JP2002093634A - 薄形トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、漏れインダクタンスが少なく、ト
ランスの高さを低くし、かつ生産工程において作業効率
のよい薄形トランスを提供することを目的としている。 【解決手段】 連続２層巻きスパイラル状コイルからな
る１次主巻線１と、この１次主巻線１の１層目と２層目
の間に挟み込んだ２次主巻線６とを備え、１次主巻線１
は引き出しリード線と相対する側で１層目から２層目の
移行を行なうとともに、２次主巻線６は１次主巻線１の
引き出しリード線と相対する側に開口部１６を設け、こ
の開口部１６において１次主巻線１の１層目から２層目
の移行を行なった構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、民生用あるいは産
業用電子機器などに使用される薄形電源に搭載されるス
イッチング電源用の薄形トランスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の薄形トランスの例１を図８〜図１
１を用いて説明する。

【０００３】従来の薄形トランスの例２を図１２〜図１
５を用いて説明する。

【０００４】従来の薄形トランスの例３を図１６を用い
て説明する。

【０００５】図８〜図１１において、５１は１次主巻
線、５５，５６は分割された２次主巻線、５７は絶縁
紙、５８は端子、５９は接続部、６０はコイルベース、
６１は磁芯を示している。

【０００６】１層目と２層目を途中で切断することなく
連続して２層巻きに巻装したスパイラル状のコイルを１
次主巻線５１として予め準備しておく。

【０００７】端子５８を植設してなるコイルベース６０
上に、絶縁紙５７を介して、２次主巻線５５、１次主巻
線５１、２次主巻線５６の順に積層する。その後、端子
５８と各巻線を半田付けなどの方法により、接続部５９
の部分で接続して積層コイルを完成させる。次に２次主
巻線５５，５６を必要な寸法にすべく、曲げおよび切断
作業を行なう。次にこの積層コイルの上下から磁芯６１
を組み込んで、図８に示すような薄形トランスを完成さ
せる。

【０００８】図１２〜図１５において、５２，５３は分
割された１次主巻線、５５，５６は分割された２次主巻
線、５７は絶縁紙、５８は端子、５９は接続部、６０は
コイルベース、６１は磁芯を示している。

【０００９】１層巻きに巻装したスパイラル状のコイル
を分割された１次主巻線５２，５３として予め準備して
おく。端子５８を植設してなるコイルベース６０上に、
絶縁紙５７を介して、２次主巻線５５、１次主巻線５
２、２次主巻線５６、１次主巻線５３の順に積層する。
その後、端子５８と各巻線を半田付けなどの方法によ
り、接続部５９の部分で接続して積層コイルを完成させ
る。次に２次主巻線５５，５６を必要な寸法にすべく、
曲げおよび切断作業を行なう。次にこの積層コイルの上
下から磁芯６１を組み込んで、図１２に示すような薄形
トランスを完成させる。

【００１０】図１６において、６２は積層コイル全体を
絶縁樹脂で封止したモールドコイル、５５，５６は分割
された２次主巻線、６１は磁芯を示している。

【００１１】積層コイル全体を絶縁樹脂で封止した後、
２次主巻線５５，５６を必要な寸法にすべく、曲げおよ
び切断作業を行なう。次にこの積層コイルの上下から磁
芯６１を組み込んで、図１６に示すような薄形トランス
を完成させる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１を示す図８〜図１１の構成においては、２層巻きに巻
装した１次主巻線５１の上下に、分割された２次主巻線
５５，５６がそれぞれ積層配置されており、１次主巻線
５１と２次主巻線５５，５６が完全交互積層とはなって
いないため、巻線間の結合が悪化し、漏れインダクタン
スが増大することになり、この漏れインダクタンスによ
る損失が増大するという課題を有しているものであっ
た。また、２次主巻線５５，５６を必要な寸法にすべ
く、曲げおよび切断作業を行なう際に、コイルベース６
０と２次主巻線５５，５６が十分に固定されていないた
め、曲げおよび切断作業後の寸法がばらつきやすくなる
という課題を有しているものであった。

【００１３】また、従来例２を示す図１２〜図１５の構
成においては、１層巻きに巻装した分割された１次主巻
線５２，５３と、分割された２次主巻線５５，５６がそ
れぞれ積層配置されており、１次主巻線５２，５３と２
次主巻線５５，５６が完全交互積層となっているもの
の、１次主巻線５２，５３の内側から引き出しリード線
が折り返してくるため、巻線間に隙間ができ、巻線間の
結合が悪化し、漏れインダクタンスが増大することにな
り、この漏れインダクタンスによる損失が増大するとい
う課題を有しているものであった。さらに上記１次主巻
線の内側から引き出しリード線が折り返してくるため、
この段差によりトランスの高さが高くなるという課題を
有しているものであった。さらに生産工程においても上
記１次主巻線の引き出しリード線の段差によるガタツキ
により積層および組立て工程において作業効率が悪くな
るという課題を有しているものであった。

【００１４】また、従来例３を示す図１６の構成におい
ては、２次主巻線５５，５６の曲げおよび切断工程を容
易に行なうために、積層コイル全体を絶縁樹脂で封止し
て、積層コイルと２次主巻線５５，５６を十分に固定し
たモールドコイル６２としているため、生産工程におい
てモールド金型および成型設備などの高額な投資が必要
となるという課題を有しているものであった。

【００１５】本発明は上記課題を解決するもので、漏れ
インダクタンスが少なく、トランスの高さが低くでき、
生産工程において作業効率が良く、安価な薄形トランス
を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の薄形トランスは、複数個に分割された積層形
コイルにおいて、１次または２次主巻線のどちらかを、
１層目と２層目を途中で切断することなく２層巻きに連
続して巻装し、かつコイルの引き出しリード線と相対す
る側で１層目から２層目に移行した、２層巻きスパイラ
ル状コイルの１層目と２層目の間に、上記２層巻きスパ
イラル状コイルの引き出しリード線と相対する側に開口
部を有する薄板状の導体で形成した１次または２次主巻
線のどちらかを挟み込んで積層コイルを形成し、かつ２
層巻きスパイラル状コイルの１層目から２層目への移行
は、薄板状の導体に設けた開口部で行ない、さらに上記
積層コイルの上下から、磁芯を組み込んで形成したもの
である。

【００１７】上記構成によって、１層目と２層目を途中
で切断することなく２層巻きに連続して巻装した２層巻
きスパイラル状コイルの１層目と２層目の間に薄板状の
導体を挟み込んで形成できることにより、１次主巻線と
２次主巻線が完全交互積層とすることができ、かつ引き
出しリード線の折り返しなどによる巻線間の隙間および
段差を削除することができる。

【００１８】さらに積層コイルをコイルベース上に積層
し、カバーを用いて積層コイルおよび薄板状の導体を挟
み込んで固定する構成とすることで、コイルベースと薄
板状の導体が十分な固定強度を得ることができるため、
端子部の曲げおよび切断工程を容易に行なうことができ
る。これにより、積層コイルを絶縁樹脂で封止する必要
がなくなるため、生産工程においてモールド金型および
成型設備などの高額な投資を削減できる。

【００１９】この結果、漏れインダクタンスが少なく、
トランスの高さが低くでき、生産工程において作業効率
が良い、安価な薄形トランスを提供することが可能とな
るものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数個に分割された積層形コイルにおいて、１次ま
たは２次主巻線のどちらかを、１層目と２層目を途中で
切断することなく２層巻きに連続して巻装し、かつコイ
ルの引き出しリード線と相対する側で１層目から２層目
に移行した、２層巻きスパイラル状コイルの１層目と２
層目の間に、上記２層巻きスパイラル状コイルの引き出
しリード線と相対する側に開口部を有する薄板状の導体
で形成した１次または２次主巻線のどちらかを挟み込ん
で積層コイルを形成し、かつ２層巻きスパイラル状コイ
ルの１層目から２層目への移行は、薄板状の導体に設け
た開口部で行ない、さらに上記積層コイルの上下から、
磁芯を組み込んで形成したものであり、１次主巻線と２
次主巻線が完全交互積層とすることができ、かつ引き出
しリード線の折り返しなどによる巻線間の隙間および段
差を削除できることとなり、漏れインダクタンスが少な
くでき、またトランスの高さが低くでき、また生産工程
においても作業効率が良くできる。

【００２１】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１の構成に加えて、積層コイル全体を絶縁樹脂で封止し
て固定したものであり、コイルベースおよびカバー等の
部品を不要とできることで、部品点数を削減することが
できる。

【００２２】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１の構成に加えて、積層コイルをコイルベース上に積層
し、カバーを用いて積層コイルおよび薄板状の導体を挟
み込んで固定する構成としたものであり、コイルベース
と薄板状の導体が十分な固定強度を得ることができるた
め、端子部の曲げおよび切断工程を容易に行なうことが
できる。これにより、積層コイルを絶縁樹脂で封止する
必要がなくなるため、生産工程においてモールド金型お
よび成型設備などの高額な投資を削減できる。

【００２３】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１〜３のいずれか一つに記載の構成に加えて、１次また
は２次主巻線の少なくともどちらか一方の巻線を、絶縁
皮膜付きの電線としたものであり、巻数が簡単に変更対
応できるので設計の自由度が広がる。

【００２４】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
４の構成に加えて、電線を平角電線としたものであり、
巻線の占有率を高めることができるので、巻線抵抗の低
減、すなわち低損失化が達成できる。

【００２５】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
４の構成に加えて、電線を丸電線としたものであり、巻
線材料コストの低減が達成できる。また巻線工程のスピ
ードアップが図れるため、作業性が向上する。

【００２６】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
４の構成に加えて、電線を３層絶縁皮膜付き電線とした
ものであり、高電圧入力に対して十分な絶縁が保証でき
る。また、安全規格への対応も容易にできる。

【００２７】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
４〜７のいずれか一つに記載の構成に加えて、電線を融
着層付きとしたものであり、巻線をしたままの状態でス
パイラル状に固着できるので、積層工程のスピードアッ
プを図ることができる。

【００２８】本発明の請求項９に記載の発明は、請求項
８の構成に加えて、融着層をアルコール融着タイプとし
たものであり、アルコールを塗布するだけで、巻線を容
易に固着できるため、設備化が容易となる。

【００２９】本発明の請求項１０に記載の発明は、請求
項１の構成に加えて、薄板状の導体で形成した１次また
は２次主巻線を、非巻線タイプの基板コイルで形成した
ものであり、巻き回数が２回以上の時でも、同一層に形
成することができるため、コイルの積層厚みを増やさず
に積層コイルを形成できる。

【００３０】本発明の請求項１１に記載の発明は、請求
項１０の構成に加えて、非巻線タイプの基板コイルを、
薄板状の導体１枚で形成し、かつ薄板状の導体に溝を設
けてトランスの外部で接続し、２回以上の巻き回数とし
たものであり、非巻線タイプの基板コイルに比較する
と、１次、２次巻線間の距離を最小とできるため、巻線
間の結合を高くすることができる。

【００３１】本発明の請求項１２に記載の発明は、請求
項１０の構成に加えて、非巻線タイプの基板コイルをエ
ッチング工法によるプリント基板で形成したものであ
り、エッチング工法によるプリント基板は汎用性が高い
ので調達性向上、低コスト化が図れる。

【００３２】本発明の請求項１３に記載の発明は、請求
項３の構成に加えて、コイルベースとカバーの少なくと
もどちらか一方の、薄板状の導体を挟み込んで固定する
部位に、突起部を形成したものであり、積層コイル内の
薄板状の導体を挟み込んだ高さに合わせて、突起部の高
さを設定することにより、積層コイルにストレスを与え
ることなく、コイルベースと薄板状の導体を固定するこ
とができ、薄形トランスの信頼性を向上できる。

【００３３】本発明の請求項１４に記載の発明は、請求
項１３の構成に加えて、突起部を２段以上の段差により
形成したものであり、積層コイル内に複数の薄板状の導
体を挟み込んだ場合において、積層コイル内のそれぞれ
の薄板状の導体の高さおよび、薄板状の導体を引き出す
位置に合わせて、突起部の高さおよび位置を設定するこ
とにより、積層コイルにストレスを与えることなく、コ
イルベースと薄板状の導体を固定することができ、薄形
トランスの信頼性を向上できる。

【００３４】本発明の請求項１５に記載の発明は、請求
項３の構成に加えて、コイルベースとカバーの少なくと
もどちらか一方に、爪を設けてコイルベースとカバーを
嵌合させる構成としたものであり、コイルベースと積層
コイルおよび薄板状の導体を容易に固定することができ
る。

【００３５】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて具体的に説明する。

【００３６】（実施の形態１）本発明の第１の実施の形
態について図１〜図４を用いて説明する。

【００３７】図１は薄形トランスの完成品の斜視図、図
２は分解斜視図、図３は２層巻きにしたスパイラル状の
コイル部と薄板状の導体部を示す要部の斜視図、図４は
２層巻きにしたスパイラル状のコイル部と薄板状の導体
部を示す要部の断面図である。

【００３８】同図によると、１層目と２層目を途中で切
断することなく２層巻きに連続して巻装し、かつコイル
の引き出しリード線と相対する側で１層目から２層目に
移行した、２層巻きスパイラル状コイルを１次主巻線１
として予め準備しておく。

【００３９】このとき１層目は外側から内側に、２層目
は内側から外側に巻回している。

【００４０】そして、端子８を植設してなるコイルベー
ス１０上に、絶縁紙７を介して、薄板状の導体で形成し
た２次主巻線５、上記１次主巻線１の１層目と２層目の
間に１次主巻線の引き出しリード線と相対する側に開口
部１６を有する薄板状の導体で形成した２次主巻線６を
挟み込んだものを順に積層する。この時、２層巻きスパ
イラル状コイルの１層目から２層目への移行は、薄板状
の導体に設けられた開口部１６で行なわれる。

【００４１】その後、端子８と各巻線を半田付けなどの
方法により、接続部９の部分で接続して積層コイルを完
成させる。次に２次主巻線５，６を必要な寸法にすべ
く、曲げおよび切断作業を行なう。次にこの積層コイル
の上下から磁芯１２を組み込んで、図１に示すような薄
形トランスを完成させる。

【００４２】以上、本発明の第１の実施の形態を示す図
１〜図４の構成によれば、端子８を植設してなるコイル
ベース１０上に、絶縁紙７を介して、薄板状の導体で形
成した２次主巻線５、１次主巻線１の１層目と２層目の
間に１次主巻線の引き出しリード線と相対する側に開口
部を有する薄板状の導体で形成した２次主巻線６を挟み
込んだものを順に積層したことにより、１次主巻線と２
次主巻線が完全交互積層とすることができ、かつ引き出
しリード線の折り返しなどによる巻線間の隙間および段
差を削除できることとなり、漏れインダクタンスが少な
くでき、またトランスの高さが低くでき、また生産工程
においても作業効率が良くできる。また、モールド金型
および成型設備などの高額な投資を削減することが可能
となるものである。

【００４３】（実施の形態２）次に本発明の第２の実施
の形態について図１、図５を用いて説明する。

【００４４】図１は薄形トランスの完成品の斜視図、図
５は分解斜視図である。

【００４５】基本的な構成は本発明の第１の実施の形態
を示す図１〜図４と同一である。大きく異なる点は、１
次主巻線の引き出しリード線と相対する側に開口部１６
を有する薄板状の導体で形成した２次主巻線６を、薄板
状の導体１枚で形成し、かつ薄板状の導体に溝４を設け
てトランスの外部で接続し、２回以上の巻き回数とした
点である。

【００４６】以上、本発明の第２の実施の形態を示す図
１、図５の構成によれば、１次主巻線の引き出しリード
線と相対する側に開口部を有する薄板状の導体で形成し
た２次主巻線６を、薄板状の導体１枚で形成し、かつ薄
板状の導体に溝４を設けてトランスの外部で接続し、２
回以上の巻き回数としたことにより、従来、巻き回数が
２回以上の時に非巻線タイプの基板コイルで形成したも
のに比較すると、１次、２次巻線間の距離を最小とでき
るため、巻線間の結合を高くすることが可能となるもの
である。

【００４７】（実施の形態３）次に本発明の第３の実施
の形態について図６、図７を用いて説明する。

【００４８】図６は薄形トランスの完成品の斜視図、図
７は分解斜視図である。

【００４９】基本的な構成は本発明の第１の実施の形態
を示す図１〜図４と同一である。大きく異なる点は、端
子８を植設してなるコイルベース１０上に、絶縁紙７を
介して、薄板状の導体で形成した２次主巻線５、１次主
巻線１の１層目と２層目の間に１次主巻線の引き出しリ
ード線と相対する側に開口部１６を有する薄板状の導体
で形成した２次主巻線６を挟み込んだものを順に積層し
た後に、コイルベース１０と嵌合する爪１５を有するカ
バー１３を用いて積層コイルを固定し、さらにコイルベ
ース突起部１１およびカバー突起部１４で２次主巻線
５，６を挟み込んで固定した点である。その後、端子８
と各巻線を半田付けなどの方法により、接続部９の部分
で接続して積層コイルを完成させ、次に２次主巻線５，
６を必要な寸法にすべく曲げおよび切断作業を行ない、
次にこの積層コイルの上下から磁芯１２を組み込んで、
図６に示すような薄形トランスを完成させる点について
は本発明の第１の実施の形態を示す図１〜図４と同一で
ある。

【００５０】以上、本発明の第３の実施の形態を示す図
６、図７の構成によれば、コイルベース１０上に積層コ
イルを積層した後に、コイルベース１０と嵌合する爪１
５を有するカバー１３を用いて積層コイルを固定し、さ
らにコイルベース突起部１１およびカバー突起部１４で
２次主巻線５，６を挟み込んで固定したことにより、コ
イルベースと積層コイルおよび２次主巻線が十分な固定
強度を得ることができるため、端子部の曲げおよび切断
工程を容易に行なうことができる。これにより、積層コ
イルを絶縁樹脂で封止する必要がなくなるため、生産工
程においてモールド金型および成型設備などの高額な投
資を削減することが可能となるものである。

【００５１】さらに、積層コイル内の２次主巻線５，６
の高さおよび、２次主巻線５，６を引き出す位置に合わ
せて、コイルベース突起部およびカバー突起部の高さお
よび位置を設定したことにより、積層コイルにストレス
を与えることなく、コイルベースと２次主巻線を固定す
ることができ、薄形トランスの信頼性を向上することが
可能となるものである。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、１次主巻
線と２次主巻線が完全交互積層とすることができ、かつ
引き出しリード線の折り返しによる巻線間の隙間および
段差が削除できることとなり、漏れインダクタンスが少
なく、トランスの高さが低くでき、生産工程において作
業効率が良く、安価な薄形トランスを提供することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における薄形トラン
スの斜視図

【図２】本発明の第１の実施の形態における薄形トラン
スの分解斜視図

【図３】本発明の第１の実施の形態における薄形トラン
スの、２層巻きにした積層形のコイル部と薄板状の導体
部の要部の斜視図

【図４】本発明の第１の実施の形態における薄形トラン
スの、２層巻きにした積層形のコイル部と薄板状の導体
部の要部の断面図

【図５】本発明の第２の実施の形態における薄形トラン
スの分解斜視図

【図６】本発明の第３の実施の形態における薄形トラン
スの斜視図

【図７】本発明の第３の実施の形態における薄形トラン
スの分解斜視図

【図８】従来の形態１における薄形トランスの斜視図

【図９】従来の形態１における薄形トランスの分解斜視
図

【図１０】従来の形態１における薄形トランスの、２層
巻きにした積層形のコイル部と薄板状の導体部の要部の
斜視図

【図１１】従来の形態１における薄形トランスの、２層
巻きにした積層形のコイル部と薄板状の導体部の要部の
断面図

【図１２】従来の形態２における薄形トランスの斜視図

【図１３】従来の形態２における薄形トランスの分解斜
視図

【図１４】従来の形態２における薄形トランスの、１層
巻きにした積層形のコイル部と薄板状の導体部の要部の
斜視図

【図１５】従来の形態２における薄形トランスの、１層
巻きにした積層形のコイル部と薄板状の導体部の要部の
断面図

【図１６】従来の形態３における薄形トランスの斜視図

【符号の説明】 １ １次主巻線 ４ 溝 ５ 分割された２次主巻線 ６ 分割された２次主巻線 ７ 絶縁紙 ８ 端子 ９ 接続部 １０ コイルベース １１ コイルベース突起部 １２ 磁芯 １３ カバー １４ カバー突起部 １５ 爪 １６ 開口部 ５１ １次主巻線 ５２ 分割された１次主巻線 ５３ 分割された１次主巻線 ５５ 分割された２次主巻線 ５６ 分割された２次主巻線 ５７ 絶縁紙 ５８ 端子 ５９ 接続部 ６０ コイルベース ６１ 磁芯 ６２ モールドコイル

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個に分割された積層形コイルにおい
   て、１次または２次主巻線のどちらかを、１層目と２層
   目を途中で切断することなく２層巻きに連続して巻装
   し、かつコイルの引き出しリード線と相対する側で１層
   目から２層目に移行した、２層巻きスパイラル状コイル
   の１層目と２層目の間に、上記２層巻きスパイラル状コ
   イルの引き出しリード線と相対する側に開口部を有する
   薄板状の導体で形成した１次または２次主巻線のどちら
   かを挟み込んで積層コイルを形成し、かつ２層巻きスパ
   イラル状コイルの１層目から２層目への移行は、薄板状
   の導体に設けた開口部で行ない、さらに上記積層コイル
   の上下から、磁芯を組み込んだ薄形トランス。
2. 【請求項２】 積層コイル全体を、絶縁樹脂で封止した
   請求項１に記載の薄形トランス。
3. 【請求項３】 積層コイルおよび薄板状の導体を、コイ
   ルベースとカバーで挟み込んで固定する構成とした請求
   項１に記載の薄形トランス。
4. 【請求項４】 １次または２次主巻線の少なくともどち
   らか一方の巻線を、絶縁皮膜付きの電線とした請求項１
   〜３のいずれか一つに記載の薄形トランス。
5. 【請求項５】 電線を平角電線とした請求項４に記載の
   薄形トランス。
6. 【請求項６】 電線を丸電線とした請求項４に記載の薄
   形トランス。
7. 【請求項７】 電線を３層絶縁皮膜付き電線とした請求
   項４に記載の薄形トランス。
8. 【請求項８】 電線を融着層付きとした請求項４〜７の
   いずれか一つに記載の薄形トランス。
9. 【請求項９】 融着層をアルコール融着タイプとした請
   求項８に記載の薄形トランス。
10. 【請求項１０】 薄板状の導体で形成した１次または２
    次主巻線を、非巻線タイプの基板コイルで形成した請求
    項１に記載の薄形トランス。
11. 【請求項１１】 非巻線タイプの基板コイルを、薄板状
    の導体１枚で形成し、かつ薄板状の導体に溝を設けてト
    ランスの外部で接続し、２回以上の巻き回数とした請求
    項１０に記載の薄形トランス。
12. 【請求項１２】 非巻線タイプの基板コイルをエッチン
    グ工法によるプリント基板で形成した請求項１０に記載
    の薄形トランス。
13. 【請求項１３】 コイルベースとカバーの少なくともど
    ちらか一方の、薄板状の導体を挟み込んで固定する部位
    に、突起部を形成した請求項３に記載の薄形トランス。
14. 【請求項１４】 突起部を２段以上の段差により形成し
    た請求項１３に記載の薄形トランス。
15. 【請求項１５】 コイルベースとカバーの少なくともど
    ちらか一方に、爪を設けて嵌合させる構成とした請求項
    ３に記載の薄形トランス。