JP3964434B2 - カバー付き小型トランス - Google Patents

Description

トランスにおける端子とコアの絶縁距離の取り方に関するものである。

トランスは、１：１の変成比を除けば、必ず低電圧側と高電圧側のコイルおよび該コイル端末である端子に区分することができる。コイル部分における低電圧側と高電圧側は、絶縁テープからなる層間テープおよびバリアテープなどにより、電圧に応じて絶縁距離を容易に確保することができる。

しかし、ボビンに配設する端子部分については、あらかじめ設定電圧値にあった絶縁距離の確保が必要であり、高電圧側である端子とコアの絶縁距離を、樹脂からなるボビン形状により確保する方法が一般的である。

図５に示すトランスは、高電圧側の端子１０６を配設したボビン１０２の一部を、外方に延伸させることにより、ボビン１０２の下方にあるスペーサー１０９の高さを低くしても、コア１０１と高電圧側端子１０６のハンダ部１０５との絶縁距離Ｓ１が十分確保でき、トランスの薄型化を可能としたものである。（特許文献１）

また、別の方法として図６に示すトランス（高電圧側端子部分の拡大断面）は、ボビン２０２に配設するからげ端子部２０３ｂとコア２０７との間に、ボビン２０２側に絶縁壁２０５に設け、カバー２１１が高電圧側端子２０３のからげ端子部分２０３ｂを覆うとともに、ボビン２０２の絶縁壁２０５に嵌入するカバー２１１の挿入孔２１２により、端子２０３のからげ端子部分２０３ｂとコア２０７の絶縁距離を屈折状に形成できるため、トランスの肥大化を抑制することができたものである。（特許文献２）

特開２００３−１４２３１７号（図１） 特開２００２−１１８０２３号（図１）

しかし、図５に示す特許文献１のトランス構造では、高電圧側端子１０６を配設したボビン１０２の一部を外方へ突出させる必要があり、そのためにトランスとしての取付面積が大きくなるという問題を発生させていた。

また図６に示す特許文献２のトランスは、特許文献１のトランスのように形状が部分的に大形化をすることなく高電圧側端子とコアの絶縁距離を確保した方法であるが、問題として以下の２点が上げられる。ひとつは、高電圧側端子２０３におけるコイル端末と端子との絡げ部分（からげ端子部分２３０ｂ）と、回路基板との接続部である高電圧側端子２０３のハンダ接続状態がカバー２１１により容易に可視確認することができず、外観検査時の工数を増す原因となっていた。

ふたつめは、コア２０７はカバー２１１により高電圧側端子２０３，２０３ｂとの絶縁は確保されているが、当該トランスを取り付ける回路基板の高電圧側回路に対し、コア２０７は露出した状態であり、そのために高電圧側回路に対して絶縁距離を必要とし、トランスの取付面積を広くするという問題を秘めていた。

本発明は、上記問題を鑑み、絶縁距離を十分確保することができ、取付面積と高さ寸法を抑制した小型のトランスの提供を目的とする。

本発明は、両端に端子を配設し、水平方向のコア挿入中空孔を有すボビンと、該ボビンに組み込むコアと、前記一方の端子配設側に装着する絶縁カバーとからなるカバー付きトランスにおいて、絶縁カバーはコア上面とボビンの高電圧端子側の側面を覆い、また、絶縁カバーの垂直な内側に２つの水平な突壁が形成され、上方の突壁はボビンのコア固定台の面上で、面取りあるいは角取りが施されたコアの下面辺に挿入し、下方の突壁はボビンの端子配設側の側面に施された溝に挿入し、さらに、下方の突壁の両端は絶縁カバーの内側と外側および下方に張り出し、外側の張出しは上方方向に延伸する形状であって、コイル端末と端子の接続が可視できると共に、コアと高電圧側端子との絶縁距離を屈折状に形成するカバー付き小型トランスである。

本発明は、トランスのサイズを大きくすることなく高圧側端子とコアの絶縁距離を確保することができ、小型のトランスを提供可能とし、さらに、端子部分におけるコイル端末との接続および取付回路基板との接続が容易に可視確認でき、検査の作業性，信頼性を向上させることができるものである。

本発明の小型トランスの実施形態を図１から図４を使用して説明する。図１は本発明のカバー付き小型トランスの実施形態を示す上方から見た斜視図である。図２は図１に示す本発明のカバー付き小型トランスのＡ−Ａ’断面の高電圧端子側の部分拡大断面図である。図３は図２に示す本発明のカバー付き小型トランスのＡ−Ａ’断面の高電圧端子側の部分拡大断面図における絶縁距離を説明する図である。図４は本発明のカバー付き小型トランスの高電圧端子側外周面における絶縁距離を説明する図である。

本発明の小型トランスの構造は図１および図２に示すとおり、一組のコア１０と該コア１０が組み込むボビン２０と該ボビン２０に巻回するコイル（コイルは図面において省略表示）とボビン２０の一方の端子側側面とコア上面を覆う絶縁カバー３０からなるカバー付きトランスである。絶縁カバー３０が側面を覆う端子側は、他方端側の端子２２に比べ高い電圧が加わる高電圧側端子２１であり、すなわち高電圧側コイルの端末および回路基板の高電圧回路が接続する端子である。

高電圧側端子２１が配設するボビン２０のボビン端子台２３は、コア１０の底部に係合するコア台部２４と、その下方に高電圧側端子２１の配列方向に貫通する係入溝２５と、その下方の端子固定部２６を有している。

一方、絶縁カバー３０の内側には、２つの突壁３１，３２が設けられ、上方の突壁３１は、ボビン端子台２３のコア台部２４上で、コア１０の下面辺の面取り部１１に係り、下方の突壁３２は、ボビン端子台２３の係入溝２５に嵌る構造である。また、絶縁カバー３０の内側の下方の突壁３２の両端は、ボビン側およびその反対方向である端子延伸側に突出する凸部３３ｂ，３３ａを有し、ボビン端子台２３には前記絶縁カバー３０の凸部３３ｂが嵌入する切欠部２７を有している。

また本発明の小型トランスに用いるコアは、コア１０の端子寄り下面辺を面取り部１１として、絶縁カバー３０の内側上方の突壁３１が係合する。さらに、前記面取り部１１の両端のコア下面辺に角取り部１２を設けて、ボビン２０の高電圧側端子２１との絶縁距離を延伸させている。

つぎに、高電圧側端子２１とコア１０の絶縁距離について説明する。なお、絶縁距離は空間距離と沿面距離とに分かれるが、それぞれの距離において最短である距離あるいはそれらの和を本発明は絶縁距離として表記している。図３の図１のＡ−Ａ’断面において、高電圧側端子２１とコア１０との絶縁距離は、高電圧側端子２１のからげ取付部分２１ｂにコイルの端末がからげられ半田接続するため、ａ点が絶縁距離の起点となり、その場合の絶縁距離の寸法は、ａ１１＋ａ１２＋ａ１３＋ａ１４＋ａ１５＋ａ１６となり、より長い絶縁距離を確保することができた。なお、図３は断面図であるが、表記上ハッチングを非表示としている。

また、高電圧側端子２１とコア１０の絶縁距離は、図３で示したボビン２０と絶縁カバー３０の勘合部以外に、ボビン２０と絶縁カバー３０の外周面に沿った絶縁距離の確保も必要である。図５は本発明の小型トランスの高電圧端子側を側面および正面から見た図である。トランス外周面の絶縁距離は、絶縁カバー３０の下方に位置する凸部３３ｂとボビン２０の切欠部２７の勘合部分および絶縁カバー３０の凸部３３ａの下方および上方を径路とする３つのルートが存在する。

絶縁カバー３０の凸部３３ｂとボビン２０の切欠部２７の間を径路とする絶縁距離は、コイル端末の端子からげを考慮したｂ点を起点とする、ｂ１１＋ｂ１２＋ｂ１３となる。

絶縁カバー３０の凸部３３ａの下方を径路とする絶縁距離は、高電圧側端子２１を取り付ける回路基板側のパターン上となるｃ点を起点として、ｂ１２＋ｃ１１となる。

また、絶縁カバー３０の凸部３３ａの上方を径路とする絶縁距離は、コイル端末の端子からげを考慮したｄ点を起点とした、ｄ１１＋ｂ１２＋ｄ１２となる。ｂ点〜ｄ点を起点としたいずれも径路も絶縁距離の伸長化をはかることができるものである。

図１および図２に示したトランスを実際に作製した。コア１０は、フェライトからなる略ＥＥ型形状で、設置寸法が１０ｍｍ×１０ｍｍ、高さ６ｍｍを使用し、コア１０の端子側下面辺に０．８ｍｍの面取り部１１を施し、さらに該面取り部１１の両端に０．８ｍｍ×０．８ｍｍ、深０．８ｍｍの角取り部１２を設けた。前記コア１０とボビン２０および絶縁カバー３０を組み合わせたトランスは、端子２１，２２を含めたトランス設置方向の寸法が、１４ｍｍ×１１ｍｍ、高さ１０ｍｍの小型のカバー付きトランスとすることができた。

上記のカバー付き小型トランスにおいて、高電圧側端子２１とコア１０の絶縁距離を測定した。図３に示す高電圧側端子２１とコア１０を直線でむすぶと距離は２．５ｍｍであった。図３および図４に示したａ点〜ｄ点を起点としたコア１０との絶縁距離は、全ての径路において絶縁距離が４．５ｍｍ以上あり、高電圧側の電圧が２５０Ｖ対応を満足する絶縁距離を確保することができた小型のトランスとなった。

以上記載の通り、本発明のトランスは小型でありながら高電圧端子に対しコアが十分な絶縁距離を確保し、またコイル端末である端子とのからげ部分と端子と基板回路との接続状態が容易に確認でき、作業性および信頼性の優れたものである。

各種電気電子機器に使用されるトランスの小型化を可能とする技術である。

本発明のカバー付き小型トランスの実施形態を示す上方から見た斜視図である。 図１に示すカバー付き小型トランスのＡ−Ａ’断面の高電圧端子側の部分拡大断面図である。 図１に示す本発明のカバー付き小型トランスのＡ−Ａ’断面の高電圧端子側の部分拡大断面図における絶縁距離を説明する第１の図である。 本発明のカバー付き小型トランスの高電圧端子側外周面の絶縁距離を説明する第２の図である。 従来のトランスの高電圧側端子との絶縁距離を説明する図である。 従来の別のトランスの高電圧側端子との絶縁距離を説明する図である。

符号の説明

１０：コア １１：コア辺面取り部 １２：コア切欠部
２０：ボビン ２１：高電圧側端子 ２２：低電圧側端子 ２３：コア台部
２４：コア底部台 ２５：係入溝 ２６：端子固定部 ２７：ボビン切欠部
３０：絶縁カバー ３１，３２：突壁 ３３ａ，３３ｂ：凸部

Claims (1)

1. 両端に端子を配設し、水平方向のコア挿入中空孔を有すボビンと、該ボビンに組み込むコアと、前記一方の端子配設側に装着する絶縁カバーとからなるカバー付きトランスにおいて、絶縁カバーはコア上面とボビンの高電圧端子側の側面を覆い、また、絶縁カバーの垂直な内側に２つの水平な突壁が形成され、上方の突壁はボビンのコア固定台の面上で、面取りあるいは角取りが施されたコアの下面辺に挿入し、下方の突壁はボビンの端子配設側の側面に施された溝に挿入し、さらに、下方の突壁の両端は絶縁カバーの内側と外側および下方に張り出し、外側の張出しは上方方向に延伸する形状であって、コイル端末と端子の接続が可視できると共に、コアと高電圧側端子との絶縁距離を屈折状に形成することを特徴とするカバー付き小型トランス。

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