(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ともにＬ字状に形成された角柱体からなり、左右対称としてコ字状に組み合わせられる第１および第２コアメンバーと、上記第１および第２コアメンバーの各突き合わせ端面間に配置される磁電変換素子と、上記第１および第２コアメンバーの各開放端側に摺動可能に設けられる角柱体からなる第３コアメンバーとを含む磁気コアを備えているクランプ式電流センサにおいて、
上記磁電変換素子が上記第１コアメンバーの突き合わせ端面側に固着される基板上に形成されているとともに、上記磁電変換素子上には上記第２コアメンバーの突き合わせ端面と対向する保護板が接着材を介して固着されており、
上記磁電変換素子が形成される上記基板および上記磁電変換素子上に固着される上記保護板がともに、上記コアメンバーよりも高抵抗の磁性材料から形成されていることを特徴とするクランプ式電流センサ。
【請求項２】
上記第１および第２コアメンバーの少なくとも一方の突き合わせ端面側が、上記磁気コアに流れる磁束を上記磁電変換素子に集中させるように先細り状に形成されている請求項１に記載のクランプ式電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクランプ式電流センサに関し、さらに詳しく言えば、磁気コアを形成するコアメンバー間に配置される磁電変換素子の保護手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クランプ式電流センサは、複数のコアメンバーによって開閉可能に構成された磁気コアを有し、そのいずれかのコアメンバー間には、磁気コア内を流れる磁束を横切るように磁電変換素子（例えばホール素子）が配置されている。したがって、このクランプセンサによれば、活線状態にある被測定電路を一旦切り離すことなく、そのまま磁気コア内に挿通して電流計測ができる。
【０００３】
磁気コアの開閉機構には、両開き式、片開き式それにスライド式など種々の形式が存在するが、図４によりスライド式開閉機構によるクランプ式電流センサの磁気コアについて説明する。
【０００４】
すなわち、この磁気コア１は、ともにＬ字状に形成された角柱体からなり、左右対称としてコ字状に組み合わせられる第１コアメンバー２および第２コアメンバー３と、第１および第２コアメンバー２，３の各突き合わせ端面間に配置されるホール素子（磁電変換素子）Ｈと、第１および第２コアメンバー２，３の各開放端側に摺動可能に設けられる角柱体からなる第３コアメンバー４とを備えている。
【０００５】
第１および第２コアメンバー２，３には、それぞれコイル巻き線２ａ，３ａが装着されており、各コアメンバー２，３は、それらの各端面間にホール素子Ｈを挟んだ状態で図示しないホルダ（シールドケース）内に収納され、その後に充填される樹脂によりホルダ内に強固に固定される。摺動する第３コアメンバー４も同様に、ホルダ内に収納され樹脂により固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ホール素子Ｈは所定の基板５上に形成されており、その基板５を介して一方の例えば第１コアメンバー２側の突き合わせ端面に固着されるが、磁気コア１内にエアギャップが生じないようにするため、ホール素子Ｈは他方の第２コアメンバー３の突き合わせ端面に直接的に接触する構造となっている。
【０００７】
そのため、磁気コア１を組み立てるにあたっては、ホール素子Ｈに傷が付かないように細心の注意を払う必要があり、その分、余計に時間がかかるため生産性がよくない。また、組立後においても、ホルダ内に充填された樹脂の熱による膨張・収縮によりホール素子にダメージが加えられるおそれがあった。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、コアメンバー間に配置される磁電変換素子を外力から効果的に保護することができるようにしたクランプ式電流センサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、ともにＬ字状に形成された角柱体からなり、左右対称としてコ字状に組み合わせられる第１および第２コアメンバーと、上記第１および第２コアメンバーの各突き合わせ端面間に配置される磁電変換素子と、上記第１および第２コアメンバーの各開放端側に摺動可能に設けられる角柱体からなる第３コアメンバーとを含む磁気コアを備えているクランプ式電流センサにおいて、上記磁電変換素子が上記第１コアメンバーの突き合わせ端面側に固着される基板上に形成されているとともに、上記磁電変換素子上には上記第２コアメンバーの突き合わせ端面と対向する保護板が接着材を介して固着されており、上記磁電変換素子が形成される上記基板および上記磁電変換素子上に固着される上記保護板がともに、上記コアメンバーよりも高抵抗の磁性材料から形成されていることを特徴としている。
【００１０】
各コアメンバーは磁性体からなり、通常ではフェライトが用いられるが、上記磁電変換素子が形成される上記基板および上記磁電変換素子上に固着される上記保護板がともに、それらコアメンバーよりも高抵抗の磁性材料より形成されることにより、磁気コアに絶縁性が持たせられ安全性が確保される。
【００１１】
すなわち、上記基板および上記保護板が低抵抗であるとすると、ホール素子の特性に影響が与えられるばかりでなく、例えば磁気コアが被測定電路に接触した場合、測定回路に電圧が印加され測定作業者に危険がおよぶおそれが生ずるが、高抵抗の磁性材料であれば、測定回路に電圧が印加されず安全が保たれるからである。
【００１２】
なお、上記基板および上記保護板を高抵抗の磁性材料とすることにより、磁気コアの磁気抵抗がその分高められることになるが、エアギャップや非磁性材料に比べれば、磁気抵抗の高まる割合ははるかに小さく、問題となることはない。
【００１３】
また、本発明において、上記第１および第２コアメンバーの少なくとも一方の突き合わせ端面側を先細り状に形成して、上記磁気コアに流れる磁束を上記磁電変換素子に集中させるようにすることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、図１ないし図３を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態も先に図４で説明したスライド式開閉機構によるクランプ式電流センサについてのものであり、図１にはその要部のみが示されている。他の構成要素については図４を参照されたい。
【００１５】
本実施形態においても、磁電変換素子としてのホール素子Ｈは基板５上に形成された状態で、第１コアメンバー２と第２コアメンバー３の突き合わせ端面間に配置されるが、この場合、基板５には各コアメンバー２，３のフェライト材よりも高抵抗を示す磁性材料（フェライト材であってもよい）が用いられている。
【００１６】
図２の正面図に示されているように、ホール素子Ｈは基板５の上半分側の領域に十文字状のパターンとして形成され、その入力端子および出力端子の各々から接続電極ＨＩ１，ＨＩ２，ＨＯ１，ＨＯ２が基板５の下半分側の領域にそれぞれ引き出されている。
【００１７】
図３の側面図を併せて参照すると、基板５の上半分側の領域には、ホール素子Ｈを覆うように保護板６が例えば接着材により固定されている。この保護板６も基板５と同じく、各コアメンバー２，３のフェライト材よりも高抵抗を示す磁性材料が用いられている。保護板６の厚さは任意に選択されてよい。
【００１８】
この例において、ホール素子Ｈの基板５は第１コアメンバー２の突き合わせ端面に取り付けられ、ホール素子Ｈの保護板６が第２コアメンバー３の突き合わせ端面と向き合うことになるため、組立時においてホール素子Ｈが傷付けられるおそれはない。
【００１９】
また、第２コアメンバー３の突き合わせ端面側部分３ａは、その断面積が保護板６の断面積と同等もしくはそれ以下となるように先細り状に形成されているため、磁気コア１に流れる磁束がホール素子Ｈに集中するように導かれ、これにより磁電変換効率が高められる。
【００２０】
なお、ホール素子Ｈは第１コアメンバー２と第２コアメンバー３の各突き合わせ端面間に挟み込まれた状態で図示しないホルダ内に収納され、各コアメンバー２，３とともに樹脂により固定されることになるが、温度変化によりその樹脂が膨張・収縮しても、ホール素子Ｈ上には保護板６が存在するため、ホール素子Ｈに過大な応力が直接的に加わることはない。
【００２１】
上記実施例とは異なり、ホール素子Ｈの基板５を第２コアメンバー３側に取り付けるとともに、その保護板６と対向する第１コアメンバー２の突き合わせ端面側を先細り状に形成するようにしてもよいことはもちろんである。また、第１および第２コアメンバー２，３の双方を先細り状としてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コアメンバーの突き合わせ端面間に配置される磁電変換素子上に保護板を設けたことにより、組立時などにおいて、磁電変換素子に傷が付けられるおそれがないため、組立作業をスムーズに行なうことができ、生産性が高められる。
【００２３】
また、基板および保護板に高抵抗の磁性材料を用いることにより、磁気コアの磁気抵抗がさほど高められることなく、磁気コアと電気回路（測定回路）との絶縁を図ることができ、測定者の安全が保たれる。さらには、保護板と対向する突き合わせ端面側を先細り形状とすることにより、磁気回路内を流れる磁束が磁電変換素子に集中して導かれるため、磁電変換効率が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるクランプ式電流センサの一実施例を示した要部拡大側面図。
【図２】上記実施例中のホール素子基板を示した正面図。
【図３】上記ホール素子基板の側面図。
【図４】従来のクランプ式電流センサの磁気コアを示した模式図。
【符号の説明】
１  磁気コア
２，３，４  コアメンバー
５  基板
６  保護板
Ｈ  ホール素子（磁電変換素子）
【図１】
0004663062.tif 000002
【図２】
0004663062.tif 000003
【図３】
0004663062.tif 000004
【図４】
0004663062.tif 000005