变压器和线圈架 本发明总的来说是关于变压器方面的，如强电变压器，电流变压器(CT)，普通变压器(PD)以及弱电变压器等，尤其是关于变压器中有关如下的技术，即按预定匝数环形绕制的线圈按预定匝数在线圈周围绕制电磁铁片而制成的一对线圈铁芯以及在变压器中使用的线圈架等。
例如，日本专利出版公开号NO。5-226168(1993)的文件中就介绍了由本申请者这里说明的如图33和34所示变压器。在此种已知的变压器中，线圈2是由导线按预定的匝数用环形方式绕制的，它的外层2a是由一层诸如绝缘带和绝缘片之类的绝缘材料镀复(未画出)着，同时二个线圈铁芯都是将电磁钢片绕在线圈2的周围而制成的。在图33和34中，标号数4表示间隙，标号数5是表示磁分流芯。要制作线图2，须将导线绕在由胶木之类的材料制成的一个可分离的线圈壳(图中未画出)上，拆去线圈壳后在线圈上镀上绝缘材料。
而线圈芯3则是由图35A至35D中所示的几个步骤完成。先将一条长地带形的电磁钢片8卷起来卷成筒7，卷筒的内径正好与线圈之外径相称并作退火处理。钢片卷筒7的最外层部分的电磁钢片8如图35A所示穿过二个绕组部分2b的中间。随后，如图35B所示的那样，电磁钢片8的末端部分8a暂时接在钢片圈的外层，这样由电磁钢片8形成了一个直径比比钢片圈7的外径大的大圆环。另外，驱动滚动轴11和12使钢片圈7旋转，这样就可如图上的箭头A方向所示将电磁钢片8送入大圆环9。当钢片圈7不停地旋转时，构成钢片圈7的电磁钢片8就如图35C那样送到了大圆环9中去了。由于电磁钢片8是有弹性的，在大圆环9上施加一个力B使得大圆环9的直径缩小。在将滚轴11从大圆环内抽出同时又拆除上述的一个临时接点，这时大圆环9的直径就缩小到如图35D所示的那样。这样就将铁芯绕组部分2b之一收紧而形成了卷绕铁芯3。
然而，上述众所周知的变压器有如下的缺点。即，为了要将导线10绕到带卷绕铁芯3的变压器线圈2上，可以使用图36所示的齐整绕线法，所谓齐整绕线法是相邻两层导线10是紧密排列的，其中每层导线10与其相邻一层导线10的排列上在横向相差一条导线横截面积的半径r，这样可以使得导线10之间的空隙为最小，而如果使用上述的齐整绕线法，则线圈2的外层2a就与卷绕铁芯3是紧贴的，于是在有电流流过时导线会通过卷绕铁芯3而散热有效地降低了阻抗损耗。因而，为了减少线圈2的温升，最好是使用齐整绕线法来制作线圈2，这样可以使线圈2的外层2a紧贴卷绕铁芯3。
但是，如果是使用如上所述的分离绕线壳来制作线圈2的话，一旦将绕线壳抽去后线圈2是十分容易变形的。因而，就很难再将导线10保持在齐整绕成法时紧密绕制的如图36那样的形状。另外，由上所述由于线圈2容易变形，也很难将线圈2的截面形状与卷绕铁芯3的内径形状保持吻合，因而也就不可能使线圈2的外层与卷绕铁芯3的内径保持相互紧贴。所以上述的变压器就不能有效地防止由于线圈2发热而引起线圈2的温升，从而难以将变压器做得小巧精致。
同时，若线圈2和卷绕铁芯3的绝缘性能变差时，整个变压器的性能就直线下降了。如上所述，在由绝缘材料镀复的线圈2的结构中，在如图35C中所示的那样在将电磁钢片8插入大圆环9时，线圈2的外层2a与卷绕铁芯3之间的擦碰以及大圆环9最里层部分的电磁钢片8的末端之间的接触都可能损坏绝缘材料，因而导致线圈2和卷绕铁芯3的绝缘性能的下降。
再者，由于如上所述线圈2的截面形状很难与卷绕铁芯3的内径完全吻合，这样就可能会发生钢片圈7的内径与绕在铁芯绕组部分2b的卷绕铁芯3的内径不同。这样在构成卷绕铁芯3的电磁钢片7中会产生残留的应力，从而导致电磁钢片8的磁特性的下降。
另一方面，日本实用新型公开出版号为NO.54-177512(1979)和日本专利公开出版号为NO.2-165610(1990)的文献中公开了一种绕有导线并且可以制成卷绕铁芯的线圈架。如图37和38所示，上述的文献公开了由外层框17和内层框18构成的线圈架19，在外层将导线10绕在槽17a和18a以形成线圈16A和16B。同时如图39与40所示，在较近的现有技术的文件报道中的变压器包括一个由初级框21和次级框22组成的第一线圈架23和一个围绕着第一线圈架23的第二线圈架24。导线10分别围着在动级框架21和次级框架22的槽21a和22a绕预定的匝数，形成线圈25A和25B。同时，在第二线架24的外层装上了一对卷绕铁芯26。
在上面二个线圈架中，若线圈是绕在线圈架上时而线圈架的外径与卷绕铁芯的内径是一致的话，则线圈与卷绕铁芯可以相互紧贴在一起。同时，若使用线圈架，则当卷绕铁芯在围着线圈卷起来时卷绕铁芯与电磁钢片不会直接接触，这样也就避免了对线圈的损伤。然而，即使是使用了线圈架，也会产生如下的问题。首先，对上述已知的线圈架来说，由于槽17a，18a，21a和22a的横截面的形状是半圆形的，这样是很难使用齐整绕线法将导线10紧密地绕起来。因此，线圈16A，16B，25A和25B都是按所谓乱绕状态绕起来的，其中导线10之间就形成了许多空隙。因此就无法有效地驱散导线10上产生的热量，所以也不可能降低线圈的温升。尤其是像图37的外框17和图40的初级框21及次级框22，由于它们的开口宽度小于槽17a、21a和22a的宽度，这样要求齐整绕线法来绕制导线10是十分困难的。
同时，在上述已知的线圈架中，由于线圈架的整体外层上在绕制卷绕铁芯的部位是是呈圆形的，则在绕制卷绕铁芯时线圈架与构成卷绕铁芯的电磁钢片8之间有着很大的摩擦力。因而，除非在图35B和35C中所示之大圆环9的直径是相当大，否则要顺利地在线圈架上绕制电磁钢片8是很困难的。然而，如果要增大圆环9的直径的话，那么钢片圈7和大圆环9之间尺寸相差也变大，这样电磁钢片8的部分超过了它的弹性限度而变形了，同时该部分也变大，因此，卷绕铁芯的磁特性也就下降了。
着眼于消除上述传统上使用的变压器的铁点，本发明的主要目的在于提供一种变压器，它可以极为方便有效地使用齐整线绕法来绕制线圈，并可以降低线圈的温升，使得变压器可以做得又小又轻。
同时，本发明之另一个目的是要在围绕线圈绕制卷绕铁芯时防止损伤线圈和在电磁钢片上产生应力。
另外，本发明的再另一个目的是要改进线圈导线间的绝缘性能和线圈和卷绕铁芯间的绝缘性能。
再进一步，本发明的又一个目的是要提高围绕线圈绕制卷绕铁芯时操作的工作效率。
为了达到本发明的这些目的，一个体现本发明思想的变压器包括：一个线圈架，它有一对铁芯绕制部位和一对与铁芯绕制部位相耦合的耦合部位。这样在铁芯绕制部位相互留有一点预先确定的空间。这个线圈架是在它的整体外层上形成并带有槽；一个线圈，它是用导线在线圈架的槽内绕一定的匝数而成的；以及一对卷绕铁芯，二个都是在线圈架的铁芯绕制部位用电磁钢片卷绕一定的匝数而成的；其中，在铁芯绕制部位的槽各个相对面的外层表面都是曲线形的，这样就可以有一个精确的横截面形状。
按本发明，由于在铁芯绕制部位的槽各个相对面的外层表面均呈曲面形状，这样可以有一个精确的横截面形状，卷绕铁芯可以同线圈架的外层紧配因而由线圈产生的热量可以有效地通过线圈架及卷绕铁芯散发出去。
通过下面结合较佳实施例并参考图例的介绍不难看出本发明的目的和特点。其中：
图1是按本发明而设计的第一个实施例的变压器的透视图；
图2为图1变压器的顶面图；
图3为图1变压器的侧视图；
图4为图2上沿线IV—IV的截面图；
图5为图2上沿线V—V的截面图；
图6是用在图1中的变压器中的线圈架的透视图；
图7是图6中线圈架的分解透视图；
图8是图7中沿线VIII—VIII的截面图；
图9是图7中沿线IX—IX的截面图；
图10是图6的线图架的一个槽的横截面形状和铁芯绕制部位的设计方案图说明；
图11是按本发明第二实施例设计的变压器中使用的线图架的截面图；
图12是按本发明第三实施例设计的变压器中使用的线图架的截面图；
图13是图12中沿线XIII—XIII的截面图；
图14是图13的放大的分块截面图；
图15是按本发明第四实施例设计的变压器中使用的线圈架的截面图；
图16是图15中沿线XVI—XVI的截面图；
图17是图16的放大的分块截面图；
图18是按本发明第五实施例设计的变压器中使用的线圈架的截面图；
图19是图18中沿线XIX—XIX的截面图；
图20是图19的放大的分块截面图；
图21是用在图18中的变压器的一个电磁钢片形状的顶面图；
图22是图21的磁磁钢片的XXII部分的放大后的顶面图；
图23是用在图18的变压器的钢片圈的顶面图；
图24是图23的钢片圈的侧视图；
图25A和25B是图18变压器中固定卷绕的操作的放大说明；
图26是按图21的电磁钢片的另一个例子的顶面图；
图27是图26的电磁钢片部位XXVII的放大的顶面图；
图28是图21的电磁钢片的另一个例子的顶面图；
图29是图28的电磁钢片部位的XXIX的放大的顶面图；
图30A至30F分别是一个双线圈架的另一个例子的截面图；
图31A至31F分别是一个单线圈架的另一个例子的截面图；
图32是使用图1的变压器经修改后的变压器中线圈架的透视图；
图33为以往技术设计的变压器的设计图；
图34是图33中沿线XXXIV—XXXIV的截面图；
图35A至35D是图33所示用以往技术制作卷绕铁芯的操作步骤的设计方案说明图；
图36是图33所示用以往技术的变压器中的线圈的导线排齐的截面图；
图37是以往技术制造的线圈架的前视图；
图38是图37沿线XXXVIII—XXXVIII的截面图；
图39是另一种以往技术制造变压器的设计方案图；
以及
图40是图39中沿线XL—XL的截面图。
在介绍本发明之前，要说明在有关的图例中相同的标号指的是相同的部件。
现在按本发明的第一实施例中的变压器30参考图1至图5所示之图例。在变压器30中，将导线10绕在树脂线圈架31上制成线圈34A和34B，再将一对卷绕铁芯35A和35B卷绕在线圈架31周围。
如图6和7所示，线圈架31有一个长方形的外框架37和一个比外框架37小一点的长方形的内框架38，这样内框架38是完整地装在外框架37上。外框架37又有一对平行的铁芯卷绕部位37a和一对用来与铁芯卷绕部位37a相耦合的平行的耦合部住37b，这样可以使与铁芯卷绕部位37a相互之间留有一定距离的空隙。铁芯卷绕部位37a和耦合部位37b都是直线形成的。在外框架37的中心部位形成一个固定安装开口37c，用来接受内框架38。同时在外框架37的整个外层安装了一个U形的第一槽40，它是用来绕制线圈34A的。
如图8所示，第一槽40上有一个口子40a，并且它是在底壁40b上的偏平内表面40c和在二对侧壁40d上的偏平内表面40e为其界限的。由于在底壁40b上的内表面40c与在侧壁40d上的内表面40e是完全垂直相连接的，因此，第一槽40是一个宽度为W1从底壁40b到口子40a固定不变的长方形横截面形的槽。在铁芯卷绕部位37a，侧壁40d的二个外层表面40f的截面都是拱形曲线形的，且这些外层表面40f的曲线的曲率半径都设计得与卷绕铁芯35A和35B的内径相同。
外框架37有二个对立面37d和37e。在外框架37的一个侧面37d，如图7和图8所示，在铁芯卷绕部位37a与开口37c相邻接的一条边上形成了一个凹进处43，这个凹进处的截面是L形的可以与内框架38相啮合。同时，在外框架37的另一侧面37e，如图8所示，在铁芯卷绕部位37a与开口37c相邻的一条边上形成了一个可与内框架38相啮合的凸起部分44。另外，在对侧壁40d上的一面上刻一个槽，这样就在相对的耦合部分37b之一形成了一个导线引出部位42。
另一方面，内框架38有一对平行的铁芯卷绕部位38a和一对用来与铁芯卷绕部位38a相耦合的平行耦合部位38b，这样铁芯卷绕部位38a相互之间就留有一定距离的空隙。铁芯卷绕部位38a与耦合部位38b都是直线形成的。同时，在内框架38的整个外层装有一个U形的用以形成线图34B的第二槽45。
如图9所示，第二槽45上有一个口子45a并且它是以在底壁45b上的偏平内表面45c，在二相对侧壁45d上的第一内表面45e和在侧壁45d上的第二内表面45f为其界限的。侧壁45d的第一内表面45e与底壁45b上的内表面45c呈约120°角相连接。而侧壁45d的内表面45f以垂直方向向底壁45b的内表面延伸，因而也就同第一内表面45e按约120°角相连接。因此，第二槽45有一个截面形状为六边形的凹形槽钢。第二内表面45f的二对侧之间的距离，即第二槽45的开口45a的宽度，设计成同外框架37的第一槽40的宽度W1相等而比底壁45b的内表面45c上的第二槽的宽度W2大。
在铁芯卷绕部位38a中，侧壁45d的对侧外表面45g的各个截面都是拱形曲线的，且这些曲线形的外表面45g的曲率半径设计得与卷绕铁芯35A和35B的内径相同。另外，在铁芯卷绕部位35A和35B的内径相同。另外，在铁芯卷绕部位38a中底壁45b的外表面45h是成偏平形的。
内框架38有二个对应面38d和38e，在内框架38的一面38d的边上，每一个铁芯卷绕部位38a的一条外边上形成一个截面为L形的凹进处49。同时，在内框架38的另一面38e的边上；在每一铁芯卷绕部位38a的外边上形成一个凸起部分50。与在外框架37时所用的方式相同，在侧边45d中的一面上刻出一个槽，这样可在内框架38的二个相对耦合部位38b之一形成一个导线引出部位52。
当如图7所示将内框架38的一面38d与外框架37的一面37d对齐把内框架38插入外框架37的固定安装开口37c时，不仅要将内框架38的凸起部分分别与外框架37的凹进处43相啮合，而且外框架37的凸起部分44也要同内框架38的凹进处49相啮合。这样，内框架38就完整地安装在外框架37上了。
如图6所示若内框架38已完全同外相架37安装在一起时，外框架37的第一槽40的相对的外表面40f与内框架38的第二槽45的相对的外表面45g正好是相互对齐的形成一个连续的平整的曲面而该曲面之曲率正好与如图5所示之卷绕铁芯35A和35B之内径的预定值相同。同时，若内框架38已完全安装在外框架37中时，由于如上所述的外框架37的第一槽40的宽度W1与第二槽45的口子45a的宽度W1相同的，则外框架37的第一槽40与内框架38的第二槽45都是呈如图5所示的槽钢形的截面。
外框架37和内框架38的第一和第二槽40和45以及铁芯卷绕部分37a和38a的几何形状设计如下。在图10中，圆周C1的直径与铁芯35A和35B的卷绕时预定的直径相同，而C2的直径要比C1的直径小t，这是为了保证强度和电气绝缘所需要的最小厚度。正六边形a1至a6正好与圆C2内接。二条平行直线L1和L2设计成从圆C1的相对末端通过一段距离的内向偏移，这段距离等于第一槽40和第二槽45的侧壁40d和45d的厚度D，而厚度D的值则是视侧壁40d和45d的强度而定。标号b1和b3表示了直线L1与正六边形a1至a6的交点，而标号b2和b4则表示直线L2与正六边形a1至a6的交点。标号d1和d4表示直线L1与圆c2的交点，而标号d2和d3则表示了直线L2与圆c2的交点。另外，标号e1和e2表示了一条连接顶点a1和a4的直线与直线L1和L2的交点。
此时，由第一槽40和第二槽45限定了一个六边形d1，b1，a6，a5，b2，d2。矩形d1，e1，e2和d2与第一槽40的横截面相对应。这个六边形中，矩形d1，e1，e2和d2与第一槽40的横截面相对应，而六边形e1，b1，a6，a5，b2和e2则与第二槽45的横截面相对应。
在第一实施例中，由于第一槽40与第二槽45之截面都是按上述方式设定的，第一槽40与第二槽45不仅占用了卷绕铁芯35A和35B内部较大的面积，同时线圈架31的强度和电气绝缘问题也得到了保证。
同时，在图10中，假设标号f1和f2为二个交点，它们是圆周c1与二条分别从点d1和c1外向平行于边a2—a3而延伸的直线的交点，而标号g1和g2也是二个交点，它们是圆周c1与一条在六边形的边线a5—a6下面适当距离又与a5—a6平行的直线的交点，铁芯卷绕部位37a与38a的外部形状设计成与d1，f1，g1，g2，f2和d2相应。由如上所述，c1的直径是卷绕铁芯35A和35B的内径相等。这样，只要将铁芯卷绕部位37a和38b的外部形状按上述方法设置，则铁芯卷绕部位37a与38a的外表面与卷绕铁芯35A和35B的内表面即可达到紧配。
制作线圈34A和34B是将导线10绕在线圈架31的内外框架37和38的第一和第二槽40和45上即可。引出线55分别与线圈34A和34B相连，在引出线55的另一末端接上高压焊片56。在第一和第二槽40和45中安装的线圈34A和34B的外层分别如图1所示镀有绝缘材料57。同时将电磁钢片8围绕铁芯卷绕部位37a和38a卷起来这样就分别形成了卷绕铁芯35A和35B。
线圈架31，线圈34A和35B以及卷绕铁芯35A和35B都受框架60的保护。该框架60的一块基板61上面有提高部分61a和U形安装材料62。该安装固定材料62有一个延长的接触部分62a，它与线圈34A和34B的外层相配，以及在接触部分62a的另一末端上的一对固定部分62b。线圈架31，线圈34A和34B以及卷绕铁芯35A和35B都用螺丝63a和63b将固定部分62b固定在提高部分61a从而全部安装在基板61上。同时，框架60并不局限于此种结构。例如，保证高压焊终端56的终端部分也可配置在框架60上。
在第一实施例的变压器30中，由于线圈架31的外框架37之第一槽40呈矩形截面，线圈架31的内框架38之第二槽45呈槽钢形截面，则构成线圈34A和34B的导线10就可以像图36所示的方法那样作紧密的齐整式绕制。同时在第一实施例中，由于在口子40a和45a的第一槽40和第二槽45的宽度W1不小于在底壁40b的第一槽40的宽度W1和在底壁45b的第二槽的宽度W2，这样，组成线圈34A和34B的导线10是很容易使用齐整式绕线方法来绕制的。另外，在第一实施例中，铁芯卷绕部位37a和38a的第一和第二槽40和45的侧壁40d和45d的外表面40f和45f都是呈曲面形的，其曲率半径又是同卷绕铁芯35A和35B的内径相同，于是卷绕铁芯35A和35B便可同线圈架31达到紧配的程度。因而，由组成线圈34A和34B的导线10上产生的热量可以有效地通过线圈架31和卷绕铁芯35A和35B而散发出去，于是就有十分良好的散热系统。
还有，在本第一实施例中，由于线圈架31是由内外二个框架37和38分别组成的，且线圈34A和34B又是各自绕在不同外框架37和内框架38上的，因此，线圈34A和34B之间的电气绝缘程度是十分良好的。
接下来，要介绍一下变压器30的生产方法。首先，将导线10分别按预定匝数绕在外框架37和内框架38的第一槽40和第二槽45上制成线圈34A和34B。如上所述，由于外框架37和内框架38的铁芯卷绕部位37a和38a以耦合部位37b和38b是直线形成的，同时第一和第二槽40和45又都是按上述的截面形状制成的，因此导线便可十分方便地按齐整式绕线法绕在第一和第二槽40和45上，接着，用绝缘材料57分别对线圈34A和34B的外层作镀复处理，再将内框架38将到外框架37上去。
接下来，就使用图35A至35D的现有技术的方法了，将电磁钢片8卷在线圈架31的铁芯卷绕部位37a和38a，于是就形成了卷绕铁芯35A和35B。在内框架38的铁芯卷绕部位38a中，由于第二槽45的底壁45b的外表面是制成上述的扁平形的，因此电磁钢片8和线圈架31之间的摩擦减小了。于是，在本第一实施例中，由于在图35B中之大圆环9可以做得小点，这样在将钢片圈7的电磁钢片8卷在铁芯卷绕部位37a和38a时不会使电磁钢片8发生严重变形而降低其磁特性。所以绕制好的铁芯35A和35B一定有良好的磁特性。
同时，因为线圈34A和34B分别是在线圈架31的第一和第二槽40和45上绕成的，所在以卷绕铁芯35A和35B时线圈34A和35A与钢片圈7是不接触的，这样镀在线圈34A和34B外层周围的绝缘材料也不会受损伤，从而线圈34A和34B以及卷绕铁芯35A和35B之的电气绝缘不会变差。
再者，在线圈架31的外框架和内框架37和38的铁芯卷绕部位37a和38a中，由于如上述的那样第一和第二槽40和45的侧壁40d和45d的外表面40f和45g是曲面的，其曲率半径同卷绕铁芯35A和35B的内径相等，卷在绕圈架31的构成卷绕铁芯35A和35B的电磁钢片8不会产生残留的应力，因而构成卷绕铁芯35A和35B的电磁钢片8有良好的磁特性。在制成卷绕铁芯35A和35B后，将线圈34A和34B以及卷绕铁芯35A和35B浸以清漆，然后一起安装在框架60上。
图11为根据本发明的第二实施例的变压器中使用的线圈架31。在该线圈架31中，内框架38的第二槽45为有矩形截面。因此，在内外框架38和37装配好后，第一槽40和第二槽45就呈矩形截面。第二实施例的其它结构与上述的第一实施例中的结构相同。
在第二实施例中，内外框架38和37的铁芯卷绕部位38a和37a的截面形状和内外框架38如37的第一和第二槽40和45的形状的设计如下。即在图10中，第一和第二槽40和45的截面形状是设置成一个矩形d1，d2，d3和d4。
继续考虑第二实施例，第一和第二槽40和45设计成使导线10可以在卷绕铁芯35A和35B中尽可能宽的区域上使用齐整式绕线法作紧密型的绕制。同时，由于铁芯卷绕部位37a和38a的第一和第二槽40和45的侧壁40d和45d的外表面40f和45g是呈曲面形的，且它的曲率半径等于卷绕铁芯35A和35B的内径，这样线圈架31的外层与卷绕铁芯35A和35B的内层是紧配的。因而，由导线产生的热量可以通过线圈架31和卷绕铁芯35A和35B有效地散发出去，所以即使在线圈架31是很小的时候也可获得良好的性能。同时，在线圈架31上卷绕电磁钢片8时不会产生变形，这样卷绕铁芯35A和35B也有良好的磁特性。
另外，在第二实施例中，由于第二槽45的底壁45b的外表面45h在内框架38的铁芯卷绕部位38a形成扁平形，电磁钢片8和线圈架31之间的摩擦减小了。因而，在制成卷绕铁芯35A和35B时电磁钢片8的扭曲也减少了，因此，卷绕铁芯35A和35B有很好的磁特性。
再者，在第二实施例中，在制成卷绕铁芯35A和35B时由于线圈34A和34B与钢片圈7之间不会发生摩擦现象，于是线圈34A和34B与卷绕铁芯35A和35B之间的绝缘性也不会降低。
图12至14是说明根据本发明而设计的第三实施例中的变压器使用的线圈架31。在上述提到的实施例一和二中，线圈架31是一种所谓双线圈架因为它是内框架38与外框架37装配而成的。然而，在本实施例三中，线圈架31是所谓单线圈架因为它是由单个线圈架组成的。即在实施例三中，线圈架31有一对平行的直线形铁芯卷绕部位31a和一对用来与铁芯卷绕部位31a作耦合用的平行的直线形耦合部位31b这可以同铁芯卷绕部位31a相互间留有一定距离的空隙。在线圈架31的整个外层有一U形的槽65。同实施例一中的方法相同，槽65也是呈槽钢截面形的，这样导线10可以用齐整式绕线方法在卷绕铁芯35A和35B的内径尽可能多地紧密绕制在槽65上。
即，槽65有一个开口65a和一个底壁65b，底壁65b的内表面65c是呈扁平形的。侧壁65d的各个内表面是由第一内表面65e和第二内表面65f组成的，其中第一内表面65e是与底壁65b的内表面65c以120°角相连接，而第二内表面65f则是与第一内表面65e以120°角相连的。同时，侧壁65d的各个外表面65g都是呈曲面形的，且其曲率半径等于卷绕铁芯35A和35B的内径，而底壁12至14中虽然未对框架60，线圈34A和34B和卷绕铁芯35A和35B作说明，但是在作线圈34B时是由导线10绕在槽65上而成的，然后再用绝缘材料57在线圈34B的外层作镀复处理。接着，再作线圈34A时，也是用导线10绕在线圈34B的绝缘材料57上，然后再用绝缘材料57镀在线圈34A的外层。第三实施例的其它的结构均与第一实施例的相同。
仍考虑实施例三，由于槽65的截面同实施例一和二中所述的相同呈槽钢形，导线10可以用齐整式绕线方法紧密在绕在槽65上。同时由于铁芯卷绕部位31a的槽65的各个侧壁65d和外表面65g的曲率半径等于卷绕铁芯35A和35B的内径，线圈架31的外层与每一个卷绕铁芯35A和35B的内层是相互紧配的。因此，由线圈34A和34B产生的热量可以有效地通过线圈架31和卷绕铁芯35A和35B散发出去。同时，在将电磁钢片8卷绕到线圈架31时不会产生扭曲变形，因此卷绕铁芯35A和35B有良好的磁特性。
另外，再考虑实施例三，由于槽65的底壁65b的外表面65h是呈扁平形的，在制成卷绕铁芯35A和35B时，电磁钢片8与线圈架31之间的摩擦减小了，组成卷绕铁芯35A和35B的电磁钢片8卷绕在线圈架31上可以不产生残留应力。
更进一步考虑实施例三，在制成卷绕铁芯35A和35B时，由于线圈34A和34B与钢片圈7之间不会产生摩擦现象，于是线圈34A和34B与卷绕铁芯35A和35B之间的绝缘性也不会降低。
图15至17说明了根据本发明而设计的第四实施例中的变压器使用的线圈架31。实施例四中的线圈架31同实施例三中的一样也是单线圈架。在实施例四中，线圈架31的槽65的截面是矩形，这样导线10可以使用齐整式绕线方法在卷绕铁芯35A和35B的内径内尽可能多地紧密的绕制在槽65上。第四实施例的其它结构与第三实施例相同。
图18至20说明了根据本发明而设计的第五实施例中的变压器中使用的线圈架31。在实施例五的线圈架31中，与实施例一相似的内外框架38和37的截面形状与实施例一中的不一样，外框架和内框架37和38的铁芯卷绕部位37a和38a上形成了凹进处70和71，它们可与组成卷绕铁芯35A和35B的电磁钢片8的前端部分8b相啮合。
如图19和20所示，截面形为槽钢的第一槽40的侧壁40d之一是呈薄形的薄侧壁40d的外表面40h是呈扁平形的。在该扁平外表面40h上形成一对截面形状为矩形的凸出处73，它们是平行地向纵向延伸的。另一方面，按第一实施例的相同方式，外框架37的第一槽40的另一侧壁40d的外表面40i也是呈曲面形的，其曲率半径等于卷绕铁芯35A和35B的内径。作为复盖部分40j，该侧壁40d延伸出底壁40b，这样复盖部分40j被放到了内框架38的侧壁45d的外面。复盖部分40j的外表面40k侧壁40d的外表面40i成平整的曲面，其曲率半径等于卷绕铁芯35A和35B的内径。另一方面，复盖部分40j的内层包括第一、第二和第三扁平表面40l，40m和40n，它们相互是按一定的角度而连接的，这样后面要提到的内框架38的侧壁45d的外表面可以与它平滑地相连组成了一个多边形的截面。在第一扁平表面40l上形成一个截面形状为矩形的纵向护展槽75。
在外框架38中，槽钢截面形的第二槽45的侧壁45d是呈薄型的。在该薄侧壁45d的外表面层上按一定的角度连续地形成了第一、第二和第三扁平面45i，45j，和45k，因此确定了一个多边形的截面。第一、第二、第三扁平面45i，45j，和45k分别与组成外框架37的复盖部分40j的内层的第一、第二和第三扁平表面40l、40m和40n相紧配，这样外框架37的复盖部分40j与内框架38的侧壁45d相互完整地装配起来了。在侧壁45d的第一扁平面45i上有一个截面形为矩形的纵向延伸突起部分(也称凸出处)76，它与外框架37的第一扁平面40l上的长形槽75相配，这样外框架和内框架37和38就可保持完好的装配状态。
另一方面，用与第一实施例相同的方式，内框架38的第二槽45的另一个侧面45d的外层表面45l形成一个曲面，其曲率半径与卷绕铁芯35A和35B的内径相同。作为复盖部分45m，该侧壁45d超过了开口45a，这样复盖部分45m就在外框架37侧壁40d的外面。复盖部分45m的外层表面45n呈曲面形，其曲率半径与卷绕铁芯35A和35B的内径相同，而复盖部分45m的内层表面45p则是呈扁平形的。同时，在内层表面45p上还形成一对矩形截面且纵向平行的长形槽78，这是用来接受外框架37的侧壁40d的外层表面40h上的凸起73。
在第五实施例中，内外框架38和37的铁芯卷绕部位38a和37a的截面形状由上述的方式形成。这样就提高了绕在内框架38的第二槽45上的导线10与组卷绕铁芯35A和35B的电磁钢片8之间的绝缘性能。即，在第五实施例中，在外框架37的一个侧壁40d和内框架38的复盖部分45m相互接合的部位上，内外框架38和37之间的接合面S由最靠近内框架38的第二槽45的线圈34B中的导线10的开口处45a的导线10-1延伸到卷绕铁芯35A的内层表面，同时确定了一个由点S1至S11的多边形。同样，在外框架37的一个复盖部分40j和内框架38的一个侧壁45d相互接合的部位上，内外框架38和37之间的接合面S’由最靠近内框架38的第二槽45中的导线10的开口45a的导线10-2连续延伸到卷绕铁芯35A的内层表面，同时确定了一个由点S’1至S’9的多边形。
若内框架38的第二槽45中的线圈34B的外层不用绝缘材料镀复，则线圈34B和卷绕铁芯35A之间有一个微小空隙的连接面S和S’。因此，在这些缝隙中如果进了水或灰尘，那么线圈34A和34B与卷绕铁芯35A和35B之间的绝缘性能就下降了，从而变压器也就无法达到它应有的性能指标。所以，在内外框架38和37之间有接合面S和S’所规定的间隙长度变大，线圈34B和卷绕铁芯35A之间的绝缘性能就会有进一步的提高。在这个实施例五中，由于接合面S和S’的间隙是如上所述成多边形截面的，内外框38与37的外形的间隙变长且第一和第二槽40和45的侧壁40d和45d有一定厚度。因而，在实施例五中，即使在线圈34A和34B上不用绝缘材料镀复，线圈34A和34B与卷绕铁芯35A和35之间的绝缘性能是十分良好的。
变压器的标准之一是要规定一个磁滞距离，该距离是由组成线圈的导线(有功部分)与组成卷绕铁芯的电磁钢片之间的距离确定的，在这个间隙距离内不存在如树脂等绝缘材料而只有空气。一般来说，变压器应有一个不小于一个确定值的磁滞距离。在本实施例五中，由于内外框架38和37之间的接合面S和S’如上所述已确定了一个多边形的截面，因而，即使在内外框架38与37的尺寸很小时也能保证获得足够长的距离。
在外框架37的铁芯卷绕部位37a中，在侧壁40d之一的外层表面40i上形成一个纵向延伸的V型凹进处70，它形成复盖部分40j。在铁芯卷绕部位37a周边按箭头R方向卷绕制卷绕铁芯35A和35B时在凹时处70的凹下去的一边上形成一个面向铁芯卷绕部位37a即垂直于铁芯卷绕部位37a的外层表面40i的扁平的可啮合面70a。同时，在凹进处70有一倾斜表面70b，它按一定角度从可啮合表面70a连续延伸。
另一方面，在内框架38的铁芯卷绕部位38a中，在侧壁45d之一的外侧壁45l上形成纵向延伸的V型凹进处71，它形成了复盖部分45m。凹进处71设置在以卷绕铁芯35A的中心与凹进处70为半径对称的位置。设置在内框架38上的凹进处71有一个面向铁芯卷绕部位38a的中心的可啮合面71a和一个从可啮合面71a出发按一定角度连续延伸的倾斜表面71b。凹进处71的可啮合面71a和倾斜面71b与外框架37上的凹进处70的可啮合面70a及倾斜面70b正好相对。因此，在按箭头R方向进行卷绕时在凹进处71的凹进的一侧形成了一倾斜面71b。凹进处70与71的深度最好为1mm。
同时，在实施例五中，如图21和22所示，构成圆柱体卷绕铁芯35A和35B的电磁钢片8的前端部分8b形成一个三角形，即前端部分8b的端点的宽度逐渐变小。另外，在前端部分8b的末端还要弯成一个直角，这样就形成一个可啮合部分8c。该啮合部分8c的厚度g应比凹进处70和71的深度小。另一方面，电磁钢片8的后端部分8a是一个梯形的，即在后端部分8a的末端的宽度逐渐减小。如图23和24所示，电磁钢片8卷绕成了钢片卷7，这样就将带有啮合部分8c的前端部分8b和后端部分8a分别制在卷绕铁芯35A和35B的内层和外层。
当如图35A至35D所示的步骤用电磁钢片8绕到了铁芯卷绕部位37a和38a后，如图25A所示可啮合部分8c与铁芯卷绕部位37a的表面接触。然后，卷绕铁芯35A和35B如图25A都以箭头T的方向旋转的话，可啮合部分8c就如图25B那样转进了凹进处70，这样由于可啮合部分8c与凹进处70的相互啮合就可防止卷绕铁芯35A和35B之间发生相对的转动。从而卷绕铁芯35A和35B可以牢牢地固定在铁芯卷绕部位37a和38b。
因此，在实施例五中，只需将卷绕在铁芯卷绕部位37a和38a上的卷绕铁芯35A和35B轻轻转动一下就可以把卷绕铁芯35A和35B固定在铁芯卷绕部位37a和38a上。于是操作上也是十分有效的。同时，如上所述将可啮合部分8c与凹进处70相啮合，则卷绕铁芯35A和35B可以防止与铁芯卷绕部位37a和38a发生相对转动，同时也可以保持与铁芯卷绕部位37a和38a的紧配关系。
同时，如果构成卷绕铁芯35A和35B的电磁钢片8是按与箭头R方向相反的方向卷绕的话，即按箭头T的方向卷绕，那么电磁钢片8的可啮合部分8C就与凹进处71相啮合。在这种情况下，在卷绕铁芯35A和35B已经绕到铁芯卷绕部位35A和35B后将卷绕铁芯35A和35B按箭头R方向作旋转，可啮合部分8C就与凹进处71相啮俣了。
可啮合部分8C未必一定要限制在像图21和22所示的那种结构。它也可设计成将电磁钢片8在其前端部分8b的宽度方向稍稍凸起一点。例如，如图26和27所示，也可将构成卷绕铁芯35A和35B的电磁钢片8的前端部分8b对折一小段，也就是使得电磁钢片8重叠起来。由电磁钢片8的这段交叠部分形成的可啮合部分8C与铁芯卷绕部分37a和38a上形成的凹进处70和71相啮合。另外，如图28与29所示，在电磁钢片8的前端部分8b的末端可打一凸起的孔，在电磁钢片8会产生一个圆状的凸起物，这样由该凸起物形成的可啮合部分8C与铁芯卷绕部位37a和38a上的凹进处70和71相啮合。因为本实施例五的其它结构与第一实施例中的相仿，故为简单起见，不再作赘述。
本发明并非只能限止在上述的各个实施例中而是可以作各种修改的。首先，铁芯卷绕部位37a、38a和31a的截面形状就不必拘泥于上述各实施例的样子。例如，在包含外框架和内框架37和38的双线圈中，铁芯卷绕部位37a和38a可以是如图30A至30F那样的截面形状。在图30A中，第一槽和第二槽40和45的截面形都与实施例一中所述的槽钢形的截面相同，但是外框架38的第二槽45的底壁45b的外层表面45h是呈曲面形的，这样其截面是呈拱形的。在图30B中，第一槽40和第二槽45的截面形都与实施例二中所述的矩形截面相同，但是内框架38的第二槽45的底壁45b的外层表面45h是呈曲面形的，因而其截面是呈拱形的。
在图30C中，内框架38的第二槽45的截面形状包括一个在底壁45b旁边的形成的第一矩形部分80a和一个在开口45a旁边的第二矩形部分80b，它比第一矩形部分80a宽，而且与第一矩形部分80a相连的，而外框架37的第一槽40有一个宽度与内框架38的第二矩形部分80b的宽度相等的矩形截面。在图30D中，内框架38的第二槽45的截面形包括第一、第二和第三矩形部分81a、81b和81c，这三个矩形部分从底壁45b开始到开口45a依次连接并且宽度逐个增大，而外框架37的第一槽40有一个宽度等于第三矩形部分81c的宽度的矩形截面。在图30E中的第一和第二槽40和45的截面形与图30C中的完全相同，但是内框架38的第二槽45的底壁45b的外层表面45h与图30C中的那个是不同的，它是呈曲线形的，因而其截面是拱形的。同样地，在图30F中的第一和第二槽40和45的截面形与图30D中的完全相同，但是内框架38的第二槽45的底壁45b的外层表面45h与图30D中的那个是不同的。它是呈曲线形的，因而其截面是拱形的。
另一方面，在单线圈架时，如图31A至31F所示的截面形也可用于铁芯卷绕部位31a。在图31A中，槽65的截面形同第三实施例的相同呈槽钢形的，这样它就是呈拱形的截面。在图31B中，槽65的截面形与第四实施例中的情况相同为矩形的截面，然而槽65的底壁65b的外层表面却是曲线形的，这样它就是呈拱形的截面。在图31C中，槽65的截面形包括一个与底壁45b相邻的第一矩形部分82a和一个与开口65a相邻的且与第一矩形部分82a相连的宽度大于第一矩形部分82a的第二矩形部分82b。在图31D中，槽65的截面形有第一、第二和第三矩形部分83a、83b和83c，这三个矩形部分从底壁65b开始到开口65a依次相连且其宽度逐个增大。在图31E中的槽65的截面形同图31C中的完全相同，只是槽65的底壁65b的外层表面65h同图31C中的那个不同，它是呈曲线形的。因而，它的截面是拱形的，相似地，在图31F中的槽65的截面形与图31D中的完全相同。只是槽65的底壁65b的外层表面65h同图31D中的那个不同，它是呈曲线形的，因而，它的截面是拱形的。
如上所述，在线圈架31上形成的槽40、45和65可以有各种不同的修改并且可以使用任何形状，只要在槽中导线10可以用图36所示之齐整式绕线法进行绕制，且槽40、45和65中从底壁40b，45b和65b所开口端40a，45a和65a之间的宽度是不变的或者从底壁.40b，45b和65b到开口端40a，45a和65a的宽度是连续增宽或是阶跃式增宽的。
另外，如图32所示，在实施例一中的线圈架31的外层37可以用一块分隔板70按其宽度将第一槽40平分成二个部分X1和X2。这时，不同的线圈可以分别绕在X1和X2部分，并且相互可以完全作电气上的绝缘处理。同时，在内框架38的第二槽45上或单线圈架的槽65上也可配置分隔板70。
下面要介绍本发明在权利要求中所获之效果。在权利要求1和11中，由于铁芯卷绕部位的槽的每一对侧壁的外层表面都是呈曲线形的因而截面是呈拱形的。卷绕铁芯与线圈架的外层是紧配的，因而由线圈产生的热量可以有效地通过线圈架和卷绕铁芯而散发出去。
特别是在权利要求2和12中，由于铁芯卷绕部位的槽的每一侧壁的外层表面的曲率半径与卷绕铁芯之内径相等，卷绕铁芯与线圈架的外层是完全紧配的，因此，由线圈产生的热量可以进一步通过线圈架和卷绕铁芯有效地散发出去。结果，在权利要求2和12中，可以降低线圈的温升。因此，变压器可以制成很小。另外，在权利要求2和12，由于卷绕铁芯的内径可以按要求精确地设计，在构成卷绕铁芯的电磁钢片中不会产生残留应力，因而可以提高构成卷绕铁芯的电磁钢片的磁特性。
在权利要求3和13，由于槽的底壁的外层表面呈偏平形，在对每个线圈架的铁芯卷绕部位用电磁钢片进行卷绕时，电磁钢片和线圈架之间的磨擦减小了，因而在卷绕时所形成的一个大园环的直径可以减小，这样在每个铁芯卷绕部位进行卷绕时电磁钢片上的扭曲变形也大大地减小了。所以，在权利要求3和13中，构成卷绕铁芯的电磁钢片的磁特性可以进一步得到提高。
在权利要求4和14中，由于在槽的截面形状中槽的开口宽度不小于槽的底壁宽度，这样可以十分方便地用齐整式绕线法将导线紧密地绕在槽上。因此，线圈产生的热量可以进一步有效地通过线圈和卷绕铁芯散发出去。
在权利要求5和15中，由于槽可以呈槽钢形的截面，这样槽的底壁与槽的每个侧壁可以120°的角相连。于是构成线圈的导线可以很方便地用齐整的方式在卷绕铁芯的内径中间的范围内绕制线圈。
在权利要求6和16中，由于槽可以呈矩形的截面。因而，构成线圈的导线可以很方便地用齐整的方法在卷绕铁芯的内径中间中的很大的范围内进行绕制。
在权利要求7和17中，由于线圈架是由内框架和外框架装配起来的，绕在外框架上的线圈和绕在内框架上的线圈之间的电气绝缘性能可以提高。
在权利要求8和18中，由于线圈架的内外框架之间的接合面的截面形是呈多边形的，则可以防止发生由于在接合面间形成的间隙中进水或尘埃而引起的绕在内框架上的线圈和卷绕铁芯之间的短路现象。因而，也提高了绕在内框架上的线圈和卷绕铁芯之间的绝缘性能。
在权利要求9和19中，由于线圈架的每一个铁芯卷绕部位和耦合部位是直线延伸的，因此在槽上绕制线圈是十分方便的。
在权利要求10和20中，由于在线圈架的铁芯卷绕部位上形成了一个凹进处，它可以接纳在构成卷绕铁芯的电磁钢片的端头部分配置啮合部分，这样可以防止卷绕铁芯与铁芯卷绕部位之间发生相对的转动同时可以保证卷绕铁芯与铁芯卷绕部位紧密配合，因而也保证了由线圈产生的热量的有效的散热问题以及构成每个卷绕铁芯的电磁钢片的优良的磁特性。同时，如果将卷绕铁芯卷绕在一个已制有接纳可啮合部分的凹进处的铁芯卷绕部位上时，卷绕结束后将卷绕铁芯旋转一下，可啮合部分就转入到凹进处，这样就将卷绕铁芯固定在一个非旋转状态的铁芯卷绕部位。因而，卷绕铁芯可以十分方便地固定在铁芯卷绕部位上。所以这样的操作是十分方便和有效的。
在卷绕铁芯权利要求21中，可啮合部分是安装在卷绕铁芯的内层的端头部分。因而，在卷绕铁芯已绕在线圈架的铁芯卷绕部位上后旋转一下卷绕铁芯，则可啮合部分就进入了线圈架上的凹进处，从而防止了卷绕铁芯与铁芯卷绕部位的相对转动，同时也保证了卷绕铁芯和铁芯卷绕部位的紧密配合。同时，在权利要求21中，由于是只须轻轻一转动就可以如上述的那样将卷绕铁芯牢牢地固定在铁芯卷绕部位而不能再转动，因而，将卷绕铁芯固定到铁芯卷绕部位有效性也提高了。