JP3602193B2

JP3602193B2 - 樹脂モールドトランス

Info

Publication number: JP3602193B2
Application number: JP12785695A
Authority: JP
Inventors: 浩二中嶋; 俊之中田; 重慶金谷; 正廣倉本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2019-12-15
Also published as: JPH08321423A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は各種電子機器に使用される樹脂モールドトランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、トランスは小型化、高安全化のニーズに対応するため、樹脂充填ケーシング技術が多く利用されるようになってきた。
【０００３】
樹脂充填ケーシング技術を用いたトランスとしては図１２に示すものが一般的である。
【０００４】
以下、従来のトランスについて図１２により説明する。
【０００５】
図１２は従来のトランスの断面図である。図１２において１はＥ形磁心、２はＥ形磁心１の中央磁脚、３は中央磁脚２の突き合わせ部に形成される磁気ギャップ部、４はコイルボビン、５は巻線、６は樹脂からなる充填材、７はケースである。
【０００６】
同図において構成を説明するとコイルボビン４に巻線５を巻装し、中央磁脚２の突き合わせ面に磁気ギャップ部３を有するＥ形磁心１を組み込んでトランス本体を完成させる。次に一面に開口部を有するケース７に充填材６を充填した状態で予め準備しておき、この準備されたケース７に上記トランス本体を上方から組み込んだ後、充填材６を構成する樹脂を乾燥硬化させて完成させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成においては、コイルボビン４とＥ形磁心１との隙間および中央磁脚２の突き合わせ面の磁気ギャップ部３の全てに充填材６が封止されているため、充填材６に発生する応力の逃げ場がなくなり、全ての力が一般的にはフェライトコアで形成されるＥ形磁心１に加わる。
【０００８】
一般的に熱に対する線膨脹率は充填樹脂＞フェライトコアのため、物体が高温になったとき、つまり、工程内では充填材６の加熱硬化時およびトランスの実使用状態において、外足磁脚の根元部分にクラックＡが入る。
【０００９】
その結果、生産工程内での品質ロスの増大およびインダクタンスの変化による電気性能の異常あるいはクラックＡ部分からの磁気漏れによる映像信号・機器妨害等の市場品質の長期劣化の可能性を有するものであった。
【００１０】
その他、コアクラックを防止する樹脂モールドの従来技術としては、実開昭５６−５１３２０号公報のようにコアの形状を工夫したもの、実開昭５６−１９０１６号公報のように樹脂モールド樹脂面とコア底部に空隙を設けたもの、実公昭６０−８４１０号公報等に示されているように絶縁ケースを工夫したもの等があるが、いずれも上記従来例に示す図１２と同じく、コイルボビンと磁心との隙間の全てに充填材が封入されている構造としているため応力緩和の効果もおのずと限界を有するものであった。
【００１１】
また、上記公知例では、磁気ギャップ部はコの字コアの突き合わせ面に各一個形成されて計二個形成されており、左右の磁脚の線膨脹率は同一となり、従来例の図１２に示すような磁脚間の膨脹率のアンバランスは発生しにくいため、比較的コアクラックは発生しにくい構造を前提としており、本従来例図１２に示すような構成の場合は、上記公知例の従来技術の延長ではコアクラックを完全に防止することはできないものであった。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するもので、生産に必要な量産ばらつきを考慮した余裕のあるコアクラック防止技術によって量産移行時の生産品質トラブル、市場品質トラブル等のロスを削減できる樹脂モールドトランスを安価に提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、２つのＥ形磁心の中央磁脚および外足磁脚は互いに突き合わせるとともに、中央磁脚の突き合わせ面は磁気ギャップ部を介して突き合わせており、少なくともコイルボビンと中央磁脚との隙間および中央磁脚の突き合わせ面の磁気ギャップ部は充填材を充填しない非充填部としたことを特徴としたものである。
【００１４】
【作用】
上記構成によって、非充填部には応力が発生しないため、Ｅ形磁心に加わる応力を著しく緩和できるとともに、他の部分からの発生応力の逃げ場ができるためフェライトコアのクラックを防止できるものである。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の一実施例の樹脂モールドトランスを図１〜図３により説明する。同図において基本的には、図１２における従来と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略して説明する。図１において従来例と大きく異なる点は、コイルボビン４とＥ形磁心１の隙間および中央磁脚２の突き合わせ面の磁気ギャップ部３を充填材６が入らない非充填部８としたことである。また、図２においては、巻線を巻装するコイルボビン４の鍔の最外周部とＥ形磁心１の外足磁脚の内側根元部の隙間部分に充填材阻止部９を設けたことである。さらに図３においては、Ｅ形磁心１の外足磁脚２ａの内側根元部に樹脂１０を塗布して充填材阻止部を形成したことである。
【００１６】
図１〜図３において構成を説明する。まず、コイルボビン４に巻線５を巻装する。次に中央磁脚２の突き合わせ面に磁気ギャップ部３を有するＥ形磁心１を組み込んでトランス本体を完成させる。その際、図３に示すようにＥ形磁心１の外足磁脚２ａの内側根元部に樹脂１０を塗布して図２の充填材阻止部９を形成する。次に一面に開口部を有するケース７に充填材６を充填した状態で予め準備しておき、この準備されたケース７に上記トランス本体を上方から組み込んだ後、樹脂を乾燥硬化させて完成させる。その結果、図１に示すようにコイルボビン４とＥ形磁心１の隙間および中央磁脚２の突き合わせ面の磁気ギャップ部３の部分に充填材が入らない非充填材８が形成されることになる。
【００１７】
以上、図１〜図３における構成によれば、非充填材８においては充填材６が入っていないため応力は発生しない。このため、Ｅ形磁心１に加わる応力を著しく緩和できるとともに、非充填材８が他の部分からの発生応力の逃げ場となるためフェライトコアからなるＥ形磁心１のクラックを防止できる。
【００１８】
また、充填材阻止部９を形成する手段として図４のようにコイルボビンの鍔の最外周部に樹脂１０を塗布してもよく、鍔にリブを形成してもよい。
【００１９】
また、図５に示すようにコイルボビン４の鍔を覆うように巻線の外装紙１１を巻いて端面を磁心１に当接させ充填材を阻止することも可能である。
【００２０】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例を図６により説明する。
【００２１】
図６において基本的には、図２と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略して説明すると、図６において図２と異なる点はＥ形磁心１の中央磁脚２のコーナー部とコイルボビン４の隙間部分に充填材阻止部９ａを設けたことである。
【００２２】
また、図７〜図１０は、図６における充填材阻止部９ａを設けるための具体的手段を示した第２の実施例の具体的展開例であり、図７はＥ形磁心１の中央磁脚２のコーナー部外周に粘着テープ１２を巻いて充填材６の流入を阻止したもの、図８はＥ形磁心１の中央磁脚２のコーナー部に樹脂リング１３を取り付けて充填材６の流入を阻止したもの、図９はＥ形磁心１の中央磁脚２の根元部外周に樹脂１０を塗布して充填材６の流入を阻止したもの、図１０は中央磁脚を挿入するコイルボビン４の挿入口の内径周囲に樹脂１０を塗布して充填材６の流入を阻止したものである。
【００２３】
以上、図６〜図１０における構成によれば、中央磁脚２とコイルボビン４の隙間部分および中央磁脚２の突き合わせ面の磁気ギャップ部３においては、充填材６が入っていないため応力は発生しない。このため、Ｅ形磁心１に加わる応力を著しく緩和できることとなり、磁心１を構成するフェライトコアのクラックを防止できる。
【００２４】
なお、非充填部８の部分を増やすと熱伝導性の悪い空気が隙間に存在することとなり、現実的には熱伝導性が悪くなり、樹脂モールドのねらいである温度低減効果が少なくなることが懸念されるが、本実施例の場合中央磁脚２とコイルボビン４の隙間部分および中央磁脚２の突き合わせ面の磁気ギャップ３においてのみ充填材６が入っていない構成で、コイルボビン４の鍔部とＥ形磁心１の隙間には充填材６が入っているため熱伝導性を大きく悪化させることなく、フェライトコアのクラックの発生を防止できるものである。
【００２５】
（実施例３）
以下、本発明の第３の実施例を図１１により説明する。
【００２６】
同図において基本的には図２と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略して説明すると、同図において図２と異なる点は、Ｅ形磁心１の中央磁脚２とコイルボビン４の隙間寸法ｔを充填材の粒径より小さく設定したことである。
【００２７】
以上の構成によれば、中央磁脚２のコイルボビン４の隙間部分および中央磁脚２の突き合わせ面の磁気ギャップ部３においては、充填材６が浸透しにくくなるため発生応力は少なくなる。このため、Ｅ形磁心１に加わる応力を緩和できることとなり、フェライトコアのクラックを防止できる。
【００２８】
また、中央磁脚２の周囲とコイルボビン４の隙間部分にも充填材６が若干入っているため、熱伝導性を悪化させることなく、フェライトコアのクラックが防止できるものである。
【００２９】
さらに、実施例１および実施例２の場合、非充填部８を設ける手段として付加部材を取り付けたり、加えたりしたが、本実施例の場合隙間寸法の設定だけでできるため付加材料費も不要で物作りも簡単にできるため、低コストで実施できるという特有の効果も得られるものである。
【００３０】
なお、本発明においては、樹脂モールドトランスとして、ケース７に充填材６を樹脂充填するタイプで説明したが、ケース７を使用しないで金型を利用するインジェクションモールドタイプ等のトランスでも同様の効果は得られる。
【００３１】
なお、本発明の各実施例におけるコアクラック発生温度と従来例のコアクラック発生温度の実験結果を（表１）に比較して示している。
【００３２】
【表１】

【００３３】
（表１）においての実験方法を説明する。充填材硬化温度Ｔ₁（℃）は、充填樹脂の硬化条件を統一するため、Ｔ₁＝９０（℃）一定として樹脂モールドトランスを完成した後、試料を恒温槽に入れて徐々に温度をアップしていき、磁心１にクラックが入る温度を特性値で検出し実測したものである。（表１）に示す温度差ΔＴが大きいほど温度ストレスに対して強く、コアクラックは発生しにくいといえるものであるが、実用上はトランスの最高使用温度あるいは製造工程で樹脂の硬化の際、トランスがさらされる最高温度でコアクラックが発生しなければ問題はないものである。その温度は、一般的には最高１３０℃程度であり、１０℃のマージンをみても最高１４０℃あれば十分である。また、充填樹脂の熱硬化条件は９０℃以上が一般的であり、最低９０℃とみなすと、トランスが受ける温度ストレスは温度差ΔＴ＝５０（Ｋ）となり、ΔＴ≧５０（Ｋ）であれば生産上および実使用上においてコアクラックの発生はなくなる。
【００３４】
この（表１）から、本発明の実施例１〜３においては、全てΔＴ≧５０（Ｋ）のデータを示しており、コアクラックの発生を防止する優れた効果が得られることが確認された。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、２つのＥ形磁心の中央磁脚および外足磁脚は互いに突き合わせるとともに、中央磁脚の突き合わせ面は磁気ギャップ部を介して突き合わせており、少なくともコイルボビンと中央磁脚との隙間および中央磁脚の突き合わせ面の磁気ギャップ部は充填材を充填しない非充填部としたことにより、
（１）生産上および実使用上においてフェライトコアのクラックの発生を防止できる。
【００３６】
また、Ｅ形磁心の中央磁脚の根元部とコイルボビンの隙間部分に充填材阻止部を設ける場合には、
（２）熱伝導性を大きく悪化させることなく、フェライトコアのクラックの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂モールドトランスの一実施例である第１の実施例の断面図
【図２】同充填材阻止部を説明する断面図
【図３】同要部である磁心の断面図
【図４】同他の展開例の要部の巻線したコイルボビンの断面図
【図５】同他の展開例の要部の巻線したコイルボビンの断面図
【図６】同第２の実施例の断面図
【図７】同具体的展開例の要部である磁心の断面図
【図８】同具体的他の展開例の要部である磁心の断面図
【図９】同具体的他の展開例の要部である磁心の断面図
【図１０】同具体的他の展開例の要部であるコイルボビンの断面図
【図１１】同第３の実施例の断面図
【図１２】従来の樹脂モールドトランスの断面図
【符号の説明】
１Ｅ形磁心
２中央磁脚
２ａ外足磁脚
３磁気ギャップ部
４コイルボビン
５巻線
６充填材
７ケース
８非充填部
９充填材阻止部
１０樹脂
１１外装紙
１２粘着テープ
１３樹脂リング

Claims

２つのＥ形磁心を組み合わせて形成した閉磁路磁心と、Ｅ形磁心の中央磁脚に組み込んだコイルボビンと、このコイルボビンに巻装した巻線とを有したトランス本体と、このトランス本体を覆うとともに、Ｅ形磁心の外足磁脚とコイルボビンに巻装した巻線との隙間部分に充填した充填材とを備えた樹脂モールドトランスにおいて、２つのＥ形磁心の中央磁脚および外足磁脚は互いに突き合わせるとともに、中央磁脚の突き合わせ面は磁気ギャップ部を介して突き合わせており、少なくともコイルボビンと中央磁脚との隙間および中央磁脚の突き合わせ面の磁気ギャップ部は充填材を充填しない非充填部とした樹脂モールドトランス。
巻線を巻装するコイルボビンの鍔の最外周部とＥ形磁心の外足磁脚の内側コーナ部の隙間部分に充填材阻止部を設けた請求項１記載の樹脂モールドトランス。
コイルボビンの鍔を覆うように巻線の外装紙を巻いて充填材阻止部とした請求項２記載の樹脂モールドトランス。
Ｅ形磁心の中央磁脚のコーナ部とコイルボビンの隙間部分に充填材阻止部を設けた請求項１記載の樹脂モールドトランス。
Ｅ形磁心の中央磁脚のコーナ部外周に粘着テープを巻いて充填材阻止部とした請求項４記載の樹脂モールドトランス。
Ｅ形磁心の中央磁脚のコーナ部に樹脂リングを取り付けて充填材阻止部とした請求項４記載の樹脂モールドトランス。
Ｅ形磁心の中央磁脚のコーナ部外周に樹脂を塗布して充填材阻止部を形成した請求項４記載の樹脂モールドトランス。
中央磁脚を挿入するコイルボビンの挿入口の内径周囲に充填材阻止部を形成した請求項４記載の樹脂モールドトランス。