JP3642290B2 - 薄形トランス - Google Patents

Description

【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使用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について図面を用いて説明する。
【０００３】
図５は従来の薄形トランスを示す斜視図、図６は同薄形トランスの分解斜視図である。
【０００４】
図において、貫通孔１を有した巻枠２と、巻枠２の下端に設けた板状のベース３と、巻枠２の外側に配置し、スパイラル状に巻回するとともに、引き出し線６を有した第一コイル４と、巻枠２の外側に配置し、金属平板を湾曲状に形成するとともに、先端に引き出し帯７を有した第二コイル５と、ベース３の端部に植設するとともに、第一コイルの引き出し線６を接続した端子８と、貫通孔１に挿入するとともに、閉磁路を構成する磁芯９とを備えている。
【０００５】
端子８は一端がベース３の上面に突出するとともに、他端がベースの側面に突出しており、ベース３の上面に突出した端子８に、第一コイル４から直線的に引き出した引き出し線６を接続し、他端を回路基板（図示していない）との接続に用いている。
【０００６】
第二コイル５の引き出し帯７は、第一コイル４の引き出し線６と磁芯９を介して反対方向に引き出し、先端を回路基板（図示していない）との接続に用いている。
【０００７】
第一コイル４は回路基板の一次側回路または二次側回路の一方に接続し、他方の回路に第二コイル５を接続して使用され、第一コイル４と第二コイル５は結合を高めるために、それぞれ二つ用いるとともに、交互に配置している。
【０００８】
端子８と第二コイル５との距離は、安全規格で要求される安全距離を確保した間隔１０と、端子８付近の半田接続による引き出し線６の絶縁被膜が劣化する恐れがある絶縁被膜の劣化部分１１の寸法とを加えた距離を設けた構成である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
薄形トランスにおいては、引き出し線６を直線的に引き出して端子８に接続しているため、端子８と第二コイル５の間には、絶縁被膜の劣化部分１１と安全規格で要求される安全距離を確保した間隔１０を直線的に加えた距離を設ける必要があり、特に、絶縁被膜の劣化部分１１は半田ディップの温度、半田時間などの影響を受けて寸法のバラツキが大きく、絶縁被膜の劣化部分１１を長く考慮する必要があるので、端子８と第二コイル５の間の距離が長くなり、ベース３の底面積が大きくなるという問題を有していた。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、安全規格で要求される安全距離を確保でき、かつトランスの底面積を小さくした薄形トランスを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、以下の構成を有するものである。
【００１２】
本発明の請求項１に記載の発明は、特に、第一コイルの引き出し線は、第二コイルの引き出し帯を引き出した方向と磁芯を介して反対方向に引き出し、ベースの上面には、第二コイルと端子の間に壁状の突部を形成し、第一コイルの引き出し線を壁状の突部の側面部に接触させて端子に接続した構成を有したものである。
【００１３】
上記構成により、引き出し線の絶縁被膜の劣化した部分が、端子から壁状の突部にかけてベースの側面方向に引き出されるとともに、引き出し線の絶縁被膜の劣化した部分と第二コイルとの間に壁状の突部を設けているので、端子と第二コイルの直線距離を短くしても安全距離を確保することができ、ベースの底面積を小さくすることができる。
【００１４】
また、引き出し線と壁状の突部が接触しているために、引き出し線と端子を半田付けなどで接続する際に、引き出し線に伝わる半田の熱が壁状の突部に放熱するので引き出し線への熱ストレスが緩和され、引き出し線の絶縁被膜の劣化を抑制することができる。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、壁状の突部の両端側面部に溝を設け、第一コイルの引き出し線は溝を通して端子に接続した構成である。
【００１６】
上記構成により、壁状の突部の溝に引き出し線を通しているので、引き出し線と壁状の突部の接触面積が大きくなり、引き出し線と端子を半田接続する際に、引き出しリード線に伝わる半田の熱が壁状の突部にさらに多く放熱するので、引き出し線の絶縁被膜が劣化する寸法を最小限に抑制することができる。
【００１７】
また、溝に引き出し線を通すので引き出し線を容易に位置決めすることができる。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、第一コイルは第一層第一コイルと第二層第一コイルを上下に積層するようにして連続して二層のスパイラル状に巻回し、第二コイルは第一コイルの第一層第一コイルと第二層第一コイルの間に配置するとともに、第二コイルと二層に巻回した第一コイルを交互に積層するように配置しており、二層に巻回した第一コイルの第一層第一コイルから第二層第一コイルへ移層する移層部は、第一コイルの引き出し線を引き出した側と反対側に配置するとともに、第二コイルの二つの引き出し帯の間に配置した構成である。
【００１９】
上記構成により、第一コイルが二つに増えた場合でも、一層のみで巻回した第一コイルを二つ重ねた場合より、引き出し線の本数が四本から二本へ少なくなるとともに、第一コイルの厚みが薄くなり、これにより、壁状の突部の高さも低くすることができ、トランスの高さ全体を低くすることができる。
【００２０】
また、二層に巻回した第一コイルの引き出し線は外周側の二本になるので、二層に巻回した第一コイルと第二コイルとの間に引き出し線の重なりによる隙間が無くなり、二層に巻回した第一コイルと第二コイルの結合を向上させることができる。
【００２１】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に電線を平角電線とした構成である。
【００２２】
上記構成により、第一コイルの電線の占有率が大きくなるので、コイル抵抗が低減し低損失化を行うことができる。
【００２３】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、電線を丸電線とした構成である。
【００２４】
上記構成により、電線を一般的な丸電線にすることで材料費を低減することができ、また、巻回工程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６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、電線を多層絶縁被膜付き電線とした構成である。
【００２６】
上記構成により、高電圧入力または高電圧出力に対して的確な絶縁を行うことができる。
【００２７】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特に、電線は融着層付き電線とした構成である。
【００２８】
上記構成により、第一コイルをスパイラル状に巻回した状態で固着できるので、取り扱いが容易になり作業性を向上することができる。
【００２９】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、特に、融着層をアルコール融着タイプとした構成である。
【００３０】
上記構成により、スパイラル状に巻回した第一コイルにアルコールを塗布するだけで、第一コイルを固着できるので、取り扱いが容易になり作業性を向上することができる。
【００３１】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１に記載した発明において、第二コイルを非巻線タイプの基板コイルで形成した構成である。
【００３２】
上記構成により、同一層に複数の巻回数の第二コイルを構成できるので、第二コイルの巻回数が多い場合でも第二コイルの数を増やすことがなくトランスの高さを低くすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明に記載の全請求項の発明について説明する。
【００３４】
図１は本発明の実施の形態１における薄形トランスの斜視図、図２は同薄形トランスの分解斜視図である。
【００３５】
図において、貫通孔２１を有したプラスチックからなる巻枠２２と、巻枠２２の下端に設けた板状のベース２３と、巻枠２２の外側に配置し、絶縁被膜付き電線をスパイラル状に巻回するとともに、引き出し線２６を有した第一コイル２４と、巻枠２２の外側に配置し、金属平板を湾曲状に形成するとともに、先端に引き出し帯２７を有した第二コイル２５と、ベース２３の端部に植設するとともに、第一コイル２４の引き出し線２６を接続した端子２８と、貫通孔２１に挿入するとともに、閉磁路を構成する磁芯２９とを備えている。
【００３６】
端子２８は一端がベース２３の上面に突出するとともに、他端がベースの側面に突出しており、ベース２３の上面に突出した端子２８に、第一コイル２４の引き出し線２６を接続し、他端を回路基板（図示していない）との接続に用いている。
【００３７】
第二コイル２５の引き出し帯２７は、第一コイル２４の引き出し線２６と磁芯２９を介して反対方向に引き出し、先端を回路基板（図示していない）との接続に用いている。
【００３８】
また、壁状の突部３２の両端側面部に溝３３を設け、第一コイル２４の引き出し線２６を溝３３を通して端子２８に接続している。
【００３９】
さらに、第一コイル２４は第一層第一コイル４１と第二層第一コイル４２を上下に積層するように連続して二層のスパライル状に巻回し、ひとつの第二コイル２５は第一コイル２４の第一層第一コイル４１と第二層第一コイル４２の間に配置するとともに、第二コイル２５と二層に巻回した第一コイル２４を交互に積層するように配置しており、二層に巻回した第一コイル２４の第一層第一コイル４１から第二層第一コイル４２へ移層する移層部４３は、第一コイル２４の引き出し線２６を引き出した側と反対側に配置するとともに、第二コイル２５の二つの引き出し帯２７の間に配置している。
【００４０】
また、第一コイル２４を巻回した電線は丸電線を用いており、電線の絶縁被膜にはアルコール融着タイプの融着層を有した多層絶縁被膜を用いている。
【００４１】
第一コイル２４は、例えばスイッチング電源装置などの回路基板（図示していない）の一次側回路または二次側回路のいずれか一方に接続し、他方の回路に第二コイル２５を接続して使用され、第一コイル２４と第二コイル２５は結合を高めるために、それぞれ交互に配置している。
【００４２】
引き出し線２６と端子２８は半田ディップなどの方法により半田接続しており、半田接続による引き出し線２６の絶縁被膜の劣化の恐れがある絶縁被膜の劣化部分３１と第二コイル２５との間には壁状の突部３２が介在している。
【００４３】
引き出し線２６を接続した端子２８および引き出し線２６の絶縁被膜の劣化部分３１と第二コイル２５との間には、安全規格で要求される一次回路と二次回路の安全距離に適合させるために、壁状の突部３２を介して非直線的に間隔３０を設けている。
【００４４】
以上のように構成した薄形トランスについて、以下にその動作を説明する。
【００４５】
ベース２３の上面で第二コイル２５と端子２８との間に壁状の突部３２を形成し、引き出し線２６を壁状の突部３２の側面部に接触させて端子２８に接続しているので、引き出し線２６の絶縁被膜の劣化部分３１は、端子２８から壁状の突部３２にかけてベース２３の側面方向に引き出され、引き出し線２６の絶縁被膜の劣化部分３１と第二コイル２５との間には壁状の突部３２を設けているので、端子２８と第二コイル２５の直線距離を短くしても安全距離を確保することができる。
【００４６】
端子２８および引き出し線２６の絶縁被膜の劣化部分３１と第二コイル２５との間の安全距離に適合させるための間隔３０は、壁状の突部３２を介した非直線的にできるとともに、引き出し線２６の絶縁被膜の劣化部分３１が、端子２８から壁状の突部３２にかけてベース２３の側面方向に引き出されるために、端子２８と第二コイル２５の間の直線距離を短くすることができる。
【００４７】
また、引き出し線２６と壁状の突部３２が接触しているために、引き出し線２６と端子２８を半田接続する際に、引き出し線２６に伝わる半田の熱が壁状の突部３２に放熱するので引き出し線２６への熱ストレスが緩和され、引き出し線２６の絶縁被膜の劣化を抑制することができる。
【００４８】
さらに、壁状の突部３２の両端側面部に設けた溝３３に引き出し線２６を通しているので、引き出し線２６を容易に位置決めすることができるとともに、引き出し線２６と壁状の突部３２との接触面積が大きくなるため、引き出し線２６に伝わる半田の熱が壁状の突部３２にさらに多く放熱するので、引き出し線２６の絶縁被膜が劣化する寸法を最小限に抑制することができる。
【００４９】
そして、第一コイルが二つの場合でも、第一コイル２４を第一層第一コイル４１と第二層第一コイル４２を上下に積層するように連続して二層のスパイラル状に巻回しているので、一層のみで巻回した第一コイル２４を二つ重ねた場合よりも、引き出し線２６の本数が四本から二本へ少なくなるとともに、第一コイルの厚みが薄くなり、これにより、壁状の突部３２の高さも低くすることができる。
【００５０】
また、二層に巻回した第一コイル２４の引き出し線２６は外周側の二本になるので、二層に巻回した第一コイル２４と第二コイル２５との間に引き出し線２６による隙間が無くなり、二層に巻回した第一コイル２４と第二コイル２５の結合を向上させることができる。
【００５１】
さらに、第一コイル２４を巻回した電線は丸電線を用いているので第一コイル２４の巻回工程のスピードアップを図ることができる。
【００５２】
そして、電線を多層絶縁被膜付き電線としているので、高電圧入力または高電圧出力に対して的確な絶縁を行うことができる。
【００５３】
また、電線は融着層付き電線としているので、第一コイルをスパイラル状に巻回した状態で固着できる。
【００５４】
さらに、電線の融着層をアルコール融着タイプとしているので、スパイラル状に巻回した第一コイルにアルコールを塗布するだけで第一コイルを固着できる。
【００５５】
以上のように、本発明の実施の形態１における薄形トランスは、ベース２３の上面で第二コイル２５と端子２８との間に壁状の突部３２を形成し、引き出し線２６を壁状の突部３２の側面部に接触させて端子２８に接続しているので、端子２８と第二コイル２５の直線距離を短くしても安全距離を確保することができ、ベース２３の底面積を小さくすることができる。
【００５６】
また、引き出し線２６と壁状の突部３２が接触しているために、引き出し線２６の絶縁被膜の劣化を抑制することができる。
【００５７】
さらに、壁状の突部３２の両端側面部に設けた溝３３に引き出し線２６を通した構成としているので、引き出し線２６の絶縁被膜が劣化する寸法を最小限に抑制することができるとともに、半田接続作業が容易となり、作業効率を向上させることができる。
【００５８】
また、溝３３に引き出し線２６を通しているので引き出し線２６を容易に位置決めすることができる。
【００５９】
そして、第一コイル２４が二つの場合でも、第一コイル２４を第一層第一コイル４１と第二層第一コイル４２を上下に積層するように連続して二層のスパイラル状に巻回しているので、一層のみで巻回した第一コイル２４を二つ重ねた場合よりも、トランスの高さ全体を低くすることができるとともに、第一コイルと第二コイルの結合を向上させることができる。
【００６０】
また、引き出し線２６の本数が少なくなるので、引き出し線２６の端子２８へ接続する工数が少なくなり作業性を向上させることができる。
【００６１】
さらに、第一コイル２４を巻回した電線を一般的な丸電線を用いているので、材料費を低減することができるとともに、巻回工程のスピードアップが図れ生産性を向上することができる。
【００６２】
そして、電線を多層絶縁被膜付き電線としているので、高電圧入力または高電圧出力に対して的確な絶縁を行うことができる。
【００６３】
また、電線は融着層付き電線としているので、第一コイルをスパイラル状に巻回した状態で固着でき、取り扱いが容易になり作業性を向上することができる。
【００６４】
さらに、電線の融着層をアルコール融着タイプとしているので、スパイラル状に巻回した第一コイルにアルコールを塗布するだけで第一コイルを固着でき、より作業性を向上することができる。
【００６５】
尚、本実施の形態の第一コイル２４は第一層コイル４１と第二層コイル４２を連続してスパイラル状に巻回すると説明したが、これは、図３の本発明の実施の形態１の薄形トランスの他の例を示す斜視図、図４の同分解斜視図に示すように、第一コイル２４を複数個設けた構成としてもよく、これにより、第一コイル２４の巻回工程が容易となり、作業性を向上することができる。
【００６６】
また、第一コイル２４をスパイラル状に巻回した電線を丸電線と説明したが、これを平角電線としてもよく、これにより、第一コイル２４の電線の占有率が大きくなるので、第一コイルの抵抗が低減し低損失化を行うことができる。
【００６７】
さらに、第二コイル２５は金属平板と説明したが、これを非巻線タイプの基板コイルとしてもよく、これにより、同一層に複数の巻回数の第二コイル２５を構成できるので、巻回数が多い場合でも第二コイル２５の数を増やすことがないのでトランスの高さを低くすることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、第一コイルの引き出し線と第二コイルの引き出し帯を反対方向に引き出し、ベースの上面には第二コイルと端子の間に壁状の突部を形成し、第一コイルの引き出し線が壁状の突部の側面部に接触して端子に接続した構成を備えることにより、引き出し線の絶縁被膜の劣化した部分が、端子から壁状の突部にかけてベースの側面方向に引き出されるとともに、引き出し線の絶縁被膜の劣化した部分と第二コイルとの間に壁状の突部を設けているので、端子と第二コイルの直線距離を短くしても安全距離を確保することができ、トランスの底面積を小さくした薄形トランスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における薄形トランスの斜視図
【図２】同薄形トランスの分解斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における薄形トランスの他の例を示した斜視図
【図４】同薄形トランスの他の例を示した分解斜視図
【図５】従来の薄形トランスの斜視図
【図６】同薄形トランスの分解斜視図
【符号の説明】
２１ 貫通孔
２２ 巻枠
２３ ベース
２４ 第一コイル
２５ 第二コイル
２６ 引き出し線
２７ 引き出し帯
２８ 端子
２９ 磁芯
３０ 間隔
３１ 絶縁被膜の劣化部分
３２ 壁状の突部
３３ 溝
４１ 第一層第一コイル
４２ 第二層第一コイル
４３ 移層部

Claims (9)

1. 貫通孔を有した巻枠と、前記巻枠の下端に設けた板状のベースと、前記巻枠の外側に配置し、絶縁被膜付き電線をスパイラル状に巻回するとともに、引き出し線を有した第一コイルと、前記巻枠の外側に配置し、金属平板を湾曲状に形成するとともに、先端に引き出し帯を連接した第二コイルと、前記ベースの端部に植設するとともに、前記第一コイルの前記引き出し線を接続した端子と、前記貫通孔に挿入するとともに、閉磁路を構成する磁芯とを備え、前記第一コイルの前記引き出し線は、前記第二コイルの前記引き出し帯を引き出した方向と前記磁芯を介して反対方向に引き出し、前記ベースの上面には、前記第二コイルと前記端子との間に壁状の突部を形成し、前記第一コイルの前記引き出し線を前記壁状の突部の側面部に接触させて前記端子に接続した薄形トランス。
2. 壁状の突部の両端側面部に溝を設け、第一コイルの引き出し線は前記溝を通して端子に接続した請求項１に記載の薄形トランス。
3. 第一コイルは第一層第一コイルと第二層第一コイルを上下に積層するように連続して二層のスパイラル状に巻回し、第二コイルは第一コイルの前記第一層第一コイルと前記第二層第一コイルの間に配置するとともに、第二コイルと二層に巻回した第一コイルを交互に積層するように配置しており、二層に巻回した第一コイルの前記第一層第一コイルから前記第二層第一コイルへ移層する移層部は、第一コイルの引き出し線を引き出した側と反対側に配置するとともに、第二コイルの二つの引き出し帯の間に配置した請求項１に記載の薄形トランス。
4. 電線を平角電線とした請求項１に記載の薄形トランス。
5. 電線を丸電線とした請求項１に記載の薄形トランス。
6. 電線を多層絶縁被膜付き電線とした請求項１に記載の薄形トランス。
7. 電線を融着層付き電線とした請求項１に記載の薄形トランス。
8. 融着層をアルコール融着タイプとした請求項６に記載の薄形トランス。
9. 第二コイルを、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。

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