JP5711327B2 - 変圧器 - Google Patents

Description

本明細書は、変圧器に関する。

一般的に、変圧器は、電磁気誘導現象を利用して交流の電圧や電流を変化させるための装置である。

変圧器は、１次コイルと２次コイルとを巻くためのボビンと、ボビンと結合される多数のコアとを含む。

このような従来の変圧器を製造するためには、ボビンに１次コイル及び２次コイルを巻かなければならない作業が要求されるので、作業時間が増加し、作業が煩雑な問題がある。

また、前記のような１次コイル及び２次コイルを使用する変圧器の場合、高い電流を印加すると発熱が増加するが、効果的な放熱が難しいため、一般的に低い電流が印加される場合に使用することができる。

実施例は、変圧器に関する。

一側面による変圧器は、第１コアと、前記第１コアと結合される第１ボビンと、前記第１ボビンに具備される第１コイルとを具備する第１コイルアセンブリと、前記第１コイルアセンブリと結合され、第１コアと、前記第２コアと結合される第２ボビンと、前記第２ボビンに具備される第２コイルとを具備する第２コイルアセンブリとを含む。

他の側面による変圧器は、第１コアと、前記第１コアに安着される第１ボビンと、前記第１ボビンに安着される第１板状コイルと、前記第１板状コイルに安着される中間板と、前記中間板に安着される第２板状コイルと、前記第２板状コイルに安着される第２ボビンと、前記第２ボビンに安着される第２コアとを含む。

また他の側面による変圧器は、第１コアと、前記第１コアに安着される第１ボビンと、前記第１ボビンに連結される第１コイルと、前記第１コイルと離隔する第２コイルと、前記第２コイルが連結される第２ボビンと、前記第２ボビンに安着される第２コアとを含み、前記第１ボビンと前記第２ボビンとのうちいずれか一つ以上には、前記第１コイルと前記第２コイルとのうちいずれか一つ以上が位置するための切開部が形成されることを特徴とする。

本実施例による変圧器の斜視図である。 本実施例による変圧器の平面図である。 本実施例による変圧器の分解斜視図である。 本実施例による下部ボビンの下部斜視図である。 本実施例による下部ボビンの上部斜視図である。 図４のＡ−Ａに沿った断面図である。

以下、本発明の一部の実施例を例示的な図面を通じて詳しく説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたって、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されてもなるべく同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明の実施例を説明するにあたって、関連の公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の実施例に対する理解を妨害すると判断される場合は、その詳しい説明は省略する。

また、本発明の実施例の構成要素を説明するにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであるだけで、その用語によって当該構成要素の本質や順番または手順などが限られない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載した場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結されるか接続されることができるが、各構成要素の間にまた他の構成要素が「連結」、「結合」または「接続」されることもできると理解しなければならない。

図１は、実施例による変圧器の斜視図であり、図２は、実施例による変圧器の平面図であり、図３は、実施例による変圧器の分解斜視図である。

図１〜図３を参照すると、実施例による変圧器１は、ボビン１１、１３と、コイル１０、１２と、コア１４、１５とを含む。

詳しくは、コイル１０、１２は、第１板状コイル１０と第２板状コイル１２とを含む。各板状コイル１０、１２は、コイル部１０１と、コイル部１０１の両端に具備される複数の端子部１０２とを含む。

コイル部１０１は、一例として、「Ｕ」または「Ｃ」のような形状で形成されてもよいが、これに限らない。複数の端子部１０２のうちいずれか一つ以上には、他の電気部品と接続されるための一つ以上の孔が形成される。

第１板状コイル１０の端子部のうちいずれか一つの少なくとも一部は、第２板状コイル１２の端子部のうちいずれか一つと上下方向（第１板状コイルと第２板状コイルとが配列される方向）にオーバーラップすることができる。一方、第１板状コイル１０の端子部のうち他の一つと第２板状コイル１２の端子部のうち他の一つとは、上下方向（第１板状コイルと第２板状コイルとが配列される方向）にオーバーラップすることができない。

ボビン１１、１３は、下部ボビン１１（または第１ボビン）と上部ボビン１３（または第２ボビン）とを含む。

下部ボビン１１と上部ボビン１３とは、同一の形状で形成され、対称をなすように配置される。勿論、下部ボビン１１と上部ボビン１３との形状が異なってもよい。

下部ボビン１１には、第１板状コイル１０が安着される。上部ボビン１３は、第２板状コイル１２に安着される。即ち、各ボビン１１、１３は、各板状コイル１０、１２の位置を固定する役割をする。

この時、第１板状コイル１０は１次コイルであり、第２板状コイル１６は２次コイルであってもよい。他の例として、第１板状コイル１０は２次コイルであり、第２板状コイル１６は１次コイルであってもよい。

第１板状コイル１０と第２板状コイル１２との間には、中間板１６が具備される。中間板１６は、下部ボビン１１と上部ボビン１３とに連結され、下部ボビン１１と上部ボビン１３との相対的位置が固定されるようにすることができる。それだけでなく、中間板１６は、第１板状コイル１０と第２板状コイル１２との間の電気的絶縁を可能にする。即ち、中間板１６は、第１板状コイル１０と第２板状コイル１２とを離隔する。

中間板１６は、中央部に開口部１６１が形成され、開口部１６１と隣接した位置には、各ボビン１１、１３と結合されるための多数の結合部１６２が形成される。即ち、一つ以上の結合部１６２が中間板１６の上面及び下面にそれぞれ突出形成されることができる。

結合部１６２は、一例としてボビン１１、１３に挿入される。結合部１６２がボビン１１、１３に挿入されれば、中間板１６が第１板状コイル１０と第２板状コイル１６との間で回転することが防止されることができる。他の例として、中間板１６の上面及び下面にそれぞれ結合溝が形成され、各ボビン１１、１３に結合溝に挿入される結合部が形成されることも可能である。

コア１４、１５は、下部コア１４（または第１コア）と上部コア１５（または第２コア）とを含む。下部コア１４と上部コア１５とは同一の形状で形成される。従って、以下では、下部コア１４の構造についてのみ説明し、下部コアに対する説明は、上部コア１５にも同一に適用される。

下部コア１４は、下部ボビン１１が安着される安着部１４１と、安着部１４１に安着された下部ボビン１１に挿入される挿入部１４２と、安着部１４１の両側から突出して安着部１４１に安着された下部ボビン１１の両側面をカバーする複数の側面カバー１４３とを含む。

挿入部１４２は、下部ボビン１１に容易に挿入されるために、一例として円筒状で形成されてもよいが、これと異なる形状で形成されてもよい。

側面カバー１４３は、下部ボビン１１の周面曲率と同一の曲率を有するラウンド面を含む。側面カバー１４３は、下部ボビン１１と接触するか一定間隔離隔してもよい。

図４は、本発明の一実施例による下部ボビンの下部斜視図であり、図５は、本発明の一実施例による下部ボビンの上部斜視図であり、図６は、図４のＡ−Ａに沿って切り開いた断面図である。

以下では、下部ボビンの構造について説明し、下部ボビンに対する説明は、上部ボビンにもそのまま適用されることができる。但し、上部ボビンと下部ボビンとが線対称または点対称をなすように配置されるので、下部ボビンの各構成の配置は、上部ボビンの各構成の配置と反対であってもよい。

図４〜図６を参照すると、下部ボビン１１は、下部コア１４に安着される第１プレート１１１と、第１プレート１１１と離隔し、第１板状コイル１０が安着される第２プレート１１２と、第１プレート１１１と第２プレート１１２とを連結する連結部１１３とを含む。

第１プレート１１１と第２プレート１１２とは、一例として円板状で形成される。そして、第１プレート１１１及び第２プレート１１２の中央部には、下部コア１４の挿入部１４２が挿入されるための孔（図面符号なし）が形成される。

連結部１１３は、一例として、中空１１４を有する円筒状で形成される。従って、下部コア１４の挿入部１４２は、各プレート１１１、１１２の孔及び中空１１４を貫通することができる。第１プレート１１１と、第２プレート１１２及び連結部１１３は、一体で形成されるか、別途に形成されて相互結合されてもよい。

本実施例の変圧器１は、板状コイル１０、１２を使用するか、板状コイル１０、１２を使用せず、ワイヤ状のコイルを使用してもよい。ワイヤ状のコイルを使用する場合、ワイヤ状のコイルは、連結部１１３に巻かれ、連結部１１３が円筒状で形成されることによって、ワイヤ状のコイルが連結部１１３に容易に巻かれることができる。即ち、下部ボビンの連結部にワイヤ状のコイルが巻かれ、上部ボビンの連結部にワイヤ状のコイルが巻かれる。

本実施例において、下部ボビン１１に巻かれるコイルは、１次コイルまたは２次コイルである。この場合、上部ボビン１３に巻かれるコイルは、２次コイルまたは１次コイルである。

従って、本明細書で下部ボビンに安着されるか巻かれるコイルを第１コイルといい、上部ボビンが安着されるか巻かれるコイルを第２コイルという。即ち、下部ボビンは、第１コイルを支持する役割をし、上部ボビンは、第２コイルを支持する役割をする。

第１プレート１１１には、下部コア１４に安着された状態で下部ボビン１１の回転が防止されるようにするための複数の回転防止リブ１１５が形成される。複数の回転防止リブ１１５は、互いに離隔して配置され、離隔距離は、下部コア１４の安着部１４１の幅と同一である。そして、下部コア１４の安着部１４１の水平断面は、非円形で形成される。

従って、第１プレート１１１が下部コア１４の安着部１４１に安着されれば、複数の回転防止リブ１１５が下部コア１４の安着部１４１の両側面に接触し、下部ボビン１１の回転が防止される。即ち、複数の回転防止リブ１１５の間に下部コア１４の安着部が位置するようになる。

第１プレート１１１には、ワイヤ状のコイルが下部ボビン１１１に巻かれる時、ワイヤ状のコイルの固定が可能であり、結線が可能になるようにワイヤ状のコイルが位置するための切開部１１６が形成される。

第２プレート１１２には、第１板状コイル１０の安着位置をガイドするガイド部１１７を含む。ガイド部１１７は、第１板状コイル１０の回転を防止することができる。

ガイド部１１７には、中間板１６の結合部１６２が挿入される挿入溝１１９を形成するための多数のリブ１１８が形成される。

ガイド部１１７の少なくとも一部は、第２プレート１１２の中央部側から半径方向に延長される。

多数のリブ１１８は、離隔して配置され、多数のリブ１１８の間に挿入溝１１９が形成される。他の例として、リブ１１８に挿入溝１１９が形成されることも可能である。

または、リブ１１８がガイド部１１７に形成されず、ガイド部１１７と離隔した位置で第２プレート１１２から直接突出すことも可能である。

以下では、本発明の変圧器の組立方法について説明する。

本明細書において、下部コア、下部ボビン及び第１板状コイルを第１コイルアセンブリといい、上部コア、下部ボビン及び第２板状コイルを第２コイルアセンブリという。

先ず、第１コイルアセンブリと第２コイルアセンブリとを完成する。

第１コイルアセンブリを完成するためには、下部ボビン１１の第２プレート１１２に第１板状コイル１０を安着させる。そして、下部ボビン１１を下部コア１４に安着（結合）させる。

第２コイルアセンブリを完成するためには、上部ボビン１３の第２プレートに第２板状コイル１２を安着させる。そして、上部ボビン１３を上部コア１５に安着（結合）させる。

次いで、第１コイルアセンブリと第２コイルアセンブリとの間に中間板１６を位置させた状態で、第１コイルアセンブリと第２コイルアセンブリとを結合する。

この時、第１コイルアセンブリと第２コイルアセンブリとは、一例として、上部コアと下部コアとが締結手段によって結合されることにより結合される。

本発明において、変圧器の製造順序は、上記で言及したものに限らず、下部コアから上部コアまで順次に組立てられるか、逆に組立てることも可能である。

提案される発明によると、コイルの種類として板状コイルを使用する場合や高い電流を印加する場合も、良好な発熱性能を維持することができるので、変圧器が安定して作動することができるという長所がある。

また、ボビンに板状コイルの安着位置をガイドするためのガイド部が具備されることによって、板状コイルの誤組立てが防止されるという長所がある。

また、ボビンに板状コイルが安着できる構造が形成されるだけでなく、ワイヤ状のコイルが巻かれる構造が具備されるので、構造を変更することなく、多様な方式の変圧器を製造することができるという長所がある。

本発明において、変圧器には、１次コイル及び２次コイルとして板状コイルまたはワイヤ状のコイルが使用されると説明したが、これと違って、１次コイル及び２次コイルのうちいずれか一つを板状コイルとして使用し、他の一つは、ワイヤ状のコイルとして使用することも可能である。但し、いずれか一つがワイヤ状のコイルである場合は、中間板は省略してもよい。

Claims (10)

1. 第１コアと、前記第１コアと結合される第１ボビンと、前記第１ボビンに具備される第１コイルとを具備する第１コイルアセンブリと、
   前記第１コイルアセンブリと結合され、第２コアと、前記第２コアと結合される第２ボビンと、前記第２ボビンに具備される第２コイルとを具備する第２コイルアセンブリと、を含み、
   前記第１コイル及び前記第２コイルのうちいずれか一つ以上は板状コイルであり、
   前記板状コイルは相互離隔される複数の端子部を含み、
   前記第１ボビンと前記第２ボビンのうち前記板状コイルが結合されるボビンには、前記複数の端子部の間に位置して前記板状コイルの回転を防止するためのガイド部が具備され、
   前記第１ボビン及び第２ボビンのそれぞれは、前記各コアに安着されるための第１プレートと、前記第１プレートと離隔する第２プレートと、前記第１プレートと前記第２プレートを連結し、ワイヤ状のコイルが巻き取られる連結部とを含み、前記第１プレートには、前記ワイヤ状のコイルが位置できる切開部が形成される変圧器。
2. 前記第１コイル及び前記第２コイルのうちいずれか一つ以上は板状コイルであり、
   前記板状コイルは、前記第２プレートに安着されることができる請求項１に記載の変圧器。
3. 前記第１コイル及び前記第２コイルの間に配置され、
   前記第１コイルと前記第２コイルとの絶縁のための中間板をさらに含む請求項２に記載の変圧器。
4. 前記中間板と前記各ボビンとのうちいずれか一つは、一つ以上の結合部を含み、
   前記中間板と前記ボビンとのうち他の一つは、前記一つ以上の結合部が挿入されるための一つ以上の挿入溝が形成される請求項３に記載の変圧器。
5. 前記第１コイル及び前記第２コイルは、板状コイルであり、
   前記第１コイル及び前記第２コイルの各々は、複数の端子部を含み、
   前記第１コイルの複数の端子部のうちいずれか一端子部は、前記第２コイルの複数の端子部のうちいずれか一端子部と前記第１板状コイルと第２板状コイルとが配列される方向にオーバーラップする請求項２に記載の変圧器。
6. 前記ガイド部は前記第２プレートに設けられる請求項２に記載の変圧器。
7. 前記ガイド部は、前記第２プレートの中央部から外側に延長される請求項６に記載の変圧器。
8. 前記第１プレートは、前記コアに安着された状態で回転を防止するための複数の回転防止リブを含む請求項２に記載の変圧器。
9. 前記複数の回転防止リブの間に前記ボビンの安着部が位置する請求項８に記載の変圧器。
10. 前記第１コアは、前記第１ボビンを貫通するための挿入部を含み、
    前記第２コアは、前記第２ボビンを貫通するための挿入部を含む請求項１または２に記載の変圧器。

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