特許 5935019 電流センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5935019

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月15日

(54)【発明の名称】電流センサ

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/20 20060101AFI20160602BHJP

【ＦＩ】

   G01R15/20 B

   G01R15/20 A

【請求項の数】9

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2012-152483(P2012-152483)

(22)【出願日】2012年7月6日

(65)【公開番号】特開2013-228353(P2013-228353A)

(43)【公開日】2013年11月7日

【審査請求日】2014年10月27日

(31)【優先権主張番号】特願2012-77783(P2012-77783)

(32)【優先日】2012年3月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】310014322

【氏名又は名称】アルプス・グリーンデバイス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108006

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】有馬 将人

【審査官】 三田村 陽平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０８５３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０８８８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９７４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０７９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３９２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５１３３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１２１２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３１５３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０７２４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２３１１９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２３７８５３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ １５／００−１９／３２

Ｇ０１Ｒ ３３／００−３３／２６

Ｇ０１Ｒ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定電流路に電流が流れたときに発生する磁界を検出する磁電変換素子と、
前記磁電変換素子を収容する筐体と、
前記筐体に設けられた溝内に取付けられる取付け部材と、を備えた電流センサであって、
前記取付け部材は、前記溝を形成する内壁と対向する側に突出した爪部がそれぞれ設けられた２つの腕部と、前記２つの腕部の一端部がそれぞれ連結される連結部と、を有し、
前記溝を形成する内壁には、前記爪部と係合する穴部がそれぞれ設けられ、
前記取付け部材の内側に前記被測定電流路が配置され、
前記取付け部材は、前記２つの腕部及び連結部の内側で被測定電流路を保持した状態で前記２つの腕部を内側に撓ませることが可能であり、
前記連結部を含む取付け部材の内壁には、円形状の前記被測定電流路の外縁に対応した曲面壁が１８０°以上にわたり形成されている
ことを特徴とする電流センサ。

【請求項2】

被測定電流路に電流が流れたときに発生する磁界を検出する磁電変換素子と、
前記磁電変換素子を収容する筐体と、
前記筐体に設けられた溝内に取付けられる取付け部材と、を備えた電流センサであって、
前記取付け部材は、前記溝を形成する内壁と対向する側に突出した爪部がそれぞれ設けられた２つの腕部と、前記２つの腕部の一端部がそれぞれ連結される連結部と、を有し、
前記溝を形成する内壁には、前記爪部と係合する穴部がそれぞれ設けられ、
前記取付け部材の内側に前記被測定電流路が配置され、
前記取付け部材は、前記２つの腕部及び連結部の内側で被測定電流路を保持した状態で前記２つの腕部を内側に撓ませることが可能であり、
前記連結部を含む取付け部材の内壁は、断面視矩形状の前記被測定電流路の外周面形状と相補形状になるように形成されている
ことを特徴とする電流センサ。

【請求項3】

前記取付け部材の内壁の前記連結部に凹部が形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の電流センサ。

【請求項4】

前記連結部に前記筐体を挟む鍔状部が設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載の電流センサ。

【請求項5】

前記鍔状部に切欠きが設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の電流センサ。

【請求項6】

被測定電流路に電流が流れたときに発生する磁界を検出する磁電変換素子と、
前記磁電変換素子を収容する筐体と、
前記筐体に設けられた溝内に取付けられる取付け部材と、を備えた電流センサであって、
前記取付け部材は、前記溝を形成する内壁と対向する側に突出した爪部がそれぞれ設けられた２つの腕部と、前記２つの腕部の一端部がそれぞれ連結される連結部と、を有し、
前記溝を形成する内壁には、前記爪部と係合する穴部がそれぞれ設けられ、
前記取付け部材は、前記２つの腕部を内側に撓ませることが可能であり、
前記被測定電流路は、前記溝の内壁面と前記連結部の外壁面との間で挟み込まれるように保持される
ことを特徴とする電流センサ。

【請求項7】

前記溝の底部を形成する前記筐体の内壁面が曲面状に形成されているとともに、前記取付け部材の連結部の外壁面が曲面状に形成されており、
前記取付け部材が前記筐体の前記溝に配され前記爪部と前記穴部とが係合された際に、前記内壁面と前記外壁面との間に円形の空間が形成される
ことを特徴とする請求項６に記載の電流センサ。

【請求項8】

前記取付け部材が前記筐体の前記溝に配され前記爪部と前記穴部とが係合された際に、前記２つの腕部の一部が、前記筐体から突出している
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の電流センサ。

【請求項9】

前記被測定電流路が前記溝に配設された際に、前記磁電変換素子が前記被測定電流路を中心とした仮想楕円上に複数配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の電流センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被測定電流路に流れる電流を検出する電流センサに関する。

【背景技術】

【0002】

各種機器の制御や監視のために、既設の被測定電流路に後から取り付けられる電流センサが良く知られている。この種の電流センサとして、被測定電流路に流れる電流から生じる磁界を感知するコイルやホール素子等の磁電変換素子を用いた磁気センサが用いることが知られている。

【0003】

上記従来技術として、特許文献１では、既設の被測定電線（被測定電流路）に後から電流センサを取り付けられるような、複数のホール素子８０９が配置された検査部８０３を有した断線検出装置が提案されている（従来例１）。図１４には、この従来例１である断線検出装置の検査部８０３の一例の断面図が示されている。図１４に示すように、検査部８０３は、検査部８０３を被測定電線に沿って動かすためのガイドレールに接合するヒンジ部８０８と、分割面８１３で分割できる一対の半円部８１２（８１２ａ、８１２ｂ）と、一対の半円部８１２内に配置された複数のホール素子８０９（図１４では４つ）とから構成されている。そして、この検査部８０３は、一対の半円部８１２を分割することによって、円環形状が形成された一対の半円部８１２の中空部８１４に既設の被測定電線（図示していない）を通して、被測定電線の断線を検出できるとしている。

【0004】

しかしながら、従来例１では、複数のホール素子８０９を有した検査部８０３に既設の被測定電線を取り付ける際に、被測定電線を固定する方法が示されておらず、複数のホール素子８０９と被測定電線との位置関係がずれてしまう虞が生じる。このような構成で複数の磁気センサ（ホール素子８０９）を用いて既設の被測定電線の電流測定を行う場合、それぞれの磁気センサと被測定電線との位置ずれは、僅かでも測定精度に大きな影響を与えてしまうので、測定精度が悪く、結果として測定精度の要求されない断線検出にしか使えなかった。

【0005】

そこで、特許文献２では、電力線（被測定電流路）９１７を固定する方法を備えた貫通形電流検出器９００が提案されている（従来例２）。図１５は、この従来例２である貫通形電流検出器９００の一例を示した図であり、図１５Ａは、貫通形電流検出器９００の斜視図であり、図１５Ｂは、貫通形電流検出器９００の分解斜視図である。図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、貫通形電流検出器９００は、２つの下コアー９０５Ａ及び下コアー９０５Ｂやプリント基板９０６やホール素子９０７を収容するケース９０１Ａと、上コアー９０４を収容する上カバー９１２と、下コアー９０５Ａ及び９０５Ｂを保持する下コアホルダ９０２Ａと、上コアー９０４を保持する上コアホルダ９０３Ａとから主に構成されている。そして、上カバー９１２をケース９０１Ａに被せた際に、下コアホルダ９０２Ａの溝部９０２ａと上コアホルダ９０３Ａの溝部９０３ａとで形成された円筒状の空間が生じ、この空間に電力線９１７を挿通する。更に、つまみ９１３に形成された窓９１３ａにケース９０１Ａの右側のフック９０９ｂを嵌合させ、電力線９１７を固定するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−２２８７００号公報

【特許文献2】特開平１１−２５１１６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上述した従来例２では、貫通形電流検出器９００の電力線９１７への取付け作業が容易で、短い作業時間で着脱することができるとしているが、電力線９１７を所望の位置にしかも確実に固定できないという課題があった。例えば、電力線９１７に負荷が加えられた場合、窓９１３ａとフック９０９ｂとの嵌合が簡単に外れ、電力線９１７から貫通形電流検出器９００が外れてしまう虞がある。また、溝部９０２ａと溝部９０３ａとで電力線９１７を強く挟持していない構成なので、電力線９１７がずれる可能性があり、ホール素子９０７と電力線９１７との位置関係がずれてしまう虞も生じる。従来例２では、上コアー９０４及び下コアー９０５Ａ、９０５Ｂを用いて電力線９１７の磁束を収束してホール素子９０７で検出するようにしているので、この位置ズレはある程度許されるが、特に、従来例１のようにコアーを用いない場合、磁気センサと被測定電線との位置ずれは、僅かでも測定精度に大きな影響を与えてしまうので、測定精度が悪くなるという問題が生じる。

【0008】

本発明は、上述した課題を解決するもので、被測定電流路が所望の位置に確実に配され固定される電流センサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の電流センサは、被測定電流路に電流が流れたときに発生する磁界を検出する磁電変換素子と、前記磁電変換素子を収容する筐体と、前記筐体に設けられた溝内に取付けられる取付け部材と、を備えた電流センサであって、前記取付け部材は、前記溝を形成する内壁と対向する側に突出した爪部がそれぞれ設けられた２つの腕部と、前記２つの腕部の一端部がそれぞれ連結される連結部と、を有し、前記溝を形成する内壁には、前記爪部と係合する穴部がそれぞれ設けられ、前記取付け部材の内側に前記被測定電流路が配置されることを特徴とする。

【0010】

この構成によれば、被測定電流路及び取付け部材が筐体の溝に配された際に、被測定電流路が筐体の溝に固定支持されるとともに、取付け部材の腕部に設けられた爪部と筐体の溝を形成している内壁に設けられた穴部とが係合するので、被測定電流路及び取付け部材が筐体の溝より外れようとしても、爪部と穴部の係合により、その動きが阻害される。これにより、被測定電流路と取付け部材とを筐体の溝に挿入するだけで、簡単に被測定電流路を所望の位置に配設できるとともに、被測定電流路を確実に固定することができる。したがって、被測定電流路が所望の位置に確実に配され固定される電流センサを提供することができる。

【0011】

また、本発明の電流センサは、前記取付け部材が、前記２つの腕部及び連結部の内側で被測定電流路を保持した状態で前記２つの腕部を内側に撓ませることが可能なことを特徴とする。

【0012】

この構成によれば、取付け部材が２つの腕部及び連結部の内側で被測定電流路を保持した状態で２つの腕部を内側に撓ませることが可能なので、筐体に対する取付け部材の取付け及び筐体からの取付け部材の取り外しを容易に行うことができる。すなわち、取付け部材は、２つの腕部を内側に撓ませた状態で溝内に導入され、爪部と穴部とが係合する位置で各腕部の撓み解除させて筐体に取付けられる。そのため、被測定電流路は筐体外部から最も遠い内側部分で保持されるので、筐体外部に力が加わった場合でも、被測定電流路が筐体外部に容易に外れることがなく、被測定電流路を確実に保持することができる。一方、取付け部材を筐体から取り外す場合には、２つの腕部を内側に撓ませて爪部と穴部との係合を解除すれば、溝内から取付け部材を筐体外部に容易に導出させることができる。

【0013】

また、本発明の電流センサは、前記連結部を含む取付け部材の内壁には、円形状の前記被測定電流路の外縁に対応した曲面壁が１８０°以上にわたり形成されていることを特徴としている。

【0014】

この構成によれば、円形状の被測定電流路の外縁に対応した曲面壁が１８０°以上にわたり内壁に形成されているので、取付け部材の２つの腕部を広げこの曲面壁に囲まれた部分に被測定電流路を配設した後、被測定電流路が１８０°以上にわたる曲面壁に保持されるようになる。このため、そのまま取付け部材を筐体に配した際に、被測定電流路が外れようとしても、２つの腕部が筐体の溝を形成している内面により拘束されるので、曲面壁に囲まれた部分から被測定電流路が外れることが難しくなる。これにより、簡単な構成で、被測定電流路を所望の位置に配設できるとともに、被測定電流路をより確実に固定することができる。

【0015】

また、本発明の電流センサは、前記連結部を含む取付け部材の内壁が、断面視矩形状の前記被測定電流路の外周面形状と相補形状になるように形成されていることを特徴とする。

【0016】

この構成によれば、連結部を含む取付け部材の内壁が断面視矩形状の被測定電流路の外周面形状と相補形状になるように形成されているので、断面視矩形状の被測定電流路を保持した際には、被測定電流路の外周面に対して内壁を広範囲に当接（接触）させた状態で確実に保持することができる。

【0017】

また、本発明の電流センサは、前記取付け部材の内壁の前記連結部に凹部が形成されていることを特徴とする。

【0018】

この構成によれば、取付け部材の内壁の連結部に形成された凹部を遊び部分として内壁の変形が容易になるので、各腕部を撓ませて爪部と穴部との係合を解除し、筐体から取付け部材を簡単に取り外すことができる。

【0019】

また、本発明の電流センサは、前記連結部に前記筐体を挟む鍔状部が設けられていることを特徴としている。

【0020】

この構成によれば、連結部に設けられた鍔状部が筐体を挟むため、取付け部材が筐体に対して垂直の方向に移動するのが阻害される。これにより、取付け部材が筐体の溝から外れることが防止できる。更には、鍔状部と筐体との隙間を最小限にすることで、取付け部材のガタツキ（微少な動き）をも防止できる。

【0021】

また、本発明の電流センサは、前記鍔状部に切欠きが設けられていることを特徴としている。

【0022】

この構成によれば、鍔状部に切欠きが設けられているので、この切欠きが遊び部分となり、鍔状部の変形が容易になる。これにより、取付け部材の腕部を容易に開くことができ、被測定電流路を曲面壁に囲まれた部分に容易に配設することができる。

【0023】

また、本発明の電流センサは、前記被測定電流路が、前記溝の内壁面と前記連結部の外壁面との間で挟み込まれるように保持されることを特徴とする。

【0024】

この構成によれば、被測定電流路は溝の内壁面と連結部の外壁面との間で挟み込まれるように保持されるので、被測定電流路を確実に保持することができる。

【0025】

また、本発明の電流センサは、前記溝の底部を形成する前記筐体の内壁面が曲面状に形成されているとともに、前記取付け部材の連結部の外壁面が曲面状に形成されており、前記取付け部材が前記筐体の前記溝に配され前記爪部と前記穴部とが係合された際に、前記内壁面と前記外壁面との間に円形の空間が形成されることを特徴としている。

【0026】

この構成によれば、溝の底部を形成する筐体の内壁面と取付け部材の連結部の外壁面との間に円形の空間が形成されるので、その空間に被測定電流路を配設することができる。このため、内壁面と外壁面とで被測定電流路を挟持することができ、取付け部材を筐体に配した際に、被測定電流路が外れようとしても、取付け部材により被測定電流路が筐体の溝部分から外れることが難しくなる。これにより、簡単な構成で、被測定電流路を固定することができるとともに、被測定電流路をより確実に固定することができる。特に、円形状の被測定電流路の場合、内壁面及び外壁面の曲面形状により、被測定電流路の外縁を支持することができるので、より所望の位置に被測定電流路を配設することができる。ここで、溝の底部は、溝を形成する内壁面のうち筐体の最も内側に位置する部分であって、溝内に導入される取付け部材の先端部側と対峙する内壁面を指すものである。

【0027】

また、本発明の電流センサは、前記取付け部材が前記筐体の前記溝に配され前記爪部と前記穴部とが係合された際に、前記２つの腕部の一部が、前記筐体から突出していることを特徴としている。

【0028】

この構成によれば、取付け部材が筐体の溝に配され爪部と穴部とが係合された際に、２つの腕部の一部が、筐体から突出しているので、２つの腕部を内側に移動させることにより、爪部が穴部から外れる方向に移動し、爪部と穴部との係合を解除することができる。これにより、簡単な構成で、取付け部材を筐体の溝から取り外すことができ、被測定電流路を簡単に取り外せることができる。

【0029】

また、本発明の電流センサは、前記被測定電流路が前記溝に配設された際に、前記磁電変換素子が前記被測定電流路を中心とした仮想楕円上に複数配置されていることを特徴としている。

【0030】

この構成によれば、磁電変換素子が被測定電流路を中心とした仮想楕円上に複数配置されているので、それぞれの磁電変換素子の検出値を合算することができる。これにより、被測定電流路の位置が多少ずれても、測定精度を低下しにくくすることができる。

【発明の効果】

【0031】

本発明の電流センサは、被測定電流路及び取付け部材が筐体の溝に配された際に、被測定電流路が筐体の溝に固定支持されるとともに、取付け部材の腕部に設けられた爪部と筐体の溝を形成している内面に設けられた穴部とが係合するので、被測定電流路及び取付け部材が筐体の溝より外れようとしても、爪部と穴部の係合により、その動きが阻害される。このことにより、被測定電流路と取付け部材とを筐体の溝に挿入するだけで、簡単に被測定電流路を固定することができるとともに、被測定電流路を確実に固定することができる。したがって、被測定電流路が所望の位置に確実に配される電流センサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の第１実施形態に係る電流センサを示す分解斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る電流センサを説明するための図であって、図２Ａは、図１に示すＹ２側から見た正面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示す正面図のカバーを省略した図である。

【図3】第１実施形態に係る電流センサを説明するための図であって、図３Ａは、図１に示すＸ１側から見た側面図であり、図３Ｂは、図１に示すＺ２側から見た底面図である。

【図4】第１実施形態に係る電流センサの筐体を説明するための図であって、図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ見る角度を変えた筐体の斜視図である。

【図5】本発明の第１実施形態の電流センサの取付け部材を説明する図であって、図５Ａは、図１に示すＹ２側から見た取付け部材の正面図であって、図５Ｂ及び図５Ｃは、それぞれ見る角度を変えた取付け部材の斜視図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る電流センサを示す分解斜視図である。

【図7】第２実施形態に係る電流センサを説明するための図であって、図７Ａは、図６に示すＹ２側から見た正面図であり、図７Ｂは、図７Ａに示す正面図のカバーを省略した図である。

【図8】第２実施形態に係る電流センサを説明するための図であって、図８Ａは、図６に示すＸ１側から見た側面図であり、図８Ｂは、図６に示すＺ２側から見た底面図である。

【図9】第２実施形態に係る電流センサの筐体を説明するための図であって、図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ見る角度を変えた筐体の斜視図である。

【図10】第２実施形態に係る電流センサの取付け部材を説明するための図であって、図１０Ａは、図６に示すＹ２側から見た取付け部材の正面図であって、図１０Ｂ及び図１０Ｃは、それぞれ見る角度を変えた取付け部材の斜視図である。

【図11】第１実施形態に係る電流センサの変形例１を説明するための図であって、電流センサの正面図である。

【図12】第１実施形態に係る電流センサの変形例２を説明するための図であって、図１２Ａは図１に示すＹ２側から見た正面図であり、図１２Ｂは図１２Ａに示す正面図のカバーを省略した図である。

【図13】変形例２に係る電流センサの取付け部材を説明するための図であって、図１３Ａは図１に示すＹ２側から見た正面図であって、図１３Ｂ及び図１３Ｃはそれぞれ見る角度を変えた取付け部材の斜視図である。

【図14】従来例１における断線検出装置の検査部の一例の断面図である。

【図15】従来例２における貫通形電流検出器の一例を示した図であり、図１５Ａは、貫通形電流検出器の斜視図であり、図１５Ｂは、貫通形電流検出器の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0034】

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る電流センサ１０１を示す分解斜視図である。図２は、第１実施形態に係る電流センサ１０１を説明するための図であって、図２Ａは、図１に示すＹ２側から見た正面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示す正面図のカバー１１Ｋを省略した図である。図３は、第１実施形態に係る電流センサ１０１を説明するための図であって、図３Ａは、図１に示すＸ１側から見た側面図であり、図３Ｂは、図１に示すＺ２側から見た底面図である。図４は、第１実施形態に係る電流センサの筐体１１を説明するための図であって、図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ見る角度を変えた筐体１１の斜視図である。図５は、第１実施形態に係る電流センサの取付け部材１３を説明するための図であって、図５Ａは、図１に示すＹ２側から見た取付け部材１３の正面図であって、図５Ｂ及び図５Ｃは、それぞれ見る角度を変えた取付け部材１３の斜視図である。

【0035】

図１から図３に示すように、電流センサ１０１は、被測定電流路ＣＢに電流が流れたときに発生する磁気（磁界）を検出する複数の磁電変換素子１５と、被測定電流路ＣＢが配設される溝Ｍ１１を有した筐体１１と、筐体１１に固定可能な取付け部材１３と、を備えて構成されている。また、電流センサ１０１には、筐体１１の収納部１１ｓに収納される配線基板１６と、配線基板１６に搭載される磁電変換素子１５からの電気信号を取り出すため取出し端子（図示省略）を有したコネクタＣＮ１と、が設けられている。

【0036】

図１、図２及び図４に示すように、筐体１１は、一面側が開口した箱状に形成されると共に、複数の磁電変換素子１５が搭載された配線基板１６を収容するケース１１Ｃと、ケース１１Ｃの開口部側を覆うカバー１１Ｋと、から構成されている。筐体１１には、その一辺側から中心側に向かって切り欠かれるように、Ｕ字状（凹状）の溝Ｍ１１が形成されている。この溝Ｍ１１内に、取付け部材１３及び被測定電流路ＣＢが配設されるように構成されている。また、溝Ｍ１１を形成している筐体１１の内面（内周面）には、後述する取付け部材１３の爪部１３ｔが係合される穴部１１ｈが左右にそれぞれ設けられている。

【0037】

筐体１１は、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の合成樹脂材料を用いて形成されている。合成樹脂素材を用いているので、射出成形等により、筐体１１を容易に作製することができる。

【0038】

ケース１１Ｃは、一面側が開口した箱状に形成され、内部に配線基板１６を収容可能な収納部１１ｓが形成されている。また、ケース１１Ｃには、その一辺側からケース１１Ｃの中心側に向かって切り欠かれた凹部１１１が形成されている。この凹部１１１は、取付け部材１３を収容可能な大きさで形成されると共に取付け部材１３の外殻形状と相補形状に形成されている。本実施形態では、凹部１１１の奥壁１１２は、後述する取付け部材１３の連結部１３Ｊの外周面の形状に対応するように湾曲して形成されている。また、奥壁１１２の両端部にそれぞれ連なる内側壁１１３は、取付け部材１３の一対の腕部１３Ａ、１３Ｂを収容可能な距離だけ離間して、平行に形成されている。各内側壁１１３には、取付け部材１３を取り付けるための一対の切欠き１１４が、それぞれ対峙する位置に形成されている。各切欠き１１４は、凹部１１１の入り口側近傍に設けられ、ケース１１Ｃの開口部側から収納部１１ｓの収納面（底面部）側に向かって垂直方向に切り欠かれるように形成されている。本実施形態では、各切欠き１１４は側面視矩形状に形成されており、入り口側の外側壁に連なる位置に、対向して形成されている。この切欠き１１４は、ケース１１Ｃの開口部がカバー１１Ｋによって塞がれることで上述した穴部１１ｈを構成する。

【0039】

カバー１１Ｋは、薄板部材で形成され、一方の辺部にケース１１Ｃの凹部１１１と同一形状の凹部１１５が形成されている。すなわち、カバー１１Ｋの凹部１１５も、ケース１１Ｃの凹部１１１と同様に、取付け部材１３を収容可能な大きさに形成されると共に取付け部材１３の外殻形状と相補形状に形成されている。このカバー１１Ｋに形成された凹部１１５とケース１１Ｃに形成された同一形状の凹部１１１とによって、上記溝Ｍ１１が構成される。また、カバー１１Ｋの凹部１１５が形成された辺部と反対側の辺部には、コネクタＣＮ１の一部を筐体１１外部に露出させるための開口部１１６が形成されている。

【0040】

配線基板１６は、例えば、一般に広く知られている両面のプリント配線板が用いられており、ガラス入りのエポキシ樹脂からなるベース基板上には、銅（Ｃｕ）等の金属箔をパターニングして、配線パターンが形成されている。配線基板１６は、収納部１１ｓの収納面（底面部）と相似形状に形成されており、ケース１１Ｃの凹部１１１と相補形状の切欠き１６ｋが形成されている。この切欠き１６ｋ内には、上記ケース１１Ｃの内側壁１１３を挟んで、被測定電流路ＣＢが挿通されて配設される。図１及び図２Ｂに示すように、配線基板１６の切欠き１６ｋ近傍には、複数（図２Ｂでは８個）の磁電変換素子１５が搭載（配置）されている。なお、本実施形態では、配線基板１６にガラス入りのエポキシ樹脂からなるプリント配線板を用いたが、これに限定されるものではなく、絶縁性のリジット基板であれば良く、例えばセラミック配線板を用いても良い。

【0041】

磁電変換素子１５は、被測定電流路ＣＢに電流が流れたときに発生する磁気（磁界）を検出する電流センサ素子であって、例えば、巨大磁気抵抗効果を用いた磁気検出素子（ＧＭＲ(Giant Magneto Resistive)素子という）を用いることが可能である。この磁電変換素子１５は、説明を容易にするため詳細な図示は省略したが、ＧＭＲ素子をシリコン基板上に作製した後、切り出されたチップを熱硬化性の合成樹脂でパッケージングし、信号の取り出しのためのリード端子がＧＭＲ素子と電気的に接続されて構成されている。そして、このリード端子により、配線基板１６にはんだ付けがされている。

【0042】

図１及び図２Ｂに示すように、８個の磁電変換素子１５は、配線基板１６の切欠１６ｋを挟んで配設されている。本実施形態では、図２Ｂに示すように、被測定電流路ＣＢが後述する筐体１１の溝Ｍ１１に配設された際に、８個の磁電変換素子１５が被測定電流路ＣＢを中心とした仮想楕円ＩＳ１上に配置されている。これにより、それぞれの磁電変換素子１５の検出値を合算することができるので、被測定電流路ＣＢの位置が多少ずれても、測定精度を低下しにくくすることができる。

【0043】

図１から図５に示すように、取付け部材１３は、２つの腕部１３Ａ、１３Ｂと、２つの腕部１３Ａ、１３Ｂを可動可能に支持して連結している連結部１３Ｊとから構成されている。具体的には、取付け部材１３は、概略Ｕ字状に形成されており、長尺の板状に形成された一対の腕部１３Ａ、１３Ｂと、各腕部１３Ａ、１３Ｂの一端部がそれぞれ接続される連結部１３Ｊと、から構成されている。この取付け部材１３には、腕部１３Ａ、１３Ｂの自由端部（他端部）側から腕部１３Ａ及び１３Ｂ間に被測定電流路ＣＢが導入され、連結部１３Ｊの内壁近傍で被測定電流路ＣＢが配設される。また、取付け部材１３は、筐体１１の溝Ｍ１１内に導入可能な大きさで形成されると共に、その外殻形状が溝Ｍ１１の内周面形状（つまり、ケース１１Ｃの凹部１１１及びカバー１１Ｋの凹部１１５の内周面形状）と相補形状に形成されている。この取付け部材１３は、筐体１１と同様に、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の合成樹脂材料を用いて形成されている。合成樹脂素材を用いているので、射出成形等により、取付け部材１３を容易に作製することができる。

【0044】

一対の腕部１３Ａ、１３Ｂは、連結部１３Ｊの両端部からそれぞれ平行に延在している。具体的には、腕部１３Ａ、１３Ｂ及び連結部１３Ｊとの連結部分は、溝Ｍ１１内への導入・導出及び取付け部材１３への被測定電流路ＣＢの導入が可能な程度に、腕部１３Ａ及び１３Ｂ同士が対向する方向への撓みを許容するように構成されている。また、図１、図２Ｂ及び図５に示すように、２つの腕部１３Ａ、１３Ｂの外側には、爪部１３ｔが形成されている。具体的には、各腕部１３Ａ及び１３Ｂの外側面には、外方に向かって突出した爪部１３ｔがそれぞれ形成されている。上述したように、この一対の爪部１３ｔは、溝Ｍ１１を形成する筐体１１の内面（内側壁１１３）に設けられた各穴部１１ｈとそれぞれ係合されるように構成されている。各爪部１３ｔは、腕部１３Ａ及び１３Ｂの外側面において、筐体１１に取付けられた際に腕部１３Ａ及び１３Ｂの自由端部側が筐体１１外部に露出可能な位置に形成されている。各腕部１３Ａ及び１３Ｂの露出部分は、取付け部材１３に対する被測定電流路ＣＢの着脱、及び筐体１１に対する取付け部材１３の着脱の際に供される部分となる。また、各爪部１３ｔは、腕部１３Ａ及び１３Ｂの自由端部側に向かって広がるように形成されており、腕部１３Ａ及び１３Ｂの爪部１３ｔ形成面に対して垂直方向に延在する当接面１３１と、この当接面１３１に連なる傾斜面１３２とから構成されている（図５Ａ参照）。この爪部１３ｔの当接面１３１が、ケース１１Ｃの内側壁１１３に形成された切欠き１１４の入り口側端面（本実施形態では入り口側の外側壁）に当接することで、溝Ｍ１１の形成方向（図１、図２に示すＺ軸方向）に位置決めされた状態で、取付け部材１３が筐体１１に対して固定される。

【0045】

また、図５に示すように、連結部１３Ｊを含む取付け部材１３の内壁には、１８０°以上にわたり曲面壁１３ｓが形成されている。この曲面壁１３ｓ内部に形成される空間内に、被測定電流路ＣＢが配設される。この曲面壁１３ｓは、被測定電流路ＣＢが円形状の場合、被測定電流路ＣＢの外縁に対応した曲面になっている。すなわち、曲面壁１３ｓは、被測定電流路ＣＢの空間（保持空間）に対する導入（導出）口を確保した状態で、保持空間内に保持される被測定電流路ＣＢの外周面の形状（断面形状）と相補形状に形成されている。曲面壁１３ｓは、連結部１３Ｊ近傍の取付け部材１３の内壁の厚さを、被測定電流路ＣＢの外周面の形状に合わせて腕部１３Ａ及び１３Ｂの自由端部側に比べて肉厚に形成することで、被測定電流路ＣＢの外周面形状に対応した形状になるように形成されている。これにより、被測定電流路ＣＢを保持した際に、被測定電流路ＣＢの外周面に対して曲面壁１３ｓを広範囲に当接（接触）させた状態で保持することができる。

【0046】

また、曲面壁１３ｓは、被測定電流路ＣＢの保持空間の導入（導出）口側が、保持空間内の最大径に対して幅狭になるように形成されている。上述したように、腕部１３Ａ、１３Ｂ及び連結部１３Ｊとの連結部分は、取付け部材１３への被測定電流路ＣＢの導入が可能な程度に、腕部１３Ａ及び１３Ｂ同士が対向する方向への撓みを許容するように構成されている。従って、曲面壁１３ｓの保持空間内に被測定電流路ＣＢを配設する際には、腕部１３Ａ及び１３Ｂを互いに離間する方向に押し広げ、保持空間の導入口を被測定電流路ＣＢの最大径部分が通過する程度まで広げることで、被測定電流路ＣＢを保持空間内に容易に導入することができる。保持空間内に被測定電流路ＣＢを導入した後は、腕部１３Ａ及び１３Ｂ同士が平行となる初期状態まで復帰して、保持空間の導入口が保持空間内の最大径よりも幅狭な状態に戻る。これにより、一端、導入口から導入された被測定電流路ＣＢが、保持空間外部に容易に抜け出ることがない。なお、内壁の肉厚部分を調整することで、異なる径寸法の被測定電流路ＣＢに対応した曲面壁１３ｓを形成することも可能である。

【0047】

また、図１から図５に示すように、取付け部材１３には、連結部１３Ｊの側端部のそれぞれから筐体１１に沿った方向（図３Ａに示すＺ１方向）に延設された鍔状部１３ｈが設けられている。すなわち、連結部１３Ｊの外周縁部には、一対の鍔状部１３ｈが、筐体１１の溝Ｍ１１の奥壁１３Ｊ近傍部分を厚み方向に挟むことが可能な程度に離間して形成されている。筐体１１の溝Ｍ１１内に取付け部材１３を配設した場合には、一対の鍔状部１３ｈによって筐体１１が挟み込まれるので、取付け部材１３は筐体１１の厚み方向に位置決めされる。各鍔状部１３ｈは、連結部１３Ｊの外周縁部に沿うように形成されており、鍔状部１３ｈの中間部分には切欠き１３ｋが形成されている。

【0048】

次に、以上のように構成された電流センサ１０１を被測定電流路ＣＢに取付け及び取り外し手順（方法）の一例について説明する。

【0049】

先ず、取付け部材１３の左右の腕部１３Ａ、１３Ｂを押し広げ、取付け部材１３の保持空間の導入口を被測定電流路ＣＢの最大径部分が通過する程度まで広げる。そして、被測定電流路ＣＢを各腕部１３Ａ、１３Ｂの自由端部側から腕部１３Ａ及び１３Ｂ間に導入し、保持空間の導入口を通過させて取付け部材１３の円形状の保持空間に配設する。このとき、腕部１３Ａ、１３Ｂ及び連結部１３Ｊとの連結部分は、腕部１３Ａ及び１３Ｂ同士が対向する方向への撓みを許容するため、被測定電流路ＣＢを保持空間内に容易に導入することができる。また、鍔状部１３ｈに切欠き１３ｋが形成されているので、この切欠き１３ｋが遊び部分となって、鍔状部１３ｈの変形が容易になる。これにより、一対の腕部１３Ａ、１３Ｂを容易に開くことができ、被測定電流路ＣＢを曲面壁１３ｓに囲まれた部分（保持空間）に容易に配設することができる。そして、保持空間内に被測定電流路ＣＢを導入されると、腕部１３Ａ及び１３Ｂ同士が平行となる状態まで復帰して、保持空間の導入口が保持空間内の最大径よりも幅狭な状態に戻る。このとき、保持空間内の被測定電流路ＣＢは、１８０°以上にわたって形成された曲面壁１３ｓに保持されている。すなわち、曲面壁１３ｓが被測定電流路ＣＢの外周面形状と相補形状に形成されているので、当該被測定電流路ＣＢの外周面に対して曲面壁１３ｓを広範囲で当接させた状態で、被測定電流路ＣＢは保持される。また、曲面壁１３ｓは、保持空間の導入口側が保持空間内の最大径に対して幅狭に形成されているので、一端、保持空間内に導入された被測定電流路ＣＢが保持空間外部に容易に抜け出ることなく、保持空間内部で確実に保持される。

【0050】

次に、筐体１１の溝Ｍ１１と取付け部材１３の連結部１３Ｊを対向させて、筐体１１に対して取付け部材１３を相対的にスライドさせながら、取付け部材１３が筐体１１の溝Ｍ１１に収まるようにして取り付ける。このとき、取付け部材１３の一対の鍔状部１３ｈのそれぞれを、ケース１１Ｃ及びカバー１１Ｋの外側に位置するようにして、筐体１１を挟みこむように取り付ける。そして、筐体１１の内側面（溝Ｍ１１内）に設けられた一対の穴部１１ｈは、取付け部材１３の腕部１３Ａ、１３Ｂに設けられた一対の爪部１３ｔとそれぞれ係合する。このとき、各鍔状部１３ｈが筐体１１を厚み方向に挟み込むことにより取付け部材１３は、筐体１１の厚み方向に位置決めされると共に、爪部１３ｔの当接面１３１が切欠き１１４の入り口側端面（入り口側の外側壁の背面側）に度当たりして、筐体１１に対する取付け方向（図１及び図２に示すＺ軸方向）に位置決めされた状態で、筐体１１に対して取り付けられる。このようにして、被測定電流路ＣＢが筐体１１の溝Ｍ１１の所望の位置に配設されるようになる。従って、筐体１１内に収容されている複数の磁電変換素子１５と被測定電流路ＣＢとの位置決めが確実に行われる。

【0051】

また、被測定電流路ＣＢに何らかの負荷がかかった場合でも、被測定電流路ＣＢ及び取付け部材１３が筐体１１の溝Ｍ１１より外れようとしても、爪部１３ｔと穴部１１ｈの係合及び鍔状部１３ｈの筐体１１の厚み方向における挟み込みにより、筐体１１の面内方向及び厚み方向において、その動きが阻害される。また、筐体１１外部側から力がかけられた場合でも、取付け部材１３は、筐体１１の内側に形成された溝Ｍ１１内で、爪部１３ｔと穴部１１ｈとが係合されているので、被測定電流路ＣＢを保持した取付け部材１１が筐体１１から容易に外れることがない。これにより、被測定電流路ＣＢと取付け部材１３とを筐体１１の溝に挿入するだけで、簡単に被測定電流路ＣＢを所望の位置に配設できるとともに、被測定電流路ＣＢを確実に固定することができる。従って、被測定電流路ＣＢが所望の位置に確実に配され固定される電流センサ１０１を提供することができる。

【0052】

また、円形状の被測定電流路ＣＢの外縁に対応した曲面壁１３ｓが１８０°以上にわたり内壁に形成されているので、被測定電流路ＣＢの外周面が１８０°以上にわたる曲面壁１３ｓによって広範囲で保持される。そのため、被測定電流路ＣＢに何らかの負荷がかかり、被測定電流路ＣＢ及び取付け部材１３が筐体１１の溝より外れようとしても、２つの腕部１３Ａ、１３Ｂが、筐体１１の溝Ｍ１１を形成している内面により拘束されるので、曲面壁１３ｓに囲まれた部分から被測定電流路ＣＢが外れることが難しくなる。また、曲面壁１３ｓは、保持空間の導入口側が保持空間内の最大径に対して幅狭に形成されているので、一端、保持空間内に導入された被測定電流路ＣＢが保持空間外部に容易に抜け出ることない。これにより、簡単な構成で、被測定電流路ＣＢを所望の位置に配設できるとともに、被測定電流路ＣＢをより確実に固定することができる。

【0053】

また、連結部１３Ｊの両側端部には、筐体１１（連結部１３Ｊの外縁部）に沿った方向（図３Ａに示すＺ１方向）に延設された鍔状部１３ｈが設けられているので、それぞれの鍔状部１３ｈが筐体１１を厚み方向に挟みこみ、取付け部材１３が筐体１１に対して垂直方向（図３Ａに示すＹ１−Ｙ２方向）に移動することが抑制される。これにより、取付け部材１３が筐体１１の溝Ｍ１１から外れることが防止できる。更には、鍔状部１３ｈと筐体１１との隙間を最小限にすることで、取付け部材１３のガタツキ（微少な動き）をも防止できる。

【0054】

一方、電流センサ１０１を被測定電流路ＣＢから取り外す場合には、筐体１１外部に露出している一対の腕部１３Ａ、１３Ｂの自由端部側を内側に（互いに近づく方向に）移動させることにより、各腕部１３Ａ及び１３Ｂがわずかに撓んで、爪部１３ｔが穴部１１ｈから外れる方向に移動し、穴部１１ｈと爪部１３ｔとの係合が解除される。そして、そのままの状態で、筐体１１に対して取付け部材１３を相対的にスライドさせながら、取付け部材１３を筐体１１の溝Ｍ１１から外すようにする。この際には、図２及び図３に示すように、２つの腕部１３Ａ、１３Ｂの一部、つまり先端側が、筐体１１から突出しているので、安全上の理由から作業者が手袋をしているような状態であっても、簡単な構成で、取付け部材１３を筐体１１の溝Ｍ１１から取り外すことができる。そして、取付け部材１３の各腕部１３Ａ及び１３Ｂを外方に押し広げて、保持空間の導出口を被測定電流路ＣＢの最大径部分が通過する程度まで広げ、被測定電流路ＣＢを導出口から保持空間外部に移動し、各腕部１３Ａ及び１３Ｂ間から取付け部材１３外部に取り出す。このときも、取付け部材１３への被測定電流路ＣＢの取付け時と同様に、腕部１３Ａ、１３Ｂ及び連結部１３Ｊとの連結部分が腕部１３Ａ及び１３Ｂ同士が対向する方向への撓みを許容するため、被測定電流路ＣＢを保持空間外部に容易に導出して、被測定電流路ＣＢを簡単に取付け部材１３から取り外すことができる。

【0055】

以上により、本発明の第１実施形態の電流センサ１０１は、被測定電流路ＣＢ及び取付け部材１３が筐体１１の溝Ｍ１１に配された際に、被測定電流路ＣＢが筐体１１の溝Ｍ１１に固定支持されるとともに、取付け部材１３の腕部１３Ａ、１３Ｂに設けられた爪部１３ｔと筐体１１の溝Ｍ１１を形成している内面に設けられた穴部１１ｈとが係合するので、被測定電流路ＣＢ及び取付け部材１３が筐体１１の溝Ｍ１１より外れようとしても、爪部１３ｔと穴部１１ｈの係合により、その動きが阻害される。すなわち、爪部１３ｔと穴部１３ｈとが係合して筐体１１に対して取付け部材１３が取付けられることで、当該溝Ｍ１１及び取付け部材１３が協働して被測定電流路ＣＢを保持するので、被測定電流路及び取付け部材１３が筐体１１の溝Ｍ１１から外れようとしても、爪部１３ｔと穴部１３ｈの係合によってその動きが抑制される。これにより、被測定電流路ＣＢと取付け部材１３とを筐体１１の溝Ｍ１１に挿入するだけで、簡単に被測定電流路ＣＢを所望の位置に配設できるとともに、被測定電流路ＣＢを確実に固定することができる。

【0056】

特に、本実施形態では、取付け部材１３が一対の腕部１３Ａ、１３Ｂ及び連結部１３Ｊの内側で被測定電流路ＣＢを保持した状態で溝Ｍ１１内に導入されて取付けられるので、被測定電流路ＣＢは筐体１１外部から最も遠い内側部分で保持される。そのため、筐体１１外部に力が加わった場合でも、被測定電流路ＣＢが筐体１１外部に容易に外れることがなく、被測定電流路ＣＢを確実に保持することができる。

【0057】

また、取付け部材１３が筐体１１の溝Ｍ１１に配され爪部１３ｔと穴部１１ｈとが係合された際に、２つの腕部１３Ａ、１３Ｂの一部が、筐体１１から突出しているので、２つの腕部１３Ａ、１３Ｂを内側に移動させることにより、爪部１３ｔが穴部１１ｈから外れる方向に移動し、爪部１３ｔと穴部１１ｈとの係合を解除することができる。これにより、簡単な構成で、取付け部材１３を筐体１１の溝Ｍ１１から取り外すことができ、被測定電流路ＣＢを簡単に取り外せることができる。

【0058】

また、円形状の被測定電流路ＣＢの外縁に対応した曲面壁１３ｓが１８０°以上にわたり内壁に形成されているので、取付け部材１３の２つの腕部１３Ａ、１３Ｂを広げこの曲面壁１３ｓに囲まれた部分に被測定電流路ＣＢを配設した後、被測定電流路ＣＢが１８０°以上にわたる曲面壁１３ｓに保持されるようになる。このため、そのまま取付け部材１３を筐体１１に配した際に、被測定電流路ＣＢが外れようとしても、２つの腕部１３Ａ、１３Ｂが筐体１１の溝Ｍ１１を形成している内面により拘束されるので、曲面壁１３ｓに囲まれた部分から被測定電流路ＣＢが外れることが難しくなる。これにより、簡単な構成で、被測定電流路ＣＢを所望の位置に配設できるとともに、被測定電流路ＣＢをより確実に固定することができる。

【0059】

また、連結部１３Ｊの側端部のそれぞれから筐体１１に沿った方向に延設された鍔状部１３ｈが設けられているので、それぞれの鍔状部１３ｈが筐体１１を挟むようになり、取付け部材１３が筐体１１に対して垂直の方向に移動することが阻害される。これにより、取付け部材１３が筐体１１の溝Ｍ１１から外れることを防止できる。更には、鍔状部１３ｈと筐体１１との隙間を最小限にすることで、取付け部材１３のガタツキ（微少な動き）をも防止できる。

【0060】

また、鍔状部１３ｈに切欠き１３ｋが設けられているので、この切欠き１３ｋが遊び部分となり、鍔状部１３ｈの変形が容易になる。これにより、取付け部材１３の腕部（１３Ａ、１３Ｂ）を容易に開くことができ、被測定電流路ＣＢを曲面壁１３ｓに囲まれた部分に容易に配設することができる。

【0061】

また、磁電変換素子１５が被測定電流路ＣＢを中心とした仮想楕円ＩＳ１上に複数配置されているので、それぞれの磁電変換素子１５の検出値を合算することができる。これにより、被測定電流路ＣＢの位置が多少ずれても、測定精度を低下しにくくすることができる。

【0062】

［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態に係る電流センサ１０２を示す分解斜視図である。図７は、第２実施形態に係る電流センサ１０２を説明するための図であって、図７Ａは、図６に示すＹ２側から見た正面図であり、図７Ｂは、図７Ａに示す正面図のカバー２１Ｋを省略した図である。図８は、第２実施形態に係る電流センサ１０２を説明するための図であって、図８Ａは、図６に示すＸ１側から見た側面図であり、図８Ｂは、図６に示すＺ２側から見た底面図である。図９は、第２実施形態に係る電流センサの筐体２１を説明するための図であって、図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ見る角度を変えた筐体２１の斜視図である。図１０は、第２実施形態に係る電流センサの取付け部材２３を説明するための図であって、図１０Ａは、図６に示すＹ２側から見た取付け部材２３の正面図であって、図１０Ｂ及び図１０Ｃは、それぞれ見る角度を変えた取付け部材２３の斜視図である。

【0063】

図６から図８に示すように、電流センサ１０２は、被測定電流路ＣＢに電流が流れたときに発生する磁気を検出する複数の磁電変換素子２５と、被測定電流路ＣＢが配設される溝Ｍ２１を有した筐体２１と、筐体２１に固定可能な取付け部材２３と、を備えて構成されている。また、電流センサ１０２には、筐体２１の収納部２１ｓに収納される配線基板２６と、配線基板２６に搭載される磁電変換素子２５からの電気信号を取り出すため取出し端子（図示省略）を有したコネクタＣＮ２と、が設けられている。

【0064】

図６、図７及び図９に示すように、筐体２１は、一面側が開口した箱状に形成されると共に、複数の磁電変換素子２５が搭載された配線基板２６を収容するケース２１Ｃと、ケース２１Ｃの開口部側を覆うカバー２１Ｋと、から構成されている。筐体２１には、その一辺側から中心側に向かって切り欠かれるように、Ｕ字状（凹状）の溝Ｍ２１が形成されている。この溝Ｍ２１内に、取付け部材２３及び被測定電流路ＣＢが配設されるように構成されている。また、溝Ｍ２１を形成している筐体２１の内面（内周面）には、後述する取付け部材２３の爪部２３ｔが係合される穴部２１ｈが左右にそれぞれ設けられている。更に、溝Ｍ２１の底部を形成する筐体２１の内壁面２１ｉが曲面状に形成されている。ここで、溝Ｍ２１の底部とは、筐体２１の最も内側（中心側）に近い位置の内壁面２１ｉであって、溝Ｍ２１内に導入される取付け部材２３の先端部側と対峙する内壁面２１ｉを指すものである。この内壁面２１ｉは、被測定電流路ＣＢの外周面の形状と相補形状に形成されている。

【0065】

筐体２１は、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の合成樹脂材料を用いて形成されている。合成樹脂素材を用いているので、射出成形等により、筐体２１を容易に作製することができる。

【0066】

ケース２１Ｃは、一面側が開口した箱状に形成され、内部に配線基板２６を収容可能な収納部２１ｓが形成されている。また、ケース２１Ｃには、その一辺側からケース２１Ｃの中心側に向かって切り欠かれた凹部２１１が形成されている。この凹部２１１は、取付け部材２３を収容可能な大きさで形成されている。凹部２１１の奥壁２１２は、被測定電流路ＣＢの外周面に対応するように湾曲して形成されている。すなわち、奥壁２１２は、被測定電流路ＣＢの外周面形状と相補形状に形成されており、ケース２１Ｃの開口部がカバー２１Ｋによって塞がれることで、奥壁２１２及びカバー２１Ｋの凹部２１５の奥壁部分とによって後述する筐体２１の内壁面２１ｉが構成される。また、奥壁２１２の両端部にそれぞれ連なる内側壁２１３は、取付け部材２３の一対の腕部２３Ａ、２３Ｂを収容可能な距離だけ離間して、平行に形成されている。各内側壁２１３には、取付け部材２３を取り付けるための一対の切欠き２１４が、それぞれ対峙する位置に形成されている。各切欠き２１４は、凹部２１１の入り口側近傍に設けられ、ケース２１Ｃの開口部側から収納部２１ｓの収納面（底面部）側に向かって垂直方向に切り欠かれるように形成されている。本実施形態では、各切欠き２１４は側面視矩形状に形成されており、入り口側の外側壁に隣接する位置に対向して形成されている。この切欠き２１４は、ケース２１Ｃの開口部がカバー２１Ｋによって塞がれることで上述した穴部２１ｈを構成する。

【0067】

カバー２１Ｋは、薄板部材で形成され、一方の辺部にケース２１Ｃの凹部２１１と同一形状の凹部２１５が形成されている。すなわち、カバー２１Ｋの凹部２１５も、ケース２１Ｃの凹部２１１と同様に、取付け部材２３を収容可能な大きさに形成されている。このカバー２１Ｋに形成された凹部２１５と、ケース２１Ｃに形成された同一形状の凹部２１１とによって、上記溝Ｍ２１が構成される。また、カバー２１Ｋの凹部２１５が形成された辺部と反対側の辺部には、コネクタＣＮ２の一部を筐体２１外部に露出させるための開口部２１６が形成されている。

【0068】

配線基板２６は、例えば、一般に広く知られている両面のプリント配線板を用いられており、ガラス入りのエポキシ樹脂からなるベース基板上には、銅（Ｃｕ）等の金属箔をパターニングして、配線パターンが形成されている。配線基板２６は、収納部２１ｓの収納面（底面部）と相似形状に形成されており、ケース２１Ｃの凹部２１１と相補形状の切欠き２６ｋが形成されている。この切欠き２６ｋ内には、上記ケース２１Ｃの内側壁２１３を挟んで、被測定電流路ＣＢが挿通されて配設される。図６及び図７Ｂに示すように、配線基板２６の切欠き２６ｋ近傍には、複数（図７Ｂでは８個）の磁電変換素子２５が搭載（配置）されている。なお、本実施形態では、配線基板２６にガラス入りのエポキシ樹脂からなるプリント配線板を用いたが、これに限定されるものではなく、絶縁性のリジット基板であれば良く、例えばセラミック配線板を用いても良い。

【0069】

磁電変換素子２５は、被測定電流路ＣＢに電流が流れたときに発生する磁気（磁界）を検出する電流センサ素子であって、例えば、巨大磁気抵抗効果を用いた磁気検出素子（ＧＭＲ(Giant Magneto Resistive)素子という）を用いることが可能である。この磁電変換素子２５は、説明を容易にするため詳細な図示は省略したが、ＧＭＲ素子をシリコン基板上に作製した後、切り出されたチップを熱硬化性の合成樹脂でパッケージングし、信号の取り出しのためのリード端子がＧＭＲ素子と電気的に接続されて構成されている。そして、このリード端子により、後述する配線基板２６にはんだ付けがされている。

【0070】

図６及び図７Ｂに示すように、８個の磁電変換素子２５は、配線基板２６の切欠き２６ｋを挟んで配設されている。本実施形態では、図７Ｂに示すように、被測定電流路ＣＢが後述する筐体２１の溝Ｍ２１に配設された際に、８個の磁電変換素子２５が被測定電流路ＣＢを中心とした仮想楕円ＩＳ２上に配置されている。これにより、それぞれの磁電変換素子２５の検出値を合算することができるので、被測定電流路ＣＢの位置が多少ずれても、測定精度を低下しにくくすることができる。

【0071】

図６から図１０に示すように、取付け部材２３は、２つの腕部２３Ａ、２３Ｂと、２つの腕部２３Ａ、２３Ｂを可動可能に支持して連結している連結部２３Ｊとから構成されている。具体的には、取付け部材２３は、概略Ｕ字状に形成されており、長尺の板状に形成された一対の腕部２３Ａ、２３Ｂと、各腕部２３Ａ、２３Ｂの一端部がそれぞれ接続される連結部２３Ｊと、から構成されている。取付け部材２３は、筐体２１の溝Ｍ２１内に導入可能な大きさで形成されている。この取付け部材２３は、筐体２１と同様に、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の合成樹脂材料を用いて形成されている。合成樹脂素材を用いているので、射出成形等により、取付け部材２３を容易に作製することができる。

【0072】

一対の腕部２３Ａ、２３Ｂは、連結部２３Ｊの両端部からそれぞれ平行に延在している。具体的には、腕部２３Ａ、２３Ｂ及び連結部２３Ｊとの連結部分は、溝Ｍ１１内への導入・導出が可能な程度に、腕部２３Ａ及び２３Ｂ同士が対向する方向への撓みを許容するように構成されている。また、図６、図７Ｂ及び図１０に示すように、２つの腕部２３Ａ、２３Ｂの外側には、爪部２３ｔが形成されている。具体的には、各腕部２３Ａ及び２３Ｂの外側面には、外方に向かって突出した爪部２３ｔがそれぞれ形成されている。上述したように、この一対の爪部２３ｔは、溝Ｍ２１を形成する筐体２１の内面（内側壁２１３）に設けられた各穴部２１ｈとそれぞれ係合されるように構成されている。各爪部２３ｔは、腕部２３Ａ及び２３Ｂの外側面において、筐体２１に取付けられた際に腕部２３Ａ及び２３Ｂの自由端部側が筐体２１外部に露出可能な位置に形成されている。各腕部２３Ａ及び２３Ｂの露出部分は、筐体２１に対する取付け部材２３の着脱の際に供される部分となる。また、各爪部２３ｔは、腕部２３Ａ及び２３Ｂの自由端部側に向かって広がるように形成されており、腕部２３Ａ及び２３Ｂの爪部２３ｔ形成面に対して垂直方向に延在する当接面２３１と、この当接面２３１に連なる傾斜面２３２とから構成されている（図１０Ａ参照）。この爪部２３ｔの当接面２３１が、ケース２１Ｃの内側壁２１３に形成された切欠き２１４の入り口側端面（本実施形態では入り口側の外側壁）に当接することで、溝Ｍ２１の形成方向（図６、図７に示すＺ軸方向）に位置決めされた状態で、取付け部材２３が筐体２１に対して固定される。

【0073】

図１０に示すように、連結部２３Ｊの外壁面２３ｗは曲面状に形成されている。具体的には、外壁面２３ｗは、腕部２３Ａ及び２３Ｂの自由端部側に凹むように湾曲して形成されている。そのため、筐体２１に対して取付け部材２３を取り付けた際には、上述した溝Ｍ２１の底部を形成する筐体２１の内壁面（奥壁）２１ｉとこの外壁面２３ｗとの間に円形状の空間が形成されることになる。すなわち、筐体２１の内壁面２１ｉ（ケース２１Ｃの奥壁）と連結部２３Ｊの外壁面２３ｗとによって、被測定電流路ＣＢの外周面形状に対応した相補形状の保持空間が形成される。保持空間内では、被測定電流路ＣＢの外周面の一方側（奥側）が筐体２１の内壁面２１ｉに当接して保持され、被測定電流路ＣＢの外周面の他方側（入り口側）が連結部２３Ｊの外壁面２３ｗに当接して保持されることになる。すなわち、被測定電流路ＣＢは、筐体２１の内壁面２１ｉと連結部材２３Ｊ（取付け部材２３）の外壁面２３ｗとによって挟み込まれて保持される。これにより、被測定電流路ＣＢを保持した際に、筐体２１の内壁面２１ｉ（溝Ｍ２１の奥壁）及び連結部２３Ｊの外壁面２３ｗを広範囲に当接（接触）させた状態で確実に保持することができる。

【0074】

次に、以上のように構成された電流センサ１０２を被測定電流路ＣＢに取付け及び取り外し手順（方法）の一例について説明する。

【0075】

先ず、被測定電流路ＣＢを筐体２１の溝Ｍ２１に挿入して、溝Ｍ２１の底部を形成する筐体２１の内壁面２１ｉに押しあてるようにして、被測定電流路ＣＢを溝Ｍ２１に配設する。このとき、内壁面２１ｉは被測定電流路ＣＢの外周面形状と相補形状に形成されているので、内壁面２１ｉの曲面と円形状の被測定電流路ＣＢの外縁（外周面）とが広い領域で当接される。

【0076】

次に、筐体２１の溝Ｍ２１と取付け部材２３の連結部２３Ｊを対向させて、筐体２１に対して取付け部材２３を相対的にスライドさせながら、取付け部材２３が筐体２１の溝Ｍ２１に収まるようにして取り付ける。このとき、爪部２３ｔが溝Ｍ２１の内側壁２１３間に位置する状態まで、筐体２１外部に露出している一対の腕部２３Ａ及び２３Ｂの自由端部側を互いに近づく方向に撓ませて、取付け部材２１を溝Ｍ２１内に導入させていく。腕部２３Ａ、２３Ｂ及び連結部２３Ｊの連結部分は、腕部２３Ａ及び２３Ｂ同士が対向する方向への撓みを許容するため、取付け部材２３を筐体２１の溝Ｍ２１内に容易に導入することができる。そして、筐体２１の内面に設けられた穴部２１ｈは、取付け部材２３の腕部２３Ａ、２３Ｂに設けられた爪部２３ｔと係合する。このとき、筐体２１の内壁面２１ｉと取付け部材２３（連結部２３Ｊ）の外壁面２３ｗとの間に形成された円形の保持空間に、被測定電流路ＣＢが挟持されるようになる。これにより、被測定電流路ＣＢが筐体２１の溝Ｍ２１の所望の位置に配設される。従って、筐体２１内に収容されている複数の磁電変換素子２５と被測定電流路ＣＢとの位置決めが確実に行われる。

【0077】

また、被測定電流路ＣＢに何らかの負荷がかかった場合でも、被測定電流路ＣＢ及び取付け部材２３が筐体２１の溝Ｍ２１より外れようとしても、爪部２３ｔと穴部２１ｈの係合により、その動きが阻害される。また、筐体２１外部側から力がかけられた場合でも、取付け部材２３は、筐体２１の内側に形成された溝Ｍ２１内で、爪部２３ｔと穴部２１ｈとが係合されているので、溝Ｍ２１内部で筐体２１の内壁面２１ｉ及び取付け部材２１の外壁面２３ｗに挟まれた被測定電流路ＣＢが、筐体２１外部に外れることがない。これにより、被測定電流路ＣＢと取付け部材２３とを筐体２１の溝Ｍ２１に挿入するだけで、簡単に被測定電流路ＣＢを所望の位置に配設できるとともに、被測定電流路ＣＢを確実に固定することができる。従って、被測定電流路ＣＢが所望の位置に確実に配され固定される電流センサ１０２を提供することができる。

【0078】

また、溝Ｍ２１の底部を形成する筐体２１の内壁面２１ｉと取付け部材２３の連結部２３Ｊの外壁面２３ｗとの間には、円形の空間が形成されている。そのため、特に、円形状の被測定電流路ＣＢを保持する場合には、内壁面２１ｉ及び外壁面２３ｗの曲面形状により、被測定電流路ＣＢの外縁を支持することができるので、より所望の位置に被測定電流路ＣＢを配設することができる。

【0079】

一方、電流センサ１０２を被測定電流路ＣＢから取り外す場合には、筐体２１外部に露出する一対の腕部２３Ａ、２３Ｂの自由端部を内側に（互いに近づく方向に）移動させることにより、各腕部２３Ａ及び２３Ｂがわずかに撓んで、爪部２３ｔが穴部２１ｈから外れる方向に移動し、穴部２１ｈと爪部２３ｔとの係合が解除される。そして、そのままの状態で、筐体２１に対して取付け部材２３を相対的にスライドさせながら、取付け部材２３を筐体２１の溝Ｍ２１から取付け部材２３を外すようにする。この際には、図７及び図８に示すように、２つの腕部２３Ａ、２３Ｂの一部、つまり先端側が、筐体２１から突出しているので、安全上の理由から作業者が手袋をしているような状態であっても、簡単な構成で、取付け部材２３を筐体２１の溝Ｍ２１から容易に取り外すことができ、被測定電流路ＣＢを簡単に取り外せることができる。

【0080】

以上により、本発明の第２実施形態の電流センサ１０２は、被測定電流路ＣＢ及び取付け部材２３が筐体２１の溝Ｍ２１に配された際に、被測定電流路ＣＢが筐体２１の溝Ｍ２１に固定支持されるとともに、取付け部材２３の腕部２３Ａ、２３Ｂに設けられた爪部２３ｔと筐体２１の溝Ｍ２１を形成している内面に設けられた穴部２１ｈとが係合するので、被測定電流路ＣＢ及び取付け部材２３が筐体２１の溝Ｍ２１より外れようとしても、爪部２３ｔと穴部２１ｈの係合により、その動きが阻害される。すなわち、爪部２３ｔと穴部２３ｈとが係合して筐体２１に対して取付け部材２３が取付けられることで、当該溝Ｍ２１及び取付け部材２３が協働して被測定電流路ＣＢを保持するので、被測定電流路ＣＢ及び取付け部材２３が筐体２１の溝Ｍ２１から外れようとしても、爪部２３ｔと穴部２３ｈの係合によってその動きが抑制される。特に本実施形態では、被測定電流路ＣＢは溝Ｍ２１の内壁面２１ｉと連結部２３Ｊの外壁面２３ｗとの間で挟み込まれるように保持されるので、被測定電流路ＣＢを確実に保持することができる。これにより、被測定電流路ＣＢと取付け部材２３とを筐体２１の溝Ｍ２１に挿入するだけで、簡単に被測定電流路ＣＢを所望の位置に配設できるとともに、被測定電流路ＣＢを確実に固定することができる。

【0081】

また、取付け部材２３が筐体２１の溝Ｍ２１に配され爪部２３ｔと穴部２１ｈとが係合された際に、２つの腕部２３Ａ、２３Ｂの一部が、筐体２１から突出しているので、２つの腕部２３Ａ、２３Ｂを内側に移動させることにより、爪部２３ｔが穴部２１ｈから外れる方向に移動し、爪部２３ｔと穴部２１ｈとの係合を解除することができる。これにより、簡単な構成で、取付け部材２３を筐体２１の溝Ｍ２１から取り外すことができ、被測定電流路ＣＢを簡単に取り外せることができる。

【0082】

また、溝Ｍ２１の底部を形成する筐体２１の内壁面２１ｉと取付け部材２３の連結部２３Ｊの外壁面２３ｗとの間に円形の空間が形成されるので、その空間に被測定電流路ＣＢを配設することができる。このため、内壁面２１ｉと外壁面２３ｗとで被測定電流路ＣＢを挟持することができ、取付け部材２３を筐体２１に配した際に、被測定電流路ＣＢが外れようとしても、取付け部材２３により被測定電流路ＣＢが筐体２１の溝Ｍ２１部分から外れることが難しくなる。これにより、簡単な構成で、被測定電流路ＣＢを固定することができるとともに、被測定電流路ＣＢをより確実に固定することができる。特に、円形状の被測定電流路ＣＢの場合、内壁面２１ｉ及び外壁面２３ｗの曲面形状により、被測定電流路ＣＢの外縁を支持することができるので、より所望の位置に被測定電流路ＣＢを配設することができる。

【0083】

また、磁電変換素子２５が被測定電流路ＣＢを中心とした仮想楕円ＩＳ２上に複数配置されているので、それぞれの磁電変換素子２５の検出値を合算することができる。これにより、被測定電流路ＣＢの位置が多少ずれても、測定精度を低下しにくくすることができる。

【0084】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

【0085】

＜変形例１＞
図１１は、第１実施形態に係る電流センサ１０１の変形例１を説明するための図であって、電流センサＣ１１１の正面図である。上記第１実施形態の取付け部材１３を、図１１に示すように、外径の小さい被測定電流路ＣＣＢの外縁に対応した曲面壁Ｃ１３ｓを有した取付け部材Ｃ１３にしても良い。すなわち、曲面壁Ｃ１３ｓは、連結部１３Ｊ近傍の取付け部材１３の内壁の厚さを、外径の小さい被測定電流路ＣＣＢの外周面形状に合わせて肉厚に形成することで、被測定電流路ＣＣＢの外周面形状に対応した形状になるように構成されている。これにより、外径の小さい被測定電流路ＣＣＢであっても、曲面壁Ｃ１３ｓの曲率半径の小さい取付け部材Ｃ１３にすることで、それ以外の部品を共通して電流センサＣ１１１を作製することができる。このことは、被測定電流路の外径が大きくなった場合にも言え、被測定電流路の種類に応じて対応が可能と言える。すなわち、取付け部材１３の内壁の肉厚部分を調整することで、異なる径寸法の被測定電流路に対応した曲面壁を形成することが可能である。

【0086】

＜変形例２＞
図１２は、第１実施形態に係る電流センサ１０１の変形例２を説明するための図である。図１２Ａは、電流センサＣ１１２の正面図であり、図１２Ｂは、図１２Ａに示すカバー１１Ｋを省略した図である。図１３は、第１実施形態に係る電流センサＣ１１２の取付け部材Ｃ２３を説明するための図であり、図１３Ａは図１に示すＹ２側から見た正面図であり、図１３Ｂ及び図１３Ｃはそれぞれ見る角度を変えた取付け部材の斜視図である。

【0087】

図１２及び図１３に示す電流センサＣ１１２では、連結部１３Ｊを含む取付け部材Ｃ２３の内壁Ｃ２３ｓは、断面視矩形状の被測定電流路ＣＢ２の外周面形状と相補形状になるように形成されている。すなわち、内壁Ｃ２３ｓは、被測定電流路ＣＢ２の空間（保持空間）に対する導入（導出）口を確保した状態で、保持空間内に保持される被測定電流路ＣＣＢ２の外周面形状と相補形状に形成されている。上述した変形例１に係る曲面壁Ｃ１３ｓと同様に、内壁Ｃ２３ｓは、連結部１３Ｊ近傍の取付け部材Ｃ２３の内壁の厚さを被測定電流路ＣＢ２の外周面形状（矩形形状）に合わせて調整することで、被測定電流路ＣＢ２の外周面形状に対応した矩形形状になるように構成されている。これにより、矩形状の被測定電流路ＣＢ２を保持した際に、矩形状の保持空間内において、被測定電流路ＣＢ２の外周面に対して内壁Ｃ２３ｓを広範囲に当接（接触）させた状態で被測定電流路ＣＢ２を確実に保持することができる。特に、取付け部材Ｃ２３の内壁Ｃ２３ｓを保持対象である被測定電流路ＣＢ２の外周面形状に対応させて形成することで、筐体１１を変えることなく、取付け部材Ｃ２３を交換するだけで、筐体１１に取付け部材Ｃ２３及び被測定電流路ＣＢ２を保持させることができる。

【0088】

また、内壁Ｃ２３ｓの奥側（保持空間の導入口と対向する側）面には、溝Ｍ１１の奥壁に向かって切り欠かれた凹部Ｃ２３ｋが形成されている。この凹部Ｃ２３ｋは、内壁Ｃ２３ｓの奥側面の中間位置に、鍔状部１３ｈに形成された切欠き１３ｋと対向するように形成されている。これにより、筐体１１から取付け部材Ｃ２３を取り外す際に、凹部Ｃ２３ｋが遊び部分となって内壁Ｃ２３ｓの変形が容易になるので、取付け部材Ｃ２３の腕部１３Ａ及び１３Ｂを容易に閉じることができる。すなわち、筐体１１に取付け部材Ｃ２３を取り付ける際には、鍔状部１３ｈに形成された切欠き１３ｋが遊び部分となって鍔状部１３ｈの変形を容易にする一方、筐体１１から取付け部材Ｃ２３を取り外す際には、凹部Ｃ２３ｋが遊び部分となって内壁Ｃ２３ｓの変形が容易になる。これにより、腕部１３Ａ及び１３Ｂの撓みと協働して筐体１１に対する取付け部材Ｃ２３の着脱をさらに容易に行うことができる。

【0089】

＜変形例３＞
上記第１実施形態では、鍔状部１３ｈを設けるように好適に構成したが、鍔状部１３ｈが無くても良い。また、鍔状部１３ｈに切欠き１３ｋを設けるように好適に構成したが、切欠き１３ｋが無くても良い。

【0090】

＜変形例４＞
上記実施形態では、磁電変換素子２５を８個、配置するように構成したが、８個に限るものではなく、例えば磁電変換素子２５を２個、４個、６個等でも良い。

【0091】

＜変形例５＞
上記実施形態では、磁電変換素子２５が仮想楕円ＩＳ１、ＩＳ２上に配設されるように構成したが、仮想楕円ＩＳ１、ＩＳ２に限らず、例えば、四角形状や、中央が窪んだ形状の仮想の軌道上に配設されるように構成しても良い。

【0092】

＜変形例６＞
上記実施形態では、磁電変換素子（１５または２５）としてＧＭＲ素子を好適に用いたが、磁気の方向を検知できる磁気検出素子であれば良く、ＭＲ(Magneto Resistive) 素子、ＡＭＲ(Anisotropic Magneto Resistive)素子、ＴＭＲ(Tunnel Magneto Resistive)素子、ホール素子等であっても良い。但し、ホール素子等の場合は、ＧＭＲ素子やＭＲ素子の感度軸と異なるので、使用するホール素子の感度軸に合わせて、実装に工夫が必要である。

【0093】

本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0094】

１１、２１ 筐体
１１ｈ、２１ｈ 穴部
２１ｉ 内壁面
１３、Ｃ１３ 取付け部材
１３Ｊ、２３Ｊ 連結部
１３ｈ 鍔状部
１３ｓ、Ｃ１３ｓ 曲面壁
１３ｔ、２３ｔ 爪部
２３ｗ 外壁面
１５、２５ 磁電変換素子
ＣＢ、ＣＣＢ 被測定電流路
ＣＮ１、ＣＮ２ コネクタ
ＩＳ１、ＩＳ２ 仮想楕円
Ｍ１１ 溝
Ｍ２１ 溝
１０１、１０２、Ｃ１１１ 電流センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】