JP2022089057A - コイル装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】接着作業が容易なコイル装置を得る。【解決手段】トランス20は、環状の巻回部22A1、22B1を有する二次側巻線22A、22Bと、巻回部22A1、22B1を間に挟んで配置される一対のケース24A、24Bと、を備えている。巻回部22A1、22B1及びケース24A、24Bの端面には、巻回部22A1、22B1及びケース24A、24Bの積層方向に延びて連通する溝部291が形成され、当該溝部291に接着剤ADが充填されている。【選択図】図7

Description

本発明は、コイル装置に関する。
下記特許文献1に記載された表面実装型コイルは、エッジワイズ巻きコイルと、該コイルに挿入されるコアの芯部と、該芯部の一方の端部に該芯部と一体に形成されるフランジと、前記芯部の他方の端部が固定される略矩形状を有するフランジベースコアと、該フランジベースコアに取り付けられるプラスチックカバーとを備えている。エッジワイズ巻きコイルは、フランジベースコアの底面を巻回する電極部が、フランジベースコアの底面に接着剤によって固定される。このフランジベースコアの底面には、接着剤を流し込む接着剤誘導溝が設けられている。
特開2003-347129号公報
ところで、例えば車両用の電力変換装置に搭載されるコイル装置では、コイルと絶縁部材とが複数積層された構成のものがあり、振動対策として各部材を面同士や点同士を接着剤で接着する場合がある。このように接着することにより、車両走行時の振動による各部材同士の摺動が防止されるので、各部材の摩耗による絶縁不良の発生や、摩耗粉の流出等を防止できる。しかしながら、上記のように各部材が面同士や点同士で接着される構成において、積層される部材の数が増えると、接着の工数が増えることとなり、接着作業が煩雑になる。
本発明は上記課題を考慮し、接着作業が容易なコイル装置を得ることを目的とする。
本発明に係るコイル装置は、環状の巻回部を有するコイルと、前記巻回部を間に挟んで配置される一対の絶縁部材と、を備え、前記コイル及び前記一対の絶縁部材の端面に、前記コイル及び前記一対の絶縁部材の積層方向に延びて連通する凹状の溝部が形成され、前記溝部に接着剤が充填される。
本発明に係るコイル装置は、環状の巻回部を有するコイルと、巻回部を間に挟んで配置される一対の絶縁部材とを備える。コイル及び一対の絶縁部材の端面には、コイル及び一対の絶縁部材の積層方向に延びて連通する凹状の溝部が形成され、当該溝部に接着剤が充填される。これにより、コイルと一対の絶縁部材とを同時に接着することができるので、接着作業が容易になる。
実施形態に係るDC-DCコンバータ装置を示す側面図である。 同DC-DCコンバータ装置の回路構成を示す回路図である。 同DC-DCコンバータ装置が備えるトランスモジュールを示す斜視図である。 同トランスモジュールが備えるトランスを示す斜視図である。 同トランスを示す正面図であり、溝部への接着剤の充填前の状態を示す図である。 図5の一部を拡大して示す拡大図である。 溝部への接着剤の充填後の状態を示す図5に対応した正面図である。 同トランスの部分的な構成を示す平断面図である。 同トランスを示す分解斜視図である。 絶縁部材としてのケースを示す第1の斜視図である。 絶縁部材としてのケースを示す第2の斜視図である。 絶縁部材としてのケースを示す第3の斜視図である。 絶縁部材としてのケースを示す第4の斜視図である。 一対のケース同士の係止方法について説明するための斜視図である。 絶縁カバーとしてのカバーを示す第1の斜視図である。 絶縁カバーとしてのカバーを示す第2の斜視図である。 ケースに対するカバーの係止方法について説明するための斜視図である。
以下、図1~図17を参照して本発明の一実施形態について説明する。本実施形態では、説明の便宜上、各図中に適宜記す前後、左右及び上下の矢印で示す方向を、前後方向、左右方向及び上下方向と定義して構成要素の位置や向き等を説明する。また、各図中においては、図面を見易くするため、一部の符号を省略している場合がある。
図13に示すように、本実施形態に係る電力変換装置としてのDC-DCコンバータ装置1は、放熱部材2と、その搭載面2aに搭載されるスイッチング回路部3、トランスモジュール4及び整流回路部5と、搭載面2aの上方に間隔をあけて配される回路基板6と、を備えて大略構成されている。放熱部材2は、アルミニウム等のように熱伝導性に優れた導電性材料を板状に形成して構成されている。回路基板6には、DC-DCコンバータ装置1の回路に要する各種配線パターンが形成されている。この回路基板6は、例えば、放熱部材2の搭載面2aから突出するように設けられたスペーサやブロック等の突起部(不図示)を介して、ネジ止め等によって放熱部材2に固定されている。
スイッチング回路部3は、入力端子10に接続された直流電源100からの入力直流電圧を交流電圧に変換するものであり、四つのスイッチング素子11によって構成されている。各スイッチング素子11は動作時に発熱するため、スイッチング回路部3を放熱部材2に搭載することでスイッチング素子11の熱を放熱部材2に逃がすことができる。そして、直流電源100とスイッチング回路部3との間には、入力直流電圧を安定化させる入力コンデンサ12も設けられている。入力コンデンサ12は、放熱部材2あるいは回路基板6のいずれかに搭載されていればよい。なお、直流電源100は、直接あるいは回路基板6の配線パターンを介して、入力コンデンサ12やスイッチング回路部3に接続されるようになっている。
整流回路部5は、後述するトランスモジュール4が備えるトランス20の出力電圧を整流するものであり、複数の整流素子13によって構成されている。各整流素子13は動作時に発熱するため、整流回路部5を放熱部材2に搭載することで整流素子13の熱を放熱部材2に逃がすことができる。なお、整流回路部5は、図示例のような二相全波整流に限定されなくてよい。そして、整流回路部5と負荷装置(不図示)に接続するための出力端子14との間には、整流回路部5において整流された出力電圧を平滑化する平滑回路部15も設けられている。なお、図2においては、平滑回路部15がチョークコイル15A及び出力コンデンサ15Bによって構成されているが、これに限ることはない。また、これら平滑回路部15の各構成要素は、放熱部材2あるいは回路基板6のいずれかに搭載されていればよい。
図3に示すように、トランスモジュール4は、スイッチング回路部3において変換された交流電圧を変圧して整流回路部5に出力するためのトランス20と、トランス20の巻線に流れる交流電流を計測するためのカレントトランス60と、カレントトランス60を支持する端子台70と、を備えて大略構成されている。トランス20は、本発明における「コイル装置」に相当する。端子台70は、ビス止め等の手段で放熱部材2に固定されている。
図4~図9に示すように、トランス20は、スイッチング回路部3に接続される一次側巻線21A、21Bと、整流回路部5に接続される二次側巻線22A、22Bと、これら一次側巻線21A、21B及び二次側巻線22A、22Bを取り付けるトランスコア23と、一次側巻線21A、21B及び二次側巻線22A、22Bをそれぞれ所定位置に配するためのケース24A、24B、カバー25A、25B及びセパレータ26とを備えて構成されている。二次側巻線22A、22Bはそれぞれ、本発明における「コイル」に相当し、ケース24A、24Bは、本発明における「一対の絶縁部材」に相当し、セパレータ26は、本発明における「絶縁板」に相当する。
一次側巻線21A、21Bは、線状の導体によって構成されている。一次側巻線21Aは、上下方向を軸線方向とする略渦巻状に巻回された巻回部21A1と、巻回部21A1から径方向の外側(ここでは前側)へ引き出された一対の引出線部21A2、21A3とを有している。同様に、一次側巻線21Bは、略渦巻状に巻回された巻回部21B1と、巻回部21B1から径方向の外側へ引き出された一対の引出線部21B2、21B3とを有している。巻回部21A1、21B1は、互いに同軸上に配置されている。一対の引出線部21A2、21A3は、一次側巻線21Aの両端部によって構成されており、一対の引出線部21B2、21B3は、一次側巻線21Bの両端部によって構成されている。
引出線部21A2と引出線部21B2とは互いに上下方向に重ね合わされており、半田付け等の手段で互いに結合されている。同様に、引出線部21A3と引出線部21B3とは互いに上下方向に重ね合わされており、半田付け等の手段で互いに結合されている。これらのリード引出部21A2、21B2、21A3、21B3は、スイッチング回路部3に電気的に接続されている。また、一方の引出線部21A2と一方の引出線部21B2とは、カレントトランス60の一次側巻線61を構成している。このカレントトランス60では、一次側巻線61にかかる交流電圧に基づいて図示しない二次側巻線に誘起起電力(交流電圧)が発生する。この誘起起電力を図2に示される電流検出回路80において検出することで、トランス20の一次側巻線21A、21Bにかかる交流電流を計測する構成になっている。この電流検出回路80は、回路基板6に設けられている。
二次側巻線22A、22Bは、導電性を有する板材(例えば銅板)によって構成されている。二次側巻線22Aは、上下方向を軸線方向とする円環板状に形成された巻回部22A1と、巻回部22A1の周方向の両端から径方向の外側(ここでは後側)へ延びる一対のリード引出部22A2、22A3とを有している。同様に、二次側巻線22Bは、上下方向を軸線方向とする円環板状に形成された巻回部22B1と、巻回部22B1の周方向の両端から径方向の外側(ここでは後側)へ延びる一対のリード引出部22B2、22B3とを有している。巻回部22A1、22B1は、互いに同軸上に配置されている。また、これらの巻回部22A1、22B1は、一次側巻線21A、21Bの巻回部21A1、21B1に対しても同軸上に配置されている。
リード引出部22A2、22A3、22B2、22B3は、上下方向を板厚方向とする板状をなしており、巻回部22A1、22B1から互いに平行に延びている。リード引出部22A3とリード引出部22B3とは互いに上下方向に重ね合わされている。そして、このように上下方向に重ね合わされたリード引出部22A3、22B3に対する左右方向の両側に、リード引出部22A2とリード引出部22B2とが配置されている。これらのリード引出部22A2、22A3、22B2、22B3は、例えば放熱部材2に固定された図示しない端子台に対してビス止め等の手段で固定されており、当該端子台を介して整流回路部5に電気的に接続されている。
二次側巻線22Aの巻回部22A1からは、前側すなわち複数のリード引出部22A2、22A3、22B2、22B3の引き出し方向とは反対方向へ向けて固定用引出部22A5が延出されている。この固定用引出部22A5は、図3に示される端子台70に対してビス72を用いて固定されている。この端子台70においてビス72が螺合された部分は、熱伝導性の高い金属によって構成されており、当該金属の部分が放熱部材2と接触している。これにより、二次側巻線22Aに生じる熱が放熱部材2に伝達されるように構成されている。この二次側巻線22Aの巻回部22A1と、二次側巻線22Bの巻回部22B1との間には、セパレータ26が配置されている。
また、二次側巻線22A、22Bの各巻回部22A1、22B1において、前側の端部には、それぞれ溝部22A4、22B4が形成されている。これらの溝部22A4、22B4は、上下方向から見て各巻回部22A1、22B1の径方向内側に凹んでいる。これらの溝部22A4、22B4は、前後方向及び左右方向の位置が一致するように形成されている。巻回部22A1に形成された溝部22A4は、固定用引出部22A5に対して左右方向に隣接して形成されている。
セパレータ26は、樹脂などの絶縁材料によって構成されており、上下方向を軸線方向とする円環板状をなしている。このセパレータ26において、前側の端部には、左右一対の溝部2601が形成されている。左右の溝部2601は、上下方向から見てセパレータ26の径方向内側に凹んでおり、左右方向において対称に形成されている。これらの溝部2601のうちの一方の溝部2601は、二次側巻線22A、22Bの各巻回部22A1、22B1に形成された溝部22A4、22B4に対して前後方向及び左右方向の位置が一致するように形成されている。
このセパレータ26は、巻回部22A1と巻回部22B1との間に同軸的に配置され且つ両者の間に挟まれている。このセパレータ26によって二次側巻線22A、22Bが互いに絶縁されている。また、このセパレータ26を構成する樹脂には、例えば熱伝導性フィラーが添加されている。これにより、二次側巻線22Aと二次側巻線22Bとの間で、セパレータ26を介して熱が伝達されるように構成されている。
二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1及びセパレータ26に対して上下方向の両外側には、それぞれケース24A、24Bが配置されている。ケース24A、24Bは、樹脂などの絶縁材料によって構成されている。これらのケース24A、24Bを構成する樹脂には、例えば熱伝導性フィラーが添加されていても良い。これらのケース24A、24Bは、図10~図14に示すように、同一の成形品からなり、二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1及びセパレータ26を間に挟んで互いに反対向きに配置されている。これらのケース24A、24Bは、各々に形成された複数(ここでは三つ)の係止爪2415、2416、2417を互いに相手側に係止させることで互いに結合されている。
また、上記のケース24A、24Bに対して二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1とは反対側、すなわちケース24A、24Bに対して上下方向の両外側には、それぞれカバー25A、25Bが配置されている。カバー25A、25Bは、樹脂などの絶縁材料によって構成されている。これらのカバー25A、25Bを構成する樹脂には、例えば熱伝導性フィラーが添加されている。これらのカバー25A、25Bは、図15~図17に示すように、同一の成形品からなり、二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1、セパレータ26及びケース24A、24Bを間に挟んで互いに反対向きに配置されている。各カバー25A、25Bは、各々に形成された複数(ここでは四つ)のカバー係止部2508を各ケース24A、24Bに係止させることで各ケース24A、24Bに結合されている。以下、主に図9~図17を用いてケース24A、24B及びカバー25A、25Bについて説明する。
図10~図13に示すように、ケース24は、上下方向に扁平な略矩形の箱状に形成されている。このケース24は、前後方向の寸法が左右方向の寸法よりも若干長く設定されている。このケース24は、上下方向を板厚方向とする略矩形板状の底壁部2401と、底壁部2401の外周部から上下方向の一方側へ突出した周壁部2402とを有している。底壁部2401の中央部には、円形の貫通孔2403が形成されている。この貫通孔2403の孔縁部には、上下方向の一方側へ突出した円筒状のボス部2404が形成されている。周壁部2402の内周面は、ボス部2404と同心の略円筒面状をなしている。この周壁部2402とボス部2404との間には、円環状の収容部2405が形成されている。ケース24Aの収容部2405には、一次側巻線21A(図9参照)の巻回部21A1が収容され、ケース24Bの収容部2405には、一次側巻線21Bの巻回部21B1が収容されている。
図11~図13に示すように、ケース24の前端部で且つ左右方向の両端部には、それぞれ上記の収容部2405を前側に開放させた左右一対の引出口2406が形成されている。左右の引出口2406が形成された箇所では、周壁部2402が部分的に省略されている。ケース24Aの収容部2405に巻回部21A1が収容された一次側巻線21Aは、一対の引出線部21A2、21A3が左右の引出口2406を通してケース24Aの外側へ引き出されている。同様に、ケース24Bの収容部2405に巻回部21B1が収容された一次側巻線21Bは、一対の引出線部21A2、21A3が左右の引出口2406を通してケース24Bの外側へ引き出されている。
図10~図13に示すように、ケース24における前後方向の両端部(長手方向両端部)で且つ左右方向の両端部(幅方向両端部)には、それぞれ延長壁部2407が形成されている。これら四つの延長壁部2407は、周壁部2402からそれぞれ前後方向の外側へ延びている。各延長壁部2407の先端部において、底壁部2401とは反対側の端部には、それぞれ左右方向の外側へ突出した爪部C2が形成されている。
図10及び図13に示すように、ケース24の前端部で且つ左右方向の両端部においては、底壁部2401が周壁部2402よりも前側へ延長されることで、左右一対の引掛部2412、2413が形成されている。また、ケース24の前端部で且つ左右方向の両端部には、それぞれ係止部としての係止爪2415、2416が形成されている。左右の係止爪2415、2416は、底壁部2401からそれぞれ上下方向の他方側へ向けて突出しており、左右の引掛部2412、2413に対して左右方向の一方側に隣接して配置されている。これらの係止爪2415、2416は、左右方向に並んで配置されている。これらの係止爪2415、2416は、何れも前後方向を板厚方向とし且つ上下方向を長手方向とする長尺板状をなしている。各係止爪2415、2416の先端部には、前後方向の他方側へ突出した爪部C1がそれぞれ形成されている。
図10~図13に示すように、ケース24の後端部には、周壁部2402から前後方向の他方側へ突出した枠状部2408が形成されている。この枠状部2408は、前後方向から見て左右方向を長手方向とする長尺矩形の枠状をなしている。図10、図12及び図13に示すように、枠状部2408に対する左右方向の一方側においては、底壁部2401が周壁部2402よりも前後方向の他方側へ延長されることで、引掛部2414が形成されている。この引掛部2414は、枠状部2408よりも前側に退避している。
図10~図13に示すように、枠状部2408に対する左右方向の他方側においては、底壁部2401が周壁部2402よりも前後方向の他方側へ延長されることで、延長部2410が形成されている。この延長部2410は、枠状部2408よりも後側へ突出している。この延長部2410の先端部は、上下方向の他方側に屈曲している。また、この延長部2410における左右方向の内側の端部からは、上下方向の他方側に向けて位置決め片2411が延出されている。この位置決め片2411は、左右方向を板厚方向とする板状をなしている。
また、上記の延長部2410の基端側には、係止部としての係止爪2417が形成されている。この係止爪2417は、延長部2410の基端部から上下方向の他方側へ向けて突出している。この係止爪2417は、前後方向を板厚方向とし且つ上下方向を長手方向とする長尺板状をなしている。但し、この係止爪2417は、前述した二つの係止爪2415、2416よりも左右方向の幅寸法が大きく設定されている。これにより、この係止爪2417は、前述した二つの係止爪2415、2416よりも前後方向に撓み難く構成されている。この係止爪2417の先端部には、前側へ突出した爪部C1が形成されている。この係止爪2417は、上下方向から見た場合に、前述した二つの係止爪2415、2416のうちの一方の係止爪2415に対して貫通孔2403の中心を介して反対側に配置されている。
また、図13に示すように、ケース24における前側の端部においては、周壁部2402における左右方向の中央側の部分が厚肉部2418とされている。この厚肉部2418では、周壁部2402の厚みが前後方向に拡大されている。この厚肉部2418における左右方向の一方側の両端部には、それぞれ溝部2419が形成されている。左右の溝部2419は、左右方向において対称に形成されており、前側及び上下方向の他方側(図13では下側)が開放されている。これらの溝部2419のうちの一方の溝部2419は、二次側巻線22A、22Bの各巻回部22A1、22B1に形成された溝部22A4、22B4、及びセパレータ26に形成された左右の溝部2601のうちの一方の溝部2601に対して前後方向及び左右方向の位置が一致するように形成されている。
上記構成のケース24A、24Bは、前述したように、二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1及びセパレータ26を間に挟んで互いに反対向きに配置される。これらのケース24A、24Bは、二次側巻線22A、22Bと一次側巻線21A、21Bとを絶縁する絶縁部材として機能する。これらのケース24A、24Bは、各々に形成された係止爪2415、2416、2417を互いに相手側の引掛部2412、2413、2414に係止させることで互いに結合される。これらのケース24A、24B同士が結合される際には、各ケース24A、24Bの収容部2405が互いに反対側へ開放された状態となるように各ケース24A、24Bが互いに上下方向に反対向きの姿勢で配置される(図14参照)。その姿勢で各ケース24A、24Bが互いに接近されることにより、各ケース24A、24Bに形成された係止爪2415、2416、2417が互いに相手側のケース24A、24Bに形成された引掛部2412、2413、2414に係止する。なお図14では、二次側巻線22A、22B及びセパレータ26の図示を省略している。
上記の係止の際には、各係止爪2415、2416、2417の先端部に形成された爪部C1が各引掛部2412、2413、2414と摺接することにより、各係止爪2415、2416、2417が一時的かつ弾性的に前後方向に撓むように構成されている。そして、各係止爪2415、2416、2417が弾性復帰することにより、各係止爪2415、2416、2417の爪部C1が各引掛部2412、2413、2414に引っ掛かる。これにより、ケース24Aとケース24Bとが互いに結合される。この結合の際には、二つの係止爪2415、2416が残りの一つの係止爪2417よりも撓み易いことから、これら二つの係止爪2415、2416が主に撓む。これにより、上記の結合が円滑に行われるように構成されている。なおこの結合の際には、例えば各ケース24A、24Bの係止爪2417を相手側の引掛部2414に引っ掛けた後に、各ケース24A、24Bの係止爪2415、2416(すなわち撓み易い係止爪)を相手側の引掛部2412、2413に係止させるようにしてもよい。これにより、三つの係止爪2415、2416、2417を三つの引掛部2412、2413、2414に対して同時に係止させる場合と比較して、係止作業が容易になる。
図3~図7に示すように、ケース24A、24Bの結合が完了した状態では、各ケース24A、24Bの収容部2405が二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1とは反対側に開放された状態となる。この結合完了状態では、上記二つの係止爪2415、2416が二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1の接線方向に並んで配置されると共に、上記二つの係止爪2415、2416のうちの一方の係止爪2415と残りの一つの係止爪2417とが二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1の中心を介して互いに反対側に配置される。
また、上記のように結合されるケース24A、24Bは、各々に形成された係止爪2415、2416同士が左右方向に互いに干渉することで、左右方向へのケース24A、24Bの相対変位が制限されるように構成されている。さらに、これらのケース24A、24Bはそれぞれ、上記の結合完了状態において、互いに相手側に形成された係止爪2417に対して二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1の周方向一方側から係合(ここでは近接して対向)することにより、巻回部22A、22B1の周方向一方側への相対回転を規制する回止部2409を有している。これらの回止部2409は、各ケース24A、24Bの枠状部2408における左右方向の一方側の端面によって構成されている。これらの回止部2409が各係止爪2417に干渉することにより、左右方向へのケース24A、24Bの相対変位が制限されると共に、巻回部22A1、22B1の周方向へのケース24A、24B同士の相対回転が防止されるように構成されている。
また、上記の結合完了状態では、二次側巻線22A、22Bのリード引出部22A2、22B2に対する左右方向の両外側に、ケース24A、24Bの各位置決め片2411が配置される。上記のリード引出部22A2、22B2の間には、上下方向に重ね合わされたリード引出部22A3、22B3が配置される。これにより、22A3、22B3、22A2、22B2の左右方向への変位が上記各位置決め片2411によって制限されるようになっている。
また、上記の結合完了状態では、二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1に対する軸線方向(上下方向)の両側にケース24A、24Bがそれぞれ積層されて積層部29(図3~図5、図7参照)が形成される。この積層部29の前側の端面(すなわち巻回部22A1、22B1及びケース24A、24Bの前側の端面)には、上下方向に延びる溝部291が形成される。この溝部291は、本発明における「溝部」に相当するものである。
この溝部291は、ケース24A、24Bに形成された左右の溝部2419のうちの一方の溝部2419と、二次側巻線22A、22Bの各巻回部22A1、22B1に形成された溝部22A4、22B4と、セパレータ26に形成された左右の溝部2601のうちの一方の溝部2601とが上下方向に連通することで凹状に形成される。このように上下方向に連続的に並ぶ溝部2419、22A4、22B4、2601は、上下方向から見て同一の形状をなしている。この溝部291は、各ケース24A、24B、各巻回部22A1、22A2及びセパレータ26にわたって上下方向(積層部29の積層方向)に延在する。但し、この溝部291は、ケース24A、24Bの上下方向の両端までは達しておらず、上下方向の両側がケース24A、24Bの一部によって閉鎖されている。この溝部291は、上下方向の両端部にそれぞれ壁部2911、2912(図6参照)を有している。この溝部291は、上記の壁部2911、2912の他、巻回部22A1、22B1の周方向(ここでは略左右方向)に互いに対向する左右の壁部2913、2914と、巻回部22A1、22B1の径方向外側(ここでは前側)を向いた底部2915とを有している。この溝部291は、二次側巻線22Aの固定用引出部22A5に対して巻回部22A1、22B1の周方向(ここでは左方)に隣接して配置される。
この溝部291には、図7に示されるように接着剤ADが充填される。この接着剤ADが固化することにより、ケース24A、24B、二次側巻線22A、22B及びセパレータ26が互いに接着されて一体化される構成になっている。この接着剤ADは、例えばエポキシ樹脂系の接着剤とされている。
一方、図15及び図16に示されるように、カバー25(カバー25A及びカバー25B)は、上下方向に扁平な略矩形の板状に形成されている。このカバー25は、左右方向の寸法が前後方向の寸法よりも長く設定されている。このカバー25は、上下方向を板厚方向とする略矩形板状の水平壁部2501と、水平壁部2501の前後両端部から上下方向の一方側へ突出した前後一対の壁部2502、2503と、水平壁部2501の左右方向両端部から上下方向の他方側へ突出した左右一対の壁部2504、2505とを有している。水平壁部2501の中央部には、円形の貫通孔2506が形成されている。この貫通孔2506の孔縁部には、上下方向の一方側へ突出した円筒状のボス部2507が形成されている。カバー25の前端部で且つ左右方向の両端部には、前後方向の外側へ突出したカバー係止部2508がそれぞれ形成されている。
上記構成のカバー25A、25Bがケース24A、24Bに対してそれぞれ結合される際には、図17に示されるように、各ケース24A、24Bの収容部2405と対向する側に各カバー25A、25Bが配置される。そして、各カバー25A、25Bと各ケース24A、24Bとが互いに接近されることにより、各カバー25A、25Bに形成されたカバー係止部2508と、各ケース24A、24Bの延長壁部2407に形成された爪部C2とが係止する。これにより、各カバー25A、25Bが各ケース24A、24Bに結合される。
上記のように各カバー25A、25Bが各ケース24A、24Bに結合される際には、各延長壁部2407の爪部C2が各カバー係止部2508と摺接することにより、各カバー係止部2508及び各延長壁部2407が一時的かつ弾性的に左右方向に撓むように構成されている。そして、各カバー係止部2508及び各延長壁部2407が弾性復帰することにより、各延長壁部2407の爪部C2が各カバー係止部2508に引っ掛かり、各カバー25A、25Bが各ケース24A、24Bに拘束される。
上記の結合(係止)は、各ケース24A、25Bの収容部2405に各一次側巻線21A、21Bの巻回部21A1、21B1が収容され、且つ、各一次側巻線21A、21Bの引出線部24A2、24A3、24B2、24B3が各ケース24A、25Bの引出口2406に挿入された状態で行われる。この結合が完了した状態では、各ケース24A、24Bからの各一次側巻線21A、21Bの脱落が各カバー25A、25Bによって規制されるように構成されている。
上記のようにケース24A、24B同士が結合され、且つ各ケース24A、24Bに対して各カバー25A、25Bが結合された状態では、一次側巻線21A、21B、二次側巻線22A、22B、ケース24A、24B、カバー25A、25B及びセパレータ26が一体化される。これにより、その後の組立作業が容易になる。
つまり、上記のように一体化された一次側巻線21A、21B、二次側巻線22A、22B、ケース24A、24B、カバー25A、25B及びセパレータ26に対しては、トランスコア23や端子台70が組み付けられるが、この組付作業が容易になる。トランスコア23は、一例として、一対のE型コア23A、23Bが組み合わされて構成されている。一対のE型コア23A、23Bは、磁性材料によって構成されており、前後方向から見てE字状に形成され且つ上下方向において互いに反対向きに配置されている。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態に係るDC-DCコンバータ装置1では、入力端子10に入力された直流電圧がスイッチング回路部3において交流電圧に変換され、トランスモジュール4に出力される。トランスモジュール4では、スイッチング回路部3から出力された交流電圧がトランス20において異なる電圧の交流電圧に変圧され、整流回路部5に出力される。整流回路部5では、トランス20からの出力電圧が整流され、平滑回路部15に出力される。平滑回路部15では、整流回路部5からの出力電圧が平滑化され、出力端子14から外部に出力される。
上記のトランス20は、環状の巻回部22A1、22Bを有する二次側巻線22A、22Bと、巻回部22A1、22Bを間に挟んで配置される一対のケース24A、24Bと、を備えている。巻回部22A1、22B及びケース24A、24Bの端面には、巻回部22A1、22B及びケース24A、24Bの積層方向に延びて連通する凹状の溝部291が形成され、当該溝部291に接着剤ADが充填される。これにより、巻回部22A1、22Bとケース24A、24Bとを同時に接着することができる。つまり、巻回部22A1、22Bとケース24A、24Bとを一度の接着作業で互いに接着することができる。これにより、接着作業が容易になり、接着作業の時間が短縮される。
しかも、このトランス20は、ケース24A、24Bの間に各々の巻回部22A1、22B1が配置される二つの二次側巻線22A、22Bと、二つの二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1の間に配置されるセパレータ26と、を備えている。上記の溝部291は、巻回部22A1、22B1及びセパレータ26の端面にも連通して形成されている。これにより、一対のケース24A、24Bと二つの二次側巻線22A、22Bとセパレータ26とを、一度の接着作業で互いに接着することができる。これにより、接着作業が極めて容易になり、接着作業の時間が大幅に短縮される。また、二つの二次側巻線22A、22Bを有しているため、二次側巻線の巻き数等の設計自由度が向上する。
さらに、一対のケース24A、24Bと二つの二次側巻線22A、22Bとセパレータ26とが接着されて一体化されるので、トランス20すなわちDC-DCコンバータ装置1に対して振動が加えられた際に、これらの部材の相対変位が防止される。その結果、当該相対変位に伴う上記各部材同士の摺接が防止されるので、当該摺接に伴う上記各部材の摩耗が防止される。この摩耗は、ケース24A、24Bやセパレータ26の擦り減による絶縁不良や、二次側巻線22A、22Bの擦り減りによる摩耗粉(すなわち導電体の粉)の流出の原因となるが、本実施形態ではこれを回避することができる。
また、上記の溝部291は、積層方向(上下方向)には閉鎖されており、上下方向に互いに対向する壁部2911、2912と、略左右方向に互いに対向する左右の壁部2913、2914と、底部2915とを有している。これらの壁部2911、2912、2913、2914及び底部2915が接着剤ADと接することにより、一対のケース24A、24Bと一対の二次側巻線22A、22Bとセパレータ26とが前後方向、左右方向及び上下方向に一体化される。これにより、一対のケース24A、24Bと一対の二次側巻線22A、22Bとセパレータ26とを互いに強固に固定することができ、前後左右上下の振動に対する上記各部材の相対変位を良好に防止することができる。しかも、上記の溝部291において上下方向に互いに連通する溝部2419、22A4、22B4、2601が上下方向から見て同一の形状をなしている。一対のケース24A、24Bと二つの二次側巻線22A、22Bとセパレータ26とを組み立てる際に、これらの部材を溝部2419、22A4、22B4、2601を用いて位置決めすることができる。
また、上記の二次側巻線22A、22Bは、二次側巻線22A、22Bの巻回部22A1、22B1からそれぞれ径方向の外側(ここでは前後方向の他方側)へ延出された複数のリード引出部22A2、22A3、22B2、22B3を有している。これらのリード引出部22A2、22A3、22B2、22B3は、図示しない端子台を介して放熱部材2に固定されている。また、二次側巻線22Aは、巻回部22A1から複数のリード引出部22A2、22A3、22B2、22B3の延出方向とは反対方向(ここでは前側)へ延出された固定用引出部22A5を有している。この固定用引出部22A5は、端子台70を介して放熱部材2に固定されている。そして、上記の溝部291は、上記の固定用引出部22A5に対して左右方向の一方(巻回部22A、22Bの周方向の一方)に隣接して形成されている。放熱部材2に固定される固定用引出部22A5は、振動による影響が比較的少ない部位である。このため、当該固定用引出部22A5に隣接して溝部291すなわち一対のケース24A、24Bと二つの二次側巻線22A、22Bとセパレータ26との接着部が設けられることにより、当該接着部に対する振動の影響を少なくすることができる。その結果、前述した接着の効果を長期にわたって維持することが容易になる。
なお、上記実施形態では、固定用引出部22A5に対して左右方向の一方(巻回部22A、22Bの周方向の一方)のみに溝部291が形成された構成にしたが、これに限るものではない。すなわち、固定用引出部22A5に対して巻回部22A、22Bの周方向の両側にそれぞれ溝部291が形成された構成にしてもよい。その場合、巻回部22A1、22B3に対して、セパレータ26の左右一対の溝部2601と同様に、左右一対の溝部を形成すればよい。固定用引出部22A5に対する左右方向の両方に溝部291を形成することにより、一対のケース24A、24Bと二つの二次側巻線22A、22Bとセパレータ26とを一層強固に接着することができる。
また、上記実施形態では、一対のケース24A、24Bの間に二つの二次側巻線22A、22B(何れも本発明の「コイル」に相当)の巻回部22A1、22B1が配置された構成にしたが、これに限るものではない。本発明における「コイル」は、一つでもよい。
また、上記実施形態において、一次側巻線と二次側巻線との配置が逆にされた構成にしてもよい。
また、上記実施形態では、DC-DCコンバータ装置1のトランス20に対して本発明が適用された場合について説明したが、これに限るものではない。例えば本発明はチョークコイルに対しても適用可能である。その場合、一次側巻線21A、21Bに相当する巻線を備えない構成となる。
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは勿論である。
20 トランス(コイル装置)
22A、22B 二次側巻線
22A1、22B1 巻回部
22A5 固定用引出部
24A、24B ケース(絶縁部材)
26 セパレータ(絶縁板)
27 二次側巻線(コイル)
28 巻回部
291 溝部
2911、2912 壁部
AD 接着剤

Claims (5)

  1. 環状の巻回部を有するコイルと、
    前記巻回部を間に挟んで配置される一対の絶縁部材と、を備え、
    前記コイル及び前記一対の絶縁部材の端面に、前記コイル及び前記一対の絶縁部材の積層方向に延びて連通する凹状の溝部が形成され、
    前記溝部に接着剤が充填されているコイル装置。
  2. 前記一対の絶縁部材の間に各々の前記巻回部が配置される二つの前記コイルと、
    二つの前記コイルの巻回部の間に配置される絶縁板と、を備え、
    前記溝部は、二つの前記コイル及び前記絶縁板の端面にも連通して形成されている請求項1に記載のコイル装置。
  3. 前記溝部は、前記積層方向の両端部にそれぞれ壁部を有し、前記積層方向には閉鎖された溝である請求項1又は2に記載のコイル装置。
  4. 前記コイルは、前記巻回部から延出された固定用引出部を有し、
    前記溝部は、前記固定用引出部に隣接した位置に形成されている請求項1~3のいずれかに記載のコイル装置。
  5. 前記溝部は、前記固定用引出部に隣接した両側の位置にそれぞれ形成されている請求項4に記載のコイル装置。
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