JP4665447B2 - トランス - Google Patents
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Description
本発明は各種電子機器等に用いるトランスに関するものである。
以下、従来のトランスについて図面を参照しながら説明する。
図６は従来のトランスの平面図、図７は同トランスの断面図である。
図６、図７において、従来のトランスは、一次コイル用導線１と二次コイル用導線２とを各々螺旋状に平面的に巻回して形成した一次コイル３と二次コイル４とを交互に積層し、複数の層に積層された一次コイル３の端部を互いに接続するとともに、複数の層に積層された二次コイル４の端部を互いに接続している（図示せず）。各々の端部は、仕様に合わせて並列接続したり直列接続したりしている。
また、互いに接続された一次コイル３と二次コイル４の各々の先端部は引き出し線５として内周側と外周側から引き出し、その先端には端子接続用の接続部６を設けている。
さらに、積層された一次コイル３および二次コイル４の中心部の貫通孔７には、２つのＥ型磁心８を挿入して組み合わせ、閉磁路状磁心９を形成している。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平７−１３５１１７号公報
上記構成では、一次コイル３と二次コイル４とが複数の層に交互に積層されているので、結合度が良いものの、各層から引き出される一次コイル３の引き出し線５を互いに接続するとともに、二次コイル４の引き出し線５も互いに接続する必要があり、組み立て工数の増加および、各々の引き出し線５の接続に伴う接続信頼性を確保しなければならないという問題点を有していた。
本発明は上記問題点を解決するもので、結合度を損なうことなく、組み立て工数の低減および接続信頼性を確保したトランスを提供することを目的としている。
上記問題点を解決するために本発明は、一次コイル用導線と二次コイル用導線とを並列に配置した一組の混合導線を整列巻により複数層に積層し、前記混合導線の断面方向における積層の軌跡を規則的に折り返した蛇腹状のつづら折りとしたうえで、前記一次コイル用導線によって形成した螺旋状の一次コイルと前記二次コイル用導線によって形成した螺旋状の二次コイルとからなる空心部を有する空心複合コイル部と前記空心部に組み込んだ磁心とを備え、前記空心複合コイル部において、前記混合導線を前記空心部の軸方向に並列配置した軸方向寸法に対し、前記混合導線を前記軸方向と垂直方向に積層した積層寸法を大きくしたことを特徴とするものである。
上記構成によれば、並列に配置した一組の混合導線を整列巻により複数層に積層し、前記混合導線の断面方向における積層の軌跡を規則的に折り返した蛇腹状のつづら折りとしたうえで、前記一次コイル用導線によって形成した螺旋状の一次コイルと前記二次コイル用導線によって形成した螺旋状の二次コイルとからなる空心部を有する空心複合コイル部と前記空心部に組み込んだ磁心とを備え、前記空心複合コイル部において、前記混合導線を前記空心部の軸方向に並列配置した軸方向寸法に対し、前記混合導線を前記軸方向と垂直方向に積層した積層寸法を大きくしているので、一次コイルと二次コイルの断面形状は、一次コイル用導線と二次コイル用導線とを各々螺旋状に平面的に巻回して交互に位置させた一次コイルと二次コイルの断面形状と略同等の形状となる。
すなわち、一次コイルと二次コイルとは交互に積層された断面形状となるので、結合度を損なうことがないとともに、一次コイルと二次コイルの引き出し線は、巻き始めと巻き終わりにしかないので、複数の引き出し線を互いに接続する必要性がなく、組み立て工数を少なくできるとともに、接続信頼性も確保できる。
特に、一次コイルと二次コイルとは、一次コイル用導線と二次コイル用導線とを並列に配置した一組の混合導線を整列巻により複数層に積層し、前記混合導線の断面方向における積層の軌跡を規則的に折り返した蛇腹状のつづら折りとして多層に整列巻することにより、交互に積層された断面形状となり、かつ、前記混合導線を前記空心部の軸方向に並列配置した軸方向寸法に対し、前記混合導線を前記軸方向と垂直方向に積層した積層寸法を大きくしたので、隣接する一次コイル用導線と二次コイル用導線との電位差が小さく、短絡を抑制することができるものである。
以下、本発明の一実施の形態におけるトランスについて、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施の形態におけるトランスの断面図、図２は図１のＡ部における混合導線の巻回手順を示す拡大断面図、図３は同トランスの斜視図、図４はトランスの分解斜視図である。
図１、図２において、本発明の一実施の形態におけるトランスは、一次コイル用導線１１と二次コイル用導線１２とを並列に配置した一組の混合導線１３を、つづら折り状に折り返しながら多層に整列巻して、螺旋状の一次コイル用導線１１からなる一次コイル１４と螺旋状の二次コイル用導線１２からなる二次コイル１５とを形成している。このように整列巻すると、一次コイル用導線１１と二次コイル用導線１２とを各々螺旋状に平面的に巻回して交互に積層した一次コイル１４と二次コイル１５の断面形状と略同等の形状となる。ここで用いる一次コイル用導線は絶縁導線であり、二次コイル用導線は三層絶縁電線である。
この混合導線１３は二組用いており、各々つづら折り状に折り返しながら（図２の矢印の向き）多層に完全整列巻しており、一次コイル１４と二次コイル１５とからなるコイル部１６を二組形成している。この際、隣接する上下の層に整列巻された一次コイル用導線１１および二次コイル用導線１２は、いずれか一方を自己融着線として、互いに密着させている。
また、一次コイル用導線１１の導線長を二次コイル用導線１２の導線長よりも長くし、二次コイル用導線１２の導線長を超える一次コイル用導線１１の一部１７は、二次コイル１５と対向するように巻回している。
さらに、これら一次コイル用導線１１および二次コイル用導線１２は貫通孔を有するボビン２２に巻回して配置しており、この貫通孔にはＥ型磁心１８の中磁脚１９を挿入し、ギャップ紙２４を介して中磁脚１９および外磁脚２０をＩ型磁心２５と互いに突き合わせ、接着剤２６で接着して閉磁路状磁心２１を形成している。
上記構成の一次コイル１４および二次コイル１５は、図３、図４に示すように、Ｅ型磁心１８、Ｉ型磁心２５、ボビン２２、蓋部２３で挟み込むようにして組み合わせている。
上記構成により、一次コイル用導線１１と二次コイル用導線１２とを並列に配置した一組の混合導線１３を、つづら折り状に折り返しながら多層に整列巻して、螺旋状の一次コイル用導線１１からなる一次コイル１４と螺旋状の二次コイル用導線１２からなる二次コイル１５とを形成しているので、一次コイル１４と二次コイル１５の断面形状は、一次コイル用導線１１と二次コイル用導線１２とを各々螺旋状に平面的に巻回して交互に積層した一次コイル１４と二次コイル１５の断面形状と略同等の形状となる。
すなわち、一次コイル１４と二次コイル１５とは交互に積層された断面形状となるので、結合度を損なうことがないとともに、一次コイル１４と二次コイル１５の引き出し線２４は、巻き始めと巻き終わりにしかないので、複数の引き出し線２４を互いに接続する必要性がなく、組み立て工数の低減および接続信頼性も確保できる。
特に、一次コイル１４と二次コイル１５とは、一次コイル用導線１１と二次コイル用導線１２とを並列に配置した一組の混合導線１３を、つづら折り状に折り返しながら多層に整列巻することにより、交互に積層された断面形状となるので、隣接する一次コイル用導線１１と二次コイル用導線１２との電位差が小さく、短絡を抑制することができる。単純に、一次コイル１４と二次コイル１５を複数の層に交互に積層した場合は、隣接する層の一次コイル用導線１１の巻き始め部分と二次コイル用導線１２の巻き始め部分における電位差が大きく異なるので、短絡を生じる恐れがある。
その上、一次コイル用導線１１は絶縁導線であり、二次コイル用導線１２は三層絶縁電線なので、耐絶縁性が向上して絶縁距離を低減でき、トランスの小型化が可能となる。一次コイル用導線１１、二次コイル用導線１２に、絶縁導線を用いるか三層絶縁電線を用いるかは仕様によって選択すればよいが、高電位の電圧がかかる方に少なくとも用いることにより、的確に耐絶縁性を向上できる。
また、混合導線１３は完全整列巻しており、隣接する上下の層に整列巻された一次コイル用導線１１および二次コイル用導線１２を互いに密着させているので、結合度をより向上させることができる。この際、一次コイル用導線１１と二次コイル用導線１２のいずれか一方を自己融着線とすることにより、容易に完全整列巻とすることができる。
さらに、複数組の混合導線１３を、各々つづら折り状に折り返しながら多層に整列巻して、一次コイル１４と二次コイル１５とからなるコイル部１６を複数組形成することにより、様々な仕様に合わせて、巻線を施すことができる。
なお、本発明の一実施の形態では、一次コイル用導線１１および二次コイル用導線１２の内、一次コイル用導線１１の導線長を二次コイル用導線１２の導線長よりも長くし、二次コイル用導線１２の導線長を超える一次コイル用導線１１の一部１７は、二次コイル用導線１２と対向するように巻回しているが、図５に示すように、一次コイル用導線１１の導線長と二次コイル用導線１２の導線長とを略同等にし、この一次コイル用導線１１に新たな一次コイル用導線１１を接続するようにして、新たな一次コイル用導線１１を二次コイル用導線１２と対向するように巻回してもよい。
また、一次コイル用導線１１の一部１７を、一次コイル用導線１１と二次コイル用導線１２とからなるコイル部１６の外周に、そのまま、巻回してもよい。
以上のように本発明にかかるトランスは、結合度を損なうことなく、組み立て工数および接続信頼性を確保することができ、各種電子機器等に用いるトランスに適用できる。
１１ 一次コイル用導線
１２ 二次コイル用導線
１３ 混合導線
１４ 一次コイル
１５ 二次コイル
１６ コイル部
１７ 一部
１８ Ｅ型磁心
１９ 中磁脚
２０ 外磁脚
２１ 閉磁路状磁心
２２ ボビン
２３ 蓋部
２４ ギャップ紙
２５ Ｉ型磁心
２６ 接着剤
１２ 二次コイル用導線
１３ 混合導線
１４ 一次コイル
１５ 二次コイル
１６ コイル部
１７ 一部
１８ Ｅ型磁心
１９ 中磁脚
２０ 外磁脚
２１ 閉磁路状磁心
２２ ボビン
２３ 蓋部
２４ ギャップ紙
２５ Ｉ型磁心
２６ 接着剤
Claims (2)
- 一次コイル用導線と二次コイル用導線とを並列に配置した一組の混合導線を整列巻により複数層に積層し、前記混合導線の断面方向における積層の軌跡を規則的に折り返した蛇腹状のつづら折りとしたうえで、前記一次コイル用導線によって形成した螺旋状の一次コイルと前記二次コイル用導線によって形成した螺旋状の二次コイルとからなる空心部を有する空心複合コイル部と前記空心部に組み込んだ磁心とを備え、前記空心複合コイル部において、前記混合導線を前記空心部の軸方向に並列配置した軸方向寸法に対し、前記混合導線を前記軸方向と垂直方向に積層した積層寸法を大きくしたトランス。
- 一次コイル用導線と二次コイル用導線とはそれぞれの導線長が異なるものとし、導線長が長い一方のコイルの余線部を螺旋状の空心補助コイル部として空心複合コイル部と非接触状態で形成して対向配置した請求項１に記載したトランス。
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