JPH11297548A

JPH11297548A - 高圧トランス

Info

Publication number: JPH11297548A
Application number: JP10102715A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Masuda; 憲一増田; Tsutomu Hasegawa; 勉長谷川; Katsutoshi Fukazawa; 勝利深沢; Osamu Miyata; 理宮田
Original assignee: Toyo Denso Co Ltd; Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Toyo Denso Co Ltd; Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 1998-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車用放電灯点灯装置等で用いられる高圧
トランスにおいて、小型化，薄型化を容易にし、また効
率が良く、コストダウンを図れるようにする。【解決手段】円筒形状のアウターケース２の内側面に
１次巻線３を一体的に設け、その端子３ｓ，３ｅを下部
から取り出すようにする。また、円柱状のコア８を内部
に挿入した円筒状のボビン７の外側に２次巻線４を巻回
し、このボビン７をアウターケース２内に収容して２次
巻線４の外側に１次巻線３がくるようにする。そして、
この縦形構造の高圧トランスをプリント板９に装着す
る。このとき、１次巻線３と２次巻線４の各端子をプリ
ント板９の半田付穴１０に接続して取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に自動車用放電
灯点灯装置に好適な高圧トランスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放電灯点灯装置においては、放電灯を始
動させるのに必要な高圧パルスを得るため、例えば２０
ＫＶ〜３０ＫＶのパルスピークを持つ高圧を出力可能な
高圧トランスが必要である。そこで、図９に示すような
高圧トランスを用いてインバータ出力あるいはＤＣコン
バータ出力から起動回路を通して放電灯の始動に必要な
高圧パルスを得るようにしている。

【０００３】図９において、１０１は出力ケーブル１０
２が内部の端子と接続されるアウターケースで、リード
フレーム等によって入出力用ハーネス及びＰＷＢ接続用
ピンが絶縁を保ちながらケース外部に引き出される。１
０３は内部に円柱状のコア１０４が挿入される円筒状の
高耐圧樹脂製の１次巻線用ボビンで、外側の表面にスパ
イラル状に形成された溝に沿って１次巻線１０５が凸状
のへそ１０６を折り返し点として巻回されている。そし
て、１次巻線１０５の巻き始め端子１０５ｓと巻き終り
端子１０５ｅがボビン１０３の同じ端面で処理できるよ
うになっており、ボビン１０３にインサート成型，圧
入，接着等により取り付けられた端子板に端子１０５
ｓ，１０５ｅがスポット溶接や半田付けにより接続され
る。

【０００４】１０７は上記１次巻線用ボビン１０３が内
部に挿入可能な円筒状の高耐圧樹脂製の２次巻線用ボビ
ンで、外側は２次巻線１０８が複数（図では６）のセク
ションに分割できるように等間隔で壁が設けられてお
り、両側のつばの部分には２次巻線１０８の巻き始め端
子１０８ｓ、巻き終り端子１０８ｅが引き出せるように
切り欠きが設けられている。そして、該ボビン１０７に
インサート成型，圧入，接着等により固定された端子板
に端子１０８ｓ，１０８ｅがスポット溶接や半田付けに
より接続される。

【０００５】また、上記のコア１０４，１次巻線用ボビ
ン１０５を収容した２次巻線用ボビン１０７はアウター
ケース１０１内部に収容され、コア１０４，１次巻線１
０５，２次巻線１０８及びケース１０１の相互の絶縁性
を確保するために、該ケース１０１内に樹脂が充填され
る。

【０００６】そして、上記のように構成された高圧トラ
ンスはプリント板１０９に取り付けされるが、プリント
板１０９にはアウターケース１０１の両端部をねじ１１
０で固定するためのねじ穴１１１が設けられており、ま
た各巻線１０５，１０８の端子１０５ｓ，１０５ｄ，１
０８ｓを接続するための半田付け用ランド１１２が設け
られている。

【０００７】図１０は上記アウターケース１０１内に樹
脂を充填する方法を示す図である。まず、コア１０４，
１次巻線用ボビン１０３及び２次巻線用ボビン１０７を
収容したアウターケース１０１の開口面を上側にして樹
脂１１３を充填する。そして、樹脂１１３の脱泡，硬化
後にアウターケース１０１をプリント板１０９に装着す
る。

【０００８】また、図１１は１次巻線１０５の結線方法
を示したものである。上述のように、へそ１０６を境に
して折り返し結線することにより、巻き始め端子１０５
ｓと巻き終り端子１０５ｅをボビン１０３の同じ端面側
で処理することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の高圧トランスにあっては、小型化，薄型化
が困難であり、また効率が良くない等の問題点があっ
た。

【００１０】すなわち、目標とする高圧出力を得るため
にはコアのボリウム（断面積や高さ）及び２次巻線の巻
数が所定以上必要であり、また絶縁耐圧を確保するため
にもボビンやケースの厚さあるいは樹脂の充填厚さが所
定以上必要であり、したがって最終的な起動トランスの
大きさは放電灯点灯装置の中でもかなり大きな位置を占
めている。このことは、起動回路も含む構成の放電灯点
灯装置においては装置全体の大きさが高圧トランスの影
響を受け易いということであり、よって装置が大型化し
てしまうので、自動車のヘッドランプに用いる場合は設
置箇所の制約を受け易いものとなる。

【００１１】特に、高圧トランスの高さが例えば２５〜
４０mmとなる場合は、該高圧トランスの高さで点灯装置
の高さ方向のサイズが決まってしまい、点灯装置の小型
化が阻まれることになる。点灯装置の他の部品は高さの
低いものや面実装部品を使うことができるので、具体的
にはインバータドライブやＤＤコンバータドライブのＭ
ＯＳＦＥＴが高さ１５mm程度で最大となり、高圧トラン
スが３０mmの高さの場合には起動トランス以外のプリン
ト基板上で１５mmの高さ方向のデッドスペースが生じる
ことになる。

【００１２】また、この高圧トランスはプリント基板に
直接搭載するタイプ（オンボードタイプ）であるが、樹
脂充填量にばらつきがあるので、それを考慮してケース
の深さを決める必要があり、これも高圧トランスの高さ
方向の寸法が増す要因となっている。つまり、最小の充
填量でもプリント基板と２次巻線の絶縁耐圧を確保でき
るケースの深さが必要である。

【００１３】更に、ボビンが１次巻線用と２次巻線用の
二つが必要であり、コストアップの要因となるととも
に、１次巻線は折り返し巻回しているので１次巻線同士
が接触している状態となり、被覆のみで絶縁が確保さ
れ、また１次巻線と２次巻線は２次巻線用のボビンの厚
さのみで絶縁が確保されることになり、２次巻線用のボ
ビンは２０〜３０ＫＶの耐圧が必要な厚さとなり、小型
化が困難となっている。

【００１４】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、小型化，薄型が容易で、また効率が良
く、コストダウンが可能な高圧トランスを提供すること
を目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る高圧トラン
スは、次のように構成したものである。

【００１６】（１）ケース内に１次巻線及び２次巻線を
有した高圧トランスであって、１次巻線を前記ケースで
ボビンに巻回された２次巻線の外側に配置するととも
に、該１次巻線と２次巻線の双方の中心軸に沿ってコア
を配置し、且つケース内に絶縁剤を充填した。

【００１７】（２）上記（１）の構成において、円筒形
状のケースの内壁面に沿って１次巻線を設け、内部に円
柱のコアを収容した円筒状のボビンに２次巻線を巻回し
た。

【００１８】（３）上記（１）または（２）の構成にお
いて、１次巻線はケースの内側面に設けた溝に沿って設
けた。

【００１９】（４）上記（１）ないし（３）何れかの構
成において、２次巻線の巻き始め側がケースの底部にく
るようにした。

【００２０】（５）上記（１）ないし（４）何れかの構
成において、２次巻線の端末はボビンに設けた切り欠き
部を経て外部の出力ケーブルと接続され、１次巻線の端
末はケース内側面に一体成型した銅板を介して外部の出
力ケーブルと接続されるようにした。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る高圧トランス
の外観構成を示す図である。同図の（ａ）はバラスト内
部搭載の場合を示したもので、図中１はバラストケー
ス、２は内部に１次巻線及び２次巻線を収容したアウタ
ーケースを示しており、この高圧トランスはプリント板
９に装着されるようになっている。また、同図の（ｂ）
〜（ｅ）は高圧トランスのみを示したものであり、
（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は底面図、
（ｅ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図となっている。

【００２２】図２は本発明の実施例を示す分解斜視図で
あり、従来の放電灯の起動トランスの高さ方向の寸法を
抑えながら基本的な性能を維持した薄型高圧トランスの
構成を示している。

【００２３】図２において、２は下部が開口した円筒形
状のアウターケースで、内側面に圧入あるいは一体成型
により１次巻線３が設けられる。具体的には、例えばケ
ース内壁面に設けられたガイド用の溝に沿って１次巻線
３が接着され、その巻き始め端子３ｓと巻き終り端子３
ｅはアウターケース２の下部から外部に取り出される。
また、アウターケース２の上部には１次巻線３と２次巻
線４の出力ケーブル（ハーネス）５，６が接続されてい
る。

【００２４】７は円筒状の高耐圧樹脂製のボビンで、内
部には高透磁率の円柱状のコア８が縦置きで収容され、
外側に２次巻線４が巻回されている。そして、この２次
巻線４の外側に上記１次巻線３が配置されるように該ボ
ビン７がアウターケース２内に挿入され、コア８が１次
巻線３と２次巻線４の双方の中心軸に沿って配置される
ようになっている。また、２次巻線４の巻き始め端子４
ｓはトランスの底部、つまりアウターケース２の底部に
くるようにし、巻き終り端子４ｅはボビン７の上部のつ
ばの部分に設けた切り欠き部を経て外部の出力ケーブル
６と半田あるいは溶接若しくはコネクタにより接続さ
れ、更に１次巻線３の巻き終り端子３ｅ端末はアウター
ケース２の内側面に一体成型されたガイド用の銅板を介
して外部の出力ケーブル５と半田あるいは溶接若しくは
コネクタにより接続されるようになっている。図中のＢ
点は１次巻線３と銅板の半田付けあるいはスポット溶接
による接続部分を示し、Ｃ部は銅板の折り返し部分を示
している。

【００２５】そして、上記構成の高圧トランスはプリン
ト板９に装着されるが、プリント板９には該トランスの
１次巻線３と２次巻線４の各端子３ｓ，３ｅ及び４ｓを
半田付け固定するための半田付穴１０が設けられてお
り、図に示すように縦置きでプリント板９に装着され
る。

【００２６】図３はトランス底部の詳細を示したもの
で、２次巻線４の巻き始め端末と接続されるインサート
ピン１１が設けられている。

【００２７】また、図４はアウターケース２内への絶縁
剤である樹脂の挿入方法を示す図である。まず、コア８
及び２次巻線４を装着したボビン７をアウターケース２
内に収容し、開口面を上、つまり逆様にして樹脂１２を
流し込み、脱泡，硬化させた後１８０°反転させてひっ
くり返す。このとき、脱泡，硬化により底面（充填面）
が上がっても低圧側のため、リークの心配はない。

【００２８】以上、本実施例における高圧トランスの構
成について説明したが、本実施例では図５に示すように
コア８を縦置きにすることで、高さ寸法Ｈに拘束されず
に２次巻線４を巻くことができ（巻数の増加や２次巻線
４の線経の変更はトランスの水平方向の寸法で制御でき
る）、求められる出力を落とさずにコアボリウムを維持
し、高さを抑えることができる。図５の（ａ）の標準巻
線に対して、（ｂ）は巻数を多くした例、（ｃ）は線経
を大きくした例をそれぞれ示している。

【００２９】また、１次巻線３は図６に示すようにアウ
ターケース２の内側に丸線あるいは銅板を成型して接着
（圧入または接着等）形成し、１次巻線３を２次巻線４
の外側にすることで、１次巻線３と２次巻線４間の絶縁
耐圧も確保することができる。更に、アウターケース２
の内壁には、１次巻線３が入る溝を設け、２次巻線４や
コア８との位置関係を一定に保ってばらつきのないよう
にしてある。また、図２の１次巻線３の斜線部分はアウ
ターケース２に予めインサート成型されており、折り返
し部でスポット溶接，半田付け等されているので、１次
巻線同士が接触することがなく、短絡に対する信頼性も
向上する。

【００３０】図６は１次側と２次側との間の絶縁関係を
示す図で、（ａ）の本実施例の場合の巻線間の距離Ｌは
（ｂ）の従来例の場合の距離ｌと比べて大きくとれる。

【００３１】また充填樹脂は、図４に示すようにトラン
ス底部（低圧側）より充填されるため、充填量にばらつ
きがあっても高圧側に樹脂が足らずに絶縁不足になる恐
れはない。したがって、樹脂充填量のばらつきのマージ
ンを考慮しないで高さを抑えることができる。図７に示
すように、２次巻線４の低圧側がプリント板９に接近し
ているため、プリン板９へのリーク若しくはコロナ放電
は考慮する必要がなくなる。

【００３２】図７の（ａ）は本実施例の場合、（ｂ）は
従来のトランスの場合をそれぞれ示している。

【００３３】また、出力ハーネスをアウターケース２内
で極力短く引き回せるため、絶縁性や、信頼性が更に向
上する。図８は出力ハーネスとの間の絶縁関係を示した
もので、（ａ）が本実施例の場合、（ｂ）が従来例の場
合をそれぞれ示している。

【００３４】更に、樹脂充填面からプリント板接続用の
端子を出すため、プリント板上に載せるレイアウト（オ
ンボードタイプ）が可能となる。

【００３５】そして、以上のことから、放電灯の点灯装
置の高さを抑えることが可能となり、車載時の取り付け
の制約が緩和される。例えば、ヘッドランプの下などに
も搭載可能な高さとなることで、高圧ケーブルの引き回
しが楽になり、高圧パルスの減衰を抑えたり、放射ノイ
ズの低減など２次的な効果も得ることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、小型
化，薄型化が容易で、また効率が良く、コストダウンを
図ることができるという効果がある。

【００３７】すなわち、例えば点灯装置の全体の高さを
支配していた高圧トランスが薄くなることで、点灯装置
の薄型化，小型化が図れ、これにより車載時のレイアウ
トの自由度が広がり、よりヘッドランプに近い位置に設
置することで出力ケーブルを短くすることができる。そ
れによって、高圧パルスの減衰が抑えられ、放射ノイズ
の低減も可能となる。

【００３８】また高圧パルスの減衰が抑えられること
で、高圧トランスの２次巻線の巻数を減らすことがで
き、その結果トランスサイズも更に小さくすることがで
きる。これにより、２次巻線の巻数が減少することで出
力の２次抵抗分が減少し、点灯装置の効率が増加する。

【００３９】また、１次巻線用ボビンをなくすことで、
低コスト化，小型化が図れる。同時に、１次巻線同士の
接触がなくなるため、リークや短絡に対する信頼性が向
上する。

【００４０】また、２次巻線の低圧側がプリント板に近
づき、高圧側はプリント板より離れるため、プリント板
への絶縁性を確保する距離が短くできる。それにより、
高圧トランスの小型化が図れる。

【００４１】また、２次巻線を巻き足したり、線の径を
太くしたい場合に、コアサイズとトランスの高さを変化
させずに水平方向にサイズを広げることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高圧トランスの外観構成を示す
説明図

【図２】本発明の実施例を示す分解斜視図

【図３】トランス底部の詳細を示す断面図

【図４】実施例のトランスに樹脂を充填する方法を示
す説明図

【図５】実施例のトランスの２次巻線を変えた例を示
す断面図

【図６】１次側と２次側の間の絶縁関係を示す断面図

【図７】プリント板との間の絶縁関係を示す断面図

【図８】出力ハーネスとの間の絶縁関係を示す断面図

【図９】従来例を示す分解斜視図

【図１０】従来例のトランスに樹脂を充填する方法を
示す説明図

【図１１】従来例のトランスの１次巻線の結線方法を
示す説明図

【符号の説明】

１バラストケース２アウターケース３１次巻線４２次巻線５出力ケーブル６出力ケーブル７ボビン８コア９プリント板１０半田付穴１２樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者深沢勝利神奈川県海老名市東柏ケ谷５−15−20− 302 (72)発明者宮田理東京都町田市野津田町832−２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケース内に１次巻線及び２次巻線を有し
た高圧トランスであって、１次巻線を前記ケースでボビ
ンに巻回された２次巻線の外側に配置するとともに、該
１次巻線と２次巻線の双方の中心軸に沿ってコアを配置
し、且つケース内に絶縁剤を充填したことを特徴とする
高圧トランス。
【請求項２】円筒形状のケースの内壁面に沿って１次
巻線を設け、内部に円柱のコアを収容した円筒状のボビ
ンに２次巻線を巻回した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】１次巻線はケースの内側面に設けた溝に
沿って設け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】２次巻線の巻き始め側がケースの底部に
くるようにしたことを特徴とする請求項１ないし３何れ
か記載の高圧トランス。
【請求項５】２次巻線の端末はボビンに設けた切り欠
き部を経て外部の出力ケーブルと接続され、１次巻線の
端末はケース内側面に一体成型した銅板を介して外部の
出力ケーブルと接続されるようにしたことを特徴とする
請求項１ないし４何れか記載の高圧トランス。