(57)【要約】【課題】  トロイダル型トランスと平滑手段用にチョークコイルを備て直流電気を供給する電力供給手段において、チョークコイルをコンパクト化にすることでトロイダル型トランスの中央の空隙部分に配設可能として装置全体をコンパクトに抑え、且つ、作動時のチョークコイルから発する磁気が回りに悪影響を与えることのないことを目的とする。【解決手段】  トロイダル型トランス３と平滑手段用にチョークコイル２１を備え、且つ、トロイダル型トランス３の中央の空隙部分１１にチョークコイル２１を配設し、加えて、トロイダル型トランス３を覆い且つ作動時のチョークコイル２１から発する磁気をシールドし得るカバー体２５を備えて構成した。【選択図】  図２
2006149173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電気の電圧を変換し且つコア部材の形状がドーナツ形状であるトロイダル型トランスと、そのトロイダル型トランスで変換された交流電気を脈流電気に変換する整流手段と、チョークコイルを具備し、前記整流手段からの脈流電気を平滑して直流電気に変換する平滑手段が備えられ、
上記チョークコイルは上記トロイダル型トランスの中央の空隙部分に配設され、更に、上記トロイダル型トランスを覆うカバー体が備えられ、且つ、そのカバー体は、上記トロイダル型トランスの中央の空隙部分に配設された上記チョークコイルが作動によって発する磁気をシールドして前記カバー体の外部に磁気が漏洩することを防ぐ磁気シールド構成であることを特徴とした電力供給装置。
【請求項２】
カバー体は一体化した外側カバー体と内側カバー体から形成され、且つ、内側カバー体が、磁気シールド性を有するパーマロイ鋼板若しくはケイ素鋼板からなる請求項１に記載の電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、交流電気の電圧を変換し、続いて、整流して脈流電気に変換し、更に、その変換した脈流電気を平滑して得られた直流電気の電力を、アンプ、プリアンプ等に供給する電力供給装置に関する。
より詳しくは、交流電気の電圧変換を行うことで電力変換を行うためのトランスはコア部材がドーナツ形状であるトロイダル型トランスであって、且つ、脈流電気を平滑する手段がチョークコイルを備えて構成される電力供給装置に関する。
つまり、平滑手段がチョークインプット型であって、且つ、コア部材がドーナツ形状であるトロイダル型トランス用いた電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンプ、プリアンプ等は、所定電圧の直流電気の電力の供給を受けることによって機能する。
従って、アンプ、プリアンプ等を機能させるためには、交流電気を電圧変換し、続いて、その交流電気から脈流電気に変換し、更に、前記脈流電気の電圧を平滑する手段によって平滑されて得られた直流電気の電力を供給する必要がある。
【０００３】
ここで、電圧の変換を行うトランスについて、電力変換の効率に関して、コア部材がドーナツ形状であるトロイダル型トランスの方が、コア部材がＥ型とＩ型の金属板を組合せてなるＥＩ型トランスよりも良好であることが知られている。
従って、特に、大きな電力を扱う場合、長時間の使用を行う場合等においては、トロイダル型トランスを備えた電力供給装置が望ましい。
【０００４】
他方、アンプやプリアンプは微小電圧の音声信号を増幅する装置であるので、その微小電圧の音声信号を忠実に増幅するには、ノイズをより一層抑えることが望ましい。
殊に、音声信号の質の高い、所謂ハイエンドのアンプやプリアンプでは、ノイズからの影響の除去が大きな意味を持つことになる。
【０００５】
斯かるノイズの問題に対して、トランスによって電圧変換され、整流されて得られた脈流電気を平滑する手段として、一つにはチョークコイルを使用した平滑手段つまりチョークインプット型の平滑手段が挙げられる。
【０００６】
チョークコイルについては、以下の文献が知られている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１６８６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アンプ、プリアンプ等に所定電圧の直流電気の電力の供給を行う電力供給装置では、トロイダル型トランスと平滑手段を構成するチョークコイルを備え、且つ、それらは互いに離隔した状態で基板（シャーシ）上に配設固定されていた。
【０００９】
ここで、チョークコイルは平滑用の脈流電気が供給されるとチョークコイル自体が磁気を発生して、その磁気がアンプ、プリアンプ等の音声信号に影響を与え、結果的に当該電力供給装置の近傍に配置されているアンプ、プリアンプ等は音声信号の品質を損なわせるといった不具合が生じることになる。
このことに対して、例えば上記特許文献等では、一つにはコア部材の両端部分を鍔形状の鍔部という特定の形状に形成し、又、巻線部の外側にフェライト板（磁気シールド部）を付設することによって、チョークコイルから発する磁気を望まない方向に漏れ飛ばないように工夫が行われている。
【００１０】
ここで、トロイダル型トランスとチョークコイルが備えられ且つそれらの配設が互いに離隔した状態で基板上に配設固定されている電力供給装置では、トロイダル型トランスとチョークコイルは共に大きな空間を占有することから、装置全体のコンパクト化が難しいという問題がある。
この問題に対して、トロイダル型トランスの中央の空隙部分にチョークコイルを配設することが考えられる。
【００１１】
このことに関して、トロイダル型トランスの中央の空隙部分にチョークコイルを配設することに、チョークコイル全体の大きさがトロイダル型トランスの中央の空隙部分よりも小さい場合には、その空隙部分にチョークコイルを配設することが可能であって問題は生じない。
【００１２】
しかしながら、トロイダル型トランスの中央の空隙部分よりもチョークコイルの方が大きい場合には、その空隙部分にチョークコイルを配設することができず、結果的に電力供給装置のコンパクト化を図ることが難しいという問題が生じる。
他方、トランス及びチョークコイルは所望の機能、特性等を確保する理由から任意にそれらのサイズを選択、設定することができず一定範囲の大きさに限定されるから、トロイダル型トランスの中央の空隙部分にチョークコイルを配設可能となるようにトロイダル型トランスとチョークコイルの大きさを任意に適宜選択設定することはできない。
【００１３】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、電圧変換手段としてトロイダル型トランスを用い且つ平滑手段にチョークコイルを備えてなる電力供給装置において、トロイダル型トランス及びチョークコイルの大きさが強く限定されていてもトロイダル型トランスの中央の空隙部分にチョークコイルを配設して一体化させることで装置全体のコンパクト化が可能で、且つ、チョークコイルからの磁気の影響を受けることのない電力供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は、トロイダル型トランスの中央の空隙部分にチョークコイルを配設し、且つ、前記トロイダル型トランスを磁気シールド性のカバー体で覆ってなる電力供給装置である。
【００１５】
その詳細な構成は、交流電気の電圧を変換し且つコア部材の形状がドーナツ形状であるトロイダル型トランスと、そのトロイダル型トランスで変換された交流電気を脈流電気に変換する整流手段と、チョークコイルを具備し、前記整流手段からの脈流電気を平滑して直流電気に変換する平滑手段が備えられ、
上記チョークコイルは上記トロイダル型トランスの中央の空隙部分に配設され、更に、上記トロイダル型トランスを覆うカバー体が備えられ、且つ、そのカバー体は、上記トロイダル型トランスの中央の空隙部分に配設された上記チョークコイルが作動によって発する磁気をシールドして前記カバー体の外部に磁気が漏洩することを防ぐ磁気シールド構成であることを特徴とした電力供給装置である。
【００１６】
斯かる構成の電力供給装置では、チョークコイルは作動中に磁気を発するが、チョークコイルに磁気をシールドするための部材を付設させる必要がなくのでチョークコイルを小型化することが可能になっている。
他方、装置を作動させるとチョークコイルは磁気を発生するが、トロイダル型トランスを覆うカバー体はチョークコイルから発する磁気に対してシールド性を有している。
【００１７】
ここで、カバー体は具体的に、表面が化粧加工された外側カバー体と内側カバー体を一体化することで形成され、且つ、内側カバー体が磁気シールド性を有するパーマロイ鋼板若しくはケイ素鋼板から形成されるものが挙げられる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は、トロイダル型トランスの中央の空隙部分に平滑手段を構成するチョークコイルを配設し、且つ、前記トロイダル型トランスを、チョークコイルから発する磁気に対してシールドを行うカバー体で覆う構成としたことにより、チョークコイルに磁気をシールドするための部材を付設しなくてよいのでチョークコイルそのものを小型に抑えることが可能になり、よって、トロイダル型トランスの中央の空隙部分にチョークコイルを空間的により一層配設し易くさせ、装置全体のコンパクト化がより一層高く且つチョークコイルからの磁気の悪影響を与えることのない電力供給装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明を、図１〜図３に示す実施の形態例に基づき詳述する。しかし、この実施の形態例によって、この発明が限定されるものではない。
電力供給装置１は、基板２と、トロイダル型トランス３と、整流手段４，５，６と、平滑手段７，８，９と、カバー体２５が備えられている。
【００２０】
基板２は、絶縁性の板材に所定の配線層（図示省略）が形成され、各部材を固定保持すると共に各部材を電気的に所定通りに接続するためのものである。
【００２１】
トロイダル型トランス３は、所謂ドーナツ形状のコア部材１０にコイル１２，１３，１４，１５が巻かれて同じくドーナツ形状となっており、よって、その中央に空隙部分１１が区画形成されている。
【００２２】
尚、コア部材１０は、薄い板状のケイ素鋼板を重ねて環状に巻いてドーナツ形状に形成されている。材料として、他にパーマロイ鋼板が挙げられる。
又、コア部材１０を形成する上記板状のケイ素鋼板の材料は、両端部で幅が狭く中央部に進むに従って幅が広くなる、紡錘形を伸長方向に引き伸ばした形状である。
【００２３】
このことによって、コア部材１０は図２に示すように、断面がほぼ楕円形状に形成されており、角形状がない形成になっている。従って、コア部材１０にコイル１２，１３，１４，１５を巻く際にコア部材１０とコイル１２，１３，１４，１５の間に間隙を作らずにコイル１２，１３，１４，１５を容易に巻くことが可能になっており、間隙が出来ることによって不要な磁気が発生することの回避を容易に得る構成になっている。
【００２４】
トロイダル型トランス３は電圧変換を行うものであって、交流電気の電力がコイル１２に供給されると、コア部材１０を共通とするコイル１３，１４，１５から所定の電圧の交流電気を出力するものである。
【００２５】
整流手段４，５，６はそれぞれ、コイル１３，１４，１５からの所定の電圧の交流電気を入力して整流し、脈流電気を出力するものである。
整流手段４，５，６はそれぞれ、４個の整流ダイオード（図示省略）を所謂ブリッジ型に接続して構成されていて、全波整流を行うものである。
【００２６】
整流手段４，５，６の後段にはそれぞれ、それらで得られた整流後の脈流電気を平滑して直流電気を出力するための平滑手段７，８，９が接続されている。
１６と１７は、平滑手段７を構成するコンデンサであり、１８は、平滑手段８を構成するコンデンサである。
【００２７】
平滑回路９は、チョークコイル２１及びコンデンサ１９，２０を備え、チョークインプット型に構成されている。
チョークコイル２１は、コア部材２２にコイル２３が巻かれて形成されており、平滑作用を行う際に磁気を発するものである。
しかしながら、チョークコイル２１は、トロイダル型トランス３の空隙部分１１に配設され得るように小型に形成されており、平滑作用時に発生する磁気をシールドするためのシールド部材は付設されていない。
【００２８】
チョークコイル２１は、トロイダル型トランス３の空隙部分１１に配設されており、この状態においてトロイダル型トランス３のコア部材１０は、チョークコイル２１から発する磁気をシールドするように機能するものである。
２４は、家庭電源から電力を受ける入力端子のプラグである。
【００２９】
カバー体２５は、トロイダル型トランスを覆い、チョークコイル２１が作動中に発生する磁気をシールドし、カバー体２５の外部に磁気が漏洩するのを防ぐものである。
カバー体２５は、表面が鍍金によって化粧加工された銅製の外側カバー体２５ａと、パーマロイ鋼板から形成されて磁気に対してシールド性を有する内側カバー体２５ｂを備えて構成されている。尚、内側カバー体２５ｂは他に、ケイ素鋼板から形成されるものが挙げられる。
カバー体２５は、トロイダル型トランス３を基板２の所定の位置に配設した後、ビス止めで取り付け固定される構成になっている。
２６〜３３は、直流電気の出力端子である。
【００３０】
電力供給装置１は、上述したように構成されている。以下において、電力供給装置１の作用を説明する。
使用者はまず、プラグ２４を家庭電源の差込み（図示省略）に差し込んで電力供給装置１に交流電気の電力を供給して作動させる。
【００３１】
ここで、電力供給装置１は、トロイダル型トランス３の入力側に交流電気が供給され、コイル１２に交流電気が供給されるとコア部材１０に閉自路の磁束が発生する。
続いて、出力側のコイル１３，１４，１５は磁束を発生しているコア部材１０を共通としていることによって、それぞれが所定電圧の交流電気を発生する。
コイル１３，１４，１５で発生した交流電気は、それぞれ後段である整流手段４，５，６に送られる。
【００３２】
整流手段４，５，６は、それぞれコイル１３，１４，１５から交流電気を受け取るとその交流電気を脈流電気に変換し、更にここで得られた脈流電気をそれぞれ後段の平滑手段７，８，９に送る。
平滑手段７，８，９は、それぞれ整流手段４，５，６からの脈流電気を受け取ると、平滑加工して直流電気に変換する。
【００３３】
この時、平滑手段７及び平滑手段８においては、脈流電気がそれぞれコンデンサ１６，１７及び１８によって直流電気に加工されるので、磁気が発生することはない。
【００３４】
他方、平滑手段９においては、整流手段６からの脈流電気がチョークコイル２１に送られるが、コイル２３に脈流電気が流れるとコイル２３の巻き方向に対して直角方向で出て直角方向で戻るという磁気つまり磁束が生じる。
【００３５】
このチョークコイル２１の平滑作用の際に、上述したように、コイル２３の巻き方向に対して直角方向で出て直角方向で戻るという磁気が発生するが、チョークコイル２１には発生して来る磁気をチョークコイル２１の内部に留めておくための部材が備えられていないから、前期磁気はチョークコイル２１の外部へと漏洩する。
ここで、トロイダル型トランス３のコア部材１０は、前記磁気とほぼ対向する位置にあって、且つ、チョークコイル２１からの磁気をコア部材１０より外部に漏洩することを遮る材料で形成されているので、前記磁気の一部ははコア部材１０の内部で遮られてコア部材１０より外側に漏洩することはなく、コア部材１０は一部の前記磁気に対してシールド作用を行う（図３の矢印Ｂ方向）。
【００３６】
他方、チョークコイル２１に対するコア部材１０の相対的な配設位置が、チョークコイル２１からの全ての磁気をコア部材１０がシールドする位置関係にない場合は、チョークコイル２１からの磁気の一部はトロイダル型トランス３の外側へと漏洩することになる。
しかしながら、トロイダル型トランス３の外側にはカバー体２５が配設されており、つまり、チョークコイル２１はカバー体２５によって覆われており、且つ、内側カバー体２５ｂはチョークコイル２１からの磁気に対してシールド作用を奏して磁気がカバー体２５の外側に漏洩することを防いでいる。
【００３７】
従って、チョークコイル２１はその動作の際に磁気を発生するが、その磁気はトロイダル型トランス３のコア部材１０によってシールドされ、更に、コア部材１０によってシールドされなかった磁気もカバー体２５によってシールドされるから、チョークコイル２１から発生する磁気はカバー体２５の外部に漏洩することはないから、電力供給装置１の近傍に配置されて直流電気の電力の供給を受ける例えばアンプ、プリアンプ等に磁気が作用することはなく、よって、当該アンプ、プリアンプにおいて音声信号等がチョークコイル２１からの磁気によって悪影響を受けるということはない。
【００３８】
他方、チョークコイル２１は、磁気をシールドするための部材が備えられていないのでその分小型化が可能になっており、トロイダル型トランス３の空隙部分１１への配設がより一層可能になっている。
又、チョークコイル２１は、磁気をシールドするための部材が備えられていないので、その分、設計、製作等が簡便になっている。
【００３９】
ここで、使用者は、出力端２６〜３３から所定電圧の直流電気の電力の供給を受けて、アンプ、プリアンプ等を作動することができるが、この時、当該アンプ、プリアンプ等はチョークコイル２１からの磁気を受けずに作動することになる。
そうして、電力供給手段１はチョークコイル２１がトロイダル型トランス３の空隙部分１１の内部に配設されているので、チョークコイル２１とトロイダル型トランス３を基板２の上に別体で配設するよりも全体がコンパクトになっている。
【００４０】
電力供給装置１ではトロイダル型トランス３のコア部材１０は断面の形状が楕円形であるが、断面に角形状がないもの、例えば円形、達磨形状等であってもよい。
電力供給装置１では出力側として三つのコイル１３，１４，１５が備えられているが、供給すべき電圧の種類の数に応じて適宜設計するのが望ましい。
又、整流手段４，５，６及び平滑手段７，８，９は、その供給すべき電圧の種類の数に対応するとよい。
【００４１】
電力供給装置１ではトロイダル型トランス３の空隙部分１１に一つのチョークコイル２１が配設されているが、所望により、可能であれば二つ以上のチョークコイルを配設した構成であってもよい。
【００４２】
電力供給装置１ではトロイダル型トランス３のコア部材１０によってチョークコイル２１からの一部の磁気をシールドする構成になっているが、カバー体２５によってチョークコイル２１からの全ての磁気をシールドする構成であってもよい。
又、電力供給装置１ではカバー体２５が化粧板として外側カバー体２５ａと磁気シールド部材としての内側カバー体２５ｂから構成されているが、磁気シールド効果に方向性を有する例えばケイ素鋼板によって外側カバー体２５ａと内側カバー体２５ｂを形成し、且つ、それらの磁気シールド効果の方向性を直行するようにして組合せてなる構成であってもよい。
【００４３】
更に、カバー体２５は、例えばケイ素鋼板を用いて一次的な磁気をシールドする内側カバー体２５ｂと銅材料から形成されて比較的高い周波数の磁気をシールドする外側カバー体２５ａとの組合せから構成されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施の形態例の電気的な構成を説明する電気回路図図である。
【図２】図１に示す実施の形態例の一部切欠きを含み、要部の構成を説明する斜視図である。
【図３】図２に示す斜視図のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１              電力供給装置
２              基板
３              トランス
４，５，６      整流手段
７，８，９      平滑手段
１０            コア部材
１１            空隙部分
１２〜１５      コイル
１６〜２０      コンデンサ
２１            チョークコイル
２２            コア部材
２３            コイル
２５            カバー体
【図１】
2006149173.tif 000003
【図２】
2006149173.tif 000004
【図３】
2006149173.tif 000005