JPH07201604A - トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化とコストダウンとを達成できるととも
に所期の性能が得られ、組立工程の自動化も可能なトラ
ンスを提供する。 【構成】両巻線間や巻線とコア間などの電位差が比較的
大きい部分、または安全規格上必要な部分などの高い絶
縁性が要求されている所定部分のみにおける一次巻線１
０と二次巻線５の導線の少なくとも一方に、絶縁性フィ
ルム１０ｂを所定回数巻き付ける。この絶縁性フィルム
１０ｂにより各コイル巻層間に必要な沿面距離を確保
し、バリアテープ２または三層の絶縁被覆層を有する高
価な導線８を不要にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボビンに一次巻線と二
次巻線とをボビンの径方向に重ねて巻回して小型化を図
ったトランスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】小型化を図ることを目的とした高周波電
源用のトランスでは、一般に、ボビンに一次巻線と二次
巻線をボビンの径方向に重ねて交互に巻回した構成にな
っている。この種のトランスでは、安全規格で定められ
た一次巻線と二次巻線間の電気絶縁および沿面距離の条
件を満足する必要がある。このような安全性を確保する
ために、従来のトランスは、図６または図７に示すよう
な構成としている。

【０００３】すなわち、図６のトランスは、従来におい
て一般的に採用されている構成であって、コイルボビン
１の両端部（図の上，下端部）にそれぞれバリアテープ
２を巻き付け、コイルボビン１における両側のバリアテ
ープ２の間に位置決め設定された箇所に、一次巻線３を
巻回し、このバリアテープ２および一次巻線３の各々の
外周部に絶縁テープ４を巻き付けて、１層目のコイル巻
層が形成されている。二次巻線５による２層目のコイル
巻層および一次巻線３による３層目のコイル巻層も上述
と同様の構成で順次積層されて形成されている。そし
て、コイルボビン１の両側の各バリアテープ２により一
次巻線３と二次巻線５との相互間に安全規定を満足する
沿面距離を確保しているとともに、絶縁テープ４により
一次巻線３と二次巻線５との各コイル巻層間の電気絶縁
を行っている。

【０００４】なお、同図には、Ｅ形コア６とＩ形コア７
により磁気回路を形成する構成（Ｅ形コア６同志により
磁気回路を形成する構成とする場合もある）を例示して
あり、Ｅ形コア６の中脚６ａがコイルボビン１の挿通孔
１ａに一端側から挿通されているとともに、コイルボビ
ン１の他端側のコア装着凹所１ｂ嵌入されたＩ形コア７
に、前記中脚６ａおよびこの中脚の両側に連結部６ｂを
介して一体に連設された一対の側脚６ｃ，６ｄの各々の
端部が圧接されて、図示しない保持部材により互いに固
定されている。この両コア６，７にコイルボビン１が取
り付けられている。

【０００５】一方、図７のトランスは、図６におけるバ
リアテープ２を除外して、三層に絶縁被覆を施した導線
を用いて一次巻線８を形成している。そして、一層目と
三層目の各コイル巻層をそれぞれ形成する一次巻線８の
三層の絶縁被覆層により、一次巻線８と二次巻線５間
に、安全規格に必要な沿面距離を確保して絶縁システム
を得ている。なお、一次巻線８に代えて、二次巻線５を
三層に絶縁被覆層を施した導線を用いて形成する場合も
ある。その他の構成は図６と同様である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６の
トランスでは、コイルボビン１の両側に、バリアテープ
２を設けるための４〜６ｍｍ程度の幅のスペースを必要
とするので、その分だけコイルボビン１の形状が大きく
なる。また、バリアテープ２をコイルボビン１の両側に
コイル巻層毎に設ける工程を必要とするので、組立作業
性が悪く、製造コストが高くつく欠点がある。

【０００７】一方、図７のトランスは、図６におけるバ
リアテープ２を除外していることから、図６のトランス
に比較して、小型化できるとともに組立作業性が向上す
る利点がある。その反面、一次巻線８または二次巻線５
に、三層に絶縁被覆を施した高価な導線を用いているた
めに、材料コストが高くつくと共に、コイル巻層間と線
間に厚みが生じてコイル巻層全体の巻厚が大きくなり、
さらに、一次巻線８と二次巻線５間の磁気的結合を弱め
る結果を招き、トランスの所期の性能が得られない問題
がある。また、一次巻線８または二次巻線５の両端部
（巻始め端部および巻終わり端部）を、一対の一次端子
ピン９ａ，９ｂまたは二次端子ピン（図示せず）に半田
付けして電気的に接続するために、その部分における三
層の絶縁被覆層を剥離する煩雑な作業を要する。この作
業の存在が組立工程の自動化を阻害する要因になってい
る。

【０００８】そこで、本発明は、小型化とコストダウン
とを共に達成できるとともに所期の性能が得られ、組立
工程の自動化が可能な構成を備えたトランスを提供する
ことを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するための技術的手段として、コアに取り付けら
れたボビンに一次巻線と二次巻線がボビンの径方向に重
ねて巻かれたトランスにおいて、前記一次巻線と二次巻
線の導線の少なくとも一方における高い絶縁性が要求さ
れる所定部分にのみ、絶縁性フィルムが所定回数巻き付
けられていることを特徴としている。

【００１０】

【作用】高い絶縁性が要求される所定部分、例えば、両
巻線間や巻線とコア間の電位差が比較的大きい部分、ま
たは安全規格上必要な部分における、一次巻線と二次巻
線の導線の少なくとも一方、例えば、一次巻線のコイル
巻層の両端部に、絶縁性フィルムが所定回数巻付けられ
ているので、この絶縁性フィルムにより、実質的に各コ
イル巻層間またはコイル巻層とコア間などの沿面距離を
十分確保することができる。

【００１１】したがって、従来のバリアテープで沿面距
離を確保している図６のものに比し格段に小型化できる
とともに、絶縁性フィルムは、一次巻線と二次巻線の導
線の少なくとも一方における高い絶縁性が要求されてい
る所定部分にのみ巻き付けられているだけであるから、
一次巻線または二次巻線の全長を三層の絶縁被覆層を有
する導線で形成した図７のものと比較して、所定の巻数
に設定したときのコイル巻層の幅（ボビン軸方向の長
さ）が小さくなって、その分だけ小型化できる。また、
三層の絶縁被覆層を有する既存の高価な導線を用いる必
要がないので、材料コストを低減できるとともに、一次
巻線と二次巻線間に高い磁気的結合度を維持して、トラ
ンスの所期の性能が得られる。

【００１２】さらに、バリアテープを設けないことか
ら、組立作業性が格段に向上して製造コストを低減で
き、前述の材料コストの低減とともに大幅なコストダウ
ンを達成できる。しかも、三層の絶縁被覆層を有する既
存の導線を用いたトランスの場合の導線両端部の絶縁被
覆層の剥離といった手作業を要しないので、組立工程を
自動化することも可能である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例に係る
トランスの縦断面図を示す。同図において、１層目と３
層目のコイル巻層を形成する一次巻線１０が、通常のウ
レタン被覆導線１０ａを用いて形成されているともに、
この両コイル巻層における両端の巻始め部と巻終わり部
のウレタン被覆導線１０ａに、厚みが１０〜２０μｍの
極薄であって高い耐圧性能を有するポリエステル系の絶
縁性フィルム１０ｂが三重（三層）に巻き付けられてい
る。この巻き付け回数は、三重に限定されるものではな
く、二重又は四重以上でもよく、要求される絶縁性に応
じて適宜設定される。

【００１４】前述の絶縁性フィルム１０ｂが巻き付けら
れている箇所は、例えば、図２に破線で囲って示したよ
うに、両巻線１０，５間における電位差が比較的大きい
部分、巻線１０とコア６，７と間における電位差が比較
的大きい部分、または安全規格上において所定の高い絶
縁性が要求されている部分である。したがって、この電
位差の大きい部分における一次巻線１０のウレタン被覆
導線１０ａに巻き付けた絶縁性フィルム１０ｂにより、
各コイル巻層間の沿面距離を確保することができる。一
方、一次巻線１０と二次巻線５との各コイル巻層間は、
従来と同様に、絶縁テープ４で電気絶縁されている。こ
の絶縁テープ４は、各巻線１０，５の巻き乱れを防止す
るとともに、三層に巻回された絶縁性フィルム１０ｂを
ボビン１の径方向内方に加えられる力に対し機械的に保
護している。

【００１５】上記トランスは、バリアテープ２で沿面距
離を確保している図６のトランスに比較して、図６と図
１の比較から明らかなようにボビン１の軸方向の寸法を
小さくできる。また、絶縁性フィルム１０ｂは、一次巻
線１０の各コイル巻層における巻始め部と巻終わり部に
のみ巻き付けられているだけであり、両部の中間部分お
よび両端の端線部分は、ウレタン被覆導線１０ａがその
まま露出している。したがって、一次巻線８の全長を既
存の三層の絶縁被覆層を有する導線で形成した図７のト
ランスに比較して、所定の巻数に設定したときのコイル
巻層の幅（ボビン軸方向の長さ）が小さくなり、その分
だけコイルボビン１の形状を小型化できる。

【００１６】また、図７に示した三層の絶縁被覆層を有
する既存の高価な導線８や図６のバリアテープ２を用い
ないので、材料コストを低減できる。一方、バリアテー
プ２を設ける作業が不要になり、さらに、図１の絶縁性
フィルム１０ｂが所要箇所にのみ部分的に巻き付けられ
ていて、端線部分には巻き付けられていないから、半田
付けのための絶縁被覆層の剥離作業が不要になるので、
従来に比し組立作業性が向上し、製造コストを低減でき
る。この製造コストと上述の材料コストとを共に低減で
きることにより、大幅なコストダウンを達成できる。し
かも、一次巻線１０の各コイル巻層における両端部を除
く大部分は、ウレタン被覆導線１０ａがそのまま密に巻
回されているので、漏れインダクタンスを減少させるこ
とができるとともに、一次巻線１０と二次巻線５間に高
い磁気的結合度を維持でき、トランスの所期の性能が得
られる。

【００１７】この実施例のトランスは、ウレタン被覆導
線１０ａの所要の箇所にのみ絶縁性フィルム１０ｂを巻
き付けることにより、図７のトランスような半田付けの
ための端線部分の絶縁被覆層の剥離といった手作業を除
外できるので、組立工程を自動化することが可能であ
る。この自動化について、図３を参照しながら以下に説
明する。

【００１８】図３において、ワイヤドラム１１に巻回さ
れたウレタン被覆導線１０ａを、一対の繰り出しローラ
１２により繰り出すとともに、一対の送給ローラ１３に
より送給して、回転駆動されているコイルボビン１に巻
き付けて、コイルボビン１に一次巻線１０を巻回する。
上記ワイヤドラム１１とコイルボビン１との間には、フ
ィルム巻付け機１４と導線切断機１５とが設置されてお
り、絶縁性フィルム１０ｂの巻き付けとコイルボビン１
への両巻線１０，５の巻回とを、一貫工程で行う。な
お、図１の実施例では、一次巻線１０を二つに分割して
いるが、この分割された巻線は何れも同様の工程を経て
巻き付けられる。

【００１９】上記フィルム巻付け機１４と導線切断機１
５とは、ＮＣ制御装置１６で制御される。すなわち、Ｎ
Ｃ制御装置１６の導線切断指令手段１６ａから出力され
る切断指令信号ａにより、導線切断機１５のカッターが
作動してウレタン被覆導線１０ａを切断すると同時に、
前記切断指令信号ａがＮＣ制御装置１６の巻き付け開始
指令手段１６ｂにも入力されて、この巻き付け開始指令
手段１６ｂから出力される巻き付け開始指令信号ｂによ
り、フィルム巻付け機１４が作動して、フィルムドラム
１４ａから繰り出された絶縁性フィルム１０ｂをウレタ
ン被覆導線１０ａに巻き付ける作業が開始される。この
とき、ウレタン被覆導線１０ａにおける切断部位から絶
縁性フィルム１０ｂの巻き始め部位までの部分は、一次
巻線１０の一層目または三層目の巻き始め端の端線部分
となり、この端線部分は、図１の一次端子ピン９ａまた
は９ｂに半田付けするのに必要な図４にＬ１で示す長さ
に設定されている。

【００２０】絶縁性フィルム１０ｂが、一層目または三
層目のコイル巻層の巻き始め部に必要な図４にＬ２で示
す長さだけ巻き付けられた時点で、図３のＮＣ制御装置
１６の巻き付け終了指令手段１６ｃから巻き付け終了信
号ｃが出力されて、テープ巻付け機１４の作動が停止さ
れる。次に、ウレタン被覆導線１０ａが、絶縁性フィル
ム１０ｂ無しで一層目または三層目に所定回数巻回され
るに必要な長さＬ３だけ送給され終えた時点で、巻き付
け開始指令手段１６ｂから再び巻き付け開始指令信号ｂ
が出力され、絶縁性フィルム１０ｂのウレタン被覆導線
１０ａへの巻き付けが再開される。

【００２１】この絶縁性フィルム１０ｂが、一層目また
は三層目の巻き終わり部に必要な長さＬ４だけウレタン
被覆導線１０ａに巻き付けられる。この巻き付けが終了
して巻き付け終了指令手段１６ｃから巻き付け終了信号
ｃが出力され、テープ巻付け機１４の作動が停止する。
この時点から、ウレタン被覆導線１０ａが、一層目また
は三層目のコイル巻層の巻き終わり端の端線部分を半田
付けするのに必要な長さＬ５だけ搬送された時に、切断
指令信号ａにより導線切断機１５のカッターが作動して
ウレタン被覆導線１０ａを切断し、一工程が終了する。
以下、同様の工程が繰り返される。

【００２２】図５は、本考案の他の実施例の要部の概略
縦断面図を示す。この実施例では、二つに分割した一次
巻線１０および二次巻線５をそれぞれ二層に巻回した構
成になっている。一次巻線１０は、二つに分割して一層
目と三層目のコイル巻層をそれぞれ構成している。この
一次巻線１０の各コイル巻層において、絶縁性フィルム
１０ｂが、巻始め端と巻終わり端の他に、巻回方向を変
える巻き返し部分（中間部分）にも巻き付けられてい
る。

【００２３】なお、絶縁性フィルム１０ｂを、一次巻線
１０に代えて、二次巻線５のコイル巻層の両端部に巻き
付けても、あるいは、両巻線１０，５の各コイル巻層の
両端部にそれぞれ巻き付けても、何れでも上述と同様の
効果を得られる。また、前記実施例では、一次巻線１０
のみを二つに分割した場合について説明したが、二次巻
線５のみ、または双方１０，５を二分割してもよい。さ
らに、各巻線１０，５は三つ以上に分割してもよい。一
次巻線１０および二次巻線５の双方を多分割する構成と
することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトランス
によれば、一次巻線と二次巻線の導線の少なくとも一方
における、両巻線間や巻線とコア間などの比較的電位差
の大きい部分、または安全規格上において必要な部分な
どの高い絶縁性が要求されている所定部分にのみ、絶縁
性フィルムを所定回数巻き付けた構成としたので、この
絶縁性フィルムにより、各コイル巻層間またはコイル巻
層とコア間などに必要な沿面距離を確保することができ
る。したがって、従来のバリアテープまたは三層の絶縁
被覆層を有する導線の何れかで沿面距離を確保している
ものに比較して小型化できる。また、三層の絶縁被覆層
を有する既存の高価な導線やバリアテープを用いないの
で、材料コストが低下するとともに、バリアテープをコ
イル巻層毎に巻き付ける面倒な作業が不要となるので、
組立作業性の向上に伴って製造コストをも低減できる。
さらに、絶縁性フィルムを導線に部分的に巻き付けるだ
けであるため、一次と二次の両巻線間に高い磁気的結合
度を得てトランスの所期の性能を保持できるとともに、
半田付けのための絶縁被覆層の剥離といった手作業を要
しなことから、組立工程を自動化することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るトランスを示す縦断面
図である。

【図２】同上実施例における絶縁性フィルムの巻き付け
箇所を示す説明図である。

【図３】同上実施例のトランスを製造する装置の一例を
示す概略構成図である。

【図４】同上の製造装置による絶縁性フィルムの部分的
巻き付け状態を示す説明図である。

【図５】本考案の他の実施例の要部を示す概略縦断面図
である。

【図６】従来のトランスの一例を示す縦断面図である。

【図７】従来のトランスの他の例を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…ボビン、５…二次巻線、６，７…コア、１０…一次
巻線、１０ａ…一次巻線の導線、１０ｂ…絶縁性フィル
ム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアに取り付けられたボビンに一次巻線
   と二次巻線がボビンの径方向に重ねて巻かれたトランス
   において、前記一次巻線と二次巻線の導線の少なくとも
   一方における高い絶縁性が要求される所定部分にのみ、
   絶縁性フィルムが所定回数巻き付けられていることを特
   徴とするトランス。