箔形導体の連続巻コイルを用いた高周波トランスおよび高周波リアクタ

【目的】高周波電流の表皮効果による交流抵抗損を抑制する連続巻コイルを簡単な方法で安価に製作する。
【構成】外鉄形鉄心における中央部の脚部鉄心を上下２つに分割した２次鉄心と、この２次鉄心間に非接触で出し入れできる１次鉄心とによって構成し、それぞれの鉄心に巻回する１次巻線と２次巻線を、交互に反転する同一形状の連続波形に切断形成した箔形導体を１つの波形ごとに交互に折り曲げたうえで重ね合わせて環状の連続巻コイルとし、この環状の連続巻コイルより成る１次巻線と２次巻線とが平面的に相対するようにそれぞれの鉄心に巻回して高周波トランスおよび高周波リアクタを構成した。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電気自動車用の充電装置を構成する高周波トランスに関するものであって、高周波リアクタにも適用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の電気自動車用充電装置における高周波トランスの構造図であり、図３（ａ）はその断面図を、図３（ｂ）は平面図を示す。この高周波トランスは外鉄形の鉄心を備えており、上部の継鉄１０１₁，下部の継鉄１０１₂，左右の脚部鉄心１０２₁と１０２₂および３分割された中央部の脚部鉄心１０３₁，１０３₂，１０４によって鉄心を構成している。中央部の脚部鉄心１０３₁と１０３₂は２次鉄心であって、２次巻線１０５₁と１０５₂がそれぞれ分割して巻回してあり、１次鉄心である１０４には１次巻線１０６が巻回してある。また、１次巻線１０６を巻回した１次鉄心１０４は、２次巻線１０５₁と１０５₂をそれぞれ巻回した２次鉄心１０３₁と１０３₂の空隙部に非接触で挿入または取り出しできるように構成されている。
【０００３】高周波トランスの効率を向上させるためには１次巻線と２次巻線における高周波電流の表皮効果による交流抵抗損を抑制することが肝要である。このために、１次巻線１０６および２次巻線１０５₁と１０５₂を多くの細線を撚って構成したリッツ線を束ねた巻線、あるいは、箔形円形導体を溶接によりつなぎ合わせて形成した連続巻の箔形円形導体を用いていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来方法による高周波トランス用の箔形導体の加工法は、手数のかかる面倒な工法であるばかりでなく、巻線の製作コストが高くならざるを得なかった。この発明は、上述した従来方法による欠点を解消するためになされたものであって、加工法が簡単で製作コストの安い連続巻の箔形導体を備えた高周波トランスと高周波リアクタを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明による箔形導体の連続巻コイルを用いた高周波トランスおよび高周波リアクタは、外鉄形鉄心における中央部の脚部鉄心を上下２つに分割した２次鉄心と２次鉄心間に設けた中央部の鉄心より成る１次鉄心とによって構成し、２次巻線をそれぞれ巻回した２組の２次鉄心間の空隙部に、１次巻線を巻回した１次鉄心を非接触で出し入れできるようにした高周波トランスと高周波リアクタにおいて、交互に反転する同一形状の連続波形に切断形成した箔形導体を１つの波形ごとに反対側に交互に折り曲げたうえで重ね合せて同一形状の箔形導体より成る環状の連続巻コイルを形成させ、この環状の連続巻コイルより成る１次巻線と２組の２次巻線とがそれぞれ平面的に相対するようにそれぞれの鉄心に巻回して構成したものである。
【０００６】
【作用】１次巻線と２次巻線を箔形導体としたので高周波電流の表皮効果に起因する交流抵抗損を抑制でき、また、環状の連続巻コイルより成る１次巻線と２次巻線を平面的に相対させて配置したので磁気結合が優れたものとなり交流抵抗の増加を防げる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しながら説明する。図３（ａ）と図３（ｂ）は、従来の外鉄形の高周波トランスにおける断面図と平面図であるが、この発明による高周波トランスと構造的には全く同一である。図３（ａ）において、２次巻線１０５₁と１０５₂は１次巻線１０６と平面的に相対するようにそれぞれの鉄心に巻回して配設されている。上述した１次巻線と２次巻線は箔形導体より成る同一形状の環状の連続巻コイルであって、それぞれの巻線を平面的に相対するように配置してあるので磁気結合が優れており、高周波電流に起因する交流抵抗損の増加を抑制できるものである。
【０００８】次に、この発明による箔形導体より成る連続巻コイルの製作方法を説明する。図１（ａ）は箔形導体を切断して交互に反転する半円状の連続波形１，２，３，４…とした第１の実施例を示している。半円２を折線Ｃ−Ｄの部分で折り曲げて半円１の下に重ね、次に半円３を折線Ｅ−Ｆの部分で反対側に折り曲げて半円２の下に重ねる。以下同様な加工法を施すと、図１（ｂ）に示すような環状コイルを重ね合わせた連続巻コイルが形成される。以上の説明においては半円状に切断した箔形導体によるものであるが、図２（ａ）は箔形導体を交互に反転するＵ字形の連続波形に切断形成した第２の実施例を示している。Ｕ字形２０を折線Ｃ−Ｄの部分で折り曲げてＵ字形１０の下に重ね、次にＵ字形３０を折線Ｅ−Ｆの部分で反対側に折り曲げてＵ字形２０の下に重ねたものであって、図２（ｂ）に示すように、方形の箔形導体より成る連続巻コイルが形成される。どのような形状の箔形導体とするかは、鉄心の構造等を勘案して選択することができるものであって、上述した２つの実施例に限定されるものではなく、また外鉄形鉄心を備えた高周波トランスのみならず内鉄形鉄心のものにも適用できるものである。
【０００９】高周波リアクタの鉄心構造、巻線の巻回法等の細部は高周波トランスと異なるが、高周波トランスにおける箔形導体より成る環状の連続巻コイルはそのまま使用できるものであるから説明は省略する。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による箔形導体の連続巻コイルを用いた高周波トランスおよび高周波リアクタは、外鉄形鉄心における中央部の脚部鉄心を上下２つに分割した２次鉄心と、２次鉄心間に設けた中央部の鉄心より成る１次鉄心とによって構成し、２次巻線をそれぞれ巻回した２組の２次鉄心間の空隙部に１次巻線を巻回した１次鉄心を非接触で出し入れできるようにした高周波トランスおよび高周波リアクタにおいて、交互に反転する同一形状の連続波形に切断形成した箔形導体を１つの波形ごとに反対側に交互に折り曲げて重ね合わせて同一形状の環状の連続巻コイルを形成し、この環状の連続巻コイルより成る１次巻線と２次巻線を平面的に相対するようにそれぞれの鉄心に巻回させてある。従って、高周波電流の表皮効果に起因する交流抵抗損を抑制できるばかりでなく、１次巻線と２次巻線間の磁気結合が優れたものとなり、交流抵抗の増加を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】円形の連続巻コイルの加工法を示す説明図。
【図２】方形の連続巻コイルの加工法を示す説明図。
【図３】外鉄形鉄心を備えた高周波トランスの構造図。
【符号の説明】
１，２，３，４，… 半円状の箔形導体の構成要素
１０，２０，３０，４０，… Ｕ字形の箔形導体の構成要素

【特許請求の範囲】
【請求項１】外鉄形鉄心における中央部の脚部鉄心を上下２つに分割した２次鉄心と、この２次鉄心間に設けた１次鉄心とによって構成し、２次巻線を分割して巻回した２組の２次鉄心間の空隙部に、１次巻線を巻回した１次鉄心を非接触で挿入または取り出し可能とした高周波トランスおよび高周波リアクタにおいて、交互に反転する同一形状の連続波形に切断して形成した箔形導体を１つの波形ごとに反対側に交互に折り曲げ、折り曲げて形成した半環状の箔形導体を重ね合わせて環状の連続巻コイルを形成させ、この環状の連続巻コイルより成る１次巻線と２組の２次巻線とがそれぞれ平面的に相対するようにそれぞれの鉄心に巻回して配設したことを特徴とする箔形導体の連続巻コイルを用いた高周波トランスおよび高周波リアクタ。

【図１】