(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の平角線から形成されているとともに、前記平角線を複数回エッジワイズ巻きした複数個の第１のコイルが、隣り合う第１のコイルのうちの一方の巻き終わり部と他方の巻き始め部とが対向するように所定間隔毎に形成されている第１のコイル集合体と、
１本の平角線から形成されているとともに、前記平角線を複数回エッジワイズ巻きした複数個の第２のコイルが、隣り合う第２のコイルのうちの一方の巻き終わり部と他方の巻き始め部とが対向するように所定間隔毎に形成されている第２のコイル集合体と、
を備え、
前記第１のコイル集合体と前記第２のコイル集合体とは、
前記第２のコイル集合体における第２のコイルの巻き始め部が、前記第１のコイル集合体における隣り合う第１のコイルの一方の巻き終わり部に対向し、前記第２のコイルの巻き終わり部が前記第１のコイルの他方の巻き始め部に対向するように、前記第２のコイルが前記隣り合う第１のコイルの間に挿入される
ように配置されている高周波トランス。
【請求項２】
平角線を複数回エッジワイズ巻きした複数個の第１のコイルを有するとともに、前記第１のコイルが、隣り合う第１のコイルのうちの一方の巻き終わり部と他方の巻き始め部とが対向するように所定間隔毎に配置されている第１のコイル集合体と、
平角線を複数回エッジワイズ巻きした複数個の第２のコイルを有するとともに、前記第２のコイルが、隣り合う第２のコイルのうちの一方の巻き終わり部と他方の巻き始め部とが対向するように所定間隔毎に配置されている第２のコイル集合体と、
を備え、
前記第１のコイル集合体と前記第２のコイル集合体との一方は、１本の平角線から形成され、
前記第１のコイル集合体と前記第２のコイル集合体との他方は、平角線を複数回エッジワイズ巻きしたコイルを直列または並列に複数個接続して形成されているとともに、
前記第１のコイル集合体と前記第２のコイル集合体とは、
前記第２のコイル集合体における第２のコイルの巻き始め部が、前記第１のコイル集合体における隣り合う第１のコイルの一方の巻き終わり部に対向し、前記第２のコイルの巻き終わり部が前記第１のコイルの他方の巻き始め部に対向するように、前記第２のコイルが前記隣り合う第１のコイルの間に挿入される
ように配置されている高周波トランス。
【請求項３】
前記第１のコイルは１次コイルであり、前記第２のコイルは２次コイルであるとともに、前記第１のコイル集合体は１次コイル集合体であり、前記第２のコイル集合体は２次コイル集合体である請求項１または２に記載の高周波トランス。
【請求項４】
前記第１のコイルは２次コイルであり、前記第２のコイルは１次コイルであるとともに、前記第１のコイル集合体は２次コイル集合体であり、前記第２のコイル集合体は１次コイル集合体である請求項１または２に記載の高周波トランス。
【請求項５】
平角線を複数回エッジワイズ巻きして形成された複数の１次コイルと、平角線を複数回エッジワイズ巻きして形成された複数の２次コイルと、を備え、
前記２次コイルが、一の２次コイルの巻き終わり部と前記一の２次コイルと隣り合う他の２次コイルの巻き始め部とが対向するように間隔を隔てて配置されるとともに、前記間隔の各々に１つの１次コイルが、前記１次コイルの巻き始め部が前記一の２次コイルの巻き終わり部に対向し、前記１次コイルの巻き終わり部が前記他の２次コイルの巻き始め部に対向するように配置され、
前記１次コイル同士が前記２次コイルの外側を跨いで直列または並列に接続されて１次コイル集合体を構成するとともに、前記２次コイル同士が前記１次コイルの外側を跨いで直列または並列に接続されて２次コイル集合体を構成する高周波トランス。
【請求項６】
前記１次コイルの個数は４個以上とされ、前記２次コイルの個数は３個以上とされた請求項３の高周波トランス。
【請求項７】
前記２次コイルの個数は４個以上とされ、前記１次コイルの個数は３個以上とされた請求項４または５の高周波トランス。
【請求項８】
前記１次コイルと前記２次コイルとの間には絶縁部材が挿入されている請求項２〜７の何れか１項の高周波トランス。
【請求項９】
前記１次コイル集合体を構成する平角線と前記２次コイル集合体を構成する平角線とは幅および厚さの少なくとも一方が互いに異なる請求項２〜８の何れか１項の高周波トランス。
【請求項１０】
フェライトコアが前記１次コイル集合体および前記２次コイル集合体に挿通されている請求項２〜９の何れか１項の高周波トランス。
【請求項１１】
前記フェライトコアは外鉄型コアである請求項１０の高周波トランス。
【請求項１２】
前記フェライトコアは内鉄型コアである請求項１０の高周波トランス。
【請求項１３】
前記内鉄型コアにおける１対の中央コアの装着された１次コイル集合体、および前記１対の中央コアに装着された２次コイル集合体が夫々直列に接続されている請求項１２の高周波トランス。
【請求項１４】
前記内鉄型コアにおける１対の中央コアに装着された１次コイル集合体、および前記１対の中央コアに装着された２次コイル集合体の少なくとも一方が並列に接続されている請求項１２の高周波トランス。
【請求項１５】
前記１次コイル集合体および前記２次コイル集合体を各々３個ずつ備えるとともに、
フェライトで形成され、且つ円周上に等間隔で配置された３本の柱状コアと、
前記柱状コアの一端を連結するフェライトで形成された天板と、
前記柱状コアの他端を連結するフェライトで形成された底板と、
を備え、
前記３本の柱状コアが各々前記１次コイル集合体および前記２次コイル集合体に挿通され、
前記１次コイル集合体および２次コイル集合体は各々Ｙ結線またはΔ結線されている請求項２〜９の何れか１項の高周波トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波トランスに係り、特に、変換効率の高い高周波トランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
２個のエッジワイズコイル１ａ、１ｂの層間に、平角導体の厚さとほぼ等しい間隙を設け、その間隙に別個のエッジワイズコイル１ａ、１ｂの平角導体の層が前記コアに交互に挿通されるように組み立てられ、これによって漏れインダクタンスを少なくすると共に結合性を向上させたトランスがある。このトランスにおいては、平巻線は絶縁強化が施されている（特許文献１）。
【０００３】
また、コア１に接する側にコア１の角に合うように切欠きが設けられているスペーサ２をコア１の四隅に取付け、コイル状に巻いた１次巻線３と２次巻き線４の平角巻き線を、スペーサ２の、巻線を保持する側面に設けられた櫛状凹部に断面長手方向の一方単が挿入されるように挟み込んで形成されたトランスがある（特許文献２）。
【０００４】
前記トランスにおいては、１次巻線３と二次巻線４は、スペーサ２の凸部により、所定の間隔に保持され、また、巻線とコア１とは、スペーサ２の本体部分により絶縁され、間隙が保持されている。更に、巻線と巻線との間および巻線とコア１との間に冷却風を流すことにより、前記トランスの温度上昇が抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０３６２４号公報
【特許文献２】特開２００６−１４７９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および２に記載のトランスにおいては、エッジワイズコイル１ａ、１ｂは、何れも同一の幅および厚さの平角線から構成されているから、１次コイルに高電圧の交流を入力して２次コイルから大電流の交流を出力させたい場合や、１次コイルに大電流の交流を入力して２次コイル側から高電圧の交流を出力させたい場合などには対応が困難であるという問題がある。
【０００７】
これらのトランスにおいて、１次コイルおよび２次コイルを構成する平角線の厚みや幅を大きくして電流を多く流すことも考えられるが、１次コイルおよび２次コイルに高周波電流を流した場合、断面積が大きい平角線においては、表皮効果によって交流抵抗が大きくなり、導体内部を電流が一様に流れにくくなるという問題がある。
【０００８】
また、これらのトランスにおいては、１次コイルの巻線と２次コイルの巻線とが前記コアに交互に挿通されているから、１次コイルおよび２次コイルの両端部においては漏洩インダクタンスが大きくなる。したがって、１次コイルと２次コイルとの結合度は１よりも大幅に小さくなる。そのため、１次側から二次側へのエネルギー移行率が１００％よりも大幅に小さくなり、エネルギーが移行する際の損失が大きいという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、漏洩インダクタンスが極小で、結合率が限りなく１に近いので、１次側から二次側へのエネルギー移行時の損失が極小である高周波トランス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】
【００１０】
請求項１の発明は高周波トランスに関し、１本の平角線から形成されているとともに、前記平角線を複数回エッジワイズ巻きした複数個の第１のコイルが、隣り合う第１のコイルのうちの一方の巻き終わり部と他方の巻き始め部とが対向するように所定間隔毎に形成されている第１のコイル集合体と、１本の平角線から形成されているとともに、前記平角線を複数回エッジワイズ巻きした複数個の第２のコイルが、隣り合う第２のコイルのうちの一方の巻き終わり部と他方の巻き始め部とが対向するように所定間隔毎に形成されている第２のコイル集合体と、を備え、前記第１のコイル集合体と前記第２のコイル集合体とが、前記第２のコイル集合体における第２のコイルの巻き始め部が、前記第１のコイル集合体における隣り合う第１のコイルの一方の巻き終わり部に対向し、前記第２のコイルの巻き終わり部が前記第１のコイルの他方の巻き始め部に対向するように、前記第２のコイルが前記隣り合う第１のコイルの間に挿入されるように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の高周波トランスは、第１のコイル集合体および第２のコイル集合体が各々連続した１本の平角線から形成されているから、第１のコイルおよび第２のコイルを複数個接続して第１のコイル集合体および第２のコイル集合体を構成する形態の高周波トランスとは異なり、第１のコイル同士および第２のコイル同士を接続するための半田付けなどの接続作業が不要になる。したがって製造が容易である、また鉛フリーであるから、環境対応性が高い。
【００１２】
請求項２に記載の発明は高周波トランスに関し、平角線を複数回エッジワイズ巻きした複数個の第１のコイルを有するとともに、前記第１のコイルが、隣り合う第１のコイルのうちの一方の巻き終わり部と他方の巻き始め部とが対向するように所定間隔毎に配置されている第１のコイル集合体と、平角線を複数回エッジワイズ巻きした複数個の第２のコイルを有するとともに、前記第２のコイルが、隣り合う第２のコイルのうちの一方の巻き終わり部と他方の巻き始め部とが対向するように所定間隔毎に配置されている第２のコイル集合体と、を備え、前記第１のコイル集合体と前記第２のコイル集合体との一方は、１本の平角線から形成され、前記第１のコイル集合体と前記第２のコイル集合体との他方は、平角線を複数回エッジワイズ巻きしたコイルを直列または並列に複数個接続して形成されているとともに、前記第１のコイル集合体と前記第２のコイル集合体とは、前記第２のコイル集合体における第２のコイルの巻き始め部が、前記第１のコイル集合体における隣り合う第１のコイルの一方の巻き終わり部に対向し、前記第２のコイルの巻き終わり部が前記第１のコイルの他方の巻き始め部に対向するように、前記第２のコイルが前記隣り合う第１のコイルの間に挿入されるように配置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の高周波トランスは、第１のコイル集合体および第２のコイル集合体のうち、複数個のコイルを接続して形成された方のコイル集合体におけるコイルの接続を直列接続および並列接続から選択することにより、種々の電圧、電流の入出力に対応できるという特徴がある。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の高周波トランスにおいて、前記第１のコイルが１次コイルであり、前記第２のコイルは２次コイルであるとともに、前記第１のコイル集合体は１次コイル集合体であり、前記第２のコイル集合体は２次コイル集合体であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の高周波トランスにおいては、１次コイルと２次コイルとは何れも平角線を複数回エッジワイズ巻きすることにより形成されている。そして、１次コイルと２次コイルとは、交互に配列されているとともに、２次コイルは隣り合う２つの１次コイルの間に挿入された構成とされている。したがって、１次コイルに高周波電流を流すと、２次コイルには１次コイルが形成する均一な磁場が通過するから、漏れインダクタンスを極小とすることができる。これにより、１次コイルと２次コイルとの結合度は限りなく１に近くなるから、１次コイルから２次コイルへのエネルギー移行率は殆ど１００％となり、１次コイルから２次コイルにエネルギーが移行する際の損失を極小に抑えることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の高周波トランスにおいて、前記第１のコイルが２次コイルであり、前記第２のコイルが１次コイルであるとともに、前記第１のコイル集合体が２次コイル集合体であり、前記第２のコイル集合体が１次コイル集合体であることを特徴とする。
【００１７】
請求項４の高周波トランスにおいては、１次コイルは隣り合う２つの２次コイルの間に挿入された構成とされている故に、２次コイル集合体全体としての平角線の巻き数を１次コイル集合体よりも多く取ることが容易であるから、高電圧の高周波電流を出力する用途に好適に使用される。
【００１８】
また、少なくとも２次コイル集合体が連続した１本の平角線から形成されているために、２次コイル同士を接続するための半田付けなどの接続作業が不要になるから、１次コイル集合体および２次コイル集合体の何れも複数個の１次コイルまたは２次コイルを接続して構成された形態の高周波トランスと比較して製造が容易である。
【００１９】
請求項５の発明は、高周波トランスに関し、平角線を複数回エッジワイズ巻きして形成された複数の１次コイルと、平角線を複数回エッジワイズ巻きして形成された複数の２次コイルと、を備え、前記２次コイルが、一の２次コイルの巻き終わり部と前記一の２次コイルと隣り合う他の２次コイルの巻き始め部とが対向するように間隔を隔てて配置されるとともに、前記間隔の各々に１つの１次コイルが、前記１次コイルの巻き始め部が前記一の２次コイルの巻き終わり部に対向し、前記１次コイルの巻き終わり部が前記他の２次コイルの巻き始め部に対向するように配置され、前記１次コイル同士が前記２次コイルの外側を跨いで直列または並列に接続されて１次コイル集合体を構成するとともに、前記２次コイル同士が前記１次コイルの外側を跨いで直列または並列に接続されて２次コイル集合体を構成することを特徴とする。
【００２０】
請求項５の高周波トランスにおいては、隣り合う２つの２次コイルの間に１次コイルが挿入された構成とされている故に、２次コイル集合体全体としての平角線の巻き数を１次コイル集合体よりも多く取ることが容易であるから、高電圧の高周波電流を出力する用途に好適に使用される。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項３の高周波トランスにおいて前記１次コイルの個数は４個以上とされ、前記２次コイルの個数は３個以上とされていることを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の高周波トランスは、１次コイル部が２個または３個であり、２次コイルが１個または２個である高周波トランスと比較して変換効率に優れるという特長がある。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項４または５の高周波トランスにおいて前記２次コイルの個数は４個以上とされ、前記１次コイルの個数は３個以上とされているという特徴を有する。
【００２４】
請求項７に記載の高周波トランスは、１次コイルが１個または２個であり、２次コイルが２個または３個である高周波トランスと比較して変換効率に優れるという特長がある。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項２〜７の何れか１項の高周波トランスにおいて、前記１次コイルと前記２次コイルとの間に絶縁部材が挿入されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項８に記載の高周波トランスにおいては、１次コイルと２次コイルとの間に絶縁部材が挿入されているから、１次コイルと２次コイルとの間に絶縁部材が挿入されていない高周波トランスと比較して１次コイルと２次コイルとの間の絶縁距離が一定に保たれ、１次コイルと２次コイルとの間の絶縁がより確実になる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項２〜８の何れか１項の高周波トランスにおいて、前記１次コイル集合体を構成する平角線と前記２次コイル集合体を構成する平角線とは幅および厚さの少なくとも一方が互いに異なることを特徴とする。
【００２８】
請求項９に記載の高周波トランスにおいては、１次コイルを構成する平角線と２次コイルを構成する平角線とに幅および厚さの少なくとも一方が異なる物を用いているから、例えば２次コイルに流れる電流の方が１次コイルの電流よりも大きな場合には、２次コイルの平角線の幅および厚さの少なくとも一方を、１次コイルの平角線よりも大きくし、逆に１次コイルに流れる電流の方が２次コイルの電流よりも大きな場合には１次コイルの平角線の幅および厚さの少なくとも一方を２次コイルの平角線よりも大きくするというように、１次コイルおよび２次コイルを流れる電流に合わせて平角線の幅および厚さを設定できる。このように、種々の異なる入出力条件に適合した高周波トランスとすることができる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、請求項２〜９の何れか１項の高周波トランスにおいて、フェライトコアが前記１次コイル集合体および前記２次コイル集合体に挿通されていることを特徴とする。
【００３０】
請求項１０の高周波トランスにおいては、コアとしてフェライトコアを使用しているから、高周波で使用したときの損失が小さい。
【００３１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０の高周波トランスにおいて前記フェライトコアが外鉄型コアであることを特徴とする。
【００３２】
請求項１１の高周波トランスにおいては前記フェライトコアが外鉄型コアであるから、フェライトコアが内鉄型コアである高周波トランスと比較して、コイルに対するコアの比率が大きくなり、鉄機械としての性質が強くなる。したがって、１次コイルと２次コイルの巻き数が少ない用途、特に高周波インバータ（５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度）用として好適である。
【００３３】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０の高周波トランスにおいて前記フェライトコアが内鉄型コアであることを特徴とする。
【００３４】
請求項１２の高周波トランスにおいては前記フェライトコアが内鉄型コアであるから、フェライトコアが外鉄型コアである高周波トランスと比較して、コイルに対するコアの比率が小さくなり、銅機械としての性質が強くなる。したがって、１次コイルと２次コイルとの巻き数を多く取ることができ、特に並列共振型インバータや直列共振型インバータのように周波数制御を行う場合、コアの内部を通過する磁束の密度に余裕があり、特に低周波インバータ（１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度）用として制御範囲を広くする場合に好適である。
【００３５】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２の高周波トランスにおいて、前記内鉄型コアにおける１対の中央コアに装着された１次コイル集合体、および前記１対の中央コアに装着された２次コイル集合体が夫々直列に接続されていることを特徴とする。
【００３６】
請求項１３の高周波トランスは、入力および出力ともに高電圧の高周波電流である用途に好適に使用できる。
【００３７】
請求項１４に記載の発明は、請求項１２の高周波トランスにおいて、前記内鉄型コアにおける１対の中央コアに装着された１次コイル集合体、および前記１対の中央コアに装着された２次コイル集合体の少なくとも一方が並列に接続されていることを特徴とする。
【００３８】
請求項１４の高周波トランスは、入力および出力の少なくとも一方が低電圧大電流である高周波電流である用途に好適に使用できる。
【００３９】
請求項１５に記載の発明は、請求項２〜９の何れか１項の高周波トランスにおいて、前記１次コイル集合体および前記２次コイル集合体を各々３個ずつ備えるとともに、フェライトで形成され、且つ円周上に等間隔で配置された３本の柱状コアと、前記柱状コアの一端を連結するフェライトで形成された天板と、前記柱状コアの他端を連結するフェライトで形成された底板と、を備え、前記３本の柱状コアが各々前記１次コイル集合体および前記２次コイル集合体に挿通され、前記１次コイル集合体および２次コイル集合体は各々Ｙ結線またはΔ結線されていることを特徴とする。
【００４０】
請求項１４の高周波トランスは、三相高周波トランスであるから、１次コイル、２次コイル、および巻線を挿入する脚部コアが同一であれば、単相高周波トランスの３倍の容量を有している。したがって、大容量の電力変換装置および大容量の電源装置として好適である。また、２次側整流回路の出力において、基本脈同率は、全波整流回路で単相高周波トランスが４８％に上るのに対し、三相高周波トランスでは、４．２％と単相高周波トランスの１／１０以下になる。したがって、出力リップルの低減に用いるフィルタは小容量のものでよい。
【００４１】
このようにフィルタを小容量とすることができるから、フィルタに蓄積されるエネルギーも小さくなる。その結果、出力短絡時の吐き出しエネルギーが非常に少なくなるので、大容量ＤＣスパッタリング電源装置に使用した場合には、スパッタリング中に発生するアーク放電による製品へのダメージを極小にすることができ、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００４２】
また、前記柱状コアに挿通された複数の１次コイルで構成された１次コイル集合体、および前記柱状コアに挿通された複数の２次コイルにより構成された２次コイル集合体は、何れもＹ結線またはΔ結線することができる。また、前記１次コイル集合体がＹ結線され、前記２次コイル集合体がＹ結線されたもの、前記１次コイル集合体がΔ結線され、前記２次コイル集合体がＹ結線されたもの、前記１次コイル集合体がＹ結線され、前記２次コイル集合体がΔ結線されたもの、および１次コイル集合体と２次コイル集合体とが何れもΔ結線されたものも前記高周波トランスに包含される。
【発明の効果】
【００４３】
以上説明したように本発明によれば、二次出力電圧の電圧比は１次巻線と二次巻線との巻数比通りになる故に、負荷電流を流したときの二次出力電圧の降下が防止され、また、１次巻線と二次巻線との間に熱が篭るのを防止でき、変換効率の高い高周波トランスが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、実施形態１の高周波トランスの平面図である。
【図２】図２は、実施形態１の高周波トランスを図１における矢印Ａの方向から見た構成を示す正面図である。
【図３】図３は、実施形態１の高周波トランスを図１における矢印Ｂの方向から見た構成を示す側面図である。
【図４】図４は、実施形態１の高周波トランスを図１における矢印Ｃの方向から見た構成を示す背面図である。
【図５】図５（Ａ）は、実施形態１の高周波トランスを図３における平面Ｘ−Ｘで切断した平面図であり、図５（Ｂ）は、実施形態１の高周波トランスを図３における平面Ｙ−Ｙで切断した平面図である。
【図６】図６は、実施形態１の高周波トランスにおいて１次コイルと２次コイルとの間に絶縁部材の代わりに絶縁ワッシャを挿入した例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は背面図である。
【図７】図７は、実施形態１の高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの配線を示す配線図である。
【図８】図８は、実施形態２の高周波トランスの平面図である。
【図９】図９は、実施形態２の高周波トランスを図８における矢印Ａの方向から見た構成を示す正面図である。
【図１０】図１０は、実施形態２の高周波トランスを図８における矢印Ｂの方向から見た構成を示す側面図である。
【図１１】図１１は、実施形態２の高周波トランスを図８における矢印Ｃの方向から見た構成を示す背面図である。
【図１２】図１２は、実施形態２の高周波トランスにおいて１次コイルと２次コイルとの間に絶縁部材の代わりに絶縁ワッシャを挿入した例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は背面図である。
【図１３】図１３は、実施形態２の高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの配線を示す配線図である。
【図１４】図１４は、実施形態３の三相高周波トランスの平面図である。
【図１５】図１５は、実施形態３の三相高周波トランスを図１４における矢印Ａの方向から見た構成を示す側面図である。
【図１６】図１６は、実施形態３の三相高周波トランスを図１４における矢印Ｂの方向から見た構成を示す側面図である。
【図１７】図１７は、実施形態３の三相高周波トランスにおいて１次コイルと２次コイルとの間に絶縁部材の代わりに絶縁ワッシャを挿入した例を示す側面図である。
【図１８】図１８は、実施形態３の三相高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの配線を示す配線図である。
【図１９】図１９は、実施形態４の高周波トランスの平面図である。
【図２０】図２０は、実施形態４の高周波トランスを図１９における矢印Ａの方向から見た構成を示す正面図である。
【図２１】図２１は、実施形態４の高周波トランスを図１９における矢印Ｂの方向から見た構成を示す側面図である。
【図２２】図２２は、実施形態４の高周波トランスを図１９における矢印Ｃの方向から見た構成を示す背面図である。
【図２３】図２３（Ａ）は、実施形態４の高周波トランスを図２１における平面Ｘ−Ｘで切断した平面図であり、図２３（Ｂ）は、実施形態１の高周波トランスを図２１における平面Ｙ−Ｙで切断した平面図である。
【図２４】図２４は、実施形態４の高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの配線を示す配線図である。
【図２５】図２５は、実施形態５の高周波トランスの平面図である。
【図２６】図２６は、実施形態５の高周波トランスを図２５における矢印Ａの方向から見た構成を示す正面図である。
【図２７】図２７は、実施形態５の高周波トランスを図２５における矢印Ｂの方向から見た構成を示す側面図である。
【図２８】図２８は、実施形態５の高周波トランスを図２５における矢印Ｃの方向から見た構成を示す背面図である。
【図２９】図２９は、実施形態５の高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの配線を示す配線図である。
【図３０】図３０は、実施形態６の三相高周波トランスの平面図である。
【図３１】図３１は、実施形態６の三相高周波トランスを図１４における矢印Ａの方向から見た構成を示す側面図である。
【図３２】図３２は、実施形態６の三相高周波トランスを図１４における矢印Ｂの方向から見た構成を示す側面図である。
【図３３】図３３は、実施形態６の三相高周波トランスにおいて１次コイルと２次コイルとの間に絶縁部材の代わりに絶縁ワッシャを挿入した例を示す側面図である。
【図３４】図３４は、実施形態６の三相高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの配線を示す配線図である。
【図３５】図３５は、実施形態７に係る高周波トランスの正面図、側面図、背面図である。
【図３６】図３６は、実施形態７に係る高周波トランスの平面図である。
【図３７】図３７は、実施形態７に係る高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの接続を示す配線図である。
【図３８】図３８は、実施形態８に係る高周波トランスの正面図、側面図、背面図である。
【図３９】図３９は、実施形態８に係る高周波トランスの平面図である。
【図４０】図４０は、実施形態８に係る高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの接続を示す配線図である。
【図４１】図４１は、実施形態９に係る高周波トランスの正面図、側面図、背面図である。
【図４２】図４２は、実施形態９に係る高周波トランスの平面図である。
【図４３】図４３は、実施形態９に係る高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの接続を示す配線図である。
【図４４】図４４は、実施形態１０に係る高周波トランスの平面図である。
【図４５】図４５は、実施形態１０に係る高周波トランスの正面図である。
【図４６】図４６は、実施形態１０に係る高周波トランスの背面図である。
【図４７】図４７は、実施形態１０に係る高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの接続を示す配線図である。
【図４８】図４８は、実施形態１１に係る高周波トランスの平面図である。
【図４９】図４９は、実施形態１１に係る高周波トランスの正面図である。
【図５０】図５０は、実施形態１１に係る高周波トランスの側面図である。
【図５１】図５１は、実施形態１１に係る高周波トランスの背面図である。
【図５２】図５２は、実施形態１１に係る高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの接続を示す配線図である。
【図５３】図５３は、実施形態１２に係る高周波トランスの平面図である。
【図５４】図５４は、実施形態１２に係る高周波トランスの正面図である。
【図５５】図５５は、実施形態１２に係る高周波トランスの側面図である。
【図５６】図５６は、実施形態１２に係る高周波トランスの背面図である。
【図５７】図５７は、実施形態１２に係る高周波トランスにおける１次コイルおよび２次コイルの接続を示す配線図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
１．実施形態１
本発明の高周波トランスにおいて、１次コイル集合体および２次コイル集合体が各々１本の平角線から形成されているとともに、１次コイルの間に２次コイルが挿入された形態の一例について説明する。
図１〜図６に示すように、実施形態１の高周波トランス１０は、２本の円筒型のコア３Ａを備え、全体が四角枠状に構成された内鉄型フェライトコア３と、２本のコア３Ａの各々が挿入された１対の１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と、を備える。
【００４６】
そして、図１〜図７に示すように、１対の１次コイル集合体１は直列配列とされているとともに、前記１対の１次コイル集合体１の全体が、表面が絶縁された１本の連続した平角線から形成されている。そして、各々の１次コイル集合体１においては、前記平角線が巻き数４ターンずつエッジワイズ巻きされた１次コイル１Ａが一定間隔毎に４個形成されている。なおエッジワイズ巻とは平角線をその幅方向に沿って巻回する巻き方をいう。
【００４７】
同様に、１対の２次コイル集合体２もまた直列配列とされているとともに、前記１対の２次コイル集合体２の全体が、表面が絶縁された１本の連続した平角線から形成されている。そして、各々の２次コイル集合体２においては、前記平角線が巻き数３ターンずつエッジワイズ巻きされた２次コイル２Ａが一定間隔毎に３個形成されている。但し、図１〜図５に示すように、２次コイル２Ａにおいては、１次コイル１Ａよりも幅および厚みの何れも大きな平角線が使用されている。
【００４８】
１次コイル集合体１においては、１次コイル１Ａは、互いに隣り合う１次コイル１Ａの一方の巻き終りの部分が前記１次コイル１Ａの他方の巻き始めの部分に対向するように形成されている。同様に、２次コイル集合体２においては、２次コイル２Ａは、互いに隣り合う２次コイル２Ａの一方の巻き終りの部分が前記２次コイル２Ａの他方の巻き始めの部分に対向するように形成されている。
【００４９】
そして、１次コイル集合体１と２次コイル集合体２とは、前記２次コイル集合体２における２次コイル２Ａの巻き始め部が、１次コイル集合体１における隣り合う１次コイル１Ａの一方の巻き終わり部に対向し、前記２次コイル２Ａの巻き終わり部が前記隣り合う１次コイル１Ａの他方の巻き始め部に対向するように、２次コイル２Ａが前記隣り合う１次コイル１Ａの間に挿入されるように配置されている。言い換えれば、１次コイル集合体１と２次コイル集合体２とは、１次コイル集合体１における１次コイル１Ａの間に、２次コイル集合体２における２次コイル２Ａが同心に挿入されるように、１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとが組み合わされる配置とされている。
【００５０】
なお、１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａのターン数は必ずしも図１〜図６に示す巻き数である必要はなく、１次コイル集合体１に入力される高周波電流と２次コイルから出力される高周波電流との比に基づいて決めることができる。高周波トランス１０が大電流高周波を出力するためのものである場合は、例えば、１次コイル１Ａの巻数を全て７ターンとし、２次コイル２Ａの巻数を全て２ターンとしてもよく、また、１次コイル１Ａにおいて１次コイル集合体１の両端部に位置する２個の１次コイル１Ａの巻数を６ターンとし、１次コイル集合体１の中央部に位置する２個の１次コイル１Ａの巻数を８ターンとし、２次コイル２Ａの巻数を全て２ターンとしてもよい。なお、図１以下の図面において１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａは、何れも平角線が密着しているように表現されているが、実際は、隣り合う平角線の間に隙間が設けられている。これは、実施形態２以降においても同様である。
【００５１】
１次コイル集合体１においては、隣り合う１次コイル１Ａの間の平角線は１次コイル１Ａの外側に引き出されて亘り線１Ｂとされているとともに、亘り線１Ｂは、１次コイル１Ａに隣接する２次コイル２Ａの外側を跨ぐように形成されている。同様に、２次コイル集合体２においては、隣り合う２次コイル２Ａの間の平角線は２次コイル２Ａの外側に引き出されて亘り線２Ｂとされているとともに、亘り線２Ｂは、２次コイル２Ａに隣接する１次コイル１Ａの外側を跨ぐように形成されている。
【００５２】
図１〜図６に示すように、一対の１次コイル集合体１を形成する平角線のうち、一方の１次コイル１の巻き始めの部分は前記一方の１次コイル１の外側に引き出されて引出し線１Ｃとされている。そして前記平角線における前記一方の１次コイル１の巻き終りの部分は、前記一対の１次コイル１の他方に連続する亘り線１Ｄとされている。前記平角線における前記他方の１次コイル集合体１の巻き終りの部分の間の部分は、前記一方の１次コイル１における巻き始めの部分と同様に前記他方の１次コイル集合体１の外側に引き出されて引出し線１Ｃとされている。引出し線１Ｃには、１次コイル１に高周波電流を入力する入力源が接続される。
【００５３】
同様に、一対の２次コイル集合体２を形成する平角線のうち、一方の２次コイル２の巻き始めの部分は前記一方の２次コイル２の外側に引き出されて引出し線２Ｃとされている。そして前記平角線における前記一方の２次コイル２の巻き終りの部分は、前記一対の２次コイル２の他方に連続する亘り線２Ｄとされている。前記平角線における前記他方の２次コイル集合体２の巻き終りの部分の間の部分は、前記一方の２次コイル２における巻き始めの部分と同様に前記他方の２次コイル集合体２の外側に引き出されて引出し線２Ｃとされている。引出し線２Ｃからは、１次コイル１と２次コイルとの巻き数比に応じた電圧および電流を有する高周波電流が出力される。
【００５４】
図１〜図５に示すように、１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と内鉄型フェライトコア３のコア３Ａとの間には、絶縁部材７が挿入されている。絶縁部材７は、外側に向かって延在する絶縁片７Ａと、絶縁片７Ａを所定間隔で保持する絶縁片保持部材７Ｂとからなる。絶縁部材７は、絶縁片７Ａが１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとの間に挿入され、絶縁片保持部材７Ｂが１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａとコア３Ａとの間に挿入される。なお、高周波トランス１０においては、絶縁部材７を１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａの外側から挿入してもよい。また、絶縁部材７を挿入する代わりに、図６に示すように環状の絶縁板または絶縁シートである絶縁ワッシャ８を１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとの間に挿入してもよい。
【００５５】
実施形態１の高周波トランス１０においては、１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとが交互に配設され、しかも１次コイル集合体１の両端に位置する１次コイル１Ａは、２次コイル集合体の両端に位置する２次コイル２Ａよりも軸線方向に沿って外側に配置されている。したがって１次コイルに高周波電流を流すと、２次コイルには１次コイルが形成する均一な磁場が通過するから、漏れインダクタンスを極小とすることができる。これにより、１次コイルと２次コイルとの結合度は限りなく１に近くなるから、１次コイルから２次コイルへのエネルギー移行率は殆ど１００％となり、１次コイルから２次コイルにエネルギーが移行する際の損失を極小に抑えることができる。
【００５６】
また、１次コイル集合体１のほうが２次コイル集合体２よりも全体のターン数が多いから、入力が高電圧小電流の高周波電流であって出力が低電圧大電流の高周波電流であるような用途に好適である。
【００５７】
更に、１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとが内径が同一で且つ同心に配設されているから、１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとが内径が異なっている場合や同心に配列されていない場合と比較して１次コイル集合体１と２次コイル集合体２との結合度が高く、また磁束漏れが更に小さい。したがって、大容量の電力変換装置および大容量の電源装置用として更に好適である。
【００５８】
さらに、１本のコア３Ａに挿入される１次コイル１Ａが２個または３個であり、１本のコア３Ａに挿入される２次コイル２Ａが１個または２個である高周波トランスと比較して変換効率に優れる。
【００５９】
加えて１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとの間に絶縁部材７の絶縁片７Ａが挿入されているから、１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとの間に絶縁部材７が挿入されていない高周波トランスと比較して１次コイル１Ａと２次コイル２Ａの間の絶縁がより確実になる。
【００６０】
２次コイル２Ａにおいては、１次コイル１Ａよりも幅および厚さの大きな平角線を用いているから、１次コイル集合体１に高電圧小電流の高周波電流を入力して２次コイル集合体２から大電流の高周波電流を取り出すための高周波トランスとして好適である。
【００６１】
また、コアとして内鉄型フェライトコア３を用いているから、珪素鋼板等から構成された鉄心を使用する場合と比較して高周波に使用したときの損失が小さく抑えられる。また、１次コイル集合体１および２次コイル集合体２に対するコアの比率が小さくなり、銅機械としての性質が強くなる。したがって、１次コイルと２次コイルとの巻き数を多く取ることができ、特に並列共振型インバータや直列共振型インバータのように周波数制御を行う場合、コアの内部を通過する磁束の密度に余裕があり、低周波数（１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度）まで制御範囲を広くする場合に好適である。
【００６２】
加えて、一対の１次コイル集合体１および一対の２次コイル集合体２は、各々連続した１本の平角線を所定の間隔をおいてエッジワイズ巻きすることにより形成されているから、個別に形成された１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａを接続して１次コイル集合体１および２次コイル集合体２を作製する手間が不要である。したがって、高周波トランス１０は、個別に形成された１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａを接続して１次コイル集合体１および２次コイル集合体２とする形態の高周波トランスと比較して製造が容易である、また、１次コイル１Ａ同士、および２次コイル同士を接続するための半田付けのような接続作業が不要である故に鉛フリーとすることができ、環境対応性が高い。
【００６３】
以上、１次コイル集合体１同士、および２次コイル集合体２同士が何れも直列接続された例について説明したが、１次コイル集合体１同士、および２次コイル集合体２同士を並列接続してもよい。また、１次コイル集合体１同士を直列接続し、２次コイル集合体同士を並列接続してもよく、１次コイル集合体１同士を並列接続し、２次コイル集合体同士を直列接続してもよい。
【００６４】
２．実施形態２
本発明の高周波トランスにおいて、１次コイル集合体および２次コイル集合体が各々１本の平角線から形成されているとともに、１次コイルの間に２次コイルが挿入された形態の他の一例について説明する。
図８〜図１２に示すように、実施形態２の高周波トランス２０は、１本の円筒型の中央コア４Ａを備えた外鉄型フェライトコア４と、中央コア４Ａに挿入された１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と、を備える。
【００６５】
外鉄型フェライトコア４は、フェライトをＥ字型に焼結して形成されたＥ字型中央コア４Ｂを相対向するように２個組み合わせて上下方向から締め付け金具等（図示せず。）を用いて押えて突き合わせたものである。したがって、図８〜図１２に示すように、外鉄型フェライトコア４は、中央コア４Ａと、中央コア４Ａを外側から囲むように位置する外側コア４Ｃとに分けられる。なお、同一の形態のＥ字型中央コア４Ｂを相対向するように組み合わせて外鉄型フェライトコア４を形成する代わりに、中央コア４Ａと外側コア４Ｃと下部コアとに対応するＥ字型コアと上部コアに対応するＩ字型コアとを組み合わせて外鉄型フェライトコア４としてもよい。
【００６６】
中央コア４Ａおよび外側コア４Ｃは、何れも角柱状に形成されていてもよいが、中央コア４Ａを円柱状に形成すれば、外鉄型フェライトコア４と１次コイル集合体１および２次コイル集合体２との間の無駄な隙間が無くなり、巻窓の面積に対する１次コイルおよび２次コイルの断面積の総面積和の占める占積率が１００％に近付くから、高周波トランス２０のより一層の小型化に寄与する。
【００６７】
１次コイル集合体１は、４個の１次コイル１Ａから構成され、２次コイル集合体２は３個の２次コイル２Ａから構成されている。１次コイル集合体１および２次コイル集合体２は、何れも連続した１本の平角線から構成されている。
【００６８】
１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとの配列、および１次コイル集合体１と２次コイル集合体２との構成については実施形態１のところで述べたとおりである。
【００６９】
図８〜図１２に示すように、１次コイル集合体１を形成する平角線の巻き始めの部分および巻き終りの部分は１次コイル１の外側に引き出されて引出し線１Ｃとされている。引出し線１Ｃには、１次コイル１に高周波電流を入力する入力源が接続される。
【００７０】
同様に、２次コイル集合体２を形成する平角線の巻き始めの部分および巻き終りの部分は２次コイル２の外側に引き出されて引出し線２Ｃとされている。引出し線２Ｃからは、１次コイル１と２次コイルとの巻き数比に応じた電圧および電流を有する高周波電流が出力される。
【００７１】
図８〜図１１に示すように、１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と外鉄型フェライトコア４の中央コア４Ａとの間には、絶縁部材７が挿入されている。絶縁部材７は、外側に向かって延在する絶縁片７Ａと、絶縁片７Ａを所定間隔で保持する絶縁片保持部材７Ｂとからなる。絶縁部材７は、絶縁片７Ａが１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとの間に挿入され、絶縁片保持部材７Ｂが１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａとコア３Ａとの間に挿入される。なお、高周波トランス２０においては、絶縁部材７を１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａの外側から挿入してもよい。また、絶縁部材７を挿入する代わりに、図１２に示すように環状の絶縁板または絶縁シートである絶縁ワッシャ８を１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとの間に挿入してもよい。
【００７２】
実施形態２に係る高周波トランス２０においては、コアとして外鉄型フェライトコア４を用いているから、フェライトコアが内鉄側コアである実施形態１の高周波トランスと比較して、コイルに対するコアの比率が大きくなり、鉄機械としての性質が強くなる。したがって、実施形態１の高周波トランスの有する特長に加えて１次コイルと２次コイルの巻き数が少ない用途、特に高周波インバータ（５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度）用として好適であるという特長を有する。
【００７３】
加えて、１次コイル集合体１および２次コイル集合体２は、各々連続した１本の平角線を所定の間隔をおいて巻回することにより形成されているから、個別に形成された１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａを接続して１次コイル集合体１および２次コイル集合体２を作製する手間が不要である。したがって、高周波トランス２０は、個別に形成された１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａを接続して１次コイル集合体１および２次コイル集合体２とする形態の高周波トランスと比較して製造が容易である。また鉛フリーであるから、環境対応性が高い。
【００７４】
３．実施形態３
本発明の高周波トランスに包含される三相高周波トランスであって、１次コイル集合体および２次コイル集合体が各々１本の平角線から形成されているとともに、１次コイルの間に２次コイルが挿入された形態について以下に説明する。
【００７５】
実施形態３に係る三相高周波トランス３０は、図１４〜図１７に示すように、三相用の三脚フェライトコア５を１次コイル集合体１１、１２、１３および２次コイル集合体２１、２２、２３に挿入したものである。そして、１次コイル集合体１１、１２、１３および２次コイル集合体２１、２２、２３には、後述する柱状コア５Ａの軸線に対して対称な位置に２個ずつ絶縁部材７が嵌挿されている。絶縁部材７については実施形態１のところで述べたとおりである。
【００７６】
三脚フェライトコア５は、本発明の高周波トランスにおけるフェライトコアに包含され、図１４〜図１７に示すように  １２０度の間隔で周上に配置された３本のフェライトから形成された柱状コア５Ａと、３本の柱状コア５Ａの上端を連結するフェライトで形成された板状の天板５Ｂと、３本の柱状コア５Ａの下端を連結するフェライトで形成された底板５Ｃとを備える。
【００７７】
天板５Ｂおよび底板５Ｃは、頂点が丸みを帯び、各辺が外側に向かって円弧状に膨らんだ正三角形の平面形状を有している。そして、中央部には、ボルト挿通孔が設けられ、各辺の中央部にはボルト挿通溝が設けられている。前記ボルト挿通孔およびボルト挿通溝には固定ボルト９が挿通されて天板５Ｂと柱状コア５Ａと底板５Ｃとが固定される。
【００７８】
三脚フェライトコア５においては、柱状コア５Ａをその軸線に直交する面に沿って上下に２分割可能とし、上側の半分は天板５Ｂと，下側の半分は底板５Ｃと一体とすることができる。また、柱状コア５Ａを上下に２分割する代わりに、天板５Ｂおよび底板５Ｃの一方と柱状コア５Ａと一体に形成し、天板５Ｂおよび底板５Ｃの他方を柱状コア５Ａから分離可能に形成してもよい。
【００７９】
３本の柱状コア５Ａのうちの１本には１次コイル集合体１１と２次コイル集合体２１とが、別の１本には１次コイル集合体１２と２次コイル集合体２２とが、更に別の１本には１次コイル集合体１３と２次コイル集合体２３とが装着されている。
【００８０】
図１４〜図１８に示すように、１次コイル集合体１１、１２、１３および２次コイル集合体２１、２２、２３は各々連続した１本の平角線から形成されている。そして、１次コイル集合体１１、１２、１３においては、巻き数が４ターンの１次コイル１Ａが、隣り合う２つの１次コイル１Ａの一方の巻き終わり部が他方の巻き初め部に対向するように一定の間隔で４個形成されている。同様に、２次コイル集合体２１、２２、２３においては巻き数が３ターンの２次コイル２Ａが、隣り合う２つの２次コイル２Ａの一方の巻き終わり部が他方の巻き初め部に対向するように一定の間隔で３個形成されている。
【００８１】
１次コイル集合体１１、１２、１３を構成する平角線のうち、１次コイル１Ａの間の部分は１次コイル１Ａの外側に引き出されて亘り線１Ｂとされている。亘り線１Ｂは、隣り合う２次コイル２Ａの外側を跨ぐように形成されている。同様に、２次コイル集合体２１、２２、２３を構成する平角線のうち、２次コイル２Ａの間の部分は２次コイル２Ａの外側に引き出されて亘り線２Ｂとされている。亘り線２Ｂは、隣り合う１次コイル１Ａの外側を跨ぐように形成されている。
【００８２】
１次コイル集合体１１、１２、１３、および２次コイル集合体２１、２２、２３と柱状コア５Ａとの間には、絶縁部材７が挿入されている。絶縁部材７は実施形態１および２のところで説明したとおりである。なお、高周波トランス３０においては、絶縁部材７を１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａの外側から挿入してもよい。また、絶縁部材７を挿入する代わりに、図１７に示すように環状の絶縁板または絶縁シートである絶縁ワッシャ８を１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとの間に挿入してもよい。
【００８３】
１次コイル集合体１１、１２、１３においては、図１４〜図１７に示すように、１次コイル集合体１１、１２、１３の巻き始めおよび巻き終りの部分が外側に引き出されて引出し線１Ｃとされている。１次コイル集合体１１、１２、１３の各々の引出し線１Ｃの一方が上方に屈曲されて各々円環板状の導体である接続環６に接続されている。そして、１次コイル集合体１１、１２、１３の引出し線１Ｃの他方が各々Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の入力端子となっている。したがって、図１８に示すように１次コイル集合体１１、１２、１３はＹ結線されている。
【００８４】
一方、２次コイル集合体２１、２２、２３においては、図１４〜図１７に示すように、２次コイル集合体２１、２２、２３の巻き始めおよび巻き終りの部分が外側に引き出されて引出し線２Ｃとされ、２次コイル集合体２１の巻き終りの引出し線２Ｃが２次コイル集合体２２の巻き始めの引出し線２Ｃに、２次コイル集合体２２の巻き終りの引出し線２Ｃが２次コイル集合体２３の巻き始めの引出し線２Ｃに、２次コイル集合体２３の巻き終りの引出し線２Ｃが２次コイル集合体２１の引出し線２Ｃに接続されている。そして、２次コイル集合体２３と２次コイル集合体２１との接続部がｕ相に、２次コイル集合体２１と２次コイル集合体２２との接続部がｖ相に、２次コイル集合体２２と２次コイル集合体２３との接続部がｗ相に接続されている。したがって、２次コイル集合体２１、２２、２３は、図１８に示すようにΔ結線されている。
【００８５】
このように、三相高周波トランス３０においては、１次コイル集合体１１、１２、１３はＹ結線され、２次コイル集合体２１、２２、２３がΔ結線されているが、１次コイル集合体１１、１２、１３がΔ結線され、２次コイル集合体２１、２２、２３がＹ結線されてもよく、１次コイル集合体１１、１２、１３および２次コイル集合体２１、２２、２３の何れもΔ結線されてもよく、またＹ結線されてもよい。
【００８６】
実施形態３の高周波トランス３０において、１次コイル集合体１１、１２、１３と２次コイル集合体２１、２２、２３の何れもＹ結線とすることにより、互いに絶縁された２つの回路の間で高電圧の電気エネルギーを授受する用途に好適に使用される。
【００８７】
１次コイル集合体１１、１２、１３をΔ結線とし、２次コイル集合体２１、２２，２３をＹ結線とすることにより、２次コイル集合体２１、２２，２３側に大電流の交流を出力させる用途に好適に使用される。また、１次側に入力される高周波電流に不要な高調波が含まれている場合には、入力に含まれている高調波はΔ結線された１次コイル集合体１１、１２、１３を循環するから、二次側からは不要な高調波を含まない高周波電流が得られる。
【００８８】
１次コイル集合体１１、１２、１３をＹ結線とし、２次コイル集合体２１、２２，２３をΔ結線とすることにより、２次コイル集合体２１、２２，２３側に高電圧の交流を出力させる用途に好適に使用される。また、１次側に入力される高周波電流に不要な高調波が含まれている場合おいても、入力に含まれている高調波はΔ結線された２次コイル集合体２１、２２、２３を循環するから、二次側から出力される高周波電流には前記高調波が含まれることがない。
【００８９】
また、１次コイル集合体１１、１２、１３と２次コイル集合体２１、２２、２３の何れもΔ結線とすることにより、互いに絶縁された２つの回路の間で大電流圧の電気エネルギーを授受する用途に好適に使用される。また、１次側に入力される高周波電流に不要な高調波が含まれている場合おいても、入力に含まれている高調波はΔ結線された１次コイル集合体１１、１２、１３および同じくΔ結線された２次コイル集合体２１、２２、２３を循環するから、二次側から出力される高周波電流には前記高調波が含まれることがない。
【００９０】
４．実施形態４
本発明の高周波トランスにおいて、１次コイル集合体および２次コイル集合体が各々１本の平角線から形成されているとともに、１次コイル集合体および２次コイル集合体とが、２次コイルの間に１次コイルが挿入されるように配設された形態の一例について説明する。
図１９〜図２３に示すように、実施形態４の高周波トランス４０は、実施例１と同様の内鉄型フェライトコア３と、２本のコア３Ａの各々に挿入された２つの１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と、を備える。
【００９１】
１次コイル集合体１は、前述のように１本の平角線から形成されているとともに、巻き数が３ターンの１次コイル１Ａが３個、間に一定の間隔を置いて形成されている。そして３個の１次コイル１Ａは、互いに隣り合う１次コイル１Ａの一方の巻き終りの部分が前記１次コイル１Ａの他方の巻き始めの部分に対向するように形成されている。
【００９２】
２次コイル集合体２もまた、前述のように１本の平角線から形成されているが、２次コイル集合体２には、巻き数が４ターンの２次コイル２Ａが４個、間に一定の間隔を置いて形成されている。そして４個の２次コイル２Ａは、互いに隣り合う２次コイル２Ａの一方の巻き終りの部分が前記２次コイル２Ａの他方の巻き始めの部分に対向するように形成されている。なお、１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａのターン数は必ずしも図１９〜図２３に示す巻き数である必要はなく、１次コイル集合体１に入力される高周波電流と２次コイルから出力される高周波電流との比に基づいて決めることができる。
【００９３】
したがって、図２４に示すように、１次コイル集合体１および２次コイル集合体２の何れにおいても、１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａは直列とされている。また、一対の１次コイル集合体１および一対の２次コイル集合体も、各々直列に接続されている。
【００９４】
図１９〜図２３に示すように、２次コイル２Ａは、表面を絶縁した平角線をエッジワイズ巻きして形成され、同様に１次コイル１Ａも表面を絶縁した平角線をエッジワイズ巻きして形成される。ここでエッジワイズ巻とは平角線をその幅方向に沿って巻回する巻き方をいう。但し、１次コイル１Ａにおいては、２次コイル２Ａよりも幅および厚みの何れも大きな平角線が使用されている。
【００９５】
１次コイル集合体１と２次コイル集合体２とは、１次コイル集合体１を構成する１次コイル１Ａが、２次コイル集合体２における互いに隣り合う２次コイル２Ａの一方と他方との間に挿入されているとともに、１次コイル１Ａの巻き始めの部分が前記一方の２次コイル２Ａの巻き終りの部分に対向し、１次コイルの巻き終りの部分が前記他方の２次コイル２Ａの巻き始めの部分に対向するように組み合わされている。
【００９６】
実施形態４の高周波トランス４０は上述の点を除いては実施形態１の高周波トランス１０と同様である。
【００９７】
実施形態４の高周波トランス４０は、実施形態１の高周波トランス１０と同様に、一対の１次コイル集合体１および一対の２次コイル集合体２が各々連続した１本の平角線を所定の間隔をおいて巻回することにより形成されているから、個別に形成された１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａを接続して１次コイル集合体１および２次コイル集合体２を作製する手間が不要である。したがって、高周波トランス４０は、個別に形成された１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａを接続して１次コイル集合体１および２次コイル集合体２とする形態の高周波トランスと比較して製造が容易である、また鉛フリーであるから、環境対応性が高い。
【００９８】
また、高周波トランス４０においては、両端には２次コイル２Ａが配置されている故に、実施形態１の高周波トランス１０と比較して２次コイル集合体２全体としての平角線の巻き数を１次コイル集合体１よりも多く取ることが容易であるから、高電圧の高周波電流を出力する用途に好適に使用される。
【００９９】
以上、１次コイル集合体１同士、および２次コイル集合体２同士が何れも直列接続された例について説明したが、１次コイル集合体１同士、および２次コイル集合体２同士を並列接続してもよい。また、１次コイル集合体１同士を直列接続し、２次コイル集合体同士を並列接続してもよく、１次コイル集合体１同士を並列接続し、２次コイル集合体同士を直列接続してもよい。
【０１００】
５．実施形態５
次に、本発明の高周波トランスにおいて、１次コイル集合体および２次コイル集合体が各々１本の平角線から形成されているとともに、２次コイルの間に１次コイルが挿入された形態の別の一例について以下に説明する。
図２５〜図２８に示すように、実施形態５の高周波トランス５０は、１本の円筒型の中央コア４Ａを備えた外鉄型フェライトコア４と、中央コア４Ａに挿入された１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と、を備える。
【０１０１】
外鉄型フェライトコア４は、実施形態２の高周波トランス２０と同様に、中央コア４Ａと、中央コア４Ａを外側から囲むように位置する外側コア４Ｃとに分けられる。中央コア４Ａおよび外側コア４Ｃは、何れも実施形態２のところで述べたとおりである。
【０１０２】
図２５〜図２８に示すように、１次コイル集合体１および２次コイル集合体２は何れも連続した１本の平角線から形成されている。１次コイル集合体１には、巻き数が３ターンの１次コイル１Ａが、隣り合う１次コイル１Ａのうちの一方の巻き終わり部と他方のまき初め部とが対抗するように一定の間隔をあけて３個形成されている。そして２次コイル集合体２には、巻き数が４ターンの２次コイル２Ａが、隣り合う２次コイル２Ａのうちの一方の巻き終わり部と他方のまき初め部とが対抗するように一定の間隔をあけて４個形成されている。
【０１０３】
また、１次コイル集合体１と２次コイル集合体２とは、１次コイル１Ａが隣り合う２次コイル２Ａの間に挿入されるとともに、１次コイル集合体１における１次コイル１Ａの巻き始め部が、２次コイル集合体２における隣り合う２次コイル２Ａの一方の巻き終わり部に対向し、前記１次コイル１Ａの巻き終わり部が、前記２次コイル２Ａの他方の巻き始め部に対向するように、しかも全ての１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとが同心に配列されるように組み合わされている。
【０１０４】
１次コイル集合体１を構成する平角線のうち、１次コイル１Ａの間の部分は１次コイル１Ａの外側に引き出されて亘り線１Ｂとされている。亘り線１Ｂは、隣り合う２次コイル２Ａの外側を跨ぐように形成されている。同様に、２次コイル集合体２を構成する平角線のうち、２次コイル２Ａの間の部分は２次コイル２Ａの外側に引き出されて亘り線２Ｂとされている。
【０１０５】
したがって、図２９に示すように１次コイル集合体１において１次コイル１Ａは直列とされ、２次コイル集合体２において２次コイル２Ａは直列とされている。
【０１０６】
図２５〜図２８に示すように、１次コイル集合体１を形成する平角線の巻き始めの部分および巻き終りの部分は１次コイル１の外側に引き出されて引出し線１Ｃとされている。引出し線１Ｃには、１次コイル１に高周波電流を入力する入力源が接続される。
【０１０７】
同様に、２次コイル集合体２を形成する平角線の巻き始めの部分および巻き終りの部分は２次コイル２の外側に引き出されて引出し線２Ｃとされている。引出し線２Ｃからは、１次コイル１と２次コイルとの巻き数比に応じた電圧および電流を有する高周波電流が出力される。
【０１０８】
１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と外鉄型フェライトコア４の中央コア４Ａとの間には、絶縁部材７が挿入されている。絶縁部材７は、外側に向かって延在する絶縁片７Ａと、絶縁片７Ａを所定間隔で保持する絶縁片保持部材７Ｂとからなる。絶縁部材７は、絶縁片７Ａが１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとの間に挿入され、絶縁片保持部材７Ｂが１次コイル１Ａおよび２次コイル２Ａとコア３Ａとの間に挿入される。
【０１０９】
実施形態５に係る高周波トランス５０もまた、実施形態２の高周波トランス２０と同様に、コアとして外鉄型フェライトコア４を用いているから、フェライトコアが内鉄側コアである実施形態１の高周波トランスと比較して、コイルに対するコアの比率が大きくなり、鉄機械としての性質が強くなる。したがって、実施形態４の高周波トランスの有する特長に加えて１次コイルと２次コイルの巻き数が少ない用途、特に高周波インバータ（５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度）用として好適であるという特長を有する。
【０１１０】
加えて、実施形態２の高周波トランス２０と同様に、鉛フリーであるから、環境対応性が高い。
【０１１１】
更に、高周波トランス５０においては、両端に２次コイル２Ａが配置されている故に、実施形態２の高周波トランス２０と比較して２次コイル集合体２は、全体としての平角線の巻き数を１次コイル集合体１全体の巻き数よりも多くすることが容易であるから、高電圧の高周波電流を出力する用途に好適に使用される。
【０１１２】
６．実施形態６
本発明の高周波トランスに包含される三相高周波トランスであって、１次コイル集合体および２次コイル集合体が各々１本の平角線から形成されているとともに、２次コイルの間に１次コイルが挿入された形態について以下に説明する。
【０１１３】
実施形態６に係る三相高周波トランス６０は、図３０〜図３４に示すように、三相用の三脚フェライトコア５を１次コイル集合体１１、１２、１３および２次コイル集合体２１、２２、２３に挿入したものである。そして、１次コイル集合体１１、１２、１３および２次コイル集合体２１、２２、２３には、後述する柱状コア５Ａの軸線に対して対称な位置に２個ずつ絶縁部材７が嵌挿されている。
【０１１４】
三脚フェライトコア５の構成、および三相フェライトコア５と、１次コイル集合体１１、２１，１３、および２次コイル集合体２１、２２，２３と、の関係については実施形態３のところで説明したとおりである。
【０１１５】
図３０〜図３４に示すように、１次コイル集合体１１、１２、１３および２次コイル集合体２１、２２、２３は各々連続した１本の平角線から形成されている。そして、１次コイル集合体１１、１２、１３においては、巻き数が３ターンの１次コイル１Ａが、隣り合う２つの１次コイル１Ａの一方の巻き終わり部が他方の巻き初め部に対向するように一定の間隔で３個形成されている。同様に、２次コイル集合体２１、２２、２３においては巻きすうが４ターンの２次コイル２Ａが、隣り合う２つの２次コイル２Ａの一方の巻き終わり部が他方の巻き初め部に対向するように一定の間隔で４個形成されている。
【０１１６】
１次コイル集合体１１、１２、１３を構成する平角線のうち、１次コイル１Ａの間の部分は１次コイル１Ａの外側に引き出されて亘り線１Ｂとされている。亘り線１Ｂは、隣り合う２次コイル２Ａの外側を跨ぐように形成されている。同様に、２次コイル集合体２１、２２、２３を構成する平角線のうち、２次コイル２Ａの間の部分は２次コイル２Ａの外側に引き出されて亘り線２Ｂとされている。亘り線２Ｂは、隣り合う１次コイル１Ａの外側を跨ぐように形成されている。
【０１１７】
絶縁部材７の配置についても実施形態３のところで述べたとおりである。また、図３３に示すように絶縁部材７に代えて絶縁板または絶縁シートである絶縁ワッシャ８を１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとの間に挿入してもよい。
【０１１８】
１次コイル集合体１１、１２、１３においては、図３０〜図３３に示すように、１次コイル集合体１１、１２、１３の巻き始めおよび巻き終りの部分が外側に引き出されて引出し線１Ｃとされ、１次コイル集合体１１の巻き終りの引出し線１Ｃが１次コイル集合体１２の巻き始めの引出し線１Ｃに、１次コイル集合体１２の巻き終りの引出し線１Ｃが１次コイル集合体１３の巻き始めの引出し線１Ｃに、１次コイル集合体１３の巻き終りの引出し線１Ｃが１次コイル集合体１１の引出し線１Ｃに接続されている。そして、１次コイル集合体１３と１次コイル集合体１１との接続部がｕ相に、１次コイル集合体１１と１次コイル集合体１２との接続部がｖ相に、１次コイル集合体１２と１次コイル集合体１３との接続部がｗ相に接続されている。したがって、１次コイル集合体１１、１２、１３は、図３５に示すようにΔ結線されている。
【０１１９】
一方、２次コイル集合体２１、２２、２３においては、図３０〜図３３に示すように、２次コイル集合体２１、２２、２３の巻き始めおよび巻き終りの部分が外側に引き出されて引出し線２Ｃとされている。２次コイル集合体２１、２２、２３の各々の引出し線２Ｃの一方が上方に屈曲されて各々円環板状の導体である接続環６に接続されている。そして、２次コイル集合体２１、２２、２３の引出し線２Ｃの他方が各々Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の入力端子となっている。したがって、図３５に示すように２次コイル集合体２１、２２、２３はＹ結線されている。
【０１２０】
このように、三相高周波トランス６０においては、１次コイル集合体１１、１２、１３はΔ結線され、２次コイル集合体２１、２２、２３がＹ結線されているが、１次コイル集合体１１、１２、１３がＹ結線され、２次コイル集合体２１、２２、２３がΔ結線されてもよく、１次コイル集合体１１、１２、１３および２次コイル集合体２１、２２、２３の何れもΔ結線されてもよく、またＹ結線されてもよい。
【０１２１】
実施形態６の高周波トランス６０において、１次コイル集合体１１、１２、１３と２次コイル集合体２１、２２、２３の何れもＹ結線とすることにより、互いに絶縁された２つの回路の間で高電圧の電気エネルギーを授受する用途に好適に使用される。
【０１２２】
１次コイル集合体１１、１２、１３をΔ結線とし、２次コイル集合体２１、２２，２３をＹ結線とすることにより、２次コイル集合体２１、２２，２３側に大電流の交流を出力させる用途に好適に使用される。また、１次側に入力される高周波電流に不要な高調波が含まれている場合には、入力に含まれている高調波はΔ結線された１次コイル集合体１１、１２、１３を循環するから、二次側からは不要な高調波を含まない高周波電流が得られる。
【０１２３】
１次コイル集合体１１、１２、１３をＹ結線とし、２次コイル集合体２１、２２，２３をΔ結線とすることにより、２次コイル集合体２１、２２，２３側に高電圧の交流を出力させる用途に好適に使用される。また、１次側に入力される高周波電流に不要な高調波が含まれている場合おいても、入力に含まれている高調波はΔ結線された２次コイル集合体２１、２２、２３を循環するから、二次側から出力される高周波電流には前記高調波が含まれることがない。
【０１２４】
また、１次コイル集合体１１、１２、１３と２次コイル集合体２１、２２、２３の何れもΔ結線とすることにより、互いに絶縁された２つの回路の間で大電流圧の電気エネルギーを授受する用途に好適に使用される。また、１次側に入力される高周波電流に不要な高調波が含まれている場合おいても、入力に含まれている高調波はΔ結線された１次コイル集合体１１、１２、１３および同じくΔ結線された２次コイル集合体２１、２２、２３を循環するから、二次側から出力される高周波電流には前記高調波が含まれることがない。
【０１２５】
７．実施形態７
次に、本発明の高周波トランスにおいて、２次コイルの間に１次コイルが挿入されているとともに、１次コイルおよび２次コイルを亘り線において接続して１次コイル集合体および２次コイル集合体を形成した形態の一例について説明する。
図３５および図３６に示すように、実施形態７の高周波トランス７０は、１本の円筒型の中央コア４Ａを備えた外鉄型フェライトコア４と、中央コア４Ａが挿入された１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と、を備える。
【０１２６】
外鉄型フェライトコア４については、実施形態２および５のところで述べたとおりである。
【０１２７】
１次コイル集合体１は、巻き数が３ターンの１次コイル１Ａを３個直列に接続した構成とされ、２次コイル集合体２は、巻き数が４ターンの２次コイル２Ａを４個直列に接続した構成とされている。
【０１２８】
１次コイル１Ａを構成する平角線の始端部と終端部とは外側に引き出されて亘り線１Ｂとされ、同様に、２次コイル２Ａを構成する平角線も始端部と終端部とが外側に引き出されて亘り線２Ｂとされている。そして、１次コイル１Ａは亘り線１Ｂにおいて接続されている。同様に、２次コイル２Ａも亘り線２Ｂにおいて接続されている。１次コイル１Ａを接続する手段、および２次コイル２Ａを接続する手段としては、半田付け、ロウ付け、溶接、およびボルト締結などがある。
【０１２９】
１次コイル１Ａのうち１次コイル集合体１の一端に位置するものの巻き始め側の亘り線１Ｂおよび１次コイル集合体１の他端に位置するものの巻き終わり側の亘り線１Ｂは、各々引き出し線１Ｃとされている。同様に、２次コイル２Ａのうち２次コイル集合体２の一端に位置するものの巻き始め側の亘り線２Ｂおよび２次コイル集合体２の他端に位置するものの巻き終わり側の亘り線２Ｂは、各々引き出し線２Ｃとされている。
【０１３０】
また、１次コイル集合体１と２次コイル集合体２とは、１次コイル１Ａが隣り合う２次コイル２Ａの間に挿入されるとともに、１次コイル集合体１における１次コイル１Ａの巻き始め部が、２次コイル集合体２における隣り合う２次コイル２Ａの一方の巻き終わり部に対向し、前記１次コイル１Ａの巻き終わり部が、前記２次コイル２Ａの他方の巻き始め部に対向するように、しかも全ての１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとが同心に配列されるように組み合わされている。
【０１３１】
実施形態７に係る高周波トランス７０においては、コアとして外鉄型フェライトコア４を用いているから、フェライトコアが内鉄側コアである高周波トランスと比較して、コイルに対するコアの比率が大きくなり、鉄機械としての性質が強くなる。したがって、１次コイルと２次コイルの巻き数が少ない用途、特に高周波インバータ（５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度）用として好適であるという特長を有する。
【０１３２】
８．実施形態８
次に、本発明の高周波トランスにおいて、２次コイルの間に１次コイルが挿入されているとともに、１次コイルおよび２次コイルを亘り線において接続して１次コイル集合体および２次コイル集合体を形成した形態の別の例について説明する。
図３８および図３９に示すように、実施形態８の高周波トランス８０は、１本の円筒型の中央コア４Ａを備えた外鉄型フェライトコア４と、中央コア４Ａが挿入された１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と、を備える。
【０１３３】
外鉄型フェライトコア４については、実施形態２および５のところで述べたとおりである。
【０１３４】
図３８〜図４０に示すように、実施形態８に係る高周波トランス８０においては、巻き数が３ターンの３個の１次コイル１Ａが、一対の亘り線１Ｂにおいて亘り棒１Ｅで並列接続されて１次コイル集合体１とされている。同様に、巻き数が４ターンの４個の２次コイル２Ａが、一対の亘り線２Ｂにおいて亘り棒２Ｅで並列接続されて２次コイル集合体２とされている。
【０１３５】
１次コイル集合体１においては、１段目の１次コイル１Ａの巻き始め部の亘り線１Ｂ、および３段目の１次コイル１Ａの巻き終わり部の亘り線１Ｂを夫々引出し線１Ｃとしている。同様に、２次コイル集合体２においては、１段目の２次コイル２Ａの巻き始め部の亘り線２Ｂ、および４段目の２次コイル２Ａの巻き終わり部の亘り線２Ｂを夫々引出し線２Ｃとしている。
【０１３６】
１次コイル集合体１と２次コイル集合体２とは、実施形態７の高周波トランス７０と同様に、１次コイル１Ａが隣り合う２次コイル２Ａの間に挿入されるとともに、１次コイル集合体１における１次コイル１Ａの巻き始め部が、２次コイル集合体２における隣り合う２次コイル２Ａの一方の巻き終わり部に対向し、前記１次コイル１Ａの巻き終わり部が、前記２次コイル２Ａの他方の巻き始め部に対向するように、しかも全ての１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとが同心に配列されるように組み合わされている。
【０１３７】
高周波トランス８０においては、図４０に示すように１次コイル集合体１を構成する３個の１次コイル１Ａ、および２次コイル集合体２を構成する４個の２次コイル２Ａの何れも並列接続されている故に、１次側に低電圧大電流の高周波電流を入力して２次側からさらに低電圧大電流の高周波電流を出力させる用途に特に好ましいという特長を有する。
【０１３８】
９．実施形態９
次に、本発明の高周波トランスにおいて、２次コイルの間に１次コイルが挿入されているとともに、１次コイルおよび２次コイルを亘り線において接続して１次コイル集合体および２次コイル集合体を形成した形態の更に別の例について説明する。
図４１および図４２に示すように、実施形態９の高周波トランス９０は、内鉄型トランスであって、１本の円筒型の中央コア４Ａを備えた外鉄型フェライトコア４と、中央コア４Ａが挿入された１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と、を備える。
【０１３９】
図４１〜図４３に示すように、２次コイル集合体２を構成する４個の２次コイル２Ａが、亘り線２Ｂによって直列接続されて２次コイル集合体２とされている。そして、第１段目の２次コイル２Ａの巻き初め部および４段目の２次コイル２Ａの巻き終わり部が引出し線２Ｃとされている。
【０１４０】
一方、１次コイル集合体１を構成する３個の１次コイル１Ａが、一方および他方の亘り線１Ｂにおいて亘り棒１Ｅで並列接続されて１次コイル集合体１とされている。そして、第１段目の１次コイル１Ａの巻き初め部および３段目の１次コイル１Ａの巻き終わり部が引出し線２Ｃとされている。
【０１４１】
高周波トランス９０においては、実施形態７および８の高周波トランスと同様、１次コイル集合体１と２次コイル集合体２とは、１次コイル１Ａが隣り合う２次コイル２Ａの間に挿入されるとともに、１次コイル集合体１における１次コイル１Ａの巻き始め部が、２次コイル集合体２における隣り合う２次コイル２Ａの一方の巻き終わり部に対向し、前記１次コイル１Ａの巻き終わり部が、前記２次コイル２Ａの他方の巻き始め部に対向するように、しかも全ての１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとが同心に配列されるように組み合わされている。
【０１４２】
なお、高周波トランス９０においては、１次コイル１Ａを並列接続して２次コイル２Ａを直列接続する代わりに、１次コイル１Ａを直列接続して２次コイル２Ａを並列接続してもよい。
【０１４３】
高周波トランス９０においては、図４３に示すように１次コイル集合体１を構成する３個の１次コイル１Ａは並列接続され、２次コイル集合体２を構成する４個の２次コイル２Ａは直列接続されている故に、１次コイル集合体１に低電圧の高周波電流を入力して２次コイルから高電圧の高周波電流を出力させる用途に特に好ましいという特長を有する。
【０１４４】
以上、２次コイルの間に１次コイルが挿入されている形態において、１次コイル１Ａおよび2次コイル２Ａの何れも直列接続された形態、１次コイル１Ａおよび2次コイル２Ａの何れも並列接続された形態、および１次コイル１Ａが並列接続され２次コイル２Ａが直列接続された形態の高周波コイルについて述べたが、１次コイル１Ａが直列接続され２次コイル２Ａが並列接続された形態の高周波コイルも本願発明に包含される。
【０１４５】
１０．実施形態１０
次に、本発明の高周波トランスにおいて、２次コイルの間に１次コイルが挿入された形態を有するとともに、１次コイル集合体が複数の１次コイルを直列に接続して形成され、２次コイル集合体が１本の平角線から形成されている形態の高周波トランスの一例について以下に説明する。
【０１４６】
図４４〜図４７に示すように、実施形態１０の高周波トランス１００は、１本の円筒型の中央コア４Ａを備えた外鉄型フェライトコア４と、中央コア４Ａに挿入された１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と、を備える。外鉄型フェライトコア４については実施形態２および５のところで述べたとおりである。
【０１４７】
図４４〜図４７に示すように、１次コイル集合体１は、巻き数が３ターンの３個の１次コイル１Ａが直列に接続されているとともに、１次コイル１Ａが、隣り合う１次コイル１Ａのうちの一方の巻き終わり部と他方のまき初め部とが対抗するように一定の間隔をあけて配列されている。
【０１４８】
一方、２次コイル集合体２は、前述のように１本の平角線から形成されているとともに、巻き数が４ターンの２次コイル２Ａが、隣り合う２次コイル２Ａのうちの一方の巻き終わり部と他方のまき初め部とが対抗するように一定の間隔をあけて４個形成されている。
【０１４９】
また、１次コイル集合体１と２次コイル集合体２とは、１次コイル１Ａが隣り合う２次コイル２Ａの間に挿入されるとともに、１次コイル集合体１における１次コイル１Ａの巻き始め部が、２次コイル集合体２における隣り合う２次コイル２Ａの一方の巻き終わり部に対向し、前記１次コイル１Ａの巻き終わり部が、前記２次コイル２Ａの他方の巻き始め部に対向するように、しかも全ての１次コイル１Ａと２次コイル２Ａとが同心に配列されるように組み合わされている。
【０１５０】
１次コイル集合体１においては、１次コイル１Ａの巻き終わりと巻き始めの部分は外側に引き出されて亘り線１Ｂとされている。亘り線１Ｂは、隣り合う２次コイル２Ａの外側を跨ぐように形成されているとともに、１次コイル１Ａは亘り線１Ｂにおいて直列に接続されて１次コイル集合体１とされている。１次コイル１Ａを亘り線１Ｂにおいて直列接続する方法については実施形態７のところで述べたとおりである。
【０１５１】
一方、２次コイル集合体２においては、２次コイル集合体２を構成する平角線のうち、隣り合う２次コイル２Ａの間の部分が２次コイル２Ａの外側に引き出されて亘り線２Ｂとされている。
【０１５２】
したがって、図４７に示すように１次コイル集合体１において１次コイル１Ａは直列とされ、２次コイル集合体２において２次コイル２Ａは直列とされている。
【０１５３】
図４４〜図４６に示すように、１次コイル集合体１を形成する３個の１次コイル１Ａのうち、第１段目の巻き始めの部分、および前記３個の１次コイル１Ａの第３段目の平角線の巻き終りの部分は１次コイル１の外側に引き出されて引出し線１Ｃとされている。引出し線１Ｃには、１次コイル１に高周波電流を入力する入力源が接続される。
【０１５４】
同様に、２次コイル集合体２を形成する平角線の巻き始めの部分および巻き終りの部分は２次コイル２の外側に引き出されて引出し線２Ｃとされている。引出し線２Ｃからは、１次コイル１と２次コイルとの巻き数比に応じた電圧および電流を有する高周波電流が出力される。
【０１５５】
１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と外鉄型フェライトコア４の中央コア４Ａとの間には、実施形態４の高周波トランスと同様に絶縁部材７が挿入されている。絶縁片については実施形態４のところで説明したとおりである。
【０１５６】
実施形態１０に係る高周波トランス１００もまた、実施形態２の高周波トランス２０と同様に、コアとして外鉄型フェライトコア４を用いているから、フェライトコアが内鉄側コアである高周波トランスと比較して、コイルに対するコアの比率が大きくなり、鉄機械としての性質が強くなる。したがって、１次コイルと２次コイルの巻き数が少ない用途、特に高周波インバータ（５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度）用として好適であるという特長を有する。
【０１５７】
更に、高周波トランス１００においては、両端に２次コイル２Ａが配置されている故に、両端が１次コイル１Ａとされた高周波トランスと比較して、２次コイル集合体２の全体としての平角線の巻き数を１次コイル集合体１全体の平角線の巻き数よりも多くすることが容易であるから、高電圧の高周波電流を出力する用途に好適に使用される。
【０１５８】
１１．実施形態１１
次に、本発明の高周波トランスにおいて、２次コイルの間に１次コイルが挿入された形態を有するとともに、１次コイル集合体が複数の１次コイルを並列に接続して形成され、２次コイル集合体が１本の平角線から形成されている形態の高周波トランスの例について以下に説明する。
【０１５９】
図４８〜図５１に示すように、実施形態１１の高周波トランス１１０もまた、１本の円筒型の中央コア４Ａを備えた外鉄型フェライトコア４と、中央コア４Ａが挿入された１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と、を備える。外鉄型フェライトコア４については、実施形態２および５のところで述べたとおりである。
【０１６０】
１次コイル集合体１においては、１次コイル１Ａを構成する平角線の始端部と終端部とは外側に引き出されて亘り線１Ｂとされ、亘り線１Ｂにおいて亘り棒１Ｅによって並列接続されている。これによって巻き数が３ターンの１次コイル１Ａが３個並列接続されて１次コイル集合体１とされている。
【０１６１】
１次コイル１Ａのうち１次コイル集合体１の１段目に位置するものの巻き始め側の亘り線１Ｂおよび１次コイル集合体１の３段目に位置するものの巻き終わり側の亘り線１Ｂは、各々引き出し線１Ｃとされている。
【０１６２】
一方、２次コイル集合体２については、実施形態１０で述べたとおりである。
【０１６３】
したがって、図５２に示すように１次コイル集合体１において１次コイル１Ａは並列とされ、２次コイル集合体２において２次コイル２Ａは直列とされている。
【０１６４】
また、１次コイル集合体１と２次コイル集合体２の組み合わせ方についても実施形態１０で述べたとおりである。
【０１６５】
高周波トランス１１０においては、両端が１次コイル１Ａとされた高周波トランスと比較して、２次コイル集合体２の全体としての平角線の巻き数を１次コイル集合体１全体の平角線の巻き数よりも多くすることが容易であるとともに、１次コイル１Ａが並列接続されているから、大電流の高周波電流を入力して高電圧の高周波電流を出力する用途に好適に使用される。
【０１６６】
１２．実施形態１２
次に、本発明の高周波トランスにおいて、１次コイルの間に２次コイルが挿入された形態を有するとともに、１次コイル集合体が１本の平角線から形成され、２次コイル集合体が複数の２次コイルを並列に接続して形成されている形態の高周波トランスの例について以下に説明する。
【０１６７】
図５３〜図５６に示すように、実施形態１２の高周波トランス１２０もまた、１本の円筒型の中央コア４Ａを備えた外鉄型フェライトコア４と、中央コア４Ａが挿入された１次コイル集合体１および２次コイル集合体２と、を備える。外鉄型フェライトコア４については、実施形態２および５のところで述べたとおりである。
【０１６８】
１次コイル集合体１については、実施形態１で述べたとおりである。
【０１６９】
２次コイル集合体２においては、２次コイル２Ａを構成する平角線の始端部と終端部とは外側に引き出されて亘り線２Ｂとされ、亘り線２Ｂにおいて亘り棒２Ｅによって並列接続されている。これによって巻き数が３ターンの２次コイル２Ａが３個並列接続されて２次コイル集合体２とされている。
【０１７０】
２次コイル２Ａのうち２次コイル集合体２の１段目に位置するものの巻き始め側の亘り線２Ｂおよび２次コイル集合体２の３段目に位置するものの巻き終わり側の亘り線２Ｂは、各々引き出し線２Ｃとされている。
【０１７１】
したがって、図５７に示すように１次コイル集合体１において１次コイル１Ａは直列とされ、２次コイル集合体２において２次コイル２Ａは並列とされている。
【０１７２】
また、１次コイル集合体１と２次コイル集合体２の組み合わせ方については実施形態１０で述べたとおりである。
【０１７３】
高周波トランス１２０においては、実施形態１および２の高周波トランスと同様に両端が１次コイル１とされているから結合率が１００％に近い。
【０１７４】
また、コアとして外鉄型フェライトコア４を用いているから、実施形態２の高周波トランスと同様にコイルに対するコアの比率が大きくなり、鉄機械としての性質が強くなる。したがって、１次コイルと２次コイルの巻き数が少ない用途、特に高周波インバータ（５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度）用として好適であるという特長を有する。
【０１７５】
加えて、１次コイル集合体１が連続した１本の平角線を所定の間隔をおいて巻回することにより形成されているから、個別に形成された１次コイル１Ａを接続して１次コイル集合体１を作製する手間が不要であるから、１次コイル集合体１の作製が容易である。また、２次コイル集合体２においては２次コイル２Ａが並列接続されているから、大電流を出力する用途にも好適である。
【符号の説明】
【０１７６】
１      １次コイル集合体
１Ａ    １次コイル
１Ｂ    亘り線
１Ｃ    引出し線
１Ｄ    亘り線
１Ｅ    亘り棒
２      ２次コイル集合体
２Ａ    ２次コイル
２Ｂ    亘り線
２Ｃ    引出し線
２Ｄ    亘り線
２Ｅ    亘り棒
３      内鉄型フェライトコア
３Ａ    中央コア
４      外鉄型フェライトコア
４Ａ    中央コア
５      三脚フェライトコア
５Ａ    柱状コア
５Ｂ    天板
５Ｃ    底板
７      絶縁部材
７Ａ    絶縁片
７Ｂ    絶縁片保持部材
１０      高周波トランス
１１      １次コイル集合体
１２      １次コイル集合体
１３      １次コイル集合体
２０      高周波トランス
２１      ２次コイル集合体
２２      ２次コイル集合体
２３      ２次コイル集合体
３０      三相高周波トランス
４０      高周波トランス
５０      高周波トランス
６０      三相高周波トランス
７０      高周波トランス
８０      高周波トランス
９０      高周波トランス
１００      高周波トランス
１１０      高周波トランス
１２０      高周波トランス
【要約】
【課題】変換効率の高い高周波トランスを提供する。
【解決手段】１本の平角線から形成されているとともに、前記平角線を複数回エッジワイズ巻きした１次コイル１Ａが所定間隔毎に形成されている１次コイル集合体１と、１本の平角線から形成されているとともに、前記平角線を複数回エッジワイズ巻きした２次コイル２Ａが所定間隔毎に形成されている２次コイル集合体２と、を備え、１次コイル集合体１と２次コイル集合体２とは、隣り合う１次コイル１Ａのうちの一方の巻き終わり部と他方の巻き始め部とが対向するように１次コイル１Ａが間隔を隔てて配置されるとともに、１次コイル１Ａの間の間隔の各々に１つの２次コイル２Ａが、巻き始め部が１次コイル１Ａの一方の巻き終わり部に、巻き終わり部が１次コイルの他方の巻き始め部に対向するように配置されている高周波トランスである。
【選択図】図１【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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