JP3391596B2 - 線輪及び変成器 - Google Patents

線輪及び変成器

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子式複写機,ファク
シミリ装置,印刷機,パソコン等の事務機器,家庭用電
気機器,電気自動車等の産業機器など各種機器に搭載さ
れるスイッチング電源等に用いられる線輪及び変成器に
関し、特に、商用周波数入力電源を整流後に目的の電圧
に昇圧,降圧するためのDC−DC電源に好適な線輪及
び変成器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の線輪や変成器は、一般に
巻線機を用いて導線をボビンに巻回し、それをEIコ
ア,CIコアあるいは壷型コア等に装着して形成する。
【0003】あるいは、導体のコイルパターンが形成さ
れた複数枚のシートを積層し、縁部または端部等で導通
させて所要の巻線数を得るようにする(例えば特開平4
−274305号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来例の製
造,組立工程では、巻線機へのボビンの着脱,巻線、ま
た、コアの装着が人手を要し、従って、生産性が低く、
かつコスト高になるという問題があった。
【0005】また、積層型のコイルにしても、同様に生
産性が悪く、十分にコスト低減が達成されなかった。
【0006】そこで、本発明者らは、先に、極めて簡単
な工程で、しかも機械化して大量生産に好適な線輪又は
変成器及びその製造方法を提案した(特願平6−121389
号)。 この提案の線輪又は変成器は、単層または複層
に積層された絶縁化導体箔を加工して一平面上で連続し
た折り返しパターンの導体箔を形成し、これを、一対の
くし歯状の整形部材間に挾んで歯と歯を係合させるよう
に押し込むと、歯によって押された折り返しパターンの
互いに隣合う直線部が反対側に離間され、コイル状に整
形される。そのコイルの中にコアを挿入して線輪又は変
成器が構成されるというものである。
【0007】本発明は、上記提案の線輪又は変成器を、
さらに発展させ、巻線数の多い線輪あるいは変成比の大
きい変成器も容易に実現できるようにした線輪及び変成
器を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の線輪は、一平面上で少なくとも1つの連続
した折り返し形状部を有し、その両端部が前記折り返し
形状部の外側を通って互いにつながっている絶縁フィル
ム上に、複数条の平行な導体パターンが形成され、回路
的には両端に外部引出端子を有する1本の渦巻状の導電
線路が構成され、かつ表面が絶縁化されたフレキシブル
配線板と、断面が略コの字形で、両側の脚部が前記フレ
キシブル配線板の折り返し形状部に対応した複数のくし
歯を有し、互いに相手の歯と歯の間に歯が係合するよう
に組み合わされる一対の部材からなり、前記折り返し形
状部を挾んで前記一対の部材のくし歯を互いに係合さ
せ、そのときくし歯先端で前記折り返し形状部の互いに
隣合う直線部を押して離間させコイル状に整形する一対
の整形部材と、整形された前記折り返し形状部のコイル
に貫装するコアとから構成されるものである。
【0009】また、本発明の変成器は、一平面上で少な
くとも1つの連続した折り返し形状部を有し、その両端
部が前記折り返し形状部の外側を通って互いにつながっ
ている絶縁フィルム上に複数条の平行な導体パターンが
形成され、回路的には両端に外部引出端子を有する1本
の渦巻状の導電線路が構成され、かつ表面が絶縁化され
た第1のフレキシブル配線板と、前記第1のフレキシブ
ル配線板の折り返し形状部の一部または全部に重なる折
り返し形状部を有し、両端部がその折り返し形状部の外
側を通って互いにつながっているか若しくは開放された
絶縁フィルム上に、両端に外部引出端子を有し、複数条
の導体パターンからなる1本の渦巻状の導電線路若しく
は単一条の導電線路が構成され、前記第1のフレキシブ
ル配線板と折り返し形状部が合致されて積層された第2
のフレキシブル配線板と、断面が略コの字形で、両側の
脚部が前記第1及び第2のフレキシブル配線板の折り返
し形状部に対応した複数のくし歯を有し、互いに相手の
歯と歯の間に歯が係合するように組み合わされる一対の
部材からなり、前記第1及び第2のフレキシブル配線板
の折り返し形状部を挾んで前記一対の部材のくし歯を互
いに係合させ、その時くし歯先端で前記折り返し形状部
の互いに隣合う直線部を押して離間させコイル状に整形
する一対の整形部材と、整形された前記折り返し形状部
のコイルに貫装するコアとから構成され、前記第1及び
第2のフレキシブル配線板のコイルの一方を1次側、他
方を2次側とするものである。
【0010】
【作用】上記構成によれば、フレキシブル配線板、ある
いは積層された第1及び第2のフレキシブル配線板の折
り返し形状部を一対の整形部材間に挾んで押し込むだけ
でコイル状に整形されるので、これにEIコア、あるい
はCIコアを貫装すれば、線輪及び変成器が形成され
る。そして、絶縁フィルム上に形成された複数条の平行
な導体パターンからなる1本の渦巻状の導電線路は、最
終的には巻線数の多いコイルを構成することになり、大
きなインダクタンスを得ることができる。
【0011】ここで、一対の整形部材は、プラスチック
等の絶縁物で構成されるとボビンとなり、フェライト等
の磁性材料で構成されるとコアの一部となり、また、組
立後に取り外すようにすれば単なる治具としての機能を
持つものとなる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1ないし図5は、本発明の第1の実施例
を示したものであり、線輪の場合である。図1はフレキ
シブル配線板1を示したもので、2は、一平面上で連続
した折り返し形状部3を有し、その両端部が折り返し形
状部3の外側を通って互いにつながっている絶縁フィル
ム、4は、絶縁フィルム2上に複数条の平行な導体パタ
ーンが形成され、回路的には両端に外部引出端子4a,
4bを有する1本の渦巻状に構成された導電線路であ
る。このフレキシブル配線板1の表面は絶縁被膜が形成
されている。
【0013】図2は一対の整形部材5(5a,5b)を示し
たものであり、それぞれ断面が略コの字形で、両側の脚
部が前記フレキシブル配線板1の折り返し形状部3に対
応した複数のくし歯を有し、互いに相手の歯と歯の間に
歯が係合するように組み合わされる。
【0014】図3は、一対の整形部材5を用いてフレキ
シブル配線板1をコイル状に整形する様子を示したもの
である。整形部材5a,5b間にフレキシブル配線板1の
折り返し形状部3を挾んでくし歯を互いに係合させよう
に押し込む。そこで、くし歯先端で押された折り返し形
状部の隣合う直線部は互いに離間され、コイル状に整形
される。コイルの中心部には左右に貫通する窓6ができ
る。
【0015】この窓6に、図4に示すEIコア7を貫装
すれば、図5に示したような線輪ができ上がる。なお、
本実施例の場合、整形部材5の材質はプラスチック等の
絶縁部材からなり、コイルのボビンの役目を果たし、線
輪の中にそのまま組み込まれる。
【0016】以上のように構成された本実施例では、フ
レキシブル配線板1は周知の写真食刻法及びプレス打抜
加工等により、自動化及び大量生産が可能であり、折り
返し形状部3をコイル状に整形するのも、整形部材5に
挾んで押し込めばよく、これまたきわめて容易である。
かつ導電線路を回路的に1本の渦巻状に構成したため、
コイルの巻線数は実質的に(繰り返しパターン数)×(平
行導体本数)で得られ、大きなインダクタンスを得るこ
とができる。
【0017】図6ないし図9は、本発明の第2の実施例
を示したものであり、変成器の例である。図6におい
て、11は第1のフレキシブル配線板、12は絶縁フィル
ム、13は折り返し形状部、14は導電線路である。また、
21は第2のフレキシブル配線板、22は絶縁フィルム、23
は折り返し形状部、24は導電線路である。
【0018】さらに詳細に説明する。第1のフレキシブ
ル配線板11は、一平面上で2つの連続した折り返し形状
部13を有し、その両端部が互いにつながっている絶縁フ
ィルム12上に複数条の平行な導体パターンが形成され、
回路的には両端に外部引出端子14a,14bを有する1本の
渦巻状の導電線路14が構成され、かつ表面が絶縁化され
ている。また、第2のフレキシブル配線板21は、第1の
フレキシブル配線板11の折り返し形状部13の一部に重な
る折り返し形状部23を有し、両端部が開放された絶縁フ
ィルム22上に、両端に外部引出端子24a,24bを有し単一
条の導電線路24が構成され、第1のフレキシブル配線板
11と折り返し形状部が合致されて積層されている。
【0019】図7は一対の整形部材15を示しており、こ
の整形部材15の間に第1及び第2のフレキシブル配線板
11,21の折り返し形状部を挾んでくし歯を互いに係合さ
せるように押し込む。そこで、図8に示したように、折
り返し形状部がコイル状に整形されるので、窓16に、図
9に示すCIコア17を貫装する。
【0020】このように構成された本実施例では、例え
ば第1のフレキシブル配線板11のコイルを1次側とし、
第2のフレキシブル配線板21のコイルを2次側とすれ
ば、変成比の大きい降圧用変成器を構成することができ
る。例えば、商用電源電圧からロジックICが必要とす
る電圧まで降圧するAC−DCコンバータ用の変成器等
では1次と2次の巻線数比の大きいもの、具体的には、
141Vから5Vないし3Vに降下させるには、141/5あ
るいは141/3の巻線数比が必要であり、本実施例のよ
うに、巻線数比の大きな変成器を低コストで実現するこ
とができる。
【0021】なお、本実施例では、第2のフレキシブル
配線板21として、絶縁フィルム22の上に単一条の導電線
路24を形成したものを示したが、単に表面が絶縁化され
た導体箔のみでもよく、これらも本発明の範疇にあるも
のとする。
【0022】また、第2のフレキシブル配線板が、第1
のフレキシブル配線板と同様な形状を有し、その折り返
し形状部が第1のフレキシブル配線板の折り返し形状部
の一部または全部に重なり、両者が任意の巻線数比を持
つものであってもよい。
【0023】第1および第2の実施例では、一対の整形
部材をプラスチックで構成し、ボビンとして使用した
が、例えばフェライト等の磁性材料で構成してもよい。
図10,図11は本発明の第3の実施例を示したもので、31
はフェライトからなる整形部材である。一対の整形部材
31間にフレキシブル配線板の折り返し形状部を挾み、歯
と歯を係合させるように押し込めば、図11に示したよう
に折り返し形状部はコイル状に整形され、そのコイルに
別のI型コア32を貫装する。本実施例では、整形部材31
のフェライトがI型コア32と共に磁路を形成することに
なる。本実施例では、整形部材31自体がコアを兼ねてい
るので、製造がさらに容易になり、コストを低減するこ
とができる。
【0024】図12,13は、本発明の第4の実施例を示し
たもので、33は治具としての整形部材である。一対の整
形部材33間にフレキシブル配線板の折り返し形状部を挾
み、歯と歯を係合させるように押し込めば、図13に示し
たように折り返し形状部はコイル状に整形され、そのコ
イルにEIコア34を貫装する。EIコア34を貫装した
後、整形部材33は引き抜いてよい。本実施例では、整形
部材33を繰り返し使用できる利点がある。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単層あるいは積層された複層のフレキシブル配線板の折
り返し形状部を一対の整形部材間に挾んで押し込むだけ
でコイル状に整形し、これにEIコア、あるいはCIコ
アを貫装することにより、従来のように巻線機を全く必
要とせず、また人手を要さず、小型軽量で周数特性の優
れた線輪及び変成器を構成することができ、従って、製
造が容易になり、かつ自動化および量産性に優れ、製造
コストの大幅低減となる。
【0026】そして、絶縁フィルム上に形成した複数条
の平行な導体パターンを回路的に1本の渦巻状の導電線
路とすることにより、コイルの巻線数が(繰り返しパタ
ーン数)×(平行導体本数)で得られ、大きなインダクタ
ンスを持つ線輪及び巻線数比の大きい変成器を得ること
ができる。
【0027】また、一対の整形部材は、絶縁物からなる
ボビンとなり、あるいはコアの一部となり、また組立後
に取り外す単なる治具となるなど、種々の適用形態を採
ることが可能である。
【0028】さらに、プリント基板に所定の孔を開け、
折り返し形状部を挾み込んで両面より整形部材を係合さ
せるような方式を採用すれば、線輪や変成器の構成、さ
らには小型モータの組立まで、プリント基板への実装と
同時に可能であり、かつ引出端子の接続処理も容易とな
る等の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のフレキシブル配線板の
平面図である。
【図2】本発明の第1の実施例のボビンとしての整形部
材の斜視図である。
【図3】整形部材を用いてフレキシブル配線板の折り返
し形状部をコイル状に整形する様子を示す斜視図であ
る。
【図4】本発明の第1の実施例に使用するEIコアの斜
視図である。
【図5】本発明の第1の実施例の整形したコイルにEI
コアを貫装したものの斜視図である。
【図6】本発明の第2の実施例の第1のフレキシブル配
線板およびそれに積層された第2のフレキシブル配線板
の平面図である。
【図7】本発明の第2の実施例の整形部材の斜視図であ
る。
【図8】整形部材を用いて折り返し形状部をコイル状に
整形した状態を示す斜視図である。
【図9】本発明の第2の実施例に使用するCIコアの斜
視図である。
【図10】本発明の第3の実施例のフェライトからなる
整形部材を示す斜視図である。
【図11】本発明の第3の実施例の組立断面図である。
【図12】本発明の第4の実施例の治具としての整形部
材の斜視図である。
【図13】本発明の第4の実施例の組立説明図である。
【符号の説明】
1…フレキシブル配線板、 2,12,22…絶縁フィル
ム、 3,13,23…折り返し形状部、 4,14,24…導
電線路、 5(5a,5b),15…一対の整形部材、7,34
…EIコア、 11…第1のフレキシブル配線板、 17…
CIコア、 21…第2のフレキシブル配線板、 31…フ
ェライトからなる整形部材、 32…I型コア、 33…治
具としての整形部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 27/28 H01F 19/04

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一平面上で少なくとも1つの連続した折
    り返し形状部を有し、その両端部が前記折り返し形状部
    の外側を通って互いにつながっている絶縁フィルム上
    に、複数条の平行な導体パターンが形成され、回路的に
    は両端に外部引出端子を有する1本の渦巻状の導電線路
    が構成され、かつ表面が絶縁化されたフレキシブル配線
    板と、 断面が略コの字形で、両側の脚部が前記フレキシブル配
    線板の折り返し形状部に対応した複数のくし歯を有し、
    互いに相手の歯と歯の間に歯が係合するように組み合わ
    される一対の部材からなり、前記折り返し形状部を挾ん
    で前記一対の部材のくし歯を互いに係合させ、その時く
    し歯先端で前記折り返し形状部の互いに隣合う直線部を
    押して離間させコイル状に整形する一対の整形部材と、 整形された前記折り返し形状部のコイルに貫装するコア
    とからなることを特徴とする線輪。
  2. 【請求項2】 一平面上で少なくとも1つの連続した折
    り返し形状部を有し、その両端部が前記折り返し形状部
    の外側を通って互いにつながっている絶縁フィルム上に
    複数条の平行な導体パターンが形成され、回路的には両
    端に外部引出端子を有する1本の渦巻状の導電線路が構
    成され、かつ表面が絶縁化された第1のフレキシブル配
    線板と、 前記第1のフレキシブル配線板の折り返し形状部の一部
    または全部に重なる折り返し形状部を有し、両端部がそ
    の折り返し形状部の外側を通って互いにつながっている
    か若しくは開放された絶縁フィルム上に、両端に外部引
    出端子を有し、複数条の導体パターンからなる1本の渦
    巻状の導電線路若しくは単一条の導電線路が構成され、
    前記第1のフレキシブル配線板と折り返し形状部が合致
    されて積層された第2のフレキシブル配線板と、 断面が略コの字形で、両側の脚部が前記第1及び第2の
    フレキシブル配線板の折り返し形状部に対応した複数の
    くし歯を有し、互いに相手の歯と歯の間に歯が係合する
    ように組み合わされる一対の部材からなり、前記第1及
    び第2のフレキシブル配線板の折り返し形状部を挾んで
    前記一対の部材のくし歯を互いに係合させ、その時くし
    歯先端で前記折り返し形状部の互いに隣合う直線部を押
    して離間させコイル状に整形する一対の整形部材と、 整形された前記折り返し形状部のコイルに貫装するコア
    とからなり、 前記第1及び第2のフレキシブル配線板のコイルの一方
    を1次側、他方を2次側とすることを特徴とする変成
    器。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の第2のフレキシブル配
    線板と同様のフレキシブル配線板がさらに積層され3層
    以上となっていることを特徴とする変成器。
  4. 【請求項4】 一対の整形部材が、絶縁性のボビンから
    なることを特徴とする請求項1記載の線輪。
  5. 【請求項5】 一対の整形部材が、絶縁性のボビンから
    なることを特徴とする請求項2記載の変成器。
  6. 【請求項6】 一対の整形部材が、磁性材料からなるこ
    とを特徴とする請求項1記載の線輪。
  7. 【請求項7】 一対の整形部材が、磁性材料からなるこ
    とを特徴とする請求項2記載の変成器。
  8. 【請求項8】 一対の整形部材が治具であり、組立後は
    除去することを特徴とする請求項1記載の線輪。
  9. 【請求項9】 一対の整形部材が治具であり、組立後は
    除去することを特徴とする請求項2記載の変成器。
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