(57)【要約】【課題】  磁電変換部とコイルを構成する一次導体の位置関係が変動しにくく、製造しやすい電流検出装置を提供する。【解決手段】曲げられた金属板からなる、測定電流を導通させ測定電流に正比例した磁界を発生するコイルを形成する一次導体１１０に、ばねによる挟持力を持たせ、当該一次導体１１０に磁電変換部１５０を挟み込み、一次導体１１０の持つばねによる挟保力により磁電変換部１５０を固定するようにした。【選択図】  図１
2010071780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定電流を導通させる板状金属導体からなる第一の導電部と、
前記被測定電流を導通させる板状金属導体からなる第二の導電部と、
前記第一の導電部と前記第二の導電部を電気的に導通させ、前記第一の導電部と前記第二
の導電部の板面が接触する方向に材質の弾性による挟持力を与えるよう接合された第三の
導電部と
を有し、前記第一の導電部と第二の導電部と第三の導電部が、前記被測定電流に正比例し
た磁界を発生するコイルを形成する一次導体部と、
前記一次導体部の第一の導電部と第二の導電部の間に挟持され、前記一次導体により発生
された磁界に正比例した電気信号を出力する磁電変換部と
を具備したことを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記一次導体部に設けられた第二の導電部は、前記第一導電部方向に折り曲げられた折り
曲げ部を具備し、
前記磁電変換部は前記第二の導電部に設けられた折り曲げ部に係合して固定されたことを
特徴とする請求項１記載の電流検出装置。
【請求項３】
前記一次導体部に設けられた第三の導電部は、突起部を具備し、
前記磁電変換部は前記第三の導電部に設けられた突起部に係合して固定されたことを特徴
とする請求項１乃至２のいずれか１項記載の電流検出装置。
【請求項４】
前記第一の導電部は逆方向電流を導通させる一対の導電路から成り、前記第二の導電部は
逆方向電流を導通させる一対の導電路から成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
か１項記載の電流検出装置。
【請求項５】
前記一次導体部と前記磁電変換部とを電気的に絶縁する、絶縁シートを具備したことを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の電流検出装置。
【請求項６】
被測定電流を導通させる板状金属導体からなる第一の導電部と、
前記被測定電流を導通させる板状金属導体からなる第二の導電部と、
前記第一の導電部と前記第二の導電部を電気的に導通させ、前記第一の導電部と前記第二
の導電部の板面が接触する方向に材質の弾性による挟持力を与えるよう接合された第三の
導電部と
を有し、前記第一の導電部と第二の導電部と第三の導電部が、前記被測定電流に正比例し
た磁界を発生するコイルを形成する一次導体部と、
前記一次導体部の第一の導電部と第二の導電部の間に挟持され、前記一次導体により発生
された磁界に正比例した電気信号を出力する磁電変換部とから成る
被測定系の電流を検出する電流検出手段と、
被測定系の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電流検出手段により検出された前記被測定系の電流にかかる信号と、前記電圧検出手
段により検出された前記被測定系の電圧にかかる信号とから、電力量に関するデータを演
算する電力演算手段と
を具備したことを特徴とする電力量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁電変換により導体を流れる電流の大きさを検出する電流検出装置およびこれ
を用いた電力量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般家庭や工場、事業所の負荷電流を検出する電流検出装置が普及してきてい
る。当該電流検出装置は負荷電流を磁界に変換するコイルを構成する一次導体と、当該コ
イルを構成する一次導体により発生された磁界を検出する磁電変換部とを具備している。
（例えば特許文献１）
【特許文献１】特開平０５−２２３８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的に電流検出装置は、負荷電流を磁界に変換するコイルを構成する一次導体と、当該
コイルを構成する一次導体により発生された磁界を検出する磁電変換部とを具備している
。
【０００４】
当該磁電変換部は、コイルを構成する一次導体に固定されるが、磁電変換部と、コイルを
構成する一次導体の位置関係は、機械的な衝撃により変動しやすく、この位置関係が変動
した場合、精度良く負荷電流を検出することができないという問題点があった。また、磁
電変換部は、コイルを構成する一次導体に接着剤等にて固定されるが、接着剤は温度変化
により膨張伸縮するため、磁電変換部とコイルを構成する一次導体の位置関係が変動して
しまい、精度良く負荷電流を検出することができないという問題点があった。さらに、磁
電変換部を一次導体に固定するのに接着剤やネジ等を用いた場合、製造しにくいという問
題点があった。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑み、磁電変換部とコイルを構成する一次導体の位置関係が変動
しにくく、製造しやすい、電流検出装置およびこれを用いた電力量計を提供することを目
的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明による電流検出装置は、被測定電流を導通させる板状
金属導体からなる第一の導電部と、前記被測定電流を導通させる板状金属導体からなる第
二の導電部と、前記第一の導電部と前記第二の導電部を電気的に導通させ、前記第一の導
電部と前記第二の導電部の板面が接触する方向に材質の弾性による挟持力を与えるよう接
合された第三の導電部とを有し、前記第一の導電部と第二の導電部と第三の導電部が、前
記被測定電流に正比例した磁界を発生するコイルを形成する一次導体部と、前記一次導体
部の第一の導電部と第二の導電部の間に挟持され、前記一次導体により発生された磁界に
正比例した電気信号を出力する磁電変換部とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、磁電変換部とコイルを構成する一次導体の位置関係が変動しにくく、
製造しやすい、電流検出装置およびこれを用いた電力量計を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例を説明する。
【０００９】
［実施例１］
本発明による電流検出装置の実施例１につき、図１乃至図７を参照して説明する。図１
は本発明による電流検出装置の実施例１を示す斜視図である。
【００１０】
図１において、１００は電流変換装置本体である。
【００１１】
１１０は一次導体で、鉄、銅等の導電性のある金属により構成されており、負荷電流を導
通し、負荷電流に正比例した磁界を発生する。
【００１２】
１１１は接続部で、一次導体１１０に設けられた取り付け用の孔であり、電流を発生する
電源からの電源側導線（図中不示）がネジ等にて接続される。
【００１３】
１１２は接続部で、一次導体１１０に設けられた取り付け用の孔であり、負荷に電流を供
給する負荷側導線（図中不示）がネジ等にて接続される。
【００１４】
１５０は磁電変換部で、フェノール樹脂等の基材にエナメル線等の導線が巻かれたコイ
ル等により構成されており、一次導体１１０にて変換された負荷電流に正比例した磁界を
さらに、当該磁界に応じた低レベルの電気信号に変換する。
【００１５】
１５１、１５２は出力導線で、磁電変換部１５０の出力信号を出力する導線であり、一
次導体１１０にて変換された磁界に応じた低レベルの電気信号を出力する。
【００１６】
図２は実施例１にかかる電流検出装置本体１００の組立てを示す斜視図である。
【００１７】
磁電変換部１５０が一次導体１１０に矢印Ａ方向から挿入されることにより電流検出装置
本体１００が構成される。一次導体１１０は、一枚の金属板をループ状に曲げて作られて
おり、後述するようにばね構造を有し、矢印Ｂ方向に開くことにより磁電変換部１５０を
挿入することができる。
【００１８】
図３、図４は一次導体１１０の詳細構造を示す図である。
【００１９】
一次導体１１０は、図３に示すような板状の金属が点線部分にて折り曲げ加工されること
により作られる。
【００２０】
１１１は接続部で、一次電流導電部１１０に設けられた取り付け用の孔であり、電流を発
生する電源からの電源側導線（図中不示）がネジ等にて接続される。
【００２１】
１１２は接続部で、一次電流導電部１１０に設けられた取り付け用の孔であり、負荷に電
流を供給する負荷側導線（図中不示）がネジ等にて接続される。
【００２２】
１１３は第１導電部、１１４は第２導電部、１１５は第３導電部、１１６は第４導電部、
１１７は第５導電部、１１８は第６導電部で接続部１１１、接続部１１２を電気的に導通
させる。また、第１導電部１１３と第２導電部１１４の間、第２導電部１１４と第３導電
部１１５の間、第４導電部１１６と第５導電部１１７の間、第５導電部１１７と第６導電
部１１８の間はそれぞれ谷折に折り曲げ加工される。なお第３導電部１１５と第４導電部
１１６は電気的に接続されている。また折り曲げ部１１９は第３導電部１１５、第４導電
部１１６に対し谷折に折り曲げ加工される。折り曲げ加工がなされた一次導体１１０は図
４に示すような形状となる。
【００２３】
図４は折り曲げ加工された後の一次導体１１０である。
【００２４】
一次導体１１０は、第１導電部１１３と第２導電部１１４の間、第２導電部１１４と第３
導電部１１５の間、第４導電部１１６と第５導電部１１７の間、第５導電部１１７と第６
導電部１１８の間にて谷折に折り曲げ加工され、ループ状をなす構造に成形される。また
、一次導体１１０は、第２導電部１１４と第３導電部１１５、第５導電部１１７と第４導
電部１１６の折り曲げ箇所を基準とした材質による弾性を利用したばね構造となっており
、磁電変換部１５０を挟み押さえ込む構造となっている。なお、図２に示すように、磁電
変換部１５０は、第３導電部１１５・第４導電部１１６と、第１導電部１１３・第６導電
部１１８の開かれた隙間から挿入され、一次導体１１０に配置される。
【００２５】
１２０、１２１は突起部で、プレス加工等にてそれぞれ第２導電部１１４、第５導電部１
１７に形成されている。突起部１２０、１２１は、磁電変換部１５０が配置される側に凸
状に構成されており、磁電変換部１５０の後述する係合部に係合し、一次導体１１０と磁
電変換部１５０の位置ずれを防止する。
【００２６】
折り曲げ部１１９は、磁電変換部１５０が一次導体１１０に配置された状態で、第１導
電部１１３と第６導電部１１８が折り曲げ部１１９を介して電気的に導通しないような高
さにて構成されている。具体的には折り曲げ部１１９の高さは、第２導電部１１４ならび
に第５導電部１１７の高さ未満となっている。
【００２７】
図５は磁電変換部１５０の詳細構造を示す図である。
【００２８】
１５３はコイル部で、エナメル線等の導電線が巻かれたものにより構成されており、一
次導体１１０にて変換された負荷電流に正比例した磁界を、当該磁界に応じた低レベルの
電気信号に変換する。
【００２９】
１５４はコイル部で、エナメル線等の導電線が巻かれたものにより構成されており、一次
導体１１０にて変換された負荷電流に正比例した磁界を、当該磁界に応じた低レベルの電
気信号に変換する。
【００３０】
コイル部１５４はコイル部１５３と逆巻きになっている。また、コイル部１５３とコイル
部１５４は電気的に直列に接続されている。
【００３１】
１５１、１５２は出力導線で、出力導線１５１はコイル部１５３に、出力導線１５２は
コイル部１５４に接続され、一次導体１１０にて変換された磁界に応じた低レベルの電気
信号を出力する。
【００３２】
１５５は基材で、フェノール樹脂等により構成されており、コイル部１５３ならびにコイ
ル部１５４を保持する。
【００３３】
１５６、１５７は基材１５５に設けられた係合部で、それぞれ一次導体１１０の突起部１
２０、１２１と係合し、一次導体１１０と磁電変換部１５０の位置ずれを防止する。
【００３４】
１５８、１５９は基材１５５に設けられた係合部で、一次導体１１０の折り曲げ部１１９
と係合し一次導体１１０と磁電変換部１５０の位置ずれを防止する。
【００３５】
磁電変換部１５０は、一次導体１１０に図６に示すように配置される。図６は電流検出
装置本体１００の透視図である。
【００３６】
図７は電流検出装置本体１００の電気的接続を示す模式図である。電流検出装置本体１
００は図示する方向の電流を検出し、当該電流に応じた電気信号を出力導線１５１、１５
２に出力する。コイル部１５３とコイル部１５４は極性が逆向きになるよう配置されてい
る。
【００３７】
次に、本実施例の動作について図１、２、４、６、７を参照しつつ説明する。
【００３８】
磁電変換部１５０は一次導体１１０に図６に示すように配置される。図２に示すように、
磁電変換部１５０は、第３導電部１１５・第４導電部１１６と、第１導電部１１３・第６
導電部１１８の開かれた隙間から挿入され、一次導体１１０に配置される。一次導体１１
０は、図４に示すとおり、第２導電部１１４と第３導電部１１５、第５導電部１１７と第
４導電部１１６の折り曲げ箇所を基準とした材質による弾性を利用したばね構造となって
おり、磁電変換部１５０を挟み押さえ込む。磁電変換部１５０は一次導体１１０のばね構
造による挟む力により固定される。さらに磁電変換部１５０は、基材１５５の係合部１５
８、１５９が、一次導体１１０の折り曲げ部１１９に係合され、一次導体１１０の接続部
１１１、１１２側方向への位置ずれ、および、一次導体１１０の勘定構造にて構成される
開口部方向への位置ずれを防止される。また、磁電変換部１５０は、基材１５５の係合部
１５６、１５７が、一次導体１１０の突起部１２０、１２１に係合され、一次導体１１０
の接続部１１１、１１２側方向の位置決めが精度よく実現される。
【００３９】
一次導体１１０に印加された電流は図７に示すように接続部１１１、第１導電部１１３、
第２導電部１１４、第３導電部１１５、第４導電部１１６、第５導電部１１７、第６導電
部１１８、接続部１１２の経路にて流れる。第１導電部１１３、第２導電部１１４、第３
導電部１１５は１ターンのコイルを形成している。また、第４導電部１１６、第５導電部
１１７、第６導電部１１８も１ターンのコイルを形成している。第４導電部１１６、第５
導電部１１７、第６導電部１１８からなるコイルにて発生する磁界は第１導電部１１３、
第２導電部１１４、第３導電部１１５からなるコイルにて発生する磁界と逆向きである。
一次導体１１０の第１導電部１１３、第２導電部１１４、第３導電部１１５からなるコイ
ル、ならびに第４導電部１１６、第５導電部１１７、第６導電部１１８からなるコイルは
、それぞれ一次導体１１０に印加された電流に正比例した磁界を発生する。
【００４０】
磁電変換部１５０のコイル部１５３、１５４はフェノール樹脂等からなる基材１５５に形
成されており、いわゆる空芯結合コイルとなっている。図７に示すように、コイル部１５
４はコイル部１５３に対し逆巻きになっている。また、コイル部１５３とコイル部１５４
は電気的に直列に接続されている。磁電変換部１５０のコイル部１５３は、一次導体１１
０の第１導電部１１３、第２導電部１１４、第３導電部１１５からなるコイルにより発生
された磁界を検出し、当該磁界に正比例した電流信号を出力する。磁電変換部１５０のコ
イル部１５４は、一次導体１１０の第４導電部１１６、第５導電部１１７、第６導電部１
１８からなるコイルにより発生された磁界を検出し、当該磁界に応じた電気信号を出力す
る。
【００４１】
その結果、磁電変換部１５０は出力導線１５１、１５２から、一次導線１１０に印加され
た電流に応じた電気信号を出力する。
【００４２】
また、磁電変換部１５０のコイル部１５３、１５４は極性が逆向きであるため、外部から
の外乱としての磁界を打ち消すため、外乱磁界の影響を受け難い電流検出装置を提供する
ことができる。
【００４３】
本実施例においては、磁電変換部１５０を基材１５５にコイル部１５３、１５４を巻きつ
けたものとしたが、基材１５５をプリント基板にて構成し各コイル部をプリント基板の配
線パターンにて構成するものとしてもよい。また、本実施例においては、磁電変換部１５
０をコイルにより磁界を検出するものとしたが、ホール素子や磁気抵抗素子のような磁気
センサを用いたものとしてもよい。
【００４４】
本実施例を用いれば、磁電変換部１５０は、一次導体１１０のバネ構造による挟む力によ
り一次導体１１０に固定され、また基材１５５の係合部１５８、１５９の一次導体１１０
の折り曲げ部１１９への係合により、一次導体１１０の接続部１１１、１１２側方向への
位置ずれを防止され、さらに基材１５５の係合部１５６、１５７の一次導体１１０の突起
部１２０、１２１への係合により、一次導体１１０の環状構造にて構成される開口部方向
への位置ずれを防止されるため、磁電変換部と一次導体の位置関係が変動しにくい電流検
出装置を構成することができる。また、接着剤や固定用ネジを用いないで磁電変換部と一
次導体を固定することができるため、製造しやすい電流検出装置を提供することができる
。
【００４５】
以上のように本発明を用いれば、磁電変換部とコイルを構成する一次導体の位置関係が変
動しにくく、製造しやすい、電流検出装置を提供することができる。
【００４６】
［実施例２］
本発明による電流検出装置の実施例２につき、図８を参照して説明する。図８は実施例２
にかかる電流検出装置の組立てを示す斜視図である。なお、この実施例２の各部について
図２に示す実施例１の電流検出装置の各部と同一部分は同一符号で示す。
この実施例２が、実施例１と相違する点は、実施例１では磁電変換部１５０を一次導体１
１０に直接挟み込み組立てていたのに対し、実施例２では、磁電変換部１５０の周囲に絶
縁シート２０１をつけた後に一次導体１１０に挟み込み組立てている点である。
【００４７】
２０１は絶縁シートで、プラスチックフィルム等により構成されており、磁電変換部１５
０と一次導体１１０とを電気的に絶縁する。
【００４８】
実施例１において、磁電変換部１５０と一次導体１１０との電気的な絶縁は、磁電変換部
１５０のコイル部１５３、１５４を構成する線材の被覆によりのみ行われていたが、本実
施例においては、磁電変換部１５０の周囲に絶縁シート２０１が設けられ絶縁されるため
、磁電変換部１５０と一次導体１１０との電気的な絶縁がより強化される。
【００４９】
以上のように本発明を用いれば、磁電変換部とコイルを構成する一次導体の位置関係が変
動しにくく、製造しやすい、電流検出装置を提供することができる。
【００５０】
［実施例３］
本発明による電流検出装置を利用した電力量計の実施例につき、図９を参照して説明する
。図９は電力量計の一構成例を示すブロック図である。
【００５１】
３０１は電流検出部で、実施例１、実施例２に示す電流検出装置１００がこれに当たる。
電流検出部３０１は、需要家の負荷にて使用される使用電流（Ａ１）を検出し、当該使用
電流に応じた低レベルの電気信号に変換し出力する。
【００５２】
３０２は電圧検出部で、電圧トランスやアテネッタ等の分圧抵抗器等により構成されてお
り、需要家の負荷にて使用される使用電圧（Ｖ１）を検出し、当該使用電圧に正比例した
低レベルの電気信号に変換し出力する。
【００５３】
３０３は電力演算部で、デジタル乗算回路やＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロサ）等に
より構成されており、電流検出部３０１から出力された使用電流（Ａ１）に関する信号と
、電圧検出部３０２から出力された使用電圧（Ｖ１)に関する信号とを乗算し、需要家の
使用電力に正比例したデータ（Ａ１・Ｖ１）に変換する。さらに電力演算部３０３は使用
電力に正比例したデータ（Ａ１・Ｖ１）の演算結果を使用量データとして編集し出力する
。なお、ここで使用量データとは需要家の負荷にて使用される総積算使用電力量ならびに
各時間帯毎の時間帯使用量等、需要家の使用電力に関するデータをいう。
【００５４】
３０４は表示部で液晶表示器等により構成されており、使用量データを表示する。
【００５５】
本実施例を用いれば、磁電変換部１５０は、一次導体１１０のバネ構造による挟む力によ
り一次導体１１０に固定され、また基材１５５の係合部１５８、１５９の一次導体１１０
の折り曲げ部１１９への係合により、一次導体１１０の接続部１１１、１１２側方向への
位置ずれ、および、一次導体１１０の環状構造にて構成される開口部方向への位置ずれを
防止され、さらに基材１５５の係合部１５６、１５７の一次導体１１０の突起部１２０、
１２１への係合により、一次導体１１０の接続部１１１、１１２側方向の位置決めが精度
よく実現される、磁電変換部と一次導体の位置関係が変動しにくい電流検出装置を有する
電力量計を提供することができる。また、接着剤や固定用ネジを用いないで磁電変換部と
一次導体を固定することができるため、製造しやすい電力量計を提供することができる。
【００５６】
以上のように本発明を用いれば、磁電変換部とコイルを構成する一次導体の位置関係が変
動しにくく、製造しやすい、電流検出装置を有する電力量計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明による実施例１にかかる電流検出装置を示す斜視図
【図２】本発明による実施例１にかかる電流検出装置の組立てを示す斜視図
【図３】本発明による電流検出装置の一次導体の構造を示す図
【図４】本発明による電流検出装置の一次導体の構造を示す図
【図５】本発明による電流検出装置の磁電変換部の構造を示す図
【図６】一次導体と磁電変換部の位置関係を示す図
【図７】本発明による実施例１にかかる電流検出装置の電気的接続を示す図
【図８】本発明による実施例２にかかる電流検出装置の組立てを示す斜視図
【図９】本発明による実施例３にかかる電力量計の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００５８】
１００    電流検出装置本体
１１０    一次導体
１１１、１１２    接続部
１１３    第１導電部
１１４    第２導電部
１１５    第３導電部
１１６    第４導電部
１１７    第５導電部
１１８    第６導電部
１１９    折り曲げ部
１２０、１２１    突起部
１５０    磁電変換部
１５１、１５２    出力導線
１５３、１５４    コイル部
１５５    基材
１５６、１５７    係合部
１５８、１５９    係合部
１６０、１６１    極性マーク
２０１    絶縁シート
３０１    電流検出部
３０２    電圧検出部
３０３    電力演算部
３０４    表示部
【図１】
2010071780.tif 000003
【図２】
2010071780.tif 000004
【図３】
2010071780.tif 000005
【図４】
2010071780.tif 000006
【図５】
2010071780.tif 000007
【図６】
2010071780.tif 000008
【図７】
2010071780.tif 000009
【図８】
2010071780.tif 000010
【図９】
2010071780.tif 000011