(57)【要約】【課題】  特性のばらつきを抑えながらも効率を向上したパルストランス及び該パルストランスを用いた放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】  ボビン２は、２次巻線ｎ２が巻回される円筒形状の巻回部を有する筒状部材２１と、２次巻線ｎ２の一部を覆うとともに上から１次巻線ｎ１が巻回される覆い部材２２とからなる。覆い部材２２に、１次巻線ｎ１の一部を収納してガイドするガイド溝２２ｅを設けた。ガイド溝２２ｅにガイドされることにより１次巻線ｎ１の位置が安定し、従って特性のばらつきが抑えられる。１また、覆い部材２２が２次巻線ｎ２全体を覆う場合に比べ、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との結合を強めて効率を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次巻線及び２次巻線がそれぞれ巻回されたボビンを備えるパルストランスであって、
ボビンは、２次巻線が巻回された巻回部と、２次巻線の一部を覆う覆い部とを有し、
１次巻線は、覆い部の上からボビンに巻回され、
覆い部には、１次巻線の一部を収納してガイドするガイド溝が設けられていることを特徴とするパルストランス。
【請求項２】
ボビンは、２次巻線の一部が巻回される巻回部をそれぞれ有する互いに同じ形状の２個のボビン部材で構成され、
ボビン部材は互いの巻回部に巻回される２次巻線の軸を合わせて互いに結合し、
各ボビン部材は、それぞれ、巻回部に対して２次巻線の軸方向に突出し他方のボビン部材の巻回部に巻回された２次巻線の一部を覆う覆い部を有することを特徴とする請求項１記載のパルストランス。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載のパルストランスと、放電灯の始動時に放電灯の始動用の電流を生成するとともに前記パルストランスの１次巻線に流すイグナイタ回路とを備え、イグナイタ回路が生成した電流により前記パルストランスの２次巻線に誘導された電圧で放電灯を始動させることを特徴とする放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルストランス及び該パルストランスを用いた放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、磁性体からなるコアと、コアを囲む筒形状であって１次巻線及び２次巻線がそれぞれ巻回されたボビンとを備えるパルストランスが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のパルストランスは、放電灯始動時の高電圧発生などの用途に用いられており、一般に２次巻線の巻数が１次巻線の巻数に比べて非常に多いため、ボビンに巻回した２次巻線の上に重ねるようにして１次巻線を巻回する形がとられている。
【特許文献１】特開２００２−２８０２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のパルストランスでは、１次巻線と２次巻線との磁気的な結合を強めて効率を向上するために、１次巻線を可能な限り２次巻線に近接させることが望ましい。しかし、２次巻線の上に直接１次巻線を巻回すると、既に述べたように１次巻線の巻数が２次巻線の巻数に対して非常に少ないことから、２次巻線の上で互いに周回数の異なる１次巻線間に隙間が空き、１次巻線の位置が安定しないため、例えば１次巻線を合成樹脂で封止して固定する場合にも封止の際に１次巻線の位置がずれやすく、１次電圧に対して出力される２次電圧の特性にばらつきが生じやすい。
【０００５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、特性のばらつきを抑えながらも効率を向上したパルストランス及び該パルストランスを用いた放電灯点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、１次巻線及び２次巻線がそれぞれ巻回されたボビンを備えるパルストランスであって、ボビンは、２次巻線が巻回された巻回部と、２次巻線の一部を覆う覆い部とを有し、１次巻線は、覆い部の上からボビンに巻回され、覆い部には、１次巻線の一部を収納してガイドするガイド溝が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、ガイド溝によって１次巻線の位置が安定することにより、特性のばらつきが抑えられる。また、覆い部が２次巻線全体を覆う場合に比べ、１次巻線が２次巻線に近接するから、１次巻線と２次巻線との磁気的な結合が強まり、効率が向上する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ボビンは、２次巻線の一部が巻回される巻回部をそれぞれ有する互いに同じ形状の２個のボビン部材で構成され、ボビン部材は互いの巻回部に巻回される２次巻線の軸を合わせて互いに結合し、各ボビン部材は、それぞれ、巻回部に対して２次巻線の軸方向に突出し他方のボビン部材の巻回部に巻回された２次巻線の一部を覆う覆い部を有することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、ボビンの製造に必要な金形が１個となるから、例えば巻回部と覆い部とを別個の部品で構成する場合に比べて製造コストが低減される。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載のパルストランスと、放電灯の始動時に放電灯の始動用の電流を生成するとともに前記パルストランスの１次巻線に流すイグナイタ回路とを備え、イグナイタ回路が生成した電流により前記パルストランスの２次巻線に誘導された電圧で放電灯を始動させることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、請求項１又は請求項２のいずれかに記載のパルストランスを用いることにより、１次巻線が２次巻線に直接巻回されたパルストランスを用いた放電灯点灯装置に比べてイグナイタ回路の特性が安定し、２次巻線を完全に覆う絶縁体の上から１次巻線が巻回されたパルストランスを用いた放電灯点灯装置に比べてイグナイタ回路の効率が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ボビンは２次巻線の一部を覆う覆い部を有し、１次巻線は、覆い部の上からボビンに巻回され、覆い部には、１次巻線の一部を収納してガイドするガイド溝が設けられているので、ガイド溝によって１次巻線の位置が安定することにより、特性のばらつきが抑えられる。また、覆い部が２次巻線全体を覆う場合に比べ、１次巻線が２次巻線に近接するから、１次巻線と２次巻線との磁気的な結合が強まり、効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すように、磁性体からなる略円柱形状のコア１と、コア１を囲み１次巻線ｎ１及び２次巻線ｎ２がそれぞれ巻回されたボビン２とを備えるパルストランスＰＴである。以下、上下方向は図１を基準とし、図１の左上−右下方向を左右方向と呼び、図１の左下−右上方向を前後方向と呼ぶ。
【００１５】
コア１の材料としては、例えばニッケル−亜鉛合金や、マンガン−亜鉛合金を用いることができる。
【００１６】
ボビン２は、コア１を囲み２次巻線ｎ２が巻回された筒状部材２１と、それぞれ２次巻線ｎ２の一部を覆う覆い部材２２とからなる。１次巻線ｎ１は、覆い部材２２の上からボビン２に巻回される。筒状部材２１及び覆い部材２２の材料としては、例えばフェノール樹脂を用いることができる。
【００１７】
まず、筒状部材２１について説明する。筒状部材２１は、図２に示すように、軸方向を左右方向に向けた略円筒形状であって２次巻線ｎ２が巻回される巻回部２１ａと、巻回部２１ａの軸方向の両端部に設けられ巻回部２１ａの径方向に突出した直方体形状の鍔部２１ｂとを有する。鍔部２１ｂには、巻回部２１ａに連通してコア１が挿通されるコア挿通穴２１ｃが貫設されている。また、各鍔部２１ｂにはそれぞれリードピン２１ｄが例えばインサート成形によって保持されており、各リードピン２１ｄは一端が鍔部２１ｂの上面から上方へ突出している。さらに、各鍔部２１ｂにおいて、巻回部２１ａ側から見て各リードピン２１ｄの右側には、それぞれ他方の鍔部２１ｂに向けられた面と上面とに連通した溝２１ｅが設けられている。２次巻線ｎ２の両端部は、それぞれ上記の溝２１ｅを通された後、リードピン２１ｄに巻きつけられる。つまり、溝２１ｅを通されることにより、２次巻線ｎ２の両端部の位置が安定する。
【００１８】
さらに、巻回部２１ａの軸方向の中央部には中鍔部２１ｆが径方向に突設されており、２次巻線ｎ２は中鍔部２１ｆにより軸方向に２分割されている。また、中鍔部２１ｆにはリードピン２１ｇが例えばインサート成形によって保持されており、このリードピン２１ｇの一端は中鍔部２１ｆの下方に突出する。このリードピン２１ｇは、２次巻線ｎ２の中央に電気的に接続されたタップとなっている。
【００１９】
次に、覆い部材２２について説明する。各覆い部材２２は、それぞれ、筒状部材２１の巻回部２１ａ及び２次巻線ｎ２のうち中鍔部２１ｆの一方側が収納される断面Ｕ字形状の収納溝２２ａが上面に設けられた本体部２２ｂと、本体部２２ｂの下端部から左右方向のうち外側へ突出した連結部２２ｃとを有する。連結部２２ｃの下端部は、本体部２２ｂの下面よりも下方へ突出している。また、連結部２２ｃには、嵌合穴２２ｄが前後に並べて設けられている。筒状部材２１において各鍔部２１ｂの下面にはそれぞれ嵌合穴２２ｄに嵌合する嵌合突起２１ｈが２個ずつ前後に並べて下方へ突設されており、嵌合突起２１ｈが嵌合穴２２ｄに嵌合することにより各覆い部材２２はそれぞれ筒状部材２１に結合している。また、覆い部材２２が筒状部材２１に結合した状態において、覆い部材２２の前後の面はそれぞれ筒状部材２１の鍔部２２ｂの前後の面と面一になり、覆い部材２２の連結部２２ｃの左右の外向きの端面はそれぞれ筒状部材２１の鍔部２２ｂの左右の外向きの端面と面一になる。
【００２０】
さらに、各覆い部材２２の本体部２２ｂには、上下に開放され１次巻線ｎ１の一部を収納してガイドするガイド溝２２ｅが、前後両面に２本ずつ設けられている。各覆い部材２２の前後両面において、ガイド溝２２ｅのうち一方には、１次巻線ｎ１の一端が電気的に接続されるリードピン２２ｆが例えば嵌合によって保持されている。リードピン２２ｆの下端は覆い部材２２の下方に突出し、ピン挿入実装に用いられる。
【００２１】
上記構成によれば、２次巻線ｎ２の一部を覆う覆い部材２２に、１次巻線ｎ１の一部を収納してガイドするガイド溝２２ｅを設けたことにより、１次巻線ｎ１の位置が安定するから、特性のばらつきが抑えられる。また、覆い部材２２は２次巻線ｎ２の一部を覆うのみであって、覆い部材２２の上から巻回される１次巻線ｎ１の一部は２次巻線ｎ２に密着するから、覆い部材２２が２次巻線ｎ２の全周を覆う場合に比べて１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との磁気的な結合を強め、効率を向上することができる。
【００２２】
（実施形態２）
本実施形態のボビン２は、図３（ａ）〜（ｅ）及び図４に示すように、互いに同じ形状の２個のボビン部材２ａが互いに結合してなる。以下、上下左右は図３（ａ）を基準とし、図３（ｂ）の下上方向を前後方向と呼ぶ。
【００２３】
詳しく説明すると、各ボビン部材２ａは、コア１を囲み２次巻線ｎ２が巻回される円筒形状の巻回部２１ａと、巻回部２１ａの軸方向の一端を閉塞するとともに巻回部２１ａの径方向に突出する直方体形状の鍔部２１ｂとを有する。巻回部２１ａの軸方向の他端には、巻回部２１ａの開口の全周にわたって巻回部２１ａの径方向に突出する円環形状の中鍔部２１ｆが設けられている。
【００２４】
また、中鍔部２１ｆの外周面には、他方のボビン部材２ａの巻回部２１ａ及び２次巻線ｎ２の一部を覆う覆い部２３が連結されている。覆い部２３は、巻回部２１ａに対し軸方向の一方であって鍔部２１ｂの反対側と前後方向の一方とに突出しており、他方のボビン部材２ａの巻回部２１ａの側面に対向する断面円弧形状の凹部２３ａを有し、他方のボビン部材２ａの巻回部２１ａ及び２次巻線ｎ２の前後の一方側においてその下半分を覆う。
【００２５】
また、覆い部２３において左右方向の内側の端部からは、中鍔部２１ｆの周方向に延長された円弧形状の中鍔覆い部２４が突設されている。さらに、覆い部２３の先端面には嵌合突起２３ｂが突設され、鍔部２１ｂには嵌合突起２３ｂが嵌合する嵌合穴２１ｉが左右に貫設されていて、２個のボビン部材２ａは、巻回部２１ａにコア１が収納された後、それぞれ嵌合突起２３ｂが他方のボビン部材２ａの嵌合穴２１ｉに嵌合することによって互いに結合している。ここにおいて、各ボビン部材２ａは中鍔部２１ｆ同士を互いに付き合わせる形となり、各ボビン部材２ａの中鍔覆い部２４は他方のボビン部材２ａの中鍔部２１ｆを覆う。
【００２６】
さらに、覆い部２３には複数本のリードピン２５が例えばインサート成形によって保持されている。各リードピン２５はそれぞれ中鍔部２１ｆを挟んだ一方側の１次巻線ｎ１又は２次巻線ｎ２の一端に電気的に接続され、一端がボビン２の下方に突出してプリント配線板Ｐへのピン挿入実装に用いられる。本実施形態がプリント配線板Ｐに実装される際、鍔部２１ｂの下面はプリント配線板Ｐに当接する。なお、図３（ｅ）ではリードピン２５の図示を省略している。
【００２７】
また、鍔部２１ｂには、実施形態１における鍔部２１ｂと同様に、上方に突出して２次巻線ｎ２の一端が接続されるリードピン２１ｄが例えばインサート成形によって保持され、２次巻線ｎ２の端部をガイドする溝２１ｅが設けられている。リードピン２１ｄに接続される電線ＣＬは、鍔部２１ｂの上部に着脱自在に取り付けられる保持部材２６により、リードピン２１ｄに接触導通した状態に保持される。保持部材２６は、断面コ字形状の本体部２６ａと、本体部２６ａの前後左右の４隅からそれぞれ下方へ突設された結合突起２６ｂと、各結合突起２６ｂの下端部からそれぞれ前後方向のうち内側へ突設された係合爪２６ｃとを備える。鍔部２１ｂの左右両面において、前後両端には、それぞれ係合凹部２１ｊが設けられていて、保持部材２６は係合凹部２１ｊに係合爪２６ｃが係合することにより、鍔部２１ｂに結合する。なお、上記係合凹部２１ｊは、実施形態１の鍔部２１ｂにも設けられている。
【００２８】
さらに、各覆い部２３の下面には、それぞれ前後に開放されて１次巻線ｎ１の一部をガイドするガイド溝２３ｃが設けられている。
【００２９】
上記構成によれば、２次巻線ｎ２の一部を覆う覆い部２３に、１次巻線ｎ１の一部を収納してガイドするガイド溝２３ｃを設けたことにより、１次巻線ｎ１の位置が安定するから、特性のばらつきが抑えられる。また、覆い部２３は２次巻線ｎ２の一部を覆うのみであって、覆い部２３の上から巻回される１次巻線ｎ１の一部は２次巻線ｎ２に密着するから、覆い部２３が２次巻線ｎ２の全周を覆う場合に比べ、１次巻線ｎ１と２次巻線ｎ２との磁気的な結合を強め、効率を向上することができる。さらに、ボビン２が１種類の部品２個から構成されているから、実施形態１に比べて必要な金型の数が減り、製造コストが低減される。
【００３０】
実施形態１及び本実施形態のパルストランスＰＴが使用される放電灯点灯装置の回路の一例を図５に示す。
【００３１】
この放電灯点灯装置は、直流電源ＤＣの出力電圧を降圧するＤＣ−ＤＣコンバータ回路３と、放電灯Ｌａの始動時に高電圧を生成するイグナイタ回路４と、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３の出力を一定に維持する駆動・制御部５とを備える。
【００３２】
詳しく説明すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３は、直流電源ＤＣの出力端間に接続されるダイオードＤ１とスイッチング素子Ｑ１との直列回路と、ダイオードＤ１の両端間に接続されたインダクタＬ１とコンデンサＣ１との直列回路とを有する周知の降圧形コンバータである。駆動・制御部５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３の出力電流及び出力電圧を検出し、所定の電力が出力されるようにデューティ比を変化させながらスイッチング素子Ｑ１をオンオフ駆動する。
【００３３】
また、イグナイタ回路４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３のコンデンサＣ１の両端間に接続された抵抗Ｒ１と第１コンデンサＣ２との直列回路と、一端が抵抗Ｒ１と第１コンデンサＣ２との接続点に接続されたサイダックＳＳＳと、サイダックＳＳＳと１次巻線との直列回路が第１コンデンサＣ２の両端間に接続された昇圧トランスＴ１と、昇圧トランスＴ１の２次巻線の両端間に接続されたダイオードＤ２と第２コンデンサＣ３との直列回路と、この第２コンデンサＣ３の一端に接続された放電ギャップＳＧと、１次巻線が放電ギャップＳＧに直列に第２コンデンサＣ３の両端間に接続されたパルストランスＰＴとを備える。パルストランスＰＴの２次巻線は、放電灯Ｌａに直列に、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３のコンデンサＣ１の両端間に接続される。
【００３４】
図５の放電灯点灯装置の動作を説明する。電源が投入されると、まず抵抗Ｒ１を通じて第１コンデンサＣ２が充電される。第１コンデンサＣ２の充電電圧がサイダックＳＳＳのブレークオーバー電圧を超えると、サイダックＳＳＳがオンされ、第１コンデンサＣ２に蓄積された電荷が昇圧トランスＴ１の１次巻線を通じて放電される。すると、昇圧トランスＴ１の２次巻線に誘導電流が発生し、この誘導電流により第２コンデンサＣ３が充電される。そして、第２コンデンサＣ３の充電電圧が、放電ギャップＳＧのブレークオーバー電圧を超えると、放電ギャップＳＧにおいて放電が発生しパルストランスＰＴの１次巻線に急激に電流が流れ、パルストランスＰＴの２次巻線の両端間には高電圧が発生し、この高電圧によって放電灯Ｌａが始動する。ここで、抵抗Ｒ１の抵抗値は、サイダックＳＳＳがオンされて放電灯Ｌａが始動した後、サイダックＳＳＳに流れる電流が速やかに保持電流以下となるように設定されている。放電灯Ｌａの始動後は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路３からパルストランスＰＴの２次巻線を介して放電灯Ｌａに電力が供給される。
【００３５】
実施形態１及び本実施形態のパルストランスＰＴが使用される放電灯点灯装置の回路の別の例を図６に示す。この回路は、基本的な構成は図５の回路と共通であって、４個のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５からなるフルブリッジ回路により放電灯Ｌａに交流電流を供給する点と、パルストランスＰＴに１次巻線と２次巻線とが２組設けられて１次巻線が互いに並列に接続され２次巻線が放電灯Ｌａの両側に分けて配置されている点と、放電灯ＬａとパルストランスＰＴの２次巻線との直列回路に並列にコンデンサＣ４が接続されている点とが図５の回路と異なる。放電灯ＬａとパルストランスＰＴの２次巻線との直列回路は、それぞれＤＣ−ＤＣコンバータ回路３のコンデンサＣ１の両端間に接続されたスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３の接続点とスイッチング素子Ｑ４，Ｑ５の接続点との間に接続されている。スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５は、駆動・制御部５により、互いに対角に位置するスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５が同時に且つ互いに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５が交互にオンオフするように駆動される。
【００３６】
上記の各放電灯点灯装置においては、実施形態１及び本実施形態のパルストランスＰＴを用いることにより、１次巻線が２次巻線に直接巻回されたパルストランスＰＴを用いた放電灯点灯装置に比べてイグナイタ回路４の特性が安定し、２次巻線を完全に覆う絶縁体の上から１次巻線が巻回されたパルストランスを用いた放電灯点灯装置に比べて効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態１を示す斜視図である。
【図２】同上のボビンを示す分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態２を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）はボビンを示す下面図である。
【図４】同上のボビンを示す分解斜視図である。
【図５】実施形態１及び実施形態２のパルストランスが用いられる放電灯点灯装置の一例を示す回路ブロック図である。
【図６】実施形態１及び実施形態２のパルストランスが用いられる放電灯点灯装置の別の例を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
２  ボビン
２ａ  ボビン部材
２１ａ  巻回部
２２  覆い部材
２２ｅ，２３ｃ  ガイド溝
２３  覆い部
ｎ１  １次巻線
ｎ２  ２次巻線
ＰＴ  パルストランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007173632.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007173632.tif 000007
【図６】
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