JPH11288830A - コンバータ用トランスのコイルボビン、これを用いたコイル装置、およびコイルの巻装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２次コイルの巻装の偏りを低減し、コンバー
タ用トランスのコイル装置の電源効率の向上、ノイズの
低減を図る。 【解決手段】 磁心２２が挿通されるコイル巻装筒状部
１５と、コイル巻装筒状部の両端に、対の制限板１２
ａ，１２ｂと、対の制限板間に、２枚以上のフランジ部
１４ａ，１４ｂとを有し、各フランジ部には、それぞれ
放射方向に沿って切り込まれた２以上の巻線渡り溝１６
ａ形成され、フランジ部と制限板との間、およびフラン
ジ部相互の間隔を所定の間隔に保持してこれら間をそれ
ぞれコイル巻装部としたコイルボビンとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、スイッチ
ングレギュレーター等のコンバータ用トランスのコイル
装置、コイルボビン、およびコイルの巻装方法に係わ
る。

【０００２】

【従来の技術】図７に、従来のコンバータ用トランスの
概略斜視図を示し、図８はそのコイル装置１００の概略
斜視図を示す。

【０００３】従来のコンバータ用トランスのコイル装置
１００は、コイルボビン１３０上にコイル１２２が巻装
されて成る。コイルボビン１３０は、図８に示すよう
に、例えばフェライトよりなる磁心１２１の中央磁心１
２１ｃが挿通される中心孔１２５ｈを有し外周にコイル
１２２が巻装されるコイル巻装筒状部１２５と、コイル
巻装筒状部１２５の両端に、このコイル巻装筒状部１２
５の軸心とほぼ直交して配置されたコイル巻装を制限す
る対の制限板１２０ａおよび１２０ｂとを有して成る。

【０００４】そして、このコイルボビン１３０と、端子
１２４が植立された端子台１２３とが一体に、すなわ
ち、コイルボビン１３０を構成する各部と端子台１２３
との全体が一体に成型されて成る。

【０００５】コイルボビン１３０状のコイル１２２は、
コイル巻装筒状部１２５の外周に、１次コイル１０１が
巻装され、この上に、すなわち１次コイル１０１の外周
囲に、同心的に２次コイル１０２が積層巻装されて成
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
一般のコンバータ用のトランスにおけるコイル装置にお
いては、そのコイル巻装部は、その両端に配置された対
の制限板１２０ａおよび１２０ｂによってその巻装位置
の制限、すなわち規制がなされる。ところが、通常のコ
ンバータ用トランスにおいては、その１次コイルは、多
数の巻回数をもって巻装されることから、制限板１２０
ａおよび１２０ｂ間の間隔は、比較的長い。これに対
し、２次コイルの巻回数は、１次コイルに比し、その巻
回数は格段に少ないものであることから、特に２次コイ
ルに巻装の疎密や、偏りが生じやすく、１次コイルとの
電磁結合が不均一となる。

【０００７】このような不都合を回避するために、図９
に示すように、１次コイル１０１を均一に巻装した後
に、その外周に、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタ
レート）の粘着テープ１０３を巻装し、その粘着テープ
１０３上に、２次コイル１０２を巻装し、更に、この２
次コイル１０２上に、例えばＰＥＴの粘着テープ１０４
を巻装して、１次コイル１０１および２次コイル１０２
を固定させる構造の提案もなされている。

【０００８】しかしながら、この場合においても、図１
０に示すように、粘着テープの巻装前の、コイル巻装時
に不均一な巻回状態が生じている場合には、粘着テープ
によって不均一の改善を図ることができない。また、こ
のように、固定用の粘着テープ１０３および１０４を巻
回することは、コイル巻装の自動化を阻害するとか、そ
の作業工程が煩雑になるとか、またこのようにしても、
間隔の大きい制限板間に各コイルを均一に巻装すること
に問題がある。また、このように、１次コイル１０１お
よび２次コイル１０２間に、固定用に粘着テープを介在
させることは、両コイルの電磁結合を低下させ、変換効
率、したがって、消費電力の増大化を招来する。

【０００９】また、コイル線素として、表面に絶縁被覆
としてウレタンエナメルが形成されたいわゆるウレタン
エナメルワイヤー等を用いる場合、そのコイル素体間で
寄生容量が生じることから、特に巻回数の大きい１次コ
イルにおける分布容量が大きくなり、ノイズの増大化を
来す。

【００１０】本発明は、このように、１次コイルの巻回
数が大きく、これに比し巻回数が格段に小さい２次コイ
ルを積層巻装する構成によるコンバータ用トランスにお
いて、上述した各コイルの巻装の均一性、結合の均一
化、分布容量の低減化、製造の簡易化を図る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のコンバータ用ト
ランスのコイルボビンは、磁心が挿通される中心孔を有
するコイルが巻装されるコイル巻装筒状部と、コイル巻
装筒状部の両端に、コイル巻装筒状部の軸心とほぼ直交
して配置されたコイル巻装の対の制限板と、対の制限板
間に、上記コイル巻装筒状部の軸心とほぼ直交して配置
された２枚以上のフランジ部とを有して成るものであ
り、各フランジ部には、それぞれ放射方向に沿って切り
込まれた２以上の巻線渡り溝が形成され、それぞれ隣り
合うフランジ部と制限板との間、およびフランジ部相互
の間隔を所定の間隔に保持してこれら間をそれぞれコイ
ル巻装部とするものである。すなわち、本発明によるコ
イルボビンにおいては、複数のコイル巻装部を区分して
設けるものである。

【００１２】また、本発明によりコイル装置は、上述し
たコイルボビンの、複数のコイル巻装部に、それぞれ１
次コイルと２次コイルとが積層巻回され、各コイル巻装
部間の各１次コイル相互、２次コイル相互を、それぞれ
各巻装部相互に介在する上記フランジ部に形成した巻線
渡り溝を通じて連ねられて巻装する。すなわち、各巻装
部を連続したコイル線素（ワイヤ）によって巻装するこ
とができるようになされる。

【００１３】また、本発明のコンバータ用トランスのコ
イルの巻装方法は、磁心が挿通される中心孔を有するコ
イルが巻装されるコイル巻装筒状部と、コイル巻装筒状
部の両端に、コイル巻装筒状部の軸心とほぼ直交して配
置されたコイル巻装の対の制限板と、対の制限板間に、
コイル巻装筒状部の軸心とほぼ直交して配置された２枚
以上のフランジ部とを有し、各フランジ部に、それぞれ
放射方向に沿って切り込まれた２以上の巻線渡り溝が形
成されたコイルボビンに、フランジ部と制限板との間、
およびフランジ部相互の間隔を所定の間隔に保持してこ
れら間に、１次コイルと２次コイルとが積層巻回し、各
１次コイル相互および２次コイル相互がそれぞれ巻線渡
り溝を通じて連ねられて巻回されて成るものとする。

【００１４】すなわち、上述した本発明のコンバータ用
トランスのコイルボビンおよびこれを用いたコイル装置
は、コイルボビンに複数のフランジ部を設けた構造とし
たことにより、そのコイル巻装部が複数部分に区分され
るものであり、これら区分された各巻装部に、それぞれ
１次コイルおよび２次コイルを積層して巻装するもので
ある。

【００１５】このように、コイルの巻装部を２以上のフ
ランジ部によって多数に区分したことにより、特に巻回
数の少ない２次コイルの巻回を、著しい偏りを発生する
ことなく均一に、また、１次コイルのついてもコイル線
素の密度分布を一様に、確実に巻回することができる。

【００１６】そして、これら区分によって、１次コイル
の分布容量の低減化がなされ、これによりノイズの低減
化が図られる。

【００１７】そして、本発明によれば、これら区分され
たコイル部分は、フランジ部に形成した巻線渡り溝を通
じて連続して１本のコイル線素によって形成できる。し
かも、特に本発明構成においては、この巻線渡り溝を２
以上設けたことにより、その渡り位置に自由度が増し、
コイル巻装の作業性が向上する。

【００１８】上述したように、本発明においては、１次
コイルおよび２次コイルの巻回数が大きく相違し、しか
もこれら同心的に積層巻回される構造によるコンバータ
用トランスを対象として、これにおける特有の課題の解
決を図ったものである。これに対し、例えばこのよう
な、１次コイルおよび２次コイルの積層巻回によらな
い、高電圧を取り扱うフライバックトランスにおいて、
ボビンの両端に設けられた対の制限板間に、フランジ部
を配置するものの提案がなされているが、これはフライ
バックトランスであることから、１次コイルと２次コイ
ルが積層された構造によるものではなく、両者のコイル
線素密度むらの考慮を必要としないものであり、フラン
ジ部の配置の効果は、本発明とは異なる。また、このフ
ライバックトランスで採られているフランジ部における
渡り溝は１か所であることから、コイル巻回における隣
の巻装部への移行位置の自由度が極めて小さく作業性に
問題がある。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明のコンバータ用トランスの
コイルボビンは、磁心が挿通される中心孔を有するコイ
ルが巻装されるコイル巻装筒状部と、コイル巻装筒状部
の両端に、コイル巻装筒状部の軸心とほぼ直交して配置
されたコイル巻装の対の制限板と、対の制限板間に、コ
イル巻装筒状部の軸心とほぼ直交して配置された２枚以
上のフランジ部とを有して成るものであり、この各フラ
ンジ部には、それぞれ放射方向に沿って切り込まれた２
以上の巻線渡り溝が形成されて成り、フランジ部と制限
板との間、およびフランジ部相互の間隔を所定の間隔に
保持してこれら間をそれぞれコイル巻装部とされて成る
ものである。

【００２０】以下、本発明のコンバータ用トランスのコ
イルボビンおよびこれを用いたコイル装置の一例につい
て説明するが、本発明は、以下に示す実施例に限定され
るものではない。

【００２１】図１は、本発明のコンバータ用トランスの
概略斜視図を示し、図２Ａ〜図２Ｃはその分解斜視図を
示し、図３はそのコイル装置の概略断面図を示す。

【００２２】本発明のコンバータ用トランスのコイル装
置１０は、コイルボビン２０にコイル３０が巻装されて
成る。コイルボビン２０は、図２および図３に示すよう
に、磁心２２の中央磁心２２ｂが挿通される中心孔１５
ｈを有し、外周にコイル３０が巻装されるコイル巻装筒
状部１５と、コイル巻装筒状部の両端に、コイル巻装筒
状部の軸心とほぼ直交して配置されたコイル巻装の対の
制限板１２ａおよび１２ｂと、対の制限板１２ａおよび
１２ｂ間に、コイル巻装筒状部の軸心とほぼ直交して配
置された２枚以上のフランジ部１４ａおよび１４ｂとを
有して成るものである。フランジ部１４ａおよび１４ｂ
には、それぞれ放射方向に沿って切り込まれた２以上の
巻線渡り溝１６が形成されて成り、フランジ部１４ａと
制限板１２ａとの間、フランジ部１４ａと１４ｂとの
間、およびフランジ部１４ｂと制限板１２ｂとの間が、
それぞれコイル巻装部１５ａ〜１５ｃとされて成るもの
である。

【００２３】コイルボビン２０上には、コイル巻装部１
５ａ〜１５ｃの外周に、１次コイル１が巻装され、この
上に、すなわち１次コイル１の外周囲に、同心的に２次
コイル２が積層巻装されて成る。

【００２４】この図１に示すコイル装置１０は、図２Ａ
〜Ｃに示すように、コイルボビン２０と、端子２４が植
立された端子台２３とが一体的に、すなわち、コイルボ
ビン２０を構成する各部と端子台２３との全体が一体に
成型されて成る。

【００２５】図４に、図３に示す本発明のコイル装置１
０のコイルボビン２０を構成するフランジ部１４ａ（１
４ｂ）の概略断面図を示す。フランジ部１４ａ（１４
ｂ）は、巻線渡り溝１６を２か所有して成る。

【００２６】図３に示すように、フランジ部１４ａおよ
び１４ｂと制限板１２ａおよび１２ｂとの間、およびフ
ランジ部１４ａおよび１４ｂ相互の間隔を所定の間隔に
保持して形成された３つのコイル巻装部１５ａ、１５
ｂ、１５ｃに、１次コイル１、例えばウレタンエナメル
ワイヤーを巻線渡り溝１６を通じて連ねられて巻装し、
１次コイル１の外周囲に、順次同心的に、２次コイル
２、例えば金属線に、絶縁物質、例えばテフロン系樹脂
が３層コーティングされた、いわゆる３層絶縁電線を、
図３中に破線で示すように、巻線渡り溝１６を通じて、
連ねて巻装する。

【００２７】磁心２２は、例えば２分割された対のＥ字
型フェライトコア１３２ａおよび１３２ｂが、その各中
央磁心をボビン２０の中心孔１５ｈにその両端から挿通
し、かつ対応する外側磁心が、ボビン２０の外周を囲む
ように配置して、互いに合致させ、その外周に例えばテ
ープを巻回して機械的に保持する。

【００２８】上述した構造の本発明のコンバータ用トラ
ンスのコイルボビン２０によれば、複数のフランジ部１
４ａ、１４ｂを設け、コイル巻装部１５ａ〜１５ｃのそ
れぞれに１次コイル１および２次コイル２を積層巻装し
たことにより、コイルの分布容量の低減を図ることがで
きる。これにより、従来の構造のコイルボビンを用いた
場合のコンバータ用トランスのコイル装置よりも、８０
ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの測定範囲において、１０〜２０
ｄＢのノイズの低減化を図ることができ、また、電源効
率を１〜２％程度向上させることができた。

【００２９】また、上述した構造の本発明のコンバータ
用トランスのコイルボビン２０によれば、フランジ部１
４ａ、１４ｂに２以上の巻線渡り溝１６を設けたため、
特に、２次コイル２をコイル巻装部１５ａ〜１５ｃに巻
装する場合に、その２次コイル２の巻装状態、すなわち
２次コイル２の巻装密度に応じて、隣接するコイル巻装
部１５ａ〜１５ｃに、巻線渡り溝１６を通じて容易に移
行させて巻装することができるようになる。これによ
り、巻装の自由度を増すことができ、２次コイル２の巻
回に疎密や偏りが生じにくくなる。

【００３０】また、上述した本発明のコイルボビン２０
を用いたコイルの巻装方法によれば、１次コイル相互お
よび２次コイル相互がそれぞれ巻線渡り溝１６を通じて
連ねられて巻装するため、２次コイル２の巻回に偏りを
無くすことが容易にでき、１次コイル１と２次コイル２
との電磁結合を均一化することができる。これにより、
ノイズの低減化、電源効率の向上を図ることができる。
また、巻線工程に容易化を図ることにより、本発明のコ
イル装置１０においても、出力電圧のばらつきの低減化
を図ることができ、不良品に発生率の低減化を図ること
ができる。

【００３１】上述した実施例においては、コンバータ用
トランスのコイルボビン２０を構成するフランジ部を２
枚設けて、コイル巻装部を３か所形成した場合について
説明したが、本発明は、この例に限定されるものではな
く、３枚以上のフランジ部を設けた構成とすることもで
きる。この場合においても、上述の実施例と同様の効果
を奏することができる。

【００３２】また、上述した実施例は、図４に示すよう
に、コンバータ用トランスのコイルボビン２０を構成す
るフランジ１４ａ（１４ｂ）には、２カ所の巻線渡り溝
１６を形成したものを適用したが、本発明は、この例に
限定されるものではなく、図５に示すように、巻線渡り
溝１６を３か所、図６に示すように４か所形成した場合
についても同様に適用することができ、この場合におい
ても上述の実施例と同様の効果を奏することができ、コ
イルの巻装の自由度をさらに向上させることができる。

【００３３】

【発明の効果】上述した構造の本発明のコンバータ用ト
ランスのコイルボビンによれば、複数のフランジ部を設
けて、１次コイル１を巻装した後、これの上に２次コイ
ル２を積層して巻装したことにより、コイルの分布容量
の低減を図ることができた。これにより、ノイズの低減
化、電源効率の向上を図ることができた。

【００３４】また、上述した構造の本発明のコンバータ
用トランスのコイルボビンによれば、フランジ部に２以
上の巻線渡り溝１６を設けたため、特に、２次コイル２
をコイル巻装部に巻装する場合に、その２次コイル２の
分布密度等の巻装状態によって、都合に応じて、隣接す
るコイル巻装部に、巻線渡り溝１６を通じてコイル３０
を連ねて巻装することができるようになり、コイルの巻
装の自由度が増すことができた。また、これにより、コ
ンバータトランスの出力電圧のばらつきの低減化を図る
ことができ、コイル装置の不良品の発生率の低減するこ
とができた。

【００３５】また、上述した本発明のコイルの巻装方法
によれば、１次コイル１および２次コイル２がそれぞれ
巻線渡り溝１６を通じて連ねられて巻装するため、２次
コイル２の巻回に偏りを無くすことが容易にでき、１次
コイル１と２次コイル２との電磁結合を均一化すること
ができた。これにより、ノイズの低減化、電源効率の向
上を図ることができた。また、巻線工程に容易化を図る
ことにより、本発明のコイル装置１０においても、出力
電圧のばらつきの低減化を図ることができ、不良品に発
生率の低減化を図ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンバータ用トランスのコイル装置の
概略斜視図を示す。

【図２】Ａ コイル装置を構成する磁心の概略斜視図を
示す。 Ｂ 本発明のコンバータ用トランスのコイル装置の要部
の概略斜視図を示す。 Ｃ コイル装置を構成する磁心の概略斜視図を示す。

【図３】本発明のコンバータ用トランスのコイルボビン
の概略断面図を示す。

【図４】本発明のコンバータ用トランスのコイルボビン
を構成するフランジ部の概略断面図を示す。

【図５】本発明のコンバータ用トランスのコイルボビン
を構成する他の一例のフランジ部の概略断面図を示す。

【図６】本発明のコンバータ用トランスのコイルボビン
を構成する他の一例のフランジ部の概略平面図を示す。

【図７】従来のコンバータ用トランスのコイル装置の概
略斜視図を示す。

【図８】従来のコンバータ用トランスのコイルボビンの
概略断面図を示す。

【図９】従来のコンバータ用トランスのコイルボビンの
概略断面図を示す。

【図１０】従来のコンバータ用トランスのコイルボビン
の概略断面図を示す。

【符号の説明】

１，１０１ １次コイル、２，１０２ ２次コイル、１
０，１００ コイル装置、１２ａ，１２ｂ，１２０ａ，
１２０ｂ 制限板、１４ａ，１４ｂ フランジ部、１６
巻線渡り溝、１５，１２５ コイル巻装筒状部、１５
ｈ，１２５ｈ 中心孔、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ コイ
ル巻装部、２０，１３０ コイルボビン、２２，１２１
磁心、２２ａ，２２ｃ 外側磁心、２２ｂ，１２１ｃ
中央磁心、２３，１２３ 端子台、２４，１２４ 端
子、３０，１２２ コイル、１０３，１０４ 粘着テー
プ、１３２ａ，１３２ｂ Ｅ型フェライトコア

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁心が挿通される中心孔を有するコイル
   が巻装されるコイル巻装筒状部と、 該コイル巻装筒状部の両端に、該コイル巻装筒状部の軸
   心とほぼ直交して配置されたコイル巻装の対の制限板
   と、 該対の制限板間に、上記コイル巻装筒状部の軸心とほぼ
   直交して配置された２枚以上のフランジ部とを有して成
   り、 上記各フランジ部には、それぞれ放射方向に沿って切り
   込まれた２以上の巻線渡り溝が形成され、 上記フランジ部と上記制限板との間、および上記フラン
   ジ部相互の間隔を所定の間隔に保持してこれら間をそれ
   ぞれコイル巻装部としたことを特徴とするコンバータ用
   トランスのコイルボビン。
2. 【請求項２】 上記コイル巻装筒状部と、該コイル巻装
   筒状部の両端に配置された対のコイル巻装制限板と、上
   記フランジ部とが一体に成型されて成ることを特徴とす
   る請求項１に記載のコンバータ用トランスのコイルボビ
   ン。
3. 【請求項３】 同一コイルボビン上に、１次コイルと２
   次コイルとが積層巻回されて成るコンバータ用トランス
   のコイル装置において、 上記コイルボビンが磁心が、挿通される中心孔を有する
   コイルが巻装されるコイル巻装筒状部と、該コイル巻装
   筒状部の両端に、該コイル巻装筒状部の軸心とほぼ直交
   して配置されたコイル巻装の対の制限板と、該対の制限
   板間に、上記コイル巻装筒状部の軸心とほぼ直交して配
   置された２枚以上のフランジ部とを有して成り、 上記各フランジ部には、それぞれ放射方向に沿って切り
   込まれた２以上の巻線渡り溝が形成され、 上記フランジ部と上記制限板との間、および上記フラン
   ジ部相互の間隔を所定の間隔に保持したこれら間に、上
   記１次コイルと２次コイルとが積層巻回され、各１次コ
   イル相互および２次コイル相互がそれぞれ上記巻線渡り
   溝を通じて連ねられて巻回されて成ることを特徴とする
   コンバータ用トランスのコイル装置。
4. 【請求項４】 上記コイルボビンの、上記コイル巻装筒
   状部と、該コイル巻装筒状部の両端に配置された対のコ
   イル巻装制限板と、上記フランジ部とが一体に成型され
   て成ることを特徴とする請求項３に記載のコンバータ用
   トランスのコイル装置。
5. 【請求項５】 上記２次コイルが、３層の絶縁被覆が施
   された３層絶縁電線より成ることを特徴とする請求項３
   に記載のコンバータ用トランスのコイル装置。
6. 【請求項６】 磁心が挿通される中心孔を有するコイル
   が巻装されるコイル巻装筒状部と、該コイル巻装筒状部
   の両端に、該コイル巻装筒状部の軸心とほぼ直交して配
   置されたコイル巻装の対の制限板と、該対の制限板間
   に、上記コイル巻装筒状部の軸心とほぼ直交して配置さ
   れた２枚以上のフランジ部とを有し、上記各フランジ部
   に、それぞれ放射方向に沿って切り込まれた２以上の巻
   線渡り溝が形成されたコイルボビンに、 上記フランジ部と上記制限板との間、および上記フラン
   ジ部相互の間隔を所定の間隔に保持してこれら間に、上
   記１次コイルと２次コイルとが積層巻回し、各１次コイ
   ル相互および２次コイル相互がそれぞれ上記巻線渡り溝
   を通じて連ねられて巻回されて成ることを特徴とするコ
   ンバータ用トランスのコイルの巻装方法。