JP2016149421A

JP2016149421A - トランス用ボビン及びトランス

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Publication number: JP2016149421A
Application number: JP2015025028A
Authority: JP
Inventors: 将飯島; Susumu Iijima; 洋金子; Hiroshi Kaneko; 智仁金子; Tomohito Kaneko; 靖文片山; Yasufumi Katayama
Original assignee: DENKEN SEIKI KENKYUSHO KK
Current assignee: DENKEN SEIKI KENKYUSHO KK
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2035-02-12
Also published as: JP5854572B1

Abstract

【課題】絶縁ケースを備えたボビンを用いたトランスにおいて、中間遮蔽板の有無に関わらず、要求される沿面距離を確保したトランスを提供する。【解決手段】１次巻線ユニットと２次巻線ユニットとコアとで構成したトランスにおいて、１次巻線ユニットは鍔付巻枠１０、内筒絶縁ケース３０、外筒絶縁ケース２０で構成され、当接する鍔付巻枠１０の鍔１２の外表面には複数の環状凹部１２ａが、外筒絶縁ケース２０の鍔カバー板部２２の内表面には環状凹部１２ａと嵌合する複数の環状突起２２ａが夫々形成されている。また、当接する鍔付巻枠１０の鍔１３の外表面には複数の環状凹部が、内筒絶縁ケース３０の鍔カバー板部３２の内表面には環状凹部と嵌合する複数の環状突起３２ａが夫々形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は両端に鍔を備えた巻線用ボビンと巻線が巻き回された巻線用ボビンを収納する絶縁ケースとで構成されたトランス用ボビン、及び前記ボビンを用いたトランスに関する。

コイル全体を絶縁性樹脂で塗り固めて絶縁耐電圧を高めたトランスの製造には、樹脂の硬化に時間がかかることと、絶縁紙上に巻線を巻き回すことが困難になる等の問題点があった。そこで、本願の発明者は、１次巻線用ボビンに１次巻線を巻き回した１次巻線ユニット、２次巻線用ボビンに２次巻線を巻き回した２次巻線ユニット、及び、コアを同軸同心に配置して構成した同軸同心のトランスを試作し、上述の問題点を解決した。しかしながら、このトランスは、巻線用ボビンだけでは所定の沿面距離を確保できないという新たな問題点が判明した。この新たな問題点を、図１７から図２０を参照し、以下に説明する。

図１７に六面図で示すトランスは、図１８の斜視図に示す如く、胴部１１と一対の鍔１２，１３とを有する１次巻線用鍔付巻枠１０と、胴部４１と一対の鍔４２，４３とを有する２次巻線用鍔付巻枠４０を備えたものである。１次巻線用鍔付巻枠１０の胴部１１は断面矩形のコア挿入孔１６を有する筒部材、２次巻線用鍔付巻枠４０の胴部４１は断面矩形のボビン挿入孔４６を有する筒部材で、これら胴部の長さは同じである。

このトランスの組み立ては、１次巻線１７を胴部１１に巻き回した１次巻線用鍔付巻枠１０を、２次巻線４７を胴部４１に巻き回した２次巻線用鍔付巻枠４０の挿入孔４５に挿入し、コア８０を１次巻線用鍔付巻枠１０のコア挿入孔１６に挿入する。１次巻線１７の両端は端子部１４にハンダ付し、２次巻線４７の両端は端子部４４にハンダ付する。

図１７の正面図（Ｂ）に示すトランスのＺ−Ｚ面での断面図である図１９、図１９の部分拡大図である図２０に示す如く、１次巻線１７と接地間の沿面距離Ｌ_１は、１次巻線用鍔付巻枠１０の鍔１３と２次巻線用鍔付巻枠４０の鍔１３との当接面の最短距離で与えられるから、１次巻線用鍔付巻枠１０の鍔１３の厚さに径方向の長さ即ち幅を加えた距離である。
２次巻線４７と接地間の沿面距離Ｌ_２は、図２０に示す如く、２次巻線４７とコア間の距離であるから、実質的にゼロである。
１次巻線１７と２次巻線４７との間の沿面距離Ｌ_３は、図２０に示す如く、１次巻線用鍔付巻枠１０の鍔１２と２次巻線用鍔付巻枠４０の鍔１３の当接面の最短距離で与えられるから、２次巻線用鍔付巻枠４０の径方向の長さ即ち幅に等しい。

この従来のトランスは、より発熱の大きい１次巻線１７が２次巻線４７の内側に配置されることや、１次巻線１７と接地間の沿面距離Ｌ_１、及び１次巻線１７と２次巻線４７との間の沿面距離Ｌ_３がコアの窓寸法以下に制限されてしまうという問題がある。換言すれば、巻線用ボビンだけではトランスに要求される沿面距離を確保できないという問題がある。

特許文献１には、絶縁ケース付ボビンを用いたトランスが記載されている。このトランスは、鍔付内側巻枠、鍔付外側巻枠、及び絶縁ケースとから成るボビンを用いて構成されている。前記絶縁ケースは略矩形の中空ケースであって、底付筒状第１絶縁ケースと底付筒状第２絶縁ケースで構成されている。前記底付筒状の第１絶縁ケースには内側絶縁壁と外側絶縁壁が形成され、且つその開口端にはフラップ部が形成されている。前記底付筒状の第２絶縁ケースにも内側絶縁壁と外側絶縁壁が形成され、且つその開口端にはフラップ部が形成されている。前記鍔付外側巻枠のベース部には前記内側絶縁壁と外側絶縁壁を受け入れるための段部が形成されている。

このトランスは、１次巻線が巻き回された鍔付内側巻枠と２次巻線が巻き回された鍔付外側巻枠を所定の位置に配置し、これらを包み込んで底付筒状の第１絶縁ケースと底付筒状の第２絶縁ケースを夫々の開口部に形成されたフラップ部を突き合わせて嵌め合わせ、更にコア部材を所定の位置に配置して構成されている。

１次巻線及び２次巻線間の沿面距離、並びに１次巻線とコア部材間の沿面距離は、底付筒状の第１絶縁ケース並びに底付筒状の第２絶縁ケースに内側絶縁壁及び外側絶縁壁を設けたことにより延長されている。そして、延長される距離は内側絶縁壁及び外側絶縁壁の長さによって決まる。更に、１次巻線とコア部材間の沿面距離は、底付筒状の第１絶縁ケースと底付筒状の第２絶縁ケースの開口端の夫々のフラップ部をオーバーラップさせることによっても延長されている。しかしながら、特許文献１に記載のトランスでは、２次巻線と接地との間の沿面距離が延長できないという問題がある。

ところで、落雷に起因する電圧が1次巻線に印加された場合、そのエネルギーが2次巻線に伝搬するのを防ぐために、中間遮蔽板をトランスに設けることがある。この中間遮蔽板は、コア部材と同じく接地される。特許文献１に記載のトランスにおいて、１次巻線と２次巻線の間に中間遮蔽板を追加する場合、１次巻線と接地との間の沿面距離のうち、内側絶縁壁により延長された部分が半減してしまうため、絶縁耐電圧が著しく低下してしまうという問題がある。また、絶縁フィルムを追加するなどの手段で絶縁を強化したとしても、中間遮蔽板を１次巻線と２次巻線の間に配置した場合は2次巻線と接地との間の沿面距離は殆ど確保できないという問題がある。

特許文献２にも、絶縁ケースを備えたボビンを用いたトランスが記載されている。このトランスは、１次巻線が巻き回された１次側ボビンを含む１次側ユニット、２次巻線が巻き回された２次側ボビンを含む２次側ユニット、及びこれらユニットを結合した状態でカバーする筒状の絶縁ケースとで構成されている。１次巻線が巻き回された１次側ボビンを含む１次側ユニットと２次巻線が巻き回された２次側ボビンを含む２次側ユニットは、絶縁ケースの両端から夫々挿入され、所定の位置に配置される。

１次側ボビンの一端には１次側中間鍔部が、２次側ボビンの一端には２次側中間鍔部が夫々形成されている。１次側ボビンと２次側ボビンを同軸に配置し、それらの端部を突合せるとコイルボビンが形成される。このコイルボビンは、１次側中間鍔部と２次側中間鍔部によって環状溝が形成された中間鍔部を有するコイルボビンである。絶縁ケースには、コイルボビンの中間鍔部の環状溝に対応する位置に、その内周面から直交方向に係止用枠部が突設されている。

このトランスにおいては、１次巻線と２次巻線との間の沿面距離は、コイルボビンの中間鍔部の環状溝に絶縁ケースの係止用枠部が入り込んでいることによって、大きくなっている。しかしながら、このようなボビン構造では、１次巻線と接地との間の沿面距離も、２次巻線と接地との間の沿面距離も延長することはできないという問題がある。また、絶縁ケースを強化するなどの対策を講じても、中間遮蔽板を１次巻線と２次巻線との間に配置した場合、１次巻線と２次巻線のどちらか一方と接地との間の沿面距離は殆ど確保できないという問題がある

特許文献３にも、絶縁ケースを備えたボビンを用いたトランスが記載されている。このトランスは、低圧側コイル、高圧側コイル、鍔付ボビン、及び絶縁ケースで構成されている。そして、前記絶縁ケースは、摺動自在に組み合わされる内筒部として機能する第１のケースと、外筒部として機能する第２のケースとで構成されている。前記第１のケースは、第1のコアの主磁脚を挿通する磁脚挿通孔を設けた板状部とその外辺部からほぼ垂直に延出して形成された側壁部とを有する。前記第２のケースは、第２のコアの主磁脚を挿通する磁脚挿通孔を設けた板状部とその外辺部からほぼ垂直に延出して形成された側壁部とを有する。

このトランスにおいて、外周側と高圧側コイル間の沿面距離は、絶縁ケースの第１のケースの側壁部と第２のケースの側壁部の重なり部によって長く形成される。また、第1のコアの橋絡部、第２のコアの橋絡部あるいは低圧側コイルの内周側と高圧側コイル間の沿面距離は、第１のケースの板状部、第２のケースの板状部とボビンの鍔部の重なり部によって長く形成される。

しかしながら、このトランスでは、高圧側コイルは絶縁ケースで完全に囲まれているが、低圧側コイルは絶縁ケースで部分的に囲まれているだけであるから、絶縁は不十分であるという問題がある。また、低圧側コイルの内周側と高圧側コイル間の沿面距離を更に延ばすためには、第１のケースの板状部、第２のケースの板状部とボビンの鍔部のいずれも延ばさなければならない。そうすると、トランスのサイズが大きくなるという問題がある。更に、中間遮蔽板を低圧側コイルと高圧側コイルとの間に配置した場合、低圧側コイルと接地との間の沿面距離は確保できないという問題がある。

特開２０００−１２３４５号公報特許第４７０７７７８号公報特許第３７５５７２９号公報

本発明が解決しようとする第１の課題は、絶縁ケースを備えたトランス用ボビンであって、１次巻線と接地との間、２次巻線と接地との間、及び１次巻線と２次巻線との間の夫々の沿面距離を所要の値に確保できるトランス用ボビンを提供することである。
本発明が解決しようとする第２の課題は、絶縁ケースを備えたボビンで用いたトランスにおいて、中間遮蔽版の有無に関わらず、トランスに要求される沿面距離を確保することである。

上記課題を解決するために、鍔付巻枠の両端の鍔の外表面と絶縁ケースの内表面と当接する２箇所の当接面がトランスに要求される沿面距離を決める個所になるようにトランスを構成し、これら２箇所の当接面を平坦面でなく凹凸面とすることによって所要の沿面距離を確保した。
即ち、上記第１の課題を解決するトランス用ボビンは、鍔付巻枠と絶縁ケースとから成り、前記鍔付巻枠の両端の鍔の外表面が前記絶縁ケースの内表面と当接する２箇所の当接面の夫々に所要の沿面距離を確保するための複数の環状の凹凸部が形成されていることを特徴とするトランス用ボビンである。

上記第２の課題を解決するトランスは、鍔付巻枠と絶縁ケースとから成り、前記鍔付巻枠の両端の鍔の外表面が前記絶縁ケースの内表面と当接する２箇所の当接面の夫々に所要の沿面距離を確保するための複数の環状の凹凸部が形成されていることを特徴とするボビンとその鍔付巻枠に巻き回された１次巻線とから成る１次巻線ユニットと、鍔付巻枠と絶縁ケースとから成り、前記鍔付巻枠の両端の鍔の外表面が前記絶縁ケースの内表面と当接する２箇所の当接面の夫々に所要の沿面距離を確保するための複数の環状の凹凸部が形成されていることを特徴とするボビンとその鍔付巻枠に巻き回された２次巻線とから成る２次巻線ユニットと、及び、コアとで構成されたことを特徴とするトランスである。

本発明により、１次巻線と接地との間、２次巻線と接地との間、及び１次巻線と２次巻線との間の夫々の沿面距離を所要の値に確保できるトランス用ボビンが提供された。
また、本発明により、中間遮蔽版の有無に関わらず、１次巻線と接地との間、２次巻線と接地との間、及び１次巻線と２次巻線との間の夫々の沿面距離を所要の値に確保できるトランスが提供された。

実施例１のトランスの六面図で、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は背面図、（Ｅ）は平面図、（Ｆ）は底面図である。なお、比較のため、コアの寸法は図１７とおなじものを使用している。実施例１のトランスに用いられる１次巻線用鍔付巻枠と、これに被せる絶縁ケースを構成する内筒絶縁ケースと外筒絶縁ケースの組み合わせを示した斜視図である。実施例１の１次巻線ユニットの断面図である。実施例１のトランスに用いられる２次巻線用鍔付巻枠と、これに被せる絶縁ケースを構成する内筒絶縁ケースと外筒絶縁ケースの組み合わせを示した斜視図である。実施例１の２次巻線ユニットの断面図である。実施例１のトランスを構成する１次巻線ユニットと２次巻線ユニットと中間遮蔽板の組み合わせを示した斜視図である。図１の正面図（Ｂ）のＸ−Ｘ面で切断した実施例１のトランスの断面図である。図７の部分拡大図である。実施例２のトランスの六面図で、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は背面図、（Ｅ）は平面図、（Ｆ）は底面図である。実施例２のトランスに用いられる１次巻線用鍔付巻枠と、これに被せる絶縁ケースを構成する内筒絶縁ケースと外筒絶縁ケースの組み合わせを示した斜視図である。実施例２の１次巻線ユニットの断面図である。実施例２のトランスに用いられる２次巻線用鍔付巻枠と、これに被せる絶縁ケースを構成する内筒絶縁ケースと外筒絶縁ケースの組み合わせを示した斜視図である。実施例２の２次巻線ユニットの断面図である。実施例２のトランスを構成する１次巻線ユニットと２次巻線ユニットと中間遮蔽板の組み合わせを示した斜視図である。図９の正面図（Ｂ）のＹ−Ｙ面で切断した実施例２のトランスの断面図である。図１５の部分拡大図である。１次巻線用ボビンに１次巻線を巻き回した１次巻線ユニット、２次巻線用ボビンに２次巻線を巻き回した２次巻線ユニット、及び、コアを同軸同心に配置して構成した従来のトランスの六面図で、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は背面図、（Ｅ）は平面図、（Ｆ）は底面図である。図１７の従来のトランスを構成する１次巻線ユニットと２次巻線ユニットの組み合わせを示した斜視図である。図１７の正面図（Ｂ）のＺ−Ｚ面で切断した従来のトランスの断面図である。図１９の部分拡大図である。

本発明に係るトランスは、茶筒型絶縁ケースを備えた１次側ボビンの鍔付巻枠に１次巻線を巻き回して構成された１次巻線ユニット、茶筒型絶縁ケースを備えた２次側ボビンの鍔付巻枠に２次巻線を巻き回して構成された２次巻線ユニット、及びコアとで構成されたトランスであって、前記１次巻線ユニットと２次巻線ユニットの夫々は鍔付巻枠の両端の鍔の外表面が茶筒型絶縁ケースの内表面と２箇所で当接するように組み合わされていること、及び、当接する鍔の外表面には環状凹溝が形成され、当接する茶筒型絶縁ケースの内表面には前記環状凹溝と嵌合する環状突起が形成されている。

実施例１は、図１から図６に示す如く、１次巻線ユニット１、２次巻線ユニット２、及びコア８０から成る同軸同心のトランスで、中間遮蔽板７０を備えたトランスである。

１次巻線ユニット１は、図２の斜視図及び図３の断面図に示す如く、１次巻線１７を巻き回された鍔付巻枠１０を茶筒型絶縁ケースに収納して構成されている。前記茶筒型絶縁ケースは、底板部となる鍔カバー板部３２と内筒となる筒部３１を有する内筒絶縁ケース３０と、蓋板部となる鍔カバー板部２２と前記内筒と摺動自在な外筒となる筒部２１を有する外筒絶縁ケース２０で構成されている。鍔付巻枠１０は、一端に環状の鍔１２が、他端に環状の鍔１３が形成されている。鍔付巻枠１０の鍔１２の一部は端子部１４として機能する突起部となっている。

１次巻線ユニット１において、鍔付巻枠１０の一方の鍔１３の外表面は前記茶筒型絶縁ケースの底板部である内筒絶縁ケース３０の鍔カバー板部３２の内表面と当接し、同時に、鍔付巻枠１０の他方の鍔１２の外表面は前記茶筒型絶縁ケースの蓋板部である外筒絶縁ケース２０の鍔カバー板部２２の内表面と当接している。外筒絶縁ケース２０の鍔カバー板部２２の一部は端子部２３として機能する膨出部となっている。

鍔付巻枠１０の鍔１２の外表面には２つの環状凹溝１２ａが形成されており、外筒絶縁ケース２０の鍔カバー板部２２には環状凹溝１２ａと嵌合する２つの環状突起２２ａが形成されている。また、鍔付巻枠１０の鍔１３と外表面には２つの環状凹溝１３ａが形成されており、内筒絶縁ケース３０の鍔カバー板部３２には環状凹溝１３ａと嵌合する２つの環状突起３２ａが形成されている。

要するに、１次巻線ユニット１において、鍔付巻枠１０の鍔１２と外筒絶縁ケース２０の鍔カバー板部２２の当接面は平面でなく、複数の環状凹部と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。また、鍔付巻枠１０の鍔１３と内筒絶縁ケース３０の鍔カバー板部３２の当接面は平面でなく、複数の環状凹部と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。

２次巻線ユニット２は、図４の斜視図及び図５の断面図に示す如く、２次巻線４７を巻き回された鍔付巻枠４０を茶筒型絶縁ケースに収納して構成されている。前記茶筒型絶縁ケースは、底板部となる鍔カバー板部６２と内筒となる筒部６１を有する内筒絶縁ケース６０と、蓋板部となる鍔カバー板部５２と前記内筒と摺動自在な外筒となる筒部５１を有する外筒絶縁ケース５０で構成されている。鍔付巻枠４０は、一端に環状の鍔４２が、他端に環状の鍔４３が形成されている。鍔付巻枠４０の鍔４２の一部は端子部４４として機能する突起部となっている。

２次巻線ユニット２において、鍔付巻枠４０の一方の鍔４３の外表面は前記茶筒型絶縁ケースの底板部である内筒絶縁ケース６０の鍔カバー板部６２の内表面と当接し、同時に、鍔付巻枠４０の他方の鍔４２の外表面は前記茶筒型絶縁ケースの蓋板部である外筒絶縁ケース５０の鍔カバー板部５２の内表面と当接している。外筒絶縁ケース５０の鍔カバー板部５２の一部は端子部５３として機能する膨出部となっている。

鍔付巻枠４０の鍔４２の外表面には２つの環状凹溝４２ａが形成されており、外筒絶縁ケース５０の鍔カバー板部５２には環状凹溝４２ａと嵌合する２つの環状突起５２ａが形成されている。また、鍔付巻枠４０の鍔４３の外表面には２つの環状凹溝４３ａが形成されており、内筒絶縁ケース６０の鍔カバー板部６２には環状凹溝４３ａと嵌合する２つの環状突起６２ａが形成されている。

要するに、２次巻線ユニット２において、鍔付巻枠４０の鍔４２と外筒絶縁ケース５０の鍔カバー板部５２の当接面は平面でなく、複数の環状凹部と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。また、鍔付巻枠４０の鍔４３と内筒絶縁ケース６０の鍔カバー板部６２の当接面も平面でなく、複数の環状凹部と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。

実施例１の同軸同心のトランスの組み立ては、図６に示す如く、内筒絶縁ケース６０と外筒絶縁ケース５０を備えた２次巻線ユニット２の回りに、外筒絶縁ケース５０と同じ長さの筒状の中間遮蔽板７０を被せる。次に、中間遮蔽板７０が被せられた２次巻線ユニット２を、内筒絶縁ケース３０と外筒絶縁ケース２０を備えた１次巻線ユニット１に嵌入する。

次に、実施例１のトランスの１次巻線１７と接地間の沿面距離、２次巻線４７と接地間の沿面距離、１次巻線１７と２次巻線４７との間の沿面距離について詳細に説明する。

実施例１のトランスにおいて、１次巻線１７と接地間の沿面距離Ｌ_１は、図８に示す通り、１次巻線ユニット１の鍔付巻枠１０の鍔１３の外周面と内筒絶縁ケース３０の内周面との当接面の最短距離に、鍔付巻枠１０の鍔１３の外表面と内筒絶縁ケース３０の鍔カバー板部３２の内表面との当接面の最短距離を加えた距離である。即ち、１次巻線１７と接地間の沿面距離Ｌ_１は、鍔１３の厚さに鍔１３の径方向の凹凸面の長さを加えた距離である。鍔１３の径方向の凹凸面の長さは、鍔１３の幅を環状凹溝１３ａにより延長した値である。この延長した値は、環状凹溝１３ａの凹溝の深さdの２倍２ｄに凹溝の数ｎ（ｎ＝２）を乗じた長さである。従って、図１７〜図２０に示した従来のトランスと比較すると、実施例１のトランスにおける１次巻線１７と接地間の沿面距離Ｌ_１は大幅に延長されていることは明らかである。

実施例１のトランスにおいて、２次巻線４７と接地間の沿面距離Ｌ_２は、図８に示す通り、２次巻線ユニット１の鍔付巻枠４０の鍔４３の外周面と内筒絶縁ケース６０の内周面との当接面の最短距離に、鍔付巻枠４０の鍔４３の外表面と内筒絶縁ケース６０の鍔カバー板部６２の内表面との当接面の最短距離を加えた距離である。即ち、２次巻線４７と接地間の沿面距離Ｌ_２は、鍔４３の厚さに鍔４３の径方向の凹凸面の長さを加えた距離である。鍔４３の径方向の凹凸面の長さは、鍔４３の幅を環状凹溝４３ａにより延長した値である。この延長した値は、環状凹溝４３ａの凹溝の深さｄの２倍２ｄに凹溝の数ｎ（ｎ＝２）を乗じた長さである。従って、図１７〜図２０に示した従来のトランスと比較すると、実施例１のトランスにおける２次巻線４７と接地間の沿面距離Ｌ_２は大幅に延長されていることは明らかである。

実施例１のトランスにおいて、１次巻線１７と２次巻線４７との間の沿面距離は、１次巻線１７と接地間の沿面距離Ｌ_１と２次巻線４７と接地間の沿面距離Ｌ_２の和の距離である。実施例１のトランスは、１次巻線ユニット１と２次巻線ユニット２の２つのユニットで構成され、各ユニットは独立した絶縁ケースで絶縁されているからである。実施例１のトランスにおける１次巻線１７と２次巻線４７との間の沿面距離が、図１７〜図２０に示した従来のトランスと比較すると、大幅に延長されていることは明らかである。

実施例１のトランスから中間遮蔽板７０を除いて構成された同軸同心のトランスにおいても、１次巻線１７と接地間の沿面距離、２次巻線４７と接地間の沿面距離、１次巻線１７と２次巻線４７との間の沿面距離が、図１７〜図２０に示した従来のトランスと比較すると、大幅に延長されていることは明らかである。

実施例２は、図９から図１６に示す如く、１次巻線ユニット１、２次巻線ユニット２、及びコア８０から成る同軸異心のトランスで、中間遮蔽板７０を備えたトランスである。

１次巻線ユニット１は、図１０の斜視図及び図１１の断面図に示す如く、１次巻線１７を巻き回された鍔付巻枠１０を茶筒型絶縁ケースに収納して構成されている。前記茶筒型絶縁ケースは、底板部となる鍔カバー板部３２と内筒となる筒部３１を有する内筒絶縁ケース３０と、蓋板部となる鍔カバー板部２２と前記内筒と摺動自在な外筒となる筒部２１を有する外筒絶縁ケース２０で構成されている。鍔付巻枠１０は、一端に環状の鍔１２が、他端に環状の鍔１３が形成されている。鍔付巻枠１０の鍔１２の一部は端子部１４として機能する突起部となっている。

鍔付巻枠１０の鍔１２の外表面には６つの環状凹溝１２ａが形成されており、外筒絶縁ケース２０の鍔カバー板部２２には環状凹溝１２ａと嵌合する６つの環状突起２２ａが形成されている。また、鍔付巻枠１０の鍔１３と外表面には６つの環状凹溝１３ａが形成されており、内筒絶縁ケース３０の鍔カバー板部３２には環状凹溝１３ａと嵌合する６つの環状突起３２ａが形成されている。

要するに、１次巻線ユニット１において、鍔付巻枠１０の鍔１２と外筒絶縁ケース２０の鍔カバー板部２２の当接面は平面でなく、複数の環状凹部と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。また、鍔付巻枠１０の鍔１３と内筒絶縁ケース３０の鍔カバー板部３２の当接面も平面でなく、複数の環状凹部と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。

２次巻線ユニット２は、図１２の斜視図及び図１３の断面図に示す如く、２次巻線４７を巻き回された鍔付巻枠４０を茶筒型絶縁ケースに収納して構成されている。前記茶筒型絶縁ケースは、底板部となる鍔カバー板部６２と内筒となる筒部６１を有する内筒絶縁ケース６０と、蓋板部となる鍔カバー板部５２と前記内筒と摺動自在な外筒となる筒部５１を有する外筒絶縁ケース５０で構成されている。鍔付巻枠４０は、一端に環状の鍔４２が、他端に環状の鍔４３が形成されている。鍔付巻枠４０の鍔４２の一部は端子部４４として機能する突起部となっている。

鍔付巻枠４０の鍔４２の外表面には６つの環状凹溝４２ａが形成されており、外筒絶縁ケース５０の鍔カバー板部５２には環状凹溝４２ａと嵌合する６つの環状突起５２ａが形成されている。また、鍔付巻枠４０の鍔４３の外表面には６つの環状凹溝４３ａが形成されており、内筒絶縁ケース６０の鍔カバー板部６２には環状凹溝４３ａと嵌合する６つの環状突起６２ａが形成されている。

実施例２の同軸異心トランスの組み立ては、図１４に示す如く、内筒絶縁ケース３０と外筒絶縁ケース２０を備えた１次巻線ユニット１の内筒絶縁ケース３０の鍔カバー板３２を覆うように平板状の中間遮蔽板７０を取り付ける。次に、中間遮蔽板７０を配置した１次巻線ユニットの上に、内筒絶縁ケース６０と外筒絶縁ケース５０を備えた２次巻線ユニット２を配置する。

次に、実施例２のトランスの１次巻線１７と接地間の沿面距離、２次巻線４７と接地間の沿面距離、１次巻線１７と２次巻線４７との間の沿面距離について詳細に説明する。

実施例２のトランスにおいて、１次巻線１７と接地間の沿面距離Ｌ_１は、図１６に示す通り、１次巻線ユニット１の鍔付巻枠１０の鍔１３の外周面と内筒絶縁ケース３０の内周面との当接面の最短距離に、鍔付巻枠１０の鍔１３の外表面と内筒絶縁ケース３０の鍔カバー板部３２の内表面との当接面の最短距離を加えた距離である。即ち、１次巻線１７と接地間の沿面距離Ｌ_１は、鍔１３の厚さに鍔１３の径方向の凹凸面の長さを加えた距離である。鍔１３の径方向の凹凸面の長さは、鍔１３の幅を環状凹溝１３ａにより延長した値である。この延長した値は、環状凹溝１３ａの凹溝の深さｄの２倍２ｄに凹溝の数ｎ（ｎ＝６）を乗じた長さである。従って、図１７〜図２０に示した従来のトランスと比較すると、実施例２のトランスにおける１次巻線１７と接地間の沿面距離Ｌ_１は大幅に延長されていることは明らかである。

実施例２のトランスにおいて、２次巻線４７と接地間の沿面距離Ｌ_２は、図１６に示す通り、２次巻線ユニット１の鍔付巻枠４０の鍔４３の外周面と内筒絶縁ケース６０の内周面との当接面の最短距離に、鍔付巻枠４０の鍔４３の外表面と内筒絶縁ケース６０の鍔カバー板部６２の内表面との当接面の最短距離を加えた距離である。即ち、２次巻線４７と接地間の沿面距離Ｌ_２は、鍔４３の厚さに鍔４３の径方向の凹凸面の長さを加えた距離である。鍔４３の径方向の凹凸面の長さは、鍔４３の幅を環状凹溝４３ａにより延長した値である。この延長した値は、環状凹溝４３ａの凹溝の深さdの２倍２ｄに凹溝の数ｎ（n＝６）を乗じた長さである。従って、図１７〜図２０に示した従来のトランスと比較すると、実施例２のトランスにおける２次巻線４７と接地間の沿面距離Ｌ_２は大幅に延長されていることは明らかである。

実施例２のトランスにおいて、１次巻線１７と２次巻線４７との間の沿面距離は、１次巻線１７と接地間の沿面距離Ｌ_１と２次巻線４７と接地間の沿面距離Ｌ_２の和の距離である。実施例２のトランスは、１次巻線ユニット１と２次巻線ユニット２の２つのユニットで構成され、各ユニットは独立した絶縁ケースで絶縁されているからである。実施例２のトランスにおける１次巻線１７と２次巻線４７との間の沿面距離が、図１７〜図２０に示した従来のトランスと比較すると大幅に延長されていることは明らかである。

実施例２のトランスから中間遮蔽板７０を除いて構成された同軸異心のトランスにおいても、１次巻線１７と接地間の沿面距離、２次巻線４７と接地間の沿面距離、１次巻線１７と２次巻線４７との間の沿面距離が、図１７〜図２０に示した従来のトランスと比較すると、大幅に延長されていることは明らかである。

１０１次巻線用鍔付巻枠
１１筒部
１２鍔
１２ａ環状凹溝
１３鍔
１３ａ環状凹溝
１４端子部
１５コア挿入口
１７１次巻線
２０外筒絶縁ケース
２１筒部
２２鍔カバー板部
２２ａ環状突起
２３端子部
２４端子部絶縁板
２５巻線枠挿入口
３０内筒絶縁ケース
３１筒部
３２鍔カバー板部
３２ａ環状突起
４０２次巻線用鍔付巻枠
４１胴部
４２鍔
４２a 環状凹溝
４３鍔
４３a 凹溝
４４端子部
４５１次巻線用ボビン挿入口
４６コア挿入口
４７２次巻線
５０外筒絶縁ケース
５１筒部
５２鍔カバー板部
５２ａ環状突起
５３端子部
５４端子部絶縁板
５５巻線枠挿入口
６０内筒絶縁ケース
６１筒部
６２鍔カバー板部
６２ａ環状突起
６３端子保護板
６４コア挿入口
７０中間遮蔽板
８０コア
Ｌ_１１次巻線と接地との間の沿環状
Ｌ₂ ２次巻線と接地との間の沿面
Ｌ₂ １次巻線と２次巻線との間の沿面

本発明が解決しようとする第１の課題は、絶縁ケースを備えたトランス用ボビンであって、同軸同心型トランスと同軸異心型トランスのいずれにも適用でき、いずれのタイプのトランスにおいても、中間遮蔽板の有無に関わらず、１次巻線と接地との間、２次巻線と接地との間、及び１次巻線と２次巻線との間の夫々の沿面距離を所要の値に確保できるトランス用ボビンを提供することである。
本発明が解決しようとする第２の課題は、絶縁ケースを備えたボビンで用いたトランスにおいて、中間遮蔽板の有無に関わらず、トランスに要求される沿面距離を確保することである。

上記課題を解決するために、鍔付巻枠の両端の鍔の外表面と絶縁ケースの内表面と当接する２箇所の当接面がトランスに要求される沿面距離を決める個所になるようにトランスを構成し、これら２箇所の当接面を平坦面でなく凹凸面とすることによって所要の沿面距離を確保した。
即ち、上記第１の課題を解決するトランス用ボビンは、１次巻線ユニットと２次巻線ユニットを別々に組み立てることができるトランス用ボビンであって、内筒絶縁ケースと外筒絶縁ケースとから成る絶縁ケースと前記絶縁ケースに収納される鍔付巻枠で夫々構成し、前記鍔付巻枠の両端の鍔の外表面が前記絶縁ケースの内表面と当接する２箇所の当接面の夫々に所要の沿面距離を確保するための複数の環状の凹凸部が形成されていることを特徴とするトランス用ボビンである。

上記第２の課題を解決するトランスは、中間遮蔽板を備えない同軸同心型トランス、中間遮蔽板を備えた同軸同心型トランス、中間遮蔽板を備えない同軸異心型トランス、又は中間遮蔽板を備えた同軸異心型トランスであって、いずれのトランスも上記第１の課題を解決したトランス用ボビンを夫々備えた１次巻線ユニット並びに２次巻線ユニット及びコアとで構成されたことを特徴とするトランスである。

本発明により、鍔付巻枠を絶縁ケースに収納したトランス用ボビンであって、同軸同心型トランスと同軸異心型トランスのいずれにも適用でき、中間遮蔽板の有無に関わらず、１次巻線と接地との間、２次巻線と接地との間、及び１次巻線と２次巻線との間の夫々の沿面距離を所要の値に確保できるコンパクトなトランス用ボビンが提供された。
また、本発明により、中間遮蔽板の有無に関わらず、１次巻線と接地との間、２次巻線と接地との間、及び１次巻線と２次巻線との間の夫々の沿面距離を所要の値に確保できる同軸同心型トランス又は同軸異心型トランスが提供された。

要するに、１次巻線ユニット１において、鍔付巻枠１０の鍔１２と外筒絶縁ケース２０の鍔カバー板部２２の当接面は平面でなく、複数の環状凹溝と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。また、鍔付巻枠１０の鍔１３と内筒絶縁ケース３０の鍔カバー板部３２の当接面は平面でなく、複数の環状凹溝と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。

要するに、２次巻線ユニット２において、鍔付巻枠４０の鍔４２と外筒絶縁ケース５０の鍔カバー板部５２の当接面は平面でなく、複数の環状凹溝と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。また、鍔付巻枠４０の鍔４３と内筒絶縁ケース６０の鍔カバー板部６２の当接面も平面でなく、複数の環状凹溝と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。

要するに、１次巻線ユニット１において、鍔付巻枠１０の鍔１２と外筒絶縁ケース２０の鍔カバー板部２２の当接面は平面でなく、複数の環状凹溝と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。また、鍔付巻枠１０の鍔１３と内筒絶縁ケース３０の鍔カバー板部３２の当接面も平面でなく、複数の環状凹溝と環状突起が嵌合した凹凸面となっているのである。

本発明が解決しようとする第１の課題は、１次巻線ユニットと２次巻線ユニットとコアとから成るトランスの各巻線ユニットを独立して絶縁する絶縁ケースと前記絶縁ケースに収納される鍔付巻枠で構成されたトランス用ボビンであって、中間遮蔽板の有無に関わらず、１次巻線と接地との間、２次巻線と接地との間、及び１次巻線と２次巻線との間の夫々の沿面距離を所要の値に確保できるトランス用ボビンを提供することである。
本発明が解決しようとする第２の課題は、同軸同心型トランスであっても同軸異心型トランスであっても、中間遮蔽板の有無に関わらず、トランスに要求される沿面距離を確保することである。

上記課題を解決するために、鍔付巻枠の両端の鍔の外表面と絶縁ケースの内表面と当接する２箇所の当接面がトランスに要求される沿面距離を決める箇所になるようにトランスを構成し、これら２箇所の当接面を平坦面でなく凹凸面とすることによって所要の沿面距離を確保した。
即ち、上記第１の課題を解決するトランス用ボビンは、１次巻線ユニットと２次巻線ユニットとコアとから成るトランスの各巻線ユニットを独立して絶縁する絶縁ケースと前記絶縁ケースに収納される鍔付巻枠で構成されたトランス用ボビンであって、前記絶縁ケースは内筒絶縁ケースと外筒絶縁ケースから成り、前記鍔付巻枠の両端の鍔の外表面が前記絶縁ケースの内表面に当接する２箇所の当接面の夫々に沿面距離を延長するための複数の環状の凹凸部が形成されていることを特徴とするトランス用ボビンである。

上記第２の課題を解決するトランスは、独立して絶縁される１次巻線ユニット並びに２次巻線ユニット、及びコアとから成る同軸同心型トランス若しくは同軸異心型トランスであって、各巻線ユニットは上記第１の課題を解決するトランス用ボビンを用いて構成されていることを特徴とするトランスである。

本発明により、１次巻線ユニットと２次巻線ユニットとコアとから成るトランスの各巻線ユニットを独立して絶縁する絶縁ケースと前記絶縁ケースに収納される鍔付巻枠で構成されたトランス用ボビンであって、中間遮蔽板の有無に関わらず、１次巻線と接地との間、２次巻線と接地との間、及び１次巻線と２次巻線との間の夫々の沿面距離を所要の値に確保できるトランス用ボビンが提供された。
また、本発明により、同軸同心型トランスであっても同軸異心型トランスであっても、中間遮蔽板の有無に関わらず、１次巻線と接地との間、２次巻線と接地との間、及び１次巻線と２次巻線との間の夫々の沿面距離を所要の値に確保できるトランスが提供された。

Claims

鍔付巻枠と絶縁ケースとから成り、前記鍔付巻枠の両端の鍔の外表面が前記絶縁ケースの内表面に当接する２箇所の当接面の夫々に沿面距離を延長するための複数の環状の凹凸部が形成されていることを特徴とするトランス用ボビン。
前記絶縁ケースは茶筒型絶縁ケースであって、前記鍔付巻枠の一端の鍔の外表面と前記茶筒型絶縁ケースの底板部の内表面との当接面の一方には複数の環状凹溝が他方には前記凹溝と嵌合する複数の環状突起が夫々形成されていること、及び、前記鍔付巻枠の他端の鍔の外表面と前記茶筒型絶縁ケースの蓋板部の内表面との当接面の一方には複数の環状凹溝が他方には前記凹溝と嵌合する複数の環状突起が夫々形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトランス用ボビン。
前記茶筒型絶縁ケースは、底板部となる鍔カバー板部と内筒となる筒部を有する内筒絶縁ケースと、蓋板部となる鍔カバー板部と前記内筒と摺動自在な外筒となる筒部を有する外筒絶縁ケースとから成るものであることを特徴とする請求項２に記載のトランス用ボビン。
請求項１若しくは２に記載の構造のボビンを用い、その鍔付巻枠に１次巻線が巻き回された１次巻線ユニット、請求項１若しくは２に記載の構造のボビンを用い、その鍔付巻枠に２次巻線が巻き回された２次巻線ユニット、及び、コアを同軸同心に配置して構成されたトランス。
請求項１若しくは２に記載の構造のボビンを用い、その鍔付巻枠に１次巻線が巻き回された１次巻線ユニット、請求項１若しくは２に記載の構造のボビンを用い、その鍔付巻枠に２次巻線が巻き回された２次巻線ユニット、及び、コアを同軸異心に配置して構成されたトランス。
請求項１若しくは２に記載の構造のボビンを用い、その鍔付巻枠に１次巻線が巻き回された１次巻線ユニット、請求項１若しくは２に記載の構造のボビンを用い、その鍔付巻枠に２次巻線が巻き回された２次巻線ユニット、コア、及び、環状の中間遮蔽板を同軸同心に配置して構成されたトランス。
請求項１若しくは２に記載の構造のボビンを用い、その鍔付巻枠に１次巻線が巻き回された１次巻線ユニット、請求項１若しくは２に記載の構造のボビンを用い、その鍔付巻枠に２次巻線が巻き回された２次巻線ユニット、コア、及び、平板状の中間遮蔽板を同軸異心に配置して構成されたトランス。