(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性部品の２つのコアと、これらコア間に配置されるエッジワイズ巻線と、前記エッジワイズ巻線が前記コアに接触しないよう前記コアと前記エッジワイズ巻線との間に設けられる絶縁用樹脂部品を有し、この絶縁用樹脂部品は前記エッジワイズ巻線の縦方向の応力押さえと、回転方向の応力押さえを兼ねるようにしたインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置において、磁性部品の上側コアと、下側コアと、これら２つのコア間寸法に対し、高さ寸法のあるエッジワイズ巻線を上下から絶縁用樹脂部品で挟み、前記エッジワイズ巻線の縦方向のばね応力を押さえるため、前記絶縁用樹脂部品から天井側あるいは底側に向けて伸びた爪部を有し、その爪部を前記上側コアあるいは前記下側コアに引っ掛け固定する係合部を形成するようにしたものであって、前記絶縁用樹脂部品から伸びた爪部において、前記コアから突出した部分を筐体側に設けた凹み部に嵌合する係合部を形成するようにしたことを特徴とするインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置。
【請求項２】
磁性部品の２つのコアと、これらコア間に配置されるエッジワイズ巻線と、前記エッジワイズ巻線が前記コアに接触しないよう前記コアと前記エッジワイズ巻線との間に設けられる絶縁用樹脂部品を有し、この絶縁用樹脂部品は前記エッジワイズ巻線の縦方向の応力押さえと、回転方向の応力押さえを兼ねるようにしたインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置において、磁性部品の上側コアと、下側コアと、これら２つのコア間寸法に対し、高さ寸法のあるエッジワイズ巻線を上下から絶縁用樹脂部品で挟み、前記エッジワイズ巻線の縦方向のばね応力を押さえるため、前記絶縁用樹脂部品から天井側あるいは底側に向けて伸びた爪部を有し、その爪部を前記上側コアあるいは前記下側コアに引っ掛け固定する係合部を形成するようにしたものであって、前記絶縁用樹脂部品から伸びた爪先端部が平行に伸びた他の爪先端部と繋がり、長方形の立体形状となり、筐体側に設けた凹み部に嵌合するようにしたことを特徴とするインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置。
【請求項３】
磁性部品の２つのコアと、これらコア間に配置されるエッジワイズ巻線と、前記エッジワイズ巻線が前記コアに接触しないよう前記コアと前記エッジワイズ巻線との間に設けられる絶縁用樹脂部品を有し、この絶縁用樹脂部品は前記エッジワイズ巻線の縦方向の応力押さえと、回転方向の応力押さえを兼ねるようにしたインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置において、磁性部品の上側コアと、下側コアと、これら２つのコア間寸法に対し、高さ寸法のあるエッジワイズ巻線を上下から絶縁用樹脂部品で挟み、前記エッジワイズ巻線の縦方向のばね応力を押さえるため、前記絶縁用樹脂部品から天井側あるいは底側に向けて伸びた爪部を有し、その爪部を前記上側コアあるいは前記下側コアに引っ掛け固定する係合部を形成するようにしたものであって、前記絶縁用樹脂部品から伸びた前記爪先端部が形成した立体形状部が四角枠状に口を広げ、そこに筐体側から伸びたボスが嵌合するようにしたことを特徴とするインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置。
【請求項４】
磁性部品の２つのコアと、これらコア間に配置されるエッジワイズ巻線と、前記エッジワイズ巻線が前記コアに接触しないよう前記コアと前記エッジワイズ巻線との間に設けられる絶縁用樹脂部品を有し、この絶縁用樹脂部品は前記エッジワイズ巻線の縦方向の応力押さえと、回転方向の応力押さえを兼ねるようにしたインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置において、磁性部品の上側コアと、下側コアと、これら２つのコア間寸法に対し、高さ寸法のあるエッジワイズ巻線を上下から絶縁用樹脂部品で挟み、前記エッジワイズ巻線の縦方向のばね応力を押さえるため、前記絶縁用樹脂部品から天井側あるいは底側に向けて伸びた爪部を有し、その爪部を前記上側コアあるいは前記下側コアに引っ掛け固定する係合部を形成するようにしたものであって、前記絶縁用樹脂部品から伸びた前記爪部が形成する前記係合部が、前記エッジワイズ巻線接続部と、その接続先に近い方に設けられていることを特徴とするインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置。
【請求項５】
磁性部品の２つのコアと、これらコア間に配置されるエッジワイズ巻線と、前記エッジワイズ巻線が前記コアに接触しないよう前記コアと前記エッジワイズ巻線との間に設けられる絶縁用樹脂部品を有し、この絶縁用樹脂部品は前記エッジワイズ巻線の縦方向の応力押さえと、回転方向の応力押さえを兼ねるようにしたインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置において、磁性部品の上側コアと、下側コアと、これら２つのコア間寸法に対し、高さ寸法のあるエッジワイズ巻線を上下から絶縁用樹脂部品で挟み、前記エッジワイズ巻線の縦方向のばね応力を押さえるため、前記絶縁用樹脂部品から天井側あるいは底側に向けて伸びた爪部を有し、その爪部を前記上側コアあるいは前記下側コアに引っ掛け固定する係合部を形成するようにしたものであって、前記エッジワイズ巻線の回転方向の応力押さえとして、前記絶縁用樹脂部品から底側に伸びた爪部の間隔を変えることにより前記エッジワイズ巻線接続部を左右から押さえるようにしたことを特徴とするインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトランスなどのインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッドカーに搭載される車載用の絶縁型スイッチング電源装置として、例えば直流電圧のレベルを変換するための絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ装置が知られている。この装置はリチウムイオン電池に代表される駆動用バッテリから供給される高電圧を、絶縁を保ちながら補機系電装品の電源電圧である低電圧に降圧する動作を行う。
このような絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ装置において、インダクタンス素子に、磁性部品に代表されるコアとエッジワイズ巻線と絶縁用の樹脂部品で構成されたインダクタンスユニットを用いる方式が一般に広く採用され開発されている。
【０００３】
この種の巻線用部品は、熱硬化型接着剤を用いて組み立てるのが一般的であるが、接着剤の側面へのはみ出しを防ぐため、光硬化接着剤を用いた技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１００８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インダクタンスユニットを用いた絶縁型スイッチング電源装置は、自動車に搭載されることになるが、そうすると、周囲から様々な振動や衝撃が入力しやすく、インダクタンスユニットにおいて、エッジワイズ巻線の振れやこすれによる磨耗、コアの浮きにより、磁性部品の特性バラツキが発生し効率が悪化する問題があった。また、エッジワイズ巻線の振れやこすれの押さえ手段として接着剤を使用する等、組立に掛かる工数の増加も問題であった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、磁性部品の特性バラツキによる効率の悪化を抑え、安定した効率の確保と、組立に係る工数を削減することができる樹脂部品、及びこの樹脂部品を用いた絶縁型スイッチング電源装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため、本発明のインダクタンスユニットを用いた絶縁型スイッチング電源装置は、磁性部品の２つのコアと、これらコア間に配置されるエッジワイズ巻線と、エッジワイズ巻線がコアに接触しないようコアとエッジワイズ巻線との間に設けられる絶縁用樹脂部品を有し、この絶縁用樹脂部品はエッジワイズ巻線の縦方向の応力押さえと、回転方向の応力押さえを兼ねるようにしたインダクタンスユニットを有する絶縁型スイッチング電源装置において、磁性部品の上側コアと、下側コアと、これら２つのコア間寸法に対し、高さ寸法のあるエッジワイズ巻線を上下から絶縁用樹脂部品で挟み、前記エッジワイズ巻線の縦方向のばね応力を押さえるため、前記絶縁用樹脂部品から天井側あるいは底側に向けて伸びた爪部を有し、その爪部を前記上側コアあるいは前記下側コアに引っ掛け固定する係合部を形成するようにしたものであって、前記絶縁用樹脂部品から伸びた爪部において、前記コアから突出した部分を筐体側に設けた凹み部に嵌合する係合部を形成するようにしたことを特徴とするものである。
また、本発明のインダクタンスユニットを用いた絶縁型スイッチング電源装置は、前記絶縁用樹脂部品から伸びた爪先端部が平行に伸びた他の爪先端部と繋がり、長方形の立体形状となり、筐体側に設けた凹み部に嵌合するようにしたことを特徴とするものである。
さらに、本発明のインダクタンスユニットを用いた絶縁型スイッチング電源装置は、前記絶縁用樹脂部品から伸びた前記爪先端部が形成した立体形状部が四角枠状に口を広げ、そこに筐体側から伸びたボスが嵌合するようにしたことを特徴とするものである。
そして、本発明のインダクタンスユニットを用いた絶縁型スイッチング電源装置は、前記絶縁用樹脂部品から伸びた前記爪部が形成する前記係合部が、前記エッジワイズ巻線接続部と、その接続先に近い方に設けられていることを特徴とするものである。
さらにまた、本発明のインダクタンスユニットを用いた絶縁型スイッチング電源装置は、前記エッジワイズ巻線の回転方向の応力押さえとして、前記絶縁用樹脂部品から底側に伸びた爪部の間隔を変えることにより前記エッジワイズ巻線接続部を左右から押さえるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エッジワイズ巻線のコアを押し上げる応力と回転応力を樹脂部品で押さえる事で、磁性部品の特性バラツキによる効率の悪化を防ぎ、また巻線のガタツキや振れ、磨耗を防ぐ為の接着剤等の使用による工数増加を防ぎ、部分集合構成とする事により組立性の工数を削減でき、作業時間を減らすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるインダクタンスユニットの構成を示す斜視図。
【図２】実施の形態１にかかるインダクタンスユニットを構成する樹脂部品の構造を示す上面図。
【図３】実施の形態１にかかるインダクタンスユニットを構成する樹脂部品の構造を示す正面図。
【図４】実施の形態１にかかるインダクタンスユニットを構成する樹脂部品の構造を示す側面図。
【図５】実施の形態１にかかるインダクタンスユニットを筐体側凹み部に嵌合した構造を示す図。
【図６】実施の形態２にかかるインダクタンスユニットを構成する樹脂部品の構造を示す斜視図。
【図７】実施の形態３にかかるインダクタンスユニットを構成する樹脂部品の構造を示す斜視図。
【図８】実施の形態３にかかるインダクタンスユニットを筐体側凹み部に嵌合した構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のより詳細な説明のために、本発明の実施の形態について添付の図面を用いて説明する。
まず、図１は、本発明のインダクタンスユニット構造で、磁性部品のコア１０１，１０２と、エッジワイズ巻線１２１と、巻線１２１がコア１０１，１０２に接触しないようにするための絶縁用樹脂部品１１１，１１２を有し、特に絶縁用樹脂部品１１１，１１２がエッジワイズ巻線１２１の縦方向の応力押さえと、回転方向の応力押さえを兼ねるように構成されている。
【００１１】
また、本発明のインダクタンスユニット構造は、２つのコア１０１，１０２のコア間寸法に対し、高さ寸法のあるエッジワイズ巻線１２１を上下から樹脂部品１１１，１１２で挟み、エッジワイズ巻線１２１の縦方向のばね応力を押さえるため、樹脂部品１１１からコア１０１，１０２の天井側と底側の両側に伸びた爪部１１３，１１４を有し、その爪部１１４を反対側（底側）から押さえ込むコア１０２に引っ掛け固定する係合部Ａ１を形成する事が望ましい。
また、コア１０１，１０２の形状はＥ形状の組み合わせでコア１０１，１０２の中足を樹脂部品１１１，１１２の中央穴に挿入する事が望ましい。
また、コア１０１，１０２の形状はＩ形状とＥ形状の組み合わせでも良い。
【００１２】
また、本発明のインダクタンスユニット構造は、伸びた爪部１１４において、コア１０２から突出した爪部１１４の突出部をインダクタンスユニットが装着される筐体Ｂ側に設けた凹み部１３１に嵌合して構成する係合部Ｃを形成する事が望ましい（図５参照）。
【００１３】
また、本発明のインダクタンスユニット構造は、伸びた爪部１１４の爪先端部が平行に伸びた他の爪部１１４の爪先端部と繋がり、長方形等の連接立体形状部１１６となり、筐体Ｂ側に設けた凹み部１３１に嵌合して構成する係合部Ｃを形成する事が望ましい（図５，図６参照）。
【００１４】
また、本発明のインダクタンスユニット構造は、爪部１１４の爪先端部が形成した立体形状部１１７が四角枠状に口を広げて係合部Ｃを形成し、そこに筐体Ｂ側から伸びたボス１３２が嵌合して係合部Ｃを構成しても良い（図７，図８参照）。
【００１５】
また、本発明のインダクタンスユニット構造は、樹脂部品１１１から天井側に伸びた爪部１１３において、爪部１１３の爪先端部をもう片側（天井部）のコア１０１に引っ掛け固定する事が望ましい。
また、天井側に伸びた爪部１１３は無くても良い。
【００１６】
また、本発明のインダクタンスユニット構造は、樹脂部品１１１から伸びた爪部１１４が形成する嵌合部がエッジワイズ巻線１２１におけるエッジワイズ巻線接続部１２１ｂと、その接続先Ｄに近い方に設けられる事が望ましい。
【００１７】
また、本発明のインダクタンスユニット構造は、エッジワイズ巻線１２１の回転方向の応力押さえとして、底側に伸びた爪部１１４の間隔を変える事によりエッジワイズ巻線接続部１２１ｂを左右から押さえる形状にする事が望ましい。
【００１８】
また、本発明のインダクタンスユニット構造は、樹脂部品１１１からコア１０１，１０２の側面に沿って突出部１１５を設ける事が望ましい。
【００１９】
また、本発明によれば、筐体側へ伸びた樹脂部品１１１の爪部１１４がコア１０２から突出し筐体Ａ側凹み部１３１と嵌合する事でインダクタンスユニットと筐体Ｂ側との位置決めが可能で、爪部の数、形状によって回転を抑える事もできる。更に、筐体Ｂ側の凹み部１３１との嵌合によって係合部Ｃを構成して爪部１１４の広がりを防ぎ、爪部１１４が外れ難くする事ができる（図５参照）。
【００２０】
また、本発明によれば、樹脂部品１１１から伸びた爪部１１４が形成する係合部Ａ１，Ｃがエッジワイズ巻線接続部１２１ｂと、その接続先に近い方に設けられる事で、位置決め精度が増し、組立性が向上する（図８参照）。
【００２１】
また、本発明によれば、樹脂部品１１１からコア１０１，１０２の側面に沿って爪部１１５を設ける事で、コア１０１，１０２の回転方向のずれを抑え、組立性が向上する。
【００２２】
実施の形態１．
以下、実施の形態１について添付の図面を用いて説明する。
図１は、本発明のインダクタンスユニット構造を分解して示した斜視図で、磁性部品の２つのコアである上側コア１０１と下側コア１０２、エッジワイズ巻線１２１と、巻線がコア１０１、１０２に接触しないようコア１０１、１０２とエッジワイズ巻線１２１間に配置される２つの絶縁用樹脂部品１１１，１１２を有し、特にエッジワイズ巻線１２１の縦方向の応力押さえと、回転方向の応力押さえを兼ねるように構成した樹脂部品１１１，１１２を備えている。
【００２３】
この樹脂部品１１１の詳細形状を図２、図３、図４に示す。図２は樹脂部品１１１の上面図、図３は同正面図、図４は同側面図を示す。
また、図５に構成部品を組み合わせた部分集合構成（サブＡＳＳＹ）状態の図を示す。２つのコア１０１，１０２におけるコア間寸法に対し、高さ寸法のあるエッジワイズ巻線１２１を上下から樹脂部品１１１，１１２で挟み、エッジワイズ巻線１２１の縦方向のばね応力を押さえるため、樹脂部品１１１からコア１０１，１０２の天井側に伸びた爪部１１３と底側に伸びた爪部１１４を有する。爪部１１３を上側コア１０１に引っ掛け固定する係合部Ａ２を形成するとともに、底側に伸びた爪部１１４を反対側（底側）から押さえ込むコア１０２に引っ掛け固定する係合部Ａ１を形成する（図１参照）。
樹脂部品１１１の爪部１１３によりコア１０１の上面に形成される係合部Ａ２によってコア１０１はコア１０２との接合状態で樹脂部品１１１に固定される。また、樹脂部品１１１の爪部１１４によりコア１０２の下面に形成される係合部Ａ１によってコア１０２は樹脂部品１１１と樹脂部品１１２に上下から挟持された形で樹脂部品１１１に固定される。そして、コア１０２はコア１０１と接合した状態で樹脂部品１１２およびエッジワイズ巻線１２１とともに樹脂部品１１１に一体的に固定されるものである。このような樹脂部品１１１の爪部１１４による係合部Ａ１を含む構成によって、エッジワイズ巻線１２１における縦方向および回転方向の応力は確実に係止される。
【００２４】
また、樹脂部品１１１から伸びた爪部１１４において、コア１０２から突出した爪部１１４の突出部を筐体側に設けた凹み部１３１に嵌合して係合部Ｃを構成する。この係合部Ｃによって樹脂部品１１１に加えられるエッジワイズ巻線１２１の回転方向の応力はより確実に係止される。なお、天井側に伸びた爪部１１３は無くても良い。また、２つのコア１０１，１０２の形状はＩ形状、Ｅ形状でも良い。
また、エッジワイズ巻線１２１の回転方向の応力押さえとして、底側に伸びた爪部１１４の間隔を変える事によりエッジワイズ巻線接続部１２１ｂを左右から押さえる形状にする。エッジワイズ巻線１２１は平角銅線を素線の幅方向に巻回した環状本体部１２１ａとその両端部に設けられ環状本体部１２１ａの接線方向に延出する対をなすエッジワイズ巻線接続部１２１ｂとで構成されるものであり、対をなすエッジワイズ巻線接続部１２１ｂの一方と環状本体部１２１ａとの間には図１で樹脂部品１１１における手前側に図示された１対の爪部１１４，１１４の一方が配設され、対をなすエッジワイズ巻線接続部１２１ｂの他方と環状本体部１２１ａとの間には図１で樹脂部品１１１における手前側に図示された１対の爪部１１４，１１４の他方が配設されるものであって、樹脂部品１１１の爪部１１４，１１４と対をなすエッジワイズ巻線接続部１２１ｂ，１２１ｂとの係合により、エッジワイズ巻線１２１における回転方向の応力は更に確実に係止される。エッジワイズ巻線接続部１２１ｂは絶縁型スイッチング電源装置における他の構成部品への接続導線などの接続先Ｄに接続される。
また、樹脂部品１１１からコア１０１の側面１０１ａに沿って伸びる突出部１１５を設ける。この突出部１１５はエッジワイズ巻線１２１の縦方向軸線Ｖ（図１参照）と直交する横方向に延在する。コア１０１の側面１０１ａはエッジワイズ巻線１２１における環状本体部１２１ａの周方向すなわちエッジワイズ巻線１２１の回転方向と交差する平面において延在するものであって、図５に示す樹脂部品１１１とコア１０１との組合せ状態において、樹脂部品１１１の爪部１１５はコア１０１の側面１０１ａに係合し、コア１０１の回転方向のずれを規制するものである。
【００２５】
実施の形態２．
実施の形態１においては、樹脂部品の爪部が筐体側凹み部に嵌合する実施の形態について示したが、このような構成以外でも本発明は実現可能である。
図６は、樹脂部品１１１における爪部１１４の爪先端部を繋げた構造を示す斜視図である。これは、伸びた爪部１１４の爪先端部が平行に伸びた他の爪部１１４の爪先端部と繋がり、長方形等の連接立体形状部１１６となり、筐体Ｂ側に設けた凹み部１３１に嵌合する係合部Ｃを形成するものである（図５参照）。
その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２６】
実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２においては、樹脂部品の爪部が筐体側凹み部に嵌合する形態について示したが、このような構成以外でも本発明は実現可能である。
図７は、図６において繋げた爪部１１４に筐体Ｂ側から伸びたボス１３２を嵌合する為の四角形状の枠からなる立体形状部１１７を設けた構造を示す図である。爪部１１４の爪先端部が形成した枠状立体形状部１１７が袋状に口を広げて係合部Ｃとしての形状を備え、そこに図８に示すように筐体側から伸びたボス１３２が嵌合して係合部Ｃを構成するものである。図８は爪部１１４の爪先端部で形成した立体形状部１１７が四角枠状となり、筐体Ｂ側に設けた凹み部１３１に嵌合する係合部Ｃを形成して、エッジワイズ巻線１２１におけるエッジワイズ巻線接続部１２１ｂと、その接続先Ｄに近い方に設ける形態について示した図である。
その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２７】
本発明によれば、部品点数を増やさずインダクタンスユニットの部分集合構成（サブＡＳＳＹ）化ができ、位置決め精度も増す事で組立性を向上する事ができる。また、接着剤等を使用した工数の増加なくエッジワイズ巻線の振れ、磨耗を防ぎ、コアの浮きによる磁性部品の特性バラツキと効率の悪化を抑える事ができる。
【００２８】
また、本発明によれば，筐体側へ伸びた樹脂部品の爪部がコアから突出し筐体側凹み部と嵌合する事でインダクタンスユニットと筐体側との位置決めが可能で、爪部の数、形状によって回転を抑える事もできる。更に、筐体側の凹み部との嵌合によって爪部の広がりを防ぎ、爪部が外れ難くする事ができる。
【００２９】
また、本発明によれば、樹脂部品から伸びた爪部が形成する嵌合部がエッジワイズ巻線と、その接続先に近い方に設けられる事で、位置決め精度が増し、組立性が向上する。
【００３０】
また，本発明によれば、樹脂部品からコア側面に沿って爪部を設ける事で、コアの回転方向のずれを抑え、組立性が向上する。
【００３１】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０１  上側コア、１０２  下側コア、１１１，１１２  絶縁用樹脂部品、１１３，１１４，１１５  爪部、１１６  連接立体形状部、１１７  枠状立体形状部、１２１  エッジワイズ巻線、１２１ａ  エッジワイズ巻線本体部、１２１ｂ  エッジワイズ巻線接続部、１３１  凹み部、１３２  ボス、Ａ１，Ａ２  係合部、Ｂ  筐体、Ｃ  係合部、Ｄ  接続先。
【図１】
0005479522.tif 000002
【図２】
0005479522.tif 000003
【図３】
0005479522.tif 000004
【図４】
0005479522.tif 000005
【図５】
0005479522.tif 000006
【図６】
0005479522.tif 000007
【図７】
0005479522.tif 000008
【図８】
0005479522.tif 000009