(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料で積層され複数のコアピースをその相隣なる縁部同士が重なり合うように回転自在に連結されたコア部材の上記連結部を回転させることにより環状に形成してなるコアと、上記コアピースに巻回された二次巻線と、上記コアおよび二次巻線を覆うシールド部材とを備え、
上記コア部材は、Ｕ字状とＩ字状の２組のコアピース群を一体化することにより形成され、
上記コアの外形形状が左右対称となるように形成されるとともに上記二次巻線が左右対称となるように配置されていることを特徴とする零相変流器。
【請求項２】
Ｕ字状のコアピース群にはＵ字状の樹脂ボビンが挿着され上記樹脂ボビンのＵ字状部の両側につながった二次巻線が巻回されていることを特徴とする請求項１記載の零相変流器。
【請求項３】
Ｉ字状のコアピース群にはＩ字状の樹脂ボビンが挿着され上記樹脂ボビンのＩ字状部に三次巻線が巻回されていることを特徴とする請求項１記載の零相変流器。
【請求項４】
樹脂ボビンは二次巻線または三次巻線のいずれかが巻回されるくびれ部を有していることを特徴とする請求項２または３記載の零相変流器。
【請求項５】
樹脂ボビンはくびれ部以外の部位でシールド部材に当接されていることを特徴とする請求項４記載の零相変流器。
【請求項６】
樹脂ボビンの両端には巻線の端末をからげるための端末接合端子がそれぞれ同方向に植設されていることを特徴とする請求項２または３記載の零相変流器。
【請求項７】
端末接合端子は断面Ｖ字形状に形成されるとともに長手方向中間にくびれ部を有していることを特徴とする請求項６記載の零相変流器。
【請求項８】
シールド部材の内壁側は二次巻線と対応する部分が残りの他の部分より肉厚に形成されていることを特徴とする請求項１記載の零相変流器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、漏電遮断器に内蔵され、地絡電流を検出してリレー部に信号を送出する零相変流器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９（Ａ）は例えば特開昭５１−１０３２２６号公報に開示された従来の零相変流器を示し、環状の鉄心１にトロイダル状に二次巻線２が巻回され、鉄心１の中空部を一対の一次導体３が貫通して配置されており、この一次導体３を流れる電流に漏れ電流が生じると、鉄心１に磁束が発生して二次巻線２に電流が流れ、これを検知することにより漏電が検出される。又、図９（Ｂ）に示すように２個に分割された環状の鉄心４に、図９（Ａ）におけると同様トロイダル状に二次巻線２が巻回され、鉄心４の中空部に一対の一次導体３を貫通して配置した零相変流器も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の零相変流器は以上のように構成されているので、二次巻線２をトロイダル状に巻回するための特殊な巻線機を必要とし、巻線作業に多くの時間を要するとともに一次導体３の貫通に手間を要するため、コストが増大するという問題点があった。又、図９（Ｂ）に示すように分割された鉄心４を用いた場合は、一般的なスピンドル巻線機の適用が可能になるとともに一次導体３貫通も容易となるが、分割部に生じる隙間により磁気抵抗が増大し磁気性能が低下するため、出力感度が低下するという問題点があった。
【０００４】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、作業コストの低減および出力感度の向上を図ることが可能な零相変流器を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る零相変流器は、磁性材料で積層され複数のコアピースをその相隣なる縁部同士が重なり合うように回転自在に連結されたコア部材の連結部を回転させることにより環状に形成してなるコアと、コアピースに巻回された二次巻線と、コアおよび二次巻線を覆うシールド部材とを備え、コア部材は、Ｕ字状とＩ字状の２組のコアピース群を一体化することにより形成され、コアの外形形状が左右対称となるように形成されるとともに二次巻線が左右対称となるように配置されている。
【０００６】
又、この発明の請求項２に係る零相変流器は、請求項１において、Ｕ字状のコアピース群にＵ字状の樹脂ボビンを挿着するとともに、樹脂ボビンのＵ字状部の両側につながれる二次巻線を巻回したものである。
【０００７】
又、この発明の請求項３に係る零相変流器は、請求項１において、Ｉ字状のコアピース群にＩ字状の樹脂ボビンを挿着するとともに、樹脂ボビンのＩ字状部に三次巻線を巻回したものである。
【０００８】
又、この発明の請求項４に係る零相変流器は、請求項２または３において、樹脂ボビンに二次巻線または三次巻線のいずれかが巻回されるくびれ部を形成したものである。
【０００９】
又、この発明の請求項５に係る零相変流器は、請求項４において、樹脂ボビンのくびれ部以外の部位をシールド部材に当接させるようにしたものである。
【００１０】
又、この発明の請求項６に係る零相変流器は、請求項２または３において、樹脂ボビンの両端に巻線の端末をからげるための端末接合端子をそれぞれ同方向に植設したものである。
【００１１】
又、この発明の請求項７に係る零相変流器は、請求項６において、端末接合端子を断面Ｖ字形状に形成するとともに、長手方向中間にくびれ部を形成したものである。
【００１２】
又、この発明の請求項８に係る零相変流器は、請求項１において、シールド部材の内壁側の二次巻線と対応する部分を残りの他の部分より肉厚に形成したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１における零相変流器の構成を展開して示す斜視図、図２は図１における零相変流器本体部の構成を示す斜視図、図３は図２における零相変流器本体部を２組に分割した状態を示す斜視図、図４は図２におけるコアの構成を示す斜視図、図５は図４におけるコアを２組に分割した状態を示す斜視図、図６は端末接合端子の構成を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、図７は図１における零相変流器の外観を示す斜視図、図８は図６における端末接合端子のコアピースに挿着した状態を示す正面図である。
【００１４】
図において、５は例えば電磁軟鉄、珪素鋼板等の薄板を積層して形成される一対の環状板部材５ａ、５ｂおよび、これら両環状板部材５ａ、５ｂの内外周面にそれぞれ嵌装可能な内側環状部材５ｃ、外側環状部材５ｄを組み合わせて構成されるシールド、６は後述する零相変流器本体部およびシールド５が嵌装される環状の器室６ａが内部に、又、一側には後述する両巻線のリード線を取り出すための切り欠き６ｂがそれぞれ形成された外函である。
【００１５】
７は複数の磁性材料を積層してなる弧状のコアピースで、図４に示すようにその端面７ａは円弧状に形成され、他端側には相隣なるコアピース７の端面７ａと嵌合可能な端面７ｂが形成されており、４個のコアピース７がこれら各端面７ａ、７ｂを介して連結方向に互い違いに積層して配列されることにより円環状のコア８を構成している。そして、このコア８は図５に示すように連結部に形成された凹、凸部７ｃ、７ｄが嵌合されることにより、回転自在に連結された３個のコアピース７でなるＵ字状のコアピース群８ａ、および残りの１個のコアピース７でなるＩ字状のコアピース群８ｂに分割可能となっている。
【００１６】
９、１０は図３に示すように両コアピース群８ａ、８ｂに挿着されたＵ字状およびＩ字状の樹脂ボビンで、それぞれ両端には後述する端末接合端子が係合可能な係合部９ａ、１０ａが、コアピース群８ａのＵ字状部の両側にはくびれ部９ｂ、９ｂが、コアピース群８ｂのＩ字状部の中央にはくびれ部１０ｂがそれぞれ形成されている。１１は樹脂ボビン９の各くびれ部９ｂに巻回され、コアピース群８ａのＵ字状部の中央部に沿ってつながった二次巻線、１２は樹脂ボビン１０のくびれ部１０ｂに巻回された三次巻線である。
【００１７】
１３は図６に示すように断面Ｖ字状に形成されるとともに、長手方向中間にくびれ部１３ａが形成された端末接合端子で、図８に示すように両樹脂ボビン９、１０（図示は樹脂ボビン１０のみ）の各係合部９ａ、１０ａに係合されて植設される。そして、この端末接合端子１３のくびれ部１３ａには、二次巻線１１および三次巻線１２の各端末がそれぞれからげられるとともに、リード線１４の端末が一端側からＶ字状の内面に沿って挿入され、例えばはんだ付けあるいはＶ字状部を挟圧すること等により、リード線１４の端末は端末接合端子１３に接合され、二次巻線１１および三次巻線１２の各端末はリード線１４と電気的に接続される。
【００１８】
そして、これら７ないし１４で零相変流器本体２０が構成され、図１に示される各部材は、環状板部材５ｂ、外側環状部材５ｄ、内側環状部材５ｃ、零相変流器本体部２０、環状板部材５ａの順に、外函６の器室６ａ内に嵌装され、図７に示すように各リード線１４の先端を切り欠き６ｂから外側にはみ出させた後、器室６ａ内に樹脂１５を充填させて一体化することにより零相変流器３０は完成する。
【００１９】
このように上記実施の形態１によれば、コアピース７の相隣なる縁部同士が重なり合うように連結するとともに、コア８の外形形状および二次巻線１１の配置が左右対称となるように形成しているので、左右バランスの良い平衡特性を得ることができ、出力感度の向上を図ることが可能になる。又、コア８をＵ字状のコアピース群８ａと、Ｉ字状のコアピース群８ｂに分割できるようにしているので、巻線性の向上および一次導体の挿入の容易化を図り、作業コストの低減を図ることが可能になる。
【００２０】
又、Ｕ字状のコアピース群８ａおよびＩ字状のコアピース群８ｂに、それぞれＵ字状の樹脂ボビン９およびＩ字状の樹脂ボビン１０を挿着するようにしているので、簡単な構成で絶縁特性の向上を図ることができ、又、Ｕ字状の樹脂ボビン９のＵ字状部の両側に中央部に沿ってつながった二次巻線１１を巻回するようにしているので、左右バランスの良い平衡特性を得ることが可能であることは勿論のこと、渡り線処理により結線が減少し、作業性コストの低減が可能になる。
【００２１】
又、Ｉ字状のコアピース群８ａに挿着された樹脂ボビン１０に三次巻線１２を巻回しているので、コアピース群８ａを取り替えるだけで三次巻線１２の有無を変更することが可能となり簡便となる。又、両樹脂ボビン９、１０の両次巻線１１、１２が巻回された部分に、くびれ部９ｂ、１０ｂがそれぞれ形成されているので、巻線が容易となり作業コストの低減を図ることが可能となる。又、両樹脂ボビン９、１０の両端には、両次巻線１１、１２の各端末をそれぞれからげるための端末接合端子１３が、それぞれ同方向に向けて植設されているので、端末処理および後工程の結線処理が容易となり、作業コストの低減を図ることが可能になる。
【００２２】
又、端末接合端子１３は図６に示すように断面Ｖ字状に形成されるとともに、長手方向中間にくびれ部１３が形成されているので、くびれ部１３により両次巻線１１、１２の各端末のからげ作業が容易になるとともに、Ｖ字状の内面によりリード線１４の端末の挿入作業が容易となり、さらに作業コストの低減を図ることが可能になる。又、各コアピース７を図４および図５に示すようにそれぞれ弧状に形成しているので、コア８としての小型化が可能となる。
【００２３】
又、上記構成では詳しく説明しなかったが、シールド５の内側環状部材５ｃの二次巻線１１と対応する部位を、残りの他の部分より肉厚に形成することによりシールド特性の向上を図ることが可能になる。又、各樹脂ボビン９、１０の両次巻線１１、１２がそれぞれ巻回されるくびれ部９ｂ、１０ｂ以外の部分を、表、裏側および内、外周側にそれぞれ出っ張らせて、シールド５の各環状板部材５ａ、５ｂ、内側環状部材５ｃ、外側環状部材５ｄと当接させるようにすれば、位置決めが容易となり組立作業性の向上を図ることが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、磁性材料で積層され複数のコアピースをその相隣なる縁部同士が重なり合うように回転自在に連結されたコア部材の連結部を回転させることにより環状に形成してなるコアと、コアピースに巻回された二次巻線と、コアおよび二次巻線を覆うシールド部材とを備え、コア部材は、Ｕ字状とＩ字状の２組のコアピース群を一体化することにより形成され、コアの外形形状が左右対称となるように形成されるとともに上記二次巻線が左右対称となるように配置したので、作業コストの低減を図ることができ、かつ平衡特性が良く出力感度の向上を図ることが可能な零相変流器を提供することができる。
【００２５】
又、この発明の請求項２によれば、請求項１において、Ｕ字状のコアピース群にＵ字状の樹脂ボビンを挿着するとともに、樹脂ボビンのＵ字状部の両側につながった二次巻線を巻回したので、作業コストの低減を図ることが可能な零相変流器を提供することができる。
【００２６】
又、この発明の請求項３によれば、請求項１において、Ｉ字状のコアピース群にＩ字状の樹脂ボビンを挿着するとともに、樹脂ボビンのＩ字状部に三次巻線を巻回したので、作業コストの低減を図ることが可能な零相変流器を提供することができる。
【００２７】
又、この発明の請求項４によれば、請求項２または３において、樹脂ボビンに二次巻線または三次巻線のいずれかが巻回されるくびれ部を形成したので、作業コストの低減を図ることが可能な零相変流器を提供することができる。
【００２８】
又、この発明の請求項５によれば、請求項４において、樹脂ボビンのくびれ部以外の部位をシールド部材に当接させるようにしたので、作業コストの低減を図ることが可能な零相変流器を提供することができる。
【００２９】
又、この発明の請求項６によれば、請求項２または３において、樹脂ボビンの両端に巻線の端末をからげるための端末接合端子をそれぞれ同方向に植設したので、作業コストの低減を図ることが可能な零相変流器を提供することができる。
【００３０】
又、この発明の請求項７によれば、請求項６において、端末接合端子を断面Ｖ字形状に形成するとともに、長手方向中間にくびれ部を形成したので、作業コストの低減を図ることが可能な零相変流器を提供することができる。
【００３１】
又、この発明の請求項８によれば、請求項１において、シールド部材の内壁側の二次巻線と対応する部分を残りの他の部分より肉厚に形成したので、出力感度の向上を図ることが可能な零相変流器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における零相変流器の構成を展開して示す斜視図である。
【図２】図１における零相変流器本体部の構成を示す斜視図である。
【図３】図２における零相変流器本体部を２組に分割した状態を示す斜視図である。
【図４】図２におけるコアの構成を示す斜視図である。
【図５】図４におけるコアを２組に分割した状態を示す斜視図である。
【図６】端末接合端子の構成を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図７】図１における零相変流器の外観を示す斜視図である。
【図８】図６における端末接合端子をコアピースに挿着した状態を示す正面図である。
【図９】従来の零相変流器の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
５  シールド、６  外函、７  コアピース、７ａ，７ｂ  端面、７ｃ  凹部、
７ｄ  凸部、８  コア、８ａ  Ｕ字状のコアピース群、８ｂ  Ｉ字状のコアピース群、
９  Ｕ字状の樹脂ボビン、１０  Ｉ字状の樹脂ボビン、９ａ，１０ａ  係合部、
９ｂ，１０ｂ  くびれ部、１１  二次巻線、１２  三次巻線、１３  端末接合端子、
１３ａ  くびれ部、１４  リード線、１５  樹脂、２０  零相変流器本体部、
３０  零相変流器。
【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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