JP2016032069A - Transformer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一次側コイルを間に挟んで一対の板状の二次側コイルを配置した大電流仕様のトランスに関するものである。 The present invention relates to a transformer with a large current specification in which a pair of plate-like secondary coils are arranged with a primary coil interposed therebetween.
車載用の電源トランス等のように、二次側コイルに大電流が流れる高圧トランスにおいては、通常、上記コイルとして、抵抗値が小さい銅の帯板を面内方向にリング状に形成した銅板コイルを用いることにより上記大電流化の対応を行っている。 In a high-voltage transformer in which a large current flows through a secondary coil such as a power transformer for a vehicle, a copper plate coil in which a copper strip having a small resistance value is formed in a ring shape in the in-plane direction is usually used as the coil. This is used to cope with the increase in current.
ところで、このような高圧コイルにおいて、銅線をボビンに巻回した一次側コイルに対して出力側として2つの二次側の銅板コイルを用いるものにあっては、通常、下記特許文献1に見られるように、一次側コイルを間に挟むようにして当該一次側コイルの軸線方向の両端側に上記銅板コイルを対向配置する構成が採用されている。
By the way, in such a high-voltage coil, in which two secondary copper plate coils are used as the output side with respect to the primary coil in which a copper wire is wound around a bobbin, it is usually found in
図10〜図12は、本発明者等が先に開発したこの種のトランスを示すものである。
このトランスにおいては、一次側コイル1が巻回されたボビン2の両端フランジ2aの外面に、それぞれ銅板をリンク状に形成した二次側コイル3が配置されたもので、二次側コイル3の引き出し部3a、3bが各々一次側コイル1の外周側に屈曲されて互いの引き出し部3aが共通端子として接続されている。
10 to 12 show this kind of transformer developed previously by the present inventors.
In this transformer,
これらボビン2および二次側コイル3は、外壁に引き出し部3a、3bを引き出すための開口部4aが形成された有底円筒状のカバー4内に収納されるとともに、このカバー4の端部開口が略円板状のキャップ5によって塞がれている。
The
そして、これらカバー4およびキャップ5の外周を囲繞するようにして一対のE型コア6が対向配置されている。これらE型コア6は、その背部6aがカバー4の底板およびキャップ5の外面側に配置され、中足6bがカバー4の底板およびキャップ5に形成された孔部からボビン2内に挿入されるとともに、外足6cをカバー4の外周に位置させて配設されている。
A pair of
ところで、上記構成からなるトランスにおいては、図11に示すように、一次側コイル1と二次側コイル3の引き出し部3a、3bとの間に、所望の絶縁距離を確保する必要があるために、二次側コイル3の屈曲部を、一次側コイル1から遠ざけて引き出し部3aを形成している。このため、当該トランスを実装するためのスペースが大きくなってしまうという問題点があった。
By the way, in the transformer having the above configuration, as shown in FIG. 11, it is necessary to secure a desired insulation distance between the
特に、熱対策として上記一次側コイル1にリッツ線等の撚り線を用いた場合には、ボビン2における一次側コイル1の巻太りや巻戻りを考慮して、上記屈曲部を一層一次側コイル1から遠ざける必要があり、小型化を図る上での阻害要因となっていた。
In particular, when a twisted wire such as a litz wire is used for the
また、このトランスにおいては、ボビン2のフランジ2aの外周縁に外周壁7が形成されるとともに、カバー4およびキャップ5の孔部の周縁に内周壁8が形成されており、図12(a)に示すように、二次側コイル3は、これら外周壁7と内周壁8との間に収納されて位置決めがなされている。
Further, in this transformer, an outer
ところが、通常、上記トランスにおいては、樹脂製品となるカバー4、ボビン2およびキャップ5の寸法公差の積み上げによって、最終製品においてはE型コア6の背部6aとの間にガタ(隙間)が生じている。この結果、図12(b)に示すように、振動や衝撃を受けてキャップ5が浮き上がった際に、ボビン2と内周壁8との間に隙間Sが形成されてしまい、二次側コイル3が内周壁8から脱落して中足6bと接触する虞があった。
However, in the above-described transformer, usually, due to accumulation of dimensional tolerances of the
そこで、これを解決すべく、カバー4やキャップ5等の樹脂部品の構造を複雑にして工数をかけて組み立てを行ったり、あるいは二次側コイル3をボビン2のフランジ2a等に接着固定したりする対策が講じられており、材料費や組み立て工数が嵩んでコスト高を招くという問題点もあった。
Therefore, in order to solve this problem, the structure of the resin parts such as the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構造によって確実に一次側コイルと二次側コイルとの絶縁距離を確保することができるとともに、一層の小型化も図ることが可能になるトランスを提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to ensure the insulation distance between the primary side coil and the secondary side coil with a simple structure, and to further reduce the size. It is an object to provide a transformer that becomes.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、一次側コイルが巻回されたボビンの両端フランジの外面に、それぞれ二次側コイルが配置され、これら一次側コイルおよび二次側コイルを囲繞して磁路を形成するコアが配設されるとともに、上記二次側コイルの引き出し部が各々上記一次側コイルの外周側に引き出されたトランスにおいて、上記二次側コイルの上記引き出し部に臨む上記一次側コイルの外周部分に、上記一次側コイルの外周に沿う円弧板状の第1のスペーサを設けたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the invention according to
ここで、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記コアが、一対のE型コアであり、かつ上記一次側コイルおよび二次側コイルの引き出し部が、上記E型コアの外足間から背部に対して反対側に引き出されているとともに、上記第1のスペーサは、弾性力によって上記一次側コイルの外周部分を挟持可能に形成されていることを特徴とするものである。
The invention according to
他方、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記コアが、一対のE型コアであり、かつ上記一次側コイルおよび二次側コイルの引き出し部が、上記E型コアの外足間から背部に対して同じ側に引き出されているとともに、上記一次側コイルの外周部分であって、上記第1のスペーサが設けられていない部分に、弾性力によって上記一次側コイルの外周部分を挟持可能な第2のスペーサが設けられていることを特徴とするものである。
On the other hand, the invention according to
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の発明において、上記ボビンおよび二次側コイルは、外壁に上記引き出し部を引き出すための開口部が形成されるとともに底板に上記E型コアの中足が挿入される孔部が形成された有底筒状のカバーの内部に収納され、このカバーの端部開口が上記E型コアの中足が挿入される孔部が形成されたキャップによって塞がれているとともに、上記カバーおよびキャップの上記孔部の周縁部には、上記ボビンと上記中足との間にまで突出する筒状のリブが一体的に形成されていることを特徴とするものである。
Furthermore, the invention according to
請求項1〜4のいずれかに記載の発明によれば、二次側コイルの引き出し部に臨む一次側コイルの外周部分に、一次側コイルの外周に沿う円弧板状の第1のスペーサを設けているために、一次側コイルと二次側コイルとの間に、確実に所望の絶縁距離を確保することができる。
According to the invention described in any one of
この結果、一対の二次側コイルの一方の引き出し部を共通の端子として接続する場合にも、上記引き出し部における一次側コイルの外周方向への屈曲部を一次側コイルから遠ざける必要が無いために、簡易な構造によってトランス自体の小型化による実装スペースの狭小化を図ることが可能になる。 As a result, even when one lead portion of the pair of secondary coils is connected as a common terminal, it is not necessary to keep the bent portion in the outer peripheral direction of the primary coil in the lead portion away from the primary coil. With a simple structure, it becomes possible to reduce the mounting space by reducing the size of the transformer itself.
加えて、請求項2に記載の発明によれば、一次側コイルおよび二次側コイルの引き出し部がE型コアの外足間から背部に対して反対側に引き出されている場合に、上記第1のスペーサによって上記絶縁距離を確保することができるとともに、弾性力によって一次側コイルの外周部分を挟持することにより、一次側コイルとしてリッツ線等の撚り線を用いた際の巻太りや巻戻りを防止することができる。
In addition, according to the invention described in
これに対して、一次側コイルおよび二次側コイルの引き出し部がE型コアの外足間から背部に対して同じ側に引き出されている場合には、上記第1のスペーサと一次側コイルの引き出し部とが干渉するために、第1のコイルを弾性力によって一次側コイルの外周部分を挟持可能な形状に形成することが難しい。この点、請求項3に記載の発明によれば、上記第1のスペーサによって上記絶縁距離を確保することができるとともに、上記第1のスペーサが設けられていない部分に設けた第2のスペーサによって一次側コイルの巻太りや巻戻りを防止することができる。 On the other hand, when the lead portions of the primary side coil and the secondary side coil are drawn to the same side with respect to the back portion from between the outer legs of the E-type core, the first spacer and the primary side coil Since the lead portion interferes, it is difficult to form the first coil into a shape that can hold the outer peripheral portion of the primary coil by elastic force. In this regard, according to the third aspect of the invention, the insulation distance can be secured by the first spacer, and the second spacer provided in a portion where the first spacer is not provided. It is possible to prevent the primary side coil from being thickened or unwound.
さらに、請求項4に記載の発明においては、ボビンおよび二次側コイルを収納するカバーおよびキャップのE型コアの中足挿入用の孔部の周縁部に、中足と二次側コイルとの間を経て上記中足とボビンとの間にまで延出する筒状のリブを一体的に形成しているために、寸法公差の積み上げによるガタによって、振動等によりキャップが浮き上がった際にも、二次側コイルが脱落して中足と接触することを防止することができる。
Furthermore, in the invention according to
(第1の実施形態)
図1〜図4は、本発明に係るトランスの第1の実施形態を示すもので、図10〜図12に示したトランスと共通する構成部分に付いては、同一符号を付してある。
これらの図において、本実施形態のトランスにおいては、一次側コイル1が巻回されたボビン2の両端フランジ2aの外面に、それぞれ銅板をリンク状に形成した二次側コイル3が配置された2組のユニットが、円環板状のインシュレータ10を間に介してカバー4内に収納されている。
(First embodiment)
1 to 4 show a first embodiment of a transformer according to the present invention. Components common to those shown in FIGS. 10 to 12 are denoted by the same reference numerals.
In these figures, in the transformer of the present embodiment,
そして、このトランスでは、一次側コイル1の引き出し部1a、1bおよび二次側コイル3の引き出し部3a、3bが、E型コア6の外足6c間であって背部6aに対して反対側に引き出されている。また、上記2組のユニットのうち、上側のユニットにおいては、ボビン2の上面に配置された二次側コイル3の引き出し部3a、3bが一次側コイル1の外周側に屈曲されるとともに、下側のユニットにおいては、ボビン2の下面に配置された二次側コイル3の引き出し部3a、3bが一次側コイル1の外周側に屈曲されている。
In this transformer, the
そして、二次側コイル3の引き出し部3a、3bと対向する一次側コイル1の外周には、約1/2周にわたって第1のスペーサ11が設けられている。この第1のスペーサ11は、弾力性を有する絶縁性の合成樹脂によって形成されたもので、取付前の先端部間の寸法が一次側コイル1の対応箇所における外形寸法よりも小さい略馬蹄形状に形成されている。そして、この第1のスペーサ11は、先端部が押し拡げられて一次側コイル1の外周に嵌合されている。これにより、第1のスペーサ11は、弾性力によって一次側コイル1の外周部分を挟持した状態で取り付けられている。また、この第1のスペーサ11の外周面には、上記引き出し部3a、3bとの間に所定に絶縁距離を確保するための突起部11aが一体に形成されている。
And the
さらに、E型コア6の中足6bが挿入されるカバー4の底板、インシュレータ10およびキャップ5に形成された孔部の周縁部には、それぞれ中足6bと二次側コイル3との間を経て中足6bとボビン2との間にまで延出する円筒状のリブ12が一体に形成されている。
Furthermore, the bottom plate of the
ここで、リブ12は、少なくともその先端部とボビン2の内周面とが、ボビン2、カバー4およびインシュレータ10等の樹脂部品の寸法公差の積み上げによって想定されるキャップ5とE型コア6との間の隙間以上の長さ重複する長さ寸法に形成されている。
Here, the
以上の構成からなるトランスによれば、二次側コイル3の引き出し部3a、3bと対向する一次側コイル1の外周部分に、一次側コイル1の外周の約1/2を覆う円弧板状の第1のスペーサ11を設けているために、一次側コイル1と二次側コイル3との間に、確実に所望の絶縁距離を確保することができる。
According to the transformer having the above-described configuration, the outer peripheral portion of the
この結果、一対の二次側コイル3の一方の引き出し部3aを共通の端子として接続する場合にも、引き出し部3a、3bにおける一次側コイル1の外周方向への屈曲部を一次側コイル1から遠ざける必要が無い。このため、第1のスペーサ11の装着といった簡易な構造により、トランス自体の小型化による実装スペースの狭小化を図ることができる。
As a result, even when one
さらに、第1のスペーサ11を、その弾性力によって一次側コイル1の外周部分を挟持可能な略馬蹄形状に形成しているために、上述した絶縁距離の確保とともに、弾性力によって一次側コイル1の外周部分を挟持することにより、一次側コイル1の巻太りや巻戻りも防止することができる。
Further, since the
加えて、図3(a)に示すように、カバー4の底板、インシュレータ10およびキャップ5に形成されたE型コア6の中足6bを挿入するための孔部の周縁部に、中足6bと二次側コイル3と間を経て更に中足6bとボビン2との間にまで延出する円筒状のリブ12を一体的に形成しているために、寸法公差の積み上げによるガタによって、図3(b)に示すように、振動等によりキャップ5が浮き上がった際にも、二次側コイル3の内周側に隙間が生じることが無く、よって二次側コイル3が中足6bと接触することを防止することができる。
In addition, as shown in FIG. 3 (a), the
(第2の実施形態)
図5〜図9は、本発明の第2の実施形態を示すもので、図1〜図4に示した第1の実施形態と同一構成部分に付いては、同一符号を付してその説明を簡略化する。
このトランスにおいては、一次側コイル1の引き出し部1a、1bおよび二次側コイル3の引き出し部3a、3bが、E型コア6の外足6c間であって背部6aに対して同じ側に引き出されている。また、同様に上記2組のユニットのうち、上側のユニットにおいては、ボビン2の上面に配置された二次側コイル3の引き出し部3a、3bが一次側コイル1の外周側に屈曲されるとともに、下側のユニットにおいては、ボビン2の下面に配置された二次側コイル3の引き出し部3a、3bが一次側コイル1の外周側に屈曲されている。
(Second Embodiment)
FIGS. 5 to 9 show a second embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment shown in FIGS. To simplify.
In this transformer, the
また、一次側コイル1の引き出し部1a、1bは、二次側コイル3の引き出し部3a、3bとE型コア6の一方の外足6cとの間において、それぞれ接線方向に引き出されている。これにより、引き出し部1a、1bは、平面視において互いに直交するとともに、一方の引き出し部1aが二次側コイル3の引き出し部3a、3bと平行に延出し、他方の引き出し部1bが上記引き出し部3a、3bから離間する方向に延出するように配置されている。
Further, the
そして、二次側コイル3の引き出し部3a、3bと対向する一次側コイル1の外周には、第1のスペーサ20が設けられている。この第1のスペーサ20は、絶縁性の合成樹脂によって形成されたもので、一次側コイル1の外周部であって、引き出し部1aの位置から反対側の外足6cに至る範囲に配置されている。
And the
ここで、一次側コイル1が巻回されているボビン2は、フランジ2a間に仕切板2bが一体形成されることにより、2つの巻線区画を有するとともに、仕切板2bには、一方の巻線区画に巻回された線材を他方の巻線区画に渡すための切り欠き部2cが形成されている。他方、第1のスペーサ20には、ボビン2の仕切板2bが挿入される溝部20aが形成されるとともに、この溝部20aの中央部に当該溝部20aを分断する嵌合部20bが形成されている。
Here, the
そして、第1のスペーサ20は、溝部20a内にボビン2の仕切板20bが挿入されるとともに、嵌合部20bを仕切板20bの切り欠き部2cに嵌合させることにより、一次側コイル1を覆うようにしてボビン2に取り付けられている。また、一次側コイル1の外周部分であって、第1のスペーサ20が設けられていない部分には、第1の実施形態における第1のスペーサ11と同様の第2のスペーサ21が設けられている。
The
さらに、このトランスにおいては、カバー4とキャップ5に、組み立てた際に一次側コイル1の引き出し部1a、1bの位置において、当該引き出し部1a、1bを位置決めするとともに、二次側コイル3の引き出し部3a、3bとの間の絶縁距離を確保するための第3のスペーサ22が設けられている。
Further, in this transformer, when the
この第3のスペーサ22は、キャップ5に連続する天板23と、カバー4の底板に連続する底板24と、引き出し部1bと直交する側板25と、引き出し部1aと直交する前面板26とによって箱状に形成されたもので、側板25には挿通される縦溝25aが形成されるとともに、前面板26には縦溝26aが形成されている。
The
この第3のスペーサ22は、天板23と前面板26の縦溝26aよりも二次側コイル3側の上部がキャップ5と一体に形成され、他の部分がカバー4と一体に形成されている。そして、側板25の縦溝25aに引き出し部1bが挿通されるとともに、前面板26の縦溝26aに引き出し部1aが挿通されている。
The
上記構成からなる第2の実施形態のトランスにおいては、第1のスペーサ20によって一次側コイル1と二次側コイル3との間の絶縁距離を確保することができるとともに、第1のスペーサ20が設けられていない部分に設けた第2のスペーサ21によって一次側コイル1の巻太りや巻戻りを防止することができる。この結果、上記第1の実施形態に示したものと同様の作用効果を得ることができる。
In the transformer of the second embodiment configured as described above, the
さらに、上記第2の実施形態のトランスによれば、第1のスペーサ20の溝部20a内にボビン2の仕切板2bを挿入させ、かつ嵌合部20bを仕切板2bの切り欠き部2cに嵌合させることにより、第1のスペーサ20をボビン2に取り付けているために、上記第1のスペーサ20によってボビン2が軸線回りに回動することを防止することができる。
Furthermore, according to the transformer of the second embodiment, the
これに加えて、ケース4およびキャップ5に第3のスペーサ22を一体形成し、その側板25の縦溝25aに引き出し部1bを挿通するとともに、前面板26の縦溝26aに引き出し部1aを挿通しているために、一次側コイル1の引き出し部1a、1bと二次側コイル3の引き出し部3a、3bとの間にも所望の絶縁距離を確保することができる。
In addition, the
このように、第2の実施形態のトランスにおいては、一次側コイル1の引き出し部1a、1bと二次側コイル3の引き出し部3a、3bとが、E型コア6から同じ側に引き出されている場合にも、確実に一次側コイル1と二次側コイル3との間の絶縁距離を確保することができる。
Thus, in the transformer of the second embodiment, the
1 一次側コイル
1a、1b 一次側コイルの引き出し部
2 ボビン
3 二次側コイル
3a、3b 二次側コイルの引き出し部
4 カバー
4a 開口部
5 キャップ
6 E型コア
6a 背部
6b 中足
6c 外足
11、20 第1のスペーサ
12 リブ
21 第2のスペーサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記二次側コイルの上記引き出し部に臨む上記一次側コイルの外周部分に、上記一次側コイルの外周に沿う円弧板状の第1のスペーサを設けたことを特徴とするトランス。 A secondary coil is disposed on the outer surface of both end flanges of the bobbin around which the primary coil is wound, and a core that surrounds the primary coil and the secondary coil to form a magnetic path is disposed. In the transformer in which the lead-out portions of the secondary side coils are each drawn out to the outer peripheral side of the primary side coil,
A transformer having a circular arc plate-like first spacer provided along an outer periphery of the primary side coil on an outer peripheral portion of the primary side coil facing the lead-out portion of the secondary side coil.
上記第1のスペーサは、弾性力によって上記一次側コイルの外周部分を挟持可能に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のトランス。 The core is a pair of E-type cores, and the lead-out portions of the primary side coil and the secondary side coil are drawn out from between the outer legs of the E-type core to the opposite side, and
2. The transformer according to claim 1, wherein the first spacer is formed so as to be able to sandwich an outer peripheral portion of the primary coil by an elastic force.
上記一次側コイルの外周部分であって、上記第1のスペーサが設けられていない部分に、弾性力によって上記一次側コイルの外周部分を挟持可能な第2のスペーサが設けられていることを特徴とする請求項1に記載のトランス。 The core is a pair of E-type cores, and the lead portions of the primary side coil and the secondary side coil are drawn to the same side with respect to the back from between the outer legs of the E type core,
A second spacer capable of sandwiching the outer peripheral portion of the primary coil by an elastic force is provided at a portion of the outer peripheral portion of the primary coil that is not provided with the first spacer. The transformer according to claim 1.
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