(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
十字形の磁性板を積層させた内部鉄心と、この内部鉄心の水平部と垂直部のいずれか一方に装備した入力コイル及びその他方に装備した出力コイルと、上記内部鉄心に組付けるようにして複数の磁性板を積層させた外部鉄心とを備え、かつ、上記内部鉄心と外部鉄心は、高周波に対して実効透磁率が低下する磁性板によって構成したことを特徴とするノイズカットトランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、商用電源ラインなどの低周波電源ラインから負荷機器に伝わる電気的なノイズ、或いは、負荷機器に発生した電気的なノイズが低周波電源ラインに伝わるノイズを消却するためのノイズカットトランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロコンピュ−タ、シ−ケンサ−、測定器などの負荷機器は外部から侵入する電気的なノイズによって、誤動作したり、動作が停止したりすることがある他、延いては、電気機器が破壊することさえある。
【０００３】
このようなノイズは、自動車や電車などに搭載されている電気機器、また、工場に設備されている電気機器などから発生し、このノイズが商用電源ラインに伝わり各種の負荷機器に侵入する。
【０００４】
したがって、商用電源を利用する負荷機器にはノイズ防止装置を設けることが一般的に行なわれている。
そして、このように使用されるノイズ防止装置としては様々な手段構成のものがあるが、その一手段としてノイズカットトランスがある。
【０００５】
ノイズカットトランスは、商用電源端と負荷機器の電源入力端との接続ラインに配設してノイズカットするもので、その一例を図６に示す。
【０００６】
このノイズカットトランスは、円柱部１１ａの上下に円板部１１ｂ、１１ｃを、その中間に間隙Ｇを設けて形成された隔壁１１ｄ、１１ｅを各々備えた内部鉄心１１と、上側の円板部１１ｂと隔壁１１ｄの間に装備した一次コイル１２及び下側の円板部１１ｃと隔壁１１ｅの間に装備した二次コイル１３と、上記内部鉄心１１の外側に組付けた円筒状の外部鉄心１４とより構成されている。
【０００７】
なお、上記した内部鉄心１１と外部鉄心１４は、それらの実効透磁率が商用電源周波数に対して大きく、ノイズパルスのような高周波に対して小さくなる鉄心材料で形成されており、また、一次コイル１２と二次コイル１３の巻層最外面がフエライト１５、１６によって覆われている。
【０００８】
上記したノイズカットトランスは、商用電源の入力電流が一次コイル１２を流れることによって、内部鉄心１１の円柱部１１ａ、円板部１１ｂ、１１ｃ、外部鉄心１４によって形成される閉磁路に磁束が発生する。
この結果、二次コイル１３に誘導した電圧が出力電圧としてこの二次コイル１３より出力する。
【０００９】
また、商用電源電圧にノイズがある場合、このノイズは商用電源電圧に高周波成分として含まれるため、鉄心１１、１４の磁気抵抗が大きく作用し、このノイズによる磁束の発生が極めて少ない。
【００１０】
さらに、ノイズによる磁束が円柱部１１ａ、隔壁１１ｄ、外部鉄心１４、円板部１１ｂの経路を通ることから、このノイズによる磁束は二次コイル１３と鎖交しない。
この結果、二次コイル１３にはノイズのない誘導電圧が発生し、この誘導電圧が負荷機器の電源電圧として供給される。
【００１１】
一方、負荷機器にノイズが発生した場合は、このノイズによる磁束が、円柱部１１ａ、円板部１１ｃ、外部鉄心１４、隔壁１１ｅの経路を通るために、このノイズが一次コイル１２には伝達しなく、商用電源ラインにはノイズが侵入しない。
【００１２】
ノイズカットトランスとしては、上記のものの他に、一次コイルと二次コイルの全体を導電板で被覆した構成のものなどがあるが、ノイズカット機能については上記したノイズカットトランスと原理的に変わらない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような従来のノイズカットトランスは、一次コイルと二次コイルとを間隙Ｇを設けて内部鉄心に配設されているため、コイルの収納面積が大きくなる上、鉄心の磁路長も長くなる。
【００１４】
このため、トランス形態の小形化に適さない。
また、一次コイルと二次コイルとの間の間隙を大きくすれば、高周波磁束の影響が少なくなるが、反面、一次コイルと二次コイルとの間隙を大きくするほどトランス効率｛（出力電圧／入力電圧）×１００｝が低下すると言う問題がある。
【００１５】
本発明は上記した実情にかんがみ、小形化に適し、かつ、トランス効率を低下させることなく高い精度でノイズカットすることができるノイズカットトランスを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明では、十字形の磁性板を積層させた内部鉄心と、この内部鉄心の水平部と垂直部のいずれか一方に装備した入力コイル及びその他方に装備した出力コイルと、上記内部鉄心に組付けるようにして複数の磁性板を積層させた外部鉄心とを備え、かつ、上記内部鉄心と外部鉄心は、高周波に対して実効透磁率が低下する磁性板によって構成したことを特徴とするノイズカットトランスを提案する。
【００１７】
【作用】
低周波電源によって入力コイルを給電すると、入力コイル電流によって発生した磁束が内部鉄心と外部鉄心を通り、出力コイルと効果的に鎖交する。
したがって、出力コイルに誘導電圧が発生し、この誘導電圧が低周波の出力電圧として出力されることから、高効率のトランスとなる。
【００１８】
また、このトランスは、内部鉄心と外部鉄心の実効透磁率が高周波磁束に対して低下することから、ノイズが低周波電源電圧に含まれていたとしても、ノイズ成分によっては磁束が発生しない。
この結果、出力コイルにはノイズが誘導されず、出力コイルからはノイズのない低周波電圧が出力される。
【００１９】
なお、負荷機器に発生したノイズが出力コイルに侵入しても、内部鉄心と外部鉄心にはそのノイズによる磁束が発生しないので、ノイズが入力コイルに誘導されることがない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態について図面に沿って説明する。
図１は本発明に係るノイズカットトランスの一部切欠き斜視図、図２は同トランスの横断平面図である。
【００２１】
これらの図面において、２１は内部鉄心、２２は外部鉄心、２３ａ、２３ｂは一次コイル、２４ａ、２４ｂは二次コイル、２５は磁気シ−ルド（方向性珪素鋼板）、２６はカバ−（導電体）、２７は取付ベ−ス、２８は鉄心締付用ナット（カバ−固定兼用）、２９はカバ−固定ねじ、３０は絶縁チュ−ブ、３１は鉄心固定用軸杆である。なお、図２では絶縁チュ−ブ３０が省略してある。
【００２２】
図示するように、このノイズカットトランスは、十字形の磁性板を積層させた内部鉄心２１と、略Ｃの字形の磁性板を積層させた外部鉄心２２とからなる鉄心構造となっている。
【００２３】
また、入力コイルとしての一次コイルは直列または並列に接続する２つのコイル２３ａ、２３ｂとして形成し、これらの一次コイル２３ａ、２３ｂを内部鉄心２１の垂直部に装備してある。
【００２４】
出力コイルとしての二次コイルについても同様に直列または並列に接続する２つのコイル２４ａ、２４ｂとして形成し、これら二次コイル２４ａ、２４ｂを内部鉄心２１の水平部に装備してある。
【００２５】
一方、内部鉄心２１と外部鉄心２２は図３、図４に示すように構成してある。すなわち、内部鉄心２１は、一辺部２１ａを長く、他辺部２１ｂを短くした同形の十字形の磁性板（無方向性珪素鋼板）２１ｎを複数枚積層して形成してある。
なお、一辺部２１ａの両端部に設けた小孔２１ｃは固定用孔である。
【００２６】
つまり、本実施形態では、一番目の磁性板２１ｎ＋１は一辺部２１ａを縦向きとし、２番目の磁性板２１ｎ＋２は図４に示したように、一辺部２１ａを横向きとし、３番目の磁性板２１ｎ＋３は１番目同様に一辺部２１ａを縦向き、４番目の磁性板２１ｎ＋４は２番目と同様に一辺部２１ａを横向きとするようにし、以下、同様に順次積層してある。
【００２７】
外部鉄心２２は、内側をコ字形の切欠部２２ａに、外側をほぼ半円形に各々形成した同形の磁性板（無方向性珪素鋼板）２２ｎを複数枚積層して形成してある。
なお、小孔２２ｂは固定用孔である。
【００２８】
すなわち、１番目の磁性板２２ｎ＋１ａ、２２ｎ＋１ｂは、図３に示したように、内部鉄心２１の磁性板２２ｎ＋１の左右から組付け、２番目の磁性板２２ｎ＋２ａ、２２ｎ＋２ｂは図４に示すように、内部鉄心２１の磁性板２１ｎ＋２の上下から組付け、以下、同様に、内部鉄心２１の磁性板２１ｎ＋３、２１ｎ＋４、……に対し、２２ｎ＋３ａ及び２２ｎ＋３ｂ、２２ｎ＋４ａ及び２２ｎ＋４ｂ、……を組付けて積層してある。
【００２９】
図５は内部鉄心２１、外部鉄心２２、一次コイル２３ａ、２３ｂ、二次コイル２４ａ、２４ｂの組付工程を示す簡略的な分解斜視図である。
【００３０】
上記したノイズカットトランスの組立てに際しては、先ず、内部鉄心２１を上記したように積層し、この後、この内部鉄心２１の垂直部に一次コイル２３ａ、２３ｂを、その水平部に二次コイル２４ａ、２４ｂを各々装備する。
【００３１】
続いて、外部鉄心２２を形成する各磁性板を上記したようにして内部鉄心２１の上下、左右から組付け、その後、連通した固定用孔２１ｃ、２２ｂとに固定用軸杆３１を挿通すると共に、この固定用軸杆３１にナット２８を螺合し、内部鉄心２１と外部鉄心２２を積層状態で固定する。
【００３２】
そして、このように組立てた鉄心とコイルは筒状の磁気シ−ルド２５に内装した後、カバ−２６を設けてねじ止めする。
なお、一次コイル２３ａ、２３ｂと二次コイル２４ａ、２４ｂのリ−ド線はカバ−２６に設けたガイド孔から引き出すようにしてある。
【００３３】
上記のように構成したノイズカットトランスは、内部鉄心２１と外部鉄心２２とを高周波に対して実効透磁率の低い磁性板で積層形成し、また、一次コイル２３ａ、２３ｂに対して二次コイル２４ａ、２４ｂを直角位置に配置して高周波磁束が鎖交し難い構造としたことから、商用電源などの低周波電圧に含まれるノイズを効果的にカットすることができる。
【００３４】
また、一次コイル２３ａ、２３ｂと二次コイル２４ａ、２４ｂが直角配置となっているので、広範囲の周波数帯域のノイズカットトランスとなる。
【００３５】
さらに、上記したノイズカットトランスは、鉄心の磁路長が短いので漏れ磁束が少なく、トランス本来の機能を維持することができ、高効率のトランスとなる。
【００３６】
また、磁路長を短くできるため、トランスの小形軽量化に適する反面、小形トランスから大形トランスまでの提供が可能になる。
【００３７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、内部鉄心２１の水平部に一次コイル２３ａ、２３ｂを、その垂直部に二次コイル２４ａ、２４ｂを各々装備する構成とすることができ、また、これらコイルは一つの一次コイル及び二次コイルとして内部鉄心２１に装備させる構成とすることができる。
【００３８】
さらに、上記した実施形態では短柱状に形成したノイズカットトランスについて説明したが、外部鉄心２２を形成する各々の磁性板の外側を角形に形成することによって角形形態のノイズカットトランスとして構成することができる。
【００３９】
以上詳細に説明したように、本発明のノイズカットトランスは、従来のノイズカットトランスと異なり入力側又は出力側に侵入するノイズによって発生する高周波磁束の鎖交を防止する目的で入力コイルと出力コイルを直角に配置したことを特徴とするノイズカットトランスとなっている。
【００４０】
【発明の効果】
上記した通り、本発明によれば、鉄心の磁路長を短くできるので小形化に適するノイズカットトランスとなり、また、高い精度のノイズ消却機能を有するノイズカットトランスとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態として示したノイズカットトランスの一部切欠き斜視図である。
【図２】上記トランスの横断平面図である。
【図３】上記トランスの内部鉄心と外部鉄心を形成する各々の磁性板を示した正面図である。
【図４】配置を変えた磁性板を示す図３同様の正面図である。
【図５】上記トランスの内部鉄心、外部鉄心、一次コイル、二次コイルを簡略的に示した分解斜視図である。
【図６】従来例として示したノイズカットトランスの簡略的な断面図である。
【符号の説明】
２１  内部鉄心
２１ｎ  磁性板
２２  外部鉄心
２２ｎ  磁性板
２３ａ、２３ｂ  一次コイル
２４ａ、２４ｂ  二次コイル
２５  磁気シ−ルド
２６  カバ−
【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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