(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、
巻線と、
前記コアが挿通される貫通孔を有する筒状基部の外周部に、前記巻線が巻回される巻回部を備えるとともに、前記貫通孔の内周面に、該貫通孔に挿通される前記コアの外周面を支持する孔内凸部が形成されてなるトランス用ボビンと、
を有する高圧トランスであって、
前記貫通孔は、該貫通孔の軸線方向一端側に、前記孔内凸部が形成されない凸部非形成領域を有し、該凸部非形成領域内においては、該貫通孔に挿通される、絶縁コーティング処理前の前記コアの外周面と該貫通孔の内周面との間に、全周に亘り所定の空気間隔が確保され、
前記巻回部の、前記凸部非形成領域に対し前記貫通孔の径方向外側に位置する部分に、前記巻線の高圧側部分が巻回されるように構成され、
前記トランス用ボビンは、前記貫通孔の前記軸線方向一端側にエンド鍔を有し、該エンド鍔には、前記貫通孔に挿通された前記コアに絶縁コーティング処理を施すための絶縁コーティング剤を前記貫通孔内に注入するための注入孔が形成されており、
前記貫通孔に挿通された前記コアの、少なくとも前記凸部非形成領域内に位置する部分に、前記絶縁コーティング剤による絶縁コーティング処理が施されている、ことを特徴とする高圧トランス。
【請求項２】
前記孔内凸部は、該孔内凸部の高さＨが、０ｍｍ＜Ｈ≦０．５ｍｍなる条件を満足するものであることを特徴とする請求項１記載の高圧トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子・電気機器等に用いられる小型の高圧トランス用として好適なボビンに関し、特に、ボビンの貫通孔内に挿通されるコアとボビンに巻回される巻線との間の絶縁処理性に優れたトランス用ボビンおよびこれを備えた高圧トランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にトランスにおいては、１次巻線および２次巻線の相互間の絶縁性を確保するため、種々の絶縁処理が行われている。
【０００３】
例えば、１次巻線および２次巻線が互いに層状に巻回される構成のものにおいては、１次巻線および２次巻線の線間に、絶縁コーティング剤としてのワニスを浸透させることが、従来広く行われている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
一方、１次巻線が巻回される領域と２次巻線が巻回される領域とが互いに区分された構成のものにおいては、１次巻線の巻回領域と２次巻線の巻回領域との間に所定距離以上の沿面距離を確保するために、２つの領域を隔てる鍔状の隔壁を設けたり、２次巻線の巻回領域内をさらに細かく区分したりするなどの絶縁対策が施されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５３６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、小型化が進む電子機器、ノートパソコン等おいて使用されるトランスに対する小型化の要求が厳しくなっており、このような要求に応えるためには、ボビン自体を小型化することが必須となり、そのためには、ボビン各部を薄肉化することが必要な状況となっている。
【０００７】
このような状況の中、ボビンにおいて、コアが挿通される貫通孔と、巻線が巻回される巻回部との間を構成する筒状の部分（以下「筒状基部」と称する）を薄肉化することを検討してきたが、筒状基部を薄肉化した場合には、その耐電圧性が低下し、２次巻線の高圧側とコア（特にマンガン系のフェライトコア）とが、筒状基部を貫いてショートし易くなるという問題が生じることが分かった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、筒状基部を薄肉化しつつ耐電圧性は確保し、巻線高圧側とコアとの間のショートを防止し得る構成の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本発明に係る高圧トランスは、以下のように構成されている。
すなわち、本発明に係る高圧トランスは、コアと、巻線と、前記コアが挿通される貫通孔を有する筒状基部の外周部に、前記巻線が巻回される巻回部を備えるとともに、前記貫通孔の内周面に、該貫通孔に挿通される前記コアの外周面を支持する孔内凸部が形成されてなるトランス用ボビンと、を有する高圧トランスであって、
前記貫通孔は、該貫通孔の軸線方向一端側に、前記孔内凸部が形成されない凸部非形成領域を有し、該凸部非形成領域内においては、該貫通孔に挿通される、絶縁コーティング処理前の前記コアの外周面と該貫通孔の内周面との間に、全周に亘り所定の空気間隔が確保され、
前記巻回部の、前記凸部非形成領域に対し前記貫通孔の径方向外側に位置する部分に、前記巻線の高圧側部分が巻回されるように構成され、
前記トランス用ボビンは、前記貫通孔の前記軸線方向一端側にエンド鍔を有し、該エンド鍔には、前記貫通孔に挿通された前記コアに絶縁コーティング処理を施すための絶縁コーティング剤を前記貫通孔内に注入するための注入孔が形成されており、
前記貫通孔に挿通された前記コアの、少なくとも前記凸部非形成領域内に位置する部分に、前記絶縁コーティング剤による絶縁コーティング処理が施されている、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明において、前記孔内凸部は、該孔内凸部の高さＨが、０ｍｍ＜Ｈ≦０．５ｍｍなる条件を満足するものであることが好ましい。
【００１１】
「前記貫通孔の径方向」とは、前記貫通孔の軸線と直交する方向を意味する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る高圧トランスは、上述の構成を採用したことにより、以下のような作用効果を奏する。
【００１３】
すなわち、本発明に係る高圧トランスにおいては、貫通孔の軸線方向一端側に設けた凸部非形成領域内において、挿通されるコアの外周面と貫通孔の内周面との間に、全周に亘り所定の空気間隔が確保され、巻回部の、凸部非形成領域に対し貫通孔の径方向外側に位置する部分に、巻線の高圧側部分が巻回される。
【００１４】
このため、挿通孔内にコアが挿通された状態で、絶縁性を有するワニス等のコーティング剤を上記空気間隔に注入することにより、コアの外周面に絶縁コーティング処理を施すことが容易に可能であり、また、絶縁コーティング処理を施すことによって、ボビンの筒状基部における、凸部非形成領域に対応した部分の耐電圧性を大幅に向上させることが可能となる。
【００１５】
したがって、本発明に係る高圧トランスによれば、ボビンの筒状基部を薄肉化しつつ、凸部非形成領域と対応した位置に巻回される巻線高圧側部分と、貫通孔内に挿通されるコアとがショートすることを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る高圧トランスの実施形態について、添付した各図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る高圧トランスの平面図であり、図２は図１に示すトランス用ボビンの平面図である。また、図３は図２に示すトランス用ボビンの正面図であり、図４はコアが挿通されたトランス用ボビンの正面図である。さらに、図５は図２に示すトランス用ボビンの正面側からの斜視図であり、図６はその背面側からの斜視図である。なお、図１〜図６には、これらの図面間の方向の対応付けを容易とするために、Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸からなる３次元座標系を添付している。
【００１７】
まず、本実施形態の高圧トランスの全体的な構成について説明する。
【００１８】
図１に示す高圧トランスは、例えば、ノートパソコン、液晶テレビ等に使用される各種表示パネルのバックライト用の冷陰極放電ランプ（ＣＣＦＬ）を放電、点灯させるＤＣ／ＡＣインバータ回路において、インバータトランスとして使用されるものであり、トランス用ボビン２と、該トランス用ボビン２に巻回された１次巻線３および２次巻線４（各々一部図示略）と、マンガン系のフェライトコアからなるコア５Ａ，５Ｂと、上記トランス用ボビン２に装着された１次側端子６Ａ〜６Ｄおよび２次側端子７Ａ，７Ｂとを備えてなる。
【００１９】
上記コア５Ａ，５Ｂは、基部５１と、該基部５１の両端部にそれぞれ配された外脚部５２，５３と、該基部５１の中央部に配された中脚部５４（破線で示す）とを備えたＥ字型のものであり、各々の中脚部５４が上記トランス用ボビン２の内部（詳しくは、後述の貫通孔１１内）に挿通され、その先端部同士が互いに突き合わされるようになっている。また、各々の外脚部５２，５３は、トランス用ボビン２の外部において、互いの先端部同士が突き合せられるようになっている。
【００２０】
上記トランス用ボビン２は、図２に示すように、プラスチック等の絶縁性を有する材料で形成された筒状基部１０、１次側端子台２０および２次側端子台３０が互いに一体に形成されてなる。
【００２１】
上記筒状基部１０は、上記コア５Ａ，５Ｂの各中脚部５４が挿通される貫通孔１１（図３参照）を有するとともに、外周部に、上記１次巻線３が巻回される第１巻回部１２と、上記２次巻線４が巻回される第２巻回部１３とを備えてなる。また、この筒状基部１０は、その両端部にエンド鍔１４Ａ，１４Ｂをそれぞれ有するとともに、該エンド鍔１４Ａ，１４Ｂの間に複数（本実施形態では７個）の仕切鍔１５Ａ〜１５Ｇを備えてなる。上記第２巻回部１３は、これらの仕切鍔１５Ａ〜１５Ｇおよび上記エンド鍔１４Ｂにより、複数（本実施形態では７個）の巻回領域Ｓ１〜Ｓ７に分割されており、各巻回領域Ｓ１〜Ｓ７に上記２次巻線４が巻回されるようになっている。なお、上記２次巻線４は、その最も低圧側部分が巻回領域Ｓ１に巻回され、その後巻回領域Ｓ２〜Ｓ６に順次架け渡されながら巻回され、その最も高圧側部分が巻回領域Ｓ７に巻回されるようになっている。各巻回領域Ｓ１〜Ｓ７に巻回される巻線量は、各巻回領域Ｓ１〜Ｓ７内における電位差が略３００Ｖ以内（２次側の出力電圧を２０００Ｖとした場合）となるように設定されている。
【００２２】
上記１次側端子台２０は、図２に示すように、上記１次側端子６Ａ〜６Ｄ（図１参照）がそれぞれ装着される１次側端子装着溝２１Ａ〜２１Ｄと、上記コア５Ａの基部５１（図１参照）を支持するための支持凸部２２Ａ，２２Ｂとを備えてなる。また、図６に示すように、１次側端子台２０の裏面には、上記１次巻線３（図１参照）の端部を上記１次側端子６Ａ〜６Ｄ（図１参照）のいずれかに導くための配線溝２３Ａ〜２３Ｄが形成されている。
【００２３】
一方、上記２次側端子台３０は、図２に示すように、上記２次側端子７Ａ，７Ｂ（図１参照）がそれぞれ装着される２次側端子装着溝３１Ａ，３１Ｂと、上記コア５Ｂの基部５１（図１参照）を支持するための支持凸部３２Ａ，３２Ｂとを備えてなる。また、図５に示すように、２次側端子台３０の裏面には、上記２次巻線４（図１参照）の端部を上記２次側端子７Ａ，７Ｂ（図１参照）に導くための配線溝３３Ａ，３３Ｂが形成されている。さらに、図３に示すように、２次側端子台３０の裏面には、図示せぬ回路基板と２次側端子台３０との間に所定の間隔を確保するための設置用凸部３４Ａ，３４Ｂが形成されている。なお、上記１次側端子台２０の裏面にも同様の設置用凸部が形成されているが、図示は省略している。
【００２４】
次に、本実施形態の高圧トランスの特徴的構成について説明する。
【００２５】
図３に示すように、上記貫通孔１１は、その開口形状が矩形状をなし、その内周面１６には、貫通孔１１に挿通される上記コア５Ａ，５Ｂの各中脚部５４の外周面５５（図４参照）を支持するための孔内凸部１９Ａ〜１９Ｄが形成されている（詳細には、孔内凸部１９Ａは内周左側面１６ａに、孔内凸部１９Ｂは内周右側面１６ｂに、孔内凸部１９Ｃ，１９Ｄは内周下面１６ｃにそれぞれ形成されている）。なお、上記孔内凸部１９Ａ〜１９Ｄの高さＨは、０ｍｍ＜Ｈ≦０．５ｍｍなる条件を満足する任意の高さ（例えば０．３ｍｍ）に設定される。この条件式の上限値を超えると、上記コア５Ａ，５Ｂの各中脚部５４と１次巻線３および２次巻線４との間の距離を大きくする必要が生じ、その分だけ中脚部５４の断面積が小さくなり、トランスの扱える電力が小さくなってしまう。
【００２６】
また、上記貫通孔１１は、図５に示すように、該貫通孔１１の軸線Ｃ方向一端側（２次側端子台３０が形成された側）に、上記孔内凸部１９Ａ〜１９Ｄが形成されない凸部非形成領域１７（図中長さＬの領域）を有し、該凸部非形成領域１７内においては、該貫通孔１１に挿通される上記中脚部５４の外周面５５（図４参照）と該貫通孔１１の内周面１６との間に、全周に亘り所定の空気間隔（少なくとも上記孔内凸部１９Ａ〜１９Ｄの高さＨと等しい空気間隔）が確保されるようになっている。
【００２７】
すなわち、上記孔内凸部１９Ａ〜１９Ｄは、図６に示すように、上記貫通孔１１の軸線Ｃ方向他端側（１次側端子台２０が形成された側）から、上記凸部非形成領域１７の直前まで、上記軸線Ｃに沿って直線的に延びている。なお、本実施形態では、上記凸部非形成領域１７が設定される区間の長さＬは、上記貫通孔１１の軸線Ｃ方向一端から、図２に示す仕切鍔１５Ｆまたは１５Ｅが形成された位置までとされている。これは、筒状基部１０の、凸部非形成領域１７に対し貫通孔１１の径方向外側に位置する部分が、巻回領域Ｓ７，Ｓ６またはＳ７〜Ｓ５を含む領域に相当するものであり、巻回される２次巻線４（図１参照）の電圧差で言えば、２次側出力電圧を２０００Ｖとした場合に、２次側出力電圧側から略６００Ｖ乃至略９００Ｖの領域に相当する。
【００２８】
また、上記コア５Ａは、その中脚部５４が上記軸線Ｃ方向一端側から上記貫通孔１１内に挿通される。この挿通の際、図４に示すように、上記孔内凸部１９Ａ，１９Ｂにより中脚部５４の図中左右方向への移動が規制され、上記凸部非形成領域１７内において貫通孔１１の内周左側面１６ａおよび内周右側面１６ｂと、中脚部５４の外周面５５との間に、少なくとも上記孔内凸部１９Ａ，１９Ｂの高さＨ以上の空気間隔が確保される。また、挿通後に、中脚部５４を上記孔内凸部１９Ｃ，１９Ｄ上に載置することにより、凸部非形成領域１７内において貫通孔１１の内周下面１６ｃと中脚部５４の外周面５５との間に、上記孔内凸部１９Ｃ，１９Ｄの高さＨ分の空気間隔が確保され、また、貫通孔１１の内周上面１６ｄと中脚部５４の外周面５５との間にも、同様の空気間隔が確保されるようになっている。
【００２９】
なお、コア５Ａの中脚部５４が貫通孔１１内に挿通、支持された際、該コア５Ａの基部５１（図１参照）は、上記２次側端子台３０に形成された上記支持凸部３２Ａ，３２Ｂ上に支持される。該支持凸部３２Ａ，３２Ｂの高さは、上記孔内凸部１９Ａ〜１９Ｄの高さＨと等しくなっており、該支持凸部３２Ａ，３２Ｂ上に支持された状態で、コア５Ａの基部５１と２次側端子台３０との間には、上記高さＨ分の空気間隔が確保されるようになっている。
【００３０】
一方、上記コア５Ｂは、その中脚部５４が上記軸線Ｃ方向他端側から上記貫通孔１１内に挿通される。挿通時および挿通後の状態は、上記コア５Ａと同様である。ただし、コア５Ｂの基部５１は、上記１次側端子台２０に形成された上記支持凸部２２Ａ，２２Ｂ上に支持され、該支持凸部２２Ａ，２２Ｂ上に支持された状態で、コア５Ｂの基部５１と１次側端子台２０との間には、上記高さＨ分の空気間隔が確保されるようになっている。
【００３１】
また、図５に示すように、上記エンド鍔１４Ｂの上部には凹部１８が形成されており、該凹部１８内には該凹部１８から上記貫通孔１１の内周上面１６ａまで延びる注入孔１８ａが形成されている。この注入孔１８ａは、上記貫通孔１１内に挿通された上記コア５Ａの中脚部５４の一端部（上記凸部非形成領域１７内に位置する部分）に、ワニス等の絶縁コーティング剤を塗布するための絶縁コーティング剤注入用のものである。
【００３２】
すなわち、上記コア５Ａの中脚部５４の一端部は、上記貫通孔１１内に挿通された状態において、該貫通孔１１の内周面１６との間に上記高さＨ以上の空気間隔がその全周に亘り確保されており、上記注入孔１８ａから絶縁コーティング剤を注入することにより、該一端部の全周に亘って容易に絶縁コーティング処理を施すことができるようになっている。
【００３３】
絶縁コーティング処理を施すことにより、上記筒状基部１０の、上記凸部非形成領域１７に対応した部分の耐電圧性を大幅に向上させることが可能となるので、筒状基部１０を薄肉化しても、該筒状基部１０の、上記凸部非形成領域１７と対応した部分（本実施形態では、巻回領域Ｓ７，Ｓ６またはＳ７〜Ｓ５）に巻回される２次巻線４の高圧側部分と、貫通孔１１内に挿通されるコア５Ａの中脚部５４の一端部とがショートすることを防止することが可能となる。
【００３４】
以上、本発明に係るトランス用ボビンおよびこれを備えた高圧トランスの実施形態を説明したが、本発明は上述の態様に限定されるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。
【００３５】
例えば、上述の実施形態では、貫通孔１１の内周上面１６ｄには孔内凸部を設けていないが、設けるようにしてもよい。また、内周下面１６ｃに設けられた２個の孔内凸部１９Ｃ，１９Ｄを１つに統合するようにしてもよい。また、孔内凸部の形状や設置数、設置位置などは、貫通孔や挿通されるコアの形状によって適宜変更することが可能である。
【００３６】
また、上述の実施形態では、絶縁コーティング剤を注入孔１８ａから注入するようにしているが、絶縁コーティング剤を貫通孔１１の軸線Ｃ方向一端側から注入するようにしてもよい。
【００３７】
また、上述の実施形態では、Ｅ字型のコア５Ａ，５Ｂを用いているが、Ｉ字型やＴ字型、Ｕ字型等のコアを適宜組み合わせて用いてもよい。
【００３８】
また、上述の実施形態では、トランス用ボビンに１次巻線と２次巻線が共に巻回されるように構成されているが、本発明は、どちらか一方の巻線（例えば２次巻線）のみが巻回されるように構成されたものにも適用することができる。
【００３９】
また、上述の実施形態における１次側端子６Ａを２次側用のものとし、これに２次巻線４の低圧側端部を絡げるように構成することも可能である。
【００４０】
また、上述の実施形態では、インバータトランスとして使用される態様のものを説明しているが、本発明は、インバータトランスに適用が限定されるものではなく、他の目的で使用される各種の高圧トランスおよびこれに用いられるトランス用ボビンに対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一実施形態に係る高圧トランスの全体構成を示す平面図
【図２】図１に示すトランス用ボビンの全体構成を示す平面図
【図３】図２に示すトランス用ボビンの正面図
【図４】コアが挿通されたトランス用ボビンの正面図
【図５】図２に示すトランス用ボビンの正面側からの斜視図
【図６】図２に示すトランス用ボビンの背面側からの斜視図
【符号の説明】
【００４２】
１                高圧トランス
２                トランス用ボビン
３                １次巻線
４                ２次巻線
５Ａ，５Ｂ        コア
６Ａ〜６Ｄ        １次側端子
７Ａ，７Ｂ        ２次側端子
１０              筒状基部
１１              貫通孔
１２              第１巻回部
１３              第２巻回部
１４Ａ，１４Ｂ    エンド鍔
１５Ａ〜１５Ｇ    仕切鍔
１６              （貫通孔の）内周面
１６ａ            内周左側面
１６ｂ            内周右側面
１６ｃ            内周下面
１６ｄ            内周上面
１７              凸部非形成領域
１８              凹部
１８ａ            注入孔
１９Ａ〜１９Ｄ    孔内凸部
２０              １次側端子台
２１Ａ〜２１Ｄ    １次側端子装着溝
２２Ａ，２２Ｂ    支持凸部
２３Ａ〜２３Ｄ    配線溝
３０              ２次側端子台
３１Ａ〜３１Ｄ    ２次側端子装着溝
３２Ａ，３２Ｂ    支持凸部
３３Ａ，３３Ｂ    配線溝
３４Ａ，３４Ｂ    設置用凸部
５１              基部
５２，５３        外脚部
５４              中脚部
５５              （中脚部の）外周面
Ｓ１〜Ｓ７          巻回領域
Ｃ                （貫通孔の）軸線
Ｌ                凸部非形成領域が設定される区間の長さ
【図１】
0005208583.tif 000002
【図２】
0005208583.tif 000003
【図３】
0005208583.tif 000004
【図４】
0005208583.tif 000005
【図５】
0005208583.tif 000006
【図６】
0005208583.tif 000007