説明

トランスボビン

【課題】部品の大型化や作業工数・コストの増加などを伴うことなく、3層絶縁電線の半田付け時における絶縁被覆の溶け上がりを正確に規制でき、必要な沿面距離を確保できるようにする。
【解決手段】1次巻線と2次巻線を巻装する巻枠部10と端子保持部14とが連続一体に成形され、各巻線端末がそれぞれ端子保持部の端子12に接続される構造であって、1次巻線と2次巻線のいずれか一方に3層絶縁電線を使用し、端子保持部に、3層絶縁電線の引き出し線部分を巻枠部から端子に案内する引き出し溝22が形成されている。引き出し溝は、その途中で交差する分割溝24によって分断され、それによって一つの引き出し溝から分割溝を通り別の引き出し溝へと引き出し方向を変えるエッジ部が形成され、該エッジ部に引き出し線部分の絶縁被覆が圧接した状態で、引き出し線部分が引き回されるようにする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、3層被覆構造の強化絶縁電線(本発明では単に「3層絶縁電線」という)を用いて安全規格に必要な絶縁距離を管理しているトランスに関し、更に詳しく述べると、3層絶縁電線の引き出し線部分を、その絶縁被覆が引き出し溝のエッジ部に圧接するように引き回し、半田付け時における絶縁被覆の溶け上がりが前記エッジ部で規制されるようにしたトランスボビンに関するものである。この技術は、例えば各種インバータ機器に使用するトランスなどに有用である。
【背景技術】
【0002】
トランスは、一般に、ボビンの巻枠部に1次巻線と2次巻線とを巻装すると共に、端子保持部に突設した複数の端子に各巻線端末を接続し、1次巻線と2次巻線とが磁気的に結合するように磁気コアを配設した構造となっている。その場合、1次巻線と2次巻線との間を十分に絶縁する必要があり、その一つの方策として、どちらか一方の巻線に3層絶縁電線を用い、他方の巻線に単層絶縁電線を用いる構成がある。
【0003】
どちらか一方の巻線に3層絶縁電線を用いる構成は、線材自体のコストは高くなるが、両方の巻線に単層絶縁電線を用いる一般的な構成に比べて、層間の絶縁テープが不要であり、そのため巻線部のサイズを小さくでき、絶縁テープを巻き付ける工数が減り、製造し易いため、トータル的にはコスト低減が可能とされている。
【0004】
ところで、1次巻線と2次巻線との間で確保すべき絶縁性能としては、安全規格に適合した沿面距離を満たしていることが必要である。この場合の沿面距離とは、巻線端末の被覆を除去して端子に絡げて半田付けされている部分の被覆端から、その被覆に対して最も近い位置で接触している他の巻線までの距離のことである。ここで問題となるのは、3層絶縁電線は、本質的に絶縁性能が優れているものの、絶縁被覆の耐熱性が劣るために、半田付け時に被覆の溶け上がりが生じる恐れがあるということである。
【0005】
トランスの製造では、1次巻線と2次巻線の各巻線端末を端子保持部の各端子に絡げて半田付けする工程がある。半田付けは、端子に巻線端末を絡げた状態の端子保持部を溶融半田に浸漬することで行う。具体的には、ポリウレタン被覆電線(単層絶縁電線)の半田付けは400℃程度で行われるが、3層絶縁電線は300℃程度でも被覆が溶け出すことがある。そのため、溶融半田の熱によって、浸漬されていない部分でも被覆が溶けたり劣化することは避けられない。そこで、半田温度や半田付け時間の管理を行うことで被覆の溶け上がりを抑制し、必要な沿面距離を確保することが行われている。
【0006】
ところが、実際には、いかに半田温度や半田付け時間を厳密に管理しても、線材特性のばらつきや半田付け条件のばらつきなどにより、予期せぬ被覆の溶け上がりが発生して必要な沿面距離が確保できなくなる可能性もある。このような問題を解消するため、ボビン上の引き出し線部分に熱硬化性樹脂を塗布して、半田付け時の熱を熱硬化性樹脂に拡散させることで被覆が熱破壊されるのを防止する技術が提案されている(特許文献1参照)。しかし、引き出し線部分にいちいち熱硬化性樹脂を塗布する作業は煩瑣であり、工数の増加、コストアップをもたらす。
【0007】
また、巻枠部の巻軸が実装面に平行な横型ボビンの場合には、引き出し線部分は端子保持部の底面に位置することになるため、端子に絡げた3層絶縁電線の被覆部分が溶け銅線のみになることで電線が弛んでしまい、引き出し線部分の浮き(垂れ下がり)が発生する問題があった。この問題は、上記のように引き出し線部分に熱硬化性樹脂を塗布することで解消できるが、実装基板に対向する底面に樹脂が付着することになるために突起部ができ、実装に支障が生じるなど別の問題がある。
【特許文献1】特開平9−63863号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、部品の大型化や作業工数・コストの増加などを伴うことなく、3層絶縁電線の半田付け時における絶縁被覆の溶け上がりを正確に規制でき、必要な沿面距離を確保できるようにすることである。本発明が解決しようとする他の課題は、横型ボビンでも、作業工数・コストの増加などを伴うことなく、3層絶縁電線の引き出し線部分の浮きが発生しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、1次巻線と2次巻線とを互いに絶縁された状態で巻装する巻枠部と、複数の端子が固定されている端子保持部とが連続一体に成形され、前記1次巻線と2次巻線の巻線端末が端子保持部の端子に接続される構造であって、1次巻線と2次巻線のいずれか一方に3層絶縁電線を使用し、前記端子保持部に、3層絶縁電線の引き出し線部分を巻枠部から端子に案内する引き出し溝が形成されているトランスボビンにおいて、前記引き出し溝は、その途中に前記引き出し線部分の引き出し方向を変えるエッジ部を有し、該エッジ部に引き出し線部分の絶縁被覆が圧接した状態で、3層絶縁電線の引き出し線部分が引き出し溝内に沿って引き回されるようにしたことを特徴とするトランスボビン。である。引き出し溝は、例えばクランク状に折れ曲がった形状などでもよい。
【0010】
また本発明は、1次巻線と2次巻線とを互いに絶縁された状態で巻装する巻枠部と、複数の端子が固定されている端子保持部とが連続一体に成形され、前記1次巻線と2次巻線の巻線端末がそれぞれ端子保持部の端子に接続される構造であって、1次巻線と2次巻線のいずれか一方に3層絶縁電線を使用し、前記端子保持部に、3層絶縁電線の引き出し線部分を巻枠部から端子に案内する引き出し溝が形成されているトランスボビンにおいて、前記引き出し溝は、その途中で交差する分割溝によって分断され、それによって一つの引き出し溝から分割溝へ、分割溝から別の引き出し溝へと前記引き出し線部分の引き出し方向を変えるエッジ部が形成され、該エッジ部に引き出し線部分の絶縁被覆が圧接した状態で、3層絶縁電線の引き出し線部分が引き出し溝と分割溝を通って引き回されるようにしたことを特徴とするトランスボビンである。
【0011】
本発明に係るトランスボビンは、縦型でもよいし横型でもよい。例えば、巻枠部の巻軸が実装面に垂直な縦型の場合には、引き出し溝が端子保持部の側面(上下面を除く前後左右のいずれかの面)に形成されている構造とし、巻枠部の巻軸が実装面に平行な横型の場合には、引き出し溝が端子保持部の底面に形成されている構造とする。なお、本発明において、前記エッジ部を形成する位置は、3層絶縁電線の被覆溶け上がりが許容される範囲内とする。
【0012】
これらのトランスボビンを使用し、巻枠部に巻装した1次巻線と2次巻線の巻線端末を端子保持部の端子に接続し、巻枠部の内側と外側を囲むように配置される磁気コアによって1次巻線と2次巻線が磁気的に結合するように構成することでトランスが得られる。
【発明の効果】
【0013】
本発明のトランスボビンは、3層絶縁電線の巻線端末を端子に案内する引き出し溝の途中に、引き出し線部分の引き出し方向を変えるエッジ部を有し、該エッジ部に引き出し線部分の絶縁被覆が圧接した状態で、3層絶縁電線の引き出し線部分が引き出し溝内を引き回されるように構成されているので、半田付け時における絶縁被覆の溶け上がりが前記エッジ部で規制され、ボビンの大型化や作業工数の増加などを伴うことなく、必要な沿面距離を確保できる。
【0014】
また、横型のトランスボビンの場合でも、引き出し線部分の被覆が引き出し溝のエッジ部に圧接されているので、引き出し線部分の浮きは発生せず、引き出し溝が形成されている底面(実装基板との対向面)に不要な突起部なども生じない。
【実施例】
【0015】
図1は、本発明に係るトランスボビンの一実施例を示す説明図であり、Aは上面方向から見た斜視図、Bは底面方向から見た斜視図、Cは正面図、Dは側面図である。なお、この実施例は、巻枠部の巻軸が実装面に垂直となる縦型の例である。
【0016】
トランスボビンは、1次巻線と2次巻線とを互いに絶縁された状態で巻装する巻枠部10と、複数の端子12が固定されている端子保持部14とが連続一体に成形され、前記1次巻線と2次巻線の巻線端末が端子保持部14の端子12に接続される構造である。巻枠部10は、四角筒状の巻胴16と、その上下両端に形成されている上部フランジ18及び下部フランジ20からなる。端子保持部14は、前後に位置し、それぞれ前記下部フランジ20に連続している。端子12はピン端子であり、端子保持部14の下面から下向きに突設されている。ここでは、1次巻線と2次巻線のいずれか一方に3層絶縁電線を使用する。そして、端子保持部14に、3層絶縁電線の引き出し線部分を巻枠部10から端子12に(あるいは端子から巻枠部へ)案内する引き出し溝22が設けられている。
【0017】
本実施例では、引き出し溝22は、端子保持部14の前面に上端から下端に至るように複数本上下方向に形成されており、その途中で交差する分割溝24によって分断されている。ここでは、分割溝24は、端子保持部14の前面にて右端から左端に達するように設けている。なお、分割溝24の深さは任意であってよいが、ここでは引き出し溝22よりも若干浅く形成している。このように、引き出し溝22が、その途中で交差する分割溝24で分断されることによって、一つの引き出し溝から分割溝へ、分割溝から別の引き出し溝へと引き出し線部分の引き出し方向を変えるエッジ部eが形成されることになる。このように、引き出し溝22の途中に引き出し線部分の引き出し方向を変えるエッジ部eが形成されている点に、本発明の特徴がある。
【0018】
このようなトランスボビンを用いたトランス巻線構成例を図2に示す。図2のAに示すように、2本の1次巻線P1,P2と1本の2次巻線Sとを巻装する。ここで1次巻線には通常の単層絶縁電線(ポリウレタン被覆電線)を使用し、2次巻線には3層絶縁電線を使用している。図2のAに示すように、トランスボビンの巻枠部10に、内側から第1の1次巻線P1、2次巻線S、第2の1次巻線P2の順に3層で巻き付けている。各巻線の端末は端子まで引き出され、該端子に絡げて半田付けすることで接続が完了する。
【0019】
3層絶縁電線の端末処理の例を図3に示す。図3のAは、図1に示したトランスボビンを用いた例である。3層絶縁電線の引き出し線部分を太線(符号w)で示してある。3層絶縁電線は、溝中心線がずれた別の引き出し溝を通り、その絶縁被覆が引き出し溝のエッジ部eに圧接するように引き回される。言い換えると、引き出し溝22は、その途中で交差する分割溝24によって分断されているから、引き出し線部分wは、一つの引き出し溝から分割溝へ、分割溝から別の引き出し溝へと引き回され、巻線端末が端子12に絡げられる。従って、引き回される際に、3層絶縁電線の引き出し線部分wは、その絶縁被覆がエッジ部eに圧接した状態となる。
【0020】
端子に絡げられた巻線端末は、溶融半田に浸漬することで半田付け処理される。溶融半田による熱で3層絶縁電線の引き出し線部分の絶縁被覆が溶け上がろうとするが、エッジ部eで圧接状態となっているため、熱は端子保持部14へと伝わり、エッジ部eよりも上方には溶け上がらない。つまり、半田付け時における絶縁被覆の溶け上がりは、前記エッジ部eで規制されることになる。端子側からエッジ部の位置(分割溝の下側の内側面の位置)までが溶け上がり許容部分aとなるので、分割溝24の形成位置を決めておくだけで必要な絶縁距離(1次巻線と2次巻線間の絶縁距離)bを確保することができる。逆に言うと、前記エッジ部eは、3層絶縁電線の被覆溶け上がり許容範囲内に形成するということになる。
【0021】
図3のBに示す例は、引き出し溝22の下端側に切欠き26を設けたもので、このようにすると溝形状は若干複雑になるが、3層絶縁電線の引き出し線部分wの絶縁被覆が圧接するエッジ部eが増えることになり、半田熱による絶縁被覆の溶け上がりをより一層確実に防ぐことができる。
【0022】
図4は、本発明に係るトランスボビンの他の実施例を示す説明図であり、Aは正面図、Bは底面図、Cは底面方向から見た斜視図である。なお、この実施例は、巻枠部の巻軸が実装面に水平な横型の例である。
【0023】
トランスボビンは、1次巻線と2次巻線とを互いに絶縁された状態で巻装する巻枠部30と、複数の端子32が固定されている端子保持部34とが連続一体に成形され、前記1次巻線と2次巻線の巻線端末が端子保持部34の端子32に接続される構造である。巻枠部30は、四角筒状の巻胴36と、その左右両端に形成されている左フランジ38及び右フランジ40からなる。端子保持部34は、左右に位置し、左側の端子保持部は左フランジ38に、右側の端子保持部は右フランジ40に連続している。端子32はピン端子であり、端子保持部34の下面から下向きに突設されている。ここで、1次巻線と2次巻線のいずれか一方に3層絶縁電線を使用する。そして、左側の端子保持部に、3層絶縁電線の引き出し線部分を巻枠部30から端子32に(あるいは端子から巻枠部へ)案内する引き出し溝42が設けられている。
【0024】
本実施例では、引き出し溝42は、左側の端子保持部34の底面に左フランジ38から左側の端子32近傍に至るように複数本左右方向に形成されており、その途中で交差する分割溝44によって分断されている。ここでは、分割溝44は、左側の端子保持部34の底面にて前端から後端に達するように設けている。なお、分割溝44の深さは任意であってよいが、ここでは引き出し溝42よりも若干深く形成されている。引き出し溝42が、その途中で交差する分割溝44で分断されることによって、一つの引き出し溝から分割溝へ、分割溝から別の引き出し溝へと前記引き出し線部分の引き出し方向を変えるエッジ部eが形成されることになる。このように、引き出し溝42の途中に引き出し線部分の引き出し方向を変えるエッジ部eが形成されている点に、本発明の特徴がある。
【0025】
このようなトランスボビンには、例えば図2に示したのと同様、巻枠部30に2本の1次巻線と1本の2次巻線とを巻装する。1次巻線には通常の単層絶縁電線(ポリウレタン被覆電線)を使用し、2次巻線には3層絶縁電線を使用する。各巻線の端末は端子まで引き出され、該端子に絡げて半田付けすることで接続が完了する。
【0026】
3層絶縁電線の端末処理の例を図5に示す。3層絶縁電線の引き出し線部分wを太線で示してある。引き出し溝42は、その途中で交差する分割溝44によって分断されているから、引き出し線部分wは、一つの引き出し溝から分割溝へ、分割溝から別の引き出し溝へと引き回され、巻線端末が端子32に絡げられる。従って、引き回される際に、3層絶縁電線の引き出し線部分wは、その絶縁被覆がエッジ部eに圧接した状態となる。
【0027】
端子に絡げられた巻線端末は、溶融半田に浸漬することで半田付け処理される。3層絶縁電線の巻線端末の半田付けは、ボビンを図5に示すような向きで溶融半田へ浸漬することで行う。溶融半田による熱で3層絶縁電線の被覆が溶け上がるが、エッジ部で圧接状態となっているため、熱は端子保持部へと伝わり、エッジ部eよりも上方(図面では右方)には溶け上がらない。つまり、半田付け時における絶縁被覆の溶け上がりは、前記エッジ部で規制されることになる。端子側からエッジ部の位置(分割溝の下側の内側面の位置)までが溶け上がり許容部分となるので、分割溝の形成位置を決めておくだけで必要な絶縁距離(1次巻線と2次巻線間の絶縁距離)を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明に係るトランスボビンの一実施例を示す説明図。
【図2】その巻線構成を示す説明図。
【図3】その3層絶縁電線の端末処理の例を示す説明図。
【図4】本発明に係るトランスボビンの他の実施例を示す説明図。
【図5】その3層絶縁電線の端末処理の例を示す説明図。
【符号の説明】
【0029】
10 巻枠部
12 端子
14 端子保持部
22 引き出し溝
24 分割溝

【特許請求の範囲】
【請求項1】
1次巻線と2次巻線とを互いに絶縁された状態で巻装する巻枠部と、複数の端子が固定されている端子保持部とが連続一体に成形され、前記1次巻線と2次巻線の巻線端末が端子保持部の端子に接続される構造であって、1次巻線と2次巻線のいずれか一方に3層絶縁電線を使用し、前記端子保持部に、3層絶縁電線の引き出し線部分を巻枠部から端子に案内する引き出し溝が形成されているトランスボビンにおいて、
前記引き出し溝は、その途中に前記引き出し線部分の引き出し方向を変えるエッジ部を有し、該エッジ部に引き出し線部分の絶縁被覆が圧接した状態で、3層絶縁電線の引き出し線部分が引き出し溝内に沿って引き回されるようにしたことを特徴とするトランスボビン。
【請求項2】
1次巻線と2次巻線とを互いに絶縁された状態で巻装する巻枠部と、複数の端子が固定されている端子保持部とが連続一体に成形され、前記1次巻線と2次巻線の巻線端末がそれぞれ端子保持部の端子に接続される構造であって、1次巻線と2次巻線のいずれか一方に3層絶縁電線を使用し、前記端子保持部に、3層絶縁電線の引き出し線部分を巻枠部から端子に案内する引き出し溝が形成されているトランスボビンにおいて、
前記引き出し溝は、その途中で交差する分割溝によって分断され、それによって一つの引き出し溝から分割溝へ、分割溝から別の引き出し溝へと前記引き出し線部分の引き出し方向を変えるエッジ部が形成され、該エッジ部に引き出し線部分の絶縁被覆が圧接した状態で、3層絶縁電線の引き出し線部分が引き出し溝と分割溝を通って引き回されるようにしたことを特徴とするトランスボビン。
【請求項3】
巻枠部の巻軸が実装面に垂直な縦型構造であり、引き出し溝が端子保持部の側面に形成されている請求項1又は2記載のトランスボビン。
【請求項4】
巻枠部の巻軸が実装面に平行な横型構造であり、引き出し溝が端子保持部の底面に形成されている請求項1又は2記載のトランスボビン。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれかに記載のトランスボビンを使用し、巻枠部に巻装した1次巻線と2次巻線の巻線端末を端子保持部の端子に接続し、巻枠部の内側と外側を囲むように配置される磁気コアによって1次巻線と2次巻線が磁気的に結合しているトランス。

【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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【公開番号】特開2009−267087(P2009−267087A)
【公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−115005(P2008−115005)
【出願日】平成20年4月25日(2008.4.25)
【出願人】(000237721)FDK株式会社 (449)
【Fターム(参考)】