JP2521846Y2 - トロイダルコイル - Google Patents

トロイダルコイル

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JP2521846Y2
JP2521846Y2 JP1987103419U JP10341987U JP2521846Y2 JP 2521846 Y2 JP2521846 Y2 JP 2521846Y2 JP 1987103419 U JP1987103419 U JP 1987103419U JP 10341987 U JP10341987 U JP 10341987U JP 2521846 Y2 JP2521846 Y2 JP 2521846Y2
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cobalt
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晃 斉郷
重成 前沢
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三井石油化学工業株式会社
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  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は磁性トロイダルコアに巻線を施して構成した
トロイダルコイルを二次巻線とした漏電検知用零相変流
器に係り、特に高透磁率を有するコバルト系アモルファ
ス合金からなるトロイダルコア等を使用して製作する場
合に好適な漏電検知用零相変流器に関するものである。
〔従来の技術〕
磁性トロイダルコアに巻線を施してトロイダルコイル
を形成する方法としては、従来、特殊なトロイダルコイ
ル巻線機または手巻きによって巻線を施す方法が用いら
れている。
しかしながら、このような方法は、巻数の少ない場合
にはトロイダルコイル巻線機による方法では巻線機への
セッティングに時間を要し製造の効率が低いとともに、
自動化が困難である。また手巻きによる製造方法は非能
率的であるだけでなく、巻線数の比較的多いトロイダル
コイルは製作が困難である。
〔考案が解決しようとする課題〕
本考案はこのような従来技術の問題点を解決しようと
するものであって、容易にかつ効率的に製作できるとと
もに、自動化した製作工程にも適した漏電検知用零相変
流器を提供しようとするものであり、特に高透磁率を有
する例えばコバルト系アモルファス合金からなる磁性ト
ロイダルコア等を使用して製作する場合に好適な漏電検
知用零相変流器を提供することを目的とするものであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本考案の漏電検知用零相変流器は第1図または第2図
の実施例に示すような構成を具えている。
1は、コバルト系アモルファス合金の磁性トロイダル
コアである。
2は上板であって、電気的な絶縁物からなりコバルト
系アモルファス合金の磁性トロイダルコア1の一方の面
を被うように構成されている。
21は多数の導体ピンであって、上板2を貫通する両脚
と上板2の面でこの両脚を結ぶ接続部とを有し、両脚が
コバルト系アモルファス合金の磁性トロイダルコア1の
外側と内側に跨るように上板2を貫通して配置されるも
のである。
3は下板であって、電気的な絶縁物からなりコバルト
系アモルファス合金の磁性トロイダルコア1の上板が設
けられる面と反対側の面を被うとともに各導体ピン21
両脚が貫通するように構成されている。
36は多数の導体部であって、下板3の面に設けられ隣
り合う導体ピンの一方の内側の脚と他方の外側の脚とを
順次連結するように配置されている。
そしてコバルト系アモルファス合金の磁性トロイダル
コア1に上板2と下板3とを装着し、各導体ピン21を上
板2から下板3の対応する導体部36に貫通した後、それ
ぞれの導体ピン21の脚部と導体部36との連結部を電気的
に接続して漏電検知用零相変流器を形成する。
従って、以上をまとめると、本考案の構成は下記に示
す通りである。即ち、本考案は、 コバルト系アモルファス合金で構成した磁性トロイダ
ルコア(1)と、 電気的な絶縁物からなり該コバルト系アモルファス合
金の磁性トロイダルコア(1)の一方の面を被うリング
板状の上板(2)と、 該上板(2)を貫通する両脚と該上板(2)の表面で
該両脚を結ぶ接続部とを有し、該両脚が前記コバルト系
アモルファス合金の磁性トロイダルコア(1)の外側と
内側に跨るように前記上板(2)を貫通して配置される
多数の導体ピン(21)と、 電気的な絶縁物からなり前記コバルト系アモルファス
合金の磁性トロイダルコア(1)の他方の面を被うとと
もに前記各導体ピン(21)の両脚が貫通するリング板状
の下板(3)と、 該下板(3)の面に設けられた隣り合う導体ピンの一
方の内側の脚と他方の外側の脚とを順次連結する多数の
導体部(36)と を具え、前記コバルト系アモルファス合金の磁性トロイ
ダルコア(1)に上板(2)と下板(3)とを装着し、
各導体ピン(21)を上板(2)から下板(3)の対応す
る導体部(36)に貫通した後、それぞれの導体ピン
(21)の脚部と導体部(36)との連結部を電気的に接続
してなるトロイダルコイルを構成し、前記リング状の上
板(2)の中心の空間と、リング状の下板(3)の中心
の空間を貫通させて電路を施し、該電路の漏電に起因す
る零相電流を前記トロイダルコイルから検知することを
特徴とする漏電検知用零相変流器としての構成を有する
ものである。
〔作用〕
上板2と下板3とは、第1図または第2図に示すよう
にしてコバルト系アモルファス合金の磁性トロイダルコ
ア1の両面に装着される。そして上板2に、多数の導体
ピン21をその両脚が上板2を貫通するように装着するこ
とによって、同時にその両脚がコバルト系アモルファス
合金の磁性トロイダルコア1の内側と外側に跨るように
配置される。導体ピン21の両脚は下板3をも貫通して、
下板3の面に設けられている導体部36と連結する。この
際導体部36は、隣り合う導体ピンの一方の内側の脚と他
方の外側の脚とを順次連結するように配置されているの
で、それぞれの導体ピン21と導体部36との連結部を電気
的に接続することによって、導体ピン21と導体部36とが
交互に順次接続されてコバルト系アモルファス合金の磁
性トロイダルコア1のリング状をなすコア部をトロイダ
ル状に囲繞する。そこでこのトロイダル状をなすコイル
の一部を切り開いて両端を外部端子に接続するように構
成しておくと、両端子間に漏電検知用零相変流器が形成
される。
〔実施例〕
第1図は本考案の漏電検知用零相変流器に使用する、
コバルト系アモルファス合金の磁性トロイダルコア1に
巻線を施して構成するトロイダルコイルの分解斜視図で
ある。
磁性トロイダルコアは、コバルト系アモルファス合金
等の磁性体で作られ、電気的な絶縁物でコーティングさ
れている。
上板2は、例えばプラスチック等の電気的な絶縁物で
作られ、コバルト系アモルファス合金の磁性トロイダル
コア1を被う大きさを有し、多数のコ字状の導体からな
る導体ピン21を埋め込まれている。各導体ピン21は、コ
バルト系アモルファス合金の磁性トロイダルコア1を組
み立てたとき、各導体ピン21の両脚の間にコバルト系ア
モルファス合金の磁性トロイダルコア1が置かれるよう
な位置に、上板2に配置されている。また上板2は両端
に取付け部22,23を有し、取付け部22,23にはそれぞれ
貫通孔24,25が設けられている。一方の取付け部22に近
い導体ピン21aは一方の脚が短く、下板3に達しないよ
うに形成されているとともに、その脚と貫通孔24の周辺
とを被う導体部26が設けられている。
下板3は、例えばプラスチック等の電気的な絶縁物で
作られ、上板2と同じ大きさからなっている。下板3
は、多数の貫通孔31を有するとともに、両端に取付け部
32,33を有し、取付け部32,33にはそれぞれ貫通孔34
35が設けられている。貫通孔31は、上板2に埋め込まれ
た導体ピン21の両脚に対応して設けられている。さらに
隣り合う導体ピン21の一方の内側の脚と他方の外側の脚
とを順次連結するように多数の導体部36が表面に設けら
れている。さらに一方の取付け部32に近い貫通孔31と貫
通孔34の周辺とを被う導体部37が設けられている。
上板2および下板3において、導体ピン21はコ字状に
折り曲げたワイヤまたは板金片を予め形成して上板2に
所定位置に設けられたピン取付け用の貫通孔に挿入して
取付けてもよく、またはこれらを上板2とともにモール
ドして一体成型してもよい。導体部26は、例えばプリン
ト回路によって形成することができる。また下板3の導
体部36,37は、例えばプリント回路によって形成され
る。
トロイダルコイルを組み立てるときは、コバルト系ア
モルファス合金の磁性トロイダルコア1を中間に挟ん
で、上板2と下板3とを対向させ、2個の絶縁ブッシュ
4の両端を上板2と下板3のそれぞれの貫通孔24と34
よび25と35に填め込んだ後、それぞれボルト5、ナット
6を用いて締め付けることによって一体化する。なお、
ボルト5、ナット6とを用いる代りにアルミニウムまた
は銅製のリベットを用いて、かしめ付けるようにしても
よい。
この際、上板2の導体部26と下板3の導体部37の部分
にそれぞれターミナル金具7及び8を挟んで組み立てる
ことによって、トロイダルコイルの2つの外部端子とす
る。このようにして組み立てを終了したとき、下板3の
導体部36,37におけるそれぞれのピンの脚の貫通部をハ
ンダ付け等の処理によって電気的に接続する。なお下板
3の導体部36,37は第1図において裏面に設けてもよ
く、これによってハンダ付けの作業を容易にすることが
できる。
このようにして完成された組み立て体においては、各
導体ピン21の一方の脚の端部が下板3の導体部36を経
て、隣り合う導体ピンの他方の脚の端部に接続されるこ
とによって、全体として例えば外部端子であるターミナ
ル金具7から始まって、各導体ピン21と導体部36とを交
互に経由して、コバルト系アモルファス合金の磁性トロ
イダルコア1の周囲を囲繞しつつ外部端子であるターミ
ナル金具8に至るトロイダル状のコイルをなし、巻回数
とコバルト系アモルファス合金の磁性トロイダルコア1
の透磁率によって定まるイダクタンスを有する漏電検知
用零相変流器を形成することができる。
第2図は本考案の実施例を示し、第1図に示したコバ
ルト系アモルファス合金の磁性トロイダルコイルを二次
巻線として使用した漏電検知用零相変流器の構成を示し
ている。同図において第1図におけると同じ部分を同じ
番号で示し、(a)は上板2の上面図、(b)は上板2
の側面図、(c)は下板3の裏面図、(d)は下板3の
側面図、(e)は全体の組み立て断面図である。
第2図においては、上板2は側面図(b)に示される
ように、その一面のコバルト系アモルファス合金の磁性
トロイダルコア1を装着すべき部分が、取付け部22,23
の部分より板厚が薄く、コバルト系アモルファス合金の
磁性トロイダルコア1の外周を収容する凹部27を形成す
るように構成されているとともに、下板3の内側の一面
にコバルト系アモルファス合金の磁性トロイダルコア1
の内周に嵌合する凸部38が設けられており、コバルト系
アモルファス合金の磁性トロイダルコア1は凹部27と凸
部38で形成される空間部に収容されるように構成されて
いる。なおコバルト系アモルファス合金の磁性トロイダ
ルコア1は、絶縁被覆11で被覆されていることが示され
ている。
そしてコバルト系アモルファス合金の磁性トロイダル
コア1を挿入したのち、上板2と下板3とをプラスチッ
ク製リベット9,10を貫通孔24,34および25,35に通して
かしめることによって、一体化して組み立てる。なおこ
の際ターミナル金具7,8をリベット9の上下に挿入して
同時にかしめることによって、外部端子を同時に形成す
ることができる。第2図において、導体ピン21は下板3
の裏面において、ハンダ付け部39で導体部36にハンダ付
けによって接続されることが示されている。
一般に、漏電検知用零相変流器において、磁心のトロ
イダルコアにパーマロイやフェライトまたは珪素鋼板を
用いた場合には、検知感度を向上させるためにトロイダ
ルコイルの巻回数を600〜2000とするが、磁心としてコ
バルト系アモルファス合金である例えばアライド社の27
14A,2705Mまたはバクームシュメルツェ社のVITROVAC−6
025F等を使用した場合は、透磁率が非常に高いのでトロ
イダルコイルの巻回数は10〜100で十分である。
従って後者のような場合、実施例に示された構造のト
ロイダルコイルとすることによって、製作に専用の巻線
機を使用したり、あるいは手作業で巻線を行う場合と比
較して、能率的にかつ安価に製作できるとともに、製作
の自動化も容易になる。
また本考案の漏電検知用零相変流器の二次巻線に使用
したトロイダルコイルは、巻回数の比較的少ない高周波
用チョークコイルや高周波用リアクトル、またはスイッ
チングレギュレータ用のリアクトル素子としても、好適
である。
上述のコバルト系アモルファス合金は、コバルト(C
o),鉄(Fe),珪素(Si),硼素(B),モリブデン
(Mo),ニッケル(Ni)からなり、式 CoaFebSicBdMoeNif 但しa〜fは各成分元素の原子百分率を示し、 a=50〜90,b=1〜10,c=5〜20, d= 0〜20,e=0〜20,f=1〜 5であって、 a〜fの和を100とする。
で表されるものである。
トロイダルコアはこのコバルト系アモルファス合金か
らなるリボンを多数回巻回して、例えばリング状に成型
したものである。このコバルト系アモルファス合金の磁
性トロイダルコアはリング状に成型したのち、温度150
〜400℃で5〜180分間熱処理を行うことによって所望の
透磁率を得ることができる。なお熱処理は直流磁界また
は交流磁界中で行われることが性能を均一化する上で望
ましく、さらに窒素雰囲気中で行うことによって、より
安定した性能を得ることができるものである。このよう
にして形成されたコバルト系アモルファス合金の磁性ト
ロイダルコアは、電気的な絶縁物でコーティングするこ
とによって、電気的な絶縁と性能の安定化とを行う。
〔考案の効果〕
以上説明したように本考案によれば、巻回数の比較的
少ないトロイダルコイルを二次巻線とした漏電検知用零
相変流器を安価にかつ効率的に製作することができ、ま
た製造の自動化も容易である。特に高透磁率のコバルト
系アモルファス合金からなるトロイダルコア等を磁心に
使用して製作する場合に好適な漏電検知用零相変流器を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の漏電検知用零相変流器に使用するトロ
イダルコイルの分解斜視図を示す。 第2図は本考案の実施例としての漏電検知用零相変流器
の構成を示す。 1……コバルト系アモルファス合金の磁性トロイダルコ
ア 2……上板 21,21a……導体ピン 22,23,32,33……取付け部 24,25,31,34,35……貫通孔 26,36,37……導体部 27……凹部 3……下板 38……凸部 39……ハンダ付け部 4……絶縁ブッシュ 5……ボルト 6……ナット 7,8……ターミナル金具 9,10……プラスチック製リベット 11……絶縁被覆
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−14618(JP,A) 特開 昭58−215005(JP,A) 特公 昭50−16485(JP,B1) 実願 昭46−65986号(実開 昭48− 22737号)の願書に添付した明細書及び 図面の内容を撮影したマイクロフィルム (JP,U)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】コバルト系アモルファス合金で構成した磁
    性トロイダルコアと、 電気的な絶縁物からなり該コバルト系アモルファス合金
    の磁性トロイダルコアの一方の面を被うリング板状の上
    板と、 該上板を貫通する両脚と該上板の表面で該両脚を結ぶ接
    続部とを有し、該両脚が前記コバルト系アモルファス合
    金の磁性トロイダルコアの外側と内側に跨るように前記
    上板を貫通して配置される多数の導体ピンと、 電気的な絶縁物からなり前記コバルト系アモルファス合
    金の磁性トロイダルコアの他方の面を被うとともに前記
    各導体ピンの両脚が貫通するリング板状の下板と、 該下板の面に設けられた隣り合う導体ピンの一方の内側
    の脚と他方の外側の脚とを順次連結する多数の導体部と を具え、前記コバルト系アモルファス合金の磁性トロイ
    ダルコアに上板と下板とを装着し、各導体ピンを上板か
    ら下板の対応する導体部に貫通した後、それぞれの導体
    ピンの脚部と導体部との連結部を電気的に接続してなる
    トロイダルコイルを構成し、前記リング状の上板の中心
    の空間と、リング状の下板の中心の空間を貫通させて電
    路を施し、該電路の漏電に起因する零相電流を前記トロ
    イダルコイルから検知することを特徴とする漏電検知用
    零相変流器。
JP1987103419U 1987-07-06 1987-07-06 トロイダルコイル Expired - Lifetime JP2521846Y2 (ja)

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