JP2000058340A

JP2000058340A - ポットコア型高圧トランス

Info

Publication number: JP2000058340A
Application number: JP10221616A
Authority: JP
Inventors: Noriyasu Sugimoto; 典康杉本; Takafumi Oshima; 崇文大島; Minoru Yasuda; 稔安田; Hideki Ishikawa; 秀樹石川; Toshiji Ito; 利治伊藤; Eiji Yoshida; 英司吉田
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ポットコア型高圧トランスにおいて、ポット
コア本体の絶縁性を確保すること。【解決手段】ほぼ中心部に磁心部を備えるポットコア
本体３３にコイルボビン４０を嵌装したポットコア型高
圧トランスにおいて、コイルボビン４０の周部に絶縁樹
脂層５９を型成形により一体形成してから、該コイルボ
ビン４０をポットコア本体３３内に嵌装するようにし、
これによってポットコア本体３３とコイルボビン４０間
を絶縁樹脂層５９により封止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用点灯起動装
置、産業用放電灯装置、着火装置等の放電装置に最適な
ポットコア型高圧トランスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヘッドライトに用いられるメタルハライ
ドランプ等の放電灯は、自動車の前部に保持された放電
灯用ソケットに、その電極を嵌着して脱着可能に取付け
られ、該ソケットの端子から高電圧が付与される。この
放電灯は、ヘッドライトの場合で、電極間の絶縁破壊電
圧である１３ｋＶ以上の高電圧が印加される。そこで、
約４００Ｖ程度の電圧を高圧トランスにより昇圧して、
二次側コイルの出力端に高電圧を生成し、この高電圧を
ソケットの端子に接続するようにして、前記放電灯に電
圧印加するようにしている。

【０００３】かかる構成にあって、従来は、高圧トラン
スは、放電灯用ソケットが設けられるランプハウジング
の外部に設けられ、該高圧トランスの二次側の出力端に
接続された高圧ケーブルをランプハウジング内に導入し
て、ソケットの端子と接続するようにしていた。

【０００４】ところで、上述の従来構成にあっては、離
間して配置されるソケットと、トランスを高圧ケーブル
により接続する構成であるため、部品点数が増えて取付
けが面倒であった。さらには、この高圧ケーブルが邪魔
となって、配置設計が面倒となり、この高圧ケーブルに
より電磁波が周囲に発生して、車両に搭載された電子制
御回路の誤動作の原因となったり、該高圧ケーブルによ
り電圧損失が発生する等、種々の問題を生じていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、一側面から放
電灯が接続されるソケット部を突設したケース内に、高
圧トランスを収納し、前記ソケット部に設けた端子に、
高圧トランスの二次コイルを電気的に接続するように
し、さらに、前記高圧トランスの一次コイルを、回路部
を介して又は直接に外部電路と接続するようにした一体
型の構成が提案された。

【０００６】このような、構成にあっては、上述の問題
点を解決し得るほかに、装置が小型化し得ると言う利点
がある。ところで、このような放電装置に用いられる高
圧トランスとしては、棒コアに一次コイルと二次コイル
とを巻回する開磁型のものが適用され得る。この棒コア
を用いたものは、形状が単純であり、製造容易ではある
が、開磁路であるために、例えば車両用点灯起動装置と
して、電圧の劣化を考慮した好ましい出力である２２ｋ
Ｖを発生させるためには、２次コイルの巻数が３００以
上を必要とし、高圧トランスが大型となるという欠点が
あった。また、同様に、棒コアにＣコアを付加した半開
磁型構造のものも提案され得る。しかるにこの構成にあ
っても、所要の出力電圧を発生させるために、充分な小
型化を実現できない。

【０００７】そこでほぼ中心部に磁心部を備えるポット
コア本体の内部に、二次コイルと、一次コイルとが巻装
されたコイルボビンを、磁心部に外嵌して配設してなる
ポットコア型高圧トランスが提案された。このポットコ
ア型の高圧トランスは、閉磁路が形成されるため、磁束
の漏れがなく、効率が良い。このため、小型化を容易に
達成することができた。

【０００８】かかる構成にあって、従来は、コイルボビ
ンをポットコア本体内に嵌装してから、コイルボビンを
ポットコア本体間の隙間を絶縁樹脂を含浸して、封止す
るようにしていた。ところが、このようなポットコア型
高圧トランスにあってはコイルボビンの周面には複数の
鍔片が突成されており、隙間形状が複雑で、前記隙間に
絶縁樹脂を圧入しても、密に封入することができず、残
留空気により気泡が発生し易く、このため充分な絶縁性
を確保できないという問題があった。本発明は、上述の
一体型の車両用点灯起動装置等の放電装置等に適した高
圧トランスを適用するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ほぼ中心部に
磁心部を備えるポットコア本体の内部に、二次コイル
と、一次コイルとが巻装され、かつ周部に絶縁樹脂層を
金型成形により一体形成されたコイルボビンを、磁心部
に外嵌して配設し、前記絶縁樹脂層により、ポットコア
本体とコイルボビン間を封止したことを特徴とするポッ
トコア型高圧トランスである。

【００１０】かかる構成では、ポットコア本体内に嵌装
する前に、あらかじめコイルボビンの周部に絶縁樹脂層
を形成するようにしているから、残留空気による気泡が
発生することがない。また、万一、空気が充分排出でき
ず、気泡が残存していても、その気泡を目視で確認でき
る。このため不良品を、コアに装着する前にあらかじめ
排除できるので、フェライトからなる高価なポットコア
を無駄にすることがなく、低コスト化できる。

【００１１】このポットコア型高圧トランスは、上述し
た一側面から放電灯が接続されるソケット部を突設し、
ケース内に、高圧トランスを収納し、前記ソケット部に
設けた端子に、高圧トランスの二次コイルを電気的に接
続するようにし、さらに、前記高圧トランスの一次コイ
ルを、回路部を介して又は直接に外部電路と接続するよ
うにしてなる放電装置の、その高圧トランスとして適用
した場合には、上述のように、該放電装置の小型化に資
することとなり、最適である。

【００１２】ここで前記コイルボビンは、ポット蓋片を
一体的に備えた構成とすることができる。これにより、
絶縁樹脂層を形成するときコイルボビンにあらかじめポ
ット蓋片を挿入しているため、含浸金型の形状が単純と
なり低コスト化がはかられる。さらには、ポットコア本
体内に上述のコイルボビンを嵌装するだけで、高圧トラ
ンスを組み付けることができ、組み付けが容易となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の高圧トランス３０を用い
た車両用点灯起動装置１の実施例を添付図面に従って説
明する。この車両用点灯起動装置１は、図１で示すよう
に、上部が開口し、深皿状筐体３と、該筐体３の上部開
口を覆うソケット蓋体７とで構成される本体ケース２内
に、高圧トランス３０，回路基板９０等を収納してな
り、その上面には、車両用放電灯が接続される接続口１
１を備えるソケット部１０が設けられている。

【００１４】ここで本体ケース２は、筐体３とソケット
蓋体７の組付けにより、楕円平面形状となり、ソケット
部１０を中心から偏位した位置に配設している。また、
筐体３は、合成樹脂材料により、周壁４と底壁５とを一
体的に連成してなる深皿状をしており、その外周には、
金属保護筐８が下方から被着される。

【００１５】次に、前記ソケット蓋体７の構成につき説
明する。ソケット蓋体７はその周縁形状を前記筐体３の
開口と一致する形状としており、合成樹脂材料により一
体形成されている。ソケット蓋体７に連成されたソケッ
ト部１０は、環状周壁により囲繞して円形の接続口１１
を形成しており、該接続口１１の下底に、小環部１３を
一体形成しており、小環部１３内には、高圧端子片１５
がインサート成形あるいはアウトサート成形によりソケ
ット蓋体７と一体的に組み込まれ、さらに前記小環部１
３にゴム製嵌着リング１４が嵌装される。またソケット
部１０の内側には、低圧端子片１７が同様にインサート
成形あるいはアウトサート成形により組み込まれて突出
している。

【００１６】そして高圧端子片１５は、その下端がソケ
ット部１０から下方へ延出され、高圧トランス３０の組
付けにより、高圧端子片１５の下端の接続突片１６が高
圧トランス３０の二次側コイルと接続されることとな
る。また前記低圧端子片１７の下端もソケット蓋体７の
下方へ延出されている。この下端はクランク形状をして
おり、後述するように、高圧トランス３０の側方を迂回
して、回路基板９０の組み込みにより、該回路基板９０
の低電圧路と接続される。

【００１７】また、ソケット蓋体７上のソケット部１０
の側傍には、ソケット部１０の径方向に沿って、導通路
９が形成され、該導通路９にリード線９５の端部に設け
られたプラグ９６が嵌着される。

【００１８】次に、本発明の要部に係るポットコア型高
圧トランス３０の構成を図１〜５に従って説明する。こ
の高圧トランス３０は、磁心部３５を備える閉磁型ポッ
トコア３１内に、コイルボビン４０を収納してなる。こ
こでポットコア３１は、フェライトによって形成され、
図６で示すように、ポットコア本体３３に外径が等しい
ポット蓋片３２を被着することにより、全体として短円
柱状となるように構成されている。

【００１９】このポットコア３１のポット蓋片３２は、
円板状となっており、図３で示すように、該ポット蓋片
３２にコイルボビン４０に外嵌して、一体的に組み付け
られる。

【００２０】またポットコア本体３３は、円筒形の側周
壁３４と、中央の磁心部３５とを後部壁３６で接続して
連成した構造となっており、中心から偏位した位置に、
磁心部３５を貫通して、後述するコイルボビン４０の肉
厚部４８が内嵌する嵌装孔３７が形成されている。この
ポットコア本体３３は別途形成され、後述するように、
該ポットコア本体３３内に、ポット蓋片３２を一体的に
備え、かつ周部に絶縁樹脂層５９が形成されたコイルボ
ビン４０が嵌装される。尚、後部壁３６には３つの孔部
３９が形成される。

【００２１】次に前記ポット蓋片３２が一体的に組み付
けられるコイルボビン４０の構成につき説明する。

【００２２】コイルボビン４０は合成樹脂材料からな
り、図２，３で示すように、磁心部３５の周囲に密着す
る基筒部４６を備え、基筒部４６の周面に複数の鍔片４
１を周設し、該鍔片４１により区画して、分割周溝４
２，４２，４２及びその間の中間周溝４４，４４を夫々
形成し、さらに背面に周溝４５を形成するようにしてい
る。そして、分割周溝４２，４２，４２及びその間の中
間周溝４４，４４に二次コイル４９を、連続して１０５
ターン巻回し、周溝４５に一次コイル５０を１．５ター
ンの巻数で巻回するようにしている。この一次コイル５
０の線径はφ０．４５，二次コイルの線径はφ０．３０
としている。

【００２３】このコイルボビン４０の背部には、図２，
３で示すように、突部５２ａ及び突部５２ｂ，５２ｂが
突成されている。そして、突部５２ａには二次コイル４
９の低圧端となる巻き終り端を結合し、突部５２ｂ，５
２ｂには周溝４５に装填した一次コイル５０の各端を夫
々結合して、孔部３９を介して高圧トランス３０の背方
へ引出すようにし、二次コイル４９の巻き終り端と、各
一次コイル５０の両端とを夫々回路基板９０の所要電路
と接続するようにしている。尚、図２は、コイルボビン
４０の構成を明確にするため、各コイルを省略して示し
ている。

【００２４】さらにコイルボビン４０は、前記磁心部３
５の嵌装孔３７に内嵌して、ポット蓋片３２を貫通する
肉厚部４８を備え、該肉厚部４８にコイルボビン４０の
中心に対して偏心させて接続孔４７を形成している。そ
してポット蓋片３２の前面には、コイルボビン４０に連
成された遮蔽部５６が形成され、該遮蔽部５６に前記接
続孔４７が開口する。また、遮蔽部５６には、接続孔４
７と同心状に筒状部５７が形成される。

【００２５】前記接続孔４７内には、図１で示すよう
に、高圧端子片１５の接続突片１６が挿通する。そし
て、高圧端となる二次コイル４９の巻き始め端が、肉厚
部４８に形成した挿入孔５３から接続孔４７内に導入さ
れて、接続突片１６に電気的に接続されることとなる。
この二次コイル４９は、中間周溝４４を介して周溝４
２，４２に順次巻回され、上述したように、その低圧端
となる巻き終り端が突部５２ｂの挿通孔から背方へ引出
されることとなる。

【００２６】次に、かかる構成からなるポット蓋片３２
を一体的に備えたコイルボビン４０は、図４で示すよう
に、含浸金型７０に嵌装され、その内部で、コイルボビ
ン４０と含浸金型７０の内面間に注入間隙７２を整一に
形成した状態で、保持される。そして含浸金型７０に形
成した注入口７３から注入間隙７２内に絶縁性樹脂材７
４が供給される。そして、注入間隙７２を絶縁性樹脂材
７４により充填し、空気孔７５により真空吸引して、注
入間隙７２内に絶縁性樹脂材７４を含浸させる。そし
て、絶縁性樹脂材７４を硬化してから、含浸金型７０の
型材７１ａ，７１ｂを分離して、コイルボビン４０を取
り出す。これにより、図５で示すように、コイルボビン
４０の周囲には、鍔片４１間に絶縁性樹脂材７４が密に
含浸して、絶縁樹脂層５９が整一に形成される。この絶
縁樹脂層５９の外径は、ポットコア本体３３の内径とほ
ぼ一致させている。

【００２７】しかる後に、周囲に絶縁樹脂層５９を形成
されたコイルボビン４０を、基筒部４６を磁心部３５に
外嵌して、ポットコア本体３３内に嵌着する。そして、
ポットコア本体３３の下面から、突部５２ａ，５２ｂが
突出し、二次コイル４９の巻き終り端と、各一次コイル
５０の両端とが引出される。

【００２８】これにより、ポットコア本体３３の内周面
とコイルボビン４０間は絶縁樹脂層５９が密に介在し、
隙間を生じることがなく、かつその内部に気泡の発生が
ない。

【００２９】かかる構成の高圧トランス３０は、外径φ
３８ｍｍ，ポットコア本体３３の内径３４ｍｍ、巻線
比；一次コイル＝１．５巻，二次コイル＝８１巻であ
る。また、絶縁性樹脂材７４はエポキシ系樹脂としてグ
レースジャパン社製スタイキャスト１３６５（商品名）
を用いた。

【００３０】ここで、このポットコア型高圧トランス３
０にあって、上述したように、コイルボビン４０に絶縁
樹脂層５９を形成した本発明品と、コイルボビン４０を
ポットコア本体３３内に嵌着した後に、絶縁樹脂材料を
ポットコア本体３３内に含浸させるようにした比較品の
出力電圧、出力幅を比較した。

【００３１】

【００３２】このように、各試料はいずれも、出力特性
にほとんど差がみられず、本発明品でも十分な出力電圧
を発生することが解った。また本発明品にあって、絶縁
樹脂層の径を発明品（イ）に比してコア内径よりも０．
５ｍｍ大きくした本発明品（ロ）は、ポットコア本体３
３の内面に対し密嵌させることができるため発明品
（イ）よりも絶縁性がさらに向上しているため、出力電
圧が高くなった。

【００３３】ここで、絶縁製樹脂材は、耐熱衝撃性に優
れ、硬化後の硬度の低いものを使用した。このような樹
脂材として上記のグレースジャパン社製スタイキャスト
１３６５（エポキシ系樹脂）の他、ウレタン系，及びシ
リコン系樹脂が好適に採用され得る。このため、絶縁樹
脂層５９の外径がポットコア本体３３の内径よりも大き
くても、弾性変形させながら容易に圧入することがで
き、ポットコア本体３３への組み付けが可能となる。ま
た、上述の構成にあっては、絶縁樹脂層５９を形成する
ときコイルボビン４０にあらかじめポット蓋片３２を挿
入しているため、含浸金型７０の形状が単純となり低コ
スト化がはかられる。

【００３４】また、各試料を６０℃の恒温槽中１８時間
連続作動させ（１０００回／ｍｉｎ，約１００万回）、
トランスの劣化を評価したが、本発明品は比較品と同様
に、劣化が見られなかった。

【００３５】かかる各構成からなる車両用点灯起動装置
１は、自動車のエンジンルーム内の前部に取付けられた
ランプハウジング内に取付けられ、メタルハライドラン
プ等の放電灯（図示せず）が、ソケット部１０に嵌着さ
れ、該放電灯の周囲電極に低圧端子片１３が接続され、
心電極に高圧端子片１５が接続される。そして、リード
線９５からの約コイルボビン４００Ｖ程度の電圧が、回
路基板９０の所要回路を介して一次コイル５０に印加さ
れ、該一次電圧が二次コイル４９で２２ｋＶ以上に昇圧
されて高圧端子片１５に印加され、メタルハライドラン
プが点灯することとなる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、上述したように、ほぼ中心部
に磁心部を備えるポットコア本体にコイルボビンを嵌装
したポットコア型高圧トランスにおいて、前記コイルボ
ビンの周部に絶縁樹脂層を型成形により一体形成してか
ら、該コイルボビンをポットコア本体内に嵌装するよう
にし、これによってポットコア本体とコイルボビン間を
絶縁樹脂層により封止したから、ポットコア本体内に嵌
装する前に、あらかじめコイルボビンの周部に絶縁樹脂
層が介在し、これによりポットコア本体とコイルボビン
の周部の間に気泡が発生することなく封止でき、このた
め絶縁性が向上する等の優れた効果がある。また、万
一、成形時に空気が充分排出されず、絶縁樹脂層に気泡
が残存していても、外部より目視できるため、ポットコ
アに装着する前に、不良品として除去することができ、
従来のように、高価なフェライトポットコアを無駄に捨
てるといったことがなくなり、製造コストを低減化し得
るという効果もある。

【００３７】ここで、このポットコア型高圧トランスを
放電装置に適用した場合には、上述のように該放電装置
の小型化に資することとなり、最適である。

【００３８】また、コイルボビンは、ポット蓋片を一体
的に備えた構成とすることができ、この場合には、絶縁
樹脂層を形成するときコイルボビンにあらかじめポット
蓋片を挿入しているため、含浸金型の形状が単純となり
低コスト化がはかられる。さらには、ポットコア本体内
に上述のコイルボビンを嵌装するだけで、高圧トランス
を組み付けることができ、組み付けが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高圧トランス３０を用いた車両用点灯
起動装置１の縦断側面図である。

【図２】本発明の高圧トランス３０の縦断状態の斜視図
である。

【図３】コイルボビン４０にポット蓋片を組み付ける工
程を示す縦断側面図である。

【図４】絶縁樹脂層５９の成形工程を示す縦断側面図で
ある。

【図５】絶縁樹脂層５９を備えたコイルボビン４０の縦
断側面図である。

【図６】ポットコア３１の分離斜視図である。

【符号の説明】

１車両用点灯起動装置２本体ケース１０ソケット部３０高圧トランス３１ポットコア３２ポット蓋片３３ポットコア本体３５磁心部４０コイルボビン４９二次コイル５０一次コイル５９絶縁樹脂層７０含浸金型

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｅ (72)発明者安田稔名古屋市瑞穂区高辻町14番18号日本特殊陶業株式会社内 (72)発明者石川秀樹名古屋市瑞穂区高辻町14番18号日本特殊陶業株式会社内 (72)発明者伊藤利治名古屋市瑞穂区高辻町14番18号日本特殊陶業株式会社内 (72)発明者吉田英司名古屋市瑞穂区高辻町14番18号日本特殊陶業株式会社内Ｆターム(参考） 3K042 AA08 AC06 CC00 5E044 AD02 BA01 BB02 BC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ほぼ中心部に磁心部を備えるポットコア本
体の内部に、二次コイルと、一次コイルとが巻装され、
かつ周部に絶縁樹脂層を金型成形により一体形成された
コイルボビンを、磁心部に外嵌して配設し、前記絶縁樹
脂層により、ポットコア本体とコイルボビン間を封止し
たことを特徴とするポットコア型高圧トランス。
【請求項２】一側面から放電灯が接続されるソケット部
を突設し、ケース内に、高圧トランスを収納し、前記ソ
ケット部に設けた端子に、高圧トランスの二次コイルを
電気的に接続するようにし、さらに、前記高圧トランス
の一次コイルを、回路部を介して又は直接に外部電路と
接続するようにしてなる放電装置の、その高圧トランス
として適用されるものであって、ほぼ中心部に磁心部を備えるポットコア本体の内部に、
二次コイルと、一次コイルとが巻装され、かつ周部に絶
縁樹脂層を金型成形により一体形成されたコイルボビン
を、磁心部に外嵌して配設し、前記絶縁樹脂層により、
ポットコア本体とコイルボビン間を封止したことを特徴
とするポットコア型高圧トランス。
【請求項３】前記コイルボビンは、ポット蓋片を一体的
に備えているものであることを特徴とする請求項１又は
請求項２記載のポットコア型高圧トランス。