KR101044373B1

KR101044373B1 - 코일장치, 복합 코일장치 및 트랜스 장치

Info

Publication number: KR101044373B1
Application number: KR1020087008030A
Authority: KR
Inventors: 요시오 가와하타; 도모유키 간노; 나오키 사사키
Original assignee: 스미다 코포레이션 가부시키가이샤
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2011-06-29
Also published as: KR20080042923A; EP1933340A1; CN101258567B; WO2007029594A1; TWI317956B; EP1933340B1; US7443278B2; JPWO2007029594A1; CN101258567A; TW200715312A; US20080186121A1; EP1933340A4

Abstract

소형이고 두께가 작으며 1차 코일과 2차 코일의 결합도가 높은 트랜스형의 코일장치 및 복수 세트의 트랜스형의 코일장치가 내장된 트랜스 장치를 제공한다. 1차 코일선(5)과 2차 코일선(6)이 교대로 평면형상으로 배열되어 바이파일러 감김에 의해 감겨진 제1 권선부(2), 2차 코일선(6)이 제1 권선부가 이루는 평면에 평행하게 평면형상으로 배열되어 감겨진 제2 권선부(3), 제1 권선부의 2차 코일선의 내경측 코일선부와 제2 권선부의 2차 코일선의 내경측 코일선부를 연결하는 2차 코일 연결부(4)로 코일장치(1)를 구성한다. 또한, 이렇게 하여 구성된 복수 세트의 트랜스형의 코일장치(1)를 내장하여 트랜스 장치(50)를 구성한다.

Description

코일장치, 복합 코일장치 및 트랜스 장치{Coil device, composite coil device and transformer device}

이 발명은, 예를 들어 DC-DC 컨버터에 사용되는 슬림형 트랜스나, 인버터 등에 사용되는 트랜스를 구성하는 데에 매우 적합한 코일장치, 복합 코일장치 및 트랜스 장치에 관한 것으로, 특히 1차 코일과 2차 코일의 결합도가 높은 권선구성으로 된 코일장치, 복합 코일장치 및 트랜스 장치에 관한 것이다.

최근, DC-DC 컨버터 등에 사용되는 슬림형이라고 불리는 소형 트랜스의 수요가 증가하고 있다. 특히, 소형의 DC전원 등에 이용되는 DC-DC 컨버터에 사용되는 경우에는, 소형이고, 게다가 높이가 낮은 슬림형 트랜스가 요구되고 있다. 또한, 잘 알려져 있는 바와 같이, 액정표시장치 등의 백라이트에는 통상 형광등이 사용되는데, 이 형광등 등의 방전등을 구동하는 인버터 회로에 있어서도 소형의 트랜스가 필요하게 된다.

종래, 소형 트랜스에 내장되는 트랜스형의 코일장치의 제조에 있어서는, 우선, 코일장치를 구성하는 1차 권선부 및 2차 권선부를 독립적으로 형성하고, 완성된 1차 권선부와 2차 권선부를 겹쳐맞추어 트랜스형의 코일장치로 한다. 다음에, 이 트랜스형의 코일장치를 2세트 준비하여 자성체의 코어에 내장하여, 소형 트랜스 를 제조하는 것이 보통 행해지고 있다.

DC-DC 컨버터나, 방전등의 구동용에 사용되는 인버터 등에 사용되는 소형의 슬림형 트랜스에 있어서도, 1차 코일 및 2차 코일로 구성되는 코일장치가 1세트 내지 복수 세트 상측 코어부와 하측 코어부의 사이에 내장되어, 슬림형 트랜스가 구성되어 있다.

특히, 응용되는 제품의 소형화에 따라 트랜스의 소형화가 요구되는데, 단지 완성된 1차 권선부(1차 코일)와 2차 권선부(2차 코일)를 겹쳐맞추어 트랜스형의 코일장치로 하면, 1세트이어도 코일장치의 두께가 커져서 문제였다. 그리고, 트랜스 장치로서, 트랜스형의 코일장치를 2세트 내장하면 더 두께가 늘어, 트랜스의 소형화가 어려웠다.

또, 높이뿐만 아니라, 1차 권선부와 2차 권선부를 겹쳐맞추어 트랜스형의 코일장치로 하면, 1차 권선부와 2차 권선부의 결합도를 높이기 어려웠다. 따라서, 1차 코일과 2차 코일이 간극없이 밀착하여 배치됨과 동시에, 1차 코일에서 발생한 자속이 2차 코일의 모든 부분에 효과적으로 관통하는 것과 같은 효율이 높은 트랜스형의 코일장치가 필요하게 되었다.

본 발명에 관한 제1 실시예에 의하면, 1차 코일 권선과 2차 코일 권선이 바이파일러(bifilar) 감김으로 감겨진 제1 권선부; 적어도 상기 2차 코일 권선이 제1 권선부가 이루는 평면에 평행하게 평면형상으로 배열되어 감겨진 제2 권선부; 제1 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부와 제2 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부를 연결하는 2차 코일 연결부;를 구비한 것을 특징으로 하는 코일장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 관한 제2 실시예에 의하면, 1차 코일과 2차 코일로 구성된 제1 코일장치, 1차 코일과 2차 코일로 구성된 제2 코일장치, 제1 코일장치와 제2 코일장치를 평면형상으로 겹쳐맞추어 구성된 복합 코일장치로서, 적어도 제1 코일장치는, 1차 코일 권선과 2차 코일 권선이 교대로 평면형상으로 배열되어 감겨진 제1 권선부; 2차 코일 권선이 제1 권선부가 이루는 평면에 평행하게 평면형상으로 배열되어 감겨진 제2 권선부; 제1 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부와 제2 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부를 연결하는 2차 코일 연결부;를 구비한 것을 특징으로 하는 복합 코일장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 관한 제3 실시예에 의하면, 상측 코어부, 하측 코어부, 1차 코일과 2차 코일로 구성된 제1 코일장치와, 1차 코일과 2차 코일로 구성된 제2 코일장치를 가지고, 제1 코일장치와 제2 코일장치를 평면형상으로 겹쳐맞추며, 상측 코어부와 하측 코어부의 사이에 배치한 트랜스 장치로서, 적어도 제1 코일장치는, 1차 코일 권선과 2차 코일 권선이 교대로 평면형상으로 배열되어 감겨진 제1 권선부; 2차 코일 권선이 상기 제1 권선부가 이루는 평면에 평행하게 평면형상으로 배열되어 감겨진 제2 권선부; 제1 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부와 제2 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부를 연결하는 2차 코일 연결부;를 구비한 것을 특징으로 하는 트랜스 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 1차 권선과 2차 권선의 결합도가 높은 코일장치를 제공할 수 있다. 또한, 권수가 많은 2차 권선을 분할하여 감고, 분할한 2개의 2차 권선을 각각의 내경측에서 연결시킨다. 이로써, 권선의 겹쳐맞춰진 면에 연결하는 선부분이 끼워넣어지는 것을 피할 수 있음과 동시에 1차 권선에 분할한 2개의 2차 권선을 근접시켜 배치할 수 있다. 따라서, 1차 권선과 2차 권선의 결합도가 높고, 게다가 두께를 얇게 구성할 수 있는 코일장치를 제공할 수 있다.

또, 2개의 코일장치를 겹쳐맞추어 복합 코일장치를 구성하는 경우에, 각각의 1차 코일과 2차 코일의 결합도가 높고, 게다가 두께를 취하지 않은 복합 코일장치를 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 실시예에 따라 작성된 복합 코일장치를 이용하여 트랜스를 구성하면, 소형이면서 고효율의 슬림형 트랜스를 제공하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은, 첨부도면을 참조한 이하의 설명에 의해 명백해질 것이다. 또, 첨부도면에 있어서는, 같거나 유사한 구성에는 같은 참조번호를 부여한다.

첨부도면은 명세서에 포함되고, 그 일부를 구성하며, 본 발명의 실시예를 나타내고, 그 기술과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 코일장치의 전개 사시도이다.

도 2는 제1 실시예에 의한 코일장치의 측면도이다.

도 3은 제1 실시예에 의한 코일장치의 제조의 각 과정에서의 전개 사시도이다.

도 4는 제1 실시예에 의한 코일장치의 변형예의 측면도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 복합 코일장치의 측면도이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 의한 슬림형의 트랜스 장치의 사시도이다.

도 7은 제3 실시예에 의한 트랜스 장치의 상면도 및 X-X 단면도이다.

도 8은 제3 실시예에 의한 트랜스 장치에 사용되는 하측 코어부 및 상측 코어부의 전개도이다.

도 9는 제1 실시예의 참고도이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 적용 가능한 보빈의 사시도이다.

<부호의 설명>

1 코일장치

2 제1 권선부

3 제2 권선부

4 2차 코일 연결부

5 1차 코일 권선

6 2차 코일 권선

7 1차 코일 제1 권선부 인출선

8 1차 코일 중심부 인출선

10 2차 코일 제1 권선부 인출선

11 2차 코일 제2 권선부 인출선

20 복합 코일장치

50 트랜스 장치

<제1 실시예>

도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 의한 코일장치를 나타내고, 1차 코일과 2차 코일로 구성된 트랜스 구조로 된 2층 구조의 코일장치(1)를 나타낸다. 코일장치(1)는, 기본적으로 제1 권선부(2), 제2 권선부(3), 2차 코일 연결부(4)로 구성된다. 이 경우, 제1 권선부(2)는, 1차 코일 권선(5) 및 2차 코일 권선(6)이 교대로 배열되도록 평면형상으로 감겨진 구조가 된다. 또한, 제2 권선부(3)에서는, 2차 코일 권선(6)만이 평면형상으로 감겨진 구조가 된다.

제1 권선부(2)의 2차 코일 권선(6)의 내경측 코일선부와 제2 권선부(3)의 2차 코일 권선(6)의 내경측 코일선부는 2차 코일 연결부(4)로 결합되어 있다. 도 1에서, 구별하기 쉽도록 1차 코일 권선(5)에는 해칭을 부여하고, 2차 코일 권선(6)은 백색으로 표시되어 있다. 또한, 1차 코일 권선(5) 및 2차 코일 권선(6)은, 절연용의 피복이 실시된, 예를 들어 에나멜선 등의 단면이 둥근 전선이 사용된다. 물론, 1차 코일 권선(5) 및 2차 코일 권선(6)은 단면이 둥글지 않아도, 또한 에나멜선이 아니라 다른 절연처리가 실시된 선재료를 사용해도 본 발명은 실시 가능하다. 또, 코일장치(1)의 제1 권선부(2)로부터는, 1차 코일 제1 권선부 인출선(7)과, 제2 권선부(3)의 중심홀(9)을 관통하여 1차 코일 중심부 인출선(8)이 설치된다. 또한, 코일장치(1)의 제1 권선부(2)로부터 2차 코일 제1 권선부 인출선(10)과, 제2 권선부(3)로부터 2차 코일 제2 권선부 인출선(11)이 설치되어 있다.

제1 권선부(2)가 갖는 평면과 제2 권선부(3)가 감겨져 있는 평면은 평행하게 이루어진다. 도 1에서는 설명의 형편상 크게 간극이 있는 도면으로 되어 있는데, 실제로는 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 권선부(2)와 제2 권선부(3)는 밀착하도록 겹쳐맞춰져 있고, 그 간극은 없다.

즉, 도 2는, 도 1의 실시예에서의 본 발명에 의한 2층 구조의 코일장치(1)의 실제의 완성상태의 측면도를 나타낸다. 도 2에서, 제1 권선부(2)가 형성하는 평면 상에 제2 권선부(3)가 밀착하도록 간극없이 겹쳐맞춰져 배치되어 있다. 1차 코일 중심부 인출선(8)은, 제1 권선부(2)와의 밀착성을 손상시키지 않고 제2 권선부(3)의 중심홀(9)로부터 인출되어 있다.

또, 도 1, 2에서 나타낸 실시예에 있어서, 1차 코일 중심부 인출선(8)은 제2 권선부(3)의 중심홀(9)로부터 인출되어 있다. 그러나, 필요에 따라 도면 중의 하측으로 인출해도, 제1 권선부(2)와 제2 권선부(3)의 밀착성을 손상시키지 않고 1차 코일 중심부 인출선(8)을 인출할 수 있다.

도 1, 2에 도시된 코일장치(1)에 있어서, 1차 코일의 권수(턴 수)는 제1 권선부(2)에서의 1차 코일 권선(5)의 권수로 정해진다. 또한, 2차 코일의 권수는 제1 권선부(2)에서의 2차 코일 권선(6)의 권수와, 제2 권선부(3)에서의 2차 코일 권선(6)의 권수의 합계로 정해진다. 도시한 예에서는, 1:2의 권선비의 코일장치(1)로 되어 있다.

도 1, 2에 나타내는 코일장치(1)는 이하에 나타내는 절차로 권선이 이루어진다. 즉, 도 3의 3A~3F는 권선의 작성절차를 나타낸다. 도 1, 2와 같이 이해를 용이 하게 하기 위해서, 도 1, 2에서 사용한 참조번호를 사용하고, 편의상 1차 코일 권선(5)에는 해칭을 부여하며, 2차 코일 권선(6)은 백색으로 표시되어 있다.

우선, 권선지그(도시생략)를 이용하여 α감김(내경측에서 외경측으로 권선을 하는 감기방법)하는 경우, 2차 코일 권선(6)만이 α감김되고, 1차 코일 권선(5)과 2차 코일 권선(6)이 바이파일러 감김(2개 묶어 내경측에서 외경측으로 향하여 권선을 하는 감기방법)이 되도록, 1차 코일 권선(5)의 1차 코일 중심부 인출선은 미리 권선지그로부터 떨어뜨려 둔다.

이 상태에서, 권선지그에서 α감김을 행하면, 도 3의 3A부터 감기 시작하면, 도 3의 3B에 나타내는 바와 같이 도시하는 하측의 제1 권선부(2)만 바이파일러 감김(2개 묶어 권선을 하는 감기방법)이 된다. 따라서, 도시하는 상측의 제2 권선부(3)는 하측의 제1 권선부(2)에서 통상적으로 α감김된다. 도 3의 3B의 상태는, 1차 코일 권선(5)은 1.5T(1.5턴) 감기고, 2차 코일 권선(6)은 제1 권선부(2)와 제2 권선부(3)를 합쳐 2.5T(2.5턴)가 된 상태를 나타낸다.

더 감으면, 도 3의 3C에서 나타내는 바와 같이, 1차 코일 권선(5)은 2T(2턴) 감기고, 2차 코일 권선(6)은 제1 권선부(2)와 제2 권선부(3)를 합쳐 3.5T(3.5턴)가 된 상태를 나타낸다.

더 감으면, 도 3의 3D에서 나타내는 바와 같이, 1차 코일 권선(5)은 2.5T 감기고, 2차 코일 권선(6)은 제1 권선부(2)와 제2 권선부(3)를 합쳐 4.5T가 된다. 이 상태가 되면, 제1 권선부(2)의 1차 코일 권선(5) 및 2차 코일 권선(6)을 권선지그로부터 빼고, 제2 권선부(3)의 2차 코일 권선(6)만 계속해서 α감김을 행한다. 도 3의 3E는, 제2 권선부(3)의 2차 코일 권선(6)을 1.5T 계속해서 더 α감김을 행한 상태를 나타낸다. 이에 의해, 1차 코일 권선(5)은 2.5T 감기고, 2차 코일 권선(6)은 제1 권선부(2)와 제2 권선부(3)를 합쳐 6T로 감겨지게 된다.

이 상태에서 도 3의 3F에 나타내는 바와 같이, 제1 권선부(2)의 1차 코일 권선(5)의 단부를 0.5T 더 감아 1차 코일 제1 권선부 인출선(7)으로 한다. 한편, 1차 코일 중심부 인출선(8)은, 1차 코일 제1 권선부 인출선(7)과 인출방향을 맞추어 코일을 성형하여 1차 코일 권선(5)을 3T가 되게 한다. 이상과 같이 권선을 행하면, 도 1, 2에서 설명한 1:2의 권선비를 갖는 2층 구조의 코일장치(1)를 작성할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 1차 코일 중심부 인출선(8)은 도 1에서 하측으로부터 인출하는 것도 가능하다. 이 제1 실시예에 있어서는, 제1 권선부(2)에 있어서 권수비를 바꾸는 것도 가능하다. 또, 제2 권선부(3)에서도 1차 코일을 감는 것도 가능하고, 이 경우에는, 제2 권선부(3)에서도 1차 코일 권선과 2차 코일 권선이 교대로 평면형상으로 배열되어 감겨진다. 또한, 1차 코일 권선(5) 및 2차 코일 권선(6)의 굵기는 반드시 같을 필요는 없다.

완성한 코일장치(1)의 권수비는 일례로서 1차 코일과 2차 코일의 권수비를 1:2로 하였지만, 다른 권수비의 코일장치를 구성하는 것도 가능하다. 2차 코일 권선(6)을 가늘게 하여 권수비를 크게 하는 것도 필요에 따라 가능하다. 또한, 1차 코일과 2차 코일의 권수비가 1:5 등과 같이 큰 권수비의 코일장치가 요구되었다고 하자. 이 경우, 도 1, 2에 나타내는 코일장치(1)에서 생각하면, 제2 권선부(3)의 직경이 너무 커져서 결합도의 관점에서도, 크기의 관점에서도 바람직하지 않은 코일장치가 되어 버린다.

이와 같이, 1차 코일과 2차 코일의 권수비가 커져, 제2 권선부(3)의 직경이 제1 권선부(2)의 직경을 웃도는 경우에는, 제2 권선부(3)를 2개로 분할해도 된다. 즉, 제1 권선부(2)가 형성하는 상측 및 하측의 평면 상에 분할한 각각의 제2 권선부를 밀착하도록 간극없이 겹쳐맞추어 3층 구조가 되도록 배치한다.

도 4의 4A에 나타내는 바와 같이, 제1 권선부(2)의 상측과 하측의 면에 제2 권선부(3-1, 3-2)를 밀착시켜 겹쳐맞추어 배치한다. 이 경우, 도면 중에서 상면측에 있는 제2 권선부(3-1)의 외경측에서 제1 권선부(2)의 외주로 2차 코일 권선(6)을 도면 중의 제1 권선부(2)의 하면측으로 건네준다. 또한, 하면측에서는, 제1 권선부(2)의 하면측에 따라 내경으로 향하여 감는다. 그리고, 2차 코일 제2 권선부 인출선(11)을 제2 권선부(3-2), 제1 권선부(2), 제2 권선부(3-2)의 각각의 중심홀(9)을 관통하여 인출한다.

또는, 도 4의 4B에 나타내는 바와 같이, 제1 권선부(2)의 외경측에서 2차 코일 제1 권선부 인출선(10)을 내려, 제1 권선부(2)의 하면측에 제2 권선부(3-2)로서 내경측으로 향하여 권선하여 중심홀(9)을 관통하여 인출한다. 이렇게 하여, 도 4의 4A 또는 4B와 같이 3층 구조로 하여, 본원의 코일장치는 권선비가 큰 코일장치에도 적용할 수 있다.

또, 권선비의 문제 없이, 보다 전체를 소형화하기 위해서는, 도 4의 4C와 같이, 1차 코일 권선(5)을 제2 권선부(3-1)의 상측에 감아 3층 구조의 코일장치를 구 성해도, 결합도가 높은 트랜스 구조의 코일장치를 제공할 수 있다.

그러나, 3층 구조의 코일장치이어도, 예를 들어 도 9의 참고도에서 나타내는 바와 같이, 제2 권선부(3-2)를 제2 권선부(3-1)의 상측에 감는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 도 9의 경우에는, 1차 코일과 2차 코일의 결합도에 있어서 문제가 있어 바람직하지 않다. 이 점에서, 도 4의 4A, 4B 또는 4C에 나타내는 본원의 실시예에서의 3층 구조의 코일장치는 매우 결합도가 높은 코일장치를 제공할 수 있다.

또한, 제1 실시예에서의 코일장치는, 슬림형의 트랜스 장치에 한정되지 않고, 여러가지 용도의 트랜스 장치에 이용하는 것이 가능하다.

<제2 실시예>

도 5는, 도 1, 2에 나타내는 코일장치(1)를 2세트 설치하여 형성한 복합 코일장치(20)를 나타낸다. 즉, 도 5에서, 복합 코일장치(20)는, 기본적으로 제1 권선부(2)와 제2 권선부(3)를 갖는 제1 코일장치(1)와, 제1 권선부(2')와 제2 권선부(3')를 갖는 제2 코일장치(1')를 갖는다.

제1 코일장치(1)는, 제1 권선부(2)의 외측에서 1차 코일 제1 권선부 인출선(7)과 2차 코일 제1 권선부 인출선(10)이 인출된다. 또한, 제1 권선부(2)의 내측에서 제2 권선부(3)의 중심홀(9)을 통해 1차 코일 중심부 인출선(8)이 인출되어 있다. 또, 제2 권선부(3)의 외측에서 2차 코일 제2 권선부 인출선(11)이 인출되어 있다.

한편, 제2 코일장치(1')에 있어서는, 제1 권선부(2')의 외측에서 1차 코일 제1 권선부 인출선(7')과 2차 코일 제1 권선부 인출선(10')이 인출된다. 또, 제1 권선부(2')의 내측에서 직접 1차 코일 중심부 인출선(8')이 인출됨과 동시에, 제2 권선부(3')의 외측에서 2차 코일 제2 권선부 인출선(11')이 인출되어 있다. 이렇게 하여, 제1 및 제2 코일장치(1, 1')의 4개의 권선(2, 3, 2', 3')이 밀착된 상태로 형성된 복합 코일장치(20)를 얻을 수 있다.

도 5에 나타내는 제2 실시예에 있어서는, 2세트의 코일장치를 겹쳐서 4층 구조의 복합 코일장치를 구성하였다. 또한, 2세트 이상 겹쳐맞추어 다층구조의 복합 코일장치를 구성하는 것도 가능하다.

이와 같이, 2세트 또는 그 이상의 코일장치의 세트를 겹쳐맞추어 복합 코일장치를 구성하는 경우, 반드시 겹쳐맞춘 모든 코일장치가 제1 실시예의 구성이 될 필요는 없다. 예를 들어, 권선비 1:1의 코일장치와 권선비 1:2의 코일장치를 겹쳐맞추어 복합 코일장치를 작성할 필요가 있다고 하자. 이 경우, 권선비 1:2의 코일장치로서는, 본원의 제1 실시예에 나타내는 코일장치를 이용하고, 권선비 1:1의 코일장치로서는, 단지 바이파일러 감김으로 작성한 코일장치를 이용해도 결합도가 높은 코일구성으로 된 복합 코일장치를 얻을 수 있다.

제1 실시예의 도 4에서 나타낸 3층 구조의 코일장치도 복합 코일장치를 구성할 수 있음은 물론이다. 그러나, 3층 구조의 코일장치를 이용하는 경우는, 1차 코일 중심부 인출선(8) 및 2차 코일 제2 권선부 인출선(11)은 동일한 측에서 인출할 필요가 있다. 즉, 1차 코일 중심부 인출선(8) 및 2차 코일 제2 권선부 인출선(11)을 다른 측에서 인출하면, 겹쳐맞춘 제1 코일장치와 제2 코일장치의 사이에 어느 하나의 인출선이 끼워지게 된다. 따라서, 구조상, 높이도 높아지고, 또한 제1 코일 장치와 제2 코일장치의 사이에 공간이 생겨 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에서의 복합 코일장치는, 슬림형의 트랜스 장치에 한정되지 않고, 여러가지 용도의 복합 코일장치로서 응용할 수 있다.

<제3 실시예>

도 6은, 도 5의 제2 실시예에서 나타낸 2층 구조의 복합 코일장치(20)를 이용한 본 발명의 제3 실시예에 의한 슬림형의 트랜스 장치(50)의 사시도를 나타낸다. 또한, 도 7의 7A는 상면도, 7B는 7A의 트랜스 장치(50)의 X-X단면도를 나타낸다. 또한, 도 8은, 복합 코일장치(20)를 제거한 트랜스 장치(50)의 자성체 코어의 구조를 나타낸다.

이 슬림형의 트랜스 장치(50)는, 도 8의 8A에 나타내는 자성체로 이루어진 상측 코어부(21)와, 8B에 나타내는 자성체로 이루어진 하측 코어부(22)를 기본구성으로 한다. 그리고, 상측 코어부(21)의 내면 중앙에는, 원주(圓柱) 코어부(21')가 설치된다. 또한, 하측 코어부(22)의 내면 중앙에는, 원주 코어부(22')가 설치된다. 슬림형 트랜스(50)의 조립시에는, 원주 코어부(21')와 원주 코어부(22')가 도 7의 7B에 나타내는 바와 같이 서로 부착되어 조립되고, 이에 의해 복합 코일장치(20)의 중심홀(9)을 원주 코어부(21')와 원주 코어부(22')가 관통하는 구성이 된다.

또한, 슬림형의 트랜스 장치(50)는 절연체로 이루어진 단자반(23, 24)이 양 측면에 설치된다. 단자반(23)에는 금속의 코일단자(23A~23D)가, 단자반(24)에는 마찬가지로 금속의 코일단자(24A~24D)가 설치되어 있다. 단자반(23)의 코일단자(23A, 23B)에는, 코일장치(1)의 1차 코일 제1 권선부 인출선(7), 1차 코일 중심부 인출 선(8)이 납땜으로 접속 고정된다. 또한, 코일단자(23C, 23D)에는, 코일장치(1')의 1차 코일 제1 권선부 인출선(7'), 1차 코일 중심부 인출선(8')이 납땜으로 접속 고정된다.

한편, 단자반(24)의 코일단자(24A, 24B)에는, 2차 코일 제1 권선부 인출선(10)과 2차 코일 제2 권선부 인출선(11)이 납땜으로 접속 고정된다. 또한, 코일단자(24C, 24D)에는, 2차 코일 제1 권선부 인출선(10')과 2차 코일 제2 권선부 인출선(11')이 각각 납땜으로 접속 고정되어 슬림형의 트랜스 장치(50)가 구성된다.

제3 실시예에 있어서는, 인버터 등에 이용되는 슬림형의 트랜스 장치의 예로 설명하였지만, 본 발명은, DC-DC 컨버터나 방전등 구동용의 인버터 등에 이용되는 슬림형의 트랜스 장치에 한정되지 않고, 여러가지 용도의 소형의 트랜스 장치에 응용할 수 있다.

일본특허공개 2003-173913호 공보에 개시된 발명(선행기술이라 함)과 본 발명을 실제로 작성하여 비교한 결과, 이하와 같이 되었다. 우선, 선행기술의 경우도, 본 발명의 경우도, 선직경이 0.7mm인 같은 구리의 환선을 사용하여 권선을 하였다.

선행기술에 있어서는, 알파 감김으로 1차 권선을 상하에 3T씩 권선을 행하고, 그 사이에 2차 권선을 2T 감는 구성으로 하였다. 이에 의해, 전체의 권수비는 1차 권선 6T : 2차 권선 2T의 구성으로 하였다. 측정한 결과, 1차 권선의 인덕턴스값은 100μH가 되고, 누설 인덕턴스값은 0.4μH가 되었다.

한편, 본 발명에 있어서는, 1차 권선과 2차 권선을 바이파일러 감김(함께 감 김)으로 2T 감고, 상단에 1차 권선만 4T 감는 구성으로 하였다. 이에 의해, 전체의 권수비는 1차 권선 6T : 2차 권선 2T의 구성으로 하였다. 측정한 결과, 1차 권선의 인덕턴스값은 100μH가 되고, 누설 인덕턴스값은 0.2μH가 되었다.

이상의 측정결과에 의하면, 본 발명에 있어서는 누설 인덕턴스값이 적어지기 때문에, 1차 권선과 2차 권선의 결합도가 선행기술의 경우보다 좋은 것을 알 수 있다. 또, 선행기술이 권선구조로서 3단 적층구조가 되는 것에 비해, 본 발명에 있어서는 2단 적층구조이므로, 본 발명을 실시함으로써 트랜스 장치로서의 슬림화도 가능하게 된다.

또, 이상의 각 실시예의 설명에서는, 보빈을 사용하지 않는 형태로 설명하였다. 그러나, 당연하게 보빈을 사용하는 것도 생각할 수 있다. 예를 들어, 도 10은 본 발명의 실시예에 적용 가능한 보빈의 사시도이다. 도 10에서, 보빈은 4개의 칼라부(20)를 구비한다. 또한, 중앙에는 공동부(21)를 가진다. 각 칼라부(20)의 사이에는, 권동부(卷胴部)(25)가 설치되어 있다. 또, 칼라부(20)의 180도 대향하는 위치에 1쌍의 오목부(24)가 설치되고, 한쪽의 오목부(24)의 양측에는 절개부(22, 23)가 설치되어 구성되어 있다.

상기 구성의 보빈에 있어서, 예를 들어 도 1에 나타내는 제1 권선부(2) 및 제2 권선부(3)가 권동부(25)에 감긴다. 또, 1차 코일 중심부 인출선(8) 및 1차 코일 제1 권선부 인출선(7)이 절개부(22)에 끼워 넣어져 도면 중 하측으로 인출된다. 또한, 2차 코일 제1 권선부 인출선(10) 및 2차 코일 제2 권선부 인출선(11)이 절개부(23)에 끼워 넣어져 도면 중 하측으로 인출된다. 또, 2차 코일 연결부(4)는, 오 목부(24)에 위치되게 된다. 도 10에 나타낸 보빈은 일례이고, 이 구조에 한정되는 것은 아니다. 또한, 마찬가지로 각 실시예의 코일장치, 복합 코일장치 및 트랜스 장치에 있어서, 도 10에 나타내는 보빈과 동일한 보빈을 사용할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 제한되는 것이 아니라, 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않고 여러가지 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위를 공개하기 위해서 이하의 청구항을 첨부한다.

본원은, 2005년 9월 8일 제출된 일본특허출원 특원 2005-260937을 기초로 하여 우선권을 주장하는 것으로, 그 기재내용의 전부를 여기에 원용한다.

Claims

1차 코일 권선과 2차 코일 권선이 바이파일러 감김으로 교대로 배열되어 1층으로 감겨진 제1 권선부;

적어도 상기 2차 코일 권선이 상기 제1 권선부가 이루는 평면에 평행하게 평면형상으로 배열되어 1층으로 감겨진 제2 권선부;

상기 제1 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부와 상기 제2 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부를 연결하는 2차 코일 연결부;를 구비한 것을 특징으로 하는 코일장치.

제1항에 있어서,

상기 1차 코일 권선과 상기 2차 코일 권선은 단면이 둥근선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 코일장치.

제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 2차 코일 연결부로부터 알파 감김으로 상기 제1 권선부와 상기 제2 권선부를 감은 것을 특징으로 하는 코일장치.

제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 권선부와 상기 제2 권선부는, 복수의 칼라부를 구비하는 보빈에 형성되는 것을 특징으로 하는 코일장치.

1차 코일과 2차 코일로 구성된 제1 코일장치, 1차 코일과 2차 코일로 구성된 제2 코일장치, 상기 제1 코일장치와 제2 코일장치를 평면형상으로 겹쳐맞추어 구성된 복합 코일장치에 있어서,

상기 적어도 제1 코일장치는,

1차 코일 권선과 2차 코일 권선이 교대로 평면형상으로 배열되어 1층으로 감겨진 제1 권선부;

상기 2차 코일 권선이 상기 제1 권선부가 이루는 평면에 평행하게 평면형상으로 배열되어 1층으로 감겨진 제2 권선부;

상기 제1 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부와 상기 제2 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부를 연결하는 2차 코일 연결부;를 구비한 것을 특징으로 하는 복합 코일장치.

상측 코어부, 하측 코어부, 1차 코일과 2차 코일로 구성된 제1 코일장치, 1차 코일과 2차 코일로 구성된 제2 코일장치를 가지고, 상기 제1 코일장치와 제2 코일장치를 평면형상으로 겹쳐맞추며, 상기 상측 코어부와 하측 코어부의 사이에 배치한 트랜스 장치에 있어서,

상기 적어도 제1 코일장치는,

상기 제1 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부와 상기 제2 권선부의 2차 코일 권선의 내경측 코일선부를 연결하는 2차 코일 연결부;를 구비한 것을 특징으로 하는 트랜스 장치.

제6항에 있어서,

상기 1차 코일 권선과 상기 2차 코일 권선은 단면이 둥근선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 트랜스 장치.

제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 제1 코일장치 및 상기 제2 코일장치 각각의 상기 1차 코일 및 상기 2차 코일은, 상기 2차 코일 연결부를 감기 시작으로 하고, 알파 감김으로 감기는 것을 특징으로 하는 트랜스 장치.

제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 제1 코일장치 및 상기 제2 코일장치는, 복수의 칼라부를 구비하는 보빈에 형성되는 것을 특징으로 하는 트랜스 장치.

제3항에 있어서,

제8항에 있어서,