特開 2023-7290 変流器及び零相変流器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023007290

(43)【公開日】2023-01-18

(54)【発明の名称】変流器及び零相変流器

(51)【国際特許分類】

   H01F 38/30 20060101AFI20230111BHJP

   H01F 27/02 20060101ALI20230111BHJP

【ＦＩ】

H01F38/30

H01F27/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2021131474

(22)【出願日】2021-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】595176098

【氏名又は名称】甲神電機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】石田 恭典

(72)【発明者】

【氏名】吉川 徹

(72)【発明者】

【氏名】猪野 智明

【テーマコード（参考）】

5E059

5E081

【Ｆターム（参考）】

5E059CC07

5E081AA06

5E081BB08

5E081DD02

5E081DD03

5E081DD05

5E081FF06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】コイル封止用成形樹脂の剥離防止が図れる変流器及び零相変流器を提供する。
【解決手段】変流器及び零相変流器において、外ケースの外側円筒３に成形樹脂を外ケース外側に流動させるためのスリット部１８ａと貫通穴２０ａを有する返し部７ａを備え、貫通穴２０ａから流出した成形樹脂の突出部１０ａを外ケースに引っ掛ける為の溝形状の引っ掛け部２１を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高い比透磁率特性を有する環状磁心に巻線を施したコイルを、底面及び二重略円筒状壁から成るコイル収容部を有するケースに収容し、加熱流動化した成形樹脂を天面側の成形金型注入口から前記ケースの前記コイル収容部内に注入し前記コイルと一体に加圧成形した変流器もしくは零相変流器であって、
前記コイル収容部から流出した前記成形樹脂の樹脂流出部を有し
前記ケースには、前記樹脂流出部の少なくとも一部の天面方向への移動を拘束する樹脂拘束部を有することを特徴とする変流器もしくは零相変流器。

【請求項2】

前記樹脂流出部は、前記コイル収容部から、前記ケースの天面側スリットを介して流出した前記成形樹脂から成り、
前記樹脂拘束部は、前記樹脂流出部と接触する前記ケースの凹部、又は外側から内側に掛けて天面方向に向かう傾斜部、又は天面方向にかけて穴径が徐々に小さくなる貫通部から成ることを特徴とする請求項１記載の変流器もしくは零相変流器。

【請求項3】

前記樹脂流出部は、前記コイル収容部から、前記ケースの底面側の貫通穴を介して流出した前記成形樹脂から成り、
前記樹脂拘束部は、前記樹脂流出部と接触する前記ケースの前記貫通穴周辺部から成ることを特徴とする請求項１記載の変流器もしくは零相変流器。

【請求項4】

前記樹脂流出部は、前記コイル収容部から、前記ケースの天面を超えて流出した前記成形樹脂から成り、
前記樹脂拘束部は、前記樹脂流出部と接触する前記ケースの天面側突出部から成ることを特徴とする請求項１記載の変流器もしくは零相変流器。

【請求項5】

高い比透磁率特性を有する環状磁心に巻線を施したコイルを、底面及び二重略円筒状壁から成るコイル収容部を有するケースに収容し、加熱流動化した成形樹脂を成形金型注入口から前記ケースの前記コイル収容部内に注ぎ込み前記コイルと一体に加圧成形した変流器もしくは零相変流器であって、
前記コイル収容部の外側略円筒に略均等間隔に複数の凹部を備えることを特徴とする変流器もしくは零相変流器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、交流電流または、直流が重畳した交流電流、例えば半波正弦波交流電流を計測するための変流器及び漏洩電流を計測するための零相変流器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の変流器は、環状の磁心からなる閉磁路に２次巻線が巻回されており、計測対象の電流の流れる１次巻線が閉磁路の中央開口を貫通している。その動作は、１次巻線に１次電流が流れると、電磁誘導によって１次電流の大きさに対応した２次電流が２次巻線に発生する。このとき２次巻線に負担抵抗を接続することによって、電圧信号が出力され、その結果、１次巻線に流れる１次電流を電圧信号として計測することが可能になる。

【0003】

また、従来の変流器の製造方法としては、金属の型を用意し、少なくとも一つの巻線を備えた磁心すなわちコイルを外ケースに組み込んだ状態で型内に挿入し、型を閉鎖して、加熱流動化した成形樹脂を加圧下で、注入ゲートから型内に充填することにより、加圧成形し一体に封止成形する方法がある。（例えば特許文献１の図７参照）

【0004】

この場合、注入ゲートから離れた箇所は成形樹脂の温度低下に伴う流動性の低下により充填性が低下し外ケース内部に空気溜まりが生じ、外ケースと接着性の高い成形樹脂では内部に生じる空気溜まりが高温雰囲気下において膨脹し、変流器の外形が変形することを防止するため、外ケースにベント用の構造（空気溜まり内の空気を外部に放出するために、外ケースの二重円筒状の壁に設けた切り欠き形状の溝、又はスリットを有する円筒状の通気孔）を設けている。（例えば特許文献１の図４参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－０６４７７２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の変流器は接着性の高い成形樹脂を使用していたため、外ケースと成形樹脂の間に隙間がなく、内部に溜まった空気を外部に放出するためにベントを設けていたが、ＵＬ対応樹脂等の接着性が低い成形樹脂を使用した場合、外ケースと成形樹脂の間に微細な隙間が生じるので内部の空気は放出されるが、成形樹脂が外ケースから剥離しやすくなり、成形樹脂が外ケースから抜けやすいという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明における変流器及び零相変流器は、高い比透磁率特性を有する環状の磁心に巻線を施したコイルを底面及び二重略円筒状壁から成るコイル収容部を有する外ケースに収容し、加熱流動化した成形樹脂を天面側の成形金型注入口からケースに注ぎ込みコイルと一体に加圧成形するものであって、コイル収容部から流出した成形樹脂の樹脂流出部を有し、ケースには、樹脂流出部の少なくとも一部の天面方向への移動を拘束する樹脂拘束部を有するものである。

【発明の効果】

【0008】

この発明は上記の通り、外ケース内部に充填された成形樹脂の剥離を防止する効果を持つ。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】 本発明の実施の形態１における変流器及び零相変流器を示す図である。

【図2】 本発明の実施の形態１における変流器及び零相変流器に用いる外ケース構造を示す図である。

【図3】 本発明の実施の形態１における変流器及び零相変流器の成形樹脂注入の際に金型へセットした状態を示す図である。

【図4】 本発明の実施の形態２における変流器及び零相変流器を示す図である。

【図5】 本発明の実施の形態２における変流器及び零相変流器に用いる外ケース構造を示す図である。

【図6】 本発明の実施の形態３における変流器及び零相変流器を示す図である。

【図7】 本発明の実施の形態３における変流器及び零相変流器に用いる外ケース構造を示す図である。

【図8】 本発明の実施の形態４における変流器及び零相変流器を示す図である。

【図9】 本発明の実施の形態４における変流器及び零相変流器に用いる外ケース構造を示す図である。

【図10】 本発明の実施の形態５における変流器及び零相変流器を示す図である。

【図11】 本発明の実施の形態５における変流器及び零相変流器に用いる外ケース構造を示す図である。

【図12】 本発明の実施の形態６における変流器及び零相変流器を示す図である。

【図13】 本発明の実施の形態６における変流器及び零相変流器に用いる外ケース構造を示す図である。

【図14】 本発明の実施の形態６におけるシミュレーション条件を示す図である。

【図15】 本発明の実施の形態６の別の変流器及び零相変流器を示す図である。

【図16】 本発明の実施の形態６の別の変流器及び零相変流器に用いる外ケース構造を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における変流器及び零相変流器１００で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ－Ａ線断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）におけるＢ－Ｂ線断面図を示す。

【0011】

図１（ａ）において、１ａはコイル１２及びリード線１１の一部を収容する外ケースで、１０は加圧充填されコイル１２を封止する成形樹脂であり、注入ゲート位置１９から外ケース１ａ内に注入される。

【0012】

７ａは成形樹脂固定用の返し部を示す。外ケース１ａは例えばポリプロピレン、成形樹脂１０は例えばウレタン系樹脂から成る。

【0013】

４０は開口穴で、被測定電流が流れる導体（一次巻線、図示せず）を貫通させる。

【0014】

図１（ｂ）において、１５は被測定電流により発生する磁束を集磁するためのトロイダル形状の磁心、１４は磁心１５を収めるためのトロイダル形状のケース、１３は磁心１５を収めたケース１４に巻き付けられた巻線（二次巻線）であり、磁心１５とケース１４と巻線１３とを合わせてコイル１２と称している。

【0015】

１１はコイル１２の巻線１３両端部と電気的に接続された被覆を有した引き出し線用リード線である。

【0016】

磁心１５は例えばパーマロイから成り、ケース１４は例えばポリプロピレン、巻線１３は例えばポリウレタン銅線、リード線１１は例えばポリエチレン被覆で覆われた電線から成る。

【0017】

図１（ｃ）に示すように、返し部７ａの図示下側には、外ケース１ａから外部に流出した成形樹脂１０の突出部１０ａが有る。

【0018】

図２はこの発明の実施の形態１における変流器及び零相変流器１００に用いる外ケース１ａで、図２（ａ）は外ケース１ａの平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＣ－Ｃ線断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＤ－Ｄ線断面図、図２（ｄ）は図２（ｂ）における返し部７ａ周辺の部分拡大図である。

【0019】

本発明においては、特に説明しない場合、図２（ｂ）の図示下面を底面、図示上面を天面とする。

【0020】

図２（ａ）において、２は内側円筒、３は外側円筒、４はリード線挿入部、５はリード線引き出し部、６は巻線引き出し部であり、外ケース１ａの底部８と内側円筒２と外側円筒３により、コイル１２を収容するコイル収容領域４１を構成する。

【0021】

収容されたコイル１２は、その巻線１３端部をリード線１１に接続されており、リード線１１はリード線挿入部４に収納され、引き出し部５の溝に固定されて外部に引き出される。

【0022】

また、コイル１２とリード線１１の間の巻線１３の余長線は巻線引き出し部６へ収納される。外側円筒３には、任意の数（例えば４個）の成形樹脂固定用の返し部７ａがある。

【0023】

図２（ｂ）において、返し部７ａは外側円筒３の内壁から例えば２ｍｍ×２ｍｍ×３ｍｍの略直方体形状で外側に突出している。返し部７ａの略中央には、図２（ｂ）図示上下方向に貫通した例えばφ１ｍｍの貫通穴２０ａがあり、貫通穴２０ａとコイル収容領域４１とはスリット部１８ａで連通しており、スリット部１８ａは成形樹脂１０を流動させるための例えばＴ１ａ長１ｍｍ、Ｔ２ａ長２ｍｍのスリットを有する。

【0024】

図２（ｄ）に示すように返し部７ａ底部（図示下端）には、貫通穴２０ａの周囲に溝形状の引っ掛け部２１を有する。

【0025】

ここでは、成形樹脂充填方法について説明する。
図３はこの発明の実施の形態１における変流器及び零相変流器１００を成形樹脂充填の際に金型へセットした状態を示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＥ－Ｅ線断面図、図３（ｃ）はアイソメ図、図３（ｄ）は図３（ｃ）の展開図である。

【0026】

図３（ｄ）において、金型（上型）１６は成形樹脂注入用のゲート９を有し、金型（下型）１７は外ケース１ａの外側円筒３部分を収容する外側円筒収容領域５０と、リード線１１部分を収容するリード線収容領域５１と、返し部７ａ部分を収容する返し部収容領域５２ａを有す。

【0027】

まず、コイル１２とリード線１１を収容した外ケース１ａを金型（下型）１７に収容し、金型（上型）１６を勘合する。

【0028】

次に、加熱流動化した成形樹脂１０を加圧下でゲート９から充填する。

【0029】

充填された成形樹脂１０は、外ケース１ａ内のコイル収容領域４１に充填され、リード線挿入部４等と返し部７ａに流動する。

【0030】

返し部７ａでは、スリット部１８ａを介し貫通穴２０ａに流動し、金型（下型）１７の返し部収容領域５２ａで成形される。
この時、成形樹脂１０は、溝形状の引っ掛け部２１内にも充填される。

【0031】

このように構成された変流器においては、外ケース１ａから流出した成形樹脂１０の突出部１０ａは返し部収容領域５２ａにおいて押し固められるため、返し部７ａ底部と密着させることができ、成形樹脂１０の天面方向への移動を拘束し成形樹脂１０が外ケース１ａから抜けることを防止できる。

【0032】

また、返し部７ａ底部は溝形状の引っ掛け部２１を有しており、成形樹脂１０は引っ掛け部２１に対して強固に掛かるため、外ケース１ａ底面から天面方向の力に対して容易に外ケース１ａから抜けないようにすることができる。

【0033】

実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分について説明する。
図４はこの発明の実施の形態２における変流器及び零相変流器１０１で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＦ－Ｆ線断面図を示す。

【0034】

図４（ａ）において、７ｂは成形樹脂固定用の返し部であり、外ケース１ｂの返し部７ｂの形状が、実施の形態１と異なる。

【0035】

図４（ｂ）に示すように、返し部７ｂの図示下側には、外ケース１ｂから外部に流出した成形樹脂１０の突出部１０ｂが有る。

【0036】

図５はこの発明の実施の形態２における変流器及び零相変流器１０１の外ケース１ｂで、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）におけるＧ－Ｇ線断面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）における返し部７ｂ周辺の部分拡大図である。

【0037】

図５（ａ）において、７ｂは成形樹脂固定用の返し部で、外側円筒３に任意の数（例えば４個）有する。

【0038】

図５（ｂ）において、返し部７ｂは、外側円筒３の内壁から例えば１．５ｍｍ×２ｍｍ×３ｍｍの略直方体形状で外側に突出している。

【0039】

返し部７ｂの略中央には、図２（ｂ）図示上下方向に貫通した例えばφ１ｍｍの貫通穴２０ｂがあり、貫通穴２０ｂとコイル収容領域４１とはスリット部１８ｂで連通しており、スリット部１８ｂは成形樹脂１０を流動させるため、例えばＴ１ｂ長１ｍｍ、Ｔ２ｂ長２ｍｍのスリットを有する。貫通穴２０ｂは、その外側が解放（外側の壁がない）している。

【0040】

また、返し部７ｂ底部（図示下端）には、内側に向けて例えば３０度の傾斜形状を有する返し構造底部２２を備える。

【0041】

成形樹脂充填方法については、図３に示す金型（下型）１７の返し部収容領域５２ａが返し部７ｂ部分を収容する形状５２ｂ（図示せず）に変わる点以外は、実施の形態１と同様である。

【0042】

以上のことから、外ケース１ｂから流出した成形樹脂１０の突出部１０ｂは金型（下型）１７の返し部収容領域５２ｂにおいて押し固められるため、返し部７ｂ底部と密着させることができる。

【0043】

また、外ケース１ｂの返し構造底部２２に外側から内側に掛けて底面から天面方向の傾斜を設けることで、成形樹脂１０の突出部１０ｂは返し構造底部２２に強固に掛かるため、外ケース１ｂ底面から天面方向の力に対して成形樹脂１０が容易に抜けないようにすることができる。

【0044】

また、返し部７ｂの貫通穴２０ｂは外ケース１ｂ外周側の側壁を有さないため、実施の形態１の場合と比較して、外ケース１ｂの外形を小さくできる。

【0045】

実施の形態３．
本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分について説明する。
図６はこの発明の実施の形態３における変流器及び零相変流器１０２で、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＨ－Ｈ線断面図を示す。

【0046】

図６（ａ）において、７ｃは成形樹脂固定用の返し部であり、外ケース１ｃの返し部７ｃの形状が、実施の形態１と異なる。

【0047】

図６（ｂ）に示すように、返し部７ｃの図示下側には、外ケース１ｃのコイル収容領域４１から外部に流出した成形樹脂１０の突出部１０ｃが有る。

【0048】

図７はこの発明の実施の形態３における変流器及び零相変流器１０２の外ケース１ｃで、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＩ－Ｉ線断面図を示す。

【0049】

図７（ｂ）において、返し部７ｃは外側円筒３の内壁から例えば３ｍｍ×３ｍｍ×７ｍｍの略直方体形状で外側に突出している。

【0050】

返し部７ｃの略中央には、図７（ｂ）図示上下方向に貫通した例えば天面側がΦ１、底面側がΦ２の略円錐台形状の貫通穴２０ｃがあり、貫通穴２０ｃとコイル収容領域４１とはスリット部１８ｃで連通しており、スリット部１８ｃは成形樹脂１０を流動させるための例えばＴ１ｃ長１ｍｍ、Ｔ２ｃ長２ｍｍのスリットを有する。

【0051】

成形樹脂充填方法については、図３に示す金型（下型）１７の返し部収容領域５２ａが返し部７ｃ部分を収容する形状５２ｃ（図示せず）に変わる点以外は、実施の形態１と同様である。

【0052】

貫通穴２０ｃの直径を底面から天面方向にかけて小さくすることで、成形樹脂１０の突出部１０ｃは返し部７ｃに強固に掛かるため、外ケース１ｃ底面から天面方向の力に対して成形樹脂が容易に抜けないようにすることができる。

【0053】

実施の形態４．
本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分について説明する。
図８はこの発明の実施の形態４における変流器及び零相変流器１０３で、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は８（ａ）におけるＪ－Ｊ線断面図を示す。

【0054】

図８（ｂ）において、７ｄは成形樹脂固定用の返し部であり、外ケース１ｄの返し部７ｄの形状が、実施の形態１と異なる。

【0055】

図８（ｂ）に示すように、返し部７ｄの図示下側には、外ケース１ｄのコイル収容領域４１から外部に突出した成形樹脂１０の突出部１０ｄが有る。

【0056】

図９はこの発明の実施の形態４における変流器及び零相変流器１０３の外ケース１ｄで、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＫ－Ｋ線断面図を示す。

【0057】

図９（ｂ）において、返し部７ｄは底部８から例えばＴ１ｄ長２ｍｍ、Ｔ２ｄ長φ３ｍｍの略円柱形状で外側に突出している。

【0058】

返し部７ｄの略中央には、コイル収容領域４１と返し部７ｄを貫通した例えばＴ３ｄ長φ１ｍｍの貫通穴２０ｄがある。

【0059】

成形樹脂充填方法については、図３に示す金型（下型）１７の返し部収容領域５２ａが返し部７ｄ部分を収容する形状５２ｄ（図示せず）に変わる点以外は、実施の形態１と同様である。

【0060】

外ケース１ｄのコイル収容領域４１から流出した成形樹脂１０の突出部１０ｄは金型（下型）１７の返し部収容領域５２ｄにおいて押し固められるため、返し部７ｄ内壁面及び底部８と密着させることができる。

【0061】

貫通穴２０ｄの径Ｔ３ｄを返し部７ｄ内径Ｔ２ｄより小さくすることで、成形樹脂１０の突出部１０ｄは底部８に強固に掛かるため、外ケース１ｄ底面から天面方向の力に対して成形樹脂１０が容易に抜けないようにすることができる。

【0062】

貫通穴２０ｄ径Ｔ３ｄはφ１．０ｍｍ以上、返し部７ｄ内径Ｔ２ｄは貫通穴２０ｄ径Ｔ３ｄの２倍以上が望ましい。

【0063】

また、この形態では円柱形状の実施例について説明したが、円柱形状以外の形状でも同様の効果が得られることは言うまでもない。

【0064】

実施の形態５．
本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分について説明する。
図１０はこの発明の実施の形態５における変流器及び零相変流器１０４で、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）におけるＬ－Ｌ線断面図を示す。

【0065】

図１０（ｂ）において、７ｅは成形樹脂固定用の返し部であり、外ケース１ｅの返し部７ｅの形状が、実施の形態１と異なる。

【0066】

図１０（ｂ）に示すように、返し部７ｅの図示下側には、返し部７ｅ外周側から流出し回り込んだ成形樹脂１０の突出部１０ｅ１が有り、返し部７ｅの図示上側には、外ケース１ｅ天面から例えば１ｍｍ厚の成形樹脂１０の突出部１０ｅ２が有る。

【0067】

図１１はこの発明の実施の形態５における変流器及び零相変流器１０４の外ケース１ｅで、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）におけるＭ－Ｍ線断面図、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）における返し部７ｅ周辺の部分拡大図である。

【0068】

図１１（ｃ）において、返し部７ｅは外側円筒３の天面円周上の外周側に例えばＴ１ｅ長２ｍｍ、Ｔ２ｅ長１ｍｍ突出している。

【0069】

成形樹脂充填方法については、図３に示す金型（下型）１７の返し部収容領域５２ａが返し部７ｅの成形樹脂突出部１０ｅ１に対応した形状５２ｅ（図示せず）に変わり、金型（上型）１６に、返し部７ｅの成形樹脂突出部１０ｅ２に対応した第２返し部収容領域５３（図示せず）を有する点以外は、実施の形態１と同様である。

【0070】

天面側の成形樹脂突出部１０ｅ２は金型（上型）の第２返し部収容領域５３において押し固められ、返し部７ｅの下側に回り込んだ成形樹脂突出部１０ｅ１は金型（下型）１７の返し部収容領域５２ｅにおいて押し固められるため、返し部７ｅと密着させることができる。

【0071】

返し部７ｅ図示下側に回り込んだ成形樹脂突出部１０ｅ１は返し部７ｅに強固に掛かるため、外ケース１ｅ底面から天面方向の力に対して成形樹脂１０が容易に抜けないようにすることができる。

【0072】

実施の形態６．
本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分について説明する。
図１２はこの発明の実施の形態６における変流器及び零相変流器１０５で、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）におけるＮ－Ｎ線断面図を示す。

【0073】

図１２（ａ）において、外側円筒３に返し部７ａの代わりに、外側円筒凹部３０を有していることが、実施の形態１と異なる。

【0074】

図１３はこの発明の実施の形態６における変流器及び零相変流器１０５の外ケース１ｆで、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）におけるＯ－Ｏ線断面図、図１３（ｃ）は図１３（ａ）における外側円筒凹部３０周辺の部分拡大図である。

【0075】

図１３（ａ）において、外側円筒凹部３０は成形樹脂固定用の溝で、外側円筒３に略均等間隔に任意の数（例えば１１個）有する。

【0076】

図１３（ｃ）に示すように、外側円筒凹部３０は例えばＴ１ｆ長１．０ｍｍ、Ｔ２ｆ長１．０ｍｍの溝形状で内側に突出している。

【0077】

成形樹脂充填方法については、図３に示す金型（下型）１７の返し部収容領域５２ａを有しない代わりに、外側円筒凹部３０を含めた外側円筒３の外周側の形状に所定（例えば０．８ｍｍ）のクリアランスを持たせて沿わせた形状を有する点以外は、実施の形態１と同様である。

【0078】

このように構成された変流器においては、加熱流動化した成形樹脂１０がゲート９から充填された時の圧力により外側円筒凹部３０を外側に押すことで凹部が開きＴ１ｆの寸法が伸び、外側円筒３の外周は金型（下型）１７とのクリアランス分大きくなる。

【0079】

金型（上型）１６と金型（下型）１７が離型した後、ケース１ｆの温度が低下していくに従い、Ｔ１ｆはケースの収縮により元の形状に戻ろうとする復元力が働くので、外側円筒３が成形樹脂１０を内側に抑え込み、外ケース１ｆ底面から天面方向の力に対して成形樹脂が容易に抜けないようにすることができる。

【0080】

以下有限要素法解析ソフトを用いたシミュレーションにより復元力Ｆ１について検証する。

【0081】

図１４はシミュレーション条件を示し、外ケース１の外形寸法Ｔ１０を３５．８ｍｍ、内径寸法Ｔ１１を１４．２ｍｍ、ケース高さＴ１２を１６．３ｍｍ、肉厚Ｔ１３を０．５ｍｍ、天面からコイルまでの高さＴ１４を１．５ｍｍ、Ｔ１ｆを１ｍｍ、Ｔ２ｆを１．１２ｍｍとし、成形樹脂１０充填時は、金型（下型）１７により外ケース１ｆの底面、内側円筒２、リード挿入部４は固定され、外側円筒３に対して矢印１に示すような内側から垂直に成形樹脂１０による圧力Ｐが加わるとする。

【0082】

外側円筒３の外周と金型（下型）１７間のクリアランスＴ１５（図示せず）を０．８ｍｍとした場合、成形樹脂１０充填により広がった内側円筒２から外側円筒３までの幅Ｔ１６（図示せず）は
幅Ｔ１６＝（外形寸法Ｔ１０－内径寸法Ｔ１１）／２－肉厚Ｔ１３×２＋クリアランスＴ１５
より１０．６ｍｍであることから、成形樹脂１０の収縮率Ｋを０．３％とすると、成形樹脂１０の収縮寸法Ｔ１７（図示せず）は
収縮寸法Ｔ１７＝幅Ｔ１６×収縮率Ｋ
よりおよそ０．０３２ｍｍとなり、成形樹脂１０冷却後の拡大幅Ｔ１８（図示せず）は
拡大幅Ｔ１８＝クリアランスＴ１５－収縮寸法Ｔ１７
よりおよそ０．７６８ｍｍとなる。

【0083】

シミュレーションによると、外側円筒３の天面を拡大幅Ｔ１８の０．７６８ｍｍ広げるための圧力Ｆは０．６５ＭＰａ程であり、これが成形樹脂１０冷却後に外ケース１から成形樹脂１０に対して垂直に加わる復元力Ｆ１と同様となる。

【0084】

コイルの保持にかかわる成形樹脂１０は外ケース１天面からコイルまでの部分とすると厚みはＴ１４の１．５ｍｍであり、外ケース１との接触面積Ｓは
接触面積Ｓ＝外側円筒内側の円周長さ×Ｔ１４
＝（Ｔ１０＋Ｔ１８×２－Ｔ１３×２）×３．１４×１．５
より、およそ１７１．１ｍｍ^２となる。

【0085】

底面から天面方向の摩擦力Ｆ２は静止摩擦係数μをポリプロピレン材の一般的な値である０．４とすると、
摩擦力Ｆ２＝摩擦係数μ×垂直抗力Ｎ
＝摩擦係数μ×（圧力Ｆ×接触面積Ｓ）
＝０．４×０．６５×１７１．１
より４４．４９Ｎとなる。

【0086】

コイル１２および成形樹脂１０の自重は合計１００ｇほどであるため、重力Ｗは
重力Ｗ＝質量ｍ×重力加速度ｇ
＝０．１×０．９８
より０．９８Ｎとなり、重力Ｗに対して成形樹脂１０と外ケース１間の摩擦力Ｆ２が大きいため、コイルの自重による抜けを防ぐことができる。

【0087】

図１５は本発明の実施の形態６の別の変流器及び零相変流器１０６を示す図で、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）におけるＰ－Ｐ線断面図を示す。

【0088】

図１６はこの発明の実施の形態６の別の変流器及び零相変流器１０６の外ケース１ｇで、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）におけるＱ－Ｑ線断面図、図１６（ｃ）は図１６（ｂ）における外ケース底凸部３１周辺の部分拡大図である。

【0089】

図１６（ｂ）において、内側円筒２が底部８から外部（図示下方向）に突出しており、図１６（ｃ）に示すように例えば、Ｔ１ｇ長２ｍｍ、Ｔ２ｇ長１ｍｍの凸部が内側円筒２の底部から外部（図示下方向）に突出しているため、外ケース１ｇの底部８は射出成形の際に金型（下型）１７に収めた場合、金型（下型）１７との間にＴ２ｇだけクリアランスが生じる。

【0090】

このように構成された変流器においては、加熱流動化した成形樹脂１０がゲート９から充填され、外ケース１ｇ外側円筒３に内部から圧力が加わると外側円筒凹部３０の伸長による外形の拡大に加え、外ケース１ｇ底部８の外周部に外ケース１ｇ天面から底面方向の力のモーメントが生じ、最大でＴ２ｇ分だけ撓み、外ケース１ｇ外側円筒３を外側に傾斜させるため、外形をより大きく拡げることができ、外ケース１ｇの収縮により元の形状に戻ろうとする復元力が働くので、外側円筒３が成形樹脂１０を内側に抑え込み、外ケース１ｇ底面から天面方向の力に対して成形樹脂が容易に抜けないようにすることができる。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ 外ケース
２ 内側円筒
３ 外側円筒
４ リード線挿入部
５ リード線引き出し部
６ 巻線引き出し部
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ 返し部
８ 底部
９ ゲート
１０ 成型樹脂
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ 成形樹脂突出部
１１ リード線
１２ コイル
１３ 巻線
１４ ケース
１５ 磁心
１６ 金型（上型）
１７ 金型（下型）
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ スリット部
１９ ゲート位置
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 貫通穴
２１ 引っ掛け部
２２ 返し構造底部傾斜
３０ 外側円筒凹部
３１ 外ケース底凸部
４０ 開口穴
４１ コイル収容領域
５０ 外側円筒収容領域
５１ リード線収容領域
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ 返し部収容領域
５３ 第２返し部収容領域
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６ 変流器及び零相変流器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】