JP6454544B2 - Saturable core fixture and method, and fluxgate current sensor - Google Patents
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Description
本発明は、高透磁率磁性材料を用いた帯状の可飽和コアを固定する固定具、及び可飽和コアの固定方法、並びに前記固定具に固定された可飽和コアを備えたフラックスゲート電流センサに関する。 The present invention relates to a fixing device for fixing a belt-like saturable core using a high permeability magnetic material, a fixing method for the saturable core, and a fluxgate current sensor including a saturable core fixed to the fixing device. .
従来、フラックスゲート電流センサとして、樹脂材料からなるリング形状の支持体と、この支持体上に巻き付けられた帯状の可飽和コアと、前記支持体及び可飽和コアに巻き付けられ、前記可飽和コアを励磁する励磁コイルを備えたものがある。前記可飽和コアは、前記支持体に巻かれた状態を維持するため、絶縁テープで固定されており、当該絶縁テープは、前記可飽和コアと前記励磁コイルとの電気的絶縁を行うため、前記支持体に巻かれた可飽和コアの全表面を覆う構成となっている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a fluxgate current sensor, a ring-shaped support made of a resin material, a belt-like saturable core wound around the support, and the support and the saturable core are wound around the saturable core. Some have an exciting coil to excite. The saturable core is fixed with an insulating tape in order to maintain the state wound around the support, and the insulating tape performs electrical insulation between the saturable core and the exciting coil. It is the structure which covers the whole surface of the saturable core wound by the support body (for example, refer patent document 1).
また、帯状の可飽和コアを励磁する目的で設置される励磁コイルをトロイダル巻き線として設置したフラックスゲート電流センサも紹介されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a fluxgate current sensor in which an exciting coil installed for the purpose of exciting a belt-shaped saturable core is installed as a toroidal winding has been introduced (for example, see Patent Document 2).
そしてまた、トロイダル磁気回路上にコイルを製造する方法として、熱接着性ワニスが被覆された導線を筒状マンドレルの周りに巻き付けることにより直線状コイルを製造する工程と、エアギャップを備えた磁気回路を140〜160℃の間で加熱する工程と、エアギャップの唇状部をトロイダル磁気回路の平面に垂直な方向に分離することにより磁気回路を開路する工程と、筒状マンドレルから直線状コイルを引き抜く工程と、直線状コイルを加熱してそれに可撓性を与える工程と、開路されたトロイダル磁気回路上に直線状コイルを滑らせる工程と、トロイダル磁気回路を再閉路する工程と、組立体を冷却する工程とを具備する方法が紹介されている(例えば、特許文献3参照)。 And as a method of manufacturing a coil on a toroidal magnetic circuit, a step of manufacturing a linear coil by winding a conductive wire coated with a heat-adhesive varnish around a cylindrical mandrel, and a magnetic circuit having an air gap Heating between 140-160 ° C., opening the magnetic circuit by separating the air gap lip in a direction perpendicular to the plane of the toroidal magnetic circuit, and removing the linear coil from the cylindrical mandrel. Pulling, heating the linear coil to make it flexible, sliding the linear coil over the opened toroidal magnetic circuit, reclosing the toroidal magnetic circuit, and assembly A method comprising a cooling step has been introduced (for example, see Patent Document 3).
しかしながら、特許文献1に開示されているフラックスゲート電流センサは、前述したように、リング状の支持体に巻かれた可飽和コアの形状維持及び励磁コイルとの電気的絶縁を目的に、前記可飽和コアの全表面を絶縁テープで固定する構成を有している。このため、前記可飽和コアを支持体に巻き付ける際の巻き付け強度や、前記絶縁テープで固定する際に可飽和コアにかかる応力により、当該可飽和コアの磁気特性に支障を来し、フラックスゲート電流センサの測定精度が劣化する虞がある。
However, as described above, the flux gate current sensor disclosed in
また、前記支持体や絶縁テープ等、前記帯状の可飽和コアを固定する部材が、周囲温度によって形状変化を起こす可能性もあり、前記可飽和コアの磁気特性に支障を来し、フラックスゲート電流センサの測定精度が劣化する虞もある。 In addition, the member that fixes the belt-like saturable core, such as the support or the insulating tape, may cause a change in shape depending on the ambient temperature, which hinders the magnetic characteristics of the saturable core, and causes a fluxgate current. There is also a possibility that the measurement accuracy of the sensor may deteriorate.
そしてまた、特許文献1に開示されている励磁コイルは、開放部のないリング状の支持体に巻かれているため、特許文献2と同様に、励磁コイルをトロイダル巻き線にする必要があり、製造コストが増加する。
And since the excitation coil currently disclosed by
さらにまた、特許文献3に開示されているコイルの製造方法は、開路されたトロイダル磁気回路上に直線状コイルを滑らせる工程の際に、前記直線状コイル及び又はコアが、ジュール効果か又はあらゆる熱源のどちらかによって加熱され、ワニスを軟化させてしかるべき可撓性を作り出し、前記直線上コイル4が前記コア上を滑らせられ、その後、前記コアのエアギャップの唇状部が互いに対面する位置に戻されるため、前記コアに不要な応力がかかり、コアの磁気特性に支障を来たす虞がある。また、コアと直線上コイルは、当該直線上コイルを構成する導線に熱接着性絶縁ワニスを被覆することで絶縁しているため、十分な絶縁が行えない可能性もある。
Furthermore, in the method of manufacturing a coil disclosed in
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、組立時の応力や、周囲温度等、可飽和コアの磁気特性に対する悪影響を抑制でき且つ低コストで製造可能であり、可飽和コアを安定して固定することができる固定具、及びこの可飽和コアの固定方法、並びに前記固定具に固定された可飽和コアを備え、優れた精度で測定することができるフラックスゲート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 such circumstances, and can suppress adverse effects on the magnetic properties of the saturable core, such as stress during assembly and ambient temperature, and can be manufactured at low cost. A fixing device that can be stably fixed, a fixing method of the saturable core, and a fluxgate current sensor that includes the saturable core fixed to the fixing device and that can measure with excellent accuracy. For the purpose.
この目的を達成するため本発明は、帯状の可飽和コアを固定する固定具であって、略C字状を呈する第1の支持体と、前記第1の支持体を収容する第2の支持体とを備え、前記第1の支持体の内部には、前記帯状の可飽和コアを収容し支持する収容支持部を有し、前記収容支持部は、前記第1の支持体の略C字状に沿って形成され且つ当該第1の支持体の両端面を貫通し、収容した可飽和コアの各々の端部を当該第1の支持体の各々の端面から延出させ、前記第2の支持体は、外周面に励磁コイルが配設された前記第1の支持体を収容する固定具を提供するものである。 In order to achieve this object, the present invention is a fixing device for fixing a belt-like saturable core, and includes a first support body having a substantially C-shape and a second support housing the first support body. And a housing support portion for housing and supporting the belt-shaped saturable core inside the first support body, wherein the housing support portion is substantially C-shaped of the first support body. Each end of each of the saturable cores accommodated is extended from each end surface of the first support, and is formed along the shape of the first support. The support provides a fixture for housing the first support having an excitation coil disposed on the outer peripheral surface thereof.
この構成を備えた固定具は、前記収容支持部に前記可飽和コアを収容することで当該可飽和コアを支持し、その形状を維持することができるため、前記可飽和コアに組立時の応力がかかることを防止することができる。また、予め形成されている励磁コイルを第1の支持体に配設することができるため、組み立て工程を簡略化することができる。 The fixture having this configuration supports the saturable core by accommodating the saturable core in the accommodating support portion, and can maintain the shape thereof. Can be prevented. Moreover, since the excitation coil formed beforehand can be arrange | positioned in a 1st support body, an assembly process can be simplified.
また、前記第2の支持体は、前記第1の支持体を収容した際に、当該第1の支持体の各々の端面から延出した可飽和コアの両端部を重ねた状態で挟み込み且つ当該可飽和コアの両端部を互いに周方向に移動可能に固定する複数の支柱を有することができる。この構成により、例えば、周囲温度等の影響により、前記第1の支持体の形状が変化したとしても、前記可飽和コアは、前記第1の支持体の形状変化に追従することができるため、周囲温度等の影響により前記可飽和コアにかかる応力の影響を大幅に緩和することができる。さらに、前記可飽和コアを絶縁テープ等で固定する必要がないため、当該絶縁テープの使用による不要な応力が可飽和コアにかかることがない。 In addition, when the second support is accommodated in the first support, the second support is sandwiched in a state where both ends of the saturable core extending from each end face of the first support are overlapped, and the second support It is possible to have a plurality of support columns that fix both ends of the saturable core so as to be movable in the circumferential direction. With this configuration, for example, even if the shape of the first support changes due to the influence of ambient temperature or the like, the saturable core can follow the change in shape of the first support. The influence of the stress applied to the saturable core due to the influence of the ambient temperature or the like can be greatly reduced. Furthermore, since it is not necessary to fix the saturable core with an insulating tape or the like, unnecessary stress due to the use of the insulating tape is not applied to the saturable core.
さらにまた、前記第1の支持体はその外周面に第1の係合部を有し、前記第2の支持体は、前記第1の係合部と係合する第2の係合部を有し、前記第1の係合部及び第2の係合部は、両者が係合した際に、前記励磁コイルと前記第2の支持体との間に隙間を形成することができる。このような構成にすることにより、前記励磁コイルと前記第2の支持体との直接接触を簡単に防止することができる。 Furthermore, the first support body has a first engagement portion on an outer peripheral surface thereof, and the second support body has a second engagement portion that engages with the first engagement portion. And the first engaging portion and the second engaging portion can form a gap between the exciting coil and the second support when they are engaged with each other. With this configuration, direct contact between the exciting coil and the second support can be easily prevented.
また、前記支柱は、接続端子を支持するための支柱とすることもできる。即ち、接続端子を支持するための支柱を利用して、前記可飽和コアの両端部を重ねた状態で挟み込むことができるため、当該可飽和コアの両端部を止めるための部材を別途設ける必要がなく、構造を簡略化することができる。 Moreover, the said support | pillar can also be used as a support | pillar for supporting a connection terminal. That is, it is necessary to separately provide a member for stopping both ends of the saturable core because the both ends of the saturable core can be sandwiched using a support for supporting the connection terminal. And the structure can be simplified.
そしてまた、前記収容支持部は溝であってもよい。この場合、前記溝は、前記第1の支持体の軸心方向に対し垂直となる一方の面と、当該一方の面とは反対側となる面とが交互に開口する開口部を有することができる。このように、交互に開口する開口部を有することで、前記溝に収容された可飽和コアが、第1の支持体の軸心方向に抜け落ちることをさらに防止することができる。 Further, the accommodation support part may be a groove. In this case, the groove may have an opening in which one surface perpendicular to the axial direction of the first support body and a surface opposite to the one surface are alternately opened. it can. Thus, by having the openings that open alternately, it is possible to further prevent the saturable core housed in the groove from falling off in the axial direction of the first support.
そしてまた、本発明は、上述した本発明に係る固定具で帯状の可飽和コアを固定する方法であって、前記第1の支持体の外周面に前記励磁コイルを配設する工程と、前記励磁コイルが配設された第1の支持体の一方の端面から前記収容支持部に前記可飽和コアを挿入し、当該可飽和コアの各々の端部を当該第1の支持体の各々の端面から延出させる工程と、を有する可飽和コアの固定方法を提供するものである。 Further, the present invention is a method of fixing a belt-like saturable core with the fixture according to the present invention described above, the step of disposing the exciting coil on the outer peripheral surface of the first support, The saturable core is inserted into the housing support portion from one end surface of the first support body on which the exciting coil is disposed, and each end portion of the saturable core is connected to each end surface of the first support body. And a method of fixing the saturable core.
この固定方法により、予め形成されている励磁コイルを第1の支持体に配設することができ、且つ前記収容支持部に前記可飽和コアを簡単に収容することができる。したがって、組み立て工程を簡略化することができると共に、前記可飽和コアに組立時の応力がかかることを防止することができる。 By this fixing method, the excitation coil formed in advance can be disposed on the first support body, and the saturable core can be easily accommodated in the accommodation support portion. Therefore, it is possible to simplify the assembly process and prevent the saturable core from being subjected to stress during assembly.
また、本発明に係る可飽和コアの固定方法は、前記第1の支持体の各々の端面から延出した可飽和コアの両端部を重ね合わせ、前記支柱に挟み込む工程をさらに有することができる。この工程を有することで、前記可飽和コアを絶縁テープ等で固定する必要がないため、当該絶縁テープの使用による不要な応力が可飽和コアにかかることがない。また、例えば、周囲温度等の影響により、前記第1の支持体の形状が変化したとしても、前記可飽和コアは、前記第1の支持体の形状変化に追従することができるため、周囲温度等の影響により前記可飽和コアにかかる応力の影響を大幅に緩和することができる。 The saturable core fixing method according to the present invention may further include a step of overlapping both ends of the saturable core extending from each end surface of the first support and sandwiching the saturable core between the support columns. By having this step, it is not necessary to fix the saturable core with an insulating tape or the like, so that unnecessary stress due to the use of the insulating tape is not applied to the saturable core. Further, for example, even if the shape of the first support changes due to the influence of the ambient temperature or the like, the saturable core can follow the change in shape of the first support. The influence of the stress applied to the saturable core can be greatly reduced by the influence of the above.
さらにまた、本発明は、上述した本発明に係る固定具で支持された可飽和コアを備えたフラックスゲート電流センサを提供するものである。この構成を備えたフラックスゲート電流センサは、組立時の応力や、周囲温度等、可飽和コアの磁気特性に対する悪影響を抑制でき、且つ低コストで製造可能であり、前記可飽和コアを安定して固定することができる。このため、優れた精度で測定することができるフラックスゲート電流センサを低価格で提供することができる。 Furthermore, the present invention provides a fluxgate current sensor including a saturable core supported by the above-described fixture according to the present invention. The fluxgate current sensor having this configuration can suppress adverse effects on the magnetic characteristics of the saturable core, such as stress during assembly and ambient temperature, and can be manufactured at low cost. Can be fixed. For this reason, the fluxgate current sensor which can be measured with excellent accuracy can be provided at a low price.
本発明によれば、組立時の応力や、周囲温度等、可飽和コアの磁気特性に対する悪影響を抑制でき且つ低コストで製造可能であり、可飽和コアを安定して固定することができる固定具、及びこの可飽和コアの固定方法、並びに前記固定具に固定された可飽和コアを備え、優れた精度で測定することができるフラックスゲート電流センサを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fixing tool which can suppress the bad influence with respect to the magnetic characteristic of a saturable core, such as the stress at the time of an assembly, and ambient temperature, can be manufactured at low cost, and can fix a saturable core stably. And a saturable core fixing method, and a fluxgate current sensor that includes the saturable core fixed to the fixture and can measure with excellent accuracy.
次に、本発明の実施形態に係るフラックスゲート電流センサについて図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。 Next, a fluxgate current sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, embodiment described below is the illustration for demonstrating this invention, and this invention is not limited only to these embodiment. Therefore, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係るフラックスゲート電流センサを示す部分断面斜視図、図2は、図1に示すフラックスゲート電流センサを示す分解斜視図、図3は、図2に示すフラックスゲート電流センサの構成要素であるフラックスゲート電流検知ユニットの分解斜視図、図4は、図3に示すフラックスゲート電流検知ユニットの構成要素である可飽和コア及びこの可飽和コアを固定する固定具を示す分解斜視図、図5は、図3に示す固定具の構成要素である第1の支持体の平面図、図6は、図5に示すVI−VI線に沿った断面図である。なお、前記各図では、説明を判り易くするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。
(Embodiment 1)
1 is a partial sectional perspective view showing a fluxgate current sensor according to
図1及び図2に示すように、実施形態1に係るフラックスゲート電流センサ1は、略リング状のフラックスゲート電流検知ユニット10(以下、「検知ユニット10」と記す)と、検知ユニット10の端子に接続する回路基板20と、検知ユニット10の外側に配置され、検知ユニット10を包囲する筒状の外側磁気シールド30と、検知ユニット10の内側空間に配置される筒状の内側磁気シールド40と、これらの部品を収納するケース本体50a及びケース蓋50bと、を備えている。なお、実施形態1では、ケース本体50aとケース蓋50bとによってケース50が構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the fluxgate
回路基板20は、ケース50から延出し、電源供給及び測定信号出力用の外部回路への接続に用いる複数の電気端子21及び複数の電気端子22を有している。また、回路基板20には、後に詳述する接続端子134a〜134dを各々貫通させる貫通孔23a〜23dが開口されている。
The
外側磁気シールド30及び内側磁気シールド40は、フラックスゲート電流センサ1の周囲または付近に位置する電気導体、電気モータ、及び他の磁界発生装置による外乱等、外部磁界の影響を低減する役割を果たすものであり、例えば、シリコン鋼、パーマロイ、スーパーマロイ、アモルファスまたはナノ結晶合金等の高い透磁率を有する材料から構成することができる。
The outer
内側磁気シールド40は、後に詳述するケース本体50aの中央空間51を貫通する一次導体(図示せず)の片寄りの影響を低減するために、当該一次導体の磁界を再配分する磁気回路を形成する役割を果たすものであり、外側磁気シールド30と同様の材料から構成することができる。
The inner
ケース本体50aは、中央部に円筒状に立設した円筒壁52が形成された略直方体形状を有している。この円筒壁52は内側に空間を画定し、この画定された空間が前述した中央空間51となっている。なお、内側磁気シールド40は、円筒壁52の外周に沿って配置される。また、ケース本体50aには、ケース本体50aにケース蓋50bを被せた際に、回路基板20の電気端子21及び22が外部に延出するための隙間を形成する凹部53a及び54aが設けられ、ケース蓋50bには、ケース蓋50bをケース本体50aに被せた際に、凹部53a及び54aと対向して前記隙間を形成する凹部53b及び54bが、各々設けられている。なお、ケース蓋50bは、例えば、クリップ等の固定部材や、接着剤、あるいは溶接等によって、ケース本体50aに固定される。
The case
フラックスゲート電流検知ユニット10は、図3に示すように、帯状の可飽和コア11と、可飽和コア11を支持する第1の支持体12と、第1の支持体12を収容して支持する第2の支持体13と、第2の支持体13の外側に配設される磁気コア14a及び14bと、これらの部材を包囲するコアケース15a及び15bを備えている。なお、本発明に係る固定具は、第1の支持体12と第2の支持体13とで構成される。
As shown in FIG. 3, the fluxgate
第1の支持体12は、図3〜図6に示すように、両端が自由端である略C字状を有しており、その略C字状に沿って形成された溝121を有している。この溝121は、可飽和コア11を挿入可能な大きさを備えており、第1の支持体12の両端面(自由端の端面)を貫通し、この貫通した一方側が、可飽和コア11を挿入するための挿入口128となっている。さらに、溝121は、第1の支持体12の軸心方向に対し垂直となる一方の面126と、当該一方の面とは反対側となる面127が交互に開口する開口部122及び129を有している。このように、交互に開口した開口部122及び129を有することで、溝121に収容された可飽和コア11が、第1の支持体12の軸心方向に抜け落ちることをさらに防止することができる。なお、実施形態1では、この溝121が本発明に係る収容支持部に相当する。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
また、第1の支持体12の挿入口128と反対側の端部には、後に詳述する励磁コイル125の一端を固定するための巻き線止め123が配設されている。また、第1の支持体12の挿入口128近傍には、後に詳述する第2の支持体13の固定突起136が挿入される固定溝124が形成されている。また、励磁コイル125の他端は、第2の支持体13に第1の支持体12を挿入した際に、固定突起136に当接し固定される。なお、実施形態1では、この固定溝124が本発明に係る第1の係合部に相当する。
A winding
前述したように、第1の支持体12の外周面には励磁コイル125が配設されるが、この時、第1の支持体12は略C字状を有しており、両端面の間に空間(開放部)が形成されているため、当該空間(開放部)を利用して、励磁コイル125の内側空間に第1の支持体12を簡単に挿入することができる。即ち、予めソレノイド巻きされた励磁コイル125を第1の支持体12の外周面に簡単に配設することができるため、従来のように、励磁コイルを支持体に巻き付ける工程を行う必要がなく、製造コストを削減することができる。
As described above, the
可飽和コア11は、第1の支持体12に励磁コイル125を配設した後、挿入口128から溝121に挿入され、一端が巻き線止め123側の貫通口から延出され、他端が挿入口128から延出された状態で第1の支持体12に配設される。この構成により、可飽和コアを支持体に巻き付ける必要や、絶縁テープで固定する必要がない。したがって、可飽和コア11に不要な応力がかかることなく、可飽和コア11を環状(リング状)に形成し維持することができる。なお、第1の支持体12は樹脂製であり、溝121内に配設される可飽和コア11と励磁コイル125との電気的絶縁を第1の支持体12によって取ることができる。また、励磁コイル125の外表面には、絶縁膜を被覆する等、絶縁処理がなされている。
The
第2の支持体13は、図3及び図4に示すように、中央部が開口された環状(ドーナツ状)を有している。この第2の支持体13には、軸心に平行な断面が略U字状を呈する第1の支持体収容部131が形成されている。この第1の支持体収容部131は、励磁コイル125が配設された第1の支持体12を収容する平面視略C字状の収容部本体132と、複数(実施形態1では4本)の接続端子134a〜134dを各々支持する支柱135a〜135dが形成される支柱形成部133とを有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、第2の支持体13は、収容部本体132と支柱形成部133との境界部分の一方に、励磁コイル125が配設された第1の支持体12が収容部本体132に収容された際に第1の支持体12の固定溝124に挿入され固定される固定突起136が形成され、他方には、巻き線止め123が挿入され固定される固定部137が形成されている。そして、固定突起136が固定溝124に固定され、巻き線止め123が固定部137に固定されることで、第1の支持体12が第2の支持体13に安定した状態で保持される。
Further, in the
なお、固定溝124、固定突起136、巻き線止め123、固定部137は、励磁コイル125が配設された第1の支持体12が収容部本体132に収容された際に、励磁コイル125と第2の支持体13との間に所望の隙間が形成される高さで設計されている。また、固定溝124及び固定突起136の配設数や配設位置は、任意に決定することができる。この時、巻き線止め123及び固定部137に代えて、固定溝124及び固定突起136を配設してもよい。この場合、巻き線止め123によって固定される励磁コイル125の端部は、第2の支持体に固定してもよい。さらにまた、巻き線止め123を第1の支持体12の両端部に配設し、第2の支持体13の対応位置に固定部137を配設してもよい。この場合、固定溝124及び固定突起136を併用してもよい。なお、実施形態1では、この固定突起136が本発明に係る第2の係合部に相当する。
Note that the fixing
支柱135a〜135dは、第2の支持体13の円周方向に沿って互いに間隔をおいて順に配設されている。支柱135a及び135dは、支柱135b及び135cよりも若干内側(軸心側)に配設されている。このように、複数の支柱135a〜135dの配設位置をずらすことで、第1の支持体12の両端から延出した可飽和コア11の両端部を重ねた状態で支柱135a〜135dに挟み込み、且つ可飽和コア11の両端部を互いに周方向に移動可能に固定することができる。
The
このように、第1の支持体12の両端から延出した可飽和コア11の両端部を重ねた状態で支柱135a〜135dに挟み込み、且つ当該両端部を互いに周方向に移動可能に固定できる構成にしたため、例えば、周囲温度等の影響により第1の支持体12の形状が変化したとしても、可飽和コア11は、第1の支持体12の形状変化に追従することができるため、応力の影響を大幅に緩和することができる。具体的には、周囲温度等の影響により第1の支持体12が収縮した場合、可飽和コア11は、溝121の軸心側から離れるよう移動するため、応力の影響を大幅に緩和することができる。一方、第1の支持体12が膨張した場合、可飽和コア11の両端部の支柱135a〜135dに重ねて挟み込んだ部分が円周方向にスライドし、応力の影響を大幅に緩和することができる。したがって、周囲温度等の影響により、可飽和コア11の磁気特性が低下することを確実に防止することができる。
Thus, the structure which can be pinched | interposed into the support |
磁気コア14a及び14bは、中央部が開口された環状(ドーナツ状)を有しており、軸心に平行な断面が略U字状を呈し、この略U字状を画定する内部空間に、可飽和コア11及び励磁コイル125が配設された第1の支持体12を収容した第2の支持体13を収容する。磁気コア14a及び14bは互いに同様の形状を有し、高い透磁率を有する磁性材料で形成されている。磁気コア14a及び14bには、支柱135a〜135dが各々貫通する開口部141a〜141d(磁気コア14aの開口部は図示せず)が形成されている。
The
また、磁気コア14a及び14bは、組み合わされた際に、径方向外側の縁部142aと縁部142bが接触するが、径方向内側の縁部143aと縁部143bの間には狭い隙間が形成される。この隙間により、フラックスゲート電流センサ1周辺の短絡ループが防止される。
Further, when the
コアケース15a及び15bは樹脂製であり、中央部が開口された環状(ドーナツ状)を有しており、軸心に平行な断面が略U字状を呈し、この略U字状を画定する内部空間に、組み合わされた磁気コア14a及び14bを収容する。コアケース15a及び15bは互いに同様の形状を有し、コアケース15aの外側底面には、複数(実施形態1では2つ)のフィン151a及び152aが互いに離間した状態で放射状に形成されている。また、コアケース15bの外側上面には、2つのフィン151b及び152bが同様に形成されている。さらにまた、コアケース15a及び15bには、支柱135a〜135dが各々貫通する開口部153a〜153d(コアケース15aの開口部153c及び153d、コアケース15bの開口部153a及び153bは図示せず)が共に形成されている。
The
互いに組み合わされて、磁気コア14a及び14bを収容したコアケース15a及び15bの外周面には、図示しない二次コイル(例えば、絶縁被膜を備える細い導線からなる)が巻き付けられ、ケース50内に収容される。この時、コアケース15a及び15bに形成されているフィン151a、152a、151b及び152bは、前記二次コイルがケース50に接触しないよう、当該二次コイルとコアケース15a及び15bとの間に所定の空間を形成する役割を果たす。
In combination with each other, a secondary coil (not shown) (for example, made of a thin conductive wire with an insulating coating) is wound around the outer peripheral surfaces of the
なお、実施形態1では、収容支持部として、第1の支持体12に、可飽和コア11を挿入するための溝121を形成した場合について説明したが、これに限らず、収容支持部は、第1の支持体12の内部を中空とし、この中空部分を溝121の代わりにし、当該中空部分の両端から可飽和コア11の両端部を各々延出させる構成であってもよい。
In addition, although
また、溝121は、第1の支持体12の軸心方向に対し垂直となる一方の面と、当該一方の面とは反対側となる面が交互に開口する構成に限らず、第1の支持体12の軸心方向に対し垂直となる一方の面または他方の面が開口する構成であってもよい。さらにまた、開口部122及び129の周方向の長さは、所望により任意に決定することができる。
In addition, the
また、実施形態1では、可飽和コア11の両端部を重ねた状態で挟み込むため、支柱135a〜135dの配設位置を上述のようにずらした場合について説明したが、これに限らず、支柱135a〜135dの配設位置は、支柱135a及び135dは、支柱135b及び135cよりも若干外側(外周側)に配設してもよい。また、支柱135a〜135dの配設位置は、円周方向に沿って順に、内側、外側、内側、外側(即ち、互い違い)であってもよい。さらに、実施形態1では、4本の支柱135a〜135dを配設した場合について説明したが、これに限らず、可飽和コア11の両端部を重ねた状態で挟み込むことができれば、支柱の配設数は任意に設定することができる。
In the first embodiment, since the both ends of the
(実施形態2)
次に、本発明に係る実施形態2について図面を参照して説明する。図7は、実施形態2に係るフラックスゲート電流センサを示す分解斜視図、図8は、図7に示すフラックスゲート電流センサの構成要素であるフラックスゲート電流検知ユニットの分解斜視図である。なお、実施形態2では、実施形態1と同様の構成及び同様の処理については、その詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
Next,
実施形態2に係るフラックスゲート電流センサ2と、実施形態1に係るフラックスゲート電流センサ1との異なる主な点は、フラックスゲート電流検知ユニット210、回路基板220、ケース250の構成である。
The main differences between the fluxgate
フラックスゲート電流検知ユニット210は、図7及び図8に示すように、帯状の可飽和コア11と、可飽和コア11を支持する第1の支持体12と、第1の支持体12を収容して支持する第2の支持体13と、第2の支持体13の外側に配設される磁気コア214a及び214bと、これらの部材を包囲するコアケース215a及び215bを備えている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the flux gate
磁気コア214a及び214bは、実施形態1と同様に、高い透磁率を有する磁性材料で形成されており、第2の支持体13の外側に配設される。
The
磁気コア214aは、図7及び図8に示すように、中央部が開口された環状(ドーナツ状)を有しており、軸心に平行な断面が略U字状を呈し、この略U字状を画定する内部空間に、可飽和コア11及び励磁コイル125が配設された第1の支持体12を収容した第2の支持体13を収容する。この磁気コア214aは、実施形態1に係る磁気コア14aよりも軸心方向の高さが高く形成されており、前記内部空間に、可飽和コア11及び励磁コイル125が配設された第1の支持体12を収容した第2の支持体13が完全に収容されるようになっている。なお、磁気コア214aには、支柱135a〜135dが各々貫通する開口部(図示せず)が形成されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
磁気コア214bは、図7及び図8に示すように、中央部が開口された円盤状を有しており、支柱135a〜135dが各々貫通する開口部141a〜141dが形成されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
磁気コア214a及び214bは、磁気コア214aに磁気コア214bを被せた(組み合わせた)際に、径方向外側の縁部242aと縁部242bが接触するが、径方向内側の縁部243aと縁部243bの間には狭い隙間が形成される。この隙間により、フラックスゲート電流センサ2周辺の短絡ループが防止される。
When the
コアケース215a及び215bは、図7及び図8に示すように、実施形態1に係るコアケース15a及び15bよりもシンプルな構造となっている。コアケース215a及び215bは、樹脂製であり、中央部が開口された環状(ドーナツ状)を有しており、軸心に平行な断面が略U字状を呈し、この略U字状を画定する内部空間に、組み合わされた磁気コア214a及び214bを収容する。コアケース215a及び215bは互いに同様の形状を有し、コアケース215aの外側底面には、フィン151a及び152aが形成され、コアケース215bの外側上面には、同様に2つのフィン151b及び152bが形成されている。また、コアケース215a及び215bには、支柱135a〜135dが各々貫通する開口部153a〜153d(コアケース215aの開口部は図示せず)が形成されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
互いに組み合わされて、磁気コア214a及び214bを収容したコアケース215a及び215bの外周面には、実施形態1と同様に、図示しない二次コイルが巻き付けられ、ケース250内に収容される。
A secondary coil (not shown) is wound around the outer peripheral surfaces of the
回路基板220は、一方の端部に複数の電気端子21を有しており、当該一方の端部とは反対側の端面は、略半円状に切り欠かれた形状を有している。また、実施形態1と同様に、回路基板220には、接続端子134a〜134dを各々貫通させる貫通孔23a〜23dが開口されている。
The
ケース250は、ケース本体250aとケース蓋250bとから構成されている。なお、ケース本体250aとケース蓋250bは、凹部54a及び54bが形成されていない以外は、ケース本体50aとケース蓋50bと同様の構成を備えている。
The
1、2…フラックスゲート電流センサ、10、210…フラックスゲート電流検知ユニット、11…可飽和コア、12…第1の支持体、13…第2の支持体、14a、14b、214a、214b…磁気コア、15a、15b、215a、215b…コアケース、30…外側磁気シールド、40…内側磁気シールド、121…溝、128…挿入口、125…励磁コイル、135a〜135d…支柱、151a、151b、152a、152b…フィン
DESCRIPTION OF
Claims (9)
略C字状を呈する第1の支持体と、
前記第1の支持体を収容する第2の支持体と、
を備え、
前記第1の支持体の内部には、前記帯状の可飽和コアを収容し支持する収容支持部を有し、
前記収容支持部は、前記第1の支持体の略C字状に沿って形成され且つ当該第1の支持体の両端面を貫通し、収容した可飽和コアの各々の端部を当該第1の支持体の各々の端面から延出させ、
前記第2の支持体は、外周面に励磁コイルが配設された前記第1の支持体を収容する、固定具。 A fixture for fixing a belt-shaped saturable core,
A first support having a substantially C-shape;
A second support that houses the first support;
With
In the inside of the first support body, there is an accommodating support portion that accommodates and supports the belt-shaped saturable core,
The accommodation support portion is formed along a substantially C-shape of the first support body and penetrates both end surfaces of the first support body, and each end portion of the housed saturable core is accommodated in the first support body. Extending from each end face of the support,
The second support member is a fixture that houses the first support member having an excitation coil disposed on an outer peripheral surface thereof.
前記第2の支持体は、前記第1の係合部と係合する第2の係合部を有し、
前記第1の係合部及び第2の係合部は、両者が係合した際に、前記励磁コイルと前記第2の支持体との間に隙間を形成する、請求項1または請求項2記載の固定具。 The first support has a first engagement portion on an outer peripheral surface thereof,
The second support body has a second engagement portion that engages with the first engagement portion,
The said 1st engaging part and the 2nd engaging part form a clearance gap between the said excitation coil and the said 2nd support body, when both engage, The claim 1 or 2 The fixture described.
前記第2の支持体は、前記巻き線止めを固定する固定部を有し、
前記巻き線止めが前記固定部に固定された際に、前記励磁コイルと前記第2の支持体との間に隙間を形成する、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の固定具。 The first support has a winding stopper for fixing one end of the exciting coil to the outer peripheral surface thereof.
The second support has a fixing portion for fixing the winding stopper,
The fixing according to any one of claims 1 to 3, wherein a gap is formed between the exciting coil and the second support when the winding stopper is fixed to the fixing portion. Ingredients.
前記第1の支持体の外周面に前記励磁コイルを配設する工程と、
前記励磁コイルが配設された第1の支持体の一方の端面から前記収容支持部に前記可飽和コアを挿入し、当該可飽和コアの各々の端部を当該第1の支持体の各々の端面から延出させる工程と、
を有する可飽和コアの固定方法。 A method of fixing a band-shaped saturable core with the fixture according to any one of claims 1 to 5,
Disposing the exciting coil on the outer peripheral surface of the first support;
The saturable core is inserted into the housing support part from one end face of the first support body on which the excitation coil is disposed, and each end part of the saturable core is connected to each of the first support body. Extending from the end face;
A method for fixing a saturable core having:
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