JPH0512772Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電気計測機器，電源機器及び制御装
置等に用いられる非接触式電流検出器、特にその
磁束検出用のコア部の構造に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にこの種装置では、被測定側と非接触に電
流等の検出を行なう際、被測定電流が生ぜしめる
磁界の磁束変化が利用される。この測定電流及び
磁束変化の関係等について第４図に示した磁束検
出用コアとしてソレノイドを用いた例により原理
的に説明すると、ソレノイドＳ及びエアギヤツプ
Ｇからなる磁気回路の合成磁気抵抗RmはRm＝
R₁＋R₂（R₁＝L₁／μ₀μ_sｓ（但、ｓは断面積）……
ソレノイドＳ部の磁気抵抗、R₂＝L₂／μ₀ｓ……
エアギヤツプＧ部の磁気抵抗）、又被測定電流Ｉ
によつて生じる磁界の磁束φはφ＝sB＝NI／
Rm（但、Ｎは巻数）であり、従つて磁気回路の
磁束密度ＢはＢ＝μ₀NI／（L₂＋L₁／μs）〔Wb／
m₂〕で与えられる。この式から明らかなように
磁束密度ＢはソレノイドＳの長さL₁に反比例し、
又ソレノイドＳのコアとしての飽和状態を考慮す
ると生ずべき磁束密度Ｂの値には一定の限界があ
る。実用上コアとしてのソレノイドＳの代わりに
種々の材料により形成されたコア部に生じる磁束
密度Ｂの変化を検出することにより電流Ｉの計測
が行なわれるが、何れの場合も前述したコア部の
磁束密度の飽和は検出可能電流の上限を意味し、
これ以上の大きさの電流Ｉに対してはもはや計測
は不可能である。ところで、かかる原理に基づく
この種装置に対しその小型化及び最大検出可能電
流値の拡大化を図る等の要請があり、従来コア部
の長さL₁を小さくして全体をコンパクト化し且
つ飽和磁束密度の大きさはアモルフアス材料で該
コア部を形成して、これによりかかる要請に対処
し得るようにしたものが知られている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、アモルフアス材料でなるコア部
は機械的に容易に変形し易く、このためエアギヤ
ツプの寸法L₂を正確に設定しても使用中の外力
等の作用により一定の寸法を保持するのが困難に
なる。これはコア部及びエアギヤツプＧにより形
成される磁気回路の磁気抵抗Rmの値そのものに
直接影響し、この結果測定誤差が発生するという
不都合がある。又エアギヤツプＧ内の所定の位置
に例えばホール素子等の磁電変換素子をセツトし
て磁束密度Ｂの変化を検出し、これが電圧に変換
されることにより測定されるべき電流Ｉの計測が
行なわれるが、この場合コア部に対する磁電変換
素子の正確な位置決めが必要であるにも拘らず、
コア部の変形又はエアギヤツプＧの寸法L₂が大
きい程かかる位置決めの精度を確保するのは困難
になり、これによつても測定精度を維持する上で
障害が生ずるので問題があつた。

本考案は係る実情に鑑み、この種装置の小型化
及び測定レンジの拡大化を図ると共に高い精度の
計測を保証し得る磁束検出用のコア部を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本考案による磁束検出用のコアでは、コア部が
アモルフアス材料等磁性材料で形成されると共に
このコア部の端部と係合し得るように成形された
スペーサを、幅の大きさが予め設定されたエアギ
ヤツプへ挿着せしめ、該スペーサに設けられた凹
部内に磁電変換素子が装着されている。従つて、
コア部に外力が作用してもスペーサによりコア部
の変形を防止でき、又磁電変換素子がスペーサ内
で正確に位置決めされてこれにより高い精度の測
定を確保できる。

〔実施例〕

以下、第１図乃至第３図に基づき本考案による
磁束検出用コアの一実施例を説明する。図中、１
は矩形断面（断面積ｓ）を有し円環状に成形され
たアモルフアス材料が周囲をリボン状の金属箔に
より巻回されてなるコア部、２はコア部１の両端
１ａ，１a′間に画成される幅ｇを有するエアギヤ
ツプ部、３はコア部１の端部１ａ，１a′を整合し
て収容するように形成された係合部３ａ，３a′を
両端部に有すると共に該両端間の寸法がエアギヤ
ツプ部２の幅ｇより大きくなるように設定されて
いてホール素子等の磁電変換素子４を収容保持し
てエアギヤツプ部２内に生じた磁束の方向と直交
するように位置せしめ得る凹部３ｂが形成されて
いるスペーサである。

本考案による磁束検出用コアは上記のように構
成されているから、スペーサ３のエアギヤツプ部
２への挿着はコア部１の端部１ａ，１a′を該スペ
ーサ３の係合部３ａ，３a′内へ嵌入せしめること
により行なわれ、コア部１とスペーサ３とが一旦
係合し合えばスペーサ３はコア部１から脱落する
ことはない。この挿着に際し、コア部１が適度に
撓んでエアギヤツプ部２の幅ｇを拡げることによ
りスペーサ３の挿着を容易に行なうことができ
る。又、スペーサ３のかかる挿着により該スペー
サ３の凹部３ｂ内に装置された磁電変換素子４の
コア部１の端部１ａ，１a′に対する正確な位置決
めが行なわれる。スペーサ３が挿着されたコア部
１はその組立作業もしくは電流検出器等への実装
において外力を受けることがあるが、スペーサ３
は自体変形し易いコア部１の外力による変形を防
止して、これによりエアギヤツプ部２の幅ｇをつ
ねに一定に維持することができる。又、エアギヤ
ツプ２の幅ｇの設定値が大きくなればなる程スペ
ーサ３の凹部３ｂ内に装着された磁電変換素子４
の位置決めは難しくなるが、この場合にもスペー
サ３により高い精度の位置決めが行なわれ得、こ
の結果、電流検出器等として実使用に際し測定精
度の向上及びその維持を保証し得る。ところで、
コア部１はアモルフアス材料から形成されていて
磁束検出における飽和磁束密度を大きく設定する
ことができるが、例えば外径を35mm程度に成形し
たコア部１を用いた電流検出器による実験結果に
よれば、1500アンペアの電流の検出が可能であ
り、小型の装置にして最大検出可能電流値が著し
く拡大されている。この場合にも高い測定精度が
確保されているのは勿論であり、かくして装置の
小型化，測定レンジの拡大化が図られると共に、
この種装置として機能の向上が達成される。

ここで本案コアを製造するに際し、コア部１及
びスペーサ３の全体に樹脂モールドを施す場合、
スペーサ３の凹部３ｂが鉛直下向きに開口するよ
うにして（第２図参照）、スペーサ３の上面側よ
りモールド用樹脂を注入することにより該凹部３
ｂ内への樹脂の進入を防止し、該樹脂が固化した
際これを介して外力が磁電変換素子４へ伝播する
のを回避することができ、これにより外力等を受
けて出力の変動を来たし易い磁電変換素子４に対
する外力の悪影響の発生を確実に阻止することが
できる。

尚、上記コア部１をフエライト材料で形成した
場合、端部１ａ，１a′の一部を切欠くことにより
スペーサ３の挿着を容易ならしめ、この場合エア
ギヤツプ部２の幅ｇはスペーサ３によることなく
一定に保持されるが、一方、磁電変換素子４自体
は上記と同様にしてスペーサ３により正確に位置
決めされる。かかるフエライト材料を用いた場合
には、スペーサ３の両端間の寸法をエアギヤツプ
部２の幅ｇより若干小さく設定することを要す
る。

〔考案の効果〕 上述のように本考案の磁束検出用コアによれ
ば、所定幅のエアギヤツプに対して両コア部の端
部に係合するようにスペーサを挿着するようにし
たから、凹部に磁電変換素子が高い精度で位置決
め固定され且つその交換も容易であり、更にはエ
アギヤツプの幅も変動することなく安定的であ
り、測定精度も正確になる。そのため、各種計測
器，電源機器又は制御装置に適用して装置の小型
化及び測定レンジの拡大化等が図れると共に、高
い精度でこの種の計測を可能ならしめ、優れた計
測装置を実現できる等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による磁束検出用コアの平面
図、第２図はコア部に挿着された本考案に係るス
ペーサを示す側面図、第３図は第２図の−線
に沿う断面図、第４図は従来の磁束検出用コアの
平面図である。 １……コア部、２……エアギヤツプ部、３……
スペーサ、４……磁電変換素子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 幅の大きさが予め設定されたエアキヤツプを
   有する磁束検出用非分割コア部を備えた非接触
   式電流検出器において、上記のエアギヤツプに
   は、該コア部の両端部に係合する一対の係合部
   と該係合部間に位置する凹部とが設けられたス
   ペーサが該コア部の両端部に〓間なく挿着さ
   れ、該凹部には磁電変換素子が着脱可能に装着
   されていることを特徴とする磁束検出用コアの
   構造。 (2) 上記磁性材料はアモルフアス材料であること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲(1)に記載
   の磁束検出用コアの構造。 (3) 上記磁性材料はフエライトであることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲(1)に記載の磁束
   検出用コアの構造。