JPH08273944A - 平面型トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多出力電源用トランスのように設置すべき端
子数が多い場合でも、比較的積層プリントコイルの形状
が小型で済む平面型トランスを提供すること。 【構成】 積層モールドコイル２０を使用した平面型ト
ランスの端子において、当該積層モールドコイルのコア
１０を挟んだ二辺の少なくとも一方に当該端子を二列以
上設けることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は平面型トランスに用いら
れる端子に掛り、多出力巻線用の端子構造の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】平面型トランスは、例えば本出願人の提
案にかかる特開平６−３１０３４５号公報等に開示され
ているように、プリント基板に渦巻き状の導体パターン
を形成し、この導体パターンをトランスの一次巻線や二
次巻線に利用するものである。この平面型トランスに
は、例えば特開昭６０−２４５２０８号公報等に開示さ
れているように、複数の二次巻線や制御巻線を一枚の積
層モールドコイル２０に収用することが提案されてい
る。

【０００３】図１１は従来の平面型トランスの構成斜視
図である。図において、コア１０は汎用のＥＩ型コアや
ＥＥ型コアであって、閉磁路を形成している。積層モー
ルドコイル２０は渦巻き状の導体パターンが形成された
プリント基板を複数枚積層したもので、各層の絶縁には
樹脂を用いている。端子３０は円形断面の線条鋼で、積
層モールドコイル２０に形成された一次巻線や二次巻線
の端子と実装される大型のプリント基板のスルーホール
に半田付けされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来構造によ
れば、インバータ制御用や多出力電源用のトランスのよ
うに多数の端子（例えば２４本）が必要な場合には、端
子を一列に配置しているので積層モールドコイルのうち
端子用スルーホールの占有する領域が増大して、形状が
大型化する課題があった。図１２は、従来の巻線形トラ
ンスで多出力トランスを構成した場合の構成図で、
（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は端子配置図である。従来の巻
線形トランスは、Ｅ１型やＥＥ型コア１０の中足コアを
磁心としてボビン１２が取り付けられ、このボビン１２
に所定巻数の巻線１４が巻装される。この巻線１４の端
部は、端子板１６に設けられたピン１８にからげられ
る。端子板１６には一列にピン１８が取り付けられてい
るが、端子の配置が横方向に広がって、巻線１４の巻き
おわりからピン１８までの距離が長くなって、引出し線
が長くなる。すると、この引出し線を固定して、ズレが
生じるのを防止する必要が高くなる。また引出し線の本
数が増すと他のコイルを構成する巻線との絶縁が必要に
なり、構造が複雑になり製造コストが増す課題があっ
た。

【０００５】本発明はこのような課題を解決したもの
で、多出力電源用トランスのように設置すべき端子数が
多い場合でも、比較的積層プリントコイルの形状が小型
で済む平面型トランスを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、積層モールドコイル２０を使用した平面型トラ
ンスの端子において、当該積層モールドコイルのコア１
０を挟んだ二辺の少なくとも一方に当該端子を二列以上
設けることを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明の構成によれば、積層モールドコイルの
コア１０を挟んだ二辺の少なくとも一方に当該端子を二
列以上設けているので、トランスに用いる端子数が増大
しても徒に積層モールドコイルの辺を長くする必要がな
くなり、トランスの小型化に寄与する。

【０００８】

【実施例】以下図面を用いて、本発明を説明する。図１
は本発明の一実施例を示す平面型トランスの構成斜視図
である。ここでは、ＥＥ形またはＥＩ形コア１０が装着
された積層モールドコイル２０のコア１０を挟んだ２辺
に、一列６個のピン３０が二列植え込まれている。

【０００９】図２は図１の平面型トランスの２−２断面
図である。スルーホール２１は積層モールドコイル２０
の両縁に形成されたもので、ここでは２１ｉ，ｊと２１
ｋ，ｌが二列二組構成になっており、それぞれピン３０
ｉ〜ｌが半田付け等によって植え込まれる。絶縁樹脂層
２２は導体パターン２３ａ〜ｄの印刷された基板と、こ
の基板間を絶縁・接着する層からなるもので、例えば本
出願人の提案にかかる特願平５−１５８５９６号明細書
に開示された構造をしている。

【００１０】導体パターン２３は絶縁樹脂層２２の基板
面に形成されたもので、コア穴２６を中心とする螺旋形
の形状をしている。ここでは４層構造なので、上から導
体パターン２３ａ〜ｄの符号を付しており、中間の２層
２３ｂ，ｃは２ターンで幅広の印刷パターンを有してお
り、外側の２層２３ａ，ｄは３ターンで中間の２層に比
較して幅の狭い印刷パターンを有している。層間接続パ
ターン２４ａｄ，２４ｂｃは、導体パターン２３ａ〜ｄ
の螺旋形中央付近に設けられたもので、層間接続パター
ン２４ａｄは外側の２層２３ａ，ｄを接続し、層間接続
パターン２４ｂｃは中間の２層２３ｂ，ｃを接続してい
る。ピン接続ランド２５ｂｉ，２５ｄｊ，２５ｃｋ，２
５ａｌは、導体パターン２３ａ〜ｄとピン３０ｉ〜ｌを
添字に表された関係で接続する印刷パターンで、一次巻
線、二次巻線、補助巻線、接地用端子等の各種の用途に
応じて、絶縁樹脂層２２の基板面に形成される。

【００１１】図３は導体パターンとピンとの接続状態の
説明図で、（Ａ）は相互に接続される導体パターン２３
ａ，ｄの斜視図、（Ｂ）は積層モールドコイル２０のス
ルーホール２１ｋ，ｌ近傍の断面図で、一部を破断して
ある。導体パターン２３ａ，ｄは、一番手前に配置され
たスルーホール２１ｋに導体パターン２３ａの始端（積
層モールドコイル２０の縁に近い側）が接続され、コア
穴２６側の終端は層間接続パターン２４ａｄの一端と接
続されている。また、導体パターン２３ｄのコア穴２６
側の始端は層間接続パターン２４ａｄの他端と接続さ
れ、積層モールドコイル２０の縁に近い側の終端は一番
手前に配置されたスルーホール２１ｌに接続されてい
る。このような接続によれば、スルーホール２１ｋ，ｌ
を両端とする時計周りＣＷの６ターンの巻線が得られ
る。なお、ここではスルーホール２１ｉ〜ｌは一列当た
り４個図示してある。

【００１２】積層モールドコイル２０は４層のプリント
基板が積層されたものであり、第１層基板には導体パタ
ーン２３ａ、第２層基板には導体パターン２３ｂ、第３
層基板には導体パターン２３ｃ、第４層基板には導体パ
ターン２３ｄが形成される。第１層基板から第４層基板
を縦貫して積層モールドコイル２０の裏表面にピン３０
ｉ〜ｊを植え込むためのスルーホール２１ｉ〜ｌが設け
られている。そして、第４層基板の導体パターン２３ｄ
とピン３０ｌとを接続するピン接続ランド２５ｄｌが導
体パターン２３ｄの端部に設けられている。ピン接続ラ
ンド２５ｄｌに隣接するスルーホール２５ｋ，２５k^*と
導体パターン２３ｄとの間は絶縁樹脂で充たされている
ので、ＵＬ等の各種安全規格取得に必要とされる絶縁が
十分確保できる。また、第１層基板から第４層基板まで
の各基板と隣接する層の基板との間は絶縁樹脂で充填さ
れているので、絶縁やコイルの固定が容易に確保でき
る。

【００１３】図４は相互に接続される導体パターン２３
ａ，ｄの第２実施例を示す構成斜視図である。図３
（Ａ）の実施例とは、積層の順序（上下）が逆になって
いる点が相違している。

【００１４】図５は図３及び図４の実施例におけるスル
ーホール配置の説明図である。積層モールドコイル２０
の表面中央にはコア１０の当接するコア当接部２７が設
けられ、この両側にスルーホール２１ｉ〜ｌが各行４個
で各２列配置されている。ここでは、スルーホール２１
ｉ，ｊを両端とするコイルが４個収用可能であり、また
スルーホール２１ｋ，ｌを両端とするコイルが４個収用
可能である。このように８個のコイルを収用する場合に
は、１コイル当たり１導体パターン２３を割り当てる場
合には、積層する導体パターン２３の積層数は８層とな
る。

【００１５】図６は相互に接続される導体パターン２３
ａ，ｄの第３実施例を示す構成斜視図である。大電流を
コイルに流す関係で、複数の端子を並列に使用する用途
のトランスに適している構造である。図４の実施例とは
コイルの巻線方向が時計周りＣＷになっている点で同じ
であるが、同じ行に属するスルーホール２１ｋ，ｌに同
一の導体パターン２３端部を接続している点で相違す
る。ここでは、スルーホール２１ｉ〜ｌの各行に設けら
れた端子を区別するため、添字１〜４を付して２１ｋ４
等のように表示している。従って、導体パターン２３
ａ，ｄの一端はスルーホール２１ｋ３，２１ｌ３であ
り、他端はスルーホール２１ｋ４，２１ｌ４となってい
る。そこで、スルーホール２１ｉ(j)1，２１ｉ(j)2を両
端とするコイル、スルーホール２１ｉ(j)3，２１ｉ(j)4
を両端とするコイル、スルーホール２１ｋ(l)1，２１ｋ
(l)2を両端とするコイル、スルーホール２１ｋ(l)3，２
１ｋ(l)4を両端とするコイルの合計４個が収用可能であ
る。

【００１６】図７は図６と同一機能を従来の一列配置で
実現する場合の比較図である。ここではコア当接部２７
を挟んで一方の列のスルーホールを２１ｍ１〜８で表
し、他方の列のスルーホールを２１ｎ１〜８で表してい
る。スルーホールを一列配置とすると、列方向の長さは
２ｄとなって、図６に示すスルーホールを二列配置とす
る場合の列方向の長さｄの２倍となる。このように積層
モールドコイル２０のスルーホール列方向の長さが短く
てすむと、装着されるコア１０が大幅に小型化されると
いう効果がある。例えばコア１０にＥＩ型コアを用いて
いる場合、図６の用途ではＥＩ１９であるのに、図７の
用途ではＥＩ３５であるとする。すると、幅、肉厚、横
幅で比較すると、ＥＩ１９が19mmx2.3mmx5mmであるのに
対し、ＥＩ３５では35mmx4.6mmx10mmというように全体
的に寸法が２倍になる。すると、体積比で８倍となり、
重量比でも８倍となるから、コアの形状に及ぼす影響は
大きい。

【００１７】図８はスルーホール配置の他の実施例の説
明図で、（Ａ）は３列配置、（Ｂ）は２列配置が千鳥状
になっている場合を示している。積層モールドコイル２
０に収用すべきスルーホール数が増大したときには、端
子列を３列にすれば収用できる端子数が増大する。また
スルーホール配置を千鳥状にすると、ピン接続ランド２
５近傍の導体パターン２３と隣接するスルーホールとの
干渉が少なくなって、絶縁距離の確保が容易になる。

【００１８】図９はピン３０を挿入実装用と表面実装用
の二列構成とした実施例の構成図で、（Ａ）は構成斜視
図、（Ｂ）は実装基板が表裏両面に配線パターンを有す
る場合、（Ｃ）は表裏両面に加えて内層１層の配線パタ
ーンを有する場合を示している。挿入実装用ピン３０は
先端まで真っ直ぐな金属製の端子で、ここではコア１０
側に一列６個配置してある。表面実装用ピン３２は先端
が円盤状に平になったもので、積層モールドコイル２０
の縁側に一列６個配置してある。表面実装用ピン３２は
実装基板４０の積層モールドコイル２０に対向する面の
表面パターン４２に半田付けするのに便利である。他
方、挿入実装用ピン３０は実装基板４０の積層モールド
コイル２０の反対側にある裏面パターン４４や内層パタ
ーン４６に半田付けするのに便利である。

【００１９】図１０は２４端子のトランスにおける形状
比較図で、（Ａ）は図１の実施例、（Ｂ）は従来の巻線
型を示している。積層モールドコイル２０にコア１０を
挟んで二列端子を配置したときの列方向の長さをｄ、列
方向の間隔をｂ、コア１０の高さをｃ、コア１０の長さ
をａとする。すると従来の巻線型は、端子板１６の端子
列方向の長さが２ｄ、列方向の間隔がｂ、コア１０の高
さが３ｃ、コア１０の長さを２ａとなる。そこで重量で
比較すると１／１０程度に軽量化されている。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば積
層モールドコイル２０にコア１０を挟んで二列以上端子
を配置したので、多数の端子を有するトランスであって
も小型の平面型トランスとなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す平面型トランスの構成
斜視図である。

【図２】図１の平面型トランスの２−２断面図である。

【図３】導体パターンとピンとの接続状態の説明図であ
る。

【図４】相互に接続される導体パターン２３ａ，ｄの第
２実施例を示す構成斜視図である。

【図５】図３及び図４の実施例におけるスルーホール配
置の説明図である。

【図６】相互に接続される導体パターン２３ａ，ｄの第
３実施例を示す構成斜視図である。

【図７】図６と同一機能を従来の一列配置で実現する場
合の比較図である。

【図８】スルーホール配置の他の実施例の説明図であ
る。

【図９】ピン３０を挿入実装用と表面実装用の二列構成
とした実施例の構成図である。

【図１０】２４端子のトランスにおける形状比較図であ
る。

【図１１】従来の平面型トランスの構成斜視図である。

【図１２】従来の巻線形トランスで多出力トランスを構
成した場合の構成図である。

【符号の説明】

１０ コア ２０ 積層モールドコイル ３０ 実装用端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 郁充 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積層モールドコイル２０を使用した平面型
   トランスの端子において、当該積層モールドコイルのコ
   ア１０を挟んだ二辺の少なくとも一方に当該端子を二列
   以上設けることを特徴とする平面型トランス。