JP6281971B2 - 高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダー及び高周波変成器 - Google Patents

Description

本発明は、高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダー及び高周波変成器に係わり、更に詳しくは高周波用のコイルとアモルファス巻鉄心を保持して高周波変成器を製造するためのコイルボビン兼巻鉄心ホルダー及びそれを用いた高周波変成器に関するものである。

従来から、強電から弱電の各種電気機器における電力変換、電圧変換等には種々の変成器（トランス）が使用されている。このような変成器は、一次コイルと二次コイルを鉄心で磁気的に結合し、一次コイルに交流電流を入力して変動磁場を発生させ、それを相互インダクタンスで結合された二次コイルに伝え、電磁誘導によって再び電流に変換し、二次コイルに出力するものである。変成器の鉄心には鉄損が少なく、飽和磁束密度・透磁率の大きい材料が適しており、特定の方向に磁化し易い方向性電磁鋼板を用いることが多く、また特に損失の低減を図る目的でアモルファス磁性材料が用いられることもある。鉄心の形態としては、渦電流損を低減させるため、表面を絶縁処理した薄い鋼板を積層したものや、帯状に圧延した鋼板を巻いた巻鉄心などがある。

特許文献１には、所要回数円筒状に巻回された電磁鋼板（帯状、リボン状）が焼鈍されてなる巻鉄心が直接巻回された一対の鉄心巻込部と、該鉄心巻込部を所要間隔を隔てて連結する一対の連結部とを備え、巻線が巻き付けられる凹状溝が外周全体に設けられたコイルボビンが開示されている。更に、前記コイルボビンを外枠と内枠とより構成し、外枠には、一対の鉄心巻込部と、該鉄心巻込部を所要間隔を隔てて連結する一対の連結部とを備え、第１の巻線を設ける第１の凹状溝を外周全体に設け、内枠には、一対の鉄心巻込部と、該鉄心巻込部を所要間隔を隔てて連結する連結部とを備え、第２の巻線を設ける第２の凹状溝を外周全体に設け、前記第１の凹状溝の内側に第２の凹状溝が位置するように、上記外枠に上記内枠を一対に組付ける構造が開示されている。ここで、第１の巻線と第２の巻線のうち、一方を一次コイル、他方を二次コイルとして変成器を構成する。

特許文献２には、アモルファス磁性合金薄帯を用いて１ターンカット方式の巻鉄心を形成し、この巻鉄心を矩形成形し、かつ磁場焼鈍を行ったあと、一対の直線状の脚鉄部を薄い絶縁部材を巻装して絶縁補強部を形成し、一対の脚鉄部の一側が継鉄部で連続するとともに、他側の拡開した接合部が両脚鉄部に対して直線状になるように変形した状態を鉄心保護帽で維持し、全体形状が略Ｕ字形の鉄心を用意し、両脚鉄部の絶縁補強部にコイルを外挿した後、両接合部を鉄心保護帽を外して変形させて再接合して継鉄部とし、その巻鉄心の外側を補強枠で取り囲んでその状態を保持する構造の巻鉄心変圧器が開示されている。

一方、特許文献３に記載されているように、円筒状の巻鉄心を形成し、その軸線方向（母線方向）及び半径方向に貫通するギャップを形成し、該ギャップを弾性変形の範囲で押し広げて、特許文献１に記載されたようなコイルボビンの鉄心組付部（鉄心巻込部）に外嵌し、ギャップにはスペーサを挟み込むなどにより所定の間隔を維持し、積極的にギャップを利用するギャップ付鉄心リアクトルとすることもあるが、本発明の対象外である。

特開平８−０５１０３４号公報 特開平８−０９７０４６号公報 特開２００３−２５７７４５号公報

しかしながら、特許文献１の変成器では、筒状に多重巻きした電磁鋼帯を焼鈍した後、鋼帯の両端部が内外反転するように逆巻きし、それから一次コイルと二次コイルを予め巻き付けたコイルボビンの鉄心巻込部に、鋼帯の両端部が内外逆になるように自己復元力を利用して巻き戻し、即ち焼鈍した状態に戻るように巻回するのであるが、アモルファス巻鉄心の場合には材料鋼帯（リボン）が非常に薄く、しかも焼鈍すると脆くなるので、前述の逆巻き、巻き戻しの技法は採用できない。一方で、巻鉄心を焼鈍後、逆巻き、巻き戻した場合、巻鉄心の層間で微妙なズレが生じることで焼鈍時の状態には完全に戻らず、磁気的特性が低下することが知られており、この方法では磁気特性を変えずにコイルボビンの鉄心巻込部に巻鉄心を装着することは不可能である。従って、損失が少なく、磁気特性にも優れたアモルファス巻鉄心を用いて高性能な高周波変成器を製造する場合には、特許文献１に記載のコイルボビンと巻鉄心の保持構造は使用できない。

また、特許文献２に記載の鉄心変圧器は、アモルファス巻鉄心を用いているものの、アモルファス磁性合金薄帯の１ターンカット方式であるため、その接合部で発生する磁束の漏れを完全に防止することができず、それによって磁気特性を損なうばかりでなく、うなりの発生原因ともなる。

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、アモルファス巻鉄心を焼鈍後、そのままの状態で使用することを前提に、アモルファス巻鉄心を保持するとともに、一次コイルと二次コイルを巻回することが可能な高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを提供し、併せてそれを用いた高周波変成器を提供する点にある。

本発明は、前述の課題解決のために、所定回数円筒状に巻回されたアモルファス磁性鋼帯が焼鈍されてなるアモルファス巻鉄心を焼鈍したままの状態で用い、該アモルファス巻鉄心を装着後にコイル素線を巻き付けるための高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーであって、前記アモルファス巻鉄心を保持する一対の鉄心保持部と、該鉄心保持部を所定間隔を隔てて連結する一対の連結部とを備えた電気絶縁性を備えた合成樹脂製の枠体からなり、該枠体は両鉄心保持部の中間部で分割し、対向する二対の分割鉄心保持部は前記アモルファス巻鉄心を外挿した状態で互いに連結可能な係合部を端部に備えるとともに、両連結部の外側と両鉄心保持部の内部に、高周波用コイル素線を巻き付けるためのコイル保持部を連続して形成し、該高周波用コイル素線とアモルファス巻鉄心とが接触しない絶縁状態を維持するために、前記鉄心保持部を筒状とし又は前記鉄心保持部に外挿した合成樹脂製の筒状のスリーブ部材を介して前記アモルファス巻鉄心を保持していることを特徴とする高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを構成した（請求項１）。

ここで、前記枠体は、両鉄心保持部の中央で分割するとともに、一対の分割鉄心保持部の一方に雄型係合部を形成し、他方に該雄型係合部を係合する雌型係合部を形成し、両分割枠体は同一形状で互いに１８０度回転対称形となっていることが好ましい（請求項２）。

更に、両連結部には、各鉄心保持部の一組の対向側面部から延長した二対の突出部をそれぞれ備え、対となった突出部間を前記鉄心保持部の内部から連続した前記コイル保持部とするとともに、該突出部の外側面に突出方向に延びた複数のリブを形成してなることも好ましい（請求項３）。

そして、前記枠体は、熱伝導性樹脂組成物で成形してなることも好ましい（請求項４）。

具体的には、前記鉄心保持部は四角筒状であり、前記連結部との境界部に角型の前記アモルファス巻鉄心の端部を保護するフランジ部を一体形成するとともに、該フランジ部の中心部に前記コイル素線を引き出す開口部を形成し、該鉄心保持部の筒底部を前記コイル保持部としてなるものである（請求項５）。

あるいは、前記鉄心保持部は外側に開放した凹溝部を有する半筒状であり、該鉄心保持部に外挿した合成樹脂製のスリーブ部材を介して前記アモルファス巻鉄心を保持し、前記スリーブ部材は、アモルファス巻鉄心に内挿する筒部と、該筒部の両端外周に設けアモルファス巻鉄心の端部を保護するフランジ部とを備えるとともに、前記筒部の中間部で分割し、対向する一対の分割筒部は前記アモルファス巻鉄心を外挿した状態で互いに連結可能な係合部を端部に備え、前記鉄心保持部の凹溝部を前記コイル保持部としてなるものである（請求項６）。

この場合、前記アモルファス巻鉄心が角型であり、前記鉄心保持部は外側に開放した凹溝部を有する断面略コ字形の半四角筒状であるとともに、前記スリーブ部材の筒部が四角筒状であることが好ましい（請求項７）。

又は、前記アモルファス巻鉄心が丸型であり、前記鉄心保持部は外側に開放した凹溝部を有する断面略Ｃ字形の半円筒状であるとともに、前記スリーブ部材の筒部が円筒状であることも好ましい（請求項８）。

また本発明は、前述の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを用い、前記枠体の両鉄心保持部にアモルファス巻鉄心を保持するとともに、前記枠体の両連結部の外側と両鉄心保持部の内部に連続して形成されたコイル保持部に、それぞれ一次コイルと二次コイルになる少なくとも二組の高周波用コイル素線を内外に絶縁状態で巻き付けてなることを特徴とする高周波変成器を提供する（請求項９）。

ここで、前記枠体は、金属製の支持枠体により両分割枠体が係合する方向に締め付けて保持し、該支持枠体には設置面への取付部を備えてなることがより好ましい（請求項１０）。

以上にしてなる請求項１に係る発明の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーは、所定回数円筒状に巻回されたアモルファス磁性鋼帯が焼鈍されてなるアモルファス巻鉄心を焼鈍したままの状態で用い、該アモルファス巻鉄心を装着後にコイル素線を巻き付けるための高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーであって、前記アモルファス巻鉄心を保持する一対の鉄心保持部と、該鉄心保持部を所定間隔を隔てて連結する一対の連結部とを備えた電気絶縁性を備えた合成樹脂製の枠体からなり、該枠体は両鉄心保持部の中間部で分割し、対向する二対の分割鉄心保持部は前記アモルファス巻鉄心を外挿した状態で互いに連結可能な係合部を端部に備えるとともに、両連結部の外側と両鉄心保持部の内部に、高周波用コイル素線を巻き付けるためのコイル保持部を連続して形成し、該高周波用コイル素線とアモルファス巻鉄心とが接触しない絶縁状態を維持するために、前記鉄心保持部を筒状とし又は前記鉄心保持部に外挿した合成樹脂製の筒状のスリーブ部材を介して前記アモルファス巻鉄心を保持しているので、ノンカットアモルファス巻鉄心を鉄心保持部に簡単且つ確実に保持することができ、また高周波用コイル素線をコイル保持部に巻き付けてアモルファス巻鉄心に接触しない絶縁状態を維持するとともに、コイル素線を損傷から保護することができる。尚、高周波変成器のため、コイル素線の巻き数はそれ程多くないので、アモルファス巻鉄心を装着後に両鉄心保持部の内部を通して巻き付けることは可能である。

請求項２によれば、前記枠体は、両鉄心保持部の中央で分割するとともに、一対の分割鉄心保持部の一方に雄型係合部を形成し、他方に該雄型係合部を係合する雌型係合部を形成し、両分割枠体は同一形状で互いに１８０度回転対称形となっているので、少ない部品点数、種類で構成することができ、安価に提供できる。

請求項３によれば、両連結部には、各鉄心保持部の一組の対向側面部から延長した二対の突出部をそれぞれ備え、対となった突出部間を前記鉄心保持部の内部から連続した前記コイル保持部とするとともに、該突出部の外側面に突出方向に延びた複数のリブを形成してなるので、コイル保持部に巻き付けたアモルファス巻鉄心を連結部の外部で突出部で保護することができ、また両側の突出部の間からコイル素線の端部を引き出すことができ、更に前記リブで突出部が補強されるとともに、突出部とリブで形成されるフィン構造により、コイルから発生するジュール熱を効果的に放散させることができる。

請求項４によれば、前記枠体は、熱伝導性樹脂組成物で成形してなるので、コイルから発生するジュール熱を、枠体を通して素早く伝達し、放熱することができる。

請求項５によれば、前記鉄心保持部は四角筒状であり、前記連結部との境界部に角型の前記アモルファス巻鉄心の端部を保護するフランジ部を一体形成するとともに、該フランジ部の中心部に前記コイル素線を引き出す開口部を形成し、該鉄心保持部の筒底部を前記コイル保持部としてなるので、僅か同一形状の分割枠体を二つ用いることで高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを構成することができ、角型のアモルファス巻鉄心を回転やガタつくことなく鉄心保持部に保持することができ、またフランジ部で両端部を保護することができる。

請求項６によれば、前記鉄心保持部は外側に開放した凹溝部を有する半筒状であり、該鉄心保持部に外挿した合成樹脂製のスリーブ部材を介して前記アモルファス巻鉄心を保持し、前記スリーブ部材は、アモルファス巻鉄心に内挿する筒部と、該筒部の両端外周に設けアモルファス巻鉄心の端部を保護するフランジ部とを備えるとともに、前記筒部の中間部で分割し、対向する一対の分割筒部は前記アモルファス巻鉄心を外挿した状態で互いに連結可能な係合部を端部に備え、前記鉄心保持部の凹溝部を前記コイル保持部としてなるので、スリーブ部材の分だけ部品点数は増えるが、予めスリーブ部材をアモルファス巻鉄心に内挿して端部の係合部同士を係合させておけば、アモルファス巻鉄心を取り扱う際にスリーブ部材のフランジ部により端部を保護することができ、またアモルファス巻鉄心を鉄心保持部に外挿する際には、共に合成樹脂製の鉄心保持部にスリーブ部材の筒部を挿入するので作業がスムーズに行えるのである。

請求項７によれば、前記アモルファス巻鉄心が角型であり、前記鉄心保持部は外側に開放した凹溝部を有する断面略コ字形の半四角筒状であるとともに、前記スリーブ部材の筒部が四角筒状であるので、鉄心保持部とスリーブ部材及びアモルファス巻鉄心が回転やガタつくことなく鉄心保持部に保持することができる。

請求項８によれば、前記アモルファス巻鉄心が丸型であり、前記鉄心保持部は外側に開放した凹溝部を有する断面略Ｃ字形の半円筒状であるとともに、前記スリーブ部材の筒部が円筒状であるので、最も一般的な丸型アモルファス巻鉄心を用いることができ、鉄心保持部とスリーブ部材及びアモルファス巻鉄心を隙間無く配置できる。

請求項９にかかる発明の高周波変成器は、前述の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを用い、前記枠体の両鉄心保持部にアモルファス巻鉄心を保持するとともに、前記枠体の両連結部の外側と両鉄心保持部の内部に連続して形成されたコイル保持部に、それぞれ一次コイルと二次コイルになる少なくとも二組の高周波用コイル素線を内外に絶縁状態で巻き付けてなるので、ノンカットアモルファス巻鉄心を鉄心保持部に簡単且つ確実に保持することができ、また高周波用コイル素線をコイル保持部に巻き付けてアモルファス巻鉄心に接触しない絶縁状態を維持するとともに、コイル素線を損傷から保護することができ、そしてアモルファス巻鉄心を焼鈍後、そのままの状態で使用することができるので、優れた高周波磁気特性を最大限に発揮させ得る新規な構成の高周波変成器を提供できる。

請求項１０によれば、前記枠体は、金属製の支持枠体により両分割枠体が係合する方向に締め付けて保持し、該支持枠体には設置面への取付部を備えてなるので、支持枠体によって枠体を補強して強度と耐久性を向上させ、また設置面に支持枠体の取付部を利用して取付けることができ、設置作業が簡単である。

第１実施形態の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを示す全体斜視図である。 同じく側面図である。 同じく分解斜視図である。 同じく横断面図である。 同じく縦断面図である。 同じく第１実施形態の本発明品にアモルファス巻鉄心を装着する手順を示す分解斜視図である。 同じく第１実施形態の高周波変成器を示す平面図である。 図７のＸ１−Ｘ１線断面図である。 第２実施形態の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを示す全体斜視図である。 同じく側面図である。 同じく分解斜視図である。 同じく横断面図である。 同じく縦断面図である。 同じく第２実施形態の本発明品にアモルファス巻鉄心を装着する手順を示す分解斜視図である。 同じく第２実施形態の高周波変成器を示す平面図である。 図１５のＸ２−Ｘ２線断面図である。 第３実施形態の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを示す全体斜視図である。 同じく側面図である。 同じく分解斜視図である。 同じく横断面図である。 同じく縦断面図である。 同じく第３実施形態の本発明品にアモルファス巻鉄心を装着する手順を示す分解斜視図である。 同じく第３実施形態の高周波変成器を示す平面図である。 図２３のＸ３−Ｘ３線断面図である。

次に、添付図面に示した実施形態に基づき、本発明を更に詳細に説明する。図１〜図６は本発明の第１実施形態の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを示し、図７及び図８は第１実施形態の高周波変成器Ａを示している。また、図９〜図１４は本発明の第２実施形態の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを示し、図１５及び図１６は第２実施形態の高周波変成器Ｂを示している。また、図１７〜図２２は本発明の第３実施形態の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを示し、図２３及び図２４は第３実施形態の高周波変成器Ｃを示している。そして、図中符号１は枠体、２はスリーブ部材、３はアモルファス巻鉄心、４は高周波用コイル素線、５は支持枠体をそれぞれ示している。

本発明の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーは、所定回数円筒状に巻回されたアモルファス磁性鋼帯が焼鈍されてなるアモルファス巻鉄心３を保持する一対の鉄心保持部６，６と、該鉄心保持部６，６を所定間隔を隔てて連結する一対の連結部７，７とを備えた合成樹脂製の枠体１からなり、該枠体１は両鉄心保持部６の中間部で分割し、対向する二対の分割鉄心保持部６Ａ，６Ｂは前記アモルファス巻鉄心３を外挿した状態で互いに連結可能な係合部８，９を端部に備えるとともに、両連結部７の外側と両鉄心保持部６，６の内部に、高周波用コイル素線４を巻き付けるためのコイル保持部１０を連続して形成した基本構造を有している。

更に詳しくは、前記枠体１は、図３に示すように、両鉄心保持部６，６の中央で分割するとともに、一対の分割鉄心保持部６Ａ，６Ｂの一方に雄型係合部８を形成し、他方に該雄型係合部８を係合する雌型係合部９を形成し、両分割枠体１Ａ，１Ｂは同一形状で互いに１８０度回転対称形となっている。ここでは、分割鉄心保持部６Ａの端部に雄型係合部８を形成し、分割鉄心保持部６Ｂの端部に雌型係合部９を形成している。つまり、分割枠体１Ａ，１Ｂは、前記連結部７の両側部にそれぞれ分割鉄心保持部６Ａと分割鉄心保持部６Ｂとを並べて配置した形状であり、１８０度水平面内で回転させれば同一となる。従って、分割枠体１Ａ，１Ｂは、１種類を合成樹脂で多数成形し、その中からどれか二つを取り出してペアとすれば良いので部品管理が容易である。

更に、両連結部７，７には、各鉄心保持部６，６の一組の対向側面部から延長した二対の突出部１１，１１をそれぞれ備え、対となった突出部１１，１１間を前記鉄心保持部６の内部から連続した前記コイル保持部１０とするとともに、該突出部１１の外側面に突出方向に延びた複数のリブ１２，…を形成している。前記突出部１１は薄い板状であり、両突出部１１，１１間には前記コイル素線４を巻き付けるコイル保持部１０となるので、該コイル保持部１０とは反対の外側に前記リブ１２，…を形成している。リブ１２は先端になるにつれて高さが低くなった向上であり、前記突出部１１とで放熱効果の高いフィン構造を構成している。

前記枠体１は、合成樹脂であれば汎用的なポリプロプレン（ＰＰ）やアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）等各種のものを採用でき、更にベース樹脂に電気絶縁性の熱伝導性フィラーを充填した電気絶縁性且つ熱伝導性樹脂組成物で成形することも好ましい。前記枠体１の素材自体に熱伝導率の高いものを用いれば、コイル素線４を巻回して作成したコイルから発生するジュール熱を速やかに伝達し、該枠体１の全体から、また該枠体１に接触しているアモルファス巻鉄心３から放熱させて、温度上昇を抑え、電気抵抗の更なる上昇を抑制することができるのである。

本発明で用いる前記アモルファス巻鉄心３は特に限定されるものではないが、例えば、アモルファス巻鉄心の材料としては、Ｍｅｔｇｌａｓ，Ｉｎｃ．製で厚さ０．０２５ｍｍのリボン状の非結晶合金（ＭＥＴＧＬＡＳ ２６０５ＴＣＡ＝２６０５ＳＡ１）、あるいは日立金属株式会社製で厚さ約０．０２ｍｍの微細結晶粒からなるリボン状合金（ファインメット ＦＴ−３）が挙げられる。ここで、「ＭＥＴＧＬＡＳ」はＭｅｔｇｌａｓ，Ｉｎｃ．の登録商標、「ファインメット」は日立金属株式会社の登録商標である。

また、アモルファス巻鉄心３は、トロイダルコアと呼ばれる角型あるいは丸型ノンカット製品である。角型トロイダルコアは、素材リボンを丸型に巻き取り、それを角型に成形した後焼鈍して作製し、あるいは素材リボンを角型に巻き取り焼鈍して作製する。丸型トロイダルコアは、素材リボンを丸型に巻き取り焼鈍して作製する。ここでは、角型アモルファス巻鉄心を３Ａで表し、丸型アモルファス巻鉄心を３Ｂで表す。

また、本発明で用いる高周波用コイル素線４は特に限定されるものではないが、高周波電流が主に導体の表皮を流れることから、表面積の大きな形態のものを用いる。例えば、リッツ線を絶縁層で被覆したもの、あるいは平角線を絶縁層で被覆したの等を用いるが、何れも可撓性は十分に備えているので、アモルファス巻鉄心３を外挿した鉄心保持部６の内部を通して巻き付けることは可能である。

以上は、各実施形態に共通する構成である。次に、図１〜図８に基づいて、更に詳しく第１実施形態の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを説明する。

第１実施形態では、前記鉄心保持部６は四角筒状であり、前記連結部７との境界部に角型の前記アモルファス巻鉄心３Ａの端部を保護するフランジ部１３，１３を一体形成するとともに、該フランジ部１３の中心部に前記コイル素線４を引き出す開口部１４を形成し、該鉄心保持部６の筒底部を前記コイル保持部１０とする。つまり、前記コイル保持部１０は、一方の鉄心保持部６の筒底部を通り、開口部１４から前記突出部１１，１１間を通り、前記連結部７の外面に沿い、再び開口部１４から他方の鉄心保持部６の筒底部を通る経路である。反対側の連結部７においても同様である。

前記連結部７は、板状の連結板１５と両フランジ部１３，１３が平行に位置し、両フランジ部１３，１３は中央部で互いに接続部１６で連結され、連結部７を補強している。また、四角筒状の前記分割鉄心保持部６Ａの端部の外面を段落ちさせて雄型係合部８を形成し、一方、四角筒状の前記分割鉄心保持部６Ｂの端部の内面を段落ちさせて雌型係合部９を形成し、図４に示すように、前記雄型係合部８と雌型係合部９が内外に係合するようになっている。

図６に示すように、前記角型アモルファス巻鉄心３Ａは、中心に角孔１７が形成されており、両側から分割枠体１Ａ，１Ｂの各分割鉄心保持部６Ａ，６Ｂを、それぞれ角型アモルファス巻鉄心３Ａ，３Ａの角孔１７，１７に嵌挿し、内部で雄型係合部８と雌型係合部９を係合させて連結する。前記角型アモルファス巻鉄心３Ａは、前記鉄心保持部６にガタつきなく外嵌して保持される。ここで、前記雄型係合部８と雌型係合部９に接着剤を塗布しておき、両分割枠体１Ａ，１Ｂを係合させるのと同時に接合部を接着して一体化し、前記枠体１とする。

そして、図７に示すように、前記角型アモルファス巻鉄心３Ａの内部に位置する鉄心保持部６の筒底部から連結部７の外面に沿って形成したコイル保持部１０に高周波用コイル素線４を所定回数巻き付けて一次コイル４Ａとし、その外側に絶縁シート又は断面コ字形の絶縁部材を介在させて、更に他の高周波用コイル素線４を所定回数巻き付けて二次コイル４Ｂとする。図中符号１８は一次コイル４Ａのリード線、１９は二次コイル４Ｂのリード線を示している。しかし、本発明では、二次コイル４Ｂが一つだけに限定されず、複数の二次コイルを備えたもの、あるいは一つの二次コイルから複数のタップを引き出したもの等任意である。

このように枠体１に角型アモルファス巻鉄心３Ａ，３Ａを保持し、コイル素線４をコイル保持部１０に巻き付けて構成した高周波変成器Ａは、更に金属製の支持枠体５を取付けて完成する。前記支持枠体５は、下部の断面略Ｌ字形のベース金具２０と上部のアングル状の連結金具２１とで一対の四角形の側枠体５Ａ，５Ｂを構成し、それを枠体１の両側に配置して複数の締結ボルト２２，…で互いに引き付けて、前記分割枠体１Ａ，１Ｂを係合する方向に締め付ける構造である。つまり、前記ベース金具２０は、垂直板と水平板からなり、垂直板に下部と両側部を除き前記枠体１の４つの突出部１１，…をリブ１２とともに受け入れる切欠部２３を形成し、垂直板の両側枠２４，２４の上端間に前記連結金具２１を渡設して四角形の枠を形成する。また、前記ベース金具２０の下端の水平板は、設置面への取付部２５となっている。そして、前記枠体１の一側に配置した前記ベース金具２０の側枠２４，２４及び下部枠２６を前記連結金具２１とともに、他側に対向配置した対応する部位に前記締結ボルト２２，…で引き付ける。最終的に、高周波変成器Ａはニカワに浸漬し、乾燥させて絶縁性能を高めるとともに、各部の隙間を埋めてガタつきを完全に無くする。

次に、図９〜図１６に基づいて第２実施形態の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーと高周波変成器Ｂを説明する。本実施形態は、外形的には図１と図９を比較すれば前述の第１実施形態と似ているが、合成樹脂製のスリーブ部材２を追加的に用いる点で異なる。第１実施形態と共通する構成には、同一符号を付してその説明は省略し、異なる構成を中心に説明する。

本実施形態では、図１１に示すように、前記鉄心保持部６は外側に開放した凹溝部２７を有する半筒状であり、該鉄心保持部６に外挿した合成樹脂製のスリーブ部材２を介して前記アモルファス巻鉄心３を保持し、前記スリーブ部材２は、アモルファス巻鉄心３に内挿する筒部２８と、該筒部２８の両端外周に設けアモルファス巻鉄心３の端部を保護するフランジ部２９，２９とを備えるとともに、前記筒部２８の中間部で分割し、対向する一対の分割筒部２８Ａ，２８Ｂは前記アモルファス巻鉄心３を外挿した状態で互いに連結可能な係合部３０，３１を端部に備え、前記鉄心保持部６の凹溝部２７を前記コイル保持部１０としたものである。

具体的には、凹溝部２７を有する半筒状の前記分割鉄心保持部６Ａの端部の外面を段落ちさせて雄型係合部８を形成し、一方、凹溝部２７を有する半筒状の前記分割鉄心保持部６Ｂの端部の内面を段落ちさせて雌型係合部９を形成し、図１２に示すように、前記雄型係合部８と雌型係合部９が内外に係合するようになっている。また、前記スリーブ部材２は、分割筒部２８Ａの端部の外面を段落ちさせて雄型係合部３０を形成し、分割筒部２８Ｂの端部の内面を段落ちさせて雌型係合部３１を形成し、図１２に示すように、前記雄型係合部３０と雌型係合部３１が内外に係合するようになっている。ここで、前記分割筒部２８Ａを有する側を分割スリーブ部材２Ａとし、前記分割筒部２８Ｂを有する側を分割スリーブ部材２Ｂとする。前記スリーブ部材２は、枠体１の鉄心保持部６にガタつきなく外挿できる寸法関係になっている。

更に詳しくは、前記アモルファス巻鉄心３が角型であり、前記鉄心保持部６は外側に開放した凹溝部２７を有する断面略コ字形の半四角筒状であるとともに、前記スリーブ部材２の筒部２８が四角筒状である。ここで、前記連結部７を構成する連結板１５は、強度を高めるために肉厚となっている。そして、図９〜図１４に示すように、前記分割スリーブ部材２Ａ，２Ｂの四角筒状の分割筒部２８Ａ，２８Ｂを角型アモルファス巻鉄心３Ａの角孔１７内に嵌挿し、中央部で互いに係合させて装着し、両側のフランジ部２９，２９で角型アモルファス巻鉄心３Ａの端部を保護する。この状態で両スリーブ部材２，２の筒部２８内に各分割側枠１Ａ，１Ｂの分割鉄心保持部６Ａ，６Ｂを嵌挿し、中央部で係合させて一体化する。この状態で、前記スリーブ部材２のフランジ部２９は前記連結部７を構成する連結板１５に当接する。尚、前記フランジ部２９は、角型アモルファス巻鉄心３Ａの外形に応じて略四角形状としている。

そして、図１５及び図１６に示すように、枠体１とスリーブ部材２，２を用いて角型アモルファス巻鉄心３Ａ，３Ａを鉄心保持部６，６に保持し、コイル素線４をコイル保持部１０に巻き付けて構成した高周波変成器Ｂは、前記同様に更に金属製の支持枠体５を取付けて完成する。

最後に、図１７〜図２４に基づいて第３実施形態の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーと高周波変成器Ｃを説明する。本実施形態は、基本構成は前述の第２実施形態と同じであり、また大部分の構成は第１実施形態と同じであるので、共通する構成には、同一符号を付してその説明は省略し、異なる構成を中心に説明する。

本実施形態では、前記アモルファス巻鉄心３が丸型であり、前記鉄心保持部６は外側に開放した凹溝部２７を有する断面略Ｃ字形の半円筒状であるとともに、前記スリーブ部材２の筒部２８が円筒状である。ここで、前記丸型アモルファス巻鉄心３Ｂの中心には円孔３２が形成されている。そして、図１７〜図２２に示すように、前記分割スリーブ部材２Ａ，２Ｂの円筒状の分割筒部２８Ａ，２８Ｂを丸型アモルファス巻鉄心３Ｂの円孔３２内に嵌挿し、中央部で互いに係合させて装着し、両側のフランジ部２９，２９で角型アモルファス巻鉄心３Ａの端部を保護する。この状態で両スリーブ部材２，２の筒部２８内に各分割側枠１Ａ，１Ｂの分割鉄心保持部６Ａ，６Ｂを嵌挿し、中央部で係合させて一体化する。この状態で、前記スリーブ部材２のフランジ部２９は前記連結部７を構成する連結板１５に当接する。尚、前記フランジ部２９は、丸型アモルファス巻鉄心３Ｂの外形に応じて円形状としている。

そして、図２３及び図２４に示すように、枠体１とスリーブ部材２，２を用いて丸型アモルファス巻鉄心３Ｂ，３Ｂを鉄心保持部６，６に保持し、コイル素線４をコイル保持部１０に巻き付けて構成した高周波変成器Ｃは、前記同様に更に金属製の支持枠体５を取付けて完成する。

Ａ，Ｂ，Ｃ 高周波変成器、
１ 枠体、
１Ａ，１Ｂ 分割枠体、
２ スリーブ部材、
２Ａ，２Ｂ 分割スリーブ部材、
３ アモルファス巻鉄心、
３Ａ 角型アモルファス巻鉄心、
３Ｂ 丸型アモルファス巻鉄心、
４ 高周波用コイル素線、
４Ａ 一次コイル、
４Ｂ 二次コイル、
５ 支持枠体、
５Ａ，５Ｂ 側枠体、
６ 鉄心保持部、
６Ａ，６Ｂ 分割鉄心保持部、
７ 連結部、
８ 雄型係合部、
９ 雌型係合部、
１０ コイル保持部、
１１ 突出部、
１２ リブ、
１３ フランジ部、
１４ 開口部、
１５ 連結板、
１６ 接続部、
１７ 角孔、
１８ 一次コイルのリード線、
１９ 二次コイルのリード線、
２０ ベース金具、
２１ 連結金具、
２２ 締結ボルト、
２３ 切欠部、
２４ 側枠、
２５ 取付部、
２６ 下部枠、
２７ 凹溝部、
２８ 筒部、
２８Ａ，２８Ｂ 分割筒部、
２９ フランジ部、
３０ 雄型係合部、
３１ 雌型係合部、
３２ 円孔。

Claims (10)

1. 所定回数円筒状に巻回されたアモルファス磁性鋼帯が焼鈍されてなるアモルファス巻鉄心を焼鈍したままの状態で用い、該アモルファス巻鉄心を装着後にコイル素線を巻き付けるための高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーであって、前記アモルファス巻鉄心を保持する一対の鉄心保持部と、該鉄心保持部を所定間隔を隔てて連結する一対の連結部とを備えた電気絶縁性を備えた合成樹脂製の枠体からなり、該枠体は両鉄心保持部の中間部で分割し、対向する二対の分割鉄心保持部は前記アモルファス巻鉄心を外挿した状態で互いに連結可能な係合部を端部に備えるとともに、両連結部の外側と両鉄心保持部の内部に、高周波用コイル素線を巻き付けるためのコイル保持部を連続して形成し、該高周波用コイル素線とアモルファス巻鉄心とが接触しない絶縁状態を維持するために、前記鉄心保持部を筒状とし又は前記鉄心保持部に外挿した合成樹脂製の筒状のスリーブ部材を介して前記アモルファス巻鉄心を保持していることを特徴とする高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダー。
2. 前記枠体は、両鉄心保持部の中央で分割するとともに、一対の分割鉄心保持部の一方に雄型係合部を形成し、他方に該雄型係合部を係合する雌型係合部を形成し、両分割枠体は同一形状で互いに１８０度回転対称形となっている請求項１記載の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダー。
3. 両連結部には、各鉄心保持部の一組の対向側面部から延長した二対の突出部をそれぞれ備え、対となった突出部間を前記鉄心保持部の内部から連続した前記コイル保持部とするとともに、該突出部の外側面に突出方向に延びた複数のリブを形成してなる請求項１又は２記載の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダー。
4. 前記枠体は、熱伝導性樹脂組成物で成形してなる請求項１〜３何れか１項に記載の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダー。
5. 前記鉄心保持部は四角筒状であり、前記連結部との境界部に角型の前記アモルファス巻鉄心の端部を保護するフランジ部を一体形成するとともに、該フランジ部の中心部に前記コイル素線を引き出す開口部を形成し、該鉄心保持部の筒底部を前記コイル保持部としてなる請求項１〜４何れか１項に記載の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダー。
6. 前記鉄心保持部は外側に開放した凹溝部を有する半筒状であり、該鉄心保持部に外挿した合成樹脂製のスリーブ部材を介して前記アモルファス巻鉄心を保持し、前記スリーブ部材は、アモルファス巻鉄心に内挿する筒部と、該筒部の両端外周に設けアモルファス巻鉄心の端部を保護するフランジ部とを備えるとともに、前記筒部の中間部で分割し、対向する一対の分割筒部は前記アモルファス巻鉄心を外挿した状態で互いに連結可能な係合部を端部に備え、前記鉄心保持部の凹溝部を前記コイル保持部としてなる請求項１〜４何れか１項に記載の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダー。
7. 前記アモルファス巻鉄心が角型であり、前記鉄心保持部は外側に開放した凹溝部を有する断面略コ字形の半四角筒状であるとともに、前記スリーブ部材の筒部が四角筒状である請求項６記載の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダー。
8. 前記アモルファス巻鉄心が丸型であり、前記鉄心保持部は外側に開放した凹溝部を有する断面略Ｃ字形の半円筒状であるとともに、前記スリーブ部材の筒部が円筒状である請求項６記載の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダー。
9. 請求項１〜８何れか１項に記載の高周波変成器用コイルボビン兼巻鉄心ホルダーを用い、前記枠体の両鉄心保持部にアモルファス巻鉄心を保持するとともに、前記枠体の両連結部の外側と両鉄心保持部の内部に連続して形成されたコイル保持部に、それぞれ一次コイルと二次コイルになる少なくとも二組の高周波用コイル素線を内外に絶縁状態で巻き付けてなることを特徴とする高周波変成器。
10. 前記枠体は、金属製の支持枠体により両分割枠体が係合する方向に締め付けて保持し、該支持枠体には設置面への取付部を備えてなる請求項９記載の高周波変成器。

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