JPH05226168A - 定電圧変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定電圧変圧器の効率、特性の向上、小型軽量
化並びにコスト低減 【構成】 連続する方向性電磁綱板を巻回して全体とし
て窓部を有する円筒状に形成した巻鉄心を、夫々の軸心
を大略平行に配置する。電磁綱板を平板状に積層した磁
気分路鉄心を、巻鉄心の窓部内において軸心から偏心し
た位置に挿入して、窓部を内室と外室に分割する。一次
巻線、二次巻線及び共振用巻線を上記窓部にまたがって
一定回数巻回する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、定電圧変圧器に関し、
特に、コンピュータ等の半導体回路の電源変圧器等種々
の用途に使用される定電圧変圧器の効率、特性の向上及
び小型化等を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば図２１に示すような大
略立法体状の定電圧変圧器が実用化されている。該定電
圧変圧器では、電磁綱板１を積層して構成した三脚状の
鉄心２の中央脚部２aに一次及び二次巻線３、４と、共
振用コンデンサ５を備える共振用巻線６を巻回すると共
に、該中央脚部２aの一次巻線３と二次巻線４との間に
磁気分路鉄心７を配置している。

【０００３】上記定電圧変圧器では、鉄心２、磁気分路
鉄心７及び該磁気分路鉄心７と鉄心２の間に形成される
ギャップＧ1により磁気回路を構成し、鉄心２の一次巻
線３側を磁束密度が不飽和の状態とする一方、二次巻線
４側を飽和状態として、二次巻線４の出力電圧を一定に
保持する構成としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の定電圧変圧器では下記のような問題がある。 １)上記定電圧変圧器では、磁気回路は一点鎖線Ａ、Ａ'
で示すように形成されるが、電磁鋼板１が圧延により製
造した方向性電磁鋼板である場合、上記磁気回路の方向
と磁気特性が最も良好である圧延方向とが一致しない部
位がある。そのため、電磁綱板１の特性を有効利用する
ことができず、特性、効率の点で問題がある。

【０００５】２)鉄心２の二次巻線４側は磁束密度が飽
和した状態で使用され、特に、中央脚部２aの飽和状態
を確保する必要があり、この部分での鉄損による発熱が
大きい。しかしながら、該中央脚部２aには上記したよ
うに二次巻線４、共振用巻線６を巻回しており、中央脚
部２aはこれらの巻線により被覆された状態にある。そ
のため、中央脚部２aが直接空気と接触する面積(冷却面
積)が小さく、冷却性に問題があり、巻線の絶縁レベル
を上げる等の対策が必要である。

【０００６】３)一層の電磁鋼板１は幾つかの部分から
なり、磁気回路の方向に点線Ｃで示すような切断面から
なる不連続部分があり、特性、効率上好ましくない。 ４)鉄心２は大略立方体状であるため、磁気回路(点線
Ａ、Ａ')は、その磁路長が最短距離となるように構成さ
れておらず、効率、特性の点で好ましくない。 ５)定電圧変圧器では、磁気分路鉄心と鉄心との間隙(ギ
ャップ)が、特性に大きな影響を与え、該ギャップを通
常０.１mmオーダーで調整する必要がある。しかしなが
ら、上記定電圧変圧器では、ギャップＧ1は中央脚部２a
と両側脚部２bにはさまれた部位に位置するため、該ギ
ャップＧ1の調整は容易でない。

【０００７】６)磁気分路鉄心を配置するための空間(中
央脚部２aと両側脚部２bの間の空間)が必要であるた
め、大形化し、重量の増加を招く。 ７)鉄心２は、電磁綱板１を一枚毎に積層して構成する
ため、製作に手間がかかり、製造コストの上昇の原因と
なる。

【０００８】本発明は、上記のような従来の定電圧変圧
器における問題を解決して、特性、効率及び冷却性等を
向上すると共に、小型、軽量化を図り、かつ、製造コス
トを低減した定電圧変圧器を提供することを目的として
なされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、夫々
連続する電磁綱板を巻回して全体として窓部を有する円
筒状に形成し、夫々の軸心を大略平行に両側に配置して
設けた一対の巻鉄心と、電磁綱板を平板状に積層して上
記各巻鉄心の窓部内で巻鉄心の軸心方向と垂直な方向で
該軸心から偏心した位置に挿入して各巻鉄心の窓部を外
側の室と内側の室に二分割する磁気分路鉄心と、上記一
対の巻鉄心の窓部の外側の室の間又は内側の室の間にま
たがって夫々一定回数巻回した一次巻線、二次巻線及び
共振用巻線を備えることを特徴とする定電圧変圧器を提
供するものである。

【００１０】上記定電圧変圧器は、好適には、上記一次
巻線をそれぞれの窓部の外室の間にまたがって一定回数
巻回し、上記共振用巻線を夫々の窓部の内室の一方側の
間にまたがって一定回数巻回すると共に、上記二次巻線
を夫々の窓部の内室の他方側の間にまたがって一定回数
巻回している。また、上記巻鉄心は、夫々該円筒状の巻
鉄心の二箇所に設けた軸心方向の切断面で二分割した外
側半殻部と内側半殻部とから構成してもよい。更に、上
記巻鉄心の外周部に断面形状が円弧状又は円形状の付加
リングを外嵌する構成としてもよい。

【００１１】

【作用】本発明に係る定電圧変圧器は、上記のような構
成としているため、円筒状の巻鉄心の一次巻線側の部分
では磁束密度が不飽和状態である一方、二次巻線側の部
分では磁束密度が飽和状態となる。そのため、一次巻線
に供給される入力電圧が変化しても二次巻線の出力電圧
は略一定に保持される。上記巻鉄心は円筒状であるた
め、巻鉄心に構成される磁気回路の磁路長を最短に設定
することができると共に、飽和状態となる巻鉄心の二次
巻線側の部分が直接空気と接触する面積が大きい。

【００１２】更に、磁気分路鉄心を各巻線の窓部に巻線
と共に配置しているため、該磁気分路鉄心を配置するた
めに特に空間を設ける必要がないと共に、該磁気分路鉄
心を巻鉄心の軸心方向に対して垂直な方向に相対的に変
位させることにより、磁気分路鉄心と巻鉄心の内周部と
の間に形成されるギャップを調整することができる。上
記のように、一次巻線を夫々の窓部の外室の間にまたが
って巻回する一方、上記共振用巻線及び二次巻線を夫々
の窓部の内室にまたがって巻回した場合には、相対的に
一次側のインピーダンスが二次側のインピーダンスに比
べて大きくなり、二次側に接続する負荷の変動による影
響が少ない。

【００１３】巻鉄心を、夫々該円筒状の巻鉄心の二箇所
に設けた軸心方向の切断面で二分割した外側半殻部と内
側半殻部とから構成した場合には、一次巻線、二次巻
線、共振用巻線及び磁気分路鉄心からなる巻線部に上記
外側半殻部と内側半殻部を外嵌することにより、巻線部
に巻鉄心を巻着して組立を行うことができる。更に、上
記巻鉄心の外周部に断面形状が円弧状又は円形状の付加
リングを外嵌して巻鉄心の周方向全体又は周方向の一部
分で巻鉄心の断面積を調節することができる。

【００１４】

【実施例】次に、図面に示す実施例に基づき、本発明に
ついて詳細に説明する。図１から図３は、本発明に係る
定電圧変圧器の第１実施例を示している。該定電圧変圧
器は、一対の円筒状の巻鉄心１１Ａ、１１Ｂと、該巻鉄
心１１Ａ、１１Ｂの内周部に夫々形成される空洞部、即
ち、鉄心の窓部１２Ａ、１２Ｂ(以下単に窓部と称す
る。)をそれぞれ内側の室(内室１３Ａ、１３Ｂ)と外側
の室(外室１４Ａ、１４Ｂ)に二分割する磁気分路鉄心１
５Ａ、１５Ｂ備えている。また、一次巻線１７、二次巻
線１８及び共振用巻線１９を上記窓部１２Ａ、１２Ｂの
間にまたがって巻回して巻線部２０を構成している。該
巻鉄心１１Ａ、１１Ｂと巻線部２０は、フレーム２２に
組込んでおり、該フレーム２２には入力用及び出力用タ
ーミナル２３Ａ、２３Ｂ及びコンデンサ用ターミナル
(図示せず)を設けている。

【００１５】上記巻鉄心１１は、圧延により製造した方
向性けい素鋼板からなる連続する一枚の電磁鋼板２４
(図４にのみ図示)を後述する方法により高さＨ、外径Ｄ
1、内径Ｄ2、厚さＴ1の円筒状に巻回しており、上記し
たように窓部１２を備えている。即ち、巻鉄心１１は軸
心Ｌ1に対して垂直な断面で見るとその直径方向に電磁
鋼板が積層している。また、本実施例の巻鉄心１１は、
電磁鋼板２４の圧延方向Ｆと巻鉄心１１の周方向が一致
するように巻回している。上記巻鉄心１１Ａ、１１Ｂ
は、夫々の軸心Ｌ１、Ｌ1が大略平行であって、かつ、
後述するスペーサ２６の突起部２６aにより外周部が間
隙Ｓを有する状態で配置している。

【００１６】磁気分路鉄心１５は、上記巻鉄心１１と同
様に方向性けい素鋼板からなる電磁鋼板１６を厚さＴ2
方向に所定枚数積層した平板状であり、上記巻鉄心１１
の高さＨ方向全体に延在している。磁気分路鉄心１５
は、巻鉄心１１の軸心Ｌ1から、該軸心Ｌ1に対して垂直
な方向へ所定の偏心量Ｅを有して位置するように、窓部
１２内に挿入して配置している。（図３中Ｌ2は磁気分
路鉄心１５の中心を示す。）磁気分路鉄心１５は、一次
巻線１７と二次巻線１８との間に後述する締付力Ｆ2に
より挟持され、該締付力Ｆ2が作用していない時は、後
述するように巻鉄心１１の軸心Ｌ1に対して垂直な方向
に相対的に変位可能である。

【００１７】本発明では、上記のように磁気分路鉄心１
５を巻線部２０に保持して窓部１２内に挿入して配置し
ているため、該磁気分路鉄心１５を配置するための空間
を特に設ける必要がない。図４に拡大して示すように、
磁気分路鉄心１５の両方の端面１５a、１５aは、電磁鋼
板１６の端部が階段状に積層して、巻鉄心１１の内周面
と適合する曲面を構成している。該端面１５aと巻鉄心
１１の内周面との間には、巻鉄心１１の高さＨ方向全体
に延在する絶縁部材２７を介設して、該絶縁部材２７の
厚さに対応するギャップＧ2を設けている。

【００１８】一次巻線１７、二次巻線１８は磁気分路鉄
心１５Ａ、１５Ｂを挾持して、夫々上記一対の巻鉄心１
１Ａ、１１Ｂの窓部１２Ａ、１２Ｂをまたがった状態で
一定回数巻回してなる。一次巻線１７は、外室１４Ａ、
１４Ｂの間にまたがる状態で巻回して、断面が台形状と
なるように積層している。一方、二次巻線１８は、内室
１３Ａ、１３Ｂ側を間をまたがる状態で巻回して、断面
が矩形状となるように積層している。また、上記一次及
び二次巻線１７、１８は、夫々入力側端子２８及び出力
側端子２９を、夫々入力用及び出力用ターミナル２３
Ａ、２３Ｂに設けている。

【００１９】共振用巻線１９は、上記二次巻線１８より
内側で内側室１３Ａ、１３Ｂの間をまたがる状態で一定
巻数巻回して、断面が台形状となるように積層してお
り、コンデンサ用ターミナルの端子(図示せず)に所要の
容量の共振用コンデンサ３２を接続する構成としてい
る。上記共振用巻線１９と二次巻線１８の間、磁気分路
鉄心１５と一次及び二次巻線１７、１８の間、並びに、
共振用巻線１９、一次及び二次巻線１７、１８と巻鉄心
１１の間には、絶縁テープ、シート状の絶縁部材等から
なる絶縁部材３３(図４にのみ図示)を配置して、互いに
絶縁すると共に、巻鉄心１１と巻線部２０が接触しない
ようにしている。

【００２０】窓部１２において、二次巻線１８側の面積
と一次巻線１７側の面積は、約２:１となるように設定
している。例えば、一方の巻鉄心１１Ｂの窓部１２Ｂに
おいて、磁気分路鉄心１５Ｂの中心線Ｌ2の左側と右側
の面積を約２:１となるように設定している。

【００２１】上記巻線部２０と巻鉄心１１Ａ、１１Ｂの
両端部の間には、直方体状のスペーサ２６Ａ、２６Ｂを
配置して巻線部２０と巻鉄心１１を固定保持している。
該スペーサ２６は突起部２６aを備え、該突起部２６aに
より巻鉄心１１Ａ、１１Ｂの間に間隙Ｓを形成してい
る。

【００２２】上記第１実施例に係る定電圧変圧器は、図
５に示すような工程により製造する。最初に、工程に
おいて、一次巻線１７、二次巻線１８及び共振用巻線１
９をそれぞれ一定回数巻き上げると共に、磁気分路鉄心
１５を一次巻線１７と二次巻線１８の間に配置して巻線
部２０とする。この際、一次及び二次巻線を１７、１８
を絶縁部材３３により被覆すると共に、磁気分路鉄心１
５の端面１５a、１５aには、ギャップＧ2を設定設定す
るための絶縁部材２７を配置する。

【００２３】次に、工程において、上記巻線部２０に
巻鉄心１１Ａ、１１Ｂを巻回する。具体的には、まず、
電磁鋼板をその圧延方向と巻回方向が一致するように巻
回して内径Ｄ2、外径Ｄ1の最終形状の巻鉄心１１とした
ものを焼鈍する。次に、図６で示すように、上記巻鉄心
１１の内周部及び外周部にそれぞれ小径の第１及び第２
ローラ３４、３５を配置し、巻鉄心１１の最も外周側の
電磁鋼板２４を一枚ほぐして巻線部２０の一対の直線部
２０a、２０bの間を一回くぐらせる。更に、図７に示す
ように、上記ほぐした電磁鋼板２４の一端２４aを、第
１ローラ３４側の外周部と溶接、テープ止等の手段によ
り仮止めして大円３７を形成する。

【００２４】次に、上記第１及び第２ローラ３４、３５
を駆動して、図７中矢印Ｋで示す方向、即ち、巻鉄心１
１の巻回方向と反対の方向に巻鉄心１１を回転させる
と、第１及び第２ローラ３４、３５側の電磁鋼板が、減
少する一方、上記大円３７を形成する電磁鋼板が徐々に
増加し、やがて、図８に示すように、第１及び第２ロー
ラ３４、３５側の電磁鋼板がなくなった状態となる。こ
の時、矢印Ｆ1で示すように、上記大円３７には電磁鋼
板自体の弾性により半径方向に縮まる力が生じている。
そのため、図９に示すように巻鉄心１１の外周部に配置
した第１ローラ３４を除去し、前記仮止めを外すと、電
磁鋼板２４は、上記弾性力Ｆ1により巻線部２０の直線
部２０bに巻回する。他方の直線部２０aについても上記
の工程を行い、巻線部２０に巻鉄心１１Ａ、１１Ｂを巻
着する。

【００２５】更に、図５の工程において、巻鉄心１１
にワニス等を含浸して固め、工程において、フレーム
２２に巻線部２０及び巻鉄心１１を組込むと共に、入力
用及び出力用ターミナル２３Ａ、２３Ｂ等への結線等を
行う。この時、巻鉄心１１Ａ、１１Ｂに図１０に示すよ
うに、バックル３８aを備えた帯状の締付部材３８によ
り締付力Ｆ2を加えて、上記磁気分路鉄心１５の端面１
５a、１５aを巻鉄心１１の内周面に絶縁部材２７を介し
て密着させて、上記図４に示すように絶縁部材２７の厚
さに対応するギャップＧ2を形成する。

【００２６】上記のように、第１実施例の定電圧変圧器
は、少ない工程で作成することが可能であり、特に、巻
鉄心１１は連続する電磁鋼板を巻線部２０に巻き付ける
ことにより積層しているため、板状の電磁綱板を一枚毎
に積層する必要がなく工作の手間を低減することができ
る。

【００２７】次に、上記第１実施例の作動的特徴につい
て説明する。第１実施例に係る定電圧変圧器の作動時に
は、入力側端子２８に交流電源を接続すると、巻鉄心１
１、磁気分路鉄心１５及びギャップＧ2に図３中点線で
示すような磁気回路Ｍが構成され、二次巻線１８に誘導
起電力が生じる。この時、夫々の巻鉄心１１Ａ、１１Ｂ
の一次巻線１７側の部分の磁束密度は不飽和である一
方、内室１３Ａ、１３Ｂ側に上記したように共振用コン
デンサ３２を有する共振用巻線１９を巻回しているた
め、夫々の巻鉄心１１Ａ、１１Ｂの二次巻線１８側で
は、磁束密度が飽和状態となる。そのため、入力電圧が
変化しても出力電圧は略一定に保持される。

【００２８】図１１は、第１実施例において入力側端子
２８に供給する入力電圧と、出力側端子２９からの出力
電圧の関係を示している。該図１１に示すように、入力
電圧が定格の９０％以上となると、入力電圧の変化や負
荷の有無に拘わらず一定の電圧が出力側端子２９に出力
されている。また、上記したように巻鉄心１１は電磁鋼
板の圧延方向Ｆと同方向に巻回しており、よって、上記
磁気回路Ｍも、圧延方向Ｆと同方向であるため、良好な
特性が得られる。

【００２９】更に、上記のように巻鉄心１１Ａ、１１Ｂ
の外周部の間に間隙Ｓを設けているため、飽和状態で使
用される巻鉄心１１Ａ、１１Ｂの二次巻線１８側の部位
が直接空気に触れる面積が大きく、該部位での鉄損によ
る発熱を高い効率で低減することができる。巻鉄心１１
は円筒状であり、磁気回路Ｍは、同一断面となると共に
その磁路長が最短となるように構成されるため効率、特
性が良好である。

【００３０】上記磁気分路鉄心１５のギャップＧ2は、
下記のように、磁気分路鉄心１５を軸心Ｌ1に対して垂
直な方向に相対的に変位させて上記偏心量Ｅを変えるこ
とにより、容易に調整することができる。上記ギャップ
Ｇ2を小さくする場合には、まず、上記締付部材３８を
緩めてスペーサ２６及び絶縁部材２７を除去し、これら
の代わりに、上記巻線１１Ａ、１１Ｂの間隙Ｓが狭まる
ように上記スペーサ２６より幅の狭い突起部を備えたス
ペーサを配置すると共に、上記絶縁部材２７より厚さの
薄い絶縁部材を配置する。その後、締付部材３８を再び
締付ければ、上記したように巻鉄心１１Ａ、１１Ｂの間
隙Ｓが狭まる一方、巻線部２０の直線部２０a、２０bの
間隔は変化しない。そのため、磁気分路鉄心１５Ａ、１
５Ｂは夫々巻鉄心１１Ａ、１１Ｂに対して偏心量Ｅが大
きくなる方向(例えば、磁気分路鉄心１５Ａの場合には
図３中左側)に相対的に移動し、上記薄くなった絶縁部
材により磁気分路鉄心１５の端面部１５a、１５aと巻鉄
心１１の内周面との間にギャップＧ2が形成される。よ
って、上記絶縁部材が薄くなった分だけギャップＧ2が
小さくなる。一方、ギャップＧ2を大きくする場合に
は、上記の場合とは逆に、上記スペーサ２６より場合の
広い突起部を備えたスペーサ及び上記絶縁部材２７より
厚さの厚い絶縁部材を配置すれば、磁気分路鉄心１５
Ａ、１５Ｂは夫々巻鉄心１１Ａ、１１Ｂに対して偏心量
Ｅが小さくなる方向(例えば、磁気分路鉄心１５Ａの場
合には、図３中右側)に相対的に移動し、ギャップＧ2が
大きくなる。

【００３１】更に、第１実施例では、一次巻線１７を巻
線部２０の最も外側に配置しているため、相対的に一次
巻線１７側のインピーダンスが二次巻線１８側のインピ
ーダンスに比べて大きくなり、二次巻線１８に接続する
負荷の変動による影響を低減することができる。

【００３２】図１２及び図１３は本発明の第２実施例を
示している。該第２実施例では、スペーサ４０Ａ、４０
Ｂは突起部を備えず、巻鉄心１１Ａ、１１Ｂの外周部が
互いに接触している。

【００３３】また、第２実施例では、図１３に示すよう
に、巻線部２０の断面が窓部１２内の略全体を充填する
略円形状の断面形状を呈するように、一次及び二次巻線
４１、４２並びに共振用巻線４３を積層している。上記
のように第２実施例では、巻鉄心１１Ａ、１１Ｂの外周
部が接触すると共に、窓部１２内に巻線部２０を充填し
た構成としているため、小型化を図ることができ、比較
的冷却性に問題のない小容量器に適している。第２実施
例のその他の構成、製造方法及び作動的特徴は、上記第
１実施例と同様であるので、同一部材には、同一の符号
を付して説明を省略する。

【００３４】図１４及び図１５に示す本発明の第３実施
例では、窓部１２Ａ、１２Ｂの外室１４Ａ、１４Ｂの間
にまたがって一次巻線４５を巻回している。また、内室
１３Ａ、１３Ｂの磁気分路鉄心１５Ａ、１５Ｂ側の間に
またがって共振用巻線４６を巻回する一方、該内室１２
Ａ、１２Ｂの他方側の間にまたがって二次巻線４７を順
に巻回して構成している。即ち、第３実施例では、上記
第１実施例において、二次巻線と共振用巻線の配置を入
れ換えた構成としている。

【００３５】また、第３実施例では、磁気分路鉄心１５
を巻鉄心１１の高さＨより長く設定し、該巻鉄心１１か
ら突出した突出部１５bを形成している。そのため、第
３実施例では、ギャップＧ2の調整時には、該突出部１
５bを保持して磁気分路鉄心１５を変位させることが可
能であり、ギャップの調整がより容易になる。

【００３６】図１６及び図１７に示す本発明の第４実施
例では、窓部１２の外側から共振用巻線４９、二次巻線
５０、一次巻線５１を順に巻回して、二次巻線５０と一
次巻線５１との間に磁気分路鉄心１５を配置した構成と
している。上記のように、本発明は必要に応じて、一次
及び二次巻線及び共振用巻線の配置を変更することがで
きる。

【００３７】図１８に示す本発明の第５実施例では、夫
々の巻鉄心５２Ａ、５２Ｂは夫々二箇所に設けた軸心Ｌ
1、Ｌ1方向の切断面５３Ａ、５３Ｂで分割される外側半
殻部５４Ａ、５４Ｂと内側半殻部５５Ａ、５５Ｂからな
る。上記巻鉄心５２は、上記した第１実施例から第４実
施例と同様に電磁鋼板を円筒状の部材に巻回して、焼鈍
後にワニスにより固めた後、上記切断面５３の部分で切
断する。尚、該切断面５３は磁気抵抗が増加しないよう
に研摩を施す。この時、切断面５３Ａ、５３Ｂを一平面
上に位置するように設けておくと容易に研摩を行うこと
ができる。

【００３８】第５実施例では、組立時には、予め巻き上
げた巻線部２０の直線部２０a、２０bに夫々外側半殻部
５４Ａ、５４Ｂ及び内側半殻部５５Ａ、５５Ｂを外嵌す
る。よって、上記図５中の工程を極めて容易に行うこ
とが可能であり、製作の手間をより軽減することができ
る。

【００３９】上記切断面５３の位置は、図１８に示す位
置に限定されないが、好適には、巻鉄心５２Ａ、５２Ｂ
の一次巻線１７側に設ける。これは、巻鉄心１１Ａ、１
１Ｂの二次巻線側１８側は、使用時には、磁束密度が飽
和状態となるため、切断面５３は巻鉄心の一次巻線側に
設けるのが好ましいからである。

【００４０】図１９に示す本発明の第６実施例は、前記
第５実施例と同様の構成であるが巻鉄心１１Ａ、１１Ｂ
の外周部に夫々断面円弧状の付加リング５７Ａ、５７Ｂ
を外嵌している点が異なる。該付加リング５７は、上記
巻鉄心１１よりやや小さい径の円筒状に電磁鋼板を複数
回巻回したものの一部を切断したものであり、巻鉄心１
１の外周部に弾性的に外嵌する。該付加リング５７の円
弧長さは、巻鉄心１１に外嵌した時に、該巻鉄心１１の
少なくとも一次巻線１７側の部分を覆うように設定して
いる。

【００４１】第６実施例では、上記付加リング５７によ
り、使用時には磁束密度が飽和状態である巻鉄心１１の
二次巻線１８側の実質的な断面積を変えることなく、使
用時に不飽和状態となる巻鉄心１１Ａの一次側巻線１７
と飽和状態の鉄心の一部の断面積を増加させることがで
き、よって、鉄損を低減することができる。尚、付加リ
ングを構成する電磁鋼板の層の数については、特に限定
されるものではなく、一層又は二層以上の電磁鋼板から
構成すればよい。

【００４２】図２０に示す本発明の第７実施例は上記第
６実施例と同様に巻鉄心１１Ａ、１１Ｂの外周部に付加
リング５８Ａ、５８Ｂを外嵌している。該付加リング５
８は、巻鉄心１１の外径Ｄ1と略同径で筒状に複数回巻
回した電磁鋼板を軸心方向の切断面５９一箇所設けてお
り、該切断面５９の部分を弾性的に広げて、その周方向
の全体を覆うように巻鉄心１１の外周部に外嵌してい
る。第７実施例では付加リング５８により巻鉄心の断面
積を容易に変更することが可能であり、これにより定電
圧変圧器の特性を調整することができる。尚、第７実施
例においても、付加リングの層の数については特に限定
されるものではい。また、上記付加リング５８の外側に
更に一又は二以上の同様の形状の付加リングや上記第６
実施例において示した付加リングを外嵌する構成として
もよい。

【００４３】本発明は上記実施例に限定されず、種々の
変形が可能である。例えば、上記した実施例では巻鉄心
は方向性けい素綱板からなるが、巻鉄心の材質はこれに
限定されず、アモルファス電磁鋼板等の他の種々の電磁
綱板を使用してもよい。また、上記第６実施例及び第７
実施例の付加リングは、第１実施例のみならず、他の実
施例においても適用することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る定電圧変圧器は、直径方向に電磁綱板を積層した
一対の円筒状の巻鉄心の窓部を磁気分路鉄心により外室
と内室に二分割し、該窓部に一次巻線、二次巻線及び共
振用巻線をまたがって巻回する構成としており、磁気回
路が構成される方向に切断面等からなる不連続部分が存
在せず、鉄損を低減することができる。特に、上記電磁
鋼板が方向性を有する場合には、該鋼板の磁気特性が良
好な方向と巻鉄心の周方向を一致されば、磁気回路は上
記磁気特性の良好な方向に形成される特性、効率が向上
する。

【００４５】上記のように、巻鉄心は円筒状であるた
め、該巻鉄心の磁気回路の磁路長を最短に設定すること
が可能であり、特性、効率を向上することができると共
に、飽和状態で使用する巻鉄心の二次巻線側が空気と直
接接触する部分面積が大きく冷却性に優れ、巻線の絶縁
性を高める等の特別な配慮を払う必要がない。

【００４６】また、上記磁気分路鉄心を、軸心に対して
垂直な方向に巻鉄心に対して相対的に移動させることに
より、磁気分路鉄心と巻鉄心の間をギャップを調整する
ことができるため、容易に特性を調整することができ
る。また、上記巻鉄心の外周部に付加リングを外嵌した
場合には、その周方向の一部又は全体で巻鉄心の断面積
を変更して特性を調整することが可能となる。更に、本
発明に係る定電圧変圧器は、鉄心を作成する際に電磁鋼
板を一枚毎に積層せず、連続する帯状の電磁鋼板を巻線
に巻着した巻鉄心としているため製造の手間がかからず
製造コストを低減することができる。特に、巻鉄心に切
断面を設け外側半殻部と内側半殻部に分割した場合には
巻線部にこれらを外嵌することにより、更に容易に巻線
部と巻鉄心を組み立てることができる。

【００４７】また、磁気分路鉄心を円筒形状の巻鉄心の
内周部に構成される窓部に配置しているため、該磁気分
路鉄心を配置するために、特別に空間を設ける必要がな
く小型化、軽量化を図ることができる。更に、本発明に
係る定電圧変圧器は、一次巻線を二次巻線より外側に配
置した場合には、一次巻線側のインピーダンスが二次巻
線側のそれよりも大きくなり、よって、二次巻線側に接
続する付加の変動による影響を低減することができる等
の種々利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例を示す斜視図である。

【図２】 第１実施例の巻線部及び巻鉄心を示す概略図
である。

【図３】 図２のIII−III線での断面図である。

【図４】 図３の部分Ｊの拡大図である。

【図５】 第１実施例の製作工程を概略図である。

【図６】 巻線部へ巻鉄心を巻回する方法を示す概略図
である。

【図７】 巻線部へ巻鉄心を巻回する方法を示す概略図
である。

【図８】 巻線部へ巻鉄心を巻回する方法を示す概略図
である。

【図９】 巻線部へ巻鉄心を巻回する方法を示す概略図
である。

【図１０】 締付具で巻鉄心を締め付ける方法を示す概
略図である。

【図１１】 第１実施例の入力電圧と出力電圧の関係を
示す線図である。

【図１２】 本発明の第２実施例を示す概略図である。

【図１３】 図１２のV−V線での断面図である。

【図１４】 本発明の第３実施例を示す概略図である。

【図１５】 図１４のVI−VI線での断面図である。

【図１６】 本発明の第４実施例を示す概略図である。

【図１７】 図１６のVII−VII線での断面図である。

【図１８】 本発明の第５実施例を示す断面図である。

【図１９】 本発明の第６実施例を示す断面図である。

【図２０】 本発明の第７実施例を示す断面図である。

【図２１】 従来の定電圧変圧器を示す概略斜視図であ
る。

【符号の説明】 １１,５２ 巻鉄心 １５ 磁気分路鉄心 １７,４１,４５,５１ 一次巻線 １８,４２,４７,５０ 二次巻線 １９,４２,４６,４９ 共振用巻線 ５３，５９ 切断面 ５４ 外側半殻部 ５５ 内側半殻部 ５７,５８ 付加リング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 夫々連続する電磁綱板を巻回して全体と
   して窓部を有する円筒状に形成し、夫々の軸心を大略平
   行に両側に配置して設けた一対の巻鉄心と、 電磁綱板を平板状に積層して上記各巻鉄心の窓部内で巻
   鉄心の軸心方向と垂直な方向で該軸心から偏心した位置
   に挿入して各巻鉄心の窓部を外側の室と内側の室に二分
   割する磁気分路鉄心と、 上記一対の巻鉄心の窓部の外側の室の間又は内側の室の
   間にまたがって夫々一定回数巻回した一次巻線、二次巻
   線及び共振用巻線を備えることを特徴とする定電圧変圧
   器。
2. 【請求項２】 上記一次巻線を夫々の窓部の外室の間に
   またがって一定回数巻回し、上記共振用巻線を夫々の窓
   部の内室の一方側の間にまたがって一定回数巻回すると
   共に、上記二次巻線を夫々の窓部の内室の他方側の間に
   またがって一定回数巻回したことを特徴とする請求項１
   に記載の定電圧変圧器。
3. 【請求項３】 上記巻鉄心は、夫々該円筒状の巻鉄心の
   二箇所に設けた切断面で二分割した外側半殻部と内側半
   殻部とからなることを特徴とする請求項１又は請求項２
   に記載の定電変圧器。
4. 【請求項４】 上記巻鉄心の外周部に断面形状が円弧状
   又は円形状の付加リングを外嵌したことを特徴とする請
   求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定電圧変圧
   器。