CN105103248A

CN105103248A - 电源变压器

Info

Publication number: CN105103248A
Application number: CN201480019722.XA
Authority: CN
Inventors: 金子幸司; 秋山英之; 铃木贵之; 大田智嗣
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-11-25
Also published as: JP2014203977A; US20160055960A1; WO2014162684A1

Abstract

提供一种装配容易且经济性优越、且能够在线圈间确保期望的爬电距离、并且在被施加大电压的情况下不存在产生绝缘破坏的可能性的电源变压器。具备：有底双层筒状的壳体（10）；第一线圈（17），收纳在壳体的内筒（13）与外筒（12）之间；盖体（20），堵住壳体的上部开口；第二线圈（27），配置在盖体上表面；以及芯（30），围绕壳体和第二线圈，第一线圈仅由多层卷绕的圆线构成，在盖体中在载置有第二线圈的平板部（21）竖立设置有覆盖第二线圈的内周和外周的筒状的内壁部（23）和外壁部（22），在壳体的底板（11）形成有将第一线圈的底板侧的端部（17a）引导到外筒侧的引导部（16），在外筒形成有用于将端部（17a）引出到外部的切口部（15）。

Description

电源变压器

技术领域

本发明涉及用于大电流规格的各种设备类的电源电路而优选的电源变压器。

背景技术

通常，在大电流在线圈中流动的变压器中，为了降低该线圈的电阻值来抑制发热，需要使用剖面积较大的线材。

作为这样的剖面积较大的线材，也提出了如下述专利文献1所见到的那样使用扁平电线并将其沿边（edgewise）卷绕来形成线圈的结构，但是，是高价的，因此，存在导致制造成本的高涨这样的问题点。

因此，以往，多使用如图7所示那样的将使用了线径大的圆线的线圈和将铜板打穿为开环环状的线圈相组合的变压器。

该变压器通过将对由具有绝缘性的合成树脂所形成的线筒（bobbin）1的中间部1a多层（在图中为3层）卷绕粗的圆线的线圈2以及由配置在线筒1的两端凸缘（flange）1b的外侧的打穿铜板构成的线圈3相组合来构成，它们被收纳在有底圆筒状的绝缘壳体4内，并且，通过以围绕该绝缘壳体4和载置在线圈3上的绝缘板5的方式相向配置一对E型芯（core）6来形成闭合磁路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-54345号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在由上述结构构成的变压器的情况下，存在在线圈2与铜板3之间难以确保期望的爬电距离这样的问题点。此外，部件个数较多，经济性差，并且，特别地，在对线筒1卷线粗的圆线时，圆线较硬而作用较大的应力，因此，存在如下这样的问题点：容易在线筒1产生破损、变形，难以顺利地形成线圈2，装配的作业性也差。

而且，在对线筒2进行翻折并遍及3层以上的多层卷线圆线的情况下，也存在如图8所示那样来自线筒1的中间部1a底部的引出线2a导致线圈2的卷绕变乱这样的问题点。

此外，在对线圈2施加高电压的情况下，存在在引出线2a与线圈2之间引起绝缘破坏的可能性。即，例如，在对卷线为4层的线圈2施加1000V的电压的情况下，虽然各层间的最大电压为500V，但是，在引出线2a与线圈2接触的情况下，变为在引出线2a与线圈2之间施加1000V的电压。因此，如果上述圆线的绝缘包覆的耐电压为1000V以下，则需要可靠地使引出线2a与线圈2不接触。

本发明鉴于上述情况而完成，其课题在于提供一种即使在线圈中使用线径大的圆线的情况下也装配容易且经济性优越、能够在线圈间确保期望的爬电距离、并且在被施加大电压的情况下不存在产生绝缘破坏的可能性的电源变压器。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，方案1所记载的本发明的电源变压器的特征在于，具备：有底双层筒状的壳体，在底板上内筒和外筒通过绝缘材料整体形成；第一线圈，收纳在该壳体的所述内筒与外筒之间；盖体，堵住所述壳体的上部开口；第二线圈，至少配置在所述盖体上表面；以及芯，围绕这些壳体和第二线圈而形成闭合磁路，所述第一线圈仅由多层卷绕的圆线构成，在所述盖体中，在载置有所述第二线圈的平板部，竖立设置有沿着所述第二线圈的内周和外周的筒状的内壁部和外壁部，并且，在所述壳体的所述底板形成有将所述第一线圈的所述底板侧的端部引导到所述外筒侧的引导部，并且，在所述外筒形成有用于将所述端部引出到外部的切口部。

此外，关于方案2所记载的发明，在方案1所记载的发明中，其特征在于，在所述外筒形成有阻止从所述切口部引出的所述第一线圈的端部的向上方的移动的卡止部。

此外，关于方案3所记载的发明，在方案1或2所记载的发明中，其特征在于，所述第二线圈由扁平电线构成，并且，所述盖体从所述壳体的上部开口插入到所述外筒与内筒之间。

进而，关于方案4所记载的发明，在方案1~3的任一项所记载的发明中，其特征在于，在所述壳体的外筒和所述盖体形成有在将该盖体装配到所述壳体的上部开口时彼此卡合来阻止所述盖体的脱离的卡合部。

发明效果

根据方案1~4的任一个所记载的发明，不使用线筒，预先对治具等卷绕圆线来形成为第一线圈的形状，将由此得到的第一线圈收纳到有底双层筒状的壳体的内筒与外筒之间并且用盖体堵住上部开口，由此，能够使其配置在上述壳体内，因此，装配容易且经济型优越。

此外，在盖体的平板部载置有第二线圈，并且，在该平板部竖立设置有覆盖第二线圈的内周和外周的筒状的内壁部和外壁部，因此，在第一线圈与第二线圈之间至少得到相当于内壁部和外壁部的高度尺寸的爬电距离。因此，通过适当设定该高度尺寸，从而能够可靠地在上述第一和第二线圈间确保期望的爬电距离。

进而，将收纳在壳体内的第一线圈中的壳体的底板侧的端部从形成在该底板的引导部经由形成在外筒的切口部引出到外部，因此，能够防止线圈的引出端部与线圈的接触，因此，即使在被施加大电压的情况下，也不存在产生绝缘破坏的可能性。

特别地，在方案2所记载的发明中，在上述外筒形成有阻止从切口部引出的第一线圈的端部的向上方的移动的卡止部，因此，即使在朝向线圈外周侧的外力作用于上述引出端部的情况下，也能够可靠地防止与线圈的接触。

此外，根据方案3所记载的发明，将上述盖体从壳体的上部开口插入到外筒与内筒之间，因此，与将该盖体的外壁部盖到壳体的外筒的外周侧来装配的情况相比较，能够使线圈的径向的整体尺寸变小，并且，通过将扁平电线用作第二线圈，从而也能够使线圈的轴线方向的整体尺寸也变小，因此，能够达成作为电源变压器整体的小型化。

进而，根据方案4所记载的方法，形成在将盖体装配到壳体的上部开口时彼此卡合来阻止上述盖体的脱离的卡合部，因此，即使收纳在壳体内的第一线圈由于振动等而在轴线方向上移动时，也能够由此可靠地防止盖体从壳体脱离，从而能够提高可靠性。

附图说明

图1是示出本发明的电源变压器的一个实施方式的立体图。

图2是图1的分解立体图。

图3是示出图2的壳体的立体图。

图4是示出在图3的壳体装配有盖体的状态的立体图。

图5是图1的壳体底部的放大图。

图6是图1的纵剖视后的示意图。

图7是示出以往的电源变压器的纵剖视后的示意图。

图8是示出图7的线圈以及其引出部的侧面图。

具体实施方式

图1~图6示出本发明的电源变压器的一个实施方式，图中附图标记10为壳体。

该壳体10为圆板状的底板11、在该底板11的外周竖立设置的外筒12和在形成在底板11的中心部的孔部竖立设置的内筒13利用具有绝缘性的合成树脂而整体形成的有底双层筒状的壳体。

在此，壳体10的外筒12和内筒13被形成为与底板11相比向下方突出，由此，在底板11的背面侧形成有凹部14（参照图6）。此外，在外筒11形成从上部开口到达底板11的切口部15，并且，在底板11上形成在切口部15开口的槽部（引导部）16。然后，在该壳体10的外筒12与内筒13之间收纳有第一线圈17。

该第一线圈17是线径大的圆线，但是，预先绕圆柱状或圆筒状的治具卷绕来形成为具有翻折的多层（在图中为3层）卷绕，两端部17a、17b分别成为引出线。然后，使第一线圈17的、壳体10的底板11侧的端部17a插通到切口部15内而插入到壳体10内。

此外，上述端部17a被插入并引导到形成在底板11的槽部16中，从切口部15的底部向外方引出。

进而，在外筒12的外表面整体形成卡止部18，所述卡止部18通过向从切口部15引出的端部17a的上方突出而与切口部15协作来阻止引出端部17a的移动。

此外，在本实施方式中，在外筒12形成与切口部15平行地从上部开口在轴线方向上延伸的切口部19，在该切口部19内插通有第一线圈17的另一端部17b。由此，在壳体10的上部开口与第一线圈17的上端部之间形成空间。然后，在该空间装配有堵住壳体10的上部开口的盖体20。

该盖体20由在中央部形成圆形形状的开口部的圆环板状的平板部21、在该平板部21的外周竖立设置的外壁部22以及在平板部21的内周竖立设置的内壁部23构成。在此，盖体20的外壁部22的外径与壳体10的外筒12的内径相比形成为稍小直径，并且，内壁部23的内径与壳体10的内筒13的外径相比形成为稍大直径。由此，盖体20插入到形成在壳体10的外筒12和内筒13间的第一线圈17上方的上述空间。

进而，在盖体20的外壁部22的外表面形成有从壳体10的外筒12向外方突出的凸缘部24，在该凸缘部24的顶端的两侧下表面分别形成有呈L字状地垂下的卡合部25。另一方面，在与这些卡合部25相向的壳体10的外筒12的外表面形成有在将盖体20插入到壳体10的外筒12与内筒13之间时与盖体20的卡合部25卡合来阻止向盖体20的上方的移动的反L字状的卡合部26。

然后，在由盖体20的外壁部22和内壁部23形成的平板部21上的凹部载置有第二线圈27，并且，在形成在壳体10的底板11的背面侧的凹部14内收纳有第二线圈28。作为这些第二线圈27、28，都使用将铜板打穿为开环环状的扁平铜线（扁平电线）。

然后，在第二线圈27的上表面和第二线圈28的下表面分别配置有圆环板状的绝缘板29，并且，在其外周相向配置有形成闭合磁路的一对E型芯30。这些E型芯30的外足31的内表面形成为圆弧面，并且，中足32形成为圆柱状，外足31沿着壳体10的外筒12配置，并且，中足32插入到壳体10的内筒13内而相向配置。

根据由以上的结构构成的电源变压器，预先对治具等卷绕粗的圆线来形成为第一线圈17的形状，将所得到的第一线圈17收纳在壳体10的外筒12与内筒13之间，用盖体20堵住上部开口，由此，能够使其配置于壳体10内，因此，装配容易且经济性优越。

此外，在盖体20的平板部21载置第二线圈27，并且，在该平板部21竖立设置覆盖第二线圈27的外周和内周的筒状的外壁部22和内壁部23，因此，如图6所示那样，在第一线圈17与第二线圈27之间至少得到相当于外壁部22和内壁部23的高度尺寸L的爬电距离。因此，通过适当设定该高度尺寸L，从而能够可靠地在第一线圈17与第二线圈27之间确保期望的爬电距离。

进而，将收纳在壳体10内的第一线圈17中的壳体10的底板11侧的端部17a从形成在底板11的槽部16经由形成在外筒12的切口部15引出到外部，进而，利用卡止部18阻止向上方的移动，因此，能够可靠地防止线圈17的引出端部17a与线圈17的接触，其结果是，即使在被施加大电压的情况下，也不存在产生绝缘破坏的可能性。

此外，形成在将盖体20插入到壳体10的上部开口时彼此卡合来阻止盖体20的脱离的卡合部25、26，因此，即使在收纳在壳体10内的第一线圈17由于振动等而在轴线方向上移动时，也能够由此可靠地防止盖体20从壳体10脱离，从而能够提高可靠性。

产业上的可利用性

能够提供装配容易且经济性优越、能够在线圈间确保期望的爬电距离、并且在被施加大电压的情况下不存在产生绝缘破坏的可能性的电源变压器。

附图标记的说明

10壳体

11底板

12外筒

13内筒

15切口部

16槽部（引导部）

17第一线圈

17a、17b端部

18卡止部

20盖体

21平板部

22外壁部

23内壁部

25、26卡合部

27、28第二线圈

30E型芯。

Claims

1.一种电源变压器，其特征在于，具备：有底双层筒状的壳体，在底板上内筒和外筒通过绝缘材料整体形成；第一线圈，收纳在该壳体的所述内筒与外筒之间；盖体，堵住所述壳体的上部开口；第二线圈，至少配置在所述盖体上表面；以及芯，围绕这些壳体和第二线圈而形成闭合磁路，

所述第一线圈仅由多层卷绕的圆线构成，

在所述盖体中，在载置有所述第二线圈的平板部，竖立设置有沿着所述第二线圈的内周和外周的筒状的内壁部和外壁部，并且，

在所述壳体的所述底板形成有将所述第一线圈的所述底板侧的端部引导到所述外筒侧的引导部，并且，在所述外筒形成有用于将所述端部引出到外部的切口部。

2.根据权利要求1所述的电源变压器，其特征在于，在所述外筒形成有阻止从所述切口部引出的所述第一线圈的端部的向上方的移动的卡止部。

3.根据权利要求1或2所述的电源变压器，其特征在于，所述第二线圈由扁平电线构成，并且，所述盖体从所述壳体的上部开口插入到所述外筒与内筒之间。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的电源变压器，其特征在于，在所述壳体的外筒和所述盖体形成有在将该盖体装配到所述壳体的上部开口时彼此卡合来阻止所述盖体的脱离的卡合部。