(57)【要約】本発明は、中間中央コアシャフト（４）と該コアシャフトの各端部にある鍔部（５）とを備える磁性材料製のドラムコア（１）を含むトランスに関する。絶縁一次ワイヤ（２）は前記中央コアシャフトに最も近接して巻回され、絶縁二次ワイヤ（３）は前記一次ワイヤの外面上に巻回される。前記鍔部（５）の少なくとも１つには、電気絶縁材料製の素子（１２、１５）が設けられ、前記素子は、前記ワイヤが前記中央コアシャフトから放射状に前記鍔部を横切る場合に該鍔部の周面と接触するのを防止する。前記素子は、前記鍔部の外周面を少なくとも部分的に覆う周辺素子（１２）として形成され得る。前記素子はまた、前記鍔部（５）の少なくとも１つの内表面上にスロット形成素子（１５）として形成され得る。前記スロット形成素子（１５）は２つの壁部（１５'、１５''）を有し、スロット（１６）は前記２つの壁部の間に規定され、少なくとも前記鍔部の前記内表面から遠い方に面する前記壁部（１５'）には、前記スロット（１６）を通るワイヤの引き回しを可能にするために周縁から少なくとも前記コアシャフト（４）の近傍まで延在する凹部が形成される。好ましくは、前記周辺素子（１２）と前記スロット形成素子（１５）とが、ドラムコア（１）において組み合わされ、好ましくは、単一の単体ユニットを構成する。
2005519457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間中央コアシャフトと該コアシャフトの各端部にある鍔部とを備える磁性材料性のドラムコアを含むトランスであり、絶縁一次ワイヤが前記中央コアシャフトに可能な限り近接して巻回されており、絶縁二次ワイヤが前記中央コアシャフト上の前記一次ワイヤの外面上に巻回されているトランスであって、前記鍔部の少なくとも１つが電気絶縁材料製の素子を具備し、前記素子は、前記ワイヤが前記中央コアシャフトから放射状に前記鍔部を横切る場合に該鍔部の周面と接触するのを防止することを特徴とするトランス。
【請求項２】
前記鍔部の少なくとも１つが電気絶縁材料製の周辺素子を具備し、前記周辺素子は、前記ワイヤが前記中央コアシャフトから放射状に前記鍔部を横切る場合に該ドラムコア鍔部の前記周面と接触することが防止されるように、該鍔部の外周面を少なくとも部分的に覆うことを特徴とする請求項１に記載のトランス。
【請求項３】
前記鍔部の前記周面から延在する少なくとも１つの溝が前記ドラムコアに形成され、前記周辺素子が前記溝の表面も覆うことを特徴とする請求項２に記載のトランス。
【請求項４】
前記周辺素子が前記鍔部の内表面から突き出ることを特徴とする請求項２に記載のトランス。
【請求項５】
前記周辺素子が、前記鍔部の外面又は底面を覆うカバーの一部を形成することを特徴とする請求項２に記載のトランス。
【請求項６】
前記鍔部の少なくとも１つの内表面上に電気絶縁材料製のスロット形成素子を具備し、前記スロット形成素子は２つの壁部を有し、スロットは前記２つの壁部の間に規定され、少なくとも前記鍔部の前記内表面から遠い方に面する前記壁部には、前記中央コアシャフト上に巻回されるように前記スロットを通し、該鍔部を横切り、凹部を通して該スロットの外に出す少なくとも前記一次ワイヤの引き回しを可能にするために周縁から少なくとも該コアシャフトの近傍まで延在する凹部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のトランス。
【請求項７】
前記壁部の各々に凹部が形成され、前記凹部は、両方とも、周縁から中央まで延在し、前記中央コアシャフトの直径と少なくとも同等の幅があり、前記スロット形成素子が該中央コアシャフトのまわりに適用可能であるようにすることを特徴とする請求項６に記載のトランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間中央コアシャフト(intermediate central core shaft)と該コアシャフトの各端部にある鍔部とを備える磁性材料製、好ましくはフェライト製のドラムコア(drum core)を含むトランスであって、絶縁一次ワイヤが前記中央コアシャフトに可能な限り近接して巻回されており、絶縁二次ワイヤが前記中央コアシャフト上の前記一次ワイヤの外面上に巻回されているトランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
とりわけ、約2Wまでの電力消費を伴う電気的な用途及び装置においては、電源電圧のコンセントからの電源電圧を装置に適応した電圧に変圧する低コストのトランスが必要である。このようなトランスを得るための一般に知られている方法は、導入部に記載したトランスに基づいてトランスを設計するものである。このようなトランスは、少ない部品から成り、省力方法で組み立てられ得るという理由で製造するのが容易である。ドラムコアは、安価な成形及びプレスプロセスを介して容易に形成され得る。一次ワイヤ及び二次ワイヤが、共通の中央のドラムシャフト上に巻回されるのに対して、ドラムコアシャフトの各端部にある鍔部は、ドラムコアの全体的な磁気特性に寄与するのに加えて、巻き線を保持し、保護する。
【０００３】
しかしながら、トランスへ及びトランスからワイヤの接続リード線を引き回す(route)場合に、接続リード線は、何らかの方法で、接続ピン、端子などに接続されるために鍔部を通らなければならないことから問題をはらむ。鍔部のまわりのエッジは、しばしば非常に鋭く、ワイヤがエッジの上で曲げられる場合にワイヤ上の絶縁被覆を傷つけ得る。これは、短絡又はことによると深刻な損傷をもたらすおそれがあり、触れられ得る装置の一部に偶発的に電圧がかかる場合には装置のユーザの死すらもたらすおそれがある。この問題を解決するための１つの方法は、鍔部に触れないフライング接続リード線を用いるものであろうが、このようなフライングリード線は、傷つきやすく、損傷を受けやすい。
【０００４】
更に、接触する一次ワイヤと二次ワイヤとは＞４５°の角度で互いに交差してはならないということを規定している安全規則がある。この理由は、大きな角度で交差する場合には、２本のワイヤの間の支持表面積が非常に小さくなり、このことが、これらのワイヤの間の高い支持圧(bearing pressure)及びことによると絶縁被覆の損傷をもたらし、結果的に、触れられ得る装置の一部における危険な電圧又は短絡をもたらし得ることにある。残念なことに、ドラムコアの鍔部と二次巻き線との間の領域において二次ワイヤと交差する必要がある一次巻き線へ及び一次巻き線からつながる一次ワイヤの接続リード線の引き回しの場合にこの状況が当てはまる。この問題を解決するための１つの方法は、２つの交差するワイヤの間にバリアテープを配置するものである。しかしながら、このようなテープを貼ることは、大きな労働力を要する又は複雑且つ高価な巻線機を必要とする。この問題を解決するための別の方法は、周辺エッジ(peripheral edge)から中央コアシャフトまで延在する溝をドラムコアの鍔部に設けるものである。この方法においては、一次ワイヤが、二次ワイヤと交差せずに一次巻き線へ及び一次巻き線から引き回され得る。しかしながら、接続リード線が鍔部のありうる鋭いエッジを通らなければならないという問題が依然として存在する。
【０００５】
日本国特許出願公開番号第JP09045547号には、ドラムコアを有し、前記ドラムコア上に一次巻き線及び二次巻き線が設けられるトランスが開示されている。ドラムコアには、少なくとも１つの鍔部の周辺エッジから中央コアシャフトまで延在する溝が設けられ、接続リード線は前記溝を通して引き回され得る。リード線を保護し、リード線が鍔部において溝のエッジと接触するのを防止するために、鍔部の外面上にあてがわれる台座は、溝の中に延在し、鍔部の内表面と同じ高さまで溝のエッジを覆う突出部を持つ。突出部には、ワイヤ上の絶縁被覆に損傷をもたらさない丸みを帯びたエッジが形成される。しかしながら、このようにして設計されるトランスでは、製造者は、接続リード線を溝を通して引き回さざるをえなくなり、接続リード線の１本以上が鍔部の周辺エッジを放射状に通される引き回しをするための選択肢を、これが、接続ピン、端子などの場所の点でより好都合である場合でも持たない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、従来技術のドラムコアタイプのトランスを改良することにある。より詳細には、本発明の第１の面によれば、目的は、ドラムコアトランスの中央コアシャフトへの接続リード線及び該中央コアシャフトからの接続リード線を保護し、該接続リード線の絶縁層が鍔部のエッジによって傷つけられるのを防止する一方で、更に、前記接続リード線が随意の方向に引き回され得るようにすることにある。少なくともこの目的は、請求項１に記載のトランスによって達成される。
【０００７】
本発明の第２の面によれば、目的は、一次ワイヤ及び二次ワイヤの接続リード線が、＞４５°の角度で交差する互いに接触する接続リードなしに、鍔部の周辺エッジの上を放射状に引き回されることを可能にすることにある。少なくともこの目的は、請求項６に記載のトランスによって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記第１の面による目的は、様々な方法で達成され得る。これが達成され得る請求項２に記載の１つの方法は、周辺素子(peripheral element)で鍔部の外周面を少なくとも部分的に覆うことによるものである。これが達成され得る請求項６に記載の別の方法は、前記鍔部の内表面上にスロット形成素子を配設することによるものである。両方の方法において、トランスからあらゆる随意の方向に接続リード線を引き回すことが可能であり、しかもなお、ワイヤ上の絶縁被覆が前記ドラムコア鍔部のエッジによって傷つけられるのを防止し、それにより短絡及び／又は損傷を防ぐことが可能である。
【０００９】
簡単にするため及びより良好な磁気特性のためには、鍔部中に如何なる溝も備えない均一の鍔部が形成されるドラムコアを用いることが好ましいが、本発明の範囲内で溝を具備するドラムコアの使用もなされ得る。この場合には、ワイヤ上の絶縁被覆が前記溝のエッジによって傷つけられるのを防止するために該溝の表面も周辺素子により電気絶縁材料で覆われる。このような実施例の１つの利点は、少なくとも一次ワイヤの接続リード線が、前記溝を通して引き回され、それによって＞４５°の角度での前記ワイヤの交差を防止し得ることにある。
【００１０】
周辺素子は、例えば、鍔部のまわりに簡単に装着されるカラー(collar)又はスリーブとして形成され得る。しかしながら、好ましい実施例においては、前記周辺素子は、前記鍔部の周面に加えて該鍔部の外面又は底面も覆うキャップ又はカバーとして形成される。このようなカバーは、更に、基板、例えば回路基板上のトランスのためのアタッチメントとして機能し得る。
【００１１】
第２の面によれば、本発明は、如何なる溝も備えない均一の鍔部を備えるドラムコアの使用がなされる場合でも、好ましくは電気絶縁材料製のスロット形成素子が前記鍔部の少なくとも１つの内面上に配置される場合には、＞４５°の角度で互いと接触するワイヤの交差は防止されるという認識に基づく。前記スロット形成素子の一部を形成する２つの壁部の少なくとも前記鍔部から遠い方に面する１つには凹部が形成される。これは、トランスへの接続リード線及び該トランスからの接続リード線が、とりわけ一次ワイヤの接続リード線が中央コアシャフト上に巻回されるようにスロット及び前記凹部を通して引き回されることを可能にする。
【００１２】
中央コアシャフトにおけるスロット形成素子の単純な取付けを可能にするために、本発明の好ましい実施例においては、両壁部に凹部が形成され、各凹部は、前記中央コアシャフトの外径と少なくとも等しい幅を持つ。これによって、前記スロット形成素子は、前記中央コアシャフトのまわりで摺動自在に押し動かされ得る。しかしながら、前記スロット形成素子が、任意の適当な方法で前記中央コアシャフトのまわりで組み立てられる２つに分けられ得ることも考えられるであろう。
【００１３】
好ましい実施例においては、スロット形成素子の少なくとも鍔部に接して配置される壁部は、該鍔部の直径と少なくとも等しい幅を持つ。このようにして、接続リード線は、全く前記鍔部との如何なる接触もなしに前記トランスまで引き回されることができ、好ましくは、前記壁部の周辺エッジもまた、ワイヤの絶縁被覆を傷つけないように丸みをつけられる。
【００１４】
好ましくは、スロット形成素子と周辺素子とは、単一の単体ユニットとして又は任意の適当な方法で組み立てられる２つ以上の別々のユニットとして組み合わされる。
【００１５】
以下に記載する実施例及び添付図面を参照して本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
ドラムコアタイプのトランスへの及び該トランスからの一次ワイヤ及び二次ワイヤの接続リード線の引き回しに関する問題のよりよい理解のために、まず、図面の図１及び２を参照する。これらの図には、概略的に図示されている一次ワイヤ２及び二次ワイヤ３の接続リード線を備える２つのタイプの従来の先行技術のドラムコア１が記載されている。ドラムコア１は、中央コアシャフト４と、中央コアシャフト４の各端部にある鍔部５とを有する。
【００１７】
図１のドラムコアは、該ドラムコアの鍔部の１つに、大体V字形であり、鍔部の外周面から中央コアシャフト４の近傍まで延在する溝６を具備する。中央コアシャフトに可能な限り近接して一次巻き線を形成するために中央コアシャフト上に巻回される一次ワイヤ２の接続リード線は、溝６を通して引き回される。一次巻き線の外面上に二次巻き線を形成するために一次巻き線上に巻回される二次ワイヤ３の接続リード線も、溝６を通して引き回され得るが、この実施例においては、鍔部５の上を放射状に引き回され、鍔部の周辺エッジの上で曲げられる。なぜなら、これは、時として、接続ピン、端子などの局限(localization)の点で好ましいからである。この従来技術のトランスにおいては、接続リード線が、溝の境界及び鍔部の周辺の鋭いエッジの上で曲げられる、参照符号７によって示されている箇所で、問題が起こり得る。なぜなら、ワイヤ上の絶縁被覆が傷つけられ、上記のような短絡及び／又は損傷をもたらし得るからである。
【００１８】
図１のドラムコアと異なり、図２のドラムコアは如何なる溝も持たない。その代わりに、一次ワイヤ２及び二次ワイヤ３の両方の接続リード線が、鍔部５の上を放射状に引き回され、図１の場合と同様に箇所７で問題が起こり得るように鍔部の周辺の鋭いエッジの上で曲げられる。更に、この実施例においては、一次巻き線への接続リード線２は、（巻き線のひと巻き８によって図示されている）二次巻き線と鍔部５の内表面との間の領域中を走らなければならない。ほとんどの場合に、これは、一次ワイヤと二次ワイヤとが（箇所９で）＞４５°の角度で互いに交差することを意味する。これは、ワイヤの絶縁被覆を傷つけ得るという事実に加えて、或る安全規則のために許されない。
【００１９】
ここで、本発明の第１実施例が図示されている図３及び４を参照する。この実施例のドラムコアは、図１のドラムコアと同じタイプのものであり、即ち、該ドラムコアの鍔部５の１つに溝６が形成されている。図１のように、一次巻き線１０への接続リード線２は、溝６を通して引き回されるのに対して、二次巻き線への接続リード線３は、ドラムコアの鍔部５の上を放射状に引き回され、鍔部のエッジの上で曲げられる。しかしながら、本発明によれば、ドラムコアには、鍔部の周面全体及び溝６の表面部を覆う電気絶縁材料製の周辺素子１２が設けられる。より特定的には、周辺素子は、鍔部の外面又は底面を覆うようにドラムコアの一方の端部に装着されるカバー１３の一部を形成する。丸みを帯びたエッジを備え、斯くしてワイヤの絶縁被覆を傷つける危険性を低減させる周辺素子１２は容易に製造され得るが、それにもかかわらず、絶縁被覆が傷つけられる場合には、電気絶縁材料が短絡及び／又は損傷を防止するであろう。図４から明らかであるように、好ましい実施例における周辺素子１２の上部エッジは、鍔部５の内表面よりわずかに高い。これは、接続リード線が鍔部に全く触れずに一次巻き線１０及び二次巻き線１１へ引き回され得ることから、短絡及び／又は損傷の危険性を更に低減させる。接続リード線を取り付けるのを手助けするために、周辺素子の上部エッジには、鍔部のエッジの上の接続リード線の意図された通路に切欠きが設けられる。
【００２０】
好ましい実施例においては、カバー１３は、プリント回路基板などの上のトランスのためのアタッチメントとしても機能する。カバーの底面上の接続ピン１４は、回路基板にある接合ソケットに挿入されるものであり、ワイヤのための電気接続端子及びトランスのための留め具を形成する。
【００２１】
図５及び６は、とりわけ図２に基づく溝のないドラムコアに適応した本発明の第２実施例を示している。この実施例は、周辺部１２に加えて、２つの壁部１５'及び１５''を含むスロット形成素子１５も有し、スロット１６が２つの壁部１５'及び１５''の間に規定される。
【００２２】
好ましい実施例において、周辺素子１２は、鍔部５の外面又は底面を覆うカバー１３の一部を形成し、その上トランスのためのアタッチメントとして機能する。更に、カバー及びスロット形成素子１５は単一のユニットに統合される。ドラムコアにおける取り付けを容易にするために、周辺素子１２は、鍔部５の全周囲のまわりに延在するのではなく、該周囲の約半分のまわりにのみ延在する。同じ理由で、スロット形成素子１５は凹部１７を具備し、凹部１７の幅は中央コアシャフト４の直径と少なくとも等しい。このようにして形成される装置は、鍔部５の上で該装置を摺動自在に移動させることによってドラムコア上に容易に取り付けられ得る。
【００２３】
更に、この装置によって、一次ワイヤ２及び二次ワイヤ３の接続リード線の引き回しは、安全且つ信頼性の高い方法で行なわれ得る。一次ワイヤ２は、一次巻き線として中央コアシャフト４上に巻回されるために、カバー１３の底面上の接続ピン１４から周辺素子１２の外面上を引き回され、ひと巻きにも満たない間スロット１６を通して、最後に上方壁部１５'中の凹部１７を通して上方へ引き回される。他方、二次ワイヤ３は、一次巻き線上に二次巻き線として巻回されるために、接続ピン１４から周辺素子１２の外面上を引き回され、スロット形成素子１５の上面の上を放射状に引き回される。このようにして、ワイヤと鍔部との間には全く接触がなく、一次ワイヤ及び二次ワイヤは、互いに接触するようには交差しない。
【００２４】
図７及び８には、組み合わされたスロット形成周辺素子１５が、各々、断面及び透視画法でより詳細に示されている。図面を見て分かるように、２つの壁部１５'及び１５''は、壁部の中心のまわりに配置される湾曲している間隔素子１８によって互いから或る距離隔てたところに保たれる。正確には、間隔素子１８は、間隔素子１８が中央コアシャフト４のまわりで摺動自在に移動されることを可能にするために半円形であり、凹部１７の側が開口している。
【００２５】
上記のように、周辺素子１２とスロット形成素子１５を図５乃至８のように組み合わせることは好ましい。しかしながら、別個に、即ち如何なる周辺素子もなしに、スロット形成素子を使用することも可能であろう。その場合には、少なくとも鍔部５に最も近接している壁部１５''は、壁部１５''の周囲の少なくとも一部にわたって、鍔部の直径と少なくとも等しい幅を持つ。このようにして、接続リード線は、鍔部と接触せずにトランスへ引き回されることができ、好ましくは、壁部の周辺エッジも、ワイヤの絶縁被覆を傷つけないように丸みをつけられる。
【００２６】
要約すると、本発明は、中間中央コアシャフト４と該コアシャフトの各端部にある鍔部５とを備える磁性材料製のドラムコア１を含むトランスに関する。絶縁一次ワイヤ２は中央コアシャフトに最も近接して巻回され、絶縁二次ワイヤ３は一次ワイヤの外面上に巻回される。鍔部５の少なくとも１つには、電気絶縁材料製の素子１２、１５が設けられ、前記素子は、ワイヤが中央コアシャフトから放射状に鍔部を横切る場合に該鍔部の周面と接触するのを防止する。前記素子は、鍔部の外周面を少なくとも部分的に覆う周辺素子１２として形成され得る。前記素子はまた、鍔部５の少なくとも１つの内表面上にスロット形成素子１５として形成され得る。スロット形成素子１５は２つの壁部１５'、１５''を有し、スロット１６は前記２つの壁部の間に規定され、少なくとも鍔部の内表面から遠い方に面する壁部１５'には、スロット１６を通るワイヤの引き回しを可能にするために周縁から少なくともコアシャフト４の近傍まで延在する凹部が形成される。好ましくは、周辺素子１２とスロット形成素子１５とが、ドラムコア１において組み合わされ、好ましくは、単一の単体ユニットを構成する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】各々概略的に示されている一次巻き線及び二次巻き線への接続リード線を備える、鍔部の１つに溝を具備する従来技術のドラムコアの第１実施例の斜視図である。
【図２】鍔部に溝がない従来技術のドラムコアの第２実施例の図１に基づく斜視図である。
【図３】本発明による周辺素子を含む保護カバーが鍔部の１つにあてがわれている図１のドラムコアの斜視図である。
【図４】図３のドラムコアの中心を通る断面図である。
【図５】本発明による周辺素子及びスロット形成素子を含む保護カバーが鍔部の１つにあてがわれている図２のドラムコアの斜視図である。
【図６】図５のドラムコアの中心を通る断面図である。
【図７】図６のVII-VII線に沿った断面図である。
【図８】図６のスロット形成周辺素子の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2005519457.tif 000012
2005519457.tif 000013