JP3942576B2

JP3942576B2 - 薄型トランス

Info

Publication number: JP3942576B2
Application number: JP2003359546A
Authority: JP
Inventors: 清荒井; 修梶山
Original assignee: 東京コイルエンジニアリング株式会社
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2023-10-20
Also published as: JP2005123529A

Description

この発明は、例えば、デジタルカメラ、携帯電話等の機器に使用される薄型トランスに関する。

従来の技術

例えば、デジタルカメラ等の光学機器に使用される薄型トランスは、合成樹脂材料等の絶縁体からなるボビンを有している。ボビンには、１次巻線及び２次巻線が捲回される巻き軸を有し、巻き軸の両端部には鍔部が設けられている。また、ボビンには端子が設けられ、この端子には実装基板等への実装部及び１次巻線及び２次巻線と接続されるリード線の絡げ部が設けられ、リード線を絡げ部に絡げた状態で半田付け等によって結合している。

例えば、面実装トランスにおいて、ボビンの鍔部に設けた支持脚に貫通孔を設け、この貫通孔に端子を貫通して設け、この端子の一端部にリード線の絡げ部を設けるとともに、他端部を略Ｌ字状に折曲して実装基板等への実装部を形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２９４２２５号公報

しかしながら、前述のように構成された面実装トランスは、トランスの実装方向と直角方向にコイル巻装部を有している。従って、コイルの巻き数を増加するためには、コイルと実装基板等との接触を防止するために、ボビンの鍔部に設けた支持脚を長くする必要がある。また、ボビンの鍔部にも受けた支持脚に設けた貫通孔に端子を貫通し、この端子の一端部にリード線の絡げ部を設けるとともに、他端部を略Ｌ字状に折曲して実装基板等への実装部を形成している。

従って、ボビンの高さ寸法が大きくなり、トランスの薄型化が図れないため、電子機器等に組込む際に、トランスの占有スペースが大きくなり、機器の小型化が図れないという事情がある。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、薄型でありながらコイル巻き数を増加することができ、しかもコア及び端子によってボビンを補強できる薄型トランスを提供することにある。

この発明は、前記目的を解決するために、請求項１は、コイル巻装部の両端部に第１の鍔部と第２の鍔部を有し、前記コイル巻装部にコイルの少なくとも１次巻線及び２次巻線が巻回されるボビンと、前記ボビンの第１の鍔部及び第２の鍔部の外側から該ボビンに重ねられる一対のコアと、前記1次巻線及び２次巻線と接続されるリード線が接続される端子と、からなる薄型トランスにおいて、前記ボビンは、前記第１の鍔部と第２の鍔部及びコイル巻装部に前記コアと嵌合して補強される嵌合補強部を備え、前記コイル巻装部に巻装されたコイルの外側に位置し、前記第１の鍔部の下面に複数個の係合凹部を設けるとともに、前記第２の鍔部に前記係合凹部と対応して複数個の貫通孔を設け、前記端子は、一端部に前記第１の鍔部の係合凹部と係合する係合部を有し、他端部に前記第２の鍔部の貫通孔を貫通し、該第２の鍔部に上面で固定される固定部を有し、この端子によって前記第１の鍔部と第２の鍔部とをその外周縁部で連結したことを特徴とする。

請求項２は、請求項１の前記第２の鍔部に周縁部には、前記貫通孔の相互間にスリットを有していることを特徴とする。

この発明によれば、コイル巻装部へのコイル巻き数を増加しても高さ寸法が増加することはなく、薄型化を図ることができるとともに、ボビンをコアによって補強でき、組立作業の容易化を図ることができるという効果がある。
さらに、コイル巻装部に巻装されたコイルの外側に位置し、第１の鍔部の下面に複数個の係合凹部を設けるとともに、第２の鍔部に前記係合凹部と対応して複数個の貫通孔を設け、端子の一端部を係合凹部と係合し、他端部を貫通孔を貫通して第２の鍔部に上面で固定することにより、端子によって第１の鍔部と第２の鍔部とを連結するため、コイル巻装部及びコイルを強固に固定でき、信頼性を向上できる。

発明を実施するための最良な形態

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４は第１の実施形態を示し、図１は薄型トランスのボビン、コア及び端子の分解斜視図、図２はボビンを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は底面図、図３はコアを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図、図４は組み立てられた薄型トランスを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断側面図、（ｃ）は底面図である。

図１〜図４に示すように、合成樹脂材料等の絶縁体からなるボビン１１は、コイル巻装部１２の両端部に第１の鍔部１３と第２の鍔部１４とが一体に設けられている。コイル巻装部１２は角筒状で、上下方向（実装方向）に貫通して第１の鍔部１３及び第２の鍔部１４の略中央部に開口部１２ａを有している。

第１の鍔部１３は、矩形状で、下面にはコア嵌合凹部１５が設けられ、このコア嵌合凹部１５と連続して左右両端部には切欠部１５ａが設けられている。さらに、第１の鍔部１３の下面における前後の側縁部には複数個（本実施形態においては、一側縁に３個、合計６個）の係合凹部１６が設けられている。

第２の鍔部１４は、矩形状で、第１の鍔部１３より肉薄に形成されている。この第２の鍔部１４の上面にはコア嵌合凹部１７が設けられ、このコア嵌合凹部１７と連続して左右両端部に切欠部１７ａが設けられている。第２の鍔部１４には第１の鍔部１３の係合凹部１６に対向する複数個（本実施形態においては、一側縁に３個、合計６個）の貫通孔１８が設けられている。さらに、第２の鍔部１４に設けられた貫通孔１８の相互間にはスリット１９が設けられている。

また、第２の鍔部１４の上面に形成されたコア嵌合凹部１７は、その内周縁に沿って立上り部２０が一体に設けられている。この立上り部２０の中央は狭幅部２０ａに、この狭幅部２０ａから左右方向に漸次広幅となるテーパ部２０ｂに形成され、このテーパ部２０ｂの両端部２０ｃが切欠部１７ａに開口している。さらに、コイル巻装部１２を構成する空洞部２１の両端内側面もコア嵌合凹部１７の狭幅部２０ａに連続して形成されている。そして、コア嵌合凹部１７と立上り部２０及び空洞部２１によって嵌合補強部２２が構成され、肉薄構造の第１の鍔部１３を補強し、コイル巻装時に加わる外力によって変形するのを防止している。

また、第１の鍔部１３の下面に形成されたコア嵌合凹部１５にも第２の鍔部１４のコア嵌合凹部１７の形状と同様に、狭幅部２３ａ、この狭幅部２３ａから左右方向に漸次広幅となるテーパ部２３ｂに形成され、このテーパ部２３ｂの両端部２３ｃが切欠部１５ａに開口している。

さらに、ボビン１１の第１の鍔部１３及び第２の鍔部１４の外側から嵌合される一対のコア２４は、例えばマンガン系のフエライト材のように電気絶縁性の低い材料で形成されている。これらコア２４は同一形状で、ボビン１１のコア嵌合凹部１５，１７の内部に密に嵌合される周壁部を有し、中央は狭幅部２５ａに、この狭幅部２５ａから左右方向に漸次広幅となるテーパ部２５ｂ、両端部２５ｃを有している。

さらに、コア２４の狭幅部２５ａにはボビン１１の空洞部２１の内部に嵌合される嵌合凸部２６が設けられ、両端部２５ｃには切欠部１５ａ，１７ａに係合する覆い壁２７が設けられている。そして、一対のコア２４を互いに対向させてボビン１１に重ね合わせたとき、嵌合凸部２６相互及び覆い壁２７相互がその端面で当接するようになっている。

また、図１に示す、端子２８は、銅板片を折曲することにより形成され、一端部にはボビン１１の係合凹部１６と係合するコ字状の係合部２９が設けられ、他端部にはボビン１１の貫通孔１８に貫通して固定される固定部３０が設けられている。これら端子２８の固定部３０は貫通孔１８を貫通して第２の鍔部１４の上部に突出して設けられ、この突出部を第２の鍔部１４の上部で折曲することにより、ボビン１１に固定されるようになっている。

前述のように構成されたボビン１１、コア２４及び端子２８によれば、ボビン１１のコイル巻装部１２に１次巻線及び２次巻線からなるコイル３１を巻装する際に、まず、ボビン１１の空洞部２１に治具等を挿入してボビン１１を支持する。この状態で、ボビン１１をコイル巻装部１２の軸心を中心として回転し、コイル巻装部１２に自動巻線機あるいは手作業によってコイル３１を巻装する。

ボビン１１のコイル巻装部１２にコイル３１を巻装して１次巻線及び２次巻線を設けた後、ボビン１１の第１の鍔部１３と第２の鍔部１４のコア嵌合凹部１５，１７にコア２４を嵌合する。

ボビン１１のコア嵌合凹部１５，１７にコア２４を嵌合すると、コア嵌合凹部１５，１７の空洞部２１にコア２４の嵌合凸部２６が嵌合され、覆い壁２７が切欠部１５ａ，１７ａに係合する。嵌合凸部２６相互は空洞部２１の内部で端面同士が当接し、覆い壁２７相互はコイル巻装部１２に巻装したコイル３１の外側を覆うようにしてその端面同士が当接する。

また、コア２４の狭幅部２５ａ及びテーパ部２５ｂはボビン１１のコア嵌合凹部１５，１７の狭幅部２０ａ，２３ａ及びテーパ部２０ａ，２３ｂに密に接合されるため、コア２４によってボビン１１を補強することができる。

次に、端子２８の係合部２９を第１の鍔部１３の係合凹部１６と係合し、端子２８の固定部３０を第２の鍔部１４の貫通孔１８に貫通し、固定部３０を第２の鍔部１４の上部に突出する。この突出部に１次巻線及び２次巻線と接続するリード線３２を絡げ、この絡げ部を半田付けによって接続した後、端子２８の固定部３０を第２の鍔部１４の上部で折曲してボビン１１に固定すると、薄型トランスが完成する。

第１の鍔部１３と第２の鍔部１４とに掛け渡されるように取付けられた端子２８の係合部２９はコ字状で、その先端部が第１の鍔部１３の係合凹部１６と係合した構造であり、係合部２９の下面は第１の鍔部１３の底面から僅かに突出した状態である。従って、この端子２８の係合部２９の下面が面実装端子となり、プリント基板等の実装基板に対してリフロー半田付けができる。

なお、前記第１の実施形態においては、端子２８の係合部２９をコ字状に折曲し、先端を第１の鍔部１３の係合凹部１６に係合したが、この発明は、前記実施形態に限定されず、図５に示すように構成してもよい。

（ａ）は端子２８の下端部にその長手方向に切り込みを設けて端子片３６，３７を形成し、一方の端子片３６を直角に折曲して第１の鍔部１３の下面に沿わせ、他方の端子片３７をプリント基板３８に挿入するピン実装タイプとしたものである。

（ｂ）は端子２８の下端部を第１の鍔部１３の外側へ直角に折曲した実装端子片３９を形成し、実装端子片３９をプリント基板３８にリフロー半田付けするタイプとしたものである。

（ｃ）は（ｂ）の実装端子片３９を円弧状に湾曲し、湾曲実装端子片４０をプリント基板３８にリフロー半田付けするタイプとしたものである。

（ｄ）は（ｂ）の実装端子片３９の先端部を折曲し、折曲実装端子片４１をプリント基板３８にリフロー半田付けするタイプとしたものである。

（ｅ）は（ｃ）の湾曲実装端子片４０を第１の鍔部１３の下面に設け、ボビン１１をプリント基板３８に対して浮かせた状態で、湾曲実装端子片４０をリフロー半田付けするタイプとしたものである。

なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。

この発明の第１の実施形態を示し、薄型トランスのボビン、コア及び端子の分解斜視図。同実施形態のボビンを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は底面図。同実施形態のコアを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図。同実施形態の組み立てられた薄型トランスを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断側面図、（ｃ）は底面図。この発明の他の実施形態を示し、（ａ）〜（ｅ）は端子構造を示す断面図。

符号の説明

１１…ボビン、１２…コイル巻装部、１３…第１の鍔部、１４…第２の鍔部、１６…係合凹部、１５，１７…コア嵌合凹部、１８…貫通孔、２０…立上り部、２１…空洞部、２２…嵌合補強部、２４…コア、２８…端子

Claims

コイル巻装部の両端部に第１の鍔部と第２の鍔部を有し、前記コイル巻装部にコイルの少なくとも１次巻線及び２次巻線が巻回されるボビンと、
前記ボビンの第１の鍔部及び第２の鍔部の外側から該ボビンに重ねられる一対のコアと、
前記1次巻線及び２次巻線と接続されるリード線が接続される端子と、
からなる薄型トランスにおいて、
前記ボビンは、前記第１の鍔部と第２の鍔部及びコイル巻装部に前記コアと嵌合して補強される嵌合補強部を備え、
前記コイル巻装部に巻装されたコイルの外側に位置し、前記第１の鍔部の下面に複数個の係合凹部を設けるとともに、前記第２の鍔部に前記係合凹部と対応して複数個の貫通孔を設け、
前記端子は、一端部に前記第１の鍔部の係合凹部と係合する係合部を有し、他端部に前記第２の鍔部の貫通孔を貫通し、該第２の鍔部に上面で固定される固定部を有し、この端子によって前記第１の鍔部と第２の鍔部とをその外周縁部で連結したことを特徴とする薄型トランス。
前記第２の鍔部に周縁部には、前記貫通孔の相互間にスリットを有していることを特徴とする請求項１に記載の薄型トランス。