JPH06151207A - コイル及び該コイルを用いた電源トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高さ寸法が小さく、絶縁性，放熱性に優れた
電源トランスを提供する。 【構成】 本発明の電源トランス２０は、中央部に磁路
の一部を形成する突起部１ａ，２ａが配置される１対の
コア部材１，２と、この１対のコア部材１，２の突起部
１ａ，２ａの外周領域に重ね合せる状態で配置した外周
部に絶縁被膜を施した導体を渦巻き状に巻回し内側の導
体端部を渦巻き部分に近接させつつ外側に導出した１次
巻線３を偏平で熱伝導性の良好な絶縁体４で包囲するこ
とにより形成した１次コイル６及び導体からなる２次コ
イル９と、この２次コイル９に連結した熱伝導性の良好
な熱伝導部９ｃとを有する。これにより、放熱性，絶縁
性を良好にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイル及び該コイルを
用いた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。

【０００３】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。

【０００４】従来の電源トランスとして、例えばＩ型コ
ア部材が内部に挿入されたボビンの周囲に、１次コイル
及び２次コイルを同軸的に各々上下の異なった位置に巻
回したものが知られている。

【０００５】また、従来の電源トランスとして、ボビン
の周囲に１次コイルを巻回した後、この１次コイルの外
側に２次コイルを巻回した構造のものも知られている。

【０００６】このような電源トランスにおいては、１次
コイル及び２次コイルはボビンの周囲に上下方向に巻回
されるので、電源トランスの高さ寸法は大きくなり、結
果として電源装置も大型になってしまうとともに、１次
コイル，２次コイルを重ね合わせた電源トランスにおい
ては放熱特性も悪化してしまう。

【０００７】さらに、この種の電源トランスにあって
は、１次，２次コイル間の絶縁距離を大きくし、各コイ
ルの巻線相互間の絶縁も十分に行わなければならないこ
とも電源トランスの高さ寸法が大きくなる要因となって
いた。

【０００８】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。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の電源トランスでは、大容量化の要請及び高い絶縁性の
要請のため部材が大型化し結果として寸法の大型化が避
けられず、電源装置の小型化の要請に対応できないとい
う問題があった。

【００１０】本発明は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、大容量化の要請及び高い絶縁性の要請に対
処し得るコイル及び該コイルを用いた電源容量が大きく
絶縁性，放熱性に優れた電源トランスを提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のコイル
は、外周部に絶縁被膜を施した導体を渦巻き状に巻回し
内側の帯状導体端部を渦巻き部分に近接させつつ外側に
導出した巻線を熱伝導性の良好な絶縁体で包囲すること
により形成したものである。

【００１２】請求項２記載のコイルは、前記巻線を帯状
の導体により形成し、前記絶縁体を偏平形状に形成した
ものである。

【００１３】請求項３記載の電源トランスは、中央部に
磁路の一部を形成する突起部が配置される１対のコア部
材と、この１対のコア部材の突起部の外周領域に重ね合
せる状態で配置した外周部に絶縁被膜を施した導体を渦
巻き状に巻回し内側の導体端部を渦巻き部分に近接させ
つつ外側に導出した巻線を熱伝導性の良好な絶縁体で包
囲することにより形成した第１のコイル及び導体からな
る第２のコイルと、この第２のコイルに連結した熱伝導
性の良好な熱伝導部とを有するものである。

【００１４】請求項４記載の電源トランスは、請求項３
記載の電源トランスにおける前記巻線を帯状の導体によ
り形成し、前記絶縁体を偏平形状に形成し、前記第１の
コイルを１次コイルとして、前記第２のコイルを２次コ
イルとして用いるものである。

【００１５】

【作用】請求項１記載のコイルによれば、巻線を、外周
部に絶縁被膜を施した帯状導体を渦巻き状に巻回し内側
の導体端部を渦巻き部分に近接させつつ外側に導出する
ことで形成し、この巻線を熱伝導性の良好な絶縁体で包
囲することにより構成したものであるから、絶縁性に優
れ、また、巻線への通電に伴う発熱は熱伝導性の良好な
絶縁体を介して外部に放出されることになり、放熱特性
も良好になる。

【００１６】請求項２記載のコイルによれば、前記巻線
を帯状の導体により形成し、前記絶縁体を偏平形状に形
成したものであるから、この巻線の高さ寸法が極めて小
さくなり、小型化の要請に対処できる。

【００１７】請求項３記載の電源トランスによれば、中
央部に磁路の一部を形成する突起部が配置される１対の
コア部材に対して、前記突起部の外周領域に重ね合せる
状態で配置した外周部に絶縁被膜を施した導体を渦巻き
状に巻回し内側の導体端部を渦巻き部分に近接させつつ
外側に導出した巻線を偏平で熱伝導性の良好な絶縁体で
包囲することにより形成した第１のコイル及び導体から
なる２次コイルを配置し、さらに、第２のコイルの端部
に熱伝導性の良好な熱伝導部を連結したものであるか
ら、第１のコイルの巻線への通電に伴う発熱は熱伝導性
の良好な絶縁体、導体からなる第２のコイルを経て熱伝
導部から効率よく放熱されることになり、放熱特性が良
好になる。

【００１８】また、前記巻線の絶縁被膜により巻線相互
間の絶縁が確保され、熱伝導性の良好な絶縁体により第
１のコイル，第２のコイル間の絶縁が確保される。

【００１９】請求項４記載の電源トランスによれば、請
求項３記載の電源トランスにおける前記巻線を帯状の導
体により形成し、前記絶縁体を偏平形状に形成し、前記
第１のコイルを１次コイルとして、前記第２のコイルを
２次コイルとして用いることにより、１次コイル，２次
コイルを合せた高さ寸法が小さくなり、この電源トラン
スの高さ寸法を従来例に比べ大幅に削減でき、電源トラ
ンスの小型化を図ることができる。

【００２０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００２１】図１，図２に示す電源トランス２０は、中
央部に設けた磁路を形成する突起部１ａ，２ａの端面同
士を接合する状態で高さ方向に対向配置される１対のＥ
形のコア部材１，２と、平板状で外周部に例えばエナメ
ルの絶縁被膜を施した帯状導体を渦巻き状（又は香取り
線香状）に巻回し、内側の帯状導体端部３ａをフォーミ
ングすることなく渦巻き部分に近接させつつ外側に導出
した巻線としての１次巻線３を、偏平で熱伝導性の良好
な絶縁体４で包囲するとともに、中央部に前記突起部１
ａ，２ａが挿通可能な抜孔５を設けた上下対称配置の２
個の第１のコイル（以下「１次コイル」という。）６
と、板状導体からなり前記突起部１ａ，１ｂの挿通用の
挿通孔９ａ，１０ａを形成した上下配置で円形の２個の
第２のコイル（以下「２次コイル」という。）９，１０
と、各２次コイル９，１０の各突出端部に連結した熱伝
導性の良好な板状の熱伝導部９ｃ，１０ｃと、２次コイ
ル９，１０の間に前記前記突起部１ａ又は１ｂが挿通可
能な状態で配置した円環シート状の絶縁体８と、前記コ
ア部材２の外側に配置した一対の熱伝導ブロック１１
ａ，１１ｂと、前記両１次コイル６を締結して固定する
２組の締結ベルト１２ａ，１２ｂ、１３ａ，１３ｂと、
前記１次コイル６の内側の帯状導体端部３ａ及び外側の
帯状導体端部３ｂを接続するための端子部１４とを具備
している。

【００２２】前記１対のコア部材１，２は、例えば、フ
ェライトのような磁性体により各々突起部１ａ，２ａの
回りに前記各絶縁体４の平坦な面に密接する平坦面部１
ｂ，２ｂを備えた側面形状がＥ形を呈する上下対称形状
に形成している。尚、１対のコア部材１，２のうち、一
方をＥ形とし、他方をＩ形とすることもできる。

【００２３】前記１次コイル６は、図３乃至図５に拡大
して示すように、成形型内に、平板状で外周部にエナメ
ル製の絶縁被膜を施した帯状導体を渦巻き状に巻回し、
内側の帯状導体端部３ａを渦巻き部分に近接させつつ内
側の帯状導体端部３ｂ近傍に導出した巻線３を水平に配
置し、熱伝導性の良好なエポキシ樹脂等の絶縁材料を成
形型内に注入して、トランスファーモールド，インジェ
クションモールド，キャスティングモールド，ポッティ
ングモールドの中から選ばれる成形法により抜孔５の領
域及び巻線３の帯状導体端部３ａ，３ｂを除く全周を絶
縁材料からなる絶縁体４により包囲して全体として偏平
な形状としている。

【００２４】また、前記２次コイル９，１０は、中央部
に挿通孔９ａ，１０ａを有するとともにこの挿通孔９
ａ，１０ａに各々連通する位置決め溝９ｂ，１０ｂを備
えている。

【００２５】そして、１次コイル６は、その絶縁体４の
各２次コイル９，１０との接合面側に、前記抜孔５に沿
った半円状の突部４ａを備えるとともに、２次コイル
９，１０の各位置決め溝９ｂ，１０ｂに係合する位置決
め用の突条部４ｂを備えている。

【００２６】尚、前記１次コイル６における一次巻線３
の端面と絶縁体４の熱伝導部９ｃ，１０ｃとの接合面と
の距離は、大きな電流が流れる一次巻線３に対する絶縁
性を考慮し、０．４乃至１．５ｍｍ程度に設定してい
る。

【００２７】また、図４中、４ｃは前記締結ベルト１２
ａ，１２ｂ、１３ａ，１３ｂ用の凹部である。

【００２８】さらに、前記位置決め溝９ｂ，１０ｂや前
記突条部４ｂを省略した構成とすることも可能である。

【００２９】次に、上述した構成の電源トランス２０の
作用を説明する。

【００３０】この電源トランス２０によれば、前記２次
コイル９，１０の各突出端部に熱伝導性の良好な熱伝導
部９ｃ，１０ｃを連結しているので、各１次巻線３への
通電に伴う発熱は熱伝導性の良好な各絶縁体４、板状導
体からなる２次コイル９，１０を経て各熱伝導部９ｃ，
１０ｃから効率よく放熱されることになり、電源トラン
ス２０の放熱特性が良好になる。

【００３１】また、前記電源トランス２０によれば、側
面形状がＥ形を呈する１対のコア部材１，２の間に、こ
れら１対のコア部材１，２の突起部１ａ，２ａ同士の外
周領域に重ね合わせる状態で、前記渦巻き部分にフォー
ミングのない１次巻線３を内装した偏平な熱伝導性の良
好な絶縁体４からなる１次コイル６と板状導体からなる
２次コイル９、及び同様な１次コイル６と２次コイル１
０を前記絶縁体８を介在させつつ配置し、１組のトラン
スとして機能する構成としているので、この電源トラン
ス２０の１次コイル６、２次コイル９，１０の組み立て
が容易で製造工程の簡略化を図れるとともに、この電源
トランス２０の高さ寸法を従来例に比べ大幅に削減で
き、電源トランス２０の小型化を図ることもできる。

【００３２】さらに、１次巻線３の絶縁被膜により一次
巻線３相互間の絶縁が確保され、偏平で熱伝導性の良好
な絶縁体４により１次コイル６と２次コイル９又は１０
間の絶縁が確保されるのでこの電源トランス２０全体の
絶縁性が良好となる。

【００３３】本発明は、上述した実施例の他、その要旨
の範囲内で種々の変形が可能である。

【００３４】例えば、上述した実施例では、第１のコイ
ルを１次コイルとし、第２のコイルを２次コイルとした
場合について説明したが、第１のコイルを２次コイルと
し、第２のコイルを１次コイルとしても実施可能であ
る。

【００３５】また、上述した実施例では、平板状の巻線
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、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。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、上述
した構成としたので以下の効果を奏する。

【００３７】請求項１記載の発明によれば、放熱性，絶
縁性に優れたコイルを提供することができる。

【００３８】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載のコイルの効果に加えて、高さ寸法が極めて小さく、
小型化の要請に対処できるコイルを提供することができ
る。

【００３９】請求項３記載の発明によれば、絶縁性，放
熱性の良好な電源トランスを提供することができる。

【００４０】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の電源トランスの効果に加えて、高さ寸法が小さく小
型化が可能な電源トランスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電源トランスの実施例を示す組立図で
ある。

【図２】本実施例の電源トランスの分解斜視図

【図３】本実施例の電源トランスに用いる１次コイルの
拡大平面図

【図４】本実施例の電源トランスに用いる１次コイルの
拡大側面図

【図５】本実施例の１次コイルの１次巻線の拡大斜視図

【符号の説明】

１，２ コア部材 ３ １次巻線 ４ 絶縁体 ４ａ 突部 ４ｂ 突条部 ６ １次コイル ８ 絶縁体 ９，１０ ２次コイル ９ｃ，１０ｃ 熱伝導部 ２０ 電源トランス

───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周部に絶縁被膜を施した導体を渦巻き
   状に巻回し内側の導体端部を渦巻き部分に近接させつつ
   外側に導出した巻線を熱伝導性の良好な絶縁体で包囲す
   ることにより形成したことを特徴とするコイル。
2. 【請求項２】 前記巻線は帯状の導体により形成され、
   前記絶縁体は偏平形状に形成されたものである請求項１
   記載のコイル。
3. 【請求項３】 中央部に磁路の一部を形成する突起部が
   配置される１対のコア部材と、この１対のコア部材の突
   起部の外周領域に重ね合せる状態で配置した外周部に絶
   縁被膜を施した導体を渦巻き状に巻回し内側の導体端部
   を渦巻き部分に近接させつつ外側に導出した巻線を熱伝
   導性の良好な絶縁体で包囲することにより形成した第１
   のコイル及び導体からなる第２のコイルと、この第２の
   コイルに連結した熱伝導性の良好な熱伝導部とを有する
   ことを特徴とする電源トランス。
4. 【請求項４】 前記巻線は帯状の導体により形成され、
   前記絶縁体は偏平形状に形成され、前記第１のコイルを
   １次コイルとして、前記第２のコイルを２次コイルとし
   て用いるものである請求項３記載の電源トランス。