JP6505653B2 - 励磁コア、センサヘッド及び電流センサ - Google Patents

Description

本発明は、励磁コア、センサヘッド及び電流センサに関する。

上述した電流センサとして例えば特許文献１に記載された貫通型の非接触電流センサが知られている。特許文献１に記載された電流センサは、環状の励磁コアに被測定対象物を貫通させ、励磁コアに巻かれた励磁コイルに流れる電流、電圧を測定することにより、被測定対象物に流れる電流を測定している。

電流測定方法として、励磁コイルに流れる電流又は電圧から電流信号を得るフラックスゲート型電流検出方法が知られている。さらに、その際の電流信号を、励磁コイルの外側に巻かれた帰還コイルに流して、帰還コイルに流れる電流から電流信号を得るゼロフラックス法も知られている。

上述した励磁コアとして、性能の向上、コストダウンを図るためアモルファスのような薄帯状の磁性体を用いることが考えられる。このような場合、一般的には、その薄帯状磁性体を複数回巻きつけるような形で、何層かに重ねることによって励磁コアを作成するという方法が採用されている。

特開２００７−０５７２９４号公報

しかしながら、このような励磁コアは分割クランプ型の非接触電流センサには採用できない。薄帯状磁性体から構成された励磁コアを分割させてしまうと、励磁コアとしての性能を失ってしまうからである。一つ目の要因は、機械的強度の問題である。薄帯状磁性体を巻きつけた励磁コアを分割させた場合、その断面は薄帯状磁性体が数層重っているだけであり、しかも、各層の断面は線状になっている。そのため、分割クランプ型の非接触電流センサに採用した場合には、薄帯状磁性体の機械的強度が開閉の動作に耐えられず、すぐに接触不良を起こしてしまうという問題が生じることとなる。

二つ目の要因は、電流測定値の再現性の問題である。前述のとおり分割させた励磁コアの断面には線状の磁性体が数層分存在するだけであるため、これを採用した分割クランプ型の非接触電流センサのクランプ部分の開閉操作において、断面部の磁性体どうしの接触は、実質的には線接触となってしまう。これは、磁性体どうしの接触面積が小さいことを意味する。このような場合、クランプ部分の開閉に伴う接触部分における磁気結合の再現性が得にくくなるので、結果として電流測定値の再現性を得ることができないという問題もまた生じることとなる。

このような事情から、分割クランプ型の非接触電流センサの励磁コア構造には薄帯状磁性体を採用することができないという課題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、分割クランプ型の励磁コアとして薄帯状磁性体を採用することができる励磁コア、センサヘッド及び電流センサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の励磁コアは、２つに分割可能な第１帯状磁性体及び第２帯状磁性体を備え、前記第１帯状磁性体及び前記第２帯状磁性体の両端部同士が接触して環状に形成された励磁コアであって、前記第１帯状磁性体及び前記第２帯状磁性体の両端部同士が厚さ方向に重ねられて接触し、非磁性材料からなり、２つに分割可能な第１補強部材及び第２補強部材から構成され、前記第１補強部材及び前記第２補強部材の両端部同士が重ねられて環状に形成された補強体をさらに備え、前記第１帯状磁性体が、前記第１補強部材上に設けられ、前記第２帯状磁性体が、前記第２補強部材上に設けられたことを特徴とする。

また、第１補強部材の両端部の内面及び前記第１補強部材の両端部の外面が対向して重ねられ、前記第１帯状磁性体が、前記第１補強部材の内面上に設けられ、前記第２帯状磁性体が、前記第２補強部材の外面上に設けられていてもよい。

また、前記第１補強部材及び前記第２補強部材には、各々貫通孔が形成され、前記第１帯状磁性体は、前記第１補強部材の貫通孔を通って前記第１補強部材の一端部の外面上及び前記第１補強部材の他端部の内面上に設けられ、前記第２帯状磁性体は、前記第２補強部材の貫通孔を通って前記第２補強部材の一端部の外面上及び前記第２補強部材の他端部の内面上に設けられ、前記第１補強部材の一端部の外面及び前記第２補強部材の他端部の内面が対向して重ねられ、前記第１補強部材の他端部の内面及び前記第２補強部材の一端部の外面が対向して重ねられていてもよい。

また、前記第１補強部材及び前記第２補強部材が各々、前記厚さ方向に重ねて一対設けられ、前記第１帯状磁性体が、前記一対の第１補強部材間に挟まれて設けられ、前記第２帯状磁性体が、前記一対の第２補強部材間に挟まれて設けられ、前記第１帯状磁性体の一端部の外面及び他端部の内面が露出するように、前記一対の第１補強部材の端部の位置がそれぞれずれて設けられ、前記第２帯状磁性体の一端部の外面及び他端部の内面が露出するように、前記一対の第２補強部材の端部の位置がそれぞれずれて設けられ、前記第１帯状磁性体の一端部の外面及び前記第２帯状磁性体の他端部の内面が接触し、前記第１帯状磁性体の他端部の内面及び前記第２帯状磁性体の一端部の外面が接触していてもよい。

上記課題を解決するため、本発明のセンサヘッドは、上述した励磁コアと、帯状の第１集磁器及び第２集磁器から構成され、前記第１集磁器及び前記第２集磁器の両端部同士が接触して環状に形成され、前記補強体の内側及び外側に配置された集磁体と、を備えていてもよい。

また、第１集磁器の両端部のうち一方の外面及び前記第２集磁器の両端部のうち一方の内面が対向し、前記第１集磁器の両端部のうち他方の内面及び前記第２集磁器の両端部のうち他方の外面が対向するように重ねられていてもよい。

上記課題を解決するため、本発明の電流センサは、上述した励磁コアと、前記励磁コアに貫通された被測定対象物に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備えている。

本発明によれば、第１帯状磁性体及び第２帯状磁性体の両端部同士が厚さ方向に重ねられて接触している。これにより、第１帯状磁性体及び第２帯状磁性体の開閉動作に対し、十分な接触面積を保つことができるため、分割クランプ型の励磁コアとして薄帯状磁性体を採用することができる。

本発明の非接触型の電流センサの一実施形態を示すブロック図である。 図１のセンサヘッドのＡ−Ａ線概略断面図である。 第１実施形態における図１に示す励磁コアの斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はクランプ時及び非クランプ時における図１に示すセンサヘッドの部分断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はクランプ時及び非クランプ時における図１に示す励磁コアの側面図である。 （Ａ）はセンサヘッドの側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ部の部分斜視図である。 （Ａ）はセンサヘッドの側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＹ部の部分斜視図である。 （Ａ）は第２実施形態における図１に示す励磁コアを構成する第１補強部材及び第２補強部材の斜視図であり、（Ｂ）は第２実施形態における図１に示す励磁コアの斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はクランプ時及び非クランプ時における図８に示す励磁コアの側面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は第３実施形態における図１に示す励磁コアの斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）はクランプ時及び非クランプ時における図１０に示す励磁コアの側面図である。 第４実施形態における図１に示す励磁コアの概略断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第５実施形態におけるクランプ時及び非クランプ時における図１に示す内側集磁器及び外側集磁器の側面図である。

（第１実施形態）
本発明の非接触型の電流センサの一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図１では、図が煩雑になることを避けるために帰還コイル８は、コア部２０Ｌ、２０Ｒの一部のみを巻いた状態を示すが、実際はコア部２０Ｌ、２０Ｒの円周方向に沿って全体を巻くのが一般的である。また、図１及び図２では、ケース７が省略されている。

電流センサ１は、センサヘッド２と、電流検出手段としての電流検出回路１０と、を備えている。本実施形態では、センサヘッド２は、左コア部２０Ｌ及び右コア部２０Ｒの２つに分割することができる。以下、この左コア部２０Ｌ及び右コア部２０Ｒの両端同士を接続して環状のセンサヘッド２を形成した状態を「クランプ」といい、左コア部２０Ｌ及び右コア部２０Ｒを切り離した状態を非クランプと言う。

センサヘッド２は、図１及び図２などに示すように、環状の励磁コア３Ａと、励磁コア３Ａに巻回された励磁コイル４と、励磁コア３Ａの内側及び外側に設けられた集磁体としての内側集磁体５Ａ及び外側集磁体６Ａと、これら励磁コア３Ａ、励磁コイル４、内側集磁体５Ａ及び外側集磁体６Ａを収容するケース７（図４、図６及び図７参照）と、ケース７に巻回された帰還コイル８と、を備えている。励磁コア３Ａの中心に電線などの被測定対象物９が通されている。

また、電流検出回路１０は、励磁回路１１と、検波回路１２と、ＬＰＦ回路１３と、増幅回路１４と、帰還回路１５と、Ｉ／Ｖ回路１６と、を備えている。励磁コイル４は、励磁回路１１と接続されており、交流励磁電流により交流的に励磁される。励磁コイル４の励磁電圧もしくは励磁電流は、被測定対象物９に流れる電流（以下被測定電流）の作用により変化する。検波回路１２はその励磁電圧もしくは励磁電流の変化を検出し、ＬＰＦ回路１３を通すことにより、被測定電流に比例した信号を得る。

続いて、この信号を増幅回路１４で増幅し、帰還回路１５を経由して帰還コイル８に流れる電流を生む。帰還コイル８に流れる電流により帰還コイル８内部に磁界を発生させ、結果として、励磁コア３Ａ、内側集磁体５Ａ、外側集磁体６Ａに磁束を生じる。帰還コイル８の巻き線の方向は、帰還コイル８に流れる電流による磁束が、被測定電流により生じた磁束を打ち消す作用をする向きである。そのため、この構成により、帰還コイル８内部の励磁コア３Ａ、内側集磁体５Ａ、外側集磁体６Ａの磁束はほぼゼロになり、帰還コイル８に流れる電流が被測定電流に比例する為、帰還コイル８に流れる電流をＩ／Ｖ回路１６により電流電圧変換して、最終的な被測定電流の推定値であるところの、出力電圧を得る。

次に、上記励磁コア３Ａの構成について図３を参照して以下説明する。励磁コア３Ａは、補強体３Ａ１と、第１帯状磁性体３Ａ２と、第２帯状磁性体３Ａ３と、を備えている。補強体３Ａ１は、２つに分割可能な非磁性材料（例えばプラスチック）からなるＵ字状の第１補強部材３Ａ１１及び第２補強部材３Ａ１２から構成され、第１補強部材３Ａ１１及び第２補強部材３Ａ１２の両端部同士が重ねられて環状に形成されている。本実施形態では、第１補強部材３Ａ１１及び第２補強部材３Ａ１２の両端部同士が重ねられると円形の環状が形成される。第１補強部材３Ａ１１及び第２補強部材３Ａ１２は各々、半円に沿ったＵ字状に形成されている。

第１補強部材３Ａ１１及び第２補強部材３Ａ１２は帯板状に設けられ、長手方向の両端部が厚さ方向に相対するようにＵ字状に形成されている。第１補強部材３Ａ１１の両端部間の距離は、第２補強部材３Ａ１２の両端部間の距離よりも大きく設けられている。そして、図５に示すように、第１補強部材３Ａ１１の両端部の内面及び第２補強部材３Ａ１２の両端部の外面が対向して重ねられ、環状の補強体３Ａ１を形成する。

２つに分割可能な第１帯状磁性体３Ａ２及び第２帯状磁性体３Ａ３は、軟磁性材料から構成され、例えばその厚さが１００μｍ以下の薄帯形状（リボン形状）であり、柔軟性がある。図３に示すように、第１帯状磁性体３Ａ２は、第１補強部材３Ａ１１の内面上に這わせる、或いは、貼り付けて設けられている。第２帯状磁性体３Ａ３は、第２補強部材３Ａ１２の外面上に這わせる、或いは、貼り付けて設けられている。

第１帯状磁性体３Ａ２は、第１補強部材３Ａ１１の第２補強部材３Ａ１２と重ねられる両端部に亘って設けられている。第２帯状磁性体３Ａ３も、第２補強部材３Ａ１２の第１補強部材３Ａ１１と重ねられる両端部に亘って設けられている。これにより、図５に示すように、第１補強部材３Ａ１１の両端部の内面及び第２補強部材３Ａ１２の両端部の外面が対向して重ねられると、第１帯状磁性体３Ａ２及び第２帯状磁性体３Ａ３の両端部同士が厚さ方向に重ねられて接触する。

内側集磁体５Ａは、図４に示すように、２分割された第１集磁器としての第１内側集磁器５Ａ１及び第２集磁器としての第２内側集磁器５Ａ２から構成されている。第１内側集磁器５Ａ１及び第２内側集磁器５Ａ２は帯板状に設けられ、長手方向の両端部が厚さ方向に相対するようにＵ字状に形成されている。内側集磁体５Ａは、第１内側集磁器５Ａ１及び第２内側集磁器５Ａ２の両端部同士が接触して円形の環状に形成されている。

上記第１内側集磁器５Ａ１及び第２内側集磁器５Ａ２の一端部Ｔ１１及びＴ２１（図６）側の端面には、図４に示すように、帯幅方向に沿った溝Ｍｉが形成されている。一方、上記第１内側集磁器５Ａ１及び第２内側集磁器５Ａ２の他端部Ｔ１２（図６）及びＴ２２は、これら溝Ｍｉに嵌合するように厚みが薄くなっている。

外側集磁体６Ａは、２分割された第１集磁器としての第１外側集磁器６Ａ１及び第２集磁器としての第２外側集磁器６Ａ２から構成されている。第１外側集磁器６Ａ１及び第２外側集磁器６Ａ２は帯板状に設けられ、長手方向の両端部が相対するようにＵ字状に形成されている。外側集磁体６Ａは、第１外側集磁器６Ａ１及び第２外側集磁器６Ａ２の両端部同士が接触して円形の環状に形成されている。

上記第１外側集磁器６Ａ１及び第２外側集磁器６Ａ２の一端部Ｔ１１及びＴ２１（図６）側の端面には、図４に示すように、帯幅方向に沿った溝Ｍｏが形成されている。一方、上記第１外側集磁器６Ａ１及び第２外側集磁器６Ａ２の他端部Ｔ１２（図６）及びＴ２２は、これら溝Ｍｏに嵌合するように厚みが薄くなっている。

ケース７は、図６及び図７に示すように、２つに分割された第１ケース部７１及び第２ケース部７２から構成されている。第１ケース部７１及び第２ケース部７２は、四角筒状に設けられ、その長手方向の両端が対向するようにＵ字状に形成されている。上述した第１補強部材３Ａ１１、第１帯状磁性体３Ａ２、第１内側集磁器５Ａ１及び第１外側集磁器６Ａ１は、第１ケース部７１内に厚さ方向に積層されて収容され、左コア部２０Ｌを形成している。上述した第２補強部材３Ａ１２、第２帯状磁性体３Ａ３、第２内側集磁器５Ａ２及び第２外側集磁器６Ａ２は、第２ケース部７２内に厚さ方向に積層されて収容され、右コア部２０Ｒを形成している。

第１ケース部７１及び第２ケース部７２の一端部Ｔ１１及びＴ２１においては、図４、図６及び図７に示すように、厚さ方向に対向する壁部７１Ａ及び壁部７２Ａが、当該内側が凹むように他の部分よりも薄く形成されている。第１ケース部７１及び第２ケース部７２の一端部Ｔ１１及びＴ２１においては、図７などに示すように、幅方向に対向する壁部７１Ｂ及び７２Ｂが切り欠かれている。

第１ケース部７１及び第２ケース部７２の他端部Ｔ１２及びＴ２２においては、厚さ方向に対向する壁部７１Ａ及び壁部７２Ａが、当該外側が凹むように他の部分よりも薄く形成されている。

なお、上述した第１補強体３Ａ１１、第２補強体３Ａ１２の両端部、第１内側集磁器５Ａ１、第２内側集磁器５Ａ２の両端部、第１外側集磁器６Ａ１、第２外側集磁器６Ａ２の両端部、第１ケース部７１、第２ケース部７２の両端部は、右コア部２０Ｒ及び左コア部２０Ｌに沿った円弧状に形成されておらず、直線状（平板状）に形成されている。

以上の構成によれば、図４（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、左コア部２０Ｌ及び右コア部２０Ｒを離すと、励磁コア３Ａが２つに分割され、非クランプ状態となる。その後、２つに分割された左コア部２０Ｌ及び右コア部２０Ｒの隙間から被測定対象物９を通して、第１ケース部７１の一端部Ｔ１１及び第２ケース部７２の他端部Ｔ２２を近づけ、第１ケース部７１の他端部Ｔ１２及び第２ケース部７２の一端部Ｔ２１を近づける。そうすると、図４に示すように、第１ケース部７１の一端部Ｔ１１及び第２ケース部７２の他端部Ｔ２２の壁部７１Ａ、７２Ａ同士が嵌合すると共に、壁部７１Ｂの切り欠きに壁部７２Ｂが嵌合される。

また、第１内側集磁器５Ａ１及び第２内側集磁器５Ａ２の一端部Ｔ１１、Ｔ２１側に設けた溝Ｍｉに第２内側集磁器５Ａ２及び第１内側集磁器５Ａ１の他端部Ｔ２２、Ｔ１２側が差し込まれて、第１内側集磁器５Ａ１及び第２内側集磁器５Ａ２の両端部同士が接続される。第１外側集磁器６Ａ１及び第２外側集磁器６Ａ２の一端部Ｔ１１、Ｔ２１側に設けた溝Ｍｏに第２外側集磁器６Ａ２及び第１外側集磁器６Ａ１の他端部Ｔ２２、Ｔ１２側が差し込まれて、第１外側集磁器６Ａ１及び第２外側集磁器６Ａ２の両端部同士が接続される。

また、第１補強部材３Ａ１１及び第２補強部材３Ａ１２の両端部同士、第１帯状磁性体３Ａ２及び第２帯状磁性体３Ａ３の両端部同士が厚さ方向に重ねられて接触し、一つの磁気回路を構成する。これにより、環状のセンサヘッド２がクランプ状態となりその中央に被測定対象物９が貫通する。

上述した第１実施形態によれば、第１帯状磁性体３Ａ２及び前記第２帯状磁性体３Ａ３の両端部同士が厚さ方向に重ねられて接触している。これにより、第１帯状磁性体３Ａ２及び第２帯状磁性体３Ａ３の開閉動作に対し、十分な接触面積を保つことができるため、分割クランプ型の励磁コア３Ａとして薄帯状磁性体を採用することができる。

また、上述した第１実施形態によれば、第１帯状磁性体３Ａ２が、第１補強部材３Ａ１１上に設けられ、第２帯状磁性体３Ａ３が、第２補強部材３Ａ１２上に設けられている。これにより、柔軟性のある第１帯状磁性体３Ａ２及び第２帯状磁性体３Ａ３であっても、形状を維持することができるため、励磁コア３Ａの特性に影響を及ぼすことなく、機械的強度を図ることができる。

また、上述した実施形態によれば、第１内側集磁器５Ａ１及び第２内側集磁器５Ａ２の両端部、第１外側集磁器６Ａ１及び第２外側集磁器６Ａ２の両端部がそれぞれ厚さ方向に重ねられている。これにより、第１内側集磁器５Ａ１及び第２内側集磁器５Ａ２、第１外側集磁器６Ａ１及び第２外側集磁器６Ａ２の端面同士が突き当てて接触するよりも接触面積が大きくすることができる。

なお、上述した第１実施形態では、励磁コア３Ａの形状は円形であったが、これに限ったものではない。第１帯状磁性体３Ａ２及び第２帯状磁性体３Ａ３の両端部が厚さ方向に接触できる形状であればよく、矩形状であってもよいし、直線と曲線を組み合わせてもよい。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態における非接触型の電流センサ１について図８及び図９を参照して説明する。第１実施形態と第２実施形態とで異なる点は、励磁コア３Ｂの構成である。励磁コア３Ｂ以外の部分は、第１実施形態と同等であるためここでは詳細な説明を省略する。

励磁コア３Ｂは、補強体３Ｂ１と、第１帯状磁性体３Ｂ２と、第２帯状磁性体３Ｂ３と、を備えている。補強体３Ｂ１は、２つに分割された非磁性材料（例えばプラスチック）からなるＵ字状の第１補強部材３Ｂ１１及び第２補強部材３Ｂ１２から構成され、第１補強部材３Ｂ１１及び第２補強部材３Ｂ１２の両端部同士が重ねられて環状に形成されている。

第１補強部材３Ｂ１１及び第２補強部材３Ｂ１２は帯板状に設けられ、長手方向の両端部が厚さ方向に相対するようにＵ字状に形成されている。第１補強部材３Ｂ１１及び第２補強部材３Ｂ１２は、同じ大きさ、同じ形状に設けられ、長手方向の中心に、第１帯状磁性体３Ｂ２及び第２帯状磁性体３Ｂ３が通される貫通孔３Ｂ１３が設けられている。そして、図８及び図９に示すように、第１補強部材３Ｂ１１の一端部Ｔ１１の外面及び第２補強部材３Ｂ１２の他端部Ｔ２２の内面が対向して重ねられ、第１補強部材３Ｂ１１の他端部Ｔ１２の内面及び第２補強部材３Ｂ１２の一端部Ｔ２１の外面が対向して重ねられ、環状の補強体３Ｂ１を形成している。

２つに分割された第１帯状磁性体３Ｂ２及び第２帯状磁性体３Ｂ３は、第１実施形態と同様に、例えばその厚さが１００μｍ以下の薄帯形状であり、柔軟性がある。図８及び図９に示すように、第１帯状磁性体３Ｂ２は、第１補強部材３Ｂ１１の貫通孔３Ｂ１３を通って第１補強部材３Ｂ１１の一端部Ｔ１１の外面上及び第１補強部材３Ｂ１１の他端部Ｔ１２の内面上に這わされ、或いは、貼り付けて設けられている。第２帯状磁性体３Ｂ３は、第２補強部材３Ｂ１２の貫通孔３Ｂ１３を通って第２補強部材３Ｂ１２の一端部Ｔ２１の外面上及び第２補強部材３Ｂ１１の他端部Ｔ２２の内面上に這わされ、或いは、貼り付けて設けられている。第１帯状磁性体３Ｂ２は、第１補強部材３Ｂ１１の第１補強部材３Ｂ１２と重ねられる両端部に亘って設けられている。第２帯状磁性体３Ｂ３も、第１補強部材３Ｂ１２の第１補強部材３Ｂ１１と重ねられる両端部に亘って設けられている。これにより、図９に示すように、第１補強部材３Ｂ１１及び第１補強部材３Ｂ１２の両端部同士が重ねられると、第１帯状磁性体３Ｂ２及び第２帯状磁性体３Ｂ３の両端部同士が厚さ方向に重ねられて接触している。

上述した第２実施形態によれば、第１実施形態と異なり、第１補強部材３Ｂ１１及び第１補強部材３Ｂ１２を同じ大きさ、同じ形状にすることができるため、コストダウンを図ることができる。

しかも、第１実施形態では、左コア部２０Ｌ及び右コア部２０Ｒを離すには、図５に示すように、左コア部２０Ｌ及び右コア部２０Ｒの中央が対向する方向であるＸ方向に左コア部２０Ｌ及び右コア部２０Ｒの一方を動かす必要がある。今、説明を簡単にするために右コア部２０Ｒを動かす場合について説明する。この場合、被測定対象物９のＸ方向の幅以上の距離、右コア部２０Ｒを移動させる必要がある。

そこで、右コア部２０Ｒの移動量を少なくするために、右コア部２０ＲをＸ方向に移動させて左コア部２０Ｌ及び右コア部２０Ｒの両端部同士を離した後、右コア部２０Ｒの一端部Ｔ２１を中心して他端部Ｔ２２を回転させることが考えらえる。しかしながら、右コア部２０Ｒを一旦、Ｘ方向に移動させた後、回転させる２段階動作が必要となり、センサヘッド２の開閉動作が複雑となる。このため、開閉動作を実現する機構が複雑になってしまい、部品点数が増え、コストや占有体積及び故障のリスクも大きくなるという問題があった。

これに対して、上述した第２実施形態によれば、図９に示すように、クランプした状態で右コア部２０Ｒを回転させても、左コア部２０Ｌに干渉することがない。これにより、右コア部２０Ｒを回転させるだけの１アクションでセンサヘッド２を開閉することができる。これにより、センサヘッド２の開閉動作を実現する機構を単純化でき、部品点数の削減や、コストや占有体積及び故障のリスクを低減することができる。

上述した第２実施形態においては、貫通孔３Ｂ１３は、第１補強部材３Ｂ１１及び第２補強部材３Ｂ１２の長手方向中央に設けていたが、これに限ったものではない。貫通孔３Ｃ１３の位置は第１補強部材３Ｂ１１及び第２補強部材３Ｂ１２の長手方向の一方側に寄っていてもよく、中央に限定されない。また、貫通孔３Ｃ１３の形状も四角に限ったものではなく、第１帯状磁性体３Ｂ２及び第２帯状磁性体３Ｂ３が通せるようなものであればよい。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態における非接触型の電流センサ１について図１０及び図１１を参照して説明する。第１実施形態と第３実施形態とで異なる点は、励磁コア３Ｃの構成である。励磁コア３Ｃ以外の部分は、第１実施形態と同等であるためここでは詳細な説明を省略する。

励磁コア３Ｃは、補強体３Ｃ１と、第１帯状磁性体３Ｃ２と、第２帯状磁性体３Ｃ３と、を備えている。補強体３Ｃ１は、磁性材料（例えばプラスチック）からなるＵ字状の第１内側補強部材３Ｃ１１及び第１外側補強部材３Ｃ１２（＝一対の第１補強部材）と、第２内側補強部材３Ｃ１３及び第２外側補強部材３Ｃ１４（＝一対の第２補強部材）から構成されている。第１内側補強部材３Ｃ１１及び第１外側補強部材３Ｃ１２は、長手方向にずれた状態で、厚さ方向に重ねて設けられている。即ち、一端部Ｔ１１においては第１内側補強部材３Ｃ１１が、第１外側補強部材３Ｃ１２よりも突出し、他端部Ｔ１２においては第１外側補強部材３Ｃ１２が、第１内側補強部材３Ｃ１１よりも突出するように重ねられている。

第２内側補強部材３Ｃ１３及び第２外側補強部材３Ｃ１４も、長手方向にずれた状態で、厚さ方向に重ねて設けられている。即ち、一端部Ｔ２１においては第２内側補強部材３Ｃ１３が、第２外側補強部材３Ｃ１４よりも突出し、他端部Ｔ２２においては第２外側補強部材３Ｃ１４が、第２内側補強部材３Ｃ１３よりも突出するように重ねられている。そして、第１内側、第１外側補強部材３Ｃ１１、３Ｃ１２と第２内側、第２外側補強部材３Ｃ１３、３Ｃ１４の両端部同士が重ねられて環状に形成されている。このとき、第１内側補強部材３Ｃ１１の一端部Ｔ１１の外面と、第２外側補強部材３Ｃ１４の他端部Ｔ２２の内面と、が対向する。また、第１外側補強部材３Ｃ１２の他端部Ｔ１２の内面と、第２内側補強部材３Ｃ１３の一端部Ｔ２１の外面と、が対向する。

第１帯状磁性体３Ｃ２及び第２帯状磁性体３Ｃ３は、第１実施形態と同様に、例えばその厚さが１００μｍ以下の薄帯形状であり、柔軟性がある。第１帯状磁性体３Ｃ２は、第１内側、第１外側補強部材３Ｃ１１、３Ｃ１２間に挟まれて設けられている。第２帯状磁性体３Ｃ３は、第２内側、第２外側補強部材３Ｃ１３、３Ｃ１４間に挟まれて設けられている。第１帯状磁性体３Ｃ２の一端部Ｔ１１の外面及び他端部Ｔ１２の内面が露出するように、上述したように第１内側、第１外側補強部材３Ｃ１１、３Ｃ１２の端部の位置がそれぞれずれて設けられている。即ち、第１帯状磁性体３Ｃ２の両端部は、第１内側、第１外側補強部材３Ｃ１１、３Ｃ１２間に挟まれておらず、一端部Ｔ１１の外面及び他端部Ｔ１２の内面が露出している。

第２帯状磁性体３Ｃ３の一端部Ｔ２１の外面及び他端部Ｔ２２の内面が露出するように、第２内側、第２外側補強部材３Ｃ１３、３Ｃ１４の端部の位置がそれぞれずれて設けられている。即ち、第２帯状磁性体３Ｃ３の両端部は、第２内側、第２外側補強部材３Ｃ１３、３Ｃ１４間に挟まれておらず、一端部Ｔ２１の外面及び他端部Ｔ２２の内面が露出している。

これにより、図１１に示すように、第１内側、第１外側補強部材３Ｃ１１、３Ｃ１２の両端部と、第２内側、第２外側補強部材３Ｃ１３、３Ｃ１４の両端部と、を重ねると、第１帯状磁性体３Ｃ２の一端部Ｔ１１の外面及び第２帯状磁性体３Ｃ３の他端部Ｔ２２の内面が厚さ方向に重なって接触し、第１帯状磁性体３Ｃ２の他端部Ｔ１２の内面及び第２帯状磁性体３Ｃ３の一端部Ｔ２１の内面が厚さ方向に重なって接触する。

上述した第３実施形態によれば、第２実施形態と同様に、左コア部２０Ｌを回転させるだけの１アクションでセンサヘッド２を開閉することができる。これにより、センサヘッド２の開閉動作を実現する機構を単純化でき、部品点数の削減や、コストや占有体積及び故障のリスクを低減することができる。
（第４実施形態）
次に、第４実施形態における非接触型の電流センサ１について図１２を参照して説明する。第１実施形態と第４実施形態とで異なる点は、励磁コア３Ｄの構成である。励磁コア３Ｄ以外の部分は、第１実施形態と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。

励磁コア３Ｄは、補強体３Ｄ１と、第１内側帯状磁性体３Ｄ２１及び第１外側帯状磁性体３Ｄ２２と、第２内側帯状磁性体３Ｄ３１及び第２外側帯状磁性体３Ｄ３２と、を備えている。補強体３Ｄ１は、磁性材料（例えばプラスチック）からなるＵ字状の第１内側補強部材３Ｄ１１及び第１外側補強部材３Ｄ１２（＝一対の第１補強部材）と、第２内側補強部材３Ｄ１３及び第２外側補強部材３Ｄ１４（＝一対の第２補強部材）から構成されている。第１内側補強部材３Ｄ１１及び第１外側補強部材３Ｄ１２の両端部と、第２内側補強部材３Ｄ１３及び第２外側補強部材３Ｄ１４の両端部が重ねられて矩形の環状に形成されている。

第１内側補強部材３Ｄ１１及び第１外側補強部材３Ｄ１２と、第２内側補強部材３Ｄ１３及び第２外側補強部材３Ｄ１４は各々コ字状に形成されている。第１内側補強部材３Ｄ１１及び第１外側補強部材３Ｄ１２は、長手方向にずれた状態で、厚さ方向に重ねて設けられている。即ち、一端部Ｔ１１においては第１内側補強部材３Ｄ１１が、第１外側補強部材３Ｄ１２よりも突出し、他端部Ｔ１２においては第１外側補強部材３Ｄ１２が、第１内側補強部材３Ｄ１１よりも突出するように重ねられている。

第２内側補強部材３Ｄ１３及び第２外側補強部材３Ｄ１４も、長手方向にずれた状態で、厚さ方向に重ねて設けられている。即ち、一端部Ｔ２１においては第２内側補強部材３Ｄ１３が、第２外側補強部材３Ｄ１４よりも突出し、他端部Ｔ２２においては第２外側補強部材３Ｄ１４が、第２内側補強部材３Ｄ１３よりも突出するように重ねられている。以上の構成により、クランプ時には、第１内側補強部材３Ｄ１１の一端部Ｔ１１の外面と、第２外側補強部材３Ｄ１４の他端部Ｔ２２の内面と、が対向する。また、第１外側補強部材３Ｄ１２の他端部Ｔ１２の内面と、第２内側補強部材３Ｄ１３の一端部Ｔ２１の外面と、が対向する。

第１内側、第１外側帯状磁性体３Ｄ２１、３Ｄ２２及び第２内側、第２外側帯状磁性体３Ｄ３１、３Ｄ３２は、第１実施形態と同様に、例えばその厚さが１００μｍ以下の薄帯形状であり、柔軟性がある。第１内側帯状磁性体３Ｄ２１は、第１内側補強部材３Ｄ１１の外面に這わせる、或いは、貼り付けて設けられている。第１外側帯状磁性体３Ｄ２２は、第１外側帯状磁性体３Ｄ２２の内面に這わせる、或いは、貼り付けて設けられている。これにより、第１内側、第１外側帯状磁性体３Ｄ２１、３Ｄ２２は、厚さ方向に互いに重ねられた状態で、第１内側、第１外側補強部材３Ｄ１１、３Ｄ１２間に挟まれて設けられる。このとき、第１内側帯状磁性体３Ｄ２１の一端部Ｔ１１の外面及び第１外側帯状磁性体３Ｄ２２の他端部Ｔ１２の内面が露出するように、第１内側、第１外側補強部材３Ｄ１１、３Ｄ１２の端部の位置がそれぞれずれて設けられている。また、第１内側、第１外側帯状磁性体３Ｄ２１、３Ｄ２２は互いに重なり接触することにより強く磁気結合し、あたかも１つの磁性体と同様に振る舞う。

第２内側帯状磁性体３Ｄ３１は、第２内側補強部材３Ｄ１３の外面に這わせる、或いは、貼り付けて設けられている。第２外側帯状磁性体３Ｄ３２は、第２外側補強部材３Ｄ１４の内面に這わせる、或いは、貼り付けて設けられている。これにより、第２内側、第２外側帯状磁性体３Ｄ３１、３Ｄ３２は、厚さ方向に互いに重ねられた状態で、第２内側、第２外側補強部材３Ｄ１３、３Ｄ１４間に挟まれて設けられる。このとき、第２内側帯状磁性体３Ｄ３１の一端部Ｔ２１の外面及び第２外側帯状磁性体３Ｄ３２の他端部Ｔ２２の内面が露出するように、第２内側、第２外側補強部材３Ｄ１３、３Ｄ１４の端部の位置がそれぞれずれて設けられている。また、第２内側、第２外側帯状磁性体３Ｄ３１、３Ｄ３２は互いに重なり接触することにより強く磁気結合し、あたかも１つの磁性体と同様に振る舞う。

上述した第４実施形態によれば、第２実施形態と同様に、右コア部２０Ｒを回転させるだけの１アクションでセンサヘッド２を開閉することができる。これにより、センサヘッド２の開閉動作を実現する機構を単純化でき、部品点数の削減や、コストや占有体積及び故障のリスクを低減することができる。
（第５実施形態）
次に、第５実施形態における非接触型の電流センサ１について図１３を参照して説明する。第１〜第４実施形態と第５実施形態とで異なる点は、内側集磁体５Ｂ及び外側集磁体６Ｂの構成である。内側集磁体５Ｂ、外側集磁体６Ｂ以外の部分は、第１〜第４実施形態と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。

内側集磁体５Ｂは、第１内側集磁器５Ｂ１と、第２内側集磁器５Ｂ２と、から構成されている。外側集磁体６Ｂは、第１外側集磁器６Ｂ１と、第２外側集磁器６Ｂ２と、から構成されている。

第１内側集磁器５Ｂ１及び第２内側集磁器５Ｂ２は帯板状に設けられ、長手方向の両端部が厚さ方向に相対するようにＵ字状に形成されている。第１内側集磁器５Ｂ１及び第２内側集磁器５Ｂ２は、同じ大きさ、同じ形状に設けられている。そして、図１３に示すように、第１内側集磁器５Ｂ１の一端部Ｔ１１（両端部のうち一方）の外面及び第２内側集磁器５Ｂ２の他端部Ｔ２２（両端部のうち一方）の内面が対向して重ねられ、第１内側集磁器５Ｂ１の他端部Ｔ１２（両端部のうち他方）の内面及び第２内側集磁器５Ｂ２の一端部Ｔ２１（両端部のうち他方）の外面が対向して重ねられ、環状の内側集磁器５Ｂを形成している。

第１外側集磁器６Ｂ１及び第２外側集磁器６Ｂ２は帯板状に設けられ、長手方向の両端部が厚さ方向に相対するようにＵ字状に形成されている。第１外側集磁器６Ｂ１及び第２外側集磁器６Ｂ２は、同じ大きさ、同じ形状に設けられている。そして、図１３に示すように、第１外側集磁器６Ｂ１の一端部Ｔ１１の外面及び第２外側集磁器６Ｂ２の他端部Ｔ２２の内面が対向して重ねられ、第１外側集磁器６Ｂ１の他端部Ｔ１２の内面及び第２外側集磁器６Ｂ２の一端部Ｔ２１の外面が対向して重ねられ、環状の外側集磁器６Ｂを形成している。

上述した第５実施形態によれば、内側集磁器５Ｂ及び外側集磁器６Ｂについても、例えば、外側集磁器６Ｂを回転させるだけの１アクションで互いに切り離すことができる。これにより、特に、第２〜第４実施形態に適用すれば、例えば、右コア部２０Ｒを回転させるだけの１アクションで互いに切り離すことができる。しかも、面接触となり接触面積を増やすことができる。

上述した第１〜第５実施形態によれば、帯状磁性体（符号は省略）はそれぞれ、１枚の帯状磁性体から構成される例について説明していたがこれに限ったものではない。例えば、長手方向に帯状磁性体を複数貼り付けて設けたり、厚さ方向に複数重ねて設けてもよい。

なお、前述した各実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１ 電流センサ
２ センサヘッド
３Ａ〜３Ｄ 励磁コア
３Ａ１１、３Ｂ１１ 第１補強部材
３Ｃ１１、３Ｄ１１ 第１内側補強部材（第１補強部材）
３Ｃ１２、３Ｄ１２ 第１外側補強部材（第１補強部材）
３Ａ１２、３Ｂ１２ 第２補強部材
３Ｃ１３、３Ｄ１３ 第２内側補強部材（第２補強部材）
３Ｃ１４、３Ｄ１４ 第２外側補強部材（第２補強部材）
３Ａ２、３Ｂ２、３Ｃ２ 第１帯状磁性体
３Ｄ２１ 第１内側帯状磁性体（第１帯状磁性体）
３Ｄ２２ 第１外側帯状磁性体（第１帯状磁性体）
３Ａ３、３Ｂ３、３Ｃ３ 第２帯状磁性体
３Ｄ３１ 第２内側帯状磁性体（第２帯状磁性体）
３Ｄ３２ 第２外側帯状磁性体（第２帯状磁性体）
４ 励磁コイル
５Ａ、５Ｂ 内側集磁体（集磁体）
５Ａ１、５Ｂ１ 第１内側集磁器（第１集磁器）
５Ａ２、５Ｂ２ 第２内側集磁器（第２集磁器）
６Ａ、６Ｂ 外側集磁体（集磁体）
６Ａ１、６Ｂ１ 第１外側集磁器（第１集磁器）
６Ａ２、６Ｂ２ 第２外側集磁器（第２集磁器）
７ ケース
８ 帰還コイル
９ 測定対象物
１０ 電流検出回路（電流検出手段）

Claims (7)

1. ２つに分割可能な第１帯状磁性体及び第２帯状磁性体を備え、前記第１帯状磁性体及び前記第２帯状磁性体の両端部同士が接触して環状に形成された励磁コアであって、
   前記第１帯状磁性体及び前記第２帯状磁性体の両端部同士が厚さ方向に重ねられて接触し、
   非磁性材料からなり、２つに分割可能な第１補強部材及び第２補強部材から構成され、前記第１補強部材及び前記第２補強部材の両端部同士が重ねられて環状に形成された補強体をさらに備え、
   前記第１帯状磁性体が、前記第１補強部材上に設けられ、
   前記第２帯状磁性体が、前記第２補強部材上に設けられた
   ことを特徴とする励磁コア。
2. 前記第１補強部材の両端部の内面及び前記第２補強部材の両端部の外面が対向して重ねられ、
   前記第１帯状磁性体が、前記第１補強部材の内面上に設けられ、
   前記第２帯状磁性体が、前記第２補強部材の外面上に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の励磁コア。
3. 前記第１補強部材及び前記第２補強部材には、各々貫通孔が形成され、
   前記第１帯状磁性体は、前記第１補強部材の貫通孔を通って前記第１補強部材の一端部の外面上及び前記第１補強部材の他端部の内面上に設けられ、
   前記第２帯状磁性体は、前記第２補強部材の貫通孔を通って前記第２補強部材の一端部の外面上及び前記第２補強部材の他端部の内面上に設けられ、
   前記第１補強部材の一端部の外面及び前記第２補強部材の他端部の内面が対向して重ねられ、
   前記第１補強部材の他端部の内面及び前記第２補強部材の一端部の外面が対向して重ねられていることを特徴とする請求項１に記載の励磁コア。
4. 前記第１補強部材及び前記第２補強部材が各々、前記厚さ方向に重ねて一対設けられ、
   前記第１帯状磁性体が、前記一対の第１補強部材間に挟まれて設けられ、
   前記第２帯状磁性体が、前記一対の第２補強部材間に挟まれて設けられ、
   前記第１帯状磁性体の一端部の外面及び他端部の内面が露出するように、前記一対の第１補強部材の端部の位置がそれぞれずれて設けられ、
   前記第２帯状磁性体の一端部の外面及び他端部の内面が露出するように、前記一対の第２補強部材の端部の位置がそれぞれずれて設けられ、
   前記第１帯状磁性体の一端部の外面及び前記第２帯状磁性体の他端部の内面が接触し、前記第１帯状磁性体の他端部の内面及び前記第２帯状磁性体の一端部の外面が接触していることを特徴とする請求項１に記載の励磁コア。
5. 請求項１〜４何れか１項に記載の励磁コアと、
   帯状の第１集磁器及び第２集磁器から構成され、前記第１集磁器及び前記第２集磁器の両端部同士が接触して環状に形成され、前記補強体の内側及び外側に配置された集磁体と、を備えたことを特徴とするセンサヘッド。
6. 前記第１集磁器の両端部のうち一方の外面及び前記第２集磁器の両端部のうち一方の内面が対向し、前記第１集磁器の両端部のうち他方の内面及び前記第２集磁器の両端部のうち他方の外面が対向するように重ねられている
   ことを特徴とする請求項５に記載のセンサヘッド。
7. 請求項１〜４何れか１項に記載の励磁コアと、
   前記励磁コアに貫通された被測定対象物に流れる電流を検出する電流検出手段と、
   を備えたことを特徴とする電流センサ。