JP2016103511A - 直線型差動変圧器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図る直線型差動変圧器を提供する。【解決手段】直線型差動変圧器１００は、円筒状のボビン１と、ボビン１の外周に巻回されたコイル部４と、ボビン１の端部１ａに配設される端板６と、ボビン１内に摺動可能に設けられるプローブ２と、ボビン１の円筒軸方向でコイル部４と反対側で端板６と隣り合ってボビン１の端部１ａに配設される電線固定板７とを備える。電線固定板７は、ボビン１の円筒軸方向に電線固定板７を貫通し且つリード線８を通すことが可能な挿通穴７ｇを含む。電線固定板７は、端板６と接触しつつ、端板６と電線固定板７との間に、挿通穴７ｇに連通し且つ電線固定板７の外縁側で開放した間隙７ｈを形成する。間隙７ｈは、リード線８を通すことが可能である大きさを有する。【選択図】図１

Description

この発明は、直線型差動変圧器に関する。

直線型差動変圧器は、磁性材を含む棒状のプローブを、励磁コイル及び出力コイルからなる巻線を有する筒状のボビン内に備えている。そして、直線型差動変圧器では、ボビン内でプローブが直線的に変位すると、磁性材によって磁気的に結合される励磁コイル及び出力コイルにおける磁気的結合度が変化し、出力コイルに発生する誘導起電力である出力電圧が変化する。直線型差動変圧器は、この変化する出力電圧からプローブの直線的な変位を検出する。

例えば、特許文献１に記載される直線型差動変圧器では、ボビンは、絶縁性樹脂から形成され、ボビンの外周面上には、巻線が巻回されている。ボビンの一方の端部には、輪状をなす端板が、取り付けられ、巻線の軸方向への拡がりを防いでいる。さらに、外部と巻線とを電気的に接続する端子が端板に固定され、端子に、巻線が接続される。端子は、端板に埋め込まれて端板から突出し、巻線の端線が、端板の外周の外側を通って端子に接続されている。接続された巻線は、半田等によって端板に端子と共に固定される。
また、図６に示す従来の直線型差動変圧器の一例では、巻線２３の端線２３ａが、端板２４を軸方向に貫通する穴２４ａを通って巻線２３と反対方向に延び、端板２４から突出するボビン２１の外周面に沿って配置された複数のリード線２５に接続されている。リード線２５は、結束紐２６によってボビン２１固定されており、さらに、固定されたリード線２５の一部と端線２３ａとを内部に含み且つ端板２４の貫通穴２４ａを埋めるようにして、端板２４の表面上及びボビン２１の周囲に半田２７が盛られる。これにより、リード線２５及び端線２３ａは、半田２７によって端板２４及びボビン２１に固定される。そして、プローブ２２が、ボビン２１内に摺動可能に配設されている。

特開２０１１−２４２１５６号公報

特許文献１及び従来例では、それぞれの長手方向をボビンの円筒軸方向に沿うようにして端子及びリード線を配置する構成であるため、ボビンに沿って配置される端子及びリード線のための軸方向のスペースと、端子及びリード線と端線との接続部分のための軸方向のスペースとが必要になり、直線型差動変圧器がボビンの円筒軸方向に長くなるという問題がある。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、小型化を図る直線型差動変圧器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係る直線型差動変圧器は、円筒状のボビンと、ボビンの外周に巻回されたコイル部と、ボビンの端部に配設される端板と、ボビン内に摺動可能に設けられるプローブとを備える直線型差動変圧器において、ボビンの円筒軸方向でコイル部と反対側で端板と隣り合ってボビンの端部に配設される電線固定板を備え、電線固定板は、ボビンの円筒軸方向に電線固定板を貫通し且つ電線を通すことが可能な挿通穴を含み、電線固定板は、端板と接触しつつ、端板と電線固定板との間に、挿通穴に連通し且つ電線固定板の外縁側で開放した間隙を形成し、上記間隙は、電線を通すことが可能である大きさを有する。

電線固定板は、端板に向かって突出し且つボビンの径方向に延在する複数の帯状のリブを含み、リブは、電線固定板がボビンに配設されたとき、端板に接触し、リブ同士の間に上記間隙を含んでよい。
リブ同士の間のそれぞれに、１つの上記間隙が形成され、１つの上記間隙に１つの挿通穴が連通してよい。
端板は、ボビンが通される端板貫通穴を有し、電線固定板は、ボビンが通される固定板貫通穴を有してよい。
端板の外縁に、上記間隙に連通し且つコイル部の巻線を通すことが可能であるスリットが形成されてよい。

この発明に係る直線型差動変圧器によれば、小型化が可能になる。

この発明の実施の形態に係る直線型差動変圧器の端板付近の断面側面図である。 図１の直線型差動変圧器をボビンの円筒中心軸周りに回転させた断面側面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って電線固定板をみた断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿って電線固定板をみた断面図である。 図１のＶ−Ｖ線に沿って端板をみた断面図である。 従来の直線型差動変圧器の端板付近の断面側面図である。

以下、この発明の実施の形態に係る直線型差動変圧器について添付図面に基づいて説明する。
図１及び図２をあわせて参照すると、直線型差動変圧器１００は、円筒状のボビン１と、ボビン１内で円筒の開口方向である長手方向に沿って摺動自在に設けられた全体形状が棒状のプローブ２とを備えている。

ボビン１は、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から作製される。ボビン１は、円筒状のケース３内にケース３と同軸に配設され、一方の端部１ａをケース３から突出させている。ボビン１の外周面１ｂ上におけるケース３内に位置する部位には、巻線が巻回されており、この巻線は、筒状のコイル部４を形成している。コイル部４は、励磁コイル及び出力コイルによって構成されている。
さらに、コイル部４の外周側とケース３の内周面との間に介在する円筒状の金属シールド板５が配設されている。金属シールド板５は、ケース３の外部からの磁束をコイル部４に対して遮断する。

また、円筒の開口方向両側において、ボビン１とケース３との間の間隙が、ケース３の外径と同じ外径の円環板状をした端板によってそれぞれ塞がれている。
ボビン１の端部１ａ側に設けられる端板６は、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から作製されている。図５に示すように、端板６の中心には、ボビン１の外周面に整合する形状の端板貫通穴６ａが形成され、端板６の外周つまり外縁には、径方向内側に向かって切り込まれた複数のスリット６ｂが、周方向に等間隔に配置されて形成されている。スリット６ｂは、端板６を軸方向に貫通し、ケース３内から外部にコイル部４の端線４ａを引き出すことを可能にするように構成されている。さらに、図１及び図２に示すように、ボビン１とケース３との間の間隙を塞いでいる端板６において、ケース３と反対側の表面６ｃ上には、端板貫通穴６ａに沿う方向に突出する円環状の突出部６ｄが形成され、突出部６ｄは、端板貫通穴６ａの一部を構成している。端板６は、端板貫通穴６ａにボビン１を通して嵌合させることによってボビン１及びケース３に配設され、ボビン１及びケース３に接着剤等で固定される。

図１〜図４をあわせて参照すると、端板６のケース３と反対側には、端板６の外径を同じ外径の略円環状の電線固定板７が配設されている。
電線固定板７は、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から作製されている。
電線固定板７の中心には、ボビン１の外周面に整合する形状の固定板貫通穴７ａが形成されている。

電線固定板７の端板６側の表面７ｃ上には、固定板貫通穴７ａに沿う方向に突出する円環状の突出部７ｄが形成され、突出部７ｄは、固定板貫通穴７ａの一部を構成している。
さらに、電線固定板７の表面７ｃ上には、矩形断面を有する複数の帯状のリブ７ｅが、電線固定板７と一体成形されている。各リブ７ｅは、その長手方向を電線固定板７の径方向に沿わせるようにして、突出部７ｄから延在し、径方向外側の棒状の端部７ｅａを電線固定板７よりも径方向外側に突出させている。各リブ７ｅは、突出部７ｄよりも電線固定板７から軸方向につまり端板６に向かって突出している。複数のリブ７ｅは、電線固定板７の周方向に等間隔に且つ放射状に配置されている。

さらにまた、電線固定板７の表面７ｃ上において、リブ７ｅ同士の間には、表面７ｃよりも窪んだ凹部７ｆが形成されている。各凹部７ｆは、扇形状の平面形状を有し、突出部７ｄから電線固定板７の外周縁にわたって延在する。
各凹部７ｆには、電線固定板７の表面７ｃから反対側の表面７ｂにわたって電線固定板７を貫通する挿通穴７ｇが形成されている。挿通穴７ｇは、表面７ｂに隣接する部位に、径が大きくなった拡径部７ｇａを含んでいる。挿通穴７ｇは、コイル部４の端線４ａが接続されるリード線８が挿入されるように構成されている。ここで、リード線８は電線を構成している。

電線固定板７は、表面７ｃを端板６に向けて、固定板貫通穴７ａにボビン１を通して嵌合させることによって、ボビン１及び端板６に配設される。このとき、電線固定板７の突出部７ｄは、端板６の突出部６ｄに当接し、電線固定板７の各リブ７ｅは、端板６の表面６ｃに当接する。そして、電線固定板７の凹部７ｆと、端板６の表面６ｃとの間には、扇形状の平面形状をした複数の間隙７ｈが、リブ７ｅに隣接して形成される。各間隙７ｈは、ボビン１及び電線固定板７の径方向外側に向かって電線固定板７の外縁側で開放している。ボビン１の円筒軸方向の間隙７ｈの幅は、リード線８の径よりも大きくなっている。

上述のように構成された直線型差動変圧器１００に対するリード線８の接続及び固定は、以下に説明するようにして実施される。
図１〜図５をあわせて参照すると、ボビン１及びケース３に端板６が配設及び固定された直線型差動変圧器１００において、コイル部４の端線４ａが、端板６のスリット６ｂを通じて外部に引き出される。
次いで、ボビン１にまだ取り付けられていない電線固定板７の挿通穴７ｇにリード線８が通され、各リード線８の端部８ａが、電線固定板７の凹部７ｆ内で径方向外側に向かって曲げられ、電線固定板７から径方向外側に突出させられる。

さらに、表面７ｃ側から電線固定板７の固定板貫通穴７ａにボビン１が通され、電線固定板７が、突出部７ｄ及びリブ７ｅがそれぞれ端板６の突出部６ｄ及び表面６ｃに当接するまで、ボビン１上を移動させられる。このとき、電線固定板７の突出部７ｄ及びリブ７ｅによって形成される窪んだ段差部７ｉが、端板６の突出部６ｄに嵌合し、電線固定板７が端板６に固定される。そして、各リード線８の端部８ａは、間隙７ｈを通って電線固定板７及び端板６よりも径方向外側に突出する。

突出する各リード線８の端部８ａに、コイル部４の端線４ａが結線される。その後、各リード線８及びその結線部は、間隙７ｈ内に収められる。
次いで、電線固定板７の挿通穴７ｇの拡径部７ｇａ内に、エポキシ樹脂等のポッティング剤９が滴下され、ポッティング剤９によってリード線８が電線固定板７に固定される。
さらに、エポキシ樹脂等の接着剤を注入して間隙７ｈ内を充填し、それにより、リード線８及び端線４ａを固定すると共に、電線固定板７を端板６に固定してもよい。

電線固定板７のボビン１への設置時、電線固定板７から突出するリブ７ｅの端部７ｅａにリード線８を仮止めしておけば、電線固定板７の設置が容易になる。そして、電線固定板７のボビン１への設置完了後、リブ７ｅの突出する端部７ｅａを切断して除去してもよい。
また、間隙７ｈの幅がリード線８の径よりも大きいため、間隙７ｈ内でリード線８が押し潰されて損傷することが防がれる。

上述で説明したように、この発明の実施の形態に係る直線型差動変圧器１００は、円筒状のボビン１と、ボビン１の外周に巻回されたコイル部４と、ボビン１の端部１ａに配設される端板６と、ボビン１内に摺動可能に設けられるプローブ２とを備える。直線型差動変圧器１００は、ボビン１の円筒軸方向でコイル部４と反対側で端板６と隣り合ってボビン１の端部１ａに配設される電線固定板７を備える。電線固定板７は、ボビン１の円筒軸方向に電線固定板７を貫通し且つリード線８を通すことが可能な挿通穴７ｇを含む。電線固定板７は、端板６と接触しつつ、端板６と電線固定板７との間に、挿通穴７ｇに連通し且つ電線固定板７の外縁側で開放した間隙７ｈを形成する。間隙７ｈは、リード線８を通すことが可能である大きさを有する。

上述の構成によって、リード線８は、挿通穴７ｇ及び間隙７ｈを通るように延在させることができ、リード線８の端部８ａは、電線固定板７の外縁側で間隙７ｈから延出させることができる。そして、延出した端部８ａをコイル部４の端線４ａと結線することができる。このとき、リード線８は、挿通穴７ｇによって位置決めされるため、端部８ａとコイル部４の端線４ａとの結線を完了するまでに、別の手段で仮固定される必要がない。さらに、端部８ａとコイル部４の端線４ａとの結線部を形成するためのボビン１の円筒軸方向のスペースとして、電線固定板７を配設するスペース、つまり、電線固定板７及び間隙７ｈの円筒軸方向厚さに相当するスペースがあればよい。そして、ボビン１の端板６からの突出量も、電線固定板７を配設可能な突出量であればよい。よって、直線型差動変圧器１００は、ボビン１の円筒軸方向での小型化を可能にする。

また、直線型差動変圧器１００において、電線固定板７は、端板６に向かって突出し且つボビン１の径方向に延在する複数の帯状のリブ７ｅを含み、リブ７ｅは、電線固定板７がボビン１に配設されたとき、端板６に接触し、リブ７ｅ同士の間に間隙７ｈを含む。さらに、リブ７ｅ同士の間のそれぞれに、１つの間隙７ｈが形成され、１つの間隙７ｈに１つの挿通穴７ｇが連通する。上述の構成によって、リブ７ｅが、電線固定板７を端板６に対してボビン１の円筒軸方向に支持するため、間隙７ｈ内のリード線８に作用する円筒軸方向の荷重が低減される。さらに、１つの間隙７ｈには、１つのリード線８が延在することになり、さらに間隙７ｈ同士がリブ７ｅによって仕切られるため、リード線８同士の短絡を防ぐことができる。

また、直線型差動変圧器１００において、端板６は、ボビン１が通される端板貫通穴６ａを有し、電線固定板７は、ボビン１が通される固定板貫通穴７ａを有する。これにより、端板６及び電線固定板７は、それぞれの貫通穴にボビン１を通すことによってボビン１に配設されるため、端板６及び電線固定板７の配設及び位置決めが容易になる。
また、直線型差動変圧器１００において、端板６の外縁に、間隙７ｈに連通し且つコイル部４の巻線を通すことが可能であるスリット６ｂが形成される。これにより、コイル部４からの巻線の端線４ａの引き出しが容易になり、引き出した端線４ａを間隙７ｈ内に収めることができる。

１ ボビン、１ａ 端部、２ プローブ、４ コイル部、６ 端板、６ａ 端板貫通穴、６ｂ スリット、７ 電線固定板、７ａ 固定板貫通穴、７ｅ リブ、７ｇ 挿通穴、７ｈ 間隙、８ リード線（電線）、１００ 直線型差動変圧器。

Claims (5)

1. 円筒状のボビンと、前記ボビンの外周に巻回されたコイル部と、前記ボビンの端部に配設される端板と、前記ボビン内に摺動可能に設けられるプローブとを備える直線型差動変圧器において、
   前記ボビンの円筒軸方向で前記コイル部と反対側で前記端板と隣り合って前記ボビンの前記端部に配設される電線固定板を備え、
   前記電線固定板は、前記ボビンの円筒軸方向に前記電線固定板を貫通し且つ電線を通すことが可能な挿通穴を含み、
   前記電線固定板は、前記端板と接触しつつ、前記端板と前記電線固定板との間に、前記挿通穴に連通し且つ前記電線固定板の外縁側で開放した間隙を形成し、
   前記間隙は、前記電線を通すことが可能である大きさを有する直線型差動変圧器。
2. 前記電線固定板は、前記端板に向かって突出し且つ前記ボビンの径方向に延在する複数の帯状のリブを含み、
   前記リブは、前記電線固定板が前記ボビンに配設されたとき、前記端板に接触し、前記リブ同士の間に前記間隙を含む請求項１に記載の直線型差動変圧器。
3. 前記リブ同士の間のそれぞれに、１つの前記間隙が形成され、
   １つの前記間隙に１つの前記挿通穴が連通する請求項２に記載の直線型差動変圧器。
4. 前記端板は、前記ボビンが通される端板貫通穴を有し、
   前記電線固定板は、前記ボビンが通される固定板貫通穴を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の直線型差動変圧器。
5. 前記端板の外縁に、前記間隙に連通し且つ前記コイル部の巻線を通すことが可能であるスリットが形成される請求項１〜４のいずれか一項に記載の直線型差動変圧器。

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