(57)【要約】【課題】コアの製造誤差の影響を抑えて端子とコアとの間の絶縁距離を確保しつつ、ボビンおよび端子台の形状を簡略化して更なる小型化を達成し得るインバータトランスを得る。【解決手段】インバータトランス１は、１次巻線２および２次巻線３が共軸に巻回されたボビン４内に配置される棒状の第１コアと、ボビン４を囲むように配置される枠状の第２コア８とを備えている。第１コア７は、広幅部７２の端面７２ａをボビン４の軸方向一端部に当接させた状態で設置され、第２コア８は、第１コア７の広幅部７２を設置時の位置合わせの基準として設置されるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次巻線および２次巻線が共軸に巻回される中空のボビンと、該ボビンの軸方向両側に配される端子台と、長さ方向の両端部が露出した状態で前記ボビンの中空部内に配置される棒状の第１コアと、前記ボビンを囲むように配置される枠状の第２コアと、を備えたインバータトランスであって、
前記第１コアは、前記中空部内に挿通可能な幅を有する狭幅部と、長さ方向の一端部において該狭幅部よりも幅広に形成された広幅部とからなり、該広幅部の前記狭幅部側の端面を前記ボビンの軸方向一端部に当接させた状態で設置され、
前記第２コアは、設置された前記第１コアの前記広幅部を設置時の位置合わせの基準として設置されるように構成されてなることを特徴とするインバータトランス。
【請求項２】
前記第２コアは、前記広幅部を幅方向に跨ぐ第１短辺部を有しており、該第１短辺部の内側面を前記ボビンの前記軸方向一端部に当接させた状態で設置されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のインバータトランス。
【請求項３】
前記第１コアは、前記ボビンの軸方向両側のうち前記２次巻線の高圧端と接続される端子が配された側に、前記長さ方向の一端部が位置するように設置されていることを特徴とする請求項１または２記載のインバータトランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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インバータ回路で使用されるインバータトランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型化が進むノートパソコン等においては、バックライト駆動用のインバータ回路が表示パネルの額縁部分に配置されることが一般的となっている。そのため、回路基板自体が額縁部分に収まるような細長い形状とされており、それに伴い回路基板上に実装されるインバータトランスも薄くて細長い形状とすることが求められている。
【０００３】
従来、このような薄くて細長い形状とするのに適したインバータトランスとして、下記特許文献１に記載されたものが知られている。このインバータトランスは、１次巻線および２次巻線が共軸に巻回される中空のボビンと、棒状の第１コアと、枠状の第２コアとを備えており、上記第１コアをその長さ方向の両端部が露出した状態で上記ボビン内に挿通配置するとともに、該ボビンを囲むように上記第２コアを配置するように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２２２４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ノートパソコン等の更なる薄型化要請に伴い、使用されるインバータトランスに対してもより一層の小型化、特に低背化および狭幅化が要望されている。このような要望に応えるためには、いくつかの課題を解決する必要がある。
【０００６】
１つめには、ボビンおよび端子台の形状を簡略化することが挙げられる。一般にボビンおよび端子台は射出成形により一体に形成されるが、形状が複雑な場合には射出成形用の金型の構造も複雑なものとなり、それに伴い製造コストも増大する。特に、ボビンおよび端子台の小型化を進めると、金型構造も細密なものとなるので、形状が複雑な場合には金型の耐用回数が大幅に減少し、製造コストが高騰する虞もある。
【０００７】
２つめには、端子とコアとの間の絶縁耐圧の確保が挙げられる。バックライト駆動用のインバータトランスでは、２次巻線の高圧側が非常に高電圧となるので、これと接続される２次側端子と、コアとの間には空間的もしくは沿面的に十分な絶縁距離を確保する必要がある。しかし、小型化を推し進めると、２次側端子とコアとの間に許容される空間的もしくは沿面的な距離も限られたものとなり、必然的に設計段階において、余裕を持たせて絶縁距離を設定することが難しくなる。
【０００８】
その際に、コアの製造誤差が大きな問題となる。特に、棒状に形成されたコアは、その長さ方向の製造誤差が大きく、例えば３０ｍｍ程度の長さのものにおいては、その製造誤差は最大±０．４ｍｍ程度にも及ぶ。空間的な絶縁距離が０．１ｍｍ変化すると、絶縁耐圧が１００Ｖ程度変化してしまうので、０．４ｍｍもの製造誤差が存在すると、絶縁耐圧が４００Ｖも変化してしまうこととなる。このため、小型化を図るインバータトランスにおいては、コアの製造誤差に影響されることなく絶縁距離を確保して、端子とコアとの間の絶縁耐圧をいかに保証し得るかが大きな課題となる。
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載のインバータトランスでは、端子とコアとの間の絶縁耐圧確保に関わるこのような製造誤差の影響については考慮されておらず、さらなる小型化を進めた場合には、棒状の第１コアと端子との間の絶縁耐圧が製品間でばらつく虞がある。
【００１０】
また、このインバータトランスでは、枠状の第２コアを端子装着部と干渉することなく所定位置に装着し得るようにするために、端子装着部と巻線部との間に連結部を設けるなど、ボビンおよび端子台の形状が非常に複雑になっている。このため、上述した製造コストの面においても更なる小型化達成が困難となっている。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、コアの製造誤差の影響を抑えて、端子とコアとの間の絶縁距離を確保しつつ、ボビンおよび端子台の形状を簡略化して更なる小型化を達成し得るインバータ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】
【００１２】
本発明に係るインバータトランスは、１次巻線および２次巻線が共軸に巻回される中空のボビンと、該ボビンの軸方向両側に配される端子台と、長さ方向の両端部が露出した状態で前記ボビンの中空部内に配置される棒状の第１コアと、前記ボビンを囲むように配置される枠状の第２コアと、を備えたインバータトランスであって、
前記第１コアは、前記中空部内に挿通可能な幅を有する狭幅部と、長さ方向の一端部において該狭幅部よりも幅広に形成された広幅部とからなり、該広幅部の前記狭幅部側の端面を前記ボビンの軸方向一端部に当接させた状態で設置され、
前記第２コアは、設置された前記第１コアの前記広幅部を設置時の位置合わせの基準として設置されるように構成されてなることを特徴とする。
【００１３】
本発明のインバータトランスにおいて、前記第２コアは、前記広幅部を幅方向に跨ぐ第１短辺部を有しており、該第１短辺部の内側面を前記ボビンの前記軸方向一端部に当接させた状態で設置されるように構成されたものとすることができる。
【００１４】
また、本発明のインバータトランスにおいて、前記第１コアは、前記ボビンの軸方向両側のうち前記２次巻線の高圧端と接続される端子が配された側に、前記長さ方向の一端部が位置するように設置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のインバータトランスによれば、棒状の第１コアを狭幅部と広幅部とから構成し、該広幅部の狭幅部側の端面をボビンの軸方向一端部に当接させた状態で、第１コアをボビンに対して設置するようにしていることにより、以下のような効果を奏する。
【００１６】
すなわち、第１コアの長さ方向一端部に形成される広幅部は、第１コアの全長に比較して短く設定し得るので、製造誤差によって第１コアの全長が変動した場合でも、広幅部の長さの変動は小さく抑えることができる。第１コアは、この広幅部の狭幅部側の端面をボビンの軸方向一端部に当接させた状態で設置されるので、ボビンの軸方向一端部と端子との間に予め所定の空間的距離を設定しておけば、第１コアの製造誤差が生じた場合でも、広幅部と端子との間の空間的な距離の変動を抑制することが可能となる。
【００１７】
したがって、第１コアと端子との間に必要となる所定の絶縁距離を、第１コアの製造誤差の影響を抑えて精度良く確保することが可能となる。
【００１８】
また、枠状の第２コアは、設置された第１コアの広幅部を設置時の位置合わせの基準として設置されるので、第２コアと端子との間の絶縁距離についても、第１コアの製造誤差の影響を抑えて精度良く確保することができるとともに、ボビンおよび端子台に第２コアを設置する際の位置合わせのための構造を設ける必要がないので、ボビンおよび端子台の構成を簡略化することが可能となる。
【００１９】
したがって、小型化を図った際に懸念される、ボビンおよび端子台の成形用金型の構造が細密化して金型の耐用回数が大幅に減少し、これにより製造コストが高騰するといった虞を排除し得るので、製造コストを抑えつつ更なる小型化達成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るインバータ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。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態に係るインバータトランスの平面図であり、図２は図１に示すボビンおよび端子台の斜視図（巻線および端子が未装着な状態）である。また、図３は図１に示す第１コアの斜視図であり、図４は図１に示す第２コアの斜視図である。なお、各図に示す３次元直交座標系は、図面間の向きの対応関係を示すものであり、以下の説明では、３次元直交座標系のＸ軸の方向を前後（矢線の向きが前）、Ｙ軸の方向を左右（矢線の向きが右）、Ｚ軸の方向を上下（矢線の向きが上）と称することがある。
【００２２】
本実施形態のインバータトランス１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インバータ回路で使用されるものであり、図１に示すように、１次巻線２および２次巻線３（一部図示略）が共軸に巻回された中空のボビン４と、該ボビン４の軸方向（Ｙ軸方向）両側にそれぞれ配される第１の端子台５および第２の端子台６（以下、単に「端子台５，６」と称することがある）と、棒状の第１コア７（一部破線で示す）と、枠状の第２コア８とを備えてなる。
【００２３】
図２に示すように上記ボビン４は、その左右両端にそれぞれ配されたエンド鍔４１Ａ，４１Ｂと、該一対のエンド鍔４１Ａ，４１Ｂの間に配された中間鍔４２とによって、第１の巻軸部４３と第２の巻軸部４４とに区分されており、この第１の巻軸部４３に上記１次巻線２（図１参照）が巻回されるようになっている。上記第２の巻軸部４４は、複数（本実施形態では６枚）の仕切り鍔４５によって複数（本実施形態では７つ）の巻回セクションに区分されており、各巻回セクションに上記２次巻線３（図１参照）が巻回されるようになっている。なお、上記各仕切り鍔４５には、上記２次巻線３を隣接する巻回セクションに渡すための切欠部４６が形成されている。
【００２４】
また、上記ボビン４は、その内部を該ボビン４の軸方向に貫通する中空部４７を有しており、該中空部４７内に上記第１コア７が、その長さ方向の両端部を該ボビン４から露出させた状態で挿通配置されるようになっている（図１参照）。
【００２５】
一方、図２に示すように上記第１の端子台５および上記第２の端子台６は、それぞれ板状をなしており、上記ボビン４と一体に形成されている。また、第１の端子台５は、上記ボビン４の軸方向両側のうち上記第１の巻軸部４３が形成された側に設けられており、第２の端子台６は、上記ボビン４の軸方向両側のうち上記第２の巻軸部４４が形成された側に設けられている。
【００２６】
また、本実施形態においては、図１に示すように、上記第１の端子台５には４本の端子９Ａ〜９Ｄが保持されており、上記第２の端子台６には２本の端子９Ｅ，９Ｆが保持されている。これらの端子９Ａ〜９Ｆのうち、端子９Ｄは図示せぬＣＣＦＬの低圧端側と電気的に接続されるものであり、その絡げ部９１に上記２次巻線３の低圧端が絡げられるようになっている。また、端子９Ｅは図示せぬＣＣＦＬの高圧端側と電気的に接続されるものであり、その絡げ部９２に上記２次巻線３の高圧端が絡げられるようになっている。
【００２７】
上記第１コア７は、図３に示すように、上記ボビン４の中空部４７（図２参照）内に挿通可能な幅（Ｘ軸方向の長さ）を有する狭幅部７１と、長さ方向（Ｙ軸方向）の一端部において該狭幅部７１よりも幅広に形成された広幅部７２とからなり、該広幅部７２の狭幅部７１側の端面７２ａを上記ボビン４の軸方向一端部（詳しくは、図２に示す第２の端子台６側のエンド鍔４１Ｂの端面４１ａ）に当接させた状態で設置されるように構成されている（図１参照）。
【００２８】
上記第２コア８は、図４に示すように、その長さ方向（Ｙ軸方向）に互いに平行に延びる第１長辺部８１および第２長辺部８２と、これら第１長辺部８１および第２長辺部８２の各端部同士を連結する第１短辺部８３および第２短辺部８４とからなり、上記ボビン４を囲むように配置されるように構成されている（図１参照）。
【００２９】
詳しくは、この第２コア８は、上述の如く設置された上記第１コア７（図１参照）の広幅部７２を設置時の位置合わせの基準として設置されるように構成されている。すなわち、第２コア８は、上記第１コア７の広幅部７２の端面７２ａが当接される上記エンド鍔４１Ｂの端面４１ａに、上記第１短辺部８３の内側面８３ａ（図４参照）を当接させた状態で設置されるように構成されている（図１参照）。
【００３０】
また、上記第１短辺部８３は、上記第１長辺部８１および上記第２長辺部８２よりも厚み方向（Ｚ軸方向）に薄肉に形成されており、上述の設置状態において上記広幅部７２をその幅方向（Ｘ軸方向）に跨ぐように構成されている。また、その際、第１短辺部８３の下面８３ｂ（図４参照）が上記広幅部７２の上面７２ｂ（図３参照）に当接する（リーケージインダクタンス調整のためのエアギャップを設けるようにしてもよい）ように構成されている。同様に、上記第２短辺部８４も厚み方向に薄肉に形成されており、上述の設置状態において上記狭幅部７１の上記ボビン４から露出する側の端部７１ａ（図３参照）をその幅方向（Ｘ軸方向）に跨ぐように構成されている。また、その際、第２短辺部８４の下面８４ｂ（図４参照）が上記狭幅部７１の上記端部７１ａの上面に当接する（リーケージインダクタンス調整のためのエアギャップを設けるようにしてもよい）ように構成されている。
【００３１】
以下、本実施形態に係るインバータトランス１の作用効果について説明する。上述の第１コア７および第２コア８には、例えば、フェライトやパーマロイ、センダスト等の微粉末を圧縮成型したダストコアを使用することができる。このような成形コアは、製造誤差が大きく、例えば、上記第１コア７の全長の設計寸法を３０ｍｍとした場合、その製造誤差は±０．４ｍｍ程度にも及ぶ。
【００３２】
一方、上記第１コア７の広幅部７２は、上記ボビン４から露出する部分で構成されており、その長さは第１コア７の全長よりもかなり短く設定し得る。例えば、図３において広幅部７２の長さ（Ｙ時方向の寸法）を３ｍｍとすれば、その製造誤差は±０．１ｍｍ以下に抑えることが可能となる。
【００３３】
図１に示すように上記第１コア７は、上記ボビン４の軸方向両側のうち上記２次巻線の高圧端と接続される端子９Ｅが配された側に、上記広幅部７２が位置するように設置されている。このため、上記広幅部７２と上記端子９Ｅとの間には、所定の絶縁耐圧を確保するために空間的もしくは沿面的に所定の絶縁距離を設定する必要がある。この設定された絶縁距離が、上記第１コア７の製造誤差により大きく変動したのでは、必要な絶縁耐圧が確保し得ないことになる。一方、製造誤差による第１コア７の全長の変動分を見越して、予めこの変動分を許容し得るように、ボビン４や第２の端子台６の大きさを設定することも考えられるが、その場合、小型化が困難となる。
【００３４】
これに対し本実施形態では、図１に示すように上記第１コア７を、その広幅部７２の端面７２ａがエンド鍔４１Ｂの端面４１ａに当接させた状態で設置するようにしているので、上記広幅部７２と上記端子９Ｅとの間の距離の上記製造誤差に伴う変動は、上記広幅部７２の長さの変動分の範囲に抑えることができる。したがって、この広幅部７２の長さの変動分のみを許容し得るように、エンド鍔４１Ｂから端子９Ｅまでの距離を予め設定しておけば、製造誤差が生じても必要な絶縁耐圧を確保することができる。また、第１コア７の全長の誤差変動分を許容し得るようにボビン４や第２の端子台６の大きさを設定する必要はないので、小型化も可能となる。
【００３５】
また、上記第２コア８は上記第１コア７に比べて端子９Ｅから離れた位置に設置されるように予め構成されている。上述のようにこの第２コア８は、第１コア７の広幅部７２を設置時の位置合わせの基準として設置されるように構成されているので、第１コア７と端子９Ｅとの間の絶縁距離が確保されていれば、第２コア８と端子９Ｅとの間の絶縁距離も自ずと確保し得る。また、第２コア８の位置合わせの基準が第１コア７であることから、第２コア８とボビン４および端子台５，６との間に位置合わせのための係合部等を設ける必要がなく、これらを設けていない分ボビン４および端子台５，６の構造が簡略化されている。
【００３６】
したがって、小型化を図った際に懸念される、ボビン４および端子台５，６の成形用金型の構造が細密化して金型の耐用回数が大幅に減少し、これにより製造コストが高騰するといった虞を排除することができ、これにより、製造コストを抑えつつ更なる小型化達成が可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一実施形態に係るインバータトランスの平面図
【図２】図１に示すボビンおよび端子台の斜視図（巻線および端子未装着）
【図３】図１に示す第１コアの斜視図
【図４】図１に示す第２コアの斜視図
【符号の説明】
【００３８】
１                インバータトランス
２                １次巻線
３                ２次巻線
４                ボビン
５                第１の端子台
６                第２の端子台
７                第１コア
８                第２コア
９Ａ〜９Ｆ        端子
４１              巻軸部
４１Ａ，４１Ｂ    エンド鍔
４１ａ            端面
４２              中間鍔
４３              第１の巻軸部
４４              第２の巻軸部
４５              仕切鍔
４６              切欠部
４７              中空部
７１              狭幅部
７１ａ            端部
７２              広幅部
７２ａ            端面
７２ｂ            上面
８１              第１長辺部
８２              第２長辺部
８３              第１短辺部
８３ａ            内側面
８３ｂ            下面
８４              第２短辺部
９１，９２        絡げ部
【図１】
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【図２】
2007335598.tif 000004
【図３】
2007335598.tif 000005
【図４】
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