JPH07142263A

JPH07142263A - トランスその製造方法ならびにコイル巻回装置

Info

Publication number: JPH07142263A
Application number: JP5292047A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Takizawa; 和広滝沢; Tetsuya Obara; 哲也小原
Original assignee: Hitachi Mizusawa Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Media Electronics Co Ltd
Priority date: 1993-11-22
Filing date: 1993-11-22
Publication date: 1995-06-02

Abstract

(57)【要約】【目的】優れたトランス性能を有し、薄型化、軽量化
が可能で、高い生産性を有し、安価なトランスを提供す
る。【構成】少なくとも外周に電気絶縁層７を有する絶縁
導線１１，２１，３１，４１，５１を渦巻き状に巻回し
て得たフラットなコイル１〜５が複数枚積層され、かつ
各コイル１〜５間を一体に接着したコイル積層体を構成
し、そのコイル積層体の積層方向において１次コイル１
２と２次コイル１３とが交互に配置されるように前記絶
縁導線１１，２１，３１，４１，５１どうしが互いに接
続されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電源装置あるい
は信号の伝達などに使用されるトランスに係り、特に薄
型、軽量化が可能なトランスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータなどの電
源用トランスとしては図２４に示すようなトランスが主
流である。同図に示すようにこのトランスは、Ｅ型コア
１００と、そのＥ型コア１００の中央部１００ａに巻回
された１次コイル１０１と、その１次コイル１０１の外
周に巻回された２次コイル１０２と、前記Ｅ型コア１０
０の端部に当接されたＩ型コア１０３とから構成されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このトランス
では、その構成上において下記のような問題点がある。．１次コイル１０１に発生した電磁エネルギーを磁気
結合により２次コイル１０２へ効率良く伝達するために
磁気結合を密にしなければならず、そのために高透磁率
の磁性体コア１００と１０３が必要である。

【０００４】．１次コイル１０１に発生した電磁エネ
ルギーを磁気結合により２次コイル１０２へ効率良く伝
達するためには、各々のコイル１０１、１０２は同一の
巻芯上に巻回して磁気結合を密にする必要がある。その
手段として、整列に巻回するボビン的な巻芯（この例で
はＥ型コア１００の中央部１００ａ）が必要である。

【０００５】．高透磁率の磁性体をコア１００，１０
３として用いていることから、鉄損が発生する。

【０００６】．構成部品は加工精度上から極端に薄型
化ができず、そのためにトランス全体として必然的に大
型になる。

【０００７】．部品点数が多く、特に磁性体コア１０
０，１０３を用いているため、重量が重くなる。

【０００８】．部品点数が多く、組み立てが煩雑なた
めコスト高を招く。

【０００９】本発明はこのような欠点を解消し、優れた
トランス性能を有し、薄型化、軽量化が可能で、高い生
産性を有し、安価なトランスとその製造方法ならびにコ
イル巻回装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の本発明は、少なくとも外周に電気絶縁層を有
する絶縁導線を渦巻き状に巻回して得たフラットなコイ
ルが複数枚積層され、かつ各コイル間を一体に接着した
コイル積層体を構成し、そのコイル積層体の積層方向に
おいて１次コイルと２次コイルとが交互に配置されるよ
うに前記絶縁導線どうしが互いに接続されていることを
特徴とするものである。

【００１１】前記目的を達成するため、第２の本発明
は、巻芯軸と、その巻芯軸上の両側に所定の間隔をおい
て対向するように係止された２つのガイド部材とを備え
たコイル巻回装置の前記巻芯軸上に、少なくとも外周に
電気絶縁層を有する複数の絶縁導線を互いに近接して配
置し、それら絶縁導線に張力を付与した状態で同時に緊
密に巻回し、各絶縁導線間を接着剤で一体に結合したコ
イル積層体を構成し、そのコイルの一部が１次コイル、
残りのコイルが２次コイルになるように前記絶縁導線を
互いに接続したことを特徴とするものである。

【００１２】前記目的を達成するため、第３の本発明
は、巻芯軸と、その巻芯軸上の両側に所定の間隔をおい
て対向するように係止された２つの円盤状のガイド部材
とを備え、そのガイド部材の少なくとも一方が巻芯軸に
対して着脱可能になっており、２つのガイド部材の対向
する内面側の外周部に前記巻芯軸側に向けて傾斜したテ
ーパを設けたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】第１の本発明は前述のように、コイル積層体の
積層方向において１次コイルと２次コイルとが交互に近
接して配置され、しかも各コイル間が一体に接着されて
近接状態が維持されているから、高周波領域でのコイル
間の結合係数を高くすることができる。従って優れたト
ランス性能を有し、磁性体コアなどが不要で薄型化、軽
量化が可能なトランスを提供することができる。

【００１４】第２の本発明は前述のように、絶縁導線を
互いに近接した状態で、それらに張力を付与しながら同
時に緊密に巻回して、各絶縁導線間を接着剤で一体に結
合することにより、優れた性能を有するトランスを量産
性よく製造することができ、生産性の向上に伴ってコス
トの低減が図れる。

【００１５】第３の本発明は前述のように、２つのガイ
ド部材の対向する内面側の外周部に巻芯軸側に向けて傾
斜したテーパを設けたことにより、絶縁導線に傷などを
つけることなく、絶縁導線を整列した状態に巻回するこ
とができ、歩留りの向上が図れる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の実施例に係るトランスの斜視
図、図２はそのトランスの分解斜視図、図３はそのトラ
ンスに用いる絶縁導線の拡大断面図、図４はそのトラン
スの結線図、図５は図１のＩ−Ｉ線上拡大断面図であ
る。本実施例の場合は５層（図２参照）のトランスの例
を示しているが、それ以下あるいはそれ以上の層数にす
ることも可能である。

【００１７】本実施例のトランス１０は図２に示すよう
に、５本の絶縁導線１１、２１、３１、４１、５１を複
数回渦巻き状に巻回して構成したフラットなコイル１、
２、３、４、５を同一軸上に順次積層して一体化した積
層体から構成されている。

【００１８】各絶縁導線１１（２１、３１、４１、５
１）は図３に示すように、例えば銅線からなる導体６
と、その表面に被覆された例えばウレタン樹脂からなる
電気絶縁層７と、その表面に被着された例えばエチレン
−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエチレン、ポ
リエステルなどからなる熱溶融性の接着層８とから構成
されている。本実施例てはこのように３層構造になって
いるが、導体６と絶縁層７の２層構造のものも適用可能
である。

【００１９】図４はトランス１０の結線図で、本実施例
では絶縁導線１１、３１、５１の３本が１次コイル用、
絶縁導線２１、４１の２本が２次コイル用となるように
結線されている。そして絶縁導線１１、２１、３１、４
１、５１の内径側端部をそれぞれｉ−１１、ｉ−２１、
ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５１とし、外径側端部をそれ
ぞれｏ−１１、ｏ−２１、ｏ−３１、ｏ−４１、ｏ−５
１とし場合、同図に示すように前記内径側端部ｉ−１
１、ｉ−３１、、ｉ−５１と外径側端部ｏ−１１、ｏ−
３１、ｏ−５１を並列に接続し、内径側端部ｉ−４１と
外径側端部ｏ−２１を直列接続することにより、１次コ
イル対２次コイルの巻数が１：２になり、変圧比が１：
２のトランス１０となる。

【００２０】図５は図１のＩ−Ｉ線上拡大断面図てあ
り、１次コイル１２となるコイル１、３、５と２次コイ
ル１３となるコイル２、４とを視覚上明確に区別するた
めハッチングの方向が反対になっている。

【００２１】この図に示されているように、１次コイル
１２と２次コイル１３とが上下方向において交互に接近
密着した状態で多層に積層されており、しかも各コイル
１〜５は熱溶融性の接着層８によって緊密に一体化され
ている。

【００２２】図６は、本発明のトランスの原理説明図で
ある。同図に示すように１次コイル１２と２次コイル１
３とを接近密着した状態に配置して、１次コイル１２に
励磁電流Ｉ_Oを流すと、これによる磁束φが２次コイル
１３と鎖交することにより電圧Ｖ₂が誘起される。１次
コイル１２に流す電流Ｉ_Oの周波数を高くすると表皮効
果により電流がコイル１２、１３の表面近傍に集中的に
流れることになり、両コイル１２、１３間で電流の流れ
る部分がより近接することになる。その結果、１次コイ
ル１２と２次コイル１３の磁気結合が高くなり、磁性体
コアを省略しても優れたトランス機能を発揮することが
できる。

【００２３】そして本発明では前述のように、１次コイ
ル１２と２次コイル１３とを交互に接近密着した状態で
多層に積層して緊密に一体化することにより、高周波領
域での結合係数ｋを９５％以上にすることができる。

【００２４】図７は、本発明に係るトランスの１次コイ
ルに流す電流Ｉ_Oの周波数ｆと１次コイル−２次コイル
間の結合係数ｋとの関係を示す特性図である。この図か
ら明らかなように、１００ｋＨｚ以上の高周波領域では
結合係数ｋを９５％以上にすることができる。

【００２５】次にトランスの製造方法について図ととも
に説明する。図８は、本発明で使用するコイル巻回装置
の分解斜視図である。

【００２６】コイル巻回装置は同図に示すように、第１
円盤ガイドＡと、第２円盤ガイドＢと、巻芯軸Ｃとから
主に構成されており、これら第１円盤ガイドＡ、第２円
盤ガイドＢ、巻芯軸Ｃは耐熱性の点から例えばアルミニ
ウムや鉄などの金属から作られている。

【００２７】巻芯軸Ｃは図９に示すように小径部Ｃ−１
と大径部Ｃ−２とを有し、小径部Ｃ−１と大径部Ｃ−２
の間に段差部Ｃ−３が形成されている。前記第１円盤ガ
イドＡの中央部には巻芯軸Ｃの小径部Ｃ−１と嵌合する
小径透孔Ａ−１と、大径部Ｃ−２と嵌合する大径透孔Ａ
−２とが連設されている。

【００２８】第１円盤ガイドＡは巻芯軸Ｃの小径部Ｃ−
１側から挿入され、図９に示すように小径透孔Ａ−１が
小径部Ｃ−１の根元部に嵌合し、大径透孔Ａ−２が大径
部Ｃ−２の一部と嵌合し、段差部Ｃ−３で係止されるこ
とにより、第１円盤ガイドＡの一方の端面に設けられた
第１ガイド面Ａ−３が巻芯軸Ｃの軸線Ｃ−４に対して直
角に位置決めされる。この第１ガイド面Ａ−３の外周部
には、巻芯軸Ｃ側に向けて傾斜したテーパｅが形成され
ている。

【００２９】巻芯軸Ｃに対する第１円盤ガイドＡの固定
は、図８に示す複数のネジａ，ｂ……によってなされ
る。第１円盤ガイドＡの周囲には、等間隔に４本のスリ
ットｈが巻芯軸Ｃまで延びるように形成されている。

【００３０】前記第２円盤ガイドＢの中央部には巻芯軸
Ｃの小径部Ｃ−１が貫通する透孔Ｂ−１が形成され、第
２円盤ガイドＢの一方の端面に設けられた第２ガイド面
Ｂ−２（図９参照）の外周部には、巻芯軸Ｃ側に向けて
傾斜したテーパｆが形成されている。また第２円盤ガイ
ドＢの外周には１本あるいは複数本のスリットｊが形成
されているとともに、固定用のネジｇ（図８参照）が取
り付けられている。

【００３１】前記第１円盤ガイドＡの第１ガイド面Ａ−
３ならびにテーパｅ、第２円盤ガイドＢの第２ガイド面
Ｂ−２ならびにテーパｆの表面に突起などがあると、絶
縁導線１１、２１、３１、４１、５１を巻回する際に突
起によって絶縁層７に損傷を生じ、それにより短絡など
の不都合を生じることがある。従って前述の各表面は突
起のない平坦な面に加工されている。

【００３２】各絶縁導線１１、２１、３１、４１、５１
を巻回する前の状態は図８に示すように、第１円盤ガイ
ドＡは巻芯軸Ｃに第１ガイド面Ａ−３が軸線Ｃ−４に対
して直角になるように固定されており、第２円盤ガイド
Ｂは巻芯軸Ｃから取り外されている。

【００３３】まず、前記絶縁導線１１、２１、３１、４
１、５１の内径側端部ｉ−１１、ｉ−２１、ｉ−３１、
ｉ−４１、ｉ−５１を横に一列に並べて第１円盤ガイド
Ａのスリットｈに通し、それらの先端部をピンｂにから
げて固定する。

【００３４】スリットｈから引き出された内径側端部ｉ
−１１、ｉ−２１、ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５１は巻
芯軸Ｃ上に横に一列に並べられ、第２円盤ガイドＢを巻
芯軸Ｃに嵌合し、前記内径側端部ｉ−１１、ｉ−２１、
ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５１の列を第１円盤ガイドＡ
の第１ガイド面Ａ−３と第２円盤ガイドＢの第２ガイド
面Ｂ−２の間で挟持した状態で第２円盤ガイドＢを巻芯
軸Ｃに固定する。この固定により、第２ガイド面Ｂ−２
が軸線Ｃ−４に対して直角になる。このようして第１ガ
イド面Ａ−３と第２ガイド面Ｂ−２とを平行状態で対向
させることにより、製造されるトランス１０の軸方向高
さＨ（図１参照）が規制される。

【００３５】この状態で第１円盤ガイドＡと第２円盤ガ
イドＢと巻芯軸Ｃの組立体を所定方向に回転して、絶縁
導線１１、２１、３１、４１、５１を同時に所定巻数ま
で巻き取る。この際、図１０に示すように例えば一対の
テンションローラ１４、１５などからなる張力付与機構
によつて絶縁導線１１、２１、３１、４１、５１に所定
の張力が付与されるとともに、加熱装置１６内を通すこ
とによって巻付けられる直前の絶縁導線１１、２１、３
１、４１、５１を加熱して表面に形成されている接着層
８の全周を溶融軟化せしめる。

【００３６】このように絶縁導線１１、２１、３１、４
１、５１に所定の張力を付与し、しかも接着層８の一部
を溶融軟化した状態で巻き付けることにより、各絶縁導
線１１、２１、３１、４１、５１は互いに接近した状態
で緊密に一体化される。

【００３７】この巻取り時、第１円盤ガイドＡならびに
第２円盤ガイドＢの外周に設けられたテーパｅ，ｆは、
第１円盤ガイドＡと第２円盤ガイドＢとの間の隙間に絶
縁導線１１、２１、３１、４１、５１を傷つけないで誘
い込むガイドとして役立つ。また第１ガイド面Ａ−３と
第２ガイド面Ｂ−２は、誘い込まれた各絶縁導線１１、
２１、３１、４１、５１を巻芯軸Ｃ側に案内して規定の
範囲内において整列させ、トランス１０の軸方向高さＨ
（図１参照）の設定基準面として機能する。

【００３８】図１に示すようにトランス１０のコイルの
最大径をｄ０とすると、図９に示すように第１円盤ガイ
ドＡならびに第２円盤ガイドＢのガイド面Ａ−３，Ｂ−
２の外径ｄ１０は、ｄ０＜ｄ１０の関係にある。

【００３９】また図９に示すように巻芯軸Ｃの小径部Ｃ
−１の直径をｄ１１は、トランス１０の取り出しを容易
にするためトランス１０のコイル最小内径をｄ１（図１
参照）よりも小さい（ｄ１＞ｄ１１）。さらにその小径
部Ｃ−１の第２円盤ガイドＢ側の直径ｄ１２は前記直径
ｄ１１よりも若干小径になるように（ｄ１１＞ｄ１２）
テーパを設けたテーパ軸とすることにより、トランス１
０の取り出しをさらに容易にしている。

【００４０】巻芯軸Ｃ上で第１円盤ガイドＡをスライド
してトランス１０の取り出しを容易にするため、第１円
盤ガイドＡと巻芯軸Ｃの係合部は図に示すように２段構
造になっており、さらに第１円盤ガイドＡの小径透孔Ａ
−１の内径ｄ１３は、絶縁導線１１（２１、３１、４
１、５１）の最大外径Ｄ（図１参照）と前記小径部Ｃ−
１の直径をｄ１１の合計値以下とする（ｄ１３≦ｄ＋ｄ
１１）。また、巻芯軸Ｃの大径部Ｃ−２の外径ｄ１４
は、大径透孔Ａ−２の内径ｄ１５よりも若干小径になっ
ている（ｄ１４＜ｄ１５）。

【００４１】本実施例では外形が円形の巻芯軸Ｃを使用
したが、これに限られることなく、例えば外形が楕円形
あるいは角形の巻芯軸Ｃも使用可能である。

【００４２】この実施例では巻付けながら絶縁導線１
１、２１、３１、４１、５１どうしを同時に接着した例
を説明したが、絶縁導線１１、２１、３１、４１、５１
に張力を付与した状態で巻付け、第２円盤ガイドＢのス
リットｊに各外径側端部ｏ−１１、ｏ−２１、ｏ−３
１、ｏ−４１、ｏ−５１を挿入することによって仮固定
し、その状態で加熱して各絶縁導線１１、２１、３１、
４１、５１を緊密に接着してもよいし、また絶縁導線１
１、２１、３１、４１、５１が接着層を持たないものに
おいては、前述の仮固定の状態で接着剤を外側から塗布
し含浸して一体化することもできる。

【００４３】本実施例ではコイル巻回装置の方を回転し
て、各絶縁導線１１、２１、３１、４１、５１を巻き付
ける場合について説明したが、反対に各絶縁導線１１、
２１、３１、４１、５１を回転してコイル巻回装置に巻
き付けることもできる。

【００４４】接着剤が固化した後、図１１に示すように
ネジｇを緩めて第２円盤ガイドＢを巻芯軸Ｃから取り出
し、つぎに多層のトランス１０を巻芯軸Ｃから取り出
す。

【００４５】第１円盤ガイドＡのスリットｈに挿入され
た内径側端部ｉ−１１、ｉ−２１、ｉ−３１、ｉ−４
１、ｉ−５１、ならびに第２円盤ガイドＢのスリットｊ
に挿入された外径側端部ｏ−１１、ｏ−２１、ｏ−３
１、ｏ−４１、ｏ−５１は、回路配線用に必要な引き出
しリードとして役立つ。

【００４６】図１２は、トランス１０と回路配線板Ｅと
の結線例を示す図である。図中の回路配線板Ｅは展開し
た状態を示しており、中心線を境にして例えば手前側が
回路配線板Ｅの下面、奥側が回路配線板Ｅの上面となっ
ており、上下両面に結線用の導電パターンＦが形成され
ている。

【００４７】同図に示すようにトランス１０の内径側端
部ｉ−１１、ｉ−２１、ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５１
と外径側端部ｏ−１１、ｏ−２１、ｏ−３１、ｏ−４
１、ｏ−５１は同一方向に屈曲されている。そして回路
配線板Ｅの上面側には１次コイル１２に相当する絶縁導
線１１、３１、５１の端部ｉ−１１、ｉ−３１、ｉ−５
１、ｏ−１１、ｏ−３１、ｏ−５１が接続され、回路配
線板Ｅの下面側には２次コイル１３に相当する絶縁導線
２１、４１の端部ｉ−２１、ｉ−４１、ｏ−２１、ｏ−
４１が接続されて、１次コイル１２と２次コイル１３が
クロスすることなく配線されている。

【００４８】この例では１次コイル１２と２次コイル１
３の結線用回路配線板Ｅを用いたが、例えば電源回路な
どを有する主回路基板上に直接前述の導電パターンＦを
形成しておけば、前記回路配線板Ｅは不要である。

【００４９】図１３ないし図１６は、コイル巻回装置の
変形例を示す図である。図８に示すコイル巻回装置は第
１円盤ガイドＡの外周部にスリットｈを設けたが、この
例では巻芯軸Ｃ上に長穴Ｄが形成されている。図１３に
示すように長穴Ｄの短軸幅ｋは絶縁導線１１（２１、３
１、４１、５１）の最大外径ｄ（図１参照）よりも大き
く（ｋ＞ｄ）、長軸幅ｌはトランス１０の軸方向高さＨ
（図１参照）よりも大きく（ｌ＞Ｈ）設計されている。

【００５０】図１５ならびに図１６に示すように、絶縁
導線１１、２１、３１、４１、５１の内径側端部ｉ−１
１、ｉ−２１、ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５１を横に一
列に並べて長穴Ｄに挿入して、絶縁導線１１、２１、３
１、４１、５１を同時に巻芯軸Ｃに巻き付け、前述と同
様にして緊密に一体化したコイル１〜５を得る。

【００５１】しかる後、巻芯軸Ｃをコイル１〜５から引
き抜くことにより、図１６に示されているように長穴Ｄ
に挿入されている内径側端部ｉ−１１、ｉ−２１、ｉ−
３１、ｉ−４１、ｉ−５１の部分が破線の位置付近で切
断されて、巻芯軸Ｃとコイル１〜５が別になる。そして
コイル１〜５の内側に残った端部２０を別の治具で内周
部から起こし、コイル１〜５の内径が所望の寸法になる
まで前記端部２０を引き出し、その引き出された端部２
０を接続用のリードとして使用する。

【００５２】表皮効果を利用する本発明のトランスは、
各絶縁導線１１、２１、３１、４１、５１間の隙間を極
力狭くする必要がある。図１３ならびに図１４に示すよ
うに第１円盤ガイドＡと第２円盤ガイドＢの間隔をｐ、
絶縁導線１１（２１、３１、４１、５１）の最大外径ｄ
（図１４参照）に巻層数を掛けた値をｍとすると、ｐ＞
ｍの関係で、ｐとｍの差（ｐ−ｍ）が０≦ｐ−ｍ≦ｄ、
好ましくは０≦ｐ−ｍ≦（ｄ／２）の範囲になるように
設計することにより、１次コイル１２と２次コイル１３
との隙間を極力狭くして、高い結合係数を得ることがで
きる。前記ｐ−ｍがｄより大きいと２層目以上の絶縁導
線１１、２１、３１、４１、５１の位置がばらつき、各
絶縁導線１１、２１、３１、４１、５１間の隙間を極力
狭くすることが困難となる。

【００５３】なお、この０≦ｐ−ｍ≦ｄ、好ましくは０
≦ｐ−ｍ≦（ｄ／２）の関係は、本発明の他のコイル巻
回装置においても同様に言えることである。

【００５４】今までの例では、単心の絶縁導線を複数本
使用して巻回する例を説明したが、複数本の絶縁導線を
同一平面上に予め接着された多心平行線を使用すること
もできる。

【００５５】図１７はこの多心平行線６１を使用した例
を示す図で、５本の絶縁導線１１、２１、３１、４１、
５１を予め接着剤で平行に接着されたフラット状の多心
平行線６１を、第１円盤ガイドＡと第２円盤ガイドＢと
の間の巻芯軸Ｃに多層巻し、層間を接着してコイルを構
成する。

【００５６】なおこの場合、コイルの内径側端部ｉ−１
１、ｉ−２１、ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５１と外径側
端部ｏ−１１、ｏ−２１、ｏ−３１、ｏ−４１、ｏ−５
１は、配線のために個々に分離する必要がある。本発明
のトランスは表皮効果を磁気結合に利用したトランスで
あるから、多心平行線６１を構成している絶縁導線１
１、２１、３１、４１、５１は極力離さないで配線の近
傍で分離する方が望ましい。

【００５７】なお、多心平行線６１を巻回し接着した
後、内径側端部ｉ−１１、ｉ−２１、ｉ−３１、ｉ−４
１、ｉ−５１ならびに外径側端部ｏ−１１、ｏ−２１、
ｏ−３１、ｏ−４１、ｏ−５１を分離する方法は作業性
が悪いため極力避けた方が望ましい。

【００５８】これに代わる方法を図１８ないし図２１に
示す。図１８に例では多心平行線６１の内径側端部ｉ−
１１、ｉ−２１、ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５１ならび
に外径側端部ｏ−１１、ｏ−２１、ｏ−３１、ｏ−４
１、ｏ−５１（図示せず）を予め必要な長さだけ各線に
分離して、コイル巻回装置で巻回する。

【００５９】図１９の例では、多心平行線６１の内径側
端部ｉ−１１、ｉ−２１、ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５
１ならびに外径側端部ｏ−１１、ｏ−２１、ｏ−３１、
ｏ−４１、ｏ−５１（図示せず）を予め必要な長さだけ
各線に分離するとともに、第１円盤ガイドＡのスリット
ｈならびに第２円盤ガイドＢのスリットｊに挿入可能な
ように水平方向に予め折り曲げられている。

【００６０】内径側端部ｉ−１１、ｉ−２１、ｉ−３
１、ｉ−４１、ｉ−５１の折曲部６３を第１円盤ガイド
Ａのスリットｈに挿入して、巻芯部Ｃに多心平行線６１
の部分を所定層数巻回し、外径側端部ｏ−１１、ｏ−２
１、ｏ−３１、ｏ−４１、ｏ−５１の折曲部（図示せ
ず）を第２円盤ガイドＢのスリットｊに挿入して、多心
平行線６１の層間を接着する。

【００６１】このようにして製作したコイルをコイル巻
回装置から外すことにより、前記内径側端部ｉ−１１、
ｉ−２１、ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５１の折曲部６３
と外径側端部ｏ−１１、ｏ−２１、ｏ−３１、ｏ−４
１、ｏ−５１の折曲部が結線用のリード部となる。この
ことは、次に説明する図２０ないし図２１のものにおい
ても同様である。

【００６２】図２０の例は、内径側端部ｉ−１１、ｉ−
２１、ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５１ならびに外径側端
部ｏ−１１、ｏ−２１、ｏ−３１、ｏ−４１、ｏ−５１
を垂直方向に折り曲げて折曲部６３を形成している。

【００６３】図１３に示すように巻芯軸Ｃに長穴Ｄを形
成したコイル巻回装置を使用する場合は、内径側端部ｉ
−１１、ｉ−２１、ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５１を下
方に折り曲げて折曲部６３を形成すればよい。

【００６４】図２１の例では、個々に分離した内径側端
部ｉ−１１、ｉ−２１、ｉ−３１、ｉ−４１、ｉ−５１
ならびに外径側端部ｏ−１１、ｏ−２１、ｏ−３１、ｏ
−４１、ｏ−５１に予備半田６２が被着されている。

【００６５】図２２ならびに図２３は他の実施例を示す
図で、コイル巻回装置を用いて絶縁導線１１、２１、３
１、４１、５１を１本ずつ巻回し、これらを順次位置合
わせ軸に嵌合し、その積層体を軸方向から熱プレスする
ことにより、図２３に示すように１次コイル１２と２次
コイル１３とを交互にかつ緊密に結合したコイル１〜５
を得る。

【００６６】本発明のコイル巻回装置のように、少なく
とも一方のガイド部材（第１円盤ガイドＡ，第２円盤ガ
イドＢ）が巻芯軸上でスライド可能になっておれば、こ
の実施例のように１本の絶縁導線を巻回することもで
き、また複数本の絶縁導線を巻回することもできる。

【００６７】前述の各例では絶縁導線の線径を同一とし
たが、１次コイルになる絶縁導線と２次コイルになる絶
縁導線の線径を異ならしめることも可能である。また、
１次コイルになる絶縁導線と２次コイルになる絶縁導線
の色を例えば赤と黒のように異ならしめることにより、
結線の間違いを防止することもできる。

【００６８】

【発明の効果】第１の本発明は前述のように、コイル積
層体の積層方向において１次コイルと２次コイルとが交
互に近接して配置され、しかも各コイル間が一体に接着
されて近接状態が維持されているから、高周波領域での
コイル間の結合係数を高くすることができる。従って優
れたトランス性能を有し、磁性体コアなどが不要で薄型
化、軽量化が可能なトランスを提供することができる。

【００６９】そのため本発明のトランスは、パーソナル
コンピュータやワードプロセッサーあるいはその他の情
報処理装置などの携帯タイプの電源用に好適である。

【００７０】第２の本発明は前述のように、絶縁導線を
互いに近接した状態で、それらに張力を付与しながら同
時に緊密に巻回して、各絶縁導線間を接着剤で一体に結
合することにより、優れた性能を有するトランスを量産
性よく製造することができ、生産性の向上に伴ってコス
トの低減が図れる。

【００７１】第３の本発明は前述のように、２つのガイ
ド部材の対向する内面側の外周部に巻芯軸側に向けて傾
斜したテーパを設けたことにより、絶縁導線に傷などを
つけることなく、絶縁導線を整列した状態に巻回するこ
とができ、歩留りの向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るトランスの斜視図てあ
る。

【図２】そのトランスの分解斜視図である。

【図３】そのトランスに用いる絶縁導線の拡大断面図で
ある。

【図４】そのトランスの結線図である。

【図５】図１のＩ−Ｉ線上拡大断面図である。

【図６】本発明の実施例に係るトランスの原理説明図で
ある。

【図７】本発明の実施例に係るトランスの励起電流の周
波数とコイル間の結合係数との関係を示す特性図であ
る。

【図８】本発明の実施例で使用されるコイル巻回装置の
分解斜視図である。

【図９】そのコイル巻回装置の要部断面図である。

【図１０】そのコイル巻回装置の張力付与手段と加熱装
置を示す説明図である。

【図１１】そのコイル巻回装置でコイルを巻回した後の
状態を示す斜視図である。

【図１２】トランスと回路配線板との接続を説明するた
めの図である。

【図１３】コイル巻回装置の他の例を示す一部断面図で
ある。

【図１４】そのコイル巻回装置の一部拡大断面図であ
る。

【図１５】そのコイル巻回装置の巻芯軸の一部拡大平面
図である。

【図１６】そのコイル巻回装置の巻芯軸の拡大断面図で
ある。

【図１７】多心平行線を巻回する状態を示す斜視図であ
る。

【図１８】他の例の多心平行線を巻回する状態を示す斜
視図である。

【図１９】他の例の多心平行線を巻回する状態を示す斜
視図である。

【図２０】他の例の多心平行線を巻回する状態を示す斜
視図である。

【図２１】他の例の多心平行線を巻回する状態を示す斜
視図である。

【図２２】他の例の絶縁導線を巻回する状態を示す斜視
図である。

【図２３】その絶縁導線で構成したトランスの側面図で
ある。

【図２４】従来のトランスの断面図である。

【符号の説明】

１〜５コイル６導体７電気絶縁層８接着層１０トランス１１，２１，３１，４１，５１絶縁導線１２１次コイル１３２次コイル１４，１５テンションローラ１６加熱装置２０端部６１多心平行線６２予備半田６３折曲部Ａ第１円盤ガイドＢ第２円盤ガイドＣ巻芯軸Ｄ長穴ｅ，ｆテーパｈ，ｊスリット

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｆ 41/04 Ｂ 8019−5Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも外周に電気絶縁層を有する絶
縁導線を渦巻き状に巻回して得たフラットなコイルが複
数枚積層され、かつ各コイル間を一体に接着したコイル
積層体を構成し、そのコイル積層体の積層方向において
１次コイルと２次コイルとが交互に配置されるように前
記絶縁導線どうしが互いに接続されていることを特徴と
するトランス。
【請求項２】請求項１記載において、前記絶縁導線
が、導体と、その導体の外周に形成された電気絶縁層
と、その電気絶縁層の外周に形成された熱溶融性の接着
層とから構成され、その接着層により各コイル間が一体
に接着されていることを特徴とするトランス。
【請求項３】請求項１記載において、前記各絶縁導線
の内径側端部ならびに外径側端部が前記コイル積層体か
ら突出して配線用リードになっていることを特徴とする
トランス。
【請求項４】請求項１記載において、前記各絶縁導線
が１次コイル用と２次コイル用とで色分けされているこ
とを特徴とするトランス。
【請求項５】巻芯軸と、その巻芯軸上の両側に所定の
間隔をおいて対向するように係止された２つのガイド部
材とを備えたコイル巻回装置の前記巻芯軸上に、少なく
とも外周に電気絶縁層を有する複数の絶縁導線を互いに
近接して配置し、それら絶縁導線に張力を付与した状態
で同時に緊密に巻回し、各絶縁導線間を接着剤で一体に
結合したコイル積層体を構成し、そのコイルの一部が１
次コイル、残りのコイルが２次コイルになるように前記
絶縁導線を互いに接続したことを特徴とするトランスの
製造方法。
【請求項６】請求項５記載において、前記絶縁導線の
外周部に熱溶融性接着層が形成され、絶縁導線に張力を
付与した状態で前記接着層を加熱軟化させて巻回するこ
とを特徴とするトランスの製造方法。
【請求項７】請求項５記載において、前記絶縁導線の
内径側端部を一方のガイド部材または巻芯軸に仮止め
し、絶縁導線を巻回して、絶縁導線の外径側端部を他方
のガイド部材に仮止めした後、各絶縁導線間を接着剤で
一体に結合したことを特徴とするトランスの製造方法。
【請求項８】請求項５記載において、前記複数の絶縁
導線が横に一列に連結されたフラット状の多心平行線か
らなり、その多心平行線の内径側端部ならびに外径側端
部が予め所定の長さ個別に分離され、その多心平行線を
巻回して各層間が接着剤で一体に結合されることを特徴
とするトランスの製造方法。
【請求項９】請求項８記載において、前記個別に分離
された多心平行線の内径側端部ならびに外径側端部が、
多心平行線の延長方向とは異なる方向に予め屈曲されて
いることを特徴とするトランスの製造方法。
【請求項１０】請求項８記載において、前記個別に分
離され多心平行線の内径側端部ならびに外径側端部に予
め半田が付着されていることを特徴とするトランスの製
造方法。
【請求項１１】請求項５または請求項８記載におい
て、前記巻芯軸の軸方向に各絶縁導線の内径側端部を挿
入する凹部が形成され、その凹部に前記内径側端部を挿
入して各絶縁導線を巻回し、絶縁導線間を接着剤で一体
に結合したコイル積層体を構成してから、そのコイル積
層体から巻芯軸を引き抜くことにより凹部に挿入した内
径側端部を切断し、しかる後にコイル積層体の内周側の
端部をコイル積層体の内径が所定の内径になるまで引き
出すことを特徴とするトランスの製造方法。
【請求項１２】巻芯軸と、その巻芯軸上の両側に所定
の間隔をおいて対向するように係止された２つの円盤状
のガイド部材とを備え、そのガイド部材の少なくとも一
方が巻芯軸に対して着脱可能になっており、２つのガイ
ド部材の対向する内面側の外周部に前記巻芯軸側に向け
て傾斜したテーパを設けたことを特徴とするトランスの
コイル巻回装置。
【請求項１３】請求項１２記載において、前記一方の
ガイド部材の巻芯軸に近い部分に各絶縁導線の内径側端
部を挿入する凹部が形成され、他方のガイド部材の外周
に各絶縁導線の外径側端部を係止する係止部が形成され
ていることを特徴とするトランスのコイル巻回装置。
【請求項１４】請求項１２記載において、前記巻芯軸
がコイルの抜き方向に沿って徐々に径小になったテーパ
軸であることを特徴とするトランスのコイル巻回装置。
【請求項１５】請求項１２記載において、前記巻芯軸
の軸方向に各絶縁導線の内径側端部を挿入する凹部が形
成されていることを特徴とするトランスのコイル巻回装
置。