JP2008311394A - トランス - Google Patents

Abstract

【課題】 実装には専用治具等は必要とせず成形板コイル端子部の接続が行えて位置ズレを防止でき、組み立てには絶縁シート等は必要とせず上下コアのギャップを所定に得ることができ、組み立てが容易に行えてコスト低減に有利性があるトランスを提供すること
【解決手段】 上下コア１，２の向き合わせ内部に、１次側，２次側の各コイルを重ねて収納させる。１次側の第１，第２巻線コイル３，４は筒状ホルダ６に重ねて納める。筒状ホルダには筒部外周にフランジ部６１，６１を突き出す形態で形成し、これらは上下のコアに挟まる。２次側の成形板コイル５は環状に周回して端部５１，５１が並んで突き出す略Ｕ字形状に形成し、板状ホルダ７に載せて保持させる。板状ホルダは引き出し部７０の先端側を延長部７１とし、その延長部は端部５１の先端側の根元に到達させて形成し、延長部の裏側には、下コア２の底面と同一レベルとなる突起部７２を一体に形成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電流容量を大きく得るため金属板材などの導電性板材から形成した成形板コイルを、２つ合わせの上下のコア内に収納させる構成のトランスに関するもので、より具体的には、組み上げた上下のコアから突き出す形態となる成形板コイルの端子部の取り付け性の改良に関する。

トランスの一つに、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等に用いられるものとして、図１および図２に示すような構成を採るものがある。つまり、比較的大きな電流を取り出すことになるコイルは金属板材などに対しプレス加工等により形成し、電流容量を大きく得る構成にすることがある。

このトランスは、上コア１と下コア２とを向き合わせに組み、両コア１，２の内部に、第１巻線コイル３，第２巻線コイル４，成形板コイル５を重ねて収納させている。

第１巻線コイル３，第２巻線コイル４は扁平な環状ボビンへ多数の線材を巻き回して形成する。これらは巻線コイルは、筒状ホルダ６に重ねて納めることで１次側とし、その下に位置する巻き数が１ターンの成形板コイル５が２次側になっていて、成形板コイル５は単に環状に周回して端部５１，５１が並んで突き出す略Ｕ字形状に形成してある。

成形板コイル５の端部５１，５１には、並んで突き出す先端に取り付け孔５２をそれぞれ有し、当該部分が端子部になっている。この成形板コイル５は、板状ホルダ７に載せて保持させている。板状ホルダ７は、成形板コイル５を載せる支持面は略環状とし、支持面の一所は引き出し部７０としていて、縁部は立ち上げた縁部に成形している。成形板コイル５を支持面に載せた際に、その端部５１，５１が引き出し部７０に位置することになる。

上下のコア１，２には、両者の接面にギャップを設けており、磁気飽和を防止し、磁気特性を良好に得られるようにしている。これには、コアの中央部にギャップを設けるセンターギャップの方式や、あるいは外足と呼ばれる両側部にギャップを設ける外足ギャップの方式など様々であるが、例えば外足ギャップの場合は帯状の絶縁シート８を両側部にそれぞれ挟む構成とし、それら絶縁シート８の厚さを適宜に設定することでギャップを所定に調整することができる。

しかしながら、従来のトランスでは以下に示すような問題がある。一つには、回路基板等へ組み付ける実装において、成形板コイル５が位置ズレを起こす問題があり、アライメントが狂うことからトランスの電気特性を損なう問題がある。つまり、成形板コイル５の端子部は、組み上げた上下のコア１，２から突き出す形態となり、回路基板等へ組み付ける実装の際はねじ止めにより接続することになる。このとき、端子部にねじ止め作業の力が加わるため成形板コイル５が位置ズレを起こす。

そこで従来は、組み付け実装では治具を使用しており、図２に示すようなブロック形状の支持治具９を端子部の下へあてがい、根元部位を支持した状態でねじ止め作業を行うことで位置ズレの防止を図っていた。しかし、治具を使用した実装は工程が増えて手間がかかり作業性が悪く、支持治具９にもコストがかかり改善が求められている。

また、上下コア１，２についてギャップを得るため絶縁シート８，８を挟む構成にしているが、絶縁シート８の部品コストがかかること、絶縁シート８を挟み込ませる工程が必要であること、などの点でやはり問題がある。

この発明は上述した課題を解決するもので、その目的は、回路基板等へ取り付ける実装において、専用治具等を必要とせず、成形板コイルの端子部の接続が行えるとともに位置ズレを防止でき、また組み立てにおいて、絶縁シート等を必要とせず、上下コアのギャップを所定に得ることができ、組み立てが容易に行えてコスト低減に有利性があるトランスを提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明に係るトランスは、電流容量を大きく得るため金属板材などからなる導電性板材をプレス加工等をして得られる成形板コイルと、成形板コイルを載せて保持する板状ホルダと、線材を巻き回して形成する巻線コイルと、巻線コイルを収納して保持する筒状ホルダと、２つを向き合わせに接触させて当該内部に筒状ホルダおよび板状ホルダとを収納する上コアおよび下コアと、を備え、板状ホルダは、成形板コイルの端部に接面する部位を延長させて延長部とし、当該延長部は端部の先端側の根元に到達させて形成する構成にする（請求項１）。

また、板状ホルダには延長部の裏面に突起部を一体に形成し、突起部の下方への高さは組み立て状態において、当該突起部の端面が下コアの底面と同一レベルとなるように設定するとよい（請求項２）。

また、筒状ホルダには筒部の外周にフランジ部を突き出す形態で一体に形成し、フランジ部は一対を対向位置に配置させ、当該厚さをコア両者のギャップに相当する所定厚さとする構成にするとよい（請求項３）。

係る構成にすると、板状ホルダの延長部は成形板コイルの端部の先端側の根元に到達させて形成し、裏側の突起部は端面が下コアの底面と同一レベルとなる設定により形成するので、成形板コイルの端部の支持は強固と言える。また、延長部の裏側に突起部を形成しない構成でも延長部は成形板コイルの端部の先端側の根元に到達させて形成するので、成形板コイルの端部の支持はやはり強固と言える。

また、組み立てにおいては、筒状ホルダの筒部外周のフランジ部が上下のコアの両側部にそれぞれ挟まるので、上下コアのギャップを確実に得ることができ、従来の絶縁シート等は必要としない。

本発明に係るトランスでは、成形板コイルの端子部は延長部や突起部が強固に支持するので、回路基板等へ取り付ける実装に際して、専用治具等は必要とせず、成形板コイルの端子部の接続が行えて位置ズレを防止できる。

また、組み立てにおいて、筒状ホルダの筒部外周のフランジ部が上下のコアの両側部にそれぞれ挟まるので、絶縁シート等は必要としなく上下コアのギャップを所定に得ることができ、その結果、組み立てが容易に行えてコスト低減に有利性がある。

図３，図４は、本発明の好適な一実施の形態を示している。本形態において、トランスは、上コア１と下コア２とを向き合わせに組み、両コア１，２の内部に、第１巻線コイル３，第２巻線コイル４，成形板コイル５を重ねて収納させる構成になっている。

上下のコア１，２は、向き合わせ接面にそれぞれ溝部を設けてあり、中央に円柱状の島部（中足）を持つ略環状の溝部により断面が略Ｅ字形状になっている。そして、図５に示すように、両コア１，２を向き合わせた内部に、各コイル３，４，５が収まる。

第１巻線コイル３，第２巻線コイル４は扁平な環状ボビンへ多数の線材を巻き回して形成し、これらは筒状ホルダ６に重ねて納めて１次側とし、その下に位置する巻き数が１ターンの成形板コイル５が２次側になっている。

筒状ホルダ６は樹脂材料などの絶縁性材料から形成し、略筒形状に形成してあって、第１巻線コイル３，第２巻線コイル４を上下重ねに納めて保持するようになっている。筒状ホルダ６には筒部外周に、フランジ部６１を突き出す形態で一体に形成している。フランジ部６１は一対を対向位置に形成し、コア両者のギャップに相当する所定の厚さになっている。つまり図５に示すように、上下のコア１，２を向き合わせに組んだ際に、筒状ホルダ６がコア両者の溝部へ収まり、フランジ部６１，６１がコア両者の両側部（外足）に挟まる構成になっている。したがって、それらフランジ部６１，６１の厚さを適宜に設定することで、コア両者のギャップを所定に調整することができる。

この場合、ギャップを得るための構成要素、つまりフランジ部６１，６１は、筒状ホルダ６に一体に形成してあるので、組み立ての際に特に注意する必要はなく、単に各部品を組み上げていくことでよく作業性がよい。そして、フランジ部６１，６１が上下のコア１，２の両側部にそれぞれ挟まるので、コア両者のギャップを確実に得ることができる。

成形板コイル５は、金属板材などからプレス加工等により形成し、電流容量を大きく得るようにしている。本形態では単に環状に周回して端部５１，５１が並んで突き出す略Ｕ字形状に形成してある。成形板コイル５の端部５１，５１は、並んで突き出す先端に取り付け孔５２をそれぞれ有し、当該部分が端子部になっている。この成形板コイル５は板状ホルダ７に載せて保持させている。

板状ホルダ７は樹脂材料などの絶縁性材料から形成し、略板形状に形成してあって、成形板コイル５を上に載せて保持するようになっている。この板状ホルダ７は、成形板コイル５を載せる支持面は略環状としている。そして、この板状ホルダ７は、支持面の一カ所は引き出し部７０とし、縁部は立ち上げた縁部に成形している。成形板コイル５を支持面に載せた際に、その端部５１，５１が引き出し部７０に位置することになる。

引き出し部７０は延長させてあり、先端側が延長部７１になっている。延長部７１は、端部５１，５１の先端側の根元に到達させて形成し、延長部７１の裏側には突起部７２を一体に形成している。この突起部７２は、下方への高さを所定に設定してあり、図６に示すように、組み立て状態において、突起部７２の端面が下コア２の底面と同一レベルとなる設定により形成している。

この場合、板状ホルダ７は延長部７１を有し、延長部７１の裏側には突起部７２を一体に形成しているので、上下のコア１，２から突き出す形態の成形板コイル５の端子部は、延長部７１および突起部７２が支持することになる。延長部７１は端部５１，５１の先端側の根元に到達させて形成してあり、裏側の突起部７２は端面が下コア２の底面と同一レベルとなる設定により形成しているので、成形板コイル５の端部５１，５１の支持は強固と言える。したがって、回路基板等へ取り付ける実装において、端子部にねじ止め作業の力が加わる程度では位置ズレを起こさない。

このように、成形板コイル５の端子部は延長部７１および突起部７２が強固に支持するので、回路基板等へ取り付ける際は、専用治具等は必要とせず成形板コイルの端子部の接続が行え、位置ズレを防止できる。

また、組み立て作業時では、筒状ホルダ６の筒部外周のフランジ部６１，６１が上下のコア１，２の両側部にそれぞれ挟まるので、上下コア１，２のギャップを所定に得ることができ、従来の絶縁シート等は必要としない。その結果、組み立てが容易に行えてコストの低減が図れる。

図７は板状ホルダの他例を示す側面図であり、上下コアなど他の部位を破断して示している。また、板状ホルダ７は、図６に示す突起部７２を設けない構成にすることもできる。つまり、板状ホルダ７では延長部７１は端部５１，５１の先端側の根元に到達させて形成することでもよい。

この場合でも、成形板コイル５の端子部は延長部７１が支持し、延長部７１は端部５１，５１の先端側の根元に到達させて形成してあるので、それら端部５１，５１の支持はやはり強固と言える。したがって、回路基板等へ取り付ける実装において、端子部にねじ止め作業の力が加わる程度では位置ズレを起こさないことは同様である。

トランスの従来の一例であり各部を分離して示す斜視図である。 図１のトランスについて組み立てを完了した状態の斜視図である。 本発明に係るトランスであり各部を分離して示す斜視図である。 図３のトランスについて組み立てを完了した状態の斜視図である。 図３，４に示すトランスの断面図である。 本発明に係るトランスの板状ホルダを示す側面図であり、上下コアなど他の部位を破断して示している。 板状ホルダの他例を示す側面図であり、上下コアなど他の部位を破断して示している。

符号の説明

１ 上コア
２ 下コア
３ 第１巻線コイル
４ 第２巻線コイル
５ 成形板コイル
６ 筒状ホルダ
７ 板状ホルダ
５１ 端部
５２ 取り付け孔
６１ フランジ部
７０ 引き出し部
７１ 延長部
７２ 突起部

Claims (3)

1. 電流容量を大きく得るため導電性の板材からプレス加工等により形成する成形板コイルと、
   前記成形板コイルを載せて保持する板状ホルダと、線材を巻き回して形成する巻線コイルと、
   前記巻線コイルを収納して保持する筒状ホルダと、
   ２つを向き合わせに接触させて当該内部に前記筒状ホルダおよび前記板状ホルダとを収納する上コアおよび下コアと、を備え、
   前記板状ホルダは、前記成形板コイルの端部に接触させる部位を延長させて延長部とし、当該延長部は前記端部の先端側の根元に到達させて形成することを特徴とするトランス。
2. 前記板状ホルダには前記延長部の裏面に突起部を一体に形成し、
   前記突起部の下方への高さは、組み立てた状態において、当該突起部の端面が前記下コアの底面と同一レベルとなるように形成することを特徴とする請求項１に記載のトランス。
3. 前記筒状ホルダには筒部の外周にフランジ部を突き出す形態で一体に形成し、前記フランジ部は一対を対向位置に配置させ、当該厚さを前記コア両者のギャップに相当する所定厚さとすることを特徴とする請求項１，２の何れか１項に記載のトランス。

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