(57)【要約】      （修正有）【課題】容積(占有面積)を小さくして携帯性を向上させたＡＣアダプタを提供する。【解決手段】中空で棒状の磁性体でできたコア２に一次コイル３と二次コイル４を巻き付けて変圧器１を形成し、その変圧器１のコア２の中空箇所５に、整流ダイオード８、平滑コンデンサ９、チョークコイル１０および安定化回路１１などの部品を実装したプリント基板７を設置する。コア２の中空箇所５にプリント基板７を収納して容積を小さくし、ＡＣアダプタ１００を棒状の細長い形状にすることで電源コードに近い携帯性が確保できる。【選択図】図１
2008131708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体で形成されたコアと該コアに巻きつけられた一次コイルおよび二次コイルとで構成された変圧器と、前記コアの中空箇所に収納された部品とを備えることを特徴とするＡＣアダプタ。
【請求項２】
前記変圧器の外形が棒状であることを特徴とする請求項１に記載のＡＣアダプタ。
【請求項３】
前記部品が、少なくとも整流器、平滑コンデンサ、チョークコイルもしくは安定化回路のいずれかを含むことを特徴とするＡＣアダプタ。
【請求項４】
前記部品が、プリント基板に固着されて前記コアの中空箇所に収納されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＡＣアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、交流電源を直流電源に変換する装置であるＡＣアダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル機器は直流電源を使用するため、コンセントから供給される交流電源をそのまま利用することはできず、コンセントから引き込んだ交流電源を直流電源に変換する装置、所謂、ＡＣアダプタが必要になる。オーディオ機器やデスクトップパソコンなどの大型機器では本体にＡＣアダプタが内蔵されていることがほとんどである。
しかし、携帯電話やデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、モバイルコンピュータおよびノートパソコンなどの携帯機器では、通常ＡＣアダプタは内蔵されておらず、電源コードの途中に配置するのが一般的である。
【０００３】
図９は、従来のＡＣアダプタの回路図と波形図である。このＡＣアダプタ３００は高圧の交流を低圧の直流に変換する直流電源用のＡＣアダプタの例を示した。
このＡＣアダプタ３００は、例えば１００Ｖの交流電源５１の交流電圧を数Ｖの交流電圧に変換する変圧器５２と、数Ｖの交流電圧を直流電圧に変換する（整流する）整流ダイオード５３と、整流ダイオード５３から出力される大きなリップルがある直流を平滑する平滑コンデンサ５４とチョークコイル５５および数Ｖの出力の直流電圧を安定化させる安定化回路５６（例えば、シリーズレギュレータなど）とで構成される。各部の電圧波形は図の下に示されている。
【０００４】
図１０は、図９に示される従来のＡＣアダプタの斜視図である。ＡＣアダプタ３００は、変圧器５２、整流ダイオード５３、平滑コンデンサ５４やチョークコイル５５および安定化回路５６といった部品と、ノートパソコン２１などの携帯機器と接続するコネクタ１４を有するコード１３と、１００Ｖプラグ１７を有する電源コード１６のコネクタ１８と接続するコネクタ１５（コネクタ１４、１００Ｖプラグ１７、電源コード１６およびコネクタ１８については図１１を参照）とで構成されている。その外形は直方体である。
【０００５】
その寸法は長さは１１５ｍｍ程度、幅は５０ｍｍ程度、高さ（厚さ）は３０ｍｍ程度である。
特許文献１において、電源トランス（変圧器）が絶縁バリアにて保護されているＡＣアダプタにおいて、絶縁バリアはフイルム状の薄板からなり、電源トランスのボビンの下側に搭置され、上ケースと下ケース間に介装して固定することで、ＡＣアダプタを小型化すると共に絶縁バリアの構造を簡素化してコストダウンすることが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１６２７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
デジタル携帯機器を使用する場合、デジタル携帯機器に内蔵されているバッテリーの残量がなくなるとＡＣアダプタ３００によって充電が行われるが、持ち運び先で充電するためにはＡＣアダプタ３００を携帯する必要がある。しかし、ＡＣアダプタ３００は容積（占有面積）が大きいため、携帯性に問題があった。
携帯性を向上させるためにＡＣアダプタ３００を小型化すると、ＡＣアダプタ３００を構成している変圧器５２を小型化しなければならない。変圧器５２を小型化するためには図示しないコアを小さくする必要があるが、コア材料が磁性体であるため単純に体積を小さくすると磁性体の磁気特性が低下し、したがって変圧器５２の特性が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
図１１は、ＡＣアダプタの使用状態を示す図である。電源コード１６の端部の１００Ｖプラグ１７は１００Ｖの商用電源に接続され、他端のコネクタ１８はＡＣアダプタ３００のコネクタ１５に接続され、ＡＣアダプタ３００に接続しているコード１３の先端のコネクタ１４はノートパソコン２１に接続する。このように接続することで電力が図示しないノートパソコン２１に供給される。
【０００８】
図１２は、ＡＣアダプタを持ち運びするときの様子を示す。カバン２３にはノートパソコン２１、ＡＣアダプタ３００および電源コード１６が並んで収納されている。電源コード１６は１５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の長さに折り曲げて運搬される。
従来のＡＣアダプタ３００は、プリント基板５７には変圧器５２と他の部品が平面的に個々に並べて実装されているため、占有面積が大きくなり、そのためカバン２３も大きくなる。
【０００９】
図１３は、ＡＣアダプタを持ち運びするときの別の様子を示す。図１２と違ってＡＣアダプタ３００に重ねて電源コード１６を配置してカバン２２に収納した場合である。この場合では、カバン２２の平面的な大きさは小さくできるが厚みが厚くなり携帯性がよくない。
この発明の目的は、前記の課題を解決して、容積(占有面積)を小さくして携帯性を向上させたＡＣアダプタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するために、磁性体で形成されたコアと該コアに巻きつけられた一次コイルおよび二次コイルとで構成された変圧器と、前記コアの中空箇所に収納された部品とを備える構成とする。
前記変圧器の外形が棒状であるとよい。
前記部品が、少なくとも整流器、平滑コンデンサ、チョークコイルもしくは安定化回路のいずれかを含むものであるとよい。
【００１１】
前記部品が、プリント基板に固着されて前記コアの中空箇所に収納されるとよい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、変圧器のコアを中空で棒状にし、その中空箇所に変圧器以外の部品を挿入する構造にすることによって、コアの体積を低減させず、変圧器の特性を悪化させること無く、ＡＣアダプタの外形を電源コードに近づけることができる。こうすることで、電源コードに近い携帯性を確保することができる。
また、コアを四角形にした場合でも、変圧器内に各部品が収納されるので容積(占有面積)が小さくなり携帯性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態を以下の実施例で説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、この発明の第１実施例のＡＣアダプタの斜視図である。このＡＣアダプタ１００は、中空で棒状の磁性体でできたコア２に一次コイル３と二次コイル４を巻き付けて変圧器１を形成し、その変圧器１のコア２の中空箇所５に、整流ダイオード８、平滑コンデンサ９、チョークコイル１０および安定化回路１１などの部品を実装したプリント基板７を設置する。プリント基板７はその先端部をコア２の開口部６に挿入することで固定される。その後、全体をプラスチックで形成された外枠１２に収納して完成する。またプリント基板７にはノートパソコン２１のような携帯機器と接続するコネクタ１４を有するコード１３および電源コード１６の先端に付いているコネクタ１８と接続するコネクタ１５がそれぞれ固着している。
【００１５】
このＡＣアダプタ１００は棒状で細長い形状（電源コード１６に近い形状）をしているため、従来のＡＣアダプタ３００よりもＡＣアダプタ１００の幅が電源コード１６の幅に近くなり、電源コード１６に近い携帯性が確保できる。さらに変圧器１のコア２の体積が図示しない従来のコアの体積より低減することがないようにすることで、本発明の変圧器１の特性が従来の変圧器５２より低下することが無い。
【００１６】
図２は、ＡＣアダプタを携帯する場合の様子を示した図である。ノートパソコン２１を持ち運ぶカバン２２にＡＣアダプタ１００と電源コード１６を収納した場合である。尚、図中の１３はＡＣアダプタ１００に接続しているコード、１４はＡＣアダプタ１００とノートパソコン２１とを接続するＡＣアダプタ１００側のコネクタ、１５はＡＣアダプタと電源コード１６を接続するＡＣアダプタ１００側のコネクタ、１７は電源コード１６の端部に接続する１００Ｖプラグ、１８はＡＣアダプタ１００側のコネクタ１５と接続する電源コード１６側のコネクタである。
【００１７】
ＡＣアダプタ１００の長さを電源コード１６を折り曲げた長さ（凡そ２００ｍｍ〜２５０ｍｍ程度）とほぼ同じにしてその幅と高さを１０ｍｍ〜２５ｍｍ程度にすることで、電源コード１６と同じような扱いができて携帯性を向上させることができる。
図３は、図１のＡＣアダプタの組み立て図である。図３の下図に示したコア２に変圧器１の一次コイル３、二次コイル４となるコイル導線を巻きつける。その後、整流ダイオード８、平滑コンデンサ９、チョークコイル１０および安定化回路１１などの部品が搭載された図３の上に示したプリント基板７をコア２の中空箇所５に挿入する。その後、図３の上図に点線で示したコード１３やコネクタ１５をプリント基板７の端部に接続する。
【００１８】
本実施例のＡＣアダプタの寸法は長さが１５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度、幅が１０ｍｍ〜２５ｍｍ程度、高さ（厚さ）は１０ｍｍ〜２５ｍｍ程度である。
図４は、図１のＡＣアダプタの別の組み立て図である。変圧器１のコア２を一次側コア２ａと二次側コア２ｂに分離した場合である。このようにコア２を分離させることによって、まず二次側コア２ｂのコの字の隙間６ａに部品を搭載したプリント基板７を挿入し、その後で一次側コア２ａを二次側コア２ｂに固着することで、事前にコード１３やコネクタ１５を接続したプリント基板７の挿入をし易くすることができる、さらに、１次コイル３と２次コイル４が別々になっているのでコイル導線を巻く作業性を向上させることが可能になる。
【００１９】
図３、図４では、コア２の中空箇所５に収納するプリント基板７には必要部品をすべて搭載したがコア２の中空箇所５に入りきらない場合には一部の部品はプリント基板７を長手方向に長くしてコア２の外に配置しても構わない。
図１ではコア２の先端部分の断面形状が四角形になっているが、円形、楕円形にすることにより、コード１３や電源コード１６が角部に当たって曲がるのを防止できて携帯性がさらに向上する。図５はコア１９の先端部分を円柱状にした例である。
【００２０】
図６は、部品が搭載されているプリント基板７に変圧器１を被せてプリント基板７に固着した例である。こうすることで組み立て性がさらに向上する。
【実施例２】
【００２１】
図７は、この発明の第２実施例のＡＣアダプタの斜視図である。このＡＣアダプタ２００は、中空で四角形のコア２０に１次コイル３と２次コイル４を巻き付けて変圧器１を形成し、その変圧器１のコア２０の中空箇所５に、整流ダイオード８、平滑コンデンサ９、チョークコイル１０および安定化回路１１といった部品を実装したプリント基板７を収納（挿入）した構成をしている。
【００２２】
図１と違うのは、外形が棒状でなく四角形である点である。この場合も部品をコア２０の中空箇所５に収納したので容積が小さくなり携帯性は従来のものよりは向上する。
図８は、ＡＣアダプタを携帯する場合の様子を示した図である。ＡＣアダプタ２００が従来のＡＣアダプタ３００より小さいために、これらを収納するカバン２２の容積を小さくできて、携帯性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の第１実施例のＡＣアダプタの斜視図
【図２】ＡＣアダプタを携帯する場合の様子を示した図
【図３】図１のＡＣアダプタの組み立て図
【図４】図１のＡＣアダプタの別の組み立て図
【図５】コアの先端部分を円柱状にした図
【図６】部品が搭載されているプリント基板に変圧器を被せて固着した図
【図７】この発明の第２実施例のＡＣアダプタの斜視図
【図８】ＡＣアダプタを携帯する場合の様子を示した図
【図９】ＡＣアダプタの回路図と波形図
【図１０】従来のＡＣアダプタの斜視図
【図１１】ＡＣアダプタの使用状態を示す図
【図１２】従来のＡＣアダプタを持ち運びするときの様子を示す図
【図１３】従来のＡＣアダプタを持ち運びするときの様子を示す別の図
【符号の説明】
【００２４】
１    変圧器
２、１９，２０  コア
２ａ  一次側コア
２ｂ  二次側コア
３    一次コイル
４    二次コイル
５    中空箇所
６    開口部
６ａ  隙間
７    プリント基板
８    整流ダイオード
９    平滑コンデンサ
１０    チョークコイル
１１    安定化回路
１２    外枠
１３    コード
１４、１５、１８  コネクタ
１６    電源コード
１７    １００Ｖプラグ
２１    ノートパソコン
２２、２３  カバン
１００、２００  ＡＣアダプタ
【図１】
2008131708.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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