JPH03283505A - 変圧器組立体及び変圧器用ボビン組立体 - 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、高周波変圧器、特に、オフライン切換え電源
のような交流電源に使用される変圧器に設定された絶縁
安全標準に適合する扁平形平面状又は印刷回路板型式の
変圧器に関する。

（従来の技術及びその課題） 切換え電源は、その線形の対向部品に対する寸法がコン
パクトであるため、製品の設計者にとって古くから非常
に有利なものであった。しかし、１９８０年代の半頃以
降、切換え電源（即ち、［スイッチ＋　（ｓｗｉｔｃｈ
ｅｒｓ）　Ｊ　）は、殆どの電子装置の設計に採用され
る電源となった。その普及の理由は、主として、よりコ
ンパクトで軽量でしかも同様に信頼し得るが、同等の出
力定格の線形式のものより僅かしか高価でないスイッチ
が利用可能となったことによる。

極めて信頼し得、コンパクトなスイッチャの設計が可能
となったのは、ＡＣ電源に生ずる高電圧の過渡に耐え得
る高周波の切換えトランジスタが利用可能となったこと
による。ＡＣ電源環境内にて確実に作動する迅速切換え
トランジスタのＦＥＴ及びその他の型式の開発により、
小型の変圧器の周囲に設計されたオフライン切換え電源
が実用的となっている。このため、古典的な線形の電源
に必要とされていた大型の５０及び６０ヘルツのコア変
圧器に代えて、寸法及び重量が著しく軽減された高周波
の変圧器が使用されるようになった。従って、今日の切
換え電源は、従来の線形型式のものよりも小型、軽量で
かつより効率的である。

しかし、電子デバイスを小型化する要求が常に存在する
ため、更に小型で軽量の電源に対して際限のない需要が
ある。

その結果、変圧器は、今日の切換え電源においてさえ、
最も大型で重い構成要素であり、より小型の変圧器が要
望されている。

小型の変圧器は、メガワットヘルツ周波数にて使用する
のに極めて信頼し得るものであることが十分に理解され
る。しかし、オフラインスイッチャ内の変圧器はＡＣ電
源環境内にて作動しなければならない。このことは、か
かる変圧器の全てが厳格な絶縁基準を満足させなければ
ならないことを意味する。絶縁は、主として線、巻線、
及び接続部の層間の分離及び間隔の問題であるから、絶
縁基準は、寸法の小型化に逆作用することが明らかであ
る。これのバランスをとることは、品質管理、検査及び
コストの増大に結び付くことを意味する。

小型の高周波数変圧器を設計する最も有望な技術の１つ
は、扁平形の平面状又は印刷回路板（即ち、ＰＣＢ）型
式の変圧器である。この型式の変圧器において、平坦面
に配置された渦巻き状のトレース、又はパターン（ｔｒ
ａｃｅ）である一次巻線は、巻線を磁気ハウジング内に
て包み込むことにより別の平面状の別の渦巻き状パター
ンである二次巻線に結合されている。典型的に、磁気ハ
ウジングはポットコア、Ｒ−Ｍコア、Ｅコア及びＩコア
等のような形状としたフェライト、スマリウム又はその
他の複合材料から成る。しかし、該磁気ハウジングは、
巻線の周囲に容易に位置決めし、磁界を巻線の周囲の領
域に効果的に封じ込める略任意の形状とすることが出来
る。

ボビン上の古典的な巻線ではな（平面状のパターンを使
用することは高周波数変圧器にとって著しい製造面の進
歩である。しかし、巻線間の絶縁に関する国際的安全基
準は、この構造技術を適用してオフラインスイッチの変
圧器を小形化しようとする場合、大きな障害となる。絶
縁基準により巻線に所定の距離が必要となり、これは本
発明以前、肉厚の厚いボビン及び多数の層の絶縁スペー
サを使用するという原始的手段によってのみ可能であっ
た。しかし、一次及び二次巻線間の不十分な結合状態を
補うために比較的大きい磁気構成要素を必要とする結果
、効率的な変圧器は得られなかった。従って、小型、軽
量で効率的な設計により国際的安全基準を満足させるこ
とが出来るない結果、扁平形の平面状変圧器は消費者向
は製品に使用されず、ＡＣ電源に適用されることもなか
った。

扁平形の平面状変圧器は、絶縁程度が小さくてよく、入
力がＡＣ電源ではなく低電圧のＤＣ電圧であるＤＣ対Ｄ
Ｃスイッチである軍用製品に限られていた。しかしなが
ら、平面状変圧器の真に挑戦すべきは、消費者向けのオ
フラインスイッチに適用可能であるようにすることであ
る。しかし、かかる用途に適用可能であるようにするた
めには、満足させなければならない特定の絶縁基準があ
る。

これらは、世界中の安全認定機関の基準である。

これらの認定機関は、実質１全ての消費者製品における
安全性を評価する方法を規定しており、こうした機関は
、電気的及び機械的製品がその公にした安全仕様に合格
であるか又は不合格であるかを認定している。

殆ど全ての国は、それ自体の安全機関を有している。し
かし、国烈機関の内、最も影響力がありかつ商業的に最
も重要なのは米国のアンダーライターズラボラトリー（
Ｕ、Ｌ、）、西独のＶ、　Ｄ、　Ｅ及びカナダのｃ．Ｓ
、Ａである。

１１０ＶＡＣ及び２２０ＶＡＣの双方にて作動する電力
変圧器の場合、変圧器の設計者に要求されるＵ。

Ｌ、Ｖ、Ｄ、Ｅ、及びｃ．Ｓ、Ａ規格は、（Ａ）一次巻
線対５ＥＬＶ巻線（安全超低電圧巻線）の絶縁厚みは、
少なくとも２　Ｉｌｍ　（０，０８０インチ）の−絶縁
体とするか、又は各々少なくとも０．１　ｍｍ　（０，
００４インチ）厚の３つの絶縁層（即ち、３ブライ）の
何れかとすること、（Ｂ）低電圧の二次巻線とＡＣ線又
は中立線との間の「クリ−ページ（ｃｒｅｅｐａｇｅ）
　Ｊ及び「隙間」は少なくとも６　ｉｎｎ　（０，２４
０インチ）とすること、及び（Ｃ）コアと線又は中立線
との間の「クリ−ページ」及び「隙間」は、少なくとも
２　ＩＩＩｍ　（０，０８０インチ）とすること。「ク
リ−ページ」及び「隙間」は、導体間、導体と端子間、
接地部品又は非接地部品間、構成要素と構成要素導線間
にて調べられる。「クリ−ページ」は、絶縁体の表面に
沿って測定された２つの伝導性部品間、又は伝導性部品
と装置の接地面との間の最短の通路と定義される。「隙
間」とは、空中にて測定した２つの伝導性部品間の最短
距離である。バリアを介在させる場合、間隔は、バリア
の周囲にて測定し、又はバリアが２又はそれ以上の非接
合片から成る場合、間隔は継手を通る値又はバリアに沿
った値、何れか小さい方の値を測定する。

オフラインスイッチ用のＰＣ板型式（即ち、扁平形の平
面状）変圧器は、扁平形状及び高効率を提供する一方、
上述の基準を満足させるのに困難が伴う。

故に、本発明の目的は、市販のオフラインスイッチに使
用するため、上述の絶縁基準を容易に満足させる扁平形
の平面状変圧器設計及びその実際の構造体の概念を提供
することである。

本発明の別の目的は、小さい容積及び高さにて実装され
る一方、ＶＤＥの仕様に容易に適合するクリ−ページ及
び隙間値を有する扁平形で平面状の変圧器を製造するた
めの低廉な方法を提供することである。

本発明の別の目的は、一次及び二次巻線間に必要なりリ
ーページ及び隙間を提供する一方、巻線を最小寸法のハ
ウジング内に保持する平面状変圧器用のボビンを提供す
ることである。

本発明の更に別の目的は、ＡＣ電源から絶縁しなければ
ならない消費者向は用途において有用である高周波数変
圧器を提供することである。

本発明の更に別の目的は、コスト的に有利である消費者
向けのオフラインスイッチの基礎となる変圧器を提供す
ることである。

本発明の更に別の目的は、低廉に製造し得る高周波数変
圧器を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明の上記及びその他の目的は、ユニークな設計のボ
ビン及び最小のその他の構成要素を有する扁平形の平面
状型式の変圧器により達成される。

該変圧器は、コア以外の全ての構成要素をサンドイッチ
状の積層状態に積み重ね、適当な形状とした２つのフェ
ライトコアを該積重ね体の周囲に配置するだけで組み立
てられる。

好適な実施例において、該積重ね体は、次の記載した順
による層から成る。即ち、（ａ）第１の肉厚の薄い絶縁
スペーサ；　（ｂ）一次巻線を保持する第１の平面状部
材；　　（ｃ）２つの肉厚の薄い絶縁体：　（ｄ）第１
のナイロンボビン部材：　（ｅ）二次巻線を保持する第
２の平面状部材：　（ｆ）第３の肉厚の薄い絶縁体：　
（ｇ）第３のボビン部材を保持する第３の平面状部材；
　（ｈ）第２のナイロンボビン部材；　　（ｉ）２つの
肉厚の薄い絶縁体；　（ｊ）四次巻線を保持する第４の
平面状部材；（ｋ）第７の肉厚の薄い絶縁体である。２
つのＥ字形フェライトコアが積重ね体の周囲に配置され
、該ｒＥＪ字形の中心アームが積重ね体中央の穴を通り
、平面状の二次巻線の電流を第１及び第３の平面状部材
の巻線に磁気的に結合させる。

縫い吊用形式のボビンの周囲に巻かれた巻線を有する古
典的な変圧器に代えて、トレー状のボビンの内部に配置
された平面状巻線を有する変圧器とすることにより、組
立体全体を扁平形とし、低コストの大量生産が可能とな
る。構造が簡単であるため、該変圧器は、手又は機械に
より極めて容易に組み立てることが可能ととなる。更に
、変圧器は組み立てられたならば、その設計により上述
の安全機関の絶縁基準に確実に適合する。より具体的に
は、ボビン部材の設計によってかかる適合が可能となる
。

実際上、ボビン部材の上面からその底面まで各ボビン部
材の表面に沿って伸長する通路により変圧器は、クリ−
ページ及び隙間基準に適合することが可能となる。各ボ
ビン部材は、中央穴を有する平坦面（即ち、平面状構成
要素）を備えている。

平面状構成要素の各面で巻線が着座する領域を中心とし
て壁が伸長する。壁は又、平面状構成要素の上面及び底
面の双方から中央穴に沿って伸長するこれらの壁は、ト
レー状機構を形成し、変圧器の外形に殆ど寄与しない一
方、クリ−ページ及び隙間を測定する通路伸長手段とし
て機能する。

このようにして、本発明の変圧器は、低廉に製造するこ
とが出来、扁平形であり、（適正な寸法により）電気的
絶縁の国際的安全規格に適合する。

（実施例） 本発明を完全に理解し得るようにするため、添付図面を
参照しながら本発明の一実施例について以下に説明する
。

第１図乃至第１２図には、本発明によるＰＣＢ変圧器の
一実施例及びその構成要素が図示されている。選択した
寸法にて図示されているが、当業者は、多くの寸法及び
形状が、変圧器の低周波数カットオフ仕様及びその他の
設計ファクタに依存することが理解されよう。表示した
寸法は、１００乃至２５０ワツトにて１００Ｋ−１１ヘ
ルツの範囲内で作動する変圧器におけるものである。

第１図には、好適な実施例の分解図が図示されている。

この変圧器の構成要素は、次のものである。即ち、第１
の肉厚の薄い絶縁体１ａ；平面状の一次巻線１０を保持
する第１の平面状部材（明示していないがＰＣ板とする
ことが出来る）ニー次巻線１０の下方の第２及び第３の
肉厚の薄い絶縁体１ｂ、１ｃ；第１の絶縁用ボビン部材
２０、平面状の二次巻線３０ａを保持する第２の平面状
部材（明示していないが、ＰＣ板を備えることが出来る
）；第４の肉厚の薄い絶縁体１ｄ：平面状の四次巻線３
０ｂを保持する第３の平面状部材（明示していないが、
ＰＣ板を備えることが出来る）：第２の絶縁用ボビン部
材４０；第５及び第６の肉厚の薄い絶縁体ｌｅ、ｉｆ；
平面状の三次巻線５０を保持する第４の平面状部材（明
示していないが、ＰＣ板を備えることになるであろう）
；第７の肉厚の薄い絶縁体１ｇ；及び２つのＥ字形フェ
ライトコア部材７０ａ１７０ｂである。

第２図Ａ乃至第２図Ｃは、第１図に図示した完全に組み
立てた変圧器のそれぞれ平面図、正面図及び側面図であ
る。

第３図Ａ及び第３図Ｂを参照すると、第１のボビン部材
２０（「ボビンＡ」と呼ぶことがある）の頂部及び底部
がそれぞれ等角図で図示されている。第３図Ｂにおいて
、ボビン部材２０は、第３図Ａに図示したその配置位置
に対して反転させである。ボビン部材２０は、矩形の全
体的形状を備えており、平面状の上面２１及び平面状の
底面２２の双方に対して垂直であるトレー状の側部２３
．２４を有している。ボビン部材２０は中間に矩形・の
穴２５を有している。該矩形の穴２５は、上部及び底部
の全体が壁２６．２７によりリング状に形成されている
。図示するように、壁２６．２７は、ボビン部材の頂部
及び底部の双方にてトレー側部２３．２４に対して平行
である。勿論、第１のボビン部材は上記以外の他の形態
も可能であるし、上記の形態は単に一例にしか過ぎない
。

第４図Ａ乃至第４図りは、第１のボビン部材２０のそれ
ぞれ平面図、底面図、正面図及び左側面図である。第４
図Ｅ及び第４図Ｆは、断面図である。

第５図Ａ及び第５図Ｂを参照すると、第２のボビン部材
４０（「ボビンＢＪとも称する）の頂部及び底部がそれ
ぞれ等角図で図示されている（第５図Ｂのボビン部材は
、第５図Ａの位置に対して反転させである）。ボビン部
材４０は、矩形の全体的形状を備えており、平面状の上
面４１及び平面状の底面４２の双方に対して垂直である
トレー状の側部４３．４４を有している。ボビン部材４
０は又、中間に矩形の穴４５を有している。該矩形の穴
４５は、その頂部及び底部が壁４６．４７によりリング
状に形成されている。図示するように、壁４６．４７は
、ボビン部材の頂部及び底部の双方にてトレー側部４３
．４４に対して平行である。第１のボビン部材が、別の
形状に形成された場合、第２のボビン部材には、これに
対応する変更を加えることになろう。

ボビン部材２０．４０は、同様ではあるが必ずしも同一
の部品ではない。ボビン部材４０の穴４５に沿って上方
に立ち上がる壁４６は、ボビン部材２０の下方に垂れ下
がる壁２７内部に緊密に嵌合し得るように寸法状めされ
ている。

両ボビン部材２０．４０は、モールド成形することが望
ましいが、機械加工して形成してもよい。

各種の絶縁材料を使用することも出来るが、ナイロンが
良好に機能することが分かった。

第６図Ａ乃至第６図りは、第２のボビン部材４０のそれ
ぞれ平面図、底面図、正面図及び左側面図である。第６
図Ｅ及び第６図Ｆは、ボビン４０の断面図である。

第７図は、ボビン部材２０．４０が相互に緊密に嵌合す
る状態を示す２つのボビン部材の等角図である。ボビン
部材の「底部」は相互に対面している。

第８図Ａ及び第８図Ｂは、相互に嵌合させた２つのボビ
ン部材２０．４０のそれぞれ正面断面図及び左側方断面
図である。

第９図は、それぞれの第１の平面状部材１１及び第４の
平面状部材５１に巻かれた平面状一次巻線１０及び平面
状四次巻線５０を示す図である。

この実施例において、各平面状部材（１１，５１）は二
次巻線の半分に相当する導体パターン（即ち、巻線１０
．５０）を保持している。二次巻線は、巻線１０．５０
を直列に接続することにより完成する。勿論、巻線１０
．５０はこの実施例では同一であるが、一般には別のも
のとすることが出来る。

第１０図は、平面状部材３０ａ、３０ｂ、及び３１ａ、
３１ｂの平面図である。平面状部材３０ａ、３０ｂは、
ボビン部材２０の「トレー」内のスペース内に嵌まり得
る寸法及び形状を備えている。平面状部材３０ａ、３０
ｂは変圧器の電流を運ぶ渦巻状の導体トレース又はその
他の配線パターンを有することが出来る。この実施例に
おいて、巻線３１ａ、３１ｂは、変圧器の１つの連続的
な一次巻線として直列に配線されている。巻線３１ａ、
３１ｂの渦巻状トレースは、この変圧器のＡＣ電源の電
流を運ぶ。トレースは、該電流を取り扱うのに十分な寸
法を備えており、点線３３で囲った領域内にあり、平面
状部材（例えば、ＰＣＢ基板）の任意の端縁に対して０
．０２０インチ以上は接近しない。

第１１図は、肉厚の薄い絶縁スペース１ａ１１ｂ、ｌｃ
、ｌｄ、ｌｅ、ｉｆ及び１ｇを示す。これらのスペーサ
は、０．００５インチ±０．００１インチである絶縁性
材料（例えば、マイラー又はポリアミド）をプレスして
形成され、従って、０．００４インチ以上の肉厚である
。７つのスペーサｌａ、ｌｂ、１ｃｓ　ｌｄ、ｌｅ、１
　ｆ及び１ｇは、典型的に、平面状部材１１．３０ａ、
３０ｂ及び５１と同一の外径、及び中央穴パターンを有
する。１つのスペーサを平面状部材１１の頂部に、及び
もう１つを平面状部材５１の頂部に配置し、これら平面
状部材をコアから絶縁する一方、その他のスペーサを利
用して、一次巻線体５ＥＬＶ巻線絶縁の３プライ仕様に
容易に適合し得るようにする。

第１２図は、この実施例に使用される２つの同一のｒＥ
Ｊ字形のフェライトコア部材７０ａ、７０ｂの一方を示
す等角図である。コア部材の３つの突起（７１，７２及
び７３）の長さは、コア７０ａ、７０ｂが組立体のボビ
ン部材、平面状構成要素及びスペーサの周囲にきちっと
嵌まり、そのＥ字形突起が相互に接触するようにする。

２つのコア部材は相互に接着させることが出来る。

上述の部品の層状組立体のユニークさ及び望ましい特徴
を完全に理解するためには、安全機関が導体対導体の絶
縁を測定する方法、及びこれら機関が、電力変圧器のこ
うした測定に対して要求する最小距離を理解することが
重要である。

導体間の電気的絶縁状態を測定するのに使用される２つ
の重要な測定値、即ち、「クリ−ページ」及び「隙間」
がある。上述したように、「クリ−ページ」は、２つの
導電部品、又は導電部品と装置の設置面との間の絶縁表
面に沿って測定した最短通路として定義される。クリ−
ページは、２つの導体間で絶縁表面に沿って測定される
ことに留意することが重要である。第１３図には、２つ
の異なる状況にてクリ−ページを測定する通路９１．９
２が図示されている。「隙間」は、導体対導体の分離状
態の同様の測定値であるが、この測定は、導体間の最短
の通路に沿って空中にて行うものである。「隙間」は、
通路９４におけるように空中にて測定した２つの伝導性
部品間の最短距離である。バリヤ（例えば符号９０で示
すような）を介在させる場合、間隔は、通路９５におけ
るようにバリヤに沿って測定される。導体間のバリヤが
２以上の接合されていない部品から成る場合、間隔は継
手を通じる値、又はバリヤに沿った値の何れか小さいほ
うの値を測定する。

「クリ−ページ」及び「隙間」は、変圧器内の全ての導
体間、導体と端子間、接地され又は接地の伝導性部品、
構成要素と構成要素の導線との間にて測定される。

オフライン変圧器に対するＶ、Ｄ、Ｅ、ＵＬ及びｃ．Ｓ
、Ａ規格における電力変圧器に対する最も厳しい安全基
準は次の通りである。即ち、（Ａ）一次巻線対５ＥＬＶ
巻線（安全超低電圧巻線）絶縁体肉厚は、１つの絶縁体
が少なくとも２　ａｍ　（０，０８０インチ）の肉厚で
あるか、又は各々少なくとも０゜１　ｍｍ　（０，０４
インチ）の肉厚の３つの層（即ち、３つのブライ）から
成るようにする。（Ｂ）二次巻線と線又は中立線との間
の「クリ−ページ」及び「隙間」は、少な（とも６　Ｉ
Ｉｍ　（０，２４インチ）とする必要がある。（Ｃ）コ
アと線又は中立線との間の「クリ−ページ」及び「隙間
」は、少なくとも２　ｏｈｍ　（０，０８０インチ）と
なるようにすることを要する。

本発明の設計による変圧器が、扁平形を維持する一方で
上記の仕様に適合し得るかを理解するため、以下、組立
方法を説明する。

再度、第１図を参照すると、変圧器は、例えば次の段階
により組み立てることが出来る。先ず、平面状部材（Ｐ
Ｍ）３１ａ　（巻線３０ａを担持゛する）をボビン部材
２０の底部側２２上に配置する。

第１のボビン２０の穴２５周囲の壁２７は、平面状部材
ＰＭを位置決めしかつ適所に保持する。次に、肉厚の薄
い絶縁体１ｄを平面状部材ＰＭ３１ａの上に配置し、次
に、平面状部材（ＰＭ）３１ｂ（巻線３０ｂを担持する
）をその頂部に配置する。第２のボビン部材４０を第１
のボビン２０上にて平面状部材３１ｂの上に配置し、第
２のボビン部材４０の穴４５及び壁４７が第１のボビン
部材２０の穴２５、及びＷ２７に緊密に嵌合するように
する。

この時点で、ＰＭの３０ａ、３０ｂは、両ボビン部材２
０．４０間に挟持され、巻線３１ａ、３１ｂの接続箇所
３２ａ、３２ｂ　（即ち、はんだ付は導線；第１０図参
照）が緊密に嵌合させたボビン（第１図参照）の左開か
ら伸長する。次に、２つの絶縁体１ｃ、ｌｂをボビン部
材の頂部に配置し、ＰＭＩＩ（巻線１０を有する）をボ
ビン部材２０のトレー２１の頂部により形成された挟持
部分の外面に配置する。次に、２つの絶縁体をボビン部
分４０の外面上に配置し、次にＰＭ５１（巻線５０を有
する）をボビン部分４０のトレー４１の頂部により形成
された挟持部分の外面に配置する。スペーサｌａ、Ｉｇ
は、それぞれ挟持部分の２つの新たな外層としてそれぞ
れＰＭの１１．５１上に配置する。ＰＭの１１．５１は
、ボビンのトレーの右端から伸長する（第１図参照）巻
線１０．５０の接続箇所１２．５２（即ち、はんだ付は
導線；第２図参照）を有している。これで、２つのＥ字
形フェライトコツ部材７０ａ、７０ｂが、挟持部分の全
体の周囲に配置され、その中間突起がＰＭ−ボビンの挟
持部分の中間にて穴（２６，４６）内にきちっと嵌まる
。コアーＰＭ−ボビンの挟持部分は、相互に圧力嵌めす
るか、又はこじ開は防止の目的にて、従来の工業用接合
剤をコア部材のかみ合い面に塗布し、その接合剤が硬化
する間に圧力を付与することが出来る。巻線１０．５０
の適正な導線を相互にはんだ付けし、二次巻線の２つの
半休を結合させて１つの連続的な巻線とする。又は、こ
れら巻線をはんだ付けし、一次巻線１０を二次巻線５０
と並列状態にすることが出来る。巻線３１ａ、３１ｂの
適正な導線を又相互にはんだ付けし、一次巻線の２つの
半休を直列接続することも出来る。その他の巻線（同−
ＰＭ又はその他のＰＭのもの）及びスペーサは、所望に
応じて追加することが出来る。

変圧器の組立て方法について説明したが、該変圧器を組
み立てるのに殆ど労力が不要であることが明らかであろ
う。更に、当業者には、所望であれば、組立方法を自動
化することが可能であることが明らかであろう。

上述した一例による扁平形の変圧器の高さは約０、５０
０インチとする。

本明細書の始めに、全ての変圧器が消費者用に適用する
場合に適合しなければならない３つの重要な仕様の概略
を記載した。

第１の仕様は、一次巻線対５ＥＬＶ巻線の絶縁を単一層
として０．０８０インチとするか、又は各々少なくとも
０．００４インチインチの３つのプライとすることを要
求している。第１４図のＰＭＩＩの底部とＰＭ３１ａの
頂部との間には、各々、０．０５インチ±０．００１イ
ンチである２つの絶縁体（即ち、スペーサ）及び０．０
２０インチ乃至０．０２５インチのボビンＡが図示され
ており、これにより、３プライ基準に適合することが出
来る。第２の仕様は、次巻線と二次巻線との間のクリ−
ページ及び隙間が少なくとも０．２４０インチであるこ
とを要求している。第１３図の前述の説明にて、クリ−
ページ及び隙間の一般的な測定方法について記載した。

図示した実施例におけるクリ−ページ及び隙間に関して
、第１４図を参照すると、通路１０１は、この変圧器の
最も厳格（即ち、最小の）クリ−ページ及び隙間の通路
である、中心穴を通る一次及び二次巻線間のクリ−ペー
ジ及び隙間を図示している。クリ−ページ及び隙間通路
１０１は、この実施例において、ＰＭの端縁に０．０３
０インチ接近しないように製造されたＰＭ３　ｌｂのエ
ツチングの最外側部分の箇所Ａから開始する。従って、
ＬＥＮ　（１０１）　−＝ａ　ｂ＝０．０２０インチと
なり、ここで、ａｂは、箇所Ａから箇所Ｂまで通路を示
す一方、ＬＥＮ　（Ｘ）は通路Ｘの長さを示す。通路１
０１は、肉厚０．０２０インチの壁２７の下方を通って
箇所Ｂまで進む。従って、ＬＥＮ　（１０１）＝　０．
０２０インチ＋０．０２０インチ＝　０．０４０インチ
となる。これで、クリ−ページ及び隙間通路１０１は、
壁２７．４７間を箇所Ｃまで進む。箇所Ｃにて、ＬＥＮ
　（１０１）　＝０．０４０インチ＋０．１００インチ
＝０．１４０インチとなる。通路は、ＣからＤまで継続
し、これにより、箇所Ｅに対して更に０．０２０インチ
が追加される。箇所Ｅにおいて、通路の長さは、ＬＥＮ
　（１０１）　＝０．０２０インチ＋０．０２０インチ
＋０、１００インチ＋０．０２０インチ＋０．０７０イ
ンチとなる。

箇所Ｅから箇所Ｆまででは、０．０４５インチを追加し
、箇所Ｆから箇所Ｇまでは、更にｏ、　ｏａｏインチを
追加する。従って、ＬＥＮ　（１０１）＝ＡＢ十ＢＣ＋
ＣＤ＋ＤＥ＋ＥＦ＋ＦＧ＝０．０４０インチ＋０゜１０
０インチ＋０．０２０インチ＋０．０７０インチ＋０．
０４５インチ＋０．０２０インチ＝　０．２９５インチ
となる。これは、第２の仕様として示した０、　２４０
インチより大きい値である。

第３の仕様は、コアと一次巻線（線又は中立線）との間
のクリ−ページ及び隙間は少なくとも０．０８０インチ
であることを要求している。通路１００は箇所Ａから箇
所Ｅまで通路１０１と同一である。

この通路は、コアからＰＭ３０ａ上の一次巻線までのク
リ−ページ及び隙間通路は最小であることを実証する。

従って、 ＬＥＮ　（１００）＝ＬＥＮ　（１０１−ＥＦ−ＦＧ）
　＝０．２９５インチ−０，０４５インチ−０，０２０
インチ＝　０．２２０インチ 故に、通路１００は、　ｏ、ｏｇｏインチより大きい。

このため、変圧器は第３の基準に適合する。

従って、その結果形成される実装体は、全ての絶縁基準
に容易に適合することが出来、しかも扁平形で極めてコ
ンパクトな変圧器となる。従って、容易にかつ低置に製
造し得ると共に、メガヘルツの周波数にて作動するオフ
ラインの切換え電源内にて線変圧器として良好に使用し
得る扁平形の平面状変圧器を構成する優れた方法が提供
される。

当業者には、ここでは、変圧器の一実施例について説明
したが、本発明の精神から逸脱せずに可能である多くの
変形例があることが明らかであろう。かかる変形例の１
つは、一次及び二次巻線の位置を逆にすることである（
これには、恐らく付加的又はより厚い座金が必要となろ
う）。別の変形例は、２つの二次巻線を独立的な巻線と
して取り扱うことである。更に別の変形例は、ＰＭＩＩ
及びＰＭ５の各側部にある分離した絶縁体を省略するこ
とである。更に別の変形例は、３つのプライの仕様は遵
守する一方、各キャビティ内の絶縁体の数を変更するこ
とである。更に別の変形例は、巻線１０．３０ａ、３０
ｂ及び５０の何れに対してもＰＣ板ではな（、プレス加
工した金属部品を使用することである。別の変形例は、
矩形の構成要素ではなく、同様の形状のＰＭ、巻線及び
スペーサを有する丸形、楕円形又はその他の形状とした
ボビン部材を使用することである。更に別の変形例は、
２つのボビン部材を有する２つのＰＭのみを使用するこ
とである。別の形態として、変圧器は、多数キャビティ
構造にて２以上のボビンを備える構成にしてもよい。

Ｅ−コア、ｌ−コア、Ｒ−コア、ポット−コア等として
形成された磁気要素の種々の組合わせを利用することに
より、本発明の多数の変形例が可能である。特に、ＵＬ
／ＶＤＥ／Ｃ８Ａの仕様に適合する必要のない高電圧の
変圧器又は絶縁変圧器を形成する他の変形例も可能であ
る。故に、本発明は、説明した実施例によってではな（
、特許請求の範囲の記載及びその均等物によってその範
囲が規定されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による変圧器組立体の好適な実施例の分
解図、 第２図Ａは第１図の組み立てた変圧器の平面図、第２図
Ｂはその正面図及び第２図Ｃはその側面図、第３図Ａ及
び第３図Ｂは該変圧器の組立体内に使用される第１のボ
ビン部材のそれぞれ頂部及び底部の等角図、 第４図Ａ及び第４図Ｂは第１のボビン部材（ボビンＡ）
のそれぞれ平面図及び底面図、第４図Ｃは正面図、第４
図りは左側面図、第４図Ｅは第４図Ａの線４Ｅ−４Ｅに
沿った側方断面図、 第４図Ｆは第４図Ａの線４Ｆ−４Ｆに沿った断面図、 第５図Ａ及び第５図Ｂは第１図、第２図Ａ及び第２図Ｂ
に示した第２のボビン部材のそれぞれ上部及び底部の等
角図、 第６図Ａ及び第６図Ｂは第２のボビン部材のそれぞれ平
面及び底面図、第６ｒ！ｇＪＣは正面図、第６図りは左
側面図、第６図Ｅは第６図Ａの線６Ｅ−６Ｅに沿った側
方断面図、第６図Ｆは第６図Ａの線６Ｆ−６Ｆに沿った
断面図、 第７図は相互に取り付けられた２つのボビン（ボビンＡ
及びＢ）の等角図、 第８図Ａは第４図Ａの線ｂ−ｂ及び第６図の線ｂ−ｂに
沿った、相互に取り付けられたボビンＡ及びボビンＢの
側面図、 第８図Ｂは第４図Ａの線ａ−ａ及び第６図Ａの１ｉ１ａ
−ａに沿った、相互に取り付けられたボビンＡ及びボビ
ンＢの側面図、 第９図は第１図の変圧器内の部分的二次巻き線として使
用される変圧器の巻き線を有するＰＣ板の平面図、 第１０図は部分的な射一次巻き線として使用される変圧
器巻き線を有する別のＰＣ板の平面図、第１１図は変圧
器内に使用される絶縁体の平面図、 第１２図は変圧器のＥ字形磁気コアの１つの半体の等角
図、 第１３図は電子部品の全体的な装置における「クリ−ペ
ージ」及び「隙間」の測定値の例を示す端面図、 第１４図は本発明の変圧器のクリ−ページ及び隙間の測
定値を示す、第８図Ｂと同様の拡大図である。 １ａ、１ｂ％　ｌｃ、ｌｄ：絶縁体 ｌｅ、１ｆ、１ｇ：絶縁体 １０ニー次巻＃　　　　１１：平面状部材２０：ボビン
部材 ２１：上面　　　　　２２：底面 ２３．２４：側部　　２５：穴 ２６．２７：壁 ３０ａ、３０ｂ：巻線 ３１ａ、３１ｂ：平面状部材 ３２ａ、３２ｂ：接続箇所 ４０：ボビン部材 ４１：上面　　　　　４２：底面 ４３．４４：側部　　４５：穴 ４６．４７：壁 ５０：巻線　　　　　５１：平面状部材７０ａ、７０ｂ
：３７部材 ７１．７２．７３：突起 ９Ｌ９２．９４．９５．１００．１０１　：通路（外４
名） 第２Ａ図 第２Ｃ図 Ｉ：Ｉ２ 第４Ａ図 ９ヒ 第４Ｂ図 第牝図 ０ 第４ＥＦｊｌＪ 第４Ｄ図 第４ＦＦＩ！Ｊ 第６Ａ図 ６Ｅ 第６Ｂ図 第６Ｅ図第６Ｄ図 第６Ｆ図 第７ 図 ０ 第 ９ 図 第１０図 第 １ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．変圧器組立体にして、 ａ．絶縁材料から成る第１及び第２のボビン部材であっ
   て、各々のボビン部材が中央穴を画成する一対の対向す
   る平坦面を有し、少なくとも一方のボビン部材が各面か
   ら伸長しかつ前記穴を囲繞する立ち上がった壁を有する
   前記第１及び第２のボビン部材と、 ｂ．ボビン部材の第１の面に隣接して配置された第１の
   平面状の伝導性巻線と、 ｃ．ボビン部材の第２の面に隣接して配置された第２の
   平面状の伝導性巻線と、 ｄ．第１及び第２のコア部材と、 ｅ．第１の巻線と第１のコア部材との間に配置された絶
   縁手段と、 ｆ．中央穴を通る磁気通路を画成しかつ第１及び第２の
   巻線を連結させる第１及び第２のコア部材と、を備える
   ことを特徴とする変圧器組立体。
2. ２．変圧器組立体にして、 ａ．絶縁材料から成る第１及び第２のボビン部材であっ
   て、各々のボビン部材が中央穴を画成する一対の対向す
   る平坦面を有し、少なくとも一方のボビン部材が各面か
   ら伸長しかつ前記穴を囲繞する立ち上がった壁を有する
   前記第１及び第２のボビン部材と、 ｂ．ボビン部材の第１の面に隣接して配置された第１の
   平面状の伝導性巻線と、 ｃ．ボビン部材の第２の面に隣接して配置された第２の
   平面状の伝導性巻線と、 ｄ．第１及び第２のコア部材と、 ｅ．第１の巻線と第１のコア部材との間に配置された絶
   縁手段スペーサと、 ｆ．第２の巻線と第２のコア部材との間に配置された絶
   縁手段と、 ｇ．各巻線とボビン部材との間に配置された少なくとも
   １つの絶縁スペーサと、 ｈ．中央穴を通る磁気通路を画成しかつ第１及び第２の
   巻線を連結させる第１及び第２のコア部材と、を備える
   ことを特徴とする変圧器組立体。
3. ３．請求項２に記載の変圧器にして、伝導性巻線、ボビ
   ン部材及び絶縁手段が、 Ｉ）第１の巻線から第２の巻線までの絶縁体が各々少な
   くとも０．００４インチ（０．１ｍｍ）の肉厚の少なく
   とも３つの層で、 II）第１及び第２の巻線間のクリーページ及び隙間が少
   なくとも０．２４０インチ（６ｍｍ）であり、III）コ
   ア部材と一次巻線との間のクリーページ及び隙間が少な
   くとも０．０８０インチ（２ｍｍ）で、一次巻線がＡＣ
   電源に接続することを目的とする第１及び第２の巻線の
   一方であるように、寸法決めされることを特徴とする変
   圧器。