JP2023099243A - welding transformer - Google Patents

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Abstract

To provide a welding transformer capable of suppressing a drop in dielectric strength between a primary coil and a secondary coil.SOLUTION: A welding transformer 100 includes: a primary coil 10 on which a plurality of primary side unit coils 11 is laminated; a secondary coil 20 in which a plurality of secondary unit coils 21 is laminated; and a magnetic core 40. Each of the primary and secondary unit coils 11, 21 has a body portion 12, 22 having a plurality of corner portions 13, 23 and first terminal portions 14, 24 and second terminal portions 15, 25 extending from respective ends of the main body portions 12, 22 with a space therebetween. Concave portions 13a and 23a directed toward an outer circumference are provided on the inner peripheral surfaces of the plurality of corner portions 13 and 23, respectively. Primary side unit coils 11 and secondary side unit coils 21 are alternately laminated while being insulated from each other.SELECTED DRAWING: Figure 5A

Description

本開示は、溶接トランスに関する。 The present disclosure relates to welding transformers.

従来、溶接トランスにおいて、漏れインダクタンスを低減するために、1次側コイルと2次側コイルを交互に積層する構成が知られている(特許文献1,2,4参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a welding transformer, a configuration is known in which primary coils and secondary coils are alternately laminated in order to reduce leakage inductance (see Patent Documents 1, 2, and 4).

また、金属板材からなる1ターンのコイル(以下、単位コイルと呼ぶことがある)を複数積層して1次側コイル及び2次側コイルをそれぞれ構成し、溶接トランスに適用する技術が広く知られている。この場合、1次側コイルと2次側コイルとの間で絶縁耐圧を確保するために、複数の単位コイルの間にそれぞれ絶縁シートを挟んで、1次側コイル及び2次側コイルをそれぞれ構成する構成が知られている(特許文献3,4参照)。 In addition, a technique is widely known in which a plurality of one-turn coils (hereinafter sometimes referred to as unit coils) made of metal plate material are laminated to form a primary side coil and a secondary side coil, respectively, and applied to a welding transformer. ing. In this case, in order to ensure dielectric strength between the primary coil and the secondary coil, the primary coil and the secondary coil are configured by sandwiching an insulating sheet between each of the plurality of unit coils. A configuration is known (see Patent Documents 3 and 4).

特開2004-200458号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-200458 特開2000-223320号公報JP-A-2000-223320 特開2005-277269号公報JP 2005-277269 A 特開2002-175922号公報JP-A-2002-175922

ところで、特許文献3,4に開示されるように、1次側コイルの単位コイルと2次側コイルの単位コイルとを交互に積層することで、漏れインダクタンスを大きく低減させることができる。 By the way, as disclosed in Patent Documents 3 and 4, by alternately stacking the unit coils of the primary side coil and the unit coils of the secondary side coil, the leakage inductance can be greatly reduced.

しかし、このような構成において、1次側コイルの単位コイルと2次側コイルの単位コイルとの間に、単に絶縁シートを設けただけでは、1次側コイルと2次側コイルとの間の絶縁耐圧が低下してしまうおそれがあることが、本願発明者等の検討により明らかとなった。 However, in such a configuration, simply providing an insulating sheet between the unit coils of the primary coil and the unit coils of the secondary coil does not result in sufficient insulation between the primary coil and the secondary coil. It has been clarified by the studies of the inventors of the present application that the dielectric strength voltage may be lowered.

本開示はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、1次側コイルと2次側コイルとの間の絶縁耐圧の低下を抑制できる溶接トランスを提供することにある。 The present disclosure has been made in view of this point, and an object thereof is to provide a welding transformer capable of suppressing a decrease in withstand voltage between a primary coil and a secondary coil.

上記目的を達成するため、本開示に係る溶接トランスは、板状の導体からなる1次側単位コイルが複数積層された1次側コイルと、板状の導体からなる2次側単位コイルが複数積層された2次側コイルと、前記1次側コイル及び前記2次側コイルの内側に配置された磁性体コアと、を少なくとも備え、前記1次側単位コイル及び前記2次側単位コイルは、複数のコーナー部を有する略環状の本体部と、前記本体部の両端から引き出されて、互いに間隔をあけて並列して同じ方向に延びる第1端子部及び第2端子部と、をそれぞれ有しており、前記複数のコーナー部のそれぞれの内周面には、外周側に向かって凹む凹部が設けられており、前記1次側単位コイルと前記2次側単位コイルとが、互いに絶縁された状態で交互に積層されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a welding transformer according to the present disclosure includes a primary side coil in which a plurality of primary side unit coils made of plate-shaped conductors are laminated, and a plurality of secondary side unit coils made of plate-shaped conductors. At least a laminated secondary coil and a magnetic core disposed inside the primary coil and the secondary coil, wherein the primary unit coil and the secondary unit coil are: A substantially annular main body portion having a plurality of corner portions, and a first terminal portion and a second terminal portion drawn out from both ends of the main body portion and extending in parallel and in the same direction with a space therebetween, respectively. The inner peripheral surface of each of the plurality of corner portions is provided with a concave portion recessed toward the outer peripheral side, and the primary unit coil and the secondary unit coil are insulated from each other. It is characterized by being alternately laminated in a state.

本開示によれば、1次側コイルと2次側コイルとの間の絶縁耐圧の低下を抑制できる。 According to the present disclosure, it is possible to suppress a decrease in withstand voltage between the primary coil and the secondary coil.

一実施形態に係る溶接トランスを1次側外部端子から見た斜視図である。1 is a perspective view of a welding transformer according to an embodiment viewed from a primary side external terminal; FIG. 溶接トランスを2次側外部端子から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the welding transformer from the secondary side external terminal. 溶接トランスの要部の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part of the welding transformer; 磁性体コアの分解斜視図であるFIG. 3 is an exploded perspective view of a magnetic core; 第1単位コイルの平面図である。4 is a plan view of a first unit coil; FIG. 第2単位コイルの平面図である。FIG. 4 is a plan view of a second unit coil; 図3における左上に示す破線で囲まれた部分を分解した模式図である。FIG. 4 is an exploded schematic diagram of a portion surrounded by a dashed line shown in the upper left of FIG. 3; 2次側単位コイルの平面図である。It is a top view of a secondary side unit coil. 図3における右下に示す破線で囲まれた部分を分解した模式図である。FIG. 4 is an exploded schematic diagram of a portion surrounded by a dashed line shown in the lower right of FIG. 3;

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail based on the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the disclosure, its applicability or its uses.

(実施形態1)
[溶接トランスの構成]
図1は、実施形態に係る溶接トランスを1次側外部端子から見た斜視図を、図2は、2次側外部端子から見た斜視図をそれぞれ示す。図3は、溶接トランスの要部の分解斜視図を、図4は、磁性体コアの分解斜視図をそれぞれ示す。
(Embodiment 1)
[Construction of Welding Transformer]
FIG. 1 shows a perspective view of a welding transformer according to an embodiment viewed from a primary side external terminal, and FIG. 2 shows a perspective view viewed from a secondary side external terminal. FIG. 3 shows an exploded perspective view of the main part of the welding transformer, and FIG. 4 shows an exploded perspective view of the magnetic core.

なお、図1~4において、図1に示す固定具50の押さえ板51が設けられた側を上または上側と、その反対側である支持板52が設けられた側を下または下側と呼ぶことがある。 1 to 4, the side on which the holding plate 51 of the fixture 50 shown in FIG. 1 is provided is called the upper side, and the opposite side, on which the support plate 52 is provided, is called the lower side. Sometimes.

図1,2に示すように、溶接トランス100は、1次側コイル10と2次側コイル20と磁性体コア40と固定具50とを有している。溶接トランス100は、例えば、溶接用インバータ電源(図示せず)の電圧変換部として用いられる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the welding transformer 100 has a primary coil 10, a secondary coil 20, a magnetic core 40, and a fixture 50. As shown in FIGS. Welding transformer 100 is used, for example, as a voltage converter of a welding inverter power source (not shown).

図1,3に示すように、1次側コイル10は、互いに直列接続された4枚の1次側単位コイル11毎に単位回路として構成されている。また、この単位回路は、5つの外部端子を有している。図1に示す例では、1次側コイル10には2つの単位回路が含まれているが、特にこれに限定されない。1次側コイル10に含まれる単位回路の数は、1つでもよいし、3つ以上でもよい。溶接トランス100に求められる仕様に応じて適宜変更されうる。なお、1次側単位コイル11は、銅板からなる1ターンのコイルである。これについては後で詳述する。また、4枚の1次側単位コイル11の接続態様についても後で述べる。 As shown in FIGS. 1 and 3, the primary side coil 10 is configured as a unit circuit for each of four primary side unit coils 11 connected in series. Also, this unit circuit has five external terminals. In the example shown in FIG. 1, the primary coil 10 includes two unit circuits, but is not particularly limited to this. The number of unit circuits included in the primary coil 10 may be one, or three or more. It can be changed as appropriate according to the specifications required for the welding transformer 100 . The primary side unit coil 11 is a one-turn coil made of a copper plate. This will be detailed later. Also, the manner in which the four primary side unit coils 11 are connected will be described later.

1次側コイル10は、外部電源、例えば、外部商用電源に接続される、いわゆる高圧側コイルである。5つの1次側外部端子10a~10eのうち、外部電源に接続される2つの端子の組み合わせを変更することで、単位回路内での1次側コイル10のターン数が変更される。例えば、1次側外部端子10aと1次側外部端子10eを外部電源に接続する場合、単位回路内での1次側コイル10のターン数は4ターンとなる。一方、1次側外部端子10aと1次側外部端子10bを外部電源に接続する場合、単位回路内での1次側コイル10のターン数は1ターンとなる。溶接トランス100に求められる仕様に応じて、外部電源に接続される2つの端子の組み合わせ、ひいては、単位回路内での1次側コイル10のターン数を変更することができる。 The primary side coil 10 is a so-called high voltage side coil that is connected to an external power supply such as an external commercial power supply. By changing the combination of two of the five primary external terminals 10a to 10e connected to the external power supply, the number of turns of the primary coil 10 in the unit circuit is changed. For example, when connecting the primary side external terminal 10a and the primary side external terminal 10e to an external power supply, the number of turns of the primary side coil 10 in the unit circuit is four. On the other hand, when the primary external terminal 10a and the primary external terminal 10b are connected to an external power supply, the number of turns of the primary coil 10 in the unit circuit is one. Depending on the specifications required for welding transformer 100, it is possible to change the combination of two terminals connected to the external power supply, and thus the number of turns of primary coil 10 in the unit circuit.

2次側コイル20は、4枚の2次側単位コイル21毎に単位回路として構成されている。また、この単位回路は、3つの2次側外部端子20a~20cを有している。2次側外部端子20a~20cには、他の回路との接続用配線が接続される外部接続用穴20a1~20c1がそれぞれ設けられている。 The secondary coil 20 is configured as a unit circuit for each of four secondary unit coils 21 . This unit circuit also has three secondary external terminals 20a to 20c. The secondary external terminals 20a to 20c are provided with external connection holes 20a1 to 20c1 to which wirings for connection with other circuits are connected.

2次側コイル20に含まれる単位回路の数は、基本的に1次側コイル10に含まれる単位回路の数と同じである。なお、1次側単位コイル11と同様に、2次側単位コイル21も銅板からなる1ターンのコイルである。これについては後で詳述する。また、4枚の2次側単位コイル21の接続態様についても後で述べる。 The number of unit circuits included in the secondary coil 20 is basically the same as the number of unit circuits included in the primary coil 10 . As with the primary unit coil 11, the secondary unit coil 21 is also a one-turn coil made of a copper plate. This will be detailed later. Also, the manner in which the four secondary unit coils 21 are connected will be described later.

2次側コイル20は、インバータ電源の内部バスバー配線(図示せず)や半導体電力変換器等の内部回路(図示せず)に接続される、いわゆる低圧側コイルである。2次側外部端子20a~20cのうち、出力側であるインバータ電源の内部バスバー配線または内部回路に接続される2つの端子の組み合わせを変更することで、単位回路内での2次側コイル20のターン数が変更される。例えば、2次側外部端子20aと2次側外部端子20cを出力側に接続する場合、単位回路内での2次側コイル20のターン数は4ターンとなる。一方、2次側外部端子20aと2次側外部端子20bを出力側に接続する場合、単位回路内での1次側コイル10のターン数は2ターンとなる。2次側外部端子20cと2次側外部端子20bを出力側に接続する場合も同様に、単位回路内での1次側コイル10のターン数は2ターンとなる。つまり、2次側外部端子20bは中間タップ端子に相当する。溶接トランス100に求められる仕様に応じて、出力側に接続される2つの端子の組み合わせ、ひいては、単位回路内での2次側コイル20のターン数を変更することができる。 The secondary side coil 20 is a so-called low-voltage side coil connected to internal busbar wiring (not shown) of an inverter power supply or an internal circuit (not shown) such as a semiconductor power converter. Of the secondary external terminals 20a to 20c, by changing the combination of two terminals connected to the internal bus bar wiring of the inverter power supply on the output side or the internal circuit, the secondary coil 20 in the unit circuit can be changed. Change the number of turns. For example, when connecting the secondary external terminal 20a and the secondary external terminal 20c to the output side, the number of turns of the secondary coil 20 in the unit circuit is four. On the other hand, when connecting the secondary external terminal 20a and the secondary external terminal 20b to the output side, the number of turns of the primary coil 10 in the unit circuit is two. Similarly, when the secondary external terminal 20c and the secondary external terminal 20b are connected to the output side, the number of turns of the primary coil 10 in the unit circuit is two. That is, the secondary external terminal 20b corresponds to an intermediate tap terminal. Depending on the specifications required for welding transformer 100, it is possible to change the combination of two terminals connected to the output side, and thus the number of turns of secondary coil 20 in the unit circuit.

図4に示すように、磁性体コア40は、2つのE字型コア41,42を組み合わせて構成される。なお、実際には、4つの磁性体コア40を並列に並べて用いている。ただし、これに特に限定されず、溶接トランス100のサイズ、特に、1次側コイル10及び2次側コイル20のサイズに応じて、用いられる磁性体コア40の数は適宜変更されうる。 As shown in FIG. 4, the magnetic core 40 is configured by combining two E-shaped cores 41 and 42 . In practice, four magnetic cores 40 are arranged in parallel. However, it is not particularly limited to this, and the number of magnetic cores 40 to be used can be appropriately changed according to the size of the welding transformer 100 , particularly the size of the primary coil 10 and the secondary coil 20 .

E字型コア41は、フェライト等の磁性体からなり、3つの凸部41a~41cとその間に設けられた溝部41d,41eとを有している。E字型コア42は、フェライト等の磁性体からなり、3つの凸部42a~42cとその間に設けられた溝部42d,42eとを有している。凸部41b,42bが1次側コイル10及び2次側コイル20の内側に配置される。また、溝部41d,42dと溝部41e,42eに、1次側コイル10及び2次側コイル20の本体部12,22(図5A,5B及び図7参照)の対向する2辺がそれぞれ収容される。 The E-shaped core 41 is made of a magnetic material such as ferrite, and has three protrusions 41a to 41c and grooves 41d and 41e provided therebetween. The E-shaped core 42 is made of a magnetic material such as ferrite, and has three projections 42a to 42c and grooves 42d and 42e provided therebetween. The convex portions 41 b and 42 b are arranged inside the primary coil 10 and the secondary coil 20 . Two opposite sides of the body portions 12 and 22 (see FIGS. 5A, 5B and 7) of the primary coil 10 and the secondary coil 20 are accommodated in the grooves 41d and 42d and the grooves 41e and 42e, respectively. .

なお、図3において、磁性体コア40を図示していないが、1次側コイル10及び2次側コイル20の内側に、これらの内周面に沿うように、筒形の絶縁シート31を配置することで、磁性体コア40と1次側コイル10及び2次側コイル20との間の絶縁が確保される。 Although the magnetic core 40 is not shown in FIG. 3, a cylindrical insulating sheet 31 is arranged inside the primary coil 10 and the secondary coil 20 along the inner peripheral surfaces thereof. By doing so, insulation between the magnetic core 40 and the primary coil 10 and the secondary coil 20 is ensured.

固定具50は、押さえ板51と支持板52とを有している。支持板52に磁性体コア40が組み込まれた1次側コイル10と2次側コイル20の積層体が載置され、上から押さえ板51で当該積層体を押さえて、ねじ止め等の方法で支持板52に押さえ板51を接続する。このようにすることで、磁性体コア40が組み込まれた1次側コイル10と2次側コイル20の積層体が保持固定される。 The fixture 50 has a pressing plate 51 and a support plate 52 . A laminated body of the primary coil 10 and the secondary coil 20 in which the magnetic core 40 is incorporated is placed on the support plate 52, and the laminated body is pressed by the pressing plate 51 from above and screwed or the like. The holding plate 51 is connected to the support plate 52 . By doing so, the laminated body of the primary coil 10 and the secondary coil 20 in which the magnetic core 40 is incorporated is held and fixed.

[1次側及び2次側単位コイルの構成]
図5Aは、第1単位コイルの平面図を、図5Bは、第2単位コイルの平面図をそれぞれ示す。図6は、図3における左上に示す破線で囲まれた部分を分解した模式図を示す。図7は、2次側単位コイルの平面図を示し、図8は、図3における右下に示す破線で囲まれた部分を分解した模式図を示す。
[Configuration of primary and secondary unit coils]
FIG. 5A shows a plan view of the first unit coil, and FIG. 5B shows a plan view of the second unit coil. FIG. 6 shows an exploded schematic view of the part surrounded by the dashed line shown in the upper left of FIG. FIG. 7 shows a plan view of a secondary unit coil, and FIG. 8 shows a schematic diagram of an exploded portion surrounded by a dashed line shown in the lower right of FIG.

図3に示すように、1次側単位コイル11には、第1単位コイル111と第2単位コイル112とが含まれている。また、図6に示すように、第1単位コイル111は、さらに複数の同形状の銅板111a(例えば3枚)を1組として形成される。銅板111aのそれぞれの厚さは、0.4mm~1.0mm程度である。また、重ね合わされた3枚の銅板111aの間には、絶縁シート32がそれぞれ挟み込まれている。図6に示す3枚の銅板111aと2枚の絶縁シート32の積層体を絶縁シート33で包み込み、さらに絶縁シート30で包み込んで、図3に示す第1単位コイル111が構成される。 As shown in FIG. 3 , the primary unit coil 11 includes a first unit coil 111 and a second unit coil 112 . Further, as shown in FIG. 6, the first unit coil 111 is formed by a set of a plurality of copper plates 111a (for example, three) having the same shape. Each thickness of the copper plate 111a is about 0.4 mm to 1.0 mm. Insulating sheets 32 are sandwiched between the three copper plates 111a that are superimposed. A laminate of three copper plates 111a and two insulating sheets 32 shown in FIG. 6 is wrapped with an insulating sheet 33 and further wrapped with an insulating sheet 30 to form the first unit coil 111 shown in FIG.

また、図示しないが、第2単位コイル112も、複数の同形状の銅板(例えば3枚)を1組として形成される。銅板のそれぞれの厚さも、銅板111aの厚さと同様である。重ね合わされた3枚の銅板の間には、絶縁シート32がそれぞれ挟み込まれ、この積層体をさらに絶縁シート33で包み込み、さらに絶縁シート30で包み込んで、図3に示す第2単位コイル112が構成される。 Moreover, although not shown, the second unit coil 112 is also formed as a set of a plurality of copper plates (for example, three) having the same shape. The thickness of each copper plate is also the same as the thickness of the copper plate 111a. An insulating sheet 32 is sandwiched between each of the three laminated copper plates, and the laminate is further wrapped with an insulating sheet 33 and further wrapped with an insulating sheet 30 to form the second unit coil 112 shown in FIG. be done.

なお、第1単位コイル111及び第2単位コイル112にそれぞれ含まれる銅板の枚数は、図6に示す例に特に限定されず、1次側コイル10に許容される電気抵抗や1次側コイル10のターン数等に応じて、適宜変更されうる。 The number of copper plates included in each of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 is not particularly limited to the example shown in FIG. It can be changed as appropriate according to the number of turns of .

また、第1単位コイル111と第2単位コイル112は、例えば、銅板を打ち抜き加工することで得られる。また、平角状の銅線をエッジワイス方向に曲げ加工して、第1単位コイル111及び第2単位コイル112を形成してもよい。ただし、この場合、後で述べる凹部13aや端子穴14a,15aは、別の加工を施して形成される。 Also, the first unit coil 111 and the second unit coil 112 are obtained by punching a copper plate, for example. Alternatively, the first unit coil 111 and the second unit coil 112 may be formed by bending a rectangular copper wire in the edgewise direction. However, in this case, a recess 13a and terminal holes 14a and 15a, which will be described later, are formed by performing different processing.

また、図5A及び図5Bに示すように、第1単位コイル111及び第2単位コイル112は、本体部12と第1端子部14と第2端子部15とをそれぞれ有している。 Moreover, as shown in FIGS. 5A and 5B, the first unit coil 111 and the second unit coil 112 each have a body portion 12, a first terminal portion 14, and a second terminal portion 15. As shown in FIGS.

本体部12は、略四角環状であり、4つのコーナー部13を有している。また、4つのコーナー部13の内周面には、外周側に向かって凹む凹部13aが、それぞれ形成されている。平面視で、凹部13aの外形は略円形状であり、凹部13aの曲率半径Rが、4つのコーナー部13で同じになるように凹部13aが形成される。言い換えると、凹部13aが形成されていない場合のコーナー部13の内周側頂部から等距離Rの範囲で本体部12が除去されるように凹部13aが形成されている。なお、第1単位コイル111及び第2単位コイル112のそれぞれで、凹部13aは、曲率半径Rが同じになるように形成されている。また、第1単位コイル111及び第2単位コイル112において、それぞれの本体部12の外形及びサイズは、互いに略同じになるように設定されている。 The main body portion 12 has a substantially square annular shape and has four corner portions 13 . In addition, recessed portions 13a that are recessed toward the outer peripheral side are formed on the inner peripheral surfaces of the four corner portions 13, respectively. The concave portion 13 a is formed so that the four corner portions 13 have the same radius of curvature R of the concave portion 13 a when viewed from above. In other words, the recess 13a is formed such that the body portion 12 is removed within the range of the same distance R from the top of the inner peripheral side of the corner portion 13 when the recess 13a is not formed. The concave portion 13a is formed to have the same curvature radius R in each of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 . In addition, in the first unit coil 111 and the second unit coil 112, the outer shape and size of each main body portion 12 are set to be substantially the same.

第1端子部14及び第2端子部15は、本体部12の両端から引き出されて、互いに間隔をあけて並列して同じ方向に、この場合は、本体部12の両端を挟んで、本体部12と反対側に延びている。 The first terminal portion 14 and the second terminal portion 15 are pulled out from both ends of the main body portion 12 and arranged side by side with a space therebetween in the same direction. 12 and extends in the opposite direction.

図5A,5Bに示すように、第1端子部14及び第2端子部15の配置が、第1単位コイル111と第2単位コイル112とで異なっている。 As shown in FIGS. 5A and 5B , the arrangement of the first terminal portion 14 and the second terminal portion 15 differs between the first unit coil 111 and the second unit coil 112 .

図5Aに示すように、第1単位コイル111の第2端子部15は、本体部12の一辺の端部から延長して延びた部分である。また、第1端子部14は、第2端子部15と交差する方向に延びる本体部12の別の一辺の端部から、第2端子部15と間隔をあけて並列して延びている。 As shown in FIG. 5A , the second terminal portion 15 of the first unit coil 111 is a portion extending from one side end of the body portion 12 . Further, the first terminal portion 14 extends in parallel with the second terminal portion 15 with a space therebetween from the end portion of another side of the body portion 12 extending in the direction intersecting the second terminal portion 15 .

一方、図5Bに示すように、第2単位コイル112では、本体部12の両端は、第1端子部14及び第2端子部15の延在方向と交差する本体部12の一辺に互いに間隔をあけてそれぞれ設けられている。本体部12の一端から第1端子部14が、他端から第2端子部15が、それぞれ並列して延びている。 On the other hand, as shown in FIG. 5B, in the second unit coil 112, both ends of the body portion 12 are spaced apart from each other on one side of the body portion 12 that intersects the extending direction of the first terminal portion 14 and the second terminal portion 15. They are set apart from each other. A first terminal portion 14 extends from one end of the body portion 12, and a second terminal portion 15 extends from the other end in parallel.

第1単位コイル111と第2単位コイル112とをそれぞれの本体部12が重なるように配置した場合、平面視で、第1単位コイル111の第1端子部14は、第2単位コイル112の第2端子部15と重なる位置に設けられている。さらに言うと、第1単位コイル111の第1端子部14に設けられた端子穴14aと第2単位コイル112の第2端子部15に設けられた端子穴15aとが重なるように、第1単位コイル111の第1端子部14は、第2単位コイル112の第2端子部15の配置がそれぞれ設定されている。 When the first unit coil 111 and the second unit coil 112 are arranged such that the main body portions 12 of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 overlap each other, the first terminal portion 14 of the first unit coil 111 corresponds to the first terminal portion 14 of the second unit coil 112 in plan view. It is provided at a position overlapping the second terminal portion 15 . In other words, the first unit coil 111 is arranged so that the terminal hole 14a provided in the first terminal portion 14 of the first unit coil 111 and the terminal hole 15a provided in the second terminal portion 15 of the second unit coil 112 overlap each other. The arrangement of the second terminal portions 15 of the second unit coil 112 is set for the first terminal portions 14 of the coil 111 respectively.

また、2枚の第2単位コイル112を、互いに表裏を反転させてそれぞれの本体部12が重なるように配置した場合、平面視で、一方の第2単位コイル112の第1端子部14は、他方の第2単位コイル112の第1端子部14と重なる位置に設けられている。さらに言うと、一方の第2単位コイル112の第1端子部14に設けられた端子穴14aと他方の第2単位コイル112の第1端子部14に設けられた端子穴14aとが重なるように、第2単位コイル112の第1端子部14の配置が設定されている。 In addition, when two second unit coils 112 are arranged so that the two second unit coils 112 are turned upside down and the respective body portions 12 overlap each other, in plan view, the first terminal portion 14 of one of the second unit coils 112 is It is provided at a position overlapping the first terminal portion 14 of the other second unit coil 112 . In other words, the terminal hole 14a provided in the first terminal portion 14 of one of the second unit coils 112 and the terminal hole 14a provided in the first terminal portion 14 of the other second unit coil 112 overlap each other. , the arrangement of the first terminal portions 14 of the second unit coils 112 is set.

図7及び図8に示す2次側単位コイル21は、第1単位コイル111及び第2単位コイル112と同様に、複数の同形状の銅板21a(例えば2枚)を1組として形成される。銅板21aのそれぞれの厚さは、0.4mm~1.0mm程度である。また、重ね合わされた2枚の銅板21aの間には、絶縁シート32が挟み込まれている。図8に示す2枚の銅板111aと1枚の絶縁シート32の積層体をさらに絶縁シート33で包み込んで、図3に示す2次側単位コイル21が構成される。 The secondary unit coil 21 shown in FIGS. 7 and 8 is formed as a set of a plurality of same-shaped copper plates 21a (for example, two), like the first unit coil 111 and the second unit coil 112. FIG. Each thickness of the copper plate 21a is about 0.4 mm to 1.0 mm. An insulating sheet 32 is sandwiched between the two copper plates 21a that are superimposed. The laminate of two copper plates 111a and one insulating sheet 32 shown in FIG. 8 is further wrapped with an insulating sheet 33 to form the secondary unit coil 21 shown in FIG.

なお、2次側単位コイル21に含まれる銅板21aの枚数は、図8に示す例に特に限定されず、2次側コイル20に許容される電気抵抗や2次側コイル20のターン数等に応じて、適宜変更されうる。また、2次側単位コイル21は、第1単位コイル111や第2単位コイル112と同様の前述した方法で製造される。また、図3に示す2次側単位コイル21は、図7に示す平面形状のコイルを2枚積層して構成されている。ただし、特にこれに限定されず、2次側コイル20に許容される電気抵抗や電流の範囲に応じて適宜変更されうる。例えば、図7に示す平面形状のコイルが1枚のみで2次側単位コイル21が構成されていてもよい。また、このことが、1次側単位コイル11にも当てはまることが言うまでもない。例えば、図5Aに示す平面形状のコイルが2枚積層されて第1単位コイル111が構成されていてもよい。図5Bに示す平面形状のコイルが2枚積層されて第2単位コイル112が構成されていてもよい。 The number of copper plates 21a included in the secondary unit coil 21 is not particularly limited to the example shown in FIG. It can be changed as appropriate. Also, the secondary unit coil 21 is manufactured by the same method as the first unit coil 111 and the second unit coil 112 described above. Further, the secondary unit coil 21 shown in FIG. 3 is configured by stacking two planar coils shown in FIG. However, it is not particularly limited to this, and can be changed as appropriate according to the range of electrical resistance and current allowed for the secondary coil 20 . For example, the secondary unit coil 21 may be composed of only one planar coil shown in FIG. It goes without saying that this also applies to the primary side unit coil 11 . For example, the first unit coil 111 may be configured by stacking two planar coils shown in FIG. 5A. The second unit coil 112 may be configured by stacking two planar coils shown in FIG. 5B.

また、図7に示すように、2次側単位コイル21は、第1単位コイル111及び第2単位コイル112と同様に、本体部22と第1端子部24と第2端子部25とをそれぞれ有している。 In addition, as shown in FIG. 7, the secondary unit coil 21 has a main body portion 22, a first terminal portion 24, and a second terminal portion 25, as in the case of the first unit coil 111 and the second unit coil 112, respectively. have.

本体部22の形状や4つのコーナー部23の内周面に凹部23aが設けられていることも、第1単位コイル111及び第2単位コイル112と同様である。また、凹部23aの曲率半径Rが、4つのコーナー部23で同じになるように、言い換えると、凹部23aが形成されていない場合のコーナー部23の内周側頂部から等距離Rの範囲で本体部22が除去されるように凹部23aが形成されていることも、第1単位コイル111及び第2単位コイル112と同様である。なお、2次側単位コイル21の凹部23aは、曲率半径Rが第1単位コイル111及び第2単位コイル112の凹部13aの曲率半径Rと同じになるように形成されている。また、2次側単位コイル21において、本体部22の外形及びサイズは、第1単位コイル111及び第2単位コイル112と略同じになるように設定されている。 The shape of the body portion 22 and the provision of recesses 23 a on the inner peripheral surfaces of the four corner portions 23 are also the same as those of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 . In addition, the curvature radius R of the recessed portion 23a is the same for the four corner portions 23, in other words, the main body is in the range of the same distance R from the inner peripheral side top portion of the corner portion 23 when the recessed portion 23a is not formed. Similarly to the first unit coil 111 and the second unit coil 112, the concave portion 23a is formed so that the portion 22 is removed. The concave portion 23 a of the secondary unit coil 21 is formed so that the curvature radius R is the same as the curvature radius R of the concave portions 13 a of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 . Also, in the secondary unit coil 21 , the outer shape and size of the body portion 22 are set to be substantially the same as those of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 .

第1端子部24及び第2端子部25は、本体部22の両端から引き出されて、並列して互いに同じ方向に、この場合は、本体部22の両端を挟んで、本体部22と反対側に延びている。 The first terminal portion 24 and the second terminal portion 25 are pulled out from both ends of the main body portion 22 and arranged in parallel in the same direction, in this case, on the opposite side of the main body portion 22 with both ends of the main body portion 22 interposed therebetween. extends to

図7に示すように、2次側単位コイル21の第2端子部25は、本体部22の一辺の端部から延長して延びた部分である。また、第1端子部24は、第2端子部25と交差する方向に延びる本体部22の別の一辺の端部から、第2端子部25と間隔をあけて並列して延びている。 As shown in FIG. 7 , the second terminal portion 25 of the secondary unit coil 21 is a portion extending from one end of the body portion 22 . Further, the first terminal portion 24 extends in parallel with the second terminal portion 25 with a space therebetween from the end of another side of the main body portion 22 extending in the direction intersecting the second terminal portion 25 .

2枚の2次側単位コイル21を、互いに表裏を反転させてそれぞれの本体部22が重なるように配置した場合、平面視で、一方の2次側単位コイル21の第2端子部25は、他方の2次側単位コイル21の第1端子部24と重なる位置に設けられている。さらに言うと、一方の2次側単位コイル21の第2端子部25に設けられた端子穴25aと他方の2次側単位コイル21の第1端子部24に設けられた端子穴24aとが重なるように、2次側単位コイル21の第1端子部24及び第2端子部25の配置がそれぞれ設定されている。 When the two secondary unit coils 21 are turned upside down and arranged such that the respective body portions 22 overlap each other, in a plan view, the second terminal portion 25 of one of the secondary unit coils 21 is It is provided at a position overlapping the first terminal portion 24 of the other secondary unit coil 21 . Furthermore, the terminal hole 25a provided in the second terminal portion 25 of one secondary unit coil 21 and the terminal hole 24a provided in the first terminal portion 24 of the other secondary unit coil 21 overlap. , the arrangement of the first terminal portion 24 and the second terminal portion 25 of the secondary unit coil 21 are respectively set.

[1次側及び2次側コイルの構成]
図3に示すように、1次側単位コイル11は、絶縁シート30で覆われている。また、前述した1次側単位コイル11及び2次側単位コイル21が有する複数の銅板のそれぞれの間に、絶縁シート32が挟み込まれている。1または複数の絶縁シート32と複数の銅板との積層体が、絶縁シート33で覆われている。この場合、図示しないが、絶縁シート33は、1枚の絶縁紙に複数個所の切り込みを入れて形成されている。切り込みの数や位置や長さは、1次側単位コイル11及び2次側単位コイル21のそれぞれの形状に対応しており、当該切り込み部分で絶縁シート33を折り曲げて、1次側単位コイル11及び2次側単位コイル21をそれぞれ包むようにする。このようにすることで、第1端子部14,24及び第2端子部15,25を除いて、1次側単位コイルのそれぞれの表面を完全に絶縁シート33と絶縁シート30とで覆うことができる。また、2次側単位コイル21のそれぞれの表面を完全に絶縁シート33で覆うことができる。
[Configuration of primary and secondary coils]
As shown in FIG. 3 , the primary side unit coil 11 is covered with an insulating sheet 30 . Further, an insulating sheet 32 is sandwiched between each of the plurality of copper plates of the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21 described above. A laminate of one or a plurality of insulating sheets 32 and a plurality of copper plates is covered with an insulating sheet 33 . In this case, although not shown, the insulating sheet 33 is formed by cutting a sheet of insulating paper at a plurality of locations. The number, position and length of the cuts correspond to the respective shapes of the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21, and the insulating sheet 33 is bent at the cuts to form the primary unit coil 11. and the secondary unit coil 21 respectively. By doing so, the surfaces of the primary side unit coils can be completely covered with the insulating sheets 33 and 30 except for the first terminal portions 14 and 24 and the second terminal portions 15 and 25. can. In addition, each surface of the secondary unit coil 21 can be completely covered with the insulating sheet 33 .

また、1次側単位コイル11を覆う絶縁シート30には、折り返し部30aが設けられており、絶縁シート33に覆われた2次側単位コイル21の一部が、折り返し部30aに包み込まれる。ただし、折り返し部30aを設けることは必須ではなく、省略してもよい。 The insulating sheet 30 covering the primary unit coil 11 is provided with a folded portion 30a, and a part of the secondary unit coil 21 covered with the insulating sheet 33 is wrapped in the folded portion 30a. However, providing the folded portion 30a is not essential and may be omitted.

また、図3から明らかなように、1次側単位コイル11と2次側単位コイル21とが、絶縁シート30により互いに絶縁された状態で交互に積層されている。 As is clear from FIG. 3, the primary unit coils 11 and the secondary unit coils 21 are alternately laminated while being insulated from each other by the insulating sheets 30 .

1次側コイル10を構成する第1単位コイル111と第2単位コイル112は、以下に示すように配置されている。 The first unit coil 111 and the second unit coil 112 that constitute the primary coil 10 are arranged as follows.

上から順に、1枚目及び4枚目に第1単位コイル111が、2層目及び3層目に第2単位コイル112がそれぞれ配置されている。また、4枚目に配置された第1単位コイル111は、1枚目に配置された第1単位コイル111に対して裏向きに配置され、3枚目に配置された第1単位コイル111は、2枚目に配置された第1単位コイル111に対して裏向きに配置されている。 From the top, the first unit coils 111 are arranged on the first and fourth layers, and the second unit coils 112 are arranged on the second and third layers, respectively. In addition, the first unit coil 111 arranged on the fourth sheet is arranged face down with respect to the first unit coil 111 arranged on the first sheet, and the first unit coil 111 arranged on the third sheet is , is arranged face down with respect to the first unit coil 111 arranged on the second sheet.

第1単位コイル111と第2単位コイル112とをこのように配置することで、まず、4枚目の第1単位コイル111の第1端子部14と3枚目の第2単位コイル112の第2端子部15とを上面視で重ね合わせて、それぞれに設けられた端子穴14a,15aが重なるようにできる。図示しないねじ等を当該2つの端子穴14a,15aに通して締結することにより、1次側外部端子10bを形成することができる。同様に、3枚目の第2単位コイル112の第1端子部14と2枚目の第2単位コイル112の第1端子部14とを上面視で重ね合わせて、1次側外部端子10cを形成することができる。2枚目の第2単位コイル112の第2端子部15と1枚目の第1単位コイル111の第1端子部14とを上面視で重ね合わせて、1次側外部端子10dを形成することができる。なお、4枚目の第1単位コイル111の第2端子部15が1次側外部端子10aを構成し、1枚目の第1単位コイル111の第2端子部15が1次側外部端子10eを構成する。 By arranging the first unit coil 111 and the second unit coil 112 in this manner, first, the first terminal portion 14 of the fourth first unit coil 111 and the first terminal portion 14 of the third second unit coil 112 The two terminal portions 15 can be overlapped when viewed from the top so that the terminal holes 14a and 15a formed in the respective portions overlap. The primary side external terminal 10b can be formed by passing a screw or the like (not shown) through the two terminal holes 14a and 15a and fastening them. Similarly, the first terminal portion 14 of the third second unit coil 112 and the first terminal portion 14 of the second second unit coil 112 are overlapped in top view, and the primary side external terminal 10c is connected. can be formed. The second terminal portion 15 of the second unit coil 112 of the second sheet and the first terminal portion 14 of the first unit coil 111 of the first sheet are overlapped in top view to form the primary side external terminal 10d. can be done. The second terminal portion 15 of the fourth first unit coil 111 constitutes the primary external terminal 10a, and the second terminal portion 15 of the first unit coil 111 constitutes the primary external terminal 10e. configure.

このようにすることで、第1単位コイル111と第2単位コイル112の2種類のみで、4枚の1次側単位コイル11が直列接続された構造を容易に形成することができる。 By doing so, it is possible to easily form a structure in which four primary side unit coils 11 are connected in series using only two types of first unit coil 111 and second unit coil 112 .

また、2次側コイル20を構成する2次側単位コイル21は、以下に示すように配置されている。 Secondary unit coils 21 forming the secondary coil 20 are arranged as follows.

上から順に、1枚目及び2枚目に配置された2次側単位コイル21は、表裏が同じ向きになるように配置されている。3枚目及び4枚目に配置された2次側単位コイル21は、表裏が同じ向きになるように配置されている。一方、2枚目及び3枚目に配置された2次側単位コイル21は、表裏が反転して配置されている。 The secondary unit coils 21 arranged in the first and second sheets are arranged so that the front and back sides are oriented in the same order from the top. The secondary unit coils 21 arranged in the third and fourth sheets are arranged so that the front and back faces are oriented in the same direction. On the other hand, the secondary unit coils 21 arranged on the second and third sheets are arranged upside down.

4枚の2次側単位コイル21をこのように配置することで、まず、4枚目の2次側単位コイル21の第2端子部25と3枚目の2次側単位コイル21の第2端子部25とを上面視で重ね合わせて、それぞれに設けられた端子穴25aが重なるようにできる。ボルト61を当該2つの端子穴25aと2次側外部端子20aに設けられた貫通穴(図示せず)とに通して締結することにより、図2に示すように、3枚目及び4枚目の2次側単位コイル21の第2端子部25と2次側外部端子20aとを接続することができる。 By arranging the four secondary unit coils 21 in this manner, first, the second terminal portion 25 of the fourth secondary unit coil 21 and the second terminal portion 25 of the third secondary unit coil 21 are connected. When viewed from above, the terminal portions 25 can be superimposed so that the terminal holes 25a formed in the respective portions overlap each other. By passing the bolts 61 through the two terminal holes 25a and through holes (not shown) provided in the secondary external terminals 20a and tightening them, as shown in FIG. can be connected to the second terminal portion 25 of the secondary unit coil 21 and the secondary external terminal 20a.

同様に、4枚目の2次側単位コイル21の第1端子部24と3枚目の2次側単位コイル21の第1端子部24とを上面視で重ね合わせ、ボルト61、ワッシャ62及びナット63を用いて、3枚目及び4枚目の2次側単位コイル21の第1端子部24と2次側外部端子20bとを接続することができる。また、このようにすることで、3枚目の2次側単位コイル21と4枚目の2次側単位コイル21とが並列接続された並列接続構造26が構成される。 Similarly, the first terminal portion 24 of the fourth secondary unit coil 21 and the first terminal portion 24 of the third secondary unit coil 21 are overlapped in top view, and bolts 61, washers 62 and The nuts 63 can be used to connect the first terminal portions 24 of the third and fourth secondary unit coils 21 and the secondary external terminals 20b. Moreover, by doing so, a parallel connection structure 26 is formed in which the third secondary unit coil 21 and the fourth secondary unit coil 21 are connected in parallel.

また、3枚目及び4枚目の2次側単位コイル21の第1端子部24に対して、2枚目及び1枚目の2次側単位コイル21の第1端子部24が上面視で重ね合わせられ、それぞれに設けられた端子穴24aが重なるようにできる。よって、ボルト61、ワッシャ62及びナット63を用いて、図2に示すように、1~4枚目の2次側単位コイル21の第1端子部24と2次側外部端子20bとを接続することができる。 In addition, the first terminal portions 24 of the second and first secondary unit coils 21 are shown in top view with respect to the first terminal portions 24 of the third and fourth secondary unit coils 21 . The terminal holes 24a can be overlapped with each other. Therefore, bolts 61, washers 62 and nuts 63 are used to connect the first terminal portions 24 of the first to fourth secondary unit coils 21 and the secondary external terminals 20b as shown in FIG. be able to.

2枚目の2次側単位コイル21の第2端子部25と1枚目の2次側単位コイル21の第2端子部25とを上面視で重ね合わせて、それぞれに設けられた端子穴25aが重なるようにできる。ボルト61を当該2つの端子穴25aと2次側外部端子20cに設けられた貫通穴(図示せず)とに通して締結することにより、図2に示すように、1枚目及び2枚目の2次側単位コイル21の第2端子部25と2次側外部端子20cとを接続することができる。 The second terminal portion 25 of the second secondary unit coil 21 and the second terminal portion 25 of the first secondary unit coil 21 are superimposed in top view, and terminal holes 25a provided in each can overlap. By fastening bolts 61 through the two terminal holes 25a and a through hole (not shown) provided in the secondary external terminal 20c, as shown in FIG. can be connected to the second terminal portion 25 of the secondary unit coil 21 and the secondary external terminal 20c.

また、このようにすることで、1枚目の2次側単位コイル21と2枚目の2次側単位コイル21とが並列接続された並列接続構造26が構成される。また、2組の並列接続構造26が直列接続される。 Moreover, by doing so, a parallel connection structure 26 is formed in which the first secondary unit coil 21 and the second secondary unit coil 21 are connected in parallel. Also, two sets of parallel connection structures 26 are connected in series.

[効果等]
以上説明したように、本実施形態に係る溶接トランス100は、銅板からなる1次側単位コイル11が複数積層された1次側コイル10と、銅板からなる2次側単位コイル21が複数積層された2次側コイル20と、1次側コイル10及び2次側コイル20の内側に凸部41b,42bが配置された磁性体コア40と、を少なくとも備えている。
[Effects, etc.]
As described above, the welding transformer 100 according to the present embodiment includes the primary coil 10 in which a plurality of primary unit coils 11 made of copper plates are laminated, and the secondary unit coils 21 in which a plurality of copper plates are laminated. and a magnetic core 40 in which convex portions 41 b and 42 b are arranged inside the primary coil 10 and the secondary coil 20 .

1次側単位コイル11は、複数のコーナー部13を有する略環状の本体部12と、本体部12の両端から引き出されて、互いに間隔をあけて並列して同じ方向に延びる第1端子部14及び第2端子部15と、をそれぞれ有している。複数のコーナー部13のそれぞれの内周面には、外周側に向かって凹む凹部13aが設けられている。 The primary unit coil 11 includes a substantially annular main body portion 12 having a plurality of corner portions 13, and first terminal portions 14 drawn out from both ends of the main body portion 12 and extending in the same direction in parallel with each other at intervals. and a second terminal portion 15, respectively. A recessed portion 13 a recessed toward the outer peripheral side is provided on the inner peripheral surface of each of the plurality of corner portions 13 .

2次側単位コイル21は、複数のコーナー部23を有する略環状の本体部22と、本体部22の両端から引き出されて、互いに間隔をあけて並列して同じ方向に延びる第1端子部24及び第2端子部25と、をそれぞれ有している。複数のコーナー部23のそれぞれの内周面には、外周側に向かって凹む凹部23aが設けられている。 The secondary unit coil 21 includes a substantially annular main body portion 22 having a plurality of corner portions 23, and first terminal portions 24 drawn out from both ends of the main body portion 22 and extending in the same direction in parallel with each other at intervals. and a second terminal portion 25, respectively. A recessed portion 23 a recessed toward the outer peripheral side is provided on the inner peripheral surface of each of the plurality of corner portions 23 .

また、1次側単位コイル11と2次側単位コイル21とが、互いに絶縁された状態で交互に積層されている。 In addition, the primary unit coils 11 and the secondary unit coils 21 are alternately laminated while being insulated from each other.

溶接トランス100をこのように構成することで、1次側コイル10と2次側コイル20との間の絶縁耐圧の低下を抑制できる。このことについてさらに説明する。 By configuring the welding transformer 100 in this way, it is possible to suppress a decrease in dielectric strength voltage between the primary coil 10 and the secondary coil 20 . This will be further explained.

凹部13a,23aが設けられていない場合、1次側単位コイル11及び2次側単位コイル21のそれぞれのコーナー部13,23において、内周面は、輪郭が直角になるか、または曲率半径が小さく、輪郭が直角に近い曲面となる。この場合、1次側単位コイル11と2次側単位コイル21との間に、単に絶縁シート30,33を設けただけでは、コーナー部13,23において、内周面、特にその頂部に絶縁シート30,33を密着させることが難しくなる。そうすると、積層方向に隣り合う1次側単位コイル11及び2次側単位コイル21において、コーナー部13,23で絶縁耐圧が低下してしまう。ひいては、1次側コイル10と2次側コイル20との間の絶縁耐圧が低下してしまうおそれがあった。 If the concave portions 13a, 23a are not provided, the inner peripheral surfaces of the corner portions 13, 23 of the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21, respectively, have a right angle contour or a radius of curvature of The curved surface is small and the outline is almost right angle. In this case, if the insulating sheets 30 and 33 are simply provided between the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21, the insulating sheets may not be formed on the inner peripheral surfaces, particularly on the top portions, of the corner portions 13 and 23. It becomes difficult to bring 30 and 33 into close contact. Then, in the primary side unit coil 11 and the secondary side unit coil 21 adjacent to each other in the stacking direction, the dielectric strength voltage is lowered at the corner portions 13 and 23 . As a result, there is a risk that the dielectric strength voltage between the primary coil 10 and the secondary coil 20 will decrease.

一方、本実施形態によれば、1次側単位コイル11及び2次側単位コイル21のそれぞれのコーナー部13,23において、内周面に外周側に向かって凹む凹部13a,23aを設けることにより、コーナー部13,23の内周面に絶縁シート30,33を容易に密着させることができる。 On the other hand, according to the present embodiment, at the corner portions 13 and 23 of the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21, respectively, recesses 13a and 23a that are recessed toward the outer peripheral side are provided on the inner peripheral surface. , the insulating sheets 30, 33 can be easily adhered to the inner peripheral surfaces of the corner portions 13, 23.

このことにより、積層方向に隣り合う1次側単位コイル11と2次側単位コイル21との間で確実に絶縁を確保でき、ひいては、1次側コイル10と2次側コイル20との間の絶縁耐圧が低下するのを抑制できる。 As a result, it is possible to reliably secure insulation between the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21 that are adjacent in the stacking direction. It is possible to suppress a decrease in dielectric strength voltage.

また、第1端子部14,24及び第2端子部15,25を除いて、1次側単位コイル11及び2次側単位コイル21の表面が、それぞれ絶縁シート30,33に包み込まれている。このようにすることで、積層方向に隣り合う1次側単位コイル11と2次側単位コイル21とが互いに絶縁されるとともに、1次側単位コイル11と2次側単位コイル21とを絶縁するための距離を短くできる。このことにより、1次側コイル10と2次側コイル20とを確実に絶縁できるとともに、溶接トランス100を小型化できる。なお、特許文献1に開示されたように、複数の切り込みを有する絶縁シート30、33を用いることで、1次側単位コイル11及び2次側単位コイル21のそれぞれの表面を確実に包み込んで覆うことができる。 The surfaces of the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21 are wrapped with insulating sheets 30 and 33, respectively, except for the first terminal portions 14 and 24 and the second terminal portions 15 and 25, respectively. By doing so, the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21 adjacent to each other in the stacking direction are insulated from each other, and the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21 are insulated. can shorten the distance for As a result, the primary coil 10 and the secondary coil 20 can be reliably insulated, and the size of the welding transformer 100 can be reduced. As disclosed in Patent Document 1, by using the insulating sheets 30 and 33 having a plurality of cuts, the surfaces of the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21 are reliably wrapped and covered. be able to.

また、本実施形態によれば、コイルの表面のみに電流が集中する、いわゆる表皮効果の影響を低減することができる。 Moreover, according to this embodiment, it is possible to reduce the influence of the so-called skin effect, in which the current concentrates only on the surface of the coil.

コイルに発生する表皮効果の影響が大きくなると、コイルの温度上昇が大きくなり、これに応じて溶接トランス100での電力損失も大きくなってしまう。 As the influence of the skin effect generated in the coil increases, the temperature of the coil increases, and accordingly, the power loss in welding transformer 100 also increases.

一方、本実施形態によれば、第1単位コイル111に含まれる複数の銅板111aのそれぞれが、絶縁シート32で覆われている。第2単位コイル112に含まれる複数の銅板のそれぞれが、絶縁シート32で覆われている。さらに2次側単位コイル21に含まれる複数の銅板21aのそれぞれが、絶縁シート32で覆われている。 On the other hand, according to this embodiment, each of the plurality of copper plates 111 a included in the first unit coil 111 is covered with the insulating sheet 32 . Each of the plurality of copper plates included in second unit coil 112 is covered with insulating sheet 32 . Furthermore, each of the plurality of copper plates 21 a included in the secondary unit coil 21 is covered with an insulating sheet 32 .

このようにすることで、表皮効果を抑制でき、コイルの温度上昇、ひいては溶接トランス100での電力損失の増大を抑制できる。 By doing so, the skin effect can be suppressed, and an increase in the temperature of the coil and, in turn, an increase in power loss in the welding transformer 100 can be suppressed.

また、本実施形態によれば、1次側コイル10を銅板からなる1次側単位コイル11が複数積層された構造とし、2次側コイル20を銅板からなる2次側単位コイル21が複数積層された構造としとしている。さらに、1次側単位コイル11と2次側単位コイル21とが、互いに絶縁された状態で交互に積層されている。 Further, according to the present embodiment, the primary coil 10 has a structure in which a plurality of primary unit coils 11 made of copper plates are laminated, and the secondary coil 20 has a structure in which a plurality of secondary unit coils 21 made of copper plates are laminated. It is assumed that the structure is Further, the primary side unit coils 11 and the secondary side unit coils 21 are alternately laminated while being insulated from each other.

このようにすることで、溶接トランス100における漏れインダクタンスを低減でき、溶接トランス100における電圧変換効率の低下を抑制できる。 By doing so, the leakage inductance in welding transformer 100 can be reduced, and a decrease in voltage conversion efficiency in welding transformer 100 can be suppressed.

1次側コイル10は、4枚の1次側単位コイル11が直列接続されて単位回路を構成している。また、2次側コイル20は、2枚の2次側単位コイル21が並列接続された並列接続構造26を2組有し、2組の並列接続構造26が直列接続されて単位回路を構成している。 The primary side coil 10 forms a unit circuit by connecting four primary side unit coils 11 in series. The secondary coil 20 has two sets of parallel connection structures 26 in which two secondary unit coils 21 are connected in parallel, and the two sets of parallel connection structures 26 are connected in series to form a unit circuit. ing.

また、1次側コイル10は、5つの1次側外部端子10a~10eを有し、2次側コイル20は、3つの2次側外部端子20a~20cを有している。 The primary coil 10 has five primary external terminals 10a to 10e, and the secondary coil 20 has three secondary external terminals 20a to 20c.

1次側コイル10をこのように構成することで、溶接トランス100に求められる仕様に応じて、外部電源に接続される5つの1次側外部端子10a~10eのうちの2つの端子の組み合わせを変更して、単位回路内での1次側コイル10のターン数を変更することができる。また、2次側コイル20をこのように構成することで、溶接トランス100に求められる仕様に応じて、出力側に接続される3つの2次側外部端子20a~20cのうちの2つの端子の組み合わせを変更して、単位回路内での2次側コイル20のターン数を変更することができる。 By configuring the primary side coil 10 in this way, a combination of two of the five primary side external terminals 10a to 10e connected to the external power supply can be selected according to the specifications required for the welding transformer 100. By changing, the number of turns of the primary coil 10 in the unit circuit can be changed. In addition, by configuring the secondary coil 20 in this way, two of the three secondary external terminals 20a to 20c connected to the output side can be connected according to the specifications required for the welding transformer 100. By changing the combination, the number of turns of the secondary coil 20 in the unit circuit can be changed.

1次側単位コイル11は、第1単位コイル111及び第2単位コイル112の2種類の単位コイルで構成されている。 The primary unit coil 11 is composed of two types of unit coils, a first unit coil 111 and a second unit coil 112 .

第1単位コイル111と第2単位コイル112とをそれぞれの本体部12が重なるように配置した場合、平面視で、第1単位コイル111の第1端子部14は、第2単位コイル112の第2端子部15と重なる位置に設けられている。 When the first unit coil 111 and the second unit coil 112 are arranged such that the main body portions 12 of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 overlap each other, the first terminal portion 14 of the first unit coil 111 corresponds to the first terminal portion 14 of the second unit coil 112 in plan view. It is provided at a position overlapping the second terminal portion 15 .

また、2枚の第2単位コイル112を、互いに表裏を反転させてそれぞれの本体部12が重なるように配置した場合、平面視で、一方の第2単位コイル112の第1端子部14は、他方の第2単位コイル112の第1端子部14と重なる位置に設けられている。 In addition, when two second unit coils 112 are arranged so that the two second unit coils 112 are turned upside down and the respective body portions 12 overlap each other, in plan view, the first terminal portion 14 of one of the second unit coils 112 is It is provided at a position overlapping the first terminal portion 14 of the other second unit coil 112 .

このようにすることで、まず、4枚の1次側単位コイル11が直列接続された構造の1次側コイル10を低コストで製造することができる。例えば、特許文献2,3にも、4枚の単位コイルが直列接続された構造が開示されている。しかし、これらの場合、それぞれの単位コイルで端子部の位置が異なるため、4種類の単位コイルを準備する必要があった。 By doing so, first, the primary coil 10 having a structure in which four primary coil units 11 are connected in series can be manufactured at low cost. For example, Patent Documents 2 and 3 also disclose a structure in which four unit coils are connected in series. However, in these cases, it is necessary to prepare four types of unit coils because the positions of the terminal portions are different for each unit coil.

一方、本実施形態によれば、特許文献2,3に開示された構成に比べて、1次側単位コイル11の種類を少なくできる。また、第1単位コイル111及び第2単位コイル112のそれぞれにおいて、第1端子部14及び第2端子部15を前述のように設けることで、異なるコイル間での配置調整が容易となり、1次側コイル10の組立が簡素化される。 On the other hand, according to this embodiment, compared with the configurations disclosed in Patent Documents 2 and 3, the number of types of primary side unit coils 11 can be reduced. Further, by providing the first terminal portion 14 and the second terminal portion 15 in each of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 as described above, it becomes easy to adjust the arrangement between different coils. Assembly of the side coil 10 is simplified.

また、2枚の2次側単位コイル21を、互いに表裏を反転させてそれぞれの本体部22が重なるように配置した場合、平面視で、一方の2次側単位コイル21の第2端子部25は、他方の2次側単位コイル21の第1端子部24と重なる位置に設けられる。 In addition, when two secondary unit coils 21 are arranged so that the two secondary unit coils 21 are turned upside down and the respective body portions 22 overlap, the second terminal portion 25 of one of the secondary unit coils 21 is viewed from above. is provided at a position overlapping the first terminal portion 24 of the other secondary unit coil 21 .

このようにすることで、2次側単位コイル21を1種類にできるとともに、異なるコイル間での配置調整が容易となり、2組の並列接続構造26が直接接続されてなる2次側コイル20の組立が簡素化される。 By doing so, the secondary unit coil 21 can be of one type, and arrangement adjustment between different coils is facilitated. Assembly is simplified.

なお、本実施形態において、1次側単位コイル11及び2次側単位コイル21がそれぞれ銅板からなる場合を例に取って説明したが、1次側コイル10及び2次側コイル20に許容される電気抵抗の範囲によっては、銅以外の材料を用いてもよい。つまり、1次側単位コイル11及び2次側単位コイル21がそれぞれ板状の導体であればよい。 In this embodiment, the case where the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21 are each made of a copper plate has been described as an example. Materials other than copper may be used depending on the range of electrical resistance. In other words, the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21 may each be a plate-shaped conductor.

また、前述した表皮効果は、コイルに流れる電流が高周波電流であるか大電流であるか、あるいはその両方を満たす場合に顕著に発生する。 Moreover, the above-mentioned skin effect occurs remarkably when the current flowing through the coil is a high-frequency current or a large current, or when both of them are satisfied.

アーク溶接等に用いられる溶接用インバータ電源では、インバータ周波数が数十kHz~数百kHz、例えば、40kHz~150kHz程度で、出力電流が数十A(アンペア)~数百A(アンペア)程度であることが多い。また、溶接用インバータ電源の小型化、高効率化の要望も大きくなっている。 In a welding inverter power supply used for arc welding, etc., the inverter frequency is several tens of kHz to several hundred kHz, for example, about 40 kHz to 150 kHz, and the output current is about several tens of A (amperes) to several hundred A (amperes). There are many things. In addition, demands for miniaturization and high efficiency of inverter power sources for welding are increasing.

本実施形態の溶接トランス100は、表皮効果を低減し、かつ、1次側コイル10及び2次側コイル20を小型化できるため、このような溶接用インバータ電源に好適である。 The welding transformer 100 of the present embodiment is suitable for such an inverter power supply for welding because the skin effect can be reduced and the size of the primary coil 10 and the secondary coil 20 can be reduced.

本開示の溶接トランスは、高周波電流を出力する溶接用電源に適用する上で好適である。 The welding transformer of the present disclosure is suitable for application to a welding power source that outputs high-frequency current.

10 1次側コイル
10a~10d 1次側外部端子
11 1次側単位コイル
12 本体部
13 コーナー部
13a 凹部
14 第1端子部
15 第2端子部
20 2次側コイル
20a~20c 2次側外部端子
21 2次側単位コイル
22 本体部
23 コーナー部
23a 凹部
24 第1端子部
25 第2端子部
26 並列接続構造
30,31,32,33 絶縁シート
40 磁性体コア
41,42 E字型コア
50 固定具
51 押さえ板
52 支持板
61 ボルト
62 ワッシャ
63 ナット
100 溶接トランス
111 第1単位コイル
112 第2単位コイル
10 Primary side coils 10a to 10d Primary side external terminal 11 Primary side unit coil 12 Body portion 13 Corner portion 13a Recess 14 First terminal portion 15 Second terminal portion 20 Secondary side coils 20a to 20c Secondary side external terminal 21 Secondary side unit coil 22 Body portion 23 Corner portion 23a Recess 24 First terminal portion 25 Second terminal portion 26 Parallel connection structure 30, 31, 32, 33 Insulating sheet 40 Magnetic cores 41, 42 E-shaped core 50 Fixed Tool 51 Pressing plate 52 Supporting plate 61 Bolt 62 Washer 63 Nut 100 Welding transformer 111 First unit coil 112 Second unit coil

Claims (4)

板状の導体からなる1次側単位コイルが複数積層された1次側コイルと、
板状の導体からなる2次側単位コイルが複数積層された2次側コイルと、
前記1次側コイル及び前記2次側コイルの内側に配置された磁性体コアと、を少なくとも備え、
前記1次側単位コイル及び前記2次側単位コイルは、
複数のコーナー部を有する略環状の本体部と、
前記本体部の両端から引き出されて、互いに間隔をあけて並列して同じ方向に延びる第1端子部及び第2端子部と、をそれぞれ有しており、
前記複数のコーナー部のそれぞれの内周面には、外周側に向かって凹む凹部が設けられており、
前記1次側単位コイルと前記2次側単位コイルとが、互いに絶縁された状態で交互に積層されていることを特徴とする溶接トランス。
a primary coil in which a plurality of primary unit coils made of plate-shaped conductors are laminated;
a secondary coil in which a plurality of secondary unit coils made of plate-shaped conductors are laminated;
At least a magnetic core disposed inside the primary coil and the secondary coil,
The primary unit coil and the secondary unit coil are
a substantially annular body portion having a plurality of corner portions;
each having a first terminal portion and a second terminal portion drawn out from both ends of the main body portion and extending in the same direction in parallel with a space therebetween;
The inner peripheral surface of each of the plurality of corner portions is provided with a recess that is recessed toward the outer peripheral side,
A welding transformer, wherein the primary side unit coil and the secondary side unit coil are alternately laminated while being insulated from each other.
請求項1に記載の溶接トランスにおいて、
前記1次側コイルは、4枚の前記1次側単位コイルが直列接続されて単位回路を構成し、
前記2次側コイルは、2枚の前記2次側単位コイルが並列接続された並列接続構造を2組有し、2組の並列接続構造が直列接続されて単位回路を構成していることを特徴とする溶接トランス。
The welding transformer according to claim 1,
The primary coil comprises four primary unit coils connected in series to form a unit circuit,
The secondary coil has two sets of parallel connection structures in which two secondary unit coils are connected in parallel, and the two sets of parallel connection structures are connected in series to form a unit circuit. Welding transformer characterized by:
請求項2に記載の溶接トランスにおいて、
前記1次側コイルは、前記単位回路毎に5つの外部端子を有し、前記5つの外部端子のうち、外部電源に接続される2つの外部端子の組み合わせを変更することで、前記単位回路内での前記1次側コイルのターン数が変更され、
前記2次側コイルは、3つの外部端子を有し、出力側に接続される2つの外部端子の組み合わせを変更することで、前記単位回路内での前記2次側コイルのターン数が変更されることを特徴とする溶接トランス。
In the welding transformer according to claim 2,
The primary coil has five external terminals for each unit circuit, and by changing the combination of two external terminals connected to an external power supply among the five external terminals, The number of turns of the primary coil at is changed,
The secondary coil has three external terminals, and by changing the combination of the two external terminals connected to the output side, the number of turns of the secondary coil in the unit circuit is changed. A welding transformer characterized by:
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の溶接トランスにおいて、
複数の前記1次側単位コイル及び前記2次側単位コイルのそれぞれの表面が絶縁シートで覆われていることを特徴とする溶接トランス。
The welding transformer according to any one of claims 1 to 3,
A welding transformer, wherein a surface of each of the plurality of primary side unit coils and the plurality of secondary side unit coils is covered with an insulating sheet.
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