JP2011138941A - Transformer and transformation system - Google Patents

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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transformer which can increase occupancy and requires no coil bobbin, and a transformation system in which a plurality of these transformers are connected in series. <P>SOLUTION: The transformer Tra includes: a plurality of coils 1; and a magnetic coupling member 2 for performing magnetic coupling of the plurality of coils 1. The plurality of coils 1 are formed by winding a plurality of conductor members of a band shape which are piled putting insulating materials therebetween such that a width direction of the conductor members follows an axial direction of the coils. The magnetic coupling member 2 is a wire rod made of a magnetic material and is arranged outside the plurality of coils 1. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、変圧器に関し、特に、帯状の導体部材を巻回した複数のコイルを線材で磁気結合する構造の変圧器に関する。そして、本発明は、この変圧器を複数直列に接続した変圧システムに関する。   The present invention relates to a transformer, and more particularly to a transformer having a structure in which a plurality of coils wound with a strip-shaped conductor member are magnetically coupled with a wire. The present invention relates to a transformer system in which a plurality of transformers are connected in series.

変圧器は、変成器あるいはトランスとも呼ばれ、１次コイルに流れる電気エネルギーを電磁誘導によって２次コイルへ伝達する部品であり、電気製品や電子製品だけでなく、電力系統等にも幅広く利用されている。この変圧器は、一般に、１次コイルと、２次コイルと、コアとを備え、前記１次コイルおよび２次コイルのそれぞれは、前記コアに例えば絶縁被覆を有する断面丸形や角形の軟銅線を巻回することによって構成され、前記コアは、例えば複数の薄いケイ素鋼板を積層することによって構成され、１次コイルと２次コイルとを相互インダクタンスで結合する磁気回路として機能する。   Transformers, also called transformers or transformers, are components that transmit electrical energy flowing in the primary coil to the secondary coil by electromagnetic induction, and are widely used not only in electrical and electronic products, but also in power systems. ing. This transformer generally includes a primary coil, a secondary coil, and a core, and each of the primary coil and the secondary coil has a round or square-shaped annealed copper wire having an insulating coating on the core, for example. The core is formed by stacking a plurality of thin silicon steel plates, for example, and functions as a magnetic circuit that couples the primary coil and the secondary coil with mutual inductance.

このように従来の一般的な変圧器では、いわゆる渦電流損（鉄損）を低減するために複数の薄いケイ素鋼板を積層することによってコアが構成されているので、コアの組立に工数を要し、生産性の向上に限界があった。そこで、特許文献１では、電磁鋼帯の代わりに、電磁鋼帯と同様にケイ素等を浸珪添加処理された方向性ケイ素鋼板および鋼帯と同様の磁気特性を付与された線材を、鉄芯（コア）の形成に使用した小型電源トランスを提案している。前記線材は、電磁鋼帯のもとの鋼材を圧延と引き抜き加工により線材に成型し、ケイ素等の浸珪添加処理および焼鈍処理等を繰り返すことで圧延引き抜き方向に良好な磁気特性を有した方向性電磁鋼線である。そして、この特許文献１では、ドーナツ状の丸輪形状の巻いてその一対両側を押し潰して直線部分を形成した前記電磁鋼線の鉄心に、前記一対両側の直線部分のそれぞれに２分割した巻線ボビンを使用してコイルを巻くことによって、前記小型電源トランスが構成されている。   As described above, in the conventional general transformer, the core is formed by laminating a plurality of thin silicon steel plates in order to reduce so-called eddy current loss (iron loss). However, there was a limit to improving productivity. Therefore, in Patent Document 1, in place of the electromagnetic steel strip, a directional silicon steel sheet that has been siliconized with silicon or the like and a wire that has been provided with the same magnetic properties as the steel strip are used as an iron core. A small power transformer used to form the core is proposed. The wire has a magnetic property in the rolling drawing direction by forming the steel material of the electromagnetic steel strip into a wire by rolling and drawing, and repeating silicon addition treatment and annealing treatment such as silicon. A magnetic steel wire. And in this patent document 1, the winding of the donut-shaped round ring shape was carried out, and the pair of both sides was crushed, and the iron core of the said electromagnetic steel wire which formed the linear part was divided | segmented into 2 each in the said linear part of a pair of both sides The small power transformer is configured by winding a coil using a wire bobbin.

特開２００８−０７２０７０号公報JP 2008-072070 A

ところで、このような従来の変圧器は、コイルが絶縁被覆を有する断面丸形や角形の軟銅線を巻回することによって構成されるため、占有率が低く、またコイル形状を保持するためにコイルボビン（巻線ボビン）が必要となる。   By the way, since such a conventional transformer is comprised by winding the cross-sectional round shape or square-shaped annealed copper wire which has an insulation coating, a coil bobbin in order to hold | maintain a coil shape is low. (Winding bobbin) is required.

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、占有率を高くすることができ、コイルボビンの不要な変圧器およびこれを複数直列に接続した変圧システムを提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a transformer that can increase the occupation ratio and does not require a coil bobbin and a plurality of the transformers connected in series. It is.

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる変圧器は、複数のコイルと、前記複数のコイルを磁気結合するための磁気結合部材とを備え、前記複数のコイルは、絶縁材を挟んで重ね合わせた帯状の複数の導体部材を、該導体部材の幅方向が該コイルの軸方向に沿うように巻回することによって構成され、前記磁気結合部材は、磁性体材料から成る線材であって、前記複数のコイルの外側に配置されていることを特徴とする。そして、このような構成の変圧器において、好ましくは、前記複数のコイルは、前記磁気結合部材に内包されていることである。また好ましくは、前記複数のコイルは、その外周が該全周に亘って前記磁気結合部材で覆われていることである。   As a result of various studies, the present inventor has found that the above object is achieved by the present invention described below. That is, the transformer according to one aspect of the present invention includes a plurality of coils and a magnetic coupling member for magnetically coupling the plurality of coils, and the plurality of coils are overlapped with an insulating material interposed therebetween. The plurality of conductor members are wound so that the width direction of the conductor members is along the axial direction of the coil, and the magnetic coupling member is a wire made of a magnetic material, It is arranged outside the coil. In the transformer having such a configuration, it is preferable that the plurality of coils are included in the magnetic coupling member. Preferably, the plurality of coils have their outer circumferences covered with the magnetic coupling member over the entire circumference.

この構成によれば、複数のコイルが帯状の導体部材によって構成されるので、占有率を高くすることができ、また、コイル形状が安定的であるので、コイルボビンが不要である。そして、磁気結合部材が線材であって、複数のコイルの外側に配置されているので、線材を巻き回すことによって磁気結合部材を形成することができるから、より高い生産性を得ることが可能となる。   According to this configuration, since the plurality of coils are configured by the strip-shaped conductor member, the occupation ratio can be increased, and the coil shape is stable, so that the coil bobbin is unnecessary. Since the magnetic coupling member is a wire rod and is arranged outside the plurality of coils, the magnetic coupling member can be formed by winding the wire rod, so that higher productivity can be obtained. Become.

そして、複数のコイルが磁気結合部材に内包されている場合では、磁気結合部材が複数のコイルに外囲してその内に包み込むように配置されるから、磁気結合部材にコイルを巻き回す必要がないので、製造がより容易となって、さらにより高い生産性を得ることが可能となる。   When a plurality of coils are encapsulated in the magnetic coupling member, the magnetic coupling member is disposed so as to be surrounded by and encased in the plurality of coils, so that it is necessary to wind the coil around the magnetic coupling member. Therefore, it becomes easier to manufacture and higher productivity can be obtained.

また、他の一態様では、上述の変圧器において、前記磁気結合部材の線材は、その長尺方向が、前記複数のコイルのうちの所定のコイルに交流電力を給電した場合に前記所定のコイルに形成される磁束の方向に略沿って配置されていることを特徴とする。   Moreover, in another aspect, in the above-described transformer, the wire of the magnetic coupling member has a long direction in which the predetermined coil is supplied when AC power is supplied to the predetermined coil of the plurality of coils. It is arrange | positioned along the direction of the magnetic flux formed in this.

磁気結合部材の線材は、交流電力が給電されたコイルによって形成される磁束と交差する回数が多くなるほどその磁気抵抗が大きくなり、この結果、その磁気結合機能を損なうことになる。このため、磁気結合部材の線材は、その長尺方向が前記磁束の方向に可能な限り沿っていることが好ましい。このような構成では、磁気結合部材の線材は、その長尺方向が前記磁束の方向に略沿って配置されているので、前記磁束と交差する回数が低減され、磁気抵抗が低減される。前記略沿うとは、磁気結合部材の線材における長尺方向が前記磁束の方向に実質的に沿っていることであり、磁気結合部材の線材における長尺方向と前記磁束の方向とが成す角θが−１０゜≦θ≦＋１０゜である場合を言い、好ましくは、−７゜≦θ≦＋７゜であり、より好ましくは−５゜≦θ≦＋５゜である。   As the number of times the wire of the magnetic coupling member intersects the magnetic flux formed by the coil supplied with AC power increases, the magnetic resistance increases, and as a result, the magnetic coupling function is impaired. For this reason, it is preferable that the longitudinal direction of the wire of the magnetic coupling member is as long as possible in the direction of the magnetic flux. In such a configuration, since the longitudinal direction of the wire of the magnetic coupling member is arranged substantially along the direction of the magnetic flux, the number of times of crossing the magnetic flux is reduced, and the magnetic resistance is reduced. Said substantially along means that the longitudinal direction of the wire of the magnetic coupling member is substantially along the direction of the magnetic flux, and the angle θ formed by the longitudinal direction of the wire of the magnetic coupling member and the direction of the magnetic flux. Is −10 ° ≦ θ ≦ + 10 °, preferably −7 ° ≦ θ ≦ + 7 °, and more preferably −5 ° ≦ θ ≦ + 5 °.

また、他の一態様では、これら上述の変圧器において、磁性体材料から成り、前記複数のコイルにおける最内径内に配置されるとともに前記磁気結合部材と磁気結合する中心部コア部材をさらに備えることを特徴とする。   According to another aspect, the above-described transformer further includes a central core member made of a magnetic material, disposed within the innermost diameter of the plurality of coils, and magnetically coupled to the magnetic coupling member. It is characterized by.

この構成によれば、中心部コア部材を備えるので、この中心部コア部材を複数のコイルの巻き芯とするとともに、前記磁気結合部材の線材の巻き芯とすることによって、高い生産性を得ることが可能となる。   According to this configuration, since the central core member is provided, high productivity can be obtained by using the central core member as a core of a plurality of coils and a core of the wire of the magnetic coupling member. Is possible.

また、他の一態様では、これら上述の変圧器において、前記複数のコイルは、ダブルパンケーキ構造であることを特徴とする。   In another aspect, in the above-described transformer, the plurality of coils have a double pancake structure.

この構成によれば、複数のコイルがいわゆるダブルパンケーキ構造であるので、複数のコイルにおける各両端部を１箇所に揃えることができ、複数のコイルのそれぞれと電極端子との接続が容易となる。この結果、より高い生産性を得ることができる。   According to this configuration, since the plurality of coils have a so-called double pancake structure, both end portions of the plurality of coils can be aligned at one place, and the connection between each of the plurality of coils and the electrode terminal is facilitated. . As a result, higher productivity can be obtained.

また、他の一態様では、これら上述の変圧器において、前記磁気結合部材の線材は、当該変圧器に給電される交流電力における周波数に対する表皮厚みの１／３以下の線径であることを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described transformer, the wire of the magnetic coupling member has a wire diameter of 1/3 or less of the skin thickness with respect to the frequency in the AC power fed to the transformer. And

この構成によれば、線材の線径が交流電力の周波数に対する表皮厚みの３分の１以下であるので、このような構成の変成器は、渦電流損を低減することができる。なお、表皮厚みδは、交流電力の角周波数をωとし、線材の透磁率をμとし、線材の電気伝導率をρとする場合に、一般に、δ＝（２／ωμρ）１／２である。 According to this configuration, since the wire diameter of the wire is one third or less of the skin thickness with respect to the frequency of the AC power, the transformer having such a configuration can reduce eddy current loss. The skin thickness δ is generally δ = (2 / ωμρ) 1/2 when the angular frequency of AC power is ω, the permeability of the wire is μ, and the electrical conductivity of the wire is ρ. .

そして、本発明の他の一態様にかかる変圧システムは、直列に接続された複数の変圧器を備える変圧システムであって、前記複数の変圧器のうちの少なくとも１つは、これら上述のいずれか１つの変圧器であることを特徴とする。   A transformer system according to another aspect of the present invention is a transformer system including a plurality of transformers connected in series, and at least one of the plurality of transformers is any of the above-described ones. It is a single transformer.

この構成によれば、上述の変圧器を備えた変圧システムが提供される。そして、この構成によれば、多段の変圧器によって構成されるので、各変圧器によって順次に変圧することができ、１個の変圧器にかかる電圧が低減され、変圧器１個当たりの負荷が軽減される。   According to this configuration, a voltage transformation system including the above-described transformer is provided. And according to this structure, since it is comprised by a multistage transformer, it can transform sequentially by each transformer, the voltage concerning one transformer is reduced, and the load per transformer is reduced. It is reduced.

本発明にかかる変圧器は、占有率を高くすることができ、コイルボビンが不要であって、そして、より高い生産性を得ることができる。また、本発明によれば、このような変圧器を含む変圧システムが提供される。   The transformer according to the present invention can increase the occupation ratio, does not require a coil bobbin, and can achieve higher productivity. Moreover, according to this invention, the transformation system containing such a transformer is provided.

第１実施形態における変圧器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the transformer in 1st Embodiment. 第１実施形態における変圧器の製造方法における、中心部コア部材の準備工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the preparation process of the center part core member in the manufacturing method of the transformer in 1st Embodiment. 第１実施形態における変圧器の製造方法における、複数のコイルの形成工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the formation process of several coils in the manufacturing method of the transformer in 1st Embodiment. 第１実施形態における変圧器の製造方法における、線材による磁気結合部材の形成工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the formation process of the magnetic coupling member by a wire in the manufacturing method of the transformer in 1st Embodiment. 図４に示す磁気結合部材の形成工程における線材の巻き方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to wind the wire in the formation process of the magnetic coupling member shown in FIG. 磁気結合部材の線材の長尺方向と磁束の方向との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the elongate direction of the wire of a magnetic coupling member, and the direction of magnetic flux. 第１実施形態の変圧器における中心部コア部材の変形形態を示す図である。It is a figure which shows the deformation | transformation form of the center part core member in the transformer of 1st Embodiment. 第２実施形態における変圧器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the transformer in 2nd Embodiment. ダブルパンケーキ構造の複数のコイルを備える変形形態における変圧器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the transformer in a deformation | transformation form provided with the some coil of a double pancake structure.

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。   Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted suitably. Further, in this specification, when referring generically, it is indicated by a reference symbol without a suffix, and when referring to an individual configuration, it is indicated by a reference symbol with a suffix.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における変圧器の構成を示す図である。図１（Ａ）は、上面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すＡＡ線における縦断面図である。図２ないし図５は、第１実施形態における変圧器の製造方法を説明するための図である。図２は、中心部コア部材の準備工程を示し、図３は、複数のコイルの形成工程を示し、図４は、線材による磁気結合部材の形成工程を示す。図２ないし図４の各図において、その（Ａ）は、縦断面図であり、その（Ｂ）は、上面図（底面図）である。そして、図５は、磁気結合部材の形成工程における線材の巻き方を説明するための図である。また、図６は、磁気結合部材の線材の長尺方向と磁束の方向との関係を説明するための図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a transformer in the first embodiment. 1A is a top view, and FIG. 1B is a vertical cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 1A. 2 to 5 are views for explaining a method of manufacturing a transformer in the first embodiment. 2 shows a preparation process for the central core member, FIG. 3 shows a process for forming a plurality of coils, and FIG. 4 shows a process for forming a magnetic coupling member using a wire. In each of FIGS. 2 to 4, (A) is a longitudinal sectional view, and (B) is a top view (bottom view). And FIG. 5 is a figure for demonstrating how to wind the wire in the formation process of a magnetic coupling member. Moreover, FIG. 6 is a figure for demonstrating the relationship between the elongate direction of the wire of a magnetic coupling member, and the direction of magnetic flux.

図１において、この第１実施形態の変圧器Ｔｒａは、複数のコイル１と、前記複数のコイル１を磁気結合するための磁気結合部材２とを備えて構成されている。   In FIG. 1, the transformer Tra according to the first embodiment includes a plurality of coils 1 and a magnetic coupling member 2 for magnetically coupling the plurality of coils 1.

複数のコイル１は、絶縁材（図略）を挟んで重ね合わせた帯状の複数の長尺な導体部材を、該導体部材の幅方向が該コイル１の軸方向に沿うように巻回することによって構成されて成る。このような帯状の長尺な導体部材は、シート形状、リボン形状あるいはテープ形状であり、幅（幅方向の長さ）Ｗに対する厚さ（厚み方向の長さ）ｔが１未満である（０＜ｔ／Ｗ＜１）。   The plurality of coils 1 are formed by winding a plurality of strip-like long conductor members that are overlapped with an insulating material (not shown) so that the width direction of the conductor members is along the axial direction of the coils 1. Consists of. Such a strip-like long conductor member has a sheet shape, a ribbon shape, or a tape shape, and a thickness (length in the thickness direction) t with respect to the width (length in the width direction) t is less than 1 (0 <T / W <1).

複数のコイル１は、任意の個数、例えば、変圧器Ｔｒａの使用によって適宜に設計される個数でよい。例えば、複数のコイル１は、絶縁材を挟んで重ね合わせた２個の帯状の導体部材から構成されて成り、２個のコイルのうちの一方が１次コイルとされ、その他方が２次コイルとされる。あるいは、複数のコイル１は、絶縁材を挟んで重ね合わせた３個の帯状の導体部材で構成されて成る。この３個の帯状の導体部材のそれぞれで構成される第１ないし第３コイル１の各両端部は、接続端子として磁気結合部材２の外部へ引き出され、前記第２コイルと前記第３コイルとで１個のコイルを形成すべく、前記第２コイルの他方端部と前記第３コイルの一方端部とが電気的に接続される。このため、このような第１ないし第３コイルで構成されて成るコイル１では、前記第１コイルは、その両端部を接続端子とする１次コイル（または２次コイル）とされ、前記第２および第３コイルは、前記第２コイルの一方端部および前記第３コイルの他方端部を接続端子とする２次コイル（または１次コイル）とされる。なお、複数のコイル１が３個以上である場合に、２次コイルが複数とされてもよく、また帰還コイル等の１次および２次コイルの他の第３のコイルとされてもよい。   The number of the coils 1 may be an arbitrary number, for example, the number appropriately designed by using the transformer Tra. For example, the plurality of coils 1 are composed of two strip-shaped conductor members stacked with an insulating material in between, and one of the two coils is a primary coil and the other is a secondary coil. It is said. Or the some coil 1 is comprised by the three strip | belt-shaped conductor members piled up on both sides of the insulating material. Both end portions of the first to third coils 1 constituted by each of the three strip-shaped conductor members are drawn out of the magnetic coupling member 2 as connection terminals, and the second coil, the third coil, In order to form one coil, the other end of the second coil and the one end of the third coil are electrically connected. For this reason, in the coil 1 composed of such first to third coils, the first coil is a primary coil (or secondary coil) having both ends thereof as connection terminals, and the second coil The third coil is a secondary coil (or a primary coil) having one end portion of the second coil and the other end portion of the third coil as connection terminals. When there are three or more coils 1, the number of secondary coils may be plural, or the third coil other than the primary and secondary coils such as a feedback coil may be used.

磁気結合部材２は、複数のコイル１を磁気結合するための部材であって、磁性体材料から成る線材であり、複数のコイル１の外側に配置される。このような構成では、磁気結合部材２の内部空間へ磁束が漏れ、磁気結合部材２の内側に配置される複数のコイル１は、この磁束によって磁気結合することができる。磁性体材料は、例えば、純鉄および鉄基合金（Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、センダスト、パーマロイ等）等であり、圧延加工や引き抜き加工等によって線材に加工される。   The magnetic coupling member 2 is a member for magnetically coupling the plurality of coils 1 and is a wire made of a magnetic material, and is disposed outside the plurality of coils 1. In such a configuration, the magnetic flux leaks into the internal space of the magnetic coupling member 2, and the plurality of coils 1 arranged inside the magnetic coupling member 2 can be magnetically coupled by this magnetic flux. The magnetic material is, for example, pure iron and an iron-based alloy (Fe—Al alloy, Fe—Si alloy, Sendust, permalloy, etc.), and is processed into a wire by rolling or drawing.

より具体的には、図１に示す例では、磁気結合部材２は、複数のコイル１を内包する構造である。このような構造は、例えば、複数のコイル１を内に包み込むように、磁気結合部材２の線材を糸や毛糸の鞠（毬）のように巻き回すことによって形成される。この第１実施形態の変圧器Ｔｒａは、複数のコイル１全体が一体として磁気結合部材２の線材で囲まれており、いわゆるポット型となっている。   More specifically, in the example shown in FIG. 1, the magnetic coupling member 2 has a structure including a plurality of coils 1. Such a structure is formed, for example, by winding the wire of the magnetic coupling member 2 like a thread or a ridge of a yarn so as to enclose the plurality of coils 1 therein. The transformer Tra of the first embodiment is a so-called pot type in which a plurality of coils 1 are entirely surrounded by a wire of a magnetic coupling member 2 as a whole.

そして、磁気結合部材２は、任意の所定の断面形状であってよいが、複数のコイル１の各導体部材における渦電流損を低減するために、複数のコイル１における軸を含む断面形状は、図１に示すように、略矩形であることが好ましい。このような矩形状の磁気結合部材２における内部空間では、磁束の方向が軸方向に略沿って形成されるので、複数のコイル１の導体部材は、この内部空間の磁束の方向に略沿うように配置されることになり、このような構成の変成器Ｔｒａは、複数のコイル１における導体部材の渦電流損を低減することができる。   The magnetic coupling member 2 may have any predetermined cross-sectional shape, but in order to reduce eddy current loss in each conductor member of the plurality of coils 1, the cross-sectional shape including the axes in the plurality of coils 1 is As shown in FIG. 1, it is preferable that it is a substantially rectangular shape. In such an internal space in the rectangular magnetic coupling member 2, the direction of the magnetic flux is formed substantially along the axial direction, so that the conductor members of the plurality of coils 1 substantially follow the direction of the magnetic flux in the internal space. Therefore, the transformer Tra having such a configuration can reduce the eddy current loss of the conductor members in the plurality of coils 1.

そして、第１実施形態の変圧器Ｔｒａは、図１に示すように、磁性体材料から成り、複数のコイル１における最内径内に配置されるとともに磁気結合部材２の線材と磁気的に結合する中心部コア部材３をさらに備えている。この中心部コア部材３は、その両端面（上面および底面）が磁気結合部材２の外部に臨む長さ（高さ）の中実円柱形状であり、その軸方向の両端部における周面に断面半円形状の凹部ＤＰが該周面を１周するように形成されている。   As shown in FIG. 1, the transformer Tra according to the first embodiment is made of a magnetic material, and is disposed within the innermost diameter of the plurality of coils 1 and is magnetically coupled to the wire of the magnetic coupling member 2. A central core member 3 is further provided. The central core member 3 has a solid cylindrical shape with a length (height) at which both end surfaces (upper surface and bottom surface) face the outside of the magnetic coupling member 2, and a cross-section on a circumferential surface at both end portions in the axial direction. A semicircular recess DP is formed so as to make one round of the peripheral surface.

このような中心部コア部材３は、例えば仕様等に応じた所定の磁気特性（透磁率）を有しており、上述のような所望の形状の成形容易性の観点から、軟磁性体粉末を形成したものであることが好ましい。このような構成の変圧器Ｔｒａは、容易に中心部コア部材３を形成することができ、その鉄損も低減することができる。さらに、この中心部コア部材３は、軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合物を成形したものであることがより好ましい。軟磁性体粉末と非磁性体粉末との混合率比を比較的容易に調整することができ、前記混合比率を適宜に調整することによって、中心部コア部材３における前記所定の磁気特性を容易に実現することが可能となる。   Such a central core member 3 has a predetermined magnetic characteristic (permeability) according to, for example, specifications. From the viewpoint of ease of forming a desired shape as described above, a soft magnetic powder is used. It is preferable that it is formed. The transformer Tra having such a configuration can easily form the central core member 3 and can also reduce its iron loss. Further, the center core member 3 is more preferably formed by molding a mixture of soft magnetic powder and non-magnetic powder. The mixing ratio ratio between the soft magnetic powder and the non-magnetic powder can be adjusted relatively easily, and the predetermined magnetic characteristics in the central core member 3 can be easily adjusted by appropriately adjusting the mixing ratio. It can be realized.

この軟磁性体粉末は、強磁性の金属粉末であり、より具体的には、例えば、純鉄粉、鉄基合金粉末（Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、センダスト、パーマロイ等）およびアモルファス粉末、さらには、表面にリン酸系化成皮膜などの電気絶縁皮膜が形成された鉄粉等が挙げられる。これら軟磁性体粉末は、公知の手段、例えば、アトマイズ法等によって微粒子化する方法や、酸化鉄等を微粉砕した後にこれを還元する方法等によって製造することができる。また、一般に、透磁率が同一である場合に飽和磁束密度が大きいので、軟磁性粉末は、例えば上記純鉄粉、鉄基合金粉末およびアモルファス粉末等の金属系材料であることが特に好ましい。   This soft magnetic powder is a ferromagnetic metal powder, and more specifically, for example, pure iron powder, iron-based alloy powder (Fe-Al alloy, Fe-Si alloy, Sendust, Permalloy, etc.) and amorphous powder. In addition, iron powder having an electrical insulating film such as a phosphoric acid-based chemical film formed on the surface thereof can be used. These soft magnetic powders can be produced by a known means, for example, a method of making fine particles by an atomizing method or the like, a method of finely pulverizing iron oxide or the like and then reducing it. In general, since the saturation magnetic flux density is large when the magnetic permeability is the same, the soft magnetic powder is particularly preferably a metal-based material such as the above pure iron powder, iron-based alloy powder, and amorphous powder.

このような軟磁性体粉末に基づく中心部コア部材３は、例えば、圧粉形成等の公知の常套手段によって形成することができる。   The central core member 3 based on such a soft magnetic powder can be formed by known conventional means such as compacting.

なお、小型化の観点から、中心部コア部材３は、磁気結合部材２の線材の透磁率よりも高い透磁率である材料から形成されることが好ましい。   From the viewpoint of miniaturization, the central core member 3 is preferably formed from a material having a higher magnetic permeability than the magnetic permeability of the wire of the magnetic coupling member 2.

このような変圧器Ｔｒａは、例えば、次の各工程によって製造することができる。まず、図２に示すように、両端部の各周面に前記凹部ＤＰ（ＤＰ−１、ＤＰ−２）を有する中実円柱形状の中心部コア部材３が用意される。また、所定の厚さｔを有するとともに絶縁被覆された帯状の導体部材がコイルの個数だけ用意され、これら絶縁被覆された複数の導体部材が順次に重ね合わせられる。以下では、図１に示す例の変圧器Ｔｒａを製造すべく、導体部材が２個として説明する。もちろん、各工程は、任意の個数の導体部材であっても同様に実施することができる。このような帯状の導体部材は、例えば、カプトンテープで絶縁した厚さｔ０．２ｍｍであって幅１９ｍｍである銅テープを一例として挙げることができる。   Such a transformer Tra can be manufactured by the following steps, for example. First, as shown in FIG. 2, a solid cylindrical central core member 3 having the concave portions DP (DP-1 and DP-2) on each peripheral surface of both end portions is prepared. In addition, strip-shaped conductor members having a predetermined thickness t and coated with insulation are prepared in the number corresponding to the number of coils, and a plurality of these coated conductor members are sequentially stacked. Below, in order to manufacture the transformer Tra of the example shown in FIG. 1, it demonstrates as two conductor members. Of course, each step can be similarly performed even with an arbitrary number of conductor members. As such a strip-shaped conductor member, for example, a copper tape having a thickness t of 0.2 mm and a width of 19 mm insulated with a Kapton tape can be cited as an example.

続いて、この重ね合わせた２個の導体部材（重ね合わせ導体部材）の一方端が、導体部材（重ね合わせ導体部材）の幅方向を中心部コア部材３の軸方向に合わせて、中心部コア部材３における前記両凹部ＤＰ−１、ＤＰ−２に挟まれた周面に取り付けて巻き始められ、図３に示すように、中心部コア部材３に所定の回数だけ巻き回される。これによって、中心部コア部材３に巻き回され、各導体部材の幅方向がコイル１の軸方向に沿うように巻回した２個のコイル１が形成される。なお、重ね合わせ導体部材の前記一方端には、それぞれの導体部材から図略の接続用の導体線がそれぞれ引き出される。   Subsequently, one end of the two conductor members (superposed conductor member) overlapped with each other so that the width direction of the conductor member (superposed conductor member) is aligned with the axial direction of the central core member 3, and the central core The member 3 is attached to the circumferential surface sandwiched between the two concave portions DP-1 and DP-2 and starts to be wound, and is wound around the central core member 3 a predetermined number of times as shown in FIG. Thus, two coils 1 wound around the central core member 3 and wound so that the width direction of each conductor member is along the axial direction of the coil 1 are formed. Note that a conductor wire for connection (not shown) is drawn from each conductor member to the one end of the overlapping conductor member.

続いて、図４に示すように、磁気結合部材２の線材ＷＬが、複数のコイル１を包み込むように、糸や毛糸の鞠（毬）のように巻き回される。より具体的には、例えば、図５に示すように、一方面（上面）において、磁気結合部材２の線材ＷＬが複数のコイル１の最外周における所定の第１位置から径方向に略沿って中心部へ延長され（１）、その中心部付近では、中心部コア部材３の凹部ＤＰ−１に引っかけられて所定の角度、例えば、約９０゜曲げられ、中心部から径方向に略沿って前記最外周における所定の第２位置へ延長され（２）、複数のコイル１の最外周面を沿い、他方面（下面）へ延長される。そして、他方面（下面）において、前記一方面（上面）と同様に、磁気結合部材２の線材ＷＬが複数のコイル１の最外周における所定の第２位置（前記一方面の所定の第２位置に対応する前記他方面における位置）から径方向に略沿って中心部へ延長され（２）、その中心部付近では、中心部コア部材３の凹部ＤＰ−２に引っかけられて所定の角度、例えば、約９０゜曲げられ、中心部から径方向に略沿って前記最外周における所定の第３位置へ延長され（３）、複数のコイル１の最外周面を沿い、一方面（上面）へ延長される。以下同様に、一方面と他方面とで磁気結合部材２の線材ＷＬが複数のコイル１における最外周をその全周に亘るように巻き回される。好ましくは、磁気結合部材２の線材ＷＬによって複数のコイル１が外部から見えなくなるまで、磁気結合部材２の線材ＷＬが巻き回される。この線材Ｗｌは、重なってもよい。また、磁気結合部材２の線材ＷＬは、より確実に中心部コア部材３と磁気的に結合するように、中心部コア部材３と点で接触（点接触）するのではなく、所定の長さに亘って線分で接触（線接触）していることが好ましい。線接触する前記線分の長さが長いほど、磁気結合部材２の線材ＷＬと中心部コア部材３との磁気結合は、強くなる。なお、重ね合わせ導体部材の他方端には、それぞれの導体部材から図略の接続用の導体線がそれぞれ引き出され、さらに磁気結合部材２の外部へ引き出される。   Subsequently, as shown in FIG. 4, the wire WL of the magnetic coupling member 2 is wound like a string or a string of yarns so as to wrap the plurality of coils 1. More specifically, for example, as shown in FIG. 5, on one surface (upper surface), the wire WL of the magnetic coupling member 2 is substantially along the radial direction from a predetermined first position on the outermost periphery of the plurality of coils 1. It is extended to the central portion (1), and in the vicinity of the central portion, it is hooked by the concave portion DP-1 of the central core member 3 and bent at a predetermined angle, for example, about 90 °, and substantially along the radial direction from the central portion. It extends to a predetermined second position on the outermost periphery (2), extends along the outermost peripheral surface of the plurality of coils 1, and extends to the other surface (lower surface). And, on the other surface (lower surface), similarly to the one surface (upper surface), the wire WL of the magnetic coupling member 2 is a predetermined second position on the outermost periphery of the plurality of coils 1 (a predetermined second position on the one surface). (The position on the other surface corresponding to) is extended to the central portion substantially along the radial direction (2), and in the vicinity of the central portion, it is hooked by the concave portion DP-2 of the central core member 3 and a predetermined angle, for example, , Bent about 90 °, and extended from the central portion substantially along the radial direction to a predetermined third position on the outermost periphery (3), extending along the outermost peripheral surface of the plurality of coils 1 to one surface (upper surface). Is done. Similarly, the wire WL of the magnetic coupling member 2 is wound on one surface and the other surface so that the outermost periphery of the plurality of coils 1 extends over the entire periphery. Preferably, the wire WL of the magnetic coupling member 2 is wound until the plurality of coils 1 are not visible from the outside by the wire WL of the magnetic coupling member 2. This wire Wl may overlap. Further, the wire WL of the magnetic coupling member 2 is not in contact (point contact) with the central core member 3 at a predetermined length so as to be more securely magnetically coupled with the central core member 3. It is preferable that they are in contact with each other over a line segment (line contact). As the length of the line segment in line contact is longer, the magnetic coupling between the wire WL of the magnetic coupling member 2 and the central core member 3 becomes stronger. Note that a conductor wire for connection (not shown) is drawn from each conductor member to the other end of the overlapping conductor member, and is further drawn to the outside of the magnetic coupling member 2.

これによって、複数のコイル１を内に包み込むように、磁気結合部材２の線材ＷＬを糸や毛糸の鞠（毬）のように巻き回したいわゆるポット型の変圧器Ｔｒａが作製される。そして、このように作製された変圧器Ｔｒａにおいて、２個のコイル１の一方は、１次コイルとされ、その他方は、２次コイルとされる。   As a result, a so-called pot-type transformer Tra is produced in which the wire WL of the magnetic coupling member 2 is wound like a string or a string of yarns so as to enclose the plurality of coils 1 therein. In the transformer Tra thus manufactured, one of the two coils 1 is a primary coil, and the other is a secondary coil.

このような構成の変圧器Ｔｒａでは、１次コイルに交流電力が供給されると、１次コイルによって磁場が形成され、その磁場の磁束は、磁気結合部材２を通り、そして、磁気結合部材２の内部空間に漏れ出す。この磁気結合部材２の内部空間に漏れ出した磁束は、複数のコイル１を通る。このため、２次コイルは、磁気結合部材２によって１次コイルと磁気結合し、電磁誘導によって１次コイルの交流電力が伝達され、所定の電圧が誘起される。この１次コイルによる磁場における磁束は、上述のように磁気結合部材２から漏れてもよく、磁束が磁気結合部材２から漏れていても２次コイルが磁気結合部材２内に内包されているので、２次コイルは、磁気結合部材２によって１次コイルと磁気結合することができる。なお、前記磁場の方向は、１次コイルに流れる電流の方向に応じて決まる。   In the transformer Tra having such a configuration, when AC power is supplied to the primary coil, a magnetic field is formed by the primary coil, and the magnetic flux of the magnetic field passes through the magnetic coupling member 2 and the magnetic coupling member 2. Leaks into the interior space. The magnetic flux leaking into the internal space of the magnetic coupling member 2 passes through the plurality of coils 1. For this reason, the secondary coil is magnetically coupled to the primary coil by the magnetic coupling member 2, and the AC power of the primary coil is transmitted by electromagnetic induction to induce a predetermined voltage. The magnetic flux in the magnetic field generated by the primary coil may leak from the magnetic coupling member 2 as described above. Even if the magnetic flux leaks from the magnetic coupling member 2, the secondary coil is included in the magnetic coupling member 2. The secondary coil can be magnetically coupled to the primary coil by the magnetic coupling member 2. The direction of the magnetic field is determined according to the direction of the current flowing through the primary coil.

ここで、上述のように１次コイルに交流電力が給電されると、この１次コイルによって形成される磁場の磁束Ｂは、図６に矢符で示すように、コイル１の軸方向では、この軸方向に沿い、そして、コイル１の径方向ではこの径方向に沿う。磁気結合部材２の線材ＷＬは、交流電力が給電された１次コイルによって形成される磁束と交差する回数が多くなるほどその磁気抵抗が大きくなり、この結果、その磁気結合機能を損なうことになる。このため、磁気結合部材２の線材ＷＬは、その長尺方向が前記磁束Ｂの方向に可能な限り沿っていることが好ましい。磁気結合部材２の線材ＷＬを上述のように巻き回す場合では、複数のコイル１の径（外径）の大きさ、中心部コア部材３の径（外径、図１に示す例では前記凹部ＤＰ部分の外径）の大きさおよび線材ＷＬの線径の大きさに基づいて、磁気結合部材２の線材ＷＬの長尺方向が前記磁束Ｂの方向に可能な限り沿うように、中心部コア部材３で線材ＷＬを曲げる前記所定の角度を設定することが好ましい。もちろん、このような場合でも線材ＷＬは、上述したように中心部コア部材３と線接触していることが好ましい。このように第１実施形態の変圧器Ｔｒａでは、上述のように巻き回すことによって、磁気結合部材２の線材ＷＬは、その長尺方向が、複数のコイル１のうちの所定のコイルに交流電力を給電した場合に前記所定のコイルに形成される磁束の方向に略沿って配置される。このため、本実施形態の変圧器Ｔｒａでは、磁気結合部材２の線材ＷＬは、前記磁束Ｂと交差する回数が低減され、磁気抵抗が低減される。前記略沿うとは、磁気結合部材２の線材ＷＬにおける長尺方向が前記磁束Ｂの方向に実質的に沿っていることであり、磁気結合部材２の線材ＷＬにおける長尺方向と前記磁束Ｂの方向とが成す角θが−１０゜≦θ≦＋１０゜である場合を言い、好ましくは、−７゜≦θ≦＋７゜であり、より好ましくは−５゜≦θ≦＋５゜である。   Here, when AC power is supplied to the primary coil as described above, the magnetic flux B of the magnetic field formed by the primary coil is as follows in the axial direction of the coil 1 as indicated by arrows in FIG. Along this axial direction, and in the radial direction of the coil 1, it follows this radial direction. The magnetic resistance of the wire WL of the magnetic coupling member 2 increases as the number of times it intersects the magnetic flux formed by the primary coil to which AC power is supplied, and as a result, the magnetic coupling function is impaired. For this reason, it is preferable that the longitudinal direction of the wire WL of the magnetic coupling member 2 is as long as possible in the direction of the magnetic flux B. When the wire WL of the magnetic coupling member 2 is wound as described above, the diameter (outer diameter) of the plurality of coils 1 and the diameter (outer diameter of the central core member 3 (in the example shown in FIG. 1, the concave portion). Based on the size of the outer diameter of the DP portion) and the size of the wire diameter of the wire WL, the central core is arranged so that the longitudinal direction of the wire WL of the magnetic coupling member 2 follows the direction of the magnetic flux B as much as possible. It is preferable to set the predetermined angle for bending the wire WL by the member 3. Of course, even in such a case, it is preferable that the wire WL is in line contact with the central core member 3 as described above. As described above, in the transformer Tra according to the first embodiment, the wire rod WL of the magnetic coupling member 2 is wound in the above-described manner, so that the longitudinal direction of the wire WL to the predetermined coil of the plurality of coils 1 is AC power. Is arranged along the direction of the magnetic flux formed in the predetermined coil. For this reason, in the transformer Tra of this embodiment, the number of times the wire WL of the magnetic coupling member 2 intersects the magnetic flux B is reduced, and the magnetic resistance is reduced. The term “almost along” means that the longitudinal direction of the wire WL of the magnetic coupling member 2 is substantially along the direction of the magnetic flux B, and the longitudinal direction of the magnetic material B of the magnetic coupling member 2 and the magnetic flux B The angle θ formed by the direction is −10 ° ≦ θ ≦ + 10 °, preferably −7 ° ≦ θ ≦ + 7 °, and more preferably −5 ° ≦ θ ≦ + 5 °.

以上説明したように、本実施形態の変圧器Ｔｒａは、複数のコイル１が帯状の導体部材によって構成されるので、占有率を高くすることができ、また、コイル形状が安定的であるので、コイルボビンが不要である。そして、磁気結合部材２が線材であって、複数のコイル１の外側に配置されているので、線材を巻き回すことによって磁気結合部材２を形成することができるので、本実施形態の変圧器Ｔｒａは、より高い生産性を得ることが可能となる。   As described above, in the transformer Tra according to the present embodiment, since the plurality of coils 1 are configured by strip-shaped conductor members, the occupation ratio can be increased, and the coil shape is stable. No coil bobbin is required. Since the magnetic coupling member 2 is a wire rod and is disposed outside the plurality of coils 1, the magnetic coupling member 2 can be formed by winding the wire rod. Therefore, the transformer Tra according to this embodiment is used. Therefore, it becomes possible to obtain higher productivity.

また、本実施形態の変圧器Ｔｒａでは、磁気結合部材２が複数のコイル１に外囲してその内に包み込むように配置されるので、磁気結合部材２にコイル１を巻き回す必要がないので、製造がより容易となって、本実施形態の変圧器Ｔｒａは、さらにより高い生産性を得ることが可能となる。   Further, in the transformer Tra of the present embodiment, since the magnetic coupling member 2 is arranged so as to be surrounded by and encased in the plurality of coils 1, it is not necessary to wind the coil 1 around the magnetic coupling member 2. The manufacture becomes easier, and the transformer Tra according to the present embodiment can obtain even higher productivity.

また、本実施形態の変圧器Ｔｒａでは、磁気結合部材２に磁歪振動が発生することが考えられるが、磁気結合部材２が線材ＷＬによって形成され、線材ＷＬが変圧器Ｔｒａ全体として様々な方向に向いて巻き回されているので、磁気結合部材２全体として前記磁歪振動を緩和することが可能となる。   Further, in the transformer Tra according to the present embodiment, it is considered that magnetostrictive vibration is generated in the magnetic coupling member 2, but the magnetic coupling member 2 is formed by the wire WL, and the wire WL is arranged in various directions as the entire transformer Tra. Since the magnetic coupling member 2 is entirely wound, the magnetostrictive vibration can be reduced.

また、本実施形態の変圧器Ｔｒａでは、中心部コア部材３を備えるので、この中心部コア部材３を複数のコイル１の巻き芯とするとともに、磁気結合部材２の線材ＷＬの巻き芯とすることによって、高い生産性を得ることが可能となる。   Further, since the transformer Tra of the present embodiment includes the central core member 3, the central core member 3 is used as a core of the plurality of coils 1 and a core of the wire WL of the magnetic coupling member 2. As a result, high productivity can be obtained.

また、本実施形態の変圧器Ｔｒａでは、複数のコイル１は、絶縁材を挟んで重ね合わせた帯状の複数の導体部材を巻回することによって構成されるので、１回の巻回工程で複数のコイル１を構成することができるから、このような構成の変成器Ｔｒａは、その製造が容易となる。   Further, in the transformer Tra according to the present embodiment, the plurality of coils 1 are formed by winding a plurality of strip-shaped conductor members that are overlapped with an insulating material interposed therebetween, and thus a plurality of coils 1 are wound in one winding step. Therefore, it is easy to manufacture the transformer Tra having such a configuration.

なお、上述の変圧器Ｔｒａにおいて、中心部コア部材３は、上述の両端部の周面に凹部ＤＰを有する円柱形状だけでなく、様々な形状を取り得る。図７は、第１実施形態の変圧器における中心部コア部材の変形形態を示す図である。図７（Ａ）は、その第１変形形態の構成を示し、図７（Ｂ）は、その第２変形形態の構成を示し、図７（Ｃ）は、その第３変形形態の構成を示し、図７（Ｄ）は、その第４変形形態の構成を示す。   In the above-described transformer Tra, the central core member 3 can take various shapes as well as a columnar shape having the concave portions DP on the peripheral surfaces of the both end portions. FIG. 7 is a view showing a modified form of the central core member in the transformer of the first embodiment. FIG. 7A shows the configuration of the first modification, FIG. 7B shows the configuration of the second modification, and FIG. 7C shows the configuration of the third modification. FIG. 7D shows the configuration of the fourth modification.

第１変形形態の中心部コア部材３１は、図７（Ａ）に示すように、中実の円柱部材３１１と、この円柱部材３１１の両端部にそれぞれ形成されたフランジ部材３１２とを備えて構成され、前記フランジ部材３１２は、それぞれ、所定の厚さを有し、その最外周面に断面半円形状の凹部が該周面を１周するように形成されている。このような構成の中心部コア部材３１では、磁気結合部材２の線材ＷＬは、前記フランジ部材３１２の各凹部に引っかけて巻き回される。   As shown in FIG. 7A, the central core member 31 of the first modified embodiment includes a solid cylindrical member 311 and flange members 312 respectively formed at both ends of the cylindrical member 311. Each of the flange members 312 has a predetermined thickness, and a recess having a semicircular cross section is formed on the outermost circumferential surface thereof so as to make one round of the circumferential surface. In the central core member 31 having such a configuration, the wire WL of the magnetic coupling member 2 is wound around each concave portion of the flange member 312 and wound.

また、第２変形形態の中心部コア部材３２は、図７（Ｂ）に示すように、中実の円柱部材３２１と、この円柱部材３２１の両端面に形成された、円柱部材３２１の径よりも小さい第１円板部材３２２とを備えて構成される。前記第１円板部材３２２は、任意の個数でよく、図７（Ｂ）に示す例では、２個である。これら２個の第１円板部材３２２−１、３２２−２は、互いに異なる径であって積層されており、その径は、積層方向（軸方向）の外側（円柱部材３２１の端面から離れる方向）へ向かうほど順次に小さくなっている。なお、前記第１円板部材３２２は、円柱部材３２１と一体に形成されてもよい。このような構成の中心部コア部材３２では、磁気結合部材２の線材ＷＬは、第１円板部材３２２に引っかけて巻き回される。   Further, as shown in FIG. 7B, the central core member 32 of the second modified embodiment has a solid cylindrical member 321 and a diameter of the cylindrical member 321 formed on both end faces of the cylindrical member 321. And a small first disk member 322. The number of the first disk members 322 may be any number, and in the example shown in FIG. These two first disk members 322-1 and 322-2 have different diameters and are stacked, and the diameters are outside the stacking direction (axial direction) (the direction away from the end surface of the columnar member 321). ) Is getting smaller in order. The first disc member 322 may be formed integrally with the column member 321. In the central core member 32 having such a configuration, the wire WL of the magnetic coupling member 2 is wound around the first disk member 322 and wound.

また、第３変形形態の中心部コア部材３３は、図７（Ｃ）に示すように、中実の円柱部材３３１と、この円柱部材３３１の両端面に形成された、円柱部材３３１の径よりも大きい第２円板部材３３２とを備えて構成される。前記第２円板部材３３２は、任意の個数でよく、図７（Ｃ）に示す例では、２個である。これら２個の第２円板部材３３２−１、３３２−２は、互いに異なる径であって積層されており、その径は、積層方向（軸方向）の外側（円柱部材３３１の端面から離れる方向）へ向かうほど順次に大きくなっている。なお、前記第２円板部材３３２は、円柱部材３３１と一体に形成されてもよい。このような構成の中心部コア部材３３では、磁気結合部材２の線材ＷＬは、前記第２円板部材３３２に引っかけて巻き回される。   Further, as shown in FIG. 7C, the central core member 33 of the third modified embodiment has a solid cylindrical member 331 and a diameter of the cylindrical member 331 formed on both end faces of the cylindrical member 331. And a large second disk member 332. The number of the second disk members 332 may be an arbitrary number, and in the example shown in FIG. These two second disk members 332-1 and 332-2 have different diameters and are stacked, and the diameters are outside the stacking direction (axial direction) (the direction away from the end face of the columnar member 331). ) Is gradually increasing toward The second disc member 332 may be formed integrally with the column member 331. In the central core member 33 having such a configuration, the wire WL of the magnetic coupling member 2 is wound around the second disk member 332.

このような構造の中心部コア部材３１〜３３では、フランジ部材３１２や第１円板部材３２２や第２円板部材３３２を備えるので、磁気結合部材２の線材ＷＬが引っかけられる中心部コア部材３１〜３３の径を変えることができるので、前記線材ＷＬの長尺方向を前記磁束の方向に略沿わせるための設計が容易となる。   Since the central core members 31 to 33 having such a structure include the flange member 312, the first disk member 322, and the second disk member 332, the central core member 31 to which the wire WL of the magnetic coupling member 2 is hooked. Since the diameter of .about.33 can be changed, the design for making the longitudinal direction of the wire WL substantially follow the direction of the magnetic flux becomes easy.

また、中心部コア部材３３では、第２円板部材３３２の径が積層方向の外側へ向かうほど順次に大きくなっているので、内側の第２円板部材３３２（例えば第２円板部材３３２−１）に引っかけられた線材ＷＬを外側の第２円板部材３３２（上記例では第２円板部材３３２−２）でおさえること（保持すること）ができるので、磁気結合部材２の形状を安定的に維持することが可能となる。   Further, in the central core member 33, since the diameter of the second disk member 332 increases sequentially toward the outer side in the stacking direction, the inner second disk member 332 (for example, the second disk member 332-). 1) Since the wire rod WL caught in 1) can be held (held) by the second outer disk member 332 (second disk member 332-2 in the above example), the shape of the magnetic coupling member 2 can be stabilized. Can be maintained.

また、第４変形形態の中心部コア部材３４は、図７（Ｄ）に示すように、その両端面（上面および底面）が磁気結合部材２の外部に臨まない長さ（高さ）の中実円柱形状である。例えば、中心部コア部材３４の高さは、複数のコイル１の幅方向の長さに略等しい。   Further, as shown in FIG. 7D, the center core member 34 of the fourth modified embodiment has a length (height) in which both end faces (upper surface and bottom surface) do not face the outside of the magnetic coupling member 2. It is a real cylinder. For example, the height of the central core member 34 is substantially equal to the length in the width direction of the plurality of coils 1.

このような構造の中心部コア部材３４では、中心部コア部材３４の両端面上にも磁気結合部材２が配置される。磁気結合部材２の線材ＷＬが密に巻き回される場合では、磁気結合部材２は、完全に複数のコイル１を内包することができる。   In the central core member 34 having such a structure, the magnetic coupling member 2 is also disposed on both end faces of the central core member 34. In the case where the wire WL of the magnetic coupling member 2 is tightly wound, the magnetic coupling member 2 can completely include the plurality of coils 1.

次に、別の実施形態について説明する。   Next, another embodiment will be described.

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態における変圧器の構成を示す図である。図８（Ａ）は、上面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すＡＡ線における縦断面図である。第１実施形態における変圧器Ｔｒａでは、複数のコイル１は、磁気結合部材２によって包み込まれたが、第２実施形態における変圧器Ｔｒｂは、図８に示すように、複数のコイル１１は、その巻き回す方向と直交する断面における外周がその全周に亘って磁気結合部材２１で覆われているものである。 (Second Embodiment)
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the transformer in the second embodiment. FIG. 8A is a top view, and FIG. 8B is a vertical cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 8A. In the transformer Tra in the first embodiment, the plurality of coils 1 are encased by the magnetic coupling member 2, but in the transformer Trb in the second embodiment, as shown in FIG. The outer periphery in the cross section orthogonal to the winding direction is covered with the magnetic coupling member 21 over the entire periphery.

複数のコイル１１は、第１実施形態の変圧器Ｔｒａにおける複数のコイル１と同様に、絶縁材（図略）を挟んで重ね合わせた帯状の複数の長尺な導体部材を、該導体部材の幅方向が該コイル１の軸方向に沿うように巻回することによって構成されて成る。   As with the plurality of coils 1 in the transformer Tra according to the first embodiment, the plurality of coils 11 includes a plurality of strip-like long conductor members stacked with an insulating material (not shown) interposed therebetween. It is configured by winding so that the width direction is along the axial direction of the coil 1.

磁気結合部材２１は、第１実施形態の磁気結合部材２と同様に、複数のコイル１１を磁気結合するための部材であって、磁性体材料から成る線材であり、複数のコイル１１の外側に配置される。   Similar to the magnetic coupling member 2 of the first embodiment, the magnetic coupling member 21 is a member for magnetically coupling the plurality of coils 11 and is a wire made of a magnetic material. Be placed.

そして、第２実施形態の変圧器Ｔｒｂにおける磁気結合部材２１は、複数のコイル１１の巻回方向と直交する断面における外周をその全周に亘って例えば前記巻回方向へ螺旋状に巻き回すことによって形成される。図８に示す例では、図８（Ａ）に示すように、複数のコイル１１は、軸方向から見た平面視にて矩形状の環状で巻回されており、磁気結合部材２１は、前記矩形の各辺に巻き付けられた４個の第１ないし第４磁気結合部材２１−１〜２１−４で構成されて成る。   And the magnetic coupling member 21 in the transformer Trb of 2nd Embodiment winds the outer periphery in the cross section orthogonal to the winding direction of the several coil 11 helically to the said winding direction over the perimeter, for example. Formed by. In the example shown in FIG. 8, as shown in FIG. 8A, the plurality of coils 11 are wound in a rectangular shape in a plan view viewed from the axial direction, and the magnetic coupling member 21 is It is composed of four first to fourth magnetic coupling members 21-1 to 21-4 wound around each side of the rectangle.

このような構成の第２実施形態の変圧器Ｔｒｂも、複数のコイル１が帯状の導体部材によって構成されるので、占有率を高くすることができ、また、コイル形状が安定的であるので、コイルボビンが不要である。   Also in the transformer Trb of the second embodiment having such a configuration, since the plurality of coils 1 are configured by strip-shaped conductor members, the occupation ratio can be increased, and the coil shape is stable. No coil bobbin is required.

なお、これら上述の変圧器Ｔｒにおいて、前記複数のコイル１、１１は、図９に示すように、重ね合わせた帯状の複数の導体部材を上部コイル１２−１および下部コイル１２−２の２層に巻き上げたいわゆるダブルパンケーキ構造（フラットワイズ巻線構造）のコイル１２であってもよい。このように複数のコイル１、１１をいわゆるダブルパンケーキ構造のコイル１２とすることによって、このような構成の変圧器Ｔｒｃは、複数のコイル１２における各両端部を１箇所に揃えることができ、複数のコイル１２のそれぞれと電極端子との接続が容易となる。この結果、より高い生産性を得ることができる。なお、図９は、第１実施形態における変圧器Ｔｒａのコイル１をダブルパンケーキ構造のコイル１２とした場合の変圧器Ｔｒｃを示している。   In these transformers Tr described above, as shown in FIG. 9, the plurality of coils 1 and 11 are formed of two layers of overlapping strip-shaped conductor members, an upper coil 12-1 and a lower coil 12-2. The coil 12 may be a so-called double pancake structure (flatwise winding structure) wound up. Thus, by making the plurality of coils 1 and 11 into a so-called double pancake structure coil 12, the transformer Trc having such a configuration can align both ends of the plurality of coils 12 in one place, Each of the plurality of coils 12 can be easily connected to the electrode terminal. As a result, higher productivity can be obtained. FIG. 9 shows the transformer Trc when the coil 1 of the transformer Tra in the first embodiment is a coil 12 having a double pancake structure.

また、これら上述の変圧器Ｔｒ（Ｔｒａ、Ｔｒｂ、Ｔｒｃ）において、前記磁気結合部材２の線材ＷＬは、当該変圧器Ｔｒに給電される交流電力における周波数に対する表皮厚みの１／３以下の線径であることが好ましい。このような構成では、線材ＷＬの線径が交流電力の周波数に対する表皮厚みの３分の１以下であるので、このような構成の変成器Ｔｒは、渦電流損を低減することができる。なお、表皮厚みδは、交流電力の角周波数をωとし、線材の透磁率をμとし、線材の電気伝導率をρとする場合に、一般に、δ＝（２／ωμρ）１／２である。 Further, in these transformers Tr (Tra, Trb, Trc), the wire WL of the magnetic coupling member 2 has a wire diameter of 1/3 or less of the skin thickness with respect to the frequency in the AC power fed to the transformer Tr. It is preferable that In such a configuration, since the wire diameter of the wire WL is equal to or less than one third of the skin thickness with respect to the frequency of the AC power, the transformer Tr having such a configuration can reduce eddy current loss. The skin thickness δ is generally δ = (2 / ωμρ) 1/2 when the angular frequency of AC power is ω, the permeability of the wire is μ, and the electrical conductivity of the wire is ρ. .

また、これら上述の変圧器Ｔｒにおいて、中心部コア部材３は、当該変圧器Ｔｒに給電される交流電力における周波数に対する表皮厚み以上の肉厚を持つ中空の円筒コア部材であってもよい。このような中空の円筒コア部材では、その中空部分に冷却用の例えば空気や油等の媒体を流すことによって変圧器Ｔｒを冷却することができる。   Further, in these transformers Tr described above, the central core member 3 may be a hollow cylindrical core member having a thickness equal to or greater than the skin thickness with respect to the frequency in the AC power supplied to the transformer Tr. In such a hollow cylindrical core member, the transformer Tr can be cooled by flowing a cooling medium such as air or oil through the hollow portion.

また、これら上述の変圧器Ｔｒにおいて、中心部コア部材３は、その周方向に沿って複数に分割された複数の分割コア部材であってもよい。このような構成によっても本実施形態の変圧器Ｔｒを構成することも可能である。   Moreover, in these transformers Tr described above, the central core member 3 may be a plurality of divided core members divided into a plurality along the circumferential direction. It is also possible to configure the transformer Tr of the present embodiment with such a configuration.

また、これら上述の変圧器Ｔｒにおいて、前記磁気結合部材２の線材ＷＬは、１本でもよいが、複数に分割されていてもよい。このような複数の線材ＷＬによって前記磁気結合部材２を形成する場合には、線材ＷＬ（ＷＬ１）を１本で上述のように巻き回し、その巻き回しの途中で他の１本の線材ＷＬ（ＷＬ２）に変えて上述のように巻き回す第１方法や、複数本の線材ＷＬ（ＷＬ３）で上述のように巻き回す第２方法によって前記磁気結合部材２を形成することができる。前記第２方法では、複数本の線材ＷＬ３を平行に揃えて樹脂で固めたり、緩くよったりしたものを用いることが可能である。   Further, in the above-described transformer Tr, the number of the wire members WL of the magnetic coupling member 2 may be one, but it may be divided into a plurality. When the magnetic coupling member 2 is formed by such a plurality of wires WL, the wire WL (WL1) is wound as described above with one wire, and another wire WL ( The magnetic coupling member 2 can be formed by a first method of winding as described above in place of WL2) or a second method of winding as described above with a plurality of wires WL (WL3). In the second method, it is possible to use a plurality of wire rods WL3 aligned in parallel and hardened with resin or loose.

本実施形態の変圧器Ｔｒでは、磁気結合部材２の線材ＷＬは、その長尺方向が複数のコイル１のうちの所定のコイルに交流電力を給電した場合に前記所定のコイルに形成される磁束の方向に略沿って配置されるが、前記線材ＷＬの長尺方向が前記磁束の方向に完全に揃っていない場合には、前記線材ＷＬに前記磁束によって誘導起電力が生じるが、このように複数の線材ＷＬによって前記磁気結合部材２を構成した場合では、前記線材ＷＬに生じる前記誘導起電力による前記線材ＷＬの両端部における電位差が比較的小さくすることができる。   In the transformer Tr of the present embodiment, the wire WL of the magnetic coupling member 2 has a magnetic flux formed in the predetermined coil when the longitudinal direction is supplied with AC power to the predetermined coil of the plurality of coils 1. However, when the longitudinal direction of the wire WL is not perfectly aligned with the direction of the magnetic flux, an induced electromotive force is generated in the wire WL by the magnetic flux. In the case where the magnetic coupling member 2 is constituted by a plurality of wire rods WL, the potential difference at both ends of the wire rod WL due to the induced electromotive force generated in the wire rod WL can be made relatively small.

そして、これら上述の変圧器Ｔｒのうちの少なくとも１を含む、直列に接続された複数の変圧器を備える変圧システムが構成されてもよい。このような構成の変圧システムでは、多段の変圧器によって構成されるので、各変圧器によって順次に変圧することができるから、１個の変圧器にかかる電圧が低減され、絶縁破壊に効果的であり、また、変圧器１個当たりの負荷が軽減される。   And a transformation system provided with a plurality of transformers connected in series including at least one of these above-mentioned transformers Tr may be constituted. Since the transformer system having such a configuration is composed of multi-stage transformers, each transformer can be sequentially transformed, so that the voltage applied to one transformer is reduced, which is effective for dielectric breakdown. Yes, the load per transformer is reduced.

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。   In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.

Ｔｒａ〜Ｔｒｃ 変圧器
ＷＬ 線材
１、１１、１２ コイル
２、２１ 磁気結合部材
３、３１〜３４ 中心部コア部材 Tra-Trc Transformer WL Wire rods 1, 11, 12 Coils 2, 21 Magnetic coupling members 3, 31-34 Central core member

Claims (8)

複数のコイルと、
前記複数のコイルを磁気結合するための磁気結合部材とを備え、
前記複数のコイルは、絶縁材を挟んで重ね合わせた帯状の複数の導体部材を、該導体部材の幅方向が該コイルの軸方向に沿うように巻回することによって構成され、
前記磁気結合部材は、磁性体材料から成る線材であって、前記複数のコイルの外側に配置されていること
を特徴とする変圧器。 A plurality of coils;
A magnetic coupling member for magnetically coupling the plurality of coils,
The plurality of coils are configured by winding a plurality of strip-shaped conductor members overlapped with an insulating material so that the width direction of the conductor members is along the axial direction of the coils,
The magnetic coupling member is a wire made of a magnetic material, and is disposed outside the plurality of coils. 前記磁気結合部材の線材は、その長尺方向が、前記複数のコイルのうちの所定のコイルに交流電力を給電した場合に前記所定のコイルに形成される磁束の方向に略沿って配置されていること
を特徴とする請求項１に記載の変圧器。 The wire of the magnetic coupling member is arranged so that its longitudinal direction is substantially along the direction of the magnetic flux formed in the predetermined coil when AC power is supplied to the predetermined coil of the plurality of coils. The transformer according to claim 1, wherein: 前記複数のコイルは、前記磁気結合部材に内包されていること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の変圧器。 The transformer according to claim 1, wherein the plurality of coils are included in the magnetic coupling member. 磁性体材料から成り、前記複数のコイルにおける最内径内に配置されるとともに前記磁気結合部材と磁気結合する中心部コア部材をさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の変圧器。 The center part core member which consists of magnetic body material, and is arrange | positioned in the innermost diameter in these coils and magnetically couples with the said magnetic coupling member is further provided. Transformer as described in the paragraph. 前記複数のコイルは、ダブルパンケーキ構造であること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の変圧器。 The transformer according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of coils have a double pancake structure. 前記複数のコイルは、その外周が該全周に亘って前記磁気結合部材で覆われていること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の変圧器。 The transformer according to claim 1 or 2, wherein an outer periphery of each of the plurality of coils is covered with the magnetic coupling member over the entire periphery. 前記磁気結合部材の線材は、当該変圧器に給電される交流電力における周波数に対する表皮厚みの１／３以下の線径であること
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の変圧器。 The wire rod of the magnetic coupling member has a wire diameter of 1/3 or less of the skin thickness with respect to the frequency in the AC power fed to the transformer. The described transformer. 直列に接続された複数の変圧器を備える変圧システムであって、
前記複数の変圧器のうちの少なくとも１つは、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の変圧器であること
を特徴とする変圧システム。 A transformer system comprising a plurality of transformers connected in series,
8. The transformer system according to claim 1, wherein at least one of the plurality of transformers is the transformer according to claim 1.
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