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公開番号2020194866
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201203
出願番号2019099186
出願日20190528
発明の名称変成器
出願人株式会社オートネットワーク技術研究所,住友電装株式会社,住友電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01F 30/10 20060101AFI20201106BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】積層された一次コイルと二次コイルとを備えながらも漏洩インダクタンスが低減されるトランスを提供する。
【解決手段】第1コイル21、第3コイル11、第2コイル22が第1方向Zにおいて積層される。導電体211aは第1コイル21の端21aと第2コイルの端22aに挟まれて端21aと端22aと導通する。導電体211bは第1コイル21の端21bと第2コイルの端22bに挟まれて端21bと端22bと導通する。端21aは端21bと、端22aは端22bと、導電体211aは導電体211bと、それぞれ第2方向Xにおいて接触せず隣接して並ぶ。導電体211a,211b同士の境界は、端21a,21b同士の境界および端22a,22b同士の境界の少なくとも一つと、第2方向Xにおける位置が相違する。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項1】
互いに絶縁される一次巻線と二次巻線とを備え、
前記二次巻線は互いに導通する第1コイルと第2コイルとを有し、
前記一次巻線は第3コイルを有し、
前記第1コイル、前記第2コイル、前記第3コイルのいずれもが、第1方向に沿う一つの軸の周りを少なくとも部分的に周回する変成器であって、
前記第1コイル、前記第2コイル、前記第3コイルが前記第1方向において積層され、
前記第1コイルは第1端および第2端を含み、
前記第2コイルは第3端および第4端を含み、
前記二次巻線は第1導電体と第2導電体を更に有し、
前記第1導電体は、前記第1方向において前記第1端と前記第3端に挟まれて前記第1端と前記第3端と導通し、
前記第2導電体は、前記第1方向において前記第2端と前記第4端に挟まれて前記第2端と前記第4端と導通し、
第2方向は前記第1方向と直交し、
前記第1端と前記第2端とは前記第2方向において接触せず隣接して並び、
前記第3端と前記第4端とは前記第2方向において接触せず隣接して並び、
前記第1導電体と前記第2導電体とは前記第2方向において接触せず隣接して並び、
第1位置が第2位置および第3位置の少なくとも一つと相違し、
前記第1位置は、前記第1導電体と前記第2導電体との境界の前記第2方向における位置であり、
前記第2位置は、前記第1端と前記第2端との境界の前記第2方向における位置であり、
前記第3位置は、前記第3端と前記第4端との境界の前記第2方向における位置である、変成器。
続きを表示(約 470 文字)【請求項2】
前記二次巻線は第3導電体を更に有し、
前記第1コイルは第5端を更に含み、
前記第2コイルは第6端を更に含み、
前記第5端と前記第2端とは前記第2方向において接触せず隣接して並び、
前記第6端と前記第4端とは前記第2方向において接触せず隣接して並び、
前記第3導電体は、前記第1方向において前記第5端と前記第6端とに挟まれて前記第5端と前記第6端と導通し、
前記第3導電体と前記第2導電体とは前記第2方向において接触せず隣接して並び、
第4位置が前記第1位置および前記第2位置の少なくとも一つと相違し、
前記第4位置は、前記第3導電体と前記第2導電体との境界の前記第2方向における位置である、請求項1に記載の変成器。
【請求項3】
前記第3コイルは前記第1方向において前記第1コイルと前記第2コイルとに挟まれ、
前記第3コイルと前記第1導電体と前記第2導電体とは前記第1方向において揃って位置する、請求項1または請求項2に記載の変成器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は変成器に関する。
続きを表示(約 4,300 文字)【背景技術】
【0002】
変成器(トランスフォーマ;transformer:以下「トランス」とも称す)に備えられる一次コイルおよび二次コイルのいずれもが積層されたトランスが公知である。例えば特許文献1では同一平面内に一次コイルと二次コイルとが配置された薄型トランスが開示される。当該薄型トランスでは平面コイルが複数枚重ねて配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2015−192082号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし特許文献1に示された構成では同一平面に一次コイルと二次コイルを設けるので、これらが配置される同一平面は広い面積が必要となる。他方、一次コイルと二次コイルとを単に積層するだけではそれぞれの端部における漏れ磁束が顕著となりやすい。漏洩磁束が増大すると漏洩インダクタンスが増大する。
【0005】
そこで、積層された一次コイルと二次コイルとを備えながらも漏洩インダクタンスが低減されるトランスを提供することが本開示の目的の一つである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の変成器は、互いに絶縁される一次巻線と二次巻線とを備え、前記二次巻線は互いに導通する第1コイルと第2コイルとを有し、前記一次巻線は第3コイルを有し、前記第1コイル、前記第2コイル、前記第3コイルのいずれもが、第1方向に沿う一つの軸の周りを少なくとも部分的に周回する。
【0007】
前記第1コイル、前記第2コイル、前記第3コイルが前記第1方向において積層される。前記第1コイルは第1端および第2端を含む。前記第2コイルは第3端および第4端を含む。前記二次巻線は第1導電体と第2導電体を更に有する。
【0008】
前記第1導電体は、前記第1方向において前記第1端と前記第3端に挟まれて前記第1端と前記第3端と導通する。前記第2導電体は、前記第1方向において前記第2端と前記第4端に挟まれて前記第2端と前記第4端と導通する。第2方向は前記第1方向と直交する。
【0009】
前記第1端と前記第2端とは前記第2方向において接触せず隣接して並ぶ。前記第3端と前記第4端とは前記第2方向において接触せず隣接して並ぶ。前記第1導電体と前記第2導電体とは前記第2方向において接触せず隣接して並ぶ。
【0010】
第1位置が第2位置および第3位置の少なくとも一つと相違する。前記第1位置は、前記第1導電体と前記第2導電体との境界の前記第2方向における位置である。前記第2位置は、前記第1端と前記第2端との境界の前記第2方向における位置である。前記第3位置は、前記第3端と前記第4端との境界の前記第2方向における位置である。
【発明の効果】
【0011】
本開示の変成器によれば、積層された一次コイルと二次コイルとを備えながらも漏洩インダクタンスが低減される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1は実施形態1にかかるトランスの構成を例示する平面図である。
図2は実施形態1にかかるトランスの構成を例示する斜視図である。
図3はコアの構成を例示する斜視図である。
図4は一次巻線および二次巻線を分解して例示する斜視図である。
図5は実施形態1にかかるトランスの構成を例示する側面図である。
図6は二次巻線の構成を例示する断面図である。
図7は実施形態1にかかるトランスが採用されるコンバータを例示する回路図である。
図8は実施形態2にかかるトランスの構成を例示する平面図である。
図9は一次巻線および二次巻線を分解して例示する斜視図である。
図10は二次巻線の構成を例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様が列記して説明される。
【0014】
本開示は、次の通りである。
(1)変成器は互いに絶縁される一次巻線と二次巻線とを備え、前記二次巻線は互いに導通する第1コイルと第2コイルとを有し、前記一次巻線は第3コイルを有する。前記第1コイル、前記第2コイル、前記第3コイルのいずれもが、第1方向に沿う一つの軸の周りを少なくとも部分的に周回する。
【0015】
前記第1コイル、前記第2コイル、前記第3コイルが前記第1方向において積層される。前記第1コイルは第1端および第2端を含む。前記第2コイルは第3端および第4端を含む。前記二次巻線は第1導電体と第2導電体を更に有する。
【0016】
前記第1導電体は、前記第1方向において前記第1端と前記第3端に挟まれて前記第1端と前記第3端と導通する。前記第2導電体は、前記第1方向において前記第2端と前記第4端に挟まれて前記第2端と前記第4端と導通する。第2方向は前記第1方向と直交する。
【0017】
前記第1端と前記第2端とは前記第2方向において接触せず隣接して並ぶ。前記第3端と前記第4端とは前記第2方向において接触せず隣接して並ぶ。前記第1導電体と前記第2導電体とは前記第2方向において接触せず隣接して並ぶ。
【0018】
第1位置が第2位置および第3位置の少なくとも一つと相違する。前記第1位置は、前記第1導電体と前記第2導電体との境界の前記第2方向における位置である。前記第2位置は、前記第1端と前記第2端との境界の前記第2方向における位置である。前記第3位置は、前記第3端と前記第4端との境界の前記第2方向における位置である。
【0019】
第1位置が第2位置および第3位置の少なくとも一つと相違することによって、漏洩磁束に対する磁気抵抗を高めるという作用を生じ、漏洩磁束が、ひいては漏洩インダクタンスが低減される。
【0020】
(2)前記二次巻線は第3導電体を更に有し、前記第1コイルは第5端を更に含み、前記第2コイルは第6端を更に含み、前記第5端と前記第2端とは前記第2方向において接触せず隣接して並び、前記第6端と前記第4端とは前記第2方向において接触せず隣接して並び、前記第3導電体は、前記第1方向において前記第5端と前記第6端とに挟まれて前記第5端と前記第6端と導通し、前記第3導電体と前記第2導電体とは前記第2方向において接触せず隣接して並び、第4位置が前記第1位置および前記第2位置の少なくとも一つと相違し、前記第4位置は、前記第3導電体と前記第2導電体との境界の前記第2方向における位置であることが好ましい。前記第5端および前記第6端は前記二次巻線の中間タップであるからである。
【0021】
(3)前記第3コイルは前記第1方向において前記第1コイルと前記第2コイルとに挟まれ、前記第3コイルと前記第1導電体と前記第2導電体とは前記第1方向において揃って位置することが好ましい。漏洩磁束が低減されるからである。
【0022】
[本開示の実施形態の詳細]
本開示のトランスの具体例が、以下に図面が参照されつつ説明される。なお、本開示はこれらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。
【0023】
[実施形態1]
以下、実施形態1にかかるトランスについて説明される。図1は、実施形態1にかかるトランス100の構成を例示する平面図である。トランス100はコア5を備える。
【0024】
図2はトランス100の構成を例示する斜視図である。但し、図2では見やすくするために、図1における位置CCよりもコア5側に存在する部分のみが描かれる。
【0025】
図3はコア5の構成を例示する斜視図である。コア5はいわゆるEIコアである。コア5はI型コア51とE型コア52とを有する。E型コア52は3つの脚501,502,503を含む。脚501,502,503は第2方向Xに沿って並ぶ。脚502は脚501,503の間に位置する。第2方向Xは第1方向Zと直交する。
【0026】
トランス100は一次巻線1および二次巻線2を備える。一次巻線1は第3コイル11,12,13,14を有する。二次巻線2は第1コイル21および第2コイル22を有する。第1コイル21、第2コイル22、第3コイル11,12,13,14は第1方向Zにおいて積層される。一次巻線1が有する第3コイルの積層数は4に限定されない。
【0027】
第1コイル21、第2コイル22、第3コイル11,12,13,14のいずれもが、軸Jの周りを少なくとも部分的に周回する。軸Jは第1方向Zに沿って脚502を通る仮想的な軸であり、全ての図において鎖線で示される。
【0028】
第1コイル21は周回部210と端21a,21cとを含む。周回部210は脚502の周りを、従って軸Jの周りを周回する。端21a,21cは周回部210に連続し、第2方向Xにおいて接触することなく隣接して並ぶ。以下ではこのように並ぶことが「非接触で隣接する」と表現される。境界21acは第2方向Xにおける端21a,21c同士の境界である。
【0029】
第2コイル22は周回部220と端22b,22cとを含む。周回部220は脚502の周りを、従って軸Jの周りを周回する。端22b,21cは周回部220に連続し、第2方向Xにおいて非接触で隣接して並ぶ。境界22bcは第2方向Xにおける端22b,22c同士の境界である。
【0030】
実施形態1および後述する実施形態2において、第1方向Zおよび第2方向Xのいずれにも直交する第3方向Yが導入される。周回部210は端21a,21cに対して第3方向Y側に位置する。周回部220は端22a,22cに対して第3方向Y側に位置する。
(【0031】以降は省略されています)

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