(57)【要約】【課題】小型かつ簡易な構造によって所望の磁気シールドを得ることができるとともに、一層の高電圧化に対しても確実に１次側および２次側間に要求される絶縁距離を確保することができるトランスを提供する。【解決手段】１次コイルが巻回された扁平角筒状の第１のボビン１と、２次コイルが巻回された扁平角筒状の第２のボビン２とが軸線方向に隣接して配設されるとともに、第１および第２のボビンに跨って配設された磁性材からなるコア１２、１３によって閉磁路が形成されてなり、第１および第２のボビンの上面および下面に、平板状に形成されて第１および第２のボビンを軸線方向に覆う磁気シールド用の磁性材コア１４が配設されるとともに、磁性材コアの外周であって、軸線方向の長さ寸法が動作電圧に適応する安全規格の絶縁距離よりも長くなる範囲が、絶縁部材１５で覆われていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次コイルが巻回された扁平角筒状の第１のボビンと、２次コイルが巻回された扁平角筒状の第２のボビンとが互いの軸線方向に隣接して配設されるとともに、これら第１および第２のボビンに跨って配設された磁性材からなるコアによって閉磁路が形成されてなり、
かつ上記第１および第２のボビンの上面および下面の少なくとも一方の面に、平板状に形成されて当該第１および第２のボビンを上記軸線方向に覆う磁気シールド用の磁性材コアが配設されるとともに、当該磁性材コアの外周であって、上記軸線方向の長さ寸法が動作電圧に適応する安全規格の絶縁距離よりも長くなる範囲が、絶縁部材で覆われていることを特徴とするトランス。
【請求項２】
上記絶縁部材は、上記磁性材コアの外周に巻回された絶縁テープであることを特徴とする請求項１に記載のトランス。
【請求項３】
上記絶縁部材は、角筒状に形成されるとともに、内部に上記磁性材コアが挿入されていることを特徴とする請求項１に記載のトランス。
【請求項４】
上記絶縁部材は、上記第１および第２のボビンが挿入される角筒状に形成されるとともに、当該絶縁部材の上面および下面の少なくとも一方の面に角筒状の収納部が一体に形成され、当該収納部に上記磁性材コアが挿入されていることを特徴とする請求項１に記載のトランス。
【請求項５】
上記コアは、上記第１のボビン側に位置する第１のコアと、上記第２のボビン側に位置する第２のコアとに分割されるとともに、上記第１のボビンおよび第２のボビンのいずれか一方には、他方の上記１次コイルおよび第１のコアまたは上記２次コイルおよび第２のコアの外周を覆うとともに、上記１次コイルおよび２次コイル間並びに上記第１および第２のコアの磁気的接合部間に介装される隔壁部を備えた絶縁被覆部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のトランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極管点灯用のインバータトランスなどの２次コイルから高圧を発生するものに用いて好適な、磁気シールド効果に優れたトランスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイの光源として組み込まれている冷陰極管の放電・点灯用のトランスは、１次コイルへの入力電圧を、２次コイルにおいて１０００〜２０００Ｖの高圧に昇圧して上記冷陰極管に出力するものである。
【０００３】
ところで、上記トランスにおいては、動作時に漏れ磁束が発生し、ノイズ等の要因となるために、その対策として磁気シールドを設けている。
例えば、下記特許文献１においては、１次巻線、２次巻線を少なくとも有するコイル部と、このコイル部に組み込まれる磁心と、この磁心に外周面の少なくとも２辺が当接しコイル部を覆う焼成フェライト、樹脂フェライトあるいは金属板からなる磁気シールド板から構成したコンバータトランスが提案されている。
【０００４】
一方、上記トランスにおいては、安全規格上の要請から、１次コイルと２次コイルとの間に所定の絶縁距離（沿面距離）を確保する構造が採られている。
そして、特に上記冷陰極管の点灯用に用いられるトランスにあっては、一般の低圧用トランスと比較して高圧仕様であるために、上記１次コイルと２次コイルとの間に、一層長い絶縁距離を確保して、相互間の絶縁性を担保することが要求されている。
【０００５】
ところが、シールド対策として上記磁気シールド板を設けると、１次コイルと２次コイルとの間の絶縁性を確保した場合においても、上記１次コイルと２次コイルとに跨って配置される磁気シールド板が絶縁物ではないために、当該磁気シールド板に対しても所定の絶縁性能を得る必要があり、この結果トランスの構造の複雑化および大型化を招くために、昨今の小型薄肉化の要請に逆行するという問題点があった。
【特許文献１】特開平１０−７４６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、小型かつ簡易な構造によって所望の磁気シールドを得ることができるとともに、一層の高電圧化に対しても確実に１次側および２次側間に要求される絶縁距離を確保することができるトランスを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のトランスは、１次コイルが巻回された扁平角筒状の第１のボビンと、２次コイルが巻回された扁平角筒状の第２のボビンとが互いの軸線方向に隣接して配設されるとともに、これら第１および第２のボビンに跨って配設された磁性材からなるコアによって閉磁路が形成されてなり、かつ上記第１および第２のボビンの上面および下面の少なくとも一方の面に、平板状に形成されて当該第１および第２のボビンを上記軸線方向に覆う磁気シールド用の磁性材コアが配設されるとともに、当該磁性材コアの外周であって、上記軸線方向の長さ寸法が動作電圧に適応する安全規格の絶縁距離よりも長くなる範囲が、絶縁部材で覆われていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記絶縁部材が、上記磁性材コアの外周に巻回された絶縁テープであることを特徴とするものである。
【０００９】
これに対して、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記絶縁部材が、角筒状に形成されるとともに、内部に上記磁性材コアが挿入されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記絶縁部材が、上記第１および第２のボビンが挿入される角筒状に形成されるとともに、当該絶縁部材の上面および下面の少なくとも一方の面に角筒状の収納部が一体に形成され、当該収納部に上記磁性材コアが挿入されていることを特徴とするものである。ここで、上記絶縁部材の内部には、第１および第２のボビンとの間に、絶縁用の隔壁を形成することが好ましい。
【００１１】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記コアが、上記第１のボビン側に位置する第１のコアと、上記第２のボビン側に位置する第２のコアとに分割されるとともに、上記第１のボビンおよび第２のボビンのいずれか一方には、他方の上記１次コイルおよび第１のコアまたは上記２次コイルおよび第２のコアの外周を覆うとともに、上記１次コイルおよび２次コイル間並びに上記第１および第２のコアの磁気的接合部間に介装される隔壁部を備えた絶縁被覆部が形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜５のいずれかに記載のトランスによれば、軸線方向に隣接して配設された第１のボビンおよび第２のボビンの上面および下面の少なくとも一方の面を、平板状の磁気シールド用の磁性材コアによって覆っているために、当該磁性材コアによって所望のシールド効果を得ることができる。また、上記磁性材コアによって、リーケージの増加効果も得ることができ、よって冷陰極管のような持続的な放電現象を利用するものに用いた場合には、電流の安定化効果も得ることができる。
【００１３】
加えて、上記磁性材コアの外周を、絶縁部材によってその軸線方向の長さ寸法が動作電圧に適応する安全規格の絶縁距離よりも長くなるように覆っているために、高圧仕様となった場合においても、確実に１次側と２次側との間に、安全規格上要求される絶縁距離を確保することができる。
【００１４】
この結果、小型かつ簡易な構造によって所望の磁気シールドを得ることができるとともに、一層の高電圧化に対しても確実に１次側および２次側間に要求される絶縁距離を確保することが可能になる。
【００１５】
ここで、磁性材コアの外周を絶縁部材で覆う構造としては、各種の形態を採用することができる。例えば、請求項２に記載の発明にように、上記磁性材コアの外周に絶縁テープを巻回する簡易な構成を採ることができる。あるいは、請求項３に記載の発明のように、上記絶縁部材を、平板状の磁性材コアを挿入可能な程度の角筒状に形成し、内部に上記磁性材コアを挿入するようにしてもよい。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明によれば、上記絶縁部材を第１および第２のボビンが挿入される角筒状に形成し、この絶縁部材の上面および下面の少なくとも一方の面に角筒状の収納部を一体に形成するとともに、当該収納部に上記磁性材コアを挿入しているために、同様に上記磁性材コアによって、所望のシールド効果とリーケージの増加効果を得ることができる。
【００１７】
さらに、請求項４に記載の発明においては、絶縁部材の内部であって第１および第２のボビン間に絶縁用の隔壁部を形成すれば、第１のボビンに巻回された１次コイルと、第２のボビンに巻回された２次コイルとの間に、当該絶縁部材の上記軸線方向の長さ寸法に対応した絶縁距離を確保することができる。このため、上記シールド効果が得られることに加えて、一層の高電圧化に対しても確実に１次側および２次側間に要求される絶縁距離を確保することができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明のように、上記コアを、第１のボビン側の第１のコアと、第２のボビン側の第２のコアとに分割し、上記第１のボビンおよび第２のボビンのいずれか一方に、他方の１次コイルおよび第１のコアからなる１次側部品の外周または２次コイルおよび第２のコアからなる２次側部品の外周を覆い、かつ上記１次側部品と２次側部品との間に介装される隔壁部が一体に形成された絶縁被覆部を形成すれば、１次コイルと２次コイルとの間に、上記絶縁被覆部の軸線方向の長さ寸法に対応した絶縁距離を確保することができ、よって上述した１次コイルについても高電圧が入力される場合にも、簡易な構造によってこれに対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
図１および図２は、本発明に係るトランスをＬＣＤのバックライトとなる冷陰極管の点灯用インバータトランスに適用した第１の実施形態を示すものであり、図３はその変形例を示すものである。
そして、これらのインバータトランスにおいては、ボビンが第１のボビン１と第２のボビン２とに分割されている。
【００２０】
上記第１のボビン１は、軸線方向の中央部に形成された１次コイル（図示を略す）が巻回される扁平角筒状の第１の巻線部３と、この第１の巻線部３の軸線方向一端側に形成されて１次コイルの端部が接続される端子４が植設された略方形板状の第１の端子装着部５と、第１の巻線部３の軸線方向他端側に形成された絶縁被覆部６とが電気絶縁性を有する合成樹脂によって一体成形されたものである。
【００２１】
この絶縁被覆部６は、第１の巻線部３よりも幅寸法および厚さ寸法が一回り大きな角筒状に形成されており、さらにこの絶縁被覆部６と第１の巻線部３との間には、互いの内部空間を遮断する隔壁部７が一体に成形されている。ここで、隔壁部７の軸線方向の厚さ寸法は、後述する第１および第２のコアの電気的絶縁性を達成したうえで、なおかつ所定の磁気的接続特性を確保し得る寸法、例えば１．０〜０．４ｍｍの範囲に設定されている。
【００２２】
これにより、第１の巻線部３は、その内部空間が第１の端子装着部５側に開口するとともに、内壁面３ａが第１の端子装着部５の表面５ａと平坦に連続するように形成されている。また、絶縁被覆部６は、軸線方向の長さ寸法が、第２のボビン２の後述する第２の巻線部８の軸線方向の長さ寸法と同一または僅かに大きく形成されている。
【００２３】
他方、第２のボビン２は、２次コイル（図示を略す。）が巻回される角筒状の第２の巻線部８と、この第２の巻線部８の軸線方向一端側に配置されて２次コイルの端部が接続される端子９が植設された平板状の第２の端子装着部１０とが、同様に電気絶縁性を有する合成樹脂によって一体成形されたものである。
【００２４】
この第２の巻線部８は、外周部に高圧の２次コイルにおける沿面放電を防止するための複数の仕切り板１１が軸線方向に等間隔をおいて一体に形成されており、これら仕切板１１の外形寸法が、第１のボビン１における絶縁被覆部６の内法寸法よりも僅かに小さく形成されている。また、第２の巻線部８は、その内部空間が第２の端子装着部１０側に開口するとともに、内壁面が第２の端子装着部１２の表面１０ａと平坦に連続するように形成されている。
【００２５】
さらに、第１および第２のボビン１、２には、全体として閉磁路を形成するコアが配置されている。このコアは、第１のボビン１側に位置する第１のコア１２と、第２のボビン２側に位置する第２のコア１３とに分割されている。
【００２６】
そして、第１のコア１２および第２のコア１３は、各々第１ボビン１または第２のボビン２の外周に沿って軸線方向に延在する一対の外側コア１２ａ、１３ａと、これら外側コア１２ａ、１３ａの中間部に位置する内側コア１２ｂ、１３ｂを有するＥ型に形成されている。
【００２７】
ここで、第１のコア１２の外側コア１２ａおよび内側コア１２ｂは、第１の巻線部３の軸線方向の長さ寸法とほぼ等しい長さ寸法に形成され、かつ第２のコア１３の外側コア１３ａおよび内側コア１３ｂは、第２の巻線部８（または絶縁被覆部６）の軸線方向の長さ寸法とほぼ等しい長さ寸法に形成されている。
【００２８】
そして、第１のコア１２は、内側コア１２ｂが第１の巻線部３の内部空間に挿入されるとともに、外側コア１２ａがそれぞれ１次コイルに沿って僅かの間隔をおいて配置されることにより第１のボビン１に取り付けられている。
また、第２のコア１３も、内側コア１３ｂが第２の巻線部８の内部空間に挿入されるとともに、外側コア１３ａがそれぞれ２次コイルに沿って僅かの間隔をおいて配置されることにより第２のボビン２に取り付けられている。
【００２９】
そして、第２のボビン２は、２次コイルが巻回された第２の巻線部８と第２のコア１３が、第１のボビン１の絶縁被覆部６内に挿入されることにより、第１のボビン１に一体的に連結されている。これにより、全体として扁平板状のトランス本体が形成されている。
【００３０】
さらに、このトランスにおいては、上記トランス本体の幅広面となる上面および下面に、それぞれ平板状に形成されて第１のボビン１および第２のボビン２が挿入された絶縁被覆部６を軸線方向に覆う磁気シールド用の磁性材コア１４が配設されている。
【００３１】
そして、この磁性材コア１４の外周であって、第１のボビン１に対応する部分には、絶縁テープ（絶縁部材）１５が巻回されている。ここで、絶縁テープ１５は、その軸線方向の長さ寸法Ｌが、このトランスの動作電圧に適応する安全規格の絶縁距離よりも長くなる寸法に設定されている。この絶縁テープ１５は、磁性材コア１４が絶縁被覆部６の上下面に当接するように、第１のボビン１と対抗する面が肉厚に形成されている。
【００３２】
また、図３に示す変形例においては、磁性材コア１４の外周であって、両端部から軸線方向に向けてそれぞれ長さ寸法Ｌ1、Ｌ2の範囲に、絶縁テープ（絶縁部材）１５が巻回されている。そして、このトランスにおいては、絶縁テープ１５の軸線方向の長さ寸法の合計（Ｌ1＋Ｌ2）が、このトランスの動作電圧に適応する安全規格の絶縁距離よりも長くなる寸法に設定されている。
【００３３】
以上の構成からなるトランスによれば、軸線方向に隣接して配設された第１のボビン１および第２のボビン２の上面および下面を、平板状の磁気シールド用の磁性材コア１４によって覆っているために、これら磁性材コア１４によって所望のシールド効果を得ることができる。また、磁性材コア１４によって、リーケージの増加効果も得ることができるために、持続的な放電現象における電流の安定化効果も得ることができる。
【００３４】
加えて、磁性材コア１４の外周を、絶縁部材１５によってその軸線方向の長さ寸法Ｌ、Ｌ1＋Ｌ2が動作電圧に適応する安全規格の絶縁距離よりも長くなるように覆っているために、高圧仕様となった場合においても、確実に１次側と２次側との間に、安全規格上要求される絶縁距離を確保することができる。
【００３５】
この結果、小型かつ簡易な構造によって所望の磁気シールドを得ることができるとともに、一層の高電圧化に対しても確実に１次側および２次側間に要求される絶縁距離を確保することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
図４および図５は、本発明に係るトランスの第２の実施形態を示すもので、図１〜図３に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
このトランスが、第１の実施形態において示したものと相違する点は、絶縁部材として、絶縁テープ１５に代えて絶縁ケース２０を用いたことにある。
【００３７】
この絶縁ケース２０は、電気絶縁性を有する合成樹脂によって薄肉扁平の角筒状の成形されたもので、内部には平板状の磁性材コア１４が略隙間無く挿入される孔部２１が形成されている。また、この絶縁ケース２０の幅広面の面積は、第１のボビン１および第２のボビン２が挿入された絶縁被覆部６を軸線方向に覆い得る大きさに設定されている。
【００３８】
なお、この絶縁ケース２０は、孔部２１の一端側が塞がれている構成でもよい。そして、この絶縁ケース２０は、孔部２１内に磁性材コア１４が挿入されて一体化されるとともに、上記トランス本体の幅広面となる上面および下面に配設されている。
【００３９】
上記構成からなるトランスによっても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。加えて、本実施形態のトランスにあっては、絶縁ケース２０の軸線方向の全長が絶縁距離となるために、確実に１次側と２次側との間に長い絶縁距離を確保することができるとともに、絶縁ケース２０内に磁性材コア１４を挿入してトランス本体の上下面に配設するのみでよいために、組立が容易である。
【００４０】
特に、絶縁被覆部６側に、絶縁ケース２０を挿入可能な有底筒状の取付部材や、当該絶縁ケース２０の両側部を挟持可能なコ字状のガイド部を設けたり、あるいは絶縁ケース２０と絶縁被覆部６とに、互いに嵌合する凹凸部を設けたりすれば、一層上記組立が容易になる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図６および図７は、本発明に係るトランスの第３の実施形態を示すもので、同様に図１〜図５に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
このトランスが、第１および第２の実施形態において示したものと相違する点は、第１のボビン１に絶縁被覆部６が形成されていないこと、および絶縁部材として、絶縁テープ１５や絶縁ケース２０に代えて外周被覆用絶縁ケース３０を用いたことにある。
【００４２】
この外周被覆用絶縁ケース３０は、電気絶縁性を有する合成樹脂によって成形された扁平角筒状の部材であり、その内法寸法が、第１のボビン１および第１のコア１２からなる１次側部品と、第２のボビン２および第２のコア１３からなる２次側部品とが緩く挿入可能となる大きさに形成されている。
【００４３】
また、この外周被覆用絶縁ケース３０は、少なくとも１次コイルおよび２次コイルを軸線方向に連続して囲繞可能となる長さ寸法に形成されている。
そして、この外周被覆用絶縁ケース３０の内部には、軸線方向の中央部を塞ぐ隔壁部が一体に成形されている。ちなみに、この隔壁部も、軸線方向の厚さ寸法が、第１および第２のコア１２、１３の電気的絶縁性を達成したうえで、なおかつ所定の磁気的接続特性を確保し得る寸法に設定されている。
【００４４】
さらに、この外周被覆用ケース３０の幅広面となる上下面側には、それぞれ平板状の磁性材コア１４が略隙間無く挿入される収納部３１が形成されている。なお、この外周被覆用ケース３０においても、収納部３１の一端側が塞がれている構成でもよい。
【００４５】
そして、このトランスは、外周被覆用ケース３０の一端開口側から第１のボビン１および第１のコア１２からなる１次側部品が挿入され、かつ他端開口側から第２のボビン２および第２のコア１３からなる２次側部品が挿入されるとともに、収納部３１内に磁性材コア１４が挿入されることにより組み立てられている。
【００４６】
本実施形態に係るトランスによれば、第１および第２の実施形態に示したものと同様の作用効果を得ることができることに加えて、全体としての部品点数が少なくなるために、その構造が一層簡易になる。また、組立に際しても、外周被覆用絶縁ケース３０の一端開口側から１次側部品を挿入し、他端開口側から２次側部品と挿入することにより完成させることができるために、組立作業の簡便化も図ることができる。
【００４７】
なお、上記実施の形態のおいては、第１および第２のコア１２、１３として、外側コア１２ａ、１３ａおよび内側コア１２ｂ、１３ｂが一体化されたＥ型コアを用いた場合についてのみ説明したが、これに限るものではなく、例えば一対の外側コアのみを有するＣ型コアや、当該Ｃ型コアの中央部間にさらにＩ型コアを配置することにより全体としてＥ型となるコアを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るトランスの第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】図１の第１の実施形態の変形例を示す分解斜視図である。
【図４】本発明に係るトランスの第２の実施形態を示す斜視図である。
【図５】図４の分解斜視図である。
【図６】本発明に係るトランスの第３の実施形態を示す斜視図である。
【図７】図６の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  第１のボビン
２  第２のボビン
６  絶縁被覆部
７  隔壁部
１２  第１のコア
１３  第２のコア
１２ａ、１３ａ  外側コア
１２ｂ、１３ｂ  内側コア
１４  磁性材コア
１５  絶縁テープ（絶縁部材）
２０  絶縁ケース（絶縁部材）
３０  外周被覆用ケース
３１  収納部
【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】
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【図７】
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