KR101995737B1 - 트랜스포머 및 트랜스포머의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

(과제)본 발명은, 코일 사이에서 생기는 부유용량을 억제할 수 있어, 삽입손실을 저감시킬 수 있는 트랜스 및 트랜스의 제조방법을 제공한다.
(해결수단)트랜스(1)는, 상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)와, 상부E코어(1a)의 마그네틱 레그(1ac) 및 하부E코어(1b)의 마그네틱 레그(1bc)를 덮도록 형성된 제1코일부(40)와, 제1코일부(40)가 감긴 중심축과 수직방향에 있어서 제1코일부(40)의 주위에 포개어져서 형성된 제2코일부(90)를 구비한다. 제1코일부(40)는 보빈(20)과 보빈(20)에 감긴 엣지와이즈 코일(10)로 구성되어 있고, 제2코일부(90)는 보빈(98)과 보빈(98)에 감긴 엣지와이즈 코일(10X)로 구성되어 있다.

Description

트랜스포머 및 트랜스포머의 제조방법{TRANSFORMER, AND MANUFACTURING METHOD OF TRANSFORMER}
본 발명은, 트랜스(transformer) 및 트랜스의 제조방법에 관한 것이다.
고주파 인버터(高周波 inverter), DC/DC 컨버터(DC/DC converter)의 고주파화에 따라 고효율을 얻기 위하여 고주파 영역(MHz대)에서의 임피던스 변환용 트랜스의 손실을 저감시키는 것이 필수로 되어 가고 있다.
종래에 있어서, 트랜스에 사용되는 코일은 표피효과(表皮效果)의 저감에 의한 손실을 개선하기 위하여 리츠선(litz線)이 사용되는 것이 일반적이었다. 그러나 리츠선을 사용한 경우에 근접효과(近接效果)가 높고, 부유용량(浮遊容量)도 커지기 때문에, 교류저항이 내려가기 어려웠다. 이 때문에 리츠선을 사용한 코일은 Q값이 낮아지게 되어 버렸다.
또한 특허문헌1에는, 코어와, 외면에 복수의 오목부 및 볼록부를 교대로 갖는 절연성의 스페이서(spacer)와, 스페이서에 감기는 평각권선(平角捲線)(이하, 엣지와이즈 코일(edgewise coil)이라고 기재함)을 구비하는 트랜스가 개시되어 있다. 특허문헌1의 트랜스는, 스페이서의 내면을 코어에 접하도록 코어와 스페이서가 형성되어 있고, 스페이서의 오목부에 평각권선(이하, 엣지와이즈 코일이라고 기재함)이 감김으로써 구성되어 있다. 이 트랜스를 구성하는 엣지와이즈 코일은, 1차권선과 2차권선을 교대로 감는, 소위 바이파일러 와인딩(bifilar winding)에 의하여 스페이서에 부착되어 있다. 이 엣지와이즈 코일에 의하면, 표면적을 넓히면서 동일한 단면적의 리츠선과 비교하여 근접효과·부유용량을 저감시키는 것이 가능하게 된다.
: 일본국 공개특허 특개2006―147927호 공보
그러나 특허문헌1에 기재된 트랜스는, 상기한 바와 같이 1차권선과 2차권선이 교대로 스페이서에 감겨 있기 때문에, 권선 사이에 큰 부유용량이 나타나는 경우가 있었다. 이 부유용량은, 의도하지 않은 발진(發振)을 생기게 하여 특히 고주파 회로에 있어서는 그 영향을 무시할 수 없다.
이 부유용량을 내리기 위해서는, 권선 사이의 간격을 넓히면 좋지만, 이 간격을 넓히면, 축방향으로 1차권선 및 2차권선이 길어지게 되어 삽입손실이 커져 버린다.
본 발명은, 상기의 과제를 고려하여 이루어진 것으로서, 코일 사이에서 생기는 부유용량을 억제할 수 있어, 삽입손실을 저감시킬 수 있는 트랜스 및 트랜스의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 코어와,
상기 코어의 적어도 일부를 덮도록 형성된 제1코일부와,
상기 제1코일부가 감기는 중심축과 수직방향에 있어서 상기 제1코일부의 주위에 포개어져서 형성된 제2코일부를
구비하고,
상기 제1코일부 및 상기 제2코일부는, 보빈과 상기 보빈에 감긴 코일로 각각 구성되어 있고,
상기 제1코일부 및 제2코일부의 적어도 일방의 상기 코일은, 엣지와이즈 코일인 트랜스가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 코어와,
상기 코어의 적어도 일부를 덮는 제1코일부와,
상기 제1코일부가 감기는 중심축과 수직방향에 있어서 상기 제1코일부의 주위에 포개어져서 형성되는 제2코일부를
준비하고,
상기 제1코일부 및 상기 제2코일부는, 보빈과 상기 보빈에 감긴 코일로 각각 구성되어 있고,
상기 제1코일부 및 제2코일부의 적어도 일방이 구비하는 상기 코일은, 엣지와이즈 코일이고,
상기 제1코일부 및 상기 제2코일부의 각각의 상기 보빈과 상기 코일을 서로 나사결합시키는 나사결합공정과,
상기 제2코일부를, 상기 제1코일부가 감기는 중심축과 수직방향에 있어서 상기 제1코일부의 외측방향에 부착하고, 상기 제1코일부의 축방향에 있어서 상기 제1코일부 및 상기 제2코일부를 끼우도록 상기 코어를 부착하는 부착공정을
구비하는 트랜스의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 트랜스가, 제1코일부와, 그 제1코일부가 감긴 중심축과 수직방향에 있어서 제1코일부의 주위에 포개어져서 형성된 제2코일부를 구비하고, 이들 코일부 중에서 적어도 일방이 엣지와이즈 코일을 구비함으로써 근접효과·부유용량을 저감시키서, 삽입손실을 저감시킬 수 있는 트랜스 및 트랜스의 제조방법을 제공할 수 있다.
도1은, 제1실시형태에 관한 트랜스의 사시도이다.
도2는, 제1실시형태에 관한 트랜스에 있어서의, 도1의 Ⅱ-Ⅱ단면을 나타내는 종단면도이다.
도3은, 제1실시형태에 관한 코일부(제1코일부)가 구비하는 코일의 사시도이다.
도4는, 제1실시형태에 관한 코일부가 구비하는 보빈의 사시도이다.
도5는, 제1실시형태에 관한 코일부가 구비하는 보빈의 평면도이다.
도6은, 제1실시형태에 관한 코일부가 구비하는 보빈의 정면도로서, 보빈을 도4의 화살표(A) 방향에서 본 형상을 나타낸다.
도7은, 제1실시형태에 관한 코일부의 사시도이다.
도8은, 제1실시형태에 관한 코일부의 정면도이다.
도9는, 제1실시형태에 관한 코일부의 정면 단면도이다.
도10은, 제1실시형태의 변형예에 관한 코일부의 정면 단면도이다.
도11은, 제1실시형태에 관한 제2코일부를 나타내는 사시도이다.
도12는, 제1실시형태에 관한 제1코일부의 외주에 제2코일부를 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.
도13은, 제1코일부와 제2코일부의 위치관계의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도14는, 제1코일부와 제2코일부의 위치관계의 다른 예를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도15는, 제2실시형태에 관한 트랜스의 사시도이다.
도16은, 제2실시형태에 관한 트랜스에 있어서의, 도15의 XVI-XVI단면을 나타내는 종단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 사용하여 설명한다. 또 모든 도면에 있어서, 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 적절하게 설명을 생략한다.
[제1실시형태]
<트랜스(transformer)의 개략적인 구성에 대하여>
우선 본 발명의 실시형태에 관한 트랜스(1)의 개략적인 구성에 대하여 도1 및 도2를 참조하여 설명한다. 도1은 제1실시형태에 관한 트랜스(1)의 사시도, 도2는 트랜스(1)에 있어서의 도1의 Ⅱ-Ⅱ 단면을 나타내는 종단면도이다.
트랜스(1)는, 도1 및 도2에 나타내는 바와 같이 제1코일부(第1coil部)(40)와 상기 제1코일부(40)의 지름방향 외측방향에 있어서 상기 제1코일부(40)의 외주의 일부를 덮도록 형성된 제2코일부(90)로 구성되는 코일유닛(coil unit)(40U)을 구비한다. 본 실시형태에 관한 「제1코일부(40)의 지름방향 외측방향」은, 본 발명의 제1코일부가 감기는 중심축과 수직방향에 있어서 제1코일부의 주위에 포개어지는 방향에 상당한다.
또한 트랜스(1)는, 코일유닛(40U)을 상하로부터 끼우도록 부착되는 본 발명의 코어(core)에 상당하는 상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)를 구비한다.
<코어의 구성에 대하여>
상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)는, 자성재료(磁性材料)로 이루어지는 것으로서, 도1의 정면에서 볼 때에 있어서 각각 E형으로 형성되어 있다. 상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)는, E 문자의 개방측에 있는 면이 맞대어지고, 이 면을 대칭으로 배치되어 있다. 즉 본 실시형태에 관한 코어는, 상부E코어(1a)와 하부E코어(1b)가 맞대어져서 구성되어 있음으로써, 전체로서 폐자기회로(closed magnetic circuit)를 형성하는 고리모양의 루프코어(loop core)로 되어 있다.
구체적으로는 상부E코어(1a)는, 도2에 있어서 좌우로 연장되는 요크부(yoke部)(1aa)와, 요크부(1aa)의 양단의 각각으로부터 연장되는 마그네틱 레그(magnetic leg)(1ab)와, 요크부(1aa)의 중앙부분으로부터 연장되는 마그네틱 레그(1ac)로 구성되어 있다. 마그네틱 레그(1ab) 및 마그네틱 레그(1ac)는, 요크부(1aa)의 연장방향에 대하여 수직방향의 일측(一側)(도2에 있어서 하측방향측)으로 연장되어 있다.
마찬가지로 하부E코어(1b)는, 도2에 있어서 좌우로 연장되는 요크부(1ba)와, 요크부(1ba)의 양단의 각각으로부터 연장되는 마그네틱 레그(1bb)와, 요크부(1ba)의 중앙부분으로부터 연장되는 마그네틱 레그(1bc)로 구성되어 있다. 마그네틱 레그(1bb) 및 마그네틱 레그(1bc)는, 요크부(1ba)의 연장방향에 대하여 수직방향의 일측(도2에 있어서 상측방향측)으로 연장되어 있다.
상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)는, 마그네틱 레그(1ac) 및 마그네틱 레그(1bc)가 후술하는 보빈본체(bobbin本體)(20a) 내에 삽입되어, 도1에 있어서의 상하로 맞대어지도록 형성됨으로써 트랜스(1)를 구성하고 있다. 바꾸어 말하면, 제1코일부(40)는, 상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)의 각각의 중앙에 형성된 마그네틱 레그(1ac), 마그네틱 레그(1bc)를 덮도록 형성되어 있다. 마그네틱 레그(1ac), 마그네틱 레그(1bc)가 보빈본체(20a)를 삽입하여 통할 수 있도록, 마그네틱 레그(1ac), 마그네틱 레그(1bc)의 외경은 보빈본체(20a)의 내경보다 작게 형성되어 있다. 그리고 마그네틱 레그(1ab)와 마그네틱 레그(1bb)가, 제2코일부(90)의 지름방향 외측방향에 있어서 상하로 맞대어져 있다.
이 마그네틱 레그(1ac)와 마그네틱 레그(1bc)의 중심축은, 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)에 있어서의 엣지와이즈 코일(edgewise coil)(10) 및 엣지와이즈 코일(10)이 감기는 중심축인 권축(捲軸)과 동일방향으로 연장되어 있다. 그리고 마그네틱 레그(1ac)와 마그네틱 레그(1bc)의 중심축은, 루프코어인 상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)의 자속경로(磁束經路)의 일부를 통과하고 있다.
상기와 같이 코어로서의 상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)는, 맞대어진 상태로 전체로서 고리모양으로 형성된 루프코어이다. 이렇게 루프코어를 구비하는 트랜스(1)에 의하면, 폐자기회로를 형성함으로써, 누설자속(漏洩磁束)을 억제할 수 있다.
또 본 발명의 코어는, 루프코어이면 누설자속을 억제할 수 있기 때문에 적합하지만, 루프코어에 한정되지 않아, 막대모양의 코어이더라도 좋다.
<제1코일부의 구성에 대하여>
다음에 도3부터 도10을 사용하여, 코일유닛(40U) 중에서 제1코일부(40)의 구성에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 관한 제1코일부(40)는, 엣지와이즈 코일(10)과, 엣지와이즈 코일(10)이 주위에 감긴 보빈(20)을 구비한다.
보빈(20)은, 원통모양의 보빈본체(20a)와, 보빈본체(20a)의 외주면의 복수 장소에 각각 배치되어 있고 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(捲線部)(11)를 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 위치제한하는 복수의 위치제한돌기부를 구비한다. 위치제한돌기부로서는, 예를 들면 복수의 위치제한돌기부(21), 복수의 위치제한돌기부(22), 복수의 위치제한돌기부(23) 및 복수의 위치제한돌기부(24)가 있다. 또 본 실시형태에 있어서 보빈본체(20a)는, 원기둥모양의 마그네틱 레그(1ac, 1bc)의 외주에 근접하게 배치시키기 위하여 원통모양으로 형성되어 있다. 그러나 본 발명에 관한 보빈본체는, 마그네틱 레그의 외주에 근접하게 배치되면, 이러한 구성에 한정되지 않아, 예를 들면 각기둥모양의 마그네틱 레그의 외주에 배치되는 것이면, 각기둥모양으로 형성되어 있어도 좋다.
복수의 위치제한돌기부에는, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서의 위치가 서로 다른 제1위치제한돌기부(예를 들면 도9에 나타내는 위치제한돌기부(22b) 등) 및 제2위치제한돌기부(예를 들면 도9에 나타내는 위치제한돌기부(22z) 등)가 포함된다.
엣지와이즈 코일(10)은, 제1위치제한돌기부에 대하여 제2위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접(壓接)되어 있는 제1권선부(예를 들면 도9에 나타내는 권선부(11a))를 갖는다. 또한 엣지와이즈 코일(10)은, 제2위치제한돌기부에 대하여 제1위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제2권선부(예를 들면 도9에 나타내는 권선부(11z))를 갖는다. 엣지와이즈 코일(10)은, 제1권선부로부터 제2권선부까지의 각 권선부(11)가 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 서로 이간(離間)된 스페이스 와인딩 상태(space winding 狀態)로 되어 있다. 여기에서 스페이스 와인딩이라는 것은, 피치 와인딩(pitch winding)이라고도 불리어지는 와인딩 방법이다.
또한 각 권선부(11)는, 엣지와이즈 코일(10)에 있어서 보빈(20)의 주위를 일주(一周)하는 부분으로서, 엣지와이즈 코일(10)은 나선모양으로 하나의 연결에 의하여 배치된 복수의 권선부(11)의 집합체이다.
또 제1위치제한돌기부와 제2위치제한돌기부는, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 나란하게 배치되어 있어도 좋고, 당해 축방향에 대하여 교차하는 방향으로 나란하게 배치되어 있어도 좋다. 그리고 제1위치제한돌기부를 기준으로 한 제2위치제한돌기부의 방향 및 제2위치제한돌기부를 기준으로 한 제1위치제한돌기부의 방향은, 보빈본체(20a)의 축방향이어도 좋으며, 당해 축방향에 대하여 교차한 방향이어도 좋다. 여기에서 제1위치제한돌기부를 기준으로 한 제2위치제한돌기부의 방향이라는 것은, 제1권선부가 제1위치제한돌기부에 대하여 압접되어 있는 방향이다. 또한 제2위치제한돌기부를 기준으로 한 제1위치제한돌기부의 방향이라는 것은, 제2권선부가 제2위치제한돌기부에 대하여 압접되어 있는 방향이다.
본 실시형태에 관한 제1코일부(40)는, 엣지와이즈 코일(10)을 구비하기 때문에, 리츠선(litz線)으로 이루어지는 코일과 비교하여 근접효과·부유용량(近接效果·浮遊容量)을 저감시킬 수 있다. 또한 제1코일부(40)에 의하면, 엣지와이즈 코일(10)은, 제1권선부로부터 제2권선부까지의 각 권선부(11)가 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 서로 이간된 스페이스 와인딩 상태로 되어 있다. 이에 따라 권선부(11) 상호간의 사이의 부유용량 및 근접효과를 저감시킬 수 있기 때문에 Q값이 높은 제1코일부(40)를 실현할 수 있고 또한 제1코일부(40)의 소형화가 가능하게 된다. 또한 권선부(11) 상호간이 이간되어 있기 때문에, 양호한 방열성(放熱性)도 실현할 수 있다.
부가하여 엣지와이즈 코일(10)의 제1권선부가 제1위치제한돌기부에 대하여 제2위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있음과 아울러, 엣지와이즈 코일(10)의 제2권선부가 제2위치제한돌기부에 대하여 제1위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있다. 이에 따라 제1권선부 및 제2권선부가 제1위치제한돌기부 및 제2위치제한돌기부에 대하여 각각 안정적으로 위치결정된다. 따라서 엣지와이즈 코일(10)의 각 권선부(11)의 위치를 더 안정적으로 유지시키는 것이 가능하게 된다.
본 실시형태에 관한 제1코일부(40)는, 후술하는 제2코일부(90)와 함께 후술하는 트랜스(1)에 사용할 수 있다. 그리고 제1코일부(40)는, 고주파(예를 들면 MHz대) 또한 고전력(kw 이상)에 대응할 수 있고 또한 저손실의 구조로 할 수 있다. 그러한 공진코일에서는, 부유용량, 근접효과 및 코어손실에 의한 교류저항이 큰 손실로 된다. 그러나 본 실시형태에 관한 제1코일부(40)에 의하면, 권선부(11) 사이의 부유용량 및 근접효과를 억제할 수 있기 때문에 교류저항을 억제할 수 있다. 또한 제1코일부(40)는, 표면적이 큰 평각선(平角線)에 의하여 구성된 엣지와이즈 코일(10)을 구비하기 때문에, 표면효과에 의하여 Q값이 우수한 공진코일을 실현할 수 있다.
즉 본 실시형태에 관한 제1코일부(40)에 의하면, 인덕턴스가 억제되지만 용량을 대폭적으로 억제할 수 있기 때문에 Q값을 충분히 확보할 수 있다. 또한 엣지와이즈 코일(10)의 양호한 방열성도 실현할 수 있다.
이하, 제1코일부(40)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
도3에 나타내는 바와 같이 엣지와이즈 코일(10)은, 평각선인 금속으로 제작된 선재(線材)(10a)를 나선모양으로 감음으로써 구성되어 있고, 복수의 권선부(11)를 갖고 있다. 각 권선부(11)의 감김지름(winding diameter)은 서로 동등하게 설정되어 있다.
엣지와이즈 코일(10)은, 양단에 각각 외측방향 연장편(13)을 갖고, 양단의 외측방향 연장편(13)에는, 도7에 나타내는 바와 같이 각각 외부접속용의 단자부(端子部)(15)가 형성되어 있다.
또 엣지와이즈 코일(10)은, 보빈(20)에 감기기 전의 상태에서는 이웃하는 권선부(11) 상호간이 접촉되어 있더라도 좋다(예를 들면 이웃하는 권선부(11) 상호간의 사이에 간극(12)이 존재하지 않는 타이트 와인딩(tight winding)으로 되어 있어도 좋다).
도4부터 도6 중에서 어느 하나에 나타내는 바와 같이 보빈(20)은, 원통모양의 보빈본체(20a)와, 보빈본체(20a)의 외주면의 복수 장소에 각각 배치되어 있는 복수의 위치제한돌기부를 구비하고 있다.
본 실시형태의 경우에, 보빈본체(20a)의 둘레방향(보빈본체(20a)의 축심(軸心) 둘레의 방향)에 있어서의 복수 장소에 각각 위치제한돌기부가 배치되어 있다.
그리고 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서의 복수 장소의 각각에 있어서, 복수의 위치제한돌기부가 보빈본체(20a)의 축방향을 따라 나란하게 배치되어 있다.
더 상세하게는 보빈본체(20a)의 외주면에는, 도5에 나타내는 바와 같이 복수의 위치제한돌기부(21)와, 복수의 위치제한돌기부(22)와, 복수의 위치제한돌기부(23)와, 복수의 위치제한돌기부(24)가 배치되어 있다.
복수의 위치제한돌기부(21)는, 도4에 나타내는 바와 같이 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서의 1군데에 있어서 보빈본체(20a)의 축방향을 따라 나란하게 배치되어 있다.
복수의 위치제한돌기부(22)는, 복수의 위치제한돌기부(21)가 배치되어 있는 위치와는, 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서 90도 어긋난 위치에서 보빈본체(20a)의 축방향을 따라 나란하게 배치되어 있다.
복수의 위치제한돌기부(23)는, 복수의 위치제한돌기부(21)가 배치되어 있는 위치와는, 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서 180도 어긋난 위치에서 보빈본체(20a)의 축방향을 따라 나란하게 배치되어 있다.
복수의 위치제한돌기부(24)는, 복수의 위치제한돌기부(22)가 배치되어 있는 위치와는, 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서 180도 어긋난 위치에서 보빈본체(20a)의 축방향을 따라 나란하게 배치되어 있다.
이와 같이 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서 등각도(等角度) 간격의 배치로 각각 복수의 위치제한돌기부가 형성되어 있다.
예를 들면 위치제한돌기부(21)의 수와, 위치제한돌기부(22)의 수와, 위치제한돌기부(23)의 수와, 위치제한돌기부(24)의 수는 서로 동일하다.
보빈(20)은, 위치제한돌기부(21)로서, 도6에 있어서의 하측으로부터 순서대로 위치제한돌기부(21a), 위치제한돌기부(2lb), 위치제한돌기부(21c) 및 위치제한돌기부(21d)를 구비하고 있다.
마찬가지로 보빈(20)은, 위치제한돌기부(22)로서, 도8에 있어서의 하측으로부터 순서대로 위치제한돌기부(22a), 위치제한돌기부(22b), 위치제한돌기부(22c) 및 위치제한돌기부(22d)를 구비하고 있다.
마찬가지로 보빈(20)은, 위치제한돌기부(23)로서, 도8에 있어서의 하측으로부터 순서대로 위치제한돌기부(23a)(도면에 나타내지 않는다), 위치제한돌기부(23b)(도면에 나타내지 않는다), 위치제한돌기부(23c)(도면에 나타내지 않는다) 및 위치제한돌기부(23d)(도면에 나타내지 않는다)를 구비하고 있다. 여기에서 부호 23a, 23b, 23c 및 23d는, 어느 도면에도 나타내지 않은 편의상의 부호이다.
마찬가지로 보빈(20)은, 위치제한돌기부(24)로서, 도8에 있어서의 하측으로부터 순서대로 위치제한돌기부(24a), 위치제한돌기부(24b), 위치제한돌기부(24c) 및 위치제한돌기부(24d)를 구비하고 있다.
또한 보빈(20)은, 위치제한돌기부(21)로서, 도8에 있어서의 가장 상측위치에 위치제한돌기부(21z)를 구비하고 있다.
또한 보빈(20)은, 위치제한돌기부(22)로서, 도8에 있어서의 상측으로부터 순서대로 위치제한돌기부(22z), 위치제한돌기부(22y) 및 위치제한돌기부(22x)를 구비하고 있다.
마찬가지로 보빈(20)은, 위치제한돌기부(23)로서, 도8에 있어서의 가장 상측위치에 위치제한돌기부(23z)(도면에 나타내지 않는다)를 구비하고 있다. 여기에서 부호 23z는, 어느 도면에도 나타내지 않은 편의상의 부호이다.
마찬가지로 보빈(20)은, 위치제한돌기부(24)로서, 도8에 있어서의 가장 상측위치에 위치제한돌기부(24z)를 구비하고 있다.
도6에 있어서, 위치제한돌기부(21a)보다 상측에 위치제한돌기부(22a)가 배치되고, 위치제한돌기부(22a)보다 상측에 위치제한돌기부(23a)(도면에 나타내지 않는다)가 배치되고, 위치제한돌기부(23a)보다 상측에 위치제한돌기부(2lb)가 배치되어 있다.
여기에서 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서, 위치제한돌기부(21a)와 위치제한돌기부(22a)의 거리, 위치제한돌기부(22a)와 위치제한돌기부(23a)의 거리, 위치제한돌기부(23a)와 위치제한돌기부(24a)의 거리 및 위치제한돌기부(24a)와 위치제한돌기부(2lb)의 거리는, 예를 들면 모두 위치제한돌기부(21a)와 위치제한돌기부(2lb)의 거리의 1/4이다.
또한 각 위치제한돌기부(21)는, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 등간격으로 배치되어 있다.
마찬가지로 각 위치제한돌기부(22)는, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 등간격으로 배치되어 있다.
마찬가지로 각 위치제한돌기부(23)는, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 등간격으로 배치되어 있다.
마찬가지로 각 위치제한돌기부(24)는, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 등간격으로 배치되어 있다.
따라서 보빈(20)의 위치제한돌기부는, 위치제한돌기부(21a), 위치제한돌기부(22a), 위치제한돌기부(23a), 위치제한돌기부(24a), 위치제한돌기부(2lb), 위치제한돌기부(22b), 위치제한돌기부(23b), 위치제한돌기부(24b), 위치제한돌기부(21c) …… 의 순서대로 나선모양의 경로를 따라 나란한 배치로 되어 있다.
이와 같이 보빈(20)의 복수의 위치제한돌기부는, 나선모양의 경로를 따라 배치되어 있다.
본 실시형태의 경우에 각 위치제한돌기부는, 보빈본체(20a)의 둘레방향으로 길이가 긴 리브(rib)이다. 즉 각 위치제한돌기부는, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서의 위치제한돌기부의 치수보다, 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서의 위치제한돌기부의 치수쪽이 큰 형상으로 되어 있다.
더 상세하게는 각 위치제한돌기부는, 보빈본체(20a)의 축방향에 대하여 직교하는 한 쌍의 직교면(26)을 갖고 있다. 즉 도6에 있어서, 각 위치제한돌기부의 하측의 면 및 상측의 면이 직교면(26)으로 되어 있다(도6의 직교면(26)의 부호는, 위치제한돌기부(21z)에 대해서만 붙이고 있다).
이와 같이 복수의 위치제한돌기부의 각각은, 보빈본체(20a)의 축방향에 대하여 직교하는 직교면(26)을 갖고 있다. 직교면(26)은 평면형상으로 형성되어 있다.
각 위치제한돌기부의 형상 및 치수는, 예를 들면 서로 동등하게 설정되어 있다.
또 보빈본체(20a)에는, 예를 들면 당해 보빈본체(20a)의 내외를 관통하는 1개 또는 복수 개의 개구(20c)가 형성되어 있다. 즉 개구(20c)를 통하여, 보빈본체(20a)의 내부공간인 중공부(中空部)(20b)와 보빈본체(20a)의 외부공간이 서로 통하고 있다.
개구(20c)는, 예를 들면 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서, 복수의 위치제한돌기부(21)의 열과 위치제한돌기부(22)의 열과의 사이에, 위치제한돌기부(22)의 열과 위치제한돌기부(23)의 열과의 사이에, 위치제한돌기부(23)의 열과 위치제한돌기부(24)의 열과의 사이 및 위치제한돌기부(24)의 열과 위치제한돌기부(21)의 열과의 사이에 각각 복수 개씩 배치되어 있다.
보빈(20)은, 예를 들면 보빈본체(20a)와 복수의 위치제한돌기부(복수의 위치제한돌기부(21, 22, 23, 24))를 포함하는 전체가, 수지 등의 비자성재료(非磁性材料) 또한 절연재료에 의하여 일체로 성형되어 있다.
또 본 실시형태에서는, 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서의 4군데에 있어서, 각각 복수의 위치제한돌기부가 배치되어 있는 예를 설명한다. 그러나 본 발명은, 이 예에 한정되지 않아, 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서의 2군데 또는 3군데에 있어서, 각각 복수의 위치제한돌기부가 배치되어 있어도 좋다. 또한 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서의 5군데 이상에 있어서, 각각 복수의 위치제한돌기부가 배치되어 있어도 좋다.
또한 본 발명은, 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서의 복수 장소에 각각 위치제한돌기부가 배치되어 있는 예에 한정되지 않아, 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서의 1군데에만 복수의 위치제한돌기부가 배치되어 있어도 좋다.
또한 본 발명은, 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서의 복수 장소의 각각에 있어서, 복수의 위치제한돌기부가 보빈본체(20a)의 축방향을 따라 나란하게 배치되어 있는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면 보빈본체(20a)의 둘레방향에 있어서의 복수 장소에 각각 1개씩의 위치제한돌기부가 배치되어 있어도 좋다.
또한 본 발명은, 보빈본체(20a)의 외주면에 복수의 위치제한돌기부가 배치되어 있는 예에 한정되지 않아, 1개의 나선형상의 위치제한돌기부(리브)가 보빈본체(20a)의 외주면에 형성되어 있어도 좋다.
여기에서 보빈본체(20a)의 외주면으로부터 보빈본체(20a)의 지름방향 외측방향으로의 위치제한돌기부의 돌출길이(위치제한돌기부의 높이 치수)를 H(도5를 참조)라고 하고, 보빈본체(20a)의 외경을 R(도5를 참조)이라고 한다. 이 경우에 엣지와이즈 코일(10)의 내경은, 보빈본체(20a)의 외경(R)보다 크지만, (R＋2H)보다 작은 것이 바람직하고, (R＋H)보다 작게 하여도 좋다. 엣지와이즈 코일(10)의 내경이 (R＋2H)보다 작음으로써, 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11)가 위치제한돌기부에 대하여 더 확실하게 결합할 수 있다.
도7에 나타내는 바와 같이 제1코일부(40)는, 보빈본체(20a)의 주위에 엣지와이즈 코일(10)을 감음으로써 구성되어 있다. 그리고 도8에 나타내는 바와 같이 제1코일부(40)는, 후술하는 상부E코어(1a)의 마그네틱 레그(1ac) 및 하부E코어(1b)의 마그네틱 레그(1bc)에 통과되어 트랜스(1)를 구성하게 된다.
도8에 나타내는 바와 같이 엣지와이즈 코일(10)의 각 권선부(11)가, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 이웃하는 위치제한돌기부 상호간의 사이에 배치되어 있다.
여기에서 엣지와이즈 코일(10)은, 도8에 있어서의 하측으로부터 순서대로 권선부(11a), 권선부(1lb), 권선부(11c) 및 권선부(11d)를 갖고 있다.
또한 엣지와이즈 코일(10)은, 도8에 있어서의 상측으로부터 순서대로 권선부(11z), 권선부(11y), 권선부(11x) 및 권선부(11w)를 갖고 있다.
이 중에서 권선부(11a)는, 예를 들면 위치제한돌기부(21a)와 위치제한돌기부(2lb)의 사이, 위치제한돌기부(22a)와 위치제한돌기부(22b)의 사이 및 위치제한돌기부(23a)(도면에 나타내지 않는다)와 위치제한돌기부(23b)(도면에 나타내지 않는다)의 사이를 통과하여, 위치제한돌기부(24a)와 위치제한돌기부(24b)의 사이에 도달하고 있다.
마찬가지로 권선부(1lb)는, 위치제한돌기부(2lb)와 위치제한돌기부(21c)의 사이, 위치제한돌기부(22b)와 위치제한돌기부(22c)의 사이 및 위치제한돌기부(23b)(도면에 나타내지 않는다)와 위치제한돌기부(23c)(도면에 나타내지 않는다)의 사이를 통과하여, 위치제한돌기부(24b)와 위치제한돌기부(24c)의 사이에 도달하고 있다.
마찬가지로 권선부(11c)는, 위치제한돌기부(21c)와 위치제한돌기부(21d)의 사이, 위치제한돌기부(22c)와 위치제한돌기부(22d)의 사이 및 위치제한돌기부(23c)(도면에 나타내지 않는다)와 위치제한돌기부(23d)(도면에 나타내지 않는다)의 사이를 통과하여, 위치제한돌기부(24c)와 위치제한돌기부(24d)의 사이에 도달하고 있다.
엣지와이즈 코일(10)의 그 이외의 권선부(11)에 대해서도, 마찬가지로 보빈(20)의 축방향에 있어서 이웃하는 위치제한돌기부 상호간의 사이를 순차적으로 통과하고 있다.
따라서 엣지와이즈 코일(10)을 구성하는 선재(10a)의 경로는, 보빈(20)의 복수의 위치제한돌기부에 의하여 나선모양의 경로로 제한되어 있다.
또한 엣지와이즈 코일(10)이 이웃하는 권선부(11) 상호간의 사이에 간극(12)이 존재하는 상태로 되어 있다. 즉 엣지와이즈 코일(10)은 스페이스 와인딩 상태(피치 와인딩 상태)로 되어 있다.
여기에서 더 상세하게는, 예를 들면 도9에 나타내는 바와 같이 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11a)는, 위치제한돌기부(22b)에 대하여 도9에 있어서의 상측방향을 향하여(즉 위치제한돌기부(22z)의 방향을 향하여) 압접되어 있다. 한편 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11z)는, 위치제한돌기부(22z)에 대하여 도9에 있어서의 하측방향을 향하여(즉 위치제한돌기부(22b)의 방향을 향하여) 압접되어 있다.
또한 상세하게 도면에 나타내는 것은 생략하지만, 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11a)는, 위치제한돌기부(2lb)에 대하여 위치제한돌기부(21z)의 방향을 향하여 압접되어 있다. 한편 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11z)는, 위치제한돌기부(21z)에 대하여 위치제한돌기부(2lb)의 방향을 향하여 압접되어 있다.
또한 도면에 나타내는 것은 생략하지만, 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11a)는, 위치제한돌기부(23b)에 대하여 위치제한돌기부(23z)의 방향을 향하여 압접되어 있다. 한편 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11z)는, 위치제한돌기부(23z)에 대하여 위치제한돌기부(23b)의 방향을 향하여 압접되어 있다.
또한 상세하게 도면에 나타내는 것은 생략하지만, 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11a)는, 위치제한돌기부(24b)에 대하여 위치제한돌기부(24z)의 방향을 향하여 압접되어 있다. 한편 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11z)는, 위치제한돌기부(24z)에 대하여 위치제한돌기부(24b)의 방향을 향하여 압접되어 있다.
이와 같이 복수의 위치제한돌기부에는, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서의 위치가 서로 다른 제1위치제한돌기부(예를 들면 위치제한돌기부(2lb, 22b, 23b, 24b)) 및 제2위치제한돌기부(위치제한돌기부(21z, 22z, 23z, 24z))가 포함된다. 또한 엣지와이즈 코일(10)은, 제1위치제한돌기부에 대하여 제2위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제1권선부(예를 들면 권선부(11a))와, 제2위치제한돌기부에 대하여 제1위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제2권선부(예를 들면 권선부(11z))를 포함한다.
여기에서 더 상세하게는, 제1위치제한돌기부(예를 들면 위치제한돌기부(2lb, 22b, 23b, 24b))의 직교면(26)(특히 제1위치제한돌기부의 도8 및 도9에 있어서의 하측의 면)에 대하여 제1권선부(예를 들면 권선부(11a))가 압접되어 있다. 이와 함께 제2위치제한돌기부의 직교면(26)(특히 제1위치제한돌기부의 도8 및 도9에 있어서의 상측의 면)에 대하여 제2권선부(예를 들면 권선부(11z))가 압접되어 있다.
따라서 제1권선부 및 제2권선부가, 제1위치제한돌기부 및 제2위치제한돌기부에 대하여 각각 거의 면접촉(面接觸)한 상태로 되어 있다.
이에 따라 제1위치제한돌기부 및 제2위치제한돌기부에 대한 제1권선부 및 제2권선부의 위치어긋남이 더 확실하게 억제되어 있다.
또한 제1권선부(예를 들면 권선부(11a)) 및 제2권선부(예를 들면 권선부(11z)) 이외의 권선부(11)(도9에 나타내는 권선부(1lb, 11c, 11x, 11y) 등)에 대해서는, 예를 들면 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 서로 이웃하는 위치제한돌기부(21) 상호간의 사이, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 서로 이웃하는 위치제한돌기부(22) 상호간의 사이, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 서로 이웃하는 위치제한돌기부(23) 상호간의 사이 및 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 서로 이웃하는 위치제한돌기부(24) 상호간의 사이에 각각 배치되어 있다.
이에 따라 제1권선부(예를 들면 권선부(11a))로부터 제2권선부(예를 들면 권선부(11z))까지의 각 권선부(11)가 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 균등(실질적으로 등간격)하게 배치되어 있다.
단, 제1권선부(예를 들면 권선부(11a)) 및 제2권선부(예를 들면 권선부(11z)) 이외의 일부의 권선부(11)가 어느 하나의 위치제한돌기부에 접하고 있어도 좋다.
또 도8 및 도9의 예에서는, 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서의 일방측(하측)에 있어서, 잉여의 위치제한돌기부(21, 22 및 23(위치제한돌기부(21a, 22a, 23a(도면에 나타내지 않는다))))가 존재하지만, 잉여의 위치제한돌기부는 존재하지 않고 있어도 좋다.
또한 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서의 양측에 있어서, 각각 잉여의 위치제한돌기부가 존재하고 있어도 좋다.
또 도9에서는, 엣지와이즈 코일(10)의 양단의 권선부(11)(권선부(11a, 11z)가 각각 위치제한돌기부에 대하여 압접되어 있는 예를 설명하였다. 그러나 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않아, 엣지와이즈 코일(10)의 양단 또는 한쪽 끝 부분에 잉여의 권선부(11)가 존재하고 있고, 엣지와이즈 코일(10)의 단부(端部)가 아니라 권선부(11)가 위치제한돌기부에 대하여 압접되어 있어도 좋다.
즉 예를 들면 도10에 나타내는 바와 같이 권선부(1lb)가 위치제한돌기부(22a)에 대하여 위치제한돌기부(22z)의 방향을 향하여 압접되어 있음과 아울러, 권선부(11y)가 위치제한돌기부(22z)에 대하여 위치제한돌기부(22a)의 방향을 향하여 압접되어 있어도 좋다. 이 경우에 권선부(1lb)가 제1권선부이고, 권선부(11y)가 제2권선부이고, 위치제한돌기부(22a)가 제1위치제한돌기부이고, 위치제한돌기부(22z)가 제2위치제한돌기부이다.
이 경우에 잉여의 권선부(11)는, 인접하는 권선부(11)에 대하여 밀착되는 타이트 와인딩 상태로 되어 있어도 좋다. 적어도 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서, 잉여의 권선부(11)와, 당해 잉여의 권선부(11)와 인접하는 권선부(11)의 간격은, 제1권선부로부터 제2권선부까지의 각 권선부(11) 중에서 인접하는 권선부(11) 사이의 간격보다 좁다.
<제2코일부의 구성에 대하여>
다음에 도11 및 도12를 참조하여, 제2코일부(90)의 구성에 대하여 설명한다. 제2코일부(90)는, 도11에 나타내는 바와 같이 상기의 제1코일부(40)와 마찬가지로, 보빈(98)과 보빈(98)의 주위에 감긴 엣지와이즈 코일(10X)로 구성되어 있다.
제2코일부(90)의 보빈(98)은, 제1코일부(40)의 보빈(20)과 마찬가지로 원통모양의 보빈본체(98a)와, 보빈본체(98a)의 외주면의 복수 장소에 각각 배치된 복수의 위치제한돌기부 예를 들면 복수의 위치제한돌기부(91, 92, 93(도면에 나타내지 않는다), 94)를 구비한다. 복수의 위치제한돌기부(91, 92, 93(도면에 나타내지 않는다), 94)는, 엣지와이즈 코일(10X)의 권선부(11)를 보빈본체(98a)의 축방향에 있어서 위치제한하기 위한 것으로서, 제1코일부(40)의 복수의 위치제한돌기부(21, 22, 23, 24)와 동일한 구성을 갖는다. 여기에서 부호 93은, 어느 도면에도 나타내지 않는 편의상의 부호이다.
또한 보빈본체(98a)의 내부공간인 중공부(98b)는, 제1코일부(40)(보빈(20))보다 지름방향 외측방향으로 약간 넓게 형성되어 있다. 이 때문에, 보빈(20)의 지름방향 외측방향으로 보빈(98)이 부착된 상태에 있어서는 지름방향으로 밀착되어 접촉하도록 배치되게 된다. 상세하게는, 보빈(98)의 보빈본체(98a)의 내측면이, 보빈(20)의 위치제한돌기부(21, 22, 23, 24)의 모서리부분에 근접하도록 보빈(20)과 보빈(98)이 형성되어 있다.
보빈본체(98a)에는, 예를 들면 당해 보빈본체(98a)의 내외를 관통하는 1개 또는 복수의 개구(98c)가 보빈본체(20a)의 개구(20c)와 동일하게 형성되어 있다. 즉 개구(98c)를 통하여, 보빈본체(98a)의 중공부(98b)와 보빈본체(98a)의 외부공간이 서로 통하고 있다.
또한 제2코일부(90)의 보빈본체(98a)의 두께는, 제1코일부(40)의 보빈본체(20a)의 두께보다 두껍게 형성되어 있다. 이와 같이 구성된 보빈본체(98a)에 의하여, 엣지와이즈 코일(10)과 엣지와이즈 코일(10X)이 적절하게 절연되어 있다.
또 본 발명에 관한 보빈본체는, 엣지와이즈 코일(10)과 엣지와이즈 코일(10X)이 절연되면, 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면 제1코일부(40)의 보빈본체(20a)와 제2코일부(90)의 보빈본체(98a)가 동일한 두께이더라도 좋다.
또한 보빈본체(98a)의 상하방향(축방향)의 길이는, 제1코일부(40)에 있어서의 위치제한돌기부(21, 22, 23, 24) 중에서 가장 상단과 가장 하단의 상하방향(축방향)의 길이와 동일한 길이이다. 이렇게 보빈본체(98a)가 형성되어 있음으로써, 엣지와이즈 코일(10)과 엣지와이즈 코일(10X)의 절연성을 높일 수 있다.
엣지와이즈 코일(10X)은, 제1코일부(40)의 엣지와이즈 코일(10)과 동일한 구성으로 이루어진다. 구체적으로는, 엣지와이즈 코일(10X)은, 양단에 각각 외측방향 연장편(14)을 갖고, 양단의 외측방향 연장편(14)에는, 도11에 나타내는 바와 같이 각각 외부접속용의 단자부(16)가 형성되어 있다.
또한 엣지와이즈 코일(10X)은, 제1위치제한돌기부에 대하여 제2위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제1권선부(예를 들면 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11a)에 대응하는 부위)를 구비한다. 또한 엣지와이즈 코일(10X)은, 제2위치제한돌기부에 대하여 제1위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제2권선부(예를 들면 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11z)에 대응하는 부위)를 구비한다. 엣지와이즈 코일(10X)은, 제1권선부로부터 제2권선부까지의 각 권선부(11)가 보빈본체(98a)의 축방향에 있어서 서로 이간된 스페이스 와인딩 상태로 되어 있다.
이와 같이 엣지와이즈 코일(10X)이 보빈본체(98a)에 압접되어 있음으로써, 엣지와이즈 코일(10)이 보빈본체(20a)에 압접되어 있는 경우와 마찬가지로, 외적하중이 트랜스(1)에 가해졌을 때에도 엣지와이즈 코일(10X)이 느슨하게 되는 것이 억제된다. 그리고 엣지와이즈 코일(10X)이 느슨하게 되는 것을 방지할 수 있음으로써, 근접효과를 억제하여 인덕턴스가 저감되는 것을 억제할 수 있다.
또한 제1코일부(40)로부터 생기는 전압에 대하여, 제2코일부(90)에 생기는 전압을 낮출 수 있도록, 제2코일부(90)의 엣지와이즈 코일(10X)의 권수(卷數)는, 제1코일부(40)의 엣지와이즈 코일(10)의 권수보다 적다. 그리고 엣지와이즈 코일(10)과 엣지와이즈 코일(10X)에 있어서의, 이들의 축방향에 있어서의 권선 간격은 거의 동일하다. 이 때문에, 엣지와이즈 코일(10X)의 축방향의 길이는 엣지와이즈 코일(10)의 축방향에 있어서의 길이보다 짧다.
또 본 실시형태에 있어서는, 트랜스(1)에 형성된 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)의 각각의 코일이, 엣지와이즈 코일(10, 10X)이기 때문에 표피효과에 의하여 Q값이 우수한 공진코일을 실현할 수 있으므로 적합하다. 그러나 본 발명은, 이러한 구성에 한정되지 않아, 예를 들면 트랜스(1)를 구성하는 코일의 어느 일방만을 엣지와이즈 코일로 하고, 타방을 리츠선으로 이루어지는 코일로 하여도 좋다. 이러한 구성이더라도, 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)의 적어도 일방이 엣지와이즈 코일을 구비함으로써, 표피효과에 의하여 Q값을 높이면서, 리츠선을 구비하는 것과 비교하여 부유용량 및 삽입손실을 저감시킬 수 있다.
그리고 제2코일부(90)가, 제1코일부(40)에 대하여 이들의 중심축의 축방향으로 포개어지도록, 제1코일부(40)의 외주의 일부를 덮도록 형성되어 있다. 이 때문에 제2코일부(90)가 제1코일부(40)의 축방향의 연장 상에 배치되는 것과 비교하여 부유용량을 내릴 수 있어, 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)의 전체로서의 축방향의 길이를 짧게 할 수 있기 때문에, 삽입손실을 저감시킬 수 있다.
또한 상기와 같이 엣지와이즈 코일(10)은 보빈본체(20a)에, 엣지와이즈 코일(10X)은 보빈본체(98a)에 압접되어 있으면 바람직하다는 취지의 설명을 하였지만, 본 발명은 반드시 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면 보빈본체(20a) 및 보빈본체(98a) 어느 하나 또는 쌍방이, 위치제한돌기부(21) 등, 위치제한돌기부(91) 등을 구비하지 않고 있어도 좋다. 예를 들면 엣지와이즈 코일(10) 및 엣지와이즈 코일(10X)의 어느 하나 또는 쌍방이 스페이스 권선이고, 보빈본체(20a) 또는 보빈본체(98a)에 피치 와인딩된 것이어도 좋다.
본 실시형태에 관한 제1코일부(40)는, 예를 들면 고정된 엣지와이즈 코일(10)에 대하여 보빈(20)을 비틀어 넣음으로써 제조된다. 마찬가지로 하여 제2코일부(90)는, 예를 들면 고정된 엣지와이즈 코일(10X)에 대하여 보빈(98)을 비틀어 넣음으로써 제조된다.
그리고 제1코일부(40)의 지름방향 외측방향에 제2코일부(90)를 부착한 후에, 제1코일부(40)의 보빈(20) 내에, 도2에 나타내는 바와 같이 마그네틱 레그(1ac) 및 마그네틱 레그(1bc)를 삽입하여 통하게 한다. 이렇게 함으로써, 트랜스(1)의 구성부품으로서 상부E코어(1a)와 하부E코어(1b)의 사이에 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)가 부착되게 된다.
제1코일부(40) 및 제2코일부(90)의 쌍방에 있어서의 엣지와이즈 코일(10, 10X)의 단부(端部)의 근방에, 절연부로서의 절연 플레이트(1g, 1h)가 형성되어 있다. 구체적으로는 절연 플레이트(1g, 1h)는, 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)와, 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)의 축방향의 연장 상에 있는 요크부(1aa) 및 요크부(1ba)의 사이에 형성되어 있다.
절연 플레이트(1g, 1h)는, 각각 중앙에 관통구멍을 갖는 원반모양으로 구성되어 있다. 절연 플레이트(1g)는, 중앙의 관통구멍부분으로 상부E코어(1a)의 마그네틱 레그(1ac)가 통과되고, 마그네틱 레그(1ac)의 기단(基端)측 또한 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)의 상방에 형성되어 있다. 절연 플레이트(1h)는, 중앙의 관통구멍부분으로 하부E코어(1b)의 마그네틱 레그(1bc)가 통과되고, 마그네틱 레그(1bc)의 기단측 또한 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)의 하방에 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 절연 플레이트(1g, 1h)는 마그네틱 레그(1ac, 1bc)의 주위를 덮도록 형성되어 있다.
트랜스(1)는, 상기한 바와 같이 형성된 절연 플레이트(1g, 1h)를 구비함으로써, 엣지와이즈 코일(10, 10X)과 상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)와의 접촉을 회피하여 전기적인 절연상태를 유지하고 있다.
제2코일부(90)는, 도13에 나타내는 바와 같이 보빈본체(98a)의 내주면이 제1코일부(40)의 엣지와이즈 코일(10)의 외주면에 접하도록 배치하여도 좋다. 도13은, 제1코일부(40)와 제2코일부(90)의 위치관계의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
이렇게 제2코일부(90)의 보빈본체(98a)가 엣지와이즈 코일(10)의 외주면에 접하고 있음으로써, 제2코일부(90)와 제1코일부(40)의 접촉면적을 크게 할 수 있다.
바꾸어 말하면, 엣지와이즈 코일(10)은, 제1코일부(40)의 위치제한돌기부(24X) 및 도면에 나타내지 않은 다른 위치제한돌기부의 모서리보다 지름방향 외측방향으로 돌출되어 있다. 이 때문에 도13에 나타내는 위치제한돌기부(24)의 모서리, 그 이외의 위치제한돌기부(21, 22, 23)의 모서리가 보빈본체(98a)에 접하지 않으므로, 위치제한돌기부(21, 22, 23, 24)의 모서리가 손상되는 것이 아니다. 또한 제1코일부(40)로부터 하중이 제2코일부(90)에 국소적으로 가해지는 것이 아니기 때문에, 제2코일부(90)를 제1코일부(40)의 지름방향 외측에 원활하게 부착하는 것이 가능하게 된다.
한편 제2코일부(90)는, 도14에 나타내는 바와 같이 보빈본체(98a)의 내주면이 제1코일부(40)의 위치제한돌기부(24X) 및 도면에 나타내지 않은 다른 위치제한돌기부의 모서리에 접하도록 배치하여도 좋다. 도14는, 제1코일부(40)와 제2코일부(90)의 위치관계의 다른 예를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
바꾸어 말하면, 제1코일부(40)의 위치제한돌기부(24X) 및 도면에 나타내지 않은 다른 위치제한돌기부의 모서리는, 엣지와이즈 코일(10)보다 지름방향 외측방향으로 돌출되어 있다. 이 때문에 제2코일부(90)의 보빈본체(98a)는 제1코일부(40)의 엣지와이즈 코일(10)에 접하지 않고 있다.
예를 들면 트랜스(1)에 외력이 가해진 때에, 보빈본체(98a)가 제1코일부(40)의 축에 대하여 근접·이간하는 방향으로 요동(搖動)하는 것이 상정된다. 이러한 때에, 상기한 바와 같이 보빈본체(98a)와 엣지와이즈 코일(10)이 접하지 않고 있음으로써, 보빈본체(98a)로부터 엣지와이즈 코일(10)에 하중이 가해지는 것이 아니다. 이 때문에, 트랜스(1)에 외력이 가해졌다고 하더라도 엣지와이즈 코일(10)의 인덕턴스의 감소를 억제할 수 있다.
<실시예에 대하여>
다음에 본 실시형태에 관한 엣지와이즈 코일(10)을 구비하는 트랜스의 1실시예와, 리츠선으로 이루어지는 코일을 구비하는 트랜스의 평가결과에 대하여 설명한다. 본 실시예에 관한 엣지와이즈 코일(10)의 단면은 가로 1.2mm, 세로 6mm이고, 리츠선은 직경 0.5mm, 20개의 연선(撚線)으로 이루어지는 것이다. 또한 지름방향 내측과 외측의 코일의 권수를 동일한 수로 하였다.
(정특성(靜特性) 비교)
2MHz의 교류전류를 흐르게 하였을 때의 정특성 비교에 있어서는, 지름방향 내측에 있는 리츠선의 코일의 인덕턴스 성분이 27.46μH, 교류저항이 2.715Ω, Q값이 127.0, 지름방향 외측에 있는 리츠선의 코일의 인덕턴스 성분이 31μH, 교류저항이 4.48Ω, Q값이 86.9, 누설 인덕턴스의 인덕턴스 성분이 4.307μH, 교류저항이 1.95Ω, Q값이 27.7이었다.
한편 지름방향 내측의 엣지와이즈 코일(10)의 인덕턴스 성분이 23.93μH, 교류저항이 0.99Ω, Q값이 303.6, 지름방향 외측의 엣지와이즈 코일(10)의 인덕턴스 성분이 28.51μH, 교류저항이 1.813Ω, Q값이 197.5, 누설 인덕턴스의 인덕턴스 성분이 4.897μH, 교류저항이 0.518Ω, Q값이 118.7이었다.
리츠선으로 이루어지는 지름방향 내측 및 외측의 코일의 직렬저항은 17.44mΩ이었다.
한편 지름방향 내측의 엣지와이즈 코일(10)의 직렬저항은 7.62mΩ, 지름방향 외측의 엣지와이즈 코일(10)의 직렬저항은 11.82mΩ이었다.
리츠선의 코일로 이루어지는 트랜스와 비교하여, 본 실시예에 관한 트랜스쪽이, 지름방향 내측 및 외측의 코일, 누설 인덕턴스도 교류저항이 1/3∼1/4로 저감되어 있다. 따라서 트랜스 단체(單體)에서의 삽입손실을 리츠선으로 이루어지는 트랜스와 비교하여 저감시킬 수 있었다.
(DC/DC 컨버터에 의한 효율비교)
2MHz의 공진형 컨버터의 구동에 의하여 DC 변환효율을 비교하였다.
트랜스가 없는 경우의 전송효율은 90.10%, 리츠선을 구비하는 트랜스의 전송효율은 83.02이었던 것에 대하여, 엣지와이즈 코일(10)을 구비하는 트랜스는 89.47%이었다.
트랜스를 구비하지 않은 조건하의 전송효율과 비교하여, 리츠선으로 구성되는 트랜스보다 엣지와이즈 코일(10)을 구비하는 트랜스쪽이 삽입손실로서 6%의 개선을 확인하였다.
<트랜스의 제조방법에 대하여>
본 실시형태에 관한 트랜스(1)의 제조방법으로서는, 우선 상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)와, 상부E코어(1a)의 마그네틱 레그(1ac) 및 하부E코어(1b)의 마그네틱 레그(1bc)를 덮는 제1코일부(40)와, 제1코일부(40)의 지름방향 외측방향에 형성되는 제2코일부(90)를 준비한다. 여기에서 상기와 같이 제1코일부(40)는 보빈(20)과 보빈(20)에 감긴 엣지와이즈 코일(10)로 구성되고, 제2코일부(90)는 보빈(98)과 보빈(98)에 감긴 엣지와이즈 코일(10X)로 구성되어 있다.
나사결합공정에 있어서, 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)의 각각의 보빈(20, 98)과 엣지와이즈 코일(10, 10X)을 각각 서로 나사결합시킨다.
또한 부착공정에 있어서, 제1코일부(40)의 지름방향 외측방향으로부터 제1코일부(40)를 덮도록 제2코일부(90)를 부착한다. 또한 제1코일부(40)의 축방향에 있어서 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)를 끼우도록 상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)를 부착한다. 구체적으로는, 제1코일부(40)의 중공부(20b)에 마그네틱 레그(1ac) 및 마그네틱 레그(1bc)를 도1에 있어서의 상하방향으로부터 삽입하도록 한다.
이와 같이 하여 엣지와이즈 코일(10, 10X)을 구비하는 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)에 상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)를 부착함으로써, 표피효과에 의한 Ｑ값의 저감을 억제하면서, 삽입손실을 저감시킬 수 있는 트랜스(1)의 제조방법을 제공할 수 있다.
특히 상기와 같이 엣지와이즈 코일(10)은, 위치제한돌기부(22b) 등에 대하여 위치제한돌기부(22z) 등의 방향을 향하여 압접되어 있는 제1권선부인 권선부(11a)를 구비한다. 또한 엣지와이즈 코일(10)은, 위치제한돌기부(22z) 등에 대하여 위치제한돌기부(22b)의 방향을 향하여 압접되어 있는 제2권선부인 권선부(11z)를 구비한다. 엣지와이즈 코일(10X)은, 엣지와이즈 코일(10)과 마찬가지로 위치제한돌기부(91) 등에 대하여 압접되어 있는 권선부를 포함한다. 나사결합공정에 있어서, 제1코일부(40)의 권선부(11a)로부터 권선부(11z)까지의 각 권선부(11)가 보빈본체(20a)의 축방향에 있어서 서로 이간된 스페이스 와인딩 상태가 되도록 엣지와이즈 코일(10)을 보빈(20)의 주위에 감는다.
마찬가지로 제2코일부(90)의 각 권선부가, 서로 이간된 스페이스 와인딩 상태가 되도록 엣지와이즈 코일(10X)을 보빈(98)의 주위에 감는다.
이와 같이 엣지와이즈 코일(10, 10X)이 보빈본체(20a, 98a)에 압접되도록 감김으로써, 외적하중이 트랜스(1)에 가해졌을 때에도 엣지와이즈 코일(10, 10X)이 느슨하게 되는 것이 억제된다. 이 때문에, 엣지와이즈 코일(10, 10Ｘ) 사이의 근접효과가 억제되어 트랜스(1)의 능력이 저감되는 것을 억제할 수 있다.
여기에서 보빈(20)과 엣지와이즈 코일(10)을 서로 나사결합시킬 때에는, 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11)가 복수의 위치제한돌기부로부터 받는 저항력에 의하여, 엣지와이즈 코일(10)이 보빈본체(20a)의 축방향으로 신장된다. 그 결과, 엣지와이즈 코일(10)의 제1권선부가 제1위치제한돌기부에 대하여 제2위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접됨과 아울러, 엣지와이즈 코일(10)의 제2권선부가 2위치제한돌기부에 대하여 제1위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접된 상태로 된다.
마찬가지로 보빈(98)과 엣지와이즈 코일(10X)을 서로 나사결합시킬 때에는, 엣지와이즈 코일(10X)의 권선부가 복수의 위치제한돌기부(94) 등으로부터 받는 저항력에 의하여, 엣지와이즈 코일(10X)이 보빈본체(98a)의 축방향으로 신장된다. 그 결과, 엣지와이즈 코일(10)의 권선부(11)와 마찬가지로 엣지와이즈 코일(10X)의 권선부가 위치제한돌기부(94) 등에 대하여 압접된 상태로 된다.
이와 같이 나사결합공정은, 엣지와이즈 코일(10)의 각 권선부(11), 엣지와이즈 코일(10X)의 각 권선부가 복수의 위치제한돌기부로부터 받는 저항력에 의하여 엣지와이즈 코일(10, 10X)을 보빈본체(20a, 98a)의 축방향으로 신장시키면서 실시한다. 이와 같이 하여 엣지와이즈 코일(10, 10X)을 보빈본체(20a, 98a)에 감음으로써, 엣지와이즈 코일(10, 10X)에 복원력이 가해져서 보빈(20, 98)에 대한 부착의 안정성이 향상된다.
또 보빈(20)과 나사결합시키기 전의 엣지와이즈 코일(10), 보빈(98)과 나사결합시키기 전의 엣지와이즈 코일(10X)은, 이웃하는 권선부 상호간이 밀착한 타이트 와인딩 상태이더라도 좋다.
또한 보빈(20, 98)과 나사결합시키기 전의 엣지와이즈 코일(10, 10X)의 각 권선부 사이의 간격에 편차가 있더라도, 보빈본체(20a, 98a)의 축방향에 있어서 일정한 간격으로 배치된 복수의 위치제한돌기부에 의하여 각 권선부의 위치가 제한된다. 이 때문에 각 권선부 사이의 간격을 균일화시킬 수 있다.
이상과 같은 제1실시형태에 의하면, 엣지와이즈 코일(10)의 제1권선부가 제1위치제한돌기부에 대하여 제2위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있다. 또한 이와 함께 엣지와이즈 코일(10)의 제2권선부가 제2위치제한돌기부에 대하여 제1위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있다. 이에 따라 제1권선부 및 제2권선부가 제1위치제한돌기부 및 제2위치제한돌기부에 대하여 각각 안정적으로 위치결정된다. 따라서 엣지와이즈 코일(10)의 각 권선부(11)의 위치를 더 안정적으로 유지시키는 것이 가능하게 되어, 더 확실하게 Q값이 높은 제1코일부(40)를 실현할 수 있다.
마찬가지로 엣지와이즈 코일(10X)의 권선부가 위치제한돌기부에 대하여 동일하게 압접되어 있다. 이에 따라 각 권선부가 위치제한돌기부에 대하여 각각 안정적으로 위치결정된다. 따라서 엣지와이즈 코일(10X)의 각 권선부의 위치를 더 안정적으로 유지시키는 것이 가능하게 되어, 더 확실하게 Q값이 높은 제2코일부(90)를 실현할 수 있다.
[제2실시형태]
상기 제1실시형태에 관한 트랜스(1)는, 코일유닛(40U)을 상하로부터 끼우도록 부착되는 상부E코어(1a)와 하부E코어(1b)를 구비하는 것이었다. 본 발명은, 제2코일부(90)가 제1코일부(40)의 지름방향 외측방향에 배치되고, 제1코일부(40)와 제2코일부(90) 중에서 적어도 어느 일방이 엣지와이즈 코일(10, 10X)를 구비하고 있으면 좋으며, 코어의 구성은 임의이다.
그래서 다음에 제2실시형태에 관한 포트코어(pot core)를 구비하는 트랜스(2)에 대하여 도15 및 도16을 참조하여 설명한다. 도15는 제2실시형태에 관한 트랜스(2)의 사시도이고, 도16은 트랜스(2)에 있어서의 도15의 XVI-XVI단면을 나타내는 종단면도이다.
도15 및 도16에 나타내는 바와 같이 트랜스(2)는, 제1코일부(40)와, 제1코일부(40)의 지름방향 외측방향에 있어서 제1코일부(40)의 외주의 일부를 덮도록 형성된 제2코일부(90)와, 이들을 상하로부터 끼우도록 부착되는 상부포트코어(2a) 및 하부포트코어(2b)로 주로 구성되어 있다.
<코어의 구성에 대하여>
본 발명의 코어에 상당하는 상부포트코어(2a) 및 하부포트코어(2b)는, 본 발명에 관한 코어에 상당하고, 도16에 나타내는 바와 같이 각각 단면이 대략 E자 모양으로 형성되고, 이 E 문자의 중앙연장부분(후술하는 마그네틱 레그(2ac, 2bc)를 중심으로 하여)의 둘레방향으로 360도 연장되여 형성되어 있다. 그리고 상부포트코어(2a)와 하부포트코어(2b)는, 도16에 나타내는 바와 같이 E 문자의 개방측에 있는 면이 맞대어지고, 이 면에 대칭으로 배치되어 있다.
구체적으로는 상부포트코어(2a)는, 도15에 있어서 원반모양으로 형성되고 상부포트코어(2a)의 상부에 있어서 수평으로 연장되는 요크부(2aa)와, 요크부(2aa)의 가장자리로부터 요크부(2aa)에 수직으로 연장되는 마그네틱 레그(2ab)와, 요크부(2aa)의 중앙부분으로부터 요크부(2aa)에 수직으로 연장되는 마그네틱 레그(2ac)로 구성되어 있다. 특히 마그네틱 레그(2ac)의 중앙에는 중공부(2ad)가 형성되어 있다. 중공부(2ad)는, 마그네틱 레그(2ac)에 있어서 상부포트코어(2a)의 개방측으로부터 다른 내저면(內底面)과 동일한 위치까지 마그네틱 레그(2ac)의 축방향으로 연장되어 있다.
또한 도15에 나타내는 바와 같이 마그네틱 레그(2ab)에는, 개구부(2ae)가 도15에 있어서의 정면측(XVI화살표에서 보았을 때에 있어서 정면측) 및 그의 반대인 배면측의 2군데에 형성되어 있다. 개구부(2ae)는, 엣지와이즈 코일(10)의 단편(端片)인 외측방향 연장편(13)과 엣지와이즈 코일(10X)의 단편인 외측방향 연장편(14)을 상부포트코어(2a)의 외측으로 꺼내기 위한 것이다. 개구부(2ae)는, 정면에서 볼 때 및 배면에서 볼 때에 있어서 모난 도립 U자 모양의 가장자리를 갖고, 엄밀하게는 상하에 한 쌍씩 형성된 외측방향 연장편(13), 외측방향 연장편(14) 중에서 상측의 외측방향 연장편(13) 및 외측방향 연장편(14)을 상부포트코어(2a)의 외측으로 꺼내기 위한 것이다.
마찬가지로 하부포트코어(2b)는, 원반모양으로 형성되고 하부포트코어(2b)의 하부에 있어서 수평으로 연장되는 요크부(2ba)와, 요크부(2ba)의 가장자리로부터 요크부(2ba)에 수직으로 연장되는 마그네틱 레그(2bb)와, 요크부(2ba)의 중앙부분으로부터 요크부(2ba)로 수직으로 연장되는 마그네틱 레그(2bc)로 구성되어 있다. 특히 마그네틱 레그(2bc)의 중앙에는 중공부(2bd)가 형성되어 있다. 중공부(2bd)는, 마그네틱 레그(2bc)에 있어서 하부포트코어(2b)의 개방측으로부터 다른 내저면과 동일한 위치까지 마그네틱 레그(2bc)의 축방향으로 연장되어 있다.
또한 도15에 나타내는 바와 같이 마그네틱 레그(2bb)에는, 마그네틱 레그(2ab)와 마찬가지로 개구부(2be)가 도15에 있어서의 정면측(XVI화살표에서 보았을 때에 있어서 정면측) 및 그의 반대인 배면측의 2군데에 형성되어 있다. 개구부(2be)는, 엣지와이즈 코일(10)의 단편인 외측방향 연장편(13) 및 엣지와이즈 코일(10X)의 단편인 외측방향 연장편(14)을 하부포트코어(2b)의 외측으로 꺼내기 위한 것이다. 개구부(2be)는, 정면에서 볼 때 및 배면에서 볼 때에 있어서 모난 U자 모양의 가장자리를 갖고, 엄밀하게는 상하에 한 쌍씩 형성된 외측방향 연장편(13), 외측방향 연장편(14) 중에서 하측의 외측방향 연장편(13) 및 외측방향 연장편(14)을 하부포트코어(2b)의 외측으로 꺼내기 위한 것이다.
제2코일부(90) 및 후술하는 절연 플레이트(2g, 2h)의 지름방향 외측을 덮고, 상부포트코어(2a) 및 하부포트코어(2b)의 내측면의 일부에 있어서의 상하 대략 전부(全部)를 따르도록, 외부로부터의 자장의 영향을 억제하기 위하여 비자성재료인 종이모양의 2매의 절연 스페이서(絶緣 spacer)(2c)가 형성되어 있다.
절연 스페이서(2c)의 1매는, 개구부(2ae)와 개구부(2be)가 포개어지도록 상부포트코어(2a)와 하부포트코어(2b)가 맞대어진 상태로, 정면에서 볼 때에 있어서 측방의 일측의 측방에 형성되어 있다. 또한 절연 스페이서(2c)의 다른 1매는, 정면에서 볼 때에 있어서 측방의 반대측에 형성되어 있다. 이들 2매의 절연 스페이서(2c)는, 정면으로부터 배면에 걸쳐서 상부포트코어(2a) 및 하부포트코어(2b)의 내측면을 따라 형성되어 있고, 정면 및 배면에 있는 개구부(2ae, 2be)로부터 상부포트코어(2a) 및 하부포트코어(2b)의 외부로 돌출되어 있다.
상부포트코어(2a) 및 하부포트코어(2b)는, 마그네틱 레그(2ac) 및 마그네틱 레그(2bc)가 보빈본체(20a) 내에 삽입되고, 개구부(2ae)와 개구부(2be)가 포개어지도록, 도16에 있어서의 상하로 맞대어지도록 형성되어, 트랜스(2)를 구성하고 있다. 바꾸어 말하면, 제1코일부(40)의 보빈본체(20a)는, 상부포트코어(2a) 및 하부포트코어(2b)의 각각의 중앙에 형성된 마그네틱 레그(2ac), 마그네틱 레그(2bc)를 덮도록 형성되어 있다. 마그네틱 레그(2ac), 마그네틱 레그(2bc)가 보빈본체(20a)를 삽입하여 통할 수 있도록, 마그네틱 레그(2ac), 마그네틱 레그(2bc)의 외경은, 보빈본체(20a)의 내경보다 작게 형성되어 있다. 그리고 마그네틱 레그(2ab)와 마그네틱 레그(2bb)가, 제2코일부(90)의 지름방향 외측방향에 있어서 상하로 맞대어져 있다.
코어로서의 상부포트코어(2a) 및 하부포트코어(2b)는, 맞대어진 상태에서 전체로서 도넛(doughnut) 모양으로 입체적으로 연속하는 루프코어이다. 이렇게 루프코어를 구비하는 트랜스(2)에 의하면, 폐자기회로를 형성함으로써 누설자속을 억제할 수 있다.
제1코일부(40) 및 제2코일부(90)의 쌍방에 있어서의 엣지와이즈 코일(10, 10X)의 단부의 근방에, 절연부로서의 절연 플레이트(絶緣 plate)(2g, 2h)가 형성되어 있다. 구체적으로는 절연 플레이트(2g, 2h)는, 각각 중앙에 관통구멍을 갖는 원반모양으로 구성되고, 상부포트코어(2a), 하부포트코어(2b)의 내저면을 각각 따르도록 형성되어 있다.
절연 플레이트(2g)는, 중앙의 관통구멍부분으로 상부포트코어(2a)의 마그네틱 레그(2ac)가 통과되고, 마그네틱 레그(2ac)의 기단측 또한 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)의 상방에 형성되어 있다. 절연 플레이트(2h)는, 중앙의 관통구멍부분으로 하부포트코어(2b)의 마그네틱 레그(2bc)가 통과되고, 마그네틱 레그(2bc)의 기단측 또한 제1코일부(40) 및 제2코일부(90)의 하방에 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 절연 플레이트(2g, 2h)는 마그네틱 레그(2ac, 2bc)의 주위를 덮도록 형성되어 있다.
이와 같이 트랜스(2)는, 절연 플레이트(2g, 2h)를 구비함으로써, 엣지와이즈 코일(10, 10X)과 상부포트코어(2a) 및 하부포트코어(2b)와의 접촉을 회피하여, 전기적인 절연상태를 유지하고 있다.
또 상기 실시형태에 있어서는, 상부E코어(1a) 및 하부E코어(1b)로 이루어지는 EE코어를 구비하는 트랜스(1), 상부포트코어(2a) 및 하부포트코어(2b)로 이루어지는 포트코어를 구비하는 트랜스(2)에 대하여 설명하였다. 본 발명의 코어는, 이들 코어에 한정되지 않아, EI코어나 ER코어, PQ코어 등이어도 좋으며, 자기포화(磁氣飽和)를 억제하기 위하여 코어에 갭이 형성된 것이어도 좋다. 코어에 형성되는 갭으로서는, 절연부재가 형성되는 것에 의한 갭이어도 좋으며, 스페이스를 형성하는 것에 의한 갭이어도 좋다.
이상, 도면을 참조하여 각 실시형태를 설명하였지만, 이들은 본 발명의 예시로서, 상기 이외의 여러 가지의 구성을 채용할 수도 있다. 또한 상기의 각 실시형태는, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 조합시킬 수 있다.
본 실시형태는 이하의 기술사상을 포함한다.
(1)코어와,
상기 코어의 적어도 일부를 덮도록 형성된 제1코일부와,
상기 제1코일부가 감기는 중심축과 수직방향에 있어서 상기 제1코일부의 주위에 포개어져서 형성된 제2코일부를
구비하고,
상기 제1코일부 및 상기 제2코일부는, 보빈과 상기 보빈에 감긴 코일로 각각 구성되어 있고,
상기 제1코일부 및 제2코일부의 적어도 일방의 상기 코일은, 엣지와이즈 코일인 트랜스.
(2)상기 제1코일부 및 제2코일부의 적어도 일방의 상기 보빈은,
원통모양의 보빈본체와,
상기 보빈본체의 외주면의 복수 장소에 각각 배치되어 있고, 상기 보빈본체의 축방향에 있어서의 상기 코일의 권선부의 위치를 제한하는 복수의 위치제한돌기부를
구비하고,
상기 복수의 위치제한돌기부에는, 상기 보빈본체의 축방향에 있어서의 위치가 서로 다른 제1위치제한돌기부 및 제2위치제한돌기부가 포함되는 상기의 트랜스.
(3)상기 엣지와이즈 코일은, 상기 제1위치제한돌기부에 대하여 상기 제2위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제1권선부와, 상기 제2위치제한돌기부에 대하여 상기 제1위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제2권선부를 포함하고,
상기 엣지와이즈 코일은, 상기 제1권선부로부터 상기 제2권선부까지의 각 권선부가 상기 보빈본체의 축방향에 있어서 서로 이간된 스페이스 와인딩 상태로 되어 있는 상기 어느 하나에 기재되어 있는 트랜스.
(4)상기 제1코일부 및 상기 제2코일부는, 각각 보빈본체를 구비하고, 상기 제2코일부의 상기 보빈본체의 두께는, 상기 제1코일부의 상기 보빈본체의 두께보다 두껍게 형성되어 있는 상기 어느 하나에 기재되어 있는 트랜스.
(5)상기 코어의 일부의 주위에 절연부가 형성되어 있고, 상기 절연부는, 상기 제1코일부 및 상기 제2코일부의 쌍방에 있어서의 상기 코일과, 상기 제1코일부 및 상기 제2코일부의 축방향의 연장 상에 있는 상기 코어의 일부와의 사이에 형성되어 있는 상기 어느 하나에 기재되어 있는 트랜스.
(6)상기 코어는, 고리모양으로 형성된 루프코어인 상기 어느 하나에 기재되어 있는 트랜스.
(7)상기 제2코일부의 상기 보빈본체의 길이는, 상기 제1코일부의 상기 위치제한돌기부 중에서 축방향에 있어서 가장 양단에 있는 부위를 연결하는 축방향의 길이와 동일한 길이인 상기 어느 하나에 기재되어 있는 트랜스.
(8)코어와,
상기 코어의 적어도 일부를 덮는 제1코일부와,
상기 제1코일부가 감기는 중심축과 수직방향에 있어서 상기 제1코일부의 주위에 포개어져서 형성되는 제2코일부를
준비하고,
상기 제1코일부 및 상기 제2코일부는, 보빈과 상기 보빈에 감긴 코일로 각각 구성되어 있고,
상기 제1코일부 및 제2코일부의 적어도 일방이 구비하는 상기 코일은, 엣지와이즈 코일이고,
상기 제1코일부 및 상기 제2코일부의 각각의 상기 보빈과 상기 코일을 서로 나사결합시키는 나사결합공정과,
상기 제2코일부를, 상기 제1코일부가 감기는 중심축과 수직방향에 있어서 상기 제1코일부의 외측방향에 부착하고, 상기 제1코일부의 축방향에 있어서 상기 제1코일부 및 상기 제2코일부를 끼우도록 상기 코어를 부착하는 부착공정을
구비하는 트랜스의 제조방법.
(9)상기 제1코일부 및 상기 제2코일부의 적어도 일방의 상기 보빈은, 통모양의 보빈본체와, 상기 보빈본체의 외주면의 복수 장소에 각각 배치되어 있고 상기 엣지와이즈 코일의 권선부를 상기 보빈본체의 축방향에 있어서 위치제한하는 복수의 위치제한돌기부를 구비하고,
상기 복수의 위치제한돌기부로서, 상기 보빈본체의 축방향에 있어서의 위치가 서로 다른 제1위치제한돌기부 및 제2위치제한돌기부를 포함하고,
상기 나사결합공정에 있어서, 상기 보빈과 상기 엣지와이즈 코일을 서로 나사결합시킴으로써 상기 엣지와이즈 코일이, 상기 제1위치제한돌기부에 대하여 상기 제2위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제1권선부와, 상기 제2위치제한돌기부에 대하여 상기 제1위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제2권선부를 포함하고, 상기 제1권선부로부터 상기 제2권선부까지의 각 권선부가 상기 보빈본체의 축방향에 있어서 서로 이간된 스페이스 와인딩 상태가 되도록, 상기 엣지와이즈 코일을 상기 보빈의 주위에 감는 상기의 트랜스의 제조방법.
(10)상기 나사결합공정은, 상기 엣지와이즈 코일의 각 권선부가 상기 복수의 위치제한돌기부로부터 받는 저항력에 의하여 상기 엣지와이즈 코일을 상기 보빈본체의 축방향으로 신장시키면서 실시하는 상기 어느 하나에 기재되어 있는 트랜스의 제조방법.
1 : 트랜스
1a : 상부E코어(코어, 루프코어)
1aa : 요크부
1ab, 1ac : 마그네틱 레그
1b : 하부E코어(코어, 루프코어)
1ba : 요크부
1bb, 1bc : 마그네틱 레그
1g, 1h : 절연 플레이트(절연부)
2 : 트랜스
2a : 상부포트코어(코어, 루프코어)
2aa : 요크부
2ab, 2ac : 마그네틱 레그
2ad : 중공부
2ae : 개구부
2b : 하부포트코어(코어, 루프코어)
2ba : 요크부
2bb, 2bc : 마그네틱 레그
2bd : 중공부
2be : 개구부
2c : 절연 스페이서
2g, 2h : 절연 플레이트(절연부)
10, 10X : 엣지와이즈 코일(코일)
10a : 선재
11, 11a, 1lb, 11c, 11d, 11w, 11x, 11y, 11z : 권선부
12 : 간극
13, 14 : 외측방향 연장편
15, 16 : 단자부
20 : 보빈
20a : 보빈본체
20b : 중공부
20c : 개구
21, 21a, 2lb, 21c, 21d, 21z : 위치제한돌기부
22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22x, 22y, 22z : 위치제한돌기부
23 : 위치제한돌기부
24, 24a, 24b, 24c, 24d, 24z, 24x : 위치제한돌기부
26 : 직교면
40U : 코일유닛
40 : 제1코일부(코일부)
90 : 제2코일부(코일부)
91, 92, 93, 94 : 위치제한돌기부
98 : 보빈
98a : 보빈본체
98b : 중공부
98c : 개구

Claims (9)

  1. 코어(core)와,
    상기 코어의 적어도 일부를 덮도록 형성된 제1코일부(第1coil部)와,
    상기 제1코일부가 감기는 중심축과 수직방향에 있어서 상기 제1코일부의 주위에 포개어져서 형성된 제2코일부를
    구비하고,
    상기 제1코일부 및 상기 제2코일부는, 보빈(bobbin)과 상기 보빈에 감긴 코일로 각각 구성되어 있고,
    상기 제1코일부 및 제2코일부에 있어서 적어도 상기 제1코일부의 코일은 엣지와이즈 코일(edgewise coil)이고,
    상기 제1코일부 및 제2코일부는, 각각 원통모양의 보빈본체를 구비하고,
    상기 제1코일부는,
    상기 제1코일부의 보빈본체의 외주면의 복수 장소에 각각 배치되어 있어, 상기 제1코일부의 보빈본체의 축방향에 있어서의 상기 코일의 권선부의 위치를 제한함과 아울러,
    상기 제1코일부의 엣지와이즈 코일보다 지름방향 외측방향으로 돌출되어 상기 제2코일부의 보빈본체의 내주면과 접하도록 배치됨으로써, 상기 제1코일부의 엣지와이즈 코일과 접하지 않도록 상기 중심축과 수직방향에 있어서의 상기 제2코일부의 보빈본체의 위치를 제한하는
    복수의 위치제한돌기부를 더 구비하는
    트랜스포머(transformer).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 위치제한돌기부에는, 상기 보빈본체의 축방향에 있어서의 위치가 서로 다른 제1위치제한돌기부 및 제2위치제한돌기부가 포함되는 트랜스포머.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 엣지와이즈 코일은, 상기 제1위치제한돌기부에 대하여 상기 제2위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접(壓接)되어 있는 제1권선부와, 상기 제2위치제한돌기부에 대하여 상기 제1위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제2권선부를 포함하고,
    상기 엣지와이즈 코일은, 상기 제1권선부로부터 상기 제2권선부까지의 각 권선부가 상기 보빈본체의 축방향에 있어서 서로 이간(離間)된 스페이스 와인딩(space winding) 상태로 되어 있는 트랜스포머.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제2코일부의 상기 보빈본체의 두께는, 상기 제1코일부의 상기 보빈본체의 두께보다 두껍게 형성되어 있는 트랜스포머.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 코어의 일부의 주위에 절연부(絶緣部)가 형성되어 있고,
    상기 절연부는, 상기 제1코일부 및 상기 제2코일부의 쌍방에 있어서의 상기 코일과, 상기 제1코일부 및 상기 제2코일부의 축방향의 연장 상에 있는 상기 코어의 일부와의 사이에 형성되어 있는 트랜스포머.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 코어는, 고리모양으로 형성된 루프코어(loop core)인 트랜스포머.
  7. 코어와,
    상기 코어의 적어도 일부를 덮는 제1코일부와,
    상기 제1코일부가 감기는 중심축과 수직방향에 있어서 상기 제1코일부의 주위에 포개어져서 형성되는 제2코일부를
    준비하고,
    상기 제1코일부 및 상기 제2코일부는, 보빈과 상기 보빈에 감긴 코일로 각각 구성되어 있고,
    상기 제1코일부 및 제2코일부에 있어서 적어도 상기 제1코일부의 코일은, 엣지와이즈 코일이고,
    상기 제1코일부 및 제2코일부는, 각각 원통모양의 보빈본체를 구비하고,
    상기 제1코일부는,
    상기 제1코일부의 보빈본체의 외주면의 복수 장소에 각각 배치되어 있어, 상기 제1코일부의 보빈본체의 축방향에 있어서의 상기 코일의 권선부의 위치를 제한함과 아울러,
    상기 제1코일부의 엣지와이즈 코일보다 지름방향 외측방향으로 돌출되어 상기 제2코일부의 보빈본체의 내주면과 접하도록 배치됨으로써, 상기 제1코일부의 엣지와이즈 코일과 접하지 않도록 상기 중심축과 수직방향에 있어서의 상기 제2코일부의 보빈본체의 위치를 제한하는
    복수의 위치제한돌기부를 더 구비하도록 구성되고,
    상기 제1코일부 및 상기 제2코일부의 각각의 상기 보빈과 상기 코일을 서로 나사결합시키는 나사결합공정과,
    상기 제2코일부를, 상기 제1코일부가 감기는 중심축과 수직방향에 있어서 상기 제1코일부의 외측방향에 부착하고, 상기 제1코일부의 축방향에 있어서 상기 제1코일부 및 상기 제2코일부를 끼우도록 상기 코어를 부착하는 부착공정을
    구비하는 트랜스포머의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 위치제한돌기부로서, 상기 보빈본체의 축방향에 있어서의 위치가 서로 다른 제1위치제한돌기부 및 제2위치제한돌기부를 포함하고,
    상기 나사결합공정에 있어서, 상기 보빈과 상기 엣지와이즈 코일을 서로 나사결합시킴으로써 상기 엣지와이즈 코일이, 상기 제1위치제한돌기부에 대하여 상기 제2위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제1권선부와, 상기 제2위치제한돌기부에 대하여 상기 제1위치제한돌기부의 방향을 향하여 압접되어 있는 제2권선부를 포함하고, 상기 제1권선부로부터 상기 제2권선부까지의 각 권선부가 상기 보빈본체의 축방향에 있어서 서로 이간된 스페이스 와인딩 상태가 되도록, 상기 엣지와이즈 코일을 상기 보빈의 주위에 감는 트랜스포머의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 나사결합공정은, 상기 엣지와이즈 코일의 각 권선부가 상기 복수의 위치제한돌기부로부터 받는 저항력에 의하여 상기 엣지와이즈 코일을 상기 보빈본체의 축방향으로 신장시키면서 실시하는 트랜스포머의 제조방법.
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