JPH05166646A - 電源トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気自動車等に適用する電源装置に組込む電
源トランスの高さ寸法を小さくすることにより小型化を
図る。 【構成】 放熱体２２に接続可能な熱伝達部材１５，１
６を２次巻線１２，１３に連結すると共に、１次巻線
６，７と２次巻線１２，１３間に熱伝導性に優れた巻線
絶縁部材９，１０を配置する。この配置状態で、電源ト
ランスを構成する１次巻線６，７及び２次巻線１２，１
３として平板状のものを用い、上下コア部材１，２間に
その突起部１Ａ，２Ａの周囲で互いに絶縁されるように
重ねて配置する。各巻線の高さ寸法が小さくなるので、
電源トランスの小型化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車等の補器
（ワイパーやヘッドライト等）の電源装置に組込まれる
電源トランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、脱公害車として排気ガスを排出す
ることなくモータによって駆動力を得るようにした電気
自動車が脚光を浴びてきている。ここで、電気自動車に
おいてはそのモータを駆動する電源装置以外にもワイパ
ーやヘッドライト等の補器を駆動する電源装置が必要で
あり、この電源装置としては大容量のものが必要とな
る。必然的にこの電源装置に組込まれる電源トランスも
寸法的に大きなものが用いられるため、電源装置の大型
化が避けられない。

【０００３】図７は従来の電源トランスの概略配置を示
すもので、例えばＩ型コア部材３１が内部に挿入された
ボビン３２の周囲には１次巻線３３及び２次巻線３４
が、同軸的に各々上下の異なった位置に巻回されてい
る。また図８は他の例を示すもので、ボビン３２の周囲
には１次巻線３３が巻回された後、この１次巻線３３の
外側に２次巻線３４が巻回されている。これらいずれに
おいても、１次巻線３３及び２次巻線３４はボビン３２
の周囲に上下方向に巻回されるので、ボビン３２の高さ
寸法は大きくなるのが避けられず、電源トランスの寸法
は大きくなるため、結果として電源装置も大型になる。
特にこのような用途に用いられるトランスは大量の熱を
伴うため、放熱のために各部材の寸法を大きくする必要
があり、これが装置の小型化を阻害する要因ともなって
いた。

【０００４】このように電源装置が大型になると、重量
が増加することになってモータの負荷を増やすことにな
るので、モータの消費電力の増加が避けられなくなる。
この結果として自動車の走行距離が延びず、またスピー
ドが低下するようになるため、経済的でなくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の電源
トランスでは、組込まれるべき電源装置の大容量化及び
放熱用部材の大型化に伴い、小型化を阻害しているとい
う問題がある。

【０００６】本発明は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、電源装置の容量を低下させずに小型化を可
能にした電源トランスを提供することを目的とするもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、コア部材に１次巻線及び２次巻線が同軸的
に巻回される電源トランスであって、中央部に突起部を
有し各突起部が接するように高さ方向に配置される１対
のコア部材と、これらコア部材間に前記突起部の周囲で
互いに絶縁されるように密着して配置される平板状の１
次巻線及び２次巻線と、２次巻線と連結されて放熱体に
接続可能な熱伝達部材と、１次巻線と２次巻線間に配置
される熱伝導性に優れた巻線絶縁部材とを備えたことを
特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明の構成によれば、放熱体に
接続可能な熱伝達部材を２次巻線と連結すると共に、１
次巻線と２次巻線間に熱伝導性に優れた巻線絶縁部材を
配置した状態で、平板状の１次巻線及び２次巻線を１対
のコア部材間に互いに絶縁するように密着する。これに
よって各巻線で発生する熱を熱伝達部材を介して容易に
外部に放散させることができる上、平板状の各巻線を用
いているので、高さ寸法が小さくなるため、電源トラン
スの小型化を図ることができる。

【０００９】請求項２記載の本発明の構成によれば、２
次巻線と熱伝達部材を一体に連結することにより、請求
項１と同様な作用が行わせることができる。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１１】図１は本発明の電源トランスの第１の実施
例を示す組立図で、コア部材の周囲に同軸的に１次巻線
及び２次巻線を２組巻回した例を示すものである。１，
２は上下コア部材で、各々中央部には突起部１Ａ，２Ａ
が設けられると共に、各突起部１Ａ，２Ａの周囲には巻
線を配置するための凹部１Ｂ，２Ｂが設けられている。
４，５は円環状の巻線支持部材で、絶縁材料から成りそ
の表面には巻線位置決め用の突起４Ａ，５Ａが設けられ
ている。また円環部の一部にはこれを横断するように巻
線取出用の溝部４Ｂ，５Ｂが設けられている（但し、図
で突起４Ａ，溝部４Ｂは見えない配置になっている）。
更にその周囲には一対のＬ字状の固定部材４Ｃ，５Ｃが
取付けられて、孔部４Ｄ，５Ｄを介して図示しない部材
にネジ止め可能に構成されている。

【００１２】６，７は平板状の１次巻線で銅等の導電性
及び熱伝導性に優れた材料から成り、プレス加工等によ
って渦巻状に形成されている。但し、図３に示すように
渦巻状の各巻線６，７の端部には、端子部材６Ａ，７Ａ
が取付けられることにより巻線としての端子が渦巻の外
部に引出されるように構成されている。組立時渦巻状の
１次巻線６，７は前記巻線支持部材４，５の突起４Ａ，
５Ａによって位置決めされ、またその端子部材６Ａ，７
Ａは溝部４Ｂ，５Ｂによって位置決めされている。

【００１３】９，１０は円環状の巻線絶縁部材でシリコ
ンシート等の熱伝導性に優れた絶縁材料から成り、その
円環部の外周及び内周にはフランジ９Ａ，１０Ａが設け
られ、これら各フランジ９Ａ，１０Ａで囲まれた領域に
は後述の２次巻線が配置されるように構成されている。

【００１４】１２，１３は平板状の２次巻線で１次巻線
と同様に銅等の導電性及び熱伝導性に優れた材料から成
り、プレス加工等によって渦巻状に形成されている。ま
た、これら各２次巻線１２，１３には銅等の熱伝導性に
優れた材料から成る熱伝達部材１５，１６が一体に連結
されて、アルミニウム等の熱伝導性に優れた材料から成
る放熱体に熱伝達部材１５，１６が接続可能に構成され
ている。これら熱伝達部材１５，１６は２次巻線１２，
１３と同一材料（銅等）から同時に一体に形成されて
も、または別々に形成されてねじ止め等によって一体に
連結されても良い。要するに最終的に両者が一体に連結
された構造になっていれば良い。１８は円環状の絶縁部
材で各２次巻線１２，１３間を絶縁するためのものであ
る。

【００１５】以上のように配置された各構成部材は、図
１の配置関係のままで一体に組立てられる。すなわち、
円環状の巻線支持部材４，５，平板状の渦巻状の１次巻
線６，７，円環状の巻線絶縁部材９，１０，平板状の渦
巻状の２次巻線１２，１３，円環状の絶縁部材１８等の
各構成部材はその中央部に各々貫通孔が形成されている
ので、各貫通孔に対して上コア部材１及び下コア部材２
の各突起部１Ａ，２Ａを上下から挿入するようにして、
前記各構成部材を上下コア部材１，２間に挟込んで組立
てる。

【００１６】図２は本発明の第２の実施例を示す組立図
で、コア部材の周囲に同軸的に１次巻線及び２次巻線を
１組巻回した例を示すものである。同図で図１と同一部
分は同一番号で示している。

【００１７】本実施例では特に２次巻線１３に一体に連
結された熱伝達部材１５について詳細な構造を示してい
る。熱伝達部材１５は一例として電源トランスと共に電
源装置に組込まれる他の回路部品である、例えばタイオ
ード素子２０をアルミニウムから成る放熱体２２にネジ
止めするために用いられている。すなわち、熱伝達部材
１５は階段状に形成されて各々にはネジ穴１５Ａが設け
られ、その階段部にダイオード素子２０が配置されてネ
ジ２３によって放熱体２２に取付けられる。２０Ａはダ
イオード素子２０の端子を示している。また、熱伝達部
材１５の他の位置と放熱体２２との間にはアルミニウム
から成る放熱体ブロック２４が介在される。

【００１８】図４はこのようにして組立てられた第１の
実施例による電源トランス３の概略斜視図を示すもので
ある。互いに巻線絶縁部材１０によって絶縁された１次
巻線７及び２次巻線１３の各々を支持する巻線支持部材
５，４からは各々端子７Ａ及び６Ａが引出されている。

【００１９】また、図５は電源装置に組込まれた電源ト
ランスの配置を示すもので、アルミニウムベースの放熱
体２２の所望位置に取付けられた電源トランス３には中
継端子２６を介して、前記ダイオード素子以外の他の回
路素子であるスイッチングトランジスタ２７が接続され
ている。更に、他の位置には他の回路素子が同様に配置
されて電源装置が組立てられることになる。

【００２０】このような本発明の各実施例によれば、２
次巻線１２，１３には放熱体２２に接続される熱伝達部
材１５，１６が一体に連結されていると共に、図６に示
すように熱伝導性に優れた巻線絶縁部材９，１０が１次
巻線６，７と２次巻線１２，１３間に配置されている。
これによって、１次巻線６，７で発生した熱は巻線絶縁
部材９，１０を介して２次巻線１２，１３に伝わり、ま
た２次巻線１２，１３に伝わってきたその熱に加えて２
次巻線自身で発生した熱は、熱伝達部材１５，１６を介
して外部の放熱体２２に容易に放散させることができ
る。

【００２１】従って、放熱構造を改善することができ、
これと共に一次巻線６，７及び２次巻線１２，１３とし
て平板状のものを用いることにより、電源装置を組立て
る場合この容量を低下させずに高さ寸法を小さくできる
ので、電源トランスの小型化を図ることができる。更
に、ボビンを不要にすることができるのでこの分部品を
少なくすることができる。

【００２２】これによって電源装置の容量を低下させず
に大型化が避けられ、これを電気自動車等に適用した場
合、電源装置が軽量化されることにより、モータの負荷
を軽くできるのでモータの消費電力を低減することがで
きる。従って、自動車の走行距離を延ばすことができ、
またスピードを向上することができるようになる。

【００２３】本実施例では平板状の１次巻線及び２次巻
線の形状、ターン数等は一例を示したものであり、平板
状を保っていれば目的，用途等に応じて任意の変更が可
能である。また、１次巻線及び２次巻線の組数も任意に
変更できる。いずれの場合でも本発明によれば平板状の
各巻線を用いて電源トランスを組立てるようにしたの
で、薄型化が可能となるため小型化を図ることができ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、２次
巻線に連結した熱伝達部材を介して巻線の熱を外部に放
散させると共に、１次巻線及び２次巻線として平板状の
ものを用いてコア部材間に互いを絶縁して重ねるように
したので、高さ寸法が小さくなるため電源トランスの小
型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電源トランスの第１の実施例を示す組
立図である。

【図２】本発明の電源トランスの第２の実施例を示す組
立図である。

【図３】本発明に用いられる平板状の巻線を示す平面図
である。

【図４】第１の実施例によって得られた電源トランスを
示す斜視図である。

【図５】本実施例電源トランスを電源装置に組込んだ配
置を示す概略平面図である。

【図６】本実施例電源トランスの１次巻線及び２次巻線
の配置を示す概略図である。

【図７】従来例を示す概略配置図である。

【図８】その他の従来例の概略配置図である。

【符号の説明】

１，２ コア部材 ４，５ 巻線支持部材 ６，７ １次巻線 ９，１０ 巻線絶縁部材 １２，１３ ２次巻線 １５，１６ 熱伝達部材 ２２ 放熱体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 正己 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コア部材に１次巻線及び２次巻線が同軸
   的に巻回される電源トランスであって、中央部に突起部
   を有し各突起部が接するように高さ方向に配置される１
   対のコア部材と、これらコア部材間に前記突起部の周囲
   で互いに絶縁されるように密着して配置される平板状の
   １次巻線及び２次巻線と、２次巻線と連結されて放熱体
   に接続可能な熱伝達部材と、１次巻線と２次巻線間に配
   置される熱伝導性に優れた巻線絶縁部材とを備えたこと
   を特徴とする電源トランス。
2. 【請求項２】 前記熱伝達部材が２次巻線と一体に連結
   されて成る請求項１記載の電源トランス。