JP2006032660A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの二次巻線の出力電圧を互いに均等かつ安定させたコイル部品を提供することを目的としている。
【解決手段】中磁脚２１を挟むように並行配置された２つの外磁脚２２を有する日の字形状の閉磁路磁心２３と、中磁脚２１を貫通孔に挿入し、一次巻線２４を巻軸部に巻回した一次ボビン２５と、外磁脚２２を貫通孔に挿入し、二次巻線２６を巻軸部に巻回した二次ボビン２７と、一次巻線２４および二次巻線２６の一端を接続した低電位側端子２８と、一次巻線２４および二次巻線２６の他端を接続した複数の高電位側端子２９とを備え、二次ボビン２７の貫通孔および二次ボビン２７の巻軸部および外磁脚２２の断面形状を円形状にした構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器等に用いる電圧変換用のコイル部品に関するものである。

以下、従来のコイル部品について図面を参照しながら説明する。

図１７は従来のコイル部品の分解斜視図、図１８は同コイル部品の斜視図である。

図１７、図１８において、従来のコイル部品は、閉磁路磁心１と、この閉磁路磁心１に組み込むとともに、一次巻線２を巻回した一次ボビン３および二次巻線４を巻回した二次ボビン５と、この一次巻線２および二次巻線４の一端を接続した低電位側端子６と、一次巻線２および二次巻線４の他端を接続した高電位側端子７とを備えている。

一次ボビン３および二次ボビン５は、それぞれ一次巻線２および二次巻線４を巻回するための巻溝８を有し、この一次ボビン３および二次ボビン５に低電位側端子６および高電位側端子７を形成している。

閉磁路磁心１は対向する平板状の背磁脚９に中磁脚１０と外磁脚１１とを配置し、この背磁脚９は中磁脚１０を挟むように２つ並行配置しており、一方の外磁脚１１は角柱状の磁脚からなり、他方の外磁脚１１は２つの円柱状の磁脚からなっている。

この閉磁路磁心１の一方の外磁脚１１（角柱状の磁脚）には一次ボビン３を組み合わせ、他方の２つの外磁脚１１（円柱状の磁脚）には二次ボビン５を組み合わせ、中磁脚１０には何も組み合わせずにギャップを設けている。

上記構成のコイル部品は、例えば、二次巻線２の一端と接続した低電位側端子６および他端と接続した高電位側端子７に直管の放電灯を接続し（２つの二次巻線２に対しては合計２本の直管の放電灯を接続し）、液晶モニター等のバックライト用のインバータトランスとして使用する。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−２２９１７号公報

上記構成では、中磁脚１０を挟むように配置された２つの外磁脚１１の形状が互いに異なる（一方の外磁脚１１は角柱状で他方の外磁脚１１は円柱状）とともに、一方の外磁脚１１と他方の外磁脚１１との距離が離れているので、一方の外磁脚１１から生じた磁束が２つの外磁脚１１に均等に流れにくく（バランスを欠きやすい）、閉磁路磁心１の構造上、２つの二次巻線２の出力電圧を互いに均等かつ安定させることが難しいという問題点を有していた。

本発明は上記問題点を解決するもので、２つの二次巻線の出力電圧を互いに均等かつ安定させたコイル部品を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明は、特に、閉磁路磁心は中磁脚を挟むように並行配置された偶数個の外磁脚を有する日の字形状とし、前記閉磁路磁心の中磁脚を一次ボビンの貫通孔に挿入するとともに、前記閉磁路磁心の外磁脚を二次ボビンの貫通孔に挿入し、かつ、前記二次ボビンの貫通孔および前記二次ボビンの巻軸部および前記外磁脚の断面形状を円形状にしており、前記二次ボビンに巻回した二次巻線の電圧出力波形の位相を互いに同位相または逆位相にした構成である。

上記構成によれば、閉磁路磁心は中磁脚を挟むように並行配置された偶数個の外磁脚を有する日の字形状とし、閉磁路磁心の中磁脚を一次ボビンの貫通孔に挿入するとともに、閉磁路磁心の外磁脚を二次ボビンの貫通孔に挿入するので、一次巻線から生じる磁束は、閉磁路磁心の構造上、均等に二次巻線に誘起させやすくなり、二次巻線の出力電圧を互いに均等かつ安定させることができる。特に、二次巻線の極性を互いに同極性または異極性にして二次巻線の電圧出力波形を互いに同位相または逆位相にすることにより、より一層、二次巻線の出力電圧を互いに均等かつ安定させることができる。

さらに、外磁脚の断面形状が円形状なので、電位の集中しやすい角部がなくなり短絡を抑制でき、貫通孔の断面形状が円形状なので、外磁脚の断面積を貫通孔の断面積に対して最も大きくして結合度を向上でき、巻軸部の断面形状が円形状なので、二次巻線と外磁脚との距離が一定となって結合バランスを安定させることができる。すなわち、結合度を最も高めつつ、結合バランスを安定させ、かつ、短絡を抑制できる。

以下、本発明の一実施の形態におけるコイル部品について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるコイル部品の分解斜視図、図２は同コイル部品の斜視図、図３は同コイル部品の下面図、図４は同コイル部品に用いるケースの裏面斜視図、図５は同コイル部品を放電灯回路に用いた際の等価回路図、図６は同放電灯回路における２つの放電灯に入力する同位相の入力電圧波形を示す電圧波形図である。

図１〜図４において、本発明の一実施の形態におけるコイル部品は、中磁脚２１を挟むように並行配置された偶数個の外磁脚２２を有する日の字形状の閉磁路磁心２３と、中磁脚２１を貫通孔に挿入し、一次巻線２４を巻軸部に巻回した一次ボビン２５と、外磁脚２２を貫通孔に挿入し、二次巻線２６を巻軸部に巻回した二次ボビン２７と、一次巻線２４および二次巻線２６の一端を接続した低電位側端子２８と、一次巻線２４および二次巻線２６の他端を接続した複数の高電位側端子２９とを備えている。

また、閉磁路磁心２３は、Ｉ字形状の分割磁心とＥ字形状の分割磁心とを組み合わせて形成しており、二次ボビン２７の貫通孔および二次ボビン２７の巻軸部および外磁脚２２の断面形状を円形状にしている。

さらに、一次ボビン２５および二次ボビン２７には、共に分割鍔３０で仕切られた分割溝３１を設け、特に、二次ボビン２７に設けた分割溝３１の厚みは、二次巻線２６の他端側（高電位側）を巻回する分割溝３１の厚みが他の分割溝３１の厚みよりも厚くなるように形成している。

そして、閉磁路磁心２３に組み込んだ一次ボビン２５および二次ボビン２７は、一次ボビン２５および二次ボビン２７を互いに隔てる絶縁壁３２が形成されたケース３３で被覆しており、２つの二次巻線２６の一端を閉磁路磁心２３に対して互いに同一側に配置するとともに互いに同方向に巻回して、２つの二次ボビン２７から発生する電圧出力波形３４の位相を互いに同位相になるようにしている。

図５は上記コイル部品を放電灯３５回路に用いた際の等価回路図であって、２つの二次巻線２６の他端に接続された高電位側端子２９には、各々１本ずつの直管の放電灯３５が接続され、図６に示すように、２つの二次巻線２６の電圧出力波形３４が互いに同位相になるようにしている。この際、図７に示すように逆位相にすることも可能である。

上記構成によれば、閉磁路磁心２３は中磁脚２１を挟むように並行配置された偶数個の外磁脚２２を有する日の字形状とし、中磁脚２１に一次ボビン２５を組み合わせるとともに、偶数個の外磁脚２２に二次ボビン２７を組み合わせるので、一次ボビン２４から生じる磁束は、閉磁路磁心２３の構造上、均等に二次巻線２６に誘起させやすくなり、二次巻線２６の出力電圧を互いに均等かつ安定させることができる。この際、二次巻線２６の極性を同極性または異極性にして二次巻線２６の電圧出力波形３４を互いに同位相または逆位相にすることにより、より一層、二次巻線２６の出力電圧を互いに均等かつ安定させることができる。

特に、外磁脚２２の断面形状が円形状なので、電位の集中しやすい角部がなくなり短絡を抑制でき、貫通孔の断面形状が円形状なので、外磁脚２２の断面積を貫通孔の断面積に対して最も大きくして結合度を向上でき、巻軸部の断面形状が円形状なので、二次巻線２６と外磁脚２２との距離が一定となって結合バランスを安定させることができる。すなわち、結合度を最も高めつつ、結合バランスを安定させ、かつ、短絡も抑制できる。

また、一次ボビン２５および二次ボビン２７を被覆するケース３３を設けるとともに、このケース３３に一次ボビン２５および二次ボビン２７を隔てる絶縁壁３２を設けているので、一次ボビン２５に巻回した一次巻線２４と二次ボビン２７に巻回した二次巻線２６との絶縁を的確に図ることができる。

さらに、一次ボビン２５および二次ボビン２７には分割鍔３０で仕切られた分割溝３１を設けているので、一次ボビン２５に対しては一次ボビン２５に巻回する一次巻線２４の巻回数が少なくても、偏りをなくして均等に巻回することができ、二次ボビン２７に対しては、二次ボビン２７に巻回する二次巻線２６の低電位側と高電位側における短絡を抑制できる。

特に、二次巻線２６の他端側（高電位側）を巻回する分割溝３１の厚みを他の分割溝３１の厚みよりも厚くしているので、二次ボビン２７を貫通するように閉磁路磁心２３と二次巻線２６との間で生じる短絡を抑制できる。

そして、二次巻線２６の一端と接続した低電位側端子２８および二次巻線２６の他端と接続した高電位側端子２９はそれぞれ複数形成することにより、例えば、図８に示すように、一方または他方の二次巻線２６の他端が接続された各々の２つの高電位側端子２９には、直管の放電灯３５を２本ずつ接続することができ、出力電圧も同位相とすることができる。

また、図９に示すように、一方の二次巻線２６の他端が接続された１つの高電位側端子２９と他方の二次巻線２６の他端が接続された１つの高電位側端子２９に、直管の放電灯３５を１本ずつ接続して合計２本の直管の放電灯３５として接続することもでき、出力電圧も互いに逆位相とすることもできる。この場合、特に２本の直管の放電灯３５を安定して動作させることができる。

なお、本発明の一実施の形態では、放電灯３５は直管を用いたが、図１０に示すようなＵ字管の放電灯３５でもよく、Ｕ字管の放電灯３５の一端を一方の二次巻線２６に、他端を他方の二次巻線２６に接続し、図１１に示すように２つの二次巻線２６から出力される出力電圧波形が互いに逆位相になるようにしてもよい。これにより、一方の二次巻線２６と他方の二次巻線２６から出力される電圧の電位差を最大限にすることができ、Ｕ字管の放電灯３５のような消費電力の大きい放電灯３５を容易に接続し動作させることができる。

さらに、本発明の一実施の形態では、Ｉ字形状の分割磁心とＥ字形状の分割磁心を組み合わせて閉磁路磁心２３を形成したが、図１２に示すように、Ｅ字形状の分割磁心を改良して、一次ボビン２５や二次ボビン２７に組み込む閉磁路磁心の磁脚の高さよりも外磁脚２２の高さの方を高くしたり、図１３に示すように、このＥ字形状の分割磁心を２つ組み合わせたりしてもよい。

また、図１４に示すように、コ字形状の分割磁心を４つ組み合わせてもよく、図１５に示すように、２つの貫通孔を形成した一次ボビン２５を用いて、図１６に示すように、一次ボビン２５と二次ボビン２７とケース３３と分割磁心を組み合わせて、形成してもよい。

以上のように本発明にかかるコイル部品は、２つの二次巻線の出力電圧を互いに均等かつ安定させることができ、各種電子機器等に用いる電圧変換用のコイル部品に適用できる。

本発明の一実施の形態におけるコイル部品の分解斜視図 同コイル部品の斜視図 同コイル部品の下面図 同コイル部品に用いるケースの裏面斜視図 同コイル部品を放電灯回路に用いた際の等価回路図 同放電灯回路における２つの放電灯に入力する同位相の出力電圧波形を示す電圧波形図 同放電灯回路における２つの放電灯に入力する逆位相の出力電圧波形を示す電圧波形図 同コイル部品を放電灯回路に用いた際の他の等価回路図 同コイル部品を放電灯回路に用いた際の他の等価回路図 同コイル部品を放電灯回路に用いた際の他の等価回路図 同放電灯回路における放電灯に入力する逆位相の出力電圧波形を示す電圧波形図 他のコイル部品に用いる閉磁路磁心の分割磁心の斜視図 他のコイル部品に用いる閉磁路磁心の分割磁心の斜視図 他のコイル部品に用いる閉磁路磁心の分割磁心の斜視図 他のコイル部品に用いる一次ボビンおよび二次ボビンの斜視図 他のコイル部品の分解斜視図 従来のコイル部品の分解斜視図 同コイル部品の斜視図

符号の説明

２１ 中磁脚
２２ 外磁脚
２３ 閉磁路磁心
２４ 一次巻線
２５ 一次ボビン
２６ 二次巻線
２７ 二次ボビン
２８ 低電位側端子
２９ 高電位側端子
３０ 分割鍔
３１ 分割溝
３２ 絶縁壁
３３ ケース
３４ 出力電圧波形
３５ 放電灯

Claims (5)

1. 閉磁路磁心と、前記閉磁路磁心を貫通孔に挿入し、一次巻線および二次巻線をそれぞれの巻軸部に巻回した一次ボビンおよび二次ボビンと、前記一次巻線および前記二次巻線の一端を接続した低電位側端子と、前記一次巻線および前記二次巻線の他端を接続した高電位側端子とを備え、前記閉磁路磁心は中磁脚を挟むように並行配置された偶数個の外磁脚を有する日の字形状とし、前記閉磁路磁心の中磁脚を前記一次ボビンの貫通孔に挿入するとともに、前記閉磁路磁心の外磁脚を前記二次ボビンの貫通孔に挿入し、かつ、前記二次ボビンの貫通孔および前記二次ボビンの巻軸部および前記外磁脚の断面形状を円形状にしており、前記二次ボビンに巻回した二次巻線の電圧出力波形の位相を互いに同位相または逆位相にしたコイル部品。
2. 前記一次ボビンおよび前記二次ボビンを被覆するケースを設けるとともに、前記ケースに前記一次ボビンおよび前記二次ボビンを隔てる絶縁壁を設けた請求項１記載のコイル部品。
3. 前記一次ボビンおよび前記二次ボビンには分割鍔で仕切られた分割溝を設けた請求項１記載のコイル部品。
4. 前記二次ボビンには分割鍔で仕切られた分割溝を設け、前記二次巻線の他端側を巻回する分割溝の厚みを他の分割溝の厚みよりも厚くした請求項１記載のコイル部品。
5. 前記二次巻線の一端と接続した前記低電位側端子および前記二次巻線の他端と接続した前記高電位側端子はそれぞれ複数形成した請求項１記載のコイル部品。

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