(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉自在に対面合致してその閉止時に略方形となった磁気回路の形成を自在に二分割された一側センサ部と他側センサ部とからなるクランプセンサにおいて、
前記一側センサ部は、略コ字状となって突き合わされる一側コア片部と他側コア片部とからなる磁気コアと、該磁気コアの突合せ部に介在配置される磁電変換素子と、該磁電変換素子を介在させた磁気コアが定置されるコアホルダと、該コアホルダが収容されるシールドケースと、これらの構成部材を一体的に固定する注入樹脂材とで少なくとも構成され、
前記コアホルダは、前記注入樹脂材の充填前に一側コア片部と他側コア片部とが前記磁気コアとして定置される際、該磁気コアの各コーナー部における三方の面との間で奥方向に向かってその空隙幅が漸減する各空隙部の形成が可能な傾斜面を隣り合う支持リブ相互間に位置する内側面に各別に備え、
それぞれの前記空隙部には、前記傾斜面に対応する勾配が付与された圧接片を隣り合う支持リブに沿わせて圧入して前記磁気コアを位置固定させたことを特徴とするクランプセンサ。
【請求項２】
前記圧接片は、前記空隙部の空隙幅との関係でその圧入停止位置が可変である請求項１に記載のクランプセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気コアをコアホルダ内に確実、かつ、強固に位置固定して定置できるようにしたクランプセンサに関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
クランプ式電流計は、活線状態にある被測定導体へのクランプを可能にして形成されたクランプセンサを備えて形成されている。図４は、従来からあるクランプセンサの一例を示す縦断面図であり、下側センサ部２の上面側に上側センサ部９をその開閉を自在に対面合致させることにより、その閉止時に略方形となった磁気回路の形成を可能に二分割されてクランプセンサ１の全体が形成されている。
【０００３】
この場合、下側センサ部２は、それぞれが略Ｌ字形を呈して略コ字状に突き合わされる一側コア部３ａと他側コア部３ｂとからなる磁気コア３と、一側コア部３ａと他側コア部３ｂとの突合せ部に介在配置されるホール素子４と、該ホール素子４を介在させた磁気コア３が定置されるコアホルダ５と、該コアホルダ５が収容されるシールドケース７とで形成されている。なお、図中の符号８は、磁気コア３の側に捲着されたコイルを示す。
【０００４】
また、磁気コア３のコアホルダ５への定置は、ホール素子４を介在させた一側コア部３ａと他側コア部３ｂとのそれぞれをコアホルダ５が備える位置決めリブ６を介して位置決めしながら接着剤で仮固定した上で、該コアホルダの空隙にエポキシ樹脂等の注入樹脂材を充填し、これを硬化させることにより行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記手法によっても、比較的簡単な構造のもとで磁気コア３をコアホルダ５内に定置させることはできる。
【０００６】
しかし、図４にあって一側コア部３ａの左側に位置するコーナー部位の横断面図である図５（ａ）と、図５（ａ）におけるＸ−Ｘ線部位の一部を省略した縦断面図である図５（ｂ）とからも明らかなように、一側コア部３ａの横幅をａとし、コアホルダ５の位置決めリブ６，６相互の間隔をｂとする場合、加工精度や部品寸法にばらつきが生ずる結果、ａ＜ｂとなって位置決めリブ６と一側コア部３ａとの間に空隙ｔ１ ，ｔ２ が形成されることになる。そして、この空隙ｔ１が例えば数百μｍ程度になる場合には、注入樹脂材を充填しても磁気コア３をコアホルダ５側に強固に接合固着することができなくなる不都合があった。
【０００７】
しかも、コアホルダ５は、モールド金型に絶縁性のモールド樹脂を注入して成形することにより形成されるものであることから、成形品を型抜きする際に必要な抜き勾配がモールド金型にあらかじめ付与されている。この抜き勾配の存在は、磁気コア３とコアホルダ５とを点接触させてその接触面積を相対的に小さくする結果、上記空隙ｔ１ ，ｔ２と同様に磁気コア３をコアホルダ５側に強固に接合固着することができなくなる不具合もあった。
【０００８】
そして、上記したような空隙ｔ１ ，ｔ２ 等により磁気コア３をコアホルダ５側に強固に接合固着することができない場合には、完成品を例えば−１０〜５５℃の温度環境のもとにおいてホール素子４の不平衡電圧の変化をモニタリングした際に、磁気コア３が動くなどして温度変化に追随した変化をしなくなるなど、その特性に悪影響を及ぼしてしまう問題があった。
【０００９】
本発明は、従来技術にみられた上記課題に鑑み、エポキシ樹脂等の注入樹脂材を充填した後に磁気コアが動かないようにコアホルダ側に強固に接合固着できるクランプセンサを提供することを目的とする。
【００１０】
【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、開閉自在に対面合致してその閉止時に略方形となった磁気回路の形成を自在に二分割された一側センサ部と他側センサ部とからなるクランプセンサにおいて、前記一側センサ部は、略コ字状となって突き合わされる一側コア片部と他側コア片部とからなる磁気コアと、該磁気コアの突合せ部に介在配置される磁電変換素子と、該磁電変換素子を介在させた磁気コアが定置されるコアホルダと、該コアホルダが収容されるシールドケースと、これらの構成部材を一体的に固定する注入樹脂材とで少なくとも構成され、前記コアホルダは、前記注入樹脂材の充填前に一側コア片部と他側コア片部とが前記磁気コアとして定置される際、該磁気コアの各コーナー部における三方の面との間で奥方向に向かってその空隙幅が漸減する各空隙部の形成が可能な傾斜面を隣り合う支持リブ相互間に位置する内側面に各別に備え、それぞれの前記空隙部には、前記傾斜面に対応する勾配が付与された圧接片を隣り合う支持リブに沿わせて圧入して前記磁気コアを位置固定させたことに構成上の特徴がある。
【００１１】
この場合、前記圧接片は、前記空隙部の空隙幅との関係でその圧入停止位置が可変となるようにして形成するのが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、開閉自在に対面合致してその閉止時に略方形となった磁気回路の形成を自在に二分割された一側センサ部と他側センサ部とからなる本発明に係るクランプセンサの一例につき、磁電変換素子を備えて例えば下側に位置する一側センサ部を構成するコアホルダと磁気コアとの間の配置関係を示す分解斜視図である。
【００１３】
同図によれば、クランプ式電流計を構成しているクランプセンサは、図４に示す従来例としてのクランプセンサ１と略同様に、下側に位置する一側センサ部１１と上側に位置する図示しない他側センサ部とを、活線状態にある被測定導体へのクランプを可能とすべく開閉自在に組み合わせることにより形成されている。
【００１４】
この場合、一側センサ部１１は、略コ字状となって突き合わされる一側コア片部１４と他側コア片部１７とからなる磁気コア１２と、一側コア片部１４の突合せ端面１６ａと他側コア片部１７の突合せ端面１９ａとで形成される磁気コア１２の突合せ部１３に介在配置されるホール素子などの磁電変換素子２０と、該磁電変換素子２０を介在させた磁気コア１２が定置されるコアホルダ２２と、図２に示されているようにコアホルダ２２が収容されるシールドケース４２とで少なくとも構成されている。なお、図示は省略してあるが、図４に示すクランプセンサ１と同様に、磁気コア１２にはコイルが捲着されているほか、コアホルダ２２の空隙に充填されたエポキシ樹脂等の注入樹脂材を硬化させることにより磁気コア１２が強固に接合固着されることになる。
【００１５】
このうち、パーマロイやフェライトなどの高透磁率磁性材料により形成されている一側コア片部１４と他側コア片部１７とは、ともに縦辺部１５，１８と横辺部１６，１９とで略Ｌ字形を呈して形成されており、それぞれの突合せ端面１６ａ，１９ａを相互に突き合わせることにより、略コ字状に組み合わせることで磁気コア１２が形成される。
【００１６】
一方、コアホルダ２２は、モールド金型に絶縁性のモールド樹脂を注入して成形することにより形成されるものであり、具体的には、図１に示されているように突合せ端面１６ａ，１９ａ相互間に磁電変換素子２０を介在させた一側コア片部１４と他側コア片部１７とを定置して磁気コア１２を形成できる内部構造が付与されて形成されている。
【００１７】
これを図示例に即してより詳しく説明すれば、コアホルダ２２は、シールドケース４２の底面４３上に載置される支台部２３と、該支台部２３上に一体に立設されて磁気コア１２を定置するボックス部２４とで形成されている。
【００１８】
この場合、ボックス部２４は、底板部２６とその周囲に立設された側板部２７とで形成されており、該側板部２７により囲繞されている底板部２６上には、一側コア片部１４の縦辺部１５と他側コア片部１７の縦辺部１８とを相互に向き合わせた状態のもとで、それぞれの横辺部１６，１９が載置されることになる。
【００１９】
また、ボックス部２４内には、一側コア片部１４の横辺部１６と他側コア片部１７の横辺部１９との間に磁電変換素子２０を介在させた上で底板部２６の中央部上に定置させた際、磁電変換素子２０の位置を固定する位置決めリブ２９と、一側コア片部１４と他側コア片部１７とを複数箇所にて各別に支持する支持リブ３０とが突設されている。
【００２０】
この場合、支持リブ３０は、一側コア片部１４と他側コア片部１７とのそれぞれのコーナー部１４ａ，１７ａを図１の例では左右方向での外側方向から各別に支持できる二本と、一側コア片部１４における横辺部１６と、他側コア片部１７における横辺部１９との前後方向での両面を各別に支持できる各二本とがボックス部２４の内側面２５に立設されている。
【００２１】
しかも、一側コア片部１４と他側コア片部１７とのそれぞれのコーナー部１４ａ，１７ａを支持する各二本の支持リブ３０，３０相互間に位置する内側面２５は、図２に示すように一側コア片部１４または他側コア片部１７との間で奥方向に向かってその空隙幅が漸減する空隙部３５の形成が可能な傾斜面２５ａが形成されている。
【００２２】
また、コーナー部１４ａ，１７ａ寄りに位置する一側コア片部１４の横辺部１６と他側コア片部１７の横辺部１９とをその前後方向から各別に支持する支持リブ３０とボックス部２４の内隅部２４ａとの間に位置する内側面２５にも、一側コア片部１４の横辺部１６または他側コア片部１７の横辺部１９との間で奥方向に向かってその空隙幅が漸減する空隙部３５の形成が可能な傾斜面２５ａが形成されている。
【００２３】
さらに、コアホルダ２２のボックス部２４と磁気コア１２との間に形成される各空隙部３５内に各別に圧入される圧接片３２は、その一側面に垂直面部３３を、他側面に斜面部３４をそれぞれ備える例えばエポキシ樹脂材などで形成された略楔形状を呈している。
【００２４】
この場合、ボックス部２４における内側面２５の傾斜面２５ａの角度を図２（ｂ）に示すようにθとすると、圧接片３２における斜面部３４の角度も同角度のθとなるようにして形成されることになる。
【００２５】
本発明は、このようにして構成されているので、コアホルダ２２に磁気コア１２を定置させるに際しては、まず、一側コア片部１４における横辺部１６の突合せ端面１６ａと他側コア片部１７における横辺部１９の突合せ端面１９ａとの間に磁電変換素子２０を介在させる。
【００２６】
この状態のもとで磁電変換素子２０を位置決めリブ２９を介して所定位置に配置するとともに、一側コア片部１４と他側コア片部１７とをそれぞれの横辺部１６，１９をボックス部２４の底板部２６上に載置する。
【００２７】
この場合、一側コア片部１４と他側コア片部１７とのそれぞれのコーナー部１４ａ，１７ａを各別に支持する各二本の支持リブ３０，３０相互間のそれぞれに形成されている傾斜面２５ａと、該傾斜面２５ａと対面する垂直な一側コア片部１４または他側コア片部１７との間には空隙部３５が確保されることになるので、該空隙部３５内にその斜面部３４側に傾斜面２５ａが位置する配置関係で圧接片３２を圧入することができる。なお、図１において右側に位置する支持リブ３０，３０相互は、左側に位置する支持リブ３０，３０相互の間隔の倍の間隔が付与されているので、２個の圧接片３２が圧入されることになる。
【００２８】
また、コーナー部１４ａ，１７ａ寄りに位置する一側コア片部１４の横辺部１６と他側コア片部１７の横辺部１９とをその前後方向から各別に支持する支持リブ３０とボックス部２４の内隅部２４ａとの間に位置する内側面２５にも、傾斜面２５ａとの間に空隙部３５が確保されるので、各空隙部３５に対し同様にして圧接片３２を圧入することができる。
【００２９】
このため、一側コア片部１４と他側コア片部１７とのそれぞれは、図２（ａ）〜（ｃ）からも明らかなように、各三方の面方向にて圧接片３２と各別に面接触した状態のもとでボックス部２４内に位置固定させることができる。
【００３０】
しかも、一側コア片部１４（他側コア片部１７）の横幅が図３（ａ）〜（ｃ）に示されているように不均一なｌ１〜ｌ３（例えばｌ１＞ｌ２＞ｌ３）となっていて空隙部３５の空隙幅に多少のばらつきが生ずることがあっても、圧接片３２をその停止位置にまで圧入することにより、ばらつきに即応させながら位置固定させることができる。
【００３１】
このようにしてボックス部２４内に磁電変換素子２０ともども磁気コア１２を位置固定させた上で、エポキシ樹脂等の注入樹脂材を充填することにより、コアホルダ２２に対し磁気コア１２が動かないように強固に接合固着することができる。
【００３２】
したがって、本発明に係るクランプセンサを備える完成品としてのクランプ式電流計を例えば−１０〜５５℃の温度環境のもとで、ホール素子などの磁電変換素子２０の不平衡電圧の変化をモニタリングした際においても、磁気コア１２を磁電変換素子２０ともども不動状態におくことにより、温度変化によく追随する変化のもとで優れた特性を発揮させることができることになる。
【００３３】
以上は、本発明を図示例に即して説明したものであり、その具体的な実施の形態例はこれに限定されるものではない。例えば、一側コア片部１４と他側コア片部１７との形状は、磁電変換素子２０を介在させたその組合せ時に略コ字状を呈し得るものでさえあれば、例えば、Ｉ字形とＬ字形との組合せなど、適宜に設計することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、コアホルダは、一側コア片部と他側コア片部とからなる磁気コアの各コーナー部における三方の面との間で奥方向に向かってその空隙幅が漸減する各空隙部の形成が可能な傾斜面を隣り合う支持リブ相互間に位置する内側面に各別に備えているので、それぞれの空隙部には、傾斜面に対応する勾配が付与された圧接片を隣り合う支持リブに沿わせて圧入して各別に面接触させながら磁気コアを安定的に位置固定させることができる。また、圧接片が前隙部の空隙幅との関係でその圧入停止位置が可変となって形成されている場合には、一側コア片部や他側コア片部の横幅が不均一となっていて空隙部の空隙幅に多少のばらつきが生ずることがあっても、圧接片をその停止位置にまで圧入することにより、ばらつきに即応させながら位置固定させることができる。
【００３５】
したがって、本発明を備える完成品を厳しい温度環境のもとで、磁電変換素子の不平衡電圧の変化をモニタリングするなどしても、温度変化に追随する変化のもとで優れた特性を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】二分割された一側センサ部と他側センサ部とからなる本発明に係るクランプセンサの一例につき、磁電変換素子を備える側の一側センサ部におけるコアホルダと磁気コアとの間の配置関係を示す分解斜視図。
【図２】図１における要部構造を拡大して示すものであり、そのうちの（ａ）は横断面図を、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線部位の縦断面図を、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線部位の縦断面図をそれぞれ示す。横断面図。
【図３】本発明において圧接片を用いたコアホルダに対する磁気コアの固定状況を（ａ）〜（ｃ）により場合分けして示す説明図。
【図４】従来からあるクランプセンサの内部構造を例示する縦断面図。
【図５】図４に示すクランプセンサの要部構造を拡大して示すものであり、そのうちの（ａ）は横断面図を、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線部位の縦断面図をそれぞれ示す。
【符号の説明】
１１ 一側センサ部
１２ 磁気コア
１３ 突合せ部
１４ 一側コア片部
１４ａ コーナー部
１５ 縦辺部
１６ 横辺部
１６ａ 突合せ端面
１７ 他側コア片部
１７ａ コーナー部
１８ 縦辺部
１９ 横片部
１９ａ 突合せ端面
２０ 磁電変換素子
２２ コアホルダ
２３ 支台部
２４ ボックス部
２４ａ 内隅部
２５ 内側面
２５ａ 傾斜面
２６ 底板部
２７ 側板部
２９ 位置決めリブ
３０ 支持リブ
３２ 圧接片
３３ 垂直面部
３４ 斜面部
３５ 空隙部
４２ シールドケース
４３ 底面
【図１】
0004078066.tif 000002
【図２】
0004078066.tif 000003
【図３】
0004078066.tif 000004
【図４】
0004078066.tif 000005
【図５】
0004078066.tif 000006