JP2005012005A - トランス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一次側巻線10pと、二次側巻線10sと、コア21、22を備え、上記一次側巻線と二次側巻線の各両端24a、24b、25a、25bが同方向を向いて配置されると共に、一次側巻線の両端のうちの一端24aと二次側巻線の両端のうちの一端25aとが接続された。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は新規なトランスに関する。詳しくは、非絶縁型のトランスにおいて、設置スペース及び接続工数の低減を図る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一次側巻線と、二次側巻線と、コアを備えた従来のトランスにおいて、一次側巻線の端子と二次側巻線の端子はそれぞれ反対側に引き出されるのが通常であった。
【0003】
特許文献1には、トランス、特に、放電灯点灯回路に使用されるトランスが示されているが、各巻線の端子が引き出される向きについては、特に、触れられていない。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−126895号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、一次側巻線と二次側巻線の端子がそれぞれ反対方向に引き出されると、巻線及びコアが位置している本体部の両側に回路との接続部が位置することになり、当該トランスを実装する回路基板に広い接続スペースが必要になり、その分回路基板の平面的な大きさが大きくなってしまうという問題がある。
特に、自動車用前照灯の光源に使用する放電灯の点灯回路にあっては、より小型であることが要求されており、トランスの各巻線の接続部が本体部の両側にあることは、好ましくない。
【0006】
そこで、本発明は、一次側巻線と二次側巻線の端子の引出方向に工夫を加えることによって、トランスの設置スペース及び接続工数の低減を図ることを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明トランスは、上記した課題を解決するために、一次側巻線と二次側巻線の各両端を同方向を向いて配置すると共に、一次側巻線の両端のうちの一端と二次側巻線の両端のうちの一端とを接続したものである。
【0008】
従って、本発明トランスにあっては、2つの巻線の端子が同じ方向に引き出されるので、トランスの回路との接続部が一箇所に纏められ、回路基板上におけるトランスの接続スペースが小さくて済むと共に、2つの巻線のそれぞれ一方の端部が接続されて一つの端子とされるので、トランスの回路基板への接続工数も少なくて済む。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明トランスの実施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、本発明にかかるトランスは、放電灯、特に、自動車用前照灯の光源として使用される放電灯、例えば、メタルハライドランプの点灯回路の直流−直流コンバータに使用されるものとして好適であり、そのような放電灯点灯回路の一例を図1に示す。
【0010】
点灯回路1は、直流電源2、直流−直流コンバータ3、直流−交流インバータ4、起動回路5と、放電灯6の点灯制御を行う制御部7を備えている。
【0011】
直流−直流コンバータ3は、直流電源2からの入力電圧を受けて所望の直流電圧に変換するものであり、本例では、フライバック式DC−DCコンバータが用いられている。
【0012】
つまり、直流電源2の正極側に接続された点灯スイッチ8を介して供給される直流入力電圧が、インダクタ9を介してトランス10の一次側に供給されるようになっており、当該トランス10の一次側巻線10pに接続されたスイッチング素子11及び当該トランス10の二次側巻線10s側に設けられた整流平滑回路12を用いて、直流−直流コンバータ3が構成されている。
【0013】
例えば、上記したトランス10に関して本発明が適用される。図1には、トランス10の各巻線10p、10sに対して黒丸印を付すことで、それらの巻き始めを明示している(巻線の極性を示す。)。
【0014】
図示のように、一次側巻線10pの巻き始端側端子にはインダクタ9及びコンデンサ13が接続され、当該一次側巻線10pの巻き終端側端子には、二次側巻線10sの一端(巻き始端側の端子)が接続されるとともに、スイッチング素子11が接続されている。なお、スイッチング素子11には制御部7からの信号が供給されるようになっており、本例では、NチャンネルMOS形FET(電界効果トランジスタ)を用いている(当該FETのドレインが巻線10p、10sの一端に接続され、そのソースが接地されていて、ゲートに制御信号が供給されてオン/オフ制御される。)。
【0015】
なお、コンデンサ14は、その一端が、インダクタ9のうち点灯スイッチ8側の端子に接続され、他端が接地されている。
【0016】
トランス10の二次側には、上記整流平滑回路12を構成する、整流ダイオード15及び平滑コンデンサ16が設けられている。つまり、トランス10の二次側巻線10sの巻き終端側端子が整流ダイオード15のアノードに接続され、当該ダイオード15のカソードがコンデンサ16の一端に接続されている。なお、コンデンサ16の他端は接地されている。
【0017】
直流−直流コンバータ3の後段に配置された回路17は、放電灯6の点灯初期において点灯状態の安定化のために設けられるものであり、本例では抵抗とコンデンサとの直列回路と、当該抵抗に対して、ダイオード及び抵抗からなる回路を並列に接続した構成とされる。
【0018】
直流−交流インバータ4は、直流−直流コンバータ3の出力電圧を交流電圧に変換した後で起動回路5を介して放電灯6に供給するために設けられている。
【0019】
起動回路(いわゆるスタータ)5は、放電灯6に対する起動用の高電圧パルス信号(起動用パルス)を発生させて当該放電灯に起動をかけるために設けられており、当該信号は直流−交流インバータ4の出力する交流電圧に重畳されて放電灯6に印加される。
【0020】
制御部7は、放電灯6にかかる電圧や放電灯6に流れる電流又はそれらに相当する電圧や電流についての検出信号を受けて放電灯6に投入する電力を制御するとともに直流−直流コンバータ3の出力を制御するものである。例えば、直流−直流コンバータ3の出力電圧や電流に係る検出信号を受けて、放電灯6の状態に応じた供給電力を制御するために、直流−直流コンバータ3のスイッチング素子11に対して制御信号を送出して、その出力電圧を制御する(スイッチング制御方式としては、PWM方式、PFM方式等が知られている。)。また、直流−交流インバータ4の駆動回路18、19に信号を送って、ブリッジ(本例ではフルブリッジ)の動作制御を行ったり、放電灯の点灯前に当該放電灯への供給電圧をあるレベルまで高めることで、放電灯の点灯を確実にするための出力制御等を行うことも制御部7の役目である。
【0021】
ところで、直流−直流コンバータ3を構成するトランス10の小型化には、スイッチング素子11について高い周波数(例えば、300乃至500キロへルツ程度)でのスイッチング制御が必要である。なお、自動車用の照明手段として放電灯の点灯回路1を用いる場合には、スイッチング周波数をラジオ周波数帯から除外することがノイズ対策として必要とされ、例えば、LW帯(150〜280kHz)、AM帯(500〜1700kHz)に配慮して、両周波数帯の間に位置する、300乃至500kHzの範囲がスイッチング周波数帯として好ましい。
【0022】
トランスの巻線に、丸線(断面形状が円形)を用いたのでは、表皮効果に起因する、電流路の実効断面積の減少が問題となり、これが銅損の増加原因となって電気効率を低下させる。
【0023】
そこで、本発明では、トランス10の各巻線について、平角線を用いており、図2に示すように、平角線Aにあっては、長方形断面において外表面Aaから表皮厚δ程度の範囲に電流が流れ、当該範囲よりも内部Ab(図の破線の矩形枠内)では電流が殆ど流れないが、全断面積に対して、電流路として無効な範囲の占める割合が丸線の場合よりも小さい。
【0024】
また、平角線を用いて環状に重ねて巻くようにし、所謂エッジワイズ巻き(あるいは平打ち巻き)の形態を採ることにより、銅損を抑えつつ、必要最小限のサイズをもってトランスを構成することが可能である。例えば、銅線の場合には、周波数を300〜500kHzとした場合、表皮厚δが約0.1mm(ミリメートル)となるので、平角線の厚みとして最適な値は、0.2mm程度までである。なお、上記したように高周波用途では、巻き数が少ないので、巻線全体の厚みがそれ程大きくはならない。
【0025】
なお、平角線を用いることでトランスの小型化が可能になる要因の一つには、線積率の向上が挙げられる。つまり、丸線では円形断面形状であるため、不必要な隙間が生じてしまい、また、巻線にはボビンが必要になる。これに対して、平角線では、四角形の断面形状であるため、巻線間に無駄な隙間が殆ど生じないので空間の利用率が高く、また、巻線の断面積を大きくとることができるので、低い抵抗値となる。
【0026】
図3乃至図8は、トランス10の第1の実施の形態を示すものである。
【0027】
この実施の形態では、トランス10の一次側巻線10pと二次側巻線10sの一端同士が接続された、いわゆる、非絶縁型とされている(図3参照)。
【0028】
図4及び図5に示すように、上記2つのの巻線(10p、10s)を含むコイル部20は、2つのコア21、22によって挟み込まれた状態で配置される。
【0029】
コア21、22はフェライトコアであり、上側のコア21は板状をしている。
また、下側のコア22は板状をした下面部22aと該下面部22aの両端から上方へ突出した外脚部22b、22bと、下面部22aの中央部から上方へ突出した突部(中央磁脚)22cとが一体に形成されて成る。コア21とコア22の下面部22aとは共に同じ形状をしている。すなわち、平面形状で矩形をした板の長手方向に沿う側面が側方対称になるようにほぼ「く」字状に形成され、これによってコア21及びコア22の下面部22aは中央部でくびれた形状を成す。
【0030】
下側のコア22に形成された中央磁脚22cの長さは、外脚部22bの長さより僅かに短くなっている。
【0031】
コア22の外脚部22b、22bの内面22b′、22b′同士は互いに平行な平面とされている。
【0032】
そして、上記2つのコア21、22を互いに向き合わせた状態で両者の間に形成される空間に、コイル部20が配置される。
【0033】
上記上側のコア21の下面と下側のコア22の外脚部22b、22bの上面とが突き合わされた状態で結合される。このように2つのコア21、22が結合されると、下側のコア22の中央磁脚22cの上端面22c′は上側コア21の下面21aと僅かな間隙23を介して対向される。そして、この下側コア22の中央磁脚22cの上端面22c′と上側コア21の下面21aとの間にできる間隙23が2つのコア21、22から成る磁気回路の磁気ギャップとなる。
【0034】
コイル部20は中央磁脚22cに外嵌された状態で位置される。
【0035】
コイル部20は、平角線を用いた各巻線と、巻線同士の間や、巻線とコアとの間に配置された絶縁部材を備えている。
【0036】
各巻線10p、10sは、いずれもエッジワイズ巻線とされ、平角線を環状に重ねて巻くことで形成される環状部24、25とこれら環状部24、25から引き出された接続用端子24a、24b、25a、25bを有する。そして、一次側巻線10pの接続用端子24a、24bと二次側巻線10sの接続用端子25a、25bとは同じ方向に引き出され、そして、それぞれの巻線10p、10sの一方の接続用端子24a、25aは、2つの巻線10p、10sの重ね方向に見て重なるように位置し、他方の接続用端子24bと25bは上記重ねられた接続用端子24a、25aを挟んで両側に位置するに配置されている。なお、互いに接続される接続用端子24a、25aのうち、一方25aは他の接続用端子24b、25bと同じ長さに形成されているが、他方24aは一方25aより短く形成されている。そして、接続用端子24b、25a、25bには、図7で分かるように、中間の部分に蛇腹状にされた撓み部24c、25c、25cが形成されている。
【0037】
そして、上から下へ、一次側巻線10p、二次側巻線10sの順に重ねられて配置される。そして、一次側巻線10pと上側コア21との間にはスペーサー26が、一次側巻線10pと二次側巻線10sとの間にはスペーサー27が、それぞれ位置されている。これらのスペーサーはいずれも絶縁用スペーサーであり、その形状は矩形の板状をなし、円形の挿通孔26a、27aがそれぞれの中心部に形成されている。さらに、巻線10pと10sとの間に位置されるスペーサー27の上下両面には巻線10p、10sを受け入れるための凹部27b、27cが形成されており、これら凹部によって巻線10p、10s相互の間隔が可能な限り小さくなると共に、各巻線10p、10sの位置が安定するようにしてある。また、スペーサー26の厚みは上記磁気ギャップ23と同じか又は磁気ギャップ23より大きくなっており、これによって、磁気ギャップ23に対応した位置には巻線(10p)が位置しないようになっている。これによって、巻線(10p)が磁気ギャップ23に対応して位置した場合に生じる銅損を抑制することができる。
【0038】
下側に位置した二次側巻線10sと下側のコア22の下面部22aとの間には台座28が介挿される。台座28は下側コア22とコイル部20との間を絶縁すると共に、各巻線10p、10sを回路に接続するためのものであり、絶縁材料によって形成されている。台座28は、矩形の板状をしたベース板29と該ベース板29の長手方向における一端にやや間隔を置いて3個設けられた足部30、31、32とが一体に形成されて成る。また、ベース板29の中央部には円形の挿通孔29aが形成されている。上記足部30、31、32はベース板29より上下にそれぞれ突出しており、下方への突出量は上記下側コア22の下面部22aの厚さよりも若干小さくされている。下面部22aの下面とプリント基板との間には接着材が介在され、該接着材によってトランス10がプリント基板に固定される。台座28の上記足部30、31、32の上面に各別に端子押さえ部材33、34、35が設けられている。端子押さえ部材33、34、35は金属線材で形成されており、一半部が上記足部30、31、32に埋設状に支持されており、これら足部の上面より突出した部分33a、34a、35aが各足部30、31、32の上面に沿うようにL字状に折り曲げられて接続端とされている。
【0039】
そして、台座28が下側コア22の中央の括れた部分を跨ぐようにして下側コア22の上に重ねられる。この時、下側コア22に形成された中央磁脚22cは台座28の挿通孔29aに挿通される。さらに、台座28のベース板29の上に二次側巻線10s、スペーサー27、一次側巻線10p、スペーサー26の順に重ねられる。最後に、上側コア21がスペーサー26の上に重ねられる。この時、一次側巻線10p及び二次側巻線10sの接続用端子24a、24b、25a、25bは台座28に設けられた端子押さえ部材33、34、35の接続端33a、34a、35aの側に突出され、24a、25aが重ねられた状態で端子押さえ部材34の接続端34aと足部31の上面との間に挟まれて仮止めされ、接続用端子24bが端子押さえ部材33の接続端33aと足部30の上面との間に挟まれて仮止めされ、さらに、接続用端子25bが端子押さえ部材35の接続端35aと足部32の上面との間に挟まれて仮止めされる。具体的には、上記接続端33a、34a、35aは当初真っ直ぐに上方に延びた状態とされており、巻線の接続用端子を足部の上面に載置した状態で、上記接続端を足部の上面側に折り曲げることによって、接続端33a、34a、35aの形状がほぼL字状になる。なお、コア22の外脚部22b、22bの内面22b′、22b′が直線平行を為すように形成されているので、各巻線10p、10sの接続用端子24a、24b、25a、25bを側方へ無理なく取り出すことができる。
【0040】
なお、上記接続用端子と接続端との最終的な接続は、例えば、半田ディップ等によって成される。
【0041】
最後に、スペーサー26の上に上側コア21が重ねられて、トランス10が形成される。
【0042】
上記のように構成されたトランス10は、図6で分かるように、接続用端子24a、24b、25a、25bの引出方向が一方の側部だけである。従って、回路基板36のトランス10を接続する領域(図6に2点鎖線で示す)37は一箇所だけに纏めて設けることが出来る。そのため、トランス10を含む回路ユニットの小型化を促進することができ、また、トランス10の回路への接続作業を、従来はトランスの両側の2箇所で行っていたものが片側の一箇所での接続作業で足りることになり、工数の削減によるコストの低減が可能になる。特に、トランス10を含む回路ユニットをバスバーと称する導電部材を絶縁材料、例えば、合成樹脂から成るハウジングにインサート成形により一体化して成るバスバーハウジングに所要の部品を組み込んで形成する場合に、例えば、バスバーハウジングに一体的に組み込まれる回路基板の接続部にトランス10の接続用端子を溶接により接続するには、バスバーハウジングに溶接用電極をトランスの接続用端子に接触させるための空間を設ける必要がある。このような場合、従来のようにトランスの両側に接続用端子が突出していると、2箇所に溶接用電極が挿入される空間を設ける必要があり、バスバーハウジングが大型化、すなわち、当該トランスを使用した回路ユニットが大型化してしまうが、本発明にかかるトランス10にあっては、溶接用電極が挿入される空間は一箇所に設けられれば良く、トランス10を使用した回路ユニットの小型化が可能になる。
【0043】
なお、上記したように、トランス10にあっては、回路基板には片側の3箇所で半田又は溶接によって接続される。そして、上記半田又は溶接によって接続される3箇所において同時に回路基板に保持されるのでは、トランス10の回路基板に対する十分な取付強度を得ることができず、自動車用前照灯の光源である放電灯を点灯する回路に使用した場合には、自動車の走行振動などによって、トランス10が回路基板から脱落する惧がある。
【0044】
そこで、例えば、図7に示すような手段によって、トランス10を回路基板36に搭載するようにすると良い。回路基板36は、例えば、セラミックスで形成され、その上面には図示しない複数の導体部が形成されており、また、図示しない複数の電子部品が実装されている。回路基板36は適当な金属ケース38に熱伝導性が良好な接着材39によって固定されている。このような回路基板36の上面にトランス10が熱伝導性が良好な接着剤39によって接着される。従って、トランス10の回路基板36への保持は接着剤39によって為される。そして、接続用端子24b、25a、25b(図7には25bのみ示す)は回路基板36上に設けられた接続用パッド40、40、40(図7には一つだけ示す)に例えばレーザ溶接により接続される。接続用端子24b、25a、25bにはそれぞれ撓み部24c、25c、25cが形成されているので、トランス10の各部品や回路基板36及び接着剤39等の熱による膨張や収縮によってトランス10と回路基板36上の接続用パッド40、40、40との間の間隔の変化は、上記撓み部24c、25c、25cが撓むことによって吸収される。
【0045】
図9乃至図12に本発明トランスの第2の実施の形態10Aを示す。
【0046】
この実施の形態にかかるトランス10Aの回路構成を図9に示す。このトランス10Aにあっては、一次側巻線Npが2つNP1とNp2に分けられ、トランス10Aの組立に当たっては、2つの一次側巻線Np1とNp2とで2次側巻線Nsをサンドイッチ状に挟み、これによって、一次側と二次側との結合が良好になるようにしてある。なお、各巻線Np1、Np2、Nsの巻始めには、黒丸印を付して示している点は上記第1の実施の形態におけると同じである。
【0047】
このような、トランス10Aは図1に示した放電灯点灯回路1において第1の実施の形態にかかるトランス10に替えて使用され、そして、インダクタ9を介して直流入力電圧が一次側に供給され、一次側巻線Np1、Np2の巻き終端側端子に二次側巻線Nsの巻き始め端側端子が接続されると共に、スイッチング素子11が接続され、さらに、二次側巻線Nsの巻き終端側端子が整流平滑回路12を平滑コンデンサ16と共に構成している整流ダイオード15のアノードに接続される点は第1の実施の形態におけると同様である。
【0048】
図10及び図11に示すように、上記3つのの巻線(Np1、Np2、Ns)を含むコイル部50は、2つのコア51、52によって挟み込まれた状態で配置される。
【0049】
コア51、52はフェライトコアであり、上側のコア51は平面形状で長方形の板状をした上面部51aと該上面部51aの長手方向における中央から下方へ向けて突出した円柱状をした中央磁脚51bと上面部51aの長手方向における両端から下方へ向けて突出した外脚部51c、51cとが一体に形成されて成る。中央磁脚51bと外脚部51c、51cとの下方への突出量は外脚部51c、51cの方が僅かに大きくされている。すなわち、中央磁脚51bの下端面51b′は外脚部51c、51cの下端より僅かに上方に位置している。下側のコア52は平面形状で長方形の板状をしている。そして、コア51の上面部51aとコア52とはほぼ同じ大きさの同じ形状をしている。
【0050】
コア51の外脚部51c、51cの内面51c′、51c′同士は互いに平行な平面とされている。
【0051】
そして、上記2つのコア51、52を互いに向き合わせた状態で両者の間に形成される空間に、コイル部50が配置される。
【0052】
上記上側のコア51の外脚部51c、51cの下面と下側のコア52の上面とが突き合わされた状態で結合される。このように2つのコア51、52が結合されると、上側のコア51の中央磁脚51bの下端面51b′は下側コア52の上面52aと僅かな間隙53を介して対向される。そして、この上側コア51の中央磁脚51bの下端面51b′と下側コア52の上面52aとの間にできる間隙53(図11参照)が2つのコア51、52から成る磁気回路の磁気ギャップとなる。
【0053】
コイル部50はコア51の中央磁脚51bに外嵌された状態で位置される。
【0054】
コイル部50は、平角線を用いた各巻線と、巻線同士の間や、巻線とコアとの間に配置された絶縁部材を備えている。
【0055】
各巻線Np1、Ns、Np2は、いずれもエッジワイズ巻線とされ、平角線を環状に重ねて巻くことで形成される環状部54、55、56とこれら環状部54、55、56から引き出された接続用端子54a、54b、55a、55b、56a、56bを有する。そして、これら接続用端子は全て同じ方向に引き出され、それぞれの巻線Np1、Ns、Np2の一方の接続用端子54a、55a、56aは左右方向における真ん中に位置し、一次側巻線Np1、Np2の他方の接続用端子54b、56bは接続用端子54a、56aの右側に位置し、また、二次側巻線Nsの他方の接続用端子55bは一方の接続用端子55aの左側に位置する。なお、ここで左右方向とは、図10における左下と右上との間に延びる方向であり、そのうち、左下方向に向かう方向を左方、右上方向に向かう方向を右方とする。
【0056】
そして、上から下へ、一次側巻線Np1、二次側巻線Ns、一次側巻線Np2の順に重ねられて配置される。そして、一次側巻線Np1と上側コア51との間にはスペーサー57が、一次側巻線Np1と二次側巻線Nsとの間にはスペーサー58が、二次側巻線Nsと一次側巻線Np2との間にはスペーサ59がそれぞれ位置されている。これらのスペーサーはいずれも絶縁用スペーサーである。
【0057】
スペーサ57は平面形状で長方形状をした平面部57aを有し、該平面部57aの中央部に円形の挿通孔57bが形成され、該挿通孔57bの開口縁から下方に向かって突出した円筒形の筒部57cが一体に形成されている。また、平面部57aの長手方向に沿う側縁には上方へ突出した立ち上げ壁57d、57dが形成されている。
【0058】
スペーサ58、59は上記環状部54、55、56より僅かに大きい円環状に形成されている。
【0059】
下側に位置した一次側巻線Np2と下側のコア52との間には台座60が介挿される。台座60は下側コア52とコイル部50との間を絶縁すると共に、各巻線Np1、Ns、Np2を回路に接続するためのものであり、絶縁材料によって形成されている。台座60は、平面形状で矩形の外形をしており、中心部に円形の挿通孔60aが形成されている。また、下面には互いに対向した溝60b、60bが形成されている。台座60の上面の挿通孔60aを囲んだ位置をほぼ4等分したうちの3つの部分に挿通孔60aの開口縁に近接して突起60c、60c、60cが形成されており、該突起60c、60c、60cの挿通孔60a側の面60c′、60c′、60c′は挿通孔60aの開口縁と相似の曲面に形成されている。
【0060】
台座60の上記突起60c、60c、60cが形成されていない部分の該側縁に3つの端子部材61、62、63が一体的に支持されている。端子部材61、62、63は導電材料で形成され、中間の部分61a、62a、63aが台座60の側縁部に埋設状に支持されている。そして、上記中間の部分61a、62a、63aから上方へ突出した接続部61b、62b、63bと中間の部分61a、62a、63aから側方へ突出したリード端子部61c、62c、63cとが一体に形成されている。そして、接続部61b、62b、63bにはそれぞれ3個以上のスリット64、64、・・・が形成され、また、リード端子部61c、62c、63cの中間部にはクランク状に屈曲された撓み部65、65、65が形成されている。
【0061】
トランス10Aの組立は以下のように為される。
【0062】
まず、台座60の底面に形成された溝60b、60bに下側のコア52の長手方向に沿う両側縁をスライド係合させて台座60の下側にコア52を取り付ける。
【0063】
次いで、台座60の上に一次側巻線Np2、スペーサ59、二次側巻線Ns、スペーサ58、一次側巻線Np1の順に重ね、これらの中心孔及び台座60の挿通孔60aにスペーサ57の筒部57cを嵌挿する。これによって、一次側巻線Np2、スペーサ59、二次側巻線Ns、スペーサ58、一次側巻線Np1がスペーサ57の筒部57cに外嵌された状態となる(図11参照)。
【0064】
最後に、上側のコア51の中央磁脚51bがスペーサ57の筒部57cに嵌合され、コア51の上面部51aがスペーサ57の立ち上げ壁57dと57dとに間に位置するようにし、その状態で、コア51の外脚部51c、51cの下面を下側のコア52の上面52aに突き合わせた状態で2つのコア51、52を結合する。これによって、各巻線Np1、Np2、Ns、スペーサ57、58、59及び台座60から成るコイル部50が2つのコア51と52との間の空間に位置される。
【0065】
そして、各巻線Np1、Np2、Nsの中央に位置した接続用端子54a、55a、56aは中央の端子部材61の接続部61bに形成されたスリット64、64、64に各別に挿通され、その状態で、半田付け、溶接等によってこれら接続用端子54a、55a、56aが端子部材61の接続部61bに接続される。
【0066】
また、一次側巻線Np1、Np2の他方の接続用端子54b、56bは右側の端子部材62の接続部62bに形成されたスリット64、64に各別に挿通され、その状態で、半田付け、溶接等によってこれら接続用端子54b、56bが端子部材62の接続部62bに接続される。
【0067】
さらに、二次側巻線Nsの接続用端子55bは左側の端子部材63の接続部63bに形成されたスリット64に挿通され、その状態で、半田付け、溶接等によって接続用端子55bが端子部材63の接続部63bに接続される。
【0068】
以上のようにしてトランス10Aが組み立てられる。
【0069】
上記のように構成されたトランス10Aは接続用端子54a、54b、55a、55b、56a、56bの引出方向が一方の側部だけである。従って、回路基板のトランス10Aを接続する領域は一箇所だけに纏めて設けることが出来る。
そのため、トランス10Aを含む回路ユニットの小型化を促進することができ、また、トランス10Aの回路への接続作業を、従来はトランスの両側の2箇所で行っていたものが片側の一箇所での接続作業で足りることになり、工数の削減によるコストの低減が可能になる。特に、トランス10Aを含む回路ユニットをバスバーと称する導電部材を絶縁材料、例えば、合成樹脂から成るハウジングにインサート成形により一体化して成るバスバーハウジングに所要の部品を組み込んで形成する場合に、例えば、バスバーハウジングに一体的に組み込まれる回路基板の接続部にトランス10Aの接続用端子を溶接により接続するには、バスバーハウジングに溶接用電極をトランスの接続用端子に接触させるための空間を設ける必要がある。このような場合、従来のようにトランスの両側に接続用端子が突出していると、2箇所に溶接用電極が挿入される空間を設ける必要があり、バスバーハウジングが大型化、すなわち、当該トランスを使用した回路ユニットが大型化してしまうが、本発明にかかるトランス10Aにあっては、溶接用電極が挿入される空間は一箇所に設けられれば良く、トランス10Aを使用した回路ユニットの小型化が可能になる。
【0070】
この第2の実施の形態にかかるトランス10Aも第1の実施の形態にかかるトランス10と同様にして回路基板36に搭載いると良い。
【0071】
すなわち、例えば、図12に示すように、回路基板36の上面にトランス10Aを熱伝導性が良好な接着剤39によって接着する。従って、トランス10Aの回路基板36への保持は接着剤39によって為される。そして、端子部材61、62、63のリード端子部61c、62c、63c(図12には63cのみ示す)は回路基板36上に設けられた接続用パッド40、40、40(図12には一つだけ示す)に例えばレーザ溶接により接続される。リード端子部61c、62c、63cにはそれぞれ撓み部65、65、65が形成されているので、トランス10Aの各部品や回路基板36及び接着剤39等の熱による膨張や収縮によってトランス10Aと回路基板36上の接続用パッド40、40、40との間の間隔の変化は、上記撓み部65、65、65が撓むことによって吸収される。
【0072】
なお、上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【0073】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明トランスは、一次側巻線と、二次側巻線と、コアを備えたトランスであって、上記一次側巻線と二次側巻線の各両端が同方向を向いて配置されると共に、一次側巻線の両端のうちの一端と二次側巻線の両端のうちの一端とが接続されたことを特徴とする。
【0074】
従って、本発明トランスにあっては、2つの巻線の端子が同じ方向に引き出されるので、トランスの回路との接続部が一箇所に纏められ、回路基板上におけるトランスの接続スペースが小さくて済むと共に、2つの巻線のそれぞれ一方の端部が接続されて一つの端子とされるので、トランスの回路基板への接続工数も少なくて済む。
【0075】
請求項2に記載した発明にあっては、上記各巻線が平角線を環状に重ねて巻くことで形成され、各巻線の端部は上記環状に巻かれた部分から引き出され、上記各巻線は互いに重ねて配置されると共に、各巻線の重ね方向に上記コアが配置されたので、一次側巻線の形状と二次側巻線の形状を同形状にして、組み付け時に一方の巻線を上下反転させれば良く、部品の種類の減少により、コストダウンを図ることができる。
【0076】
請求項3に記載した発明にあっては、上記各巻線が平角線を環状に重ねて巻くことで形成され、各巻線の端部は上記環状に巻かれた部分から引き出され、上記各巻線は互いに重ねて配置されると共に、各巻線の重ね方向に上記コアが配置されたので、表皮効果に起因する銅損を低減すると共に、巻線間での電磁的な結合を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるトランスが適用される回路の一例としての放電灯点灯回路の構成例を示す図である。
【図2】平角線の断面を示す拡大図である。
【図3】図4乃至図8と共に本発明トランスの第1の実施のの形態を示すものであり、本図は回路図である。
【図4】分解斜視図である。
【図5】縦断面図である。
【図6】平面図である。
【図7】回路基板への搭載例を一部を断面にして示す側面図である。
【図8】トランスの接続用端子の回路基板への接続部を拡大して示す平面図である。
【図9】図10乃至図12と共に本発明トランスの第2の実施の形態を示すものであり、本図は回路図である。
【図10】分解斜視図である。
【図11】縦断面図である。
【図12】回路基板への搭載例を一部を断面にして示す側面図である。
【符号の説明】
10…トランス、10p…一次側巻線、10s…二次側巻線、21…コア、22…コア、24a…一次側巻線の一端、24b…一次側巻線の他端、25a…二次側巻線の一端、25b…二次側巻線の他端、10A…トランス、51…コア、52…コア、54a…一次側巻線の一端、54b…一次側巻線の他端、55a…二次側巻線の一端、55b…二次側巻線の他端、56a…一次側巻線の一端、56b…一次側巻線の他端、Np1…一次側巻線、Np2…一次側巻線、Ns…二次側巻線
Claims (3)
- 一次側巻線と、二次側巻線と、コアを備えたトランスであって、
上記一次側巻線と二次側巻線の各両端が同方向を向いて配置されると共に、一次側巻線の両端のうちの一端と二次側巻線の両端のうちの一端とが接続されたことを特徴とするトランス。 - 上記一次側巻線と二次側巻線の互いに接続される一端は残りの二つの端部の中間に配置されたことを特徴とする請求項1に記載のトランス。
- 上記各巻線が平角線を環状に重ねて巻くことで形成され、
各巻線の端部は上記環状に巻かれた部分から引き出され、
上記各巻線は互いに重ねて配置されると共に、各巻線の重ね方向に上記コアが配置されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のトランス。
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