JP2017195293A

JP2017195293A - トランス

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Publication number: JP2017195293A
Application number: JP2016084953A
Authority: JP
Inventors: 英之秋山; Hideyuki Akiyama; 俊行増田; Toshiyuki Masuda
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2036-04-21
Also published as: JP6713335B2

Abstract

【課題】大型化を招くことなく、確実に１次−２次間の沿面距離を確保することが可能になるトランスを提供する。【解決手段】１次コイル６と２次コイル７が巻回された巻線部の両端にフランジ２が形成され、各フランジ２の外周部に巻線部の軸線方向に延出して先端面３ｂに１次コイルまたは２次コイルの端子５ａ、５ｂを有する端子台３が一体に形成されたボビン１と、ボビンのフランジの端面間の外周部分と端子台の上面を覆うとともに巻線部の貫通孔に連通する孔部が形成された絶縁ケース９、１０と、外足１５ｂが絶縁ケース８の外周に配置されるとともに中足１５ｃが孔部から貫通孔内に配置された一対のＥ型コア１５を備え、絶縁ケースの上面であって孔部内にＥ型コアの中足を挿入可能となる位置に、上面から突出する壁部１２を一体に形成した。【選択図】図８

Description

本発明は、小型化および１次−２次間の沿面距離の確保を両立させたトランスに関するものである。

電源用等として用いられるトランスにおいては、確実に１次−２次間の沿面距離を確保することが要請されている。このため、一般的に下記特許文献１に見られるように、１次および２次コイルが巻回されたボビンを絶縁ケース内に収納し、当該絶縁ケースの外周にコアを配置する構成が採用されている。

図１０〜図１２は、従来のこの種のトランスを示すもので、ボビン２０の巻線部に１次コイル２１と２次コイル２２が絶縁テープを間に介して積層状に巻回され、このボビン２０の両端に形成されたフランジ２３の外周部に、上面２４ａが巻線部の貫通孔２５の内壁に連なるとともに巻線部の軸線方向に延出して先端面２４ｂに端子２６ａ、２６ｂが植設された端子台２４が一体に形成され、一方の端子台２４の端子２６ａに１次コイル２１の端部が接続され、他方の端子台２４の端子２６ｂに２次コイル２２の端部が接続されている。

そして、このボビン２０の外周に、フランジ２３の端面間の外周部分と端子台２４の上面２４ａを覆うとともに巻線部の貫通孔２５に連通する孔部２７が形成された絶縁ケース２８が被せられ、この絶縁ケース１８の外周に、一対のＥ型コア２９が対向配置され、互いの外足２９ａが上記絶縁ケースの外周に配置されるとともに、中足２９ｂが孔部２７から貫通孔２５内に配置されて外周にテープ３０が巻回されることにより日字状のコアが形成されたものである。

特開２０１２−９９５９０号公報

ところで、上記従来のトランスにおいては、１次−２次間の沿面距離が、図１１に示すように、端子２６ａからコア２９までの距離Ｌ_１に端子２６ｂからコア２９間での距離Ｌ_２を加えた長さになる。

したがって、沿面距離が足りない場合には、端子台２４およびこれを覆う絶縁ケース２８の上記軸線方向の長さ寸法Ｌ_１、Ｌ_２を大きくして確保する必要が生じ、トランスとしての小型化の要請に対応することができなくなるという問題点があった。

そこで、ボビンやコアとして特殊な形状のものを用いたり、あるいは全体をモールドしたりして対応する提案もなされているが、材料費や加工費が高騰化して過度に高価なものになってしまうという問題点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、大型化を招くことなく、確実に１次−２次間の沿面距離を確保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、１次コイルと２次コイルが巻回された巻線部の両端にフランジが形成され、各々の上記フランジの外周部に、上面が上記巻線部の貫通孔の内壁に連なるとともに上記巻線部の軸線方向に延出して先端面に端子が植設された端子台が一体に形成されるとともに、一方の上記端子台の端子に上記１次コイルの端部が接続され、他方の上記端子台の端子に上記２次コイルの端部が接続されたボビンと、このボビンの上記フランジの端面間の外周部分と上記端子台の上記上面を覆うとともに上記巻線部の貫通孔に連通する孔部が形成された絶縁ケースと、外足が上記絶縁ケースの外周に配置されるとともに中足が上記孔部から上記貫通孔内に配置された一対のＥ型コアを備えたトランスにおいて、上記絶縁ケースの少なくとも一方の上記上面であって、かつ上記孔部内に上記Ｅ型コアの上記中足を挿入可能となる位置に、当該上面から突出する壁部を一体に形成した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に記載の発明において、上記絶縁ケースを、上記巻線部の外周位置において連結されて一体化される第１の分割ケースと第２の分割ケースとによって構成するとともに、少なくとも一方の上記分割ケースの上記上面に上記壁部を一体に形成したことを特徴とするものである。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記Ｅ型コアの上記中足の上記上面からの高さ寸法を、上記外足の高さ寸法よりも小さく形成したことを特徴とするものである。

請求項１〜３のいずれかに記載の発明によれば、絶縁ケースの上面に壁部を形成することにより、一方の端子からコアに至るまでの沿面距離が、上記端子から壁部までの距離に当該壁部の高さ寸法を加えた距離になる。この結果、端子台の長さ寸法を大きくすることなく、上記端子からコアに至る沿面距離を増加させることができるために、大型化を招くことなく、確実に１次−２次間の沿面距離を確保することが可能になる。

また、請求項２に記載の発明のように、上記絶縁ケースを、巻線部の外周位置において第１および第２の分割ケースに２分割すれば、当該トランスを組み立てる際に、先ず第１および第２の分割ケースの外周に、各々Ｅ型コアを装着し、次いでボビンの軸線方向の両側から、第１および第２の分割ケースを上記軸線方向に移動させてボビンの巻線部の外周および端子台の上面に装着するとともにＥ型コアの中足をボビンの貫通孔内に挿入することにより、容易かつ確実に組み立てることが可能になる。

さらに、請求項３に記載の発明のように、Ｅ型コアの中足における絶縁ケースの上面からの高さ寸法を外足の高さ寸法よりも小さく形成すれば、このＥ型コアを絶縁ケースに装着する際に、中足を絶縁ケースの壁部と孔部との間から容易に孔部内に挿入させることができ、よって絶縁ケースの高さ寸法を小さく抑えることができて小型化および低背化にも対応することができる。

本発明の一実施形態を示す斜視図である。図１の平面図である。図２の側面図である。図１の絶縁カバーを示す斜視図である。図１のＥ型コアを示す斜視図である。図１のボビンを示す斜視図である。図４の絶縁カバーに図５のＥ型コアを装着する状態を示す斜視図である。図７の絶縁カバーおよびＥ型コアを図５のボビンに外装する状態を示す斜視図である。本発明の他の実施形態におけるＥ型コアの形状を示す斜視図である。従来のトランスを示す平面図である。図１０の側面図である。図１０のボビンと絶縁カバーの組み立て状態を示す斜視図である。

図１〜図８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、図６に示すように、角筒状の巻線部の両端部にフランジ２が形成され、このフランジ２の長辺側の外周部に上面３ａが上記巻線部の貫通孔４の内壁４ａに連なるとともに上記巻線部の軸線方向に延出して先端面３ｂに端子５ａ、５ｂが植設された方形板状の端子台３が一体に形成されたものである。

そして、このボビン１の上記巻線部に、１次コイル６および２次コイル７が絶縁テープを間に介して層巻きされるとともに、一方の端子台３の端子５ａに１次コイル６の端部が接続され、他方の端子台３の端子５ｂに２次コイル７の端部が接続されている。

そして、１次コイル６および２次コイル７が巻回されたボビン１の外周に、絶縁ケース８が外装されている。
この絶縁ケース８は、図４に示すように、巻線部の外周中央位置において第１の分割ケース９と第２の分割ケース１０に２等分割されている。ここで、第１および第２の分割ケース９、１０は、各々一方の端子台３の上面３ａと側面３ｃを覆う基台部９ａ、１０ａと、この基台部９ａ、１０ａに立設されてフランジ２の端面および巻線部（１次コイル６および２次コイル７）の外周を覆う門形のケース部９ｂ、１０ｂとが一体成形されたもので、ケース部９ｂ、１０ｂのフランジ２の端面を覆う部分には、ボビン１の貫通孔４に連通する孔部１１が穿設されている。

さらに、第１の分割ケース９の基台部９ａの上面には、壁部１２が一体成形されている。この壁部１２は、上記上面からの高さ寸法が後述するＥ型コア１５の高さ寸法とほぼ等しいか、あるいは僅かに高い平板状の形成されたもので、ケース部９ｂとの間に所定の間隔をおいて立設されている。

また、第２の分割ケース１０の基台部１０ａの端部には、第１の分割ケース９側に向けて突出する爪部１３が形成され、第１の分割ケース９の基台部９ａの端部には、上記爪部１３が嵌合する穴部１４が穿設されており、両者を嵌合させることにより一体化して絶縁ケース８が形成されるようになっている。そして、第１および第２の分割ケース９、１０の上面に、各々Ｅ型コア１５が装着されている。

このＥ型コア１５は、図５に示すように、基台部９ａ、１０ａの上面にケース部９ｂ、１０ｂの端面に沿って配置される背部１５ａと、この背部１５ａの両端部に一体成形されてケース部９ｂ、１０ｂの側面に沿って配置される外足１５ｂと、これら外足１５ｂ間に一体成形されてケース部９ｂ、１０ｂの孔部１１からボビン１の貫通孔４内に挿入される中足１５ｃとからなるもので、本実施形態においては、中足１５ｃの上記上面からの高さ寸法が外足１５ｂの高さ寸法よりも小さく形成しされている。

上記構成からなるトランスを組み立てるには、図７に示すように、先ず第１および第２の分割ケース９、１０の基台部９ａ、１０ａ側に各々Ｅ型コア１５を配置し、次いで中足１５ｃをケース部９ｂ、１０ｂ孔部１１に挿入するとともに、外足１５ｂを基台部９ａ、１０ａ上であってケース部９ｂ、１０ｂの側面に沿って配置する。

この際に、壁部１２が形成されている第１の分割ケース９においては、Ｅ型コア１５を基台部９ａの上面に沿って移動させることができないために、Ｅ型コア１５を傾けて、その中足１５ｃを壁部１２とケース部９ｂとの間から孔部１１内に挿入するとともに、背部１５ａをケース部９ｂと壁部１２との間に位置させる。

次いで、図８に示すように、第１および第２の分割ケース９、１０を、ボビン１を間に挟んで互いに接近する方向に移動させ、ボビン１のフランジ２の端面間をケース部９ｂ、１０ｂによって覆い、端子台３の上面３ａと側面３ｃとを基台部９ａ、１０ａによって覆う。

そして、第２の分割ケース１０の爪部１３を第１の分割ケース９の穴部１４に嵌合させて一体化させることにより絶縁ケース８とした後に、さらにＥ型コア１５の外周から壁部１２の外周にテープ１６を巻回してＥ型コア１５を一体化させることにより、日字状のコアを形成させる。

このように組み立てられたトランスによれば、図３に示すように、第１の分割ケース９の基台部９ａの上面に壁部１２を一体に形成しているために、端子５ｂからＥ型コア１５に至るまでの沿面距離Ｌが、端子５ｂから壁部１２までの距離に、壁部１２の高さ寸法を加えた距離になる。

この結果、端子台３の軸線方向の長さ寸法が図１１に示した従来のトランスと同じであっても、より長い１次−２次間の沿面距離（Ｌ＋Ｌ_１）を確保することができ、よって大型化を招くことなく、確実に１次−２次間の沿面距離を確保することが可能になる。

また、絶縁ケース８を、巻線部の巻線部外周の中央において第１および第２の分割ケース９、１０に２等分割しているために、このトランスを組み立てる際に、図７に示したように、先ず第１および第２の分割ケース９、１０の外周に、各々Ｅ型コア１５を装着し、次いで図８に示したように、ボビン１の軸線方向の両側から、第１および第２の分割ケース９、１０を上記軸線方向に移動させてボビン１のフランジ２の端面間および端子台３の上面に装着し、Ｅ型コア１５の中足１５ｃをボビン１の貫通孔４内に挿入することにより、容易かつ確実に組み立てることができる。

この際に、Ｅ型コア１５の中足１５ｃにおける絶縁ケース８の上面からの高さ寸法を背部１５ａおよび外足１５ｂの高さ寸法よりも小さく形成しているために、壁部１２を形成した第１の分割ケース９に装着する際に、中足１５ｃを壁部１２とケース部９ｂとの間から容易に孔部１１内に挿入させることができる。

このため、ケース部９ｂおよび孔部１１を過度に大きくしたり、あるいはケース部９ｂと壁部１２との間隔を大きく確保したりする必要が無く、よって絶縁ケース８の寸法を極力小さく抑えることができて小型化および低背化にも対応することができる。

なお、上記実施形態においては、Ｅ型コア１５として、中足１５ｃの高さが背部１５ａおよび外足１５ｂよりも低いものを用いた場合についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図９（ａ）、（ｂ）に示すような、中足１７ｃ、１８ｃの高さ寸法が背部１７ａ、１８ａおよび外足１７ｂ、１８ｂと等しいＥ型コア１７、１８を用いることもできる。

すなわち、トランスに対して要求される高さ寸法に余裕がある場合には、壁部１２を形成した第１の分割ケース９のケース部９ｂの外形寸法を大きくして、図９（ａ）に示すＥ型コア１７を用いることができる。また、低背化が要請されているものの実装面積に余裕がある場合には、ボビンおよび絶縁ケースを扁平に形成して、図９（ｂ）に示すＥ型コア１８を用いることができる。

１ボビン
２フランジ
３端子台
３ａ上面
３ｂ先端面
４貫通孔
４ａ内壁
５ａ、５ｂ端子
６１次コイル
７２次コイル
８絶縁ケース
９第１の分割ケース
１０第２の分割ケース
１１孔部
１２壁部
１５、１７、１８Ｅ型コア
１５ａ、１７ａ、１８ａ背部
１５ｂ、１７ｂ、１８ｂ外足
１５ｃ、１７ｃ、１８ｃ中足

Claims

１次コイルと２次コイルが巻回された巻線部の両端にフランジが形成され、各々の上記フランジの外周部に、上面が上記巻線部の貫通孔の内壁に連なるとともに上記巻線部の軸線方向に延出して先端面に端子が植設された端子台が一体に形成されるとともに、一方の上記端子台の端子に上記１次コイルの端部が接続され、他方の上記端子台の端子に上記２次コイルの端部が接続されたボビンと、このボビンの上記フランジの端面間の外周部分と上記端子台の上記上面を覆うとともに上記巻線部の貫通孔に連通する孔部が形成された絶縁ケースと、外足が上記絶縁ケースの外周に配置されるとともに中足が上記孔部から上記貫通孔内に配置された一対のＥ型コアを備えたトランスにおいて、
上記絶縁ケースの少なくとも一方の上記上面であって、かつ上記孔部内に上記Ｅ型コアの上記中足を挿入可能となる位置に、当該上面から突出する壁部を一体に形成したことを特徴とするトランス。
上記絶縁ケースを、上記巻線部の外周位置において連結されて一体化される第１の分割ケースと第２の分割ケースとによって構成するとともに、少なくとも一方の上記分割ケースの上記上面に上記壁部を一体に形成したことを特徴とするトランス。
上記Ｅ型コアの上記中足の上記上面からの高さ寸法を、上記外足の高さ寸法よりも小さく形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のトランス。