WO2023127041A1

WO2023127041A1 - 変圧器

Info

Publication number: WO2023127041A1
Application number: PCT/JP2021/048632
Authority: WO
Inventors: 彰倫吉谷; 真弓多賀
Original assignee: 株式会社東光高岳
Priority date: 2021-12-27
Filing date: 2021-12-27
Publication date: 2023-07-06
Also published as: KR102480288B1

Abstract

【課題】モールド部の内圧上昇によりモールド部の破裂が生じた場合であっても、変圧器周辺に飛散する範囲を抑える。【解決手段】この変圧器１は、鉄心２１と、鉄心２１を囲むように配置された二次コイル２４と、二次コイル２４の外周に巻き付けられる一次コイル２３と、樹脂によって鉄心２１、一次コイル２３、及び二次コイル２４を覆うように形成されたモールド部５と、モールド部５の一部に形成され、一次コイル２３の外周面に対向するモールド部５の内面とモールド部５の外面との間の肉厚が最も薄い最小肉厚部７２を含む弱点部７１と、弱点部７１の外面を含んでモールド部５に形成された凹部５６と、凹部５６を覆うようにモールド部５に設けられ、一部にモールド部５との間で隙間を形成するための変形容易部８８を有する保護カバー８０と、を備える。

Description

変圧器

　本発明は、変圧器に関する。

　変圧器は、鉄心と、鉄心を囲むように配置された二次コイルと、二次コイルの外周に巻き付けられる一次コイルとを備えている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の変圧器は、一次コイル及び二次コイルの双方を、樹脂製のモールド部により覆って形成されている。

欧州特許第１６４８００１号明細書

　上記した変圧器では、一次コイルに高電圧が印加される。そのため、サージ等に起因して巻線の層間に介在する絶縁層の破壊が生じると、巻線の短絡によって温度上昇を招くことがある。変圧器が上記のようにコイルを樹脂製のモールド部で覆っている構成の場合、巻線の温度上昇により、コイルを構成する巻線、絶縁層の溶融、気化を生じさせることになる。その結果、モールド部の内圧上昇を招き、モールド部の破裂を招くことがある。このようにモールド部が破裂した場合、ガスやモールド部の破片、巻線などの内蔵物等が四方に飛散し、変圧器周辺に及ぼす影響が大きくなるので好ましくない。

　本発明は、モールド部の内圧上昇によりモールド部の破裂が生じた場合であっても、変圧器周辺に飛散する範囲を抑えることが可能な変圧器を提供することを目的とする。

　本発明の態様に係る変圧器は、鉄心と、鉄心を囲むように配置された二次コイルと、二次コイルの外周に巻き付けられる一次コイルと、樹脂によって鉄心、一次コイル、及び二次コイルを覆うように形成されたモールド部と、モールド部の一部に形成され、一次コイルの外周面に対向するモールド部の内面とモールド部の外面との間の肉厚が最も薄い最小肉厚部を含む弱点部と、弱点部の外面を含んでモールド部に形成された凹部と、凹部を覆うようにモールド部に設けられ、一部にモールド部との間で隙間を形成するための変形容易部を有する保護カバーと、を備える。

　また、上記態様の変圧器において、弱点部は、最小肉厚部を含んだ部分を凹部の内側に突出させた突出部と、突出部の周囲に沿って設けられた溝部と、を備えていてもよい。また、上記態様の変圧器において、凹部は、モールド部の外面から弱点部を取り囲んで立ち上がる壁部により形成され、保護カバーは、外周辺部が壁部の先端部に当接した状態で壁部に固定され、凹部内に密閉空間を形成してもよい。

　また、上記態様の変圧器において、保護カバーは、壁部の周方向に間隔をあけて配置された複数本のボルトによって壁部の先端部に固定され、変形容易部は、複数本のボルトのうち、周方向で隣り合う２つのボルトどうしの間隔を、周方向で隣り合う他のボルトどうしの間隔よりも広くすることにより設けられてもよい。また、上記態様の変圧器において、保護カバーは、長方形状又は略長方形状の板状であり、保護カバーの四隅がボルトにより壁部の先端部に固定されていてもよい。

　また、上記態様の変圧器において、保護カバーは、導電性材料により形成されるとともに、外部端子が接続可能な一次側端子を備え、導電性材料により形成されるとともに、モールド部に設けられ、ボルトを固定するためのボルト座と、一端が一次コイルに接続され、他端がボルト座に接続された一次側接続配線と、をさらに備えてもよい。また、上記態様の変圧器において、一次コイルの外周面に沿って配置される高圧シールドをさらに備え、高圧シールドは、一次コイルの周方向において弱点部に対向する部分で間隔をあけて配置されていてもよい。また、上記態様の変圧器は、例えば、鉄道車両などの車両に設定されてもよい。この場合、上記態様の変圧器において、保護カバーの変形容易部を進行方向に沿わせた状態で車両に装着されていてもよい。

　本発明に係る変圧器は、鉄心、一次コイル、及び二次コイルを覆うように形成されたモールド部の一部に、最小肉厚部を含む弱点部を備える構成により、サージ等に起因して一次コイルの巻線の層間に介在する絶縁層の破壊により加熱が生じてモールド部の内圧が上昇した場合、最小肉厚部を含む弱点部でモールド部の破壊を生じさせることができる。このように、上昇した内圧のモールド部からの放出部位を弱点部に集中させることで、変圧器の過度な内圧上昇を抑えるとともに、モールド部内に生じたガスや、モールド部の破片、巻線などの内蔵物等の放出方向を規制することができる。

　また、モールド部に形成されて弱点部の外面を含む凹部を覆うように、保護カバーが設けられた構成により、弱点部が破壊した場合、モールド部の内部から放出されたガスは、保護カバーで覆われた凹部内に放出される。また、保護カバーが、一部にモールド部との間で隙間を形成するための変形容易部を有する構成により、凹部内のガスの圧力が高まった場合に、保護カバーの変形容易部が変形し、保護カバーとモールド部との間に形成された隙間から、ガスを外部に放出することができる。このようにして、外部へのガスの放出方向を規制することができる。その結果、変圧器の過度な内圧上昇を良好に抑えつつ、モールド部の破裂が生じた場合に周辺に飛散する範囲を抑えることができる。

　また、弱点部が、最小肉厚部を含んだ部分を凹部の内側に突出させた突出部と、突出部の周囲に沿って設けられた溝部と、を備える構成では、最小肉厚部でモールド部の破壊が生じ、最小肉厚部から壁面に向かって亀裂が伸展するのを、溝部で抑えることができる。また、凹部が、モールド部の外面から弱点部を取り囲んで立ち上がる壁部により形成され、保護カバーが、外周辺部が壁部の先端部に当接した状態で壁部に固定され、凹部内に密閉空間を形成する構成では、弱点部でモールド部の破壊が生じた場合、モールド部内から放出されるガスやモールド部の破片、巻線などの内蔵物等が、保護カバーと、保護カバーが固定される壁部とによって形成される凹部内の密閉空間内に放出される。

　また、保護カバーが、壁部の周方向に間隔をあけて配置された複数本のボルトによって壁部の先端部に固定され、変形容易部が、複数本のボルトのうち、周方向で隣り合う２つのボルトどうしの間隔を、周方向で隣り合う他のボルトどうしの間隔よりも広くすることにより設けられる構成では、凹部内の密閉空間内に放出されたガスの圧力が高まった場合、周方向で隣り合う２つのボルトどうしの間隔が広い部分で、保護カバーが変形し、保護カバーと壁部の先端部との間に隙間が形成される。この構成により、この隙間からガスを外部に放出してモールド部の内圧上昇を抑制することができる。また、保護カバーが、長方形状又は略長方形状の板状であり、保護カバーの四隅がボルトにより壁部の先端部に固定されている構成では、保護カバーの長辺部分において、周方向で隣り合う２つのボルトどうしの間隔が、保護カバーの短辺部分において周方向で隣り合う他のボルトどうしの間隔よりも広くなる。従って、凹部内の密閉空間内に放出されたガスの圧力が高まった場合、保護カバーの長辺部分で保護カバーが変形して保護カバーと壁部の先端部との間に隙間が形成され、この隙間からガスやモールド部の破片、巻線などの内蔵物等を外部に放出してモールド部の内圧上昇を抑え、隙間より大きなモールド部の破片や巻線などの内蔵物等が外部に飛散することを抑制することができる。

　また、保護カバーが、導電性材料により形成されるとともに、外部端子が接続可能な一次側端子を備え、一端が一次コイルに接続され、他端が導電性材料により形成されたボルトに接続された一次側接続配線をさらに備える構成では、保護カバーを壁部に固定するボルトが、一次側接続配線を介して一次コイルに接続される。この構成により、ボルトを、外部端子が接続可能な一次側端子とすることができ、変圧器を構成する部品の数を抑え、変圧器を簡易な構成とすることができる。また、一次コイルの外周面に沿って配置される高圧シールドをさらに備え、高圧シールドは、一次コイルの周方向において弱点部に対向する部分で間隔をあけて配置されている構成では、高圧シールドが設けられている部分では、一次コイルの外周部がモールド部よりも耐クラック性に優れた材料で囲まれている。この構成により、一次コイルの巻線の層間に介在する絶縁層の破壊により加熱が生じてモールド部の内圧が上昇した場合、高圧シールドが間隔をあけて配置されて一次コイルがモールド部に接し、弱点部に対向する部分からモールド部の破壊が生じやすくなる。従って、より確実に、弱点部でモールド部の破壊を生じさせることができる。

　また、保護カバーの変形容易部を進行方向に沿わせた状態で例えば鉄道車両などの車両に装着されている構成では、凹部内のガスの圧力が高まり、保護カバーの変形容易部が変形し、保護カバーとモールド部との間に形成された隙間から、ガスを車両の進行方向に向けて放出してモールド部の内圧上昇を抑制することができる。従って、ガスやモールド部の破片、巻線などの内蔵物等を車両の進行方向に対して側方に放出するのを抑えることができる。

実施形態に係る変圧器の一例を示す斜視図である。変圧器の鉄心、コイル部を示す斜視図である。変圧器を第２方向から見た断面図である。変圧器を第３方向から見た断面図である。変圧器のモールド部に形成された弱点部を示す斜視図である。弱点部及び保護カバーを第３方向から見た断面図である。弱点部及び保護カバーを第２方向から見た断面図である。弱点部及び保護カバーを第１方向から見た図である。変圧器を車両に取り付けた状態を示す側面図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下に説明する内容に限定されない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。図１は、実施形態に係る変圧器１の一例を示す斜視図である。図２は、変圧器１の鉄心２１、コイル部２２を示す斜視図である。図３は、変圧器１を第２方向Ｄ２から見た断面図である。図４は、変圧器１を第３方向Ｄ３から見た断面図である。

　図１～図４に示すように、変圧器１は、変圧器本体２と、ベース３と、を主に備える。この変圧器１は、例えば、屋外に露出して設置される。本実施形態において、変圧器１は、例えば鉄道車両等の車両の外部に露出して設置される。変圧器１は、第１方向Ｄ１の一方側に変圧器本体２を備え、第１方向Ｄ１の他方側にベース３を備えている。変圧器１は、車両に設置した状態で、第１方向Ｄ１を上下方向に沿わせて配置される。変圧器１のベース３は、不図示のボルト等によって車両の車体に固定される。

　図２～図４に示すように、変圧器本体２は、鉄心２１と、コイル部２２と、モールド部５と、飛散防止構造部７と、を主に備える。鉄心２１は、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２から見て、環状である。本実施形態における鉄心２１は、四辺に直線部２１ｓを有した矩形の環状である。コイル部２２は、一次コイル２３と、二次コイル２４と、高圧シールド２５と、を備えている。コイル部２２は、全体として、第１方向Ｄ１、及び第２方向Ｄ２に直交する第３方向Ｄ３から見て、円環状である。コイル部２２の中央部には、貫通孔２２ｈが形成されている。貫通孔２２ｈには、鉄心２１の上部に配置された直線部２１ｓが挿通されている。コイル部２２は、鉄心２１の上部の直線部２１ｓを中心として、周方向に連続している。

　一次コイル２３は、第３方向Ｄ３から見て円環状である。一次コイル２３は、周方向に連続して延びている。一次コイル２３の径方向の厚さは、二次コイル２４、及び高圧シールド２５の厚さよりも大きい。一次コイル２３は、二次コイル２４の外周に、一次巻線が絶縁層を介して周方向に複数回巻き付けることで形成されている。一次コイル２３の絶縁層は、例えば、一次巻線を被覆する絶縁材（層間絶縁紙）によって形成されている。

　二次コイル２４は、一次コイル２３の径方向内側に配置されている。二次コイル２４は、鉄心２１の直線部２１ｓを囲むように配置されている。二次コイル２４は、一次コイル２３の内周面の全体を覆っている。二次コイル２４は、第３方向Ｄ３に延びる円筒状である。二次コイル２４は、一次コイル２３と一体に設けられている。二次コイル２４は、導体からなる二次巻線が絶縁層を介して周方向に複数回巻き付けることで形成されている。二次コイル２４の絶縁層は、例えば、二次巻線を被覆する絶縁材（層間絶縁紙）によって形成されている。

　高圧シールド２５は、一次コイル２３の径方向外側に配置されている。高圧シールド２５は、一次コイル２３の外周面に沿って固定されている。高圧シールド２５は、周方向Ｄｃに間隔をあけて配置された複数のシールド部材２５ｂを備えている。各シールド部材２５ｂは、例えば、アルミ、鉄、銅などの導電性材料により形成されており、第３方向Ｄ３から見て円弧状である。高圧シールド２５には、周方向の一部に切欠き部２５ｋが形成されている。本実施形態において、切欠き部２５ｋは、第１方向Ｄ１の一方側に向けて開口している。

　モールド部５は、例えば、エポキシ樹脂の樹脂によって形成されている。モールド部５は、鉄心２１、及びコイル部２２（一次コイル２３、二次コイル２４、高圧シールド２５）を覆うように形成されている。モールド部５は、本体部５１と、基部５２と、弱点部７１と、を一体に有している。

　本体部５１には、コイル部２２と、鉄心２１が埋設されている。本体部５１には、第１方向Ｄ１に間隔を空けて、複数のフィン５４が設けられている。各フィン５４は、本体部５１から外側に延びている。各フィン５４は、本体部５１の全周に連続している。各フィン５４は、本体部５１から外側に向かうに従って、第１方向Ｄ１における厚みが漸次縮小している。基部５２は、本体部５１に対して第１方向Ｄ１の他方側に設けられている。基部５２は、ベース３に不図示のボルト等によって固定されている。

　図５は、変圧器１のモールド部５に形成された弱点部７１を示す斜視図である。図６は、弱点部７１及び保護カバー８０を第３方向Ｄ３から見た断面図である。図７は、弱点部７１及び保護カバー８０を第２方向Ｄ２から見た断面図である。図３～図７に示すように、飛散防止構造部７は、弱点部７１と、保護カバー８０と、を備えている。

　弱点部７１は、モールド部５の一部に形成されている。弱点部７１は、本体部５１に対して第１方向Ｄ１の一方側の端部５１ｔに形成されている。モールド部５の端部５１ｔには、モールド部５の外面５ｇから第１方向Ｄ１の一方側に立ち上がる壁部５５が形成されている。壁部５５は、第１方向Ｄ１から見て、第２方向Ｄ２を長辺方向とし、第３方向Ｄ３を短辺方向とした長方形状（矩形状）又は略長方形状である。本明細書において、略長方形状とは、長辺、短辺が存在する形状（例えばトラック形、オーバル形、平行四辺形状、台形状など）を含む意味で用いており、また、一部に曲線が含まれていてもよい。壁部５５において、第１方向Ｄ１の一方側を向く先端部５５ｔは、第１方向Ｄ１に直交する平面に沿って形成されている。壁部５５には、導電性材料で形成されたボルト座（インサート）８６が設けられている。ボルト座８６は、後述するボルト８５を固定するためのネジ部を備えている。ボルト座８６は、このネジ部を先端部５５ｔに向けた状態で壁部５５に埋設されている。

　壁部５５の内側には、第１方向Ｄ１の他方側に窪む凹部５６が形成されている。弱点部７１は、凹部５６の底面に形成されている。つまり、凹部５６は、弱点部７１の外面を含んでモールド部５に形成されている。凹部５６は、モールド部５の外面５ｇから弱点部７１を取り囲んで立ち上がる壁部５５により形成されている。弱点部７１は、最小肉厚部７２と、突出部７３と、溝部７４と、を備えている。

　最小肉厚部７２は、第１方向Ｄ１から見て、凹部５６の底面の中央部に形成されている。最小肉厚部７２は、第１方向Ｄ１から見て、一次コイル２３における第１方向Ｄ１の一方側に最も突出するコイル頂部２３ｔと重なる位置に形成されている。図６、図７に示すように、最小肉厚部７２は、一次コイル２３のコイル頂部２３ｔの外周面に対向する位置において、モールド部５の内面５ｆとモールド部５の外面５ｇとの間の肉厚が最も薄い部分である。

　突出部７３は、第１方向Ｄ１から見て最小肉厚部７２を含んだ部分に形成されている。突出部７３は、最小肉厚部７２を含んだ部分を凹部５６の内側（第１方向Ｄ１で一方側）に突出させることで形成されている。突出部７３の頂面７３ｆは、第１方向Ｄ１に直交する面に沿って形成されている。図５～図７に示すように、突出部７３は、第１方向Ｄ１から見て、第２方向Ｄ２を長辺方向とし、第３方向Ｄ３を短辺方向とした長方形状（矩形状）に形成されている。なお、突出部７３は、第１方向Ｄ１から見て、保護カバー８０に合わせた形状であればよく、略長方形状であってもよい。

　溝部７４は、突出部７３の周囲に形成されている。溝部７４は、突出部７３を取り囲むように、突出部７３の周囲に沿って連続して延びている。溝部７４は、突出部７３の頂面７３ｆに対して第１方向Ｄ１の他方側に窪んでいる。溝部７４の部分で、モールド部５の肉厚が薄くなっている。本実施形態において、溝部７４は、突出部７３の周囲の全周に連続せず、突出部７３の周方向の一部にのみ形成されている。溝部７４は、突出部７３の周囲の全周にわたって連続して形成されていてもよい。

　図８は、弱点部７１及び保護カバー８０を第１方向Ｄ１から見た図である。変圧器１は、保護カバー８０を備えている。図６～図８に示すように、保護カバー８０は、凹部５６を覆うようにモールド部５に設けられている。保護カバー８０は、第１方向Ｄ１から見て、第２方向Ｄ２を長辺方向とし、第３方向Ｄ３を短辺方向とした長方形状（矩形状）又は略長方形状である。保護カバー８０は、例えばステンレス鋼等の金属材料から形成されている。保護カバー８０は、板状で、その外周辺部が、第１方向Ｄ１から見て壁部５５の先端部５５ｔと重なるように形成されている。

　サージ等に起因して一次コイル２３の層間に介在する絶縁層の破壊により、一次コイル２３内で短絡が生じて電流が増大し、これにより絶縁層が加熱されて焼損することでガスが発生し、モールド部５の内圧が上昇する。モールド部５の内圧が上昇した場合、最小肉厚部７２からモールド部５の破壊が生じる。このため、上昇した内圧（ガス）のモールド部５からの放出部位を弱点部７１に集中させることができる。さらに、最小肉厚部７２でモールド部５の破壊が生じた場合、最小肉厚部７２から壁面に向かって亀裂が伸展することが、溝部７４によって抑えられる。

　保護カバー８０は、その外周辺部が壁部５５の先端部５５ｔに当接した状態で壁部５５に固定されている。保護カバー８０は、壁部５５の周方向に間隔をあけて配置された複数本のボルト８５によって壁部５５の先端部５５ｔに固定されている。本実施形態において、保護カバー８０の四隅が、ボルト８５により壁部５５の先端部５５ｔに固定されている。保護カバー８０は、外周辺部が壁部５５の先端部５５ｔに当接した状態で壁部５５に固定されることで、凹部５６内に密閉空間を形成する。弱点部７１でモールド部５の破壊が生じた場合、モールド部５内から放出されるガス（モールド部の破片、巻線などの内蔵物等を含む。）が、保護カバー８０と、保護カバー８０が固定される壁部５５とによって形成される凹部５６内の密閉空間内に放出される。なお、弱点部７１の破壊後、凹部５６の内圧の上昇により、後述するように保護カバー８０が変形して、保護カバー８０と壁部５５の先端部５５ｔとの隙間からガスが放出され、ガス等の飛散コントロールが可能となる。

　保護カバー８０の四方の角部には、それぞれ、保護カバー８０を板厚方向に貫通する貫通孔８０ｈが形成されている。壁部５５の先端部５５ｔの四方の角部には、それぞれ、雌ネジ孔５５ｎが形成されている。保護カバー８０の四方の角部は、ボルト８５によって、壁部５５に固定されている。各ボルト８５は、貫通孔８０ｈを通して壁部５５の雌ネジ孔５５ｎに締結されている。

　図６、図８に示すように、保護カバー８０は、変形容易部８８を有している。保護カバー８０を固定するための複数本のボルト８５の間隔は、保護カバー８０の外周辺部の周方向で異なっている。複数本のボルト８５において、保護カバー８０の周方向のうち長辺方向（第２方向Ｄ２）で隣り合う２つのボルト８５同士の間隔Ｓ１は、保護カバー８０の周方向のうち短辺方向（第３方向Ｄ３）で隣り合う他のボルト８５どうしの間隔Ｓ２よりも広い。

　凹部５６内の密閉空間内に放出されたガスの圧力が高まった場合、周方向で隣り合う２つのボルト８５どうしの間隔Ｓ１が広い部分で、保護カバー８０が変形しやすくなる。つまり保護カバー８０は、ボルト８５どうしの間隔Ｓ１が広い長辺部分に、変形容易部８８を有している。図６に二点鎖線で示したように、凹部５６内のガスの圧力の高まりによって、変形容易部８８で保護カバー８０が変形すると、保護カバー８０と壁部５５の先端部５５ｔとの間に隙間が形成される。この隙間からガスが外部に放出され、モールド部５の内圧上昇を抑えるとともに、隙間より大きなモールド部５の破片や巻線などの内蔵物等が外部に飛散することを抑制することができる。

　図９は、変圧器１を車両２００に装着した状態を示す側面図である。図９に示すように、変圧器１は、例えば鉄道車両である車両２００に装着されている。本実施形態において、車両２００は、例えば鉄道車両であり、レールＲに沿って走行する。変圧器１は、例えば車両２００の屋根上に設置されている。変圧器１は、パンタグラフ２０１で架線ＯＬから受けた高電圧電流が入力される。変圧器１は、入力された高電圧電流を変圧し、例えば計測器等に出力する。変圧器１は、第３方向Ｄ３を車両２００の進行方向Ｄｍに沿わせ、第２方向Ｄ２を車両２００の幅方向に沿わせた状態で車両に設置される。この構成により、変圧器１は、変形容易部８８を車両２００の進行方向Ｄｍに沿わせた状態（進行方向Ｄｍに向けた状態）で装着される。

　本実施形態において、変圧器１は、第３方向Ｄ３を車両２００の進行方向Ｄｍ（レールＲが延びる方向）に沿わせ、第２方向Ｄ２を車両２００の幅方向に沿わせた状態で設置される。変圧器１は、車両２００に対し、変形容易部８８を車両２００の進行方向Ｄｍに沿わせた状態で装着される。つまり、この構成により、変形容易部８８で保護カバー８０が変形し、保護カバー８０と壁部５５の先端部５５ｔとの間に隙間が形成された場合、ガスを車両２００の進行方向Ｄｍに沿った方向に放出させ、車両２００の幅方向にガスが放出されることが抑えられる。

　図３に示すように、変圧器１は、一次側接続配線１０１と、一次側接地配線１０２と、二次側接地配線１０３と、を備えている。一次側接続配線１０１、一次側接地配線１０２、二次側接地配線１０３は、それぞれモールド部５に埋設されている。図６～図８に示すように、一次側接続配線１０１の一端は、一次コイル２３の外周側に接続されている。一次側接続配線１０１の他端は、ボルト座８６に接続されている。ボルト座８６の上端は、ボルト８５によって保護カバー８０の下面と接触した状態となっている。一次側端子９１は、外部端子が接続可能であり、保護カバー８０の中央部分に設けられている。一次側端子９１は、保護カバー８０と一体で導電性材料により形成されている。一次コイル２３は、一次側接続配線１０１、ボルト座８６、及び保護カバー８０を介して一次側端子９１と電気的に接続されている。なお、本実施形態では、一次側端子９１が保護カバー８０に設けられる形態を示しているが、この形態に限定されず、例えば、ボルト８５が導電性を有している場合において、保護カバー８０を固定する複数本のボルト８５のうちの１本が一次側端子９１として兼用される形態であってもよい。

　図３に示すように、一次側接地配線１０２の一端は、一次コイル２３の内周側に接続されている。一次側接地配線１０２の他端は、モールド部５の基部５２に設けられた一次接地端子９２に接続されている。一次側接地配線１０２は、リード線ではなく、例えば直径５ｍｍ程度の棒材から形成されている。この構成により、一次コイル２３から一次側接地配線１０２に短絡電流が流れた場合であっても、一次側接地配線１０２自体が気化してしまうことが抑えられる。二次側接地配線１０３の一端は、二次コイル２４に接続されている。二次側接地配線１０３の他端は、モールド部５の基部５２に設けられた二次接地端子９３に接続されている。

　このような変圧器１を製造するには、鉄心２１、一次コイル２３、二次コイル２４、高圧シールド２５、一次側接続配線１０１、一次側接地配線１０２、二次側接地配線１０３等を、図示しない治具により、金型内の所定位置にセットする。この後、金型内に樹脂を充填し、樹脂が硬化した後、金型を離型する。この構成により、最小肉厚部７２を含む弱点部７１を有した変圧器本体２が形成される。変圧器本体２に、ベース３、保護カバー８０等を取り付けることで、変圧器１が製造される。

　このように、本実施形態に係る変圧器１によれば、変圧器１は、鉄心２１、一次コイル２３、及び二次コイル２４を覆うように形成されたモールド部５の一部に、最小肉厚部７２を含む弱点部７１を備える構成により、サージ等に起因して一次コイル２３の層間に介在する絶縁層の破壊により加熱が生じてモールド部５の内圧が上昇した場合、最小肉厚部７２を含む弱点部７１からモールド部５の破壊を生じさせることができる。このように、上昇した内圧（ガス）のモールド部５からの放出部位を弱点部７１に集中させることで、変圧器１の過度な内圧上昇（モールド部５の内圧上昇）を抑えるとともに、モールド部５内に生じたガスの放出方向を規制することができる。

　また、モールド部５に形成されて弱点部７１の外面を含む凹部５６を覆うように、保護カバー８０が設けられた構成により、弱点部７１が破壊した場合、モールド部５の内部から放出されたガスは、保護カバー８０で覆われた凹部５６内に放出される。加えて、保護カバー８０が、一部にモールド部５との間で隙間を形成するための変形容易部８８を有する構成により、凹部５６内のガスの圧力が高まった場合に、保護カバー８０の変形容易部８８が変形し、保護カバー８０とモールド部５との間に形成された隙間から、ガスを外部に放出してモールド部５の内圧上昇を抑制することができる。このようにして、外部へのガスの放出方向を規制することができる。その結果、変圧器１の過度な内圧上昇（モールド部５の内圧上昇）を良好に抑え、モールド部５の破裂が生じた場合に周辺に飛散する範囲を抑えることができる。

　また、弱点部７１は、最小肉厚部７２を含んだ部分を凹部５６の内側に突出させた突出部７３と、突出部７３の周囲に沿って設けられた溝部７４と、を備える構成では、最小肉厚部７２でモールド部５の破壊が生じ、最小肉厚部７２から壁面に向かって亀裂が伸展するのを、溝部７４で抑えることができる。

　また、凹部５６は、モールド部５の外面５ｇから弱点部７１を取り囲んで立ち上がる壁部５５により形成され、保護カバー８０は、外周辺部が壁部５５の先端部５５ｔに当接した状態で壁部５５に固定され、凹部５６内に密閉空間を形成する構成では、弱点部７１でモールド部５の破壊が生じた場合、モールド部５内から放出されるガスが、保護カバー８０と、保護カバー８０が固定される壁部５５とによって形成される凹部５６内の密閉空間内に放出される。

　また、保護カバー８０は、壁部５５の周方向に間隔をあけて配置された複数本のボルト８５によって壁部５５の先端部５５ｔに固定され、変形容易部８８は、複数本のボルト８５のうち、周方向で隣り合う２つのボルト８５どうしの間隔Ｓ１を、周方向で隣り合う他のボルト８５どうしの間隔Ｓ２よりも広くすることにより設けられる構成では、凹部５６内の密閉空間内に放出されたガスの圧力が高まった場合、周方向で隣り合う２つのボルト８５どうしの間隔が広い部分の変形容易部８８で保護カバー８０が変形し、保護カバー８０と壁部５５の先端部５５ｔとの間に隙間が形成される。この構成により、この隙間からガスを外部に放出してモールド部５の内圧上昇を抑え、隙間より大きなモールド部５の破片や巻線などの内蔵物等が外部に飛散することを抑制することができる。

　また、保護カバー８０は、長方形状又は略長方形状の板状であり、保護カバー８０の四隅がボルト８５により壁部５５の先端部５５ｔに固定されている構成では、保護カバー８０の長辺部分において、周方向で隣り合う２つのボルト８５どうしの間隔Ｓ１が、保護カバー８０の短辺部分において周方向で隣り合う他のボルト８５どうしの間隔Ｓ２よりも広くなる。従って、凹部５６内の密閉空間内に放出されたガスの圧力が高まった場合、保護カバー８０の長辺部分で保護カバー８０が変形して保護カバー８０と壁部５５の先端部５５ｔとの間に隙間が形成され、この隙間からガスを外部に放出してモールド部５の内圧上昇を抑制することができる。

　また、保護カバー８０は、導電性材料により形成されるとともに、外部端子が接続可能な一次側端子９１を備え、一端が一次コイル２３に接続され、他端が導電性材料により形成されたボルト８５に接続された一次側接続配線１０１をさらに備える構成では、保護カバー８０を壁部５５に固定するボルト８５が、一次側接続配線１０１を介して一次コイル２３に接続される。この構成により、ボルト８５を、外部端子が接続可能な一次側端子９１とすることができ、変圧器１を構成する部品の数を抑え、変圧器１を簡易な構成とすることができる。

　また、一次コイル２３の外周面に沿って配置される高圧シールド２５をさらに備え、高圧シールド２５は、一次コイル２３の周方向において弱点部７１に対向する部分で間隔をあけて配置される構成では、高圧シールド２５が設けられている部分では、一次コイル２３の外周部がモールド部５よりも耐クラック性に優れた材料で囲まれている。この構成により、一次コイル２３の層間に介在する絶縁層の破壊により加熱が生じてモールド部５の内圧が上昇した場合、高圧シールド２５が間隔をあけて配置されて一次コイル２３がモールド部５に接し、弱点部７１に対向する部分からモールド部５の破壊が生じやすくなる。従って、より確実に、弱点部７１でモールド部５の破壊を生じさせることができる。

　また、保護カバー８０の変形容易部８８を進行方向Ｄｍに沿わせた状態で車両２００に装着されている構成では、凹部５６内のガスの圧力が高まり、保護カバー８０の変形容易部８８が変形し、保護カバー８０とモールド部５との間に形成された隙間から、ガスを車両２００の進行方向Ｄｍに向けて放出することができる。従って、ガスを車両２００の進行方向Ｄｍに対して側方に放出するのを抑えることができる。

　以上、実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態で説明した範囲には限定されない。上記した実施形態で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上記した実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、上記した実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能であることは当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、上記した実施形態では、変圧器１を車両に搭載する構成を例に挙げて説明したが、この構成に限定されず、変圧器１を他の対象物に備える構成であっても同様の説明が可能である。例えば、変圧器１が変電設備等の建屋内又は建屋外に設置される形態であってもよい。この場合、モールド部５の内圧が上昇してガスを放出させる際に、ガスを放出させる向きを重要な機器、装置などに向けないように設定することができる。

１・・・変圧器
５・・・モールド部
５ｆ・・・内面
５ｇ・・・外面
２１・・・鉄心
２３・・・一次コイル
２４・・・二次コイル
２５・・・高圧シールド
５５・・・壁部
５５ｔ・・・先端部
５６・・・凹部
７１・・・弱点部
７２・・・最小肉厚部
７３・・・突出部
７４・・・溝部
８０・・・保護カバー
８５・・・ボルト
８８・・・変形容易部
９１・・・一次側端子
１０１・・・一次側接続配線
２００・・・車両

Claims

　鉄心と、
　前記鉄心を囲むように配置された二次コイルと、
　前記二次コイルの外周に巻き付けられる一次コイルと、
　樹脂によって前記鉄心、前記一次コイル、及び前記二次コイルを覆うように形成されたモールド部と、
　前記モールド部の一部に形成され、前記一次コイルの外周面に対向する前記モールド部の内面と前記モールド部の外面との間の肉厚が最も薄い最小肉厚部を含む弱点部と、
　前記弱点部の外面を含んで前記モールド部に形成された凹部と、
　前記凹部を覆うように前記モールド部に設けられ、一部に前記モールド部との間で隙間を形成するための変形容易部を有する保護カバーと、を備える変圧器。
　前記弱点部は、
　前記最小肉厚部を含んだ部分を前記凹部の内側に突出させた突出部と、
　前記突出部の周囲に沿って設けられた溝部と、を備える、請求項１に記載の変圧器。
　前記凹部は、前記モールド部の外面から前記弱点部を取り囲んで立ち上がる壁部により形成され、
　前記保護カバーは、外周辺部が前記壁部の先端部に当接した状態で前記壁部に固定され、前記凹部内に密閉空間を形成する、請求項１又は請求項２に記載の変圧器。
　前記保護カバーは、前記壁部の周方向に間隔をあけて配置された複数本のボルトによって前記壁部の前記先端部に固定され、
　前記変形容易部は、複数本の前記ボルトのうち、前記周方向で隣り合う２つの前記ボルトどうしの間隔を、前記周方向で隣り合う他の前記ボルトどうしの間隔よりも広くすることにより設けられる、請求項３に記載の変圧器。
　前記保護カバーは、長方形状又は略長方形状の板状であり、前記保護カバーの四隅が前記ボルトにより前記壁部の前記先端部に固定されている、請求項４に記載の変圧器。
　前記保護カバーは、導電性材料により形成されるとともに、外部端子が接続可能な一次側端子を備え、
　導電性材料により形成されるとともに、前記モールド部に設けられ、前記ボルトを固定するためのボルト座と、
　一端が前記一次コイルに接続され、他端が前記ボルト座に接続された一次側接続配線と、をさらに備える、請求項４又は請求項５に記載の変圧器。
　前記一次コイルの外周面に沿って配置される高圧シールドをさらに備え、
　前記高圧シールドは、前記一次コイルの周方向において前記弱点部に対向する部分で間隔をあけて配置されている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の変圧器。
　前記保護カバーの前記変形容易部を進行方向に沿わせた状態で車両に装着される、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の変圧器。