WO2006054452A1

WO2006054452A1 - 高圧トランス

Info

Publication number: WO2006054452A1
Application number: PCT/JP2005/020362
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Shinmen; Mitsuaki Suzuki
Original assignee: Minebea Co., Ltd.
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2005-11-07
Publication date: 2006-05-26
Also published as: JP2006147688A

Abstract

　トランスの小型化を図ると共に、製造の際の作業性を改善し、一次巻線と二次巻線との結合性を密にした高圧トランスを提供する。　ボビン１の巻芯部３に一次巻線８と二次巻線６とを巻回し、ボビン１の中空孔12に磁性体からなるコアを挿入してなる高圧トランスであって、ボビン１は、巻芯部３の両端に複数の端子５を備える端子部2a,2bを有するとともに、巻芯部内に一次巻線８を形成する薄板状の導体を一体成形して、一次巻線８を含む巻芯部３の外周に二次巻線６を形成した。

Description

明細書

高圧トランス

技術分野

[0001] 本発明は、高圧トランス、特に液晶表示装置等の、高電圧を必要とする放電管点灯用の高圧トランスに関するものである。

背景技術

[0002] 従来、液晶表示装置のバックライト装置、ファクシミリ、複写機等の光源として冷陰極ランプやメタルノヽライドランプ等の放電灯が用いられて、る。これらのランプを点灯させるためには高電圧が必要で、冷陰極ランプを点灯させる場合には、高圧トランスを用いて発振回路の出力を数 kVに昇圧してランプを点灯させる。このような高圧トランスは、例えば、特許文献 1に示すように、フランジによって卷芯部分が軸方向に同軸で直列に複数のセクションに分割されたボビンの中空孔にフェライトからなるコアを挿入し、線状の導電部材を用いて一次卷線及び二次卷線をそれぞれ卷回して、る。

[0003] 上記卷線のコイルに流れる電流が大電流容量を必要とする場合には、線径の太い導電部材が使われる。一次卷線に大電流容量を流す必要がある場合、一次卷線に線径の太い導電部材を使用することになる力一次卷線のコイル径が大きくなつてしま、、トランスが大型化してしまうと、う問題がある。

[0004] このため、特許文献 2に示すように、薄板導体を用いて一次卷線を構成し、大電流容量を流すことができるとともに、トランスを小型化できる放電ランプ点灯用高圧トランスが提案されている。

[0005] この特許文献 2に記載の高圧トランスの分解斜視図を図 10に示す。図 10において、高圧トランスは、例えば、 U型コア 100と棒状コア 100aとを組み合わせて閉磁路にし、一次卷線 101, 101aを薄板状の導体で U字状に形成する。そして、一次卷線 10 1をボビン 103のフランジ 104に形成した揷入孔 105a、 105bに挿入し、かつ一次卷線 101aをボビンのフランジ 104aに形成した揷入孔 105c、 105dに挿入する。また、二次卷線 102、 102aの各々を単層整列卷きにして二段に重ねて、二次卷線の電気容量を大きなものにし、かつ隣り合う線間の絶縁性を向上させるとともに線間での電位差を小さくして隣接する線間の電位差に起因する短絡を減少させている。また、磁気回路を閉磁路としたことにより高圧トランスの小型化を達成している。

特許文献 1 :特開平 8— 153634号公報

特許文献 1：特開平 10— 241972号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] しかしながら、上記特許文献 2の高圧トランスでは、一次卷線に大電流容量を流すことができる力軸方向に一次卷線と二次卷線が並んで配設された構造であるため、一次卷線と二次卷線との結合が悪ぐ一次卷線と二次卷線の結合を高くする、いわゆる、密結合のトランスを作製する場合には、トランスとしての性能が低下してしまうという問題がある。

[0007] また、薄板状の一次卷線をフランジに形成した挿入孔に挿入後、絶縁を確保するために厚い樹脂で被覆する必要があり、製造の際の作業性が良くないという問題がある。

[0008] 本発明は、上記問題点に鑑みて、トランスの形状の小型化を図ると共に、製造の際の作業性を改善し、一次卷線と二次卷線との結合性を密にした高圧トランスを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 上記目的を達成するために、本発明は、ボビンの卷芯部に一次卷線と二次卷線とを卷回し、前記ボビンの中空孔に磁性体カゝらなるコアを挿入してなる高圧トランスであって、前記ボビンは、前記卷芯部の両端に複数の端子を備える端子部を有するとともに、前記卷芯部内に一次卷線を形成する薄板状の導体を一体成形してなり、前記一次卷線を含む前記卷芯部の外周に二次卷線を形成したことを特徴として、る。

[0010] また、本発明の好ま、実施形態によれば、一次卷線が、二次卷線の低電圧側の内周に同心状に配設されている。また、二次卷線が複数のセクションに分割されてなり、一次卷線が配設されたセクションにおけるセクション間の幅は、前記一次卷線が配設されていないセクション間の幅に比して幅広にて形成され、かつ前記一次卷線が配設されたセクションにおける卷芯部の径は、前記一次卷線が配設されてヽなヽセクションにおける卷芯部の径に比して大径に形成されていることを特徴とする。

[0011] さらに、本発明の他の構成によれば、一次卷線が 1ターンまたは 2ターンからなる。

また、端子部の底面に、プリント基板上への位置決め用のボスが設けられていることを特徴としている。

また、他の実施形態によれば、高電圧側の二次卷線を斜向重ね巻きにしたことを特徴とする。

発明の効果

[0012] 本発明の高圧トランスは、一次卷線が薄板上の導体力なり、インサートモールドによる一体成形によって一次卷線がボビンの卷芯部内に埋め込まれた構造であることから、一次卷線をボビンに卷回する作業をなくして、寸法精度の維持と生産性を向上させることがでさる。

[0013] また、二次卷線の卷回部分の外径を従来の高圧トランスと同程度に維持して、卷芯部内に一次卷線を埋め込むことにより、小型かつ結合性を高めた高圧トランスを構成できる。

[0014] さらに、一次卷線が二次卷線の低電圧部と同心で内側に配設することにより、一次卷線と二次卷線の電圧の差力、さくなり、トランスの信頼性が向上する。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]本発明に係る高圧トランスの二次卷線を卷回した状態を示すボビン形状を示す平面図である。

[図 2]図 1の卷芯部の断面構造を示す断面図である。

[図 3]本発明に係るボビンの形状を示す斜視図である。

[図 4]本発明に係るボビンとコアとの組合わせを示し、かつボビン底面側から見た構成図である。

[図 5]本発明に用いる一次卷線の形状を示す斜視図である。

[図 6]図 6aは、本発明のボビンと一次卷線が一体成形された状態を示す概略構成図であり、図 6bは、 A— A線に沿って見た断面図である。

[図 7]本発明に係る他の一次卷線の形状を示す断面図である。

[図 8]図 8aは、 1つのボビンにコアを連結したものを示し、図 8bは、 2つのボビンにコァを連結したものを示す概略図である。

[図 9]図 9aは、ボビンの卷芯部の断面構造を示し、図 9bは、他の実施形態による卷芯部の断面構造を示す各断面図である。

[図 10]従来の高圧トランスの分解斜視図である。

符号の説明

[0016] 1 ボビン

2a, 2b 端子部

3 卷芯部

4a〜4g フランジ

5a〜5k 端子

7 スリット溝

6 二次卷線

8 一次卷線

9 ボス

11 コア

12 貫通孔

15 リードフレーム

16 リード線

発明を実施するための最良の形態

[0017] 以下、本発明の高圧トランスを図面に基づいて説明する。

図 1〜図 4に本発明に係る高圧トランスを示す。図 1は、本発明に係る高圧トランスの平面図であり、図 2は、図 1の A— A断面図であり、図 3はボビンの斜視図であり、図 4は、コアをボビンに組み合わせる前の状態を示す高圧トランスの底面図である。

[0018] 図 1及び図 2において、ボビン 1は、液晶ポリマー (LCP)等の樹脂で形成されるもので、卷芯部 3内に一次卷線 8がインサート成形されており、卷芯部 3の外周部を複数のセクション a〜hに分けて、そこに二次卷線 6を卷回した構成となって、る。

[0019] このボビン 1の両端に設けられた端子部 2a、 2bには、それぞれ端子 5a〜5kが備えられ、端子部 2a、 2bの間は、卷芯部 3が連結されて一体構造となっている。 [0020] 卷芯部 3は、図 2に示すように、卷芯部内に 2個の薄板状の導体 8a、 8bがインサート成形により埋設されている。この薄板状の導体 8a、 8bは、一次卷線 8を構成するもので、 1ターンまたは 2ターンからなっている。一次卷線 8は、この図の左側、即ち、二次卷線 6の低電圧側に配置されてヽる。

[0021] また、卷芯部 3には、複数のセクション a〜hを形成するためにフランジ 4a〜4gが設けられており、図 1、図 2の例では、 aセクション〜 hセクションの 8セクションに分割されている。 bセクション及び cセクションの 2セクションにおけるセクションの幅は等しく、かつ dセクション〜 hセクションにおけるセクション幅よりも大きく形成され、 dセクション〜 hセクションの 5セクションにおけるセクションの幅はそれぞれ等しく形成されている。

[0022] また、 aセクション〜 cセクションの 3セクションにおける卷芯部の外径は、 dセクション〜hセクションの 5セクションにおける卷芯部 3bの外径よりも大きく形成され、二次卷線の低電圧側のセクションに対して高電圧側のセクションの溝深さが浅くなつている。二次卷線 6a〜6gは、 bセクション〜 hセクションの 7セクションにそれぞれ卷回され、各セクションにおける電圧がほぼ等しくなるようにされて、る。

[0023] 図示の例では、端子 5a、 5b、 5f、 5gは一次卷線用の端子であって、端子 5h、 5i、 5j、 5kは二次卷線用の端子であり、端子 5cは、 GND用端子となっている。

[0024] 本実施形態では、 aセクションには卷線が卷回されてヽな、が、この aセクションには、例えば、帰還コイルなどの三次卷線を卷回してもよい。 aセクションに三次卷線を卷回した場合には、三次卷線は端子 5d、 5eへ引出す構造となっている。

[0025] 上記のように、一次卷線 8a、 8bが卷芯部 3にインサート成形されたボビン 1は、図 3 に示す外形状を有しており、中央に貫通孔 12を有し、両端部に形成される端子部 2a 、 2bの一方側を一段高くした面 13を有して、コア 11の挿入を容易にしている。

[0026] また、ボビン 1は、ボビン外径寸法に合わせて 7つのフランジが設けられ、これらのフランジは、上面または下面にぞれぞれ 1つのスリット溝 7が形成され、二次卷線の分割卷きを可能にしている。

[0027] このボビン 1は、卷芯部 3の複数のセクションに対応して二次卷線 6a〜6gが卷回された後、図 4に示すようにコア 11の中央脚部 11aが卷芯部 3の貫通孔 12に挿入されるように、コア 11とボビン 1が組み立てられる。 [0028] コア 11は、フェライトからなり、この実施形態では、 E型コア 11の中央脚部 11aがボビン 1の貫通孔 12に挿入される力コア形状は E型コアに限定されるものではなぐ例えば、 EIコア、 U型コア等でも勿論良い。

[0029] 例えば、図 8に示すように、 2つの U字状コアが、 1つまたは 2つのボビンの両端側から挿入され、両コアの端部同士を接触させ、接着剤を介して互いに連結することにより、コア 11がボビン 1に取り付けられる。

[0030] そして、ボビン 1は、コア 11が組み合わされた状態で、ノックライトインバータ回路等のプリント基板 (図示略)に組み付けられて固定され、この回路基板にボビン 1の端子がはんだ付けされる。

[0031] なお、ボビン 1をプリント基板に取り付け固定するために、図 4に示すように、端子部の底面にボス 9が形成されており、このボス 9は、プリント基板 (図示略)に設けた孔に挿入することによってボビン 1をプリント基板上の正しい位置に容易に取り付けることができる。また、 10a〜10eは、卷線のリード線を引き出すための溝である。

[0032] 図 2のように卷芯部 3の中に埋設される一次卷線 8は、導電性の薄板にて形成される力本発明の好ましい実施形態では、図 5に示すように、 8aと 8bからなる 2ターンコィルを形成している。

[0033] 図 5において、本発明に使用される薄板状の導体からなる一次卷線 8が示されている。この一次卷線 8は、多段順送りプレスにより、打ち抜き工程と折曲げ工程とを順次行い、リードフレーム 15に沿う各フレーム毎に、 2つのコ字状に立設した一次卷線 8a 、 8b、横方向に伸びるリード線 16、両縁に形成されるリードフレーム 15に連結された端子部分 5a〜5kが形成される。

[0034] これらの一次卷線 8a、 8bは、コイル部と端子 5b、 5fおよび 5a、 5gがそれぞれ連結されて形成されている。そして、 2つの U字状またはコ字状の薄板にて形成された一次卷線 8a、 8bが卷芯部 3にインサート成形されている。一次卷線 8を 1ターンコイルとして使用する場合は、卷線 8a、 8bのいずれかのコイルを使用すればよぐ 2ターンコィルとして使用する場合は、例えば、プリント基板 (図示略)に形成した配線パターン上に端子 5bと端子 5gを接続して、卷線 8aと卷線 8bが直列になるように構成すればよい。 [0035] 本発明では、図示するように、 2つのコイル 8a、 8bを一次卷線として用いており、 1ターンのみのコイルとする場合は、 2つのコイルを並列接続する。また 2ターンのコイルとする場合は、 2つのコイルを直列接続することにより、 1ターンまたは 2ターンのいずれの場合も共通したボビンを用いることができる。

[0036] 本発明では、一次卷線 8は、リードフレーム 15によって金型に位置決めされてインサート成形される。図 6aの平面図から明らかなように、リードフレーム 15に連結されたままのボビン 1が成形される。そして、端子部分 5a〜5kとリードフレーム 15との連結部分を切断して、一次卷線 8a、 8bがインサート成形されたボビン 1が作り出される。

[0037] このように、ボビン 1にインサート成形される一次卷線 8は、リードフレーム 15上に形成され、図 6aの A— A線から見た図 6bの断面図で明らかなように、高さ位置を合わせて、左右の幅寸法を変えた 2つのコ字形状となっている。それぞれの一次卷線 8a、 8bは、その両端部から外側に折り曲げられた L字状のリード線 16が伸びている。また、一次卷線 8の一端側力も延びたリード線 16に続く一次卷線用の 2つの端子 5f、 5g と他の端子 5a〜5eが、一次卷線、 GND端子及び三次卷線用の端子を形成する。一方、ボビン 1の他端側の端子部 2bには、 4つの二次卷線用の端子 5h、 5i、 5j、 5kが形成される。

[0038] ここでは、一次卷線、リード線、および端子を一体にプレス成形した形で説明したが、ボビンに薄板状の導体がインサート成形される形式であれば、導体の形状は、コ字状、 U字状、四角形等いずれの形状であってもよい。また、単に、一次卷線の端子がボビンの側面力張り出す形であってもよぐ端子部側の端子部分と、一次卷線とが切り離された形も可能である。一例として、図 7において、一次卷線の断面形状を示す。

[0039] さらに、本発明の好ましい実施形態では、図 9aに示すように、二次卷線を複数のセクシヨンに分けて卷回するために、ボビンの卷芯部の外周に複数のフランジを形成しているが、これらのフランジをなくしたボビンを用いることも可能であり、この場合、図 9 bに示すように、二次卷線の高電圧側において、耐圧を維持するために、卷線を斜向重ね卷きにし、往路と複路の巻き方向を逆にして順次卷回する方式で二次卷線を卷回することもできる。これにより、ボビン本体のより多くの多数個取り成形を可能にし、かつ二次卷線の卷回工程のコストを低下させることができる。

[0040] また、本発明にお、て、一次卷線 8がインサートされた部分の低電圧側のセクション外径が、高電圧側のセクション外径よりも大きいことから、卷芯部 3の外周部における二次卷線 6のセクション幅は、高電圧側のセクション幅に対して広くしている。これは、高圧トランスの結合度をより高めるとともに、低電圧側と高電圧側において、二次卷線 6の高さを全体として同一にし、低電圧側の外形状がいたずらに太くならないようにしている。つまり、高電圧側の二次卷線は、卷線の半径方向の幅を厚くし、一方、低電圧側の二次卷線は、卷線の半径方向の幅を薄くして、二次卷線の高さを全体として同一にし、各セクションにおける電圧が等しくなるように構成されている。

[0041] 以上のように、本発明の高圧トランスは、一次卷線 8が薄板上の導体力なり、インサートモールドによる一体成形によって一次卷線がボビンの卷芯部 3内に埋め込まれた構造であることから、一次卷線 8を卷回する作業工程をなくして、作業効率を高めてボビンの生産性を向上させることができる。

[0042] また、ボビンの卷芯部に卷回される二次卷線は、低電圧側と高電圧側の卷線の高さをほぼ同一にして、卷芯部内に一次卷線を形成するので、小型でかつ結合性を高めた高圧トランスを作ることができる。

[0043] さらに、一次卷線 8の位置決めが金型精度により決定されるため、ボビン内の一次卷線 8の位置精度の維持が図られるとともに、設計上におけるトランスの入力電圧に基づいて、一次卷線 8の配置を自由に変更でき、さらに、トランスの結合係数を高くするように配置することも可能である。

[0044] また、従来カもボビン 1に複数の端子 5がインサート成形されて、るが、このインサート成形時に一次卷線 8も一緒にインサート成形されるので、作業サイクル時間を過渡に長くする必要がない。

[0045] また、一次卷線 8を二次卷線 6の低電圧部 6a、 6bと同心で内側に配設することにより、一次卷線 8と二次卷線 6の電圧の差力 S小さくなり、高電圧側である二次卷線の隣接する線間の電位差に起因する短絡、放電によるボビンの破損等を減少させて、トランスの信頼性が向上する。

Claims

請求の範囲

[1] ボビンの卷芯部に一次卷線と二次卷線とを卷回し、前記ボビンの中空孔に磁性体力もなるコアを挿入してなる高圧トランスであって、

前記ボビンは、前記卷芯部の両端に複数の端子を備える端子部を有するとともに、前記卷芯部内に一次卷線を形成する薄板状の導体を一体成形してなり、前記一次卷線を含む前記卷芯部の外周に二次卷線を形成したことを特徴とする高圧トランス。

[2] 前記一次卷線が、前記二次卷線の低電圧側の内周に同心状に配設されていることを特徴とする請求項 1に記載の高圧トランス。

[3] 前記二次卷線が複数のセクションに分割されてなり、前記一次卷線が配設されたセクシヨンにおけるセクション間の幅は、前記一次卷線が配設されて!/ヽな、セクション間の幅に比して幅広にて形成され、かつ前記一次卷線が配設されたセクションにおける卷芯部の径は、前記一次卷線が配設されて、な、セクションにおける卷芯部の径に比して大径に形成されていることを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の高圧トランス。

[4] 前記一次卷線が 1ターンまたは 2ターン力もなることを特徴とする請求項 1ないし 3のいずれか 1項に記載の高圧トランス。

[5] 前記端子部の底面に、プリント基板上への位置決め用のボスが設けられていることを特徴とする請求項 1な、し 4の、ずれか 1項に記載の高圧トランス。

[6] 前記二次卷線の高電圧側は、斜向重ね巻きされていることを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の高圧トランス。