CN101091227A - 具有绝缘片的芯和具有该芯的电气设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有绝缘片的芯和具有该芯的电气设备，芯包括至少2个部分，一方的芯***绕线管，同时***折弯成近似T字形状或近似L字形状的大致带状的绝缘片。使绝缘片的未折弯部沿着芯的表面。另一方的芯这样***绕线管内，使得绝缘片的折弯部由芯的对接部分所夹住。

Description

具有绝缘片的芯和具有该芯的电气设备

技术领域

本发明主要涉及具有绝缘片的芯和具有该芯的变压器等电气设备。

背景技术

现参照图12至图14说明一铁心的构成和具有该铁心的变压器构成，该铁心是以往的芯的一例。图12中，形成构成变压器的E字型铁心9的空气间隙10(下面称为间隙10)时，在使1组E字型铁心9对接时通过对两者相接触的部分即中央部进行切削加工，并形成为其中央部彼此间互不接触的构成，来形成间隙10。

另外，作为另一例，如图13所示使用U字型铁心1的情况下，通过将间隙材料11***互相面对的一组U字型铁心1的对接部位，并将该间隙材料11贴到双方的U字型铁心1上来形成间隙。另外，可以通过改变***的间隙材料11的厚度，或者使用具有与间隙材料11不同特性的间隙材料12，来改变作为变压器的特性。

此外，作为另一例，已知如图14所示形成为将数片间隙材料14或15***圆形铁心13的间隙部位这种构成，通过该间隙材料14、15的组合改变变压器的特性(参照例如日本特開2002-75747号公报)。

但上述现有的铁心和具有该铁心的变压器中，在间隙形成方面存在下面所述问题。

图12中，通过对E字型铁心9进行切削加工，在使一组E字型铁心9组合在一起时形成间隙10。因而，在组装变压器时极难对铁心进行切削加工来改变间隙10的大小。而且，对小批量生产的变压器改变间隙10种类的情况下，需要进行各自的设计变更以便E字型铁心9的自身设计与种种间隙10相符。因此在共用、成本方面存在问题。

另外，用图13所示的U字型铁心1的例子中，可以在制作变压器时通过调换间隙材料11、12配置于U字型铁心1彼此间的接触面，来改变U字型铁心1间的间隙材厚度。但为了改变间隙材料11的厚度，必须事先准备多种将材料的自身厚度改变的间隙材料12。

此外，用图14所示的圆形铁心13的例子中，可通过改变***的数片间隙材料14、15的材质来改变变压器的特性。但为了改变变压器的特性，必须事先准备多种特性不同的间隙材料。

综上所述，现有的铁心和变压器，除了间隙材料的件数、种类增加以外，还需要固定多个间隙材料用的贴装作业等，组装工序数、部件成本会增加。

再有，图1 3所示的U字型铁心1、图14所示的圆形铁心13的例子中，在组装变压器时，用形成线圈的绕线管这种部件覆盖各间隙材料周围的情况下，变压器组装后在外观上无法确认是否***了间隙材料。所以，完成变压器组装后，将该变压器组装到产品中，待确认产品的特性才开始可确认未放入间隙材料。而由于产品的特性未能发现忘了放入间隙材料的情况下，产品就有可能就这样在市场上流通。

发明内容

本发明的具有绝缘片的芯，至少包括2个部分，将绝缘片的折弯部分(下面称为折弯部)夹于芯间形成芯间的间隙，并使绝缘片的未折弯部分(下面称为未折弯部)沿着芯的表面。另外，绝缘片为折弯成近似T字形状或近似L字形状的大致带状或者至少两个折弯成彼此面对的近似L字形状的大致带状。

按照本发明的具有绝缘片的芯，不会因电气设备的种类而改变芯的形状，更不必靠间隙材料的厚度、材质改变自身间隙。另外，可对防止忘记放入间隙材料进行确认，可抑制组装工序数、部件成本，并提高质量的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施方式1中的U字型铁心的外观图；

图2为本发明实施方式1中的带状片和U字型铁心和绕线管的组装图；

图3为本发明实施方式1中的带状片的外观图；

图4为示出本发明实施方式1中的带状片和U字型铁心和绕线管的组装状态的外观图；

图5为示出本发明实施方式2中的带状片折弯2次的状态的外观图；

图6为本发明实施方式3中的带状片的外观图；

图7为本发明实施方式3中的带状片和U字型铁心和绕线管的组装图；

图8为示出本发明实施方式3中的带状片和U字型铁心和绕线管的组装状态的外观图；

图9为本发明实施方式4中的带状片的外观图；

图10为本发明实施方式4中的带状片和U字型铁心和绕线管的组装图；

图11为示出本发明实施方式4中的带状片和U字型铁心和绕线管的组装状态的外观图；

图12为现有E字型铁心的外观图；

图13为说明现有U字型铁心的间隙材厚度改变用的概要示意图；

图14为说明现有圆形铁心的间隙材料改变用的概要示意图。

附图标号说明

1     U字型铁心

2     带状片

3A    V字型折弯部

3B    未折弯部

4     绕线管

5     线圈端子

6     支脚

7     螺栓

8A    连续V字型折弯部

8B    未折弯部

9     E字型铁心

10    空气间隙

11、12间隙材料

13    圆形铁心

14、15间隙材料

16    带状片

17A L 字型折弯部

17B   未折弯部

具体实施方式

(实施方式1)

下面用图1至图4说明本发明的实施方式1。图1为构成作为芯的一例的铁心的1组U字型铁心1的外观图。图2为用于说明铁心的间隙的形成的说明图，所述铁心包括：U字型铁心1、下面述及的带状片2、该带状片2的V字型折弯部3A、带状片2的未折弯的部分(V字型折弯部3A以外的部分，下面称为未折弯部3B)、以及绕线管4。图3为带状片2的外观图。图4为示出组装了带状片2和U字型铁心1和绕线管4的状态的外观图。

下面说明本实施方式1中铁心间隙的形成。如图1和图2所示，例如，一对U字型铁心1以彼此面对的形态构成。而且，如图2和图3所示，由绝缘材料所形成的带状片2的中央附近形成有V字型折弯部3A。而且，如下面所述，一旦在U字型铁心1间夹住V字型折弯部3A，带状片2的整体形状便为近似T字型。另外，如图2所示，带状片2的V字型折弯部3A的深度几乎与U字型铁心1的厚度大体相等。另外，该V字型折弯部3A与U字型铁心1的剖面相向的部分的面积以与U字型铁心1的剖面积相等或以上为宜。另外，作为带状片2使用的是在磁性方面为非磁性、而在电气方面具有绝缘性的材料。

下面对具有铁心的一例电气设备即变压器的组装进行说明。

组装变压器时，举例来说，如图2所示，为了形成线圈，准备卷绕绕线用的绕线管4。图2中将绕线管4***位于下方的U字型铁心1，带状片2也一起***。此时，V字型折弯部3A配置为处于U字型铁心1的剖面位置。使带状片2的未折弯部3B沿着位于下方的U字型铁心1的外形表面部分。而且，将上方的U字型铁心1***绕线管4内使得处于上方和下方位置的U字型铁心1的对接部分夹住带状片2的V字型折弯部3A。

此后，如图4所示，在带状片2的V字型折弯部3A(未图示)由1对U字型铁心1夹住的状态下通过由2根螺栓7将2个支脚6结合在一起来固定1对U字型铁心1。而且，通过对绕线管4进行绕线来形成线圈，并构成变压器。

另外，这里示出的是将1对U字型铁心1和带状片2***绕线管4的例子，但也可以设法对绕线管4进行绕线来形成线圈，再将U字型铁心1和带状片2***线圈。

此外，带状片2的长度，由U字型铁心1夹住时，以未折弯部3B的全长长于绕线管4和线圈、为可以从外部辨认带状片2这种长度为宜。

现对如上所述构成的变压器说明其作用。

如图2所示，组装1对U字型铁心1、绕线管4、以及带状片2的情况下，长方形状的带状片2其中一部分折弯所形成的带状片2的V字型折弯部3A夹于1对U字型铁心1之间。因此，不必进行将带状片2贴装于U字型铁心1上这种作业，可自然固定于1对U字型铁心1之间。再有，带状片2存在于绕线管4的内部。因此，即便是带状片2的V字型折弯部3A相对于U字型铁心1的对接部分错开，也由于绕线管4的内部形状为筒形，所以可由绕线管4保持以避免带状片2相对于U字型铁心1的对接部分错开。另外，如图4所示，组装1对U字型铁心1、绕线管4、以及带状片2时，形成为带状片2的未折弯部3B露出绕线管4外侧的结构。这里，对于从绕线管4当中露出到外部的线圈(未图示)起到其引出线作用的线圈端子5，一旦加上来自外部的机械力，便有可能使线圈端子5和U字型铁心1两者相接触。但如本实施方式1那样，利用带状片2的未折弯部3B位于U字型铁心1和线圈端子5两者间的构成，带状片2便可使线圈端子5和U字型铁心1两者间电气绝缘。

再如图4所示，由于绕线管4外侧有露出的带状片2存在，因而将变压器组装到产品中时可以凭视觉确认带状片2其中一部分的V字型折弯部3A是否正确***U字型铁心1间从而在U字型铁心1间形成间隙。

另外，图4所示的固定一对U字型铁心1的方法只是一例，也可以不用支脚6和螺栓7，而直接用带、绳状物件固定U字型铁心1。或者，也可以设法用沿着U字型铁心1外形部分的带状部件来结合。

如上所述，按照本实施方式，可以通过形成为由一对U字型铁心1夹住带状片2的V字型折弯部3A这种构成来固定带状片2。因此，不必象以往那样进行用于将在U字型铁心1间形成间隙用的部件贴装于U字型铁心1上的作业，使作业效率提高。另外，不必将形成间隙用的部件贴装于U字型铁心1上，所以可以相对方便地调换带状片2等来改变间隙的尺寸。

另外，如图2所示，绕线管4的内部有带状片2存在，所以即便是处于带状片2的V字型折弯部3A相对于U字型铁心1的对接部分错开这种状态下，带状片2也不会相对于U字型铁心1的对接部分错开。这是因为，绕线管4的内部形状为筒形，带状片2和绕线管4两者间的空间并没有那么大。因而，可以稳定保持带状片2的V字型折弯部3A即间隙材的厚度。

而且，如图4所示，组装一对U字型铁心1、绕线管4、以及带状片2时，由于形成为绕线管4的外侧有带状片2的未折弯部3B露出这种构成，所以可利用带状片2使线圈端子5和U字型铁心1两者间电气绝缘。因此可防止漏电等事故，可以构成更为安全的变压器。此外，为可以凭视觉确认是否***了带状片2的间隙材这种结构，因而可以防止忘记放入间隙材。

(实施方式2)

本实施方式2中，对与实施方式1相同的构成标注同一标号，其详细说明从略。

与实施方式1不同之处在于，如图5所示，通过将由绝缘材料所制成的带状片2其中一部分折弯来制作连续的V字型折弯部8A，将该连续的V字型折弯部8A用于U字型铁心1间的间隙形成。这样，通过使用制作了连续的V字型折弯部8A的带状片2，与图3的带状片2相比，可以使间隙材厚度为2倍。另外，进一步增加V字型折弯部的话，便可以很方便地改变间隙材厚度。

下面说明本实施方式2的变压器。

带状片2的折弯部其形状虽有所不同，但如图2所示，组装U字型铁心1、绕线管4、以及带状片2时，带状片2的连续的V字型折弯部8A可由U字型铁心1夹住，带状片2不必进行贴装作业便可很自然地固定。再有，内部形状为筒形的绕线管4的内部有带状片2存在，所以带状片2不会相对于U字型铁心1的对接部分错开。

另外，如图4所示，组装U字型铁心1、绕线管4、以及带状片2时，便成为带状片2的未折弯部8B露出到绕线管4外侧这种结构。由于这种结构，从绕线管4当中露出外部的线圈端子5有来自外部的机械力加上的情况下，有可能线圈端子5和U字型铁心1相接触，但可以利用带状片2使线圈端子5和U字型铁心1两者间电气绝缘。

此外，如图4所示，由于绕线管4的外侧有露出的带状片2存在，因而将变压器组装到产品中时，可以凭视觉确认带状片2的连续的V字型折弯部8A是否作为间隙材***。

另外，可通过增加连续的V字型折弯部8A的折弯次数来很方便地改变间隙材厚度，但至少是考虑到要使带状片2从绕线管4当中露出到外部，故希望增加折弯次数。

如上所述，按照本实施方式2，带状片2不进行贴装作业便可很自然地固定，所以不需要进行带状片2的连续的V字型折弯部8A即间隙材的贴装作业。而且，只要改变带状片2的V字型折弯次数便可适应种种厚度的间隙形成。

(实施方式3)

本实施方式3中，对与实施方式1相同的构成标注同一标号，其详细说明从略。

与实施方式1不同之处在于，如图6所示，通过将由绝缘材料所制成的作为带状片16的薄片其中一部分折弯来形成L字型折弯部17A，并形成为L字型形状的带状片16。将该L字型折弯部17A用于U字型铁心1间的间隙形成。这样，通过使用形成了L字型折弯部17A的带状片16，与图3所示的带状片2相比，可使得带状片2的长度为一半。

下面说明本实施方式3的变压器。

如图7所示，组装U字型铁心1、绕线管4、以及带状片16时，带状片16的L字型折弯部17A由U字型铁心1夹住，带状片16不必进行贴装作业便可很自然地固定。再有，内部形状为筒形的绕线管4的内部有带状片16存在，所以即便是带状片16的L字型折弯部17A相对于U字型铁心1的对接部分错开的情况下，带状片16也不会相对于U字型铁心1的对接部分错开。

另外，如图8所示，组装U字型铁心1、绕线管4、以及带状片16时，便成为带状片16的未折弯部17B露出到绕线管4外侧这种结构。由于这种结构，从绕线管4当中露出外部的线圈端子5有来自外部的机械力加上的情况下，有可能线圈端子5和U字型铁心1相接触，但可以利用带状片16使线圈端子5和U字型铁心1两者间电气绝缘。

此外，如图8所示，由于绕线管4的外侧有露出的带状片16存在，因而将变压器组装到产品中时，可以凭视觉确认带状片16的间隙材是否被***。

如上面说明所述，按照本实施方式3，如图7所示，带状片16不必进行贴装作业便可很自然地固定，所以不需要进行带状片16的L字型折弯部17A即间隙材的贴装作业。

而且，如图7所示，可保持为避免带状片16相对于U字型铁心1的对接部分错开，因而可以稳定保持带状片16的L字型折弯部17A即间隙材的厚度。

此外，如图8所示，可以利用带状片16使线圈端子5和U字型铁心1两者间电气绝缘，因而可以防止漏电等事故来构成更为安全的变压器。

而且，如图8所示，为可以凭视觉确认是否***了带状片16的间隙材这种结构，因而可以防止忘记放入间隙材。

(实施方式4)

本实施方式4中，对与实施方式1相同的构成标注同一标号，其详细说明从略。

与实施方式1不同之处在于，如图9所示，使带状片16其中一部分折弯来制作L字型折弯部17A的薄片彼此面对作为带状片16使用。这样，通过使制作了L字型折弯部17A的带状片16彼此面对使用，与图3的带状片2相比，可以在组装时按其经过分割的状态来组装带状片16。

下面说明本实施方式4的变压器。

如图10所示，组装U字型铁心1、绕线管4、以及带状片16时，带状片16的L字型折弯部17A可由U字型铁心1夹住，带状片16不必进行贴装作业便可很自然地固定。再有，内部形状为筒形的绕线管4的内部有带状片16存在，所以即便是带状片16的L字型折弯部17A相对于U字型铁心1的对接部分错开的情况下，带状片16也不会相对于U字型铁心1的对接部分错开。

而且，如图11所示，组装U字型铁心1、绕线管4、以及带状片16时，便成为带状片16的未折弯部17B露出到绕线管4外侧这种结构。由于这种结构，从绕线管4当中露出外部的线圈端子5有来自外部的机械力加上的情况下，有可能线圈端子5和U字型铁心1相接触，但可以利用带状片16使线圈端子5和U字型铁心1两者间电气绝缘。

此外，如图11所示，由于绕线管4的外侧有露出的带状片16存在，因而将变压器组装到产品中时，可以凭视觉确认带状片16的间隙材是否被***。

如上所述，按照本实施方式4，如图10所示，带状片16不必进行贴装作业便可很自然地固定，所以不需要进行带状片16的L字型折弯部17A即间隙材的贴装作业。

而且，如图10所示，可保持为避免带状片16相对于U字型铁心1的对接部分错开，因而可以稳定保持带状片16的L字型折弯部17A即间隙材的厚度。

此外，如图11所示，可以利用带状片16使线圈端子5和U字型铁心1两者间电气绝缘，因而可以防止漏电等事故来构成更为安全的变压器。

而且，如图11所示，为可以凭视觉确认是否***了带状片16的间隙材这种结构，因而可以防止忘记放入间隙材。

另外，上述实施方式3和实施方式4中，也可以设法将带状片16的L字型折弯部17A折弯成连续的V字型。通过这样进行，改变折弯次数的话，便可形成种种厚度的间隙材。

而且，上述实施方式1至实施方式4中，也可以设法将带状片2或者带状片16多片层叠在一起使用。这样进行的话，便可以通过改变层叠的片数很方便地改变间隙的尺寸。另外，可以通过采用各自厚度不同的带状片2或带状片16来增加所形成的间隙尺寸的自由度。

此外，上述实施方式1至实施方式4中说明的是采用芯的一例即铁心的情形，但芯不限于铁心，以采用通常所知的铁氧体芯等具有磁性的材料为宜。

另外，上述实施方式1至实施方式4中说明的是采用电气设备的一例即变压器的情形，但电气设备不限于变压器，可以应用于例如电抗器等具有芯和线圈的设备。

工业实用性

本发明的具有绝缘片的芯和电气设备，可以不必对间隙材进行贴装作业，减少贴装作业工序数，并防止忘记放入间隙材，举例来说，可应用作为设备组装用芯和电气设备。

Claims (13)

1.一种具有绝缘片的芯，至少包括2个部分，其特征在于，包括：带状的绝缘片；以及

将所述绝缘片的折弯部夹于所述芯间所形成的间隙，

所述绝缘片的未折弯部沿着所述芯的表面。

2.如权利要求1所述的具有绝缘片的芯，其特征在于，

所述绝缘片为折弯成T字形状的带状。

3.如权利要求1所述的具有绝缘片的芯，其特征在于，

所述绝缘片为折弯成L字形状的带状。

4.如权利要求1所述的具有绝缘片的芯，其特征在于，

所述绝缘片为至少2个彼此面对的折弯成L字形状的带状。

5.如权利要求1所述的具有绝缘片的芯，其特征在于，

所述绝缘片的折弯部是被连续折弯的。

6.如权利要求1所述的具有绝缘片的芯，其特征在于，

所述间隙是将所述绝缘片多片层叠夹于所述芯间形成的。

7.一种电气设备，其特征在于，包括：

如权利要求1所述的具有绝缘片的芯；以及

相对于所述芯的脚按同心圆形状配置的线圈，其中，

所述绝缘片的未折弯部的至少一部分沿着所述线圈和所述芯的表面两者之间。

8.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，

所述绝缘片的折弯部是被连续折弯的。

9.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，

所述间隙是将所述绝缘片多片层叠夹于所述芯间形成的。

10.如权利要求8所述的电气设备，其特征在于，

所述间隙是将所述绝缘片多片层叠夹于所述芯间形成的。

11.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，

使所述绝缘片的未折弯部的全长长于线圈的长度。

12.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，

具有构成所述线圈的绕线管，使所述绝缘片的未折弯部的全长长于绕线管的长度。

13.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，

所述绝缘片的未折弯部配置于使所述芯和所述线圈两者间绝缘的位置。

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