(57)【要約】【課題】引出しリードを接続する端子の位置が離れていても一次コイルと二次コイル間の結合係数を高くすることができ、端子の位置の制約をなくして設計自由度を向上した薄形トランスを提供することを目的としている。【解決手段】一次コイル２６と二次コイル２７はコイル部２４の両端部を近接して形成しており、一次コイル２６と二次コイル２７の内少なくとも一つは、一方の引出しリード部２５の先端部を他方の引出しリード部２５と反対側に延設し、一方の引出しリード部２５と隣接したコイル部２４との間に凹部３３を形成した構成。【選択図】  図１
2004200456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中磁脚と外磁脚を有した閉磁路磁心と、前記閉磁路磁心の中磁脚の外周に配置したコイル部と前記コイル部の両端に連成した引出しリード部とを薄板導体で平板状に形成した一次コイルおよび二次コイルと、前記一次コイルと前記二次コイルとを絶縁物を介して積層した積層コイル部と、前記引出しリード部を接続した端子とを備え、前記一次コイルと前記二次コイルは前記コイル部の両端部を近接して形成しており、前記一次コイルと前記二次コイルの内少なくとも一つは、一方の前記引出しリード部の先端部を他方の引出しリード部側と反対側に延設して、一方の前記引出しリード部と隣接した前記コイル部との間に凹部を形成した薄形トランス。
【請求項２】
コイル部の両端の引出しリード部の先端部をそれぞれ反対側に延設して、二つの前記引出しリード部と隣接した前記コイル部との間にそれぞれ凹部を形成した請求項１に記載の薄形トランス。
【請求項３】
一次コイルと二次コイルとをシート状の絶縁物を介して積層した請求項１に記載の薄形トランス。
【請求項４】
積層コイル部を絶縁性樹脂で封止した外装部を設けた請求項１に記載の薄形トランス。
【請求項５】
外装部は絶縁性樹脂で注型封止して設けた請求項４に記載の薄形トランス。
【請求項６】
一次コイルまたは二次コイルのいずれか一方を薄板導体で平板状に形成し、他方を絶縁被膜付電線を巻回して形成した請求項１に記載の薄形トランス。
【請求項７】
絶縁被膜付電線を断面形状が平角状の絶縁被膜付電線とした請求項６に記載の薄形トランス。
【請求項８】
絶縁被膜付電線を断面形状が円形状の絶縁被膜付電線とした請求項６に記載の薄形トランス。
【請求項９】
積層コイル部と端子とを、前記端子の先端を除いて絶縁性樹脂で一体にモールド成型して封止したモールド部を設けた請求項１に記載の薄形トランス。
【請求項１０】
モールド部は熱可塑性の合成樹脂とした請求項９に記載の薄形トランス。
【請求項１１】
モールド部は芳香族ポリエステル樹脂からなる液晶ポリマーとした請求項１０に記載の薄形トランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器等に用いる薄形トランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の薄形トランスについて図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図７は従来の薄形トランスの積層コイルの分解斜視図、図８は同薄形トランスの電流経路を示す模式図である。
【０００４】
図７、図８において、１は閉磁路磁心、２は閉磁路磁心１の中磁脚、３は閉磁路磁心１の外磁脚、４は一次コイル、５は二次コイル、６は絶縁紙、７は積層コイル部、８は端子、９はコイルベース、１０は一次コイル４および二次コイル５の引出しリード部、１１は引出しリード部１０の端子接続部、１２は一次コイル４に流れる電流経路、Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は引出しリード部１０における電流経路の間隔を示している。
【０００５】
同図において従来の薄形トランスは、絶縁紙６を介して一次コイル４と二次コイル５を積層して積層コイル部７を形成している。
【０００６】
そして、コイルベース９に積層コイル部７を載置し、一次コイル４および二次コイル５の端子接続部１１とコイルベース９に植設した端子８とを半田付け等により接続し、閉磁路磁心１の中磁脚２を積層コイル部７に組み込んで薄形トランスを構成していた。
【０００７】
このとき、一次コイル４および二次コイル５の引出しリード部１０を引出す位置は端子８の位置によって決まり、一次コイル４および二次コイル５に流れる電流の電流経路は図８に示すようになっていた。
【０００８】
尚、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００９】
【特許文献１】
実開平６−２１２３１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、引出しリード部１０が引出される位置が端子８の位置によって決まるために、引出しリード部１０を接続する端子８の位置が近接しない場合を示した図８（ｂ）のような場合には、端子８が近接した構成を示した図８（ａ）に比べて電流経路の間隔Ｌ１とＬ２は、Ｌ１＜Ｌ２となり、一次コイル４の磁束が二次コイル５と磁束が鎖交する面積（図８の斜線部）が小さくなる。
【００１１】
このため、一次コイル４の発生した磁束を二次コイル５で打ち消す比率が下がり、漏れインダクタンスの量が増加する。
【００１２】
そして、一次コイル４と二次コイル５間の結合係数Ｋは次式（数１）で表される。
【００１３】
【数１】
2004200456.tif 000003
【００１４】
ここで、Ａは一次コイル４のインダクタンス値、Ｂは漏れインダクタンス値、Ｋは一次コイル４と二次コイル５との結合係数である。
【００１５】
したがって、漏れインダクタンスが増加すると結合係数Ｋが低下して、一次コイル４から二次コイル５へのエネルギーの変換効率が悪くなっていた。
【００１６】
結合係数が低下することを改善する方法として、引出しリード部１０を接続する端子８が近接しない場合に、図８（ｃ）に示すように一方の引出しリード部１０を他方の引出しリード部１０側に突出させて一次コイル４と二次コイル５が重なる面積を増やすことが考えられる。
【００１７】
しかし、実際に流れる電流が電流経路１２のように端子８に向かって最短の距離を流れて他方の引出しリード部１０側にまわり込んで流れないので、電流経路の間隔Ｌ１とＬ３は、Ｌ１＜Ｌ３となり、一次コイル４と二次コイル５が重なる面積が増えても、流れる電流によって発生した磁束が鎖交する面積が引出しリード部１０を接続する端子８が近接した図８（ａ）の場合に比べて小さくなり、結合係数を高くすることができなかった。
【００１８】
このため、結合係数を高くする場合には、引出しリード部１０を接続する端子８の位置が制約されるといった問題点を有していた。
【００１９】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、引出しリードを接続する端子の位置が離れていても一次コイルと二次コイル間の結合係数を高くすることができ、端子の位置の制約をなくして設計自由度を向上した薄形トランスを提供することを目的としている。
【００２０】
【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は以下の構成を有するものである。
【００２１】
本発明の請求項１記載の発明は、特に、一次コイルと二次コイルはコイル部の両端部を近接して形成しており、一次コイルと二次コイルの内少なくとも一つは、一方の引出しリード部の先端部を他方の引出しリード部側と反対側に引出し、一方の引出しリード部と隣接したコイル部との間に凹部を形成した構成である。
【００２２】
上記構成により、端子の位置が近接しない場合でも、コイル部の両端部が近接して形成し、一方の引出しリード部の先端部を他方の引出しリード部側と反対側に延設して、一方の引出しリード部と隣接したコイル部との間に凹部を形成しているので、凹部があるために引出しリード部に流れる電流が他方の引出しリード部側にまわり込んで流れることとなり、引出しリード部を流れる電流の電流経路間の間隔を小さくすることができ、一次コイルの磁束が二次コイルと鎖交する面積が小さくなることを抑制して一次コイルと二次コイルの結合係数を高くすることができる。
【００２３】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、コイル部の両端の引出しリード部の先端部をそれぞれ反対側に延設し、二つの引出しリード部と隣接したコイル部との間にそれぞれ凹部を形成した構成である。
【００２４】
上記構成により、端子の配置が左右両端に位置してより離れた場合でも、二つの引出しリード部と隣接したコイル部との間にそれぞれ凹部を形成しているので、凹部があるために引出しリード部に流れる電流が他方の引出しリード部側にまわり込んで流れることとなり、引出しリード部を流れる電流の電流経路間の間隔を小さくすることができ、一次コイルの磁束が二次コイルと鎖交する面積が小さくなることを抑制して一次コイルと二次コイルの結合係数を高くすることができる。
【００２５】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、一次コイルと二次コイルとをシート状の絶縁物を介して積層した構成である。
【００２６】
上記構成により、絶縁物を薄膜化してトランスをより薄形化することができる。
【００２７】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、積層コイル部を絶縁性樹脂で封止した外装部を形成した構成である。
【００２８】
上記構成により、積層コイル部内の隙間に絶縁性樹脂が流れ込むので、一次コイルおよび二次コイルの発熱が外装部に伝わりやすくなり、積層コイル部の局部的な発熱を抑制することができ、積層コイル部３の発熱を外装部が放熱して温度上昇を小さくすることができる。
【００２９】
また、一次コイルと二次コイルとの絶縁性を向上することができる。
【００３０】
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、外装部は絶縁性樹脂で注型封止した構成である。
【００３１】
上記構成により、外装部は絶縁性樹脂で注型封止しているので、絶縁性樹脂の注入や硬化の生産工程における積層コイル部に対する応力が小さいため、コイルの断線や変形などが防止できることとなり、積層コイル部の設計自由度を向上することができる。
【００３２】
本発明の請求項６に記載の発明は、特に、一次コイルまたは二次コイルのいずれか一方を薄板導体で平板状に形成し、他方を絶縁被膜付電線で巻回して形成した構成である。
【００３３】
上記構成により、絶縁被膜付電線を巻回しているので、巻数の変更が簡単にでき、積層コイル部の設計自由度を向上することができる。
【００３４】
本発明の請求項７に記載の発明は、特に、絶縁被膜付電線を断面形状が平角状の絶縁被膜付電線とした構成である。
【００３５】
上記構成により、断面形状が平角状の絶縁被膜付電線を用いているので、巻線の占積率を高めることができ、コイル抵抗を低減して損失を小さくすることができる。
【００３６】
本発明の請求項８に記載の発明は、特に、絶縁被膜付電線を断面形状が円形状の絶縁被膜付電線とした構成である。
【００３７】
上記構成により、一般的な断面形状が円形状の絶縁被膜付電線を用いているので、部材のコストを低減することができ、また、巻線作業の高速化が図れ作業性と生産性を向上することができる。
【００３８】
本発明の請求項９に記載の発明は、特に、積層コイル部と端子とを、端子の先端を除いて絶縁性樹脂で一体にモールド成型して封止したモールド部を設けた構成である。
【００３９】
上記構成により、積層コイル部と端子とを一体にモールド成型してモールド部を形成しているので、絶縁性樹脂を注型硬化した場合に比べて、生産工程を削減して生産性を向上することができる。
【００４０】
本発明の請求項１０に記載の発明は、特に、モールド部は熱可塑性の合成樹脂とした構成である。
【００４１】
上記構成により、モールド部を熱可塑性樹脂としたので、熱可塑性樹脂は再利用ができるために部材コストが低減できる。
【００４２】
本発明の請求項１１に記載の発明は、特に、モールド部は芳香族ポリエステル樹脂からなる液晶ポリマーとした構成である。
【００４３】
上記構成により、モールド部を芳香族ポリエステル樹脂からなる液晶ポリマーとしたので、芳香族ポリエステル樹脂からなる液晶ポリマーは高耐熱性の樹脂であるため、面実装リフロー半田槽で薄形トランスを実装基板に実装することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の薄形トランスの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における薄形トランスについて、図１、図２を参照して説明する。
【００４６】
図１は本発明の実施の形態１における薄形トランスの分解斜視図、図２は同薄形トランスの電流経路の模式図である。
【００４７】
図１において、本発明の実施の形態１における薄形トランスは、中磁脚２１と外磁脚２２を有した閉磁路磁心２３と、閉磁路磁心２３の中磁脚２１の外周に配置したコイル部２４とコイル部２４の両端に連成した引出しリード部２５とを薄板導体で平板状に形成した一次コイル２６および二次コイル２７と、一次コイル２６と二次コイル２７とをシート状の絶縁物２９を介して積層した積層コイル部３０と、積層コイル部３０を載置するとともに引出しリード部２５を接続する端子３１を植設したコイルベース３２と、引出しリード部２５の先端部３９に端子３１を挿通する孔を形成して端子３１と接続した端子接続部２８とを備えている。
【００４８】
また、一次コイル２６と二次コイル２７は、図２（ａ）に示すように、コイル部２４の両端部３８を近接して形成しており、一次コイル２６には、引出しリード部２５をコイル部２４の両端からそれぞれコイル部２４の外方に引出すとともに引出しリード部２５の先端部３９を他方の引出しリード部２５側とそれぞれ反対側に延設して、引出しリード部２５と隣接したコイル部２４との間にそれぞれ凹部３３を形成している。
【００４９】
そして、引出しリード部２５の先端部３９を他方の引出しリード部２５側と反対側に延設したそれぞれの引出しリード部２５に、コイル部２４の両端と連接した側の引出しリード部２５の幅よりも引出しリード部２５の先端側に孔を形成した端子接続部２８を設け、端子接続部２８に端子３１を挿入するとともに半田接続して薄形トランスを構成している。
【００５０】
上記本発明の実施の形態１によれば、端子３１の位置が近接しない場合でも、コイル部２４の両端部が近接しており、引出しリード部２５の先端部を他方の引出しリード部２５側とそれぞれ反対側に延設し、引出しリード部２５と隣接したコイル部２４との間にそれぞれ凹部３３を形成しているので、凹部３３があるために引出しリード部２５に流れる電流が他方の引出しリード部２５側にまわり込んで流れることとなり、引出しリード部２５を流れる電流の電流経路３７間の間隔Ｌを小さくすることができ、一次コイル２６の磁束が二次コイル２７と鎖交する面積３４（図２の斜線部）が小さくなることを抑制して一次コイル２６と二次コイル２７の結合係数を高くすることができる。
【００５１】
これにより、引出しリード部２５を接続する端子３１の位置の制約をなくすことができ、薄形トランスの設計自由度を向上することができる。
【００５２】
そして、一次コイル２６と二次コイル２７との間に介した絶縁物２９をシート状の絶縁物２９としているので、薄形トランスをより薄形化することができる。
【００５３】
尚、引出しリード部２５と隣接したコイル部２４との間に形成した凹部３３は、二次コイル２７に形成してもよく、いずれか一つの一次コイル２６と二次コイル２７に形成してもよい、また、図２（ｂ）に示すように凹部３３を一方の引出しリード部２５側だけに設けてもよく、一次コイル２６の磁束が二次コイル２７と鎖交する面積３４が小さくなることを抑制して一次コイル２６と二次コイル２７の結合係数を高くすることができる。
【００５４】
そして、一次コイル２６または二次コイル２７のいずれか一方を薄板導体で平板状に形成し、他方を絶縁被膜付電線で巻回してもよく、絶縁被膜付電線で巻回することにより、巻数の変更が簡単にでき、積層コイル部３０の設計自由度を向上することができる。
【００５５】
さらに、絶縁被膜付電線を断面形状が平角状の絶縁被膜付電線としてもよく、断面形状が平角状の絶縁被膜付電線とすることにより、コイルの占積率を高めることができ、コイル抵抗を低減して損失を小さくすることができる。
【００５６】
また、絶縁被膜付電線を断面形状が円形状の絶縁被膜付電線としてもよく、断面形状が円形状の絶縁被膜付電線とすることにより、一般的な断面形状が円形状の絶縁被膜付電線を用いているので、部材のコストを低減することができ、また、巻線作業の高速化が図れ作業性と生産性を向上することができる。
【００５７】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における薄形トランスについて図３を参照して説明する。
【００５８】
図３は本発明の実施の形態２における薄形トランスの断面図である。
【００５９】
同図において、本実施の形態２における薄形トランスの基本的な構成は本発明の実施の形態１と同じである。大きく異なる点は、積層コイル部３０を絶縁性樹脂で注型して封止した外装部３５を設けた点である。
【００６０】
すなわち、積層コイル部３０を形成した後、絶縁性樹脂を注型により流し込み、絶縁性樹脂を硬化して積層コイル部３０を封止し外装部３５を設けたものである。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態２によれば、積層コイル部３０の隙間に絶縁性樹脂が流れ込むので、一次コイル２６および二次コイル２７の発熱が外装部３５に伝わりやすくなり、積層コイル部３０の局部的な発熱を抑制することができ、積層コイル部３０の外装部３５が放熱して温度上昇を小さくすることができる。
【００６２】
また、一次コイル２６と二次コイル２７との絶縁性を向上することができる。
【００６３】
そして、外装部３５を形成する際には、絶縁性樹脂の注入や硬化の生産工程において積層コイル部３０に対する応力が小さいため、コイルの断線や変形などが防止できることとなり、積層コイル部３０の設計自由度を向上することができる。
【００６４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における薄形トランスについて図４〜図６を参照して説明する。
【００６５】
図４は本発明の実施の形態３における薄形トランスの断面図、図５は同薄形トランスの分解斜視図、図６は同薄形トランスの斜視図である。
【００６６】
本発明の実施の形態３の薄形トランスの基本的な構成は本発明の実施の形態２と同じである。大きく異なる点は、積層コイル部３０と端子３１とを、端子３１を除いて絶縁性樹脂で一体にモールド成型して封止したモールド部３６を設けた点である。
【００６７】
図４〜図６において、本発明の実施の形態３の薄形トランスは、積層コイル部３０と先端を除いた端子３１とを絶縁性樹脂で一体にモールド成型して封止したモールド部３６を設けており、モールド部３６を形成した絶縁性樹脂を熱可塑性樹脂である芳香族ポリエステル樹脂の液晶ポリマーとした構成である。
【００６８】
以上、本発明の実施の形態３によれば、積層コイル部３０と端子３１とを一体にモールド成型してモールド部３６を形成しているので、コイルベース３２を必要としないので部品点数を削減でき、また、絶縁性樹脂を注型硬化した場合に比べて生産工程を削減して生産性を向上することができる。
【００６９】
また、モールド部３６を熱可塑性樹脂としたので、熱可塑性樹脂は再利用ができるために部材コストが低減できる。
【００７０】
そして、モールド部を芳香族ポリエステル樹脂からなる液晶ポリマーとしたので、芳香族ポリエステル樹脂からなる液晶ポリマーは高耐熱性の樹脂であるため、薄形トランスを実装基板に面実装リフロー半田槽を用いて実装することができ、薄形トランスを実装基板に実装するときの作業性を向上することができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一次コイルと二次コイルはコイル部の両端部を近接して形成しており、一次コイルと二次コイルの内少なくとも一つは、一方の引出しリード部の先端部を他方の引出しリード部側と反対側に延設し、一方の引出しリード部と隣接したコイル部との間に凹部を形成した構成である。
【００７２】
これにより、端子の位置が近接しない場合でも、コイル部の両端部を近接させて引出しリード部を流れる電流の電流経路間の間隔を小さくすることができ、一次コイルの磁束が二次コイルと鎖交する面積が小さくなることを抑制して一次コイルと二次コイルの結合係数を高くすることができ、端子の位置の制約をなくして設計自由度を向上した薄形トランスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における薄形トランスの分解斜視図
【図２】（ａ）同薄形トランスの電流経路の例を示す模式図
（ｂ）同薄形トランスの電流経路の他の例を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態２における薄形トランスの断面図
【図４】本発明の実施の形態３における薄形トランスの断面図
【図５】同薄形トランスの分解斜視図
【図６】同薄形トランスの斜視図
【図７】従来の薄形トランスの積層コイルの分解斜視図
【図８】（ａ）同薄形トランスの電流経路の例を示す模式図
（ｂ）同薄形トランスの電流経路の他の例を示す模式図
（ｃ）同薄形トランスの電流経路の他の例を示す模式図
【符号の説明】
２１  中磁脚
２２  外磁脚
２３  閉磁路磁芯
２４  コイル部
２５  引出しリード部
２６  一次コイル
２７  二次コイル
２８  端子接続部
２９  絶縁物
３０  積層コイル部
３１  端子
３２  コイルベース
３３  凹部
３４  磁束が鎖交する面積
３５  外装部
３６  モールド部
３７  電流経路
３８  コイル部の両端部
３９  引出しリードの先端部
Ｌ  電流経路間の間隔
【図１】
2004200456.tif 000004
【図２】
2004200456.tif 000005
【図３】
2004200456.tif 000006
【図４】
2004200456.tif 000007
【図５】
2004200456.tif 000008
【図６】
2004200456.tif 000009
【図７】
2004200456.tif 000010
【図８】
2004200456.tif 000011