JP2002075737A - 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、作業性の良い、
小形で安価なコイル多積層タイプ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次主巻線のどちらか一方は薄板
状の非巻線コイルで形成し、この非巻線コイルの上に他
の巻線を形成して一対にした複巻線一体型コイル１４を
形成し、この複巻線一体型コイル１４を複数個積層して
多積層コイル１５を構成し、この多積層コイル１５の上
下から、磁心１８を組み込んだ構成としたので端子への
配線・接続部が複数に分割され、端子間のピッチ間隔が
狭くても作業ができることとなり、多出力・多数端子の
設計が可能となる。また、自動化も容易となる。さらに
端子一体型フレームコイル１０を採用したので引出し端
子の接続スペースが不要となり、小形化できる。また、
端子台、コイルベースなどの部品が不要となる。

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１０−３４
０８１９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、さらに最近では特開平１１−３０７３５６号
公報に示すようなフープ端子上でスパイラルコイルと銅
箔を積層接続してモールドする構成としたものなどがあ
る。

【０００４】これら、従来技術を参考にして１次、２次
巻線を複数個以上に分割して多積層とした場合に考えら
れる従来例を図１８、図１９に示す。

【０００５】以下、従来例として図１８、図１９を用い
て説明する。

【０００６】図１８は従来の薄形トランスの積層から組
立までを説明する工程説明図、図１９は図１８の従来の
薄形トランスのコイル積層図である。図１８、図１９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、４ａは端子台、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１８において巻線をスパイラル状に巻回
したコイルを１次主巻線１として２個、１次補助巻線１
ａとして２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、製作した非巻
線タイプのコイルを２次主巻線２として４個準備してお
く。また、別工程において両端部に端子４をインサート
成型或いは圧入などで植設してなる端子台４ａ部を有す
るコイルベース６を準備しておく。次に図１９に示すよ
うにこれらの事前に準備した各々の巻線を両端に端子台
４ａ部を有するコイルベース６上に各々の巻線間に絶縁
紙３を挿入しながら、２次主巻線２、１次補助巻線１
ａ、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、１次主巻線１、２次主巻線２の順で積層
する。その後、端子台４ａに植設した端子４に各々の巻
線の引出し線を配線し、半田付け、溶接などの方法によ
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で封止してコイル部の製作を完成して図１
８に示すモールドコイル８を完成させる。次に図１８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、薄形トランスとして完成させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
を示す図１８、図１９の構成においてはコイルベース６
の上に多くのコイルを一度に積層して引出し部を端子４
に配線、接続する構成としているため、端子４の間隔が
狭いと配線、接続ができなくなるという作業上での致命
的な課題を有していた。また、２次主巻線２の引出し部
と端子４の接続部５のスペースも必要となるため、小形
化の弊害となるものであった。

【０００９】さらにこれら従来例を示す図１８、図１９
の構成においては積層、配線、接続するために端子４、
端子台４ａ、コイルベース６などの多くの部品が必要と
なり、原価面においても不利となるという課題を有して
いるものであった。

【００１０】本発明は、上記課題を解決し、作業性の良
い、小形で安価なコイル多積層タイプの薄形トランスお
よびその製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【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次主巻線の少なくともどちらか一
方は薄板状の非巻線コイルで形成し、この非巻線コイル
の上に他の巻線を形成して一対にした複巻線一体型コイ
ルを形成し、この複巻線一体型コイルを複数個積層して
多積層コイルを構成し、この多積層コイルの上下から、
磁心を組み込んだ構成としたものである。

【００１２】また、薄板状の非巻線コイルとして非巻線
コイルとフレーム枠を一体化したフレームコイルとした
構成にしたものである。

【００１３】さらに薄板状の非巻線コイルとして端子と
非巻線コイルとフレーム枠を一体化した端子一体型フレ
ームコイルとした構成にしたものである。

【００１４】上記構成によって端子への配線・接続部が
複数に分割されるので端子間のピッチ間隔が狭くても作
業ができることとなり、多出力・多数端子の設計が可能
となる。また、自動化も容易となるものである。

【００１５】また、非巻線コイルとフレーム枠を一体化
したフレームコイルとしたため、薄板状の非巻線コイル
の引出し端子の接続スペースが不要となり、小形化でき
る。さらに端子一体型フレームコイルを採用したので端
子、端子台、コイルベース、或いはボビンなどの別部品
が不要となり、部品点数が削減できる。

【００１６】この結果、作業性の良い、小形で安価なコ
イル多積層タイプの薄形トランスおよびその製造方法を
提供することが可能となるのである。

【００１７】

【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次主巻線の少なくともどちらか一方は薄板状の
非巻線コイルで形成し、この非巻線コイルの上に他の巻
線を形成して一対にした複巻線一体型コイルを形成し、
この複巻線一体型コイルを複数個積層して多積層コイル
を構成し、この多積層コイルの上下から、磁心を組み込
んだものであり、端子への配線・接続部が複数に分割さ
れるので端子間のピッチ間隔が狭くても作業ができるこ
ととなり、多出力・多数端子の設計が可能となる。ま
た、自動化も容易となるものである。

【００１８】本発明の請求項２に記載の発明は請求項１
の構成に加えて薄板状の非巻線コイルとして非巻線コイ
ルとフレーム枠を一体化したフレームコイルとしたもの
であり、薄板状の非巻線コイルの引出し端子の接続スペ
ースが不要となり、小形化できる。

【００１９】本発明の請求項３に記載の発明は請求項１
または２の構成に加えて薄板状の非巻線コイルとして端
子と非巻線コイルとフレーム枠を一体化した端子一体型
フレームコイルとしたものであり、端子、端子台、コイ
ルベース、或いはボビンなどの別部品が不要となり、部
品点数が削減できる。

【００２０】本発明の請求項４に記載の発明は請求項２
または３の構成に加えてフレーム枠に位置決め用の基準
部を設けたものであり、基準部を利用して積層時の位置
決め、金型内での位置決め、など治具、金型設計時の規
準とできるため、各コイルの相対的な位置の作業バラツ
キを抑えることができるものである。

【００２１】本発明の請求項５に記載の発明は請求項４
の構成に加えて基準部として穴を設けたものであり、積
層治具、金型内に穴に対応したピンをたてるだけで簡単
に位置決めの治具が実現できる。

【００２２】本発明の請求項６に記載の発明は請求項４
または５の構成に加えてフレーム枠の基準部の位置を非
対称の位置に設けたものであり、１次、２次の方向性を
もたせることにより、積層方向の誤りを防止できる。

【００２３】本発明の請求項７に記載の発明は請求項１
〜３のいずれか一つの構成に加えて１次主巻線、２次主
巻線をほぼ同一巻幅で１層巻としたものであり、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できる。ま
た、各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１１と２次主巻線１２は完全
に交互に積層された状態となるので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）も少なくできるため、巻線間の高結合化が
達成され、結果として低損失化、低ノイズ化、電源の高
効率化が達成される。

【００２４】本発明の請求項８に記載の発明は請求項７
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）最小、巻線間結合は最大限に高めるこ
とができることに加えて性能のばらつきも小さくできる
ものである。

【００２５】本発明の請求項９に記載の発明は請求項１
〜３のいずれか一つ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、コイルとコイル
間、コイルと磁心間の絶縁も強化できることとなる。

【００２６】本発明の請求項１０に記載の発明は請求項
９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、成型工法を利用しているため、封止時間を
短縮でき、生産性が向上する。

【００２７】本発明の請求項１１に記載の発明は請求項
１〜３，９，１０のいずれか一つの構成に加えて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。

【００２８】本発明の請求項１２に記載の発明は請求項
１１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。

【００２９】本発明の請求項１３に記載の発明は請求項
１１の構成に加えて電線を３層絶縁皮膜付き電線とした
ものであり、高電圧入力に対しても充分な絶縁が保証で
きる。また、安全規格等への対応も簡単にできる。

【００３０】本発明の請求項１４に記載の発明は請求項
１１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、
低損失化が達成できる。

【００３１】本発明の請求項１５に記載の発明は請求項
１〜３，９，１０のいずれか一つの構成に加えて１次ま
たは２次主巻線の両方の巻線を薄板状の非巻線コイルで
形成したものであり、１次または２次主巻線の巻数が少
ない時でも巻線間の結合が高められる。また、大電流対
応可能とできる。

【００３２】本発明の請求項１６に記載の発明は請求項
１５の構成に加えて１次または２次主巻線の両方の巻線
をフレーム枠を一体化したフレームコイルで形成したも
のであり、大電流を流す主巻線の内部接続点がなくなる
ので信頼性が向上する。

【００３３】本発明の請求項１７に記載の発明は請求項
１〜３，９，１０のいずれか一つの構成に加えて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平角
線のエッジワイズ巻コイルで形成したものであり、断面
積の大きく取れる平角電線を利用できるため、１次、ま
たは２次主巻線の巻数が比較的、多い場合でも大電流に
対応可能となり、設計の自由度が大きく広がる。

【００３４】本発明の請求項１８に記載の発明は請求項
１７の構成に加えて巻始めと巻終わりの引出し線先端部
に穴をあけたものであり、接続点としてやると共に基準
点として利用できるため、コイル積層時の位置決め精度
が向上し、性能ばらつきも少なくできるものである。

【００３５】本発明の請求項１９に記載の発明は請求項
１〜３，９，１０のいずれか一つの構成に加えて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丸
電線としたものであり、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。

【００３６】本発明の請求項２０に記載の発明は請求項
１〜３，９，１０のいずれか一つの構成に加えて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
が安定するので性能ばらつきが低減できる。

【００３７】本発明の請求項２１に記載の発明は請求項
２０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、エッ
チング工法によるプリント基板は汎用性が高いので調達
性向上、低コスト化が図れる。

【００３８】本発明の請求項２２に記載の発明は請求項
２０または２１の構成に加えて基板上に２線輪以上の複
数線輪を形成したものであり、複数線輪であっても同一
層に形成できるため、コイルの積層厚みをアップしない
で補助出力が形成できる。また、複数線輪間の相対位置
も安定するので性能ばらつきを低減できる。

【００３９】本発明の請求項２３に記載の発明は請求項
１１〜１４，１９のいずれか一つ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。

【００４０】本発明の請求項２４に記載の発明は請求項
２３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
に巻線の固着ができるため、設備化が容易となる。

【００４１】本発明の請求項２５に記載の発明は１次、
２次主巻線の少なくともどちらか一方は薄板状の非巻線
コイルで形成し、この非巻線コイルの上に他の巻線を形
成して一対にした複巻線一体型コイルを形成する第１の
工程とこの複巻線一体型コイルを複数個積層して多積層
コイルを形成する第２の工程とこの多積層コイルの上下
から、磁心を組み込む最終工程を有する製造方法とした
ものであり、第１の工程で複数個の複巻線一体型コイル
部に分割して配線・接続作業を行うので配線・接続の作
業性が各段に向上できる。また、第２の工程では複巻線
一体型コイルを複数個積層するだけで配線・接続作業が
ないので端子ピッチの小さい多数端子の製品でも問題な
く製造できる。

【００４２】本発明の請求項２６に記載の発明は請求項
２５の構成に加えて複巻線一体型コイルを形成する第１
の工程において非巻線コイルの上に準備済みの巻線コイ
ルを積層して製作する製造方法としたものであり、巻線
コイル製作の工程を分離できるので簡単な巻線機で巻線
コイルを事前に製作・準備できるため、設備化コストが
低減できる。小ロット対応に向いた工程編成ができる。

【００４３】本発明の請求項２７に記載の発明は請求項
２６の構成に加えて予め、準備する巻線コイルの少なく
とも一方の面に絶縁紙を貼り付けて製作する製造方法と
したものであり、巻線形状の維持ができる。特に引出し
線の位置決めもできるので後工程でのコイル積層時の作
業性が向上する。

【００４４】本発明の請求項２８に記載の発明は請求項
２５の構成に加えて複巻線一体型コイルを形成する第１
の工程において非巻線コイルの上に絶縁物を介して巻線
コイルを巻回して製作する製造方法としたものであり、
非巻線コイルの上に直巻きするため、自動化がやり易く
なり、大量生産に向いた工程編成ができる。また、積層
工程も削減できる。

【００４５】本発明の請求項２９に記載の発明は請求項
２５の構成に加えて薄板状の非巻線コイルをエッチング
で製作する製造方法としたものであり、ばりなしのコイ
ルとできるので品質が安定する。

【００４６】本発明の請求項３０に記載の発明は請求項
２５の構成に加えて薄板状の非巻線コイルを打ち抜きで
製作する製造方法としたものであり、生産性が向上する
ので大量生産が可能となる。

【００４７】本発明の請求項３１に記載の発明は請求項
２５の構成に加えて巻線コイルを融着層付きの絶縁電線
で形成する製造方法としたものであり、巻線コイルは巻
線した状態のままで固着できるため、巻線単体での形状
保持ができることとなり、非巻線コイルの上にこの巻線
を積層して簡単に複巻線一体型コイルを製作できる。

【００４８】本発明の請求項３２に記載の発明は請求項
３１の構成に加えて融着層をアルコール融着タイプの融
着層として巻線形成と同時にアルコール融着する製造方
法としたものであり、巻線機にアルコール塗布装置を取
り付けるだけで巻線と同時に固着ができるので巻線と融
着工程が一体化できることとなり、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。

【００４９】本発明の請求項３３に記載の発明は請求項
２５の構成に加えて巻線コイルを非巻線タイプの基板で
形成する製造方法としたものであり、巻線コイルの巻線
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。

【００５０】本発明の請求項３４に記載の発明は請求項
２５の構成に加えて第２の工程と最終工程の間に多積層
コイルを絶縁樹脂で封止する第３の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。

【００５１】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。

【００５２】（実施の形態１）本発明の第１の実施の形
態について図１〜図７を用いて説明する。

【００５３】図１（ａ）〜（ｇ）は、本発明の第１の実
施の形態を示す薄形トランスの工程説明図、図２（ａ）
〜（ｃ）は本発明の第１の実施の形態における各々の複
巻線一体型コイルを形成する第１の工程の説明図、図
３、図４、図５は本発明の第１の実施の形態における各
々の複巻線一体型コイルの完成図、図６は本発明の第１
の実施の形態における多積層コイルを形成する第２の工
程の説明図、図７は治具を利用した多積層コイルの積層
方法を示す説明図、図８は本発明の第１の実施の形態に
おけるモールドコイルの外観図、図９はモールド金型を
利用したモールドコイルの封止例を示す説明図、図１０
は本発明の第１の実施の形態を示す薄形トランスの組立
図、図１１は本発明の第１の実施の形態を示す薄形トラ
ンスの完成図である。図１〜図１１において１０は端子
一体型フレームコイル、１０ａはフレーム枠、１０ｂは
１次引出し端子、１０ｃは２次引出し端子、１０ｄは基
準穴、１０ｅは位置決めピン、１１は１次主巻線、１１
ａは１次補助巻線、１１ｂは１次引出しリード線、１２
は２次主巻線、１２ａは２次補助巻線、１３は絶縁紙、
１４は複巻線一体型コイル、１５は多積層コイル、１５
ａは積層治具、１６は絶縁樹脂、１７はモールドコイ
ル、１７ａはモールド金型、１８は磁心、１９は引出し
端子接続部を示している。

【００５４】図１において従来例を示す図１８と大きく
異なる点は端子一体型リードフレームコイル１０を発明
した点、この端子一体型リードフレームコイル１０を利
用して３個の複巻線一体型コイル１４を形成した点、こ
の３個の複巻線一体型コイルを積層して多積層コイル１
５を形成した点であるが、以下、図２〜図１１を利用し
て順次、説明する。

【００５５】図２に示すようにまず、巻線をスパイラル
状に巻回し、上下を絶縁紙１３で挟み込んで形成した１
次主巻線１１を２個、巻線を巻回しないで製作する非巻
線タイプの基板からなる１次補助巻線１１ａと２次補助
巻線１２ａを各１個を予め、準備しておく。さらに薄板
状の導体をエッチング、或いは打抜きなどにより、製作
した端子一体型フレームコイル１０を３枚準備してお
く。この端子一体型フレームコイル１０は非巻線タイプ
の２次主巻線１２とフレーム枠１０ａを一体化してフレ
ームコイルを形成し、このフレームコイルに１次引出し
端子１０ｂ、２次引出し端子１０ｃも一体形成して端子
と２次主巻線１２とフレーム枠１０ａの３点を完全に一
体化した構成とした点が従来と大きく異なる点である。
次にこれら予め準備した各々の巻線をこれも予め準備し
ておいた各々の端子一体型フレームコイル１０と組み合
せて順次、積層して図３、図４、図５に示すように引出
し端子接続部１９において配線、接続し、３種類の複巻
線一体型コイル１４を製作する。この時、端子一体型フ
レームコイル１０に形成した１次引出し端子１０ｂ、２
次引出し端子１０ｃは上部に配置される巻線の引出し位
置を考慮しながら、必要最小限の端子数に設定してい
る。

【００５６】次に図６に示すように図２、図３、図４、
図５の工程で製作した３種類の複巻線一体型コイル１４
を順次積層して図７に示すような多積層コイル１５を製
作していく。この時、フレーム枠に基準穴１０ｄを設け
ており、積層治具１５ａにはこの基準穴１０ｄに対応し
た位置決めピン１０ｅを設けている。

【００５７】さらに図８に示すように図６、図７の工程
で準備した多積層コイル１５を絶縁樹脂１６で封止して
モールドコイル１７を製作する。図９はモールド金型１
７ａを利用したモールドコイル１７の封止例を示してお
り、このモールド金型１７ａにもフレーム枠１０ａに設
けた基準穴１０ｄに対応した位置決めピン１０ｅを設け
てある。

【００５８】最後に図１０に示すように完成したモール
ドコイル１７の上下から、磁心１８を組み込んで図１１
に示すようなコイル多積層型の薄形トランスを完成させ
るのである。

【００５９】以上、本発明の実施の形態１を示す図１〜
図１１の構成によれば、１次主巻線１１、２次主巻線１
２の少なくともどちらか一方は薄板状の非巻線コイルで
形成し、この非巻線コイルの上に他の巻線を形成して一
対にした複巻線一体型コイル１４を形成し、この複巻線
一体型コイルを複数個積層して多積層コイル１５を構成
し、この多積層コイル１５の上下から、磁心１８を組み
込んだので配線・接続部が複数に分割されるので端子間
のピッチ間隔が狭くても作業ができることとなり、多出
力・多数端子の設計が可能となる。また、自動化も容易
となるなどの効果がでる。

【００６０】また、２次主巻線１２とフレーム枠１０ａ
を一体化したフレームコイルとしたため、薄板状の２次
主巻線１２の引出し端子１０ｃの接続スペースが不要と
なり、小形化できる。

【００６１】さらに１次引出し端子１０ｂ、或いは２次
引出し端子１０ｃと２次主巻線１２とフレーム枠１０ａ
を一体化した端子一体型フレームコイル１０としたの
で、端子、端子台、コイルベース、或いはボビンなどの
別部品が不要となり、部品点数が削減できる。

【００６２】これらの結果、作業性の良い、小形で安価
なコイル多積層タイプの薄形トランスを提供することが
可能となるのである。

【００６３】また、フレーム枠１０ａに位置決め用の基
準部を設けたので基準部を利用してコイル積層治具、金
型設計時の基準点とできることとなり、製造時、各コイ
ルの相対的な位置バラツキを抑えることができるもので
ある。

【００６４】さらに基準部として穴１０ｄを設けたので
積層治具、金型に穴１０ｄに対応したピン１０ｅをたて
るだけで簡単に位置決めの治具が製作できる。

【００６５】また、フレーム枠１０ａの基準穴１０ｄの
位置を非対称の位置に設けて１次、２次の方向性をもた
せてやれば、積層方向の誤りを防止できる。

【００６６】なお、本発明の実施の形態１を示す図１〜
図１１においては１次主巻線１１、２次主巻線１２をほ
ぼ同一巻幅で１層巻としているので１次主巻線間、２次
主巻線間では折り返し対向面がなくなるため、近接効果
などによる高周波抵抗の増大を少なくできる。また、各
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１１と２次主巻線１２は完全に交
互に積層された状態となるので１次主巻線１１と２次主
巻線１２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）も少なくできるため、巻線間の高
結合化が達成され、結果として低損失化、低ノイズ化、
電源の高効率化が達成される。

【００６７】また、１次補助巻線１１ａ、２次補助巻線
１２ａ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）最小、巻線間結合は最大限に高めることができ
ることに加えて性能のばらつきも小さくできる。

【００６８】なお、１次補助巻線１１ａ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。

【００６９】さらに１次主巻線１１は絶縁皮膜付きの電
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。

【００７０】また、１次主巻線１１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、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。

【００７１】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できるため、設備化が容易となる
ものである。

【００７２】また、本発明の実施の形態１を示す図８、
図９のように多積層コイル１５全体を絶縁樹脂１６で封
止したので多積層コイル１５の隙間に絶縁樹脂１６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、コイルとコイル間、コイル
と磁心１８間の絶縁も強化できることとなる。

【００７３】さらに絶縁樹脂１６でモールド成型して封
止する工法を利用しているため、封止時間を短縮でき、
生産性が向上する。

【００７４】また、本発明の実施の形態１を示す図１〜
図１１において１次補助巻線１１ａ、２次補助巻線１２
ａとして非巻線タイプの基板を使用しているが、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。

【００７５】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、あえて限定する必
要はない。

【００７６】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という効果が生まれる。

【００７７】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。

【００７８】これら本発明の実施の形態１を示す図１〜
図１１の製造方法として１次、２次主巻線の少なくとも
どちらか一方は薄板状の非巻線コイルで形成し、この非
巻線コイルの上に他の巻線を形成して一対にした複巻線
一体型コイル１４を形成する第１の工程とこの複巻線一
体型コイルを複数個積層して多積層コイル１５を形成す
る第２の工程とこの多積層コイル１５の上下から、磁心
１８を組み込む最終工程としたものであり、第１の工程
で複数個の複巻線一体型コイル１４に分割して配線・接
続作業を行うので配線・接続の作業性が各段に向上でき
る。また、第２の工程では複巻線一体型コイル１４を複
数個積層するだけで配線・接続作業がないので端子ピッ
チの小さい多数端子の製品でも問題なく製造できる。

【００７９】また、複巻線一体型コイル１４を形成する
第１の工程において非巻線コイルの上に準備済みの巻線
コイルを積層して製作する製造方法としたので巻線コイ
ル製作工程が分離できるため、簡単な巻線機で巻線コイ
ルを事前に製作・準備できることとなり、設備化コスト
が低減できる、小ロット対応に向いた工程編成ができ
る、などの効果が生まれる。

【００８０】さらに予め、準備した１次主巻線１１の上
下を絶縁紙１３で挟み込んで形成した製造方法としたの
で巻線形状の維持ができる。特に引出し線の位置決めも
できるので後工程でのコイル積層時の作業性が向上す
る。なお、この絶縁紙１３は少なくとも一方の面に貼り
付けて製造してやってもその効果に変わりはない。

【００８１】また、複巻線一体型コイル１４を形成する
第１の工程において非巻線コイルの上に絶縁物を介して
巻線コイルを巻回して製作する製造方法としてやること
により、非巻線コイルの上に直巻きできるため、自動化
がやり易くなり、大量生産に向いた工程編成ができる。
また、積層工程も削減できる。なお、ここで非巻線コイ
ルを絶縁するための絶縁物としては絶縁紙、絶縁フィル
ム、絶縁コーティングなど機能を満たせば、何でもよ
い。

【００８２】また、薄板状の非巻線コイルをエッチング
で製作する製造方法としてやれば、ばりなしのコイルと
できるので品質が安定する。

【００８３】さらに薄板状の非巻線コイルを打ち抜きで
製作する製造方法としてやれば、生産性が向上するので
大量生産が可能となる。

【００８４】また、巻線コイルを融着層付きの絶縁電線
で形成する製造方法としたことにより、巻線コイルは巻
線した状態のままで固着できるため、巻線単体での形状
保持ができることとなり、非巻線コイルの上にこの巻線
を積層して簡単に複巻線一体型コイル１４を製作でき
る。

【００８５】さらに融着層をアルコール融着タイプの融
着層として巻線形成と同時にアルコール融着する製造方
法としたので巻線機にアルコール塗布装置を取り付ける
だけで巻線と同時に固着ができるので巻線と融着工程が
一体化できることとなり、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。

【００８６】また、本発明の実施の形態１を示す図１〜
図１１に使用した１次主巻線１１の巻線コイルを非巻線
タイプの基板で形成する製造方法としてやれば、巻線コ
イルの巻線作業、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という効果も生まれる
ものである。

【００８７】さらに多積層コイルを製作する第２の工程
（図６、図７）と磁心を組み込む最終工程（図１０）の
間に多積層コイル１５を絶縁樹脂で封止する第３の工程
（図８、図９）を設けた製造方法としたことにより、多
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。

【００８８】（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１２を用いて説明する。図１２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
ル構成図である。図１２において２０は丸電線を示して
いる。

【００８９】基本的な構成は本発明の第１の実施の形態
を示す図１〜図１１と同一である。大きく異なる点は１
次補助巻線１１ａ、２次補助巻線１２ａを非巻線タイプ
の基板を使用しないで絶縁皮膜付きの丸電線２０を使用
して全ての巻線コイルを丸電線２０で形成した点であ
る。

【００９０】以上、本発明の第２の実施の形態を示す図
１２の構成によれば、全ての巻線コイルに丸電線２０を
使用しているので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。

【００９１】さらに図１２においては１次補助巻線１１
ａと２次補助巻線１２ａのみは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。なお、この補助巻線に関
しては少なくともどちらか一方の巻線を丸電線２０とし
てやれば、この効果は得られるものである。

【００９２】また、図１２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。

【００９３】（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１３を用いて説明する。図１３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
構成図である。図１３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１２と同一である。大きく異
なる点は全ての巻線コイルとして平角電線２１を使用し
た点であり、巻線の占積率を高められるので巻線抵抗の
低減、即ち、低損失化が達成できるものである。

【００９４】（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１４を用いて説明す
る。図１４は本発明の薄形トランスの第４の実施の形態
を示す積層コイル構成図である。図１４において基本的
な構成は本発明の第１の実施の形態を示す図１〜１１の
構成と同じであるが、大きく異なる点は１次主巻線１１
を薄板状の非巻線コイル２２で形成した点であり、結果
として２次主巻線１２と併せて両方の巻線を薄板状の非
巻線コイル２２で形成したことになる。

【００９５】この構成により、１次または２次主巻線の
巻数が少ない時でも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できる。また、断面積も確保できる
ので大電流対応も容易となる。

【００９６】（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１５を用いて説明す
る。図１５は本発明の薄形トランスの第５の実施の形態
を示す積層コイル構成図である。図１５において基本的
には本発明の第４の実施の形態を示す図１４と同一であ
る。大きく異なる点は図１４における１次主巻線１１と
２次主巻線１２の両方の巻線をフレーム枠を一体化した
フレームコイル２３とした点である。

【００９７】この構成によれば、大電流を流す１次主巻
線１１、２次主巻線１２の両方の巻線のコイル内部での
接続点がなくなるので、信頼性が向上する。

【００９８】（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１６、図１７を用いて
説明する。図１６は本発明の第６の実施の形態で使用す
るコイル図、図１７は本発明の第６の実施の形態を示す
積層コイル構成図であり、２４はエッジワイズ巻コイ
ル、２４ａは穴を示している。

【００９９】図１６、図１７において基本的な構成は本
発明の第１の実施の形態を示す図１〜図１１と同じであ
る。大きく異なる点は１次主巻線１１として図１６に示
すような平角電線をエッジワイズ巻きしたコイルを使用
して端子一体型フレームコイル１０と積層した点であ
る。

【０１００】この構成によれば、断面積の大きく取れる
平角電線を利用できるため、１次主巻線１１の巻数が比
較的多い場合でも大電流に対応可能となり、設計の自由
度が大きく広がる。なお、１次主巻線１１と２次主巻線
１２はどちらか一方の巻線をエッジワイズ巻コイル２４
としてやることによって本発明の効果が得られることは
いうまでもない。

【０１０１】また、このエッジワイズ巻コイルの巻始め
と巻終わりの引出し線先端部に穴２４ａを設けてやり、
端子一体型フレームコイル１０に設けた端子を挿入して
やることにより、接続点としてやると共に位置決めの基
準点としても利用できるため、コイル積層時の位置決め
精度が向上し、性能ばらつきも少なくできるものであ
る。

【０１０２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、配線・接
続部が複数に分割されるので端子間のピッチ間隔が狭く
ても作業ができることとなり、多出力・多数端子の設計
が可能となる。さらに自動化も容易となるなどの効果が
でる。また、非巻線コイル１２とフレーム枠１０ａを一
体化したフレームコイルとしたため、薄板状の非巻線コ
イル１２の引出し端子１０ｃの接続スペースが不要とな
り、小形化できる。

【０１０３】さらに端子一体型フレームコイル１０を採
用したので、端子、端子台、コイルベース、或いはボビ
ンなどの別部品が不要となり、部品点数が削減できる。

【０１０４】このことにより、作業性の良い、小形で安
価なコイル多積層タイプ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】本発明の第１の実施の形態を示す薄形トランス
の工程説明図

【図２】本発明の第１の実施の形態における第１の工程
の説明図

【図３】本発明の第１の実施の形態における各々の複巻
線一体型コイルの完成図

【図４】本発明の第１の実施の形態における各々の複巻
線一体型コイルの完成図

【図５】本発明の第１の実施の形態における各々の複巻
線一体型コイルの完成図

【図６】本発明の第１の実施の形態における第２の工程
の説明図

【図７】本発明の第１の実施の形態における多積層コイ
ルの積層方法を示す説明図

【図８】本発明の第１の実施の形態におけるモールドコ
イルの外観図

【図９】本発明の第１の実施の形態におけるモールドコ
イルの封止例を示す説明図

【図１０】本発明の第１の実施の形態を示す薄形トラン
スの組立図

【図１１】本発明の第１の実施の形態を示す薄形トラン
スの完成図

【図１２】本発明の薄形トランスの第２の実施の形態を
示す積層コイルの構成図

【図１３】本発明の薄形トランスの第３の実施の形態を
示す積層コイルの構成図

【図１４】本発明の薄形トランスの第４の実施の形態を
示す積層コイルの構成図

【図１５】本発明の薄形トランスの第５の実施の形態を
示す積層コイルの構成図

【図１６】本発明の第６の実施の形態で使用するコイル
図

【図１７】本発明の第６の実施の形態を示す積層コイル
構成図

【図１８】従来の薄形トランスの積層から組立までを説
明する工程説明図

【図１９】従来の薄形トランスのコイル積層図

【符号の説明】

１ １次主巻線 １ａ １次補助巻線 ２ ２次主巻線 ３ 絶縁紙 ４ 端子 ４ａ 端子台 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 １０ 端子一体型フレームコイル １０ａ フレーム枠 １０ｂ １次引出し端子 １０ｃ ２次引出し端子 １０ｄ 基準穴 １０ｅ 位置決めピン １１ １次主巻線 １１ａ １次補助巻線 １１ｂ １次引出しリード線 １２ ２次主巻線 １２ａ ２次補助巻線 １３ 絶縁紙 １４ 複巻線一体型コイル １５ 多積層コイル １５ａ 積層治具 １６ 絶縁樹脂 １７ モールドコイル １７ａ モールド金型 １８ 磁心 １９ 引出し端子接続部 ２０ 丸電線 ２１ 平角電線 ２２ 薄板状の非巻線コイル ２３ フレームコイル ２４ エッジワイズ巻コイル ２４ａ 穴

───────────────────────────────────────────────────── 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 (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 (72)発明者 中出 祐二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 伊藤 実 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 CA11 CA12 CB01 CB13 CB16 CB18 DA11

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １次、２次主巻線の少なくともどちらか
   一方は薄板状の非巻線コイルで形成し、この非巻線コイ
   ルの上に他の巻線を形成して一対にした複巻線一体型コ
   イルを形成し、この複巻線一体型コイルを複数個積層し
   て多積層コイルを構成し、この多積層コイルの上下か
   ら、磁心を組み込んだ薄形トランス。
2. 【請求項２】 薄板状の非巻線コイルとして非巻線コイ
   ルとフレーム枠を一体化したフレームコイルとした請求
   項１記載の薄形トランス。
3. 【請求項３】 薄板状の非巻線コイルとして端子と非巻
   線コイルとフレーム枠を一体化した端子一体型フレーム
   コイルとした請求項１または２記載の薄形トランス。
4. 【請求項４】 フレーム枠に位置決め用の基準部を設け
   た請求項２または３記載の薄形トランス。
5. 【請求項５】 基準部として穴を設けた請求項４記載の
   薄形トランス。
6. 【請求項６】 フレーム枠の基準部の位置を非対称の位
   置に設けた請求項４または５記載の薄形トランス。
7. 【請求項７】 １次主巻線、２次主巻線をほぼ同一巻幅
   で１層巻とした請求項１〜３のいずれか一つに記載の薄
   形トランス。
8. 【請求項８】 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７記載の薄形トランス。
9. 【請求項９】 積層コイル全体を絶縁樹脂で封止した請
   求項１〜３のいずれか一つに記載の薄形トランス。
10. 【請求項１０】 絶縁樹脂でモールド成型して封止した
    請求項９記載の薄形トランス。
11. 【請求項１１】 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
    〜３，９，１０のいずれか一つに記載の薄形トランス。
12. 【請求項１２】 電線を丸電線とした請求項１１記載の
    薄形トランス。
13. 【請求項１３】 電線を３層絶縁皮膜付き電線とした請
    求項１１記載の薄形トランス。
14. 【請求項１４】 電線を平角電線とした請求項１１記載
    の薄形トランス。
15. 【請求項１５】 １次または２次主巻線の両方の巻線を
    薄板状の非巻線コイルで形成した請求項１〜３，９，１
    ０のいずれか一つに記載の薄形トランス。
16. 【請求項１６】 １次または２次主巻線の両方の巻線を
    フレーム枠を一体化したフレームコイルで形成した請求
    項１５記載の薄形トランス。
17. 【請求項１７】 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平角線のエッジワイズ巻コイルで形
    成した請求項１〜３，９，１０のいずれか一つに記載の
    薄形トランス。
18. 【請求項１８】 巻始めと巻終わりの引出し線先端部に
    穴をあけた請求項１７記載の薄形トランス。
19. 【請求項１９】 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丸電線とした請求項１〜３，９，
    １０のいずれか一つに記載の薄形トランス。
20. 【請求項２０】 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１〜３，９，１０のいずれか一つに記載の薄形トラ
    ンス。
21. 【請求項２１】 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２０記載の薄
    形トランス。
22. 【請求項２２】 基板上に２線輪以上の複数線輪を形成
    した請求項２０または２１記載の薄形トランス。
23. 【請求項２３】 各巻線を融着層付きとした請求項１１
    〜１４，１９のいずれか一つに記載の薄形トランス。
24. 【請求項２４】 融着層をアルコール融着タイプの融着
    層とした請求項２３記載の薄形トランス。
25. 【請求項２５】 １次、２次主巻線の少なくともどちら
    か一方は薄板状の非巻線コイルで形成し、この非巻線コ
    イルの上に他の巻線を形成して一対にした複巻線一体型
    コイルを形成する第１の工程とこの複数線一体型コイル
    を複数個積層して多積層コイルを形成する第２の工程と
    この多積層コイルの上下から、磁心を組み込む最終工程
    を有する薄形トランスの製造方法。
26. 【請求項２６】 複巻線一体型コイルを形成する第１の
    工程において非巻線コイルの上に準備済みの巻線コイル
    を積層して製作した請求項２５に記載の薄形トランスの
    製造方法。
27. 【請求項２７】 予め、準備する巻線コイルの少なくと
    も一方の面に絶縁紙を貼り付けて製作した請求項２６記
    載の薄形トランスの製造方法。
28. 【請求項２８】 複巻線一体型コイルを形成する第１の
    工程において非巻線コイルの上に絶縁物を介して巻線コ
    イルを巻回して製作した請求項２５に記載の薄形トラン
    スの製造方法。
29. 【請求項２９】 薄板状の非巻線コイルをエッチングで
    製作した請求項２５に記載の薄形トランスの製造方法。
30. 【請求項３０】 薄板状の非巻線コイルを打ち抜きで製
    作した請求項２５に記載の薄形トランスの製造方法。
31. 【請求項３１】 巻線コイルを融着層付きの絶縁電線で
    形成した請求項２５に記載の薄形トランスの製造方法。
32. 【請求項３２】 融着層をアルコール融着タイプの融着
    層として巻線形成と同時にアルコール融着した請求項３
    １記載の薄形トランスの製造方法。
33. 【請求項３３】 巻線コイルを非巻線タイプの基板で形
    成した請求項２５に記載の薄形トランスの製造方法。
34. 【請求項３４】 第２の工程と最終工程の間に多積層コ
    イルを絶縁樹脂で封止する第３の工程を設けた請求項２
    ５に記載の薄形トランスの製造方法。