クランプ式電流センサの磁気コア構造
【課題】クランプセンサ内に導入された、被測定導体に流されている微小電流の計測誤差を少なくする。
【解決手段】磁気コア１０Ａ，１０Ｂに対して、それぞれの第１合わせ端部１１，第２合わせ端部１２に、基準端面部１１ａ，１２ａの端面よりも突出する磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂを設け、右センサ部３および左センサ部４を閉止させて被測定導体Ｌを挟み込むと、第１，第２合わせ端部１１，１２それぞれの磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂがホール素子５ａ，５ｂに正対することとなり、磁気コア１０内部の磁束密度が、ホール素子５ａ，５ｂのセンサ部に集中するため、結果、ホール素子５ａ，５ｂにて検出される磁束変化量も大きくなり、被測定導体Ｌに流されている電流が微小であった場合でも、計測誤差を少なくできる。
【解決手段】磁気コア１０Ａ，１０Ｂに対して、それぞれの第１合わせ端部１１，第２合わせ端部１２に、基準端面部１１ａ，１２ａの端面よりも突出する磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂを設け、右センサ部３および左センサ部４を閉止させて被測定導体Ｌを挟み込むと、第１，第２合わせ端部１１，１２それぞれの磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂがホール素子５ａ，５ｂに正対することとなり、磁気コア１０内部の磁束密度が、ホール素子５ａ，５ｂのセンサ部に集中するため、結果、ホール素子５ａ，５ｂにて検出される磁束変化量も大きくなり、被測定導体Ｌに流されている電流が微小であった場合でも、計測誤差を少なくできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉自在に形成されたクランプセンサが、その閉止時に接触する磁気コアの合わせ端部相互間に、すき間が介在する場合であっても、前記すき間から受ける計測上の悪影響を抑制することができるようにしたクランプセンサの磁気コア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、開閉自在なクランプセンサを備えてなるクランプ式電流計は、活線状態にある被測定導体をそのままクランプセンサ内に導入して電流値を計測することができることから、各種の分野において広く利用されている。そして、直流電流と交流電流を計測することができるクランプ式電流計として、閉止時に電流センサの合わせ端部相互間に生じるすき間に挟まれるようにホール素子を配置し、電流センサ内の磁束密度の変化を検知でるよう形成されたものも知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４３０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された従来のクランプ式電流計においては、その閉止時に電流センサの合わせ端部相互間にすき間が生じるのは、その構造上からも不可避的であるから、クランプセンサ内に被測定導体を導入して被測定導体に流れる微小の電流を計測する場合には、電流センサの合わせ端部相互間に生じる磁束密度の量が小さいため、計測誤差が大きくなることもあり、例えば磁束変化を検出するために使用するホール素子の厚さを薄く形成することで、閉止時に電流センサの合わせ端部相互間に生じるすき間を小さくしなければならないという設計上の煩雑さがあった。
【０００５】
また、従来のクランプ式電流計における磁気コアでは、ホール素子による効率的な磁束検知が困難であるという問題もある。例えば、図６（イ）は従来の磁気コア１０００の側面図、図６（ロ）は従来の磁気コア１０００を合わせ端部１００１面側から見た正面図、図６（ハ）は従来の磁気コア１０００を閉止させ電流センサを形成した状態で、被測定導体をクランプセンサ内に導入し電流値を計測した場合に、合わせ端部１００１の面に生じる磁束密度の分布を等高線のグラフで示したものである。
【０００６】
図６（ハ）より分かるように、従来の合わせ端部１００１の面における磁束密度の分布は、外側の磁束密度量が大きく、中心に向かうにつれて磁束密度量が小さくなっており、合わせ端部１００１の中央に磁束密度検知用のホール素子を配置した場合、ホール素子のセンサ部を通る磁束密度量が十分とはいえないために、誤差要因となる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、クランプセンサ内に導入された被測定導体に流されている電流の大小に関わらず計測誤差を少なくして計測することができるクランプ式電流センサを実現し得る磁気コア構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、計器本体に開閉自在に軸支される左右一対の左側センサ部と右側センサ部とからなり、かつ、両センサ部の閉止時に磁気コアが略円環形状となって被測定導体を挟み込み、それぞれの合わせ端部を介して相互の直接的もしくは間接的な接触による閉磁路が形成され、被測定導体を流れる電流により生ずる磁束をホール素子で検知することにより、被測定導体に流れる電流を検出するクランプ式電流センサの磁気コア構造であって、少なくともホール素子に対向する一方のセンサ部における磁気コアの合わせ端部には、ホール素子のセンサ部よりも面積が大である基準端面部より突出する磁束収束用突起を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、前記請求項１に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造において、前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起を結ぶ仮想磁路中にホール素子のセンサ部を配置するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、前記請求項２に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造において、前記左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、ホール素子のセンサ部と同一形状としたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、前記請求項１に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造において、前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、互いに異なる形状としたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に係る発明は、前記請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造において、磁束収束用突起形成凸部を設けた同一形状の透磁性板材を積層処理することにより、透磁性板材の積層方向に同一形状となる磁束収束用突起が形成されるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に係る発明は、前記請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造において、前記左側センサ部および／または右側センサ部にゼロフラックス方式用の帰還コイルを設けるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、計器本体に開閉自在に軸支される左右一対の左側センサ部と右側センサ部とからなり、かつ、両センサ部の閉止時に磁気コアが略円環形状となって被測定導体を挟み込み、それぞれの合わせ端部を介して相互の直接的もしくは間接的な接触による閉磁路が形成され、被測定導体を流れる電流により生ずる磁束をホール素子で検知することにより、被測定導体に流れる電流を検出するクランプ式電流センサの磁気コア構造であって、少なくともホール素子に対向する一方のセンサ部における磁気コアの合わせ端部には、ホール素子のセンサ部よりも面積が大である基準端面部より突出する磁束収束用突起を設けたので、磁気コア内部の磁束密度が磁束収束用突起に集中するため、ホール素子のセンサ部に検出される磁束密度の変化量を効果的に大きくすることが出来る。
【００１５】
また、請求項２に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起を結ぶ仮想磁路中にホール素子のセンサ部を配置するようにしたので、左右両側の磁束収束用突起によって磁束が集中した磁路中に配置されたホール素子のセンサ部にて検出される磁束密度の変化量も大きくなり、被測定導体に流されている電流が微小であった場合でも、計測誤差を少なくできる。
【００１６】
また、請求項３に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、前記左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、ホール素子のセンサ部と同一形状としたので、ホール素子のセンサ部にて検出される磁束密度の変化量を効果的に高めることが出来る。
【００１７】
また、請求項４に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、互いに異なる形状としたので、双方の磁束収束用突起の形状に応じた磁路が生ずることとなり、ホール素子の配設位置に応じた好適な検知状態となるような設計を高い自由度で行える。
【００１８】
また、請求項５に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、磁束収束用突起形成凸部を設けた同一形状の透磁性板材を積層処理することにより、透磁性板材の積層方向に同一形状となる磁束収束用突起が形成されるようにしたので、一種類の抜き型で磁気コアを作成することが可能となり、初期投資費用を少なくできる。
【００１９】
また、請求項６に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、前記左側センサ部および／または右側センサ部にゼロフラックス方式用の帰還コイルを設けるようにしたので、磁気コアの磁束変化量が小さくなり、これにより、より確度の向上及び、測定電流範囲と測定周波数帯域を広げることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造の最良の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
本発明を適用可能なクランプ式電流センサ１は、例えば、直流電流と交流電流を計測することができるものであり、計器本体２に開閉自在に軸支される左右一対の左側センサ部３と右側センサ部４とからなり、かつ、両センサ部３，４の閉止時に、内部の磁気コア１０Ａ，１０Ｂが略円環形状となって被測定導体Ｌ（例えば、活線状態の電線）を挟み込み、それぞれの合わせ端部を介して相互の直接的もしくは間接的な接触による閉磁路が形成され、被測定導体Ｌを流れる電流により生ずる磁束をホール素子５ａ，５ｂで検知することにより、被測定導体Ｌに流れる電流を検出するものである。左側センサ部３および右側センサ部４の両方、或いはどちらか一方にゼロフラックス方式用の帰還コイルを設ければ、より確度の向上及び、測定電流範囲と測定周波数帯域を広げることもできる。
【００２２】
なお、本実施形態においては、左側センサ部３に設ける左側磁気コア１０Ａと右側センサ４に設ける右側磁気コア１０Ｂは、同一のものを用いるものとしたので、以下では、特に区別する必要のない場合は、左側磁気コア１０Ａと右側磁気コア１０Ｂを総称して単に磁気コア１０とよぶ。
【００２３】
磁気コア１０は、図２（イ）の側面図に示すような半円弧状で、図２（ロ）の正面図に示すような厚さを有するもので、ホール素子５ａに対向する第１合わせ端部１１と、ホール素子５ｂに対向する第２合わせ端部１２を備える。そして、磁気コア１０の第１合わせ端部１１は、ホール素子５ａのセンサ部よりも面積が大である基準端面部１１ａより突出する磁束収束用突起１１ｂを設けたものであり、第２合わせ端部１２は、ホール素子５ｂのセンサ部よりも面積が大である基準端面部１２ａより突出する磁束収束用突起１２ｂを設けたものである。
【００２４】
第１，第２合わせ端部１１，１２の磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂは、それぞれホール素子５ａ，５ｂに対向させて設けるもので、左側磁気コア１０Ａの磁束収束用突起１１ｂと右側磁気コア１０Ｂの磁束収束用突起１１ｂを結ぶ仮想磁路中（概ね、基準端面部１１ａに直交する仮想線上）にホール素子５ａのセンサ部を配置し、左側磁気コア１０Ａの磁束収束用突起１２ｂと右側磁気コア１０Ｂの磁束収束用突起１２ｂを結ぶ仮想磁路中にホール素子５ｂのセンサ部を配置する。
【００２５】
これにより、磁気コア１０内部の磁束密度の変化量が微小であっても、磁束が流出あるいは流入する第１，第２合わせ端部１１，１２においては、磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂに磁束を効果的に集中させることができるため、左側磁気コア１０Ａの磁束収束用突起１１ｂと右側磁気コア１０Ｂの磁束収束用突起１１ｂを結ぶ仮想磁路中に配置したホール素子５ａおよび左側磁気コア１０Ａの磁束収束用突起１２ｂと右側磁気コア１０Ｂの磁束収束用突起１２ｂを結ぶ仮想磁路中に配置したホール素子５ｂで検出される磁束変化量が大きくなり、計測誤差を抑制できる。
【００２６】
図２（ハ）は、磁気コア１０を閉止させ電流センサを形成した状態で、被測定導体をクランプセンサ内に導入し電流値を計測した場合に、縦５ｍｍ横４ｍｍの合わせ端部１１，１２に生じる磁束密度の分布を等高線で示した特性図である。合わせ端部１１に設ける磁束収束用突起１１ｂは、高さ０．５ｍｍ、幅１．１ｍｍである。図２（ハ）の特性図より、合わせ端部１１での磁束密度の分布は、磁束収束用突起１１ｂ上で最も大きくなることが明らかであるから、左右の磁気コア１０Ａ，１０Ｂの磁束収束用突起１１ｂに挟まれるように配置したホール素子５ａにて検出される磁束密度の変化量も大きくなり、被測定導体Ｌに流されている電流が微小であっても、計測誤差を少なくできる。
【００２７】
なお、本実施形態の磁気コア１０においては、第１，第２合わせ端部１１，１２の両方に磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂを設けるものとしたが、ホール素子５が片側にしかない場合は、一方の合わせ端部に磁束収束用突起を設けておけばよい。また、ホール素子５の両側に磁束収束用突起を設けるものに限らず、一方にのみ磁束収束用突起を設けるだけでも、ホール素子５のセンサ部で検出できる磁束密度を高めることが出来る。さらに、ホール素子５の両側に設ける磁束収束用突起は必ずしも同一形状である必要はなく、ホール素子５の両側で各々異なる形状の磁束収束用突起を設けても構わない。
【００２８】
次に、上述した第１実施形態に係る磁気コア１０の製造工程の一例を、図３に基づき説明する。
【００２９】
例えば、図３（イ）に示すように、半円弧状の薄い透磁性板材であるパーマロイ材１３の一方の第１端部１３１には、磁気コア１０の合わせ端部１１における基準端面部１１ａとなる凹端部１３１ａと、磁束収束用突起１１ｂとなる凸端部１３１ｂを設け、他方の第２端部１３２には、磁気コア１０の合わせ端部１２における基準端面部１２ａとなる凹端部１３２ａと、磁束収束用突起１２ｂとなる凸端部１３２ｂを設けてあり、複数枚のパーマロイ材１３を接着または、溶接、かしめ、などで積層処理することにより、図３（ロ）に示すように、挟み込む被測定導体導と同一方向に、直線形状になった磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂが形成される。
【００３０】
このように、同一形状のパーマロイ材１３を積層することで磁気コア１０を製造する場合には、磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂを形成することが容易であると共に、一種類の抜き型で磁気コア１０を製造できることから、初期投資費用を抑制できるという利点もある。
【００３１】
なお、同一形状のパーマロイ材１３を積層することで磁気コア１０を製造する方法は、あくまでも製造方法の一例であり、特に、この製造方法に限定されるものではない。例えば、透磁性板材として、パーマロイ材の変わりにフェライト、珪素鋼板、アモルファス等を使用しても良いし、磁気コア生成後に端部を研磨、または切断することで、それぞれの磁気コアに磁束収束用突起を形成するようにしてもよい。その他、従来形状の磁気コアの平坦な合わせ端部に対して、別途作成した磁束収束用突起形状の部材を接着する等して磁束収束用突起を形成することもできる。
【００３２】
次に、第２実施形態に係る磁気コア２０の構造と、その製造工程の一例を、図４に基づき説明する。
【００３３】
例えば、図４（イ）に示すように、半円弧状の薄い短パーマロイ材２３と、同じく半円形状の薄い長パーマロイ材２４とを適宜に積層処理することで、図４（ロ）に示すように、ホール素子５ａに対向する第１合わせ端部２１と、ホール素子５ｂに対向する第２合わせ端部２２を備える磁気コア２０を製造する。
【００３４】
この磁気コア２０は、第１合わせ端部２１の基準端面部２１ａを短パーマロイ材２３の第１端面２３１により生ぜしめ、第１合わせ端部２１の磁束収束用突起２１ｂを長パーマロイ材２４の第１端面２４１により生ぜしめ、第２合わせ端部２２の基準端面部２２ａを短パーマロイ材２３の第２端面２３２により生ぜしめ、第２合わせ端部２２の磁束収束用突起２２ｂを長パーマロイ材２４の第２端面２４２により生ぜしめたものである。
【００３５】
本実施形態の磁気コア２０においては、長パーマロイ材２４の突出する端部（短パーマロイ材２３よりも突出する部分）がそのまま磁束収束用突起２１ｂ，２２ｂとなるので、上述した第１実施形態の磁気コア１０のように、薄いパーマロイ材１３に磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂとなる凸端部１３１ｂ，１３２ｂを設けておく必要がないので、簡単な形状の抜き型で短パーマロイ材２３および長パーマロイ材２４を作成できるという利点がある。
【００３６】
また、本実施形態の磁気コア２０における磁束収束用突起２１ｂ，２２ｂは、挟み込む被測定導体導と直交する方向に、直線状に形成されるので、上述した第１実施形態の磁気コア１０の磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂとは直交する向きに磁束収束用突起２１ｂ，２２ｂが形成されることとなる。従って、クランプ式電流センサにおける一方のセンサ部に磁気コア１０を、他方のセンサ部に磁気コア２０を用いれば、磁気コア１０の磁束収束用突起１１ｂ（又は１２ｂ）と磁気コア２０の磁束収束用突起２１ｂ（又は２２ｂ）が直交して正対するような配置となるため、磁気コア１０，２０内部の磁束密度が磁束収束用突起１１ｂ（又は１２ｂ）と磁束収束用突起２１ｂ（又は２２ｂ）が直交する一点に集中することとなり、この直交点にホール素子５ａ（又は５ｂ）のセンサ部が位置するような配置構造に設定しておけば、左側センサ部３と右側センサ部４に各々同じ磁気コアを用いた場合（ホール素子５ａ，５ｂを挟んで対向する磁束収束用突起の形状が同じ場合）よりも、ホール素子５ａ，５ｂのセンサ部にて検出される磁束密度の変化量が大きくなり、被測定導体に流されている電流が微小であった場合でも、計測誤差を一層少なくできる。
【００３７】
次に、第３実施形態に係る磁気コア３０の構造と、その製造工程の一例を、図５に基づき説明する。
【００３８】
例えば、図５（イ）に示すように、半円弧状の無突起パーマロイ材３３と、同じく半円形状の薄い有突起パーマロイ材３２とを適宜に積層処理することで、図５（ロ）に示すように、ホール素子５ａに対向する第１合わせ端部３１と、ホール素子５ｂに対向する第２合わせ端部３２を備える磁気コア３０を製造する。
【００３９】
この磁気コア３０は、第１合わせ端部３１の基準端面部３１ａを無突起パーマロイ材３３の第１端面３３１および有突起パーマロイ材３４の第１端部３４１における凹端部３４１ａにより生ぜしめ、第１合わせ端部３１の磁束収束用突起３１ｂを有突起パーマロイ材３４の第１端面３４１における凸端部３４１ｂにより生ぜしめ、第２合わせ端部３２の基準端面部３２ａを無突起パーマロイ材３３の第２端面３３２および有突起パーマロイ材３４の第２端部３４２における凹端部３４２ａにより生ぜしめ、第２合わせ端部３２の磁束収束用突起３２ｂを有突起パーマロイ材３４の第２端面３４２における凸端部３４２ｂにより生ぜしめたものである。
【００４０】
本実施形態の磁気コア３０においては、有突起パーマロイ材３４の第１，第２端部３４１，３４２における凸端部３４１ｂ，３４２ｂが積層された部分のみが磁束収束用突起３１ｂ，３２ｂとなるので、上述した第１，第２実施形態の磁気コア１０，２０の磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂ，２１ｂ，２２ｂよりも小さく形成することができる。これにより、本実施形態の磁気コア３０では、磁気コア３０内部の磁束密度が、磁束収束用突起３１ｂ，３２ｂに集中するため、結果として、磁束収束用突起３１ｂ（又は３２ｂ）に挟まれるように配置したホール素子５ａ（又は５ｂ）にて検知される磁束密度の変化量も大きくなり、被測定導体に流されている電流が微小であった場合でも、計測誤差をより少なくできる。加えて、磁気コア３０の磁束収束用突起３１ｂ，３２ｂを、ホール素子５ａ，５ｂのセンサ部と同一形状としておけば、ホール素子５ａ，５ｂにて検知される磁束密度の変化量を効果的に高めることが出来る。
【００４１】
なお、本実施形態の磁気コア３０は、上述のように無突起パーマロイ材３３と有突起パーマロイ材３４の２種類の板材を積層処理して製造する場合、前述した第１実施形態の磁気コア１０よりも製造工程が煩雑となり、また、有突起パーマロイ材３４には複雑な形状の抜き型が必要であるから、前述した第２実施形態の磁気コア２０よりもコストアップとなるため、左右センサ部３，４の両方に磁気コア３０を用いると、クランプ式電流センサのコストアップが懸念される。そこで、左右センサ部３，４の一方に磁気コア３０を用い、他方には前述した磁気コア１０又は磁気コア２０を用いるようにしても良い。片側のみ磁気コア３０を採用した場合でも、磁気コア３０内部の磁束密度が磁束収束用突起３１ｂ（又は３２ｂ）の一点に集中するので、この磁束収束用突起３１ｂ（又は３２ｂ）にホール素子５ａ（又は５ｂ）のセンサ部が近接する配置構造に設定しておけば、磁束密度の変化量を大きくすることが可能であり、被測定導体に流されている電流が微小であった場合でも、計測誤差を少なくできる。
【００４２】
以上、本発明に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造の実施形態を添付図面に基づいて説明したが、本発明の包摂範囲は、これらの実施形態に限定されるものではなく、公知既存の手法を適宜転用することで実現しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る磁気コア構造の第１実施形態を適用したセンサ部の動作説明図である。
【図２】（イ）は第１実施形態に係る磁気コアの側面図、（ロ）は第１実施形態に係る磁気コアの正面図、（ハ）は第１実施形態に係る磁気コア一対を閉止させて電流センサを形成した状態で電流値を計測したときに合わせ端部に生ずる磁束密度の分布を示す特性図である。
【図３】第１実施形態に係る磁気コア構造の製造工程を示す説明図である。
【図４】第２実施形態に係る磁気コア構造の製造工程を示す説明図である。
【図５】第３実施形態に係る磁気コア構造の製造工程を示す説明図である。
【図６】（イ）は従来の磁気コアの側面図、（ロ）は従来の磁気コアの正面図、（ハ）は従来の磁気コア一対を閉止させて電流センサを形成した状態で電流値を計測したときに合わせ端部に生ずる磁束密度の分布を示す特性図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ クランプ式電流センサ
２ 計器本体
３ 左側センサ部
４ 右側センサ部
１０ 磁気コア（第１実施形態）
１１ 第１合わせ端部
１１ａ 基準端面部
１１ｂ 磁束収束用突起
１２ 第２合わせ端部
１２ａ 基準端面部
１２ｂ 磁束収束用突起
１３ パーマロイ材
１３１ 第１端部
１３１ａ 凹端部
１３１ｂ 凸端部
１３２ 第２端部
１３２ａ 凹端部
１３２ｂ 凸端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉自在に形成されたクランプセンサが、その閉止時に接触する磁気コアの合わせ端部相互間に、すき間が介在する場合であっても、前記すき間から受ける計測上の悪影響を抑制することができるようにしたクランプセンサの磁気コア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、開閉自在なクランプセンサを備えてなるクランプ式電流計は、活線状態にある被測定導体をそのままクランプセンサ内に導入して電流値を計測することができることから、各種の分野において広く利用されている。そして、直流電流と交流電流を計測することができるクランプ式電流計として、閉止時に電流センサの合わせ端部相互間に生じるすき間に挟まれるようにホール素子を配置し、電流センサ内の磁束密度の変化を検知でるよう形成されたものも知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４３０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された従来のクランプ式電流計においては、その閉止時に電流センサの合わせ端部相互間にすき間が生じるのは、その構造上からも不可避的であるから、クランプセンサ内に被測定導体を導入して被測定導体に流れる微小の電流を計測する場合には、電流センサの合わせ端部相互間に生じる磁束密度の量が小さいため、計測誤差が大きくなることもあり、例えば磁束変化を検出するために使用するホール素子の厚さを薄く形成することで、閉止時に電流センサの合わせ端部相互間に生じるすき間を小さくしなければならないという設計上の煩雑さがあった。
【０００５】
また、従来のクランプ式電流計における磁気コアでは、ホール素子による効率的な磁束検知が困難であるという問題もある。例えば、図６（イ）は従来の磁気コア１０００の側面図、図６（ロ）は従来の磁気コア１０００を合わせ端部１００１面側から見た正面図、図６（ハ）は従来の磁気コア１０００を閉止させ電流センサを形成した状態で、被測定導体をクランプセンサ内に導入し電流値を計測した場合に、合わせ端部１００１の面に生じる磁束密度の分布を等高線のグラフで示したものである。
【０００６】
図６（ハ）より分かるように、従来の合わせ端部１００１の面における磁束密度の分布は、外側の磁束密度量が大きく、中心に向かうにつれて磁束密度量が小さくなっており、合わせ端部１００１の中央に磁束密度検知用のホール素子を配置した場合、ホール素子のセンサ部を通る磁束密度量が十分とはいえないために、誤差要因となる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、クランプセンサ内に導入された被測定導体に流されている電流の大小に関わらず計測誤差を少なくして計測することができるクランプ式電流センサを実現し得る磁気コア構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、計器本体に開閉自在に軸支される左右一対の左側センサ部と右側センサ部とからなり、かつ、両センサ部の閉止時に磁気コアが略円環形状となって被測定導体を挟み込み、それぞれの合わせ端部を介して相互の直接的もしくは間接的な接触による閉磁路が形成され、被測定導体を流れる電流により生ずる磁束をホール素子で検知することにより、被測定導体に流れる電流を検出するクランプ式電流センサの磁気コア構造であって、少なくともホール素子に対向する一方のセンサ部における磁気コアの合わせ端部には、ホール素子のセンサ部よりも面積が大である基準端面部より突出する磁束収束用突起を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、前記請求項１に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造において、前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起を結ぶ仮想磁路中にホール素子のセンサ部を配置するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、前記請求項２に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造において、前記左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、ホール素子のセンサ部と同一形状としたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、前記請求項１に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造において、前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、互いに異なる形状としたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に係る発明は、前記請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造において、磁束収束用突起形成凸部を設けた同一形状の透磁性板材を積層処理することにより、透磁性板材の積層方向に同一形状となる磁束収束用突起が形成されるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に係る発明は、前記請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造において、前記左側センサ部および／または右側センサ部にゼロフラックス方式用の帰還コイルを設けるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、計器本体に開閉自在に軸支される左右一対の左側センサ部と右側センサ部とからなり、かつ、両センサ部の閉止時に磁気コアが略円環形状となって被測定導体を挟み込み、それぞれの合わせ端部を介して相互の直接的もしくは間接的な接触による閉磁路が形成され、被測定導体を流れる電流により生ずる磁束をホール素子で検知することにより、被測定導体に流れる電流を検出するクランプ式電流センサの磁気コア構造であって、少なくともホール素子に対向する一方のセンサ部における磁気コアの合わせ端部には、ホール素子のセンサ部よりも面積が大である基準端面部より突出する磁束収束用突起を設けたので、磁気コア内部の磁束密度が磁束収束用突起に集中するため、ホール素子のセンサ部に検出される磁束密度の変化量を効果的に大きくすることが出来る。
【００１５】
また、請求項２に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起を結ぶ仮想磁路中にホール素子のセンサ部を配置するようにしたので、左右両側の磁束収束用突起によって磁束が集中した磁路中に配置されたホール素子のセンサ部にて検出される磁束密度の変化量も大きくなり、被測定導体に流されている電流が微小であった場合でも、計測誤差を少なくできる。
【００１６】
また、請求項３に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、前記左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、ホール素子のセンサ部と同一形状としたので、ホール素子のセンサ部にて検出される磁束密度の変化量を効果的に高めることが出来る。
【００１７】
また、請求項４に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、互いに異なる形状としたので、双方の磁束収束用突起の形状に応じた磁路が生ずることとなり、ホール素子の配設位置に応じた好適な検知状態となるような設計を高い自由度で行える。
【００１８】
また、請求項５に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、磁束収束用突起形成凸部を設けた同一形状の透磁性板材を積層処理することにより、透磁性板材の積層方向に同一形状となる磁束収束用突起が形成されるようにしたので、一種類の抜き型で磁気コアを作成することが可能となり、初期投資費用を少なくできる。
【００１９】
また、請求項６に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造によれば、前記左側センサ部および／または右側センサ部にゼロフラックス方式用の帰還コイルを設けるようにしたので、磁気コアの磁束変化量が小さくなり、これにより、より確度の向上及び、測定電流範囲と測定周波数帯域を広げることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造の最良の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
本発明を適用可能なクランプ式電流センサ１は、例えば、直流電流と交流電流を計測することができるものであり、計器本体２に開閉自在に軸支される左右一対の左側センサ部３と右側センサ部４とからなり、かつ、両センサ部３，４の閉止時に、内部の磁気コア１０Ａ，１０Ｂが略円環形状となって被測定導体Ｌ（例えば、活線状態の電線）を挟み込み、それぞれの合わせ端部を介して相互の直接的もしくは間接的な接触による閉磁路が形成され、被測定導体Ｌを流れる電流により生ずる磁束をホール素子５ａ，５ｂで検知することにより、被測定導体Ｌに流れる電流を検出するものである。左側センサ部３および右側センサ部４の両方、或いはどちらか一方にゼロフラックス方式用の帰還コイルを設ければ、より確度の向上及び、測定電流範囲と測定周波数帯域を広げることもできる。
【００２２】
なお、本実施形態においては、左側センサ部３に設ける左側磁気コア１０Ａと右側センサ４に設ける右側磁気コア１０Ｂは、同一のものを用いるものとしたので、以下では、特に区別する必要のない場合は、左側磁気コア１０Ａと右側磁気コア１０Ｂを総称して単に磁気コア１０とよぶ。
【００２３】
磁気コア１０は、図２（イ）の側面図に示すような半円弧状で、図２（ロ）の正面図に示すような厚さを有するもので、ホール素子５ａに対向する第１合わせ端部１１と、ホール素子５ｂに対向する第２合わせ端部１２を備える。そして、磁気コア１０の第１合わせ端部１１は、ホール素子５ａのセンサ部よりも面積が大である基準端面部１１ａより突出する磁束収束用突起１１ｂを設けたものであり、第２合わせ端部１２は、ホール素子５ｂのセンサ部よりも面積が大である基準端面部１２ａより突出する磁束収束用突起１２ｂを設けたものである。
【００２４】
第１，第２合わせ端部１１，１２の磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂは、それぞれホール素子５ａ，５ｂに対向させて設けるもので、左側磁気コア１０Ａの磁束収束用突起１１ｂと右側磁気コア１０Ｂの磁束収束用突起１１ｂを結ぶ仮想磁路中（概ね、基準端面部１１ａに直交する仮想線上）にホール素子５ａのセンサ部を配置し、左側磁気コア１０Ａの磁束収束用突起１２ｂと右側磁気コア１０Ｂの磁束収束用突起１２ｂを結ぶ仮想磁路中にホール素子５ｂのセンサ部を配置する。
【００２５】
これにより、磁気コア１０内部の磁束密度の変化量が微小であっても、磁束が流出あるいは流入する第１，第２合わせ端部１１，１２においては、磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂに磁束を効果的に集中させることができるため、左側磁気コア１０Ａの磁束収束用突起１１ｂと右側磁気コア１０Ｂの磁束収束用突起１１ｂを結ぶ仮想磁路中に配置したホール素子５ａおよび左側磁気コア１０Ａの磁束収束用突起１２ｂと右側磁気コア１０Ｂの磁束収束用突起１２ｂを結ぶ仮想磁路中に配置したホール素子５ｂで検出される磁束変化量が大きくなり、計測誤差を抑制できる。
【００２６】
図２（ハ）は、磁気コア１０を閉止させ電流センサを形成した状態で、被測定導体をクランプセンサ内に導入し電流値を計測した場合に、縦５ｍｍ横４ｍｍの合わせ端部１１，１２に生じる磁束密度の分布を等高線で示した特性図である。合わせ端部１１に設ける磁束収束用突起１１ｂは、高さ０．５ｍｍ、幅１．１ｍｍである。図２（ハ）の特性図より、合わせ端部１１での磁束密度の分布は、磁束収束用突起１１ｂ上で最も大きくなることが明らかであるから、左右の磁気コア１０Ａ，１０Ｂの磁束収束用突起１１ｂに挟まれるように配置したホール素子５ａにて検出される磁束密度の変化量も大きくなり、被測定導体Ｌに流されている電流が微小であっても、計測誤差を少なくできる。
【００２７】
なお、本実施形態の磁気コア１０においては、第１，第２合わせ端部１１，１２の両方に磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂを設けるものとしたが、ホール素子５が片側にしかない場合は、一方の合わせ端部に磁束収束用突起を設けておけばよい。また、ホール素子５の両側に磁束収束用突起を設けるものに限らず、一方にのみ磁束収束用突起を設けるだけでも、ホール素子５のセンサ部で検出できる磁束密度を高めることが出来る。さらに、ホール素子５の両側に設ける磁束収束用突起は必ずしも同一形状である必要はなく、ホール素子５の両側で各々異なる形状の磁束収束用突起を設けても構わない。
【００２８】
次に、上述した第１実施形態に係る磁気コア１０の製造工程の一例を、図３に基づき説明する。
【００２９】
例えば、図３（イ）に示すように、半円弧状の薄い透磁性板材であるパーマロイ材１３の一方の第１端部１３１には、磁気コア１０の合わせ端部１１における基準端面部１１ａとなる凹端部１３１ａと、磁束収束用突起１１ｂとなる凸端部１３１ｂを設け、他方の第２端部１３２には、磁気コア１０の合わせ端部１２における基準端面部１２ａとなる凹端部１３２ａと、磁束収束用突起１２ｂとなる凸端部１３２ｂを設けてあり、複数枚のパーマロイ材１３を接着または、溶接、かしめ、などで積層処理することにより、図３（ロ）に示すように、挟み込む被測定導体導と同一方向に、直線形状になった磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂが形成される。
【００３０】
このように、同一形状のパーマロイ材１３を積層することで磁気コア１０を製造する場合には、磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂを形成することが容易であると共に、一種類の抜き型で磁気コア１０を製造できることから、初期投資費用を抑制できるという利点もある。
【００３１】
なお、同一形状のパーマロイ材１３を積層することで磁気コア１０を製造する方法は、あくまでも製造方法の一例であり、特に、この製造方法に限定されるものではない。例えば、透磁性板材として、パーマロイ材の変わりにフェライト、珪素鋼板、アモルファス等を使用しても良いし、磁気コア生成後に端部を研磨、または切断することで、それぞれの磁気コアに磁束収束用突起を形成するようにしてもよい。その他、従来形状の磁気コアの平坦な合わせ端部に対して、別途作成した磁束収束用突起形状の部材を接着する等して磁束収束用突起を形成することもできる。
【００３２】
次に、第２実施形態に係る磁気コア２０の構造と、その製造工程の一例を、図４に基づき説明する。
【００３３】
例えば、図４（イ）に示すように、半円弧状の薄い短パーマロイ材２３と、同じく半円形状の薄い長パーマロイ材２４とを適宜に積層処理することで、図４（ロ）に示すように、ホール素子５ａに対向する第１合わせ端部２１と、ホール素子５ｂに対向する第２合わせ端部２２を備える磁気コア２０を製造する。
【００３４】
この磁気コア２０は、第１合わせ端部２１の基準端面部２１ａを短パーマロイ材２３の第１端面２３１により生ぜしめ、第１合わせ端部２１の磁束収束用突起２１ｂを長パーマロイ材２４の第１端面２４１により生ぜしめ、第２合わせ端部２２の基準端面部２２ａを短パーマロイ材２３の第２端面２３２により生ぜしめ、第２合わせ端部２２の磁束収束用突起２２ｂを長パーマロイ材２４の第２端面２４２により生ぜしめたものである。
【００３５】
本実施形態の磁気コア２０においては、長パーマロイ材２４の突出する端部（短パーマロイ材２３よりも突出する部分）がそのまま磁束収束用突起２１ｂ，２２ｂとなるので、上述した第１実施形態の磁気コア１０のように、薄いパーマロイ材１３に磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂとなる凸端部１３１ｂ，１３２ｂを設けておく必要がないので、簡単な形状の抜き型で短パーマロイ材２３および長パーマロイ材２４を作成できるという利点がある。
【００３６】
また、本実施形態の磁気コア２０における磁束収束用突起２１ｂ，２２ｂは、挟み込む被測定導体導と直交する方向に、直線状に形成されるので、上述した第１実施形態の磁気コア１０の磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂとは直交する向きに磁束収束用突起２１ｂ，２２ｂが形成されることとなる。従って、クランプ式電流センサにおける一方のセンサ部に磁気コア１０を、他方のセンサ部に磁気コア２０を用いれば、磁気コア１０の磁束収束用突起１１ｂ（又は１２ｂ）と磁気コア２０の磁束収束用突起２１ｂ（又は２２ｂ）が直交して正対するような配置となるため、磁気コア１０，２０内部の磁束密度が磁束収束用突起１１ｂ（又は１２ｂ）と磁束収束用突起２１ｂ（又は２２ｂ）が直交する一点に集中することとなり、この直交点にホール素子５ａ（又は５ｂ）のセンサ部が位置するような配置構造に設定しておけば、左側センサ部３と右側センサ部４に各々同じ磁気コアを用いた場合（ホール素子５ａ，５ｂを挟んで対向する磁束収束用突起の形状が同じ場合）よりも、ホール素子５ａ，５ｂのセンサ部にて検出される磁束密度の変化量が大きくなり、被測定導体に流されている電流が微小であった場合でも、計測誤差を一層少なくできる。
【００３７】
次に、第３実施形態に係る磁気コア３０の構造と、その製造工程の一例を、図５に基づき説明する。
【００３８】
例えば、図５（イ）に示すように、半円弧状の無突起パーマロイ材３３と、同じく半円形状の薄い有突起パーマロイ材３２とを適宜に積層処理することで、図５（ロ）に示すように、ホール素子５ａに対向する第１合わせ端部３１と、ホール素子５ｂに対向する第２合わせ端部３２を備える磁気コア３０を製造する。
【００３９】
この磁気コア３０は、第１合わせ端部３１の基準端面部３１ａを無突起パーマロイ材３３の第１端面３３１および有突起パーマロイ材３４の第１端部３４１における凹端部３４１ａにより生ぜしめ、第１合わせ端部３１の磁束収束用突起３１ｂを有突起パーマロイ材３４の第１端面３４１における凸端部３４１ｂにより生ぜしめ、第２合わせ端部３２の基準端面部３２ａを無突起パーマロイ材３３の第２端面３３２および有突起パーマロイ材３４の第２端部３４２における凹端部３４２ａにより生ぜしめ、第２合わせ端部３２の磁束収束用突起３２ｂを有突起パーマロイ材３４の第２端面３４２における凸端部３４２ｂにより生ぜしめたものである。
【００４０】
本実施形態の磁気コア３０においては、有突起パーマロイ材３４の第１，第２端部３４１，３４２における凸端部３４１ｂ，３４２ｂが積層された部分のみが磁束収束用突起３１ｂ，３２ｂとなるので、上述した第１，第２実施形態の磁気コア１０，２０の磁束収束用突起１１ｂ，１２ｂ，２１ｂ，２２ｂよりも小さく形成することができる。これにより、本実施形態の磁気コア３０では、磁気コア３０内部の磁束密度が、磁束収束用突起３１ｂ，３２ｂに集中するため、結果として、磁束収束用突起３１ｂ（又は３２ｂ）に挟まれるように配置したホール素子５ａ（又は５ｂ）にて検知される磁束密度の変化量も大きくなり、被測定導体に流されている電流が微小であった場合でも、計測誤差をより少なくできる。加えて、磁気コア３０の磁束収束用突起３１ｂ，３２ｂを、ホール素子５ａ，５ｂのセンサ部と同一形状としておけば、ホール素子５ａ，５ｂにて検知される磁束密度の変化量を効果的に高めることが出来る。
【００４１】
なお、本実施形態の磁気コア３０は、上述のように無突起パーマロイ材３３と有突起パーマロイ材３４の２種類の板材を積層処理して製造する場合、前述した第１実施形態の磁気コア１０よりも製造工程が煩雑となり、また、有突起パーマロイ材３４には複雑な形状の抜き型が必要であるから、前述した第２実施形態の磁気コア２０よりもコストアップとなるため、左右センサ部３，４の両方に磁気コア３０を用いると、クランプ式電流センサのコストアップが懸念される。そこで、左右センサ部３，４の一方に磁気コア３０を用い、他方には前述した磁気コア１０又は磁気コア２０を用いるようにしても良い。片側のみ磁気コア３０を採用した場合でも、磁気コア３０内部の磁束密度が磁束収束用突起３１ｂ（又は３２ｂ）の一点に集中するので、この磁束収束用突起３１ｂ（又は３２ｂ）にホール素子５ａ（又は５ｂ）のセンサ部が近接する配置構造に設定しておけば、磁束密度の変化量を大きくすることが可能であり、被測定導体に流されている電流が微小であった場合でも、計測誤差を少なくできる。
【００４２】
以上、本発明に係るクランプ式電流センサの磁気コア構造の実施形態を添付図面に基づいて説明したが、本発明の包摂範囲は、これらの実施形態に限定されるものではなく、公知既存の手法を適宜転用することで実現しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る磁気コア構造の第１実施形態を適用したセンサ部の動作説明図である。
【図２】（イ）は第１実施形態に係る磁気コアの側面図、（ロ）は第１実施形態に係る磁気コアの正面図、（ハ）は第１実施形態に係る磁気コア一対を閉止させて電流センサを形成した状態で電流値を計測したときに合わせ端部に生ずる磁束密度の分布を示す特性図である。
【図３】第１実施形態に係る磁気コア構造の製造工程を示す説明図である。
【図４】第２実施形態に係る磁気コア構造の製造工程を示す説明図である。
【図５】第３実施形態に係る磁気コア構造の製造工程を示す説明図である。
【図６】（イ）は従来の磁気コアの側面図、（ロ）は従来の磁気コアの正面図、（ハ）は従来の磁気コア一対を閉止させて電流センサを形成した状態で電流値を計測したときに合わせ端部に生ずる磁束密度の分布を示す特性図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ クランプ式電流センサ
２ 計器本体
３ 左側センサ部
４ 右側センサ部
１０ 磁気コア（第１実施形態）
１１ 第１合わせ端部
１１ａ 基準端面部
１１ｂ 磁束収束用突起
１２ 第２合わせ端部
１２ａ 基準端面部
１２ｂ 磁束収束用突起
１３ パーマロイ材
１３１ 第１端部
１３１ａ 凹端部
１３１ｂ 凸端部
１３２ 第２端部
１３２ａ 凹端部
１３２ｂ 凸端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計器本体に開閉自在に軸支される左右一対の左側センサ部と右側センサ部とからなり、かつ、両センサ部の閉止時に磁気コアが略円環形状となって被測定導体を挟み込み、それぞれの合わせ端部を介して相互の直接的もしくは間接的な接触による閉磁路が形成され、被測定導体を流れる電流により生ずる磁束をホール素子で検知することにより、被測定導体に流れる電流を検出するクランプ式電流センサの磁気コア構造であって、
少なくともホール素子に対向する一方のセンサ部における磁気コアの合わせ端部には、ホール素子のセンサ部よりも面積が大である基準端面部より突出する磁束収束用突起を設けたことを特徴とするクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【請求項２】
前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起を結ぶ仮想磁路中にホール素子のセンサ部を配置するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【請求項３】
前記左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、ホール素子のセンサ部と同一形状としたことを特徴とする請求項２に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【請求項４】
前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、互いに異なる形状としたことを特徴とする請求項１に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【請求項５】
磁束収束用突起形成凸部を設けた同一形状の透磁性板材を積層処理することにより、透磁性板材の積層方向に同一形状となる磁束収束用突起が形成されるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【請求項６】
前記左側センサ部および／または右側センサ部にゼロフラックス方式用の帰還コイルを設けるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【請求項１】
計器本体に開閉自在に軸支される左右一対の左側センサ部と右側センサ部とからなり、かつ、両センサ部の閉止時に磁気コアが略円環形状となって被測定導体を挟み込み、それぞれの合わせ端部を介して相互の直接的もしくは間接的な接触による閉磁路が形成され、被測定導体を流れる電流により生ずる磁束をホール素子で検知することにより、被測定導体に流れる電流を検出するクランプ式電流センサの磁気コア構造であって、
少なくともホール素子に対向する一方のセンサ部における磁気コアの合わせ端部には、ホール素子のセンサ部よりも面積が大である基準端面部より突出する磁束収束用突起を設けたことを特徴とするクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【請求項２】
前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起を結ぶ仮想磁路中にホール素子のセンサ部を配置するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【請求項３】
前記左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、ホール素子のセンサ部と同一形状としたことを特徴とする請求項２に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【請求項４】
前記磁束収束用突起は、ホール素子に対向する左右両方の磁気コアの合わせ端部に設けるものとし、左側磁気コアの磁束収束用突起と右側磁気コアの磁束収束用突起の形状は、互いに異なる形状としたことを特徴とする請求項１に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【請求項５】
磁束収束用突起形成凸部を設けた同一形状の透磁性板材を積層処理することにより、透磁性板材の積層方向に同一形状となる磁束収束用突起が形成されるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【請求項６】
前記左側センサ部および／または右側センサ部にゼロフラックス方式用の帰還コイルを設けるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のクランプ式電流センサの磁気コア構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１２２１５０（Ｐ２０１０−１２２１５０Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９７９２４（Ｐ２００８−２９７９２４）
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（３９００２５６２３）共立電気計器株式會社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２１日（２００８．１１．２１）
【出願人】（３９００２５６２３）共立電気計器株式會社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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