JP2019070578A

JP2019070578A - 電流検出器

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Publication number: JP2019070578A
Application number: JP2017196628A
Authority: JP
Inventors: 春日天野; Kasuga Amano; 祐輔岡山; Yusuke Okayama
Original assignee: Tamura Corp
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2017-10-10
Publication date: 2019-05-09
Also published as: US10976354B2; EP3477311B1; CN208568895U; CN109655651B; EP3477311A1; CN109655651A; US20190107564A1

Abstract

【課題】外部磁界に対する耐性を向上する技術を提供する。【解決手段】電流センサ１０は、被検出電流が導通する一次導体６０の周囲に形成された磁気回路と、磁気回路上に配置されたプローブコイルを有するプローブコイルユニット５０と、被検出電流の導通により生じる磁界とは逆向きの磁界を磁気回路に発生させる二次巻線３０ａ，４０ａと、プローブコイルユニット５０に実装された検出回路と、磁気回路を構成する磁性体コア部材２０，２１と、磁性体コア部材２０，２１同士を互いに圧着させるクリップ７０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、フラックスゲートタイプの電流検出器に関する。

この種の電流検出器に関して従来、少なくとも２つのコア部分により形成される磁気コアを備えたクローズドループ電流センサの先行技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この先行技術において、２つのコア部分は互いに組み合わされることで実質的に閉じられた磁気回路を形成する。また、コア部分は軟磁性材料の薄板で形成されており、複雑に折り曲げ加工された薄板で磁気回路に枝部を形成し、その内側にプローブコアを収容する空洞部を設けている。さらに、空洞部の周囲を内壁部及び外壁部とし、これらを側壁部により結合した構造としている。これにより、側壁部及び外壁部によって外部磁界からの遮蔽がなされ、コア部分同士の間に高精度なエアギャップ効果が提供され、信頼性の高い電流測定が可能となると考えられる。

特許第５５７９７５７号公報

上述した先行技術は、コア部分自身に側壁部や外壁部を形成することにより、外部磁界からプローブコイルを遮蔽している点で有意である。
その上で、外部磁界に対する耐性をより向上するためには、外部磁界が磁気回路を通過する際の漏れ（錯交）磁束の量にも着目しなければならない。

そこで本発明は、外部磁界に対する耐性を向上する技術を提供するものである。

上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。なお、以下の説明における括弧書きはあくまで参考であり、本発明はこれに限定されない。

本発明は電流検出器を提供する。本発明の電流検出器は、互いに組み合わされた複数の磁性体コア部材により磁気回路を構成する。複数の磁性体コア部材は、互いに組み合わされた状態で一部分同士が接触又は密着することで磁気回路を構成するとともに、磁気回路上にプローブコイルを配置するためのエアギャップを開けて他の一部分同士が非接触となる。本発明の解決手段は、複数の磁性体コア部材を接触する一部分同士にて互いに圧着させる力を発生させることである。

磁性体コア部材を複数の組み合わせ型とすることの利点は、例えば上述した先行技術（特許文献１）にも開示されるとおりであるが、単純な組み合わせ構造であるが故に課題もある。それは、外部磁界がある一方向へ通過する場合、例えば、外部磁界の通過方向が磁性体コア部材の接触面（又は密着面）に沿う方向に近いか、あるいはほぼ一致している場合において顕著となる。

すなわち、複数の磁性体コア部材を単純に組み合わせた構造とする以上、互いが接触面又は密着面において物理的に一体化することはなく、微小な空隙（エアギャップ）が存在することは構造的に不可避である。このような空隙が外部磁界の通過方向に延びている場合、空隙が大きくなるほど磁気抵抗が大となるため、その部分を磁束経路として通過できる磁束の量は少なくなる（密度低）。そうすると、磁束経路全体としてみた場合に他の部位を通過していく磁束の量が増えるため、その分がプローブコイルに漏れて耐性（検出精度）を低下させることになる。

本発明の解決手段は、複数の磁性体コア部材が組み合わせ状態で接触することに加え、互いを圧着させる力を発生させることで磁性体コア部材同士の磁気抵抗をより低下させる。これが仮に圧着させる力を発生させていない（例えばボビン等で挟持するだけ）とすると、接触面間に存在する空隙の大小変化に影響されて磁気抵抗が変動し、外部磁界に対する耐性を向上できない。この点、本解決手段によれば、通常の接触に加えて圧着力を発生させているため、接触面間の空隙を無視できる程度にまで小さくして磁気抵抗を低下させ、接触部分において外部磁界が通過できる磁束の量を最大化することができるため、プローブコイルに漏れ出る磁束を減らすことができる。

本発明によれば、外部磁界に対する耐性を向上することができる。

一実施形態の電流センサの構成を概略的に示す斜視図である。一実施形態の電流センサの構成を概略的に示す斜視図である。磁性体コア部材及びプローブコイルの構成についてより詳細に示す図である。電流センサの外部磁界に対する耐性について解説する図である。磁束経路の磁気抵抗を低下させる対策について解説する図である。磁性体コア部材の組み合わせ状態とクリップによる固定を示す分解斜視図である。クリップによる圧着状態を示す図である。外部磁界に対する耐性の向上について検証した結果を示す図である。本実施形態で用いるクリップの構成を示す縦断面図（図７中のＩＸ−ＩＸ断面図）である。その他の実施形態について説明する図である。さらに別の実施形態について説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の実施形態では、電流検出器の一例としてフラックスゲートタイプ電流センサを挙げているが、本発明はこれに限られるものではない。

図１及び図２は、一実施形態の電流センサ１０の構成を概略的に示す斜視図である。ここでは図示されていないが、電流センサ１０は通常、図１及び図２に示される構成部品が例えば樹脂製の筐体（ケーシング）に収められた形態で製品化されており、そのような筐体は、例えば直方体形状を基本とした外形をなしている。

〔磁気回路〕
電流センサ１０は、複数の磁性体コア部材２０，２１を備えている。これら磁性体コア部材２０，２１は、互いに組み合わされた状態で１つの磁気回路を構成する。本実施形態では、２つの磁性体コア部材２０，２１によって矩形状に閉じた磁気回路が構成されている。この磁気回路の内側を貫通して２本の一次導体６０が配置されており、電流センサ１０の使用時において被検出電流は２本の一次導体６０を導通する。図１、図２に示される状態では、ちょうど磁気回路が直立した姿勢にあるため、２本の一次導体６０は磁気回路の内側を水平方向に貫通している。また、これら一次導体６０は、磁気回路を貫通した両側でいずれも一方向（図１，図２では下方向）に屈曲され、それぞれの両端部が同一方向に延びて全体として逆Ｕ字形状をなしている。なお、２本の一次導体６０は図示しない筐体に支持された状態で磁気回路の内側に配置されている。一次導体６０の数は２本に限定されるものではなく、１本でもよいし３本以上でもよい。また、一次導体６０の形状は逆Ｕ字形状に限られないし、図１，図２に示す向きとは逆向きに屈曲されていてもよい。

〔二次巻線〕
電流センサ１０は、２つのボビンユニット３０，４０を備えており、各ボビンユニット３０，４０は、内側に磁性体コア部材２０，２１を収容するとともに、外側に二次巻線３０ａ，４０ａを保持している。図１，図２に示される状態では、一方のボビンユニット３０が上方に位置し、他方のボビンユニット４０が下方に位置している。各ボビンユニット３０，４０は上記の二次巻線３０ａ，４０ａを有する他、複数のリード端子３０ｂ，４０ｂを有している。電流センサ１０は、これらリード端子３０ｂ，４０ｂを介して回路基板に実装したり、他の電子機器に接続したりすることができる。なお、ボビンユニット３０，４０の他にも図示しないボビンユニットが配置される構成であってもよい。

〔プローブコイル（フィールドプローブ）〕
電流センサ１０は、プローブコイルユニット５０を備えており、プローブコイルユニット５０は、下方のボビンユニット４０の内側に収容されている。より詳しくは、２つの磁性体コア部材２０がボビンユニット４０の内部で収容部（図１、図２には示されていない）を構成しており、その収容部内にプローブコイルユニット５０が配置された状態でボビンユニット４０の内側に収容されている。また、プローブコイルユニット５０は図示されていないプローブコイル（フィールドプローブ）を有しており、電流センサ１０の組み立て状態において、プローブコイルは磁気回路上（エアギャップ内）に配置されている。プローブコイルユニット５０もまた、複数のリード端子５０ｂを有しており、これらリード端子５０ｂを通じてプローブコイルに対する接続がなされるものとなっている。

〔検出回路〕
プローブコイルユニット５０は回路基板（図示されていない）を有しており、この回路基板上に信号出力ＩＣ（同じく図示されていない）が実装されている。電流センサ１０の使用時において、被検出電流の導通により一次導体６０の周囲（磁気回路）で磁界が発生すると、信号出力ＩＣは二次電流（帰還電流）を二次巻線３０ａ，４０ａに出力して逆方向の磁界を発生させ、プローブコイルの出力電流を消失させる制御を行う。このとき、信号出力ＩＣは二次電流をシャント抵抗で電圧信号に変換し、被検出電流に応じた検出信号として出力する。

図３は、磁性体コア部材２０，２１及びプローブコイルの構成についてより詳細に示す図である。

図３中（Ａ）：磁性体コア部材２０，２１は、いずれもパーマロイ等の軟磁性材料の薄板を曲げ加工して成形されており、２つの磁性体コア部材２０，２１は、矩形状の磁気回路の中央を挟んで長手方向に向かい合わせるようにして組み合わされている。ただし、磁性体コア部材２０，２１は互いに対称な形状を有するものではない。すなわち、磁性体コア部材２０，２１は、それぞれ短辺部２０ａ，２１ａ、長辺部２０ｂ，２１ｂ、内壁部２０ｃ，２１ｃ及び外壁部２０ｄ，２１ｄを有しており、これら各部は一見して組み合わせ方向で対（組）をなしているが、長辺部２０ｂ，２１ｂについては互いに重ね合わせることで接触する関係にあり、また、外壁部２０ｄ，２１ｄについては、重ね合わせ方向に近接しつつ空隙を開けて非接触な関係にある。その他の短辺部２０ａ，２１ａ及び内壁部２０ｃ，２１ｃについては、組み合わせ方向でみて一応対称となっている。なお、外壁部２０ｄ，２１ｄの間の空隙内には、さらに透磁率の高い磁性材料シートや接着シートが介挿されていてもよい。

磁性体コア部材２０，２１の組み合わせ状態において、各内壁部２０ｃ，２１ｃと各外壁部２０ｄ，２１ｄとの間に収容部（収容空間）が形成されており、この収容部内にプローブコイル（フィールドプローブ）５０ａが収容されるようにして配置されている。図３中（Ａ）にも示されているように、プローブコイル５０ａは磁気回路上（エアギャップ、空隙内）に配置されている。

〔電流センサの動作〕
図３中（Ｂ）：電流センサ１０の動作について概略的に説明する。プローブコイル５０ａは上記の信号出力ＩＣ８０に接続されており、信号出力ＩＣ８０には図示しないパルス電源回路が内蔵されている。プローブコイル５０ａはフラックスゲートコア５０ｃに巻かれており、パルス電源回路から高周波矩形波電流がプローブコイル５０ａに供給されると、フラックスゲートコア５０ｃ内の磁束密度が周期的に飽和する。そのため、一次導体６０を流れる被検出電流Ｉｐによって磁気回路（磁性体コア部材２０，２１）内に磁界が発生すると、プローブコイル５０ａに印加される電圧の波形には、磁気回路内に発生した磁界により歪みが生じることになる。

また、信号出力ＩＣ８０には図示しないプローブインタフェースが内蔵されており、プローブインタフェースは、プローブコイル５０ａ間の電圧をＰＷＭ信号に変換する。プローブインタフェースから出力されるＰＷＭ信号は、フラックスゲートコア５０ｃに磁界が発生していない状態（被検出電流Ｉｐの非導通状態）では所定のデューティ比（例えば５０％）のパルス信号となる。ＰＷＭ信号のデューティ比は、フラックスゲートコア５０ｃに加えられる磁界強度に応じて変化する。

また、信号出力ＩＣ８０には図示しないフィルタ回路及びドライバ回路が内蔵されており、フィルタ回路は、プローブインタフェースからのＰＷＭ信号をアナログ変換し、変換した出力電圧をドライバ回路に出力する。ドライバ回路には二次巻線３０ａ，４０ａが接続されている。ドライバ回路では、フィルタ回路からの出力電圧と所定の基準電圧Ｖｒｅｆとの差分を検出し、その差分に基づく大きさの二次電流を二次巻線３０ａ，４０ａに出力する。二次電流によってフィードバック磁界が発生することにより、一次導体６０を導通する被検出電流Ｉｐによって誘導された磁気回路内の磁界が打ち消され、プローブコイル５０ａの出力電流を消失させる制御が行われる。

電流センサ１０は、二次電流をシャント抵抗で検出した出力電圧Ｖｏｕｔを取り出すことにより、被検出電流Ｉｐに応じた検出信号を出力する。なお、二次巻線３０ａ，４０ａに流れる二次電流は、上記の負帰還によって周期的に変化するが、信号出力ＩＣ８０内での信号処理により出力電圧Ｖｏｕｔの波形は被検出電流Ｉｐの波形と一致するため、実質的に被検出電流Ｉｐの大きさと相関する値となる。

〔外部磁界に対する耐性〕
図４は、電流センサ１０の外部磁界に対する耐性について解説する図である。例えば、磁性体コア部材２０，２１で構成される磁気回路に対し、外部磁界ＭＯがある一方向から到来した場合を考える。この場合の到来方向としては、例えば磁性体コア部材２０，２１同士の接触面、より詳しくは長辺部２０ｂ，２１ｂ同士が重なり合う接触面に沿う方向を想定するものとする。外部磁界ＭＯは、例えば地磁気のような自然磁界だけでなく、電流センサ１０が置かれる多様な使用環境において電気的に発生し得る各種の磁界が該当する。

電流センサ１０の外部磁界ＭＯに対する耐性は、外部磁界ＭＯによる磁束がプローブコイル５０ａ（フィールドプローブ）へ錯交する量に依存して評価される。プローブコイル５０ａに錯交する磁束の量が多いほど、本来の内部磁界（被検出電流により磁気回路に発生する磁界）に対する誤差が大きくなり、それだけ検出精度に影響するためである。

一方向から到来した外部磁界ＭＯの通過に際しては、磁性体コア部材２０，２１を組み合わせて構成される磁気回路上に大きく分けて３つの磁束経路ＭＲＡ，ＭＲＢ，ＭＲＣがあるものと考えられる。
（１）磁束経路ＭＲＡは、磁性体コア部材２０，２１の外壁部２０ｄ，２１ｄ同士が僅かに空隙を置いて近接する領域に沿って形成される。
（２）磁束経路ＭＲＢは、磁性体コア部材２０，２１の内壁部２０ｃ，２１ｃ同士が間に空隙を開けて互いに連なる領域に沿って形成される。
（３）磁束経路ＭＲＣは、磁性体コア部材２０，２１の長辺部２０ｂ，２１ｂ同士が重なり合って接触する領域（接触面）に沿って形成される。
なお、磁性体コア部材２０，２１の短辺部２０ａ，２１ａ同士については、外部磁界ＭＯの到来方向に対して充分に大きく離れているため、今回の磁束経路としては考えない。

ここで、図４中に一部を拡大して示すように、磁束経路ＭＲＡ上には外壁部２０ｄ，２１ｄ同士の間にある程度のギャップＧ１が存在しており、このようなギャップＧ１は電流センサ１０の設計上で予め意図された大きさを有している。一方、磁束経路ＭＲＣ上には長辺部２０ｂ，２１ｂ同士の間にギャップＧ２が存在するものの、このギャップＧ２の存在は設計上で意図されておらず、理想的にはギャップＧ２が０ｍｍであるとしている。しかし、実製品では２つの磁性体コア部材２０，２１が単純に組み合わせされた状態で磁気回路を構成する態様であるため、ギャップＧ２を完全になくすことは技術的に困難である。これは、たとえボビンユニット３０内に長辺部２０ｂ，２１ｂを締め付ける（しまり嵌めで挿入する）ようにして配置（いわゆる挟持）したとしても同様である。すなわち、ギャップＧ２を完全になくすためには、長辺部２０ｂ，２１ｂを材料レベルで一体化（溶融結合）させる必要があるが、「接触状態」や「密着状態」はギャップＧ２を解消することに該当しない。

そして、磁束経路ＭＲＡ，ＭＲＣ上にある各ギャップＧ１，Ｇ２は、製造時の条件や使用時の条件等、様々な条件によって大小変動することは不可避であり、技術的に管理することは困難である。
このような状況を踏まえて本発明の発明者等は、通常、磁束は磁気抵抗の小さい箇所を通過することから、ギャップＧ１，Ｇ２の開きが平均より大きくなって磁束経路ＭＲＡ，ＭＲＣの磁気抵抗が増大すると、各磁束経路ＭＲＡ，ＭＲＣを通過できなくなった磁束が漏れ磁束となってプローブコイル５０ａに錯交する磁束の量が増加し、結果的に電流センサ１０の特定が悪化することに着目した。

そこで本実施形態では、磁束経路ＭＲＡ，ＭＲＢ，ＭＲＣの磁気抵抗を可能な限り小さくし、プローブコイル５０ａに漏れる磁束の量を少なくすることで耐性の向上を図っている。耐性の向上により効果的であるのは、特にプローブコイル５０ａから最も離れた位置にある磁束経路ＭＲＣの磁気抵抗を極力減らし、プローブコイル５０ａから最も離れた位置でなるべく多くの磁束を通過させることが有効である。以下、より具体的な対策について説明する。

〔圧着手段（圧着器具）〕
図５は、磁束経路ＭＲＣの磁気抵抗を低下させる対策について解説する図である。図５中（Ａ）が図１に示す方向からみた斜視図であり、図５中（Ｂ）がその逆方向からみた斜視図である。

本実施形態における対策は、磁束経路ＭＲＣを構成する長辺部２０ｂ，２１ｂ同士を恒常的に発生する力によって圧着させるものである。一例として、弾性材料からなるクリップ７０（いわゆる金属製ばね）で長辺部２０ｂ，２１ｂを固定し、クリップ７０が発生する反発力で長辺部２０ｂ，２１ｂ同士を重ね合わせ方向に強く圧着させる。これにより、単純な「接触状態」や「密着状態」よりも磁束経路ＭＲＣの磁気抵抗が低下し、より多くの磁束を通過させることができる。

図６は、磁性体コア部材２０，２１の組み合わせ状態とクリップ７０による固定を示す分解斜視図である。
図６中（Ａ）：磁性体コア部材２０，２１は、上述したボビンユニット３０，４０（ここでは図示していない）に長手方向の両側から挿入するようにして組み合わされる。この図では、一方の長辺部２０ｂが他方の長辺部２１ｂの上に重なるようにして組み合わされ、ボビンユニット３０内で互いに接触した状態となる。これら長辺部２０ｂ，２１ｂは、ボビンユニット３０内で接触又は密着するとはいえ、そのままの状態では磁気抵抗を能動的に低下させるための要素がない。外壁部２０ｄ，２１ｄについては、本来の設計がギャップＧ１を設けた構造としているため、ある程度のギャップＧ１の変動（組み立て公差等）は許容し得るものであり、その変動が磁気抵抗を極端に高下させるものではない。

図６中（Ｂ）：互いに組み合わされた状態の磁性体コア部材２０，２１に対し、接触部分である長辺部２０ｂ，２１ｂを上記のクリップ７０で固定し、これらを互いに圧着させる力を加える。「圧着」であるから、単なる「接触」よりも電気的・磁気的な結合が強くなり、それだけ磁気抵抗を低下させることができる。本実施形態では、長辺部２０ｂ，２１ｂの両端部にそれぞれクリップ７０を配置しているが、これは、ボビンユニット３０から両側に突出した部位をクリップ７０による固定の位置として好適に利用するためである。

図７は、クリップ７０による圧着状態を示す図である。上記のように、クリップ７０で磁性体コア部材２０，２１を固定することにより、長辺部２０ｂ，２１ｂ同士を圧着した状態で恒常的に保持することができる。長辺部２０ｂ，２１ｂ同士の圧着状態においては、単なる接触状態や密着状態とは違って、ギャップＧ２が最小に維持される。これは、常に安定した力がクリップ７０から加えられており、単純なボビンユニット３０内への嵌め込みとは異なる別の力が作用しているからである。これにより、長辺部２０ｂ，２１ｂの圧着状態における磁束経路ＭＲＣの磁気抵抗を最小レベルに安定化させ、磁束経路ＭＲＣを通過する磁束量を増やすことにより、プローブコイル５０ａに対して磁束が漏れにくくすることができる。

〔耐性向上の検討〕
図示していないが、本発明の発明者等がＸ線画像を用いて検証したところ、本実施形態ではギャップＧ２が常に小さく維持されているのに対し、クリップ７０による固定を行わない比較例においてはギャップＧ２が大きくなっていることが明らかとなっている。

〔検証結果〕
図８は、外部磁界に対する耐性の向上について検証した結果を示す図である。ここでは、図７に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれの向きで外部磁界環境に電流センサ１０を置き、その際の出力電圧Ｖｏｕｔを測定して以下の式から変化量（変動量）の合計（ｍＶ）を求め、外部磁界強度Ｈ（Ａ／ｍ）との関係で表した。
変化量合計＝√（ΔＶｏｆ^２ _Ｘ＋ΔＶｏｆ^２ _Ｙ＋ΔＶｏｆ^２ _Ｚ）
ここに、
ΔＶｏｆ_Ｘ：Ｘ軸方向に置いたときの出力電圧変動量
ΔＶｏｆ_Ｙ：Ｙ軸方向に置いたときの出力電圧変動量
ΔＶｏｆ_Ｚ：Ｚ軸方向に置いたときの出力電圧変動量
また、負荷抵抗はオープンとし、周囲温度は２５℃とした。

図８中の一点鎖線（クリップなし）に示す特性を比較例とし、実線（クリップあり）に示す特性を本実施形態とすると、両者の比較から明らかなように、比較例よりも本実施形態の方が出力電圧の変動量が小さいことが分かる。また、比較例では外部磁界強度が高くなるほど出力電圧の変動量の増加幅も大きくなることから、外部磁界に対する耐性があまりよくないと言える。これに対し、本実施形態では、外部磁界強度が高くなることで出力電圧の変化量も大きくなるが、その増加幅は比較例よりも小さく抑えられていることが分かる。
以上より、本実施形態の電流センサ１０は外部磁界に対する耐性が高いことが立証された。

〔圧着手段の構成〕
図９は、本実施形態で用いるクリップ７０の構成を示す縦断面図（図７中のＩＸ−ＩＸ断面図）である。クリップ７０は、例えば板状ばね材料を曲げ加工して形成されている。断面形状から明らかなように、ここでは板状ばね材料をコ字形状に曲げ加工して背部分７０ａとその両端に連なる外側部分７０ｂを形成し、さらに背部分７０ａと反対側には、各外側部分７０ｂに連なる円弧部分７０ｃを形成するとともに、各円弧部分７０ｃから内側に折り返した圧着板７０ｄを外側部分７０ｂとほぼ平行に形成し、各圧着板７０ｄから延びる２つの先端部７０ｅをクリップ７０の抜き取り方向に拡がった形状としている。

クリップ７０は、自由状態で一対の圧着板７０ｄ同士の間隔Ｃが長辺部２０ｂ，２１ｂを重ね合わせた厚みＴより小さい（Ｃ＜Ｔ）。このようなクリップ７０を矢印方向から取り付けると、円弧部分７０ｃに長辺部２０ｂ，２１ｂのエッジが相対的に案内されて外側部分７０ｂ及び圧着板７０ｄが上下に拡がり、背部分７０ａが反るようにして弾性変形する。また、このとき各外側部分７０ｂは背部分７０ａと連なる根元から全体がたわみ変形し、各圧着板７０ｄも円弧部分７０ｃと連なる根元から全体がたわみ変形するとともに、各円弧部分７０ｃもまた内側にたわみ変形し得る。このようにして、クリップ７０の各部に弾性変形を生じながら長辺部２０ｂ，２１ｂを固定すると、各部に蓄えられたエネルギーが長辺部２０ｂ，２１ｂを強固に圧着させる力を恒常的に発生させることができる。これにより、上述した磁束経路ＭＲＣにおける磁気抵抗を低下させ、外部磁界に対する耐性の向上を図ることができる。

なお、クリップ７０の具体的な形状は図示の例に限られず、その他の適宜形状としてもよい。また、クリップ７０の配置は長辺部２０ｂ，２１ｂの両端部２箇所に限られず、その他の位置としてもよいし、個数を増減してもよい。

〔その他の実施形態〕
図１０は、その他の実施形態について説明する図である。ここでは、ボビンユニット３０を含む磁性体コア部材２０，２１の角部分を拡大した断面を示している。
この実施形態においては、ボビンユニット３０内にクリップ７５が一体成形された形態である点が異なっている。クリップ７５は、例えば断面円弧形状とした板ばね状部材であり、円弧形状の圧着板（符号なし）がボビンユニット３０の内面から露出するようにして一体成形（インサート成形）されている。

このような実施形態によれば、磁性体コア部材２０，２１がボビンユニット３０内にはめ込まれた状態で長辺部２０ｂ，２１ｂは相互に接触するとともに、さらに、クリップ７５が発生させる力によって互いに強く圧着されることになる。なお、クリップ７５の形状は図１０に示す例に限られず、その他の形状としてもよい。また、クリップ７５をインサート成形する位置はボビンユニット３０の長手方向の中央付近でもよいし、個数も任意である。

図１１は、さらに別の実施形態について説明する図である。上述した一実施形態では、磁性体コア部材２０，２１の長辺部２０ｂ，２１ｂが平坦な形状となっているが、この実施形態では長辺部２０ｂ，２１ｂが予め湾曲した形状となっている点が異なっている。

具体的には、長辺部２０ｂ，２１ｂが互いに対向した凸形状に湾曲されている。したがって、長辺部２０ｂ，２１ｂは接触面側の先端縁と中央部との間にそれぞれオフセットＢ１，Ｂ２を有している。これらオフセットＢ１，Ｂ２は、ボビンユニット３０内に磁性体コア部材２０，２１が嵌め込まれることで減少するが、その分、長辺部２０ｂ，２１ｂに変形によって蓄えられたエネルギーが力を発生し、ボビンユニット３０内で長辺部２０ｂ，２１ｂを互いに圧着することができる。なお、ここに一実施形態のクリップ７０を併用してもよいし、他の実施形態のクリップ７５を併用してもよい。

〔その他の接触位置〕
上記の各実施形態では、磁性体コア部材２０，２２の長辺部２０ｂ，２１ｂが互いに接触する一部分としているが、外壁部２０ｄ，２１ｄを互いに接触する一部分としてもよい。この場合、図３中（Ａ）等において磁性体コア部材２０，２１は外壁部２０ｄ，２１ｄが隙間なく重なり合う形状とし、ボビンユニット４０の両側に突出した長辺部２０ｂ，２１ｂの両端部分（２箇所）にクリップ７０を配置して互いに圧着させることができる。あるいは、ボビンユニット４０内にクリップ７５をインサート成形することで、外壁部２０ｄ，２１ｄを圧着させる構成としてもよいし、外壁部２０ｄ，２１ｄ同士が互いに凸形状となることで圧着させる構成としてもよい。また、磁性体コア部材２０，２１同士を接触及び圧着させる位置としては、長辺部２０ｂ，２１ｂ同士及び外壁部２０ｄ，２１ｄ同士の少なくとも一方とすることができ、その際、クリップ７０による圧着、インサート型のクリップ７５による圧着、長辺部２０ｂ，２１ｂ同士が互いに凸形状となることによる圧着、外壁部２０ｄ，２１ｄ同士が互いに凸形状となることによる圧着のいずれか１つ、又は２つ以上の組み合わせのいずれを用いてもよい。

以上のように、本実施形態及び他の実施形態によれば、以下の利点がある。
（１）磁性体コア部材２０，２１の組み合わせ状態で構成される磁気回路に対し、プローブコイル５０ａ（フィールドプローブ）から離れた位置で磁気抵抗を恒常的、定常的に安定して低下させることができる。
（２）単なる接触や密着を図る手段に加えて、さらに能動的に２つの磁性体コア部材２０，２１を圧着させる力を発生させる手段を備えることにより、上記（１）の効果を確実に達成することができる。
（３）ボビンユニット３０内に磁性体コア部材２０，２１をしまり嵌め（圧入等）しただけでは、経年による劣化があるが、本実施形態及び他の実施形態であれば、経年劣化の影響を受けることなく長期的に効果を発揮することができる。
（４）特に、一実施形態のクリップ７０であれば、電流センサ１０の使用途中でも適宜に取り替えが可能であるため、耐性向上の維持管理が容易である。

本発明は上述した各実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施可能である。例えば、磁性体コア部材２０，２１は矩形状の磁気回路を構成する形状となっているが、その他の形状で磁気回路を構成する形状であってもよい。

また、電流センサ１０はフラックスゲートタイプの電流検出器だけでなく、ホール素子を用いた磁気平衡タイプの電流検出器として適用してもよい。

その他、各実施形態において図示とともに挙げた構造はあくまで好ましい一例であり、基本的な構造に各種の要素を付加し、あるいは一部を置換しても本発明を好適に実施可能であることはいうまでもない。

１０電流センサ
２０，２１磁性体コア部材
２０ｂ，２１ｂ長辺部
３０，４０ボビンユニット
５０プローブコイルユニット
５０ａプローブコイル
６０一次導体
７０クリップ

Claims

被検出電流が導通する一次導体の周囲に形成された磁気回路と、
前記磁気回路上に配置されたプローブコイルと、
被検出電流の導通により生じる磁界とは逆向きの磁界を前記磁気回路に発生させる二次巻線と、
前記プローブコイルの出力電流を消失させるのに必要な前記二次巻線の二次電流に基づいて、被検出電流に応じた検出信号を出力する検出回路と、
互いに組み合わされた状態で一部分同士が接触することで前記磁気回路を構成するとともに、前記磁気回路上に前記プローブコイルを配置するためのエアギャップを開けて他の一部分同士が非接触となる複数の磁性体コア部材と、
前記複数の磁性体コア部材を接触する一部分同士にて互いに圧着させる力を発生させる圧着手段と
を備えた電流検出器。
請求項１に記載の電流検出器において、
前記複数の磁性体コア部材は、
組み合わせ状態で互いに重なり合う板状の部位を含み、
前記圧着手段は、
前記板状の部位を重ね合わせ方向に挟み込む外力を加えることで互いに圧着させることを特徴とする電流検出器。
請求項１又は２に記載の電流検出器において、
前記複数の磁性体コア部材を組み合わせ状態で内側に収容し、外側に前記二次巻線を保持するボビン部材をさらに備え、
前記圧着手段は、
前記ボビン部材と一体に成形されることで、前記複数の磁性体コア部材の収容に伴い圧着させる力を発生させることを特徴とする電流検出器。
請求項１から３のいずれかに記載の電流検出器において、
前記複数のコア部材は、
組み合わせ状態で互いに重なり合う板状の部位を含み、
前記圧着手段は、
前記板状の部位が互いに分離した状態で重ね合わせ方向に凸形状をなし、重ね合わせ状態に保持されることで相互に圧着する力を発生する湾曲部として形成されていることを特徴とする電流検出器。