JP3860959B2

JP3860959B2 - 整合トランス

Info

Publication number: JP3860959B2
Application number: JP2000321466A
Authority: JP
Inventors: 英三長尾
Original assignee: 富士電子工業株式会社
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2020-10-20
Also published as: JP2002129230A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波焼入装置に用いられる整合トランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高周波焼入装置は、高周波電流を供給する電源と、高周波焼入が施されるワークを加熱する高周波加熱コイルとの間に電源から供給される電力のインピーダンスの整合を行う整合トランスが設けられる。この整合トランスは、高周波加熱コイルに印加される電圧を変更することができるように、図５に示すように、１次側に１個の共通タップ６００と、複数の個別タップ７００ＡＬ、７００ＡＲ、７００ＢＬ、７００ＢＲ、７００ＣＬ、７００ＣＲとが設けられており、両タップ、６００、７００ＡＬ、７００ＡＲ、７００ＢＬ、７００ＢＲ、７００ＣＬ、７００ＣＲを接続手段である接続ブスバー８００によって接続するようにしている。
【０００３】
前記共通タップ６００には上下方向に複数段（図面では３段）のボルト６００Ａ、６００Ｂ、６００Ｃが設けられており、その左右両側には３つずつ合計６個のボルトからなる個別タップ７００ＡＬ、７００ＡＲ、７００ＢＬ、７００ＢＲ、７００ＣＬ、７００ＣＲが設けられている。また、前記接続ブスバー８００は、銅板であり、共通タップ６００のボルト６００Ａ、６００Ｂ、６００Ｃ及び個別タップ７００ＡＬ、７００ＡＲ、７００ＢＬ、７００ＢＲ、７００ＣＬ、７００ＣＲのボルトが挿入される一対の開口が開設されている。すなわち、前記接続ブスバー８００の開口に共通タップ６００のボルト６００Ａ、６００Ｂ、６００Ｃ及び個別タップ７００ＡＬ、７００ＡＲ、７００ＢＬ、７００ＢＲ、７００ＣＬ、７００ＣＲを構成するボルトを挿入し、ナット８１０で締めることによって、共通タップ６００の各ボルト６００Ａ、６００Ｂ、６００Ｃと個別タップ７００ＡＬ、７００ＡＲ、７００ＢＬ、７００ＢＲ、７００ＣＬ、７００ＣＲとの電気的接続を行っているのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高周波加熱コイルは、高周波焼入が施されるワークに応じて変更される。また、これと同時に高周波加熱コイル電圧に対応して共通タップ６００と個別タップ７００ＡＬ、７００ＡＲ、７００ＢＬ、７００ＢＲ、７００ＣＬ、７００ＣＲとの接続を変更しなければならない。この共通タップ６００と個別タップ７００ＡＬ、７００ＡＲ、７００ＢＬ、７００ＢＲ、７００ＣＬ、７００ＣＲとの接続の変更は、２つのナット８１０を取り外し、接続手段である接続ブスバー８００を対応した共通タップ６００と個別タップ７００ＡＬ、７００ＡＲ、７００ＢＬ、７００ＢＲ、７００ＣＬ、７００ＣＲとに嵌め込んだ後、再び２つのナット８１０を締めるという３段階の作業が必要となる。この作業は、特に多品種少量生産の場合にはわずらわしいものとなる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、共通タップと個別タップとの接続の変更が容易になる整合トランスを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る整合トランスは、電源と、この電源から電力が供給される高周波加熱コイルとの間に介在される整合トランスにおいて、共通タップと、出力電圧値毎に設けられており且つ共通タップの両側に所定の間隔を有して並列された個別タップと、両タップを接続するための接続手段とを具備しており、前記個別タップ及び共通タップは、上向きの略クランク状に形成された導電性を有する金属板であり、前記接続手段は、前記個別タップ及び共通タップの上端部が嵌め込み可能な側面視下向き略凹字形状のブロック材である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係る整合トランスの要部の概略的斜視図、図２は本発明の実施の形態に係る整合トランスの要部の概略的側面図、図３は本発明の実施の形態に係る整合トランスの接続手段の図面であって、同図（Ａ）は概略的一部破断正面図、同図（Ｂ）は概略的側面図、図４は本発明の実施の形態に係る整合トランスにおいて、２段目の共通タップとそれに隣接する左側の個別タップとを接続ブスバーで接続した状態を示す概略的斜視図である。
【０００８】
本発明の実施の形態に係る整合トランスは、図示しない電源と、この電源から電力が供給される図示しない高周波加熱コイルとの間に介在される整合トランスであって、３個の共通タップ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃと、出力電圧値ごとに設けられた６個の個別タップ２００ＡＬ、２００ＡＲ、２００ＢＬ、２００ＢＲ、２００ＣＬ、２００ＣＲと、両タップ１００Ａ〜１００Ｃ、２００ＡＬ〜２００ＣＲを接続する接続手段である接続ブスバー３００とを備えており、前記個別タップ２００ＡＬ、２００ＡＲ、２００ＢＬ、２００ＢＲ、２００ＣＬ、２００ＣＲは、共通タップ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃの両側方に所定の間隔を有して並列されており、前記個別タップ２００ＡＬ、２００ＡＲ、２００ＢＬ、２００ＢＲ、２００ＣＬ、２００ＣＲ及び共通タップ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃは、上向きの略クランク状に形成された導電性を有する金属板である。
【０００９】
前記共通タップ１００Ａは、銅製の金属板をクランク状に折曲したものであって、水平になった段部１１０Ａの一端からは上向きの接続部１２０Ａが、他端からは下向きの取付部１３０Ａが平行に延出されている。前記接続部１２０Ａは、接続ブスバー３００が接続される部分であり、前記取付部１３０Ａは整合トランスの側面に取り付けられる部分である。
【００１０】
他の２個の共通タップ１００Ｂ、１００Ｃも同様に形成されているが、後述するように、下側に設けられるものほど段部１１０Ｂ、１１０Ｃが長くなっている。
【００１１】
かかる共通タップ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃは、整合トランスの側面に複数段（図面では３段）に一直線状に設けられている。そして、この３段の共通タップ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃは、下側に設けられるものほど、段部１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃが長くなるように設定されている。従って、３段の共通タップ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃのうち、中段及び下段に位置する共通タップ１００Ｂ、１００Ｃは、自身より上側に位置する共通タップ１００Ａ、１００Ｂより、接続部１２０Ｂ、１２０Ｃが外側に突出するようになっている。
【００１２】
一方、前記個別タップ２００ＡＬは、銅製の金属板をクランク状に折曲したものであって、段部２１０ＡＬの一端からは上向きの接続部２２０ＡＬが、他端からは下向きの取付部２３０ＡＬが平行に延出されている。前記接続部２２０ＡＬは、接続ブスバー３００が接続される部分であり、前記取付部２３０ＡＬは整合トランスの側面に取り付けられる部分である。
【００１３】
かかる６個の個別タップ２００ＡＬ、２００ＡＲ、２００ＢＬ、２００ＢＲ、２００ＣＬ、２００ＣＲは、前記共通タップ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃの左右両側に３つずつ合計６個が設けられている。この個別タップ２００ＡＬ、２００ＡＲ、２００ＢＬ、２００ＢＲ、２００ＣＬ、２００ＣＲのうち、１段目の共通タップ１００Ａの右側に設けられる個別タップ２００ＡＲは３７５Ｖ、１段目の共通タップ１００Ａの左側に設けられる個別タップ２００ＡＬは３００Ｖ、２段目共通タップ１００Ｂの右側に設けられる個別タップ２００ＢＲは２５０Ｖ、２段目の共通タップ１００Ｂの左側に設けられる個別タップ２００ＢＬは２１４Ｖ、３段目の共通タップ１００Ｃの右側に設けられる個別タップ２００ＣＲは１８７Ｖ、３段目の共通タップ１００Ｃの左側に設けられる個別タップ２００ＣＬ１６６Ｖがそれぞれ出力電圧値となるようになっている。
【００１４】
前記各個別タップ２００ＡＬ〜２００ＣＲの接続部２２０ＡＬ〜２２０ＣＲには、位置決め手段としてのストッパ２２１ＡＬ、２２１ＡＲ、２２１ＢＬ、２２１ＢＲ、２２１ＣＬ、２２１ＣＲがそれぞれ設けられている。例えば、ストッパ２２１ＡＬは、接続部２２０ＡＬの両側面のうち、隣接する共通タップ１００Ａから遠い側の側面に設けられている。かかるストッパ２２１ＡＬは、接続部２２０ＡＬの厚さ寸法より大きい銅板からなる板材であって、後述する接続ブスバー３００の溝部３１０の幅寸法より大きく設定されている。従って、接続ブスバー３００の溝部３１０を接続部２２０ＡＬに嵌め込むと、接続ブスバー３００の端部がストッパ２２１ＡＬに当接して、接続ブスバー３００がそれ以上、外側には位置しないようになっている。
【００１５】
他の残りの５個の個別タップ２００ＡＲ、２００ＢＬ、２００ＢＲ、２００ＣＬ、２００ＣＲもも同様のストッパ２２１ＡＲ、２２１ＢＬ、２２１ＢＲ、２２１ＣＬ、２２１ＣＲが設けられている。
【００１６】
前記共通タップ１００Ａ〜１００Ｃ及び個別タップ２００ＡＬ〜２００ＣＲは、整合トランスの側面に設けられたターミナルにボルト止めされている。また、２段目及び３段目の共通タップ１００Ｂ、１００Ｃ及び個別タップ２００ＢＬ、２００ＢＲ、２００ＣＬ、２００ＣＲは、特に段部１１０Ｂ、１１０Ｃ、２１０ＢＬ、２１０ＢＲ、２１０ＣＬ、２１０ＣＲが大きいため、接続ブスバー３００の取り付けによる下側への変形を防止するため、図２に示すように、下側から補強ステー４００によって支持されている。
【００１７】
また、各共通タップ１００Ａ〜１００Ｃ及び個別タップ２００ＡＬ〜２００ＣＲには、それぞれの段部１１０Ａ〜１１０Ｃ、２１０ＡＬ〜２１０ＣＲの下面側に冷却液（以下、冷却水を含む）が流通させられる冷却手段としての冷却パイプ５００が取り付けられている。この冷却パイプ５００に冷却液を流通させることによって、各共通タップ１００Ａ〜１００Ｃ及び個別タップ２００ＡＬ〜２００ＣＲの発熱を抑止するようになっている。
【００１８】
一方、前記接続手段としての接続ブスバー３００は、銅製のブロック材からなり、図３に示すように、下面側に向かって開放された溝部３１０が形成されているので、全体として側面視下向きの略凹字形状に形成されている。この溝部３１０の中央には、舌片状の壁部３１１が設けられている。
【００１９】
この溝部３１０は、各共通タップ１００Ａ〜１００Ｃの接続部１２０Ａ〜１２０Ｃ及び個別タップ２００ＡＬ〜２００ＣＲの接続部２１０ＡＬ〜２１０ＣＲの厚さ寸法より若干幅狭に形成されている。また、この溝部３１０の内側には、内側に向かって突出したコンタクト３１２が設けられている。このコンタクト３１２は、外側に押圧されると、若干凹むようになっている。
【００２０】
さらに、この接続ブスバー３００の長さ寸法は、例えば各共通タップ１００Ａ〜１００Ｃ及び個別タップ２００ＡＬ〜２００ＣＲの幅寸法が６０ｍｍ、共通タップ１００Ａ〜１００Ｃの中心とそれぞ連接する個別タップ２００ＡＬ〜２００ＣＲの中心との距離が７０ｍｍの場合、１３０ｍｍに設定されている。すなわち、この接続ブスバー３００で例えば共通タップ１００Ａと隣接する個別タップ２００ＡＬとを接続した場合、両タップ１００Ａ、２００ＡＬとの確実な電気的な接続を確保しつつ、接続されなかった側の個別タップ２００ＡＲには絶対に接触しないような寸法に設定されているのである。
【００２１】
また、この接続ブスバー３００には正面に絶縁性及び耐熱性を有する合成樹脂やセラミックス等からなる略コ字形状の把手３２０が設けられている。この把手３２０は、接続ブスバー３００の取り付け、取り外しの際に作業者が手で把持する部分である。
【００２２】
このように構成された整合トランスの使用手順について説明する。
まず、２次側の出力電圧値を２５０Ｖにしたい場合には、図４に示すように、右側の２段目の個別タップ２００ＢＲと２段目の共通タップ１００Ｂとを接続ブスバー３００で接続する。この接続は、右側の２段目の個別タップ２００ＢＲと２段目の共通タップ１００Ｂとに跨がるように、上側から接続ブスバー３００を嵌め込むことによって行われる。
【００２３】
前記接続ブスバー３００の溝部３１０にはコンタクト３１２が設けられているので、接続ブスバー３００を挿入すると、共通タップ１００Ｂと個別タップ２００ＢＲとの確実な電気的な接続が確保される。
【００２４】
この状態で、接続ブスバー３００を最も左側にスライドさせることが望ましい。なぜならば、接続ブスバー３００のスライドによって、接続ブスバー３００の端部は位置決め手段たるストッパ２２１ＢＲに当接するので、より確実に両タップ１００Ｂ、２００ＢＲの電気的接続が行われるからである。
【００２５】
異なるワークに高周波焼入を施す場合には、共通タップ１００Ａと個別タップ２００ＡＬとを接続している接続ブスバー３００を取り外して、高周波焼入が施されるべきワークに対応した出力電圧値を有する個別タップとそれに隣接する共通タップとを接続ブスバー３００で接続する。
【００２６】
なお、上述した説明では、冷却手段として冷却液が流通させられる冷却パイプ５００を各段部１１０Ａ〜１１０Ｃ、２１０ＡＬ〜２１０ＣＲの下面側に設けるとしたが、各段部１１０Ａ〜１１０Ｃ、２１０ＡＬ〜２１０ＣＲ自身を厚肉に形成し、その内部に冷却液が流通する冷却パイプを挿入してもよいし、その内部に冷却液が流通する孔部を設けるようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る整合トランスは、電源と、この電源から電力が供給される高周波加熱コイルとの間に介在される整合トランスにおいて、共通タップと、出力電圧値毎に設けられており且つ共通タップの両側に所定の間隔を有して並列された個別タップと、両タップを接続するための接続手段とを具備しており、前記個別タップ及び共通タップは、上向きの略クランク状に形成された導電性を有する金属板であり、前記接続手段は、前記個別タップ及び共通タップの上端部が嵌め込み可能な側面視下向き略凹字形状のブロック材である。
【００２８】
このため、この整合トランスであれば、接続手段を共通タップ及び個別タップに嵌め込むだけで、容易に共通タップと個別タップとの接続の変更をすることができる。
【００２９】
また、前記接続手段は、両タップの上方から差し込まれることによって個別タップと共通タップとを接続するものであることが、接続の容易性の点から望ましい。
【００３０】
さらに、前記個別タップの両側面のうち、共通タップから遠い側の側面には、差し込まれた接続手段が当接する位置決め手段が設けられていると、接続手段が位置決め手段に当接することで、隣接する他の個別タップから最も遠い位置に接続手段が位置することになるので、安全性の面からも望ましい。
【００３１】
また、前記共通タップ及び個別タップは、複数段にわたって設けられていると、多くの出力電圧値に対応することが可能になる。
【００３２】
さらに、前記共通タップ及び個別タップには、冷却手段が設けられていると、より多くの電流を供給することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る整合トランスの要部の概略的斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る整合トランスの要部の概略的側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る整合トランスの接続手段の図面であって、同図（Ａ）は概略的一部破断正面図、同図（Ｂ）は概略的側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る整合トランスにおいて、２段目の共通タップとそれに隣接する左側の個別タップとを接続ブスバーで接続した状態を示す概略的斜視図である。
【図５】従来のこの種の整合トランスの概略的正面図である。
【符号の説明】
１００Ａ〜１００Ｃ共通タップ
２００ＡＬ〜２００ＣＲ個別タップ
３００接続ブスバー（接続手段）

Claims

電源と、この電源から電力が供給される高周波加熱コイルとの間に介在される整合トランスにおいて、共通タップと、出力電圧値毎に設けられており且つ共通タップの両側に所定の間隔を有して並列された個別タップと、両タップを接続するための接続手段とを具備しており、
前記個別タップ及び共通タップは、上向きの略クランク状に形成された導電性を有する金属板であり、
前記接続手段は、前記個別タップ及び共通タップの上端部が嵌め込み可能な側面視下向き略凹字形状のブロック材であることを特徴とする整合トランス。
前記接続手段は、両タップの上方から差し込まれることによって個別タップと共通タップとを接続することを特徴とする請求項１記載の整合トランス。
前記個別タップの両側面のうち、共通タップから遠い側の側面には、差し込まれた接続手段が当接する位置決め手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の整合トランス。
前記共通タップ及び個別タップは、複数段にわたって設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の整合トランス。
前記共通タップ及び個別タップには、冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の整合トランス。