JP7368956B2 - 変成器及びボビン - Google Patents

Description

本技術は、複数のコイルを巻く変成器及びボビンに関する。

従来、変圧又は変流を目的として、変成器が用いられている。変成器は、例えば樹脂製のボビンを有する。ボビンは、例えば、矩形環状の外枠及び内枠を備える。外枠及び内枠それぞれの外周面には、周方向に沿った環状の溝が形成されている。各溝にコイルが巻かれている（特許文献１参照）。

特開平８－５１０３４号公報

樹脂製のボビンを用いて高圧コイルを作成する場合、電界強度を緩和するために、内枠の溝に周方向に沿う環状の壁を形成し、コイルを分割することが考えられる。しかし、壁の内部にボイド（気泡）が形成され、放電が発生するおそれがある。

本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電界強度を緩和し、放電を抑制することができる変成器及びボビンを提供することを目的とする。

本開示に係る変成器は、環状をなし、外周に沿って形成された第一溝を有する第一枠体と、該第一枠体の内側に配置され、環状をなし、外周に沿って形成された第二溝を有する第二枠体と、前記第二溝の内側に周方向に沿って形成された環状のスペーサとを備え、前記第一溝及び第二溝それぞれにコイルが巻かれており、前記スペーサによって、前記第二溝に巻かれたコイルは、放電を防止するために所定間隔を空けて分割されている。

本開示においては、スペーサによって、第二溝に巻かれたコイルを分割し、分割されたコイル間に所定間隔を設ける。

本開示に係る変成器は、前記スペーサは、前記第二枠体の軸方向に沿って並んだ複数の壁を有し、前記複数の壁の間に空間が設けられている。

本開示においては、複数の壁と、壁の間の隙間とによって、分割されたコイル間に所定間隔を設け、放電を防止する。また第一の壁と第二溝の一側面との間に先にコイルを巻いた後、第二の壁と第二溝の他側面との間にコイルを巻く。第一の壁と第二の壁は隣り合っている。先に巻いたコイルによって第一の壁は変形する。しかし、第二の壁は変形しない。第二の壁と第二溝の他側面との間にコイルを巻くための空間は確保される。

本開示に係る変成器は、前記スペーサは、壁と、該壁から突出したリブとを有する。

本開示においては、壁からリブが突出しており、分割されたコイル間に所定間隔を設け、放電を防止する。またリブを設けることによって、壁の強度が向上し、壁の一面側にコイルを巻いても、壁は変形せず、壁の他面側にコイルを巻くための空間は確保される。

本開示に係る変成器は、前記リブはコイルの巻線に対して交差する方向に突出する。

本開示においては、リブによって、コイルと壁との間に所定間隔が設けられ、放電を抑制することができる。

本開示に係るボビンは、環状をなし、外周に沿って形成されたコイルを巻くための第一溝を有する第一枠体と、該第一枠体の内側に配置され、環状をなし、外周に沿って形成されたコイルを巻くための第二溝を有する第二枠体と、前記第二溝の内側に周方向に沿って形成され、放電を防止するために巻かれたコイルを分割する環状のスペーサとを備える。

本開示においては、スペーサによって、第二溝に巻かれたコイルを分割し、分割されたコイル間に所定間隔を設ける。

本開示に係る変成器及びボビンにあっては、スペーサによって、第二溝に巻かれたコイルを分割し、分割されたコイル間に所定間隔を設ける。そのため、分割されたコイル間にて放電が発生することを防止することができる。

実施の形態１に係る変成器を示す斜視図である。 第一枠体、第二枠体及びコイルを示す分解斜視図である。 変成器の略示断面図である。 構成を一部変更した変成器の略示断面図である。 実施の形態２に係る変成器の略示断面図である。 第二枠体の略示部分拡大平面図である。 実施の形態３に係る変成器の略示断面図である。

（実施の形態１）
以下本発明を、実施の形態１に係る変成器を示す図面に基づいて説明する。図１は、変成器１を示す斜視図、図２は、第一枠体２、第二枠体３及びコイル４１、４２、４３を示す分解斜視図である。

変成器１は矩形環状のボビン１０を備える。該ボビン１０は樹脂部材によって構成されている。ボビン１０は矩形環状の第一枠体２と、矩形環状の第二枠体３とを備える。第一枠体２の外周面には環状の第一溝２１が形成されている。第一溝２１は第一枠体２の周方向に沿って、外周面全体に形成されている。第一溝２１にはコイル４１が巻かれている。第一溝２１には、軸方向に対向する二つの切欠２２が設けられている。コイル４１の巻線４１１の両端部は、いずれかの切欠２２から外部に引き出される。第一枠体２の二つの長辺部それぞれの外側にカバー６が設けられている。

第二枠体３は第一枠体２よりも径が小さく、第一枠体２の内側に配置される。第二枠体３の外周面には環状の第二溝３１が形成されている。第二溝３１は第二枠体３の周方向に沿って、外周面全体に形成されている。第二溝３１の軸方向中央部分には、径方向に突出した板状のスペーサ７が形成されている。スペーサ７は、第二枠体３の周方向に沿って延びた環状をなし、第二溝３１の全周に亘って形成されている。第二溝３１には二つのコイル４２、４３が巻かれており、二つのコイル４２、４３はスペーサ７の両側に配置されている。換言すれば、スペーサ７によってコイル４２、４３は軸方向に分割されている。

第二溝３１には四つの切欠３２が設けられている。軸方向に対向する二つの切欠３２が第二枠体３の一方の短辺部に形成され、軸方向に対向する二つの切欠３２が第二枠体３の他方の短辺部に形成されている。コイル４２、４３の巻線４２１、４３１の端部は、切欠３２から外部に引き出される。

変成器１は二つの巻鉄心５を備える。二つの巻鉄心５は、ボビン１０の二つの長辺部にそれぞれ巻き付けられており、カバー６の外側及び第二枠体３の内側に巻き付けられている。巻鉄心５は、例えばコイル４２に交流電圧を印加することによって生じた磁束を、コイル４１に効率よく伝える。コイル４１に磁束が伝わることによって、コイル４１に交流電圧が生じる。

図３は、変成器１の略示断面図である。図３に示すように、スペーサ７は、径方向に突出した第一壁７ａ及び第二壁７ｂを備える。第一壁７ａ及び第二壁７ｂは第二溝３１の周方向に延びる環状をなし、空間を空けて軸方向に対向する。第一壁７ａ及び第二壁７ｂそれぞれの厚さ（軸方向の厚さ）は、例えば２～４ｍｍである。第一壁７ａ及び第二壁７ｂの間の空間の寸法（軸方向の寸法）は、例えば２～３ｍｍである。第一壁７ａ又は第二壁７ｂの厚さが２ｍｍ未満の場合、強度が不足するおそれがあり、第一壁７ａ又は第二壁７ｂの厚さが４ｍｍ超過の場合、第一壁７ａ又は第二壁７ｂの内部にボイド（気泡）が発生しやすくなる。即ち、スペーサ７によって、第二溝３１に巻かれたコイル４２、４３は分割され、分割されたコイル４２、４３の間には６～１１ｍｍ程度の所定間隔が設けられている。なお変成器１は絶縁油内に配置され、第一壁７ａ及び第二壁７ｂの間の空間は、絶縁油によって満たされる。

所定間隔を設けることによって、分割されたコイル４２、４３間にて放電が発生することを防止することができる。また第一壁７ａと第二溝３１の一側面との間に先にコイル４２を巻いた後、第二壁７ｂと第二溝３１の他側面との間にコイル４３を巻く。第一壁７ａと第二壁７ｂは隣り合っている。先に巻いたコイル４２によって第一壁７ａは変形する。しかし、第一壁７ａ及び第二壁７ｂの間に空間が設けられており、第二壁７ｂは変形しない。第二壁７ｂと第二溝３１の他側面との間にコイル４３を巻くための空間は確保され、コイル４３は円滑にボビン１０に巻かれる。なお、先に第二壁７ｂと第二溝３１の他側面との間にコイル４３を巻いた場合も同様である。

図４は、構成を一部変更した変成器１の略示断面図である。第一壁７ａ及び第二壁７ｂの間の空間に一又は複数のリブ７ｃが設けられている。リブ７ｃは第一壁７ａ及び第二壁７ｂを連結する。リブ７ｃを設けることによって、スペーサ７の強度は向上し、第一壁７ａと第二溝３１の一側面との間に先にコイル４２を巻いた場合でも、スペーサ７の変形を抑制することができる。なおスペーサ７は三つ以上の壁を有し、隣り合う二つの壁の間に空間を設けてもよい。リブ７ｃの厚さも第一壁７ａ、第二壁７ｂと同様に、強度及びボイドを考慮して、例えば２～４ｍｍに設定される。

（実施の形態２）
以下本発明を実施の形態２に係る変成器１を示す図面に基づいて説明する。実施の形態２に係る構成の内、実施の形態１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図５は、変成器１の略示断面図、図６は、第二枠体３の略示部分拡大平面図である。

スペーサ７は第二溝３１から径方向に突出し、周方向に延びた環状をなす壁７ｄを備える。壁７ｄから軸方向両側に複数のリブ７ｅが突出している。リブ７ｅは径方向に延びた柱状をなす。壁７ｄ及びリブ７ｅによって、所定間隔を設け、分割されたコイル４２、４３間にて放電が発生することを防止することができる。またリブ７ｅによって、壁７ｄの強度が向上し、壁７ｄの一面側にコイル４２を巻いても、壁７ｄは変形せず、壁７ｄの他面側にコイル４３を巻くための空間は確保される。

コイル４２、４３の巻線４２１、４３１は周方向に沿って巻かれており、一方リブ７ｅは軸方向に突出している。即ち、リブ７ｅはコイル４２、４３の巻線４２１、４３１に対して交差する方向に突出する。そのため、隣り合う二つのリブ７ｅの間に巻線４２１は入り込まず、コイルと壁との間に所定間隔が設けられ、放電を抑制することができる。なおリブ７ｅは柱状に限定されず、径方向に突出した格子状であってもよい。壁７ｄとリブ７ｅの厚さも第一壁７ａ、第二壁７ｂと同様に、強度及びボイドを考慮して、例えば２～４ｍｍに設定される。

（実施の形態３）
以下本発明を実施の形態３に係る変成器１を示す図面に基づいて説明する。実施の形態３に係る構成の内、実施の形態１又は２と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図７は、変成器１の略示断面図である。変成器１は、第一枠体１２０、第二枠体１３０、及び第三枠体１４０を有する。第一枠体１２０、第二枠体１３０、及び第三枠体１４０は、それぞれ、外周面に第一溝１２１、第二溝１３１及び第三溝１４１を備える。

第一溝１２１及び第三溝１４１には、それぞれ、コイル４１及びコイル４４が巻かれている。第二溝１３１には、スペーサ７が形成されており、スペーサ７の両側にコイル４２及びコイル４３が巻かれている。スペーサ７によって、二つのコイル４２、４３の間に所定間隔が設けられ、放電を防止することができる。なおボビン１０は四つ以上の枠体を有していてもよい。

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。

１ 変成器 ２ 第一枠体 ２１ 第一溝 ３ 第二枠体 ３１ 第二溝
７ スペーサ ７ａ 第一壁 ７ｂ 第二壁 ７ｃ リブ ７ｄ 壁 ７ｅ リブ
４１～４４ コイル

Claims (4)

1. 環状をなし、外周に沿って形成された第一溝を有する第一枠体と、
   該第一枠体の内側に配置され、環状をなし、外周に沿って形成された第二溝を有する第二枠体と、
   前記第二溝の内側に周方向に沿って形成された環状のスペーサと
   を備え、
   前記第一溝及び第二溝それぞれにコイルが巻かれており、
   前記スペーサによって、前記第二溝に巻かれたコイルは、放電を防止するために６～１１ｍｍの間隔を空けて分割されており、
   前記スペーサは、前記第二枠体の軸方向に沿って並んだ複数の壁を有し、
   前記複数の壁の間に空間が設けられている
   変成器。
2. 前記スペーサは、前記複数の壁の間に配置されたリブを有する
   請求項１に記載の変成器。
3. 前記リブはコイルの巻線に対して交差する方向に突出する
   請求項２に記載の変成器。
4. 環状をなし、外周に沿って形成されたコイルを巻くための第一溝を有する第一枠体と、
   該第一枠体の内側に配置され、環状をなし、外周に沿って形成されたコイルを巻くため
   の第二溝を有する第二枠体と、
   前記第二溝の内側に周方向に沿って形成され、放電を防止するために巻かれたコイルを
   ６～１１ｍｍの間隔を空けて分割するための環状のスペーサと
   を備え、
   前記スペーサは、前記第二枠体の軸方向に沿って並んだ複数の壁を有し、
   前記複数の壁の間に空間が設けられている
   ボビン。

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