JP4391584B1

JP4391584B1 - 三相高周波トランス

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Publication number: JP4391584B1
Application number: JP2009092395A
Authority: JP
Inventors: 恒彦本名
Original assignee: Seiden Mfg Co Ltd
Current assignee: Seiden Mfg Co Ltd
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2029-04-06
Also published as: JP2010245294A

Abstract

【課題】本発明は、電力変換装置および電源装置用として好適な三相高周波トランスの提供を目的とする。
【解決手段】３本の円柱状コアと天板と底板とからなるフェライトコアと、平角線を該平角線の幅方向に複数回屈曲させて形成した所定の内径の一次コイル、前記平角線の幅と異なる幅を有する平角線を該平角線の幅方向に屈曲させて内径が前記一次コイルの内径と同一となるように形成した二次コイルとを備え、一次コイルを構成する平角線の間隔内に、二次コイルを構成する平角線が介在されると共に、一次コイルと二次コイルとの内周が一致するように構成され、各々の内部に前記円柱状コアの各々が挿入するように配置された３つのコイルと、を備え、一次コイルと二次コイルとの少なくとも１つをＹ結線した三相高周波トランス。
【選択図】図１

Description

本発明は、三相高周波トランスに係り、特に電力変換装置用および電源装置用として好適な三相高周波トランスに関する。

所定の幅の磁性鋼鈑を積層した横断面が平行四辺形状の単位ブロックを突き合わせて６０度の角度で接合してその外接船が略円形状になるようにした３個の鉄心を正三角形の頂点に配置して相互に並立させ、前記３個の鉄心の上下端を夫々継鉄で接合した三角配置三脚鉄心形三相変圧器が提案されている（特許文献１）。
特開平９−２３２１６４号公報

しかしながら、電力変換装置や電源装置に用いられる高周波トランスにおいては、磁束漏れを防ぐために、二次巻線を一次巻線で包んで巻回したり、一次巻線を巻回した上から二次巻線を巻回し、更にその上に一次巻線を巻回する所謂サンドイッチ巻きとしたりするというように一次巻線と二次巻線とを交互に巻回したりすることが一般的に行われてきた。

しかしながら、前記の構成をとった場合には、結合度が低く、漏洩インダクタンスが大きいため、二次出力電圧の電圧比は一次巻線と二次巻線との巻数比通りにならず、負荷電流を流すと二次出力電圧が降下するという問題があった。

また、前記構成の高周波トランスにおいては、一次巻線と二次巻線とが重ね巻きになるうえ、一次巻線と二次巻線との間に絶縁材を挿入するため、熱がこもり、一次巻線および二次巻線における電流密度が低下するという問題もあった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、二次出力電圧の電圧比は一次巻線と二次巻線との巻数比通りになる故に、負荷電流を流したときの二次出力電圧の降下が防止され、また、一次巻線と二次巻線との間に熱が篭るのを防止でき、電力変換装置および電源装置用として好適な高周波トランスの提供を目的とする。

請求項１の発明は、フェライトで形成され、且つ円周上に等間隔で配置された３本の円柱状コアと、前記円柱状コアの一端を連結するフェライトで形成された天板と、前記円柱状コアの他端を連結するフェライトで形成された底板と、平角線を該平角線の幅方向に複数回屈曲させて形成した所定の内径の一次コイル、前記平角線の幅と異なる幅を有する平角線を該平角線の幅方向に屈曲させて内径が前記一次コイルの内径と同一となるように形成した二次コイルとを備え、前記一次コイルおよび前記二次コイルの一方を構成する平角線の間隔内に、前記一次コイルおよび前記二次コイルの他方を構成する平角線が介在されると共に、前記一次コイルの内周および前記二次コイルの内周が一致するように構成され、各々の内部に前記円柱状コアの各々が挿入するように配置された３つのコイルと、を備え、前記コイルのうちの一次コイルの天板側または底板側の一端同士を接続するとともに、二次コイルの天板側または底板側の一端同士を接続した三相高周波トランスに関する。

請求項２に記載の発明は、フェライトで形成され、且つ円周上に等間隔で配置された３本の円柱状コアと、前記円柱状コアの一端を連結するフェライトで形成された天板と、
前記円柱状コアの他端を連結するフェライトで形成された底板と、平角線を該平角線の幅方向に複数回屈曲させて形成した所定の内径の一次コイル、前記平角線の幅と異なる幅を有する平角線を該平角線の幅方向に屈曲させて内径が前記一次コイルの内径と同一となるように形成した二次コイルとを備え、前記一次コイルおよび前記二次コイルの一方を構成する平角線の間隔内に、前記一次コイルおよび前記二次コイルの他方を構成する平角線が介在されると共に、前記一次コイルの内周および前記二次コイルの内周が一致するように構成され、各々の内部に前記円柱状コアの各々が挿入するように配置された３つのコイルと、を備え、前記コイルの何れかの一次コイルの天板側の一端と他の一つの一次コイルの底板側の他端とを接続し、前記他の一つの一次コイルの天板側の一端と更に他の一つの一次コイルの底板側の他端とを接続し、前記更に他の一つの一次コイルの天板側の一端と前記何れかの一次コイルの底板側の他端とを接続すると共に、前記コイルにおける二次コイルの天板側または底板側の一端同士を接続した三相高周波トランスに関する。

請求項３の発明は、フェライトで形成され、且つ円周上に等間隔で配置された３本の円柱状コアと、前記円柱状コアの一端を連結するフェライトで形成された天板と、前記円柱状コアの他端を連結するフェライトで形成された底板と、平角線を該平角線の幅方向に複数回屈曲させて形成した所定の内径の一次コイル、前記平角線の幅と異なる幅を有する平角線を該平角線の幅方向に屈曲させて内径が前記一次コイルの内径と同一となるように形成した二次コイルとを備え、前記一次コイルおよび前記二次コイルの一方を構成する平角線の間隔内に、前記一次コイルおよび前記二次コイルの他方を構成する平角線が介在されると共に、前記一次コイルの内周および前記二次コイルの内周が一致するように構成され、各々の内部に前記円柱状コアの各々が挿入するように配置された３つのコイルと、を備え、前記コイルにおける一次コイルの天板側または底板側の一端同士を接続するとともに、前記コイルの何れかの二次コイルの天板側の一端と他の一つの一次コイルの底板側の他端とを接続した三相高周波トランスに関する。

請求項１に記載の三相高周波トランスにおいては、一次コイルおよび二次コイルの何れもＹ結線されているから、一次結線電圧および二次結線電圧に対し、夫々の相間電圧が１／√３となり、３本の円柱状コアの夫々に巻回される一次コイルおよび二次コイルの巻数も１／√３となるため、小型化が可能であり、大電力が扱える。

請求項２に記載の三相高周波トランスにおいては、一次コイルがΔ結線され、二次コイルがＹ結線されているから、昇圧用トランスとして好適である。また、入力に高調波が含まれる場合、高調波はΔ結線された一次コイルを循環するから出力波に高調波が混ざることがないという長所もある。

請求項３に記載の三相高調波トランスにおいては、一次コイルはＹ結線され、二次コイルはΔ結線されているから、二次コイルの出力は低電圧大電力用トランスとして好適である。また、請求項２に記載の三相高周波トランスと同様、入力に高調波が含まれる場合、高調波はΔ結線された二次コイルを循環するから出力波に高調波が混ざることがないという長所もある。

図１は、実施形態１に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図２は、実施形態１に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図３は、実施形態１に係る三相高周波トランスの構成を示す底面図である。図４は、実施形態２に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図５は、実施形態２に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図６は、実施形態２に係る三相高周波トランスの構成を示す底面図である。図７は、実施形態３に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図８は、実施形態３に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図９は、実施形態３に係る三相高周波トランスの構成を示す底面図である。図１０は、実施形態４に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図１１は、実施形態４に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図１２は、実施形態４に係る三相高周波トランスの構成を示す底面図である。図１３は、実施形態５に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図１４は、実施形態５に係る三相高周波トランスをプリント基板の裏側から見た底面図である。図１５は、実施形態６に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図１６は、実施形態６に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図１７は、実施形態６に係る三相高周波トランスの構成を示す底面図である。図１８は、実施形態７に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図１９は、実施形態７に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図２０は、実施形態８に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図２１は、実施形態８に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図２２は、実施形態９に係る三相高周波トランスの構成を示す底面図である。図２３は、実施形態９に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図２４は、実施形態１０に係る三相高周波トランスの構成を示す底面図である。図２５は、実施形態１０に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図２６は、実施形態１１に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図２７は、実施形態１１に係る三相高周波トランスをプリント基板の裏側から見た底面図である。図２８は、実施形態１２に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図２９は、実施形態１２に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図３０は、実施形態１３に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図３１は、実施形態１３に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図３２は、実施形態１４に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図３３は、実施形態１４に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図３４は、実施形態１５に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図３５は、実施形態１５に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図３６は、実施形態１６に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図３７は、実施形態１６に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図３８は、実施形態１７に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。図３９は、実施形態１７に係る三相高周波トランスをプリント基板の裏側から見た底面図である。図４０は、実施形態１８に係る三相高周波トランスの構成を示す平面図である。図４１は、実施形態１８に係る三相高周波トランスの構成を示す側面図である。

１．実施形態１
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルおよび二次コイルの何れもＹ結線された例について以下に説明する。

実施形態１に係る三相高周波トランス１００は、図１〜図３に示すように、三脚フェライトコア５に一次コイル１１、１２、１３および二次コイル２１、２２、２３を巻回したものである。

三脚フェライトコア５は、図１〜図３に示すように１２０度の間隔で周上に配置された３本のフェライトから形成された柱状コア５Ａと、３本の柱状コア５Ａの上端を連結するフェライトで形成された板状の天板５Ｂと、３本の柱状コア５Ａの下端を連結するフェライトで形成された底板５Ｃとを備える。

三脚フェライトコア５においては、柱状コア５Ａをその軸線に直交する面に沿って上下に２分割可能とし、上側の半分は天板５Ｂと，下側の半分は底板５Ｃと一体とされている。また、柱状コア５Ａを上下に２分割する代わりに、天板５Ｂおよび底板５Ｃの一方と柱状コア５Ａと一体に形成し、天板５Ｂおよび底板５Ｃの他方を柱状コア５Ａから分離可能に形成してもよい。

天板５Ｂおよび底板５Ｃは、頂点が丸みを帯び、各辺が外側に向かって円弧状に膨らんだ正三角形の平面形状を有している。そして、中央部にはボルト挿通孔６が設けられ、ボルト挿通孔６には固定ボルト８が挿通されている。また、各辺の中央部にはボルト挿通溝７が設けられ、ボルト挿通溝７にも固定ボルト８が挿通されている。ただし、固定ボルト８のうち、ボルト挿通溝７に挿通されているものは省略されている。固定ボルト８の先端部にはナット１０が螺合され、これによって三脚フェライトコア５の上半部と下半部とが強固に締結されている。

底板５Ｃの下面には、三相高周波トランス１００を基板に固定するための脚部９が３個設けられている。

図１〜図３に示すように、３本の柱状コア５Ａのうちの１本には一次コイル１１と二次コイル２１とが、別の１本には一次コイル１２と二次コイル２２とが、更に別の１本には一次コイル１３と二次コイル２３とが嵌挿されている。

一次コイル１１と二次コイル２１、一次コイル１２と二次コイル２２、および一次コイル１３と二次コイル２３は何れも平角線を上方から見て時計回り方向に、しかもエッジワイズに巻回して形成されている。

一次コイル１１と二次コイル２１とは、一次コイル１１を構成する平角線の間隙内に、二次コイル２１を構成する平角線が介在するように、言い換えれば一次コイル１１を構成する平角線と二次コイル２１を構成する平角線とが交互に並ぶように配設されている。また、一次コイル１１は、二次コイル２１よりも巻数が多い。したがって、二次コイル２１は一次コイル１１の中央部に嵌挿され、一次コイル１１の両端には二次コイル２１が嵌挿されていない部分がある。したがって、二次コイル２１から出力される高周波電流は、一次コイル１１に入力される高周波電流よりも低電圧大電流である故に、二次コイル２１を構成する平角線は、一次コイル１を構成する平角線と厚さは同一であるが幅が広い。なお、二次コイル２１において一次コイル１１よりも幅の広い平角線を用いる代わりに、厚さの厚い平角線を用いてもよい。一次コイル１１と二次コイル２１とは等しい内径を有するとともに内周が一致するように配置されている。また、一次コイル１１と二次コイル２１との内径は、柱状コア５Ａの外径に対し、絶縁物を挿入するための隙間を設ける分だけ大きい。

同様に、一次コイル１２と二次コイル２２とは、一次コイル１２を構成する平角線の間隙内に、二次コイル２２を構成する平角線が介在するように、言い換えれば一次コイル１２を構成する平角線と二次コイル２２を構成する平角線とが交互に並ぶように配設されている。また、一次コイル１２は、二次コイル２２よりも巻数が多い。したがって、二次コイル２２は一次コイル１２の中央部に嵌挿され、一次コイル１２の両端には二次コイル２２が嵌挿されていない部分がある。したがって、二次コイル２２から出力される高周波電流は、一次コイル１２に入力される高周波電流よりも低電圧大電流である故に、二次コイル２２を構成する平角線は、一次コイル１２を構成する平角線と厚さは同一であるが幅が広い。なお、二次コイル２２において一次コイル１２よりも幅の広い平角線を用いる代わりに、厚さの厚い平角線を用いてもよい。一次コイル１２と二次コイル２２とは等しい内径を有するとともに内周が一致するように配置されている。また、一次コイル１２と二次コイル２２との内径は、柱状コア５Ａの外径に対し、絶縁物を挿入するための隙間を設ける分だけ大きい。

同様に、一次コイル１３と二次コイル２３とは、一次コイル１３を構成する平角線の間隙内に、二次コイル２３を構成する平角線が介在するように、言い換えれば一次コイル１３を構成する平角線と二次コイル２３を構成する平角線とが交互に並ぶように配設されている。また、一次コイル１３は、二次コイル２３よりも巻数が多い。したがって、二次コイル２３は一次コイル１３の中央部に嵌挿され、一次コイル１３の両端には二次コイル２３が嵌挿されていない部分がある。したがって、二次コイル２３から出力される高周波電流は、一次コイル１３に入力される高周波電流よりも低電圧大電流である故に、二次コイル２３を構成する平角線は、一次コイル１３を構成する平角線と厚さは同一であるが幅が広い。なお、二次コイル２３において一次コイル１３よりも幅の広い平角線を用いる代わりに、厚さの厚い平角線を用いてもよい。一次コイル１３と二次コイル２３とは等しい内径を有するとともに内周が一致するように配置されている。また、一次コイル１３と二次コイル２３との内径は、柱状コア５Ａの外径に対し、絶縁物を挿入するための隙間を設ける分だけ大きい。

一次コイル１１、１２、１３において、巻き始めの部分は、一次コイル１１、１２、１３の外側に引き出されて引出線１１Ａ、１２Ａ、１３Ａとされ、また巻き終わりの部分も、一次コイル１１、１２、１３の外側に引き出されて引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂとされている。

同様に、二次コイル２１、２２、２３の巻き始めの部分は、二次コイル２１、２２、２３の外側に引き出されて引出線２１Ａ、２２Ａ、２３Ａとされ、巻き終わりの部分も、二次コイル２１、２２、２３の外側に引き出されて引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂとされている。

一次コイル１１、１２、１３においては、引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂは何れも端部が水平に屈曲され、ドーナツ状の平面形状を有する板状の導体からなる接続片３０に電気的に接続されている。同様に、二次コイル２１、２２、２３においても、引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂは何れも端部が水平に屈曲され、ドーナツ状の平面形状を有する板状の導体からなる接続片３１に電気的に接続されている。したがって、一次コイル１１、１２、１３および二次コイル２１、２２、２３は何れもＹ結線されている。

一方、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ａ、１２Ａ，１３Ａは、夫々入力側のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続され、二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ａ、２２Ａ、２３Ａは、夫々出力側のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続されている。

以下、三相高周波トランス１００の作用について説明する。三相高周波トランス１００において、引出線１１Ａ、１２Ａ、１３Ａに所定の電圧、電流、周波数の三相高周波電流を印加すると、電磁誘導により、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相が、一次コイル１１と二次コイル２１、一次コイル１２と二次コイル２２、および一次コイル１３と二次コイル２３との巻数比に応じた電圧、電流である三相高周波電流が引出線２１Ａ、２２Ａ、２３Ａに出力される。

三相高周波トランス１００においては、柱状コア５Ａの上半部と天板５Ｂ、および柱状コア５Ａの下半部と底板５Ｃとは一体に形成され、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とを夫々構成している。そして、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とは、ボルト挿通孔６およびボルト挿通溝７に挿通された固定ボルト８によって強固に締結されているから、柱状コア５Ａと天板５Ｂと底板５Ｃとの間、および柱状コア５Ａの上半部および下半部との間にエアギャップが形成されることがなく、エアギャップの存在による鉄損の増大を効果的に抑止できる。

また、一次コイル１１、１２、１３と二次コイル２１、２２、２３との内径が等しく、しかも内周が一致するように配置されているから、一次コイル１１、１２、１３および二次コイル２１、２２、２３と柱状コア５Ａとの隙間が狭いため、高周波数で使用した場合においても高い変換効率が達成できる。

更に、一次コイル１１、１２、１３と二次コイル２１、２２、２３とは何れもＹ結線されているから、一次コイル１１、１２、１３および二次コイル２１、２２、２３の両方において、一次線間電圧および二次線間電圧に対し、夫々相間電圧が１／√３となり、柱状コア５Ａに巻く一次コイル１１、１２、１３および二次コイル２１、２２、２３の巻きすうも夫々１／√３と少なくなるため、小型化が可能になり、しかも大電力が扱える三相高周波トランスが提供される。

２．実施形態２
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルおよび二次コイルの何れもＹ結線された第２の例について以下に説明する。

実施形態２に係る三相高周波トランス１０２においては、図４〜図６に示すように、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂを接続する接続部材として、実施形態１における接続部材３０に代え、板状の導体からなり、各頂点が丸められた三角形状の外周を有し、外周と相似形状の開口部が中央部に設けられた接続部材４０を用い、二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂが、同じく板状の導体からなり、接続部材４０と同様の平面形状を有する接続部材４１で接続されている以外は、実施形態１の三相高周波トランス１００と同様の構成を有する。また、作用も同様である。

３．実施形態３
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルおよび二次コイルの何れもＹ結線された第３の例について以下に説明する。

実施形態３に係る三相高周波トランス１０４においては、実施形態１の三相高周波トランス１００および実施形態２の三相高周波トランス１０２とは異なり、図７〜図９に示すように、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂの末端は垂直方向に屈曲されること無く、巻き終りの状態のまま、天板５Ｂの近傍において接続部材５０によって接続されている。同様に、二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂの末端もまた、垂直方向に屈曲されること無く、巻き終りの状態のまま、床板５Ｃの近傍において接続部材５１によって接続されている。

接続部材５０、５１は、何れも板状の導体からなり、各頂点が丸められた三角形状の外周を有し、外周と相似形状の開口部が中央部に設けられている。但し、接続部材５０、５１は、夫々天板５Ｂまたは底板５Ｃの外側に位置する。

また、三相高周波トランス１０４は脚部９を有さず、代わりに底板５Ｃが基板に直接載置され、固定ボルト８は基板に設けられた螺子孔に螺合している。したがって、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とを締結するためのナット１０が不要になる。

三相高周波トランス１０４は、実施形態１の三相高周波トランス１００および実施形態２の三相高周波トランス１０２の有する特長に加え、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂ、および二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂの後加工を大幅に簡略化できるという特長を有し、更に、固定ボルト８に螺合するナット１０を省略できるから全体的な構成そのものも簡略化できるという特長を有する。

４．実施形態４
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルおよび二次コイルの何れもＹ結線された第４の例について以下に説明する。

実施形態４に係る三相高周波トランス１０６においては、実施形態１の三相高周波トランス１００および実施形態２の三相高周波トランス１０２とは異なり、図１０〜図１２に示すように、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂの末端は上方に屈曲され、天板５Ｂの近傍において接続部材６０によって接続されている。一方、二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂの末端は下方に屈曲され、床板５Ｃの近傍において接続部材６１によって接続されている。

接続部材６０、６１は、各頂点が丸められた三角形の平面形状を有し、導体の帯板を前記形状に屈曲させて形成されている。接続部材６０、６１は夫々天板５Ｂまたは底板５Ｃの外側に位置する。

また、三相高周波トランス１０６は脚部９を有さず、代わりに底板５Ｃが基板に直接載置され、固定ボルト８は基板に設けられた螺子孔に螺合している。したがって、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とを締結するためのナット１０が不要になる。

三相高周波トランス１０６は、固定ボルト８に螺合するナット１０を省略できるから全体的な構成そのものも簡略化できるという特長に加え、接続部材６０、６１が導体の帯板を屈曲させて形成できるので、プレスなどによるうち抜きが必要な接続部材５０、５１と比較して製造が容易であるという特長も有する。

５．実施形態５
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルおよび二次コイルの何れもＹ結線された第５の例について以下に説明する。

実施形態５に係る三相高周波トランス１０８においては、図１３および図１４に示すように、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂの末端および二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂの末端は下方に屈曲されている。そして、引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂはプリント基板７０に設けられた開口部７３に、引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂはプリント基板７０に設けられた開口部７４に挿入されている。ここで、プリント基板７０の裏面における開口部７３が形成された部分には、３つの開口部７３を結ぶように導体パターン７１が形成され、プリント基板７０の表面における開口部７４が形成された部分には、３つの開口部７４を結ぶように導体パターン７２が形成されている。そして、引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂは、開口部７３において導体パターン７１に半田付けされ、引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂは開口部７４において導体パターン７２に半田付けされている。これにより、引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂは導体パターン７１で接続され、引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂは導体パターン７２で接続されている。

また、固定ボルト８はプリント基板７０に設けられた孔に挿通され、プリント基板７０の裏側からナット１０が螺合している。

三相高周波トランス１０８は、三脚フェライトコア５、一次コイル１１、１２、１３、および二次コイル２１、２２、２３の構成などについては、実施形態１の三相高周波トランス１００と同一である。

三相高周波トランス１０８は、実施形態１の三相高周波トランス１００の有する特長に加えてプリント基板７０への実装が容易にできるという特長を有する。

６．実施形態６
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルおよび二次コイルの何れもＹ結線された第６の例について以下に説明する。

実施形態６に係る三相高周波トランス１１０においては、図１５〜図１７に示すように、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂの末端は上方に、二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂの末端は下方に屈曲され、略三角形状の接続部材８０、８１で接続されている。接続部材８０、８１は、何れも稜部が外側に突出した三角形状であり、接続部材８０は、稜部の先端が下方に屈曲されて引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂに接続され、接続部材８１は、稜部の先端が上方に屈曲されて引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂに接続されている。

三相高周波トランス１１０は、上記の点を除いては実施形態１の三相高周波トランス１００と同一の構成を有している。

７．実施形態７
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがΔ結線され、二次コイルがＹ結線された例について以下に説明する。

実施形態７に係る三相高周波トランス１１２においては、図１８及び図１９に示すように、一次コイル１１、１２、１３は、何れも平角線を下から上に巻き上げて形成され、巻き始めの部分は、夫々引出線１１Ａ、１２Ａ、１３Ａとされ、巻き終りの部分は、夫々引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂとされている。

巻き始め側の引出線１１Ａ、１２Ａ、１３Ａは夫々上方に屈曲され、末端が巻き終り側の引出線１１Ｂ、１２Ｂ，１３Ｂとほぼ同一の高さとされている。そして、一次コイル１１の巻き終り側の引出線１１Ｂは一次コイル１３の巻き始め側の引出線１３Ａに、一次コイル１３の巻き終り側の引出線１３Ｂは一次コイル１２の巻き始め側の引出線１２Ａに、一次コイル１２の巻き終り側の引出線１２Ｂは一次コイル１１の巻き始め側の引出線１１Ａに接続されている。そして、引出線１１Ｂと引出線１３Ａとの接続部、引出線１３Ｂと引出線１２Ａとの接続部、および引出線１２Ｂと引出線１１Ａとの接続部は、夫々入力側のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続されている。したがって、一次コイル１１、１２、１３は、Δ結線されている。

一方、二次コイル２１、２２，２３は、一次コイル１１、１２、１３よりも巾の広い平巻き線を下から上に巻き上げて形成され、巻き始めの部分は、夫々引出線２１Ａ、２２Ａ、２３Ａとされ、巻き終りの部分は、夫々引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂとされている。

そして、巻き終り側の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂは、夫々上方に屈曲され、更に末端部において内側に向くように水平に屈曲されて接続部材３０に接続されている。接続部材３０については実施形態１のところで述べたとおりである。

一方、巻き始め側の引出線２１Ａ、２２Ａ、２３Ａは、夫々出力側のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続されている。したがって、二次コイル２１、２２、２３はＹ結線されている。

以上の点を除いて、三相高周波トランス１１０は実施形態１の三相高周波トランス１００と同一の構成を有している。

三相高周波トランス１１０においても、柱状コア５Ａの上半部と天板５Ｂ、および柱状コア５Ａの下半部と底板５Ｃとは一体に形成され、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とを夫々構成している。そして、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とは、ボルト挿通孔６およびボルト挿通溝７に挿通された固定ボルト８によって強固に締結されているから、柱状コア５Ａと天板５Ｂと底板５Ｃとの間、および柱状コア５Ａの上半部および下半部との間にエアギャップが形成されることがないから、エアギャップの存在による鉄損の増大を効果的に抑止できる。

更に、一次コイル１１、１２、１３はΔ結線され、二次コイル２１、２２、２３はＹ結線されているから、三相高周波トランス１１０は昇圧用トランスとして好適である。また、入力に高調波が含まれる場合、高調波はΔ結線された一次コイル１１、１２、１３を循環するから出力波に高調波が混ざることがないという長所もある。

８．実施形態８
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがΔ結線され、二次コイルがＹ結線された第２の例について以下に説明する。

実施形態８に係る三相高周波トランス１１４においては、図２０および図２１に示すように、二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂを接続する接続部材として、実施形態７における接続部材３０に代え、板状の導体からなり、各頂点が丸められた三角形状の外周を有し、外周と相似形状の開口部が中央部に設けられた接続部材４０を用いている以外は、実施形態７の三相高周波トランス１１２と同様の構成を有する。また、作用も同様である。

９．実施形態９
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがΔ結線され、二次コイルがＹ結線された第３の例について以下に説明する。

実施形態９に係る三相高周波トランス１１６においては、実施形態７の三相高周波トランス１１２および実施形態８の三相高周波トランス１１４とは異なり、図２２及び図２３に示すように、二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂの末端もまた、垂直方向に屈曲されること無く、巻き終りの状態のまま、床板５Ｃの近傍において接続部材５０によって接続されている。

接続部材５０は、何れも板状の導体からなり、各頂点が丸められた三角形状の外周を有し、外周と相似形状の開口部が中央部に設けられている。但し、接続部材５０は底板５Ｃの外側に位置する。

また、三相高周波トランス１１６は脚部９を有さず、代わりに底板５Ｃが基板に直接載置され、固定ボルト８は基板に設けられた螺子孔に螺合している。したがって、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とを締結するためのナット１０が不要になる。

三相高周波トランス１１６は、三脚フェライトコア５、一次コイル１１、１２、１３、および二次コイル２１、２２、２３の構成、および一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ，１３Ａ、１３Ｂの接続については、実施形態７の三相高周波トランス１１２と同一である。

三相高周波トランス１１６は、実施形態７の三相高周波トランス１１２および実施形態８の三相高周波トランス１１４の有する特長に加え、二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂの後加工を大幅に簡略化できるという特長を有し、更に、固定ボルト８に螺合するナット１０を省略できるから全体的な構成そのものも簡略化できるという特長を有する。

１０．実施形態１０
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがΔ結線され、二次コイルがＹ結線された第４の例について以下に説明する。

実施形態１０に係る三相高周波トランス１１８においては、実施形態７の三相高周波トランス１１２および実施形態８の三相高周波トランス１１４とは異なり、図２４および図２５に示すように、二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂの末端は下方に屈曲され、床板５Ｃの近傍において接続部材６０によって接続されている。

三相高周波トランス１１８は、三脚フェライトコア５、一次コイル１１、１２、１３、および二次コイル２１、２２、２３の構成、および一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ，１３Ａ、１３Ｂの接続については、実施形態７の三相高周波トランス１１２と同一である。

接続部材６０は、各頂点が丸められた三角形の平面形状を有し、導体の帯板を前記形状に屈曲させて形成されている。接続部材６０は底板５Ｃの外側に位置する。

また、三相高周波トランス１１８は脚部９を有さず、代わりに底板５Ｃが基板に直接載置され、固定ボルト８は基板に設けられた螺子孔に螺合している。したがって、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とを締結するためのナット１０が不要になる。

三相高周波トランス１１８は、固定ボルト８に螺合するナット１０を省略できるから全体的な構成そのものも簡略化できるという特長に加え、接続部材６０が導体の帯板を屈曲させて形成できるので、プレスなどによるうち抜きが必要な接続部材５０と比較して製造が容易であるという特長も有する。

１１．実施形態１１
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがΔ結線され、二次コイルがＹ結線された第５の例について以下に説明する。

実施形態１１に係る三相高周波トランス１２０においては、図２６および図２７に示すように、二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂの末端は下方に屈曲され、プリント基板７０に設けられた開口部７３に挿入されている。ここで、プリント基板７０の裏面における開口部７３が形成された部分には、３つの開口部７３を結ぶように導体パターン７１が形成されている。そして、引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂは、開口部７３において導体パターン７１に半田付けされている。これにより、引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂは導体パターン７１で接続されている。

三相高周波トランス１２０は、三脚フェライトコア５、一次コイル１１、１２、１３、および二次コイル２１、２２、２３の構成、および一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ，１３Ａ、１３Ｂの接続については、実施形態７の三相高周波トランス１１２と同一である。

三相高周波トランス１２０は、実施形態７の三相高周波トランス１１２の有する特長に加えてプリント基板７０への実装が容易にできるという特長を有する。

１２．実施形態１２
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがΔ結線され、二次コイルがＹ結線された第６の例について以下に説明する。

実施形態１２に係る三相高周波トランス１２２においては、図２８及び図２９に示すように、二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂの末端が下方に屈曲され、夫々略三角形状の接続部材８０で接続されている。接続部材８０は、稜部が外側に突出した三角形状であり、稜部の先端が下方に屈曲されて引出線２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂに接続されている。

三相高周波トランス１２２は、上記の点を除いては実施形態７の三相高周波トランス１１２と同一の構成を有している。

１３．実施形態１３
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがＹ結線され、二次コイルがΔ結線された例について以下に説明する。

実施形態１３に係る三相高周波トランス１２４においては、図３０及び図３１に示すように、一次コイル１１、１２、１３は、何れも平角線を下から上に巻き上げて形成され、巻き始めの部分は、夫々引出線１１Ａ、１２Ａ、１３Ａとされ、巻き終りの部分は、夫々引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂとされている。

そして、巻き終り側の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂは、夫々上方に屈曲され、更に末端部において内側に向くように水平に屈曲されて接続部材３０に接続されている。接続部材３０については実施形態１のところで述べたとおりである。

一方、巻き始め側の引出線１１Ａ、１２Ａ、１３Ａは、夫々入力側のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続されている。したがって、一次コイル１１、１２、１３はＹ結線されている。

巻き始め側の引出線２１Ａ、２２Ａ、２３Ａは夫々上方に屈曲され、末端が巻き終り側の引出線２１Ｂ、２２Ｂ，２３Ｂとほぼ同一の高さとされている。そして、二次コイル２１の巻き終り側の引出線２１Ｂは二次コイル２３の巻き始め側の引出線２３Ａに、二次コイル２３の巻き終り側の引出線２３Ｂは二次コイル２２の巻き始め側の引出線２２Ａに、二次コイル２２の巻き終り側の引出線２２Ｂは二次コイル２１の巻き始め側の引出線２１Ａに接続されている。そして、引出線２１Ｂと引出線２３Ａとの接続部、引出線２３Ｂと引出線２２Ａとの接続部、および引出線２２Ｂと引出線２１Ａとの接続部は、夫々出力側のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続されている。したがって、二次コイル２１、２２、２３は、Δ結線されている。

以上の点を除いて、三相高周波トランス１２４は実施形態１の三相高周波トランス１００と同一の構成を有している。

三相高周波トランス１２４においても、柱状コア５Ａの上半部と天板５Ｂ、および柱状コア５Ａの下半部と底板５Ｃとは一体に形成され、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とを夫々構成している。そして、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とは、ボルト挿通孔６およびボルト挿通溝７に挿通された固定ボルト８によって強固に締結されているから、柱状コア５Ａと天板５Ｂと底板５Ｃとの間、および柱状コア５Ａの上半部および下半部との間にエアギャップが形成されることがないから、エアギャップの存在による鉄損の増大を効果的に抑止できる。

更に、一次コイル１１、１２、１３はＹ結線され、二次コイル２１、２２、２３はΔ結線されているから、三相高周波トランス１２４は大電力用トランスとして好適である。また、入力に高調波が含まれる場合、高調波はΔ結線された二次コイル２１、２２、２３を循環するから高調波が出力波に混ざることがないという長所もある。

１４．実施形態１４
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがＹ結線され、二次コイルがΔ結線された第２の例について以下に説明する。

実施形態１４に係る三相高周波トランス１２６においては、図３２および図３３に示すように、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂを接続する接続部材として、実施形態１３における接続部材３０に代え、板状の導体からなり、各頂点が丸められた三角形状の外周を有し、外周と相似形状の開口部が中央部に設けられた接続部材４０を用いている以外は、実施形態１３の三相高周波トランス１２４と同様の構成を有する。また、作用も同様である。

１５．実施形態１５
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがＹ結線され、二次コイルがΔ結線された第３の例について以下に説明する。

実施形態１５に係る三相高周波トランス１２８においては、実施形態１３の三相高周波トランス１２４および実施形態１４の三相高周波トランス１２６とは異なり、図３４及び図３５に示すように、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂの末端は、垂直方向に屈曲されること無く、巻き終りの状態のまま、天板５Ｂの近傍において接続部材５０によって接続されている。

接続部材５０は、何れも板状の導体からなり、各頂点が丸められた三角形状の外周を有し、外周と相似形状の開口部が中央部に設けられている。但し、接続部材５０は天板５Ｂの外側に位置する。

また、三相高周波トランス１２８は脚部９を有さず、代わりに底板５Ｃが基板に直接載置され、固定ボルト８は基板に設けられた螺子孔に螺合している。したがって、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とを締結するためのナット１０が不要になる。

三相高周波トランス１２８は、三脚フェライトコア５、一次コイル１１、１２、１３、および二次コイル２１、２２、２３の構成、および二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ、２３Ａ、２３Ｂの接続については、実施形態１３の三相高周波トランス１２４同一である。

三相高周波トランス１２８、実施形態１３の三相高周波トランス１２４および実施形態１４の三相高周波トランス１２６の有する特長に加え、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂの後加工を大幅に簡略化できるという特長を有し、更に、固定ボルト８に螺合するナット１０を省略できるから全体的な構成そのものも簡略化できるという特長を有する。

１６．実施形態１６
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがＹ結線され、二次コイルがΔ結線された第４の例について以下に説明する。

実施形態１６に係る三相高周波トランス１３０においては、実施形態１３の三相高周波トランス１２４および実施形態１４の三相高周波トランス１２６とは異なり、図３６および図３７に示すように、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂの末端は上方に屈曲され、天板５Ｂの近傍において接続部材６０によって接続されている。

三相高周波トランス１３０は、三脚フェライトコア５、一次コイル１１、１２、１３、および二次コイル２１、２２、２３の構成、および二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ，２３Ａ、２３Ｂの接続については、実施形態１３の三相高周波トランス１２４と同一である。

また、三相高周波トランス１３０は脚部９を有さず、代わりに底板５Ｃが基板に直接載置され、固定ボルト８は基板に設けられた螺子孔に螺合している。したがって、三脚フェライトコア５の上半部と下半部とを締結するためのナット１０が不要になる。

三相高周波トランス１３０は、固定ボルト８に螺合するナット１０を省略できるから全体的な構成そのものも簡略化できるという特長に加え、接続部材６０が導体の帯板を屈曲させて形成できるので、プレスなどによるうち抜きが必要な接続部材５０と比較して製造が容易であるという特長も有する。

１７．実施形態１７
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがＹ結線され、二次コイルがΔ結線された第５の例について以下に説明する。

実施形態１７に係る三相高周波トランス１３２においては、図３８および図３９に示すように、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂの末端は下方に屈曲され、プリント基板７０に設けられた開口部７３に挿入されている。ここで、プリント基板７０の裏面における開口部７３が形成された部分には、３つの開口部７３を結ぶように導体パターン７１が形成されている。そして、引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂは、開口部７３において導体パターン７１に半田付けされている。これにより、引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂは導体パターン７１で接続されている。

三相高周波トランス１３２は、三脚フェライトコア５、一次コイル１１、１２、１３、および二次コイル２１、２２、２３の構成、および二次コイル２１、２２、２３の引出線２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ，２３Ａ、１３Ｂの接続については、実施形態１３の三相高周波トランス１２４と同一である。

三相高周波トランス１３２は、実施形態１３の三相高周波トランス１２４の有する特長に加えてプリント基板７０への実装が容易にできるという特長を有する。

１８．実施形態１８
本発明の三相高周波トランスのうち、一次コイルがＹ結線され、二次コイルがΔ結線された第６の例について以下に説明する。

実施形態１８に係る三相高周波トランス１３４においては、図４０及び図４１に示すように、一次コイル１１、１２、１３の引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂの末端が上方に屈曲され、夫々略三角形状の接続部材８０で接続されている。接続部材８０は、稜部が外側に突出した三角形状であり、稜部の先端が下方に屈曲されて引出線１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂに接続されている。

三相高周波トランス１３４は、上記の点を除いては実施形態１３の三相高周波トランス１２４と同一の構成を有している。

５三脚フェライトコア
５Ａ柱状コア
５Ｂ天板
５Ｃ底板
６ボルト挿通孔
７ボルト挿通溝
８固定ボルト
１０ナット
１１一次コイル
１２一次コイル
１３一次コイル
１１Ａ引出線
１１Ｂ引出線
１２Ａ引出線
１２Ｂ引出線
１３Ａ引出線
１３Ｂ引出線
２１二次コイル
２１Ａ引出線
２１Ｂ引出線
２２二次コイル
２２Ａ引出線
２２Ｂ引出線
２３二次コイル
２３Ａ引出線
２３Ｂ引出線
３０接続部材
３１接続部材
４０接続部材
４１接続部材
５０接続部材
５１接続部材
６０接続部材
６１接続部材
７０プリント基板
７１導体パターン
７２導体パターン
７３開口部
７４開口部
８０接続部材
８１接続部材

Claims

フェライトで形成され、且つ円周上に等間隔で配置された３本の円柱状コアと、
前記円柱状コアの一端を連結するフェライトで形成された天板と、
前記円柱状コアの他端を連結するフェライトで形成された底板と、
平角線を該平角線の幅方向に複数回屈曲させて形成した所定の内径の一次コイル、前記平角線の幅と異なる幅を有する平角線を該平角線の幅方向に屈曲させて内径が前記一次コイルの内径と同一となるように形成した二次コイルとを備え、前記一次コイルおよび前記二次コイルの一方を構成する平角線の間隔内に、前記一次コイルおよび前記二次コイルの他方を構成する平角線が介在されると共に、前記一次コイルの内周および前記二次コイルの内周が一致するように構成され、各々の内部に前記円柱状コアの各々が挿入するように配置された３つのコイルと、
を備え、
前記コイルのうちの一次コイルの天板側または底板側の一端同士を接続するとともに、二次コイルの天板側または底板側の一端同士を接続した三相高周波トランス。
フェライトで形成され、且つ円周上に等間隔で配置された３本の円柱状コアと、
前記円柱状コアの一端を連結するフェライトで形成された天板と、
前記円柱状コアの他端を連結するフェライトで形成された底板と、
平角線を該平角線の幅方向に複数回屈曲させて形成した所定の内径の一次コイル、前記平角線の幅と異なる幅を有する平角線を該平角線の幅方向に屈曲させて内径が前記一次コイルの内径と同一となるように形成した二次コイルとを備え、前記一次コイルおよび前記二次コイルの一方を構成する平角線の間隔内に、前記一次コイルおよび前記二次コイルの他方を構成する平角線が介在されると共に、前記一次コイルの内周および前記二次コイルの内周が一致するように構成され、各々の内部に前記円柱状コアの各々が挿入するように配置された３つのコイルと、
を備え、
前記コイルの何れかの一次コイルの天板側の一端と他の一つの一次コイルの底板側の他端とを接続し、前記他の一つの一次コイルの天板側の一端と更に他の一つの一次コイルの底板側の他端とを接続し、前記更に他の一つの一次コイルの天板側の一端と前記何れかの一次コイルの底板側の他端とを接続すると共に、前記コイルにおける二次コイルの天板側または底板側の一端同士を接続した三相高周波トランス。
フェライトで形成され、且つ円周上に等間隔で配置された３本の円柱状コアと、
前記円柱状コアの一端を連結するフェライトで形成された天板と、
前記円柱状コアの他端を連結するフェライトで形成された底板と、
平角線を該平角線の幅方向に複数回屈曲させて形成した所定の内径の一次コイル、前記平角線の幅と異なる幅を有する平角線を該平角線の幅方向に屈曲させて内径が前記一次コイルの内径と同一となるように形成した二次コイルとを備え、前記一次コイルおよび前記二次コイルの一方を構成する平角線の間隔内に、前記一次コイルおよび前記二次コイルの他方を構成する平角線が介在されると共に、前記一次コイルの内周および前記二次コイルの内周が一致するように構成され、各々の内部に前記円柱状コアの各々が挿入するように配置された３つのコイルと、
を備え、
前記コイルにおける一次コイルの天板側または底板側の一端同士を接続するとともに、前記コイルの何れかの二次コイルの天板側の一端と他の一つの二次コイルの底板側の他端とを接続し、前記他の一つの二次コイルの天板側の一端と更に他の一つの二次コイルの底板側の他端とを接続し、前記更に他の一つの二次コイルの天板側の一端と前記何れかの二次コイルの底板側の他端とを接続した三相高周波トランス。