专利名称：电磁感应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及主要是使用逆变器来驱动磁控管等所用的变压器那样的电磁感应器。
图27表示特公平7-40465号公报所公开的逆变器方式的高频加热装置(微波炉)，商用电源61由整流电路62进行整流平滑，由逆变器63变换成20KHz以上的高频交流电流，供给具有带间隙的铁芯的变压器64的初级(一次)线圈64p。变压器64的次级(二次)线圈64s的高频输出电压由半波整流电路65进行整流平滑，作为直流高压电供给磁控管66。由变压器64的加热线圈64h驱动加热器的磁控管66接收直流高压电的供给，产生微波。
图29是表示上述变压器64的构成的断面图，在线圈骨架70上卷绕有初级线圈64p、次级线圈64s及加热线圈64h，它们相互沿轴向隔离。コ字形铁芯片71、72各自一方的磁脚被插入上述线圈骨架70的圆筒部70s内，同时通过在圆筒部70s内形成的厚度为G的隔板70g而对置，形成口字形的铁芯75，其中口字形铁芯在两个磁脚的相互面对的前端面之间分别具有间隙73，通过将初级线圈64p与次级线圈64s的结合系数构成为0.6～0.8，在次级线圈侧具有磁漏电感，就不需要在以往的磁控管用逆变器电路中所必需的次级侧的高频扼流圈。
可是，上述变压器64仅在初级与次级线圈64p、64s的一侧(图的左侧)形成磁性回路C，由于形成该磁性回路C的两个铁芯片71、72中两侧的磁脚之间的臂部71a、72a位于隔开比较大的相互平行的位置，因此磁性损失增大，不能形成强的磁通量。因此，为了获得所需的电压，初级与次级线圈64p、64s的圈数(匝数)不能减少。因此，上述变压器64由于是扁平的形状，在两线圈64p、64s的圈幅(轴向长度)小的场合，为了获得预定的电压而要确保必要的圈数，由于两线圈64p、64s的圈厚(径向厚度)增大，因此变压器64的横向尺寸就增大了。结果，上述结构的变压器64不能小型化，向配线基板上安装的面积增大了。
此外，上述变压器64在初级线圈64p所围绕的位置设有用于形成间隙73的隔板70g，使用磁脚的长度不同的コ字形铁芯片71、72，各铁芯片71、72一方的磁脚被插入线圈骨架70的圆筒部70s内。因此，由于必需具有形状不同的两种类型的铁芯片，就增加了铁芯片的种类，提高了制造成本。
另一方面，用图29的变压器64构成的高频加热装置中，对于图27所示的变压器64来说，由于在具有由整流电路62及逆变器63等构成的初级侧电路和由半波整流电路65等构成的次级侧电路的较大尺寸的电路基板上，铁芯75从线圈骨架70沿径向突出，因此变压器64的横向尺寸也增大，由于要使用大的安装面积来进行安装，因此电路基板的尺寸必然增大。而且，由于上述次级侧电路为高压发生电路，次级侧电路相对于初级侧电路及接地部必需配设成有足够的绝缘距离，因此进一步增大了电路基板的尺寸。因此，将变压器64安装在电路基板上的组装单元必需具有大的设置空间，组装的场所就要受到限制，这成为妨碍高频加热装置小型化的一原因。
本发明是鉴于上述以往的问题而作出的，其目的是提供横向尺寸不会增大的薄型化的电磁感应器。
为达到上述目的，本发明的第一构成的电磁感应器具有用于形成磁性回路的铁芯，轴向尺寸比径向尺寸要短的扁平形状的线圈骨架，安装在该线圈骨架上的线圈，其中形成前述铁芯的一对T字形或L字形的铁芯片的脚部插入前述线圈骨架的中心孔内，两个铁芯片的臂部沿前述线圈的径向延伸并且相互平行地对置。这里，T字形是立体观看时呈T字形，其设有在圆盘的中央轴向突出的脚部，不包含仅侧面观看呈T字形的情况。L字形是立体观看时呈L字形，其设有在圆盘的周缘部轴向突出的脚部，不包含仅侧面观看呈L字形的情况。
按照上述构成，由于在线圈的侧方不存在铁芯片，因此可以减小电磁感应器的横向尺寸(与线圈的轴向垂直方向的尺寸)。而且，线圈骨架由于是扁平的薄型，一对T字形铁芯片的臂部之间的间隔小，形成了强的磁场，因此可以确保优良的磁性特性。而且，由于一对铁芯片为同一形状及同一尺寸，因此可以减少铁芯片的种类，降低制造成本。
在本发明的优选实施例中，作为前述线圈，初级线圈与次级线圈沿轴向隔开地安装在线圈骨架上，前述一对铁芯片的脚部上相对向的前端之间形成有间隙。按照上述构成，由于存在间隙，因此可获得不易形成磁性饱和特性的电磁感应器。
在本发明的优选实施例中，前述初级线圈与次级线圈的结合系数设定在0.6～0.8之间。按照上述构成，电磁感应器可适用于逆变器方式的高频加热装置中，不需要次级侧的高频扼流圈。
在本发明的优选实施例中，从安装在前述线圈骨架上的初级线圈的端部导出导线，在该导线的前端上安装有通过螺钉固定或嵌入配线基板上所安装的端子台上而连接的端子，前述次级线圈的端部被连接到固定于线圈骨架上，并插入前述配线基板上的销形端子上。按照上述构成，容易将通常是用粗导线形成的初级线圈连接到配线基板上。而且，由于通常是用细导线形成的次级线圈的端部是连接在固定于线圈骨架上的销形端子上，因此不会在作为高电压的次级线圈的端部在安装到配线基板上时不测地摇动而接触到周围的导体上。
在本发明的优选实施例中，至少一部分线圈是通过将由可热融合的融合材料包覆的融合线预先整列卷绕并加热融合而固定化的，将这种固定化了的线圈安装在线圈骨架上。按照上述构成，由于整列卷绕的预先融合的线圈安装在线圈骨架上，因此容易将线圈安装在圈幅(轴向长度)小的线圈骨架上。
在本发明的优选实施例中，连接在初级侧配线基板上的引出线从前述初级线圈导出，支承连接前述次级线圈的次级侧配线基板的基板安装台一体地形成在前述线圈骨架上。
按照上述构成，由于该电磁感应器的径向尺寸小并且是扁平的，因此即使一体地具有次级侧配线基板也不至于大型化，可以选择高频加热装置等空置的很小的任意空间来进行设置。因此，在电路基板上，通过将占有大空间的电磁感应器离开电路基板地配置在适宜的位置，可以使具有电磁感应器的装置、例如高频加热装置小型化。而且，通过使初级侧配线基板与发生高压的次级侧配线基板分离，不会招致设置空间的增大，却可以确保足够的绝缘距离。
在本发明的优选实施例中，前述基板安装台位于前述线圈骨架的侧部、前述初级线圈与次级线圈的至少一方的径向外侧位置。按照上述构成，该电磁感应器由于在线圈骨架径向外侧不存在铁芯片，因而径向尺寸减小，即使在线圈骨架的侧部一体地设置有次级侧配线基板，也不会大型化。
在本发明的优选实施例中，前述基板安装台形成在构成前述线圈骨架的轴向端部的凸缘上，位于前述两个线圈的轴向外侧的位置。按照上述构成，由于该电磁感应器是扁平的形状，因此即使在构成线圈骨架轴向端部的凸缘上一体地具有次级侧配线基板，也不会大型化。
在本发明的优选实施例中，前述线圈骨架具有在轴向分割的多个线圈骨架片，通过嵌入成形的方式安装在与前述各铁芯片对应的前述各线圈骨架片上。按照上述构成，该电磁感应器的各个铁芯片由于与通过嵌入成形方式安装在对应的各线圈骨架片上的线圈骨架片成一体，因此在组装铁芯后不需要铁芯粘结等固定工序，可以削减这部分的工序及部件数量，降低成本。
此外，在本发明的优选实施例中，在前述铁芯片的臂部上未形成脚部的顶面的至少一部分向外部露出。按照此构成，通过嵌入成形方式在线圈骨架片内埋设的T字形铁芯片的发热可以良好地散出。
在本发明的优选实施例中，前述线圈骨架具有安装线圈的至少一个绕线槽，而且形成由轴向多个分割的线圈骨架片构成的、跨过相邻的线圈骨架片的1个前述绕线槽，前述多个线圈骨架片被连结成跨过线圈骨架片的绕线槽的槽宽可以变更。按照此构成，通过变更绕线槽的槽宽，可以变更线圈的圈幅。
在本发明的优选实施例中，前述一方的线圈骨架片上形成前述中心孔的筒部被嵌合到另一方的线圈骨架片上形成中心孔的筒部的内侧，由此将这两个线圈骨架片连结起来，在前述嵌合的外侧的筒部的内周面与内侧的筒部的外周面的任意一方上形成卡合突起，在另一方上形成沿轴向延伸的导向槽和多个卡合槽，其中这些卡合槽与该导向槽连续并且沿圆周方向延伸，且在轴向相互隔离，在将前述两个筒部沿轴向嵌合时，使前述突起在前述导向槽内导线并轴向移动，通过两个筒部的圆周方向的相对变位而卡合到前述卡合槽内。按照上述构成，通过选择与卡合突起卡合的卡合槽，可以变更绕线槽的宽度。
参照附图由以下优选实施例的说明，可以更加明确地理解本发明。但是，实施例及附图仅是用于图示及说明的目的，而不用于确定本发明的范围。本发明的范围将由所附的权利要求书(请求的范围)来限定。附图中，多个图中的同一部件符号表示同一部分。
图1是本发明第一实施例的电磁感应器的平面图。
图2是同一实施例的正面图。
图3(A)是同一实施例的纵剖面图，(B)是T字形铁芯CR的侧面图，(C)是(B)中的C-C线方向的平面图。
图4是同一实施例的分解正面图。
图5是表示同一实施例的线圈安装在绕线框内时的局部放大剖面图。
图6(A)是本发明第二实施例的电磁感应器的纵剖面图，(B)是L字形铁芯CR的侧面图，(C)是(B)中的C-C线方向的平面图。
图7是表示本发明第三实施例的电磁感应器的平面图。
图8是同一实施例的正面图。
图9是同一实施例的底面图。
图10是图7的Ⅹ-Ⅹ线剖面图。
图11是图8的Ⅺ-Ⅺ线的放大剖面图。
图12是表示本发明第四实施例的电磁感应器的平面图。
图13是同一实施例的正面图。
图14是表示本发明第五实施例的电磁感应器的平面图。
图15是图14的ⅩⅤ-ⅩⅤ线剖面图。
图16是表示本发明第六实施例的电磁感应器的平面图。
图17是同一实施例的正面图。
图18是同一实施例的纵剖面图。
图19是同一实施例的局部平面图。
图20是同一实施例的分解正面图。
图21是表示本发明第七实施例的电磁感应器的平面图。
图22是表示本发明第八实施例的电磁感应器的平面图。
图23是同一实施例的分解正面图。
图24(A)是表示同一实施例的线圈骨架结构的分解纵剖面图，(B)是卡合突起与导向沟槽的放大图，(C)是(A)中的C-C线方向的底面图，(D)是(A)中的D-D线方向的平面图。
图25(A)是表示本发明第九实施例的线圈骨架一部分的分解正面图，(B)是(A)的B-B线方向的底面图，(C)是(A)中的C-C线方向的平面图。
图26是表示本发明第十实施例的电磁感应器的纵剖面图。
图27是表示采用本发明的电磁感应器的高频加热装置的电气回路图。
图28是表示其它高频加热装置的主要部分的电气回路图。
图29是表示以往的电磁感应器的剖面图。
第一实施例图1～图6表示本发明第一实施例的磁控管驱动用的变压器(感应电磁器的一种)100T。首先，如图4所示，具有电气绝缘性的树脂制造的线圈骨架1T由轴向分割的第一线圈骨架片2T与第二线圈骨架片3T构成。在第一线圈骨架片2T上，在圆筒状的筒部14的外周面一体地形成相互平行地配置的三个凸缘4、7、8。在两端具有第一凸缘4与第二凸缘7的形成绕线槽的初级绕线框9上，圆筒状地卷绕安装初级线圈11，同时，在两端具有第二凸缘7与第三凸缘8的形成绕线槽的加热绕线框10上，将加热线圈13卷绕安装1圈。
另一方面，在第二线圈骨架片3T上，在中央的短筒部17的外周面一体地形成环状的凸缘18，通过将短筒部17外嵌到筒部14上而连结到第一线圈骨架片2T上，同时，形成在两端具有凸缘18与第一线圈骨架片2T的第三凸缘8的次级绕线框19，次级线圈12安装在其上。次级线圈12是在作为芯线的电线上包覆有热融合材料的融合线以预定的圆筒状整列地卷绕，加热融合而固定。该次级线圈12、初级线圈11与加热线圈13位于线圈骨架1T的轴向不同的位置，在进行线圈骨架1T的组装时，首先将次级线圈12预先安装到短筒部17的外周面上，然后在该状态下将短筒部17嵌入第一线圈骨架片2T的筒部14的外周面上。
而且，由形成磁性回路的磁性材料构成的铁芯CR是通过一对T字形的铁芯片23T、23T形成的。如图3(B)所示，各铁芯片23T的臂部25T、25T为具有与脚部24T的外径大致同一宽度的长方体形状。两个臂部25T、25T在图4所示的各线圈11～13的径向延伸地相互平行对置，在该位置，铁芯片23T、23T被容纳在第一、第二线圈骨架片2T、3T上所形成的铁芯容纳部32、33内。铁芯片23T、23T的臂部25T、25T的前端位于比各线圈11～13的外径部还要径向向外的位置。
如图2所示，该变压器100T的线圈骨架1T的轴向尺寸D1比径向尺寸D2要短，成为扁平的薄型形状。在此，上述轴向尺寸D1为不含线圈骨架1T两端的凸缘的各线圈11～13安装部分的轴向长度，径向尺寸D2为多个凸缘4、7、8、18的最大外径。
如图3(A)所示，第一线圈骨架片2T的筒部14内部的中心孔20与第二线圈骨架片3T的短筒部17内部的中心孔22为同一直径，两个线圈骨架片2T、3T如上述那样连结，同时构成作为线圈骨架1T的一个中心孔。而且，如图1所示，在第一线圈骨架片2T的中心孔20的内面，形成以90°间隔向径向内方突出的4个导向凸肋21。
如图3(B)、(C)所示，T字形铁芯片23T在臂部25T的大致中央突出地设置有圆柱状的脚部24T，从而呈T字形。构成铁芯CR的一对同一形状及同一尺寸的T字形铁芯片23T、23T的各个脚部24T、24T从线圈骨架1T的两侧沿上述导向凸肋21插入中心孔20、22内。这两个铁芯片23T、23T以上述配置的状态，由コ字形的按压弹簧28从轴向两侧夹持固定，安装到线圈骨架1T上。
当上述一对T字形铁芯片23T、23T安装在线圈骨架1T上时，各个铁芯片23T、23T的各个脚部24T、24T的前端面就彼此相互面对，在其前端面之间形成间隙29。该间隙29的大小被设定成使得初级线圈11与次级线圈12的结合系数为0.6～0.8。因此，在次级线圈12侧就具有磁漏电感，从而不需要在以往的磁控管用逆变器电路中所必需的次级侧的高频扼流圈。前述间隙29位于两个线圈骨架片2T、3T中施加了初级和次级线圈11、12的筒部14的内侧。间隙29的大小也可以是零，即脚部24T、24T的前端面彼此分别接触。
前述初级线圈11的如图1所示的卷绕开始的引出线(导线)11a从引出部34引出，被卡止到卡止部37a上，其中引出部34由第一线圈骨架片2T中径向延伸的切口槽构成，同时卷绕结束的引出线(导线)11b从上述引出部34引出并卡止到卡止部37b上。在引出线11a的末端上安装旗形端子39，而在引出线11b的末端上则安装圆形端子40。此外，与上述相反，也可以分别将圆形端子40安装在引出线11a的末端上，将旗形端子39安装在引出线11b的末端上。而且，也可以是将初级线圈11的两个引出线11a、11b的末端不使用上述端子39、40，而是直接通过锡焊来连接到安装有变压器100T的配线基板上。
在第一线圈骨架片2T的加热绕线框10上，卷绕有圈数少的加热线圈13。在该加热线圈13的引出线的末端上分别安装销形端子43a、43b。
这样构成的变压器100T例如可以用于驱动图27所示高频加热装置中的磁控管66，在该场合下，可以按照下面的顺序组装到高频加热装置中。也就是说，变压器100T是这样安装的，将如图2所示的销形端子41a、41b插入如图27所示的在形成有电路图案的配线基板上所设置的连接孔内，并且进行锡焊，将旗形端子39与圆形端子40分别嵌入在上述配线基板上所设置的连接台上，并且通过螺钉固定来连接，将上述销形端子43a、43b嵌入连接到上述配线基板上所设置的连接端子上，从而以连接状态将变压器100T安装到逆变器电路的配线基板上。此外，在上述电路基板上，代替图27的半波整流电路65，也可形成图28的全波整流电路67，按照同样的组装顺序，可以在连接状态下安装上述变压器100T。
按照上述构成，如图3所示，由于在各线圈11、12、13的侧方不存在铁芯片，这部分的变压器的横向尺寸、即沿线圈骨架1T的径向的尺寸就减小了。而且，由于线圈骨架片1T为扁平形状，初级及次级线圈11、12的圈幅减小，变成薄型，因此一对T字形铁芯片23T、23T的臂部25T、25T相互的间隔也变小了。此外，通过两个铁芯片23T、23T的脚部24T、24T与臂部25T、25T形成了两个磁性回路C1、C2。因此，与如图29所示的通过使用コ字形铁芯片71、72而只形成一个磁性回路C的变压器64相比，该变压器100T的磁性损失可以减少，通过脚部24T、24T的磁通量、即与两个线圈11、12正交的磁通量增强了。除此之外，上述变压器100T由于具有其轴向尺寸D1比其线圈骨架1T的径向尺寸D2还要短的扁平形状，一对T字形铁芯片23T、23T的臂部25T、25T彼此的间隔减小，因此磁性回路C1、C2的磁通量进一步增强了。
结果，上述变压器100T由于确保了优良的磁性特性，即使在初级及次级线圈11、12的圈幅减小的作为薄型的场合，也可减少为获得预定的电压而所必需的初级及次级线圈11、12的圈数，使得这部分的变压器100T的横向尺寸、即沿线圈骨架1T的径向的尺寸可以减小，从而获得小型化。因此，该变压器100T可以抑制在安装于配线基板上时安装面积的增大。而且，通过将两个T字形铁芯片23T、23T做成同一形状及同一尺寸，由于采用共同的成形模具来成形，从而可以降低制造成本。但是，两个铁芯片23T、23T也可做成相互不同的形状和尺寸。特别是，脚部24T、24T的长度可以相互不同，可以调整间隙29的位置及结合系数。
此外，通常是用细的导线形成的次级线圈12的端部由于是连接到固定于线圈骨架1T的销形端子41a、41b上，所以不会在具有高电压的次级线圈12的端部安装到配线基板上时不测地摇动而接触到周围的导体上。
将上述次级线圈12预先整列地卷绕固定的理由如下。即，由第一、第二线圈骨架片2T、3T构成的线圈骨架1T分别是由合成树脂制造的成形品。由于本实施例的变压器100T为薄型，初级线圈11及次级线圈12的圈径比厚型的要大，因此初级及次级绕线框9、19的凸缘4、7、8、18变长，而且变薄。
因此，通过线圈骨架片2T、3T在由模具成形时的变形以及因施加初级、次级线圈11、12而从线圈11、12承受的轴向的按压力等，容易产生凸缘4、7、8、18的轴向的翘曲。因此，当凸缘8、18发生如图5的双点划线所示的翘曲时，作为轴向长度的绕线框的宽度短的次级绕线框19的绕线槽的槽宽W就沿径向变化。当作为次级线圈12用的细的电线卷绕在这样的绕线框19内时，圈幅由于受到槽宽W的限制，因此难以完全整列地卷绕，从而层间的绝缘特性降低。与此相反，按照本实施例，由于次级线圈12是预先完全整列卷绕地固定的，因此即使如图5所示那样发生翘曲，由于安装有完全整列卷绕的次级线圈12，因此提高了层间绝缘特性。但是，在次级绕线框19的轴向具有余裕时，作为次级线圈12，即使不使用融合线，也可以直接将次级线圈12卷绕在次级绕线框19上。
第二实施例本发明的第二实施例表示于图6A～C。该实施例的变压器200L使用由图6(B)、(C)所示的一对L字形的铁芯片23L、23L构成的铁芯CR，与此相适应，构成线圈骨架1L的第一、第二线圈骨架片2L、3L的铁芯容纳部32、33的形状不同。除此之外的其它构成与前述第一实施例的相同。
如图6(B)、(C)所示，L字形铁芯片23L在臂部25L的基端部上突出地设置有圆柱状的脚部24L。构成铁芯CR的一对同一形状及同一尺寸的L字形铁芯片23L、23L的各个脚部24L、24L从线圈骨架1L的两侧沿导向凸肋21插入中心孔20、22内，通过由コ字形的按压弹簧28从轴向两侧夹持固定，安装到线圈骨架1L上。
当上述一对L字形铁芯片23L、23L安装在线圈骨架1L上时，各个铁芯片23L、23L的各脚部24L、24L就彼此相互对置，在其前端面之间形成间隙29。因此，通过将初级线圈11与次级线圈12的结合系数设定成0.6～0.8，在次级线圈12侧具有磁漏电感，因而不需要在以往的磁控管用逆变器电路中所必需的次级侧的高频扼流圈。上述间隙29位于两个线圈骨架片2L、3L中的初级和次级线圈11、12所施加的筒部14的内侧。此外，间隙29的大小适宜地设定，但也可设定成零，即脚部24L、24L的前端面彼此相互接触。
因此，即使是采用该L字形的铁芯片23L的变压器200L，由通过铁芯片23L的脚部24L和臂部的磁性回路C2而发生比较强的磁场，获得与前述第一实施例同样的效果。
第三实施例本发明的第三实施例表示于图7～11。
如图10所示，变压器300T具有由一对T字形的铁芯片23T、23T构成的铁芯CR。在图7及图8中，在第一线圈骨架片2T上侧位置的第二线圈骨架片3T上，在其凸缘18的外周面一体地形成基板安装台42。该基板安装台42在线圈骨架1T的侧部的各线圈11～13的径向外侧位置，以垂下的状态一体地形成在凸缘18上。该基板安装台42在上述凸缘18的下方中，从第一线圈骨架片2T的第三凸缘8的一部分外周面向侧方突出地设置的支承突片8a的前端接触到内侧面上，由该支承突片8a来保持。
在上述基板安装台42上安装次级侧配线基板43。即，在该实施例中，上述次级侧配线基板43由于通过印刷配线等仅形成图27的次级侧的半波整流电路65及电磁感应器的连接焊盘的配线图案，因此构成了实际上安装了图8所示的聚光器和二极管等必要的电子部件的次级侧高压电路。整流电路62及逆变器63等初级电路形成在与次级侧配线基板43隔离的别的初级侧配线基板(图中未示出)上。此外，在上述次级侧配线基板43上，代替图27的半波整流电路65，也可形成图28所示的全波整流电路67。如图11所示，上述次级侧配线基板43在载置于基板安装台42的底壁上的一体地形成的支承用突起45上的状态下，基板安装台42的侧壁上一体地形成的卡止爪46就会挂置到实际安装面的侧缘部上，并且安装到基板安装台42上。
如图9所示，从图8所示的初级线圈11的两端引出用于连接到前述初级侧配线基板上的引出线(导线)11a、11b，在引出线的前端上安装旗形端子39与圆形端子40。
另一方面，如图8所示，次级线圈12两端的引出线(导线)12a、1 2b从基板安装台42侧导出，通过锡焊连接到次级侧配线基板43的连接焊盘上。因此，在第二线圈骨架片3T上没有设置前述第一实施例的销形端子41a、41b。此外，如图7所示，加热线圈13在加热绕线框10上的1圈的卷绕中从基板安装台42侧引出。在该加热线圈13的一方引出线13a的端部上，安装有用于直接连接到磁控管66上的突片端子51，同时另一方的引出线13b的端部锡焊在次级侧配线基板43上。而且，在次级侧配线基板43上，具有用于将突片端子51连接到磁控管66上的一端部的连结线13c的另一端部以电气连接的状态安装在另一方的引出线13b上。
在上述实施例的变压器300T组装于高频加热装置中时，如图8所示，将第一线圈骨架片2T接触到高频加热装置的金属制造(例如不锈钢制造)的壳体47的外面，将固定螺钉48从壳体47的内侧通过其安装孔47a，拧旋到第一线圈骨架片2T的安装用凸肋49的螺纹孔49a内，由此固定到壳体47上。此时，图10的T字形铁芯片23T的臂部25T通过按压弹簧28、或者直接地接触于壳体47上作为接地。接着，初级线圈11通过这样的方式连接到初级侧配线基板上，即把图7的旗形端子39嵌入图中未示出的初级侧配线基板上所设置的板形端子上，同时把圆形端子40用螺钉固定到初级侧配线基板上所设置的端子台上。而且，加热线圈13通过突片端子51、51连接到磁控管上。
因此，在该第三实施例的变压器300T中，同样可获得与前述第一实施例中说明的相同的各种效果，此外，由于具有将次级线圈12连接在一体地具有的次级侧配线基板43上的结构，在与初级侧配线基板分离的状态下组装到高频加热装置内，相对于初级侧配线基板仅连接图1的引出线11a、11b，而且如图11所示，相对于磁控管仅连接加热线圈13的引出线13a及连结线13c，因此安装操作变得容易。
而且，如图7、8所示，该变压器300T在线圈骨架1T的侧部虽然一体地具有次级侧配线基板43，但由于线圈骨架1T的径向尺寸D2较小，因此含有次级侧配线基板43的全体外形不会那么增大。因此，该变压器300T可以选择装置内空置的小空间来设置，这样，高频加热装置随着空间的节省而可实现小型化。
此外，初级侧配线基板由于没有安装变压器300T，具有较小的尺寸，因此可降低基板的成本，同时，通过与发生高压的次级侧配线基板43相分离，可以确保足够的绝缘距离。而且，铁芯片23T可直接接触于高频加热装置的壳体47上，以此方式来接地，因此不必另外设置接地用的部件。
第四实施例图12及图13表示本发明的第四实施例的变压器400T。该变压器400T也具有由一对T字形铁芯片23T、23T构成的铁芯CR。与第三实施例的变压器300T不同的构造是，图12所示的基板安装台50相对于第二线圈骨架片3T(图13)，从其上面向前方稍稍突出地一体形成，同时，如图13所示的次级线圈12的卷绕开始及卷绕结束的引出线12a、12b以卷绕的状态锡焊在一对销形端子41a、41b上，其中销形端子41a、41b嵌入固定在第二线圈骨架片3T上并向轴向突出。
与第三实施例同样地，次级侧配线基板43在载置于基板安装台50的底面上的一体地形成的支承用突起(图中未示出)上的状态下，从图12所示的基板安装台50的底面直立的凸肋52前端的卡止爪53就会挂置到实际安装面的侧缘部上，并且安装到基板安装台50上。而且，加热线圈13在绕线框10上卷绕一圈后，其一方引出线13a通过图13中的突片端子51直接连接在磁控管上，另一方的引出线13b的向上方导出，端部锡焊在次级侧配线基板43上，而且以相对于另一方的引出线13b电气连接的状态安装在次级侧配线基板43上的连结线13c通过突片端子51连接到磁控管上。
因此在该变压器400T中，同样可以取得与第三实施例说明的相同的各种效果，此外通过将基板安装台50一体地设置在具有薄型外形的线圈骨架1T的上面，可以减小含有基板安装台50的全体外形的径向尺寸，在装入高频加热装置中时，具有可设置在更小的空间内的优点。
第五实施例图14及图15表示本发明第五实施例的变压器500L。该变压器500L中，代替第三及第四实施例中所用的T字形的铁芯片23T，是使用一对L字形的铁芯片23L、23L，其它的结构与第三实施例的相同。
如图14所示，该对铁芯片23L、23L插入与第二实施例大致同一形状的线圈骨架1L的第一及第二线圈骨架片2L、3L的中心孔20、22内。基板安装台42一体地形成在线圈骨架盘3L上，线圈骨架1L的侧部位于各线圈11、12的径向外侧位置。如图15所示，铁芯片23L的臂部25L的前端位于比各线圈11～13的外径部还要靠径向外侧的位置。该变压器500L也是将初级线圈11与次级线圈12的结合系数设定成0.6～0.8。
而且，两个铁芯片23L、23L虽然同样是同一形状及同一尺寸，但是也可以是相互不同的形状及尺寸，特别是，两个铁芯片23L、23L的脚部24L、24L的长度可以相互不同。
此外，基板安装台42与第四实施例同样地，可以一体地形成在第二线圈骨架片3L上，位于各线圈11、12的轴向外侧位置。
第六实施例本发明的第六实施例的变压器600T表示在图16～20中。该变压器600T如图19所示，也具有线圈骨架1T的轴向尺寸D1比径向尺寸D2要小的扁平形状。下面，说明与前述第一实施例不同的部分。
如图18所示，构成铁芯CR的一对同一形状及同一尺寸的T字形铁芯片23T、23T分别用嵌入成形方式埋设在第一及第二线圈骨架片2T、3T内。即，各铁芯片23T、23T的各个臂部25T、25T被埋设在作为对应的线圈骨架片2T、3T外侧的圆盘状的端部框部4a、18a内，各个脚部24T、24T分别埋设在对应的线圈骨架2T、3T的筒部14及短筒部17内。
两个铁芯片23T、23T的臂部25T、25T在各线圈11～13的径向延伸地相互平行地对置。埋设在第一线圈骨架片2T内的铁芯片23T的脚部24T的前端与大直径内周面15的起始端部(两个内周面15、16之间的台阶部分)一致。在第二线圈骨架片3T的短筒部17上，如图19所示，以90°的等间隔配置一体地形成有由从其前端开口边缘部向径向内侧突出的突片构成的4个隔离件27，该短筒部17的长度与隔离件27的厚度之和被设定成与图18所示的第一线圈骨架片2T的大直径内周面15的轴向长度一致。
因此，第二线圈骨架片3T的短筒部17就完全嵌入第一线圈骨架片2T的筒部14的大直径内周面15内，同时各个隔离件27就介于两个铁芯片23T、23T的各个脚部24T、24T的前端面之间，形成由隔离件27的厚度设定的间隙29。这样，将初级线圈11与次级线圈12的结合系数设定成0.6～0.8。
而且，在各个线圈骨架片2T、3T的各个端部框部4a、18a的外端面上，形成如图16所示的多个散热孔30，铁芯片23T的一部分，即图18的臂部25T上未形成脚部24T的顶面25a的一部分就通过散热孔30露出到外部。在驱动变压器600T时，各个铁芯片23T、23T产生的热就通过散热孔30良好地散出到线圈骨架片2T、3T的外部。
因此，在该第六实施例的变压器600T中，除了也可获得与前述第一实施例所说明的同样的效果外，由于通过使铁芯片23T、23T与线圈骨架片2T、3T一体化可以减少构成部件的数量，因此可以获得削减组装工序、降低成本的效果。
第七实施例图21表示本发明第七实施例的变压器700L。该变压器700L代替第六实施例的变压器600T所用的线圈骨架1T，并且代替T字形的铁芯片23T，而是采用与图6(B)所示同样的一对L字形的铁芯片23L来构成铁芯CR，其它的构造与第六实施例的大致相同。如图21所示，该铁芯片23L的臂部25L、25L通过嵌入成形埋设到线圈骨架2L、3L的各个端部框部4a、18a内，脚部24L埋设到筒部14内。这样，与第六实施例同样地，可以削减构成部件的数量及组装工序。
第八实施例本发明的第八实施例的变压器800T表示在图22～24中。由于该变压器800T的平面形及正面形与前述第一实施例的图1及图2相同，因此省略其图示。
如图24(A)所示，线圈骨架1T沿轴向分割，由第一线圈骨架片2T与具有该第一线圈骨架片2T的圆筒形的筒部14插入的短筒部17的第二线圈骨架片3T构成。在第一线圈骨架片2T上，以相互平行配置的方式一体地形成在筒部14的一端上的第一凸缘4、在筒部14的中间部上的圆盘状的第二凸缘7和在筒部14的另一端附近位置的第三凸缘8，由凸缘4与凸缘7构成初级绕线框9，用凸缘7与凸缘8构成加热绕线框10。在构成第一线圈骨架片2T的中心孔20的筒部14的内周面14t上，如图24(A)、(C)所示，以90°的间隔形成向径向内侧突出的4个导向凸肋21，在筒部14的外周面14u的前端部上，以180°的间隔形成向径向外侧突出的2个卡合突起14p。
而且，在第二线圈骨架片3T上，如图24(A)所示，在短筒部1 7的一端一体地形成圆盘状凸缘18。
如图24(A)、(D)所示，在第二线圈骨架片3T的短筒部17的内周面上，以180°的间隔形成沿轴向延伸的导向沟槽17s，并且形成与该导向沟槽17s连续，并且沿圆周方向延伸且沿轴向相互隔离的2个卡合沟槽17p。
如图24(B)所示，前述卡合沟槽17p的侧面形状这样设定，即入口的宽度W1比卡合突起14p的宽度W3要少许狭窄，内部的宽度W2与W3大致相同。当第一线圈骨架片2T的筒部14插入第二线圈骨架片3T的短筒部17内时，将卡合突起14p沿轴向(箭头Y方向)插入导向沟槽17s内，直到位于与所希望的卡合沟槽17p相对向的位置，然后将第一线圈骨架片2T沿圆周方向的一定的方向X回转，使卡合突起14p与卡合沟槽17p的相接部分发生弹性变形，将卡合突起14p嵌入到卡合沟槽17p内。这样，可以防止卡合突起14p从卡合沟槽17p内拔出，在两个线圈骨架片2T、3T之间如果不施加与前述一定的方向X相反方向的回转的话，则就不能解除两者14p、17p的卡合状态。
如图23所示，在第一线圈骨架片2T的初级绕线框9上，安装着圆筒状地卷绕的粗的初级线圈11。
而且，在第一线圈骨架片2T的加热绕线框10上，卷绕有圈数少的加热线圈13。在该加热线圈13的引出线的末端上分别安装销形端子43a、43b。
前述初级线圈11及加热线圈13所卷绕的第一线圈骨架片2T与第二线圈骨架片3T如图22所示地连结组装成线圈骨架1T。在组装的状态下，跨过相邻的线圈骨架片2T、3T，即跨过第一线圈骨架片2T的第三凸缘8与第二线圈骨架片3T的凸缘18，就构成形成了一个绕线槽的次级绕线框19，次级线圈12安装在跨过该线圈骨架片2T、3T的次级绕线框19内。在该例子中，该次级线圈12是在作为芯线的漆包电线上包覆有热融合材料的融合线整列卷绕成预定的圆筒状，进行加热融合固定，然后在嵌入第二线圈骨架片2T的短筒部17上并载置于凸缘18上的状态下，将第一线圈骨架片2T的筒部14插入第二线圈骨架片3T的短筒部17内，按照前述顺序来组装线圈骨架1T，但也可以在组装线圈骨架1T后再卷绕到次级绕线框19上。
在组装好的线圈骨架1T上插入安装由一对T字形铁芯片23T、23T构成的铁芯CR。铁芯片23T被容纳在第一、第二线圈骨架片2T、3T上形成的容纳部32、33内。该铁芯容纳部32、33是由立壁形成的凹口，其中立壁突出地设置在第一线圈骨架片2T的凸缘4与第二线圈骨架片3T的凸缘18上，覆盖臂部25T、25T的两侧面及一端面。铁芯片23T的臂部25T的前端位于比各线圈11、12、13的外径部还要朝向径向外侧的位置。这样，就把初级线圈11与次级线圈12的结合系数设定为0.6～0.8。
前述两个线圈骨架片2T、3T按前述顺序结合，组装成线圈骨架1T之后，将次级线圈12两端的引出线12a、12b卷绕到一对销形端子41a、41b上，通过锡焊连接，其中这对销形端子41a、41b被嵌入固定在第二线圈骨架片3T上并向轴向突出。接着，如图22所示，沿在第一线圈骨架片2T的筒部14的内周面14t上以90°的间隔向轴心方向突出形成的导向凸肋21，将构成铁芯CR的一对同一形状及同一尺寸的T字形铁芯片23T、23t的脚部24T、24T分别插入线圈骨架1T的中心孔20的开口端，即第一线圈骨架片2T的筒部14的开口端与第二线圈骨架片3T的凸缘18上所形成的透孔17w，其中脚部24T、24T位于线圈11、12的内侧。
然后，安装按压弹簧28，将两个铁芯片23T、23T从轴向的两侧夹持固定。此时，一对T字形铁芯片23T、23T的圆柱状的脚部24T、24T彼此相对，在其前端之间形成间隙29。该间隙29在第一线圈骨架片2T的筒部14的内侧，位于初级线圈11与次级线圈12的大致中间位置。间隙29的大小被适宜地设定，但也可以是零，即脚部24T、24T的前端面彼此接触。
按照上述构成，通过将图24(A)的第一线圈骨架片2T的卡合突起14p有选择地卡合到第二线圈骨架片3T的两个卡合沟槽17p的一方上，次级绕线框19的槽宽(轴向宽度)发生变化。因此，一边使用共同的线圈骨架片2T、3T，一边变更次级线圈12的圈幅(轴向宽度)，就可以变更次级线圈12的圈数，变更变压器800T的电压变换率等特性。
第九实施例变更前述第八实施例的线圈骨架1T的构造的第九实施例的主要部分表示在图25(A)～(C)中。在前述第八实施例中，是将图24(A)的第一线圈骨架片2T的筒部14插入第二线圈骨架片3T的短筒部17内，但在该第九实施例中，是采用内外相反的组装结构。也就是说，是在图25(A)所示的第一线圈骨架片2T的筒部14的内侧嵌入第二线圈骨架片3T的短筒部17。在第一线圈骨架片2T的筒部14的内周面14t上，以180°的间隔形成有向径向内侧突出的卡合突起14p。另一方面，在构成线圈骨架1T的中心孔的第二线圈骨架片3T的短筒部17的内周面17t上，以90°的间隔形成有导向凸肋21，在外周面17u上形成有导向槽17s与卡合槽17p。在第一线圈骨架片2T的凸缘4上形成的透孔14w是铁芯脚部的插入孔。
在本实施例中，也与前述第八实施例同样地，在将次级线圈12嵌入在第二线圈骨架片3T的短筒部17上并载置于凸缘18上的状态下，将第二线圈骨架片3T的短筒部17插入第一线圈骨架片2T的筒部14内，按照与第一实施例同样的顺序结合，进行各线圈11、12、13的末端处理以及向销形端子的连接，进行铁芯片23T、23T的安装以及按压弹簧28的安装。
在本实施例中，显然也可取得与前述第八实施例同样的效果。
第十实施例图26表示本发明的第十实施例的变压器1000L。该变压器1000L除使用一对L字形的铁芯片23L、23L外，其它的构造与第八实施例的相同。
如图26所示，这对L字形的铁芯片23L是插入线圈骨架1L的第一及第二线圈骨架片2L、3L的筒部14和短筒部17内。铁芯片23L的臂部25L的前端位于比各线圈11、12、13的外径部还要靠向径向外侧的位置。
如上所述，一边参照附图一边说明了优选的实施例，但本领域的普通技术人员通过阅读该说明书，在所明了的范围内容易预想并确定各种变更及修改。例如在以上说明的第八、第九及第十实施例中，尽管是变更次级绕线框19的槽宽，但通过改变初级线圈11与次级线圈12的位置，也可以改变初级绕线框9的槽宽。此外，可以将线圈骨架1T、1L分割成3个以上，形成跨过相邻的线圈骨架片的2个以上的圈幅可变的绕线框。
再者，本发明除了磁控管驱动所用的变压器外，也适用于扼流圈、电抗感应器等其它的电磁感应器。因此，这样的变更及修改应当被解释成包括在所附权利要求书限定的本发明的范围之内。
权利要求
1．一种电磁感应器，具有用于形成磁性回路的铁芯，轴向尺寸比径向尺寸要短的扁平形状的线圈骨架，安装在该线圈骨架上的线圈，其中形成前述铁芯的一对T字形或L字形的铁芯片的脚部插入前述线圈骨架的中心孔内，两个铁芯片的臂部沿前述线圈的径向延伸并且相互平行地对置。
2．如权利要求1所述的电磁感应器，作为前述线圈，初级线圈与次级线圈沿轴向隔开地安装在线圈骨架上，前述一对铁芯片的脚部上相对向的前端之间形成有间隙。
3．如权利要求1或2所述的电磁感应器，前述初级线圈与次级线圈的结合系数设定在0.6～0.8之间。
4．如权利要求1至3中任一项所述的电磁感应器，作为前述线圈，初级线圈与次级线圈沿轴向隔开地安装在线圈骨架上，从前述初级线圈的端部导出导线，在该导线的前端上安装有通过螺钉固定或嵌入配线基板上所安装的端子台上而连接的端子，前述次级线圈的端部被连接到固定于线圈骨架上，并插入前述配线基板上的销形端子上。
5．如权利要求1所述的电磁感应器，至少一部分线圈是通过将由可热融合的融合材料包覆的融合线预先整列卷绕并加热融合而固定化的，将这种固定化了的线圈安装在线圈骨架上。
6．如权利要求1至5中任一项所述的电磁感应器，连接在初级侧配线基板上的引出线从前述初级线圈导出，支承连接前述次级线圈的次级侧配线基板的基板安装台一体地形成在前述线圈骨架上。
7．如权利要求6所述的电磁感应器，前述基板安装台位于前述线圈骨架的侧部、前述初级线圈与次级线圈的至少一方的径向外侧位置。
8．如权利要求6所述的电磁感应器，前述基板安装台形成在构成前述线圈骨架的轴向端部的凸缘上，位于前述两个线圈的轴向外侧的位置。
9．如权利要求1至8中任一项所述的电磁感应器，前述线圈骨架具有在轴向分割的多个线圈骨架片，通过嵌入成形的方式安装在与前述各铁芯片对应的前述各线圈骨架片上。
10．如权利要求9所述的电磁感应器，在前述铁芯片的臂部上未形成脚部的顶面的至少一部分向外部露出。
11．如权利要求1至10中任一项所述的电磁感应器，前述线圈骨架具有安装线圈的至少一个绕线槽，而且形成由轴向多个分割的线圈骨架片构成的、跨过相邻的线圈骨架片的1个前述绕线槽，前述多个线圈骨架片是跨过线圈骨架片的绕线槽的槽宽可变更地连结的。
12．如权利要求11所述的电磁感应器，前述一方的线圈骨架片上形成前述中心孔的筒部被嵌合到另一方的线圈骨架片上形成中心孔的筒部的内侧，由此将这两个线圈骨架片连结起来，在前述嵌合的外侧的筒部的内周面与内侧的筒部的外周面的任意一方上形成卡合突起，在另一方上形成沿轴向延伸的导向槽和多个卡合槽，其中这些卡合槽与该导向槽连续并且沿圆周方向延伸，且在轴向相互隔离，在将前述两个筒部沿轴向嵌合时，前述突起在前述导向槽内导向并轴向移动，通过两个筒部的圆周方向的相对变位而卡合到前述卡合槽内。
全文摘要
一种在配线基板上安装时的安装面积小、薄型的电磁感应器,在轴向尺寸D1比径向尺寸D2要短的扁平形状的线圈骨架1T上安装初级、次级线圈11、12,在该线圈骨架1T的中心孔20、22内插入一对T字形铁芯片23T、23T的脚部24T、24T,两铁芯片23T、23T的臂部25T、25T沿各线圈11、12的径向延伸并且相互平行地对置。
文档编号H01F30/06GK1319852SQ0111191
公开日2001年10月31日 申请日期2001年3月23日 优先权日2000年3月24日
发明者宫崎忍, 山形文昭, 相马英明, 增田慎一, 高茂丰, 神原诚士 申请人:田渊电机株式会社