JP2002015928A - High-voltage transformer and ignition transformer using the same - Google Patents

High-voltage transformer and ignition transformer using the same

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JP2002015928A
JP2002015928A JP2000201436A JP2000201436A JP2002015928A JP 2002015928 A JP2002015928 A JP 2002015928A JP 2000201436 A JP2000201436 A JP 2000201436A JP 2000201436 A JP2000201436 A JP 2000201436A JP 2002015928 A JP2002015928 A JP 2002015928A
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JP
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resin
bobbin
coil
transformer
voltage transformer
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JP2000201436A
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Japanese (ja)
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Ryoichi Sudo
亮一 須藤
Tetsuo Tajima
哲夫 田嶋
Kazutoshi Kobayashi
和俊 小林
Makoto Iida
誠 飯田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem the conventional high-voltage transformers that it is hard to firmly bond a high-voltage transformer coil bobbin formed of heat-resistant molded body to epoxy casting resin by a method, in which the thermal deformation temperature of a coil bobbin is 140 deg.C or higher in a high-voltage transformer having an output voltage of 10 to 35 kv, and then the coil bobbin is formed of a mixed material of a crystalline high-molecular compound and noncrystalline high-molecular compound, by which the coil bobbin is improved in adhesion to epoxy casting resin, so as to realize a small transformer which is high in heat resistance and stability. SOLUTION: A mixed material is composed of heat-resistant crystalline high- molecular compound and noncrystalline high-molecular compound, and the mixture material is loaded with inorganic filler to serve as bobbin material, by which epoxy casting resin forms a compatible layer with the noncrystalline high molecular compound contained in the surface of a bobbin formed of the bobbin material. Furthermore, the bobbin itself is improved in mechanical strength and regulated in thermal expansion coefficient by the crystalline high-molecular compound and inorganic filler, and as a result, the bobbin is bonded firmly to casting resin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、1次および2次コイ
ルと磁気コアから成る小形高電圧トランスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small high-voltage transformer comprising primary and secondary coils and a magnetic core.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用点火トランス、ブラウン管駆動
用水平出力トランスなどの小形トランスにおいては、出
力電圧が10kV〜35kVの特殊なパルス状高電圧を発生する
機能が必要である。これらは1次および2次コイルと磁気
コアを組立てた後、コイル部分に注形樹脂を注入・硬化
して形成されるものであり、1次コイルに特殊なパルス
電圧を入力し、これを2次コイルで昇圧して高電圧を出
力させるトランスである。
2. Description of the Related Art Small transformers, such as ignition transformers for automobiles and horizontal output transformers for driving CRTs, need a function of generating a special pulse-like high voltage having an output voltage of 10 kV to 35 kV. These are formed by assembling the primary and secondary coils and the magnetic core, then injecting and hardening a casting resin into the coil part, applying a special pulse voltage to the primary coil, This transformer outputs a high voltage by boosting with the next coil.

【0003】直接点火方式の自動車用点火トランスは、
例えば、図1に示すようなものを次のようにして製造さ
れる。すなわち、内部磁気コアA(1−1)の周囲に2次ボビ
ン(2)に巻線した2次コイル(3)を配置させ、さらに、1次
ボビン(4)に巻線した1次コイル(5)を配置し、内部磁気
コアB(1−2)をコイル両端に付けてこれら全体をケース
(6)に収納する。次に、ケースに注形樹脂(7)を入れ、ト
ランス内すき間(8)、コイル内微小すき間(9)に流し込ん
だ後に注形樹脂(7)を加熱硬化させる。ケースの周囲に
外部磁気コア(1−3)を巻付けてトランスを完成させる。
[0003] A direct ignition type automotive ignition transformer is
For example, a structure as shown in FIG. 1 is manufactured as follows. That is, the secondary coil (3) wound on the secondary bobbin (2) is arranged around the internal magnetic core A (1-1), and the primary coil (3) wound on the primary bobbin (4) is further arranged. 5), attach the internal magnetic core B (1-2) to both ends of the coil, and
Store in (6). Next, the casting resin (7) is put into the case, poured into the gap (8) in the transformer and the minute gap (9) in the coil, and then heat-cured. An external magnetic core (1-3) is wound around the case to complete the transformer.

【0004】また、ブラウン管駆動用水平出力トランス
は、例えば、図2に示すようなものを次のようにして製
造される。すなわち、1次ボビン(4)に巻線した1次コイ
ル(5)の周囲に、2次ボビン(2)に層間材(10)を介して巻
線した2次コイル(3)を配置し、これらにケース(6)をは
め込む。次に、ケースに注形樹脂(7)を入れ、トランス
内すき間(8)、コイル内微小すき間(9)に流し込んだ後に
注形樹脂(7)を加熱硬化させる。磁気コア(1)をはめ込み
トランスを完成させる。
A horizontal output transformer for driving a cathode ray tube is manufactured, for example, as shown in FIG. 2 as follows. That is, around the primary coil (5) wound on the primary bobbin (4), the secondary coil (3) wound on the secondary bobbin (2) via the interlayer material (10) is arranged, The case (6) is fitted in these. Next, the casting resin (7) is put into the case, poured into the gap (8) in the transformer and the minute gap (9) in the coil, and then heat-cured. Insert the magnetic core (1) to complete the transformer.

【0005】これらのトランスは、狭い装置内空間の高
温度雰囲気下で長期にわたり所定の機能を発生させる必
要があり、低温度・高湿度雰囲気に放置されることがあ
るため、耐熱・耐寒・耐湿性が望まれている。
[0005] These transformers need to generate a predetermined function for a long period of time in a high temperature atmosphere in a narrow space inside the apparatus, and may be left in a low temperature and high humidity atmosphere. Sex is desired.

【0006】この種の高電圧トランスでは、注形樹脂と
ボビン材との組合わせが重要であり、接着性が不足して
両者間に剥離が生じたり、両者間の熱膨張係数の不一致
に起因する熱応力により構成材割れが生ずると、放電に
よりコイル自体が電気的に絶縁破壊する危険がある。ま
た、ボビン材、注形樹脂自体の耐電圧性も必要である。
In this type of high-voltage transformer, the combination of the casting resin and the bobbin material is important, and the adhesion is insufficient, and peeling occurs between the two or the thermal expansion coefficients of the two do not match. If the constituent material cracks due to the applied thermal stress, there is a danger that the coil itself will be electrically broken down by the discharge. Further, the withstand voltage of the bobbin material and the casting resin itself is also required.

【0007】従来は、絶縁破壊防止の観点から、注形樹
脂とボビン材との接着性の優れた組合せが選定され、注
形樹脂として熱変形温度90℃から120℃のエポキシ
樹脂、ボビン材として熱変形温度約120℃のポリフェ
ニレンオキサイドとポリスチレン混合組成物(例えば、G
E社製、商品名ノリル)が広く用いられていた。
Conventionally, from the viewpoint of preventing dielectric breakdown, a combination excellent in the adhesiveness between the cast resin and the bobbin material has been selected. As the cast resin, an epoxy resin having a heat deformation temperature of 90 ° C. to 120 ° C. and a bobbin material have been used. Polyphenylene oxide and polystyrene mixed composition having a heat distortion temperature of about 120 ° C. (for example, G
E company, brand name Noryl) was widely used.

【0008】ノリル材表面は液状のエポキシ樹脂と接し
たとき、部分的に膨潤し、エポキシ樹脂の硬化に伴って
強固な接着層を形成することが利用されていた。
[0008] It has been used that the surface of the noril material partially swells when it comes into contact with a liquid epoxy resin, and forms a strong adhesive layer with the curing of the epoxy resin.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】これら従来の方法によ
ると、使用されるエポキシ樹脂とボビン材の熱変形温度
が低いために、高電圧トランスを120℃以上の高温雰
囲気に置くと構成材の軟化が起こり材料自体の電気的絶
縁破壊および機械的変形を生ずる問題があった。自動車
用点火トランスにおいては、動力制御性向上のために、
1個のトランスから複数のエンジン部に配電する従来の
ディストリビュータ方式に替わり、複数のトランスを同
数のエンジン部分に直接接続させる方式が導入されつつ
あり、また、ブラウン管駆動用水平出力トランスにおい
ては、ディスプレイの軽量化、低価格化が課題とされて
いる。いずれの場合もトランスを小型化し、耐熱性を1
20℃以下の水準から、120℃以上220℃に及ぶ範
囲まで向上させることが必要とされている。
According to these conventional methods, the epoxy resin used and the bobbin material have low thermal deformation temperatures, so that when the high-voltage transformer is placed in a high-temperature atmosphere of 120 ° C. or higher, the components are softened. This causes a problem of causing electrical breakdown and mechanical deformation of the material itself. In automotive ignition transformers, to improve power controllability,
In place of the conventional distributor system in which power is distributed from one transformer to a plurality of engine units, a system in which a plurality of transformers are directly connected to the same number of engine units is being introduced. In a horizontal output transformer for driving a CRT, a display is used. There is a need to reduce the weight and cost of the products. In each case, the transformer is downsized and the heat resistance is 1
It is necessary to increase the temperature from a level of 20 ° C. or less to a range of 120 ° C. to 220 ° C.

【0010】しかしながら、従来のトランスは限定され
た材料の組合わせしかないため、使用条件の過酷化、部
品の小形化要求に対応出来なくなっていた。コイルの耐
熱性を向上するために、熱変形温度の高いエポキシ樹脂
および一般ボビン材を用いると両者間の接着性が確保で
きず、さらに両者間の熱膨張係数を合わせることも難し
かった。
However, since the conventional transformer has only a limited combination of materials, it has been impossible to cope with a severe use condition and a demand for downsizing of parts. If an epoxy resin or a general bobbin material having a high heat deformation temperature is used to improve the heat resistance of the coil, the adhesion between the two cannot be secured, and it is also difficult to match the thermal expansion coefficients between the two.

【0011】本発明は、これらの従来の問題点を解決し
て、小型、耐熱性で低価格の高電圧トランスを得ること
を目的としている。
An object of the present invention is to solve these conventional problems and to obtain a compact, heat-resistant, low-cost high-voltage transformer.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、1次コ
イルと2次コイルと磁気コアからなりコイル部分に注形
樹脂を注形硬化させて得られ、出力電圧が10kV〜35kVの
トランスにおいて、注形樹脂の熱変形温度が130℃以
上、コイルボビンの熱変形温度が140℃以上であるこ
とを特徴とする高電圧トランスを形成することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION A feature of the present invention is that a transformer comprising a primary coil, a secondary coil, and a magnetic core is obtained by casting and hardening a casting resin in a coil portion, and has an output voltage of 10 kV to 35 kV. , Wherein the heat deformation temperature of the casting resin is 130 ° C. or more, and the heat deformation temperature of the coil bobbin is 140 ° C. or more.

【0013】熱変形温度は、注形樹脂硬化物、ボビン成
形物が高温中に静置されたときに変形を開始する温度を
示すが、便宜的に、ASTM D648に従い、1.82MPaの荷重
をかけて測定した値で代替えして表すことができる。た
だし、実際のトランスにおいては、ASTM D648の値より
も10から20℃だけ低めの温度で変形が開始すること
がある。ボビン成形物は熱可塑性樹脂からなるため、変
形を始めるとすぐに大変形に至るが、エポキシ注形樹脂
は熱硬化性樹脂であるため、熱変形温度を越えてもすぐ
には顕著な変形に至らない。高電圧トランスを120℃
以上で実用することを目的とし、余裕を配慮して、エポ
キシ注形樹脂の熱変形温度を130℃以上、ボビン材の
熱変形温度をボビン材の熱変形温度をエポキシ注形樹脂
よりも10℃高く140℃以上に設定した。
The heat deformation temperature indicates the temperature at which the cast resin cured product and the bobbin molded product start to be deformed when left standing at a high temperature. For convenience, a load of 1.82 MPa is applied according to ASTM D648. Can be replaced with the measured value. However, in an actual transformer, deformation may start at a temperature 10 to 20 ° C. lower than the value of ASTM D648. Since bobbin moldings are made of thermoplastic resin, large deformation occurs immediately after deformation starts.However, since epoxy cast resin is a thermosetting resin, even if it exceeds the heat deformation temperature, it will immediately undergo significant deformation. I can't. 120 ℃ high voltage transformer
For the purpose of practical use as described above, considering the margin, the heat deformation temperature of the epoxy cast resin is 130 ° C. or more, and the heat deformation temperature of the bobbin material is 10 ° C. higher than that of the epoxy cast resin. The temperature was set to 140 ° C. or higher.

【0014】注形樹脂としては無機質充填材を含有する
エポキシ樹脂を用いる。注形樹脂に含有される無機質充
填材は石英または石英ガラスまたは石英と石英ガラスの
混合物であり、必要に応じて、アルミナ、水和アルミ
ナ、炭酸カルシウム等その他の無機質充填材を加え特性
改善を行うことができる。
As the casting resin, an epoxy resin containing an inorganic filler is used. The inorganic filler contained in the casting resin is quartz or quartz glass or a mixture of quartz and quartz glass, and if necessary, other inorganic fillers such as alumina, hydrated alumina, and calcium carbonate are added to improve the properties. be able to.

【0015】注形樹脂の熱変形温度を130℃以上に保
つには、エポキシ樹脂用主剤としてビスフェノールAジ
グリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエ
ーテルがあり、熱変形温度を高く保つには特に脂環式エ
ポキシ化合物の添加が有効である。
In order to maintain the heat distortion temperature of the cast resin at 130 ° C. or higher, bisphenol A diglycidyl ether and bisphenol F diglycidyl ether are used as main agents for epoxy resins. The addition of an epoxy compound is effective.

【0016】脂環式エポキシ化合物は、硬化前に粘度が
比較的に低く、エポキシ硬化物の熱変形温度を向上させ
る作用を有するもので、例えば、シクロヘキセンオキシ
ド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキ
シシクロヘキサンカルボキシレートなどがある。
The alicyclic epoxy compound has a relatively low viscosity before curing and has an action of improving the heat distortion temperature of the cured epoxy product. Examples thereof include cyclohexene oxide and 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3. , 4-epoxycyclohexanecarboxylate and the like.

【0017】エポキシ樹脂用硬化剤として、メチルテト
ラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル
酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸が有用である。特に、メ
チルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタ
ル酸がエポキシ硬化物の熱変形温度を高める。
As a curing agent for an epoxy resin, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride are useful. In particular, methylhexahydrophthalic anhydride and hexahydrophthalic anhydride increase the heat distortion temperature of the epoxy cured product.

【0018】エポキシ樹脂用硬化促進剤として、イミダ
ゾール類、特に、2−エチル−4−メチルイミダゾールお
よびこれのアクリロニトリル付加物、1−メチル−2エチ
ルイミダゾールなどがある。
Examples of the curing accelerator for epoxy resins include imidazoles, especially 2-ethyl-4-methylimidazole and its acrylonitrile adduct, 1-methyl-2-ethylimidazole.

【0019】注形樹脂用無機質充填剤は石英、石英ガラ
ス、アルミナ、水和アルミナ、炭酸カルシウム、タル
ク、マイカ、一般ガラス球、など各種あるが、電気絶縁
性、低熱膨張係数、低価格性などを考慮すると、石英ま
たは石英ガラスまたは石英と石英ガラスの混合物を主成
分とするのが望ましい。これによって、注形樹脂の電気
絶縁性を確保したままで、熱膨張係数をコイルボビンの
値に近い水準に保つことが可能となる。
There are various types of inorganic fillers for casting resin, such as quartz, quartz glass, alumina, hydrated alumina, calcium carbonate, talc, mica, and general glass spheres. In consideration of the above, it is desirable to use quartz or quartz glass or a mixture of quartz and quartz glass as a main component. This makes it possible to maintain the coefficient of thermal expansion at a level close to the value of the coil bobbin while ensuring the electrical insulation of the cast resin.

【0020】この注形樹脂用無機質充填材は20重量%か
ら55重量%添加する。さらに好ましくは、該無機質充填
材が30重量%から50重量%添加する。含有量が20重量%
以下になると、注形樹脂とボビン材との熱膨張係数との
差が大きくなりトランス内の注形樹脂硬化物が割れるな
どの問題が生ずる。含有量が55重量%以上になると、注
形樹脂の粘度が高くなり注形樹脂をトランス内に注入し
難くなる。
The inorganic filler for the casting resin is added in an amount of 20% by weight to 55% by weight. More preferably, the inorganic filler is added in an amount of 30 to 50% by weight. 20% by weight
Below, the difference between the coefficient of thermal expansion of the cast resin and the bobbin material becomes large, causing problems such as cracking of the cast resin cured product in the transformer. When the content is 55% by weight or more, the viscosity of the cast resin becomes high, and it becomes difficult to inject the cast resin into the transformer.

【0021】コイルボビンとしては結晶性高分子と非結
晶性高分子との混合物を用いる。これらの高分子混合物
に対して無機質充填材を含有させる。結晶性高分子に非
結晶性高分子を混合し、さらに各種の無機質充填材を添
加する際には両方の高分子が溶融状態で強制的に混合で
きるように加熱混合機を用いる。これらの高分子混合物
を1度ペレットに成形としてから、射出成形機を用いて
各種の形状に成形することが望ましい。
As the coil bobbin, a mixture of a crystalline polymer and a non-crystalline polymer is used. An inorganic filler is contained in these polymer mixtures. When a non-crystalline polymer is mixed with a crystalline polymer and various inorganic fillers are added, a heating mixer is used so that both polymers can be forcibly mixed in a molten state. It is desirable to form these polymer mixtures once into pellets and then into various shapes using an injection molding machine.

【0022】コイルボビン用材料としては、無機質充填
材を含有させた結晶性高分子と非結晶性高分子との混合
物を用いる。この材料は射出成形が可能で、熱変形温度
140℃以上の耐熱性高分子材料である。
As the material for the coil bobbin, a mixture of a crystalline polymer and an amorphous polymer containing an inorganic filler is used. This material is a heat-resistant polymer material that can be injection molded and has a heat deformation temperature of 140 ° C. or higher.

【0023】コイルボビンを構成する高分子材として
は、熱変形温度が140℃以上のものならば特に限定は
ないが、結晶性高分子としては例えば、ポリフェニレン
サルファイド樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリブ
チレンテレフタレート樹脂、液晶ポリマー樹脂があり、
非結晶性高分子としては例えば、ポリエーテルイミド樹
脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂がある。
The polymer material constituting the coil bobbin is not particularly limited as long as it has a heat deformation temperature of 140 ° C. or higher. Examples of the crystalline polymer include polyphenylene sulfide resin, polyether nitrile resin, and polybutylene terephthalate. Resin, liquid crystal polymer resin,
Examples of the non-crystalline polymer include polyetherimide resin, polyethersulfone resin, polysulfone resin, and polycarbonate resin.

【0024】ここに挙げた結晶性高分子は、液状のエポ
キシ樹脂に長時間接触しても膨潤することはない。これ
に反して、非結晶性高分子は注形時または硬化の過程で
液状のエポキシ樹脂に触れると、表面部分がエポキシ樹
脂と溶け合い相溶層を形成するものである。
The crystalline polymer mentioned here does not swell even if it is in contact with a liquid epoxy resin for a long time. On the other hand, when the amorphous polymer comes into contact with the liquid epoxy resin at the time of casting or during the curing process, the surface portion dissolves with the epoxy resin to form a compatible layer.

【0025】コイルボビンに含有される無機質充填材は
ガラス繊維が主体であり、必要に応じて、タルク、マイ
カ、一般ガラス球、石英、石英ガラス、アルミナ、炭酸
カルシウム等その他の無機質充填材を加え、電気絶縁
性、熱膨張係数、金型損傷性、価格などの特性改善を行
うことができる。
The inorganic filler contained in the coil bobbin is mainly made of glass fiber, and if necessary, other inorganic fillers such as talc, mica, general glass spheres, quartz, quartz glass, alumina, calcium carbonate, etc. are added. Characteristics such as electrical insulation, thermal expansion coefficient, mold damage, and price can be improved.

【0026】コイルボビン用無機質充填材はボビン材に
対して20重量%から55重量%含有させる。さらに好まし
くは、該無機質充填材を30重量%から50重量%含有させ
る。含有量が20重量%以下になると、注形樹脂とボビン
材との接着性が劣り、剥離やトランス内の注形樹脂硬化
物が割れるなどの問題が生ずる。含有量が55重量%以上
になると、ボビンの成形性が劣る。
The inorganic filler for the coil bobbin is contained in an amount of 20 to 55% by weight based on the bobbin material. More preferably, the inorganic filler is contained in an amount of 30 to 50% by weight. If the content is 20% by weight or less, the adhesiveness between the cast resin and the bobbin material is poor, and problems such as peeling and cracking of the cast resin cured product in the transformer occur. When the content is 55% by weight or more, the formability of the bobbin is inferior.

【0027】一般に、高分子成形体(11)とエポキシ樹脂
(12)との接着性を向上させるには、図3に示すように、
3つの方法が考えられられる。
Generally, a polymer molded article (11) and an epoxy resin
In order to improve the adhesion with (12), as shown in FIG.
Three methods are conceivable.

【0028】第1法は、反応性高分子(13)からなる成形
体(11)とエポキシ樹脂(12)とを反応させて強固な接着を
形成するものである。この成形体には必要に応じてガラ
ス繊維などの無機質充填材(14)が配合される。この方法
では、適用できる耐熱性の反応性高分子が得にくく、材
料自体も高価格となる問題があった。
The first method is to form a strong bond by reacting a molded body (11) made of a reactive polymer (13) with an epoxy resin (12). If necessary, an inorganic filler (14) such as glass fiber is blended into the molded body. In this method, there is a problem that it is difficult to obtain a heat-resistant reactive polymer that can be used, and the material itself becomes expensive.

【0029】第2法は、高分子成形体(11)の中にエポキ
シ樹脂(12)と接着しやすい無機質充填材(15)を配合し、
この無機質充填材(15)とエポキシ樹脂(12)を結合させて
強固な接着を確保するものである。この成形体には必要
に応じてガラス繊維などの無機質充填材(14)が配合され
る。この方法は比較的に簡易に実現できるが、高分子材
(16)と無機質充填材(14)(15)との接着性を保つのが難し
いことと、成形体表面が汚染したときエポキシ樹脂との
接着性が低下する問題があった。
In the second method, an inorganic filler (15) which easily adheres to the epoxy resin (12) is blended in the polymer molded body (11),
The inorganic filler (15) and the epoxy resin (12) are bonded to ensure strong adhesion. If necessary, an inorganic filler (14) such as glass fiber is blended into the molded body. This method can be implemented relatively easily,
There are problems that it is difficult to maintain the adhesion between (16) and the inorganic fillers (14) and (15), and that the adhesion to the epoxy resin is reduced when the surface of the molded body is contaminated.

【0030】第3法は、高分子成形体(11)の中の非結晶
性高分子(18)とエポキシ樹脂(12)とを部分的に相溶させ
て分子の絡み合いを持たせた相溶層(17)を作り、強固な
接着を確保するものである。この方法に適用できる耐熱
性高分子は、従来、熱変形温度が140℃以下の材料し
か知られてなく耐熱性を必要とする用途へ使えなかっ
た。本発明は上記の非結晶性高分子(18)が熱変形温度1
40℃以上の耐熱性を有し、しかもエポキシ樹脂と相溶
層を形成することを見い出した点を利用している。
In the third method, the amorphous polymer (18) and the epoxy resin (12) in the polymer molded body (11) are partially compatible with each other so as to have molecular entanglement. A layer (17) is made to ensure strong adhesion. As the heat-resistant polymer applicable to this method, conventionally, only a material having a heat distortion temperature of 140 ° C. or lower is known and cannot be used for applications requiring heat resistance. In the present invention, the above amorphous polymer (18) has a heat distortion temperature of 1
Utilizing the fact that it has been found that it has a heat resistance of 40 ° C. or higher and forms a compatible layer with an epoxy resin.

【0031】非結晶性高分子(18)に結晶性高分子(19)を
配合するのは、成形時流動性の改善、接着強さおよび機
械的強さの向上、価格の低減などのためである。結晶性
高分子は非結晶性高分子よりも流動状態で低粘度となる
ものがあり、結晶性高分子を配合したものは成形しやす
くなり、薄肉長尺な耐熱性成形品の製造に適している。
また、非結晶性高分子と結晶性高分子の混合物にさらに
ガラス繊維などの無機質充填材(14)を配合するのは、接
着強さおよび機械的強さの向上、価格の低減の他に、成
形体の熱膨張係数をエポキシ注形樹脂と合わせるために
利用できる。
The reason that the crystalline polymer (19) is blended with the non-crystalline polymer (18) is to improve the fluidity during molding, to improve the adhesive strength and mechanical strength, and to reduce the price. is there. Some crystalline polymers have a lower viscosity in the fluid state than non-crystalline polymers, and those containing crystalline polymers are easier to mold, making them suitable for manufacturing thin, long, heat-resistant molded products. I have.
In addition, the addition of an inorganic filler (14) such as glass fiber to a mixture of a non-crystalline polymer and a crystalline polymer, in addition to improving the adhesive strength and mechanical strength, reducing the price, It can be used to match the coefficient of thermal expansion of the molding with the epoxy casting resin.

【0032】上記したような無機質充填剤含有の注形樹
脂と耐熱性高分子材料使用ボビンの組合わせによって高
電圧トランスの性能を発揮させることが可能であるが、
ボビン表面を処理することによって、トランスの信頼性
確保と一層の長寿命化を達成することもできる。すなわ
ち、コイルボビンの表面には、あらかじめサンドブラス
ト処理、酸素プラズマ処理、紫外線オゾン処理、コロナ
放電処理のような従来から知られた方法も併用できる。
The combination of the above-mentioned cast resin containing an inorganic filler and a bobbin using a heat-resistant polymer material makes it possible to exhibit the performance of a high-voltage transformer.
By treating the bobbin surface, the reliability of the transformer can be ensured and the service life can be further extended. That is, conventionally known methods such as sandblasting, oxygen plasma treatment, ultraviolet ozone treatment, and corona discharge treatment can be used on the surface of the coil bobbin.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を詳述す
る。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail.

【0034】実施例1:エポキシ樹脂としてビスフェノ
ールAジグリシジルエーテルと脂環式エポキシ化合物を
主成分とする化合物、硬化剤としてメチルテトラヒドロ
無水フタル酸とメチルヘキサヒドロ無水フタル酸との混
合物、硬化促進剤としてイミダゾールを配合したもの60
重量%に対して、無機質充填材として石英および石英ガ
ラスを等量配合したもの40重量%から成る液状のエポキ
シ注形樹脂組成物を用意した。エポキシ樹脂、硬化剤、
硬化促進剤の配合比を選ぶと、加熱硬化したときに所定
の熱変形温度を示す組成物とすることができる。
Example 1: Compound containing bisphenol A diglycidyl ether and an alicyclic epoxy compound as main components as epoxy resin, mixture of methyltetrahydrophthalic anhydride and methylhexahydrophthalic anhydride as curing agent, curing accelerator 60 containing imidazole
A liquid epoxy casting resin composition comprising 40% by weight of an equal amount of quartz and quartz glass as the inorganic filler was prepared based on the weight%. Epoxy resin, curing agent,
By selecting the compounding ratio of the curing accelerator, it is possible to obtain a composition exhibiting a predetermined heat deformation temperature when cured by heating.

【0035】さらに、各種組成のプラスチック成形板と
これに接着させるAl棒を用意した。プラスチック板は厚
さ3mm、縦12mm、横12mmに切り出し、Al棒は長さ18mm、
直径3.6mm(断面積0.1平方cm)に切り出した。プラスチッ
ク板の中央部にあらかじめ用意した上記エポキシ樹脂組
成物を置き、その上にAl棒を立てたまま全体を加熱炉中
で加熱し、エポキシ樹脂組成物を硬化し、プラスチック
板とAl棒を接着させた。注形樹脂の硬化は常温付近から
昇温させて行なったが、最終硬化条件を厳密に管理し
た。プラスチック板を水平に固定し、Al棒を垂直に引き
上げるようにして、接着強さを測定した。
Further, plastic molded plates of various compositions and Al rods to be adhered to the plastic molded plates were prepared. The plastic plate is cut out to a thickness of 3 mm, length 12 mm, width 12 mm, Al bar is length 18 mm,
It was cut out to 3.6 mm in diameter (0.1 square cm in cross section). Place the epoxy resin composition prepared in advance in the center of the plastic plate, heat the whole in a heating furnace with the Al bar standing on it, cure the epoxy resin composition, and bond the plastic plate and the Al bar I let it. Curing of the cast resin was performed by raising the temperature from around room temperature, but the final curing conditions were strictly controlled. The adhesive strength was measured by fixing the plastic plate horizontally and lifting the Al bar vertically.

【0036】表1はプラスチック板の選定状況を示した
ものである。注形樹脂とプラスチック板の条件および接
着性が示されている。接着性はエポキシ樹脂の硬化を終
えた試験片の試験前の状態、接着試験時の接着強さ、試
験後のプラスチック板の破壊状態について示した。
Table 1 shows the selection of plastic plates. The conditions and adhesiveness of the cast resin and plastic plate are shown. The adhesion was shown in terms of the state of the test piece after curing of the epoxy resin before the test, the bonding strength at the time of the bonding test, and the breaking state of the plastic plate after the test.

【0037】表1の比較No.1〜9は従来品の水準を示し
ている。コイルボビン材としてASTMD648(測定荷重:1.8
2MPa)熱変形温度100〜139℃のポリフェニレンオキサイ
ドとポリスチレン混合組成物(PPO組成物、例えば、GE社
製、商品名ノリル)が広く用いられていた。
The comparison Nos. 1 to 9 in Table 1 show the levels of the conventional products. ASTM D648 as coil bobbin material (measuring load: 1.8
2MPa) A polyphenylene oxide and polystyrene mixture composition (PPO composition, for example, Noryl, trade name, manufactured by GE) having a heat distortion temperature of 100 to 139 ° C has been widely used.

【0038】PPO組成物は、最終硬化条件100℃/3hでエ
ポキシ樹脂を硬化したとき(比較No.1)は板自体の変形は
見られなかったが、エポキシ樹脂の熱変形温度を高く保
つために120℃〜150℃の高温で硬化すると板自体が変形
した(比較No.2〜3)。ただし、無機質充填材を含む板は
接着強さが大きく破壊状態も板自体の凝集破壊となる。
When the epoxy resin was cured under the final curing conditions of 100 ° C./3 h (Comparative No. 1), the PPO composition did not show any deformation of the plate itself, but it was necessary to keep the thermal deformation temperature of the epoxy resin high. When cured at a high temperature of 120 ° C to 150 ° C, the plate itself deformed (Comparative Nos. 2 to 3). However, a plate containing an inorganic filler has a large adhesive strength, and a broken state also causes cohesive failure of the plate itself.

【0039】ポリフェニレンサルファイド(PPS、例え
ば、ポリプラスチックス社製、商品名フォートロン)は
無機質充填材がないとき(比較No.4)板変形を起し、接着
強さも低いが、無機質充填材が入ると(比較No.5および
6)、接着強さが向上し、破壊状態が界面から凝集破壊に
なる。
Polyphenylene sulfide (PPS, for example, manufactured by Polyplastics Co., Ltd., product name: FORTRON) causes plate deformation when there is no inorganic filler (Comparative No. 4) and has a low adhesive strength, but the inorganic filler does not. Enter (Comparative No. 5 and
6) The bonding strength is improved, and the destruction state becomes cohesive failure from the interface.

【0040】ポリエーテルイミド(PEI、例えば、GE社
製、商品名ウルテム)はエポキシ樹脂と接した部分に微
小なボイド、割れを生ずる。破壊状態は凝集破壊とな
り、無機質充填材がないもの(比較No.7)よりも入ったも
の(比較No.8)が接着強さが大きい。
Polyetherimide (PEI, for example, Ultem, manufactured by GE) has minute voids and cracks at the portion in contact with the epoxy resin. The fracture state was cohesive failure, and the one containing the inorganic filler (Comparative No. 8) had higher adhesive strength than the one without the inorganic filler (Comparative No. 7).

【0041】PPSにPEIを混合させた成形板(比較No.9)は
板の変形がなく、凝集破壊となるが、接着強さが20MPa
以上という高電圧トランス用途に適合した目標値に対し
てやや欠ける。PPSにPEIを加え、さらに無機質充填材を
添加した成形板(実施No.1および2)は試験前の状態が良
好で、接着強さ、破壊状態が目標を満たしている。
A molded plate obtained by mixing PPS with PEI (Comparative No. 9) has no deformation of the plate and causes cohesive failure, but has an adhesive strength of 20 MPa.
Above target values suitable for high-voltage transformer applications are somewhat lacking. The molded plates (Execution Nos. 1 and 2) obtained by adding PEI to PPS and further adding an inorganic filler are in a good state before the test, and the bond strength and the fracture state satisfy the target.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】実施例2:表面が離型性の材料で汚染され
たプラスチックス成形品とエポキシ樹脂との接着性につ
いて検討し、表2に示した。
Example 2: The adhesiveness between a plastics molded product whose surface was contaminated with a release material and an epoxy resin was examined.

【0044】実施例1に示した表1比較No.6および実施N
o.2と同様のプラスチック成形品をシリコーン油のトル
エン溶液中に浸漬してから引き上げ、トルエンを十分に
乾燥させて、表面がシリコーン油で汚染されたモデル試
料を作り、接着試験を行った。
Table 1 shown in Example 1 Comparison No. 6 and Example N
A plastic molded article similar to o.2 was immersed in a toluene solution of silicone oil and then pulled up, and the toluene was sufficiently dried to prepare a model sample whose surface was contaminated with silicone oil, and an adhesion test was performed.

【0045】本発明に関わる成形板は、表2実施No.2、
2−1、2−2に示すように、表面が汚染しても安定した接
着性を有する。それに対して表2比較No.6の汚染品比較
No.6−1、6−2では接着性の低下が見られる。
The molded plate according to the present invention is as shown in Table 2 No. 2,
As shown in 2-1 and 2-2, it has stable adhesiveness even if the surface is contaminated. On the other hand, Table 2 Comparison No. 6 comparison of contaminated products
Nos. 6-1 and 6-2 show a decrease in adhesiveness.

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】実施例3:ガラス繊維を30重量%添加した
ものにつき、結晶性高分子PPSと非結晶性高分子PEIの配
合比を変えて成形板を作り実施例1の表1実施No.2と同
様な方法で接着試験を行ない、図4の結果を得た。
Example 3 A molded plate was prepared by changing the blending ratio of the crystalline polymer PPS and the non-crystalline polymer PEI with respect to the glass fiber added at 30% by weight, and Table 1 of Example 1 No. 2 An adhesion test was performed in the same manner as in the above, and the results shown in FIG. 4 were obtained.

【0048】結晶性高分子PPSと非結晶性高分子PEIとの
総量に対する非結晶性高分子PEIの含有量が10〜90重量
%のとき、接着試験片の異常や接着試験後の界面破壊が
なく、高電圧トランス用途に適合した20MPa以上の接着
強さを示した。
When the content of the non-crystalline polymer PEI with respect to the total amount of the crystalline polymer PPS and the non-crystalline polymer PEI is 10 to 90% by weight, abnormalities in the adhesion test piece and interfacial destruction after the adhesion test may occur. However, it showed an adhesive strength of 20MPa or more suitable for high-voltage transformer applications.

【0049】さらに、図4で用いたと同じ接着試験片を
用い、接着部分の断面観察をSEMおよび顕微赤外線分
析器で行なったところ、PEIを10重量%含む試料に厚さ
0.5から20ミクロンmのエポキシ樹脂相溶層が検出され
た。
Further, the same adhesion test piece as that used in FIG. 4 was used to observe the cross-section of the bonded portion with an SEM and a micro infrared analyzer.
An epoxy resin compatible layer of 0.5 to 20 microns was detected.

【0050】実施例4:実施例1と同様な方法により、
最終硬化150℃3hで熱変形温度が150℃となるエポ
キシ注形樹脂組成物を準備した。
Example 4: In the same manner as in Example 1,
An epoxy cast resin composition having a final curing of 150 ° C. for 3 hours and a heat distortion temperature of 150 ° C. was prepared.

【0051】さらに、上記樹脂組成物を注形する高電圧
トランスとして、図1で述べたような構造を有する直接
点火方式の自動車用点火トランスを用意した。このトラ
ンスは直径22mm、長さ100mmで、直径19mm、長さ90mmの1
次コイル、直径15mm、長さ90mmの2次コイルを有する。
各種材料から成る1次および2次ボビンを成形してから所
定の巻線を施し、それぞれ1次および2次コイルを形成し
た。
Further, as a high voltage transformer for casting the above resin composition, a direct ignition type automobile ignition transformer having the structure as shown in FIG. 1 was prepared. This transformer is 22mm in diameter and 100mm in length, 1mm in diameter and 90mm in length.
The secondary coil has a secondary coil with a diameter of 15 mm and a length of 90 mm.
The primary and secondary bobbins made of various materials were molded and then subjected to a predetermined winding to form primary and secondary coils, respectively.

【0052】内部磁気コア(1−1、1−2)、2次ボビン(2)
とコイル(3)、1次ボビン(4)とコイル(5)、ケース(6)を
組み立てた後、全体を115℃の加熱炉中で加熱乾燥し、
付着水分を除いた。これを真空中に置き、あらかじめ用
意しておいた液状のエポキシ注形樹脂組成物(7)を注入
した。注形樹脂の硬化は常温付近から昇温させて行なっ
たが、最終硬化条件を厳密に管理した。ケース(6)の外
側に外部磁気コア(1−3)をはめ込み、点火トランスの完
成品を得た。
Internal magnetic core (1-1, 1-2), secondary bobbin (2)
After assembling the coil (3), the primary bobbin (4) and the coil (5), the case (6), the whole was heated and dried in a heating furnace at 115 ° C.
Adhered water was removed. This was placed in a vacuum, and a liquid epoxy casting resin composition (7) prepared in advance was injected. Curing of the cast resin was performed by raising the temperature from around room temperature, but the final curing conditions were strictly controlled. The outer magnetic core (1-3) was fitted on the outside of the case (6) to obtain a completed ignition transformer.

【0053】トランスの初期状態は外観検査と電気的定
格動作により判定した。さらに、このトランスを−40℃
1hと130℃1hを1サイクルとする熱衝撃試験にかけ、サイ
クル毎にトランスを動作試験し、絶縁破壊状態を点検し
た。トランス内部の絶縁破壊が電気的に検知される時点
を寿命として表示することにした。
The initial state of the transformer was determined by visual inspection and electrical rating operation. In addition, this transformer is
The transformer was subjected to a thermal shock test with 1 h and 130 ° C. for 1 h, and the operation of the transformer was tested for each cycle to check the insulation breakdown. The point at which dielectric breakdown inside the transformer is electrically detected is indicated as life.

【0054】表3は注形樹脂およびボビン材組成の選定
状況を示したものである。トランスを製作する際の注形
樹脂とボビンの条件およびこのトランスの特性が示され
ている。表3の比較No.10は注形樹脂中の無機質充填材
量が少ないために、ボビンを含めたコイルとの膨張係数
が合致せず注形樹脂割れをを生じた。また、比較No.11
に示すように、注形樹脂中の無機質充填材量が多すぎる
と、粘度が上がり過ぎて注形樹脂をトランスに注入する
際に注入不良を生ずる。実施No.3〜7の示すように、注
形樹脂中の無機質充填材量が20〜55重量%であるとき、
製品としてのトランスは熱衝撃寿命300サイクル以上と
なり、目標をみたす。
Table 3 shows the selection status of the casting resin and the composition of the bobbin material. The conditions of the casting resin and the bobbin when manufacturing the transformer and the characteristics of the transformer are shown. In Comparative No. 10 in Table 3, since the amount of the inorganic filler in the cast resin was small, the expansion coefficient of the coil including the bobbin did not match, and the cast resin cracked. Also, compare No.11
As shown in (1), if the amount of the inorganic filler in the casting resin is too large, the viscosity becomes too high, and poor injection occurs when the casting resin is injected into the transformer. As shown in execution Nos. 3 to 7, when the amount of the inorganic filler in the casting resin is 20 to 55% by weight,
The transformer as a product has a thermal shock life of 300 cycles or more, meeting the target.

【0055】比較No.12はボビン材中の無機質充填材量
が少ないために、注形樹脂硬化物との熱膨張係数が合致
せず熱衝撃試験中に注形樹脂とボビン間が剥離して10サ
イクル目で電気的絶縁破壊に至った。また、比較No.13
に示すように、ボビン中の無機質充填材量が多すぎる
と、流れ不足などの成形不良を生ずる。実施No.8〜10の
示すように、ボビンの無機質充填材量が20〜55重量%で
あるとき、製品としてのトランスは熱衝撃寿命300サイ
クル以上となる。
In Comparative No. 12, since the amount of the inorganic filler in the bobbin material was small, the coefficient of thermal expansion of the cast resin did not match, and the cast resin and the bobbin peeled off during the thermal shock test. At the 10th cycle, electrical breakdown occurred. Also, compare No.13
As shown in (1), when the amount of the inorganic filler in the bobbin is too large, molding defects such as insufficient flow occur. As shown in Examples 8 to 10, when the amount of the inorganic filler in the bobbin is 20 to 55% by weight, the transformer as a product has a thermal shock life of 300 cycles or more.

【0056】[0056]

【表3】 [Table 3]

【0057】実施例5:実施例1と同様な方法により、
エポキシ樹脂60重量%、石英30重量%、石英ガラス30重
量%からなり、最終硬化155℃3hで熱変形温度が1
55℃となるエポキシ注形樹脂組成物を準備した。
Example 5: In the same manner as in Example 1,
It is composed of 60% by weight of epoxy resin, 30% by weight of quartz and 30% by weight of quartz glass.
An epoxy casting resin composition at 55 ° C. was prepared.

【0058】実施例4と同様な方法で直接点火方式の自
動車用点火トランスを用意し、あらかじめ用意しておい
た液状のエポキシ注形樹脂組成物を注入、硬化して、点
火トランスの完成品を得た。
In the same manner as in Example 4, a direct ignition type automobile ignition transformer was prepared, and a liquid epoxy casting resin composition prepared in advance was injected and cured to obtain a completed ignition transformer. Obtained.

【0059】表4に示すように、ボビンの種類を変えた
点火トランスについて初期状態と熱衝撃寿命を求めた。
As shown in Table 4, the initial state and the thermal shock life of the ignition transformer having different types of bobbins were determined.

【0060】比較No.14〜17は非結晶性高分子であるポ
リエーテルイミド樹脂(PEI)、ポリエーテルサルホン樹
脂(PES、例えば、三井化学社製)、ポリスルホン樹脂(PS
U、例えば、テイジンアコモ社製、商品名ユーデル)、ポ
リカーボネート樹脂(PC、例えば、帝人社製、商品名パ
ンライト)から成るボビン、比較No.18〜21は結晶性高分
子であるポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリ
エーテルニトリル樹脂(PENi、例えば、出光マテリアル
社製)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT、例え
ば、BASF社製、商品名ウルトラデュアー)、液晶ポリマ
ー(LCP、例えば、ポリプラスチックス社製、商品名ベク
トラ)から成るボビンを用いた点火トランスの特性を示
したものである。
Comparative Nos. 14 to 17 are non-crystalline polymers such as polyetherimide resin (PEI), polyethersulfone resin (PES, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) and polysulfone resin (PS
U, for example, Teijin Acomo Co., Ltd., trade name Udel), bobbin made of polycarbonate resin (PC, for example, Teijin Limited, trade name Panlite), Comparative Nos. 18 to 21 are polyphenylene sulfide resins that are crystalline polymers (PPS), polyether nitrile resin (PENi, for example, manufactured by Idemitsu Material Co., Ltd.), polybutylene terephthalate resin (PBT, for example, manufactured by BASF, trade name Ultradur), liquid crystal polymer (LCP, for example, manufactured by Polyplastics Co., Ltd.) The characteristics of an ignition transformer using a bobbin made of Vectra (trade name) are shown.

【0061】PSU(比較No.16)とPC(比較No.17)をボビン
とした点火トランスはエポキシ注形樹脂を注入、硬化時
にボビン割れを生じ動作できなかった。その他の点火ト
ランス(比較No.14、15、比較No.18〜21)は初期状態は良
好であったが、熱衝撃試験にかけたとき、電気的に破壊
し、目標の300サイクルに至らなかった。
The ignition transformer using PSU (Comparative No. 16) and PC (Comparative No. 17) as bobbins was inoperable due to cracking of the bobbin during the injection of epoxy cast resin and curing. Other ignition transformers (Comparative Nos. 14, 15 and Nos. 18-21) were good in the initial state, but when subjected to a thermal shock test, they were electrically destroyed and did not reach the target 300 cycles. .

【0062】結晶性高分子と非結晶性高分子と無機質充
填材から成る本発明に関わるボビンを用いた点火トラン
ス(実施No.11〜17)は初期状態ばかりでなく、300サイク
ルの熱衝撃試験後も正常に動作した。
The ignition transformer using the bobbin according to the present invention composed of a crystalline polymer, an amorphous polymer and an inorganic filler (Nos. 11 to 17) was subjected to not only the initial state but also a 300-cycle thermal shock test. After that it worked fine.

【0063】[0063]

【表4】 [Table 4]

【0064】実施例6:実施例1と同様な方法により、
エポキシ樹脂60重量%、石英30重量%、石英ガラス30重
量%からなり、最終硬化155℃3hで熱変形温度が1
55℃となるエポキシ注形樹脂組成物を準備した。
Example 6: In the same manner as in Example 1,
It is composed of 60% by weight of epoxy resin, 30% by weight of quartz and 30% by weight of quartz glass.
An epoxy casting resin composition at 55 ° C. was prepared.

【0065】高電圧トランスとして、図2で述べたよう
な構造を有するブラウン管駆動用水平出力トランスを用
意した。このトランスは直径40mm、長さ52mmで、直径17
mm、長さ45mmの1次コイル、直径30mm、長さ30mmの2次コ
イルを有する。各種材料から成る1次および2次ボビンを
成形してから所定の巻線を施し、それぞれ1次および2次
コイルを形成した。
As the high voltage transformer, a horizontal output transformer for driving a cathode ray tube having the structure as described in FIG. 2 was prepared. This transformer is 40mm in diameter, 52mm in length and 17mm in diameter
It has a primary coil of 45 mm in length and a secondary coil of 30 mm in diameter and 30 mm in length. The primary and secondary bobbins made of various materials were molded and then subjected to a predetermined winding to form primary and secondary coils, respectively.

【0066】1次ボビン(4)とコイル(5)の外側に、2次ボ
ビン(2)にポリイミドフィルム製層間材(10)を介して巻
線した2次コイル(3)をはめ込み、さらにケース(6)を組
み立てた後、全体を115℃の加熱炉中で加熱乾燥し、付
着水分を除いた。これを真空中に置き、あらかじめ用意
しておいた液状のエポキシ注形樹脂組成物(7)を注入し
た。注形樹脂の硬化は常温付近から昇温させて行なった
が、最終硬化条件を厳密に管理した。1次ボビン(4)の中
心を通して磁気コア(1)をはめ込み、水平出力トランス
の完成品を得た。
Outside the primary bobbin (4) and the coil (5), the secondary coil (3) wound into the secondary bobbin (2) through the interlayer material (10) made of a polyimide film is fitted. After assembling (6), the whole was heated and dried in a heating furnace at 115 ° C. to remove adhering moisture. This was placed in a vacuum, and a liquid epoxy casting resin composition (7) prepared in advance was injected. Curing of the cast resin was performed by raising the temperature from around room temperature, but the final curing conditions were strictly controlled. The magnetic core (1) was inserted through the center of the primary bobbin (4) to obtain a finished horizontal output transformer.

【0067】トランスの初期状態は外観検査と定格出力
25kVのフライバックパルスを電気的に測定して判定し
た。さらに、このトランスを−40℃1hと130℃1hを1サイ
クルとする温度サイクル試験にかけ、サイクル毎にトラ
ンスを定格動作試験し、トランス内部の電気的絶縁破壊
状態を点検した。
The initial state of the transformer is appearance inspection and rated output
The determination was made by electrically measuring a 25 kV flyback pulse. Further, the transformer was subjected to a temperature cycle test in which one cycle was -40 ° C for 1 hour and 130 ° C for 1 hour. At each cycle, the transformer was subjected to a rated operation test, and the state of electrical breakdown inside the transformer was checked.

【0068】ボビンの種類を変えた水平出力トランスに
ついて初期状態と熱衝撃寿命を求め結果を表5に示す。
PPO組成物(比較No.22)、PSU(比較No.24)、PC(比較No.2
5)をボビンとした水平出力トランスはエポキシ注形樹脂
を注入、硬化時にボビン変形またはボビン割れを生じ動
作できなかった。その他の水平出力トランス(比較No.2
3、比較No.26〜27)は初期状態は良好であったが、熱衝
撃試験にかけたとき、電気的に破壊し、目標の300サイ
クルに至らなかった。
Table 5 shows the initial state and the thermal shock life of the horizontal output transformer having different types of bobbins.
PPO composition (Comparative No. 22), PSU (Comparative No. 24), PC (Comparative No. 2)
The horizontal output transformer using 5) as a bobbin could not be operated due to the deformation of the bobbin or the cracking of the bobbin during the injection of epoxy cast resin and curing. Other horizontal output transformers (Comparison No. 2
3. In the comparison Nos. 26 to 27), the initial state was good, but when subjected to the thermal shock test, it was electrically broken and did not reach the target 300 cycles.

【0069】結晶性高分子と非結晶性高分子と無機質充
填材から成る本発明に関わるボビンを用いた水平出力ト
ランスは(実施No.18〜22)は初期状態ばかりでなく、300
サイクルの熱衝撃試験後も正常に動作した。
The horizontal output transformer (embodiments Nos. 18 to 22) using a bobbin according to the present invention comprising a crystalline polymer, a non-crystalline polymer, and an inorganic filler is not only in the initial state, but also in the initial state.
It also worked properly after the cycle thermal shock test.

【0070】[0070]

【表5】 [Table 5]

【0071】実施例7:表3実施No.5に示した注形樹脂
とボビンを用い、図3に示すような直接点火方式の自動
車用点火トランス(11)を形成した。この点火トランス(2
0)は、直径22mm、長さ130mmである。これは2
次ボビン(2)とコイル(3)、1次ボビン(4)とコイル(5)、
ケース(6)、およびエポキシ注形樹脂(7)から成るコイル
部(12)に内部磁気コア(1−1、1−2)、外部磁気コア(1−
3)を配置したものである。入力部(21)に入った信号は制
御回路(22)を経てコイル部(23)でピーク時電圧約15kVの
高電圧に昇圧された後、整流部(24)を経て出力部(25)よ
り出力される。点火トランス(20)は、エンジン内におい
て、吸気口(26)、排気口(27)、調節弁(28)などと共に燃
焼筒(29)に配置された点火プラグ(30)に接続してプラグ
ホール(31)内に置かれて使用される。
Example 7 A direct ignition type automobile ignition transformer (11) as shown in FIG. 3 was formed by using the casting resin and the bobbin shown in Table 3 No. 5. This ignition transformer (2
0) has a diameter of 22 mm and a length of 130 mm. This is 2
Primary bobbin (2) and coil (3), primary bobbin (4) and coil (5),
The inner magnetic cores (1-1, 1-2) and the outer magnetic cores (1-1) are attached to the case (6) and the coil part (12) made of epoxy cast resin (7).
3) is arranged. The signal entering the input section (21) is boosted to a high voltage of about 15 kV at the peak by the coil section (23) through the control circuit (22), and then from the output section (25) through the rectification section (24). Is output. The ignition transformer (20) is connected to a spark plug (30) arranged in a combustion cylinder (29) together with an intake port (26), an exhaust port (27), a control valve (28), and the like, in the engine to form a plug hole. Used in (31).

【0072】本点火トランスは、150℃で連続運転して
も1000h以上にわたり、出力電圧20kVのパルス波形を出
して正常に動作した。
This ignition transformer normally operates with a pulse waveform of an output voltage of 20 kV for 1000 hours or more even when continuously operated at 150 ° C.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、高
電圧トランスのボビンと注形樹脂間の接着性が高度に保
証できる。この結果、過酷な温度サイクル条件における
動作特性が確保され、耐熱性高信頼性の小形高電圧トラ
ンスが低価格で製造可能となる。
As described above, according to the present invention, the adhesiveness between the bobbin of the high-voltage transformer and the casting resin can be highly assured. As a result, the operating characteristics under severe temperature cycle conditions are secured, and a small high-voltage transformer with high heat resistance and high reliability can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】自動車用点火トランスの説明図。FIG. 1 is an explanatory view of an automotive ignition transformer.

【図2】ブラウン管駆動用水平出力トランスの説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a CRT driving horizontal output transformer.

【図3】高分子成形体とエポキシ樹脂との接着状況説明
図。
FIG. 3 is an explanatory view of the state of adhesion between a polymer molded body and an epoxy resin.

【図4】高分子成形体とエポキシ樹脂との接着強さを示
す図。
FIG. 4 is a view showing the adhesive strength between a polymer molded body and an epoxy resin.

【図5】自動車用点火トランスの実用状態を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a practical state of an automotive ignition transformer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1…内部磁気コアA、1−2…内部磁気コアB、1−
3…外部磁気コア、2…2次ボビン、3…2次コイル、4
…1次ボビン、5…1次コイル、6…ケース、7…注形樹
脂、8…トランス内すき間、9…コイル内すき間、10
…層間材、11…高分子成形体、12…エポキシ樹脂、
13…反応性高分子、14…無機質充填材、15…接着
性無機質充填材、16…高分子材、17…相溶層、18
…非結晶性高分子、19…結晶性高分子、20…点火ト
ランス、21…入力部、22…制御回路、23…コイル
部、24…整流部、25…出力部、26…吸気口、27
…排気口、28…調節弁、29…燃焼筒、30…点火プ
ラグ、31…プラグホール。
1-1: Internal magnetic core A, 1-2 ... Internal magnetic core B, 1-
3 ... external magnetic core, 2 ... secondary bobbin, 3 ... secondary coil, 4
... Primary bobbin, 5 ... Primary coil, 6 ... Case, 7 ... Cast resin, 8 ... Transformer gap, 9 ... Coil gap, 10
... interlayer material, 11 ... polymer molded body, 12 ... epoxy resin,
13: reactive polymer, 14: inorganic filler, 15: adhesive inorganic filler, 16: polymer material, 17: compatible layer, 18
... Amorphous polymer, 19 ... Crystalline polymer, 20 ... Ignition transformer, 21 ... Input unit, 22 ... Control circuit, 23 ... Coil unit, 24 ... Rectifier unit, 25 ... Output unit, 26 ... Suction port, 27
... Exhaust port, 28 ... Control valve, 29 ... Combustion cylinder, 30 ... Spark plug, 31 ... Plug hole.

フロントページの続き (72)発明者 小林 和俊 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 飯田 誠 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 Fターム(参考) 4J002 CF07W CF18W CG00X CH02W CM04X CN01W CN03X DL006 FA046 FD016 GQ00 Continued on the front page (72) Inventor Kazutoshi Kobayashi 2520 No. Odaiba, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Within the Hitachi, Ltd. Automotive Equipment Group (72) Inventor Makoto Iida 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Hitachi, Ltd. F term in the Manufacturing Technology Laboratory (Reference) 4J002 CF07W CF18W CG00X CH02W CM04X CN01W CN03X DL006 FA046 FD016 GQ00

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1次コイルと2次コイルと磁気コアからな
りコイル部分に注形樹脂を注形硬化させて得られ、出力
電圧が10kV〜35kVのトランスにおいて、コイルボビンの
熱変形温度が140℃以上であり、注形樹脂がエポキシ
樹脂であり、コイルボビンが結晶性高分子と非結晶性高
分子との混合物から成り、結晶性高分子と非結晶性高分
子との重量比が1対9から9対1であることを特徴とす
る高電圧トランス。
1. A transformer having a primary coil, a secondary coil and a magnetic core, obtained by casting and curing a casting resin in a coil portion, and having an output voltage of 10 kV to 35 kV, wherein a heat deformation temperature of the coil bobbin is 140 ° C. The casting resin is an epoxy resin, the coil bobbin is made of a mixture of a crystalline polymer and an amorphous polymer, and the weight ratio of the crystalline polymer to the amorphous polymer is from 1 to 9 A high voltage transformer characterized by a 9: 1 ratio.
【請求項2】 1次コイルと2次コイルと磁気コアからな
りコイル部分に注形樹脂を注形硬化させて得られ、出力
電圧が10kV〜35kVのトランスにおいて、注形樹脂の熱変
形温度が140℃以上、コイルボビンの熱変形温度が1
30℃以上であり、注形樹脂がエポキシ樹脂であり、コ
イルボビンが結晶性高分子と非結晶性高分子との混合物
から成り、結晶性高分子と非結晶性高分子との重量比が
1対9から9対1であることを特徴とする高電圧トラン
ス。
2. A transformer having a primary coil, a secondary coil, and a magnetic core, obtained by casting and hardening a casting resin in a coil portion, and having an output voltage of 10 kV to 35 kV. 140 ° C or higher, coil bobbin heat deformation temperature is 1
30 ° C. or higher, the casting resin is an epoxy resin, the coil bobbin is made of a mixture of a crystalline polymer and an amorphous polymer, and the weight ratio of the crystalline polymer to the amorphous polymer is 1: 1. A high voltage transformer characterized in that the ratio is 9 to 9: 1.
【請求項3】 注形樹脂が無機質充填材20重量%から55
重量%を含有するエポキシ樹脂であり、コイルボビンが
無機質充填材20重量%から55重量%を含有する結晶性高
分子と非結晶性高分子との混合物から成ることを特徴と
する請求項1および請求項2記載の高電圧トランス。
3. The casting resin according to claim 1, wherein the inorganic filler is 20% by weight to 55%.
Claims 1 and 2 wherein the coil bobbin comprises a mixture of a crystalline polymer and an amorphous polymer containing from 20% to 55% by weight of an inorganic filler. Item 2. The high voltage transformer according to Item 2.
【請求項4】 注形樹脂に含有される無機質充填材が石
英または石英ガラスまたは石英と石英ガラスの混合物か
ら成ることを特徴とする請求項3記載の高電圧トラン
ス。
4. The high-voltage transformer according to claim 3, wherein the inorganic filler contained in the casting resin is made of quartz, quartz glass, or a mixture of quartz and quartz glass.
【請求項5】 コイルボビンに含有される無機質充填材
がガラス繊維またはガラス繊維を含む混合物から成るこ
とを特徴とする請求項3記載の高電圧トランス。
5. The high-voltage transformer according to claim 3, wherein the inorganic filler contained in the coil bobbin is made of glass fiber or a mixture containing glass fiber.
【請求項6】 コイルボビンを構成する結晶性高分子が
ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルニトリ
ル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリマ
ー樹脂、非結晶性高分子がポリエーテルイミド樹脂、ポ
リエーテルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリカー
ボネート樹脂であることを特徴とする請求項1および請
求項2記載の高電圧トランス。
6. The crystalline polymer constituting the coil bobbin is polyphenylene sulfide resin, polyether nitrile resin, polybutylene terephthalate resin, liquid crystal polymer resin, and the non-crystalline polymer is polyether imide resin, polyether sulfone resin, polysulfone. 3. The high-voltage transformer according to claim 1, wherein the high-voltage transformer is a resin or a polycarbonate resin.
【請求項7】 エポキシ樹脂がコイルボビン表面と相溶
してから硬化する際に生ずる相溶層を有することを特徴
とする請求項1および請求項2記載の高電圧トランス。
7. The high voltage transformer according to claim 1, further comprising a compatible layer formed when the epoxy resin is cured after being compatible with the surface of the coil bobbin.
【請求項8】 請求項1から7記載の高電圧トランスを
有する点火トランス。
8. An ignition transformer having the high-voltage transformer according to claim 1.
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