JP6401564B2 - ノイズフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ノイズフィルタ及びその製造方法に関する。

従来、建造物の高層化、大型化に伴い、建物内に接地線が長い距離にわたり施設されるため、接地線に高周波ノイズが容易に侵入する状況となっている。このような状況に於て、接地線に侵入した高周波ノイズが共振状態となり振幅が増大することにより、電子機器が誤動作や損傷を起こす虞れがある。そこで、電気設備の接地線に挿入され、接地線を流れる高周波ノイズを抑制する接地線用のノイズフィルタが提案されている（特許文献１参照）。

特開平０８−２１４４４９号公報

高周波ノイズを抑制するためにはノイズフィルタのインピーダンスＺを大きくするのが一般的である。ここで、インピーダンスＺとは、交流電流に対する抵抗値のことであり、インピーダンスＺが大きいほど交流電流が流れにくくなる。ノイズフィルタのインピーダンスＺは、下記〔式１〕のように表わされる。なお、〔式１〕に於て、ｆは周波数であり、Ｌはコイルのインダクタンスである。

〔式１〕Ｚ＝２πｆ×Ｌ

前記〔式１〕に示すように、ノイズフィルタのインピーダンスＺは、周波数ｆの低い成
分に対しては小さく、周波数ｆの高い成分に対しては大きくなる。このため、ノイズフィルタを高周波ノイズが侵入し易い接地線に挿入すると、周波数ｆの低い商用周波の成分は妨げず、周波数ｆの高い高周波ノイズの成分のみを減衰させることができる。つまり、商用周波の地絡電流を抑制せずに、高周波のノイズ電流のみを抑制できるようになる。

また、ノイズフィルタのインピーダンスＺの大きさは、コイルのインダクタンスＬと正比例の関係にあり、高周波ノイズ電流の抑制の特性を向上させるための手段として、コイルのインダクタンスＬを大きくすることが挙げられる。コイルのインダクタンスＬは、下記〔式２〕のようにして表わされる。なお、〔式２〕に於て、μはコイルの芯の透磁率であり、Ｎはコイルの巻回数、Ｌ_１はコイルの長さ寸法、Ｓはコイルの断面積である。

〔式２〕Ｌ＝μ×Ｎ^２×Ｓ／Ｌ_１

即ち、コイルのインダクタンスＬを大きくするための方法として、（ｉ）〜（iii）のようなことが行われる。即ち、（ｉ）コイルの直径（巻付け径）を大きくすることで、コイルの断面積Ｓを増大させる。（ii）コイルのターン数を多くすることで、巻回数Ｎを増大させる。（iii）コイルを短縮し、長さ寸法Ｌ_１を短縮する。

近年では、インバータ機器の普及に伴い、インバータの運転による漏れ電流（高周波のノイズ電流）が、電磁妨害の原因となっている。そうした背景を受け、電気設備の接地線に挿入するノイズフィルタに於ても、従来のノイズフィルタでは対応できなかった。そこで、既にノイズフィルタが設置されている場所に、同じように付け替えることが可能で、かつ、インバータからの高周波のノイズ電流を確実に抑制できる特性を備える高性能で、かつ、コンパクトなノイズフィルタが望まれている。即ち、ノイズフィルタには、インバータの運転により接地線に流れる漏れ電流を抑制できる特性を有し、かつ、小型であることが要求されている。

しかしながら、商用周波の地絡電流によってノイズフィルタが破損することなく、かつ、地絡電流を吸収せずに確実にアースに流す一方で、インバータからの高周波のノイズ電流を抑制できるように、ノイズフィルタのインピーダンスＺを増大させるためには、例えば、１００ＳＱ（ｍｍ^２）の太くて曲げにくい絶縁電線を使用し、この絶縁電線をコア（磁性体）に巻き付ける回数を増やし、あるいは、コアの数を増加させるなど、コイル作製上の作業性やノイズフィルタの小型化を阻害する要因があり、小型化には限界があった。

また、従来のノイズフィルタには、カットコア（分割コア）を用いていたので、絶縁電線をコアに巻き付けるのが非常に容易であったが、インバータからの高周波のノイズ電流の抑制には、カットコアの個数の増大、コイルの巻き数の増大、コイル径の増大等により大型化が避けられず、小型化には限界があった。そこで、使用するコアを、カットコア（分割コア）から非分割閉環状のリングコアに替えることで、ノイズ電流抑制の高性能化が期待できるが、リングコアへのコイルの巻付け（組付け）が困難になるという欠点があった。

そこで、本発明は、接地線を流れる高周波のノイズ電流を確実に抑制でき、かつ、コンパクトなノイズフィルタを提供することを目的とする。

本発明に係るノイズフィルタは、電気設備の接地線に挿入され、接地線を流れるノイズ電流を抑制するノイズフィルタに於て、螺旋状に巻設された絶縁電線から成るコイル部材と、該コイル部材に遊嵌状に嵌込まれた複数個のリング状コアとを、備え、該リング状コアが非分割閉環状に形成され、上記螺旋状の上記絶縁電線が上記リング状コアの孔部に挿通され、かつ、複数のバンド部材によって、上記絶縁電線が螺旋状に結束固定されると共に上記コイル部材と上記リング状コアが連結されて、一体状のコイルユニットが形成され、さらに、該コイルユニットは、箱型本体と蓋体から成るケース部材に収納され、帯板状押え部材により上記箱型本体の内面に固着されているものである。
また、電気設備の接地線に挿入され、接地線を流れるノイズ電流を抑制するノイズフィルタに於て、螺旋状に巻設された絶縁電線から成るコイル部材と、該コイル部材に遊嵌状に嵌込まれたリング状コアとを、備え、該リング状コアが非分割閉環状に形成され、上記螺旋状の上記絶縁電線が上記リング状コアの孔部に挿通され、かつ、上記リング状コアの周方向に沿って上記コイル部材が拡げられて扇状とされて、一体状のコイルユニットが形成され、さらに、該コイルユニットは、箱型本体と蓋体から成るケース部材に収納され、複数のバンド部材により、上記蓋体に設けられた円柱状固定部材及び該蓋体の内面に固着されているものである。

また、本発明に係るノイズフィルタの製造方法は、導体撚線に絶縁層が被覆された絶縁電線を、所定の長さ寸法に切断し、上記絶縁電線の一端部を、円柱状マンドレルに固定し、上記絶縁電線を、上記マンドレルの外周に複数回巻付け、上記一端部を開放して、上記巻付けによって螺旋状に成形された上記絶縁電線を上記マンドレルから取外し、コイル部材を形成し、上記コイル部材の軸心方向寸法を伸長し、上記絶縁電線の間隔を所定のピッチに拡大し、螺旋状を成す上記絶縁電線を一端部側から複数個のリング状コアの孔部に挿通し、上記コイル部材に上記リング状コアを遊嵌状に嵌め込み、上記コイル部材の軸心方向寸法を短縮し、複数のバンド部材によって、螺旋状の上記絶縁電線を結束すると共に、上記コイル部材と上記リング状コアを連結して、一体状のコイルユニットを形成し、上記コイルユニットを、帯板状押え部材によってケース部材の箱型本体の内面に固着し、上記絶縁電線の一端部及び他端部を上記箱型本体から突出状とし、蓋体を該箱型本体に取付けて施蓋してケース部材に上記コイルユニットを収納するものである。
また、導体撚線に絶縁層が被覆された絶縁電線を、所定の長さ寸法に切断し、上記絶縁電線の一端部を、円柱状マンドレルに固定し、上記絶縁電線を、上記マンドレルの外周に複数回巻付け、上記一端部を開放して、上記巻付けによって螺旋状に成形された上記絶縁電線を上記マンドレルから取外し、コイル部材を形成し、上記コイル部材の軸心方向寸法を伸長し、上記絶縁電線の間隔を所定のピッチに拡大し、螺旋状を成す上記絶縁電線を一端部側からリング状コアの孔部に挿通し、上記コイル部材に上記リング状コアを遊嵌状に嵌め込み、上記リング状コアの周方向に沿って上記コイル部材を拡げて扇状とし、一体状のコイルユニットを形成し、上記コイルユニットを、バンド部材によって、ケース部材の蓋体に設けた円柱状固定部材及び蓋体の内面に固着し、上記蓋体を箱型本体に取付けて施蓋し、上記絶縁電線の一端部及び他端部を突出状としてケース部材に上記コイルユニットを収納するものである。

本発明のノイズフィルタ及びその製造方法によれば、コイル部材及びリング状コアを大型化させることなく、インピーダンスを増大させることができ、ノイズ電流抑制の特性を高性能化できる。従って、商用周波の地絡電流を妨げずに、接地線を流れる高周波のノイズ電流を確実に抑制でき、かつ、小型化を実現できる。また、既設のノイズフィルタの設置箇所に同じように付け替える（交替する）ことができる。コイル部材及びリング状コアから成るコイルユニットをケース部材内に収納して定位置に固定でき、使用時にコイルユニットが発熱した場合であっても、周辺機器への影響を抑制できる。また、搬送や取付けの作業時にコイル部材が変形するのを防止でき、また、搬送時のケース部材の破損を防止できる。非分割閉環状のリング状コアを用いた構造であるにも関わらず、リング状コアへのコイル部材の巻付け（組付け）が容易となり、作業性を向上できる。

本発明の実施の一形態を一部断面で示した背面図である。 本発明の実施の一形態を一部断面で示した平面図である。 本発明の他の実施形態を一部断面で示した正面図である。 本発明の他の実施形態を一部断面で示した側面図である。 本発明のノイズフィルタの製造方法に係る第１工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの製造方法に係る第２工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの製造方法に係る第３工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの製造方法に係る第４工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの製造方法に係る第５工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの製造方法に係る第６工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの製造方法に係る第７工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの製造方法に係る第８工程を示す説明用断面図である。 本発明のノイズフィルタの他の製造方法に係る第１工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの他の製造方法に係る第２工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの他の製造方法に係る第３工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの他の製造方法に係る第４工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの他の製造方法に係る第５工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの他の製造方法に係る第６工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの他の製造方法に係る第７工程を示す説明図である。 本発明のノイズフィルタの他の製造方法に係る第８工程を示す説明図である。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１と図２に示すように、本発明のノイズフィルタは、接地線を流れるノイズ電流を抑制する（接地線用の）ノイズフィルタであって、螺旋状に巻設された絶縁電線２０から成るコイル部材５と、複数個のリング状コア６，６とを、備え、コイル部材５と複数個のリング状コア６，６が連結一体化されて、コイルユニット１０が形成されている。
コイル部材５は、後述の円柱状マンドレル３０（図７参照）の外周に（右巻き方向に）巻付けられて螺旋状に形成されるものであって、均一に整ったコイル径を有する略円筒状に形成され、複数のバンド部材８によって、両端部２５，２６を除く螺旋状として絶縁電線２０が結束固定され、隣り合う絶縁電線２０が隙間を空けずに相互に接触している。バンド部材８は、２箇所以上１０箇所以下で絶縁電線２０を結束し、好ましくは、４箇所以上６箇所以下とし、コイル部材５の巻き方向に等間隔で配設するのが良い。このように螺旋状の絶縁電線２０を結束したことで、インピーダンスのバラツキが抑制される。絶縁電線２０の両端部２５，２６は、螺旋状の絶縁電線２０から同一直線状として、コイル軸心方向と平行かつ反対方向に延伸している。この両端部２５，２６には、電気設備の接地線に連結するための端子Ｔ，Ｔが取付けられている。

絶縁電線２０は、導体撚線２１の外周に絶縁層２２が被覆されたものが使用されている。導体撚線２１は、銅又は銅合金から成る導体線が複数本撚り合わされたものであって、例えば、タフピッチ銅から成る導体線を用いるのが好適である。１本の導体線の引張強さが３００ＭＰａ以下とし、より好ましくは、２４５ＭＰａ〜２７５ＭＰａの軟銅線とする。あるいは、１本の導体線の引張強さが３００ＭＰａを超えるものを用いても良く、具体的には、３３０ＭＰａ〜４６０ＭＰａの硬銅線とする。導体線の外周には、適宜めっきを施しても良く、例えば、錫めっき加工することにより、耐食性が向上する。導体撚線２１の断面積は、電気設備の接地線に流れる電流の大きさによって適宜設定を決めれば良く、３．５ｍｍ^２以上２００ｍｍ^２以下とし、より好ましくは、５．５ｍｍ^２以上１００ｍｍ^２以下とする。導体撚線２１の撚りピッチは、１５ｍｍ以上４００ｍｍ以下とし、より好ましくは、３０ｍｍ以上２２０ｍｍ以下とする。絶縁層２２は、例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂組成物）や、非鉛ＰＶＣ、ＰＥ、架橋ポリエチレン、ハロゲン元素を含有しないノンハロゲン樹脂組成物、ゴム組成物等が用いられる。絶縁層２２の厚さは、０．８ｍｍ以上２．８ｍｍ以下とし、好ましくは、１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とする。絶縁層２２の厚さが下限値未満であると、十分な絶縁性が維持できず、また、耐傷性が低下する虞れがある。逆に、上限値を超えると、絶縁電線２０の形成が至難となる。絶縁電線２０の外径は、使用する導体撚線２１の外径及び絶縁層２２の厚さによって決まるが、２．８ｍｍ〜３５ｍｍに設定されている。

リング状コア６は、非分割閉環状に形成され、コイル部材５に遊嵌状に嵌込まれている。つまり、リング状コア６は、分割したものを組み合わせた構造ではなく、界面が存在しない為、ノイズ電流抑制の高性能化を図り得る。リング状コア６の形状は、正面視矩形環状である。孔部６Ａは矩形状に形成されている。リング状コア６，６の孔部６Ａ，６Ａに、螺旋状を成す絶縁電線２０が挿通されている。非分割閉環状のコア６を使用したことで、絶縁電線２０をリング状コア６に巻き付けることが困難となったが、絶縁電線２０を予め螺旋状に成形してから、螺旋状の絶縁電線２０を一巻ずつリング状コア６の孔部６Ａに通していくことで、コイル部材５を（非分割閉環状の）コア６に嵌込むことが容易となる。なお、嵌込みの際に絶縁電線２０を傷つけないように、リング状コア６の角部が面取りされているのが好ましい。リング状コア６の個数は、図例では２個設けられているが、２個より多くても良く、あるいは、１個でも良い。小型化を考慮するとリング状コア６を２個以下とするのが好ましい。複数個（２個）のリング状コア６，６がコイル部材５に遊嵌状に嵌込まれた状態で、リング状コア６，６が複数のバンド部材８によって連結（結束）され、かつ、コイル部材５と複数個（２個）のリング状コア６，６が一体化されている。このようにコイル部材５と複数個のリング状コア６，６を一体化したことで、インピーダンスのバラツキが抑制され、かつ、リング状コア６，６が固定されて、後述のケース部材３への衝突が防止される。

コイル部材５と複数個のリング状コア６，６から成るコイルユニット１０は、ケース部材３に収納されている。
ケース部材３は、背面に開口部を有する箱型本体３Ａと、箱型本体３Ａの開口部を施蓋する蓋体３Ｂから成り、ＰＶＣ等の合成樹脂で形成されている。図２と図１２に示すように、箱型本体３Ａの前壁部内面には、上下一対の固定用凸部３３，３３が設けられて、凸部３３，３３間に凹部３４が形成されている。コイルユニット１０は、コイル部材５が凹部３４に嵌込まれ、帯板状押え部材４により箱型本体３Ａの内面に固着されている。凸部３３，３３は、ネジ孔を有し、帯板状押え部材４は、凸部３３，３３に架け渡してネジ部材によって固定されている。コイルユニット１０を箱型本体３Ａの内面に固着したことで、搬送や取付けの作業時に、コイルユニット１０が箱型本体３Ａの内面に衝突してコイル部材５が変形するのを防止し、また、リング状コア６，６の衝突によるケース部材３の破損を防止する。ケース部材３（箱型本体３Ａ）の天井壁部と底壁部には、Ｕ字形状の切欠部３５，３５が形成され、絶縁電線２０の両端部２５，２６が切欠部３５，３５に嵌入され、ケース部材３から外部に突出して、正確に両端部２５，２６の位置決めが行われる。両端部２５，２６が同一直線状で、かつ、反対方向に延伸すると共に、ケース部材３の切欠部３５，３５に嵌入して保持することで、コイルユニット１０を箱型本体３Ａの内面に沿って省スペースに収納できる。

図３と図４は、本発明の他の実施形態を示している。
図３と図４では、螺旋状に巻設された絶縁電線２０から成るコイル部材５と、１個のリング状コア６とを、備えている。リング状コア６は、正面視円環状である。孔部６Ａは円形状に形成されている。リング状コア６は、非分割閉環状に形成され、分割したものを組み合わせた構造ではなく、界面が存在しない為、ノイズ電流抑制の高性能化を図り得る。螺旋状を成す絶縁電線２０がリング状コア６の孔部６Ａに挿通され、コイル部材５にリング状コア６が遊嵌状に嵌込まれ、リング状コア６の周方向に沿ってコイル部材５が拡げられて扇状とされて、一体状のコイルユニット１０が形成されている。

絶縁電線２０は、導体撚線２１の断面積が、好ましくは５．５ｍｍ^２〜１４ｍｍ^２の比較的細いものが用いられている。螺旋状の絶縁電線２０が円環形状のリング状コア６に嵌込まれ、隣り合う絶縁電線２０が略均等な間隔に拡げられ、コイル部材５が扇状とされている。コイル部材５を扇状としたことで、円環形状のリング状コア６に巻き付けて嵌込む際、巻き数を増大でき、かつ、バランス良く拡げられて、インピーダンスのバラツキを抑制できる利点がある。

図３と図４に於て、コイルユニット１０は、箱型本体３Ａと蓋体３Ｂから成るケース部材３に収納され、複数のバンド部材８により、蓋体３Ｂに設けられた円柱状固定部材７及び蓋体３Ｂの内面に固着されている。
蓋体３Ｂには、円柱状固定部材７が一体形成され、かつ、バンド部材８を係止可能な複数のバンド受け部１８，１８，１８が内面に設けられている。コイルユニット１０を固定部材７及び蓋体３Ｂの内面に固着したことで、搬送や取付けの作業時に、コイルユニット１０が箱型本体３Ａの内面に衝突してコイル部材５が変形するのを防止し、また、リング状コア６，６の衝突によるケース部材３の破損を防止する。ケース部材３（箱型本体３Ａ）の天井壁部と底壁部には、Ｕ字形状の切欠部３５，３５が形成され、絶縁電線２０の両端部２５，２６が切欠部３５，３５に嵌入され、ケース部材３から外部に突出して、正確に位置決めされている。

図５〜図１２に於て、上述した本発明のノイズフィルタの製造方法について説明する。
図５に示す第１工程では、コイル部材５を形成するための絶縁電線２０を、所定の長さ寸法Ｌ_０に切断する。
次に、図６に示す第２工程で、絶縁電線２０の一端部２５を、円柱状マンドレル３０の軸心方向に沿って固定する。マンドレル３０の一端側に固設された万力によって、絶縁電線２０の一端部２５を挟み込んで固定する。

図７に示す第３工程では、絶縁電線２０を、マンドレル３０の外周に複数回巻付ける。
絶縁電線２０をマンドレル３０に巻付ける回数は、後述するリング状コア６の孔部６Ａに嵌込む（螺旋状）絶縁電線２０の巻回数Ｎより、１巻又は２巻多い巻回数（Ｎ＋１、又は、Ｎ＋２）が好適である。具体的には、コイル部材５が４巻〜６巻に設定される場合、この第３工程では、絶縁電線２０を５回〜８回にわたってマンドレル３０に巻付ける。この際、隣り合う絶縁電線２０が接触するように、隙間を空けずに密に巻回する。

次に、図８に示す第４工程で、一端部２５を開放して、巻付けによって螺旋状に成形された絶縁電線２０をマンドレル３０から取外し、コイル部材５を形成する。
コイル部材５は、均一に整ったコイル径を有する略円筒状に成形される。コイル部材５は、絶縁電線２０を螺旋状に巻回した際の弾性変形による反発力、いわゆるスプリングバックにより、コイル部材５の外径Ｄ_３が、開放前の螺旋状絶縁電線２０の外径Ｄ_２（図７参照）より大きくなる。即ち、前の第３工程に於て、スプリングバックのことを考慮して、所望するコイル部材５の内径よりも、小さい外径Ｄ_１のマンドレル３０を用いるのが好ましい。
マンドレル３０の外径Ｄ_１と、コイル部材５の外径Ｄ_３の関係は、絶縁電線２０の導体撚線２１が、１本の導体線の引張強さが２４５ＭＰａ〜２７５ＭＰａの軟銅線の撚り合せによって構成されたものである場合、０．４５×Ｄ_３≦Ｄ_１≦０．８０×Ｄ_３であれば、±５ｍｍ以内の誤差で、所望するコイル部材５を形成することができる。例えば、導体撚線２１の断面積が３８ｍｍ^２〜６０ｍｍ^２の絶縁電線２０を、外径Ｄ_３が９０ｍｍ〜１００ｍｍのコイル部材５に成形しようとする場合、０．６５×Ｄ_３≦Ｄ_１≦０．７３×Ｄ_３とし、具体的には、マンドレル３０の外径Ｄ_１を６５ｍｍに設定するのが好ましい。また、導体撚線２１の断面積が１００ｍｍ^２の絶縁電線２０を、外径Ｄ_３が１２５ｍｍ〜１３５ｍｍのコイル部材５に成形しようとする場合、０．６７×Ｄ_３≦Ｄ_１≦０．７２×Ｄ_３とし、具体的には、マンドレル３０の外径Ｄ_１を９０ｍｍに設定するのが好ましい。

図９に示す第５工程では、コイル部材５の軸心方向寸法を伸長し、絶縁電線２０の間隔を所定のピッチＰ_２に拡大する。図８から図９に示すように、絶縁電線２０のピッチをＰ_１からＰ_２に拡大するのは、次の工程でコイル部材５にリング状コア６を嵌込み易くするための準備である。後述するリング状コア６の幅寸法Ｗ（図１０参照）に対し、絶縁電線２０のピッチＰ_２が、１．５×Ｗ≦Ｐ_２≦３．０×Ｗとなるように、コイル部材５を伸長する。絶縁電線２０のピッチＰ_２が、幅寸法Ｗの１．５倍より小さいと、リング状コア６が絶縁電線２０に接触して外表面を傷つける虞れがある。また、幅寸法Ｗの３．０倍より大きいと、リング状コア６の孔部６Ａに螺旋状の絶縁電線２０を十分な巻き数で挿通できない。また、第５工程から第６工程に進む前に、絶縁電線２０の一端部２５からＬ字状に曲がった所定の長さ部分を切断する。これも、次の工程のための準備であり、リング状コア６の孔部６Ａに螺旋状の絶縁電線２０を一端部２５側から挿通し易くするためである。

次に、図１０に示す第６工程に於て、螺旋状を成す絶縁電線２０を一端部２５側から複数個のリング状コア６，６の孔部６Ａ，６Ａに挿通し、コイル部材５を１巻ずつ２個のリング状コア６，６に嵌め込んでいく。ここで、リング状コア６の角部が面取りされている場合は、絶縁電線２０を傷つけることがない。また、絶縁電線２０を傷つけない他の手段として、図示省略するが、リング状コア６の外面に予め外傷防止用のテープを貼って、コイル部材５に嵌め込んでも良く、その後、テープを除去する。あるいは、リング状コア６の外面に塗料を塗って、摩擦を小さくしても良く、上述した絶縁電線２０の外傷防止手段を組み合わせて用いても良い。こうして、コイル部材５の所定のコイル巻回数分を、２個のリング状コア６，６の孔部６Ａ，６Ａに嵌め込んで、螺旋状の絶縁電線２０がリング状コア６，６の孔部６Ａ，６Ａに遊嵌状に挿通された状態とする。

図１１に示すように、第７工程に於て、コイル部材５の軸心方向寸法を短縮し、複数のバンド部材８によって、リング状コア６，６の孔部６Ａ，６Ａに遊嵌状に挿通された螺旋状の絶縁電線２０を結束する。コイル部材５は、隣り合う螺旋状の絶縁電線２０どうしが相互に接触して、密に整列するように結束すれば良い。また、複数のバンド部材８によって、コイル部材５とリング状コア６，６を連結して、一体状のコイルユニット１０を形成する。コイルユニット１０を形成したら、絶縁電線２０の一端部２５及び他端部２６を直線状に加工し、必要により端子Ｔ，Ｔ（図１参照）を取付ける。なお、端子Ｔ，Ｔは、ケース部材３への収納後に取り付けても良い。絶縁電線２０は、螺旋状の箇所の外周縁部と、一端部２５と他端部２６とが、同一直線状となるように形成される。
次に、図１２に示す第８工程で、コイルユニット１０を、帯板状押え部材４によってケース部材３の箱型本体３Ａの内面に固着する。図１と図２に示すように、絶縁電線２０の一端部２５及び他端部２６を箱型本体３Ａから突出状とし、蓋体３Ｂを箱型本体３Ａに取付けて施蓋してケース部材３にコイルユニット１０を収納する。

次に、図１３〜図２０に於て、本発明のノイズフィルタの他の製造方法について説明する。
図１３に示す第１工程では、コイル部材５を形成するための絶縁電線２０を、所定の長さ寸法Ｌ_０に切断する。
次に、図１４に示す第２工程で、絶縁電線２０の一端部２５を、円柱状マンドレル３０の軸心方向に沿って固定する。マンドレル３０の一端側に固設された万力によって、絶縁電線２０の一端部２５を挟み込んで固定する。

図１５に示す第３工程では、絶縁電線２０を、マンドレル３０の外周に複数回巻付ける。
絶縁電線２０をマンドレル３０に巻付ける回数は、後述するリング状コア６の孔部６Ａに嵌込む（螺旋状）絶縁電線２０の巻回数Ｎより、３巻多い巻回数（Ｎ＋３）が好適である。具体的には、コイル部材５が７巻〜１０巻に設定される場合、この第３工程では、絶縁電線２０を１０回〜１３回にわたってマンドレル３０に巻付ける。この際、隣り合う絶縁電線２０が接触するように、隙間を空けずに密に巻回する。

次に、図１６に示す第４工程で、一端部２５を開放して、巻付けによって螺旋状に成形された絶縁電線２０をマンドレル３０から取外し、コイル部材５を形成する。
コイル部材５は、スプリングバックにより、その外径Ｄ_３が、開放前の螺旋状絶縁電線２０の外径Ｄ_２（図７参照）より大きくなる。即ち、前の第３工程に於て、スプリングバックのことを考慮して、所望するコイル部材５の内径よりも、小さい外径Ｄ_１のマンドレル３０を用いるのが好ましい。
マンドレル３０の外径Ｄ_１と、コイル部材５の外径Ｄ_３の関係は、例えば、導体撚線２１が１本の導体線の引張強さが２４５ＭＰａ〜２７５ＭＰａの軟銅線の撚り合せによって構成されたものであって、その断面積が５．５ｍｍ^２〜１４ｍｍ^２の絶縁電線２０を、外径Ｄ_３が４２ｍｍ〜５５ｍｍのコイル部材５に成形しようとする場合、０．４９０×Ｄ_３≦Ｄ_１≦０．６４２×Ｄ_３とし、具体的には、マンドレル３０の外径Ｄ_１を２７ｍｍに設定すれば、±５ｍｍ以内の誤差で、所望するコイル部材５を形成することができる。

図１７に示す第５工程では、コイル部材５の軸心方向寸法を伸長し、絶縁電線２０の間隔を所定のピッチＰ_２に拡大する。図１６から図１７に示すように、絶縁電線２０のピッチをＰ_１からＰ_２に拡大するのは、次の工程でコイル部材５にリング状コア６を嵌込み易くするための準備である。後述するリング状コア６の幅寸法Ｗ（図１８参照）に対し、絶縁電線２０のピッチＰ_２が、１．５×Ｗ≦Ｐ_２≦３．０×Ｗとなるように、コイル部材５を伸長する。絶縁電線２０のピッチＰ_２が、幅寸法Ｗの１．５倍より小さいと、リング状コア６が絶縁電線２０に接触して外表面を傷つける虞れがある。また、幅寸法Ｗの３．０倍より大きいと、リング状コア６の孔部６Ａに螺旋状の絶縁電線２０を十分な巻き数で挿通できない。また、第５工程から第６工程に進む前に、絶縁電線２０の一端部２５からＬ字状に曲がった所定の長さ部分を切断する。これも、次の工程のための準備であり、リング状コア６の孔部６Ａに螺旋状の絶縁電線２０を一端部２５側から挿通し易くするためである。

次に、図１８に示す第６工程に於て、螺旋状を成す絶縁電線２０を一端部２５側からリング状コア６の孔部６Ａに挿通し、コイル部材５を１巻ずつ２個のリング状コア６，６に嵌め込んでいく。最終的には、コイル部材５の所定コイル巻回数をリング状コア６の孔部６Ａに挿通して、遊嵌状に嵌め込む。なお、リング状コア６には、角部を面取りする、あるいは、外面樹脂コーティングする等の外傷防止手段が設けられる。

図１９に示すように、第７工程に於て、リング状コア６の周方向に沿ってコイル部材５を拡げて扇状とし、一体状のコイルユニット１０を形成する。コイルユニット１０を形成したら、絶縁電線２０の一端部２５及び他端部２６を直線状に加工し、必要により端子（図示省略）を取付ける。絶縁電線２０は、螺旋状の箇所の外周縁部と、一端部２５と他端部２６とが、同一直線状となるように形成される。
次に、図２０に示す第８工程で、コイルユニット１０を、バンド部材８によって、ケース部材３の蓋体３Ｂに設けた円柱状固定部材７及び蓋体３Ｂの内面に固着する。図３と図４に示すように、コイルユニット１０が固着された蓋体３Ｂを、箱型本体３Ａに取付けて施蓋し、絶縁電線２０の一端部２５及び他端部２６を突出状としてケース部材３にコイルユニット１０を収納する。

なお、本発明は、設計変更可能であって、例えば、ケース部材３の形状はコイルユニット１０を安定姿勢でガタつきなく保持できるように、さらに変更することができる。

以上のように、本発明に係るノイズフィルタは、電気設備の接地線に挿入され、接地線を流れるノイズ電流を抑制するノイズフィルタに於て、螺旋状に巻設された絶縁電線２０から成るコイル部材５と、コイル部材５に遊嵌状に嵌込まれた複数個のリング状コア６，６とを、備え、リング状コア６が非分割閉環状に形成され、螺旋状の絶縁電線２０がリング状コア６，６の孔部６Ａ，６Ａに挿通され、かつ、複数のバンド部材８によって、絶縁電線２０が螺旋状に結束固定されると共にコイル部材５とリング状コア６，６が連結されて、一体状のコイルユニット１０が形成され、さらに、コイルユニット１０は、箱型本体３Ａと蓋体３Ｂから成るケース部材３に収納され、帯板状押え部材４により箱型本体３Ａの内面に固着されているので、コイル部材５及びリング状コア６，６を大型化させることなく、インピーダンスを増大させることができ、ノイズ電流抑制の特性を高性能化できる。従って、商用周波の地絡電流を妨げずに、接地線を流れる高周波のノイズ電流を確実に抑制でき、かつ、小型化を実現してコンパクトに設計できる。既設のノイズフィルタの設置箇所に同じように付け替えることができる。コイル部材５及びリング状コア６，６から成るコイルユニット１０をケース部材３内に収納して定位置に固定でき、使用時にコイルユニット１０が発熱した場合であっても、周辺機器への影響を抑制できる。また、搬送や取付けの作業時にコイル部材５が変形するのを防止でき、また、搬送時のケース部材３の破損を防止できる。非分割閉環状のリング状コア６を用いた構造であるにも関わらず、リング状コア６へのコイル部材５の巻付け（組付け）が容易となり、作業性を向上できる。

また、電気設備の接地線に挿入され、接地線を流れるノイズ電流を抑制するノイズフィルタに於て、螺旋状に巻設された絶縁電線２０から成るコイル部材５と、コイル部材５に遊嵌状に嵌込まれたリング状コア６とを、備え、リング状コア６が非分割閉環状に形成され、螺旋状の絶縁電線２０がリング状コア６の孔部６Ａに挿通され、かつ、リング状コア６の周方向に沿ってコイル部材５が拡げられて扇状とされて、一体状のコイルユニット１０が形成され、さらに、コイルユニット１０は、箱型本体３Ａと蓋体３Ｂから成るケース部材３に収納され、複数のバンド部材８により、蓋体３Ｂに設けられた円柱状固定部材７及び蓋体３Ｂの内面に固着されているので、コイル部材５及びリング状コア６を大型化させることなく、インピーダンスを増大させることができ、ノイズ電流抑制の特性を高性能化できる。従って、商用周波の地絡電流を妨げずに、接地線を流れる高周波のノイズ電流を確実に抑制でき、かつ、小型化を実現してコンパクトに設計できる。既設のノイズフィルタの設置箇所に同じように付け替えることができる。コイル部材５を巻き数を増大でき、かつ、バランス良く拡げられて、インピーダンスのバラツキを抑制できる。コイル部材５及びリング状コア６から成るコイルユニット１０をケース部材３内に収納して定位置に固定でき、使用時にコイルユニット１０が発熱した場合であっても、周辺機器への影響を抑制できる。また、搬送や取付けの作業時にコイル部材５が変形するのを防止でき、また、搬送時のケース部材３の破損を防止できる。非分割閉環状のリング状コア６を用いた構造であるにも関わらず、リング状コア６へのコイル部材５の巻付け（組付け）が容易となり、作業性を向上できる。

また、本発明に係るノイズフィルタの製造方法は、導体撚線２１に絶縁層２２が被覆された絶縁電線２０を、所定の長さ寸法Ｌ_０に切断し、絶縁電線２０の一端部２５を、円柱状マンドレル３０に固定し、絶縁電線２０を、マンドレル３０の外周に複数回巻付け、一端部２５を開放して、巻付けによって螺旋状に成形された絶縁電線２０をマンドレル３０から取外し、コイル部材５を形成し、コイル部材５の軸心方向寸法を伸長し、絶縁電線２０の間隔を所定のピッチＰ_２に拡大し、螺旋状を成す絶縁電線２０を一端部２５側から複数個のリング状コア６，６の孔部６Ａ，６Ａに挿通し、コイル部材５にリング状コア６，６を遊嵌状に嵌め込み、コイル部材５の軸心方向寸法を短縮し、複数のバンド部材８によって、螺旋状の絶縁電線２０を結束すると共に、コイル部材５とリング状コア６，６を連結して、一体状のコイルユニット１０を形成し、コイルユニット１０を、帯板状押え部材４によってケース部材３の箱型本体３Ａの内面に固着し、絶縁電線２０の一端部２５及び他端部２６を箱型本体３Ａから突出状とし、蓋体３Ｂを箱型本体３Ａに取付けて施蓋してケース部材３にコイルユニット１０を収納するので、非分割閉環状のリング状コア６を用いた構造であっても、均一に整ったコイル径を有するコイル部材５をリング状コア６に巻付けて嵌込むことができ、組付作業が容易となり、作業性を向上できる。ノイズ電流抑制の特性を安定して高性能化できる。コイルユニット１０をケース部材３内に収納したことで、搬送や取付けの作業時にコイル部材５が変形したり、損傷を受けたりするのを防止でき、また、搬送時のケース部材３の破損を防止できる。

また、導体撚線２１に絶縁層２２が被覆された絶縁電線２０を、所定の長さ寸法Ｌ_０に切断し、絶縁電線２０の一端部２５を、円柱状マンドレル３０に固定し、絶縁電線２０を、マンドレル３０の外周に複数回巻付け、一端部２５を開放して、巻付けによって螺旋状に成形された絶縁電線２０をマンドレル３０から取外し、コイル部材５を形成し、コイル部材５の軸心方向寸法を伸長し、絶縁電線２０の間隔を所定のピッチＰ_２に拡大し、螺旋状を成す絶縁電線２０を一端部２５側からリング状コア６の孔部６Ａに挿通し、コイル部材５にリング状コア６を遊嵌状に嵌め込み、リング状コア６の周方向に沿ってコイル部材５を拡げて扇状とし、一体状のコイルユニット１０を形成し、コイルユニット１０を、バンド部材８によって、ケース部材３の蓋体３Ｂに設けた円柱状固定部材７及び蓋体３Ｂの内面に固着し、蓋体３Ｂを箱型本体３Ａに取付けて施蓋し、絶縁電線２０の一端部２５及び他端部２６を突出状としてケース部材３にコイルユニット１０を収納するので、非分割閉環状のリング状コア６を用いた構造であっても、コイル部材５をリング状コア６に嵌込むことができ、組付作業が容易となり、作業性を向上できる。ノイズ電流抑制の特性を安定して高性能化できる。コイルユニット１０をケース部材３内に収納したことで、搬送や取付けの作業時にコイル部材５が変形・損傷するのを防止でき、また、搬送時のケース部材３の破損を防止できる。

３ ケース部材
３Ａ 箱型本体
３Ｂ 蓋体
４ 帯板状押え部材
５ コイル部材
６ リング状コア
６Ａ 孔部
７ 円柱状固定部材
８ バンド部材
１０ コイルユニット
２０ 絶縁電線
２１ 導体撚線
２２ 絶縁層
２５ 一端部
２６ 他端部
３０ マンドレル
Ｌ_０ 長さ寸法
Ｐ_２ ピッチ

Claims (4)

1. 電気設備の接地線に挿入され、接地線を流れるノイズ電流を抑制するノイズフィルタに於て、
   螺旋状に巻設された絶縁電線（２０）から成るコイル部材（５）と、該コイル部材（５）に遊嵌状に嵌込まれた複数個のリング状コア（６）（６）とを、備え、該リング状コア（６）が非分割閉環状に形成され、上記螺旋状の上記絶縁電線（２０）が上記リング状コア（６）（６）の孔部（６Ａ）（６Ａ）に挿通され、かつ、複数のバンド部材（８）によって、上記絶縁電線（２０）が螺旋状に結束固定されると共に上記コイル部材（５）と上記リング状コア（６）（６）が連結されて、一体状のコイルユニット（１０）が形成され、
   さらに、該コイルユニット（１０）は、箱型本体（３Ａ）と蓋体（３Ｂ）から成るケース部材（３）に収納され、帯板状押え部材（４）により上記箱型本体（３Ａ）の内面に固着されていることを特徴とするノイズフィルタ。
2. 電気設備の接地線に挿入され、接地線を流れるノイズ電流を抑制するノイズフィルタに於て、
   螺旋状に巻設された絶縁電線（２０）から成るコイル部材（５）と、該コイル部材（５）に遊嵌状に嵌込まれたリング状コア（６）とを、備え、該リング状コア（６）が非分割閉環状に形成され、上記螺旋状の上記絶縁電線（２０）が上記リング状コア（６）の孔部（６Ａ）に挿通され、かつ、上記リング状コア（６）の周方向に沿って上記コイル部材（５）が拡げられて扇状とされて、一体状のコイルユニット（１０）が形成され、
   さらに、該コイルユニット（１０）は、箱型本体（３Ａ）と蓋体（３Ｂ）から成るケース部材（３）に収納され、複数のバンド部材（８）により、上記蓋体（３Ｂ）に設けられた円柱状固定部材（７）及び該蓋体（３Ｂ）の内面に固着されていることを特徴とするノイズフィルタ。
3. 導体撚線（２１）に絶縁層（２２）が被覆された絶縁電線（２０）を、所定の長さ寸法（Ｌ_０）に切断し、
   上記絶縁電線（２０）の一端部（２５）を、円柱状マンドレル（３０）に固定し、
   上記絶縁電線（２０）を、上記マンドレル（３０）の外周に複数回巻付け、
   上記一端部（２５）を開放して、上記巻付けによって螺旋状に成形された上記絶縁電線（２０）を上記マンドレル（３０）から取外し、コイル部材（５）を形成し、
   上記コイル部材（５）の軸心方向寸法を伸長し、上記絶縁電線（２０）の間隔を所定のピッチ（Ｐ₂）に拡大し、
   螺旋状を成す上記絶縁電線（２０）を一端部（２５）側から複数個のリング状コア（６）（６）の孔部（６Ａ）（６Ａ）に挿通し、上記コイル部材（５）に上記リング状コア（６）（６）を遊嵌状に嵌め込み、
   上記コイル部材（５）の軸心方向寸法を短縮し、複数のバンド部材（８）によって、螺旋状の上記絶縁電線（２０）を結束すると共に、上記コイル部材（５）と上記リング状コア（６）（６）を連結して、一体状のコイルユニット（１０）を形成し、
   上記コイルユニット（１０）を、帯板状押え部材（４）によってケース部材（３）の箱型本体（３Ａ）の内面に固着し、上記絶縁電線（２０）の一端部（２５）及び他端部（２６）を上記箱型本体（３Ａ）から突出状とし、蓋体（３Ｂ）を該箱型本体（３Ａ）に取付けて施蓋してケース部材（３）に上記コイルユニット（１０）を収納することを特徴とするノイズフィルタの製造方法。
4. 導体撚線（２１）に絶縁層（２２）が被覆された絶縁電線（２０）を、所定の長さ寸法（Ｌ_０）に切断し、
   上記絶縁電線（２０）の一端部（２５）を、円柱状マンドレル（３０）に固定し、
   上記絶縁電線（２０）を、上記マンドレル（３０）の外周に複数回巻付け、
   上記一端部（２５）を開放して、上記巻付けによって螺旋状に成形された上記絶縁電線（２０）を上記マンドレル（３０）から取外し、コイル部材（５）を形成し、
   上記コイル部材（５）の軸心方向寸法を伸長し、上記絶縁電線（２０）の間隔を所定のピッチ（Ｐ_２）に拡大し、
   螺旋状を成す上記絶縁電線（２０）を一端部（２５）側からリング状コア（６）の孔部（６Ａ）に挿通し、上記コイル部材（５）に上記リング状コア（６）を遊嵌状に嵌め込み、
   上記リング状コア（６）の周方向に沿って上記コイル部材（５）を拡げて扇状とし、一体状のコイルユニット（１０）を形成し、
   上記コイルユニット（１０）を、バンド部材（８）によって、ケース部材（３）の蓋体（３Ｂ）に設けた円柱状固定部材（７）及び蓋体（３Ｂ）の内面に固着し、上記蓋体（３Ｂ）を箱型本体（３Ａ）に取付けて施蓋し、上記絶縁電線（２０）の一端部（２５）及び他端部（２６）を突出状としてケース部材（３）に上記コイルユニット（１０）を収納することを特徴とするノイズフィルタの製造方法。

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