(57)【要約】【課題】２次巻線からの高周波高電圧を整流する倍電圧整流回路を構成する高電圧部品をトランスと同一ボビンに保持してなるトランスユニットにおいて、生産性を高める巻き付け工法を提供する。【解決手段】少なくとも１次巻線１３及び２次巻線１４が巻き回されたボビン２８と、該ボビン２８の中心に挿通されたコア２９とを有し、プリント基板に実装されるトランスであって、プリント基板への実装側を除く外周部位に部品を保持する部品保持部を備えたトランスユニットにおいて、部品保持部には２次巻線１４からの高周波高電圧を整流する倍電圧整流回路７を有し、該倍電圧整流回路７を構成する高電圧部品のリード端子２４への２次巻線１４の接続を、ボビン２８上のリブ２１を介さずに接続する構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１次巻線及び２次巻線が巻き回されたボビンと、前記ボビンの中心に挿通されたコアとを有し、プリント基板に実装されるトランスであって、前記プリント基板への実装側を除く外周部位に部品を保持する部品保持部を備えたトランスにおいて、
前記部品保持部に設けられ前記２次巻線からの高周波高電圧を整流する倍電圧整流回路を有し、前記倍電圧整流回路を構成する高電圧部品のリード端子への前記２次巻線の接続は、前記ボビンに設けた張力吸収手段を介して接続することを特徴としたトランス。
【請求項２】
高電圧部品への２次巻線の接続は各高電圧部品のリード端子へ直接巻き付けることを特徴とした請求項１に記載のトランス。
【請求項３】
高電圧部品のリード端子を２次巻線の自動巻き付け用の巻線ノズルに対して水平となるようにＬ字状に加工していることを特徴とした請求項２に記載のトランス。
【請求項４】
２次巻線と高電圧部品のリード端子の接続は半田付けにて実施されることを特徴とした請求項１から３のいずれか１項に記載のトランス。
【請求項５】
高電圧部品同士の接続におけるリード端子相互の電気接続で、放熱板を兼ねた板状の接続端子を介して行うことを特徴とし、前記板状の接続端子にも半田を付けることにより放熱性を高めたことを特徴とする請求項４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，インバータ方式の高周波加熱装置等に使用されるトランスユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭で使用される電子レンジ等の高周波加熱調理機器に用いられる電源としてはその性質上（持ち運びが容易で且つ加熱室を大きくするために電源が内蔵される機械室スペースは小さいものが望まれる），小型で軽いものが望まれてきた。そのため，電源のスイッチング化による小型軽量化，低コスト化が進められ，インバータ電源が主流になりつつある。
【０００３】
インバータ電源の一例を図４に示す回路図を用いて説明する。
【０００４】
商用電源１は、整流器２で整流されて直流電圧に変換され、商用電源１から電力が供給される。直流電圧は、チョークコイル９とコンデンサ１０とよりなるフィルタ回路１１を介して、コンデンサ４、インダクタ１３、半導体スイッチング素子３のインバータ共振回路５に印加される。インバータ共振回路５では、半導体スイッチング素子３が２０〜４５キロヘルツの周波数でスイッチングし、高周波交流を作り出す。インダクタ１３は、高圧トランス６の１次巻線を兼ねているので、インダクタ１３に発生した高周波交流は、高圧トランス６で２次巻線１４に高電圧に昇圧される。また、高圧トランス６で２次巻線１４に昇圧された高電圧は、倍電圧整流回路７で直流高電圧に整流される。
【０００５】
制御回路部２０は、カレントトランス１２より得た入力電流情報を反映した形で、半導体スイッチング素子３に所望の高周波出力を得るための信号を与え、これを駆動する。所望の高周波出力を決定する指令信号は、外部からマイコン１９にて、フォトカプラなどの絶縁インターフェイス（図示せず）を介して制御回路部２０に与えられ、１０００Ｗ，８００Ｗ，６００Ｗ等の高周波出力を得ている。これらの電気要素部品が、インバータ電源１８を構成する。
【０００６】
倍電圧整流回路７で整流された直流高電圧は、マグネトロン８のアノード部１７とカソード部１６との間に印加される。高圧トランス６には、もう一つの補助２次巻線が設けられており、この補助２次巻線は、マグネトロン８のカソード部１６に、加熱電流として電力供給を行う、加熱電流供給線路１５を構成している。マグネトロン８は、カソード部１６に電力供給を受けカソード温度が上昇し、かつアノード部１７とカソード部１６間に高電圧が印加されると発振し、マイクロ波を発生する。マグネトロン８で発生されたマイクロ波は、加熱室に入れられた食品などの被加熱物に照射され、誘電加熱調理を行う。
【０００７】
近年では、小型化の究極とも言うべきインバータ用トランスの側面に、倍電圧整流回路部品を配置した構成のトランスユニット（高圧トランス６と倍電圧整流回路７の一体化）が提案されており、基板サイズは極限にまで小型化されている。上述した構成のトランスユニットとしては、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３０４１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の構成では次のような課題があった。すなわち、トランス側面に部品を配置し、且つ高電圧部品のリード端子を活用して２次巻線を巻き付けなければならないため、生産上の難易度が非常に高く、工数も多くかかってしまう。さらに、側面への部品配置のため、高電圧部品の冷却も非常に困難であるという課題を有していた。
【００１０】
本発明は，前記従来の課題を解決するもので、生産工数を少なくして且つ冷却性能も向上することを可能としたトランス及びこれを備えたトランスユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
従来の課題を解決するため、本発明のトランスユニットは、少なくとも１次巻線及び２次巻線が巻き回されたボビンと、該ボビンの中心に挿通されたコアとを有し、プリント基板に実装されるトランスと、前記プリント基板への実装側を除く外周部位に部品を保持する部品保持部を備えたトランスユニットにおいて、前記部品保持部には２次巻線からの高周波高電圧を整流する倍電圧整流回路を有し、該倍電圧整流回路を構成する高電圧部品のリード端子への２次巻線の接続を前記ボビン上のリブを介さずに接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、高電圧部品と一体となったトランスユニットにおける生産性を高めることができ、且つ各高電圧部品の放熱性能も向上させることも可能な優れた高周波加熱装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１，２におけるトランスユニット構成図
【図２】本発明の実施の形態３におけるトランスユニット構成図
【図３】本発明の実施の形態５におけるトランスユニットの半田付け構成図
【図４】従来の高周波加熱装置の回路図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明のトランスユニットは、少なくとも１次巻線及び２次巻線が巻き回されたボビンと、該ボビンの中心に挿通されたコアとを有し、プリント基板に実装されるトランスであって、前記プリント基板への実装側を除く外周部位に部品を保持する部品保持部を備えたトランスにおいて、前記部品保持部には２次巻線からの高周波高電圧を整流する倍電圧整流回路を有し、該倍電圧整流回路を構成する高電圧部品のリード端子への２次巻線の接続を前記ボビン上のリブを介さずに接続することを特徴とする。
【００１５】
第２の発明のトランスユニットは、特に第１の発明において前記高電圧部品への２次巻線の接続は各高電圧部品のリード端子へ直接巻き付けることを特徴とする。
【００１６】
第３の発明のトランスユニットは、特に第２の発明において前記高電圧部品のリード端子を２次巻線の自動巻き付け用の巻線ノズルに対して水平となるようにＬ字に加工していることを特徴とする。
【００１７】
第４の発明のトランスユニットは、特に第１〜第３の発明において前記２次巻線と前記高電圧部品のリード端子の接続は半田付けにて実施されることを特徴とする。
【００１８】
第５の発明のトランスユニットは、特に第４の発明において前記高電圧部品同士の接続におけるリード端子相互の電気接続で、放熱板を兼ねた板状の接続端子を介して行うこと
を特徴とし、前記板状の接続端子にも半田を付けることにより放熱性を高めたことを特徴とする。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態は、本発明を具現化した単なる例示に過ぎず、本発明は特許請求の範囲に記載した構成の範囲で変更を加えた種々の態様を含むものである。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるトランスユニットを示している。図１（ａ）はトランスユニットの側面図であり、倍電圧整流回路７をボビン２８上に配置していることを示している。図１（ｂ）は下面からを図示しており、２次巻線１４の巻き終わりの部位を図示している。ここで、図４で示したインバータ回路の通り２次巻線１４の巻き始めと巻き終わりは、倍電圧整流回路７を構成する高圧コンデンサ３０と高圧ダイオード３１の中点に接続される。故に倍電圧整流回路７をボビン２８に保持する構成であるトランスユニットでは、前記高電圧部品のリード端子と２次巻線１４との接続が必要である。
【００２１】
巻き終わりとなる高圧コンデンサ３０の中点と２次巻線１４との接続は図１の通り下面から側面にかけて組み立てられており、すなわち高電圧部品のリード端子２４に大きなテンションがかからないようにボビンの切りかき部２２にてテンションを吸収している。よって、従来のリブ２１への巻き付け保持が省略可能となり、工数を削減した接続を実現して生産性を高めたトランスユニットの製造が可能となる。
【００２２】
（実施の形態２）
おなじく図１を用いて本発明の実施の形態２について説明する。従来の２次巻線１４と高圧コンデンサの中点の接続においては別途設けられた中継端子を介して接続されていた（図示せず）。しかしながら中継端子自身のコストとリード端子へ溶接するという工数が余分に発生してしまい、また溶接への信頼性といった面でも不具合が生じていた。これらを鑑みて本発明の実施の形態２においては２次巻線１４と高圧コンデンサのリード端子２４との接続を直接巻き付けることでこれらの不具合を解消している。すなわち、シンプルに直接巻き付けるという工法が余分なコストや工数をかけることなく信頼性の高い接続を実現している。
【００２３】
（実施の形態３）
図２は本発明の実施の形態３における２次巻線１４と倍電圧整流回路７との接続工法を示している。図２（ａ）は説明のための従来の工法であり、図２（ｂ）は本発明の接続工法を示している。すなわち、２次巻線１４は自動機によって巻き回されて且つ、巻き始めと巻き終わりも自動機により各高電圧部品のリード端子へ巻き付けられる。すなわち、２次巻線１４を供給する巻線ノズル２３がトランスユニットの周囲を移動してボビン上のリブに巻き付けたり、切りかき部に引っ掛けたりして巻き工程が組み立てられていく。この際の巻線ノズル２３の移動や角度を９０度振ることは生産性（工数）に大きく影響を与える（図２（ａ）参照）。
【００２４】
本発明では図２（ｂ）に図示した通り高電圧部品のリード端子２４をＬ字に加工することで自動機の巻線ノズル２３の移動方向に対して水平になるため、巻線ノズル２３自身を９０度振ってリード端子２４へ巻き付けるという工数を削減することができ、そのままの状態でリード端子２４へ巻き付けることが可能となる。よって、工数を削減した生産性の高いトランスユニットの製造が可能となる。
【００２５】
（実施の形態４）
実施の形態４における本発明は２次巻線１４と各高電圧部品との接続方法として半田付
けを実施している。すなわち、実施の形態２において示した最も工数の少ない組み立て工法として発明した通り、各高電圧部品のリード端子へ直接巻き付けるという工法を有効に活用するために半田付けを実施する）。
【００２６】
半田付けによるメリットとしては、従来方式におけるヒュージングと比べて完成品での不具合が発生した場合の修復が容易である点が挙げられる。すなわち、ヒュージング工法での不具合では断線が多く発生する。この場合歩留まりが悪くなった場合の修復再生というのは不可能に近い。これと比較すると半田付けの場合の不具合としては半田不足が想定されるが、この場合は追加半田付けにて修復再生可能である。破棄する材料費などエコロジー的な観点からも有効であることは明らかである。
【００２７】
（実施の形態５）
図３は本発明の実施の形態５における構成を示している。各高電圧部品同士の接続には放熱板２５を使用しているが、この板だけでは放熱性に乏しい。本発明においては実施の形態４で示した２次巻線１４と倍電圧整流回路７との接続において半田付けを発明しており、この延長線上で放熱板２５にも半田を付けることで放熱容積を増やしている。図３に示す通り、トランスユニット２７は半田ポット２６の上部より垂直に降下して半田付けする部位（２次巻線１４と倍電圧整流回路７を構成する高電圧部品との接続点）をピンポイントで半田付けする。本発明ではこの噴流状態となった半田にて２次巻線１４と倍電圧整流回路７との半田付けを行う際に同タイミングにて放熱板２５にも半田を付けている。このタイミングで加工を行うため、特別な工数や治具は不要であるというメリットも生まれる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本発明のトランスユニットによれば生産工数を少なくでき且つ高電圧部品の放熱性を高めることができる。故に信頼性が高く、生産性に優れたトランスユニットを大量に供給できる。
【符号の説明】
【００２９】
７  倍電圧整流回路
１３  １次巻線
１４  ２次巻線
１８  インバータ電源
２２  切りかき部
２３  巻線ノズル
２４  リード端子
２５  放熱板
２６  半田ポット
２７  トランスユニット
２８  ボビン
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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