特開 2024-137572 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】P2024137572

(43)【公開日】2024-10-07

(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 20060101AFI20240927BHJP

   G01R 15/18 20060101ALI20240927BHJP

   H01H 83/02 20060101ALN20240927BHJP

【ＦＩ】

H01F38/30

G01R15/18 B

H01H83/02 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2023064501

(22)【出願日】2023-03-23

(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】吉川 徹

【テーマコード（参考）】

2G025

5E081

5G030

【Ｆターム（参考）】

2G025AA02

2G025AB14

2G025AC01

5E081AA06

5E081CC30

5E081DD01

5E081DD15

5E081EE07

5E081FF06

5G030YY13

(57)【要約】      （修正有）

【課題】コイルおよびリード線を個別に外ケースへ組み付けた後にからげはんだを施し電気的に接続す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１００において、外ケース１の底面側からリード線５を挿入して組み付けることができ、天面側にスライドさせることでからげはんだ部１１を露出させることが可能な構造のリード線保持部を設ける。
【選択図】図１

【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、底面及び二重円筒状壁を有するケースに収納し、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に注ぎ込み前記コイルと一体に加圧成形した変流器及び零相変流器であって、
前記ケースは、前記二重円筒状壁の少なくとも一方の外周部において、ケースの底面側からリード線を挿入して組み付けることができ、リード線を天面方向にスライドさせることで、はんだ部を天面側から露出させることが可能なリード線保持部を備えることを特徴とする変流器及び零相変流器。

【請求項2】

前記リード線保持部は、Ｌ字状リード線のスライドを妨げないようにするためのスリットを底面から天面方向に有することを特徴とする請求項１記載の変流器及び零相変流器。

【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を計測するための変流器、もしくは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】

図３は、従来の一般的な変流器を示す概略図である。従来の変流器は、環状の磁心２０からなる閉磁路に２次巻線２５が巻回されており、計測対象の電流の流れる１次巻線２３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２３に１次電流２２が流れると、電磁誘導によって１次電流２２の大きさに対応した２次電流２４が２次巻線２５に発生する。このとき２次巻線２５に負荷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２３に流れる１次電流２２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型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１参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【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】

【0005】

図４は従来の変流器の加圧成型時における構造図であり、図４（ａ）はアイソメ図、図４（ｂ）は上面図、図４（ｃ）は加圧成型直前の変流器の分解図を示す。図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、外ケース２１にコイル１２及びコイル１２に電気的に接続されたリード線５を組み付けたものを下型１８にセットして上型１７を閉じて固定し、ゲート９から熱可塑性樹脂を注ぎ込み封止している。この際、過剰な樹脂はオーバーフロー８を通して外部に排出される。

【0006】

前記構造の変流器では、図４（ｃ）に示すようにリード線５のからげはんだ部１１は周囲を側壁で囲まれた外ケース２１の底面に位置するため、あらかじめコイル１２とリード線５をからげはんだにより接続しておく必要があり、外ケース２１への組付け作業が複雑化し手作業が必要となるという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本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磁心に巻線を施したコイルを底面及び二重円筒状壁を有するケースに収納し、加熱流動化した成形樹脂を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構造であって、ケースのリード線保持部にリード線を底面側から挿入し、はんだ部を天面側から露出可能とすることでコイルおよびリード線の組み付け後にからげはんだを施すことを可能にする構造を設ける。

【発明の効果】

【0008】

本発明は前記の通り、コイルおよびリード線をケースに組み付けた後においても、リード線のはんだ部をケース外に露出させることができ、コイルとのからげはんだを可能にする。

【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】 一般的な変流器を示す概略図である。

【図4】 一般的な変流器および加圧成形方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態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）はアイソメ図、図１（ｃ）は正面図、図１（ｄ）はＡ－Ａ線断面図、図１（ｅ）はコイル１２のアイソメ図である。
図１（ｅ）にて示したコイル１２は集磁のためのトロイダル形状の磁心１５（図１（ｄ）に示す）と磁心１５を収めるためのトロイダル形状のケース１４（図１（ｄ）に示す）と、磁心１５を収めたケース１４に巻き付けられた磁心１５内における磁束の変化を電流に変換するための巻線１３により構成される。５は巻線１３から引き出した余長線１６をからげられ電気的に接続された引き出し用リード線である。
図１（ａ）において、１はコイル１２及びリード線５の一部を収納する外ケースで、１０は加圧充填されたコイル１２を封止する成形樹脂である。

【0011】

図２は本発明の実施の形態１における変流器及び零相変流器１００に用いる内側円筒２および外側円筒３を有した２重円筒状の外ケース１で、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はアイソメ図、図２（ｃ）は正面図、図２（ｄ）は図２（ａ）に示した外ケース１のＢ－Ｂ線断面図、図２（ｅ）、図２（ｆ）は外ケース１にリード線５およびコイル１２を組み付けた状態のアイソメ図である。
図２（ａ）においてリード線挿入部４はケースの底面から天面まで貫通し、リード線５を底面から挿入することで、からげはんだ部１１を外ケース１の天面側へ向けることができる。リード線スライド用スリット６はリード線５のＬ字形状を保ちつつ外ケース１の天面方向へスライドさせ、からげはんだ部１１を露出させるためのスリットであり、底面から先端までの深さは少なくともリード線の屈曲部からはんだ部までの長さＸ（図１（ｅ）に示す）以上とする。
図２（ｄ）において、余長線通過用スリット７はリード線にからげた巻線１３の余長線１６をケース外に露出することなく通過させるためのスリットであり、耐電圧特性を確保させるためにケース底面からスリット先端までの側壁高さは５ｍｍ以上とする。

【0012】

図２（ｅ）で示すように、外ケース１の底面から天面側へリード線５をスライドさせることで、はんだ部を露出させることができ、組み付け後も容易にからげはんだを施すことができる。また、からげはんだの際、対象のリード線５を露出させ、もう一方はケース１内部に収めることで、対象外のリード線との干渉を防ぐことができる。
図２（ｆ）で示すようにコイルを成形樹脂１０により封止する際は、リード線５を両方外ケース１の底面側にスライドさせて、はんだ部を外ケース１内に収めるようにする。

【符号の説明】

【0013】

１ 外ケース（実施の形態１）
２ 内側円筒
３ 外側円筒
４ リード線挿入部
５ リード線
６ リード線スライド用スリット
７ 余長線通過用スリット
８ オーバーフロー（成形樹脂排出用）
９ ゲート（成形樹脂充填用）
１０ 成形樹脂
１１ からげはんだ部
１２ コイル
１３ 巻線
１４ ケース（磁心保持用）
１５ 磁心
１６ 余長線
１７ 金型（上型）
１８ 金型（下型）
２０ 環状の鉄心
２１ 外ケース（従来の変流器）
２２ １次電流
２３ １次巻線
２４ ２次電流
２５ ２次巻線
１００ 変流器及び零相変流器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】