JP2015133378A

JP2015133378A - トランス装置

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Publication number: JP2015133378A
Application number: JP2014003350A
Authority: JP
Inventors: 和弘梅谷; Kazuhiro Umetani
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2015-07-23
Anticipated expiration: 2034-01-10
Also published as: CN104779040A; JP5983637B2; US20150200051A1

Abstract

【課題】トランスとインダクタンスコイルで磁心を共有するトランス装置において、巻線の巻数を抑える。【解決手段】トランス装置１０の磁心１１には、通常巻線１２と特別巻線１３とが設けられている。特別巻線１３は、予め定められた方向に導線を巻き回して形成されたＡ区間１３ａと、該Ａ区間１３ａとは反対の方向に導線を巻き回して形成されたＢ区間１３ｂを有しており、これらの区間の巻数は異なっている。そして、通常巻線１２からは、Ａ，Ｂ区間１３ａ，１３ｂと鎖交する主磁路１５が形成され、Ａ，Ｂ区間１３ａ，１３ｂからは、それぞれ、通常巻線１２と鎖交しないＡ，Ｂサブ磁路１６，１７が形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、トランスとインダクタンスコイルで磁心を共有するトランス装置に関する。

内燃機関の点火システムとして、特許文献１に記載の高周波点火システムが知られている。この高周波点火システムでは、トランスを介して２次巻線側に設けられたインダクタンスコイルとプラグの寄生容量とにおける共振を励起し、これによりプラグに非常に高い電圧を印可して放電を発生させる。

この方式では、１次巻線よりも巻数の多い２次巻線を備えるトランスにより高電圧が生成されると共に、更に、インダクタンスコイルと寄生容量とによる直列共振によって電圧を高めることができ、非常に高い電圧の発生に適している。

しかしながら、この方式ではトランスとインダクタンスコイルの２つの磁気部品が必要となるため、装置が大型化してしまうという問題がある。
この問題の解決策として、特許文献２には、液晶モニタの放電管点灯システムに用いられ、同様の共振システムを有するトランス装置が記載されている。このトランス装置では、上述したトランスとインダクタンスコイルが、単一の磁心に一体的に設けられている。このようにしてトランスとインダクタンスコイルで磁心を共有することで、磁心の小型化と磁気部品間のデッドスペースの低減ができ、小型化に有効である。

特表２０１２−５０２２２５号公報特開２００９−２１２１５７号公報

ところが、特許文献２のトランス装置では、２次巻線が、特許文献１のトランス装置におけるトランスの巻線とインダクタンスコイルの巻線を兼ねるため、これらの巻数を独立して設計することができない。

一般的に、高電圧を生成するシステムでは、共振のＱ値が高い場合には、トランスに比べてインダクタンスコイルの印加電圧が大きいため、２次巻線に比べ、インダクタンスコイルに非常に大きな巻数を持たせる必要がある。

このため、特許文献２のトランス装置の２次巻線の巻数は、インダクタンスコイルに相当する大きな巻数とする必要があり、これに伴い１次巻線の巻数も増やす必要がある。その結果、トランスとインダクタンスコイルを個別に設ける場合に比べ、トランスの１次巻線の巻き数が多くなってしまう。

一般的に、高電圧の生成に用いられるトランスでは、２次巻線の巻数は１次巻線の巻数に比べ非常に大きいため、１次巻線を流れる電流は、２次巻線を流れる電流に比べ非常に大きい。したがって、１次巻線は２次巻線に比べて銅損が大きくなり易く、１次巻線の巻数の増加は回路全体の効率悪化につながりやすい。

本願発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、トランスとインダクタンスコイルで磁心を共有するトランス装置において、巻線の巻数を抑えることを目的とする。

上記課題に鑑みてなされた請求項１に係るトランス装置は、単一の部位により構成されるか、又は、複数の部位により一体的に構成された磁心（１１，５１，６１，９１，１２１，１４１，１６１）と、磁心に導線を巻き回して形成された通常巻線（１２，５２，６２，９５，１２５，１４４，１６２）と、通常巻線を鎖交する主磁路（１５，５５，６５，９７，１２７ａ，１４６，１６４）と、を備える。

また、該トランス装置は、前記主磁路上で、予め定められた方向に向かって磁心に導線を巻き回して形成された１又は複数のＡ区間（１３ａ，５３ａ，６３ａ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｆ，９６ａ，９６ｃ，１２６ａ，１４５ｂ，１４５ｄ，１６３ａ）と、前記主磁路上で、該Ａ区間とは反対の方向に向かって磁心に導線を巻き回して形成された１又は複数のＢ区間（１３ｂ，５３ｂ，６３ｂ，６３ｅ，９６ｂ，１２６ｂ，１４５ａ，１４５ｃ，１６３ｂ）とを有する特別巻線（１３，５３，６３，９６，１２６，１４５，１６３）と、を備える。

そして、全てのＡ区間における導線の巻数の総和と、全てのＢ区間における導線の巻数の総和とは異なっており、特別巻線における少なくとも１つの区間は、通常巻線とは鎖交しない磁路であるサブ磁路（１６，１７，５６，５７，６６〜６８，９８ａ〜９８ｃ，１２７ｂ，１２７ｃ，１４７ａ〜１４７ｄ，１６５ａ，１６５ｂ）を形成するように配されている。

なお、通常巻線、及び、特別巻線における各々の区間は、通常巻線及び全ての区間と鎖交する磁路である主磁路（１５，５５，６５，９７，１２７ａ，１４６，１６４）を形成するよう配されている。

このような構成によれば、トランス装置の通常巻線を１次巻線、特別巻線を２次巻線として用いた場合、等価回路上のトランスの２次巻線の巻数は、特別巻線の巻数より少なくなる。また、トランス装置の通常巻線を２次巻線、特別巻線を１次巻線として用いた場合も同様に、等価回路上のトランスの１次巻線の巻数は、特別巻線の巻数より少なくなる。

このため、通常巻線の巻数を抑えつつ、１次巻線又は２次巻線として用いられるトランス装置の通常巻線及び特別巻線の巻数比を、必要な比率にすることが可能となる。
したがって、トランスとインダクタンスコイルで磁心を共有するトランス装置において、巻線の巻数を抑えることができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態のトランス装置の説明図である。第１実施形態のトランス装置の等価回路の回路図である。第１実施形態のトランス装置を用いたＡＣ−ＤＣコンバータの回路図である。第１実施形態のトランス装置を用いたＡＣ−ＤＣコンバータの等価回路の回路図である。第２実施形態のトランス装置の説明図である。第３実施形態のトランス装置の説明図である。第３実施形態のトランス装置を用いたＤＣ−ＤＣコンバータの回路図である。第３実施形態のトランス装置を用いたＤＣ−ＤＣコンバータの等価回路の回路図である。第４実施形態のトランス装置の説明図である。第４実施形態のトランス装置を用いたＤＣ−ＤＣコンバータの回路図である。第４実施形態のトランス装置を用いたＤＣ−ＤＣコンバータの等価回路の回路図である。第５実施形態のトランス装置の説明図である。第５実施形態のトランス装置の第１基部の斜視図である。第５実施形態のトランス装置を用いた昇圧回路の等価回路の回路図である。第６実施形態のトランス装置の説明図である。第６実施形態のトランス装置を用いたインバータの回路図である。第７実施形態のトランス装置の説明図、及び、該トランス装置を用いた昇圧回路の回路図である。第７実施形態のトランス装置を用いた昇圧回路の等価回路の回路図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

［第１実施形態］
［主な構成の説明］
第１実施形態のトランス装置１０は（図１参照）、例えば、内燃機関の点火装置や液晶モニタにおける昇圧回路や、コンバータや、インバータや、フィルタ等に用いられる。

トランス装置１０の磁心１１は、略直方体形状に形成されており、中央に当該磁心１１を貫通する孔部が形成されている。換言すれば、磁心１１は、平面視すると長方形状を有する内部空間を、該長方形状の輪郭に沿って取り囲む形状を有している。

以後、磁心１１の外周部分における短手側の辺をなす各部分を、左側短手部１１ａ，右側短手部１１ｂとすると共に、外周部分における長手側の辺をなす各部分を、上側長手部１１ｃ，下側長手部１１ｄとする。

上側長手部１１ｃ，下側長手部１１ｄの内周側には、内側に突出する第１突出部１１ｅ及び第２突出部１１ｆと、第３突出部１１ｈ及び第４突出部１１ｉが設けられている。
第１突出部１１ｅ及び第２突出部１１ｆは、左側短手部１１ａから所定距離を隔てて配されていると共に、第３突出部１１ｈ及び第４突出部１１ｉは、右側短手部１１ｂから該所定距離と同程度の距離を隔てて配されている。

第１突出部１１ｅ及び第２突出部１１ｆは、先端部分が内部空間で対面するよう配されており、これらの先端部分によりギャップ１１ｇが形成されている。また、第３突出部１１ｈ及び第４突出部１１ｉもまた、先端部分が内部空間で対面するよう配されており、これらの先端部分によりギャップ１１ｊが形成されている。

そして、上側長手部１１ｃにおける左側短手部１１ａと第１突出部１１ｅに挟まれる位置には、通常巻線１２が設けられている。
また、上側長手部１１ｃにおける第１突出部１１ｅから右側短手部１１ｂに挟まれる位置には、特別巻線１３が設けられている。

さらに、特別巻線１３は、第１突出部１１ｅと第３突出部１１ｈとの間に配されたＡ区間１３ａと、第３突出部１１ｈと右側短手部１１ｂとの間に配されたＢ区間１３ｂから構成されており、これらの区間では、導線を巻き回す方向が異なっている。

具体的には、例えば、上側長手部１１ｃにおいて、左側短手部１１ａから右側短手部１１ｂに向かって後述する主磁路１５が形成されたと仮定する。このとき、Ａ区間１３ａは、該主磁路１５の方向に向かって右回りに導線を巻き回して形成されていると共に、Ｂ区間１３ｂは、該方向に向かって左回りに導線を巻き回して形成されている。無論、Ａ区間１３ａ及びＢ区間１３ｂの導線の巻き回し方向は、反対となっていても良い。

なお、Ａ区間１３ａにおける導線の巻数は、Ｂ区間１３ｂにおける導線の巻数に比べ、多くなっている。
ここで、通常巻線１２に電圧を印可すると、通常巻線１２から磁束が生じる。該磁束が通過する磁路のうち、通常巻線１２と、特別巻線１３における全ての区画と鎖交するものを、主磁路１５と記載する。

主磁路１５は、磁心１１の外周部分（上側長手部１１ｃ，右側短手部１１ｂ，下側長手部１１ｄ，左側短手部１１ａ）に沿って形成される。なお、図１における主磁路１５の向きは、通常巻線１２に第１端子１２ａから第２端子１２ｂに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

また、特別巻線１３に電圧を印可すると、特別巻線１３のＡ区間１３ａ，Ｂ区間１３ｂからは、それぞれ磁束が生じる。Ａ区間１３ａにより生じる磁束の磁路のうち、通常巻線１２に鎖交しないものを、Ａサブ磁路１６と記載する。また、Ｂ区間１３ｂにより生じる磁束の磁路のうち、通常巻線１２に鎖交しないものを、Ｂサブ磁路１７と記載する。

Ａサブ磁路１６は、磁心１１の上側長手部１１ｃにおける第１突出部１１ｅから第３突出部１１ｈまでの区間と、下側長手部１１ｄにおける第２突出部１１ｆから第４突出部１１ｉまでの区間と、第１突出部１１ｅ及び第２突出部１１ｆと、第３突出部１１ｈ及び第４突出部１１ｉに生成される。

以後、Ａサブ磁路１６が形成される部分を、Ａサブ磁路形成部とも記載する。
また、Ｂサブ磁路１７は、磁心１１の上側長手部１１ｃにおける第３突出部１１ｈから右側短手部１１ｂまでの区間と、下側長手部１１ｄにおける第４突出部１１ｉから右側短手部１１ｂまでの区間と、第３突出部１１ｈ及び第４突出部１１ｉと、右側短手部１１ｂに生成される。

以後、Ｂサブ磁路１７が形成される部分を、Ｂサブ磁路形成部とも記載する。
なお、図１におけるＡサブ磁路１６及びＢサブ磁路１７の向きは、特別巻線１３に第１端子１３ｃから第２端子１３ｄに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

［動作原理について］
次に、第１実施形態のトランス装置１０の動作原理について説明する。以下では、通常巻線１２を１次巻線、特別巻線１３を２次巻線として用いる。また、１次巻線（通常巻線１２），２次巻線（特別巻線１３）に流れる電流を、それぞれＩ_１，Ｉ_２とし、１次巻線（通常巻線１２）の巻数をＮ_１、２次巻線（特別巻線１３）のＡ区間１３ａ，Ｂ区間１３ｂの巻数を、それぞれＮ_Ａ，Ｎ_Ｂとする。

また、議論を簡便にするため、磁心１１は、Ａサブ磁路１６，Ｂサブ磁路１７上のギャップ１１ｇ，１１ｊに比べ、十分に大きい透磁率を有しており、磁心１１内部の磁界は無視できるものとする。

主磁路１５に対してアンペールの法則を適用すると、次の式が得られる。

ここで、Ｈは磁界の強さであると共に、ｌは線素であり、主磁路１５上に積分を行うものとする。
トランス装置１０では、主磁路１５は磁心１１に形成されるため、式１の右辺の値は非常に小さいとみなすことができ、ほぼ無視できる。このため、式１から次式を導くことができる。

なお、トランス装置１０では、主磁路１５は磁心１１に形成されるため、式１の右辺を無視できるものとした。一般には、主磁路の磁気抵抗が十分に小さければ式１の右辺を小さいとみなすことができ、同様の議論が成り立つ。

次に、Ａサブ磁路１６，Ｂサブ磁路１７について、同様にしてアンペールの法則を適用する。これにより、次式が得られる。

ここで、磁束φ_Ａ，φ_Ｂは、それぞれ、Ａサブ磁路１６，Ｂサブ磁路１７の磁束である。なお、磁束φ_Ａ，φ_Ｂが正の値を持つ場合の磁束の向きを、図１中の矢印の向きとする。

また、磁気抵抗Ｒ_１は、Ａサブ磁路１６が形成されるＡサブ磁路形成部において、Ｂサブ磁路１７と共有しない部分の磁気抵抗である。
また、磁気抵抗Ｒ_２は、磁心１１におけるＡサブ磁路１６及びＢサブ磁路１７が形成される部分（Ａサブ磁路形成部とＢサブ磁路形成部の重複部分）の磁気抵抗である。

また、磁気抵抗Ｒ_３は、Ｂサブ磁路１７が形成されるＢサブ磁路形成部において、Ａサブ磁路１６と共有しない部分の磁気抵抗である。
式３，４を磁束φ_Ａ，φ_Ｂについて解くと、次式が得られる。

次に、Ａサブ磁路１６，Ｂサブ磁路１７について、ファラデーの法則を適用する。主磁路１５の磁束を０と仮定した時の、２次巻線（特別巻線１３）のＡ区間１３ａ，Ｂ区間１３ｂに誘導される電圧をそれぞれＶ_Ａ，Ｖ_Ｂとすると、ファラデーの法則から次式が得られる。

なお、図１におけるＡ区間１３ａ，Ｂ区間１３ｂに記載した矢印の向きを、Ｖ_Ａ，Ｖ_Ｂが正の値を有した際の電圧の向きとする。

そして、式５，６を式７，８に代入すると、次式が得られる。

最終的に、主磁路１５の磁束をφ_Ｍとすると、２次巻線（特別巻線１３）の誘導電圧は、以下のようになる。

ここで、Ｖ_１は１次巻線（通常巻線１２）に印可される電圧であり、Ｖ_２は２次巻線（特別巻線１３）の誘導電圧である。また、ファラデーの法則から、Ｖ_１＝Ｎ_１ｄφ_Ｍ／ｄｔであることを用いた。

一方で、図２の回路２０における、トランス２１の１次巻線２１ａに印可される電圧Ｖ_１と、１次巻線２１ａを流れる電流Ｉ_１と、２次巻線２１ｂ及びインダクタ２２に生じる電圧をＶ_２と、これらを流れる電流をＩ_２の関係式を考察すると、式１２，１３が得られる。

なお、トランス２１の１次巻線２１ａの巻数をＮ_１、２次巻線２１ｂの巻数をＮ_αとし、インダクタ２２のインダクタンスをＬ_βとする。
式１，１１と式１２，１３を見比べると、次式の関係下において、第１実施形態のトランス装置１０の構造は、回路２０と等価であることがわかる。

以上の結果を踏まえて、第１実施形態のトランス装置１０がどのような効果をもたらすか議論する。
まず、式１５から明らかになったように、等価回路２０におけるトランス２１の２次巻線の巻数Ｎ_αは、トランス装置１０の２次巻線（特別巻線１３）の巻数の総量（Ｎ_Ａ＋Ｎ_Ｂ）より小さい値となる。

したがって、１次巻線と２次巻線の巻数比が同じである場合、上述した特許文献２のトランス装置（トランスとインダクタンスコイルが、単一の磁心に一体的に設けられたトランス装置）に比べ、１次巻線の巻数を少なくすることができる。

次に、等価回路２０の２次巻線側に設けられたインダクタ２２の巻数Ｎについて議論する。トランス装置においては、出力電圧波形が交流である。そこで、一次側巻線の印加電圧によって誘起される２次側の誘導電圧を小さいものと仮定して無視すると、インダクタ２２の磁束φと、巻数Ｎと、インダクタ２２に印可される交流電圧（振幅Ｖ）とは、ファラデーの法則から次の関係式に従う。ここで、ωは、交流電圧の角周波数である。

したがって、インダクタ２２で必要となる巻数の最小値Ｎ_ｍｉｎは、インダクタ２２で許容される磁束の最大値φ_ｍａｘと、交流電圧の最大値Ｖ_ｍａｘから、次式のように表すことができる。

一方で、第１実施形態のトランス装置１０について考察すると、ファラデーの法則を適用し、２次巻線（特別巻線１３）の電圧波形について次式を得ることができる。

ここで、２次巻線（特別巻線１３）のＡ区間１３ａ及びＢ区間１３ｂの各々で許容される磁束の最大値をいずれもφ_ｍａｘとし、電圧の振幅の最大値をＶ_ｍａｘとする。このとき、２次巻線（特別巻線１３）で必要となる巻数の最小値Ｎ_{２＿ｍｉｎ}は、次式となる。

式１９と式１７を比べるとわかるように、等価回路２０のインダクタ２２と、トランス装置１０の２次巻線（特別巻線１３）のＡ，Ｂ区間１３ａ，１３ｂの各々で、磁束の最大値φ_ｍａｘが等しいとすると、等価回路２０のインダクタ２２の巻数の最小値Ｎ_ｍｉｎは、２次巻線（特別巻線１３）全体の巻数の最小値Ｎ_{２＿ｍｉｎ}に等しい。

したがって、等価回路２０をトランス装置１０に置き換えた場合、トランス装置１０の２次巻線（特別巻線１３）の巻数の総数は、等価回路２０におけるインダクタの巻数に等しく、トランス装置１０の構成とすることで２次巻線の巻数が増えることは無い。他方、上述したように、１次巻線の巻数を効果的に低減することができる。

［他の構成の説明］
トランス装置１０では、主磁路１５は磁心１１の外周部分に形成され、該外周部分は、平面視すると長方形状の内部空間を、該長方形状の輪郭に沿って取り囲む形状を有する。

また、Ａ，Ｂサブ磁路１６，１７が形成されるＡ，Ｂサブ磁路形成部は、ギャップが形成されているものの、平面視すると長方形状の内部空間を、該長方形状の輪郭に沿って取り囲む形状を有する。

これにより、外周部分やＡ，Ｂサブ磁路形成部から漏洩磁束が生じるのを防ぐことができ、電磁干渉を抑制することができる。
さらに、主磁路１５は、Ａ，Ｂサブ磁路１６，１７の外縁を取り囲むように配置されている。これにより、Ａ，Ｂサブ磁路１６，１７に設けられたギャップからの漏えい磁束がトランス装置１０の外部の回路に電磁干渉する恐れを一層抑制できる。

また、磁心１１では、通常巻線１２が配置された部分と特別巻線１３が配置された部分が重複しておらず、特別巻線１３を構成する区間の各々全てからサブ磁路が形成される。
これにより、特別巻線１３の各区画全てがインダクタとして機能するようになり、特別巻線１３の巻数を抑えながら必要なインダクタンスを得ることができる。

また、磁心１１は、主磁路１５が形成される外周部分にはギャップが形成されていないが、Ａ，Ｂサブ磁路１６，１７が形成されるＡ，Ｂサブ磁路形成部にはギャップ１１ｇ，１１ｊが形成されている。このため、該外周部分は、Ａ，Ｂサブ磁路形成部に比べ、磁気抵抗が低くなっている。

なお、例えば、これらのギャップ１１ｇ，１１ｊに替え、透磁率の低い材料を配することで、Ａ，Ｂサブ磁路形成部の磁気抵抗を高めても良い。
これは、等価回路２０においてインダクタ２２の磁気抵抗を高めることに相当し、これにより、特別巻線１３に電流が流れることにより磁気飽和が発生する恐れを効果的に抑制することができる。

また、主磁路１５にギャップを設けないことは、等価回路２０においてトランス２１の励磁インダクタンスを高めることに相当するため、通常巻線１２と特別巻線１３との間で電力を伝送する際の力率を高めることができ、効率良くエネルギーを伝送することができる。

また、磁心１１の第１突出部１１ｅ及び第２突出部１１ｆにおけるＡサブ磁路１６に直交する断面１１ｅ−１，１１ｆ−１の断面積は、Ａサブ磁路１６を形成する磁束の大きさに応じた大きさとなっている。

換言すれば、上記断面積は、特別巻線１３のＡ区間１３ａにおいて許容される最大磁束φ_ｍａｘを、十分に通過させることができる大きさとなっている。
また、第３突出部１１ｈ及び第４突出部１１ｉにおけるＡサブ磁路１６及びＢサブ磁路１７に直交する断面１１ｈ−１，１１ｉ−１の断面積は、Ａサブ磁路１６を形成する磁束の大きさと、Ｂサブ磁路１７を形成する磁束の大きさの総和に応じた大きさとなっている。

換言すれば、上記断面積は、特別巻線１３のＡ区間１３ａにおいて許容される最大磁束φ_ｍａｘとＢ区間１３ｂにおいて許容される最大磁束φ_ｍａｘの双方が同時に生じた場合に、これらを十分に通過させることができる大きさとなっている。

これにより、Ａ，Ｂサブ磁路形成部における磁気飽和をさらに効果的に抑制することができる。
また、トランス装置１０の特別巻線１３の第１端子１３ｃには、第２端子１３ｄに比べ、通常巻線１２の電位に近い電位が生じるようトランス装置１０を含む回路を構成するのが好適である。

具体的には、例えば、トランス装置１０を内燃機関の点火装置の昇圧回路に用い、通常巻線１２（１次巻線）に印可された交流電圧を昇圧させる場合であれば、特別巻線１３（２次巻線）の第１端子１３ｃをグランドに、第２端子１３ｄを点火プラグ等に接続し、第２端子１３ｄに高電圧を生じさせるのが好適である。

これにより、通常巻線１２（１次巻線）と特別巻線１３（２次巻線）との間の絶縁を、より確実に確保することが可能となる。
ところで、Ａ，Ｂサブ磁路形成部の磁気抵抗は、ギャップ１１ｇ，１１ｊの大きさや、断面積の大きさにより調整することができる。

無論、ギャップ１１ｇ，１１ｊに替え、透磁率の低い材料を配することや、磁心１１の一部にこのような材料を配することによっても、該磁気抵抗を調整することができる。
そこで、Ａサブ磁路１６を形成する磁束φ_Ａと、Ｂサブ磁路１７を形成する磁束φ_Ｂとが同程度となるよう、Ａ，Ｂサブ磁路形成部の磁気抵抗が調整されることが好ましい。

これにより、これらのサブ磁路形成部において、均一に磁気飽和が生じるようになり、磁心の大型化を抑えつつ、より良好な直流重畳特性を得ることができる。
［具体例］
次に、第１実施形態のトランス装置１０をコモンモードチョークコイル３２として用い、商用電源３１からの交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ−ＤＣコンバータ３０構成する場合について説明する（図３参照）。

ＡＣ−ＤＣコンバータ３０におけるコモンモードチョークコイル３２は、上述したトランス装置１０と同様の構成を有している。
なお、該トランス装置は、特別巻線３２ａにおけるＡ区間３２ａ−１の巻数Ｎ_ＡとＢ区間３２ａ−２の巻数Ｎ_Ｂとの差分が、通常巻線３２ｂの巻数Ｎ_１と一致する。このため、該トランス装置は、トランスとして機能する上では１次巻線と２次巻線の巻数は同じとなり、コモンモードチョークコイル３２として用いることが可能となっている。

また、トランス装置をコモンモードチョークコイル３２として用いる場合には、特別巻線と通常巻線を、コモンモードチョークを構成する２つの巻線のいずれの巻線とするかは、任意に定めることができる。

コモンモードチョークコイル３２は、通常巻線３２ｂの第１端子３２ｂ−１と特別巻線３２ａの第１端子３２ａ−３が商用電源３１に接続され、商用電源３１から印可された交流電圧からコモンモードのノイズを除去する。

また、コモンモードチョークコイル３２は、通常巻線３２ｂの第２端子３２ｂ−２と、特別巻線３２ａの第２端子３２ａ−４は、ブリッジレスＰＦＣコンバータ３３に接続されており、コモンモードのノイズが除去された交流電圧は、ブリッジレスＰＦＣコンバータ３３に入力される。

そして、ブリッジレスＰＦＣコンバータ３３は、コモンモードチョークコイル３２からの交流電圧を、直流電圧に変換する。
図４には、ＡＣ−ＤＣコンバータ３０の等価回路４０が記載されている。該等価回路４０では、コモンモードチョークコイル４１の一方の巻線４１ａにインダクタ４２が接続される。

［第２実施形態］
［主な構成の説明］
次に、第２実施形態のトランス装置５０について説明する（図５参照）。該トランス装置５０もまた、例えば、内燃機関の点火装置や液晶モニタにおける昇圧回路や、コンバータや、インバータや、フィルタ等に用いられる。

トランス装置５０の磁心５１は、その主面が正方形である扁平な直方体形状に形成されており、主面の中央に当該磁心５１を貫通する矩形の孔部が形成されている。換言すれば、磁心５１は、平面視すると正方形状を有する内部空間を、該正方形状の輪郭に沿って取り囲む形状を有している。

ここで、磁心５１の主面における一辺をなす４つの部分を、それぞれ、第１〜第４外周部５１ａ〜５１ｄと記載する。
これらの外周部の１つである第１外周部５１ａには、通常巻線５２が設けられている。また、第１外周部５１ａに隣接する第２外周部５１ｂと、第１外周部５１ａに対面する第３外周部５１ｃとには、特別巻線５３が設けられている。

特別巻線５３は、第２外周部５１ｂに設けられたＡ区間５３ａと、第３外周部５１ｃに設けられたＢ区間５３ｂから構成されており、これらの区間では、導線を巻き回す方向が異なっている。

具体的には、例えば、磁心５１において、第１外周部５１ａから第２外周部５１ｂに向かって主磁路５５が形成されたと仮定する。このとき、Ａ区間５３ａは、該主磁路５５の方向に向かって右回りに導線を巻き回して形成されていると共に、Ｂ区間５３ｂは、該方向に向かって左回りに導線を巻き回して形成されている。無論、Ａ区間５３ａ及びＢ区間５３ｂの導線の巻き回し方向は、反対となっていても良い。

なお、Ａ区間５３ａにおける導線の巻数は、Ｂ区間５３ｂにおける導線の巻数に比べ、多くなっている。
ここで、通常巻線５２に電圧が印可されると、第１実施形態と同様、通常巻線５２から、特別巻線５３における全ての区画と鎖交する主磁路５５が形成される。主磁路５５は、磁心５１に沿って形成される。なお、図５における主磁路５５の向きは、通常巻線５２に第１端子５２ａから第２端子５２ｂに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

また、特別巻線５３に電圧が印可されると、第１実施形態と同様、Ａ区間５３ａ，Ｂ区間５３ｂからは、それぞれ、通常巻線５２と鎖交しないＡサブ磁路５６，Ｂサブ磁路５７に磁束が形成される。

第２実施形態では、Ａサブ磁路５６は、第２外周部５１ｂと、第２外周部５１ｂの外側の空間に形成され、Ｂサブ磁路５７は、第３外周部５１ｃと、第３外周部５１ｃの外側の空間に形成される。

なお、図５におけるＡサブ磁路５６及びＢサブ磁路５７の向きは、特別巻線５３に第１端子５３ｃから第２端子５３ｄに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

第２実施形態のトランス装置５０においても、特別巻線５３のＡ，Ｂ区間５３ａ，５３ｂは、巻線の巻回し方向が反対となっていると共に、巻数が異なっており、各区間からは、磁心５１の外部を通過するＡ，Ｂサブ磁路５６，５７が形成される。

このため、トランス装置５０からも第１実施形態と同様の等価回路が得られ、該等価回路においては、トランスの２次巻線の巻数は、特別巻線５３の巻数の総量より小さい値となる。

また、第１実施形態と同様、トランス装置５０の特別巻線５３の巻数の総数は、等価回路におけるインダクタの巻数に等しく、トランス装置５０の構成とすることで２次巻線の巻数が増えることは無い。

［他の構成の説明］
トランス装置５０の磁心５１では、通常巻線５２が配置された部分と特別巻線５３が配置された部分が重複しておらず、特別巻線５３を構成するＡ，Ｂ区間５３ａ，５３ｂの各々からサブ磁路が形成される。

これにより、特別巻線５３の各区画全てがインダクタとして機能するようになり、特別巻線５３の巻数を抑えながら必要なインダクタンスを得ることができる。
また、第２実施形態では、主磁路５５は磁心５１の内部に形成されるが、Ａ，Ｂサブ磁路５６，５７は、磁心５１の外部を通過する。このため、主磁路５５が形成される部分は、Ａ，Ｂサブ磁路５６，５７が形成される部分に比べ、磁気抵抗が低くなっている。

したがって、第１実施形態と同様、通常巻線５２と特別巻線５３との間で電力を伝送する際の力率を高めることができ、効率良くエネルギーを伝送することができる。
また、トランス装置５０の特別巻線５３の第１端子５３ｃには、第２端子５３ｄに比べ、通常巻線５２の電位に近い電位が生じるよう構成するのが好適である。

具体的には、例えば、トランス装置５０を内燃機関の点火装置の昇圧回路に用い、通常巻線５２（１次巻線）に印可された電圧を昇圧させる場合であれば、特別巻線５３（２次巻線）の第１端子５３ｃをグランド側に、第２端子５３ｄを点火プラグ等に接続し、第２端子５３ｄに高電圧を生じさせるのが好適である。

これにより、通常巻線５２（１次巻線）と特別巻線５３（２次巻線）との間の絶縁を、より確実に確保することが可能となる。
［第３実施形態］
［主な構成の説明］
次に、第３実施形態のトランス装置６０について説明する（図６参照）。該トランス装置６０もまた、例えば、内燃機関の点火装置や液晶モニタにおける昇圧回路や、コンバータや、インバータや、フィルタ等に用いられる。

トランス装置６０の磁心６１は、略直方体形状に形成されており、中央に当該磁心６１を貫通する孔部が形成されている。換言すれば、磁心６１は、平面視すると長方形状を有する内部空間を、該長方形状の輪郭に沿って取り囲む形状を有している。

以後、磁心６１の外周部分における短手側の辺をなす各部分を、左側短手部６１ａ，右側短手部６１ｂとすると共に、外周部分における長手側の辺をなす各部分を、上側長手部６１ｃ，下側長手部６１ｄとする。

上側長手部６１ｃ，下側長手部６１ｄの内周側には、内側に突出する第１突出部６１ｅ及び第２突出部６１ｆと、第３突出部６１ｈ及び第４突出部６１ｉと、第５突出部６１ｋ及び第６突出部６１ｌとが設けられている。

第１突出部６１ｅ及び第２突出部６１ｆは、左側短手部６１ａから所定距離を隔てて配されていると共に、第５突出部６１ｋ及び第６突出部６１ｌは、右側短手部６１ｂから別途設定された所定の距離を隔てて配されている。

また、第３突出部６１ｈ及び第４突出部６１ｉは、第１，第２突出部６１ｅ，６１ｆの配置位置と、第５，第６突出部６１ｋ，６１ｌの配置位置の中間に配されている。
また、第１突出部６１ｅ及び第２突出部６１ｆと、第３突出部６１ｈ及び第４突出部６１ｉと、第５突出部６１ｋ及び第６突出部６１ｌとは、それぞれ、先端部分が内部空間で対面するよう配されており、これらの先端部分によりギャップ６１ｇ，６１ｊ，６１ｍが形成されている。

そして、上側長手部６１ｃにおける左側短手部６１ａと第１突出部６１ｅに挟まれる位置には、通常巻線６２が設けられている。
また、上側長手部６１ｃにおける第１突出部６１ｅから右側短手部６１ｂに挟まれる位置と、下側長手部６１ｄにおける第２突出部６１ｆから右側短手部６１ｂに挟まれる位置には、特別巻線６３が設けられている。

さらに、特別巻線６３は、第１突出部６１ｅと第３突出部６１ｈとの間に配されたＡ１区間６３ａと、第３突出部６１ｈと第５突出部６１ｋとの間に配されたＢ１区間６３ｂと、第５突出部６１ｋと右側短手部６１ｂとの間に配されたＡ２区間６３ｃを有している。

また、特別巻線６３は、これらに加え、右側短手部６１ｂと第６突出部６１ｌとの間に配されたＡ３区間６３ｄと、第６突出部６１ｌと第４突出部６１ｉとの間に配されたＢ２区間６３ｅと、第４突出部６１ｉと第２突出部６１ｆとの間に配されたＡ４区間６３ｆとを有している。

そして、Ａ１〜Ａ４区間６３ａ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｆ（以後、Ａ区間とも記載）と、Ｂ１，Ｂ２区間６３ｂ，６３ｅ（以後、Ｂ区間とも記載）では、導線を巻き回す方向が異なっている。

具体的には、例えば、主磁路６５の向きを磁心６１の外周部分を左側短手部６１ａから右側短手部６１ｂに向かう向きに設定する。このとき、Ａ区間は、該主磁路６５の方向に向かって右回りに導線を巻き回して形成されていると共に、Ｂ区間は、該方向に向かって左回りに導線を巻き回して形成されている。無論、Ａ区間及びＢ区間の導線の巻き回し方向は、反対となっていても良い。

そして、Ａ区間における導線の巻数の総数は、Ｂ区間における導線の巻数の総数に比べ、多くなっている。
ここで、通常巻線６２に電圧が印可されると、第１実施形態と同様、通常巻線６２から、特別巻線６３における全ての区画と鎖交する主磁路６５上に磁束が形成される。主磁路６５は、磁心６１の外周部分（上側長手部６１ｃ，右側短手部６１ｂ，下側長手部６１ｄ，左側短手部６１ａ）に沿って構成されている。なお、図６における主磁路６５の向きは、通常巻線６２に第１端子６２ａから第２端子６２ｂに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

また、特別巻線６３に電圧が印可されると、第１実施形態と同様、Ａ１〜Ａ４，Ｂ１，Ｂ２区間からはそれぞれ磁束が生じる。これらの区間から生じる磁束の磁路のうち、通常巻線６２に鎖交しないものを、サブ磁路と記載する。

第３実施形態では、Ａ１区間６３ａ及びＡ４区間６３ｆからのＡ１サブ磁路６６と、Ｂ１区間６３ｂ及びＢ２区間６３ｅからのＢサブ磁路６７と、Ａ２区間６３ｃ及びＡ３区間６３ｄからのＡ２サブ磁路６８が形成される。

Ａ１サブ磁路６６は、磁心６１の上側長手部６１ｃの第１突出部６１ｅから第３突出部６１ｈまでの区間と、第３突出部６１ｈ及び第４突出部６１ｉと、下側長手部６１ｄの第２突出部６１ｆから第４突出部６１ｉまでの区間と、第１突出部６１ｅ及び第２突出部６１ｆに形成される。以後、Ａ１サブ磁路６６が形成される部分を、Ａ１サブ磁路形成部と記載する。

また、Ｂサブ磁路６７は、磁心６１の上側長手部６１ｃの第３突出部６１ｈから第５突出部６１ｋまでの区間と、第５突出部６１ｋ及び第６突出部６１ｌと、下側長手部６１ｄの第４突出部６１ｉから第６突出部６１ｌまでの区間と、第３突出部６１ｈ及び第４突出部６１ｉに形成される。以後、Ｂサブ磁路６７が形成される部分を、Ｂサブ磁路形成部と記載する。

また、Ａ２サブ磁路６８は、磁心６１の上側長手部６１ｃの第５突出部６１ｋから右側短手部６１ｂまでの区間と、右側短手部６１ｂと、下側長手部６１ｄの第６突出部６１ｌから右側短手部６１ｂまでの区間と、第５突出部６１ｋ及び第６突出部６１ｌに形成される。以後、Ａ２サブ磁路６８が形成される部分を、Ａ２サブ磁路形成部と記載する。

なお、図６におけるＡ１，Ａ２，Ｂサブ磁路６６〜６８の向きは、特別巻線６３に第１端子６３ｇから第２端子６３ｈに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

第３実施形態のトランス装置６０においても、特別巻線６３のＡ区間とＢ区間は、巻線の巻回し方向が反対となっていると共に、巻数が異なっており、各区間からは、磁心６１の内部にＡ１，Ａ２，Ｂサブ磁路６６〜６８が形成される。

このため、トランス装置６０からも第１実施形態と同様の等価回路が得られ、該等価回路においては、トランスの２次巻線の巻数は、特別巻線６３の巻数の総量より小さい値となる。

また、第１実施形態と同様、トランス装置６０の特別巻線６３の巻数の総数は、等価回路におけるインダクタの巻数に等しく、トランス装置６０の構成とすることで特別巻線６３の巻数が増えることは無い。

［他の構成の説明］
トランス装置６０では、主磁路６５は磁心６１の外周部分に形成され、該外周部分は、平面視すると長方形状の内部空間を、該長方形状の輪郭に沿って取り囲む形状を有する。

また、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路６６〜６８が形成されるＡ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部は、ギャップが形成されているものの、平面視すると長方形状の内部空間を、該長方形状の輪郭に沿って取り囲む形状を有する。

これにより、外周部分やＡ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部から漏洩磁束が生じるのを防ぐことができ、電磁干渉を抑制することができる。
さらに、主磁路６５は、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路６６〜６８の外縁を取り囲むように配置されている。これにより、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路６６〜６８に設けられたギャップからの漏えい磁束がトランス装置６０の外部回路に電磁干渉するおそれを一層抑制することができる。

また、磁心６１では、通常巻線６２が配置された部分と特別巻線６３が配置された部分が重複しておらず、特別巻線６３を構成する区間の各々全てからサブ磁路が形成される。
これにより、特別巻線６３の各区画がインダクタとして機能するようになり、特別巻線６３の巻数を抑えながら必要なインダクタンスを得ることができる。

また、磁心６１は、主磁路６５が形成される外周部分にはギャップが形成されていないが、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路６６〜６８が形成されるＡ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部にはギャップ６１ｇ，６１ｊ，６１ｍが形成されている。このため、該外周部分は、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路６６〜６８に比べ、磁気抵抗が低くなっている。

なお、例えば、これらのギャップ６１ｇ，６１ｊ，６１ｍに替え、透磁率の低い材料を配することで、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路６６〜６８の磁気抵抗を高めても良い。
これにより、第１実施形態と同様、特別巻線６３に流れる電流により発生する磁気飽和を抑制することができる。

また、主磁路６５にギャップを設けないことは、等価回路においてトランスの励磁インダクタンスを高めることに相当する。これにより、通常巻線６２と特別巻線６３の間で電力を伝送する際の力率を高めることができ、効率良くエネルギーを伝送することができる。

また、磁心６１の第１突出部６１ｅ及び第２突出部６１ｆにおけるＡ１サブ磁路６６に直交する断面６１ｅ−１，６１ｆ−１の断面積は、Ａ１サブ磁路６６を形成する磁束の大きさに応じた大きさとなっている。

換言すれば、上記断面積は、特別巻線６３のＡ１，Ａ４区間６３ａ，６３ｆにおいて許容される最大磁束が同時に生じた場合に、これらを十分に通過させることができる大きさとなっている。

また、第３突出部６１ｈ及び第４突出部６１ｉにおけるＡ１サブ磁路６６及びＢサブ磁路６７に直交する断面６１ｈ−１，６１ｉ−１の断面積は、Ａ１サブ磁路６６を形成する磁束の大きさと、Ｂサブ磁路６７を形成する磁束の大きさの総和に応じた大きさとなっている。

換言すれば、上記断面積は、特別巻線６３のＡ１，Ａ４区間６３ａ，６３ｆ及びＢ１，Ｂ２区間６３ｂ，６３ｅの各々で許容される最大磁束が同時に生じた場合に、これらを十分に通過させることができる大きさとなっている。

また、第５突出部６１ｋ及び第６突出部６１ｌにおけるＢサブ磁路６７及びＡ２サブ磁路６８に直交する断面６１ｋ−１，６１ｌ−１の断面積は、Ｂサブ磁路６７を形成する磁束の大きさと、Ａ２サブ磁路６８を形成する磁束の大きさの総和に応じた大きさとなっている。

換言すれば、上記断面積は、特別巻線６３のＢ１，Ｂ２区間６３ｂ，６３ｅ及びＡ２，Ａ３区間６３ｃ，６３ｄの各々で許容される最大磁束が同時に生じた場合に、これらを十分に通過させることができる大きさとなっている。

これにより、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部における磁気飽和を効果的に抑制することができる。
また、トランス装置６０の特別巻線６３の第１端子６３ｇには、第２端子６３ｈに比べ、通常巻線６２の電位に近い電位が生じるよう構成するのが好適である。

具体的には、例えば、トランス装置６０を内燃機関の点火装置の昇圧回路に用い、通常巻線６２（１次巻線）に印可された電圧を昇圧させる場合であれば、特別巻線６３（２次巻線）の第１端子６３ｇをグランド側に、第２端子６３ｈを点火プラグ等に接続し、第２端子６３ｈに高電圧を生じさせるのが好適である。

これにより、通常巻線６２（１次巻線）と特別巻線６３（２次巻線）との間の絶縁を、より確実に確保することが可能となる。
ここで、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部の磁気抵抗は、ギャップ６１ｇ，６１ｊ，６１ｍの大きさや、断面積の大きさにより調整することができる。

無論、ギャップ６１ｇ，６１ｊ，６１ｍに替え、透磁率の低い材料を配することや、磁心６１の一部にこのような材料を配することによっても、該磁気抵抗を調整することができる。

そこで、Ａ１サブ磁路６６を形成する磁束と、Ｂサブ磁路６７を形成する磁束と、Ａ２サブ磁路６８を形成する磁束とが同程度となるよう、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部の磁気抵抗が調整されていても良い。

これにより、これらのサブ磁路形成部において、均一に磁気飽和が生じるようになり、磁心の大型化を抑えつつ、より良好な直流重畳特性を得ることができる。
［具体例］
次に、第３実施形態のトランス装置６０を、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０に適用した場合の具体例について説明する（図７参照）。

ＤＣ−ＤＣコンバータ７０では、通常巻線６２は１次巻線、特別巻線６３は２次巻線として用いられる。
通常巻線６２（１次巻線）には、直流電源７３からの直流電圧を交流電圧に変換する変換部７１に接続されており、通常巻線６２の一方の端子と変換部７１との間には、コンデンサ７２が設けられている。

また、特別巻線６３（２次巻線）には、整流回路７４が接続される。
そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０の等価回路８０では、トランス８１の２次巻線側にインダクタ８２が存在し、該インダクタ８２と１次巻線側のコンデンサ７２との間で生じる共振により、正弦波の交流電圧が生成される（図８参照）。

なお、通常巻線６２を２次巻線、特別巻線６３を１次巻線として用い、同様のＤＣ−ＤＣコンバータを構成しても良い。
［第４実施形態］
［主な構成の説明］
次に、第４実施形態のトランス装置９０について説明する（図９参照）。該トランス装置９０もまた、例えば、内燃機関の点火装置や液晶モニタにおける昇圧回路や、コンバータや、インバータや、フィルタ等に用いられる。

トランス装置９０の磁心９１は、Ｅ字状に構成された第１基部９２及び第２基部９３と、棒状の第３基部９４とにより一体的に構成されている。
第１基部９２は、棒状部９２ａと、棒状部９２ａの両端から突出した第１突出部９２ｂ，第３突出部９２ｄと、棒状部９２ａの中央から突出した第２突出部９２ｃとを有している。

第１〜第３突出部９２ｂ〜９２ｃは、棒状部９２ａの長さ方向に直交する方向に突出している。また、第１，第３突出部９２ｂ，９２ｄの長さは同じになっていると共に、第２突出部９２ｃの長さは、第１，第３突出部９２ｂ，９２ｄに比べ、短くなっている。

また、第２基部９３は、第１基部９２と同様の形状を有しており、第１基部９２と同様の第１〜第３突出部９３ｂ〜９３ｄを有している。
そして、第３基部９４は、第１基部９２の第１〜第３突出部９２ｂ〜９２ｄの頂部と、第２基部９３の第１〜第３突出部９３ｂ〜９３ｄの頂部とを接触させた際に、第１基部９２と第２基部９３の間に生じる間隙に配される。

このとき、第３基部９４の両端と、第１基部９２の第１突出部９２ｂ及び第２基部９３の第１突出部９３ｂ，第１基部９２の第３突出部９２ｄ及び第２基部９３の第３突出部９３ｄとの間には、ギャップ９４ａ，９４ｃが形成された状態となる。

また、第３基部９４の中央部と、第１基部９２の第２突出部９２ｃ，第２基部９３の第２突出部９３ｃとの間には、ギャップ９４ｂ，９４ｄが形成された状態となる。
そして、第１基部９２の棒状部９２ａにおける、第１突出部９２ｂと第２突出部９２ｃとの間には、通常巻線９５が設けられている。

また、第１基部９２の棒状部９２ａにおける、第２突出部９２ｃと第３突出部９２ｄとの間と、第２基部９３の棒状部９３ａにおける、第２突出部９３ｃと第３突出部９３ｄとの間と、第１突出部９３ｂと第２突出部９３ｃの間とには、特別巻線９６が設けられている。

さらに、特別巻線９６は、第１基部９２の第２突出部９２ｃと第３突出部９２ｄとの間に配されたＡ１区間９６ａを有している。また、特別巻線９６は、第２基部９３の第２突出部９３ｃと第３突出部９３ｄとの間に配されたＢ区間９６ｂと、第２基部９３の第１突出部９３ｂと第２突出部９３ｃとの間に配されたＡ２区間９６ｃを有している。

そして、Ａ１，Ａ２区間９６ａ，９６ｃ（以後、Ａ区間とも記載）と、Ｂ区間９６ｂでは、導線を巻き回す方向が異なっている。
具体的には、例えば、磁心９１において、主磁路９７の向きを、第１基部９２の第１突出部９２ｂから第２突出部９２ｃに向かう向きに設定する。このとき、Ａ区間は、該主磁路９７の方向に向かって右回りに導線を巻き回して形成されていると共に、Ｂ区間９６ｂは、該方向に向かって左回りに導線を巻き回して形成されている。無論、Ａ区間及びＢ区間９６ｂの導線の巻き回し方向は、反対となっていても良い。

なお、Ａ区間における導線の巻数の総数は、Ｂ区間９６ｂにおける導線の巻数に比べ、多くなっている。
ここで、通常巻線９５に電圧が印可されると、第１実施形態と同様、主磁路９７を通る磁束が形成される。主磁路９７は、磁心９１の外周部分に沿って形成される。なお、図９における主磁路９７の向きは、通常巻線９５に第１端子９５ａから第２端子９５ｂに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

また、特別巻線９６に電圧が印可されると、Ａ１，Ａ２，Ｂ区間９６ａ〜９６ｃからは、それぞれ磁束が生じる。これらの区間から生じる磁束の磁路のうち、通常巻線９５に鎖交しないものを、サブ磁路と記載する。

第４実施形態では、Ａ１区間９６ａからのＡ１サブ磁路９８ａと、Ｂ区間９６ｂからのＢサブ磁路９８ｂと、Ａ２区間９６ｃからのＡ２サブ磁路９８ｃが形成される。
Ａ１サブ磁路９８ａは、第１基部９２の棒状部９２ａにおける第２突出部９２ｃから第３突出部９２ｄまでの区間と、第２突出部９２ｃと、第３突出部９２ｄと、第３基部９４における第２突出部９２ｃに当接する部分から、第３突出部９２ｄに当接する部分までの区間と、第２基部９３の第３突出部９３ｄの先端部分に形成される。以後、Ａ１サブ磁路９８ａが形成される部分を、Ａ１サブ磁路形成部と記載する。

また、Ｂサブ磁路９８ｂは、第２基部９３の棒状部９３ａにおける第２突出部９３ｃから第３突出部９３ｄまでの区間と、第２突出部９３ｃと、第３突出部９３ｄと、第３基部９４における第２突出部９３ｃに当接する部分から、第３突出部９３ｄに当接する部分までの区間と、第１基部９２の第３突出部９２ｄの先端部分に形成される。以後、Ｂサブ磁路９８ｂが形成される部分を、Ｂサブ磁路形成部と記載する。

また、Ａ２サブ磁路９８ｃは、第２基部９３の棒状部９３ａにおける第２突出部９３ｃから第１突出部９３ｂまでの区間と、第２突出部９３ｃと、第１突出部９３ｂと、第３基部９４における第２突出部９３ｃに当接する部分から、第１突出部９３ｂに当接する部分までの区間と、第１基部９２の第１突出部９２ｂの先端部分に形成される。以後、Ａ２サブ磁路９８ｃが形成される部分を、Ａ２サブ磁路形成部と記載する。

なお、図９におけるＡ１，Ａ２，Ｂサブ磁路９８ａ〜９８ｃの向きは、特別巻線９６に第１端子９６ｄから第２端子９６ｅに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

第４実施形態のトランス装置９０においても、特別巻線９６のＡ区間とＢ区間は、巻線の巻回し方向が反対となっていると共に、巻数が異なっており、各区間からは、磁心９１の内部にＡ１，Ａ２，Ｂサブ磁路９８ａ〜９８ｃが形成される。

このため、トランス装置９０からも第１実施形態と同様の等価回路が得られ、該等価回路においては、トランスの２次巻線の巻数は、特別巻線９６の巻数の総量より小さい値となる。

また、第１実施形態と同様、トランス装置９０の特別巻線９６の巻数の総数は、等価回路におけるインダクタの巻数に等しく、トランス装置９０の構成とすることで特別巻線９６の巻数が増えることは無い。

［他の構成の説明］
トランス装置９０では、主磁路９７は磁心９１の外周部分に形成され、該外周部分は、平面視すると長方形状の内部空間を、該長方形状の輪郭に沿って取り囲む形状を有する。

また、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路９８ａ〜９８ｃが形成されるＡ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部は、ギャップが形成されているものの、平面視すると矩形の内部空間を、該矩形の輪郭に沿って取り囲む形状を有している。

これにより、外周部分やＡ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部から漏洩磁束が生じるのを防ぐことができ、電磁干渉を抑制することができる。
さらに、主磁路９７は、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路９８ａ〜９８ｃの外縁を取り囲むように配置されている。これにより、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路９８ａ〜９８ｃに設けられたギャップからの漏えい磁束がトランス装置９０の外部回路に電磁干渉するおそれを一層抑制することができる。

また、磁心９１では、通常巻線９５が配置された部分と特別巻線９６が配置された部分が重複しておらず、特別巻線９６を構成する区間の各々からサブ磁路が形成される。
これにより、特別巻線９６の各区画全てがインダクタとして機能するようになり、特別巻線９６の巻数を抑えながら必要なインダクタンスを得ることができる。

また、磁心９１は、主磁路９７が形成される外周部分にはギャップが形成されていないが、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路９８ａ〜９８ｃが形成されるＡ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部にはギャップ９４ａ〜９４ｄが形成されている。このため、該外周部分は、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部に比べ、磁気抵抗が低くなっている。

なお、例えば、これらのギャップ９４ａ〜９４ｄに替え、透磁率の低い材料を配することで、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路９８ａ〜９８ｃの磁気抵抗を高めても良い。
これにより、第１実施形態と同様、特別巻線９６に電流が流れることにより発生する磁気飽和を抑制することができる。

また、主磁路９７にギャップを設けないことは、等価回路においてトランスの励磁インダクタンスを高めることに相当する。これにより、通常巻線９５と特別巻線９６との間で電力を伝送する際の力率を高めることができ、効率良くエネルギーを伝送することができる。

また、磁心９１の第１基部９２の第２突出部９２ｃにおけるＡ１サブ磁路９８ａに直交する断面９２ｃ−１の断面積は、Ａ１サブ磁路９８ａを形成する磁束の大きさに応じた大きさとなっている。

換言すれば、上記断面積は、特別巻線９６のＡ１区間９６ａにおいて許容される最大磁束を、十分に通過させることができる大きさとなっている。
また、第３基部９４におけるＡ１サブ磁路９８ａ及びＢサブ磁路９８ｂに直交する断面９４ｅ（換言すれば、Ａ２サブ磁路９８ｃに直交する断面９４ｅ）の断面積は、Ａ１サブ磁路９８ａを形成する磁束の大きさ、及び、Ｂサブ磁路９８ｂを形成する磁束の大きさの総和と、Ａ２サブ磁路９８ｃを形成する磁束の大きさのうちの大きい方に応じた大きさとなっている。

換言すれば、上記断面積は、特別巻線９６のＡ１区間９６ａにおいて許容される最大磁束と、Ｂ区間９６ｂで許容される最大磁束と、Ａ２区間９６ｃにおいて許容される最大磁束とが同時に生じた場合に、これらを十分に通過させることができる大きさとなっている。

これにより、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部における磁気飽和を効果的に抑制することができる。
また、トランス装置９０の特別巻線９６の第１端子９６ｄには、第２端子９６ｅに比べ、通常巻線９５の電位に近い電位が生じるよう構成するのが好適である。

具体的には、例えば、トランス装置９０を内燃機関の点火装置の昇圧回路に用い、通常巻線９５（１次巻線）に印可された電圧を昇圧させる場合であれば、特別巻線９６（２次巻線）の第１端子９６ｄをグランド側に、第２端子９６ｅを点火プラグ等に接続し、第２端子９６ｅに高電圧を生じさせるのが好適である。

これにより、通常巻線９５（１次巻線）と特別巻線９６（２次巻線）との間の絶縁を、より確実に確保することが可能となる。
ここで、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部の磁気抵抗は、ギャップ９４ａ〜９４ｄの大きさや、断面積の大きさにより調整することができる。

無論、ギャップ９４ａ〜９４ｄに替え、透磁率の低い材料を配することや、磁心９１の一部にこのような材料を配することによっても、該磁気抵抗を調整することができる。
そこで、Ａ１サブ磁路９８ａを形成する磁束と、Ｂサブ磁路９８ｂを形成する磁束と、Ａ２サブ磁路９８ｃを形成する磁束とが同程度となるよう、Ａ１，Ａ２，Ｂサブ磁路形成部の磁気抵抗が調整されていても良い。

これにより、これらのサブ磁路形成部において、均一に磁気飽和が生じるようになり、磁心の大型化を抑えつつ、より良好な直流重畳特性を得ることができる。
［具体例］
次に、第４実施形態のトランス装置９０を、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００に適用した場合の具体例について説明する（図１０参照）。

ＤＣ−ＤＣコンバータ１００では、通常巻線９５は２次巻線、特別巻線９６は１次巻線として用いられる。
特別巻線９６（１次巻線）には、直流電源１０４からの直流電圧を交流電圧に変換する変換部１０１に接続されており、特別巻線９６の一方の端子と変換部７１との間には、コンデンサ１０２，１０３が設けられている。

また、通常巻線９５（２次巻線）には、整流回路１０５が接続される。また、通常巻線９５には、中間タップ９５ｃが設けられており、中間タップ９５ｃは、グランドに接続されている。

そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ１００の等価回路１１０では、トランス１１１の１次巻線の一方の端子と変換部１０１との間にはインダクタ１１２が存在する。このため、該インダクタ１１２と、１次巻線の他方の端子に接続されたコンデンサ１０２，１０３との間で生じる共振により、正弦波の交流電圧が生成される（図１１参照）。

なお、通常巻線９５を１次巻線、特別巻線９６を２次巻線として用い、同様のＤＣ−ＤＣコンバータを構成しても良い。
［第５実施形態］
［主な構成の説明］
次に、第５実施形態のトランス装置１２０について説明する（図１２参照）。該トランス装置１２０もまた、例えば、内燃機関の点火装置や液晶モニタにおける昇圧回路や、コンバータや、インバータや、フィルタ等に用いられる。

トランス装置１２０の磁心１２１は、第１基部１２２と、第２基部１２３と、ボビン１２４ａ〜１２４ｃとにより一体的に構成されている。
第１基部１２２は、軸部１２２ａと、円筒状の筒部１２２ｂと、リング部１２２ｃとから構成されている（図１３参照）。

軸部１２２ａは、円柱状の芯部と、円柱の一端に設けられた円盤状の底部とから構成されており、芯部は、底部の中央から底部の主面に直交する方向に突出した状態となっている。また、リング部１２２ｃは、軸部１２２ａの芯部に貫通された状態で配される。

そして、軸部１２２ａは、芯部が筒部１２２ｂの内側に位置すると共に、底部が筒部１２２ｂの一方の開口部を塞いだ状態で配される。
また、第２基部１２３もまた、第１基部１２２と同様にして、軸部１２３ａ，筒部１２３ｂ，リング部１２３ｃから構成される。

なお、第１基部１２２における筒部１２２ｂとリング部１２２ｃとの間、及び、第２基部１２３における筒部１２３ｂとリング部１２３ｃとの間には、ギャップ１２１ａ，１２１ｂが形成された状態となる。

そして、第１基部１２２と第２基部１２３は、筒部１２２ｂ，１２３ｂの開口側（軸部１２２ａ，１２３ａの底部により塞がれていない側）が当接した状態で配される。
また、磁心１２１では、第１，第２基部１２２，１２３の軸部１２２ａ，１２３ａにおける芯部に、ボビン１２４ａ〜１２４ｃが配されていると共に、ボビン１２４ａ〜１２４ｃには、通常巻線１２５及び特別巻線１２６が設けられる。

具体的には、第１基部１２２における軸部１２２ａの芯部における底部からリング部１２２ｃまでの区間には、ボビン１２４ａが設けられると共に、該ボビン１２４ａに通常巻線１２５が設けられている。

また、軸部１２２ａ，１２３ａの芯部における各リング部１２２ｃ，１２３ｃに挟まれた区間には、ボビン１２４ｂが設けられると共に、該ボビン１２４ｂに特別巻線１２６のＡ区間１２６ａが設けられている。

また、第２基部１２３における軸部１２３ａの芯部における底部からリング部１２３ｃまでの区間には、ボビン１２４ｃが設けられると共に、該ボビン１２４ｃに特別巻線１２６のＢ区間１２６ｂが設けられている。

そして、Ａ区間１２６ａとＢ区間１２６ｂでは、導線を巻き回す方向が異なっている。
具体的には、例えば、主磁路１２７ａの向きを磁心１２１における軸部１２２ａ，１２３ａの芯部において、第２基部１２３から第１基部１２２に向かう向きに設定する。このとき、Ａ区間１２６ａは、該主磁路１２７ａの方向に向かって右回りに導線を巻き回して形成されていると共に、Ｂ区間１２６ｂは、該方向に向かって左回りに導線を巻き回して形成されている。無論、Ａ区間１２６ａ及びＢ区間１２６ｂの導線の巻き回し方向は、反対となっていても良い。

なお、Ａ区間１２６ａにおける導線の巻数の総数は、Ｂ区間１２６ｂにおける導線の巻数に比べ、多くなっている。
ここで、通常巻線１２５に電圧が印可されると、第１実施形態と同様、主磁路１２７ａを通過する磁束が形成される。

主磁路１２７ａは、磁心１２１における、軸部１２２ａ，１２３ａと筒部１２２ｂ，１２３ｂに沿って形成される。なお、図１２における主磁路１２７ａの向きは、通常巻線１２５に第１端子１２５ａから第２端子１２５ｂに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

また、特別巻線１２６に電圧が印可されると、第１実施形態と同様、Ａ，Ｂ区間１２６ａ，１２６ｂからは、それぞれ、通常巻線１２５と鎖交しないサブ磁路が形成される。
第５実施形態では、Ａ区間１２６ａからのＡサブ磁路１２７ｂと、Ｂ区間１２６ｂからのＢサブ磁路１２７ｃが形成される。

Ａサブ磁路１２７ｂは、磁心１２１におけるリング部１２２ｃ，１２３ｃと、軸部１２２ａ，１２３ａの芯部と筒部１２２ｂ，１２３ｂとにおける、リング部１２２ｃ，１２３ｃに挟まれた区間に形成される。

また、Ｂサブ磁路１２７ｃは、磁心１２１におけるリング部１２３ｃと、軸部１２３ａの底部と、軸部１２３ａの芯部と筒部１２３ｂとにおける、リング部１２３ｃと軸部１２３ａの底部とに挟まれた区間に形成される。

なお、図１２におけるＡ，Ｂサブ磁路１２７ｂ，１２７ｃの向きは、特別巻線１２６に第２端子１２６ｄから第１端子１２６ｃに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

第５実施形態のトランス装置１２０においても、特別巻線１２６のＡ区間１２６ａとＢ区間１２６ｂは、巻線の巻回し方向が反対となっていると共に、巻数が異なっており、各区間からは、磁心１２１の内部にＡ，Ｂサブ磁路１２７ｂ，１２７ｃが形成される。

このため、トランス装置１２０からも第１実施形態と同様の等価回路が得られ、該等価回路においては、トランスの２次巻線の巻数は、特別巻線１２６の巻数の総量より小さい値となる。

また、第１実施形態と同様、トランス装置１２０の特別巻線１２６の巻数の総数は、等価回路におけるインダクタの巻数に等しく、トランス装置１２０の構成とすることで特別巻線１２６の巻数が増えることは無い。

また、磁心１２１の形状により、漏洩磁束を効果的に防止することができる。
［他の構成の説明］
トランス装置１２０では、主磁路１２７ａは軸部１２２ａ，１２３ａと筒部１２２ｂ，１２３ｂに形成され、主磁路１２７ａが形成される部分は、磁心１２１の内部空間を全て取り囲む形状を有する。

また、Ａサブ磁路１２７ｂは、磁心１２１におけるリング部１２２ｃ，１２３ｃと、軸部１２２ａ，１２３ａの芯部と筒部１２２ｂ，１２３ｂとにおける、リング部１２２ｃ，１２３ｃに挟まれた区間に形成される。

これらのサブ磁路が形成される部分は、ギャップが形成されているものの、磁心１２１の内部空間を全て取り囲む形状を有する。
このため、磁心１２１から漏洩磁束が生じるのを防ぐことができ、電磁干渉を抑制することができる。

さらに、主磁路１２７ａは、Ａ，Ｂサブ磁路１２７ｂ、１２７ｃの外縁を取り囲むように配置されている。これにより、Ａ，Ｂサブ磁路１２７ｂ、１２７ｃに設けられたギャップからの漏えい磁束がトランス装置１２０の外部回路に電磁干渉するおそれを一層抑制することができる。

また、磁心１２１では、通常巻線１２５が配置された部分と特別巻線１２６が配置された部分が重複しておらず、特別巻線１２６を構成する区間の各々からサブ磁路が形成される。

これにより、特別巻線１２６の各区画全てがインダクタとして機能するようになり、特別巻線１２６の巻数を抑えながら必要なインダクタンスを得ることができる。
また、磁心１２１は、主磁路１２７ａが形成される部分にはギャップが形成されていないが、Ａ，Ｂサブ磁路１２７ｂ，１２７ｃが形成される部分にはギャップが１２１ａ，１２１ｂ形成されている。このため、主磁路１２７ａが形成される部分は、Ａ，Ｂサブ磁路１２７ｂ，１２７ｃが形成される部分に比べ、磁気抵抗が低くなっている。

なお、例えば、これらのギャップ１２１ａ，１２１ｂに替え、透磁率の低い材料を配することで、Ａ，Ｂサブ磁路１２７ｂ，１２７ｃの磁気抵抗を高めても良い。
これにより、第１実施形態と同様、特別巻線１２６に電流が流れることにより発生する磁気飽和を抑制することができる。

また、主磁路１２７ａにギャップを設けないことは、等価回路においてトランスの励磁インダクタンスを高めることに相当する。これにより、通常巻線１２５と特別巻線１２６との間で電力を伝送する際の力率を高めることができ、効率良くエネルギーを伝送することができる。

また、磁心１２１のリング部１２２ｃの大きさは、Ａサブ磁路１２７ａを形成する磁束の大きさに応じたものとなっていても良い。
換言すれば、リング部１２２ｃにおける内周側の面（軸部１２２ａに当接する面）の面積が、特別巻線１２６のＡ１区間１２６ａにおいて許容される最大磁束を、十分に通過させることができる大きさとなっていても良い。

また、磁心１２１のリング部１２３ｃの大きさは、Ａサブ磁路１２７ａを形成する磁束の大きさ、及び、Ｂサブ磁路１２７ｂを形成する磁束の大きさの総和に応じたものとなっていても良い。

換言すれば、リング部１２３ｃにおける内周側の面（軸部１２３ａに当接する面）の面積が、特別巻線１２６のＡ区間１２６ａにおいて許容される最大磁束と、Ｂ区間１２６ｂにおいて許容される最大磁束が同時に生じた場合に、これらを十分に通過させることができる大きさとなっていても良い。

これにより、Ａ，Ｂサブ磁路１２７ｂ，１２７ｃが形成される部分における磁気飽和を効果的に抑制することができる。
また、トランス装置１２０により、例えば、内燃機関の点火プラグ等に用いられる昇圧回路を構成し、通常巻線１２５を１次巻線、特別巻線１２６を２次巻線として使用することが考えられる。

ここで、トランス装置１２０では、特別巻線１２６は、通常巻線１２５に隣接する第１端子１２６ｃがグランドに接続されていると共に、第２基部１２３の端部側に配される第２端子１２６ｄは、点火プラグ等に接続される。

このため、昇圧回路では、特別巻線１２６は、通常巻線１２５の電位に近い電位を有する第１端子が通常巻線１２５に隣接して配された状態となる。これにより、通常巻線１２５と特別巻線１２６との間の絶縁をより確実に確保することが可能となる。

ここで、Ａ，Ｂサブ磁路１２７ｂ，１２７ｃが形成される部分の磁気抵抗は、ギャップ１２１ａ，１２１ｂの大きさや、断面積の大きさにより調整することができる。
無論、ギャップ１２１ａ，１２１ｂに替え、透磁率の低い材料を配することや、磁心１２１の一部にこのような材料を配することによっても、該磁気抵抗を調整することができる。

そこで、Ａサブ磁路１２７ｂを形成する磁束と、Ｂサブ磁路１２７ｃを形成する磁束とが同程度となるよう、Ａ，Ｂサブ磁路１２７ｂ，１２７ｃが形成される部分の磁気抵抗が調整されていても良い。

これにより、これらの部分において、均一に磁気飽和が生じるようになり、磁心の大型化を抑えつつ、より良好な直流重畳特性を得ることができる。
［具体例］
次に、第５実施形態のトランス装置１２０を、例えば、内燃機関の点火プラグ等に用いられる昇圧回路に適用した場合の具体例について説明する。図１４には、トランス装置１２０を用いた昇圧回路の等価回路１３０が記載されている。

昇圧回路１３０においては、トランス装置１２０は、通常巻線１２５が１次巻線、特別巻線１２６が２次巻線として用いられる。そして、グランドに接続されたイグナイタ１３４により、電源１３５から、トランス１３１の１次巻線１３１ａ（トランス装置１２０の通常巻線１２５）に電圧が印可される。

一方、２次巻線１３１ｂ（トランス装置１２０の特別巻線１２６）の第１端子１３１ｂ−１は、グランドに接続されていると共に、第２端子１３１ｂ−２は点火プラグ１３３側に接続されている。このため、トランス１３１により昇圧された電圧が、２次巻線１３１ｂ側のインダクタ１３２とコンデンサ１３６及び寄生容量との間で生じる発振によりさらに昇圧され、点火プラグ１３３に高電圧が印可される。

昇圧回路１３０では、特別巻線１２６は、通常巻線１２５の電位に近い電位を有する第１端子が通常巻線１２５に隣接して配された状態となる。これにより、通常巻線１２５と特別巻線１２６との間の絶縁を、より確実に確保することが可能となる。

［第６実施形態］
［主な構成の説明］
次に、第６実施形態のトランス装置１４０について説明する（図１５参照）。該トランス装置１４０もまた、例えば、内燃機関の点火装置や液晶モニタにおける昇圧回路や、コンバータや、インバータや、フィルタ等に用いられる。

トランス装置１４０の磁心１４１は、第１基部１４２と、第２基部１４３とにより一体的に構成されている。
第１基部１４２は、第５実施形態と同様にして、軸部１４２ａと、円筒状の筒部１４２ｂと、第１，第２リング部１４２ｃ，１４２ｄとから構成されているが、２個のリング部１４２ｃ，１４２ｄが軸部１４２ａの芯部に貫通された状態で設けられている点で第５実施形態と相違している。

また、第２基部１４３もまた、第１基部１４２と同様に、軸部１４３ａ，円筒状の筒部１４３ｂ，第１，第２リング部１４３ｃ，１４３ｄから構成されている。
そして、第１，第２基部１４２，１４３は、第５実施形態と同様にして配される。

なお、第１基部１４２における筒部１４２ｂと第１，第２リング部１４２ｃ，１４２ｄとの間、及び、第２基部１４３における筒部１４３ｂと第１，第２リング部１４３ｃ，１４３ｄとの間には、ギャップ１４１ａ〜１４１ｄが形成された状態となる。

また、磁心１４１には、第１，第２基部１４２，１４３の軸部１４２ａ，１４３ａにおける芯部に、通常巻線１４４及び特別巻線１４５が設けられる。
具体的には、軸部１４２ａ，１４３ａの芯部における各第２リング部１４２ｄ，１４３ｄに挟まれた区間には、通常巻線１４４が設けられている。

また、第１基部１４２における軸部１４２ａの芯部における底部から第２リング部１４２ｄまでの区間、及び、第２基部１４３における軸部１４３ａの芯部における底部から第２リング部１４３ｄまでの区間には、特別巻線１４５が設けられている。

より詳しくは、第１基部１４２における軸部１４２ａの芯部における底部から第１リング部１４２ｃまでの区間には、特別巻線１４５のＢ１区間１４５ａが設けられており、第１リング部１４２ｃから第２リング部１４２ｄまでの区間には、Ａ１区間１４５ｂが設けられている。

また、第２基部１４３における軸部１４３ａの芯部における底部から第１リング部１４３ｃまでの区間には、特別巻線１４５のＢ２区間１４５ｃが設けられており、第１リング部１４３ｃから第２リング部１４３ｄまでの区間には、Ａ２区間１４５ｄが設けられている。

なお、以後、Ａ１，Ａ２区間１４５ｂ，１４５ｄを、単にＡ区間とも記載し、Ｂ１，Ｂ２区間１４５ａ，１４５ｃを、単にＢ区間とも記載する。
そして、Ａ区間とＢ区間では、導線を巻き回す方向が異なっている。

具体的には、例えば、磁心１４１において、主磁路１４６の向きを、軸部１４２ａ，１４３ａの芯部において、第２基部１４３から第１基部１４２に向かう向きに設定する。このとき、Ａ区間は、該主磁路１４６の方向に向かって右回りに導線を巻き回して形成されていると共に、Ｂ区間は、該方向に向かって左回りに導線を巻き回して形成されている。無論、Ａ区間及びＢ区間の導線の巻き回し方向は、反対となっていても良い。

なお、Ａ区間における導線の巻数の総数は、Ｂ区間における導線の巻数に比べ、多くなっている。
そして、Ａ１，Ａ２区間１４５ｂ，１４５ｄを繋ぐ導線には中間タップ１４５ｇが設けられており、中間タップ１４５ｇに繋がるＢ端子１４５ｈは、グランドに接続される。

ここで、通常巻線１４４に電圧が印可されると、第１実施形態と同様、主磁路１４６を通過する磁束が形成される。
主磁路１４６は、磁心１４１における、軸部１４２ａ，１４３ａと筒部１４２ｂ，１４３ｂに沿って形成される。なお、図１５における主磁路１４６の向きは、通常巻線１４４にＤ端子１４４ａからＥ端子１４４ｂに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

また、特別巻線１４５に電圧が印可されると、第１実施形態と同様、特別巻線１４５の各区間からは、それぞれ、通常巻線１４４に鎖交しないサブ磁路が形成される。
第６実施形態では、Ａ１区間１４５ｂからのＡ１サブ磁路１４７ｂと、Ａ２区間１４５ｄからのＡ２サブ磁路１４７ｄと、Ｂ１区間１４５ａからのＢ１サブ磁路１４７ａと、Ｂ２区間１４５ｃからのＢ２サブ磁路１４７ｃとが形成される。

Ａ１サブ磁路１４７ｂは、第１基部１４２における第１，第２リング部１４２ｃ，１４２ｄと、軸部１４２ａの芯部、及び、筒部１４２ｂにおける、第１，第２リング部１４２ｃ，１４２ｄに挟まれた区間に形成される。

また、Ａ２サブ磁路１４７ｄは、第２基部１４３における第１，第２リング部１４３ｃ，１４３ｄと、軸部１４３ａの芯部、及び、筒部１４３ｂにおける、第１，第２リング部１４３ｃ，１４３ｄに挟まれた区間に形成される。

また、Ｂ１サブ磁路１４７ａは、第１基部１４２における第１リング部１４２ｃと、軸部１４２ａの底部から第１リング部１４２ｃまでの区間と、筒部１４２ｂにおける底部から第１リング部１４２ｃまでの区間に形成される。

また、Ｂ２サブ磁路１４７ｃは、第２基部１４３における第１リング部１４３ｃと、軸部１４３ａの底部から第１リング部１４３ｃまでの区間と、筒部１４３ｂにおける底部から第１リング部１４３ｃまでの区間に形成される。

なお、図１５におけるＡ１〜Ｂ２サブ磁路１４７ａ〜１４７ｄの向きは、特別巻線１４５にＡ端子１４５ｅからＣ端子１４５ｆに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

第６実施形態のトランス装置１４０においても、特別巻線１４５のＡ区間とＢ区間は、巻線の巻回し方向が反対となっていると共に、巻数が異なっており、各区間からは、磁心１４１の内部にＡ１〜Ｂ２サブ磁路１４７ａ〜１４７ｄが形成される。

このため、トランス装置１４０の通常巻線１４４を１次巻線、特別巻線１４５を２次巻線として用いれば、第１実施形態と同様の等価回路が得られ、該等価回路においては、トランスの２次巻線の巻数は、特別巻線１４５（２次巻線）の巻数の総量より小さい値となる。

また、第１実施形態と同様、トランス装置１４０の特別巻線１４５（２次巻線）の巻数の総数は、等価回路におけるインダクタの巻数に等しく、トランス装置１４０の構成とすることで特別巻線１４５（２次巻線）の巻数が増えることは無い。

また、磁心１４１の形状により、漏洩磁束を効果的に防止することができる。
［他の構成の説明］
トランス装置１４０では、主磁路１４６は軸部１４２ａ，１４３ａと筒部１４２ｂ，１４３ｂに形成され、主磁路１４６が形成される部分は、磁心１４１の内部空間を全て取り囲む形状を有する。

また、Ａ１サブ磁路１４７ｂは、第１基部１４２における第１，第２リング部１４２ｃ，１４２ｄと、軸部１４２ａの芯部、及び、筒部１４２ｂにおける、第１，第２リング部１４２ｃ，１４２ｄに挟まれた区間に形成される。

これらのサブ磁路が形成される部分は、ギャップが形成されているものの、磁心１４１の内部空間を全て取り囲む形状を有する。
このため、磁心１４１から漏洩磁束が生じるのを防ぐことができ、電磁干渉を抑制することができる。

さらに、主磁路１４６は、Ａ１〜Ｂ２サブ磁路１４７ａ〜１４７ｄの外縁を取り囲むように配置されている。これにより、Ａ１〜Ｂ２サブ磁路１４７ａ〜１４７ｄに設けられたギャップから漏洩磁束がトランス装置１４０の外部回路に電磁干渉する恐れを一層抑制することができる。

また、磁心１４１では、通常巻線１４４が配置された部分と特別巻線１４５が配置された部分が重複しておらず、特別巻線１４５を構成する区間の各々からサブ磁路が形成される。

これにより、特別巻線１４５の各区画全てがインダクタとして機能するようになり、特別巻線１４５の巻数を抑えながら必要なインダクタンスを得ることができる。
また、磁心１４１は、主磁路１４６が形成される部分にはギャップが形成されていないが、Ａ１〜Ｂ２サブ磁路１４７ａ〜１４７ｄが形成される部分にはギャップ１４１ａ〜１４１ｄが形成されている。このため、主磁路１４６が形成される部分は、サブ磁路が形成される部分に比べ、磁気抵抗が低くなっている。

なお、例えば、これらのギャップ１４１ａ〜１４１ｄに替え、透磁率の低い材料を配することで、サブ磁路が形成される部分の磁気抵抗を高めても良い。
これにより、第１実施形態と同様、特別巻線１４５に流れる電流によって発生する磁気飽和を抑制することができる。

また、主磁路１４６にギャップを設けないことで、通常巻線１４４と特別巻線１４５との間で電力を伝送する際の力率を高めることができ、効率良くエネルギーを伝送することができる。

また、第１基部１４２の第１リング部１４２ｃの大きさは、Ａ１，Ｂ１サブ磁路１４７ａ，１４７ｂを形成する磁束の大きさに応じたものとなっていても良い。
換言すれば、第１リング部１４２ｃにおける内周側の面（軸部１４２ａに当接する面）の面積が、特別巻線１４５のＢ１区間１４５ａにおいて許容される最大磁束と、Ａ１区間１４５ｂにおいて許容される最大磁束が同時に生じた場合に、これらを十分に通過させることができる大きさとなっていても良い。

また、第１基部１４２の第２リング部１４２ｄの大きさは、Ａ１サブ磁路１４７ｂを形成する磁束の大きさに応じたものとなっていても良い。
換言すれば、第２リング部１４２ｄにおける内周側の面（軸部１４２ａに当接する面）の面積が、特別巻線１４５のＡ１区間１４５ｂにおいて許容される最大磁束を、十分に通過させることができる大きさとなっていても良い。

また、第２基部１４３の第１リング部１４３ｃの大きさは、Ａ２，Ｂ２サブ磁路１４７ｃ，１４７ｄを形成する磁束の大きさに応じたものとなっていても良い。
換言すれば、第１リング部１４３ｃにおける内周側の面（軸部１４３ａに当接する面）の面積が、特別巻線１４５のＢ２区間１４５ｃにおいて許容される最大磁束と、Ａ２区間１４５ｄにおいて許容される最大磁束が同時に生じた場合に、これらを十分に通過させることができる大きさとなっていても良い。

また、第２基部１４３の第２リング部１４３ｄの大きさは、Ａ２サブ磁路１４７ｄを形成する磁束の大きさに応じたものとなっていても良い。
換言すれば、第２リング部１４３ｄにおける内周側の面（軸部１４３ａに当接する面）の面積が、特別巻線１４５のＡ２区間１４５ｄにおいて許容される最大磁束を、十分に通過させることができる大きさとなっていても良い。

これにより、Ａ１〜Ｂ２サブ磁路１４７ａ〜１４７ｄが形成される部分における磁気飽和を効果的に抑制することができる。
また、トランス装置１４０では、グランドに接続される特別巻線１４５の中間タップ１４５ｇは、通常巻線１４４の近くに設けられている。

これにより、通常巻線１４４のＤ，Ｅ端子１４４ａ，１４４ｂの電位が、特別巻線１４５のＡ，Ｃ端子１４５ｅ，１４５ｆの電位よりもグランドに近い場合には、通常巻線１４４と特別巻線１４５との間の絶縁をより確実に確保することが可能となる。

ここで、Ａ１〜Ｂ２サブ磁路１４７ａ〜１４７ｄが形成される部分の磁気抵抗は、ギャップ１４１ａ〜１４１ｄの大きさや、断面積の大きさにより調整することができる。
無論、ギャップ１４１ａ〜１４１ｄに替え、透磁率の低い材料を配することや、磁心１４１の一部にこのような材料を配することによっても、該磁気抵抗を調整することができる。

そこで、Ａ１〜Ｂ２サブ磁路１４７ａ〜１４７ｄの各々を形成する磁束が同程度となるよう、Ａ１〜Ｂ２サブ磁路１４７ａ〜１４７ｄが形成される部分の磁気抵抗が調整されていても良い。

これにより、これらの部分において、均一に磁気飽和が生じるようになり、磁心の大型化を抑えつつ、より良好な直流重畳特性を得ることができる。
［具体例］
次に、第６実施形態のトランス装置１４０を、インバータ１５０に適用した場合の具体例について説明する（図１６参照）。

該インバータ１５０においては、トランス装置１４０は、通常巻線１４４が１次巻線として用いられると共に、特別巻線１４５が２次巻線として用いられる。そして、電源１５２により生成される直流電圧を交流電圧に変換する入力回路１５１により、通常巻線１４４（１次巻線）に交流電圧が印可される。

また、通常巻線１４４（１次巻線）のＥ端子には、コンデンサ１５３が接続されており、特別巻線１４５（２次巻線）により形成されるインダクタとコンデンサ１５３により共振が生じ、正弦波の交流電圧が生成される。

また、特別巻線１４５（２次巻線）には、中間タップ１４５ｇが設けられており、中間タップ１４５ｇに繋がるＢ端子は、グランドに接続されている。
このため、特別巻線１４５（２次巻線）のＡ端子１４５ｅ及びＣ端子１４５ｆからは、それぞれ、位相が１８０°ずれた正弦波の交流電圧が出力される。

なお、特別巻線１４５に替えて通常巻線１４４に中間タップを設け、特別巻線１４５を１次巻線、通常巻線１４４を２次巻線として使用して同様のインバータを構成しても良い。

［第７実施形態］
［主な構成の説明］
次に、第７実施形態のトランス装置１６０について説明する（図１６参照）。該トランス装置１６０もまた、例えば、内燃機関の点火装置や液晶モニタにおける昇圧回路や、コンバータや、インバータや、フィルタ等に用いられる。

トランス装置１６０の磁心１６１は、棒状に形成されている。
そして、磁心１６１には、その一端に隣接して通常巻線１６２が設けられている。
また、磁心１６１には、通常巻線１６２と他端との間に特別巻線１６３が設けられており、磁心１６１の中央部分には、特別巻線１６３のＡ区間１６３ａが配されていると共に、磁心１６１の他端側には、特別巻線１６３のＢ区間１６３ｂが配されている。

そして、Ａ区間とＢ区間では、導線を巻き回す方向が異なっている。
具体的には、例えば、磁心１６１において、主磁路１４６の向きを、Ｂ区間１６３ｂの配置位置から通常巻線１６２の配置位置に向かう向きに設定する。このとき、Ａ区間１６３ａは、該主磁路１６４の方向に向かって右回りに導線を巻き回して形成されていると共に、Ｂ区間１６３ｂは、該方向に向かって左回りに導線を巻き回して形成されている。無論、Ａ区間１６３ａ及びＢ区間１６３ｂの導線の巻き回し方向は、反対となっていても良い。

なお、Ａ区間１６３ａにおける導線の巻数の総数は、Ｂ区間１６３ｂにおける導線の巻数に比べ、多くなっている。
ここで、通常巻線１６２に電圧が印可されると、第１実施形態と同様、主磁路１６４を通過する磁束が形成される。

主磁路１６４は、磁心１６１と、磁心１６１に隣接する空間に形成される。なお、図１７における主磁路１６４の向きは、通常巻線１６２に第１端子１６２ａから第２端子１６２ｂに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

また、特別巻線１６３に電圧が印可されると、第１実施形態と同様、Ａ，Ｂ区間１６３ａ，１６３ｂからは、それぞれ、通常巻線１６２と鎖交しないサブ磁路が形成される。
Ａサブ磁路１６５ａは、磁心１６１におけるＡ区間１６３ａが設けられた区間と、該区間に隣接する空間に形成される。

また、Ｂサブ磁路１６５ｂは、磁心１６１におけるＢ区間１６３ｂが設けられた区間と、該区間に隣接する空間に形成される。
なお、図１７におけるＡ，Ｂサブ磁路１６５ａ，１６５ｂの向きは、特別巻線１４５に第１端子１６３ｃから第２端子１６３ｄに向かう電流が印可された際に発生する磁束の向きとして示している。

第７実施形態のトランス装置１６０においても、特別巻線１６３のＡ区間１６３ａとＢ区間１６３ｂは、巻線の巻回し方向が反対となっていると共に、巻数が異なっており、各区間からは、Ａ，Ｂサブ磁路１６５ａ，１６５ｂが形成される。

このため、トランス装置１６０の通常巻線１６２を１次巻線、特別巻線１６３を２次巻線として用いれば、第１実施形態と同様の等価回路が得られ、該等価回路においては、トランスの２次巻線の巻数は、特別巻線１６３（２次巻線）の巻数の総量より小さい値となる。

また、第１実施形態と同様、トランス装置１６０の特別巻線１６３（２次巻線）の巻数の総数は、等価回路におけるインダクタの巻数に等しく、トランス装置１６０の構成とすることで特別巻線１６３（２次巻線）の巻数が増えることは無い。

［他の構成の説明］
トランス装置１６０の磁心１６１では、通常巻線１６２が配置された部分と特別巻線１６３が配置された部分が重複しておらず、特別巻線１６３を構成する区間の各々からサブ磁路が形成される。

これにより、特別巻線１６３の各区画全てがインダクタとして機能するようになり、特別巻線１６３の巻数を抑えながら必要なインダクタンスを得ることができる。
また、トランス装置１６０の特別巻線１６３の第１端子１６３ｃには、第２端子１６３ｄに比べ、通常巻線１６２の電位に近い電位が生じるよう構成するのが好適である。

具体的には、例えば、トランス装置１６０を内燃機関の点火装置の昇圧回路に用い、通常巻線１６２（１次巻線）に印可された電圧を昇圧させる場合であれば、特別巻線１６３（２次巻線）の第１端子１６３ｃをグランド側に、第２端子１６３ｄを点火プラグ等に接続し、第２端子１６３ｄに高電圧を生じさせるのが好適である。

これにより、通常巻線１６２（１次巻線）と特別巻線１６３（２次巻線）との間の絶縁を、より確実に確保することが可能となる。
［具体例］
次に、第７実施形態のトランス装置１６０を、昇圧回路１７０に適用した場合の具体例について説明する（図１７参照）。

該昇圧回路１７０においては、トランス装置１６０は、通常巻線１６２が１次巻線として用いられると共に、特別巻線１６３が２次巻線として用いられる。そして、電源１７２により生成される直流電圧を交流電圧に変換する入力回路１７１により、通常巻線１６２（１次巻線）の第２端子１６２ｂに交流電圧が印可される。

また、通常巻線１６２（１次巻線）の第１端子１６２ａには、コンデンサ１７３，１７４が接続されている。
そして、昇圧回路１７０の等価回路１８０では、トランス１８１の２次巻線側にインダクタ１８２が存在する（図１８参照）。

このため、該インダクタ１８２と、１次巻線に接続されたコンデンサ１７３，１７４や、特別巻線１６３（２次巻線）の第１端子１６３ｃに接続されたコンデンサ１７５との間で共振が生じ、トランス１８１により昇圧された電圧がさらに昇圧されて、放電プラグ１７６に印可される。

なお、特別巻線１６３（２次巻線）の第１端子１６３ｃに接続されたコンデンサ１７５を設けない構成としても良い。
［他の実施形態］
第１〜第７実施形態のトランス装置では、特別巻線の各区間からサブ磁路が形成されるよう構成されているが、サブ磁路が形成されない区画が存在しても良く、特別巻線から少なくとも１つのサブ磁路が形成されれば同様の効果を得ることができる。

具体的には、例えば、Ａ区画とＢ区画の２つからなる特別巻線を用いる場合であれば、一方の区画の全部又は１部を通常巻線と重複した状態で配し、他方の区画のみからサブ磁路が形成される構成としても良い。

また、同様の特別巻線を用いる場合において、Ａ区画とＢ区画を重複した状態で配し、これらの区画からサブ磁路が形成される構成としても良い。
このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。

１０…トランス装置、１１…磁心、１２…通常巻線、１３…特別巻線、５０…トランス装置、５１…磁心、５２…通常巻線、５３…特別巻線、６０…トランス装置、６１…磁心、６２…通常巻線、６３…特別巻線、９０…トランス装置、９１…磁心、９５…通常巻線、９６…特別巻線、１２０…トランス装置、１２１…磁心、１２５…通常巻線、１２６…特別巻線、１４０…トランス装置、１４１…磁心、１４４…通常巻線、１４５…特別巻線、１６０…トランス装置、１６１…磁心、１６２…通常巻線、１６３…特別巻線。

Claims

単一の部位により構成されるか、又は、複数の部位により一体的に構成された磁心（１１，５１，６１，９１，１２１，１４１，１６１）と、
前記磁心に導線を巻き回して形成された通常巻線（１２，５２，６２，９５，１２５，１４４，１６２）と、
前記通常巻線を鎖交する主磁路（１５，５５，６５，９７，１２７ａ，１４６，１６４）と、
前記主磁路上で、予め定められた方向に向かって前記磁心に導線を巻き回して形成された１又は複数のＡ区間（１３ａ，５３ａ，６３ａ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｆ，９６ａ，９６ｃ，１２６ａ，１４５ｂ，１４５ｄ，１６３ａ）と、前記主磁路上で、該Ａ区間とは反対の方向に向かって前記磁心に導線を巻き回して形成された１又は複数のＢ区間（１３ｂ，５３ｂ，６３ｂ，６３ｅ，９６ｂ，１２６ｂ，１４５ａ，１４５ｃ，１６３ｂ）とを有する特別巻線（１３，５３，６３，９６，１２６，１４５，１６３）と、
を備え、
全ての前記Ａ区間における導線の巻数の総和と、全ての前記Ｂ区間における導線の巻数の総和とは異なっており、
前記特別巻線における少なくとも１つの前記区間は、前記通常巻線とは鎖交しない磁路であるサブ磁路（１６，１７，５６，５７，６６〜６８，９８ａ〜９８ｃ，１２７ｂ，１２７ｃ，１４７ａ〜１４７ｄ，１６５ａ，１６５ｂ）を形成するように配されていること、
を特徴とするトランス装置（１０，５０，６０，９０，１２０，１４０，１６０）。
請求項１に記載のトランス装置において、
前記磁心（１１，６１，９１，１２１，１４１）は、内部空間を取り囲む形状を有する主閉磁路部と、該形状を有する、又は、ギャップを含めて該形状を有するサブ閉磁路部とを有しており、
前記通常巻線（１２，６２，９５，１２５，１４４）、及び、前記特別巻線における各々の前記区間（１３ａ，１３ｂ，６３ａ〜６３ｆ，９６ａ〜９６ｃ，１２６ａ，１２６ｂ，１４５ａ〜１４５ｄ）は、前記主磁路が前記主閉磁路部に沿って形成されるよう配されており、
前記特別巻線における各々の前記区間（１３ａ，１３ｂ，６３ａ〜６３ｆ，９６ａ〜９６ｃ，１２６ａ，１２６ｂ，１４５ａ〜１４５ｄ）は、該サブ磁路が前記サブ閉磁路部に沿って形成されるよう配されていること、
を特徴とするトランス装置（１０，６０，９０，１２０，１４０）。
請求項２に記載のトランス装置において、
前記主閉磁路部は、前記サブ主閉磁路部の集合の外縁を取り囲むように配されていること、
を特徴とするトランス装置。
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のトランス装置において、
各々の前記区画は全て、当該区画から前記サブ磁路が形成されるように配されていること、
を特徴とするトランス装置（１０，５０，６０，９０，１２０，１４０，１６０）。
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のトランス装置において、
前記磁心（１１，５１，６１，９１，１２１，１４１）は、前記主磁路の磁気抵抗が、前記サブ磁路の磁気抵抗よりも低くなるように構成されていること、
を特徴とするトランス装置（１０，５０，６０，９０，１２０，１４０）。
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載のトランス装置において、
前記磁心（１１，６１，９１，１２１，１４１）における前記サブ磁路が形成される部分の断面積は、当該部分に形成される１又は複数の前記サブ磁路における磁束の大きさの総和に応じた大きさを有していること、
を特徴とするトランス装置（１０，６０，９０，１２０，１４０）。
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載のトランス装置において、
前記特別巻線の端部のうち、前記通常巻線の電位により近い電位が生じる一方の端部を第１電位側とすると共に、他方の端部を第２電位側とし、
前記通常巻線及び前記特別巻線は、該特別巻線の前記第１電位側が、前記第２電位側に比べて前記通常巻線に近くなるように配されていること、
を特徴とするトランス装置（１０，５０，６０，９０，１２０，１４０，１６０）。
請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載のトランス装置において、
前記磁心（１２１，１４１）は、筒状の外周部と、該外周部と一体的に構成され、該外周部の内側に配される棒状の軸部とを有し、
前記通常巻線及び前記特別巻線は、前記軸部に設けられていること、
を特徴とするトランス装置（１２０，１４０）。
請求項８に記載のトランス装置において、
前記特別巻線の端部のうち、前記通常巻線の電位により近い電位が生じる一方の端部を第１電位側とすると共に、他方の端部を第２電位側とし、
前記通常巻線（１２５）は、前記軸部の一端に隣接して配されており、
前記特別巻線（１２６）は、前記第１電位側が、前記第２電位側に比べて前記通常巻線に近くなるように配されていること、
を特徴とするトランス装置（１２０）。
請求項１から請求項９のうちのいずれか１項に記載のトランス装置において、
前記特別巻線における少なくとも２つの前記区間は、前記サブ磁路を形成するように配されており、
前記磁心における前記サブ磁路が形成される各々の部分は、前記サブ磁路のそれぞれに発生する磁束の強さが同程度となるよう、磁気抵抗が調整されていること、
を特徴とするトランス装置（１０，６０，９０，１２０，１４０）。