(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが装着される第一のボビンと、前記第一のボビンと嵌合する第二のボビンが組み合わせられたコイル部品が、上下から磁心で狭挟されてなるトランスにおいて、
前記第一のボビンはコイル装着面の内周側の円周上に、少なくとも一つ以上のリード引出し用貫通孔を備え、前記コイルの上記リードの少なくとも一方は前記引出し用貫通孔を通して引出され、前記引出し用貫通孔のそれぞれの間には前記コイル装着面に対して垂直方向に、前記コイル引出しリード用の引出しリード導入壁を備えたトランス。
【請求項２】
引出しリード導入壁は高さが異なるものを含む請求項１記載のトランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチング電源に搭載されるトランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信量が大きく増大する中であらゆる電子機器において消費電力は増大する方向にある。反面、スイッチング電源は小型で、且つ安価な製品が求められている。
【０００３】
この種のトランスは図２２、２３、２４、２５、２６に示されるような構成を有している。
【０００４】
すなわち、図２２に示されるように、ボビン２に一次コイル３と二次コイル４が絶縁フィルム５を介して交互に積層される。そののち、ボビン１が嵌合して、磁心６が挿入された構造となっている。図２３はその断面を示す。ボビン２にリード引出し孔１０が設けられており、一次コイル３もしくは二次コイル４の入出力はそのリード引出し孔１０を介して引出しが行われ、ピン端子９へ接続されている。
【０００５】
図２４はボビン２の斜視図であり、リード引出し孔１０の位置と形状を示す。図２５はコイルをボビンに装着する様子を示している。図２５に示されているように、一次コイル３はコイルの状態で、一次コイル３の引出しリード１２の先端１３がボビン２の上部から引出しリード孔１０の凹部へ挿入される。そうして、一次コイル３が下げられて中脚部１４に挿入される。一次コイル３は、図２６に示されるような位置まで挿入されている。
【０００６】
なお、このような従来技術は、例えば特開平１０‐２６１５２９号公報に開示されている。この特開平１０‐２６１５２９号公報には、従来のリード引出し構造が記載されている。
【０００７】
上述の従来のトランスでは、コイルをボビンに入れる場合、まず引出しリードの先端がボビンのリード引出し孔の凹部に入れられ、その状態を維持しながら、コイルの内孔がボビンの中脚部に挿入されていく。その場合に引出しリードが凹部から飛び出さないように、引出しリードを保持しながらコイル挿入が行なわれている。引出しリードが指定された凹部に維持されていない場合、ボビンが嵌合できなくなることや、磁心と接触することや、ピン端子までの誤配線などが発生し得る。このようなことが発生すると、トランスとしての致命的な不良になる。そのためコイル挿入作業は時間をかけて、慎重に行っている。
【０００８】
また、通常は、コイルは複数個ある。そのため、後のコイルを入れる場合に、先に入れたコイルの引出しリードが凹部から飛び出すような応力を与えないように配慮しながら挿入する必要がある。従って、作業性が非常に困難である。
【０００９】
さらに複数コイルを積層していく場合、コイルの配置や、コイルの仕上がり寸法のバラツキによって、引出しリードの位置がずれることがある。その結果、先に挿入したコイルによって、他のリード引出し孔が塞がれ、後のコイルの引出しリードが挿入できなくなることも発生することがある。
【００１０】
そのために、引出しリードの位置を修正しながら、凹部へ挿入しなければならず、その修正に多大な工数が必要となっている。
【発明の開示】
【００１１】
引出されるトランスは、コイルが装着される第一のボビンと、第一のボビンと嵌合する第二のボビンが組み合わせられたコイル部品が、上下から磁心で狭挟されてなるトランスにおいて、第一のボビンはコイル装着面の内周側の円周上に、少なくとも一つ以上の、リード引出し用貫通孔を備え、前記コイルの上記リードの少なくとも一方は前記引出し用貫通孔を通して引出され、前記引出し用貫通孔のそれぞれの間には前記コイル装着面に対して垂直方向に、前記コイル引出しリード用の引出しリード導入壁を備えている。
【００１２】
本発明のトランスは、コイルのボビン挿入、積層が短時間で容易にできるため、多くのコイルを積層してなるトランスにおいては、大きな工数削減となり、安価な製品が供給可能となる。また、本発明のトランスは、損失の増加や温度上昇の増加を防ぐことができ、小型で高効率のトランスが実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、コイルをボビンに挿入する際、コイル引出しリードの位置決めを確実に行い、コイル挿入性を改善する。また複数コイルの積層においても、コイルの寸法バラツキを吸収し、容易にコイルがボビンに挿入できる。そのため作業性が向上し、安価なトランスが作製可能となる。
【００１４】
本発明のトランスは、引出しリードの位置ずれや飛び出しを防ぎ、またその貫通孔までに、コイル引出しリードを誘導する導入壁を形成することで、その貫通孔にコイル引出しリードを挿入する際の挿入性を向上させたものであり、コイル挿入が容易になるものである。また引出しリード孔の挿入スペースが確実に保たれるため、先に挿入したコイルによって、引出しリード孔が塞がれ、後から挿入するコイルが挿入できなくなることも無くなる。また引出しリード貫通孔を長円にすることによって、コイルの形状ばらつきから発生する引出しリード位置の位置ずれを吸収するとともに、複数のコイルの引出しリードの挿入を可能にしたものである。そのため生産性が向上し、安価なトランスが供給できるものである。
【００１５】
（実施の形態１）
図１から図１０と伴に、本発明の実施の形態１について以下に説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態１の第一のボビンの斜視図である。図２は実施の形態１の第一のボビンにコイルを挿入する際、コイル引出しリードを本発明の引出しリード用貫通孔に挿入しているところを示している。図３はコイルを第一のボビンに挿入完了した状態を示している。
【００１７】
なお、本発明のトランスは、コイルが装着される第一のボビンと、第一のボビンと嵌合する第二のボビンが組み合わせられたコイル部品が、上下から磁心で狭挟されてなるトランスである。しかし、以降の各実施の形態の説明および図面では、第二のボビンの記載は省略する。また、以降の説明および図面では、第二のボビン１５をボビン１５と記載する。また、第一のコイル３と第二のコイル３ａを総称してコイルと記載する。
【００１８】
ボビン１５にはリード引出し用貫通孔１６が設けられている。第一のコイル３をボビン１５に挿入する場合には、まずコイル引出しリード１２は、リード引出し用貫通孔１６を通過して、図３に示す位置まで挿入される。この場合、リード引出し用貫通孔１６は貫通孔となっているため、一旦引出しリードを貫通孔に挿入してしまえば、コイルをボビン中脚部１４に挿入する場合においても、コイル引出しリード１２はリード引出し用貫通孔１６から飛び出したり、抜けたりすることがない。そのため、容易にコイル挿入が可能となる。また複数のコイルを挿入した場合でも、挿入性は変わらず容易に行える。
【００１９】
図４と図５は、本発明のトランスでボビンにコイルを挿入する際に、コイル引出しリードを本発明の引出しリード導入壁に沿って挿入しているところを示している。図６はコイルをボビンに挿入完了した状態を示している。
【００２０】
ボビン１５にはリード引出し用貫通孔１６が設けられている。このリード引出し用貫通孔１６の沿周の一部に、コイル積層面へ突出した引出しリード導入壁１７が設けられている。
【００２１】
第一のコイル３をボビン１５に挿入する場合には、まずコイル引出しリード１２の引出しリード先端１８が、引出しリード導入壁１７に沿って、リード引出し用貫通孔１６を通過させられる。そうして、第一のコイル３は図６に示す位置まで挿入される。コイル引出しリード１２が一度引出しリード導入壁１７に入ってしまえば、他の孔へ移動することもない。図７は複数のコイルを挿入する場合であって、第一のコイル３の上に第二のコイル３ａが挿入される。この場合においても、第一のコイル３のコイル引出しリード１２はリード引出し用貫通孔１６と引出しリード導入壁１７で位置が固定されている。そのため、第二のコイル３ａの挿入性は、第一のコイル３と同じく容易に行える。また第一のコイル３の位置ずれや引出しリードの浮きなどを注意しながら作業する必要も無くなる。
【００２２】
以上の構成によって、ボビンへのコイルの挿入が容易に行え、誤配線もなくなるため作業工数が減り、安価なトランスが可能となる。
【００２３】
図８はリード引出し用貫通孔１９の形状が長円である場合を示している。長円であるので、コイル形状及び引出しリード寸法の位置がばらついても、長円によってそのばらつきを吸収できる。さらに複数のコイル引出しリードを同じリード引出し用貫通孔１９に挿入できるようになるため、コイル設計の自由度が増す。
【００２４】
なお、図９は図６に示されたトランスの上面図である。図１０は図７に示されたトランスであり、第一のコイル３と第二のコイル３ａの両方が装着された後の上面図である。
【００２５】
（実施の形態２）
次に、図１１から図１５と伴に、本発明の実施の形態２について以下に説明する。
【００２６】
図１１と図１２は本発明の実施の形態２におけるトランスのボビンとコイル挿入後の上面図である。図１３は本発明の実施の形態２におけるトランスのボビンの斜視図である。図１４と図１５は本発明の実施の形態２におけるトランスのボビンとコイル挿入後の斜視図である。
【００２７】
図１３において、ボビン１５のボビン中脚部１４近傍にリード引出し用貫通孔１６が設けられている。図１１は、第一のコイル３を装着した後の様子を示した上面図であり、図１２は、第一のコイル３を装着した後に更に第二のコイル３ａを装着した後の様子を示した上面図である。また、図１４は第一のコイル３を装着した後の様子を示した斜視図であり、図１５は第一のコイル３を装着した後に更に第二のコイル３ａを装着した後の様子を示した斜視図である。このリード引出し用貫通孔１６の近傍に引出しリード導入壁２０が設けられている。この引出しリード導入壁２０は複数個有り、その高さは同一ではない。引出しリード導入壁２０の高さは、挿入するコイルリードの長さに相当する高さよりも低く設定されている。そのため、コイル引き出しリード１２は、巻回するコイルの同心円上に沿って、リード引き出し用孔１６に挿入可能になり、挿入性が改善される。またコイル引き出しリード１２の極端を直角に曲げることもなくなるため、リード線への機械的ストレスがなくなり、信頼性が向上する。
【００２８】
（実施の形態３）
次に、図１６から図１９、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、および図２１Ｂと伴に、本発明の実施の形態３について以下に説明する。
【００２９】
本実施の形態３では、上述の実施の形態１や実施の形態２での効果が更に増す。即ち、コイルが挿入されたボビンを上下の磁心によって上下から狭挟してトランスを完成させる際にも、コイル引き出しリードの変形や破損が回避される。加えて、コイル引き出しリードと磁心との接触の可能性を回避でき、安全規格から要求される絶縁距離も確保できる。
【００３０】
図１６と図１８は本実施の形態における上側の磁心を示し、図１７と図１９は本実施の形態における下側の磁心を示している。図２０Ａは図１６の磁心と図１７の磁心を使用した本実施の形態におけるトランスの側面図であり、図２０Ｂは図１６の磁心と図１７の磁心を使用した本実施の形態におけるトランスの上面図である。また、図２１Ａは図１８の磁心と図１９の磁心を使用した本実施の形態におけるトランスの側面図であり、図２１Ｂは図１８の磁心と図１９の磁心を使用した本実施の形態におけるトランスの上面図である。
【００３１】
まず、図１５、図１６、図１７、図２０Ａおよび図２０Ｂを用いて本実施の形態を説明する。図１５に示されるような、コイルが挿入されたボビンが用意される。このコイルが挿入されたボビンは、上方から図１６で示される上側の磁心２１によって、下方から図１７に示される下側の磁心２２によってそれぞれ上下から狭挟される。上側の磁心２１にはリード回避切欠部２５が設けられている。また、下側の磁心２２にはリード回避切欠部２６が設けられている。
【００３２】
図２０Ａと図２０Ｂは、コイルが挿入されたボビンが、上方から図１６の上側の磁心２１によって、下方から図１７の下側の磁心２２によってそれぞれ上下から狭挟されて完成したトランスを示している。
【００３３】
コイルのリード引き出しは、リード引出し用貫通孔１６を通して、トランスの底面から引出される。このコイル引出しリード１２と磁心２２とは接触しないようにすることは言うまでも無く、安全規格から要求される絶縁距離を確保しなければならない。従来では、磁心全面がコイル底面を覆っている場合は、コイルリードの引き出しはその磁心から離れた位置から引き出さねばない。そのためトランス形状が大きくなってしまう。しかしながら、本実施の形態では、磁心２１や磁心２２にリード回避切欠部２５やリード回避切欠部２６が設けられているので、リード引き出しが磁心の内側から引き出せる。このようにすることで、トランスの小型化が実現できる。
【００３４】
尚、図１６の磁心２１にはリード回避切欠部２５が設けられ、且つ、図１７の磁心２２にはリード回避切欠部２６が設けられている。しかし、本発明では、磁心２１と磁心２２の少なくとも何れか一方にリード回避切欠部が備えられれば本願の効果が発揮できることは言うまでもない。
【００３５】
次に、図１５、図１８、図１９、図２１Ａおよび図２１Ｂを用いて本実施の形態を更に説明する。
【００３６】
図１５に示されるような、コイルが挿入されたボビンが用意される。このコイルが挿入されたボビンは、上方から図１８で示される上側の磁心２３によって、下方から図１９に示される下側の磁心２４によってそれぞれ上下から狭挟される。下側の磁心２４にはリード回避段差部２７が設けられている。
【００３７】
図２１Ａと図２１Ｂは、コイルが挿入されたボビンが、上方から図１８の上側の磁心２３によって、下方から図１９の下側の磁心２４によってそれぞれ上下から狭挟されて完成したトランスを示している。
【００３８】
図１６の磁心２１や図１７の磁心２２では、リード回避切欠部２５やリード回避切欠部２６を備えることで磁心の面積が幾分小さくなる。すなわちコイルを覆う面積が幾分減る。そのためトランスの損失が増加し温度上昇を増加させる副作用がある。
【００３９】
図１９の磁心２４は、この副作用を避け、磁心の面積を減らさずに引き出しリードとの距離をとるため、磁心２４の一部にリード回避段差部２７を備えている。一方、図１８に示されている磁心２３にはリード回避切欠部は設けられていない。
【００４０】
図２１Ａと図２１Ｂは、コイルが挿入されたボビンが、上方から図１８の上側の磁心２３によって、下方から図１９の下側の磁心２４によってそれぞれ上下から狭挟されて完成したトランスを示している。コイル引出しリード１２は、リード回避段差部２７によって確保された隙間から引き出される。こうすることで、コイルが挿入されたボビンを上下の磁心によって上下から狭挟してトランスを完成させる際にも、コイル引出しリード１２の変形や破損が回避される。加えて、コイル引出しリード１２と磁心２４との接触の可能性を回避でき、安全規格から要求される絶縁距離も確保できる。更に、トランスの損失の増加や温度上昇の増加を防ぐことができ、小型で高効率のトランスが可能となる。
【００４１】
以上に各実施の形態での説明から明らかな通り、本発明の構成により、ボビンにコイルを挿入する際に、コイル引出しリードの先端を、まず貫通孔に入れたのち、コイル本体部分をボビンに挿入していく。この場合コイル引出しリードは貫通孔で位置決めされるため、従来の孔で発生していた引出しリードの孔からの飛び出しがなくなり、容易にボビンに挿入できる。
【００４２】
またコイルが複数に積層されても、挿入済みのコイルは、リード引出し用貫通孔から抜けることがなく、他のコイル挿入作業で多少の外部力が加わっても、コイル引出しリードの位置は変化しないため、挿入性は変わらず容易に行えるものである。
【００４３】
また、本発明の構成により、コイル引出しリードをリード引出し用貫通孔に挿入する場合に、引出しリード導入壁がリード引出し用貫通孔まで誘導してくれる。そのため、まずコイル引出しリードの先端を引出しリード導入壁の先端に合わせたのち、引出しリード導入用壁に沿ってコイルを押していくのみで、コイル引出しリードをリード引出し用貫通孔に入れることができるので、挿入性が格段によくなる。
【００４４】
またコイルが複数に積層されて、コイル引出しリードが複数になっても、それぞれのリード引出し用貫通孔の周囲に引出しリード導入壁があるため、間違って他のリード引出し用貫通孔に入ることが防げる。従って、誤配線も防止できる。
【００４５】
さらに引出しリード導入壁によって、コイル引出しリードを入れるスペースが確保されるため、複数のコイルをいくら積層しても、コイルやコイル引出しリード位置の寸法バラツキや、積層順の変化に対して、先に挿入したコイルによってリード引出し用貫通孔が塞がれて、後のコイルが挿入できなくなることも無くなる。
【００４６】
以上のことから、コイル挿入作業が容易になるため、工数が削減でき、より安価なトランスが供給できるものである。
【００４７】
また、本発明の構成により、コイル引出しリードの位置がばらついた場合に、そのばらつきを吸収でき、引出しリードの引出し位置の修正作業などを無くすことができる。また同じリード引出し用貫通孔に複数のコイル引出しリードが挿入できるので、コイル設計に柔軟性が発生する。
【００４８】
また、本発明では、コイルのリード引出し用貫通孔に設けた引出しリード導入壁の高さを変えることも示している。そのため、コイル引出しリードは、巻回するコイルの同心円上に沿って、リード引出し用貫通孔に挿入可能になり、挿入性が改善される。またリードを極端に直角に曲げることもなくなるため、リード線への機械的ストレスがなくなり、信頼性が向上する。
【００４９】
また、本発明では、磁心の一部にリード回避切欠部を設けて、リード引き出しが磁心の内側から引き出せるようにして、トランスの小型化を図れる。
【００５０】
また、本発明では、磁心の一部にリード回避段差部を設け、その隙間からコイル引出しリードを引き出すことで、トランスの損失の増加や温度上昇の増加を防ぐことができ、小型で高効率のトランスが実現可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のトランスは、コイルのボビン挿入、積層が短時間で容易にできるため、多くのコイルを積層してなるトランスにおいては、大きな工数削減となり、安価な製品が供給可能となる。また、本発明のトランスは、損失の増加や温度上昇の増加を防ぐことができ、小型で高効率のトランスが実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態におけるトランスのボビンに貫通孔を設けた外観斜視図
【図２】本発明の実施の形態におけるトランスのボビンとコイルを挿入する前の斜視図
【図３】本発明の実施の形態におけるトランスのボビンとコイルを挿入した後の斜視図
【図４】本発明の実施の形態におけるトランスのボビンの貫通孔に引出しリード導入壁を設けた外観斜視図
【図５】本発明の実施の形態におけるトランスのボビンとコイルを挿入する前の斜視図
【図６】本発明の実施の形態におけるトランスのボビンとコイル挿入後斜視図
【図７】本発明の実施の形態におけるトランスのボビンと複数のコイルを挿入した斜視図
【図８】本発明の実施の形態におけるトランスのボビンの長円形状孔の外観斜視図
【図９】本発明の実施の形態におけるトランスのボビンとコイルを挿入した後の上面図
【図１０】本発明の他の実施の形態におけるトランスのボビンとコイルを挿入した後の上面図
【図１１】本発明の他の実施の形態におけるトランスのボビンとコイルを挿入した後の上面図
【図１２】本発明の他の実施の形態におけるトランスのボビンとコイルを挿入した後の上面図
【図１３】本発明の他の実施の形態におけるトランスのボビンの斜視図
【図１４】本発明の他の実施の形態におけるトランスのボビンとコイルを挿入した後の斜視図
【図１５】本発明の他の実施の形態におけるトランスのボビンとコイルを挿入した後の斜視図
【図１６】本発明の更に他の実施の形態におけるコアの斜視図
【図１７】本発明の更に他の実施の形態におけるコアの斜視図
【図１８】本発明の更に他の実施の形態におけるコアの斜視図
【図１９】本発明の更に他の実施の形態におけるコアの斜視図
【図２０Ａ】本発明の更に他の実施の形態におけるトランスの組み立て後の側面図
【図２０Ｂ】本発明の更に他の実施の形態におけるトランスの組み立て後の上面図
【図２１Ａ】本発明の更に他の実施の形態におけるトランスの組み立て後の側面図
【図２１Ｂ】本発明の更に他の実施の形態におけるトランスの組み立て後の正面図
【図２２】従来のトランスの構造、組み立て方法を示す断面図
【図２３】従来のトランスの構造を示す断面図
【図２４】従来のトランスのボビン外観斜視図
【図２５】従来のトランスのボビンとコイル挿入前斜視図
【図２６】従来のトランスのボビンとコイル挿入後斜視図
【符号の説明】
【００５３】
３    第一のコイル
３ａ    第二のコイル
１２    コイル引出しリード
１３    コイル引出しリード先端
１４    ボビン中脚部
１５    ボビン
１６    リード引出し用貫通孔
１７    引出しリード導入壁
１８    引出しリード先端
１９    リード引出し用貫通孔
２０    引出しリード導入壁
２１    磁心
２２    磁心
２３    磁心
２４    磁心
２５    リード回避切欠部
２６    リード回避切欠部
２７    リード回避段差部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004513805.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0004513805.tif 000017
【図１７】
0004513805.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
0004513805.tif 000021
【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
0004513805.tif 000023
【図２１Ｂ】
0004513805.tif 000024
【図２２】
0004513805.tif 000025
【図２３】
0004513805.tif 000026
【図２４】
0004513805.tif 000027
【図２５】
0004513805.tif 000028
【図２６】
0004513805.tif 000029