(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上辺コア部と、該上辺コア部をその一側端部にて下支えする縦辺コア部と、前記上辺コア部の他側端部と前記縦辺コア部とを各別に下支えして閉磁路を形成すべく配設される他側コア部とからなる磁気コアと、他側コア部における前記縦辺コア部の当接面との対向面上に設けられたホール素子を含む磁電変換部とで、前記上辺コア部を摺動操作して導入された活線状態にある被測定導線の電流の検出を自在に形成されたクランプ式電流センサにおいて、前記磁電変換部は、縦辺コア部の当接面との対向面上に形成された絶縁層と、該絶縁層上に配設されたホール素子と、該ホール素子から各別に引き出された複数本の電極部と、該電極部の開放端部を除く部位と前記ホール素子とを覆う保護膜とで形成するとともに、前記磁電変換部の中央部位を除く頂端面上には、縦辺コア部における前記当接面をその４隅にて安定的に下支えすべく４分割して配設された絶縁樹脂層からなるスペーサを介在させたことを特徴とするクランプ式電流センサ。
【請求項２】
前記他側コア部は、上辺コア部をその他側端部にて下支えするＬ形縦辺コア部と、該Ｌ形縦辺コア部と前記縦辺コア部とを下支えする下辺コア部とで形成したことを特徴とする請求項１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、組立時における衝撃ストレスや温度耐久試験時にさらされる過度な温度ストレスからホール素子を効果的に保護して特性劣化の防止を図ることにより耐久性を高めたクランプ式電流センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
クランプ式電流センサは、活線状態にある電線等の被測定導線を外包して測定するクランプ式電流計の重要な構成部材であり、このうち、交直両用のクランプ式電流センサに関しては、巻線が施されて開閉自在に組み合わされる磁気コアと、該磁気コアにより形成される閉磁路中に介在配置されるホール素子とを少なくとも備えて形成されている。
【０００３】
図３は、上記した交直両用のクランプ式電流センサ（巻線部を除く）の一般的な要部構成例についての正面図を、図４は、図３の右側面図をそれぞれ示す。
【０００４】
これらの図によれば、クランプ式電流センサ１１を構成する磁気コア１２は、活線状態にある被測定導線の出入が可能に矢印方向での開閉が自在に配設される略コ字形を呈する上辺コア部１３と、該上辺コア部１３を右端側にて略Ｉ字形を呈して下支えする縦辺コア部１４と、上辺コア部１３を左端側にて略Ｌ字形を呈して下支えする縦辺コア部１５と、これらの縦辺コア部１４，１５を下支えして閉磁路を形成する水平状の下辺コア部１６とで形成されている。
【０００５】
また、上記磁気コア１２により形成される閉磁路中に介在配置される磁電変換部１は、図３におけるＡ−Ａ線矢視方向での断面を拡大して示す図５と、図５における下辺コア部１６の側を平面方向からみた図６とに詳しく示されているように、下辺コア部１６における縦辺コア部１４の当接面１４ａとの対向面上に形成された絶縁層２と、該絶縁層２上に配設されたホール素子３と、該ホール素子３から各別に引き出された計４本の電極部４と、該電極部４の開放端部４ａを除く部位とホール素子３とを覆う図６に斜線でその範囲を示した保護膜５とで形成されている。
【０００６】
このため、上記構成からなるクランプ式電流センサ１１によれば、磁気コア１２の上辺コア部１３を開方向に摺動させて活線状態にある被測定導線を導入してから閉方向に再度摺動させた後に、該被測定導線の電流を検出することができることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成からなるクランプ式電流センサ１１における磁電変換部１は、保護膜５が右側の縦辺コア部１４の当接面１４ａと図６中に一点鎖線で示す範囲で直接に当接しているので、例えば温度耐久試験を行って膨張と収縮を繰り返すうちに当接面１４ａの四隅に位置する角部１７が保護膜５に損傷を与える結果、ホール素子３に対する保護が不十分となってその特性を劣化させてしまうという不都合があった。また、磁気コア１２を組み立てる際に、縦辺コア部１４の当接面１４ａの四隅に位置する角部１７が衝接するなどして保護膜５を傷付けたりする不具合もあった。
【０００８】
本発明は従来技術にみられた上記課題に鑑み、組立時における衝撃ストレスや温度耐久試験時にさらされる過度な温度ストレスからホール素子を効果的に保護して、特性劣化を来さない耐久性に富むクランプ式電流センサを提供することにその目的がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成すべくなされたものであり、その構成上の特徴は、上辺コア部と、該上辺コア部をその一側端部にて下支えする縦辺コア部と、前記上辺コア部の他側端部と前記縦辺コア部とを各別に下支えして閉磁路を形成すべく配設される他側コア部とからなる磁気コアと、他側コア部における前記縦辺コア部の当接面との対向面上に設けられたホール素子を含む磁電変換部とで、前記上辺コア部を摺動操作して導入された活線状態にある被測定導線の電流の検出を自在に形成されたクランプ式電流センサにおいて、前記磁電変換部は、縦辺コア部の当接面との対向面上に形成された絶縁層と、該絶縁層上に配設されたホール素子と、該ホール素子から各別に引き出された複数本の電極部と、該電極部の開放端部を除く部位と前記ホール素子とを覆う保護膜とで形成するとともに、前記磁電変換部の中央部位を除く頂端面上には、縦辺コア部における前記当接面をその４隅にて安定的に下支えすべく４分割して配設された絶縁樹脂層からなるスペーサを介在させたことにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るクランプ式電流センサ１１は、図３と図４とに示されているように、活線状態にある被測定導線の出入が可能に矢印方向での開閉が自在に配設される例えば略コ字形を呈する上辺コア部１３と、該上辺コア部１３を右端側にて略Ｉ字形を呈して下支えする縦辺コア部１４と、上辺コア部１３を左端側にて略Ｌ字形を呈して下支えする縦辺コア部１５と、これらの縦辺コア部１４，１５を下支えして閉磁路を形成する水平状の下辺コア部１６とからなる磁気コア１２と、下辺コア部１６における縦辺コア部１４の当接面１４ａとの対向面上に設けられた磁電変換部２１とで、上辺コア部１３を摺動操作して導入された活線状態にある被測定導線の電流の検出を自在にして形成されている。なお、磁気コア１２自体の構成は、図示例に限られるものではなく、例えば、上辺コア部（図示例の上辺コア部１３に相当）と、該上辺コア部をその一側端部にて下支えする縦辺コア部（図示例の略Ｉ字形を呈する縦辺コア部１４に相当）と、前記上辺コア部の他側端部と前記縦辺コア部とを各別に下支えする他側コア部（図示例の略Ｌ字形を呈する縦辺コア部１５と下辺コア部１６とを一体化したものに相当）とで構成するなど、磁気回路が閉磁路を形成するものであればよい。
【００１１】
一方、磁気コア１２により形成される閉磁路中に介在配置される磁電変換部２１は、図３におけるＡ−Ａ線矢視方向での断面を拡大して示す図１と、図１における下辺コア部１６の側を平面方向からみた図２とに詳しく示されているように、下辺コア部１６における縦辺コア部１４の当接面１４ａとの対向面上に形成された例えばＳｉＯ2 などで製膜された絶縁層２２と、該絶縁層２２上に配設されたホール素子２３と、該ホール素子２３から各別に引き出された例えば計４本のアルミニウムなどの導電材からなる電極部２４と、該電極部２４の開放端部２４ａを除く部位とホール素子２３とを図２に斜線でその範囲を示したようにして覆う例えばＳｉＯ2 などで製膜された保護膜２５とで形成されている。
【００１２】
しかも、磁電変換部２１の中央部位を除く頂端面に位置する保護膜２５上には、縦辺コア部１４の当接面１４ａを安定的に支持すべく介在させたスペーサ３１が配設されている。
【００１３】
この場合、該スペーサ３１は、縦辺コア部１４における当接面１４ａをその４隅にて安定的に下支えすべく磁電変換部２１の中央部位を除く頂端面（保護膜２５）上に４分割して配設された例えばＳｉＯ2 などで製膜された絶縁樹脂層３１ａ〜３１ｄにより形成されている。なお、スペーサ３１は、縦辺コア部１４の当接面１４ａが磁電変換部２１の保護膜２５に直接に当接しないものであればよく、図示例以外にも、例えば当接面１４ａの３隅にて下支えしたり、当接面１４ａの対角２隅にて下支えできるようにして配設したり、磁電変換部２１の中央部位を除く部位をすべて覆うようにして配設するものであってもよい。
【００１４】
本発明はこのようにして構成されているので、これを組み立てる際における縦辺コア部１４の当接面１４ａは、磁電変換部２１における保護膜２５に直接に接触することなく、スペーサ３１を介して図２中に一点鎖線で示す範囲で間接的に当接することになる。
【００１５】
したがって、組立時に縦辺コア部１４の当接面１４ａがその四隅に位置する角部１７にて下辺コア部１６の磁電変換部２１の側と衝接することがあっても、スペーサ３１により保護されることになるので、保護膜２５が直接的に損傷されてしまうような不測の事態の発生を効果的に回避させることができる。したがって、磁電変換部２１を構成しているホール素子２３は、組立時において特性の劣化を来すことなく設置することができる。
【００１６】
また、組立完成後に、例えば温度耐久試験を実施することによりその全体に対する膨張・収縮が繰り返されることがあっても、縦辺コア部１４の当接面１４ａの四隅に位置する角部１７がスペーサ３１を介して磁電変換部２１の側と間接的に当接するのみで、保護膜２５が損傷を受けることを確実に防止することができる。したがって、特性劣化を来さない耐久性に富む製品として安定的に提供することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、クランプ式電流センサの磁電変換部は、スペーサを介して縦辺コア部の当接面と間接的に当接することになるので、組立時に前記当接面の四隅に位置する角部と衝接することがあっても、保護膜損傷されるのを効果的に防止することができる。
【００１８】
また、組立完成後に、例えば温度耐久試験によりその全体に対する膨張・収縮を繰り返し行うことがあっても、縦辺コア部の当接面は、スペーサを介して磁電変換部と間接的に当接するのみであることから、前記当接面の四隅に位置する角部による保護膜の損傷を確実に防止して特性劣化を来さない耐久性に富む製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の要部構造例を拡大して示す縦断面図。
【図２】図１における磁電変換部を平面側からみた場合の説明図。
【図３】クランプ式電流センサの外観構成例を一部を省略して示す正面図。
【図４】図３の右側面図。
【図５】磁電変換部の従来例を拡大して示す縦断面図。
【図６】図５における磁電変換部を平面側からみた場合の説明図。
【符号の説明】
１１  クランプ式電流センサ
１２  磁気コア
１３  上辺コア部
１４  縦辺コア部
１４ａ  当接面
１５  縦辺コア部
１６  下辺コア部
１７  角部
１，２１  磁電変換部
２，２２  絶縁層
３，２３  ホール素子
４，２４  電極部
４ａ，２４ａ  開放端部
５，２５  保護膜
３１  スペーサ
３１ａ〜３１ｄ  絶縁樹脂層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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