JP2003347125A

JP2003347125A - コイル

Info

Publication number: JP2003347125A
Application number: JP2002152117A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Fujiyoshi; 敏一藤吉; Masao Katooka; 正男加藤岡; Tetsuro Ikeda; 哲朗池田; Kenji Morimoto; 健次森本; Hideo Ishii; 秀雄石井
Original assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2003-12-05
Also published as: US6774757B2; CN1264174C; CN1472754A; US20030222751A1

Abstract

(57)【要約】【課題】変圧器やチョーク等を低コストに、かつ小型
に製造し、更にコイルが錆びることを防止する。【解決手段】金属製コイルシート３４乃至３８は、中
央に窓３４ａ乃至３８ａを有する平板状に形成されてい
る。窓３４ａ乃至３８ａの適所から周縁に向けてスリッ
ト３４ｂ乃至３８ｃが形成され、このスリット３４ｂ乃
至３８ｃの両側に、接続用端子３４ｃ、３４ｄ乃至３８
ｃ乃至３８ｄを有している。これら金属製コイルシート
３４乃至３８を重ね合わせ、隣接する金属製コイルシー
トを接続用端子３４ｃ、３４ｄ乃至３８ｃ乃至３８ｄを
介して電気的に接続してある。金属製コイルシート３４
乃至３８の窓３４ａ乃至３８ａに磁芯６０、６２が配置
されている。各金属製コイルシート３４乃至３８が、絶
縁被膜によって個別に覆われている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば変圧器やチ
ョークとして使用されるコイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような変圧器、例えば高周波大電
流用の変圧器として、本出願人は、図６に示すような構
成のものを先に提案した。即ち、同図に示すように、こ
の変圧器は、金属製、例えば銅製のコイルシート１、
２、３、４、５、６を有している。これらコイルシート
１、２、３、４、５、６は、中央に窓１ａ、２ａ、３
ａ、４ａ、５ａ、６ａを有する矩形状に形成されてい
る。これら金属製コイルシート１、２、３、４、５、６
の一辺が、途中でスリット１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５
ｂ、６ｂによって切り割られている。これらスリット１
ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂの両側からそれぞれ
耳片１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｃ、３ｄ、４ｃ、４
ｄ、５ｃ、５ｄ、６ｃ、６ｄが伸延している。耳片１
ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ、５ｃ、６ｃが巻き始め端子であ
り、耳片１ｄ、２ｄ、３ｄ、４ｄ、５ｄ、６ｄが巻き終
わり端子である。これらコイルシート１乃至３が互いに
積層され、耳片１ｄと２ｃが接続され、かつ耳片２ｄと
３ｃとが接続されて一次巻線を構成し、コイルシート４
乃至６が積層され、耳片４ｃ、５ｃ、６ｃが接続され、
耳片４ｄ、５ｄ、５ｄ、６ｄが接続され、二次巻線を構
成している。これら各コイルシート１乃至３を上下から
挟むように絶縁シート９、１０、１１、１４が配置さ
れ、更にコイルシート１４と共に、コイルシート４、
５、６を挟むように絶縁シート１７が配置されている。
これら絶縁シート９、１０、１１、１４、１７は,中央
に窓９ａ、１０ａ、１１ａ、１４ａ、１７ａを有してい
る。更に２つに分割されたフェライト製のような磁芯１
８、１９が設けられている。これら磁芯１８、１９は,
その中央に中央脚１８ａ、１９ａを有し、これらの両側
に凹溝１８ｂ、１８ｃ、１９ｃ、１９ｄを有し、更に外
側に、外側脚１８ｄ、１９ｄ、１８ｅ、１９ｅを有して
いる。コイルシート１乃至６の中央窓１ａ乃至６ａ、絶
縁シートの中央窓９ａ乃至１４ａ、１７ａに、中央脚１
８ａ、１９ａが位置するように、磁芯１８、１９が組み
合わされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この変圧器を製造する
際に、金属コイルシートと絶縁シートとを交互に重ねる
作業工程が必要であり、コストが高くなっていた。さら
に、金属コイルシートが空気に触れる構成であるので、
長期間の使用によって金属コイルシートが酸化して、錆
びることがあった。更に、変圧器における安全規格上の
沿面距離をとる必要があるが、絶縁シート９、１０、１
１、１４、１７の位置がわずかにずれても所定の沿面距
離を確保できるように絶縁シートを大きく形成しておく
必要があり、変圧器が大型になっていた。

【０００４】本発明は、作業工数を低減させることがで
き、かつ酸化が防止しでき、更に小型化できるコイルを
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるコイルは、
コイル部を有している。このコイル部は、複数の金属製
コイルシートを有している。これら金属製コイルシート
は、中央に窓を有する平板状に形成され、前記窓の適所
から周縁に向けてスリットが形成されている。このスリ
ットの両側に、接続用端子が設けられている。これら金
属製コイルシートを重ね合わせ、隣接する金属製コイル
シートを前記接続用端子を介して電気的に接続してい
る。各金属製コイルシートの窓に磁芯が配置されてい
る。各金属製コイルシートが、個別に絶縁被膜によって
覆われている。

【０００６】このように構成されたコイルでは、各金属
製コイルシートが、個別に絶縁被膜によって覆われてい
るので、各金属製コイルシートの間に絶縁シートを挟む
必要が無く、製造工程を１つ減少させることができ、そ
の結果、コストを低減することができる。さらに、各金
属製コイルシートが絶縁被膜によって覆われているの
で、空気中で長期間使用しても、酸化されにくく、錆び
にくくなる。更に、各金属製コイルシートが、絶縁被膜
によって覆われているので、絶縁被膜と金属製コイルシ
ートとの相対位置が変化することがなく、両者の位置の
ずれを考慮して大きく沿面距離を設定する必要が無く、
小型化することができる。

【０００７】コイル部を複数設けることができる。この
場合、複数のコイル部の各金属製コイルシートの前記窓
に前記磁芯が配置されている。即ち、複数のコイル部が
相互誘導結合されている。このように構成することによ
って、変圧器として使用することができ、低コストで錆
びにくく、小型の変圧器を実現することができる。

【０００８】また、絶縁被膜を絶縁性フィルムによって
構成することもできる。例えば金属製コイルシートに絶
縁性の樹脂を塗布して絶縁被膜を形成することも考えら
れる。しかし、このように樹脂のみによって絶縁被膜を
形成した場合、被膜が容易に剥離する可能性があるが、
絶縁性フィルムを用いた場合、剥離する可能性が少な
く、絶縁性を高めることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の１実施の形態は、本発明
を例えば高周波大電流変圧器に実施したものである。図
１に示すように、複数、例えば２つのコイル部、例えば
巻線３０、３２を有している。

【００１０】巻線３０は、複数、例えば３枚の金属コイ
ルシート３４、３６、３８を有している。これら金属コ
イルシート３４、３６、３８は、それぞれ同一の矩形に
構成され、その中央に同一の大きさの窓３４ａ、３６
ａ、３８ａを有している。これら金属製コイルシート３
４ａ、３６ａ、３８ａは、例えば銅製であり、それぞれ
の対応する辺の異なる位置に、スリット３４ｂ、３６
ｂ、３８ｂが形成されている。これらスリット３４ｂ、
３６ｂ、３８ｂの両側に、それぞれ端子部３４ｃ、３４
ｄ、３６ｃ、３６ｄ、３８ｃ、３８ｄが形成されてい
る。これら端子部３４ｃ、３６ｃ、３８ｃは巻き始め部
であり、端子部３４ｄ、３６ｄ、３８ｄは巻き終わり部
である。これら金属製コイルシート３４、３６、３８
は、各窓３４ａ、３６ａ、３８ａが一致するように重ね
合わされている。この重ね合わせた状態において、端子
３４ｄと、端子３６ｃとが重なるように、また、端子３
６ｄと端子３８ｃとが重なるように、各スリット３４
ｂ、３６ｂ、３８ｂの位置が選択されている。

【００１１】巻線３２も同様に巻線３０と同様に構成さ
れた金属製コイルシート４０、４２、４４を有し、これ
らは窓４０ａ、４２ａ、４４ａと、スリット４０ｂ、４
２ｂ、４４ｂと、端子部４０ｃ、４０ｄ、４２ｃ、４２
ｄ、４４ｃ、４４ｄを有している。これら金属製コイル
シート４０、４２、４４も窓４０ａ、４２ａ、４４ａが
一致するように重ねられ、この状態において、端子部４
０ｄと端子部４２ｃとが重なり、端子部４２ｄと端子部
４４ｃとが重なるように、スリット４０ｂ、４２ｂ、４
４ｂの位置が選択されている。

【００１２】これら金属コイルシート３４、３６、３
８、４０、４２、４４は、いずれも図３（ａ）乃至
（ｃ）に代表として金属製コイルシート３８で示すよう
に、絶縁被膜４６によって被覆されている。

【００１３】この絶縁被膜４６は、後述するポリイミド
フィルム５６とエポキシ樹脂５８とからなるもので、次
のようにして絶縁被膜４６が形成される。まず、金属製
コイルシート３８が、図２（ａ）に示すように、銅板５
０を破線で示すように打ち抜くことによって形成され
る。このとき、端子部３８ｃ、３８ｄには孔５２、５４
も穿設される。次に、同図（ｂ）に示すように、２枚の
絶縁フィルム、例えばポリイミドフィルム５６、５６を
準備する。これらポリイミドフィルム５６、５６は、金
属製コイルシート３８よりも幾分大きい矩形状のもので
ある。これらポリイミドフィルム５６、５６の一方の面
に、絶縁性接着剤、例えばエポキシ樹脂５８、５８が塗
布される。

【００１４】これらエポキシ樹脂５８、５８を半乾きの
状態とした後、同図（ｂ）に示すように、エポキシ樹脂
５８、５８が、金属製コイルシート３８の上下面それぞ
れの側に位置するように位置させて、ポリイミドフィル
ム５６、５６を貼り付ける。即ち、金属製シート３８が
サンドイッチ状に挟み込まれている。このとき、同図
（ｃ）から明らかなように端子部３８ｃ、３８ｄは、ポ
リイミドフィルム５６、５６によっては被覆されない。

【００１５】このように貼り付けた後、押圧器、たとえ
ばシリコンゴム製加工機等によって、同図（ｄ）に示す
ように上下から加圧して、摂氏約１５０度乃至１８０度
の温度で３時間乃至５時間加熱して、エポキシ樹脂５
８、５８を硬化させる。この後、図３（ａ）に示すよう
に、ポリイミドフィルム５６、５６及びエポキシ樹脂５
８、５８の周縁部の余分な部分と、中央の窓３８ａに対
応する余分な部分とを打ち抜いて、除去する。また、こ
の他の方法として、ポリイミドフィルム５６、５６及び
エポキシ樹脂５８、５８を打ち抜いた後で、金属コイル
シートに貼り付ける場合も考えられる。この打ち抜きの
位置決めには、端子部３８ｃ、３８ｄの孔５２、５４を
使用する。他の金属製コイルシートも、同様にして絶縁
被膜が形成されている。なお、図２及び図３では、ポリ
イミドフィルム５６、エポキシ樹脂５８の厚さはかなり
誇張して描いてある。

【００１６】このようにして絶縁被膜がそれぞれに施さ
れた金属製コイルシート３４、３６、３８は、端子３４
ｄと端子３６ｃとが重なり、かつ端子３６ｄと端子３８
ｃとが重なるように、積層され、巻線３０が形成され
る。同様に、絶縁被膜が施されている金属製コイルシー
ト４０、４２、４４も、端子４０ｄと端子４２ｃとが重
なり、端子４２ｄと端子４４ｃとが重なるように、積層
され、巻線３２が形成される。巻線３０では、端子３４
ｄと端子３６ｃとが電気的に接続され、端子３６ｄと端
子３８ｃとが電気的に接続される。同様に巻線３２で
は、端子４０ｄと端子４２ｃとが電気的に接続され、端
子４２ｄと端子４４ｃとが電気的に接続される。

【００１７】そして、各窓３４ａ、３６ａ、３８ａ、４
０ａ、４２ａ、４４ａが一致するように、２つの巻線３
０、３２が重ねられる。この状態で、その上下から、例
えばフェライト製の磁芯６０、６２が配置される。即
ち、磁芯６０、６２は、その中央に、窓３４ａ、３６
ａ、３８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａに挿入可能な中央
脚部６０ａ、６２ａを有し、各金属製コイルシート３
４、３６、３８、４０、４２、４４の対向する２辺が収
容される凹溝６０ｂ、６０ｃ、６２ｂ、６２ｃを有し、
さらに、それらの外側に、即ち各金属製コイルシート３
４、３６、３８、４０、４２、４４の対向する２辺の外
側に位置する外側脚部６０ｄ、６０ｅ、６２ｄ、６２ｅ
を有している。そして、中央脚部６０ａ、６２ａが、窓
３４ａ、３６ａ、３８ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａ内に
挿入されるように、巻線３０、３２の上下から磁芯６
０、６２が配置されている。

【００１８】図４（ａ）は、絶縁被覆４６を施した金属
製コイルシート３８の縦断面図を示し、同図（ｂ）は、
絶縁被覆を施さずに例えば絶縁シート１０、１１によっ
て絶縁した金属製コイルシート２の縦断面図を示したも
のである。金属製コイルシート３８、２は、同じ大きさ
である。両図の比較から明らかなように、従来のもので
は、金属製コイルシート２と絶縁シート１０、１１の位
置がずれても必要な沿面距離を維持できるように、絶縁
シート１０、１１の大きさを大きくして、沿面距離ａを
大きく設定している。これに対し、金属製コイルシート
３８では、これと絶縁被膜４６とが一体になっているの
で、必要な沿面距離ｂだけを設定しておけばよい。従っ
て、沿面距離が短い分、この変圧器を小型化することが
できる。しかも、絶縁被膜４６によって被覆されている
ので、絶縁シートを金属製コイルシートの間に挟む工程
が不要となり、コストを低減させることができるし、絶
縁被膜４６によって覆われているので、金属製コイルシ
ートが錆びることもない。

【００１９】図５に、本発明の第２の実施の形態の高周
波用チョークを示す。この高周波チョークは、図１に示
した変圧器において、巻線３０を除去したものである。
同等部分には、同一符号を付して、その説明を省略す
る。

【００２０】上記の第１の実施の形態では、２つの巻線
３０、３２を用いたが、更に多くの巻線を設けて、１つ
の一次巻線と、複数の二次巻線とを有する変圧器とする
こともできる。また、上記の実施の形態では、絶縁フィ
ルムとしてポリイミドを使用し、絶縁接着剤としてエポ
キシ樹脂を使用したが、他のフィルムや接着剤を使用す
ることもできる。また、絶縁フィルムに代えて、若干、
絶縁性が劣るかもしれないが、絶縁性の樹脂を金属製コ
イルシートに塗布することもできる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、金属製
コイルシートに絶縁被膜を形成したので、変圧器やチョ
ーク等を低コストに、かつ錆びることなく、小型に製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の変圧器の組立図で
ある。

【図２】（ａ）乃至（ｄ）は、図１の変圧器において使
用する金属製コイルシートの製造過程を示す図である。

【図３】（ａ）は、図１の変圧器において使用する金属
製コイルシートの平面図、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ
−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ
線に沿う断面図である。

【図４】（ａ）は、図１の変圧器において使用する金属
製コイルシートの縦断面図、（ｂ）は、従来の変圧器に
おいて使用する金属製コイルシートの縦断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態のチョークの組立図
である。

【図６】従来の変圧器の組立図である。

【符号の説明】

３０３２巻線（コイル部）３４乃至４４金属製コイルシート４６絶縁被膜６０６２磁芯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池田哲朗大阪府大阪市東淀川区西淡路３丁目１番56 号株式会社三社電機製作所内 (72)発明者森本健次大阪府大阪市東淀川区西淡路３丁目１番56 号株式会社三社電機製作所内 (72)発明者石井秀雄大阪府大阪市東淀川区西淡路３丁目１番56 号株式会社三社電機製作所内Ｆターム(参考） 5E043 AA07 5E044 CA01 5E070 AA01 CA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央に窓を有する平板状に形成され、前
記窓の適所から周縁に向けてスリットが形成され、この
スリットの両側に、接続用端子をそれぞれ有する複数の
金属製コイルシートを重ね合わせ、隣接する前記金属製
コイルシートを前記接続用端子を介して電気的に接続し
たコイル部と、前記各金属製コイルシートの前記窓に配置された磁芯と
を、具備し、前記各金属製コイルシートが、絶縁被膜に
よって個別に覆われているコイル。
【請求項２】請求項１記載のコイルにおいて、前記コ
イル部が複数設けられ、複数のコイル部の各金属製コイ
ルシートの前記窓に前記磁芯が配置された変圧器。
【請求項３】請求項１記載のコイルにおいて、前記絶
縁被膜が、絶縁性フィルムによって構成されているコイ
ル。