JPH03208313A - 変成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は各種の音響機器、映像機器、産業機器などに使
用する変成器に関するものである。

従来の技術 第３図は従来の変成器の組立斜視図を示し、第４図は従
来の変成器の斜視図、第５図ａは従来の変成器の正面断
面図、第５図すは側面断面図を示したものである。まず
第３図を用いて、ボビンの構造と変成器組立方法につい
て説明するとプラスチック成型品よりなる筒状部３の上
下端に下端鍔２、下端鍔１を設け、その下端鍔１には金
属ビン端子８がＥ型コア６を介して相対向するよう数本
植設され、更に金属ビン端子８と金属ビン端子８の間に
は引出し溝１４が設けられた構造である。

又筒状部３の内側に設けた四角状の鉄心挿入孔４はＥ型
コア６の中脚６ａの外径寸法６５．６　ｇのバラツキを
考慮した寸法設定とし、Ｅ型コア６を挿入するとクリア
ランスがあるため、ガタが生じる構造となる。以上のよ
うな構造のボビンにコイル５を巻回する工程について説
明すると、要求される性能に応じた規定の線径の銅線を
、規定数ボビンの筒状部３の上に巻回し、そのコイル５
のリード引出し線１５は、引出し溝１４の中を通して、
金属ピン端子８の根元に巻付は接続される。

変成器は使用される用途によって、線径１巻数。

線輪数が設定され、上記に説明したコイル５を巻回する
工程を数回繰り返して、コイル５を完成する。更に金属
ピン端子８に接続された引出しり一ド１１１１１５は半
円付けによって金属ピン端子８に接合される。次にＥ型
形状のコア６の中脚６ａをボビン下端鍔２の方向より筒
状部３の内側に設けた四角状の鉄心挿入孔４に挿入貫通
させＥ型コア６と■型コア７の固着と、Ｅ型コア６．１
型コア７とボビン下端鍔１′と固着を目的に、エポキシ
等の接着剤１３をＥ型コア６の中脚６ａ、両性側脚６ｂ
と、ボビン下端鍔１′に塗布してから、更に、ボビン下
端鍔１の方向よりＩ型コア７を挿入し、接着剤１３をサ
ンドイッチ状に圧着後加熱して硬化させるこ七により、
磁路を構成して変成器本体を完成する。そのようにして
完成した変成器の斜視図を第４図に示し、その断面図を
第５図に示す。第５図を用いて、Ｅ型コア６と■型コア
７、又はＥ型コア６、Ｉ型コア７とボビンの下端鍔１′
との接合構造について説明すると、Ｅ型コア６の中脚６
ａと両性側脚６ｂとＩ型磁性材７の突合せ接合面には、
ある程度の粘度を有した流体状のエポキシ等の接着剤１
３をサンドイッチ状に挟んで介在させ、又ボビン下端鍔
１′とＩ型コア７の突合せ面にも前記接着剤１３をサン
ドイッチ状に挟んで介在させる。その後、加熱する等の
工程により、接着剤１３を硬化させＥ型コア６とＩ型コ
ア７、又はボビン下端鍔１′とＥ型コア６゜Ｉ型コア７
と固着化する構成としたものである。

発明が解決しようとする課題 この種の変成器は多種多様な使われ方をしているのが一
般である。例えば掃除機、アイロン、洗濯機、ジャーポ
ット、湯沸し器、テレビジョン受像機、照明機器等、あ
らゆる電子機器に用いられている。更に電子機器が軽薄
短小化するのに併せ、変成器の使用条件も過酷になって
いる。例えば洗濯機、ジャーポット、湯沸し器等は熱い
湯を使用するため、高い温度と高い湿度が変成器に加わ
ることになり、又掃除機、アイロン等は小型化を要求さ
れ、変成器自身の持つ容量に対し限界ぎりぎりの領域で
使用され、変成器の温度上昇値が高くなるような使い方
がされることになる。その結果、コアの割れ、クラック
、接着剤の外れ等の不良が発生する。第５図を用いてそ
のメカニズムを説明すると、ボビン１′とＥ型コア６、
Ｉ型コア７あるいはＥ型コア６とＩ型コア７は接着剤１
３によって固着されている構造である。その材料の物性
は個々に異なり、熱膨張係数についても異なる。

例をあげるとボビン材料であるフェノールは２．５Ｘ　
１０−５／℃、磁性材であるフェライトコアはＩＸ　１
０−５／℃又エポキシ接着剤は５　Ｘ　１０−５／℃で
ある。仮に８０℃以上の高い温度が加わった場合を想定
すると第５図のＺ方向についてはボビンの筒状部３．Ｅ
型コア６の中脚６ｃが熱によって膨張するがボビンの方
が熱膨張係数が大きいためＥ型コア６の中脚６ａの長さ
寸法６ｃのよりボビンの筒状部３の高さ寸法３ａが太き
（なり、結果としてＥ型コア６の背部６ｄ又は■型コア
７の中央部７ａにボビン膨張応力が加わることになり、
コアの許容強度以上の応力が加わった場合、クラック、
割れが発生する。又接着強度がコアの許容強度より小さ
い場合はＥ型コア６の中脚６ａと■型コア７の突合せ面
の接着面が外れたりすることになる。次にＸ方向につい
ては前記と同じようにボビン、コア接着剤は熱膨張する
ボビンは下端鍔１′の外周寸法１ａが熱によって膨張し
、更に接着剤１３も熱膨張係数の差によりボビンより大
きく膨張する。しかしながら、Ｅ型コア６．１型コア７
は熱膨張係数がボビン又は接着剤１３より小さいため寸
法的な差異が生じＥ型コア６の両性側脚部６ｂに外側方
向に開くような応力が加わることになり、背部６ｄと外
側脚部６ｂの接合箇所６ｅにクラック、割れ等が発生す
ることになる。

尚高い湿度が加わった場合についても高い温度が加わっ
た場合と同様のメカニズムで、ボビン材料が吸湿するこ
とで膨潤し寸法が大きくなることによって、コアに応力
が加わり、ひいてはコアにりラック、割れ等を発生させ
るものである。以上のように変成器に高い温度、高い湿
度が加わった場合、コアにクラック、割れが発生しイン
ダクタンスを大幅に低下させ規定のインダクタンスが得
られないばかりでなく、コアが割れると磁気回路に空気
ギャップが生じた構成となりその空気ギャップ寸法が加
わる温度、湿度によって変化し、その結果インダクタン
スも変化することになり変成器の電気性能が大きくバラ
ツクことになる等変成器としての機能を全く満足できな
い致命的な欠点を有していた。

課題を解決するための手段 上記課題を解決する本発明の技術的手段は、磁性材であ
るフェライトコアと、コイルを巻回するボビンとを接着
剤によって固着せず、Ｅ型コアと■型コアの突合せ面を
、接着剤で固着して磁路を構成した変成器本体を、一面
が開放した筒状のプラスチックよりなる保護ケースに前
記変成器本体の上端鍔の内側端面の位置までゴム系の接
着剤又はゴム系注型剤を注入してから組み込み、更に変
成器本体の金属ピンが貫通する穴を一体化したプラスチ
ックよりなる底板と前記保護ケースの開放口より挿入嵌
合し、更に加熱する等の工程によりゴム系接着剤又はゴ
ム系注型剤を硬化して、ボビンとコアを固着する構造で
ある。

作用 この技術的手段による作用は、磁性材であるフェライト
コアとコイルを巻回するボビンとの固定をエポキシ等の
接着剤で固着せず一面が開放したプラスチック保護ケー
スの底部に注入したゴム系接着剤又はゴム系注型剤の中
にフェライトコアが組み込まれた変成器のボビン上端鍔
部とフェライトコア背部を浸漬して硬化させることで、
ボビンとフェライトコアを、ゴム系接着剤又はゴム系注
型剤で固着する構造とする。すなわちボビンとフェライ
トコアはエポキシ等の接着剤で固着せず、ボビンとフェ
ライトコアは上下右左方向にガタのある状態で組立変成
器本体を、硬度的に軟らかいゴム状の接着剤又は注型樹
脂によってボビンの上端鍔と、フェライトコアの背部を
電体モールドによって固着する構造により、高い温度、
高い湿度等の条件が変成器に加わって変成器本体のボビ
ン下端鍔が熱又は湿度によって膨張してもボビンとフェ
ライトコアの間ガタによりボビンの膨張による応力がフ
ェライトコアに加わらない構造となる。又変成器本体の
ボビン上端鍔の膨張は軟らかいゴム状の接着剤又は注型
樹脂で応力を吸収して、フェライトコアに加わる膨張応
力が著しく低減できる。

以上のように、変成器に高い温度、高い湿度等の過酷な
条件が加わっても、フェライトコアにクラックが発生し
たり割れることがなく、変成器の最重要電気性能の一つ
であるインダクタンスの低下等がなくなり、品質的に優
れた変成器を提供できることができる。

実施例 以下本発明の一実施例について説明する。第１図は本発
明の変成器の斜視図、第２図ａ、ｂは本発明の変成器の
正面断面図と側面断面図を示したものである。

ボビンの構造、及びコイル巻回工程、半田付工程につい
ては従来例と全く同じ内容である。ボビンとフェライト
コアについても従来と同じ内容であるがその構造につい
て従来の変成器の組立斜視図第３図を用いて説明すると
、ボビン筒状部３の内側に四角状の鉄心挿入孔４を設け
、その寸法はＥ型コア６の中脚６ａが挿入するため外径
寸法６ｆ。

６ｇより大きくかつその寸法バラツキを考慮した寸法に
設定している。しかし、−船釣にフェライトコアは製造
するため必要とする焼成工程で数％程度収縮するためそ
の寸法についても大きくバラツク特長がある。そのため
ボビンの鉄心挿入孔４の内径寸法とＥ型コア６の中脚６
ａの外径寸法６ｆ。

６ｇとは中脚６ａの外径寸法６ｆ、６ｇの約１０％近い
クリアランス寸法を必要とし、その結果Ｅ型コア６をボ
ビンの鉄心挿入孔４に挿入すると、ガタが生じてコアが
上下方向又は左右方向にクリアランス寸法分動く構造と
なる。

そのようなボビンにコイル５を巻回し、引出しリード線
１５を金属ビン端子８に接続後半田付けして、巻線済み
コイルを完成させる。以上については従来と同様である
。以下本発明の組立工程について説明する。まず鉄心組
立工程について第２図ａ、ｂの正面断面図、側面断面図
を用いて説明するとＥ型コア６の中脚６ａをボビン下端
鍔２の方向より、ボビンの鉄心挿入孔４に挿入　ｊｉｉ
通させ、更にボビン下端鍔１′より中脚６ａと間外側脚
６ｂを突出させる。そして、流体状のエポキシ等の接着
剤１３ａ、１３ｂをＥ型コア６の中脚６ａ。

間外側脚６ｂの突合せ面に塗布する。尚ボビンの下端鍔
１′には接着剤１３ａ、１３ｂは塗布しないものとする
。次にＩ型コア７の突合せ面を前記Ｅ型コア６の接着剤
１３ａ、１３ｂを塗布した中脚６ａ、間外側脚６ｂに接
合圧着し、更にバネ。

テープ等で接着剤１３ａ、１３ｂを挟み込むように固定
してから、加熱等によって接着剤１３ａ。

１、３　ｂを硬化し、変成器本体を完成させる。尚、Ｅ
型コア６、Ｉ型コア７の挿入方向についてはどちらでも
差し支えなく、又コア形状はＥ型とＥ型についても同様
とする。更にＥ型コア６とＩ型コア７の突合せ面にギャ
ップフィルムが挿入されているものについても同様とす
る。

そして次に一面が開放した筒状のプラスチックよりなる
保護ケース９にコア組立済み変成器を挿入した時ボビン
下端鍔２の内側端面Ｃの位置になるように、硬度の軟ら
かいゴム系接着剤又はゴム系注型剤１２を注型し、保護
ケース９の開放口より前記コア組立済み変成器本体を挿
入する。次に変成器本体の金属ピン端子８が貫通する穴
１１を設けた板状のプラスチックよりなる底板１０を、
変成器本体を収納した保護ケース９の開放口より挿入嵌
合し、更に保護ケース９の側壁に設けたストッパー１６
内に収まる位置まで押し込んで、保護ケース９と底板１
０とを係合する。その後、加熱してゴム系接着剤又はゴ
ム系注型剤１２を硬化させ、本発明の変成器を完成する
。

Ｅ型コア６と■型コア７は、接着剤１３で固着され磁路
を形成するが、ボビンとコアには前記に説明したように
、コアの寸法バラツキが大きいため、その分ボビン寸法
を大きく設定する必要があり、結果としてクリアランス
が生じ、コアがボビンに対して動く構造となる。従来例
では、Ｅ型とＴ型コアを接着する工程で、ボビンの鍔に
も接着剤を塗布しコア接着と同時にボビンとコアの接着
も行って固着していたが、本発明では、ボビンの鍔には
接着剤を塗布せず、Ｅ型とＩ型コアのみ接着し磁路を形
成する構造である。従ってコアとボビンとの間にクリア
ランスがあり、上下左右に動く状態となり、それを固定
するため保護ケース９の底部にゴム系接着剤又はゴム系
注型剤１２を注型し、その中に前記にて説明したコアを
組立てた変成器本体を挿入して、変成器本体のボビンの
下端鍔２とＥ型コア６の背部６ｄと接着剤又は注型剤に
よってモールド化することで固着する構造としたもので
ある。

本発明の変成器に高い温度、高い湿度の条件を加えた場
合について第２図を用いて説明すると、ボビン、フェラ
イトコア等の材質は温度を高くすると膨張する性質があ
りボビンの下端鍔１′が横方向Ｘに膨張すると、ボビン
の下端鍔１′の外径寸法１ａは太き（なる。しかしボビ
ン下端鍔１′とＥ型コア６の中脚６ａ、間外側脚６ｂと
は、接着剤で固着されていないため、Ｅ型コア６とボビ
ン筒状部３との間にはクリアランスがあり、上下左右に
動くような状態である。従ってボビン下端鍔１′の外径
寸法１ａが大きくなってもクリアランスがあるためその
部分で寸法増加分を吸収しコアに応力は加わらず、結果
としてコアの割れ、クラック又は接着外れ等の不良は発
生しないことになる。又下端鍔２の外径寸法２ａが膨張
して大きくなった場合は、Ｅ型コア６の間外側脚６ｂの
内側と下端鍔２の端面の間には軟らかいゴム系接着剤又
はゴム系注型剤１２が介在しているため、その部分で応
力は吸収される。又その場合ゴム系接着剤又はゴム系注
型剤１２も熱によって膨張するが、Ｅ型コア６またはボ
ビン下端鍔２がゴム系注型樹脂１２の中にモールド一体
化されているため、その影響は極めて少な（加えてＥ型
コア６の最も強度的に強い背部６ｄで応力を受ける構造
となるためコアのクラック、割れ等は発生しないことに
なる。次にボビンの筒状部３がＺ方向に膨張した場合に
ついては、下端鍔２と下端鍔１′の間の寸法３ａが大き
くなる。しかし、前に説明したように、Ｅ型コア６．１
型コア７とボビンの下端鍔１′筒状部３とは接着剤１３
で固着されていないため、ボビンに対しコアはガタのあ
る状態であり、又Ｉ型コア７と下端鍔１′の下端面とは
Ｅ型コア６の中脚６ａ、間外側脚６ｂの寸法バラツキを
考慮してクリアランスが設けられているため、下端鍔２
と下端鍔１′の間の寸法３ａが大きくなっても、Ｅ型コ
ア６、Ｉ型コア７には全く応力が加わらない構造となり
、コアの割れ、クラック、接着剤外れ等は発生しないこ
とになる。尚、ゴム系接着剤又はゴム系注型剤１２の注
入量をＤの位置まで注入した場合については、コイル５
の外径とＥ型コアの間外側脚６ｂの間のゴム系接着剤又
はゴム系注型剤１２がＸ及びＺ方向に膨張しＸ方向の膨
張ではＥ型コア６の背部６ｄ又は間外側脚６ｂを破壊さ
せ、又Ｚ方向の膨張ではＩ型コア７及びＥ型コア６の背
部６ｄを破壊させる。そして更にはＥ型コア６と■型コ
ア７の突合せ接合面の接着外れを発生させることになる
。

従って本発明は、ゴム系接着剤、又はゴム系注型剤１２
の注型量を０部の位置まで注入して、ボビンと、コアと
、ゴム系接着剤又はゴム系注型剤１２とでモールドによ
って固着する構造により、高い温度、高い湿度の条件下
におけるボビンの膨張によるコア割れ、クラック接着外
れ等の不良を解消したものである。

発明の詳細 な説明したように本発明は、コイルを巻回したボビンに
Ｅ型とＩ型コアを組み込み、その突合せ面に接着剤をサ
ンドイッチ状に挟み込んで固着し、磁路を構成した変成
器本体を、一面が解放した筒状部よりなるプラスチック
保護ケースの底部に注入したゴム系接着剤又はゴム系注
型剤に浸漬して硬化させ、ボビンとコアを固着する構造
とすることで高い温度、高い湿度の条件下で発生するボ
ビンの膨張による影響をなくし、コアの割れ。

クラック、接着外れ等を解消するものである。

その結果、電子機器に用いられる変成器は、高温度、高
湿度等の過酷な環境下で使用されても、コア割れ、コア
クラック、接着剤外れ等がなくなり、変成器の重要特性
の一つであるインダクタンスが低下しない。又、高い温
度と低い温度を繰り返すことによる、いわゆるヒートシ
ョック条件下でのインダクタンスの変化率が極めて少な
くなり、性能バラツキが少なく電気性能の安定度の高い
変成器を提供することができる。

又、変成器自身高い温度まで使用することが可能となる
ため、変成器が発生する温度上昇値の限界を高く設定で
き、従来のものよりコイルの銅線径を細くしたり、コア
体積を小さくすることが可能となる。以上のように、品
質面、信頼性面で大きな改善を図ることができるばかり
でな（、変成器の小型化が可能となり、コスト面につい
ても改善が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の変成器の一実施例を示す斜視図、第２
図ａ、ｂは本発明の変成器の正面からみた断面図と側面
からみた断面図、第３図は従来の変成器の組立斜視図、
第４図は従来の変成器の斜視図、第５図ａは従来の変成
器の正面からみた断面図、第５図すは従来の変成器の側
面からみた断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　中央に磁性材を貫通させると共に外周にコイルを巻回
   するプラスチック成型品よりなる筒状部を有しこの筒状
   部の上下端に上端鍔，下端鍔を設け、その下端鍔にコイ
   ルのリード線が接続される金属ピン端子を植設してなる
   端子付ボビンにＥ型とＩ型又はＥ型とＥ型のフェライト
   コアを突合せ挿入して接着剤にて固着した変成器本体を
   、一面が開放した筒状のプラスチックよりなる保護ケー
   スに、前記変成器本体の上端鍔の端面付近まで、ゴム系
   接着剤、又はゴム系注型剤を注入してから組み込み更に
   変成器本体の金属ピンが貫通する穴を一体化した板状の
   プラスチックよりなる底板を前記保護ケースの開放口よ
   り挿入嵌合してなる変成器。