JPH05243057A - トランス、コイル体及びコイル体半製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トランス用の薄型巻線の漏れインダクタンスを
低減し、トランス効率が良好な小型かつ薄型のトランス
を提供する。 【構成】第１の巻線及び第２の巻線を構成する渦巻状導
体を、可橈性の絶縁基板に形成し、この絶縁基板を折り
曲げ重ね合わして、第１または第２の巻線を第２または
第１の巻線によって挾み込んで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主としてスイッチングレ
ギュレータ等の電源装置に用いられる小型のトランス、
そのコイル体及びコイル体半製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、可撓性の絶縁基板の表面に渦巻状
導体を形成したコイル体を用いたトランスを構成するも
のとして、例えば特開昭63−20805 号公報に記載された
ものがある。この公知例は、可撓性の絶縁基板の両面
に、その長手方向に沿って第１の巻線を構成する第１の
渦巻状導体を電気的に直列接続するように形成し、次に
第２の巻線を構成する第２の渦巻状導体を形成し、この
絶縁基板を折り曲げ重ね合わせ、この絶縁基板の対向す
る面間に絶縁体を折り畳みながら挾み込み、コイル体を
構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、第１
の巻線と第２の巻線とをコアの軸線方向に積層する構成
であるため、第１と第２の巻線間の漏れ磁束が大きくな
って、巻線や周囲の構造物に生じる渦電流損が大きくな
ったり、このトランスを組み込む回路の動作に悪影響を
及ぼすといった問題があった。

【０００４】またトランスでは低圧巻線の電流が大きく
なるのが通例であるが、折り曲げ重ね合わせ構造の平板
コイルでは導体の実用的な厚さにある程度の限界があ
り、複数の回路を並列に用いることで対応しなければな
らない場合が多いにも拘らず、この点についても配慮さ
れていないのが現状である。

【０００５】本発明はトランス用の薄型巻線の漏れイン
ダクタンスを低減し、トランス効率が良好なトランスを
得ることを目的としており、さらにこのトランスを構成
するコイル体及びコイル体半製品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】上記目的を達成するため
に、本発明のトランスは、可撓性の絶縁基板に導体を形
成したコイル体を、コアに装着してなるトランスにおい
て、前記絶縁基板にその長手方向に沿って複数のコア挿
入孔を設け、この絶縁基板の一方の面または一方の面及
び他方の面に、前記第１及び第２の巻線を構成する第１
及び第２の渦巻状導体をそれぞれ前記コア挿入孔の周囲
に形成すると共に、第１及び第２の渦巻状導体をそれぞ
れ直列に接続し、この絶縁基板を前記渦巻状導体単位毎
に折り曲げて第１または第２の巻線を第２または第１の
巻線で挾み込むように積層してコイル体を構成し、この
コイル体のコア挿入孔にコアを装着し、前記の第１及び
第２の渦巻状導体にそれぞれ外部接続端子を設けたもの
である。

【０００７】また、このトランスを構成するコイル体を
提供するために、可撓性の絶縁基板に導体を形成したコ
イル体を、コアに装着してなるトランスにおいて、前記
絶縁基板にその長手方向に沿って複数のコア挿入孔を設
け、この絶縁基板の一方の面または一方の面及び他方の
面に、前記第１及び第２の巻線を構成する第１及び第２
の渦巻状導体をそれぞれ前記コア挿入孔の周囲に形成す
ると共に、第１及び第２の渦巻状導体をそれぞれ直列に
接続し、この絶縁基板を前記渦巻状導体単位毎に折り曲
げて第１または第２の巻線を第２または第１の巻線で挾
み込むように積層して構成したものである。

【０００８】さらに、このトランスを構成するコイル体
の半製品を提供するために、可撓性の絶縁基板に導体を
形成したコイル体を、コアに装着してなるトランスにお
いて、前記絶縁基板にその長手方向に沿って複数のコア
挿入孔を設け、この絶縁基板の一方の面または一方の面
及び他方の面に、この絶縁基板の折り曲げ積層時に、第
１または第２の巻線を第２または第１の巻線で挾み込む
ように前記第１及び第２の巻線を構成する第１及び第２
の渦巻状導体をそれぞれ前記コア挿入孔の周囲に形成す
ると共に、第１及び第２の渦巻状導体をそれぞれ絶縁基
板上の接続導体によって接続したものである。

【０００９】

【作用】本発明のトランスによれば、絶縁基板の一方の
面または一方の面及び他方の面に形成した第１の電気回
路となる第１の巻線の複数個の渦巻状導体または第２の
電気回路となる第２の巻線の渦巻状導体を、第２の渦巻
状導体または第１の渦巻状導体で挾み込むように折曲げ
重ね合わせてトランス用巻線を構成しているので、二つ
の電気回路間の結合がよくなり、漏れ磁束を小さくで
き、漏れ磁束による損失が低減し、トランス効率を向上
することができる。

【００１０】また、本発明のコイル体及びコイル体半製
品によれば、上述したトランス効率を向上させるための
第１及び第２の巻線を構成する渦巻状導体を、可橈性の
絶縁基板に形成し得るので、その製作時間が短縮し、量
産性が向上する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。

【００１２】図１は本発明によるトランス用薄型コイル
を展開した平板コイル１１の片方の面の平面図、図３は
他の片方の面の平面図であり、図２は図１と図３のｂ−
ｂ´断面図である。すなわち、図２に断面図を示した平
板コイル１１のａ方向から見た図を図１に、ｃ方向から
見た図を図３に示してある。また、図１には図３に示し
た面の構成を破線で重ねて示している。ここで平板コイ
ル１１の可橈性の絶縁基板１０の片方の一面１０ａには
一例として巻数３回の２個の渦巻状導体１２ａと１３ａ
が、互いの外周端部１２ａｏと１３ａｏを反対方向に向
けて形成されている。他の面１０ｃには巻数１回の２個
の渦巻状導体１２ｃが渦巻状導体１２ａと対向する位置
に、渦巻状導体１３ｃが渦巻状導体１３ａと対向する位
置に、互いの一端１２ｃｉと１３ｃｉを接続され、残り
の端部１２ｃｏと１３ｃｏが開放の、全体がＳ字状（回
路構成上の都合によっては逆Ｓ字状となる場合もある）
となるように形成されている。このような平板コイル１
１を折り線１４ａを谷折り、折り線１４ｃを山折りとし
て、図４に示すように折り曲げ、層間絶縁薄帯１５を挾
み込む。そして渦巻状導体１２ａと１３ａの最内周端部
１２ａｉと１３ａｉを接続することで、図５に示すよう
な回路構成、すなわち渦巻状導体端部12aoと１３ａｏ間
の巻数６回の高圧巻線と、１２ｃｏと１３ｃｏ間の巻数
２回の低圧巻線の２個の巻線をもつトランス用薄型巻線
１が構成される。

【００１３】ここで用いる絶縁基板１０や層間絶縁薄帯
１５は厚さや絶縁性能の点から高分子フィルムが適当で
あり、特にポリイミドフィルムは耐熱性にも優れてお
り、端子の接続を半田付けによる際などには有効であ
る。また、導体１２ａ，１３ａ，１２ｃ，１３ｃの形成
方法としては、機械的な切り出しや導体ペーストの印刷
などが考えられるが、量産性からはエッチングによる削
り出しが有効である。また渦巻状導体の内周端部１２ａ
ｉと１２ｃｉの接続方法としては、予め半田メッキして
おいた端部を重ね合わせ、大電流を流して接触抵抗損で
加熱溶着する方法等がある。

【００１４】以上の実施例により構成できる巻線は、図
５に示すように、片方の回路を構成する導体１２ｃと１
３ｃが他の回路を構成する導体１２ａと１３ａを挾む構
成のいわゆるサンドイッチ型となり、漏れインダクタン
スが小さい構造となる。この構成によれば、各回路の巻
線を別個に製作して組み合わせる構成に比べて少ない部
品数で、かつ２個の巻線の組合わせの際の正確な位置合
わせといった複雑な作業が不要となり、漏れインダクタ
ンス及び漏れインダクタンスに起因する損失の小さい巻
線を簡略に構成できる効果がある。また、絶縁基板の片
面に形成した一つの電気回路となる第１の巻線の導体
と、他の片面に形成した別の電気回路となる第２の巻線
の導体の絶縁距離が折り曲げ重ね合わせ等の加工によっ
ても変わらないため、二つの回路間の絶縁距離の不足に
よる短絡事故の危険がなくなる効果もある。

【００１５】以上に実施例を示した薄型巻線１を用いて
トランスを構成する実施例を以下に示す。図６におい
て、薄型巻線１にまず高圧端子１６ａ，１６ｂと低圧端
子１７ａ，１７ｂを半田付け等により取付ける。そして
図では省略したが、必要に応じて絶縁性能向上等の目的
で樹脂モールドすることもある。この巻線を磁気回路、
ここでは一例としてフェライトコア１８，１９と組合わ
せることで、図７のようなトランス２を構成できる。こ
の構成例によれば、高圧端子１６ａ，１６ｂ間の高圧巻
線が６回、低圧端子１７ａ，１７ｂ間の低圧巻線が２回
の巻数比６：２のトランスとなる。

【００１６】ここで、谷折された絶縁基板１０に挾まれ
る渦巻状導体端部１２ａｏと13aoに端子１６ａ，１６ｂ
を接続する実施例を以下に示す。図８に示す方法は絶縁
基板１０と渦巻状導体端部１２ａｏと１３ａｏを歪曲さ
せて、折り曲げ重ね合わせ時に挟着した層間絶縁薄帯１
５の間に間隙１９ａ，１９ｂを設け、ここに端子16a，
１６ｂを挿入，接続するものである。この方法によれ
ば、平板コイルに特に加工することなく端子を接続でき
る。

【００１７】図９の実施例では渦巻状導体端部１３ａｏ
周囲の絶縁基板１０を切欠き、その部分に端子１６ａを
接続している。導体端部１２ａｏと端子１６ｂの接続も
同様にできる。この実施例によれば、巻線の厚さを増す
ことなく端子を接続できる。図１０の実施例では低圧巻
線となる巻線１３ｃのコーナー部の周囲の絶縁基板１０
を絶縁上必要な幅だけ残して切り落とし、この部分に高
圧巻線の導体端部１３ａｏを配設して端子１６ａを接続
している。導体端部１２ａｏと高圧端子１６ｂの接続も
同様にである。この実施例では渦巻状導体のコーナー部
の空きスペースを利用して端子を接続しているので、巻
線の寸法や厚さを増すことなく端子を接続できる。

【００１８】図１１に本発明の他の実施例による平板コ
イル２１の断面図を示す。絶縁基板１０の片方の面１０
ａには高圧巻線用渦巻状導体１２ａと１３ａが形成され
ているが、ａ方向から見た平面図は図１と同一であり省
略する。一方、ｃ方向から見た平面図を図１２に示す
が、絶縁基板１０の片方の面１０ｃに巻数１回の２個の
渦巻状導体２２ｃと２３ｃが、それぞれの対向する端部
２２ｃｏと２３ｃｉ、２２ｃｉと２３ｃｏを接続して形
成されて、平板コイル２１を構成している。これを山折
り線１４ｃで折り曲げ、重ね合わせると図１３に示すよ
うなトランス用薄型巻線３を構成できる。図１４にこの
薄型巻線３の回路を示す、渦巻状導体１２ａと１３ａで
巻数６回の高圧巻線を構成し、これを挾むように巻数１
回の２個の渦巻状導体２２ｃと２３ｃが配置され、並列
に接続される。この結果、このトランス用薄型巻線３は
巻数比が６：１となる。

【００１９】このように本実施例によれば、一枚の平板
コイルを折り曲げることで、一つの回路を構成する導体
が他の回路を構成する導体を挾む構成の、漏れインダク
タンスが小さいトランス用巻線を簡略に構成でき、特に
本実施例では低圧巻線が２導体並列で構成され、大電流
用巻線とできる効果がある。

【００２０】図１２に示した巻数１回の低圧巻線用渦巻
状導体２２ｃと２３ｃの変形例を図１５に渦巻状導体２
２ｃ´と２３ｃ´として示す。この実施例では山折り線
１４付近にて渦巻状導体端部２２ｃｏ´と２３ｃｉ´、
２２ｃｉ´と２３ｃｏ´を分離して平板コイル２１´を
構成している。この実施例によれば山折り線１４付近に
は導体がないため、折り曲げが容易となる効果がある。
特に電流が大きく、大きな断面積を必要とする巻線を構
成する際に有効である。

【００２１】図１６に、図１５に実施例を示した平板コ
イル２１´を用いた薄型トランス２´に外部端子を取り
付ける場合の一実施例を示す。薄型トランス２´では低
圧巻線用導体２２ｃ´と２３ｃ´が分離しているので、
外部端子を取り付ける際には両導体にまたがるように接
続する必要がある。そこで２つの接続端２５ａと２５ｂ
をもつ端子２４を用いて導体端部２２ｃｏ´と２３ｃｉ
´、あるいは２２ｃｉ´と２３ｃｏ´を接続するのがよ
い。

【００２２】巻数の多い巻線を構成する実施例を以下に
説明する。図１７に平板コイル３９の片方の面の平面図
を示すが、絶縁基板３０の片方の面３０ａに巻数３回の
４個の渦巻状導体３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａを構
成している。絶縁基板３０の他の片方の面３０ｃには図
１９に示すように巻数１回の４個の渦巻状導体３１ｃ，
３２ｃ，３３ｃ，３４ｃを、渦巻状導体３１ａ〜３４ａ
に対応する位置に構成している。そして図１８に平板コ
イル３９のｂ−ｂ´断面図を示すが、図１７は図１８の
ａ方向視図、図１９はｃ方向視図を示している。図１７
に示す３０ａ面については渦巻状導体はすべて同じ巻方
向であるが、一個毎に端部の位置を180度ずつ変えてい
る。そして最外周端が隣接する３２ａｏと３３ａｏは接
続しておく。一方図１９に示す３０ｃ面については、山
折り線３６Ｕをはさんで隣接した渦巻状導体３１ｃと３
２ｃを一組として両者がＳ字型の直列接続となるように
端部３１ｃｉと３２ｃｉを接続し、また山折り線３６Ｗ
をはさんで隣接した渦巻状導体３３ｃと３４ｃを一組と
して両者が逆Ｓ字型の直列接続となるように端部３３ｃ
ｉと３４ｃｉを接続しておく。なおこのＳ字型と逆Ｓ字
型の関係は製作するトランスの巻線に求められる電位の
関係で逆でも構わない。

【００２３】この構成の平板コイル３９を折り線３５
Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗで谷折り（折り線３６Ｕ，３６Ｖ，
３６Ｗで山折り）とし、図２０に示すように重ね合わせ
た上、層間絶縁薄帯３７ａと３７ｂを挟着し、渦巻状導
体３１ａと３２ａを内周端部３１ａｉと３２ａｉで，渦
巻状導体３３ａと３４ａを内周端部３３ａｉと34aiで接
続すると図２１に回路構成を示すようなトランス巻線４
を構成できる。この巻線４は渦巻状導体の端部３１ａｏ
と３４ａｏの間が巻数１２回の高圧巻線、31coと３２ｃ
ｏの間及び３３ｃｏと３４ｃｏの間が巻数２回の低圧巻
線となる。そこで導体端部３１ｃｏと３４ｃｏ，３２ｃ
ｏと３３ｃｏを接続すると、巻数２回の低圧巻線が２個
並列に接続された構成となる。この巻線４は巻数比が１
２：２のトランス用巻線となる。そしてこの時は渦巻状
導体３２ｃと３３ｃは同電位となり、両導体間の層間絶
縁薄帯は省略することができ、巻線の厚さを低減でき
る。また導体端部３１ｃｏと３４ｃｏの間及び３２ｃｏ
と３３ｃｏの間の巻数２回の巻線をそれぞれ別個に使用
すると、この巻線４は巻数比が１２：２：２となる。こ
の場合には必要により渦巻状導体３２ｃと３３ｃの間を
絶縁することもある。以上に説明した本実施例によれ
ば、複数の巻線を組み合わせるという複雑な作業を省い
て、一枚の平板コイルから巻数の多い巻線や、電流の大
きい巻線、さらには三巻線以上のトランス用巻線を、一
つの回路となる導体が他の回路となる導体を挾み込んだ
漏れインダクタンスが小さい形態に構成することができ
る。

【００２４】図１７乃至図２１で示した実施例の変形例
を図２２と図２３により説明する。図２２は図１９に示
した平板コイル３９の一面３０ｃの変形例であり、渦巻
状導体３１ｃ´と３２ｃ´及び３３ｃ´と３４ｃ´の山
折り線３６Ｕ及び３６Ｗをはさんで対向した端部３１ｃ
ｉ´と３２ｃｏ´，３１ｃｏ´と３２ｃｉ´，33ci´と
３４ｃｏ´，３３ｃｏ´と３４ｃｉ´をそれぞれ接続し
て構成した平板コイル３９´を示す。なおこの平板コイ
ル３９´の他の一面３０ａは図１７に示した平板コイル
３９と同一である。この平板コイル３９´を折り線３５
Ｖで谷折り、折り線３６Ｕ，３６Ｗで山折りとして重ね
合わせ、図２０の実施例と同様に所定の絶縁と接続を施
すことにより、図２３に回路構成を示す巻線４´を形成
できる。この巻線４´は巻数１回の導体３４ｃ´と３３
ｃ´及び３２ｃ´と３１ｃ´がそれぞれ並列に接続さ
れ、巻数比が１２：１：１のトランス用となっている。
さらに導体端部３３ｃｏ´と３２ｃｏ´及び３３ｃｉ´
と３２ｃｉ´を接続することで、巻数比が１２：１で低
圧巻線が４並列となった大電流用トランス巻線を構成で
きる。

【００２５】これらの実施例で構成できる巻線４，４´
は３層に分かれた低圧巻線の間に２層の高圧巻線が挾ま
れた、いわゆる５層サンドイッチ構造であり、漏れイン
ダクタンスを大幅に低減することのできる構成である。

【００２６】本発明の他の実施例を図２４から図２７に
より説明する。図２４に平板コイル５９の平面図、図２
５に図２４のｂ−ｂ´断面図を示す。絶縁基板５０の片
方の面５０ａのみに４個の渦巻状導体５１，５２，５
３，５４を形成している。このうち渦巻状導体５１と５
２は一例として巻数３回、渦巻状導体５３と５４は一例
として巻数１回である。渦巻状導体５３と５４は互いの
一端５３ｉと５４ｉを接続しておく。この構成の平板コ
イル５９を図２６に示すように山折り線５６Ｖ，５６Ｗ
と谷折り線５５Ｕで折り曲げ重ね合わせ、層間絶縁薄帯
５８を挟着し、さらに渦巻状導体の端部５１ｉと５２ｉ
を接続することで図２７に示す回路構成の巻線６を構成
できる。この実施例では端子５１ｏと５２ｏの間が巻数
６回、端子５３ｏと５４ｏの間が巻数２回となり、巻線
６は巻数比が６：２のトランス用巻線となる。

【００２７】以上の実施例によれば、絶縁基板の片面の
みに導体を設けた平板コイルを折り曲げ重ね合わせて２
回路のトランス用巻線を構成できるので、絶縁基板の両
面に導体パターンを正確に位置合わせして形成するとい
う複雑な作業が不要となり、製作工程を簡略にできる。
そして低圧回路となる導体で高圧回路となる導体を挟着
することになるので漏れインダクタンスが小さい巻線を
構成できる。また一次，二次の巻線間に絶縁基板が２枚
はいることになり、絶縁耐力が２倍となる。さらに２つ
の回路の外部接続端子を導体をはさんで反対位置に形成
できるため、外部との接続作業が容易になる効果があ
る。

【００２８】本発明の他の変形例として巻数が少なく電
流が大きい巻線を構成する実施例を以下に説明する。

【００２９】図２８から図３２に巻数２回または４回の
２回路の巻線を構成する一例を示す。絶縁基板７０の片
方の面７０ａに巻数１回の４個の渦巻状導体７１ａ〜７
４ａを図２８のように、また他の面７０ｃに渦巻状導体
７１ｃ〜７４ｃを図３０のように形成して平板コイル７
９を構成する。図２９はこの平板コイル７９の断面図で
あり、図２８は図２９のａ方向視図、図３０はｃ方向視
図である。絶縁基板７０をはさんで対向する渦巻状導体
７１ａと７１ｃ，７２ａと７２ｃ，７３ａと７３ｃ，７
４ａと７４ｃは互いの内周端７１ａｉと７１ｃｉ，７２
ａｉと72ci，７３ａｉと７３ｃｉ，７４ａｉと７４ｃｉ
を絶縁基板７０に設けたスルーホール７１ｈ〜７４ｈを
通して電気的に接続しておく。また渦巻状導体の外周端
が隣接する部分７２ａｏと７３ｃｏ，７２ａｏと７３ｃ
ｏは接続されたパターンとして形成しておく。このよう
な平板コイル７９を山折り線７６Ｕ，７６Ｖ，７６Ｗと
谷折り線７７Ｕ，７７Ｖ，７７Ｗで折り曲げ、層間絶縁
薄帯７８ａと７８ｂ挾んで重ね合わせると図３１に示す
巻線８となる。この巻線８の回路構成は図３２に示すよ
うになる。絶縁基板７０をはさんで対向する一組の渦巻
状導体７１ａと７１ｃ，７２ａと７２ｃ，７３ａと７３
ｃ，７４ａと７４ｃはそれぞれ巻数２回の回路となるの
で、両側の渦巻状導体７１ａと７１ｃの組及び渦巻状導
体７４ａと７４ｃの組を直列あるいは並列に接続して巻
数４回あるいは２回の一つの回路、残りの渦巻状導体７
２ａと７２ｃ及び７３ａと７３ｃの組を並列に接続して
他の一つの回路とすると、巻数比が２：２あるいは４：
２のトランス用巻線となる。この巻線は一つの回路とな
る渦巻状導体７１ａ，７１ｃ，７４ａ，７４ｃの組が他
の一つの回路となる渦巻状導体７２ａ，７２ｃ，７３
ａ，７３ｃを挾み込む構成となるので、漏れインダクタ
ンスが小さい巻線となる。ここで渦巻状導体７２ａと７
３ａは互いにに同電位となるため、この部分は絶縁対策
を施す必要がない。なお一枚の導体の厚さが厚い場合に
は渦巻状導体の外周端７２ａｏと73ao，７２ｃｏと７３
ｃｏの接続部の折り曲げ線７６Ｖ，７７Ｖで折り曲げる
とが難しくなることもある。この場合には外周端７２ａ
ｏと７３ａｏ，７２ｃｏと73coの片方または両方を接続
せずに構成し、折り曲げ重ね合わせた後に接続するのが
よい。

【００３０】絶縁基板の片面のみに導体を形成した平板
コイルを用いて大電流用巻線を構成する実施例を以下に
説明する。図３３において絶縁基板８０の片方の面に巻
数１回の渦巻状導体８１，８２，８３，８４を形成して
平板コイル８９を構成する。このうち渦巻状導体８２と
８３は一端８２ｉと８３ｉを接続しておく。この平板コ
イル８９を折り線８６Ｕと８６Ｗで山折り、８７Ｖで谷
折りして層間絶縁薄帯８８を挾んで折り重ねると図３４
に示すように巻線９を構成できる。この巻線９の回路構
成は図３５のようになり、端子８２ｏと８３ｏをもつ巻
数２回の回路となる導体を、端子８１ｉと８１ｏ及び８
４ｉと８４ｏをもつ二つの巻数１回の回路となる導体が
挾む構成となる。この構成の巻線９は渦巻状導体８２と
８３を直列に使用する巻数比２：２、並列に使用すると
巻数比１：２のトランス用となる。なお導体の厚さが厚
い場合には、外周端８２ｏと８３ｏが分離したパターン
とし、後で接続してもよい。

【００３１】このように絶縁基板両面に導体を形成する
際の正確な位置合わせの不要な片面平板コイルを用いて
も大電流巻線に対応でき、かつ一つの回路となる導体が
他の回路となる導体を挾み込む構成の漏れインダクタン
スの小さい巻線を構成できる。

【００３２】以下に平板コイルの損失を低減するための
実施例を説明する。図３６において平板コイル１２０の
渦巻状導体１２１には一例として２本のスリット１２２
ａと１２２ｂを設けてある。図３７にこの平板コイル１
２０を重ね合わせた巻線１２３とＥＩ型のギャップ付き
コア１２４ａ，１２４ｂを組み合わせたトランス１２５
の構成例の断面図を示す。このようなトランスではコア
の接合部に微小な空隙を生じ、磁気抵抗が増して漏れ磁
束Ｘが大きくなる。この漏れ磁束Ｘが平板状の導体１２
１と交鎖すると、渦電流が生じて損失が増したり、さら
には過熱するといった問題が起こる。特に平板コイルで
はこの問題は重要となる。そこで、図３６に示したよう
に導体１２１にスリット１２２ａや１２２ｂを設けてお
くと、渦電流を低減できる効果がある。特に、動作周波
数の高いトランスほど渦電流が流れ易いので、本実施例
のようにスリットを設けることの効果は大きい。ここで
はスリットを設けた実施例を示したが、完全なスリット
を切り抜かずに、溝を掘って導体の厚さを薄くする、微
小な孔を多数あける、導体の縁に切り込みを設ける等の
方法で電気抵抗を大きくする方法を採ってもよい。この
ような加工を行う方法としてはエッチングによる削り出
しの他にレーザーによる加工も適当である。

【００３３】以下に平板コイルを用いたトランスの浮遊
静電容量を低減する方法の一実施例を示す。図３８は平
板コイルを折重ねた巻線１３２とＥＩ型コア１３３ａ，
133bを組合わせたトランス１３０の断面図を示す。そし
て巻線１３２は一次巻線，二次巻線合わせて一例として
１０層の平板コイル１３１ａ〜ｊで構成している。ここ
で各平板コイルの谷折りとなる部分以外に絶縁スペーサ
１３４ａ〜ｅ及び135a〜ｄを、本発明によりコア１３３
ａと１３３ｂから外れた部分に挾着している。なお各平
板コイル間には絶縁スペーサ１３４ａ〜ｅ及び１３５ａ
〜ｄとは別に必要な絶縁層を設けている。

【００３４】通常、平板コイルでは丸断面の電線に比べ
て電線の断面積に対する表面積の割合が大きいため、重
ね合わせて巻線とする際の各平板コイル間の距離を絶縁
上の必要だけから決めると巻線のもつ浮遊静電容量が過
大となり、トランスを組み込む回路に影響を及ぼすこと
がある。この浮遊静電容量は平板コイル間距離に反比例
するので、浮遊静電容量を減らすために平板コイル間の
距離を大きくとればよいが、一様に大きくとるとトラン
スの最大高さ（図３８のｈ）が大きくなってしまう。そ
こで絶縁上に必要な絶縁層に加えて、本実施例のように
平板コイルのうちコアの窓外部分のみに絶縁スペーサを
追加配置することで、トランスの最大高さを増すことな
く浮遊静電容量を低減する効果が得られる。なおさらに
浮遊静電容量を低減する必要がある場合には谷折りした
層間の内側にも絶縁スペーサを追加配置すればよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトランス
によれば、絶縁基板の一方の面または一方の面及び他方
の面に形成したに第１の電気回路となる第１の巻線の複
数個の渦巻状導体または第２の電気回路となる第２の巻
線の渦巻状導体を、第２の渦巻状導体または第１の渦巻
状導体で挾み込むように重ね合わせて構成したので、二
つの電気回路の結合がよくなり、漏れ磁束が小さくな
る。その結果、漏れ磁束で巻線その他のトランスの構造
物に生じる渦電流損を低減でき、トランスの効率を向上
させることができると共に、小型かつ薄形にすることが
できる。

【００３６】また、本発明のコイル体及びコイル体半製
品によれば、上述したトランス効率を向上させるための
第１及び第２の巻線を構成する渦巻状導体を、可橈性の
絶縁基板に形成し得るので、その製作時間が短縮し、量
産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の平板コイルの片方の面の平
面図である。

【図２】本発明の一実施例の平板コイルの断面図であ
る。

【図３】本発明の一実施例の平板コイルの他の面の平面
図である。

【図４】本発明の一実施例の平板コイルを折り曲げ重ね
合わせて構成した薄型巻線の断面図である。

【図５】図４に示す本発明の一実施例の薄型巻線の回路
図である。

【図６】本発明の一実施例の薄型巻線を用いた薄型トラ
ンスの一構成例を示す概念図である。

【図７】図６に示す本発明のトランスの斜視図である。

【図８】本発明による薄型トランスに端子を接続する一
実施例を示す側面図である。

【図９】本発明の薄型トランスに端子を接続する他の実
施例を示す正面図である。

【図１０】本発明の薄型トランスに端子を接続する更に
他の実施例を示す正面図である。

【図１１】本発明の変形例の平板コイルの断面図であ
る。

【図１２】図１１に示す本発明の平板コイルの平面図で
ある。

【図１３】図１１に示す本発明の平板コイルを折り曲げ
重ね合わせて構成した薄型巻線の断面図である。

【図１４】図１３に示す本発明の薄型巻線の回路図であ
る。

【図１５】本発明の他の変形例の平板コイルの平面図で
ある。

【図１６】本発明の一実施例の薄型トランスに端子を取
り付ける一実施例の概念図である。

【図１７】本発明の他の実施例の多導体平板コイルの片
方の面の平面図である。

【図１８】図１７に示す本発明の多導体平板コイルの断
面図である。

【図１９】図１７に示す本発明の多導体平板コイルの他
の面の平面図である。

【図２０】図１７から図２０に示す本発明の多導体平板
コイルを折り曲げ重ね合わせて構成した薄型巻線の断面
図である。

【図２１】図２０に示す本発明の薄型巻線の回路図であ
る。

【図２２】本発明の多導体平板コイルの変形例の平面図
である。

【図２３】図２２に示す本発明の多導体平板コイルを折
り曲げ重ね合わせて構成した薄型巻線の回路図である。

【図２４】本発明の片面多導体平板コイルの一実施例の
平面図である。

【図２５】図２４に示す本発明の片面多導体平板コイル
の断面図である。

【図２６】図２４と図２５に示す本発明の片面多導体平
板コイルを折り曲げ重ね合わせて構成した薄型巻線の断
面図である。

【図２７】図２６に示す本発明の薄型巻線の回路図であ
る。

【図２８】本発明の一実施例である多導体並列平板コイ
ルの片方の面の平面図である。

【図２９】図２８に示す本発明の多導体並列平板コイル
の断面図である。

【図３０】図２８に示す本発明の多導体並列平板コイル
の他の面の平面図である。

【図３１】図２８から図３０に示す本発明の多導体並列
平板コイルを折り曲げ重ね合わせて構成した薄型巻線の
断面図である。

【図３２】図３１に示す本発明の薄型巻線の回路図であ
る。

【図３３】本発明の片面多導体並列平板コイルの平面図
である。

【図３４】図３３に示す本発明の片面多導体並列平板コ
イルを折り曲げ重ね合わせて構成した薄型巻線の断面図
である。

【図３５】図３４に示す本発明の薄型巻線の回路図であ
る。

【図３６】本発明の他の実施例であるスリット付平板コ
イルの一構成例を示す平面図である。

【図３７】本発明のスリット付平板コイルの効果を説明
するトランスの断面図である。

【図３８】本発明のさらに他の実施例として浮遊静電容
量低減を図ったトランスの断面図である。

【符号の説明】

１，３，４，４´，６，８，９…巻線、２，２´，１２
５，１３０…トランス、１０，３０，５０，７０，８
０，１００…絶縁基板、１１，２１，２１´，３９，３
９´，５９，７９，８９，１２０…平板コイル、１５，
５８，７８ａ，７８ｂ，８８…層間絶縁薄帯、１８ａ，
１８ｂ，１３３ａ，１３３ｂ…コア。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 達 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 山口 雅教 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可撓性の絶縁基板に導体を形成したコイル
   体を、コアに装着してなるトランスにおいて、前記絶縁
   基板にその長手方向に沿って複数のコア挿入孔を設け、
   この絶縁基板の一方の面に、前記第１及び第２の巻線を
   構成する第１及び第２の渦巻状導体をそれぞれ前記コア
   挿入孔の周囲に形成すると共に、第１及び第２の渦巻状
   導体をそれぞれ直列に接続し、この絶縁基板を前記渦巻
   状導体単位毎に折り曲げて第１または第２の巻線を第２
   または第１の巻線で挾み込むように積層してコイル体を
   構成し、このコイル体のコア挿入孔にコアを装着し、前
   記の第１及び第２の渦巻状導体にそれぞれ外部接続端子
   を設けたことを特徴とするトランス。
2. 【請求項２】可撓性の絶縁基板に導体を形成したコイル
   体を、コアに装着してなるトランスにおいて、前記絶縁
   基板にその長手方向に沿って複数のコア挿入孔を設け、
   この絶縁基板の一方の面及び他方の面に、前記第１及び
   第２の巻線を構成する第１及び第２の渦巻状導体をそれ
   ぞれ前記コア挿入孔の周囲に形成すると共に、第１及び
   第２の渦巻状導体をそれぞれ直列に接続し、この絶縁基
   板を前記渦巻状導体単位毎に折り曲げて第１または第２
   の巻線を第２または第１の巻線で挾み込むように積層し
   てコイル体を構成し、このコイル体のコア挿入孔にコア
   を装着し、前記の第１及び第２の渦巻状導体にそれぞれ
   外部接続端子を設けたことを特徴とするトランス。
3. 【請求項３】可撓性の絶縁基板に導体を形成したコイル
   体を、コアに装着してなるトランスにおいて、前記絶縁
   基板にその長手方向に沿って複数のコア挿入孔を設け、
   この絶縁基板の一方の面に、前記第１及び第２の巻線を
   構成する第１及び第２の渦巻状導体をそれぞれ前記コア
   挿入孔の周囲に形成すると共に、第１及び第２の渦巻状
   導体をそれぞれ直列に接続し、この絶縁基板を前記渦巻
   状導体単位毎に折り曲げて第１または第２の巻線を第２
   または第１の巻線で挾み込むように積層して構成したこ
   とを特徴とするコイル体。
4. 【請求項４】可撓性の絶縁基板に導体を形成したコイル
   体を、コアに装着してなるトランスにおいて、前記絶縁
   基板にその長手方向に沿って複数のコア挿入孔を設け、
   この絶縁基板の一方の面及び他方の面に、前記第１及び
   第２の巻線を構成する第１及び第２の渦巻状導体をそれ
   ぞれ前記コア挿入孔の周囲に形成すると共に、第１及び
   第２の渦巻状導体をそれぞれ直列に接続し、この絶縁基
   板を前記渦巻状導体単位毎に折り曲げて第１または第２
   の巻線を第２または第１の巻線で挾み込むように積層し
   て構成したことを特徴とするコイル体。
5. 【請求項５】可撓性の絶縁基板に導体を形成したコイル
   体を、コアに装着してなるトランスにおいて、前記絶縁
   基板にその長手方向に沿って複数のコア挿入孔を設け、
   この絶縁基板の一方の面に、この絶縁基板の折り曲げ積
   層時に、第１または第２の巻線を第２または第１の巻線
   で挾み込むように前記第１及び第２の巻線を構成する第
   １及び第２の渦巻状導体をそれぞれ前記コア挿入孔の周
   囲に形成すると共に、第１及び第２の渦巻状導体をそれ
   ぞれ絶縁基板上の接続導体によって接続したことを特徴
   とするコイル体半製品。
6. 【請求項６】可撓性の絶縁基板に導体を形成したコイル
   体を、コアに装着してなるトランスにおいて、前記絶縁
   基板にその長手方向に沿って複数のコア挿入孔を設け、
   この絶縁基板の一方の面及び他方の面に、この絶縁基板
   の折り曲げ積層時に、第１または第２の巻線を第２また
   は第１の巻線で挾み込むように前記第１及び第２の巻線
   を構成する第１及び第２の渦巻状導体をそれぞれ前記コ
   ア挿入孔の周囲に形成すると共に、第１及び第２の渦巻
   状導体をそれぞれ絶縁基板上の接続導体によって接続し
   たことを特徴とするコイル体半製品。
7. 【請求項７】可撓性の絶縁基板に導体を形成したコイル
   体を、コアに装着してなるトランスにおいて、前記絶縁
   基板にその長手方向に沿って複数のコア挿入孔を設け、
   この絶縁基板の一方の面または一方の面及び他方の面
   に、前記第１及び第２の巻線を構成する第１及び第２の
   渦巻状導体をそれぞれ前記コア挿入孔の周囲に形成する
   と共に、第１及び第２の渦巻状導体をそれぞれ直列に接
   続し、この絶縁基板を前記渦巻状導体単位毎に折り曲げ
   て第１または第２の巻線によって生じる磁束を第２また
   は第１の巻線の磁束で打ち消すように積層してコイル体
   を構成し、このコイル体のコア挿入孔にコアを装着し、
   前記第１及び第２の渦巻状導体にそれぞれ外部接続端子
   を設けたことを特徴とするトランス。
8. 【請求項８】請求項１から４及び７に記載のトランス及
   びコイル体において、第１，第２の巻線の少なくとも一
   方は渦巻状導体を並列あるいは直列と並列の組み合わせ
   で接続して成ることを特徴とするトランス及びコイル
   体。
9. 【請求項９】請求項１から６に記載のトランス，コイル
   体及びコイル体半製品において、渦巻状導体にスリット
   を設けたことを特徴とするトランス，コイル体及びコイ
   ル体半製品。
10. 【請求項１０】請求項１から４に記載のトランス及びコ
    イル体において、絶縁基板を折り曲げ積層する際に、コ
    イル体のうちコアの窓外となる部分に絶縁性スペーサを
    配置して構成したことを特徴とするトランス及びコイル
    体。