KR20100082789A

KR20100082789A - 트랜스

Info

Publication number: KR20100082789A
Application number: KR1020107009785A
Authority: KR
Inventors: 히데유키 아키야마; 도오루 히로하시; 기요시 히로나카
Original assignee: 에프디케이 가부시키가이샤
Priority date: 2007-12-06
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2010-07-19
Also published as: CN101896984A; US8284009B2; JP5151431B2; WO2009072227A1; US20100245009A1; JP2009141112A; CN101896984B

Abstract

본 발명은, 1차 코일(3)이 권취된 제1 보빈(1)과, 2차 코일(9)이 권취된 제2 보빈(2)이 인접하여 배치되고, 제1 및 제2 보빈에 걸쳐 배치된 코어에 의해 폐자로가 형성되어 이루어진 트랜스에서, 코어를 제1 보빈측에 위치하는 제1 코어(17)와 제2 보빈측에 위치하는 제2 코어(18)로 분할하고, 제1 및 제2 코어(17, 18)의 자기적 접합부 사이에, 제1 및 제2 코어 중의 적어도 한쪽의 외주를 덮는 외주 피복부(16a, 16b)와, 양자의 대향면 사이에 개재되는 격벽부(15)를 갖는 절연 부재(14)를 개재했다.

Description

트랜스{TRANSFORMER}

본 발명은, 1차측과 2차측 사이에 높은 절연 성능이 요구되는 고압용 트랜스에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 트랜스에서는, 안전 규격상의 요청 때문에, 1차 코일과 2차 코일 사이에 소정의 절연 거리(연면 거리)를 확보하는 구조가 채택되고 있다.

한편, 액정 디스플레이의 광원으로서 삽입되어 있는 냉음극관의 방전ㆍ점등용의 인버터 트랜스는, 1차 코일에의 입력 전압을, 2차 코일에서 1000∼2000 V의 고압으로 승압하여 상기 냉음극관에 출력하는 것이다.

이 때문에, 일반적인 저압용 트랜스에 비하여, 상기 1차 코일과 2차 코일의 사이에, 한층 더 긴 절연 거리를 확보하여, 상호간의 절연성을 담보하는 것이 요구되고 있다. 특히, 1차 코일에 대한 입력 전압도 수백 V가 되는 고압의 절연 트랜스에서는, 상기 1차 코일과 2차 코일 사이에 요구되는 절연 거리가 한층 더 긴 것이 된다.

또한, 이 종류의 고압 발생 트랜스에서는, 1차 코일과 2차 코일 사이의 절연성을 확보한 경우에도, 이들 코일의 주위에 배치되어 폐자로를 형성하는 코어가 절연물이 아니기 때문에, 그 코어를 통해 원하는 절연 성능을 얻을 수 없게 된다는 문제가 있었다.

한편, 예를 들어 하기 특허문헌 1에서는, 중심부에 관통 구멍이 형성되고, 외주부에 1차 코일 및 2차 코일이 권취된 보빈과, 상기 보빈의 관통 구멍에 일부가 삽입되고, 상기 관통 구멍의 내부와 외부에 부착되는 한 쌍의 코어 부재를 포함한 트랜스에서, 상기 한 쌍의 코어 부재 중, 적어도 하나의 코어 부재와 상기 보빈의 관통 구멍 사이에 절연 부재를 설치한 트랜스가 제안되어 있다.

상기 구성으로 이루어진 트랜스에 의하면, 한 쌍의 코어 부재 중, 적어도 하나의 코어 부재와 보빈의 관통 구멍 사이에 절연 부재를 설치했기 때문에, 이들 한 쌍의 코어 부재와 1차 코일 및 2차 코일의 연면 거리를 연장할 수 있다는 이점이 있다.

그러나, 상기 특허문헌 1의 트랜스에서도, 원하는 효과를 얻기 위해서는, 적어도 하나의 코어 부재의 전체 길이에 걸쳐, 보빈의 관통 구멍과의 사이에 절연 부재를 설치할 필요가 있기 때문에, 예를 들어 상기 코어 부재가 E형 코어인 경우에는, 상기 절연 부재의 형상이나 구조가 복잡해진다는 문제가 있었다.

또, 상기 절연 부재를, 코어 부재와 관통 구멍 사이에 설치했기 때문에, 종래의 것보다 보빈의 관통 구멍을 크게 형성해야 하여, 그 결과 트랜스 전체가 대형화되어 최근의 소형화의 요청에 역행한다는 문제가 있었다.

이 때문에, 최근, 1차 코일에 고전압이 입력되는 경우에도, 전체적으로 대형화를 초래하지 않고, 1차측과 2차측 사이에 요구되는 절연 성능을 확보할 수 있는 고압용 트랜스의 개발이 강하게 요구되고 있다.

일본 특허 공개 2002-141229호 공보

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 소형이며 간편한 구조에 의해 1차측과 2차측 사이의 절연성을 향상시킬 수 있고, 한층 더 고전압화하는 것에 대해서도 확실하게 요구되는 절연 거리를 확보할 수 있는 트랜스를 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.

[본 발명의 제1 양태]

본 발명은, 폐자로를 형성하는 코어를, 1차 코일측에 인접하는 제1 코어와, 2차 코일측에 인접하는 제2 코어로 분리하고, 제1 코어를 제1 보빈과 함께 1차측 부품으로서 취급하고, 제2 코어를 제2 보빈과 함께 2차측 부품으로서 취급하고, 이들 제1 및 제2 코어의 자기적 접합부 사이에 소정의 절연 처리를 실시함으로써, 상기 1차측 부품과 2차측 부품 사이에 원하는 절연 거리를 확보하는 것이다.

즉, 본 발명의 제1 양태는, 제1 권선부에 1차 코일이 권취된 제1 보빈과, 제2 권선부에 2차 코일이 권취된 제2 보빈이 인접하여 배치되고, 이들 제1 및 제2 보빈에 걸쳐 배치된 자성재로 이루어진 코어에 의해 폐자로가 형성되어 이루어진 트랜스에 있어서, 상기 코어를, 상기 제1 보빈측에 위치하는 제1 코어와, 상기 제2 보빈측에 위치하는 제2 코어로 분할하고, 이들 제1 및 제2 코어의 자기적 접합부 사이에, 상기 제1 및 제2 코어 중의 적어도 한쪽 외주를 덮는 외주 피복부와, 양자의 대향면 사이에 개재되는 격벽부를 갖는 절연 부재를 개재한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 트랜스에서는, 예를 들어, 상기 제1 및 제2 보빈이 서로의 축선 방향으로 인접하여 배치되고, 상기 제1 및 제2 코어가 각각 상기 제1 또는 제2 보빈의 외주를 따라서 상기 축선 방향으로 연장되는 한 쌍의 외측 코어와, 이들 외측 코어의 중간부에 위치하여 상기 제1 또는 제2 권선부 내에 삽입되는 내측 코어를 구비하고, 상기 제1 코어의 외측 코어와 제2 코어의 외측 코어 사이에 상기 절연 부재가 개재되고, 상기 제1 권선부와 제2 권선부 사이에, 상기 내측 코어의 대향면 사이에 개재되는 제2 격벽부가 형성되어 있다.

또, 상기 트랜스에서는, 예를 들어, 상기 제1 권선부 및 제2 권선부 중 어느 한쪽의 단부에, 다른쪽의 상기 1차 코일 또는 2차 코일의 외주를 덮는 절연 피복부가 형성되어 있다. 이 경우, 상기 절연 부재를, 상기 절연 피복부의 외주에 일체로 형성하도록 해도 된다.

본 발명의 제1 양태에 따른 트랜스에 의하면, 코어를, 제1 보빈측에 위치하여 1차측 부품이 되는 제1 코어와, 제2 보빈측에 위치하여 2차측 부품이 되는 제2 코어로 분할하고, 이들 제1 및 제2 코어의 자기적 접합부 사이에, 전기 절연성을 갖는 절연 부재를 개재하였기 때문에, 제1 코어와 제2 코어 사이에, 상기 절연 부재의 외주 피복부의 길이 치수에 대응하는 절연 거리를 확보할 수 있다.

그 결과, 간편한 구조에 의해, 상기 코어를 통한 1차 코일과 2차 코일 사이의 절연성을 향상시킬 수 있고, 따라서 확실하게 1차 코일과 2차 코일 사이에 요구되는 절연 거리를 확보할 수 있다.

상기 제1 및 제2 코어가 각각 외측 코어 및 내측 코어를 갖는 경우에는, 내측 코어가 삽입되는 상기 제1 권선부와 제2 권선부 사이에, 이들 내측 코어의 대향면 사이에 개재되는 제2 격벽부를 형성함으로써, 제1 코어와 제2 코어의 외측 코어 사이에는, 상술한 절연 부재의 외주 피복부의 길이 치수에 대응하는 절연 거리를 확보할 수 있다. 또, 내측 코어 사이에는, 제1 권선부 또는 제2 권선부의 축선 방향의 길이 치수에 대응하는 절연 거리를 확보할 수 있다.

여기서, 상기 절연 부재의 격벽부 및 제2 격벽부의 두께 치수가, 제1 및 제2 코어에서의 대향면 사이의 갭이 되지만, 그 갭은, 제1 및 제2 코어의 전기적 절연성을 달성한 다음, 소정의 자기적 접속 특성을 더 확보해야 한다. 이러한 관점에서, 상기 갭이 되는 상기 격벽부의 두께 치수는, 1.0∼0.4 mm의 범위로 설정되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 제1 권선부 및 제2 권선부 중 어느 한쪽의 단부에, 다른쪽의 상기 1차 코일 또는 2차 코일의 외주를 덮는 절연 피복부를 형성하면, 제1 및 제2 보빈을 인접하여 배치한 경우에도, 양 코일 사이에, 상기 절연 피복부의 길이 치수에 대응한 절연 거리를 확보할 수 있고, 따라서 한층 더 소형화하는 것을 도모할 수 있다.

또한, 상기 절연 부재를 상기 절연 피복부의 외주에 일체로 형성하면, 그 절연 부재를 제1 권선부 또는 제2 권선부를 사출 성형할 때, 동시에 성형할 수 있어 제작이 용이하며, 트랜스의 전체적인 부품수도 삭감할 수 있다.

[본 발명의 제2 양태]

본 발명의 제2 양태는, 1차 코일이 권취된 제1 보빈과, 2차 코일이 권취된 제2 보빈이 서로의 축선 방향으로 인접하여 배치되고, 이들 제1 및 제2 보빈에 걸쳐 설치된 자성재로 이루어진 코어에 의해 폐자로가 형성되어 이루어진 절연 트랜스에 있어서, 상기 코어를, 상기 축선 방향으로, 상기 제1 보빈측에 위치하는 제1 코어와 상기 제2 보빈측에 위치하는 제2 코어로 분할하고, 이들 제1 및 제2 보빈의 상기 축선 방향의 대향면 사이, 그리고 상기 제1 및 제2 코어의 대향면 사이에 절연 부재를 개재하고, 상기 1차 및 2차 코일의 외주, 그리고 상기 제1 및 제2 코어의 외주를, 절연성을 갖는 통형상의 외주 피복 부재에 의해 상기 축선 방향으로 연속적으로 둘러싼 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 절연 트랜스에서는, 예를 들어, 상기 절연 부재가, 상기 외주 피복 부재의 내부에 격벽형으로 일체 성형되어 있다.

또, 상기 절연 트랜스에서는, 예를 들어, 상기 제1 및 제2 코어가, 각각 상기 제1 또는 제2 보빈의 외주를 따라서 상기 축선 방향으로 연장되는 한 쌍의 외측 코어와, 이들 외측 코어의 중간부에 위치하여 상기 제1 또는 제2 보빈 내에 삽입되는 내측 코어를 갖는 E형으로 형성되고, 상기 외주 피복 부재가, 내부에 상기 1차 코일 또는 상기 2차 코일과 상기 외측 코어 사이에 개재되는 칸막이벽을 포함한다.

또, 상기 절연 트랜스에서는, 예를 들어, 상기 외주 피복 부재의 외주면에, 둘레 방향으로 고리형을 이루는 복수의 볼록부가 상기 축선 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다.

본 발명의 제2 양태에 따른 절연 트랜스에 의하면, 코어를, 제1 보빈측에 위치하여 1차측 부품이 되는 제1 코어와, 제2 보빈측에 위치하여 2차측 부품이 되는 제2 코어로 분할하고, 이들 제1 보빈 및 제1 코어(1차측 부품)와, 제2 보빈 및 제2 코어(2차측 부품)의 대향면 사이에 절연 부재를 개재하고, 1차 및 2차 코일의 외주, 그리고 상기 제1 및 제2 코어의 외주를, 절연성을 갖는 통형상의 외주 피복 부재에 의해 축선 방향으로 연속적으로 둘러싸고 있기 때문에, 상기 1차측 부품과 2차측 부품 사이에, 상기 외주 피복 부재의 축선 방향의 길이 치수에 대응하는 절연 거리를 확보할 수 있다.

그 결과, 전체의 대형화를 초래하지 않고, 간편한 구조에 의해, 1차 코일 및 제1 코어를 포함하는 1차측 부품과, 2차 코일 및 제2 코어를 포함하는 2차측 부품 사이의 절연성을 향상시킬 수 있고, 따라서 특히 1차 코일에 고전압이 입력되는 경우에도, 확실하게 1차 코일과 2차 코일 사이에 요구되는 절연 거리를 확보할 수 있다.

상기 절연 부재는, 그 축선 방향의 두께 치수가 제1 및 제2 코어에서의 대향면 사이의 갭이 되지만, 그 갭은, 제1 및 제2 코어의 전기적 절연성을 달성한 다음, 소정의 자기적 접속 특성을 더 확보해야 한다.

또한, 본 발명의 제2 양태에 따른 절연 트랜스에 의하면, 상기 절연 부재를 외주 피복 부재의 내부에 격벽형으로 일체 성형함으로써, 부품수가 적어지고, 구조가 한층 더 간편해지며, 조립시에도 외주 피복 부재의 한쪽 개구로부터 제1 보빈에 제1 코어를 부착한 1차측 부품을 삽입하고, 다른쪽 개구로부터 제2 보빈에 제2 코어를 부착한 2차측 부품을 삽입함으로써 완성시킬 수 있기 때문에, 그 작업의 간편화도 도모할 수 있다.

또, 상기 제1 및 제2 코어가, 각각 외측 코어 및 내측 코어를 갖는 E형 코어인 경우에는, 상기 외주 피복 부재의 내부에, 1차 코일과 제1 코어의 외측 코어 사이, 또는 2차 코일과 제2 코어의 외측 코어 사이에 개재되는 칸막이벽을 형성함으로써, 1차 코일 또는 2차 코일을 칸막이벽과 외주 피복 부재의 내벽에 의해 형성되는 통형상 공간에 독립적으로 수납할 수 있다.

그 결과, 1차 코일 또는 2차 코일을 다른 부재와의 간섭으로부터 보호할 수 있기 때문에, 별도로 코일의 외주에 보호 테이프 등을 시공할 필요가 없어, 이러한 관점에서도 전체의 구조나 조립 작업을 한층 더 간편화하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 외주 피복 부재의 외주면에 고리형의 복수의 볼록부를 축선 방향으로 간격을 두고 형성하면, 상기 1차측 부품과 2차측 부품 사이의 절연 거리가, 상기 축선 방향의 요철면을 따르는 길이 치수가 되기 때문에, 단순히 외주 피복 부재의 축선 방향의 길이 치수를 비교하여, 보다 긴(구체적으로는, 볼록부 갯수×볼록부 높이 치수×2의 치수분 길이) 절연 거리를 확보하는 것이 가능해진다. 따라서, 한층 더 소형화하는 것을 도모할 수 있고, 상술한 1차 코일도 고전압이 입력되는 경우에 적합하다.

도 1a는 본 발명에 따른 트랜스의 제1 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 트랜스의 우측면도이다.
도 1c는 도 1a의 1C-1C선 단면도이다.
도 2a는 도 1a의 1차 코일이 권취되기 전의 제1 보빈을 나타내는 것으로, 도 2c의 2A-2A선 단면도이다.
도 2b는 도 1a의 1차 코일이 권취되기 전의 제1 보빈을 나타내는 평면도이다.
도 2c는 도 1a의 1차 코일이 권취되기 전의 제1 보빈을 나타내는 정면도이다.
도 2d는 도 2b의 2D-2D선 단면도이다.
도 3a는 도 1a의 2차 코일이 권취되기 전의 제2 보빈을 나타내는 평면도이다.
도 3b는 도 1a의 2차 코일이 권취되기 전의 제2 보빈을 나타내는 정면도이다.
도 3c는 도 1a의 2차 코일이 권취되기 전의 제2 보빈을 나타내는 바닥면도이다.
도 4a는 도 1a의 커버 부재를 나타내는 정면도이다.
도 4b는 도 1a의 커버 부재를 나타내는 평면도이다.
도 4c는 도 4a의 4C-4C선 단면도이다.
도 4d는 도 1a의 커버 부재를 나타내는 측면도이다.
도 5a는 제1 및 제2 보빈의 조립 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5b는 제1 및 제2 보빈의 조립 후의 종단면도이다.
도 6은 제1 및 제2 코어 및 커버 부재의 조립 상태를 나타내는 평면도이다.
도 7a는 도 4a의 커버 부재의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 7b는 도 4a의 커버 부재의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 트랜스의 제2 실시형태에서의 제1 및 제2 보빈의 조립 상태를 나타낸 도면으로, 제1 보빈의 단면의 평면도이다.
도 9는 제2 실시형태에서의 제1 및 제2 코어의 조립 상태를 나타내는 평면도이다.
도 10은 제2 실시형태의 트랜스 전체를 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 절연 트랜스의 제3 실시형태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 12는 도 11의 평면도이다.
도 13은 도 11의 조립 후의 완성 상태를 나타내는 사시도이다.
도 14는 도 13의 정면도이다.
도 15는 도 13의 평면도이다.
도 16은 도 13의 좌측면도이다.
도 17은 도 13의 종단면도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 19는 도 18의 종단면도이다.

[제1 실시형태]

도 1a∼도 7b는, 본 발명에 따른 트랜스를 LCD의 백라이트가 되는 냉음극관의 점등용 인버터 트랜스에 적용한 제1 실시형태 및 그 변형예를 나타내는 것으로, 이 인버터 트랜스에서는, 보빈이 제1 보빈(1)과 제2 보빈(2)으로 분할되어 있다.

상기 제1 보빈(1)은, 도 2a∼도 2d에 나타낸 바와 같이, 축선 방향의 중앙부에 형성된 1차 코일(3)(도 1a, 도 5b 참조)이 권취되는 각기둥형의 제1 권선부(4)와, 이 제1 권선부(4)의 축선 방향 일단측에 형성되어 1차 코일(3)의 단부가 접속되는 단자(5)가 설치된 대략 사각판형상의 제1 단자 장착부(6)와, 제1 권선부(4)의 축선 방향 타단측에 형성된 절연 피복부(7)가 전기 절연성을 갖는 합성 수지에 의해 일체 성형된 것이다.

상기 절연 피복부(7)는, 제1 권선부(4)보다 폭 치수 및 두께 치수가 훨씬 큰 각기둥형으로 형성되어 있고, 또한 이 절연 피복부(7)와 제1 권선부(4) 사이에는, 서로의 내부 공간을 차단하는 격벽부(제2 격벽부; 8)가 일체로 성형되어 있다. 여기서, 격벽부(8)의 축선 방향의 두께 치수는, 1.0∼0.4 mm의 범위로 설정되어 있다.

이에 따라, 제1 권선부(4)는, 그 내부 공간이 제1 단자 장착부(6)측으로 개구되고, 내벽면(4a)이 제1 단자 장착부(6)의 표면(6a)과 평탄하게 연속하도록 형성되어 있다. 또, 절연 피복부(7)는, 축선 방향의 길이 치수가, 제2 보빈(2)의 후술하는 제2 권선부(10)의 축선 방향의 길이 치수와 동일하거나 약간 크게 형성되어 있다.

한편, 제2 보빈(2)은, 도 3a∼도 3c에 나타낸 바와 같이, 2차 코일(9)(도 1a, 도 5b 참조)이 권취되는 각기둥형의 제2 권선부(10)와, 이 제2 권선부(10)의 축선 방향 일단측에 배치되어 2차 코일(9)의 단부가 접속되는 단자(11)가 설치된 평판형의 제2 단자 장착부(12)가, 동일하게 전기 절연성을 갖는 합성 수지에 의해 일체 성형된 것이다.

이 제2 권선부(10)는, 외주부에 고압의 2차 코일(9)에서의 연면 방전을 방지하기 위한 복수의 칸막이판(13)이 축선 방향으로 등간격으로 일체로 형성되어 있고, 이들 칸막이판(13)의 외형 치수가, 제1 보빈(1)에서의 절연 피복부(7)의 내형 치수보다 약간 작게 형성되어 있다. 또, 제2 권선부(10)는, 그 내부 공간이 제2 단자 장착부(12)측으로 개구되고, 내벽면(10a)이 제2 단자 장착부(12)의 표면(12a)과 평탄하게 연속되도록 형성되어 있다.

그리고 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 제2 보빈(2)은, 2차 코일(9)이 권취된[도 5a에서는 그 2차 코일(9)의 도시를 생략] 제2 권선부(10)가, 제1 보빈(1)의 절연 피복부(7) 내에 삽입됨으로써, 제1 보빈(1)에 일체적으로 연결되어 있다.

또, 이들 제1 및 제2 보빈(1, 2)의 축선 방향 양측부에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 각각 커버 부재(절연 부재; 14)가 배치되어 있다. 이 커버 부재(14)는, 도 4a∼도 4d에 나타낸 바와 같이, 전기 절연성을 갖는 합성 수지에 의해 양단부가 개구된 각기둥형으로 형성된 것으로, 내부에는 격벽부(15)가 형성되어 있다. 여기서, 격벽부(15)의 축선 방향의 두께 치수는, 1.0∼0.4 mm의 범위로 설정되어 있다.

또, 이 격벽부(15)는, 그 격벽부(15)로부터 한쪽 단부까지 형성된 제1 통형부(외주 피복부; 16a)의 길이 L₁이, 제1 권선부(4)의 축선 방향의 길이 치수와 거의 같고, 다른쪽 단부까지 형성된 제2 통형부(외주 피복부; 16b)의 길이 L₂가, 제2 권선부(10)[또는 절연 피복부(7)]의 축선 방향의 길이 치수와 거의 같아지는 위치에 형성되어 있다.

그리고 도 1a∼도 1c 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 보빈(1, 2)에는, 제1 및 제2 코어(17, 18)로 구성되어 폐자로를 형성하는 코어가 배치되어 있다. 이들 제1 및 제2 코어(17, 18)는, 각각 제1 보빈(1) 또는 제2 보빈(2)의 외주를 따라서 축선 방향으로 연장되는 한 쌍의 외측 코어(17a, 18a)와, 이들 외측 코어(17a, 18a)의 중간부에 위치하는 내측 코어(17b, 18b)를 갖는 E형 코어이다.

제1 코어(17)의 외측 코어(17a) 및 내측 코어(17b)는, 제1 권선부(4)의 축선 방향의 길이 치수와 거의 같은 길이 치수로 형성되고, 제2 코어(18)의 외측 코어(18a) 및 내측 코어(18b)는, 제2 권선부(10)[또는 절연 피복부(7)]의 축선 방향의 길이 치수와 거의 같은 길이 치수로 형성되어 있다.

그리고 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 코어(17)는, 외측 코어(17a)가 각각 커버 부재(14)의 제1 통형부(16a) 내에 삽입되고, 내측 코어(17b)가 제1 권선부(4)의 내부 공간에 삽입됨으로써 부착되어 있다.

한편, 제2 코어(18)는, 외측 코어(18a)가 각각 커버 부재(14)의 제2 통형부(16b) 내에 삽입되고, 내측 코어(18b)가 제2 권선부(10)의 내부 공간에 삽입됨으로써 부착되어 있다.

이상의 구성으로 이루어진 트랜스에서는, 제1 및 제2 코어(17, 18)의 외측 코어(17a, 18a)를, 각각 전기 절연성을 갖는 커버 부재(14)의 제1 및 제2 통형부(16a, 16b) 내에 삽입하고, 대향면 사이에 격벽부(15)를 설치하며, 내측 코어(17b, 18b)를 각각 제1 권선부(4) 내 또는 제2 권선부(10) 내에 삽입하고, 대향면 사이에 격벽부(8)를 설치했기 때문에, 제1 코어(17) 및 제2 코어(18)를 서로 전기적으로 절연할 수 있다.

또한, 외측 코어(17a, 18a) 사이에는, 도 4a∼도 4d에 나타낸 커버 부재(14)의 제1 및 제2 통형부(16a, 16b)의 길이 치수(L₁+L₂)에 대응하는 절연 거리를 확보할 수 있다. 또, 내측 코어(17b, 18b) 사이에도, 도 2c에 나타낸 제1 권선부(4) 및 절연 피복부(7)의 축선 방향의 길이 치수(X+Y)에 대응하는 절연 거리를 확보할 수 있다.

또한, 제1 권선부(4)의 단부에, 2차 코일(9)의 외주를 덮는 절연 피복부(7)를 형성했기 때문에, 1차 코일(3)과 2차 코일(9) 사이에도, 절연 피복부(7)의 길이 치수 Y에 대응하는 절연 거리를 확보할 수 있다.

이와 같이, 상기 트랜스에 의하면, 폐자로를 구성하는 코어를 제1 보빈(1)측에 위치하여 1차측 부품이 되는 제1 코어(17)와, 제2 보빈(2)측에 위치하여 2차측 부품이 되는 제2 코어(18)로 분할하고, 이들 사이를 전기적으로 절연하고 충분한 절연 거리를 확보했기 때문에, 간편한 구조에 의해, 상기 코어를 통한 1차 코일(3)과 2차 코일(9) 사이의 절연성을 향상시킬 수 있고, 따라서 확실하게 1차 코일(3)과 2차 코일(9) 사이에 요구되는 절연 거리를 확보할 수 있다.

또한, 커버 부재(14)의 격벽부(15) 및 제1 권선부(4)와 절연 피복부(7) 사이에 형성한 격벽부(8)의 두께 치수를, 1.0∼0.4 mm의 범위로 설정했기 때문에, 제1 코어(17) 및 제2 코어(18)의 전기적 절연성을 달성한 다음, 소정의 자기적 접속 특성을 더 확보할 수 있다.

상기 제1 실시형태에서는, 제1 코어(17)의 내외측 코어(17a, 17b)의 길이 치수를, 제2 코어(18)의 내외측 코어(18a, 18b)의 길이 치수보다 짧게 형성한 결과, 이것에 대응하여 커버 부재(14)의 격벽부(15)를, 제1 통형부(16a)의 길이 치수 L₁<제2 통형부(16b)의 길이 치수 L₂가 되는 위치에 형성한 경우에 관해 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다.

즉, 도 7a에 나타낸 바와 같은, 격벽부(21)를 길이 방향의 중앙에 형성함으로써, 제1 통형부(22a)와 제2 통형부(22b)의 길이 치수를 동일하게 한 커버 부재(절연 부재; 20)를 이용할 수도 있다.

또, 필요로 하는 절연 거리가 비교적 짧은 경우에는, 도 7b에 나타낸 바와 같은, 어느 한쪽 코어의 외측 코어만이 삽입되는 통형부(24)를 가지며, 그 통형부(24)의 단부에 격벽부(25)가 일체로 형성된 커버 부재(절연 부재; 23)를 이용하는 것도 가능하다.

[제2 실시형태]

도 8∼도 10은, 본 발명에 따른 트랜스의 제2 실시형태를 나타내는 것으로, 도 1a∼도 6에 나타낸 것과 동일한 구성 부분에 관해서는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 간략화한다.

이 트랜스가 제1 실시형태에 나타낸 것과 상이한 점은, 제1 보빈(1)에서, 절연 피복부(7)의 외주에 커버 부재(절연 부재; 30)를 일체 성형한 것이다.

즉, 절연 피복부(7)의 축선 방향의 양측부에는, 제1 실시형태에 나타낸 커버 부재(14)와 같은 횡단면 형상을 가지며, 절연 피복부(7)와 같은 축선 방향의 길이 치수를 갖는 커버 부재(30)가 형성되어 있다. 또, 이 커버 부재(30)에서는, 제1 권선부(4)측의 단부에 격벽부(31)가 형성됨으로써, 제2 보빈(2)측으로 개구된 하나의 통형부(외주 피복부; 32)만을 갖고 있다.

그리고 도 9에 나타낸 바와 같이, 제2 코어(18)는, 외측 코어(18a)가 각각 커버 부재(30)의 통형부(32) 내에 삽입되고, 내측 코어(18b)가 제2 권선부(10)의 내부 공간에 삽입됨으로써 부착되어 있다. 이에 비해, 제1 코어(17)는, 내측 코어(17b)가 제1 권선부(4)의 내부 공간에 삽입되고, 외측 코어(17a)의 선단면을 커버 부재(30)의 격벽부(31)의 외면에 접촉시킨 상태로 부착되어 있다.

이상의 구성으로 이루어진 트랜스에 의해서도, 제1 실시형태에 나타낸 것과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이 트랜스에서는, 커버 부재(30)를 절연 피복부(7)의 외주에 일체로 형성했기 때문에, 제1 권선부(4), 제1 단자 장착부(6) 및 절연 피복부(7)와 함께, 커버 부재(30)를 동시에 사출 성형할 수 있다. 그 결과, 제작이 한층 더 용이해지고, 트랜스 전체의 부품수도 삭감할 수 있다.

상기 제1 및 제2 실시형태에서는 모두, 절연 부재로서, 통형부와 격벽부를 포함한 전기 절연성을 갖는 커버 부재(14, 20, 23, 30)를 이용한 경우에 관해서만 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 적어도 한쪽 외측 코어(17a, 18a)의 외주를 덮는 외주 피복부와, 이들 외측 코어(17a, 18a)의 대향면 사이에 개재되는 격벽부를, 합성 수지에 의한 몰드에 의해 일체 성형한 절연 부재를 이용할 수도 있다.

또, 외측 코어(17a, 18a)의 적어도 한쪽에 열수축 튜브를 씌우거나, 또는 절연 테이프를 감는 등의 다른 방법으로, 상기 외주 피복부와 격벽부를 갖는 절연 부재를 구성하는 것도 가능하다.

또한, 상기 제1 및 제2 코어(17, 18)에 관해서도, 상술한 외측 코어(17a, 18a) 및 내측 코어(17b, 18b)를 갖는 E형 코어에 한정되지 않고, 예를 들어 한 쌍의 외측 코어만을 갖는 C형 코어나, 그 C형 코어의 중앙부 사이에 I형 코어를 더 배치함으로써 전체적으로 E형이 되는 코어를 이용해도 되고, 이러한 경우에도 동일한 기능을 갖춘 트랜스를 구성하는 것이 가능하다.

[제3 실시형태]

도 11∼도 17은, 본 발명에 따른 절연 트랜스를, LCD의 백라이트가 되는 냉음극관의 점등용 인버터 트랜스에 적용한 제3 실시형태를 나타내는 것으로, 이 절연 트랜스에서는, 보빈이 제1 보빈(101)과 제2 보빈(102)으로 분할되어 있다.

상기 제1 보빈(101)은, 도 11, 도 12 및 도 17에 나타낸 바와 같이, 전기 절연성을 갖는 합성 수지로 이루어진 각기둥형의 권선부의 외주에 1차 코일(103)이 권취되고, 이 권선부의 축선 방향 일단측에 1차 코일(103)의 단부가 접속되는 단자(104)가 설치된 대략 사각판형의 단자 장착부(105)가 일체 성형된 것이며, 단자 장착부(105)는, 권선부가 개구되도록, 그 표면이 권선부의 한쪽 내벽면과 연속되도록 형성되어 있다.

한편, 제2 보빈(102)도, 마찬가지로 전기 절연성을 갖는 합성 수지로 이루어진 각기둥형의 권선부의 외주에 2차 코일(106)이 권취되고, 이 권선부의 축선 방향 일단측에 2차 코일(106)의 단부가 접속되는 단자(107)가 설치된 대략 사각판형의 단자 장착부(108)가 일체 성형된 것이며, 이 단자 장착부(108)도, 권선부가 개구되도록, 그 표면이 권선부의 한쪽 내벽면과 연속되도록 형성되어 있다. 여기서, 이 제2 보빈(102)에서의 권선부의 외주에는, 고압의 2차 코일(106)에서의 연면 방전을 방지하기 위한 복수의 칸막이판(109)이 축선 방향으로 등간격으로 일체로 형성되어 있다.

그리고 제1 및 제2 보빈(101, 102)에는, 제1 및 제2 코어(110, 111)로 구성되어 폐자로를 형성하는 코어가 배치되어 있다. 이들 제1 및 제2 코어(110, 111)는, 각각 제1 보빈(101) 또는 제2 보빈(102)에서의 1차 코일(103) 또는 2차 코일(106)의 양측을 따라서 축선 방향으로 연장되는 한 쌍의 외측 코어(110a, 111a)와, 이들 외측 코어(110a, 111a)의 중간부에 위치하는 내측 코어(110b, 111b)를 갖는 E형 코어이다.

제1 코어(110)의 외측 코어(110a) 및 내측 코어(110b)는, 제1 보빈(101)의 권선부의 축선 방향의 길이 치수와 거의 같은 길이 치수로 형성되고, 제2 코어(111)의 외측 코어(111a) 및 내측 코어(111b)는, 제2 보빈(102)의 권선부의 축선 방향의 길이 치수와 거의 같은 길이 치수로 형성되어 있다.

그리고 제1 코어(110)는, 내측 코어(110b)가 제1 보빈(101)의 권선부의 내부 공간에 삽입됨으로써, 외측 코어(110a)가 1차 코일(103)의 양측에 약간의 간격을 두고 배치된 상태로, 제1 보빈(101)에 부착되어 있다. 이것에 의해, 1차 코일(103)이 권취된 제1 보빈(101)과 제1 코어(110)를 갖는 1차측 부품이 구성되어 있다.

한편, 제2 코어(111)도, 내측 코어(111b)가 제2 보빈(102)의 권선부의 내부 공간에 삽입됨으로써, 외측 코어(111a)가 2차 코일(106)의 양측에 약간의 간격을 두고 배치된 상태로, 제2 보빈(102)에 부착되어 있다. 이것에 의해, 2차 코일(106)이 권취된 제2 보빈(102)과 제2 코어(111)를 갖는 2차측 부품이 구성되어 있다.

그리고 이와 같이 하여 분할된 1차측 부품 및 2차측 부품은, 각각 외주 피복 부재(112) 내에 삽입되어 있다.

이 외주 피복 부재(112)는, 전기 절연성을 갖는 합성 수지에 의해 성형된 각기둥형의 부재이며, 그 내형 치수가, 제1 보빈(101)과 제1 코어(110)의 외측 코어(110a), 그리고 제2 보빈(102)과 제2 코어(111)의 외측 코어(111a)가 일체로 헐겁게 삽입 가능해지는 크기로 형성되어 있다.

또, 이 외주 피복 부재(112)는, 적어도 1차 코일(103) 및 2차 코일(106)을 축선 방향으로 연속적으로 둘러쌀 수 있는 길이 치수로 형성되어 있다.

그리고 이 외주 피복 부재(112)의 내부에는, 축선 방향의 중앙부를 격벽형으로 막는 절연벽(절연 부재; 113)이 일체로 성형되어 있다. 참고로, 이 절연벽(113)의 축선 방향의 두께 치수는, 1.0∼0.4 mm의 범위로 설정되어 있다.

또한, 이 외주 피복 부재(112)의 내부의 폭방향 양측에는, 각각 절연벽(113)으로부터 축선 방향을 단부 개구 방향으로 하여 연장함으로써, 1차 코일(103)과 그 양측의 외측 코어(110a) 사이, 그리고 2차 코일(106)과 그 양측의 외측 코어(111a) 사이에 각각 개재되는 칸막이벽(114)이 일체로 성형되어 있다.

한편, 이 외주 피복 부재(112)의 외주에는, 둘레 방향으로 고리형으로 형성된 복수의 볼록부(115)가 축선 방향으로 등간격으로 일체로 성형되어 있다. 이것에 의해, 외주 피복 부재(112)의 외주에는, 상기 축선 방향으로 복수의 요철이 형성되어 있다.

그리고 상기 1차측 부품은, 그 1차 코일(103)이 전체 길이에 걸쳐 외주 피복 부재(112) 내의 칸막이벽(114) 사이에 삽입되고, 외측 코어(110a)가 칸막이벽(114)과 내벽 사이에 삽입됨으로써, 제1 코어(110)의 일부와 단자 장착부(105)를 외부에 노출시킨 상태로 외주 피복 부재(112) 내에 수납되어 있다.

또, 상기 2차측 부품은, 외주 피복 부재(112)의 반대측으로부터 그 2차 코일(106)이 전체 길이에 걸쳐 칸막이벽(114) 사이에 삽입되고, 외측 코어(111a)가 칸막이벽(114)과 내벽 사이에 삽입됨으로써, 제2 코어(111)도 전체가 외주 피복 부재(112) 내에 수납되고, 단자 장착부(108)만을 외부에 노출시킨 상태로 외주 피복 부재(112) 내에 수납되어 있다.

이것에 의해, 제1 보빈(101) 및 제2 보빈(102)의 축선 방향의 대향면 사이, 그리고 제1 코어(110) 및 제2 코어(111)의 대향면 사이에, 절연벽(113)이 개재되어 있다. 또, 외주 피복 부재(112)에 의해, 1차 코일(103) 및 2차 코일(106)의 외주, 그리고 제1 코어(110)의 외측 코어(110a) 및 내측 코어(110b)와 제2 코어(111)의 전체가 상기 축선 방향으로 연속적으로 둘러싸여 있다.

이상의 구성으로 이루어진 절연 트랜스에서는, 제1 보빈(101) 및 제2 보빈(102)에 걸쳐 배치되어 폐자로를 형성하는 코어를, 제1 보빈측에 위치하는 E형의 제1 코어(110)와, 제2 보빈(102)측에 위치하는 E형의 제2 코어(111)로 분할하고, 이들 제1 보빈(101) 및 제1 코어(110)(1차측 부품)와, 제2 보빈(102) 및 제2 코어(111)(2차측 부품)의 대향면 사이에 절연벽(113)을 개재한 상태로, 또한 1차 코일(103) 및 2차 코일(106)의 외주, 그리고 제1 코어(110) 및 제2 코어(111)의 외주를, 절연성을 갖는 통형상의 외주 피복 부재(112)에 의해 축선 방향으로 연속적으로 둘러싸고 있다.

또한, 외주 피복 부재(112)의 외주면에, 축선 방향으로 요철을 이루도록 복수의 볼록부(115)를 형성하였다. 그 결과, 상기 1차측 부품과 2차측 부품 사이의 절연 거리로서, 볼록부(115)에 의해 형성되는 상기 축선 방향의 요철면에 따르는 길이 치수[즉, 외주 피복 부재(112)의 축선 방향의 길이 치수+볼록부(115) 갯수×볼록부 높이 치수×2]를 확보할 수 있다.

이 때문에, 전체의 대형화를 초래하지 않고, 간편한 구조에 의해, 상기 1차측 및 2차측 사이의 절연성을 향상시킬 수 있고, 따라서 절연 트랜스의 전체 길이를 짧게 하여 소형화를 도모할 수 있고, 특히 1차 코일(103)에 고전압이 입력되는 경우에도, 확실하게 1차 코일(103)과 2차 코일(106) 사이에 요구되는 절연 거리를 확보하는 것이 가능해진다.

또, 외주 피복 부재(112)의 내부에, 절연벽(113)을 격벽형으로 일체 성형했기 때문에, 부품수가 적어지고, 구조가 한층 더 간편해지고, 조립시에도 외주 피복 부재(112)의 한쪽 개구로부터 제1 보빈(101)에 제1 코어(110)를 부착한 1차측 부품을 삽입하고, 다른쪽 개구로부터 제2 보빈(102)에 제2 코어(111)를 부착한 2차측 부품을 삽입함으로써 완성시킬 수 있기 때문에, 조립 작업의 간편화도 도모할 수 있다.

또한, 외주 피복 부재(112)의 내부에, 1차 코일(103)과 제1 코어(110)의 외측 코어(110a) 사이, 그리고 2차 코일(106)과 제2 코어(111)의 외측 코어(111a) 사이에 개재되는 칸막이벽(114)을 형성했기 때문에, 조립시에 상기 칸막이벽(114)을 외측 코어(110a, 111a) 삽입용의 안내부로서 이용할 수 있다.

또한, 1차 코일(103) 및 2차 코일(106)을, 각각 칸막이벽(114)과 외주 피복 부재(112)의 내벽에 의해 형성되는 통형상 공간에 독립적으로 수납할 수 있기 때문에, 1차 코일(103) 및 2차 코일(106)을 다른 부재와의 간섭으로부터 보호할 수 있다. 그 결과, 1차 코일(103)이나 2차 코일(106)의 외주에, 별도로 보호 테이프 등을 시공할 필요가 없기 때문에, 전체 구조나 조립 작업을 한층 더 간편화할 수 있다.

도 18 및 도 19는, 본 발명에 따른 절연 트랜스의 다른 실시형태를 나타내는 것이다.

이 절연 트랜스는, 외주 피복 부재의 구성이 상이한 점을 제외하고, 도 11∼도 17에 나타낸 것과 동일한 구성을 갖는 것이다. 즉, 이 절연 트랜스에서는, 전기 절연성을 갖는 합성 수지에 의해 각기둥형으로 성형된 외주 피복 부재(120)의 외주면이 평탄면으로 형성되어 있다.

상기 구성으로 이루어진 절연 트랜스에서는, 마찬가지로 1차측 부품과 2차측 부품의 대향면 사이에 절연벽(113)이 개재되고, 또한 1차 코일(103) 및 2차 코일(106)의 외주, 그리고 제1 코어(110) 및 제2 코어(111)의 외주가 절연성을 갖는 외주 피복 부재(120)에 의해 축선 방향으로 연속적으로 둘러싸여 있기 때문에, 상기 1차측 부품과 2차측 부품 사이에, 외주 피복 부재(120)의 축선 방향의 길이 치수에 대응하는 절연 거리를 확보할 수 있다.

따라서, 도 11∼도 17에 나타낸 절연 트랜스보다 요구되는 절연 거리가 짧은 경우나, 동등한 절연 거리가 요구되는 경우에도, 그 외주 피복 부재(120)를 한층 더 전기 절연성이 우수한 소재로 형성함으로써, 적합하게 이용할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 제1 및 제2 코어(110, 111)로서, 외측 코어(110a, 111a) 및 내측 코어(110b, 111b)가 일체화된 E형 코어를 이용한 경우에 관해서만 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 한 쌍의 외측 코어만을 갖는 C형 코어나, 그 C형 코어의 중앙부 사이에 I형 코어를 더 배치함으로써 전체적으로 E형이 되는 코어를 이용하는 것도 가능하다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 트랜스에 의하면, 소형이며 간편한 구조에 의해 1차측과 2차측 사이의 절연성을 향상시킬 수 있고, 한층 더 고전압화하는 것에 대해서도 확실하게 요구되는 절연 거리를 확보할 수 있다.

1 : 제1 보빈
2 : 제2 보빈
3 : 1차 코일
7 : 절연 피복부
8 : 격벽부(제2 격벽부)
9 : 2차 코일
10 : 제2 권선부
14, 20, 23, 30 : 커버 부재(절연 부재)
15, 21, 25, 31 : 격벽부
16a, 22a : 제1 통형부(외주 피복부)
16b, 22b : 제2 통형부(외주 피복부)
17 : 제1 코어
18 : 제2 코어
17a, 18a : 외측 코어
17b, 18b : 내측 코어
24, 32 : 통형부(외주 피복부)
101 : 제1 보빈
102 : 제2 보빈
103 : 1차 코일
106 : 2차 코일
110 : 제1 코어
111 : 제2 코어
110a, 111a : 외측 코어
110b, 111b : 내측 코어
112 : 외주 피복 부재
113 : 절연벽(절연 부재)
115 : 볼록부

Claims

제1 권선부에 1차 코일이 권취된 제1 보빈과, 제2 권선부에 2차 코일이 권취된 제2 보빈이 인접하여 배치되고, 이들 제1 및 제2 보빈에 걸쳐 배치된 자성재로 이루어진 코어에 의해 폐자로가 형성되어 이루어진 트랜스에 있어서,
상기 코어를, 상기 제1 보빈측에 위치하는 제1 코어와, 상기 제2 보빈측에 위치하는 제2 코어로 분할하고, 이들 제1 및 제2 코어의 자기적 접합부 사이에, 상기 제1 및 제2 코어 중의 어느 한쪽 또는 양쪽의 외주를 덮는 외주 피복부와, 양자의 대향면 사이에 개재되는 격벽부를 갖는 절연 부재를 개재한 것을 특징으로 하는 트랜스.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 보빈은, 서로의 축선 방향으로 인접하여 배치되고, 상기 제1 및 제2 코어는, 각각 상기 제1 또는 제2 보빈의 외주를 따라서 상기 축선 방향으로 연장되는 한 쌍의 외측 코어와, 이들 외측 코어의 중간부에 위치하여 상기 제1 또는 제2 권선부 내에 삽입되는 내측 코어를 구비하고, 상기 제1 코어의 외측 코어와 제2 코어의 외측 코어 사이에, 상기 절연 부재가 개재되고, 상기 제1 권선부와 제2 권선부 사이에, 상기 내측 코어의 대향면 사이에 개재되는 제2 격벽부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 트랜스.
제1항에 있어서, 상기 제1 권선부 및 제2 권선부 중 어느 한쪽의 단부에는, 다른쪽의 상기 1차 코일 또는 2차 코일의 외주를 덮는 절연 피복부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 트랜스.
제3항에 있어서, 상기 절연 부재는, 상기 절연 피복부의 외주에 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 트랜스.
1차 코일이 권취된 제1 보빈과, 2차 코일이 권취된 제2 보빈이 서로의 축선 방향으로 인접하여 배치되고, 이들 제1 및 제2 보빈에 걸쳐 배치된 자성재로 이루어진 코어에 의해 폐자로가 형성되어 이루어진 절연 트랜스에 있어서,
상기 코어를, 상기 축선 방향으로, 상기 제1 보빈측에 위치하는 제1 코어와 상기 제2 보빈측에 위치하는 제2 코어로 분할하고, 이들 제1 및 제2 보빈의 상기 축선 방향의 대향면 사이, 그리고 상기 제1 및 제2 코어의 대향면 사이에 절연 부재를 개재하고, 상기 1차 및 2차 코일의 외주, 그리고 상기 제1 및 제2 코어의 외주를, 절연성을 갖는 통형상의 외주 피복 부재에 의해 상기 축선 방향으로 연속적으로 둘러싼 것을 특징으로 하는 절연 트랜스.
제5항에 있어서, 상기 절연 부재는, 상기 외주 피복 부재의 내부에 격벽형으로 일체 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 절연 트랜스.
제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 코어는, 각각 상기 제1 또는 제2 보빈의 외주를 따라서 상기 축선 방향으로 연장되는 한 쌍의 외측 코어와, 이들 외측 코어의 중간부에 위치하여 상기 제1 또는 제2 보빈 내에 삽입되는 내측 코어를 갖는 E형으로 형성되고, 상기 외주 피복 부재는, 내부에 상기 1차 코일 또는 상기 2차 코일과 상기 외측 코어 사이에 개재되는 칸막이벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 절연 트랜스.
제5항에 있어서, 상기 외주 피복 부재의 외주면에는, 둘레 방향으로 고리형을 이루는 복수의 볼록부가 상기 축선 방향으로 간격을 두고 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 절연 트랜스.