專利名稱：變壓器及變壓器的組裝方法
技術領域：
本發明涉及一種搭載在電弧焊機等電氣設備上的變壓器及變壓器的組裝方法。
背景技術：
近年來，流行電氣設備的數字化以及框體的小型化，作為電氣設備的一個例子的 電弧焊機也不例外。由于數百安培的大電流流過用于電弧焊機的變壓器線圈的次級繞組，所以難以減 小次級繞組的截面積。因此，利用將次級繞組分割且并列卷繞的方法或者將箔或銅板并列 重疊的方法，來增大次級繞組的截面積以對應大電流。這樣，由于在電弧焊機中必須增大次級繞組的截面積，所以這成為阻礙變壓器小 型化的主要原因。另外，對于小型化也存在限度，即使通過形成為鐵氧體磁心等而使鐵芯小 型化，只要不能減小次級繞組的截面積，就難以實現變壓器整體的小型化，從而也難以實現 電弧焊機的框體的小型化。作為以往的變壓器的一個例子，如圖4所示，公知的是通過使卷繞的兩個線圈 16a、16b相對而構成的“ 口 ”字形的電抗線圈或變壓器17 (例如參照專利文獻1)。在這種 變壓器17中，相對的兩個線圈16a、16b彼此互相接近。然而，在如圖4所示的以往的變壓器17中，增大了構成線圈16a、16b的次級繞組 18a、18b的截面積(高度、寬度)以對應大電流。因此，當構成大電流的變壓器17時，線圈 16a、16b的高度(卷厚方向)變大，相對的線圈16a、16b彼此碰撞。所以，必須增大鐵芯19 的空間(窗口)。因此，對于對應大電流的變壓器而言，存在為確保必要的鐵芯19的空間而使變壓 器大型化以及使收容變壓器17的框體也大型化的問題。專利文獻1 日本特開2007-173700號公報
發明內容
本發明提供一種能夠實現小型化或薄型化的變壓器。本發明提供一種變壓器，具備兩個線圈和兩個鐵芯，其中，線圈具備繞線管；在 繞線管上卷繞的第一繞組；隔著絕緣物在第一繞組上卷繞的第二繞組，兩個線圈配置為，在 相鄰的第二繞組之間隔開大于第二繞組的粗細的間隔而卷繞第二繞組，并在一個線圈的第 二繞組之間配置另一個線圈的第二繞組。另外，本發明提供一種變壓器的組裝方法，變壓器具備兩個線圈和兩個鐵芯，在變 壓器的組裝方法中包括如下步驟在繞線管上卷繞第一繞組后，隔著絕緣物在第一繞組上 以在相鄰的第二繞組之間隔開大于第二繞組的粗細的間隔的方式卷繞第二繞組，從而得到 兩個線圈的步驟；以在一個線圈的第二繞組之間配置另一個線圈的第二繞組的方式配置兩 個線圈的步驟；將兩個鐵芯分別插入兩個繞線管的內側的中空部分的步驟。根據所述結構，由于以將一個線圈的卷繞第二繞組而形成的凸部配置在另一個線圈的第二繞組之間的未卷繞第二繞組而形成的凹部的方式配置兩個線圈，所以能夠實現變 壓器的小型化、薄型化。
圖IA是表示本發明的實施方式1的變壓器的大致結構的主視圖。圖IB是表示該變壓器的大致結構的仰視圖。圖2A是表示本發明的實施方式2的變壓器的大致結構的主視圖。圖2B是表示該變壓器的大致結構的仰視圖。圖3A是表示本發明的實施方式3的變壓器的大致結構的主視圖。圖3B是表示該變壓器的大致結構的仰視圖。圖4是表示以往的變壓器的大致結構的圖。符號說明1 鐵芯2第一繞線管3第一初級繞組4、6、9、11、12、13 絕緣件5第一次級繞組5a、IOa 間隔5b、IOb 凸部5c、IOc 凹部7第二繞線管8第二初級繞組10第二次級繞組14澆鑄絕緣材料20、30、40 變壓器
具體實施例方式(實施方式1)使用圖1A、圖IB說明本實施方式的變壓器。圖IA是表示變壓器的大致結構的主 視圖，圖IB是表示該變壓器的大致結構的仰視圖。圖1A、圖IB所示的變壓器20由鐵芯1 和兩個線圈A、B構成。而且，兩個線圈A、B中的一個線圈A由具有能夠插入鐵芯1的中空 部分的第一繞線管2、卷繞在第一繞線管2上的第一初級繞組(第一繞組)3、隔著絕緣件4 卷繞在第一初級繞組3上的第一次級繞組(第二繞組)5構成。另外，另一個線圈B由具有能夠插入鐵芯1的中空部分的第二繞線管7、卷繞在第 二繞線管7上的第二初級繞組(第一繞組)8、隔著絕緣件9卷繞在第二初級繞組8上的第 二次級繞組(第二繞組)10構成。在一個線圈A和另一個線圈B之間設有絕緣件6和絕緣 件11。需要說明的是，作為絕緣件6、絕緣件11的例子，可列舉出諾梅克斯片U
^ * 一卜)(杜邦公司的注冊商標)等。而且，鐵芯1可以由分割成大致“Π”字形(包括“Π”字形)的兩部分(圖IA中的上下的部分)構成，并以使這兩部分在第一繞線管2以及第二繞線管7的中空部分的內 部對接的方式構成鐵芯1。另外，鐵芯1也可以由大致“二 ”字形和大致“I”字形(包括“I” 字形)這兩部分構成，并以將大致“二”字形的部分穿過第一繞線管2以及第二繞線管7且 與大致“I”字形的部分對接的方式構成鐵芯1。以下，說明以上述方式構成的變壓器的組裝方法。將第一初級繞組3單列卷繞在 第一繞線管2上。在完成卷繞第一初級繞組3后固定絕緣件4。然后，隔開大于第一次級繞 組5的粗細的間隔5a而等間隔地將第一次級繞組5單列卷繞在絕緣件4上。將其作為第 一線圈A。另外，將第二初級繞組8單列卷繞在第二繞線管7上。在完成卷繞第二初級繞組 8后固定絕緣件9。然后，隔開大于第二次級繞組10的粗細的間隔IOa而等間隔地將第二 次級繞組10單列卷繞在絕緣件9上。將其作為第二線圈B。而且，在第一線圈A和第二線圈B上，卷繞有次級繞組5、10的部位成為凸部5b、 10b，未卷繞有次級繞組5、10的部位(相鄰的次級繞組5彼此間、次級繞組10彼此間)成 為凹部5c、10c。并且，凹部5c、IOc的底部設有絕緣件4或絕緣件9。然后，以如下方式配置第一線圈A和第二線圈B，即，在構成第二線圈B的第二次級 繞組10的等間隔的凹部IOc (相鄰的第二次級繞組10間)配置構成第一線圈A的第一次 級繞組5的等間隔的凸部5b (第一次級繞組5)，并且，在構成第一線圈A的第一次級繞組5 的等間隔的凹部5c (相鄰的第一次級繞組5間)配置構成第二線圈B的第二次級繞組10 的等間隔的凸部IOb (第二次級繞組10)。另外，在構成第一線圈A的第一次級繞組5的與構成第二線圈B的第二次級繞組 10對置的對置部配置有絕緣件6。絕緣件6具有使第一次級繞組5和第二次級繞組10之 間絕緣的作用。其形狀為片狀，并帶有沿著第一次級繞組5的凹凸部5b、5c的形狀的折痕。另外，在構成第二線圈B的第二次級繞組10的與構成第一線圈A的第一次級繞組 5對置的對置部配置有絕緣件11。絕緣件11具有使第二次級繞組10和第一次級繞組5之 間絕緣的作用。其形狀為片狀，并帶有沿著第二次級繞組10的凹凸部IObUOc的形狀的折 痕。S卩，在一個線圈A上的卷繞第一次級繞組5而形成的凸部5b配置在另一個線圈B 上的未卷繞第二次級繞組10而形成的凹部IOc的部位配置有絕緣件6。另外，在另一個線 圈B上的卷繞第一次級繞組10而形成的凸部IOb配置在一個線圈A上的未卷繞第二次級 繞組5而形成的凹部5c的部位配置有絕緣件11。在本實施方式中，雖然使用兩個絕緣件 6、11進行了說明，但是也可以使用一個絕緣件。然后，在以如上方式配置了第一線圈A和第二線圈B的狀態下，將分割成兩部分的 鐵芯1插入第一繞線管2和第二繞線管7的中空部分的內側，使分割成兩部分的鐵芯1在 中空部分對接，并粘接對接部。分割成兩部分的鐵芯1的固定不限于利用粘接劑的固定，作為固定方法，也可以 考慮基于螺釘、螺母和金屬零件的組合的固定、或者基于固定帶的固定等各種方法。另外，繞組的形狀可以是圓線、平角線、絞合線等，只要不是箔形，其截面無論為哪 種形狀都可以，而且，繞組也可以不是一條，而是并列地設置兩條、三條等多條。如上所述，根據本實施方式的變壓器，能夠有效利用空間，實現變壓器的小型化、薄型化。另外，由于次級繞組5、10基本配置在變壓器20的表面上，所以能夠期待基于冷卻 扇等的空冷冷卻效果。這樣，根據本實施方式，能夠實現冷卻效率好且小型化、薄型化的變壓器。(實施方式2)在本實施方式中，對于與實施方式1相同的結構標注相同的符號，并省略對其的 說明。與實施方式1的不同點在于在第一線圈A和第二線圈B之間設置的絕緣件的形狀。以下，使用圖2A和圖2B說明本實施方式的變壓器。在圖2A和圖2B的變壓器30 中，第一線圈A和第二線圈B的結構及配置與實施方式1相同。在第一線圈A和第二線圈 B之間設有絕緣件12和絕緣件13。絕緣件12具有使第一次級繞組5的與第二次級繞組10對置的對置部絕緣的作 用，其形狀為片狀且不具有折痕。絕緣件13具有使第二次級繞組10的與第一次級繞組5 對置的對置部絕緣的作用，其形狀為片狀且不具有折痕。需要說明的是，鐵芯1的組裝和結構、繞組的狀態等與實施方式1相同。另外，作 為絕緣件12和絕緣件13的例子，可列舉出諾梅克斯片等。在本實施方式中，通過在第一線圈A和第二線圈B間夾入沒有折痕的絕緣件12、 13，能夠使絕緣件12和絕緣件13與第一線圈A的第一次級繞組5的凹凸部5b、5c和第二 線圈B的第二次級繞組10的凹凸部IObUOc相匹配地延伸。如上所述，根據本實施方式，能夠實現與實施方式1相同的效果。在本實施方式 中，雖然使用兩個絕緣件12、13進行了說明，但是也可以使用一個絕緣件。(實施方式3)在本實施方式中，對于與實施方式1相同的結構標注相同的符號，并省略對其的 說明。與實施方式1的不同之處在于，由絕緣材料將第一線圈A和第二線圈B之間澆鑄。而 且，使第二線圈B的繞組方向不同于實施方式1、2。使用圖3A、圖3B說明本實施方式的變壓器。在圖3A、圖3B的變壓器40中，第一 線圈A和第二線圈B的結構和配置與實施方式1相同。在本實施方式中，在構成第一線圈A的具有凹凸形狀的第一次級繞組5和構成第 二線圈B的具有凹凸形狀的第二次級繞組10之間即一方的凸部5b、10b和另一方的凹部 10c,5c之間，填充澆鑄絕緣材料14并使該澆鑄絕緣材料14硬化。利用澆鑄絕緣材料14， 能夠固定第一次級繞組5和第二次級繞組10的位置。另外，還能夠使第一次級繞組5和第 二次級繞組10間絕緣。鐵芯1的組裝和結構、繞組的狀態等與實施方式1相同。需要說明 的是，作為澆鑄絕緣材料14，例如可以列舉出環氧樹脂等。在本實施方式中，使第二線圈B的繞組方向不同于實施方式1、2。然而，在本實施 方式中，只要是為了將一方的凸部5b、10b配置在另一方的凹部10c、5c，而使相鄰的第一次 級繞組5間的間隔以及相鄰的第二次級繞組10間的間隔大于第一次級繞組5以及第二次 級繞組10的粗細即可。如上所述，根據本實施方式，能夠實現與實施方式1、2相同的效果。另外，與實施 方式1、2相比，能夠更加可靠地進行第一線圈A和第二線圈B的固定以及第一線圈A和第 二線圈B間的絕緣。
產業上的可利用性本發明的變壓器由于即使增大次級繞組的截面積也能夠實現小型化和薄型化，所 以尤其作為用于次級電流大的電弧焊機等中的變壓器是有效的。
權利要求
1.一種變壓器，具備兩個線圈和兩個鐵芯，所述變壓器的特征在于，所述線圈具備繞線管；在所述繞線管上卷繞的第一繞組；隔著絕緣物在所述第一繞組上卷繞的第二繞組，所述兩個線圈配置為，在相鄰的所述第二繞組之間隔開大于所述第二繞組的粗細的間 隔而卷繞所述第二繞組，并在一個所述線圈的第二繞組之間配置另一個所述線圈的第二繞 組。
2.如權利要求1所述的變壓器，其特征在于，在所述一個線圈的所述第二繞組之間的配置所述另一個線圈的所述第二繞組的部位 配置有絕緣件。
3.如權利要求1所述的變壓器，其特征在于，所述一個線圈的所述第二繞組之間的配置所述另一個線圈的所述第二繞組的部位由 絕緣樹脂澆鑄。
4.一種變壓器的組裝方法，所述變壓器具備兩個線圈和兩個鐵芯，所述變壓器的組裝 方法的特征在于，包括如下步驟在繞線管上卷繞第一繞組后，隔著絕緣物在所述第一繞組上以在相鄰的所述第二繞組 之間隔開大于所述第二繞組的粗細的間隔的方式卷繞第二繞組，從而得到所述兩個線圈的 步驟；以在一個所述線圈的第二繞組之間配置另一個所述線圈的第二繞組的方式配置所述 兩個線圈的步驟；將兩個所述鐵芯分別插入兩個所述繞線管的內側的中空部分的步驟。
全文摘要
以在相鄰的第一次級繞組(5)之間隔開大于第一次級繞組(5)的粗細的間隔(5a)的方式卷繞第一次級繞組(5)，并在一個線圈(A)的第一次級繞組(5)之間配置另一個線圈(B)的第二次級繞組(10)。通過如此配置兩個線圈(A、B)，能夠實現本發明的變壓器的小型化和薄型化。
文檔編號H01F30/00GK102007554SQ20108000135
公開日2011年4月6日 申請日期2010年2月16日 優先權日2009年2月25日
發明者大崎憲和, 田畑芳行 申請人:松下電器產業株式會社