(57)【要約】【課題】部品点数を少なくして、製造コストの低減を図る。【解決手段】コアＣＡを組み込むフランジ１２、１３、１４、１５付きのボビン１０と、ボビン１０上の１次巻線Ｌ1 と、絶縁性の糸材により形成する絶縁層２１と、２次巻線Ｌ2 とを設ける。【選択図】図１
2006128735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアを組み込む筒部の両端部、中間部の各フランジ間に巻きスペースを形成するボビンと、該ボビン上に順に形成する１次巻線、絶縁層、２次巻線とを備えてなり、前記２次巻線は、前記ボビン上の全部の巻きスペースに分割巻きし、前記１次巻線は、前記２次巻線の低電位側の一部の巻きスペースに形成し、前記１次、２次巻線間に介装する前記絶縁層は、絶縁性の糸材により形成し、前記各フランジは、外周から前記筒部の外周に到達する通路を有し、該通路は、前記１次巻線の端子、前記２次巻線の低電位側の端子を設ける一端部のフランジを切り欠いて形成するとともに前記２次巻線の高電位側の端子を設ける他端部のフランジの表面に溝状に形成し、前記１次、２次巻線は、前記絶縁層とともにシール材を介してシールすることを特徴とする高電圧発生用絶縁トランス。
【請求項２】
前記糸材は、マルチフィラメント糸であることを特徴とする請求項１記載の高電圧発生用絶縁トランス。
【請求項３】
前記絶縁層は、前記２次巻線のみを巻き付ける前記巻きスペースにも形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の高電圧発生用絶縁トランス。
【請求項４】
前記糸材は、前記ボビンに付設する前記１次、２次巻線用の端子に巻始め、巻終りを固定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載の高電圧発生用絶縁トランス。
【請求項５】
前記溝状の通路は、前記筒部の外周に接するように形成することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記載の高電圧発生用絶縁トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、構成部品点数を最少にして製造コストの低減を図ることができる高電圧発生用絶縁トランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスレンジや瞬間湯沸し器等には、点火用の高電圧を発生させるためのトランスが組み込まれている。
【０００３】
このものは、１次巻線を巻き付ける円筒状の第１のボビンと、２次巻線を巻き付ける第２のボビンとを組み合わせて形成されている。すなわち、第１のボビンは、外周に１次巻線を巻き付け、フェライト等のコアを内部に挿入し、第２のボビンの筒部に挿入することにより、２次巻線内に１次巻線を組み込むとともに、第２のボビンを介して１次、２次巻線を絶縁することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来技術によるときは、トランスは、第１、第２のボビンを組み合わせて形成されているため、部品点数が多く、第１、第２のボビンを手作業により組み立てる必要があるから、工数がかかり、製造コストを低減することが難しいという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、絶縁性の糸材により形成する絶縁層を共通のボビン上の１次、２次巻線間に介装することによって、構成部品点数を最少にして製造コストを低減することができる高電圧発生用絶縁トランスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、コアを組み込む筒部の両端部、中間部の各フランジ間に巻きスペースを形成するボビンと、ボビン上に順に形成する１次巻線、絶縁層、２次巻線とを備えてなり、２次巻線は、ボビン上の全部の巻きスペースに分割巻きし、１次巻線は、２次巻線の低電位側の一部の巻きスペースに形成し、１次、２次巻線間に介装する絶縁層は、絶縁性の糸材により形成し、各フランジは、外周から筒部の外周に到達する通路を有し、通路は、１次巻線の端子、２次巻線の低電位側の端子を設ける一端部のフランジを切り欠いて形成するとともに２次巻線の高電位側の端子を設ける他端部のフランジの表面に溝状に形成し、１次、２次巻線は、絶縁層とともにシール材を介してシールすることをその要旨とする。
【０００７】
なお、糸材は、マルチフィラメント糸とすることができ、絶縁層は、２次巻線のみを巻き付ける巻きスペースにも形成することができ、糸材は、ボビンに付設する１次、２次巻線用の端子に巻始め、巻終りを固定することができる。
【０００８】
また、溝状の通路は、筒部の外周に接するように形成してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
かかる発明の構成によるときは、絶縁性の糸材は、ボビン上の１次、２次巻線間に絶縁層を形成する。そこで、１次、２次巻線は、絶縁層とともにシール材を介してシールすることにより、シール材を含浸する絶縁層を介して所定の絶縁強度を得ることができる。なお、１次、２次巻線、絶縁層は、それぞれ巻線機を使用し、１次巻線の線材、糸材、２次巻線の線材の順にボビンに巻き付けることにより、高能率に形成することができる。糸材は、たとえばポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリウレタン繊維、ポリエーテル繊維等の電気絶縁性が良好な高分子化合物繊維を使用することが好ましい。また、シール材としては、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂が好適である。
【００１０】
糸材は、マルチフィラメント糸とすることにより、シール材を介してシールするとき、フィラメント間にシール材を容易に含浸させることができ、ボイドの発生を防止し、高品質な絶縁層を安定に作ることができる。なお、糸材は、数１０〜数１０００本程度のフィラメントを平行に引き揃え、約５０〜１０００デニール程度の繊度の無撚り糸として使用するのがよく、巻線機による巻付工程には、殊に１５０〜５００デニール程度の繊度が取り扱い易い。ただし、マルチフィラメント糸は、撚りピッチが大きい甘撚り糸であってもよい。
【００１１】
１次巻線を２次巻線の低電位側に配設すると、１次、２次巻線間の絶縁層を必要以上に厚くする必要がない。
【００１２】
糸材は、ボビンに付設する１次、２次巻線用の端子に巻始め、巻終りを固定することにより、ボビンに格別な固定部を形成する必要がない。
【００１３】
フランジの外周から筒部の外周に到達する通路は、１次巻線の線材、糸材、２次巻線の線材をフランジの外周まで引きまわすことなくフランジ間に導入することができ、シール材を充填してシールするとき、１次、２次巻線、絶縁層内のエアを速やかに排出し、エアの残留によるボイドの発生を防止することができる。なお、通路は、フランジを部分的に切り欠いて形成してもよく、フランジの表面に溝状に形成してもよい。
【００１４】
以上説明したように、この発明によれば、絶縁性の糸材により形成する絶縁層を共通のボビン上の１次、２次巻線間に介装することによって、絶縁層は、１次、２次巻線と同様に巻線機を使用して形成し、シール材を介して１次、２次巻線とともにシールして所定の絶縁強度を得ることができるから、全体の構成部品点数を最少にして製造コストを大幅に低減することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
高電圧発生用絶縁トランスは、コアＣＡを組み込むボビン１０と、ボビン１０上の１次巻線Ｌ1 、２次巻線Ｌ2 と、１次、２次巻線Ｌ1 、Ｌ2 間に介装する絶縁層２１、２１とからなる（図１、図２）。
【００１７】
ボビン１０は、たとえばポリカーボネートのようなプラスチック樹脂により、筒部１１に対し、両端部のフランジ１２、１３と中間部のフランジ１４、１５とが一体成形されている。すなわち、ボビン１０は、中間部のフランジ１４、１５を介し、両端部のフランジ１２、１３間が筒部１１の軸方向に複数の巻きスペースＳi （ｉ＝１、２…）に区切られている。筒部１１は、フェライト等の強磁性体のコアＣＡに対応する内径に形成されており、一方の端部の内面には、リブ１１ａ、１１ａ…が軸方向に形成されている。筒部１１は、軸心Ｃに沿ってコアＣＡを挿入することにより、リブ１１ａ、１１ａ…を介してコアＣＡを保持している。
【００１８】
フランジ１２には、外周から筒部１１の外周に到達する切欠き状の通路１２ａ、１２ｂが筒部１１の両側に形成されている（図１、図３（Ａ））。ただし、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ図２のＡ矢視図、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線矢視相当断面図である。
【００１９】
フランジ１２の外面には、下向きの角柱状の固定部１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが並列して形成されており、通路１２ａ側の固定部１２ｃ、１２ｄには、１次巻線Ｌ1 用の端子Ｔ1a、Ｔ1bが下向きに突設されている。また、通路１２ｂ側の固定部１２ｅには、２次巻線Ｌ2 用の端子Ｔ2aが下向きに突設されている。固定部１２ｅには、通路１２ｂの下部に接続するガイド部１２ｅ1 が上向きに形成されており、通路１２ｂの下方から端子Ｔ2aに向けて斜めのガイド溝１２ｅ2 が形成されている。
【００２０】
中間部のフランジ１４、１５は、円板状に形成されている（図１、図３（Ｂ）、（Ｃ））。フランジ１４には、フランジ１２の通路１２ｂと同一位置に通路１２ｂと同一形状の通路１４ａが形成されており、通路１４ａは、筒部１１の外周に到達している。また、フランジ１４には、フランジ１５側に溝状の通路１４ｂ、１４ｂが上下に連続して形成されており、通路１４ｂ、１４ｂは、フランジ１４の外周から筒部１１の外周に接するようにして到達している。なお、筒部１１は、フランジ１２、１４間において外周が略楕円状に片側に膨出して形成されており、筒部１１の膨出部分には、フランジ１２の通路１２ｂ、フランジ１４の通路１４ａを連通させる上向きの溝１１ｂが軸方向に形成されている。また、筒部１１には、通路１２ａに連通する浅い溝１１ｃが溝１１ｂの反対側に軸方向に形成されている。
【００２１】
フランジ１５には、フランジ１４の通路１４ａと同一位置に切欠き状の通路１５ａが形成されている（図１、図３（Ｃ））。通路１５ａの一端は、フランジ１５の外周に開口しており、通路１５ａの底部分は、フランジ１４側がフランジ１５の中間部までの深さであり、フランジ１３側が筒部１１の外周に到達するように斜めに形成されている（図２）。また、フランジ１５には、筒部１１の外周に接するようにして到達する溝状の通路１５ｂ、１５ｂがフランジ１３側に上下に連続して形成されている（図３（Ｃ））。
【００２２】
フランジ１３の外面には、固定部１３ａが形成されており（図１、図３（Ｄ））、固定部１３ａには、２次巻線Ｌ2 用の端子Ｔ2bが上下に貫通している。また、フランジ１３のフランジ１５側には、溝状の通路１３ｂ、１３ｂ…が上下に連続して形成されている。なお、通路１３ｂ、１３ｂ…は、それぞれフランジ１３の外周から筒部１１の外周に接するようにして到達している。
【００２３】
１次巻線Ｌ1 、２次巻線Ｌ2 は、ボビン１０のフランジ１２、１３間において、フランジ１４、１５を介して筒部１１上に分割巻きされている（図２、図４）。
【００２４】
１次巻線Ｌ1 は、巻きスペースＳ1 にコイルＬ1a、Ｌ1cを形成し、巻きスペースＳ2 にコイルＬ1bを形成している。なお、コイルＬ1aの巻始めは、端子Ｔ1aに接続され、コイルＬ1a、Ｌ1b、Ｌ1cは、この順に直列に接続されている。また、コイルＬ1cは、コイルＬ1a上に積層して形成され、コイルＬ1cの巻終りは、端子Ｔ1bに接続されている。２次巻線Ｌ2 は、巻きスペースＳ1 において、コイルＬ1c、絶縁層２１上にコイルＬ2aを形成し、巻きスペースＳ2 において、コイルＬ1b、絶縁層２１上にコイルＬ2bを形成し、巻きスペースＳ3 において、筒部１１上にコイルＬ2cを形成している。なお、コイルＬ2a、Ｌ2b、Ｌ2cは、この順に直列に接続されている。コイルＬ2aの巻始めは、端子Ｔ2aに接続され、コイルＬ2cの巻終りは、端子Ｔ2bに接続されている。
【００２５】
絶縁層２１、２１は、１次巻線Ｌ1 、２次巻線Ｌ2 間に介装されている。すなわち、絶縁層２１、２１は、それぞれ１次、２次巻線Ｌ1 、Ｌ2 のコイルＬ1c、Ｌ2a間、コイルＬ1b、Ｌ2b間に介装されている。
【００２６】
１次巻線Ｌ1 、２次巻線Ｌ2 、絶縁層２１、２１は、次のようにして形成する。
【００２７】
すなわち、１次巻線Ｌ1 の線材Ｃ1 は、巻始めを端子Ｔ1aに固定し（図５（Ａ））、フランジ１２の通路１２ａを介して巻きスペースＳ1 に導き、筒部１１の外周に沿って巻き付けてコイルＬ1aを形成し（同図の矢印方向）、フランジ１４の通路１４ａを介して巻きスペースＳ2 に導き、巻きスペースＳ2 内の筒部１１の外周に沿って軸方向に往復するように巻き付けてコイルＬ1bを形成し（同図（Ｂ））、フランジ１４の通路１４ａを介して巻きスペースＳ1 に導き、コイルＬ1a上にコイルＬ1cを形成し、巻始め側と共通の通路１２ａを介してフランジ１２の外側に導いて巻終りを端子Ｔ1bに固定する。
【００２８】
次に、絶縁層２１、２１の糸材Ｙは、巻始めを端子Ｔ2aに固定し（同図（Ｃ））、通路１２ｂを介して巻きスペースＳ1 内に導き、１次巻線Ｌ1 のコイルＬ1c上に巻き付けてコイルＬ1c上に所定厚さの絶縁層２１を形成する（同図の矢印方向）。次いで、通路１４ａを介して巻きスペースＳ2 内に導き、コイルＬ1b上に巻き付けて所定厚さの絶縁層２１を形成し、通路１４ａを介して巻きスペースＳ1 内に戻し（同図（Ｄ））、さらに通路１２ｂを介してフランジ１２の外側に導き、巻終りを端子Ｔ2aに固定する。なお、糸材Ｙの巻始め、巻終りは、接着剤を介し、または加熱溶融させ、あるいは単にからげることによって、端子Ｔ2aに速やかに固定することができる。
【００２９】
その後、２次巻線Ｌ2 の線材Ｃ2 は、巻始めを端子Ｔ2aに固定し（同図（Ｅ））、通路１２ｂを介して巻きスペースＳ1 内に導いて絶縁層２１上にコイルＬ2aを形成し、通路１４ａを介して巻きスペースＳ2 に導いて絶縁層２１上にコイルＬ2bを形成し、通路１５ａを介して巻きスペースＳ3 内に導く。このとき、線材Ｃ2 は、通路１５ａの底部の斜面に沿ってコイルＬ2b上から巻きスペースＳ3 の筒部１１上に滑らかに導かれる。つづいて、線材Ｃ2 は、巻きスペースＳ3 において筒部１１上にコイルＬ2cを形成し（同図（Ｆ））、フランジ１３の外周を経て端子Ｔ2bの下端に固定する。
【００３０】
このようにしてボビン１０上に１次巻線Ｌ1 、絶縁層２１、２１、２次巻線Ｌ2 を形成すると、１次、２次巻線Ｌ1 、Ｌ2 は、エポキシ樹脂やウレタン樹脂などのシール材ＳＬを充填することにより、絶縁層２１、２１とともにシールする（図２）。なお、シール材ＳＬは、真空中において充填してもよく、大気圧下において充填し、その後、全体を真空雰囲気に投入してもよい。このときのボビン１０は、通路１２ａ、１２ｂ、１３ｂ、１３ｂ…、１４ａ、１４ｂ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１５ｂを介して１次、２次巻線Ｌ1 、Ｌ2 、絶縁層２１、２１内のエアを外部に確実に排出することができ、シール材ＳＬ内にボイドを発生させるおそれがない。
【００３１】
かかる高電圧発生用絶縁トランスは、端子Ｔ2aを接地し、端子Ｔ1a、Ｔ1bを介して１次巻線Ｌ1 に裁断形の振動電流を通電することにより、２次巻線Ｌ2 の端子Ｔ2bに高電圧を発生させることができる。すなわち、端子Ｔ1a、Ｔ1b、Ｔ2aは、低電位側となっており、１次巻線Ｌ1 は、２次巻線Ｌ2 の低電位側に配設されている。そこで、絶縁層２１、２１は、コイルＬ2a、Ｌ2bに分圧される高電圧に対応するような絶縁強度を実現すればよい。
【００３２】
以上の説明において、絶縁層２１は、１次巻線Ｌ1 を巻き付けず、２次巻線Ｌ2 のコイルＬ2cのみを巻き付ける巻きスペースＳ3 にも形成することができる。コイルＬ2cの高さ位置を隣接の巻きスペースＳ2 内のコイルＬ2bのそれとほぼ揃えることにより、コイルＬ2b、Ｌ2cの各巻始め、巻終り間の絶縁耐力を容易に向上させることができる。ただし、この点は、コイルＬ2cのみを巻き付ける巻きスペースＳ3 の部分において、筒部１１の外径を巻きスペースＳ2 の部分におけるそれより大きくし、または、巻きスペースＳ2 、Ｓ3 間のフランジ１５を十分厚くすることによってもよく、これらの手法を適当に組み合わせることによってもよい。
【００３３】
また、絶縁層２１を形成する糸材Ｙの巻始め、巻終りは、端子Ｔ2aに固定するに代えて、ボビン１０に形成する適当な専用の固定部に固定してもよい。
【他の実施の形態】
【００３４】
ボビン１０は、フランジ１２、１３の間に１以上の任意の枚数のフランジ１４、１５を設けてもよい（図６）。すなわち、ボビン１０は、フランジ１４を省略して巻きスペースＳ1 、Ｓ2 を形成することにより（同図（Ａ））、１次巻線Ｌ1 を巻きスペースＳ1 に形成し、２次巻線Ｌ2 を巻きスペースＳ1 、Ｓ2 に分割巻きして形成することができる。なお、絶縁層２１は、巻きスペースＳ1 において１次、２次巻線Ｌ1 、Ｌ2 間に介装し、１次、２次巻線Ｌ1 、Ｌ2 間を絶縁している。
【００３５】
また、ボビン１０は、各複数のフランジ１４、１４、１５、１５を設けることにより（同図（Ｂ））、１次、２次巻線Ｌ1 、Ｌ2 の分割数を増加させてもよい。なお、このときの絶縁層２１、２１…は、２次巻線Ｌ2 の高電位側に位置するに従って厚く形成してもよい（同図）。
【００３６】
以上の説明において、ボビン１０は、中間部のフランジ１４、１５を全部省略してもよい。また、１次巻線Ｌ1 は、２次巻線Ｌ2 の分割数に拘らず、最低電位側の巻きスペースＳ1 だけに形成してもよい。さらに、フランジ１３、１４、１５に形成する溝状の通路１３ｂ、１３ｂ…、１４ｂ、１４ｂ、１５ｂ、１５ｂは、それぞれ上下に連続して形成するに代えて、筒部１１のまわりに放射状に形成してもよい。
【００３７】
なお、この発明は、点火用のみならず、たとえばオゾン発生器、放電殺虫器、空気清浄機、静電集塵機等の他の任意の用途に使用する高電圧発生用絶縁トランスに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】全体構成分解斜視図
【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視相当断面図
【図３】図２の要部拡大説明図
【図４】電気接続図
【図５】製造工程説明図
【図６】他の実施の形態を示す模式説明図
【符号の説明】
【００３９】
ＣＡ…コア
Ｌ1 …１次巻線
Ｌ2 …２次巻線
Ｔ1a、Ｔ1b、Ｔ2a、Ｔ2b…端子
Ｙ…糸材
ＳＬ…シール材
１０…ボビン
１１…筒部
１２、１３、１４、１５…フランジ
１２ａ、１２ｂ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ…通路
２１…絶縁層
特許出願人          アール・ビー・コントロールズ株式会社
代理人  弁理士                            松  田  忠  秋
【図１】
2006128735.tif 000003
【図２】
2006128735.tif 000004
【図３】
2006128735.tif 000005
【図４】
2006128735.tif 000006
【図５】
2006128735.tif 000007
【図６】
2006128735.tif 000008