JPS60154604A - 変圧器 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はスプールに巻回された少くなくとも１個の１次
巻線、スプールに巻回さオｔた少くなくとも１個の２次
巻線、並びに前記１次巻線と共働する第１の部分及び前
記２次巻線と共働する第２の部分とを包含し、前記第１
の部分と第２の部分が対向面を有する鉄心とから成り、
小さい結合係数を有する変圧器に関する 〔発明の背景〕 」二記のような変圧器自体は既に公知であり、例えば、
ヨーロッパ特許出願明細書箱８３．２０１２５８．７号
に開示されたように変換機又は、例えば［電力変°換に
関する第３回国際会議報告曹」の２，８〜Ｉｆｆ頁に開
示されたように直列共振送電において使用可能である。

国際電気技術委員会の刊行物第３８０号に記載されたも
ののような、安全な変圧器に適用される国際規格及び勧
告は変圧器における漏洩長さ及び空気路程並びに隔離厚
さに対する最小値を規定し７ている。

例えば、上述の刊行物第３８０号はいわゆる５ＥＬＶ（
安全超低電圧；　５ａｆｅｔｙ　Ｅｘｔｒａ　ｌ、ｏｗ
　Ｖｏｌｔ、ａｇｅ）巻線は隔離用障壁により、変圧器
中の他のすべての巻線から隔離されていなければならな
いと定めている。この規定により変圧器中の隔ＫＭの厚
さ、漏洩長さ及び空気路程に関して要求が生まれる。

隔離層の厚さは変圧器の１次回路と２次回路との間の隔
離材料を貫通して測定した最短距離によって定まり、巻
線に通常用いている隔離ジャケットは安全性を考慮して
計算外にしている。

過去においては、定められた要求を、変圧器の巻線と鉄
心との間に隔１１１障壁を配設して満足させる試みがな
された。特にプリント基板用に設計された小型変圧器の
場合、上記のような試みから新たな問題が発生し、これ
らの問題はさらに別の対応を行うことによってしか解決
し得ないものである。特に、そのような小型変圧器にお
いては、一方において端子リード線及び端子ピン又はア
イレットと、他方において、変圧器の鉄心との間に距離
が必要とされるので、例えば更に別の隔離板及び／又は
隔離スリーブを使用することによってしか解決し得ない
問題がある。

そのような（＝ｊ加的に使用される特別の対応手段は製
造コストが高くなるだけでなく、最終的な性能は製造に
携わる者の技術に大きく左右される。

〔発明の目的〕

本発明の目的は製造のコストを上げることなく、製造に
携わる名の技術に高い要求を強いる必要もなく、比較的
簡単な方法で上記の安全性に関する要求を満たすことが
可能であるような構造を有する上記の種類の変圧器を提
供することにある。

〔発明の概要〕

この目的のために、本発明によれば、上記の種類の変圧
器はその２個の鉄心部分の対向面がすべて隔離手段によ
って離間されていることを特徴としている。

〔発明の実施例〕

多数の実施態様を示す添付図面を参照して本発明を以下
に詳細に説明する。

第１図は２個のＵ字形部分（１）（２）から成るわく形
鉄心を備えた変圧器を略示すことによって本発明の背景
にある概念を説明している。１次巻線（３）が鉄心部分
（１）に巻回され、２次巻線（４）が鉄心部分（２）に
巻回されている。２個のＵ字形鉄心部分（１）　（２）
の脚部の端部はそれぞれ対向関係で取付けられて閉磁路
を形成している。もしこれらの両端部が従来技術におけ
るように直接付き合わせ接触しているとすれば、これら
の鉄心部分もやはり電気的に相互に接続されたことにな
り、必要とされる隔離をそれぞれ巻線とそれらに測路す
る鉄心部分との間に全体にわたって設けなけれはならな
いことになる。しかしながら、本発明によれば、隔離材
料が２個の鉄心部分の間にこＪしら鉄心部分を相互に電
気的に絶縁するように設けられている。

その結果、前記両鉄心部分の間がいわゆる配電線との分
離がなされることになる。この２個の鉄心部分の間に設
けた隔離が参照無帯（５）で示しである。

この方法では、鉄心に対する巻線の隔離並びに鉄心に対
する端子ピン又はアイレット及び端子リード線の隔離に
対する高い要求がより低いものになる。

自明なように、両鉄心部分の間に隔離材料が存在すると
漏洩区域（ｌｅａｋａｇｅ　ｆｉｅｌｄ）が生じること
になって、この構造は変圧器に大きい結合係数が必要と
されない場合にしか使用するのには適当でない。

また、本発明においては２個以上の１次及び／又は２次
巻線を使用したり、他の種々の従来技術による鉄心構造
を用いたりすることも可能なことがわかる。

第２図乃至第５図は、２個のＥ字状鉄心（６）　（７）
から構成された鉄心を有する変圧器に使用された本発明
の一好適実施態様を概略的に示している。

２個のＥ字状鉄心の３本ずつの脚部の自由端はそれぞれ
対向するような関係で配設されており、参照番号（８）
　（９）で示したＮｉ！材料がそれぞれの対になった対
向し、ている脚部の間にＩｔプられている。

変圧器の１次コイル（１０）はＥ字状鉄心（６）の真中
の脚部に巻回され、２次コイル（１１）はＥ字状鉄心（
７）の真中の脚部に巻回されている。

コイル（１０）（Ｉｔ）はそれぞ才髪スプール（１２）
　（１３）に巻回され、これらのスプールはそれぞれ対
応するＥ字状鉄心の真中の脚部に取付けられている。巻
線を保持し、さらに各巻線と鉄心との間及び巻線自体の
間に十分な長さの空気路程及び漏洩路程を設けるために
、それぞれのスプールに２個の外側に向かって張り出し
たフランジ（１４，１５）　（１６，１７）を設けるの
が便利である。鉄心の半分ずつを構成している２個の鉄
心部分の間の、変圧器の使用時に強い磁場が発生する領
域から巻線を離しておくために、両フランジ（１５）　
（１７）間に空隙を残しである。

このような構成自体は高いうず電流の損失を防止する目
的で既に知られている。

第３図及び第４図に示すように、これらの２個のスプー
ルを１個の複合型スプールに構成するのが好ましい。

さらに、やはり第３図及び第４図に示されている通り、
Ｅ字状鉄心（６）及び（７）の真中の脚部の対向面の間
に設けた隔離材料が、複合型スプールと一体の部品とし
て、複合型スプールの高さの半分の位置で複合型スプー
ル中に設けられた横断隔離板をとることが好ましい。こ
の方法によれば、直接漏洩路程又は空気路程を形成する
ことなく、２本の真中の脚部の間を有効に隔離すること
が可能である。

前にも述さた通り、隔離材料はそれぞれのＥ字状鉄心の
外側の脚部の対向端部間にも配設されている。この隔離
材料は、脚部の対向端部と同じ表面積の板（８）の形状
をとるのが好ましく、この板（８）はその外周から両方
向に伸びている直立壁を備えており、両脚部の端部のま
わりに嵌着されたカップ状の手段（１８）を形成してい
る。これらのカップを形成している板（８）は両脚部を
互いに隔離し、一方、その直立壁は両脚部の端部間の漏
洩路程及び空気路程を表わしている。

カップ（１８）は別個の構成要素であっても良いが、第
３図に示すように、隔離板（９）を包含する複合型スプ
ールに一体の部品とするのが好ましい。この目的のため
に、複合型スプールに対向しているカップの内壁をフラ
ンジ（１５）　（１７）の外側のり１１に結合するのが
好ましい。別の方法、例えば、スプールからフランジ（
１５）及び（１７）の間まで外側に張り出している結合
要素によってカップをスプールに結合することも可能で
ある。しかしながら、このような結合方法を射出成形法
で実現するのはなかなか困雛である。

複合型スプールのフランジ（１５）及びフランジ（１６
）間の間隙を隔離材料で埋めて、カップ（１８）を形成
することの可能なソリッド型複合フランジにすることも
出来るのがわかる。この可能性が第３図及び第４図の左
側の部分に多数の点で示しである。

第３図及び第４図はそれぞれのフランジ（１４）及び（
１６）の一端に形成された部分（１９）を示している。

これらの部分（１９）は対応するフランジと一体であっ
て、変圧器用支持体として機能し、さらに、巻線の終端
部をはんだ付は又はその他の方法で取付けることの出来
る端子ピン及び／又はアイレットを受け入れるための孔
を有しでいる。

本発明の変圧器の組立ては次の通り実施される。

スプール、隔離板及びカップを射出成形により別個の構
成部品として又は一体のユニットとし２て作成したのち
、その上にコイルを取付（づる。

次いで２分されている鉄心の脚部をスプールとカップの
中に第２図及び第３図に示した方法ではめ込んで鉄心を
取付け、しかるのち、所望に応じて、閉鎖部材をさらに
取付ける。

先にも述べた通り、本発明は違った形状の鉄心を有する
変圧器にも使用可能である。そのような鉄心の場合には
、図面に示した複合型スプールとしてまた１両鉄心部分
の間に設けた隔離手段として作用する部材に変更を加え
ることが必要になることもあるが、そのような部材を一
体なものとして使用することは不可能であると思われる
。しかしながら、そのような変更は上記の説明を知った
当業者には自明となる筈であり、本発明の範囲に含まれ
るものと考えられる。

〔発明の効果〕

本発明に従って採用された対策のために、コイルと鉄心
との間、及び端子リード線、ピン及びアイレットと鉄心
との間にそれぞれ要求された隔離に関する厳格な要求が
ゆるやかなものになる。これは隔離用障壁を前記両鉄心
部分の間に実際に設けることによる。

本発明の変圧器は過負荷の状態で発生する高温に十分耐
え得るものであることがわかる。事実。

コイル中で発生する熱は直接、即ち、鉄心の脚部を通っ
てし２か、これらの脚部を隔離し、でいる隔離材料に伝
達されていないので、この熱の大部分は鉄心を通って放
熱される、その結果、過負荷の状態下であっても、安全
な隔離に対する温度による悪影響の危険性、又は破壊の
危険性さえも非常に小さいものになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の背景を成す概念を示す変圧器の＊ｍ構
成の側面図、第２図は本発明の実施例に係る変圧器の側
面図、第３図は第２図ト；示す変圧器の同じ向きにおけ
る断面図、第４図は第２図のＩＶ−ｒＶ線に沿う断面図
、第５図は第２図のＶ−ＸＪ線に沿う断面図を示す。 ６．７・・・・・・Ｅ字状鉄心、８．９・・・・・・絶
縁材料、１０・・・・・・１次コイル、１１・・・・・
２次コイル６１２゜１３・・・・・・スプール、１８・
・・・・・カップ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）スプールに巻回された少くなくとも１個の１次巻線
   、スプールに巻回された少くなくとも１個の２次巻線、
   並びに前記１次巻線と共働する第１の部分及び前記２次
   巻線と共働する第２の部分とを包含し、前記第１の部分
   と第２の部分が対向面を有する鉄心とから成り、小さい
   結合係数を有する変圧器において、前記２個の鉄心部分
   の対向面がすべて絶縁手段により隔離されていることを
   特徴とする変圧器。 ２）前記両スプールが同方向に伸長して１個の複合型ス
   プールとして構成され、前記第１の鉄心部分が前記複合
   型スプールの一端から該複合型スプール中に伸びる脚部
   を有し、前記第２の鉄心部分が前記複合型スプールの他
   端から該複合型スプール中に伸びる脚部を有し、前記複
   合型スプールの内部に横断隔離板が配設されて該複合型
   ゛スプール中に伸びた２本の脚部が互いに離間されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の変圧器。 ３）前記鉄心部分がそれぞれ少くなくとも１本の第２脚
   部を有し、それぞれの第２脚部の端部が互いに対向しか
   つ隔離材料から成る板によって互いに隔離されている特
   許請求の範囲第２項記載の変圧器。 ４）前記隔離材料から成る板が、該板から両方向に伸び
   て前記第２脚部の端部をそれぞれ囲繞しているカップを
   形成している直立壁を備えている特許請求の範囲第３項
   記載の変圧器。 ５）前記両カップが前記複合型スプールと一体である特
   許請求の範囲第２項乃至第４項のいすわかに記載の変圧
   器。 ６）前記鉄心部分がそれぞれＥ字状に形成され、それぞ
   れのＥ字状鉄心部分の脚部の端部が互いに対向し、概脚
   部のうち真中の脚部が前記複合型スプール中へ伸びてお
   り、外側の脚部の対向端部が隔離材料から成るカップ内
   にそれぞれ収納されている特許請求の範囲第２項又は第
   ３項記載の変圧器。 ７）前記カップがそれぞれ前記複合型スプールと一体で
   ある特許請求の範囲第６項記載の変圧器。 ８）前記カップが前記複合型スプールの少くなくとも１
   個の外側に張り出しているフランジに取付けられている
   特許請求の範囲第７項記載の変圧器。 ９）前記カップが前記複合型スプールの２個の離間して
   外側に張り出しているフランジにそれぞれ結合され、変
   圧器の巻線が前記２個のフランジのそれぞＪしと、前記
   複合型スプールの両端部に形成された外側に張り出して
   いるフランジのそれぞれとの間に巻回されている特許請
   求の範囲第８項記載の変圧器。