專利名稱：變壓器用磁心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝線圈的變壓器用磁心。
背景技術(shù)：
電源變壓器用磁心中，有由作為E型的鐵心(E型鐵心)和作為I型的鐵心(I型 鐵心)組成的電源變壓器用磁心。利用這2種鐵心形成的EI型鐵心如圖16所示， 在E型鐵心101的3個(gè)腿部上安裝I型鐵心102。然后，眾所周知，在E型鐵心lOl 的中間腿部101A上插入線圈(圖中省略)，在EI型鐵心的窗口103中安裝線圈等， 從而構(gòu)成變壓器。在這樣結(jié)構(gòu)的磁心中，因?yàn)樵揈I型鐵心的接合面101B的形狀 是直線形的，而且中間腿部101A的端面接觸，所以存在的問(wèn)題是，對(duì)于線圈產(chǎn) 生的磁通的磁阻變大，磁通變得難以流通。結(jié)果，勵(lì)磁電流和磁致伸縮變大， 振動(dòng)和漏磁通增大。由于這樣，對(duì)于安裝該變壓器的裝置會(huì)有惡劣的影響。
解決這些問(wèn)題的磁心有下述的磁心(專利文獻(xiàn)l)。該磁心是在I型鐵心的兩 側(cè)設(shè)置C型鐵心而形成的。而且，在C型鐵心與I型鐵心接合的部分(以下，稱為 接合部)，將I型鐵心的兩前端形成為由直線組合構(gòu)成的楔形，C型鐵心的兩前端 則形成為與該楔形的I型鐵心嵌合的形狀。利用這樣的磁心，接合部的I型鐵心 和C型鐵心的接合面積增大，則磁阻變小。
專利文獻(xiàn)l:日本國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)H06 —96963A
但是，隨著安裝具有上述磁心的變壓器這樣的電磁裝置的裝置的輕薄化， 與專利文獻(xiàn)l中記載的過(guò)去技術(shù)相比，對(duì)于磁心的低發(fā)熱化、磁通的低外部輻 射等有了更進(jìn)一步的要求。即要求減小磁心的磁阻。
本發(fā)明提供一種能夠解決上述問(wèn)題、減小磁阻的變壓器用磁心。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，權(quán)利要求l中的發(fā)明是變壓器用磁心，其特征在于， 在具有I型鐵心1、以及分別配置在該I型鐵心1的兩側(cè)的2個(gè)C型鐵心2、 3的變壓
器用磁心中，將上述I型鐵心1的各前端部的兩側(cè)部分、以及與其對(duì)向的上述c 型鐵心2、 3的對(duì)向部分形成為將曲線和大致直線組合的形狀，將上述對(duì)向部分 的大半部分形成為曲線，從而增大兩者的接合面積。
權(quán)利要求2中的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求l中記載的變壓器用磁心中， 將上述I型鐵心l的前端部分llAi、 IIB,形成為大致凸形的形狀，并將該大致凸 形的內(nèi)側(cè)部分11八4、 11A5、 11B4、 11Bs形成為弧形，還將其內(nèi)側(cè)的面向上述C 型鐵心2、 3內(nèi)側(cè)面的部分11A6、 11A7、 11B6、 11B7形成為反向的弧形，從而彎 曲形成大致S字形的曲線。
權(quán)利要求3中的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求2中記載的變壓器用磁心中， 上述I型鐵心1的大致凹形的內(nèi)側(cè)部分11A4、 11A5、 11B4、 11Bs的圓弧還與其內(nèi) 側(cè)的反向圓弧的半徑大致相同。
權(quán)利要求4中的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)中記載的變 壓器用磁心中，將上述大致凸形的前端部分11A,、 11Bi的前端形狀形成為弧形 或者是平坦的，該前端不從上述C型鐵心2、 3的外面向外部突出，并且與C型鐵 心2、 3不接觸。
權(quán)利要求5中的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求2或者權(quán)利要求3中記載的 變壓器用磁心中，在比上述I型鐵心l的前端部分llAp IIB!的前端更靠近內(nèi)側(cè) 的兩側(cè)部，設(shè)置前端形成為彎曲形的突起，形成卡緊部11A2、 11A3、 11B2、 11B3， 并且在上述C型鐵心2、 3的對(duì)應(yīng)的前端部分21A,上也形成與上述I型鐵心1的卡 緊部11A2、 11A3、 11B2、 11B3卡緊的卡緊部。
權(quán)利要求6中的發(fā)明，其特征在于，在權(quán)利要求4中記載的變壓器用磁心中， 在比上述I型鐵心1的前端部分11A" IIB,的前端更靠近內(nèi)側(cè)的兩側(cè)部，設(shè)置前 端形成為彎曲形的突起，形成卡緊部11八2、 11A3、 11B2、 11B3，并且在上述C 型鐵心2、 3的對(duì)應(yīng)的前端部分21A,上也形成與上述I型鐵心1的卡緊部11A2、 11A3、 11B2、 11B3卡緊的卡緊部。
如果采用權(quán)利要求1和權(quán)利要求2的發(fā)明，則因?yàn)閷型鐵心和2個(gè)C型鐵心 接合的接合部形成為曲線形狀，所以增大了2個(gè)鐵心的接觸面積，因此能夠減 小接合部的磁阻。結(jié)果，能夠使接合部中的磁通流動(dòng)變得流暢，實(shí)現(xiàn)高效率的 變壓器。特別是，因?yàn)闇p小了磁化力，所以能夠抑制振動(dòng)，并且也能夠抑制蜂 鳴的發(fā)生。另外，由于低漏磁通，所以不需要防磁措施。
如果采用權(quán)利要求3的發(fā)明，則因?yàn)閷型鐵心的彎曲形狀形成為弧形，并
且將各圓弧的半徑形成為大致相同，所以能夠容易地對(duì)I型鐵心和各C型鐵心的 前端部進(jìn)行加工。
如果采用權(quán)利要求4中的發(fā)明，貝IJI型鐵心的大致凸形的前端部分不與C型 鐵心接觸而設(shè)置間隔，在將I型鐵心、c型鐵心兩者一體化之時(shí)，容易將兩者嵌
合、卡緊，具有良好的組裝性。
根據(jù)權(quán)利要求5和權(quán)利要求6的發(fā)明，因?yàn)樵诮雍喜吭O(shè)置卡緊部，所以能夠 使I型鐵心和各C型鐵心的接合牢固。


圖l是表示根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的變壓器用磁心的俯視圖。 圖2是表示圖1的I型鐵心的俯視圖。 圖3是將圖2的前端放大的放大圖。 圖4是表示圖1的第1C型鐵心的俯視圖。 圖5是將圖4的前端放大的放大圖。 圖6是用于說(shuō)明圖1的接合部的大小的說(shuō)明圖。 圖7是用于說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例1的I型鐵心前端的具體例的說(shuō)明圖。 圖8是用于說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例1的第1C型鐵心和第2C型鐵心前端的具體例的 說(shuō)明圖。
圖9是根據(jù)實(shí)施例2的變壓器用磁心的磁通密度分布圖。
圖10是根據(jù)實(shí)施例2的變壓器用磁心的磁力線圖。
圖11是根據(jù)實(shí)施例2的外部空間的磁通密度分布圖。
圖12是根據(jù)實(shí)施例3的磁通密度和磁力線的重疊圖。
圖13是根據(jù)實(shí)施例3的外部空間的磁通密度分布圖。
圖14是根據(jù)過(guò)去技術(shù)的磁通密度和磁力線的重疊圖。
圖15是根據(jù)過(guò)去技術(shù)的外部空間的磁通密度分布圖。
圖16是表示過(guò)去的EI型鐵心的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
接著，利用附圖來(lái)詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。圖l表示根據(jù)本實(shí)施形 態(tài)的變壓器用磁心。該變壓器用磁心由配置在中央的I型鐵心1、以及分別配置 在其兩側(cè)的第1C型鐵心2、和第2C型鐵心3構(gòu)成。另外，圖1中標(biāo)號(hào)4為斂縫。
本發(fā)明中的I型鐵心形狀的特征在于，不是I型形狀那樣的形狀，而是如圖2 所示，將棒狀的本體ll的各前端部的兩側(cè)的一小部分形成為大致直線形，將大
半部分形成為曲線形，并且將與該部分接合的第l、第2C型鐵心2、 3形成為相 應(yīng)的形狀。S卩，本體ll的一側(cè)的前端形成為大致凸形的形狀。該凸部11A形成 為向著前端變狹小的形狀。而且，更詳細(xì)來(lái)說(shuō)如圖3所示，該凸部11A的前端部 分11A,是彎曲的。在凸部11A,兩側(cè)的根部形成略呈三角形的卡緊部11A2、 11A3。 卡緊部11A2用于卡緊第1C型鐵心2，卡緊部11A3用于卡緊第2C型鐵心3。這些卡 緊部11A2、 11A3的前端也是彎曲的。同樣地，凸部11A的內(nèi)側(cè)的拐角部分11A4、 11As也是彎曲的，而且該內(nèi)側(cè)的凸部11A的凸角部分11A6、 11A7也是彎曲的。 另外，也可以將凸部11A的前端部分形成為平坦?fàn)睢?br> 這樣，本體ll的一側(cè)的前端形成為曲線形。同樣地，本體部ll的另一側(cè)的 前端也形成為曲線形。即，另一側(cè)的前端凸部11B、前端部分11B^卡緊部11B2 及11B3、拐角部分11B4及11Bs、以及凸角部分11B6及11B7分別與一側(cè)的前端凸
部11A、前端部分11A!、卡緊部11A2及11A3、拐角部分11八4及11A5、以及凸角 部分11A6及11A7相對(duì)應(yīng)。
在本實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)將本體ll的各前端部的兩側(cè)分別與反向的圓弧接 合，而使整體形成為大致S字形的曲線形狀，能夠擴(kuò)大I型鐵心1與第1C型鐵心2 和第2C型鐵心3接觸的部分、即接合部分的接觸面積。
如圖4所示，第1C型鐵心2的兩前端形成為與I型鐵心1的兩前端嵌合的形 狀。即，更詳細(xì)來(lái)說(shuō)如圖5所示，第lC型鐵心2的前端部分21Ai是與I型鐵心l的 前端部分11A!嵌合的突出形的形狀，位于前端部分21Ai的內(nèi)側(cè)的第lC型鐵心2 的凹形的卡緊部21A2形成為與如圖1、圖3等所示的I型鐵心1的突出形的卡緊部 11A2嵌合的形狀。利用第1C型鐵心2的卡緊部21A2和I型鐵心1的卡緊部11A2， 進(jìn)行2個(gè)鐵心彼此的機(jī)械嵌合。g卩，可以采用以下兩種方法， 一種方法是I型鐵 心1的卡緊部11A2用爪形的結(jié)構(gòu)壓入第1C型鐵心2的卡緊部21A2中，另一種方法 是在前端焊接這2個(gè)卡緊部。利用這些卡緊部，能夠使接合部的接合牢固。
另外，比卡緊部21A2更靠近內(nèi)側(cè)的第1C型鐵心2的彎曲的凸出部分21A3是 與對(duì)應(yīng)形成的I型鐵心1的拐角部分11A4嵌合的形狀，第1C型鐵心2的彎曲的凹 進(jìn)部分21A4是與I型鐵心1的凸角部分11A6嵌合的形狀。
同樣地，第1C型鐵心2的前端部分21B!是與I型鐵心1的前端部分11B!嵌合 的形狀，第1C型鐵心2的凹形卡緊部21B2是與I型鐵心1的卡緊部11B2嵌合的形狀。
另外，第1C型鐵心2的彎曲的凸出部分21B3是與I型鐵心1的拐角部分11B4 嵌合的形狀，第1C型鐵心2的彎曲的凹進(jìn)部分21B4是與I型鐵心1的凸角部分
11B6嵌合的形狀。
因?yàn)榈?C型鐵心3與第1C型鐵心2的情況相同，所以省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
這樣，如果采用本實(shí)施形態(tài)，貝IJI形鐵心1與第1C型鐵心2和第2C型鐵心3 嵌合，使兩者一體化，從而形成變壓器用磁心。這時(shí)，形成I型鐵心1的大致凸 形的前端部分11A^ 11B,的前端不從上述C型鐵心2、 3的外面向外部突出的尺 寸。另外，不與C型鐵心2、 3接觸，且容易進(jìn)行嵌合。如果沒(méi)有間隔，則即使 有若干的尺寸誤差，也會(huì)使嵌合變得困難，使組裝性變差，但是在本發(fā)明中不 會(huì)發(fā)生這種情況。另外，對(duì)于I型鐵心1的凸部11A的各尺寸、當(dāng)用圓弧形成拐 角部分11A4、 11A5、 11B4、 11Bs時(shí)的半徑R、以及用圓弧形成凸角部分11A6、 11A7、 11B6、 11B7時(shí)的半徑R的恰當(dāng)?shù)闹等鐖D6所示。艮卩，將凸部11A的寬度設(shè) 為A，將I型鐵心1的寬度設(shè)為B。寬度A是能夠根據(jù)鐵心尺寸在5 10[mm]的范 圍內(nèi)可變的值，寬度B是由鐵心尺寸決定的值。
根據(jù)這些寬度A、 B，每個(gè)鐵心尺寸所求得的半徑R的大小R^x由下式求得。 Rmax = (B-A)/4
第1C型鐵心2和第2C型鐵心3的寬度E由下式求得。 E = B/2
于是，從上述的式子算出大小Rn^，作為假定曲線的中心。當(dāng)將從I型鐵心
1的中心線斜向畫(huà)出的直線長(zhǎng)D作為最短距離時(shí)，以大小R^x算出的曲線長(zhǎng)的范 圍設(shè)為直線長(zhǎng)DX1.01 DX1.25倍。而且，I型鐵心1的凸部11A形成為面向前端 而變狹小的形狀。另外，將從卡緊部11A2和卡緊部11A3的底部到第1C型鐵心2 和第2C型鐵心3的端面為止的距離設(shè)為值C。距離C是根據(jù)鐵心尺寸在1.5 3[mm]范圍內(nèi)可變的值。
于是，如果采用本實(shí)施形態(tài)，則因?yàn)殍F心1的凸部11A的前端部分11A,的兩 側(cè)部分和與此對(duì)應(yīng)的C型鐵心2的前端部分21Ai大致呈直線形，以曲線來(lái)形成第 1C型鐵心2、以及第2C型鐵心3和I型鐵心1的其它接合部，且用曲線使大半部分 接合，所以與過(guò)去的技術(shù)(專利文獻(xiàn)l)相比，能夠增大I型鐵心1和第1C型鐵心2 的接觸面積、以及I型鐵心1和第2C型鐵心3的接觸面積，從而能夠減小接合部 的磁阻。結(jié)果，接合部中的磁通流通變得流暢，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的變壓器，即
能夠?qū)崿F(xiàn)低漏磁通、低振動(dòng)、低發(fā)熱、低損耗的變壓器。特別是，因?yàn)榇呕?變小，所以能夠抑制振動(dòng)，也能夠抑制蜂鳴的發(fā)生。另外，由于低漏磁通，也
不需要所謂的SR、 HPB的防磁措施，且能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單、容易制作的變壓器。
另外，當(dāng)?shù)?C型鐵心2、以及第2C型鐵心3和I型鐵心1的接合部的曲線形狀 為圓弧形時(shí)，能夠容易對(duì)第1C型鐵心2、以及第2C型鐵心3和I型鐵心1的接合部
進(jìn)行加工。 實(shí)施例l
在本實(shí)施例中，用圖7來(lái)表示根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的變壓器用磁心的I型鐵心1 的前端、即圖3所示的各部分的大小。另外，在本實(shí)施例中，用圖8來(lái)表示第1C 型鐵心2的前端(圖5)和第2C型鐵心3的前端的大小。在本實(shí)施例中，用圓弧來(lái)形 成I型鐵心1的卡緊部11A2、 11A3的彎曲，其半徑為值R0.3。另外，用圓弧形成 與該卡緊部11A2卡緊的、第1C型鐵心2的卡緊部21A2的彎曲，其半徑為值R0.25。 第2C型鐵心3也相同。
艮P，在本實(shí)施例中，I型鐵心1的卡緊部11A2、 11A3和第1C型鐵心2的卡緊 部21A2及第2C型鐵心3的卡緊部的大小是不同的。總之，即使2個(gè)卡緊部是大致 嵌合的情況時(shí)，也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
實(shí)施例2
在本實(shí)施例中，來(lái)說(shuō)明當(dāng)將I型鐵心1的凸角部分和拐角部分的半徑設(shè)為 R3.0時(shí)的情況。圖9是根據(jù)本實(shí)施例的變壓器用磁心的磁通密度分布圖。另外， 在圖9和下面的圖中，雖然是以I型鐵心1和第2C型鐵心3的嵌合的一部分為例 的，但是其它的嵌合部分也是一樣的。另外，在圖9和下面的圖中，區(qū)域顏色 越接近藍(lán)色，表示磁通就越稀疏的情況，區(qū)域越接近紅色，表示磁通就越密集 的情況。如用圖9的箭頭P1所示，以維持I型鐵心1和第2C型鐵心3嵌合時(shí)的特性 (低磁阻化等)和鐵心之間的機(jī)械嵌合為目的，使前端在中心線處相交，同時(shí)設(shè) 置1.5 3.0[mm]的鎖緊機(jī)構(gòu)。
另外，如用箭頭P2所示，雖然磁通有部分集中，但是作為整體來(lái)看，產(chǎn)生 磁通稀疏的區(qū)域。
圖9的磁力線的情況用圖10來(lái)表示。如圖10的箭頭P11所示，磁通有效地通 過(guò)鐵心的磁路。另外，對(duì)于半徑R3.0，如箭頭P12、 P13所示，產(chǎn)生若干磁通集 中的部分。
圖9的外部空間的磁通密度分布用圖11來(lái)表示。如圖11的箭頭P21所示，在
I型鐵心l的前端部分的漏磁通稍微變大。 實(shí)施例3
在本實(shí)施例中，來(lái)說(shuō)明關(guān)于I型鐵心1的凸角部分和拐角部分的半徑為R5.0 的情況。圖12是根據(jù)本實(shí)施例的變壓器用磁心的磁通密度分布圖。雖然如圖12 的箭頭P31所示，I型鐵心1的前端的形狀與實(shí)施例2相同，但是若如箭頭P32所示， 半徑變大，則與實(shí)施例2相比，稍微集中的磁通密度將消失，在整個(gè)磁路中增 加理想的、綠色的磁通密度區(qū)域。另外，如果半徑變大，則如圖13的箭頭P41 所示，與實(shí)施例2相比，I型鐵心l的前端部分的漏磁通減少。
另一方面，如圖14的箭頭P51所示，如果采用I型鐵心的前端為三角形的過(guò) 去技術(shù)(專利文獻(xiàn)l)，則磁通密度分布是黃色區(qū)域較多，如果與本實(shí)施例相比， 則磁通分布整體上提高。另外，如圖15的箭頭P61所示，過(guò)去技術(shù)與本實(shí)施例 相比，漏磁通提高。這是由于與過(guò)去技術(shù)相比，本實(shí)施例的接合部長(zhǎng)度要長(zhǎng) 11.5[%]，所以引起磁路變寬。
上面雖然詳細(xì)地描述了本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)和實(shí)施例，但是具體的結(jié)構(gòu)不僅 限于本實(shí)施形態(tài)和各實(shí)施例，即使有在不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)變 更等，也包含在本發(fā)明中，例如，雖然說(shuō)明的是關(guān)于變壓器用磁心，但是也能 夠適用于扼流圈。
工業(yè)上的實(shí)用性
與本發(fā)明相關(guān)的變壓器用磁心能夠適用于小型電子設(shè)備中使用的電源用 變壓器。
權(quán)利要求
1.一種變壓器用磁心，其特征在于，在具有I型鐵心(1)、以及分別配置在該I型鐵心(1)的兩側(cè)的2個(gè)C型鐵心(2、3)的變壓器用磁心中，將所述I型鐵心(1)的各前端部分的兩側(cè)部分、以及與其對(duì)向的所述C型鐵心(2、3)的對(duì)向部分形成為組合曲線和大致直線的形狀，將所述對(duì)向部分的大半部分形成為曲線，從而增大兩者的接合面積。
2. 如權(quán)利要求l中所述的變壓器用磁心，其特征在于，將所述I型鐵心(l)的前端部分(llAp 11B0形成為大致凸形的形狀，將該大致 凸形的內(nèi)側(cè)部分(11A4、 11A5、 11B4、 11Bs)形成為弧形，而且將其內(nèi)側(cè)即面向所述 C型鐵心(2、 3)的內(nèi)側(cè)面的部分(11A6、 11A7、 11B6、 11B7)形成為反向的弧形，從而彎曲形成大致S字形的曲線。
3. 如權(quán)利要求2中所述的變壓器用磁心，其特征在于，所述I型鐵心(1)的大致凹狀的內(nèi)側(cè)部分(11A4、 11A5、 11B4、 11Bs)的圓弧和其 內(nèi)側(cè)的反向圓弧的半徑大致相同。
4. 如權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的變壓器用磁心，其特征在于， 將所述大致凸形的前端部分(11A^ IIBD的前端形狀形成為弧形或者是平坦的，該前端不從所述C型鐵心(2、 3)的外面向外部突出，而且與C型鐵心(2、 3)不接 觸。
5. 如權(quán)利要求2或者3中所述的變壓器用磁心，其特征在于， 在比所述I型鐵心(l)的前端部分(UAi、 IIBD的前端更靠近內(nèi)側(cè)的兩側(cè)部分，設(shè)置前端形成為彎曲形狀的突起，形成卡緊部(11八2、 11A3、 11B2、 11B3)，并在所 述C型鐵心(2、 3)的對(duì)應(yīng)的前端部分(21AD上也形成與所述I型鐵心(1)的卡緊部 (11A2、 11A3、 11B2、 11B3)卡緊的卡緊部。
6. 如權(quán)利要求4中所述的變壓器用磁心，其特征在于，在比所述I型鐵心(1)的前端部分(11A。 11B0的前端更靠近內(nèi)側(cè)的兩側(cè)部分， 設(shè)置前端形成為彎曲形狀的突起，形成卡緊部(11A2、 11A3、 11B2、 11B3)，并在所 述C型鐵心(2、 3)的對(duì)應(yīng)的前端部分(21AD上也形成與所述I型鐵心(1)的卡緊部 (11A2、 11A3、 11B2、 11B3)卡緊的卡緊部。
全文摘要
利用I型鐵心(1)、以及從兩側(cè)夾住該I型鐵心(1)的前端而設(shè)置的同時(shí)為C型的2個(gè)C型鐵心(2、3)來(lái)形成變壓器用磁心，在該變壓器用磁心中，I型鐵心(1)的前端形成為曲線形狀，2個(gè)C型鐵心(2、3)的前端形成為與I型鐵心(1)的前端嵌合的形狀，I型鐵心(1)和C型鐵心(2、3)的接合部形成為曲線形狀。通過(guò)這樣，能夠提供一種磁阻小、高效率的變壓器用磁心。
文檔編號(hào)H01F30/00GK101103421SQ200680002369
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月20日
發(fā)明者佐佐木靖 申請(qǐng)人:株式會(huì)社田村制作所