(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の巻線が当該第１の巻線よりも巻数の少ない第２の巻線の外側に同心状に配列された形状を有し、前記第１の巻線と前記第２の巻線とがタップを介して直列に接続された巻線調整可能なコイルの成形に用いられるコイルボビンであって、
枠体を成し、その枠体の内周側の側面の断面形状が半円形状に整形されているボビン本体と、
前記枠体の外周側の側面に形成された、前記第１の巻線を巻回するための第１の凹溝と、
前記第１の凹溝の底面に穿設された矩形の断面形状を有する、前記第２の巻線を巻回するための第２の凹溝と、
を備え、
前記第１の凹溝の向かい合う内壁面は、前記第１の凹溝の開口が前記枠体の内周側から外周側に向かって段階的に大きくなるように、底面に対して傾斜しており、
前記内壁面の前記底面に対する傾斜角は、１２０±α°（α：許容範囲内の誤差）であり、
前記向かい合う内壁面には少なくとも１つの段差がそれぞれ設けられ、各段の壁面は前記底面に対して１２０±α°（α：許容範囲内の誤差）の傾斜角で傾斜している、コイルボビン。
【請求項２】
静止誘導機器の一次コイルとして用いられるコイルであって、
請求項１に記載のコイルボビンの凹溝に巻線を層状に整列巻きしてなることを特徴とするコイル。
【請求項３】
一次コイルとして請求項２に記載のコイルを備えたことを特徴とする変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の巻線と第１の巻線よりも巻数の少ない第２の巻線とがタップを介して直列に接続される巻数調整可能なコイルを製作するために用いられるコイルボビン、そのコイルボビンに巻線を巻回したコイル及びそのコイルを備えた変圧器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、変圧器用のコイルに用いられるコイルボビンとして、長方形のリング形状を有する枠体から成り、その枠体の外周側の側面（以下、「外周側面」という。）に巻線を巻回するための凹溝が形成されたコイルボビンが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１の図１には、一次コイル用のコイルボビンとして、長方形のリング形状を有する枠体の内周側の側面（以下、「内周側面」という。）の断面形状を半円形状にし、外周側面に、断面形状がコ字状の巻線巻回用の凹溝を設けたコイルボビンが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２０３１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内周側面の断面形状を半円形とした枠体から成るコイルボビンでは、外周側面に形成される巻線巻回用の凹溝の断面形状を矩形にすると、枠体の半円形の内周形状により枠体に形成できる凹溝の容積が制約され、コイルボビンに効率良く巻線を整列巻きすることができないという問題がある。
【０００６】
例えば、枠体の外周側面に矩形の凹溝を形成する場合の凹溝の容積が最大となる条件を検討すると、下記のようになる。
【０００７】
図１５に示すように、枠体３００の半径Ｒ１の半円形の断面形状において、半径Ｒ２（＜Ｒ１）の半円形の領域ＡＲに断面形状が矩形の凹溝３０１が形成できるとする。凹溝３０１の矩形の断面形状は、凹溝３０１の底面側の角部Ｑが半径Ｒ２の円弧上に位置することを条件に変化させるとすると、凹溝３０１の断面形状の面積Ｓ１は、矩形の上下の辺の長さｗと左右の辺の長さｄが、ｗ：ｄ＝２：１となるときに最大となる。
【０００８】
この条件は、凹溝３０１の矩形の断面形状において、上辺における中央の位置０と下辺側の角部Ｑとを結ぶ線が矩形の上辺となす角度をθ［ｄｅｇ］とすると、θ＝４５［ｄｅｇ］となる条件である。
【０００９】
凹溝３０１の断面形状の面積Ｓ１が最大となる場合の領域ＡＲの断面形状の面積Ｓ０に対する割合ｋ＝（Ｓ１／Ｓ０）×１００［％］は、Ｓ０＝（π・Ｒ２２）／２、Ｓ１＝２×Ｒ２２よりｋ＝（２／π）×１００≒６３．７［％］であるので、凹溝３０１の断面形状を矩形にした場合は、コイルボビンにおける巻線の巻線効率を６４［％］以上に高めることはできない。
【００１０】
特許文献１には、図１に、一次巻線に相当する内側巻線が巻回される凹溝の断面形状をコ字状にした内側コイルボビン１１が開示されているが、内側コイルボビン１１における内側巻線の巻線効率を可及的に大きくするための凹溝の断面形状に関する技術は全く開示されていない。
【００１１】
第１の巻線と第１の巻線よりも巻数の少ない第２の巻線とがタップを介して直列に接続される巻数調整可能なコイルを製作するためのコイルボビンにおいては、コイルボビンにおける第１，第２の巻線を巻回する凹溝の容積を可及的に大きくし、その凹溝に第１の巻線と第２の巻線をそれぞれ隙間なく整列巻きするようにしなければ、コイルボビンが大型化し、延いてはそのコイルボビンを用いた一次コイルが大型化するという問題が生じる。
【００１２】
一次コイルが大型化すると、二次コイルも大型化し、変圧器の小型化とコストの低減化を阻害することになる。
【００１３】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされてものであり、コイルボビンにおける第１及び第２の巻線を巻回する凹溝の容積を可及的に大きし、コイルボビンにおける巻線の占積率を高めたコイルボビン、そのコイルボビンを用いたコイル及びそのコイルを備えた変圧器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第一の発明のコイルボビンは、第１の巻線が当該第１の巻線よりも巻数の少ない第２の巻線の外側に同心状に配列された形状を有し、第１の巻線と第２の巻線とがタップを介して直列に接続された巻線調整可能なコイルの成形に用いられるコイルボビンであって、枠体を成し、その枠体の内周側の側面の断面形状が半円形状に整形されているボビン本体と、枠体の外周側の側面に形成された、第１の巻線を巻回するための第１の凹溝と、第１の凹溝の底面に穿設された矩形の断面形状を有する、第２の巻線を巻回するための第２の凹溝と、を備え、第１の凹溝の向かい合う内壁面は、第１の凹溝の開口が枠体の内周側から外周側に向かって連続的若しくは段階的に大きくなるように、底面に対して傾斜していることを特徴とするコイルボビンである。
【００１５】
第二の発明のコイルボビンは、第一の発明に対して、内壁面の底面に対する傾斜角は、１２０±α°（α：許容範囲内の誤差）であることを特徴とするコイルボビンである。
【００１６】
第三の発明のコイルボビンは、第二の発明に対して、向かい合う内壁面には少なくとも１つの段差がそれぞれ設けられ、各段の壁面は底面に対して１２０±α°（α：許容範囲内の誤差）の傾斜角で傾斜していることを特徴とするコイルボビンである。
【００１７】
第四の発明のコイルは、静止誘導機器の一次コイルとして用いられるコイルであって、第一乃至第三のいずれかの発明のコイルボビンの凹溝に巻線を層状に整列巻きしてなることを特徴とするコイルである。
【００１８】
第六の発明の変圧器は、一次コイルとして第四の発明のコイルを備えたことを特徴とする変圧器である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るコイルボビン等によれば、第１の巻線が巻回される第１の凹溝の向かい合う内壁面が、第１の凹溝の開口が枠体の内周側から外周側に向かって連続的若しくは段階的に大きくなるように、底面に対して傾斜してするので、枠体における第１の凹溝の容積を可及的に大きくすることができる。
【００２０】
これにより、コイルボビンにおける第１，第２の巻線の巻線効率を高くすることができ、コイルボビンやコイルボビンを用いた変圧器などの小型化とコストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る変圧器の主要部の構成を示す斜視図
【図２】同変圧器の回路構成を示す図
【図３】同変圧器の一次コイルを製作するための第１のコイルボビン（本発明に係るコイルボビン）を正面から見た図
【図４】同第１のコイルボビンを右側面から見た図
【図５】同第１のコイルボビンの図４におけるＸ−Ｘ線断面図
【図６】同第１のコイルボビンの第２の凹溝の底面に形成される巻数調整用巻線の整列巻きをガイドするためのガイド溝を示す図
【図７】同第１のコイルボビンに形成される一次巻線用の凹溝の横断面形状を矩形とした場合に面積が最大となる条件を説明するための図
【図８】同第１のコイルボビンの第１の凹溝の内壁面の底面に対する傾斜角を説明するための図
【図９】同第１のコイルボビンの凹溝への主要巻線と巻数調整用巻線の巻回方法を示す図
【図１０】同変圧器の二次コイルを製作するための第２のコイルボビンを正面から見た図
【図１１】同第２のコイルボビンを右側面から見た図
【図１２】同第２のコイルボビンの図１０におけるＹ−Ｙ線断面図
【図１３】同変圧器のコイル部の製作方法を説明するための図
【図１４】同第１のコイルボビンに形成される凹溝の横断面形状の変形例を示す図
【図１５】巻線を巻回するための凹溝の断面形状を矩形した場合に巻線の占積率を最大する形状を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るコイルボビンの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
以下の説明では、変圧器の一次コイルと二次コイルに用いられるコイルボビンについて説明する。本実施の形態に係る変圧器は、一次巻線を整列巻きした一次コイルの外側に二次巻線を整列巻きした二次コイルを同心状に配置し、両コイルの脚部の外側に円筒状の鉄心を配置した構造を有している。本発明に係るコイルボビンは、特に、変圧器の一次コイルを製作するために用いられるものである。
【００２４】
図１は、本発明に係る変圧器の主要部の構成を示す斜視図である。図２は、同変圧器の回路構成を示す図である。
【００２５】
図１に示す変圧器Ａは、第１のコイル１（図１では見えていない。図１３参照）の外側に第２のコイル２を同心状に配置した長方形のリング形状を有するコイル部Ｂと、コイル部Ｂの２つの長辺の部分（脚部）の一方に装着された円筒状の鉄心Ｃとを備える。第１のコイル１と第２のコイル２は、後述するようにそれぞれコイルボビン１０１（図３，図４参照）とコイルボビン２０１（図１０，図１１参照）を用いて製作されている。
【００２６】
変圧器Ａは、第１のコイル１に電力系統から６０００［Ｖ］以上の高圧が印加され、第２のコイル２から需要家に供給する規定の低圧（例えば、１００［Ｖ］若しくは２００［Ｖ］が出力される、配電用変圧器に適用した一例である。
【００２７】
変圧器Ａでは、第１のコイル１に高圧が入力され、第２のコイル２から低圧が出力されるので、変圧器Ａの第１のコイル１が一次コイルとなり、第２のコイル２が二次コイルとなっている。また、変圧器Ａの第１のコイル１が高圧コイルとなり、第２のコイル２が低圧コイルとなっている。
【００２８】
変圧器Ａは、図２に示す変圧器Ａの回路構成の点線で示す部分に相当している。以下の説明では、第１のコイル１を「一次コイル１」若しくは「高圧コイル１」と称し、第２のコイル２を「二次コイル２」若しくは「低圧コイル１」と称して説明する。
【００２９】
変圧器Ａは、降圧用変圧であるので、二次コイル（低圧コイル）２の二次巻線２０２の巻数ｎ２は、一次コイル（高圧コイル）１の一次巻線１０２の巻数ｎ１よりも少ない。一次コイル（高圧コイル）１に流れる一次電流は、二次コイル（低圧コイル）２に流れる二次電流よりも小さいので、一次巻線１０２の線径は、二次巻線２０２の線径よりも小さい。
【００３０】
変圧器Ａの一次コイル１は、図２に示すように、一次巻線１０２の巻数ｎ１の主要部を構成する主要巻線１０２１と、一次巻線１０２の巻数ｎ１の巻線調整部（巻数ｎ１の巻数を調整する部分）を構成する巻数調整用巻線１０２２を有する。巻数調整用巻線１０２２は、３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃを有する。主要巻線１０２１は、本発明に係る第１の巻線に相当し、巻数調整用巻線１０２２は、本発明に係る第２の巻線に相当している。
【００３１】
変圧器Ａの回路構成では、３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃは直列に接続され、巻数調整用巻線１０２２の小巻線１０２２ｃと主要巻線１０２１が直列に接続される。そして、小巻線１０２２ａと小巻線１０２２ｂ、小巻線１０２２ｂと小巻線１０２２ｃ、小巻線１０２２ｃと主要巻線１０２１の各接続点と小巻線１０２２ａの開放された端子がタップとなる。
【００３２】
図２に示す変圧器Ａの回路構成は、図１に示す変圧器Ａをタンク（図示省略）に収納し、当該タンクに配設されるブッシングや当該タンクに内蔵されるタップ切換器ＴＬに所要の電気的な接続を行って完成される。
【００３３】
タンクには、一次電圧ｖ１を印加するための一対の一次ブッシングＢＳ１（＋），ＢＳ１（−）と二次電圧ｖ２を出力するための３個の二次ブッシングＢＳ２（＋），ＢＳ２（−）２，ＢＳ２（Ｇ）（（Ｇ）は、接地されたブッシングであることを示す。）が配設されている。タップ切換器ＴＬのコモン端子Ｐｃは、一次ブッシングＢＳ１（＋）に接続されている。
【００３４】
タップ切換器ＴＬには４つのタップ端子Ｐ１〜Ｐ４と、切換片ＴＣによっていずれかのタップ端子に接続されるコモン端子Ｐｃとが設けられている。タップ切換器ＴＬのコモン端子Ｐｃは、一次ブッシングＢＳ１（＋）に接続されている。小巻線１０２２ａの両端はそれぞれタップ端子Ｐ1とタップ端子Ｐ２に接続され、小巻線１０２２ｂの両端はそれぞれタップ端子Ｐ２とタップ端子Ｐ３に接続され、小巻線１０２２ｃの両端はそれぞれタップ端子Ｐ３とタップ端子Ｐ４に接続される。主要巻線１０２１の両端はそれぞれタップ端子Ｐ４と一次ブッシングＢＳ１（−）に接続される。
【００３５】
図２では、主要巻線１０２１と巻数調整用巻線１０２２の接続点を示すために、接続点Ｔ１〜Ｔ５を記載している。従って、図２では、小巻線１０２２ａの両端をそれぞれ接続点Ｔ１と接続点Ｔ２に接続し、小巻線１０２２ｂの両端をそれぞれ接続点Ｔ２と接続点Ｔ３に接続し、小巻線１０２２ｃの両端をそれぞれ接続点Ｔ３と接続点Ｔ４に接続している。また、主要巻線１０２１の両端をそれぞれ接続点Ｔ４と接続点Ｔ５に接続している。
【００３６】
図１に示すように、変圧器Ａのコイル部Ｂからは主要巻線１０２１の両端部と小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃの各両端部が引き出されている。また、図１３に示すように、変圧器Ａ１のコイル部Ｂからは二次巻線２０２の両端部と中間位置ｃも引き出されている。図１では、コイル部Ｂから引き出された二次巻線２０２の両端部と中間位置ｃの部分は見えていない。
【００３７】
図１に示す引出線Ｌａ１，Ｌａ２は、小巻線１０２２ａの両端から引き出された線であり、引出線Ｌｂ１，Ｌｂ２は、小巻線１０２２ｂの両端から引き出された線であり、引出線Ｌｃ１，Ｌｃ２は、小巻線１０２２ｃの両端から引き出された線である。引出線Ｌｄ１，Ｌｄ２は、主要巻線１０２１の両端から引き出された線であり、図１２に示す引出線Ｌｅ１，Ｌｅ２は、二次巻線２０２の両端から引き出された線であり、引出線Ｌｅ３は、二次巻線２０２の中間位置ｃから引き出された線である。
【００３８】
変圧器Ａがタンクに収納される際、巻数調整用巻線１０２２の３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃから引き出された引出線Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｂ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２は、引出線Ｌａ１，Ｌａ２がタップ切換器ＴＬのタップ端子Ｐ１とタップ端子Ｐ２に、引出線Ｌｂ１，Ｌｂ２がタップ切換器ＴＬのタップ端子Ｐ２とタップ端子Ｐ３に、引出線Ｌｃ１，Ｌｃ２がタップ切換器ＴＬのタップ端子Ｐ３とタップ端子Ｐ４にそれぞれ接続される。
【００３９】
また、主要巻線１０２１から引き出された一方の引出線Ｌｄ１は、タップ切換器ＴＬの接続点Ｔ４に接続され、主要巻線１０２１から引き出された他方の引出線Ｌｄ２は、一次ブッシングＢＳ１（−）に接続される。二次コイル２から引き出された引出線Ｌｅ１，Ｌｅ２，Ｌｅ３は、一次ブッシングＢＳ１（＋）と二次ブッシングＢＳ２（−）と二次ブッシングＢＳ２（Ｇ）にそれぞれ接続される。
【００４０】
変圧器Ａでは、タップ切換器ＴＬでコモン端子Ｐｃと接続するタップ端子Ｐ１〜Ｐ４を切り換えることにより、一次巻線１０２の巻数ｎ１を４段階に切り換えることができる。３個の小巻線１０２１ａ，１０２１ｂ，１０２１ｃの巻数をそれぞれｎａ，ｎｂ，ｎｃとし、主要巻線１０２１の巻数をｎｄとすると、一次巻線１０２の巻数ｎ１は、（ｎａ＋ｎｂ＋ｎｃ＋ｎｄ）、（ｎｂ＋ｎｃ＋ｎｄ）、（ｎｃ＋ｎｄ）、ｎｄの４種類に切り換えることができる。
【００４１】
以下の説明では、本実施の形態に係る変圧器Ａを配電用６６００［Ｖ］／（２１０−１０５［Ｖ］変圧器に適用する場合について、説明する。
【００４２】
６６００［Ｖ］／（２１０−１０５）［Ｖ］変圧器が配置される需要家の周辺は、配電変電所からの距離によって変圧器の一次コイルに入力される一次電圧が大きく変動するので、一般に、配電変電所からは６６００［Ｖ］よりも高い電圧で送電される。このため、変圧器Ａの一次コイル１に入力される一次電圧ｖ１は、配電変電所に近い場所では６６００［Ｖ］以上の高圧になり、配電変電所から遠い場所では６６００［Ｖ］以下の高圧になることがある。
【００４３】
本実施の形態に係る変圧器Ａは、一次電圧ｖ１の大きさによって一次コイル１の巻数を４段階に調整し、二次コイル２から安定した（２１０−１０５）［Ｖ］の二次電圧ｖ２を出力できるようになっている。具体的には、一次電圧ｖ１をｖＡ、ｖＢ、ｖＣ、ｖＤ（ｖＡ＞ｖＢ＞ｖＣ＞ｖＤ）の４種類に分け、各電圧値に４つのタップを対応させている。
【００４４】
変圧器Ａの変圧比は、（ｖ１／ｖ２）＝（ｎ１／ｎ２）で表される。ｖ２、ｎ２は固定であるので、一次巻線１０２の巻数ｎ１は、一次電圧ｖ１に比例する。従って、各タップの一次電圧ｖＡ、ｖＢ、ｖＣ、ｖＤに、一次巻線１０２の巻数（ｎａ＋ｎｂ＋ｎｃ＋ｎｄ）、（ｎｂ＋ｎｃ＋ｎｄ）、（ｎｃ＋ｎｄ）、ｎｄがそれぞれ対応する。
【００４５】
タップ電圧ｖＡ、ｖＢ、ｖＣ、ｖＤは、通常、規格や客先の仕様書等で決められている。例えば、ｖＡ＝６７５０［Ｖ］、ｖＢ＝６６００［Ｖ］、ｖＣ＝６４５０［Ｖ］、ｖＤ＝６３００［Ｖ］に規定されている場合、ｖＡ−ｖＢ＝ｖＢ−ｖＣ＝ｖＣ−ｖＤ＝１５０［Ｖ］であるから、ｎａ＝ｎｂ＝ｎｃとなる。すなわち、３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃの巻数は、同一となる。
【００４６】
次に、一次コイル１と二次コイル２の構造について、説明する。まず、一次コイル１の構造について、図３〜図９を用いて説明する。
【００４７】
以下の説明では、本実施の形態に係る変圧器Ａの４つのタップ電圧を６７５０［Ｖ］、６６００［Ｖ］、６４５０［Ｖ］、６３００［Ｖ］に設定した場合を例に説明する。この場合の例では、３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃの巻数をｎｓとすると、ｖＣ／ｖＤ＝（ｎｄ＋ｎｓ）／ｎｄ＝６４５０／６３００より、主要巻線１０２１の巻数ｎｄと小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃの巻数ｎｓの間にはｎｄ＝４２×ｎｓの関係がある。
【００４８】
図３は、変圧器Ａの一次コイル１を製作するためのコイルボビン１０１（本発明に係るコイルボビン）を正面から見た図、図４は、同コイルボビン１０１を右側面から見た図、図５は、同コイルボビン１０１の図４におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【００４９】
図６は、第２の凹溝１０１４の底面１０１４Ｂに形成される巻数調整用巻線１０２２の整列巻きをガイドするためのガイド溝１０１６を示す図、図７は、凹溝１０１２の横断面形状を矩形とした場合に面積が最大となる条件を説明するための図、図８は、第１の凹溝１０１３の内壁面１０１３Ａの底面１０１３Ｂに対する傾斜角θを説明するための図である。図９は、凹溝１０１２への主要巻線１０２１と巻数調整巻線１０２２の巻回方法を説明するための図である。
【００５０】
以下の説明では、一次コイル１を製作するためのコイルボビンと二次コイルを製作するためのコイルボビンを区別するため、一次コイル１用のコイルボビンを「第１のコイルボビン」と称し、二次コイル２用のコイルボビンを「第２のコイルボビン」と称する。
【００５１】
また、図３において、リング形状の外周に沿う面を「外周側面」と称し、内周に沿う面を「内周側面」と称し、図４において、ボビン本体１０１１の左側の面を「正面」と称し、右側の面を「背面」と称して説明をする。
【００５２】
一次コイル１は、第１のコイルボビン１０１を用いて長方形のリング状に成形される。第１のコイルボビン１０１は、図３，図４に示すように、背の低い長方形のリング形状を有するボビン本体１０１１を備える。ボビン本体１０１１は、樹脂を成形して製作されている。
【００５３】
ボビン本体１０１１は、外周側面に一次巻線１０２（図１３参照）を巻回するための凹溝１０１２が形成されており、外周側面以外の部分（ボビン本体１０１１の内周側面の部分）の外形形状が半円形状に整形されている（図５，図９参照）。
【００５４】
ボビン本体１０１１の内周側面の外形形状を半円形状にしているのは、ボビン本体１０１１の２つの長辺の部分の一方に、図１に示すように、円筒状の鉄心Ｃが装着されるため、当該鉄心Ｃの穴の内側面をボビン本体１０１１に密着させるためである。従って、ボビン本体１０１１の外形形状を半円形状にした部分の半径は、鉄心Ｃの穴の半径より僅かに小さいサイズに設定されている。
【００５５】
ボビン本体１０１１の外周側面に形成された凹溝１０１２は、主要巻線１０２１が巻回される第１の凹溝１０１３と巻数調整用巻線１０２２が巻回される第２の凹溝１０１４を有する。第２の凹溝１０１４は、第１の凹溝１０１３の底面１０１３Ｂの幅方向（図４において横方向）の中央に穿設されている。
【００５６】
第２の凹溝１０１４の図４におけるＸ−Ｘ線断面の形状（以下、この形状を「横断面形状」という。）は、第２の凹溝１０１４の底面１０１４Ｂに対して両内壁面１０１４Ａが垂直に立ち上がる形状（長方形の形状）となっている（図６参照）。一方、第１の凹溝１０１３の横断面形状は、第１の凹溝１０１３の底面１０１３Ｂに対して両内壁面１０１３Ａがそれぞれ外側に所定の傾斜角θで傾斜するように立ち上がる形状となっている（図５，図８参照）。
【００５７】
本実施の形態に係る第１のコイルボビン１０１は、凹溝１０１２の横断面の形状に特徴がある。凹溝１０１２の横断面の形状やサイズの詳細については、後述する。
【００５８】
ボビン本体１０１１の正面側の長方形の外形寸法（Ｌ１（長手方向の長さ）×Ｗ１（短手方向の長さ））は、ボビン本体１０１１の背面側の長方形の外形寸法（Ｌ２（長手方向の長さ）×Ｗ２（短手方向の長さ））よりも小さいサイズに設定されている。これは、図１３に示すように、第１のコイルボビン１０１を第２のコイルボビン２０１の穴の部分に嵌入してコイル部Ｂの構造を二次コイル２が一次コイル１の外側に同心状に配置された構造にするためである。
【００５９】
従って、ボビン本体１０１１の正面側の長方形の外形寸法（Ｌ１×Ｗ１）は、第２のコイルボビン２０１の穴の部分の長方形の寸法（Ｌ３（長手方向の長さ）×Ｗ３（短手方向の長さ））（図１０参照）より僅かに小さいサイズに設定されている。一方、ボビン本体１０１１の背面側の長方形の外形寸法（Ｌ２×Ｗ２）は、長方形のリング形状を有する第２のコイルボビン２０１の外形寸法（Ｌ４（長手方向の長さ）×Ｗ４（短手方向の長さ））（図１０参照）と略同一の寸法に設定されている。
【００６０】
ボビン本体１０１１の正面側の側面のうち、一方の長辺の部分（図３では、右側の長辺の部分）に、５個の切り欠き部１０１５Ａ，１０１５Ｂ，１０１５Ｃ，１０１５Ｄ，１０１５Ｅが設けられている。
【００６１】
切り欠き部１０１５Ａは、第２の凹溝１０１４の整列巻きされる小巻線１０２２ａの一方の引出線Ｌａ１をボビン本体１０１１の外部に引き出し、切り欠き部１０１５Ｂは、小巻線１０２２ａの他方の引出線Ｌａ２と小巻線１０２２ｂの一方の引出線Ｌｂ１をボビン本体１０１１の外部に引き出し、切り欠き部１０１５Ｃは、小巻線１０２２ｂの他方の引出線Ｌｂ２と小巻線１０２２ｃの一方の引出線Ｌｃ１をボビン本体１０１１の外部に引き出すためのものである。
【００６２】
また、切り欠き部１０１５Ｄは、小巻線１０２２ｃの他方の引出線Ｌｃ２と第１の凹溝１０１３に巻回される主要巻線１０２１の一方の引出線Ｌｄ１をボビン本体１０１１の外部に引き出すためのものであり、切り欠き部１０１５Ｅは、第１の凹溝１０１３に巻回される主要巻線１０２１の他方の引出線Ｌｄ２をボビン本体１０１１の外部に引き出すためのものである。以下の説明では、切り欠き部を「巻線引出部」と称する。
【００６３】
３個の巻線引出部１０１５Ａ，１０１５Ｂ，１０１５Ｃは、ボビン本体１０１１の外周側面から第２の凹溝１０１４の底面１０１４Ｂまでの深さを有し、ボビン本体１０１１の正面側から第２の凹溝１０１４まで貫通するように形成されている（図５参照）。
【００６４】
巻線引出部１０１５Ｄは、ボビン本体１０１１の外周側面から第１の凹溝１０１３の底面１０１３Ｂまでの深さを有し、ボビン本体１０１１の正面側から第１の凹溝１０１３まで貫通するように形成されている。巻線引出部１０１５Ｅは、ボビン本体１０１１の外周側面から第１の凹溝１０１３の傾斜した内側壁１０１３Ａの上端位置までの深さを有し、ボビン本体１０１１の正面側から第１の凹溝１０１３まで貫通するように形成されている（図５参照）。
【００６５】
巻線引出部１０１５Ａ〜１０１５Ｅによる一次コイル１の冷却効果を上げるために、図４の仮想線（二点差線）で示すように、巻線引出部１０１５Ｄと巻線引出部１０１５Ｅを、ボビン本体１０１１の外周側面から第２の凹溝１０１４の底面１０１４Ｂまでの深さを有し、ボビン本体１０１１の正面側から第２の凹溝１０１４まで貫通するように形成してもよい。
【００６６】
ボビン本体１０１１の巻線引出部１０１５Ａから引き出された小巻線１０２２ａの一方の端部が図１の引出線Ｌａ１に相当し、ボビン本体１０１１の巻線引出部１０１５Ｂから引き出された小巻線１０２２ａの他方の端部と小巻線１０２２ｂの一方の端部が図１の引出線Ｌａ２，Ｌｂ１にそれぞれ相当し、ボビン本体１０１１の巻線引出部１０１５Ｃから引き出された小巻線１０２２ｂの他方の端部と小巻線１０２２ｃの一方の端部が図１の引出線Ｌｂ２，Ｌｃ１にそれぞれ相当する。
【００６７】
ボビン本体１０１１の巻線引出部１０１５Ｄから引き出された小巻線１０２２ｃの他方の端部と主要巻線１０２１の一方の端部が図１の引出線Ｌｃ２，Ｌｄ１にそれぞれ相当し、ボビン本体１０１１の巻線引出部１０１５Ｅから引き出された主要巻線１０２１の他方の端部が図１の引出線Ｌｄ２に相当している。
【００６８】
次に、第１の凹溝１０１３及び第２の凹溝１０１４の横断面形状とサイズについて、説明する。まず、第２の凹溝１０１４の横断面形状とサイズについて、説明する。
【００６９】
第２の凹溝１０１４は、３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃをそれぞれ巻数ｎｓだけ整列巻きするために、長方形の断面形状を有している。第２の凹溝１０１４のボビン本体１０１１の四隅の部分（第２の凹溝１０１４の底面１０１４Ｂが直角に屈曲する部分）の底面１０１４Ｂには、図６に示すように、当該底面１０１４Ｂに巻き付けられる小巻線１０２２ａが整列するように巻き付け位置をガイドするための第１のガイド溝１０１６が設けられている。
【００７０】
本実施の形態では、図９に示すように、一次巻線１０２の一方の端部に配置される小巻線１０２２ａは、第１のコイルボビン１０１の第２の凹溝１０１４に２層構造で巻回される。小巻線１０２２ａは、一方の引出線Ｌａ１を巻線引出部１０１５Ａからボビン本体１０１１の外部に引き出した状態で第２の凹溝１０１４の内壁面１０１４Ａから第１のガイド溝１０１６に沿って反対側の内壁面１０１４Ａまで巻き付けられる。その後、小巻線１０２２ａは、折り返され、巻回された小巻線１０２２ａの上側に元の内壁面１０１４Ａ（巻線引出部１０１５Ａを有する内壁面１０１４Ａ）まで巻き付けられた後、他方の引出線Ｌａ２が巻線引出部１０１５Ｂからボビン本体１０１１の外部に引き出される。
【００７１】
小巻線１０２２ａの積層数を２層にしているのは、小巻線１０２２ａの両端部をボビン本体１０１１から同一方向に引き出せるようにするためである。従って、小巻線１０２２ａの積層数は、偶数層であればよく、２層に限定されるものではない。
【００７２】
小巻線１０２２ａの１層目は、第１のガイド溝１０１６に沿って第２の凹溝１０１４の底面１０１４Ｂに巻き付けられるが、小巻線１０２２ａの２層目は、１層目の上面に形成される巻線同士の窪みをガイドとして巻き付けられる(図６，図９参照)。巻線を多層に整列巻きして断面形状が矩形のコイルを製作する場合、巻線の整列巻きのパターンとして、偶数層と奇数層のターン数を同一にする第１のパターンと偶数層のターン数を奇数層のターン数よりも１ターン少なくする第２のパターンが知られている。
【００７３】
本実施の形態では、小巻線１０２２ａを第１のパターンで積層するようにしている。第１のパターンで小巻線１０２２ａを２層に整列巻きすると、小巻線１０２２ａの各層のターン数はｎｓ／２［ターン］となるので、巻数調整用巻線１０２２に用いられる巻線の線径をφ１［ｍｍ］とすると、各層に整列巻きされた巻線の幅方向の寸法は、φ１×ｎｓ／２となっている。
【００７４】
第１のガイド溝１０１６は、φ１／２［ｍｍ］よりも短い溝幅を有する断面形状が円弧状の溝である（図６参照）。第１のガイド溝１０１６は、第２の凹溝１０１４の底面１０１４Ｂの幅方向にφ１［ｍｍ］のピッチでｎｓ／２［本］形成されている。
【００７５】
巻数調整用巻線１０２２の小巻線１０２２ｂは、小巻線１０２２ａと同一の巻数であるので、小巻線１０２２ａの２層目の上側に小巻線１０２２ａと同様の方法で２層に整列巻きされる（図９参照）。巻数調整用巻線１０２２の小巻線１０２２ｃも小巻線１０２２ａと同一の巻数であるので、小巻線１０２２ｂの２層目の上側に小巻線１０２２ａと同様の方法で２層に整列巻きされる（図９参照）。
【００７６】
小巻線１０２２ｂ，１０２２ｃも小巻線１０２２ａと同様に、第１のパターンで整列巻きされるので、各層に整列巻きされた巻線の幅方向の寸法はφ１×ｎｓ／２となっている。第１のパターンの整列巻きでは、奇数層と偶数層が互いにφ１／２［ｍｍ］だけ位置がずれるので、２層巻きした小巻線１０２２ａ、小巻線１０２２ｂ及び小巻線１０２２ｃの幅方向の寸法は、φ１×（ｎｓ／２）＋φ１／２＝φ１×（ｎｓ＋１）／２となる。
【００７７】
第２の凹溝１０１４には、小巻線１０２２ａ、小巻線１０２２ｂ及び小巻線１０２２ｃが幅方向に同一のターン数で積層させるように巻回されるので、第２の凹溝１０１４の横断面形状は、両内壁面１０１４Ａが底面１０１４Ｂに対して垂直に立ち上がる長方形となっている。そして、第２の凹溝１０１４の幅方向の寸法ｗ１［ｍｍ］（図９参照）は、φ１×（ｎｓ＋１）／２に設定されている。
【００７８】
第２の凹溝１０１４には、３個の２層に整列巻きされた小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃを３段（６層）に積層するように、巻数調整巻線１０２２が巻回されるので、第２の凹溝１０１４の深さの寸法ｈ１［ｍｍ］は、各層の巻線の重なり部分の寸法をΔｈ１［ｍｍ］（図１３参照）とすると、凡そ（積層数−１）×（φ１−Δｈ１）＋φ１＝５×（φ１−Δｈ１）＋φ１［ｍｍ］に設定されている。一般に、（φ１−Δｈ１）は、０．８６６×φ１とすることができるので、第２の凹溝１０１４の深さ寸法ｈ１は、凡そ５．３３×φ１［ｍｍ］に設定されている。
【００７９】
次に、第１の凹溝１０１３の横断面形状とサイズについて、説明する。
【００８０】
第１の凹溝１０１３は、上底の長さが下底の長さよりも長く、下底の両端の内角が１２０±α°（α：許容範囲内の誤差）である等脚台形の横断面形状を有している。すなわち、第１の凹溝１０１３の開口がボビン本体１０１１の内周側面から外周側面に向かって広くなるように、第１の凹溝１０１３の両内壁面１０１３Ａが底面１０１３Ｂに対して傾斜角θ＝１２０±α°で傾斜している。
【００８１】
図７（ａ）に示すように、第１のコイルボビン１０１の内周側面の半円形の横断面形状の半径をＲ１［ｍｍ］とし、第１のコイルボビン１０１の半径Ｒ１よりも所定長Ｄだけ短い半径Ｒ２（＜Ｒ１）の領域ＡＲ（一点差線で示す領域）に凹溝１０１２を形成することができる領域とする。
【００８２】
第１の凹溝１０１３の横断面形状を等脚台形の形状にしているのは、第１のコイルボビン１０１における一次巻線１０２の占積率ηを可及的に高くするためである。
【００８３】
領域ＡＲ内に凹溝１０１２を形成する場合、凹溝１０１２の横断面形状は、当該凹溝１０１２に整列巻きされた一次巻線１０２の一次コイル１のコイル断面に相当するから、凹溝１０１２の横断面形状の面積（以下、単に「面積」という。）をＳ１とし、一次コイル１の横断面形状の面積をＳＬとし、凹溝１０１２における一次コイル１の占積率をη１とすると、占積率η１は、η１＝ＳＬ／Ｓ１で表される。領域ＡＲの面積Ｓ０における凹溝１０１２の面積Ｓ１が占める割合（Ｓ１／Ｓ０）をη２とすると、領域ＡＲにおける一次巻線１０２の占積率ηは、η＝ＳＬ／Ｓ０＝（ＳＬ／Ｓ１）×（Ｓ１／Ｓ０）＝η１×η２で表わされる。
【００８４】
従って、本実施の形態では、第１のコイルボビン１０１における一次巻線１０２の占積率を、領域ＡＲ内に一次巻線１０２を整列巻きした場合の領域ＡＲの面積Ｓ０に対する一次巻線１０２の面積ＳＬの比率ηで定義している。
【００８５】
例えば、コイル断面の形状が矩形の場合、コイル断面の面積に対する整列巻きした巻線の断面の面積の比率である占積率は８５％以上にできることが知られている。これによれば、横断面形状が矩形の凹溝１０１２に一次巻線１０２を整列巻きする場合は占積率η１を８５％以上の固定値に仮定することができるので、占積率ηを可及的に高くするには、割合η２をできるだけ高くするように、領域ＡＲ内の凹溝１０１２の横断面形状を設計すればよい。
【００８６】
例えば、凹溝１０１２の横断面形状を矩形にする場合、占積率ηを最大にするには、図１５を用いて説明したように、矩形の上下の辺の長さ（幅寸法）ｗと左右の辺の長さ（深さ寸法）ｄがｗ：ｄ＝２：１の条件を満たすようにすればよい。
【００８７】
本実施の形態では、第１の凹溝１０１３の底面に第２の凹溝１０１４を形成しているので、正確には凹溝１０１２の横断面形状は矩形にならない。しかしながら、巻数調整巻線１０２２の巻数３ｎｓは、ｎｄ＝４２×ｎｓより、主要巻線１０２１の巻数ｎｄに対して１／１４（凡そ７％）であるから、凹溝１０１２の面積Ｓ１のうち第１の凹溝１０１３の面積が支配的となる。
【００８８】
従って、第１の凹溝１０１３の横断面形状を矩形とした場合、その矩形の幅寸法ｗと深さ寸法ｄがｗ：ｄ＝２：１を満たす場合、領域ＡＲにおける一次巻線１０２の占積率ηが最大になると考えることができる。
【００８９】
図７（ｂ）は、第１の凹溝１０１３の横断面形状を幅寸法ｗと深さ寸法ｄがｗ：ｄ＝２：１を満たす矩形にした場合の凹溝１０１２の断面形状を示す図である。同図に示すように、第１の凹溝１０１３の横断面形状を矩形にする場合は、第１の凹溝１０１３の両側と第２の凹溝１０１４の底面の下側の部分（図７（ｂ）の斜線で示す部分）にデッドスペースができ、占積率ηを十分に高くすることはできない。
【００９０】
図７（ｂ）において、領域ＡＲの面積Ｓ０は、Ｓ０＝（π×Ｒ２２）／２、第１の凹溝１０１３の面積ＳＡは、ＳＡ＝Ｒ２２、第２の凹溝１０１４の面積ＳＢは、ＳＢ≒Ｒ２２／１４であるから、η２＝［（１５／１４）×Ｒ２２］／（（π×Ｒ２２）／２）＝（１＋１／１４）／（π／２）≒０．６８（６８％）となる。従って、第１の凹溝１０１３の横断面形状を矩形にした場合は、第１のコイルボビン１０１における一次巻線１０２の占積率ηを７０％以上にすることは困難である。
【００９１】
本実施の形態では、第１の凹溝１０１３の両内壁面１０１３Ａを底面１０１３Ｂに対して傾斜角θ＝１２０±α°で傾斜させることにより、第１のコイルボビン１０１における一次巻線１０２の占積率ηを７０％以上にするようにしている。
【００９２】
第１の凹溝１０１３の両内壁面１０１３Ａの底面１０１３Ｂに対する傾斜角θを１２０±α°にしているのは、図８に示すように、両内壁面１０１３Ａの部分で各層の巻線と内壁面１０１３Ａの間に隙間が生じないようにするためである。
【００９３】
層状に整列巻きされる主要巻線１０２１は、上層の巻線が下層の整列巻きされた巻線の窪みをガイドとして整列巻きされるので、両内壁面１０１３Ａの部分で各層の巻線と内壁面１０１３Ａの間に隙間が生じないようにするには、内壁面１０１３Ａを各層の端に位置する巻線の接線に一致させればよい。
【００９４】
下層の整列巻きの端に位置する巻線と上層の整列巻きの端に位置する巻線とは、図８に示すように、幅方向でφ１／２だけ相互に位置がずれるから、各層の端に位置する巻線の接線は底面１０１３Ｂに対して１２０±α°で傾斜する。
【００９５】
図５に示す凹溝１０１２の横断面形状は、図７（ｂ）に示す凹溝１０１２の横断面形状に対して、第１の凹溝１０１３の両内壁面１０１３Ａを底面１０１３Ｂに対して外側に傾斜角θ＝１２０±α°で傾斜させたものである。図５では、第１の凹溝１０１３の横断面形状の両内壁面１０１３Ａに対応する傾斜した辺は、領域ＡＲを示す円弧の線と交叉する位置Ｍまでであり、その位置Ｍよりも上側の部分は垂直な辺になっている。
【００９６】
主要巻線１０２１は、図９に示すように、一方の引出線Ｌｄ１を巻線引出部１０１５Ｄからボビン本体１０１１の外部に引き出した状態で第１の凹溝１０１３の内壁面１０１３Ａから第２のガイド溝１０１７に沿って巻回される。主要巻線１０２１は、巻線引出部１０１５Ｅが形成された内壁面１０１３Ａまで巻回されると折り返され、整列巻きされた１層目の主要巻線１０２１の上側に形成される巻線同士の窪みをガイドとして元の内壁面１０１３Ａ（巻線引出部１０１５Ｄを有する内壁面１０１４Ａ）まで巻き付けられる。その後、主要巻線１０２１は、整列巻きされた各層の主要巻線１０２１の上側に形成される巻線同士の窪みをガイドとして内壁面１０１３Ａに到達する毎に折り返されながら、積層数が所定数となるまで巻回され、他方の引出線Ｌｄ２が巻線引出部１０１５Ｅからボビン本体１０１１の外部に引き出される。
【００９７】
第１の凹溝１０１３の両内壁面１０１３Ａは、底面１０１３Ｂに対して傾斜角θ＝１２０±α°で外側に傾斜しているので、両内壁面１０１３Ａが傾斜した部分では、第１の凹溝１０１３に層状に整列巻きされた主要巻線１０２１の各層のターン数は、下層のターン数Ｎｋ（ｋは、層の番号。ｋ＝１，２，３，…ｍ）に対して上層のターン数Ｎｋ＋１がＮｋ＋１＝Ｎｋ＋１の関係を満たすようになっている。また、両内壁面１０１３Ａが垂直の部分では、主要巻線１０２１の各層のターン数は、全て（Ｎｍ1＋１）となる。
【００９８】
第１の凹溝１０１３の両内壁面１０１３Ａが傾斜した部分の積層数とターン数をｍ１、ｎｄ１とし、両内壁面１０１３Ａが垂直の部分の積層数とターン数をｍ２、ｎｄ2とすると、ｎｄ１＝Ｎ１＋Ｎ２＋…＋Ｎｍ１＝Ｎ１＋（Ｎ１＋１）＋…＋（Ｎ１＋ｍ１−１）＝ｍ１×Ｎ１＋（ｍ１−１）（但し、Ｎ１＞ｎｓ／２）、ｎｄ２＝(Ｎｍ１＋１）×ｍ２＝（Ｎ１＋ｍ１）×ｍ２であるから、第１の凹溝１０１３のターン数ｎｄは、ｎｄ＝ｎｄ１＋ｎｄ2＝ｍ１×Ｎ１＋（ｍ１−１）＋（Ｎ１＋ｍ１）×ｍ２＝（ｍ１＋ｍ２）×Ｎ１＋ｍ１×（ｍ２＋１)−１で表される。
【００９９】
図５の例では、第１の凹溝１０１３の面積ＳＡ’が図７（ｂ）に示す場合よりも図７（ｂ）の斜線で示す部分の面積ＳＣだけ増加する。この面積ＳＣは、図７（ｂ）に示す第１の凹溝１０１３の矩形の面積ＳＡの凡そ２８．３％である。従って、第１の凹溝１０１３の面積ＳＡは、第１の凹溝１０１３の横断面形状を矩形にした場合の凡そ１．２８倍になるので、領域ＡＲの面積Ｓ０に対する凹溝１０１２の面積Ｓ１の割合η２は、η２＝（１．２８＋１／１４）／（π／２）≒０．８６２（凡そ８６．２％）になる。
【０１００】
例えば、本実施の形態では、凹溝１０１２における主要巻線１０２１と巻数調整巻線１０２２の占積率η１を０．８５とすると、第１のコイルボビン１０１における一次巻線１０２の占積率ηを０．８５×０．８６２≒０．７３（凡そ７３％）にすることができる。
【０１０１】
第１の凹溝１０１３のボビン本体１０１１の四隅の部分の底面１０１３Ｂにも、第２の凹溝１０１４の底面１０１４Ｂと同様に、第１の凹溝１０１３に巻き付けられる主要巻線１０２１が整列するように巻き付け位置をガイドするための第２のガイド溝１０１７が設けられている。
【０１０２】
第２のガイド溝１０１７は、第１のガイド溝１０１６と同一サイズの円弧状の断面形状を有する溝である。第２のガイド溝１０１７は、第１のガイド溝１０１６と同様に、第１の凹溝１０１３の底面１０１３Ｂに幅方向にφ１［ｍｍ］のピッチで形成されている（図８参照）。
【０１０３】
第１の凹溝１０１３には、主要巻線１０２１が（ｍ１＋ｍ２）層に整列巻きされるので、第１の凹溝１０１３の深さの寸法ｈ２［ｍｍ］（図９参照）は、各層の重なり部分の寸法をΔｈ［ｍｍ］とすると、凡そ（ｍ１＋ｍ２−１）×（φ１−Δｈ）＋φ１［ｍｍ］に設定されている。
【０１０４】
第１の実施の形態に係る第１のコイルボビン１０１では、正面から見て左側の脚部に鉄心Ｃが巻き付けられるので、正面から見て右側の脚部に相当する部分に巻線引出部１０１５Ａ〜１０１５Ｅを形成しているが、正面から見て左側の脚部に相当する部分に巻線引出部１０１５Ａ〜１０１５Ｅを形成し、正面から見て右側の脚部に鉄心Ｃを巻き付ける構成にしてもよい。
【０１０５】
また、第１の実施の形態に係る第１のコイルボビン１０１では、正面側の側面（左側の側面）に巻線引出部１０１５Ａ〜１０１５Ｅを形成しているが、背面側の側面（右側の側面）に巻線引出部１０１５Ａ〜１０１５Ｅを形成するようにしてもよい。すなわち、図４において、巻線引出部１０１５Ａ〜１０１５Ｅを右側の側面に形成するようにしてもよい。
【０１０６】
次に、二次コイル２の構造について、図１０〜図１２を用いて説明する。
【０１０７】
図１０は、変圧器Ａの二次コイル２を製作するための第２のコイルボビン２０１を正面から見た図、図１１は、第２のコイルボビン２０１を右側面から見た図、図１２は、第２のコイルボビン２０１の図１０におけるＹ−Ｙ線断面図である。
【０１０８】
二次コイル２は、第２のコイルボビン２０１を用いて長方形のリング状に成形される。第２のコイルボビン２０１は、図１０，図１１に示すように、背の低い長方形のリング形状を有するボビン本体２０１１を備える。ボビン本体２０１１は、ボビン本体１０１１と略同じ寸法の高さ寸法（図１２の幅方向の寸法）を有する。
【０１０９】
ボビン本体２０１１の側面から見た形状は、略左右対称になっているが、以下では、説明の便宜上、図１０において、リング形状の外周に沿う面を「外周側面」と称し、内周に沿う面を「内周側面」と称し、図１１において、ボビン本体２０１１の左側の面を「正面」と称し、右側の面を「背面」と称して説明をする。
【０１１０】
ボビン本体２０１１には、外周側面に二次巻線２０２（図１３参照）を巻回するための凹溝２０１２が形成されており、穴の部分の形状は直方体形状に成形されている（図１０，図１１参照）。ボビン本体２０１１の穴の部分の形状を直方体形状としているのは、図１３に示すように、この穴の部分にボビン本体１０１１が嵌入装着されるからである。
【０１１１】
ボビン本体２０１１の穴の部分の長方形の寸法（Ｌ３（長手方向の長さ）×Ｗ３（短手方向の長さ））は、上述したようにボビン本体１０１１の正面側の長方形の外形寸法（Ｌ１×Ｗ１）より僅かに大きいサイズに設定されている。また、ボビン本体２０１１の外周側面側の長方形の外形寸法（Ｌ４（長手方向の長さ）×Ｗ４（短手方向の長さ））は、上述したようにボビン本体１０１１の背面側の長方形の外形寸法（Ｌ２×Ｗ２）と略同一の寸法に設定されている。
【０１１２】
ボビン本体２０１１の正面側のリング状の側面のうち、一方の長辺の中央部分（図１０では、左側の長辺の部分）に、１個の切り欠き部２０１３が設けられている。切り欠き部１０１３は、凹溝２０１２に巻回される二次巻線２０２の両端部と中間位置ｃをボビン本体２０１１の外部に引き出すためのものである。以下の説明では、ボビン本体２０１１の切り欠き部も「巻線引出部」と称する。
【０１１３】
巻線引出部２０１３は、ボビン本体２０１１の外周側面から凹溝２０１２の底面２０１２Ｂまでの深さを有し、ボビン本体２０１１の正面側から凹溝２０１２まで貫通するように形成されている。ボビン本体２０１１の巻線引出部２０１３から引き出された二次巻線２０２の両端部が上述した図１の引出線Ｌｅ１，Ｌｅ２に相当する。
【０１１４】
凹溝２０１２は、凹溝２０１２の底面２０１２Ｂに対して両内壁面２０１２Ａが垂直に立ち上がる形状（長方形の断面形状）となっている（図１２参照）。凹溝２０１２のボビン本体２０１１の四隅の部分（凹溝２０１２の底面２０１２Ｂが直角に屈曲する部分）の底面２０１２Ｂには、当該底面２０１４Ｂに巻き付けられる二次巻線２０２が整列するように巻き付け位置をガイドするためのガイド溝（図示省略）が設けられている。
【０１１５】
二次巻線２０２は、一方の引出線Ｌｅ１を巻線引出部２０１３からボビン本体１０１１の外部に引き出した状態で凹溝２０１２の内壁面２０１２Ａからガイド溝２０１４に沿って巻回される。二次巻線２０２は、反対側の内壁面２０１２Ａまで巻回されると折り返され、整列巻きされた１層目の二次巻線２０２の上側に形成される巻線同士の窪みをガイドとして元の内壁面２０１２Ａ（巻線引出部２０１３を有する内壁面２０１２Ａ）まで巻き付けられる。その後、二次巻線２０２は、整列巻きされた各層の二次巻線２０２の上側に形成される巻線同士の窪みをガイドとして内壁面２０１２Ａに到達する毎に折り返されながら、積層数が所定数となるまで巻回され、他方の引出線Ｌｅ１が巻線引出部２０１３からボビン本体２０１１の外部に引き出される。
【０１１６】
二次巻線２０２の１層目は、ガイド溝２０１４に沿って凹溝２０１２の底面２０１２Ｂに巻き付けられるが、二次巻線２０２の２層目は、１層目の上面に形成される巻線同士の窪みをガイドとして巻き付けられる。二次巻線２０２の各層のターン数をｎｔ［ターン］とし、二次巻線２０２に用いられる巻線の線径をφ２（＞φ１）［ｍｍ］とすると、凹溝２０１２の底面２０１２Ｂの幅方向の寸法は、φ２（＝ｎｔ＋１／２）に設定されている。
【０１１７】
また、凹溝２０１２における二次巻線２０２の積層数をｊとすると、ｎ２＝ｎｔ×ｊの関係があり、凹溝２０１２の深さの寸法ｈ２［ｍｍ］は、各層の重なり部分の寸法をΔｈ２［ｍｍ］とすると、凡そ（ｊ−１）×（φ２−Δｈ２）＋φ２［ｍｍ］に設定されている。
【０１１８】
ボビン本体２０１１の凹溝２０１２では、各層に巻回される二次巻線２０２を凹溝２０１２の幅方向に線径φ２のピッチで整列させて巻回させることができる。
【０１１９】
一次巻線１０２を長方形のリング形状を有する第１のコイルボビン１０１の凹溝１０１２に整列巻きして製作された一次コイル１は、二次巻線２０２を長方形のリング形状を有する第２のコイルボビン２０１の凹溝２０１２に整列巻きして製作された二次コイル２に対して、図１３に示すように、第２のコイルボビン２０１の穴の部分に第１のコイルボビン１０１を正面側から嵌め込んで一体化される。これにより、一次巻線１０２の外側に二次巻線２０２を同心状に配置したコイル部Ｂが製作される。
【０１２０】
上記のように、本実施の形態に係る第１のコイルボビン１０１によれば、巻数調整用巻線１０２２の３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｃ，１０２２ｃが第２の凹溝１０１４にそれぞれ２層に積層され、各巻線１０２２ａ，１０２２ｃ，１０２２ｃの両端部がそれぞれ巻線引出部１０１５Ａ，１０１５Ｂ，１０１５Ｃ，１０１５Ｄから第１のコイルボビン１０１の外部に引き出される構成であるので、３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃを直列に接続する接続点の位置が巻数調整用巻線１０２２の整列巻きの途中の部分に生じることがない。
【０１２１】
従って、巻数調整用巻線１０２２を第２の凹溝１０１４に層状に整列巻きしたとき、いずれの層にも途中で巻線を引き出すことによる段差が生じることがなく、全ての層で巻線を隙間なく整列巻きすることができる。
【０１２２】
また、第２の凹溝１０１４の底面１０１４Ｂに小巻線１０２２ａを整列巻きするための第１のガイド溝１０１６を設けているので、小巻線１０２２ａを第１のコイルボビン１０１に容易に隙間なく整列させて巻回することができる。そして、積層の基礎に位置する小巻線１０２２ａが隙間なく整列巻きされることにより、小巻線１０２２ａの外側に積層される小巻線１０２２ｂ，１０２２ｂも容易に隙間なく整列巻きすることができる。
【０１２３】
また、第２の凹溝１０１４の深さｈ１が、３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｃ，１０２２ｃを２層ずつ合計６層に積層したときの高さ寸法に設定されているので、積層された巻数調整用巻線１０２２の上面が第１の凹溝１０１３の底面１０１３Ｂの位置に略一致する。
【０１２４】
このため、主要巻線１０２１を第１の凹溝１０１３に整列巻きする場合も当該第１の凹溝１０１３の底面１０１３Ｂと積層された巻数調整用巻線１０２２の上面とが略水平となり、主要巻線１０２１を第１の凹溝１０１３に層状に整列巻きしたとき、１層目で段差が生じることがなく、全ての層で隙間なく整列巻きすることができる。
【０１２５】
また、第１の凹溝１０１３の底面１０１３Ｂと両内壁面１０１３Ａにも小巻線１０２２を整列巻きするための第２のガイド溝１０１７を設けているので、主要巻線１０２１を第１のコイルボビン１０１に容易に隙間なく整列巻きすることができる。
【０１２６】
さらに、第１の凹溝１０１３の横断面形状を上底が下底よりも長く、下底の両端の内角が１２０±α°である等脚台形にしているので、主要巻線１０２１を両内壁面１０１３Ａの部分で各層の巻線と内壁面１０１３Ａの間に隙間が生じないように整列巻きすることができるとともに、第１のコイルボビン１０１における一次巻線１０２の占積率ηを可及的に高くすることができる。これにより、第１のコイルボビン１０１を用いた一次コイル１をコンパクトにすることができ、延いてはその一次コイル１を用いた変圧器Ａのコンパクト化、コストの低減化を図ることができる。
【０１２７】
図５に示した凹溝１０１２の断面形状は、第１の凹溝１０１３の横断面形状を矩形とした場合にその面積ＳＡが領域ＡＲ内で最大となる位置に横断面形状が等脚台形の第１の凹溝１０１３を配置し、その第１の凹溝１０１３の底面１０１３Ｂの幅方向の中央に横断面形状が矩形の第２の凹溝１０１４を配置した形状であったが、凹溝１０１２の断面形状を図１４に示すように変形してもよい。
【０１２８】
図１４（ａ）に示す凹溝１０１２の断面形状は、第２の凹溝１０１４の底面側の２つの角部Ｑ’が領域ＡＲの円弧上に位置するように、図５に示す凹溝１０１２の断面形状の領域ＡＲにおける位置をずらしたものである。図１４（ａ）において、点線で示す凹溝１０１２の断面形状は、図５に示した例である。また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す凹溝１０１２の断面形状において、第１の凹溝１０１３の横断面形状の斜辺の部分に段差１０１３Ｃを設けたものである。
【０１２９】
図１４（ａ）に示す例では、領域ＡＲ内の第２の凹溝１０１４の位置が可能な限り内周側面に近くなるので、図５に示す例（点線で示す凹溝１０１２の断面形状を参照）で第１の凹溝１０１３の下側に生じるデッドスペースを低減することができる。
【０１３０】
図１４（ａ）の例では、第１の凹溝１０１３の横断面形状の斜辺が点線で示す斜辺（図５に示す例）よりも内側になるので、第１の凹溝１０１３の横断面形状の斜辺の部分におけるボビン本体１０１の厚みは、図５に示す例より少し厚くなる。しかしながら、その厚みの増加分は大きくないので、図１４（ａ）に示す例でも第１のコイルボビン１０１における一次巻線１０２の占積率ηを７０％以上にすることができる。
【０１３１】
図１４（ｂ）に示す例では、第１の凹溝１０１３の横断面形状の斜辺の部分に段差１０１３Ｃを設けることによってボビン本体１０１の厚みを、図１４（ａ）に示す例よりも全体的にＤ［ｍｍ］に近付けることができるので、第１のコイルボビン１０１における一次巻線１０２の占積率ηを図１４（ｂ）に示す例よりも良好にすることができる。
【０１３２】
さらに、ボビン本体１０１の凹溝１０１２を形成した部分の全体的な厚みのばらつきが小さくなるので、凹溝１０１２に整列巻きされた主要巻線１０２１及び巻数調整巻線１０２２と鉄心Ｃとの距離の均一化を図ることができる。これにより、一次巻線１０２の絶縁特性を向上させることができる。
【０１３３】
図１４（ｂ）では、第１の凹溝１０１３の両内壁面１０１３Ａに段差１０１３Ｃを１個だけ設けているが、段差１０１３Ｃを２個以上設けてもよい。
【０１３４】
上記の実施の形態では、巻数調整用巻線１０２２が３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃを直列に接続される構成の場合を例に説明したが、巻数調整用巻線１０２２の小巻線１０２２の数は３個の限定されるものではなく、１個でもよく、４個以上であってもよい。
【０１３５】
上記の実施の形態に示す変圧器Ａは、コイル部Ｂの一方の脚部に円筒状の鉄心Ｃを１個だけ設けた構造を有していたが、変圧器は、コイル部Ｂの２つの脚部にそれぞれ円筒状の鉄心Ｃを設けた構造であってもよい。この場合は、巻線引出部１０１５Ａ〜１０１５Ｅを第１のコイルボビン１０１の短辺の部分に設ければよく、巻線引出部２０１３を第２のコイルボビン２０１の短辺の部分に設ければよい。
【０１３６】
上記の実施の形態では、変圧器Ａに用いられるコイル部Ｂについて説明したが、本発明は、変圧器に限定されるものではなく、同一の構造を有するコイル部を用いる静止誘導機器に広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１３７】
Ａ  変圧器
Ｂ  コイル部
Ｃ  鉄心
１  一次コイル
１０１  第１のコイルボビン
１０１１  ボビン本体
１０１２  凹溝
１０１３  第１の凹溝
１０１３Ａ  第１の凹溝の内壁面
１０１３Ｂ  第１の凹溝の底面
１０１３Ｃ  段差
１０１４  第２の凹溝
１０１４Ａ  第１の凹溝の内壁面
１０１４Ｂ  第２の凹溝の底面
１０１５Ａ，１０１５Ｂ，１０１５Ｃ，１０１５Ｄ，１０１５Ｅ  切り欠き部（巻線引出部）
１０１６  第１のガイド溝
１０１７  第２のガイド溝
１０２  一次巻線
１０２１  主要巻線（第１の巻線）
１０２２  巻数調整用巻線（第２の巻線）
１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃ  小巻線
２  二次コイル
２０１  第２のコイルボビン
２０１１  ボビン本体
２０１２  凹溝
２０１２Ａ  内壁面
２０１２Ｂ  底面
２０１３  切り欠き部
２０１４  ガイド溝
２０２  二次巻線
ＢＳ１（＋），ＢＳ１（−）  一次ブッシング
ＢＳ２（＋），ＢＳ２（−），ＢＳ２（Ｇ）  二次ブッシング
Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌｂ１，Ｌｂ２，Ｌｃ１，Ｌｃ２，Ｌｄ１，Ｌｄ２  一次コイルの引出線
Ｌｅ１，Ｌｅ２，Ｌｅ３  二次コイルの引出線
Ｐ１〜Ｐ４  タップ端子
Ｐｃ  コモン端子
Ｔ１〜Ｔ５  接続点
ＴＬ  タップ切換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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