JP2005303073A - 高圧トランス - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁性の巻枠において隔壁部を挟んで積層配置された第１巻軸部と第２巻軸部とにそれぞれ巻回される１次側巻線と２次側巻線との間でのコロナ放電の発生を防止しつつ、高圧トランスの低背化を図る。
【解決手段】巻枠５０の上段に設けられた第１巻軸部５４は、第２巻軸部５６から遠い側に位置する上端５４ａより所定の中間位置５４ｂまでは同じ径に、該中間位置５４ｂからは下端５４ｃまでは次第に径が大きくなるように構成されている。これにより、２次側巻線の高圧側と１次側巻線との間の絶縁耐圧を十分に確保してコロナ放電の発生を防止しつつ、巻枠５０の低背化を図る。
【選択図】 図２

Description

本発明は、各種電子機器の回路基板に実装される高圧トランスに関し、特に１次側巻線が巻回される筒状の第１巻軸部と２次側巻線が巻回される筒状の第２巻軸部とが、回路基板に対して略垂直な方向に積層配置されてなる絶縁性の巻枠を備えた高圧トランスに関する。

従来、この種の高圧トランスとして、ノートパソコン等に使用される各種液晶表示パネルのバックライト用の冷陰極放電ランプ（以下、ＣＦＬと称する）を、数本同時に放電、点灯させるためのＤＣ／ＡＣインバータ回路内で使用されるインバータトランスが知られている。

このようなインバータトランスでは、１次側巻線に印加される１２Ｖ程度の交流電圧を、２次側巻線において１６００〜１８００Ｖ程度の高電圧に変換して出力するように構成されているため、１次側巻線と２次側巻線との間でコロナ放電が起きる虞がある。これを防止するために、第１巻軸部と第２巻軸部との間に板状の隔壁部が介在するように構成された絶縁性の巻枠が用いられているが、板状の隔壁部により１次側巻線と２次側巻線との間に十分な絶縁耐圧を確保することは難しく、隔壁部を介してのコロナ放電（縁面放電）が発生する虞があるという問題がある。

近年、このような問題の解決を図る技術として、第１巻軸部と第２巻軸部との間に、線材が巻回されないダミーの巻溝を配置した巻枠を用いることにより、１次側巻線と２次側巻線との間の絶縁耐圧を高めてコロナ放電の発生を防止するインバータトランスが提案されている（下記特許文献１参照）。また、第１巻軸部の外周面の径を第２巻軸部の外周面の径よりも軸方向全幅に亘って大径に構成することにより、２次側巻線の高圧側（一般に巻径の内側に位置する）と、１次側巻線との間の絶縁耐圧を高めて縁面放電の発生を防止する技術も知られている。

特開２０００−１２４０４３号公報

しかし、上記特許文献１に示されている技術には、上述したようなダミーの巻溝を設置することにより、巻枠の高さ（軸方向の長さ）が著しく増大するため、巻枠および高圧トランスを低背化することが難しいという問題がある。

また、第１巻軸部の外周面の径を第２巻軸部の外周面の径よりも軸方向全幅に亘って大径に構成した場合、径を拡大した分だけ１次側巻線の巻回領域が第１巻軸部の外周側にずれるため、１次側巻線の巻径が大きくなることが避けられず、巻枠が大型化するという問題が生じる。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、１次側巻線と２次側巻線との間でコロナ放電が発生することを防止しつつ、巻枠のコンパクト化および低背化が可能な高圧トランスを提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明の高圧トランスは以下のように構成されている。すなわち、本発明に係る高圧トランスは、１次側巻線が巻回される筒状の第１巻軸部と２次側巻線が巻回される筒状の第２巻軸部とが隔壁部を挟んで積層配置されてなる絶縁性の巻枠を備えた高圧トランスであって、前記第１巻軸部の前記第２巻軸部に近い側の端部が、該第２巻軸部の前記第１巻軸部側の端部よりも大径に構成され、前記第１巻軸部の前記第２巻軸部から遠い側の端部が、前記近い側の端部よりも小径に構成されていることを特徴とするものである。

本発明において前記第１巻軸部は、前記第２巻軸部から遠い側より近い側に向けて次第に径が大きくなるように構成したり、前記第２巻軸部から遠い側より近い側に向けて所定位置までは同じ径に、該所定位置からは次第に径が大きくなるように構成したりすることができる。

上述のように本発明の高圧トランスによれば、絶縁性の巻枠において、第１巻軸部の第２巻軸部に近い側の端部が、第２巻軸部の第１巻軸部側の端部よりも大径に構成されており、これにより２次側巻線の高圧側と１次側巻線との間に、第１巻軸部の第２巻軸部に近い側の端部が隔壁部と共に介在するようになっている。このため、第１巻軸部の第２巻軸部との間に従来技術で提案されているようなダミーの巻溝を配置することなく、２次側巻線の高圧側と１次側巻線との間の絶縁耐圧を十分に確保することができる。このため、巻枠の高さを抑えて低背化を図りつつ、１次側巻線と２次側巻線との間でコロナ放電が起きることを防止することが可能となる。

また、第１巻軸部の第２巻軸部から遠い側の端部は、第２巻軸部から近い側の端部よりも小径に構成されているので、第１巻軸部をその軸方向全幅に亘って第２巻軸部よりも大径に構成した場合に比べて、１次側巻線の巻回領域が第１巻軸部の外周側にずれることを抑制することできる。このため、１次側巻線の巻径が大きくなることを抑えることができ、巻枠をコンパクトに構成することが可能となる。

以下、本発明に係る高圧トランスの実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る高圧トランスの概略構成を示す分解斜視図である。なお、図１中には、方向を示すための座標軸が示されており、以下の説明では、この座標軸のｘ軸方向正の向きを前，負の向きを後と称し、ｙ軸方向正の向きを右，負の向きを左と称し、ｚ軸方向正の向きを上，負の向きを下と称する。

図１に示す本実施形態の高圧トランス１０は、２つのＣＦＬ（冷陰極放電ランプ）を同時に放電、点灯させるためのＤＣ／ＡＣインバータ回路内で使用されるインバータトランスであり、軟磁性材料であるフェライト等からなる上下一対のコア（上コア２０および下コア３０）の間に、左右一対のボビン４０，４０が配設されている。

各ボビン４０は、絶縁性の材料（一般にはプラスチック製材料）で形成された巻枠５０と、該巻枠５０の前側下部および後側下部に配された、同じく絶縁性の材料で形成された端子台６０とからなり、各端子台６０には複数の端子（図１では、前側の端子台６０に配される端子７１〜７５のみを示している）が保持されている。

上記巻枠５０は、鍔状の隔壁部５２を挟んで上下方向に積層配置された第１巻軸部５４および第２巻軸部５６と、第１巻軸部５４の上端部および第２巻軸部５６の下端部にそれぞれ設けられた鍔部５５および鍔部５７とからなり、その軸中央部には上下方向に貫通する挿通孔５３が形成されている。

上記第１巻軸部５４には、上記鍔部５５と上記隔壁部５２との間に形成された巻回スペース内において、図示せぬ１次側巻線が巻回されるように構成されており、上記第２巻軸部５６には、上記隔壁部５２と上記鍔部５７との間に形成された巻回スペース内において、図示せぬ２次側巻線が巻回されるように構成されている。この２次側巻線は、その高圧側が第２巻軸部５６の径方向内側に位置するように巻回され、その高圧側の一端は端子７１と一体に形成された絡げ部７１ａに絡げられるようになっている。なお、本実施形態の発明のポイントは、上記第１巻軸部５４の構成にあり、その詳細については後述する。

上記下コア３０は、図示せぬ回路基板面と対向する底板部３２と、該底板部３２の左右両端部にそれぞれ設けられた一対の側壁部３４，３４と、底板部３２から上方に突出するように設けられた一対の柱状部３６，３６とからなり、上記各巻枠５０の各挿通孔５３内に上記各柱状部３６が挿入されるようにして上記上コア１０と組み合わされ、これにより、該上コア１０とともに閉磁路を形成するように構成されている。

次に、本実施形態の発明のポイントとなる上記第１巻軸部５４の構成について、図２を参照しつつ詳細に説明する。図２は図１に示された巻枠５０を取り出して示す、巻枠５０の正面図である。

図２に示すように巻枠５０の上段に設けられた第１巻軸部５４は、その下端部の外周面の径が第２巻軸部５６（軸方向全幅に亘り略同じ径に構成されている）の外周面の径よりも大径に構成されるとともに、その上端部の外周面の径は下端部の外周面の径よりも小径に構成されている。より詳細には第１巻軸部５４の外周面は、第２巻軸部５６から遠い側に位置する上端５４ａより下方に向けて所定の中間位置５４ｂまでは同じ径に、該中間位置５４ｂから下端５４ｃまでは次第に径が大きくなるように構成されている。

これにより、第２巻軸部５６の外周に巻回される２次側巻線（図示略）の高圧側と、第１巻軸部５４の外周に巻回される１次側巻線（図示略）との間に、第１巻軸部５４の下端部が隔壁部５２と共に介在することになるので、第１巻軸部５４と第２巻軸部５６との間に従来技術で提案されているようなダミーの巻溝を設けることなく、２次側巻線の高圧側と１次側巻線との間の絶縁耐圧を十分に確保することができる。したがって、巻枠５０および高圧トランス１０を低背化することができるとともに、１次側巻線と２次側巻線との間でコロナ放電が起きることを防止することが可能である。

また、第１巻軸部５４の上端部の外周面は下端部の外周面よりも小径に構成されているので、鍔部５５と隔壁部５２との間に１次側巻線の巻回領域を十分に確保することができる。このため、１次側巻線の巻径が大きくなることを抑えることができ、巻枠５０および高圧トランス１０をコンパクトに構成することが可能である。

次に、本発明の他の実施形態について図３および図４を参照しながら説明する。図３は本発明の第２の実施形態に係る巻枠の正面図であり、図４は本発明の第３の実施形態に係る巻枠の正面図である。

図３に示す第２の実施形態の巻枠５０Ａは、第１巻軸部５４がその上端５４ａから下端５４ｃに向けて次第に径が大きくなるように構成されている点が上記第１の実施形態の巻枠５０と異なっている。

一方、図４に示す第３の実施形態の巻枠５０Ｂは、第１巻軸部５４が、その上端５４ａより中間位置５４ｂまで延びる小径の上段部と、中間位置５４ｂから下端５４ｃまで延びる大径の下段部とからなり、この下段部が第２の巻軸部５６よりも大径に構成されている点が上記第１の実施形態の巻枠５０と異なっている。

巻枠５０Ａ，５０Ｂは、共に巻枠５０と同様の作用効果を奏するが、第１巻軸部５４に段差の設けられている巻枠５０Ｂに比べ、段差のない巻枠５０，５０Ａは、１次側巻線を巻回しやすいという利点がある。

なお、図２および図３に示すように上記巻枠５０，５０Ａでは、第１巻軸部５４の径が次第に大きくなる部分に斜面部５４ｄが形成されている。この斜面部５４ｄの勾配は、共に、その軸方向全幅に亘り略一定となるように構成されているが、図５に示すように斜面部５４ｄの勾配が変化するように構成することも可能である。なお、同図（ａ）は斜面部５４ｄが凹面状に構成される例を示し、同図（ｂ）は斜面部５４ｄが凸面状に構成される例を示している。

以上、本発明の高圧トランスをインバータトランスに適用した例について説明したが、本発明はインバータトランスのみならず、その他の種々のトランスに適用することが可能である。

本発明の第１の実施形態に係る高圧トランスの全体構成を示す分解斜視図 図１に示す巻枠の正面図 本発明の第２の実施形態に係る巻枠の正面図 本発明の第３の実施形態に係る巻枠の正面図 第１巻軸部に形成される斜面部の変形例を示す図

符号の説明

１０ 高圧トランス
２０ 上コア
３０ 下コア
３２ 底板部
３４ 側壁部
３６ 柱状部
４０ ボビン
５０，５０Ａ，５０Ｂ 巻枠
５２ 隔壁部
５３ 挿通孔
５４ 第１巻軸部
５４ａ 上端
５４ｂ 中間位置
５４ｃ 下端
５４ｄ 斜面部
５５，５７ 鍔部
５６ 第２巻軸部
６０ 端子台
７１〜７５ 端子
７１ａ 絡げ部

Claims (3)

1. １次側巻線が巻回される筒状の第１巻軸部と２次側巻線が巻回される筒状の第２巻軸部とが隔壁部を挟んで積層配置されてなる絶縁性の巻枠を備えた高圧トランスであって、
   前記第１巻軸部の前記第２巻軸部に近い側の端部が、該第２巻軸部の前記第１巻軸部側の端部よりも大径に構成され、
   前記第１巻軸部の前記第２巻軸部から遠い側の端部が、前記近い側の端部よりも小径に構成されていることを特徴とする高圧トランス。
2. 前記第１巻軸部は、前記第２巻軸部から遠い側より近い側に向けて次第に径が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の高圧トランス。
3. 前記第１巻軸部は、前記第２巻軸部から遠い側より近い側に向けて所定位置までは同じ径に、該所定位置からは次第に径が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の高圧トランス。
   

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