(57)【要約】【課題】１つの高圧トランスによって複数の負荷を同時駆動することが可能で、巻軸方向に直交する横幅サイズを大幅に増大させることなく、巻軸方向の縦幅サイズを大幅に低減しうる高圧トランスを得る。【解決手段】この高圧トランス１１は、２次側巻線４６Ａ、４６Ｂが各々巻回されてなる中空部を有する第１のボビン２１Ａおよび第２のボビン２１Ｂと、これら２つのボビン２１Ａ、２１Ｂの中空部に嵌挿されるＩ字形状をなす、第１のコア３０Ａおよび第２のコア３０Ｂと、１次側巻線４５が直に巻回されてなるＨ字形状をなす第３のコア３１とを備えている。また、第３のコア３１として、高絶縁性材料であるＮｉ−Ｚｎコアが使用されている。第１のコア３０Ａおよび第３のコア３１により第１の磁路が形成され、第２のコア３０Ｂおよび第３のコア３１により第２の磁路が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側巻線が巻回されてなる１次側巻軸の幅方向両側に各々並列させて、２次側巻線が巻回されてなる２次側巻軸を配設し、
前記１次側巻軸を、前記１次側巻線が直に巻回される高絶縁性磁性材料からなるコアにより構成してなることを特徴とする高圧トランス。
【請求項２】
前記高絶縁性磁性材料からなるコアの少なくとも一方の端部には、前記１次側巻線の引出溝が設けられていることを特徴とする請求項１記載の高圧トランス。
【請求項３】
前記１次側巻軸の、前記２次側巻軸の高圧側に対向する領域に、前記１次側巻線の巻回が阻止され得るように、絶縁部材を配設したことを特徴とする請求項１または２記載の高圧トランス。
【請求項４】
前記１次側巻軸の、前記２次側巻軸の高圧側に対向する領域に、前記１次側巻線の巻回を阻止する絶縁性沿面テープを巻回したことを特徴とする請求項３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、例えば、液晶表示パネルにおけるバックライト用放電灯の点灯回路に用いられるインバータトランス等の高圧トランスに関し、特に、２つのトランス部を一体的に組み込んだダブルトランス型の高圧トランスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビにおいては、バックライト用光源として、一般に複数の放電灯を駆動させているが、その駆動は複数の昇圧トランスを用いて行われており、複数の放電灯の互いの輝度が液晶画面に対して均一に保たれるようにして、画面上の輝度のムラを無くすように配慮されている。
【０００３】
ところで近年、液晶テレビの大型化が急であり、バックライト用光源として、従来のものと比べ、より多くの放電灯を駆動させる必要がある。このため、昇圧トランスの設置スペースおよび製造コストが過大となることから、１つの昇圧トランスにより、２つの直管放電灯またはＵ字放電灯を同時に点灯することが望ましく、本願出願人は、複数の放電灯を同時に点灯し得る昇圧トランスとして、下記特許文献１記載のものを開示している。
【０００４】
この特許文献１記載のものは、２つのＩ型コアと１つのＨ型コアを組み合わせてなり、巻線は１次、２次をともに各Ｉ型コアに対して巻回するようにし、Ｈ型コアをこれに組み合わせることにより、２つの閉磁路が左右対称形に構成されるものである。
【０００５】
また、下記特許文献２に記載された昇圧トランスは、１次巻線の巻回用ボビンの両側にそれぞれ２次巻線の巻回用ボビンを配置するようにして、１つの昇圧トランスによって複数の放電灯への出力を確保している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３１１２２７号公報
【特許文献２】特開２００５−３９０５０号公報
【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、上記特許文献１記載のものは、各Ｉ型コアのみに１次巻線と２次巻線が各々巻回されていることから、Ｈ型コアは単に磁路を閉磁路にするための機能しか有していない。そして、各Ｉ型コアにおいて１次巻線と２次巻線が巻軸方向に隣接して巻回されていることからこの軸方向に長尺となりがちであり、また磁路長も長くなることから唸りが発生する虞がある。
【０００８】
また、上記特許文献２記載のものは、２次巻線から発生する高電圧が、１次巻線に影響を及ぼす事態を防止するため、２次巻線と１次巻線の間に絶縁耐圧用の一定の距離を確保する必要が生じ、巻軸方向と直交する方向（幅方向）に拡幅してしまう状態が避けられず、トランスの小型化を図ることが困難である。
【０００９】
本発明は上述した事情に鑑みなされたものであり、１つの高圧トランスによって複数の負荷を同時駆動することが可能で、巻軸方向に直交する横幅サイズを大幅に増大させることなく、巻軸方向の縦幅サイズを大幅に低減しうる高圧トランスを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の高圧トランスは、１次側巻線が巻回されてなる１次側巻軸の幅方向両側に各々並列させて、２次側巻線が巻回されてなる２次側巻軸を配設し、
前記１次側巻軸を、前記１次側巻線が直に巻回される高絶縁性磁性材料からなるコアにより構成してなることを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記高絶縁性磁性材料からなるコアの少なくとも一方の端部には、前記１次側巻線の引出溝が設けられていることが望ましい。
【００１２】
また、前記１次側巻軸の、前記２次側巻軸の高圧側に対向する領域に、前記１次側巻線の巻回が阻止され得るように、絶縁部材を配設することが望ましい。
【００１３】
具体的には、例えば、前記１次側巻軸の、前記２次側巻軸の高圧側に対向する領域に、前記１次側巻線の巻回を阻止する絶縁性沿面テープを巻回する。
【００１４】
なお、ここで、「高絶縁性磁性材料」とは、コア形成磁性材料のうち、一般に高絶縁性と称されているもので、高絶縁性とは称されないＭｎ−Ｚｎ系コアより絶縁性の高い磁性材料をいうものとする。具体的には、例えばＮｉ−Ｚｎ等のＮｉ系コアがこれに該当する。
【００１５】
また、本願発明においては、高絶縁性材料とは称されないＭｎ−Ｚｎ系コア等であっても、該コア表面に絶縁材をコーティングして絶縁性を高めたものについては「高絶縁性磁性材料」に含めるものとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の高圧トランスによれば、１次側巻線が巻回されてなる１次側巻軸の幅方向両側に並列させて、２次側巻線が巻回されてなる２次側巻軸が配設されているので、巻軸方向に、１次側巻線と２次側巻線が順次巻回されるような従来技術と比べると、巻軸方向の長さを大幅に短縮することができる。
【００１７】
また、中央に位置する１次側巻軸は、ボビンを用いることなく、１次側巻線が直に巻回される高絶縁性磁性材料により構成されるので、その巻軸に巻回される１次側巻線の巻径を大幅に低減することができ、１次側巻線と２次側巻線との間に、必要な絶縁耐圧用の距離を確保した場合にも、トランスの横幅が大幅に拡幅されることを防止することができる。特に、１次側巻軸を構成するコアを高絶縁性磁性材料により構成し、また、コアに巻回される巻線を１次側巻線とするように配慮されているので、巻線をコアに直巻きしても絶縁上問題となることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る高圧トランス（インバータトランス）について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る高圧トランスを示す斜視図であり、図２はその磁路構成を示す一部平面図である。
【００２０】
本実施形態の高圧トランス１１は、ダブルリーケージトランスとも称され、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インバータトランスである。
【００２１】
この高圧トランス１１は、２次側巻線４６Ａ、４６Ｂが各々巻回されてなる中空部を有する第１のボビン２１Ａおよび第２のボビン２１Ｂと、これら２つのボビン２１Ａ、２１Ｂの中空部に嵌挿されるＩ字形状をなす、第１のコア３０Ａおよび第２のコア３０Ｂと、１次側巻線４５が直に巻回されてなるＨ字形状をなす第３のコア３１とを備えている。
【００２２】
ここで、第３のコア３１に直に巻回された１次側巻線４５と、各ボビン２１Ａ、２１Ｂ上に巻回された２次側巻線４６Ａ、４６Ｂは、Ｈ字形状をなす第３のコア３１とＩ字形状をなすコア３０Ａ、３０Ｂとにより形成される閉磁路構成により（図２参照）電磁気的に結合されている。
【００２３】
また、上記２次側巻線４６Ａ、４６Ｂは、Ｉ字形状をなすコア３０Ａ、３０Ｂの軸に沿ってボビン２１Ａ、２１Ｂ上に巻回されるが、隣接する巻線間に高電圧差が生じて絶縁破壊が生じるのを阻止するため、その軸方向に複数セクションに分割されており、各セクション間には絶縁性の仕切り板４２Ａ、４２Ｂが設けられ、沿面放電の阻止に必要な絶縁距離が確保されている。
【００２４】
すなわち、各セクションにおいては、例えば、約３３０Ｖ（２次側電圧２０００Ｖ、セクション数６とした場合）の電位差で納まるようになっていて、そのセクション内で２次側巻線４６Ａ、４６Ｂの巻始めと巻終わりが巻線を巻回している最中に巻崩れ等で接したとしても、線材の絶縁皮膜によって耐圧を十分確保できるようになっている。
【００２５】
また、ボビン２１Ａ、２１Ｂは、断面矩形で筒状をなし、その外周に２次側巻線４６Ａ、４６Ｂが巻回されることになり、ボビン２１Ａ、２１Ｂの両端面には、鍔板４０Ａ、４０Ｂが設けられている。
【００２６】
また、ボビン２１Ａ、２１Ｂの形成材料を、可塑性樹脂とすることによって、バリの発生を防止し、細い線材を用いるトランスにおいて断線の虞を大幅に低減することができる。
【００２７】
また、上記形成材料を硬化性樹脂とすることで、からげ端子１８Ａ、１８Ｂに巻線を接合する半田によってボビンが溶融してしまうという事態を防止できる。
【００２８】
また、Ｉ字形状をなすコア３０Ａ、３０Ｂと、Ｈ字形状をなすコア３１との間には微小なギャップが形成されており、そのギャップ量は、漏れ磁束をどの程度発生させるかによって決定され、このギャップ量を略０にすることも可能である。
【００２９】
また、これら３つのコア３０Ａ、３０Ｂ、３１は、絶縁材料からなる巻線用端子台２７Ａ、２７Ｂ上に載設される。
【００３０】
また、１次側巻線４５の始端および終端、ならびに２次側巻線４６Ａ、４６Ｂの始端、および終端は、巻線用端子台２７Ａ、２７Ｂに保持固定された端子ピン１７Ａ、１７Ｂ等
に接続されており、また、巻線の暫定的な接続のためにからげ端子１８Ａ、１８Ｂ等が形成されている。なお、１次側巻線４５および２次側巻線４６Ａ、４６Ｂの端子ピンへの接続態様はこれに限られるものではない。
【００３１】
本実施形態の高圧トランスにおいては、上述したように、２つのＩ字形状をなす第１および第２のコア３０Ａ、３０Ｂの間に、１つのＨ字形状をなす第３のコア３１が挟持されるような構成とされており、図２に示すように、第１のコア３０Ａおよび第３のコア３１により第１の磁路３２Ａが形成され、また第２のコア３０Ｂおよび第３のコア３１により第２の磁路３２Ｂが、各々形成されている。これら第１および第２の磁路３２Ａ、３２Ｂは、前述したように、第１および第２のコア３０Ａ、３０Ｂと第３のコア３１との間に微小な磁気ギャップが形成されているものの、全体として閉磁路状に形成されている。
【００３２】
そして、前記第３のコア３１内において発生した磁束が、２つに分割されて第１および第２のコア３０Ａ、３０Ｂ内を通過することにより、第１の磁路３２Ａと第２の磁路３２Ｂが形成されることになる。
【００３３】
これにより、各２次側巻線４６Ａ、４６Ｂからの出力によって、２つのＣＣＦＬが同時に放電、点灯され得るようになっている。
【００３４】
ところで、本実施形態においては、第１および第２のコア３０Ａ、３０Ｂ上にボビン２１Ａ、２１Ｂを介して、２次側巻線４６Ａ、４６Ｂのみが巻回されるように構成されている。このため、第１および第２のコア３０Ａ、３０Ｂの巻軸方向の長さは、前述した特許文献１のものに比べると大幅に短縮されている。これによりトランス全体の巻軸方向の長さを大幅に低減することが可能となっている。
【００３５】
一方、１次側巻線４５は、ボビンを介することなく第３のコア３１に直接巻回されるように構成されており、これにより、ボビンの厚み分だけ１次側巻線４５の巻径を大幅に低減することができ、１次側巻線４５と２次側巻線４６Ａ、４６Ｂとの間に必要な絶縁耐圧用の距離を確保した場合にも、トランスの横幅が大幅に拡幅されることを防止することができる。実際に、本実施形態においては、１次側巻線４５の最外周部分と、各２次側巻線４６Ａ、４６Ｂの最外周部分との間に十分な空間距離が確保されており、放電を阻止し得る絶縁距離が確保されるため、絶縁破壊の生じ難い耐圧の大きな高圧トランスを得ることができるようになっている。
【００３６】
なお、このような構成とすることにより、ボビンの点数が減少するのでコストを低減することが可能という副次的効果も奏する。
【００３７】
本実施形態において巻線をコアに対して直巻きすることができたのは、第３のコア３１が高絶縁性材料により構成されているからであり、また、巻回される巻線を比較的低電圧の１次側巻線４５とするように工夫することにより、絶縁上の問題が発生しないように配慮されているためである。
【００３８】
すなわち、本実施形態においては、第１および第２のコア３０Ａ、３０Ｂおよび第３のコア３１の形成材料として、高絶縁性材料であるＮｉ−Ｚｎコアを使用している。
【００３９】
また、第１および第２のコア３０Ａ、３０Ｂの形成材料をＭｎ−Ｚｎ系のコアのように高絶縁性材料と称されないコアで構成する一方、第３のコア３１をＮｉ−Ｚｎ系のように高絶縁性材料のコアで構成することも可能である。
【００４０】
第３のコア３１の形成材料として、Ｍｎ−Ｚｎ系コアを使用した場合、１次側巻線４５を直巻きすることが困難であるが、Ｎｉ−ＺｎコアはＭｎ−Ｚｎ系コアに比べて絶縁抵抗が極めて大きいことから、ボビンを間に介して絶縁を確保する必要がなくなる。
【００４１】
また、インバータトランスにおいては、２次側巻線４６Ａ、４６Ｂに比べて１次側巻線４５の電流量を大きくする必要上、１次側巻線４５の線径を２次側巻線４６Ａ、４６Ｂの線径に比べて大きくしており、線材をコアに直接巻回したとしても、断線の虞は小さい。
【００４２】
また、本実施形態においては、第３のコア３１としてＨ字形状のコアを用いており、コア自体が、いわば巻軸部の両端部に鍔を設けた構造とされているため、１次側巻線４５の巻回作業が容易となる。
【００４３】
また、本実施形態の第３のコア３１は、図４に示すように、その高圧側（図中下側）の端部領域（２次側巻線４６Ａ、４６Ｂの高圧側２セクション分に対応する）に、沿面テープ（絶縁テープ）３５が巻回貼付されている。この沿面テープ３５は、第３のコア３１のこの領域への１次側巻線４５の巻回を阻止するとともに絶縁性を高める機能を有しており、これにより、１次側巻線４５の最外周部分と、各２次側巻線４６Ａ、４６Ｂの最外周部分との空間距離を、より短縮することが可能となり、トランスの幅方向（巻軸方向と直交する方向）の小型化をより促進することができる。
【００４４】
このように、２次側巻線４６Ａ、４６Ｂの高圧側２セクションに対応する、第３のコア３１の領域に１次側巻線４５を非巻回とすることで、例えば、２次側巻線４６Ａ、４６Ｂの出力電圧が２０００Ｖとした場合には、１次側巻線４５の最外周部分と、各２次側巻線４６Ａ、４６Ｂの最外周部分との空間距離を、１３００〜１４００Ｖの絶縁耐圧を確保するように設定すればよいことになる。
【００４５】
なお、沿面テープ３５に替えて、図５に示すように、第３のコア２３１の高圧側端部（図中下側）から所定距離だけ中央よりの位置（２次側巻線４６Ａ、４６Ｂの高圧側から２セクション分中央よりの位置）に絶縁性を有する鍔２３５を嵌めるようにして、第３のコア３１の高圧側領域への１次側巻線４５の巻回を阻止するとともに絶縁性を高めるようにしてもよい。
【００４６】
また、図６に示すように、本実施形態においては、第３のコア３１の両端部（鍔部）３１Ａ、３１Ｂのうち、少なくとも一方の端部に、１次側巻線４５を引き出すための配線溝部５１が形成されている。この配線溝部５１は１次側巻線４５の線径分の大きさが確保されていれば十分である。これにより、トランスの高さ方向（厚み方向）のスペース利用の効率化を図ることができるようになっている。
【００４７】
なお、本発明の高圧トランスとしては、上記実施形態のものに限られるものではなく、その他の種々の態様の変更が可能である。
【００４８】
例えば、上記第１および第２のコア３０Ａ、３０ＢはＩ字状をなし、第３のコア３１はＨ字状をなすように構成されているが、この形状に限られるものではなく、１次側巻軸の幅方向両側に並列させて、２次側巻軸を配設し、これにより図２に示す如き２つの閉磁路を構成し得るようなコア配置であればよい。具体的には、例えば、図３の概念図において示されるように、１つのＥ字状コア１３１と１つのＩ字状コア１３０を組み合わせて大略日字状に形成したものを用いることも可能である。その場合、互いに平行となるＥ字状コア１３１の３つのアーム部のうち、両端に位置する２つのアーム部には、各々ボビン１２１Ａ、１２１Ｂを介して２次側巻線を巻回し、中央に位置するアーム部（上記と同様の沿面テープ１３５等を設けてもよい）には、直接１次側巻線を巻回するようにして、２つの閉磁路１３２Ａ、１３２Ｂを構成してもよい。
【００４９】
さらに、上記１つのＥ字状コアと１つのＩ字状コアの組合わせに替えて、２つのＥ字状コアを組みあわせて大略日字状に形成したものを用いることも可能である。
【００５０】
また、上記第３のコア３１ならびに、第１および第２のコア３０Ａ、３０Ｂは、高磁性材料であるＮｉ−Ｚｎコアにより構成されているが、本発明の高圧トランスにおいては、その他の高磁性材料、あるいはＭｎ−Ｚｎ系コア等の、高磁性材料ではない磁性材料の外表面に絶縁材料をコーティングしたものによって構成するようにしてもよい。
【００５１】
また、各コアの断面（横断面）形状についても矩形等の特定形状に限定されるものではなく、その断面形状を円形、楕円形等の任意の形状とすることが可能である。
【００５２】
さらに、本発明の高圧トランスは、インバータトランスのみならず、その他の種々のトランスに適用することが可能である。
【００５３】
また、駆動対象とされる負荷としても、上述したＣＣＦＬに限られるものではない。
【００５４】
なお、上記では沿面テープや鍔を用いて第３のコア３１の高圧側領域への１次側巻線の巻回を阻止するようにしているが、本発明の高圧トランスとしてはこれに限られるものではなく、沿面テープや鍔に替えて、例えばプラスチック性のリングを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係る高圧トランスを示す斜視図
【図２】本発明の実施形態に係る高圧トランスの閉磁路構成を説明するための概略図
【図３】本発明の実施形態の変更態様に係る高圧トランスの構成を説明するための概略図
【図４】本発明の実施形態に係る高圧トランスの一部を拡大して示す平面図
【図５】図４に示す実施形態の一部変更態様を示す平面図
【図６】本発明の実施形態に係る高圧トランスの一部構造を説明するための一部斜視図
【符号の説明】
【００５６】
１１      高圧トランス
１７Ａ、１７Ｂ      端子ピン
１８Ａ、１８Ｂ      からげ端子
２１Ａ、２１Ｂ、１２１Ａ、１２１Ｂ      ボビン
２７Ａ、２７Ｂ      巻線用端子台
３０Ａ      第１のコア
３０Ｂ      第２のコア
３１、２３１      第３のコア
３１Ａ、３１Ｂ      端部
３２Ａ、３２Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂ      磁路
３５、１３５      沿面テープ
４０Ａ、４０Ｂ      鍔板
４２Ａ、４２Ｂ      仕切り板
４５、２４５      １次側巻線
４６Ａ、４６Ｂ      ２次側巻線
５１      配線溝部
１３０      Ｉ字状コア
１３１      Ｅ字状コア
２３５      鍔
ａ、ｂ、ｃ、ｄ      磁束の向き
【図１】
2007335453.tif 000003
【図２】
2007335453.tif 000004
【図３】
2007335453.tif 000005
【図４】
2007335453.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007335453.tif 000008