JP2023171683A - 変成器 - Google Patents

Abstract

【課題】インピーダンスの低減及び費用の削減を図ることができる変成器を提供する。【解決手段】変成器１は、第一コイル３、４と、第一コイル３、４の内側に同軸的に配置された第二コイル７と、第一コイル３、４の外側に同軸的に配置された第三コイル６と、第一コイル３、４及び第二コイル７の間、並びに第一コイル３、４及び第三コイル６の間に配置され、第一コイル３、４を保持する単一のボビン２とを備える。【選択図】図２

Description

本技術は、変圧器を含む変成器に関する。

従来、鉄心、一次コイル及び二次コイルを備える変成器が提案されている。一次コイル及び二次コイルは、それぞれボビンに巻かれている（例えば特許文献１参照）。

特開平８-５１０３４号公報

インピーダンスの低減を図るために、一次コイルの内側及び外側それぞれに二次コイルを配置させて、三重コイルの変成器を作製することが考えられる。しかし、それぞれのコイルはボビンによって保持されており、費用が嵩む。

本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、インピーダンスの低減及び費用の削減を図ることができる変成器を提供することを目的とする。

本開示に係る変成器は、第一コイルと、ボビンに保持されることなく、前記第一コイルの内側に同軸的に配置された第二コイルと、ボビンに保持されることなく、前記第一コイルの外側に同軸的に配置された第三コイルと、前記第一コイル及び前記第二コイルの間、並びに前記第一コイル及び前記第三コイルの間に配置され、前記第一コイルを保持する第一コイル保持ボビンとを備え、前記第一コイル保持ボビンは前記第二コイル及び前記第三コイルを保持せず、前記第二コイル及び前記第三コイルは、自身の形状を保持する構造を備え、前記構造は平角線、又は、複数の丸線をバンドによる拘束若しくは樹脂で固めることによって一体化した線群によって構成される。

本開示においては、一つのボビンを使用して、コイルを三重に配置させ、ボビンの数を削減する。また第二コイル及び第三コイルは、ボビンが無くても、自身の形状を保持する。そのため、ボビン数を削減しても、三重コイル構造を実現することができる。また第二コイル及び第三コイルの巻線を平角線又は複数の丸線を一体化した線群にすることによって、第二コイル及び第三コイルの形状保持がボビン無しで実現される。

本開示に係る変成器は、前記第一コイル、第二コイル及び第三コイルの内側及び外側を覆って保持する保持カバーを備える。

本開示においては、保持カバーによって、第一コイル、第二コイル及び第三コイルが一体的に保持され、ユニット化される。

本開示に係る変成器は、前記第一コイルと、前記第二コイル又は第三コイルとの間に配置されたスペーサを備える。

本開示においては、スペーサによって、第一コイルと第二コイルとの間、又は第一コイルと第三コイルとの間に所定距離が確保され、両者が絶縁される。

本開示に係る変成器にあっては、一つのボビンを使用して、コイルを三重に配置させ、ボビンの数を削減する。そのため、インピーダンスの低減及び費用の削減を図ることができる。

実施の形態に係る変成器の略示斜視図である。 変成器の略示分解図である。 ボビン、外側二次コイル、内側二次コイル及び保持カバーの略示断面図である。 構成を一部変更したボビン、外側二次コイル、内側二次コイル及び保持カバーの略示断面図である。

以下本発明を実施の形態に係る変成器を示す図面に基づいて説明する。図１は、実施の形態に係る変成器の略示斜視図、図２は、変成器の略示分解図である。変成器１は矩形環状をなす樹脂製のボビン２を備える。ボビン２の外周面には周方向に延びる溝が形成され、該溝はボビン２の全周に設けられている。前記溝の底には、径方向外向きに突出した壁２ａが形成されている。壁２ａは周方向に延び、ボビン２の全周に亘って設けられている。壁２ａの一面側に一次コイル３が巻回され、壁２ａの他面側に一次コイル４が巻回されている。ボビン２は一次コイル３、４を保持する。一次コイル３、４は第一コイルに対応する。

ボビン２の径方向内側に、二次コイル７（以下、内側二次コイル７という）が設けられている。内側二次コイル７の外周の径方向寸法は、ボビン２の内周の径方向寸法及び軸方向寸法に対応し、内側二次コイル７はボビン２の内側に収まる。内側二次コイル７は、自身の形状を保持する構造を備え、ボビンなどの保持機構が無くとも、コイル形状を保つことができる。内側二次コイル７は、例えば平角線によって構成され、平角線を折り曲げることによって、形成されている。内側二次コイル７は第二コイルに対応する。平角線に代えて、複数の丸線を一体化した線群を使用してもよい。例えば、複数の丸線をバンドによって拘束するか又は樹脂によって固めて、線群は作成される。線群は平角線と同様、形状保持が実現できる。

ボビン２の径方向外側に、二次コイル６（以下、外側二次コイル６という）が設けられている。外側二次コイル６の内周の径方向寸法及び軸方向寸法は、ボビン２の外周の径方向寸法に対応し、ボビン２は外側二次コイル６の内側に収まる。外側二次コイル６は、自身の形状を保持する構造を備え、ボビンなどの保持機構が無くとも、コイル形状を保つことができる。外側二次コイル６は、例えば平角線によって構成され、平角線を折り曲げることによって、形成されている。なお、平角線に限らず、自身の形状を保持することができる線材、例えば、コイル形状の保持が可能な直径を有する丸線によって、外側二次コイル６、内側二次コイル７を構成してもよい。外側二次コイル６は第三コイルに対応する。

ボビン２、外側二次コイル６及び内側二次コイル７の二つの長辺部は、円筒形をなす二つの保持カバー８によって、それぞれ覆われている。保持カバー８の周囲に円筒形の鉄心２０が設けられている。

図３は、ボビン２、外側二次コイル６、内側二次コイル７及び保持カバー８の略示断面図である。図３において、左右方向は軸方向に対応する。ボビン２の外周部分の軸方向寸法は、ボビン２の内周部分の軸方向寸法よりも長い。外側二次コイル６及び内側二次コイル７の軸方向寸法は略同じである。外側二次コイル６及び内側二次コイル７の軸方向寸法は、ボビン２の内周部分よりも短い。軸方向において、外側二次コイル６はボビン２の外周部分よりも外側に突出せず、内側二次コイル７はボビン２の内周部分よりも外側に突出しない。

ボビン２の外周部分と外側二次コイル６との間に絶縁体５（スペーサ）が設けられている。絶縁体５はシート状且つ環状をなし、一次コイル３、４及び壁２ａを覆う。絶縁体５と外側二次コイル６と間には絶縁物１０（スペーサ）が設けられている。絶縁物１０はシート状且つ環状をなし、両縁部から径方向外向きに突出した部分を有する。絶縁物１０は外側二次コイル６の内周部分及び端面を覆う。

ボビン２の内周部分と内側二次コイル７との間に絶縁物１１（スペーサ）が設けられている。絶縁物１１はシート状且つ環状をなし、内側二次コイル７の外周部分を覆う。本実施例においては、内側二次コイル７はボビン２の内周部分よりも軸方向外側に突出しないので、絶縁物１１は、設けなくてもよい。なお、内側二次コイル７がボビン２の内周よりも軸方向外側に突出している場合、内側二次コイル７を保持する手段として、絶縁物１１は必要である。

保持カバー８は二つの半円筒部８ａ、８ｂを備える。半円筒部８ａ、８ｂは、円筒を軸方向に沿って半分に切断したような形状を有する。半円筒部８ａの内周面には二つのリブ９が形成されている。二つのリブ９は半円筒部８ａにおける半円の頂部と半円の端部との間に配置され、対向する。軸方向にて半円筒部８ａを視認した場合、リブ９は略直角なＬ形をなし、リブ９のＬ形の両端部は半円筒部８ａの内周面に連なる。リブ９は軸方向に沿って延びる。半円筒部８ｂの内周面にも、半円筒部８ａと同様に、リブ９が形成されてい
る。

二つの半円筒部８ａ、８ｂそれぞれの軸方向に延びる縁部を突き合わせて、円筒形の保持カバー８が形成される。外側二次コイル６は、二つの半円筒部８ａ、８ｂそれぞれのリブ９の間に狭持される。リブ９と外側二次コイル６との間には、絶縁物１０の前記突出した部分が介在する。内側二次コイル７は、二つの半円筒部８ａ、８ｂそれぞれのリブ９の間に狭持される。リブ９によって、外側二次コイル６及び内側二次コイル７は安定に支持される。

図４は、構成を一部変更したボビン２、外側二次コイル６、内側二次コイル７及び保持カバー８の略示断面図である。リブ９は外側二次コイル６及び内側二次コイル７を安定に支持することができればよく、リブ９の形状はＬ形に限定されない。例えば、図４に示すように、軸方向にて半円筒部８ａ、８ｂを視認した場合、リブ９は、Ｌ形の角を切り取ったようなＩ形をなしてもよい。

図４に示すように、絶縁物１０は軸方向に延び、絶縁物１０の軸方向端部はリブ９と絶縁体５との間に配置されている。外側二次コイル６は軸方向に延びる。外側二次コイル６は、軸方向に間隔を空けて並んだＩ形の二つのリブ９の間に配置されている。また絶縁物１１は軸方向に延び、絶縁物１１の軸方向端部は、リブ９のボビン２に対向する面に配置されている。内側二次コイル７は軸方向に延び、ボビン２の内周よりも外側に突出する。内側二次コイル７の軸方向端部は、軸方向に間隔を空けて並んだＩ形の二つのリブ９の間に配置されている。

実施の形態に係る変成器１にあっては、一つのボビン２を使用して、コイルを三重に配置させ、ボビン２の数を削減する。そのため、インピーダンスの低減及び費用の削減を図ることができる。

また外側二次コイル６及び内側二次コイル７は、自身を保持するボビンが無くても、自身の形状を保持する。そのため、ボビン数を削減しても、三重コイル構造を実現することができる。例えば、外側二次コイル６及び内側二次コイル７の巻線を平角線にすることによって、外側二次コイル６及び内側二次コイル７の形状保持がボビン無しで実現される。

保持カバーによって、一次コイル３、４、外側二次コイル６及び内側二次コイル７が一体的に保持され、複数のコイルをユニット化させることができる。

絶縁体５及び絶縁物１０、１１によって、一次コイル３、４と外側二次コイル６との間、又は一次コイル３、４と内側二次コイル７との間に所定距離が確保され、両者が絶縁される。なお、一次コイル３、４と内側二次コイル７との間には、一次コイル３、４を保持する樹脂製のボビン２が介在しており、絶縁性を保つことができるので、絶縁物１１は、無くてもよい。ただし、前述したように、内側二次コイル７がボビン２の内周よりも軸方向外側に突出している場合、コイルを保持するための手段として、絶縁物１１は必要である。この場合、絶縁物１１に代えて、絶縁性を有さない部材を、コイルを保持する手段として使用してもよい。

今回開示した実施の形態は、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。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

２ ボビン ３、４ 一次コイル（第一コイル） ５ 絶縁体（スペーサ）
６ 外側二次コイル（第三コイル） ７ 内側二次コイル（第二コイル）
８ 保持カバー ８ａ、８ｂ 半円筒部 １０、１１ 絶縁物（スペーサ）

Claims (3)

1. 第一コイルと、
   ボビンに保持されることなく、前記第一コイルの内側に同軸的に配置された第二コイルと、
   ボビンに保持されることなく、前記第一コイルの外側に同軸的に配置された第三コイルと、
   前記第一コイル及び前記第二コイルの間、並びに前記第一コイル及び前記第三コイルの間に配置され、前記第一コイルを保持する第一コイル保持ボビンと
   を備え、
   前記第一コイル保持ボビンは前記第二コイル及び前記第三コイルを保持せず、
   前記第二コイル及び前記第三コイルは、自身の形状を保持する構造を備え、
   前記構造は平角線、又は、複数の丸線をバンドによる拘束若しくは樹脂で固めることによって一体化した線群によって構成される
   変成器。
2. 前記第一コイル、前記第二コイル及び前記第三コイルの内側及び外側を覆って保持する保持カバー
   を備える請求項１に記載の変成器。
3. 前記第一コイルと、前記第二コイル又は前記第三コイルとの間に配置されたスペーサ
   を備える請求項１又は２に記載の変成器。

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