(57)【要約】【課題】  一入力多出力化による高効率化を図りながら、低背化の実現、部品点数の削減、構造の簡略化、及びコストの削減を図る。【解決手段】  脚部が形成された一対のコア部１，１を備え、これらコア部１，１が脚部が互いに対向するように突き合わされる。各コア部１，１は、脚部として、コイル巻回用脚部２と、コイル巻回用脚部２の周面と対向する対向面を有しコイル巻回用脚部２と略平行な漏洩磁脚３，４とを有する。コイル巻回用脚部２は、少なくとも基端側部分が先端側部分よりも径が大きな大径部６とされ、この大径部６の一部が一次コイル８，１０と二次コイル１２，１３，１４，１５の間において外部に臨み、漏洩磁脚３，４の対向面３ａ，４ａとの間で漏洩ギャップｇが構成される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脚部が形成された一対のコア部を備え、これらコア部が前記脚部が互いに対向するように突き合わされてなるトランスコアであって、
前記各コア部は、脚部として、コイル巻回用脚部と、当該コイル巻回用脚部の周面と対向する対向面を有しコイル巻回用脚部と略平行な漏洩磁脚とを有し、
前記コイル巻回用脚部は、少なくとも基端側部分が先端側部分よりも径が大きな大径部とされ、この大径部の一部が一次コイルと二次コイルの間において外部に臨み、前記漏洩磁脚の対向面との間で漏洩ギャップが構成されることを特徴とするトランスコア。
【請求項２】
前記コイル巻回用脚部の断面形状が矩形状、または角部が面取りされた矩形状であることを特徴とする請求項１記載のトランスコア。
【請求項３】
前記脚部が実装される基板の基板面に対して略平行となるように横置き配置されることを特徴とする請求項１または２記載のトランスコア。
【請求項４】
前記漏洩磁脚は、横置き配置された際の上面側部分が拡大されていることを特徴とする請求項３記載のトランスコア。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載のトランスコアを備え、
前記コイル巻回用脚部の大径部に一次コイルまたは二次コイルのいずれか一方のコイルが巻回されるとともに、先端側部分に他方のコイルが巻回され、
前記大径部の一部が一次コイルと二次コイルの間において外部に臨み、前記漏洩磁脚の対向面との間で漏洩ギャップが形成されていることを特徴とするリーケージトランス。
【請求項６】
前記大径部に一次コイルが巻回されるとともに、先端側部分に二次コイルが巻回されていることを特徴とする請求項５記載のリーケージトランス。
【請求項７】
前記先端側部分には、それぞれ複数の二次コイルが巻回されていることを特徴とする請求項６記載のリーケージトランス。
【請求項８】
前記脚部が実装される基板の基板面に対して略平行となるように横置き配置されることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項記載のリーケージトランス。
【請求項９】
前記横置き配置された際の上面側に軟磁性薄板が配置されていることを特徴とする請求項８記載のリーケージトランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次コイルと二次コイルの間に漏洩磁路を構成する漏洩ギャップが形成されるトランスコアに関するものであり、さらには、これを用いたリーケージトランスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ＴＶインバータ回路方式としては、コレクタ共振型回路方式が一般的であるが、このコレクタ共振型回路は、１次側にも共振回路があり、２次側の共振回路と干渉を起こすため、効率が悪いという欠点がある。また、波形が非対称の場合、冷陰極放電ランプ（ＣＦＬ）の整流作用により流れる直流成分（異常放電の原因）をカットするため、バラストコンデンサを使用する必要があり、コスト増の原因となっている。
【０００３】
近年、液晶ＴＶの大型化等に伴い、効率低下、コストアップの要因となるバラストコンデンサを使用せずに冷陰極放電ランプを安定に点灯させる２次側共振型回路方式が採用されるようになっている。２次側共振型回路（他励共振型回路）は、いわゆるリーケージトランスを使用し、２次側の漏れインダクタンスと寄生容量、あるいは補助的に設けられた共振コンデンサが共振するというものであり、共振点付近でトランス一次側から見た力率が飛躍的に改善されることを利用したものである。２次側共振型回路では、前記バラストコンデンサが不要で、トランスの力率改善（効率改善）が図れるという利点を有する。
【０００４】
ところで、液晶ＴＶの大型により、多数の冷陰極放電ランプを点灯させる必要が生じており、これに伴い使用するトランスの数が増え、トランスの空間占有率が増大する傾向にある。前記リーケージトランスを使用する場合も例外ではなく、このため、例えば１個の一次コイルに対して２個以上の二次コイルを有する１入力多出力型のリーケージトランスが種々提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２等を参照）。
【０００５】
例えば、特許文献１には、内部コアに、インバータ回路に接続される１つの１次コイルと蛍光灯にそれぞれ独立して接続される少なくとも２つの２次コイルとを巻回し、それぞれのコイル間に漏洩磁路を構成する磁脚を有する外部コアを前記各コイルを囲む如く配置して構成されたリーケージトランスが開示されている。特許文献２には、１つの一次巻線と、複数の二次巻線を設け、それぞれの二次巻線を同じ結合度で一次巻線に電磁結合させたインバータトランスが開示されており、このインバータトランスの各二次巻線をそれぞれ異なる放電灯に接続することが開示されている。なお、特許文献２に記載されるインバータトランスでは、突起が漏洩磁脚の役割を果たし、したがって、この突起を設けた場合には、リーケージトランスとして動作する。
【０００６】
このように、１入力多出力型のリーケージトランスとすれば、冷陰極放電ランプの数とトランスの数を１対１で対応させる必要がなく、トランスの数を減らして空間占有率を削減できるものと考えられる。
【特許文献１】特開昭５９−４０５１３号公報
【特許文献１】特開２００１−１２６９３７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、リーケージトランスのより一層の低背化や構造の簡略化等を考えた場合、前記各特許文献記載の発明には、未だ改良すべき点が多い。例えば、特許文献１記載の発明では、内部コアに対して両側から外部コアを突き合わせた構造となっており、コアの数は３つ必要である。コアの数が多いと、それだけ構造が複雑になり、組み立ての手間も要する。
【０００８】
一方、特許文献２記載の発明では、実装する基板面から高さ方向にコイルを挟む構造とされているので、トランスの低背化は難しい。また、二次コイルの数の増加に伴って、第２の脚の数を増やす必要があり、実装に必要な面積が拡大したり、コア形状が複雑化する等の問題がある。
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、本発明は、一入力多出力化による高効率化を図ることができ、より一層の部品点数の削減や構造の簡略化を図ることが可能で、しかも低背化に有利なトランスコア及びリーケージ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】
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明のトランスコアは、脚部が形成された一対のコア部を備え、これらコア部が前記脚部が互いに対向するように突き合わされてなるトランスコアであって、前記各コア部は、脚部として、コイル巻回用脚部と、当該コイル巻回用脚部の周面と対向する対向面を有しコイル巻回用脚部と略平行な漏洩磁脚とを有し、前記コイル巻回用脚部は、少なくとも基端側部分が先端側部分よりも径が大きな大径部とされ、この大径部の一部が一次コイルと二次コイルの間において外部に臨み、前記漏洩磁脚の対向面との間で漏洩ギャップが構成されることを特徴とする。また、本発明のリーケージトランスは、前記トランスコアを備え、前記コイル巻回用脚部の大径部に一次コイルまたは二次コイルのいずれか一方のコイルが巻回されるとともに、先端側部分に他方のコイルが巻回され、前記大径部の一部が一次コイルと二次コイルの間において外部に臨み、前記漏洩磁脚の対向面との間で漏洩ギャップが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のトランスコアにおいて、コイル巻回用脚部の大径部は、漏洩磁束のパスを形成することを目的に設けられるものであり、漏洩磁脚の対向面との間に漏洩用のギャップが形成される構造になっている。この構造によって、漏洩磁束を制御することが可能になる。
【００１２】
また、本発明のリーケージトランスにおいては、例えばコイル巻回用脚部の基端側部分（大径部）に一次コイルが配置され、先端側部分に二次コイルが配置された構造となっている。すなわち、中央に複数の二次コイルが配置され、その両側に一対の一次コイルが配置された構造となっている。したがって、二次コイルに対して一次コイルが対称に配置され、二次コイル間の電圧変動が小さく抑えられる。また、コイル巻回用脚部の大径部と漏洩磁脚との間に形成される漏洩ギャップによって、一次コイルと二次コイルが分離されるとともに、十分大きな漏洩インダクタンスが確保される。
【００１３】
本発明においては、トランスコアは、２つのコア部によって構成される。したがって、例えば特許文献１記載の発明と比較して、必要なコア数が削減され、構造が簡略化される。
【００１４】
また、本発明のトランスコア、あるいはリーケージトランスは、特許文献２記載の発明にように高さ方向にコイルを挟む構造ではなく、基本的には横置き配置されるものであるので、低背化に有利である。
【００１５】
さらに、本発明においては、例えば二次コイルが巻回されるコア部の数を二次コイルの数１対１で対応させる必要はなく、各コア部にコイル巻回用脚部を１つ配置するだけである。したがって、特許文献２記載の発明のような外脚の数の増加に伴う実装面積の増加や、構造の複雑化も回避される。
【００１６】
本発明のトランスコア、リーケージトランスでは、その構造上の特徴を利用して、横置き配置した際に上面を覆う形で漏洩磁脚を拡大したり、軟磁性薄板を配置することも可能である。漏洩磁脚の上面側部分を拡大することで、あるいは上面側に軟磁性薄板を配置することで、一次コイルや二次コイルがシールドされた形になり、磁束の漏洩が低減され、例えば基板に実装した場合に、周囲への漏洩磁束の影響が抑制されることになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のトランスコアやリーケージトランスによれば、一入力多出力化による高効率化を図ることができ、低背化の実現、部品点数の削減、構造の簡略化、及びコストの削減を図ることが可能である。また、本発明によれば、各二次コイルからほぼ均等に出力を取り出すように設計することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を適用したトランスコア及びリーケージトランスについて、図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
本実施形態のトランスコア及びリーケージトランスは、本発明の基本形とも言うべき構造を有するものである。図１及び図２に、本実施形態のトランスコアの形状及び構造を示す。また、図３〜図５に、このトランスコアに一次コイル、二次コイルを装着したリーケージトランスの構造を示す。
【００２０】
本実施形態のトランスコアは、脚部を有する一対のコア部１，１により構成されるものであり、図１に示すように、前記脚部同士を互いに対向させて突き合わせることにより構成される。前記脚部としては、一次コイルや二次コイルを巻回するためのコイル巻回用脚部２と、漏洩磁路を構成するための漏洩磁脚３，４を有する。
【００２１】
前記各脚部の配置であるが、中心部に一次コイルや二次コイルを巻回するためのコイル巻回用脚部２が配置されるとともに、その両側に漏洩磁脚３，４が配置されている。これら脚部（コイル巻回用脚部２と漏洩磁脚３，４）は、連結部５によって磁気的に結合されており、したがって各コア部１は、概ねＥ字状のコア形状を有している。
【００２２】
本実施形態のトランスコアでは、前記コイル巻回用脚部２に一次コイルと二次コイルの双方が巻回されることになるが、このコイル巻回用脚部２は、図１や図２に示すように、基端側部分が先端側部分よりも径が拡大された大径部６とされるとともに、先端側部分は相対的に径が小さな小径部７とされている。
【００２３】
前記コイル巻回用脚部２の大径部６や小径部７の断面形状は、いずれも例えば矩形状とすればよいが、例えば直接一次コイルや二次コイルを巻回することを考えた場合に、巻線の巻回を容易なものとし、角部で巻線の絶縁被膜が不用意に剥がれること等を防止するために、角を斜めに、あるいは円弧状に面取りした矩形状とするのが好ましい形態である。コイル巻回用脚部２の断面形状を円弧状に面取りした矩形状とした場合、前記漏洩磁脚３，４の形状もこれに対応してコイル巻回用脚部２との対向面３ａ，４ａを曲面形状とし、コイル巻回用脚部２と前記対向面３ａ，４ａの間隔が、ほぼ一定となるようにすることが好ましい。本実施形態では、前記漏洩磁脚３，４の形状を曲面状とし、後述のように横置き配置した際に、上面側を一部覆うような形状とされている。
【００２４】
ここで、このコイル巻回用脚部２の大径部６と前記漏洩磁脚３，４との位置関係について説明すると、コイル巻回用脚部２の大径部６の外周面と、前記漏洩磁脚３，４の対向面３ａ，４ａとは、所定の間隔をもって互いに対向して配置され。そして、前記コイル巻回用脚部２の大径部６の周面と各漏洩磁脚３，４の対向面３ａ，４ａの間隔は、磁束が漏洩して漏洩パスが形成される程度に設定されており、したがって、コイル巻回用脚部２の大径部６の周面と各漏洩磁脚３，４の対向面３ａ，４ａの間には、所定の漏洩インダクタンスを有する漏洩ギャップｇが形成されることになる。この漏洩ギャップｇのギャップ長（前記間隔）は、例えばコイル巻回用脚部２の大径部６の径により調整可能であり、この構造によって漏洩磁束(漏洩インダクタンス)を制御することが可能になる。
【００２５】
一方、コイル巻回用脚部２の小径部７は、前記漏洩磁脚３，４の対向面３ａ，４ａに対して十分な距離が確保されていることから、この部分で漏洩ギャップが形成されることはない。
【００２６】
本実施形態のトランスコアの各コア部１（コイル巻回用脚部２や漏洩磁脚３，４等）は、いずれもフェライト材料等により形成されており、例えば所定の形状に成形し焼結することにより形成されている。フェライト材料としては、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等、任意のフェライト材料を使用することが可能であるが、性能向上のためには鉄損が小さく飽和磁束密度が高い軟磁気特性に優れたフェライト材料を用いることが好ましい。
【００２７】
次に、前述のトランスコアを用いて構成されるリーケージトランスについて説明する。本実施形態のリーケージトランスでは、図３に示すように、先ず、コイル巻回用脚部２の基端側部分（大径部６）に一次コイル８を巻回したコイルボビン９、及び一次コイル１０を巻回したコイルボビン１１を挿入する。その後、コイル巻回用脚部２の先端側部分（小径部７）に二次コイル１２，１３，１４，１５を巻回したコイルボビン１６を挿入するとともに、実効透磁率調整用のギャップを介して当該コア部１，１同士を突き合わせることにより、リーケージトランスを構成する。図４及び図５は、その組み立て状態を示すものである。
【００２８】
なお、本実施形態では、大径部６(両端部）に一次コイル、小径部７(中央部）に二次コイルを配置する構成としたが、逆に両端部に二次コイル、中央部に一次コイルを配置することも可能である。ただし、一般に二次コイルの方が巻き数を必要とすることから、前者の配置の方が二次コイルの巻きスペースを確保する上で有利である。
【００２９】
前記一次コイル８，１０や二次コイル１２，１３，１４，１５は、前記の通りそれぞれ絶縁性材料（例えばプラスチック等）により形成されるコイルボビン９，１１，１６に巻回された状態でコイル巻回脚部２に装着されており、各コイル（一次コイル８，１０や二次コイル１２，１３，１４，１５）は、コイルボビン９，１１，１６のフランジ部９ａ，１０ａ、１６ａによって巻回長さが規制されている。ここで、特に一次コイル８，１０については、その寸法が大径部６の長さより若干小さく設定する必要があり、それにより、図４に示すように、大径部６の端部６ａが一次コイル８，１０が巻回されたボビン９，１１から露呈し、外部に臨む形になる。その結果、前記大径部６の端部３ａが漏洩磁脚３，４の対向面３ａ，４ａと対向し、二次コイル１２，１３，１４，１５の両側において各一次コイル８，１０との間に漏洩ギャップｇが形成されることになる。
【００３０】
リーケージトランスにおいては、各コイルへの入出力端子が必要であり、本実施形態では、一次コイル８、１０や二次コイル１２，１３，１４，１５の底部に、コイル末端が接続される端子板１７が取り付けられている。また、この端子板１７には端子ピン１８が取り付けられており、例えば基板に実装された際には、一次コイル８，１０への入力や、二次コイル１２，１３，１４，１５からの出力は、これら端子板１７及び端子ピン１８を介して行われることになる。
【００３１】
本実施形態のリーケージトランスでは、一次コイル８，１０と、４個の二次コイル（二次コイル１２，１３，１４，１５）によって、４つのトランスが構成されることになり、したがって、本実施形態のリーケージトランスは、１入力４出力のインバータトランスとして機能する。
【００３２】
前記構成のリーケージトランスでは、一次コイル８，１０の巻数と各二次コイル１２，１３，１４，１５の巻数の比率は、必要な電圧に応じて適宜設定される。一方、各二次コイル１２，１３，１４，１５の巻数は、各二次コイル１２，１３，１４，１５からの取り出し出力を一定とする場合、同じ巻数とする。
【００３３】
以上の構成を有するリーケージトランスは、実装基板の基板面に対してコイル巻回用脚部２や漏洩磁脚３，４の磁路方向がほぼ平行になるように配置され、実装される。すなわち、本実施形態のリーケージトランスの実装形態は、いわゆる横置き配置である。したがって、例えばコイルを高さ方向で挟む構造に比べて低背化が可能である。
【００３４】
また、本実施形態のリーケージトランスでは、トランスコアは一対のコア部１，１のみによって構成されており、コア部の数としては２つである。したがって、例えば特許文献１記載のリーケージトランス等に比べて、コア数を削減して構造を簡略化することが可能である。さらに、コイル巻回用のコアとしては、コイル巻回用脚部２のみを形成すればよく、例えば特許文献２記載の発明のように二次コイルの数だけ脚部を形成する必要がないので、この点においても構造を簡略化することができる。
【００３５】
本実施形態のリーケージトランスでは、前記大径部６の端部６ａと漏洩磁脚３，４の対向面３ａ，４ａ間に構成される漏洩ギャップが一次コイル８と二次コイル１２の間、及び一次コイル１０と二次コイル１５の間に配置されており、一次巻線（一次コイル８，１０）と二次巻線（二次コイル１２，１３，１４，１５）が分離されている。また、一次コイル８，１０は二次コイル１２，１３，１４，１５を挟んで左右対称に配置されている。したがって、２次側の電圧変動を小さくすることができる。
【００３６】
また、本実施形態のリーケージトランスでは、大径部６の端部６ａと漏洩磁客３，４の間で十分大きな漏洩インダクタンスを確保することができるので、例えば液晶ＴＶインバータ回路に用いた場合、複数の冷陰極放電ランプの放電動作のバラツキを抑制することができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
本実施形態のリーケージトランスは、二次コイルの数をさらに増やした例である。二次コイルの数は、偶数であることが好ましく、先の第１の実施形態では４個の二次コイルを配したが、本実施形態では、一次コイルの片側に４個ずつ、計８個の二次コイルを配している。本実施形態のリーケージトランスの構成を図６及び図７に示す。なお、トランスコアの構造は、先の第１の実施形態のものと同じであるので、ここではその説明は省略する。
【００３８】
本実施形態のリーケージトランスでは、一対の一次コイル８，１０に対して、８つの二次コイル２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８が装着されており、したがって１入力８出力のインバータトランスとして機能する。二次コイルは、一対の一次コイル８，１０の間に配置されており、先の第１の実施形態と同様、大径部６の端部６ａと漏洩磁脚３，４で形成される漏洩ギャップにより一次巻線（一次コイル８，１０）と二次巻線（二次コイル２１,２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８）が分離されており、中央の突合せ面に対して一次コイル８，１０や二次コイル２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８が左右対称に配置されている。したがって、先の第１の実施形態と同様、８つの二次コイル２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８からほぼ均等に出力を取り出すことが可能である。
【００３９】
（第３の実施形態）
本実施形態は、前記外周コア１の上面にシールド用の軟磁性薄板を貼り付けた例である。図８及び図９に示すように、コア部１の上面にシールド用の軟磁性薄板３０が貼り付けられている。したがって、一次コイル８，１０や二次コイル２１,２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８が収容された空間上を覆う形でシールド板（軟磁性薄板３０）が配置されることになる。その他の構成は、先の第２の実施形態のトランスコア、リーケージトランスと同様であるので、同一の部材に同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４０】
軟磁性薄板３０は、例えば厚さ２５μｍの微結晶薄帯を１０枚重ねて一体化した薄板等を用いることができるが、これに限らず、シールド効果を有する軟磁性薄板であれば如何なる材質、構成であってもよい。
【００４１】
前記軟磁性薄板３０を設けることで、一次コイル８，１０や二次コイル２１,２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８からの漏れ磁束がシールドされ、シールドケースに入れたり、実装されたリーケージトランスの周囲に別途シールド板を設けなくても、周囲の部品等に対する漏れ磁束の影響が効果的に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１の実施形態のトランスコアの形状を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態のトランスコアの脚部形成面を示す正面図である。
【図３】第１の実施形態のトランスコアへの一次コイル及び二次コイルの装着状態を示す分解斜視図である。
【図４】第１の実施形態のリーケージトランスの平面図である。
【図５】第１の実施形態のリーケージトランスの側面図である。
【図６】第２の実施形態のリーケージトランスの平面図である。
【図７】第２の実施形態のリーケージトランスの側面図である。
【図８】第３の実施形態のリーケージトランスの平面図である。
【図９】第３の実施形態のリーケージトランスの側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  コア部、２  コイル巻回用脚部、３，４  漏洩磁脚、３ａ，４ａ  対向面、５  連結部、６  大径部、７  小径部、８，１０  一次コイル、９，１１，１６  コイルボビン、１２，１３，１４，１５，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８  二次コイル、１７  端子板、１８  端子ピン、３０  軟磁性薄板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006108393.tif 000008
【図７】
2006108393.tif 000009
【図８】
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【図９】
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