(57)【要約】      （修正有）【課題】組立が容易で経済性に優れ、かつコイル間に所望の沿面距離を確保することができるとともに、大電圧が印加された場合に絶縁破壊を生じるおそれがない電源トランスを提供する。【解決手段】有底二重筒状のケース１０と、ケースの内筒と外筒１２との間に収納された第１のコイル１７と、ケースの上部開口を塞ぐ蓋体２０と、蓋体上面に配置された第２のコイル２７と、ケースおよび第２のコイルを囲繞するコア３０とを備え、第１のコイル１７は、多層巻きされた丸線のみからなり、蓋体２０は、第２のコイル２７が載置される平板部に、第２のコイル２７の内周および外周を覆う筒状の内壁部および外壁部２２が立設され、ケース１０の底板には、第１のコイルの底板側の端部１７ａを外筒１２側に案内する案内部が形成され、外筒１２には、端部１７ａを外部に引き出すための切り欠き部が形成されている。【選択図】図２
2014203977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板上に内筒と外筒とが絶縁材によって一体成形された有底二重筒状のケースと、このケースの上記内筒と外筒との間に収納された第１のコイルと、上記ケースの上部開口を塞ぐ蓋体と、少なくとも上記蓋体上面に配置された第２のコイルと、これらケースおよび第２のコイルを囲繞して閉磁路を形成するコアとを備え、
上記第１のコイルは、多層巻きされた丸線のみからなり、
上記蓋体は、上記第２のコイルが載置される平板部に、上記第２のコイルの内周および外周に沿う筒状の内壁部および外壁部が立設されるとともに、
上記ケースの上記底板には、上記第１のコイルの上記底板側の端部を上記外筒側に案内する案内部が形成され、かつ上記外筒には、上記端部を外部に引き出すための切り欠き部が形成されていることを特徴とする電源トランス。
【請求項２】
上記外筒には、上記切り欠き部から引き出された上記第１のコイルの端部の上方への移動を阻止する係止部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電源トランス。
【請求項３】
上記第２のコイルは、平角電線からなるとともに、上記蓋体は、上記ケースの上部開口から上記外筒と内筒との間に挿入されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電源トランス。
【請求項４】
上記ケースの外筒および上記蓋体には、当該蓋体を上記ケースの上部開口に装着した際に互いに係合して上記蓋体の離脱を阻止する係合部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電源トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大電流仕様の各種機器類の電源回路に用いて好適な電源トランスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コイルに大電流が流れるトランスにおいては、当該コイルの抵抗値を下げて発熱を抑制するために、断面積が大きな線材を使用する必要がある。
このような断面積が大きな線材として、下記特許文献１にも見られるように、平角電線を用い、これをエッジワイズ巻きしてコイルを形成する構成も提案されているが、高価であるために製造コストの高騰を招くという問題点がある。
【０００３】
そこで、従来、図７に示すような、線径の大きな丸線を用いたコイルと、銅板を開環リング状に打ち抜いたコイルとを組み合わせたトランスが多く用いられている。
このトランスは、絶縁性を有する合成樹脂によって形成されたボビン１の胴部１ａに太い丸線を多層（図では３層）巻きしたコイル２と、ボビン１の両端フランジ１ｂの外側に配置した打ち抜き銅板からなるコイル３とを組み合わせることによって構成されたもので、これらが有底円筒状の絶縁ケース４内に収納されるとともに、この絶縁ケース４およびコイル３上に載置した絶縁板５を囲繞するように一対のＥ型コア６が対向配置されることにより閉磁路が形成されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５４３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記構成からなるトランスにあっては、コイル２と銅板３との間に、所望の沿面距離を確保することが難しいという問題点があった。また、部品点数が多く、経済性に劣るとともに、特にボビン１に太い丸線を巻線する際に、丸線が硬く大きな応力が作用するために、ボビン１に割れや歪むが発生し易く、円滑にコイル２を形成することが難しく、組立の作業性にも劣るという問題点があった。
【０００６】
しかも、ボビン２に丸線を、折り返しをしつつ３層以上の複数層にわたって巻線した場合に、図８に示すように、ボビン１の胴部１ａ底部からの引出線２ａがコイル２の巻き乱れを招来するという問題点もあった。
【０００７】
加えて、コイル２に高電圧が印加される場合に、引出線２ａとコイル２との間で絶縁破壊が起こる可能性があった。すなわち、例えば４層に巻線されたコイル２に１０００Ｖの電圧が印加した場合、各層間における最大電圧は５００Ｖになるものの、引出線２ａがコイル２と接触していた場合には、引出線２ａとコイル２との間には１０００Ｖの電圧が印加されることになる。このため、上記丸線の絶縁被覆の耐電圧が１０００Ｖ以下であれば、確実に引出線２ａとコイル２とが接触しないようにする必要がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コイルに線径の大きな丸線を用いた場合にも組立が容易で経済性に優れ、かつコイル間に所望の沿面距離を確保することができるとともに、大電圧が印加された場合に絶縁破壊を生じるおそれがない電源トランスを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明に係る電源トランスは、底板上に内筒と外筒とが絶縁材によって一体成形された有底二重筒状のケースと、このケースの上記内筒と外筒との間に収納された第１のコイルと、上記ケースの上部開口を塞ぐ蓋体と、少なくとも上記蓋体上面に配置された第２のコイルと、これらケースおよび第２のコイルを囲繞して閉磁路を形成するコアとを備え、上記第１のコイルは、多層巻きされた丸線のみからなり、上記蓋体は、上記第２のコイルが載置される平板部に、上記第２のコイルの内周および外周に沿う筒状の内壁部および外壁部が立設されるとともに、上記ケースの上記底板には、上記第１のコイルの上記底板側の端部を上記外筒側に案内する案内部が形成され、かつ上記外筒には、上記端部を外部に引き出すための切り欠き部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記外筒には、上記切り欠き部から引き出された上記第１のコイルの端部の上方への移動を阻止する係止部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記第２のコイルが、平角電線からなるとともに、上記蓋体は、上記ケースの上部開口から上記外筒と内筒との間に挿入されていることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記ケースの外筒および上記蓋体には、当該蓋体を上記ケースの上部開口に装着した際に互いに係合して上記蓋体の離脱を阻止する係合部が形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜４のいずれかに記載の発明によれば、ボビンを使用せずに、予め治具等に丸線を巻回して第１のコイルの形状に成形しておき、これによって得られた第１のコイルを、有底二重筒状のケースの内筒と外筒との間に収納して上部開口を蓋体で塞ぐことによって上記ケース内に配置させることができるために、組立が容易で経済性に優れる。
【００１４】
また、蓋体の平板部に第２のコイルが載置されるとともに、この平板部に第２のコイルの内周および外周を覆う筒状の内壁部および外壁部が立設されているために、第１のコイルと第２のコイルとの間に、少なくとも内壁部および外壁部の高さ寸法に相当する沿面距離が得られる。このため、当該高さ寸法を適宜設定することにより、確実に上記第１および第２のコイル間に所望の沿面距離を確保することができる。
【００１５】
さらに、ケース内に収納した第１のコイルにおけるケースの底板側の端部を、当該底板に形成された案内部から外筒に形成した切り欠き部を介して外部に引き出しているために、コイルの引き出し端部とコイルとの接触を防ぐことができ、よって大電圧が印加された場合にも絶縁破壊を生じるおそれがない。
【００１６】
特に、請求項２に記載の発明においては、上記外筒に、切り欠き部から引き出された第１のコイルの端部の上方への移動を阻止する係止部を形成しているために、上記引き出し端部にコイル外周側に向けた外力が作用した場合にも、コイルとの接触を確実に防止することが可能になる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明によれば、上記蓋体を、ケースの上部開口から外筒と内筒との間に挿入しているために、当該蓋体の外壁部をケースの外筒の外周側に被せて装着する場合と比較して、コイルの径方向の全体寸法を小さくすることができるとともに、第２のコイルとして平角電線を用いることにより、コイルの軸線方向の全体寸法も小さくすることができ、よって電源トランス全体としての小型化を達成することができる。
【００１８】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、蓋体をケースの上部開口に装着した際に互いに係合して上記蓋体の離脱を阻止する係合部を形成しているために、振動等によってケース内に収納した第１のコイルが軸線方向に移動した際にも、これによって蓋体がケースから離脱することを確実に防止することができ、信頼性を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の電源トランスの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】図２のケースを示す斜視図である。
【図４】図３のケースに蓋体を装着した状態を示す斜視図である。
【図５】図１のケース底部の拡大図である。
【図６】図１の縦断面視した模式図である。
【図７】従来の電源トランスを示す縦断面視した模式図である。
【図８】図７のコイルおよびその引き出し部を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１〜図６は、本発明の係る電源トランスの一実施形態を示すもので、図中符号１０ケースである。
このケース１０は、円板状の底板１１と、この底板１１の外周に立設された外筒１２と、底板１１の中心部に形成された孔部に立設された内筒１３とが、絶縁性を有する合成樹脂によって一体成形された有底二重筒状のものである。
【００２１】
ここで、ケース１０の外筒１２および内筒１３は、底板１１よりも下方へ突出するように形成されており、これにより底板１１の裏面側には、凹部１４（図６参照）が形成されている。また、外筒１１には、上部開口から底板１１に至る切り欠き部１５が形成されるとともに、底板１１上には、切り欠き部１５に開口する溝部（案内部）１６が形成されている。そして、このケース１０の外筒１２と内筒１３との間に、第１のコイル１７が収納されている。
【００２２】
この第１のコイル１７は、線径が大きい丸線が、予め円柱状あるいは円筒状の治具廻りに巻回されて折り返しのある多層（図では３層）巻きに成形されたもので、両端部１７ａ、１７ｂがそれぞれ引出線となっている。そして、第１のコイル１７は、ケース１０の底板１１側の端部１７ａを切り欠き部１５内に挿通させてケース１０内に挿入されている。また上記端部１７ａは、底板１１に形成された溝部１６に挿入されて案内され、切り欠き部１５の底部から外方に引き出されている。
【００２３】
さらに、外筒１２の外面には、切り欠き部１５から引き出された端部１７ａの上方に突出することにより、切り欠き部１５と協働して引き出し端部１７ａの移動を阻止する係止部１８が一体に形成されている。
【００２４】
また、本実施形態においては、外筒１２に、切り欠き部１５と平行に上部開口から軸線方向に延びる切り欠き部１９が形成されており、この切り欠き部１９内に第１のコイル１７の他端部１７ｂが挿通されている。これにより、ケース１０の上部開口と第１のコイル１７の上端部との間には空間が形成されている。そして、この空間に、ケース１０の上部開口を塞ぐ蓋体２０が装着されている。
【００２５】
この蓋体２０は、中央部に円形状の開口部が形成された円環板状の平板部２１と、この平板部２１の外周に立設された外壁部２２と、平板部２１の内周に立設された内壁部２３とから構成されたものである。ここで、蓋体２０は、外壁部２２の外径がケース１０の外筒１２の内径よりも僅かに小径に形成されるとともに、内壁部２３の内径がケース１０の内筒１３の外径よりも僅かに大径に形成されている。これにより、蓋体２０は、ケース１０の外筒１２および内筒１３間に形成されている第１のコイル１７上方の上記空間に挿入されている。
【００２６】
さらに、蓋体２０の外壁部２２の外面には、ケース１０の外筒１２から外方に突出する鍔部２４が形成され、この鍔部２４の先端の両側下面には、それぞれＬ字状に垂下する係合部２５が形成されている。他方、これら係合部２５と対向するケース１０の外筒１２の外面には、蓋体２０をケース１０の外筒１２と内筒１３との間に挿入した際に、蓋体２０の係合部２５と係合して蓋体２０の上方への移動を阻止する逆Ｌ字状の係合部２６が形成されている。
【００２７】
そして、蓋体２０の外壁部２２と内壁部２３とによって形成された平板部２１上の凹部に第２のコイル２７が載置されるとともに、ケース１０の底板１１の裏面側に形成された凹部１４内に、第２のコイル２８が収納されている。これら第２のコイル２７、２８としては、いずれも銅板を開環リング状に打ち抜いた平角銅線（平角電線）が用いられている。
【００２８】
そして、第２のコイル２７の上面および第２のコイル２８の下面に、それぞれ円環板状の絶縁板２９が配置されるとともに、その外周に閉磁路を形成する一対のＥ型コア３０が対向配置されている。これらＥ型コア３０は、外足３１の内面が円弧面に形成されるとともに、中足３２が円柱状に形成され、外足３１がケース１０の外筒１２に沿って配置されるとともに、中足３２がケース１０の内筒１３内に挿入されて対向配置されている。
【００２９】
以上の構成からなる電源トランスによれば、予め治具等に太い丸線を巻回して第１のコイル１７の形状に成形し、得られた第１のコイル１７を、ケース１０の外筒１２と内筒１３との間に収納して上部開口を蓋体２０で塞ぐことによりケース１０内に配置させることができるために、組立が容易で経済性に優れる。
【００３０】
また、蓋体２０の平板部２１に第２のコイル２７を載置するとともに、この平板部２１に第２のコイル２７の外周および内周を覆う筒状の外壁部２２および内壁部２３を立設しているために、図６に示すように、第１のコイル１７と第２のコイル２７との間に、少なくとも外壁部２２および内壁部２３の高さ寸法Ｌに相当する沿面距離が得られる。このため、当該高さ寸法Ｌを適宜設定することにより、確実に第１のコイル１７と第２のコイル２７との間に所望の沿面距離を確保することができる。
【００３１】
さらに、ケース１０内に収納した第１のコイル１７におけるケース１０の底板１１側の端部１７ａを、底板１１に形成された溝部１６から外筒１２に形成した切り欠き部１５を介して外部に引き出し、さらに係止部１８によって上方への移動を阻止しているために、コイル１７の引き出し端部１７ａとコイル１７との接触を確実に防止することができ、この結果大電圧が印加された場合にも絶縁破壊を生じるおそれがない。
【００３２】
加えて、蓋体２０をケース１０の上部開口に挿入した際に、互いに係合して蓋体２０の離脱を阻止する係合部２５、２６を形成しているために、振動等によってケース１０内に収納した第１のコイル１７が軸線方向に移動した際にも、これによって蓋体２０がケース１０から離脱することを確実に防止することができ、信頼性を向上させることもできる。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ケース
１１  底板
１２  外筒
１３  内筒
１５  切り欠き部
１６  溝部（案内部）
１７  第１のコイル
１７ａ、１７ｂ  端部
１８  係止部
２０  蓋体
２１  平板部
２２  外壁部
２３  内壁部
２５、２６  係合部
２７、２８  第２のコイル
３０  Ｅ型コア
【図１】
2014203977.tif 000003
【図２】
2014203977.tif 000004
【図３】
2014203977.tif 000005
【図４】
2014203977.tif 000006
【図５】
2014203977.tif 000007
【図６】
2014203977.tif 000008
【図７】
2014203977.tif 000009
【図８】
2014203977.tif 000010