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、端子台80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が分割される分割線の方向に略一致する。分割線の方向は、X軸に沿ってもよい。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2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形成してある端子台接続部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。好ましくは、ボビン20は、耐熱性を有する材料で構成される。強度や熱伝導性を向上させるために、これらの絶縁部材にガラス等のフィラーを充填させてもよい。
ボビン本体24には、図7に示す第1コイル部35を構成する第1ワイヤ37と、第2コイル部36を構成する第2ワイヤ38とが巻回される。
図3A、図3Bおよび図4A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S1,S2毎に分離する巻回隔壁鍔33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S1a,S2a毎に分離する巻回隔壁鍔34が形成してある。図4B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。
図4Bに示すように、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80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3Bに示すように、第1コイル部35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1ワイヤ37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37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37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2コイル部36においても、第1コイル部35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2ワイヤ38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38が入り込める幅に設定してある。なお、区画幅T1を、ワイヤ38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4Aに示すように、巻回隔壁鍔34のX軸一方側の周方向の一部には、係合突起341が形成してある。係合突起341は、X軸方向に突出する突起からなる。係合突起341には、図2に示すように第2ワイヤの他方の第2リード部38bが係止される。
図4Aに示すように、端部隔壁鍔32のX軸一方側(図2に示す端子台80が接続される端子台接続部22側)の周方向の一部には、第1延長鍔部321と、第1延長鍔部321とはY軸反対方向に延びる第2延長鍔部322とが形成してある。
第1延長鍔部321および第2延長鍔部322は、端部隔壁鍔32の外側に向かって突出しており、端部隔壁鍔32の外周よりも外側に位置する。本実施形態では、第1延長鍔部321の突出量は、第2延長鍔部322の突出量よりも大きくなっている。
第1延長鍔部321のY軸方向端部には、略L字状に切り欠かれた第1リード係止部321aが形成してある。第1リード係止部321aは、略L字状の切り欠き部の一部がボビン20の内側を向くように切り欠かれている。第1リード係止部321aには、第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aを係止することが可能となっている。
第2延長鍔部322のY軸方向端部には、略四角形状に切り欠かれた第2リード係止部322aが形成してある。第2リード係止部322aは、略四角形状の切り欠き部がY軸方向の外側を向くように切りかかれている。第2リード係止部322aには、第2ワイヤ38の一方の第2リード部38aを係止することが可能となっている。
第1延長鍔部321と端部隔壁鍔32との間には段差面320が形成してある。段差面320は、その周囲よりもZ軸方向の厚みが薄くなるように、略矩形状に切り欠かれた領域である。段差面320には、後述する絶縁アダプタ70の固定部76が配置される。
巻回隔壁鍔33のX軸一方側(図2に示す端子台80が接続される端子台接続部22側)の周方向の一部には、第3延長鍔部331が形成してある。第3延長鍔部331は、第1延長鍔部321と同様に、巻回隔壁鍔33の外側に向かって突出しており、端部隔壁鍔33の外縁よりも外側に位置する。
第3延長鍔部331には、略四角形状に切り欠かれた第1リード係止部331aが形成してある。第1リード係止部331aは、略四角形状の切り欠き部がボビン20の外側を向くように切り欠かれており、前述の第1リード係止部321aとはX軸に沿って反対側を向いている。
第3リード係止部331aには、前述の第1延長鍔部321に形成してある第1リード係止部321aと同様に、第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aを係止することが可能となっている。第1リード係止部321a,331aは、第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aをZ軸方向の上方に導くための通路としての役割を果たす。
巻回隔壁鍔32には、端子台80と接続可能な端子台接続部22が形成してある。本実施形態では、第1延長鍔部321と、第2延長鍔部322と、端部隔壁鍔32のうち、各延長鍔部321,322で挟まれた領域とからなるY軸方向に細長い領域が、端子台接続部22として機能する。
端子台接続部22には、ボビン側係合凸部221a,221bが、それぞれY軸方向に所定の間隔で形成してある。ボビン側係合凸部221a,221bは、略円柱状の突起からなる。図4Aに示す例では、ボビン側係合凸部221aは第1延長鍔部321に形成してある。また、ボビン側係合凸部221bは、端部隔壁鍔32のうち、第1延長鍔部321と第2延長鍔部322とで挟まれた領域に形成してある。
図1に示すように、端子台接続部22には、ボビン20とは別体で構成してある端子台80が取り付けられる。端子台80には、図7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とが引き出されて固定される。端子台接続部22のY軸方向幅およびX軸方向幅は、端子台80の底面のY軸方向幅およびX軸方向幅に応じて決定される。
本実施形態では、図4Aに示すように、端子台接続部22がボビン20のX軸一方側にのみ形成してあるため、図6Aに示す端子台80も同様に、ボビン20のX軸一方側にのみ配置されることになる。そのため、端子台80がボビン20のX軸両側に形成してある従来のトランスに比べて小型化を図ることが可能となっている。
また、本実施形態では、端子台80は、ボビン20のX軸一方側に配置され、Y軸方向に長い形状を有する。すなわち、端子台80のY軸方向の両端は、楕円形状のボビン本体24の外側に位置するデッドスペース(楕円が内接する四角スペースの角部)に向けて突出している。このように、トランス10のデッドスペースを有効利用しつつ、端子台80が配置されることにより、トランス10の小型化に寄与することができる。
図6Bに示すように、端子台80の底面には、端子台側係合凹部85a,85bが、それぞれY軸方向に所定の間隔を空けて形成してある。端子台側係合凹部85aは、Y軸方向に細長い略楕円形状の開口を有し、前述のボビン側係合凸部221aとY軸方向に移動自在に係合させることが可能となっている。端子台側係合凹部85bは、略円形状の開口を有し、前述のボビン側係合凸部221bと係合(嵌合、圧入)させることが可能となっている。端子台80は、ボビン20と同一の絶縁部材で構成してもよいが、より成形性に優れた絶縁部材で構成することが好ましい。
図6Aに示すように、端子台80には、第1端側リード取付部83aと、第1内側リード取付部83bと、第2端側リード取付部83cと、第2内側リード取付部83dとが形成してある。そして、これら各取付部83a〜83dの各々に、図7に示す各リード部37a,37b,38a,38bの各々が取り付けられる。
第1端側リード取付部83aは、端子台80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83cは、端子台80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83bと第2内側リード取付部83dとは、端子台80の第1端側リード取付部83aと第2端側リード取付部83c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83bは、第1端側リード取付部83a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83dは、第2端側リード取付部83cと隣接するように形成してある。
端子台80には、第1端側通路81aと、第1内側通路81bと、第2端側通路81cと、第2内側通路81dとが形成してある。第1端側通路81aは、端子台80のY軸方向第1端側に、第1端側リード取付部83a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81aは、図7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。
第1端側通路81aのY軸方向の外側には第1端側壁部82aが形成してある。図7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82a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81cは、端子台80のY軸方向第2端側に、第2端側リード取付部83cと隣接するように配置してあり、図7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6Aに示すように、第2端側通路81cは、第2端側リード取付部83cの周囲に沿って屈曲している。より詳細には、第2端側通路81cは、端子台80のY軸方向第2端から斜めに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81bは、第1端側通路81aと第2端側通路81cとの間に、第1端側通路81aに近接して配置してある。第1内側通路81bは、X軸方向に向かって延びており、図7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6Aに示すように、第2内側通路81dは、第1端側通路81aと第2端側通路81cとの間に、第2端側通路81cに近接して配置してある。第2内側通路81dは、図7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6Aに示すように、第2内側通路81d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82dが形成してある。図7に示す第2リード部38bは、第2内側壁部82dに巻回するように、第2内側通路81dを通過する。
第1端側リード取付部83aには、図2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83bには、図2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83cには、図2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83dには、図2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2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7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2に示すように、第1端側端子60aは、図7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80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80に設けられている。
図4Aに示すように、端子台接続部22とはX軸方向の反対側のボビン本体24には突出片29が形成してある。突出片29は、YZ平面に略平行な面を有し、ボビン本体24の上面からZ軸の上方に向かって突出している。
図1に示すように、端子台接続部22には、絶縁アダプタ70が取り付けられている。図5に示すように、絶縁アダプタ70は、側面部71と、上面部72と、底面部73と、湾曲部74と、仕切部75と、固定部76と、壁部77とを有する。
側面部71は、YZ平面に略平行な面を有する。上面部72は、XY平面に略平行な面を有し、側面部71の上端に接続してある。湾曲部74は、XY平面に垂直な面からなり、ボビン20の外周形状に応じた湾曲面を有し、側面部71のY軸方向一端に接続してある。底面部73は、XY平面に略平行な面からなり、側面部71の下端および湾曲部74の下端に接続してある。
仕切部75は、XZ平面に略平行な面を有し、側面部71と湾曲部74との境界付近に接続され、当該境界付近からX軸方向の外側に向かって突出している。固定部76は、湾曲部74の上端に接続してあり、詳細な図示は省略するがX軸方向の内側に溝を有する。壁部77は、YZ平面に略平行な面を有し、湾曲部74のY軸方向一端に接続してある。
上面部72と、側面部71と、底面部73とで形成される略C字型の部分には、第1凸状部781と、第2凸状部782とが形成してある。第1凸状部781および第2凸状部782は、それぞれ凸形状からなる。第1凸状部781と第2凸状部782との間には、溝部783が形成してある。第2凸状部782と仕切部75との間には、ワイヤ挿通部784が形成してある。
ワイヤ挿通部784は、溝形状を有し、図1に示すように、第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bが通過する。一方、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bは、側面部71を挟んで、第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bとは反対側に配置してある。すなわち、本実施形態では、第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bと、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bとは、絶縁アダプタ70の外側と内側に配置してある。
図4Aに示す段差面320を図5に示す固定部76の溝(図示略)に嵌合させ、図4Aに示す絶縁隔壁鍔30のX軸一方側の底面に図5に示す底面部73を当接させることにより、絶縁アダプタ70は、ボビン20に固定される。詳細な図示は省略するが、壁部77は、絶縁アダプタ70を端子台接続部22に取り付けたときに、第1ワイヤ37の第1リード部37aと、コア40a,40bとの間に配置され(図1参照)、第1リード部37aとコア40a,40bとの絶縁を効果的に図ることが可能となっている。
特に、本実施形態では、第1凸状部781と、第2凸状部782と、溝部783とで形成される凹凸形状によって、第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bと、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bとの間の絶縁距離(沿面距離)を確保し、各リード部37b,38b間の絶縁を効果的に図ることができる。
なお、絶縁アダプタ70を端子台接続部22に取り付けたときに、湾曲部74は、図4Aに示す巻回隔壁鍔34および絶縁隔壁鍔30のX軸一方側の周方向の一部を覆うように配置される。
図2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の一端上部に接続してある端子台80の内側面(ボビン20のX軸方向の中心側)に形成された端子台突出部84と、ボビン本体24の他端上部に形成してある突出片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2参照)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、係止突出片540を有する。係止突出片540の略中心部には、孔540aが形成してある。
係止突出片540は、図4Aに示す段差部25の段差幅広部250に固定される。より詳細には、係止突出片540を段差幅広部250に固定すると、段差幅広部250に形成してある突起250aが、係止突出片540の孔540aに嵌合する。これにより、一対の係止片54が、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。
図2に示すように、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。
側脚ガイド片56のX軸方向の片側外面には、略L字状からなる仕切部58が形成してある。図1に示すように、仕切部58は、カバー50をボビン20に取り付けたときに、第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aの近傍に配置される。
仕切部58は、第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aとコア40a,40bとの間の絶縁距離(空間距離および沿面距離)を確保するとともに、第1リード部37aをZ軸上方に案内するための役割を果たす。
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1および図7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80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7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3Bに示す区画S1(巻回筒部28の外周のうち、端子台80から最も離れた位置)から、端子台80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6Aに示す第1端側通路81a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7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80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7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3Bに示す区画S2から、端子台80の中央付近に向かって、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6Aに示す第1内側通路81b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80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7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3Bに示す区画S2a(巻回筒部28の外周のうち、端子台80に最も近い位置)から、端子台80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6Aに示す第2端側通路81c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80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7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3Bに示す区画S1aから、端子台80の中央付近に向かって、第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bの立上部37b2と隣り合うように、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6Aに示す第2内側通路81d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4Bに示すように、本実施形態では、巻回隔壁鍔34のX軸他方側に形成してある連絡溝34aを利用して、第2ワイヤ38が巻回筒部28にα巻きされている。また、巻回隔壁鍔33のX軸他方側に形成してある連絡溝33aを利用して、第1ワイヤ37が巻回筒部28にα巻きされている。なお、第1ワイヤ37および第2ワイヤ38の巻回方法は、α巻きに限定されるものではなく、通常巻きでもよい。
トランス10の製造では、まず、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、ボビン20とは別体に構成された端子台80とを準備する。端子台80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、図6Bに示す端子台80の端子台側係合凹部85a,85bに、ボビン20のボビン側係合凸部221a,221bを係合させ、端子台接続部22を介して、端子台80をボビン20に接続する。
次に、第2コイル部36を形成する。たとえば、リード部38a,38bの間の略中央に位置する第2ワイヤ38の中央部分を、図4Bに示す連絡溝34aに通し、隔壁鍔32,34,30の間に、第2ワイヤ38をα巻きする。
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3Bに示す区画S2aの内部で、たとえば左回りに巻回筒部28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S1aの内部で、区画S2a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、巻回筒部28の外周に複数層で巻回する。
ボビン20に対して第2ワイヤ38を巻回した後、図7に示す第2リード部38aの第2端側引出部38a1を、図3Bに示す区画S2aから端子台80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80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、図6Aに示す第2端側通路81c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の一端を図2に示す第2端側端子60cのリード接続部61に接続する(挟み込む)。
また、図7に示す第2リード部38bの立上部38b2を、図4Aに示す係合突起341に係合させつつ、図3Bに示す区画S1aからZ軸方向に向かって立ち上げ、図6Aに示す第2内側通路81d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の一端を図2に示す第2端側端子60dのリード接続部61に接続する。
次に、絶縁アダプタ70の固定部76で端子台接続部22の段差面320を把持し、絶縁アダプタ70をボビン20に取り付ける。
次に、第1コイル部35を形成する。たとえば、リード部37a,37bの間の略中央に位置する第1ワイヤ37の中央部分を、図4Bに示す連絡溝33aに通し、隔壁鍔31,33,30の間に、第1ワイヤ37をα巻きする。
ボビン20に対して第1ワイヤ37を巻回した後、図1および図7に示すように、第1リード部37aの第1端側引出部37a1を、図3Bに示す区画S1から端子台80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80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6Aに示す第1端側通路81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の一端を図2に示す第1端側端子60aのリード接続部61に接続する。
また、図7に示す第1リード部37bの立上部37b2を、図1および図5に示す絶縁アダプタ70のワイヤ挿通路784を通過するように、図3Bに示す区画S2からZ軸方向に向かって立ち上げ、図6Aに示す第1内側通路81b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の一端を図2に示す第1端側端子60bのリード接続部61に接続する。
なお、第1コイル部35および第2コイル部36の形成は、自動巻機を用いて行っても良い。また、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。
次に、引出本体部37a3,37b3,38a3,38b3が板状になるように、図1に示す各端子60a〜60dのリード接続部61に引出本体部37a3,37b3,38a3,38b3を圧着する。
その後、図2に示す一対のカバー50をボビン20に取り付ける。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3B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、所定のギャップで向き合うように配置される。脚部46a,46bのX軸方向の先端同士は、直接に接触するように突き合わされていてもよい。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。
次に、必要に応じてトランス10をケース(図示略)に収納して、ポッティング脂材をポッティングする。ポッティング樹脂としては、注入後も軟質なシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などで構成され、ポッティング樹脂の縦弾性率は、好ましくは0.1〜100MPaである。
本実施形態に係るトランス10では、端子台80が、ボビン20とは別体で構成してあり、ボビン20に取り付けられている。そのため、端子台80の仕様変更が生じた場合には、ボビン20に取り付けられた端子台80を、その仕様に即した端子台に交換するだけでよく、ボビン20全体を一から作り直す必要がない。したがって、端子台80の仕様変更に柔軟に対応することが可能となり、設計の自由度の高いトランス10を提供することができる。
また、ボビン20と端子台80を別個に成形することが可能となり、各々に適した材料を用いて成形を行うことができる。たとえば、熱伝導性の高い材料でボビン20を成形することにより、熱伝導性に優れたトランス10を得ることができる。また、ボビン20を構成する材料にフィラーを含めることにより、強度に優れたボビン20を得ることが可能となり、トランス10の強度を高めることができる。また、成形性に優れた材料で端子台80を成形することにより、複雑な形状からなる端子台80に対しても、寸法精度を高めることが可能となり、トランス10の小型化に寄与することができる。
また、ボビン20を成形する際には、端子台80の仕様を考慮に入れた金型を用いる必要がなく、ボビン20の仕様に即した金型を用いることが可能である。そのため、端子台80が一体化してあるボビンを成形する場合に比べて、金型の構造をシンプルにすることができ、製造が容易になる。
また、本実施形態では、ボビン20が、端子台80と接続可能な端子台接続部22を有する。このような構成としたため、端子台接続部22を介して、端子台80をボビン20に容易に取り付けることができる。
また、端子台接続部22には、ボビン側係合凸部221a,221bが形成してあり、端子台80には、ボビン側係合凸部221a,221bに係合する端子台側係合凹部85a,85bが形成してある。ボビン側係合凸部221a,221bと端子台側係合凹部85a,85bとが係合することにより、端子台80を端子台接続部22に強固に接続することができる。
また、第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aは、端子台80の一方側の端部付近に向かって引き出され、第2ワイヤ38の一方の第2リード部38aは、端子台80の他方側の端部付近に向かって引き出される。第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bと、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bとは、端子台80の中央付近に向かって、隣り合うように引き出され、絶縁アダプタ70で絶縁されている。
このような構成としたため、第1リード部37aを、端子台80の一方側の端部付近まで十分な距離だけ引き出した状態で、端子台80の一方側の端部付近の端子60aに向けて立ち上げることが可能となり、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。そのため、端子台80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ワイヤ37の他方の第1リード部37bと、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bとを絶縁アダプタ70で絶縁することにより、各リード部37b,38b間でショート不良の発生を防止することができる。また、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、第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bと、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bとは、絶縁アダプタ70(側面部71)の外側と内側に配置してある。このような構成としたため、第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bと、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bとが、絶縁アダプタ70で隔離され、第1リード部37bと第2リード部38bとの間の絶縁を効果的に図ることができる。
また、第1リード係止部321a,331aに第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aを係止している。一方の第1リード部37aを第1リード係止部321a,331aに係止することにより、一方の第1リード部37aが位置ずれすることを防止することができると共に、一方の第1リード部37aを端子台80に設けられた端子60aに立ち上げるときに、立ち上げやすくなる。
また、第2延長鍔部322には、一方の第2リード部38aを係止する第2リード係止部322aが形成してある。このような構成としたため、一方の第2リード部38aが位置ずれすることを防止することができると共に、一方の第2リード部38aを端子台80に設けられた端子60cに立ち上げるときに、立ち上げやすくなる。
また、第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aは、巻回筒部28の外周のうち、端子台80から最も離れた位置から引き出され、第2ワイヤ38の一方の第2リード部38aは、巻回筒部28の外周のうち、端子台80に最も近い位置から引き出されている。このような構成としたため、第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aと、第2ワイヤ38の一方の第2リード部38aとを、端子台80に設けられた端子60a,60cに立ち上げるときに、立ち上げやすくなる。
また、第1ワイヤ37および第2ワイヤ38は、巻回筒部28にα巻きされている。このような構成としたため、トランス10の低背化を図ることができるとともに、トランス10のリーケージ特性の調整を容易にすることができる。
第2実施形態
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8に示すトランス110における各部材は、図1〜図7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8に示すように、トランス110は端子台180を有する。端子台180には、第1端側通路181aと、第1内側通路181bと、第2端側通路181cと、第2内側通路181dとが形成してある。各通路181a〜181dは、それぞれ所定の間隔で配置してあり、Z軸方向に延びている。
本実施形態では、第1端側端子160a、第1内側端子160b、第2端側端子160cおよび第2内側端子160dは、各々のリード接続部161がボビン本体24に近接して配置されるように、端子台180に設けられている。
また、各端子160a〜160dは、各々のリード接続部161が巻回軸方向と平行な方向を向き、Z軸方向に突出するように、端子台180に設けられている。また、各端子160a〜160dは、各々の外部接続部162が巻回軸方向と垂直な方向を向き、X軸方向の外側に突出するように、端子台180に設けられている。
本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態では、端子台180のX軸方向の外側で、端子160a〜160dを回路基板に接続することができる。また、本実施形態では、絶縁アダプタ70が不要であり、トランス110の構成を簡素にし、トランス110の小型化を効果的に図ることができる。
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。
上記各実施形態において、端子台接続部22に係合凹部を形成し、端子台80の底面に係合凹部に係合する係合凸部を形成してもよい。
上記各実施形態では、ボビン側係合凸部221aは第1延長鍔部321に形成してあったが、端部隔壁鍔32に形成してあってもよい。また、上記各実施形態では、ボビン側係合凸部221bは端部隔壁鍔32に形成してあったが、第2延長鍔部322に形成してあってもよい。
上記各実施形態において、ボビン側係合凸部221a,221bおよび端子台側係合凹部85a,85bを省略し、接着剤や留め具、その他の接続手段を介して、端子台接続部22に端子台80を接続してもよい。
上記各実施形態において、第1延長鍔部321と第2延長鍔部322とを省略し、巻回隔壁鍔33のX軸一方側の領域のみからなる端子台接続部22を形成してもよい。あるいは、端子台接続部22を、巻回隔壁鍔33のX軸一方側の領域と、第1延長鍔部321または第2延長鍔部322とで形成してもよい。
上記各実施形態において、第1延長鍔部321および第2延長鍔部321は、図4Aに示すいずれの鍔に形成してあってもよい。
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83a,83b,83c,83d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83a,83b,83c,83d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。
また、上記各実施形態において、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。