JPS62151765A - 電流検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は導体に電流を流したときに導体の回りに電流
に比例した磁界が発生することを利用した電流検出器に
関するものである。

（従来の技術） 一般に電流検出器Ａは第９図及び第１０図に示すように
コア２０の一部にギャップＧを作り、このギャップ０部
分に磁気を電気に変換する磁電変換素子２１を組込む方
式がとられている。そして、前記コア２０及び磁電変換
素子２１を出力用インターフェイス基板２２に組付け、
コア２０に貫通した導体２３に電流を流すと、前記磁電
変換素子２１により微小信号が出力され、この信号を前
記インターフェイス基板２２にて増幅して外部へ出力す
るようになっている１、なお、２４はインターエイス基
板２２に設けられた出力端子で必る。

（発明が解決しようとする問題点） 前記のような電流検出器においてコアのギャップに発生
する磁束を均一にするにはコアのギャップに対応する面
が精度良く仕上げられる必要がある。一般にはコアはフ
ェライトコア等が使用されているが、フェライトコアを
使用する場合にはコアの占める体積が大きくなるととも
に、コスト高の原因となっていた。

この発明は前記問題点を解消するためになされたもので
あって、コンパクト化ができ、低コスト化を図ることが
できる電流検出器を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明の電流検出器はケースの一側部に対して被測定
導体を挿通取着する絶縁性の導体用挿通部を設（プ、同
ケース内には前記導体用挿通部外筒に対し一枚又は複数
枚の鋼板からなるコアを周回状に配置し、さらにコアの
両端部を互いに相対配置して両端部間にギャップを設け
ている。さらに、この電流検出器は前記コアのギャップ
間には磁気を電気に変換する磁電変換素子を配置し、又
、前記磁電変換素子に電気的に接続される回路を備えた
インターフ１イス基板を同ケース内に配置し、前記コア
、ｍ電変換素子、インターフェイス基板とをモールド材
にてモールドしたものである。

（作用） 前記構成により、コアはフェライトコアを使用せず、鋼
板にて構成されるため、制作が容易になるとともに、低
コスト化が図られ、ケース内にてコア、Ｉａ磁電変換素
子びインターフェイス基板がモールドされるため、信頼
性が向上される。さらにはケースの導体用挿通部に導体
を挿通するだけで電流検出器は簡単に取着される。

（実施例） 以下、この発明を具体化した第１実施例を第１図及び第
２図に従って説明する。

電流検出器のケース１は絶縁性の合成樹脂から四角箱状
に形成されるとともに、前方が開放されている。ケース
１の後壁下部は段部１ａが形成さ゛れるとともに、開放
された前方に延出される四角筒状の導体用挿通部２が形
成されている。前記導体用挿通部２には導体として銅バ
ー３が挿通されている。

前記ケース１の後壁上部内面には一対の取付突部４が突
設されており、同取付突部４には第一のインターフェイ
ス基板５がビス６により締付固定されている。前記第一
のインターフェイス基板５の下部には導体用挿通部２の
外周を囲むように配置されるコア７が固着されている。

同コア７は一枚の鋼板によりほぼ四角枠状に形成され、
その上部に配置される両端は上方へＬ字状に折曲げ形成
されるとともに、ギャップＧ（ギャップ幅：δ）を介し
て互いにその平らな両端面が相対配置されている。なあ
、前記コア７はコア７内で磁気的飽和が起こらないよう
にコア７の材質及び寸法を選定するものとする。同第−
のインターフェイス基板５の下部には磁電変換素子例え
ばホール素子８が取着され、同ホール素子８の先端部は
前記コア７の両端部間に形成されたギヤツブＧ内に配置
されている。

前記第一のインターフェイス基板５の中央部には先端部
に電源入力端子９．１０を備えた第二のインターフェイ
ス基板１１がコネクタ１２を介して水平に組付けられて
いる。同第二のインターフェイス基板１１は前記ホール
素子８から出力された信号を第一のインターフェイス基
板５．コネクタ１２を介して入力し、その入力した信号
を増幅変換して、第二のインターフェイス基板１１の先
端部に設けられた信号出力端子１３からその信号を出力
するようになっている。そして、この電流検出器は前記
第一のインターフェイス、第二のインターフェイス１１
及びコア７をケース１に組付けされた後、ケース１内が
合成樹脂からなるモールド材１４にてモールドされてい
る。

さて、以上のように構成された電流検出器は銅バー３に
電流が流れると、銅バー３に流れる電流の大きさに比例
してコア７のキャップＧに磁束が発生する。このときの
磁束密度Ｂ　［Ｗｂ／ｍ　２］はコアの透磁率が真空中
の透磁率に比べ充分に大きいという仮定により一般に以
下の式で与えられる。

Ｂ＝μｏ−Ｎ−１／δ Ｎ−Ｉ：電流（ＡＴ＞、δ：ギｐツブ幅（ｍ）μｏ＝４
πＸ１０−７ 前記のように構成された電流検出器はコア７が鋼板から
形成されているので、従来のフエライトコアに比較して
制作が容易であり、フェライトコアでは困難であったコ
アのコンパクト化ができるとともに高価なフェライトコ
アを使用しないので、安価なものとなる。そのため、電
流検出器全体としてもコンパクト化を図ることができる
。

又、銅バー３とコア７とを導体用挿通部２にて電気的に
絶縁する構造としたため、他への悪影響がなくなり、さ
らに、コア７の全体を絶縁モールドすることにより、防
湿、防水性、耐熱衝撃性等に対する信頼性を向上するこ
とができる。さらに導体用挿通部２に銅バー３を挿通す
るだけで銅バー３を取着できるため、電流検出器の導体
に対する取付が容易である。

なお、前記実施例ではコア７に形成されるギヤ１′　　
　　ツブＧをコア７の上部に設けたが、その代りに第３
図に示すようにコア７の形状を導体用取付突部２に対し
て口字状に取囲み形成し、互いに相対する両端部間にギ
ャップＧ（ギヤツブ長二δ）を形成し、さらに第一のイ
ンターフェイス５の下部−側部において前記ギヤツブＧ
内に配置されるホール素子８を取着してもよい。

次にその他の実施例を説明する。

なお、前記第１実施例と同−又は相当する構成について
は同一符号を付してその説明を省略し、異なるところの
みを説明する。

第４図〜第６図は第２実施例を示し、この実施例では前
記第１実施例の構成中、両端部が上・部にて互いに相対
する横Ｃ字状の鋼板７ａを複数枚積層し、さらに鋼板７
ａの両端部に対し第一のインターフェイス基板５から挿
通されるボルト１５と、中央部に挿通されるボルト１６
とにて締付固定することによりコア７を形成している。

そして、第一のインターフェイス基板５と最内部に配置
される鋼板７ａとの端部間には前記ボルト１５にて締付
されるＬ状のＭＬ板７７をそれぞれ配置し、同緩衝板１
７の外方へ屈曲された先端部はコア７のギャップ内に配
置して鋼板７ａの端面直近に配置されている。なお、前
記ボルト１５はコア７を第一のインターフェイス基板５
に対する固定手段にもなっている。

前記のように構成された電流検出器のコア７は鋼板７ａ
を積層した場合、ギャップＧに対応する各端部にて第６
図に示すように凹凸が形成される。

一般にこのような凹凸が形成されると、ギャップ位置に
より磁界のバラツキが生じるが、この実施例ではコア７
の相対する両端面直近に緩衝板１７の先端部が配置され
るため、コア７のギャップＧに生じる磁界はバラツキの
ないものとなる。

第７図及び第８図は第３実施例を示し、この実施例では
ケース１の両側面はぼ中央部にはそれぞれ一対の突条３
１ａ、３１ｂが互いに相対して前後方向に延設されてあ
り、インターフェイス基板３０はその両端部が前記突条
３１ａ間と、突条３１ｂ間に対して前方から挿入される
ことにより取着されている。同インターフェイス基板３
０の導体挿通部２に対応する一側部寄りには前部からほ
ぼギャップ幅δの間隔を置いて挿入溝３２ａ、３２ｂが
切り込み形成されている。なお、インターフェイス基板
３０の他側部寄りの前部は切り落し形成されている。

同インターフェイス基板３０の前部中央部には断面り字
状のコア片３３がリベット３５にて固定されており、同
コア片３３の上端部は前記挿入溝３２ａ内に挿入される
とともに、インターフェイス基板３０から上方へ突出さ
れている。又、コア片３３の側方へ延びる側部にはコア
片３４が取付端部３４ａにてボルト３６により固定され
ている。

同コア片３４は取付端部３４ａから延出されて前記導体
用挿通部２の下方を迂回するように断面チャンネル状に
形成され、その上端部は前記インターフェイス基板３０
の挿入溝３２ｂに挿入されて前記一方のコア片３３の上
端部とギャップＧを介して対向配置されている。そして
、同ギャップＧ内にはホール素子８が配置され、この状
態でモールド材（図示しない）にてモールドされている
。

このように一対のコア片３３．３４にてもコア７を構成
することも可能である。

なあ、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、例えば磁電変換素子としてホールＩＣを採用する等こ
の発明の趣旨から逸脱しない範囲で任意に変更すること
も可能である。

発明の効果 以上詳述したようにこの発明によればコアが鋼板から形
成されているので、従来のフェライトコアに比較して制
作が容易であり、フェライトコアでは困難であったコア
のコンパクト化ができるとともに高価なフェライトコア
を使用しないので、安価なものとなる。そのため、電流
検出器全体とてもコンパクト化を図ることができる。

さらに、導体とコアとを導体用挿通部にて電気的に絶縁
する構造としたため、イ也への悪影響がなくなり、さら
に、コアの全体を絶縁モールドすることにより、防湿、
防水性、耐熱衝撃性等に対する信頼性を向上することが
できる。さらに導体用挿通部に導体を挿通するだけで導
体を取着できるため、電流検出器の導体に対する取付が
容易となる効果を奏し、産業利用上優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した第１実施例のモールド材
を除いた電流検出器の正面図、第２図は同じく電流検出
器の側断面図、第３図は第１実施例の変形例のモールド
材を除いた正面図、第４図は第２実施例のモールド材を
除いた正面図、＄５図は同じくコアの側面図、第６図は
同じくコアの斜視図、第７図の第３実施例のモールド材
を除いた正面図、第８図は同じくコアの斜視図、第９図
は従来の電流検出器の一部切欠き正面図、第１０図は同
じく平面図である。 １はケース、２は導体用挿通部、３は銅バー、５は第一
のインターフェイス基板、７はコア、８はホール素子、
１１は第二のインターフェイス基板、１４はモールド材
。 特許出願人　株式会社豊田自動織機製作所株式会社　　
明　電　舎 代　理　人　　　　　弁理士　　恩１）博宣第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ケースの一側部には被測定導体を挿通取着する絶縁
   性の導体用挿通部を設け、前記ケース内において前記導
   体用挿通部外周に対し一枚又は複数枚の鋼板からなるコ
   アを周回状に配置し、さらにコアの両端部を互いに相対
   配置して両端部間にギャップを設け、前記ギャップ間に
   は磁気を電気に変換する磁電変換素子を配置し、又、前
   記磁電変換素子に電気的に接続される回路を備えたイン
   ターフェイス基板を同ケース内に配置し、前記コア、磁
   電変換素子、インターフェイス基板とをモールド材にて
   モールドした電流検出器。