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WO2023157657A1 - 溶接トランス - Google Patents

溶接トランス Download PDF

Info

Publication number
WO2023157657A1
WO2023157657A1 PCT/JP2023/003370 JP2023003370W WO2023157657A1 WO 2023157657 A1 WO2023157657 A1 WO 2023157657A1 JP 2023003370 W JP2023003370 W JP 2023003370W WO 2023157657 A1 WO2023157657 A1 WO 2023157657A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
external terminal
terminal
coil
unit
primary
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/003370
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
涼太 珍坂
健太 玉川
英俊 大山
大樹 伊藤
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority to EP23756184.0A priority Critical patent/EP4481775A4/en
Priority to CN202380022616.6A priority patent/CN118872012A/zh
Priority to JP2024501277A priority patent/JPWO2023157657A1/ja
Publication of WO2023157657A1 publication Critical patent/WO2023157657A1/ja
Priority to US18/789,062 priority patent/US20240387097A1/en

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2847—Sheets; Strips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/303—Clamping coils, windings or parts thereof together
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
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    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/08—High-leakage transformers or inductances
    • H01F38/085—Welding transformers

Definitions

  • the present invention relates to a welding transformer.
  • Patent Document 1 discloses a large-current transformer having a primary coil divided into two with a secondary coil interposed therebetween.
  • the primary coil is constructed by laminating substantially U-shaped 1-turn coils made by punching copper plates.
  • the external terminal of the primary coil for connecting the connection terminal of the external power supply is formed in a plate shape, and the rigidity of the external terminal is low. Therefore, when the connection terminal of the external power supply is fastened to the external terminal of the primary coil with a bolt, the external terminal may be bent and the external terminals of the two split primary coils may be short-circuited.
  • the present invention has been made in view of such a point, and its purpose is to suppress short-circuiting between two external terminals due to bending of the external terminals.
  • a first aspect is a welding transformer provided with a primary coil in which a plurality of primary unit coils made of plate-shaped conductors are laminated, and the primary coil includes a predetermined number of primary unit coils. a first unit circuit in which coils are connected in series; and a second unit circuit in which a predetermined number of the primary unit coils are connected in series.
  • an external terminal drawn out from the main body wherein the external terminal includes a first external terminal provided in the first unit circuit and a second external terminal provided in the second unit circuit; and an insulating spacer member arranged between the first external terminal and the second external terminal.
  • the primary coil includes a first unit circuit and a second unit circuit.
  • the first unit circuit has a first external terminal made of a plate-shaped conductor.
  • the second unit circuit has a second external terminal made of a plate-shaped conductor.
  • An insulating spacer member is arranged between the first external terminal and the second external terminal.
  • the spacer member can prevent the first external terminal and the second external terminal from approaching each other and bending. As a result, it is possible to prevent the first external terminal and the second external terminal from being short-circuited.
  • a second aspect is the welding transformer of the first aspect, further comprising a reinforcing plate extending along at least one of the first external terminal and the second external terminal.
  • At least one of the first external terminal and the second external terminal can be reinforced by the reinforcing plate so that it is difficult to bend, and the rigidity can be increased.
  • a third aspect is the welding transformer according to the second aspect, wherein the reinforcing plate is arranged on a surface where the first external terminal and the second external terminal face each other.
  • the reinforcing plate on the surface where the first external terminal and the second external terminal face each other, the rigidity of the first external terminal and the second external terminal is further increased, and workability is improved.
  • a bolt is inserted from the outer surface of the external terminal to connect the terminal of the external power source and fasten the spacer member.
  • the workability is improved by fastening the reinforcing plate arranged on the inner surface of the external terminal with a bolt or by fastening them together.
  • a fourth aspect is the welding transformer of the third aspect, further comprising an insulating sheet covering the surface of the primary unit coil, and a part of the reinforcing plate is formed between the primary unit coil and the insulating sheet. sandwiched between.
  • the fourth aspect by sandwiching a part of the reinforcing plate between the primary side unit coil and the insulating sheet, it is necessary for the worker to support the reinforcing plate so as not to drop it during the assembly work of the reinforcing plate. workability is improved.
  • a fifth aspect is the welding transformer according to the third or fourth aspect, wherein terminal holes through which first bolts are inserted are formed in the first external terminal and the second external terminal, respectively, and the reinforcing plate includes: A female screw portion for fastening the first bolt is provided at a position corresponding to the terminal hole.
  • the first bolt for terminal connection can be fastened to the female threaded portion without using a separate nut apart from the reinforcing plate. , workability is improved.
  • a sixth aspect is the welding transformer according to the fifth aspect, wherein the spacer member is respectively fastened to the first external terminal and the second external terminal by a second bolt, and the reinforcing plate is provided with the second A through hole is formed through which the bolt is inserted.
  • the reinforcing plate can be fastened at two different positions by the first bolt and the second bolt, and rotation of the reinforcing plate about one bolt is restricted by the other bolt. be able to. As a result, loosening of the bolt due to rotation of the reinforcing plate can be suppressed.
  • FIG. 1 is a perspective view of the welding transformer according to the present embodiment, viewed from the primary side external terminal.
  • FIG. 2 is a perspective view of the welding transformer viewed from the secondary external terminal.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the essential parts of the welding transformer.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the magnetic core.
  • FIG. 5 is a plan view of the first unit coil.
  • FIG. 6 is a plan view of the second unit coil.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an exploded portion surrounded by a dashed line shown in the upper left of FIG.
  • FIG. 8 is a plan view of a secondary unit coil.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an exploded portion surrounded by a dashed line shown in the lower right of FIG.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the structure of a spacer member.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the reinforcing plate.
  • FIG. 12 is a side view showing the configuration around the
  • welding transformer 100 includes primary coil 10 , secondary coil 20 , magnetic core 40 , and fixture 50 .
  • Welding transformer 100 is used, for example, as a voltage converter of a welding inverter power source (not shown).
  • the side of the fixture 50 shown in FIG. is sometimes referred to as the lower side.
  • the primary side coil 10 is configured as a unit circuit for each of four primary side unit coils 11 connected in series. Also, this unit circuit has five external terminals.
  • the primary coil 10 includes two unit circuits, but is not particularly limited to this.
  • the number of unit circuits included in the primary coil 10 may be one, or three or more. It can be changed as appropriate according to the specifications required for the welding transformer 100 .
  • the primary side unit coil 11 is a one-turn coil made of a copper plate. This will be detailed later. Also, a connection mode of the four primary side unit coils 11 will be described later.
  • the primary side coil 10 is a so-called high voltage side coil that is connected to an external power source, for example, an external commercial power source.
  • an external power source for example, an external commercial power source.
  • the number of turns of the primary-side coil 10 in the unit circuit is four.
  • the number of turns of the primary coil 10 in the unit circuit is one.
  • the secondary coil 20 is configured as a unit circuit for every four secondary unit coils 21 .
  • This unit circuit also has three secondary external terminals 20a to 20c.
  • the secondary external terminals 20a to 20c are provided with external connection holes 20a1 to 20c1 to which wirings for connection with other circuits are connected, respectively.
  • the number of unit circuits included in the secondary coil 20 is basically the same as the number of unit circuits included in the primary coil 10 .
  • the secondary unit coil 21 is also a one-turn coil made of a copper plate. This will be discussed later. Also, a connection mode of the four secondary unit coils 21 will be described later.
  • the secondary side coil 20 is a so-called low-voltage side coil that is connected to an internal busbar wiring (not shown) of an inverter power supply or an internal circuit (not shown) such as a semiconductor power converter.
  • the secondary coil 20 in the unit circuit can be changed. Change the number of turns.
  • the number of turns of the secondary coil 20 in the unit circuit is four.
  • the number of turns of the primary coil 10 in the unit circuit is two.
  • the number of turns of the primary coil 10 in the unit circuit is two. That is, the secondary external terminal 20b corresponds to an intermediate tap terminal. Depending on the specifications required for welding transformer 100, it is possible to change the combination of two terminals connected to the output side, and thus the number of turns of secondary coil 20 in the unit circuit.
  • the magnetic core 40 is configured by combining two E-shaped cores 41 and 42 .
  • four magnetic cores 40 are arranged in parallel.
  • the number of magnetic cores 40 to be used can be appropriately changed according to the size of the welding transformer 100 , particularly the size of the primary coil 10 and the secondary coil 20 .
  • the E-shaped core 41 is made of a magnetic material such as ferrite, and has three protrusions 41a to 41c and grooves 41d and 41e provided therebetween.
  • the E-shaped core 42 is made of a magnetic material such as ferrite, and has three projections 42a to 42c and grooves 42d and 42e provided therebetween.
  • the convex portions 41 b and 42 b are arranged inside the primary coil 10 and the secondary coil 20 .
  • two opposing sides of the body portions 12 and 22 (see FIGS. 3, 5, 6 and 8) of the primary coil 10 and the secondary coil 20 are located in the groove portions 41d and 42d and the groove portions 41e and 42e. accommodated respectively.
  • a cylindrical insulating sheet 31 is arranged inside the primary coil 10 and the secondary coil 20 along the inner peripheral surfaces thereof. By doing so, insulation between the magnetic core 40 and the primary coil 10 and the secondary coil 20 is ensured.
  • the fixture 50 has a pressing plate 51 and a support plate 52.
  • a laminated body of the primary coil 10 and the secondary coil 20 in which the magnetic core 40 is incorporated is placed on the support plate 52, and the laminated body is pressed by the pressing plate 51 from above and screwed or the like.
  • the holding plate 51 is connected to the support plate 52 . By doing so, the laminated body of the primary coil 10 and the secondary coil 20 in which the magnetic core 40 is incorporated is held and fixed.
  • the primary unit coil 11 includes a first unit coil 111 and a second unit coil 112 .
  • the first unit coil 111 is formed by a set of a plurality of copper plates 111a (for example, three) having the same shape. Each thickness of the copper plate 111a is about 0.4 mm to 1.0 mm.
  • the insulating sheets 32 are sandwiched between the three copper plates 111a that are superimposed.
  • a laminate of three copper plates 111a and two insulating sheets 32 shown in FIG. 7 is wrapped with an insulating sheet 33 and further wrapped with an insulating sheet 30 to form one first unit coil 111 shown in FIG.
  • the second unit coil 112 is also formed as a set of a plurality of copper plates (for example, three) having the same shape.
  • the thickness of each copper plate is also the same as the thickness of the copper plate 111a.
  • An insulating sheet 32 is sandwiched between each of the three laminated copper plates, and the laminate is further wrapped with an insulating sheet 33 and further wrapped with an insulating sheet 30 to form the second unit coil 112 shown in FIG. be done.
  • the number of copper plates included in each of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 is not particularly limited to the example shown in FIG. It can be changed as appropriate according to the number of turns of .
  • the first unit coil 111 and the second unit coil 112 are obtained by punching a copper plate, for example.
  • the first unit coil 111 and the second unit coil 112 may be formed by bending a rectangular copper wire in the edgewise direction (width direction).
  • the recessed portion 13a of the corner portion 13, the terminal hole 14a of the first terminal portion 14, the terminal hole 15a of the second terminal portion 15, and the insertion hole 15b are formed by performing different processing ( 5 and 6).
  • the first unit coil 111 and the second unit coil 112 each have a body portion 12, a first terminal portion 14, and a second terminal portion 15.
  • the main body part 12 has a substantially square annular shape and has four corner parts 13 .
  • recessed portions 13a that are recessed toward the outer peripheral side are formed on the inner peripheral surfaces of the four corner portions 13, respectively.
  • the concave portion 13 a is formed so that the four corner portions 13 have the same radius of curvature R of the concave portion 13 a when viewed from above.
  • the recess 13a is formed so that the main body portion 12 is removed within the range of the same distance R from the top portion of the inner peripheral side of the corner portion 13 when the recess 13a is not formed.
  • the concave portions 13a of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 are formed to have the same radius of curvature R.
  • the outer shape and size of each main body portion 12 are set to be substantially the same.
  • the first terminal portion 14 and the second terminal portion 15 are pulled out from both ends of the main body portion 12 and extend in the same direction in parallel with a space therebetween.
  • the arrangement of the first terminal portion 14 and the second terminal portion 15 is different between the first unit coil 111 and the second unit coil 112.
  • the second terminal portion 15 of the first unit coil 111 is a portion extending from the end of one side of the body portion 12 .
  • the first terminal portion 14 is a portion extending in parallel with the second terminal portion 15 with a gap from the end of another side of the body portion 12 extending in the direction intersecting the second terminal portion 15 . .
  • both ends of the body portion 12 are spaced apart from each other on one side of the body portion 12 that intersects the extending direction of the first terminal portion 14 and the second terminal portion 15 . They are set apart from each other.
  • a first terminal portion 14 extends from one end of the body portion 12, and a second terminal portion 15 extends from the other end in parallel.
  • the first terminal portion 14 of the first unit coil 111 corresponds to the first terminal portion 14 of the second unit coil 112 in plan view. It is provided at a position overlapping the second terminal portion 15 . More specifically, a terminal hole 14a (see FIG. 5) provided in the first terminal portion 14 of the first unit coil 111 and a terminal hole 15a (see FIG. 6) provided in the second terminal portion 15 of the second unit coil 112 ) of the first unit coil 111 (see FIG. 5) and the second terminal portion 15 (see FIG. 6) of the second unit coil 112 are set respectively.
  • the two second unit coils 112 are arranged so that the two second unit coils 112 are turned upside down (inverted to each other) so that the respective main body portions 12 overlap each other, one of the coils 112 is shown in plan view.
  • the first terminal portion 14 of the second unit coil 112 is provided at a position overlapping the first terminal portion 14 of the other second unit coil 112 .
  • the terminal hole 14a provided in the first terminal portion 14 of one of the second unit coils 112 and the terminal hole 14a provided in the first terminal portion 14 of the other second unit coil 112 overlap each other.
  • the arrangement of the first terminal portions 14 of the second unit coils 112 is set.
  • the secondary unit coil 21 shown in FIGS. 8 and 9 includes a plurality of copper plates 21a (for example, 2 ) are formed as one set. Each thickness of the copper plate 21a is about 0.4 mm to 1.0 mm.
  • an insulating sheet 32 is sandwiched between the two copper plates 21a that are superimposed.
  • the laminate of two copper plates 21a and one insulating sheet 32 shown in FIG. 9 is further wrapped with an insulating sheet 33 to form the secondary unit coil 21 shown in FIG.
  • the number of copper plates 21a included in the secondary unit coil 21 is not particularly limited to the example shown in FIG. It can be changed as appropriate. Also, the secondary unit coil 21 is manufactured by the same method as the first unit coil 111 and the second unit coil 112 described above.
  • the secondary unit coil 21 shown in FIG. 3 is configured by laminating two plane-shaped coils shown in FIG. However, it is not particularly limited to this, and can be changed as appropriate according to the range of electrical resistance and current allowed for the secondary coil 20 .
  • the secondary unit coil 21 may be composed of only one planar coil shown in FIG.
  • the first unit coil 111 may be configured by stacking two planar coils shown in FIG.
  • the second unit coil 112 may be configured by stacking two planar coils shown in FIG.
  • the secondary unit coil 21 includes a main body portion 22 and a first terminal, similarly to the first unit coil 111 (see FIG. 5) and the second unit coil 112 (see FIG. 6). Each has a portion 24 and a second terminal portion 25 .
  • the shape of the main body portion 22 and the provision of recesses 23 a on the inner peripheral surfaces of the four corner portions 23 are also the same as those of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 .
  • the curvature radius R of the recessed portion 23a is the same for the four corner portions 23, in other words, the main body is in the range of the same distance R from the inner peripheral side top portion of the corner portion 23 when the recessed portion 23a is not formed.
  • the concave portion 23a is formed so that the portion 22 is removed.
  • the concave portion 23 a of the secondary unit coil 21 is formed so that the curvature radius R is the same as the curvature radius R of the concave portion 13 a of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 . Also, in the secondary unit coil 21 , the outer shape and size of the body portion 22 are set to be substantially the same as those of the first unit coil 111 and the second unit coil 112 .
  • the first terminal portion 24 and the second terminal portion 25 are pulled out from both ends of the body portion 22 and extend in parallel in the same direction.
  • the second terminal portion 25 of the secondary unit coil 21 is a portion that extends from the end of one side of the body portion 22 . Also, the first terminal portion 24 extends in parallel with the second terminal portion 25 with a space therebetween from the end of another side of the body portion 22 extending in the direction intersecting the second terminal portion 25 .
  • the first terminal portion 24 of the secondary unit coil 21 is provided at a position overlapping the first terminal portion 24 of the other secondary unit coil 21 . Furthermore, the terminal hole 24a provided in the first terminal portion 24 of one secondary unit coil 21 and the terminal hole 24a provided in the first terminal portion 24 of the other secondary unit coil 21 overlap. Thus, the arrangement of the first terminal portions 24 of the secondary unit coils 21 is set.
  • the primary unit coil 11 is covered with an insulating sheet 30 .
  • an insulating sheet 32 is sandwiched between each of the plurality of copper plates of the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21 (see FIGS. 7 and 9).
  • a laminate of one or more insulating sheets 32 and a plurality of copper plates is covered with an insulating sheet 33 .
  • the insulating sheet 33 is formed by cutting a single sheet of insulating paper at a plurality of locations. The number, position and length of the cuts correspond to the respective shapes of the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21, and the insulating sheet 33 is bent at the cuts to form the primary unit coil 11. and the secondary unit coil 21 respectively.
  • the surfaces of the primary side unit coils can be completely covered with the insulating sheets 33 and 30 except for the first terminal portions 14 and 24 and the second terminal portions 15 and 25. can.
  • each surface of the secondary unit coil 21 can be completely covered with the insulating sheet 33 .
  • the insulating sheet 30 covering the primary unit coil 11 is provided with a folded portion 30a (see FIG. 3). Wrapped in 30a.
  • providing the folded portion 30a is not essential and may be omitted.
  • the primary coils 10 and the secondary coils 20 are alternately arranged in this order from the top.
  • the primary unit coils 11 and the secondary unit coils 21 are alternately laminated while being insulated from each other by the insulating sheets 30 .
  • the first unit coil 111 and the second unit coil 112 that make up the primary coil 10 are arranged as shown below.
  • the first unit coils 111 are arranged on the first and fourth sheets, and the second unit coils 112 are arranged on the second and third sheets in this order from the top.
  • the first unit coil 111 arranged on the fourth sheet faces the first unit coil 111 arranged on the first sheet so that the positions of the terminal portions are symmetrical in the lateral direction.
  • the second unit coil 112 arranged on the third sheet is arranged with placed backwards.
  • the two terminal portions 15 can be superimposed when viewed from the top so that the terminal holes 14a and 15a formed in the respective portions overlap with each other.
  • the primary-side external terminal 10b (see FIGS. 1 and 3) can be formed by fastening screws (not shown) through the two terminal holes 14a and 15a.
  • the first terminal portion 14 of the third second unit coil 112 and the first terminal portion 14 of the second second unit coil 112 are overlapped when viewed from above, and the primary side external terminal 10c ( 1 and 3) can be formed.
  • the second terminal portion 15 of the second unit coil 112 of the second sheet and the first terminal portion 14 of the first unit coil 111 of the first sheet are overlapped in top view to form the primary side external terminal 10d (Fig. 1, 3) can be formed.
  • the second terminal portion 15 of the fourth first unit coil 111 constitutes the primary side external terminal 10a (the first external terminal 71 and the second external terminal 72), and the first unit coil 111 of the first sheet constitutes the primary side external terminal 10e (first external terminal 71, second external terminal 72).
  • the secondary unit coils 21 (see FIGS. 3, 8, and 9) forming the secondary coils 20 (see FIGS. 1, 2, and 3) are arranged as follows.
  • the secondary unit coils 21 arranged in the first and second sheets are arranged so that the front and back face the same direction from the top.
  • the secondary unit coils 21 arranged in the third and fourth sheets are arranged so that the front and back faces are oriented in the same direction.
  • the secondary unit coils 21 arranged on the second and third sheets are arranged upside down. In other words, with respect to the secondary unit coils 21 arranged in the first and second sheets, the secondary unit coils 21 arranged in the third and fourth sheets are arranged upside down. .
  • the terminal portions 25 can be superimposed so that the terminal holes 25a formed in the respective portions overlap each other.
  • the bolts 61 By passing the bolts 61 through the two terminal holes 25a and a through hole (not shown) provided in the secondary external terminal 20a and tightening them, as shown in FIG. can be connected to the second terminal portion 25 of the secondary unit coil 21 and the secondary external terminal 20a.
  • first terminal portion 24 of the fourth secondary unit coil 21 and the first terminal portion 24 of the third secondary unit coil 21 are overlapped in top view, and bolts 61, washers 62 and The nuts 63 can be used to connect the first terminal portions 24 of the third and fourth secondary unit coils 21 and the secondary external terminals 20b.
  • a parallel connection structure 26 is formed in which the third secondary unit coil 21 and the fourth secondary unit coil 21 are connected in parallel.
  • first terminal portions 24 of the second and first secondary unit coils 21 are shown in top view with respect to the first terminal portions 24 of the third and fourth secondary unit coils 21 .
  • the terminal holes 24a can be overlapped with each other. Therefore, bolts 61, washers 62 and nuts 63 are used to connect the first terminal portions 24 of the first to fourth secondary unit coils 21 and the secondary external terminals 20b as shown in FIG. be able to.
  • the second terminal portion 25 of the second secondary unit coil 21 and the second terminal portion 25 of the first secondary unit coil 21 are superimposed in top view, and terminal holes 25a provided in each can overlap.
  • By fastening bolts 61 through the two terminal holes 25a and a through hole (not shown) provided in the secondary external terminal 20c, as shown in FIG. can be connected to the terminal hole 25a of the second terminal portion 25 of the secondary unit coil 21 and the secondary external terminal 20c.
  • a parallel connection structure 26 (see FIG. 3) is formed in which the first secondary unit coil 21 and the second secondary unit coil 21 are connected in parallel. Also, two sets of parallel connection structures 26 are connected in series.
  • the primary coil 10 has five primary external terminals 10a to 10e.
  • the primary side external terminals 10b to 10d are formed by overlapping the first terminal portion 14 (see FIG. 5) of the first unit coil 111 and the second terminal portion 15 (see FIG. 6) of the second unit coil 112. formed together. Therefore, the plate thickness of the primary-side external terminals 10b to 10d is equivalent to the thickness of two unit coils, and the rigidity is high.
  • the primary-side external terminals 10a and 10e are composed of the second terminal portion 15 (see FIG. 5) of the first unit coil 111. Therefore, the plate thickness of the primary side external terminals 10a and 10e is only the thickness of one unit coil. If they are fastened together, the primary side external terminals 10a and 10e may be bent, and the external terminals of the two unit circuits may be short-circuited.
  • the primary coil 10 includes a first unit circuit 16 in which a predetermined number of primary unit coils 11 are connected in series, and a predetermined number of primary unit coils. and a second unit circuit 17 in which 11 are connected in series.
  • the first unit circuit 16 is provided with primary-side external terminals 10a to 10e.
  • the primary external terminals 10a and 10e are referred to as a first external terminal 71.
  • the second unit circuit 17 is provided with primary side external terminals 10a to 10e.
  • the primary external terminals 10a and 10e are referred to as second external terminals 72.
  • the first external terminal 71 and the second external terminal 72 are arranged with a gap in the vertical direction.
  • a spacer member 73 is arranged between the first external terminal 71 and the second external terminal 72 .
  • the spacer member 73 is formed in a hexagonal prism shape. Note that the shape of the spacer member 73 is not limited to this.
  • the spacer member 73 has insulating properties.
  • the spacer member 73 is made of, for example, a resin having a heat resistant temperature of 155° or higher. This prevents the insulation type (F) of the welding transformer 100 from deteriorating. Threaded holes 73 a are formed at both ends of the spacer member 73 in the axial direction.
  • the first external terminal 71 and the second external terminal 72 are reinforced by reinforcing plates 75 .
  • the reinforcing plate 75 is made of plate-shaped stainless steel, for example.
  • Stainless steel is a metal with high strength and has a natural potential close to that of copper, so it can suppress electrolytic corrosion and prevent deterioration at the contact portion of dissimilar metals.
  • a female screw portion 76 and a through hole 77 are formed in the reinforcing plate 75 .
  • the reinforcing plates 75 that reinforce the first external terminals 71 and the second external terminals 72 are arranged so as to extend along the first external terminals 71 and the second external terminals 72, respectively.
  • the reinforcing plate 75 on the side of the first external terminal 71 is arranged on the surface of the first external terminal 71 facing the second external terminal 72 (the bottom surface of the first external terminal 71 in FIG. 10).
  • the reinforcing plate 75 on the second external terminal side is arranged on the surface of the second external terminal 72 facing the first external terminal 71 (the upper surface of the second external terminal 72 in FIG. 10).
  • a part of the reinforcing plate 75 is sandwiched between the primary unit coil 11 and the insulating sheet 33 .
  • the base end portion of the reinforcing plate 75 is inserted into the insulating sheet 33 so that the distal end portion of the reinforcing plate 75 does not protrude from the distal end portions of the first external terminal 71 and the second external terminal 72 .
  • a terminal hole 15a and an insertion hole 15b are formed in the first external terminal 71 and the second external terminal 72 as the first unit coil 111 (see also FIG. 5).
  • a first bolt 81 is inserted through the terminal hole 15a.
  • a second bolt 82 is inserted through the insertion hole 15b.
  • the reinforcing plate 75 is provided with a female screw portion 76 at a position corresponding to the terminal hole 15a. After drilling a hole in the reinforcing plate 75, the female threaded portion 76 is burred to extend the hole cylindrically while enlarging the hole through a conical mold, thereby forming a screw hole in the cylindrically extended portion. It is preferably configured with a so-called burring tap screw. Alternatively, the reinforcing plate 75 may be integrally formed by welding the female screw portion 76 . A through hole 77 through which the second bolt 82 is inserted is formed in the reinforcing plate 75 .
  • the reinforcing plate 75 is preferably made of a thin plate (1.5 mm, for example).
  • the reinforcing plate 75 is thin while ensuring the thread length of the female screw portion 76, and the female screw portion 76 is formed integrally with the thin reinforcing plate 75 by burring, welding, or the like. is preferred.
  • a connection terminal of an external power supply (not shown) is connected to the first external terminal 71 by a first bolt 81 .
  • a connection terminal of an external power supply (not shown) is sandwiched between the first bolt 81 and the first external terminal 71 .
  • the second external terminal 72 is connected to a connection terminal of an external power supply (not shown) by a first bolt 81 .
  • first bolt 81 a connection terminal of an external power supply (not shown)
  • the connection terminal of the external power supply (not shown) is sandwiched between the first bolt 81 and the second external terminal 72 .
  • the upper end of the spacer member 73 is fixed by fastening the second bolt 82 inserted through the insertion hole 15 b of the first external terminal 71 and the through hole 77 of the reinforcing plate 75 to the screw hole 73 a of the spacer member 73 . .
  • the lower end of the spacer member 73 is fixed by fastening the second bolt 82 inserted through the insertion hole 15 b of the second external terminal 72 and the through hole 77 of the reinforcing plate 75 into the screw hole 73 a of the spacer member 73 .
  • the first bolt 81 for connecting the connection terminal of the external power supply (not shown) and the second bolt 82 for fixing the spacer member 73 are used separately.
  • connection terminal of the external power source (not shown) and fix the spacer member 73
  • the connection terminal of the external power source is also loosened. Operation may become unstable.
  • first bolt 81 and second bolt 82 are used as in the present embodiment, even if the second bolt 82 is loosened, the first bolt 81 is not loosened. There is no adverse effect on the operational stability of the welding transformer 100.
  • the first external terminal 71 of the first unit circuit 16 and the second external terminal 72 of the second unit circuit 17 in the primary coil 10 By arranging the spacer member 73 therebetween, the spacer member 73 can prevent the first external terminal 71 and the second external terminal 72 from approaching each other and bending. As a result, it is possible to prevent the first external terminal 71 and the second external terminal 72 from being short-circuited.
  • the reinforcing plate 75 along the first external terminal 71 and the second external terminal 72, the first external terminal 71 and the second external terminal 72 are reinforced so as to be difficult to bend, and the first external terminal Rigidity of the terminal 71 and the second external terminal 72 can be increased.
  • the reinforcing plate 75 is arranged on the surface where the first external terminal 71 and the second external terminal 72 face each other, the rigidity of the first external terminal 71 and the second external terminal 72 is further increased, and workability is improved. do.
  • the second bolt 82 is inserted through the outer surface of the first external terminal 71 (upper surface in FIG. 10) and the outer surface of the second external terminal 72 (lower surface in FIG. 10). Then, terminal connection of an external power source (not shown) and fastening of the spacer member 73 are performed.
  • reinforcing plates 75 arranged on the inner surface of the first external terminal 71 (lower surface in FIG. 10) and the inner surface of the second external terminal 72 (upper surface in FIG. 10) are fastened with the second bolts 82. Workability is improved by tightening together.
  • part of the reinforcing plate 75 is sandwiched between the primary unit coil 11 and the insulating sheet 33 . This eliminates the need for the worker to support the reinforcing plate 75 to prevent it from falling during the work of assembling the reinforcing plate 75, thereby improving workability.
  • the reinforcing plate 75 is integrally provided with a female screw portion 76 .
  • the first bolt 81 for terminal connection can be fastened to the female screw portion 76 without using a separate nut apart from the reinforcing plate 75, thereby improving workability.
  • the reinforcing plate 75 is fastened at two different positions with the first bolt 81 and the second bolt 82 .
  • the rotation of the reinforcing plate 75 about one bolt can be restricted by the other bolt.
  • loosening of the bolt due to rotation of the reinforcing plate 75 can be suppressed.
  • the primary unit coil 11 of the primary coil 10 and the secondary unit coil 21 of the secondary coil 20 are each made of a copper plate. Materials other than copper may be used depending on the range of electrical resistance allowed for the primary coil 10 and the secondary coil 20 . In other words, each of the plate-shaped conductors having an allowable electric resistance range for the primary unit coil 11 and the secondary unit coil 21 may be used.
  • the present invention has a highly practical effect that it is possible to suppress short-circuiting between two external terminals due to bending of the external terminals. Therefore, it is extremely useful and industrially applicable. sexuality is high.

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Abstract

１次側コイル１０は、第１単位回路１６と、第２単位回路１７と、を含む。第１単位回路１６は、板状の導体からなる第１外部端子７１を有する。第２単位回路１７は、板状の導体からなる第２外部端子７２を有する。第１外部端子７１と第２外部端子７２との間には、絶縁性のスペーサ部材７３が配置される。

Description

溶接トランス
　本発明は、溶接トランスに関するものである。
　特許文献１には、２次コイルを挟んで２分割された１次コイルを備えた大電流用トランスが開示されている。１次コイルは、銅板を打ち抜いてなる略Ｕ型１ターンコイルを積層することで構成される。
特開２０００－２２３３２０号公報
　ところで、特許文献１の発明では、外部電源の接続端子を接続するための１次コイルの外部端子が板状に形成されており、外部端子の剛性が低くなっている。そのため、ボルトによって、外部電源の接続端子を１次コイルの外部端子に締結すると、外部端子が屈曲してしまい、２つの分割１次コイルの外部端子同士が短絡するおそれがある。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部端子が屈曲して２つの外部端子同士が短絡するのを抑えることにある。
　第１の態様は、板状の導体からなる１次側単位コイルが複数積層された１次側コイルを備えた溶接トランスであって、前記１次側コイルは、所定枚数の前記１次側単位コイルが直列接続された第１単位回路と、所定枚数の前記１次側単位コイルが直列接続された第２単位回路と、を含み、前記１次側単位コイルは、環状に延びる本体部と、前記本体部から引き出された外部端子と、を有し、前記外部端子は、前記第１単位回路に設けられた第１外部端子と、前記第２単位回路に設けられた第２外部端子と、を含み、前記第１外部端子と前記第２外部端子との間に配置された絶縁性のスペーサ部材を備える。
　第１の態様では、１次側コイルは、第１単位回路と、第２単位回路と、を含む。第１単位回路は、板状の導体からなる第１外部端子を有する。第２単位回路は、板状の導体からなる第２外部端子を有する。第１外部端子と第２外部端子との間には、絶縁性のスペーサ部材が配置される。
　このような構成とすれば、スペーサ部材によって、第１外部端子及び第２外部端子が互いに近づいて屈曲するのを抑えることができる。その結果、第１外部端子及び第２外部端子が短絡するのを抑えることができる。
　第２の態様は、第１の態様の溶接トランスにおいて、前記第１外部端子及び前記第２外部端子のうち少なくとも一方に沿って延びる補強板を備える。
　第２の態様では、補強板によって、第１外部端子及び第２外部端子のうち少なくとも一方が屈曲し難くなるように補強して、剛性を高めることができる。
　第３の態様は、第２の態様の溶接トランスにおいて、前記補強板は、前記第１外部端子と前記第２外部端子とが対向する面に配置される。
　第３の態様では、第１外部端子と第２外部端子とが対向する面に補強板を配置することで、第１外部端子及び第２外部端子の剛性をさらに高め、また作業性が向上する。
　具体的に、溶接トランスの組み立て作業時には、外部端子の外側面からボルトを挿通して、外部電源の端子接続やスペーサ部材の締結を行う。この際に、外部端子の内側面に配置した補強板を、ボルトによって締結したり共締めしたりすることで、作業性が向上する。
　第４の態様は、第３の態様の溶接トランスにおいて、前記１次側単位コイルの表面を覆う絶縁シートを備え、前記補強板の一部は、前記１次側単位コイルと前記絶縁シートとの間に挟み込まれる。
　第４の態様では、補強板の一部を１次側単位コイルと絶縁シートとの間に挟み込むこむことで、補強板の組み立て作業時に、補強板が落下しないように作業者が支えておく必要が無く、作業性が向上する。
　第５の態様は、第３又は４の態様の溶接トランスにおいて、前記第１外部端子及び前記第２外部端子には、第１ボルトを挿通させる端子孔がそれぞれ形成され、前記補強板には、前記端子孔に対応する位置に、前記第１ボルトを締結させる雌ネジ部が設けられる。
　第５の態様では、補強板に雌ネジ部を一体的に設けることで、補強板とは別に、ナットを別途用いること無く、端子接続用の第１ボルトを雌ネジ部に締結させることができ、作業性が向上する。
　第６の態様は、第５の態様の溶接トランスにおいて、前記スペーサ部材は、第２ボルトによって、前記第１外部端子及び前記第２外部端子にそれぞれ締結され、前記補強板には、前記第２ボルトを挿通させる貫通孔が形成される。
　第６の態様では、第１ボルトと第２ボルトとによって、異なる２つの位置で補強板を締結することができ、一方のボルトを中心として補強板が回転するのを、他方のボルトによって規制することができる。これにより、補強板の回転によるボルトのゆるみを抑制することもできる。
　本開示の態様によれば、外部端子が屈曲して２つの外部端子同士が短絡するのを抑えることができる。
図１は、本実施形態に係る溶接トランスを１次側外部端子から見た斜視図である。 図２は、溶接トランスを２次側外部端子から見た斜視図である。 図３は、溶接トランスの要部の分解斜視図である。 図４は、磁性体コアの分解斜視図である。 図５は、第１単位コイルの平面図である。 図６は、第２単位コイルの平面図である。 図７は、図３における左上に示す破線で囲まれた部分を分解した模式図である。 図８は、２次側単位コイルの平面図である。 図９は、図３における右下に示す破線で囲まれた部分を分解した模式図である。 図１０は、スペーサ部材の構成を示す斜視図である。 図１１は、補強板の構成を示す斜視図である。 図１２は、１次側コイルの外部端子周辺の構成を示す側面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
　〈溶接トランスの構成〉
　図１及び図２に示すように、溶接トランス１００は、１次側コイル１０と、２次側コイル２０と、磁性体コア４０と、固定具５０と、を備える。溶接トランス１００は、例えば、溶接用インバータ電源（図示せず）の電圧変換部として用いられる。
　なお、以下の説明において、図１に示す固定具５０の押さえ板５１が設けられた側を、上又は上側と呼ぶことがある。また、その反対側である支持板５２が設けられた側を、下又は下側と呼ぶことがある。
　図１及び図３に示すように、１次側コイル１０は、互いに直列接続された４枚の１次側単位コイル１１毎に単位回路として構成される。また、この単位回路は、５つの外部端子を有する。図１に示す例では、１次側コイル１０には、２つの単位回路が含まれているが、特にこれに限定されない。１次側コイル１０に含まれる単位回路の数は、１つでもよいし、３つ以上でもよい。溶接トランス１００に求められる仕様に応じて適宜変更されうる。なお、１次側単位コイル１１は、銅板からなる１ターンのコイルである。これについては後で詳述する。また、４枚の１次側単位コイル１１の接続態様についても後述する。
　１次側コイル１０は、外部電源、例えば、外部商用電源に接続される、いわゆる高圧側コイルである。５つの１次側外部端子１０ａ～１０ｅのうち、外部電源に接続される２つの端子の組み合わせを変更することで、単位回路内での１次側コイル１０のターン数が変更される。
　例えば、１次側外部端子１０ａと１次側外部端子１０ｅを外部電源に接続する場合、単位回路内での１次側コイル１０のターン数は４ターンとなる。一方、１次側外部端子１０ａと１次側外部端子１０ｂを外部電源に接続する場合、単位回路内での１次側コイル１０のターン数は１ターンとなる。
　溶接トランス１００に求められる仕様に応じて、外部電源に接続される２つの端子の組み合わせ、ひいては、単位回路内での１次側コイル１０のターン数を変更することができる。
　２次側コイル２０は、４枚の２次側単位コイル２１毎に単位回路として構成される。また、この単位回路は、３つの２次側外部端子２０ａ～２０ｃを有する。２次側外部端子２０ａ～２０ｃには、他の回路との接続用配線が接続される外部接続用孔２０ａ１～２０ｃ１がそれぞれ設けられる。
　２次側コイル２０に含まれる単位回路の数は、基本的に１次側コイル１０に含まれる単位回路の数と同じである。なお、１次側単位コイル１１と同様に、２次側単位コイル２１も銅板からなる１ターンのコイルである。これについては後述する。また、４枚の２次側単位コイル２１の接続態様についても後述する。
　２次側コイル２０は、インバータ電源の内部バスバー配線（図示せず）や半導体電力変換器等の内部回路（図示せず）に接続される、いわゆる低圧側コイルである。
　２次側外部端子２０ａ～２０ｃのうち、出力側であるインバータ電源の内部バスバー配線又は内部回路に接続される２つの端子の組み合わせを変更することで、単位回路内での２次側コイル２０のターン数が変更される。
　例えば、２次側外部端子２０ａと２次側外部端子２０ｃを出力側に接続する場合、単位回路内での２次側コイル２０のターン数は４ターンとなる。一方、２次側外部端子２０ａと２次側外部端子２０ｂを出力側に接続する場合、単位回路内での１次側コイル１０のターン数は２ターンとなる。
　２次側外部端子２０ｃと２次側外部端子２０ｂを出力側に接続する場合も同様に、単位回路内での１次側コイル１０のターン数は２ターンとなる。つまり、２次側外部端子２０ｂは中間タップ端子に相当する。溶接トランス１００に求められる仕様に応じて、出力側に接続される２つの端子の組み合わせ、ひいては、単位回路内での２次側コイル２０のターン数を変更することができる。
　図４に示すように、磁性体コア４０は、２つのＥ字型コア４１，４２を組み合わせて構成される。なお、実際には、４つの磁性体コア４０を並列に並べて用いている。ただし、これに特に限定されず、溶接トランス１００のサイズ、特に、１次側コイル１０及び２次側コイル２０のサイズに応じて、用いられる磁性体コア４０の数は適宜変更されうる。
　Ｅ字型コア４１は、フェライト等の磁性体からなり、３つの凸部４１ａ～４１ｃと、その間に設けられた溝部４１ｄ，４１ｅと、を有する。Ｅ字型コア４２は、フェライト等の磁性体からなり、３つの凸部４２ａ～４２ｃと、その間に設けられた溝部４２ｄ，４２ｅと、を有する。凸部４１ｂ，４２ｂが１次側コイル１０及び２次側コイル２０の内側に配置される。また、溝部４１ｄ，４２ｄと溝部４１ｅ，４２ｅに、１次側コイル１０及び２次側コイル２０の本体部１２，２２（図３，図５，図６及び図８参照）の対向する２辺がそれぞれ収容される。
　なお、図３において、磁性体コア４０を図示していないが、１次側コイル１０及び２次側コイル２０の内側に、これらの内周面に沿うように、筒形の絶縁シート３１を配置することで、磁性体コア４０と１次側コイル１０及び２次側コイル２０との間の絶縁が確保される。
　図１、図２に示すように、固定具５０は、押さえ板５１と、支持板５２と、を有する。支持板５２に磁性体コア４０が組み込まれた１次側コイル１０と２次側コイル２０の積層体が載置され、上から押さえ板５１で当該積層体を押さえて、ねじ止め等の方法で支持板５２に押さえ板５１を接続する。このようにすることで、磁性体コア４０が組み込まれた１次側コイル１０と２次側コイル２０の積層体が保持固定される。
　〈１次側及び２次側単位コイルの構成〉
　図３に示すように、１次側単位コイル１１には、第１単位コイル１１１と、第２単位コイル１１２と、が含まれる。また、図７に示すように、第１単位コイル１１１は、さらに複数の同形状の銅板１１１ａ（例えば３枚）を１組として形成される。銅板１１１ａのそれぞれの厚さは、０．４ｍｍ～１．０ｍｍ程度である。
　また、重ね合わされた３枚の銅板１１１ａの間には、絶縁シート３２がそれぞれ挟み込まれる。図７に示す３枚の銅板１１１ａと２枚の絶縁シート３２の積層体を絶縁シート３３で包み込み、さらに絶縁シート３０で包み込んで、図３に示す１つの第１単位コイル１１１が構成される。
　また、図示しないが、第２単位コイル１１２も、複数の同形状の銅板（例えば３枚）を１組として形成される。銅板のそれぞれの厚さも、銅板１１１ａの厚さと同様である。
　重ね合わされた３枚の銅板の間には、絶縁シート３２がそれぞれ挟み込まれ、この積層体をさらに絶縁シート３３で包み込み、さらに絶縁シート３０で包み込んで、図３に示す第２単位コイル１１２が構成される。
　なお、第１単位コイル１１１及び第２単位コイル１１２にそれぞれ含まれる銅板の枚数は、図７に示す例に特に限定されず、１次側コイル１０に許容される電気抵抗や１次側コイル１０のターン数等に応じて、適宜変更されうる。
　また、第１単位コイル１１１と第２単位コイル１１２は、例えば、銅板を打ち抜き加工することで得られる。また、平角状の銅線をエッジワイス方向（幅方向）に曲げ加工して、第１単位コイル１１１及び第２単位コイル１１２を形成してもよい。ただし、この場合、後で述べるコーナー部１３の凹部１３ａ、第１端子部１４の端子孔１４ａ、第２端子部１５の端子孔１５ａ及び挿通孔１５ｂは、別の加工を施して形成される（図５、図６参照）。
　また、図５及び図６に示すように、第１単位コイル１１１及び第２単位コイル１１２は、本体部１２と、第１端子部１４と、第２端子部１５と、をそれぞれ有する。
　本体部１２は、略四角環状であり、４つのコーナー部１３を有する。また、４つのコーナー部１３の内周面には、外周側に向かって凹む凹部１３ａが、それぞれ形成される。平面視で、凹部１３ａの外形は略円形状であり、凹部１３ａの曲率半径Ｒが、４つのコーナー部１３で同じになるように凹部１３ａが形成される。言い換えると、凹部１３ａが形成されていない場合のコーナー部１３の内周側頂部から等距離Ｒの範囲で本体部１２が除去されるように凹部１３ａが形成される。
　なお、第１単位コイル１１１及び第２単位コイル１１２のそれぞれで、凹部１３ａは、曲率半径Ｒが同じになるように形成される。また、第１単位コイル１１１及び第２単位コイル１１２において、それぞれの本体部１２の外形及びサイズは、互いに略同じになるように設定される。
　第１端子部１４及び第２端子部１５は、本体部１２の両端から引き出されて、互いに間隔をあけて並列して同じ方向に延びる。
　図５及び図６に示すように、第１端子部１４及び第２端子部１５の配置が、第１単位コイル１１１と第２単位コイル１１２とで異なっている。
　図５に示すように、第１単位コイル１１１の第２端子部１５は、本体部１２の一辺の端部から延長して延びた部分である。また、第１端子部１４は、第２端子部１５と交差する方向に延びる本体部１２の別の一辺の端部から、第２端子部１５と間隔をあけて並列して延びた部分である。
　一方、図６に示すように、第２単位コイル１１２では、本体部１２の両端は、第１端子部１４及び第２端子部１５の延在方向と交差する本体部１２の一辺に互いに間隔をあけてそれぞれ設けられる。本体部１２の一端から第１端子部１４が、および他端から第２端子部１５が、それぞれ並列して延びる。
　第１単位コイル１１１と第２単位コイル１１２とをそれぞれの本体部１２が重なるように配置した場合、平面視で、第１単位コイル１１１の第１端子部１４は、第２単位コイル１１２の第２端子部１５と重なる位置に設けられる。さらに言うと、第１単位コイル１１１の第１端子部１４に設けられた端子孔１４ａ（図５参照）と第２単位コイル１１２の第２端子部１５に設けられた端子孔１５ａ（図６参照）とが重なるように、第１単位コイル１１１の第１端子部１４（図５参照）は、第２単位コイル１１２の第２端子部１５（図６参照）の配置がそれぞれ設定される。
　また、２枚の第２単位コイル１１２を、互いに表裏を反転させた（互いに表裏が逆になるような）状態にしてそれぞれの本体部１２が重なるように配置した場合、平面視で、一方の第２単位コイル１１２の第１端子部１４は、他方の第２単位コイル１１２の第１端子部１４と重なる位置に設けられる。さらに言うと、一方の第２単位コイル１１２の第１端子部１４に設けられた端子孔１４ａと他方の第２単位コイル１１２の第１端子部１４に設けられた端子孔１４ａとが重なるように、第２単位コイル１１２の第１端子部１４の配置が設定される。
　図８及び図９に示す２次側単位コイル２１は、第１単位コイル１１１（図５参照）及び第２単位コイル１１２（図６参照）と同様に、複数の同形状の銅板２１ａ（例えば２枚）を１組として形成される。銅板２１ａのそれぞれの厚さは、０．４ｍｍ～１．０ｍｍ程度である。
　また、重ね合わされた２枚の銅板２１ａの間には、絶縁シート３２が挟み込まれる。図９に示す２枚の銅板２１ａと１枚の絶縁シート３２の積層体をさらに絶縁シート３３で包み込んで、図３に示す２次側単位コイル２１が構成される。
　なお、２次側単位コイル２１に含まれる銅板２１ａの枚数は、図９に示す例に特に限定されず、２次側コイル２０に許容される電気抵抗や２次側コイル２０のターン数等に応じて、適宜変更されうる。また、２次側単位コイル２１は、第１単位コイル１１１や第２単位コイル１１２と同様の上述した方法で製造される。
　また、図３に示す２次側単位コイル２１は、図８に示す平面形状のコイルを２枚積層して構成される。ただし、特にこれに限定されず、２次側コイル２０に許容される電気抵抗や電流の範囲に応じて適宜変更されうる。例えば、図８に示す平面形状のコイルが１枚のみで２次側単位コイル２１が構成されていてもよい。
　また、このことが、１次側単位コイル１１にも当てはまることは言うまでもない。例えば、図５に示す平面形状のコイルが２枚積層されて第１単位コイル１１１が構成されていてもよい。図６に示す平面形状のコイルが２枚積層されて第２単位コイル１１２が構成されていてもよい。
　また、図８に示すように、２次側単位コイル２１は、第１単位コイル１１１（図５参照）及び第２単位コイル１１２（図６参照）と同様に、本体部２２と、第１端子部２４と、第２端子部２５と、をそれぞれ有する。
　本体部２２の形状や４つのコーナー部２３の内周面に凹部２３ａが設けられることも、第１単位コイル１１１及び第２単位コイル１１２と同様である。また、凹部２３ａの曲率半径Ｒが、４つのコーナー部２３で同じになるように、言い換えると、凹部２３ａが形成されていない場合のコーナー部２３の内周側頂部から等距離Ｒの範囲で本体部２２が除去されるように凹部２３ａが形成されることも、第１単位コイル１１１及び第２単位コイル１１２と同様である。
　なお、２次側単位コイル２１の凹部２３ａは、曲率半径Ｒが第１単位コイル１１１及び第２単位コイル１１２の凹部１３ａの曲率半径Ｒと同じになるように形成される。また、２次側単位コイル２１において、本体部２２の外形及びサイズは、第１単位コイル１１１及び第２単位コイル１１２と略同じになるように設定される。
　第１端子部２４及び第２端子部２５は、本体部２２の両端から引き出されて、並列して互いに同じ方向に延びる。
　図８に示すように、２次側単位コイル２１の第２端子部２５は、本体部２２の一辺の端部から延長して延びた部分である。また、第１端子部２４は、第２端子部２５と交差する方向に延びる本体部２２の別の一辺の端部から、第２端子部２５と間隔をあけて並列して延びる。
　２枚の２次側単位コイル２１を、互いに表裏を反転させた（互いに表裏が逆になるような）状態にしてそれぞれの本体部２２が重なるように配置した場合、平面視で、一方の２次側単位コイル２１の第１端子部２４は、他方の２次側単位コイル２１の第１端子部２４と重なる位置に設けられる。さらに言うと、一方の２次側単位コイル２１の第１端子部２４に設けられた端子孔２４ａと他方の２次側単位コイル２１の第１端子部２４に設けられた端子孔２４ａとが重なるように、２次側単位コイル２１の第１端子部２４の配置が設定される。
　〈１次側及び２次側コイルの構成〉
　図３に示すように、１次側単位コイル１１は、絶縁シート３０で覆われる。また、上述した１次側単位コイル１１及び２次側単位コイル２１が有する複数の銅板のそれぞれの間に、絶縁シート３２が挟み込まれる（図７、図９参照）。１又は複数の絶縁シート３２と複数の銅板との積層体が、絶縁シート３３で覆われる。
　この場合、図示しないが、絶縁シート３３は、１枚の絶縁紙に複数個所の切り込みを入れて形成される。切り込みの数や位置や長さは、１次側単位コイル１１及び２次側単位コイル２１のそれぞれの形状に対応しており、当該切り込み部分で絶縁シート３３を折り曲げて、１次側単位コイル１１及び２次側単位コイル２１をそれぞれ包むようにする。このようにすることで、第１端子部１４，２４及び第２端子部１５，２５を除いて、１次側単位コイルのそれぞれの表面を完全に絶縁シート３３と絶縁シート３０とで覆うことができる。また、２次側単位コイル２１のそれぞれの表面を完全に絶縁シート３３で覆うことができる。
　また、１次側単位コイル１１を覆う絶縁シート３０には、折り返し部３０ａ（図３参照）が設けられており、絶縁シート３３に覆われた２次側単位コイル２１の一部が、折り返し部３０ａに包み込まれる。ただし、折り返し部３０ａを設けることは必須ではなく、省略してもよい。
　１次側コイル１０と２次側コイル２０は、上から１次側コイル１０、２次側コイル２０と順に交互に配置される。
　また、図３から明らかなように、１次側単位コイル１１と２次側単位コイル２１とが、絶縁シート３０により互いに絶縁された状態で交互に積層される。
　１次側コイル１０を構成する第１単位コイル１１１と第２単位コイル１１２は、以下に示すように配置される。
　１次側コイル１０として、上から順に、１枚目及び４枚目に第１単位コイル１１１が、２枚目及び３枚目に第２単位コイル１１２がそれぞれ配置される。また、４枚目に配置された第１単位コイル１１１は、端子部の位置が短手方向で対称な位置になるように、１枚目に配置された第１単位コイル１１１に対して裏向きに配置され、３枚目に配置された第２単位コイル１１２は、端子部の位置が短手方向で対称な位置になるように、２枚目に配置された第２単位コイル１１２に対して裏向きに配置される。
　第１単位コイル１１１と第２単位コイル１１２とをこのように配置することで、まず、４枚目の第１単位コイル１１１の第１端子部１４と３枚目の第２単位コイル１１２の第２端子部１５とを上面視で重ね合わせて、それぞれに設けられた端子孔１４ａ，１５ａが重なるようにできる。図示しないねじ等を当該２つの端子孔１４ａ，１５ａに通して締結することにより、１次側外部端子１０ｂ（図１、図３参照）を形成することができる。
　同様に、３枚目の第２単位コイル１１２の第１端子部１４と２枚目の第２単位コイル１１２の第１端子部１４とを上面視で重ね合わせて、１次側外部端子１０ｃ（図１、図３参照）を形成することができる。２枚目の第２単位コイル１１２の第２端子部１５と１枚目の第１単位コイル１１１の第１端子部１４とを上面視で重ね合わせて、１次側外部端子１０ｄ（図１、図３参照）を形成することができる。なお、４枚目の第１単位コイル１１１の第２端子部１５が１次側外部端子１０ａ（第１外部端子７１、第２外部端子７２）を構成し、１枚目の第１単位コイル１１１の第２端子部１５が１次側外部端子１０ｅ（第１外部端子７１、第２外部端子７２）を構成する。
　このようにすることで、第１単位コイル１１１と第２単位コイル１１２の２種類のみで、４枚の１次側単位コイル１１が直列接続された構造を容易に形成することができる。
　また、２次側コイル２０（図１、図２、図３参照）を構成する２次側単位コイル２１（図３、図８、図９参照）は、以下に示すように配置される。
　２次側コイル２０として、上から順に、１枚目及び２枚目に配置された２次側単位コイル２１は、表裏が同じ向きになるように配置される。３枚目及び４枚目に配置された２次側単位コイル２１は、表裏が同じ向きになるように配置される。一方、２枚目及び３枚目に配置された２次側単位コイル２１は、表裏が反転して配置される。言い換えると、１枚目及び２枚目に配置された２次側単位コイル２１に対し、３枚目及び４枚目に配置された２次側単位コイル２１は、表裏が反転して配置される。
　４枚の２次側単位コイル２１をこのように配置することで、まず、４枚目の２次側単位コイル２１の第２端子部２５と３枚目の２次側単位コイル２１の第２端子部２５とを上面視で重ね合わせて、それぞれに設けられた端子孔２５ａが重なるようにできる。ボルト６１を当該２つの端子孔２５ａと２次側外部端子２０ａに設けられた貫通孔（図示せず）とに通して締結することにより、図２に示すように、３枚目及び４枚目の２次側単位コイル２１の第２端子部２５と２次側外部端子２０ａとを接続することができる。
　同様に、４枚目の２次側単位コイル２１の第１端子部２４と３枚目の２次側単位コイル２１の第１端子部２４とを上面視で重ね合わせ、ボルト６１、ワッシャ６２及びナット６３を用いて、３枚目及び４枚目の２次側単位コイル２１の第１端子部２４と２次側外部端子２０ｂとを接続することができる。また、このようにすることで、３枚目の２次側単位コイル２１と４枚目の２次側単位コイル２１とが並列接続された並列接続構造２６（図３参照）が構成される。
　また、３枚目及び４枚目の２次側単位コイル２１の第１端子部２４に対して、２枚目及び１枚目の２次側単位コイル２１の第１端子部２４が上面視で重ね合わせられ、それぞれに設けられた端子孔２４ａが重なるようにできる。よって、ボルト６１、ワッシャ６２及びナット６３を用いて、図２に示すように、１～４枚目の２次側単位コイル２１の第１端子部２４と２次側外部端子２０ｂとを接続することができる。
　２枚目の２次側単位コイル２１の第２端子部２５と１枚目の２次側単位コイル２１の第２端子部２５とを上面視で重ね合わせて、それぞれに設けられた端子孔２５ａが重なるようにできる。ボルト６１を当該２つの端子孔２５ａと２次側外部端子２０ｃに設けられた貫通孔（図示せず）とに通して締結することにより、図２に示すように、１枚目及び２枚目の２次側単位コイル２１の第２端子部２５の端子孔２５ａと２次側外部端子２０ｃとを接続することができる。
　また、このようにすることで、１枚目の２次側単位コイル２１と２枚目の２次側単位コイル２１とが並列接続された並列接続構造２６（図３参照）が構成される。また、２組の並列接続構造２６が直列接続される。
　〈スペーサ部材及び補強板について〉
　図１に示すように、１次側コイル１０は、５つの１次側外部端子１０ａ～１０ｅを有する。ここで、１次側外部端子１０ｂ～１０ｄは、第１単位コイル１１１の第１端子部１４（図５参照）と、第２単位コイル１１２の第２端子部１５（図６参照）とを重ね合わせて形成される。そのため、１次側外部端子１０ｂ～１０ｄの板厚は、単位コイル２枚分の厚みとなり、剛性が高くなっている。
　一方、１次側外部端子１０ａ，１０ｅは、第１単位コイル１１１の第２端子部１５（図５参照）で構成される。そのため、１次側外部端子１０ａ，１０ｅの板厚は、単位コイル１枚分の厚みしかなく、ボルトによって、図示しない外部電源の接続端子を１次側コイル１０の１次側外部端子１０ａ，１０ｅに締結すると、１次側外部端子１０ａ，１０ｅが屈曲してしまい、２つの単位回路の外部端子同士が短絡するおそれがある。
　そこで、本実施形態では、外部端子が屈曲して２つの外部端子同士が短絡するのを抑えるようにしている。
　具体的に、図１及び図１０に示すように、１次側コイル１０は、所定枚数の１次側単位コイル１１が直列接続された第１単位回路１６と、所定枚数の１次側単位コイル１１が直列接続された第２単位回路１７と、を含む。
　第１単位回路１６には、１次側外部端子１０ａ～１０ｅが設けられる。以下の説明では、第１単位回路１６の１次側外部端子１０ａ～１０ｅのうち、１次側外部端子１０ａ，１０ｅを第１外部端子７１と呼ぶ。
　第２単位回路１７には、１次側外部端子１０ａ～１０ｅが設けられる。以下の説明では、第２単位回路１７の１次側外部端子１０ａ～１０ｅのうち、１次側外部端子１０ａ，１０ｅを第２外部端子７２と呼ぶ。
　第１外部端子７１及び第２外部端子７２は、上下方向に間隔をあけて配置される。第１外部端子７１と第２外部端子７２の間には、スペーサ部材７３が配置される。図１１にも示すように、スペーサ部材７３は、六角柱状に形成される。なお、スペーサ部材７３の形状はこれに限定するものではない。
　スペーサ部材７３は、絶縁性を有する。スペーサ部材７３は、例えば、耐熱温度が１５５°以上の樹脂で形成される。これにより、溶接トランス１００の絶縁種（Ｆ）の低下を招くことが無いようにしている。スペーサ部材７３の軸方向の両端部には、ネジ孔７３ａが形成される。
　第１外部端子７１及び第２外部端子７２は、補強板７５によって補強される。図１２にも示すように、補強板７５は、例えば、板状のステンレスで形成される。ステンレスは、強度の高い金属であるとともに、自然電位が銅と近いため、異種金属の接触部分における電蝕を抑えて劣化を防ぐことができる。補強板７５には、雌ネジ部７６と、貫通孔７７と、が形成される。
　第１外部端子７１及び第２外部端子７２を補強する補強板７５は、第１外部端子７１及び第２外部端子７２に沿って延びるようにそれぞれ配置される。第１外部端子７１側の補強板７５は、第１外部端子７１における第２外部端子７２と対向する面（図１０での第１外部端子７１の下面）に配置される。第２外部端子側の補強板７５は、第２外部端子７２における第１外部端子７１と対向する面（図１０での第２外部端子７２の上面）に配置される。
　補強板７５の一部は、１次側単位コイル１１と絶縁シート３３との間に挟み込まれる。補強板７５の先端部は、第１外部端子７１及び第２外部端子７２の先端部からはみ出さないように、補強板７５の基端部が絶縁シート３３の内部に差し込まれる。ここで、補強板７５は、補強板７５の全長の３割以上が絶縁シート３３の内部に差し込まれていることが好ましい。
　第１単位コイル１１１としての第１外部端子７１及び第２外部端子７２には、端子孔１５ａと、挿通孔１５ｂと、が形成される（図５も参照）。端子孔１５ａには、第１ボルト８１が挿通される。挿通孔１５ｂには、第２ボルト８２が挿通される。
　補強板７５には、端子孔１５ａに対応する位置に雌ネジ部７６が設けられる。雌ネジ部７６は、補強板７５に穴を開けた後、円錐形状の型を通すことによって穴を広げながら円筒状に伸ばすバーリング加工することで円筒状に伸びた部分にネジ孔を形成する、所謂バーリングタップネジで構成されるのが好ましい。または補強板７５に雌ネジ部７６を溶接して一体的に形成しても良い。補強板７５には、第２ボルト８２を挿通させる貫通孔７７が形成される。補強板７５は、薄い板（例えば１．５ｍｍ）で構成されるのが好ましい。厚い板厚とした場合の補強板７５の基端部を絶縁シート３３の内部に差し込んだ際に、補強板７５の板厚が厚くなるほど板厚の分だけ、スペースが生まれ１次側コイル１０と２次側コイル２０が離れ、トランスとしての結合性が相対的に低下するおそれがある。
このため、雌ネジ部７６のネジ長さを確保しつつ薄い板厚の補強板７５とし、薄い板厚の補強板７５に対し雌ネジ部７６をバーリング加工や溶接等により一体的に形成するのが好ましい。
　第１外部端子７１には、第１ボルト８１によって、図示しない外部電源の接続端子が接続される。具体的には、第１ボルト８１を補強板７５の雌ネジ部７６に締結することで、図示しない外部電源の接続端子を、第１ボルト８１と第１外部端子７１との間に挟み込む。
　第２外部端子７２にも同様に、第１ボルト８１によって、図示しない外部電源の接続端子が接続される。具体的には、第１ボルト８１を補強板７５の雌ネジ部７６に締結することで、図示しない外部電源の接続端子を、第１ボルト８１と第２外部端子７２との間に挟み込む。
　スペーサ部材７３の上端部は、第１外部端子７１の挿通孔１５ｂ及び補強板７５の貫通孔７７に挿通させた第２ボルト８２を、スペーサ部材７３のネジ孔７３ａに締結させることで固定される。
　スペーサ部材７３の下端部は、第２外部端子７２の挿通孔１５ｂ及び補強板７５の貫通孔７７に挿通させた第２ボルト８２をスペーサ部材７３のネジ孔７３ａに締結させることで固定される。
　このように、本実施形態では、図示しない外部電源の接続端子を接続する第１ボルト８１と、スペーサ部材７３を固定する第２ボルト８２とを使い分けるようにしている。
　具体的に、１つのボルトによって、図示しない外部電源の接続端子を接続するとともにスペーサ部材７３を固定すると、スペーサ部材７３が緩んだ場合に、外部電源の接続端子も緩むこととなり、溶接トランス１００の動作が不安定となるおそれがある。
　これに対し、本実施形態のように、別体の第１ボルト８１及び第２ボルト８２を用いるようにすれば、第２ボルト８２が緩んだとしても、第１ボルト８１が緩むことは無く、溶接トランス１００の動作安定性に悪影響を及ぼすことが無い。
　さらに、外部電源の接続端子を接続する第１ボルト８１と、スペーサ部材７３を固定する第２ボルト８２との位置が離れていることで、接続端子付近で生じた熱が、スペーサ部材７３に伝わり難くなり、発熱の影響を最小限に抑えることができる。
　－本実施形態の効果－
　以上のように、本実施形態に係る溶接トランス１００によれば、１次側コイル１０における、第１単位回路１６の第１外部端子７１と、第２単位回路１７の第２外部端子７２との間にスペーサ部材７３を配置することで、スペーサ部材７３によって、第１外部端子７１及び第２外部端子７２が互いに近づいて屈曲するのを抑えることができる。その結果、第１外部端子７１及び第２外部端子７２が短絡するのを抑えることができる。
　また、第１外部端子７１及び第２外部端子７２に沿って補強板７５を配置することで、第１外部端子７１及び第２外部端子７２が屈曲し難くなるように補強して、第１外部端子７１及び第２外部端子７２の剛性を高めることができる。
　また、第１外部端子７１と第２外部端子７２とが対向する面に補強板７５を配置することで、第１外部端子７１及び第２外部端子７２の剛性をさらに高め、また作業性が向上する。具体的に、溶接トランス１００の組み立て作業時には、第１外部端子７１の外側面（図１０で上側面）及び第２外部端子７２の外側面（図１０で下側面）から第２ボルト８２を挿通して、図示しない外部電源の端子接続やスペーサ部材７３の締結を行う。この際に、第１外部端子７１の内側面（図１０で下側面）及び第２外部端子７２の内側面（図１０で上側面）に配置した補強板７５を、第２ボルト８２によって締結したり共締めしたりすることで、作業性が向上する。
　また、補強板７５の一部を１次側単位コイル１１と絶縁シート３３との間に挟み込むようにしている。これにより、補強板７５の組み立て作業時に、補強板７５が落下しないように作業者が支えておく必要が無く、作業性が向上する。
　また、補強板７５には、雌ネジ部７６を一体的に設けるようにしている。これにより、補強板７５とは別に、ナットを別途用いること無く、端子接続用の第１ボルト８１を雌ネジ部７６に締結させることができ、作業性が向上する。
　また、第１ボルト８１と第２ボルト８２とによって、異なる２つの位置で補強板７５を締結するようにしている。これにより、一方のボルトを中心として補強板７５が回転するのを、他方のボルトによって規制することができる。これにより、補強板７５の回転によるボルトのゆるみを抑制することもできる。
　《その他の実施形態》
　前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
　本実施形態において、１次側コイル１０の１次側単位コイル１１及び２次側コイル２０の２次側単位コイル２１（図３参照）がそれぞれ銅板からなる場合を例に取って説明したが、１次側コイル１０及び２次側コイル２０に許容される電気抵抗の範囲によっては、銅以外の材料を用いてもよい。つまり、１次側単位コイル１１及び２次側単位コイル２１が許容される電気抵抗の範囲のそれぞれ板状の導体であればよい。
　以上説明したように、本発明は、外部端子が屈曲して２つの外部端子同士が短絡するのを抑えることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
　１０　　１次側コイル
　１０ａ　１次側外部端子（外部端子）
　１０ｅ　１次側外部端子（外部端子）
　１１　　１次側単位コイル
　１２　　本体部
　１５ａ　端子孔
　１６　　第１単位回路
　１７　　第２単位回路
　３３　　絶縁シート
　７１　　第１外部端子
　７２　　第２外部端子
　７３　　スペーサ部材
　７５　　補強板
　７６　　雌ネジ部
　７７　　貫通孔
　８１　　第１ボルト
　８２　　第２ボルト
１００　　溶接トランス

Claims (6)

  1. 　板状の導体からなる１次側単位コイルが複数積層された１次側コイルを備えた溶接トランスであって、
    　前記１次側コイルは、所定枚数の前記１次側単位コイルが直列接続された第１単位回路と、所定枚数の前記１次側単位コイルが直列接続された第２単位回路と、を含み、
    　前記１次側単位コイルは、環状に延びる本体部と、前記本体部から引き出された外部端子と、を有し、
    　前記外部端子は、前記第１単位回路に設けられた第１外部端子と、前記第２単位回路に設けられた第２外部端子と、を含み、
    　前記第１外部端子と前記第２外部端子との間に配置された絶縁性のスペーサ部材を備える
    溶接トランス。
  2. 　請求項１の溶接トランスにおいて、
    　前記第１外部端子及び前記第２外部端子のうち少なくとも一方に沿って延びる補強板を備える
    溶接トランス。
  3. 　請求項２の溶接トランスにおいて、
    　前記補強板は、前記第１外部端子と前記第２外部端子とが対向する面に配置される
    溶接トランス。
  4. 　請求項３の溶接トランスにおいて、
    　前記１次側単位コイルの表面を覆う絶縁シートを備え、
    　前記補強板の一部は、前記１次側単位コイルと前記絶縁シートとの間に挟み込まれる
    溶接トランス。
  5. 　請求項３又は４の溶接トランスにおいて、
    　前記第１外部端子及び前記第２外部端子には、第１ボルトを挿通させる端子孔がそれぞれ形成され、
    　前記補強板には、前記端子孔に対応する位置に、前記第１ボルトを締結させる雌ネジ部が設けられる
    溶接トランス。
  6. 　請求項５の溶接トランスにおいて、
    　前記スペーサ部材は、第２ボルトによって、前記第１外部端子及び前記第２外部端子にそれぞれ締結され、
    　前記補強板には、前記第２ボルトを挿通させる貫通孔が形成される
    溶接トランス。
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