JP5147062B2

JP5147062B2 - 巻線部品

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Publication number: JP5147062B2
Application number: JP2008185452A
Authority: JP
Inventors: 定勝佐久間
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2013-02-20
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Description

本発明は、インバータ回路等に使用される、絶縁トランス、チョークコイルに代表される低背型の巻線部品に関するものである。

インバータ回路は、各種電子機器の効率化、省電力化を目的として、エアコン、冷凍冷蔵庫、洗濯機等の家電機器や、現在注目されているハイブリッド車や電気自動車等の車載用ＥＣＵ（電子制御装置）などに搭載され、モータ駆動用に従来より広く使用されている。近年、このようなインバータ回路に用いられる絶縁トランス（以下、「トランス」と呼ぶ）は、各種電子機器や車載用ＥＣＵ（電子制御装置）の小型化、高性能化を目的として、インバータ駆動電圧の高電圧化と、その高電圧に耐え得る高い絶縁性の要求、更には、機器の小型化に伴うトランスの小型・低背化の要求が益々高まっている。

近年、インバータ回路のブリッジ（整流回路）を構成するＭｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＭＯＳ）ＦＥＴや絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などの半導体スイッチング素子の駆動部へ電源を供給するためのトランスとして、その２次側巻線同士間でも高い絶縁性を要求され、沿面、空間距離を必要とする用途のトランスが増えてきている。更にそのトランスの出力巻線すなわち２次側巻線の個数も増えてきている。また、安全規格上の強化絶縁のように、１次側巻線と２次側巻線との間で高い絶縁性、すなわち巻線間の沿面、空間距離の規定値を確保することが要求される。

また、１個のトランスに形成する巻線個数を増やすことで、例えば従来２個のトランスが必要であったものを１個にするような高密度化、実装面積を低減させる小型化、また小型化に伴う部材コストの低減化が強く求められている。更に、このような小型化要求に伴い、トランス特性上の要求、すなわち複数の巻線間同士の磁気結合バラツキを抑え、出力電圧のバラツキを抑えることが重要となる。

一般に、トランスを含む巻線部品の構造を大別すると、縦型形状と横型形状とがある。縦型形状とは、磁気特性上、巻線を施す磁脚を通る磁束が実装面に対して垂直方向に発生する、すなわち磁気コアの磁脚を実装面に対して垂直方向に配置し、コイルの巻線方向が前記磁束と垂直方向、すなわちコイルが実装面に対して平行に位置している構造である。一方、横型形状は、実装面に対して巻線を施す磁脚を平行になるように磁気コアを配置し、前記磁気コアの磁脚の周囲、すなわち実装面に対して垂直に巻回したコイルを配した構造である。

低背化形状としては、以下の特性上の利点から、横型形状が非常に好適である。すなわち、縦型形状では、高さ制限により巻線部の巻幅が狭くなるため、多回路のトランスを実現しようとすると、巻線自身が基板実装面と垂直な巻芯軸の同心円状に拡がった多層構造となる。更に巻線自身に巻き乱れが生じ易くなり、占積率が低下してしまう。
従って、磁気結合性の観点から内側の巻線は磁気コアに近いため高磁気結合、外側の巻線は磁気コアから離れるため低磁気結合となり、漏れ磁束が増大し、各巻線間の結合特性の差が大きくなってしまう。その結果、トランスの各巻線からの出力電圧に大きなバラツキが生じ、インバータ回路のレギュレーション特性を悪化させ、回路効率の低下の原因となる。他の対策用部品を追加することで前記出力電圧のバラツキを抑制することが可能となるが、部品点数が増大し、コスト増大の原因となる。

一方、横型形状では、巻幅を広くできるので、各巻線は単層巻きが可能となり、該単層巻きの巻線を複数重ねた構造となるので、占積率の低下を抑え、磁気コアからの距離が短くなり、巻線自身または各巻線間の磁気結合性が大幅に改善することができ、その結果、漏れ磁束を低減できると共に各巻線の出力電圧のバラツキを抑えることができる。

従って、横型形状は特性およびコスト性の両観点からも非常に好適な形状である。

図９は、従来の横型形状のトランスを説明する図である。絶縁材料からなるボビン２は、巻線部２ｅの両側に、第１の鍔部２Ａと第２の鍔部２Ｂを形成し、前記第１の鍔部２Ａの下段部２ｂと、前記第２の鍔部２Ｂの下段部２ｄの各々の底面には、端子３を植設している。また、巻線部２ｅに巻装された１次側巻線５または２次側巻線６の先端部を前記端子３へと引き出し、結線するための引出溝２ｇを適宜形成している。１次側巻線５または２次側巻線６の巻始めと巻終わりの各先端部は、前記下段部２ｂ、２ｄの底面の引出溝２ｇに沿って引き出し、端子３にからげて結線する。その後、例えばＥＥ型やＥＩ型の磁気コア１を組込みトランスとしている。このような、低背型のトランスは、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００５−７２２６１号公報

しかしながら、特許文献１に示した従来の横型形状のトランスの構成では、トランスの巻線個数が増える場合や、巻線間の絶縁性を高める場合は、端子間の必要な沿面距離を確保しながら、巻線個数分だけの端子３を一配列方向に増設していくことになり、端子３の配列方向の寸法、すなわち縦寸法Ｌのみの増大が顕著となり、磁気コア、ボビンが細長い形状となることで各部の強度バランスが崩れ、寸法歪みが発生し易くなるという問題があった。

一方、前記各部の強度不足を補強するための肉厚を増やすと、必要以上に磁気コアが大きくなり、コストが増大するという問題があった。

また、巻線の引き出し位置は、ボビン２の実装面側のみであるため、巻線個数が多くなると各巻線の引出線が実装面に密集し、巻線同士が接近するので、巻線間の絶縁性を充分確保できないと同時に、端子までの引き出し角度が放射線状に広がった状態となり、巻線時の作業性、特に巻線の引き出し、からげ作業が著しく低下するという問題があった。

本発明は、上述の課題を解決するため、充分な沿面距離を確保して絶縁性を高めることができると共に、小型化、低背化、コスト増大の抑制、及び巻線時の作業効率を改善できる巻線部品の提供を目的とする。

ボビンの下段部の実装面に植設する端子は、一方向のみに配列していたものを、任意に複数配列として配設したボビン構造とする。

また、巻線の引き出し位置は、ボビンの実装面側のみであったものを、実装面と反対側のボビンの上段部からも引き出しできるように、ボビンの鍔部の下段部と上段部を架橋するようにカバーを付設した構造とする。前記カバーには巻線を引き出すための引出溝を形成し、また、ボビンの上段部と、下段部の外周面にも引出溝を形成し、これらの引出溝を介して前記複数配列として配設した端子のうち、前記カバーに近い方の端子に絡げ、結線するようにする。

このように構成することで、ボビンの縦寸法のみの増大を抑え、寸法バランスを崩すことなく省実装スペースと多回路対応が可能となる。

本発明によれば、実装面と平行な方向に開口部を有する巻線部と、前記実装面側に立設してなる端子とを有するボビンと、前記巻線部の開口部に磁脚を挿入して前記巻線部を囲む磁気コアと、前記巻線部に巻回してなる１以上の巻線を含む巻線部品であって、前記ボビンは、前記開口部から前記実装面と平行で相対する方向に各々延在する、第１の鍔部と前記第２の鍔部を有し、前記第１の鍔部と前記第２の鍔部は、前記磁気コアを各々載置する板状の下段部と、前記下段部から前記実装面と垂直な方向に延在する板状の上段部とを有し、前記下段部のうち少なくとも一方の外縁部における前記磁気コアを載置する面と前記上段部の上縁部とを、前記磁気コアの一部を覆うようにカバーで連結し、かつ前記端子は前記カバーを配した前記第１の鍔部または第２の鍔部の前記下段部の底面に、前記開口部の方向に直交して複数列に植設され、前記巻線の一方の先端部を前記複数列のうちの前記巻線部に近い列の端子に結線し、他方の先端部は、前記上段部から前記カバーを経由して前記下段部までの外周面に連続して形成された、前記複数列のうちの前記巻線部から遠い列の端子の個数に等しい個数の引出溝に沿って前記下段部に引き出し、前記巻線部から遠い列の端子に結線してなることを特徴とする巻線部品が得られる。

以上述べたように、本発明のカバーとボビンを用いたトランス構造とすることで、ボビンの上段部からも巻線を引き出し、線間距離を保ったまま外側の端子へも絡げることが可能となるため、従来はボビンの実装面にのみ集中して設けた引出溝の数を半減することができ、引出溝の間隔を広げ、引出線間の絶縁距離を充分確保できると同時に、引出溝を中央に寄せて、磁気コアからの絶縁距離も確保することが可能となる。その結果、従来は磁気コアと接近しないようにするための巻線、引き出しに工数がかかっていたが、巻線作業性を大幅に改善でき、製造コストの低減が可能となる。

また、巻線個数が同じであれば、大きな沿面距離を要求される場合でも小型化が実現でき、従来よりも巻線個数を増やす事が容易となる。

更に、端子配列方向寸法、すなわち図９に示した縦寸法Ｌを低減できることで、磁気コアを大幅に小型化できるので、要求される電気的性能、絶縁性能を満足しながら、コスト低減も可能となる。
トランスの製品原価に占める磁気コアの比率は比較的大きいため、上記構成を採用することによる部材コストの低減効果は大きい。
一般に、磁気コアの縦方向が大きくなった場合は、機械的強度を保つため、電気的・磁気的には過剰スペックになるが、外側の部位の肉厚を増やす必要も生じてくるので磁気コアの大型化が避けられない。
本発明によれば、このような磁気コアの大型化を抑制できるため、巻線個数が多くなるにつれて、一層の効果が期待できる。

本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明によるトランスのカバーを説明する図で、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は正面図、図１（ｄ）はボビンに嵌合する状態の側面図をそれぞれ示す。

カバー４は、４つの引出溝４ｃを形成した、図１（ｂ）に示すように逆Ｌ字状の断面形状を有し、該逆Ｌ字を構成する２つの端部にそれぞれ嵌合部４ａ、４ｂを形成している。一方、ボビン２は、上段部２ｃに前記嵌合部４ａと嵌合する受け部２ｈと、下段部２ｄに前記嵌合部４ｂと嵌合する受け部２ｉを備えている。

図２は、図１に示したカバー４を、ボビン２に嵌合した状態を説明する図で、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は正面図、図２（ｄ）は底面図をそれぞれ示す。図２では、カバー４に斜線を施している。

ボビン２の第２の鍔部２Ｂの上段部２ｃと下段部２ｄに前記カバー４を嵌合し、この状態で巻線作業を行う。また、ボビン２とカバー４を嵌合する例を示しているが、ボビン２とカバー４を一体成形で形成してもよい。
また、ボビン２の第１の鍔部２Ａの下段部２ｂの底面には端子３を１列に、一方、第２の鍔部２Ｂの下段部２ｄの底面には、内側の端子３ａと外側の端子３ｂを２列に、それぞれ一定の間隔を保ち、計１４本の端子を植設している。
更に、第２の鍔部２Ｂ側に配設した内側の端子３ａと外側の端子３ｂは、それぞれが任意の位置に配設していればよいが、絶縁距離の確保とボビン外形寸法の抑制の両面から、図２に示すように、それぞれの対向する端子を結ぶ線が縦寸法Ｌ方向に対して直交するように２列状に配設するのが好ましい。

上記端子の間隔は、同一巻線の端子間を寸法Ｂ、異なる巻線の端子間を寸法Ａとしており、この寸法Ａが沿面距離を示している。寸法Ａは絶縁性の要求により、また寸法Ｂは巻線径の制約により短絡しない程度の間隔とし、適宜決定するのが好ましい。
また、ここでは、第２の鍔部２Ｂ側にのみ内側の端子３ａと外側の端子３ｂを２列に配設しているが、第１の鍔部２Ａ側は任意に設定することができ、図２のように１列植設してもよく、２列植設してもよく、巻線個数、沿面距離、外形寸法などのトランス要求仕様により、適宜調整するのが好ましい。
なお、第１の鍔部２Ａ側にも、第２の鍔部２Ｂ側と同様にカバーを設けると共に、端子を複数列配置してもよく、この構成とすることで場合によってはより小型化が可能となる。

巻線を行う際は、ボビン２の下段部２ｂ、２ｄの底面の引出溝２ｇから巻線の先端部を引き出す場合は内側の端子３ａに結線し、ボビン２の上段部２ｃの端面の引出溝からカバー４の引出溝４ｃと、ボビン２の下段部２ｄの外周面の引出溝２ｆとを介して巻線の先端部を引き出す場合は外側の端子３ｂに結線する。なお、巻線の方向は、内側の端子３ａから外側の端子３ｂへ巻線しても、外側の端子３ｂから内側の端子３ａへ巻線しても、何れの方向でもよい。

図３は、本発明によるトランスを説明する図で、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は正面図、図３（ｄ）は底面図、図３（ｅ）は回路図をそれぞれ示す。図３では、磁気コア１に斜線を施している。

トランスの仕様は、図３（ｅ）に示す様に、１次側巻線５が２回路（Ｐ１、Ｐ２）、２次側巻線６が５回路（Ｓ１〜Ｓ５）の合計７回路の場合である。また、１次側巻線５と２次側巻線６の絶縁距離、及び２次側巻線６の各回路間の絶縁距離、すなわち寸法Ａは通常６ｍｍ以上が要求されている。一方、同一巻線間の距離、すなわち寸法Ｂは寸法Ａの１／２として表現した。

図３に示すように、ボビン２の第１の鍔部２Ａ側の端子３には、１次側巻線５の各回路Ｐ１、Ｐ２、及び２次側巻線６の回路Ｓ１を、ボビン２の底面の引出溝２ｇを介して端子３へとそれぞれ結線している。
一方、第２の鍔部２Ｂ側の内側の端子３ａ、外側の端子３ｂには、２次側巻線６の各回路Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５を、内側の端子３ａからボビン２の底面の引出溝２ｇを介して巻き始め、ボビン２の上段部からカバー４の引出溝４ｃと、ボビン２の下段部２ｄの外周面の引出溝２ｆを経由して、外側の端子３ｂへとそれぞれ結線している。

巻線後、端子３、内側の端子３ａ、外側の端子３ｂの根元を半田処理して電気的に接合する。その後、磁気コア１をボビンに組込みしてトランスとする。ここでは、磁気コア１はＥＩ形状を用いており、ＥＩ形状の磁気コアの場合は、巻線後にＩコアを第２の鍔部２Ｂ側に挿入し、Ｅコアを第１の鍔部２Ａ側から挿入して接合面を接着剤などで固定すればよい。

図４は、本発明によるトランスのカバーを説明する図で、図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は側面図、図４（ｃ）は正面図、図４（ｄ）はボビンに嵌合する状態の側面図をそれぞれ示す。

カバー４は、５つの引出溝４ｃを形成した逆Ｌ字状の断面形状を有し、該逆Ｌ字を構成する２つの端部にそれぞれ嵌合部４ａ、４ｂを形成している。一方、ボビン２は、上段部２ｃに前記嵌合部４ａと嵌合する受け部２ｈと、下段部２ｄに前記嵌合部４ｂと嵌合する受け部２ｉを備えている。

図５は、図４に示したカバー４を、ボビン２に嵌合した状態を説明する図で、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は正面図、図５（ｄ）は底面図をそれぞれ示す。図５では、カバー４に斜線を施している。

ボビン２の第２の鍔部２Ｂの上段部２ｃと下段部２ｄに前記カバー４を嵌合し、この状態で巻線作業を行う。また、ボビン２とカバー４を嵌合する例を示しているが、ボビン２とカバー４を一体成形で形成してもよい。
また、ボビン２の第１の鍔部２Ａの下段部２ｂの底面には端子３を１列に、一方、第２の鍔部２Ｂの下段部２ｄの底面には、内側の端子３ａと外側の端子３ｂを２列に、それぞれ一定の間隔を保ち、計１６本の端子を植設している。
更に、第２の鍔部２Ｂ側に配設した内側の端子３ａと外側の端子３ｂは、それぞれが任意の位置に配設していればよいが、絶縁距離の確保とボビン外形寸法の抑制の両面から、図５に示すように、それぞれの対向する端子を結ぶ線が縦寸法Ｌ方向に対して直交するように２列状に配設するのが好ましい。

上記端子の間隔は、同一巻線の端子間を寸法Ｂ、異なる巻線の端子間を寸法Ａとしており、この寸法Ａが沿面距離となる。寸法Ａは絶縁性の要求により、また寸法Ｂは巻線径の制約により短絡しない程度の間隔とし、適宜決定するのが好ましい。
また、ここでは、第２の鍔部２Ｂ側にのみ内側の端子３ａと外側の端子３ｂを２列に配設しているが、第１の鍔部２Ａ側は任意に設定することができ、図２のように１列植設してもよく、２列植設してもよく、巻線個数、沿面距離、外形寸法などのトランス要求仕様により、適宜調整するのが好ましい。
なお、第１の鍔部２Ａ側にも、第２の鍔部２Ｂ側と同様にカバーを設けると共に、端子を複数列配置してもよく、この構成とすることで場合によってはより小型化が可能となる。

図６は、本発明によるトランスを説明する図で、図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は正面図、図６（ｄ）は底面図、図６（ｅ）は回路図をそれぞれ示す。図６では、磁気コア１に斜線を施している。

トランスの仕様は、図６（ｅ）に示すように、１次側巻線５が２回路（Ｐ１、Ｐ２）、２次側巻線６が６回路（Ｓ１〜Ｓ６）の合計８回路の場合である。また、図５（ｄ）に示すように、１次側巻線５と２次側巻線６の絶縁距離、及び２次側巻線６の各回路間の絶縁距離、すなわち寸法Ａは通常６ｍｍ以上が要求されている。一方、同一巻線間の距離、すなわち寸法Ｂは寸法Ａの１／２として表現した。

図６に示すように、ボビン２の第１の鍔部２Ａ側の端子３には、１次側巻線５の各回路Ｐ１、Ｐ２、及び２次側巻線６の回路Ｓ１を、ボビン２の底面の引出溝２ｇを介して端子３へとそれぞれ結線している。
一方、第２の鍔部２Ｂ側の内側の端子３ａと外側の端子３ｂには、２次側巻線６の各回路Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６を、内側の端子３ａからボビン２の底面の引出溝２ｇを介して巻き始め、ボビン２の上段部からカバー４の引出溝４ｃと、ボビン２の下段部２ｄの外周面の引出溝２ｆを経由して、外側の端子３ｂへとそれぞれ結線している。

磁気コア１は、材質が高透磁率、低損失の磁気特性を有し、高周波対応に好適なＭｎ−Ｚｎ系またはＮｉ−Ｚｎ系のフェライト材を用いるのが好ましい。その他、圧粉ダストコア、アモルファス等の磁性材料でもよく、用途に応じた磁気特性に合わせて材質を選択するのが好ましい。
また、形状はＥＥ型やＥＩ型コアを用い、磁気コアの中脚断面形状は方形または多角形や略円形の何れでもよいが、低背型に有効な長方形、長円形とするのが好ましい。
なお、ＥＥ型コアの場合は、カバー装着後の組み込みができないので、カバー装着前に予め片方のＥコアを第２の鍔２Ｂ側から組込み、仮止めした後、巻線を開始し、巻線が全て完了した後、もう片方のＥコアを第１の鍔２Ａ側から組込むようにしてもよい。
また、第１の鍔部２Ａと第２の鍔部２Ｂの両方にカバー４が装着される場合等では、磁気コアを組込んでから巻線を行えばよい。

ボビン２は、材質がエポキシ系、フェノール系の熱硬化性樹脂や、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ナイロン系の熱可塑性樹脂の何れでもよい。
また、巻線部の断面形状は、方形または多角形や略円形の何れでもよいが、低背型に有効な長方形、長円形とするのが好ましく、更に、絶縁性の観点から、巻線材の絶縁被膜への機械的損傷を避けるため、角部はＣ面やＲ面を有する断面形状とするのがより望ましい。
また、引出溝２ｆ、２ｇの個数や経路、寸法は適宜設定し、また必要に応じてＣ面やＲ面を形成して巻線材の絶縁被膜への局部的ストレスを回避し、絶縁性の劣化を防止するよう成形するのが好ましい。なお、引出溝２ｆ、２ｇは、凹状に形成しているが、凸状の突起部を形成して引出溝に代替してもよい。

端子３、内側の端子３ａ、外側の端子３ｂは、材質が適度な剛性と導電性を有し、かつ汎用的でコスト性に優れた銅覆鋼線（ＣＰ線）や硬銅線が好適である。また、断面形状は、円形、方形、多角形など何れでもよい。

カバー４は、材質がフェノールなどの熱硬化性樹脂、またはＰＰ、ＰＳなどの熱可塑性樹脂の何れでもよい。また、形態はボビン２と分離した成形体としているが、ボビン２と一体成形されていてもよい。
また、引出溝４ｃは、幅、深さ寸法、経路等、線径や絶縁要求に応じて適宜調整して形成するのが好ましく、また引き回し角部は、必要に応じてＣ面やＲ面を形成して巻線材の絶縁被膜への局部的ストレスを回避し、絶縁性の劣化を防止するよう成形するのが好ましい。なお、引出溝４ｃは、凹状に形成しているが、凸状の突起部を形成して引出溝に代替してもよい。

１次側巻線５、２次側巻線６は、導体に天然樹脂または合成樹脂塗料を焼き付けたエナメル被覆電線等などの一般的な絶縁電線であればどんなものでもよく、安価で汎用的なポリウレタン被覆銅線（ＵＥＷ線）を用いるのが好ましい。
また、巻線間に高い絶縁性が要求される場合は、電線自身の絶縁強度を高めた、例えば３層絶縁電線などの強化絶縁電線を、上記の１次側巻線５、２次側巻線６の少なくとも一方に用いてもよい。但し、コスト面で、強化絶縁電線はエナメル被覆電線等の一般的な絶縁電線に比べ非常に高価であるため、巻回数や使用量の少ない巻線側のみに適用するのが実用上好ましい。更に、断面形状は、一般的な円形断面のほか、方形や長円形の断面を持つ平角銅線等を用いてもよい。

以下、実施例を用いて詳述する。

（実施例１）
以下の要領により、実施例１として、図２および図３に示した本発明のトランスを作製した。
トランス仕様・構造は、１次側巻線５として２回路（Ｐ１、Ｐ２）、２次側巻線６として５回路（Ｓ１〜Ｓ５）とした。更に、絶縁性の要求より、２次側巻線６の各々の巻線間の沿面距離、すなわち寸法Ａを６mm、自己巻線の端子間距離、すなわち寸法Ｂを２．５ｍｍとした。また、ボビン端面と最も外側の端子との樹脂最小肉厚、すなわち寸法Ｃを２ｍｍとした。

磁気コア１として、ＥＩ型のＭｎ−Ｚｎ系フェライトコアを用いた。Ｅ型コアは、外形が縦１５×横１３×高４．５ｍｍとし、中脚断面形状は低背型に有効な長方形で、角部は０．５ｍｍのＣ面カットを施した。Ｉ型コアは、縦１５×横２×高４．５ｍｍとした。

ボビン２として、フェノール系の熱硬化性樹脂を用い、第２の鍔部２Ｂの下段部２ｄの外周部の引出溝２ｆ、及び下段部２ｄの底面の引出溝２ｇの幅と深さ寸法は、共に１ｍｍとし、更に引出線の絶縁被覆を局部的ストレスから回避できるよう各溝の角部は曲率半径０．５ｍｍの曲面状に形成した。

端子３、内側の端子３ａ、外側の端子３ｂとして、表面を半田メッキ処理した、外径０．６φ、長さ７ｍｍのＣＰ線（鋼銅線）を用い、上記ボビン２の第１の鍔部２Ａの下段部２ｂの底面に端子３を６本、第２の鍔部２Ｂの下段部２ｄの底面に内側の端子３ａを４本、外側の端子３ｂを４本、それぞれ圧入して立設した。

カバー４として、ポリスチレンの熱可塑性樹脂を用い、大きさが縦６ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ８ｍｍで、引出溝４ｃの幅と深さ寸法は共に１ｍｍとし、更に引出線の局部的ストレスを回避できるよう引出溝の角部は曲率半径０．５ｍｍの曲面状に形成し、図２に示すように前記ボビン２の第２の鍔部２Ｂに嵌合した。

１次側巻線５として線径０．３φのポリウレタン被覆銅線（ＵＥＷ線）を１２ターンの回路を２回路、一方、２次側巻線６として線径０．１５φの絶縁電線（品名：ＦＳＸ-Ｅ線、古河電工社製）を２０ターンの回路を５回路、それぞれ巻線し、１次側巻線５をボビン２の第１の鍔部２Ａの端子３に、また２次側巻線６をボビン２の第２の鍔部２Ｂの内側の端子３ａと外側の端子３ｂにそれぞれ結線した。その後、端子３、内側の端子３ａ、外側の端子３ｂの根元を半田処理して電気的に接合した。

その後、上記磁気コア１を組み込み、接合面を接着剤で固定しトランスとした。

また、比較例として、同一部材、同一巻線で、図７（ａ）、図７（ｂ）に示す比較例１ａと比較例１ｂの従来のトランスをそれぞれ作製した。なお、図７（ｂ）の比較例１ｂでは、２次側巻線６のＳ２の巻始めと巻終わりを、下段部２ｂと下段部２ｄにそれぞれ植設した端子３に分けて結線させ、比較例１ａよりも寸法Ｂだけ低減させたものである。これらのトランスの実装面積（縦寸法Ｌ×横寸法Ｗ）、コア床寸法、コア重量をそれぞれ測定し、比較結果を表１に示す。

表１に示すように、図３に示した本発明の実施例１では、図７（ａ）、図7（ｂ）にそれぞれ示した従来構造の比較例１ａと比較例１ｂの各々に比べると、実装面積を約２０％も減らす事が可能となり、また、コア重量は約２２％以上削減することが可能となった。

（実施例２）
上記実施例１と同様の要領で、２次側巻線６の回路数のみを１回路増やし６回路（Ｓ１〜Ｓ６）の実施例２として、図５および図６に示す本発明のトランスを作製した。また、比較例２として、同様の要領で、図８に示した従来のトランスを作製した。

なお、実施例１と同様に、２次側巻線６の各々の巻線間の沿面距離、すなわち寸法Ａを６ｍｍ、自己巻線の端子間距離、すなわち寸法Ｂを２．５ｍｍ、ボビン端面と最も外側の端子との樹脂最小肉厚、すなわち寸法Ｃを２ｍｍとした。
また、端子３、内側の端子３ａ、外側の端子３ｂとして、表面を半田メッキ処理した、外径０．６φ、長さ７ｍｍのＣＰ線（鋼銅線）を用い、上記ボビン２の第１の鍔部２Ａの下段部２ｂの底面に端子３を６本、第２の鍔部２Ｂの下段部２ｄの底面に内側の端子３ａを５本、外側の端子３ｂを５本、それぞれ圧入して立設した。これらのトランスの実装面積（縦寸法Ｌ×横寸法Ｗ）、コア床寸法、コア重量をそれぞれ測定し、比較結果を表２に示す。

表２に示すように、図６に示す本発明の実施例２の場合は、図８に示す従来の比較例２に比べ実装面積を減らす事が可能となり、また、コア重量は約１０％削減することが可能となった。また、図７（ｂ）の７回路のトランス仕様と同じサイズの磁気コアを使用することが可能となった。

以上、実施例を用いて、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。

本発明のトランスにより、近年、環境、エネルギー分野で注目され、今後益々期待されている、省エネ家電機器や、燃料電池車、ハイブリッド車、電気自動車などの環境対応車に搭載されるインバータ装置や各種電子制御装置（ＥＣＵ）の小型・薄型化、高性能化と、更なる環境、省エネ技術の構築にも寄与できる。

本発明によるトランスのカバーを説明する図、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は正面図、図１（ｄ）はボビンに嵌合する状態の側面図。本発明によるトランスのボビンとカバーを嵌合した状態図、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は正面図、図２（ｄ）は底面図。本発明によるトランス（７回路）を説明する図、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は正面図、図３（ｄ）は底面図、図３（ｅ）は回路図。本発明によるトランスのカバーを説明する図、図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は側面図、図４（ｃ）は正面図、図４（ｄ）はボビンに嵌合する状態の側面図。本発明によるトランスのボビンとカバーを嵌合した状態図、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は正面図、図５（ｄ）は底面図。本発明によるトランス（８回路）を説明する図、図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は正面図、図６（ｄ）は底面図、図６（ｅ）は回路図。従来構造のトランス（７回路）を説明する底面図。図７（ａ）は標準形（比較例１）、図７（ｂ）は省スペース形（比較例２）。従来構造のトランス（８回路）を説明する底面図（比較例３）。従来の横型形状のトランスを説明する図、図９（ａ）は上面図、図９（ｂ）は側面図、図９（ｃ）は正面図、図９（ｄ）は底面図。

符号の説明

１磁気コア
２ボビン
２Ａ第１の鍔部
２Ｂ第２の鍔部
２ａ上段部
２ｂ下段部
２ｃ上段部
２ｄ下段部
２ｅ巻線部
２ｆ、２ｇ引出溝
２ｈ、２ｉ受け部
３端子
３ａ内側の端子
３ｂ外側の端子
４カバー
４ａ嵌合部
４ｂ嵌合部
４ｃ引出溝
５１次側巻線
６２次側巻線
Ａ、Ｂ、Ｃ寸法
Ｌ縦寸法
Ｗ横寸法

Claims

実装面と平行な方向に開口部を有する巻線部と、前記実装面側に立設してなる端子とを有するボビンと、前記巻線部の開口部に磁脚を挿入して前記巻線部を囲む磁気コアと、前記巻線部に巻回してなる１以上の巻線を含む巻線部品であって、前記ボビンは、前記開口部から前記実装面と平行で相対する方向に各々延在する、第１の鍔部と第２の鍔部を有し、前記第１の鍔部と前記第２の鍔部は、前記磁気コアを各々載置する板状の下段部と、前記下段部から前記実装面と垂直な方向に延在する板状の上段部とを有し、前記下段部のうち少なくとも一方の外縁部における前記磁気コアを載置する面と前記上段部の上縁部とを、前記磁気コアの一部を覆うようにカバーで連結し、かつ前記端子は前記カバーを配した前記第１の鍔部または前記第２の鍔部の前記下段部の底面に、前記開口部の方向に直交して複数列に植設され、前記巻線の一方の先端部を前記複数列のうちの前記巻線部に近い列の端子に結線し、他方の先端部は、前記上段部から前記カバーを経由して前記下段部までの外周面に連続して形成された、前記複数列のうちの前記巻線部から遠い列の端子の個数に等しい個数の引出溝に沿って前記下段部に引き出し、前記巻線部から遠い列の端子に結線してなることを特徴とする巻線部品。