JP5682494B2 - トランスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、入力電圧を昇圧又は降圧して出力するトランスの製造方法に関する。

一次コイル及び二次コイルと、上記一次コイル及び上記二次コイルを保持するボビンとを有するトランスがある。かかるトランスは、例えば、電源装置に搭載され、上記一次コイルにおける巻回部から引き出された一対のコイル端子部が、電源装置における被接続端子に接続される。

そこで、電源装置における被接続端子に対して、コイル端子部を位置合わせし易いように、トランスに一体化された絶縁カバーに配線フックを設け、該配線フックによってコイル端子部を係合し、トランス本体に対するコイル端子部の位置を固定できるよう構成したトランスがある（特許文献１）。

特開２０１０−１６１２１４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のトランスにおいては、配線フックに対してコイル端子部を一本ずつ引掛ける必要がある。そのため、トランスの組み付けを自動化することが困難であり、また、手作業で組み付けるにしても、作業効率が低くなりやすい。
特に、二つの一次コイルを二次コイルに積層したトランスにおいては、合計４本のコイル端子部を配線フックに係合させる必要があるため、その作業効率が特に低下しやすい。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、組立が容易なトランス及びその製造方法並びに電源装置を提供しようとするものである。

参考態様として、一次コイルと二次コイルとを有するトランスであって、
上記二次コイルにおける巻回軸方向の双方に上記一次コイルがそれぞれ積層配置されており、
上記一対の一次コイルは、互いに別部品からなる第１ボビンと第２ボビンとにそれぞれ巻回されていると共に、それぞれ一対のコイル端子部を備え、
二対の上記コイル端子部は、上記一次コイルの巻回部から巻回軸方向の同一方向に引き出された軸方向部と、該軸方向部から屈曲した先端側部とを有することを特徴とするトランスがある。

本発明の一態様は、一次コイルと二次コイルとを有するトランスを製造する方法であって、
上記トランスにおいては、
上記二次コイルにおける巻回軸方向の双方に上記一次コイルがそれぞれ積層配置されており、
上記一対の一次コイルは、互いに別部品からなる第１ボビンと第２ボビンとにそれぞれ巻回されていると共に、それぞれ一対のコイル端子部を備え、
二対の上記コイル端子部は、上記一次コイルの巻回部から巻回軸方向の同一方向に引き出された軸方向部と、該軸方向部から屈曲した先端側部とを有し、
上記トランスを製造するにあたっては、
上記第１ボビンに上記一次コイルを巻回すると共に上記一対のコイル端子部を巻回軸方向に引き出し、
上記第２ボビンに上記一次コイルを巻回すると共に上記一対のコイル端子部を巻回軸方向に引き出し、
次いで、上記第１ボビンに巻回された上記一次コイルにおける上記一対のコイル端子部の引き出し方向と、上記第２ボビンに巻回された上記一次コイルにおける上記一対のコイル端子部の引き出し方向とを同一方向にすると共に、上記一対の一次コイルの間に上記二次コイルを介在させた状態で、上記第１ボビンと上記第２ボビンとを巻回軸方向に積層して互いに組み付け、
その後、上記二対のコイル端子部を上記巻回軸方向に対して交差する方向へ屈曲して、上記コイル端子部における上記軸方向部の先端側に上記先端側部を形成することを特徴とするトランスの製造方法にある（請求項１）。

他の参考態様として、上記トランスを搭載してなることを特徴とする電源装置がある。

上記トランスにおいて、二対の上記コイル端子部は、上記一次コイルの巻回部から巻回軸方向の同一方向に引き出された軸方向部を有する。それゆえ、一次コイルをそれぞれ巻回した第１ボビンと第２ボビンとを互いに組み付けるとき、二対のコイル端子部をいずれも同一方向に揃えて配置した後、これらを一度に屈曲して上記先端側部を形成することが可能となる。それゆえ、二対のコイル端子部を効率的に所望の形状に形成することができ、場合によってはこの二対のコイル端子部の屈曲加工工程を自動化することもできる。

仮に、二つの一次コイルのコイル端子部が巻回部から直接外周側へ引き出されている場合や、互いに向き合う方向に引き出されている場合には、これらのコイル端子部を接続先の被接続端子に対応する位置に配置する際に、１本ずつ個別に屈曲させる必要がある。それゆえ、このような場合には、トランスの組み立てが困難となると共に、自動化も困難となる。
これに対して、上記トランスによれば、上記のごとく二対のコイル端子部を一度に屈曲させることができる。そのため、上記トランスは、組み立てが容易である。

上記トランスの製造方法においては、上記第１ボビンと上記第２ボビンとを巻回軸方向に積層して互いに組み付ける際、上記コイル端子部の引き出し方向を、巻回軸方向の同一方向にした状態とする。そのため、第１ボビンと第２ボビンとを互いに組み付けた後、二対のコイル端子部を屈曲して先端側部を形成するにあたり、二対のコイル端子部の屈曲加工を容易に一度に行うことができる。それゆえ、トランスの組み立てを容易に行うことができ、組立工程の自動化も容易となる。

上記電源装置は、上記トランスを搭載してなる。それゆえ、生産効率に優れた電源装置とすることができる。また、上記のごとく容易に所望の形状のコイル端子部を形成することができるため、トランス本体に対するコイル端子部の位置を所望の位置に容易に配置することができる。それゆえ、例えば、上記コイル端子部が上記被接続端子に対して溶接又はろう接によって接続された構成においても、容易かつ確実な接続が可能となる。

以上のごとく、本発明によれば、組立が容易なトランスの製造方法を提供することができる。

実施例１における、トランスの斜視図。 実施例１における、コイルアッシーの斜視図。 実施例１における、コイルアッシーの他の斜視図。 図２のＡ−Ａ線矢視断面図。 実施例１における、コイルアッシーの展開斜視図。 実施例１における、コイルアッシーの平面図。 実施例１における、コイル端子部の並び方向から見たコイルアッシーの正面図。 実施例１における、コイル端子部の突出方向から見たコイルアッシーの側面図。 実施例１における、コイルアッシーの底面図。 実施例１における、（ａ）コイル端子部を屈曲加工した後の第１コイルサブアッシーにおける一次コイルの側面図、（ｂ）コイル端子部を屈曲加工した後の第２コイルサブアッシーにおける一次コイルの側面図。 実施例１における、（ａ）端子保持部の突出方向から見た平面図、（ｂ）端子保持部の正面図。 実施例１における、第１コイルサブアッシーの斜視図。 実施例１における、第２コイルサブアッシーの斜視図。 実施例１における、（ａ）コイル端子部を屈曲加工する前の第１コイルサブアッシーにおける一次コイルの側面図、（ｂ）コイル端子部を屈曲加工する前の第２コイルサブアッシーにおける一次コイルの側面図。 実施例１における、トランスを組み込んだ電源装置の部分平面図。 実施例１における、電源装置に組み込まれたトランス（コイルアッシー）の正面図。

上記トランスにおいて、上記巻回部からの上記二対のコイル端子部における上記軸方向部の引き出し方向は、上記第１ボビンに対して上記第２ボビンが積層された方向とすることができる。
また、上記コイル端子部の上記軸方向部は、巻回軸方向に対して必ずしも平行でなくてもよく、巻回軸方向に対して斜めに形成されていてもよい。また、二対の上記コイル端子部における上記軸方向部は、必ずしも互いに平行である必要はなく、互いに斜めになっていてもよい。

また、上記二対のコイル端子部は、上記先端側部を互いに平行に形成してなることが好ましい（請求項２）。この場合には、上記先端側部を形成する際、上記二対のコイル端子部を一度に屈曲して形成しやすい。それゆえ、よりトランスの組み立てを容易にすることができると共に、組立工程の自動化を容易にすることができる。また、上記二対のコイル端子部を接続先の端子に接続しやすい。

また、上記一次コイルへの通電によって発生する磁束を通す磁路を構成するコアを有し、上記第２ボビンは、上記第１ボビンに巻回された上記一次コイルの上記コイル端子部における上記軸方向部を貫通させるための端子貫通孔を有することが好ましい（請求項３）。この場合には、上記端子貫通孔を貫通させる上記コイル端子部を、上記コアから確実に絶縁することができる。

また、上記第２ボビンは、上記二対のコイル端子部を上記先端側部において保持する端子保持部を備え、該端子保持部は、上記先端側部の延設方向及び上記巻回部の巻回軸方向の双方に直交する横方向への上記先端側部の位置ずれを規制するよう構成してあることが好ましい（請求項４）。この場合には、上記コイル端子部の上記先端側部を、上記横方向に正確に位置決めすることができる。それゆえ、電源装置等へのトランスの組み付けを精度よく容易に行うことができる。また、上記端子保持部によってコイル端子部を保持しているため、一次コイルのスプリングバックに起因して生じるコイル端子部の横方向へのずれを防ぐことができる。

また、上記端子保持部は、巻回軸方向への上記コイル端子部の位置ずれをも規制するよう構成されていることが好ましい（請求項５）。この場合には、上記コイル端子部が上記端子保持部から外れることを防ぐことができる。それゆえ、例えば、トランスを搬送する際に、コイル端子部に巻回軸方向の振動が作用しても、コイル端子部が端子保持部から外れることを防ぐことができる。また、一次コイルのスプリングバックによってコイル端子部が端子保持部から外れることを防ぐことができる。

また、上記端子保持部は、巻回軸方向に立設した一対の立設片によって１本の上記コイル端子部を保持するよう構成されており、上記一対の立設片は、互いの距離が上記一次コイルの上記巻回部に近い側の端部に向かって徐々に拡開する拡開ガイド部を備えていることが好ましい（請求項６）。この場合には、上記コイル端子部を上記端子保持部に係合しやすくなる。すなわち、コイル端子部を巻回部側から順に端子保持部に保持させる際、上記拡開ガイド部に沿ってコイル端子部を押し込むことにより、容易にコイル端子部を端子保持部に保持させることができる。また、係合の際、一次コイルの絶縁被膜へのダメージを低減することができ、絶縁性に対する信頼性を向上させることができる。

また、上記第２ボビンには、上記二次コイルがインサート成形されていることが好ましい（請求項７）。この場合には、上記二次コイルも上記第２ボビンと一体化させることができるため、トランスの組立工数を低減することができる。また、上記二次コイルをインサート成形することにより、上記第２ボビンの剛性を向上させることができる。これにより、端子保持部の位置が安定するため、コイル端子部の先端側部を正確に位置決めすることができる。

また、上記第１ボビンに巻回された上記一次コイルにおける上記一対のコイル端子部のうち上記巻回部の内周側から突出した内側コイル端子部は、上記第２ボビンに巻回された上記一次コイルにおける上記一対のコイル端子部と、上記先端側部を巻回軸方向における同等の位置に配しており、上記第１ボビンに巻回された上記一次コイルにおける上記一対のコイル端子部のうち上記巻回部の外周側から突出した外側コイル端子部は、他の上記コイル端子部よりも、上記先端側部を上記第１ボビン側に配してもよい（請求項８）。この場合には、上記外側コイル端子部を巻回軸方向に大きく移動させずに先端側部を突出させることができる。そして、かかる構成においても、容易にトランスの組み立てを行うことができる。

また、上記一次コイルへの通電によって発生する磁束を通す磁路を構成するコアが、上記第１ボビンと上記第２ボビンを巻回軸方向の両側から挟持するように配置されており、上記巻回軸方向から見たとき、上記端子保持部は、上記コアの輪郭の近傍となる位置に配置されていることが好ましい（請求項９）。この場合には、上記端子保持部によって、これに保持されたコイル端子部と、上記コアとの間の絶縁距離を確保することができる。それゆえ、上記一次コイルに流れる電流が高圧である場合にも、コイル端子部とコアとの間の絶縁抵抗を充分に確保することができる。

次に、上記電源装置において、特に上記トランスの上記第２ボビンが上記端子保持部を備えていることが好ましい。この場合には、位置決めが正確になされた状態で、上記コイル端子部が上記第２ボビンに保持されるため、コイル端子部を被接続端子に、より容易かつ確実に接続することができる。

また、上記コイル端子部は、上記電源装置に配設された端子台に設けられた被接続端子に対して溶接又はろう接されていることが好ましい。この場合には、上記コイル端子部を上記被接続端子に対して効率的に接続することができ、生産効率を向上させることができる。特に、上記電源装置においては、上述のごとく、トランスのコイル端子部を所望の位置に容易に配置することができるため、溶接又はろう接による接続方法を採用した場合に、その接続作業を阻害する要因を排除しやすい。
なお、上記ろう接としては、例えば、ろう付けによる接続、はんだ付けによる接続がある。

また、上記二次コイルは、上記一次コイルの上記巻回部と積層される環状部と、該環状部から外周側へ引き出された引出部とを有し、該引出部と上記電源装置のケースとの間には、放熱部材が介在していることが好ましい。この場合には、上記二次コイルの熱を効率的にケースへ逃がし、放熱することができる。また、上記トランスの熱を、二次コイルを介して放熱することができる。

（実施例１）
実施例にかかるトランス及びその製造方法並びに電源装置につき、図１〜図１６を用いて説明する。
本例のトランス１は、図１〜図９に示すごとく、一次コイル１０及び二次コイル２０と、一次コイル１０への通電によって発生する磁界の磁路を構成するコア３とを有する。

二次コイル２０における巻回軸方向（図４のＺ方向）の双方に一次コイル１０がそれぞれ積層配置されている。
一対の一次コイル１０は、図４、図５に示すごとく、互いに別部品からなる第１ボビン４１と第２ボビン４２とにそれぞれ巻回されていると共に、それぞれ一対のコイル端子部１１を備えている。
二対のコイル端子部１１は、図４、図１０に示すごとく、一次コイル１０の巻回部１２から巻回軸方向の同一方向に引き出された軸方向部１１１と、該軸方向部１１１から屈曲した先端側部１１２とを有する。

巻回部１２からの二対のコイル端子部１１における軸方向部１１１の引き出し方向は、第１ボビン４１に対して第２ボビン４２が積層された方向とすることができる。本例においては、便宜的にこの方向を適宜「下方」というものとする。また、この下方と反対側を適宜「上方」というものとする。

一次コイル１０は、外周面に絶縁被膜（図示略）を形成した導体線を巻回して巻回部１２を構成すると共に、導体線の両端を巻回部１２の外方へ突出させて一対のコイル端子部１１を構成している。一方、二次コイル２０は、図５に示すごとく、一次コイル１０の巻回部１２と積層される環状部２３と、該環状部２３から外周側へ引き出された引出部２２とを有する。具体的には、二次コイル２０は、導体板を略円環の一部が切り欠かれた略Ｃ字状に形成してなる環状部２３を備える。そして、切欠部において対向する一対の端部からは一対の端子２２１、２２２が、引出部２２として外方へ引き出され、切欠部の反対側からは他の一つの端子２２３が引出部２２として外方へ引き出されている。

図４、図５に示すごとく、第１ボビン４１と第２ボビン４２とは、それぞれ個別に成形された樹脂成形体からなる。
そして、第２ボビン４２は、二次コイル２０をインサート成形してなると共に、一次コイル１０を巻回するための外周溝部４２１と巻回軸方向に貫通する貫通空間４３０とを有する。第２ボビン４２は、外周溝部４２１の上方において二次コイル２０をインサート成形しており、二次コイル２０の上側の主面は、第２ボビン４２から露出している。また、外周溝部４２１には、一次コイル１０の巻回部１２が配置されている。

また、第１ボビン４１は、一次コイル１０を巻回するための外周溝部４１１と巻回軸方向に貫通する貫通空間４３０とを有する。第１ボビン４１の貫通空間４３０は、第２ボビン４２の貫通空間４３０と同形状であり、両者は巻回軸方向に連続している。貫通空間４３０は、第１ボビン４１及び第２ボビン４２の内壁を繋ぐように形成された架設部４３によって２つに分割されている。この２つに分割された貫通空間４３０に、それぞれコア３の一部が挿入されている。

第１ボビン４１に一次コイル１０が巻回された状態の第１コイルサブアッシー１０１と、第２ボビン４２に一次コイル１０が巻回されると共に二次コイル２０がインサート成形された状態の第２コイルサブアッシー１０２とは、互いに巻回軸方向に積層された状態で接合されている。これによって、図２〜図９に示すコイルアッシー１００が形成されている。

そして、第１コイルサブアッシー１０１における一次コイル１０の一対のコイル端子部１１と、第２コイルサブアッシー１０２における一次コイル１０の一対のコイル端子部１１とは、同じ方向に先端側部１１１を突出している。二対のコイル端子部１１は、先端側部１１２を互いに平行に形成してなる。

第２ボビン４２は、図５、図９に示すごとく、第１ボビン４１に巻回された一次コイル１０のコイル端子部１１における軸方向部１１１を貫通させるための端子貫通孔４２２を有する。端子貫通孔４２２には、第１コイルサブアッシー１０１における一次コイル１０の一対のコイル端子部１１のうち、巻回部１２の内周側から引き出された内側コイル端子部１１ａが貫通している。
図２〜図９に示すごとく、第２ボビン４２は、二対のコイル端子部１１を先端側部１１１において保持する端子保持部４４を備えている。端子保持部４４は、先端側部１１１の延設方向及び巻回軸方向の双方に直交する横方向への先端側部１１１の位置ずれを規制するよう構成してある。

端子保持部４４は、第２ボビン４２の外周部に形成され、第２ボビン４２の本体と共に一体成形されている。そして、図１、図３、図８、図９に示すごとく、端子保持部４４は、各コイル端子部１１を、横方向から挟持するよう構成されている。より具体的には、端子保持部４４は、図１１に示すごとく、巻回軸方向に立設した一対の立設片４４１によって１本のコイル端子部１１を横方向（Ｙ方向）の両側から保持するよう構成されている。

さらに、端子保持部４４は、巻回軸方向へのコイル端子部１１の位置ずれをも規制するよう構成されている。すなわち、端子保持部４４は、コイル端子部１１を嵌入させる嵌合溝部４４２を備え、該嵌合溝部４４２は、図１１（ｂ）に示すごとく、コイル端子部１１の長手方向から見た形状において、くびれ部４４３を備えている。このくびれ部４４３によって、端子保持部４４に保持されたコイル端子部１１が巻回軸方向（Ｚ方向）へ位置ずれすることを防いでいる。

また、図１１（ａ）に示すごとく、一対の立設片４４１は、互いの距離が一次コイル１０の巻回部１２に近い側の端部に向かって徐々に拡開する拡開ガイド部４４４を備えている。すなわち、端子保持部４４を構成する一対の立設片４４１は、コイル端子部１１の長手方向（Ｘ方向）における一端側に、上記拡開ガイド部４４４を備える。拡開ガイド部４４４は、巻回部１２側へ向かってくびれ部４４３を徐々に広げることによって形成されている。
また、巻回軸方向から見たとき、端子保持部４４は、コア３の輪郭の近傍となる位置に配置されている（図１、図１５参照）。

また、図２、図３に示すごとく、第１ボビン４１に巻回された一次コイル１０における一対のコイル端子部１１のうち巻回部１２の内周側から突出した内側コイル端子部１１ａは、第２ボビン４２に巻回された一次コイル１０における一対のコイル端子部１１と、先端側部１１２を巻回軸方向における同等の位置に配している。一方、第１ボビン４１に巻回された一次コイル１０における一対のコイル端子部１１のうち巻回部１２の外周側から突出した外側コイル端子部１１ｂは、他のコイル端子部１１よりも、先端側部１１２を第１ボビン４１側、すなわち上側に配している。

これに伴い、端子保持部４４は、巻回軸方向の二箇所に分散して形成されている。すなわち、図４に示すごとく、第２ボビン４２の外周溝部４２１の下方位置に、第１コイルサブアッシー１０１の外側コイル端子部１１ｂ以外の３本のコイル端子部１１をそれぞれ保持する下方端子保持部４４ａが形成されている。そして、第２ボビン４２の外周溝部４２１の上方位置であって、二次コイル２０をインサート成形した部分の側方に、第１コイルサブアッシー１０１の外側コイル端子部１１ｂを保持する上方端子保持部４４ｂが形成されている。

また、図４〜図７、図９に示すごとく、第２コイルサブアッシー１０２は、一対のコイル端子部１１が配された側と反対側において、第２ボビン４２から径方向外側へ突出した側方突出板部４２３を備えている。側方突出板部４２３は、第２ボビン４２と一体的に成形されている。そして、側方突出板部４２３の先端角部に、一対の先端ガイド部４２４が設けてある。先端ガイド部４２４は、凹状の曲面を備え、後述する電源装置５のケース５１に対してトランス１を大まかに位置決めするためのものである（図１５参照）。

また、図１、図５〜図７に示すごとく、第１ボビン４１には、その上部に一対の被係合部４１２が設けてある。一対の被係合部４１２は、第１ボビン４１の架設部４３における長手方向の両側付近に、外側からロボットの把持部を係合することができるよう構成されている。
また、第２ボビン４２は、第１ボビン４１に設けた上記一対の被係合部４１２のそれぞれの外側付近に、上方に開口した位置決め凹部４２５が形成されている。一対の位置決め凹部４２５は、それぞれ巻回軸方向からの平面視において円形に形成されている。一対の位置決め凹部４２５に、ロボットに設けた２つの位置決め凸部を挿入させることにより、ロボットとトランス１との位置決めを正確に行うことができるよう構成されている。

また、図４、図７〜図９に示すごとく、第２ボビン４２には、その下面から下方へ突出した一対の下方位置決めピン４２６が形成されている。一対の下方位置決めピン４２６は、略円柱形状を有し、巻回軸方向から見た形成位置が、上記位置決め凹部４２５の形成位置と略一致する。これらの下方位置決めピン４２６を、後述する電源装置５のケース５１に設けた位置決め穴５１２に挿入することにより、ケース５１におけるトランス１の位置決めが正確になされるよう構成されている（図１６参照）。

図２〜図５に示すごとく、第１ボビン４１は、第２ボビン４２と係合させるための３本のスナップフィット４５を備える。スナップフィット４５は、第１ボビン４１の内周端から、下方に向かって突出している。これらのスナップフィット４５を、貫通空間４３０側から第２ボビン４２の下面に係合させることによって、第１ボビン４１と第２ボビン４２とを互いに組み付けて、第１コイルサブアッシー１０１と第２コイルサブアッシー１０２とからなるコイルアッシー１００が組み立てられている。

また、図５に示すごとく、第２ボビン４２は、架設部４３から上方に突出した位置決め突起４３１を有し、第１ボビン４１は、位置決め突起４３１に対応する位置において架設部４３を巻回軸方向に貫通する位置決め孔４３２を備える。第１コイルサブアッシー１０１と第２コイルサブアッシー１０２とを互いに組み付けてなるコイルアッシー１００においては、図２、図４、図６に示すごとく、位置決め孔４３２に位置決め突起４３１が挿嵌された状態となっている。これにより、第１コイルサブアッシー１０１と第２コイルサブアッシー１０２との互いの位置決めがなされている。また、第１コイルサブアッシー１０１と第２コイルサブアッシー１０２とを互いに組み付けてコイルアッシー１００を得る際に、位置決め突起４３１と位置決め孔４３２とがガイドとなることによって、組み立て作業性が向上する。

次に、本例のトランスを製造する方法につき説明する。
まず、図１２に示すごとく、第１ボビン４１に一次コイル１０を巻回すると共に一対のコイル端子部１１を巻回軸方向（下方）に引き出す。また、図１３に示すごとく、第２ボビン４２に一次コイル１０を巻回すると共に一対のコイル端子部１１を巻回軸方向（下方）に引き出す。この状態において、２つの一次コイル１０のみを径方向から見た図を、図１４（ａ）、（ｂ）に示す。

次いで、コイル端子部１１の引き出し方向を同一方向にすると共に一対の一次コイル１０の間に二次コイル２０を介在させた状態で、第１ボビン４１と第２ボビン４２とを巻回軸方向に積層して互いに組み付ける。その後、二対のコイル端子部１１を巻回軸方向に対して交差する方向へ屈曲して、図３、図４、図１０（ａ）、（ｂ）に示すごとく、コイル端子部１１における軸方向部１１１の先端側に先端側部１１２を形成する。
以上により、図２〜図９に示すコイルアッシー１００を得る。

より具体的には、第１ボビン４１の外周溝部４１１に、一次コイル１０を巻回し、その一対のコイル端子部１１をそれぞれ巻回軸方向に引き出しておく。すなわち、内側コイル端子部１１ａと外側コイル端子部１１ｂとを、それぞれ巻回部１２の内周側及び外周側から、巻回軸方向の同じ方向（下方）へ引き出しておく。これにより、図１２に示す第１コイルサブアッシー１０１を得る。

一方、第２ボビン４２には、予め二次コイル２０をインサート成形しておく。そして、この第２ボビン４２の外周溝部４２１に一次コイル１０を巻回し、その一対のコイル端子部１１をそれぞれ巻回軸方向に引き出しておく。すなわち、内側コイル端子部１１ａと外側コイル端子部１１ｂとを、それぞれ巻回部１２の内周側及び外周側から、巻回軸方向の同じ方向（下方）へ引き出しておく。これにより、図１３に示す第２コイルサブアッシー１０２を得る。

次いで、第１コイルサブアッシー１０１と第２コイルサブアッシー１０２とを互いに巻回軸方向に重ね合わせる。つまり、第２コイルサブアッシー１０２の上方から、第１コイルサブアッシー１０１を重ね合わせる。ここで、図５に示すごとく、第１コイルサブアッシー１０１の一次コイル１０と第２コイルサブアッシー１０２における二次コイル２０との間に、例えばシリコンシートからなる放熱部材４６を介在させる。

また、このとき、第１コイルサブアッシー１０１における内側コイル端子部１１ａを第２ボビン４２に設けた端子貫通孔４２２に挿通する。また、第２ボビン４２の架設部４３に設けた位置決め突起４３１を、第１ボビン４１の架設部４３に設けた位置決め孔４３２に挿嵌する。さらに、第１ボビン４１に設けた複数のスナップフィット４５を、貫通空間４３０側から第２ボビン４２の下面に係合させる。
これにより、第１コイルサブアッシー１０１と第２コイルサブアッシー１０２とが互いに組み付けられる。

この状態において、二対のコイル端子部１１は、第２ボビン４２の下方へ向かって平行に伸びている（図１４）。
次いで、これらのコイル端子部１１を、第１ボビン４１及び第２ボビン４２の径方向外周側へ向かって屈曲する。ここで、図４に示すごとく、第１コイルサブアッシー１０１の外側コイル端子部１１ｂは、第２ボビン４２の外周溝部４２１の上方位置において屈曲する。一方、それ以外のコイル端子部１１は、第２ボビン４２の外周溝部４２１の下方位置において屈曲する。

そして、各コイル端子部１１を、第２ボビン４２に設けた端子保持部４４に、各コイル端子部１１の径方向から嵌入する。すなわち、各コイル端子部１１をそれぞれ所定の位置において屈曲する際、コイル端子部１１は、最初に、図１１に示す端子保持部４４における拡開ガイド部４４４に当接する。この状態からコイル端子部１１をさらに屈曲させつつ端子保持部４４の嵌合溝部４４２へ向かって押し込む。これにより、図４、図１０に示すごとく、コイル端子部１１に軸方向部１１１と先端側部１１２とが形成されつつ、図３、図８、図９に示すごとく、コイル端子部１１が先端側部１１２の一部において端子保持部４４に係合されることとなる。

そして、これら複数のコイル端子部１１は、ロボット等に設けられた押さえ治具によって端子保持部４４に一度に押し込むことができる。ここで、第１コイルサブアッシー１０１における外側コイル端子部１１ｂの先端側部１１２が、他のコイル端子部１１の先端側部１１２に対して、巻回軸方向にずれた位置に配されているが、上記押さえ治具に段差を設けておけば、二対のコイル端子部１１を一度に曲げ加工すると共に、それぞれの端子保持部４４に係合させることができる。

このようにして、コイルアッシー１００を作製することができる。そして、コイルアッシー１００に対して、コア３を組み付けると共に、図示しないバネホルダ―によってコイルアッシー１００とコア３とを一体化する。これにより、図１に示すトランス１が得られる。

上記トランス１は、図１５に示すごとく、電源装置５に搭載される。すなわち、電源装置５のケース５１内における所定の位置に収容される。電源装置５において、トランス１は、巻回軸方向がケース５１の底面部の法線方向に平行となる状態で配置されている。
そして、トランス１におけるコイル端子部１１は、電源装置５に配設された端子台５２に設けられた被接続端子５３に対して、溶接又はろう接（ろう付け、はんだ付け等）によって接続されている。端子台５２は、その上面に４つの被接続端子５３を設けてなる。そして、トランス１の第１コイルサブアッシー１０１における外側コイル端子部１１ｂと接続される被接続端子５３ｂは、他の被接続端子５３よりも上方に配置されている。つまり、端子台５２の上面には、上記被接続端子５３ｂを形成した面が、他の被接続端子５３を形成した面よりも高くなるような段差が設けてある。

また、端子台５２の上面には、被接続端子５３よりもトランス１に近い側に、コイル端子部１１をガイドする端子ガイド５２１が立設している。端子ガイド５２１は、各コイル端子部１１を両側から挟むようにガイドしている。端子ガイド５２１は、上端へ向かって徐々に拡開する拡開部を備えている。

また、電源装置５において、トランス１の二次コイル２０の端子２２３は、ノイズを除去するための出力フィルタ（図示略）を介して、電源装置５の出力端子に接続されている。また、二次コイル２０の端子２２１、２２２は、整流素子（図示略）を介して接地されている。

図１６に示すごとく、二次コイル２０の引出部２２（端子２２１、２２２）とケース５１との間には、放熱部材５４が介在している。放熱部材５４としては、例えばシリコンシートや放熱ゲルを用いることができる。また、放熱部材５４は、ケース５１の底部から隆起した放熱用ボス５１３と接触している。なお、図１６においては、トランス１のコア３を省略してある。
また、トランス１は、図示しないバネホルダによってケース５１に固定されている。

また、トランス１は、図１５に示すごとく、第２ボビン４２の側方突出板部４２３の先端角部に設けた一対の先端ガイド部４２４を、ケース５１の側壁部の内側面に設けたガイド凸部５１１に対向配置してなる。ガイド凸部５１１は、ケース５１の側壁部の内側面に、側壁部の高さ方向に沿って形成され、所定の間隔をもって一対形成されている。また、各ガイド凸部５１１は、略半円柱状を呈し、ケース５１の側壁部の内側面から内側へ略半円状に突出している。

トランス１を電源装置５に組み付ける際には、まず、一対の先端ガイド部４２４をケース５１の一対のガイド凸部５１１に当接させる。これにより、ケース５１に対するトランス１のおおよその位置決めを行う。そのうえで、一対の先端ガイド部４２４を一対のガイド凸部５１１に沿ってスライドさせながら、トランス１をケース５１の底部へ向かって下ろしていく。このとき、図１６に示すごとく、トランス１における第２ボビン４２に設けた２つの下方位置決めピン４２６を、ケース５１の底部に設けた２つの位置決め穴５１２にそれぞれ挿入する。

また、この間、二対のコイル端子部１１をそれぞれ端子台５２の端子ガイド５２１に沿わせながら、端子台５２に乗せる。そして、各コイル端子部１１の先端側部１１２を各被接続端子５３の上に載置する。
次いで、二次コイル２０の端子２２１、２２２、２２３を所定の位置において固定し、図示しないバネホルダによってトランス１をケース５１に固定する。そして、各コイル端子部１１を、先端側部１１２において各被接続端子５３に溶接する。

また、ロボットを用いてトランス１をケース５１に組み付ける場合には、まず、トランス１における第１ボビン４１に設けた一対の被係合部４１２に、ロボットの一対の把持部（図示略）を係合させる。このとき、ロボットに設けた２つの位置決め凸部を、上記第２ボビン４１に設けた２つの位置決め凹部４２５にそれぞれ挿入しておく。これにより、ロボットとトランス１との互いの位置決めが正確になされた状態で、トランス１がロボットに把持される。
そして、ロボットが所定の動作を行うことにより、トランス１がケース５１における所定の位置に配置されることとなる。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記トランス１において、二対のコイル端子部１１は、一次コイル１０の巻回部１２から巻回軸方向の同一方向（下方）に引き出された軸方向部１１１を有する。それゆえ、一次コイル１０をそれぞれ巻回した第１ボビン４１と第２ボビン４２とを互いに組み付けるとき、二対のコイル端子部１１をいずれも同一方向に揃えて配置した後、これらを一度に屈曲して先端側部１１２を形成することが可能となる。それゆえ、二対のコイル端子部１１を効率的に所望の形状に形成することができ、場合によってはこの二対のコイル端子部１１の屈曲加工工程を自動化することもできる。

仮に、二つの一次コイル１０のコイル端子部１１が巻回部１２から直接外周側へ引き出されている場合や、互いに向き合う方向に引き出されている場合には、これらのコイル端子部１１を接続先の被接続端子５３に対応する位置に配置する際に、１本ずつ個別に屈曲させる必要がある。それゆえ、このような場合には、トランス１の組み立てが困難となると共に、自動化も困難となる。
これに対して、本例のトランス１によれば、上記のごとく二対のコイル端子部１１を一度に屈曲させることができる。そのため、トランス１の組み立てが容易である。

また、上記トランスの製造方法においては、第１ボビン４１と第２ボビン４２とを巻回軸方向に積層して互いに組み付ける際、コイル端子部１１の引き出し方向を、巻回軸方向の同一方向（下方）にした状態とする。そのため、第１ボビン４１と第２ボビン４２とを互いに組み付けた後、二対のコイル端子部１１を屈曲して先端側部１１２を形成するにあたり、二対のコイル端子部１１の屈曲加工を容易に一度に行うことができる。それゆえ、トランス１の組み立てを容易に行うことができ、組立工程の自動化も容易となる。

また、上記電源装置５は、上記トランス１を搭載してなる。それゆえ、生産効率に優れた電源装置５とすることができる。また、上記のごとく容易に所望の形状のコイル端子部１１を形成することができるため、トランス本体に対するコイル端子部１１の位置を所望の位置に容易に配置することができる。それゆえ、コイル端子部１１が被接続端子５３に対して溶接によって接続された構成においても、容易かつ確実な接続が可能となる。

また、二対のコイル端子部１１は、先端側部１１２を互いに平行に形成してなる。そのため、先端側部１１２を形成する際、二対のコイル端子部１１を一度に屈曲して形成しやすい。それゆえ、よりトランス１の組み立てを容易にすることができると共に、組立工程の自動化を容易にすることができる。また、二対のコイル端子部１１を被接続端子５３に接続しやすい。
また、第２ボビン４２は端子貫通孔４２２を有するため、端子貫通孔４２２を貫通させるコイル端子部１１を、コア３から確実に絶縁することができる。

また、第２ボビン４２は端子保持部４４を備え、該端子保持部４４は、横方向への先端側部１１２の位置ずれを規制するよう構成してある。これにより、コイル端子部１１の先端側部１１２を、横方向に正確に位置決めすることができる。それゆえ、電源装置５へのトランス１の組み付けを精度よく容易に行うことができる。また、端子保持部４４によってコイル端子部１１を保持しているため、一次コイル１０のスプリングバックに起因して生じるコイル端子部１１の横方向へのずれを防ぐことができる。

また、端子保持部４４は、巻回軸方向へのコイル端子部１１の位置ずれをも規制するよう構成されている。すなわち、端子保持部４４にくびれ部４４３を設けてある。これにより、コイル端子部１１が端子保持部４４から外れることを防ぐことができる。それゆえ、例えば、トランス１を搬送する際に、コイル端子部１１に巻回軸方向の振動が作用しても、コイル端子部１１が端子保持部４４から外れることを防ぐことができる。また、一次コイル１０のスプリングバックによってコイル端子部１１が端子保持部４４から外れることを防ぐことができる。

また、端子保持部４４を構成する一対の立設片４４１は、拡開ガイド部４４４を備えている。これにより、コイル端子部１１を端子保持部４４に係合しやすくなる。すなわち、コイル端子部１１を巻回部１２側から順に端子保持部４４に保持させる際、拡開ガイド部４４４に沿ってコイル端子部１１を押し込むことにより、容易にコイル端子部１１を端子保持部４４に保持させることができる。また、係合の際、一次コイル１０の絶縁被膜へのダメージを低減することができ、絶縁性に対する信頼性を向上させることができる。

また、巻回軸方向から見たとき、端子保持部４４は、コア３の輪郭の近傍となる位置に配置されている。それゆえ、端子保持部４４によって、これに保持されたコイル端子部１１と、コア３との間の絶縁距離を確保することができる。それゆえ、一次コイル１０に流れる電流が高圧である場合にも、コイル端子部１１とコア３との間の絶縁抵抗を充分に確保することができる。

また、第２ボビン４２には二次コイル２０をインサート成形してあり、二次コイル２０が第２ボビン４２と一体化しているため、トランス１の組立工数を低減することができる。また、二次コイル２０をインサート成形することにより、第２ボビン４２の剛性を向上させることができる。その結果、第２ボビン４２に設けた端子保持部４４の剛性を高めることができる。これにより、端子保持部４４の位置が安定するため、コイル端子部１１の先端側部１１２を正確に位置決めすることができる。

また、第１ボビン４１に巻回された一次コイル１０における外側コイル端子部１１ｂは、他のコイル端子部１１よりも、先端側部１１２を第１ボビン４１側に配してある。これにより、外側コイル端子部１１ｂを巻回軸方向に大きく移動させずに先端側部１１２を突出させることができる。

また、上述のごとく、第２ボビン４２に端子保持部４４を備えたトランス１を電源装置５に組み付け、コイル端子部１１を被接続端子５３に溶接した構成によって、以下のような利点がある。すなわち、コイル端子部１１を溶接によって被接続端子５３に接続することによって、端子接続にネジ等の部品を特に用いる必要がなくなる。それゆえ、部品点数を少なくすることができる。その一方で、溶接を容易に行うための条件として、複数の被接続端子５３に対する複数のコイル端子部１１の位置決めが正確になされる必要がある。この点において、上記のごとく、トランス１は端子保持部４４を備えているため、コイル端子部１１をトランス本体に対して容易かつ正確に位置決めすることができる。それゆえ、トランス１を電源装置５のケース５１に対して正確に位置決め配置すれば、必然的に二対のコイル端子部１１を被接続端子５３に対して正確に位置決めすることができる。

また、二次コイル２０の引出部２２（端子２２１、２２２）と電源装置５のケース５１との間には、放熱部材５４が介在している。これにより、二次コイル２０の熱を効率的にケース５１へ逃がし、放熱することができる。また、トランス１の熱を、二次コイル２０を介して放熱することができる。
また、第１コイルサブアッシー１０１の一次コイル１０と第２コイルサブアッシー１０２における二次コイル２０との間にも、放熱部材４６が介在している。これにより、一次コイル１０の熱を二次コイル２０へ伝達し、さらにその熱を放熱部材５４を介してケース５１へ放熱することができる。

以上のごとく、本例によれば、組立が容易なトランス及びその製造方法並びに電源装置を提供することができる。

１ トランス
１０ 一次コイル
１１ コイル端子部
１１１ 軸方向部
１１２ 先端側部
１２ 巻回部
２０ 二次コイル
３ コア
４１ 第１ボビン
４２ 第２ボビン
５ 電源装置

Claims (9)

1. 一次コイルと二次コイルとを有するトランスを製造する方法であって、
   上記トランスにおいては、
   上記二次コイルにおける巻回軸方向の双方に上記一次コイルがそれぞれ積層配置されており、
   上記一対の一次コイルは、互いに別部品からなる第１ボビンと第２ボビンとにそれぞれ巻回されていると共に、それぞれ一対のコイル端子部を備え、
   二対の上記コイル端子部は、上記一次コイルの巻回部から巻回軸方向の同一方向に引き出された軸方向部と、該軸方向部から屈曲した先端側部とを有し、
   上記トランスを製造するにあたっては、
   上記第１ボビンに上記一次コイルを巻回すると共に上記一対のコイル端子部を巻回軸方向に引き出し、
   上記第２ボビンに上記一次コイルを巻回すると共に上記一対のコイル端子部を巻回軸方向に引き出し、
   次いで、上記第１ボビンに巻回された上記一次コイルにおける上記一対のコイル端子部の引き出し方向と、上記第２ボビンに巻回された上記一次コイルにおける上記一対のコイル端子部の引き出し方向とを同一方向にすると共に、上記一対の一次コイルの間に上記二次コイルを介在させた状態で、上記第１ボビンと上記第２ボビンとを巻回軸方向に積層して互いに組み付け、
   その後、上記二対のコイル端子部を上記巻回軸方向に対して交差する方向へ屈曲して、上記コイル端子部における上記軸方向部の先端側に上記先端側部を形成することを特徴とするトランスの製造方法。
2. 上記トランスにおいて、上記二対のコイル端子部は、上記先端側部を互いに平行に形成してなることを特徴とする請求項１に記載のトランスの製造方法。
3. 上記トランスにおいて、上記一次コイルへの通電によって発生する磁束を通す磁路を構成するコアを有し、上記第２ボビンは、上記第１ボビンに巻回された上記一次コイルの上記コイル端子部における上記軸方向部を貫通させるための端子貫通孔を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のトランスの製造方法。
4. 上記トランスにおいて、上記第２ボビンは、上記二対のコイル端子部を上記先端側部において保持する端子保持部を備え、該端子保持部は、上記先端側部の延設方向及び上記巻回部の巻回軸方向の双方に直交する横方向への上記先端側部の位置ずれを規制するよう構成してあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のトランスの製造方法。
5. 上記トランスにおいて、上記端子保持部は、巻回軸方向への上記コイル端子部の位置ずれをも規制するよう構成されていることを特徴とする請求項４に記載のトランスの製造方法。
6. 上記トランスにおいて、上記端子保持部は、巻回軸方向に立設した一対の立設片によって１本の上記コイル端子部を保持するよう構成されており、上記一対の立設片は、互いの距離が上記一次コイルの上記巻回部に近い側の端部に向かって徐々に拡開する拡開ガイド部を備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載のトランスの製造方法。
7. 上記トランスにおいて、上記第２ボビンには、上記二次コイルがインサート成形されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のトランスの製造方法。
8. 上記トランスにおいて、上記第１ボビンに巻回された上記一次コイルにおける上記一対のコイル端子部のうち上記巻回部の内周側から突出した内側コイル端子部は、上記第２ボビンに巻回された上記一次コイルにおける上記一対のコイル端子部と、上記先端側部を巻回軸方向における同等の位置に配しており、上記第１ボビンに巻回された上記一次コイルにおける上記一対のコイル端子部のうち上記巻回部の外周側から突出した外側コイル端子部は、他の上記コイル端子部よりも、上記先端側部を上記第１ボビン側に配していることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載のトランスの製造方法。
9. 上記トランスにおいて、上記一次コイルへの通電によって発生する磁束を通す磁路を構成するコアが、上記第１ボビンと上記第２ボビンを巻回軸方向の両側から挟持するように配置されており、上記巻回軸方向から見たとき、上記端子保持部は、上記コアの輪郭の近傍となる位置に配置されていることを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載のトランスの製造方法。

Images