(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-07
(45)【発行日】2024-05-15
(54)【発明の名称】変圧器
(51)【国際特許分類】
H01F 27/32 20060101AFI20240508BHJP
H01F 5/02 20060101ALI20240508BHJP
H01F 30/10 20060101ALI20240508BHJP
H01F 27/30 20060101ALI20240508BHJP
【ＦＩ】
H01F27/32 150
H01F5/02 H
H01F30/10 E
H01F27/30 130
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2023192314
(22)【出願日】2023-11-10
【審査請求日】2023-11-10
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】514105011
【氏名又は名称】株式会社東光高岳
(74)【代理人】
【識別番号】100107836
【弁理士】
【氏名又は名称】西 和哉
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 翔
(72)【発明者】
【氏名】望月 佑起
【審査官】秋山 直人
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－２８８８３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１６３０５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０６－０５５２２５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１２－１７８３８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２３８８４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２０８５２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３５７６１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１８８２２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－１６３８５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－２４１９６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５４－１４６３１１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開平０３－０１６３１５（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｆ ２７／３２
Ｈ０１Ｆ ５／０２
Ｈ０１Ｆ ３０／１０
Ｈ０１Ｆ ２７／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電源側の回路から交流電力を受け、電磁誘導作用により電圧及び電流を変成して、負荷側の回路に同一周波数の交流電力を供給する変圧器であって、電源側の回路に接続される一次巻線と、
負荷側の回路に接続される二次巻線と、
前記一次巻線及び前記二次巻線に対して鎖交する円筒状の複数の鉄心と、を備え、
前記一次巻線は、環状のボビンの外周部に巻かれており、
前記ボビンは、
角部を丸めた環状の四角形であり、
前記外周部の幅方向において前記一次巻線を分ける仕切部を備え、
前記仕切部は、外側に突出する複数の突出部を備え、
複数の前記突出部は、
前記一次巻線の巻き方向において互いに離れて前記ボビンの前記角部及び辺部に設けられ、
一の前記角部に設けられる前記突出部の数は、一の前記辺部に設けられる前記突出部の数よりも多い、変圧器。
【請求項2】
前記突出部の先端部は、前記一次巻線の外周端部よりも外側にある、請求項１に記載の変圧器。
【請求項3】
前記仕切部は、前記突出部を支持する支持部を備え、前記支持部は、前記一次巻線の巻き方向に延び、前記外周部から突出して設けられ、
前記支持部の突出長さは、前記仕切部により分けられた前記一次巻線の巻線間の沿面距離が絶縁距離を満たす長さに設定される、請求項１に記載の変圧器。
【請求項4】
前記仕切部により分けられる前記一次巻線は、１本の電線により形成され、前記仕切部は、前記仕切部の外側をまたぐ前記一次巻線の電線を案内する案内部を備える、請求項１に記載の変圧器。
【請求項5】
前記案内部は、前記仕切部の外側をまたぐ前記一次巻線の電線をかける切欠部を備える、請求項４に記載の変圧器。
【請求項6】
前記案内部は、前記切欠部にかけられた電線を前記外周部の表面まで案内する傾斜部を備える、請求項５に記載の変圧器。
【請求項7】
前記一次巻線、前記二次巻線及び前記鉄心は、変圧器用絶縁油の中に浸される、請求項１に記載の変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変圧器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
変成器は、変圧や変流を実現するために用いられている。
【0003】
特許文献１に記載の変成器は、環状の枠体を備える。また、変成器は、導線が周方向に巻き付けられることによって枠体の外周にそれぞれ形成されており、枠体の軸長方向に並ぶ複数のコイルを備える。また、変成器は、外周に立設され、隣り合うコイルを全周にわたって隔てる絶縁壁を備える。複数のコイルは、１本の連続した導線からなる。絶縁壁の一面の側の外周に形成されている一のコイルの巻き終わり部分から延びる導線は、絶縁壁を乗り越えて、絶縁壁の他面の側の外周に形成されている他のコイルを巻き始める部分に連続している。絶縁壁の他面の側の外周は、周方向に延びる第１面を有する。また、絶縁壁の他面の側の外周は、第１面に周方向に隣り合い、第１面よりも絶縁壁の先端部側に位置する第２面を有する。第２面は、絶縁壁を乗り越えた導線が他のコイルを構成する導線に軸長方向に隣り合う位置に対応して設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第７１６２１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
変成器の種類には、油入変圧器と称される変圧器がある。油入変圧器は、巻線及び鉄心を変圧器用絶縁油の中に浸し、油の絶縁と冷却の作用を利用している変圧器である。油入変圧器を製造する作業者は、変圧器を収めるタンクに変圧器用絶縁油を注入するとき、電気的絶縁を目的とした脱泡のために真空引きを行う。
【0006】
特許文献１に記載の変成器は、隣り合うコイルを全周にわたって絶縁壁が隔てており、真空引きを行っても、コイルと絶縁壁との間の僅かな隙間に空気が残りやすい。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の態様は、電源側の回路から交流電力を受け、電磁誘導作用により電圧及び電流を変成して、負荷側の回路に同一周波数の交流電力を供給する変圧器である。変圧器は、電源側の回路に接続される一次巻線を備える。変圧器は、負荷側の回路に接続される二次巻線を備える。変圧器は、一次巻線及び二次巻線に対して鎖交する円筒状の複数の鉄心を備える。一次巻線は、環状のボビンの外周部に巻かれている。ボビンは、角部を丸めた環状の四角形である。ボビンは、外周部の幅方向において一次巻線を分ける仕切部を備える。仕切部は、外側に突出する複数の突出部を備える。複数の突出部は、一次巻線の巻き方向において互いに離れてボビンの角部及び辺部に設けられる。一の角部に設けられる突出部の数は、一の辺部に設けられる突出部の数よりも多い。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】変圧器１００の一例を示す斜視図である。
【図2】鉄心１３０及びカバー１４０を取り外した状態の変圧器１００の一例を示す正面図である。
【図4】第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４及び第５巻線１２５の一端部の一例を示す斜視図である。
【図5】第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４及び第５巻線１２５の他端部の一例を示す斜視図である。
【図6】ボビン１５０の一例を示す斜視図である。
【図7】ボビン１５０の一例を示す側面図である。
【図8】第１巻線１１１が巻かれた状態のボビン１５０の一例を示す斜視図である。
【図9】第１巻線１１１が巻かれた状態のボビン１５０の一例を示す側面図である。
【図10】ボビン１５０の一例を示す正面図である。
【図11】支持部１５２Ｂの突出長さの一例を示す図である。
【図12】案内部１５２Ｃの一例を示す正面図である。
【図13】第１巻線１１１、第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４、第５巻線１２５及びボビン１５０を囲った状態のカバー１４０の一例を示す斜視図である。
【図14】カバー１４０の一例を示す斜視図である。
【図15】端辺部１４１を正面に見たときのカバー１４０の一例を示す側面図である。
【図16】ヒンジ部１４２を正面に見たときのカバー１４０の一例を示す側面図である。
【図17】カバー１４０の一例を示す平面図である。
【図18】一対の端辺部１４１同士を閉じた状態のカバー１４０の一例を示す斜視図である。
【図19】一対の端辺部１４１同士を閉じた状態のカバー１４０の一例を示す平面図である。
【図20】第１巻線１１１、第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４、第５巻線１２５及びボビン１５０を囲った状態のカバー１４０の一例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は、特許請求の範囲に記載の発明を限定しない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせは、全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0010】
図１は、変圧器１００の一例を示す斜視図である。
【0011】
変圧器１００は、電源側の回路から交流電力を受け、電磁誘導作用により電圧及び電流を変成して、負荷側の回路に同一周波数の交流電力を供給する装置である。変圧器１００は、一次巻線１１０、二次巻線１２０及び２つの鉄心１３０を備える。例えば、変圧器１００は、一次巻線１１０、二次巻線１２０及び鉄心１３０を変圧器用絶縁油の中に浸し、変圧器用絶縁油の電気的絶縁と冷却の作用を利用する油入変圧器である。
【0012】
一次巻線１１０は、電源側の回路に接続される巻線である。
【0013】
二次巻線１２０は、負荷側の回路に接続される巻線である。
【0014】
鉄心１３０は、円筒状であり、一次巻線１１０及び二次巻線１２０に対して鎖交する部品である。即ち、変圧器１００は、一つの電気回路に対して複数の独立した磁気回路が鎖交する外鉄形変圧器である。鉄心１３０は、一次巻線１１０及び二次巻線１２０に対して、カバー１４０を挟んで儲けられる。カバー１４０は、一次巻線１１０及び二次巻線１２０を囲う円筒状の部品である。
【0015】
図２は、鉄心１３０及びカバー１４０を取り外した状態の変圧器１００の一例を示す正面図である。
【0016】
一次巻線１１０は、第１巻線１１１を有する。
【0017】
第１巻線１１１は、環状のボビン１５０に巻かれる巻線である。ボビン１５０は、電線を巻くための巻枠である。
【0018】
二次巻線１２０は、第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４及び第５巻線１２５を有する。
【0019】
第２巻線１２２は、第１巻線１１１の内側に設けられる巻線である。第２巻線１２２は、平型の電線を、電線の面が第１巻線１１１の高さ方向に対して平行になるように、第１巻線１１１の幅方向と同じ方向に巻くことによって形成される。第２巻線１２２は、第３巻線１２３とは別の電線により形成される。
【0020】
第３巻線１２３は、第２巻線１２２の内側に設けられる巻線である。第３巻線１２３は、平型の電線を、電線の面が第１巻線１１１の高さ方向に対して平行になるように、第１巻線１１１の幅方向と同じ方向に巻くことによって形成される。第３巻線１２３は、第２巻線１２２とは別の電線により形成される。
【0021】
第４巻線１２４は、第１巻線１１１の外側に設けられる巻線である。第４巻線１２４は、平型の電線を、電線の面が第１巻線１１１の高さ方向に対して平行になるように、第１巻線１１１の幅方向と同じ方向に巻くことによって形成される。第４巻線１２４は、第５巻線１２５とは別の電線により形成される。
【0022】
第５巻線１２５は、第４巻線１２４の外側に設けられる巻線である。第５巻線１２５は、平型の電線を、電線の面が第１巻線１１１の高さ方向に対して平行になるように、第１巻線１１１の幅方向と同じ方向に巻くことによって形成される。第５巻線１２５は、第４巻線１２４とは別の電線により形成される。
【0023】
図３は、図２におけるＡ－Ａ’の断面の一例を示す図である。図３に示すボビン１５０の幅ＢＷ、第２巻線１２２の幅ＷＷ２、第３巻線１２３の幅ＷＷ３、第４巻線１２４の幅ＷＷ４及び第５巻線１２５の幅ＷＷ５は、一例である。図３に示す第２巻線１２２の巻数、第３巻線１２３の巻数、第４巻線１２４の巻数及び第５巻線１２５の巻数は、一例である。
【0024】
ボビン１５０の幅ＢＷは、第２巻線１２２の幅ＷＷ２よりも広い。また、ボビン１５０の幅ＢＷは、第３巻線１２３の幅ＷＷ３よりも広い。また、ボビン１５０の幅ＢＷは、第４巻線１２４の幅ＷＷ４よりも広い。また、ボビン１５０の幅ＢＷは、第５巻線１２５の幅ＷＷ５よりも広い。
【0025】
第２巻線１２２の幅ＷＷ２は、ボビン１５０の幅ＢＷよりも狭い。また、第２巻線１２２の幅ＷＷ２は、第３巻線１２３の幅ＷＷ３よりも広い。また、第２巻線１２２の幅ＷＷ２は、第４巻線１２４の幅ＷＷ４と同じ幅である。また、第２巻線１２２の幅ＷＷ２は、第５巻線１２５の幅ＷＷ５よりも広い。
【0026】
第３巻線１２３の幅ＷＷ３は、ボビン１５０の幅ＢＷよりも狭い。また、第３巻線１２３の幅ＷＷ３は、第２巻線１２２の幅ＷＷ２よりも狭い。また、第３巻線１２３の幅ＷＷ３は、第４巻線１２４の幅ＷＷ４よりも狭い。また、第３巻線１２３の幅ＷＷ３は、第５巻線１２５の幅ＷＷ５と同じ幅である。
【0027】
第４巻線１２４の幅ＷＷ４は、ボビン１５０の幅ＢＷよりも狭い。また、第４巻線１２４の幅ＷＷ４は、第２巻線１２２の幅ＷＷ２と同じ幅である。また、第４巻線１２４の幅ＷＷ４は、第３巻線１２３の幅ＷＷ３よりも広い。また、第４巻線１２４の幅ＷＷ４は、第５巻線１２５の幅ＷＷ５よりも広い。
【0028】
第５巻線１２５の幅ＷＷ５は、ボビン１５０の幅ＢＷよりも狭い。また、第５巻線１２５の幅ＷＷ５は、第２巻線１２２の幅ＷＷ２よりも狭い。また、第５巻線１２５の幅ＷＷ５は、第３巻線の幅ＷＷ３と同じ幅である。また、第５巻線１２５の幅ＷＷ５は、第４巻線１２４の幅ＷＷ４よりも狭い。
【0029】
幅方向において、第３巻線１２３の巻数は、第２巻線１２２の巻数よりも少ない。図３に示す例において、第２巻線１２２の巻数は、「２６」となっている。図３に示す例において、第３巻線１２３の巻数は、「１０」となっている。
【0030】
幅方向において、第５巻線１２５の巻数は、第４巻線１２４の巻数よりも少ない。図３に示す例において、第４巻線１２４の巻数は、「２６」となっている。図３に示す例において、第５巻線１２５の巻数は、「１０」となっている。
【0031】
幅方向において、第２巻線１２２の巻数は、第４巻線１２４の巻数と同じ巻数である。図３に示す例において、第２巻線１２２の巻数及び第４巻線１２４の巻数は、共に「２６」となっている。
【0032】
幅方向において、第３巻線１２３の巻数は、第５巻線１２５の巻数と同じ巻数である。図３に示す例において、第３巻線１２３の巻数及び第５巻線１２５の巻数は、共に「１０」となっている。
【0033】
第２巻線１２２の巻数は、第３巻線１２３の巻数よりも多く、第４巻線１２４の巻数と同じ巻数であればよく、「２６」よりも少なくてもよいし多くてもよい。
【0034】
第３巻線１２３の巻数は、第２巻線１２２の巻数よりも少なく、第５巻線１２５の巻数と同じ巻数であればよく、「１０」よりも少なくてもよいし多くてもよい。
【0035】
第４巻線１２４の巻数は、第５巻線１２５の巻数よりも多く、第２巻線１２２の巻数と同じ巻数であればよく、「２６」よりも少なくてもよいし多くてもよい。
【0036】
第５巻線１２５の巻数は、第４巻線１２４の巻数よりも少なく、第３巻線１２３の巻数と同じ巻数であればよく、「１０」よりも少なくてもよいし多くてもよい。
【0037】
図４は、第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４及び第５巻線１２５の一端部の一例を示す斜視図である。図４は、第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４及び第５巻線１２５の一端部を分かりやすく示すことを目的として、第１巻線１１１及びボビン１５０を図示していない。
【0038】
第２巻線１２２の第１端部１２２Ａから延びる電線ＥＷ２Ａは、第１端部１２２Ａにおいて正面側に折り曲げられている。同様に、第３巻線１２３の第１端部１２３Ａから延びる電線ＥＷ３Ａは、第１端部１２３Ａにおいて正面側に折り曲げられている。同様に、第４巻線１２４の第１端部１２４Ａから延びる電線ＥＷ４Ａは、第１端部１２４Ａにおいて正面側に折り曲げられている。同様に、第５巻線１２５の第１端部１２５Ａから延びる電線ＥＷ５Ａは、第１端部１２５Ａにおいて正面側に折り曲げられている。
【0039】
電線ＥＷ２Ａ及び電線ＥＷ５Ａは、接続部材ＪＥ１によって接続される。同様に、電線ＥＷ３Ａ及び電線ＥＷ４Ａは、接続部材ＪＥ２によって接続される。
【0040】
図５は、第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４及び第５巻線１２５の他端部の一例を示す斜視図である。図５は、第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４及び第５巻線１２５の他端部を分かりやすく示すことを目的として、第１巻線１１１及びボビン１５０を図示していない。
【0041】
第２巻線１２２の第２端部１２２Ｂから延びる電線ＥＷ２Ｂは、第２端部１２２Ｂにおいて背面側に折り曲げられている。同様に、第３巻線１２３の第２端部１２３Ｂから延びる電線ＥＷ３Ｂは、第２端部１２３Ｂにおいて背面側に折り曲げられている。同様に、第４巻線１２４の第２端部１２４Ｂから延びる電線ＥＷ４Ｂは、第２端部１２４Ｂにおいて背面側に折り曲げられている。同様に、第５巻線１２５の第２端部１２５Ｂから延びる電線ＥＷ５Ｂは、第２端部１２５Ｂにおいて背面側に折り曲げられている。
【0042】
電線ＥＷ３Ｂは、接続端子ＣＴ１に接続される。接続端子ＣＴ１は、負荷側の回路の第１電圧線に接続される。
【0043】
電線ＥＷ５Ｂは、接続端子ＣＴ２に接続される。接続端子ＣＴ２は、負荷側の回路の第２電圧線に接続される。
【0044】
電線ＥＷ２Ｂ及び電線ＥＷ４Ｂは、接続端子ＣＴ３に接続される。接続端子ＣＴ３は、負荷側の回路の中性線に接続される。
【0045】
以上、変圧器１００は、電源側の回路から交流電力を受け、電磁誘導作用により電圧及び電流を変成して、負荷側の回路に同一周波数の交流電力を供給する装置である。変圧器１００は、電源側の回路に接続される一次巻線１１０を備える。また、変圧器１００は、負荷側の回路に接続される二次巻線１２０を備える。また、変圧器１００は、一次巻線１１０及び二次巻線１２０に対して鎖交する円筒状の２つの鉄心１３０を備える。一次巻線１１０は、環状のボビン１５０に巻かれた第１巻線１１１を有する。二次巻線１２０は、第１巻線１１１の内側に設けられた第２巻線１２２及び第２巻線１２２の内側に設けられた第３巻線１２３を有する。また、二次巻線１２０は、第１巻線１１１の外側に設けられた第４巻線１２４及び第４巻線１２４の外側に設けられた第５巻線１２５を有する。第２巻線１２２及び第３巻線１２３は、互いに別の電線により形成される。第４巻線１２４及び第５巻線１２５は、互いに別の電線により形成される。第３巻線１２３の幅ＷＷ３は、第２巻線１２２の幅ＷＷ２よりも狭い。第５巻線１２５の幅ＷＷ５は、第４巻線１２４の幅ＷＷ４よりも狭い。この構成によれば、変圧器１００は、各巻線及びボビン１５０の断面形状が鉄心１３０の断面形状の円形に沿うため、鉄心１３０と各巻線との間の空隙が小さく、抵抗損や鉄損を抑制できる。
【0046】
また、第３巻線１２３の幅ＷＷ３及び第５巻線１２５の幅ＷＷ５は、ボビン１５０の幅ＢＷよりも狭い。この構成によれば、変圧器１００は、各巻線及びボビン１５０の断面形状が鉄心１３０の断面形状の円形により沿いやすく、鉄心１３０と各巻線との間の空隙をより小さくでき、抵抗損や鉄損をより効率良く抑制できる。
【0047】
また、第２巻線１２２の幅ＷＷ２及び第４巻線１２４の幅ＷＷ４は、ボビン１５０の幅ＢＷよりも狭い。この構成によれば、変圧器１００は、各巻線及びボビン１５０の断面形状が鉄心１３０の断面形状の円形により沿いやすく、鉄心１３０と各巻線との間の空隙をより小さくでき、抵抗損や鉄損をより効率良く抑制できる。
【0048】
また、第２巻線１２２の幅ＷＷ２は、第４巻線１２４の幅ＷＷ４と同じ幅である。第３巻線１２３の幅ＷＷ３は、第５巻線１２５の幅ＷＷ５と同じ幅である。この構成によれば、変圧器１００は、各巻線及びボビン１５０の断面形状が鉄心１３０の断面形状の円形により沿いやすく、鉄心１３０と各巻線との間の空隙をより小さくでき、抵抗損や鉄損をより効率良く抑制できる。
【0049】
また、幅方向において、第３巻線１２３の巻数は、第２巻線１２２の巻数よりも少ない。幅方向において、第５巻線１２５の巻数は、第４巻線１２４の巻数よりも少ない。この構成によれば、変圧器１００は、各巻線及びボビン１５０の断面形状が鉄心１３０の断面形状の円形により沿いやすく、鉄心１３０と各巻線との間の空隙をより小さくでき、抵抗損や鉄損をより効率良く抑制できる。
【0050】
また、幅方向において、第２巻線１２２の巻数は、第４巻線１２４の巻数と同じ巻数である。幅方向において、第３巻線１２３の巻数は、第５巻線１２５の巻数と同じ巻数である。この構成によれば、変圧器１００は、各巻線及びボビン１５０の断面形状が鉄心１３０の断面形状の円形により沿いやすく、鉄心１３０と各巻線との間の空隙をより小さくでき、抵抗損や鉄損をより効率良く抑制できる。
【0051】
また、第２巻線１２２の第１端部１２２Ａは、第５巻線１２５の第１端部１２５Ａと接続される。第３巻線１２３の第１端部１２３Ａは、第４巻線１２４の第１端部１２４Ａと接続される。この構成によれば、変圧器１００は、幅の広い巻線と幅の狭い巻線とを組み合わせた２組の巻線によって二次巻線１２０が形成される。
【0052】
また、第３巻線１２３の第２端部１２３Ｂは、負荷側の回路の第１電圧線に接続される。第５巻線１２５の第２端部１２５Ｂは、負荷側の回路の第２電圧線に接続される。第２巻線１２２の第２端部１２２Ｂ及び第４巻線１２４の第２端部１２４Ｂは、負荷側の回路の中性線に接続される。この構成によれば、変圧器１００は、単相３線式の負荷側の回路に交流電力を供給できる。
【0053】
また、第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４及び第５巻線１２５は、平型の電線により形成される。この構成によれば、変圧器１００は、二次コイル用の巻枠を用いることなく、二次コイルを形成できる。
【0054】
また、一次巻線１１０、二次巻線１２０及び鉄心１３０は、変圧器用絶縁油の中に浸される。この構成によれば、変圧器１００は、油の絶縁と冷却の作用を利用できる。
【0055】
図６は、ボビン１５０の一例を示す斜視図である。図７は、ボビン１５０の一例を示す側面図である。図８は、第１巻線１１１が巻かれた状態のボビン１５０の一例を示す斜視図である。図９は、第１巻線１１１が巻かれた状態のボビン１５０の一例を示す側面図である。
【0056】
ボビン１５０は、２つのつば部１５１及び複数の仕切部１５２を備える。図６及び図７に示す例において、ボビン１５０は、５つの仕切部１５２を備えている。図６及び図７に示す仕切部１５２の数は、一例である。仕切部１５２は、１つ以上であればよく、５つよりも少なくてもよいし多くてもよい。
【0057】
つば部１５１は、ボビン１５０の幅方向における両端に設けられ、第１巻線１１１がボビン１５０からすべり落ちることを防止するための部材である。
【0058】
仕切部１５２は、ボビン１５０の外周部を複数の巻き領域ＷＲに分ける部材である。ボビン１５０の外周部は、仕切部１５２によって仕切部１５２の数よりも１つ多い数の巻き領域ＷＲに分けられる。図７に示す例において、ボビン１５０の外周部は、５つの仕切部１５２によって６つの巻き領域ＷＲに分けられている。第１巻線１１１は、ボビン１５０の外周部における巻き領域ＷＲに巻かれる。即ち、仕切部１５２は、ボビン１５０の外周部において第１巻線１１１を分ける。
【0059】
つば部１５１は、複数の突出部１５１Ａ及び支持部１５１Ｂを備える。図６及び図８に示す例において、つば部１５１は、１２個の突出部１５１Ａを備えている。図６及び図８に示す突出部１５１Ａの数は、一例である。つば部１５１は、複数の突出部１５１Ａを備えていればよく、１２個よりも少ない突出部１５１Ａを備えていてもよいし、１２個よりも多い突出部１５１Ａを備えていてもよい。
【0060】
仕切部１５２は、複数の突出部１５２Ａ及び支持部１５２Ｂを備える。図６及び図８に示す例において、仕切部１５２は、一部の突出部１５２Ａが見えない角度で図示されているが、１２個の突出部１５２Ａを備えている。図６及び図８に示す突出部１５２Ａの数は、一例である。仕切部１５２は、複数の突出部１５２Ａを備えていればよく、１２個よりも少ない突出部１５２Ａを備えていてもよいし、１２個よりも多い突出部１５２Ａを備えていてもよい。
【0061】
突出部１５１Ａは、つば部１５１において外側に突出する棒状の部分である。複数の突出部１５１Ａは、第１巻線１１１の巻き方向において互いに離れて設けられる。同様に、突出部１５２Ａは、仕切部１５２において外側に突出する棒状の部分である。複数の突出部１５２Ａは、第１巻線１１１の巻き方向において互いに離れて設けられる。図６から図９に示す突出部１５２Ａは、正面視において、突出部１５１Ａと重なる位置に設けられている。突出部１５１Ａ及び突出部１５２Ａの先端部は、第１巻線１１１の外周端部よりも外側にある。
【0062】
支持部１５１Ｂは、つば部１５１において突出部１５１Ａを支持する部分である。支持部１５１Ｂは、第１巻線１１１の巻き方向に延び、ボビン１５０の外周部から突出して設けられる。同様に、支持部１５２Ｂは、仕切部１５２において突出部１５２Ａを支持する部分である。支持部１５２Ｂは、第１巻線１１１の巻線方向に延び、ボビン１５０の外周部から突出して設けられる。
【0063】
仕切部１５２によって分けられる第１巻線１１１は、１本の電線によって形成される。巻き領域ＷＲに巻かれた第１巻線１１１の巻き終わりの電線は、仕切部１５２の外側をまたいで、隣の巻き領域ＷＲに巻かれる第１巻線１１１の巻き始めとなる。
【0064】
つば部１５１は、２つの保護部１５１Ｃを備える。保護部１５１Ｃは、第１巻線１１１における巻き始め及び巻き終わりの部分を保護する部分である。２つの保護部１５１Ｃは、第１巻線１１１の巻き方向において互いに離れて設けられる。
【0065】
仕切部１５２は、案内部１５２Ｃを備える。案内部１５２Ｃは、仕切部１５２において仕切部１５２の外側をまたぐ第１巻線１１１を案内する部分である。案内部１５２Ｃは、正面視において、扇形状である。
【0066】
図１０は、ボビン１５０の一例を示す正面図である。
【0067】
ボビン１５０は、正面視において、角部１５０Ａを丸めた四角形の環状である。
【0068】
図１０に示す例において、突出部１５１Ａは、ボビン１５０の正面視における角部１５０Ａ及び辺部１５０Ｂに設けられている。図１０に示す例のように角部１５０Ａ及び辺部１５０Ｂに突出部１５１Ａを設ける場合、一の角部１５０Ａに設けられる突出部１５１Ａの数は、一の辺部１５０Ｂに設けられる突出部１５１Ａの数よりも多ければよい。図１０に示す例において、一の角部１５０Ａに設けられる突出部１５１Ａの数は、２つ又は３つである。図１０に示す例において、一の辺部１５０Ｂに設けられる突出部１５１Ａの数は、１つである。一の角部１５０Ａに設けられる突出部１５１Ａの数は、一の辺部１５０Ｂに設けられる突出部１５１Ａの数よりも多ければよく、２つよりも少なくてもよいし３つよりも多くてもよい。また、一の辺部１５０Ｂに設けられる突出部１５１Ａの数は、一の角部１５０Ａに設けられる突出部１５１Ａの数よりも少なければよく、２つ以上であってもよい。
【0069】
同様に、突出部１５２Ａは、ボビン１５０の正面視における角部１５０Ａ及び辺部１５０Ｂに設けられる。一の角部１５０Ａに設けられる突出部１５２Ａの数は、一の辺部１５０Ｂに設けられる突出部１５２Ａの数よりも多い。突出部１５１Ａに隠れて突出部１５２Ａが見えない角度で図示されているが、図１０に示す一の角部１５０Ａに設けられる突出部１５２Ａの数は、２つ又は３つである。突出部１５１Ａに隠れて突出部１５２Ａが見えない角度で図示されているが、図１０に示す一の辺部１５０Ｂに設けられる突出部１５２Ａの数は、１つである。
【0070】
図１１は、支持部１５２Ｂの突出長さの一例を示す図である。
【0071】
支持部１５２Ｂの突出長さは、仕切部１５２によって分けられた第１巻線１１１の巻線間の沿面距離ＣＤが絶縁距離を満たす長さに設定される。沿面距離ＣＤは、仕切部１５２によって分けられた仕切部１５２の両側の第１巻線１１１の間をボビン１５０の表面に沿った経路の最短距離である。ボビン１５０の沿面距離ＣＤは、巻き領域ＷＲの表面及び支持部１５２Ｂの表面に沿った経路となる。絶縁距離は、仕切部１５２によって分けられた仕切部１５２の両側の第１巻線１１１同士を短絡させないための距離である。
【0072】
図１２は、案内部１５２Ｃの一例を示す正面図である。
【0073】
案内部１５２Ｃは、切欠部Ｎ１及び傾斜部Ｓ１を備える。
【0074】
切欠部Ｎ１は、案内部１５２Ｃにおいて仕切部１５２の外側をまたぐ第１巻線１１１の電線をかける部分である。
【0075】
傾斜部Ｓ１は、案内部１５２Ｃにおいて切欠部Ｎ１にかけられた電線を外周部における巻き領域ＷＲの表面まで案内する部分である。
【0076】
以上、一次巻線１１０は、環状のボビン１５０の外周部に巻かれている。ボビン１５０は、外周部の幅方向において一次巻線１１０を分ける仕切部１５２を備える。仕切部１５２は、外側に突出する複数の突出部１５２Ａを備える。複数の突出部１５２Ａは、一次巻線１１０の巻き方向において互いに離れて設けられる。この構成によれば、変圧器１００は、油入変圧器として用いる場合に、真空引きを行う際、一次巻線１１０と仕切部１５２との間に空気が残りにくい。
【0077】
また、突出部１５２Ａ及び案内部１５２Ｃの先端部は、一次巻線１１０の外周端部よりも外側にある。この構成によれば、変圧器１００は、第１巻線１１１と第４巻線１２４とが接触することを防止できる。
【0078】
また、ボビン１５０は、角部１５０Ａを丸めた四角形の環状である。突出部１５２Ａは、ボビン１５０の角部１５０Ａに設けられる。この構成によれば、変圧器１００は、ボビン１５０の角部１５０Ａにおいて第１巻線１１１の巻き崩れが生じてしまうことを抑制できる。
【0079】
また、突出部１５２Ａは、ボビン１５０の辺部１５０Ｂに設けられる。この構成によれば、変圧器１００は、ボビン１５０の辺部１５０Ｂにおいて第１巻線１１１の巻き崩れが生じてしまうことを抑制できる。
【0080】
また、一の角部１５０Ａに設けられる突出部１５２Ａの数は、一の辺部１５０Ｂに設けられる突出部１５２Ａの数よりも多い。この構成によれば、変圧器１００は、第１巻線１１１の巻き崩れが生じてしまうことを抑制しながらも、油入変圧器として用いる場合に、一次巻線１１０と仕切部１５２との間に空気が残ることを抑制できる。
【0081】
また、仕切部１５２は、突出部１５２Ａを支持する支持部１５２Ｂを備える。支持部１５２Ｂは、一次巻線１１０の巻き方向に延び、外周部から突出して設けられる。支持部１５２Ｂの突出長さは、仕切部１５２により分けられた一次巻線１１０の巻線間の沿面距離ＣＤが絶縁距離を満たす長さに設定される。この構成によれば、変圧器１００は、支持部１５２Ｂの突出長さを、沿面距離ＣＤが絶縁距離を満たす程度の長さとすることにより、一次巻線１１０と仕切部１５２との間に空気が残ることを効果的に抑制できる。
【0082】
また、仕切部１５２により分けられる一次巻線１１０は、１本の電線により形成される。仕切部１５２は、仕切部１５２の外側をまたぐ一次巻線１１０の電線を案内する案内部１５２Ｃを備える。この構成によれば、変圧器１００を組み立てる作業者は、巻き領域ＷＲに巻かれた一次巻線１１０の巻き終わりの電線を、隣の巻き領域ＷＲに巻かれる一次巻線１１０を巻き始める電線として案内できる。
【0083】
また、案内部１５２Ｃは、仕切部１５２の外側をまたぐ一次巻線１１０の電線をかける切欠部Ｎ１を備える。この構成によれば、変圧器１００を組み立てる作業者は、仕切部１５２の外側をまたぐ一次巻線１１０にテンションをかけることができる。
【0084】
また、案内部１５２Ｃは、切欠部Ｎ１にかけられた電線を外周部の表面まで案内する傾斜部Ｓ１を備える。この構成によれば、変圧器１００を組み立てる作業者は、仕切部１５２により分けられた一次巻線１１０を、ボビン１５０の外周部の表面から巻き始めることができる。
【0085】
図１３は、第１巻線１１１、第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４、第５巻線１２５及びボビン１５０を囲った状態のカバー１４０の一例を示す斜視図である。図１４は、カバー１４０の一例を示す斜視図である。図１５は、端辺部１４１を正面に見たときのカバー１４０の一例を示す側面図である。図１６は、ヒンジ部１４２を正面に見たときのカバー１４０の一例を示す側面図である。
【0086】
カバー１４０は、合成樹脂により形成される。カバー１４０は、一対の端辺部１４１及びヒンジ部１４２を備える。
【0087】
端辺部１４１は、カバー１４０においてカバー１４０を一体のままカバー１４０の一部を開閉可能にする部分である。一対の端辺部１４１は、スナップフィットにより互いに固定される。一方の端辺部１４１は、スナップフィットのための凸部１４１Ａを有する。他方の端辺部１４１は、スナップフィットのための凹部１４１Ｂを有する。スナップフィットは、凸部１４１Ａを、材料の弾性を利用して凹部１４１Ｂにはめ込んで引っ掛けることにより、機械的に固定する組み立て方法である。
【0088】
ヒンジ部１４２は、カバー１４０において一対の端辺部１４１が開くときに支点となる部分である。
【0089】
図１７は、カバー１４０の一例を示す平面図である。
【0090】
ヒンジ部１４２の厚みは、カバー１４０における他の部分の厚みよりも薄い。図１７に示す例において、ヒンジ部１４２は、肉厚を薄くすることにより形成されている。
【0091】
【0092】
ヒンジ部１４２は、一対の端辺部１４１を閉じたときのカバー１４０の軸線ＡＸに対する端辺部１４１の対称位置に設けられる。
【0093】
図２０は、第１巻線１１１、第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４、第５巻線１２５及びボビン１５０を囲った状態のカバー１４０の一例を示す正面図である。
【0094】
ボビン１５０は、第１規制部１５３Ａ及び第２規制部１５３Ｂを備える。
【0095】
第１規制部１５３Ａは、カバー１４０の軸方向における一方の端部の位置を規制する部品である。第１規制部１５３Ａは、ボビン１５０の正面側及び背面側にそれぞれ設けられる。正面側の第１規制部１５３Ａ及び背面側の第１規制部１５３Ａは、正面視において、対称となる位置に設けられる。図２０に示すカバー１４０は、第１規制部１５３Ａにより図面の上下方向における上方への移動が規制される。
【0096】
第２規制部１５３Ｂは、カバー１４０の軸方向における他方の端部の位置を規制する部品である。第２規制部１５３Ｂは、ボビン１５０の正面側及び背面側にそれぞれ設けられる。正面側の第２規制部１５３Ｂ及び背面側の第２規制部１５３Ｂは、正面視において、対称となる位置に設けられる。図２０に示すカバー１４０は、第２規制部１５３Ｂにより図面の上下方向における下方への移動が規制される。
【0097】
第１規制部１５３Ａ及び第２規制部１５３Ｂは、第１規制部１５３Ａから第２規制部１５３Ｂまでの距離がカバー１４０の軸方向の長さと同じか僅かに長くなるような位置に設けられる。
【0098】
【0099】
カバー１４０の径方向における内側の形状は、第１巻線１１１、第２巻線１２２、第３巻線１２３、第４巻線１２４、第５巻線１２５及びボビン１５０の外形に沿った形状である。
【0100】
以上、鉄心１３０は、一次巻線１１０及び二次巻線１２０に対して、一次巻線１１０及び二次巻線１２０を囲う円筒状のカバー１４０を挟んで設けられる。カバー１４０は、一体のまま一部を開閉可能にする一対の端辺部１４１を有する。この構成によれば、変圧器１００の設計者は、設計変更に伴い２つのカバー１４０間の距離が変わっても、カバー１４０に関する設計変更を行う必要がない。
【0101】
また、一対の端辺部１４１は、スナップフィットにより互いに固定される。この構成によれば、変圧器１００を組み立てる作業者は、カバー１４０を取り付ける作業が容易になる。
【0102】
また、カバー１４０は、端辺部１４１が開くときに支点となるヒンジ部１４２を備える。この構成によれば、変圧器１００を組み立てる作業者は、カバー１４０に無理な負荷をかけることなくカバー１４０を広げることができる。
【0103】
また、ヒンジ部１４２の厚みは、カバー１４０における他の部分の厚みよりも薄い。この構成によれば、カバー１４０は、広げられたときにヒンジ部１４２とは異なる部分に負荷がかかることを抑制できる。
【0104】
また、ヒンジ部１４２は、カバー１４０の肉厚を薄くすることにより形成される。この構成によれば、カバー１４０は、金属を用いることなくヒンジ部１４２を形成できる。
【0105】
また、ヒンジ部１４２は、一対の端辺部１４１を閉じたときのカバー１４０の軸線ＡＸに対する端辺部１４１の対称位置に設けられる。この構成によれば、カバー１４０は、端辺部１４１の開閉が円滑になる。
【0106】
また、カバー１４０の径方向における内側の形状は、一次巻線１１０及び二次巻線１２０の外形に沿った形状である。この構成によれば、カバー１４０は、一次巻線１１０及び二次巻線１２０を囲うように取り付けられたときに、カバー１４０の周方向に回転してしまうことが規制される。
【0107】
また、カバー１４０は、合成樹脂により形成される。この構成によれば、変圧器１００は、カバー１４０により意図しない磁気回路が生じることがない。
【0108】
また、ボビン１５０は、カバー１４０の軸方向における一方の端部の位置を規制する第１規制部１５３Ａを備える。ボビン１５０は、カバー１４０の軸方向における他方の端部の位置を規制する第２規制部１５３Ｂを備える。この構成によれば、カバー１４０は、一次巻線１１０及び二次巻線１２０を囲うように取り付けられたときに、カバー１４０の軸方向にずれてしまうことが規制される。
【0109】
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、実施形態に記載の範囲には限定されない。実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能であることは、当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0110】
実施形態の突出部１５２Ａは、正面視において、突出部１５１Ａと重なる位置に設けられている。しかし、複数の突出部１５２Ａは、第１巻線１１１の巻き方向において互いに離れて設けられていればよく、正面視において、突出部１５１Ａと重なる位置に設けられていなくてもよい。例えば、複数の突出部１５２Ａは、正面視において、突出部１５１Ａとは重ならない位置に設けられていてもよい。同様に、仕切部１５２の突出部１５２Ａは、正面視において、他の仕切部１５２の突出部１５２Ａとは重ならない位置に設けられていてもよい。
【0111】
実施形態の棒状の突出部１５１Ａ及び棒状の突出部１５２Ａは、角部１５０Ａ及び辺部１５０Ｂに設けられている。しかし、角部１５０Ａに設けられる突出部１５１Ａ及び突出部１５２Ａは、棒状でなくてもよい。例えば、角部１５０Ａに設けられる突出部１５１Ａ及び突出部１５２Ａは、正面視において、扇形状であってもよい。
【0112】
実施形態のヒンジ部１４２は、肉厚を薄くすることにより形成されている。しかし、ヒンジ部１４２は、カバー１４０において一対の端辺部１４１が開くときに支点となればよく、肉厚を薄くすることにより形成されたものに限られない。例えば、ヒンジ部１４２は、樹脂製の蝶番であってよい。
【符号の説明】
【0113】
１００ 変圧器、１１０ 一次巻線、１１１ 第１巻線、１２０ 二次巻線、１２２ 第２巻線、１２３ 第３巻線、１２４ 第４巻線、１２５ 第５巻線、１３０ 鉄心、１４０ カバー、１４１ 端辺部、１４１Ａ 凸部、１４１Ｂ 凹部、１４２ ヒンジ部、１５０ ボビン、１５０Ａ 角部、１５０Ｂ 辺部、１５１ つば部、１５１Ａ 突出部、１５１Ｂ 支持部、１５１Ｃ 保護部、１５２ 仕切部、１５２Ａ 突出部、１５２Ｂ 支持部、１５２Ｃ 案内部、１５３Ａ 第１規制部、１５３Ｂ 第２規制部
【要約】
【課題】 油入変圧器として用いる場合に、真空引きを行ったときに、僅かな隙間に空気が残ってしまうことを抑制すること。
【解決手段】 本発明の態様は、電源側の回路から交流電力を受け、電磁誘導作用により電圧及び電流を変成して、負荷側の回路に同一周波数の交流電力を供給する変圧器である。変圧器は、電源側の回路に接続される一次巻線を備える。変圧器は、負荷側の回路に接続される二次巻線を備える。変圧器は、一次巻線及び二次巻線に対して鎖交する円筒状の複数の鉄心を備える。一次巻線は、環状のボビンの外周部に巻かれている。ボビンは、外周部の幅方向において一次巻線を分ける仕切部を備える。仕切部は、外側に突出する複数の突出部を備える。複数の突出部は、一次巻線の巻き方向において互いに離れて設けられる。
【選択図】図６
【解決手段】 本発明の態様は、電源側の回路から交流電力を受け、電磁誘導作用により電圧及び電流を変成して、負荷側の回路に同一周波数の交流電力を供給する変圧器である。変圧器は、電源側の回路に接続される一次巻線を備える。変圧器は、負荷側の回路に接続される二次巻線を備える。変圧器は、一次巻線及び二次巻線に対して鎖交する円筒状の複数の鉄心を備える。一次巻線は、環状のボビンの外周部に巻かれている。ボビンは、外周部の幅方向において一次巻線を分ける仕切部を備える。仕切部は、外側に突出する複数の突出部を備える。複数の突出部は、一次巻線の巻き方向において互いに離れて設けられる。
【選択図】図６
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】