JP2019134096A - コイル装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型化を図ることが可能なコイル装置を提供すること。【解決手段】トランス10は、ボビン20と、第1ワイヤ37がボビン20に巻回してある第1コイル部35と、第1コイル部35とは巻回軸方向に異なる位置に配置され、第2ワイヤ38がボビン20に巻回してある第2コイル部38とを有する。第1ワイヤ37の一対の第1リード部37a,37bのうち、一方の第1リード部37aは、端子台22の一方側の第1端部付近に向かって引き出され、端子台22の一方側の第1端部付近の第1端側端子60aに向かって立ち上げられている。第2ワイヤ38の一対の第2リード部38a,38bのうち、一方の第2リード部38aは、端子台22の他方側の第2端部付近に向かって引き出され、端子台22の他方側の第2端部付近の第2端側端子60cに向かって立ち上げられている。【選択図】図1

Description

本発明は、たとえばトランスなどとして好適に用いられるコイル装置に関する。
特許文献1には、ボビンの端子台に、ワイヤの一対のリード部を接続するための端子が設けられたコイル装置(リアクトル装置)が開示してある。しかしながら、特許文献1に記載のコイル装置では、コアの両側に端子台が設けられている。そのため、各端子台の設置スペースの分だけ、装置全体のサイズが大きくなり、コイル装置の小型化を図ることが困難である。
特開2014−36194号公報
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、小型化を図ることが可能なコイル装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
ボビンと、
第1ワイヤが前記ボビンに巻回してある第1コイル部と、
前記第1コイル部とは巻回軸方向に異なる位置に配置され、第2ワイヤが前記ボビンに巻回してある第2コイル部とを有するコイル装置であって、
前記第1ワイヤの一対の第1リード部のうち、一方の第1リード部は、端子台の一方側の端部付近に向かって引き出され、前記端子台の一方側の端部付近の第1端側リード取付部に向かって立ち上げられており、
前記第2ワイヤの一対の第2リード部のうち、一方の第2リード部は、前記端子台の他方側の端部付近に向かって引き出され、前記端子台の他方側の端部付近の第2端側リード取付部に向かって立ち上げられていることを特徴とする。
本発明に係るコイル装置では、第1ワイヤの一対の第1リード部のうち、一方の第1リード部は、端子台の一方側の端部付近に向かって引き出され、端子台の一方側の端部付近の第1端側リード取付部に向かって立ち上げられている。すなわち、第1リード部は、端子台の一方側の端部付近まで十分な距離だけ引き出された状態で、端子台の一方側の端部付近の端子に向かって立ち上げられるため、立上時に、第1リード部に弛みや湾曲が生じにくくなる。したがって、端子台の一方側の端部付近のリード取付部に向けて第1リード部をコンパクトに立ち上げることが可能となり、コイル装置の小型化を図ることができる。なお、第2リード部についても同様の効果が得られる。
また、第1端側リード取付部と第2端側リード取付部との間には、他方の第1リード部と、他方の第2リード部とを接続するための端子を設けることが可能なスペース(内側リード取付部)が形成される。このスペースに上記端子を設けることにより、一対の第1リード部と、一対の第2リード部とを、片側1つの端子台に固定することが可能となり、従来とは異なり、ボビンの両側に端子台を設ける必要がなくなる。したがって、本発明に係るコイル装置では、装置全体のサイズを小さくし、小型化を図ることができる。
また、本発明では、コアの片側に端子台が設けられているため、コイル装置とその他の電子部品とを接続する場合には、コアの片側に1次コイル側および2次コイル側で用いられる電子部品群を配置することができる。したがって、電子回路を構成する電子部品群の配置の自由度を高めることができ、電子部品群が設置されるスペースを小さくすることができる。
また、コアの片側に端子台が設けられているため、電子部品群が設置されるスペースの片側に寄せてコイル装置を配置することが可能になる。その結果、コイル装置を冷却する機構を取り付けやすくなり、コイル装置の冷却効率を高めることができる。
前記一対の第1リード部のうち、他方の第1リード部は、前記端子台の前記第1端側リード取付部と前記第2端側リード取付部との間に位置する第1内側リード取付部に向かって立ち上げられており、前記一対の第2リード部のうち、他方の第2リード部は、前記端子台の前記第1端側リード取付部と前記第2端側リード取付部との間に位置する第2内側リード取付部に向かって立ち上げられていてもよい。
このような構成とすることにより、第1端側リード取付部と第1内側リード取付部とに一対の第1リード部を取り付け、第2端側リード取付部と第2内側リード取付部とに一対の第2リード部を取り付け易くなる。したがって、一対の第1リード部と、一対の第2リード部とを、1つの端子台に固定することが可能となり、装置全体のサイズを小さくし、コイル装置の小型化を図ることができる。
好ましくは、前記第1端側リード取付部に取り付けられる第1端側端子または前記第2端側リード取付部に取り付けられる第2端側端子は、それぞれ前記第1リード部または前記第2リード部が接続されるリード接続部と、回路基板に接続される外部接続部とを有し、前記外部接続部は、前記リード接続部よりも前記ボビンに近接して配置してある。このような構成とすることにより、リード接続部を、外部接続部よりもボビンに近接して配置した場合に比べて、コイル装置の横幅(巻回軸方向に垂直な方向の幅)を小さくすることが可能となり、コイル装置の小型化を効果的に図ることができる。
好ましくは、前記第1端側端子および前記第2端側端子は、前記第1端側端子および前記第2端側端子の各々の外部接続部が巻回軸方向と平行な方向を向くように前記端子台に設けられている。このように、外部接続部が巻回軸方向と平行な方向を向くように、第1端側端子および第2端側端子を端子台に設けることにより、コイル装置の横幅を小さくすることが可能となり、コイル装置の小型化を効果的に図ることができる。
また、各外部接続部がすべて同一方向(巻回軸方向と平行な方向)を向くように、第1端側端子および第2端側端子を端子台に設けることにより、各外部接続部に回路基板等を接続するときに、すべての外部接続部を一度に回路基板等に接続することができる。
前記端子台には、前記他方の第1リード部と、前記他方の第2リード部とを隔てるように、絶縁板が設けられていてもよい。このような構成とすることにより、第1リード部と第2リード部との間の空間距離を十分に確保することが可能となり、第1リード部と第2リード部との間の絶縁を良好にすることができる。
好ましくは、前記第1端側リード取付部と前記第1内側リード取付部とが隣接しており、前記第2端側リード取付部と前記第2内側リード取付部とが隣接している。このような構成とすることにより、第1リード部と第2リード部との隣接箇所を減らすことが可能となる。そのため、第1リード部と第2リード部との間の絶縁距離を複数箇所で確保する必要がなく、コイル装置の小型化を効果的に図ることができる。
また、第1端側端子と第1内側端子とに接続される外部電子回路と、第2端側端子と第2内側端子とに接続される外部電子回路とを整然と配置しやすくなる。
好ましくは、前記第1内側リード取付部または前記第2内側リード取付部に向けて立ち上げられる前記第1リード部または前記第2リード部の立上部には、絶縁チューブが装着してある。このような構成とすることにより、第1リード部と第2リード部との絶縁を、絶縁チューブによって確保することが可能となる。そのため、絶縁距離を確保することに起因して端子台が大型化することを防止することが可能となり、コイル装置の小型化を効果的に図ることができる。
好ましくは、前記ボビンには、外周に前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤが巻回される巻回筒部と、
前記巻回筒部の外周に、巻回軸方向に相互に異なる位置にそれぞれ形成してある複数の鍔部とが形成してあり、
前記鍔部の前記端子台側の周方向の一部には、延長鍔部が形成してあり、
前記延長鍔部には、前記一方の第1リード部または前記一方の第2リード部が係合する係合部が形成してある。
このような構成とすることにより、一方の第1リード部または一方の第2リード部を、端子台に設けられた第1端側端子または第2端側端子に立ち上げるときに、立ち上げやすくなる。
図1は本発明の第1実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 図2Aは同コイル装置の分解斜視図である。 図2Bは同コイル装置が有する第1コイル部および第2コイル部の斜視図である。 図3Aは図2Aに示すボビンの拡大斜視図である。 図3Bは同ボビンを別の角度から見た拡大斜視図である。 図4は図1に示すコイル装置のIV−IV線に沿う断面図である。 図5は本発明の第2実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 図6Aは同コイル装置の分解斜視図である。 図6Bは同コイル装置が有する第1コイル部および第2コイル部の斜視図である。 図7は図6Aに示すボビンの拡大斜視図である。 図8は同コイル装置のVIII−VIII線に沿う断面図である。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第1実施形態
図1に示す本実施形態に係るコイル装置としてのトランス10は、たとえばEV(Electric Vehicle:電動輸送機器)、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle:プラグインハイブリッド自動車)、あるいはコミュータ(車両)用の車載用充電器、あるいは家庭用または産業用電気機器の電源回路、あるいはコンピュータ機器の電源回路などに用いられる。トランス10は、ボビン20と、磁性コア(分割コア)40a,40bと、カバー50とを有する。
なお、図面において、X軸、Y軸およびZ軸は、相互に垂直であり、X軸はボビン20の長手方向に対応し、Y軸は、一対の分割コア42a,42aまたは一対の分割コア42b,42bが分割される方向に垂直な方向に一致する。Z軸は、トランス10の高さ(厚み)方向に対応する。本実施形態では、トランス10のZ軸方向の下方が、トランスの設置面となる。
図2Aに示すように、ボビン20は、ボビン本体24と、ボビン本体24のX軸方向の一端上部に一体に成形してある端子台22を有する。なお、ボビン20は、たとえばPPS、PET、PBT、LCPなどのプラスチックで構成してあるが、その他の絶縁部材で構成されても良い。
ボビン本体24には、図2Bに示す第1ワイヤ37の第1コイル部35と、第2ワイヤ38の第2コイル部36とが巻回される。図2Aに示すように、ボビン本体24のX軸方向の一端上部には端子台22が形成してあり、他端上部には凸部29が形成してある。
端子台22には、図2Bに示す第1ワイヤ37の第1リード部37a,37bと、第2ワイヤ38の第2リード部38a,38bが固定される。なお、第1リード部37a,37bおよび第2リード部38a,38bの詳細構造については後述する。
図2Aに示すように、端子台22には、第1端側リード取付部225aと、第1内側リード取付部225bと、第2端側リード取付部225cと、第2内側リード取付部225dとが形成してある。そして、これら各取付部225a〜225dの各々に、図2Bに示す各リード部37a,37b,38a,38bの各々が取り付けられる。
図2Aに示すように、第1端側リード取付部225aは、端子台22の一方側のY軸方向第1端部付近に形成してある。第2端側リード取付部225cは、端子台22の他方側のY軸方向第2端部付近に形成してある。第1内側リード取付部225bと第2内側リード取付部225dとは、端子台22の第1端側リード取付部225aと第2端側リード取付部225cとの間のスペースに形成してある。
好ましくは、第1内側リード取付部225bは、第1端側リード取付部225dと隣接するように形成してある。また、第2内側リード取付部225dは、第2端側リード取付部225cと隣接するように形成してある。
本実施形態では、第1端側リード取付部225aおよび第1内側リード取付部225bが端子台22のY軸方向の一方側の領域に形成してあり、第2端側リード取付部225cおよび第2内側リード取付部225dが端子台22のY軸方向の他方側の領域に形成してある。
一方側の領域とは、ボビン20の端子台22をX軸の外側から見て端子台22の左半分の領域である。また、他方側の領域とは、ボビン20の端子台22をX軸の外側から見て端子台22の右半分の領域である。
第1端側リード取付部225aには、図2Aに示す第1端側端子60aが、図1に示すような態様で装着される。第1内側リード取付部225bには、図2Aに示す第1内側端子60bが、図1に示すような態様で装着される。第2端側リード取付部225cには、図2Aに示す第2端側端子60cが、図1に示すような態様で装着される。第2内側リード取付部225dには、図2Aに示す第2内側端子60dが、図1に示すような態様で装着される。
図2Aに示すように、第1端側端子60aおよび第1内側端子60bは同様の構成を有し、第2端側端子60cおよび第2内側端子60dは同様の構成を有する。第1端側端子60aおよび第1内側端子60bは、図2Bに示すように、第2リード部38a,38bよりも線径が大きい第1リード部37a,37bを接続することができるよう、第2端側端子60cおよび第2内側端子60dよりも若干大きめに形成してある。
図2Aに示すように、第1端側端子60aは、図2Bに示す第1リード部37aが接続されるリード接続部61と、回路基板に接続される外部接続部62とを有する。第2内側端子60bは、第1リード部37bが接続されるリード接続部61と、回路基板に接続される外部接続部62とを有する。第2端側端子60cは、第2リード部38aが接続されるリード接続部61と、回路基板に接続される外部接続部62とを有する。第2内側端子60dは、第2リード部38bが接続されるリード接続部61と、回路基板に接続される外部接続部62とを有する。
図1に示すように、本実施形態では、第1端側端子60a、第1内側端子60b、第2端側端子60cおよび第2内側端子60dは、各々の外部接続部62がボビン本体24に近接して配置されるように、端子台22に設けられている。
また、本実施形態では、第1端側端子60aおよび第2端側端子60cは、第1端側端子60aおよび第2端側端子60cの各々の外部接続部62が巻回軸方向と平行な方向を向くように、端子台22に設けられている。
図3Aに示すように、端子台22の略中心部には、絶縁板取付溝223が形成してある。図1に示すように、絶縁板取付溝223には、第1リード部37bと、第2リード部38bとを隔てるように、図2Aに示すような略T字形状を有する絶縁板70が嵌め込まれる。
図3Aに示すように、端子台22には、第1端側通路221aと、第1内側通路221bと、第2端側通路221cと、第2内側通路221dとが形成してある。第1端側通路221aは、端子台22のY軸方向第1端側に、第1端側リード取付部225aと隣接するように配置してあり、X軸方向に向かって延びている。第1端側通路221aは、図2Bに示す第1リード部37aが通過するための通路として利用される。
図3Aに示すように、第1端側通路221aのY軸方向の外側には第1端側壁部222aが形成してある。図2Bに示す第1リード部37a(より正確には、後述する第1引出本体部37a3)が第1端側壁部222aに当接することにより、第1リード部37aがY軸方向の外側に位置ずれすることを防止することが可能となっている。
第2端側通路221cは、端子台22のY軸方向第2端側に、第2端側リード取付部225cと隣接するように配置してあり、図2Bに示す第2リード部38aが通過するための通路として利用される。図3Aに示すように、第2端側通路221cは、第2端側リード取付部225cの周囲に沿って、略L字形状に形成されている。より詳細には、第2端側通路221cは、端子台22のY軸方向第2端からY軸方向に沿って第1端の方向に向かって所定距離だけ延びた後、X軸方向に屈曲して、ボビン20の外側(ボビン本体24が形成してある側とはX軸に沿って反対側)に向かって所定距離だけ延びている。
第1内側通路221bは、第1端側通路221aと第2端側通路221cとの間に、第1端側通路221aに近接して配置してある。第1内側通路221bは、X軸方向に向かって延びており、図2Bに示す第1リード部37bが通過するための通路として利用される。
図3Aに示すように、第2内側通路221dは、第1端側通路221aと第2端側通路221cとの間に、第2端側通路221cに近接して配置してある。第2内側通路221dは、図2Bに示す第2リード部38bが通過するための通路として利用される。
図3Aに示すように、第2内側通路221dのX軸方向の外側(ボビン本体24が形成してある側とは反対側)には第2内側壁部222dが形成してある。第2リード部38bは、第2内側壁部222dに巻回するように、第2内側通路221dを通過する。
図2Aに示すように、本実施形態では、磁性コア40a,40bは、それぞれ同じ形状を持つ2つの分割コア42a,42aおよび42b,42bに分離可能である。本実施形態では、各分割コア42a,42aおよび42b,42bは、全て同じ形状であり、Z−Y断面で断面E字形状を有し、いわゆるE型コアを構成する。Z軸方向の下部に配置される他の一対の分割コア42b,42bも、Z−Y断面で断面E字形状を有し、いわゆるE型コアを構成する。
Z軸方向の上側に配置される各分割コア42aは、Y軸方向に延びるベース部44aと、ベース部44aのY軸方向の両端からZ軸方向に突出している一対の中脚部46aおよび側脚部48aとを有する。Z軸方向の下側に配置される各分割コア42bは、Y軸方向に延びるベース部44bと、ベース部44bのY軸方向の両端からZ軸方向に突出している一対の中脚部46bおよび側脚部48bとを有する。
ベース部44a,44bの外面は、ボビン本体24の一端上部に形成してある端子台22の内側面(ボビン20のX軸方向の中心側)と、ボビン本体24の他端上部に形成してある凸部29の内側面とに当接しており、これにより磁性コア40a,40bがX軸方向またはY軸方向に位置ずれすることを防止することが可能となっている。
一対の中脚部46aは、ボビン20のコア脚用貫通孔26の内部にZ軸方向の上方から挿入されるようになっている。同様に、一対の中脚部46bは、ボビン20のコア脚用貫通孔26の内部にZ軸方向の下方から挿入され、貫通孔26の内部において、それらの先端は、中脚部46aの先端に接触または所定のギャップで向き合うように構成してある。
貫通孔26を構成する巻回筒部28の内周面でX軸方向の対向位置には、分離用凸部27(図2A参照)がZ軸方向に沿って形成してある。分離用凸部27は、中脚部42a,42aの間に介在されると共に、中脚部42b,42bの間に介在され、これらの中脚部42a,42aまたは中脚部42b,42bの相互が、貫通孔26の内部において、所定の隙間で向き合い、接触しないように構成してある。所定の隙間は、分離用凸部27のY軸方向の厚みにより調整することができる。
中脚部42a,42aまたは中脚部42b,42bは、それぞれ組み合わされた状態で、貫通孔26の内周面形状に一致するように、X軸方向に長い楕円柱形状を有しているが、その形状は、特に限定されず、貫通孔26の形状に合わせて変化させても良い。また、側脚部48a,48bは、カバー50におけるカバー本体52の外周面形状に合わせた内側凹曲面形状を有し、その外面は、X−Z平面に平行な平面を有している。本実施形態では、各分割コア42a,42bの材質は、金属、フェライト等の軟磁性材料が挙げられるが、特に限定されない。
カバー50のカバー本体52は、ボビン本体24の外周を覆うような形状を有する。カバー本体52のZ軸方向の両端には、カバー本体52からボビン本体24に向けて略垂直方向に折り曲げられている係止片54が一体成形してある。カバー本体52のZ軸方向の両側に形成してある一対の係止片54は、ボビン本体24のZ軸方向の上下面を挟み込むように取り付けられ、ボビン本体24の上面に形成してある段差部25に配置される。
また、カバー本体52のX軸方向の両端外面には、それぞれZ軸方向に延びる側脚ガイド片56が一体に成形してある。図1に示す例では、側脚ガイド片56は、ベース部44a,44bのX軸方向外側の外面に当接しているが、側脚部48a,48bのX軸方向外側の外面にも当接していてもよい。一対の側脚ガイド片56の間に位置するカバー本体52の外面には、側脚部48a,48bの内面が接触し、側脚部48a,48bのX軸方向の移動が、一対の側脚ガイド片56により制限されるようになっている。
なお、カバー50は、ボビン20と同様なプラスチックなどの絶縁部材で構成してある。
図3Aおよび図4に示すように、本実施形態のトランス10におけるボビン20の巻回筒部28のZ軸方向の両端には、端部隔壁鍔31および32が半径方向の外方に延びるように、X−Y平面に略平行に一体成形してある。端部隔壁鍔31および32のZ軸方向の間に位置する巻回筒部28には、第1コイル部35と第2コイル部36とが、Z軸方向(巻回軸方向)に異なる位置に配置してある。第1コイル部35では、一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか一方を構成する第1ワイヤ37が巻回してあり、第2コイル部36では、一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか他方を構成する第2ワイヤ38が巻回してある。
本実施形態では、第1コイル部35と第2コイル部36との間に位置する巻回筒部28の外周には、X−Y平面に略平行な絶縁隔壁鍔30が形成してある。第1コイル部35には、第1ワイヤ37の巻回軸(Z軸)に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を各区画S1a,S2a毎に分離する巻回隔壁鍔34が形成してある。
また、本実施形態では、第2コイル部36にも、第1コイル部35と同様に、第2ワイヤ38の巻回軸(Z軸)に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を各区画S1,S2毎に分離する巻回隔壁鍔33が形成してある。図3Bに示すように、各巻回隔壁鍔33および34には、隣接する各区画S1,S2相互またはS1a,S2a相互を連絡する少なくとも1の連絡溝33a,34aが形成してある。
連絡溝33a,34aは、巻回隔壁鍔33,34において、X軸方向の端子台22が配置してある側とは反対側に形成してある。これらの連絡溝33a,34aは、それぞれ各隔壁鍔33および34の周方向の一部において、巻回筒部28の外周壁まで到達する深さで形成してある。
図4に示すように、第2巻回筒部36において、隔壁鍔30,33,31によりZ軸方向に仕切られた区画S1,S2には、第2ワイヤ38が巻回され、各区画S1,S2毎に、ワイヤ巻回部分相互を分離可能になっている。本実施形態では、各区画S1,S2におけるX軸に沿っての区画幅T1は、1本のみのワイヤ38が入り込める幅に設定してある。ただし、本実施形態では、区画幅T1を、二本以上のワイヤ38が入り込める幅に設定してもよい。また、本実施形態では、区画幅T1は、全て同じであることが好ましいが、多少異なっていても良い。
第1巻回筒部35においても、第2巻回筒部36と同様に、隔壁鍔30,34,32によりZ軸方向に仕切られた区画S1a,S2aには、第1ワイヤ37が巻回され、各区画S1a,S2a毎に、ワイヤ巻回部分相互を分離可能になっている。本実施形態では、各区画S1a,S2aにおけるX軸に沿っての区画幅T2は、1本のみのワイヤ37が入り込める幅に設定してある。なお、区画幅T1を、ワイヤ37の線径に合わせて、区画幅T2と同じにしても良い。
また、隔壁鍔30〜34の高さH1は、1本(1層以上)以上のワイヤ37または38が入り込める高さに設定してあり、本実施形態では、好ましくは2〜4層のワイヤが巻回できる高さに設定してある。各隔壁鍔30〜34の高さH1は、全て同じであることが好ましいが、異なっていても良い。
図3Aに示すように、絶縁隔壁鍔30の端子台22側の周方向の一部には、延長鍔部30cが形成してある。延長鍔部30cは、絶縁隔壁鍔30の外側に向かって突出しており、端子台22のX軸方向の外側端部付近まで延びている。延長鍔部30cのY軸方向中心部には、図2Bに示す第2リード部38bをZ軸方向の上方に導くための浅いリード用溝30dが形成してある。また、延長鍔部30cの他方側のY軸方向第2端部には、図2Bに示す第2リード部38aが係合する係合部30eが形成してある。
また、図3Aに示すように、巻回隔壁鍔33の端子台22側の周方向の一部には、延長鍔部33cが形成してある。延長鍔部33cには、図2Bに示す第2リード部38bをZ軸方向の上方に導くためのリード用溝33dが形成してある。
図1および図2Bに示すように、本実施形態では、第1ワイヤ37の一対の第1リード部37a,37bのうち、一方の第1リード部37aは、端子台22の一方側のY軸方向第1端部付近に向かって引き出され、第1端側端子60aに向かって立ち上げられている。
図2Bに示すように、第1リード部37aは、第1端側引出部37a1と、立上部37a2と、引出本体部37a3とを有する。第1端側引出部37a1は、図4に示す区画S1aから、端子台22の一方側のY軸方向第1端部付近まで引き出されている。立上部37a2は、巻回軸方向(Z軸方向)に平行な方向に立ち上げられている。引出本体部37a3は、図3Aに示す第1端側通路221aを通過し、ボビン20の外側(ボビン本体24が形成してある側とはX軸に沿って反対側)に引き出されている。引出本体部37a3の一端は、図1に示すように、第1端側端子60aに接続されている。
また、図1および図2Bに示すように、一対の第1リード部37a,37bのうち、他方の第1リード部37bは、端子台22の第1端側端子60aと第2端側端子60cとの間に位置する第1内側端子60bに向かって立ち上げられている。
図2Bに示すように、第1リード部37bは、立上部37b2と、引出本体部37b3とを有する。立上部37b2は、図4に示す区画S2aから、巻回軸方向に平行な方向に立ち上げられている。引出本体部37b3は、図3Aに示す第1内側通路221bを通過し、ボビン20の外側(ボビン本体24が形成してある側とはX軸に沿って反対側)に引き出されている。引出本体部37b3の一端は、図1に示すように、第1内側端子60bに接続されている。
また、第2ワイヤ38の一対の第2リード部38a,38bのうち、一方の第2リード部38aは、端子台22の他方側のY軸方向第2端部付近に向かって引き出され、第2端部付近の第2端側端子60cに向かって立ち上げられている。
図2Bに示すように、第2リード部38aは、第2端側引出部38a1と、立上部38a2と、引出本体部38a3とを有する。第2端側引出部38a1は、図4に示す区画S2から、端子台22の他方側の第2端部付近まで引き出されている。立上部38a2は、巻回軸方向に平行な方向に立ち上げられている。引出本体部38a3は、図3Aに示す第2端側通路221cを通過し、ボビン20の外側(ボビン本体24が形成してある側とはX軸に沿って反対側)に引き出されている。引出本体部38a3の一端は、図1に示すように、第2端側端子60cに接続されている。
また、一対の第2リード部38a,38bのうち、他方の第2リード部38bは、端子台22の第1端側端子60aと第2端側端子60cとの間に位置する第2内側端子60dに向かって立ち上げられている。
図2Bに示すように、第2リード部38bは、立上部38b2と、引出本体部38b3とを有する。立上部38b2は、図4に示す区画S1から、巻回軸方向に平行な方向に立ち上げられている。引出本体部38b3は、図3Aに示す第2内側通路221dを通過して、ボビン20の外側(ボビン本体24が形成してある側とはX軸に沿って反対側)に引き出されている。引出本体部38b3の一端は、図1に示すように、第1内側端子60dに接続されている。
図2Bに示すように、本実施形態では、図1に示す第2内側端子60dに向けて立ち上げられる第2リード部38bの立上部38b2に、絶縁チューブが装着してある。なお、図示の例のように、第2リード部38bの立上部38b2と向かい合う第1リード部37aの第1端側引出部37a1にも、絶縁チューブを装着してもよい。
本実施形態では、巻回隔壁鍔34に形成してある連絡溝34aを利用して、第1ワイヤ37が第1コイル部35にα巻きされている。また、巻回隔壁鍔33に形成してある連絡溝33aを利用して、第2ワイヤ38もまた第2コイル部36にα巻きされている。
トランス10の製造では、まず、図3Aに示すようなボビン20と、第1ワイヤ37と、第2ワイヤ38と、カバー50と、磁性コア(分割コア)40a,40bとを準備する。ボビン20の端子台22には、第1端側端子60aと、第1内側端子60bと、第2端側端子60cと、第2内側端子60dとがインサート成形あるいは接着されている。
次に、α巻きについて説明する。たとえば図4に示すように、隔壁鍔31,33,30の間に、第2ワイヤ38をα巻きするには、まず、リード部38a,38bの間の略中央に位置するワイヤ38の中央部分を、図3Bに示す連絡溝33aに通す。
その後に、第2リード部38aに近い側の第2ワイヤ38の一部は、図4に示す区画S1の内部で、たとえば左回りに第2コイル部36の外周に複数層で巻回する。同時に、第2リード部38bに近い側の第2ワイヤ38の他の一部は、区画S2の内部で、区画S1における巻き方とは逆の方向(または同一方向でもよい)に、第2コイル部36の外周に複数層で巻回する。
また同様に、第1コイル部35においても、異なる第1ワイヤ37を用いて、α巻きを行うことができる。これらの作業は、自動巻機を用いて行っても良い。なお、ワイヤ37および38は、単線で構成されても良く、あるいは撚り線で構成されても良く、絶縁被覆導線で構成されることが好ましい。第2ワイヤ38は、第1ワイヤ37と同じであっても良いが、異なっていても良い。本実施形態では、第1ワイヤ37の外径は、第2ワイヤ38の外径よりも大きく、たとえばφ1.0〜φ3.0mmであることが好ましい。
ボビン20に対してワイヤ37および38をそれぞれ巻回した後、図1および図2Bに示すように、第1リード部37aの第1端側引出部37a1を、図4に示す区画S1aから端子台22の一方側の端部付近に向かって引き出し、Z軸方向に屈曲させる。そして、立上部37a2を端子台22の一方側の端部付近の第1端側端子60aに向かって立ち上げ、図3Aに示す第1端側通路221aを通過するように、X軸方向に屈曲させる。そして、引出本体部37a3をX軸方向の一端側に引き出して、引出本体部37a3の一端を第1端側端子60aのリード接続部61に接続する。
次に、第1リード部37bの立上部37b2を、区画S2aからZ軸方向に向かって立ち上げ、図3Aに示す第1内側通路221bを通過するように、Y軸方向およびX軸方向に屈曲させる。そして、引出本体部37b3をX軸方向の一端側に引き出して、引出本体部37b3の一端を第1端側端子60bのリード接続部61に接続する。
次に、第2リード部38aの第2端側引出部38a1を、図4に示す区画S2から端子台22の他方側の端部付近に向かって引き出し、Z軸方向に屈曲させる。そして、端子台22の他方側の端部付近の第2端側端子60cに向かって立上部38a2を立ち上げ、第2端側通路221cを通過するように、Y軸方向およびX軸方向に屈曲させる。そして、引出本体部38a3をX軸方向の一端側に引き出して、引出本体部38a3の一端を第2端側端子60cのリード接続部61に接続する。
次に、第2リード部38bの立上部38b2を、区画S1からZ軸方向に向かって立ち上げ、第2内側通路221dを通過するように、X軸方向およびY軸方向に屈曲させる。そして、引出本体部38b3をX軸方向の外側に引き出して、引出本体部38b3の一端を第2端側端子60dのリード接続部61に接続する。
その後、図2Aに示すように、一対のカバー50がボビン20に対して取り付ける。その後に、X軸方向に分離された一対の分割コア42a,42aの中脚部46aと、X軸方向に分離された一対の分割コア42b,42b同士の中脚部46bを、コア脚用貫通孔26のX軸方向の両側から挿入する。
その結果、図4に示すように、脚部46a,46bのZ軸方向の先端同士が貫通孔26の内部において、突き合わされる。脚部46a,46bのX軸方向の先端同士は、直接に接触しても良く、あるいは、所定のギャップで向き合っても良い。いずれにしても貫通孔26には、分離可能な磁性コアの脚部46a,46bが挿入されて、磁気回路が形成される。なお、これらの分割コア42a,42bを、ボビン20に対して接着剤などで固定しても良い。
本実施形態に係るトランス10では、第1ワイヤ37の一対の第1リード部37a,37bのうち、一方の第1リード部37aは、端子台22の一方側の端部付近に向かって引き出され、端子台22の一方側の端部付近の第1端側端子60aに向かって立ち上げられている。すなわち、第1リード部37aは、端子台22の一方側の端部付近まで十分な距離だけ引き出された状態で、端子台22の一方側の端部付近の端子60aに向かって立ち上げられるため、立上時に、第1リード部37aに弛みや湾曲が生じにくくなる。したがって、端子台22の一方側の端部付近の端子60aに向けて第1リード部37aをコンパクトに立ち上げることが可能となり、トランス10の小型化を図ることができる。なお、第2リード部38aについても同様の効果が得られる。
また、第1端側端子60aと第2端側端子60cとの間には、他方の第1リード部37bと、他方の第2リード部38bとを接続するための端子60b,60dを設けることが可能なスペースが形成される。このスペースに上記端子60b,60dを設けることにより、一対の第1リード部37a,37bと、一対の第2リード部38a,38bとを、片側1つの端子台22に固定することが可能となり、従来とは異なり、コア40a,40bの両側に端子台22を設ける必要がなくなる。したがって、本実施形態に係るトランス10では、装置全体のサイズを小さくし、小型化を図ることができる。
また、本実施形態では、コア40a,40bの片側に端子台22が設けられているため、トランス10とその他の電子部品とを接続する場合には、コア40a,40bの片側に1次コイル側および2次コイル側で用いられる電子部品群を配置することができる。したがって、電子回路を構成する電子部品群の配置の自由度を高めることができ、電子部品群が配置されるスペースを小さくすることができる。
また、コア40a,40bの片側に端子台22が設けられているため、電子部品群が設置されるスペースの片側に寄せてトランス10を配置することが可能になる。その結果、トランス10を冷却する機構を取り付けやすくなり、トランス10の冷却効率を高めることができる。
また、本実施形態では、一対の第1リード部37a,37bのうち、他方の第1リード部37bは、端子台22の第1端側端子60aと第2端側端子60cとの間に位置する第1内側端子60bに向かって立ち上げられており、一対の第2リード部38a,38bのうち、他方の第2リード部38bは、端子台22の第1端側端子60aと第2端側端子60cとの間に位置する第2内側端子60dに向かって立ち上げられている。
そのため、第1端側端子60aと第1内側端子60bとに一対の第1リード部37a,37bを接続し、第2端側端子60cと第2内側端子60dとに一対の第2リード部38a,38bを接続しやすくなる。したがって、一対の第1リード部37a,37bと、一対の第2リード部38a,38bとを、1つの端子台22に固定することが可能となり、装置全体のサイズを小さくし、トランス10の小型化を図ることができる。
また、本実施形態では、第1端側端子60aまたは第2端側端子60cは、それぞれ第1リード部37aまたは第2リード部38aが接続されるリード接続部61と、回路基板に接続される外部接続部62とを有し、外部接続部62は、リード接続部61よりもボビン本体24に近接して配置してある。そのため、リード接続部61を、外部接続部62よりもボビン本体24に近接して配置した場合に比べて、トランス10の横幅(巻回軸方向に垂直な方向の幅)を小さくすることが可能となり、トランス10の小型化を効果的に図ることができる。
また、本実施形態では、第1端側端子60aおよび第2端側端子60cは、第1端側端子60aおよび第2端側端子60cの各々の外部接続部62が巻回軸方向と平行な方向を向くように端子台22に設けられている。このように、外部接続部62が巻回軸方向と平行な方向を向くように、第1端側端子60aおよび第2端側端子60cを端子台22に設けることにより、トランス10の横幅を小さくすることが可能となり、トランス10の小型化を効果的に図ることができる。
また、各外部接続部62がすべて同一方向(巻回軸方向と平行な方向)を向くように、第1端側端子60aおよび第2端側端子60cを端子台22に設けることにより、各外部接続部62に回路基板等を接続するときに、すべての外部接続部62を一度に回路基板等に接続することができる。
また、本実施形態では、端子台22には、他方の第1リード部37bと、他方の第2リード部38bとを隔てるように、絶縁板70が設けられている。そのため、第1リード部37bと第2リード部38bとの間の空間距離を十分に確保することが可能となり、第1リード部37bと第2リード部38bとの間の絶縁を良好にすることができる。
また、本実施形態では、第1端側端子60aと第1内側端子60bとが隣接しており、第2端側端子60cと第2内側端子60dとが隣接している。そのため、第1リード部37a,37bと第2リード部38a,38bとの隣接箇所を減らすことが可能となる。そのため、第1リード部37a,37bと第2リード部38a,38bとの間の絶縁距離を複数箇所で確保する必要がなく、トランス10の小型化を効果的に図ることができる。
また、第1端側端子60aと第1内側端子60bとに接続される外部電子回路と、第2端側端子60cと第2内側端子60dとに接続される外部電子回路とを整然と配置しやすくなる。
また、本実施形態では、第2内側端子60dに向けて立ち上げられる第2リード部38bの立上部38b1には、絶縁チューブ80が装着してある。そのため、第1リード部37aと第2リード部38bとの絶縁を、絶縁チューブによって確保することが可能となる。そのため、絶縁距離を確保することに起因して端子台22が大型化することを防止することが可能となり、トランス10の小型化を効果的に図ることができる。
また、本実施形態では、絶縁隔壁鍔30の端子台22側の周方向の一部には、延長鍔部30cが形成してあり、延長鍔部30cには、一方の第2リード部38aが係合する係合部30eが形成してある。そのため、一方の第2リード部38aを、端子台22に設けられた第2端側端子60cに立ち上げるときに、立ち上げやすくなる。
また、詳細な図示は省略するが、ボビン20の上方に放熱機構を設けてもよく、これにより、大電流が流れて発熱量が大きくなり得る第1ワイヤ37を効率的に冷却することができる。
第2実施形態
図5〜図8に示す実施形態に係るトランス110は、以下に示す以外は、第1実施形態に係るトランス10と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。また、図5〜8に示すトランス110における各部材は、図1〜図4に示す実施形態に係るトランス10における各部材に対応し、対応する部材には、同一符号を付してあり、その説明は一部省略する。
図5に示すように、トランス110は、ボビン120と、カバー150とを有する。図6Aに示すように、ボビン120は、ボビン本体124と、ボビン本体124のX軸方向の一端上部に一体に成形してある端子台122を有する。
ボビン本体124の上面に形成してある段差部25には、凸状部25aが形成してあり、この凸状部25aに、カバー150の係止片54に一体形成してある凹状部54aが係合可能になっている。本実施形態では、カバー150の側脚ガイド片56のY軸方向一端に、延長側脚ガイド片57が接続されている。図5に示すように、延長側脚ガイド片57は、コア40a,40bの側脚部48a,48bのX軸方向外側の外面に当接している。
図7に示すように、巻回隔壁鍔34の端子台22側の周方向の一部には、延長鍔部34cが形成してある。延長鍔部34cは、巻回隔壁鍔34の外側に向かって突出しており、端子台22のX軸方向の外側端部付近まで延びている。延長鍔部34cのY軸方向中心部には、図6Bに示す第1リード部37bをZ軸方向の上方に導くための浅いリード用溝34dが形成してある。
端部隔壁鍔31の端子台22が配置してある側のX軸方向一端と、端子台22が配置してある側とは反対側のX軸方向他端とには、ボス部90が形成してある。ボス部90には、たとえばボルト孔が形成してある。
図4と図8とを対比すると明らかように、本実施形態では、第1ワイヤ37および第2ワイヤ38の配置を、区画S1,S2と区画S1a,S2aとの間で入れ替えた点において、第1実施形態とは異なる。
すなわち、図8に示すように、本実施形態では、隔壁鍔30,34,32によりZ軸方向に仕切られた区画S1a,S2aには、第2ワイヤ38が巻回され、第2コイル部36が形成されている。また、隔壁鍔31,33,30によりZ軸方向に仕切られた区画S1,S2には、第1ワイヤ37が巻回され、第1コイル部35が形成されている。
図5および図6Bに示すように、本実施形態では、第1ワイヤ37の第1リード部37aが、図8に示す区画S1から、端子台22の一方側のY軸方向第1端部付近まで引き出されている。また、図5および図6Bに示すように、第1ワイヤ37の第1リード部37bが、図8に示す区画S2から、巻回軸方向に平行な方向に立ち上げられている。
また、図5および図6Bに示すように、本実施形態では、第2ワイヤ38の第2リード部38aが、図8に示す区画S2aから、端子台22の他方側のY軸方向第2端部付近まで引き出されている。また、図5および図6Bに示すように、第2ワイヤ38の第1リード部38bが、図8に示す区画S1aから、巻回軸方向に平行な方向に立ち上げられている。
このように、本実施形態では、ボビン22の巻回筒部28のZ軸方向外側の区画S1,S2aに巻回してあるワイヤ37,38について、リード部37a,38aを、ボビン22の一方側のY軸方向第1端部付近および他方側のY軸方向第2端部付近に引き出している。
これに対し、第1実施形態では、ボビン22の巻回筒部28のZ軸方向内側の区画S1a,S2に巻回してあるワイヤ37,38について、リード部37a,38aを、ボビン22の一方側のY軸方向第1端部付近および他方側のY軸方向第2端部付近に引き出しており、この点が第1実施形態とは異なっている。
なお、図5に示す例では、第1リード部37bには、第1実施形態における絶縁チューブ80が装着されてはいないが、絶縁チューブ80を装着してもよい。
本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態では、端子台122に第1実施形態における絶縁板取付溝223が形成されてはおらず、絶縁板70も具備されていないため、トランス10の構成を簡素にし、トランス10の小型化を効果的に図ることができる。
また、詳細な図示は省略するが、ボビン20の下方に放熱機構を設けてもよく、これにより、大電流が流れて発熱量が大きくなり得る第1ワイヤ37を効率的に冷却することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
上記各実施形態では、本発明のトランスへの適用例について説明したが、本発明はトランスだけではなく、他のコイル装置にも適用することができる。
上記各実施形態では、図3Aおよび図7に示すように、端子台22は、ボビン20のY軸方向中心部を通るX軸に対して左右非対称となるように形成してあり、端子台22の一方側端部は、Y軸方向一方側に若干突出していた。しかしながら、端子台22の形状は図示の例に限定されるものではなく、たとえば上記X軸に対して左右対称となるように形成してもよい。
上記各実施形態では、図1等に示すように、各リード取付部225a,225b,225c,225dに、各端子60a,60b,60c,60dが装着されていた。しかしながら、各端子60a,60b,60c,60dは、必ずしも各リード部取付部225a,225b,225c,225dに装着されている必要はなく、各リード37a,37b,38a,38bの先端に設けられていてもよい。
たとえば、本実施形態のトランス10では、磁性コアの分割の態様を変化させてもよい。たとえば上述した実施形態では、分割コアであるEコア−Eコアの組合せにより、磁性コアを構成したが、Eコア−Iコアの組合せにより、磁性コアを組み立てても良い。
10… トランス
20,120… ボビン
22… 端子台
221a・・・ 第1端側通路
221b・・・ 第1内側通路
221c・・・ 第2内側通路
221d・・・ 第2端側通路
222a・・・ 第1端側壁部
222d・・・ 第2内側壁部
223・・・ 絶縁板取付溝
225a・・・ 第1端側リード取付部
225b・・・ 第1内側リード取付部
225c・・・ 第2内側リード取付部
225d・・・ 第2端側リード取付部
24,124・・・ ボビン本体
25・・・段差部
25a・・・凸状部
26・・・ コア脚用貫通孔
27・・・ 分離用凸部
28・・・ 巻回筒部
29・・・ 凸部
30… 絶縁隔壁鍔
30c・・・ 延長鍔部
30d・・・ リード用溝
30e・・・ 係合部
31,32… 端部隔壁鍔
33,34… 巻回隔壁鍔
33a,34a… 連絡溝
33c,34c・・・ 延長鍔部
33d,34d・・・ リード用溝
35… 第1コイル部
36… 第2コイル部
37… 第1ワイヤ
37a,37b… リード部
38… 第2ワイヤ
38a,38b… リード部
40a,40b… 磁性コア
42a,42b… 分割コア
44a,44b… ベース部
46a,46b… 中脚部
48a,48b… 側脚部
50,150… カバー
52… カバー本体
54… 係合片
54a・・・凹状部
56… 側脚ガイド片
57・・・ 延長側脚ガイド片
60a・・・第1端側端子
60b・・・第1内側端子
60c・・・第2内側端子
60d・・・第2端側端子
61・・・リード接続部
62・・・外部接続部
70・・・絶縁板
80・・・絶縁チューブ
90・・・ボス部

Claims (8)

  1. ボビンと、
    第1ワイヤが前記ボビンに巻回してある第1コイル部と、
    前記第1コイル部とは巻回軸方向に異なる位置に配置され、第2ワイヤが前記ボビンに巻回してある第2コイル部とを有するコイル装置であって、
    前記第1ワイヤの一対の第1リード部のうち、一方の第1リード部は、端子台の一方側の端部付近に向かって引き出され、前記端子台の一方側の端部付近の第1端側リード取付部に向かって立ち上げられており、
    前記第2ワイヤの一対の第2リード部のうち、一方の第2リード部は、前記端子台の他方側の端部付近に向かって引き出され、前記端子台の他方側の端部付近の第2端側リード取付部に向かって立ち上げられていることを特徴とするコイル装置。
  2. 前記一対の第1リード部のうち、他方の第1リード部は、前記端子台の前記第1端側リード取付部と前記第2端側リード取付部との間に位置する第1内側リード取付部に向かって立ち上げられており、
    前記一対の第2リード部のうち、他方の第2リード部は、前記端子台の前記第1端側リード取付部と前記第2端側リード取付部との間に位置する第2内側リード取付部に向かって立ち上げられていることを特徴とする請求項1に記載のコイル装置。
  3. 前記第1端側リード取付部に取り付けられる第1端側端子または前記第2端側リード取付部に取り付けられる第2端側端子は、それぞれ前記第1リード部または前記第2リード部が接続されるリード接続部と、回路基板に接続される外部接続部とを有し、
    前記外部接続部は、前記リード接続部よりも前記ボビンに近接して配置してあることを特徴とする請求項1または2に記載のコイル装置。
  4. 前記第1端側端子および前記第2端側端子は、前記第1端側端子および前記第2端側端子の各々の外部接続部が巻回軸方向と平行な方向を向くように前記端子台に設けられていることを特徴とする請求項3に記載のコイル装置。
  5. 前記端子台には、前記他方の第1リード部と、前記他方の第2リード部とを隔てるように、絶縁板が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のコイル装置。
  6. 前記第1端側リード取付部と前記第1内側リード取付部とが隣接しており、前記第2端側リード取付部と前記第2内側リード取付部とが隣接していることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のコイル装置。
  7. 前記第1内側リード取付部または前記第2内側リード取付部に向けて立ち上げられる前記第1リード部または前記第2リード部の立上部には、絶縁チューブが装着してあることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のコイル装置。
  8. 前記ボビンには、外周に前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤが巻回される巻回筒部と、
    前記巻回筒部の外周に、巻回軸方向に相互に異なる位置にそれぞれ形成してある複数の鍔部とが形成してあり、
    前記鍔部の前記端子台側の周方向の一部には、延長鍔部が形成してあり、
    前記延長鍔部には、前記一方の第1リード部または前記一方の第2リード部が係合する係合部が形成してあることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のコイル装置。
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