(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数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、
ボビン本体と、
前記ボビン本体の外周側面に形成され、前記第１の巻線が巻回される第１の凹溝と、
前記第１の凹溝の底面に穿設され、前記第２の巻線が巻回される第２の凹溝と、
前記第１，第２の凹溝の一方の側面を形成する第１の側壁に形成されており、前記第２の凹溝に巻回された第２の巻線の一方の端部を前記ボビン本体から引き出して前記タップに接続し、他方の端部を前記ボビン本体から引き出して前記ボビン本体の外部に設けられる第１のブッシングに接続するための第１の巻線引出部と、
前記第１の側壁に形成されており、前記第１の凹溝に巻回された第１の巻線の一方端部を前記ボビン本体から引き出して前記タップに接続するための第２の巻線引出部と、
前記第１，第２の凹溝の他方の側面を形成する第２の側壁に形成されており、前記第１の凹溝に巻回された第１の巻線の他方の端部を前記ボビン本体から引き出して前記ボビン本体の外部に設けられる第２のブッシングに接続するための第３の巻線引出部と、
を備え、
前記第２の凹溝の両側面は、当該第２の凹溝の底面に対して垂直であり、
前記第２の凹溝は、前記第２の巻線の巻回の終端位置が前記第１の巻線引出部の位置となる幅を有している、コイルボビン。
【請求項２】
前記第１の凹溝の底面には前記第１の巻線の巻き付け位置をガイドする第１のガイド溝が形成され、前記第２の凹溝の底面には前記第２の巻線の巻き付け位置をガイドする第２のガイド溝が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のコイルボビン。
【請求項３】
前記コイルは、前記ボビン本体の外部に設けられる複数のタップを有し、
前記第２の巻線は、互いに直列に接続される複数の小巻線を有し、
前記複数の小巻線は、各巻線が前記第２の凹溝に層状に巻回されるとともに、各巻線の両端部が前記第１の巻線引出部からボビン本体外に引き出され、
前記第１の巻線引出部から引き出される各巻線の両端部が、前記第２の凹溝に層状に隣り合って巻回された小巻線同士が前記複数のタップを介してそれぞれ直列に接続されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のコイルボビン。
【請求項４】
静止誘導機器に用いられるコイルであって、
請求項１乃至３のいずれかに記載のコイルボビンと、
前記コイルボビンの前記第２の凹溝に巻回される第２の巻線と、
前記コイルボビンの前記第１の凹溝に巻回される、前記第２の巻線よりも巻数の多い第１の巻線と、
を備え、
前記第２の巻線は、一方の端部が前記コイルボビンの前記第１の巻線引出部から引き出されて前記コイルボビンの外部に設けられるタップに接続され、他方の端部が前記コイルボビンの外部に設けられた第１のブッシングに接続され、
前記第１の巻線は、一方の端部が前記コイルボビンの前記第２の巻線引出部から引き出されて前記タップに接続され、他方の端部が前記第３の巻線引出部から引き出されて前記コイルボビンの外部に設けられた第２のブッシングに接続される、
ことを特徴とする、コイル。
【請求項５】
一次コイルとして請求項４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の巻線とその第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た巻数調整可能なコイルを、第２の巻線の外側に第１の巻線を同心状に巻回した形状に成形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知られている。例えば、特許文献１の図６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外周側面に、底面側が先窄まりとなるように両内壁面を傾斜させた断面形状を有する凹溝を設けたコイルボビンが記載されている。
【０００３】
同図に記載のコイルボビンは、枠体の長辺の部分に円筒状の鉄心を装着するために、当該枠体の内周側の側面（以下、「内周側面」という。）の形状が円弧状に成形されている。また、枠体の短辺の部分にコイルボビンの凹溝に巻回された一次巻線の両端部をコイルボビン外に引き出すための切り欠きが設けられている。
【０００４】
特許文献１の図６に記載のコイルボビンでは、一次巻線の一方端部を切り欠きからコイルボビンの外部に引き出した状態で凹溝の底面の幅方向の一方端（切り欠きのある端）から他方端まで隙間なく巻回した後に折り返して先に整列巻きした一次巻線の上側に他方端から一方端まで隙間なく巻回する整列巻き動作を所定の回数だけ繰り返した後、一次巻線の他方端部を切り欠きからコイルボビンの外部に引き出して、所定のターン数を有する一次コイルが製作される。
【０００５】
そして、コイルボビンの切り欠きから引き出された一次巻線の両端部は、コイルボビンの外部に設けられる一対の一次ブッシング（変圧器の一次電圧が印加されるブッシング)にそれぞれ接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−５１０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された従来のコイルボビンを用いてタップを有する巻数調整可能な一次コイルを作成しようとすると、例えば、コイルボビンの凹溝に一次コイルの巻数を調整するための巻線（以下、「巻数調整用巻線」という。）を巻回して当該巻数調整用巻線の両端部をコイルボビンの切り欠きの部分から外部に引き出すとともに、巻数調整用巻線の外側に一次コイルの巻数の主要部を構成する巻線（以下、「主要巻線」という。）を同心状に巻回して当該主要巻線の両端部をコイルボビンの切り欠きの部分から外部に引き出し、巻数調整用巻線の一方端と主要巻線の一方端をコイルボビンの外部に設けられるタップに接続する構造にする必要がある。
【０００８】
巻数調整用巻線の巻数と主要巻線の巻数は予め決められているので、コイルボビンの凹溝における巻数調整用巻線の巻回の始端位置と終端位置を常にコイルボビンの切り欠きの部分に設定できるとは限らない。巻数調整用巻線の巻回の終端位置がコイルボビンの切り欠きの部分に一致しない場合、凹溝に巻回した巻数調整用巻線の上面に凹溝の幅方向で段差が生じ、その巻数調整用巻線の上面（外側）に主要巻線を巻回すると、当該主要巻線の巻線にも凹溝の幅方向に段差が生じ、主要巻線を整列させて巻くことができないという問題が生じる。
【０００９】
上記の問題を回避するため、巻数調整用巻線の巻回の終端位置がコイルボビンの切り欠きの部分に一致するように凹溝の底面付近の幅方向の寸法を設計することが考えられる。しかし、従来のコイルボビンの凹溝の断面形状は、側壁が底面からコイルボビンの外周側面に向かって外側に広がるように傾斜しているので（すなわち、凹溝の幅方向の寸法が底面からコイルボビンの外周側面に向かうにつれて大きくなっているので）、一次コイルに複数の巻数調整用巻線を設け、一次コイルの巻数を複数段で調整できるようにする場合には、各巻数調整用巻線の終端位置をコイルボビンの切り欠きの部分に一致させることは困難である。
【００１０】
すなわち、従来のコイルボビンでは、複数の巻数調整用巻線と主要巻線を直列に接続し、各直列接続の位置にタップが設けられる一次コイルに対して、コイルボビンの凹溝に主要巻線と各巻数調整用巻線をそれぞれ整列させて同心状に巻回することが困難である。
【００１１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、コイルの巻数調整用巻線と主要巻線をそれぞれ整列させて同心状に巻回することができるコイルボビン、そのコイルボビンに巻数調整可能な巻線を巻回し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】
【００１２】
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数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、ボビン本体と、ボビン本体の外周側面に形成され、第１の巻線が巻回される第１の凹溝と、第１の凹溝の底面に穿設され、第２の巻線が巻回される第２の凹溝と、第１，第２の凹溝の一方の側面を形成する第１の側壁に形成されており、第２の凹溝に巻回された第２の巻線の一方の端部をボビン本体から引き出してタップに接続し、他方の端部をボビン本体から引き出してボビン本体の外部に設けられる第１のブッシングに接続するための第１の巻線引出部と、第１の側壁に形成されており、第１の凹溝に巻回された第１の巻線の一方端部をボビン本体から引き出してタップに接続するための第２の巻線引出部と、第１，第２の凹溝の他方の側面を形成する第２の側壁に形成されており、第１の凹溝に巻回された第１の巻線の他方の端部をボビン本体から引き出してボビン本体の外部に設けられる第２のブッシングに接続するための第３の巻線引出部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記のコイルボビンの好ましい実施の形態として、第１の凹溝の底面には第１の巻線の巻き付け位置をガイドする第１のガイド溝が形成され、第２の凹溝の底面には第２の巻線の巻き付け位置をガイドする第２のガイド溝が形成されているとよい。
【００１４】
また、上記のコイルボビンの好ましい実施の形態として、コイルは、ボビン本体の外部に設けられる複数のタップを有し、第２の巻線は、互いに直列に接続される複数の小巻線を有し、複数の小巻線は、各巻線が第２の凹溝に層状に巻回されるとともに、各巻線の両端部が第１の巻線引出部からボビン本体外に引き出され、第１の巻線引出部から引き出される各巻線の両端部が、第２の凹溝に層状に隣り合って巻回された小巻線同士が複数のタップを介してそれぞれ直列に接続されるとよい。
【００１５】
第二の発明のコイルは、静止誘導機器に用いられるコイルであって、第一の発明のコイルボビンと、コイルボビンの第２の凹溝に巻回される第２の巻線と、コイルボビンの第１の凹溝に巻回される、第２の巻線よりも巻数の多い第１の巻線と、を備え、第２の巻線は、一方の端部がコイルボビンの第１の巻線引出部から引き出されてコイルボビンの外部に設けられるタップに接続され、他方の端部がコイルボビンの外部に設けられた第１のブッシングに接続され、第１の巻線は、一方の端部がコイルボビンの第２の巻線引出部から引き出されてタップに接続され、他方の端部が第３の巻線引出部から引き出されてコイルボビンの外部に設けられた第２のブッシングに接続されることを特徴とする。
【００１６】
また、第三の発明の変圧器は、一次コイルとして第二の発明のコイルを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るコイルボビン等によれば、ボビン本体の外周側面に形成される第１の巻線（主要巻線）を巻回するための第１の凹溝の底面に、第２の巻線（巻数調整用巻線）を巻回するための第２の凹溝を設けたので、第２の巻線を第２の凹溝に整列巻きすることができるともに、第１の巻線を第１の凹溝に整列巻きすることができる。
【００１８】
また、第２の巻線の両端部を第１の巻線引出部から引き出し、第１の巻線の第２の巻線と直列に接続される側の一方の端部を第２の巻線引出部から引き出すので、コイルボビンの外周側面の幅方向における第２の巻線の両端部の引き出し方向と第１の巻線の一方の端部の引き出し方向が同じになり、コイルボビンの外部に設けられたタップを介して第１の巻線と第２の巻線とを直列に接続する際の配線が容易かつコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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７】同第２のコイルボビンを右側面から見た図
【図８】同第２のコイルボビンの図７におけるＹ−Ｙ線断面図
【図９】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１０】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説明するための図
【図１１】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１２】一次コイルの外側に二次コイルを同心状に配置したコイル部の製作方法を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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１２参照）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６，図７参照）を用いて製作されている。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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２」と称して説明する。
【００２７】
変圧器Ａは、降圧用変圧器であるので、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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１２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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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ＳＢ１（＋）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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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している。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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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５を用いて説明する。
【００４５】
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。
【００４６】
図３は、変圧器の一次コイルを製作するためのコイルボビン（本発明に係るコイルボビン）を正面から見た図、図４は、同コイルボビンを右側面から見た図、図５は、同コイルボビンの図４におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【００４７】
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２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。
【００４８】
また、図３において、リング形状の外周に沿う側面を「外周側面」と称し、内周に沿う側面を「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。
【００４９】
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形状に成形される。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、樹脂を成形して作製されている。
【００５０】
ボビン本体１０１１は、外周側面に一次巻線１０２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成形されている（図５，図１２参照）。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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５参照）。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（等脚台形の形状）となっている（図５参照）。第１の凹溝１０１３及び第２の凹溝１０１４の横断面形状とサイズの詳細については、後述する。
【００５４】
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１２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を一次コイル１の外側に二次コイル２が同心状に配置された構造にするためである。
【００５５】
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６参照）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６参照）と略同一の寸法に設定されている。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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）。３個の巻線引出部１０１５Ａ，１０１５Ｂ，１０１５Ｃは、本発明の第１の巻線引出部に相当している。
【００６０】
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（図５参照）。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）。巻線引出部１０１５Ｄは、本発明の第２の巻線引出部に相当し、巻線引出部１０１５Ｅは、本発明の第３の巻線引出部に相当している。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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の底面１０１４Ｂには、図９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。
【００６６】
本実施の形態では、図１０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に二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１０１５Ａからボビン本体１０１１の外部に引き出される。
【００６７】
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。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。
【００６８】
小巻線１０２２ａの２層目に巻回される巻線は、１層目に巻回される巻線に対して底面１０１４Ｂの幅方向にφ１／２［ｍｍ］だけ位置がずれるので、第２の凹溝１０１４の幅方向の寸法ｗ１［ｍｍ］（図１０参照）は、ｗ１＝φ１×（ｎｓ／２）＋φ１／２＝φ１×（ｎｓ＋１）／２に設定されている。
【００６９】
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形状の溝である（図９参照）。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。
【００７０】
巻数調整用巻線１０２２の小巻線１０２２ｂは、図１０に示すように、小巻線１０２２ａの外側に２層構造で巻回される。小巻線１０２２ｂは、一方の引出線Ｌｂ１を巻線引出部１０１５Ｂ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から小巻線１０２２ａの２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反対側の内壁面１０１４Ａまで巻き付けられる。その後、小巻線１０２２ｂ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（第２の凹溝１０１４を有する内壁面１０１４Ａ）まで巻き付けられた後、他方の引出線Ｌｂ２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】
巻数調整用巻線１０２２の小巻線１０２２ｃは、図１０に示すように、小巻線１０２２ｂの外側に２層構造で巻回される。小巻線１０２２ｃは、一方の引出線Ｌｃ１を巻線引出部１０１５Ｃ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から小巻線１０２２ｂの２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反対側の内壁面１０１４Ａまで巻き付けられる。その後、小巻線１０２２ｃは、折り返され、巻回された小巻線１０２２ｂの上側に元の内壁面１０１４Ａ（第２の凹溝１０１４を有する内壁面１０１４Ａ）まで巻き付けられた後、他方の引出線Ｌｃ２が巻線引出部１０１５Ｃからボビン本体１０１１の外部に引き出される。
【００７２】
小巻線１０２２ｂ，１０２２ｃも小巻線１０２２ａと同様に、各層のターン数はｎｓ／２［ターン］であり、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。
【００７３】
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１０参照）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。
【００７４】
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。
【００７５】
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°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の開口が外周側面に向かって末広がりに広くなるように、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°で傾斜している。
【００７６】
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の占積率を可級的に高くするためである。また、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°で傾斜させているのは、図１１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して、第１の凹溝１０１３における一次巻線１０２の占積率を高くするためである。
【００７７】
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。
【００７８】
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は、図１１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°で傾斜する。従って、第１の凹溝１０１３の両内壁面１０１３Ａの底面１０１３Ｂに対する傾斜角θは１２０°に設定されている。
【００７９】
第１の凹溝１０１３の両内壁面１０１３Ａと底面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。
【００８０】
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の凹溝１０１３の底面１０１３Ｂでは幅方向にφ１［ｍｍ］のピッチで形成され、第１の凹溝１０１３の両内壁面１０１３Ａでは傾斜に沿う方向にφ１［ｍｍ］のピッチで形成されている（図１１参照）。
【００８１】
図１１に示す第１の凹溝１０１３の横断面形状では、底面１０１３Ｂに対して傾斜角１２０°で立ち上がる両内壁面１０１３Ａは、途中で垂直になっているが、両内壁面１０１３Ａが傾斜した部分では、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，…ｍ１）に対して上層のターン数Ｎｋ＋１がＮｋ＋１＝Ｎｋ＋１を満たす関係になっている。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。
【００８２】
両内壁面１０１３Ａが傾斜した部分の積層数をｍ１、両内壁面１０１３Ａが垂直の部分の積層数をｍ２とすると、第１の凹溝１０１３の深さの寸法ｈ２［ｍｍ］（図１０参照）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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
次に、二次コイル２の構造について、図６〜図８を用いて説明する。
【００８７】
図６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７は、第２のコイルボビン２０１を右側面から見た図、図８は、第２のコイルボビン２０１の図６におけるＹ−Ｙ線断面図である。
【００８８】
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形状に成形される。第２のコイルボビン２０１は、図６，図７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７の幅方向の寸法）を有する。
【００８９】
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６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７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。
【００９０】
ボビン本体２０１１は、外周側面に二次巻線２０２（図８参照）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８，図１２参照）。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１２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。
【００９１】
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。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。
【００９２】
ボビン本体２０１１の正面側のリング形状の側面のうち、一方の長辺の中央部分（図６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。
【００９３】
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の両端部が図１２の引出線Ｌｅ１，Ｌｅ２に相当する。
【００９４】
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８参照）。凹溝２０１２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２０１４が設けられている。
【００９５】
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Ｌｅ２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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
ボビン本体２０１１の凹溝２０１２では、各層に巻回される巻線を凹溝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。
【００９９】
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１２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。
【０１００】
次に、本実施の形態に係る第１のコイルボビン１０１の作用・効果について、説明する。
【０１０１】
本実施の形態に係る第１のコイルボビン１０１は、巻数の多い巻数調整可能な高圧コイル１の主要巻線１０２１を整列巻きする第１の凹溝１０１３と巻数調整巻線１０２２を整列巻きする第２の凹溝１０１４とを分離し、第１の凹溝１０１３の底面の幅方向の中央に第２の凹溝１０１４を穿設している構成に特徴がある。
【０１０２】
また、第１の凹溝１０１３と第２の凹溝１０１４の境界部分に、巻数調整巻線１０２２の３つの小巻線１０２２ａ，小巻線１０２２ｂ，小巻線１０２２ｃの両端部と主要巻線１０２１の一方端部および、主要巻線１０２１の他方端部（または、主要巻線１０２１の両端部）を引き出すための巻線引出部１０１５Ａ〜１０１５Ｅを設け、これらの巻線をボビン本体１０１から同一方向に引き出す構成に特徴がある。
【０１０３】
巻数調整用巻線１０２２の第２の凹溝１０１４への整列巻きでは、まず、小巻線１０２２ａが第２の凹溝１０１４の底面１０１４Ｂに巻線引出部１０１５Ａが形成された内壁面１０１３Ａ側から反対側の内壁面１０１３Ａまで整列巻きされた後折り返して元の内壁面１０１３Ａまで２層に整列巻きされ、小巻線１０２２ａの一方の引出線Ｌａ１が巻線引出部１０１５Ａからボビン本体１０１の外部に引き出され、小巻線１０２２ａの他方の引出線Ｌａ２が巻線引出部１０１５Ｂからボビン本体１０１の外部に引き出される。
【０１０４】
次に、小巻線１０２２ｂが整列巻きされた小巻線１０２２ａの外側に巻線引出部１０１５Ｂが形成された内壁面１０１３Ａ側から反対側の内壁面１０１３Ａまで整列巻きされた後折り返して元の内壁面１０１３Ａまで２層に整列巻きされ、小巻線１０２２ｂの一方の引出線Ｌｂ１が巻線引出部１０１５Ｂからボビン本体１０１の外部に引き出され、小巻線１０２２ｂの他方の引出線Ｌｂ２が巻線引出部１０１５Ｃからボビン本体１０１の外部に引き出される。
【０１０５】
最後に、小巻線１０２２ｃが整列巻きされた小巻線１０２２ｂの外側に巻線引出部１０１５Ｃが形成された内壁面１０１３Ａ側から反対側の内壁面１０１３Ａまで整列巻きされた後折り返して元の内壁面１０１３Ａまで２層に整列巻きされ、小巻線１０２２ｃの一方の引出線Ｌｃ１が巻線引出部１０１５Ｃからボビン本体１０１の外部に引き出され、小巻線１０２２ｃの他方の引出線Ｌｃ２が巻線引出部１０１５Ｄからボビン本体１０１の外部に引き出される。
【０１０６】
そして、巻数調整用巻線１０２２の整列巻きの後に、主要巻線１０２１が第１の凹溝１０１３の底面１０１３Ｂに巻線引出部１０１５Ｄが形成された内壁面１０１３Ａ側から反対側の内壁面１０１３Ａまで整列巻きされた後折り返して元の内壁面１０１３Ａまで多層に整列巻きされ、主要巻線１０２１の一方の引出線Ｌｄ１が巻線引出部１０１５Ｄからボビン本体１０１の外部に引き出され、他方の引出線Ｌｄ２が巻線引出部１０１５Ｅからボビン本体１０１の外部に引き出される。
【０１０７】
上記のように、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。
【０１０８】
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のない整列巻きにすることができる。
【０１０９】
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（上側）に積層される小巻線１０２２ｂ，１０２２ｂも容易に隙間のない整列巻きにすることができる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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、全ての層で隙間のない整列巻きにすることができる。
【０１１２】
第１の凹溝１０１３の底面１０１３Ｂ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に容易に隙間のない整列巻きにすることができる。
【０１１３】
第２の凹溝１０１４の横断面形状を長方形の形状にしているので、３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｃ，１０２２ｃを同一の巻数で簡単に整列巻きすることができる。また、小巻線１０２２ａ，１０２２ｃ，１０２２ｃをそれぞれ２層に整列巻きしているので、各小巻線の両端部を第１のコイルボビン１０１に対して同一の方向に引き出すことができる。すなわち、小巻線１０２２ａの引出線Ｌａ１，Ｌａ２と、小巻線１０２２ｂの引出線Ｌｂ１，Ｌｂ２、小巻線１０２２ｃの引出線Ｌｃ１，Ｌｃ２をコイルボビン１０１の正面側の側面に形成した４個の巻線引出部１０１５Ａ〜１０１５Ｄから外部に引き出すことができる。
【０１１４】
さらに、３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃの各引出線Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｂ１，Ｌｂ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２と主要巻線１０２１の引出線Ｌｄ１とを第１のコイルボビン１０１に対して同一の方向から引き出す構造にできるので、これらの引出線Ｌａ１，Ｌａ２、Ｌｂ１，Ｌｂ２、Ｌｃ１，Ｌｃ２，Ｌｄ１のタップ切換器ＴＬのタップ端子Ｐ１〜Ｐ４への配線が簡単になるとともに、接続が容易になる。
【０１１５】
また、巻数調整用巻線１０２２の両端には、６７５０−６３００＝４５０［Ｖ］の電圧が誘起される。高圧コイル１の巻き始めと巻き終わりの端子間（引出線Ｌａ１と引出線Ｌｅ２と間）には、６７５０［Ｖ］が誘起される。層間には，（層間の巻数）／全巻数×全電圧（６７５０［Ｖ］）が誘起されるため、隣接する巻線同士の絶縁を十分に取る必要がある。
【０１１６】
例えば、一次巻線１０２の一方の端部に配置される小巻線１０２２ａの一方端には高圧ｖ１（例えば、６０００［Ｖ］以上の高圧）が印加され、小巻線１０２２ａの巻線上の任意の位置ｑの電圧ｖｑは、全巻数に対する一方端からその位置ｑまでの巻数比率を全電圧に乗じた電圧（（一方端からその位置ｑまでの巻数）／全巻数×全電圧（６７５０［Ｖ］））となる。
【０１１７】
小巻線１０２２ａを２層に整列巻きして両引出線Ｌａ１，Ｌａ２を第１のコイルボビン１０１の同一の巻線引出部１０１５Ａから引き出す構造にした場合、第２の凹溝１０１４の幅方向における任意の位置の層間の電位差は、小巻線１０２２ａが整列巻きを開始する位置と整列巻きを終了する位置の電位差が最も大きくなるので、その電位差をΔｖｅとすると、層状に整列巻きする小巻線１０２２ａの絶縁は、電位差Δｖｅを考慮して層間の絶縁を十分にとる必要がある。
【０１１８】
本実施の形態では、３個の小巻線１０２２ａ，１０２２ｂ，１０２２ｃの各両端の電位差Δｖｅが比較的低い電位差（１５０［Ｖ］）となっているので、一次巻線１０２の巻数調整用巻線１０２２の部分の絶縁対策の簡素化を図ることができる。一次巻線１０２の主要巻線１０２１の両端には、６３００［Ｖ］の高圧が誘起されるが、第１の凹溝１０１３における主要巻線１０２１の１層当りの巻数を制限して多層巻きにすることにより、主要巻線１０２１の部分についても絶縁対策の簡素化を図ることができる。
【０１１９】
例えば、本実施の形態では、一次巻線１０２を被覆する絶縁膜だけで、主要巻線１０２１と巻数調整用巻線１０２２の上下左右に隣接する巻線同士の絶縁を取ることが可能である。
【０１２０】
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（一次コイル（高圧コイル）１が３個のタップを有する構成）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。
【０１２１】
上記の実施の形態に示す変圧器Ａ１，Ａ２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。
【０１２２】
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】
【０１２３】
Ａ  変圧器
Ｂ  コイル部
Ｃ  鉄心
１  第１のコイル（一次コイル、高圧コイル）
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
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  第１のコイル（二次コイル、低圧コイル）
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〜Ｐ５  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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