JP4808191B2 - Molded coil - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂モールド変圧器の、主として外側コイルとして用いられるモールドコイルに関するものである。 The present invention relates to a molded coil mainly used as an outer coil of a resin molded transformer.
従来、複数の単位コイルが巻回軸方向に並べて配置されて単位コイル群が構成され、該単位コイル群を構成する一連の単位コイルが順次直列に接続されて1つのコイルが構成されているモールド変圧器用コイルにおいて、各単位コイルは、帯状の薄板状導体を層間に絶縁を施した状態で所定のターン数連続巻した構造を有し、前記単位コイル群を構成する一連の単位コイルは、隣り合う単位コイルの巻回方向を交互に異ならせた状態で配置され、前記一連の単位コイルは、コイルの内周側で隣り合う単位コイルの巻終わりと巻始めとを接続する渡り接続部とコイルの外周側で隣り合う単位コイルの巻終わりと巻始めとを接続する渡り線部とが巻回軸方向に交互に配置される渡り接続構造で直列に接続され、樹脂により一体的に筒状にモールドされているものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a unit coil group is configured by arranging a plurality of unit coils side by side in the winding axis direction, and a mold in which a series of unit coils constituting the unit coil group are sequentially connected in series to form one coil. In the transformer coil, each unit coil has a structure in which a strip-shaped thin plate conductor is continuously wound for a predetermined number of turns with insulation between layers, and a series of unit coils constituting the unit coil group are adjacent to each other. The unit coil is arranged in a state where the winding directions of the matching unit coils are alternately changed, and the series of unit coils are connected to the end of winding and the start of winding of adjacent unit coils on the inner peripheral side of the coil. Are connected in series with a crossover connection structure in which winding ends and winding ends of adjacent unit coils adjacent to each other on the outer peripheral side are alternately arranged in the winding axis direction, and are integrally formed into a cylindrical shape by a resin. mold There are those (e.g., see Patent Document 1).
また、単位コイルをそれぞれ別個に樹脂により環状にモールド形成するとともに、それぞれの表面に単位コイルの口出し端子を設けたモールドコイルを、軸方向に複数個積み重ね、各モールドコイルの口出し端子相互間を電気的に接続したものがある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, each unit coil is individually molded in an annular shape with resin, and a plurality of molded coils each provided with a unit coil lead terminal on each surface are stacked in the axial direction so that the lead terminals of each mold coil are electrically connected to each other. (For example, refer to Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献1に記載された技術によれば、単位コイルの配置をスペーサ等で調整して単位コイル全体を組合せた後にモールドを行なうので、モールド作業性が悪く、ボイドが発生し易く、放熱性が悪い、という問題があった。さらに、コイルの内周側で隣り合う単位コイルの巻終わりと巻始めとを接続する渡り接続を行なうときの作業性が悪い、という問題があった。 However, according to the technique described in Patent Document 1, since the molding is performed after adjusting the arrangement of the unit coils with a spacer or the like and combining the entire unit coils, the mold workability is poor, and voids are easily generated. There was a problem of poor heat dissipation. Furthermore, there is a problem that workability is poor when performing a cross connection for connecting the winding end and winding start of adjacent unit coils on the inner peripheral side of the coil.
また、上記特許文献2に記載された技術によれば、単位コイル内周側から外周側へ渡る口出し端子を単位コイルとともにモールドしているので、口出し端子と単位コイルとの絶縁距離を確保する必要があり、単位コイルの軸方向の占積率を悪化させ、モールドコイルの軸方向長さが大きくなる、という問題があった。また、モールド作業時において、口出し端子を含めてモールドするので作業性が悪く、各モールドコイルが軸直角方向にずれ易い、という問題があった。
Further, according to the technique described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モールド作業を容易化し、モールド部を小型化してモールド樹脂使用量を低減し、放熱性を向上させたモールドコイルを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a molded coil that facilitates molding work, reduces the size of the mold part, reduces the amount of mold resin used, and improves heat dissipation. .
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、コイル導体を巻き回して短筒状に形成したコイルをモールド樹脂でモールドして外形を短筒状に形成した単位コイルと、前記コイルの内周側の前記コイル導体の巻き始め端に接続され、コイル軸方向に前記モールド樹脂の外部まで引出された引出し部と、該引出し部からコイル径方向へ延設されて前記モールド樹脂の外方まで延びる渡り部とを有する巻き始め端子と、前記コイルの外周側の前記コイル導体の巻き終り端に接続し、径方向に前記モールド樹脂の外方まで延びる巻き終り端子と、を備えて成る複数のモールド単位コイルを、交互に天地を逆にしてスペーサを介してコイル軸方向に積層し、隣接する前記巻き始め端子同士及び巻き終り端子同士を接続したモールドコイルであって、前記巻き始め端子の引出し部は、前記スペーサの位置から周方向にずれた位置に配置され、前記渡り部の先端部は、前記スペーサの外方のスペーサと同一周方向位置に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a unit coil in which a coil conductor is wound to form a short cylindrical shape, a coil is molded with a mold resin, and the outer shape is formed into a short cylindrical shape. Connected to the winding start end of the coil conductor on the inner peripheral side of the coil, a lead part drawn to the outside of the mold resin in the coil axial direction, and the mold resin extending from the lead part in the coil radial direction A winding start terminal having a connecting portion extending to the outside of the coil, and a winding end terminal connected to the winding end of the coil conductor on the outer peripheral side of the coil and extending radially outward of the mold resin. molded coil in which a plurality of mold units coil, stacked in the coil axis direction via the spacers upside down alternately, connecting the terminals to each other start the winding adjacent and winding end terminals are made Te The leading portion of the winding start terminal is disposed at a position shifted in the circumferential direction from the position of the spacer, and the leading end portion of the transition portion is disposed at the same circumferential position as the outer spacer of the spacer. It is characterized by.
この発明によれば、モールド作業を容易化し、モールド部を小型化してモールド樹脂使用量を低減し、放熱性を向上させたモールドコイルが得られる、という効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to obtain a molded coil that facilitates a molding operation, reduces the size of the mold part, reduces the amount of mold resin used, and improves heat dissipation.
以下に、本発明にかかるモールドコイルの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a molded coil according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態
図1は、本発明の実施の形態にかかるモールドコイルにおけるモールド単位コイルのコイル軸Z方向積層構造を示す縦断面図であり、図2は、3つのモールド単位コイルの組合せ構造を示す正面図であり、図3−1は、図1のA−A線に沿う横断面図であり、図3−2は、図1のC−C線に沿う横断面図であり、図3−3は、巻き始め端子の他の例を示す一部横断面図であり、図4−1は、巻き始め端子引出し構造を示すモールド単位コイルの部分縦断面図であり、図4−2は、巻き始め端子引出し構造の他の例を示すモールド単位コイルの部分縦断面図であり、図5−1は、モールド単位コイルの端子引出し構造を示す部分縦断面図であり、図5−2は、図5−1のD部拡大図であり、図5−3は、モールド単位コイルの端子引出し構造の他の例を示す部分縦断面図であり、図6−1は、スペーサによるモールド単位コイルの積層構造を示すモールドコイルの縦断面図であり、図6−2は、スペーサ6の側面図であり、図6−3は、スペーサ7の側面図であり、図6−4は、他のスペーサによるモールド単位コイルの積層構造を示すモールドコイルの一部縦断面図であり、図7−1は、巻き終り端子への端子カバーの取付構造を示すモールドコイルの縦断面図であり、図7−2は、図7−1のB部拡大図である。
Embodiment FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a coil axis Z-direction laminated structure of a mold unit coil in a molded coil according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a combined structure of three mold unit coils. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing another example of the winding start terminal, FIG. 4-1 is a partial longitudinal sectional view of the mold unit coil showing the winding start terminal lead-out structure, and FIG. FIG. 5A is a partial longitudinal sectional view of a mold unit coil showing another example of a winding start terminal lead-out structure, FIG. 5A is a partial longitudinal sectional view showing a terminal lead-out structure of the mold unit coil, and FIG. FIG. 5D is an enlarged view of part D of FIG. 5-1, and FIG. 5-3 is a terminal drawing of the mold unit coil. FIG. 6A is a longitudinal sectional view of a mold coil showing a laminated structure of mold unit coils by spacers, and FIG. 6B is a side view of the
図1〜図6−3に示すように、モールド単位コイル10は、絶縁物で被覆されたコイル導体1(図4−1〜図5−3参照)を所定回数巻き回して四角短筒状に形成したコイル2を、モールド樹脂3でモールドし、外形を四角短筒状(図3−1、図3−2参照)に形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 6-3, the
コイル2の内周側のコイル導体1の巻き始め端1a(図4−1、図4−2参照)に接続されたL型の巻き始め端子4が、コイル2の内周部からコイル軸Z方向へモールド樹脂3の外部まで引き出され、直角に折れ曲ってコイル径方向へ延設されてモールド単位コイル10のモールド樹脂3の外方まで延びている。
The L-shaped winding start terminal 4 connected to the
巻き始め端子4は、コイル2の内周側のコイル導体1の巻き始め端1a(図4−1、図4−2参照)に接続され、コイル軸Z方向へモールド樹脂3の外部まで引出された引出し部4cと、引出し部4cからコイル2の径方向へ延設されてモールド単位コイル10のモールド樹脂3の外方まで延びる渡り部4bとを有していて、渡り部4bをモールドしないので、モールド作業が容易である。
The winding start terminal 4 is connected to the
図4−1に示すように、引出し部4cを、コイル2の内側全長に亘って延設し、引出し部4cとコイル導体1の巻き始め端1aとを電気的に接続し、巻き始め端1a以外のコイル導体1と引出し部4cとの間は、絶縁物3aで絶縁する。また、図4−2に示すように、引出し部4cを、コイル2の内側の巻き始め端1aまで延設して電気的に接続し、巻き始め端1a以外のコイル導体1の内側部分は、絶縁物3aで埋めるようにしてもよい。
As shown in FIG. 4A, the
図3−1に示すように、巻き始め端子4の引出し部4cは、モールド単位コイル10の四角の短辺の中心線Oからずれた位置Yに配置され、渡り部4bが直角に折れ曲がってコイル径方向へ延び、渡り部4bの先端部4aが、モールド単位コイル10の外方の中心線O上に配置されている。なお、図3−1では、巻き終り端子5は、図示を省略している。
As shown in FIG. 3A, the lead-out
図3−2、図4−1及び図4−2に示すように、コイル2の外周側のコイル導体1の巻き終わり端1bに接続された巻き終わり端子5は、モールド単位コイル10の四角の短辺の中心線O上を、径方向にモールド樹脂3の外方まで延びている。なお、図3−2では、巻き始め端子4は、図示を省略している。
As shown in FIGS. 3-2, 4-1, and 4-2, the winding
図1、図2、図3−1及び図3−2に示すように、モールドコイル20の最上部のモールド単位コイル10の下側には、天地を逆にして、巻き始め端子4が上側となるようにした同一形状のモールド単位コイル10が、周方向に90°ずつ離間させて配置した4個のスペーサ7を介して積層される。
As shown in FIGS. 1, 2, 3-1 and 3-2, the winding start terminal 4 is placed on the upper side of the uppermost
その下側には、最上部のモールド単位コイル10と同様に、天地を正にして、巻き終り端子5が上側となるようにしたモールド単位コイル10が、4個のスペーサ6を介して積層される。スペーサ6は、モールド単位コイル10の四角の各辺の中心線上に放射状に配置されている。
On the lower side, similar to the uppermost
以下、同様に天地を正逆にした同一形状のモールド単位コイル10が、スペーサ6又はスペーサ7を介してコイル軸Z方向に積層され、実施の形態のモールドコイル20は、6個の同一形状のモールド単位コイル10を積層して形成されている。
Hereinafter, similarly, the
図2、図3−1、図6−1及び図6−3に示すように、最上部のモールド単位コイル10の下側と、最下部のモールド単位コイル10の上側に配置されるスペーサ7は、両端部にフランジ7a、7aを有し、モールド単位コイル10の径方向の厚さに相当する長さを有する角柱状に形成されている。両端部のフランジ7a、7aにより、上下の2つのモールド単位コイル10、10の内周部と外周部を挟持し、上下のモールド単位コイル10、10が径方向にずれるのを防いでいる。
As shown in FIGS. 2, 3-1, 6-1 and 6-3, the
内側のフランジ7aには、モールドコイル20を、内側モールドコイル30に固定する内側スペーサ7bが設けられている。図6−2に示すように、モールドコイル20の中間部に配置されるスペーサ6は、スペーサ7の内側スペーサ7bを有していない構造となっている。図6−1に示すように、内側モールドコイル30内には、鉄心50が挿通されている。
The
図2及び図3−1に示すように、隣接する上下の巻き始め端子4、4の先端部4a、4a同士が重なり、ボルト・ナット8(図1参照)により締結されて接続される。また、図2及び図3−2に示すように、隣接する上下の巻き終り端子5、5同士は、コ型導体9(図1参照)及びボルト・ナット8により締結されて接続される。
As shown in FIGS. 2 and 3-1,
図1の最上部のモールド単位コイル10の巻き終わり端子5(モールドコイル20の巻き始め端子となる)から電流が流れ込むと、その下側の天地が逆になったモールド単位コイル10には、巻き始め端子4から電流が流れ込むので、上下のモールド単位コイル10、10が発生する磁束の方向は同一の方向となり、モールドコイル20は、モールド単位コイル10の巻数の6倍の巻数を有する単一のコイルとして作動する。
When a current flows in from the winding
以上のように、実施の形態のモールドコイル20は、巻き始め端子4の渡り部4bをモールド樹脂3の外側に配置して、同一形状のモールド単位コイル10をスペーサ6、7を介して積層して形成しているので、スペーサの介在により放熱性が良い。また、モールド単位コイル10を小型化(薄型化)し、モールド樹脂3の使用量を低減させている。
As described above, in the
なお、図3−3、図4−1及び図4−2に示すように、巻き始め端子4の他の例としての、巻き始め端子24は、モールド単位コイル10の四角の短辺の中心線Oからずれた位置Yからコイル軸Z方向へモールド樹脂3の外部まで引き出され(引出し部24c)、直角に折れ曲がって中心線Oと平行にコイル径方向へ延び、モールド単位コイル10の外方で直角に中心線Oに向って折れ曲がり(渡り部24b)、先端部24aが、モールド単位コイル10の外方で中心線O上に位置するように、配置されている。巻き始め端子4の替わりに、巻き始め端子24を用いてもよい。
As shown in FIGS. 3-3, 4-1, and 4-2, the winding
また、図5−1、図5−2及び図5−3に示すように、巻き始め端子のさらに他の例としての、巻き始め端子34は、コイル導体1の巻き始め端1aに接続されたL型の引出し部34cが、モールド樹脂3内に埋設され、ボルト34dにより引出し部34cに締結された別体の渡り部34bが、コイル径方向へ延設されてモールド単位コイル10の外方まで延びている。巻き始め端子34の渡り部34bを別体としたので、モールド単位コイルの保管が容易となる。
Further, as shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, the winding
図3−1に示すように、巻き始め端子34の引出し部34cは、モールド単位コイル10の四角の短辺の中心線Oからずれた位置Yに配置され、別体の渡り部34bがコイル径方向へ延び、渡り部34bの先端部34aが、モールド単位コイル10の外方の中心線O上に配置されている。巻き始め端子4の替わりに、巻き始め端子34を用いてもよい。
As shown in FIG. 3A, the lead-out
また、図6−4に示すように、スペーサ6の他の例としてのスペーサ36は、両端部にフランジ36a、36aを有し、フランジ36a、36aの厚さを含む全長が、モールド単位コイル10の径方向の厚さに相当する長さの角柱状に形成されている。
As shown in FIG. 6-4, the
両端部のフランジ36a、36aは、上下のモールド単位コイル10、10の外周部及び内周部に形成された凹部に嵌合するようになっている。両端部のフランジ36a、36aが凹部に嵌合することにより、上下のモールド単位コイル10、10が径方向及び周方向にずれるのを防いでいる。
The
図示はしないが、内側のフランジ36aに、内側スペーサ7bと同様の内側スペーサを設ければ、モールドコイル20を、内側モールドコイル30に固定することができる。スペーサ6、7の替わりに、スペーサ36を用いてもよい。
Although not illustrated, the
図7−1及び図7−2に示すように、モールドコイル20の巻き始め端子4及び巻き終り端子5が引出された側には、端子を覆うように帯状の端子カバー40が取付けられている。最上部のモールド単位コイル10の巻き終り端子5に、ボルト・ナット43(図7−1参照、図7−2には図示されていない。)によりL型端子41の一片が締結されている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, on the side where the winding start terminal 4 and the winding
L型端子41の他片にボルト・ナット44により別端子42が締結され、ボルト・ナット44の先端に絶縁ナット45が締結され、絶縁ナット45の他端に絶縁ボルト46により端子カバー40の上部が取付けられている。図示しないが、同様にして、最下部のモールド単位コイル10の巻き終り端子5にも、端子カバー40の下部が締結される。
Another terminal 42 is fastened to the other piece of the L-shaped
図7−1では、モールド単位コイル10の巻き終り端子5を、モールドコイル20の巻き始め端子とする例を示したが、巻き始め端子4を、モールドコイル20の巻き始め端子とする場合には、上段のモールド単位コイル10との接続端子を利用して端子カバー40を取付ける。
In FIG. 7A, an example in which the winding
実施の形態のモールド単位コイル10は、四角短筒状に形成したが、円短筒状に形成してもよい。モールドコイル20は、6個(6段)のモールド単位コイル10を連結する例を示したが、連結するモールド単位コイル10の個数は、モールドコイル20の容量や巻線によって異なり、6個に限定されない。
Although the
図3−1に示すように、スペーサ6、7を、1段に4個配置する例を示したが、スペーサ6、7は、モールド単位コイル10の形状やコイル質量により、配置個数を選択する。図6−1に示すように、内側スペーサ7bを、最上部のモールド単位コイル10の下側と、最下部のモールド単位コイル10の上側に設置したが、それ以外の位置に設置してもよい。また、巻き終り端子5、5同士がコ型導体9により接続されるモールド単位コイル10、10間に配置するスペーサの厚さ(高さ)を薄くしてもよい。
As shown in FIG. 3A, an example in which four
以上のように、本発明にかかるモールドコイルは、樹脂モールド変圧器の外側コイルに適している。 As described above, the molded coil according to the present invention is suitable for the outer coil of the resin mold transformer.
1 コイル導体
1a 巻き始め端
2 コイル
3 モールド樹脂
4,24,34 巻き始め端子
4a,24a,34a 渡り部の先端部
5 巻き終り端子
6,7,36 スペーサ
6a,7a,36a フランジ
7b 内側スペーサ
8 ボルト・ナット
9 コ形導体
10 モールド単位コイル(単位コイル)
20 モールドコイル
30 内側モールドコイル
40 端子カバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
20
Claims (6)
前記コイルの内周側の前記コイル導体の巻き始め端に接続され、コイル軸方向に前記モールド樹脂の外部まで引出された引出し部と、該引出し部からコイル径方向へ延設されて前記モールド樹脂の外方まで延びる渡り部とを有する巻き始め端子と、
前記コイルの外周側の前記コイル導体の巻き終り端に接続し、径方向に前記モールド樹脂の外方まで延びる巻き終り端子と、
を備えて成る複数のモールド単位コイルを、交互に天地を逆にしてスペーサを介してコイル軸方向に積層し、隣接する前記巻き始め端子同士及び巻き終り端子同士を接続したモールドコイルであって、
前記巻き始め端子の引出し部は、前記スペーサの位置から周方向にずれた位置に配置され、前記渡り部の先端部は、前記スペーサの外方のスペーサと同一周方向位置に配置されていることを特徴とするモールドコイル。 A unit coil formed by winding a coil conductor to form a short cylinder and molding the resin with a mold resin to form the outer shape into a short cylinder;
Connected to the winding start end of the coil conductor on the inner peripheral side of the coil, a lead part drawn to the outside of the mold resin in the coil axial direction, and the mold resin extending from the lead part in the coil radial direction A winding start terminal having a transition portion extending to the outside of the
The winding end terminal connected to the winding end of the coil conductor on the outer peripheral side of the coil and extending to the outside of the mold resin in the radial direction;
A plurality of mold units coil consisting comprise, stacked in the coil axis direction via a spacer to the upside down alternately, a mode Rudokoiru of connecting the terminals to each other start the winding adjacent and winding end terminals are ,
The lead-out portion of the winding start terminal is disposed at a position shifted in the circumferential direction from the position of the spacer, and the leading end portion of the crossover portion is disposed at the same circumferential position as the outer spacer of the spacer. Mold coil characterized by.
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