JP7157383B2 - Coil device - Google Patents
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Description
本発明は、たとえばトランスなどとして好適に用いられるコイル装置に関する。 The present invention relates to a coil device suitable for use as, for example, a transformer.
特許文献1には、ワイヤの一対のリード部が引き出される端子台を具備するコイル装置が開示されている。しかしながら、特許文献1のコイル装置では、端子台がボビンに一体成形してあるため、端子台の仕様変更が生じた場合には、ボビン全体を一から作り直さなければならず、設計の自由度が低かった。 Patent Literature 1 discloses a coil device including a terminal block from which a pair of lead portions of a wire is drawn. However, in the coil device of Patent Document 1, since the terminal block is integrally formed with the bobbin, if the specification of the terminal block is changed, the entire bobbin must be remade from scratch, which reduces the degree of design freedom. was low.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、設計の自由度の高いコイル装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a coil device with a high degree of freedom in design.
上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
第1コイル部を構成する第1ワイヤと、第2コイル部を構成する第2ワイヤとが巻回されるボビンと、
前記第1ワイヤの一対の第1リード部と、前記第2ワイヤの一対の第2リード部とが引き出される端子台とを有するコイル装置であって、
前記端子台は、前記ボビンとは別体で構成してあり、前記ボビンの端子台接続部に、前記ボビンの巻回軸に対して略垂直方向から取り付けられている。
In order to achieve the above object, the coil device according to the present invention includes:
a bobbin around which a first wire forming a first coil portion and a second wire forming a second coil portion are wound;
A coil device having a terminal block from which a pair of first lead portions of the first wire and a pair of second lead portions of the second wire are led out,
The terminal block is configured separately from the bobbin, and is attached to the terminal block connecting portion of the bobbin in a direction substantially perpendicular to the winding axis of the bobbin.
本発明に係るコイル装置では、端子台が、ボビンとは別体で構成してあり、ボビンに取り付けられている。そのため、端子台の仕様変更が生じた場合には、ボビンに取り付けられた端子台を、その仕様に即した端子台に交換するだけでよく、ボビン全体を一から作り直す必要がない。したがって、端子台の仕様変更に柔軟に対応することが可能となり、設計の自由度の高いコイル装置を提供することができる。 In the coil device according to the present invention, the terminal block is configured separately from the bobbin and attached to the bobbin. Therefore, when the specification of the terminal block is changed, it is sufficient to replace the terminal block attached to the bobbin with a terminal block conforming to the specification, and there is no need to rebuild the entire bobbin from scratch. Therefore, it is possible to flexibly cope with changes in the specifications of the terminal block, and it is possible to provide a coil device with a high degree of freedom in design.
また、ボビンと端子台を別個に成形することが可能となり、各々に適した材料を用いて成形を行うことができる。たとえば、熱伝導性の高い材料でボビンを成形することにより、熱伝導性に優れたコイル装置を得ることができる。また、ボビンを構成する材料にフィラーを含めることにより、強度に優れたボビンを得ることが可能となり、コイル装置の強度を高めることができる。また、成形性に優れた材料で端子台を成形することにより、複雑な形状からなる端子台に対しても、寸法精度を高めることが可能となり、コイル装置の小型化に寄与することができる。 Also, the bobbin and the terminal block can be molded separately, and molding can be performed using materials suitable for each. For example, a coil device with excellent thermal conductivity can be obtained by molding the bobbin from a material with high thermal conductivity. In addition, by including a filler in the material forming the bobbin, it is possible to obtain a bobbin having excellent strength, and the strength of the coil device can be increased. In addition, by forming the terminal block from a material with excellent formability, it is possible to improve the dimensional accuracy even for a terminal block having a complicated shape, which contributes to the miniaturization of the coil device.
また、ボビンを成形する際には、端子台の仕様を考慮に入れた金型を用いる必要がなく、ボビンの仕様に即した金型を用いることが可能である。そのため、端子台が一体化してあるボビンを成形する場合に比べて、金型の構造をシンプルにすることができ、製造が容易になる。 Moreover, when molding the bobbin, it is not necessary to use a mold that takes into consideration the specifications of the terminal block, and it is possible to use a mold that meets the specifications of the bobbin. Therefore, compared with the case of molding a bobbin with an integrated terminal block, the structure of the mold can be simplified, and manufacturing becomes easier.
さらに、本発明のコイル装置では、端子台をボビンの端子台接続部に、ボビンの巻回軸に対して略垂直方向から取り付けることができる。そのため、端子台に具備される端子の高さ位置を、ボビンに対して高精度で位置決めすることが容易になり、コイル装置の端子に接続される外部端子への位置決めが容易になる。 Furthermore, in the coil device of the present invention, the terminal block can be attached to the terminal block connecting portion of the bobbin in a direction substantially perpendicular to the winding axis of the bobbin. Therefore, the height positions of the terminals provided on the terminal block can be easily positioned with high accuracy with respect to the bobbin, and the external terminals connected to the terminals of the coil device can be easily positioned.
好ましくは、前記端子台接続部には、前記端子台長手方向の両側に形成してある一対の係合溝に係合する係合片が具備してある。係合片を係合溝に嵌め込み式に取り付けることで、端子台とボビンとの接合作業も容易になると共に、端子台の長手方向に沿ってのボビンへの位置決めも容易になる。また、端子台を端子台接続部に強固に接続することができる。 Preferably, the terminal block connecting portion is provided with engaging pieces that engage with a pair of engaging grooves formed on both sides in the longitudinal direction of the terminal block. By fitting the engaging pieces into the engaging grooves, it becomes easy to join the terminal block to the bobbin, and to position the terminal block on the bobbin along the longitudinal direction. Also, the terminal block can be firmly connected to the terminal block connecting portion.
好ましくは、前記第1ワイヤの一方の第1リード部は、前記端子台の一方側の端部付近に向かって引き出され、前記第2ワイヤの一方の第2リード部は、前記端子台の他方側の端部付近に向かって引き出され、
前記第1ワイヤの他方の第1リード部と、前記第2ワイヤの他方の第2リード部とは、前記端子台の長手方向の中央から相互に反対側に位置するように引き出され、相互に絶縁アダプタで絶縁されている。
Preferably, one of the first lead portions of the first wire is drawn out toward the vicinity of one end of the terminal block, and one of the second lead portions of the second wire is connected to the other end of the terminal block. pulled out near the end of the side,
The other first lead portion of the first wire and the other second lead portion of the second wire are pulled out from the center of the terminal block in the longitudinal direction so as to be located on opposite sides of each other. Insulated with an insulation adapter.
このような構成とすることにより、第1リード部を、端子台の一方側の端部付近まで十分な距離だけ引き出した状態で、端子台の一方側の端部付近の端子に向けて立ち上げることが容易となり、立上時に、第1リード部に弛みや湾曲が生じにくくなる。そのため、端子台の一方側の端部付近の端子に向けて第1リード部をコンパクトに立ち上げることが可能となり、コイル装置の小型化を図ることができる。なお、第2リード部についても同様の効果が得られる。 With such a configuration, the first lead portion is raised toward the terminal near the one end of the terminal block in a state where the first lead is pulled out a sufficient distance to the vicinity of the one end of the terminal block. This makes it easier to do so, and the first lead portion is less likely to be loosened or bent during the start-up. Therefore, the first lead portion can be compactly erected toward the terminal near one end of the terminal block, and the size of the coil device can be reduced. A similar effect can be obtained for the second lead portion.
また、第1ワイヤの他方の第1リード部と、第2ワイヤの他方の第2リード部とを絶縁アダプタで絶縁することにより、各リード部間でショート不良の発生を防止することができる。また、第1リード部と第2リード部との間の空間距離を十分に確保することが可能となり、第1リード部と第2リード部との間の絶縁を良好に確保することができる。 In addition, by insulating the other first lead portion of the first wire and the other second lead portion of the second wire with an insulating adapter, it is possible to prevent the occurrence of a short circuit between the lead portions. Moreover, it is possible to ensure a sufficient spatial distance between the first lead portion and the second lead portion, and to ensure good insulation between the first lead portion and the second lead portion.
好ましくは、前記第1ワイヤの他方の第1リード部と、前記第2ワイヤの他方の第2リード部とは、前記絶縁アダプタの外側と内側に配置してある。このような構成とすることにより、第1ワイヤの他方の第1リード部と、第2ワイヤの他方の第2リード部とが、絶縁アダプタで隔離され、第1リード部と第2リード部との間の絶縁を効果的に図ることができる。 Preferably, the other first lead portion of the first wire and the other second lead portion of the second wire are arranged outside and inside the insulation adapter. With such a configuration, the other first lead portion of the first wire and the other second lead portion of the second wire are isolated by the insulation adapter, and the first lead portion and the second lead portion are separated. Insulation between can be effectively achieved.
好ましくは、前記ボビンは、外周に前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤが巻回される巻回筒部と、
前記巻回筒部の外周に、前記巻回軸の方向に相互に異なる位置にそれぞれ形成してある複数の鍔部とを有し、
複数の前記鍔部のいずれかの前記端子台側の周方向の一部には、延長鍔部が形成してあり、
前記延長鍔部は、いずれかの前記第1リード部または前記第2リード部を前記端子台の方向に案内する。
Preferably, the bobbin includes a winding tubular portion around which the first wire and the second wire are wound;
a plurality of flanges formed at mutually different positions in the direction of the winding axis on the outer periphery of the winding cylinder,
An extension flange is formed in a part of the circumferential direction of one of the plurality of flanges on the terminal block side,
The extension collar guides either the first lead or the second lead toward the terminal block.
第1リード部または第2リード部を延長鍔部に係止することにより、第1リード部または第2リード部が位置ずれすることを有効に防止することができると共に、第1リード部または第2リード部を端子台に立ち上げるときに、立ち上げやすくなる。 By locking the first lead portion or the second lead portion to the extended collar portion, it is possible to effectively prevent the first lead portion or the second lead portion from being displaced, and at the same time, 2 When the lead part is erected on the terminal block, it becomes easier to erect it.
好ましくは、前記ボビンの前記端子台接続部は、少なくとも4つのボビン側切り欠きを持つベース部を有し、
前記端子台は、4つの前記ボビン側切り欠きの内の3つの前記ボビン側切り欠きに対応する3つの対向切り欠きと、前記対向切り欠きとは反対側に形成される1つの反対側切り欠きと、を有し、
前記端子台が前記端子台接続部に接続された状態で、各ボビン側切り欠きと対向切り欠きとの間に、前記第1リード部および前記第2リード部の内の一つがそれぞれ通され、
前記第1リード部または前記第2リード部の内の残りの一つが、前記反対側切り欠きに通される。
Preferably, the terminal block connection portion of the bobbin has a base portion with at least four bobbin side notches,
The terminal block includes three opposing notches corresponding to three of the four bobbin-side notches, and one opposite side notch formed on the opposite side of the opposing notch. and
With the terminal block connected to the terminal block connection portion, one of the first lead portion and the second lead portion is passed between each bobbin side notch and the opposing notch,
The remaining one of the first lead portion or the second lead portion is passed through the opposite side notch.
このような構成とすることにより、第1ワイヤの第1リード部と、第2ワイヤの第2リード部とを、端子台に立ち上げやすくなる。 With such a configuration, the first lead portion of the first wire and the second lead portion of the second wire can be easily erected on the terminal block.
好ましくは、前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤの少なくとも一方は、前記ボビンにα巻きされている。このような構成とすることにより、コイル装置の低背化を図ることができるとともに、コイル装置のリーケージ特性の調整を容易にすることができる。 Preferably, at least one of the first wire and the second wire is α-wound around the bobbin. With such a configuration, it is possible to reduce the height of the coil device and facilitate adjustment of leakage characteristics of the coil device.
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
図1に示す本実施形態に係るコイル装置としてのトランス10は、たとえばEV(Electric Vehicle:電動輸送機器)、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle:プラグインハイブリッド自動車)、あるいはコミュータ(車両)用の車載用充電器、あるいは家庭用または産業用電気機器の電源回路、あるいはコンピュータ機器の電源回路などに用いられる。図2に示すように、トランス10は、ボビン20と、磁性コア(分割コア)40a,40bと、端子台80とを有する。
A
なお、図面において、X軸、Y軸およびZ軸は、相互に垂直であり、X軸はボビン20の長手方向に対応し、Y軸は、一対の分割コア42a,42aまたは一対の分割コア42b,42bが分割される分割線の方向に略一致する。分割線の方向は、X軸に沿ってもよい。Z軸は、トランス10の高さ(厚み)方向に対応する。本実施形態では、トランス10のZ軸方向の下方が、トランスの設置面となる。また、トランス10のZ軸方向の上方が、回路基板などの外部端子との接続部となる。
In the drawings, the X-axis, Y-axis and Z-axis are perpendicular to each other, the X-axis corresponds to the longitudinal direction of the
ボビン20は、ボビン本体24と、ボビン本体24のX軸方向の一端上部に形成してある端子台接続部22を有する。なお、ボビン20は、たとえばPPS、PET、PBT、LCPなどのプラスチックで構成してあるが、その他の絶縁部材で構成されても良い。好ましくは、ボビン20は、耐熱性を有する材料で構成される。強度や熱伝導性を向上させるために、これらの絶縁部材にガラス等のフィラーを充填させてもよい。
The
ボビン本体24には、図8に示す第1コイル部35を構成する第1ワイヤ37と、第2コイル部36を構成する第2ワイヤ38とが巻回される。
A
図3、図4Aおよび図4Bに示すように、本実施形態のトランス10におけるボビン20の巻回筒部28のZ軸方向の両端には、端部隔壁鍔31および32が半径方向の外方に延びるように、X-Y平面に略平行に一体成形してある。端部隔壁鍔31および32のZ軸方向の間に位置する巻回筒部28には、第1コイル部35と第2コイル部36とが、Z軸方向(巻回軸の方向)に異なる位置に配置してある。第1コイル部35では、一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか一方を構成する第1ワイヤ37が巻回してあり、第2コイル部36では、一次コイルまたは二次コイルの内のいずれか他方を構成する第2ワイヤ38が巻回してある。
As shown in FIGS. 3, 4A, and 4B,
本実施形態では、第1コイル部35と第2コイル部36との間に位置する巻回筒部28の外周には、X-Y平面に略平行な絶縁隔壁鍔30が形成してある。第1コイル部35には、第1ワイヤ37の巻回軸(Z軸)に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を各区画毎に分離する巻回隔壁鍔33が形成してある。
In this embodiment, an
また、本実施形態では、第2コイル部36にも、第1コイル部35と同様に、第2ワイヤ38の巻回軸(Z軸)に沿って相互に隣り合うワイヤ巻回部分相互を各区画毎に分離する巻回隔壁鍔34が形成してある。図4Bに示すように、各巻回隔壁鍔33および34には、隣接する各区画S1,S2相互またはS1a,S2a相互を連絡する少なくとも1の連絡溝33a,34aが形成してある。
Further, in the present embodiment, in the
図4Bに示すように、連絡溝33a,34aは、巻回隔壁鍔33,34において、X軸方向の端子台接続部22が配置してある側とはX軸に沿って反対側に形成してある。これらの連絡溝33a,34aは、それぞれ各隔壁鍔33および34の周方向の一部において、巻回筒部28の外周壁まで到達する深さで形成してある。
As shown in FIG. 4B, the
図4Bに示すように、隔壁鍔30,33,31によりZ軸方向に仕切られた区画S1,S2には、図8に示す第1ワイヤ37が巻回され、各区画S1,S2毎に、ワイヤ巻回部分相互を分離可能になっている。本実施形態では、各区画S1,S2におけるZ軸に沿っての区画幅は、1本のみのワイヤ37が入り込める幅に設定してある。ただし、本実施形態では、区画幅を、二本以上のワイヤ37が入り込める幅に設定してもよい。また、本実施形態では、区画幅は、全て同じであることが好ましいが、多少異なっていても良い。
As shown in FIG. 4B, the
図8に示す第2コイル部36においても、第1コイル部35と同様に、図4Bに示す隔壁鍔30,34,32によりZ軸方向に仕切られた区画S1a,S2aには、図8に示す第2ワイヤ38が巻回され、各区画S1a,S2a毎に、ワイヤ巻回部分相互を分離可能になっている。本実施形態では、各区画S1a,S2aにおけるZ軸に沿っての区画幅は、1本のみのワイヤ38が入り込める幅に設定してある。なお、区画幅を、ワイヤ38の線径に合わせて、区画幅と同じにしても良い。
In the
また、図4Bに示す隔壁鍔30~34の径方向幅は、1本(1層以上)以上のワイヤ37または38が入り込める高さに設定してあり、本実施形態では、好ましくは2~10層のワイヤが巻回できる径方向幅に設定してある。各隔壁鍔30~34の径方向幅は、全て同じであることが好ましいが、異なっていても良い。
Further, the radial width of the barrier ribs 30-34 shown in FIG. The radial width is set so that the wires of the layer can be wound. The radial widths of the
図2に示すように、端子台接続部22には、ボビン20とは別体で構成してある端子台80が取り付けられる。端子台80には、図8に示す第1ワイヤ37の第1リード部37a,37bと、第2ワイヤ38の第2リード部38a,38bとが引き出されて固定される。端子台接続部22のY軸方向幅およびX軸方向幅は、端子台80の底面のY軸方向幅およびX軸方向幅などに応じて決定される。
As shown in FIG. 2 , a
図4Aに示すように、ボビン20のX軸方向の手前側には、端子台接続部22が具備してあり、端子台接続部22とはX軸方向の反対側のボビン本体24には突出片29が形成してある。突出片29は、YZ平面に略平行な面を有し、ボビン本体24の上面からZ軸の上方に向かって突出している。突出片は、図1に示す磁性コア40aのX軸方向の移動を規制する。
As shown in FIG. 4A, a terminal
ボビン20に一体成形してある端子台接続部22は、Y軸方向に延びるベース部22aと、そのベース部22aに対して略垂直にZ軸の上方向に向けて立ち上げられている絶縁壁22bとを有する。絶縁壁22bは、Z-Y平面に平行に形成され、図3に示す端子60a~60dと、図1に示す磁性コア40aとの絶縁を確保するための部材である。また、ベース部22aは、X-Y平面に平行に形成され、図3に示す端子台80を取り付けられるために用いられる。
The terminal
また、ベース部22aには、図8に示すワイヤ37,38のリード部37a,37b,38a,38bを、図3に示す端子台80の端子60a~60dに導くために、図4Aに示すように、Y軸に沿って断続的に4つのボビン側切り欠き23a~23dがそれぞれX軸方向に凹んで形成してある。また、ベース部22aのY軸に沿っての両端には、Z軸方向の肉厚が中央よりも薄くなっている係合片22cが形成してある。各係合片22cは、図6Bに示す端子台80の裏側でY軸方向の両端下方に形成してある係合溝84c,86cに挿入されて嵌合可能になっている。
4A to guide the
図5に示すように、端子台80は、Y軸方向に延びるロッド部材82を有し、ロッド部材82のY軸方向の両端には、端ブック84および86がそれぞれ一体化してある。端ブロック84のZ軸方向の上部には、位置決めピン84aが形成してあり、端ブロック86のZ軸方向の上部にも、同様な位置決めピン86aが形成してある。一方の端ブロック84のZ軸方向の下方には、下降片84dが形成してある。下降片84dは、図1に示すように、Y軸方向の奥側に位置する第1リード部37aのZ軸上方への立ち上がりを案内すると共に、第1リード部37aと磁性コア40aとの絶縁を確保している。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、ロッド部材82のX軸方向の裏面には、図4Aに示すボビン側切り欠き23a,23c,23dのY軸方向の位置に対応して、それらの切り欠きと向き合う対向切り欠き82a,82c,82dがY軸方向に沿って断続的にX軸方向に凹むように形成してある。また、対向切り欠き82a,82cの間で、これらの切り欠き82a,82cとはX軸方向の反対側の位置で、X軸方向に凹む反対側切り欠き82bがロッド部材85のX軸方向の表側面に形成してある。この切り欠き82bは、図4Aに示すボビン側切り欠き23bのY軸方向の位置に対応して形成してある。
As shown in FIG. 5, on the rear surface of the
この切り欠き82bは、端子台80が図4Aに示す端子台接続部22に接続した状態で、ボビン側切り欠き23bと連通し、その部分に、図5に示す絶縁アダプタ70の案内溝76のZ軸方向の上部壁が差し込まれる。絶縁アダプタ70は、湾曲している側面部71と、側面部71のZ軸方向の上部に形成してある上面部72と、側面部71のZ軸方向の下部に形成してある底面部73とを有する。側面部71の湾曲外面の一部に、Z軸方向に延びている案内溝76が形成してある。案内溝76には、図8に示す第1ワイヤ37の他方のリード部37bがZ軸方向に通される。
This
図5に示すように、絶縁アダプタ70の上面部72には、フック部74が形成してあり、フック部74に形成してある係合孔74aに、端子台80のロッド部材82のY軸方向の略中央部に形成してある嵌合突起90が係合し、絶縁アダプタ70は、端子台80に取り付けられる。絶縁アダプタ70の上面部72は、ロッド部材82のZ軸方向の下面に接触するように取り付けられる。
As shown in FIG. 5 , a
絶縁アダプタ70は、端子台80が図4Aに示す端子台接続部22に接続した後に、端子台80に取り付けられても良く、その前に取り付けられても良い。いずれにしても、端子台80が、図4Aに示す端子台接続部22に取り付けられ前は、図7に示すように、リード部37a,38b,38aは、それぞれボビン側切り欠き23a,23c,23dに通されている。リード部37bのみが、ボビン側切り欠き23bには通されていない。
The
図7に示す端子台接続部22に、はたとえば図6Aに示す絶縁アダプタ70付きの端子台80を取り付けることで、図7に示すリード部37a,38b,38aは、切り欠き23a,23c,23dと切り欠き82a,82c,82dとの間にそれぞれ挟まれる。その後に、図7に示すリード部37bは、図6Aに示す案内溝76と切り欠き82bに通されて、Z軸の上に立ち上げられる。
By attaching a
図6Aに示すように、ロッド部材82に形成してある隣接する切り欠き82a~82dの間には、それぞれY軸方向に沿って断続的に、端子取付部83a~83dが形成してある。これらの端子取付部83a~83dには、図3に示すように、端子60a~60dが取り付けられる。各端子60a~60dは、リード接続部61と外部接続部62とを各々有している。リード接続部61には、図1に示すように、各リード部37a,37b,38b,38aがカシメられて接続される。あるいは、カシメ以外の手段で接続されていても良い。
As shown in FIG. 6A, between
図2に示すように、本実施形態では、磁性コア40a,40bは、それぞれ同じ形状を持つ2つの分割コア42a,42aおよび42b,42bに分離可能である。本実施形態では、各分割コア42a,42aおよび42b,42bは、全て同じ形状であり、Z-Y断面で断面E字形状を有し、いわゆるE型コアを構成する。Z軸方向の下部に配置される他の一対の分割コア42b,42bも、Z-Y断面で断面E字形状を有し、いわゆるE型コアを構成する。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the
Z軸方向の上側に配置される各分割コア42aは、Y軸方向に延びるベース部44aと、ベース部44aのY軸方向の両端からZ軸方向に突出している一対の中脚部46aおよび側脚部48aとを有する。Z軸方向の下側に配置される各分割コア42bは、Y軸方向に延びるベース部44bと、ベース部44bのY軸方向の両端からZ軸方向に突出している一対の中脚部46bおよび側脚部48bとを有する。
Each
ベース部44a,44bの外面は、ボビン本体24の一端上部に接続してある端子台80の内側面(ボビン20のX軸方向の中心側)に形成された端子台突出部と、ボビン本体24の他端上部に形成してある突出片29の内側面とに当接しており、これにより磁性コア40a,40bがX軸方向またはY軸方向に位置ずれすることを防止することが可能となっている。
The outer surfaces of the
一対の中脚部46aは、ボビン20のコア脚用貫通孔26の内部にZ軸方向の上方から挿入されるようになっている。同様に、一対の中脚部46bは、ボビン20のコア脚用貫通孔26の内部にZ軸方向の下方から挿入され、貫通孔26の内部において、それらの先端は、中脚部46aの先端に接触または所定のギャップで向き合うように構成してある。
The pair of
貫通孔26を構成する巻回筒部28の内周面でX軸方向の対向位置には、分離用凸部27(図2参照)がZ軸方向に沿って形成してある。分離用凸部27は、中脚部42a,42aの間に介在されると共に、中脚部42b,42bの間に介在され、これらの中脚部42a,42aまたは中脚部42b,42bの相互が、貫通孔26の内部において、所定の隙間で向き合い、接触しないように構成してある。所定の隙間は、分離用凸部27のY軸方向の厚みにより調整することができる。
Separation protrusions 27 (see FIG. 2) are formed along the Z-axis direction at opposing positions in the X-axis direction on the inner peripheral surface of the winding
中脚部42a,42aまたは中脚部42b,42bは、それぞれ組み合わされた状態で、貫通孔26の内周面形状に一致するように、X軸方向に長い楕円柱形状を有しているが、その形状は、特に限定されず、貫通孔26の形状に合わせて変化させても良い。また、側脚部48a,48bは、カバー50におけるカバー本体52の外周面形状に合わせた内側凹曲面形状を有し、その外面は、X-Z平面に平行な平面を有している。本実施形態では、各分割コア42a,42bの材質は、金属、フェライト等の軟磁性材料が挙げられるが、特に限定されない。
The
カバー50のカバー本体52は、ボビン本体24の外周を覆うような形状を有する。カバー本体52のZ軸方向の両端には、カバー本体52からボビン本体24に向けて略垂直方向に折り曲げられている係止片54が一体成形してある。
A
カバー本体52のZ軸方向の両側に形成してある一対の係止片54は、係止突出片540を有する。係止突出片540の略中心部には、孔540aが形成してある。
A pair of locking
係止突出片540は、図4Aに示す段差部25の段差幅広部250に固定される。より詳細には、係止突出片540を段差幅広部250に固定すると、段差幅広部250に形成してある突起250aが、係止突出片540の孔540aに嵌合する。これにより、一対の係止片54が、ボビン本体24のZ軸方向の上下面を挟み込むように取り付けられ、ボビン本体24の上面に形成してある段差部25に配置される。
The
図2に示すように、カバー本体52のX軸方向の両端外面には、それぞれZ軸方向に延びる側脚ガイド片56が一体に成形してある。図1に示す例では、側脚ガイド片56は、ベース部44a,44bのX軸方向外側の外面に当接しているが、側脚部48a,48bのX軸方向外側の外面にも当接していてもよい。一対の側脚ガイド片56の間に位置するカバー本体52の外面には、側脚部48a,48bの内面が接触し、側脚部48a,48bのX軸方向の移動が、一対の側脚ガイド片56により制限されるようになっている。
As shown in FIG. 2, side
X軸方向に沿って端子台80に近い一方の側脚ガイド片56は、他方の側脚ガイド片56よりも大きく成形してあり、図1に示すように、カバー50をボビン20に取り付けたときに、図8に示す第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aの近傍に配置される。そのため、端子台80に近い一方の側脚ガイド片56は、第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aとコア40a,40bとの間の絶縁距離(空間距離および沿面距離)を確保するとともに、第1リード部37aをZ軸上方に案内するための役割を果たす。なお、カバー50は、ボビン20と同様なプラスチックなどの絶縁部材で構成してある。
One side
図3および図8に示すように、本実施形態では、第1ワイヤ37の一対の第1リード部37a,37bのうち、一方の第1リード部37aは、端子台80の一方側のY軸方向第1端部付近に向かって引き出され、第1端側端子60aに向かって立ち上げられている。
As shown in FIGS. 3 and 8, in the present embodiment, one of the pair of
第1リード部37aは、区画S1(巻回筒部28の外周のうち、端子台80からZ軸に沿って最も離れた位置)から、端子台80の一方側のY軸方向第1端部付近まで引き出されている。第1リード部37aの一端は第1端側端子60aに接続されている。
The
また、一対の第1リード部37a,37bのうち、他方の第1リード部37bは、端子台80の第1端側端子60aと第2端側端子60cとの間に位置する第1内側端子60bに向かって立ち上げられている。第1リード部37bは、区画S2から、第1リード部37aよりも端子台80の中央近くで、巻回軸に平行な方向に立ち上げられている。第1リード部37bの一端は第1内側端子60bに接続されている。
Further, of the pair of
また、第2ワイヤ38の一対の第2リード部38a,38bのうち、一方の第2リード部38aは、端子台80の他方側のY軸方向第2端部付近に向かって引き出され、第2端部付近の第2端側端子60dに向かって立ち上げられて接続される。第2リード部38aは、区画S1aから立ち上げられている。
One
また、一対の第2リード部38a,38bのうち、他方の第2リード部38bは、端子台80の第1内側端子60bと第2端側端子60dとの間に位置する第2内側端子60dに向かって立ち上げられている。この第2リード部38bは、区画S2a(巻回筒部28の外周のうち、Z軸に沿って端子台80に最も近い位置)から引き出され、第2内側端子60cに接続されている。
Further, of the pair of
本実施形態では、図4Bに示す巻回隔壁鍔34のX軸他方側に形成してある連絡溝34aを利用して、図8に示す第2ワイヤ38が図4Bに示す巻回筒部28にα巻きされている。また、図4Bに示す巻回隔壁鍔33のX軸他方側に形成してある連絡溝33aを利用して、図8に示す第1ワイヤ37が巻回筒部28にα巻きされている。なお、第1ワイヤ37および第2ワイヤ38の巻回方法は、α巻きに限定されるものではなく、通常巻きでもよい。
In this embodiment, the
トランス10の製造では、まず、ボビン20と、第1ワイヤ37と、第2ワイヤ38と、カバー50と、磁性コア(分割コア)40a,40bと、ボビン20とは別体に構成された端子台80とを準備する。端子台80には、第1端側端子60aと、第1内側端子60bと、第2端側端子60cと、第2内側端子60dとがインサート成形あるいは接着されている。
In manufacturing the
次に、図4Aに示すボビン20の外周に、図8に示す第1コイル部35と第2コイル部36とを形成する。なお、図8に示す第1コイル部35および第2コイル部36の形成は、自動巻機を用いて行っても良い。また、ワイヤ37および38は、単線で構成されても良く、あるいは撚り線で構成されても良く、絶縁被覆導線で構成されることが好ましい。第2ワイヤ38は、第1ワイヤ37と同じであっても良いが、異なっていても良い。本実施形態では、第1ワイヤ37の外径は、第2ワイヤ38の外径よりも大きく、たとえばφ1.0~φ3.0mmであることが好ましい。
Next, the
図7に示すように、一方の第1リード部37aは、ボビン側切り欠き23aに通され、第2リード部38,38bは、それぞれ、ボビン側切り欠き23d,23cに通される。他方のリード部37bは、ボビン側切り欠き23bには通さない。
As shown in FIG. 7, one
次に、図6Bに示す端子台80の係合フック84b,86bにより形成してある係合溝84c,86cに、図4Aに示す係合片22cをX軸方向から差し込み、図6Aに示す絶縁アダプタ70付きの端子台80を、端子台接続部22に取り付ける。必要に応じて接着剤を用いても良い。次に、図7に示す他方の第1リード部37bを、図6Aに示す案内溝76に通す。
Next, the engaging
次に、図1に示すように、各リード部37a~37dを、それぞれ端子60a~60dのリード接続部61に接続する。その後、図2に示す一対のカバー50をボビン20に取り付ける。その後に、X軸方向に分離された一対の分割コア42a,42aの中脚部46aと、X軸方向に分離された一対の分割コア42b,42bの中脚部46bを、コア脚用貫通孔26のX軸方向の両側から挿入する。
Next, as shown in FIG. 1, the
次に、必要に応じて、図1に示す端子カバー100で、ボビン20に取り付けられた端子台80の周囲を覆う。また、必要に応じて、トランス10をケース(図示略)に収納して、ポッティング脂材をポッティングする。ポッティング樹脂としては、注入後も軟質なシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などで構成され、ポッティング樹脂の縦弾性率は、好ましくは0.1~100MPaである。
Next, if necessary, the
本実施形態に係るトランス10では、端子台80が、ボビン20とは別体で構成してあり、ボビン20に取り付けられている。そのため、端子台80の仕様変更が生じた場合には、ボビン20に取り付けられた端子台80を、その仕様に即した端子台に交換するだけでよく、ボビン20全体を一から作り直す必要がない。したがって、端子台80の仕様変更に柔軟に対応することが可能となり、設計の自由度の高いトランス10を提供することができる。
In the
また、ボビン20と端子台80を別個に成形することが可能となり、各々に適した材料を用いて成形を行うことができる。たとえば、熱伝導性の高い材料でボビン20を成形することにより、熱伝導性に優れたトランス10を得ることができる。また、ボビン20を構成する材料にフィラーを含めることにより、強度に優れたボビン20を得ることが可能となり、トランス10の強度を高めることができる。また、成形性に優れた材料で端子台80を成形することにより、複雑な形状からなる端子台80に対しても、寸法精度を高めることが可能となり、トランス10の小型化に寄与することができる。
Also, the
また、ボビン20を成形する際には、端子台80の仕様を考慮に入れた金型を用いる必要がなく、ボビン20の仕様に即した金型を用いることが可能である。そのため、端子台80が一体化してあるボビンを成形する場合に比べて、金型の構造をシンプルにすることができ、製造が容易になる。
Further, when molding the
また、本実施形態では、ボビン20が、端子台80と接続可能な端子台接続部22を有する。このような構成としたため、端子台接続部22を介して、端子台80をボビン20に容易に取り付けることができる。
Moreover, in this embodiment, the
本実施形態では、図4Aに示すように、端子台接続部22がボビン20のX軸一方側にのみ形成してあるため、図6Aに示す端子台80も同様に、ボビン20のX軸一方側にのみ配置されることになる。そのため、端子台80がボビン20のX軸両側に形成してある従来のトランスに比べて小型化を図ることが可能となっている。
In this embodiment, as shown in FIG. 4A, the terminal
また、本実施形態では、端子台80は、ボビン20のX軸一方側に配置され、Y軸方向に長い形状を有する。すなわち、端子台80のY軸方向の両端は、楕円形状のボビン本体24の外側に位置するデッドスペース(楕円が内接する四角スペースの角部)に向けて突出している。このように、トランス10のデッドスペースを有効利用しつつ、端子台80が配置されることにより、トランス10の小型化に寄与することができる。
Moreover, in this embodiment, the
さらに、本実施形態では、端子台80をボビン20の端子台接続部22に、ボビン20の巻回軸(Z軸)に対して略垂直方向(X軸方向)から取り付けることができる。そのため、端子台80に具備される端子60a~60dのリード接続部61および外部接続部62の高さ位置を、ボビン20に対して高精度で位置決めすることが容易になり、リード部37a,37b,38a,38bの接続が容易になる。また、トランス10の端子60a~60dの外部接続部62に接続される外部端子への位置決めが容易になる。
Furthermore, in the present embodiment, the
また、図1に示すように、それぞれの端子60a~60dのリード接続部61は、トランス10において、Y軸方向に略等間隔にX軸の外側に水平に突出しているため、端子60a~60dとリード部37a,37b,38a,38bの接続が容易である。また、各端子60a~60dの外部接続部62は、Y軸方向に略等間隔にZ軸の上方向に突出し、これらの外部接続部62のY軸方向の両側で、位置決めピン84a,86aが端子台80に配置してある。このため、トランス10の上部に回路基板(図示省略)などを配置する場合に、回路基板との位置決めと接続が容易になる。
Further, as shown in FIG. 1, the
また本実施形態では、図4Aに示すように、端子台接続部22には、図6Bに示す端子台80の長手方向(Y軸方向)の両側に形成してある一対の係合溝84c,86cに係合する係合片22cが具備してある。係合片22cを係合溝84c,86cに嵌め込み式に取り付けることで、端子台80とボビン20との接合作業も容易になると共に、端子台80の長手方向に沿ってのボビン20への位置決めも容易になる。また、端子台80を端子台接続部22に強固に接続することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 4A, the terminal
また、第1ワイヤ37の一方の第1リード部37aは、端子台80の一方側の端部付近に向かって引き出され、第2ワイヤ38の一方の第2リード部38aは、端子台80の他方側の端部付近に向かって引き出される。第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bと、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bとは、端子台80のY軸方向の中央から相互に反対側に位置するように引き出され、図3に示すように、相互に絶縁アダプタ70で絶縁されている。すなわち、本実施形態では、第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bと、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bとは、絶縁アダプタ70の外側と内側に配置して絶縁している。
One
このような構成としたため、第1リード部37aを、端子台80の一方側の端部付近まで十分な距離だけ引き出した状態で、端子台80の一方側の端部付近の端子60aに向けて立ち上げることが可能となり、立上時に、第1リード部37aに弛みや湾曲が生じにくくなる。そのため、端子台80の一方側の端部付近の端子60aに向けて第1リード部37aをコンパクトに立ち上げることが可能となり、トランス10の小型化を図ることができる。なお、第2リード部38aについても同様の効果が得られる。
Because of this configuration, the
また、第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bと、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bとを絶縁アダプタ70で絶縁することにより、各リード部37b,38b間でショート不良の発生を防止することができる。また、第1リード部37bと第2リード部38bとの間の空間距離を十分に確保することが可能となり、第1リード部37bと第2リード部38bとの間の絶縁を良好にすることができる。
In addition, by insulating the other first
また、第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bと、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bとは、絶縁アダプタ70(側面部71)の外側と内側に配置してある。このような構成としたため、第1ワイヤ37の他方の第1リード部37bと、第2ワイヤ38の他方の第2リード部38bとが、絶縁アダプタ70で隔離され、第1リード部37bと第2リード部38bとの間の絶縁を効果的に図ることができる。
The other first
さらに本実施形態では、図7および図8に示すように、ボビン20は、外周に第1ワイヤ37および第2ワイヤ38が巻回される巻回筒部28と、巻回筒部28の外周に、巻回軸の方向に相互に異なる位置にそれぞれ形成してある複数の鍔部30~33とを有する。複数の鍔部30~33のいずれかの端子台接続部22側の周方向の一部には、延長鍔部331が形成してあり、延長鍔部331は、いずれかの第1リード部37aを端子台接続部22のボビン側切り欠き23aの方向に案内する。
Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the
第1リード部37aを延長鍔部331に係止することにより、第1リード部37aが位置ずれすることを有効に防止することができると共に、第1リード部37aを端子台接続部22に立ち上げるときに、立ち上げやすくなる。
By locking the
また、本実施形態では、ボビン20の端子台接続部22は、少なくとも4つのボビン側切り欠き23a~23dを持つベース部22aを有する。図6Aに示す端子台80は、図4Aに示す4つのボビン側切り欠き23a~23dの内の3つのボビン側切り欠き23a,23c,23dに対応する3つの対向切り欠き82a,82c,82dを有する。
Further, in this embodiment, the terminal
また、図6Aに示す端子台80は、対向切り欠き82a,82c,82dとはX軸に沿って反対側に形成される1つの反対側切り欠き82bを有する。端子台80が端子台接続部22に接続された状態では、図7に示す各ボビン側切り欠き23a,23c,23dと、図6Bに示す対向切り欠き82a,82c,82dとの間に、図7に示す第1リード部37a,37cおよび第2リード部37dがそれぞれ通される。
In addition, the
また、第1リード部37a,37bの内の残りの一つの第1リード部37bが、図6Aに示す案内溝76と反対側切り欠き82bに通される。このような構成とすることにより、第1ワイヤ37の第1リード部37a,37bと、第2ワイヤ38の第2リード部38a,38bとを、端子台80に立ち上げやすくなる。
Also, the remaining one
また、第1ワイヤ37および第2ワイヤ38は、巻回筒部28にα巻きされている。このような構成としたため、トランス10の低背化を図ることができるとともに、トランス10のリーケージ特性の調整を容易にすることができる。
Also, the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
上記各実施形態では、本発明のトランスへの適用例について説明したが、本発明はトランスだけではなく、他のコイル装置にも適用することができる。 In each of the above embodiments, an example of applying the present invention to a transformer has been described, but the present invention can be applied not only to the transformer but also to other coil devices.
また、上記各実施形態において、分割コアであるEコア-Eコアの組合せにより、磁性コアを構成したが、Eコア-Iコアの組合せにより、磁性コアを組み立てても良い。 Further, in each of the above embodiments, the magnetic core is configured by combining E cores and E cores, which are split cores, but the magnetic core may be assembled by combining E cores and I cores.
さらに、第1コイル部35と第2コイル部36とは、ボビン20の巻回軸に沿って、上記実施形態とは逆に配列してあっても良く、また、第1リード部37a,37bと第2リード部38a,38bとは、配置が逆でも良い。さらに、端子台80には、必ずしも端子60a~60dが設けられている必要はなく、各リード部37a,37b,38a,38bが別個に引き出されていれば良い。各リード部37a,37b,38a,38bの先端に、それぞれ端子が取り付けられていても良い。
Furthermore, the
10… トランス
20… ボビン
22… 端子台接続部
22a… ベース部
22b… 絶縁壁
22c… 係合片
22d… 係合溝
23a~23d… ボビン側切り欠き
24・・・ ボビン本体
25・・・ 段差部
250… 段差幅広部
250a… 突起
26・・・ コア脚用貫通孔
27・・・ 分離用凸部
28・・・ 巻回筒部
29・・・ 突出片
30… 絶縁隔壁鍔
31,32… 端部隔壁鍔
33,34… 巻回隔壁鍔
331… 延長鍔部
33a,34a… 連絡溝
35… 第1コイル部
36… 第2コイル部
37… 第1ワイヤ
37a,37b… 第1リード部
38… 第2ワイヤ
38a,38b… 第2リード部
40a,40b… 磁性コア
42a,42b… 分割コア
44a,44b… ベース部
46a,46b… 中脚部
48a,48b… 側脚部
50… カバー
52… カバー本体
54… 係止片
540… 係止突出片
540a… 孔
56… 側脚ガイド片
60a~60d… 端子
61… リード接続部
62… 外部接続部
70… 絶縁アダプタ
71… 側面部
72… 上面部
73… 底面部
74… フック部
76… 案内溝
80… 端子台
82… ロッド部材
82a,82c,82d… 対向切り欠き
82b… 反対側切り欠き
83a~83d… 端子取付部
84,86… 端ブロック
84a,86a… 位置決めピン
84b,86b… 係合フック
84c,86c… 係合溝
84d… 下降片
88… 係合フック
90… 嵌合突起
100… 端子カバー
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1ワイヤの一対の第1リード部と、前記第2ワイヤの一対の第2リード部とが引き出される端子台とを有するコイル装置であって、
前記端子台は、前記ボビンとは別体で構成してあり、前記ボビンの端子台接続部に、前記ボビンの巻回軸に対して略垂直方向から取り付けられており、
前記ボビンの前記端子台接続部は、少なくとも4つのボビン側切り欠きを持つベース部を有し、
前記端子台は、4つの前記ボビン側切り欠きの内の3つの前記ボビン側切り欠きに対応する3つの対向切り欠きと、前記対向切り欠きとは反対側に形成される1つの反対側切り欠きと、を有し、
前記端子台が前記端子台接続部に接続された状態で、各ボビン側切り欠きと対向切り欠きとの間に、前記第1リード部および前記第2リード部の内の一つがそれぞれ通され、
前記第1リード部または前記第2リード部の内の残りの一つが、前記反対側切り欠きに通されているコイル装置。 a bobbin around which a first wire forming a first coil portion and a second wire forming a second coil portion are wound;
A coil device having a terminal block from which a pair of first lead portions of the first wire and a pair of second lead portions of the second wire are led out,
The terminal block is configured separately from the bobbin, and is attached to the terminal block connection portion of the bobbin in a direction substantially perpendicular to the winding axis of the bobbin ,
The terminal block connection portion of the bobbin has a base portion with at least four bobbin side notches,
The terminal block includes three opposing notches corresponding to three of the four bobbin-side notches, and one opposite side notch formed on the opposite side of the opposing notch. and
With the terminal block connected to the terminal block connection portion, one of the first lead portion and the second lead portion is passed between each bobbin side notch and the opposing notch,
A coil device in which the remaining one of the first lead portion or the second lead portion is passed through the opposite side notch .
前記第2ワイヤの一方の第2リード部は、前記端子台の他方側の端部付近に向かって引き出され、
前記第1ワイヤの他方の第1リード部と、前記第2ワイヤの他方の第2リード部とは、前記端子台の長手方向の中央から相互に反対側に位置するように引き出され、相互に絶縁アダプタで絶縁されている請求項1または2に記載のコイル装置。 one first lead portion of the first wire is pulled out toward the vicinity of one end of the terminal block,
one second lead portion of the second wire is pulled out toward the vicinity of the other end of the terminal block,
The other first lead portion of the first wire and the other second lead portion of the second wire are pulled out from the center of the terminal block in the longitudinal direction so as to be located on opposite sides of each other. 3. The coil device according to claim 1, wherein the coil device is insulated by an insulation adapter.
前記巻回筒部の外周に、前記巻回軸の方向に相互に異なる位置にそれぞれ形成してある複数の鍔部とを有し、
複数の前記鍔部のいずれかの前記端子台側の周方向の一部には、延長鍔部が形成してあり、
前記延長鍔部は、いずれかの前記第1リード部または前記第2リード部を前記端子台の方向に案内する請求項1~4のいずれかのコイル装置。 The bobbin has a winding tubular portion around which the first wire and the second wire are wound,
a plurality of flanges formed at mutually different positions in the direction of the winding axis on the outer periphery of the winding cylinder,
An extension flange is formed in a part of the circumferential direction of one of the plurality of flanges on the terminal block side,
The coil device according to any one of claims 1 to 4, wherein the extension flange guides any one of the first lead portion and the second lead portion toward the terminal block.
The coil device according to any one of claims 1 to 6, wherein said opposite side notch is formed in said terminal block at a position corresponding to one of said four bobbin side notches.
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