JP2003264110A - スパイラルコイルとトランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品点数および工数が削減され、コスト低減と
信頼性の向上が図れるスパイラルコイルとそのコイルを
用いたトランスを提供する。 【解決手段】金属板の打ち抜きによりスパイラルコイル
１が作製される。２個のコイル本体１a、１ｂの各外周
側端末が前記金属板の打ち抜きによって一連に形成され
た接続部１ｃにより互いに接続される。接続部１ｃが折
り曲げられて２個のコイル本体１a、１ｂの発生磁束が
同一方向となるように２個のコイル本体１a、が対面ま
たは重ねられた構造を有する。トランスはスパイラルコ
イルを第１のコイルとし、２個のコイル本体１a、１ｂ
間に第２のコイルを配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インダクタやトラ
ンスに用いられるスパイラルコイルとそれを用いたトラ
ンスに関する。

【０００２】

【従来の技術】スパイラルコイルにおいては、実開昭６
０−３７２１０号公報に記載のように、コイル内端部を
端子としてコイルの半径方向に引き出すため、コイルと
は別に設けた端子板を準備し、その一端をコイル内端に
接続すると共に、端子板がコイルと交差する箇所には絶
縁材を介在させて端子板の他端部をコイル外部に引き出
している。

【０００３】特開平４−６３４０８号公報には、スパイ
ラルコイルの内端を外方に水平に引き出し、この引き出
し部がコイルに交差する部分は湾曲させて接触しないよ
うに構成したスパイラルコイルが開示されている。

【０００４】実開昭６０−３７２１０号公報には、２枚
のスパイラルコイルを絶縁材を介して重ね、該２枚のス
パイラルコイルの内端どうしを絶縁材に設けた開口部を
通して接続したものが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記各公報に記載され
たスパイラルコイルは、２重のコイルを構成する場合、
別体に構成された２個のスパイラルコイルを準備するこ
とが必要であり、部品点数が増加することは避けられな
い。また、別体の２個のスパイラルコイルの内端どうし
または外端どうしを接続するための接続工程が必須とな
り、工数が増加するので、部品点数の増加と相俟ってコ
ストアップを招くという問題点がある。また、端子板と
コイル内端との接続部において、電気抵抗が増加する
上、電気抵抗のばらつきのために信頼性が低下するとい
う問題点がある。

【０００６】本発明は、上記の実情に鑑み、部品点数お
よび工数削減と、これに伴うコスト低減と信頼性の向上
が図れるスパイラルコイルとそのコイルを用いたトラン
スを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１のスパイラルコ
イルは、金属板の打ち抜きにより作製されるスパイラル
コイルであって、渦巻き状をなす２個のコイル本体の各
外周側端末が前記金属板の打ち抜きによって一連に形成
された接続部により互いに接続して形成され、かつ前記
接続部が折り曲げられて２個のコイル本体の発生磁束が
同一方向となるように２個のコイル本体が対面または重
ねられた構造を有することを特徴とする。

【０００８】このスパイラルコイルは、１枚の金属板か
ら、２個のコイル本体を、その各外周側が接続されるよ
うに打ち抜き、その接続部を、２個のコイル本体が対面
するかまたは絶縁材を介して重なるように折り曲げるこ
とによって作製することができる。このため、２個のコ
イル本体を別に接続部材を準備したり接続工程を要する
ことがなくなり、部品点数および工数が削減され、コス
ト低減が図れる。また、２個のコイル本体の接続部にお
ける電気抵抗の低下の問題がなくなり、信頼性が向上す
る。

【０００９】請求項２のスパイラルコイルは、２個のコ
イル本体の各内端を折り返し状に外方に折り曲げて端子
を構成したことを特徴とする。

【００１０】このように、各コイル本体の内端も外方に
折り返し状に引き出して端子とすることにより、コイル
本体の内端側についても引き出し用の別部材が不要とな
る。

【００１１】請求項３のトランスは、請求項１または２
に記載のスパイラルコイルを第１のコイルとし、前記２
個のコイル本体を間隔を持って対面させ、これらのコイ
ル本体間に第２のコイルを配設したことを特徴とする。

【００１２】このように構成することにより、第１のコ
イルのターン数を確保しかつ接続部の少ない信頼性に優
れたトランスを実現することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）は本発明によるスパイ
ラルコイルの一実施の形態を示す斜視図、図（Ｂ）、
（Ｃ）はそれぞれそのコイル本体どうしの接続部の折り
曲げ前の状態を示す平面図および側面図である。該コイ
ル１は、渦巻き状に、すなわち１ターンを超える巻数で
巻かれた２個のコイル本体１a、１ｂを有する。これら
のコイル本体１a、１ｂは金属板を打ち抜いて作製され
るものである。

【００１４】このスパイラルコイルは、図１（Ｂ）に示
すように、金属板を打ち抜いて２個のコイル本体１ａ、
１ｂを打ち抜きくと同時に、両者の接続部１ｃをこれら
のコイル本体１ａ、１ｂと一体に打ち抜いておく。そし
て、該接続部１ｃを図1（Ｂ）の線９、１０においてほ
ぼ直角に折り畳み状に折り曲げることにより、図１
（Ａ）に示すように、２個のコイル本体１ａ、１ｂが対
面したスパイラルコイルを得る。

【００１５】本実施の形態においては、各コイル本体１
ａ、１ｂの内端は、図１（Ｂ）に示すように、打ち抜い
た状態では渦巻きの内空部を横断するように薄幅板に形
成された内向きの部分１ｄ、１ｅ（二点鎖線で示す）を
有する。そしてこの内向きの部分を外側に折り返し状に
折り曲げることにより、実線で示す外部接続用端子１
ｄ、１ｅを構成する。

【００１６】本実施の形態においては、図１（Ｃ）に示
すように、端子１ｄ、１ｅとコイル本体部１ａ、１ｂと
の間の絶縁を図るため、両者間に間隙ｇを設けている。
各端子１ｄ、１ｅには他の機器や配線に接続するねじな
どを挿通するための孔１ｆを有する。このスパイラルコ
イルは、必要に応じてコアを組み合わせてインダクタと
してあるいはトランスとして使用される。

【００１７】このように、２個のコイル本体１ａ、１ｂ
どうしを折り曲げられた接続部１ｃで接続するため、接
続専用の接続板を別に準備して２重のコイルに構成する
必要が無くなり、部品点数および工数が削減され、コス
ト低減が図れる。また、両コイル本体１ａ、１ｂの接続
部１ｃにおける電気抵抗の低下の問題もなくなり、信頼
性が向上する。

【００１８】本発明を実施する場合、外部接続用端子１
ｄ、１ｅは別体で構成し、溶接やはんだ付けあるいは固
定具によってコイル本体1ａ、１ｂの内端と接続しても
よいが、本実施の形態のように、これらの端子１ｄ、１
ｅを外方に折り返し状に一体に形成することにより、該
各端子１ｄ、１ｅの接続部も無くなるので、これらの端
子１ｄ、１ｅの接続部における電気抵抗の低下の問題も
なくなり、信頼性がさらに向上する。

【００１９】なお、本実施の形態においては、端子１
ｄ、１ｅの長さを確保するため、コイル本体１ａ、１ｂ
を形成している部分は円弧線上から外方に膨出する部分
１ｇ、１ｈから形成しているので、端子１ｄ、１ｅの長
さを容易に確保することができる。１ｉ、１ｊは後述の
トランスを構成する場合に利用する係止片であり、必ず
しも必要とされるものではない。

【００２０】図２（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明のス
パイラルコイルの他の実施の形態を示す側面図である。
これらのスパイラルコイルは、いずれも前記２個のコイ
ル本体１ａ、１ｂ間に絶縁材６を挟んで固着して両コイ
ル本体１ａ、１ｂ間の絶縁を行ったものである。本実施
の形態によれば、接続部１ｃの折曲げは１箇所でもよ
く、さらにコイル本体１ａ、１ｂ間に絶縁のための前記
間隙ｇを設ける必要がないため、薄形に構成できるとい
う利点がある。

【００２１】図２（Ｂ）の実施の形態は、前記端子１
ｄ、１ｅをコイル本体１ａ、１ｂに平行に形成するので
はなく、傾斜した角度に形成したものである。端子１ａ
の形状はこの他に種々に形成することができる。

【００２２】図２（Ｃ）の実施の形態は、さらに、端子
１ｄ、１ｅとコイル本体１ａ、１ｂ間にも絶縁材６ａ、
６ｂを介在させたものである。本実施の形態によれば、
スパイラルコイルをさらに薄形化できる。

【００２３】本発明におけるコイル本体の形状も、真円
のみではなく、楕円、長円、多角形等種々の形状を採用
することができる。

【００２４】図３（Ａ）は本発明によるトランスの一実
施の形態を、前記スパイラルコイル１の部分を除いて示
す分解斜視図、図３（Ｂ）はそのスパイラルコイル１と
ケースとの組み合わせ構造を説明する側面図である。ま
た、図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本実施の形態におけ
るトランスの全体図、断面図である。図３、図４におい
て、１は図１で示したスパイラルコイルからなる第１の
コイルであり、低圧側コイルとして用いている。２は第
２のコイルであり、ターン数の多い高圧側コイルとして
用いている。３は第２のコイル２を巻回したボビン、
４、５はコアである。

【００２５】図３（Ａ）に示すように、ボビン３は筒状
の巻胴部３ａに間隔を有して２つの鍔部３ｂを有する。
また、図４（Ｂ）に示すように、鍔部３ｂ、３ｂ間に周
方向に形成された巻線分離片３ｃを有する。該巻線分離
片３ｃは、巻乱れ防止のためのもので、巻線の引き出し
部とその反対側以外の両側部分に設けられる。

【００２６】第２のコイル２はボビン３の巻胴部３ａに
渦巻き状に巻回された２層の平面コイル２ａ、２ｂから
なり、ボビン３の巻胴部３ａに巻線分離片３ｃで分離し
て１本の線材２を巻くことにより、平面コイル２ａ、２
ｂは内周側で連続して軸方向に積み重ねられた構造を有
し、巻線の巻き崩れを防止することができる。平面コイ
ル２ａ、２ｂの引き出し用コイル端末２ｃ、２ｄは、平
面コイル２ａ、２ｂの外周側から引き出される。図４
（Ａ）において、２ｅ、２ｆは前記コイル端末２ｃ、２
ｄに接続される線材である。

【００２７】本例のコア４、５はＥ型コアであり、それ
ぞれ主磁脚４ａ、５ａと、側磁脚４ｂ、５ｂと、前記主
磁脚４ａ、５ａと前記側磁脚４ｂ、５ｂとの間を連絡す
る橋絡部４ｃ、５ｃとを有する。これらのコア４、５は
前記主磁脚４ａ、５ａを筒状の巻胴部３ａ内に挿入し、
側磁脚４ｂ、５ｂを前記鍔部３ｂの外周側に配置し、橋
絡部４ｃ、５ｃと側磁脚４ｂ、５ｂが第２のコイル２と
第１のコイル１の少なくとも一部を囲むように配置して
閉磁路を構成する。

【００２８】このトランスは、絶縁ケースとして第１の
ケース７と第２のケース８とを備える。前記第１のケー
ス７と第２のケース８とはそれぞれコア４、５の主磁脚
４ａ、５ａを挿通する磁脚挿通孔７ａ、８ａを設けた板
状部７ｂ、８ｂと、該板状部７ｂ、８ｂの外辺部からほ
ぼ垂直に延出して形成された側壁部７ｃ、８ｃとを有す
る。また、これら第１のケース７と第２のケース８の各
側壁部７ｃ、８ｃは、コイル２の径方向に互いに重なり
合う筒状構造を有すると共に、巻線引き出し用の切り欠
き部７ｄ、８ｄを有する。

【００２９】この絶縁ケースを有するトランスは、前記
第２のコイル２を巻回したボビン３に第１のケース７と
第２のケース８を被せてその端末２ｃ、２ｄを前記切り
欠き部７ｄ、８ｄより引き出す。

【００３０】前記コア４、５は、前記主磁脚４ａ、５ａ
が前記巻胴部３ａ内と前記第１のコイル１と第１のケー
ス７、第２のケース８の磁脚挿通孔７ａ、８ａに挿入さ
れ、側磁脚４ｂ、５ｂが側壁部７ｃ、８ｃの外側に配置
される。

【００３１】また、本発明を実施する場合、第１のコイ
ル１は第１のケース７や第２のケース８の板状部７ｂ、
８ｂに対して接着してもよいが、本実施の形態において
は、下記の係止構造を用いて第１のケース７、８から第
１のコイル１が浮き上がることを防止している。

【００３２】すなわち前記第１のコイル１のコイル本体
１ａ、１ｂ外周は円形に形成されてその一端側に一対の
端子１ｄ、１ｅを突出させて設けると共に、他端側にほ
ぼ径方向に突出した係止片１ｉ、１ｊを設ける。また、
第１のコイル１はコイル本体１a、１ｂ間にケース７、
８が配置されるように間隔を持たせる。そして第１のケ
ース７と第２のケース８の板状部７ｂ、８ｂの外側に前
記第１のコイル本体１a、１ｂを配置する。

【００３３】一方、板状部７ｂ、８ｂのボビン３の反対
側の面である外面を第１のコイル１の取付け面とし、該
取付け面の周囲には、前記第１のコイル本体１ａ、１ｂ
を嵌め込む嵌合壁７ｅ、８ｅを設ける。また、ケース
７、８の嵌合壁７ｅ、８ｅの前記第１のコイル１の端子
１ｄ、１ｅ側と、その反対側とを切り欠き、これらの切
り欠き部にそれぞれ径方向に延出する延出部７ｆ、７ｇ
および８ｆ、８ｇを設け、一方の延出部７ｆ、８ｆに第
１の係止部７ｈ、８ｈを設け、他方の延出部７ｇ、８ｇ
にそれぞれ第２の係止部７ｉ、８ｉを設ける。

【００３４】スパイラルコイル１を取付けるため、ケー
ス７、８の第１のコイル導入側の延出部７ｆ、８ｆにお
ける係止部７ｈ、８ｈの反対側には壁を設けず、板状で
終端させ、その終端部に連続する側の嵌合壁７ｅ、８ｅ
には壁の高さが次第に高くなるスライド用傾斜辺７ｊ、
８ｊに形成する。

【００３５】前記第１のコイル１のケース７、８への取
付けは、第１のコイル１の係止片１ｉ、１ｊ形成側よ
り、スパイラルコイル１の弾性を利用して傾斜辺７ｊ、
８ｊを乗り上げながらスライドさせてコイル本体１ａ、
１ｂを嵌合壁７ｅ、８ｅ内に嵌め込み、その後第１のコ
イル１を回動させ、第１のコイル１の係止片１ｉ、１ｊ
をそれぞれケース７、８の係止部７ｉ、８ｉに係止させ
ると共に、コイル本体１ａ、１ｂの膨出部１ｇ、１ｈを
前記第１の係止部７ｈ、８ｈに潜り込ませることによ
り、第１のコイル１のケース７、８からの浮き上がりを
防止する。これらのケース７、８に、テープや接着剤
（図示せず）を用いてコイル１を固定する。１１は前記
コア７、８を結合する外装用金具である。

【００３６】本実施の形態のトランスは、第１のコイル
１として前記スパイラルコイルを用いるので、前記した
部品点数および工数削減、コスト低減、信頼性向上の諸
効果が得られる。また、第２のコイル２の厚みが、それ
ぞれ渦巻き状に巻かれた２層の平面コイル２ａ、２ｂの
厚みそのものとなり、従来のようにスパイラルコイルの
内端からの引き出し部の線材の厚みのために平面コイル
のトータルの厚みが倍増することはなく、占積率が向上
し、２層の平面コイルを積み重ねても厚みが増大するこ
とが防止される。また、第１のコイル１は電流値は大き
いが、金属板の打ち抜きにより形成された金属平板を用
いて構成されるので、これらの第２のコイル２と第１の
コイル１の組み合わせにより、薄型のトランスが構成で
き、しかも第１のコイル１が渦巻き状をなし、かつ２個
を組み合わせているので、ターン数も増加したものを実
現できる。

【００３７】また、第１のコイル１を係止部７ｈ、８ｈ
および７ｉ、８ｉによって浮きを防止する構造によって
絶縁ケース７、８に固定することにより、第１のコイル
１とコア４、５との間に間隔が確保され、特別の絶縁材
を用いることなく絶縁することができ、部品点数が低減
される。

【００３８】なお、本実施の形態では第１のコイル１を
低圧側コイルとして用い、第２のコイル２を巻線で構成
した高圧側コイルとしたが、第２のコイルも金属板を打
ち抜いたコイルを用いて低圧側コイルとし、第１のコイ
ル１を高圧側コイルとしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】請求項１によれば、２個のコイル本体ど
うしがコイル本体と一体の接続部により接続されて形成
されるため、接続用の部材を別に準備してコイルに接続
する必要がなくなり、部品点数および工数が削減され、
コスト低減が図れる。また、コイル本体間を接続する接
続板が不要となるので、接続部における電気抵抗の低下
の問題がなくなり、信頼性が向上する。

【００４０】請求項２によれば、各コイル本体の内端も
外方に折り返し状に引き出して端子としたので、コイル
本体の内端側についても引き出し用の別部材が不要とな
り、請求項１の効果が助長される。

【００４１】請求項３によれば、前記スパイラルコイル
を、間隔を持って対面させた第１のコイルとし、これら
のコイル本体間に第２のコイルを配設したので、第１の
コイルのターン数を確保しかつ接続部の少ない信頼性に
優れたトランスを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明によるスパイラルコイルの一実
施の形態を示す斜視図、図（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれそ
のコイル本体接続部の折り曲げ前の状態を示す平面図、
側面図である。

【図２】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明によるスパイ
ラルコイルの他の実施の形態を示す側面図である。

【図３】（Ａ）は本発明によるトランスの一実施の形態
をスパイラルコイルを除いて示す分解斜視図、（Ｂ）は
その第１のコイルのケースへの取付けを説明する側面図
である。

【図４】（Ａ）は図３のトランスの組立後の状態を示す
斜視図、（Ｂ）はその断面図である。

【符号の説明】

１：スパイラルコイル、１ａ、１ｂ：コイル本体、１
ｃ：接続部、１ｄ、１ｅ：端子、１ｇ、１ｈ：膨出部、
１ｉ、１ｊ：係止片、２：第２のコイル、３：ボビン、
４、５：コア、６、６ａ、６ｂ：絶縁材、７、８：ケー
ス、９、１０：折り曲げ部、１１：外装用金具

【手続補正書】

【提出日】平成１４年３月１２日（２００２．３．１
２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図４】

【図３】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属板の打ち抜きにより作製されるスパイ
   ラルコイルであって、 渦巻き状をなす２個のコイル本体の各外周側端末が前記
   金属板の打ち抜きによって一連に形成された接続部によ
   り互いに接続して形成され、 かつ前記接続部が折り曲げられて２個のコイル本体の発
   生磁束が同一方向となるように２個のコイル本体が対面
   または重ねられた構造を有することを特徴とするスパイ
   ラルコイル。
2. 【請求項２】請求項１に記載のスパイラルコイルにおい
   て、 前記２個のコイル本体の各内端を折り返し状に外方に折
   り曲げて端子を構成したことを特徴とするスパイラルコ
   イル。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載のスパイラルコイ
   ルを第１のコイルとし、 前記２個のコイル本体を間隔を持って対面させ、これら
   のコイル本体間に第２のコイルを配設したことを特徴と
   するトランス。