WO2013027447A9 - トランス - Google Patents

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宏樹 三浦
博宣 高橋
市川　敬一
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スミダコーポレーション株式会社
株式会社村田製作所
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F27/02—Casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • H01F27/325—Coil bobbins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/08—High-leakage transformers or inductances
    • H01F38/10—Ballasts, e.g. for discharge lamps

Definitions

  • the present invention relates to a transformer used in a circuit for lighting a vehicle headlamp using, for example, a metal halide lamp, or a circuit for converting from high pressure to low pressure.
  • a conventional high-voltage transformer known from Patent Document 1 includes a core, a hollow cylindrical spool inserted through the core in a hollow portion, a secondary winding wound around the outer periphery of the spool, and the secondary winding. It is composed of a resin case that covers the wound spool, and a primary winding inserted in the case. The core, spool, and secondary winding are accommodated in the case and covered with a filling resin. It is fixed and integrated.
  • both ends of a primary winding disposed in a case are inserted into through holes of a printed board, and a core, a spool, a secondary winding, a case, a primary winding, and a printed board are integrated. Configuration is disclosed.
  • the structure is inserted into the printed circuit board and filled with a resin material between the outer periphery of the spool and the inner surface of the case and fixed integrally. Since the position of the through hole differs depending on the circuit arrangement and the like, there is a problem that the versatility is poor.
  • an object of the present invention is to provide a transformer capable of significantly improving productivity, versatility, downsizing, performance, and the like.
  • a transformer according to the present invention includes a core, a first winding, and a second winding.
  • the transformer includes a low voltage side coil winding portion and a high voltage side coil winding portion.
  • the outer periphery of the bobbin around which the second winding is wound is covered with the case, and the first winding is disposed on the outer periphery of the case so as to correspond to the position of the coil winding portion on the low voltage side of the second winding. It can be formed by winding.
  • the parasitic capacitance generated on the high voltage side of the second winding by the first winding can be reduced. Thereby, power loss at high frequency can be reduced.
  • the potential difference between the first winding and the second winding increases, the energy stored in the parasitic capacitance increases.
  • the first winding is disposed on the outer periphery of the low-voltage side coil winding of the second winding.
  • the energy accumulated in the parasitic capacitance can be reduced, and the power loss due to the leakage current at high frequency can be reduced.
  • insulation between the first winding and the second winding can be ensured.
  • the second winding is a high-voltage winding and the first winding is a low-voltage winding, and the first winding is located in a position corresponding to a region between both ends of the low-voltage side coil winding portion. It is possible to adopt a configuration that is housed in and wound.
  • the first winding is placed in a position corresponding to the region between both ends of the low-voltage side coil winding portion and wound, whereby the coil winding on the high-voltage side of the second winding and the second winding are wound.
  • the distance between the low-voltage side coil winding of the two windings and the low-voltage side coil winding of the second winding and the first winding can be reduced.
  • the coupling coefficient can be increased to achieve high coupling.
  • the size of the transformer in the longitudinal direction can be shortened by winding the first winding around the outer periphery of the case.
  • the case is formed as a hollow box-like body having an opening for accommodating the bobbin inside and provided on an outer peripheral lower surface, and a retaining projection for engaging with the accommodated bobbin is formed in the opening.
  • the structure provided in the part can be adopted.
  • the overall shape of the case also increases, but when the opening is provided on the lower surface and the case is covered from above the bobbin as in this configuration, the size of the opening should be at least the outer diameter of the bobbin.
  • the bobbin shape can be reduced.
  • the case may be configured such that an insulating tape is provided on the outer periphery around which the first winding is wound.
  • the core may be configured by an I-type magnetic core and a C-type magnetic core.
  • a closed magnetic path is formed by the I-type magnetic core and the C-type magnetic core, thereby reducing the leakage magnetic flux.
  • the outer side of the bobbin around which the second winding is wound is covered with the case, and the first winding is wound around the outer periphery of the case corresponding to the position of the coil winding portion on the low-voltage side.
  • the resin material that has conventionally been filled between the second winding and the first winding is eliminated. Since the work can be simplified, it is possible to reduce the number of work steps and improve the productivity. Further, since the coupling coefficient can be increased by increasing the distance between the first winding and the second winding to achieve high coupling, high performance can be expected.
  • the case and the bobbin are fixedly coupled to each other, and the case and the bobbin are not integrated by adding a through hole on the printed circuit board side. It becomes a versatile product without depending on the shape. Thereby, further improvement in productivity, simplification of shape, and miniaturization can be expected.
  • FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a schematic vertical sectional view taken along line BB in FIG. 4.
  • FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view taken along line CC of FIG. 8.
  • FIG. 1 and 2 show a transformer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the transformer as seen from the front side obliquely upward direction
  • FIG. 2 is a view of the transformer from the rear side obliquely upward direction
  • 3 is an enlarged plan view showing the transformer as viewed from below
  • FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view taken along line AA in FIG. 2
  • FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view taken along line BB in FIG.
  • the XX direction in FIG. 1 is described as the front-rear direction of the transformer
  • the YY direction is the left-right direction
  • the ZZ direction is the up-down direction.
  • the transformer 10 in FIGS. 1 to 5 is an example of a high-voltage transformer, and is disposed so as to cover the outer periphery of the core 11, the bobbin 12, the second winding 13 wound around the outer periphery of the bobbin 12, and the bobbin 12. And the first winding 15 wound around the outer periphery of the case 14 and the like.
  • a high voltage transformer is taken as an example, but the present invention is not limited to a high voltage transformer, and can be widely applied to general transformers.
  • the core 11 is a type I magnetic core having a rectangular parallelepiped shape, and is formed of, for example, a ferrite material.
  • the bobbin 12 is made of resin, and as shown in detail in FIGS. 4 to 7, a hollow portion 16 penetrating in the front-rear direction (longitudinal direction) for housing and arranging the core 11 is provided inside.
  • the hollow main body portion 12a having a substantially cylindrical shape having a rectangular cross section and terminal block portions 12b and 12c respectively provided at the front and rear ends of the hollow main body portion 12a are integrally provided.
  • a predetermined number of turns of a low-voltage side coil winding 13a (hereinafter referred to as “low-voltage side coil winding 13a”) of the second winding 13 functioning as a high-voltage winding of the transformer 10 is provided on the outer peripheral portion of the hollow main body portion 12a.
  • the low-voltage side coil winding portion 17 is rotated, and the high-voltage side coil winding 13b (hereinafter, “high-voltage side coil winding”) of the second winding 13 starts from the end of the low-voltage side coil winding portion 17.
  • 13b is wound in parallel in the longitudinal direction in order.
  • a partition between the low-voltage side coil winding portion 17 and the high-voltage side coil winding portion 18 and a low-pressure side coil winding portion 17 and a high-voltage side coil winding portion are provided on the outer peripheral portion of the hollow body main body 12a.
  • a plurality of bowl-shaped partition plate portions 19 are integrally provided separately in the longitudinal direction so as to partition the inside of each of the sections into a plurality of sections.
  • the terminal block portion 12b is formed integrally with the hollow body portion 12a so as to protrude from the lower end side of the hollow body portion 12a toward the front side in the longitudinal direction on the low voltage side coil winding portion 17 side.
  • the base 12c is formed integrally with the hollow main body 12a so as to protrude from the lower end side of the hollow main body 12a toward the rear in the longitudinal direction on the high voltage side coil winding portion 18 side. Further, when the bobbin 12 is formed, the terminals 20a, 20b, and 20c are inserted into the terminal block 12b, and the terminals 20d, 20e, and 20f are inserted into the terminal 12c.
  • the case 14 is attached to the bobbin 12 so as to cover the upper surface, the left and right side surfaces, and the front and rear end surfaces of the hollow main body 12 a, and the box having a hollow inside.
  • An opening 21 for inserting the bobbin 12 into the inside is provided on the lower surface of the case 14.
  • locking claws 22 are provided on both the left and right sides.
  • front and rear partition plate portions 23a and 23b are respectively provided at front and rear ends thereof. Is formed. Further, an intermediate partition plate portion 23c is formed between the front partition plate portion 23a and the rear partition plate portion 23b.
  • the intermediate partition plate portion 23c is a partition plate portion 19 that partitions between the low voltage side coil winding portion 17 and the high voltage side coil winding portion 18 formed on the outer periphery of the hollow main body portion 12a in the bobbin 12 (FIGS. 4 and 5). 6 is provided at a position substantially corresponding to the partition plate portion 19) at the position indicated by the arrow K.
  • the outer peripheral surface of the case 14 between the rear partition plate portion 23b and the intermediate partition plate portion 23c is buried.
  • both ends of the first winding 15 are connected to the bobbin 12.
  • the first winding 15 is wound in a state of being overlapped with the low-voltage side coil winding 13a so as to be aligned with both ends of the low-voltage side coil winding 13a wound around the low-voltage side coil winding portion 17. It has become.
  • the low voltage side coil winding 13a of the second winding 13 is wound around the low voltage side coil winding part 17 of the bobbin 12, and the second winding is applied to the high voltage side coil winding part 18 following the low voltage side coil winding 13a.
  • the high voltage side coil winding 13b of the wire 13 is wound.
  • the coil end of the low voltage side coil winding 13a is entangled with the terminal 20c
  • the coil end of the high voltage side coil winding 13b is entangled with the terminal 20d.
  • 20d is fixed with solder etc. as needed.
  • the case 14 is covered from above the bobbin 12 around which the low-voltage side coil winding 13 a and the high-voltage side coil winding 13 b are wound, and the hollow main body 12 a of the bobbin 12 is inserted into the case 14.
  • the locking claw 22 of the opening 21 is engaged with the lower surface of the partition plate portion 19, and the case 14 is connected to the upper surface and the left and right side surfaces of the bobbin 12.
  • the case 14 and the bobbin 12 are fixed and integrated with each other while covering the front and rear end surfaces.
  • FIG. 7 shows a state immediately after the case 14 and the bobbin 12 are integrated.
  • the insulating tape 24a is placed at least once around the outer periphery corresponding to the position on the case 14 around which the first winding 15 is wound, that is, the region between the front partition plate portion 23a and the intermediate partition plate portion 23c. Winding ensures insulation between the second winding 13 and the first winding 15 wound thereafter.
  • a predetermined number of turns of the first winding 15 are wound on the outer periphery of the region between the front partition plate portion 23a and the intermediate partition plate portion 23c of the case 14, and the coil ends are entangled with the respective terminals 20a and 20b. Connecting. Moreover, between each coil end and terminal 20a, 20b is fixed with solder etc. as needed.
  • the insulating tape 24b is wound from the outside of the first winding 15 so as to cover the outer peripheral surface of the first winding 15 at least one turn. Prevents short circuiting due to contact with external parts. This completes the assembly.
  • the transformer 10 configured in this manner covers a case 14 having a hollow box shape from above the bobbin 12 around which the second winding 13 is wound, and the bobbin 12 is put on the case 14 from the opening 21 side of the case 14.
  • the hollow main body 12a is covered with the case 14, and the locking claw 22 of the case 14 is engaged with the bobbin 12 to prevent the bobbin 12 and the case 14 from being easily fixed. Therefore, the work of filling the insulating resin between the bobbin and the case, which is performed when the bobbin and the case are fixed with the conventional transformer structure, is not necessary.
  • the opening 21 is provided on the lower surface of the case 14 as in the structure of the present embodiment, and when the case 14 is covered from above the bobbin 12,
  • the size of 21 is sufficient if it has at least the size of the outer diameter of the hollow body 12a.
  • the size of the case 14 can be reduced, the transformer 10 can be reduced in size, and a high coupling effect can be obtained by reducing the distance between the first winding 15 and the second winding 13. it can.
  • both ends of the first winding 15 are aligned with both ends of the low voltage side coil winding 13a of the second winding 13, and the first winding 15 is overlapped with the low voltage side coil winding 13a of the second winding 13. Since it is wound, the parasitic capacitance generated in the high-voltage coil winding 13b of the second winding 13 by the first winding 15 can be reduced. Thereby, power loss at high frequency can be reduced. In addition, as the potential difference between the first winding 15 and the second winding 13 increases, the energy stored in the parasitic capacitance increases, so that the outer periphery of the low-voltage side coil winding 13a of the second winding 13 is increased.
  • the first winding 15 By winding the first winding 15, it is possible to reduce the energy accumulated in the parasitic capacitance and reduce the power loss due to the leakage current at a high frequency.
  • the first winding 15 is wound around the outer periphery of the case 14 so as to overlap the low-voltage side coil winding 13 a of the second winding 13, the insulation between the first winding 15 and the second winding 13 is achieved. Can also be secured.
  • the length of the transformer in the longitudinal direction is shortened by winding the first winding 15 around the outer periphery of the case 14 as compared with the type in which the first winding and the second winding are wound around the same bobbin. It is also possible to do. Further, according to experiments, the coupling coefficient in the case where the first winding and the second winding are wound around the same bobbin is around 0.55, whereas the first winding 15 is connected to the case 14. The coupling coefficient in the case of the structure of this embodiment wound around the outer periphery of the metal is around 0.9, and the coupling coefficient can be improved.
  • FIG. 8 and 9 show a transformer according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view of the transformer
  • FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the transformer 10 shown in FIGS. 8 and 9 has a core composed of an I-type magnetic core 11 and a C-type magnetic core 25, and other configurations are the same as those of the transformer 10 shown in FIGS. Are the same. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the inner width between both end portions substantially coincides with the distance between the outer surfaces of the bobbin 12 in the longitudinal direction of the hollow main body portion 12a.
  • the C-type magnetic core 25 is disposed outside the upper surface of the case 14, and both end portions thereof are inserted into the case 14 through the through holes 26 a and 26 b, respectively, and are respectively inserted into both end portions of the I-type magnetic core 11. It is arranged in a state of facing each other and has a configuration in which a closed magnetic circuit is formed with the I-type magnetic core 11.
  • the leakage magnetic flux can be further reduced.
  • a transformer using both the I-type magnetic core 11 and the C-type magnetic core 25 has been described, but two C-type magnetic cores are used without using the I-type magnetic core 11. It is possible to configure using only 25, or to use only two E-type magnetic cores. Furthermore, the C-type magnetic core may be arranged on the outer side of the case instead of on the outer side of the upper surface.
  • the first winding functioning as a low-voltage winding and the second winding functioning as a high-voltage winding have been described.
  • the input voltage may be either the first winding or the second winding.
  • the output voltage in that case is the second winding or the first winding.
  • transformer 11 core (I-type magnetic core) 12 Bobbin 12a Hollow body portion 12b Terminal block portion 12c Terminal block portion 13 Second winding 13a Low voltage side coil winding 13b High voltage side coil winding 14 Case 15 First winding 16 Hollow portion 17 Low voltage side coil winding portion 18 High-voltage side coil winding portion 19 Partition plate portions 20a to 20f Terminal 21 Opening portion 22 Retaining prevention protrusion (locking claw) 23a Front partition plate portion 23b Rear partition plate portion 23c Intermediate partition plate portion 24a Insulating tape 24b Insulating tape 25 Core (C-type magnetic core) 26a, 26b Through hole

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Abstract

　【課題】生産性及び汎用性と小型化並びに性能等を従来よりも大幅に向上させることができるトランスを提供する。　【解決手段】コア１１と、第１巻線１５と、第２巻線１３とを備えるトランスであって、低圧側のコイル巻回部１７と高圧側のコイル巻回部１８とを設けて、各コイル巻回部１７，１８に第２巻線１３を巻回してなるボビン１２と、ボビン１２の外周を覆って配設されるとともに低圧側のコイル巻回部１７の位置に対応した外周に第１巻線１５を巻回してなるケース１４とを備えてなるトランス。

Description

トランス
　本発明は、例えばメタルハライドランプを用いた車両用前照灯を点灯させる回路や、高圧から低圧に変換する回路に使用されるトランスに関するものである。
　従来、始動時に高圧が必要となる高圧放電灯(例えば、メタルハライドランプ)を車両前照灯として使用する場合、高圧出力が得られる高圧トランスが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１で知られる従来の高圧トランスは、コアと、このコアを中空部に挿通した中空円筒形状のスプールと、スプールの外周に巻回された二次巻線と、その二次巻線が巻回されたスプールを覆った樹脂製のケースと、そのケース内にインサートされた一次巻線等により構成され、そのケース内にコアとスプールと二次巻線を収容し、かつ充填樹脂によって覆われ、固定、一体化されている。また、特許文献１には、ケースに配設された一次巻線の両端部をプリント基板のスルーホールに差し込み、コアとスプールと二次巻線とケースと一次巻線とプリント基板を一体化して構成することが開示されている。
特開平８－１３０１２７号公報
　上述したように、特許文献１で知られるトランスのように、ケースをプリント基板に差し込み、かつスプールの外周とケース内面との間に樹脂材を充填して一体に固定する構造では、プリント基板の回路の配置等によってスルーホールの位置等が異なることから、汎用性に乏しいという問題点があった。
　また、スプールの外周とケース内面との間に樹脂材を充填する作業を必要とするので、組立作業が複雑化し、作業工数が増え、さらに充填された樹脂材が硬化するまでの待ち時間を必要とする。このため、全体として生産性が悪く、コストアップになるという問題点があった。
　そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、生産性及び汎用性と小型化並びに性能等を従来よりも大幅に向上させることができるトランスを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係るトランスは、コアと、第１巻線と、第２巻線とを備えるトランスにおいて、低圧側のコイル巻回部と高圧側のコイル巻回部とを設けて、各コイル巻回部に前記第２巻線を巻回してなるボビンと、該ボビンの外周を覆って配設されるとともに前記低圧側のコイル巻回部の位置に対応した外周に前記第１巻線を巻回してなるケースと、を備えてなるトランスを提供する。
[規則91に基づく訂正 12.09.2013]　
　この構成によれば、第２巻線を巻回したボビンの外周をケースで覆い、かつケースの外周に第２巻線の低圧側のコイル巻回部の位置に対応させて第１巻線を巻回すると形成することができる。このように、第１巻線を第２巻線の低圧側に重ね巻きすると、第１巻線によって第２巻線の高圧側に生じる寄生容量を低減できる。それにより、高周波での電力の損失を低減できる。また、第１巻線と第２巻線との間に電位差が大きくなるほど、寄生容量に蓄積されるエネルギーが大きくなることから、第２巻線の低圧側コイル巻線の外周に第１巻線を巻くことで、寄生容量に蓄積されるエネルギーを低減させ、高周波での漏れ電流による電力損失を低減させることが可能となる。さらに、第１巻線と第２巻線間の絶縁性も確保できる。
　上記構成において、前記第２巻線は高圧巻線で前記第１巻線は低圧巻線であり、該第１巻線を前記低圧側コイル巻回部の両端部間の領域と対応する位置内に収めて巻回してなる、構成を採用できる。
[規則91に基づく訂正 12.09.2013]　
　この構成によれば、第１巻線を低圧側コイル巻回部の両端部間の領域と対応する位置内に収めて巻回することにより、第２巻線の高圧側のコイル巻線と第２巻線の低圧側のコイル巻線、及び、第２巻線の低圧側のコイル巻線と第１巻線との距離を近づけることができる。これにより、結合係数を大きくして高結合にすることができる。また、第１巻線をケースの外周に巻回することによってトランスの長手方向の大きさを短くすることができる。
　上記構成において、前記ケースは、前記ボビンを内部に収容する開口部を外周下面に設けた中空箱状体として形成されているとともに、収容された前記ボビンと係合する抜け止め用突起を前記開口部に設けてなる、構成を採用できる。
　この構成によれば、ボビンの上方からケースを被せ、外周下面の開口部からケース内の所定の位置までボビンを収容すると、そのボビンがケースで覆われるとともに抜け止め用突起がボビンに係合し、ボビンとケースが互いに固定される。これにより、ケースとボビン間に絶縁樹脂等を充填して、ボビンとケースを固定する作業が不要になる。なお、ボビンを長手方向における端子台部側からケース内に収容する場合では、ボビンと一緒に取り付けられる端子台部も同時に逃がすことができる大きさを有した開口部を、ケース側に設ける必要があるのでケース全体の形も大きくなるが、この構成のように、下面に開口部を設けてボビンの上方からケースを被せる場合では、開口部の大きさは少なくともボビンの外径の大きさがあればよく、ボビンの形状を小さくすることができる。
　上記構成において、前記ケースは、前記第１巻線が巻回される外周に絶縁テープを設けてなる、構成を採用できる。
　この構成によれば、ケースの外周に巻回される第１巻線とボビンの外周に巻回される第２巻線の間の絶縁を絶縁テープで確実に図ることができる。
　上記構成において、前記コアは、Ｉ型磁性体コアとＣ型磁性体コアでなる、構成を採用できる。
　この構成によれば、Ｉ型磁性体コアとＣ型磁性体コアとで閉磁路を形成して、漏れ磁束を少なくすることができる。
　本発明によれば、第２巻線が巻回されているボビンの外側をケースで覆い、かつ低圧側のコイル巻回部の位置と対応したケースの外周に第１巻線を巻回して一体化した構造としたので、第２巻線と第１巻線の間の絶縁性を図るのに、従来、第２巻線と第１巻線の間に充填をしていた樹脂材を無くし、作業を簡略化することができるので、作業工数の低減が図れ、生産性の向上が期待できる。また、第１巻線と第２巻線の距離を近づけて結合係数を上げ、高結合にすることができるので、高性能化が期待できる。
　さらに、ボビンを覆ってケースを取り付けると、ケースとボビンが互いに固定結合される構造であり、プリント基板側のスルーホール等を加えてケースとボビンを一体化するものではないので、プリント基板等の形状に依存することなく汎用性のある製品となる。これにより、さらに生産性の向上及び形状の簡略化並びに小型化等が期待できる。
[規則91に基づく訂正 12.09.2013]　
本発明の一実施形態におけるトランスを前側斜め上方向より見て示す外観斜視図。 同上トランスを後側斜め上方向より見て示す外観斜視図。 同上トランスを下側方向より見て示す拡大平面図。 図２のＡ－Ａ線概略縦断面図。 図４のＢ－Ｂ線概略縦断面図。 同上トランスのボビンにケースを取り付ける前の状態を説明する分解斜視図。 同上トランスのボビンにケースを取り付けた状態を説明する説明図。 本発明の他の実施形態におけるトランスを示す概略縦断面図。 図８のＣ－Ｃ線概略縦断面図。
　以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)について詳細に説明する。
　図１及び図２は本発明の一実施形態におけるトランスを示すもので、図１はそのトランスを前側斜め上方向より見て示す外観斜視図、図２はそのトランスを後側斜め上方向より見て示す外観斜視図、図３はそのトランスを下側方向より見て示す拡大平面図、図４は図２のＡ－Ａ線概略縦断面図、図５は図４のＢ－Ｂ線概略縦断面図である。なお、以下の説明において、図１のＸ-Ｘ方向をトランスの前後方向、Ｙ-Ｙ方向を左右方向、Ｚ－Ｚ方向を上下方向として説明する。
　図１乃至図５におけるトランス１０は、高圧トランスを一例としており、コア１１と、ボビン１２と、このボビン１２の外周に巻回した第２巻線１３と、ボビン１２の外周を覆って配設されたケース１４と、ケース１４の外周に巻回した第１巻線１５等により構成されている。なお、この実施例では、高圧トランスを一例としているが、本発明は高圧トランスに限定されるものではなく、広く一般のトランスに適用できるものである。
　前記コア１１は、直方体をなすＩ型磁性体コアであり、例えばフェライト材で形成されている。
　前記ボビン１２は、樹脂製であり、図４乃至図７において詳細に示しているように、コア１１を収容配置するための前後方向(長手方向)に貫通している中空部１６を内部に設けて、断面矩形状に形成された概略筒状の中空本体部１２ａと、この中空本体部１２ａの前後の端部にそれぞれ設けた端子台部１２ｂ，１２ｃを一体に有してなる。
　前記中空本体部１２ａの外周部には、トランス１０の高圧巻線として機能する第２巻線１３の低圧側のコイル巻線１３ａ(以下、「低圧側コイル巻線１３ａ」という)を所定数巻回してなる低圧側コイル巻回部１７と、この低圧側コイル巻回部１７の端部から始まるようにして第２巻線１３の高圧側のコイル巻線１３ｂ(以下、「高圧側コイル巻線１３ｂ」という)を所定数巻回してなる高圧側コイル巻回部１８が、順に長手方向に並設されている。また、中空体本体部１２ａの外周部には、低圧側コイル巻回部１７と高圧側コイル巻回部１８との間の仕切り、及び、低圧側コイル巻回部１７と高圧側コイル巻回部１８の内部をそれぞれ複数のセクションに仕切るようにして、複数個の鍔状をした仕切板部１９が各々長手方向に離間して一体に設けられている。
　前記端子台部１２ｂは、低圧側コイル巻回部１７側で中空本体部１２ａの下端側から長手方向外側前方に向かって突出した状態にして中空本体部１２ａと一体に形成されており、前記端子台部１２ｃは、高圧側コイル巻回部１８側で中空本体部１２ａの下端側から長手方向外側後方に向かって突出した状態にして中空本体部１２ａと一体に形成されている。また、ボビン１２の成形時、端子台部１２ｂには端子２０ａ，２０ｂ，２０ｃをインサートして設け、端子部１２ｃには端子２０ｄ，２０ｅ，２０ｆをインサートして設けている。
　前記ケース１４は、図４乃至図７で詳細に示しているように、中空本体部１２ａの上面及び左右の側面並びに前後の端面をそれぞれ覆ってボビン１２に取り付けられる、内部が中空となった箱状の樹脂成形体であり、ケース１４の下面にはボビン１２を内部に挿入するための開口部２１が設けられている。
　また、その開口部２１には、ボビン１２がケース１４内に所定の位置まで挿入されると、仕切板部１９の下面と係合されてボビン１２をケース１４内に抜け止め固定保持するための爪状をした抜け止め用突起２２(以下、「係止爪２２」という)が、それぞれ左右両側に複数個ずつ設けられている。
　前記トランス１０の低圧巻線として機能する前記第１巻線１５が巻回されるケース１４の外周面には、その前後の端部にそれぞれ、前側仕切板部２３ａと後側仕切板部２３ｂが形成されている。また、前側仕切板部２３ａと後側仕切板部２３ｂとの間には、中間仕切板部２３ｃが形成されている。
　中間仕切板部２３ｃは、ボビン１２における中空本体部１２aの外周に形成された低圧側コイル巻回部１７と高圧側コイル巻回部１８の間を仕切っている仕切板部１９(図４及び図６において矢印Ｋで指す位置の仕切板部１９)とほぼ対応した位置に設けられている。後側仕切板部２３ｂと中間仕切板部２３ｃの間のケース１４の外周面は埋められている。
　そして、図４に示すように、第１巻線１５を前側仕切板部２３ａと中間仕切板部２３ｃの間の外周領域全体にわたって巻回すると、この第１巻線１５の両端部がボビン１２の低圧側コイル巻回部１７に巻回された低圧側コイル巻線１３ａの両端部と位置的に合わされ、第１巻線１５は低圧側コイル巻線１３ａと重ねられた状態で巻回されるようになっている。
　次に、このように構成されたトランス１０の組み立て手順の一例を説明する。まず、ボビン１２の低圧側コイル巻回部１７に第２巻線１３の低圧側コイル巻線１３ａを巻回し、この低圧側コイル巻線１３ａに続けて高圧側コイル巻回部１８に第２巻線１３の高圧側コイル巻線１３ｂを巻回する。なお、この際、低圧側コイル巻線１３ａのコイル端は端子２０ｃに絡げられ、高圧側コイル巻線１３ｂのコイル端は端子２０ｄに絡げられる。また、必要に応じて、各コイル端と端子２０ｃ，２０ｄの間は半田等で固定される。
　次いで、図６に示すように低圧側コイル巻線１３ａと高圧側コイル巻線１３ｂが巻回されたボビン１２の上方からケース１４を被せ、そのケース１４内にボビン１２の中空本体部１２ａを挿入する。そして、ボビン１２がケース１４内の所定の位置まで挿入されると、開口部２１の係止爪２２が仕切板部１９の下面に係合され、ケース１４がボビン１２の上面及び左右の側面並びに前後の端面をそれぞれ覆った状態でケース１４とボビン１２が互いに固定し合って一体化される。図７は、このケース１４とボビン１２が一体化された直後の状態を示している。
　続いて、第１巻線１５が巻回されるケース１４上の位置、すなわち前側仕切板部２３ａと中間仕切板部２３ｃの間の領域と対応している外周部分に絶縁テープ２４ａを少なくとも一周以上巻き付け、第２巻線１３とその後から巻かれる第１巻線１５の間の絶縁を確保する。
　次いで、ケース１４の前側仕切板部２３ａと中間仕切板部２３ｃの間の領域外周上に第１巻線１５を所定数巻回し、かつそのコイル端をそれぞれの端子２０ａと端子２０ｂに絡げて接続する。また、必要に応じて各コイル端と端子２０ａ，２０ｂの間を半田等で固定する。その第１巻線１５におけるコイル端の処理が終わったら、第１巻線１５の外側から絶縁テープ２４ｂを第１巻線１５の外周面を覆うようにして少なくとも一周以上巻き付け、第１巻線１５が外部の部品等と触れてショートするのを防ぐ。これにより組立が完了する。
　したがって、このように構成されたトランス１０は、第２巻線１３が巻回されたボビン１２の上方から中空箱体形のケース１４を被せ、そのケース１４の開口部２１側からボビン１２をケース１４内に所定の位置まで収容すると、中空本体部１２ａがケース１４で覆われるとともに、ケース１４の係止爪２２がボビン１２に係合して抜け止められ、ボビン１２とケース１４を簡単に固定して一体化することができるので、従来のトランス構造でボビンとケースを固定する際に行っていたボビンとケースの間に絶縁樹脂を充填する作業が不要になる。
　また、ボビン１２をケース１４内に収容する場合、本実施例の構造のようにケース１４の下面に開口部２１を設けて、ボビン１２の上方からケース１４を被せて収容する場合では、開口部２１の大きさは少なくとも中空本体部１２ａの外径の大きさがあればよいことになる。この結果、ケース１４の大きさを小さくすることができ、トランス１０の小型化が可能になるとともに、第１巻線１５と第２巻線１３との距離を近づけて高結合効果を得ることができる。
　さらに、プリント基板側のスルーホール等を加えてボビンとケースを一体化するような構造でもないので、プリント基板等に依存する形状ではなく、汎用性のある形状構造とすることができる。
　また、第１巻線１５の両端部を第２巻線１３の低圧側コイル巻線１３ａの両端部に合わせて、第１巻線１５を第２巻線１３の低圧側コイル巻線１３aと重ね巻きしているため、第１巻線１５によって第２巻線１３の高圧側コイル巻線１３ｂに生じる寄生容量を低減できる。それにより、高周波での電力の損失を低減できる。また、第１巻線１５と第２巻線１３との間に電位差が大きくなるほど、寄生容量に蓄積されるエネルギーが大きくなることから、第２巻線１３の低圧側コイル巻線１３aの外周に第１巻線１５を巻くことで、寄生容量に蓄積されるエネルギーを低減させ、高周波での漏れ電流による電力損失を低減させることが可能となる。しかも、第２巻線１３の低圧側コイル巻線１３ａと重なるようにして第１巻線１５をケース１４の外周に巻回しているので、第１巻線１５と第２巻線１３間の絶縁性も確保できる。
　さらに、第１巻線１５をケース１４の外周に巻回することにより、同一ボビンに第１巻線と第２巻線が巻回されるタイプに比べて、トランスの長手方向の長さを短くすることも可能となる。また、実験によれば、同一ボビンに第１巻線と第２巻線が巻回されるタイプの場合の結合係数は０．５５前後であるのに対して、第１巻線１５をケース１４の外周に巻回した本実施例の構造とした場合の結合係数は０．９前後となり、結合係数の向上が図れる。
　図８及び図９は本発明の他の実施形態であるトランスを示すもので、図８はそのトランスの概略縦断面図、図９は図８のＣ-Ｃ線概略縦断面図である。
　図８及び図９に示すトランス１０は、コアをＩ型磁性体コア１１とＣ型磁性体コア２５でなる構成としたものであり、他の構成は図１乃至図７に示したトランス１０と同一である。したがって、同一の構成部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
　図８及び図９において、Ｃ型磁性体コア２５は、両端部間の内幅がボビン１２における中空本体部１２ａの長手方向における外面間の距離とほぼ一致している。また、Ｃ型磁性体コア２５は、ケース１４の上面外側に配置され、その両端部がケース１４の貫通孔２６ａ，２６ｂから内部に各々挿入されて、Ｉ型磁性体コア１１の両端部にそれぞれ対向近接した状態で配置され、Ｉ型磁性体コア１１と閉磁路を形成した構成となっている。
　このようにＩ型磁性体コア１１とＣ型磁性体コア２５とで閉磁路を形成してなるトランス１０では、漏れ磁束を更に少なくすることができる。
　また、他の実施形態として、Ｉ型磁性体コア１１とＣ型磁性体コア２５の両方を使用したトランスを説明したが、Ｉ型磁性体コア１１は用いずに、２つのＣ型磁性体コア２５だけを用いて構成することや、２つのＥ型磁性体コアだけを用いて構成することも可能である。さらに、Ｃ型磁性体コアをケースの上面外側ではなく、側面外側に配置しても良い。
　なお、本実施形態では、低圧巻線として機能する第１巻線と、高圧巻線として機能する第２巻線として説明してきたが、入力電圧は、第１巻線もしくは第２巻線のどちらに印加してもよく、その場合の出力電圧は、第２巻線もしくは第１巻線となる。
　以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、上記以外の多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。
　上記実施の形態では、高圧トランスに適用した場合について説明したが、高圧トランス以外の巻線部品にも応用できる。
１０　　　トランス
１１　　　コア(Ｉ型磁性体コア)
１２　　　ボビン
１２ａ　　中空本体部
１２ｂ　　端子台部
１２ｃ　　端子台部
１３　　　第２巻線
１３ａ　　低圧側のコイル巻線
１３ｂ　　高圧側のコイル巻線
１４　　　ケース
１５　　　第１巻線
１６　　　中空部
１７　　　低圧側コイル巻回部
１８　　　高圧側コイル巻回部
１９　　　仕切板部
２０ａ～２０ｆ　端子
２１　　　開口部
２２　　　抜け止め用突起(係止爪)
２３ａ　　前側仕切板部
２３ｂ　　後側仕切板部
２３ｃ　　中間仕切板部
２４ａ　　絶縁テープ
２４ｂ　　絶縁テープ
２５　　　コア（Ｃ型磁性体コア）
２６ａ，２６ｂ　　貫通孔

Claims (5)

  1. 　コアと、第１巻線と、第２巻線とを備えるトランスにおいて、
    　低圧側のコイル巻回部と高圧側のコイル巻回部とを設けて、各コイル巻回部に前記第２巻線を巻回してなるボビンと、
    　該ボビンの外周を覆って配設されるとともに前記低圧側のコイル巻回部の位置に対応した外周に前記第１巻線を巻回してなるケースと、
    　を備えることを特徴とするトランス。
  2. 　前記第２巻線は高圧巻線で前記第１巻線は低圧巻線であり、該第１巻線を前記低圧側コイル巻回部の両端部間の領域と対応する位置内に収めて巻回してなることを特徴とする請求項１に記載のトランス。
  3. 　前記ケースは、前記ボビンを内部に受け入れて収容する開口部を外周下面に設けた中空箱状体として形成されているとともに、収容された前記ボビンと係合する抜け止め用突起を前記開口部に設けてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトランス。
  4. 　前記ケースは、前記第１巻線が巻回される外周に絶縁テープを設けてなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のトランス。
  5. 　前記コアは、Ｉ型磁性体コアとＣ型磁性体コアでなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のトランス。
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