JP2020107856A - コイル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設計の自由度の高いコイル装置を提供すること。【解決手段】第１コイル部を構成する第１ワイヤと、第２コイル部を構成する第２ワイヤとが巻回されるボビン２０と、第１ワイヤの一対の第１リード部と、第２ワイヤの一対の第２リード部とが引き出される端子台８０とを有するコイル装置である。端子台８０は、ボビン２０とは別体で構成してあり、ボビン２０の端子台接続部２２に、ボビンの巻回軸Ｚに対して略垂直方向から取り付けられている。【選択図】図２

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、ワイヤの一対のリード部が引き出される端子台を具備するコイル装置が開示されている。しかしながら、特許文献１のコイル装置では、端子台がボビンに一体成形してあるため、端子台の仕様変更が生じた場合には、ボビン全体を一から作り直さなければならず、設計の自由度が低かった。

特開２０１３−２５４８９０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、設計の自由度の高い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、
第１コイル部を構成する第１ワイヤと、第２コイル部を構成する第２ワイヤとが巻回されるボビンと、
前記第１ワイヤの一対の第１リード部と、前記第２ワイヤの一対の第２リード部とが引き出される端子台とを有するコイル装置であって、
前記端子台は、前記ボビンとは別体で構成してあり、前記ボビンの端子台接続部に、前記ボビンの巻回軸に対して略垂直方向から取り付けられている。

本発明に係るコイル装置では、端子台が、ボビンとは別体で構成してあり、ボビンに取り付けられている。そのため、端子台の仕様変更が生じた場合には、ボビンに取り付けられた端子台を、その仕様に即した端子台に交換するだけでよく、ボビン全体を一から作り直す必要がない。したがって、端子台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コイル装置を提供することができる。

また、ボビンと端子台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を成形することにより、熱伝導性に優れたコイル装置を得ることができる。また、ボビン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を得ることが可能となり、コイル装置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を成形することにより、複雑な形状からなる端子台に対しても、寸法精度を高めることが可能となり、コイル装置の小型化に寄与することができる。

また、ボビンを成形する際には、端子台の仕様を考慮に入れた金型を用いる必要がなく、ボビン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。

さらに、本発明のコイル装置では、端子台をボビンの端子台接続部に、ボビンの巻回軸に対して略垂直方向から取り付けることができる。そのため、端子台に具備される端子の高さ位置を、ボビンに対して高精度で位置決めすることが容易になり、コイル装置の端子に接続される外部端子への位置決めが容易になる。

好ましくは、前記端子台接続部には、前記端子台長手方向の両側に形成してある一対の係合溝に係合する係合片が具備してある。係合片を係合溝に嵌め込み式に取り付けることで、端子台とボビンとの接合作業も容易になると共に、端子台の長手方向に沿ってのボビンへの位置決めも容易になる。また、端子台を端子台接続部に強固に接続することができる。

好ましくは、前記第１ワイヤの一方の第１リード部は、前記端子台の一方側の端部付近に向かって引き出され、前記第２ワイヤの一方の第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、
前記第１ワイヤの他方の第１リード部と、前記第２ワイヤの他方の第２リード部とは、前記端子台の長手方向の中央から相互に反対側に位置するように引き出され、相互に絶縁アダプタで絶縁されている。

このような構成とすることにより、第１リード部を、端子台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、端子台の一方側の端部付近の端子に向けて立ち上げることが容易となり、立上時に、第１リード部に弛みや湾曲が生じにくくなる。そのため、端子台の一方側の端部付近の端子に向けて第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ワイヤの他方の第１リード部と、第２ワイヤの他方の第２リード部とを絶縁アダプタで絶縁することにより、各リード部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確保することができる。

好ましくは、前記第１ワイヤの他方の第１リード部と、前記第２ワイヤの他方の第２リード部とは、前記絶縁アダプタの外側と内側に配置してある。このような構成とすることにより、第１ワイヤの他方の第１リード部と、第２ワイヤの他方の第２リード部とが、絶縁アダプタで隔離され、第１リード部と第２リード部との間の絶縁を効果的に図ることができる。

好ましくは、前記ボビンは、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、前記巻回軸の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を有し、
複数の前記鍔部のいずれか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、
前記延長鍔部は、いずれかの前記第１リード部または前記第２リード部を前記端子台の方向に案内する。

第１リード部または第２リード部を延長鍔部に係止することにより、第１リード部または第２リード部が位置ずれすることを有効に防止することができると共に、第１リード部または第２リード部を端子台に立ち上げるときに、立ち上げやすくなる。

好ましくは、前記ボビンの前記端子台接続部は、少なくとも４つのボビン側切り欠きを持つベース部を有し、
前記端子台は、４つの前記ボビン側切り欠きの内の３つの前記ボビン側切り欠きに対応する３つの対向切り欠きと、前記対向切り欠きとは反対側に形成される１つの反対側切り欠きと、を有し、
前記端子台が前記端子台接続部に接続された状態で、各ボビン側切り欠きと対向切り欠きとの間に、前記第１リード部および前記第２リード部の内の一つがそれぞれ通され、
前記第１リード部または前記第２リード部の内の残りの一つが、前記反対側切り欠きに通される。

このような構成とすることにより、第１ワイヤの第１リード部と、第２ワイヤの第２リード部とを、端子台に立ち上げやすくなる。

好ましくは、前記第１ワイヤおよび前記第２ワイヤの少なくとも一方は、前記ボビンにα巻きされている。このような構成とすることにより、コイル装置の低背化を図ることができるとともに、コイル装置のリーケージ特性の調整を容易にすることができる。

図１は本発明の実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 図２は図１に示すコイル装置の分解斜視図である。 図３は図２に示す端子台付きボビンの斜視図である。 図４Ａは図３に示すボビンのみの斜視図である。 図４Ｂは図４Ａに示すボビンを別の角度から見た斜視図である。 図５は図３に示す端子台と絶縁アダプタとを分解した斜視図である。 図６Ａは図５に示す絶縁アダプタと端子台とを組み合わせた斜視図である。 図６Ｂは図５に示す端子台を別の角度から見た斜視図である。 図７は図３に示す端子台を取り付ける直前の状態を示すボビンの斜視図である。 図８は図１に示す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。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

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。図２に示すように、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。また、トランス１０のＺ軸方向の上方が、回路基板などの外部端子との接続部となる。

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８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３、図４Ａおよび図４Ｂ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（巻回軸の方向）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軸方向の端子台接続部２２が配置してある側とはＸ軸に沿って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４Ｂに示すように、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、図８に示す第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Ｚ軸に沿っての区画幅は、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。

図８に示す第２コイル部３６においても、第１コイル部３５と同様に、図４Ｂに示す隔壁鍔３０，３４，３２によりＺ軸方向に仕切られた区画Ｓ１ａ，Ｓ２ａには、図８に示す第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Ｚ軸に沿っての区画幅は、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、区画幅を、ワイヤ３８の線径に合わせて、区画幅と同じにしても良い。

また、図４Ｂに示す隔壁鍔３０〜３４の径方向幅は、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２〜１０層のワイヤが巻回できる径方向幅に設定してある。各隔壁鍔３０〜３４の径方向幅は、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２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８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軸方向幅などに応じて決定される。

図４Ａに示すように、ボビン２０のＸ軸方向の手前側には、端子台接続部２２が具備してあり、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。突出片は、図１に示す磁性コア４０ａのＸ軸方向の移動を規制する。

ボビン２０に一体成形してある端子台接続部２２は、Ｙ軸方向に延びるベース部２２ａと、そのベース部２２ａに対して略垂直にＺ軸の上方向に向けて立ち上げられている絶縁壁２２ｂとを有する。絶縁壁２２ｂは、Ｚ−Ｙ平面に平行に形成され、図３に示す端子６０ａ〜６０ｄと、図１に示す磁性コア４０ａとの絶縁を確保するための部材である。また、ベース部２２ａは、Ｘ−Ｙ平面に平行に形成され、図３に示す端子台８０を取り付けられるために用いられる。

また、ベース部２２ａには、図８に示すワイヤ３７，３８のリード部３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを、図３に示す端子台８０の端子６０ａ〜６０ｄに導くために、図４Ａに示すように、Ｙ軸に沿って断続的に４つのボビン側切り欠き２３ａ〜２３ｄがそれぞれＸ軸方向に凹んで形成してある。また、ベース部２２ａのＹ軸に沿っての両端には、Ｚ軸方向の肉厚が中央よりも薄くなっている係合片２２ｃが形成してある。各係合片２２ｃは、図６Ｂに示す端子台８０の裏側でＹ軸方向の両端下方に形成してある係合溝８４ｃ，８６ｃに挿入されて嵌合可能になっている。

図５に示すように、端子台８０は、Ｙ軸方向に延びるロッド部材８２を有し、ロッド部材８２のＹ軸方向の両端には、端ブック８４および８６がそれぞれ一体化してある。端ブロック８４のＺ軸方向の上部には、位置決めピン８４ａが形成してあり、端ブロック８６のＺ軸方向の上部にも、同様な位置決めピン８６ａが形成してある。一方の端ブロック８４のＺ軸方向の下方には、下降片８４ｄが形成してある。下降片８４ｄは、図１に示すように、Ｙ軸方向の奥側に位置する第１リード部３７ａのＺ軸上方への立ち上がりを案内すると共に、第１リード部３７ａと磁性コア４０ａとの絶縁を確保している。

図５に示すように、ロッド部材８２のＸ軸方向の裏面には、図４Ａに示すボビン側切り欠き２３ａ，２３ｃ，２３ｄのＹ軸方向の位置に対応して、それらの切り欠きと向き合う対向切り欠き８２ａ，８２ｃ，８２ｄがＹ軸方向に沿って断続的にＸ軸方向に凹むように形成してある。また、対向切り欠き８２ａ，８２ｃの間で、これらの切り欠き８２ａ，８２ｃとはＸ軸方向の反対側の位置で、Ｘ軸方向に凹む反対側切り欠き８２ｂがロッド部材８５のＸ軸方向の表側面に形成してある。この切り欠き８２ｂは、図４Ａに示すボビン側切り欠き２３ｂのＹ軸方向の位置に対応して形成してある。

この切り欠き８２ｂは、端子台８０が図４Ａに示す端子台接続部２２に接続した状態で、ボビン側切り欠き２３ｂと連通し、その部分に、図５に示す絶縁アダプタ７０の案内溝７６のＺ軸方向の上部壁が差し込まれる。絶縁アダプタ７０は、湾曲している側面部７１と、側面部７１のＺ軸方向の上部に形成してある上面部７２と、側面部７１のＺ軸方向の下部に形成してある底面部７３とを有する。側面部７１の湾曲外面の一部に、Ｚ軸方向に延びている案内溝７６が形成してある。案内溝７６には、図８に示す第１ワイヤ３７の他方のリード部３７ｂがＺ軸方向に通される。

図５に示すように、絶縁アダプタ７０の上面部７２には、フック部７４が形成してあり、フック部７４に形成してある係合孔７４ａに、端子台８０のロッド部材８２のＹ軸方向の略中央部に形成してある嵌合突起９０が係合し、絶縁アダプタ７０は、端子台８０に取り付けられる。絶縁アダプタ７０の上面部７２は、ロッド部材８２のＺ軸方向の下面に接触するように取り付けられる。

絶縁アダプタ７０は、端子台８０が図４Ａに示す端子台接続部２２に接続した後に、端子台８０に取り付けられても良く、その前に取り付けられても良い。いずれにしても、端子台８０が、図４Ａに示す端子台接続部２２に取り付けられ前は、図７に示すように、リード部３７ａ，３８ｂ，３８ａは、それぞれボビン側切り欠き２３ａ，２３ｃ，２３ｄに通されている。リード部３７ｂのみが、ボビン側切り欠き２３ｂには通されていない。

図７に示す端子台接続部２２に、はたとえば図６Ａに示す絶縁アダプタ７０付きの端子台８０を取り付けることで、図７に示すリード部３７ａ，３８ｂ，３８ａは、切り欠き２３ａ，２３ｃ，２３ｄと切り欠き８２ａ，８２ｃ，８２ｄとの間にそれぞれ挟まれる。その後に、図７に示すリード部３７ｂは、図６Ａに示す案内溝７６と切り欠き８２ｂに通されて、Ｚ軸の上に立ち上げられる。

図６Ａに示すように、ロッド部材８２に形成してある隣接する切り欠き８２ａ〜８２ｄの間には、それぞれＹ軸方向に沿って断続的に、端子取付部８３ａ〜８３ｄが形成してある。これらの端子取付部８３ａ〜８３ｄには、図３に示すように、端子６０ａ〜６０ｄが取り付けられる。各端子６０ａ〜６０ｄは、リード接続部６１と外部接続部６２とを各々有している。リード接続部６１には、図１に示すように、各リード部３７ａ，３７ｂ，３８ｂ，３８ａがカシメられて接続される。あるいは、カシメ以外の手段で接続されていても良い。

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。

Ｘ軸方向に沿って端子台８０に近い一方の側脚ガイド片５６は、他方の側脚ガイド片５６よりも大きく成形してあり、図１に示すように、カバー５０をボビン２０に取り付けたときに、図８に示す第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。そのため、端子台８０に近い一方の側脚ガイド片５６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３および図８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。

第１リード部３７ａは、区画Ｓ１（巻回筒部２８の外周のうち、端子台８０からＺ軸に沿って最も離れた位置）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。第１リード部３７ａの一端は第１端側端子６０ａに接続されている。

また、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。第１リード部３７ｂは、区画Ｓ２から、第１リード部３７ａよりも端子台８０の中央近くで、巻回軸に平行な方向に立ち上げられている。第１リード部３７ｂの一端は第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６０ｄに向かって立ち上げられて接続される。第２リード部３８ａは、区画Ｓ１ａから立ち上げられている。

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内側端子６０ｂと第２端側端子６０ｄ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。この第２リード部３８ｂは、区画Ｓ２ａ（巻回筒部２８の外周のうち、Ｚ軸に沿って端子台８０に最も近い位置）から引き出され、第２内側端子６０ｃに接続されている。

本実施形態では、図４Ｂに示す巻回隔壁鍔３４のＸ軸他方側に形成してある連絡溝３４ａを利用して、図８に示す第２ワイヤ３８が図４Ｂに示す巻回筒部２８にα巻きされている。また、図４Ｂに示す巻回隔壁鍔３３のＸ軸他方側に形成してある連絡溝３３ａを利用して、図８に示す第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４Ａに示すボビン２０の外周に、図８に示す第１コイル部３５と第２コイル部３６とを形成する。なお、図８に示す第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。

図７に示すように、一方の第１リード部３７ａは、ボビン側切り欠き２３ａに通され、第２リード部３８，３８ｂは、それぞれ、ボビン側切り欠き２３ｄ，２３ｃに通される。他方のリード部３７ｂは、ボビン側切り欠き２３ｂには通さない。

次に、図６Ｂに示す端子台８０の係合フック８４ｂ，８６ｂにより形成してある係合溝８４ｃ，８６ｃに、図４Ａに示す係合片２２ｃをＸ軸方向から差し込み、図６Ａに示す絶縁アダプタ７０付きの端子台８０を、端子台接続部２２に取り付ける。必要に応じて接着剤を用いても良い。次に、図７に示す他方の第１リード部３７ｂを、図６Ａに示す案内溝７６に通す。

次に、図１に示すように、各リード部３７ａ〜３７ｄを、それぞれ端子６０ａ〜６０ｄのリード接続部６１に接続する。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。

次に、必要に応じて、図１に示す端子カバー１００で、ボビン２０に取り付けられた端子台８０の周囲を覆う。また、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。

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。

さらに、本実施形態では、端子台８０をボビン２０の端子台接続部２２に、ボビン２０の巻回軸（Ｚ軸）に対して略垂直方向（Ｘ軸方向）から取り付けることができる。そのため、端子台８０に具備される端子６０ａ〜６０ｄのリード接続部６１および外部接続部６２の高さ位置を、ボビン２０に対して高精度で位置決めすることが容易になり、リード部３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂの接続が容易になる。また、トランス１０の端子６０ａ〜６０ｄの外部接続部６２に接続される外部端子への位置決めが容易になる。

また、図１に示すように、それぞれの端子６０ａ〜６０ｄのリード接続部６１は、トランス１０において、Ｙ軸方向に略等間隔にＸ軸の外側に水平に突出しているため、端子６０ａ〜６０ｄとリード部３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂの接続が容易である。また、各端子６０ａ〜６０ｄの外部接続部６２は、Ｙ軸方向に略等間隔にＺ軸の上方向に突出し、これらの外部接続部６２のＹ軸方向の両側で、位置決めピン８４ａ，８６ａが端子台８０に配置してある。このため、トランス１０の上部に回路基板（図示省略）などを配置する場合に、回路基板との位置決めと接続が容易になる。

また本実施形態では、図４Ａに示すように、端子台接続部２２には、図６Ｂに示す端子台８０の長手方向（Ｙ軸方向）の両側に形成してある一対の係合溝８４ｃ，８６ｃに係合する係合片２２ｃが具備してある。係合片２２ｃを係合溝８４ｃ，８６ｃに嵌め込み式に取り付けることで、端子台８０とボビン２０との接合作業も容易になると共に、端子台８０の長手方向に沿ってのボビン２０への位置決めも容易になる。また、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Ｙ軸方向の中央から相互に反対側に位置するように引き出され、図３に示すように、相互に絶縁アダプタ７０で絶縁されている。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絶縁している。

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。

さらに本実施形態では、図７および図８に示すように、ボビン２０は、外周に第１ワイヤ３７および第２ワイヤ３８が巻回される巻回筒部２８と、巻回筒部２８の外周に、巻回軸の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３０〜３３とを有する。複数の鍔部３０〜３３のいずれかの端子台接続部２２側の周方向の一部には、延長鍔部３３１が形成してあり、延長鍔部３３１は、いずれかの第１リード部３７ａを端子台接続部２２のボビン側切り欠き２３ａの方向に案内する。

第１リード部３７ａを延長鍔部３３１に係止することにより、第１リード部３７ａが位置ずれすることを有効に防止することができると共に、第１リード部３７ａを端子台接続部２２に立ち上げるときに、立ち上げやすくなる。

また、本実施形態では、ボビン２０の端子台接続部２２は、少なくとも４つのボビン側切り欠き２３ａ〜２３ｄを持つベース部２２ａを有する。図６Ａに示す端子台８０は、図４Ａに示す４つのボビン側切り欠き２３ａ〜２３ｄの内の３つのボビン側切り欠き２３ａ，２３ｃ，２３ｄに対応する３つの対向切り欠き８２ａ，８２ｃ，８２ｄを有する。

また、図６Ａに示す端子台８０は、対向切り欠き８２ａ，８２ｃ，８２ｄとはＸ軸に沿って反対側に形成される１つの反対側切り欠き８２ｂを有する。端子台８０が端子台接続部２２に接続された状態では、図７に示す各ボビン側切り欠き２３ａ，２３ｃ，２３ｄと、図６Ｂに示す対向切り欠き８２ａ，８２ｃ，８２ｄとの間に、図７に示す第１リード部３７ａ，３７ｃおよび第２リード部３７ｄがそれぞれ通される。

また、第１リード部３７ａ，３７ｂの内の残りの一つの第１リード部３７ｂが、図６Ａに示す案内溝７６と反対側切り欠き８２ｂに通される。このような構成とすることにより、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とを、端子台８０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。

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。

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。

さらに、第１コイル部３５と第２コイル部３６とは、ボビン２０の巻回軸に沿って、上記実施形態とは逆に配列してあっても良く、また、第１リード部３７ａ，３７ｂと第２リード部３８ａ，３８ｂとは、配置が逆でも良い。さらに、端子台８０には、必ずしも端子６０ａ〜６０ｄが設けられている必要はなく、各リード部３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂが別個に引き出されていれば良い。各リード部３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂの先端に、それぞれ端子が取り付けられていても良い。

１０… トランス
２０… ボビン
２２… 端子台接続部
２２ａ… ベース部
２２ｂ… 絶縁壁
２２ｃ… 係合片
２２ｄ… 係合溝
２３ａ〜２３ｄ… ボビン側切り欠き
２４・・・ ボビン本体
２５・・・ 段差部
２５０… 段差幅広部
２５０ａ… 突起
２６・・・ コア脚用貫通孔
２７・・・ 分離用凸部
２８・・・ 巻回筒部
２９・・・ 突出片
３０… 絶縁隔壁鍔
３１，３２… 端部隔壁鍔
３３，３４… 巻回隔壁鍔
３３１… 延長鍔部
３３ａ，３４ａ… 連絡溝
３５… 第１コイル部
３６… 第２コイル部
３７… 第１ワイヤ
３７ａ，３７ｂ… 第１リード部
３８… 第２ワイヤ
３８ａ，３８ｂ… 第２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… カバー
５２… カバー本体
５４… 係止片
５４０… 係止突出片
５４０ａ… 孔
５６… 側脚ガイド片
６０ａ〜６０ｄ… 端子
６１… リード接続部
６２… 外部接続部
７０… 絶縁アダプタ
７１… 側面部
７２… 上面部
７３… 底面部
７４… フック部
７６… 案内溝
８０… 端子台
８２… ロッド部材
８２ａ，８２ｃ，８２ｄ… 対向切り欠き
８２ｂ… 反対側切り欠き
８３ａ〜８３ｄ… 端子取付部
８４，８６… 端ブロック
８４ａ，８６ａ… 位置決めピン
８４ｂ，８６ｂ… 係合フック
８４ｃ，８６ｃ… 係合溝
８４ｄ… 下降片
８８… 係合フック
９０… 嵌合突起
１００… 端子カバー

Claims (8)

1. 第１コイル部を構成する第１ワイヤと、第２コイル部を構成する第２ワイヤとが巻回されるボビンと、
   前記第１ワイヤの一対の第１リード部と、前記第２ワイヤの一対の第２リード部とが引き出される端子台とを有するコイル装置であって、
   前記端子台は、前記ボビンとは別体で構成してあり、前記ボビンの端子台接続部に、前記ボビンの巻回軸に対して略垂直方向から取り付けられているコイル装置。
2. 前記端子台接続部には、前記端子台長手方向の両側に形成してある一対の係合溝に係合する係合片が具備してある請求項１に記載のコイル装置。
3. 前記第１ワイヤの一方の第１リード部は、前記端子台の一方側の端部付近に向かって引き出され、
   前記第２ワイヤの一方の第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、
   前記第１ワイヤの他方の第１リード部と、前記第２ワイヤの他方の第２リード部とは、前記端子台の長手方向の中央から相互に反対側に位置するように引き出され、相互に絶縁アダプタで絶縁されている請求項１または２に記載のコイル装置。
4. 前記第１ワイヤの他方の第１リード部と、前記第２ワイヤの他方の第２リード部とは、それぞれ前記絶縁アダプタの内側と外側に配置してあることを特徴とする請求項３に記載のコイル装置。
5. 前記ボビンは、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、前記巻回軸の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を有し、
   複数の前記鍔部のいずれか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、
   前記延長鍔部は、いずれかの前記第１リード部または前記第２リード部を前記端子台の方向に案内する請求項１〜４のいずれかのコイル装置。
6. 前記第１ワイヤおよび前記第２ワイヤの少なくとも一方は、前記ボビンにα巻きされている請求項１〜５のいずれかに記載のコイル装置。
7. 前記ボビンの前記端子台接続部は、少なくとも４つのボビン側切り欠きを持つベース部を有し、
   前記端子台は、４つの前記ボビン側切り欠きの内の３つの前記ボビン側切り欠きに対応する３つの対向切り欠きと、前記対向切り欠きとは反対側に形成される１つの反対側切り欠きと、を有し、
   前記端子台が前記端子台接続部に接続された状態で、各ボビン側切り欠きと対向切り欠きとの間に、前記第１リード部および前記第２リード部の内の一つがそれぞれ通され、
   前記第１リード部または前記第２リード部の内の残りの一つが、前記反対側切り欠きに通される請求項１〜６のいずれかに記載のコイル装置。
8. 前記反対側切り欠きは、４つの前記ボビン側切り欠きの内の一つに対応する位置で前記端子台に形成してある請求項７に記載のコイル装置。

Images