JP2007134513A - トランス - Google Patents

Abstract

【課題】小型で信頼性の高いトランスを提供する。
【解決手段】内側磁性コア２に対してコイルボビン１１をインサートモールドし、前記内側磁性コア２の端面１５全体を覆う端部１６を前記コイルボビン１１に形成して、その端部１６にボビン端子１４を埋設固定したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば液晶表示装置あるいはイオン発生器などの電子(電気)機器に所定の電圧を印加するトランスに係り、特にそれのコイルボビンと磁性コアとボビン端子の組み合わせ構造に関する。

図１２、図１３ならびに図１４は、従来の高圧トランスの平面図、右側面図ならびに正面図である。１は合成樹脂の成形体からなり外周面に複数の巻溝を並設したコイルボビンで、図１３に示すように一方の側面にコア挿入口６が開設されている。このコア挿入口６から棒状の内側磁性コア２が挿入されて、図１６に示すようにその両端部がコイルボビン１の外周面から露呈してコア接合面７を形成している。

３はコイルボビン１の両端部に取りつけられたボビン端子で、図１３に示されているように一方側のボビン端子３は前記コア挿入口６を避けた狭い部分に取りつけられている。４はボビン端子３の高圧巻線絡げ部、５はその高圧巻線絡げ部４側に向けて延びた高圧巻線引出溝である。

図１５はコア挿入口６が形成された側のコイルボビン１の一部拡大正面図で、図中のｔ１′はボビン端子３と高圧巻線引出溝５間のボビン肉厚、ｔ３′は内側磁性コア２とボビン端子３間のボビン肉厚を示している。

図１６は、前記コイルボビン１を使用した開磁回路トランスの斜視図である。同図に示すように前記コイルボビン１の巻溝には低圧巻線８と高圧巻線９が分割して巻回されている。このトランスは開磁回路であるため同図に示されているように、内側磁性コア２の両端部はコイルボビン１から露呈したままになっている。

図１７は、前記コイルボビン１を使用した閉磁回路トランスの斜視図である。このトランスの場合、前記内側磁性コア２の両端部に設けられたコア接合面７(図１４参照)に合成樹脂シートからなるコアギャップ(図示せず)を貼りつけ、その外側から棒状の外側磁性コア１０を接合して、内側磁性コア２と外側磁性コア１０で閉磁回路を構成する。なお、閉磁回路トランスでも前記コアギャップを用いない場合もある。

図１８はコアギャップを用いた閉磁回路トランスの組立工程を示す工程図で、この図を用いて閉磁回路トランスの組立工程を説明する。

先ずＳ１で、所定の形状を有するコイルボビン１を射出成形する。この射出成形の際に各ボビン端子３はコイルボビン１の所定の位置に埋設固定され、巻線と接合する部分がコイルボビン１から突出する。

次にＳ２でコイルボビン１に対して低圧巻線８ならびに高圧巻線９が施され、Ｓ３で巻線部分に保護テープが巻かれ、Ｓ４で低圧巻線８ならびに高圧巻線９の端部が各ボビン端子３に絡げられてはんだ付けされる。

次にＳ５でコイルボビン１に開設されたコア挿入口６から棒状の内側磁性コア２がコイルボビン１の内側に挿入され、内側磁性コア２の両端部をコイルボビン１から露呈してコア接合面７とする。開磁回路トランスの場合、コイルボビン１の内側に内側磁性コア２を挿入して内側磁性コア２をコイルボビン１に接着固定することにより開磁回路トランスの組立てを終了する。

次いでＳ６で前記コア接合面７にコアギャップを貼りつけ、Ｓ７でコアギャップを介して外側磁性コア１０を内側磁性コア２の外側に組み合わせる。しかる後、例えばエポキシ樹脂などからなるコア用接着剤を塗布し、Ｓ９でその接着剤を硬化して閉磁回路トランスの組立工程を終了する。

図１９はコアギャップを用いない閉磁回路トランスの組立工程を示す工程図で、
前記コアギャップを用いた閉磁回路トランスの組立工程と相違する点は、コアギャップを貼りつける工程Ｓ６を省いた点である。

なお、通常の高圧トランスではないが、偏向ヨークにおいてコアに対してボビン枠を一体成形したものとして、例えば下記のような特許文献を挙げることができる。

特開平５−３１４９２５号公報

前記した従来の高圧トランスでは、次のような解決すべき問題点がある。
（１）ボビン端子３の設置位置が、コア挿入口６を避けた狭い位置に制限される。
（２）内側磁性コア２とボビン端子３の絶縁距離を確保するためには、コイルボビン１の外形が必然的に大きくなる。
（３）コア挿入口６があるため、ボビン端子３はコア挿入口６とコイルボビン１の外周面との間に配置しなければならず、端子周囲のコイルボビン１の肉厚が薄くなり、そのためボビン端子３の支持が不安定となる。
（４）前述のように端子周囲におけるコイルボビン１の肉厚が薄いため、ボビン端子３に外力が加わった場合（ボビン端子３のプレス時など）、コイルボビン１にひび割れを生じる。
（５）コアギャップが必要な場合、それの貼りつけ作業が必要となり、工程数が増える。

本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、小型で信頼性の高いトランスを提供することにある。

前記の目的を達成するため本発明の第１の手段は、内側磁性コアに対してコイルボビンをインサートモールドし、前記内側磁性コアの端面全体を覆う端部を前記コイルボビンに形成して、その端部にボビン端子を埋設固定したことを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記ボビン端子の前記コイルボビンに埋設される基部に屈曲部が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は、内側磁性コアに対してコイルボビンをインサートモールドするとともに、前記内側磁性コアのコア接合面を覆うコアギャップを前記コイルボビンと一体に成形したことを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第３の手段において、前記コアギャップに前記コア接合面の一部が露呈する切欠部が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第３の手段において、前記コアギャップの一方の端縁が前記内側磁性コアの端面を覆う端部と一体に接合し、前記コアギャップの他方の端縁が前記コイルボビンの外周面に形成される巻溝を形成する鍔部と一体に接合していることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、小型で信頼性の高いトランスを提供することができる。

次に本発明の実施形態を図と共に説明する。図１、図２ならびに図３は実施形態に係る高圧トランスの平面図、右側面図ならびに正面図である。図中の１１
は合成樹脂の成形体からなり外周面に複数の巻溝を並設したコイルボビンで、その内側に棒状の内側磁性コア２を埋設成形(インサートモールド)している。このインサートモールドにより、図３ないし図５に示すように、内側磁性コア２の両端面１５全体がコイルボビン１１の端部１６で覆われており、従来のようなコア挿入口は形成されていない。

また図１に示すように、内側磁性コア２の両端部正面のコア接合面７を覆うように薄いコアギャップ１２が、コイルボビン１１と一体に成形されている。なおコアギャップ１２はコア接合面７の全面を覆うのではなく、図３や図４に示すようにコアギャップ１２(斜線で表した部分)の一部に穴あるいはスリットなどの切欠部１３が形成され、その切欠部１３からコア接合面７の一部が露呈している。本実施形態の場合、コアギャップ１２はコア接合面７の全長にわたって形成されることから、コアギャップ１２の一方の端縁は前記端部１６と一体に接合し、他方の端縁はコイルボビン１１の鍔部１８と一体に接合して、コアギャップ１２は端部１６と鍔部１８で支持された形状になっている。

本実施形態では切欠部を形成したが、その切欠部の代わりにコアギャップ１２の幅をコア接合面７の幅よりも短くしてコア接合面７の一部を露呈してもよい。前記切欠部１３、あるいはコアギャップ１２の幅を短くした場合はコア接合面７が露呈している凹部が、後述するコア接合用接着剤の液溜めとして機能する。

図中の１４は複数本のボビン端子で、その基部は図３ないし図５に示しているようにコイルボビン１１の両端部１６，１６に埋設固定されている。従来のようにコイルボビンの端部にコア挿入口を設ける必要がないから、ボビン端子１４の設置位置に制限がなく、そのためボビン端子１４の基部に屈曲部１７を設けてコイルボビン１１との接合強度を高めることができる。

その点従来のコイルボビンは、コア挿入口を設けるためにボビン端子の設置位置に制限があり、そのために本実施形態のようにボビン端子の基部に屈曲部を設けてコイルボビンとの接合強度を高めることはできず、ボビン端子の基部はフラットな形状に限定されていた。

図中の４はボビン端子１４の高圧巻線絡げ部、５はその高圧巻線絡げ部４側に向けて延びた高圧巻線引出溝である。

図５は、コイルボビン１１の端部１６付近の一部拡大正面図である。図中のｔ１はボビン端子１４と高圧巻線引出溝５間のボビン肉厚、ｔ２はボビン端子１４の基部１７とコイルボビン１１の端部外面間のボビン肉厚、ｔ３は内側磁性コア２とボビン端子１４間のボビン肉厚を示している。

本発明では前記ボビン肉厚ｔ１，ｔ２を厚くすることが可能で、ボビン端子１４の固定強度を高めることができる。またボビン端子１４の固定強度を高めることができるから、コイルボビン１１の長さＬ(図１参照)を短くすることができ、高圧トランスの小型化が図れる。さらに前記ボビン肉厚ｔ３を厚くすることが可能で、内側磁性コア２とボビン端子１４間の絶縁を高めることができる。

図６は、前記コイルボビン１１を使用した開磁回路トランスの斜視図である。同図に示すように前記コイルボビン１１の巻溝には低圧巻線８と高圧巻線９が分割して巻回されている。このトランスは開磁回路であるため、コアギャップ１２は露呈したままになっている。

図７は、前記コイルボビン１１を使用した閉磁回路トランスの斜視図である。このトランスの場合、前記コアギャップ１２の切欠部１３内にコア用接着剤を注入し、その外側から棒状の外側磁性コア１０を当接して前記コア用接着剤を硬化することにより、内側磁性コア２と外側磁性コア１０を接合して閉磁回路を構成する。

図８はコアギャップを用いた閉磁回路トランスの組立工程を示す工程図で、この図を用いて閉磁回路トランスの組立工程を説明する。

先ずＳ１で、所定の形状を有するコイルボビン１を射出成形する。この射出成形の際、内側磁性コア２に対して埋設成形（インサートモールド）するとともに、コアギャップ１２を一体成形し、さらに各ボビン端子１４はコイルボビン１１の端部１６に埋設固定される。

本実施形態のようにコアギャップ１２の両端縁をそれぞれコイルボビン１１の端部１６ならびに鍔部１８と一体に接合する構造をとれば、コイルボビン１を射出成形する際、成形金型内のコアギャップ１２を形成する隙間に端部１６ならびに鍔部１８を形成する空間部の両方から溶融樹脂が流れ込むから、薄肉のコアギャップ１２でも、あるいはそのコアギャップ１２に穴１３などの切欠部１３を形成する場合でも、コアギャップ１２を良好に成形することができる。

次にＳ２でコイルボビン１１に対して低圧巻線８ならびに高圧巻線９が施され、Ｓ３で巻線部分に保護テープが巻かれ、Ｓ４で低圧巻線８ならびに高圧巻線９の端部が各ボビン端子３に絡げられてはんだ付けされる。開磁回路トランスの場合は、このＳ４の工程でトランスの組立てを終了する。

次にＳ５でコアギャップ１２の切欠部１３内に例えば硬化性エポキシ樹脂などからなるコア用接着剤を所定量注入塗布する。このとき切欠部１３は接着剤の液溜めとして機能し、接着剤が他の個所に流出することが阻止される。Ｓ６で外側磁性コア１０を内側磁性コア２に組み合わせて、Ｓ７において加熱あるいは紫外線照射などによって前記コア用接着剤を硬化し、内側磁性コア２と外側磁性コア１０を接合して閉磁回路を有するトランスの組立工程を終了する。

図９はコアギャップを用いない閉磁回路トランスの組立工程を示す工程図で、
前記コアギャップを用いた閉磁回路トランスの組立工程と相違する点は、Ｓ１においてコイルボビン１１を射出成形する際にコアギャップを一体成形しない点であり、他の工程は全て同じである。なお、コアギャップを用いないで開磁回路トランスを組立てることもできる。

図１０は、本発明の実施形態に係る高圧トランスを用いた例えば液晶表示装置などの表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように表示装置は、駆動回路２１と高圧トランス２２と出力回路２３と表示部２４と制御回路２５とから主に構成されている。

図１１は、本発明の実施形態に係る高圧トランスを用いたマイナスイオン発生器の構成を示すブロック図である。同図に示すようにマイナスイオン発生器は、駆動回路３１と高圧トランス３２と出力回路33とマイナスイオン発生用の電極３４と制御回路３５とから主に構成されている。

これらの装置において、高圧トランス２２，３２は、駆動回路２１，３１から供給された電圧を所定の電圧まで昇圧して出力回路２３，３３に供給して、情報の表示あるいはマイナスイオンの発生を行なう。

前述の用途例ではトランスを液晶表示装置ならびにマイナスイオン発生器に用いた例について説明したが、本発明に係るトランスは電圧を昇圧あるいは降圧する他の技術分野にも適用可能である。

前記実施形態では高圧トランスの場合を説明したが、本発明は降圧トランスにも適用可能である。

前述のように、内側磁性コアに対してコイルボビンをインサートモールドし、前記内側磁性コアの端面全体を覆う端部を前記コイルボビンに形成して、その端部にボビン端子を埋設固定すれば、コイルボビンの端部上でのボビン端子の位置設定が従来のものに比較して楽になり、内側磁性コアとコイルボビンの必要な絶縁距離を確保しながら、トランスの小型化が図れる。また、コイルボビンの小型化を図りながら、端子部分のボビン強度を高めることができる。

また前述のように、ボビン端子のコイルボビンに埋設される基部に屈曲部を形成すれば、ボビン端子とコイルボビンの接合強度の向上が図れる。

また前述のように、内側磁性コアに対してコイルボビンをインサートモールドするとともに、前記内側磁性コアのコア接合面を覆うコアギャップを前記コイルボビンと一体に成形することにより、コアギャップの貼りつけ工程が省略できて、作業能率の向上が図れる。

また前述のように、コアギャップにコア接合面の一部が露呈する切欠部を形成すれば、その切欠部に接着剤を塗布して内側磁性コアと外側磁性コアとの接合が確実になる。

また前述のように、コアギャップの一方の端縁が内側磁性コアの端面を覆う端部と一体に接合し、コアギャップの他方の端縁がコイルボビンの外周面に形成される巻溝を形成する鍔部と一体に接合するようにすれば、薄いコアギャップの成形が容易であるとともに、コアギャップの機械的強度を確保することができるなどの特長を有している。

本発明の実施形態に係る高圧トランスの平面図である。 その高圧トランスの右側面図である。 その高圧トランスの正面図である。 その高圧トランスにおけるコイルボビンの端部付近の一部拡大正面図である。 その高圧トランスにおけるコイルボビンの端部付近のボビン肉厚を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る開磁回路トランスの斜視図である。 本発明の実施形態に係る閉磁回路トランスの斜視図である。 本発明の実施形態に係るコアギャップを用いた閉磁回路トランスの組立工程を説明するための工程図である。 本発明の実施形態に係るコアギャップを用いない閉磁回路トランスの組立工程を説明するための工程図である。 本発明の実施形態に係る高圧トランスを用いた表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る高圧トランスを用いたマイナスイオン発生器の構成を示すブロック図である。 従来の高圧トランスの平面図である。 その高圧トランスの右側面図である。 その高圧トランスの正面図である。 その高圧トランスにおけるコイルボビンの端部付近のボビン肉厚を説明するための図である。 従来の開磁回路トランスの斜視図である。 従来の閉磁回路トランスの斜視図である。 従来のコアギャップを用いた閉磁回路トランスの組立工程を説明するための工程図である。 従来のコアギャップを用いない閉磁回路トランスの組立工程を説明するための工程図である。

符号の説明

２：内側磁性コア、４：高圧巻線絡げ部、５：高圧巻線引出溝、７：コア接合面、８：低圧巻線、９：高圧巻線、１０：外側磁性コア、１１：コイルボビン、１２：コアギャップ、１３：切欠部、１４：ボビン端子、１５：端面、１６：端部、１７：屈曲部、１８：鍔部、２１：駆動回路、２２：高圧トランス、２３：出力回路、２４：表示部、２５：制御回路、３１：駆動回路、３２：高圧トランス、３３：出力回路、３４：電極、３５：制御回路。

Claims (5)

1. 内側磁性コアに対してコイルボビンをインサートモールドし、前記内側磁性コアの端面全体を覆う端部を前記コイルボビンに形成して、その端部にボビン端子を埋設固定したことを特徴とするトランス。
2. 請求項１記載のトランスにおいて、前記ボビン端子の前記コイルボビンに埋設される基部に屈曲部が形成されていることを特徴とするトランス。
3. 内側磁性コアに対してコイルボビンをインサートモールドするとともに、前記内側磁性コアのコア接合面を覆うコアギャップを前記コイルボビンと一体に成形したことを特徴とするトランス。
4. 請求項３記載のトランスにおいて、前記コアギャップに前記コア接合面の一部が露呈する切欠部が形成されていることを特徴とするトランス。
5. 請求項３記載のトランスにおいて、前記コアギャップの一方の端縁が前記内側磁性コアの端面を覆う端部と一体に接合し、前記コアギャップの他方の端縁が前記コイルボビンの外周面に形成される巻溝を形成する鍔部と一体に接合していることを特徴とするトランス。

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