JP2002064017A - 薄形トランスおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種電子機器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り、スイッチング電
源の高周波駆動に適した高結合、低損失／高効率、低ノ
イズ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。 【解決手段】 １次、２次主巻線は複数個、少なくとも
どちらかは３個以上に分割して１次、２次主巻線をほぼ
同一巻幅で１層巻とし、かつ交互に積層した積層コイル
の上下から、磁心を組み込む構成としたので巻線間では
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出来る。また、各線間容量も少な
くなり、低ノイズ化が達成できる。さらに１次、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
ダクタンスも少なく出来るため、高結合化が達成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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（実用新案登録第
２５５１２３７号）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（実用新案登録第２５９２９０５
号）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などがある。

【０００４】これら、従来の技術例を参考にして１次、
２次巻線を複数個以上に分割、少なくともどちらかは３
分割以上に分割して多積層とした応用例を図１０〜図１
３に示す。

【０００５】以下、従来の応用例を図１０〜図１３を用
いて説明する。

【０００６】図１０は従来の薄形トランスの分解斜視
図、図１１は従来の薄形トランスの斜視図、図１２は従
来例１として特開平１０−３４０８１９号公報と実開平
４−１０５５２３号公報（実用新案登録第２５５１２３
７号）の構成を組み合せた積層コイルの応用例を示す断
面図、図１３は従来例２として実開平４−９９８１８号
公報、実開平６−７０２２３号公報、特開平８−３１６
０５４号公報、実開平５−９５０２６号公報（実用新案
登録第２５９２９０５号）の構成を組み合せた積層コイ
ルの別の応用例を示す断面図である。図１０〜図１３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、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１２において平角導体の２層折り返し巻
きしたスパイラルコイルを１次主巻線１として２個、１
次補助巻線１ａとして１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、
製作して２次主巻線２として４個準備しておく。これら
の事前に準備した各々の巻線を両端に端子４を植設して
なるコイルベース６上に絶縁紙３を介して２次主巻線
２、１次主巻線１、２次主巻線２、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の順で積層
する。その後、端子４と各々の巻線を半田付けなどの方
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で封止してモールドコイル８を完成さ
せる。次に図１０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、図１１に示すような薄形トラ
ンスとして完成させる。

【０００８】また、図１３においては基本的には図１２
の従来例と同じであるが、薄板状の導体で形成した２次
主巻線２の分割数は３個とした点、また、１次主巻線
１、１次補助巻線１ａとして平角線を１層巻きしたスパ
イラルコイルを使用した点、積層順が１次主巻線１、２
次主巻線２、２次主巻線２、２次主巻線２、１次主巻線
１、１次補助巻線１ａとした点が異なる。さらに樹脂モ
ールドはしていないものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１を示す図１２の構成においては１次主巻線１として２
層折り返し巻きしているため、巻線間の浮遊容量が大き
くなり、雑音端子電圧などのノイズが増加する。また、
近接効果などによる高周波抵抗も増大する。さらに１次
補助巻線１ａが２次主巻線２の間に積層配置されてお
り、１次主巻線１と２次主巻線２は完全交互積層とはな
っていないので巻線間の結合が悪化し、漏れインダクタ
ンスが増大することになり、この漏れインダクタンスに
よる損失が増大するという課題を有しているものであっ
た。

【００１０】また、従来例２を示す図１３の構成におい
ては２次主巻線２が３層連続して積層されているため、
近接効果により、高周波抵抗が増大する。また、この場
合も１次主巻線１と２次主巻線２が完全交互積層とはな
っていないので巻線間の結合が悪化し、漏れインダクタ
ンスが増大することになる。結果として損失が増大する
という課題を有しているものであった。

【００１１】本発明は、上記課題を解決し、スイッチン
グ電源の高周波駆動に適した高結合、低損失／高効率、
低ノイズ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。

【００１２】

【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次主巻線は複数個に分割され、少
なくともどちらかは３個以上に分割された積層形のコイ
ルにおいて１次主巻線、２次主巻線をほぼ同一巻幅で１
層巻とし、かつ交互に積層された構成とし、この積層コ
イルの上下から、磁心を組込んだ構成としたものであ
る。

【００１３】上記構成によって１次、２次の主巻線はど
ちらも１層巻としたため、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出来る。また、各線間容量も少な
くなり、低ノイズ化が達成できる。さらに１次、２次主
巻線をほぼ同一巻幅、１層巻でかつ完全な交互積層とし
たため、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）も少なく出来
るため、高結合化が達成される。その結果、スイッチン
グ電源の高周波駆動に適した高結合、低損失／高効率、
低ノイズの薄形トランスが提供できるものである。

【００１４】

【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次主巻線は複数個に分割され、少なくともどち
らかは３個以上に分割された積層形のコイルにおいて１
次主巻線、２次主巻線をほぼ同一巻幅で１層巻とし、か
つ交互に積層された構成とし、この積層コイルの上下か
ら、磁心を組込んだものであり、１次、２次の主巻線は
どちらも１層巻としたため、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出来る。また、各線間容量も少
なくなり、低ノイズ化が達成できる。また、１次、２次
主巻線をほぼ同一巻幅、１層巻でかつ完全な交互積層と
したため、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
出来るため、高結合化が達成される。結果としてスイッ
チング電源の高周波駆動に適した高結合、低損失／高効
率、低ノイズの薄形トランスが提供できるものである。

【００１５】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）も最小、巻線間結合は最大限に高めるこ
とが出来ることに加えて性能のバラツキも小さく出来る
ものである。

【００１６】本発明の請求項３に記載の発明は請求項
１，２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、巻線と巻線間、巻線と磁心間の
絶縁も強化できることとなる。

【００１７】本発明の請求項４に記載の発明は請求項１
〜３の構成に加えて各巻線をコイルベース上に積層した
ものであり、コイルベースを使用しているので巻線の積
層作業が安定し、品質面が安定する。

【００１８】本発明の請求項５に記載の発明は請求項１
〜３の構成に加えてコイルベースを使用しないで各巻線
を積層したものであり、コイルベースを使用していない
ので部品点数が削減できる。また、余分な絶縁物を使用
していないので巻線の占積率も高めることが出来、小形
化が達成できる。

【００１９】本発明の請求項６に記載の発明は請求項３
〜５の構成に加えて絶縁樹脂で注型封止したものであ
り、樹脂封入時、及び樹脂硬化時の工程内での応力の発
生が小さいため、断線などが防止できることとなり、コ
イル設計の自由度が広がる。

【００２０】本発明の請求項７に記載の発明は請求項３
〜５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、成型工法を用いているため、注型に比べ
て封止時間を大きく短縮出来るので生産性が向上する。

【００２１】本発明の請求項８に記載の発明は請求項１
〜７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。

【００２２】本発明の請求項９に記載の発明は請求項８
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
失化が達成出来る。

【００２３】本発明の請求項１０に記載の発明は請求項
８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。

【００２４】本発明の請求項１１に記載の発明は請求項
８の構成に加えて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たものであ
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。

【００２５】本発明の請求項１２に記載の発明は請求項
１〜１１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薄板状の導体で形成したもの
であり、巻数が少なくても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出来る。また、断面積も確保
出来るので大電流対応も容易となる。

【００２６】本発明の請求項１３に記載の発明は請求項
１〜１２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絶縁皮膜付きの丸電線とし
たものであり、１次主巻線と２次主巻線は電流、巻数に
応じて平角電線、丸電線、３層絶縁皮膜付き電線、薄板
状の導体など各種の巻線構成を採ることが可能となるの
で主巻線の仕様は基本性能のために最適な巻線構成を確
保しながら、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。

【００２７】本発明の請求項１４に記載の発明は請求項
１〜１２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しているので性能バラツ
キが低減できる。

【００２８】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、汎用
性が高いので調達性向上、低コスト化が図れる。

【００２９】本発明の請求項１６に記載の発明は請求項
１４，１５の構成に加えて２線輪以上の非巻線コイルを
同一層に形成したものであり、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。

【００３０】本発明の請求項１７に記載の発明は請求項
８〜１１及び１３の構成に加えて各巻線を融着層付きと
したものであり、各巻線を巻装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。

【００３１】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
に巻線の固着が出来るため、設備化が容易となる。

【００３２】本発明の請求項１９に記載の発明は融着層
付きの絶縁電線を１層巻に巻線した状態で固着し、各々
の主巻線を複数個、少なくともどちらかは３個以上準備
する第１の工程と、予め準備したこれら１次主巻線と２
次主巻線を交互に積層する第２の工程と、上下から磁心
を組込む第３の工程を有する製造方法としたものであ
り、各巻線は巻線した状態のままで固着するため、巻線
単体での形状保持ができることとなり、１次、２次主巻
線を複数個に分割した場合でも交互積層コイルが容易に
製作できる。また、絶縁電線を使用しているので巻数の
可変に対しても工程を大きく変えることなく、巻数の設
定を変えるだけで容易に対応できることとなり、フレキ
シブルな生産対応が可能となるのである。

【００３３】本発明の請求項２０に記載の発明は請求項
１９の構成に加えて第１の工程において融着層をアルコ
ール融着タイプとして巻線機にアルコール塗布装置を取
り付けて巻線作業と同時にアルコール融着する製造方法
としたので巻線と固着工程が一体化出来ることとなり、
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。

【００３４】本発明の請求項２１に記載の発明は請求項
１９の構成に加えて第２の工程において巻幅、線径の異
なる補助巻線を１次、２次主巻線の最上層又は最下層に
配置するように積層する製造方法としたので１次主巻線
と２次主巻線を交互積層する際、積層厚みのバラツキを
低減できることとなり、１次、２次主巻線間の結合のバ
ラツキを小さくできる。また、巻幅の異なる補助巻線を
最初または最後に積層するので主巻線の積層作業効率も
向上するものである。

【００３５】本発明の請求項２２に記載の発明は請求項
１９〜２１の構成に加えて第１の工程において補助巻線
を非巻線タイプの基板で形成した製造方法としたもので
あり、補助巻線の巻線作業、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。

【００３６】本発明の請求項２３に記載の発明は請求項
１９の構成に加えて第２の工程と第３の工程の間に絶縁
樹脂で積層コイルを封止する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。

【００３７】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。

【００３８】（実施の形態１）本発明の第１の実施の形
態について図１を用いて説明する。

【００３９】図１は、本発明の薄形トランスの第１の実
施の形態を示す積層コイルの断面図である。図１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、５は接続部、６はコイルベ
ースを示している。

【００４０】図１において基本的には従来例２を示す図
１３とほぼ類似の構成であるが、大きく異なる点は積層
順を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、１次補助巻線１ａとした点で
ある。

【００４１】整理すると図１においては巻線の分割数と
して１次主巻線１の分割数を２個、２次主巻線２の分割
数を３個として１次主巻線１、２次主巻線２とも１層巻
とした点、また、１次主巻線１と２次主巻線２を完全に
交互積層した点、最上層に１次補助巻線１ａを積層配置
した点が従来例１（図１２）、従来例２（図１３）と大
きく違う点である。

【００４２】以上、本発明の図１の構成によれば、１次
主巻線１は２個、２次主巻線２は３個に分割された積層
形のコイルにおいて１次主巻線１、２次主巻線２はどち
らも１層巻としたため、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
領域での交流抵抗の増加を抑制出来る。つまり、高周波
抵抗が低減出来るため、低損失化が達成できることとな
る。また、各主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１と２次主巻線２を
ほぼ同一巻幅、１層巻でかつ完全な交互積層としたた
め、１次主巻線１と２次主巻線２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
出来る。つまり、巻線間の高結合化が達成される。これ
らの結果、スイッチング電源の高周波駆動に適した高結
合、低損失／高効率、低ノイズの薄形トランスが提供で
きることとなる。

【００４３】また、１次補助巻線１ａ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）も最小、巻線間
結合は最大限に高めることが出来ることに加えて性能の
バラツキも小さく出来るものである。

【００４４】なお、１次補助巻線１ａ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。

【００４５】これら基本構成の違いによる特性比較の実
験結果を（表１）に示している。

【００４６】

【表１】

【００４７】（表１）により、本発明の実施の形態１を
示す図１の構成と従来例を示す図１２、図１３の構成を
比較すると （１）漏れインダクタンス（Ｌｅ）、漏れインダクタン
ス比率（Ｌｅ／Ｌｐ）が小さく、つまり、巻線の高結合
化が達成できている。

【００４８】（２）高周波（実験例：５００ｋＨｚ）に
おける交流抵抗の増加率も小さいため、電源の効率がア
ップしている。つまり、低損失化が達成できている。

【００４９】（３）巻線間容量も小さくなっているた
め、雑音端子電圧のレベルが小さくなっており、低ノイ
ズ化が達成できる。ということが実験によって明確に裏
付けられた。

【００５０】また、図１に示すように各巻線はコイルベ
ース６上に積層しており、コイルベース６を使用してい
るので巻線の積層作業が安定し、品質面が安定する。

【００５１】さらに１次主巻線１と２次主巻線２を絶縁
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。

【００５２】また、ここでは電線は平角電線を使用して
おり、巻線の占積率を高められるので巻線抵抗の低減、
即ち、低損失化が達成出来るものである。

【００５３】また、各巻線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、各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。

【００５４】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出来るため、設備化が容易となる
ものである。

【００５５】これら、本発明の実施の形態１を示す図１
の製造方法として融着層付きの絶縁電線を１層巻に巻線
した状態で固着し、各々の主巻線を複数個、少なくとも
どちらかは３個以上準備する第１の工程と、予め準備し
たこれら１次主巻線１と２次主巻線２を交互に積層する
第２の工程と、上下から磁心を組込む第３の工程とした
ものであり、各巻線は巻線した状態のままで固着するた
め、巻線単体での形状保持ができることとなり、１次、
２次主巻線を複数個に分割した場合でも交互積層コイル
が容易に製作できる。また、絶縁電線を使用しているの
で巻数の可変に対しても工程を大きく変えることなく、
巻数の設定を変えるだけで容易に対応できることとな
り、フレキシブルな生産対応が可能となるのである。

【００５６】また、第１の工程において融着層をアルコ
ール融着タイプとして巻線機にアルコール塗布装置を取
り付けて巻線作業と同時にアルコール融着する製造方法
としたので巻線と固着工程が一体化出来ることとなり、
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。

【００５７】さらに第２の工程において巻幅、線径の異
なる補助巻線を１次、２次主巻線の最上層又は最下層に
配置するように積層する製造方法としたので１次主巻線
１と２次主巻線２を交互積層する際、積層厚みのバラツ
キを低減できることとなり、１次、２次主巻線間の結合
のバラツキを小さくできる。また、巻幅の異なる補助巻
線を最初または最後に積層するので主巻線の積層作業効
率も向上するものである。

【００５８】（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２を用いて説明する。図２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の
断面図である。図２において７は絶縁樹脂を示してい
る。

【００５９】基本的な構成は本発明の第１の実施の形態
を示す図１と同一である。大きく異なる点は積層コイル
全体を絶縁樹脂７で封止した点である。すなわち、積層
コイルを完成した後、絶縁樹脂７を注型により、流し込
んだ後、恒温槽で加熱硬化して封止したものである。

【００６０】本発明の実施の形態２を示す図２の構成と
基本構成の違いによる特性比較の実験結果を（表２）に
示している。

【００６１】

【表２】

【００６２】（表２）より、本発明の実施の形態１を示
す図１の構成、従来例を示す図１２、図１３の構成を比
較すると （１）高結合化、低損失化、低ノイズ化に関しては実施
の形態１を示す図１と同じく、改善できている。

【００６３】（２）さらに温度上昇が大きく低減できて
おり、低発熱化が達成できている。ことがわかる。

【００６４】以上、本発明の実施の形態２を示す図２の
構成によれば、この積層コイルの隙間に絶縁樹脂７を流
し込むことにより、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、巻線と巻線間、巻線と磁心
間の絶縁も強化できることとなる。

【００６５】また、絶縁樹脂７で注型硬化しているた
め、樹脂封入時、及び樹脂硬化時の工程内での応力の発
生が小さくなり、断線などが防止できることになり、コ
イル設計の自由度が広がる。

【００６６】なお、絶縁樹脂７はここでは加熱硬化して
いるが、常温硬化であってもその効果に変わりないもの
である。

【００６７】以上、本発明の第２の実施の形態を示す図
２の製造方法としては本発明の第１の実施の形態を示す
図１における第２の工程と第３の工程の間に絶縁樹脂７
で積層コイルを封止する工程を設けたので積層コイルの
外形形状が安定するため、後工程での磁心の組み込みも
容易となるものである。

【００６８】（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３〜図５を用いて説明する。図３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
ルの断面図、図４は本発明の第３の実施の形態を示す薄
形トランスの分解斜視図、図５は本発明の第３の実施の
形態を示す薄形トランスの斜視図である。図３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２と
同一である。大きく異なる点は図２におけるコイルベー
ス６を使用しないで治具の上で各巻線を積層した点と成
型金型を利用して絶縁樹脂７でモールド成型して積層コ
イルを封止した点である。図３において完成したモール
ドコイル８の上下から、図４に示すように磁心９を組み
込んで図５に示す薄形トランスを完成させる。

【００６９】以上、本発明の実施の形態３を示す図３の
構成によれば、コイルベース６を使用していないので部
品点数が削減できる。また、余分な絶縁物を使用してい
ないので巻線の占積率を高めることが出来、小形化が達
成できる。

【００７０】さらに成型工法を用いているため、注型に
比べて封止時間を大きく短縮出来るので生産性が向上す
る。という新たな効果が生まれる。

【００７１】（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６を用いて説明する。
図６は本発明の薄形トランスの第４の実施の形態を示す
積層コイルの断面図である。図６において基本的な構成
は本発明の第３の実施の形態を示す図３と同一である。
大きく異なる点は２次補助巻線２ａを追加したことと１
次主巻線１、１次補助巻線１ａ、２次補助巻線２ａを丸
電線としたことであり、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。

【００７２】また、図６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。

【００７３】（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７を用いて説明する。
図７は本発明の薄形トランスの第５の実施の形態を示す
積層コイルの断面図である。図７において基本的な構成
は本発明の第４の実施の形態を示す図６と同一である。
大きく異なる点は図６における１次主巻線１と２次主巻
線２の両方を薄板状の導体で形成した点であり、巻数が
少なくても１次と２次巻線間の対向面積が確保できるの
で高結合と出来る。また、断面積も確保出来るので大電
流対応も容易となる。

【００７４】なお、ここでは敢えて図７を使って説明し
たが、これらの効果は少なくともどちらか一方の巻線を
薄板状の導体とすることによって得られるものであるこ
とはいうまでもない。

【００７５】さらに図７においては１次補助巻線１ａと
２次補助巻線２ａのみは図６と同じく丸電線を使用して
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。つまり、１次主巻
線１と２次主巻線２は電流、巻数に応じて平角電線、丸
電線、３層絶縁皮膜付き電線、薄板状の導体など各種の
巻線構成を採ることが可能となるので主巻線の仕様は基
本性能のために最適な巻線構成を確保しながら、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。

【００７６】（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８、図９を用いて説明
する。図８は本発明の第６の実施の形態を示す積層コイ
ルの断面図、また、図９は本発明の第６の実施の形態を
示す別の積層コイルの断面図である。図８、図９はそれ
ぞれ本発明の第４の実施の形態を示す図６、第５の実施
の形態を示す図７と基本的には同じであるが、１次補助
巻線１ａ、２次補助巻線２ａを巻線を巻回しなくてすむ
非巻線タイプの基板で形成している点が異なっており、
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。

【００７７】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、敢えて限定する必
要はない。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】以上、本発明の第６の実施の形態を示す図
８、図９の製造方法としては巻線を予め準備する第１の
工程において１次補助巻線１ａ、２次補助巻線２ａを非
巻線タイプの基板で形成したものであり、補助巻線の巻
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。

【００８１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、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出来る。また、各線間容量も少
なくなり、低ノイズ化が達成できる。さらに１次、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）も少なく出来るため、高結合化が
達成される。

【００８２】このことにより、スイッチング電源の高周
波駆動に適した高結合、低損失／高効率、低ノイズの薄
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】本発明の薄形トランスの第１の実施の形態を示
す積層コイルの断面図

【図２】本発明の薄形トランスの第２の実施の形態を示
す積層コイルの断面図

【図３】本発明の薄形トランスの第３の実施の形態を示
す積層コイルの断面図

【図４】本発明の第３の実施の形態を示す薄形トランス
の分解斜視図

【図５】本発明の第３の実施の形態を示す薄形トランス
の斜視図

【図６】本発明の薄形トランスの第４の実施の形態を示
す積層コイルの断面図

【図７】本発明の薄形トランスの第５の実施の形態を示
す積層コイルの断面図

【図８】本発明の薄形トランスの第６の実施の形態を示
す積層コイルの断面図

【図９】本発明の薄形トランスの第６の実施の形態の別
の例を示す積層コイルの断面図

【図１０】従来の薄形トランスの分解斜視図

【図１１】従来の薄形トランスの斜視図

【図１２】従来の薄形トランスの積層コイルの応用例を
示す断面図

【図１３】従来の薄形トランスの積層コイルの別の応用
例を示す断面図

【符号の説明】 １ １次主巻線 １ａ １次補助巻線 ２ ２次主巻線 ２ａ ２次補助巻線 ３ 絶縁紙 ４ 端子 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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 31/00 Ｊ Ｕ (72)発明者 大村 勝規 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E070 AA11 AB02 AB10 BA08 CA01 CA03 CA14 CB01 CB13 CB16 DA11 EA02 EB01

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １次、２次主巻線は複数個に分割され、
   少なくともどちらかは３個以上に分割された積層形のコ
   イルにおいて１次主巻線、２次主巻線をほぼ同一巻幅で
   １層巻とし、かつ交互に積層された構成とし、この積層
   コイルの上下から、磁心を組込んだ薄形トランス。
2. 【請求項２】 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１記載の薄形トランス。
3. 【請求項３】 積層コイル全体を絶縁樹脂で封止した請
   求項１または２記載の薄形トランス。
4. 【請求項４】 各巻線をコイルベース上に積層した請求
   項１〜３のいずれか一つに記載の薄形トランス。
5. 【請求項５】 コイルベースを使用しないで各巻線を積
   層した請求項１〜３のいずれか一つに記載の薄形トラン
   ス。
6. 【請求項６】 絶縁樹脂で注型封止した請求項３〜５の
   いずれか一つに記載の薄形トランス。
7. 【請求項７】 絶縁樹脂でモールド成型して封止した請
   求項３〜５のいずれか一つに記載の薄形トランス。
8. 【請求項８】 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のいずれか一つに記載の薄形トランス。
9. 【請求項９】 電線を平角電線とした請求項８記載の薄
   形トランス。
10. 【請求項１０】 電線を丸電線とした請求項８記載の薄
    形トランス。
11. 【請求項１１】 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た請求項８記
    載の薄形トランス。
12. 【請求項１２】 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薄板状の導体で形成した請求項１〜
    １１のいずれか一つに記載の薄形トランス。
13. 【請求項１３】 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絶縁皮膜付きの丸電線とした請求
    項１〜１２のいずれか一つに記載の薄形トランス。
14. 【請求項１４】 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１〜１２のいずれか一つに記載の薄形トランス。
15. 【請求項１５】 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１４記載の薄
    形トランス。
16. 【請求項１６】 基板上に２線輪以上の非巻線コイルを
    同一層に形成した請求項１４または１５記載の薄形トラ
    ンス。
17. 【請求項１７】 各巻線を融着層付きとした請求項８〜
    １１のいずれか一つ、または１３記載の薄形トランス。
18. 【請求項１８】 融着層をアルコール融着タイプの融着
    層とした請求項１７記載の薄形トランス。
19. 【請求項１９】 融着層付きの絶縁電線を１層巻に巻線
    した状態で固着し、各々の主巻線を複数個、少なくとも
    どちらかは３個以上準備する第１の工程と、予め準備し
    たこれら１次主巻線と２次主巻線を交互に積層する第２
    の工程と、上下から磁心を組込む第３の工程を有する薄
    形トランスの製造方法。
20. 【請求項２０】 第１の工程において融着層をアルコー
    ル融着タイプとして巻線機にアルコール塗布装置を取り
    付けて巻線作業と同時にアルコール融着する請求項１９
    記載の薄形トランスの製造方法。
21. 【請求項２１】 第２の工程において巻幅、線径の異な
    る補助巻線を１次、２次主巻線の最上層又は最下層に配
    置するように積層する請求項１９記載の薄形トランスの
    製造方法。
22. 【請求項２２】 第１の工程において補助巻線を非巻線
    タイプの基板で形成した請求項１９〜２１のいずれか一
    つに記載の薄形トランスの製造方法。
23. 【請求項２３】 第２の工程と第３の工程の間に絶縁樹
    脂で積層コイルを封止する工程を設けた請求項１９記載
    の薄形トランスの製造方法。