JP3551135B2 - 薄形トランスおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器、主として通信装置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およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報通信インフラ網が大きく、進展する中で消費電力の増大が社会的問題となってきている。特に通信装置は小形化と消費電力の低減要請とに応えるため、給電方式は集中給電から分散給電へと推移しており、現在ではこれらの電源部には小形・薄形のオンボード電源が多く使用されている。一方、ＬＳＩの高速化に伴う大電流化と消費電力削減のための低電圧化が急速に進展しており、これらＬＳＩを駆動するオンボード電源も低電圧化／大電流化対応が求められている。そしてこれら薄形オンボード電源はさらなる小形化手段としてスイッチング周波数をより高い周波数で駆動する傾向にある。特に電源部の主要構成部品であるトランスにおいては高周波駆動に適した低損失、低ノイズでかつ小形で安価な面実装タイプの薄形トランスが求められている。これらの電源の開発ニーズに対応するため、巻線を利用した積層タイプのコイルを使用した薄形トランスが多く提案されている。
【０００３】
巻線を使用した従来の薄形トランスとしては実開平４−９９８１８号公報、実開平６−７０２２３号公報に示すようなスパイラルコイルを積層した構成のもの、実開平４−１０５５２３号公報に示すようなコイルベースにスパイラルコイルを積層してモールドした構成のもの、実開平５−９５０２６号公報に示すようなコイルベースにスパイラルコイルを積層した構成のもの、特開平８−３１６０５４号公報に示すような平角線スパイラルコイルを積層した構成のもの、特開平１０−３４０８１９号公報に示すような平角導体の２層折り返し巻きしたスパイラルコイルをコイルベース上に積層した構成のもの、さらに最近では特開平１１−３０７３５６号公報に示すようなフープ端子上でスパイラルコイルと銅箔を積層接続してモールドする構成としたものなどがある。
【０００４】
これら、従来技術を参考にして１次、２次巻線を複数個以上に分割して多積層とした場合に考えられる従来例を図１８、図１９に示す。
【０００５】
以下、従来例として図１８、図１９を用いて説明する。
【０００６】
図１８は従来の薄形トランスの積層から組立までを説明する工程説明図、図１９は図１８の従来の薄形トランスのコイル積層図である。図１８、図１９において１は１次主巻線、１ａは１次補助巻線、２は２次主巻線、３は絶縁紙、４は端子、４ａは端子台、５は接続部、６はコイルベース、７は絶縁樹脂、８はモールドコイル、９は磁心を示している。
【０００７】
図１８において巻線をスパイラル状に巻回したコイルを１次主巻線１として２個、１次補助巻線１ａとして２個を予め準備しておく。さらに薄板状の導体を打抜き、或いはエッチングなどにより、製作した非巻線タイプのコイルを２次主巻線２として４個準備しておく。また、別工程において両端部に端子４をインサート成型或いは圧入などで植設してなる端子台４ａ部を有するコイルベース６を準備しておく。次に図１９に示すようにこれらの事前に準備した各々の巻線を両端に端子台４ａ部を有するコイルベース６上に各々の巻線間に絶縁紙３を挿入しながら、２次主巻線２、１次補助巻線１ａ、１次補助巻線１ａ、２次主巻線２、１次主巻線１、２次主巻線２、１次主巻線１、２次主巻線２の順で積層する。その後、端子台４ａに植設した端子４に各々の巻線の引出し線を配線し、半田付け、溶接などの方法により、接続部５の部分で接続して積層コイルを完成させる。こうして完成した積層コイルの接続部５を覆うように絶縁樹脂７で封止してコイル部の製作を完成して図１８に示すモールドコイル８を完成させる。次に図１８に示すようにモールドコイル８の上下から、磁心９を組み込み、薄形トランスとして完成させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例を示す図１８、図１９の構成においてはコイルベース６の上に多くのコイルを一度に積層して引出し部を端子４に配線、接続する構成としているため、端子４の間隔が狭いと配線、接続ができなくなるという作業上での致命的な課題を有していた。また、２次主巻線２の引出し部と端子４の接続部５のスペースも必要となるため、小形化の弊害となるものであった。
【０００９】
さらにこれら従来例を示す図１８、図１９の構成においては積層、配線、接続するために端子４、端子台４ａ、コイルベース６などの多くの部品が必要となり、原価面においても不利となるという課題を有しているものであった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決し、作業性の良い、小形で安価なコイル多積層タイプの薄形トランスおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【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は、１次、２次主巻線の少なくともどちらか一方を薄板状の同一導体内に端子と非巻線コイルとフレーム枠を一体形成した端子一体型フレームコイルで形成し、この端子一体型フレームコイルの上に他の巻線を形成して一対にした複巻線一体型コイルを形成し、この複巻線一体型コイルを複数個積層して多積層コイルを構成し、この多積層コイルの上下から、磁心を組み込んだ構成としたものである。
【００１２】
上記構成によって端子への配線・接続部が複数に分割されるので端子間のピッチ間隔が狭くても作業ができることとなり、多出力・多数端子の設計が可能となる。また、自動化も容易となるものである。
【００１３】
また、非巻線コイルとフレーム枠を一体化したフレームコイルとしたため、薄板状の非巻線コイルの引出し端子の接続スペースが不要となり、小形化できる。さらに端子一体型フレームコイルを採用したので端子、端子台、コイルベース、或いはボビンなどの別部品が不要となり、部品点数が削減できる。
【００１４】
この結果、作業性の良い、小形で安価なコイル多積層タイプの薄形トランスおよびその製造方法を提供することが可能となるのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は１次、２次主巻線の少なくともどちらか一方を薄板状の同一導体内に端子と非巻線コイルとフレーム枠を一体形成した端子一体型フレームコイルで形成し、この端子一体型フレームコイルの上に他の巻線を形成して一対にした複巻線一体型コイルを形成し、この複巻線一体型コイルを複数個積層して多積層コイルを構成し、この多積層コイルの上下から、磁心を組み込んだものであり、端子への配線・接続部が複数に分割されるので端子間のピッチ間隔が狭くても作業ができることとなり、多出力・多数端子の設計が可能となる。また、自動化も容易となるものである。さらに、薄板状の非巻線コイルの引出し端子の接続スペースが不要となり、小形化できる。また、端子、端子台、コイルベース、或いはボビンなどの別部品が不要となり、部品点数が削減できる。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の発明は請求項１の構成に加えてフレーム枠に位置決め用の基準部を設けたものであり、基準部を利用して積層時の位置決め、金型内での位置決め、など治具、金型設計時の規準とできるため、各コイルの相対的な位置の作業バラツキを抑えることができるものである。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の発明は請求項２の構成に加えて基準部として穴を設けたものであり、積層治具、金型内に穴に対応したピンをたてるだけで簡単に位置決めの治具が実現できる。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の発明は請求項１または２の構成に加えてフレーム枠の基準部の位置を非対称の位置に設けたものであり、１次、２次の方向性をもたせることにより、積層方向の誤りを防止できる。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の発明は請求項１の構成に加えて１次主巻線、２次主巻線をほぼ同一巻幅で１層巻としたものであり、１次巻線間、２次巻線間では折り返し対向面がなくなるので近接効果などによる高周波抵抗の増大を少なくできる。また、各巻線の線間容量も少なくなり、低ノイズ化が達成できる。さらに１次主巻線１１と２次主巻線１２は完全に交互に積層された状態となるので１次、２次主巻線間の距離は最小となること、かつ対向面積も最大限に確保できることとなり、１次、２次主巻線の漏れインダクタンス（Ｌｅ）も少なくできるため、巻線間の高結合化が達成され、結果として低損失化、低ノイズ化、電源の高効率化が達成される。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の発明は請求項５の構成に加えて補助巻線を１次、２次主巻線の最上層又は最下層に配置したものであり、１次、２次主巻線の間に余分な巻線を配置しないようにしたので、１次、２次主巻線間の距離は最小、かつ安定するため、漏れインダクタンス（Ｌｅ）最小、巻線間結合は最大限に高めることができることに加えて性能のばらつきも小さくできるものである。
【００２１】
本発明の請求項７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たものであり、この積層コイルの隙間に樹脂が流れ込むことにより、コイル部の均熱化が図れるため、温度上昇が低減できる。また、コイルとコイル間、コイルと磁心間の絶縁も強化できることとなる。
【００２２】
本発明の請求項８に記載の発明は請求項７の構成に加えて絶縁樹脂でモールド成型して封止したものであり、成型工法を利用しているため、封止時間を短縮でき、生産性が向上する。
【００２３】
本発明の請求項９に記載の発明は請求項１，７，８のいずれか一つの構成に加えて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１０に記載の発明は請求項９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、巻線のスピードアップが図れ、作業性が向上する。
【００２５】
本発明の請求項１１に記載の発明は請求項９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も充分な絶縁が保証できる。また、安全規格等への対応も簡単にできる。
【００２６】
本発明の請求項１２に記載の発明は請求項９の構成に加えて電線を平角電線としたものであり、巻線の占積率を高められるので巻線抵抗の低減、即ち、低損失化が達成できる。
【００２７】
本発明の請求項１３に記載の発明は請求項１，７，８のいずれか一つの構成に加えて１次または２次主巻線の両方の巻線を薄板状の同一導体内に端子と非巻線コイルとフレーム枠を一体形成した端子一体型フレームコイルで形成したものであり、１次または２次主巻線の巻数が少ない時でも巻線間の結合が高められる。また、大電流対応可能とできる。さらに、大電流を流す主巻線の内部接続点がなくなるので信頼性が向上する。
【００２８】
本発明の請求項１４に記載の発明は請求項１，７，８のいずれか一つの構成に加えて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平角線のエッジワイズ巻コイルで形成したものであり、断面積の大きく取れる平角電線を利用できるため、１次、または２次主巻線の巻数が比較的、多い場合でも大電流に対応可能となり、設計の自由度が大きく広がる。
【００２９】
本発明の請求項１５に記載の発明は請求項１４の構成に加えて巻始めと巻終わりの引出し線先端部に穴をあけたものであり、接続点としてやると共に基準点として利用できるため、コイル積層時の位置決め精度が向上し、性能ばらつきも少なくできるものである。
【００３０】
本発明の請求項１６に記載の発明は請求項１，７，８のいずれか一つの構成に加えて１次または２次補助巻線の少なくともどちらか一方の巻線を丸電線としたものであり、補助出力巻線に関して設計の自由度向上、材料低減などの効果が得られるものである。
【００３１】
本発明の請求項１７に記載の発明は請求項１，７，８のいずれか一つの構成に加えて１次または２次補助巻線の少なくともどちらか一方の巻線を非巻線タイプの基板で形成したものであり、積層面の厚みが安定するので性能ばらつきが低減できる。
【００３２】
本発明の請求項１８に記載の発明は請求項１７の構成に加えて非巻線タイプの基板として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。
【００３３】
本発明の請求項１９に記載の発明は請求項１７の構成に加えて基板上に２線輪以上の複数線輪を形成したものであり、複数線輪であっても同一層に形成できるため、コイルの積層厚みをアップしないで補助出力が形成できる。また、複数線輪間の相対位置も安定するので性能ばらつきを低減できる。
【００３４】
本発明の請求項２０に記載の発明は請求項９の構成に加えて各巻線を融着層付きとしたものであり、各巻線をした状態のままで固着ができるのでボビンレスでの巻線形成が容易に実現できる。
【００３５】
本発明の請求項２１に記載の発明は請求項２０の構成に加えて融着層をアルコール融着タイプの融着層としたものであり、アルコール塗布するだけで簡単に巻線の固着ができるため、設備化が容易となる。
【００３６】
本発明の請求項２２に記載の発明は１次、２次主巻線の少なくともどちらか一方を薄板状の同一導体内に端子と非巻線コイルとフレーム枠を一体形成した端子一体型フレームコイルで形成し、この端子一体型フレームコイルの上に他の巻線を形成して一対にした複巻線一体型コイルを形成する第１の工程とこの複巻線一体型コイルを複数個積層して多積層コイルを形成する第２の工程とこの多積層コイルの上下から、磁心を組み込む最終工程を有する製造方法としたものであり、第１の工程で複数個の複巻線一体型コイル部に分割して配線・接続作業を行うので配線・接続の作業性が各段に向上できる。また、第２の工程では複巻線一体型コイルを複数個積層するだけで配線・接続作業がないので端子ピッチの小さい多数端子の製品でも問題なく製造できる。
【００３７】
本発明の請求項２３に記載の発明は請求項２２の構成に加えて複巻線一体型コイルを形成する第１の工程において非巻線コイルの上に準備済みの巻線コイルを積層して製作する製造方法としたものであり、巻線コイル製作の工程を分離できるので簡単な巻線機で巻線コイルを事前に製作・準備できるため、設備化コストが低減できる。小ロット対応に向いた工程編成ができる。
【００３８】
本発明の請求項２４に記載の発明は請求項２３の構成に加えて予め、準備する巻線コイルの少なくとも一方の面に絶縁紙を貼り付けて製作する製造方法としたものであり、巻線形状の維持ができる。特に引出し線の位置決めもできるので後工程でのコイル積層時の作業性が向上する。
【００３９】
本発明の請求項２５に記載の発明は請求項２２の構成に加えて複巻線一体型コイルを形成する第１の工程において非巻線コイルの上に絶縁物を介して巻線コイルを巻回して製作する製造方法としたものであり、非巻線コイルの上に直巻きするため、自動化がやり易くなり、大量生産に向いた工程編成ができる。また、積層工程も削減できる。
【００４０】
本発明の請求項２６に記載の発明は請求項２２の構成に加えて薄板状の端子一体型フレームコイルをエッチングで製作する製造方法としたものであり、ばりなしのコイルとできるので品質が安定する。
【００４１】
本発明の請求項２７に記載の発明は請求項２２の構成に加えて薄板状の端子一体型フレームコイルを打ち抜きで製作する製造方法としたものであり、生産性が向上するので大量生産が可能となる。
【００４２】
本発明の請求項２８に記載の発明は請求項２２の構成に加えて巻線コイルを融着層付きの絶縁電線で形成する製造方法としたものであり、巻線コイルは巻線した状態のままで固着できるため、巻線単体での形状保持ができることとなり、非巻線コイルの上にこの巻線を積層して簡単に複巻線一体型コイルを製作できる。
【００４３】
本発明の請求項２９に記載の発明は請求項２８の構成に加えて融着層をアルコール融着タイプの融着層として巻線形成と同時にアルコール融着する製造方法としたものであり、巻線機にアルコール塗布装置を取り付けるだけで巻線と同時に固着ができるので巻線と融着工程が一体化できることとなり、熱融着などに比べて熱硬化設備、硬化工程が不要となり、製造工程が簡素化できるものである。
【００４４】
本発明の請求項３０に記載の発明は請求項２２の構成に加えて巻線コイルを非巻線タイプの基板で形成する製造方法としたものであり、巻線コイルの巻線作業、引出しリードの配線、巻付け作業、等がなくなり、作業工数が削減できる。
【００４５】
本発明の請求項３１に記載の発明は請求項２２の構成に加えて第２の工程と最終工程の間に多積層コイルを絶縁樹脂で封止する第３の工程を設けた製造方法としたものであり、積層コイルの外形形状が安定するため、後工程での磁心の組み込みも容易となる。
【００４６】
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。
【００４７】
（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７を用いて説明する。
【００４８】
図１（ａ）〜（ｇ）は、本発明の第１の実施の形態を示す薄形トランスの工程説明図、図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施の形態における各々の複巻線一体型コイルを形成する第１の工程の説明図、図３、図４、図５は本発明の第１の実施の形態における各々の複巻線一体型コイルの完成図、図６は本発明の第１の実施の形態における多積層コイルを形成する第２の工程の説明図、図７は治具を利用した多積層コイルの積層方法を示す説明図、図８は本発明の第１の実施の形態におけるモールドコイルの外観図、図９はモールド金型を利用したモールドコイルの封止例を示す説明図、図１０は本発明の第１の実施の形態を示す薄形トランスの組立図、図１１は本発明の第１の実施の形態を示す薄形トランスの完成図である。図１〜図１１において１０は端子一体型フレームコイル、１０ａはフレーム枠、１０ｂは１次引出し端子、１０ｃは２次引出し端子、１０ｄは基準穴、１０ｅは位置決めピン、１１は１次主巻線、１１ａは１次補助巻線、１１ｂは１次引出しリード線、１２は２次主巻線、１２ａは２次補助巻線、１３は絶縁紙、１４は複巻線一体型コイル、１５は多積層コイル、１５ａは積層治具、１６は絶縁樹脂、１７はモールドコイル、１７ａはモールド金型、１８は磁心、１９は引出し端子接続部を示している。
【００４９】
図１において従来例を示す図１８と大きく異なる点は端子一体型リードフレームコイル１０を発明した点、この端子一体型リードフレームコイル１０を利用して３個の複巻線一体型コイル１４を形成した点、この３個の複巻線一体型コイルを積層して多積層コイル１５を形成した点であるが、以下、図２〜図１１を利用して順次、説明する。
【００５０】
図２に示すようにまず、巻線をスパイラル状に巻回し、上下を絶縁紙１３で挟み込んで形成した１次主巻線１１を２個、巻線を巻回しないで製作する非巻線タイプの基板からなる１次補助巻線１１ａと２次補助巻線１２ａを各１個を予め、準備しておく。さらに薄板状の導体をエッチング、或いは打抜きなどにより、製作した端子一体型フレームコイル１０を３枚準備しておく。この端子一体型フレームコイル１０は非巻線タイプの２次主巻線１２とフレーム枠１０ａを一体化してフレームコイルを形成し、このフレームコイルに１次引出し端子１０ｂ、２次引出し端子１０ｃも一体形成して端子と２次主巻線１２とフレーム枠１０ａの３点を完全に一体化した構成とした点が従来と大きく異なる点である。次にこれら予め準備した各々の巻線をこれも予め準備しておいた各々の端子一体型フレームコイル１０と組み合せて順次、積層して図３、図４、図５に示すように引出し端子接続部１９において配線、接続し、３種類の複巻線一体型コイル１４を製作する。この時、端子一体型フレームコイル１０に形成した１次引出し端子１０ｂ、２次引出し端子１０ｃは上部に配置される巻線の引出し位置を考慮しながら、必要最小限の端子数に設定している。
【００５１】
次に図６に示すように図２、図３、図４、図５の工程で製作した３種類の複巻線一体型コイル１４を順次積層して図７に示すような多積層コイル１５を製作していく。この時、フレーム枠に基準穴１０ｄを設けており、積層治具１５ａにはこの基準穴１０ｄに対応した位置決めピン１０ｅを設けている。
【００５２】
さらに図８に示すように図６、図７の工程で準備した多積層コイル１５を絶縁樹脂１６で封止してモールドコイル１７を製作する。図９はモールド金型１７ａを利用したモールドコイル１７の封止例を示しており、このモールド金型１７ａにもフレーム枠１０ａに設けた基準穴１０ｄに対応した位置決めピン１０ｅを設けてある。
【００５３】
最後に図１０に示すように完成したモールドコイル１７の上下から、磁心１８を組み込んで図１１に示すようなコイル多積層型の薄形トランスを完成させるのである。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態１を示す図１〜図１１の構成によれば、１次主巻線１１、２次主巻線１２の少なくともどちらか一方は薄板状の非巻線コイルで形成し、この非巻線コイルの上に他の巻線を形成して一対にした複巻線一体型コイル１４を形成し、この複巻線一体型コイルを複数個積層して多積層コイル１５を構成し、この多積層コイル１５の上下から、磁心１８を組み込んだので配線・接続部が複数に分割されるので端子間のピッチ間隔が狭くても作業ができることとなり、多出力・多数端子の設計が可能となる。また、自動化も容易となるなどの効果がでる。
【００５５】
また、２次主巻線１２とフレーム枠１０ａを一体化したフレームコイルとしたため、薄板状の２次主巻線１２の引出し端子１０ｃの接続スペースが不要となり、小形化できる。
【００５６】
さらに１次引出し端子１０ｂ、或いは２次引出し端子１０ｃと２次主巻線１２とフレーム枠１０ａを一体化した端子一体型フレームコイル１０としたので、端子、端子台、コイルベース、或いはボビンなどの別部品が不要となり、部品点数が削減できる。
【００５７】
これらの結果、作業性の良い、小形で安価なコイル多積層タイプの薄形トランスを提供することが可能となるのである。
【００５８】
また、フレーム枠１０ａに位置決め用の基準部を設けたので基準部を利用してコイル積層治具、金型設計時の基準点とできることとなり、製造時、各コイルの相対的な位置バラツキを抑えることができるものである。
【００５９】
さらに基準部として穴１０ｄを設けたので積層治具、金型に穴１０ｄに対応したピン１０ｅをたてるだけで簡単に位置決めの治具が製作できる。
【００６０】
また、フレーム枠１０ａの基準穴１０ｄの位置を非対称の位置に設けて１次、２次の方向性をもたせてやれば、積層方向の誤りを防止できる。
【００６１】
なお、本発明の実施の形態１を示す図１〜図１１においては１次主巻線１１、２次主巻線１２をほぼ同一巻幅で１層巻としているので１次主巻線間、２次主巻線間では折り返し対向面がなくなるため、近接効果などによる高周波抵抗の増大を少なくできる。また、各巻線の線間容量も少なくなり、低ノイズ化が達成できる。さらに１次主巻線１１と２次主巻線１２は完全に交互に積層された状態となるので１次主巻線１１と２次主巻線１２の距離は最小となること、かつ対向面積も最大限に確保できることとなり、１次、２次主巻線の漏れインダクタンス（Ｌｅ）も少なくできるため、巻線間の高結合化が達成され、結果として低損失化、低ノイズ化、電源の高効率化が達成される。
【００６２】
また、１次補助巻線１１ａ、２次補助巻線１２ａを最上層に配置して１次、２次主巻線の間に余分な巻線を配置しないようにしたので１次、２次主巻線間の距離は最小、かつ安定するため、漏れインダクタンス（Ｌｅ）最小、巻線間結合は最大限に高めることができることに加えて性能のばらつきも小さくできる。
【００６３】
なお、１次補助巻線１１ａは最下層に配置してもその効果は同じである。さらに補助巻線が２次側であっても同様の配置をすれば、同じ効果が得られる。
【００６４】
さらに１次主巻線１１は絶縁皮膜付きの電線としたので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。この場合、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てやれば、設計の自由度は広がり、その効果は同じものが得られる。
【００６５】
また、１次主巻線１１は絶縁皮膜の表面に融着層を有するように構成しており、巻線を巻装した状態のままで融着層を固着できるのでボビンレスでの巻線形成が容易に実現できる。
【００６６】
さらにこれら巻線の融着層はアルコール融着タイプの融着層としており、アルコール塗布するだけで簡単に巻線の固着ができるため、設備化が容易となるものである。
【００６７】
また、本発明の実施の形態１を示す図８、図９のように多積層コイル１５全体を絶縁樹脂１６で封止したので多積層コイル１５の隙間に絶縁樹脂１６が流れ込むことにより、コイル部の均熱化が図れるため、温度上昇が低減できる。また、コイルとコイル間、コイルと磁心１８間の絶縁も強化できることとなる。
【００６８】
さらに絶縁樹脂１６でモールド成型して封止する工法を利用しているため、封止時間を短縮でき、生産性が向上する。
【００６９】
また、本発明の実施の形態１を示す図１〜図１１において１次補助巻線１１ａ、２次補助巻線１２ａとして非巻線タイプの基板を使用しているが、巻線を巻回したコイルに比べて表面の仕上り具合に凹凸が少なく、積層面の厚みが安定しているので性能バラツキが低減できる。
【００７０】
非巻線タイプの基板としてはガラエポ基板などが一般的であるが、セラミックなどの別の基板であってもよい。さらに非巻線コイルの形成法に関してはエッチング、印刷、蒸着などがあるが、あえて限定する必要はない。
【００７１】
特にエッチングで製作したガラエポ基材のプリント基板などを使用すれば、汎用性も高いので調達性向上、低コスト化が図れるという効果が生まれる。
【００７２】
また、この基板上に２線輪以上の非巻線コイルを同一層に形成してやれば、コイルの積層厚みはアップしないで多くの補助出力が形成できることとなり、トランス設計の自由度が大きくなる。また、これら複数線輪間の相対位置も安定するので性能バラツキは低減できる。
【００７３】
これら本発明の実施の形態１を示す図１〜図１１の製造方法として１次、２次主巻線の少なくともどちらか一方は薄板状の非巻線コイルで形成し、この非巻線コイルの上に他の巻線を形成して一対にした複巻線一体型コイル１４を形成する第１の工程とこの複巻線一体型コイルを複数個積層して多積層コイル１５を形成する第２の工程とこの多積層コイル１５の上下から、磁心１８を組み込む最終工程としたものであり、第１の工程で複数個の複巻線一体型コイル１４に分割して配線・接続作業を行うので配線・接続の作業性が各段に向上できる。また、第２の工程では複巻線一体型コイル１４を複数個積層するだけで配線・接続作業がないので端子ピッチの小さい多数端子の製品でも問題なく製造できる。
【００７４】
また、複巻線一体型コイル１４を形成する第１の工程において非巻線コイルの上に準備済みの巻線コイルを積層して製作する製造方法としたので巻線コイル製作工程が分離できるため、簡単な巻線機で巻線コイルを事前に製作・準備できることとなり、設備化コストが低減できる、小ロット対応に向いた工程編成ができる、などの効果が生まれる。
【００７５】
さらに予め、準備した１次主巻線１１の上下を絶縁紙１３で挟み込んで形成した製造方法としたので巻線形状の維持ができる。特に引出し線の位置決めもできるので後工程でのコイル積層時の作業性が向上する。なお、この絶縁紙１３は少なくとも一方の面に貼り付けて製造してやってもその効果に変わりはない。
【００７６】
また、複巻線一体型コイル１４を形成する第１の工程において非巻線コイルの上に絶縁物を介して巻線コイルを巻回して製作する製造方法としてやることにより、非巻線コイルの上に直巻きできるため、自動化がやり易くなり、大量生産に向いた工程編成ができる。また、積層工程も削減できる。なお、ここで非巻線コイルを絶縁するための絶縁物としては絶縁紙、絶縁フィルム、絶縁コーティングなど機能を満たせば、何でもよい。
【００７７】
また、薄板状の非巻線コイルをエッチングで製作する製造方法としてやれば、ばりなしのコイルとできるので品質が安定する。
【００７８】
さらに薄板状の非巻線コイルを打ち抜きで製作する製造方法としてやれば、生産性が向上するので大量生産が可能となる。
【００７９】
また、巻線コイルを融着層付きの絶縁電線で形成する製造方法としたことにより、巻線コイルは巻線した状態のままで固着できるため、巻線単体での形状保持ができることとなり、非巻線コイルの上にこの巻線を積層して簡単に複巻線一体型コイル１４を製作できる。
【００８０】
さらに融着層をアルコール融着タイプの融着層として巻線形成と同時にアルコール融着する製造方法としたので巻線機にアルコール塗布装置を取り付けるだけで巻線と同時に固着ができるので巻線と融着工程が一体化できることとなり、熱融着などに比べて熱硬化設備、硬化工程が不要となり、製造工程が簡素化できるものである。
【００８１】
また、本発明の実施の形態１を示す図１〜図１１に使用した１次主巻線１１の巻線コイルを非巻線タイプの基板で形成する製造方法としてやれば、巻線コイルの巻線作業、引出しリードの配線、巻付け作業等がなくなり、作業工数が削減できるという効果も生まれるものである。
【００８２】
さらに多積層コイルを製作する第２の工程（図６、図７）と磁心を組み込む最終工程（図１０）の間に多積層コイル１５を絶縁樹脂で封止する第３の工程（図８、図９）を設けた製造方法としたことにより、多積層コイルの外形形状が安定するため、後工程での磁心の組み込みも容易となる。
【００８３】
（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１２を用いて説明する。図１２は、本発明の薄形トランスの第２の実施の形態を示す積層コイル構成図である。図１２において２０は丸電線を示している。
【００８４】
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１１と同一である。大きく異なる点は１次補助巻線１１ａ、２次補助巻線１２ａを非巻線タイプの基板を使用しないで絶縁皮膜付きの丸電線２０を使用して全ての巻線コイルを丸電線２０で形成した点である。
【００８５】
以上、本発明の第２の実施の形態を示す図１２の構成によれば、全ての巻線コイルに丸電線２０を使用しているので巻線材料コストの低減が達成できる。また、巻線のスピードアップが図れ、作業性が向上する。
【００８６】
さらに図１２においては１次補助巻線１１ａと２次補助巻線１２ａのみは丸電線を使用しており、補助出力巻線に関して設計の自由度向上、材料低減などの効果が得られるものである。なお、この補助巻線に関しては少なくともどちらか一方の巻線を丸電線２０としてやれば、この効果は得られるものである。
【００８７】
また、図１２において１次又は２次巻線の少なくともどちらか一方の巻線を３層絶縁皮膜付き電線としてやることにより、高い電圧の入力に対しても１次と２次間の充分な絶縁が保てる。また、各国安全規格等への対応も容易となる。
【００８８】
（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１３を用いて説明する。図１３は本発明の薄形トランスの第３の実施の形態を示す積層コイル構成図である。図１３において基本的な構成は本発明の第２の実施の形態を示す図１２と同一である。大きく異なる点は全ての巻線コイルとして平角電線２１を使用した点であり、巻線の占積率を高められるので巻線抵抗の低減、即ち、低損失化が達成できるものである。
【００８９】
（実施の形態４）
次に本発明の薄形トランスの第４の実施の形態について図１４を用いて説明する。図１４は本発明の薄形トランスの第４の実施の形態を示す積層コイル構成図である。図１４において基本的な構成は本発明の第１の実施の形態を示す図１〜１１の構成と同じであるが、大きく異なる点は１次主巻線１１を薄板状の非巻線コイル２２で形成した点であり、結果として２次主巻線１２と併せて両方の巻線を薄板状の非巻線コイル２２で形成したことになる。
【００９０】
この構成により、１次または２次主巻線の巻数が少ない時でも１次と２次巻線間の対向面積が確保できるので高結合とできる。また、断面積も確保できるので大電流対応も容易となる。
【００９１】
（実施の形態５）
次に本発明の薄形トランスの第５の実施の形態について図１５を用いて説明する。図１５は本発明の薄形トランスの第５の実施の形態を示す積層コイル構成図である。図１５において基本的には本発明の第４の実施の形態を示す図１４と同一である。大きく異なる点は図１４における１次主巻線１１と２次主巻線１２の両方の巻線をフレーム枠を一体化したフレームコイル２３とした点である。
【００９２】
この構成によれば、大電流を流す１次主巻線１１、２次主巻線１２の両方の巻線のコイル内部での接続点がなくなるので、信頼性が向上する。
【００９３】
（実施の形態６）
次に本発明の薄形トランスの第６の実施の形態について図１６、図１７を用いて説明する。図１６は本発明の第６の実施の形態で使用するコイル図、図１７は本発明の第６の実施の形態を示す積層コイル構成図であり、２４はエッジワイズ巻コイル、２４ａは穴を示している。
【００９４】
図１６、図１７において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１１と同じである。大きく異なる点は１次主巻線１１として図１６に示すような平角電線をエッジワイズ巻きしたコイルを使用して端子一体型フレームコイル１０と積層した点である。
【００９５】
この構成によれば、断面積の大きく取れる平角電線を利用できるため、１次主巻線１１の巻数が比較的多い場合でも大電流に対応可能となり、設計の自由度が大きく広がる。なお、１次主巻線１１と２次主巻線１２はどちらか一方の巻線をエッジワイズ巻コイル２４としてやることによって本発明の効果が得られることはいうまでもない。
【００９６】
また、このエッジワイズ巻コイルの巻始めと巻終わりの引出し線先端部に穴２４ａを設けてやり、端子一体型フレームコイル１０に設けた端子を挿入してやることにより、接続点としてやると共に位置決めの基準点としても利用できるため、コイル積層時の位置決め精度が向上し、性能ばらつきも少なくできるものである。
【００９７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、配線・接続部が複数に分割されるので端子間のピッチ間隔が狭くても作業ができることとなり、多出力・多数端子の設計が可能となる。さらに自動化も容易となるなどの効果がでる。また、非巻線コイル１２とフレーム枠１０ａを一体化したフレームコイルとしたため、薄板状の非巻線コイル１２の引出し端子１０ｃの接続スペースが不要となり、小形化できる。
【００９８】
さらに端子一体型フレームコイル１０を採用したので、端子、端子台、コイルベース、或いはボビンなどの別部品が不要となり、部品点数が削減できる。
【００９９】
このことにより、作業性の良い、小形で安価なコイル多積層タイプの薄形トランスおよびその製造方法を提供するという目的を達成できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す薄形トランスの工程説明図
【図２】本発明の第１の実施の形態における第１の工程の説明図
【図３】本発明の第１の実施の形態における各々の複巻線一体型コイルの完成図
【図４】本発明の第１の実施の形態における各々の複巻線一体型コイルの完成図
【図５】本発明の第１の実施の形態における各々の複巻線一体型コイルの完成図
【図６】本発明の第１の実施の形態における第２の工程の説明図
【図７】本発明の第１の実施の形態における多積層コイルの積層方法を示す説明図
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるモールドコイルの外観図
【図９】本発明の第１の実施の形態におけるモールドコイルの封止例を示す説明図
【図１０】本発明の第１の実施の形態を示す薄形トランスの組立図
【図１１】本発明の第１の実施の形態を示す薄形トランスの完成図
【図１２】本発明の薄形トランスの第２の実施の形態を示す積層コイルの構成図
【図１３】本発明の薄形トランスの第３の実施の形態を示す積層コイルの構成図
【図１４】本発明の薄形トランスの第４の実施の形態を示す積層コイルの構成図
【図１５】本発明の薄形トランスの第５の実施の形態を示す積層コイルの構成図
【図１６】本発明の第６の実施の形態で使用するコイル図
【図１７】本発明の第６の実施の形態を示す積層コイル構成図
【図１８】従来の薄形トランスの積層から組立までを説明する工程説明図
【図１９】従来の薄形トランスのコイル積層図
【符号の説明】
１ １次主巻線
１ａ １次補助巻線
２ ２次主巻線
３ 絶縁紙
４ 端子
４ａ 端子台
５ 接続部
６ コイルベース
７ 絶縁樹脂
８ モールドコイル
９ 磁心
１０ 端子一体型フレームコイル
１０ａ フレーム枠
１０ｂ １次引出し端子
１０ｃ ２次引出し端子
１０ｄ 基準穴
１０ｅ 位置決めピン
１１ １次主巻線
１１ａ １次補助巻線
１１ｂ １次引出しリード線
１２ ２次主巻線
１２ａ ２次補助巻線
１３ 絶縁紙
１４ 複巻線一体型コイル
１５ 多積層コイル
１５ａ 積層治具
１６ 絶縁樹脂
１７ モールドコイル
１７ａ モールド金型
１８ 磁心
１９ 引出し端子接続部
２０ 丸電線
２１ 平角電線
２２ 薄板状の非巻線コイル
２３ フレームコイル
２４ エッジワイズ巻コイル
２４ａ 穴

Claims (31)

1. １次、２次主巻線の少なくともどちらか一方を薄板状の同一導体内に端子と非巻線コイルとフレーム枠を一体形成した端子一体型フレームコイルで形成し、この端子一体型フレームコイルの上に他の巻線を形成して一対にした複巻線一体型コイルを形成し、この複巻線一体型コイルを複数個積層して多積層コイルを構成し、この多積層コイルの上下から、磁心を組み込んだ薄形トランス。
2. フレーム枠に位置決め用の基準部を設けた請求項１記載の薄形トランス。
3. 基準部として穴を設けた請求項２記載の薄形トランス。
4. フレーム枠の基準部の位置を非対称の位置に設けた請求項１または２記載の薄形トランス。
5. １次主巻線、２次主巻線をほぼ同一巻幅で１層巻とした請求項１記載の薄形トランス。
6. 補助巻線を１次、２次主巻線の最上層又は最下層に配置した請求項５記載の薄形トランス。
7. 積層コイル全体を絶縁樹脂で封止した請求項１記載の薄形トランス。
8. 絶縁樹脂でモールド成型して封止した請求項７記載の薄形トランス。
9. 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１，７，８のいずれか一つに記載の薄形トランス。
10. 電線を丸電線とした請求項９記載の薄形トランス。
11. 電線を３層絶縁皮膜付き電線とした請求項９記載の薄形トランス。
12. 電線を平角電線とした請求項９記載の薄形トランス。
13. １次または２次主巻線の両方の巻線を薄板状の同一導体内に端子と非巻線コイルとフレーム枠を一体形成した端子一体型フレームコイルで形成した請求項１，７，８のいずれか一つに記載の薄形トランス。
14. 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平角線のエッジワイズ巻コイルで形成した請求項１，７，８のいずれか一つに記載の薄形トランス。
15. 巻始めと巻終わりの引出し線先端部に穴をあけた請求項１４記載の薄形トランス。
16. １次または２次補助巻線の少なくともどちらか一方の巻線を丸電線とした請求項１，７，８のいずれか一つに記載の薄形トランス。
17. １次または２次補助巻線の少なくともどちらか一方の巻線を非巻線タイプの基板で形成した請求項１，７，８のいずれか一つに記載の薄形トランス。
18. 非巻線タイプの基板としてエッチング工法によるプリント基板で形成した請求項１７記載の薄形トランス。
19. 基板上に２線輪以上の複数線輪を形成した請求項１７記載の薄形トランス。
20. 各巻線を融着層付きとした請求項９記載の薄形トランス。
21. 融着層をアルコール融着タイプの融着層とした請求項２０記載の薄形トランス。
22. １次、２次主巻線の少なくともどちらか一方を薄板状の同一導体内に端子と非巻線コイルとフレーム枠を一体形成した端子一体型フレームコイルで形成し、この端子一体型フレームコイルの上に他の巻線を形成して一対にした複巻線一体型コイルを形成する第１の工程とこの複数線一体型コイルを複数個積層して多積層コイルを形成する第２の工程とこの多積層コイルの上下から、磁心を組み込む最終工程を有する薄形トランスの製造方法。
23. 複巻線一体型コイルを形成する第１の工程において非巻線コイルの上に準備済みの巻線コイルを積層して製作した請求項２２記載の薄形トランスの製造方法。
24. 予め、準備する巻線コイルの少なくとも一方の面に絶縁紙を貼り付けて製作した請求項２３記載の薄形トランスの製造方法。
25. 複巻線一体型コイルを形成する第１の工程において非巻線コイルの上に絶縁物を介して巻線コイルを巻回して製作した請求項２２記載の薄形トランスの製造方法。
26. 薄板状の端子一体型フレームコイルをエッチングで製作した請求項２２に記載の薄形トランスの製造方法。
27. 薄板状の端子一体型フレームコイルを打ち抜きで製作した請求項２２記載の薄形トランスの製造方法。
28. 巻線コイルを融着層付きの絶縁電線で形成した請求項２２記載の薄形トランスの製造方法。
29. 融着層をアルコール融着タイプの融着層として巻線形成と同時にアルコール融着した請求項２８記載の薄形トランスの製造方法。
30. 巻線コイルを非巻線タイプの基板で形成した請求項２２記載の薄形トランスの製造方法。
31. 第２の工程と最終工程の間に多積層コイルを絶縁樹脂で封止する第３の工程を設けた請求項２２記載の薄形トランスの製造方法。

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