(57)【要約】  【課題】  突入電流を効果的に抑制することが可能な遊技機用電源トランスを提供する。  【解決手段】  ケース１１にトランス本体収納室１４を形成すると共に、このトランス本体収納室１４に連通したコネクタボックス部１５を形成し、トランス本体収納室１４内にトランス本体５を収納し、コネクタボックス部１５内にサーミスタ９（９Ａ，９Ｂ）を収納し、トランス本体収納室１４内の熱を連通口としての開口部３１を介してコネクタボックス部１５内に供給し、この熱によりサーミスタ９を加熱するようにした。【選択図】図７
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
磁心に一次コイルと二次コイルを巻装してトランス本体を形成し、一次コイルは一次側配線を介して商用電源に導通し、二次コイルは二次側配線を介して遊技機に導通し、商用電源の電圧を所定の電圧に変換して遊技機に給電可能とした遊技機用電源トランスにおいて、
前記一次側配線に負特性のサーミスタを直列に配設し、該サーミスタにより突入電流を抑制するようにしたことを特徴とする遊技機用電源トランス。
【請求項２】
ケースにトランス本体収納室を形成すると共に、該トランス本体収納室に連通した副室を形成し、前記トランス本体収納室内に前記トランス本体を収納し、前記副室内に前記サーミスタを収納し、トランス本体収納室内の熱を連通口を介して副室内に供給し、この熱によりサーミスタを加熱するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の遊技機用電源トランス。
【請求項３】
前記トランス本体収納室には、通気口を開設して放熱する一方、副室は保温室としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遊技機用電源トランス。
【請求項４】
前記サーミスタは、一次側配線に複数並列接続されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の遊技機用電源トランス。
【請求項５】
前記副室をトランス本体収納室よりも高い位置に配置し、この状態で固定する固定手段を備え、トランス本体収納室内の熱気が上昇して副室内に導入されるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の遊技機用電源トランス。
【請求項６】
前記磁心は、中心部に空部を有するトロイダル型であり、その空部内に前記サーミスタを配置したことを特徴とする請求項１に記載の遊技機用電源トランス。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、遊技機用電源トランスに関し、特に、電源投入時の突入電流を効果的に抑制することが可能な遊技機用電源トランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ店などの遊技店では、パチンコ機などの遊技機の設置設備として店内に横長な枠体を構築し、これを「島」と称して、この島にパチンコ機等を並べて複数設置している。各島においては、商用電源ＡＣ１００Ｖを、降圧トランスによってＡＣ２４Ｖに変換し、そのＡＣ２４Ｖを、給電線を介してパチンコ機などの遊技機に給電している。降圧トランスとしては、トロイダルトランスが好適に用いられている。
【０００３】
一般に、トロイダルトランスは、例えば、珪素鋼板の透磁率の高い磁性材料からなる薄帯を複数巻回して構成された環状の磁心（トロイダル型コア）を有し、このコアに１次側の巻線と２次側の巻線とを互いに絶縁した状態で層状に巻き付けて構成されている。このトロイダルトランスは、磁路が環状に閉じた形状であるため、リーケージフラックス（漏れ磁束）が少なく、また、小型・軽量化ができるという利点がある。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のトロイダルトランスは、磁心の残留磁束等により電源投入時に磁気飽和が生じ易く、この磁気飽和に起因して定格電流の数十倍の突入電流が発生するという欠点がある。そのため、トロイダルトランスと遊技機の組を複数使用する場合、突入電流によってブレーカが作動して電源供給が遮断されるのを避けるべく、１つのブレーカに対するトランスの使用数を減らさざるを得ないという問題があった。例えば、定格電力が３００ＶＡのトロイダルトランスを用いる場合、理論上では容量２０Ａのブレーカ１つに対して６台のトロイダルトランスを使用できるはずであるが、突入電流を考慮すると、実際にはそれに満たない台数しか使用できない。
【０００５】
そこで、本考案は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、突入電流を効果的に抑制することが可能な遊技機用電源トランスを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、磁心に一次コイルと二次コイルを巻装してトランス本体を形成し、一次コイルは一次側配線を介して商用電源に導通し、二次コイルは二次側配線を介して遊技機に導通し、商用電源の電圧を所定の電圧に変換して遊技機に給電可能とした遊技機用電源トランスにおいて、
前記一次側配線に負特性のサーミスタを直列に配設し、該サーミスタにより突入電流を抑制するようにしたことを特徴とする遊技機用電源トランスである。
【０００７】
請求項２に記載のものは、ケースにトランス本体収納室を形成すると共に、該トランス本体収納室に連通した副室を形成し、前記トランス本体収納室内に前記トランス本体を収納し、前記副室内に前記サーミスタを収納し、トランス本体収納室内の熱を連通口を介して副室内に供給し、この熱によりサーミスタを加熱するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の遊技機用電源トランスである。
【０００８】
請求項３に記載のものは、前記トランス本体収納室には、通気口を開設して放熱する一方、副室は保温室としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遊技機用電源トランスである。
なお、「保温室」とは、通気口などの冷却用構成を備えることなく、熱が室内に可及的に溜まるようにした室を意味する。
【０００９】
請求項４に記載のものは、前記サーミスタが、一次側配線に複数並列接続されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の遊技機用電源トランスである。
【００１０】
請求項５に記載のものは、前記副室をトランス本体収納室よりも高い位置に配置し、この状態で固定する固定手段を備え、トランス本体収納室内の熱気が上昇して副室内に導入されるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の遊技機用電源トランスである。
【００１１】
請求項６に記載のものは、前記磁心が、中心部に空部を有するトロイダル型であり、その空部内に前記サーミスタを配置したことを特徴とする請求項１に記載の遊技機用電源トランスである。
【考案の効果】
【００１２】
本考案の遊技機用電源トランスによれば、次のような優れた効果を奏する。
即ち、請求項１に記載の考案によれば、一次側配線に負特性のサーミスタを直列に配設し、該サーミスタにより突入電流を抑制するようにしたので、１つのブレーカに対するトランスの使用数を増やしたとしても、突入電流によるブレーカの誤作動を防止できる。したがって、本考案のトランスは、例えば複数のパチンコ遊技機を設置する遊技店等に好適である。
【００１３】
請求項２に記載の考案によれば、ケースにトランス本体収納室を形成すると共に、このトランス本体収納室に連通した副室を形成し、トランス本体収納室内にトランス本体を収納し、副室内に前記サーミスタを収納し、トランス本体収納室内の熱を連通口を介して副室内に供給し、この熱によりサーミスタを加熱するようにしたので、電源投入時にはサーミスタの比較的高い抵抗によって突入電流を抑えつつ、その後の自己の発熱とトランス本体からの加熱とによってサーミスタの抵抗値を可及的に低下させて電力損失を抑えることができる。その結果、突入電流を抑制しつつも、変換効率の良いトランスを実現することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の考案によれば、トランス本体収納室には通気口を開設して放熱する一方、副室は保温室としたので、サーミスタをより効率良く加熱することが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の考案によれば、サーミスタが一次側配線に複数接続されているので、一のサーミスタが万一故障した場合においても、他が継続して動作するので、トランスの機能を停止させることなく維持することができる。
【００１６】
請求項５に記載の考案によれば、副室をトランス本体収納室よりも高い位置に配置し、この状態で固定する固定手段を備え、トランス本体収納室内の熱気が上昇して副室内に導入されるようにしたので、サーミスタを一層効率良く加熱することが可能となる。
【００１７】
請求項６に記載の考案によれば、磁心が中心部に空部を有するトロイダル型コアであり、その空部内にサーミスタを配置したので、熱源である導線が外周部分よりも密で尚且つこの導線に周囲を囲まれた空部内は時間の経過と共により高温となり、サーミスタの加熱をさらに促進することができる。これにより、電源投入後のサーミスタの抵抗値を一層低下させることができ、その結果、サーミスタによる電力損失を抑えることが可能となる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本考案を実施するための最良の形態を、添付図面等を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本考案の好適な具体例として種々の限定がされているが、本考案の範囲は、以下の説明において特に限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本考案の遊技機用電源トランスとしてトロイダルトランスを例に挙げて説明する。
【００１９】
図１は、トロイダルトランス１の構成を説明する断面図であり、図２は、トロイダルトランス１の電気的な構成を説明する回路図である。このトロイダルトランス１（以下、単にトランス１という）は、商用電源の１００Ｖの電圧を２４Ｖの動作電圧に変換して遊技機側に給電可能な、定格電力３００ＶＡの降圧トランスである。このトランス１は、環状のコア（磁心）２に一次コイル３と二次コイル４を巻装して、中心部に空部２´を有するドーナツ状のトランス本体５を形成している。
【００２０】
上記コア２は、例えば、厚さ０．３ｍｍ程度の珪素鋼板等の磁性材料からなる薄帯（フープ材）を幾重にも巻回することで断面矩形の環状（トロイダル型）に形成されており、フープ材の巻始めと巻終わりは、コア２の本体に溶接されることで固定されている。コア２の表面は絶縁テープ等の絶縁部材６Ａで被覆し、本実施形態においては、この絶縁部材６Ａで被覆されたコア２の表面に先ず二次側巻線４´を巻き付けて二次コイル４を形成する。
【００２１】
二次コイル４を形成したならば、この二次コイル４の表面に絶縁部材６Ｂを被覆した後、この絶縁部材６Ｂの表面に一次側巻線３´を巻き付けて一次コイル３を形成する。つまり、二次コイル４と一次コイル３とは、絶縁部材６Ｂを間に挟んだ状態で層状にコア２に巻装されている。このときの巻数比は、図２に示すように１００Ｖの商用電源に対して２４Ｖの動作電圧が出力されるように設定されている。
【００２２】
一次側巻線３´の一端部と他端部は一次側配線７として、二次側巻線４´の一端部と他端部は二次側配線８としてトランス本体５の外側に各々引き出されている。そして、一方の一次側配線７（一次コイル３）は、電源コード２３（図３参照）に接続されて１００Ｖの商用電源に導通し、他方の二次側配線８（二次コイル４）は、出力コネクタ２７（図３参照）に接続されて遊技機に導通するようになっている。
【００２３】
このようなトロイダル型のコア２は、商用電源の位相によっては定常時の数十倍の突入電流が発生し、この突入電流によってブレーカが作動して電源の供給を遮断してしまう等の問題がある。そのため、本考案のトランス１では、図２に示すように、負特性（負性抵抗特性）のサーミスタ９を一次側配線７に対して直列に配設することで、このサーミスタ９の初期抵抗によって電源投入時の突入電流を抑えるように構成している。本実施形態においては、一次側端子７Ｂと一次コイル３との間に、同一特性の２つのサーミスタ９（９Ａ，９Ｂ）を互いに並列、且つ、一次側配線７に対して各々直列となるように接続し、並列冗長系としている。これにより、一方のサーミスタ９が万一故障した場合においても、他方が継続して動作するので、トランス１の機能を停止させることなくそのまま維持させることができる。また、二次側配線８側（二次コイル４と二次側端子８Ａとの間）には、異常電流を防止するために、保護用のヒューズ１０を取り付けてある。なお、サーミスタ９による突入電流の抑制についての詳細は後述する。
【００２４】
図３は、上記トランス１を収納するケース１１の外観を示す正面図、図４は、ケース１１の内側の構造を示す図、図５はケース１１の上面図、図６はケース１１の下面図である。なお、本実施形態におけるケース１１は、図３に示す正面側ケースと、図３には現れていない背面側ケースとに二分割成型されており、図４は正面側ケースの内側（裏側）を示している。これらの図面に示すように、本実施形態におけるケース１１は、トランス１を収容するケース本体１２と、このケース本体１２の下面に支持固定される金属板ベース１３（本考案における固定手段に相当）と、を主な構成要素としている。ケース本体１２は、トランス本体を覆う中空円盤状のトランス本体収納室１４と、その左側にコネクタ配線部を覆う中空直方体状のコネクタボックス部１５（本考案における副室に相当）と、を有しており、金型内で熱硬化樹脂等を一体成型して形成されている。
【００２５】
トランス本体収納室１４の内側の寸法は、トランス本体５の大きさに合わせて設定されており、トランス本体５を丁度良く収納できるようになっている。トランス本体収納室１４の内側中心部分には、円筒状のボス部１７が内側へ向けて軸方向に突設されており、このボス部１７を空部２´に嵌入させた状態でトランス本体５を収納するように構成されている。これにより、ボス部１７がトランス本体５の径方向の移動を規制するようになっている。また、ボス部１７の円周上には複数の通気部１７´が開口されているので、トランス本体５の内周部からの放熱を促進することができる。
【００２６】
また、トランス本体収納室１４のリング状部分（ボス部１７の周囲の部分）には、上下方向に沿って数条の凹凸部１８が形成され、該凹凸部１８は一つおきに凹部、凸部を繰り返し、凹部と凸部の各段差部に通気口１９が開口されている。また、図５に示すように、トランス本体収納室１４の上面にも、前後方向に沿って数条の凹凸部２０が形成され、該凹凸部２０は一つ置きに凹部、凸部を繰り返し、凹部と凸部の各段差部に通気口２１が開口されている。このようにトランス本体収納室１４には、通気部１７´や通気口１９，２１が開設されているので、これらを通じて、トランス本体５が発生する熱を外部に放熱することができるようになっている。
【００２７】
図５に示すように、コネクタボックス部１５の上面における背面側には、１００Ｖの電源を入力する電源コード２３の装着部２４が設けられており、また、この装着部２４に隣接して１００Ｖの出力コネクタ２５の装着部２６が設けられている。さらに、図３，４に示すように、ケース本体１２のコネクタボックス部１５の正面下部には、トランス１の二次側配線８と接続される２４Ｖの出力コネクタ２７の装着部２８が設けられている。この２４Ｖの出力コネクタ２７は１００Ｖの出力コネクタ２５とは形状が異なっており、誤使用を防止するようになっている。この装着部２８（出力コネクタ２７）の直上には、ヒューズホルダ３５を取り付けるためのヒューズホルダ取付部２９が開設されている。
【００２８】
図４に示すように、トランス本体収納室１４とコネクタボックス部１５との間には、トランス本体収納室１４の周壁に連続するように円弧状の区画壁３０が形成されている。この区画壁３０には、本発明における連通口に相当する開口部３１Ａと、一次側配線７及び二次側配線８を通すための開口部３１Ｂとが開設されている。開口部３１Ａは、トランス本体収納室１４とコネクタボックス部１５を連通して、トランス本体収納室１４内の熱をコネクタボックス部１５側に供給可能に構成されている。また、開口部３１Ｂも、配線を通す機能のみならず、本発明における連通口として機能し、トランス本体収納室１４の熱をコネクタボックス部１５側に供給可能である。
【００２９】
ケース本体１２の最下部（底部）には、挟持壁３２Ａ，３２Ｂが所定の間隔Ｄを隔てて互いに向き合う状態に設けられている。この挟持壁３２Ａ，３２Ｂの間隔Ｄは、上記金属板ベース１３の板厚より若干大きい間隔であり、この部分に金属板ベース１３を嵌入して、ケース本体１２に金属板ベース１３を嵌合固定するようになっている。この金属板ベース１３は、鉄板など金属製の板状部材であり、長手方向の長さはケース本体１２の長手方向長さよりも大きく形成されている。そして、この金属板ベース１３の長手方向両端部はケース本体１２から張り出すと共に、ケース本体１２の底面と同一レベルに揃えられた止着部３３Ａ，３３Ｂとなっており、この止着部３３Ａ，３３Ｂには、ネジ等の止着部材（図示せず）を止着する止着孔３４が形成されている。この止着孔３４を使用してケース１１を設置場所に取り付ける場合には、金属板ベース１３の止着部３３Ａ，３３Ｂを設置面に当接させ、止着孔３４にネジ等の止着部材を通して止着固定する。
【００３０】
図７は、トランス１をケース１１に収納した状態を示す図である。同図に示すように、トランス本体５は、その空部２´内にボス部１７を嵌入させた状態でトランス本体収納室１４に収納される。一次側配線７と二次側配線８は、開口部３１Ｂを通してコネクタボックス部１５側に引き出され、一次側配線７（一次側端子７Ａ，７Ｂ）は電源コード２３（図３参照）に接続され、二次側配線８（二次側端子８Ａ，８Ｂ）は出力コネクタ２７に接続される。同図に示すように、一次側配線７の一次側端子７Ｂと一次コイル３との間に接続されている２つのサーミスタ９Ａ，９Ｂは、コネクタボックス部１５内に収納されるようになっている。また、ヒューズ１０は、ヒューズホルダ３５に保持された状態でケース１１に交換可能に取り付けられる。ヒューズホルダ３５とヒューズ１０とは互いに導通しており、このヒューズホルダ３５を、二次側配線８側における二次コイル４と二次側端子８Ａとの間に接続している。
【００３１】
そして、本実施形態において上記構成のトランス１を使用する際には、図８に示すように、コネクタボックス部１５をトランス本体収納室１４よりも高い位置に配置した状態で、地面に対して垂直な設置面に金属板ベース１３を固定し、トランス本体収納室１４内の熱気が上昇してコネクタボックス部１５内に導入されるようにすることが望ましい。
【００３２】
ここで、負特性のサーミスタ９は、周知の通り、低温時では高抵抗を示す一方、高温時は低抵抗を示す性質がある。上述のように、本実施形態のトランス１は、サーミスタ９（９Ａ，９Ｂ）を一次側配線７に対して直列に接続し、上記性質を利用することで、電源投入時（低温時）の突入電流を抑制するようになっている。この構成において、サーミスタ９による電力損失を抑えてトランス１の効率を向上させるためには、サーミスタ９の電源投入後の定常動作時の抵抗値を可及的に低下させることが肝要となる。
【００３３】
そのため、本実施形態におけるトランス１では、トランス本体収納室１４とコネクタボックス部１５を開口部３１によって連通させて、この開口部３１を通じてトランス本体５から発生される熱をトランス本体収納室１４側からコネクタボックス部１５側に伝えるようになっている。つまり、トランス本体５からの熱によってサーミスタ９を積極的に加熱するようにしている。これにより、電源投入時にはサーミスタ９の比較的高い抵抗によって突入電流を抑えつつ、その後の自己の発熱とトランス本体５からの加熱とによってサーミスタ９の抵抗値を可及的に低下させることができる。これにより、電力損失を抑えることができ、その結果、突入電流を抑制しつつも、変換効率の良いトランス１を実現することが可能となる。
【００３４】
また、上述したように、トランス本体収納室１４は、通気部１７´や通気口１９，２１が開設されているので、トランス本体５が発生する熱を外側に放出するように構成されている一方、コネクタボックス部１５は、通気口が設けられていないので、トランス本体収納室１４側から開口部３１を通じて伝ってきた熱を可及的に逃さないようになっている。即ち、コネクタボックス部１５は、本考案における保温室として機能するので、サーミスタ９をより効率良く加熱することが可能となる。
【００３５】
さらに、コネクタボックス部１５をトランス本体収納室１４よりも高い位置に配置することで、熱気の上昇を利用してトランス本体５の熱をコネクタボックス部１５内に積極的に伝えるようにしているので、サーミスタ９を一層効率良く加熱することが可能となる。
【００３６】
図９は、電源投入後の経過時間に対するサーミスタ９の抵抗値の変化を示したグラフであり、（ａ）はトランス本体５の発熱を利用しない場合（従来）、（ｂ）は、トランス本体５の熱をサーミスタ９に加える場合を示している（本考案）。なお、何れの場合も、常温（２５℃）の環境下において、２Ωのサーミスタ９を２本並列に接続して５０Ｈｚ、３．１４ＡのＡＣを流し、素子間の電圧を観察することによって抵抗値を算出している。同図９（ａ）に示すように、従来の場合では、サーミスタの抵抗値は、電源投入後において急激に減少するが、１００分経過以降では約０．２Ωで横這いとなっている。一方、本考案の場合、図９（ｂ）に示すように、電源投入後、１００分経過以降では抵抗値が約０．１５Ωまで低下することが分かる。したがって、本考案のトランス１では、電源投入後の定常動作時におけるサーミスタ９の電力損失を従来よりも抑えることができる。その結果、電源投入時の突入電流を抑えつつも高い変換効率を得ることができる。
【００３７】
そして、サーミスタ９を使用しない従来のトランスと本考案のトランス１の突入電流をそれぞれ測定したところ、従来のトランスでは突入電流のピーク値が１２９．２Ａだったのに対し、本考案のトランス１では、突入電流のピーク値は８９．１Ａという結果が得られた。即ち、本考案のトランス１では、電源投入時の突入電流を約３１％程度抑えることができる。これにより、ブレーカの誤作動を防止できるので、このトランス１は、例えば複数のパチンコ遊技機を設置する遊技店等に好適である。
【００３８】
ところで、本願出願人は、上記構成のトランス１の外周部分と内周部分（空部２´）とで、電源投入後の経過時間に対する温度変化を観察する実験を行った。その結果、トランス１の外周部分では、ある時点での温度が８９℃（上昇値６１Ｋ）であったのに対し、トランス１の空部２´では、同時点で１０４℃（上昇値７６Ｋ）まで上昇することが分かった。つまり、トランス１の空部２´の方が、外周部分よりも熱源である導線が密になっており、尚且つこの導線に周囲を囲まれているため、より高温になるのである。したがって、サーミスタ９を加熱することで定常動作時の抵抗値を積極的に下げるという観点から、サーミスタ９をトランスの空部２´内に配置する構成を採れば、サーミスタ９をより高温下に置くことができる。これにより、電源投入後の定常動作時におけるサーミスタ９の抵抗値をより低下させることができ、電力損失を一層抑えることが可能となる。
【００３９】
なお、上記した実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本考案は、上記した説明に限らず実用新案登録請求の範囲によって示され、実用新案登録請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれるものである。
【００４０】
例えば、トランス１のコア２に関し、上記実施形態ではトロイダル型のコアを例示したが、これには限らず、他の種類のコアを用いることも可能である。
また、上記サーミスタ９Ａ，９Ｂを、同一のパッケージに内包するようにしても良い。これにより、各サーミスタ９を個別に取り付けるよりも配線が容易となり、また、温度の状態を揃えることができ、抵抗値の低下も同調するため、安定して動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態のトランスの構成を説明する断面図である。
【図２】トランスの電気的な構成を説明する回路図である。
【図３】トランスを収納するケースの外観を示す正面図である。
【図４】ケースの内側の構造を示す図である。
【図５】ケースの上面図である。
【図６】ケースの下面図である。
【図７】トランスをケースに収納した状態を示す図である。
【図８】トランスを設置面に固定した状態を示す図である。
【図９】電源投入後の経過時間に対するサーミスタの抵抗値の変化を示したグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１  トロイダルトランス
２  コア
３  一次コイル
４  二次コイル
５  トランス本体
６  絶縁部材
７  一次側配線
８  二次側配線
９  サーミスタ
１０  ヒューズ
１１  ケース
１２  ケース本体
１３  金属板ベース
１４  トランス本体収納室
１５  コネクタボックス部
１７  ボス部
１８，２０  凹凸部
１９，２１  通気口
２３  電源コード
２４，２６，２８  装着部
２５，２７  出力コネクタ
２９  ヒューズホルダ取付部
３０  区画部
３１  開口部
３２  挟持壁
３３  止着部
３５  ヒューズホルダ
【図１】
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【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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