JP2685077B2 - トランス用巻鉄心及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトランス用巻鉄心及びその製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

近年、電源トランス等においては、必要な電力のみを
伝達する一方、不要且つ有害なノイズ成分をしゃ断し、
電子回路を当該ノイズから保護する機能が要求されてい
る。

上述のノイズ成分は、通常、高周波であるので、その
ノイズしゃ断対策として次の方法がある。

１）高周波に対して損失が大きく且つ透磁率が低い鉄心
を用いる方法。

２）１次側コイルと２次側コイルとの間の距離を大きく
してその間の鉄心の磁路を長くする方法。

３）１次側コイルと２次側コイルとの間の静電シールド
を厳重に行う方法。

４）上述の方法のいくつかを組合せる方法。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のいずれの方法においても、最終
的には、空心コイルとしての１次側コイルと２次側コイ
ルとの間がファラデの法則に従って電磁誘導によって結
合され、これが相互間でノイズ成分を伝達するという現
象を引起こす。

空心コイルとしての１次側コイルW₁（W_1a,W_1b）及び
２次側コイルW₂（W_2a,W_2b）の配置としては第７図
（Ａ）〜（Ｄ）に示すものが知られる。１次側コイルW₁
（W_1a,W_1b）と２次側コイルW₂（W_2a,W_2b）との磁気的結
合の強さ、すなわち１次側コイルW₁（W_1a,W_1b）と２次
側コイルW₂（W_2a,W_2b）との相互インダクタンスＭは、
第７図（Ａ）の配置、第７図（Ｂ）の配置、第６図
（Ｃ）の配置、第７図（Ｄ）の配置の順に小さくなる
が、第７図（Ｄ）の配置でも未だ磁気的結合が大きく、
ノイズしゃ断対策として不十分である。

したがって、本発明の目的は、空心コイルとしてみた
場合の１次側コイルと２次側コイルとの磁気的結合が小
さいトランス用の巻鉄心（鉄心）を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、上記鉄心の製造方法を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述の課題を解決するための手段は第１図に示され
る。すなわち、１次側コイルW₁の発生磁束中心線L₁と２
次側コイルW₂の発生磁束中心線L₂とが直角となるような
空心コイルを考える。この場合、１次側コイルW₁の発生
磁束は２次側コイルW₂とほとんど鎖交せず、同様に、２
次側コイルW₂の発生磁束は１次側コイルW₁とほとんど鎖
交せず、したがって、空心コイルとしての１次側コイル
W₁と２次側コイルW₂との磁気的結合は小さく、この結
果、これらコイル間の高周波ノイズ伝達は小さくなる。

本発明は第１図に示すコイル配置を実現するトランス
用巻鉄心（トランス用鉄心）を提供するものであり、し
たがって、本発明に係るトランス用鉄心は鉄心帯材を巻
取って形成され、該トランス用巻鉄心は、外周長さと内
周長さとの差を所定比率で拡大して巻き取った鉄心帯材
をねじることにより、１次側巻線巻回部分と２次側巻線
巻回部分とをほぼ直角に形成するように構成されてい
る。

また、上記トランス用鉄心を製造するために、外周長
さと内周長さとの差を所定比率で拡大した巻鉄心を準備
し、この巻鉄心にねじり加工を加えることにより１次側
巻線W₁が巻回される部分の磁束中心方向と２次側巻線W₂
が巻回される部分の磁束の中心方向とがほぼ直角となる
ように製造する。

〔作 用〕

上述の手段によれば、１次側コイルW₁と２次側コイル
W₂とが上記鉄心に巻回された場合には、空心コイルとし
て作用させたときの磁気的結合は小さくなる。

〔実施例〕

第２図は本発明に係るトランス用巻鉄心（トランス用
鉄心）の実施例を示す図であり、第３図は第２図の各鉄
心1,2,3に１次側コイルW₁及び２次側コイルW₂を巻回せ
しめた図である。第３図（Ａ）〜（Ｃ）のいずれにおい
ても、１次側コイルW₁の発生磁束中心線と２次側コイル
W₂の発生磁束中心方向とは直角となっている。したがっ
て、第３図（Ａ）〜（Ｃ）において、各鉄心1,2,3を除
去した場合、すなわち空心コイルとしての１次側コイル
W₁と２次側コイルW₂との磁気的結合は小さい。

第２図の鉄心を製造する場合には、第４図（Ａ）に示
す巻鉄心を準備し、次に、Ａ部及びＢ部を各々ねじり手
段の工具（図示せず）にて挟持し、ねじり中心を軸にし
てねじり加工を加えると第２図に示す鉄心1,2,3が得ら
れると考える。しかしながら、ねじり加工の際には、第
４図（Ａ）に示す鉄心内側窓部（直角部分）は、第４図
（Ｂ）に示すように、90゜よりもはるかに小さい角度に
曲がる必要がある。このため、第４図（Ｂ）の矢印X,Y
に示すように、内周側より外周側の方がより長くなる必
要があり、したがって、第４図（Ａ）の状態の巻鉄心に
ねじり加工して第２図（Ａ），（Ｂ）もしくは（Ｃ）に
示すごとき巻鉄心を得ることは不可能に近い。

そこで、本発明においては、第２図（Ａ），（Ｂ）、
もしくは（Ｃ）に示す巻鉄心1,2もしくは３を製造する
ために、第５図に示す巻鉄心を準備する。すなわち、内
周長さと外周長さとの差を所定比率で拡大しておく。こ
の結果、ねじり中心を軸に第５図の巻鉄心にねじり加工
を加えると、第２図（Ａ），（Ｂ）もしくは（Ｃ）に示
す巻鉄心が得られる。

第５図の巻鉄心を得る具体的な方法は、第6A図に示す
ごとく、鉄心帯材を巻取成形する際に、所定厚さの紙、
樹脂製テープ等（図示せず）を挟み込んで巻取り、この
巻鉄心にねじり加工を加える前にこの紙、テープ等を除
去する。なお、上記紙、テープ等の代りにワックス（パ
ラフィン）状の物質を所定厚さで鉄心帯材に塗布して巻
取り、巻取り後にこの塗布層を加熱溶融もしくは溶剤に
て溶解除去してもよい。

また、他の具体的方法としては、第6B図に示すごと
く、所定内周長さを規定する細長い治具を用意し、これ
に鉄心帯材をやゝ緩く巻取る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るトランス用巻鉄心
（トランス用鉄心）は、これに１次側巻線及び２次側巻
線を施した場合に空心コイルとして考えた場合の磁気的
結合を小さくでき、したがって、これらの間ではノイズ
が十分しゃ断される。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の原理構成を示す図、 第２図は本発明に係るトランス用鉄心の実施例を示す
図、 第３図は第２図の各鉄心に１次側コイル及び２次側コイ
ルを施した図、 第４図、第５図、第6A図、第6B図は本発明に係るトラン
ス用鉄心の製造方法を説明する図、 第７図は一般的な空心コイルとしての１次側コイル及び
２次側コイルの配置を説明する図である。 W₁,W_1a,W_1b……１次側コイル、 W₂,W_2a,W_2b……２次側コイル、 1,2,3……鉄心、４……治具。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄心帯材を巻取って形成するトランス用巻
   鉄心であって、 外周長さと内周長さとの差を所定比率で拡大して巻き取
   った鉄心帯材をねじることにより、１次側巻線巻回部分
   と２次側巻線巻回部分とをほぼ直角に形成したことを特
   徴とするトランス用巻鉄心。
2. 【請求項２】外周長さと内周長さとの差を所定比率で拡
   大した巻鉄心を準備し、 該巻鉄心にねじり加工を加えることにより、当該巻鉄心
   の１次側巻線（W₁）が巻回される部分の磁束中心方向と
   ２次側巻線（W₂）が巻回される部分の磁束中心方向とを
   ほぼ直角にしたことを特徴とするトランス用巻鉄心の製
   造方法。
3. 【請求項３】前記巻鉄心は鉄心帯材を巻取成形する際に
   所定厚さの紙もしくはテープを挟み込んで巻取ることに
   より形成し、 該巻鉄心にねじり加工を加える前に前記紙もしくはテー
   プを除去するようにしたことを特徴とする 請求項２に記載のトランス用巻鉄心の製造方法。
4. 【請求項４】前記巻鉄心は鉄心帯材を巻取成形する際に
   細長い治具にやや緩く巻取ることにより形成するように
   したことを特徴とする 請求項２に記載のトランス用巻鉄心の製造方法。
5. 【請求項５】前記巻鉄心は鉄心帯材を巻取成形する際に
   ワックス状の物質を加熱溶融もしくは溶解除去するよう
   にしたことを特徴とする 請求項２に記載のトランス用巻鉄心の製造方法。