JP6136522B2 - トランス - Google Patents

Description

この発明は、コイルならびに複数の巻回部とコイルの巻線を渡らせるためのスリットが設けられた鍔とを含むトランス用ボビンを備えるトランスに関する。

特許文献１に示されるトランスのトランス用ボビン１ａにおいて、図８に示すように、そのトランス用ボビン１ａの鍔３にはスリット５が設けられている。そして、コイル６を構成する巻線は、隣接する一方の巻回部４から、鍔３のスリット５（渡り部６ａ）を通って、隣接する他方の巻回部４に巻回されている。

ところで、コイルは巻数が増えるごとに電圧が上昇する。したがって、たとえば、巻き始め側の部分（始点側巻線）と巻き終わり側の部分（終点側巻線）とが接触することは、コイルの耐圧をオーバーするおそれがあるため、このようなことは未然に防いでおく必要がある。通常の方法により巻回部にコイルを巻いていくと、始点側巻線は巻回部の下部側（底部側）に巻回されるため、終点側巻線とは接触せず、上述したような耐圧がオーバーする問題は発生しない。

特開２０００−２０８３１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるトランス用ボビン１ａの構成のように、巻回部４（渡り前巻回部）からスリット５を介して隣接する巻回部４（渡り後巻回部）にコイル６を渡らせる場合、この渡り線を確実に次の巻回部４（渡り後巻回部）の下部側に渡さなければ、その渡り線が、巻回部上部側近くのコイル６と接触するため、耐圧オーバーとなることから不良を起こすおそれがある問題があった。特にこのような問題は、コイル６に用いる巻腺が、線径の太い太線である場合やリッツ線である場合に起こり易かった。
つまり、コイル６が巻き乱れた場合や巻線状態のばらつき等によっては、特許文献１に記載されるトランス用ボビン１ａの構成では、十分に耐圧を確保できなくなるおそれがあった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、渡り前巻回部から渡り後巻回部にコイルを渡す際において、耐圧確保をより確実にしてコイルの巻線を渡すことを可能とするトランスを提供することである。

この発明にかかるトランスは、コイルとトランス用ボビンとを備えるトランスであって、トランス用ボビンが、少なくとも、第１の巻回部、第２の巻回部および第３の巻回部を有し、第１の巻回部と第２の巻回部との間に、第１のスリットが設けられた第１の鍔が形成され、第１の巻回部における第１のスリット付近の領域よりも、第２の巻回部における第１のスリット付近の領域の方が、径方向外向きに厚く形成され、第２の巻回部において、第１の巻回部側に近い領域から第３の巻回部側に近い領域に向かうにつれて、径方向に低くなるスロープが形成され、スロープの下端は、第２の巻回部の底部における中間部に接することを特徴とする、トランスである。
また、この発明にかかるトランスは、第２の巻回部と第３の巻回部との間に、第２のスリットが設けられた第２の鍔が形成されていても良い。
さらに、この発明にかかるトランスは、第２の巻回部における第２のスリット付近の領域と、第３の巻回部における第２のスリット付近の領域とが実質的に、径方向に同等の高さであることが好ましい。
また、この発明にかかるトランスは、スロープが、径方向に湾曲して低くなることが好ましい。
さらに、この発明にかかるトランスは、第２の巻回部において、第１のスリット付近の領域から、第２のスリット付近の領域に向かうにつれて、円周方向に低くなるスロープが形成されていることが好ましい。
また、この発明にかかるトランスは、第２の巻回部の幅が第１の巻回部の幅よりも小さいことが好ましい。
さらにまた、この発明にかかるトランスは、第２の巻回部の幅がコイルの径の大きさと実質的に同等であることが好ましい。
さらに、この発明にかかるトランスは、第１のスリットが第２のスリットに対して平面視略反対側に形成されていることが好ましい。

この発明にかかるトランスによれば、第１の巻回部における第１のスリット付近の領域よりも、第２の巻回部における第１のスリット付近の領域の方が、径方向外向きに厚く形成されることから、第１の巻回部におけるコイルの表面側からコイルの巻線を渡しても、径方向外向きに厚く形成された第２の巻回部の底部に巻線が渡されるので、第１の巻回部における巻き始め側部分と巻き終わり側の部分（第１の巻回部から第２の巻回部に渡されるコイルの部分）の接触を防止でき、容易に耐圧を確保することができる。
また、第２の巻回部において、第１の巻回部側に近い領域から第３の巻回部側に近い領域に向かうにつれて、径方向に低くなるスロープが形成され、スロープの下端は、第２の巻回部の底部における中間部に接するので、コイルに使用する巻線の材料としてリッツ線や太線を使用しても耐圧を確保しつつ安全にコイルの巻線を渡すことができる。
この発明にかかるトランスでは、第２の巻回部と第３の巻回部との間に第２の鍔が形成されて、第２の巻回部における第２のスリット付近の領域と、第３の巻回部における第２のスリット付近の領域とが実質的に、径方向に同等の高さで形成されると、第２の巻回部におけるコイルと第３の巻回部における巻き終わり側（第３の巻回部においてコイルが積み重なった側）との接触を防止することができ、第２の巻回部２２と第３の巻回部２４との間の耐圧を確保することができる。
また、この発明にかかるトランスでは、第２の巻回部において、スロープが径方向に湾曲して低くなるように形成され、あるいは、第１のスリット付近の領域から、第２のスリット付近の領域に向かうにつれて、円周方向に低くなるスロープが形成されると、第２の巻回部におけるコイルの円周方向の高さ変化を緩やかにすることができ、コイルの巻線へのストレスを低減することができる。
また、この発明にかかるトランスでは、第２の巻回部の幅を、第１の巻回部の幅よりも小さくし、加えて、第２の巻回部の幅を、コイルの径の大きさと実質的に同等に形成すると、第２の巻回部の幅を最小限にでき、最小の厚みで、第１の巻回部から第２の巻回部を介して第３の巻回部にコイルを渡すことができることから、トランスの小型化を可能にする。
また、この発明にかかるトランスでは、第１のスリットは、第２のスリットに対して平面視略反対側に形成されていると、第１のスリットから第２のスリットへコイルを無理なく渡らせるための距離を確保することができる。

この発明によれば、渡り前巻回部から渡り後巻回部にコイルを渡す際において、耐圧確保をより確実にしてコイルの巻線を渡すことを可能とするトランスが得られる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。

この発明にかかるトランスの第１の実施の形態の一例を示す斜視図であり、（ａ）は正面方向からの斜視図であり、（ｂ）は背面方向からの斜視図である。 この発明にかかるトランスの第１の実施の形態の一例を示す斜視図であり、（ａ）は正面方向からの斜視図であって、巻線が第１のスリットを介して第１の巻回部から第２の巻回部へ渡る状態を示し、（ｂ）は背面方向からの斜視図であって、巻線が第２のスリットを介して第２の巻回部から第３の巻回部へ渡る状態を示す。 図１Ａに示すトランスにおけるトランス用ボビンの一部を断面した平面断面図である。 図１Ａに示すトランスの一部拡大断面図である。 この発明にかかるトランスの第２の実施の形態の一例を示す斜視図であり、（ａ）は正面方向からの斜視図であり、（ｂ）は背面方向からの斜視図である。 この発明にかかるトランスの第２の実施の形態の一例を示す斜視図であり、（ａ）は正面方向からの斜視図であって、巻線が第１のスリットを介して第１の巻回部から第２の巻回部へ渡る状態を示し、（ｂ）は背面方向からの斜視図であって、巻線が第２のスリットを介して第２の巻回部から第３の巻回部へ渡る状態を示す。 図４Ａに示すトランスの第１のスリットの付近の領域における一部拡大断面図である。 図４Ａに示すトランスにおけるトランス用ボビンの一部を断面した平面断面図である。 図４Ａに示すトランスの第２のスリットの付近の領域における一部拡大断面図である。 従来のトランスにおけるトランス用ボビンの要部を示す斜視図である。

図１Ａは、この発明にかかるトランスの第１の実施の形態の一例を示す斜視図であり、（ａ）は正面方向からの斜視図であり、（ｂ）は背面方向からの斜視図である。図１Ｂは、この発明にかかるトランスの第１の実施の形態の一例を示す斜視図であり、（ａ）は正面方向からの斜視図であって、巻線が第１のスリットを介して第１の巻回部から第２の巻回部へ渡る状態を示し、（ｂ）は背面方向からの斜視図であって、巻線が第２のスリットを介して第２の巻回部から第３の巻回部へ渡る状態を示す。また、図２は、図１Ａに示すトランスにおけるトランス用ボビンの一部を断面した平面断面図であり、図３は、図１Ａに示すトランスの一部拡大断面図である。図１Ａにおいて示されるトランス１０は、コイル（図示せず）とトランス用ボビン１４とを備える。

コイルは、トランス用ボビン１４に対して巻線１２が巻回されて設けられる。コイルに使用する巻線１２の材料が、リッツ線または単線である場合には、巻線１２の径が０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

トランス用ボビン１４は、複数の巻回部と、スリットが設けられた複数の鍔とを含む。以下、詳細に説明する。

トランス用ボビン１４は、複数の巻回部として、第１の巻回部２０、第２の巻回部２２および第３の巻回部２４を有する。第１の巻回部２０、第２の巻回部２２および第３の巻回部２４は、たとえば、巻芯が筒状に貫通された円筒状に形成されており、各巻回部には、巻線１２が所定のターン数巻回されてコイルを形成している。

なお、第２の巻回部２２の幅は、コイルの巻線１２の径の大きさと実質的に同等であることが好ましい。

また、トランス用ボビン１４は、複数の鍔として、第１の鍔３０および第２の鍔３２を有する。第１の鍔３０は、第１の巻回部２０と第２の巻回部２２との間に形成され、第２の鍔３２は、第２の巻回部２２と第３の巻回部２４との間に形成される。そして、第１の巻回部２０において、第１の鍔３０の形成される側とは反対側に一方端鍔３４が形成され、その一方端鍔３４の下部側には、端子配置部３８ａが形成される。また、第３の巻回部２４において、第２の鍔３２の形成される側とは反対側に他方端鍔３６が形成され、その他方端鍔３６の上部側には、端子配置部３８ｂが形成される。端子配置部３８ｂには、端子（図示せず）が配置され、コイルの巻線１２が絡められる。第１の鍔３０は第１の巻回部２０と第２の巻回部２２との仕切り板として設けられる。第２の鍔３２は、第２の巻回部２２と第３の巻回部２４との仕切り板として設けられる。

また、第１の鍔３０には、仕切り板の開口部分である第１のスリット３０ａが形成され、第２の鍔３２には、仕切り板の開口部分である第２のスリット３２ａが形成される。第１のスリット３０ａは、第１の巻回部２０に巻回されたコイルから第２の巻回部２２にコイルの巻線１２を渡らせるために設けられ、第２のスリットは、第２の巻回部２２に巻回されたコイルから第３の巻回部２４にコイルの巻線１２を渡らせるために設けられる。また、図２に示すように、第１のスリット３０ａは、第１の鍔３０の外周縁側が開くような略コ字形状に形成され、第２のスリット３２ａは、第２の鍔３２の外周縁側が開くような略コ字形状に形成される。なお、第１のスリット３０ａは、第２のスリット３２ａに対して、巻芯を中心に平面視反対側に形成されるのが好ましい。

図３に示すように、第１の巻回部２０の底部２０ａ、第２の巻回部２２の底部２２ａおよび第３の巻回部２４の底部２４ａは、トランス用ボビン１４の巻芯部分の外周面に位置する。
また、第２の巻回部２２において、第１の巻回部２０側に近い領域から第３の巻回部２４側に近い領域に向かうにつれて、径方向に低くなるスロープ部４０が形成されている。換言すると、まず、図３に示すように、スロープ部４０の上端４０ｂが第１の鍔３０に接している。そして、そのスロープ部４０の上端４０ｂから第２の巻回部２２の底部２２ａの略中間部に向かって上に凸方向にやや湾曲するように傾斜して延びており、スロープ部４０の下端４０ａがその第２の巻回部２２の底部２２ａにおける略中間部に接している。

つまり、図３に示すように、スロープ部４０が形成されることによって、第１の巻回部２０における第１の鍔３０の第１のスリット３０ａ付近の領域よりも、第２の巻回部２２における第１の鍔３０の第１のスリット３０ａ付近の領域の方が、径方向外向きに厚く形成される。換言すると、第１の巻回部２０の底部２０ａにおける第１の鍔３０の第１のスリット３０ａ付近の領域よりも、第２の巻回部２２のスロープ部４０の上端４０ｂにおける第１のスリット３０ａ付近の領域の方が上底になるように形成される。したがって、第１の巻回部２０の底部２０ａからコイルの巻線１２を巻いていき、巻線１２が積み重なって、第１の巻回部２０の表面側に巻回され、さらに、図１Ｂ（ａ）に示すように、第１の巻回部２０の表面側まで巻回されたコイルの巻線１２は、第１のスリット３０ａを介して第２の巻回部２２に渡され、第２の巻回部２２においてスロープ部４０を介して底部２２ａに渡される。

また、図１Ａ（ｂ）に示すように、第２の鍔３２には第２のスリット３２ａが設けられており、第２の巻回部２２における第２の鍔３２の第２のスリット３２ａ付近の領域と、第３の巻回部２４における第２の鍔３２の第２のスリット３２ａ付近の領域とが実質的に、径方向に同等の高さに形成される。換言すると、第２の巻回部２２の底部２２ａにおける第２の鍔の第２のスリット３２ａ付近の領域と、第３の巻回部２４における底部２４ａにおける第２の鍔３２の第２のスリット３２ａ付近の領域とが実質的に、径方向に同等の高さに形成される。したがって、第１のスリット３０ａを介して渡された第２の巻回部２２に巻回されたコイルの巻線１２は、図１Ｂ（ｂ）に示すように、第２の鍔３２の第２のスリット３２ａを介して第３の巻回部２４の底部２４ａに渡される。特に、コイルに使用する巻線１２の材料としてリッツ線や太線を使用しても耐圧を確保しつつ安全にコイルの巻線１２を渡すことができる。

本実施の形態にかかるトランス１０によれば、第１の巻回部２０における第１の鍔３０の第１のスリット３０ａ付近の領域よりも、第２の巻回部２２における第１の鍔３０の第１のスリット３０ａ付近の領域の方が、径方向外向きに厚く形成されるので、第１の巻回部２０におけるコイルの表面側からコイルの巻線１２を渡しても、第２の巻回部２２においてスロープ部４０を介して、径方向外向きに厚く形成された部分から底部２２ａに渡されるので、第１の巻回部２０における巻き始め側部分と巻き終わり側の部分（第１の巻回部２０から第２の巻回部２２に渡されるコイルの部分）の接触を防止でき、容易に耐圧を確保することができる。

また、本実施の形態にかかるトランス１０によれば、第２の巻回部２２の底部２２ａと第３の巻回部２４の底部２４ａとが実質的に、径方向に同等の位置に形成されるので、第２の巻回部２２におけるコイルの巻線１２と第３の巻回部２４における巻き終わり側（第３の巻回部においてコイルが積み重なった側）との接触を防止することができ、第２の巻回部２２と第３の巻回部２４との間の耐圧をより確保することができる。

さらに、本実施の形態にかかるトランス１０によれば、第１の巻回部２０と第３の巻回部２４との間に、渡り専用の第２の巻回部２２を設けているので、コイルが太線やリッツ線等であっても、より確実に耐圧を確保することができる。例えば、コイルとしてリッツ線を用いた場合は線がばらけることがある。このような巻き乱れにより、耐圧オーバーとなるコイルと接触してしまうリスクを有するが、渡り専用の第２の巻回部２２を設けることで、このような状態を回避することができ、確実に耐圧を確保することができる。

また、本実施の形態にかかるトランス１０によれば、トランス用ボビン１４は金型による一体成型されるところ、トランス１０の正面方向および背面方向に金型が抜きやすい形状となっていることから、トランス用ボビン１４の製造が容易であるため、製造容易なトランス１０を得ることができる。

さらに、本実施の形態にかかるトランス１０によれば、第１の鍔３０に形成される第１のスリット３０ａと第２の鍔３２に形成される第２のスリット３２ａとが、巻芯を中心に平面視反対側に形成されるので、第１のスリット３０ａから第２のスリット３２ｂへコイルの巻線１２を無理なく渡らせるための距離を確保することができる。

次に、この発明にかかるトランスの第２の実施の形態について説明する。図４Ａは、この発明にかかるトランスの第２の実施の形態の一例を示す斜視図であり、（ａ）は正面方向からの斜視図であり、（ｂ）は背面方向からの斜視図である。図４Ｂは、この発明にかかるトランスの第２の実施の形態の一例を示す斜視図であり、（ａ）は正面方向からの斜視図であって、巻線が第１のスリットを介して第１の巻回部から第２の巻回部へ渡る状態を示し、（ｂ）は背面方向からの斜視図であって、巻線が第２のスリットを介して第２の巻回部から第３の巻回部へ渡る状態を示す。また、図５は、図４Ａに示すトランスの第１のスリットの付近の領域における一部拡大断面図であり、図６は、図４Ａに示すトランスにおけるトランス用ボビンの一部を断面した平面断面図である。また、図７は、図４Ａに示すトランスの第２のスリットの付近の領域における一部拡大断面図である。なお、この実施の形態にかかるトランス１１０において、図１Ａないし図３に記載のトランス１０と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図４Ａに示すように、第２の実施の形態にかかるトランス１１０は、コイル（図示せず）とトランス用ボビン１１４とを備える。コイルは、第１の実施の形態にかかるトランス１０と同様のコイルが用いられる。トランス用ボビン１１４は、複数の巻回部として、第１の巻回部２０、第２の巻回部２２および第３の巻回部２４を有する。第１の巻回部２０、第２の巻回部２２および第３の巻回部２４には、コイルの巻線１２が所定のターン数巻回されている。

そして、図５に示すように、第１の巻回部２０における第１の鍔３０の第１のスリット３０ａ付近の領域よりも、第２の巻回部２２における第１の鍔３０の第１のスリット３０ａ付近の領域の方が、径方向外向きに厚く形成される。換言すると、図５に示すように、第１の巻回部２０の底部２０ａにおける第１の鍔３０の第１のスリット３０ａ付近の領域よりも、第２の巻回部２２の底部２２ａにおける第１のスリット３０ａ付近の領域の方が、径方向の厚みが厚くなるように形成される。したがって、第１の巻回部２０の底部２０ａからコイルの巻線１２を巻いていき、その巻線１２が積み重なって、第１の巻回部２０の表面側に巻回され、第１の巻回部２０の表面側まで巻回された巻線１２は、図４Ｂ（ａ）に示すように、第１のスリット３０ａを介して第２の巻回部２２に渡される。

また、図６に示すように、第２の巻回部２２において、第１の鍔３０の第１のスリット３０ａ付近の領域から、第２の鍔３２の第２のスリット３２ａ付近の領域に向かうにつれて、円周方向に低くなるスロープ部１４０が形成されている。換言すると、第１の鍔３０の第１のスリット３０ａ付近の領域から平面視で時計と反対周りに第２の鍔３２の第２のスリット３２ａ付近の領域に向かうにつれて、ホビン１４の巻芯部分の厚み（径方向の厚み）が薄くなるようなスロープ部１４０が形成されている。

また、図７に示すように、第２の巻回部２２における第２の鍔３２の第２のスリット３２ａ付近の領域と、第３の巻回部２４における第２の鍔３２の第２のスリット３２ａ付近の領域とが実質的に、径方向に同等の高さに形成される。換言すると、第２の巻回部２２の底部２２ａにおける第２の鍔の第２のスリット３２ａ付近の領域と、第３の巻回部２４における底部２４ａにおける第２の鍔３２の第２のスリット３２ａ付近の領域とが実質的に、径方向に同等の高さに形成される。したがって、第１のスリット３０ａを介して渡された第２の巻回部２２に巻回されたコイルの巻線１２は、図４Ｂ（ｂ）に示すように、第２の鍔３２の第２のスリット３２ａを介して第３の巻回部２４の底部２４ａに渡される。

このトランス１１０では、上述のトランス１０と同様の効果を奏するとともに、次の効果も奏する。
すなわち、第２の実施の形態にかかるトランス１１０において、スロープ部１４０は、円周方向に向かうにつれて徐々に緩やかになっていく構造により、コイルが引っ張られて部分的に細くなったりして性能が劣化する等のおそれを低減することができる。

この発明にかかるトランスは、コイルならびに複数の巻回部とコイルを渡らせるためのスリットが設けられた鍔とを含む構造を有するトランス用ボビンを備えるトランスに対して好適に用いられる。

１０、１１０ トランス
１２ 巻線
１４、１１４ トランス用ボビン
２０ 第１の巻回部
２２ 第２の巻回部
２４ 第３の巻回部
３０ 第１の鍔
３０ａ 第１のスリット
３２ 第２の鍔
３２ａ 第２のスリット
３４ 一方端鍔
３６ 他方端鍔
３８ａ、３８ｂ 端子配置部
４０、１４０ スロープ部

Claims (8)

1. コイルとトランス用ボビンとを備えるトランスであって、
   前記トランス用ボビンは、
   少なくとも、第１の巻回部、第２の巻回部および第３の巻回部を有し、
   前記第１の巻回部と前記第２の巻回部との間に、第１のスリットが設けられた第１の鍔が形成され、
   前記第１の巻回部における前記第１のスリット付近の領域よりも、前記第２の巻回部における前記第１のスリット付近の領域の方が、径方向外向きに厚く形成され、
   前記第２の巻回部において、前記第１の巻回部側に近い領域から前記第３の巻回部側に近い領域に向かうにつれて、径方向に低くなるスロープが形成され、
   前記スロープの下端は、前記第２の巻回部の底部における中間部に接する、ことを特徴とする、トランス。
2. 前記第２の巻回部と前記第３の巻回部との間に、第２のスリットが設けられた第２の鍔が形成される、請求項１に記載のトランス。
3. 前記第２の巻回部における前記第２のスリット付近の領域と、前記第３の巻回部における前記第２のスリット付近の領域とが実質的に、径方向に同等の高さである、ことを特徴とする、請求項２に記載のトランス。
4. 前記スロープは、前記径方向に湾曲して低くなる、ことを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のトランス。
5. 前記第２の巻回部において、前記第１のスリット付近の領域から、前記第２のスリット付近の領域に向かうにつれて、円周方向に低くなるスロープが形成されている、ことを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のトランス。
6. 前記第２の巻回部の幅が、前記第１の巻回部の幅よりも小さい、ことを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のトランス。
7. 前記第２の巻回部の幅が、前記コイルを構成する巻線の径の大きさと実質的に同等である、ことを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のトランス。
8. 前記第１のスリットは、前記第２のスリットに対して平面視略反対側に形成されている、ことを特徴とする、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のトランス。