(57)【要約】【課題】信頼性が高く、組み付けが容易なトランスなどのコイル装置を提供することである。【解決手段】コイル装置１０の第１鍔部２４には、第１端子４０が固定してあり、第２鍔部２６の外面から巻軸に沿って、コア部５０の外面よりも外側に突出するメインスペーサ３０が第２鍔部２６に形成してある。第２端子４２の先端が、メインスペーサ３０の先端から飛び出すように、メインスペーサ３０に取り付けてあり、メインスペーサ３０には、第２端子４２が固定してある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル部が形成される筒部と、前記筒部の巻軸方向の両側にそれぞれ形成される第１鍔部および第２鍔部とを持つボビンと、
前記ボビンの内部に装着される中脚部を少なくとも有するコア部と、
前記コイル部を構成する一次ワイヤが接続される第１端子と、
前記コイル部を構成する二次ワイヤが接続される第２端子と、を有するコイル装置であって、
前記第１鍔部には、前記第１端子が固定してあり、
前記第２鍔部の外面から前記巻軸に沿って、前記コア部の外面よりも外側に突出するメインスペーサが前記第２鍔部に形成してあり、
前記第２端子が、前記メインスペーサに取り付けてあることを特徴とするコイル装置。
【請求項２】
前記メインスペーサとは別に、前記第２鍔部の外面から前記巻軸に沿って、前記コア部の外面よりも外側に突出するサブスペーサが前記第２鍔部に形成してある請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
前記筒部には巻回されない接続ワイヤと、
前記接続ワイヤの両端がそれぞれ接続されるサブ第１端子およびサブ第２端子とを、さらに有し、
前記第１鍔部には、前記サブ第１端子が固定してあり、
前記サブ第２端子が、前記サブスペーサに取り付けてある請求項２に記載のコイル装置。
【請求項４】
前記サブスペーサの先端に形成してあるサブ取付面と前記メインスペーサの先端に形成してあるメイン取付面とが略同一の仮想平面上に位置し、
前記サブ取付面の長手方向と、前記メイン取付面の長手方向とが略直交する請求項２または３に記載のコイル装置。
【請求項５】
前記第１端子の先端は、第１回路基板に取り付けられ、前記第２端子の先端は、第２回路基板に取り付けられ、
前記第１回路基板と前記第２回路基板とは、所定間隔で配置される請求項１〜４のいずれかに記載のコイル装置。
【請求項６】
前記コア部の外面と前記第２回路基板との間には、前記コア部の外面からの前記メインスペーサの突出量に応じた収容空間が形成してある請求項５に記載のコイル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばトランスなどとして好適に用いることが可能なコイル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランスとしては、たとえば下記に示す特許文献１に示すものが知られている。この特許文献１に示すように、コイル部からの一次側配線と二次側配線との絶縁を図るために、いずれか一方の配線を、空中配線とする必要があった。
【０００３】
従来のトランスなどのコイル装置では、空中配線を用いているために、配線が切断されやすく信頼性が低下すると共に、空中配線のための手間がかかると言う課題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、信頼性が高く、組み付けが容易なトランスなどのコイル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るコイル装置は、
コイル部を構成するためのワイヤが巻回される筒部と、前記筒部の巻軸方向の両側にそれぞれ形成される第１鍔部および第２鍔部とを持つボビンと、
前記ボビンの内部に装着される中脚部を少なくとも有するコア部と、
前記コイル部を構成する一次ワイヤが接続される第１端子と、
前記コイル部を構成する二次ワイヤが接続される第２端子と、を有するコイル装置であって、
前記第１鍔部には、前記第１端子が固定してあり、
前記第２鍔部の外面から前記巻軸に沿って、前記コア部の外面よりも外側に突出するメインスペーサが前記第２鍔部に形成してあり、
前記第２端子が、前記メインスペーサに取り付けてあることを特徴とする。
【０００７】
本発明のコイル装置は、たとえば略平行に配置された第１回路基板と第２回路基板との間に配置されて使用される。第１回路基板には、第１端子が接続され、第２回路基板には、第２端子が接続される。そのため、空中配線が不要となる。このため、接合部の信頼性および配線の信頼性が向上する。また、空中配線が不要となるために、基板間へのコイル装置の組み付けが容易となる。
【０００８】
さらに、メインスペーサは、第２端子の端子台を兼ねると共に、第２回路基板とコア部の外面との間にスペースを形成することから、部品点数の削減にも寄与する。さらに、第２回路基板とコア部の外面との間のスペースには、たとえばＵＳＢソケットなどの他の部品を配置することができ、電子機器の小型化にも寄与する。さらにまた、メインスペーサは、コア部の外面から第２回路基板の方向に突出しているために、コア部と第２端子との間の絶縁距離を保つ機能も有する。
【０００９】
好ましくは、前記メインスペーサとは別に、前記第２鍔部の外面から前記巻軸に沿って、前記コア部の外面よりも外側に突出するサブスペーサが前記第２鍔部に形成してある。このように構成することで、サブスペーサがメインスペーサと協同して、第１回路基板と第２回路基板との間に安定してコイル装置を保持することができる。
【００１０】
好ましくは、コイル装置は、前記筒部には巻回されない接続ワイヤと、
前記接続ワイヤの両端がそれぞれ接続されるサブ第１端子およびサブ第２端子とを、さらに有し、
前記第１鍔部には、前記サブ第１端子が固定してあり、
前記サブ第２端子が、前記サブスペーサに取り付けてある。
【００１１】
このように構成することで、サブスペーサがメインスペーサと協同して、第１回路基板と第２回路基板との間に安定してコイル装置を保持することができると共に、接続ワイヤを、第１回路基板と第２回路基板との間で信号のやり取りを行う信号線として用いることができる。たとえば、接続ワイヤを、フォトカプラからの信号を一次端子側に戻す信号線として用いることが可能になる。
【００１２】
好ましくは、前記サブスペーサの先端に形成してあるサブ取付面と前記メインスペーサの先端に形成してあるメイン取付面とが略同一の仮想平面上に位置し、
前記サブ取付面の長手方向と、前記メイン取付面の長手方向とが略直交する。このように構成することで、サブスペーサがメインスペーサと協同して、第１回路基板と第２回路基板との間に安定してコイル装置を保持することができる。
【００１３】
好ましくは、前記第１端子の先端は、第１回路基板に取り付けられ、前記第２端子の先端は、第２回路基板に取り付けられ、前記第１回路基板と前記第２回路基板とは、所定間隔で配置される。このように構成することで、小型で高性能なトランスなどのコイル装置を実現することができる。
【００１４】
好ましくは、前記コア部の外面と前記第２回路基板との間には、前記コア部の外面からの前記メインスペーサの突出量に応じた収容空間を形成することができる。収容空間には、たとえばＵＳＢソケットなどの他の部品を配置することができ、電子機器の小型化にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るコイル装置の斜視図である。
【図２】図２は図１に示すコイル装置の正面図である。
【図３】図３は図１に示すコイル装置の右側面図である。
【図４】図４は図１に示すコイル装置の左側面図である。
【図５】図５は図１に示すコイル装置の背面図である。
【図６】図６は図１に示すコイル装置の平面図である。
【図７】図７は図１に示すコイル装置の底面図である。
【図８】図８は図１に示すコイル装置の分解斜視図である。
【図９】図９は図１に示すコイル装置のＸ−Ｚ軸に沿う断面図である。
【図１０】図１０は図１に示すコイル装置の回路図である。
【図１１】図１１は図１に示すコイル装置の使用状態を示す斜視図である。
【図１２】図１２は本発明の他の実施形態に係るコイル装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１７】
第１実施形態
図１に示すコイル装置２は、特に限定されないが、たとえば図１０に示す回路構成の電源トランスなどとして好適に用いられる。図１〜図９に示すように、コイル装置２は、ボビン２０と、コア部５０と、コイル部７０とを有する。
【００１８】
ボビン２０は、図８および図９に示すように、コイル部７０を構成する複数（単一でも良い）の一次ワイヤ７２および単一（複数でも良い）の二次ワイヤ７４が絶縁テープなどを介して絶縁されて巻回してある筒部２２を有する。筒部２２の巻軸（Ｚ軸）方向の両側には、第１鍔部２４および第２鍔部３６がそれぞれ一体的に形成してある。第１鍔部２４および第２鍔部２６は、筒部２２の両端部からそれぞれ外側に広がり、Ｚ軸に垂直なＸ軸およびＹ軸を含む平面に平行な面を有する。
【００１９】
第１鍔部２４には、そのＸ軸方向の一方端部に、Ｙ軸方向に沿って下方凸段差部２４ａが形成してあり、そのＹ軸方向に沿って複数（図示では５つ）の第１端子４０が、Ｚ軸方向の下方に向けて突出するように固定してある。第１端子４０の相互間に位置する下方凸段差部２４ａのＸ軸方向端面には、それぞれＸ軸方向に凹む凹部２５が形成してあり、各凹部２５には、図２に示すように、コイル部７０に絶縁テープなどを介して巻回してある一次ワイヤ７２のリード端が通され、それぞれの第１端子４０に向けて案内されるようになっている。
【００２０】
複数の一次ワイヤ７２のリード端は、各第１端子４０に接続される。接続方法は、特に限定されず、ワイヤ７２のリード端を各第１端子４０にロー付けしてもよいし、レーザ溶接や抵抗溶接でもよい。また、接続前に、ワイヤ７２のリード端を各第１端子４０に絡げてもよい。
【００２１】
第１鍔部２４に一体に形成してある下方凸段差部２４ａのＹ軸方向の一方の端部には、一対のサブ一次端子４４が固定してある。これらのサブ一次端子４４は、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で並んで配置してある。本実施形態では、サブ一次端子４４の配列方向（Ｘ軸）と、一次端子４０の配列方向（Ｙ軸）とは、直交している。
【００２２】
第２鍔部２６のＸ軸方向の一端（第１端子４０およびサブ第１端子４４と同じ側）には、メインスペーサ３０とサブスペーサ３２とが、Ｙ軸方向に離れて第２鍔部２６と一体成形してある。メインスペーサ３０は、第２鍔部２６のＺ軸方向の上面からＺ軸方向に突出するように形成してある。また、サブスペーサ３２も、第２鍔部２６のＺ軸方向の上面（外面）からＺ軸方向の上方（外方）に突出するように形成してある。
【００２３】
メインスペーサ３０のＺ軸方向の上端（先端）には、Ｙ軸方向に所定間隔で、一対の第２端子４２の上端がメインスペーサ３０の上端に形成してあるメイン取付面３４からＺ軸方向の上方に突出するように固定してある。また、サブスペーサ３２のＺ軸方向の上端（先端）には、Ｘ軸方向に所定間隔で、一対のサブ第２端子４６の上端がサブスペーサ３２の上端に形成してあるサブ取付面３４からＺ軸方向の上方に突出するように固定してある。
【００２４】
メインスペーサ３０には、コイル部７０に巻回してある二次ワイヤ７４の各リード端をＹ軸方向に所定間隔で離してＺ軸方向の上部に引き出すための配線用溝３１が形成してある。配線用溝３１を通してＺ軸方向の上部に引き出された二次ワイヤ７４の両リード端は、各第２端子４２に接続される。接続の方法は、第１端子４０の場合と同様に、特に限定されない。
【００２５】
また、図４に示すように、サブスペーサ３２には、コイル部７０に巻回されていないで、サブ第１端子４４にそれぞれ接続してある一対の接続ワイヤ７６をＸ軸方向の所定間隔でＺ軸方向の上部に案内する配線用溝３３が形成してある。配線用溝３３を通して、サブ第１端子４４からＺ軸方向の上部に真っ直ぐに引き上げられた接続ワイヤ７６のＺ軸方向の上端（リード端）は、それぞれサブ第２端子に接続してある。接続のための方法は、第１端子４０の場合と同様に、特に限定されない。
【００２６】
図８に示すように、コア部５０は、本実施形態では、第１分割コア５０ａと第２分割コア５０ｂとから構成してある。第１分割コア５０ａは、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面に平行な板状部５２ａと、板状部５２ａのＹ軸方向の略中央部からＺ軸方向の上部に突出する中脚部５４ａとを有する。中脚部５４ａの周囲には、中脚部５４ａから所定間隔で離れて外脚部５６ａが板状部５２ａの外周からＺ軸方向の上部に突出している。板状部５２ａからの中脚部５４ａの突出高さと、外脚部５６ａの突出高さとは、略同一である。
【００２７】
外脚部５６ａは、中脚部５４ａの全周を囲むのではなく、Ｘ軸方向の一端では囲まないようになっている。すなわち、板状部５２ａのＸ軸方向の一端には、切欠部５３ａが形成してあり、切欠部５３ａは、Ｙ軸方向に平行に形成され、中脚部５４ａの付け根部分近くまで形成してある。そのため、中脚部５４ａのＸ軸方向の一端は、外脚部５６ａで囲まないようになっている。
【００２８】
図９に示すように、切欠部５３ａには、ボビン２０の第１鍔部２４に形成してある下方凸段差部２４ａの内面が向き合うように配置される。第１端子４０が固定してある下方凸段差部２４ａのＺ軸方向下面は、コア部５０の下面より下方向には突出していない。第１端子４０およびサブ第１端子４４は、コア部５０の下面より下方向に突出している。
【００２９】
図８に示すように、第２分割コア５０ｂは、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面に平行な板状部５２ｂと、板状部５２ｂのＹ軸方向の略中央部からＺ軸方向の下部に突出する中脚部５４ｂとを有する。中脚部５４ｂの周囲には、中脚部５４ｂから所定間隔で離れて外脚部５６ｂが板状部５２ｂの外周からＺ軸方向の下部に突出している。板状部５２ｂからの中脚部５４ｂの突出高さと、外脚部５６ｂの突出高さとは、略同一である。
【００３０】
第１分割コア５０ａと同様に、第２分割コア５０ｂの外脚部５６ｂも、中脚部５４ｂの全周を囲むのではなく、Ｘ軸方向の一端では囲まないようになっている。すなわち、板状部５２ｂのＸ軸方向の一端には、切欠部５３ｂが形成してあり、切欠部５３ｂは、Ｙ軸方向に平行に形成され、中脚部５４ｂの付け根部分近くまで形成してある。そのため、中脚部５４ｂのＸ軸方向の一端は、外脚部５６ｂで囲まないようになっている。
【００３１】
図９に示すように、切欠部５３ｂには、ボビン２０の第２鍔部２６に形成してある上方凸段差部２４ｂの内面が向き合うように配置される。上方凸段差部２６ｂのＺ軸方向上面は、コア部５０の上面より上方向には突出していない。ただし、図２に示すように、メインスペーサ３０の先端取付面３４およびサブスペーサ３２の先端取付面３６は、コア部５０の上面からそれぞれＺ軸方向に所定高さＨ１およびＨ２で突出している。
【００３２】
所定高さＨ１およびＨ２は、略等しいことが好ましいが、図１１に示す第２回路基板１１０に段差などがある場合などには、異なっていても良い。所定高さＨ１およびＨ２は、特に限定されないが、それぞれ好ましくは３〜８ｍｍであり、コア５０のＺ軸方向の高さをＨ０とした場合に、Ｈ１／Ｈ０またはＨ２／Ｈ０は、好ましくは、０．５〜１．５である。
【００３３】
図９に示すように、各コア５０ａ，５０ｂの中脚部５４ａ，５４ｂは、ボビン２０の筒部２２の貫通孔２３に、Ｚ軸方向の両側から差し込まれ、中脚部５４ａ，５４ｂの先端が突き合わされる。なお、コア部５０の性能を調整するために、中脚部５４ａ，５４ｂの先端同士には、ギャップを持たせても良い。また、各コア５０ａ，５０ｂの外脚部５６ａ，５６ｂは、本実施形態では、ボビン２０の第１鍔部２４および第２鍔部２６の外周の１／２周以上で、３／４周以下程度で囲むように、それらの先端同士が突き合わされる。
【００３４】
同様に、各コア５０ａ，５０ｂの外脚部５６ａ，５６ｂは、コイル部７０の外周を囲んでいる。外脚部５６ａ，５６ｂがコイル部７０の全周を囲めないのは、コア部５０のＸ軸方向の一方の端部において、ボビン２０に固定される端子４０，４２，４４，４６をコア部５０の外側に露出する必要があるためである。
【００３５】
コア５０ａ，５０ｂは、特に限定されないが、それぞれ、磁性体であり、フェライト組成物、金属組成物、それらと樹脂との複合組成物などで構成され、圧縮成形後の焼成、射出成形後の焼成、あるいは一般的な圧粉成形などの方法により製造される。
【００３６】
ボビン２０を構成する樹脂としては、特に限定されず、たとえば樹脂などの絶縁材料で作製されることが好ましく、ＰＢＴ、ＰＥＴ、あるいは耐熱性などの観点からフェノール樹脂などで作製されることが特に好ましい。第１端子４０、サブ第１端子４４、第２端子４２およびサブ第２端子４６は、特に限定されないが、たとえば銅、銅合金などの金属で構成してある。これらの端子４０，４２，４４および４６は、ボビン２０を射出成形で形成するときに、インサート成形などによりボビン２０と一体化することができるが、その他の方法でボビン２０に取り付けても良い。
【００３７】
本実施形態のコイル装置１０は、図１１に示すように、たとえば略平行に配置された第１回路基板１００と第２回路基板１１０との間に配置されて使用される。第１回路基板１００の回路パターンには、第１端子４０およびサブ第１端子４４が接続される。第２回路基板１１０には、一対または連続する単一の貫通孔１１２が形成してあり、その貫通孔１１２に第２端子４２が貫通して差し込まれて第２回路基板１１０の回路パターンに接続される。また、第２回路基板１１０には、一対または連続する単一の貫通孔１１４が形成してあり、その貫通孔１１４にサブ第２端子４６が貫通して差し込まれて第２回路基板１１０の回路パターンに接続される。
【００３８】
そのため、本実施形態のコイル装置１０では、空中配線が不要となる。このため、接合の信頼性および配線の信頼性が向上する。また、空中配線が不要となるために、基板１００，１１０間へのコイル装置１０の組み付けが容易となる。
【００３９】
さらに、メインスペーサ３０は、第２端子１１２の端子台を兼ねると共に、第２回路基板１１０とコア部５０の上側外面との間にスペースを形成することから、部品点数の削減にも寄与する。さらに、第２回路基板１１０とコア部５０の上側外面との間のスペースには、たとえばＵＳＢソケットなどの他の部品を配置することができ、電子機器の小型化にも寄与する。さらにまた、メインスペーサ３０は、コア部５０の上側外面から第２回路基板１１０の方向に突出しているために、コア部５０と第２端子４２との間の絶縁距離を保つ機能も有する。
【００４０】
またメインスペーサ３０とは別に、サブスペーサ３２がボビン２０に形成してあることから、サブスペーサ３２がメインスペーサ３０と協同して、第１回路基板１００と第２回路基板１１０との間に安定してコイル装置１０を保持することができる。
【００４１】
さらに、コイル装置１０は、コイル部７０には巻回されない接続ワイヤ７６と、接続ワイヤ７６の両端がそれぞれ接続されるサブ第１端子４４およびサブ第２端子４６とを、さらに有する。そのため、接続ワイヤ７６を、第１回路基板１００と第２回路基板１１０との間で信号のやり取りを行う信号線として用いることができる。たとえば、接続ワイヤを、フォトカプラからの信号を一次端子４０側に戻す信号線として用いることが可能になる。
【００４２】
しかも、図１に示すように、サブ取付面３６の長手方向と、メイン取付面３４の長手方向とが略直交するため、サブスペーサ３２がメインスペーサ３０と協同して、図１１に示す第１回路基板１００と第２回路基板１１０との間に安定してコイル装置１０を保持することができる。
【００４３】
このように本実施形態では、小型で高性能なトランスなどのコイル装置１０を実現することができる。
【００４４】
第２実施形態
図１２に示すコイル装置１０ａは、ボビン２０ａには、第１実施形態に示すサブスペーサ３２が形成されていない以外は、第１実施形態のコイル装置１０と同様な構成を有し、同様な作用効果を有する。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００４６】
たとえば、上述した各実施形態では、一次ワイヤ７２が低電圧側であり、二次ワイヤ７４が高電圧側であり、一次ワイヤ７２に比較して、二次ワイヤ７４の線径が太いが、その関係は、逆であっても良い。すなわち、一次ワイヤ７２が高電圧側で線径が太く、二次ワイヤ７４が低電圧側で線径が細くても良い。
【００４７】
また、本実施形態に係るコイル装置は、電源トランスやアダプタトランスの用途に限定されず、たとえばラインフィルタ、平滑用コイルなどの用途にも使用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０，１０ａ…  コイル装置
２０，２０ａ…  ボビン
２２…  筒部
２３…  貫通孔
２４…  第１鍔部
２４ａ…  下方凸段差部
２５…  凹部
２６…  第２鍔部
３０…  メインスペーサ
３１…  配線用溝
３２…  サブスペーサ
３３…  配線用溝
３４…  メイン取付面
３６…  サブ取付面
４０…  第１端子
４２…  第２端支
４４…  サブ第１端子
４６…  サブ第２端子
５０…  コア部
５０ａ…  第１分割コア
５０ｂ…  第２分割コア
５２ａ，５２ｂ…  板状部
５３ａ，５３ｂ…  切欠部
５４ａ，５４ｂ…  中脚部
５６ａ，５６ｂ…  外脚部
７０…  コイル部
７２…  一次ワイヤ
７４…  二次ワイヤ
７６…  接続ワイヤ
１００…  第１回路基板
１１０…  第２回路基板
１１２，１１４…  貫通孔
【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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