JP4682557B2

JP4682557B2 - フライバックトランス

Info

Publication number: JP4682557B2
Application number: JP2004246662A
Authority: JP
Inventors: 毅野村; 貴也永井; 久男山下
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2024-08-26
Also published as: JP2005101579A

Description

本発明は、ＣＲＴを用いたテレビジョン受像機やディスプレイ装置の高圧発生用フライバックトランスに関するものである。

フライバックトランスはＣＲＴを用いたテレビジョン受像機やディスプレイ装置に使用され、これらの装置に用いられる高圧電圧を発生するためのトランスである。

まず図９の回路図を用いてフライバックトランスの構成を説明する。中心にコア４を配し、１次巻線３１は前記コア４を磁心として円筒状に配置された１次ボビンに巻線され、さらに２次巻線１２は前記１次巻線３１と同心で円筒状の２次ボビンに複数の層に分割され各層の層間が絶縁体によって絶縁されそれぞれの層に発生する電圧の位相が同じようになるように積層状に構成されて、前記２次巻線１２の各層は始端に第１のダイオードＤｎ１のアノード側を接続し、前記２次巻線１２の終端と直列にコンデンサＣｎを接続し、さらにコンデンサＣｎの他端を第１のダイオードＤｎ１のカソード側と第２のダイオードＤｎ２のアノード側と接続し第２のダイオードＤｎ２のカソード側が次層の始端に接続される。このような接続によって複数の層に分割された２次巻き線に発生した電圧が積層され高圧を発生する。

以上のように、フライバックトランスの構成には磁心としてのコアと１次２次の巻き線だけでなくダイオードやコンデンサ等の部品が必要であり、これらの電子部品の配置や保持、および接続が必要となる。そのための従来技術として、部品固定板を設け、ダイオード等の電子部品の配置や保持や接続をする構成を有したものがある（例えば特許文献１を参照）。
特開昭５３−５１４３０号公報

フライバックトランスはこれに要求される内容が多様化し配線のバリエーションや新しい付加機能が必要となっている。当然のこととして、各部品間の絶縁距離を確保し信頼性を安定して保証できるとともに生産性や正確さ標準化を損なわないようにこれに対応することが求められている。

しかしながら、上記の従来技術に係る構成では部品固定板を設置した後に、部品同士あるいは２次巻き線と、適当な長さに切断されたリード線同士を半田付けするため、作業性が悪く、半田付けミスを起こしやすい。さらに接続部の検査は目視検査による場合が多いため、このような構造では、半田ヌレ不足等の接続の欠陥に対し検査の漏れを起こす場合がある。

また、フライバックトランスの仕様として部品点数が多くなる場合があり、複数枚の部品固定板が必要となる場合、従来技術の構成では対応できず、さらにスペース上の要求から、これらの部品固定板はこのフライバックトランスの磁心を中心として９０度の角度をもって配置されているため、これらが９０度の角度で接する部分においては２次ボビンに十分な固定をするためのスペースが確保できず部品固定板の固定が不十分になってしまう場合がある。

上記課題を解決するために、本発明のフライバックトランスは、部品固定板上の第２の電子部品たとえばコンデンサの一端と第１の電子部品たとえば第１のダイオードのカソード側と第３の電子部品たとえば第２のダイオードのアノード側の接続を行うための前記部品固定板上に形成された中空の円筒状で囲まれた半田保持部にリード線を通すことのできる貫通孔を有し、前記部品固定板上の中空の円筒状で前記円筒の外壁の一部を切欠いた形状の３箇所の高さをそれぞれ変え、さらに前記外壁に前記円筒の開放面に向けて斜面を設けるものである。

また、フライバックトランスの磁心をセンターとして９０度の角度で配置される第１の部品固定板と第２の部品固定板にて構成されるフライバックトランスであって、前記第１の部品固定板は四角柱の先端を台形状にし、台形底辺部を四角柱から２方向に張り出した第１のリブを有し、前記第２の部品固定板は四角柱の先端を三角形状にし、三角形の一辺を四角柱から１方向に張り出した第２のリブが前記第一のリブを挟み込めるように対称的に２個配置されて、前記第１のリブの張り出した台形底辺部と前記第２のリブの張り出した三角形状の一辺部をかみ合わせることで前記第１の部品固定板と前記第２の部品固定板を固定するものである。

上記構成を備えた本発明のフライバックトランスは、固定板に設けられた半田保持部の貫通孔にコンデンサのリード線のみもしくは第１のダイオード、第２のダイオードのリード線を挿入することでそれぞれのリード線がお互いに接触し固定されなおかつ半田付けによる半田接続を容易にする。さらに貫通孔を有することで部品固定板の裏面からの半田付け部分の半田付け状態の目視確認も容易になる。

また上記フライバックトランスの磁心をセンターとして９０°の角度をもって配置される２つの部品固定板において、一方の部品固定板に設けた突起により他方の部品固定板を固定することで、２次ボビンに固定用のリブの数量を減らすことができるとともに、部品固定板の固定を強固のものとすることができる。また、２次ボビンの金型構成上も有利となりフライバックトランスの形状も小さくできる。

本発明は、従来のフライバックトランスの基本構成を変えることなく従来の部品あるいは生産方法を変えずに行うものである。よって従来の各構成部品、生産設備をそのまま使用することを基本としている。

すなわち中心にコアを配し、１次巻線は前記コアを磁心として円筒状に配置された１次ボビンに巻線され、さらに２次巻線は前記１次巻線と同心で円筒状の２次ボビンに複数の層に分割され各層の層間が絶縁体によって絶縁されそれぞれの層に発生する電圧の位相が同じようになるように積層状に構成されて、前記２次巻線の各層は始端に第１のダイオードのアノード側を接続し、前記２次巻線の終端と直列にコンデンサを接続し、さらにコンデンサの他端を第１のダイオードのカソード側と第２のダイオードのアノード側と接続し第２のダイオードのカソード側が次層の始端に接続される。このような接続によって複数の層に分割された２次巻き線に発生した電圧が積層され高圧を発生する。本構成を変えることなく部品固定板上の第２の電子部品たとえばコンデンサの一端と第１の電子部品たとえば第１のダイオードのカソード側と第３の電子部品たとえば第２のダイオードのアノード側の接続を行うための前記部品固定板上に形成された中空の円筒状で囲まれた半田保持部にリード線を通すことのできる貫通孔を有し、前記部品固定板上の中空の円筒状で前記円筒の外壁の一部を切欠いた形状の３箇所の高さをそれぞれ変え、さらに前記外壁に前記円筒の開放面に向けて斜面を設けるものである。また、フライバックトランスの磁心をセンターとして９０度の角度で配置される第１の部品固定板と第２の部品固定板にて構成されるフライバックトランスであって、前記第１の部品固定板は四角柱の先端を台形状にし、台形底辺部を四角柱から２方向に張り出した第１のリブを有し、前記第２の部品固定板は四角柱の先端を三角形状にし、三角形の一辺を四角柱から１方向に張り出した第２のリブが前記第一のリブを挟み込めるように対称的に２個配置されて、前記第１のリブの張り出した台形底辺部と前記第２のリブの張り出した三角形状の一辺部をかみ合わせることで前記第１の部品固定板と前記第２の部品固定板を固定するものである。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図１乃至図７を参照しながら説明する。図１は部品固定の構成図を表し、図２から図６は、部品固定板の半田付け部の詳細を表している。また、図７に本発明のフライバックトランスの構成図を表している。これらの図は本発明により固定板２上に設けた中空の円筒状で囲まれた半田保持部２２に貫通孔２３を設け円筒の外壁の一部を切欠いた形状２４の３箇所の高さをそれぞれ変え、さらに円筒の開放面に向けて斜面２５を設けた前記半田保持部２２にリード線端末を挿入し半田接続する構造の説明図である。

図１乃至図７では、１は２次ボビン、２は部品固定板、４はコア、Ｄｎ１はｎ層目の第１のダイオード、Ｄｎ２はｎ層目の第２のダイオード、Ｃｎはｎ層目のコンデンサ、２２は固定板上の半田保持部、２３は半田保持部に設けられた貫通孔、２４は部品固定板上の半田保持部の円筒の外壁の一部の切欠き、２５は半田保持部の円筒の外壁の円筒の開放部に向けた斜面、８は半田付け部分である。また、図２は本発明の実施例１の半田保持部の拡大図および半田保持部の断面図である。

なお、本発明は基本構成を変えるものでないので、図９のフライバックトランスの回路図は本発明においても共通である。すなわち中心にコア４を配し、１次巻線３１は前記コア４を磁心として円筒状に配置された１次ボビン３に巻線され、さらに２次巻線１２は前記１次巻線３１と同心で円筒状の２次ボビン１に複数の層に分割され各層の層間が絶縁体によって絶縁されそれぞれの層に発生する電圧の位相が同じようになるように積層状に構成されて、前記２次巻線１２の各層は始端に第１のダイオードＤｎ１のアノード側を接続し、前記２次巻線１２の終端と直列にコンデンサＣｎを接続し、さらにコンデンサＣｎの他端を第１のダイオードＤｎ１のカソード側と第２のダイオードＤｎ２のアノード側と接続し第２のダイオードＤｎ２のカソード側が次層の始端に接続されている。

この構成において、第１のダイオードＤｎ１および第２のダイオードＤｎ２およびコンデンサＣｎは２次ボビン１の円筒の中心線と平行に配置された部品固定板上に配置される。コンデンサＣｎの一端と第１のダイオードＤｎ１のカソード側と第２のダイオードＤｎ２のアノード側の接続は、部品固定板上に設けられた中空の円筒状で前記円筒の外壁の一部を切欠いた形状２４の３箇所の高さをそれぞれ変え、さらに前記外壁に前記円筒の開放面に向けて斜面を設ける中空の円筒状で囲まれリード線を通すことのできる貫通孔２３を有する半田付け部分８で半田ごて等により半田付けされる。半田接続後には前記部品固定板の裏面から突出したコンデンサのリード線の余分な部分またさらにはダイオードのリード線の余分な部分を切断し接続は完了する。この状態でリード線切断側から接続状態を目視で容易に確認することができる。

図３は本実施の形態における電子部品のリード接続の異なる実施例の半田保持部の拡大図、および断面図である。実施の形態１に対し、前記コンデンサＣｎのリード線および前記第１のダイオードＤｎ１さらには前記第２のダイオードＤｎ２の３本を挿入して固定し半田ごて等により半田付けされる。

以上のように図１のような構造にしたことにより、半田付け作業において各電子部品のリード線は部品固定板上の中空の円筒状の半田接続部に保持され半田付け作業を行う際にも動いたりリード線相互が離れたりすることなく安定した状態ではんだ接続される。さらに円筒状に囲まれているので半田接続部分が他の部分と接触することなく距離を確保される。さらに貫通孔によって半田付けの状態を裏面からも目視にて確認することが出来る。

さらに半田接続部の中空の円筒状で円筒の外壁の一部を切欠いた形状２４の３箇所の高さをそれぞれ変えることでそれぞれのリード線が互いに重なり合い半田がそのリード線の間に容易に安定して回り込むようになる。

以上より半田付け作業は安定し各部品間の絶縁距離を確保し信頼性を安定して保証できるとともに、工程上での半田接続ミスを減らすことはもとより半田接続ミスの検出も容易となり不良品の後工程への流出を防ぐことができ生産ロスが低減される。

図４は本実施の形態における電子部品のリード接続の異なる実施例の半田保持部の拡大図、および断面図である。実施の形態１に対し、さらにこの貫通孔２３に前記コンデンサＣｎのリード線のみを挿入し固定して半田ごて等により半田付けされる。すなわち第１のダイオードＤｎ１のカソード側と第２のダイオードＤｎ２のアノード側は前記貫通孔に通さずに配置される。半田付け作業時に前記第１のダイオードおよび第２のダイオードのリード線は少し固定が不十分になるがそれぞれのリード線を貫通孔に挿入する作業が削減され簡素化される。

図６は本実施の形態における電子部品のリード接続の異なる実施例の半田保持部の拡大図、および断面図である。実施の形態１に対し、半田接続部の中空の円筒状で円筒の外壁に前記円筒の開放面に向けて斜面２５を設けることで半田ごてによる半田付けが容易になる。

（実施の形態２）
図７は本発明によるフライバックトランスの磁心を中心として９０度の角度で配置された部品固定板に設けたリブにて固定する方法の説明図である。すなわち第１の部品固定板２ａに設けられた多角柱状の突起リブ２１と２次ボビン１に設けられた多角柱柱状の孔を有し、その一面が開放された角柱に挿入する空間を持った角柱１３に挿入するか、もしくは前記第１部品固定板２ａに設けられた四角柱の先端を三角形状にし、三角形の一辺を四角柱から１方向に張り出したリブ２７と前記２次ボビン１に設けられた四角柱の先端を三角形状にし、三角形の一辺を四角柱から１方向に張り出したリブ１４をお互いにかみ合わせることで、前記第１の部品固定板と２次ボビン１を固定している。図８は本発明の実施の形態２に係るリブの詳細構成図で、第１の固定板２ａと第２の固定板２ｂの部分の拡大図を表している。第１の部品固定板２ａは四角柱の先端を台形状にし、台形底辺部を四角柱から２方向に張り出した第１のリブ２６ａを有し、第２の部品固定板２ｂは四角柱の先端を三角形状にし、三角形の一辺を四角柱から１方向に張り出した第２のリブ２６ｂを２個有し、第１のリブ２６ａの張り出した台形底辺部と第２のリブ２６ｂの張り出した三角形状の一辺部をかみ合わせることで、第１の部品固定板２ａと第２の部品固定板２ｂを固定している。これにより２個の部品固定板は２次ボビン１に固定されるとともに部品固定板同士で固定される構造となっている。

以上のように図７のような構造にすることにより、２個の部品固定板は２次ボビンに固定されるとともに部品固定板同士で固定されるので、各部品間の絶縁距離を確保し信頼性を安定して保証できるとともにフライバックトランスの生産時における取り扱いが有利になる。さらにこの固定部分を２次ボビン上に形成するための金型制作上の複雑な形状をいくらか減らすことができる。すなわち円筒状の２次ボビン上に９０度の角度をもって固定部分を成形するにはこれの成形金型の構造は一般的なピンゲートの射出成形の場合には上記の固定部分はスライドコア等を用いて成形しなければならないがこれが９０度の角度をもって２方向に成形するためには前記スライドコアをさらに増やさなければならない。このスライドコアの形状を少しでも単純化することができる。

本発明に係るフライバックトランスは、部品固定板上の部品の半田付け性に優れ、かつ複数枚の部品固定板を確実に固定できるもので、テレビジョン受像機やディスプレイ装置の高圧発生用フライバックトランスとして有用である。

本発明の実施の形態１に係るフライバックトランスの部品固定板の構成図本発明の実施の形態１に係る半田保持部の詳細構成図本発明の実施の形態１に係る半田接続部の詳細構成図本発明の実施の形態１に係る半田接続部の詳細構成図本発明の実施の形態１に係る半田保持部の詳細構成図本発明の実施の形態１に係る半田保持部の詳細構成図本発明の実施の形態１に係るフライバックトランスの構成図本発明の実施の形態２に係るリブの詳細構成図フライバックトランスの回路図

符号の説明

１２次ボビン
２部品固定板
２ａ第１の部品固定板
２ｂ第２の部品固定板
３１次ボビン
４コア
８半田付け部分
１１２次巻線端子ピン
１２２次巻線
１３角柱
１４リブ
２１部品固定板上の多角柱状の突起リブ
２２部品固定板上の半田保持部
２３半田保持部に設けられた貫通孔
２４部品固定板上の半田保持部の円筒の外壁の一部の切欠き
２５半田保持部の円筒の外壁の円筒の開放部に向けた斜面
２６ａ第一のリブ
２６ｂ第二のリブ
２７リブ
３１１次巻線
Ｄｎ１ｎ層目の第１のダイオード
Ｄｎ１ａｎ層目の第１のダイオードのアノード側のリード線
Ｄｎ２ｎ層目の第２のダイオード
Ｄｎ２ａｎ層目の第２のダイオードのカソード側のリード線
Ｃｎｎ層目のコンデンサ
Ｃｎａｎ層目のコンデンサのリード線
Ｒ１高圧出力に直列に接続される抵抗
Ｒ２高圧コンデンサに直列に接続される抵抗

Claims

中心にコアを配し、１次巻線は前記コアを磁心として円筒状に配置された１次ボビンに巻線され、２次巻線は前記１次巻線と同心で円筒状の２次ボビンに複数の層に分割され各層の層間が絶縁体によって絶縁されそれぞれの層に発生する電圧の位相が同じようになるように積層状に構成されて、さらに前記２次巻線の各層は始端に第１のダイオードのアノード側を接続し、前記２次巻線の終端と直列にコンデンサを接続し、さらに前記コンデンサの他端を第１のダイオードのカソード側と第２のダイオードのアノード側と接続し、前記第２のダイオードのカソード側は次層の始端に接続され、前記第１のダイオードおよび前記第２のダイオードおよび前記コンデンサは前記２次ボビンの円筒の中心線と平行に配置された１つあるいは複数個の部品固定板上に配置され、さらに前記１次ボビンとケースによって前記２次ボビンおよび前記部品固定板は絶縁材によって充填されている構成のフライバックトランスであって、前記部品固定板には前記コンデンサの一端と前記第１のダイオードのカソード側と前記第２のダイオードのアノード側とを接続する部位に中空の円筒状で囲まれた半田保持部を設け、前記半田保持部にはリード線挿入可能な貫通孔を有し、さらに、９０度の角度で配置される第１の部品固定板と第２の部品固定板を備え、部品固定板に設けられた多角柱状の突起リブと２次ボビンに設けられた多角柱柱状の孔を有し、その一面が開放された角柱に挿入するかもしくは前記部品固定板に設けられた四角柱の先端を三角形状にし、三角形の一辺を四角柱から１方向に張り出したリブと前記２次ボビンに設けられた四角柱の先端を三角形状にし、三角形の一辺を四角柱から１方向に張り出したリブをお互いにかみ合わせることで前記部品固定板と前記２次ボビンとが固定され、前記第１の部品固定板は四角柱の先端を台形状にし、台形底辺部を四角柱から２方向に張り出した第一の突起リブを有し、前記第２の部品固定板は四角柱の先端を三角形状にし、三角形の一辺を四角柱から１方向に張り出した第二の突起リブを２個有し、前記第一の突起リブの張り出した台形底辺部と前記第二の突起リブの張り出した三角形状の一辺部をかみ合わせることで前記第１の部品固定板と前記第２の部品固定板を固定することを特徴としたフライバックトランス。
前記貫通孔に前記コンデンサのリード線のみを挿入したことを特徴とする請求項１に記載
のフライバックトランス。
前記貫通孔に前記コンデンサのリード線および前記第１のダイオードのリード線および前
記第２のダイオードのリード線を挿入したことを特徴とする請求項１に記載のフライバッ
クトランス。
前記半田保持部の円筒の外壁の一部に３箇所の切欠きを設け、当該３箇所の切欠きの高さ
がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１に記載のフライバックトランス。
前記半田保持部の円筒の外壁に当該円筒の開放面に向けて斜面を設けたことを特徴とする
請求項１に記載のフライバックトランス。