JP6511936B2 - コイル装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば自動車用のヘッドランプ、液晶プロジェクターあるいはオーバーヘッドプロジェクター等に用いられる放電灯の点灯のための高電圧発生コイル装置に関する。

たとえば自動車用のヘッドランプ等に用いられる高電圧発生コイル装置として、たとえば下記の特許文献１に示すコイル装置が知られている。このようなコイル装置は、二次巻線が巻回されたボビンをプリント基板上に設置した後、Ｕ字形に成型した複数の一次コイル片をボビンの上からプリント基板に設置することにより、一次巻線を形成する。

しかし、従来技術に係るコイル装置は、複数の一次コイル片をプリント配線で接続することにより一次巻線が形成されるため、溶接又ははんだ等による接合箇所が多く、接合部の信頼性や製造効率の観点から課題を有する。また、このようなコイル装置はプリント基板を必要とするため、小型化の観点でも課題を有する。

特開平１１−３０７３７３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、軸方向に沿って低圧から高圧に変化する高電圧発生コイル装置であって、小型化に適しており信頼性および製造効率が良好で、高出力なコイル装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
棒状のコアと、
前記コアを収容する中空筒部と、当該中空筒部から外径方向に突出する複数の鍔部とを有するボビンと、
前記鍔部の間に挟まれて前記中空筒部の外周表面に形成された複数の二次巻線用溝部に分けて巻回される二次巻線と、
前記二次巻線用溝部の間で前記鍔部に挟まれて前記中空筒部の前記外周表面に形成された複数の一次巻線用溝部に分けて巻回される一次巻線と、
いずれかの前記鍔部に設けられ、前記一次巻線と前記二次巻線とに接続される低圧側端子と、
いずれかの前記鍔部に設けられ、前記一次巻線の一次高圧側端部が接続される一次高圧側端子と、
いずれかの前記鍔部に設けられ、前記二次巻線の二次高圧側端部が接続される二次高圧側端子と、を有し、
前記一次巻線用溝部には、並列に接続される２以上の一次並列巻線が巻回してあることを特徴とする。

本発明に係るコイル装置は、ボビンの外周表面に形成された一次巻線用溝部および二次巻線用溝部に一次巻線および二次巻線が巻回され、鍔部に低圧側端子、一次高圧側端子および二次高圧側端子が設けられるため、プリント基板を必要としない一つのボビンでコイル装置が構成される。そのため、このようなコイル装置は、小型化に適しており、また、接合部も少ないため信頼性が良好であり、製造も容易である。

しかも本発明では、一次巻線用溝部には、並列に接続される２以上の一次並列巻線が巻回してあるために、単一の一次巻線に比較して、特に高温環境下での出力電圧を、約６％以上に向上させることができる。その理由は必ずしも明らかではないが、結合係数が増大するためであると考えられる。

前記コアの少なくとも一端には、前記二次巻線が巻回されていない領域が存在していてもよい。このように構成することで、コア端での磁束の流れを良好にしてコイル装置のインダクタンス（Ｌ値）を向上させることが可能になり、二次巻線におけるトータルの巻数を低減することが可能になる。巻数を減らすことで、直流抵抗を低減することが可能になり、ワイヤの線径を低減することも可能になる。

前記コアの長手方向の中央部に位置する前記二次巻線用溝部に巻回してある二次巻線の巻回層数に比較して、前記コアの長手方向の端部に位置する前記二次巻線用溝部に巻回してある二次巻線の巻回層数が少なくしてもよい。このように構成することで、トータル巻数が同じである場合に、コイル装置のインダクタンス（Ｌ値）を向上させることが可能になる。また、インダクタンスが向上することで、同じインダクタンスであれば、二次巻線におけるトータルの巻数を低減することが可能になる。巻数を減らすことで、直流抵抗を低減することが可能になり、ワイヤの線径を低減することも可能になる。

また、例えば、複数の前記二次巻線用溝部には、二次低圧側溝部と、当該二次低圧側溝部より高圧側に位置し前記中空筒部の径方向厚みが前記二次低圧側溝部より厚い二次高圧側溝部とが含まれても良い。

中空筒部の厚みを高圧側と低圧側とで変化させることにより、小型化を図りつつ、コイル装置の耐電圧性を好適に確保できる。

また、例えば、前記二次低圧側溝部に巻回される前記二次巻線の層数は、前記二次高圧側溝部に巻回される前記二次巻線の層数よりも多くても良い。

中空筒部の厚みが厚い二次高圧側溝部の層数を少なくすることにより、鍔部の最大外径を抑制して、コイル装置の小型化を図ることができる。

また、例えば、２以上の前記一次巻線と、前記二次巻線とは、連続する単一のワイヤによって形成されていても良い。

２以上の一次巻線と二次巻線とが連続するワイヤによって構成されることにより、コイル装置に含まれる電気的な接合箇所を減少させて直流抵抗を低減できる。また、一次巻線と二次巻線とを連続した巻き上げ工程により形成することができるため、このようなコイル装置は製造効率が良い。

また、前記低圧側端子は、前記ワイヤのうち前記一次巻線と前記二次巻線との境界部分に形成されても良い。この境界部分は、切断する必要がないため、連続する単一のワイヤで全ての巻線を形成することが可能になる。

また、前記一次巻線と前記二次巻線との境界部分にヒュージングによって固定するワイヤ固定部を有してもよく、その場合には、低圧側端子は、容易かつ確実に取り付けを行うことが可能である。

前記一次高圧側端子には、２以上の前記一次巻線の折り返し部分の近傍が接続されても良い。このように構成することで、連続する単一のワイヤで全ての巻線を形成することが可能になる。

前記一次高圧側端子の近くに位置する前記鍔部には、前記折り返し部分が係合する突起部が形成してあってもよい。このように構成することで、自動巻線装置による巻線作業が容易になる。

前記低圧側端子には、連続する前記単一のワイヤの巻き終わり部が位置するようにしても良い。このように構成することで、連続する単一のワイヤで全ての巻線を形成することが可能になる。

この低圧側端子の近くに位置する前記鍔部には、巻き終わりのワイヤの端部を絡げるための突起部が形成してあっても良い。このように構成することで、自動巻線装置による巻線作業が容易になると共に、巻き終わり部に位置するワイヤの切断作業も容易になる。

また、例えば、前記二次高圧側端子は、複数の前記鍔部のうち、前記中空筒部の一方の端部から前記外径方向へ突出する第１鍔部に設けられても良い。

二次高圧側端子を一方の端部に配置される第１鍔部に設けることにより、複数の二次巻線用溝部に対して二次巻線を容易に形成することが可能である。

また、複数の前記鍔部は、いずれかの前記一次巻線用溝部を挟む一対の前記鍔部の一部を互いに接続する接続鍔部を含んでも良く、前記低圧側端子は、前記接続鍔部に設けられても良い。

低圧側端子を接続鍔部に設けることにより、低圧側端子を設置するためのスペースを抑制し、コイル装置を小型化することが可能である。

また、例えば、複数の前記鍔部のうち少なくとも一部は、前記鍔部の外周表面から内径方向に向かって形成されており前記二次巻線を通過させる切り込み部と、前記鍔部の外周表面上に形成されており前記一次巻線を通過させる一次巻線通路と、を有しても良い。

鍔部が、切り込み部と、鍔部の外周表面上に形成された一次巻線通路を有することにより、二次巻線と一次巻線の絶縁距離を確保しつつ、コイル装置をより小型化することが可能である。

図１Ａは、本発明の一実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａに示すコイル装置において、ワイヤの巻き終わり端の絡げ部を示す斜視図である。 図２は、図１Ａに示すコイル装置を異なる角度から見た斜視図である。 図３は、図１Ａに示すコイル装置の平面図である。 図４は、図１Ａに示すコイル装置の正面図である。 図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図６は、図１Ａに示すコイル装置の分解斜視図である。 図７は、図１Ａに示すコイル装置の回路図である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

図１Ａは本発明の一実施形態に係るトランスとしてのコイル装置１１０の斜視図であり、図７はコイル装置１１０の回路図である。図１Ａに示すように、コイル装置１１０は、一次巻線１３０と二次巻線１４０が巻軸方向であるＺ軸方向に沿って形成されている。このコイル装置１１０は、巻軸方向に沿って低電圧から高電圧に変化するコイル装置である。

図７に示すように、コイル装置１１０は、一次巻線１３０および二次巻線１４０の双方の低圧側端部に電気的に接続される低圧側端子１５０と、一次巻線１３０の高圧側端部に接続される一次高圧側端子１６０と、二次巻線１４０の高圧側端部に接続される二次高圧側端子１７０とを有し、３相（３つの端子）となる回路で表される。このようなコイル装置１１０では、低圧側端子１５０に接続されるＺ軸正方向側の端部から二次高圧側端子１７０へ接続されるＺ軸正方向側の端部へ、巻軸（Ｚ軸）に沿って、二次巻線１４０の電圧が低圧から高圧に変化し、二次高圧側端子１７０から高電圧の出力を得ることができる。なお、本実施形態では、巻軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直であって互いに垂直な方向をＸ軸方向およびＹ軸方向とする。

図７に示すように、本実施形態では、一次巻線１３０は、並列に接続される２つの並列巻線１３０α，１３０βで構成してある。また、二次巻線１４０は、一つの巻線で構成してある。そして後述するように、これらの並列巻線１３０α，１３０βおよび二次巻前１４０は、連続する単一のワイヤを巻線作業することで形成される。なお、後述するように、巻線作業に際しては、二次巻線１４０から巻線作業が開始され、その次に、二次巻線とは逆巻の方向に、最初の一次並列巻線１３０αが巻回され、それに連続して、次の一次並列巻線１３０βが、二次巻線１４０と同じ巻方向で巻線される。

図１Ａに示すように、コイル装置１１０は、ボビン１２０と、一次巻線１３０と、二次巻線１４０と、低圧側端子１５０と、一次高圧側端子１６０と、二次高圧側端子１７０とを有する。また、断面図である図５および分解斜視図である図６に示すように、コイル装置１１０は、ボビン１２０の中空筒部１２１内に収容される棒状のコア１１２を有しており、中空筒部１２１の開口部には、コア１１２が中空筒部１２１の中から抜け落ちないようにするためのキャップ１１４が設けられる。なお、図６では、一次巻線３０および二次巻線４０を図示していない。

キャップ１１４は、板状のキャップ本体１１４ａを有し、そのＸ軸方向両端には、取付片１１４ｃが各々一体的に形成してある。取付片１１４ｃと本体１１４ａとの角部には、取付孔１１４ｄが形成してある。各取付孔１１４ｄは、ボビン１２０のＺ軸方向の一端部に設けられた鍔部１２３ｊの端面に形成してある取付凹部１２３ｊａの係合凸部１２３ｊｂに係合可能になっている。そのため、キャップ１１４をボビン１２０の端部に取り付けるための接着剤を不要とすることもできる。

コア１１２は、楕円形状あるいは長円形状の断面を有し、コア１１２の長手方向が巻軸方向（Ｚ軸方向）となるように配置される。また、コア１１２の断面形状における長軸方向がＹ軸方向と一致し、短軸方向がＸ軸方向と一致する。

コア１１２は、たとえばフェライト材、パーマロイなどの軟磁性材、金属圧粉成形の金属磁性材などの磁性材で構成される。コイル装置１１０が、たとえば主として車載用を目的とする高圧コイル装置として使用される場合には、使用環境として−４０〜＋１３０℃（保存温度として−４０〜＋１５０℃）が要求され、このような環境における電気的特性の維持のため、キューリー温度が２００℃以上の磁性体が好ましい。

また、コイル装置１１０では、コア１１２に直接二次巻線１４０が巻回されるのではなく、コア１１２と二次巻線１４０とを好適に絶縁する中空筒部１２１の外周表面に二次巻線１４０が巻回される。そのため、コイル装置１１０では、コア１１２として、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトのような絶縁性の材料だけでなく、高透磁率、高磁束密度で導電性の材料であるＭｎ−Ｚｎ系フェライト等を好適に用いることができる。

ボビン１２０は、コア１１２を収容する中空筒部１２１と、中空筒部１２１から外径方向に突出する複数の鍔部を有する。ボビン１２０は、絶縁性に優れた材料により構成してあり、たとえばＰＢＴ、ＰＥＴ、ＬＣＰ、ＰＰＳなどの合成樹脂で構成してあるが、耐加水分解性の樹脂が求められることも多い。あるいはセラミックなどでボビン１２０を構成してもよい。なお、コア１１２と一次巻線１３０および二次巻線１４０との絶縁性を好適に確保するために、中空筒部１２１の外周表面には貫通孔を形成しないことが好ましい。

図３および図５に示すように、中空筒部１２１には、一方の端部（Ｚ軸負方向側端部）から順に、複数の外径方向に突出する鍔部１２３ａ〜１２３ｊが形成してある。中空筒部１２１の外周表面に、複数の外径方向に突出する鍔部１２３ａ〜１２３ｊが形成してあることから、これらの鍔部１２３ａ〜１２３ｊの間に、ワイヤを巻回または通すための溝部が形成される。鍔部１２３ａと鍔部１２３ｂとの間に形成される溝部１２４ａには、一次巻線も二次巻線も巻回されず、二次巻線のワイヤ端部１４０ａが、鍔部１２３ａおよび１２３ｂに形成してある切り込み部１２６ａ、１２６ｂを通して横断するのみである。また、鍔部１２３ｂと鍔部１２３ｃ１との間に形成される溝部１２４ｂには、高圧側の二次巻線１４０となるワイヤが複数ターンで巻回してある。

さらに、鍔部１２３ｃ１と鍔部１２３ｃ２との間に形成される溝部１２５には、二次巻線１４０となるワイヤや一次巻線１３０となるワイヤのいずれも巻回されていない。鍔部１２３ｃ２と鍔部１２３ｄとの間に形成される溝部１２４ｃには、二次巻線１４０となるワイヤが複数ターンで巻回してある。鍔部１２３ｄと鍔部１２３ｅとの間に形成される溝部１２５ａには、一次巻線１３０を構成する並列巻線１３０α，１３０βとなるワイヤがそれぞれ約１ターンのみで巻回してある。

さらに、鍔部１２３ｅと鍔部１２３ｆとの間に形成される溝部１２４ｄには、二次巻線１４０となるワイヤが複数ターンで巻回してある。鍔部１２３ｆと鍔部１２３ｇとの間に形成される溝部１２５ｂには、一次巻線１３０を構成する並列巻線１３０α，１３０βとなるワイヤがそれぞれ約１ターンのみで巻回してある。鍔部１２３ｇと鍔部１２３ｈとの間に形成される溝部１２４ｅには、二次巻線１４０となるワイヤが複数ターンで巻回してある。鍔部１２３ｈと鍔部１２３ｉとの間に形成される溝部１２５ｃには、一次巻線１３０を構成する並列巻線１３０α，１３０βとなるワイヤがそれぞれ約１ターンのみで巻回してある。鍔部１２３ｉと鍔部１２３ｊとの間に形成される溝部１２４ｆには、二次巻線１４０となるワイヤが複数ターンで巻回してある。

すなわち、本実施形態では、Ｚ軸方向に沿って、５つの二次巻線用溝部１２４ｂ〜１２４ｆが形成され、それらの間に、３つの一次巻線用溝部１２５ａ〜１２５ｃが形成してあ る。二次巻線用溝部１２４ｂ〜１２４ｆには、低圧側（Ｚ軸正方向側）に位置する二次低圧側溝部としての二次巻線用溝部１２４ｆと、高圧側に位置する二次高圧側溝部としての二次巻線用溝部１２４ｂとが含まれる。本実施形態では、中空筒部１２１の厚みが、Ｚ軸方向に沿って一定であるが、たとえば高圧側で厚くなるように変化させても良い。

上述したように、本実施形態では、中空筒部１２１の外周表面には、上述した二次巻線用溝部１２４ａ〜１２４ｆの他に、複数（本実施形態では３つ）の一次巻線用溝部１２５ａ〜１２５ｃが形成されている。ボビン１２０における中空筒部１２１の外周表面には、二次巻線１４０が、５つの二次巻線用溝部１２４ｂ〜１２４ｆに分けて巻回されている。各二次巻線用溝部１２４ｂ〜１２４ｆに配置される二次巻線１４０の巻数、列数（巻軸方向の重ね数）、層数（外径方向の重ね数）は特に限定されないが、以下のように構成することが好ましい。

すなわち、図５に示すように、Ｚ軸方向の両端に配置される二次巻線用溝部１２４ｂおよび１２４ｆに配置される二次巻線１４０の層数およびターン数が、Ｚ軸方向の中央部に配置される二次巻線用溝部１２４ｃ〜１２４ｅのそれぞれに配置される二次巻線１４０の層数およびターン数に比較して少ないことが好ましい。このように構成することで、コイル装置としてのインダクタンスを向上させることができることが確認された。

また、本実施形態では、Ｚ軸方向の中央部に配置される二次巻線用溝部１２４ｃ〜１２４ｅのうち、高圧側の二次巻線用溝部１２４ｃおよび１２４ｄのそれぞれに配置される二次巻線１４０の列数を、相対的に低圧側の二次巻線用溝部１２４ｅの列数に比較して多くすることが好ましい。なお、高圧側の二次巻線用溝部１２４ｃおよび１２４ｄのそれぞれに配置される二次巻線１４０の層数は、相対的に低圧側の二次巻線用溝部１２４ｅの層数と同等で良い。

また、本実施形態では、Ｚ軸方向の中央部に配置される二次巻線用溝部１２４ｃ〜１２４ｅのうち、二次巻線用溝部１２４ｄおよび１２４ｅのそれぞれに配置される二次巻線１４０のターン数を増やすことで、一次巻線１３０と二次巻線１４０との結合係数を上げることができる。二次巻線用溝部１２４ｄおよび１２４ｅが、一次巻線用溝部１２５ａ〜１２５ｃに挟まれて配置してあるからである。

また本実施形態では、図５に示すように、コア１１２のＺ軸方向の両端では、一次巻線３０および二次巻線１４０の双方共に巻回されていない無巻回領域があることが好ましい。これらの無巻回領域のＺ軸方向の長さＬ１およびＬ２は、コア１１２の全長Ｌ０に比較して、１〜１２％（片側で）であることが好ましい。すなわち、Ｌ１／Ｌ０が０．０１〜０．１２またはＬ２／Ｌ０が０．０１〜０．１２であることが好ましい。なお、コア１１２の全長は、

このように構成することで、コア１１２の両端での磁束の流れを良好にしてコイル装置１１０のインダクタンス（Ｌ値）を向上させることが可能になり、二次巻線１４０におけるトータルの巻数を低減することが可能になる。巻数を減らすことで、直流抵抗を低減することが可能になり、ワイヤの線径を低減することも可能になる。さらに、本実施形態では、コイル装置の構造をより簡素化することが可能になり、コイル装置の信頼性向上に寄与すると共に、製造効率も向上させることができる。

図３に示すように、それぞれ一次巻線１３０を通す一対の鍔部１２３ｄと１２３ｅとの間、一対の鍔部１２３ｆと１２３ｇとの間、一対の鍔部１２３ｈと１２３ｉとの間には、それぞれ接続鍔部１２３αが形成してある。各接続鍔部１２３αには、隣接する二次巻線用溝部を連絡する切り込み部１２６ｂが形成してある。各接続鍔部１２３αが、一次巻線１３０と二次巻線１４０の間に設けられていることにより、一次巻線１３０と二次巻線１４０の絶縁性は好適に確保される。

なお、切り込み部１２６ｂは、接続鍔部１２３α以外の鍔部にも形成されても良く、これらの切り込み部１２６ｂによって形成される二次巻線１４０の通路は、巻軸方向に対して斜めに形成されていることが好ましく、これにより二次巻線１４０をボビン１２０に容易に形成できる。なお、図３に示す例では、切り込み部１２６ｂは、全て同一方向に巻軸方向に対して斜めに形成されている。

図３に示すように、一次巻線１３０が、３つの一次巻線用溝部１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃに分けて巻回されている。各一次巻線用溝部１２５ａ〜１２５ｃにおける一次巻線１３０を構成する並列巻線１３０α，１３０βとなるワイヤの巻数（ターン数）はそれぞれ約１であるが、特に限定されない。鍔部１２３ｃ２〜１２３ｉの外周表面上には、一次巻線１３０（並列巻線１３０α，１３０β）を通過させる一次巻線通路１２７ａ，１２７ｂが形成されている。

一次巻線通路１２７ａ，１２７ｂに隣接して、鍔部１２３ｃ２〜鍔部１２３ｉの外周表面上から外径方向へ突出する突起部１２８ａ，１２８ｂが形成されており、突起部１２８ａ，１２８ｂは一次巻線１３０が一次巻線通路１２７ａ，１２７ｂから逸脱することを防止する。本実施形態では、突起部１２８ａ，１２８ｂは、鍔部１２３ｃ２〜鍔部１２３ｉの外周表面上からＹ軸方向の上部へ突出するように形成してあり、一次巻線通路１２７ａ，１２７ｂを通る一次巻線１３０が、二次巻線１４０とは接触せずに二次巻線１４０のＹ軸方向の上部を立体的に交差するようになっている。

なお、Ｚ軸方向の端部に位置する鍔部１２３ｊにも、突起部１２８ｃが形成してあり、二次巻線用溝部１２４ｆに巻回してある二次巻線１４０の巻端を、低圧側端子１５０に向けて案内するようになっている。本実施形態に係るコイル装置１１０においては、一次巻線１３０および二次巻線１４０は、二次高圧側端子１７０に接続される二次高圧側端部１４０ａから、低圧側端子１５０に接続される一次低圧側端部１３０ａ（連続する単一のワイヤの巻き終わり部）まで連続する一本のワイヤによって構成される。一次巻線１３０および二次巻線１４０を構成するワイヤとしては特に限定されないが、例えば三層絶縁電線のような被覆線を用いることができる。

低圧側端子１５０は、最も低圧側に配置される一次巻線用溝部１２５ｃを挟む一対の鍔部１２３ｈ、１２３ｉの一部を互いに接続する接続鍔部１２３βに設けられる。図６に示すように、低圧側端子１５０は、図３に示す一次巻線１３０と二次巻線１４０の境界部分ＢＤに固定されるワイヤ固定部１５０ａと、接続鍔部１２３βに形成されたスリットに挿入される挿入部１５０ｂと、外部へ接続するための引出部１５０ｃとを有する。ワイヤ固定部１５０ａと、挿入部１５０ｂと、引出部１５０ｃとから成る端子１５０は、たとえば金属板などの導電性板材から一体的に成形される。端子１６０および１７０に関しても同様である。なお、低圧側端子１５０が設けられる接続鍔部１２３βと、切り込み部１２６ｂが形成される接続鍔部１２３αとは、周方向に連続して形成してあっても良いが、周方向に断続的に形成してあっても良い。

ワイヤ固定部１５０ａを境界部分ＢＤと一次低圧側端部１３０ａに固定する方法は特に限定されないが、例えばレーザ溶接やヒュージング（熱カシメ）によってワイヤ固定部１５０ａをワイヤに固定することができる。レーザ溶接やヒュージングによれば、ワイヤを切断せずに、またワイヤの絶縁被覆を予め除去することなく、絶縁被膜の除去と接続固定作業とを同時に行うことができるため、端子の固定工程を簡略化できる。

一次高圧側端子１６０は、ボビン１２０における鍔部１２３ｃ１と鍔部１２３ｃ２との間に形成してある接続鍔部１２３βに設けられる。一次高圧側端子１６０は、一次巻線１３０の折り返し部分１３０ｂの近傍が接続して固定される一次側ワイヤ固定部１６０ａと、接続鍔部１２３βに形成されたスリットに挿入される挿入部１６０ｂと、外部へ接続するための引出部１６０ｃとを有する。一次側ワイヤ固定部１６０ａと一次巻線１３０の折り返し部分１３０ｂの近傍との接合は、ワイヤ固定部１５０ａと同様にレーザ溶接やヒュージング等によって行うことができるが、特に限定されない。

一次巻線１３０の折り返し部分１３０ｂは、ボビン１２０における鍔部１２３ｃ１と鍔部１２３ｃ２との間に形成してある接続鍔部１２３α（一次高圧側端子の近くに位置する）に形成してある突起部１２８ｄに係合するようになっている。すなわち、突起部１２８ｄで、一次巻線１３０のワイヤが折り返すようになっている。

図３に示すように、低圧側端子１５０および一次高圧側端子１６０は、接続鍔部１２３αまたは１２３β（Ｙ軸正方向側の部分）に設けられており、これにより自動巻線機等によるシンプルで無駄のないワイヤの引き回しを実現できる。

図６に示すように、二次高圧側端子１７０は中空筒部１２１のＺ軸負方向側端部に位置する鍔部１２３ａに設けられる。二次高圧側端子１７０は、二次巻線１４０の二次高圧側端部１４０ａ（図４参照）に固定される二次側ワイヤ固定部１７０ａと、鍔部１２３ａに形成されたスリットに挿入される挿入部１７０ｂと、外部へ接続するための引出部１７０ｃとを有する。なお、図２に示すように、鍔部１２３ａには、鍔部１２３ａの外周表面から内径方向に向かう切り込み部１２６ａが形成されており、鍔部１２３ｂには、鍔部１２３ｂの外周表面から内径方向に向かう切り込み部１２６ｂが形成されている。二次巻線１４０は、二次側ワイヤ固定部１７０ａから、これらの切り込み部１２６ａおよび１２６ｂを通過して二次巻線用溝部１２４ｂへ引き回される。

以下に、コイル装置１０の製造方法の一例を説明する。本実施形態では、図６に示すように、ボビン１２０の鍔部１２３ａに端子１７０を取り付け、鍔部１２３ｃ１および１２３ｃ２に端子１６０を取り付け、鍔部１２３ｈおよび１２３ｉに端子１５０を取り付ける。次に、二次巻線用溝部１２４ｂ〜１２４ｆおよび一次巻線用溝部１２５ａ〜１２５ｃにワイヤを巻回して二次巻線１４０および一次巻線１３０を形成する。

二次巻線１４０および一次巻線１３０の全てを単一のワイヤで形成するために、まず、ワイヤの巻始め端（二次巻線のワイヤ端部１４０ａ）を二次高圧側端子１７０に絡げる。その次に、二次巻線用溝部１２４ｂ〜１２４ｆに順次ワイヤを巻き付け、二次巻線１４０を最初に形成する。次に、一次巻線１３０と二次巻線１４０との境界部分ＢＤを、低圧側端子１５０のワイヤ固定部１５０ａに係止させから、一次巻線用溝部１２５ａ〜１２５ｃを逆から約１ターンずつ巻いていく。

一次巻線用溝部１２５ａにワイヤを約１ターンで巻いた後に、図３に示す端子１６０のワイヤ固定部１６０ａに係止させ、その後に、突起部１２８ｄを１巻きして、ワイヤの折り返し部１３０ｂを作り、ワイヤ固定部１６０ａに戻す。その後に、ワイヤを、一次巻線用溝部１２５ａ〜１２５ｃに、この順で、約１ターンずつ巻いていく。

最後に、図１Ｂに示すように、ワイヤの巻き終わり端１３０ａ１は、端子１５０のワイヤ固定部１５０ａに戻され、そこから、突起部１２８ｅに絡げられ、突起部１２８ｅとワイヤ固定部１５０ａとの間で、ワイヤが切断され、ワイヤの巻き終わり端は、一次低圧側端部１３０ａとなる。突起部１２８ｅに絡げられたワイヤは、最終的には除去される。

端子１５０のワイヤ固定部１５０ａ、端子１６０のワイヤ固定部１６０ａおよび端子１７０のワイヤ固定部１７０ａでは、半田付けやヒュージングなどにより、その部分に位置するワイヤとの接続固定が行われる。その後に、ボビン１２０の中空筒部１２１の内部にコア１１２を収容する。

端子１５０，１６０，１７０の固定部１５０ａ，１６０ａ，１７０ａをワイヤに固定する工程では、各固定部に位置する部分を挟み込むように、固定部１５０ａ，１６０ａ，１７０ａを加熱しながら折り曲げることにより、固定が行われる。このようなヒュージング工程では、ワイヤの絶縁被覆が加熱および加圧により除去される。このため、端子１５０と境界部分ＢＤおよび一次低圧側端部１３０ａとの導通、端子１６０と折り返し部分１３０ｂの近傍との導通、および端子１７０と二次高圧側端部１４０ａとの導通が確保される。

コア１１２を収容する工程では、図６に示すコア１１２をボビン１２０の中空筒部１２１の内部に挿入したのち、キャップ１１４を開口部に装着することにより、図１Ａに示すコイル装置１０を得る。なお、各工程の順序は適宜入れ換えることが可能であり、例えば、コア１２を収容する工程は、巻線１３０，１４０を形成する工程より前に行われても良い。

コイル装置１１０は、ケース内部等の設置部に設置されて各端子１５０，１６０，１７０が配線された後に、ポッティングにより樹脂内に埋め込まれて、あるいは樹脂内に埋め込まれず巻線１３０，１４０が大気に露出した状態で使用される。

上述した実施形態に係るコイル装置１１０は、良好な信頼性を有し、小型化に適しており、製造も容易である。しかも、本実施形態では、一次巻線用溝部１２５ａ〜１２５ｃには、並列に接続される２以上の並列巻線１３０αおよび１３０βが巻回してあるために、並列巻線ではない単一の一次巻線に比較して、特に高温環境下での出力電圧を、約６％以上に向上させることができる。その理由は必ずしも明らかではないが、結合係数が増大するためであると考えられる。

また、コイル装置１１０は、一次巻線１３０と二次巻線１４０とが連続する一本のワイヤによって構成されるため、直流抵抗を低減でき、製造が容易である。また、図１Ａに示すように、ボビン上部側の鍔部１２３ｃ１〜１２３ｉに切り込み部１２６ｂによる二次巻線１４０の通路と一次巻線通路１２７ａ，１２７ｂが形成されることにより、二次巻線１４０と一次巻線１３０の絶縁距離を確保しつつ、コイル装置１１０をより小型化することが可能である。

なお、上述の実施形態では、一次巻線１３０と二次巻線１４０とが連続する一本のワイヤで構成されているが、一次巻線１３０と二次巻線１４０とは互いに分離していても良く、低圧側端子１５０を介して電気的に接続されていてもよい。また、並列巻線１３０α，１３０βも相互に別々の巻線で構成することも可能である。さらに、各端子１５０，１６０，１７０と、一次巻線１３０および二次巻線１４０との固定方法はヒュージングに限定されず、溶接その他の方法を採用することもできる。

さらにまた、上述した一次巻線１３０は、３つ以上の並列巻線で構成されても良く、それらの並列巻線は、全て二次巻線１４０と共に連続する単一のワイヤで構成することが好ましい。また、一次巻線１３０および二次巻線１４０に関しては、単一の連続するワイヤで構成することが好ましいが、複数のワイヤを接続して構成することも可能である。また、上述した実施形態では、一次巻線用溝部１２５ａ〜１２５ｃに各並列巻線１３０αおよび１３０βを、それぞれ約１ターンずつ巻いてあるが、各並列巻線１３０αおよび１３０βの少なくともいずれか一方は、複数ターンで巻いても良い。

１１０…コイル装置
１１２…コア
１１４…キャップ
１２０…ボビン
１２１…中空筒部
１２３ａ〜１２３ｊ…鍔部
１２６ａ，１２６ｂ…切り込み部
１２７ａ，１２７ｂ…一次巻線通路
１２３α、１２３β…接続鍔部
１２４ａ〜１２４ｇ…二次巻線用溝部
１２５ａ〜１２５ｃ…一次巻線用溝部
１３０…一次巻線
１３０α，１３０β…並列巻線
１３０ａ…低圧側端部
１３０ｂ…折り返し部分
１４０…二次巻線
１４０ａ…二次高圧側端部
ＢＤ…境界部分
１５０…低圧側端子
１５０ａ…ワイヤ固定部
１６０…一次高圧側端子
１７０…二次高圧側端子

Claims (8)

1. 棒状のコアと、
   前記コアを収容する中空筒部と、当該中空筒部から外径方向に突出する複数の鍔部とを有するボビンと、
   前記鍔部の間に挟まれて前記中空筒部の外周表面に形成された複数の二次巻線用溝部に分けて巻回される二次巻線と、
   前記二次巻線用溝部の間で前記鍔部に挟まれて前記中空筒部の前記外周表面に形成された複数の一次巻線用溝部に分けて巻回される一次巻線と、
   いずれかの前記鍔部に設けられ、前記一次巻線と前記二次巻線とに接続される低圧側端子と、
   いずれかの前記鍔部に設けられ、前記一次巻線の一次高圧側端部が接続される一次高圧側端子と、
   いずれかの前記鍔部に設けられ、前記二次巻線の二次高圧側端部が接続される二次高圧側端子と、を有し、
   前記一次巻線用溝部には、並列に接続される２以上の一次並列巻線が巻回してあることを特徴とするコイル装置であって、
   ２以上の前記一次巻線と、前記二次巻線とは、連続する単一のワイヤによって形成されることを特徴とするコイル装置。
2. 請求項１に記載されたコイル装置であって、
   前記低圧側端子は、前記ワイヤのうち前記一次巻線と前記二次巻線との境界部分に形成されることを特徴とするコイル装置。
3. 請求項１または２に記載されたコイル装置であって、
   前記一次高圧側端子には、２以上の前記一次巻線の折り返し部分の近傍が接続されることを特徴とするコイル装置。
4. 請求項３に記載されたコイル装置であって、
   前記一次高圧側端子の近くに位置する前記鍔部には、前記折り返し部分が係合する突起部が形成してあることを特徴とするコイル装置。
5. 請求項１〜４までのいずれかに記載されたコイル装置であって、
   前記低圧側端子には、連続する前記単一のワイヤの巻き終わり部が位置することを特徴とするコイル装置。
6. 請求項１〜５までのいずれかに記載されたコイル装置であって、
   前記二次高圧側端子は、複数の前記鍔部のうち、前記中空筒部の一方の端部から前記外径方向へ突出する第１鍔部に設けられることを特徴とするコイル装置。
7. 棒状のコアと、
   前記コアを収容する中空筒部と、当該中空筒部から外径方向に突出する複数の鍔部とを有するボビンと、
   前記鍔部の間に挟まれて前記中空筒部の外周表面に形成された複数の二次巻線用溝部に分けて巻回される二次巻線と、
   前記二次巻線用溝部の間で前記鍔部に挟まれて前記中空筒部の前記外周表面に形成された複数の一次巻線用溝部に分けて巻回される一次巻線と、
   いずれかの前記鍔部に設けられ、前記一次巻線と前記二次巻線とに接続される低圧側端子と、
   いずれかの前記鍔部に設けられ、前記一次巻線の一次高圧側端部が接続される一次高圧側端子と、
   いずれかの前記鍔部に設けられ、前記二次巻線の二次高圧側端部が接続される二次高圧側端子と、を有し、
   前記一次巻線用溝部には、並列に接続される２以上の一次並列巻線が巻回してあることを特徴とするコイル装置であって、
   複数の前記鍔部は、いずれかの前記一次巻線用溝部を挟む一対の前記鍔部の一部を互いに接続する接続鍔部を含み、
   前記低圧側端子は、前記接続鍔部に設けられることを特徴とするコイル装置。
8. 請求項１〜７までのいずれかに記載されたコイル装置であって、
   複数の前記鍔部のうち少なくとも一部は、前記鍔部の外周表面から内径方向に向かって形成されており前記二次巻線を通過させる切り込み部と、前記鍔部の外周表面上に形成され
   ており前記一次巻線を通過させる一次巻線通路と、を有することを特徴とするコイル装置。

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