トランス
【課題】生産時の作業性が良く、二次主巻線と一次補助巻線の結合が良好なトランスを提供する。
【解決手段】基部42と基部から第１正方向に向かって突出しておりコア12によって挿通される第１貫通孔が内部に形成されている第１中空筒部44とを有するボビン40と、第１中空筒部に巻回される一次主巻線20と第１貫通孔に通じる第２貫通孔が形成されている上鍔部52と上鍔部から第１負方向に向かって突出して内部に一次主巻線を収納しており中間鍔部55によって分割される第１及び第２セクション63,64,65が外周面に形成された第２中空筒部54と第２中空筒部における上鍔部とは反対側の端部に接続しており設置面に略平行に延在して基部に対向する下鍔部とを有するケース50と第１セクションに巻回される一次補助巻線24と第２セクションに巻回される二次主巻線30とを有する。
【解決手段】基部42と基部から第１正方向に向かって突出しておりコア12によって挿通される第１貫通孔が内部に形成されている第１中空筒部44とを有するボビン40と、第１中空筒部に巻回される一次主巻線20と第１貫通孔に通じる第２貫通孔が形成されている上鍔部52と上鍔部から第１負方向に向かって突出して内部に一次主巻線を収納しており中間鍔部55によって分割される第１及び第２セクション63,64,65が外周面に形成された第２中空筒部54と第２中空筒部における上鍔部とは反対側の端部に接続しており設置面に略平行に延在して基部に対向する下鍔部とを有するケース50と第１セクションに巻回される一次補助巻線24と第２セクションに巻回される二次主巻線30とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振用の電源ＩＣと共に使用されて好適なトランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の電源部は、共振用の電源ＩＣと共に使用される共振トランスを含むものがあり、このような共振トランスとして使用されるトランスは、電源ＩＣの機能に応じた特性が求められる場合がある。例えば、スタンバイ（ＳＴＢＹ）機能を有する電源ＩＣと共に使用される共振トランスには、一次補助巻線と二次主巻線の結合を良くすることが求められる場合がある。
【０００３】
一次補助巻線と二次主巻線の間の良好な結合を実現した共振トランスとしては、二次主巻線の両側に一次巻線を配置した上で、二次巻線の外周側に絶縁のためのバリアテープを巻回し、バリアテープの上からさらに一次補助巻線を巻回するものが提案されている（特許文献１等参照）。また、これとは別に、トランスの低背化を目的として、巻軸を設置面と平行に配置したものも提案されている（特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平７−１０９２４号公報
【特許文献２】特開２００９−２８３６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような従来技術では、二次主巻線の外周にバリアテープを巻いた後に、その上から一次補助巻線を巻くために、バリアテープの巻回に手間がかかり、生産時の作業性の面で課題を有している。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、生産時の作業性が良く、二次主巻線と一次補助巻線の結合が良好なトランスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るトランスは、
設置面に略平行に延在する基部と、前記基部から前記設置面に対して略垂直な第１正方向に向かって突出しておりコアによって挿通される第１貫通孔が内部に形成されている第１中空筒部と、を有するボビンと、
前記第１中空筒部に巻回される一次主巻線と、
前記設置面に略平行に延在し前記第１貫通孔に通じる第２貫通孔が形成されている上鍔部と、前記上鍔部から前記第１正方向の反対方向である第１負方向に向かって突出して内部に前記一次主巻線を収納しており、前記設置面に略平行に突出する中間鍔部によって分割される第１及び第２セクションが外周面に形成された第２中空筒部と、前記第２中空筒部における前記上鍔部とは反対側の端部に接続しており、前記設置面に略平行に延在して前記基部に対向する下鍔部と、を有するケースと、
前記第１セクションに巻回される一次補助巻線と、
前記第２セクションに巻回される二次主巻線と、
を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るトランスは、一次主巻線のボビン本体として機能する第１中空筒部の外周側に、二次主巻線のボビン本体として機能する第２中空筒部を配置し、二次主巻線が一次主巻線の外周を周回する２重構造となっている。したがって、本発明に係るトランスは、縦型のトランスでありながら低背化を実現し、また、上下方向への漏れ磁束を抑制することができる。さらに、本発明に係る発明者は、本発明のような二重構造とすれば、一次補助巻線を二次主巻線に対して上下方向（第１正方向及び第１負方向）にずらして配置したとしても、一次補助巻線と二次主巻線との良好な結合を実現できることを見いだした。本発明に係るトランスは、この構造的な利点を利用し、二次主巻線が配置されるセクションとは中間鍔部によって仕切られた別のセクションに、一次補助巻線を巻回することにより、二次主巻線の外周にバリアテープを巻く作業を不用とし、生産時の作業性を改善した。したがって、本発明は、一次補助巻線と二次主巻線との良好な結合を実現しつつ、一次補助巻線と二次主巻線の確実な絶縁性を容易に確保することができ、生産性に優れており、また低背化も実現できる。また、本発明に係るトランスは、中空筒部を挿通するコアの脚の長さを短くすることができ、コアの強度を高めることができる。
【０００９】
また、例えば、本発明に係るトランスは、前記基部の一方の端部であって前記設置面に略平行な第２正方向の端部である第１端部には、前記一次主巻線及び前記一次補助巻線の両端部が接続される４以上の一次端子が設けられていても良く、
前記基部の他方の端部である第２端部には、前記二次主巻線の両端部が接続される複数の二次端子が設けられていても良く、
前記第１端部は、前記下鍔部における前記第２正方向の端部である下鍔部端部より、前記第２方向に関して前記第２端部から離間していても良い。
【００１０】
基部の一方の端部に一次主巻線及び一次補助巻線の両端部が絡げられる一次端子を設け、他方の端部に二次主巻線の両端部が絡げられる二次端子を設けることにより、一次側と二次側の良好な絶縁性を確保することができる。また、下鍔端部を、基部の第１端部より短くすることにより、ボビンとケースを組み立てた後も、第１端部に設けられた一次端子がケースに覆い隠されることを防止し、一次補助巻線の両端部を第１端部に絡げたり、一次補助巻線をはんだ付けする際に、ケースが邪魔になったりケースの一部を損傷させてしまうことを防止できる。
【００１１】
また、例えば、前記一次補助巻線は、前記二次主巻線より前記下鍔部に近接するように配置されていても良い。
【００１２】
このようなトランスは、一次補助巻線が下鍔部及び基部の第１端部に近いため、一次補助巻線と一次端子との接続が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るトランスの全体斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すトランスの分解斜視図である。
【図３】図３は、設置面に垂直な断面によるトランスの断面図である。
【図４】図４は、トランスの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るトランス１０は、コア１２と、ケース５０と、ボビン４０とを有する。また、図１の断面図である図３に示すように、一次主巻線２０と、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０が、ケース５０とボビン４０に巻回されている。
【００１５】
図１に示すコア１２は、例えばフェライト等の軟磁性材料によって構成されており、後述する一次主巻線２０、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０により発生する磁束を通過させる磁路を形成する。コア１２は、中脚１５と、側脚１６，１８と第１接続部１３と、第２接続部１４（図２参照）とを有する。コア１２の中脚１５は、設置面９０に対して垂直な第１方向（図面におけるＺ軸方向）に沿って延在しており、一次主巻線２０、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０の内周側を挿通する。側脚１６，１８は、中脚１５と同様にＺ軸方向に沿って延在しており、中脚１５と略同様の長さを有する。側脚１６，１８は、中脚１５をＹ軸方向の両側から挟むように配置されている。
【００１６】
図１および図２に示すように、コア１２の第１接続部１３は、設置面９０に平行な方向であって中脚１５と側脚１６，１８とを接続する方向である第３方向（図面におけるＹ軸方向）に略平行に延在し、中脚１５の一方の端部と側脚１６，１８の一方の端部とを接続する。これに対して、コア１２の第２接続部１４は、図２に示すように、第１接続部１３と同様にＹ軸方向に略平行に延在し、中脚１５の他方の端部と側脚１６，１８の他方の端部とを接続する。本実施形態では、中脚１５と側脚１６，１８とを接続する接続部１３，１４のうち、トランス１０の設置面９０（図１参照）から離間している側を第１接続部１３と規定し、第１接続部１３より設置面９０に近接する側を第２接続部１４と規定する。ただし、これとは逆に、トランス１０の設置面９０から離間している側を第２接続部と規定し、第２接続部より設置面９０に近接する側を第１接続部と規定する態様も、本発明の実施形態に含まれる。なお、トランス１０の設置面９０とは、トランス１０を基板に設置した際に、基板と対向するトランス１０の底面を意味する。図１に示すように、設置面９０は、ＸＹ平面に平行な面である。
【００１７】
コア１２は、図２に示すように、別々に成形された２つの部品である第１コア１２ａと第２コア１２ｂとを、組み立てることによって形成される。第１コア１２ａと第２コア１２ｂとは、対称な形状を有しており、ケース５０およびボビン４０を上下方向（図面のＺ軸方向）から挟むようにして互いに接合される。第１コア１２ａおよび第２コア１２ｂは、それぞれ縦断面（図１においてＹ軸およびＺ軸を含む切断面）が略Ｅ字形状を有する。
【００１８】
なお、図面において、Ｚ軸（第１方向）は、トランス１０の高さ方向であり、トランス１０におけるＺ軸方向の高さが短くなるほど、トランスの低背化が可能となる。また、Ｘ軸とＹ軸は、相互に垂直であり、しかもＺ軸に垂直であり、この実施形態では、Ｙ軸が、一次端子７０及び二次端子７２の配列方向および中脚１５と側脚１６，１８との接続方向（第３方向）と一致し、Ｘ軸が、ボビン４０の基部４２における第１端部４２ａと第２端部４２ｂとを結ぶ方向（第２方向、図３及び図４参照）に一致する。
【００１９】
図２に示すように、ボビン４０は、設置面９０に略平行に延在しており、略矩形平板状の基部４２を有する。基部４２の下方表面の一部には、トランス１０の設置面９０が形成されている。
【００２０】
基部４２の一方の端部であって、Ｘ軸正方向（第２正方向）の端部である第１端部４２ａには、４以上（図示する例では６つ）の一次端子７０が、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で固定してある。また、基部４２の他方の端部（Ｘ軸負方向、第２負方向）である第２端部４２ｂには、複数（図示する例では８つ）の二次端子７２がＹ軸方向に沿って所定間隔で固定してある。
【００２１】
これらの一次端子７０および二次端子７２は、たとえば金属端子で構成され、合成樹脂などの絶縁材料で構成される基部４２に対してインサート成形などにより一体成形される。後述するように、一次端子７０には、一次主巻線２０の両端部である一次巻線端部２０ａと、一次補助巻線２４の両端部である補助巻線端部２４ａが接続され、二次端子７２には、二次主巻線３０の両端部である二次巻線端部３０ａが接続される（図４参照）。このように、基部４２は、巻線２０，２４，３０に電気的に接続される端子７０，７２が設置される端子設置部としての役割を有する。
【００２２】
基部４２の略中央位置には、第１中空筒部４４（図３参照）が、基部４２からＺ軸正方向（第１正方向）に向かって突出している。基部４２と第１中空筒部４４には、これらをＺ軸方向に貫通する第１貫通孔４４ａが形成してある。第１貫通孔４４ａの開口形状は、後述するケース５０に形成してある第２貫通孔５４ａの形状とも一致する楕円形状であり、図３に示すように、コア１２（第１コア１２ａ，第２コア１２ｂ）における中脚１５（１５ａ，１５ｂ）によって挿通される。
【００２３】
図２に示すように、第１中空筒部４４の外周面には、設置面９０に略平行に突出する第１ボビン鍔部４７と第２ボビン鍔部４８が設けられている。第１ボビン鍔部４７は、第１中空筒部４４における下方の端部付近に設けられており、第２ボビン鍔部４８は、第１中空筒部４４における上方の端部に接続されている。第１ボビン鍔部４７及び第２ボビン鍔部４８は、一次主巻線２０を上下方向（Ｚ軸方向）に保持する機能を有する。基部４２と第１中空筒部４４とボビン鍔部４７，４８とは、射出成形などにより一体成形してあることが好ましい。
【００２４】
図３に示すように、第１中空筒部４４の外周には、一次主巻線２０が巻回してある。したがって、第１中空筒部４４は、一次主巻線２０のボビン本体として機能する。
【００２５】
一次主巻線２０は、図２及び図３に示すように、第１中空筒部４４の外周形状に沿った形状を有し、第１中空筒部４４の外周と同様に、楕円形状を有する。一次主巻線２０は、図２及び図３に示すように、後述するケース５０の第２中空筒部５４の内部に収まるようになっており、第２中空筒部５４の外周に巻回されている一次補助巻線２４、二次主巻線３０の内周側に配置される。
【００２６】
図２に示すように、基部４２のＹ軸方向の両側面には、第２コア１２ｂの側脚１６ｂ，１８ｂを通過させるための凹部４３が形成されている。凹部４３は、第１中空筒部４４とＸ軸方向の位置が同じになるように配置されている。また、基部４２のＹ軸方向の両側面には、凹部４３のＸ軸方向両側位置に、後述するケース５０の係合孔５９ａに着脱自在に係合する係合突起４９が形成されている。
【００２７】
図１及び図２に示すように、ケース５０は、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０（図３等参照）を保持するとともに、トランス１０の外形状の一部を規定する。ケース５０は、図２に示すように、上鍔部５２と、二次主巻線３０が巻回される第２中空筒部５４と、下鍔部５８とを有する。第２中空筒部５４は、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０のボビン本体として機能する。
【００２８】
図１に示すように、上鍔部５２は、設置面９０に略平行に延在している。また、図３に示すように、上鍔部５２は、第２中空筒部５４の上方の端部に接続している。図２に示すように、上鍔部５２には、ボビン４０の第１貫通孔４４ａに通じる第２貫通孔５４ａが形成してあり、第２貫通孔５４ａには、第１コア１２ａの中脚１５ａが挿通される。
【００２９】
図１に示すように、上鍔部５２の上方表面には、設置面９０と略平行に延在するコア搭載面５３が形成されている。コア搭載面５３は、図３に示すように、第２中空筒部５４における第１接続部１３に近接する側の端部（第２中空筒部５４の上方の端部）に接続されている。コア搭載面５３は、コア１２の第１接続部１３に対向しており、トランス１０の組み立て状態において、コア１２の第１接続部１３は、コア搭載面５３に搭載された状態となる（図２参照）。
【００３０】
図１〜図３に示すように、ケース５０のコア搭載面５３のＸ軸方向両側には、傾斜面６１が形成されている。図１に示すように、組み立て後のトランス１０において、傾斜面６１は、Ｘ軸方向にコア１２の第１接続部１３を挟んで、両側に配置される。図１及び図３に示すように、傾斜面６１は、コア搭載面５３から、上方（Ｚ軸正方向）にせり上がる斜面となっている。
【００３１】
傾斜面６１は、コア搭載面５３から斜め上方に向かって傾斜する面によって構成されており、コア１２をケース５０に対して固定する接着剤の接着面として機能する。図３に示すように、コア１２の第１接続部側面１３ａと傾斜面６１の間には、接着剤硬化部８２が形成される。接着剤硬化部８２は、ケース５０の傾斜面６１とコア１２の第１接続部側面１３ａとを接続し、コア１２をケース５０に対して固定する。なお、第１接続部側面１３ａは、第１接続部１３におけるコア搭載面５３と交差する方向に延在する面であり、本実施形態では、コア搭載面５３に対して略垂直な方向に延在する。
【００３２】
また、図１及び図２に示すように、ケース５０のコア搭載面５３のＸ軸方向両側には、傾斜面６１に加えて、コア１２の第１接続部１３の位置決めを行う位置決め部６０が形成されている。位置決め部６０は、コア搭載面５３からＺ軸正方向（第１正方向）に突出している。図１に示すように、位置決め部６０は、第１接続部１３を挟んで両側に形成されている。
【００３３】
位置決め部６０は、第１接続部１３に接触するか、あるいは位置決め部６０の中で最も第１接続部１３に近接する部分である位置決め面６０ａを備える。図１に示すように、位置決め面６０ａは、コア搭載面５３から略垂直に立ち上がるように形成されており、第１接続部１３の側面である第１接続部側面１３ａに対向し、第１接続部側面１３ａのＸ軸方向に関する位置決めを行うことができる。
【００３４】
位置決め面６０ａは、Ｙ軸方向（第３方向）に略平行な方向に沿って所定の間隔を空けて複数配置されることが好ましい。本実施形態では、コア搭載面５３におけるＹ軸方向の両端部に２箇所、合計４箇所に配置されており、両端部に配置された位置決め面６０ａの間には、先述した傾斜面６１が挟まれている。傾斜面６１は、両端部に配置された位置決め部６０を接続するように形成されており、上鍔部５２及びケース５０の強度を向上させる役割も有する。
【００３５】
図１に示す位置決め部６０、傾斜面６１及び第１接続部側面１３ａに囲まれる領域（点線矢印Ａで示す領域）には、接着剤硬化部８２が形成される。図３に示す接着剤硬化部８２は、コア１２の第１接続部１３とケース５０とを接着する接着剤が硬化したものである。接着剤硬化部８２は、傾斜面６１及び第１接続部側面１３ａに沿ってＹ軸方向に伸びており、接着剤硬化部８２が第１接続部側面１３ａと傾斜面６１を接続していることは、中脚１５（１５ａ，１５ｂ）を通る断面（図３）だけでなく、中脚１５と側脚１６，１８の間を通る断面で見ても、同様である。なお、図１及び図４では、ケース５０の傾斜面６１等の形状を表すために、接着剤硬化部８２を図示していない。
【００３６】
図１では図示されていないが、図３に示すように、ケース５０の第２中空筒部５４は、上鍔部５２からＺ軸正方向の反対方向であるＺ軸負方向（第１負方向）に向かって突出している。第２中空筒部５４は、図２に示す第１及び第２ボビン鍔部４７，４８を外周から覆うような形状を有しており、図３に示すように、一次主巻線２０および中脚１５（１５ａ，１５ｂ）を、内部に収納する。
【００３７】
図２に示すように、第２中空筒部５４の外周面には、設置面９０に略平行に突出する第１中間鍔部５５と第２中間鍔部５６が設けられている。図３に示すように、第２中空筒部５４の外周面には、これらの第１中間鍔部５５及び第２中間鍔部５６によって分割される第１セクション６３、第２セクション６４及び第３セクション６５が形成されている。各セクション６３，６４，６５は、Ｚ軸方向に沿って順番に配置されている。
【００３８】
第１セクション６３には、一次補助巻線２４が巻回され、第２セクション６４及び第３セクション６５には、二次主巻線３０が巻回される。第１セクション６３と第２セクション６４とを分割する第１中間鍔部５５は、一次補助巻線２４と二次主巻線３０の確実な絶縁を確保する役割を有する。第２セクション６４と第３セクション６５とを分割する第２中間鍔部５６は、二次主巻線３０をＺ軸方向に沿って分割配置するためのものであり、トランス１０の用途等に応じて設けられる。本実施形態では、第２中空筒部５４の外周面を３つのセクションに分割しているが、一次補助巻線２４と二次主巻線３０を別個のセクションに配置できれば、セクションの数は特に限定されない。
【００３９】
図１および図３に示すように、第２中空筒部５４における上鍔部５２とは反対側の端部には、設置面９０に略平行に延在する下鍔部５８が接続されている。下鍔部５８は、矩形状の平面形状を有し、ボビン４０の基部４２に対向して、当該基部４２の上側表面を覆うように配置される。
【００４０】
下鍔部５８のＹ軸方向の両側端部には、下方に向かって張り出す側面部５９が形成されている。側面部５９には、ボビン４０の係合突起４９と係合する係合孔５９ａが形成してある。ケース５０とボビン４０とは、側面部５９の弾性変形を利用して、係合突起４９を係合孔５９ａに係合させることにより組み立てられる。
【００４１】
上鍔部５２、第２中空筒部５４及び下鍔部５８等を有するケース５０は、射出成形などにより一体成形される。図３に示すように、第２中空筒部５４の第２セクション６４及び第３セクション６５には、二次主巻線３０が巻回されており、トランス１０は、コア１２の中脚１５の周辺を、一次主巻線２０と二次主巻線３０が２重に周回する２重構造を有している。
【００４２】
図２及び図３に示すように、本実施形態の二次主巻線３０は、２つの独立した巻線によって構成されるが、二次主巻線３０は１つの巻線で構成されていても良く、３つ以上の巻線で構成されても良い。また、二次主巻線３０及び一次補助巻線２４は第２中空筒部５４に接触しており、二次主巻線３０及び一次補助巻線２４の巻回形状及び第２中空筒部５４の外周形状は、楕円形状である。
【００４３】
図１に示すように、第１中間鍔部５５及び第２中間鍔部５６のＸ軸負方向（第２負方向）の先端部は、二次端子７２が形成してある基部４２の端部まで延ばしてあり、二次主巻線３０の端部である二次巻線端部３０ａを二次端子７２に案内するリード用溝部５５ａ，５６ａが形成してある。また、ケース５０の下鍔部５８も、中間鍔部５５，５６と同様に基部４２のＸ軸負方向の端部まで延びており二次巻線端部３０ａを二次端子７２に案内するリード用溝部５８ａが形成してある。なお、本実施形態に係るトランス１０は、スタンバイ機能を有する共振用の電源ＩＣと共に使用される共振トランスであり、一次主巻線２０は励磁巻線、二次主巻線３０は出力巻線、一次補助巻線２４は電源ＩＣを駆動させるための巻線である。
【００４４】
本実施形態に係るトランス１０は、図２に示す各部材を組み立てると共に、ボビン４０およびケース５０に巻き線を巻回することによって作製される。以下に、トランス１０の製造方法の一例を、図２及び図４等を用いて説明する。トランス１０の作製においては、まず、一次端子７０および二次端子７２を取り付けたボビン４０を準備する。ボビン４０の材質は特に限定されないが、ボビン４０は、樹脂等の絶縁材料によって形成され、特にフェノール樹脂等を用いることが、耐熱性等の観点から好ましい。
【００４５】
次に、ボビン４０の第１中空筒部４４に巻き線を巻回し、一次主巻線２０（図３参照）を形成する。一次主巻線２０の形成に使用される巻き線としては、特に限定されないが、リッツ線等が好適に使用される。また、図４に示すように、一次主巻線２０の両端部である一次巻線端部２０ａは、ボビン４０の連通路４６（図３参照）を通って一次端子７０に絡げられて接続される。なお、一次主巻線端部２０ａと一次端子７０とのはんだ付けは、この時点で行っても良いが、一次補助巻線２４が形成された後、隣接する一次端子７０と補助巻線端部２４ａとのはんだ付けと同時に行われることが、作業効率の面で優れている。
【００４６】
次に、一次主巻線２０が形成されたボビン４０に対して、図２に示すケース５０を取り付ける。ケース５０とボビン４０とは、ケース５０の係合孔５９ａを、ボビン４０の係合突起４９に係合させることによって組み立てられる。また、ケース５０とボビン４０とは、必要に応じて接着等により固定される。ケース５０の材質も特に限定されず、樹脂等の絶縁材料によって形成されるが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等を用いることが、弾性変形が容易である等の観点から好ましい。
【００４７】
次に、ケース５０の第２中空筒部５４に巻き線を巻回し、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０（図３参照）を形成する。一次補助巻線２４及び二次主巻線３０の形成に使用される巻線としては、特に限定されないが、リッツ線等が好適に使用される。一次補助巻線２４の両端部である補助巻線端部２４ａは、図４に示すように、下鍔部５８の上を通って、一次端子７０に絡げられて接続される。図３に示すように、本実施形態に係るトランス１０では、一次補助巻線２４は、下鍔部５８に近い第１セクション６３に配置されるため、補助巻線端部２４ａと一次端子７０との接続が容易である。
【００４８】
また、図４に示すように、ボビン４０の基部４２における第１端部４２ａは、ケース５０の下鍔部５８における下鍔部端部５８ｃより、Ｘ軸方向（第２方向）に関して第２端部４２ｂから離間しており、トランス１０の上面側から見て、第１端部４２ａが、下鍔部端部５８ｃよりＸ軸正方向に飛び出している。したがって、トランス１０の組み立てでは、ケース５０をボビン４０に取り付けた後に、ケース５０の第２中空筒部５４から一次端子７０へ、容易に引き回しを行うことができる。なお、下鍔部端部５８ｃは、下鍔部５８のＸ軸正方向（第２正方向）の端部である。
【００４９】
図３に示すように、二次主巻線３０は、第２中空筒部５４の第２セクション６４及び第３セクション６５に配置され、図１及び図４に示すように、二次主巻線３０の両端部である二次巻線端部３０ａは、リード用溝部５５ａ，５６ａ，５８ａに係止させて二次端子７２に巻き付けられる。一次補助巻線２４及び二次主巻線３０が形成された後、各巻線端部２０ａ,２４ａ,３０ａと、一次端子７０又は二次端子７２とのはんだ付けが行われる。
【００５０】
次に、一次主巻線２０、一次補助巻線２４、二次主巻線３０、ケース５０およびボビン４０が組み合わせられた中間組立品に対して、Ｚ軸方向の上下方向からコア１２の第１コア１２ａと第２コア１２ｂとを取り付け、コア１２を形成する。すなわち、第１コア１２ａおよび第２コア１２ｂの中脚１５ａ，１５ｂの先端同士、側脚１６ａ，１６ｂの先端同士、側脚１８ａ，１８ｂの先端同士を接合する。なお、中脚１５ａ，１５ｂの先端同士の間には、ギャップを持たせても良い。コア１２の第１コア１２ａと第２コア１２ｂは、接着剤を用いて接着される。コア１２の材質としては、金属、フェライト等の軟磁性材料が挙げられるが、特に限定されない。
【００５１】
次に、図１において矢印Ａで示される第１接続部側面１３ａと傾斜面６１の間に接着剤を塗布し、図３に示すような接着剤硬化部８２を形成することにより、コア１２をケース５０に対して固定する。接着剤硬化部８２を形成する接着剤は、特に限定されないが、シリコン系接着剤のような比較的粘性の高い接着剤を用いることが、互いに交差する方向に伸びる第１接続部側面１３ａと傾斜面６１の接続に用いる観点から、特に好ましい。また、第１接続部側面１３ａと傾斜面６１の上端部との間に形成される隙間は、接着剤を吐出するノズルが塗布面に適切に接近できる幅に設計される。
【００５２】
最後に、外周にテープが巻かれても良く、ワニス含浸処理が施されても良い。以上のような工程により、本実施形態に係るトランス１０を製造することができる。
【００５３】
従来技術に係る一重構造のトランスでは、二次主巻線が、一次主巻線に対して巻軸方向にずらして配置されているため、二次主巻線の外周に絶縁テープを介して一次補助巻線を巻回し、コアに対して二次主巻線と一次補助巻線を同心状に配置しなければ、二次主巻線と一次補助巻線の間の良好な結合を確保することが困難であった。
【００５４】
これに対して、本実施形態に係るトランス１０は、図３に示すように、コア１２の中脚１５を中心として、一次主巻線２０が中脚１５の外周を周回し、さらにその外周を二次主巻線３０が周回する二重構造を有している。このような二重構造であれば、一次補助巻線２４を二次主巻線３０に対して巻軸方向（Ｚ軸方向）にずらして配置したとしても、一次補助巻線２４と二次主巻線３０との良好な結合が実現される。トランス１０は、この構造的な利点を利用し、二次主巻線３０が配置されるセクション６４，６５とは第１中間鍔部５５によって仕切られた別のセクション６３に、一次補助巻線２４を巻回することにより、二次主巻線３０の外周に絶縁テープを巻いてバリアを形成する作業を不用とし、生産時の作業性を改善した。したがって、トランス１０は、一次補助巻線２４と二次主巻線３０との良好な結合を実現しつつ、一次補助巻線２４と二次主巻線３０の確実な絶縁性を容易に確保することができ、生産性に優れている。また、二重構造であるトランス１０は、巻軸方向の長さを短縮し、縦型でありながら薄型のトランスを実現することができる。
【００５５】
また、本実施形態に係るトランス１０では、ケース５０の第２中空筒部５４に巻回した一次補助巻線２４を、一次端子７０まで引き回す必要がある。そこで、トランス１０では、図４に示すように、一次端子７０が設けられる第１端部４２ａが、ケース５０の下鍔部端部５８ｃよりＸ軸正方向に飛び出すように設計することにより、補助巻線端部２４ａを一次端子７０に接続する際に、ケース５０が邪魔になることを防止できる。また、このような配置とすることによって、一次端子７０に補助巻線端部２４ａ等をはんだ付けする際に、ケース５０が熱によって損傷することを防止できる。
【００５６】
さらに、縦型であるトランス１０は、図１及び図３に示すように、一次主巻線２０および二次主巻線３０のＺ軸上下方向にコア１２の接続部１３，１４が配置され、これらの接続部１３，１４が上下方向への漏れ磁束を抑制する効果を奏する。したがって、トランス１０は、巻線の上下方向がコアによってほとんど遮蔽されない横型に比べて、トランス１０の上下方向への漏れ磁束を抑制することができる。したがって、トランス１０は、アルミ製の遮蔽板等を設けなくても、周辺の構造材等における渦電流の発生を防止することができる。また、渦電流の発生を防止することにより、トランス１０は、渦電流の発生に伴う熱やノイズの発生を低減することができる。また、トランス１０は、漏れ磁束を遮蔽するための遮蔽板を設ける必要がないため、良好な放熱特性を有する。さらに、トランス１０は、コア１２の中脚１５および側脚１６，１８の長さが短いため、外部からの衝撃等によるコア１２の損傷を防止することができる。
【００５７】
さらに、トランス１０は、図３に示すように、コア１２の第１接続部側面１３ａと、ケース５０の傾斜面６１とを接続する接着剤硬化部８２を有している。図３に示すような接着剤硬化部８２は、トランス１０に発生する振動に対して高い耐久性を有し、ケース５０に対してしっかりとコア１２を固定することが可能であるため、トランス１０は、音鳴りを抑制することができる。
【００５８】
また、トランス１０における接着剤硬化部８２による固定構造は、コア１２とケース５０の対向面同士を接着する固定構造に比べて、接着剥がれや、ケース５０の割れ等の損傷が発生し難く、ケース５０の強度が比較的低いような場合にも好適に適用できる。さらに傾斜面６１は、組み立て時に注入される接着剤を所望の接着面に誘導する効果と、接着に必要な接着剤の量を減少させる効果を奏する。
【００５９】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るトランス１０では、コア搭載面５３の両側に、第１接続部側面１３ａを位置決めする位置決め面６０ａが形成されており、トランス１０は、組立時においてケース５０に対して第１コア１２ａを容易に位置決めすることができる。図１に示すように、位置決め面６０ａは、傾斜面６１を間に挟むように、コア搭載面５３におけるＹ軸方向の両端部に配置することが、コア１２の位置決め精度を向上させる観点から好ましい。また、このような配置は、接着剤硬化部８２をＹ軸方向に沿って長く形成することを可能にし、コア１２とケース５０の接着強度を向上させることができる。
【００６０】
さらに、接着剤硬化部８２によってコア１２に接続される傾斜面６１を有するケース５０は、二重構造のトランス１０に特に好適に用いられる。なぜなら、トランス１０では、ケース５０とコア１２の優れた固定構造により、ケース５０として比較的強度の低いＰＥＴ等の材料を採用することが可能であり、側面部５９の弾性変形を利用した嵌め込み構造など、組立を簡易化する構造を採用できる。なお、端子７０，７２が設けられるボビン４０とは異なり、ケース５０は、ハンダ処理などのために必要な耐熱性が求められず、このような観点からも材料の選択範囲が広い。
【００６１】
その他の実施形態
なお、上述の実施形態において、コア１２の中脚１５（１５ａ，１５ｂ）の断面形状は楕円であるが、中脚１５の断面形状は特に限定されず、円、多角形等、その他の形状であっても良い。コア１２の形状も、中脚１５を挟んで２つの側脚１６，１８を有する形状に限定されず、側脚を１つだけ有する形状であっても良い。また、一次主巻線２０、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０の巻回形状についても、特に限定されず、円、多角形等、その他の形状であっても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１０…トランス
１２…コア
１２ａ…第１コア
１２ｂ…第２コア
１３…第１接続部
１３ａ…第１接続部側面
１４…第２接続部
１５…中脚
１６,１８…側脚
２０…一次主巻線
２０ａ…一次巻線端部
２４…一次補助巻線
２４ａ…補助巻線端部
３０…二次主巻線
３０ａ…二次巻線端部
４０…ボビン
４２…基部
４２ａ…第１端部
４２ｂ…第２端部
４３…凹部
４４…第１中空筒部
４４ａ…第１貫通孔
４７…第１ボビン鍔部
４８…第２ボビン鍔部
４９…係合突起
５０…ケース
５２…上鍔部
５３…コア搭載面
５４…第２中空筒部
５４ａ…第２貫通孔
５５…第１中間鍔部
５５ａ,５６ａ,５８ａ…リード用溝部
５６…第２中間鍔部
５８…下鍔部
５８ｃ…下鍔部端部
５９…側面部
５９ａ…係合孔
６０…位置決め部
６０ａ…位置決め面
６１…傾斜面
６３…第１セクション
６４…第２セクション
６５…第３セクション
７０…一次端子
７２…二次端子
８２…接着剤硬化部
９０…設置面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振用の電源ＩＣと共に使用されて好適なトランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の電源部は、共振用の電源ＩＣと共に使用される共振トランスを含むものがあり、このような共振トランスとして使用されるトランスは、電源ＩＣの機能に応じた特性が求められる場合がある。例えば、スタンバイ（ＳＴＢＹ）機能を有する電源ＩＣと共に使用される共振トランスには、一次補助巻線と二次主巻線の結合を良くすることが求められる場合がある。
【０００３】
一次補助巻線と二次主巻線の間の良好な結合を実現した共振トランスとしては、二次主巻線の両側に一次巻線を配置した上で、二次巻線の外周側に絶縁のためのバリアテープを巻回し、バリアテープの上からさらに一次補助巻線を巻回するものが提案されている（特許文献１等参照）。また、これとは別に、トランスの低背化を目的として、巻軸を設置面と平行に配置したものも提案されている（特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平７−１０９２４号公報
【特許文献２】特開２００９−２８３６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような従来技術では、二次主巻線の外周にバリアテープを巻いた後に、その上から一次補助巻線を巻くために、バリアテープの巻回に手間がかかり、生産時の作業性の面で課題を有している。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、生産時の作業性が良く、二次主巻線と一次補助巻線の結合が良好なトランスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るトランスは、
設置面に略平行に延在する基部と、前記基部から前記設置面に対して略垂直な第１正方向に向かって突出しておりコアによって挿通される第１貫通孔が内部に形成されている第１中空筒部と、を有するボビンと、
前記第１中空筒部に巻回される一次主巻線と、
前記設置面に略平行に延在し前記第１貫通孔に通じる第２貫通孔が形成されている上鍔部と、前記上鍔部から前記第１正方向の反対方向である第１負方向に向かって突出して内部に前記一次主巻線を収納しており、前記設置面に略平行に突出する中間鍔部によって分割される第１及び第２セクションが外周面に形成された第２中空筒部と、前記第２中空筒部における前記上鍔部とは反対側の端部に接続しており、前記設置面に略平行に延在して前記基部に対向する下鍔部と、を有するケースと、
前記第１セクションに巻回される一次補助巻線と、
前記第２セクションに巻回される二次主巻線と、
を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るトランスは、一次主巻線のボビン本体として機能する第１中空筒部の外周側に、二次主巻線のボビン本体として機能する第２中空筒部を配置し、二次主巻線が一次主巻線の外周を周回する２重構造となっている。したがって、本発明に係るトランスは、縦型のトランスでありながら低背化を実現し、また、上下方向への漏れ磁束を抑制することができる。さらに、本発明に係る発明者は、本発明のような二重構造とすれば、一次補助巻線を二次主巻線に対して上下方向（第１正方向及び第１負方向）にずらして配置したとしても、一次補助巻線と二次主巻線との良好な結合を実現できることを見いだした。本発明に係るトランスは、この構造的な利点を利用し、二次主巻線が配置されるセクションとは中間鍔部によって仕切られた別のセクションに、一次補助巻線を巻回することにより、二次主巻線の外周にバリアテープを巻く作業を不用とし、生産時の作業性を改善した。したがって、本発明は、一次補助巻線と二次主巻線との良好な結合を実現しつつ、一次補助巻線と二次主巻線の確実な絶縁性を容易に確保することができ、生産性に優れており、また低背化も実現できる。また、本発明に係るトランスは、中空筒部を挿通するコアの脚の長さを短くすることができ、コアの強度を高めることができる。
【０００９】
また、例えば、本発明に係るトランスは、前記基部の一方の端部であって前記設置面に略平行な第２正方向の端部である第１端部には、前記一次主巻線及び前記一次補助巻線の両端部が接続される４以上の一次端子が設けられていても良く、
前記基部の他方の端部である第２端部には、前記二次主巻線の両端部が接続される複数の二次端子が設けられていても良く、
前記第１端部は、前記下鍔部における前記第２正方向の端部である下鍔部端部より、前記第２方向に関して前記第２端部から離間していても良い。
【００１０】
基部の一方の端部に一次主巻線及び一次補助巻線の両端部が絡げられる一次端子を設け、他方の端部に二次主巻線の両端部が絡げられる二次端子を設けることにより、一次側と二次側の良好な絶縁性を確保することができる。また、下鍔端部を、基部の第１端部より短くすることにより、ボビンとケースを組み立てた後も、第１端部に設けられた一次端子がケースに覆い隠されることを防止し、一次補助巻線の両端部を第１端部に絡げたり、一次補助巻線をはんだ付けする際に、ケースが邪魔になったりケースの一部を損傷させてしまうことを防止できる。
【００１１】
また、例えば、前記一次補助巻線は、前記二次主巻線より前記下鍔部に近接するように配置されていても良い。
【００１２】
このようなトランスは、一次補助巻線が下鍔部及び基部の第１端部に近いため、一次補助巻線と一次端子との接続が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るトランスの全体斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すトランスの分解斜視図である。
【図３】図３は、設置面に垂直な断面によるトランスの断面図である。
【図４】図４は、トランスの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るトランス１０は、コア１２と、ケース５０と、ボビン４０とを有する。また、図１の断面図である図３に示すように、一次主巻線２０と、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０が、ケース５０とボビン４０に巻回されている。
【００１５】
図１に示すコア１２は、例えばフェライト等の軟磁性材料によって構成されており、後述する一次主巻線２０、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０により発生する磁束を通過させる磁路を形成する。コア１２は、中脚１５と、側脚１６，１８と第１接続部１３と、第２接続部１４（図２参照）とを有する。コア１２の中脚１５は、設置面９０に対して垂直な第１方向（図面におけるＺ軸方向）に沿って延在しており、一次主巻線２０、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０の内周側を挿通する。側脚１６，１８は、中脚１５と同様にＺ軸方向に沿って延在しており、中脚１５と略同様の長さを有する。側脚１６，１８は、中脚１５をＹ軸方向の両側から挟むように配置されている。
【００１６】
図１および図２に示すように、コア１２の第１接続部１３は、設置面９０に平行な方向であって中脚１５と側脚１６，１８とを接続する方向である第３方向（図面におけるＹ軸方向）に略平行に延在し、中脚１５の一方の端部と側脚１６，１８の一方の端部とを接続する。これに対して、コア１２の第２接続部１４は、図２に示すように、第１接続部１３と同様にＹ軸方向に略平行に延在し、中脚１５の他方の端部と側脚１６，１８の他方の端部とを接続する。本実施形態では、中脚１５と側脚１６，１８とを接続する接続部１３，１４のうち、トランス１０の設置面９０（図１参照）から離間している側を第１接続部１３と規定し、第１接続部１３より設置面９０に近接する側を第２接続部１４と規定する。ただし、これとは逆に、トランス１０の設置面９０から離間している側を第２接続部と規定し、第２接続部より設置面９０に近接する側を第１接続部と規定する態様も、本発明の実施形態に含まれる。なお、トランス１０の設置面９０とは、トランス１０を基板に設置した際に、基板と対向するトランス１０の底面を意味する。図１に示すように、設置面９０は、ＸＹ平面に平行な面である。
【００１７】
コア１２は、図２に示すように、別々に成形された２つの部品である第１コア１２ａと第２コア１２ｂとを、組み立てることによって形成される。第１コア１２ａと第２コア１２ｂとは、対称な形状を有しており、ケース５０およびボビン４０を上下方向（図面のＺ軸方向）から挟むようにして互いに接合される。第１コア１２ａおよび第２コア１２ｂは、それぞれ縦断面（図１においてＹ軸およびＺ軸を含む切断面）が略Ｅ字形状を有する。
【００１８】
なお、図面において、Ｚ軸（第１方向）は、トランス１０の高さ方向であり、トランス１０におけるＺ軸方向の高さが短くなるほど、トランスの低背化が可能となる。また、Ｘ軸とＹ軸は、相互に垂直であり、しかもＺ軸に垂直であり、この実施形態では、Ｙ軸が、一次端子７０及び二次端子７２の配列方向および中脚１５と側脚１６，１８との接続方向（第３方向）と一致し、Ｘ軸が、ボビン４０の基部４２における第１端部４２ａと第２端部４２ｂとを結ぶ方向（第２方向、図３及び図４参照）に一致する。
【００１９】
図２に示すように、ボビン４０は、設置面９０に略平行に延在しており、略矩形平板状の基部４２を有する。基部４２の下方表面の一部には、トランス１０の設置面９０が形成されている。
【００２０】
基部４２の一方の端部であって、Ｘ軸正方向（第２正方向）の端部である第１端部４２ａには、４以上（図示する例では６つ）の一次端子７０が、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で固定してある。また、基部４２の他方の端部（Ｘ軸負方向、第２負方向）である第２端部４２ｂには、複数（図示する例では８つ）の二次端子７２がＹ軸方向に沿って所定間隔で固定してある。
【００２１】
これらの一次端子７０および二次端子７２は、たとえば金属端子で構成され、合成樹脂などの絶縁材料で構成される基部４２に対してインサート成形などにより一体成形される。後述するように、一次端子７０には、一次主巻線２０の両端部である一次巻線端部２０ａと、一次補助巻線２４の両端部である補助巻線端部２４ａが接続され、二次端子７２には、二次主巻線３０の両端部である二次巻線端部３０ａが接続される（図４参照）。このように、基部４２は、巻線２０，２４，３０に電気的に接続される端子７０，７２が設置される端子設置部としての役割を有する。
【００２２】
基部４２の略中央位置には、第１中空筒部４４（図３参照）が、基部４２からＺ軸正方向（第１正方向）に向かって突出している。基部４２と第１中空筒部４４には、これらをＺ軸方向に貫通する第１貫通孔４４ａが形成してある。第１貫通孔４４ａの開口形状は、後述するケース５０に形成してある第２貫通孔５４ａの形状とも一致する楕円形状であり、図３に示すように、コア１２（第１コア１２ａ，第２コア１２ｂ）における中脚１５（１５ａ，１５ｂ）によって挿通される。
【００２３】
図２に示すように、第１中空筒部４４の外周面には、設置面９０に略平行に突出する第１ボビン鍔部４７と第２ボビン鍔部４８が設けられている。第１ボビン鍔部４７は、第１中空筒部４４における下方の端部付近に設けられており、第２ボビン鍔部４８は、第１中空筒部４４における上方の端部に接続されている。第１ボビン鍔部４７及び第２ボビン鍔部４８は、一次主巻線２０を上下方向（Ｚ軸方向）に保持する機能を有する。基部４２と第１中空筒部４４とボビン鍔部４７，４８とは、射出成形などにより一体成形してあることが好ましい。
【００２４】
図３に示すように、第１中空筒部４４の外周には、一次主巻線２０が巻回してある。したがって、第１中空筒部４４は、一次主巻線２０のボビン本体として機能する。
【００２５】
一次主巻線２０は、図２及び図３に示すように、第１中空筒部４４の外周形状に沿った形状を有し、第１中空筒部４４の外周と同様に、楕円形状を有する。一次主巻線２０は、図２及び図３に示すように、後述するケース５０の第２中空筒部５４の内部に収まるようになっており、第２中空筒部５４の外周に巻回されている一次補助巻線２４、二次主巻線３０の内周側に配置される。
【００２６】
図２に示すように、基部４２のＹ軸方向の両側面には、第２コア１２ｂの側脚１６ｂ，１８ｂを通過させるための凹部４３が形成されている。凹部４３は、第１中空筒部４４とＸ軸方向の位置が同じになるように配置されている。また、基部４２のＹ軸方向の両側面には、凹部４３のＸ軸方向両側位置に、後述するケース５０の係合孔５９ａに着脱自在に係合する係合突起４９が形成されている。
【００２７】
図１及び図２に示すように、ケース５０は、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０（図３等参照）を保持するとともに、トランス１０の外形状の一部を規定する。ケース５０は、図２に示すように、上鍔部５２と、二次主巻線３０が巻回される第２中空筒部５４と、下鍔部５８とを有する。第２中空筒部５４は、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０のボビン本体として機能する。
【００２８】
図１に示すように、上鍔部５２は、設置面９０に略平行に延在している。また、図３に示すように、上鍔部５２は、第２中空筒部５４の上方の端部に接続している。図２に示すように、上鍔部５２には、ボビン４０の第１貫通孔４４ａに通じる第２貫通孔５４ａが形成してあり、第２貫通孔５４ａには、第１コア１２ａの中脚１５ａが挿通される。
【００２９】
図１に示すように、上鍔部５２の上方表面には、設置面９０と略平行に延在するコア搭載面５３が形成されている。コア搭載面５３は、図３に示すように、第２中空筒部５４における第１接続部１３に近接する側の端部（第２中空筒部５４の上方の端部）に接続されている。コア搭載面５３は、コア１２の第１接続部１３に対向しており、トランス１０の組み立て状態において、コア１２の第１接続部１３は、コア搭載面５３に搭載された状態となる（図２参照）。
【００３０】
図１〜図３に示すように、ケース５０のコア搭載面５３のＸ軸方向両側には、傾斜面６１が形成されている。図１に示すように、組み立て後のトランス１０において、傾斜面６１は、Ｘ軸方向にコア１２の第１接続部１３を挟んで、両側に配置される。図１及び図３に示すように、傾斜面６１は、コア搭載面５３から、上方（Ｚ軸正方向）にせり上がる斜面となっている。
【００３１】
傾斜面６１は、コア搭載面５３から斜め上方に向かって傾斜する面によって構成されており、コア１２をケース５０に対して固定する接着剤の接着面として機能する。図３に示すように、コア１２の第１接続部側面１３ａと傾斜面６１の間には、接着剤硬化部８２が形成される。接着剤硬化部８２は、ケース５０の傾斜面６１とコア１２の第１接続部側面１３ａとを接続し、コア１２をケース５０に対して固定する。なお、第１接続部側面１３ａは、第１接続部１３におけるコア搭載面５３と交差する方向に延在する面であり、本実施形態では、コア搭載面５３に対して略垂直な方向に延在する。
【００３２】
また、図１及び図２に示すように、ケース５０のコア搭載面５３のＸ軸方向両側には、傾斜面６１に加えて、コア１２の第１接続部１３の位置決めを行う位置決め部６０が形成されている。位置決め部６０は、コア搭載面５３からＺ軸正方向（第１正方向）に突出している。図１に示すように、位置決め部６０は、第１接続部１３を挟んで両側に形成されている。
【００３３】
位置決め部６０は、第１接続部１３に接触するか、あるいは位置決め部６０の中で最も第１接続部１３に近接する部分である位置決め面６０ａを備える。図１に示すように、位置決め面６０ａは、コア搭載面５３から略垂直に立ち上がるように形成されており、第１接続部１３の側面である第１接続部側面１３ａに対向し、第１接続部側面１３ａのＸ軸方向に関する位置決めを行うことができる。
【００３４】
位置決め面６０ａは、Ｙ軸方向（第３方向）に略平行な方向に沿って所定の間隔を空けて複数配置されることが好ましい。本実施形態では、コア搭載面５３におけるＹ軸方向の両端部に２箇所、合計４箇所に配置されており、両端部に配置された位置決め面６０ａの間には、先述した傾斜面６１が挟まれている。傾斜面６１は、両端部に配置された位置決め部６０を接続するように形成されており、上鍔部５２及びケース５０の強度を向上させる役割も有する。
【００３５】
図１に示す位置決め部６０、傾斜面６１及び第１接続部側面１３ａに囲まれる領域（点線矢印Ａで示す領域）には、接着剤硬化部８２が形成される。図３に示す接着剤硬化部８２は、コア１２の第１接続部１３とケース５０とを接着する接着剤が硬化したものである。接着剤硬化部８２は、傾斜面６１及び第１接続部側面１３ａに沿ってＹ軸方向に伸びており、接着剤硬化部８２が第１接続部側面１３ａと傾斜面６１を接続していることは、中脚１５（１５ａ，１５ｂ）を通る断面（図３）だけでなく、中脚１５と側脚１６，１８の間を通る断面で見ても、同様である。なお、図１及び図４では、ケース５０の傾斜面６１等の形状を表すために、接着剤硬化部８２を図示していない。
【００３６】
図１では図示されていないが、図３に示すように、ケース５０の第２中空筒部５４は、上鍔部５２からＺ軸正方向の反対方向であるＺ軸負方向（第１負方向）に向かって突出している。第２中空筒部５４は、図２に示す第１及び第２ボビン鍔部４７，４８を外周から覆うような形状を有しており、図３に示すように、一次主巻線２０および中脚１５（１５ａ，１５ｂ）を、内部に収納する。
【００３７】
図２に示すように、第２中空筒部５４の外周面には、設置面９０に略平行に突出する第１中間鍔部５５と第２中間鍔部５６が設けられている。図３に示すように、第２中空筒部５４の外周面には、これらの第１中間鍔部５５及び第２中間鍔部５６によって分割される第１セクション６３、第２セクション６４及び第３セクション６５が形成されている。各セクション６３，６４，６５は、Ｚ軸方向に沿って順番に配置されている。
【００３８】
第１セクション６３には、一次補助巻線２４が巻回され、第２セクション６４及び第３セクション６５には、二次主巻線３０が巻回される。第１セクション６３と第２セクション６４とを分割する第１中間鍔部５５は、一次補助巻線２４と二次主巻線３０の確実な絶縁を確保する役割を有する。第２セクション６４と第３セクション６５とを分割する第２中間鍔部５６は、二次主巻線３０をＺ軸方向に沿って分割配置するためのものであり、トランス１０の用途等に応じて設けられる。本実施形態では、第２中空筒部５４の外周面を３つのセクションに分割しているが、一次補助巻線２４と二次主巻線３０を別個のセクションに配置できれば、セクションの数は特に限定されない。
【００３９】
図１および図３に示すように、第２中空筒部５４における上鍔部５２とは反対側の端部には、設置面９０に略平行に延在する下鍔部５８が接続されている。下鍔部５８は、矩形状の平面形状を有し、ボビン４０の基部４２に対向して、当該基部４２の上側表面を覆うように配置される。
【００４０】
下鍔部５８のＹ軸方向の両側端部には、下方に向かって張り出す側面部５９が形成されている。側面部５９には、ボビン４０の係合突起４９と係合する係合孔５９ａが形成してある。ケース５０とボビン４０とは、側面部５９の弾性変形を利用して、係合突起４９を係合孔５９ａに係合させることにより組み立てられる。
【００４１】
上鍔部５２、第２中空筒部５４及び下鍔部５８等を有するケース５０は、射出成形などにより一体成形される。図３に示すように、第２中空筒部５４の第２セクション６４及び第３セクション６５には、二次主巻線３０が巻回されており、トランス１０は、コア１２の中脚１５の周辺を、一次主巻線２０と二次主巻線３０が２重に周回する２重構造を有している。
【００４２】
図２及び図３に示すように、本実施形態の二次主巻線３０は、２つの独立した巻線によって構成されるが、二次主巻線３０は１つの巻線で構成されていても良く、３つ以上の巻線で構成されても良い。また、二次主巻線３０及び一次補助巻線２４は第２中空筒部５４に接触しており、二次主巻線３０及び一次補助巻線２４の巻回形状及び第２中空筒部５４の外周形状は、楕円形状である。
【００４３】
図１に示すように、第１中間鍔部５５及び第２中間鍔部５６のＸ軸負方向（第２負方向）の先端部は、二次端子７２が形成してある基部４２の端部まで延ばしてあり、二次主巻線３０の端部である二次巻線端部３０ａを二次端子７２に案内するリード用溝部５５ａ，５６ａが形成してある。また、ケース５０の下鍔部５８も、中間鍔部５５，５６と同様に基部４２のＸ軸負方向の端部まで延びており二次巻線端部３０ａを二次端子７２に案内するリード用溝部５８ａが形成してある。なお、本実施形態に係るトランス１０は、スタンバイ機能を有する共振用の電源ＩＣと共に使用される共振トランスであり、一次主巻線２０は励磁巻線、二次主巻線３０は出力巻線、一次補助巻線２４は電源ＩＣを駆動させるための巻線である。
【００４４】
本実施形態に係るトランス１０は、図２に示す各部材を組み立てると共に、ボビン４０およびケース５０に巻き線を巻回することによって作製される。以下に、トランス１０の製造方法の一例を、図２及び図４等を用いて説明する。トランス１０の作製においては、まず、一次端子７０および二次端子７２を取り付けたボビン４０を準備する。ボビン４０の材質は特に限定されないが、ボビン４０は、樹脂等の絶縁材料によって形成され、特にフェノール樹脂等を用いることが、耐熱性等の観点から好ましい。
【００４５】
次に、ボビン４０の第１中空筒部４４に巻き線を巻回し、一次主巻線２０（図３参照）を形成する。一次主巻線２０の形成に使用される巻き線としては、特に限定されないが、リッツ線等が好適に使用される。また、図４に示すように、一次主巻線２０の両端部である一次巻線端部２０ａは、ボビン４０の連通路４６（図３参照）を通って一次端子７０に絡げられて接続される。なお、一次主巻線端部２０ａと一次端子７０とのはんだ付けは、この時点で行っても良いが、一次補助巻線２４が形成された後、隣接する一次端子７０と補助巻線端部２４ａとのはんだ付けと同時に行われることが、作業効率の面で優れている。
【００４６】
次に、一次主巻線２０が形成されたボビン４０に対して、図２に示すケース５０を取り付ける。ケース５０とボビン４０とは、ケース５０の係合孔５９ａを、ボビン４０の係合突起４９に係合させることによって組み立てられる。また、ケース５０とボビン４０とは、必要に応じて接着等により固定される。ケース５０の材質も特に限定されず、樹脂等の絶縁材料によって形成されるが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等を用いることが、弾性変形が容易である等の観点から好ましい。
【００４７】
次に、ケース５０の第２中空筒部５４に巻き線を巻回し、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０（図３参照）を形成する。一次補助巻線２４及び二次主巻線３０の形成に使用される巻線としては、特に限定されないが、リッツ線等が好適に使用される。一次補助巻線２４の両端部である補助巻線端部２４ａは、図４に示すように、下鍔部５８の上を通って、一次端子７０に絡げられて接続される。図３に示すように、本実施形態に係るトランス１０では、一次補助巻線２４は、下鍔部５８に近い第１セクション６３に配置されるため、補助巻線端部２４ａと一次端子７０との接続が容易である。
【００４８】
また、図４に示すように、ボビン４０の基部４２における第１端部４２ａは、ケース５０の下鍔部５８における下鍔部端部５８ｃより、Ｘ軸方向（第２方向）に関して第２端部４２ｂから離間しており、トランス１０の上面側から見て、第１端部４２ａが、下鍔部端部５８ｃよりＸ軸正方向に飛び出している。したがって、トランス１０の組み立てでは、ケース５０をボビン４０に取り付けた後に、ケース５０の第２中空筒部５４から一次端子７０へ、容易に引き回しを行うことができる。なお、下鍔部端部５８ｃは、下鍔部５８のＸ軸正方向（第２正方向）の端部である。
【００４９】
図３に示すように、二次主巻線３０は、第２中空筒部５４の第２セクション６４及び第３セクション６５に配置され、図１及び図４に示すように、二次主巻線３０の両端部である二次巻線端部３０ａは、リード用溝部５５ａ，５６ａ，５８ａに係止させて二次端子７２に巻き付けられる。一次補助巻線２４及び二次主巻線３０が形成された後、各巻線端部２０ａ,２４ａ,３０ａと、一次端子７０又は二次端子７２とのはんだ付けが行われる。
【００５０】
次に、一次主巻線２０、一次補助巻線２４、二次主巻線３０、ケース５０およびボビン４０が組み合わせられた中間組立品に対して、Ｚ軸方向の上下方向からコア１２の第１コア１２ａと第２コア１２ｂとを取り付け、コア１２を形成する。すなわち、第１コア１２ａおよび第２コア１２ｂの中脚１５ａ，１５ｂの先端同士、側脚１６ａ，１６ｂの先端同士、側脚１８ａ，１８ｂの先端同士を接合する。なお、中脚１５ａ，１５ｂの先端同士の間には、ギャップを持たせても良い。コア１２の第１コア１２ａと第２コア１２ｂは、接着剤を用いて接着される。コア１２の材質としては、金属、フェライト等の軟磁性材料が挙げられるが、特に限定されない。
【００５１】
次に、図１において矢印Ａで示される第１接続部側面１３ａと傾斜面６１の間に接着剤を塗布し、図３に示すような接着剤硬化部８２を形成することにより、コア１２をケース５０に対して固定する。接着剤硬化部８２を形成する接着剤は、特に限定されないが、シリコン系接着剤のような比較的粘性の高い接着剤を用いることが、互いに交差する方向に伸びる第１接続部側面１３ａと傾斜面６１の接続に用いる観点から、特に好ましい。また、第１接続部側面１３ａと傾斜面６１の上端部との間に形成される隙間は、接着剤を吐出するノズルが塗布面に適切に接近できる幅に設計される。
【００５２】
最後に、外周にテープが巻かれても良く、ワニス含浸処理が施されても良い。以上のような工程により、本実施形態に係るトランス１０を製造することができる。
【００５３】
従来技術に係る一重構造のトランスでは、二次主巻線が、一次主巻線に対して巻軸方向にずらして配置されているため、二次主巻線の外周に絶縁テープを介して一次補助巻線を巻回し、コアに対して二次主巻線と一次補助巻線を同心状に配置しなければ、二次主巻線と一次補助巻線の間の良好な結合を確保することが困難であった。
【００５４】
これに対して、本実施形態に係るトランス１０は、図３に示すように、コア１２の中脚１５を中心として、一次主巻線２０が中脚１５の外周を周回し、さらにその外周を二次主巻線３０が周回する二重構造を有している。このような二重構造であれば、一次補助巻線２４を二次主巻線３０に対して巻軸方向（Ｚ軸方向）にずらして配置したとしても、一次補助巻線２４と二次主巻線３０との良好な結合が実現される。トランス１０は、この構造的な利点を利用し、二次主巻線３０が配置されるセクション６４，６５とは第１中間鍔部５５によって仕切られた別のセクション６３に、一次補助巻線２４を巻回することにより、二次主巻線３０の外周に絶縁テープを巻いてバリアを形成する作業を不用とし、生産時の作業性を改善した。したがって、トランス１０は、一次補助巻線２４と二次主巻線３０との良好な結合を実現しつつ、一次補助巻線２４と二次主巻線３０の確実な絶縁性を容易に確保することができ、生産性に優れている。また、二重構造であるトランス１０は、巻軸方向の長さを短縮し、縦型でありながら薄型のトランスを実現することができる。
【００５５】
また、本実施形態に係るトランス１０では、ケース５０の第２中空筒部５４に巻回した一次補助巻線２４を、一次端子７０まで引き回す必要がある。そこで、トランス１０では、図４に示すように、一次端子７０が設けられる第１端部４２ａが、ケース５０の下鍔部端部５８ｃよりＸ軸正方向に飛び出すように設計することにより、補助巻線端部２４ａを一次端子７０に接続する際に、ケース５０が邪魔になることを防止できる。また、このような配置とすることによって、一次端子７０に補助巻線端部２４ａ等をはんだ付けする際に、ケース５０が熱によって損傷することを防止できる。
【００５６】
さらに、縦型であるトランス１０は、図１及び図３に示すように、一次主巻線２０および二次主巻線３０のＺ軸上下方向にコア１２の接続部１３，１４が配置され、これらの接続部１３，１４が上下方向への漏れ磁束を抑制する効果を奏する。したがって、トランス１０は、巻線の上下方向がコアによってほとんど遮蔽されない横型に比べて、トランス１０の上下方向への漏れ磁束を抑制することができる。したがって、トランス１０は、アルミ製の遮蔽板等を設けなくても、周辺の構造材等における渦電流の発生を防止することができる。また、渦電流の発生を防止することにより、トランス１０は、渦電流の発生に伴う熱やノイズの発生を低減することができる。また、トランス１０は、漏れ磁束を遮蔽するための遮蔽板を設ける必要がないため、良好な放熱特性を有する。さらに、トランス１０は、コア１２の中脚１５および側脚１６，１８の長さが短いため、外部からの衝撃等によるコア１２の損傷を防止することができる。
【００５７】
さらに、トランス１０は、図３に示すように、コア１２の第１接続部側面１３ａと、ケース５０の傾斜面６１とを接続する接着剤硬化部８２を有している。図３に示すような接着剤硬化部８２は、トランス１０に発生する振動に対して高い耐久性を有し、ケース５０に対してしっかりとコア１２を固定することが可能であるため、トランス１０は、音鳴りを抑制することができる。
【００５８】
また、トランス１０における接着剤硬化部８２による固定構造は、コア１２とケース５０の対向面同士を接着する固定構造に比べて、接着剥がれや、ケース５０の割れ等の損傷が発生し難く、ケース５０の強度が比較的低いような場合にも好適に適用できる。さらに傾斜面６１は、組み立て時に注入される接着剤を所望の接着面に誘導する効果と、接着に必要な接着剤の量を減少させる効果を奏する。
【００５９】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るトランス１０では、コア搭載面５３の両側に、第１接続部側面１３ａを位置決めする位置決め面６０ａが形成されており、トランス１０は、組立時においてケース５０に対して第１コア１２ａを容易に位置決めすることができる。図１に示すように、位置決め面６０ａは、傾斜面６１を間に挟むように、コア搭載面５３におけるＹ軸方向の両端部に配置することが、コア１２の位置決め精度を向上させる観点から好ましい。また、このような配置は、接着剤硬化部８２をＹ軸方向に沿って長く形成することを可能にし、コア１２とケース５０の接着強度を向上させることができる。
【００６０】
さらに、接着剤硬化部８２によってコア１２に接続される傾斜面６１を有するケース５０は、二重構造のトランス１０に特に好適に用いられる。なぜなら、トランス１０では、ケース５０とコア１２の優れた固定構造により、ケース５０として比較的強度の低いＰＥＴ等の材料を採用することが可能であり、側面部５９の弾性変形を利用した嵌め込み構造など、組立を簡易化する構造を採用できる。なお、端子７０，７２が設けられるボビン４０とは異なり、ケース５０は、ハンダ処理などのために必要な耐熱性が求められず、このような観点からも材料の選択範囲が広い。
【００６１】
その他の実施形態
なお、上述の実施形態において、コア１２の中脚１５（１５ａ，１５ｂ）の断面形状は楕円であるが、中脚１５の断面形状は特に限定されず、円、多角形等、その他の形状であっても良い。コア１２の形状も、中脚１５を挟んで２つの側脚１６，１８を有する形状に限定されず、側脚を１つだけ有する形状であっても良い。また、一次主巻線２０、一次補助巻線２４及び二次主巻線３０の巻回形状についても、特に限定されず、円、多角形等、その他の形状であっても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１０…トランス
１２…コア
１２ａ…第１コア
１２ｂ…第２コア
１３…第１接続部
１３ａ…第１接続部側面
１４…第２接続部
１５…中脚
１６,１８…側脚
２０…一次主巻線
２０ａ…一次巻線端部
２４…一次補助巻線
２４ａ…補助巻線端部
３０…二次主巻線
３０ａ…二次巻線端部
４０…ボビン
４２…基部
４２ａ…第１端部
４２ｂ…第２端部
４３…凹部
４４…第１中空筒部
４４ａ…第１貫通孔
４７…第１ボビン鍔部
４８…第２ボビン鍔部
４９…係合突起
５０…ケース
５２…上鍔部
５３…コア搭載面
５４…第２中空筒部
５４ａ…第２貫通孔
５５…第１中間鍔部
５５ａ,５６ａ,５８ａ…リード用溝部
５６…第２中間鍔部
５８…下鍔部
５８ｃ…下鍔部端部
５９…側面部
５９ａ…係合孔
６０…位置決め部
６０ａ…位置決め面
６１…傾斜面
６３…第１セクション
６４…第２セクション
６５…第３セクション
７０…一次端子
７２…二次端子
８２…接着剤硬化部
９０…設置面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に略平行に延在する基部と、前記基部から前記設置面に対して略垂直な第１正方向に向かって突出しておりコアによって挿通される第１貫通孔が内部に形成されている第１中空筒部と、を有するボビンと、
前記第１中空筒部に巻回される一次主巻線と、
前記設置面に略平行に延在し前記第１貫通孔に通じる第２貫通孔が形成されている上鍔部と、前記上鍔部から前記第１正方向の反対方向である第１負方向に向かって突出して内部に前記一次主巻線を収納しており、前記設置面に略平行に突出する中間鍔部によって分割される第１及び第２セクションが外周面に形成された第２中空筒部と、前記第２中空筒部における前記上鍔部とは反対側の端部に接続しており、前記設置面に略平行に延在して前記基部に対向する下鍔部と、を有するケースと、
前記第１セクションに巻回される一次補助巻線と、
前記第２セクションに巻回される二次主巻線と、
を有することを特徴とするトランス。
【請求項２】
前記基部の一方の端部であって前記設置面に略平行な第２正方向の端部である第１端部には、前記一次主巻線及び前記一次補助巻線の両端部が接続される４以上の一次端子が設けられており、
前記基部の他方の端部である第２端部には、前記二次主巻線の両端部が接続される複数の二次端子が設けられており、
前記第１端部は、前記下鍔部における前記第２正方向の端部である下鍔部端部より、前記第２方向に関して前記第２端部から離間していることを特徴とする請求項１に記載のトランス。
【請求項３】
前記一次補助巻線は、前記二次主巻線より前記下鍔部に近接するように配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトランス。
【請求項１】
設置面に略平行に延在する基部と、前記基部から前記設置面に対して略垂直な第１正方向に向かって突出しておりコアによって挿通される第１貫通孔が内部に形成されている第１中空筒部と、を有するボビンと、
前記第１中空筒部に巻回される一次主巻線と、
前記設置面に略平行に延在し前記第１貫通孔に通じる第２貫通孔が形成されている上鍔部と、前記上鍔部から前記第１正方向の反対方向である第１負方向に向かって突出して内部に前記一次主巻線を収納しており、前記設置面に略平行に突出する中間鍔部によって分割される第１及び第２セクションが外周面に形成された第２中空筒部と、前記第２中空筒部における前記上鍔部とは反対側の端部に接続しており、前記設置面に略平行に延在して前記基部に対向する下鍔部と、を有するケースと、
前記第１セクションに巻回される一次補助巻線と、
前記第２セクションに巻回される二次主巻線と、
を有することを特徴とするトランス。
【請求項２】
前記基部の一方の端部であって前記設置面に略平行な第２正方向の端部である第１端部には、前記一次主巻線及び前記一次補助巻線の両端部が接続される４以上の一次端子が設けられており、
前記基部の他方の端部である第２端部には、前記二次主巻線の両端部が接続される複数の二次端子が設けられており、
前記第１端部は、前記下鍔部における前記第２正方向の端部である下鍔部端部より、前記第２方向に関して前記第２端部から離間していることを特徴とする請求項１に記載のトランス。
【請求項３】
前記一次補助巻線は、前記二次主巻線より前記下鍔部に近接するように配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトランス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１１５３７８（Ｐ２０１３−１１５３７８Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２８７８（Ｐ２０１１−２６２８７８）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]