JP2000258463A

JP2000258463A - 電流感知装置

Info

Publication number: JP2000258463A
Application number: JP2000055742A
Authority: JP
Inventors: James Allen Becker; アレンベッカージェームズ; Von Kurt Eckroth; フォンエックロースクルト; Mark G Solveson; ジョージソルベソンマーク
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2000-09-22
Also published as: EP1037057B1; EP1037057A3; BR0000648A; CN100383536C; CN1266189A; EP1037057A2; US6175229B1; DE60019836D1; DE60019836T2

Abstract

(57)【要約】【課題】導体内に流れる電流を感知するのに用いるため
の新規でかつ改良された電流感知装置を提供すること。【解決手段】導体（22）内の電流を感知するのに使用す
る装置（40）は、磁束コンセントレータ（42）と磁束セ
ンサ（20）を含み、磁束コンセントレータ（42）は、磁
性材料から形成される主部分（50、52）と、非磁性材料
から形成され前記主部分間に配置される中間部分（54）
とを有する。主部分（50、52）と中間部分（54）は協働
して、導体（22）の部分が貫通する開口（88）を少なく
とも部分的に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導体内の電流を感
知するのに使用するための新規でかつ改良された装置に
関し、特に、導体から一般的にイオン注入装置に関し、
特に、導体から発する磁束に応答して、導体内に流れる
電流の関数として変化する出力信号を出力するセンサを
用いる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】変流器またはトロイダルコイルは、導体
を通過する電流量を感知するために以前から使用されて
きた。変流器は、容積および重量において比較的大きな
ものである。いくつかの異なる寸法の変流器が、種々の
電流レベルに適応するために必要とされる。変流器は、
周波数に対して変動するのでこれを低下させるために、
連続的に熱的な電流ファクターに対する補償を行なわな
ければならない。

【０００３】ホール効果センサ等の磁束センサは、導体
を通じて流れる電流の量に従って変化する出力信号を供
給するために利用できることが、これまで提案されてき
た。ホール効果センサは、導体から異なる距離に配置さ
れてきた。ホール効果センサ等の磁束センサは、米国特
許明細書第４，５９３，５２０号，第４，５８７，５０
９号，第５，１７２，０５２号および第５，４１６，４
０７号に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑み
て、本発明は、導体内に流れる電流を感知するのに用い
るための新規でかつ改良された電流感知装置を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、各請求項に記載の構成を有する。本発明
の電流感知装置は、導体の部分の回りに伸びる磁束コン
セントレータ (concentrator)を含む。この磁束コンセ
ントレータは、磁性材料から形成される主部分と、非磁
性材料から形成される１つまたはそれ以上の中間部分と
を含んでいる。磁束センサは、磁束コンセントレータの
中間部分に配置されている。複数の磁束センサは、所望
のものを利用することができる。

【０００６】磁束コンセントレータの主部分は、１つま
たはそれ以上の中間部分に連結される磁束伝導コラムを
含むものであってもよい。また、この主部分は、伝導コ
ラムから突出する磁束伝導コネクタ部分を含むこともで
きる。コネクタ部分は、非磁性材料から形成された中間
部分によって連結することができる。磁束伝導ベース部
分は、磁束伝導コラムと相互接続する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１には、磁束センサ２０が電気導体２
２に対して配置された状態を概略示している。導体２２
を通る電流の流れ方向は、矢印２４により概略示されて
いる。導体２２から発する磁束は破線の矢印２６で概略
示されている。

【０００８】磁束センサ２０は、磁束に感応的である、
平行な２つの側面（磁束感応表面）３０，３２を有す
る。これらの面は、磁束センサ２０によって磁束が検出
される時に、その間に磁束が流れる表面である。この磁
束２６によって、磁束センサ２０は、概略３４で示した
電気リード線に出力信号を供給するようになる。リード
線３４に導かれる出力信号は、導体２２を通って伝導す
る電流の変動に従って変化する。リード線３４は、導体
２２を通る電流２４における変動に応答して、制御機能
を開始する適当な制御回路（図示略）に接続されてい
る。リード線および／または磁束センサ２０は、図示し
ないプリント回路基板に接続することもできる。

【０００９】多くの異なる形式の磁束センサ２０が、磁
束２６における変動を検出するために利用することがで
きる。しかし、本発明の実施形態では、磁束センサは、
ホール効果センサである。磁束センサの他の公知のセン
サを所望であれば、利用することができることは理解で
きよう。

【００１０】図１では、単一の磁束センサ２０のみが示
されているけれども、複数の磁束センサが、導体２２を
通る電流２４の流れにおける変動を検出するのに利用で
きることがわかる。磁束センサ２０は、導体２４に対し
て異なる位置に配置することができる。例えば、第２磁
束センサ２０は、図１に示した磁束センサ２０から直径
方向に対向して配置することもできる。複数の磁束セン
サ２０が利用される時、これらのセンサは、磁束に対し
て異なる感応性を有する。

【００１１】所望ならば、付加的な磁束センサ２０が導
体２２に沿って軸方向に距離を置いて配置されている。
磁束に対して異なる感応性を有する磁束センサ２０を用
いることにより、比較的大きな電流範囲の変動を検出す
ることができる。こうして、複数の磁束センサ２０は、
導体２２に沿って軸方向に離れた、複数の個々の位置に
配置される。異なる位置における磁束センサ２０は、磁
束に対して異なる感応性を有することになる。

【００１２】図２には、本発明に従って構成された電流
感知装置４０が示されている。電流感知装置４０は、図
１に概略説明された原理を利用している。電流感知装置
２０（図２）は、図１において符号２６で概略示した磁
束を集中させる磁束コンセントレータアセンブリ４２を
含んでいる。

【００１３】図２に示された本発明の実施形態におい
て、導体２２は、電気伝導性の本体部分４４を有する電
気ケーブルである。この本体部分４４は、絶縁材料の層
４６によって覆われている。導体２２の１つの形態、す
なわちケーブルが図２に示されているけれども、電気感
知装置４０は、所望であれば、他の形式の導体と組み合
わせることができることが理解できよう。例えば、電気
感知装置４０はバスバーに関連させることができる。

【００１４】磁束コンセントレータ４２は、磁性材料か
ら形成される一対の主部分（第１，第２部分）５０，５
２を含む。すなわち、磁性材料は、鉄、ニッケル、およ
び／またはコバルト等の強磁性要素を含む金属である。
主部分５０，５２の磁性材料は、容易に消磁されかつ残
留磁性が非常に少ない。

【００１５】上部および下部の中間部分５４，５６は、
磁束コンセントレータアセンブリ４２の主部分５０，５
２に連結される。この中間部分５４，５６は、非磁性材
料、すなわち、磁気効果が弱い材料から形成される。た
とえば、中間部分５４，５６は、適当な重合体材料から
形成することができる。２つの中間部分５４，５６は、
図２に示した本発明の実施形態において設けられている
が、単一の中間部分または２つ以上の中間部分が所望で
あれば設けることもできる。

【００１６】矩形状の磁束センサ２０（図２）が、上部
中間部分５４に形成された矩形凹部６０内に配置されて
いる。第２磁束センサ２０（図示略）が、下部中間部分
５６に設けた凹部６２内に配置される。上部および下部
の磁束センサ２０は、適当な制御回路にリード線を介し
て接続される。２つの磁束センサ２０は、図２に示した
本発明の実施形態に設けられているけれども、単一の磁
束センサまたは２つ以上の磁束センサが所望ならば利用
することができる。

【００１７】上部および下部の磁束センサ２０は、磁束
に対して同一または異なる感応性を有する。上部および
下部の磁束センサ２０は、導体２２から発する磁束の流
路に対してほぼ垂直に伸びる磁束感応表面３０，３２に
配置される。上部および下部の磁束センサ２０上の磁束
感応表面３０，３２は、互いに平行に伸び、かつ導体２
２の長手方向の中心軸線に対して平行に伸びている。

【００１８】この結果、上部および下部の磁束センサ２
０の磁束感応表面３０内に、磁束２６の経路が垂直に伸
びている。しかし、所望であれば、導体の２２の長手方
向の中心軸線を、磁束感応表面３０，３２に対して斜め
にすることもできる。

【００１９】磁束コンセントレータ４２を示した実施形
態において、上部および下部の磁束センサ２０は、導体
２２から等距離に配置されている。しかし、上部および
下部の磁束センサ２０は、所望ならば、導体２２から異
なる距離に配置することもできる。例えば、下部磁束セ
ンサ２０を、導体２２からの距離が上部磁束センサの場
合よりも、さらに離して配置することができる。導体２
２から発する磁束２６は、磁束センサ２０が磁束の径路
に交差する位置にある磁束感応表面３０，３２に垂直な
径路に沿って導かれる。

【００２０】磁束コンセントレータ磁束コンセントレータアセンブリ４２は、磁性材料から
形成されてそこに磁束が導かれる主部分５０，５２と、
非磁性材料から形成される中間部分５４，５６を含んで
いる。本発明の例示した実施形態において、この磁束伝
導部分５０，５２は、鉄を含む円筒金属コラム７０，７
２を有している。

【００２１】この磁束伝導コラム（第１，第２部材）７
０，７２は、導体２２の長手方向中心軸線に対して垂直
に伸びる平面内に配置される平行な長手方向中心軸線を
有する。このコラム７０，７２の平行な中心軸線が配置
されている平面は、上部および下部の磁束センサ２０の
各磁束感応表面３０，３２に垂直に伸びている。コラム
７０，７２の中心軸線は、上部および下部の磁束センサ
２０から等しい距離だけ離れている。磁束コンセントレ
ータ４２は、所望の異なる構造とすることができる。

【００２２】磁束コンセントレータ４２の中間部分５４
は、コラム７０，７２の上端部７４，７６に固定して連
結されている。磁束コンセントレータ４２の中間部分５
４には、一対の円筒開口孔（または凹部）８０，８２
（図３参照）が設けられ、これらの開口孔は、コラム７
０，７２の上端部７４，７６を受け入れている。開口孔
８０，８２（図３参照）は、中間部分５４を通る軸方向
に伸びている。しかし、所望ならば、開口孔８０，８２
は、凹部として上端部を閉鎖することもできる。

【００２３】本発明の例示した実施形態では、コラム７
０，７２の上端部７４，７６の円筒外側表面と凹部８
０，８２の円筒内側表面との間に締りばめが形成されて
いる。この締りばめは、中間部分５４とコラム７０，７
２とを連結して固定するのに有効である。しかし、適当
な固定具を用いて、中間部分５４とコラム７０，７２を
相互連結することができる。

【００２４】磁束センサ２０（図２および図３参照）を
受け入れる矩形凹部６０が、中間部分５４（図３参照）
にある円筒開口孔８０，８２の間の中間部に配置されて
いる。ワイヤ３４はプリント回路基板（図示略）に取り
付けることができる。凹部６０の側面で、矩形磁束セン
サ２０を締りばめで固定して、磁束センサが磁束の径路
に対して垂直に向くようにする。

【００２５】本実施形態において、凹部６０は、開放式
であり、すなわち、凹部６０は、中間部分５４を貫通し
ている。しかし、所望であれば、導体２２側の凹部６０
の端部、すなわち、下方端は閉鎖することができる。

【００２６】図３には、上部の中間部分５４のみが示さ
れているが、下部の中間部分５６（図２参照）も十部の
中間部分５４と同一の構成を有することは理解できよ
う。磁束センサ２０は、上部と下部の中間部分５４、５
６の両方にもうけることが望ましいけれども、磁束セン
サは、所望ならば、一方、例えば、下部の中間部分５６
を省略しても良い。

【００２７】図２に示す磁束コンセントレータ４２の実
施形態では、導体２２は、コラム７０，７２と上部およ
び下部の中間部分５４、５６によって定められる略矩形
開口８８を貫通する。この開口８８は、十分に大きいの
で、導体２２は、コラム７０，７２と上部および下部の
中間部分５４、５６から離れている。必要ならば、開口
８８は、例示の矩形構造以外の他の形状とすることがで
きる。たとえば、開口８８は、円筒形状とすることがで
きる。

【００２８】また、所望であれば、コラム７０，７２間
の距離は、比較的短くすることもできる。コラム７０，
７２は、開口８８を貫通する導体２２の両側部分に係合
させても良い。また、開口８８の寸法は、コラム７０，
７２と中間部分５４、５６の両方が開口を貫通する導体
２２の部分と係合する程度に小さくすることもできる。

【００２９】磁束コンセントレータ４２は、導体２２と
係合して支持される。しかし、適当なブラケットを設け
て、磁束コンセントレータ４２を導体２２に連結し、か
つ導体を磁束コンセントレータ４２と間隔を置いた状態
で開口８８の中心部に導体を配置することもできる。こ
のブラケットは、磁性材料および／または非磁性材料か
ら形成し、かつコラム７０，７２および／または中間部
分５４，５６に連結することができる。さらに、所望な
らば、磁束コンセントレータ４２を、導体自体に支持す
るよりも導体２２のまわりの環境における構造によって
支持することができる。

【００３０】磁束コンセントレータアセンブリ４２の中
間部分５４，５６は、平行で平坦な主側面を有している
が、この中間部分は、望むなら、異なる形状で形成する
こともできる。例えば、上部の中間部分５４は、（図２
で見るように）導体２２と係合して下方に伸びるように
構成することもできる。同様に、下部の中間部分５６
も、導体２２と係合して上方に伸びるように構成するこ
とができる。このようにした場合、中間部分５４，５６
の各部分は、導体２２の外側の形状に対応する形状を有
する表面を備えるようにしてもよい。

【００３１】中間部分５４，５６は、導体２２に係合す
るために延長することができるが、導体２２とコラム７
０，７２に対して、図２に示した位置にセンサ２０を維
持することが望ましいと思われる。中間部分５４，５６
が導体２２と係合するために延長されると、中間部分
は、コラム７０，７２の全てではないが大部分を取り囲
むような形状とすることができる。この結果、コラム７
０，７２は、中間部分５４，５６によって支持される。

【００３２】図２に示された磁束コンセントレータアセ
ンブリ４２の実施形態において、開口８８は、ほぼ矩形
状を有し、導体２２は、円筒形状を有する。しかし、開
口８８は、所望ならば、異なる形状とすることができ
る。開口８８の寸法が導体２２の寸法に対応するなら
ば、磁束コンセントレータ４２の導体２２に長さに沿っ
て所望のいずれか位置に配置することは、容易となるで
あろう。このことが行なわれるならば、磁束コンセント
レータ４２は、適当なコネクタによって相互連結される
複数の部分に形成されて、磁束コンセントレータを導体
の長さに沿って選択された位置に導体をクランプでき
る。

【００３３】ストレー磁束図４に示した本発明の実施形態において、電流感知装置
は、磁束コンセントレータ貫通する導体と同一の水平面
に配置されている導体から発する磁束内に位置付けられ
ている。この状態において、磁束コンセントレータは、
磁束センサが置かれている位置にゼロポイント(null po
int)があると考えられる。

【００３４】この結果、磁束センサは、同一水平面にあ
る別の導体から生じる磁束ではなく、磁束コンセントレ
ータを貫通する導体から生じる磁束における変動にのみ
応答することになる。図４に示した本発明の実施形態
は、図１ないし図３に示した本発明の実施形態に類似し
ているので、同様な参照番号は、類似の構成要素を示す
のに用いられ、添字[a]が混同を避けるために図４の参
照番号に付記される。

【００３５】電流感知装置４０ａは、導体２２ａの一部
分を取り囲む磁束コンセントレータ４２ａを含む。この
磁束コンセントレータ４２ａは、主部分５０ａ，５２ａ
と上部および下部の中間部分５４ａ，５６ａを含む。磁
束センサ20aは、上部中間部分５４ａに設けた凹部６０
ａ内に取り付けられる。磁束センサ２０ａは、ホール効
果素子であるが、必要ならば、別の公知の磁束センサも
用いることもできる。図４に示した本発明の実施形態で
は、１つの磁束センサ２０ａのみである。その結果、下
部中間部分５６ａには、磁束センサを設けていない。

【００３６】導体２２ａから生じる磁束の一部は、図４
において、実線２６ａで概略示されている。主部分５０
ａから上部中間部分５４ａを通って主部分５２ａを通る
磁束２６ａと、主部分５２ａから上部中間部分５６ａを
通って主部分５０ａを通る磁束２６ａのみが、図４にお
いて実線の矢印で示されている。導体２２ａから生じる
磁束２６ａは、主部分５０ａ，５２ａを通って軸方向に
導かれる。このｓ磁束センサ２０ａは、導体２２ａから
生じる磁束２６ａに垂直に伸びる磁束感応側面３０ａ，
３２ａを有するように配置される。

【００３７】導体２２ａは、多面的なマルチ導体システ
ムの導体の１つである。導体２２ａから生じる磁束に加
えて、磁束コンセントレータアセンブリ４２ａは、導体
２２ａと同一水平面に配置された平行な隣接導体から生
じる磁束の影響を受ける。この磁束は、ストレー磁束(s
tray flux)と呼ばれている。隣接導体からのストレー磁
束は、図４において、破線９２で概略示されている。

【００３８】ストレー磁束９２は、磁束コンセントレー
タ４２ａの高透磁率による金属製の主部分に引き寄せら
れる。隣接導体からのストレー磁束は、主部分５０ａ，
５２ａに沿って上部中間部分５４ａに進む。主部分５０
ａ，５２ａは、容易に消磁される磁性材料から形成され
ている。ストレー磁束９２は、磁束コンセントレータ４
２ａを出て、磁束センサ２０ａの上方の真近い空間内
（図４で見られるように）に進む。

【００３９】磁束センサ２０ａの両側に等しい磁界強さ
のストレー磁束９２がある。磁束センサ２０ａの両側に
おけるストレー磁束９２は、反対方向に向いており、互
いに相殺される。この結果、ストレー磁束９２は、磁束
センサ２０ａからの出力にほとんど影響を与えない。こ
れは、磁束センサ２０ａがストレー磁界内のヌル領域近
くに配置されているからである。それゆえ、磁束センサ
２０ａからの出力は、導体２２ａから生じる磁束２６ａ
における変動のみにしたがって変化する。

【００４０】図４に示した本発明の実施形態では、主部
分５０ａ，５２ａが導体２２ａの両側に係合している。
しかし、主部分５０ａ，５２ａの間の距離は、導体２２
ａの両側と主部分との間に隙間を設けることにより増加
する。所望ならば、適当なブラケットを設けて，磁束コ
ンセントレータ４２ａを導体２２ａに連結することがで
きる。代わりに、中間部分５４ａ，５６ａを導体２２ａ
に連結するように伸ばすこともできる。

【００４１】磁束コンセントレータ４２ａは、図１ない
し図３の磁束コンセントレータアセンブリ４２とほぼ同
一の構造を有している。しかし、磁束コンセントレータ
アセンブリ４２ａは、単一の磁束センサ２０ａのみを有
する。もし、必要ならば、第２の磁束センサを下部中間
部分５６ａに関連して設けることもできる。本発明の例
示した実施形態によれば、上部および下部の中間部分５
４ａ，５６ａは、非磁性材料から形成されている。１つ
のみのセンサ２０ａが上部中間部分５４ａに用いられる
場合、下部の中間部分５６ａは、磁性材料から形成して
もよい。

【００４２】磁束コンセントレータ−第３実施形態図２および図４に示した本発明の実施形態において、磁
束コンセントレータは、１部品構成の主部分５０，５２
を有する。図５ないし図９に示した磁束コンセントレー
タの実施形態では、複数の部品が、所望の長さの磁束コ
ンセントレータの主部分を形成するために用いられてい
る。図５ないし図９の実施形態は、図１ないし図４に示
した本発明の実施形態と類似しているので、同様な参照
番号は、類似の構成要素を示すのに用いられ、添字[ｂ]
が混同を避けるために図５ないし図９の参照番号に付記
される。

【００４３】磁束センサ２０ｂ（図５参照）は、導体２
２ｂから生じる磁束を感知するのに用いられる。どのよ
うな磁束センサも使用することができるが、この磁束セ
ンサ２０ｂは、ホール効果素子である。図５に示した本
発明の実施形態では、導体２２ｂは、図２に示したケー
ブルというよりも金属バスバー(bus bar)である。しか
し、図２の導体２２は、望むのであれば、バスバーまた
はバスバーの一部分とすることもできる。

【００４４】電流は、図５において矢印２４ｂで示す方
向に導体２２ｂを介して導かれる。電流感知装置４０ｂ
は、リード線３４ｂに出力を供給し、この出力は、導体
２２ｂを介して導かれる電流の振幅の変動に応じて変化
する。電流感知装置４０ｂは、導体２２ｂから生じる磁
束の一部分を集中させ、かつその磁束を磁束センサ２０
ｂに向ける磁束コンセントレータ４２ｂを含んでいる。

【００４５】磁束コンセントレータ４２ｂは、平行な主
部分５０ｂ，５２ｂを有する。主部分５０ｂ，５２ｂ
は、磁性材料、すなわち、鉄、ニッケル、および／また
はコバルト等の強磁性体要素を含んでいる。主部分５０
ｂ，５２ｂの磁性材料は、容易に消磁される。

【００４６】中間部分５４ｂは、主部分５０ｂ，５２ｂ
の間の中間部に連結されるように配置される。中間部分
５４ｂの長手方向中心軸線が主部分５０ｂ，５２ｂの中
心軸線に垂直にかつ交差して伸びている。中間部分５４
ｂは、非磁性材料から形成される。中間部分５４ｂは、
多くの異なる非磁性材料から形成することができ、本発
明の例示した実施形態では、中間部分５４ｂは、重合体
材料から形成される。

【００４７】ベース部分１００が、主部分５０ｂ，５２
ｂの間に伸び、かつ中間部分５４ｂとは反対側にある導
体２２ｂの下面に配置されている。ベース部分１００
は、容易に消磁される磁性材料から形成される。ベース
部分１００の長手方向中心軸線は、主部分５０ｂ，５２
ｂの中心軸線に垂直に交差して伸びている。ベース部分
１００の両端部は、主部分５０ｂ，５２ｂに連結され
る。

【００４８】主部分５０ｂは、磁性材料から形成される
磁束伝導コラム７０ｂと，磁性材料から形成される磁束
伝導コネクタ部分（第３部材）１０２とを含んでいる。
コネクタ部分１０２は、コラム７０ｂに連結して固定さ
れ、かつ中間部分５４ｂに連結している。同様に、主部
分５２ｂは、磁性材料から形成される磁束伝導コラム７
２ｂと、磁性材料から形成される磁束伝導コネクタ部分
（第４部材）１０４とを含んでいる。コネクタ部分１０
４は、コラム７２ｂに連結して固定され、かつ中間部分
５４ｂに連結している。コラム７０ｂ，７２ｂ（第１，
第２セクション）は、とコネクタ部分１０２，１０４
は、共に磁性材料で形成される。

【００４９】図５に示した本発明の実施形態では、主部
分５０ｂ，５２ｂは、固定して相互連結される複数の磁
束伝導部材によって形成される。その結果、主部分５２
ｂは、磁性材料から形成されたコネクタ部分１０４（図
７参照）を含む。コネクタ部分１０４は、適当な固定
具，溶接、または接着材料によって、コラム７２ｂ（図
５参照）を連結して固定するベース端部分１０８を有す
る。アーム１１０（図７参照）が、ベース端部分１０８
から外側に伸びて中間部分５４ｂ（図５参照）の中に入
る。アーム１１０は、中間部分５４ｂに連結して固定さ
れる。

【００５０】主部分５２ｂ（図５参照）のコラム７２ｂ
は、磁性材料から形成された円筒本体１１４（図８参
照）を含む。本体１１４は、図５で示された形式でコネ
クタ部分１０４のベース１０８に連結して固定される円
形の上端部表面１１６を有する。さらに、本体１１４
は、磁性材料から形成されたチューブ状の金属スリーブ
１２０（図９参照）に受け入れられる円筒端部分１１８
（図８参照）を含む。スリーブ１２０と本体１１４（図
８参照）の端部分１１８は、相互に連結されて固定され
る。

【００５１】図５ないし図９に示した本発明の実施形態
では、本体１１４の端部分１１８とチューブ状円筒スリ
ーブ１２０の内側との間に締りばめが形成される。所望
であれば、適当な電気絶縁体を部材１１４，１２０間に
配置することもできる。

【００５２】金属取り付けピン１２４（図９参照）は、
磁性材料から形成され、かつスリーブ１２０とベース部
分１００を相互連結して固定される。取り付けピン１２
４は、円筒シャンク部分１２６と円筒ヘッド部分１２８
を有する。ヘッド部分１２８は、スリーブ１２０内に受
け入れられる。シャンク部分１２６は、ベース部分１０
０内に形成された開口１３２（図９参照）内に受け入れ
られる。ベース部分１００は、導体２２ｂのための支持
構造部分となりうる。これに対して、ベース部分１００
を、導体２２ｂのための支持構造から分離した部材とす
ることもできる。

【００５３】主部分５０ｂのコラム７０ｂは、主部分５
２ｂのコラム７２ｂと同一の構造を有する。従って、コ
ラム７０ｂは、コネクタ部分１０２（図５参照）に連結
して固定される本体１４０を有する。本体１４０は、チ
ューブ状金属スリーブ１４２内に延びている。取り付け
ピン１４４は、円筒スリーブ１４２内に受け入れられる
円筒ヘッド部分１４６を有する。

【００５４】さらに、取り付けピン１４４は、金属ベー
ス部分１００に設けた開口（図示略）内に伸びている円
筒シャンク部分１４８を有する。コラム７０ｂ，７２ｂ
は、共に、同一の構造であり、かつ磁性材料から形成さ
れることは理解できるであろう。

【００５５】コラム７０ｂ，７２ｂは、平行な中心軸線
を有する。コネクタ部分１０２，１０４は、コラム７０
ｂ，７２ｂの平行な中心軸線に垂直に交差して伸びてい
る一致した中心軸線を有する。中間部分５４ｂは、コネ
クタ部分１０２，１０４の中心軸線に平行に伸びる中心
軸線を有する。ベース部分１００は、中間部分５４ｂの
中心軸線に対して、かつ導体２２ｂの上部主側面に対し
て平行に伸びる中心軸線を有する。

【００５６】本発明のこの実施形態の１つの特徴によれ
ば、取り付けピン１２４，１４４は、導体２２ｂに対し
て磁束コンセントレータ４２ｂを位置決めるために、導
体内の開口を通って伸びている。従って、取り付けピン
１２４（図５参照）のシャンク部分１２６（図９参照）
は、導体２２ｂに設けた開口１５２を通って伸びてい
る。同様に、取り付けピン１４４のシャンク部分１４８
は、導体２２ｂに設けた開口１５４を通って伸びてい
る。取り付けピン１２４，１４４のシャンク部分１２
６，１４８は、導体２２ｂによって保持される。

【００５７】取り付けピン１２４，１４４は、ベース部
分１００に連結して固定されている。ベース部分１００
は、導体２２ｂから間隔をあけている。必要ならば、電
気絶縁体の層をベース部分１００と導体２２ｂの間に設
けることができる。

【００５８】金属ベース部分１００は、導体２２ｂのた
めの支持構造の一部として形成されている場合、取り付
けピン１２４は、ベース部分と協働してベース部分に対
して位置決め、かつ導体２２ｂのための支持構造の他の
部材に対しても導体２２ｂを位置決める。

【００５９】ベース部分１００が導体２２ｂのための支
持構造から離れている部材として形成されている場合、
ベース部分と導体内の開口１５２，１５４は、導体２２
ｂの長さに沿って所望の位置に配置することができる。
１つ以上の電流感知装置４０ｂが導体２２ｂの長さに沿
って設けられている場合、１つの電流感知装置４０ｂ
は、導体２２ｂのための支持構造の一部を形成するベー
ス部分１００に連結することができ、別つの電流感知装
置４０ｂは、導体２２ｂのための支持構造から離れてい
るベース部分１００に連結することができる。

【００６０】中間部分５４ｂ（図６参照）は、中間部分
５４ｂの中心を通って伸びる矩形凹部６０ｂを含む。一
対の矩形凹部１６０，１６２は、中間部分５４ｂの両端
部から軸方向内方に伸びている。コネクタ部分１０４の
アーム１１０は、矩形凹部１６２内に受け入れられてい
る。同様に、コネクタ部分１０２のアームは、矩形凹部
１６０内に受け入れられている。

【００６１】凹部１６０，１６２は、矩形磁束センサ２
０ｂが配置される凹部６０ｂまで到達していない。した
がって、中間部分５４ｂを形成する重合体材料の一部
は、コネクタ部分１０２が受け入れられる凹部１６０と
磁束センサ２０ｂが受け入れられる凹部６０ｂとの間に
配置される。同様に、中間部分５４ｂを形成する重合体
材料の一部は、コネクタ部分１０４のアーム１１０が受
け入れられる凹部１６２と磁束センサ２０ｂが受け入れ
られる凹部６０ｂの間に配置される。

【００６２】中間部分５４ｂは、凹部１６０，１６２と
コネクタ部分との間の締りばめによってコネクタ部分１
０２，１０４と連結される。必要ならば、適当なコネク
タを用いて、中間部分５４ｂとコネクタ部分１０２，１
０４とを相互に連結する。

【００６３】磁束センサ２０ｂが受け入れられる凹部６
０ｂは、互いに平行に伸びかつ凹部１６０，１６２の一
致する長手方向中心軸線に対して垂直な主側面１６６，
１６８を有する。コネクタ部分１０２，１０４は、凹部
１６０，１６２内に配置されるとき、凹部６０ｂの主側
面１６６，１６８は、コネクタ部分１０２，１０４の長
手方向中心軸線に対して垂直に伸びている。凹部６０ｂ
の主側面１６６，１６８は、また、コラム７０ｂ，７２
ｂの長手方向中心軸線を含む平面に垂直に伸びている。
磁束センサ２０ｂは、このセンサの磁束感応側面３０，
３２（図１参照）が凹部６０ｂの主側面１６６，１６８
と平面で接触するように位置決められている。

【００６４】本発明の別の特徴によれば、磁束伝導シャ
ント部材が導体２２ｂとベース部材１００に連結されて
いる。このシャント部材１７４は、主部分５０ｂ，５２
ｂを通り、中間部分５４ｂと磁束センサ２０ｂに導かれ
る磁束の強さを減じる。こうして、導体２２ｂから生じ
る磁束の一部は、主部分５２ｂと、シャント部材１７４
の磁性材料の間に伸びることになる。この結果、磁束セ
ンサ２０ｂを通って導かれる磁束の全量を減少させるこ
とになる。

【００６５】本発明に示した実施形態では、シャント部
材１７４は、金属シャンク部分（図示略）を有し、この
部分は、導体２２ｂを貫通してベース１００に設けため
ねじを有する開口孔内に受け入れられる。シャント部材
の金属ヘッド端部は露出している。シャント部材１７４
は、主部分５０ｂ，５２ｂの間の中間部に配置されてい
る。

【００６６】図５に示した本発明の実施形態では、磁束
コンセントレータ４２ｂの主部分５０ｂ，５２ｂを相互
連結して固定される複数の部品によって形成される。主
部分５０ｂ，５２ｂを形成する部品の寸法を変えること
によって、中間部分５４ｂと導体２２ｂの距離を変化さ
せることができる。しかし、主部分５０ｂ，５２ｂは、
各々わずかな部品から形成することができると考えられ
る。従って、コラム７０ｂ，７２ｂは、１つの部品材料
から一体に形成することができる。同様に、コラム７２
ｂとコネクタ部分１０４も1つの部品材料から一体に形
成することができる。代わりに、ベース部分１００、コ
ラム７０ｂ、コネクタ部分１０２、コラム７２ｂおよび
コネクタ部分１０４を１つの部品材料から一体に形成す
ることもできる。

【００６７】図５に示した本発明の実施形態では、コラ
ム７０ｂ，７２ｂは、導体２２ｂ内に形成された開口１
５２，１５４を貫通する。所望ならば、コラム７０ｂ，
７２ｂは、導体２２ｂの両サイドにオフセットさせるこ
とができる。こうして、ベース部分１００は、取り付け
ピン１２４のシャンク部分１２６（図９参照）を、導体
２２ｂを貫通することなくベース部分１００に設けた開
口１３２内に伸ばすのに十分な距離だけ導体２２ｂの外
側に伸ばすことができる。同様に、ベース部分１００の
開口は、取り付けピン１４４が導体２２ｂの裏面を長手
方向に伸びるように隣接するベース部分における開口に
嵌合できるようにすることが可能である。このようにす
るならば、ベース部分１００は、導体２２ｂのための支
持構造の一部として形成したり、あるいは、支持構造か
ら離して形成しかつ支持構造または導体２２ｂの一方と
連結することができる。

【００６８】電流感知装置の第４実施形態図１ないし図９に示した本発明の実施形態では、磁束セ
ンサ２０は導体２２から離れ、かつ磁束コンセントレー
タ４２の主部分５０，５２は導体の両側に隣接して配置
されている。図１０ないし図１５に示された本発明の実
施形態では、磁束センサは、導体に隣接して配置され、
かつ導体の一部分のみ磁束コンセントレータの主部分の
間に伸びている。図１０ないし図１５に示した本発明の
実施形態は、図１ないし図９に示した本発明の実施形態
と類似しているので、同様な参照番号は、類似の構成要
素を示すのに用いられ、添字[ｃ]が混同を避けるために
図１０ないし図１５の参照番号に付記される。

【００６９】導体２２ｃ（図１０および図１１参照）
は、矢印２４ｃで示す方向に電流を導く。本発明のこの
例の実施形態では、導体２２ｂは、金属製バスバーであ
る。導体２２ｃを通って導かれる電流の変動が、電流感
知装置４０ｃ（図１０および図１４参照）によって検出
される。

【００７０】電流感知装置４０ｃ（図１０参照）は、適
当な制御装置にリード線３４ｃによって接続される磁束
センサ２０ｃを含んでいる。導体２２ｃを通って流れる
電流における変動によって、磁束センサ２０ｃは、適当
な制御機能を開始するためにリード線３４ｃ上に出力を
供給する。本発明の例示した実施形態では、磁束検出器
２０ｃは，ホール効果素子である。

【００７１】磁束センサ２０ｃに加えて、電流感知装置
４０ｃは、磁束コンセントレータアセンブリ４２ｃを含
んでいる。この磁束コンセントレータアセンブリ４２ｃ
は、間隔を置いて配置した一対の磁束伝導主部分５０
ｃ，５２ｃ（図１２および図１４参照）を含む。この主
部分５０ｃ，５２ｃ（図１０参照）に、非磁性材料から
形成される中間部分５４ｃ（図１０および図１３参照）
が連結して固定されている。磁束センサ２０ｃは、中間
部分５４ｃに形成された凹部６０ｃ内に配置される。

【００７２】主部分５０ｃ（図１２および図１４参照）
は、磁性材料から形成されかつほぼ矩形断面形状を有す
るコラム７０ｃを含む。コネクタ部分１０２ｃ（図１２
参照）は、磁性材料で形成され、かつコラム７０ｃの上
端部分７４ｃから主部分５２ｃの方向に伸びている。同
様に、主部分５２ｃは、磁性材料から形成されかつ矩形
断面形状を有している。コネクタ部分１０４ｃも磁性材
料から形成されかつコラム７２ｃの上端部分７６ｃから
主部分５０ｃの方向に伸びている。

【００７３】コラム７０ｃ、コネクタ部分１０２ｃ、コ
ラム７２ｃ、およびコネクタ部分１０４ｃ（図１２参
照）は、全て磁性材料で作られている。ベース部分１０
０ｃ（図１２および図１４参照）は、コラム７０ｃ，７
２ｃと共に一体部品で形成されている。このベース部分
１００ｃ、コラム７０ｃ，７２ｃ、およびコネクタ部分
１０２ｃ，１０４ｃも磁性材料から形成されかつ少なく
とも部分的に協働する矩形開口８８ｃを形成している。

【００７４】コラム７０ｃ，７２ｃは、導体２２ｃを貫
通する一対の離間した長円開口２００，２０２（図１０
および図１１参照）内を貫通して伸びている。磁束コン
セントレータアセンブリ４２ｃは、導体２２ｃに形成さ
れた一対の開口２００，２０２内に配置されるように図
１０において示されているが、磁束コンセントレータア
センブリは、導体２２ｃに対して異なる状態で配置する
こともできる。従って、導体２２ｃは、図２の形状と同
様な形状を有し、かつ開口８８ｃを貫通するケーブルと
することができる。これに対して、開口８８ｃは、導体
２２ｃ全体が開口を貫通できるように十分に大きくする
こともできる。

【００７５】磁束コンセントレータアセンブリ４２ｃの
ベース部分１００ｃ（図１４参照）は、導体２２ｃの下
部面２０４に接触している。コネクタ部分１０２ｃ，１
０４ｃは、導体２２ｃの上部面２０５に係合するように
配置されている。しかし、コラム７０ｃ，７２ｃは、導
体２２ｃから離れている。

【００７６】所望ならば、コネクタ部分１０２ｃ，１０
４ｃと中間部分５４ｃは、図５で示した本発明の実施形
態と同一の形式で、導体の上部面から離すこともでき
る。電気絶縁材料の層を、コネクタ部分１０２ｃ，１０
４ｃ（図１４参照）と導体２２ｃの上部面２０５との間
に設けることもできる。同様に、絶縁材料の層を、ベー
ス部分１００ｃと導体２２ｃの下部面２０４との間に設
けることもできる。

【００７７】コネクタ部分１０２ｃ，１０４ｃ（図１２
参照）は、互いに離れて重なり合うアーム２０６，２０
８を有する。この平行なアーム２０６，２０８は、この
アーム間に部分的に開口、すなわちスロット２１０を形
成する。磁束センサ２０ｃ（図１０参照）は、コネクタ
部分１０２ｃ，１０４ｃのアーム２０６，２０８間のス
ロット２１０（図１２参照）内に配置される。磁束セン
サ２０ｃは、磁束感応表面３０，３２（図１参照）がコ
ネクタ部分１０２ｃ，１０４ｃのアーム２０６，２０８
の長手方向中心軸線に平行に伸びる方向に向けられてい
る。

【００７８】図１２に示した本発明の実施形態におい
て、重なり合うコネクタ部分１０２ｃ，１０４ｃは、金
属コラム７０ｃ，７２ｃから離れて形成されている。コ
ネクタ部分１０２ｃ，１０４ｃは、適当な固定具（図示
略）によってコラム７０ｃ，７２ｃにしっかりと固定さ
れている。しかし、溶接または接着等の他の固定手段に
よってコネクタ部分１０２ｃ，１０４ｃをコラム７０
ｃ，７２ｃに連結することもできる。これに対して、コ
ネクタ部分１０２ｃ，１０４ｃをコラム７０ｃ，７２ｃ
とともに一部品として一体に形成することもできる。

【００７９】非磁性材料の中間部分５４ｃには、一対の
スロット２１６，２１８（図１３および図１５参照）が
設けられ、このスロット内にアーム２０６，２０８（図
１２参照）が図１５に示したように伸びている。スロッ
ト２１６，２１８は、平行な長手方向中心軸線を有し、
磁束センサ２０ｃが配置されている矩形凹部６０ｃの主
表面に平行に伸びている。スロット２１６，２１８（図
１３参照）の長手方向中心軸線が、コラム７０ｃ，７２
ｃ（図１０および図１２参照）の長手方向中心軸線に対
して垂直に伸びている。

【００８０】凹部６０ｃが、スロット２１６，２１８
（図１５参照）からはなれて配置されている。この凹部
６０ｃは、コネクタ部分１０２ｃ，１０４ｃの重なり合
うアーム２０６，２０８間の中間部に矩形状の磁束セン
サ２０ｃを位置決める。中間部分５４ｃの非磁性材料
は、磁束センサ２０ｃのまわりに伸びており、かつこの
センサをアーム２０６，２０８から離している。

【００８１】磁束センサ２０ｃの磁束感応表面３０C，
３２ｃは、コネクタ部分１０２ｃ，１０４ｃの２つのア
ーム２０６，２０８の間の磁束の径路に対して垂直に伸
びている。従って、図２および図５に示した方向から９
０度だけ磁束センサ２０ｂの方向が変化したとしても、
センサ２０ｃの磁束感応表面３０ｃ，３２ｃは、依然と
して、磁束の径路に対して垂直である。

【００８２】導体２０ｃの中央部分２１４（図１４参
照）のみが、磁束コンセントレータ４２ｃによって形成
された開口８８ｃを貫通している。導体２２ｃの側部２
１６，２１８は、磁束コンセントレータ４２ｃの両側に
沿って配置されている。導体２２ｃの例示した実施形態
では、開口２００，２０２が、導体２２ｃを同一断面積
を有する３つの部分２１４，２１６，２１８に分割して
いる。

【００８３】３つの部分２１４，２１６，２１８は、導
体２２ｃの長手方向中心軸線に対して垂直に伸びる平
面、すなわち、図１０の14−14線に沿って見ると、同一
断面積を有している。それゆえ、電流２４ｃは、ほぼ等
しい大きさの３つの部分に分割され、開口２００，２０
２間およびその回りに導かれる。しかし、導体２２ｃの
３つの部分２１４，２１６，２１８は、必要なら異なる
断面積を有するようにしてもよい。

【００８４】図２ないし図９に示した本発明の実施形態
では、導体２２に流れるすべての電流は、磁束コンセン
トレータ４２を通って導かれる。図１０ないし図１５に
示した本発明の実施形態では、一部の電流のみが、磁束
コンセントレータアセンブリ４２を通って導かれる。導
体２２の各部分２１４，２１６，２１８の相対的な大き
さを変えることによって、磁束コンセントレータ４２に
設けた開口８８ｃに導かれる全電流２４ｃの割合を変化
させることができる。

【００８５】結論上述のことから、本発明は、導体２２内の電流を感知す
るのに使用する新規でかつ改良された装置４０（図２，
４，５および１０参照）を提供することが明らかにな
る。この装置４０は、導体２２の部分の回りに伸びる磁
束コンセントレータアセンブリ４２を含んでいる。磁束
コンセントレータアセンブリ４２は、磁性材料から形成
される主部分５０，５２と、非磁性材料から形成される
１つまたはそれ以上の中間部分５４，５６を含む。さら
に、磁束センサ２０が磁束コンセントレータアセンブリ
４２の中間部分５４に配置されている。複数の磁束セン
サ２０を必要ならば利用してもよい。

【００８６】磁束コンセントレータ４２の主部分５０，
５２は、磁束伝導支持コラム７０，７２を含み、このコ
ラムは、１つまたはそれ以上の中間部分５４，５６と連
結している。主部分５０，５２は、支持コラム７０，７
２から突出する磁束伝導コネクタ部分１０２，１０４を
含むこともできる。このコネクタ部分１０２，１０４
は、非磁性材料から形成される中間部分によって連結さ
れる。コラム７０，７２は、導体に設けた開口１５２，
１５４または開口２００，２０２内に少なくとも部分的
に配置することができる。磁束伝導ベース部分１００が
支持コラム７０，７２と相互連結するようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁束センサが電流の伝導体から発する磁束の影
響を受ける状態を示す概略図である。

【図２】本発明にしたがって構成された電流感知装置を
説明する概略斜視図である。

【図３】図２の電流感知装置の中間部分を示す概略斜視
図である。

【図４】電流感知装置の第２実施形態が、隣接導体から
放射する磁束によって影響を受けないことを説明する簡
略化した概略図である。

【図５】バスバーに連結した電流感知装置の第３実施形
態を説明するための概略斜視図である。

【図６】図５の電流感知装置における中間部分の拡大斜
視図である。

【図７】図５の電流感知装置における主部分の一部を形
成するコネクタ部分を説明するための拡大斜視図であ
る。

【図８】図５の電流感知装置における主部分の一部を形
成するコラムの本体部分を説明するための拡大概略斜視
図である。

【図９】コラムのスリーブ部分と取付け部分、および図
５の電流感知装置における主部分のコラムと接続される
ベース部分を説明するための分解斜視図である。

【図１０】バスバーに連結する電流感知装置の第４実施
形態を示す概略部分説明図である。

【図１１】図１０のバスバーを縮尺して見た平面図であ
る。

【図１２】図１０の電流感知装置における一部分の構成
を示す斜視図である。

【図１３】図１０の電流感知装置における中間部分を示
す斜視図である。

【図１４】図１０の14−14線に沿ってみた部分断面図で
ある。

【図１５】図１３の15−15線に沿ってみた部分断面図で
ある。

【符号の説明】

２０磁束センサ２２導体３０，３２磁束感応表面４０電流感知装置４２磁束コンセントレータ５０，５２主部分５４中間部分６０，６２凹部７０，７２コラム８８開口１００ベース部分１０２，１０４コネクタ部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 ＥａｔｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者クルトフォンエックロースアメリカ合衆国ウイスコンシン 53066 オコノモボックウォータービレロードウエスト350 サウス 53279 (72)発明者マークジョージソルベソンアメリカ合衆国ウイスコンシン 53066 オコノモボックウエストオーバーストリート 621−エイ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体（22）内の電流を感知するのに使用す
る装置（40）であって、前記導体（22）の部分のまわりに伸びる磁束コンセント
レータ（42）を含み、この磁束コンセントレータ（42）
は、磁性材料から形成される第１，第２部分（50、52）
と非磁性材料から形成される中間部分（54）とを含み、
前記第１，第２部分（50、52）は、前記導体（22）の両
側に隣接して配置され、前記中間部分（54）は、前記磁
束コンセントレータ（42）の第１，第２部分（50、52）
の間に伸びており、さらに、前記磁束コンセントレータ（42）の中間部分
（54）に磁束センサ（20）が配置されていることを特徴
とする装置。
【請求項２】磁束コンセントレータ（42）の第１部分
（50）は、前記導体の第１側面部分に隣接配置される第
１部材（70）を含み、前記磁束コンセントレータ（42）
の第２部分（52）は、前記導体の第２側面部分に隣接配
置される第２部材（72）を含み、前記導体の第２側面部分は、前記導体の第１側面部分の
反対側に配置され、前記第１，第２部材（70、72）は、
前記導体の長手方向中心軸線を横切って伸びる軸線を有
し、前記中間部分（54）は、前記第１部材（70）の端部
分（74）と前記第２部材（72）の端部分（76）に連結
し、前記前記第１，第２部材（70、72）と中間部分（5
4）は協働して、前記導体（22）の前記側面部分が貫通
する開口（88）を少なくとも部分的に形成することを特
徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】前記磁束コンセントレータの第１部分（50
b)は、前記第１部材（70b）に連結されて前記第２部材
（72b）の方に伸びる第３部材（102）を含み、前記磁束
コンセントレータの第２部分（52b)は、前記第２部材
（72b）に連結されて前記第１部材（70b）の方に伸びる
第１，第２部材（104）を含み、前記中間部分（54b）
は、前記第３部材（102）と第４部材（104）の間に少な
くとも部分的に配置されることを特徴とする請求項２記
載の装置。
【請求項４】前記磁束センサ（20b）は、前記第３，第
４部材（102、104）の中心軸線を横切る前記磁束センサ
の磁束感応表面を備える前記中間部分（54b）内に少な
くとも部分的に配置されることを特徴とする請求項３記
載の装置。
【請求項５】前記磁束センサ（20c）は、前記第３，第
４部材（102、104）の中心軸線に平行な磁束感応表面を
備える前記中間部分（54c）内に少なくとも部分的に配
置されることを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項６】前記磁束コンセントレータ（42）は、非磁
性材料から形成されかつ前記第１，第２部分（50、52）
に連結される第２中間部分（56）を含み、この第２中間
部分（56）は、導体の部分が貫通する開口（88）を部分
的に形成するのに有効であることを特徴とする請求項１
記載の装置。
【請求項７】前記磁束コンセントレータ（42）の第２中
間部分（56）に取り付けられた第２磁束センサ（20）を
さらに含んでいることを特徴とする請求項６記載の装
置。
【請求項８】前記磁束コンセントレータ（42）は、磁性
材料から形成されかつ前記第１，第２部分（50b、52b）
に連結されたベース部分（100）を含み、このベース部
分（100）は、導体の部分が貫通する開口を部分的に形
成するのに有効であることを特徴とする請求項１記載の
装置。
【請求項９】前記磁束コンセントレータの第１部分（50
b)は、前記導体（24）内の第１開口（54）内に少なくと
も部分的に配置され、前記磁束コンセントレータの第２
部分（152b)は、前記導体内の第２開口（152）内に少な
くとも部分的に配置されていることを特徴とする請求項
１記載の装置。
【請求項１０】前記磁束コンセントレータ（42）の第
１，第２部分（50，52)は、前記導体（22）から離れて
いることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１１】前記磁束コンセントレータ（42a）の第
１，第２部分（50a，52a)は、前記導体と係合状態に配
置されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１２】前記磁束センサ（20）の磁束感応表面
（30）は、前記磁束コンセントレータ（42）の第１，第
２部分（50，52)の中心軸線間に少なくとも部分的に配
置され、かつ前記磁束センサ（20）の磁束感応表面（3
0）は、前記磁束コンセントレータの第１，第２部分（5
0，52)の中心軸線を含む平面を横切りかつ貫通して伸び
ていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１３】前記磁束センサ（20c）の磁束感応表面
（30c）は、前記磁束コンセントレータ（42c）の第１，
第２部分（50c，52c)の中心軸線間に少なくとも部分的
に配置され、かつ前記磁束センサ（20c）の磁束感応表
面（30c）は、前記磁束コンセントレータの第１，第２
部分（50c，52c)の中心軸線を含む平面に沿って伸びて
いることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１４】導体（22）内の電流を感知するのに使用
する装置（40）であって、磁束コンセントレータ（42）を含み、この磁束コンセン
トレータ（42）は、磁性材料から形成される第１，第２
の離間した磁束伝導部分（50、52）と、非磁性材料から
形成される第１，第２中間部分（54，56）とを含んでお
り、この第１中間部分（54）は、前記第１磁束伝導部分
（50）の第１端部分（74）に連結される第１端部と、前
記第２磁束伝導部分（52）の第１端部分（76）に連結さ
れる第２端部を有し、前記第２中間部分（56）は、前記
第１磁束伝導部分（50）の第２端部分に連結される第１
端部と、前記第２磁束伝導部分（52）の第２端部分に連
結される第２端部を有しており、さらに、前記第１中間部分（54）に磁束センサ（20）が
配置されていることを特徴とする装置。
【請求項１５】第２磁束センサ（20）は、前記第２中間
部分（56）に配置されることを特徴とする請求項１４記
載の装置。
【請求項１６】第１磁束センサ（20）は、第１磁束感応
表面（30）を有し、第２磁束センサ（20）は、前記第１
磁束感応表面（30）にほぼ平行に伸びている第２磁束感
応表面（30）を有することを特徴とする請求項１５記載
の装置。
【請求項１７】第１磁束センサ（20）は、前記第１，第
２の磁束伝導部分（50、52）の第１端部分（74、76）の
間の中間部に配置され、前記第２磁束センサ（20）は、
前記第１，第２の磁束伝導部分（50、52）の第２端部分
の間の中間部に配置されることを特徴とする請求項１５
記載の装置。
【請求項１８】前記第１磁束センサ（20）は、前記第
１，第２の磁束伝導部分（50、52）の中心軸線を含む平
面を横切りかつ貫通して伸びる第１磁束感応表面（30）
を有し、前記第２磁束センサ（20）は、前記第１，第２
の磁束伝導部分（50、52）の中心軸線を含む平面を横切
りかつ貫通して伸びる第２磁束感応表面（30）を有する
ことを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１９】第１磁束センサ（20）は、前記第１，第
２の磁束伝導部分（50、52）の中心軸線を含む平面を横
切りかつ貫通して伸びる磁束感応表面（30）を有するこ
とを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項２０】前記第１，第２の磁束伝導部分（50、5
2）と前記第１，第２の中間部分（54、56）は協働し
て、前記導体（22）の部分が貫通する開口（88）を少な
くとも部分的に形成することを特徴とする請求項１４記
載の装置。
【請求項２１】導体（22b）内の電流を感知するのに使
用する装置（40b）であって、磁束コンセントレータ（42b）を含み、この磁束コンセ
ントレータ（42b）は、磁性材料から形成される第１，
第２の離間した磁束導電部分（50b、52b）と、非磁性材
料から形成される中間部分（54b）とを含んでおり、この中間部分（54b）は、前記第１磁束導電部分（50b）
の第１端部分に連結される第１部分と、前記第２磁束導
電部分（52b）の第１端部分に連結される第２部分を有
し、さらに、磁性材料から形成される第３磁束導電部分（10
0b）を含み、この第３磁束導電部分（100b）は、前記第
１磁束導電部分（50b）の第２端部分に連結される第１
端部と、前記第２磁束導電部分（52b）の第２端部分に
連結される第２端部を有しており、さらに、前記中間部分（54b）に磁束センサ（20b）が配
置されていることを特徴とする装置。
【請求項２２】前記磁束コンセントレータ（42b）は、
第４の磁束伝導部分（102）を含み、この第４の磁束伝
導部分（102）は、前記第１磁束伝導部分（50b）の第１
端部分に連結される第１端部と、前記中間部分（54b）
に連結される第２端部を有しており、さらに、第５の磁束伝導部分（104）を含み、この第５
の磁束伝導部分（104）は、前記第２磁束伝導部分（52
b）の第１端部分に連結される第１端部と、前記中間部
分（54b）に連結される第２端部を有することを特徴と
する請求項２１記載の装置。
【請求項２３】前記磁束センサ（20b）は、前記第４の
磁束伝導部分（102）の第２端部分と前記第５の磁束伝
導部分（104）の第２端部部分との間に配置されている
ことを特徴とする請求項２２記載の装置。
【請求項２４】前記磁束センサ（20b）は、前記第１，
第２の磁束伝導部分（50b、52b）の中心軸線を含む平面
を横切って伸びる磁束感応表面（30）を有することを特
徴とする請求項２３記載の装置。
【請求項２５】前記磁束センサ（20c）は、前記第１，
第２の磁束伝導部分（50c、52c）の中心軸線を含む平面
に対して平行に伸びる磁束感応表面（30）を有すること
を特徴とする請求項２３記載の装置。
【請求項２６】前記中間部分（54b）は、前記第４の磁
束伝導部分（102）の第２端部分が少なくとも部分的に
配置される第１凹部（160）を形成するための第１表面
手段と、前記第５の磁束伝導部分（104）の第２端部分
が少なくとも部分的に配置される第２凹部（162）を形
成するための第２表面手段とを含み、前記磁束センサ
（20b）は、前記中間部分（54b）に設けた前記第１，第
２凹部（160、162）の間に少なくとも部分的に配置され
ていることを特徴とする請求項２２記載の装置。
【請求項２７】磁束伝導材料から形成され、かつ前記磁
束コンセントレータ（42b）の第１，第２の磁束伝導部
分（50b、52b）の間の中間部に配置される部材（174）
をさらに含み、前記磁束コンセントレータ（42b）の前
記第１，第２磁束伝導部分（50b、52b）間に磁束を導
き、さらに、前記部材（174）は、磁束伝導材料から形
成されることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２８】導体（22b）内の電流を感知するのに使
用する装置（40b）であって、磁束コンセントレータ（42b）を含み、この磁束コンセ
ントレータ（42b）は、磁性材料から形成される第１，
第２の離間した磁束伝導部分（50b、52b）と、非磁性材
料から形成される中間部分（54b）とを含んでおり、前記第１の磁束伝導部分（50b）は、前記導体上の第１
位置で導体と係合状態に配置される第１部分（148）お
よび前記導体から離れて配置される端部分を有し、前記
第２の磁束伝導部分（52b）は、前記導体上の第２位置
で導体と係合状態に配置される第１部分（126）および
前記導体から離れて配置される端部分を有し、前記中間部分（54b）は、前記第１磁束伝導部分（50b）
の第１端部分に連結される第１部分および前記第２磁束
伝導部分（52b）の第１端部分に連結される第２部分を
有しており、さらに、前記第１，第２の磁束伝導部分（50b、52b）の
間の位置において前記磁束コンセントレータの前記中間
部分（54b）に前記磁束センサ（20b）が配置されている
ことを特徴とする装置。
【請求項２９】前記磁束センサ（20b）は、前記第１，
第２の磁束伝導部分（50b、52b）の中心軸線を含む平面
を横切って伸びる磁束感応表面（30）を有することを特
徴とする請求項２８記載の装置。
【請求項３０】前記磁束コンセントレータ（42b）は、
磁束伝導材料から形成されかつ非磁性材料から形成され
る前記中間部分（54b）離れた位置にある前記第１，第
２の磁束伝導部分（50b、52b）に連結される第２中間部
分（100）をさらに含むことを特徴とする請求項２８記
載の装置。
【請求項３１】前記第１磁束伝導部分（50b）の前記第
１部分（148）は、前記第１磁束伝導部分の端部分であ
り、前記第２磁束伝導部分（52b）の前記第１部分（12
6）は、前記第２磁束伝導部分の端部分であることを特
徴とする請求項２８記載の装置。
【請求項３２】導体（22b）内の電流を感知するのに使
用する装置（40b）であって、磁束コンセントレータ（42b）を含み、この磁束コンセ
ントレータ（42b）は、磁性材料から形成される第１，
第２の離間した磁束伝導部分（50b、52b）と、この第
１，第２の磁束伝導部分（50b、52b）の間に配置されて
いる前記導体（22b）の一部分と、磁性材料から形成さ
れ、かつ前記第１の磁束伝導部分（50b）から前記第２
の磁束伝導部分（52b）の方向に伸びる第３の磁束伝導
部分（102）と、磁性材料から形成され、かつ前記第２
の磁束伝導部分（52b）から前記第１の磁束伝導部分（5
0b）の方向に伸びる第４の磁束伝導部分（104）と、非
磁性材料から形成され、かつ前記第３，第４の磁束伝導
部分（102、104）の端部分と連結される中間部分（54
b）とを含み、前記第３，第４の磁束伝導部分（102、10
4）は、互いに離間した端部分を有しており、さらに、前記磁束コンセントレータ（42b）の前記中間
部分（54b）に配置された磁束センサ（20b）を備えてお
り、この磁束センサ（20b）は、前記第３，第４の磁束
伝導部分（102、104）の端部分の間に少なくとも一部分
配置されている磁束感応表面（30）を有していることを
特徴とする装置。
【請求項３３】前記第３，第４の磁束伝導部分（102、1
04）は、前記磁束センサ（20b）の磁束感応表面（30）
を貫通する中心軸線を有することを特徴とする請求項３
２記載の装置。
【請求項３４】前記第３，第４の磁束伝導部分（102c、
104c）は、前記磁束センサ（20c）の磁束感応表面（30
c）に沿って伸びる中心軸線を有することを特徴とする
請求項３２記載の装置。
【請求項３５】前記第３，第４の磁束伝導部分（102、1
04）は、前記第１，第２の磁束伝導部分（50b、52b）の
間の距離よりも短い結合長さを有し、前記磁束センサ
（20b）は、前記第３，第４の磁束伝導部分の端部表面
間に配置されていることを特徴とする請求項３２記載の
装置。
【請求項３６】前記第３，第４の磁束伝導部分（102c、
104c）は、前記第１，第２の磁束伝導部分（50c、52c）
の間の距離よりも大きい結合長さを有し、前記第３，第
４の磁束伝導部分（102c、104c）の端部分は、互いに重
なり合う関係で配置されており、前記磁束センサ（20
c）は、前記第３，第４の磁束伝導部分（102c、104c）
の重なり合う端部分の間に少なくとも部分的に配置され
ていることを特徴とする請求項３２記載の装置。
【請求項３７】前記第１の磁束導電部分（50b）は、第
１位置（154）で前記導体（22b）と係合状態に配置され
る部分を有し、前記第２の磁束伝導部分（52b）は、前
記第１位置から離れた第２位置（152）で前記導体（22
b）と係合状態に配置される部分を有することを特徴と
する請求項３２記載の装置。
【請求項３８】磁性材料から形成され、かつ第１，第２
の磁束伝導部分（50b、52b）の間に配置される部材（10
0）をさらに含み、前記磁束コンセントレータの前記第
１，第２の磁束伝導部分の間に磁束が導かれることを特
徴とする請求項３２記載の装置。
【請求項３９】前記束コンセントレータが、第５の磁束
伝導部分（100）をさらに含んでおり、この第５の磁束
伝導部分（100）は、前記第１，第２の磁束伝導部分（5
0b、52b）の間に伸び、前記中間部分（54b）から離れた
位置で前記第１，第２の磁束伝導部分に連結されている
ことを特徴とする請求項３２記載の装置。
【請求項４０】第１，第２の開口（154、152）が形成さ
れる導体（22b）と、この導体（22b）に設けた第１開口
（154）内に少なくとも一部分配置された第１伝導部分
（50b）および前記導体に設けた第２開口（152）内に少
なくとも一部分配置された第２伝導部分（52b）を有す
る磁束コンセントレータ（42b）と、この磁束コンセン
トレータ（42b）に配置された磁束センサ（20b）とを備
えたことを特徴とする装置。
【請求項４１】前記磁束コンセントレータ（42b）の第
１伝導部分（50b）は、磁性材料から形成される第１セ
クション（70b）含み、前記磁束コンセントレータ（42
b）の第２伝導部分（52b）は、磁性材料から形成される
第２セクション（72b）を含み、前記磁束コンセントレ
ータ（42b）は、非磁性材料から形成され、かつ前記第
１，第２セクションに連結される中間部分（54b）を含
んでおり、前記磁束センサ（20b）は、前記磁束コンセ
ントレータの中間部分（54b）に配置されていることを
特徴とする請求項４０記載の装置。
【請求項４２】前記導体（22b）の部分は、前記磁束コ
ンセントレータ（42b）の第１，第２の伝導部分（50b、
52b）の間に配置されていることを特徴とする請求項４
１記載の装置。
【請求項４３】前記磁束コンセントレータ（42b）の第
１セクション（70b）は、前記導体（22b）の第１開口
（154）によって固定され、前記磁束コンセントレータ
（42b）の第２セクション（72b）は、前記導体の第２開
口（154）によって固定されていることを特徴とする請
求項４１記載の装置。
【請求項４４】前記磁束コンセントレータ（42b）の第
１，第２セクション（70b、72b）は、前記導体（22b）
と係合状態に配置され、前記磁束コンセントレータ（42
b）の中間部分（54b）は、前記導体（22b）から離れて
置かれていることを特徴とする請求項４１記載の装置。
【請求項４５】前記磁束コンセントレータ（42b）は、
第１，第２セクション（70b、72b）と連結した第２中間
部分（100）を有することを特徴とする請求項４１記載
の装置。
【請求項４６】前記磁束コンセントレータ（42b）は、
磁性材料から形成され、かつ第１，第２セクション（70
b、72b）と連結した部分（100）を有することを特徴と
する請求項４０記載の装置。
【請求項４７】前記磁束センサ（20b）は、前記導体（2
2b）の長手方向中心軸線に沿って伸びる磁束感応表面
（30）を含むことを特徴とする請求項４０記載の装置。
【請求項４８】前記磁束センサ（20c）は、前記導体の
長手方向中心軸線を横切って伸びる磁束感応表面（30
c）を含むことを特徴とする請求項４０記載の装置。