JP5464733B2 - トランス - Google Patents

Description

本発明は、各種の電子機器に使用されるトランスに関する。

スイッチング電源などに使用されるトランスは、各国の安全規格でコアとコイル間の絶縁距離（沿面距離および空間距離）が規定されている。このようなトランスは、図１５ないし図１８に示すように、コアは、両端磁脚１０２および中央磁脚１０３からなるＥ型のコア分割体１０１を２つ組み合わせてなり、コア分割体１０１の中央脚部１０３がボビン１１１の貫通孔１１２に挿入され磁気回路を構成している。巻線１１３をボビン１１１の鍔部１１７間に巻き付け後、巻線外周に絶縁シートが巻回され、巻線１１３の引出線が端子台１１５に植設された複数の端子ピン１１４に接続される（例えば特許文献１）。

このトランスは、コア分割体１０１の脚部に対して直角な方向に延びかつボビン１１１から露出したコア分割体１０１の露出部の下部の角部１０４を切欠して、端子ピン１１４とコア分割体１０１との絶縁距離を大きくしている。
実開平６−９１２０号公報

しかしながら、ボビン１１１にコイルを巻回後、引出線１１６を端子ピン１１４に接続するが、特に端子台１１５の両端にある端子ピン１１４に接続する引出線１１６と、コアの両端磁脚１０２の下面との間の距離Ｌ１では、十分な絶縁距離を取れない問題があった（図１８（ａ）参照）。

上記のような問題を回避するには、例えば図１８（ｂ）に示すように、両端の端子ピン１１４に接続する引出線１１６をコアの両端磁脚１０２の下面から離すようにボビン下部の中央部付近から引き回しして、引出線１１６とコアの両端磁脚１０２の下面との距離Ｌ２を長くして絶縁距離を確保するが、このような作業は煩雑で多くの時間を要し製造効率が低下する問題がある。

そこで本発明は、引出線を引き回すことなしに引出線とコアとの絶縁距離を十分に確保することができる作業性の良いトランスを提供することを目的とする。

上記の目的を達成すべく成された本発明のトランスは、
複数のコイルを巻回する巻胴部と、前記巻胴部の両端に有する鍔部と、前記鍔部の下方に前記巻胴部に直交して設けられた端子台と、前記端子台の下方に延びる複数の端子とからなるボビンと、
前記ボビンの前記端子台に載置される側磁脚と、前記側磁脚の略中央から略直角に突出して前記ボビンの巻胴部に挿入する中央磁脚と、前記側磁脚の両端から前記中央磁脚と同方向に突出して前記コイル外周に配される両端磁脚とからなる閉磁路コアを備え、
前記コイルの引出線は、前記ボビンの下部から前記複数の端子にそれぞれ接続され、
前記側磁脚はＶ字型を呈し、中央から両端に向かって上面と下面が略平行に次第に高くなるように傾斜されており、
前記側磁脚と前記両端磁脚は、断面略四角形状に形成され略同一の断面積を有し、
前記両端磁脚の下部は、前記側磁脚の中央下部より高く形成され、
前記両端磁脚の上部は、前記ボビンの鍔部上部より低く形成され、
前記中央磁脚は、円柱状に形成され、この円柱直径は前記側磁脚の高さ（Ｈ）と略同一である、
ことを特徴とするものである。

本発明のトランスでは、前記両端磁脚の下面は、内側が外側より高く形成されることが好ましい。

本発明によれば、端子台の特に両端の端子に接続する引出線とコアの両端磁脚との間の絶縁距離を十分に確保することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態におけるトランスの分解斜視図である。図２は、図１におけるトランスの完成斜視図である。図３は、図２におけるトランスの正面図（ａ）、側面図（ｂ）である。図４は、図２におけるトランスのＦ−Ｆ断面図である。図５は、図２におけるトランスを下方から見た斜視図である。図６は、図１におけるトランスのコアの変形例である。

図１ないし図６において、本実施形態におけるトランス１は、絶縁性樹脂により成形されるボビン２０と、ボビン２０に巻回されるコイル２と、ボビン２０に載置されるコア１０とを備え、コア１０を寝かせるように背を低くして配置する横型タイプである。

ボビン２０は、複数のコイル２を巻回する巻胴部２１と、巻胴部２１の両端に設けられ巻胴部２１外周に突出する略円形の鍔部２２と、鍔部２２の下方に設けられた端子台２３と、端子台２３に植設され下方に延びる複数の端子２５を備える。

端子台２３は、鍔部２２の外方に突出し、巻胴部２１に直交するような板状に形成されている。この端子台２３の上面には、側面視Ｖ字状のコア載置面２４を設けている。

コイル２は、絶縁材料により皮膜され、高電圧側である１次巻線３と低電圧側である２次巻線４からなる。コイル２は、最内周から１次巻線３、２次巻線４、１次巻線３、２次巻線４と交互に同芯で積層状に巻回し、最外周に絶縁テープ５を巻回する。

１次巻線３および２次巻線４は、上下層間の絶縁距離（沿面距離および空間距離）を確保するため、すべての各層において、ボビン２０の両鍔と１次巻線３、２次巻線４との間にバリアテープ６を巻回するとともに、上下層間に絶縁テープ５を巻回している。コイル２の引出線７は、ボビン２０下部から互いに接触しないように配線され複数の端子２５にそれぞれ絡げられて半田付けされる。

コア１０は、Ｖ字型を呈する側磁脚１１と、側磁脚の中央１２から略直角に突出してボビン２０の巻胴部２１に挿入する中央磁脚１５と、側磁脚の両端１３から中央磁脚１５と同方向に突出してコイル２外周に配される両端磁脚１４からなり、一対のコア１０の開放端が相対向するように配置され閉磁路を形成する。

コア１０の側磁脚１１と両端磁脚１４は、断面略四角形状に形成され略同一の断面積を有する。コア１０の中央磁脚１５は、ボビン２０の巻胴部２１の孔２１Ａの径より若干小さい円柱状に形成され、この円柱直径は側磁脚１１の高さＨと略同一に形成している。そしてコア１０の中央磁脚１５の断面積は、コア１０の両端磁脚１４および側磁脚１１の断面積の２倍以上に形成している。そのためコア１０の形状を変えたとしてもコア１０を流れる磁束密度が低下することがない。

コア１０の側磁脚１１は、図３に示すように端子台２３のコア載置面２４上に載置される。この側磁脚１１は、中央磁脚１５を配する側磁脚の中央１２から両端磁脚１４を配する側磁脚の両端１３に向かって側磁脚１１の上面と下面が略平行に次第に高くなるように傾斜されている。
よって、側磁脚１１の両端に行く程、側磁脚１１の両端１３と両端磁脚１４の下部は、側磁脚の中央１２下部より高く形成されるため、図５に示す両端磁脚１４の下面から両端の端子２６に接続する引出線７までの距離Ｌ３は、図１８（ａ）に示す従来の両端磁脚１０２の下面から両端の端子に接続する引出線１１６までの距離Ｌ１に比べ、引出線を引き回すことなく長くとることができ絶縁距離を十分に確保して非常に作業性のよいトランスができる。

端子台２３は、側面視Ｖ字形状のコア載置面２４を設けたため、図１に示す端子台２３の両端が高く形成されているが、端子台２３の中央の高さは、図１５の従来の端子台１１５の高さと同じであり、端子台２３の中央の高さは延びていない。

また、コア１０の側磁脚１１の両端１３と両端磁脚１４の上部は、ボビン２０の鍔部２２の上部より低く形成されている。そのため、高背化することなく、絶縁距離を十分に確保することができ、低背化の市場の要求に応えることができる。

このトランス１を組み立てるときは、ボビン２０の巻胴部２１にコイル２を巻回し、コイル２の引出線７を複数の端子２５にそれぞれ接続後、コイル２外周に絶縁テープ５を巻装する。その後、一対のコア１０の中央磁脚１５をボビン２０の巻胴部２１に挿入して開放端を突合わせ、コア１０の側磁脚１１および両端磁脚１４を端子台２３上面のコア載置面２４に載置する。コア載置面２４にコア１０が載置されると、側磁脚１１は複数の端子２５の上方に配置され、端子２５の両端上方には側磁脚の両端１３が配される。そして図２のようにコア１０間やコア１０と鍔部２２間に接着剤２７を塗布してトランス１が完成する。

なお、上述の一対のコア１０の組み合わせは、図６に示すような中央磁脚１５および両端磁脚１４を延ばしたコアと、中央磁脚１５および両端磁脚１４のないＶ字型コア１９でもよい。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態におけるトランスの分解斜視図を示す。図８は、図７における完成斜視図である。図９は、図８におけるトランスの正面図（ａ）、側面図（ｂ）である。図１０は、図８におけるトランスを下方から見た完成斜視図である。
図７ないし図１０において第１の実施形態のものと同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、Ｖ字型を呈する側磁脚と、側面視Ｖ字状の端子台の代わりに、図９に示す略四角形の側磁脚の両端１３と両端磁脚１４の下部を上方に高くした分Ｓだけ側磁脚１１を高くすると共に、側磁脚１１の両端１３と両端磁脚１４の上部は、ボビン２０の鍔部２２上部より低く形成され、端子台２３上面はこのコア１０を載置する平坦面を有する点である。

このようにしても、図１０に示す両端磁脚１４の下面から両端の端子２６に接続する引出線７までの距離Ｌ４は、図１８（ａ）に示す従来の両端磁脚１０２の下面から両端の端子に接続する引出線１１６までの距離Ｌ１に比べ、引出線を引き回すことなく長くとることができ絶縁距離を十分に確保して非常に作業性のよいトランスができ、またコアを流れる磁束密度が低下することがなく、従来のボビンを使用することができコスト低減ができる。

（第３の実施形態）
図１１は、第３の実施形態におけるトランスの分解斜視図を示す。図１２は、図１１における完成したトランスの正面図（ａ）、側面図（ｂ）である。図１３は、図１１における完成したトランスを下方から見た斜視図である。
図１１ないし図１３において第２実施形態のものと同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

第３の実施形態において、第２の実施形態と異なる点は、図１１に示すように、コア１０の中央磁脚１５と対面する両端磁脚１４の側面１４Ａと両端磁脚１４の下面１４Ｂとの間に段差部１６を設け、両端磁脚１４の下面１４Ｂは、内側が外側より高く形成される点である。

このようにしても、上述と同様の効果を得られると共に、図１３に示す両端磁脚１４の下面から両端の端子２６に接続する引出線７までの距離Ｌ５は、図１０に示す両端磁脚１４の下面から両端の端子２６に接続する引出線７までの距離Ｌ４に比べ、さらに長くすることができ絶縁距離を十分に確保して非常に作業性のよいトランスができる。
また、図１４に示すようにコア１０の両端磁脚１４の下面の内側から外側にかけて傾斜部１７を設けても上述と同様の効果が得られる。

本発明の第１の実施形態におけるトランスの分解斜視図である。 図１におけるトランスの完成斜視図である。 図２におけるトランスの正面図（ａ）、側面図（ｂ）である。 図２におけるトランスのＦ−Ｆ断面図である。 図２におけるトランスを下方から見た斜視図である。 図１におけるトランスのコアの変形例である。 第２の実施形態におけるトランスの分解斜視図を示す。 図７におけるトランスの完成斜視図である。 図８におけるトランスの正面図（ａ）、側面図（ｂ）である。 図８におけるトランスを下方から見た完成斜視図である。 第３の実施形態におけるトランスの分解斜視図を示す。 図１１における完成したトランスの正面図（ａ）、側面図（ｂ）である。 図１１における完成したトランスを下方から見た斜視図である。 図１１におけるコアの変形例である。 従来のトランスの分解斜視図である。 図１５におけるトランスの完成斜視図である。 図１６におけるトランスの正面図（ａ）、側面図（ｂ）である。 図１６における引出線を引き回す前のトランスを下方から見た斜視図（ａ）、および引出線をボビン下部中央から引き回したトランスを下方から見た斜視図（ｂ）である。

１ トランス
７ 引出線
１０ コア
１１ 側磁脚
１２ 側磁脚の中央
１３ 側磁脚の両端
１４ 両端磁脚
１５ 中央磁脚
２０ ボビン
２２ 鍔部
２３ 端子台
２５ 端子
２６ 両端の端子

Claims (2)

1. 複数のコイルを巻回する巻胴部と、前記巻胴部の両端に有する鍔部と、前記鍔部の下方に前記巻胴部に直交して設けられた端子台と、前記端子台の下方に延びる複数の端子とからなるボビンと、
   前記ボビンの前記端子台に載置される側磁脚と、前記側磁脚の略中央から略直-角に突出して前記ボビンの巻胴部に挿入する中央磁脚と、前記側磁脚の両端から前記中央磁脚と同方向に突出して前記コイル外周に配される両端磁脚とからなる閉磁路コアを備え、
   前記コイルの引出線は、前記ボビンの下部から前記複数の端子にそれぞれ接続され、
   前記側磁脚はＶ字型を呈し、中央から両端に向かって上面と下面が略平行に次第に高くなるように傾斜されており、
   前記側磁脚と前記両端磁脚は、断面略四角形状に形成され略同一の断面積を有し、
   前記両端磁脚の下部は、前記側磁脚の中央下部より高く形成され、
   前記両端磁脚の上部は、前記ボビンの鍔部上部より低く形成され、
   前記中央磁脚は、円柱状に形成され、この円柱直径は前記側磁脚の高さ（Ｈ）と略同一である、
   ことを特徴とするトランス。
2. 前記両端磁脚の下面は、内側が外側より高く形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のトランス。