JPH0648432Y2 - 電流検出器の磁気コア構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、電流検出器の磁気コア構造に係り、さらに
詳しくは、介在させた磁電変換素子を有し、かつＥ形磁
心とＩ形磁心とを組み合わせたいわゆるEI形磁心構造を
とる場合において、磁心相互の接合面に生ずる間隙をで
きるだけ小さくして密着させることで、この間隙を介し
て生ずる磁気抵抗をでき得る限り小さくするようにした
電流検出器の磁気コア構造に関する。

［従来の技術］ 電流検出器の磁気コア構造にいわゆるEI形磁心を適用す
る場合、Ｅ形磁心における３本の突出部とＩ形磁心と
は、３か所の接合面を介して組み合わされることにな
る。

また、通常、Ｅ形磁心において中央に位置する突出部の
端面には、ホール素子等の磁電変換素子が載置されるこ
とから、この磁電変換素子の頂面と他の突出部の頂面と
が同じ高さとなるように、磁電変換素子自体の厚さを予
め折り込んで中央に位置する突出部の長さを設定するこ
とで、それぞれの全体高さが一致するようにして形成さ
れている。

第２図と第３図は、ともに電流検出器の磁気コア構造に
EI形磁心を適用した場合の従来例について示したもので
ある。これによれば、Ｅ形磁心21の中央に位置し、コイ
ル29が捲回形成されている突出部23は、その長さを他の
突出部22,24の長さよりも短くして形成されており、前
記突出部23の端面に磁電変換素子25を載置することで、
それぞれの頂面26,27,28が同高となって位置するように
形成され、これらの頂面26,27,28を介してＩ形磁心30を
接合させる構造をとるものであった。

［考案の解決しようとする課題］ ところで、Ｅ形磁心21の側の各突出部22,23,24の長さが
それぞれ予め定められている設計どおりの長さを有して
形成され、かつ、磁電変換素子25も同様に設計どおりの
厚さを有して形成されているものであるならば、理論上
はＥ形磁心21に対しＩ形磁心30を完全に密着させて接合
することができるはずである。

しかし、実際には、加工仕上げ精度が理論値に追随でき
ず、結果的に寸法上のバラツキが生じてしまうのは経験
則に照らしても不可避的である。

このため、その実装時には、第２図に示すようにＥ形磁
心21の中央に位置する突出部23の側の頂面27とＩ形磁心
30との接合面の間に間隙31が生じてしまったり、第３図
に示すようにＥ形磁心21の両外側に位置する突出部22,2
4の頂面26,28とＩ形磁心30との接合面との間に間隙32が
生じてしまうことも稀ではなかった。

特に、磁気回路において、回路上に生ずる間隙の磁束密
度Bgは、この間隙の断面積をSgとすると、次式により求
めることができる。

なお、Rg:間隙の磁気抵抗 Rc:磁心の磁気抵抗 I :測定電流（Ｎ＝１） Φ :磁心に流れる磁束 したがって、間隙の磁束密度（Bg）を大きくするために
は、間隙の磁気抵抗（Rg）を小さくしなければならない
ことになる。

また、間隙の磁気抵抗（Rg）と間隙の長さ（lg）との関
係は、次式により求めることができる。

すなわち、 なお、lg :間隙の長さ Sg :間隙の断面積 μo:真空の透磁率 したがって、間隙の磁気抵抗（Rg）を小さくするために
は、間隙の長さ（lg）を極力短くすることが必要にな
る。

つまり、上記した各式からも明らかであるように、間隙
の存在は、その部位の磁気抵抗を大きなものとする結
果、必然的にその磁束密度を小さくしてしまい、磁気回
路に悪影響を及ぼすことから、これを電流検出器に適用
するときは、検出器の出力感度を低下させてしまうとい
う不都合があった。

このため、上記不都合を回避するため、従来は、事後的
に各突出部の頂面や磁電変換素子の頂面を研磨するなど
して、それぞれの全体長さを一致させるように微調整す
る作業が別途に必要であった。しかし、このような調整
作業は、量産性を大きく損なうのみならず、製品歩留ま
りを悪くし、結果的に製品コストを押し上げる大きな要
因ともなっていた。

［課題を解決するための手段］ この考案は、従来技術にみられた上記課題に鑑みてなさ
れたものであり、その構成上の特徴は、Ｅ形磁心とＩ形
磁心とを有し、前記Ｅ形磁心の中央に位置する突出部の
頂面に磁電変換素子を介在させて形成されたEI形磁心を
有してなる電流検出器の磁気コア構造であって、前記Ｉ
形磁心は、その長さ方向で３分割した第１磁心部と第２
磁心部と第３磁心部とで形成し、実装時にEI形磁心を形
成すべく接合させる各部片相互の接合面は、予め鏡面仕
上げとしておくことで、その接合時に相互に密着可能と
したことにある。

［作用］ このため、この考案によれば、Ｉ形磁心を第１磁心部と
第２磁心部と第３磁心部とに分割形成したことにより、
Ｅ形磁心の側における各突出部の頂面に対し、Ｉ形磁心
の側のそれぞれの磁心部を密着させて各別に接合させる
ことができ、実装時、接合面における各部片相互の間に
間隙を生じさせることはない。また、実装時にEI形磁心
を形成すべく接合させる各部片相互の接合面は、予め鏡
面仕上げ加工が施されているので、それぞれを密着させ
て接合させることができる。

［実施例］ 以下、図面に基づいてこの考案の実施例を説明する。

第１図は、この考案の一実施例を示す説明図であり、フ
ェライト等の高透磁率磁性材からなるＥ形磁心１とＩ形
磁心10とを有して形成されている。このうち、Ｅ形磁心
１は、左側に位置する突出部２と、中央に位置する突出
部３と、右側に位置する突出部４とを有し、中央に位置
する突出部３にはコイル９が捲回形成されている。ま
た、中央に位置している前記突出部３の端面には、ホー
ル素子や磁気抵抗素子等の磁電変換素子５が載置されて
おり、その全体でEI形磁心15を形成している。

このうち、前記Ｉ形磁心10の側については、その長さ方
向で３分割された第１磁心部11と第２磁心部12と第３磁
心部13とを有して形成されている。これらの各磁心部1
1,12,13は、量産性を考慮するならば、均一の長さを有
して均等に３分割されたものを用いるのが好ましい。し
かし、必ずしもそれぞれが均一の長さを有するものであ
る必要はなく、所望によりその長さを異にしたものを用
いることもできる。また、Ｉ形磁心10を構成する第１磁
心部11と第２磁心部12と第３磁心部13とのそれぞれの切
断面は、実装時における作業性を考慮するならば、長さ
方向で垂直に切断されているものを用いるのが好まし
い。しかし、相互の接合面が密着可能であるならば、例
えばその切断面が所定の傾斜角を有して切断されている
ものであってもよい。

一方、実装時にEI形磁心15を形成すべくＥ形磁心１とＩ
形磁心10とを組み合わせた際、部片相互が接合されるそ
れぞれの接合面（図中、円形破線で示す）は、接合時に
おける相互の密着性を確保しておくため、予めラッピン
グ等の鏡面研削を施すことで形成されている。

この考案は、上述したようにして構成されているので、
Ｉ形磁心10として第１磁心部11と第２磁心部12と第３磁
心部13とに分割形成されたものを用いることにより、Ｅ
形磁心１における３つの突出部2,3,4のそれぞれの頂面
6,7,8に対し、Ｉ形磁心10の側のそれぞれの磁心部11,1
2,13を密着させて各別に接合させることができる。

したがって、その実装時に磁電変換素子５とＩ形磁心10
との接合面には、例えば第２図に示すように間隙31もし
くは第３図に示す間隙32を生じさせることはない。ま
た、実装時にEI形磁心15を形成すべく接合させる各部片
相互の接合面（図中、円形破線で示す）は、予め鏡面仕
上げ加工が施されているので、それぞれを密着させて接
合させることができる。

［考案の効果］ 以上述べたようにこの考案によれば、EI形磁心における
Ｉ形磁心の側を３分割してあるので、磁電変換素子の厚
さ寸法やＥ形磁心の側における各突出部の長さ寸法にバ
ラツキがあっても、Ｉ形磁心の側の３分割してある各磁
心部の位置関係を調整することで上記バラツキを吸収し
ながらＥ形磁心の側にＩ形磁心を密着させて接合するこ
とができ、その量産性の向上を図ることができる。ま
た、各部片におけるそれぞれの接合面は、予め鏡面仕上
げされているので、間隙を極力小さくして相互に接合す
ることができ、精度特性に及ぼす影響を極力軽微なもの
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例を示す説明図である。 第２図と第３図とは、それぞれ従来例を示す説明図であ
る。 １…Ｅ形磁心、2,3,4…突出部、 ５…磁電変換素子、6,7,8…頂面、 ９…コイル、10…Ｉ形磁心、 11…第１磁心部、12…第２磁心部、 13…第３磁心部、15…EI型磁心

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｅ形磁心とＩ形磁心とを有し、前記Ｅ形磁
   心の中央に位置する突出部の頂面に磁電変換素子を介在
   させて形成されたEI形磁心を有してなる電流検出器の磁
   気コア構造において、前記Ｉ形磁心は、その長さ方向で
   ３分割した第１磁心部と第２磁心部と第３磁心部とで形
   成し、実装時にEI形磁心を形成すべく接合させる各部片
   相互の接合面は、予め鏡面仕上げとしておくことで、そ
   の接合時に相互に密着可能としたことを特徴とする電流
   検出器の磁気コア構造。