JP6097962B2 - 電力変換用トランス及びこの電力変換用トランスを有する車両用前照灯及びこの車両用前照灯を有する車両 - Google Patents

Description

本発明は、Ｉコア及びＥコアを有する電力変換用トランス及びこの電力変換用トランスを有する車両用前照灯及びこの車両用前照灯を有する車両に関する。

電子機器の小型化・薄型化に伴い、プリント配線基板に搭載される電子部品も小型化・薄型化が進んでいる。例えば、ボビンに巻線を巻回して構成される電力変換用トランスは、薄型のシート型トランスに置き換わる傾向にある。

シート型トランスは、例えば、プリント配線基板に形成された巻線パターンと、この巻線パターンを挟持するように配置された一対のトランスコアと、この一対のトランスコアを互いに接合するクリップや固定バネと、を備える（例えば、特許文献１参照）。一対のトランスコアは、例えば、Ｉコア及びＥコアにより構成され、Ｅコアの外足部や中足部のギャップ長を調整することでインダクタンス値が調整される。

特開２００５−１７５０６４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたシート型トランスでは、Ｉコア及びＥコアの外形寸法が同じに構成されているので、Ｉコア及びＥコアが互いに位置ずれし易く、その結果、トランスの漏れ磁束が大きくなってトランスロスが生じる虞がある。また、異常高温度領域においては、トランスロスの増加及び磁気飽和による電流増加によって回路が破壊される虞がある。

本発明は、上記課題を解決するものであって、Ｉコア及びＥコアを有する電力変換用トランスにおいて、Ｉコア及びＥコア間の位置ずれに起因する不具合を起こり難くすることができる電力変換用トランスを提供することを目的とする。

本発明の電力変換用トランスは、互いに直交するｘ方向、ｙ方向及びｚ方向において、ｘｙ平面に広がる矩形平板状のＩコアと、ｘｙ平面に広がる矩形平板状の基部及び前記基部の中央にｚ方向に立設された中足部及び前記基部のｘ方向に伸びる各端部からｚ方向に立設され前記Ｉコアが載置される一対の外足部を有するＥコアと、を備え、前記Ｉコアは、ｙ方向に対峙する各側面の中央にｚ方向に設けられた一対の固定溝を有し、前記Ｅコアは、前記基部の前記Ｉコアと対向した面とは反対側の面のｘ方向に伸びる各端部中央に設けられた一対の固定凹部を有し、前記Ｉコア及びＥコアは、前記固定溝及び固定凹部の各々を通って掛け回された固定バネにより互いに圧接固定され、前記Ｅコアのｘ方向の長さは前記Ｉコアのｘ方向の長さよりも短く構成され、該Ｅコアのｙ方向の長さは該Ｉコアの前記一対の固定溝間の長さよりも短く構成され、前記固定バネは、前記Ｉコアの前記Ｅコアと対向する面とは反対側の面に対して凸となった押圧部を有し、前記Ｅコアは、前記基部に、前記Ｉコア及びＥコアにより挟持されるプリント配線基板に設けられた巻線パターンとの短絡を防ぐための短絡防止穴を有することを特徴とする。

前記Ｉコアの前記一対の固定溝間の長さと、前記Ｅコアのｙ方向の長さと、は互いに等しく構成されていることが好ましい。

前記Ｉコアのｘ方向の長さは、前記Ｅコアのｘ方向の長さに該Ｅコアの固定凹部のｘ方向の長さ及び前記Ｉコアの固定溝のｘ方向の長さを加算して前記固定バネのｘ方向の長さの２倍を減算した長さよりも長く又は該長さと等しく構成されていることがより好ましい。

前記Ｉコアは、前記Ｅコアと対向する面とは反対側の面に、前記一対の固定溝を繋ぐようにｙ方向に伸び前記固定バネを嵌め込むための嵌め込み溝を有することが好ましい。

前記Ｅコアは、前記中足部周縁の基部に、前記Ｉコア及びＥコアにより挟持されるプリント配線基板に設けられた巻線パターンとの短絡を防ぐための短絡防止穴を有することが好ましい。

本発明の車両用前照灯は、上記電力変換用トランスを有することを特徴とする。

本発明の車両は、上記車両用前照灯を有することを特徴とする。

本発明によれば、ＩコアがＥコアよりも大きく構成されているので、仮にＩコアに対してＥコアが多少位置ずれしたとしてもＩコアからＥコアがはみ出し難く、その結果、位置ずれに起因する不具合を起こり難くすることができる。これにより、トランス電気特性の変化や回路における電力損失を抑制し、トランスの電力変換効率及び信頼性を向上することができる。

本発明の実施形態に係る車両用前照灯の側面図。 上記車両用前照灯の回路図。 上記車両用前照灯を構成する電力変換用トランスの分解斜視図。 （ａ）乃至（ｅ）は、上記トランスを構成するＩコアを特定方向から見た図、（ｆ）乃至（ｊ）は、同トランスを構成するＥコアを特定方向から見た図。 （ａ）（ｂ）は、上記トランスを構成するプリント配線基板の変形例を示す図。 上記プリント配線基板の側断面図。 上記トランスを構成する固定バネの変形例を示す図。 （ａ）乃至（ｄ）は、上記トランスを特定方向から見た図。 （ａ）乃至（ｃ）は、上記トランスにおいてＩコアに対しＥコアがｘ方向にずれた状態を示す図。 （ａ）乃至（ｃ）は、上記トランスにおいてＩコアに対しＥコアがｙ方向にずれた状態を示す図。 （ａ）乃至（ｃ）は、他の実施形態に係るトランスを構成するＩコアを特定方向から見た図、（ｄ）乃至（ｆ）は、同トランスを構成するＥコアを特定方向から見た図。 （ａ）乃至（ｄ）は、上記トランスを特定方向から見た図。 （ａ）乃至（ｃ）は、上記トランスにおいてＩコアに対しＥコアがｘ方向に位置ずれした場合を示す図、（ｄ）乃至（ｆ）は、同トランスにおいてＩコアに対しＥコアが−ｘ方向に位置ずれした場合を示す図。 （ａ）乃至（ｄ）は、更に他の実施形態に係るトランスを構成するＩコアを特定方向から見た図。 上記Ｉコアを備えたトランスにおいて、同ＩコアとＥコアとを固定バネにより互いに固定するときの動作を示す図。 （ａ）乃至（ｄ）は、上記実施形態の参考例に係るトランスを構成するＩコアを特定方向から見た図。 （ａ）乃至（ｃ）は、更に他の実施形態に係るトランスを特定方向から見た図。 上記トランスに挟持される多層プリント配線基板の分解斜視図。 上記多層プリント配線基板を挟持したトランスの側断面図。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ本発明のトランスを用いて構成された回路の回路図。

本発明の実施形態に係る車両、この車両に搭載される車両用前照灯、及びこの車両用前照灯を構成する電力変換用トランスについて図１乃至図１０を参照して説明する。図１に示すように、車両用前照灯１は、灯具２と、灯具２の点灯を制御する点灯装置３と、を備える。

灯具２は、光源となる高輝度放電灯２１と、放電灯２１からの光を反射して所定の配光パターンを形成する反射板２２と、放電灯２１の放電を開始するためのイグナイタ２３と、これら部材２１、２２、２３を収納するケース２４と、を有する。放電灯２１は、イグナイタ２３を介して電源ケーブル２５によって点灯装置３に接続されている。

反射板２２は、放電灯２１を取り囲むように配置され、放電灯２１から出射された光を紙面の左方向に向けて反射する。反射板２２は、その内面が光反射性に優れた材料、例えば、アルミニウムにより構成される。イグナイタ２３は、例えば、１次側と２次側との巻線比が大きなトランスを有し、点灯装置３から印加される電圧を基に、概ね２万ボルトの高圧パルスを放電灯２１に印加することで放電灯２１の放電を開始する。ケース２４は、少なくとも放電灯２１からの光が入射する面（紙面では左面）が透光性材料、例えば、透明ポリカーボネート樹脂や透明アクリル樹脂により構成される。

点灯装置３は、灯具２への電力供給を制御する回路基板３１と、回路基板３１の動作を制御する制御部３２と、回路基板３１へ外部電源から電力供給するための入力コネクタ３３と、回路基板３１から灯具２へ電力供給するための出力コネクタ３４と、を有する。点灯装置３から導出された出力コネクタ３４は、灯具２の電源ケーブル２５と接続される。

図２に示すように、回路基板３１は、直流電源からの電圧を昇降圧するフライバック型ＤＣ−ＤＣコンバータ部３１ａと、ＤＣ−ＤＣコンバータ部３１ａの直流出力電圧を低周波の矩形波に変換するフルブリッジインバータ部３１ｂと、を有する。ＤＣ−ＤＣコンバータ部３１ａは、スイッチ素子Ｑ１のオン時間や駆動周波数を変更することにより、直流電源からの電圧を放電灯２１の駆動電圧に変換する。

制御部３２は、予め設定された電力値を記憶する電力目標記憶部３２ａと、電力目標記憶部３２ａで設定された電力値を周辺環境に応じて補正して出力電力目標値を算出する安定電力制限部３２ｂと、を有する。ここで言う周辺環境とは、点灯装置３の周囲温度や実際の直流電源電圧を指す。点灯装置３の周囲温度は、点灯装置３の周囲に設けられた温度検出部３２ｃにより検出される。実際の直流電源電圧は、直流電源のスイッチＳＷ１の下流に接続された電源電圧検出部３２ｄにより検出される。これら温度検出部３２ｃ及び電源電圧検出部３２ｄで得られた情報は、安定電力制限部３２ｂに送信される。安定電力制限部３２ｂは、これらの情報を統合して出力電力目標値を算出する。

また、制御部３２は、安定電力制限部３２ｂで算出された出力電力目標値を実際に検出された出力電圧検出値で割ることで出力電流目標値を決定する電流目標演算部３２ｅと、この出力電流目標値と実際の出力電流検出値とを比較する誤差アンプ３２ｆと、を有する。制御部３２は、出力電流目標値と出力電流検出値との差が小さくなるように、出力制御信号をＤＣ−ＤＣコンバータ部３１ａに送信する。

上記のように構成された回路の動作を説明する。スイッチＳＷ１により直流電源がオンになってスイッチＱ１がオンになると、トランスＴ１の１次側Ｐ１とスイッチＱ１に電流が流れる。このとき、トランスの２次側Ｓ１にはダイオードＤ１があるので電流が流れず、エネルギがトランスＴ１に蓄えられる。

次に、スイッチＱ１をオフにすると、トランスＴ１の２次側Ｓ１→平滑コンデンサＣ２→ダイオードＤ１のルートで電流が流れ、トランスＴ１に蓄えられていたエネルギが平滑コンデンサＣ２に移る。放電灯２１は点灯前においては開放状態にあるので、コンデンサＣ２の電圧は上昇し、インバータ部３１ｂのスイッチＱ２、Ｑ５をオンそしてスイッチＱ３、Ｑ４をオフに固定することで、イグナイタ２３を構成するコンデンサＣｓの電圧が上昇する。

コンデンサＣｓの電圧が所定電圧以上になると、イグナイタ２３のスパークギャップＳＧ１がブレークダウンし、トランスＴ２の１次側Ｐ２に瞬時に電圧がかかって、この電圧を巻数比倍した高電圧（数１０ｋＶ程度）がトランスＴ２の２次側Ｓ２に印加される。この高電圧により、放電灯２１がブレークダウンする。この瞬間にＤＣ−ＤＣコンバータ部３１ａから放電灯２１に電流が流れ、放電灯２１はアーク放電灯に移行する。

放電灯２１の点灯後は、インバータ部３１ｂを所定時間間隔で交番させながら、上述のように誤差アンプ３２ｆにより出力電流目標値と出力電流検出値とを比較し、その誤差量に応じた出力制御信号によりＤＣ−ＤＣコンバータ部３１ａの出力を調整する。これにより、放電灯２１が安定に点灯する。

近年、車両（自動車）内の居住空間の極力確保や燃費改善のための軽量化により、エンジンルームは小スペース化の傾向にある。そのため、車両用前照灯の点灯装置は、発熱量の大きいエンジンの近傍に配置されることになり、その結果、高温に曝されることが多くなる。従って、点灯装置には、高温環境下においても放電灯を安定に点灯できることが求められる。上記回路によれば、温度検出部３２ｃによって点灯装置３周辺の温度を検出し、その検出温度に応じて放電灯２１に供給される電流が調整されるので、高温環境下においても放電灯２１を安定に点灯することができる。

次に、上記回路で用いたトランスＴ１、Ｔ２の構成について説明する。以下の説明では、トランスＴ１、Ｔ２をまとめてトランス４という。図３に示すように、トランス４は、Ｉコア５と、Ｉコア５に対向して配置されたＥコア６と、Ｉコア５及びＥコア６により挟持されるプリント配線基板７と、配線基板７を挟持した状態でＩコア５及びＥコア６を互いに圧接固定する固定バネ８と、を有する。図３においては、紙面の右側をｘ方向、紙面の奥側から手前側をｙ方向、そして紙面の上側をｚ方向とし、これらｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向は互いに直交している。なお、Ｉコア５の詳細な構造を図４（ａ）乃至（ｅ）に示し、Ｅコア６の詳細な構造を図４（ｆ）乃至（ｊ）に示す。

Ｉコア５は、ｘｙ平面に広がる矩形平板状とされ、ｙ方向に対峙する各側面の中央にｚ方向に設けられた一対の固定溝５１を有する。一対の固定溝５１には、後述するように、固定バネ８の腕部８２が嵌り込む。ここで、Ｉコア５のｘ方向の長さをｘ１、Ｉコア５の一対の固定溝５１間の長さをｙ１とする。Ｉコア５は、例えば、酸化鉄に酸化マンガンや酸化亜鉛や酸化ニッケル等を混合して１０００〜１４００度で焼結することで得られるフェライトにより構成され、具体的には、ＴＤＫ社製のＰＣ４４材等により構成される。Ｉコア５の構成材料は、トランス４の駆動周波数が１０〜５００ｋＨｚとなるように適宜選択される。

Ｅコア６は、ｘｙ平面に広がる矩形平板状の基部６１と、基部６１の中央にｚ方向に立設された中足部６２と、基部６１のｘ方向に伸びる各端部からｚ方向に立設された一対の外足部６３と、を有する。一対の外足部６３の上面に、Ｉコア５が載置される。また、Ｅコア６は、基部６１のＩコア５と対向した面とは反対側の面のｘ方向に伸びる各端部中央に設けられた一対の固定凹部６４を有する。一対の固定凹部６４には、後述するように、固定バネ８の係合部８３が係合される。Ｅコア６のｘ方向の長さｘ２は、Ｉコア５のｘ方向の長さｘ１よりも短く構成されている。また、Ｅコア６のｙ方向の長さｙ２は、Ｉコア５の一対の固定溝５１間の長さｙ１よりも短く構成されている。Ｅコア６は、Ｉコア５と同様の材料により構成される。

配線基板７は、Ｅコア６の中足部６２が通る中央穴７０と、Ｅコア６の外足部６３が通る一対の側穴７１と、中央穴７０と側穴７１との間の領域に形成された巻線パターン７２と、を有する。図例では、巻線パターン７２は、矩形の渦巻き状に形成されている。巻線パターン７２の厚みや幅は、必要とされる電流強度によって適宜決定される。

固定バネ８は、ｘ方向から見たときに略Ｍ字形状となった板バネにより構成される。固定バネ８は、Ｉコア５のＥコア６と対向する面とは反対側の面（上面）に対して凸となった押圧部８１を有する。押圧部８１は、Ｉコア５の上面に当接され、Ｉコア５をＥコア６の方に押圧する。また、固定バネ８は、押圧部８１の両端から押圧部８１に対して略直交した同方向に伸びる一対の腕部８２と、各々の腕部８２の端部に腕部８２に対して略直交して互いに対向する向きに折り曲げられた一対の係合部８３と、を有する。腕部８２は、Ｉコア５の固定溝５１に嵌り込むことで、Ｉコア５に対する固定バネ８のｘ方向における位置ずれを規制する。係合部８３は、Ｅコア６の固定凹部６４に係合して、Ｅコア６を保持する。固定バネ８は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）により構成される。

上記のような構成を備えたトランス４を組み立てる手順について説明する。まず、配線基板７の中央穴７０及び一対の側穴７１に、それぞれＥコア６の中足部６２及び一対の外足部６３を通した状態で配線基板７をＥコア６の基部６１上に載置した後、Ｅコア６の外足部６３上にＩコア５を載置する。次いで、固定バネ８の腕部８２の押圧部８１に近い部分に力を加えて、各々の係合部８３が互いに離れるように固定バネ８を変形させた状態で、固定バネ８をＩコア５の上方から近づけて、各係合部８３を配線基板７の各側穴７１に通す。そして、各係合部８３がＥコア６の各固定凹部６４の側方に配置されるまで固定バネ８を下方に押し込んだ状態で、固定バネ８の腕部８２に加えた力を緩め、各係合部８３を各固定凹部６４に係合させる。これにより、固定バネ８によってＩコア５とＥコア６とが一体保持されると共に、固定バネ８の押圧部８１によってＩコア５がＥコア６の方向に押圧され、その結果、Ｉコア５とＥコア６とが互いに圧接固定される。

配線基板７の巻線パターン７２は、図３に示した形状のものに限定されない。巻線パターン７２は、例えば、図５（ａ）に示すように、円状の中央穴７０の周りに形成された円渦巻き状とされてもよいし、図５（ｂ）に示すように、略楕円状の中央穴７０の周りに形成された略楕円渦巻き状とされてもよい。

図６に示すように、配線基板７は、例えば、４層基板とされる。この場合、配線基板７は、平板状のコア基材７３と、コア基材７３の上面に形成された１次巻線７２ａを有する層７４と、層７４上に積層されプリプレグ７５を有する層７６と、層７６上に積層され２次巻線７２ｂを有する層７７と、を有する。また、配線基板７は、コア基材７３の下面に形成された２次巻線７２ｂを有する層７８と、層７８の下方に形成されプリプレグ７５を有する層７６と、この層７６の下方に形成され１次巻線７２ａを有する層７９と、を有する。層７７の２次巻線７２ｂ及び層７９の１次巻線７２ａは、それぞれレジスト７７ａ、７９ａによりコーティングされている。プリプレグ７５は、層７４及び層７８にも添加されている。配線基板７のコア基材７３は、例えば、ＦＲ−４等のガラスエポキシ樹脂により構成される。また、プリプレグ７５は、例えば、網状ガラス繊維や網状炭素繊維により構成される。

固定バネ８は、図３に示した形状のものに限定されず、例えば、図７に示すように、ｘ方向から見たときに略Ｃ字状となった板バネにより構成されてもよい。この場合、固定バネ８は、押圧部８１と、押圧部８１の一端から押圧部８１に略直交する方向に伸びる一つの腕部８２と、腕部８２の端部に腕部８２に略直交して押圧部８１と対向するように設けられた係合部８３と、を有する。また、固定バネ８は、押圧部８１の他端に設けられ係合部８３がある側とは反対側に反った保持部８４を有する。保持部８４は、固定バネ８をＩコア５及びＥコア６へ取り付けたり取り外したりする際に持ち手となる。この固定バネ８は、その押圧部８１によりＩコア５の上面を押圧し、かつ係合部８３によりＥコア６の基台６１の下面を支持することで、Ｉコア５及びＥコア６を互いに圧接固定する。固定バネ８のＩコア５及びＥコア６への取り付けは、保持部８４を持って係合部８３をＥコア６の基台６１の下面に滑り込ませた後、押圧部８１をＩコア５の上面に配置してから保持部８４を離すことで成される。

図８（ａ）乃至（ｄ）に示すように、Ｉコア５及びＥコア６は、Ｉコア５の固定溝５１及びＥコア６の固定凹部６４の各々を通って固定バネ８が掛け回されることで互いに圧接固定される。この状態から、図９（ａ）乃至（ｃ）に示すように、Ｉコア５に対してＥコア６がｘ方向に位置ずれした場合には、Ｉコア５のｘ方向の長さｘ１がＥコア６のｘ方向の長さｘ２よりも長く構成されているので、Ｉコア５からＥコア６がはみ出し難い。同様に、図１０（ａ）乃至（ｃ）に示すように、Ｉコア５に対してＥコア６がｙ方向に位置ずれした場合には、Ｉコア５の一対の固定溝５１間の長さｙ１がＥコア６のｙ方向の長さｙ２よりも長く構成されているので、Ｉコア５からＥコア６がはみ出し難い。

上述のように、本実施形態のトランス４によれば、固定バネ８によりＩコア５とＥコア６とが互いに圧接固定されているので、Ｉコア５に対してＥコア６が位置ずれし難い。また、仮にＩコア５に対してＥコア６が多少位置ずれしたとしても、Ｉコア５がＥコア６よりも大きく構成されているので、Ｉコア５からＥコア６がはみ出し難い。そのため、Ｉコア５及びＥコア６間の位置ずれに起因する磁束漏れを起こり難くすることができる。これにより、トランス電気特性の変化や回路における電力損失を抑制することができるので、トランス４の電力変換効率及び信頼性が向上し、その結果、安定に車両用前照灯１を発光させることができる。

次に、本発明の他の実施形態に係るトランスについて図１１乃至図１３を参照して説明する。図１１（ａ）乃至（ｆ）に示すように、本実施形態においては、Ｉコア５の一対の固定溝５１間の長さｙ１と、Ｅコア６のｙ方向の長さｙ２と、は互いに等しく構成されている。一方、Ｉコア５のｘ方向の長さｘ１は、Ｅコア６のｘ方向の長さｘ２よりも長く構成されている。

図１２（ａ）乃至（ｄ）に示すように、固定バネ８によりＩコア５及びＥコア６を互いに圧接固定した場合、ｙ１＝ｙ２とされているので、Ｉコア５の固定溝５１とＥコア６のｙ方向における側面とが面一となる。ここで、固定バネ８は、その腕部８２がＩコア５の固定溝５１及びＥコア６のｙ方向における側面に密着するように構成されている（図１２（ｄ）参照）。

Ｉコア５のｘ方向の長さｘ１は、Ｅコア６のｘ方向の長さｘ２、Ｅコア６の固定凹部６４のｘ方向の長さＤ１、Ｉコア５の固定溝５１のｘ方向の長さｂ１、及び固定バネ８のｘ方向の長さｄ１によって規定される。具体的には、Ｉコア５の長さｘ１は、下記の数式（数１）で表されるように、Ｅコア６の長さｘ２に、固定凹部６４の長さＤ１及び固定溝５１の長さｂ１を加算し、固定バネ８の長さｄ１の２倍を減算した長さよりも長く又は該長さと等しく構成されている。
[数１]
ｘ１≧ｘ２＋（Ｄ１＋ｂ１−２ｄ１）

図１３（ａ）乃至（ｃ）は、Ｉコア５に対してＥコア６がｘ方向に最大限位置ずれした状態を示す。図１３（ｄ）乃至（ｆ）は、Ｉコア５に対してＥコア６が−ｘ方向に最大限位置ずれした状態を示す。ここで、図１３（ａ）乃至（ｃ）に示した状態から、図１３（ｄ）乃至（ｆ）に示した状態へ移行する場合を考える。このとき、Ｅコア６は、まず、固定バネ８が固定溝５１の−ｘ側の端部に当接するまで（ｂ１−ｄ１）の距離−ｘ方向に移動し、次いで、固定凹部６４のｘ側の端部が固定バネ８に当接するまで（Ｄ１−ｄ１）の距離−ｘ方向に移動する。すなわち、Ｅコア６は、全部で（ｂ１−ｄ１）＋（Ｄ１−ｄ１）＝Ｄ１＋ｂ１−２ｄ１の距離−ｘ方向に移動することになる。

従って、ｘ１＝ｘ２＋（Ｄ１＋ｂ１−２ｄ１）としておけば、Ｉコア５に対してＥコア６がｘ方向又は−ｘ方向に最大限位置ずれしたとしても、Ｉコア５のｘ方向における側面とＥコア６のｘ方向における側面とが互いに面一となる。なお、ｘ１＞ｘ２＋（Ｄ１＋ｂ１−２ｄ１）としておけば、Ｉコア５に対してＥコア６がｘ方向又は−ｘ方向に最大限位置ずれしたとしても、Ｉコア５からＥコア６がはみ出さない。

上述のように、本実施形態のトランスによれば、Ｉコア５の固定溝５１とＥコア６のｙ方向における側面とが面一となり、かつ固定バネ８の腕部８２がこれらＩコア５の固定溝５１及びＥコア６のｙ方向における側面に密着するように構成されている。そのため、腕部８２とＥコア６との間に隙間のある図８（ｄ）に示す場合に比べて、より堅固にＩコア５及びＥコア６を互いに固定バネ８によって圧接固定することができる。また、Ｉコア５に対してＥコア６がｘ方向又は−ｘ方向に最大限位置ずれした場合であってもＩコア５からＥコア６がはみ出さないので、Ｉコア５とＥコア６との間の位置ずれに起因する磁束漏れを確実に防止することができる。

次に、本発明の更に他の実施形態に係るトランスについて図１４及び図１５を参照して説明する。図１４に示すように、本実施形態のＩコア５は、Ｅコア６に対向する面とは反対側の面（上面）に、一対の固定溝５１を繋ぐようにｙ方向に伸びる嵌め込み溝５２を有する。図１５に示すように、嵌め込み溝５２には固定バネ８の押圧部８１が嵌め込まれ、これにより、固定バネ８がＩコア５に仮固定される。Ｉコア５とＥコア６とを互いに接合するには、固定バネ８が仮固定されたＩコア５を持って、Ｉコア５とＥコア６とを互いに対向させた状態で、固定バネ８の係合部８３がＥコア６の固定凹部６４に係合するまでＩコア５をＥコア６の方に移動させればよい。

上述のように、本実施形態のトランスによれば、固定バネ８をＩコア５に仮固定することができるので、Ｉコア５とＥコア６との接合が容易になって、トランス組み立ての操作性が向上する。

次に、上記実施形態の参考例に係るトランスを構成するＩコア５について図１６を参照して説明する。本参考例のＩコア５は、固定溝５１を有さない点において上記実施形態のＩコア５と異なる。このようなＩコア５を用いても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の更に他の実施形態に係るトランスについて図１７乃至図１９を参照して説明する。図１７に示すように、本実施形態のＥコア６は、その中足部６２周縁の基部６１に、配線基板７の巻線パターン７２との短絡を防ぐために設けられた短絡防止穴６５を有する。短絡防止穴６５は、基部６１の中足部６２が立設された面に彫り込み形成され、後述する配線基板７の中間ビア８０に対応する位置に設けられている。なお、短絡防止穴６５は、図例では２つ設けられているが、少なくとも１つ設けられていればよい。

図１８に示すように、例えば、配線基板７が、上層から順に２次配線７２ｂを含む層７７、１次配線７２ａを含む層７４、２次配線７２ｂを含む層７８、そして１次配線７２ａを含む層７９の４層から成るとする。この場合、各層の配線７２ａ、７２ｂは、中間ビア８０を介して互いに電気的に接続されている。

図１９に示すように、このような中間ビア８０を有する配線基板７をＩコア５及びＥコア６により挟持すれば、中間ビア８０の下方に短絡防止穴６５が配置され、共に導電性である中間ビア８０とＥコア６とが直接に接しない。中間ビア８０と短絡防止穴６５との絶縁距離は、１ｋＶ当たり１ｍｍ程度とされることが好ましい。

上述のように、本実施形態のトランスによれば、配線基板７の中間ビア８０とＥコア６とが直接に接しないので、中間ビア８０とＥコア６との間に電気絶縁体から成るスペーサ等を設けなくても、配線基板７とＥコア６とを互いに絶縁することができる。

上述した本発明のトランスは、図２に示した回路での使用に限定されず、例えば、図２０（ａ）（ｂ）に示すように、種々の回路を構成するフライバック型ＤＣ−ＤＣコンバータ部３１ａのトランスとして使用することができる。

なお、本発明に係る車両、この車両に搭載される車両用前照灯、及びこの車両用前照灯を構成する電力変換用トランスは、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、トランスの巻線は、プリント配線基板にパターン形成された巻線に限定されず、ボビンに銅線を巻いたものにより構成されてもよい。また、車両用前照灯の光源は、放電灯に限定されず、他の光源、例えば、ＬＥＤにより構成されてもよい。

１ 車両用前照灯
４ 電力変換用トランス
５ Ｉコア
５１ 固定溝
５２ 嵌め込み溝
６ Ｅコア
６１ 基部
６２ 中足部
６３ 外足部
６４ 固定凹部
６５ 短絡防止穴
８ 固定バネ
Ｄ１ 固定凹部のｘ方向の長さ
ｄ１ 固定バネのｘ方向の長さ
ｂ１ 固定溝のｘ方向の長さ
ｘ１ Ｉコアのｘ方向の長さ
ｘ２ Ｅコアのｘ方向の長さ
ｙ１ Ｉコアの一対の固定溝間の長さ
ｙ２ Ｅコアのｙ方向の長さ

Claims (6)

1. 互いに直交するｘ方向、ｙ方向及びｚ方向において、ｘｙ平面に広がる矩形平板状のＩコアと、ｘｙ平面に広がる矩形平板状の基部及び前記基部の中央にｚ方向に立設された中足部及び前記基部のｘ方向に伸びる各端部からｚ方向に立設され前記Ｉコアが載置される一対の外足部を有するＥコアと、を備えた電力変換用トランスであって、
   前記Ｉコアは、ｙ方向に対峙する各側面の中央にｚ方向に設けられた一対の固定溝を有し、
   前記Ｅコアは、前記基部の前記Ｉコアと対向した面とは反対側の面のｘ方向に伸びる各端部中央に設けられた一対の固定凹部を有し、
   前記Ｉコア及びＥコアは、前記固定溝及び固定凹部の各々を通って掛け回された固定バネにより互いに圧接固定され、
   前記Ｅコアのｘ方向の長さは前記Ｉコアのｘ方向の長さよりも短く構成され、該Ｅコアのｙ方向の長さは該Ｉコアの前記一対の固定溝間の長さよりも短く構成され、
   前記固定バネは、前記Ｉコアの前記Ｅコアと対向する面とは反対側の面に対して凸となった押圧部を有し、
   前記Ｅコアは、前記基部に、前記Ｉコア及びＥコアにより挟持されるプリント配線基板に設けられた巻線パターンとの短絡を防ぐための短絡防止穴を有することを特徴とする電力変換用トランス。
2. 前記Ｉコアの前記一対の固定溝間の長さと、前記Ｅコアのｙ方向の長さと、は互いに等しく構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換用トランス。
3. 前記Ｉコアのｘ方向の長さは、前記Ｅコアのｘ方向の長さに該Ｅコアの固定凹部のｘ方向の長さ及び前記Ｉコアの固定溝のｘ方向の長さを加算して前記固定バネのｘ方向の長さの２倍を減算した長さよりも長く又は該長さと等しく構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力変換用トランス。
4. 前記Ｉコアは、前記Ｅコアと対向する面とは反対側の面に、前記一対の固定溝を繋ぐようにｙ方向に伸び前記固定バネを嵌め込むための嵌め込み溝を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電力変換用トランス。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電力変換用トランスを有する車両用前照灯。
6. 請求項５に記載の車両用前照灯を有する車両。

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