JP6380745B2 - トランス - Google Patents

Description

本発明は、たとえばリーケージトランスなどとして利用可能なトランスに関する。

リーケージトランスとしては、たとえば下記に示す特許文献１に示すトランスが知られている。従来のトランスにおいて、鉄損を減らすには、磁束密度を下げるために巻線用ワイヤの巻き数を増やす必要がある。しかしながら、ワイヤの巻き数を増やすと、トランスが大きくなると共に、銅損による発熱が問題になる。また、トランスの大電流化を図るためには、巻線用ワイヤの線径を太くする必要があるが、そのためにコイル巻線部が大きくなり、フェライトコアが大きくなる。そこで鉄損が増えるという問題や絶縁が問題になってきている。

近年では、たとえば車載用充電器などに用いられるトランスとしては、大電流化を図りながら高周波化（３０〜３００ｋHz）に対応しつつ、トランスの高さおよび平面サイズを小さくすること（小型化）が求められている。さらにトランスにおける鉄損及び銅損によるトランスの損失を低減させることや、トランスで生じた損失の発熱を効率的に放熱することも求められている。

特開平８−２６４３５６号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、リーケージ特性の調整を確保し、絶縁性に優れると共に、大電流化を図りながら高周波化に対応しつつ、トランスの低背化、小型化図ることができ、しかも放熱性にも優れたトランスを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るトランスは、
ボビンを有するトランスであって、
前記ボビンは、磁性コアが挿入されるコア脚用貫通孔が形成してある筒部を有し、
前記筒部には、
一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか一方を構成する第１ワイヤが巻回される第１巻回部と、
前記第１巻回部と軸方向に異なる位置で、前記一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか他方を構成する第２ワイヤが巻回される第２巻回部と、が形成してあり、
前記第１巻回部と第２巻回部との間に位置する前記筒部の外周には、絶縁隔壁鍔が形成してあり、
少なくとも前記第１巻回部には、前記第１ワイヤの巻回軸に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を各区画毎に分離する巻回隔壁鍔が形成してあり、
前記巻回隔壁鍔には、隣接する各区画相互を連絡する少なくとも１の連絡溝が形成してあり、
少なくとも前記第１ワイヤが前記第１巻回部にα巻きされていることを特徴とする。

本発明に係るトランスでは、第１巻回部と第２巻回部との間に位置する前記筒部の外周には、絶縁隔壁鍔が形成してあり、この絶縁隔壁鍔が、一次コイルと二次コイルとの間を絶縁することになり絶縁性に優れている。また、この絶縁隔壁鍔の厚みを調整することでも、リーケージ特性の調整が可能であり、その調節が容易である。

さらに本発明のトランスでは、巻回隔壁鍔には、隣接する各区画相互を連絡する少なくとも１の連絡溝が形成してあることから、その連絡溝を介して、少なくとも第１ワイヤを第１巻回部にα巻きする作業が容易である。また、α巻きは、巻数を増大させても、巻軸方向の層数を少なくすることができるために、トランスの低背化、小型化に寄与する。さらにα巻きにすることで巻線中心部からのワイヤ引き出しがなくなるため、ワイヤが重ならないことからトランスの低背化に寄与する。

さらに本発明のトランスでは、少なくとも第１ワイヤの巻回軸に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を分離する巻回隔壁鍔が形成してあることから、ワイヤの外径を太くしても絶縁化が容易であり、大電流化（高出力化）に対応しやすい。また、従来では、電圧の高周波化に伴い、相互に隣接するコイル相互が影響し合い、電流が流れ難くなると言う悪影響もあるが、本発明のトランスでは、巻回隔壁鍔を有するために、このような悪影響を少なくすることができ、高周波特性も向上する。さらにまた、巻回隔壁鍔および絶縁隔壁鍔は、放熱フィンとしても作用するために、トランスの放熱性にも優れている。

好ましくは、前記巻回隔壁鍔で分離される各区画における前記巻回軸に沿っての区画幅は、１本のみの前記ワイヤが入り込める幅に設定してあり、
前記巻回隔壁鍔の高さは、１本以上の前記ワイヤが入り込める高さに設定してある。

各区画においては巻回軸方向に沿って単一のワイヤのみが存在するようにワイヤを巻回するために、一層当たりのワイヤの巻回数のバラツキを防止することが容易になり、リーケージ特性の安定化に寄与する。すなわち、一次コイルと二次コイルとの結合係数Ｋを厳密に制御することが、さらに容易になり、本発明のコイル部品をリーケージトランスとして好適に用いることができる。

好ましくは、前記第２巻回部にも、前記第２ワイヤの巻回軸に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を各区画毎に分離する巻回隔壁鍔が形成してあり、
前記巻回隔壁鍔には、隣接する各区画相互を連絡する少なくとも１の連絡溝が形成してあり、
前記第２ワイヤが前記第２巻回部にα巻きされている。

第２巻回部も第１巻回部と同様な構成にすることで、本発明の作用効果が増大する。

好ましくは、前記コア脚用貫通孔には、断面コ字形状に分割された分割コアの分割脚部が挿入される。

本発明者等の実験によれば、このような構成にすることで、コアが大型になったとしても、従来のＥ型コアを用いる場合に比較して、中脚とベースとの交差部に発生する局所的な応力を、分散させることができる。そのため、本発明に係るトランスでは、コアに熱応力が発生してもクラックなどが発生することを効果的に抑制することができる。

また、分割コアが組み合わされて構成されるＥ型コアにおける中脚およびベースは、分割コアの分割面で分離されており、分割面の相互間には所定の隙間を形成することが可能であり、放熱性も向上する。さらに、Ｅ型コアを、それぞれが単純な形状を持つ一対の分割コアを組み合わせて構成することとなり、小型化となるため、コアの製造も容易となり、製造コストの低減も図れる。しかも分割型のＥ型コアは、全体としては、Ｅ型コアと同様な磁力線を有することになるため、コアの磁気特性は、一般的なＥ型コアと同等である。

前記分割コア相互が所定の隙間で向き合わされるように、前記コア脚用貫通孔を構成する前記筒部の内周面には、分離用凸部が形成してあってもよい。

本発明のトランスは、前記ボビンの外周に取り付けられ、前記磁性コアの側脚をガイドするカバーをさらに有しても良い。カバーがボビンの外周を保護すると共に、磁性コアの側脚をガイドすることで、磁性コアの取付が容易となる。

前記筒部の前記巻軸方向の端部には、それぞれ端部隔壁鍔が形成してあり、いずれかの端部隔壁鍔には、前記コア脚用貫通孔の近くに厚肉部が設けてあり、
前記厚肉部の外周に、前記カバーの係止片に設けられた第１係合部が嵌合する第２係合部が形成してあってもよい。

このように構成することで、ボビンの強度を向上させることができる。しかも、必要最小限の部分のみを厚くしているので、巻軸方向のトランスの薄型化および小型化を図ることができる。

なお、本発明において、所定の隙間とは、好ましくは０．０５〜５ｍｍ、さらに好ましくは、０．１〜３ｍｍである。これらの所定の隙間は、分割コアの分割面の相互間において必ずしも全面に形成する必要はない。

トランスの巻軸方向に沿っての少なくとも下方部分が、ケース内に収容されて、放熱用樹脂に接触していてもよい。放熱用樹脂に接触させることで、中脚の放熱性がさらに向上する。

コアの分割面の相互間には、前記放熱用樹脂が充填してあってもよい。特にコア用貫通孔内に挿入されるコア部分の突出先端において放熱用樹脂を介在させることで、その部分が効果的に放熱される。

図１は本発明の一実施形態に係るトランスの全体斜視図である。 図２は図１に示すトランスの分解斜視図である。 図３は図１に示すIII−III線に沿うトランスの一部断面図である。 図４はボビンへのワイヤのα巻きを説明するための斜視図である。 図５は本発明の他の一実施形態に係るトランスの全体斜視図である。 図６は図５に示すトランスの分解斜視図である。 図７は図６に示すボビンおよびカバーの斜視図である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第１実施形態
図１に示す本実施形態に係るトランス１０は、たとえばリーケージトランスなどとして、車載用充電器などに用いられる。このトランス１０は、ボビン２０と、磁性コア４０ａ，４０ｂと、カバー５０と、テープ状部材６０とを有する。

図２に示すように、ボビン２０は、ボビン本体２４と、ボビン本体２４のＸ軸方向の両端上部に一体に成形してある端子台部２２，２３とを有する。端子台部２２および２３には、それぞれＹ軸方向の両端に、端子取付部２２ａ，２２ｂおよび２３ａ，２３ｂが形成してあり、その部分に端子が取り付けられる。各端子には、後述する第１ワイヤ３７のリード部３７ａ，３７ｂおよび第２ワイヤ３８のリード部３８ａ，３８ｂが接続される。

端子台部２２および２３のＹ軸方向の中央部には、それぞれリード部３７ａ，３７ｂおよび３８ａ，３８ｂをＺ軸方向の上部へと導くリード用溝２２ｃ，２２ｄおよび２３ｃ，２３ｄが形成してある。

図２に示すように、本実施形態では、磁性コア４０ａ，４０ｂは、それぞれ同じ形状を持つ２つの分割コア４２ａ，４２ａおよび４２ｂ，４２ｂに分離可能である。本実施形態では、各分割コア４２ａ，４２ａおよび４２ｂ，４２ｂは、全て同じ形状であり、Ｚ−Ｙ断面で断面コ字形状を有し、Ｕ型コアの一種である。Ｚ軸方向の上部に配置される一対の分割コア４２ａ，４２ａが組み合わされることにより、Ｚ−Ｙ断面で断面Ｅ字形状を有し、いわゆるＥ型コアを構成する。Ｚ軸方向の下部に配置される他の一対の分割コア４２ｂ，４２ｂも、組み合わされることにより、Ｚ−Ｙ断面で断面Ｅ字形状を有し、いわゆるＥ型コアを構成する。

Ｚ軸方向の上側に配置される各分割コア４２ａは、Ｙ軸方向に延びるベース部４４ａと、ベース部４４ａのＹ軸方向の両端からＺ軸方向に突出している一対の中脚部４６ａおよび側脚部４８ａとを有する。Ｚ軸方向の下側に配置される各分割コア４２ｂは、Ｙ軸方向に延びるベース部４４ｂと、ベース部４４ｂのＹ軸方向の両端からＺ軸方向に突出している一対の中脚部４６ｂおよび側脚部４８ｂとを有する。

図３に示すように、一対の中脚部４６ａは、ボビン２０のコア脚用貫通孔２６の内部にＺ軸方向の上方から挿入されるようになっている。同様に、一対の中脚部４６ｂは、ボビン２０のコア脚用貫通孔２６の内部にＺ軸方向の下方から挿入され、貫通孔２６の内部において、それらの先端は、中脚部４６ａの先端に接触または所定のギャップで向き合うように構成してある。

貫通孔２６を構成する巻回筒部２８の内周面でＸ軸方向の対向位置には、分離用凸部２７（図２参照）がＺ軸方向に沿って形成してある。分離用凸部２７は、中脚部４２ａ，４２ａの間に介在されると共に、中脚部４２ｂ，４２ｂの間に介在され、これらの中脚部４２ａ，４２ａまたは中脚部４２ｂ，４２ｂの相互が、貫通孔２６の内部において、所定の隙間で向き合い、接触しないように構成してある。所定の隙間は、分離用凸部２７のＹ軸方向の厚みにより調整することができる。

中脚部４２ａ，４２ａまたは中脚部４２ｂ，４２ｂは、それぞれ組み合わされた状態で、貫通孔２６の内周面形状に一致するように、Ｘ軸方向に長い楕円柱形状を有しているが、その形状は、特に限定されず、貫通孔２６の形状に合わせて変化させても良い。また、側脚部４８ａ，４８ｂは、カバー５０におけるカバー本体５２の外周面形状に合わせた内側凹曲面形状を有し、その外面は、Ｘ−Ｚ平面に平行な平面を有している。本実施形態では、各分割コア４２ａ，４２ｂの材質は、金属、フェライト等の軟磁性材料が挙げられるが、特に限定されない。

カバー５０のカバー本体５２は、ボビン２０における端子台２２および２３の間に位置するボビン本体２４の外周を覆うような形状を有する。カバー本体５２のＺ軸方向の両端には、カバー本体５２からボビン本体２４に向けて略垂直方向に折り曲げられてる係止片５４が一体成形してある。カバー本体５２のＺ軸方向の両側に形成してある一対の係止片５４は、ボビン本体２４のＺ軸方向の上下面を挟み込むように取り付けられる。

ボビン本体２４の上面には、凸状の係合部２５が形成してあり、カバー５０の上側の係止片５４の内側に形成してあるフック状の係合部５４ａに着脱自在に嵌合可能になっている。

また、カバー本体５２のＸ軸方向の両端外面には、それぞれＺ軸方向に延びる側脚ガイド片５６が一体に成形してある。一対の側脚ガイド片５６の間に位置するカバー本体５２の外面には、側脚部４８ａ，４８ｂの内面が接触し、側脚部４８ａ，４８ｂのＸ軸方向の移動が、一対の側脚ガイド片５６により制限されるようになっている。

なお、図面において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、相互に垂直であり、Ｚ軸は、後述する第１ワイヤ３７および第２ワイヤ３８の巻軸と一致し、トランス１０の高さ（厚み）に対応する。本実施形態では、トランス１０のＺ軸方向の下方が、トランスの設置面となる。また、Ｙ軸は、一対の分割コア４２ａ，４２ａまたは一対の分割コア４２ｂ，４２ｂが分割される方向に一致する。さらに、Ｘ軸は、中脚部４６ａ，４６ｂの長手方向に一致するようになっている。

図３に示すように、本実施形態のトランス１０におけるボビン２０の巻回筒部２８のＺ軸方向の両端には、端部隔壁鍔３１および３２が半径方向の外方に延びるように、Ｘ−Ｙ平面に略平行に一体成形してある。端部隔壁鍔３１および３２のＺ軸方向の間に位置する巻回筒部２８には、第１巻回部３５と第２巻回部３６とがＺ軸方向に異なる位置で連続して形成してある。第１巻回部３５では、一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか一方を構成する第１ワイヤ３７が巻回してあり、第２巻回部３６では、一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか他方を構成する第２ワイヤ３８が巻回してある。

本実施形態では、第１巻回部３５と第２巻回部３６との間に位置する巻回筒部２８の外周には、Ｘ−Ｙ平面に略平行な絶縁隔壁鍔３０が形成してある。少なくとも第１巻回部３５には、第１ワイヤ３７の巻回軸（Ｚ軸）に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を各区画Ｓ１，Ｓ２毎に分離する巻回隔壁鍔３３が形成してある。

また、本実施形態では、第２巻回部３６にも、第１巻回部３５と同様に、第２ワイヤ３８の巻回軸（Ｚ軸）に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を各区画Ｓ１ａ，Ｓ２ａ毎に分離する巻回隔壁鍔３４が形成してある。各巻回隔壁鍔３３および３４には、隣接する各区画Ｓ１，Ｓ２相互またはＳ１ａ，Ｓ２ａ相互を連絡する少なくとも１の連絡溝３３ａ，３４ａが形成してある。

本実施形態では、これらの連絡溝３３ａ，３４ａは、Ｘ軸方向の相互に反対側に形成してあることが好ましい。これらの連絡溝３３ａ，３４ａは、それぞれ各隔壁鍔３３および３４の周方向の一部において、巻回筒部２８の外周壁まで到達する深さで形成してある。

なお、絶縁隔壁鍔３０および端部隔壁鍔３１および３２には、連絡溝は形成されていないが、リード部３７ａ，３７ｂをＺ軸方向の上方に導くための浅いリード用溝（図示省略）が形成してあっても良い。本実施形態では、リード部３７ａ，３７ｂをＺ軸方向の上方に導くためのリード用溝２３ｃ，２３ｄは、端子台２３にも形成してある。また、同様に、リード部３８ａ，３８ｂをＺ軸方向の上方に導くためのリード用溝２２ｃ，２２ｄは、端子台２２にも形成してある。

第１巻回筒部３５において、隔壁鍔３０，３３，３１によりＺ軸方向に仕切られた区画Ｓ１，Ｓ２には、第１ワイヤ３７が巻回され、各区画Ｓ１，Ｓ２毎に、ワイヤ巻回部分相互を分離可能になっている。本実施形態では、各区画Ｓ１，Ｓ２におけるＸ軸に沿っての区画幅Ｔ１は、１本のみのワイヤ３７が入り込める幅に設定してある。ただし、本実施形態では、区画幅Ｔ１を、二本以上のワイヤ３７が入り込める幅に設定してもよい。また、本実施形態では、区画幅Ｔ１は、全て同じであることが好ましいが、多少異なっていても良い。

第２巻回筒部３６においても、第１巻回筒部３５と同様に、隔壁鍔３０，３４，３２によりＺ軸方向に仕切られた区画Ｓ１ａ，Ｓ２ａには、第２ワイヤ３８が巻回され、各区画Ｓ１ａ，Ｓ２ａ毎に、ワイヤ巻回部分相互を分離可能になっている。本実施形態では、各区画Ｓ１ａ，Ｓ２ａにおけるＸ軸に沿っての区画幅Ｔ２は、１本のみのワイヤ３８が入り込める幅に設定してある。本実施形態では、区画幅Ｔ２は、ワイヤ３８の線径に合わせて、区画幅Ｔ１と同じでも異なっていても良い。

また、隔壁鍔３０〜３４の高さＨ１は、１本（１層以上）以上のワイヤ３７または３３が入り込める高さに設定してあり、本実施形態では、好ましくは２〜４層のワイヤが巻回できる高さに設定してある。各隔壁鍔３０〜３４の高さＨ１は、全て同じであることが好ましいが、異なっていても良い。

本実施形態では、巻回隔壁鍔３３に形成してある連絡溝３３ａを利用して、少なくとも第１ワイヤ３７が第１巻回部３５にα巻きされているが、好ましくは、巻回隔壁鍔３４に形成してある連絡溝３４ａを利用して、第２ワイヤ３８もまた第２巻回部３６にα巻きされている。α巻きについては後述する。

本実施形態では、ボビン２０は、たとえばＰＰＳ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＬＣＰなどのプラスチックで構成してあるが、その他の絶縁部材で構成されても良い。また、カバー５０は、ボビン２０と同様なプラスチックなどの絶縁部材で構成してある。

次に、α巻きについて説明する。コイルを形成するためのワイヤの巻き方として、α巻き自体は、知られているが、本実施形態では、連絡溝３３ａ，３４ａを有する巻回隔壁鍔３３，３４を利用してα巻きを行った点にも特徴を有する。たとえば図４に示すように、隔壁鍔３２，３４，３０の間に、第２ワイヤ３８をα巻きするには、まず、リード部３８ａ，３８ｂの間の略中央に位置するワイヤ３８の中央部分を、連絡溝３４ａに通す。

その後に、リード部３８ａに近い側のワイヤ３８の一部は、図３に示す区画Ｓ１ａの内部で、たとえば左回りに第２巻回部３６の外周に複数層で巻回する。同時に、リード部３８ｂに近い側のワイヤ３８の他の一部は、区画Ｓ２ａの内部で、区画Ｓ１ａにおける巻き方とは逆の方向（または同一方向でもよい）に、第２巻回部３６の外周に複数層で巻回する。

また同様に、第１巻回部３５においても、異なるワイヤ３７を用いて、α巻きを行うことができる。これらの作業は、自動巻機を用いて行っても良い。なお、ワイヤ３７および３８は、単線で構成されても良く、あるいは撚り線で構成されても良く、絶縁被覆導線で構成されることが好ましい。ワイヤ３７および３８の外径は、特に限定されないが、大電流を流す場合には、たとえばφ１．０〜φ３．０ｍｍが好ましい。第２ワイヤ３８は、第１ワイヤ３７と同じであっても良いが、異なっていても良い。

ボビン２０に対してワイヤ３７および３８がそれぞれ巻回された後には、図２に示すように、一対のカバー５０がボビン２０に対して取り付けられる。その後に、Ｙ軸方向に分離された一対の分割コア４２ａ，４２ａの中脚部４６ａと、Ｙ軸方向に分離された一対の分割コア４２ｂ，４２ｂ同士の中脚部４６ｂが、コア脚用貫通孔２６のＸ軸方向の両側から挿入される。

その結果、図３に示すように、脚部４６ａ，４６ｂのＺ軸方向の先端同士が貫通孔２６の内部において、突き合わされる。脚部４６ａ，４６ｂのＸ軸方向の先端同士は、直接に接触しても良く、あるいは、所定のギャップで向き合っても良い。いずれにしても貫通孔２６には、分離可能な磁性コアの脚部４６ａ，４６ｂが挿入されて、磁気回路が形成される。

その後に、図１に示すように、テープ状部材６０により、磁性コア４０ａ，４０ｂの外周を覆い、分割コア４２ａ，４２ｂが分離されないようにボビン２０に固定する。テープ状部材６０は、たとえばたとえばＰＥＴ、ＰＰＳ、紙などの材料などで構成される。テープ状部材６０に放熱性をも持たせる場合には、テープ状部材６０は、磁性コア４０ａ，４０ｂよりも熱導電性に優れる材料で構成されることが好ましく、具体的には、たとえばアルミニウム、銅などの金属、あるいはこれらの合金などの熱導電性に優れる材料などにより構成される。もちろん、テープ状部材６０としては、上述した各種材料から成るテープ状部材を組み合わせて使用しても良い。なお、これらの分割コア４２ａ，４２ｂは、ボビン２０に対して接着剤などで固定されても良い。

本実施形態に係るトランス１０では、第１巻回部３５と第２巻回部３６との間に位置する巻回筒部２８の外周には、絶縁隔壁鍔３０が形成してあり、この絶縁隔壁鍔３０が、一次コイルと二次コイルとの間を絶縁することになり絶縁性に優れている。また、この絶縁隔壁鍔３０の厚みを調整することでも、リーケージ特性の調整が可能であり、その調節が容易である。

さらに本実施形態のトランス１０では、巻回隔壁鍔３３（３４）には、隣接する各区画Ｓ１，Ｓ２（Ｓ１ａ，Ｓ２ａ）相互を連絡する少なくとも１の連絡溝３３ａ（３４ａ）が形成してあることから、その連絡溝３３ａ（３４ａ）を介して、少なくとも第１ワイヤ３７を第１巻回部３５にα巻きする作業が容易である。また、α巻きは、巻き数を増大させても、巻軸方向の層数を少なくすることができるために、トランス１０の小型化に寄与する。

さらに本実施形態のトランス１０では、ワイヤ３７（３８）の巻回軸（Ｚ軸）に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を分離する巻回隔壁鍔３３（３４）が形成してあることから、ワイヤ３７（３８）の外径を太くしても絶縁化が容易であり、大電流化（高出力化）に対応しやすい。また、従来では、電圧の高周波化に伴い、相互に隣接するワイヤ相互が影響し合い、電流が流れ難くなると言う悪影響もあるが、本実施形態のトランス１０では、巻回隔壁鍔３３（３４）を有するために、このような悪影響を少なくすることができ、高周波特性も向上する。さらにまた、端部隔壁鍔３１，３２、巻回隔壁鍔３３，３４および絶縁隔壁鍔３０は、放熱フィンとしても作用するために、トランス１０の放熱性にも優れている。

さらに本実施形態では、各区画Ｓ１，Ｓ２（Ｓ１ａ，Ｓ２ａ）においては巻回軸方向に沿って単一のワイヤのみが存在するようにワイヤ３７（３８）を巻回するために、一層当たりのワイヤ３７（３８）の巻回数のバラツキを防止することが容易になり、リーケージ特性の安定化に寄与する。すなわち、一次コイルと二次コイルとの結合係数Ｋを厳密に制御することが、さらに容易になり、本実施形態のトランス１０をリーケージトランスとして好適に用いることができる。

さらに本実施形態では、ボビン２０のコア脚用貫通孔２６には、断面コ字形状に分割された分割コア４２ａ，４２ｂの分割脚部４６ａ，４６ｂが挿入される。本発明者等の実験によれば、このような構成にすることで、コアが大型になったとしても、従来のＥ型コアを用いる場合に比較して、中脚とベースとの交差部に発生する局所的な応力を、分散させることができる。そのため、本実施形態に係るトランス１０では、コアに熱応力が発生してもクラックなどが発生することを効果的に抑制することができる。

また、分割コア４２ａ，４２ｂが組み合わされて構成されるＥ型コアにおける中脚４６ａ，４６ｂおよびベースは、分割コア４２ａ，４２ｂの分割面で分離されており、分割面の相互間には所定の隙間を形成することが可能であり、放熱性も向上する。さらに、Ｅ型コアを、それぞれが単純な形状を持つ一対の分割コア４２ａ，４２ｂを組み合わせて構成することとなり、コアの製造も容易となり、製造コストの低減も図れる。しかも分割型のＥ型コアは、全体としては、Ｅ型コアと同様な磁力線を有することになるため、コアの磁気特性は、一般的なＥ型コアと同等である。

さらに本実施形態では、分割コア４２ａ（４２ｂ）相互が所定の隙間で向き合わされるように、コア脚用貫通孔２６を構成する巻回筒部２８の内周面には、分離用凸部２７が形成してあってもよい。この場合において、所定の隙間とは、好ましくは０．０５〜５ｍｍ、さらに好ましくは、０．１〜３ｍｍである。これらの所定の隙間は、分割コアの分割面の相互間において必ずしも全面に形成する必要はない。

本実施形態では、トランス１０の巻軸（Ｚ軸）方向に沿っての少なくとも下方部分が、図示省略してあるケース内に収容されて、放熱用樹脂（ポッティング用樹脂）に接触していてもよい。放熱用樹脂に接触させることで、中脚部４６ａ，４６ｂの放熱性がさらに向上する。

分割コア４２ａ，４２ｂの分割面の相互間には、放熱用樹脂が充填してあってもよい。特にコア用貫通孔２６内に挿入されるコア部分の突出先端において放熱用樹脂を介在させることで、その部分が効果的に放熱される。

第２実施形態
図５〜図７に示す実施形態に係るトランス１１０は、以下に示す以外は、第１実施形態と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。また、図５〜７に示すトランス１１０における各部材は、図１〜図４に示す実施形態のトランス１０における各部材に対応し、対応する部材には、下二桁の数字が同じとなるように符号を付してあり、その説明は一部省略する。

図５に示す本実施形態に係るトランス１１０は、たとえばリーケージトランスなどとして、車載用充電器などに用いられる。このトランス１１０は、ボビン１２０と、磁性コア１４０ａ，１４０ｂと、カバー１５０と、テープ状部材６０とを有する。

図６および図７に示すように、ボビン１２０は、ボビン本体１２４と、ボビン本体１２４のＸ軸方向の両端上部に一体に成形してある端子台部１２２，１２３とを有する。端子台部１２２および１２３には、それぞれＹ軸方向の両端に、端子取付部１２２ａ，１２２ｂおよび１２３ａ，１２３ｂが形成してあり、その部分に端子１２１が取り付けられる。図５に示すように、各端子１２１には、第１ワイヤ３７（図示省略）のリード部３７ａ，３７ｂおよび第２ワイヤ３８（図示省略）のリード部３８ａ，３８ｂが接続される。

図６に示すように、本実施形態では、磁性コア１４０ａ，１４０ｂは、それぞれ同じ形状を持つ２つの分割コア１４２ａ，１４２ａおよび１４２ｂ，１４２ｂに分離可能である。本実施形態では、各分割コア１４２ａ，１４２ａおよび１４２ｂ，１４２ｂは、全て同じ形状であり、Ｚ−Ｙ断面で断面コ字形状を有し、Ｕ型コアの一種である。Ｚ軸方向の上部に配置される一対の分割コア１４２ａ，１４２ａが組み合わされることにより、Ｚ−Ｙ断面で断面Ｅ字形状を有し、いわゆるＥ型コアを構成する。Ｚ軸方向の下部に配置される他の一対の分割コア１４２ｂ，１４２ｂも、組み合わされることにより、Ｚ−Ｙ断面で断面Ｅ字形状を有し、いわゆるＥ型コアを構成する。

Ｚ軸方向の上側に配置される各分割コア１４２ａは、Ｙ軸方向に延びるベース部１４４ａと、ベース部１４４ａのＹ軸方向の両端からＺ軸方向に突出している一対の中脚部１４６ａおよび側脚部１４８ａとを有する。Ｚ軸方向の下側に配置される各分割コア１４２ｂは、Ｙ軸方向に延びるベース部１４４ｂと、ベース部１４４ｂのＹ軸方向の両端からＺ軸方向に突出している一対の中脚部１４６ｂおよび側脚部１４８ｂとを有する。

一対の中脚部１４６ａは、ボビン１２０のコア脚用貫通孔１２６の内部にＺ軸方向の上方から挿入されるようになっている。同様に、一対の中脚部１４６ｂは、ボビン１２０のコア脚用貫通孔１２６の内部にＺ軸方向の下方から挿入され、貫通孔１２６の内部において、それらの先端は、中脚部１４６ａの先端に接触または所定のギャップで向き合うように構成してある。

貫通孔１２６を構成する巻回筒部１２８の内周面でＸ軸方向の対向位置には、分離用凸部１２７がＺ軸方向に沿って形成してある。分離用凸部１２７は、中脚部１４２ａ，１４２ａの間に介在されると共に、中脚部１４２ｂ，１４２ｂの間に介在され、これらの中脚部１４２ａ，１４２ａまたは中脚部１４２ｂ，１４２ｂの相互が、貫通孔１２６の内部において、所定の隙間で向き合い、接触しないように構成してある。所定の隙間は、分離用凸部１２７のＹ軸方向の厚みにより調整することができる。

中脚部１４２ａ，１４２ａまたは中脚部１４２ｂ，１４２ｂは、それぞれ組み合わされた状態で、貫通孔１２６の円形内周面形状に一致するように、円柱形状を有しているが、その形状は、特に限定されず、貫通孔１２６の形状に合わせて変化させても良い。また、側脚部１４８ａ，１４８ｂは、カバー１５０におけるカバー本体１５２の円弧外周面形状に合わせた内側凹曲面形状を有し、その外面は、Ｘ−Ｚ平面に平行な平面を有している。

カバー１５０のカバー本体１５２は、ボビン１２０における端子台１２２および１２３の間に位置するボビン本体１２４の外周を覆うような形状を有する。カバー本体１５２のＺ軸方向の両端には、カバー本体１５２からボビン本体１２４に向けて略垂直方向に折り曲げられてる係止片１５４が一体成形してある。カバー本体１５２のＺ軸方向の両側に形成してある一対の係止片１５４は、ボビン本体１２４のＺ軸方向の上下面を挟み込むように取り付けられる。

図６および図７に示すように、ボビン本体１２４の上面、すなわち筒部１２８の巻軸方向の両端部には、それぞれ端部隔壁鍔１３１，１３２が形成してある。本実施形態では、Ｚ軸方向の上側の端部隔壁鍔１３２には、コア脚用貫通孔１２６の近くに厚肉部１２５が設けてある。厚肉部１２５の外周に、カバー１５０の係止片１５４に設けられたフック状の第１係合部１５４ａが嵌合するフック状の第２係合部１２５ａが形成してある。

また、カバー本体１５２のＸ軸方向の両端外面には、それぞれＺ軸方向に延びる側脚ガイド片１５６が一体に成形してある。一対の側脚ガイド片１５６の間に位置するカバー本体１５２の外面には、側脚部１４８ａ，１４８ｂの内面が接触し、側脚部１４８ａ，１４８ｂのＸ軸方向の移動が、一対の側脚ガイド片１５６により制限されるようになっている。

端部隔壁鍔１３１および１３２のＺ軸方向の間に位置する巻回筒部１２８には、図３に示す第１巻回部３５と第２巻回部３６とがＺ軸方向に異なる位置で連続して形成してある。第１巻回部３５および第２巻回部３６に関しては、第１実施形態において詳細に説明したので、ここでは説明を省略する。

図６および図７に示すように、第２実施形態では、上側の端部隔壁鍔１３２には、コア脚用貫通孔１２６の近くに厚肉部１２５が設けてあり、厚肉部１２５の外周に、カバー１５０の係止片１５４に設けられた複数の第１係合部１５４ａが嵌合する第２係合部１２５ａが形成してある。

このように構成することで、第１実施形態に比較してボビン１２０の強度を向上させることができる。しかも、必要最小限の部分のみを厚くしているので、巻軸方向のトランス１１０の薄型化および小型化を図ることができる。

第２実施形態では、磁性１４０ａ，１４０ｂの中脚部１４６ａ、１４６ｂの形状が円柱形状であり、第１実施形態の楕円柱形状と異なり、それに合わせて、ボビン１２０とカバー１５０の形状も、第１実施形態におけるものと相違するが、基本的には同じ構成を有し、上述した以外は、同様な作用効果を奏する。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、本実施形態のトランス１０では、磁性コアの分割の態様を変化させてもよい。たとえば上述した実施形態では、分割コアであるＵコア−Ｕコアの組合せにより、磁性コアを構成したが、Ｕコア−Ｉコアの組合せにより、磁性コアを組み立てても良い。

１０… トランス
２０… ボビン
２２，２３… 端子台部
２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ… 端子取付部
２２ｃ，２２ｄ，２３ｃ，２３ｄ… リード用溝
２４… ボビン本体
２６… コア脚用貫通孔
２７… 分離用凸部
２８… 巻回筒部
３０… 絶縁隔壁鍔
３１，３２… 端部隔壁鍔
３３，３４… 巻回隔壁鍔
３３ａ，３４ａ… 連絡溝
３５… 第１巻回部
３６… 第２巻回部
３７… 第１ワイヤ
３７ａ，３７ｂ… リード部
３８… 第２ワイヤ
３８ａ，３８ｂ… リード部
４０ａ、４０ｂ…
４０ａ，４０ｂ… 磁性コア
４２ａ，４２ｂ… 分割コア
４４ａ，４４ｂ… ベース部
４６ａ，４６ｂ… 中脚部
４８ａ，４８ｂ… 側脚部
５０… カバー
５２… カバー本体
５４… 係合片
５６… 側脚ガイド片
６０… テープ状部材

Claims (6)

1. ボビンを有するトランスであって、
   前記ボビンは、磁性コアが挿入されるコア脚用貫通孔が形成してある筒部を有し、
   前記筒部には、
   一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか一方を構成する第１ワイヤが巻回される第１巻回部と、
   前記第１巻回部と軸方向に異なる位置で、前記一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか他方を構成する第２ワイヤが巻回される第２巻回部と、が形成してあり、
   前記第１巻回部と第２巻回部との間に位置する前記筒部の外周には、絶縁隔壁鍔が形成してあり、
   少なくとも前記第１巻回部には、前記第１ワイヤの巻回軸に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を各区画毎に分離する巻回隔壁鍔が形成してあり、
   前記巻回隔壁鍔には、隣接する各区画相互を連絡する少なくとも１の連絡溝が形成してあり、
   少なくとも前記第１ワイヤが前記第１巻回部にα巻きされており、
   前記巻回隔壁鍔で分離される各区画における前記巻回軸に沿っての区画幅は、１本のみの前記ワイヤが入り込める幅に設定してあり、
   前記巻回隔壁鍔の高さは、１本以上の前記ワイヤが入り込める高さに設定してあることを特徴とするトランス。
2. ボビンを有するトランスであって、
   前記ボビンは、磁性コアが挿入されるコア脚用貫通孔が形成してある筒部を有し、
   前記筒部には、
   一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか一方を構成する第１ワイヤが巻回される第１巻回部と、
   前記第１巻回部と軸方向に異なる位置で、前記一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか他方を構成する第２ワイヤが巻回される第２巻回部と、が形成してあり、
   前記第１巻回部と第２巻回部との間に位置する前記筒部の外周には、絶縁隔壁鍔が形成してあり、
   少なくとも前記第１巻回部には、前記第１ワイヤの巻回軸に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を各区画毎に分離する巻回隔壁鍔が形成してあり、
   前記巻回隔壁鍔には、隣接する各区画相互を連絡する少なくとも１の連絡溝が形成してあり、
   少なくとも前記第１ワイヤが前記第１巻回部にα巻きされており、
   前記コア脚用貫通孔には、断面コ字形状に分割された分割コアの分割脚部が挿入されることを特徴とするトランス。
3. 前記第２巻回部にも、前記第２ワイヤの巻回軸に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を各区画毎に分離する巻回隔壁鍔が形成してあり、
   前記巻回隔壁鍔には、隣接する各区画相互を連絡する少なくとも１の連絡溝が形成してあり、
   前記第２ワイヤが前記第２巻回部にα巻きされていることを特徴とする請求項１または２に記載のトランス。
4. 前記分割コア相互が所定の隙間で向き合わされるように、前記コア脚用貫通孔を構成する前記筒部の内周面には、分離用凸部が形成してある請求項２に記載のトランス。
5. 前記ボビンの外周に取り付けられ、前記磁性コアの側脚をガイドするカバーをさらに有する請求項１〜４のいずれかに記載のトランス。
6. 前記筒部の巻軸方向の端部には、それぞれ端部隔壁鍔が形成してあり、いずれかの端部隔壁鍔には、前記コア脚用貫通孔の近くに厚肉部が設けてあり、
   前記厚肉部の外周に、前記カバーの係止片に設けられた第１係合部が嵌合する第２係合部が形成してある請求項５に記載のトランス。

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