以下に、本発明に係るトランスならびに� ��れを用いた電力変換装置、点灯装置、車両� ��灯具および車両の実施形態を図面に基づい� ��説明する。

 (実施形態1)
 本実施形態のトランスは、図1に示すように 、巻線部6と、巻線部6を上下方向における両� ��から挟み込むようにして当該巻線部6に取着 されるコア部5と、1次巻線側の接続端子部11~1 3にそれぞれ挿通接続される接続ピン18と、2� �巻線側の接続端子部14,15にそれぞれ挿通接続 される接続ピン19とを備えている。なお、接� ��ピン18,19は、各接続端子部11~15に設けた挿通 孔(スルーホール)にそれぞれ挿通され、例え� ��はんだにより基板に固定される。

 巻線部6は、図1(a)に示すように、1次巻線� ��構成する基板1,3と、2次巻線を構成する基板 2,4とで構成されており、上から基板1,基板2,� �板3,基板4の順に積層される。

 基板1は、例えば横長の矩形板状のシート 基板であり、基板1の中央部にはコア部5の中� ��部(図示せず)を挿通させるための矩形状の� �通孔1aが貫設されている。また、基板1の挿� �孔1aの周りには、ターン数が1ターンの導電� �ターン7が形成されている。さらに、基板1の 長手方向における一端(図1(a)中の左端)には、 1次巻線の両端がそれぞれ接続される接続端� �部11,13と、後述する基板3の導電パターン9と� ��己の導電パターン7との間を電気的に接続す る接続端子部12とが設けられ、また基板1の長 手方向における他端には、2次巻線の両端が� �れぞれ接続される接続端子部14,15が設けられ ている。すなわち、本実施形態では、上記の 接続端子部11,13が、挿通孔1aから見て接続端� �部14,15と反対側に配置されることになる。し たがって、1次巻線を構成する導電パターン7, 9は、基板1の長手方向において、2次巻線を構 成する後述の導電パターン8,10と反対側に引� �出されることになる。

 また、基板1において導電パターン7の内� �であって且つ当該導電パターン7の端部側(図 1(a)中の左側)には、後述する基板2に形成され た導電パターン8と基板4に形成された導電パ� ��ーン10との間を電気的に接続する層間接続� �16が設けられている。なお、上記の導電パタ ーン7は、一端が接続端子部11に接続されると ともに、挿通孔1aの周りを1回周回するように 形成され、他端が接続端子部12に接続される� ��ここに、本実施形態では、接続端子部11,13� �より第1の接続端子部が構成され、接続端子� ��14,15により第2の接続端子部が構成される。

 基板3は、基板1と略同寸法に形成された� �長の矩形板状のシート基板であり、基板3の� ��央部には上記の挿通孔1aと同じ位置に、略� �寸法に開口する矩形状の挿通孔3aが貫設され ている。また、基板3の挿通孔3aの周りには、 ターン数が1ターンの導電パターン9が形成さ� ��ている。さらに、基板3の長手方向における 一端(図1(a)中の左端)には、基板1と同じ位置� �接続端子部11~13が設けられ、また基板3の長� �方向における他端には、基板1と同じ位置に� ��続端子部14,15が設けられている。また、基� �3において導電パターン9の内側であって且つ 当該導電パターン9の端部側(図1(a)中の左側)� �は、基板1と同じ位置に層間接続部16が設け� �れている。なお、上記の導電パターン9は、� ��端が接続端子部12に接続されるとともに、� �通孔3aの周りを1回周回するように形成され� �他端が接続端子部13に接続される。

 基板2は、基板1と略同寸法に形成された� �長の矩形板状のシート基板であり、基板2の� ��央部には上記の挿通孔1aと同じ位置に、略� �寸法に開口する矩形状の挿通孔2aが貫設され ている。また、基板2の挿通孔2aの周りには、 ターン数が3.5ターンの導電パターン8が形成� �れている。さらに、基板2の長手方向におけ� ��一端(図1(a)中の左端)には、基板1と同じ位置 に接続端子部11~13が設けられ、また基板2の長 手方向における他端には、基板1と同じ位置� �接続端子部14,15が設けられている。また、基 板2において上記の層間接続部16に対応する部 位には、当該層間接続部16と電気的に接続さ� ��る層間接続部17が設けられている。なお、� �記の導電パターン8は、一端が層間接続部17� �接続されるとともに、挿通孔2aの周りを左回 りに巻回するように形成され、他端が接続端 子部15に接続される。

 基板4は、基板1と略同寸法に形成された� �長の矩形板状のシート基板であり、基板4の� ��央部には上記の挿通孔1aと同じ位置に、略� �寸法に開口する矩形状の挿通孔4aが貫設され ている。また、基板4の挿通孔4aの周りには、 ターン数が3.5ターンの導電パターン10が形成� ��れている。さらに、基板4の長手方向におけ る一端(図1(a)中の左端)には、基板1と同じ位� �に接続端子部11~13が設けられ、また基板4の� �手方向における他端には、基板1と同じ位置� ��接続端子部14,15が設けられている。また、� �板4において上記の層間接続部16に対応する� �位には、当該層間接続部16と電気的に接続さ れる層間接続部17が設けられている。なお、� ��記の導電パターン10は、一端が接続端子部14 に接続されるとともに、挿通孔4aの周りを左� ��りに巻回するように形成され、他端が層間� ��続部17に接続される。

 ここにおいて、基板1~4を積層した状態で� ��、各基板1~4にそれぞれ設けた挿通孔1a~4aが� �下方向に連通するようになっている。また� �各基板1~4に設けた接続端子部11~15がそれぞれ 電気的に接続されるとともに、層間接続部16, 17が電気的に接続されるようになっている。� ��たがって、基板1~4を積層した状態では、接� ��端子部12を介して導電パターン7と導電パタ� ��ン9とが電気的に接続されて1つの導電パタ� �ンを形成し、また層間接続部16,17を介して導 電パターン8と導電パターン10とが電気的に接 続されて1つの導電パターンを形成する。こ� �に、本実施形態では、導電パターン7と導電� ��ターン9とで形成された1つの導電パターン� �より1次巻線(第1の巻線)が構成され、導電パ� ��ーン8と導電パターン10とで形成された1つの 導電パターンにより2次巻線(第2の巻線)が構� �されている(図2参照)。また、本実施形態で� �、基板1,3により第1の基板が構成され、基板2 ,4により第2の基板が構成されている。なお、 本実施形態では、1次巻線の全ターン数は2タ� ��ンであり、2次巻線の全ターン数は7ターン� �ある。

 コア部5は、磁性材料(例えばフェライト� �ど)からなる略E型に形成された2個1組のコア5 a,5aで構成され、積層した基板1~4に対してこ� �らのコア5a,5aを上下方向における両側から組 み合わせることで、基板1~4を短手方向(幅方� �)において取り囲むように巻線部6に取り付け られる(図1(b)参照)。なお、この状態では、基 板の長手方向における両側部がコア部5の外� �に突出しており、さらに各コア5aの中脚部(� �示せず)は連通する上記の挿通孔1a~4a内に挿� �されて磁路を形成する。

 ここで、本実施形態のトランスを例に絶� ��距離について説明する。図4は本実施形態の トランスの断面図であり、巻線部6を構成す� �積層基板の表面(本実施形態では基板1の表面 )には絶縁耐圧実力値が20~30kV/mm程度のレジス� ��材によりレジスト48が施されている。また� �内層は絶縁層49により密封されており、例え ばガラスエポキシ基板の場合には絶縁層49の� ��料として、絶縁耐圧実力値が30~50kV程度のプ リプレグが使用される。

 しかし、プリプレグやレジスト材は樹脂� ��料からなり、ボイドの発生によるリークな� ��が想定されるため、絶縁耐圧として保証値� ��持たないのが一般的である。したがって、� ��実施形態のようにシート基板を積層したト� ��ンスを設計する際には、絶縁層がないもの� ��して絶縁距離を設定する必要がある。

 ここに、導体間の電位差が1kVである場合� ��絶縁層で周囲を覆われていない導体間の距� ��は1mm程度必要になるが、この数値をそのま� ��適用すると、シート基板の面積や積層方向� ��厚みが大きくなることでトランス全体が大� ��化する。さらに、導体間の距離が大きくな� ��ことで1次巻線と2次巻線の間の結合が低下� �、出力損失が大きくなってしまう。

 そこで、本実施形態では、導電パターン� ��外側に配置される基板1に対してレジスト材 の絶縁耐圧実力値20~30kV/mmを、導電パターン� �内側に配置される基板2~4に対してプリプレ� �の絶縁耐圧実力値30~50kV/mmを基準値として絶� ��距離を設定している。なお、上述した絶縁� ��離の設定方法は一例であり、例えば導体間� ��電位差に応じて上記2つの基準値の何れかを 選択して絶縁距離を設定するようにしてもよ い。

 ここにおいて、導体間の電位差とは、導� ��パターン7,9の両端間の電位差、層間接続部1 6と各導電パターン7,9の間の電位差、基板2に� ��成した導電パターン8および基板4に形成し� �導電パターン10の隣接するパターン間の電位 差などである。

 而して、本実施形態によれば、基板1に形 成されたターン数が1ターンの導電パターン7� ��および、基板3に形成されたターン数が1タ� �ンの導電パターン9の両端部の間には元々絶� ��距離が必要であり、このスペースに2次巻線 用の層間接続部16を設けることで、1次巻線(� �電パターン7および導電パターン9)の絶縁ス� �ースを2次巻線(導電パターン8および導電パ� �ーン10)の絶縁スペースとして兼用すること� �できる。その結果、導電パターン7,9の両端� �と層間接続部16との間の絶縁距離を確保しな がらも従来例に比べて基板1,3の絶縁領域を小 さくすることができ、基板1,3の小型化が図れ る。また、本実施形態によれば、2次巻線は� �曲させなくてもいいのでコア部5との間の結� ��を高くすることができ、さらに1次巻線は基 板1枚のターン数が1ターンであり、全長に渡� ��てコア部5との間の結合が高いので、その一 部を湾曲させても結合の低下の影響は小さく 、そのため1次巻線もコア部5との間の結合を� ��くすることができる。その結果、巻線部6の 巻線抵抗や漏れインダクタンスの増加を抑え ることができる。

 さらに、層間接続部16を接続端子部11~13側 (1次巻線の接続端子部側)に設けた場合には、 基板2に形成される導電パターン8、および、� ��板4に形成される導電パターン10のターン数� ��それぞれ3.5ターンとなり、0.5ターンの端数� ��出るため、基板2,4の合計枚数が奇数枚であ� ��と2次巻線の全ターン数が整数にならず、磁 束の偏りが生じて出力損失が大きくなってし まう。しかし、本実施形態では、基板2,4の合 計枚数が2枚であり、2次巻線の全ターン数は7 ターンとなるから、磁束の偏りが生じること なく出力損失を抑えることができる。また、 第1の接続端子部である接続端子部11,13を、挿 通孔から見て第2の接続端子部である接続端� �部14,15と反対側に配置することで、接続端子 部11,13と接続端子部14,15の間の絶縁距離を容� �に確保することもできる。

 ここにおいて、本実施形態では、2枚の基 板1,3により全ターン数が2ターンの1次巻線を� ��成しているが、例えば図3(a)に示すように1� �の基板20により全ターン数が1ターンの1次巻� ��を構成してもいいし、図3(b)に示すように3� �の基板22~24により全ターン数が3ターンの1次� ��線を構成してもよい。これらの場合も、上� ��したようにターン数が1ターンの導電パター ンの内側であって且つ当該導電パターンの端 部側に層間接続部を設けることで、同様に基 板を小型化したり、巻線部の巻線抵抗や漏れ インダクタンスの増加を抑えることができる 。

 なお、本実施形態では、2次巻線を構成す る第2の基板として2枚の基板2,4を用いている� ��、第2の基板の枚数は本実施形態に限定され るものではなく、少なくとも2枚であればよ� �。しかも、偶数枚であればなおよい。また� �1次巻線を構成する第1の基板の枚数について も本実施形態に限定されるものではなく、4� �以上であってもよい。さらに、コア部5の材� ��はフェライトに限定されるものではなく、� ��性材料であれば他のものでもよい。また、� ��実施形態では基板1~4の形状を矩形状として� ��るが、他の形状であってもよい。

 (実施形態2)
 本発明に係るトランスの実施形態2を図5~図9 に基づいて説明する。実施形態1では、接続� �子部11~13が挿通孔から見て接続端子部14,15と� ��対側に配置されているが、本実施形態では� ��接続端子部11~13および接続端子部14,15が挿通 孔から見て同じ側に配置されている。なお、 それ以外の基本構成は実施形態1と同様であ� �から、同一の構成要素には同一の符号を付� �て説明は省略する。

 本実施形態のトランスは、図5に示すよう に、基板1~4を積層して構成される巻線部6と� �この巻線部6に取着されるコア部5と、基板1~4 にはんだ固定される接続ピン18,19とを備えて� ��る。そして、接続端子部11~13と接続端子部14 ,15とが挿通孔から見て同じ側(図5(a)中の左側) に配置されている。したがって、1次巻線を� �成する導電パターン7,9は、基板の長手方向� �おいて、2次巻線を構成する導電パターン8,10 と同じ側に引き出されることになる。そして 、本実施形態では、基板の長手方向において 接続端子部11~15と反対側には接続ピンが取り� ��けられないため、基板1~4において接続端子� ��11~15と反対側の端部がコア部5から突出しな� ��ように、コア部5および基板1~4の長さ寸法が 設定されている。

 なお、本実施形態では、接続端子部13お� �び接続端子部14が同じ位置に設けられており 、1次巻線および2次巻線の一端が同電位とな� ��所謂オートトランスを構成している(図6(a)� �照)。そして、このオートトランスは、図6(b) に示すように負荷50に対して電力を供給するD C-DCコンバータに適用される。

 ここで、図7は実施形態1のトランスTr1を� �いたフライバック型のDC-DCコンバータ53の回� ��図であり、図8(a)はその基板実装例である。

 DC-DCコンバータ53を構成するトランスTr1、 スイッチ素子Q1およびダイオードD1は、一般� �に回路損失の低減やノイズ性能の確保の観� �から互いに近接して配置するのが好ましく� �また経路A(コンデンサC1→トランスTr1の一次� ��→スイッチ素子Q1→コンデンサC1)および経� �B(コンデンサC2→ダイオードD1→トランスTr1� �二次側→コンデンサC2)の配線は、極力太く� �短くするのが好ましい。

 したがって、実施形態1のトランスTr1の場 合には、接続端子部11,13が挿通孔から見て接� ��端子部14,15と反対側に配置されているため� �スイッチ素子Q1、トランスTr1およびダイオー ドD1を一直線上に配置するのが好ましく、ト� ��ンスTr1から見てスイッチ素子Q1がダイオー� �D1と反対側に配置されている。この場合、母 基板PWBは、少なくとも1辺の長さがL1以上必要 となる。

 一方、図8(b)は本実施形態のトランスTr1を 用いた場合の基板実装例であり、この場合、 接続端子部11,13および接続端子部14,15が挿通� �から見て同じ側に配置されているため、ト� �ンスTr1を母基板PWBの角部に配置することが� �能になる。そのため、母基板PWBの隣接する2� ��の長さは、少なくともL2またはL3(L2<L1,L3< ;L1)の寸法を確保すればよく、実施形態1に比� ��て母基板PWBの必要寸法を小さくすることが� ��き、母基板PWBの小型化が図れる。

 また、負荷52(図7参照)への供給エネルギ� �をトランスTr1に蓄積させるフライバック型� �DC-DCコンバータ53では、動作時におけるトラ� ��スTr1の発熱が大きいため、トランスTr1の近� ��に配置した電子部品の温度を上昇させてし� ��う。しかし、本実施形態では、トランスTr1� ��母基板PWBの角部に配置しているので、母基� ��PWBを金属ケース(図示せず)などに収納した� �にはトランスTr1と金属ケースの壁面とが対� �する面積が大きくなり、その結果トランスTr 1での発熱を金属ケースにスムーズに放熱で� �るから、電子部品への熱的影響を抑えるこ� �ができる。

 而して、本実施形態によれば、接続端子� ��11,13および接続端子部14,15を挿通孔から見て 同じ側に配置することで反対側にはスペース が生じ、このスペースにより各導電パターン 7~10のパターン幅を太くすることができるの� �、コア部5と各巻線との間の結合を高めるこ� ��ができる。また、導電パターン7~10のパター ン幅を太くしない場合には、上記スペース分 だけ基板1~4を小型化することも可能である。

 なお、本実施形態では、基板1~4の一端に� ��み接続端子部11~15を設けているが、例えば� �9に示すように荷重バランスをとるために、� ��電パターン7~10に電気的に接続されていない 端子部51,51を他端に設けてもよい。また、本� ��施形態では、1次巻線と2次巻線の一端を同� �位とする所謂オートトランスについて説明� �たが、実施形態1と同様に1次巻線と2次巻線� �別々に巻線し、その間を絶縁した所謂複巻� �ランスであってもよい。さらに、本実施形� �においても、2次巻線を構成する基板は少な� ��とも2枚であればよく、また1次巻線を構成� �る基板についても1枚であってもいいし、3枚 以上であってもよい。

 (実施形態3)
 本発明に係るトランスの実施形態3を図10お� ��び図11に基づいて説明する。実施形態1,2で� �、1次巻線を構成する導電パターン7,9および2 次巻線を構成する導電パターン8,10の引出位� �を基板の長手方向における端部としている� �、本実施形態では、導電パターン7,9の引出� �置を基板の長手方向における端部とし、導� �パターン8,10の引出位置を基板の短手方向に� ��ける端部としている。なお、それ以外の基� ��構成は実施形態1と同様であるから、同一の 構成要素には同一の符号を付して説明は省略 する。

 本実施形態のトランスは、図10に示すよ� �に、基板1~4を積層して構成される巻線部6と� ��この巻線部6に取着されるコア部5と、基板1~ 4にはんだ固定される接続ピン18,19とを備えて いる。そして、1次巻線を構成する導電パタ� �ン7,9の引出位置を基板の長手方向における� �部とし、2次巻線を構成する導電パターン8,10 の引出位置を基板の短手方向(幅方向)におけ� ��端部としている。すなわち、本実施形態で� ��、1次巻線の両端に接続される接続端子部11, 13が基板1~4の短手方向に沿って配置され、2次 巻線の両端に接続される接続端子部14,15が基� ��1~4の長手方向に沿って配置されることにな� ��。なお、図11は本実施形態のトランスの回� �図である。

 ここで、本実施形態のトランスでは、接� ��端子部11,13と接続端子部14,15とがそれぞれ隣 接する2辺に沿って配置されているため、実� �形態2と同様に、本トランスを母基板(図示せ ず)の角部に配置することができ、その結果� �様に母基板の小型化が図れる。

 また、実施形態2で説明したトランスでは 、1次巻線と2次巻線の電位差が大きい場合に� ��、接続端子部11~13と接続端子部14,15の間の絶 縁距離を確保するために基板を大きくする必 要があるが、本実施形態のように接続端子部 11~13と接続端子部14,15とをそれぞれ異なる2辺� ��沿って配置することで、実施形態2のトラン スに比べて基板の小型化が可能になる。

 なお、本実施形態においても、2次巻線を 構成する基板は少なくとも2枚であればよく� �また1次巻線を構成する基板についても1枚で あってもいいし、3枚以上であってもよい。� �た、各導電パターンの引出方向についても� �実施形態に限定されるものではない。

 (実施形態4)
 本発明に係るトランスの実施形態4を図12お� ��び図13に基づいて説明する。本実施形態で� �、コア部5から引き出された1次巻線の一端側 の幅方向中央部である第1の点と、コア部5か� ��引き出された1次巻線の他端側の幅方向中央 部である第2の点と、コア部5の中脚部の磁路� ��面の中心である第3の点とを結ぶ領域内また はその近傍に層間接続部16が設けられている� ��で実施形態1~3と異なっている。なお、それ� ��外の基本構成は実施形態1と同様であるから 、同一の構成要素には同一の符号を付して説 明は省略する。

 本実施形態のトランスは、図12に示すよ� �に、積層した基板1~4により構成される巻線� �6と、2個1組の略E字型のコア5a,5aからなるコ� �部5とを備えている。そして、巻線部6に上下 方向における両側からコア5a,5aを組み合わせ� ��ことでコア部5が巻線部6に取り付けられ、� �ランスが組み立てられる。なお、組立状態� �は、基板の長手方向における両側部がコア� �5の外側に突出している。

 ここで、本例では、コア部5から引き出さ れた導電パターン7(第1の巻線)の一端側の幅� �向中央部であるa点(第1の点)と、コア部5から 引き出された導電パターン9(第1の巻線)の他� �側の幅方向中央部であるb点(第2の点)と、コ� ��部5の中脚部(図示せず)の磁路断面の中心で� ��るc点(第3の点)のうちの2点を通り、基板1~4� �直交する3つの面で囲まれた領域d内に層間接 続部16が設けられている。

 ここにおいて、層間接続部16とコア部5と� ��間の距離を大きくした場合、層間接続部16� �電気的に接続される基板2,4の導電パターン(� ��示せず)を外側に湾曲させる必要があり、そ の結果2次巻線(基板2,4の導電パターン)とコア 部5の間の結合が低下してしまう。一方、本� �成によれば、上記の領域d内に層間接続部16� �配置することで基板2,4の導電パターンの湾� �を抑えることができ、その結果2次巻線とコ� ��部5の間の結合の低下を抑えることができる 。

 次に、図13は本実施形態のトランスの他� �例を示しており、図12に示した2枚の基板1,3� �代わりに1枚の基板20を用いている。基板20に おいて挿通孔20aの周りには、ターン数が1タ� �ンの導電パターン21が形成されており、この 導電パターン21は、一端が接続端子部11に接� �されるとともに、他端が接続端子部13に接続 されている。すなわち、本例では1次巻線(第1 の巻線)が導電パターン21により構成されるこ とになる。

 そして、コア部5から引き出された導電パ ターン21の一端側の幅方向中央部であるe点と 、コア部5から引き出された導電パターン21の 他端側の幅方向中央部であるf点と、コア部5� ��中脚部5bの磁路断面の中心であるg点のうち� ��2点を通り、基板20と直交する3つの面で囲ま れた領域h内に層間接続部16が設けられている 。したがって、同様に2次巻線を構成する基� �に形成された導電パターンの湾曲を抑える� �とができ、その結果2次巻線とコア部5の間の 結合の低下を抑えることができる。

 なお、本実施形態においても、2次巻線を 構成する基板は少なくとも2枚であればよく� �また1次巻線を構成する基板についても3枚以 上であってもよい。

 (実施形態5)
 本発明に係るトランスの実施形態5を図14お� ��び図15に基づいて説明する。なお、基本構� �については実施形態1と同様であるから、同� ��の構成要素には同一の符号を付して説明は� ��略する。

 図14(a)(b)は、実施形態1~4で示したコア部5� ��は形状の異なるコア部33またはコア部34を用 いたトランスである。図14(a)に示すトランス� ��はコア部33の中間部分が内側に切り欠かれ� �おり、図14(b)に示すトランスではコア部34の� ��寸法(図14(b)中の左右寸法)が中脚部34aと略同 寸法となっている。

 そして、図14(a)に示すトランスに実施形� �4の構成を適用すると、コア部33から引き出� �れた導電パターン31(第1の巻線)の一端側の幅 方向中央部であるi点と、コア部33から引き出 された導電パターン31(第1の巻線)の他端側の� ��方向中央部であるj点と、コア部33の中脚部3 3aの磁路断面の中心であるk点とを結ぶ略三角 形状の領域l内に上記の層間接続部(図示せず) が配置されることになる。

 また、図14(b)に示すトランスに実施形態4� ��構成を適用すると、コア部34から引き出さ� �た導電パターン32の一端側の幅方向中央部で あるm点と、コア部34から引き出された導電パ ターン32の他端側の幅方向中央部であるn点と 、コア部34の中脚部34aの磁路断面の中心であ� ��o点とを結ぶ略三角形状の領域p内に上記の� �間接続部(図示せず)が配置されることになる 。

 しかしながら、これらの場合、層間接続� ��を配置できる実際のスペースは極めて小さ� ��、その結果層間接続部を配置する自由度が� ��めて低いものになってしまう。

 そこで、本実施形態では、図15に示すよ� �に、コア部5から引き出された導電パターン2 1の一端側の幅方向中央部であるq点とコア部5 から引き出された導電パターン21の他端側の� ��方向中央部であるr点とを結ぶ直線vと、コ� �部5の端部(図15中の左側の端部)との間の距離 L4を、左右方向(層間接続部16とコア部5の中脚 部5bの磁路断面の中心であるs点とを結ぶ直線 方向)において中脚部5bの磁路断面幅の半分の 寸法L5以上に設定している。したがって、上� ��の距離L4を寸法L5以下に設定した場合に比べ て層間接続部16の配置の自由度を高めること� ��でき、その結果巻線設計の自由度を高くで� ��る。そして、本実施形態では、上記のq点、 r点およびs点のうちの2点を通り、基板20と直� ��する3つの面で囲まれた領域t内に層間接続� �16が配置されている。

 ここにおいて、層間接続部16における中� �部5b側の端部(図15中の右側の端部)と、中脚� �5bにおける層間接続部16側の端部(図15中の左� ��の端部)との間の距離L6が極端に小さい場合� ��基板20の寸法や導電パターン21の配置のばら つきなどを考慮すると、基板20の生産性が低� ��するとともに層間接続部16と導電パターン21 の間の絶縁破壊が生じる虞があるから、中脚 部5bと層間接続部16との間の距離は0.5mm以上で あって、且つ、基板20の外形寸法が大きくな� ��ない寸法以下とするのが好ましい。

 なお、本実施形態においても、2次巻線を 構成する基板は少なくとも2枚であればよく� �また1次巻線を構成する基板についても2枚以 上であってもよい。

 (実施形態6)
 本発明に係るトランスの実施形態6を図16~図 18に基づいて説明する。なお、基本構成につ� ��ては実施形態1と同様であるから、同一の構 成要素には同一の符号を付して説明は省略す る。

 実施形態1~5では、1次巻線を構成する基板 1が表層に配置されているため、1次巻線と2次 巻線の電位差が大きい場合には、導電パター ン7と層間接続部16の間の沿面距離や、導電パ ターン7と接続端子部14,15の間の沿面距離を十 分確保しなければならず、結果的に基板が大 型化する虞がある。

 そこで、本実施形態では、図16に示すよ� �に1次巻線を構成する基板1,3を内層に配置し� ��さらに各層間に絶縁材料を充填している。� ��たがって、この絶縁材料により上記の沿面� ��離が確保されることになり、その結果基板� ��大型化を抑えることができる。

 また、実施形態1~5では、2次巻線用の層間 接続部16も表層に配置されているため、電位� ��高い層間接続部16とコア部5の間の絶縁を確� ��するためには、絶縁部材(図示せず)を挟み� �んだ状態でコア部5を組み付ける必要があり� ��コストアップになるとともにトランスが大� ��化する虞がある。

 そこで、本実施形態では、図17に示すよ� �に層間接続部17を内層に配置される基板2,4に のみ設けている。そして、コア部5に近接し� �配置される基板以外の基板2,4にのみ層間接� �部17を設けることで、各層間接続部17とコア� ��5の間の絶縁が確保されることになり、巻線 部6とコア部5の間に絶縁部材を挟み込む必要� ��なくなるから、コストアップを抑えること� ��できるとともにトランスの大型化を抑える� ��とができる。

 さらに、図18は、1次巻線および2次巻線を 構成する導電パターン7~10を、半導体54,55など の他の電子部品が実装される母基板PWB1~PWB4に 形成した場合の実施例であり、内層に配置さ れる母基板PWB2,PWB3にのみ層間接続部17を設け� ��ことで、図17に示したトランスと同様の効� �が得られる。また、2次巻線の接続端子部14� �導電パターン7から離れた位置に設けること� ��できるので、導電パターン7と接続端子部14� ��間の沿面距離も確保できる。

 ここにおいて、本例では、もう一方の接� ��端子部(実施形態1で示した接続端子部15)は� �基板上に形成されたパターンにより他の電� �部品(図示せず)に接続されているため、実施 形態1~5のようにスルーホールを設けなくても よい。なお、図18中の各母基板PWB1~PWB4上の破� ��円は、実施形態1の接続端子部11,13や接続端� ��部14,15の位置を示している。

 なお、本実施形態においても、2次巻線を 構成する基板は少なくとも2枚であればよく� �また1次巻線を構成する基板についても1枚で あってもいいし、3枚以上であってもよい。

 (実施形態7)
 本発明に係るトランスの実施形態7を図19お� ��び図20に基づいて説明する。本実施形態で� �、層間接続部とコア部の間の絶縁距離を確� �できるようにした点で実施形態1~6と異なっ� �いる。なお、その他の基本構成は実施形態1� ��同様であるから、同一の構成要素には同一� ��符号を付して説明は省略する。

 本実施形態のトランスは、図19に示すよ� �に、基板1~4を積層して構成される巻線部6と� ��この巻線部6に取着されるコア部47と、基板1 ~4にはんだ固定される接続ピン18,19とを備え� �いる。

 コア部47は、略E字型のコア35と略I字型の� ��ア36とで構成され、基板の積層方向(図19(b)� �の上下方向)において十分余裕のある高さ寸� ��に設定されている。そして、組立状態では� ��下層に配置される基板4とコア部47との間の� ��縁距離が確保できるようになっており、そ� ��結果巻線部6の漏れインダクタンスを低減で きるのである。

 また、本例では、上から基板1,基板2,基板 3,基板4の順に積層しており、2次巻線を構成� �る基板2,4に層間接続部17を設けるとともに、 1次巻線を構成する基板3にのみ層間接続部16� �設けている。すなわち、本例では、基板の� �層方向においてコア部47に最も近い位置に配 置される基板1に層間接続部を設けていない� �そして、基板1~4を積層した状態では、層間� �続部16,17を介して基板2の導電パターン8と基� ��4の導電パターン10とが電気的に接続され、2 次巻線が構成される。

 而して、本実施形態によれば、コア部47� �近接して配置される(コア部47に最も近い位� �に配置される)基板1以外の基板2~4にのみ層間 接続部16,17を設けており、各層間接続部16,17� �コア部47との間の絶縁距離は確保できるので 、基板とコア部の間に絶縁部材を挟み込まな くてもよく、コストアップを抑えるとともに トランスの大型化を抑えることができる。

 次に、図20は、表層に配置された基板1上� ��層間接続部16とコア部5との間の絶縁距離を� ��保する方法の一例を示している。図20(a)(b)� �は、基板の積層方向(図20(b)中の紙面に垂直� �方向)においてコア部5と層間接続部16とが重� ��るようにコア部5が配置されており、層間接 続部16と対向するコア部5の部位に切欠部37を� ��け、コア部5と層間接続部16との間の絶縁距� ��を確保している。また、図20(c)では、基板� �積層方向においてコア部5と層間接続部16と� �重ならないようにコア部5を配置することで� ��コア部5と層間接続部16との間の絶縁距離を� ��保している。なお、コア部5と層間接続部16� ��の間の絶縁距離を確保する方法は上記の例� ��限定されるものではなく、また実施形態1~6� ��示したトランスに上記の方法を適用しても� ��い。さらに、本実施形態においても、2次巻 線を構成する基板は少なくとも2枚であれば� �く、また1次巻線を構成する基板についても1 枚であってもいいし、3枚以上であってもよ� �。

 (実施形態8)
 本発明に係るトランスの実施形態8を図21~図 23に基づいて説明する。実施形態1~7では1次巻 線と2次巻線とでトランスを構成しているが� �本実施形態では1次巻線と2次巻線と3次巻線� �でトランスを構成している。なお、その他� �基本構成については実施形態1と同様である� ��ら、同一の構成要素には同一の符号を付し� ��説明は省略する。

 本実施形態のトランスでは、1次巻線を構 成する基板1,3と、2次巻線を構成する基板2,4� �、3次巻線を構成する基板58,60とを積層する� �とで巻線部6が構成される。

 基板1,3には、図21(a)に示すように、3次巻� ��を構成する後述の導電パターン59,61間を電� �的に接続する層間接続部63が設けられ、また 基板2,4にも、同様に導電パターン59,61間を電� ��的に接続する層間接続部64が設けられてい� �。さらに、各基板1~4において接続端子部14と 接続端子部15の間には、3次巻線の両端がそれ ぞれ接続される接続端子部56,57が設けられて� ��る。なお、本実施形態では、導電パターン8 ,10のターン数は2.5ターンに設定されている。

 基板58は、図21(a)に示すように、基板1と� �同寸法に形成された横長の矩形板状のシー� �基板であり、基板58の中央部には上記の挿通 孔1aと同じ位置に、略同寸法に開口する矩形� ��の挿通孔58aが貫設されている。また、基板5 8の挿通孔58aの周りには、ターン数が3.5ター� �の導電パターン59が形成されている。さらに 、基板58の長手方向における一端(図21(a)中の� ��端)には、基板1と同じ位置に接続端子部11~13 が設けられ、また基板58の長手方向における� ��端には、基板1と同じ位置に接続端子部14,15, 56,57が設けられている。

 また、基板58において層間接続部16,17に対 応する部位には、これらの層間接続部16,17と� ��気的に接続される層間接続部62が設けられ� �さらに層間接続部63,64に対応する部位には、 これらの層間接続部63,64と電気的に接続され� ��層間接続部65が設けられている。なお、上� �の導電パターン59は、一端が層間接続部65に� ��続されるとともに、挿通孔58aの周りを左回� ��に巻回するように形成され、他端が接続端� ��部57に接続される。

 基板60は、図21(a)に示すように、基板1と� �同寸法に形成された横長の矩形板状のシー� �基板であり、基板60の中央部には上記の挿通 孔1aと同じ位置に、略同寸法に開口する矩形� ��の挿通孔60aが貫設されている。また、基板6 0の挿通孔60aの周りには、ターン数が3.5ター� �の導電パターン61が形成されている。さらに 、基板60の長手方向における一端(図21(a)中の� ��端)には、基板1と同じ位置に接続端子部11~13 が設けられ、また基板60の長手方向における� ��端には、基板1と同じ位置に接続端子部14,15, 56,57が設けられている。

 また、基板60において層間接続部16,17に対 応する部位には、これらの層間接続部16,17と� ��気的に接続される層間接続部62が設けられ� �さらに層間接続部63,64に対応する部位には、 これらの層間接続部63,64と電気的に接続され� ��層間接続部65が設けられている。なお、上� �の導電パターン61は、一端が接続端子部56に� ��続されるとともに、挿通孔60aの周りを左回� ��に巻回するように形成され、他端が層間接� ��部65に接続される。

 そして、本実施形態では、最も電位の高� ��3次巻線を構成する基板58,60を最下層にまと� ��て配置することで、基板の積層方向におけ� ��絶縁材料の厚みを薄くすることができ、そ� ��結果トランスの薄型化が可能になる。なお� ��図22は本例のトランスの回路図である。

 次に、図23(a)は、3次巻線を構成する基板5 8,60を内層に配置するとともに、3次巻線の層� ��接続部をこれらの基板58,60にのみ設けた場� �の実施例である。本例によれば、3次巻線を� ��成する導電パターン59,61の周囲には絶縁材� �が充填されているため、図21に比べて導電パ ターン58,61と1次巻線、2次巻線との間の絶縁� �離を短くでき、その結果トランスの小型化� �可能になる。

 さらに、図23(b)は、層間接続部を必要と� �る基板2,4(2次巻線)および基板58,60(3次巻線)を 内層に配置した場合の実施例である。本例に よれば、図23(a)と同様にトランスの小型化が� ��能になるとともに、図17に示したトランス� �同様にコストアップを抑えることもできる� �

 なお、本実施形態では、3つの巻線(1次巻� ��、2次巻線および3次巻線)によりトランスを� ��成しているが、巻線の数は本実施形態に限� ��されるものではなく、4つ以上の巻線で構成 してもよい。また、2次巻線を構成する基板� �少なくとも2枚であればよく、さらに1次巻線 や3次巻線を構成する基板についても1枚であ� ��てもいいし、3枚以上であってもよい。

 (実施形態9)
 本発明に係るトランスの実施形態9を図24に� ��づいて説明する。実施形態1~8では、同じタ� ��ン数の導電パターンが形成された複数の基� ��により2次巻線を構成しているが、本実施形 態では、互いにターン数の異なる複数種類(� �実施形態では2種類)の基板により2次巻線を� �成している。なお、その他の基本構成につ� �ては実施形態1と同様であるから、同一の構� ��要素には同一の符号を付して説明は省略す� ��。

 本実施形態のトランスは、図24(a)に示す� �うに、2次巻線を構成する基板として、ター� ��数が3.5ターンの導電パターン8が形成された 基板2と、ターン数が2.5ターンの導電パター� �10が形成された基板4とを備えており、最も� �ーン数の多い基板2を、1次巻線を構成する基 板1と基板3の間に配置している。なお、この� ��合、2次巻線の全ターン数は6ターンである� �ら、実施形態1~8に示したトランスと同様に� �束の偏りが生じることなく出力損失を抑え� �ことができる。

 而して、本例によれば、最もターン数の� ��い基板2を基板1と基板3の間に配置すること� ��、ターン数の少ない基板4を基板1と基板3の� ��に配置した場合に比べて、1次巻線と2次巻� �の間の巻線結合を高めることができる。

 次に、図24(b)は本実施形態の他の例を示� �ており、3枚の基板1,3,38により1次巻線を構成 している。そして、基板2を基板1と基板3の間 に配置するとともに、基板4を基板3と基板38� �間に配置している。この場合、2次巻線を構� ��する全ての基板2,4を、1次巻線を構成する基 板1,3,38の間に配置しているので、上述した図 24(a)の場合と比べて、1次巻線と2次巻線の間� �巻線結合をさらに高めることができる。

 なお、本実施形態においても、2次巻線を 構成する基板は少なくとも2枚であればよく� �また1次巻線を構成する基板についても1枚で あってもいいし、4枚以上であってもよい。

 (実施形態10)
 本発明に係る電力変換装置の実施形態を図2 5に基づいて説明する。本実施形態の電力変� �装置は、上述した実施形態1~9の何れかのト� �ンスを用いた電力変換回路を備えている。

 図25(a)は本実施形態の電力変換装置の一� �であり、本例の電力変換回路は、上述の各� �施形態に示したトランスTr1を具備し、交流� �源ACの電源電圧を所望の電圧値の直流電圧に 変換するフォワード型のAC-DCコンバータ回路4 0と、出力フィルタ41とで構成されており、出 力フィルタ41の出力端間には負荷42が接続さ� �ている。また、トランスTr1の1次巻線にはス� ��ッチング素子S1が直列に接続されており、� �示しない制御回路により所定の周期でオン/� ��フされるようになっている。なお、本例で� ��、AC-DCコンバータ回路40の入力端に力率改善 用のPFC回路67が接続されている。

 また、図25(b)は本実施形態の電力変換装� �の他の例であり、本例の電力変換回路は、� �ランスTr1を具備し、直流電源Eの電源電圧を� ��望の電圧値の直流電圧に変換するフライバ� ��ク型のDC-DCコンバータ回路40’と、出力フィ ルタ41’とで構成されており、出力フィルタ4 1’の出力端間には負荷42が接続されている。 また、トランスTr1の1次巻線にはスイッチン� �素子S1が直列に接続されており、制御回路68� ��より所定の周期でオン/オフされるようにな っている。さらに、本例では、制御回路68の� ��作電源を生成するための電源回路69が設け� �れており、この電源回路69は、2次巻線の途� �位置から引き出された導電パターンを介し� �供給される直流電源から上記動作電源を生� �する。

 ここで、巻線の途中位置から電源を取り� ��す場合、ボビン、コアおよび巻線で構成さ� ��るトランスでは、構造の大幅な変更や追加� ��子などが必要であり、コストアップやトラ� ��スの大型化が懸念されるが、上記の各実施� ��態のようなシート型のトランスでは、基板� ��に導電パターンを引き回すことで実現可能� ��あり、コストアップやトランスの大型化を� ��えることができる。

 而して、本実施形態によれば、実施形態1 ~9の何れかのトランスを用いることで、出力� ��失を抑えた小型の電力変換装置を提供する� ��とができる。また、上述した電力変換回路� ��構成する回路部品を、トランスを構成する� ��れかの基板に実装させた場合には、放熱面� ��を大きくすることができるから、1次巻線お よび2次巻線で発生する熱の放熱性を向上さ� �ることができる。

 なお、電力変換装置の用途は本実施形態� ��限定されるものではなく、例えば放電灯やL EDに点灯電力を供給する点灯装置などに用い� ��もよい。また、電力変換装置の構成につい� ��も本実施形態に限定されるものではなく、� ��ランスを用いるものであれば他の構成であ� ��てもよい。さらに、本実施形態では、2次巻 線の途中位置から引き出した導電パターンを 電源生成用に用いているが、例えばトランス Tr1の動作検出用の信号として用いてもよい。

 (実施形態11)
 本発明に係る点灯装置ならびにそれを用い� ��車両用灯具および車両の実施形態を図26~図2 8に基づいて説明する。本実施形態の点灯装� �は、例えば車載用の前照灯点灯装置であっ� �、上述した実施形態1~9の何れかのトランス� �用いた点灯回路を備えている。

 本実施形態の点灯回路は、図26(a)に示す� �うに、上述の各実施形態に示したトランスTr 1を具備し、直流電源Eの電源電圧を所望の電� ��値の直流電圧に変換するフライバック型のD C-DCコンバータ回路43と、DC-DCコンバータ回路4 3からの直流電力を高周波に変換するインバ� �タ回路44と、放電灯のバルブ46を始動させる� ��めの高電圧パルスを発生させるイグナイタ� ��路45とで構成されている。なお、本実施形� �の点灯回路はトランスTr1を除いて従来周知� �ものであり、詳細な説明は省略する。

 ここで、図26(b)は本実施形態の点灯装置� �基板実装例であり、上述したトランスを構� �する基板1の表面に、DC-DCコンバータ回路43を 構成するコンデンサC1,C2、ダイオードD1およ� �スイッチング素子Q1や、インバータ回路44が� ��装されている。また、図26(c)は本実施形態� �点灯回路の他の基板実装例を示しており、� �の場合にはトランスを基板1の角部に配置す� ��ことで、基板1へのコアの組み付けが容易に なるとともに、当該コアの固定方法(例えば� �ープ固定など)も容易になる。

 ここにおいて、DC-DCコンバータ回路43の動 作周波数は数100kHz~数MHz程度に設定されてお� �、また直流電源Eが車載用の直流電源(バッテ リ)の場合、電源電圧の変動が5V~20V程度であ� �のに対して、放電灯の定格電圧は数10V~100V程 度であることから、トランスの1次巻線と2次� ��線の巻数比が1:3~1:10程度に設定される。さ� �に、近年では車載用の前照灯点灯装置の大� �さを100cc未満にすることが要求されているた め、トランスの大きさも10cc程度に抑える必� �があり、このようなトランスの大きさ制限� �らも上記の動作周波数や巻数比が決定され� �。

 次に、図27は上記の前照灯点灯装置Cを用� ��た車両用灯具の一例であり、図28はこの車� �用灯具を搭載した車両の一例である。

 本実施形態の車両用灯具は、図27に示す� �うに、上記の前照灯点灯装置Cと、前照灯点� ��装置Cに電源を供給するためのLowビームスイ ッチ電源70と、前照灯点灯装置Cから供給され る点灯電力により点灯する前照灯LPとで構成� ��れており、1台の車両Dには、2組の前照灯LP� �よび前照灯点灯装置Cと、1つのLowビームスイ ッチ電源70が搭載される(図28参照)。また、各 前照灯点灯装置CとLowビームスイッチ電源70と の間は電線72を介して電気的に接続され、各� ��照灯点灯装置Cと対応する前照灯LPとの間は� ��線71を介して電気的に接続されている。

 そして、図示しないスイッチをオンにし� ��Lowビームスイッチ電源70から各前照灯点灯� �置Cに電源が供給されると、各前照灯点灯装� ��Cは対応する前照灯LPのランプに対して安定� ��灯に適したランプ電圧を印加し、両ランプ� ��安定点灯することになる。

 而して、本実施形態によれば、実施形態1 ~9の何れかのトランスを用いることによって� ��周波の動作周波数にも対応でき、且つ、出� ��損失を抑えた小型の点灯装置を実現するこ� ��ができる。また、トランスを構成する基板1 に点灯回路を構成する回路部品を実装させる ことで放熱面積を大きくすることができるか ら、1次巻線および2次巻線で発生する熱の放� ��性を向上させることができる。さらに、前� ��灯点灯装置Cを用いることによって放熱性を 向上させた車両用灯具を実現することができ 、またこのような車両用灯具を、例えばエン ジンルーム内のように高温に曝される場所に 配置することも可能である。

 なお、本実施形態では、基板1の上面に上 記の回路部品を実装した場合を例に説明した が、回路部品を実装する位置は本実施形態に 限定されるものではなく、基板1の下面や基� �1の下側に積層される別の基板の上面または� ��面であってもよい。また、本実施形態では� ��荷が放電灯の場合を例に説明したが、接続� ��れる負荷は本実施形態に限定されるもので� ��なく、例えばLEDなどであってもよい。