JP3189429U - 薄型変圧器の鉄芯構成 - Google Patents

Abstract

【課題】変圧器全体の体積をより薄く、コンパクトにすることができ、且つ磁束によって発生する出力がより増幅される薄型変圧器の鉄芯構成を提供する。
【解決手段】主に、鉄芯１及びボビン２より構成している。そのうち、鉄芯は、長方形形状を呈するコの字形状体であって、その中央には両端が円弧状である中央柱１１が設けられ、中央柱の周囲には収容スロット１２が設けられ、且つ収容スロットの外周縁には中央柱両側面に相対する長手方向に側壁１３が設けられ、鉄芯の厚さを薄くした様式としている。ボビンは、エの字形状を呈する対称形状体であって、その中央には中孔２１が設けられ、中孔の外周縁にはコイル２２１を巻き付けるための巻線溝２２が設けられ、且つボビンの二端にはそれぞれコイルの末端に接続する半田ピン２３が設けられている。組合わせる際、二つの鉄芯をそれぞれボビンの上下両方から中央柱によってボビンの中孔に挿入して互いに接触する。
【選択図】図３

Description

本考案は、薄型変圧器の鉄芯構成であって、特に変圧器全体の体積をより薄く、コンパクトにすることができ、且つ磁束によって発生する出力がより増幅される薄型変圧器の鉄芯構成に関するものである。

図１の従来の鉄芯構成を示す立体構分解図を参照すると、図面のとおり、従来の鉄芯構成は、主に鉄芯３及びボビン４から構成している。そのうち、鉄芯３の中央には中央柱３１が設けられ、中央柱３１の周囲には厚さＨ’を有する収容スロット３２が設けられ、且つ収容スロット３２の両側にはそれぞれ外に通じる側面中空部３３１が設けられることで、その収容スロット３２の外周縁の他の部分を、自然に二つの対応した側壁３３を形成させている。

ボビン４の中央には中孔４１が設けられ、中孔４１の外周縁にはコイル４２１を巻き付けるための巻線溝４２が設けられ、ボビン４の両端にはそれぞれ延在するバス４３１が設けられ、且つバス４３１はそれぞれコイルより巻線を引出した半田ピン４３が設けられている。

組合わせる際、二つの鉄芯３をそれぞれボビン４の両側から中央柱３１によってボビン４の中孔４１に挿入して互いに接触し、収容スロット３２に巻線溝４２を収容し、側面中空部３３１は二つのバス４３１と合わせることで、バス４３１及び半田ピン４３を鉄芯３の外部の位置に保持させ、鉄芯３の側壁３３は中央柱３１と合わせることで、巻線溝４２（コイル４２１）の周囲に磁気回路を形成している。

しかし、上述の鉄芯構成は長い間応用されているものの、使用の際、従来の鉄芯は収容スロットの厚さが厚く、且つ鉄芯の中央柱の殆どが円柱形状でコイルの巻き付け数に限りがあることから、電圧出力量を増加させるためには、鉄芯の体積或いはコイルの巻き付け数を大きく又は増加しなくてはならず、そのため、鉄芯の体積を大きくせずに、従来の鉄芯構成の電圧出力量を増加させることは困難であるという問題がある。

従来の鉄芯構成が有する上述の問題を鑑み、考案者はこの問題に対して研究、改良を加え、本考案を創作するものである。

本考案の主な目的は、変圧器全体の体積をより薄く、コンパクトにすることができ、且つ磁束によって発生する出力がより増幅される薄型変圧器の鉄芯構成を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本考案に係る薄型変圧器の鉄芯構成は、主に、鉄芯及びボビンより構成している。そのうち、鉄芯は、長方形形状を呈するコの字形状体であって、その中央には両端が円弧状である中央柱が設けられ、中央柱の周囲には収容スロットが設けられ、且つ収容スロットの外周縁には中央柱両側面に相対する長手方向に側壁が設けられ、鉄芯の厚さを薄くした様式としており、ボビンは、エの字形状を呈する対称形状体であって、その中央には中孔が設けられ、中孔の外周縁にはコイルを巻き付けるための巻線溝が設けられ、且つボビンの二端にはそれぞれコイルの末端に接続する半田ピンが設けられており、組合わせる際、二つの鉄芯をそれぞれボビンの上下両方から中央柱によってボビンの中孔に挿入して互いに接触し、薄い鉄芯により変圧器全体の体積をより薄く、コンパクトにすることができ、且つ鉄芯の中央柱全体の周長も長く、コイルの巻き付け数を増加させることができる。そのため、磁束によって発生する出力をより増幅されるという目的を達成することができる。

本考案の詳細な構造、応用する原理及びこれによって発生する効果については、以下の図面に基づく説明を参照すれば、明瞭とすることができる。

従来の鉄芯構成を示す立体分解図である。 本考案に係る薄型変圧器の鉄芯構成を示す立体組立図である。 本考案に係る薄型変圧器の鉄芯構成を示す立体分解図である。 本考案に係る薄型変圧器の鉄芯構成を示す一つの方向による概略断面図である。 本考案に係る薄型変圧器の鉄芯構成を示すもう一つの方向による概略断面図である。

図２乃至図３を参照すると、本考案に係る薄型変圧器の鉄芯構成を示す立体組立図及び立体分解図を表しており、図面から分かるとおり、本考案は鉄芯１及びボビン２を包括している。そのうち、鉄芯１は、長方形形状を呈するコの字形状体であって、その中央には第一寸法Ｌ１及び第一寸法Ｌ１と相交わる第二寸法Ｌ２を有し、その比率がおよそ１：３であって、両端が円弧状である中央柱１１が設けられ、中央柱１１の周囲には収容スロット１２が設けられ、且つ収容スロット１２の外周縁には中央柱１１両側面に相対する長手方向に側壁１３が設けられており、鉄芯１の二端は中空である側面中空部１３１を形成し、鉄芯１の厚さＨをおよそ１．５ｍｍ〜２．５ｍｍとする薄い様式としている。

ボビン２は、エの字形状を呈する対称形状体であって、その中央には鉄芯１の中央柱１１に合わせる中孔２１が設けられ、中孔２１の外周縁にはコイル２２１を巻き付けるための巻線溝２２が設けられ、ボビンの二端にはそれぞれバス２３１が延在して設けられ、且つバス２３１にはそれぞれコイルの末端に接続する半田ピン２３が設けられいる。

組合わせる際、二つの鉄芯１をそれぞれボビン２の上下両方から中央柱１１によってボビン２の中孔１１に挿入して互いに接触し、収容スロット１２に巻線溝２２を収容し、側面中空部１３１は二つのバス２３１と合わせることで、バス２３１及び半田ピン２３を鉄芯１の外部の位置に保持させ、鉄芯１の側壁１３は中央柱１１と合わせることで、巻線溝２２（コイル２２１）の周囲に磁気回路を形成している。

使用する際は、図３乃至図５にある本考案に係る薄型変圧器の鉄芯構成を示す立体分解図、一つの方向による概略断面図及びもう一つの方向による概略断面図を参照すると、図面から分かるとおり、薄型変圧器の鉄芯が通電した場合、コイル２２１と鉄芯１とで発生する磁気回路は、中央柱１１の断面積である第一断面積Ａ１と、中央柱１１の周長×厚さＨで求められる第二断面積Ａ２と、側壁１３の断面積である第三断面積Ａ３と、中央柱１１の周長×厚さＨで求められる第四断面積Ａ４とから構成（図４及び図５を参照）しており、ボビン２は対称形状体であるため、ボビン２上のコイル２２１は、二つの鉄芯１と互いに対応する磁気回路によって磁束（図４及び図５を参照）を形成し、変圧器の電圧の数式、Ｅ＝４．４４×Ｆ×ｎ×ａ×ｂ（Ｅはコイルに流れる電圧、Ｆは電流の周波数、ｎはコイルの巻き付け数、ａは鉄芯の断面積、ｂはコイルを通過する鉄芯の磁力を表し、４．４４は数式の結果を対応する単位に相応するために設けている定数値である）から分かるとおり、Ｆ及びｂの値が変わらない状態において、コイル２２１の巻き付け数と鉄芯１の体積とは変圧器の電圧出力量を左右するものであるため、鉄芯１全体の体積をコンパクトにし、出力を不変或いは増幅させるという前提において、本考案は鉄芯１の厚さＨをおよそ１．５ｍｍ〜２．５ｍｍに薄くすることで変圧器全体の体積をより薄く、コンパクトにし、中央柱１１の全体の周長を長く（第一寸法Ｌ１及び第二寸法Ｌ２の比率がおよそ１：３）することでコイル２２１の巻き付け数を増やし、鉄芯１の中間層の断面積を二度変化させる。これによって、磁束によって発生する出力がより増幅されるという目的を達成している。

以上のことから、薄型変圧器の鉄芯構成は、使用する際、確実に変圧器全体の体積をコンパクトにし、且つ磁束によって発生する出力が不変或いは増幅させるという効果を有し、これ等の効果は、確実に従来の鉄芯構成の問題を解決するものである。

１ 鉄芯
１１ 中央柱
１２ 収容スロット
１３ 側壁
１３１ 側面中空部
２ ボビン
２１ 中孔
２２ 巻線溝
２２１ コイル
２３ 半田ピン
２３１ バス
３ 鉄芯
３１ 中央柱
３２ 収容スロット
３３ 側壁
３３１ 側面中空部
４ ボビン
４１ 中孔
４２ 巻線溝
４２１ コイル
４３ 半田ピン
４３１ バス
Ｈ 厚さ
Ｈ’ 厚さ
Ａ１ 第一断面積
Ａ２ 第二断面積
Ａ３ 第三断面積
Ａ４ 第四断面積
Ｌ１ 第一寸法
Ｌ２ 第二寸法

Claims (3)

1. 長方形形状を呈するコの字形状体であって、その中央は第一寸法及び第一寸法と相交わる第二寸法を有し、両端が円弧状である中央柱を設け、一厚さを有する鉄芯と、
   その中央に鉄芯の中央柱に合わせる中孔を設け、その二端にそれぞれコイルの末端に接続する半田ピンを設けるボビンと、
   から構成する薄型変圧器の鉄芯構成であって、
   組合わせる際、二つの鉄芯をそれぞれボビンの上下両方から中央柱によってボビンの中孔に挿入して互いに接触し、鉄芯の中央柱全体の周長が長く、鉄芯が厚さを有するため、変圧器全体の体積がより薄く、コンパクトになることを特徴とする薄型変圧器の鉄芯構成。
2. 鉄芯の中央柱の第一寸法及び第二寸法の比率は、およそ１：３であることを特徴とする請求項１に記載の薄型変圧器の鉄芯構成。
3. 鉄芯の厚さは、およそ１．５ｍｍ〜２．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の薄型変圧器の鉄芯構成。