JPH05505910A - 小型安全変圧器用コイル巻型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 小型安全変圧器用コイル巻型 この発明は、請求の範囲第１項の前置文部骨に記されている如くの、特に小型で 安全なものとされる変圧器用のコイル巻型に関する。

ドイツ特許公開公報第２２０８４５７号に示される如く、変圧器における一次巻 線を、プラスチック材料を用いた射出成形により形成されたコイル巻型に巻くこ とが知られている。その際に用いられるコイル巻型は、変圧器コアが挿通せしめ られる空間部が設けられ、また、両側部に一次巻線を保持する相互対向フランジ 部を有するものとされている。また、−次巻線の上に巻かれる二次巻線を一次巻 線から絶縁すべく、−次巻線用コイル巻型と同様に、プラスチック材料を用いた 射出成形により形成された二次巻線用コイル巻型が、−次巻線と二次巻線との間 に配されている。二次巻線用コイル巻型は、２個の部材をもって構成されており 、各部材は、−次及び二次巻線の巻軸方向に沿う方向から見たとき、Ｃ字状に形 成されている。そして、２個のＣ字状部材は、それらの端部が相互に重なり合う ようにされて、−次巻線上に押し付けられる。このような、二次巻線用コイル巻 型を構成する２個のＣ字状部材の夫々も、その上に巻かれる二次巻線を保持する 相互対向フランジ部を有するものとされている。

絶縁型安全変圧器に関するユーロピアン・スタンダード　ＤＩＮ　ＶＤＥ０５５ １のセクシヨン１１０９．８９は、変圧器基準の一つとして、プラスチック材料 を用いた射出成形により形成されるコイル巻型について、安全性確保の観点から 、肉厚が少なくとも１ｍｍはなくてはならないと規定している。しかしながら、 ランプ（特に、ハロゲン・ランプ）、小型電動玩具、電動髭剃器等の電気機器に 用いられる小型変圧器の場合、少なくとも１ｍｍはあるものとされる肉厚を有し たコイル巻型を用いることは、全体をできるだけ小型に構成するという現実の要 求とは合致しないことになってしまう。

また、上述のユーロピアン・スタンダードは、コイル巻型が、少なくとも３層構 造をとり、要求される絶縁性能を満足する場合には、コイル巻型の肉厚は１ｍｍ 未満でも良い旨を規定している。

そして、ユーロピアン・スタンダードにより、長手方向に沿う両側部に“ミシン 目”が設けられた薄板細条体が変圧器コアに４層構造を成すように巻かれて形成 され、両側部が”ミシン目”の部分において立ち上げられるように折り曲げられ て、一対の相互対向フランジ部を伴ったＵ字状断面を有するものとされるコイル 巻型が推奨されている。しかしながら、斯かるコイル巻型にあっては、両側部が “ミシン目”が設けられたものとされることにより、各層に複数のエアーギャッ プ部、即ち、絶縁特性が低減される複数の部位が形成される。そして、斯かるエ アーギャップ部の存在により、上述の如くに長手方向に沿う両側部に“ミシン目 ”が設けられた薄板細条体が変圧器コアに４層構造を成すように巻かれて形成さ れるコイル巻型は、未だ、要求される絶縁性能を満足するものとはされていない 。

ドイツ特許公開公報第３１０７０５９号には、細条絶縁体が巻かれて構成されて 、多層構造をとるとともにＵ字状断面を有するものとされたコイル巻型が記載さ れている。この公開公報第３１０７０５９号には、細条絶縁体がその長手方向に 沿う両側部に”ミシン目”が設けられたものとされている旨の明確な記載はない が、細条絶縁体には“ミシン目”が設けられているはずであり、若し、そうでな い場合には、斯かるコイル巻型は実現性に欠けるものとなってしまう。

この発明は、肉厚が１ｍｍ未満とされたもとで前述のユーロピアン・スタンダー ドに適合し、しかも、特に、Ｕ字状断面部分における充分な絶縁性能が得られる コイル巻型を提供することを目的とする。この目的は、請求の範囲第１項で述べ られる特徴事項によって達成される。

この発明に係るコイル巻型は、複数の成形板状部材が重ねられることによって形 成されることにより、前述のユーロピアン・スタンダードに適合するものとされ ている。そして、複数の成形板状部材の夫々の肉厚は、各成形板状部材が重ねら れたもとでの総合肉厚が１ｍｍより相当に小となるように選定される。そして、 複数の成形板状部材は、三次元形状を安定に維持するとともに、プラスチック特 有の変形性を有していることにより、相互連結されて環状のコイル巻型を形成し 得るものとされる。

重ねられる複数の成形板状部材が同一形状に形成され、それらによって１個のコ イル巻型が形成されることが好ましいが、１個のコイル巻型を形成する複数の成 形板状部材が同一形状に形成されることは、必ずしも必要ではない。

この発明に係るコイル巻型の一例にあっては、ドイツ特許公開公報第２２０８４ ５７号に示されるコイル巻型と同様に、２個のＣ型部材を含んで形成されが、斯 かる際における２個のＣ型部材の夫々は、適切な成形板状部材とされる。

この発明に係るコイル巻型の他の例にあっては、重ねられる複数の成形板状部材 の夫々が環状部材として形成され、継目部を１箇所しか有さないものとされる。

さらに、この発明に係るコイル巻型の別の例にあっては、金属箔、好ましくは銅 箔が、重ねられる複数の成形板状部材のうちの隣接する２個の間に挾み込まれる 。斯かる場合には、重畳配置される一次側巻線と二次側巻線とについての電気的 シールド状態が確保される。エアーギャブが形成されることを回避すべく、継目 部を形成する複数の成形板状部材の夫々の端部は、組立時に相互に重なり合うも のとされる。

Ｃ型部材あるいは環状部材とされる複数の成形板状部材の夫々は、例えば、塑性 成形を行うことができる熱可塑性プラスチック材料によって形成される。

それにより、先ず、平坦な薄板細条体を塑性成形して、Ｕ字状断面を有して直線 的に伸びるＵ型部材を形成し、次に、Ｕ型部材を塑性成形してＣ型あるいは環状 成形板状部材を形成し、その後、複数のＣ型成形板状部材を２個ずつ相互連結さ れて重ねられたものとすることにより、あるいは、複数の環状成形板状部材を夫 々の両端部が相互連結されて重ねられたものとすることにより、コイル巻型を得 ることができる。その際、必要に応じて、金属箔、好ましくはｆＲ箔を、重ねら れる複数のＣ型あるいは環状成形板状部材のうちの隣接する２個の間に挾み込む ことができる。

また、複数の平坦な薄板細条体を重ねておき、それらを塑性成形することによっ て、−回の塑性成形により複数のＵ型部材を同時に形成することができ、さらに 、複数のＵ型部材を重ねておき、それらを塑性成形することによって、−回の塑 性成形により複数のＣ型あるいは環状成形板状部材を同時に形成することができ る。

複数の成形板状部材の夫々が環状部材とされる場合、それらが重ねられてコイル 巻型が形成される段階において、各環状成形板状部材が順次それらの両端部が塑 性変形せしめられて一旦開かれた後、押し付は合わされるものとされる。それに より、各環状部材における継目部が、コイル巻型における１箇所に集中配置され る状態、あるいは、コイル巻型における相互対向する２箇所に交互に分散配置さ れる状態がとられる。

この発明に係るコイル巻型の製造方法によれば、肉厚を１００μｍ未満、例えば 、８０μｍとする箔状部材を用い、コイル巻型用の成形板状部材を極めて薄いも のとして形成することができ、それにより、巻線装着部用の空間が充分に大とさ れるコイル巻型を得ることができる。それにより、３層構造とされるコイル巻型 の場合には、全体の肉厚を、例えば、３００μｍ未満とすることができることに なる。このようにして得られるこの発明に係るコイル巻型は、薄板細条体が巻か れて形成される前述のユーロピアン・スタンダードにより推奨されるコイル巻型 に比して、種々の長所を有するものとなり、絶縁部にエアーギャップが形成され ないこともそれらのうちの一つである。

以下に、この発明の実施例についての説明が、図面が参照されてなされる。

第１図は、各々がコイル巻型に巻かれて重畳配置された一次側巻線及び二次側巻 線を有した変圧器を示す。

第２図は、第１図に示される変圧器における内側コイル巻型を、それに−次側巻 線が巻かれた状態をもって示すとともに、外側コイル巻型を、二次側巻線が外さ れて分解された状態をもって示す斜視図である。

第３図は、この発明に係るコイル巻型の第１の例を示す側面図である。

第４図は、この発明に係るコイル巻型の第２の例を示す側面図である。

第１図においては、鉄製のコア２．−次側巻線３及び二次側巻線４を有した変圧 器１が示されている。−次側巻ＩＩ３は、コア２における腕部６が挿通せしめら れた空間部１０を包囲する内側コイル巻型５Ａ上に巻かれている。また、二次側 巻線４は、−次側巻線３を包囲して配された外側コイル巻型５Ｂ上に巻かれてい る。

そして、−次側巻線３及び二次側巻線４は、共通の巻軸７を有するものとされて いる。

第２図には、−次側巻線３が巻かれた一対の型部分５Ａａ及び５Ａｂから成る内 側コイル巻型５Ａが示されており、この内側コイル巻型５Ａは、構造的には、第 ２図に示されるとともに以下に説明される外側コイル巻型５Ｂと同様に形成され る。

外側コイル巻型５Ｂは、第２図に示される２個の型部分５Ｂａ及び５Ｂｂを含ん で構成されている。型部分５Ｂａは、複数の成形板状部材によって形成されてお り、第２図には、これらの複数の成形板状部材のうちの２個のみ、即ち、成形板 状部材５Ｂａ　１及び５Ｂａ２のみが示されていて、他の成形板状部材は図示が 省略されており、また、型部分５Ｂｂも、複数の成形板状部材によって形成され ており、第２図には、これらの複数の成形板状部材のうちの２個のみ、即ち、成 形板状部材５Ｂｂｌ及び５Ｂｂ２のみが示されていて、他の成形板状部材は図示 が省略されている。

成形板状部材５Ｂａｌ、５Ｂａ２．５Ｂｂｌ及び５Ｂｂ２を含む複数の成形板状 部材の各々は、熱可塑性プラスチック材料が成形されて得られたＵ字状断面を有 する薄板部材とされており、Ｕ型部分には、ウェッブ部９及びウェッブ部９を挾 んで相互対向するエツジフランジ部１１が設けられている。第２図において矢印 により示されている如く、成形板状部材５Ｂａ　１と成形板状部材５Ｂａ　２と が相互に押し重ねられて型部分５Ｂａを形成するものとされ、また、成形板状部 材５Ｂｂ　１と成形板状部材５Ｂｂ２とが相互に押し重ねられて型部分５Ｂｂを 形成するものとされる。

そして、型部分５Ｂａと型部分５Ｂｂとが、相互対向するものとされて内側コイ ル巻型５Ａに巻かれた一次側巻線３に押し当てられて、各々における相互に対応 する端部が重ね合わされる状態とされて、外側コイル巻型５Ｂが構成される。

第３図は、第１図及び第２図に示される内側コイル巻型５Ａ及び外側コイル巻型 ５Ｂの夫々と同様にして形成されたコイル巻型５を示す、コイル巻型５は、２個 のＣ字状型部分５ａ及び５ｂを含んで構成されており、Ｃ字状型部分５ａ及び５ ｂは、対向配ｌされ、各々における相互に対応する端部が重ね合わされて、重合 せ部分Ｕを形成するものとされている。Ｃ字状型部分５ａは、相互に重ねられた ３個の成形板状部材５ａｌ、５ａ２及び５ａ３を含んで形成されており、また、 Ｃ字状型部分５ｂも、相互に重ねられた３個の成形板状部材５ｂ１．５ｂ２及び ５ｂ３を含んで形成されている。成形板状部材５ａｌ、５ａ２．５ａ３，５ｂｌ 。

５ｂ２及び５ｂ３の各々は、熱可塑性プラスチック材料が成形されて得られ、Ｕ 字状断面を有するものとされている。このようにして、２個のＣ字状型部分５ａ 及び５ｂが対向配置されて構成されたコイル巻型５は、２個の継目部１８を有す ることになる。

第４図は、継目部１８を１個しか有さないコイル巻型５Ｃを示す、このコイル巻 型５Ｃは、相互に重ねられて積層状態をなすものとされる３個の環状成形板状部 材５Ｃ１，５Ｃ２及び５ｃ３を含んで形成されている。環状成形板状部材５ｃ１ ．５ｃ２及び５ｃ３の各々は、熱可塑性プラスチック材料が成形されて得られ、 Ｕ字状断面を有するものとされている。そして、環状成形板状部材５ｃｌ、５ｃ ２及び５ｃ３の夫々は、安定な成形状態を維持するが、さらに力を作用させて塑 性変形させることが可能とされており、とくに、その両端部を相互に離隔させる ように開かせることができ、その開いた状態をもって、他の環状成形板状部材の 外側に重られる。第４図に示される如（、環状成形板状部材５ｃｌ。

５ｃ２及び５ｃ３の夫々の両端部１５は、交互に重ね合わされて、重合せ部分Ｕ を形成するものとされている。

上述の複数の実施例の夫々について、重ねられた複数の成形板状部材あるいは環 状成形板状部材における隣接する２個の間に、金属箔、特に、銅箔が挾み込まれ てもよく、その際には、−次側巻線と二次側巻線との間の電気的シールド、ある いは、−次側巻線及び二次側巻線の夫々と鉄製のコアとの間の電気的シールドが 施されることになる。

第２図 要約 電気的絶縁材料で成る複数の成形板状部材５ｃｌ、　５ｃ２．５ｃ３　が、重ね られて積層状態をとるものとされ、特に小型で安全な変圧器用として好適なコイ ル巻型５Ｃが形成される。各成形板状部材は、Ｕ字状断面を有している。さらに 、各成形板状部材は、外力が加えられないもとでは成形形状を維持するが、外力 が加えられることによって可塑変形を生じ得るものとされる。複数の成形板状部 材は、少なくとも１個の継目部１８を伴った環状体を形成する。

継目部における複数の成形板状部材の夫々の端部は重ね合わされる。

（第４図） 国際調査報告 −１−一〜−一−に、ＰＣＴ／ＥＰ　９１１０２１４４

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）環状体を成して、磁気コアの腕部（６）が挿通せしめられる空間部（ １０）を包囲し、 （ｂ）巻軸（７）を含む面内において実質的にＵ字状断面を有するとともに、上 記巻軸（７）に沿う方向に相互離隔した、巻線を保持するための一対のエッジフ ランジ部（１１）が設けられ、（ｃ）少なくとも１個の継目部（１８）を伴って 、（ｄ）電気的絶縁材料により形成されるもとで、（ｅ）重ねられて積層状態に おかれる複数の成形板状部材（５Ｂａ１，５Ｂａ２，５Ｂｂ１，５Ｂｂ２，５ａ １，５ａ２，５ａ３，５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３，５ｃ１，５ｃ２，５ｃ３）を含 んで構成され、該複数の成形板状部材の夫々が、外力が作用せしめられないもと では成形形状を維持し、また、外力が加えられることによって可塑変形を生じ得 るものとされたことを特徴とする小型安全変圧器用コイル巻型。
2. ２．複数の成形板状部材の夫々が同一形状をとるものとされたことを特徴とする 請求の範囲第１項記載の小型安全変圧器用コイル巻型。
3. ３．２個のＣ字状型部分（５Ａａ，５Ａｂ；５Ｂａ，５Ｂｂ）によって構成され 、該２個のＣ字状型部分の夫々が、複数のＣ型成形板状部材（５Ｂａ１，５Ｂａ ２，５Ｂｂ１，５Ｂｂ２，５ａ１，５ａ２，５ａ３，５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３， ）によって形成されることを特徴とする請求の範囲第１又は２項記載の小型安全 変圧器用コイル巻型。
4. ４．継目部（１８）を形成する複数の成形板状部材の夫々の端部（１５）が重ね 合わされることを特徴とする請求の範囲第１，２又は３項記載の小型安全変圧器 用コイル巻型。
5. ５．金属箔、特に、銅箔が、重ねられた複数の成形板状部材における隣接する２ 個の間に挟み込まれたことを特徴とする請求の範囲第１，２，３又は４項記載の 小型安全変圧器用コイル巻型。
6. ６．複数の成形板状部材の夫々が熱可塑性材料によって形成されたことを特徴と する請求の範囲第１，２，３，４又は５項記載の小型安全変圧器用コイル巻型。
7. ７．平坦な薄板細条体を塑性成形してＵ字状断面を有して直線的に伸びるＵ型部 材を形成し、次に、上記Ｕ型部材を塑性成形してＣ型あるいは環状成形板状部材 を形成し、その後、複数の上記Ｃ型成形板状部材を２個ずつ相互連結されて重ね られたものとすることにより、あるいは、複数の上記環状成形板状部材を夫々の 両端部が相互連結されて重ねられたものとすることにより、さらには、必要に応 じて、金属箔、好ましくは銅箔を、重ねられる複数の上記Ｃ型あるいは環状成形 板状部材のうちの隣接する２個の間に挟み込んでコイル巻型を得る、小型安全変 圧器用コイル巻型の製造方法。
8. ８．複数の平坦な薄板細条体を重ねておき、それらを塑性成形することによって 、一回の塑性成形により複数のＵ型部材を同時に形成し、さらに、複数のＵ型部 材を重ねておき、それらを塑性成形することによって、一回の塑性成形により複 数のＣ型あるいは環状成形板状部材を同時に形成することを特徴とする請求の範 囲第７項記載の小型安全変圧器用コイル巻型の製造方法。
9. ９．環状成形板状部材の夫々を、その両端部を相互に離隔させるように開かせる 塑性変形を行って、順次、他の環状成形板状部材の外側に重ねていくことを特徴 とする請求の範囲第７項記載の小型安全変圧器用コイル巻型の製造方法。
10. １０．複数の環状成形板状部材の夫々を、該環状成形板状部材における継目部が 、コイル巻型における１箇所に集中配置される状態、あるいは、コイル巻型にお ける相互対向する２箇所に交互に分散配置される状態におかれるべく重ねていく ことを特徴とする請求の範囲第９項記載の小型安全変圧器用コイル巻型の製造方 法。