WO2020217837A1 - 電流センサ - Google Patents

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WO2020217837A1
WO2020217837A1 PCT/JP2020/013545 JP2020013545W WO2020217837A1 WO 2020217837 A1 WO2020217837 A1 WO 2020217837A1 JP 2020013545 W JP2020013545 W JP 2020013545W WO 2020217837 A1 WO2020217837 A1 WO 2020217837A1
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WO
WIPO (PCT)
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core
housing
current sensor
split
pair
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/013545
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕太 佐藤
弘英 市橋
満 富田
昌一 小林
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Priority to CN202080028748.6A priority patent/CN113711058A/zh
Priority to US17/429,134 priority patent/US11761989B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • G01R15/186—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using current transformers with a core consisting of two or more parts, e.g. clamp-on type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/145—Indicating the presence of current or voltage
    • G01R19/15—Indicating the presence of current

Definitions

  • This disclosure relates to a current sensor.
  • Patent Document 1 discloses a conventional current sensor in which an electric conductor is arranged so as to penetrate an annular core in which a coil is partially wound.
  • the annular core is divided in order to facilitate the arrangement of the electric conductor in the annular core.
  • the electric conductor is first arranged in the divided core, and then the core is assembled so that the electric conductor penetrates into the annular core.
  • the current sensor detects the current flowing through the electric conductor.
  • the current sensor comprises a core having a hollow portion configured to penetrate an electrical conductor and a coil wound around the core.
  • the core has substantially a C-shape with a gap leading to the hollow portion.
  • the core has a pair of end faces facing each other in opposite directions through a gap.
  • the core has a plurality of split cores joined to each other. Each pair of split cores adjacent to each other among the plurality of split cores has a joint surface parallel to each other in the opposite direction.
  • This current sensor can achieve the desired sensitivity characteristics.
  • FIG. 1 is a perspective view of the current sensor according to the embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the current sensor according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the current sensor shown in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of the sensor unit of the current sensor according to the embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the sensor unit according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of the sensor unit according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a graph showing a BH curve of ferrite, which is a core material according to the embodiment.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram comparing the output waveforms of the core according to the embodiment and the core of the comparative example.
  • FIG. 1 is a perspective view of the current sensor according to the embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the current sensor according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the current
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the gap between the cores of the current sensor and the output according to the embodiment.
  • FIG. 10A is a front view of another core according to the embodiment.
  • FIG. 10B is a side view of the core shown in FIG. 10A.
  • FIG. 11 is a graph showing the current and output in the core according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a plan view of still another core according to the embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view of still another core according to the embodiment.
  • FIG. 14A is an explanatory diagram showing the influence of the electric conductor of the core of the modified example 1.
  • FIG. 14B is an explanatory diagram showing the influence of the electric conductor of the core of the modified example 2.
  • FIG. 14A is an explanatory diagram showing the influence of the electric conductor of the core of the modified example 1.
  • FIG. 14B is an explanatory diagram showing the influence of the electric conductor of the core of the modified example 2.
  • FIG. 14C is an explanatory diagram showing the influence of the electric conductor of the core according to the embodiment.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing a core and an output of the current sensor according to the embodiment.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing a core and an output graph of the current sensor according to the embodiment.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing a core and an output of the current sensor according to the embodiment.
  • FIG. 18 is a perspective view of another current sensor according to the embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line XIX-XIX of the current sensor shown in FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line XX-XX of the current sensor shown in FIG. FIG.
  • FIG. 21 is a perspective view of the housing of the current sensor shown in FIG.
  • FIG. 22 is an enlarged cross-sectional view of the current sensor shown in FIG.
  • FIG. 23 is a perspective view of the sensor unit of the current sensor shown in FIG.
  • FIG. 24 is a perspective view of another sensor unit of the current sensor shown in FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the current sensor 10 according to the embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the current sensor 10.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the current sensor 10 shown in FIG.
  • the wire-shaped electric conductor W to be detected is shown by a broken line.
  • the X-axis direction may be referred to as the width direction X
  • the Y-axis direction may be referred to as the thickness direction Y
  • the Z-axis direction may be referred to as the vertical direction Z.
  • the current sensor 10 is a Current Transformer (CT) type current sensor that detects an alternating current flowing through the electric conductor W.
  • CT Current Transformer
  • the current sensor 10 includes a housing 20 and a sensor unit 30 housed in the housing 20.
  • the housing 20 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole with, for example, a non-magnetic resin.
  • the thickness (length in the Y-axis direction) of the housing 20 is constant as a whole.
  • the housing 20 is divided into two housings 21 and 22 in the Z-axis direction. The portion in the negative direction of the Z-axis is the housing 21, and the portion in the positive direction of the Z-axis is the housing 22. is there.
  • the housing 21 includes a box-shaped main body portion 211 having a space 21s in which the positive direction of the Z axis is open, and a pair of locking portions 212 that are locked to the housing 22.
  • the main body portion 211 has a pair of lower wall portions 213 facing each other in the Y-axis direction, a pair of lower wall portions 214 facing each other in the X-axis direction, and a bottom plate portion 219.
  • the lower wall portions 213 and 214 are connected to each other and extend from the bottom plate portion 219 to the plus side of the Z axis.
  • the lower wall portions 213 and 214 and the bottom plate portion 219 surround the space 21s. Further, inside the housing 21, a pair of inner wall portions 215 parallel to the lower wall portion 213 are provided.
  • the pair of inner wall portions 215 are arranged at predetermined intervals in the Y-axis direction. A part of the sensor unit 30 is fitted and fixed between the pair of inner wall portions 215. Further, the pair of lower wall portions 213 are formed with a notch portion 213a having a semicircular arc shape, and the pair of inner wall portions 215 are formed with a semicircular notch portion 215a.
  • the pair of locking portions 212 extend from the outer surface of the pair of lower wall portions 214 in the positive direction of the Z axis.
  • the pair of locking portions 212 have a substantially U-shape.
  • Each of the pair of locking portions 212 engages with a plurality of engaging protrusions 228a and 228b of the housing 22 to integrally fix the housing 21 and the housing 22 to each other.
  • the housing 22 has a box shape having a space 22s in which the negative direction of the Z axis is open.
  • the housing 22 has a pair of upper wall portions 223 facing each other in the Y-axis direction, a pair of upper wall portions 224 facing each other in the X-axis direction, and a floor plate portion 229.
  • the upper wall portions 223 and 224 are connected to each other and extend from the bottom plate portion 229 to the minus side of the Z axis.
  • the upper wall portion 223 and 224 and the bottom plate portion 229 surround the space 22s.
  • a semicircular notch 223a is formed in each of the pair of upper wall portions 223.
  • the notch 223a forms the through hole 20h shown in FIG. 1 together with the notch 213a of the housing 21 when the housing 21 and the housing 22 are assembled.
  • the electric conductor W is inserted into the through hole 20h. In this state, the electric conductor W is also housed in the notch 215a of the pair of inner wall portions 215 of the housing 21.
  • the notch portions 213a, 215a, and 223a also function as support portions for supporting the electric conductor W.
  • a pair of protrusions 224a that sandwich the sensor unit 30 in the Y-axis direction are formed on the inner surface of the pair of upper wall portions 224.
  • FIG. 3 of the pair of protrusions 224a only the protrusion 224a in the positive direction of the Y-axis is shown.
  • the pair of protrusions 224a extend in the Z-axis direction.
  • the pair of protrusions 224a are arranged at predetermined intervals in the Y-axis direction. A part of the sensor unit 30 is fitted and fixed between the pair of protrusions 224a.
  • regulation convex portions 224b that regulate the vertical displacement of the sensor unit 30 are provided.
  • the regulation convex portion 224b is arranged between the pair of protrusions 224a and extends in the Z-axis direction.
  • the lower end surface of the regulation convex portion 224b comes into contact with the upper end surface of the sensor unit 30 to regulate the displacement of the sensor unit 30 with respect to the housing 20 in the vertical direction Z.
  • Three engaging protrusions 228a and 228b are provided on the outer surfaces of the pair of upper wall portions 224.
  • the two engaging protrusions 228b are provided at the lower ends of the upper wall portion 224 and are arranged at predetermined intervals in the Y-axis direction.
  • the two engaging protrusions 228b sandwich the locking portion 212 of the housing 21 in the Y-axis direction.
  • the remaining one engaging protrusion 228a is arranged above the center of the two engaging protrusions 228b in the Y-axis direction.
  • the engaging projection 228b supports the upper portion of the locking portion 212 of the housing 21 from below.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of the sensor unit 30 according to the embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the sensor unit 30 according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view of the sensor unit 30 according to the embodiment.
  • the sensor unit 30 includes a core 40, a bobbin 50, and a coil 60.
  • the core 40 is made of a magnetic material such as ferrite, and has a substantially C-shape having a hollow portion 40h and a gap S connected to the hollow portion 40h.
  • the core 40 has a rectangular frame shape in a plan view.
  • the gap S is provided in the center of the upper frame portion of the rectangular frame shape.
  • the cross sections of the four outer corners of the core 40 are corners with sharp tips, and the cross sections of the four inner corners are arcuate corners.
  • the cross sections of the outer four corners may have an arc shape, or the cross sections of the inner four corners may be corners with sharp tips.
  • the outer shape of the core 40 does not have to be a rectangular frame shape, but may have other frame shapes such as other polygonal frame shapes, circular frame shapes, oval frame shapes, and elliptical frame shapes.
  • the core 40 is composed of a plurality of divided cores 41, 42, 43 joined to each other. Specifically, the split core 41 forms the lower part of the core 40, and the split cores 42 and 43 form the upper part of the core 40.
  • the split core 41 has a substantially U-shape with the upper side open.
  • the pair of tip surfaces of the split core 41 are formed in a posture facing upward, and are joint surfaces 411 and 412 to be joined to the other split cores 42 and 43.
  • the pair of joint surfaces 411 and 412 are planes parallel to the XY plane including the X-axis and the Y-axis.
  • the joint surface 411 is arranged in the minus side direction of the X axis, and the joint surface 412 is arranged in the plus side direction of the X axis.
  • the split core 42 has a substantially L-shape.
  • One end surface of the split core 42 is a joint surface 421 joined to the joint surface 411 of the split core 41.
  • the joint surface 421 of the split core 42 is a plane parallel to the XY surface.
  • the other end surface 422 of the split core 42 is joined to the joint surface 411 of the split core 41 in a posture facing the positive side of the X-axis.
  • the other end surface 422 of the split core 42 is a plane parallel to the YZ plane including the Y-axis and the Z-axis.
  • the split core 43 has a substantially L-shape.
  • the split core 43 is the same member as the split core 42.
  • One end surface of the split core 43 is a joint surface 431 joined to the joint surface 412 of the split core 41.
  • the joint surface 431 of the split core 43 is a plane parallel to the XY surface.
  • the other end surface 432 of the split core 43 is joined to the joint surface 412 of the split core 41 in a posture facing the negative side of the X-axis.
  • the other end surface 432 of the split core 43 is a plane parallel to the YZ plane.
  • Each pair of split cores of the plurality of split cores 41, 42, 43 adjacent to each other has a joint surface parallel to the facing direction DX.
  • the other end surface 422 of the split core 42 faces the other end surface 432 of the split core 43 in the opposite direction DX parallel to the X axis.
  • a gap S is formed between the other end surface 422 of the split core 42 and the other end surface 432 of the split core 43. That is, the other end surface 422 of the core 42 faces the other end surface 432 of the split core 43 in the opposite direction DX through the gap S.
  • both the joint surface 411 of the split core 41 and the joint surface 412 of the split core 42 are planes parallel to the XY plane. Therefore, the joint surfaces 411 and 421 of the division cores 41 and 42 are slid against each other, and the division core 42 is moved to adjust the position of the other end surface 422 of the division core 42 along the direction of the X axis, that is, The interval LX of the gap S can be adjusted. This also applies to the relationship between the joint surface 412 of the split core 41 and the joint surface 431 of the split core 43.
  • the gap LX of the gap S realizes a desired sensitivity characteristic in a state where the outer surfaces of the pair of divided cores 42 and 43 are flush with the outer surfaces of the divided core 41.
  • the annular core consisting of the divided cores has a boundary portion due to assembly. Since there is a slight gap in this boundary portion, the boundary portion may affect the current detection and reduce the sensitivity.
  • the current sensor 10 in the embodiment can realize the desired sensitivity characteristics.
  • both the joint surface 411 of the split core 41 and the joint surface 421 of the split core 42 are planes parallel to the XY plane.
  • both the joint surface 411 of the split core 41 and the joint surface 421 of the split core 42 may extend parallel to the X-axis direction and may be inclined with respect to the Y-axis direction.
  • the position of the other end surface 422 of the division core 42 can be adjusted along the X-axis direction. Can be done.
  • Both the joint surface 411 of the split core 41 and the joint surface 421 of the split core 42 may be curved surfaces as long as they are in surface contact with each other.
  • the bobbin 50 is made of a non-magnetic material such as resin.
  • the bobbin 50 includes a square tubular bobbin main body 51 and a pair of flange portions 52 protruding from both ends of the bobbin main body 51 in the X-axis direction.
  • the pair of collar portions 52 project from both ends of the bobbin body 51 over the entire circumference in a direction perpendicular to the X axis.
  • the bobbin body 51 extends in the direction of the X axis.
  • a coil 60 is wound around the bobbin body 51 around a winding shaft 60c extending in the X-axis direction on the outer circumference of the bobbin body 51.
  • the wound coil 60 is housed between a pair of collars 52.
  • the bobbin 50 that is, the bobbin main body 51 is provided with a pair of internal spaces 50s along the winding shaft 60c.
  • an inner bottom portion 53 that shields the pair of internal spaces 50s of the bobbin main body 51 from each other is provided in the center of the inside of the bobbin main body 51.
  • An end portion including the end face 422 of the split core 42 and an end portion including the end face 432 of the split core 43 are attached to the inner bottom portion 53 in the pair of openings 50p opened by the pair of internal spaces 50s of the bobbin main body 51. In this state, they are fitted so as to come into contact with the bobbin main body 51. That is, the bobbin 50 is provided so as to lock the pair of other end surfaces 422 and 432 of the core 40 and surround the gap S.
  • the gap S between the other end surface 422 of the split core 42 and the other end surface 432 of the split core 43 is defined by the inner bottom portion 53.
  • the thickness (length in the X-axis direction) of the inner bottom portion 53 is a value corresponding to the interval LX of the gap S. That is, the thickness of the inner bottom portion 53 is adjusted in advance so that the interval LX can realize the desired sensitivity characteristics.
  • the coil 60 is a conductive wiring, and is wound around the bobbin body 51 in multiple directions. As described above, since the end portion of the split core 42 and the end portion of the split core 43 are press-fitted and fitted into the pair of internal spaces 50s of the bobbin main body 51, the pair of other end surfaces 422 of the core 40 are fitted.
  • the 432 is arranged inside the coil 60.
  • the current sensor 10 When a magnetic flux is generated in the core 40 by the alternating current flowing through the electric conductor W, the alternating current flows through the coil 60 so as to cancel the magnetic flux.
  • Measuring devices are connected to both ends of the coil 60, and the measuring device can detect and measure the alternating current flowing through the electric conductor W based on the alternating current flowing through the coil 60.
  • the current sensor 10 can be assembled by an operator or an assembling device, but here, a case where the operator assembles the current sensor 10 will be described.
  • the operator prepares the bobbin 50 in which the coil 60 is wound around the bobbin body 51 by a predetermined number of turns.
  • the operator fits the end of the split core 42 and the end of the split core 43 into the pair of openings 50p of the bobbin body 51, respectively.
  • the operator abuts the end face 422 of the split core 42 and the end face 432 of the split core 43 against the inner bottom portion 53.
  • the other end surfaces 422 and 432 face each other with a gap S of the interval LX.
  • the operator assembles the pair of split cores 42, 43 and the bobbin 50 to the housing 22. Specifically, the operator fits the pair of integrated split cores 42, 43 and the bobbin 50 between the pair of protrusions 224a from below the housing 22. At this time, the operator attaches the pair of split cores 42, 43 and the bobbin 50 to the housing 22 until the upper end surfaces of the pair of split cores 42, 43 come into contact with the regulation convex portion 224b of the housing 22. Slide it. As a result, the pair of split cores 42, 43 and the bobbin 50 are fixed in the housing 22.
  • the split cores 42 and 43 are press-fitted into the space 50s so as to come into contact with the inner bottom portion 53 of the bobbin 50 and abut against the bobbin main body 51, and are firmly fixed to the bobbin 50. Therefore, the bobbin 50 and the split cores 42 and 43 can be easily fixed to the housing 22.
  • the worker assembles the split core 41 to the housing 21. Specifically, the operator fits the split core 41 between the pair of inner wall portions 215 from above the housing 21. At this time, the operator slides the split core 41 with respect to the housing 21 until the lower end surface of the split core 41 comes into contact with the inner bottom surface of the housing 21. As a result, the split core 41 is fixed in the housing 21.
  • the operator assembles the electric conductor W to the housing 21 and the split core 41. Specifically, the operator accommodates the electric conductor W in the notches 213a, 215a, and 223a of the housing 21. As a result, the electric conductor W is supported by the notch portions 213a, 215a, and 223a, and is arranged on the open end side of the split core 41.
  • the operator assembles the housing 22 to the housing 21 in a state of supporting the electric conductor W.
  • the operator engages the locking portions 212 of the housing 21 with the plurality of engaging protrusions 228a and 228b provided on the upper wall portions 224 of the housing 22.
  • the housing 21 and the housing 22 are integrated.
  • the joint surface 421 of the split core 42 is joined to the joint surface 411 of the split core 41, and the joint surface 431 of the split core 43 is joined to the joint surface 412 of the split core 41. There is. This completes the assembly of the current sensor 10.
  • the joint surface 411 of the split core 41 which is not adhered and is in contact with each other.
  • the split cores 41, 42, and 43 may crack and chip at the joint surfaces 421 and 431 of the 412 and the split cores 42 and 43.
  • the three engaging projections 228a and 228b engage with the locking portion 212 to regulate the relative displacement between the housing 21 and the housing 22, and integrate the two. As a result, the relative displacement of the split cores 41, 42, 43 is prevented and the split cores 41, 42, 43 are prevented from being chipped.
  • the joint surfaces are joined by simply abutting the joint surfaces without bonding them, but the joint surfaces may be bonded to each other with a magnetic adhesive, or the joint surfaces may be bonded to each other.
  • the surfaces may be welded together. Even after bonding or welding, it is possible to identify the bonding surfaces before bonding or before welding by analyzing the bonding marks or welding marks. If the joint surfaces are simply brought into contact with each other, the cores can be easily disassembled by separating the divided cores, and workability during maintenance can be improved, for example.
  • the current sensor 10 includes a core 40 through which the electric conductor W is penetrated, and a coil 60 arranged so as to be wound around the core 40.
  • the core 40 has a C-shape having a gap S in a part by joining a plurality of divided cores 41, 42, and 43.
  • the pair of joint surfaces 411, 412, 421, and 431 of the plurality of divided cores 41, 42, and 43 (specifically, the pair of the joint surface 411 and the joint surface 421 and the pair of the joint surface 412 and the joint surface 431) have a gap.
  • the other end surfaces 422 and 432 which are a pair of end surfaces of the core 40 forming S, are parallel to the opposing direction DX.
  • FIG. 7 is a graph showing a BH curve of ferrite, which is an example of the material of the core 40 according to the embodiment.
  • the core of the comparative example has the same configuration as the core 40 according to the present embodiment except that there is no gap S.
  • the magnetic flux density of the core of the comparative example has a value L21 in the range of 455 to 465 mT. In this range, the BH curve changes in a curve, and the slope of the tangent line L22 of the BH curve is small. Therefore, in the core of the comparative example, there is a possibility of magnetic saturation when the magnetic flux density is about 0.5T.
  • the magnetic flux density of the core 40 having the gap S according to the present embodiment has a value L23 in the range of 180 to 190 mT. Therefore, in the core 40, the magnetic flux density changes in the region R1 where the BH curve is straight and has a large slope. As a result, the core 40 can suppress the occurrence of magnetic saturation.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram comparing the output V40 of the core 40 according to the embodiment with the output V1 of the core of the comparative example.
  • the waveforms of the outputs V40 and V1 are waveforms when a sinusoidal current (amplitude 15A, frequency 5 kHz) is passed through the electric conductor W.
  • a sinusoidal current amplitude 15A, frequency 5 kHz
  • the peak of the waveform is greatly distorted. This is because magnetic saturation has occurred.
  • no distortion occurs in the peak of the waveform. That is, it can be seen that the core 40 according to the embodiment suppresses magnetic saturation as compared with the core of the comparative example.
  • the pair of joint surfaces 411, 412, 421, and 431 of the plurality of divided cores 41, 42, and 43 forming the core 40 form the gap S of the core 40. It is parallel to the facing direction DX of the end faces 422 and 432. Thereby, by sliding the pair of joint surfaces 411, 412, 421, and 431 of the plurality of divided cores 41, 42, and 43 with each other, the distance LX of the gap S in the opposite direction DX can be adjusted.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the gap S of the core 40 of the current sensor 10 and the output V40 according to the embodiment.
  • the interval LX of the gap S increases, the sensitivity tends to decrease, but when the interval exceeds a certain size, the decrease in sensitivity saturates. That is, by simply adjusting the interval LX of the gap S, a desired sensitivity characteristic can be realized without being affected by a minute gap at the boundary portion of the plurality of divided cores 41, 42, 43.
  • the current sensor 10 can realize a desired sensitivity characteristic even if the core 40 has a boundary portion.
  • FIG. 10A and 10B are explanatory views showing a state in which at least one of the divided core 42 and the divided core 43 of the core 40 according to the embodiment is arranged with a step difference with respect to the divided core 41.
  • both the split core 42 and the split core 43 are displaced in the width direction X with respect to the split core 41.
  • FIG. 10B both the split core 42 and the split core 43 are displaced in the thickness direction Y with respect to the split core 41.
  • FIG. 11 shows a current-output line for each of the deviation amounts in the core 40 according to the present embodiment.
  • the output V41 when there is no deviation in the core 40 and the output V42 when both the divided core 42 and the divided core 43 are displaced by 0.5 mm in the width direction X with respect to the divided core 41 are displaced by 1.0 mm.
  • FIG. 11 shows an output V44 when both the divided core 42 and the divided core 43 are displaced by 0.5 mm in the thickness direction Y with respect to the divided core 41, and an output V45 when both are displaced by 1.0 mm in the thickness direction Y. And are further shown.
  • the current-output lines are substantially the same. That is, by adjusting the gap S, even if at least one of the split core 42 and the split core 43 is displaced with a step from the split core 41, the sensitivity characteristic of the current sensor 10 is affected. Absent.
  • the gap LX of the gap S can also be determined based on various parameters of the core 40.
  • the reference parameters for determining the interval LX of the gap S include, for example, the number of turns of the electric conductor W, the cross-sectional area of the electric conductor W, the shape of the core 40, the distance from the electric conductor W to the core 40, the material of the core 40, and the like. Can be mentioned.
  • Examples of the material of the core 40 other than ferrite include Ni—Zn type, Mn—Zn type, iron type and the like.
  • the number of the plurality of divided cores 41, 42, 43 is 3 or more, and the pair of joining surfaces 411, 412, 421, and 431 in each pair of divided cores are parallel to the facing direction DX.
  • the inside of the C-shaped core 40 can be greatly opened at the time of assembly. Therefore, the electric conductor W can be easily arranged in the C-shaped core 40.
  • the pair of joint surfaces 411, 421, 421, and 431 in each pair of split cores are parallel to the facing direction DX, any Even in the pair of split cores, the distance LX of the gap S can be adjusted by sliding the pair of joint surfaces 411, 412, 421, and 431 with each other.
  • the current sensor 10 has a non-magnetic bobbin 50 around which the coil 60 is wound.
  • the bobbin 50 is provided so as to lock the pair of end faces (the other end faces 422 and 432) of the core 40 and to surround the gap S.
  • the adjusted gap S can be stably held. That is, a dedicated member for maintaining the gap LX of the gap S becomes unnecessary, and an increase in the number of parts can be suppressed. Further, since the bobbin 50 is a non-magnetic material, it does not affect the current detection.
  • the coil 60 when the coil 60 is directly wound around the core 40 so as to surround the gap S, the winding work becomes difficult because of the gap S.
  • the workability can be improved by winding the coil 60 around the non-magnetic bobbin 50 and surrounding the gap S with the bobbin 50.
  • the current sensor 10 includes a housing 21 accommodating one divided core 41 among the plurality of divided cores 41, 42, 43, and one or more of the other divided cores 41, 42, 43.
  • a housing 22 for accommodating the divided cores 42 and 43 is provided. By integrating the housing 21 and the housing 22, one split core 41 is fixed to the other split cores 42 and 43.
  • the plurality of divided cores 41, 42, and 43 in the housing 21 and the housing 22 are less likely to be displaced from each other after assembly. Therefore, since the interval LX of the gap S of the core 40 is stabilized for a long period of time, the sensitivity characteristic of the current sensor 10 can be maintained for a long period of time.
  • the core 40 is formed by joining a plurality of divided cores 41, 42, 43.
  • a plurality of divided cores 41, 42, and 43 are assembled so as to surround the electric conductor W to form the core 40 so that the electric conductor W penetrates into the C-shaped core 40. Can be easily placed in.
  • the core configuration is not limited to the configuration described in the above embodiment. Therefore, a modified example of the core will be described below, focusing on the difference from the above embodiment.
  • the same parts as those in the above embodiment may be designated by the same reference numerals and the description thereof may be omitted.
  • the current sensor 10 includes a core 40 including three divided cores 41, 42, and 43.
  • the current sensor of the first modification includes a core 40A composed of two divided cores 44 and 45.
  • FIG. 12 is a plan view of the core 40A according to the first modification.
  • FIG. 12 corresponds to FIG.
  • the core 40A is composed of two divided cores 44 and 45.
  • the split core 44 is provided with a gap Sa in the lower portion of the rectangular frame shape in the positive direction of the X-axis.
  • one tip surface 441 faces the positive side of the X-axis, and the other tip face 442 faces downward, that is, the negative side of the Z-axis.
  • One tip surface 441 is a plane parallel to the YZ plane.
  • the other tip surface 442 is a plane parallel to the XY plane.
  • One tip surface 441 is a joint surface to be joined to the other split core 45.
  • the split core 45 has a substantially L-shape.
  • One end surface 451 of the split core 45 is a joint surface joined to the tip surface 441 of the split core 44.
  • One end surface 451 of the split core 45 is a plane parallel to the YZ surface.
  • the other end surface 452 of the split core 45 is joined to the tip surface 441 of the split core 44 in a posture of facing upward.
  • the other end surface 452 of the split core 45 is a plane parallel to the XY plane.
  • a gap Sa is formed between the tip surface 442 of the split core 44 and the other end surface 452 of the split core 45.
  • the pair of end faces (tip surface 442, other end surface 452) forming the gap Sa face each other in the opposite direction DZ of the Z axis via the gap Sa.
  • the coil 60 is wound around the upper part of the split core 45.
  • the coil 60 may be directly wound around the upper part of the split core 45, or may be indirectly wound around the upper part of the split core 45 via a bobbin.
  • the current sensor 10 includes a core 40 in which the gap S is provided in the center of the frame-shaped upper frame portion.
  • the current sensor in the second modification includes a core 40B in which the gap Sb is provided in the center of the frame-shaped lower frame portion.
  • FIG. 13 is a plan view of the core 40B according to the second modification. FIG. 13 corresponds to FIG.
  • the core 40B has a C-shape having a gap Sb located at the center of the lower frame portion of the rectangular frame shape in a plan view. Specifically, the core 40B has a structure in which the core 40 is inverted upside down, and is a structure equivalent to the core 40. Further, in the core 40B according to the second modification, the coil 60 is wound around the upper portion of the divided core 41. The coil 60 may be directly wound around the upper part of the split core 41, or may be indirectly wound around the upper part of the split core 41 via a bobbin.
  • FIG. 14A is an explanatory diagram showing the influence of other electric conductors W2, W3, W4, and W5 on the core 40A of the modified example 1.
  • FIG. 14B is an explanatory diagram showing the influence of other electric conductors W2, W3, W4, and W5 on the core 40B of the modified example 2.
  • FIG. 14C is an explanatory diagram showing the influence of other electric conductors W2, W3, W4, and W5 on the core 40 according to the embodiment.
  • the other electric conductors W2 are arranged above the cores 40, 40A, 40B.
  • the other electric conductors W3 are arranged in the positive direction of the X-axis of the cores 40, 40A, and 40B.
  • the other electric conductor W4 is arranged below the cores 40, 40A, and 40B.
  • the other electric conductor W5 is arranged in the direction of the minus side of the X-axis of the cores 40, 40A, and 40B.
  • the electric conductors W2 to W4 other than the other electric conductors W5 are larger than -20 dB, and it can be seen that the detection of the current of the electric conductor W is affected.
  • the electric conductors W2 and W4 other than the other electric conductors W3 are larger than ⁇ 20 dB, and it can be seen that the detection of the current of the electric conductor W is affected. It is presumed that these effects are caused by the intrusion of magnetic flux from the external electric conductors W2 to W5 into the gaps Sa and Sb.
  • the output is -20 dB or less and the fluctuation is small in all of the other electric conductors W2 to W4.
  • the coil 60 is wound around the gap S of the core 40, so that the coil 60 blocks the magnetic flux from the external electric conductors W2 to W5 toward the gap S, and suppresses the influence of the magnetic flux. be able to. That is, the core 40 according to the embodiment is preferable in suppressing the influence from other electric conductors W2 to W5.
  • 15 to 17 are explanatory views showing the status of the cores 40, 40A, and 40B of each verification case and the output of the sensor of each verification case.
  • the output of the sensor in each verification case shows the influence of the other electric conductors W2 to W4 on the detection of the current flowing through the electric conductor W.
  • the coil 60 is wound around the upper part of the core 40B according to the second modification.
  • the coil 60 is wound around the upper part of the core 40 according to the embodiment.
  • the coil 60 is wound around the upper part of the core 40A according to the first modification. That is, in the cases A and C, the gaps Sa and Sb are totally exposed from the coil 60, but in the case B, the gap S is totally covered by the coil 60.
  • the coil 60 is wound around the lower part of the core 40B according to the second modification.
  • the coil 60 is wound around the lower part of the core 40 according to the embodiment.
  • the coil 60 is wound around the lower part of the core 40A according to the first modification. That is, in the cases E and F, the gaps S and Sb are totally exposed from the coil 60, but in the case D, the gap Sa is totally covered by the coil 60.
  • the coil 60 is wound around the central portion of the core 40B according to the second modification on the positive side of the X axis.
  • the coil 60 is wound around the central portion of the core 40 according to the embodiment on the positive side of the X-axis.
  • the coil 60 is wound around the center portion on the positive side of the X-axis of the core 40A according to the first modification. That is, in the cases G and H, the gaps S and Sa are totally exposed from the coil 60, but in the case I, the gap Sb is totally covered by the coil 60.
  • the current sensor 10 includes a core 40 (40B, 40B) through which the electric conductor W is penetrated, and a coil 60 arranged so as to be wound around the core 40 (40A, 40B).
  • the core 40 (40A, 40B) has a C-shape having a gap S, Sa, Sb in a part.
  • the coil 60 is wound at a position surrounding the gap S (Sa, Sb).
  • the coil 60 Since the coil 60 is wound around the gap S (Sa, Sb) of the core 40 (40A, 40B), the coil 60 transmits the magnetic flux from the external electric conductors W2 to W5 toward the gap S (Sa, Sb). By blocking, the influence of the magnetic flux, that is, the influence of external noise can be suppressed.
  • a pair of end faces (the other end surface 422, 432, the tip end surface 442, the other end surface 452) of the core 40 (40A, 40B) forming the gap S (Sa, Sb) are arranged in the coil 60.
  • both ends of the gap S (Sa, Sb) are covered with the coil 60.
  • the coil 60 more reliably blocks the magnetic flux from the external electric conductors W2 to W5 toward the gap S (Sa, Sb). Therefore, the influence of the magnetic flux from the external electric conductors W2 to W5 can be suppressed more reliably.
  • FIG. 18 is a perspective view of another current sensor 510 according to the embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line XIX-XIX of the current sensor 510 shown in FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line XX-XX of the current sensor 510 shown in FIG.
  • the current sensor 510 includes a housing 520 and a sensor unit 530 housed in the housing 520.
  • FIG. 21 is a perspective view of the housing 520.
  • the housing 520 has a housing 21 and 22 divided in two in the Z-axis direction, and a hinge 551 connecting the housing 21 to the housing 22.
  • the hinge 551 connects one of the pair of lower wall portions 214 of the main body portion 211 of the housing 21 to one of the pair of upper wall portions 224 of the main body portion 221 of the housing 22.
  • the housing 21 includes a box-shaped main body portion 211 having a space 21s in which the positive direction of the Z axis is open, and a locking portion 212 that is locked to the housing 22.
  • the locking portion 212 is located on the opposite side of the hinge 551. Specifically, the locking portion 212 is provided on the other side of the pair of lower wall portions 214 of the main body portion 211 of the housing 21.
  • a split core 41 which is a part of the sensor unit 530, is fitted and fixed between the inner wall portions 215.
  • the housing 22 has a box shape having a space 22s in which the negative direction of the Z axis is open.
  • the housing 22 has a pair of upper wall portions 223 facing each other in the Y-axis direction, a pair of upper wall portions 224 facing each other in the X-axis direction, and a floor plate portion 229.
  • the upper wall portions 223 and 224 are connected to each other and extend from the bottom plate portion 229 to the minus side of the Z axis.
  • the upper wall portion 223 and 224 and the bottom plate portion 229 surround the space 22s.
  • Engagement protrusions 228a are provided on the other outer surface of the pair of upper wall portions 224 of the housing 22.
  • the locking portion 212 of the housing 21 extends from the outer surface of the lower wall portion 214 in the positive direction of the Z axis.
  • the locking portion 212 has a substantially U-shape.
  • the split cores 42 and 43 are firmly fixed to the bobbin 50 by being press-fitted into the space 50s of the bobbin body 51 so as to come into contact with the inner bottom portion 53 of the bobbin 50.
  • the split cores 42 and 43 are housed in the space 50s with a gap of 50t from the bobbin main body portion 51.
  • the split cores 42 and 43 are not fixed to the bobbin 50 before being housed in the housing 22, but the split core 42, the split core 43, and the bobbin 50 are used to maintain the shape of the sensor unit 530, respectively. Is positioned on the housing 22 and firmly fixed.
  • the current sensor 510 is provided with an inner lid 531 that covers the bobbin 50 at the opening of the housing 22.
  • the inner lid 531 can prevent foreign substances having conductivity or magnetism from entering the housing 22, protect the coil 60, and prevent the detection accuracy of the current sensor 530 from being affected.
  • the housing 22 has a rib 610 that projects from the main body 221 toward the space 22s and positions the split core 41 (42).
  • the ribs 610 position the split cores 41 and 42 with respect to the housing 22 and the bobbin 50.
  • the bobbin 50 and the split cores 41 and 42 inserted in the space 50s of the bobbin 50 are inserted so as to press-fit the housing 22, so that the split core 42, the split core 43, and the bobbin 50 are assembled. Each is positioned on the housing 22 and firmly fixed.
  • the split cores 41 and 42 scrape the housing 22 to generate shavings, which may be sandwiched between the facing surface 612a of the rib 610 and the split core 41 (42). If shavings are generated between the facing surface 612a of the rib 610 and the split core 41 (42), the positions of the split cores 41 and (42) with respect to the rib 610 shift and the shape of the core 40 cannot be maintained, or the housing There is a concern that the locking portion 212 of the body 21 may not reach the engaging projection 228a of the housing 22 and may become engaged.
  • the rib 610 has a base portion 611 protruding from the main body portion 221 toward the space 22s and a positioning portion 612 extending from the base portion 611 toward the split core 41 (42).
  • the positioning portion 612 has a facing surface 612a that faces and abuts the split core 41 (42).
  • the positioning portion 612 is separated from the main body portion 221 via a slit 613 extending from the facing surface 612a.
  • the housing 21 is a protrusion configured so that the housing 21 is integrated with the housing 22 and is fitted in the space 22s so as to abut the main body 221 of the housing 22. It has 230a and 230b.
  • the protrusion 230a is not provided with the hinge portion 551 of the housing 21, and protrudes from the lower wall portion 214 on the opposite side of the hinge portion 551.
  • the protrusion 230b extends from the bottom plate 219 of the housing 21.
  • the protrusions 230a and 230b come into contact with the main body 221 of the housing 22 and particularly the upper wall 223 when the housing 21 is integrated with the housing 22.
  • the housings 21 and 22 are integrated and fixed to each other even when a mechanical impact such as dropping or transportation is applied, and as a result, the relative displacements of the divided cores 41, 42, 43 are displaced. To prevent the split cores 41, 42, and 43 from being chipped.
  • FIG. 23 is an enlarged cross-sectional view of the current sensor 510 shown in FIG. It is preferable that the current sensor 510 further includes a cushion 541 provided between the main body 211 of the housing 21 and the split core 41.
  • the cushion 541 comes into contact with the lower wall portion 214 and the split core 41, particularly between the lower wall portion 214 and the split core 41 of the main body portion 211.
  • the split core 41 can be reliably positioned with respect to the housing 21 and fixed to the housing 21, and the split cores 41, 42, and 43 are prevented from cracking.
  • FIG. 23 is a perspective view of another sensor unit 530 of the current sensor 510.
  • substantially the same parts as the sensor unit 30 shown in FIG. 4 are designated by the same reference numbers.
  • the joint surface 411 of the split core 41 is joined to the joint surface 421 of the split core 42, and the joint surface 412 of the split core 41 is joined to the joint surface 431 of the split core 43.
  • Both ends 411a of the joint surface 411 of the split core 41 in the Y-axis direction are chamfered.
  • One of the 411a at both ends may not be chamfered.
  • Both ends 412a of the joint surface 412 of the split core 41 in the Y-axis direction are chamfered.
  • One of the 412a at both ends may not be chamfered. As a result, even if a mechanical impact such as dropping or transportation is applied, it is possible to prevent the corners of the divided cores 41, 42, 43 from coming into direct contact with each other, and to prevent the divided cores 41, 42, 43 from being chipped.
  • FIG. 24 is a perspective view of still another sensor unit 630 of the current sensor 510.
  • substantially the same parts as the sensor unit 530 shown in FIG. 23 are designated by the same reference numbers.
  • Both ends 421a of the joint surface 421 of the split core 42 in the Y-axis direction are chamfered. One of both ends 421a may not be chamfered.
  • Both ends 431a of the joint surface 431 of the split core 43 in the Y-axis direction are chamfered. One of both ends 431a may not be chamfered.

Abstract

電流センサは、電気導体に流れる電流を検出する。この電流センサは、電気導体が貫通されるように構成された中空部を有するコアと、コアに巻き付けられたコイルとを備える。コアは、中空部に繋がる隙間を有するＣ字形状を実質的に有する。コアは隙間を介して対向方向で互いに対向する一対の端面を有する。コアは互いに接合された複数の分割コアを有する。複数の分割コアのうちの互いに隣接するそれぞれの対の分割コアは対向方向に平行な接合面をそれぞれ有する。この電流センサは、所望の感度特性を実現することが可能である。

Description

電流センサ
　本開示は、電流センサに関する。
　特許文献１は、一部にコイルが巻かれた環状のコアを貫通するように電気導体を配置した従来の電流センサを開示している。この電流センサにおいては、環状のコア内に電気導体を配置しやすくするために、環状のコアが分割されている。組立時においては、分割されたコアにまず電気導体が配置され、その後、コアが組み立てられることで、環状のコア内に電気導体が貫通するように配置される。
特開平９－１６６６２５号公報
　電流センサは、電気導体に流れる電流を検出する。この電流センサは、電気導体が貫通されるように構成された中空部を有するコアと、コアに巻き付けられたコイルとを備える。コアは、中空部に繋がる隙間を有するＣ字形状を実質的に有する。コアは隙間を介して対向方向で互いに対向する一対の端面を有する。コアは互いに接合された複数の分割コアを有する。複数の分割コアのうちの互いに隣接するそれぞれの対の分割コアは対向方向に平行な接合面をそれぞれ有する。
　この電流センサは、所望の感度特性を実現することが可能である。
図１は、実施の形態に係る電流センサの斜視図である。 図２は、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、図１に示す電流センサの線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。 図４は、実施の形態に係る電流センサのセンサユニットの斜視図である。 図５は、実施の形態に係るセンサユニットの分解斜視図である。 図６は、実施の形態に係るセンサユニットの平面図である。 図７は、実施の形態に係るコアの材料であるフェライトのＢＨ曲線を示すグラフである。 図８は、実施の形態に係るコアと、比較例のコアとの出力波形を比較した説明図である。 図９は、実施の形態に係る電流センサのコアの隙間と出力の関係を示すグラフである。 図１０Ａは、実施の形態に係る他のコアの正面図である。 図１０Ｂは、図１０Ａに示すコアの側面図である。 図１１は、実施の形態に係るコアにおける電流と出力を表すグラフである。 図１２は、実施の形態に係るさらに他のコアの平面図である。 図１３は、実施の形態に係るさらに他のコアの平面図である。 図１４Ａは、変形例１のコアの電気導体の影響を示す説明図である。 図１４Ｂは、変形例２のコアの電気導体の影響を示す説明図である。 図１４Ｃは、実施の形態に係るコアの電気導体の影響を示す説明図である。 図１５は、実施の形態に係る電流センサのコアと出力とを示す説明図である。 図１６は、実施の形態に係る電流センサのコアと出力グラフとを示す説明図である。 図１７は、実施の形態に係る電流センサのコアと出力とを示す説明図である。 図１８は、実施の形態に係る他の電流センサの斜視図である。 図１９は、図１８に示す電流センサの線ＸＩＸ－ＸＩＸにおける断面図である。 図２０は、図１８に示す電流センサの線ＸＸ－ＸＸにおける断面図である。 図２１は、図１８に示す電流センサの筐体の斜視図である。 図２２は、図１９に示す電流センサの拡大断面図である。 図２３は、図１８に示す電流センサのセンサユニットの斜視図である。 図２４は、図１８に示す電流センサの他のセンサユニットの斜視図である。
　以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本開示の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。
　［実施の形態］
　［電流センサの構造］
　図１は、実施の形態に係る電流センサ１０の概略構成を示す斜視図である。図２は電流センサ１０の分解斜視図である。図３は、図１に示す電流センサ１０の線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。図１では、検出対象であるワイヤ状の電気導体Ｗを破線で示している。なお、以降の説明においては、Ｘ軸方向を幅方向Ｘと称し、Ｙ軸方向を厚み方向Ｙと称し、Ｚ軸方向を上下方向Ｚと称する場合がある。
　電流センサ１０は、電気導体Ｗを流れる交流電流を検出するＣｕｒｒｅｎｔ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ（ＣＴ）方式の電流センサである。電流センサ１０は、筐体２０と、筐体２０に収容されたセンサユニット３０とを備えている。
　筐体２０は、例えば非磁性体の樹脂により、全体として略直方体状に形成されている。筐体２０は、厚み（Ｙ軸方向での長さ）が全体として一定である。筐体２０は、筐体２１、２２にＺ軸方向で二分割されており、Ｚ軸のマイナス側の方向の部位が筐体２１であり、Ｚ軸のプラス側の方向部位が筐体２２である。
　筐体２１は、Ｚ軸のプラス側の方向が開放された空間２１ｓを有する箱形状を有する本体部２１１と、筐体２２に係止される一対の係止部２１２とを備えている。本体部２１１は、Ｙ軸方向で互いに対向する一対の下壁部２１３と、Ｘ軸方向で互いに対向する一対の下壁部２１４と、底板部２１９とを有する。下壁部２１３、２１４は互いに繋がっており底板部２１９からＺ軸のプラス側に延びる。下壁部２１３、２１４と底板部２１９とは空間２１ｓを囲む。また、筐体２１の内部には、下壁部２１３と平行な一対の内壁部２１５が設けられている。一対の内壁部２１５は、Ｙ軸方向で所定の間隔をあけて配置されている。一対の内壁部２１５の間には、センサユニット３０の一部が嵌め込まれ、固定される。また、一対の下壁部２１３には、半円弧形状を有する切欠き部２１３ａが形成されている、一対の内壁部２１５には、半円弧状の切欠き部２１５ａが形成されている。
　一対の係止部２１２は、一対の下壁部２１４の外側面からＺ軸のプラス側の方向に延在する。一対の係止部２１２は、略Ｕ字形状を有する。一対の係止部２１２のそれぞれは、筐体２２の複数の係合突起２２８ａ、２２８ｂに係合することで、筐体２１と筐体２２とを一体化して互いに固定する。
　筐体２２は、Ｚ軸のマイナス側の方向が開放された空間２２ｓを有する箱形状を有する。筐体２２は、Ｙ軸方向で互いに対向する一対の上壁部２２３と、Ｘ軸方向で互いに対向する一対の上壁部２２４と、床板部２２９とを有する。上壁部２２３、２２４は互いに繋がっており底板部２２９からＺ軸のマイナス側に延びる。上壁部２２３、２２４と底板部２２９とは空間２２ｓを囲む。
　一対の上壁部２２３のそれぞれには半円弧状の切欠き部２２３ａが形成されている。切欠き部２２３ａは、筐体２１と筐体２２とが組み立てられた状態では、筐体２１の切欠き部２１３ａとともに図１に示す貫通孔２０ｈを形成する。貫通孔２０ｈ内に電気導体Ｗが挿通される。この状態では、筐体２１の一対の内壁部２１５の切欠き部２１５ａ内にも電気導体Ｗが収容される。切欠き部２１３ａ、２１５ａ、２２３ａは、電気導体Ｗを支持する支持部としても機能する。
　一対の上壁部２２４の内面には、センサユニット３０をＹ軸方向で挟む一対の突起２２４ａがそれぞれ形成されている。図３では、一対の突起２２４ａのうち、Ｙ軸のプラス側の方向の突起２２４ａのみを図示している。一対の突起２２４ａはＺ軸方向に延在している。一対の突起２２４ａは、Ｙ軸方向に互いに所定の間隔をあけて配置されている。一対の突起２２４ａの間にはセンサユニット３０の一部が嵌め込まれ、固定されている。
　また、一対の上壁部２２４の内面には、センサユニット３０の上下方向の位置ずれを規制する規制凸部２２４ｂがそれぞれ設けられている。規制凸部２２４ｂは、一対の突起２２４ａの間に配置されており、Ｚ軸方向に延在している。規制凸部２２４ｂの下端面が、センサユニット３０の上端面に当接することで、センサユニット３０の上下方向Ｚの筐体２０に対する位置ずれを規制する。
　一対の上壁部２２４のそれぞれの外側面には、三つの係合突起２２８ａ、２２８ｂが設けられている。三つの係合突起２２８ａ、２２８のうち、二つの係合突起２２８ｂは上壁部２２４の下端に設けられ、Ｙ軸方向に互いに所定の間隔をあけて配置されている。二つの係合突起２２８ｂは、筐体２１の係止部２１２をＹ軸方向で挟持する。一方、残りの一つの係合突起２２８ａは、二つの係合突起２２８ｂのＹ軸方向の中央付近の上方に配置されている。係合突起２２８ｂは、筐体２１の係止部２１２の上部を下方から支持する。三つの係合突起２２８ａ、２２８ｂがこのような状態で係止部２１２に係合することで、筐体２１と筐体２２との相対的な位置ずれを規制し、両者を一体化して互いに固定している。
　次に、センサユニット３０について説明する。図４は、実施の形態に係るセンサユニット３０の概略構成を示す斜視図である。図５は、実施の形態に係るセンサユニット３０の分解斜視図である。図６は、実施の形態に係るセンサユニット３０の平面図である。
　図４から図６に示すように、センサユニット３０は、コア４０と、ボビン５０と、コイル６０とを備えている。
　コア４０は、例えばフェライトなどの磁性体によりなり、中空部４０ｈと、中空部４０ｈに繋がる隙間Ｓとを有するＣ字形状を実質的に有する。具体的には、コア４０は、平面視で矩形枠形状を有する。隙間Ｓは、矩形枠形状の上枠部の中央に設けられている。コア４０の外側の四隅の断面は、先端が尖った角部であり、内側の四隅の断面は円弧形状の角部である。なお、外側の四隅の断面は円弧形状を有していてもよいし、内側の四隅の断面が先端の尖った角部であってもよい。また、コア４０の外形は、矩形枠形状でなくとも、その他の多角枠形状、円形枠形状、長円枠形状、楕円枠形状等の他の枠形状を有していてもよい。
　コア４０は、互いに接合された複数の分割コア４１、４２、４３よりなる。具体的には、分割コア４１は、コア４０の下部をなし、分割コア４２、４３はコア４０の上部をなす。
　分割コア４１は、上方が開放された略Ｕ字形状を有する。分割コア４１の一対の先端面は、上方を向いた姿勢に形成されており、他の分割コア４２、４３と接合される接合面４１１、４１２である。一対の接合面４１１、４１２は、Ｘ軸とＹ軸とを含むＸＹ平面に平行な平面である。接合面４１１は、Ｘ軸のマイナス側の方向に配置されており、接合面４１２は、Ｘ軸のプラス側の方向に配置されている。
　分割コア４２は、略Ｌ字形状を有する。分割コア４２の一端面は、分割コア４１の接合面４１１に接合される接合面４２１である。分割コア４２の接合面４２１は、ＸＹ面に平行な平面である。分割コア４２の他端面４２２が、Ｘ軸のプラス側の方向を向く姿勢で、分割コア４１の接合面４１１に接合されている。分割コア４２の他端面４２２は、Ｙ軸とＺ軸とを含むＹＺ平面に平行な平面である。
　分割コア４３は、略Ｌ字形状を有する。分割コア４３は、分割コア４２と同じ部材である。分割コア４３の一端面は、分割コア４１の接合面４１２に接合される接合面４３１である。分割コア４３の接合面４３１は、ＸＹ面に平行な平面である。分割コア４３の他端面４３２が、Ｘ軸のマイナス側の方向を向く姿勢で、分割コア４１の接合面４１２に接合されている。分割コア４３の他端面４３２は、ＹＺ平面に平行な平面である。
　複数の分割コア４１、４２、４３のうちの互いに隣接するそれぞれの対の分割コアは対向方向ＤＸに平行な接合面をそれぞれ有する。詳細には、分割コア４２の他端面４２２は、分割コア４３の他端面４３２とＸ軸と平行な対向方向ＤＸで対向している。コア４０において分割コア４２の他端面４２２と分割コア４３の他端面４３２との間には隙間Ｓが形成されている。すなわち、コア４２の他端面４２２は隙間Ｓを介して分割コア４３の他端面４３２と対向方向ＤＸで対向する。隙間Ｓの対向方向ＤＸの間隔ＬＸ（Ｘ軸方向の長さ）は、電流センサ１０の組立前に調整しておくことで、所望の感度特性を実現することが可能である。上述したように、分割コア４１の接合面４１１と、分割コア４２の接合面４１２の双方は、ＸＹ平面に平行な平面である。このため、分割コア４１、４２の接合面４１１、４２１同士をスライドさせて、分割コア４２を移動することで分割コア４２の他端面４２２の位置をＸ軸の方向に沿って調整する、つまり、隙間Ｓの間隔ＬＸを調整することができる。これは、分割コア４１の接合面４１２と、分割コア４３の接合面４３１との関係においても同様である。本実施の形態では、一対の分割コア４２、４３の外側面が、分割コア４１の外側面と面一となった状態で隙間Ｓの間隔ＬＸが、所望の感度特性を実現する。なお、所望の感度特性を実現するためには、隙間Ｓ内に導電性の部材を配置しないことが望ましい。
　分割されたコアよりなる環状のコアには、組立により境界部分が生じている。この境界部分には、僅かなギャップがあるために、当該境界部分が電流検出に影響を与え、感度が低下することがある。
　実施の形態における電流センサ１０では、前述のように、所望の感度特性を実現することが可能である。
　実施の形態では、分割コア４１の接合面４１１と、分割コア４２の接合面４２１の双方がＸＹ平面に平行な平面である。しかしながら、分割コア４１の接合面４１１と、分割コア４２の接合面４２１の双方は、Ｘ軸の方向に平行に延設されつつ、Ｙ軸の方向に対して傾斜していてもよい。この場合においても、分割コア４１、４２の接合面４１１、４２１同士をスライドさせて、分割コア４２を移動させれば当該分割コア４２の他端面４２２の位置をＸ軸方向に沿って調整することができる。分割コア４１の接合面４１１と、分割コア４２の接合面４２１の双方は、相互に面接触する限り湾曲面であってもよい。
　ボビン５０は、樹脂等の非磁性体からなる。具体的には、ボビン５０は、角筒状のボビン本体５１と、ボビン本体５１のＸ軸の方向の両端部から張り出した一対の鍔部５２とを備えている。一対の鍔部５２は、ボビン本体５１の上記両端部からＸ軸に直角の方向の全周にわたって張り出している。ボビン本体５１は、Ｘ軸の方向に延びる。ボビン本体５１の外周には、Ｘ軸の方向に延びる巻回軸６０ｃを中心にコイル６０がボビン本体５１に巻きつけられている。巻きつけられたコイル６０は、一対の鍔部５２の間に収容されている。ボビン５０すなわちボビン本体５１には、巻線軸６０ｃに沿って一対の内部空間５０ｓが設けられている。
　図３に示すように、ボビン本体５１の内部の中央には、ボビン本体５１の一対の内部空間５０ｓを互いに遮断する内底部５３が設けられている。ボビン本体５１の一対の内部空間５０ｓが開口する一対の開口５０ｐには、分割コア４２の端面４２２を含む端部と分割コア４３の端面４３２を含む端部とが内底部５３に付き当てられた状態でボビン本体部５１に当接するようにそれぞれ嵌め込まれる。つまり、ボビン５０は、コア４０の一対の他端面４２２、４３２を係止し、かつ隙間Ｓを囲むように設けられている。これにより、分割コア４２の他端面４２２と分割コア４３の他端面４３２との間の隙間Ｓが内底部５３によって規定される。内底部５３における厚み（Ｘ軸方向の長さ）は、隙間Ｓの間隔ＬＸに対応した値となっている。つまり、所望の感度特性を実現できる間隔ＬＸとなるように、内底部５３の厚みを予め調整する。
　コイル６０は、導電性の配線であり、ボビン本体５１に対して、多重に巻きつけられている。前述したように、ボビン本体５１の一対の内部空間５０ｓ内には分割コア４２の端部と分割コア４３の端部とがそれぞれ圧入されて嵌め込まれているので、コア４０の一対の他端面４２２、４３２は、コイル６０の内方に配置されている。
　電流センサ１０の動作を以下に説明する。電気導体Ｗに流れる交流電流によってコア４０内に磁束が発生すると、コイル６０には、当該磁束を打ち消すように交流電流が流れる。コイル６０の両端部には、計測装置が接続されており、計測装置が、コイル６０を流れる交流電流に基づいて、電気導体Ｗを流れる交流電流を検出し計測することができる。
　［電流センサの組立方法］
　次に、電流センサ１０の組立方法について説明する。電流センサ１０の組立は、作業者または組立装置で行うことができるが、ここでは作業者が組み立てる場合について説明する。
　まず作業者は、ボビン本体５１に所定の巻き数だけコイル６０が巻き付けられたボビン５０を準備する。作業者は、ボビン本体５１の一対の開口５０ｐに分割コア４２の端部と分割コア４３の端部とをそれぞれ嵌め込む。この際、作業者は、分割コア４２の端面４２２及び分割コア４３の端面４３２を内底部５３に突き当てる。これにより、他端面４２２、４３２が間隔ＬＸの隙間Ｓをあけて互いに対向する。
　その後、作業者は、筐体２２に、一対の分割コア４２、４３及びボビン５０を組み付ける。具体的には、作業者は、一体化された一対の分割コア４２、４３及びボビン５０を、筐体２２の下方から一対の突起２２４ａの間に嵌め込む。このとき、作業者は、一対の分割コア４２、４３の上端面が、筐体２２の規制凸部２２４ｂに当接するまで、一対の分割コア４２、４３及びボビン５０を、筐体２２に対してスライドさせる。これにより、一対の分割コア４２、４３及びボビン５０が筐体２２内で固定される。分割コア４２、４３はボビン５０の内底部５３に付き当たるように、かつボビン本体５１に当接するように空間５０ｓに圧入されて嵌め込まれてボビン５０に強固に固定されている。したがって、筐体２２に対してボビン５０と分割コア４２、４３を容易に固定することができる。
　一方、作業者は、筐体２１に分割コア４１を組み付ける。具体的には、作業者は、分割コア４１を、筐体２１の上方から一対の内壁部２１５の間に嵌め込む。このとき、作業者は、分割コア４１の下端面が、筐体２１の内底面に当接するまで、分割コア４１を、筐体２１に対してスライドさせる。これにより、分割コア４１が筐体２１内で固定される。
　次いで、作業者は、筐体２１と分割コア４１に電気導体Ｗを組み付ける。具体的には、作業者は、電気導体Ｗを筐体２１の切欠き部２１３ａ、２１５ａ、２２３ａ内に収容する。これにより、電気導体Ｗは、切欠き部２１３ａ、２１５ａ、２２３ａによって支持されて、分割コア４１の開放端部側に配置された状態となる。
　次いで、作業者は、電気導体Ｗを支持した状態の筐体２１に筐体２２を組み付ける。組み付け時においては、作業者は、筐体２２の各上壁部２２４に備わる複数の係合突起２２８ａ、２２８ｂに、筐体２１の係止部２１２を係合させる。これにより、筐体２１と筐体２２とが一体化される。筐体２１と筐体２２との内部では、分割コア４１の接合面４１１に分割コア４２の接合面４２１が接合され、分割コア４１の接合面４１２に分割コア４３の接合面４３１が接合されている。これにより、電流センサ１０の組立が完了する。
　電流センサ１０では、落下や運搬等の機械的な衝撃が加わって筐体２１、２２が互いに相対的に位置ずれすると、接着されておらずに互いに当接している分割コア４１の接合面４１１、４１２と分割コア４２、４３の接合面４２１、４３１で分割コア４１、４２、４３が割れて欠ける場合がある。電流センサ１０では、前述のように三つの係合突起２２８ａ、２２８ｂが係止部２１２に係合することで、筐体２１と筐体２２との相対的な位置ずれを規制し、両者を一体化して互いに固定し、結果として分割コア４１、４２、４３の相対的な変位を防止して分割コア４１、４２、４３が欠けることを防止する。
　なお、本実施の形態では、接合面を接着せずに単に当接させていることで接合面が接合されているが、磁性を有する接着剤で接合面同士を接着してもよいし、接合面同士を溶着してもよい。接着後あるいは溶着後であっても、接着痕あるいは溶着痕を解析することで、接着前あるいは溶着前の接合面同士を特定することが可能である。なお、接合面同士を単に当接させている場合であれば、分割コアの分離によりコアを容易に分解でき、例えばメンテナンス時の作業性を高めることができる。
　［効果など］
　以上のように、本実施の形態に係る電流センサ１０は、電気導体Ｗが貫通されるコア４０と、コア４０の周囲に巻きつけられるように配置されたコイル６０とを備える。コア４０は、複数の分割コア４１、４２、４３が接合されることで、一部に隙間Ｓを有するＣ字形状を有する。複数の分割コア４１、４２、４３の一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１（具体的には、接合面４１１及び接合面４２１の対、接合面４１２及び接合面４３１の対）は、隙間Ｓをなすコア４０の一対の端面である他端面４２２、４３２が対向する対向方向ＤＸに平行である。
　本発明者は、鋭意検討を重ねて、複数の分割コア４１、４２、４３の境界部分よりも極度に大きな隙間Ｓをコア４０の一部に設けることで、境界部分を無視できることを見出した。図７は、実施の形態に係るコア４０の材料の一例であるフェライトのＢＨ曲線を示すグラフである。
　ここで、隙間Ｓのない比較例のコアを準備する。比較例のコアは、隙間Ｓがない以外は、本実施の形態に係るコア４０と同等の構成である。比較例のコアの磁束密度は４５５～４６５ｍＴの範囲の値Ｌ２１を有する。この範囲では、ＢＨカーブが曲線的に変化しており、ＢＨ曲線の接線Ｌ２２の傾きは小さい。このため、比較例のコアでは、磁束密度が０．５Ｔ程度で磁気飽和するおそれがある。
　一方、本実施の形態に係る隙間Ｓを有するコア４０の磁束密度は、１８０～１９０ｍＴの範囲の値Ｌ２３となる。このため、コア４０では、ＢＨ曲線が直線的であり大きな傾きを有する領域Ｒ１で磁束密度が変化する。これにより、コア４０では磁気飽和の発生を抑制することができる。
　図８は、実施の形態に係るコア４０の出力Ｖ４０と、比較例のコアの出力Ｖ１とを比較した説明図である。なお、出力Ｖ４０、Ｖ１の波形は、電気導体Ｗに正弦波の電流（振幅１５Ａ、周波数５ｋＨｚ）を流したときの波形である。図８に示すように、比較例のコアの出力では、波形のピークが大きく歪んでいる。これは磁気飽和が発生しているためである。一方、実施の形態に係るコア４０の出力Ｖ４０では、波形のピークに歪みが発生していない。つまり、実施の形態に係るコア４０では、比較例のコアと比べて磁気飽和が抑制されていることが分かる。
　また、本実施の形態に係る電流センサ１０では、コア４０をなす複数の分割コア４１、４２、４３の一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１が、コア４０の隙間Ｓをなす一対の他端面４２２、４３２の対向方向ＤＸに平行である。これにより、複数の分割コア４１、４２、４３の一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１を互いにスライドさせることで、隙間Ｓの対向方向ＤＸの間隔ＬＸを調整することができる。
　図９は、実施の形態に係る電流センサ１０のコア４０の隙間Ｓと出力Ｖ４０の関係を示すグラフである。図９に示すように、隙間Ｓの間隔ＬＸが大きくなると、感度は低下していく傾向ではあるが、ある程度の大きさの間隔以上になると感度の低下が飽和している。つまり、隙間Ｓの間隔ＬＸを調整するだけで、複数の分割コア４１、４２、４３の境界部分の微少な隙間に影響されることなく、所望の感度特性を実現できる。
　以上のことから、本実施の形態に係る電流センサ１０は、コア４０に境界部分があったとしても、所望の感度特性を実現することができる。
　また、同一種のコア４０であっても、隙間Ｓの間隔ＬＸを調整すれば多様な感度特性を得ることができるので、他の種類の電流センサでの部品を共通化することも可能である。
　隙間Ｓを調整したことによって、分割コア４２及び分割コア４３の少なくとも一方が分割コア４１に対して段差を持ってずれて配置される場合がある。図１０Ａと図１０Ｂは、実施の形態に係るコア４０の分割コア４２及び分割コア４３の少なくとも一方が分割コア４１に対して段差を持ってずれて配置された状態を示す説明図である。具体的には、図１０Ａでは、分割コア４２及び分割コア４３の両者が、分割コア４１に対して幅方向Ｘにずれている。また、図１０Ｂでは、分割コア４２及び分割コア４３の両者が、分割コア４１に対して厚み方向Ｙにずれている。本発明者は、分割コア４２及び分割コア４３の両者が、分割コア４１に対するずれているずれ量を変更して、それぞれの電流－出力線を求めた。図１１は、本実施の形態に係るコア４０におけるずれ量のそれぞれでの電流－出力線を表す。ここでは、コア４０にずれがない場合の出力Ｖ４１と、分割コア４２及び分割コア４３の両者が分割コア４１に対して幅方向Ｘに０．５ｍｍずれた場合の出力Ｖ４２と、１．０ｍｍずれた場合の出力Ｖ４３とを示す。図１１は、分割コア４２及び分割コア４３の両者が分割コア４１に対して厚さ方向Ｙに０．５ｍｍずれた場合の出力Ｖ４４と、厚さ方向Ｙに１．０ｍｍずれた場合の出力Ｖ４５とをさらに示す。図１１に示すように、いずれの場合においても、電流－出力線は概ね同一となっている。つまり、隙間Ｓを調整したことによって、分割コア４２及び分割コア４３の少なくとも一方が、分割コア４１に対して段差を持ってずれて配置されたとしても、電流センサ１０の感度特性に影響を及ぼさない。
　なお、隙間Ｓの間隔ＬＸは、コア４０の各種のパラメータを基準として決定することも可能である。隙間Ｓの間隔ＬＸを決める基準となるパラメータとしては、例えば、電気導体Ｗの巻き数、電気導体Ｗの断面積、コア４０の形状、電気導体Ｗからコア４０までの距離、コア４０の材質などが挙げられる。フェライト以外のコア４０の材質としては、Ｎｉ－Ｚｎ系、Ｍｎ－Ｚｎ系、鉄系等が挙げられる。
　また、複数の分割コア４１、４２、４３の数は３以上であり、各対の分割コアにおける一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１は、対向方向ＤＸに平行である。
　複数の分割コア４１、４２、４３の数が３以上であるので、組立時に、Ｃ字形状のコア４０の内部を大きく開放することができる。このため、電気導体Ｗを、Ｃ字状のコア４０内に容易に配置することができる。
　また、各対の分割コア（分割コア４１及び分割コア４２の対、分割コア４１と分割コア４３の対）における一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１が、対向方向ＤＸに平行なので、いずれの対の分割コアにおいても、その一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１を互いにスライドさせれば、隙間Ｓの間隔ＬＸを調整することができる。
　また、電流センサ１０は、コイル６０が巻き付けられる非磁性体のボビン５０を有する。ボビン５０は、コア４０の一対の端面（他端面４２２、４３２）を係止し、かつ隙間Ｓを囲むように設けられている。
　これによれば、コイル６０が巻きつけられた非磁性体のボビン５０によって、コア４０の一対の端面が係止されているので、調整後の隙間Ｓを安定して保持することができる。つまり、隙間Ｓの間隔ＬＸを保持するための専用の部材が不要となり、部品点数の増加を抑制することができる。さらに、ボビン５０は、非磁性体であるため、電流検出に対して影響も与えない。
　ここで、隙間Ｓを囲むように、コア４０に対してコイル６０を直接巻き付ける場合には、隙間Ｓがあるがゆえに巻き付け作業が困難となる。しかしながら、非磁性体のボビン５０に対してコイル６０を巻き付け、ボビン５０によって隙間Ｓを囲むことにより、その作業性を高めることができる。
　また、電流センサ１０は、複数の分割コア４１、４２、４３のうち、一つの分割コア４１を収容する筐体２１と、複数の分割コア４１、４２、４３のうち、他の１つ以上の分割コア４２、４３を収容する筐体２２とを備える。筐体２１と、筐体２２とが一体化されることで、一つの分割コア４１が、他の分割コア４２、４３と固定されている。
　これにより、筐体２１及び筐体２２内で複数の分割コア４１、４２、４３が組立後に互いに位置ずれしにくくなる。したがって、コア４０の隙間Ｓの間隔ＬＸが長期的に安定化されるため、電流センサ１０の感度特性を長期的に維持することができる。
　また、コア４０は、複数の分割コア４１、４２、４３が接合されることで形成されている。
　これにより、組立時においては、電気導体Ｗを囲むように複数の分割コア４１、４２、４３を組み立ててコア４０を形成することで、Ｃ字形状のコア４０内に電気導体Ｗを貫通するように容易に配置することができる。
　［変形例］
　なお、コアの構成は、上記実施の形態で説明された構成に限定されない。そこで、以下に、コアについての変形例を上記実施の形態との差分を中心に説明する。以降の説明では、上記実施の形態と同一部分については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
　（変形例１）
　上記実施の形態では、電流センサ１０は３つの分割コア４１、４２、４３からなるコア４０を備える。変形例１の電流センサは、二つの分割コア４４、４５からなるコア４０Ａを備える。図１２は、変形例１に係るコア４０Ａの平面図である。図１２は、図６に対応する。
　図１２に示すように、コア４０Ａは、二つの分割コア４４、４５から構成されている。分割コア４４は、矩形枠形状のＸ軸のプラス側の方向の下部部分に隙間Ｓａが設けられている。分割コア４４の一対の先端面４４１、４４２のうち、一方の先端面４４１は、Ｘ軸のプラス側の方向を向き、他方の先端面４４２は、下方すなわちＺ軸のマイナス側の方向を向いている。一方の先端面４４１はＹＺ平面に平行な平面である。他方の先端面４４２はＸＹ平面に平行な平面である。一方の先端面４４１は、他方の分割コア４５と接合される接合面である。
　分割コア４５は、略Ｌ字形状を有する。分割コア４５の一端面４５１は、分割コア４４の先端面４４１に接合される接合面である。分割コア４５の一端面４５１は、ＹＺ面に平行な平面である。分割コア４５の他端面４５２が上方を向く姿勢で、分割コア４４の先端面４４１に接合されている。分割コア４５の他端面４５２は、ＸＹ平面に平行な平面である。
　分割コア４４の先端面４４２と、分割コア４５の他端面４５２との間には隙間Ｓａが形成されている。隙間Ｓａをなす一対の端面（先端面４４２、他端面４５２）とは隙間Ｓａを介してＺ軸の対向方向ＤＺで互いに対向する。隙間Ｓａの間隔ＬＺ（Ｚ軸方向の長さ）は、組立前に調整しておくことで、所望の感度特性を実現することが可能である。上述したように、分割コア４４の先端面４４１と、分割コア４５の一端面４５１の双方は、ＹＺ平面に平行な平面である。このため、分割コア４４、４５の接合面（先端面４４１、一端面４５１）を互いにスライドさせて、分割コア４５を移動することで分割コア４５の他端面４５２の位置をＺ軸の方向に沿って調整することができ、隙間Ｓａの間隔ＬＺを調整することができる。
　また、変形例１に係るコア４０Ａでは、分割コア４５の上部の周囲にコイル６０が巻き付けられている。コイル６０は、分割コア４５の上部に直接的に巻き付けられていてもよいし、分割コア４５の上部にボビンを介して間接的に巻き付けられていてもよい。
　（変形例２）
　上記実施の形態では、電流センサ１０は隙間Ｓが枠形状の上枠部の中央に設けられたコア４０を備える。変形例２における電流センサは、隙間Ｓｂが枠形状の下枠部の中央に設けられたコア４０Ｂを備える。図１３は、変形例２に係るコア４０Ｂの平面図である。図１３は、図６に対応する。
　コア４０Ｂは、平面視で矩形枠形状の下枠部の中央に位置する隙間Ｓｂを有するＣ字形状を有する。具体的には、コア４０Ｂは、コア４０を上下で反転させた構造であり、コア４０と同等の構造体である。また、変形例２に係るコア４０Ｂでは、分割コア４１の上部の周囲にコイル６０が巻き付けられている。コイル６０は、分割コア４１の上部に直接的に巻き付けられていてもよいし、分割コア４１の上部にボビンを介して間接的に巻き付けられていてもよい。
　［コイルの位置］
　電流センサ１０において、電気導体Ｗとは異なる他の電気導体がコア４０の外方に存在する場合がある。他の電気導体が存在することにより、電気導体Ｗに対する電流検出の正確性が低下するおそれがある。しかし、コア４０に対してコイル６０を適切な位置に配置することで、他の電気導体の影響を抑制し、電気導体Ｗに対する電流検出の正確性を高めることが可能である。
　図１４Ａは、変形例１のコア４０Ａに対する他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５の影響を示す説明図である。図１４Ｂは、変形例２のコア４０Ｂに対する他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５の影響を示す説明図である。図１４Ｃは、実施の形態に係るコア４０に対する他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５の影響を示す説明図である。図１４Ａから図１４Ｃに示すように、他の電気導体Ｗ２は、コア４０、４０Ａ、４０Ｂの上方に配置されている。他の電気導体Ｗ３は、コア４０、４０Ａ、４０ＢのＸ軸のプラス側の方向に配置されている。他の電気導体Ｗ４は、コア４０、４０Ａ、４０Ｂの下方に配置されている。他の電気導体Ｗ５は、コア４０、４０Ａ、４０ＢのＸ軸のマイナス側の方向に配置されている。
　図１４Ａから図１４Ｃに示す各グラフでは、隙間Ｓ、Ｓａ、Ｓｂを０～３ｍｍで変動させた場合の、他の電気導体Ｗ２～Ｗ５が、電気導体Ｗを流れる電流の検出に及ぼす影響を示している。なお、変形例２及び実施の形態では、他の電気導体Ｗ５の影響は、他の電気導体Ｗ３と同等なので省略している。センサ出力が－２０ｄＢよりも大きくなっているものは、他の電気導体の影響が顕著に現れていることを示している。
　変形例１では、他の電気導体Ｗ５以外の電気導体Ｗ２～Ｗ４が、－２０ｄＢよりも大きくなっており、電気導体Ｗの電流の検出に影響が生じていることがわかる。変形例２では、他の電気導体Ｗ３以外の電気導体Ｗ２、Ｗ４が、－２０ｄＢよりも大きくなっており、電気導体Ｗの電流の検出に影響が生じていることがわかる。これらの影響は、隙間Ｓａ、Ｓｂに対して外部の電気導体Ｗ２～Ｗ５からの磁束が侵入することに起因すると推測される。
　一方、実施の形態では、他の電気導体Ｗ２～Ｗ４の全てで、出力は－２０ｄＢ以下であり、変動も小さいことがわかる。これは、コア４０の隙間Ｓを囲む位置にコイル６０が巻き付けられているので、外部の電気導体Ｗ２～Ｗ５から隙間Ｓに向かう磁束を、コイル６０が遮ることとなり、当該磁束の影響を抑制することができる。つまり、実施の形態に係るコア４０は、他の電気導体Ｗ２～Ｗ５からの影響を抑制するうえで好ましい。
　次に、変形例１、２及び実施の形態に係るコア４０、４０Ａ、４０Ｂのそれぞれに対して、異なる位置にコイル６０を配置した場合の、他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５の影響について検証する。
　図１５から図１７は、各検証ケースのコア４０、４０Ａ、４０Ｂの状況と、各検証ケースのセンサの出力とを示す説明図である。各検証ケースのセンサの出力では、他の電気導体Ｗ２～Ｗ４が、電気導体Ｗに流れる電流の検出に及ぼす影響を示している。センサの出力を示すグラフでは、出力が小さいほど（棒グラフが長いほど）、電気導体Ｗの電流の検出に及ぼす影響が小さいことを示している。
　図１５に示すように、ケースＡでは、変形例２に係るコア４０Ｂの上部にコイル６０が巻き付けられている。ケースＢでは、実施の形態に係るコア４０の上部にコイル６０が巻き付けられている。ケースＣでは、変形例１に係るコア４０Ａの上部にコイル６０が巻き付けられている。つまり、ケースＡ、Ｃでは隙間Ｓａ、Ｓｂが全体的にコイル６０から露出しているが、ケースＢでは隙間Ｓがコイル６０によって全体的に覆われている。
　図１５に示すように、ケースＢは、ケースＡ、Ｃよりも、他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４のいずれの影響が小さいことがわかる。
　図１６に示すように、ケースＤでは、変形例２に係るコア４０Ｂの下部にコイル６０が巻き付けられている。ケースＥでは、実施の形態に係るコア４０の下部にコイル６０が巻き付けられている。ケースＦでは、変形例１に係るコア４０Ａの下部にコイル６０が巻き付けられている。つまり、ケースＥ、Ｆでは隙間Ｓ、Ｓｂが全体的にコイル６０から露出しているが、ケースＤでは隙間Ｓａがコイル６０によって全体的に覆われている。
　図１６に示すように、ケースＤは、ケースＥと比較すると他の電気導体Ｗ３の影響が大きいものの、その他の電気導体Ｗ２、Ｗ４の影響は小さい。また、ケースＤは、ケースＦに対しては、全ての他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいことがわかる。ケースＤは、総合的に見るとケースＥ、Ｆよりも他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいと言える。
　図１７に示すように、ケースＧでは、変形例２に係るコア４０ＢのＸ軸のプラス側の中央部分にコイル６０が巻き付けられている。ケースＨでは、実施の形態に係るコア４０のＸ軸のプラス側の中央部分にコイル６０が巻き付けられている。ケースＩでは、変形例１に係るコア４０ＡのＸ軸のプラス側の中央部分にコイル６０が巻き付けられている。つまり、ケースＧ、Ｈでは隙間Ｓ、Ｓａが全体的にコイル６０から露出しているが、ケースＩでは隙間Ｓｂがコイル６０によって全体的に覆われている。
　図１７に示すように、ケースＩは、ケースＧ、Ｈよりも、他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４のいずれの影響が小さいことがわかる。
　実施の形態に係るコア４０に関するケースＢ、Ｅ、Ｈに着目する。隙間Ｓがコイル６０によって囲まれたケースＢは、ケースＥと比較すると他の電気導体Ｗ３の影響が大きいものの、その他の電気導体Ｗ２、Ｗ４の影響は小さい。また、ケースＢは、ケースＨに比較して、全ての他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいことがわかる。ケースＢは、総合的に見るとケースＥ、Ｈよりも他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいと言える。
　変形例１に係るコア４０Ａに関するケースＡ、Ｄ、Ｇに着目する。隙間Ｓａがコイル６０によって囲まれたケースＤは、ケースＡ、Ｇよりも、他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４のいずれの影響が小さいことがわかる。
　また、変形例２に係るコア４０Ｂに関するケースＣ、Ｆ、Ｉに着目する。隙間Ｓｂがコイル６０によって囲まれたケースＩは、ケースＣと比較すると他の電気導体Ｗ３の影響が大きいものの、その他の電気導体Ｗ２、Ｗ４の影響は小さい。また、ケースＩは、ケースＦに比較して、全ての他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいことがわかる。ケースＩは、総合的に見るとケースＣ、Ｆよりも他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいと言える。
　このように、電流センサ１０は、電気導体Ｗが貫通されるコア４０（４０Ｂ、４０Ｂ）と、コア４０（４０Ａ、４０Ｂ）の周囲に巻きつけられるように配置されたコイル６０とを備える。コア４０（４０Ａ、４０Ｂ）は、一部に隙間Ｓ、Ｓａ、Ｓｂを有するＣ字形状を有する。コイル６０は、隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）を囲む位置に巻き付けられている。
　コア４０（４０Ａ、４０Ｂ）の隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）を囲む位置にコイル６０が巻き付けられているので、外部の電気導体Ｗ２～Ｗ５から隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）に向かう磁束をコイル６０が遮ることとなり、当該磁束の影響すなわち外部ノイズの影響を抑制することができる。
　また、隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）をなすコア４０（４０Ａ、４０Ｂ）の一対の端面（他端面４２２、４３２、先端面４４２、他端面４５２）は、コイル６０内に配置されている。
　これにより、隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）の両端部がコイル６０によって覆われることとなる。これにより、外部の電気導体Ｗ２～Ｗ５から隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）に向かう磁束を、コイル６０がより確実に遮ることとなる。したがって、外部の電気導体Ｗ２～Ｗ５からの磁束の影響をより確実に抑制することができる。
　［他の実施の形態］
　図１８は、実施の形態に係る他の電流センサ５１０の斜視図である。図１９は、図１８に示す電流センサ５１０の線ＸＩＸ－ＸＩＸにおける断面図である。図２０は、図１８に示す電流センサ５１０の線ＸＸ－ＸＸにおける断面図である。図１８から図２０において、図１から図５に示す電流センサ１０と実質的に同じ部分には同じ参照番号を付す。電流センサ５１０は、筐体５２０と、筐体５２０に収容されたセンサユニット５３０とを備える。
　図２１は筐体５２０の斜視図である。図２１において、図１と図２に示す電流センサ１０の筐体と実質的に同じ部分には同じ参照番号を付す。筐体５２０は、筐体５２０は、Ｚ軸方向で二分割された筐体２１、２２と、筐体２１を筐体２２に繋ぐヒンジ５５１とを有する。詳細には、ヒンジ５５１は筐体２１の本体部２１１の一対の下壁部２１４の一方を筐体２２の本体部２２１の一対の上壁部２２４の一方に繋ぐ。
　筐体２１は、Ｚ軸のプラス側の方向が開放された空間２１ｓを有する箱形状を有する本体部２１１と、筐体２２に係止される係止部２１２とを備えている。係止部２１２はヒンジ５５１の反対側に位置する。詳細には、係止部２１２は、筐体２１の本体部２１１の一対の下壁部２１４の他方に設けられている。内壁部２１５の間には、センサユニット５３０の一部である分割コア４１が嵌め込まれ、固定される。
　筐体２２は、Ｚ軸のマイナス側の方向が開放された空間２２ｓを有する箱形状を有する。筐体２２は、Ｙ軸方向で互いに対向する一対の上壁部２２３と、Ｘ軸方向で互いに対向する一対の上壁部２２４と、床板部２２９とを有する。上壁部２２３、２２４は互いに繋がっており底板部２２９からＺ軸のマイナス側に延びる。上壁部２２３、２２４と底板部２２９とは空間２２ｓを囲む。
　筐体２２の一対の上壁部２２４の他方の外側面には係合突起２２８ａが設けられている。
　筐体２１の係止部２１２は、下壁部２１４の外側面からＺ軸のプラス側の方向に延在する。係止部２１２は、略Ｕ字形状を有する。ヒンジ５５１を中心に筐体２１を筐体２２に対して相対的に回転させることにより係止部２１２は筐体２２の係合突起２２８ａに係合し、筐体２１と筐体２２とを一体化して互いに固定する。
　図３に示す電流センサ１０では、分割コア４２、４３はボビン５０の内底部５３に付き当たるように、かつボビン本体５１の空間５０ｓに圧入されてボビン５０に強固に固定されている。電流センサ５１０では、図１９に示すように、分割コア４２、４３は内底部５３に突き当たっているものの、ボビン本体部５１から隙間５０ｔを空けて空間５０ｓ内に収容されている。このように、筐体２２に収容する前では分割コア４２、４３はボビン５０に固定されていないが、センサユニット５３０の形状を維持するために分割コア４２と分割コア４３とボビン５０とのそれぞれが筐体２２に位置決めされて強固に固定される。
　図１８から図２０に示すように、と図電流センサ５１０では、筐体２２の開口においてボビン５０を覆う内蓋５３１が設けられている。内蓋５３１は筐体２２内に導電性または磁性を有する異物が入ることを防止し、コイル６０を保護してかつ電流センサ５３０の検出精度が影響されることを防止できる。
　電流センサ５１０では、図１９と図２１に示すように、筐体２２は、本体部２２１から空間２２ｓに向かって突出して分割コア４１（４２）を位置決めするリブ６１０を有する。リブ６１０により分割コア４１、４２が筐体２２とボビン５０に対して位置決めされる。電流センサ５１０の組み立てでは、ボビン５０と、ボビン５０の空間５０ｓに挿入された分割コア４１、４２とを筐体２２圧入するように挿入することで分割コア４２と分割コア４３とボビン５０とのそれぞれが筐体２２に位置決めされて強固に固定される。その挿入の際に、分割コア４１、４２が筐体２２を削って削りくずが発生し、リブ６１０の対向面６１２ａと分割コア４１（４２）との間に挟まれるおそれがある。削りくずが発生リブ６１０の対向面６１２ａと分割コア４１（４２）との間に挟まれると、リブ６１０に対する分割コア４１、（４２）の位置がずれてコア４０の形状を維持できない、もしくは筐体２１の係止部２１２が筐体２２の係合突起２２８ａに届かずに係合できくなる懸念がある。
　電流センサ５１０では、上記懸念を払拭するために、リブ６１０は、本体部２２１から空間２２ｓに向かって突出する基部６１１と、基部６１１から分割コア４１（４２）に向かって延びる位置決め部６１２とを有する。位置決め部６１２は、分割コア４１（４２）に対向して当接する対向面６１２ａを有する。位置決め部６１２は、対向面６１２ａから延びるスリット６１３を介して本体部２２１から離れている。この構成により、分割コア４１、４２を筐体２２に挿入する際に発生する削りくずがスリット６１３を通って移動するので、リブ６１０の対向面６１２ａと分割コア４１（４２）との間に残ることを防止する。
　電流センサ５１０では、筐体２１は、筐体２１が筐体２２と一体化されることで筐体２２の本体部２２１に当接するように空間２２ｓ内に嵌合わされるように構成された突起部２３０ａ、２３０ｂを有する。突起部２３０ａは筐体２１のヒンジ部５５１が設けられておらずヒンジ部５５１の反対側の下壁部２１４から突出する。突起部２３０ｂは筐体２１の底板部２１９から延びている。突起部２３０ａ、２３０ｂは、筐体２１が筐体２２と一体化されることで筐体２２の本体部２２１の特に上壁部２２３に当接する。これにより、筐体２１、２２の相対的な互いの変位、特にヒンジ５５１を中心として筐体２１、２２が相対的な互いに反対方向に回転することを防止できる。この構成により、電流センサ１０と同様、落下や運搬等の機械的な衝撃が加わっても筐体２１、２２を一体化して互いに固定し、結果として分割コア４１、４２、４３の相対的な変位を防止し、分割コア４１、４２、４３が欠けることを防止する。
　図２３は、図１９に示す電流センサ５１０の拡大断面図である。電流センサ５１０は、筐体２１の本体部２１１と分割コア４１との間に設けられたクッション５４１をさらに備えることが好ましい。クッション５４１は本体部２１１の特に下壁部２１４と分割コア４１との間で下壁部２１４と分割コア４１とに当接する。これにより、分割コア４１を筐体２１に対して確実に位置決めして筐体２１に固定することができ、分割コア４１、４２、４３の割れを防止する。
　図２３は、電流センサ５１０の他のセンサユニット５３０の斜視図である。図２３において図４に示すセンサユニット３０と実質的に同じ部分には同じ参照番号を付す。筐体２１が筐体２２と一体化されることで、分割コア４１の接合面４１１は分割コア４２の接合面４２１に接合し、分割コア４１の接合面４１２は分割コア４３の接合面４３１に接合する。分割コア４１の接合面４１１のＹ軸の方向の両端４１１ａは面取りされている。両端４１１ａのうちの一方は面取りされていなくてもよい。分割コア４１の接合面４１２のＹ軸の方向の両端４１２ａは面取りされている。両端４１２ａのうちの一方は面取りされていなくてもよい。これにより、落下や運搬等の機械的な衝撃が加わっても、分割コア４１、４２、４３の角が互いに直接接触することを回避し、分割コア４１、４２、４３が欠けることを防止する。
　図２４は、電流センサ５１０のさらに他のセンサユニット６３０の斜視図である。図２４において図２３に示すセンサユニット５３０と実質的に同じ部分には同じ参照番号を付す。分割コア４２の接合面４２１のＹ軸の方向の両端４２１ａは面取りされている。両端４２１ａのうちの一方は面取りされていなくてもよい。分割コア４３の接合面４３１のＹ軸の方向の両端４３１ａは面取りされている。両端４３１ａのうちの一方は面取りされていなくてもよい。これにより、落下や運搬等の機械的な衝撃が加わっても、分割コア４１、４２、４３の角が互いに直接接触することを回避し、分割コア４１、４２、４３が欠けることを防止する。
　［その他］
　以上、本開示に係る電流センサについて、上記実施の形態及び各変形例に基づいて説明したが、本開示は、上記の実施の形態及び各変形例に限定されるものではない。
　上記実施の形態では、コアの分割数が二つあるいは三つである場合を例示したが、コアの分割数は四つ以上であってもよい。また、他の電気導体Ｗ２～Ｗ５からの影響を抑制する点のみを考慮する場合、つまり、隙間Ｓの間隔ＬＸの調整を考慮しない場合であれば、コアは分割されていなくてもよい。
　その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び各変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
１０　　電流センサ
２０　　筐体
２１　　筐体（第一筐体）
２２　　筐体（第二筐体）
３０　　センサユニット
４０，４０Ａ，４０Ｂ　　コア
４１，４２，４３，４４，４５　　分割コア
５０　　ボビン
５１　　ボビン本体
５２　　鍔部
５３　　内底部
６０　　コイル
２１１　　本体部
２１２　　係止部
２１３　　下壁部
２１３ａ，２１５ａ，２２３ａ　　切欠き部
２１４　　下壁部
２１５　　内壁部
２２１　　本体部
２２３　　上壁部
２２４　　上壁部
２２４ａ　　突起
２２４ｂ　　規制凸部
２２８ａ，２２８ｂ　　係合突起
４１１，４１２，４２１，４３１　　接合面
４２２，４３２，４５２　　端面
４４１，４４２　　先端面
４５１　　一端面
５１０　　電流センサ
５２０　　筐体
５３０　　センサユニット
６３０　　センサユニット
Ｗ　　電気導体

Claims (13)

  1. 電気導体に流れる電流を検出する電流センサであって、
    前記電気導体が貫通されるように構成された中空部を有するコアと、
    前記コアに巻き付けられたコイルと、
    を備え、
    前記コアは、前記中空部に繋がる隙間を有するＣ字形状を実質的に有し、
    前記コアは前記隙間を介して対向方向で互いに対向する一対の端面を有し、
    前記コアは互いに接合された複数の分割コアを有し、
    前記複数の分割コアのうちの互いに隣接するそれぞれの対の分割コアは前記対向方向に平行な接合面をそれぞれ有する、電流センサ。
  2. 前記複数の分割コアの数は３つ以上であり、
    前記複数の分割コアのうちの互いに隣接するそれぞれの対の分割コアは前記対向方向に平行な接合面をそれぞれ有する、請求項１に記載の電流センサ。
  3. 前記コイルが巻きつけられた非磁性体のボビンをさらに備え、
    前記ボビンは、前記コアの前記一対の端面を係止し、かつ前記隙間を囲むように設けられている、請求項１または２に記載の電流センサ。
  4. 前記複数の分割コアのうちの第一分割コアを収容する空間を有する第一本体部を有する第一筐体と、
    前記複数の分割コアのうちの第二分割コアを収容する空間を有する第二本体部を有する第二筐体と、
    をさらに備え、
    前記第一筐体と前記第二筐体とが一体化されることで、前記第一分割コアと前記第二分割コアとが互いに固定されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の電流センサ。
  5. 前記第二筐体は、前記第二本体部から空間に向かって突出して前記第二分割コアを位置決めするリブをさらに有し、
    前記リブは、
    　　　前記第二本体部から前記空間に向かって突出する基部と、
    　　　前記基部から前記第二分割コアに向かって延び、前記第二分割コアに対向する対向面を有して前記第二分割コアを位置決めする位置決め部と、
    を有し、
    前記リブの前記位置決め部は、前記位置決め部の前記対向面から延びるスリットを介して前記第二本体部から離れている、請求項４に記載の電流センサ。
  6. 前記筐体は、前記第一筐体を前記第二筐体に接続するヒンジをさらに有する、請求項５に記載の電流センサ。
  7. 前記第一筐体は、前記第一筐体が前記第二筐体と一体化されることで前記第二筐体の前記第二本体部に当接するように前記第二本体部の前記空間内に嵌合わされるように構成された突起部を有する、請求項５または６に記載の電流センサ。
  8. 前記第一本体部と前記第一分割コアとの間に設けられたクッションをさらに備えた、請求項４から７のいずれか一項に記載の電流センサ。
  9. 前記第一筐体が前記第二筐体と一体化されることで、前記第一分割コアの接合面は前記第二分割コアの接合面に接合し、
    前記第一分割コアの前記接合面の端は面取りされている、請求項４から８のいずれか一項に記載の電流センサ。
  10. 前記第一分割コアの前記接合面の両端は面取りされている、請求項９に記載の電流センサ。
  11. 前記第二分割コアの前記接合面の端は面取りされている、請求項９または１０に記載の電流センサ。
  12. 前記第二分割コアの前記接合面の両端は面取りされている、請求項１１に記載の電流センサ。
  13. 前記第一分割コアの前記接合面は前記対向方向に平行である、請求項７から１２のいずれか一項に記載の電流センサ。
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