(57)【要約】【課題】  部品点数を増加させることなく、トランス内部で発生する熱を効率的に外部に放散することにより、設計通りの性能を確実に発揮し、耐久性を向上させ、低コスト化を図る。【解決手段】  １次巻線７０、２次巻線８０を収納して閉磁路を形成するコア部を備え、各巻線７０，８０の間で電磁誘導を行う。コア部は、基底部２１から立設された１対の側脚および該１対の側脚の間隔内に配設された少なくとも１つの中央脚２３を有する第１コア２０と、第１コア２０の上部開放面を閉塞するように配設された第２コア３０とを備える。中央脚２３の外周部に、１次巻線７０および２次巻線８０を巻回するボビン状の巻枠部４０を取り付ける。第２コア３０は、中央脚２３に巻枠部４０を取り付けた際に、中央脚２３の外周面と巻枠部４０の内周面との間に生じる間隙部９０に対向する位置に、少なくとも１つの透孔３３を設ける。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次巻線および２次巻線を収納して閉磁路を形成するコア部を備え、前記１次巻線と前記２次巻線との間で電磁誘導を行うトランスにおいて、
前記コア部は、基底部から立設された１対の側脚および該１対の側脚の間隔内に配設された少なくとも１つの中央脚を有する第１コアと、該第１コアの上部開放面を閉塞するように配設された第２コアとを備え、
前記中央脚の外周部に、前記１次巻線および前記２次巻線を巻回するボビン状の巻枠部を取り付け、
前記第２コアは、前記中央脚に前記巻枠部を取り付けた際に、前記中央脚の外周面と前記巻枠部の内周面との間に生じる間隙部に対向する位置に、少なくとも１つの透孔が設けられていることを特徴とするトランス。
【請求項２】
前記中央脚の外周面と前記巻枠部の内周面との間に生じる間隙部は、上方へ向かって拡径するように形成されていることを特徴とする請求項１記載のトランス。
【請求項３】
前記巻枠部の内周面を上方へ向かって拡径したテーパー面とすることにより、前記間隙部を上方へ向かって拡径させたことを特徴とする請求項２記載のトランス。
【請求項４】
前記中央脚の外周面を上方へ向かって縮径したテーパー面とすることにより、前記間隙部を上方へ向かって拡径させたことを特徴とする請求項２記載のトランス。
【請求項５】
１次巻線および２次巻線を収納して閉磁路を形成するコア部を備え、前記１次巻線と前記２次巻線との間で電磁誘導を行うトランスの製造方法であって、
前記コア部は、基底部から立設された１対の側脚および該１対の側脚の間隔内に配設された少なくとも１つの中央脚を有する第１コアと、該第１コアの上部開放面を閉塞するように配設された第２コアとを備えるように形成し、
前記中央脚の外周部に、前記１次巻線および前記２次巻線を巻回するボビン状の巻枠部を取り付け、
前記第２コアは、前記中央脚に前記巻枠部を取り付けた際に、前記中央脚の外周面と前記巻枠部の内周面との間に生じる間隙部に対向する位置に、少なくとも１つの透孔が開設されるように形成し、
その後、前記第２コアに設けた透孔から、前記中央脚の外周面と前記巻枠部の内周面との間に生じる間隙部内に接着剤を注入することにより、前記第１コア、前記巻枠部、および前記第２コアを一体に接着することを特徴とするトランスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶画面のバックライト用電源回路等の電子機器用電源回路に用いられるトランス、および該トランスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なトランスは、１次巻線と２次巻線を巻回したボビンが、上下に対向する１対のコア間に挟み込まれた状態となっている。したがって、巻線部で熱が発生すると、この熱がコア部内に籠もってしまい、設計通りの性能を発揮できないばかりか、最悪の場合には機器の故障に繋がるという問題があった。
【０００３】
従来、電子機器用電源回路に用いられるトランスにおいて、巻線部から発生する熱を処理するための技術が種々開発されている。
【０００４】
例えば、１次巻線と２次巻線との間にシリコン樹脂層等からなる熱伝導層を形成して、１次巻線と２次巻線との間における熱伝導性を良好なものとし、１次巻線で発生した熱を２次巻線に伝導し、さらに２次巻線に直結されたダイオードモジュールが有する冷却フィンにより、トランス内部の放熱を行うようにしたトランスが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２３７４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来のトランスでは、１次巻線と２次巻線との間にシリコン樹脂層等からなる熱伝導層を介在させなければならず、部品点数が増加して、製造工程が複雑となるとともに、製造コストが上昇するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、部品点数を増加させることなく、トランス内部で発生する熱を効率的に外部に放散することにより、設計通りの性能を確実に発揮することができるとともに、耐久性に優れ、さらに製造コストを低減することが可能なトランスおよびこのようなトランスの製造方法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】
【０００８】
本発明のトランスおよびトランスの製造方法は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を備えている。
【０００９】
すなわち、本発明のトランスは、１次巻線および２次巻線を収納して閉磁路を形成するコア部を備え、前記１次巻線と前記２次巻線との間で電磁誘導を行うトランスにおいて、
前記コア部は、基底部から立設された１対の側脚および該１対の側脚の間隔内に配設された少なくとも１つの中央脚を有する第１コアと、該第１コアの上部開放面を閉塞するように配設された第２コアとを備え、
前記中央脚の外周部に、前記１次巻線および前記２次巻線を巻回するボビン状の巻枠部を取り付け、
前記第２コアは、前記中央脚に前記巻枠部を取り付けた際に、前記中央脚の外周面と前記巻枠部の内周面との間に生じる間隙部に対向する位置に、少なくとも１つの透孔が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のトランスは、前記構成に加えて、前記中央脚の外周面と前記巻枠部の内周面との間に生じる間隙部は、上方へ向かって拡径するように形成されていることが好ましい。
【００１１】
この場合、前記巻枠部の内周面を上方へ向かって拡径したテーパー面とすることにより、前記間隙部を上方へ向かって拡径させることができ、また、前記中央脚の外周面を上方へ向かって縮径したテーパー面とすることにより、前記間隙部を上方へ向かって拡径させることができる。
【００１２】
本発明のトランスの製造方法は、１次巻線および２次巻線を収納して閉磁路を形成するコア部を備え、前記１次巻線と前記２次巻線との間で電磁誘導を行うトランスの製造方法であって、
前記コア部は、基底部から立設された１対の側脚および該１対の側脚の間隔内に配設された少なくとも１つの中央脚を有する第１コアと、該第１コアの上部開放面を閉塞するように配設された第２コアとを備えるように形成し、
前記中央脚の外周部に、前記１次巻線および前記２次巻線を巻回するボビン状の巻枠部を取り付け、
前記第２コアは、前記中央脚に前記巻枠部を取り付けた際に、前記中央脚の外周面と前記巻枠部の内周面との間に生じる間隙部に対向する位置に、少なくとも１つの透孔が開設されるように形成し、
その後、前記第２コアに設けた透孔から、前記中央脚の外周面と前記巻枠部の内周面との間に生じる間隙部内に接着剤を注入することにより、前記第１コア、前記巻枠部、および前記第２コアを一体に接着することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のトランスは、第１コアの上部開放面を閉塞する第２コアに、少なくとも１つの透孔が開設されている。そして、この透孔は、ボビン状の巻枠部を取り付ける中央脚の外周面と、巻枠部の内周面との間に生じる間隙部に対向する位置に設けられている。
【００１４】
このため、巻線部で発生した熱は、第２コアに設けられた透孔からコア部の外部に放出される。したがって、シリコン樹脂層等からなる熱伝導層のような特別な部材を設けることなく、コア部で発生した熱をコア部の外部に放散することができ、部品点数が削減され、製造コストを低減することができるとともに、製造を容易に行うことができる。さらに、コア部内に熱が籠もらないので、設計通りの性能を確実に発揮することができるとともに、トランスの耐久性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明のトランスは、巻枠部の内周面を上方へ向かって拡径したテーパー面としたり、中央脚の外周面を上方へ向かって縮径したテーパー面としたりすることにより、間隙部を上方へ向かって拡径させている。
【００１６】
したがって、製造工程において第２コアの取付位置に微小な誤差が生じたとしても、第２コアに設けられた透孔を、中央脚の外周面と巻枠部の内周面との間に生じる間隙部に対向させることができ、コア部で発生した熱をコア部の外部に確実に放散することができる。
【００１７】
また、本発明のトランスの製造方法によれば、熱放散性に優れたトランスを容易かつ安価に製造することができる。さらに、第２コアに設けた透孔から、中央脚の外周面と巻枠部の内周面との間に生じる間隙部内に接着剤を注入することにより、第１コア、巻枠部、および第２コアを一体に接着することができるので、製造過程における工数を減らすことができ、製造コストを低減することができる。
なお、透孔から間隙部内に接着剤を注入する際には、接着剤により間隙部内全体を満たすのではなく、間隙部の上方および透孔内には殆ど接着剤が付着しないようにする。このように接着剤を注入することにより、コア部で発生した熱を、間隙部および透孔を介してコア部の外部に確実に放散することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明のトランスおよびトランスの製造方法の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態では、リーケージトランスを例にとって説明を行う。
【００１９】
図１〜図４は、本発明の実施形態に係るリーケージトランスを示すもので、図１はリーケージトランスの分解斜視図、図２（ａ）はリーケージトランスの平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図３はリーケージトランスを構成する第１コアの中央脚および巻枠部の一部断面図、図４はリーケージトランスを構成する第１コアの中央脚および巻枠部の他の実施形態を示す一部断面図である。
【００２０】
＜リーケージトランス＞
本実施形態に係るリーケージトランスは、第１コアの中央脚と第２コアとの間にエアギャップが設けられており、これにより若干の漏れ磁束が発生するように形成されている。また、本実施形態に係るリーケージトランスは、液晶表示装置のバックライトを点灯させるための点灯回路等に使用されるもので、一般的にダブルリーケージトランスと称され、２つのＣＣＦＬ（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ものである。
【００２１】
このリーケージトランス１０は、図１〜図４に示すように、１次巻線７０および２次巻線８０を収納して閉磁路を形成するコア部（第１コア２０および第２コア３０）を備えており、１次巻線７０と２次巻線８０との間で電磁誘導を行うようになっている。
【００２２】
＜コア部＞
コア部は、第１コア２０と、第１コア２０の上部開放面を閉塞する第２コア３０とを備えている。
【００２３】
第１コア２０は、基底部２１から立設された１対の側脚２２および該１対の側脚２２の間隔内に配設された一対の中央脚２３を有している。さらに、基底部２１には、一対の中央脚２３の間に位置するように、スペーサ５０を取り付けるための一対の支柱２４が立設されている。なお、第１コア２０および第２コア３０は、例えばフェライトを用いて形成される。
【００２４】
＜巻枠部＞
各中央脚２３の外周部に取り付ける一対の巻枠部４０はボビン状をなしており、絶縁性部材よりなる架台４１上に取り付けられている。この架台４１には、１次巻線７０および２次巻線８０の端部を接続するための端子部４２ａ，４３ａ，４６ａ，および絡げ端子４３ｂ，４６ｂが設けられている。この端子部４２ａ，４３ａ，４６ａ，および絡げ端子４３ｂ，４６ｂは、架台４１の両側部にそれぞれ設けられており、１次巻線７０を接続する端子部４２ａの側方に端子部４３ａおよび絡げ端子４３ｂが設けられている。端子部４３ａと絡げ端子４３ｂは、架台４１の内部で互いに連通しており、２次巻線８０の一方の端部が絡げ端子４６ｂに接続され、他方の端部が絡げ端子４３ｂに接続される。
【００２５】
巻枠部４０の外周には、下端部、中間部および上端部に鍔部４４ａ〜４４ｃが設けられており、下端部の鍔部４４ａおよび中間部の鍔部４４ｂの間隔内が２次巻線８０を巻回するための２次巻線部とされ、上端部の鍔部４４ｃおよび中間部の鍔部４４ｂの間隔内が１次巻線７０を巻回するための１次巻線部とされている。なお、１次巻線部と２次巻線部を上下入れ替えて構成してもよい。
【００２６】
巻枠部４０の内周径は、第１コア２０に設けた中央脚２３の外周径よりも若干大きめに形成されており、中央脚２３の外周面と巻枠部４０の内周面との間に間隙部９０が形成されている。
【００２７】
また、図３に示すように、巻枠部４０は、その内周面を上方へ向かって拡径したテーパー面４５とすることにより、間隙部９０が上方へ向かって拡径した状態となっている。なお、巻枠部４０の内周面の拡径を開始する位置は、巻枠部４０の下端部から上端部の間であればどのような位置であってもよい。
【００２８】
また、図４に示すように、中央脚２３の外周面を上方へ向かって縮径したテーパー面２５とすることにより、間隙部９０を上方へ向かって拡径させてもよい。この場合にも、中央脚２３の外周面の縮径を開始する位置は、中央脚２３の下端部から上端部の間であればどのような位置であってもよい。
【００２９】
＜スペーサ＞
スペーサ５０は、一対の巻枠部４０の間隔を規定するとともに、第２コア３０の位置決めを行うための部材である。このスペーサ５０は、基板５１と、基板５１の下面から下方へ向かって設けられた離隔板５２と、基板５１の上面の両側部に設けられた位置決め突部５３と、第１コア２０に設けられた支柱２４を挿通する一対の挿通孔５４とを備えている。
【００３０】
＜第２コア＞
第２コア３０は、板状の本体３１の長手方向の側面にスペーサ５０の位置決め突部５３が係合する係合凹部３２が設けられており、中央脚２３の外周面と、巻枠部４０の内周面との間に生じる間隙部９０に対向する位置に、透孔３３が設けられている。なお、図１および図２に示す実施形態では、透孔３３は各間隙部９０に対して１個ずつ設けられているが、各間隙部９０に対して、２個、３個、あるいは４個以上設けてもよい。
【００３１】
＜リーケージトランスの製造＞
次に、本実施形態のリーケージトランス１０の製造方法を説明する。
本実施形態のリーケージトランス１０を製造するには、まず鍔部４４ａおよび鍔部４４ｂの間に形成される２次巻線部に２次巻線８０を巻回するとともに、鍔部４４ｂおよび鍔部４４ｃの間に形成される１次巻線部に１次巻線７０を巻回し、各巻線の両端部を端子部４２ａ，４３ａ，４６ａおよび絡げ端子４３ｂ，４６ｂのいずれかに接続する。
【００３２】
そして、各巻枠部４０の内周部に第１コア２０に形成した中央脚２３を挿通するとともに、スペーサ５０に設けた挿通孔５４を第１コア２０に形成した一対の支柱２４に挿通して、両巻枠部４０の間隔内にスペーサ５０を取り付ける。
【００３３】
さらに、各巻枠部４０およびスペーサ５０の上部に第２コア３０を位置させて、第１コア２０の上部開放面を閉塞する。
【００３４】
その後、第２コア３０に設けた透孔３３から、中央脚２３の外周面と巻枠部４０の内周面との間に生じる間隙部９０内に接着剤を注入して、第１コア２０、巻枠部４０、および第２コア３０を一体に接着する。この際、接着剤により間隙部内全体を満たすのではなく、間隙部の上方および透孔内には殆ど接着剤が付着しないようにする。
【００３５】
＜コア部で発生した熱の放散＞
１次巻線７０および２次巻線８０に電流を流すと、各巻線７０，８０において熱が発生する。この熱の一部は、第１コア２０および第２コア３０に伝導されて外気中に放散される。さらに、各巻線７０，８０において発生した熱の殆どは、空気の対流あるいは放射により、第１コア２０の中央脚２３の外周面と巻枠部４０の内周面との間に生じた間隙部９０を介して、第２コア３０に設けられた透孔３３から外部に向かって放散される。
【００３６】
したがって、コア部で発生した熱は、透孔３３を介して確実にコア部の外部に放散され、コア部内に熱が籠もらないので、設計通りの性能を確実に発揮することができるとともに、トランスの耐久性を向上させることができる。
【００３７】
例えば、透孔３３を設けない従来のリーケージトランスの駆動時の自己発熱は２３℃程度となるが、透孔３３を設けた本実施形態のリーケージトランス１０の駆動時の自己発熱は２１℃程度となり、約２℃程度温度が下がったことになり、液晶画面のバックライト用電源回路等の電子機器用電源回路に用いられるリーケージトランス１０としては、極めて有効な放熱効果を奏している。
【００３８】
＜他の実施形態＞
なお、第１コア２０および第２コア３０はフェライトにより形成されているが、コアの形成材料としてはこれに限られるものではなく、他の一般的なコア材料から選択することが可能であり、例えば、パーマロイ、センダスト、鉄カルボニル等の材料を用いることが可能であり、これらの微粉末を圧縮成型したダストコアを使用することも可能である。
【００３９】
また、本実施形態では、巻枠部４０を２つ備えたダブルリーケージトランスとされているが、巻枠部４０が１つのトランスに適用してもよいし、巻枠部が３つ、４つ以上のトランスに適用してもよい。
【００４０】
さらに、本発明に係るトランスの用途は、リーケージトランス１０に限られるものではなく、他の種類のトランスにも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るリーケージトランスの分解斜視図
【図２】本発明の実施形態に係るリーケージトランスの平面図（ａ）、および平面図（ａ）におけるＡ−Ａ断面図（ｂ）
【図３】本発明の実施形態に係るリーケージトランスを構成する第１コアの中央脚および巻枠部の一部断面図
【図４】本発明の実施形態に係るリーケージトランスを構成する第１コアの中央脚および巻枠部の他の実施形態を示す一部断面図
【符号の説明】
【００４２】
１０  リーケージトランス
２０  第１コア
２１  基底部
２２  側脚
２３  中央脚
２４  支柱
２５  テーパー面
３０  第２コア
３１  本体
３２  係合凹部
３３  透孔
４０  巻枠部
４１  架台
４２ａ，４３ａ，４６ａ  端子部
４３ｂ，４６ｂ  絡げ端子
４４ａ〜４４ｃ  鍔部
４５  テーパー面
５０  スペーサ
５１  基板
５２  離隔板
５３  位置決め突部
５４  挿通孔
７０  １次巻線
８０  ２次巻線
９０  間隙部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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