磁気シールド装置およびそれを用いた電流センサ装置
【課題】 遮蔽する空間内への磁界の漏洩を低減することが可能な磁気シールド装置およびそれを用いた電流センサ装置を提供する。
【解決手段】 １つの空間１２を取り囲むように磁性体で形成された壁部材１１を有しており、壁部材１１が、継ぎ目のない一体構造である磁気シールド装置およびそれを用いた電流センサ装置とする。遮蔽する空間内への磁界の漏洩を低減することが可能な磁気シールド装置およびそれを用いた電流センサ装置を得ることができる。
【解決手段】 １つの空間１２を取り囲むように磁性体で形成された壁部材１１を有しており、壁部材１１が、継ぎ目のない一体構造である磁気シールド装置およびそれを用いた電流センサ装置とする。遮蔽する空間内への磁界の漏洩を低減することが可能な磁気シールド装置およびそれを用いた電流センサ装置を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気シールド装置およびそれを用いた電流センサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
外部からの磁界を遮蔽する磁気シールド装置として、透磁率が大きい磁性体で形成された遮蔽体で空間を取り囲んだ磁気シールド装置が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。このような磁気シールド装置によれば、遮蔽体に囲まれた空間内への外部磁界の侵入を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３５４３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の磁気センサ装置においては、複数の部材を継ぎ合わせて遮蔽体を構成していることから、継ぎ目における各部材の端部に磁荷が現れ、遮蔽体で囲まれた空間内へ磁界が漏洩するという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、遮蔽する空間内への磁界の漏洩を低減することが可能な磁気シールド装置およびそれを用いた電流センサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の磁気シールド装置は、１つの空間を取り囲むように磁性体で形成された壁部材を有しており、該壁部材が、継ぎ目のない一体構造であることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の第２の磁気シールド装置は、前記第１の磁気シールド装置において、前記壁部材は、少なくともその一部が折り曲げられた形状を有していることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第３の磁気シールド装置は、前記第１または第２の磁気シールド装置において、前記壁部材の互いに対向する部分に形成された２つの貫通穴をさらに有していることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第４の磁気シールド装置は、前記第３の磁気シールド装置において、前記２つの貫通穴に接する部分のみが前記壁部材の端部であることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の電流センサ装置は、前記第１乃至第３のいずれかの磁気シールド装置と、前記空間内に収容された電流センサとを少なくとも有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の磁気シールド装置によれば、遮蔽する空間内への磁界の漏洩を低減することが可能な磁気シールド装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例の磁気シールド装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す磁気シールド装置を示す模式的な平面図である。
【図３】図１に示す磁気シールド装置の構造を簡略化して示す模式的な断面図である。
【図４】図１に示す磁気シールド装置の折り曲げる前の状態を模式的に示す斜視図である。
【図５】図１に示す磁気シールド装置の折り曲げる前の状態を模式的に示す断面図である。
【図６】図１に示す磁気シールド装置の折り曲げ方を説明するための模式的な斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態の第２の例の電流センサ装置を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の磁気シールド装置ならびにそれを用いた電流センサ装置を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態の第１の例）
図１は、本発明の実施の形態の第１の例の磁気シールド装置を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示す磁気シールド装置を示す模式的な平面図である。図３は、図１に示す磁気シールド装置の構造を簡略化して示す模式的な断面図である。なお、図３においては、図の＋ｙ方向の端面における壁部材１１の折り曲げ構造の図示を省略し、磁気シールド装置の構造を簡略化して示している。図４は、図１に示す磁気シールド装置の折り曲げる前の状態を模式的に示す斜視図である。図５は、図１に示す磁気シールド装置の折り曲げる前の状態を模式的に示す断面図である。図６は、図１に示す磁気シールド装置の折り曲げ方を説明するための模式的な斜視図である。
【００１５】
本例の磁気シールド装置は、図１〜３に示すように、空間１２を取り囲む壁部材１１と、壁部材１１に形成された貫通穴２１，２２とを備えている。
【００１６】
壁部材１１は、空間１２を取り囲むように薄板状の軟磁性体で形成されており、大まかには中空の円柱状の形状を有している。また、円柱の一方の端面（図の＋ｙ方向の端面）は、図２に示すように、壁部材１１が折り曲げられて形成されており、壁部材１１は、継ぎ目のない一体構造となっている。
【００１７】
また、壁部材１１で形成された円柱の両端面（図のｙ軸方向の両端面）の中央部には、貫通穴２１，２２が形成されている。すなわち、貫通穴２１，２２は、壁部材１１の互いに対向する部分に形成されている。
【００１８】
このような構造を有する本例の磁気シールド装置は、例えば、次のようにして形成することができる。
（１）図４および図５に示すような、一方（図の＋ｙ方向）の端部が開放されており、他方（図の−ｙ方向）の端部が閉じられているとともに、閉じられた側の端面の中央に貫通穴２１が形成された筒状の形状を有する壁部材１１を形成する。
（２）遮蔽すべき対象物を、空間１２内に収容する。
（３）壁部材１１の一方側（図の＋ｙ方向側）を、図６に示すように折り曲げることにより、図２に示すように、一方側（図の＋ｙ方向側）の端面と貫通穴２２とを同時に形成する。
なお、図６においては、山折りする部分を２点鎖線で示し、谷折りする部分を破線で示し
ている。
【００１９】
このような構成を備える本例の磁気シールド装置は、壁部材１１が継ぎ目のない一体構造であり、２つの貫通穴２１，２２に接する部分のみが壁部材１１の端部である。よって、磁化が生じるのは、壁部材１１の２つの貫通穴２１，２２に接する部分のみであり、空間１２内へ漏洩する磁界は、貫通穴２１，２２の一方から他方へ向かう磁界のみである。このため、複数の部材が継ぎ合わされて構成された従来の磁気シールド装置と比較して、磁気的に遮蔽すべき空間内への磁界の漏洩を低減することができる。
【００２０】
本例の磁気シールド装置において、壁部材１１は、軟磁性体材料を用いて形成するのが望ましく、例えば、ＦｅとＮｉとの合金であるパーマロイや、ＭｏとＦｅとＮｉとの合金であるスーパーマロイや、純鉄のような、透磁率が大きい軟磁性体を好適に用いることができる。また、壁部材１１の厚みは、厚いほど磁気シールド性が高くなるが、厚すぎると加工が困難になるので、必要な磁気シールド性に応じて適宜設定することができる。例えば、０．０１〜０．１ｍｍ程度に設定すると、加工が容易である。
【００２１】
（実施の形態の第２の例）
図７は、本発明の実施の形態の第２の例の電流センサ装置を模式的に示す断面図である。なお、本例においては、前述した実施の形態の第１の例と異なる部分について説明し、同様の要素には同様の参照符号を付して重複する説明を省略する。
【００２２】
本例の電流センサ装置は、図７に示すように、図１〜図６に示した実施の形態の第１の例の磁気シールド装置と、空間１２内に収容された電流センサ３１とを有している。
【００２３】
電流センサ３１は、環状であり、測定対象である電流が流れるケーブル３２を取り囲むように配置されている。また、電流センサ３１は、磁気シールド装置の壁部材１１で囲まれた空間１２内に収容されており、ケーブル３２が磁気シールド装置の２つの貫通穴２１，２２を通過するようにされている。
【００２４】
このような構成を備える本例の電流センサ装置によれば、外部磁界が電流センサ３１に与える影響をとても小さくできるので、高精度な電流センサ装置を得ることができる。この効果が得られる理由は、空間１２内へ漏洩する磁界が、殆ど貫通穴２１，２２の一方から他方へ向かう磁界のみになり、その磁界の向きが、ケーブル３２を流れる電流によって発生する磁界の向きと直交するためであると推測される。
【００２５】
本例の電流センサ装置において、電流センサ３１としては、周知の電流センサを用いることができる。例えば、測定対象である電流が流れるケーブル３２を取り囲む環状の磁性体コアと、その磁性体コアに巻き付けられた、磁界発生用コイルおよび検出用コイルとを備える周知の電流センサを好適に用いることができる。
【００２６】
（変形例）
本発明は前述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００２７】
例えば、前述した実施の形態の例においては、筒の一方端側のみが折り曲げられた形状の壁部材１１を有する例を示したが、これに限定されるものではない。継ぎ目のない一体構造の壁部材１１によって空間１２が取り囲まれていれば良く、他の形状の壁部材１１を有するものであっても構わない。例えば、長さ方向の両端が開放された筒の両側を折り曲げて得られる形状の壁部材１１を有するものであっても構わない。
【符号の説明】
【００２８】
１１：壁部材
１２：空間
２１，２２：貫通穴
３１：電流センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気シールド装置およびそれを用いた電流センサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
外部からの磁界を遮蔽する磁気シールド装置として、透磁率が大きい磁性体で形成された遮蔽体で空間を取り囲んだ磁気シールド装置が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。このような磁気シールド装置によれば、遮蔽体に囲まれた空間内への外部磁界の侵入を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３５４３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の磁気センサ装置においては、複数の部材を継ぎ合わせて遮蔽体を構成していることから、継ぎ目における各部材の端部に磁荷が現れ、遮蔽体で囲まれた空間内へ磁界が漏洩するという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、遮蔽する空間内への磁界の漏洩を低減することが可能な磁気シールド装置およびそれを用いた電流センサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の磁気シールド装置は、１つの空間を取り囲むように磁性体で形成された壁部材を有しており、該壁部材が、継ぎ目のない一体構造であることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の第２の磁気シールド装置は、前記第１の磁気シールド装置において、前記壁部材は、少なくともその一部が折り曲げられた形状を有していることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第３の磁気シールド装置は、前記第１または第２の磁気シールド装置において、前記壁部材の互いに対向する部分に形成された２つの貫通穴をさらに有していることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第４の磁気シールド装置は、前記第３の磁気シールド装置において、前記２つの貫通穴に接する部分のみが前記壁部材の端部であることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の電流センサ装置は、前記第１乃至第３のいずれかの磁気シールド装置と、前記空間内に収容された電流センサとを少なくとも有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の磁気シールド装置によれば、遮蔽する空間内への磁界の漏洩を低減することが可能な磁気シールド装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例の磁気シールド装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す磁気シールド装置を示す模式的な平面図である。
【図３】図１に示す磁気シールド装置の構造を簡略化して示す模式的な断面図である。
【図４】図１に示す磁気シールド装置の折り曲げる前の状態を模式的に示す斜視図である。
【図５】図１に示す磁気シールド装置の折り曲げる前の状態を模式的に示す断面図である。
【図６】図１に示す磁気シールド装置の折り曲げ方を説明するための模式的な斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態の第２の例の電流センサ装置を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の磁気シールド装置ならびにそれを用いた電流センサ装置を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態の第１の例）
図１は、本発明の実施の形態の第１の例の磁気シールド装置を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示す磁気シールド装置を示す模式的な平面図である。図３は、図１に示す磁気シールド装置の構造を簡略化して示す模式的な断面図である。なお、図３においては、図の＋ｙ方向の端面における壁部材１１の折り曲げ構造の図示を省略し、磁気シールド装置の構造を簡略化して示している。図４は、図１に示す磁気シールド装置の折り曲げる前の状態を模式的に示す斜視図である。図５は、図１に示す磁気シールド装置の折り曲げる前の状態を模式的に示す断面図である。図６は、図１に示す磁気シールド装置の折り曲げ方を説明するための模式的な斜視図である。
【００１５】
本例の磁気シールド装置は、図１〜３に示すように、空間１２を取り囲む壁部材１１と、壁部材１１に形成された貫通穴２１，２２とを備えている。
【００１６】
壁部材１１は、空間１２を取り囲むように薄板状の軟磁性体で形成されており、大まかには中空の円柱状の形状を有している。また、円柱の一方の端面（図の＋ｙ方向の端面）は、図２に示すように、壁部材１１が折り曲げられて形成されており、壁部材１１は、継ぎ目のない一体構造となっている。
【００１７】
また、壁部材１１で形成された円柱の両端面（図のｙ軸方向の両端面）の中央部には、貫通穴２１，２２が形成されている。すなわち、貫通穴２１，２２は、壁部材１１の互いに対向する部分に形成されている。
【００１８】
このような構造を有する本例の磁気シールド装置は、例えば、次のようにして形成することができる。
（１）図４および図５に示すような、一方（図の＋ｙ方向）の端部が開放されており、他方（図の−ｙ方向）の端部が閉じられているとともに、閉じられた側の端面の中央に貫通穴２１が形成された筒状の形状を有する壁部材１１を形成する。
（２）遮蔽すべき対象物を、空間１２内に収容する。
（３）壁部材１１の一方側（図の＋ｙ方向側）を、図６に示すように折り曲げることにより、図２に示すように、一方側（図の＋ｙ方向側）の端面と貫通穴２２とを同時に形成する。
なお、図６においては、山折りする部分を２点鎖線で示し、谷折りする部分を破線で示し
ている。
【００１９】
このような構成を備える本例の磁気シールド装置は、壁部材１１が継ぎ目のない一体構造であり、２つの貫通穴２１，２２に接する部分のみが壁部材１１の端部である。よって、磁化が生じるのは、壁部材１１の２つの貫通穴２１，２２に接する部分のみであり、空間１２内へ漏洩する磁界は、貫通穴２１，２２の一方から他方へ向かう磁界のみである。このため、複数の部材が継ぎ合わされて構成された従来の磁気シールド装置と比較して、磁気的に遮蔽すべき空間内への磁界の漏洩を低減することができる。
【００２０】
本例の磁気シールド装置において、壁部材１１は、軟磁性体材料を用いて形成するのが望ましく、例えば、ＦｅとＮｉとの合金であるパーマロイや、ＭｏとＦｅとＮｉとの合金であるスーパーマロイや、純鉄のような、透磁率が大きい軟磁性体を好適に用いることができる。また、壁部材１１の厚みは、厚いほど磁気シールド性が高くなるが、厚すぎると加工が困難になるので、必要な磁気シールド性に応じて適宜設定することができる。例えば、０．０１〜０．１ｍｍ程度に設定すると、加工が容易である。
【００２１】
（実施の形態の第２の例）
図７は、本発明の実施の形態の第２の例の電流センサ装置を模式的に示す断面図である。なお、本例においては、前述した実施の形態の第１の例と異なる部分について説明し、同様の要素には同様の参照符号を付して重複する説明を省略する。
【００２２】
本例の電流センサ装置は、図７に示すように、図１〜図６に示した実施の形態の第１の例の磁気シールド装置と、空間１２内に収容された電流センサ３１とを有している。
【００２３】
電流センサ３１は、環状であり、測定対象である電流が流れるケーブル３２を取り囲むように配置されている。また、電流センサ３１は、磁気シールド装置の壁部材１１で囲まれた空間１２内に収容されており、ケーブル３２が磁気シールド装置の２つの貫通穴２１，２２を通過するようにされている。
【００２４】
このような構成を備える本例の電流センサ装置によれば、外部磁界が電流センサ３１に与える影響をとても小さくできるので、高精度な電流センサ装置を得ることができる。この効果が得られる理由は、空間１２内へ漏洩する磁界が、殆ど貫通穴２１，２２の一方から他方へ向かう磁界のみになり、その磁界の向きが、ケーブル３２を流れる電流によって発生する磁界の向きと直交するためであると推測される。
【００２５】
本例の電流センサ装置において、電流センサ３１としては、周知の電流センサを用いることができる。例えば、測定対象である電流が流れるケーブル３２を取り囲む環状の磁性体コアと、その磁性体コアに巻き付けられた、磁界発生用コイルおよび検出用コイルとを備える周知の電流センサを好適に用いることができる。
【００２６】
（変形例）
本発明は前述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００２７】
例えば、前述した実施の形態の例においては、筒の一方端側のみが折り曲げられた形状の壁部材１１を有する例を示したが、これに限定されるものではない。継ぎ目のない一体構造の壁部材１１によって空間１２が取り囲まれていれば良く、他の形状の壁部材１１を有するものであっても構わない。例えば、長さ方向の両端が開放された筒の両側を折り曲げて得られる形状の壁部材１１を有するものであっても構わない。
【符号の説明】
【００２８】
１１：壁部材
１２：空間
２１，２２：貫通穴
３１：電流センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの空間を取り囲むように磁性体で形成された壁部材を有しており、該壁部材が、継ぎ目のない一体構造であることを特徴とする磁気シールド装置。
【請求項２】
前記壁部材は、少なくともその一部が折り曲げられた形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド装置。
【請求項３】
前記壁部材の互いに対向する部分に形成された２つの貫通穴をさらに有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気シールド装置。
【請求項４】
前記２つの貫通穴に接する部分のみが前記壁部材の端部であることを特徴とする請求項３に記載の磁気シールド装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の磁気シールド装置と、前記空間内に収容された電流センサとを少なくとも有していることを特徴とする電流センサ装置。
【請求項１】
１つの空間を取り囲むように磁性体で形成された壁部材を有しており、該壁部材が、継ぎ目のない一体構造であることを特徴とする磁気シールド装置。
【請求項２】
前記壁部材は、少なくともその一部が折り曲げられた形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド装置。
【請求項３】
前記壁部材の互いに対向する部分に形成された２つの貫通穴をさらに有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気シールド装置。
【請求項４】
前記２つの貫通穴に接する部分のみが前記壁部材の端部であることを特徴とする請求項３に記載の磁気シールド装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の磁気シールド装置と、前記空間内に収容された電流センサとを少なくとも有していることを特徴とする電流センサ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−３０５５５（Ｐ２０１３−３０５５５Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４４９６（Ｐ２０１１−１６４４９６）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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