JP2016167533A - トランス - Google Patents

Abstract

【課題】最終的にコイルの仕上がり外径を増加させることなく所望の沿面距離を確保することができ、よって一層の小型化を達成することが可能になるトランスを提供する。【解決手段】ボビン１の巻線部の両端部外周に絶縁性を有するスペーサが巻回され、スペーサ間に第１の巻線が巻回されるとともに、その外周に層間絶縁テープ６が巻回され、層間絶縁テープ６の外周にスペーサ部材が設けられてなり、スペーサ部材は、弾性を有する絶縁性樹脂によって形成され、層間絶縁テープ６の外周に嵌合される開環リング状のクランプ部８と、このクランプ部８に直交する方向に形成されて第２の巻線１０の端部１０ａをフランジ部３の外方まで案内するガイド部９とを備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、ボビンの巻線部の外周に絶縁テープを間に介して順次第１および第２のコイルが積層状態で巻回されたトランスに関するものである。

トランス製品のうち、ボビンの巻線部に一次コイルおよび二次コイルが順次巻回される構成のものにあっては、コイルとコアとの間およびコイル間の沿面距離を確保するために、上記巻線部の軸線方向の両端部に絶縁体からなるスペーサを挿入するか、あるいは上記スペーサとして絶縁テープを巻回する構成が多く採用されている。

図９および図１０は、従来のこの種のトランスを示すもので、図中符号２０がボビンである。このボビン２０は、円筒状の巻線部２１の軸線方向両端部に、それぞれフランジ部２２が一体に形成されたもので、巻線部２１の軸線方向の両端部外周に絶縁テープが所定の高さまで巻回されたスペーサ２３が配置されている。

そして、これらスペーサ２３間の巻線部２１の外周に一次コイル２４が巻回され、この一次コイル２４の外周にスペーサ２３間に跨って層間絶縁テープ２５が巻回されるとともに、さらに層間絶縁テープ２５の外周の軸線方向の両端部に、絶縁テープが所定の高さまで巻回されたスペーサ２６が配置されている。

そして、これらスペーサ２６間に二次コイル２７が巻回され、その端部２７ａがスペーサ２６の外周からフランジ部２２に形成された切り欠き部２２ａを介して外部に引き出されている。
なお、下記特許文献１においても、同様の構成を備えたトランスが開示されている。

特開昭６２−２８１３１１号公報

ところで、上記構成からなる従来のトランスにおいては、図１０に示すように、二次コイル２７から引き出された端部２７ａがスペーサ２６の外面上を通過するために、二次コイル２７の端部２７ａと一次コイル２４との間の沿面距離Ｌ_１は、スペーサ２６とフランジ２２との間から絶縁テープ２５とスペーサ２３との間を介して一次コイル２４に至る距離になる。

この結果、二次コイル２７の端部２７ａと一次コイル２４との間の沿面距離Ｌ_１が、一次コイル２４と二次コイル２７との間の沿面距離よりも短くなるために、要求される沿面距離Ｌ_１を確保するためには、スペーサ２３、２６の径方向の高さ寸法を大きくする必要がある。

一方、最終的なコイルの仕上がり外径は、主としてスペーサ２３の厚さ寸法に二次コイル２７の線径を加えたものになる。このため、スペーサ２３の厚さ寸法を増加させるとトランス全体の体格が大きくなるという問題点があり、特に大電流用トランスにおいては、要求される沿面距離が長い上に、一次コイル２４および二次コイル２７として使用する線材の線径も太くなるためにこの傾向が一層顕著になり、近年要請されている小型化を実現するための阻害要因となっていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、最終的にコイルの仕上がり外径を増加させることなく所望の沿面距離を確保することができ、よって一層の小型化を達成す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。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、両端にフランジ部が形成された巻線部の上記フランジ部に沿う両端部外周に絶縁性を有するスペーサが巻回され、これらスペーサ間に第１の巻線が巻回されるとともに、一方の上記スペーサの外周から上記第１の巻線の外周を経て他方の上記スペーサの外周に至る範囲に層間絶縁テープが巻回され、上記スペーサの外周から上記層間絶縁テープの外周に至る範囲にスペーサ部材が設けられて、当該スペーサ部材間に第２の巻線が巻回されたトランスにおいて、上記スペーサ部材は、弾性を有する絶縁性樹脂によって形成され、上記スペーサの外周から上記層間絶縁テープの外周に至る範囲に配置されるクランプ部と、このクランプ部に直交する方向に一体的に形成されて上記第２の巻線の端部を案内するガイド部とを備え、上記クランプ部は、上記弾性によって先端開口部間から上記スペーサの外周および上記層間絶縁テープの外周に嵌合可能な開環リング状に形成され、かつ上記ガイド部は、上記クランプ部から上記層間絶縁テープの外周に沿って延出する底板部の両側に側壁部が立設された樋状に形成され、上記フランジ部に形成された切り欠き部から外方に突出する長さ寸法に形成されていることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のはつめいにおいて、上記クランプ部が、それぞれ先端開口部を有する一対の開環リング状の分割クランプ部が互いの上記先端開口部を周方向に離間させて上記巻線部の軸線方向に積層状態で配設されてなり、かつ少なくとも一方の上記分割クランプに上記ガイド部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。

請求項１または２に記載の発明によれば、層間絶縁テープの外周に配設されるスペーサ部材にガイド部を一体的に形成し、このガイド部上に、第２のコイルから引き出されて上記層間絶縁テープおよびスペーサ上を通過する端部を配置するとともに、上記ガイド部を、ボビンのフランジ部に形成された切り欠き部から外方に突出する長さ寸法に設定しているために、従来と比較して第２のコイルの上記端部と第１のコイルとの間の沿面距離を大幅に増加させることができる。

この結果、簡易な構造によって、最終的にコイルの仕上がり外径を増加させることなく確実に第１および第２のコイル間の沿面距離を確保することができ、よって一層の小型化を達成することが可能になる。

加えて、クランプ部を、弾性を有する絶縁性樹脂によって開環リング状に形成し、先端開口部を広げてスペーサの外周および上記層間絶縁テープの外周に嵌合させるように構成したので、容易に組み立てることができる。

一方、上記クランプ部を開環リング状に形成しているために、先端開口部の間隔が過度に広くなった場合や、第２のコイルの可撓性が大きい場合には、当該第２のコイルが撓んで上記先端開口部間に垂れ下がる虞がある。

このような場合には、請求項２に記載の発明にように、クランプ部を、それぞれ先端開口部を有する一対の開環リング状の分割クランプ部によって構成し、これら分割クランプ部材を互いの先端開口部を周方向に離間させて巻線部の軸線方向に積層状態で配設すれば、上記第２のコイルの撓みを未然に防止することができて好適である。

本発明の一実施形態を示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線視断面図である。 図２のＡ部拡大図である。 図２のスペーサを示す斜視図である。 図４のスペーサをボビンの外周部に取り付けた状態を示す斜視図である。 図４のスペーサの変形例を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態におけるスペーサを示す分解斜視図である。 図７のスペーサをボビンの外周部に取り付けた状態を示す斜視図である。 従来のトランスを示す要部の縦断面図である。 図９のＢ部拡大図である。

図１〜図５は、本発明に係るトランスの一実施形態を示すもので、図中符号１がボビンである。
このボビン１は、円筒状の巻線部２の軸線方向両端にフランジ部３が形成されたもので、フランジ部３には、直径方向に対向する位置にそれぞれＵ字状の切り欠き部３ａが形成されるとともに、切り欠き部３ａの縁部に沿って軸線方向外方に突出する壁部３ｂが形成されている。

ここで、巻線部２のフランジ部３に沿う軸線方向の両端部外周に、絶縁性樹脂からなる円環状のスペーサ４が配置されている。なお、このスペーサ４は、絶縁テープが所定の高さまで巻回することによって形成してもよい。そして、これらスペーサ４間の巻線部２１の外周に、一次コイル（第１のコイル）５が巻回され、この一次コイル５の外周にはスペーサ４間に跨って層間絶縁テープ６が巻回され、この層間絶縁テープ６の外周の軸線方向の両端部に、スペーサ部材７が配置されている。

このスペーサ部材７は、図４および図５に示すように、開環リング状のクランプ部８と、このクランプ部８の延在方向と直交する方向（巻線部２の軸線方向）に延出するガイド部９とが弾性を有する絶縁性樹脂によって一体成形されたものである。

このクランプ部８は、先端８ａ間に開口部Ｓが形成されており、内径寸法がスペーサ４の外径寸法と略等しくなるように成形されている。また、ガイド部９は、クランプ部８の中央部から巻線部２の軸線方向に延出するように形成されており、フランジ部３に形成された切り欠き部３ａから外方に突出する長さ寸法に形成されている。

このガイド部９は、クランプ部８が厚さ方向に切り欠かれるようにして形成されており、底板部９ａの両側に側壁部９ｂが立設されることにより全体として樋状に形成されている。

このスペーサ部材７は、先端８ａ間が押し広げられ、その間に層間絶縁テープ６が巻回されたボビン１が挿入された後に、弾性によって上記先端８ａが原位置に戻されることにより、層間絶縁テープ６の軸線方向両端部の外周に嵌合されている。

そして、これらスペーサ部材７間に、二次コイル（第２のコイル）１０が巻回され、その端部１０ａがガイド部９に案内されてフランジ部３の外方に引き出されている。このようにして層間絶縁テープ６を間に介して一次コイル５および二次コイル１０が巻回されたボビン１の外周および中心部の貫通孔に図示されないコアが配置されている。

以上の構成からなるトランスにおいては、層間絶縁テープ６の外周に配設されるスペーサ部材７に樋状のガイド部９を一体的に形成し、二次コイル１０から引き出されて層間絶縁テープ６およびスペーサ４上を通過する端部１０ａをこのガイド部９上に配置するとともに、ガイド部９を、ボビン１のフランジ部３に形成された切り欠き部３ａから外方に突出する長さ寸法に設定している。

このため、図３に示すように、一次コイル５と二次コイル１０の引き出し端部１０ａとの間の沿面距離Ｌは、図中矢印で示す上記端部１０ａからスペーサ部材７のガイド部９と層間絶縁テープ６との間および層間絶縁テープ６とスペーサ４との間を介して一次コイル５に至る距離になる。これにより、図１０に示した従来のトランスと比較して、一次コイル５と二次コイル１０の上記端部１０ａと間の沿面距離Ｌを大幅に増加させることができる。

この結果、簡易な構造によって、最終的にコイルの仕上がり外径を増加させることなく確実に一次コイル５と二次コイル１０との間の沿面距離を確保することができ、よって一層の小型化を達成することが可能になる。

しかも、クランプ部８を、弾性を有する絶縁性樹脂によって開環リング状に形成し、先端８ａ間の開口部Ｓを押し広げて層間絶縁テープ６の外周に嵌合させるように構成したので、容易に組み立てることができる。

なお、上記実施形態においては、スペーサ部材７のガイド部９を、クランプ部８から軸線方向の一方向に延出するように一体成形した場合について説明したが、二次コイル１０の端部１０ａの引き出し状態によっては、図６に示すスペーサ部材１１のように、ガイド部１２をクランプ部８から軸線方向の両方向に延出するように一体成形してもよい。

図７および図８は、本発明に係るトランスの他の実施形態の要部を示すもので、スペーサ部材以外の構成部分については、図１〜図３に示したものと同一であるために、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、上述したスペーサ部材７に代えて、同様に弾性を有する絶縁性樹脂からなるスペーサ部材１５が用いられている。このスペーサ部材１５は、一対の分割クランプ部１６，１７とガイド部１８とによって構成されたものである。

これら分割クランプ部１６、１７は、いずれも先端１６ａ間および先端１７ａ間に空間部が形成された開環リング状に形成されたもので、一方の分割クランプ部１６の中央部には、軸線方向に突出する壁部１６ｂが形成されている。また、他方の分割クランプ部１７の中央部には、軸線方向に上記壁部１６ｂと反対側に突出する壁部１７ｂが形成されている。

ここで、壁部１６ｂ、１７の上記軸線方向の高さ寸法は、分割クランプ部１６、１７における他の部分の軸線方向の厚さ寸法と等しく形成されている。そして、一方の分割クランプ部１７の壁部１７ｂにガイド部１８が一体に形成されている。

そして、これらの分割クランプ部１６、１７は、互いの先端１６ａ、１７ａを対向させた配置され、各々の先端１６ａ、１７ａ間が押し広げられ、その間に層間絶縁テープ６が巻回されたボビン１が挿入された後に、弾性によって上記先端１６ａ、１７ａが原位置
に戻されることにより、層間絶縁テープ６の軸線方向両端部の外周に嵌合されている。

この際に、一方の分割クランプ部１６は、その先端１６ａを他方の分割クランプ部１７の壁部１７ｂの側面に当接させるとともに、他方の分割クランプ部１７は、その先端１７ａを一方の分割クランプ部１６の壁部１６ｂの側面に当接させることにより、全体として円筒状をなす積層状態で層間絶縁テープ６の外周に嵌合されている。

上記構成からなるトランスによっても、図１〜図６に示したものと同様の作用効果が得られるとともに、さらにスペーサ部材１５のクランプ部を、それぞれ先端１６ａ、１７ａに開口部を有する一対の開環リング状の分割クランプ部１６、１７によって構成し、これら分割クランプ部材１６、１７を互いの先端１６ａ、１７ａを周方向の反対側に配置して層間絶縁テープ６の外周に積層状態で配設しているために、二次コイル１０がクランプ部材の先端開口部内に撓むことを確実に未然に防止することができるという効果も得られる。

１ ボビン
２ 巻線部
３ フランジ部
３ａ 切り欠き部
４ スペーサ
５ 一次コイル（第１のコイル）
６ 層間絶縁テープ
７、１１、１５ スペーサ部材
８ クランプ部
８ａ 先端
９、１２、１８ ガイド部
９ａ 底板部
９ｂ 側壁部
１０ 二次コイル（第２のコイル）
１０ａ 端部
１６、１７ 分割クランプ部
１６ａ、１７ａ 先端

Claims (2)

1. 両端にフランジ部が形成された巻線部の上記フランジ部に沿う両端部外周に絶縁性を有するスペーサが巻回され、これらスペーサ間に第１の巻線が巻回されるとともに、一方の上記スペーサの外周から上記第１の巻線の外周を経て他方の上記スペーサの外周に至る範囲に層間絶縁テープが巻回され、上記スペーサの外周から上記層間絶縁テープの外周に至る範囲にスペーサ部材が設けられて、当該スペーサ部材間に第２の巻線が巻回されたトランスにおいて、
   上記スペーサ部材は、弾性を有する絶縁性樹脂によって形成され、上記スペーサの外周から上記層間絶縁テープの外周に至る範囲に配置されるクランプ部と、このクランプ部に直交する方向に一体的に形成されて上記第２の巻線の端部を案内するガイド部とを備え、 上記クランプ部は、上記弾性によって先端開口部間から上記スペーサの外周および上記層間絶縁テープの外周に嵌合可能な開環リング状に形成され、かつ上記ガイド部は、上記クランプ部から上記層間絶縁テープの外周に沿って延出する底板部の両側に側壁部が立設された樋状に形成され、上記フランジ部に形成された切り欠き部から外方に突出する長さ寸法に形成されていることを特徴とするトランス。
2. 上記クランプ部は、それぞれ先端開口部を有する一対の開環リング状の分割クランプ部が互いの上記先端開口部を周方向に離間させて上記巻線部の軸線方向に積層状態で配設されてなり、かつ少なくとも一方の上記分割クランプに上記ガイド部が一体的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。

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