JP2004228268A

JP2004228268A - カレントトランス

Info

Publication number: JP2004228268A
Application number: JP2003013040A
Authority: JP
Inventors: Kazusuke Mori; 一左森; Hideki Ueda; 英輝上田; Masayuki Mizushima; 正之水嶋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】一次巻線に入力する１５Ａ〜２０Ａといった大電流に対応しても小型化を可能としたカレントを提供することを目的としている。
【解決手段】水平方向に貫通孔２１を有するとともに両端に鍔部２２を有したボビン２３と、ボビン２３の両端の鍔部２２間に巻回した二次巻線２４と、一方の鍔部２２に植設するとともに二次巻線２４を接続した二次端子２５と、他方の鍔部２２に形成した一次巻線用貫通孔２６に挿入したコの字状の一次巻線２７と、貫通孔２１に挿入した閉磁路磁心２８とを備え、一次巻線２７は、貫通孔２１と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成した構成。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器等に使用するカレントトランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のカレントトランスについて図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図６は従来のカレントトランスの斜視図、図７は従来のカレントトランスの図６におけるＡ−Ａ線の断面図である。
【０００４】
図６、図７において、従来のカレントトランスは、中央に貫通孔１を有するとともに両端に鍔部２を有したボビン３の両鍔部２間に、０．０５φ〜０．１φ程度の電線を数百〜数千ターン巻回して二次巻線４を施し、この二次巻線４をボビンの一方の鍔部２の下端に植設した二次端子５に接続していた。
【０００５】
また、一次巻線６は、１５Ａ〜２０Ａといった大きな電流を入力するために二次巻線４より太い１．０φ〜２．０φ程度の電線をコの字状に形成しており、ボビン３の他方の鍔部２には、コの字状の一次巻線６の対向する２辺を通す一次巻線用貫通孔７を設け、一次巻線６を一次巻線用貫通孔７に通して一次巻線６をボビン３に巻装していた。
【０００６】
そして、ボビン３の貫通孔１に閉磁路磁心８を組み込んでカレントトランスを構成していた。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２１４７２９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、大きな入力電流に対応するために一次巻線６を二次巻線４より太い１．０φ〜２．０φ程度の電線でコの字状の１ターンの巻線を形成しているので、一次巻線６の占積率が悪く、カレントトランスが大型化していた。
【００１０】
また、太い電線をコの字形状に形成した一次巻線６を一次巻線用貫通孔７に挿入しているので、一次巻線６が傾いて一次巻線用貫通孔７が挿入されたときに、一次巻線６が変形したり挿入が不完全になるなどして、一次巻線６の上端と鍔部２を介した二次巻線４との絶縁距離９が不足する恐れがあり、一次巻線６と二次巻線４との間の鍔部２の厚みを大きくしたり、鍔部２の高さを高くする必要があり、カレントトランスがより大型化するといった問題点を有していた。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するもので、一次巻線に入力する１５Ａ〜２０Ａといった大電流に対応しても小型化を可能としたカレントを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は以下の構成を有する。
【００１３】
本発明の請求項１に記載の発明は、特に、一次巻線は、貫通孔と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成した構成である。
【００１４】
上記構成により、一次巻線は、貫通孔と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成しているので、カレントトランスの幅寸法を小さくして、カレントトランスを小型化することができる。
【００１５】
このとき、一次巻線を平板形状に形成しているので、一次巻線の占積率を向上させることができ、一次巻線の断面積を損なうことがなく大電流に対応することができる。
【００１６】
また、一次巻線を平板形状にしているので、一次巻線用貫通孔に傾いて挿入して一次巻線が変形したり、一次巻線の挿入が不完全になることを抑制することができ、一次巻線と二次巻線との間の鍔部の高さが高くなることを抑制することができる。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、一次巻線は、一次巻線用貫通孔の下端から突出した一次端子部と、一次巻線用貫通孔の上端から突出した上側部と、一次端子部と上側部との間の中間部とを有し、上側部を二次巻線側と反対側に折り曲げた構成である。
【００１８】
上記構成により、上側部を二次巻線側と反対側に折り曲げているので、一次巻線の上端部を二次巻線と離すことができ、一次巻線と二次巻線との絶縁距離を大きくすることができる。
【００１９】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、一次巻線の上側部を二次巻線と反対側に折り曲げるとともに貫通孔の方向と平行にした構成である。
【００２０】
上記構成により、一次巻線の上側部を二次巻線と反対側に折り曲げるとともに貫通孔の方向と平行にしているので、一次巻線の上端部を二次巻線と離すことができ、一次巻線と二次巻線との絶縁距離をより大きくすることができる。
【００２１】
また、一次巻線と二次巻線との巻線間分布容量を大きくして、一次巻線に流れ込んだノイズが二次巻線に伝播することを抑制することができる。
【００２２】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、一次巻線の上側部の周縁に、一次巻線の上側部を囲む絶縁壁をボビンの鍔部と一体に設けた構成である。
【００２３】
上記構成により、一次巻線の上側部の周縁に、一次巻線の上側部を囲む絶縁壁をボビンの鍔部と一体に設けているので、一次巻線の上側部を二次巻線と反対側に折り曲げても一次巻線と閉磁路磁心との絶縁距離が小さくなることを防止することができる。
【００２４】
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、絶縁壁内の一次巻線の上側部を絶縁樹脂で内包した構成である。
【００２５】
上記構成により、絶縁壁内の一次巻線の上側部を絶縁樹脂で内包しているので、一次巻線と二次巻線間の絶縁距離、および一次巻線と閉磁路磁心間の絶縁距離をより的確に確保することができる。
【００２６】
本発明の請求項６に記載の発明は、特に、一次端子部と二次端子とを、ボビンから水平方向に突出させた構成である。
【００２７】
上記構成により、一次端子部と二次端子とを、ボビンから水平方向に突出させているので、面実装基板に実装することができる。
【００２８】
本発明の請求項７に記載の発明は、特に、一次巻線用貫通孔の下端側に、二次巻線と反対側に広がるテーパー部を設け、一次巻線をテーパー部に沿わせた構成である。
【００２９】
上記構成により、一次巻線をテーパー部に沿わせているので、一次端子部と二次巻線との絶縁距離を大きくすることができる。
【００３０】
本発明の請求項８に記載の発明は、特に、一次巻線の中間部と一次端子部との境界位置に切欠部を設け、切欠部から一次端子部を水平方向に折り曲げた構成である。
【００３１】
上記構成により、一次巻線の中間部と一次端子部との境界位置に切欠部を設けているので、一次巻線を一次巻線用貫通孔に挿入したときに、一次巻線の挿入具合が確認しやすくなり、一次巻線が不完全になることを抑制することができる。
【００３２】
また、切欠部から一次端子部を水平方向に折り曲げているので、切欠部は折り曲げ加工がしやすくなり、生産性を向上することができる。
【００３３】
本発明の請求項９に記載の発明は、特に、一次巻線の一次端子部を半田被覆で被覆し、半田被覆の溶融温度は一次端子部を外部と半田接続する半田の溶融温度より低くした構成である。
【００３４】
上記構成により、半田被覆の溶融温度を一次端子部と外部の接続部と半田接続する半田の溶融温度より低くしているので、一次端子部を実装基板に半田接続するときに、半田被膜の半田が溶融しやすく半田付け性を向上することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を用いて、本発明の全請求項に記載の発明について図面を参照しながら説明する。
【００３６】
図１は本発明の一実施の形態のカレントトランスの斜視図、図２は同カレントトランスの図１におけるＢ−Ｂ線の断面図、図３は同カレントトランスの分解斜視図、図４は同カレントトランスの下面図である。
【００３７】
図１〜図４において、本発明の一実施の形態におけるカレントトランスは、水平方向に貫通孔２１を有するとともに両端に鍔部２２を有したボビン２３と、ボビン２３の両端の鍔部２２間に０．０５φ〜０．０６φの電線を数百〜数千ターン巻回した二次巻線２４と、一方の鍔部２２に植設するとともに二次巻線２４を接続した二次端子２５と、他方の鍔部２２に形成した一次巻線用貫通孔２６に挿入したコの字状の一次巻線２７と、貫通孔２１に挿入した閉磁路磁心２８とを備えている。
【００３８】
このとき、一次巻線２７は、貫通孔２１と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成し、貫通孔と同じ方向の幅寸法を０．３〜０．５ｍｍ、貫通孔の方向と直交する方向を数ｍｍ程度にしている。
【００３９】
この、一次巻線２７は、一次巻線用貫通孔２６の下端から突出した一次端子部２９と、一次巻線用貫通孔２６の上端から突出した上側部３０と、一次端子部２９と上側部３０との間の中間部３１とを有しており、一次巻線２７の中間部３１と一次端子部２９との境界位置に切欠部３２を設けている。
【００４０】
そして、切欠部３２が一次巻線用貫通孔２６を挿通するまで一次巻線２７を挿入し、上側部３０を二次巻線２４と反対側に折り曲げて貫通孔２１の方向と平行にしている。
【００４１】
また、折り曲げた一次巻線２７の上側部３０の周縁には、一次巻線２７の上側部３０を囲む絶縁壁３３をボビン２３の鍔部２２と一体に設けている。
【００４２】
さらに、一次巻線用貫通孔２６の下端側は、二次巻線２４と反対側に広がるテーパー部３４を設けて、一次巻線２７の中間部３１をテーパー部３４に沿わせて折り曲げており、一次巻線２７の一次端子部２９と二次端子２５とを水平方向に折り曲げてボビン２３の底面から突出させている。
【００４３】
また、一次巻線２７の一次端子部２９には、一次端子部２９を外部の接続部と半田接続する半田の溶融温度より低い半田で半田被覆を施してカレントトランスを構成したものである。
【００４４】
上記構成のカレントトランスについて、以下その動作を説明する。
【００４５】
上記構成により、一次巻線２７を貫通孔２１と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成しているので、カレントトランスの幅寸法を小さくして、カレントトランスを小型化することができる。
【００４６】
このとき、一次巻線２７を平板形状に形成しているので、一次巻線２７の占積率を向上させることができ、一次巻線２７の断面積を損なうことがなく大電流に対応することができる。
【００４７】
また、一次巻線２７を貫通孔２１の方向と直交する方向の幅を広くしたコの字状でかつ平板形状にしているので、一次巻線用貫通孔２６に傾いて挿入して一次巻線が変形したり、一次巻線の挿入が不完全になることを抑制することができ、一次巻線２７と二次巻線２４との間の鍔部２２の高さが高くなることを抑制することができる。
【００４８】
また、上側部３０を二次巻線２４側と反対側に折り曲げているので、一次巻線２７の上側部３０が二次巻線２４と離れて一次巻線２７と二次巻線２４との絶縁距離３５を大きくすることができ、一次巻線２７の上側部３０を二次巻線２４と反対側に折り曲げるとともに貫通孔２１の方向と平行にしたことで、一次巻線２７と二次巻線２４との絶縁距離３５をより大きくすることができる。
【００４９】
そして、一次巻線２７と二次巻線２４との距離をより大きくしたので、一次巻線２７と二次巻線２４との巻線間分布容量を大きくして、一次巻線２７に流れ込んだノイズが二次巻線２７に伝播することを抑制することができる。
【００５０】
さらに、一次巻線２７の上側部３０の周縁に、一次巻線２７の上側部３０を囲む絶縁壁３３をボビン２３の鍔部２２と一体に設けているので、一次巻線２７の上側部３０を二次巻線２４と反対側に折り曲げても一次巻線２７と閉磁路磁心２８との絶縁距離３６が小さくなることを防止することができる。
【００５１】
また、一次巻線２７の中間部３１と一次端子部２９との境界位置に切欠部３２を設けているので、一次巻線２７を一次巻線用貫通孔２６に挿入したときに、一次巻線２７の挿入具合が確認しやすくなり、一次巻線２７が不完全になることを抑制することができる。
【００５２】
そして、一次巻線２７をテーパー部３４に沿わせて折り曲げているので、一次端子部２９と二次巻線２４との絶縁距離３７を大きくすることができる。
【００５３】
さらに、切欠部３２から一次端子部２９を水平方向に折り曲げているので、切欠部３２は折り曲げ加工がしやすく生産性を向上することができる。
【００５４】
また、一次端子部２９と二次端子２５とを、水平方向に折り曲げてボビン２３から突出させているので、面実装基板に実装することができる。
【００５５】
そして、一次端子部２９の半田被覆の溶融温度を、一次端子部２９を外部の接続部と半田接続する半田の溶融温度より低くしているので、一次端子部２９を実装基板に半田接続するときに、半田被膜の半田が溶融しやすく半田付け性を向上させることができ、大電流に対応するために一次端子部の面積を大きくしても半田付け性が損なわれることを抑制することができる。
【００５６】
このように本発明の一実施の形態によれば、一次巻線２７を貫通孔２１と同じ方向の幅寸法を小さく平板形状に形成したことにより、一次巻線２７に入力する電流が１５Ａ〜２０Ａといった大電流に対応しても、一次巻線２７と二次巻線２４との絶縁距離ｂおよび一次巻線２７と閉磁路磁心２８との絶縁距離ｃを損なうことなく、カレントトランスの幅寸法を小さくして、カレントトランスを小型化することができる。
【００５７】
尚、本実施の形態では、折り曲げた一次巻線２７の上側部３０の周縁に、一次巻線２７の上側部３０を囲む絶縁壁３３をボビン２３の鍔部２２と一体に設けた構成を説明したが、絶縁壁３３内の一次巻線２７の上側部３０を絶縁樹脂で内包すれば、一次巻線２７と二次巻線２４との間の絶縁距離ｂおよび一次巻線２７と閉磁路磁心２８との間の絶縁距離ｃをより的確に確保することができる。
【００５８】
また、図５の本発明の一実施の形態のカレントトランスの他の例を示す断面図に示すように、一次端子部２９と二次端子２５とをボビン２３から水平方向に突出させて面実装端子とした構成を説明したが、一次端子部２９と二次端子２５をボビン２３から水平方向に突出させずに、ボビン２３から鉛直方向に突出させてピン端子タイプとして用いてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一次巻線は、貫通孔と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成したことにより、一次巻線と二次巻線および一次巻線と閉磁路磁心との絶縁距離を損なうことなく、カレントトランスの幅寸法を小さくすることができ、一次巻線に入力する１５Ａ〜２０Ａといった大電流に対応しても小型化を可能としたカレントを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のカレントトランスの斜視図
【図２】同カレントトランスの図１におけるＢ−Ｂ線の断面図
【図３】同カレントトランスの分解斜視図
【図４】同カレントトランスの下面図
【図５】同カレントトランスの他の例を示す断面図
【図６】従来のカレントトランスの斜視図
【図７】従来のカレントトランスの図６におけるＡ−Ａ線の断面図
【符号の説明】
２１貫通孔
２２鍔部
２３ボビン
２４二次巻線
２５二次端子
２６一次巻線用貫通孔
２７一次巻線
２８閉磁路磁心
２９一次端子部
３０上側部
３１中間部
３２切欠部
３３絶縁壁
３４テーパー部
３５絶縁距離（一次巻線と二次巻線間）
３６絶縁距離（一次巻線と閉磁路磁心間）
３７絶縁距離（一次端子部と二次巻線間）

Claims

水平方向に貫通孔を有するとともに両端に鍔部を有したボビンと、前記ボビンの両端の鍔部間に巻回した二次巻線と、一方の前記鍔部に植設するとともに前記二次巻線を接続した二次端子と、他方の前記鍔部に形成した一次巻線用貫通孔に挿入したコの字状の一次巻線と、前記貫通孔に挿入した閉磁路磁心とを備え、一次巻線は、前記貫通孔の方向と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成したカレントトランス。
一次巻線は、一次巻線用貫通孔の下端から突出した一次端子部と、前記一次巻線用貫通孔の上端から突出した上側部と、前記一次端子部と前記上側部との間の中間部とを有し、前記上側部を二次巻線側と反対側に折り曲げた請求項１に記載のカレントトランス。
一次巻線の上側部を二次巻線と反対側に折り曲げるとともに貫通孔の方向と平行にした請求項２に記載のカレントトランス。
一次巻線の上側部の周縁に、前記一次巻線の上側部を囲む絶縁壁をボビンの鍔部と一体に設けた請求項２に記載のカレントトランス。
絶縁壁内の一次巻線の上側部を絶縁樹脂で内包した請求項２に記載のカレントトランス。
一次端子部と二次端子とを、ボビンから水平方向に突出させた請求項１に記載のカレントトランス。
一次巻線用貫通孔の下端側に、二次巻線と反対側に広がるテーパー部を設け、一次巻線を前記テーパー部に沿わせた請求項６に記載のカレントトランス。
一次巻線の中間部と一次端子部との境界位置に切欠部を設け、前記切欠部から一次端子部を水平方向に折り曲げた請求項６に記載のカレントトランス。
一次巻線の一次端子部を半田被覆で被覆し、前記半田被覆の溶融温度は一次端子部を外部と半田接続する半田の溶融温度より低くした請求項１に記載のカレントトランス。