JP3316056B2 - クランプセンサ - Google Patents

クランプセンサ

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JP3316056B2
JP3316056B2 JP27507493A JP27507493A JP3316056B2 JP 3316056 B2 JP3316056 B2 JP 3316056B2 JP 27507493 A JP27507493 A JP 27507493A JP 27507493 A JP27507493 A JP 27507493A JP 3316056 B2 JP3316056 B2 JP 3316056B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はクランプセンサに関
し、さらに詳しく言えば、組立て精度の良好な磁気コア
を備えたクランプセンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば交流直流兼用もしくはゼロフラッ
クス法などによるクランプセンサにおいては、開閉可能
な一対の磁気コアの所定部位に空隙を設けて、その空隙
内に磁束検出手段としてホール素子を配置するようにし
ている。図5にはその一般的な構成が概略的に示されて
おり、図6はそのA−A線断面図である。
【0003】これによると、この種のクランプセンサは
図示しない開閉機構を介して開閉可能に組み合わせられ
る一対の磁気コア10と20とを備えているが、この場
合、一方の磁気コア10はフェライト材よりなる2つの
コアメンバー11,12から構成されており、それらの
間にホール素子13を配置するようにしている。
【0004】すなわち、この例においてコアメンバー1
1,12はともに直交する2辺を有するほぼL字形に形
成され、その一方の各辺11a,12aには図示しない
帰還コイルなどのコイルが装着されるが、他方の各辺1
1b,12bはそれらの端面間にホール素子13を挟ん
だ状態で同軸的に位置決めされる。
【0005】一方の磁気コア10はこのようにして組立
てられた後、シールドケース14内に収納されるととも
に、同シールドケース14内にエポキシ樹脂などのポッ
ティング材15が充填され、その硬化により一体化され
る。
【0006】なお、ホール素子13の電流供給端子と検
出側端子の各々には予めリード線16がそれぞれ接続さ
れており、それらのリード線16はポッティング材15
の充填前にターミナル端子17に接続される。
【0007】他方の磁気コア20は、例えばフェライト
材によりほぼコ字状に一体に削り出されたものからな
り、シールドケース21内において同じくエポキシ樹脂
などのポッティング材22の硬化を待って固定される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】磁気コア20は一体物
よりなるため特に問題はないが、磁気コア10において
は、コアメンバー11,12を組立てるにあたって、そ
の基準となるベースが特に用意されていないため、寸法
精度とりわけ磁気回路の特性を支配するホール素子挿入
用空隙の寸法精度にバラツキが生じ易い。
【0009】また、コアメンバー11,12の各端面と
ホール素子13の感磁部との位置合わせにも熟練を要す
る。さらには、周囲温度によるポッティング材15の収
縮、膨潤などの機械的ストレスによりホール素子13に
歪みが生じ、極端な場合には破損に至る場合もある。
【0010】
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は上記従来の事
情に鑑みなされたもので、その構成上の特徴は、開閉可
能に組み合わせられ、閉じられた状態で被測定電路の周
りに閉磁気回路を形成する一対の磁気コアを有するクラ
ンプセンサにおいて、上記一方の磁気コアは、平板状に
形成された第1コアメンバーと、ほぼ直交する2辺を有
するL字体からなり、その一方の辺にそれぞれコイルが
装着される左右一対第2および第3コアメンバーと、
上記第1コアメンバーを組立時の基準として保持するコ
アホルダと、上記第2および第3コアメンバーの他方の
各辺を上記第1コアメンバーの所定位置に位置決めする
ためのコアガイドと、上記第2および第3コアメンバー
を上記第1コアメンバーに対して押圧固定する板バネ部
材と、上記コアホルダに対して上記コアガイドおよび上
記板バネ部材を係止する係止手段と、フレキシブル配線
板の一端側に支持された薄膜ホール素子とを備え、上記
第2もしくは第3コアメンバーの他方の辺と上記第1コ
アメンバーとの平面間に上記薄膜ホール素子が上記板バ
ネ部材の弾性力にて挟持され、一体的に組み立てられた
状態でシールドケース内に収納され、かつ、上記シール
ドケース内に充填される樹脂のポッティング材にて固め
られることにある。
【0012】
【0013】
【作用】上記構成によると、コアホルダ内に保持される
第1コアメンバーを基準として第2および第3コアメン
バーおよびホール素子が寸法精度良く、一体的に組み合
わせられる。また、薄膜ホール素子は第1コアメンバー
と第2もしくは第3コアメンバーの他方の辺との平面間
で板バネ部材の弾性力にて挟持されるため、組立時に機
械的な歪みや変形を受けにくいとともに、ポッティング
材の固化後においても温度によるその収縮や膨脹などの
機械的ストレスから保護される
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例を図1ないし図4を
参照しながら説明する。図1はこの実施例に係るクラン
プセンサの断面図であり、図2にはそのB−B線断面図
が示されている。
【0015】これによると、同クランプセンサは互いに
開閉可能に組み合わせられる上側の磁気コア20と下側
の磁気コア30とを備えているが、この場合、上側の磁
気コア20については先に説明した従来例のものにさら
に外側のシールドケース23を被せた構成であるため、
その説明は省略する。
【0016】そこで、図3の分解斜視図を併せて参照し
ながら、下側の磁気コア30について説明する。この磁
気コア30は平板状に形成されたフェライト材よりなる
第1コアメンバー31と、ほぼL字状に形成されたフェ
ライト材よりなる左右一対の第2および第3コアメンバ
ー32,33とからなるが、組立てにあたってはその基
準となるコアホルダ40が用いられる。
【0017】また、ホール素子としてはフレキシブル配
線板50の一端側50aに取り付けられた薄膜ホール素
子52が用いられる。この薄膜ホール素子52は例えば
マイカなどの基板にInSbを蒸着することにより得ら
れる。フレキシブル配線板50には例えば4本のリード
線51が印刷されており、薄膜ホール素子52の実装時
に、その各端子と同リード線51とがハンダ付けもしく
は導電接着材にて接続される。
【0018】コアホルダ40は上面が開放された底の浅
い長四角状の箱体からなり、その内部には第1コアメン
バー31に合致する凹部41が形成されている。また、
同コアホルダ40の長辺側のほぼ中央には係合爪42
a,42bがそれぞれ立設されている。
【0019】コアホルダ40の凹部41内に第1コアメ
ンバー31を嵌合した後、薄膜ホール素子52を同コア
メンバー31の一端側の所定位置にセットする。この位
置合わせを行なうため、コアホルダ40の一方の短辺に
突起43aが形成され、これに対してフレキシブル配線
板50側にはその突起43aの相手方となる係合孔53
が穿設されている。
【0020】次に、コアガイド44がコアホルダ40に
組み付けられる。同コアガイド44は、第1コアメンバ
ー31に対する第2コアメンバー32と第3コアメンバ
ー33の取り付け位置を規定する2つの位置決め孔44
a,44bと、それらの中間にあって、コアホルダ40
の係合爪42a,42bと係合する係合溝45a,45
bとを備えている。
【0021】すなわち、このコアガイド44はその係合
溝45a,45bを係合爪42a,42b間に強制的に
押し込むことにより、コアホルダ40に取り付けられ、
その位置決め孔44a,44bをガイドとして第2コア
メンバー32と第3コアメンバー33とが第1コアメン
バー31上に配置される。
【0022】この他に、同コアガイド44にはコアガイ
ド44の突起43aと係合する位置決め要素としての凹
部44cと、同突起43aの反対側に形成されている突
起43bと係合する位置決め要素としての凹部44dと
が形成されており、これらにより、コアホルダ40に対
する高い組み立て精度を得ている。
【0023】この実施例では、薄膜ホール素子52は図
示右側の第3コアメンバー33と第1コアメンバー31
との間に挟まれることになる。また、第2および第3コ
アメンバー32,33はそれぞれ直交する2辺32a,
32b;33a,33bを有しているが、その一方の各
辺32a,33aに帰還コイルなどのコイル61,62
が装着されるため、位置決め孔44a,44bには他方
の各辺32b,33bが嵌合されることになる。
【0024】さらに、コアガイド44の上から板バネ4
6が取り付けられ、第2および第3コアメンバー32,
33の押圧固定が行なわれる。すなわち、同板バネ46
はその両辺中央に上記の係合爪42a,42bと係合す
る係合溝46a,46bを有するとともに、第2および
第3コアメンバー32,33の他方の各辺32b,33
bに作用するバネ片47,48を備えている。
【0025】この場合、各バネ片47,48は、その支
点47a,48aを板バネ46の端部側に有し、作用片
が同支点部から互いに内方に向けて凹状に形成されてい
るため、上記の各辺32b,33bをほぼ垂直方向から
押圧する。
【0026】このようにして、磁気コア30が組み立て
られるのであるが、次いで図4に示されているように、
第2および第3コアメンバー32,33の一方の各辺3
2a,33aにコイル61,62が装着される。また、
フレキシブル配線板50の他端の端子部50bにターミ
ナル端子63が取り付けられる。
【0027】しかる後、その全体がシールドケース64
内に収納されるとともに、同シールドケース64の窓形
成部64aに被測定電路挿通用の窓枠65が取り付けら
れる。そしてさらに、シールドケース64の外側に外装
ケースを兼ねるシールドケース66が被せられ、その背
面の取付け孔66aにターミナル端子63が取り付けら
れた後、各シールドケース64,66内にエポキシ樹脂
などのポッティング材67(図1参照)が充填され、そ
の硬化後に第2および第3コアメンバー32,33の磁
気コア20(図5参照)に対する突き合わせ面の研磨加
工が行なわれる。
【0028】なお、この磁気コア30と20の開閉機構
は、回転軸を中心としてその円周方向に開閉するもので
あっても良いし、相対的に摺動させて開閉させるものの
いずれでも良い。また、他方の磁気コア20側が3つの
コアメンバーからなり、それらの間にホール素子が取り
付けられる場合には、この発明は同磁気コア20に対し
て適用されることになる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、コアホルダを基準として3つのコアメンバーとホー
ル素子との組み立てが行なわれるため、熟練を要するこ
となく、簡単な作業にて精度良く組み立てることができ
る。特に、空隙長の寸法精度がほぼ一定に保たれるた
め、特性の安定したクランプセンサが得られる。
【0030】また、ホール素子は第1コアメンバーと第
2もしくは第3コアメンバーとの平面間で板バネ部材の
弾性力にて挟持されるため、組立時においては機械的な
歪みや変形を受けにくいとともに、ポッティング材の固
化後においても温度によるその収縮や膨脹などの機械的
ストレスから保護される。
【0031】
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係るクランプセンサの断
面図。
【図2】図1のB−B線断面図。
【図3】同実施例に係る磁気コアの分解斜視図。
【図4】同磁気コアのシールドケースへの組み込み状態
を示した分解斜視図。
【図5】従来例を示した概略的な断面図。
【図6】図5のA−A線断面図。
【符号の説明】
20,30 磁気コア 31〜33 コアメンバー 40 コアホルダ 42a,42b 係合爪 44 コアガイド 44a,44b 位置決め孔 46 板バネ 50 フレキシブル配線板 52 薄膜ホール素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−7212(JP,A) 特開 昭57−62512(JP,A) 実開 昭63−113970(JP,U) 実開 平4−8976(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 15/20,1/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開閉可能に組み合わせられ、閉じられた
    状態で被測定電路の周りに閉磁気回路を形成する一対の
    磁気コアを有するクランプセンサにおいて、上記一方の
    磁気コアは、平板状に形成された第1コアメンバーと、
    ほぼ直交する2辺を有するL字体からなり、その一方の
    辺にそれぞれコイルが装着される左右一対第2および
    第3コアメンバーと、上記第1コアメンバーを組立時の
    基準として保持するコアホルダと、上記第2および第3
    コアメンバーの他方の各辺を上記第1コアメンバーの所
    定位置に位置決めするためのコアガイドと、上記第2お
    よび第3コアメンバーを上記第1コアメンバーに対して
    押圧固定する板バネ部材と、上記コアホルダに対して上
    記コアガイドおよび上記板バネ部材を係止する係止手段
    と、フレキシブル配線板の一端側に支持された薄膜ホー
    ル素子とを備え、上記第2もしくは第3コアメンバーの
    他方の辺と上記第1コアメンバーとの平面間に上記薄膜
    ホール素子が上記板バネ部材の弾性力にて挟持され、一
    体的に組み立てられた状態でシールドケース内に収納さ
    、かつ、上記シールドケース内に充填される樹脂のポ
    ッティング材にて固められることを特徴とするクランプ
    センサ。
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