JP5544500B2 - Current sensor - Google Patents
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Description
本発明は、電流線を通流する被測定電流を非接触で測定する電流センサに関する。 The present invention relates to a current sensor that measures a current to be measured flowing through a current line in a non-contact manner.
電気自動車やハイブリッドカー等におけるモータ駆動技術分野では、比較的大きな電流が取り扱われるため、これら大電流を非接触で測定可能な電流センサが求められている。このような電流センサとして、被測定電流によって生じる磁界の変化を磁気センサによって検出するものが提案されている。 In the field of motor drive technology in electric vehicles, hybrid cars, and the like, a relatively large current is handled, and thus a current sensor that can measure these large currents in a non-contact manner is required. As such a current sensor, a sensor that detects a change in a magnetic field caused by a current to be measured by a magnetic sensor has been proposed.
この種の電流センサは、被測定電流によって生じる磁界の変化を磁気センサ内の磁気検知素子で検出するため、被測定電流が通流する電流線と磁気検知素子との相対的な位置関係がずれると、大きな測定誤差に繋がってしまう。そのため、電流線と磁気センサとが位置ずれが生じないように電流線を保持することが求められる。 Since this type of current sensor detects a change in the magnetic field caused by the current to be measured by the magnetic sensing element in the magnetic sensor, the relative positional relationship between the current line through which the current to be measured flows and the magnetic sensing element is shifted. Leads to a large measurement error. Therefore, it is required to hold the current line so that the current line and the magnetic sensor are not misaligned.
従来、電流線を保持する方法として、電流が流れる平行コードを挟持するクリップ構造式の電流検査装置が提案されている(特許文献1)。この電流検査装置では、直方体形状の本体ケース上に、V字状の保持部材が設けられている。保持部材の一端側と本体ケースの一端側との間にはスプリングが設けられ、このスプリングの付勢力によって保持部材の他端側と本体ケースの他端側との間に平行コードが挟持される。本体ケース内には、平行コードと対向する位置に磁気検出器が設けられ、平行コードを通流する電流により生じる磁界を検出するように構成されている。 Conventionally, as a method for holding a current line, a clip structure type current inspection apparatus that holds a parallel cord through which a current flows has been proposed (Patent Document 1). In this current inspection apparatus, a V-shaped holding member is provided on a rectangular parallelepiped main body case. A spring is provided between one end side of the holding member and one end side of the main body case, and a parallel cord is sandwiched between the other end side of the holding member and the other end side of the main body case by the biasing force of the spring. . In the main body case, a magnetic detector is provided at a position facing the parallel cord, and configured to detect a magnetic field generated by a current flowing through the parallel cord.
また、電流が流れる動力線の位置ずれを防止するために、予め動力線をクランプ支持具のスリットに押し込んでから組み立てるケーブルクランプが提案されている(特許文献2)。このケーブルクランプには、クランプ支持具の左右両側板にそれぞれ3つのスリットが形成されており、動力線の複数箇所がこれら全てのスリットに押し込まれて挟持固定される。そして、動力線が挟持固定されたクランプ支持具の両端が2つの鉄心で挟み込まれ、さらにクランプ支持具を挟持した鉄心がバネ支持具により挟み込まれて、ケーブルクランプが組み立てられる。 Moreover, in order to prevent the displacement of the power line through which the current flows, there has been proposed a cable clamp that is assembled after the power line is previously pushed into the slit of the clamp support (Patent Document 2). In this cable clamp, three slits are formed on the left and right side plates of the clamp support, respectively, and a plurality of locations of the power line are pushed into all of the slits and are clamped and fixed. Then, both ends of the clamp support with the power line clamped and fixed are sandwiched between the two iron cores, and the iron core with the clamp support clamped is sandwiched between the spring supports to assemble the cable clamp.
しかしながら、特許文献1記載の保持方法では、スプリングの付勢力により平行コード(電流線)を挟持しているだけであるため、スプリングの付勢力が低下した場合には、電流線と磁気検出器(磁気センサ)との位置ずれが容易に生じてしまう問題があった。特に、電流線を一方側からだけで挟持する構造であるため、電流線に対して鉛直方向に装置を取り付けた場合には、電流線から装置が脱落してしまう虞がある。
However, since the holding method described in
一方、特許文献2記載の保持方法では、動力線(電流線)を予め挟持固定した上で組み立てるため、取り付け構造が複雑になって組み立て作業に時間がかかると共に、電流線を簡単に取り付けることができない問題がある。
On the other hand, in the holding method described in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電流線の装置からの脱落及び電流線と磁気センサとの位置ずれを防止すると共に、煩雑な組み立て作業を行うことなく電流線を簡単に取り付け固定することができる電流センサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and prevents the current line from dropping from the device and the positional deviation between the current line and the magnetic sensor, and allows the current line to be easily configured without performing complicated assembly work. An object of the present invention is to provide a current sensor that can be attached and fixed.
本発明の電流センサは、第1の嵌め込み口を有する第1の支持部と、当該第1の支持部から所定距離離間して設けられ、第2の嵌め込み口を有する第2の支持部と、を有する支持体と、前記支持体に電流線が取り付けられた際に、当該電流線の周方向に沿うように当該支持体に設けられた磁気センサユニットと、を備え、前記第1の嵌め込み口と前記第2の嵌め込み口とが周方向にずれて形成され、前記電流線が前記第1の嵌め込み口及び第2の嵌め込み口に嵌め込まれると、当該電流線が前記第1及び第2の支持部の離間方向における異なる位置で支持されることを特徴とする。 The current sensor of the present invention includes a first support portion having a first fitting opening, a second support portion provided at a predetermined distance from the first support portion, and having a second fitting opening, And a magnetic sensor unit provided on the support body along the circumferential direction of the current line when the current line is attached to the support body, and the first fitting port And the second fitting port are formed so as to be shifted in the circumferential direction, and when the current line is fitted into the first fitting port and the second fitting port, the current line is supported by the first and second support ports. It is characterized by being supported at different positions in the separating direction of the parts.
この構成によれば、第1の嵌め込み口と第2の嵌め込み口とが周方向にずれて形成され、各嵌め込み口に嵌め込まれた電流線は第1及び第2の支持部の離間方向における異なる位置で支持されるので、電流線が第1及び第2の支持部から外れにくくなって電流線の脱落及び電流線と磁気センサユニットの位置ずれを防止することができる。その結果、電流線と磁気センサユニットとの距離が一定距離に保たれるので、高い電流測定精度を維持することができる。また、電流線を電流センサに取り付ける場合には、電流線を第1及び第2の嵌め込み口に嵌め込むだけでよいため、簡易な取付構造により、煩雑な組み立て作業等を行うことなく電流線を簡単に取り付けることができる。 According to this configuration, the first fitting port and the second fitting port are formed so as to be shifted in the circumferential direction, and the current lines fitted in the respective fitting ports are different in the separating direction of the first and second support portions. Since the current line is supported at the position, it is difficult for the current line to come off from the first and second support portions, and the current line can be prevented from dropping and the current line and the magnetic sensor unit from being displaced. As a result, the distance between the current line and the magnetic sensor unit is kept constant, so that high current measurement accuracy can be maintained. In addition, when the current line is attached to the current sensor, it is only necessary to fit the current line into the first and second fitting openings. Therefore, the simple attachment structure allows the current line to be connected without performing complicated assembly work. Easy to install.
本発明の電流センサにおいて、前記支持体は、前記電流線の外周部に沿うように形成された溝が当該支持体の一端から他端に向かって延在形成され、前記第1の嵌め込み口は、前記溝面の一端に連なるように突出形成された前記第1の支持部の先端部と当該溝面の他端との間に形成され、前記第2の嵌め込み口は、前記溝面の他端に連なるように突出形成された前記第2の支持部の先端部と当該溝面の一端との間に形成され、前記電流線が、前記第1の嵌め込み口から嵌め込まれて前記溝面と当該溝面に連なる前記第1の支持部の連接面との間で挟み込まれるように支持されると共に、前記第2の嵌め込み口から嵌め込まれて前記溝面と当該溝面に連なる前記第2の支持部の連接面との間で挟み込まれるように支持されることが好ましい。この構成によれば、電流線が、溝面と第1の支持部の連接面との間で挟み込まれると共に溝面と第2の支持部の連接面との間で挟み込まれるように支持されるので、電流線の脱落及び位置ずれを確実に防止することができる。また、電流線の外周部に沿うように支持体の一端から他端に延在形成された溝により電流線の外周部が支持されるので、電流線が径方向に位置決めされた状態で挟持されるので、特に電流測定精度に影響する電流線の径方向への位置ずれを効果的に防止することができる。 In the current sensor of the present invention, the support has a groove formed along the outer periphery of the current line extending from one end to the other end of the support, and the first fitting port is , Formed between the distal end portion of the first support portion protruding so as to be continuous with one end of the groove surface and the other end of the groove surface, and the second fitting opening is formed on the other surface of the groove surface. Formed between the front end portion of the second support portion protruding so as to be continuous with the end and one end of the groove surface, and the current line is fitted from the first fitting port, The second support unit is supported so as to be sandwiched between the connection surface of the first support part connected to the groove surface, and is inserted from the second insertion port and connected to the groove surface and the groove surface. It is preferable to be supported so as to be sandwiched between the connecting surfaces of the support portions. According to this configuration, the current line is supported so as to be sandwiched between the groove surface and the connecting surface of the first support portion and sandwiched between the groove surface and the connecting surface of the second support portion. Therefore, it is possible to reliably prevent the current line from dropping off and being displaced. In addition, since the outer periphery of the current line is supported by a groove extending from one end of the support body to the other end along the outer periphery of the current line, the current line is held in a state of being positioned in the radial direction. Therefore, it is possible to effectively prevent the displacement of the current line in the radial direction that particularly affects the current measurement accuracy.
本発明の電流センサにおいて、前記第1の支持部の先端部と前記第2の支持部の先端部とは、平面視において重なるように形成されていることが好ましい。この構成によれば、第1の支持部の先端部と第2の支持部の先端部とが、平面視において重なるように形成されているので、第1の嵌め込み口と第2の嵌め込み口とが平面視において重ならない位置に形成されることになる。このため、電流線が第1及び第2の支持部からさらに外れにくくなり、電流線の脱落及び位置ずれを確実に防止することができる。 In the current sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the distal end portion of the first support portion and the distal end portion of the second support portion are formed so as to overlap in a plan view. According to this structure, since the front-end | tip part of a 1st support part and the front-end | tip part of a 2nd support part are formed so that it may overlap in planar view, the 1st fitting port and the 2nd fitting port, Are formed at positions that do not overlap in plan view. For this reason, the current line is further less likely to be detached from the first and second support portions, and the current line can be reliably prevented from being dropped and displaced.
本発明の電流センサにおいて、前記溝は平面視半円形状に形成され、前記第1及び第2の支持部の連接面は円弧状に形成され、前記溝面及び前記第1の支持部の連接面で形成される平面視略円形状の第1の支持空間と前記溝面及び前記第2の支持部の連接面で形成される平面視略円形状の第2の支持空間とは、同軸上に形成されることが好ましい。この構成によれば、平面視略円形状の第1及び第2の支持空間は同軸上(同心円上)に形成されるので、電流線を直線状にした状態で支持することができる。その結果、例えば、磁気センサユニットを構成する複数の磁気センサを、平面視において電流線を挟んで径方向に一定距離で対向配置させて、測定させることも可能である。 In the current sensor of the present invention, the groove is formed in a semicircular shape in plan view, the connecting surfaces of the first and second support portions are formed in an arc shape, and the groove surface and the first support portion are connected. The first support space having a substantially circular shape in plan view formed by a surface and the second support space having a substantially circular shape in plan view formed by a connecting surface of the groove surface and the second support portion are coaxial. It is preferable to be formed. According to this configuration, since the first and second support spaces having a substantially circular shape in plan view are formed coaxially (concentrically), the current lines can be supported in a straight line. As a result, for example, it is possible to measure a plurality of magnetic sensors constituting the magnetic sensor unit by opposingly arranging them at a certain distance in the radial direction across the current line in plan view.
本発明の電流線センサにおいて、前記第1の嵌め込み口の幅寸法は、前記第1の支持部と前記溝との間の最大内径よりも狭くなるように形成され、前記第2の嵌め込み口の幅寸法は、前記第2の支持部と前記溝との間の最大内径よりも狭くなるように形成されていることが好ましい。この構成によれば、第1及び第2の嵌め込み口の各幅寸法が第1及び第2の支持部と溝との各最大内径よりも幅狭に形成されるので、一端、第1及び第2の嵌め込み口から嵌め込まれた電流線が、これら各嵌め込み口の外部に容易に抜け出ることがない。 In the current line sensor of the present invention, the width dimension of the first fitting port is formed to be narrower than the maximum inner diameter between the first support portion and the groove, and the second fitting port has a width dimension. The width dimension is preferably formed to be narrower than the maximum inner diameter between the second support portion and the groove. According to this configuration, each width dimension of the first and second fitting ports is formed narrower than each maximum inner diameter of the first and second support portions and the groove, so that the first, first and first The current lines fitted from the two fitting openings do not easily come out of the respective fitting openings.
本発明の電流センサにおいて、前記支持体、前記第1及び前記第2の支持部は、前記第1及び第2の嵌め込み口から前記電流線が嵌め込まれる際の撓みを許容する程度の弾性力を有する合成樹脂材料で一体形成されていることが好ましい。この構成によれば、電流線を嵌め込む(取り付ける)際には、支持体と第1及び第2の支持部とが撓んで第1及び第2の嵌め込み口が広がるので、電流線を容易に取り付けることができる。一方、電流線を嵌め込んだ後は、支持体と第1及び第2の支持部とが弾性復帰して第1及び第2の嵌め込み口が狭まる(初期状態の幅寸法に戻る)ので、電流線が外部に抜け出ることなく挟持することができる。 In the current sensor according to the aspect of the invention, the support body, the first support portion, and the second support portion may have an elastic force that allows bending when the current line is inserted from the first and second insertion ports. It is preferable that the synthetic resin material is integrally formed. According to this configuration, when the current line is fitted (attached), the support body and the first and second support portions are bent and the first and second fitting openings are widened. Can be attached. On the other hand, after the current line is fitted, the support body and the first and second support portions are elastically restored and the first and second fitting ports are narrowed (return to the initial width dimension). The wire can be clamped without coming out to the outside.
本発明の電流センサにおいて、前記磁気センサユニットは、同一個数の複数の磁気センサを有する第1の磁気センサ群及び第2の磁気センサ群からなり、前記第1の磁気センサ群を構成する磁気センサと前記第2の磁気センサ群を構成する磁気センサとは、前記電流線の周方向に略等間隔で且つ平面視において当該電流線を挟んで対向するように前記支持体に設けられることが好ましい。この構成によれば、第1の磁気センサ群を構成する複数の磁気センサと第2の磁気センサ群を構成する複数の磁気センサとが、平面視において電流線の周方向に略等間隔で且つ電流線を挟んで対向配置されるので、対向する磁気センサ同士の差分出力を検出することで外来磁場の影響をキャンセルすることができ、電流測定精度を向上させることができる。 In the current sensor of the present invention, the magnetic sensor unit includes a first magnetic sensor group and a second magnetic sensor group having a plurality of magnetic sensors of the same number, and constitutes the first magnetic sensor group. And the magnetic sensors constituting the second magnetic sensor group are preferably provided on the support so as to face each other across the current line in a plan view at substantially equal intervals in the circumferential direction of the current line. . According to this configuration, the plurality of magnetic sensors constituting the first magnetic sensor group and the plurality of magnetic sensors constituting the second magnetic sensor group are substantially equidistant in the circumferential direction of the current line in plan view, and Since the current lines are arranged opposite to each other, the influence of the external magnetic field can be canceled by detecting the differential output between the opposing magnetic sensors, and the current measurement accuracy can be improved.
本発明の電流センサにおいて、前記各磁気センサは、平面視多角形状に折り曲げ形成された絶縁基板の各平面部にそれぞれ実装されることが好ましい。この構成によれば、絶縁基板の各平面部に各磁気センサをそれぞれ実装するので、簡易な基板構成により電流線と各磁気センサとの距離を一定に保つことができる。 In the current sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that each of the magnetic sensors is mounted on each planar portion of an insulating substrate that is bent in a polygonal shape in plan view. According to this configuration, since each magnetic sensor is mounted on each planar portion of the insulating substrate, the distance between the current line and each magnetic sensor can be kept constant with a simple substrate configuration.
本発明の電流センサにおいて、前記第1の支持部と前記第2の支持部とは、前記電流線の直径よりも僅かに長い間隔を有して離間していることが好ましい。この構成によれば、第1及び第2の支持部間は、電流線の直径よりも僅かに長い間隔を有して離間しているので、電流線の各支持位置が近くなり、電流線の脱落及び位置ずれがさらに生じにくくなる。また第1及び第2の支持部の離間方向における電流センサの小型化が可能である。 In the current sensor according to the aspect of the invention, it is preferable that the first support portion and the second support portion are separated from each other with an interval slightly longer than the diameter of the current line. According to this configuration, the first and second support portions are spaced apart from each other with a distance slightly longer than the diameter of the current line. Dropout and misalignment are further less likely to occur. In addition, the current sensor can be reduced in size in the direction in which the first and second support portions are separated from each other.
本発明によれば、電流線の装置からの脱落及び電流線と磁気センサとの位置ずれを防止すると共に、煩雑な組み立て作業を行うことなく電流線を簡単に取り付け固定することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the current line from dropping from the device and to prevent the current line and the magnetic sensor from being displaced, and to easily attach and fix the current line without performing complicated assembly work.
電流線を通流する電流を非接触で測定する電流センサでは、電流線と磁気センサとの相対的な位置関係が僅かでもずれると、大きな測定誤差が生じてしまう。これは、磁気センサが受ける磁界の強さが、磁界の源である被測定電流からの距離をパラメータとして決定されるためである。 In a current sensor that measures a current flowing through a current line in a non-contact manner, a large measurement error occurs if the relative positional relationship between the current line and the magnetic sensor is slightly shifted. This is because the strength of the magnetic field received by the magnetic sensor is determined using the distance from the current to be measured, which is the source of the magnetic field, as a parameter.
一方、電流線と磁気センサとの位置ずれを防止するべく電流センサを取り付け固定しようとすると、電流線の取り付け構造が複雑になって取り付け作業が煩雑になり、電流線を簡単に取り付けることができないことになる。 On the other hand, if an attempt is made to attach and fix the current sensor so as to prevent displacement between the current line and the magnetic sensor, the current line attachment structure becomes complicated and the installation work becomes complicated, and the current line cannot be easily attached. It will be.
本発明者らはこれらの点に着目し、電流線を嵌め込むための嵌め込み口を有する支持部を2つ設け、各支持部の嵌め込み口を周方向にずらして形成することで、電流線と磁気センサとの位置ずれを防止できると共に、簡易な取り付け構造により、煩雑な取り付け又は組み立て作業を要することなく電流線を簡単に取り付けられると考えた。すなわち、本発明の骨子は、第1の嵌め込み口を有する第1の支持部と、当該第1の支持部から所定距離離間して設けられ、第2の嵌め込み口を有する第2の支持部とを設け、第1及び第2の嵌め込み口を周方向にずらして形成し、第1及び第2の嵌め込み口に嵌め込まれた電流線を異なる位置で支持することである。 The present inventors pay attention to these points, and provide two support portions each having a fitting port for fitting a current line, and by forming the fitting port of each support portion in the circumferential direction, the current line and It was thought that the position shift with the magnetic sensor can be prevented, and the current wire can be easily attached without a complicated attachment or assembly work by a simple attachment structure. That is, the gist of the present invention includes a first support portion having a first insertion opening, a second support portion provided at a predetermined distance from the first support portion, and having a second insertion opening. The first and second fitting openings are formed by shifting in the circumferential direction, and the current lines fitted in the first and second fitting openings are supported at different positions.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係る電流センサの外観斜視図である。図2は、本実施の形態に係る電流センサの分解斜視図である。図3は、本実施の形態に係る電流センサの支持部材の前面図である。図4は、本実施の形態に係る電流センサの支持体の上面図である。なお、説明の便宜上、前後上下左右の各方向については、図1に示す方向に従うものとする。(First embodiment)
FIG. 1 is an external perspective view of the current sensor according to the first embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view of the current sensor according to the present embodiment. FIG. 3 is a front view of the support member of the current sensor according to the present embodiment. FIG. 4 is a top view of the current sensor support according to the present embodiment. For convenience of explanation, the front, rear, upper, lower, left and right directions follow the directions shown in FIG.
図1及び図2に示すように、電流センサ1は、一側面側が開口した支持体2と、支持体2の他の側面を覆う第1及び第2の蓋部材3,4とからハウジングが形成され、このハウジング内部に、磁気センサユニット5が配設可能に構成されている。磁気センサユニット5は、絶縁基板6上に、第1の磁気センサ群7と第2の磁気センサ群8とが実装され、絶縁基板6の一端部に入出力ケーブル9が接続されている。そして、ハウジング外部に入出力ケーブル9が引き出された状態で、支持体2の後方側から絶縁基板6が取り付けられる。支持体2の一側面側に形成された開口は、電流線C(図8参照)の導入路(導出路)Eとして機能する。この電流センサ1では、この一側面側の導入路Eから、例えば、円筒形状の電流線Cが導入され、後述する支持体2の第1及び第2の支持部14,15によって電流線Cが異なる位置でそれぞれ支持されるように構成されている。なお、以下では、電流センサ1が支持する電流線Cとして、円筒形状の電流線Cを例に挙げて説明するが、電流線Cの形状はこれに限定されるものではない。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2から図4に示すように、支持体2は、概略板状の支持体基部10と、支持体基部10の左右両端部から前方に延出する第1の側壁部11及び第2の側壁部12と、から平面視略凹状に形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
支持体基部10の前面中央部には、電流線Cの外周部に沿うように、溝13が上端(一端)から下端(他端)に延在形成されている(図3)。溝13は、電流線Cの外周部と相補形状に切り欠かれて形成されている。本実施の形態では、溝13は、円筒形状に形成された電流線Cの外周部と相補形状になるように平面視半円形状に形成されている(図4)。なお、詳細は後述するが、支持体2に電流線Cが取り付けられた際には、この溝13内に電流線Cの外周部の後面側が収容支持されて径方向に位置決めされる。
A
また、支持体基部10の前面には、溝13との間で電流線Cを所望の第1の位置で挟み込むように支持する第1の支持部14と、溝13との間で電流線Cを第1の位置とは異なる第2の位置で挟み込むように支持する第2の支持部15と、が設けられている。第1の支持部14と第2の支持部15とは、溝13を挟んで対向するように設けられると共に、電流線C(溝13)の延在方向に所定距離離間して設けられている。本実施の形態では、支持体基部10の上端部右側に第1の支持部14が設けられ、下端部左側に第2の支持部15が設けられており、第1の支持部14と第2の支持部15との離間方向の異なる位置で電流線Cを支持可能に構成されている。以下では、説明の便宜上、第1の支持部14に支持される第1の位置を電流線Cの上端(一端)側、第2の支持部15に支持される第2の位置を電流線Cの下端(他端)側として説明する。
Further, on the front surface of the
支持体基部10の後面側は、溝13の外周部(外周面)が露出するように開口されており、支持体基部10の後面側を覆う第2の蓋部材4との間に、磁気センサユニット5を収容する収容空間S1が形成されている(図7(b)参照)。この露出した溝13の外周部及びその近傍には、絶縁基板6を取り付けるための複数の取付ピン16が設けられている。絶縁基板6に形成された貫通孔17を支持体基部10の後面部の取付ピン16に取り付け、この状態で第1及び第2の蓋部材4,5を支持体基部10に取り付けることで、支持体2の収容空間S1内部に磁気センサユニット5が配設される。
The rear surface side of the
図4に示すように、第1の支持部14は、支持体基部10の上端部右側の角部近傍から、溝13の溝面13aの一端(右端)部に連なるように前方側に突出すると共に、支持体基部10の中央部側に向かって屈曲して形成されている。第1の支持部14の先端部は、支持体基部10の幅方向における中間位置を越えて、第2の側壁部12側に延出している。溝面13aの右端部と連なる第1の支持部14の連接面(溝面13aとの対向面)14aは、円弧状に湾曲形成されており、この溝面13aと連接面14aとの間隙に平面視略円形状の第1の支持空間S2が形成される。そして、第1の支持部14の先端部と溝面13aの他端(左端)部との間には、電流線Cの上端側を第1の支持空間S2内に嵌め込む(入れ込む)ための第1の嵌め込み口18が形成されている。この第1の嵌め込み口18は、上述した導入路Eに連通している。電流線Cの上端側は、導入路Eから導入され、第1の嵌め込み口18から第1の支持空間S2内部に押し込まれて、溝面13a及び連接面14aとの間で挟み込まれるように支持される。
As shown in FIG. 4, the
ここで、第1の嵌め込み口18の幅寸法L1は、第1の支持部14の連接面14aと溝面13aとの間(すなわち第1の支持空間S2)の最大内径L2よりも狭くなるように形成されている。これにより、一端、第1の嵌め込み口18から第1の支持空間S2内に嵌め込まれた電流線Cの一端側が、第1の支持空間S2内部から第1の嵌め込み口18の外部に容易に抜け出ることがない。なお、第1の嵌め込み口18の幅寸法L1は、第1の支持空間S2の最大内径寸法L2、支持対象である電流線Cの径寸法及びその構成材料、並びに、支持体2の構成材料等に基づいて設定することが好ましい。
Here, the width L1 of the first
図3に示すように、第1の支持部14の右側方部及び前面部は、溝13の外周部が露出するように第1の支持部14の内部が開口されている。この右側方部及び前面部が開口した第1の支持部14の内部空間と、これら右側部全体及び前面部を覆う第1の蓋部材3との間に、第1の磁気センサ群7を収容する収容空間S3が形成される。この収容空間S3は、第1の磁気センサ群7を収容可能な大きさで形成されており、後方側において支持体基部10の後方に形成される収容空間S1に連通している。収容空間S3内に露出した溝13の外周部には、絶縁基板6を取り付けるための取付ピン19が設けられている。絶縁基板6に形成された貫通孔20を溝13の外周部の取付ピン19に取り付け、この状態で第1及び第2の蓋部材3,4を支持体基部10に取り付けることで、支持体2の収容空間S2内部に第1の磁気センサ群7が配設される(図7(a))。
As shown in FIG. 3, the inside of the
一方、図4に示すように、第2の支持部15は、支持体基部10の下端部左側の角部近傍から、溝13の溝面13aの他端(左端)部に連なるように前方側に突出されると共に、支持体基部10の中央部側に向かって屈曲して形成されている。すなわち、第2の支持部15は、支持体基部10前面から突出し、第1の支持部14と対向する側に屈曲している。第2の支持部15の先端部は、支持体基部10の幅方向における中間位置を越えて、第1の側壁部11側に延出している。溝面13aの左端部と連なる第2の支持部15の連接面(溝面13aとの対向面)15aは、円弧状に湾曲形成されており、この溝面13aと連接面15aとの間隙に平面視略円形状の第2の支持空間S4が形成される。そして、第2の支持部15の先端部と溝面13aの一端(右端)部との間には、電流線Cの下端側を第2の支持空間S4内に嵌め込むための第2の嵌め込み口21が形成されている。この第2の嵌め込み口21は、上記第1の嵌め込み口18と同様に、上述した導入路Eに連通している。電流線Cの下端側は、導入路Eから導入され、第2の嵌め込み口21から第2の支持空間S4内部に押し込まれて、溝面13a及び連接面15aとの間で挟み込まれるように支持される。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the
ここで、第2の嵌め込み口21の幅寸法L3は、第2の支持部15の連接面15aと溝面13aとの間(すなわち第2の支持空間S4)の最大内径L4よりも狭くなるように形成されている。これにより、一端、第2の嵌め込み口21から第2の支持空間S4内に嵌め込まれた電流線Cの他端側が、第2の支持空間S4内部から第2の嵌め込み口21の外部に容易に抜け出ることがない。なお、上記第1の嵌め込み口18と同様に、第2の嵌め込み口21の幅寸法L3は、第2の支持空間S4の最大内径寸法L4、支持対象である電流線Cの径寸法及びその構成材料、並びに、支持体2の構成材料等に基づいて設定することが好ましい。
Here, the width L3 of the second
また、溝面13a及び第1の支持部14の連接面14aで形成される平面視略円形状の第1の支持空間S2と溝面13a及び第2の支持部15の連接面15aで形成される平面視略円形状第2の支持空間S4とは、同軸上(同心円上)に形成されている(図4)。本実施の形態では、第1の支持空間S2と第2の支持空間S4との形状は、同軸上でかつ同一形状に形成されている。これにより、電流線Cを直線状にした状態で安定して支持することができる。
Further, the first support space S2 having a substantially circular shape in plan view formed by the
一方、第2の支持部15の左側方部及び前面部は、溝13の外周部が露出するように第2の支持部15の内部が開口されている。この左側方部及び前面部が開口した第2の支持部15の内部空間と、これら左側部全体及び前面部を覆う第2の蓋部材4との間に、第2の磁気センサ群8を収容する収容空間S5が形成される(図3)。この収容空間S5は、第2の磁気センサ群8を収容可能な大きさで形成されており、その後方側において支持体基部10の後方に形成される収容空間S1と連通している。収容空間S5内に露出した溝13の外周部には、絶縁基板6を取り付けるための取付ピン22が設けられている。絶縁基板6に形成された貫通孔23を溝13の外周部の取付ピン22に取り付け、この状態で第1及び第2の蓋部材3,4を支持体基部10に取り付けることで、支持体2の収容空間S5内部に第2の磁気センサ群8が配設される(図7(a))。
On the other hand, the left side portion and the front surface portion of the
このように構成された支持体2において、電流線Cは、第1の嵌め込み口18及び第2の嵌め込み口21から嵌め込まれ、溝面13aと第1の支持部14の連接面14aとの間で電流線Cの上端側が挟持されると共に溝面13aと第2の支持部15の連接面15aとの間で電流線Cの下端側が挟持される。このとき、第1の嵌め込み口18と第2の嵌め込み口21とが周方向にずれて形成されているため(図4)、電流線Cが第1及び第2の支持部14,15内部から外部に外れにくくなって、電流線Cの脱落及び電流線Cと磁気センサ(群)の位置ずれを防止することができる。その結果、電流線Cと磁気センサ(群)との距離が一定距離に保たれるので、高い電流測定精度を維持することができる。
In the
また、電流線Cの外周部に沿うように支持体基部10の上端から下端に延在形成された溝13により電流線Cの外周部が支持されるので、電流線Cが径方向に位置決めされた状態で電流線Cの上端側及び下端側が挟持されることになる。これにより、特に電流測定精度に影響する電流線Cの径方向への位置ずれを効果的に防止することができる。
Moreover, since the outer peripheral part of the current line C is supported by the
また、第1の支持部14の先端部は、支持体基部10の幅方向における中間位置を越えて第2の側壁部12側に延出し、第2の支持部15の先端部は、支持体基部10の幅方向における中間位置を越えて第1の側壁部11側に延出している。すなわち、第1の支持部14の先端部と第2の支持部15の先端部とは、平面視において重なるように形成されている(図4)。これにより、第1の嵌め込み口18と第2の嵌め込み口21とが平面視において重ならない位置に形成されるので、電流線Cが第1及び第2の支持部14,15から前面(外方)側に外れにくくなり、電流線Cの脱落及び位置ずれを確実に防止することができる。
Further, the distal end portion of the
ここで、支持体基部10、両側壁部11,12、及び第1,第2の支持部14,15は、第1及び第2の嵌め込み口18,21から電流線Cが嵌め込まれる際の撓みを許容する程度の弾性力を有すると共に、磁気センサユニット5を支持可能な程度の剛性を有する合成樹脂材料(例えば、ABS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂等)で一体形成されている。これにより、電流線Cを嵌め込む(取り付ける)際には、支持体基部10と第1及び第2の支持部14,15とが撓んで第1及び第2の嵌め込み口18,21が広がるので、電流線Cを容易に取り付けることができる。一方、電流線Cを嵌め込んだ後は、支持体基部10と第1及び第2の支持部14,15とが弾性復帰して第1及び第2の嵌め込み口18,21が狭まる(初期状態の幅寸法に戻る)ので、電流線Cが第1及び第2の支持空間S2,S4の内部から第1及び第2の嵌め込み口18,21の外部に抜け出ることなく挟持することができる。また、支持体基部10、両側壁部11,12、及び第1,第2の支持部14,15が、磁気センサユニット5を支持可能な程度の剛性を有しているので、第1及び第2の支持部14,15で支持される電流線Cと後述する磁気センサ群7,8との距離を一定距離に保つことができる。
Here, the
一方、電流線Cを支持体2に取り付ける場合には、電流線Cを導入路Eから導入し、電流線Cの一端側を第1の嵌め込み口18に嵌め込み、他端側を第2の嵌め込み口21に嵌め込むだけでよい。これにより、簡易な取付構造により、煩雑な組み立て作業等を行うことなく電流線Cを簡単に取り付けることができる。
On the other hand, when attaching the current line C to the
ここで、第1及び第2の支持部14,15の各先端部がそれぞれ支持体基部10の中央部側に向かって延在すると共に、第1の支持部14と第2の支持部15とが、電流線Cの延在方向に所定距離だけ離間して形成されている(図3)。そのため、第1及び第2の支持部14,15並びに両側壁部11,12により形成される導入路(導出路)Eは、上方側及び下方側並びに前方側が開口した前面視略クランク形状に形成されている。この導入路Eを構成する第1及び第2の支持部14,15並びに両側壁部11,12の各角部は面取りされており、電流線Cを導入し易くすると共に電流線Cの破損を防止可能に構成されている。
Here, each front end portion of the first and
また、第1の支持部14の先端面と第2の側壁部12との間隔L5、第1の支持部14の下面及び第2の支持部15の上面の間隔L6、及び第2の支持部15の先端面と第1の側壁部11との間隔L7は、クランク形状の導入路Eに対して電流線Cを略斜めに導入可能な程度の間隔を有するように設定されることが好ましい。すなわち、導入路Eの上方側開口の開口幅L5、中間部の開口幅L6、及び下方側の開口幅L7の幅寸法は、支持体2の撓みの許容量との関係で、導入路Eに対して電流線Cを略斜めに導入可能な程度の寸法に設定されることが好ましい。この場合において、第1の支持部14の下面及び第2の支持部15の上面の間隔L5を、電流線Cの延在方向において電流線Cの直径よりも僅かに長い間隔を有して離間させるように設定すれば、電流線Cの各支持位置が近くなり、電流線Cの脱落及び位置ずれがさらに生じにくくなると共に、電流線C(溝13)の延在方向における電流センサ1の小型化が可能となる。
Further, the distance L5 between the front end surface of the
図2に示すように、第1の蓋部材3は、支持体2の右側面部を覆う側板24と、第1の支持部14の前面部を覆う延出片25と、から一体形成されている。側板24は、支持体2の右側面部内に嵌め込み可能な大きさで形成されている。延出片25は、側板24の前面側上端部から側板24の板厚方向に延出され、第1の支持部14の前面部内に嵌め込み可能な大きさで形成されている。側板24が支持体2の側面部内に嵌め込まれると共に、延出片25が第1の支持部14の前面部内に嵌め込まれることで、支持体2に第1の蓋部材3が取り付けられる。これにより、第1の支持部14と第1の蓋部材3との内部に、収容空間S2が形成される。
As shown in FIG. 2, the
一方、第2の蓋部材4は、支持体2の左側面部を覆う側板26と、支持体2の後面部を覆う後面板27と、第2の支持部15の前面部を覆う延出片28と、から一体形成されている。側板26は、支持体2の左側面部内に嵌め込み可能な寸法で形成されている。後面板27は、側板26の後面側から側板26の板厚方向に延出され、支持体2の後面部内に嵌め込み可能な大きさで形成されている。後面板27の第1の蓋部材3側の端部は切り欠かれており、この切り欠き部27aから、ハウジング内部からハウジング外部に入出力ケーブル9が引き出し可能に構成されている。延出片28は、側板26の前面側下端部から側板26の板厚方向に延出され、第2の支持部15の前面部内に嵌め込み可能な大きさで形成されている。側板26が支持体2の左側面部内に嵌め込まれ、後面板27が支持体2の後面部内に嵌め込まれ、延出片28が第2の支持部15の前面部内に嵌め込まれることで、支持体2に第2の蓋部材4が取り付けられる。これにより、第2の支持部15と第2の蓋部材4との内部に、収容空間S1及びS5が形成される。
On the other hand, the
次に、図5及び図6を用いて、磁気センサユニット5について説明する。図5は、本実施の形態に係る電流センサ1の磁気センサユニット5の前面図である。図6は、本実施の形態に係る電流センサ1の磁気センサユニット5の上面図である。
Next, the
図5及び図6に示すように、磁気センサユニット5は、絶縁基板6の主面上に、第1の磁気センサ群7及び第2の磁気センサ群8が実装されており、絶縁基板6の一端部に複数の入出力ケーブル9が接続されている。この複数の入出力ケーブル9は、第1及び第2の磁気センサ群7,8に電源電位又は接地電位を供給すると共に、各磁気センサ群7,8のセンサ出力を出力するために供されるものである。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
絶縁基板6は、第1の基板30と、第1の基板30の上端部右側から前方に延出する第2の基板31と、第1の基板30の下端部左側から前方に延出する第3の基板32と、第1の基板30の中間部右側から外方に延出する第4の基板33と、から構成されている。
The insulating
第1の基板30は、支持体基部10の後方に形成される収容空間S1内に収容可能な大きさで、前面視概略矩形形状に形成されている(図5)。第1の基板30は、短辺方向の中間位置で前方側に所定角度で折り曲げ形成されている(図6)。この所定角度で折り曲げられた第1の基板30の右側の平面部には、第1の磁気センサ群7を構成する磁気センサ36が実装され、左側の平面部には、第2の磁気センサ群8を構成する磁気センサ37が実装される。第1の基板30の折り曲げ部分の上端側及び下端側には、支持体基部10の後面部に設けられた複数の取付ピン16に対応する位置に、複数の貫通孔17が形成されている(図5、図7(b))。
The
第2の基板31は、収容空間S3内に収容可能な大きさで形成されると共に、溝13の外周部に沿うように、第1の基板30の折り曲げ角度と同角度で時計回りに複数回折り曲げられて形成されている(図6)。この所定角度で折り曲げられた第2の基板31の各平面部には、第1の磁気センサ群7を構成する磁気センサ36がそれぞれ実装される。第2の基板31の自由端側には、溝13の外周部に設けられた取付ピン19に対応する位置に、貫通孔20が形成されている(図5、図7(a))。
The
第3の基板32は、収容空間S5内に収容可能な大きさで形成されると共に、溝13の外周部に沿うように、第1の基板30の折り曲げ角度と同角度で反時計回りに複数回折り曲げ形成されている(図6)。この所定角度で折り曲げられた第3の基板32の各平面部には、第1の磁気センサ群8を構成する磁気センサ37がそれぞれ実装される。第3の基板32の自由端側には、溝13の外周部に設けられた取付ピン22に対応する位置に、貫通孔23が形成されている(図5、図7(a))。
The
第4の基板33は、前面視略正方形状に形成されており、支持体基部10の後面部に設けられた複数の取付ピン34に対応する位置に、複数の貫通孔35が形成されている(図5、図7(b))。
The
このように構成された絶縁基板6は、第1の基板30の両側部から延出する第2及び第3の基板31,32が対向する側に向かって複数回折り曲げられて、平面視多角形状になるように形成されている。各基板31,32,33の各平面部には、第1の磁気センサ群7を構成する磁気センサ36及び第2の磁気センサ群8を構成する磁気センサ37がそれぞれ実装される。すなわち、複数の第1及び第2の磁気センサ36,37は、平面視環状に配置される。そして、支持体2の後方から、収容空間S3内に第2の基板31を挿入させて貫通孔20に取付ピン19を取り付け、収容空間S3内に第3の基板32を挿入させて貫通孔23に取付ピン22を取り付け、第1及び第4の基板30,33の貫通孔17,35を取付ピン16,34に取り付けることで、支持体2に絶縁基板6が取り付けられる(図7)。折り曲げられた絶縁基板6の各平面部には、磁気センサ36,37がそれぞれ実装されているため、これら磁気センサ36,37は、溝13の外周部に沿うように配置されることになる。これにより、絶縁基板6の各平面部に各磁気センサ36,37をそれぞれ実装するので、簡易な基板構成により電流線Cと各磁気センサ36,37との距離を一定に保つことができる。本実施の形態では、絶縁基板6は、平面視略八角形状になるように形成したが、電流線Cを取り付けた際に、当該電流線Cに対して、各平面部に実装される磁気センサ36,37が周方向に略等間隔で配置され、かつ、平面視において対向するセンサ同士が電流線Cの軸から略等距離に配置される構成であれば、この構成に限定されるものではない。
The insulating
第1の磁気センサ群7及び第2の磁気センサ群8は、同一個数の複数の磁気センサ36,37から構成されている。本実施の形態では、第1の磁気センサ群7及び第2の磁気センサ群8は、それぞれ4つの磁気センサ36,37で構成されている。第1の磁気センサ群7を構成する複数の磁気センサ36と第2の磁気センサ群8を構成する複数の磁気センサ37とは、電流線Cの周方向に略等間隔で設けられると共に、平面視において電流線Cの軸Aを挟んで対向するように設けられている。ここで、上述したように電流線Cは、上端側及び下端側が第1及び第2の支持空間S2,S4内で挟持され、電流線Cの径方向における位置ずれが生じないように構成されている。従って、電流線Cを挟んで対向する磁気センサ36,37同士の距離は略一定距離に維持される。具体的には、第1の磁気センサ群7を構成する磁気センサ36a,36b,36c,36dは、電流線Cの周方向に沿うように、第1の基板30の右側の平面部及び第2の基板31の3つの平面部にそれぞれ略等間隔で実装される。一方、第2の磁気センサ群8を構成する磁気センサ37a,37b,37c,37dは、電流線Cの周方向に沿うように、第1の基板30の左側の平面部及び第3の基板32の3つの平面部にそれぞれ略等間隔で実装される。そして、磁気センサ36aと磁気センサ37dとが電流線Cの軸A(図6参照)を挟んで略等距離で対向配置され、磁気センサ37aと磁気センサ36dとが電流線Cの軸Aを挟んで略等距離で対向配置される。また、磁気センサ36bと磁気センサ37cとが電流線Cの軸Aを挟んで略等距離で対向配置され、磁気センサ36cと磁気センサ37bとが電流線Cの軸Aを挟んで略等距離で対向配置される。
The first
ここで、第1及び第2の磁気センサ群7,8の構成の一例を説明する。各磁気センサ36,37は、感度軸が互いに逆向きの磁気検知素子を有している。磁気検知素子としては、磁気抵抗効果素子やホール素子を挙げることができるが、特に、GMR素子等の磁気抵抗効果素子を用いることが好ましい。磁気検知素子として磁気抵抗効果素子を用いる場合には、各磁気抵抗効果素子は同一基板上に設けられ、一チップで構成されることが好ましい。2つの磁気抵抗効果素子を同一基板上に設けることで、磁気抵抗効果素子間の感度のばらつき等を抑制し、電流測定精度を向上させることが可能である。
Here, an example of the configuration of the first and second
一方の磁気検知素子の感度軸方向は、周方向に沿って反時計回り方向を向き、他方の磁気検知素子の感度軸方向は、周方向に沿って時計回り方向を向いている。このように、電流線Cを通流する被測定電流を効率良く検出するためには、磁気検知素子の各感度軸方向が、被測定電流により生じる誘導磁界に平行な方向を向いていることが望ましい。つまり、磁気検知素子の各感度軸は、第1及び第2の磁気センサ群7,8で構成される周の接線方向を向いていることが好ましい。なお、本発明はこの構成に限定されるものではなく、磁気検知素子の各感度軸が、被測定電流による誘導磁界に垂直な方向を向いていなければ、被測定電流を検出することは可能である。
The sensitivity axis direction of one magnetic sensing element faces the counterclockwise direction along the circumferential direction, and the sensitivity axis direction of the other magnetic sensing element faces the clockwise direction along the circumferential direction. As described above, in order to efficiently detect the current to be measured flowing through the current line C, the direction of each sensitivity axis of the magnetic sensing element should be parallel to the induced magnetic field generated by the current to be measured. desirable. That is, it is preferable that each sensitivity axis of the magnetic sensing element faces the tangential direction of the circumference formed by the first and second
例えば、第1の磁気センサ群7において、磁気センサ36aの一方の磁気検知素子には、電源電位Vddを与える電位源が接続され、磁気センサ36aの他方の磁気検知素子には、接地電位GNDを与える電位源が接続されている。第2の磁気センサ群8において、磁気センサ37dの2つの磁気検知素子は電気的に接続されてセンサ出力Outが取り出される。
For example, in the first
感度軸方向が反時計回り方向となる全ての磁気検知素子は直列に接続され、感度軸方向が時計回り方向となる全ての磁気検知素子は直列に接続される。すなわち、第1の磁気センサ群7の2つの磁気検知素子は、他の磁気センサを介して電気的に接続され、閉回路(ハーフブリッジ回路)が構成されている。この閉回路は、各磁気検知素子の電圧降下を反映した電位をセンサ出力Outとして出力するので、誘導磁界による各磁気検知素子の特性変動を反映したセンサ出力Outを得ることができ、このセンサ出力Outから被測定電流の電流値を算出することが可能である。また、第1の磁気センサ群7を構成する各磁気センサ36と第2の磁気センサ群8を構成する各磁気センサ37とが、平面視において電流線Cの周方向に等間隔でかつ電流線Cを挟んで対向配置されるため、対向する磁気センサ36,37同士の差分出力を検出することで位置ずれに起因する外来磁場の影響を適切にキャンセルすることができ、電流測定精度をさらに向上させることができる。
All the magnetic detection elements whose sensitivity axis direction is the counterclockwise direction are connected in series, and all the magnetic detection elements whose sensitivity axis direction is the clockwise direction are connected in series. That is, the two magnetic detection elements of the first
次に、図8を用いて、本実施の形態に係る電流センサ1の支持体2への電流線Cの取付方法の一例について説明する。図8は、本実施の形態に係る電流センサ1の支持体2への電流線Cの取付方法を説明するための図である。ここでは、既設の電流線Cに対して電流センサ1を取り付ける場合を例に挙げて説明する。
Next, an example of a method for attaching the current line C to the
まず、直線状に延在する電流線Cに対してクランク形状の導入路Eを略斜めになるように支持体2を位置させ、この状態で電流線Cを導入路E内部に押し込ませる(図8(a))。このとき、第1の側壁部11及び第2の側壁部12、並びに第1の支持部14の下部及び第2の支持部15の上部近傍が電流線Cに圧接するものの、支持体2が電流線Cの嵌め込みに対して撓みを許容するので、電流線Cは導入路E内に押し込まれていく。そして、第1及び第2の嵌め込み口18,21に電流線Cを嵌め込む方向に向かって電流線Cに対して支持体2を傾倒させ、第1及び第2の嵌め込み口18,21に電流線Cを押し当てていくと、この電流線Cの押圧力を受けた第1及び第2の嵌め込み口18,21の開口端部がそれぞれ外方に広がり、第1及び第2の支持空間S2,S4内部に電流線Cが押し入れられる。電流線Cが第1及び第2の支持空間S2,S4内に押入れられると、第1及び第2の嵌め込み口18,21が弾性復帰して、第1及び第2の嵌め込み口18,21が初期状態に戻る(図8(b))。これにより、電流線Cの一端側が、第1の支持空間S2内において、溝面13a及び連設面14aに当接した状態で挟持され、他端側が第2の支持空間S4内において、溝面13a及び連設面15aに当接した状態で挟持される。このとき、第1及び第2の嵌め込み口18,21がそれぞれ周方向にずれているため、電流線Cが第1及び第2の支持空間S2,S4から外れにくくなって電流線Cの脱落及び電流線C位置ずれが防止される。
First, the
以上のように、本実施の形態によれば、第1の嵌め込み口18と第2の嵌め込み口21とが周方向にずれて形成され、各嵌め込み口18,21に嵌め込まれた電流線Cは第1及び第2の支持部14,15の離間方向における異なる位置で支持されるので、電流線Cが第1及び第2の支持部14,15から外れにくくなって電流線Cの脱落及び位置ずれを防止することができる。その結果、電流線Cと磁気センサ(群)との距離が一定距離に保たれるので、高い電流測定精度を維持することができる。
As described above, according to the present embodiment, the first
また、電流線Cを取り付ける際には、クランク形状の導入路E内部に電流線Cを導入させ、電流線Cを第1及び第2の嵌め込み口18,21に嵌め込むだけでよい。これにより簡易な取付構造により、煩雑な組み立て作業等を行うことなく電流線Cを簡単に取り付けることができる。特に、既設の電流線Cに電流センサ1を取り付ける場合には、電流線Cに対して導入路Eを斜めに位置させて押し込めば、第1の側壁部11及び第2の側壁部12、並びに第1の支持部14の下部及び第2の支持部15の上部が撓みを許容して電流線Cが導入路E内に押し込まれる。そして、この状態で電流線Cに対して支持体2を傾倒させて第1及び第2の嵌め込み口18,21に電流線Cを嵌め込めば、第1及び第2の嵌め込み口18,21が弾性復帰して電流線Cが異なる位置でそれぞれ挟持される。これにより、電流線(電流ケーブル)長や設置スペースに制約がある場合でも簡単に電流線Cを取り付けることが可能である。
Further, when attaching the current line C, it is only necessary to introduce the current line C into the crank-shaped introduction path E and fit the current line C into the first and second
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態に係る電流センサは、上述した第1の実施の形態に係る電流センサ1と比べて、支持体2の構成のみ相違している。従って、特に相違点についてのみ説明し、同一の構成については同一の符号を付して、繰り返しの説明を省略する。(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. The current sensor according to the second embodiment differs from the
図9は、第2の実施の形態に係る電流センサの外観斜視図である。図10は、本実施の形態に係る電流センサの支持体の上面図である。 FIG. 9 is an external perspective view of a current sensor according to the second embodiment. FIG. 10 is a top view of the current sensor support according to the present embodiment.
図9及び図10に示すように、第2の実施の形態に係る電流センサ40の支持体41では、上述した第1の実施の形態に係る電流センサ1の支持体2の両側壁部11,12が取り除かれている。そして、支持体基部10において、第1及び第2の支持部14,15が形成される側と反対側の溝面13aの端部に連なるように突出部42,43がそれぞれ形成されている。具体的には、支持体基部10の上方において、溝面13aの左端部に連なるように突出部42が形成され、この突出部42と第1の支持部14の先端部との間に第1の嵌め込み口44が形成されている。一方、支持体基部10の下方において、溝面13aの右端部に連なるように突出部43が形成され、この突出部43と第2の支持部15の先端部との間に第2の嵌め込み口45が形成されている。これら突出部42,43を設けることで、第1及び第2の嵌め込み口44,45の各幅寸法L8,L9が、第1及び第2の支持空間S2,S4の最大内径L2,L4よりもさらに幅狭になる。これにより、一端、第1及び第2の嵌め込み口44,45から第1及び第2の支持空間S2,S4内に嵌め込まれた電流線Cの一端側及び他端側が、第1及び第2の嵌め込み口44,45の外部に容易に抜け出ることがなく、電流線Cの脱落及び位置ずれを確実に防止できる。
As shown in FIGS. 9 and 10, in the
次に、図11を用いて、本実施の形態に係る電流センサ40において、支持体41への電流線Cの取付方法の一例について説明する。図11は、本実施の形態に係る電流センサ40の支持体41への電流線Cの取付方法を説明するための図である。
Next, an example of a method for attaching the current line C to the
まず、電流線Cを湾曲させて、第1の支持部14と第2の支持部15との間隙(導入路E)に、前面側から電流線Cを導入させる(図11(a))。そして、第1の嵌め込み口44に電流線Cを嵌め込む方向に向かって電流線Cに対して支持体2を傾倒させ、第1の嵌め込み口44に電流線Cを押し当てていくと、その押圧力に伴い突出部42と第1の支持部14とが撓んで第1の嵌め込み口44が外方に押し広げられて、電流線Cの一端側が第1の支持空間S2内に押し入れられる。電流線Cの一端側が第1の支持空間S2内で押し入れられると、突出部42と第1の支持部14とが弾性復帰して、第1の嵌め込み口44が初期状態に戻る。一方、第2の嵌め込み口45に電流線Cを嵌め込む方向に向かって電流線Cに対して支持体2を傾倒させ、第2の嵌め込み口45に電流線Cを押し当てていくと、その押圧力に伴い突出部43と第2の支持部15とが撓んで第2の嵌め込み口45が押し広げられて、電流線Cの他端側が第2の支持空間S4内に押し入れられる。電流線Cの他端側が第2の支持空間S4内で押し入れられると、突出部43と第2の支持部15とが弾性復帰して、第2の嵌め込み口45が初期状態に戻る(図11(b))。このように、第1の嵌め込み口44から嵌め込まれた電流線Cの一端側は、突出部42、溝面13a及び第1の支持部14の連接面14aにより挟持され、第2の嵌め込み口45から嵌め込まれた他端側は、突出部43、溝面13a及び第2の支持部15の連接面15aにより挟持される。このとき、第1の嵌め込み口44と第2の嵌め込み口45とが周方向にずれているため(図10)、電流線Cが第1及び第2の支持空間S2,S4から外れにくくなって電流線Cの脱落及び位置ずれを防止できる。
First, the current line C is bent, and the current line C is introduced from the front side into the gap (introduction path E) between the
なお、本発明は、上記実施の形態の構成に限定されるものではない。上記実施の形態では、第1の支持部14を支持体基部10の上端部右側に設け、第2の支持部15を支持体基部10の下端部左側に設けたが、各支持部14,15の嵌め込み口が周方向にずれて設けられていれば、例えば、第1の支持部14を支持体基部10の上端部左側に設け、第2の支持部15を支持体基部10の下端部右側に設けてもよい。また、上記実施の形態では、2つの支持部14,15により電流線Cを支持する構成としたが、上記同様に、各支持部の各嵌め込み口が周方向にずらしてあれば、3つ以上の支持部により支持する構成でもよい。また、上記実施の形態では、第1及び第2の磁気センサ群7,8を、収容空間S1,S3,S5内において溝13の外周部、並びに第1及び第2の支持部14,15の外周部に沿うように配設したが、電流線Cの周方向に略等間隔で配置されるものであればよい。
In addition, this invention is not limited to the structure of the said embodiment. In the above embodiment, the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を奏する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited thereto, and can be appropriately changed within the scope of the effects of the present invention. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
本発明は、電流線の脱落及び位置ずれを防止すると共に、簡易な取り付け構造により電流線を簡単に取り付けることができるという効果を有し、特に、設置スペース等に制約のある既設の電流線を取り付ける電流センサに有用である。 The present invention has an effect that the current line can be easily attached by a simple attachment structure while preventing the current line from dropping and misalignment, and in particular, an existing current line having a limited installation space or the like can be used. Useful for current sensors to be attached.
本出願は、2011年1月18日出願の特願2011−008242に基づく。この内容は、全てここに含めておく。 This application is based on Japanese Patent Application No. 2011-008242 filed on January 18, 2011. All this content is included here.
Claims (9)
前記支持体に電流線が取り付けられた際に、当該電流線の周方向に沿うように当該支持体に設けられた磁気センサユニットと、を備え、
前記第1の嵌め込み口と前記第2の嵌め込み口とが周方向にずれて形成され、前記電流線が前記第1の嵌め込み口及び第2の嵌め込み口に嵌め込まれると、当該電流線が前記第1及び第2の支持部の離間方向における異なる位置で支持されることを特徴とする電流センサ。A support body having a first support portion having a first insertion opening, and a second support portion provided at a predetermined distance from the first support portion and having a second insertion opening;
When a current line is attached to the support, a magnetic sensor unit provided on the support so as to follow the circumferential direction of the current line, and
When the first fitting port and the second fitting port are formed so as to be shifted in the circumferential direction, and the current line is fitted into the first fitting port and the second fitting port, the current line is A current sensor, wherein the current sensor is supported at different positions in the separation direction of the first and second support portions.
前記第1の嵌め込み口は、前記溝面の一端に連なるように突出形成された前記第1の支持部の先端部と当該溝面の他端との間に形成され、
前記第2の嵌め込み口は、前記溝面の他端に連なるように突出形成された前記第2の支持部の先端部と当該溝面の一端との間に形成され、
前記電流線が、前記第1の嵌め込み口から嵌め込まれて前記溝面と当該溝面に連なる前記第1の支持部の連接面との間で挟み込まれるように支持されると共に、前記第2の嵌め込み口から嵌め込まれて前記溝面と当該溝面に連なる前記第2の支持部の連接面との間で挟み込まれるように支持されることを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。The support is formed such that a groove formed along the outer periphery of the current line extends from one end of the support toward the other end.
The first fitting opening is formed between a tip end portion of the first support portion that is formed so as to be continuous with one end of the groove surface and the other end of the groove surface,
The second fitting opening is formed between a tip end portion of the second support portion formed so as to be continuous with the other end of the groove surface and one end of the groove surface,
The current line is supported by the first insertion port so as to be sandwiched between the groove surface and the connection surface of the first support portion connected to the groove surface, and the second 2. The current sensor according to claim 1, wherein the current sensor is supported by being inserted from an insertion port so as to be sandwiched between the groove surface and a connecting surface of the second support portion connected to the groove surface.
前記溝面及び前記第1の支持部の連接面で形成される平面視略円形状の第1の支持空間と前記溝面及び前記第2の支持部の連接面で形成される平面視略円形状の第2の支持空間とは、同軸上に形成されることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の電流センサ。The groove is formed in a semicircular shape in plan view, and the connecting surfaces of the first and second support portions are formed in an arc shape,
A first support space having a substantially circular shape in plan view formed by the groove surface and the connecting surface of the first support portion, and a substantially circular shape in plan view formed by the connecting surface of the groove surface and the second support portion. The current sensor according to claim 2, wherein the second support space having a shape is formed coaxially.
前記第2の嵌め込み口の幅寸法は、前記第2の支持部と前記溝との間の最大内径よりも狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の電流センサ。A width dimension of the first fitting opening is formed to be narrower than a maximum inner diameter between the first support portion and the groove,
The width dimension of the second fitting opening is formed to be narrower than the maximum inner diameter between the second support portion and the groove. The current sensor according to Crab.
前記第1の磁気センサ群を構成する磁気センサと前記第2の磁気センサ群を構成する磁気センサとは、前記電流線の周方向に略等間隔で且つ平面視において当該電流線を挟んで対向するように前記支持体に設けられることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の電流センサ。The magnetic sensor unit comprises a first magnetic sensor group and a second magnetic sensor group having the same number of magnetic sensors,
The magnetic sensors constituting the first magnetic sensor group and the magnetic sensors constituting the second magnetic sensor group are opposed to each other across the current line at a substantially equal interval in the circumferential direction of the current line and in plan view. The current sensor according to claim 1, wherein the current sensor is provided on the support body.
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