(57)【要約】【課題】２次巻線が１次巻線の両側に位置する２出力形インバータトランスにおいて、最外層に巻き余りが生じる場合、スペース巻きするなどの特別な巻線管理を行わなくても、２つの２次巻線の漏れインダクタンスのばらつきを抑えることができるようにする。【解決手段】閉磁路を形成する磁気コアと、両端にフランジ３２を有する筒状の巻軸３４に２箇所の仕切り板３６が設置され、フランジ及び仕切り板の端部に端子３８が設けられているボビン１０と、両方の仕切り板で区画された中央巻枠部に巻装する１次巻線及びフランジと仕切り板とで区画された側方巻枠部に巻装する２つの２次巻線を備えている２出力形インバータトランスである。ここで中央巻枠部には、その中心部に２つのセパレータ４４が巻線線材の通り幅をおいて対置され、そのセパレータ対により巻線進行方向を左側スペースと右側スペースとで逆にし、巻線状態を中心に対して左右対称にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉磁路を形成する磁気コアと、両端にフランジを有する筒状の巻軸に２箇所の仕切り板が設置され、前記フランジ及び仕切り板の端部に端子が設けられている構造のボビンと、該ボビンの両方の仕切り板で区画された中央巻枠部に巻装する１次巻線及びフランジと仕切り板とで区画された両方の側方巻枠部に巻装する２つの２次巻線を備えている２出力形のインバータトランスにおいて、
１次巻線を巻装する中央巻枠部には、その中心部に２つのセパレータが巻線線材の通り幅をおいて対置され、そのセパレータ対により１次巻線の巻線進行方向がセパレータ対の左側スペースと右側スペースとで逆にし、左側スペースと右側スペースでの巻線状態を中心に対して左右対称にしたことを特徴とするインバータトランス。
【請求項２】
１次巻線を巻装する中央巻枠部の仕切り板に、１次巻線線材の引き回し用のボスが突設され、該ボスに１次巻線線材を引っ掛けることで端子に絡げた１次巻線線材が中央巻枠部へと案内されるようにした請求項１記載のインバータトランス。
【請求項３】
ボビンの巻軸表面に、仕切り板のボス近傍からセパレータに至るまで、１次巻線線材を引き渡すための渡り溝が設けられている請求項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、中央に１次巻線が位置し、その両側に２次巻線が位置する２出力形のインバータトランスに関し、更に詳しく述べると、１次巻線を巻装する中央巻枠部の中心部に２つのセパレータを対置し、そのセパレータ対により１次巻線の最内層の巻線進行方向がセパレータ対の左右で中心から外向きになるようにし、１次巻線を中心に対して左右対称にしたインバータトランスに関するものである。このインバータトランスは、例えば液晶ＴＶのバックライト用の放電管点灯回路などに有用である。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、液晶ＴＶでは、液晶パネルのバックライトに放電管（冷陰極管）を使用している。近年、液晶パネルの大型化により、バックライトに使用される放電管の本数は著しく増加している。具体的には、４０インチパネルで２０本、４６インチパネルでは２４本もの放電管を使用する。そのため、放電管の点灯に使用するインバータトランスのコストや実装面積の増大、実装基板の大型化が問題となっており、その対策としてインバータトランスは２出力形が主流となっている。
【０００３】
２出力形のインバータトランスでは、２つの２次巻線の電気的特性を揃えるため、２次巻線が１次巻線の両側に位置する左右対称の形式が採用されている（例えば特許文献１参照）。しかし、１次巻線の巻線状態（１次巻線と両方の２次巻線との位置関係など）によっては、２つの２次巻線の漏れインダクタンスにかなりのばらつきが発生する。
【０００４】
そこで、中央巻枠部の中心にセパレータを設け、１次巻線を分割して巻線する構造のボビンを用いることが提案されている。そのようなボビン構造の例を図４に示す。ボビン１０は、両端にフランジ１２を有する筒状の巻軸１４に２箇所の仕切り板１６が設置され、前記フランジ１２及び仕切り板１６の端部に端子１８が設けられている構造である。該ボビン１０の両方の仕切り板１６で区画された中央巻枠部２０に１次巻線が巻装され、フランジ１２と仕切り板１６とで区画された２つの側方巻枠部２２にそれぞれ２次巻線が巻装される。ここで、１次巻線を巻装する中央巻枠部２０には、その中心に１つのセパレータ２４が設けられ、そのセパレータ２４によって１次巻線が２分割されて巻き付けられる。
【０００５】
図４のＢでは、１次巻線Ｐが３層巻きされ、その最外層が巻き余る例が示されている。１次巻線は、左側スペースの左端から巻線を始める。即ち、左側スペースでは、矢印で示すように、最内層は巻線方向が左端から中心へ向かい、２層目は巻線方向が中心から左端へ戻り、最外層（３層目）は巻線方向が左端から中心へ向かう。次いで右側スペースへ移り、右側スペースでは、最内層は巻線方向が中心から右端へ向かい、２層目は巻線方向が右端から中心へ戻り、最外層（３層目）は巻線方向が中心から右端へ向かう。
【０００６】
この巻線構造では、１次巻線の半分を左側スペースに巻き付け、残り半分を右側スペースに巻き付けることで、左側と右側のスペースでの巻線状態のバランスが良くなり、２次巻線の漏れインダクタンスのばらつきをある程度は抑制できる。しかし、このような巻線構造においても、１次巻線を多層巻きした場合に、上記のように最外層に巻き余りが生じると、左側スペースでも右側スペースでも巻線状態はともに左側寄り（もしくはともに右側寄り）になる。従って、巻線状態が、中心に対して左右対称にならないため、２次巻線の漏れインダクタンスのばらつき抑制効果には一定の限界がある。例えば、最外層を半分しか巻線しない場合、２つの２次巻線の漏れインダクタンスに約３％のずれが生じた。そのため、最外層を均等にスペース巻きにするなどの対策が採られるが、工数・管理などの面でデメリットが大きい。
【特許文献１】特開２００６−１６５０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、２次巻線が１次巻線の両側に位置する２出力形のインバータトランスにおいて、最外層に巻き余りが生じる場合、スペース巻きするなどの特別な巻線管理を行わなくても、２つの２次巻線の漏れインダクタンスのばらつきを低減できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、閉磁路を形成する磁気コアと、両端にフランジを有する筒状の巻軸に２箇所の仕切り板が設置され、前記フランジ及び仕切り板の端部に端子が設けられている構造のボビンと、該ボビンの両方の仕切り板で区画された中央巻枠部に巻装する１次巻線及びフランジと仕切り板とで区画された両方の側方巻枠部に巻装する２つの２次巻線を備えている２出力形のインバータトランスにおいて、１次巻線を巻装する中央巻枠部には、その中心部に２つのセパレータが巻線線材の通り幅をおいて対置され、そのセパレータ対により１次巻線の巻線進行方向がセパレータ対の左側スペースと右側スペースとで逆にし、左側スペースと右側スペースでの巻線状態を中心に対して左右対称にしたことを特徴とするインバータトランスである。
【０００９】
ここで、１次巻線を巻装する中央巻枠部の仕切り板に、１次巻線線材の引き回し用のボスが突設され、該ボスに１次巻線線材を引っ掛けることで端子に絡げた１次巻線線材が中央巻枠部へと案内されるようにし、更に、ボビンの巻軸表面に、仕切り板のボス近傍からセパレータに至るまで、１次巻線線材を引き渡すための渡り溝が設けられている構造とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るインバータトランスでは、１次巻線を巻装する中央巻枠部の中心部に２つのセパレータが巻線線材の通り幅をおいて対置され、巻線線材を、そのセパレータ対の間を通すことで、１次巻線の巻線進行方向がセパレータ対の左右で逆になるように構成されているので、セパレータ対の左側スペースと右側スペースとで巻線状態が中心に対して左右対称にができる。従って、最外層に巻き余りがあって、しかも密に巻かれている場合でも、左側スペースと右側スペースの巻線状態は中心に対して対称となり、２次巻線の漏れインダクタンスのばらつきを最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明に係るインバータトランスの典型的な例を示す説明図である。Ａはボビンの平面を、Ｂはその要部の断面を表しており、Ｃは組み立てたインバータトランスの平面を表している。
【００１２】
このボビン３０は、両端にフランジ３２を有する筒状の巻軸３４に２箇所の仕切り板３６が設置され、前記フランジ３２及び仕切り板３６の端部に端子３８が設けられている構造である。ボビン３０の両方の仕切り板３６で区画された中央巻枠部４０に１次巻線Ｐを巻装し、フランジ３２と仕切り板３６とで区画された両方の側方巻枠部４２にそれぞれ２次巻線Ｓ１，Ｓ２を巻装する。本発明では、１次巻線を巻装する中央巻枠部４０には、その中心部に２つのセパレータ４４が巻線線材の通り幅（線径よりも大きな間隔）をおいて対置され、そのセパレータ対により１次巻線の巻線進行方向がセパレータ対の左右で逆になっており、その点に特徴がある。
【００１３】
図１のＢは、１次巻線Ｐが３層巻きされ、その最外層が巻き余る例を示している。本発明では、１次巻線を、中心部に設けた２つのセパレータ４４の間を通してから、巻線を始める。従って、セパレータ対の左側スペースでは、巻線方向は、最内層では中心から左端へ向かい、２層目では巻線方向が左端から中心へ戻り、最外層（３層目）では巻線方向が中心から左端へ向かう。セパレータ対の右側スペースでは、巻線方向は、最内層では中心から右端へ向かい、２層目では巻線方向が右端から中心へ戻り、最外層（３層目）では巻線方向が中心から右端へ向かう。従って、中央巻枠部の左側スペースと右側スペースでのそれぞれの巻線状態は、最外層に巻き余りが生じても中心に対して左右対称になる。
【００１４】
閉磁路を形成する一組の磁気コアは、例えばフェライトなどからなる四角枠状コアと断面矩形状の棒状コアとの組み合わせからなる。図１のＣに示す例では、棒状コア４６をボビン１０の巻軸内に挿通し、四角枠状コア４８をボビン１０の外周に配置することで、日の字型に組み合わせ閉磁路が形成されるようになっている。四角枠状コアと棒状コアの組み合わせに代えて、２個のＥ型コアを、それらの中脚部が巻軸に挿入され端面が衝き合わせられるように組み合わせる構造などでもよい。
【００１５】
図４のＢに示すようなボビン構造（以下、比較例という）では、最外層に巻き余りがあると巻線状態はセパレータの左右で非対称となり、２次巻線の漏れインダクタンスにばらつきが発生する。例えば、最外層を半分しか巻線しない場合、２つの２次巻線の漏れインダクタンスに約３％のずれが生じた。しかし、本発明では、図１のＢに示すように、１次巻線の巻線状態が左右対称になるため、最外層をスペース巻きするなどの特別な巻線管理を行わなくても、２つ２次巻線の漏れインダクタンスのばらつきを１％以内に抑えることができる。
【実施例】
【００１６】
図２は、本発明に係るインバータトランスのボビンの一実施例を示す説明図である。Ａは平面を、Ｂは側面を、Ｃは底面を、またＤはＡにおけるｘ−ｘ断面を、それぞれ表している。
【００１７】
このボビン５０は、両端にフランジ５２を有する四角筒状の巻軸５４に２箇所の仕切り板５６が設置され、前記フランジ５２及び仕切り板５６の端部に端子５８が設けられている構造である。該ボビン５０の両方の仕切り板５６で１次巻線用の中央巻枠部６０が区画され、フランジ５２と仕切り板５６とで２次巻線用の２箇所の側方巻枠部６２が区画される。
【００１８】
ここで、１次巻線を巻装する中央巻枠部６０には、その中心部に２つのセパレータ６４が１次巻線線材の通り幅（線径よりも大きな間隔）をおいて対置される。また、仕切り板５６に、１次巻線線材の引き回し用のボス６６が突設され、更に、仕切り板５６のボス近傍からセパレータ６４まで、巻軸５４に１次巻線を引き渡すための渡り溝６８が設けられている。
【００１９】
ボス６６は、それに１次巻線線材を引っ掛けることで該１次巻線線材の通し経路を曲げて中央巻枠部へと案内する機能を果たし、また渡り溝６８は、前記ボス６６で曲げられた１次巻線線材をセパレータ６４の間へ引き回すと共に、その際に巻き太りが生じないように巻線線材を巻軸５４に埋設する役目を担う。更に、中心部の２つのセパレータ６４は、１次巻線の巻き始め位置を規定する。
【００２０】
なお、２次巻線を巻装する側方巻枠部にも複数（ここでは、それぞれ４枚）のセパレータが設けられ５スペースに区画されているが、これらは高圧の２次巻線を分割巻きして電気的絶縁性能を高めるためのものである。
【００２１】
１次巻線の巻線順序を図３に示す。巻線作業は、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順序で行う。端子５８に絡げた１次巻線線材を、ボス６６→渡り溝６８→２つのセパレータ６４の間の順に引き回してから巻線を始める（Ａ参照）。まず左側スペースに、最内層として中心から左側へ向けて巻線し（Ｂ参照）、その後、左端から中心へ向けて巻線する。それを繰り返すことで必要な巻数（１次巻線の巻数の１／２）に達したならば、中心部の２つのセパレータ６４の間に戻す（Ｃ参照）。次に右側スペースに、最内層として中心から右側へ向けて巻線し、その後、右端から中心へ向けて巻線する。それを繰り返すことで必要な巻数（１次巻線の巻数の１／２）に達したならば、ボス６６に引っ掛けて引き出し、端子５８に導き絡げる（Ｄ参照）。
【００２２】
なお、２次巻線は高電圧が生じるものの流れる電流は少ないので、線径０．１ｍｍ以下のポリウレタン被覆ワイヤ（例えば銅の線径が０．０３〜０．０４ｍｍ程度）の単線（細線と呼ばれる）が用いられる。側方巻枠部には、２次巻線を所定回数ずつセパレータで区画された巻線スペースに分割巻きする。各巻線端末は、端子に絡げて半田付けされる。半田付けは、溶融半田にディップ（浸漬）することにより行われる。
【００２３】
本発明品と比較例との実測結果を表１に示す。１次巻線には、線径φ０．２５ｍｍの太線を用いて巻数を５４回とし、２次巻線には、線径φ０．０３ｍｍの単線を用いて巻数を２８００回（５区画の各巻線スペース毎に５６０回ずつ巻線：ギャップ０．１ｍｍ）とした。なお、１次巻線の最外層は１／２の巻き余り（左側スペース及び右側スペースのそれぞれ半分まで巻線されている）状態である。本発明品と比較例それぞれ１０個ずつのサンプルについて測定し、それらの平均値を求めた。
【００２４】
【表１】
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本発明品でも比較例でも、２つの２次巻線のインダクタンスについては、殆ど差は生じていない。しかし、漏れインダクタンスに関しては、比較例では、２つの２次巻線でかなりのばらつきが発生している。それに対して本発明品では、漏れインダクタンスにおいても、２つの２次巻線で殆ど差が生じていないことが分かる。これらの実測結果から、本発明は、２次巻線の漏れインダクタンスのばらつきを低減する上で、極めて有用であることが実証された。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るインバータトランスの典型的な例を示す説明図。
【図２】ボビン構造の一実施例を示す説明図。
【図３】その巻線順序を示す説明図。
【図４】インバータトランスのボビン構造と１次巻線の比較例を示す説明図。
【符号の説明】
【００２６】
３０  ボビン
３２  フランジ
３４  巻軸
３６  仕切り板
３８  端子
４０  中央巻枠部
４２  側方巻枠部
４４  セパレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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