(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定されるべき電流を運ぶ一次導体の周りに取り付けられる電流変換器において、
一次導体受容孔（１６）と、
ハウジング（４）と、
前記ハウジングの中に取り付けられた磁気コア（６）と、
前記磁気コアの枝部に巻き付けられた二次コイル（１０）と、
を含み、
前記ハウジングは、主要部分（４ａ）および副次的部分（４ｂ）を含み、前記主要部分は、前記副次的部分から分離可能であり、前記一次導体の周りに取り付けられ、ロックされるように構成されており、
閉位置にある前記ハウジングは、前記磁気コアの中心領域（１５）を通って延びる前記一次導体受容孔を有し、前記ハウジングの前記主要部分および前記副次的部分が開位置にある間、一次導体が前記孔の中に位置付けられることができ、これにより、前記ハウジングおよび前記磁気コアは、前記電流変換器を一次導体の周りに取り付けて閉じることができるように、割れて開くことができ、前記ハウジングの主要部分および副次的部分は、接合面（３２ａ、３６ａ）で互いに接合可能であり、前記磁気コアは、前記ハウジングの主要部分のコア受容キャビティ（２０）内に取り付け可能な主要部分（６ａ）と、前記ハウジングの副次的部分のコア受容キャビティ（２２）内に取り付け可能な副次的部分（６ｂ）と、を含み、
前記ハウジングは、コイル支持部分（２８）を含む電気的構成要素支持本体（４ｃ）をさらに含み、前記コイル支持部分の周りに前記二次コイルが取り付けられ、前記二次コイルおよびコイル支持部分は、前記ハウジングの主要部分の前記コア受容キャビティの第１の枝部受容部分（２０ａ）に受容され、前記コイル支持部分は、前記磁気コアの主要部分の第１の枝部（７ａ）を中に受容する第１の枝部受容部分（２６ａ）を含むコア受容キャビティ（２６）を含み、前記磁気コアの第１の枝部の長さ方向軸（Ａ）は、前記接合面（３２ａ、３６ａ）に対して実質的に直交しており、前記二次コイルの中心軸は、前記接合面に対して実質的に直交しており、
前記ハウジングの主要部分および前記ハウジングの副次的部分は、旋回可能なヒンジ（１４）により互いに連結されており、
前記二次コイルは、前記磁気コアの複数の枝部のうち前記第１の枝部にのみ前記コイル支持部分を介して巻きつけられ、
前記ヒンジは、前記二次コイルが周りに取り付けられた前記磁気コアの前記第１の枝部から遠位で、前記磁気コアの第２の枝部に隣接した前記ハウジングの面に沿って配列されていることを特徴とする、電流変換器。
【請求項２】
請求項１に記載の電流変換器において、
前記電気的構成要素支持本体は、前記二次コイルと共に、１つの事前組み立てユニットを形成する、電流変換器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電流変換器において、
前記電気的構成要素支持本体は、前記二次コイルのそれぞれの端部に接続される電気端子（３１）を含む、電流変換器。
【請求項４】
測定されるべき電流を運ぶ一次導体の周りに取り付けられる電流変換器において、
一次導体受容孔（１６）と、
ハウジング（４）と、
前記ハウジング内に取り付けられた磁気コア（６）と、
前記磁気コアの枝部に巻き付けられた二次コイル（１０）と、
を含み、
前記ハウジングは、主要部分（４ａ）および副次的部分（４ｂ）を含み、前記主要部分は、前記副次的部分から分離可能であり、前記一次導体の周りに取り付けられ、ロックされるように構成されており、
前記ハウジングの主要部分および副次的部分は、接合面（３２ａ、３６ａ）で互いに接合可能であり、
前記磁気コアは、前記ハウジングの主要部分のコア受容キャビティ（２０）内に取り付け可能な主要部分（６ａ）と、前記ハウジングの副次的部分のコア受容キャビティ（２２）内に取り付け可能な副次的部分（６ｂ）と、を含み、
前記ハウジングは、電気的構成要素支持本体（４ｃ）をさらに含み、前記電気的構成要素支持本体は、周りに前記二次コイルが取り付けられたコイル支持部分（２８）と、前記二次コイルのそれぞれの端部に接続された電気端子（３１）と、外付け回路に接続される電気的接続手段と、を含み、
前記電気的構成要素支持本体は、前記二次コイル、電気端子、および電気的接続手段と共に、前記ハウジングの主要部分の前記コア受容キャビティの第１の枝部受容部分（２０ａ）に挿入可能な１つの事前組み立てユニットを形成し、
前記二次コイルの中心軸は、前記接合面に対して実質的に直交しており、
前記ハウジングの主要部分および前記ハウジングの副次的部分は、旋回可能なヒンジ（１４）により互いに連結されており、
前記二次コイルは、前記磁気コアの複数の枝部のうち第１の枝部（７ａ）にのみ前記コイル支持部分を介して巻きつけられ、
前記ヒンジは、前記二次コイルが周りに取り付けられた前記磁気コアの前記第１の枝部から遠位で、前記磁気コアの第２の枝部（７ｂ）に隣接した前記ハウジングの面に沿って配列されていることを特徴とする、電流変換器。
【請求項５】
請求項４に記載の電流変換器において、
前記コイル支持部分は、前記磁気コアの主要部分の第１の枝部を中に受容する第１の枝部受容部分（２６ａ）を含むコア受容キャビティ（２６）を含み、
前記磁気コアの第１の枝部の長さ方向軸（Ａ）は、前記接合面に対して実質的に直交している、電流変換器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電流変換器において、
前記電気的構成要素支持本体の前記コア受容キャビティは、前記磁気コアの主要部分の第３の枝部（７ｃ）を中に受容する第３の枝部受容部分（２６ｃ）を含む、電流変換器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電流変換器において、
前記ハウジングの主要部分および副次的部分ならびにヒンジは、射出成形された１つの部品として一体的に形成されている、電流変換器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電流変換器において、
前記ハウジングの副次的部分は、前記磁気コアの第４の枝部（７ｄ）を中に受容するための磁気コア受容キャビティ（２２）を含み、
前記ハウジングの副次的部分は、前記磁気コアの副次的部分を前記磁気コア主要部分に向かって付勢するように構成された、弾性位置付け部分（２４）をさらに含む、電流変換器。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電流変換器において、
前記磁気コアの主要部分は、第３の枝部（７ｃ）を介して第２の枝部（７ｂ）に接続された第１の枝部（７ａ）を有する、実質的に「Ｕ」字型の形状を含み、
前記第１および第２の枝部は、前記電流変換器が閉位置にあるときに前記磁気コアの副次的部分の端部より近位に、またはこれらに当接して、配列される、自由端部（９ａ、９ｂ）を有する、電流変換器。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電流変換器において、
前記電気的構成要素支持本体は、測定信号を送信するために外付け回路に接続される電気ケーブルに対する、電気的接続部、または一体的に形成された電気コネクタを含む、電流変換器。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
本発明は、磁気コアと、ハウジング内に取り付けられた二次コイルとを含む、電流変換器または変流器に関し、ハウジングおよび磁気コアは、一次導体の周りで変換器を取り付けて閉じることができるように、割れて開くことができる。
【０００２】
電流感知適用のための電流変換器モジュールは、典型的には、高透磁率磁性材料で作られていて中心孔を取り囲む磁気コアを含み、測定されるべき電流を運ぶ一次導体が中心孔を通り抜ける。磁気コアは、典型的には、概ね矩形または円形の形状を有してよく、構成に応じてエアギャップを備えていてよく、エアギャップの中に、ＡＳＩＣの形をしたホール効果センサーまたはフラックスゲートセンサーなどの磁場検出器が位置付けられる。一次導体の中を流れる電流により生じる磁束が、磁気コアにより集められ、一次電流を表す。閉ループ型の電流センサーでは、磁場センサーが、フィードバックループにおいて、一般的に二次コイルとも呼ばれる、補償コイルに接続され、二次コイルは、典型的には、磁気コアの一部に巻き付けられて、一次導体が生成する磁場を相殺する傾向のある補償電流（compensation current）を生成する。よって、補償電流は、測定されるべき電流のイメージを表す。二次コイルは、開ループ型の電流変換器においても用いられるが、これは、変流器効果（transformer effect）で磁気コアに集まる磁場を測定するピックアップコイルとしてである。
【０００３】
変流器は、電子機器のない閉ループの電流変換器であると考えることができる。本明細書の一般的な用語「電流変換器」に言及することにより、電流変換器の特定の形態と考えられ得る、変流器を包含することも意図している。
【０００４】
ある適用では、電流変換器は、一次導体の周りに取り付けられる必要があり、例えば、一次導体は、切断されてはならないケーブルの形態である。そのような適用では、このケーブルは、閉じた環状コアに挿入することはできず、よって、環状コアは、開いて、一次導体の周りに取り付けられ、その後、閉じられることができるように、割れなければならない。このタイプの電流変換器は、既知であり、典型的には、旋回可能なヒンジにより接続された２部品ハウジングを含み、各ハウジング部品は、磁気コアの一部を構成する。典型的には、ハウジング部分のうちの一方は、Ｕ字型の軟質磁気コアを含み、これにヒンジで連結されたもう一方のハウジング部品の中に、Ｕ字型の軟質磁気コアまたは直線ビーム軟質磁気コア（straight beam soft magnetic core）が位置付けられており、これは、変換器が閉じられたときにＵ字型のコアの端部間に延びて、これらの端部を接続する。二次コイルを含む電流変換器については、このコイルは、典型的には、Ｕ字型のコアの中心枝部（central branch）の周りに取り付けられる。
【０００５】
二次コイルおよびＵ字型のコアを組み込んだハウジング部分は、電流変換器の主だった大部分を構成し、測定信号出力および電力のための、ケーブルまたはコネクタ部分を含む。もう一方のハウジング部品は、主要部品にヒンジで連結されており、ケーブルなどの一次導体をハウジングの凹部内に位置させるように、旋回して開き、その後、蓋が、閉位置まで回って、典型的にはクリップもしくは他の固定手段によって保持される。
【０００６】
多くの場合、一次導体へのアクセスは困難であり、電流変換器を取り付けるのに利用可能な空間は、非常に狭い場合がある。また、一次導体ケーブルは、剛性であるか、または、非常に限られた程度の可撓性を有するのみである場合があり、小型で、電流変換器を一次導体の周りで開閉しやすいことは、重要である。さらに、ある適用では、一次導体は、高電圧を有することができ、この高電圧により、電流変換器が、一次導体と、磁気コアと、二次コイルとの間の漏電もしくは電気的破壊を回避するために高いクリープ抵抗（high creepage resistance）を有することが必要となる。従来の、コアが割れる電流変換器では、一次導体が中を通って延びる孔は、磁気コア部品をハウジングに挿入するのに必要なハウジングの孔から十分に離れていなくてもよい。このような従来のコアが割れる変換器では、高電圧適用について最小の沿面距離（minimum creepage distances）を保証するために、磁気コアの円周は、必要とされる最小値を超えてしばしば増大し、そのため、変換器の容積が増大する。
【０００７】
電気装置およびシステムをモニタリングまたは制御するための広範な適用において、電流センサーが使用される。多くの適用において、そのような構成要素の製造コスト、また、その構成要素を電気回路に実装して使用するコストを減らす上で、重要な利点がある。また、構成要素が取り付けられる装置を小型化し、かつ／または装置の重量を減少させるために、小型の構成要素を提供する上でも、しばしば重要な利点がある。
【０００８】
一体的な一次導体を備えた小型の電流センサーが、ＥＰ  １  ６１７  ２２８に開示されている。このセンサーは、基部、およびカバー部分を含み、電気的構成要素が、コイルハウジングに接続されている。
【０００９】
ＥＰ  ２  ０８３  ２７７は、製造を容易にするために設計された、電流センサーを開示している。ＥＰ  ２  ０８３  ２７７の電流センサーは、２つの部品から形成され、壁部分を備えた、磁気コアを含み、磁気コア部品間にエアギャップが得られる。
【００１０】
ＪＰ  ２０１３１７９２３３は、複数の分割されたコアで構成されている、電流センサーの磁気コアの別の実施例を開示している。分割されたコアの端部は、部品が互いに固定して係合され得るように、係合部分を備えている。
【００１１】
本発明の目的は、据え付けが容易であり、また正確な測定および確実な動作を保証する、一次導体の周りに取り付け可能な、割れる磁気コアを含む、電流変換器を提供することである。
【００１２】
変換器の容積を増大させずに、特定の隙間および沿面距離を達成する電流変換器を提供することは、有利である。
【００１３】
小型で経済的であり、特に、製造および組み立てが容易である電流変換器を提供することは有利である。
【００１４】
正確で、実装するのが容易で、使用するのに経済的である、電流変換器を提供することは有利である。
【００１５】
頑丈で安定している電流変換器を提供することは有利である。
【００１６】
本発明の目的は、請求項１による電流変換器を提供することにより達成されている。
【００１７】
測定されるべき電流を運ぶ一次導体の周りに取り付けられる電流変換器が、本明細書に開示され、この電流変換器は、一次導体受容孔と、ハウジングと、ハウジングの中に取り付けられた磁気コアと、磁気コアの枝部に巻き付けられた二次コイルと、を含む。ハウジングは、主要部分（major portion）と副次的部分（minor portion）とを含み、主要部分は、副次的部分から分離可能であり、一次導体の周りに取り付けられ、ロックされるように構成されており、ハウジングの主要部分および副次的部分は、接合面で互いに接合可能である。磁気コアは、ハウジングの主要部分のコア受容キャビティに取り付け可能である主要部分と、ハウジングの副次的部分のコア受容キャビティに取り付け可能である副次的部分と、を含む。ハウジングは、二次コイルが周りに取り付けられたコイル支持部分を含む電気的構成要素支持本体をさらに含み、二次コイルおよびコイル支持部分は、ハウジングの主要部分のコア受容キャビティの第１の枝部受容部分に受容される。コイル支持部分は、磁気コアの主要部分の第１の枝部を受容する第１の枝部受容部分を含む、コア受容キャビティを含む。
【００１８】
本発明の第１の態様では、二次コイルの巻き線が周りに取り付けられた、磁気コアの第１の枝部の長さ方向軸（Ａ）は、ハウジングの主要部分の接合面の一般的な方向または平面に対して横方向に向けられている。ハウジングの副次的部分が、閉位置を発端として、ハウジングの主要部分から最初に遠ざかると、最初の移動方向は、二次コイルの軸の方向に概ね平行になる。
【００１９】
本発明の第２の態様では、電気的構成要素支持本体は、二次コイル、電気端子、および電気的接続手段と共に、１つの事前組み立てユニットを形成し、この事前組み立てユニットは、ハウジングの主要部分のコア受容キャビティの第１の枝部受容部分に挿入可能であり、第１の枝部受容部分は、接合面まで延びている。
【００２０】
磁気コアの第１の枝部の長さ方向軸は、好ましくは、接合面に対して実質的に直交している。
【００２１】
電気的構成要素支持本体は、有利には、二次コイルと共に、ハウジングの主要部分に挿入可能な１つの事前組み立てユニットを形成する。
【００２２】
電気的構成要素支持本体の磁気コア受容キャビティは、磁気コアの主要部分の第３の枝部を中に受容する、第３の枝部受容部分を含み得る。
【００２３】
ある実施形態では、ハウジングの主要部分およびハウジングの副次的部分は、旋回可能なヒンジを介して互いに連結され、これらは、例えば射出成形された１つの部品として一体的に形成され得る。このヒンジは、有利には、二次コイルが周りに取り付けられた磁気コアの第１の枝部から遠位で、磁気コアの第２の枝部に隣接したハウジングの面に沿って配列される。
【００２４】
ハウジングの副次的部分は、有利には、磁気コアの第４の枝部を中に受容する、磁気コア受容キャビティを含んでよく、ハウジングの副次的部分は、磁気コアの副次的部分を磁気コアの主要部分に向かって付勢するように構成された、弾性位置付け部分をさらに含む。
【００２５】
磁気コアの主要部分は、有利には、第３の枝部を介して第２の枝部に接続された第１の枝部を有する、実質的に「Ｕ」字型の形状を含んでよく、第１および第２の枝部は、変換器が閉位置にあるときに磁気コアの副次的部分の端部より近位に、またはそれらの端部に当接して、配列される、自由端部を有する。
【００２６】
電気的構成要素支持本体は、有利には、二次コイルのそれぞれの端部に接続するための電気端子を含んでよく、さらに、測定信号を送信するために外付け回路に接続される電気ケーブルに対する、電気的接続部、または一体的に形成された電気コネクタを含み得る。
【００２７】
本発明のさらなる目的および有利な特徴は、請求項、詳細な説明、および添付図面から、明らかであろう。
【００２８】
図面を参照すると、さらに具体的には、図１、図２ａ、図５ａ、および図５ｂを参照すると、本発明のある実施形態による電流変換器２は、ハウジング４、ハウジングの中に取り付けられた磁気コア６ａ、６ｂ、および磁気コア６ａ、６ｂの枝部に巻き付けられた二次コイル１０を含む。
【００２９】
第１の変形体では、変換器は、柔軟な磁気コア６およびコイル１０を有する、受動変流器型のものである。
【００３０】
第２の変形体では、電流変換器は、開ループ型のものであり、二次巻き線は、存在する場合には、ピックアップコイルとして作用し、ピックアップコイルは、一次導体を流れる電流により生成された、磁気コアを循環する磁場信号をとらえて、低周波およびＤＣ電流を測定する。磁束密度センサー、例えばホール素子が、Ｕ字型の柔軟な磁性物質における端の枝部（end branches）のうち１つの長さを減少させることで形成されたギャップに置かれ得る。
【００３１】
第３の変形体では、電流変換器は、閉ループ型のものであり、二次コイルは、一次導体を流れる電流により生成された、磁気コアを循環する磁場信号を取り消すように駆動される、補償コイルとして作用する。第２の変形体では、変換器は、磁気コア６ａ、６ｂのエアギャップに取り付けられ得る、磁場検出器８をさらに含む。閉ループ型の電流変換器の動作原理は、当技術分野ではそれ自体が周知であり、測定されるべき電流を運ぶ一次導体により生成される磁場は、磁場検出器８によりとらえられ、磁場検出器の信号は、一次導体により生成された磁場を取り消す、相対する磁場を作り出そうとする二次コイル１０の電流を生成するように処理される。よって、磁気コアの磁場を取り消すように二次コイルを駆動するのに必要な電流は、一次電流のイメージを表す（すなわち、測定されるべき一次電流に比例している）。
【００３２】
電流変換器は、特に閉ループの変形体では、ハウジングに取り付けられた回路基板１２上に形成された信号処理回路をさらに含み得る。
【００３３】
電流変換器は、変換器の測定信号出力部に、また、構成によっては適用信号処理回路に接続される、電気コネクタ（不図示）または電気的接続リード線もしくはケーブル１３を含み得る。よって、接続ケーブルまたはコネクタは、測定信号を受信し、変形体によっては電流変換器に電力を供給する、外付け回路に接続される。
【００３４】
ハウジング４は、主要部分４ａ、副次的部分４ｂ、および電気的構成要素支持本体４ｃを含む。ハウジングは、図２ａに示すような閉位置では、磁気コアの中心領域を通って延びる一次導体受容孔１６を有している。典型的には、測定されるべき電流を運ぶ電気ケーブルであってよい、一次導体は、ハウジングの主要部分４ａおよび副次的部分４ｂが図１および図５ａに示すような開位置にある間は孔１６の中に位置付けられてよく、ハウジングの主要部分および副次的部分は、図２ａおよび図５ｂに示すようにケーブルを孔の中に取り付けた後で、互いに連結されて固定手段４０ａ、４０ｂにより閉位置に固定されるように構成されている。固定手段は、弾性クリップ、ラッチ、ねじ、または他の既知の固定手段を含み得る。
【００３５】
好適な実施形態では、ハウジング４の主要部分および副次的部分は、旋回可能なヒンジ１４により接続されており、ヒンジ１４は、有利には、ハウジングの主要部分および副次的部分と共に一体的に形成され得る。よって、ハウジングの主要部分および副次的部分と、ヒンジとは、単一の一体的な射出形成部品として形成され得る。しかしながら、本発明の範囲内で、例えば、ハウジングの部分の相補的な穴の中に係合される心棒を使って、他のヒンジを用いることもできる。変形体では、ハウジングの主要部分および副次的部分は、一次導体の周りで閉じられるまで互いに連結されない、別々の部品であってよい。
【００３６】
フェライト、または透磁率が高い積層した軟鉄もしくは他の材料で作られ得る、柔軟な磁気コア６ａ、６ｂは、ハウジングの主要部分４ａのコア受容キャビティ２０に受容される主要部分６ａと、ハウジングの副次的部分４ｂのコア受容キャビティ２２に受容される副次的部分６ｂと、を含む。有利な実施形態では、磁気コアの主要部分６ａは、概して、第１の枝部７ａ、第２の枝部７ｂ、ならびに第１および第２の枝部を一端部で接合する第３の枝部７ｃを含む、「Ｕ字」の形状を有してよく、第１および第２の枝部の他端部は、それぞれ、自由端部９ａ、９ｂである。第３の枝部７ｃは、ハウジングの副次的部分４ｂのコア受容キャビティ２２に受容される磁気コアの第４の枝部７ｄから遠位になるように構成されている。磁気コアの主要部分６ａおよび副次的部分６ｂは、変換器が閉位置にあるときに一次導体を受容するハウジング１６の孔を取り囲む磁気回路を形成するように構成されている。
【００３７】
第１の実施形態では、閉位置において、磁気コアの第１および第２の枝部７ａ、７ｂそれぞれの自由端部９ａ、９ｂは、変換器が閉位置にあるときに、磁気コアの副次的部分６ｂの第４の枝部７ｄの両端部に直接隣接して、好ましくは当接して直接接触する形で、位置付けられる（図５ｂを参照）。この変形体では、磁気回路は閉じており、この構造は、変流器として作用し得る。他の実施形態では、磁気コアの枝部の近くに、または、磁気コアの枝部に形成された窪みの中に位置付けられた、磁場検出器、例えば、フラックスゲート型の高感度磁場検出器、を有することができる。後者の変形体では、二次コイルは、閉ループ構成の補償コイルとして構成され得る。
【００３８】
第２の実施形態では、閉位置において、磁気コアの第１の枝部７ａの自由端部９ａは、磁場検出器８が中に位置付けられたエアギャップによって、磁気コアの第４の枝部の端部から分離されている（図４ｄを参照）。しかしながら、第２の枝部７ｂの自由端部９ｂは、変換器が閉位置にあるときに、磁気コア６の第４の枝部７ｄの反対側の端部に、直接隣接して、好ましくは当接して直接接触した形で、位置付けられる。磁場検出器は、それ自体が当技術分野で周知であるように、回路基板１２上に取り付けられるか、または回路基板１２に接続されたＡＳＩＣの形態のホール効果センサーの形態であってよい。この実施形態では、エアギャップは、エアギャップの長さに等しい量だけ第２の枝部７ｂの長さより短い長さを有する磁気コアの第１の枝部７ａを設けることにより、形成され得る。
【００３９】
磁気コア６の副次的部分６ｂは、好適な実施形態では、第１の枝部の自由端部９ａ上から、第２の枝部の自由端部９ｂ上にわたる長さを有する、まっすぐなバーまたはビームの形態であってよい。しかしながら、副次的部分は、まっすぐではない、他の形状を採用してよく、磁気コアの主要部分は、「Ｕ」字型以外の形状（例えば、「Ｖ」字型）または半円の形状を有してよく、これにより、副次的部分の形状も、「Ｖ」字型、「Ｕ」字型、半円の形状、多角形の形状、または（変形体によっては、磁場検出器が中に位置付けられているエアギャップを除く）一次導体を実質的に完全に取り囲む機能的必要性を満たす他の形状を採用することができる。
【００４０】
ハウジングの副次的部分４ｂは、有利には、弾性位置付け部分２４を含み、これは、例えば、上面３２ｃの近くでハウジングの副次的部分の側壁３２ｂと一体的に形成され、磁気コアの副次的部分６ｂの外面３４に対して弾性的に付勢して、これを磁気コアの主要部分６ａの自由端部９ａ、９ｂに向けて押すように構成された、弾性舌状部２４ａ、２４ｂの形態であってよい。弾性付勢手段は、遊びを取り除き、コアの副次的部分と主要部分との間の隣接した接触を確実にして、磁気回路における磁束の伝導を改善する。エアギャップを備える変形体では、弾性付勢手段は、小さく、輪郭が明確なエアギャップを設けることを確実にする。
【００４１】
ハウジングの副次的部分４ｂは、有利には、端面３２ｄを通る穴３３を含み、図３ａおよび図３ｂで最もよく分かるように、この穴３３の中に磁気コアの副次的部分６ｂが挿入されて、磁気コア受容キャビティ２２に入ることができる。穴３３は、有利には、変換器が閉位置にあるとき、ハウジングの主要部分４ａの端壁３６ｄにより閉じられ得る。よって、磁気コアの副次的部分６ｂは、確かで十分保護された形で、ハウジング内で単純かつ容易に組み立てられることができると共に、ハウジング内における正確な位置を選んで磁気回路の磁気特性および変換器の精度を明確に定義する。
【００４２】
ハウジング４の電気的構成要素支持本体４ｃは、非常に有利なことに、二次コイルを取り付け、電気的に接続し、ハウジングの主要部分４ａ内部で二次コイルを単純で容易かつ費用効率が高い形で組み立てるという機能を満たす。好適な実施形態では、電気的構成要素本体４ｃは、外付け回路、（変形体によっては、存在する場合に）磁場検出器、および（変形体によっては、存在する場合に）信号処理回路に接続されるコネクタまたはケーブルなど、電流変換器の他の電気的構成要素全てを支持し、接続する機能をさらに満たすことができる。コネクタ（例示した実施形態では不図示）またはケーブルは、測定信号を外付け回路に送信するように構成され、変形体によっては、電力を電流変換器に供給する。
【００４３】
電気的構成要素支持本体４ｃは、二次コイル１０がコア受容キャビティ２０に挿入された状態で、ハウジングの主要部分の底面３６ｃに実質的に接して組み立てられ、電気的構成要素支持本体４ｃの上端部３８ａは、ハウジングの主要部分４ａの上端部３６ａに、または上端部３６ａより近位に位置付けられる。
【００４４】
電気的構成要素支持本体４ｃは、コイル支持部分２８を含み、コイル支持部分２８は、磁気コアの第１の枝部７ａと整列された軸Ａに沿って延びており、かつコイル支持部分２８を通って延びる第１の枝部受容キャビティ２６ａを含んでいる。二次コイル１０は、コイル支持部分２８に巻き付けられ、このコイルの各端部は、電気端子３１に接続されている。例示された実施例では、端子は、例えば、縫うことにより、または、オーバーモールドにより、または他の既知の取り付け技術により、電気的構成要素支持本体４ｃに固定された電気ピン端子３１の形態である。コイル支持部分２８の両方の軸方向端部に接して、コイルの長さを定めるフランジ３５が位置している。
【００４５】
有利なことに、回路基板１２が、電気的構成要素支持本体４ｃの端面３８ｄに接して取り付けられることができ、二次コイル１０の上を、その長さに沿って広がる。回路基板は、二次コイルを電気的接続手段（コネクタまたはケーブル）に相互接続するために回路トレースを含み得る。電気コネクタ（例示した実施形態では不図示）が、回路基板上に取り付けられるか、または、本体４ｃと一体的に形成されて、回路基板上の回路トレースに接続され得る。回路基板は、信号処理回路をさらに含み得る。図４ｄに示す実施形態では、回路基板は、一方の側では端子３１に接続され、もう一方の側では、上に取り付けられた磁場検出器８に接続され、磁場検出器は、端面３８ｄのスロット３７を通って挿入されている。よって、磁場検出器８は、変換器が閉位置にあるときに、磁気コア６の第１の枝部７ａの自由端部９ａの上に、したがって、その自由端部と第４の枝部７ｄの端部との間に形成されたエアギャップの中に、位置付けられる。
【００４６】
したがって、二次コイル、そのコイルのための電気端子、および外付け回路に接続される電気的接続手段、ならびに（変形体／構成に応じて）任意の他の電気的構成要素は、電気的構成要素支持本体４ｃと共に、事前に組み立てられた１つのモジュールを形成するために、組み立てられ、接続されることができる。次に、事前に組み立てられたモジュールは、単純な挿入および固定配列によって、例えば、ラッチ手段、溶接、または結合によって、ハウジングの主要部分４ａに対して組み立てられる。磁気コアの主要部分６ａは、単に、コア受容キャビティ２６、２０に挿入され得る。第１の枝部７ａおよび第３の枝部７ｃは、電気的構成要素支持本体４ｃの第１の枝部受容部分２６ａおよび第３の枝部受容部分２６ｃそれぞれに入っていて、第２の枝部７ｂは、ハウジングの主要部分４ａの第１の枝部受容部分２０ａに入っている。
【００４７】
ハウジングの副次的部分４ｂが、磁気コアの副次的部分６ｂの端部を、磁気コアの主要部分の自由端部９ａ、９ｂと接触して、または、エアギャップが構成されている場合は所望のとおり自由端部９ａ、９ｂに近接して、位置付けるように構成された、磁気コアの主要部分の端部９ａ、９ｂに面する接合面３２ａにおける開口部３９ａ、３９ｂを含むことに注目することができる。
【００４８】
例示された構成の有利な態様のうちの１つは、直立した枝部を接合する磁気コアの枝部上に二次コイルを位置付けるのではなく、Ｕ字型の磁気コアの主要部分６ａの直立した枝部のうちの１つ７ａに沿って二次コイルを配することである。この構成では、ハウジングの主要部分の接合面３６ａは、二次コイルの軸Ａに対して、概ね横方向であり、より具体的には概ね垂直であるが、従来の装置では、２つのハウジング部品を分離する一般的な平面は、コイルの軸に平行である。別の言い方をすれば、本発明では、閉位置から開位置までの、ハウジングの副次的部分の初期の移動方向（旋回可能なヒンジ接続の場合には、開口部の初期移動の接線（the tangent of initial opening movement））Ｒは、コイルの軸Ａに概ね平行であるが、従来装置では、コイルの軸は、初期のハウジング分離運動に対して概ね直交している。
【００４９】
本発明の構成により、上面３２ａと底面３６ａとの間に画定される電流変換器の高さが減少する。この構造は、低い高さとは無関係に、信号処理回路および磁場検出器を、ハウジング内部に、特に磁気コアに対して、正確で頑丈かつ費用対効果の高い形で取り付けるのに、特に有利である。例示された実施形態のさらに有利な態様は、一次導体が磁気コアから十分に分離されていて、そのため、良好な電気的クリープ抵抗が確保されることである。
【００５０】
よって、ハウジングの主要部分と副次的部分との間の接合面３２ａ、３６ａに対して本質的に垂直に延びる磁気コアの枝部の周りに二次コイルを取り付けることは、多くの適用にとって、特に有利な構成であり、磁気コア、場合によっては磁場検出器の容易な組み立て、正確な位置付けをもたらし、さらには変換器の高さを低くする。
【００５１】
磁気コアをハウジング内部で組み立てた後、上蓋４４ｂおよび下蓋４４ａが、ハウジングの上面および底面の穴４２ｂ、４２ａを閉じるために提供され得る。変形体では、蓋のいずれか、または両方が、遊びを取り除き、磁気コア部分をハウジング内部で、また互いに対して正確に位置付けるように磁気コアを押す、弾性付勢手段を含んでよい。
【００５２】
ハウジングの主要部分は、特に電気的構成要素支持本体およびその中に取り付けられた電気的構成要素の周りが、オプションとして、注封材料で満たされ得る。
【００５３】
〔使用した参照符号のリスト〕
一次導体１
電流変換器２
ハウジング４
主要部分４ａ
磁気コア受容キャビティ２０
第１の枝部受容部分２０ａ
第２の枝部受容部分２０ｂ
第３の枝部受容部分２０ｃ
接合面３６ａ
側面／壁３６ｂ
上面３６ｃ
端壁３６ｄ        固定手段（ラッチ）４０ａ
副次的部分４ｂ
磁気コア受容キャビティ２２
弾性位置付け部分２４
弾性舌状部２４ａ、２４ｂ
接合面３２ａ
開口部３９ａ、３９ｂ
側壁３２ｂ
底面３２ｃ
端面３２ｄ
穴３３
固定手段（ラッチ）４０ｂ
電気的構成要素支持本体４ｃ
磁気コア受容キャビティ２６
第１のコア枝部重要部分２６ａ
第３の枝部受容部分２６ｃ
コイル支持部分２８
フランジ３５
磁場検出器支持部分３０
スロット３７
電気端子３１
上面３８ａ
底面３８ｃ
端面３８ｄ
上蓋４４ｂ
下蓋４４ａ
ヒンジ１４
一次導体受容孔１６
磁気コア６ａ、６ｂ
主要部分６ａ
第１の枝部７ａ
自由端部９ａ
第２の枝部７ｂ
自由端部９ｂ
第３の枝部７ｃ
副次的部分６ｂ
第４の枝部７ｄ
外面３４
中央通路
磁気回路ギャップ
磁場検出器８
二次コイル１０
回路基板１２
電気的接続部（ケーブル、リード線）１３
【００５４】
〔実施の態様〕
（１）  測定されるべき電流を運ぶ一次導体の周りに取り付けられる電流変換器において、
一次導体受容孔（１６）と、
ハウジング（４）と、
前記ハウジングの中に取り付けられた磁気コア（６）と、
前記磁気コアの枝部に巻き付けられた二次コイル（１０）と、
を含み、
前記ハウジングは、主要部分（４ａ）および副次的部分（４ｂ）を含み、前記主要部分は、前記副次的部分から分離可能であり、前記一次導体の周りに取り付けられ、ロックされるように構成されており、
閉位置にある前記ハウジングは、前記磁気コアの中心領域（１５）を通って延びる一次導体孔（１６）を有し、前記ハウジングの前記主要部分（４ａ）および前記副次的部分（４ｂ）が開位置にある間、一次導体が前記孔の中に位置付けられることができ、これにより、前記ハウジングおよび前記磁気コアは、前記変換器を一次導体の周りに取り付けて閉じることができるように、割れて開くことができ、前記ハウジングの主要部分および副次的部分は、接合面（３２ａ、３６ａ）で互いに接合可能であり、前記磁気コアは、前記ハウジングの主要部分（４ａ）のコア受容キャビティ（２０）内に取り付け可能な主要部分（６ａ）と、前記ハウジングの副次的部分（４ｂ）のコア受容キャビティ（２２）内に取り付け可能な副次的部分（６ｂ）と、を含み、
前記ハウジングは、コイル支持部分（２８）を含む電気的構成要素支持本体（４ｃ）をさらに含み、前記コイル支持部分（２８）の周りに前記二次コイルが取り付けられ、前記二次コイルおよびコイル支持部分は、前記ハウジングの主要部分（４ａ）の前記コア受容キャビティの第１の枝部受容部分（２０ａ）に受容され、前記コイル支持部分は、前記磁気コアの主要部分（６ａ）の第１の枝部（７ａ）を中に受容する第１の枝部受容部分（２６ａ）を含むコア受容キャビティ（２６）を含み、前記磁気コアの第１の枝部（７ａ）の長さ方向軸（Ａ）は、前記接合面（３２ａ、３６ａ）に対して横方向にあることを特徴とする、電流変換器。
（２）  実施態様１に記載の電流変換器において、
前記電気的構成要素支持本体（４ｃ）は、前記二次コイルと共に、１つの事前組み立てユニットを形成する、電流変換器。
（３）  実施態様１または２に記載の電流変換器において、
前記電気的構成要素支持本体（４ｃ）は、前記二次コイルのそれぞれの端部に接続される電気端子（３１）を含む、電流変換器。
（４）  測定されるべき電流を運ぶ一次導体の周りに取り付けられる電流変換器において、
一次導体受容孔（１６）と、
ハウジング（４）と、
前記ハウジング内に取り付けられた磁気コア（６）と、
前記磁気コアの枝部に巻き付けられた二次コイル（１０）と、
を含み、
前記ハウジングは、主要部分（４ａ）および副次的部分（４ｂ）を含み、前記主要部分は、前記副次的部分から分離可能であり、前記一次導体の周りに取り付けられ、ロックされるように構成されており、
前記ハウジングの主要部分および副次的部分は、接合面（３２ａ、３６ａ）で互いに接合可能であり、
前記磁気コアは、前記ハウジングの主要部分（４ａ）のコア受容キャビティ（２０）内に取り付け可能な主要部分（６ａ）と、前記ハウジングの副次的部分（４ｂ）のコア受容キャビティ（２２）内に取り付け可能な副次的部分（６ｂ）と、を含み、
前記ハウジングは、電気的構成要素支持本体（４ｃ）をさらに含み、前記電気的構成要素支持本体（４ｃ）は、周りに前記二次コイルが取り付けられたコイル支持部分（２８）と、前記二次コイルのそれぞれの端部に接続された電気端子（３１）と、外付け回路に接続される電気的接続手段と、を含み、
前記電気的構成要素支持本体（４ｃ）は、前記二次コイル、電気端子、および電気的接続手段と共に、前記ハウジングの主要部分（４ａ）の前記コア受容キャビティ（２０）の第１の枝部受容部分（２０ａ）に挿入可能な１つの事前組み立てユニットを形成することを特徴とする、電流変換器。
（５）  実施態様４に記載の電流変換器において、
前記コイル支持部分は、前記磁気コアの主要部分（６ａ）の第１の枝部（７ａ）を中に受容する第１の枝部受容部分（２６ａ）を含むコア受容キャビティ（２６）を含み、
前記磁気コアの第１の枝部（７ａ）の長さ方向軸（Ａ）は、前記接合面（３２ａ、３６ａ）に対して横方向にある、電流変換器。
【００５５】
（６）  実施態様１〜３および５のいずれかに記載の電流変換器において、
前記磁気コアの第１の枝部（７ａ）の前記長さ方向軸は、前記接合面に対して実質的に直交している、電流変換器。
（７）  実施態様１〜６のいずれかに記載の電流変換器において、
前記電気的構成要素支持本体（４ｃ）の前記磁気コア受容キャビティ（２６）は、前記磁気コアの主要部分（６ａ）の第３の枝部（７ｃ）を中に受容する第３の枝部受容部分（２６ｃ）を含む、電流変換器。
（８）  実施態様１〜７のいずれかに記載の電流変換器において、
前記ハウジングの主要部分（４ａ）および前記ハウジングの副次的部分（４ｂ）は、旋回可能なヒンジ（１４）により互いに連結されている、電流変換器。
（９）  実施態様１〜８のいずれかに記載の電流変換器において、
前記ハウジングの主要部分および副次的部分ならびにヒンジは、射出成形された１つの部品として一体的に形成されている、電流変換器。
（１０）  実施態様８または９に記載の電流変換器において、
前記ヒンジは、前記二次コイルが周りに取り付けられた前記磁気コアの前記第１の枝部（７ａ）から遠位で、前記磁気コアの第２の枝部（７ｂ）に隣接した前記ハウジングの面に沿って配列されている、電流変換器。
【００５６】
（１１）  実施態様１〜１０のいずれかに記載の電流変換器において、
前記ハウジングの副次的部分は、前記磁気コアの第４の枝部（７ｄ）を中に受容するための磁気コア受容キャビティ（２２）を含み、
前記ハウジングの副次的部分は、前記磁気コアの副次的部分を前記磁気コア主要部分に向かって付勢するように構成された、弾性位置付け部分（２４）をさらに含む、電流変換器。
（１２）  実施態様１〜１１のいずれかに記載の電流変換器において、
前記磁気コアの主要部分は、第３の枝部（７ｃ）を介して第２の枝部（７ｂ）に接続された第１の枝部（７ａ）を有する、実質的に「Ｕ」字型の形状を含み、
前記第１および第２の枝部は、前記変換器が閉位置にあるときに前記磁気コアの副次的部分（６ｂ）の端部より近位に、またはこれらに当接して、配列される、自由端部（９ａ、９ｂ）を有する、電流変換器。
（１３）  実施態様１〜１２のいずれかに記載の電流変換器において、
前記電気的構成要素支持本体は、測定信号を送信するために外付け回路に接続される電気ケーブルに対する、電気的接続部、または一体的に形成された電気コネクタを含む、電流変換器。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のある実施形態による電流変換器の分解組立斜視図である。
【図２ａ】閉位置にある、本発明のある実施形態による電流変換器の斜視図である。
【図２ｂ】矢印ＩＩｂの観察方向に従った、図２ａの実施形態の平面図である。
【図２ｃ】矢印ＩＩｃの観察方向に従った、図２ａの実施形態の平面図である。
【図２ｄ】矢印ＩＩｄの観察方向に従った、図２ａの実施形態の平面図である。
【図３ａ】本発明のある実施形態による電流変換器のハウジングの主要部分および副次的部分の斜視図である。
【図３ｂ】本発明のある実施形態による電流変換器のハウジングの主要部分および副次的部分の斜視図である。
【図３ｃ】図３ｂの実施形態の矢印ＩＩＩｃの方向に見た平面図である。
【図３ｄ】図３ｂの実施形態の矢印ＩＩＩｄの方向に見た平面図である。
【図３ｅ】図３ｄの線ＩＩＩｅ‐ＩＩＩｅを通る断面図である。
【図３ｆ】図３ｃの線ＩＩＩｆ‐ＩＩＩｆを通る断面図である。
【図３ｇ】図３ｃの線ＩＩＩｇ‐ＩＩＩｇを通る断面図である。
【図３ｈ】図３ｃの線ＩＩＩｈ‐ＩＩＩｈを通る断面図である。
【図４ａ】本発明のある実施形態による電流変換器のハウジングの電気的構成要素支持本体の斜視図である。
【図４ｂ】本発明のある実施形態による電流変換器のハウジングの電気的構成要素支持本体の斜視図である。
【図４ｃ】本発明のある実施形態による電流変換器のハウジングの電気的構成要素支持本体の斜視図である。
【図４ｄ】図４ｃの線ＩＶｄ‐ＩＶｄを通る断面図である。
【図４ｅ】図４ｄの線ＩＶｅ‐ＩＶｅを通る断面図である。
【図５ａ】開位置における、本発明のある実施形態による、二次コイルがハウジング内で組み立てられた、電気的構成要素支持本体の実施形態の断面図である。
【図５ｂ】閉位置における、本発明のある実施形態による、二次コイルがハウジング内で組み立てられた、電気的構成要素支持本体の実施形態の断面図である。
【図１】
0006661541.tif 000002
【図２ａ】
0006661541.tif 000003
【図２ｂ】
0006661541.tif 000004
【図２ｃ】
0006661541.tif 000005
【図２ｄ】
0006661541.tif 000006
【図３ａ】
0006661541.tif 000007
【図３ｂ】
0006661541.tif 000008
【図３ｃ】
0006661541.tif 000009
【図３ｄ】
0006661541.tif 000010
【図３ｅ】
0006661541.tif 000011
【図３ｆ】
0006661541.tif 000012
【図３ｇ】
0006661541.tif 000013
【図３ｈ】
0006661541.tif 000014
【図４ａ】
0006661541.tif 000015
【図４ｂ】
0006661541.tif 000016
【図４ｃ】
0006661541.tif 000017
【図４ｄ】
0006661541.tif 000018
【図４ｅ】
0006661541.tif 000019
【図５ａ】
0006661541.tif 000020
【図５ｂ】
0006661541.tif 000021