(57)【要約】      （修正有）【課題】漏れインダクタンスを低減するとともに、高周波トランス全体を小型化する。【解決手段】コアと、平角線をその幅方向に屈曲させてコアに複数回巻回して形成された第１のエッジワイズコイル９と、平角線をその幅方向に屈曲させて第１のエッジワイズコイル９と厚さ方向に交互に重なり合うようにコアに複数回巻回して形成された第２のエッジワイズコイル１１とを備えた高周波トランスにおいて、第１及び第２のエッジワイズコイル９，１１の平角線の厚さ方向に対向する面を、それぞれカプトンテープ１５で被覆し、厚さ方向に互いに対向するカプトンテープ１５の間に、ノーメックスシート１７を介在させた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、
平角線をその幅方向に屈曲させて前記コアに複数回巻回して形成された一次コイルと、
平角線をその幅方向に屈曲させて前記一次コイルと厚さ方向に交互に重なり合うように前記コアに複数回巻回して形成された二次コイルとを備えた高周波トランスであって、
前記一次コイル及び前記二次コイルの平角線の厚さ方向に対向する面は、それぞれ第１の絶縁層で被覆され、厚さ方向に互いに対向する前記第１の絶縁層の間には、前記第１の絶縁層とは別の部材からなる第２の絶縁層が介在していることを特徴とする高周波トランス。
【請求項２】
請求項１に記載の高周波トランスにおいて、
前記第１の絶縁層の少なくとも一部は、第１の絶縁テープからなることを特徴とする高周波トランス。
【請求項３】
請求項２に記載の高周波トランスにおいて、
前記第１の絶縁テープは、前記一次コイル及び前記二次コイルを構成する平角線に当該平角線を長手方向及び周方向全体に亘って被覆するように複数回巻回され、
前記第２の絶縁層は、第２の絶縁シートからなり、
前記第１の絶縁テープは、前記第２の絶縁シートよりも引張伸度が高いことを特徴とする高周波トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次コイル及び二次コイルとしていわゆるエッジワイズコイルを用いた高周波トランスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、高周波トランスとして、平角線をその幅方向に屈曲させて複数回巻回して一次コイルを形成するとともに、別の平角線をその幅方向に屈曲させて前記一次コイルと厚さ方向に交互に重なり合うように複数回巻回して二次コイルを形成することで、漏れインダクタンスを低減したものが開示されている。この高周波トランスでは、一次コイル及び二次コイルにそれぞれ樹脂製の塗膜からなる絶縁層を形成することで、絶縁強化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１０３６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１では、一次コイル及び二次コイルの平角線の厚さ方向に対向する面の間に、上記絶縁層しか介在していないので、十分な絶縁効果が得られにくい。したがって、一次コイル及び二次コイルの平角線の厚さ方向の間隔を大きく確保する必要が生じ、漏れインダクタンスの増大及び高周波トランス全体の大型化を招く。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、漏れインダクタンスを低減するとともに、高周波トランス全体を小型化することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明は、一次コイル及び二次コイルの平角線の厚さ方向に対向する面の間に、一次コイル及び二次コイルを被覆する第１の絶縁層に加え、別部材からなる第２の絶縁層を介在させたことを特徴とする。
【０００７】
これにより、一次コイル及び二次コイルの平角線の厚さ方向に対向する面の間に第１の絶縁層だけを介在させた場合に比べ、絶縁効果が高められるので、一次コイル及び二次コイルの平角線の厚さ方向の間隔を狭めることにより、漏れインダクタンスを低減するとともに、高周波トランス全体を小型化できる。
【０００８】
具体的には、本発明の態様は、コアと、平角線をその幅方向に屈曲させて前記コアに複数回巻回して形成された一次コイルと、平角線をその幅方向に屈曲させて前記一次コイルと厚さ方向に交互に重なり合うように前記コアに複数回巻回して形成された二次コイルとを備えた高周波トランスであって、前記一次コイル及び前記二次コイルの平角線の厚さ方向に対向する面は、それぞれ第１の絶縁層で被覆され、厚さ方向に対向する前記第１の絶縁層の間には、前記第１の絶縁層とは別の部材からなる第２の絶縁層が介在していることを特徴とする。
【０００９】
この構成によると、一次コイル及び二次コイルの平角線の厚さ方向に対向する面の間に、第１の絶縁層に加えて第２の絶縁層が介在しているので、第１の絶縁層だけを介在させた場合に比べ、絶縁効果が高められる。したがって、一次コイル及び二次コイルの平角線の厚さ方向の間隔を狭めることにより、漏れインダクタンスを低減するとともに、高周波トランス全体を小型化できる。
【００１０】
また、上記態様において、前記第１の絶縁層の少なくとも一部は、第１の絶縁テープからなることを特徴とする。
【００１１】
これにより、第１の絶縁層を塗装により塗膜のみで形成する場合に比べ、第１の絶縁層を分厚く形成しやすい。したがって、容易に絶縁効果を高めることができるとともに、コイルの形状をより確実に維持できる。
【００１２】
また、上記態様において、前記第１の絶縁テープは、前記一次コイル及び前記二次コイルを構成する平角線に当該平角線を長手方向及び周方向全体に亘って被覆するように複数回巻回され、前記第２の絶縁層は、第２の絶縁シートからなり、前記第１の絶縁テープは、前記第２の絶縁シートよりも引張伸度が高いことを特徴とするようにしてもよい。
【００１３】
これにより、一次コイル及び二次コイルに巻回される第１の絶縁テープは、第２の絶縁シートよりも引張伸度が高く、屈曲した形状の一次コイル及び二次コイルに密着させやすい。したがって、第２の絶縁シートを一次コイル及び二次コイルに巻回する場合に比べ、一次コイル及び二次コイルとこれらに巻回される絶縁層との間に介在する空気を少なくし、絶縁効果を高めやすい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、漏れインダクタンスを低減するとともに、高周波トランス全体を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１に係る高周波トランスを示す斜視図である。
【図２】第１〜第３のエッジワイズコイルの分解斜視図である。
【図３】組付け状態における第１〜第３のエッジワイズコイルの斜視図である。
【図４】カプトンテープが巻回された第１のエッジワイズコイルの端部の平面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線における概略断面図である。
【図６】カットコアの斜視図である。
【図７】実施形態２の図５相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１７】
（実施形態１）
図１〜図６は、本発明の実施形態１に係る車両補助電源用の高周波トランス１を示す。この高周波トランス１は、電磁鋼板やアモルファス金属等からなるコア３と、該コア３に図示しない放熱シートを介して巻回されたモールドコイル５とを備えている。
【００１８】
コア３は、特に図６に示すように、複数のＵ字状の板状カットコア３ａの開放側端面を突き合わせることでＥ−Ｅ型に構成され、図１に示すように、アルミ製の１対の取付金具７に固定されている。各取付金具７は、長方形状の支持板部７ａと、該支持板部７ａの長手方向に延びる一端縁から直角に突出する平面視略ロの字状の環状板部７ｂとで構成されている。そして、両取付金具７は、環状板部７ｂで上記コア３の外周部を板厚方向両側から挟み、かつ上記支持板部７ａを互いに離間する方向に突出させた状態で上記コア３に固定されている。
【００１９】
モールドコイル５は、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３を備えている。第１のエッジワイズコイル９は、銅、アルミ等の良導体からなる平角線をその幅方向に屈曲させていわゆるエッジワイズ形状とし、コア３に複数回巻回して形成されている。該第１のエッジワイズコイル９の両端部には、長方形板状の第１端子９ａ及び第２端子９ｂが外周側に突出するように接続されている。
【００２０】
第２のエッジワイズコイル１１は、銅、アルミ等の良導体からなる平角線をその幅方向に屈曲させていわゆるエッジワイズ形状とし、コア３に複数回巻回して形成されている。第２のエッジワイズコイル１１の巻数は、第１のエッジワイズコイル９の巻数よりも多く設定されている。第１のエッジワイズコイル９は第２のエッジワイズコイル１１の巻回軸方向内側部分に挿入され、第２のエッジワイズコイル１１の平角線のうち巻回軸方向一部が第１のエッジワイズコイル９の巻数と同じ巻数分、第１のエッジワイズコイル９と厚さ方向（巻回軸方向）に交互に重なり合う。したがって、第２のエッジワイズコイル１１の片端には第１のエッジワイズコイル９が挿入されていない部分がある。該第２のエッジワイズコイル１１の両端部にも、長方形板状の第１端子１１ａ及び第２端子１１ｂが外周側に突出するように接続されている。
【００２１】
第３のエッジワイズコイル１３は、銅、アルミ等の良導体からなる平角線をその幅方向に屈曲させていわゆるエッジワイズ形状とし、コア３に複数回巻回して形成されている。この第３のエッジワイズコイル１３は、第２のエッジワイズコイル１１の巻回軸方向一端に隣接するように配設されている。該第３のエッジワイズコイル１３の両端部にも、長方形板状の第１端子１３ａ及び第２端子１３ｂが外周側に突出するように接続されている。第１のエッジワイズコイル９が入力側の一次コイルの機能を果たし、第２及び第３のエッジワイズコイル１１，１３がそれぞれ出力側の二次コイルの機能を果たす。
【００２２】
第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３を構成する平角線には、図４に示すように、それぞれ、直線状の第１の絶縁テープとしてのカプトン（登録商標）テープ１５が複数回巻回されて上記平角線を長手方向及び周方向全体に亘って被覆して第１の絶縁層を構成している。カプトンテープ１５は、先に１周巻いたテープに新たに１周巻くテープのテープ幅の１／２程度が重なるように上記平角線に巻回されている。カプトンテープ１５は、カプトンポリイミドフィルム(Kapton（登録商標）polyimide film）からなり、その厚さは、１２．５〜１２５μｍであり、高い引張強度及び高い引張伸度を有している。カプトンテープ１５の引張伸度は、７５〜８５％である。
【００２３】
また、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３に巻回されたカプトンテープ１５の厚さ方向に互いに対向（隣接）する面の間には、円弧状に屈曲して延びる第２の絶縁シートとしてのノーメックス（登録商標）シート１７が介在して第２の絶縁層を構成している。このノーメックスシート１７の厚さは、０．０５〜０．７６ｍｍであり、引張伸度は、１８〜２１％である。ノーメックスシート１７は、その引張強度でカプトンテープ１５に劣っているが、カプトンテープ１５よりも分厚いので、絶縁の役割を果たすとともに、コイル９，１１，１３の形状を確実に維持する。
【００２４】
また、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３は、上述のようにカプトンテープ１５、及びノーメックスシート１７を配置した状態で、アルミナ微粒子を混合したエポキシ樹脂から成るフィラー入りのモールド層１９に上側、下側、内周側及び外周側から全体に亘って被覆されている。そして、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３、カプトンテープ１５、ノーメックスシート１７、及びモールド層１９で、モールドコイル５が構成されている。
【００２５】
次に、上述のように構成された高周波トランス１の製造方法を説明する。
【００２６】
まず、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３を構成する直線状の平角線にそれぞれ、先に１周巻いたテープに新たに１周巻くテープのテープ幅の１／２程度が重なるようにカプトンテープ１５を繰り返し巻回し、これら平角線をカプトンテープ１５で長手方向及び周方向全体に亘って被覆する。
【００２７】
次いで、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３を構成する平角線をそれぞれ幅方向に屈曲させながら巻回し、第２のエッジワイズコイル１１に第１のエッジワイズコイル９を挿入する。次いで、また、カプトンテープ１５で被覆された第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３の互いに対向（隣接）する面の間毎に、半円弧状に形成された１対のノーメックスシート１７を両者で環状円形をなすように挿入する。そして、最終的にモールドコイル５を成形し、確実に対地絶縁するため、エポキシ含浸プリプレグマイカテープを、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３を上側、下側、内周側及び外周側から全周を覆うように巻き掛け、加熱及び加圧して成形する。これにより、モールド層１９に第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３が埋め込まれたモールドコイル５を得る。
【００２８】
そして、モールドコイル５をコア３にセットし、コア３を１対の取付金具７に固定し、高周波トランス１の組付けが完了する。
【００２９】
したがって、本実施形態１によると、第１及び第２のエッジワイズコイル９，１１の平角線が厚さ方向に交互に重なり合って、巻回軸をほぼ共有しているので、漏れインダクタンスを低減できる。
【００３０】
また、第１のエッジワイズコイル９及び第２のエッジワイズコイル１１の厚さ方向に対向する面の間にカプトンテープ１５と該カプトンテープ１５とは別の部材からなるノーメックスシート１７とが介在しているので、特許文献１のように一種類の絶縁層だけを介在させた場合に比べ、絶縁効果が高められる。したがって、第１のエッジワイズコイル９を構成する平角線と第２のエッジワイズコイル１１を構成する平角線との厚さ方向の間隔を狭めることにより、漏れインダクタンスを低減するとともに、高周波トランス１全体を小型化できる。
【００３１】
また、カプトンテープ１５により第１の絶縁層を構成しているので、第１の絶縁層を特許文献１のように塗装により塗膜のみで形成する場合に比べ、第１の絶縁層を分厚く形成しやすい。したがって、容易に絶縁効果を高めることができる。
【００３２】
また、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３に巻回されるカプトンテープ１５は、ノーメックスシート１７よりも引張伸度が高く、屈曲した形状の第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３に密着させやすい。したがって、ノーメックスシート１７を第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３に巻回する場合に比べ、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３とこれらに巻回される絶縁層との間に介在する空気を少なくし、絶縁効果を高めやすい。
【００３３】
（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２に係る高周波トランス１を示す。本実施形態２では、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３に、樹脂製の塗膜２１が全体に亘って形成され、該塗膜２１とカプトンテープ１５とで第１の絶縁層が構成されている。塗膜２１は、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３を構成する平角線にカプトンテープ１５を巻回する前にエナメル塗料等で塗装を行うことにより形成される。
【００３４】
その他の構成は、実施形態１と同じであるので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３５】
本実施形態２によると、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３の厚さ方向に対向する面の間に、カプトンテープ１５及びノーメックスシート１７に加えて塗膜２１が介在しているので、カプトンテープ１５及びノーメックスシート１７だけを介在させる場合に比べ、絶縁効果を高めることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態１，２では、カプトンテープ１５を、先に１周巻いたテープに新たに１周巻くテープのテープ幅の１／２程度が重なるように巻回するいわゆる半掛け巻きにしたが、巻き方はこれに限らない。例えば、２本のカプトンテープ１５をＸ状に繰り返し交差させるいわゆるＸ巻きにしてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態１では、第１の絶縁層をカプトンテープ１５、第２の絶縁層をノーメックスシート１７で構成し、上記実施形態２では、第１の絶縁層を塗膜２１及びカプトンテープ１５、第２の絶縁層をノーメックスシート１７で構成したが、第１及び第２の絶縁層の構成はこれに限らない。例えば、第１の絶縁層を塗膜２１だけで構成してもよいし、第２の絶縁層を塗膜２１で構成してもよい。また、カプトンテープ１５に代えて、ノーメックステープを第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３に巻回し、ノーメックステープが第１の絶縁層を構成するようにしてもよい。また、第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３を第１の絶縁層で被覆した後、平角線の厚さ方向（巻回軸方向）に互いに対向する第１の絶縁層の間に、第１の絶縁層を構成する部材よりも融点の低い樹脂を流し込むことで、第２の絶縁層としての樹脂層を形成するようにしてもよい。また、第１及び第２の絶縁層のいずれか一方を真空層としてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態１，２では、カプトンテープ１５を第１〜第３のエッジワイズコイル９，１１，１３を構成する平角線に該平角線を長手方向及び周方向全体に亘って被覆するように巻回したが、平角線の厚さ方向（巻回軸方向）両面のみを被覆するように貼り付けてもよい。また、第１及び第２のエッジワイズコイル９，１１の平角線における他方のエッジワイズコイル９，１１と厚さ方向に対向する面のみが、カプトンテープ１５で被覆されるようにしてもよい。
【００３９】
また、本発明は、第２のエッジワイズコイル１１だけを二次コイルとして有し、第３のエッジワイズコイル１３を有さない高周波トランスにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、一次コイル及び二次コイルとしていわゆるエッジワイズコイルを用いた高周波トランスとして有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１      高周波トランス
３      コア
９      第１のエッジワイズコイル（一次コイル）
１１      第２のエッジワイズコイル（二次コイル）
１５      カプトンテープ（第１の絶縁層、第１の絶縁テープ）
１７      ノーメックスシート（第２の絶縁層、第２の絶縁シート）
２１      塗膜（第１の絶縁層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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