特許 6538909 電流検出器

(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】6538909

(24)【登録日】2019年6月14日

(45)【発行日】2019年7月3日

(54)【発明の名称】電流検出器

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/20 20060101AFI20190625BHJP

【ＦＩ】

   G01R15/20 A

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-42575(P2018-42575)

(22)【出願日】2018年3月9日

(65)【公開番号】特開2018-165716(P2018-165716A)

(43)【公開日】2018年10月25日

【審査請求日】2018年4月17日

(31)【優先権主張番号】特願2017-62800(P2017-62800)

(32)【優先日】2017年3月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390005223

【氏名又は名称】株式会社タムラ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100120592

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 崇裕

(72)【発明者】

【氏名】龍末 洋

【審査官】 永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１４０１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２０１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−７８２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−２９７０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−８６０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９９５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０１８７３８７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ １５／２０

Ｇ０１Ｒ １５／１８

Ｇ０１Ｒ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検出電流の検出に用いる検出素子がギャップ内に配置され、渦巻状に形成された帯状材料が層状に重なった状態で層間に接着剤層が介在する環状の磁性体コアと、
前記検出素子とともに前記磁性体コアを収容するケースと、
前記ケースと前記磁性体コアとの間に介在して配置され、前記接着剤層の変質に伴う前記帯状材料の復元力の解放に起因した前記ギャップの伸縮を伴う前記磁性体コアの変形を規制する規制部材と
を備えた電流検出器。

【請求項2】

被検出電流の検出に用いる検出素子がギャップ内に配置された環状の磁性体コアと、
前記検出素子とともに前記磁性体コアを収容した状態で内部が充填材により充填及び封止されたケースと、
前記ケースと前記磁性体コアとの間に介在して配置され、前記ケース内での前記充填材の体積変化に起因した前記ギャップの伸縮を伴う前記磁性体コアの変形を規制する規制部材と
を備えた電流検出器。

【請求項3】

請求項２に記載の電流検出器において、
前記規制部材は、
前記ケースと前記磁性体コアとを接着し、線膨張係数が前記充填材より小さい材質からなる接着剤を含むことを特徴とする電流検出器。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載の電流検出器において、
前記規制部材は、
環状をなす前記磁性体コアの周方向に前記ギャップの位置からそれぞれ９０度までの範囲内の位置で前記ケースとの間に配置されていることを特徴とする電流検出器。

【請求項5】

請求項１から４のいずれかに記載の電流検出器において、
前記ケースは、
前記磁性体コアを収容した状態で前記磁性体コアの外周面及び内周面にそれぞれ対向する一対の周壁と、
前記一対の周壁の基端を相互に連結し、前記磁性体コアの環状をなす一側面に対向する壁板とを含み、
前記規制部材は、
前記一対の周壁と前記磁性体コアの外周面及び内周面との間にそれぞれ配置されていることを特徴とする電流検出器。

【請求項6】

請求項１から４のいずれかに記載の電流検出器において、
前記ケースは、
前記磁性体コアを収容した状態で前記磁性体コアの外周面及び内周面にそれぞれ対向する一対の周壁と、
前記一対の周壁の基端を相互に連結し、前記磁性体コアの環状をなす一側面に対向する壁板とを含み、
前記規制部材は、
前記壁板と前記磁性体コアの一側面との間に配置されていることを特徴とする電流検出器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、環状をなす磁性体コアのギャップ内にホール素子等を配置して電流の検出を行う電流検出器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の電流検出器（電流センサ）に関する先行技術として、比較的大きな温度変化を生じる環境下での使用に対策を施したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この先行技術は、上記環境下での使用がコアやホール素子を封入したモールド部材の温度変化に起因する膨張もしくは収縮を生じ易いことに着目し、ホール素子等の磁気センサや回路基板との接合部に応力が作用するのを防止するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−６８１５８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、温度変化に起因するモールド部材の膨張もしくは収縮は、ホール素子に対して外力を与えるだけでなく、コアに対しても外力を及ぼすものであり、上記の先行技術はコアに対する外力の影響に関して何も対策をしていない。

【0005】

もちろん、ホール素子のような精密デバイスと違い、磁性材料であるコアがモールド部材で圧迫等される程度のことであれば、ホール素子の電気的特性に大した影響は生じない。しかし、モールド部材からの外力によってコアが変形し、それに伴ってギャップ寸法に変化が生じると、途端にホール素子の出力特性が多大な影響を受けることになる。このことは、短期的な温度変化に起因するモールド部材の膨張もしくは収縮だけでなく、経年変化によってモールド部材に体積変化を生じた場合にも同様である。
また、経年変化による影響がコア自身の構造に起因して現れる場合もある。例えば、磁性材料の長尺な帯状板材を渦巻き（トロイダル）状にして積層し、全体を任意のリング形状に加工して層間に接着ワニスを含浸させて形状を保持した構造である。なお、ギャップはリングの一部を切欠いて形成する。この場合、コア内部には帯状材料が復元しようとする力（スプリングバック）が内在しているが、通常は接着ワニスでその復元力が抑え込まれている。しかし、コアがさらされる外部環境（温度、湿度等）の変化や経年変化によって接着ワニスが変質し、復元力が解放されると、これに起因してギャップ寸法に変化が生じることになる。
さらには、この種の電流検出器に共通した事情もある。すなわち、被検出電流の磁界がコアによって集束される際、コア自身は電磁石となり、コアギャップ端面間に吸引力が働くことでギャップ寸法は変化する。この現象（吸引力によるギャップ寸法の変化）は、電流検出器の出力直線性に影響を与えることになる。また、コアギャップ内に存在する充填剤等が外部環境（温度、湿度等）の変化や経年変化により変質した場合には、ギャップ端面間の吸引力によるギャップ寸法変化量が変化するため、電流検出器の出力値を変化させることになる。

【0006】

そこで本発明は、短期的な温度変化や長期的な経年変化に伴う出力特性の変化を防止する技術の提供を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。
本発明の電流検出器は、規制部材をケースと磁性体コアとの間に介在して配置し、様々な事象に起因したギャップの伸縮を伴う磁性体コアの変形を規制するものである。

【0008】

これにより、充填材（ウレタン樹脂等）に短期的又は経年による体積変化や、コア自身の形状を保持する接着剤の変質、あるいは、コアが電磁石として働く場合の出力値に影響を及ぼす充填材の変質等が生じたとしても、それによって磁性体コアにギャップ寸法の変化を生じさせるような変形は生じないため、検出素子の出力特性に温度ドリフト（短期）や経年変化（長期）が生じるのを抑制することができる。

【0009】

規制部材の配置は、ギャップから磁性体コアの周方向にそれぞれ９０度までの範囲内である。より好ましくは、ギャップの直近位置でもよい。通常、ギャップ寸法に変化を与えるような磁性体コアの変形は、ギャップに近いところで生じる。このとき、磁性体コアが環状であるため、ギャップと対極にある位置（１８０度離れた位置）で磁性体コアの変形を規制してもあまり有効でない。その意味では、ギャップ位置から周方向にそれぞれ９０度の範囲内で磁性体コアの変形を規制すれば、効果的にギャップ寸法の変化を抑止することができる。

【0010】

ケースは、検出素子とともに磁性体コアを収容するものであるが、電流検出器全体の小型化といった観点からは、ケース内部に過大な余裕空間を持たせることは好ましくなく、通常、ケースの大きさや形状は磁性体コアの大きさや形状に合わせてなるべく最小に設定される。最適なケースの態様としては、磁性体コアを収容した状態で、その外周面及び内周面にそれぞれ一対の周壁が対向して磁性体コアの内外周を囲い、かつ、その一側面に壁板が対向して一対の周壁間を閉塞する。

【0011】

このようなケースの態様において、磁性体コアとともに充填された充填材は、一対の周壁と磁性体コアの内周面及び外周面との間に存在することとなるが、ギャップ寸法の変化を伴い磁性体コアを変形させるような充填材の体積変化の方向は、一対の周壁間の方向とも合致する。そこで本発明では、規制部材のより詳細な配置について以下の複数のものを採用する。

【0012】

〔第１態様〕
規制部材が一対の周壁と磁性体コアの外周面及び内周面との間にそれぞれ配置されている。この場合、規制部材が充填材の介在する余地を狭めているため、その分、充填材の体積変化がギャップ寸法の変化に与える影響を極めて少なく抑えることができる。

【0013】

〔第２態様〕
規制部材が壁板と磁性体コアの一側面との間に配置されている。この場合、規制部材には、壁板に対して磁性体コアを固着（接着）させる機能が含まれる。壁板は磁性体コアの一側面と対向しているため、一対の周壁と違って充填材の体積変化から受ける変形はほとんどない。つまり、充填材の体積変化によって一対の周壁は、それらの基端から先にいくほど大きく曲げ変形を受けるが、基端同士をつないでいる壁板は引っ張り方向となるため変形量自体が少ない。したがって、このような変形しにくい壁板に磁性体コアの側面を固着させることで、磁性体コアの変形を規制してギャップ寸法の変化を抑えることができる。

【0014】

規制部材は、ケースと磁性体コアとを接着する接着剤である。この場合、接着剤には線膨張係数が充填材より小さい材質を用いる。通常、ケース内に充填した充填材は、検出素子やこれを実装した回路基板にも接するため、半田クラック防止の観点から比較的柔軟性の高い材質（ウレタン樹脂等）が選ばれる。これに対し、規制部材となる接着剤は回路基板には接しておらず、半田クラックの要因とはならないため、比較的硬質で線膨張係数が小さい材質（エポキシ樹脂等）を用いることができる。これにより、磁性体コアを強固にケースに対して接着し、ギャップ寸法の変化を伴う変形を確実に抑えることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、短期的にも長期的にも出力特性の変化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】一実施形態の電流検出器を構成要素に分解して示した斜視図である。

【図2】樹脂ケース内での磁性体コアの規制状態を示す図である。

【図3】樹脂ケース内に充填材による充填及び封止がなされた状態を示す水平断面図である。

【図4】図３中のIＶ−IＶ線に沿う縦断面図である。

【図5】接着剤の好適な塗布方法１，２を示す縦断面図である。

【図6】磁性体コアの他の構造例を示す図である。

【図7】磁性体コアが電磁石として作用する場合の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施形態の電流検出器１００を構成要素に分解して示した斜視図である。電流検出器１００は樹脂ケース１０２を備えており、この樹脂ケース１０２には環状の磁性体コア１１０が一側面（図１では下の側面）で接する状態に収容される。磁性体コア１１０は、円環状を基調とした形状であるが、周方向の１箇所にギャップ１１０ａを有しており、したがって全体としてはＣ字形状をなしている。なお、磁性体コア１１０は角形の環状をなす形状であってもよいし、複数箇所にギャップ１１０ａを有していてもよい。

【0018】

樹脂ケース１０２には、２本のピン１０２ａが外面に突出して設けられており、これらピン１０２ａは樹脂ケース１０２の同じ外面にて平行に並んでいる。電流検出器１００は、２本のピン１０２ａを介して図示しない基板や電流測定の対象となる機器等に取り付けることができる。

【0019】

樹脂ケース１０２には挿通孔１０４が開口（厚み方向に貫通）して形成されており、この挿通孔１０４には被検出電流が流れる導体（図示していない）が挿通されるものとなっている。樹脂ケース１０２は、導体の挿通方向でみて一端面（図１では上面）が全体的に開口し、他端面（図１では下面）が閉塞された容器状をなしている。さらに、樹脂ケース１０２内には、コア収容部１０２ｂ及び基板収容部１０２ｇが隣り合うようにして形成されている。このうちコア収容部１０２ｂには磁性体コア１１０が収容され、基板収容部１０２ｇには回路基板１１４が収容されるものとなっている。

【0020】

コア収容部１０２ｂは、樹脂ケース１０２内では円環状の凹みとして形成されており、このような円環形状は磁性体コア１１０の形状に合致している。また、樹脂ケース１０２は、挿通孔１０４の周囲に内周壁１０２ｄを有するほか、内周壁１０２ｄの外側には外周壁１０２ｅを有している。このうち内周壁１０２ｄは、挿通孔１０４の開口形状に合わせて円筒状をなしているが、外周壁１０２ｅは、一部において磁性体コア１１０の外形に沿って曲面状をなしているものの、その他の部分は樹脂ケース１０２の外形に合わせて矩形状をなしている。

【0021】

上記の回路基板１１４（基板アセンブリ）には、その一方の実装面（図１では下面）に図示しない配線パターンが形成されているほか、ホール素子１３０やその他の図示しない電子部品が実装されている。また、回路基板１１４の他方の面には、コネクタ端子１０８が実装されるものとなっており、樹脂ケース１０２内に回路基板１１４が収容された状態では、コネクタ端子１０８の一部（リード端子列）が樹脂ケース１０２から突出した状態となる。

【0022】

樹脂ケース１０２内に回路基板１１４が収容された状態で、ホール素子１３０は磁性体コア１１０のギャップ１１０ａ内に位置づけられる。公知のようにホール素子１３０は、被検出電流の導通により磁性体コア１１０で収束させた磁束に応じたホール電圧を出力する。

【0023】

図１には示されていないが、磁性体コア１１０及び回路基板１１４が収容された状態で、樹脂ケース１０２内は充填材（例えばウレタン樹脂）により充填及び封止される。充填材は、樹脂ケース１０２内で磁性体コア１１０及び回路基板１１４を固定するとともに、これらを封止して塵芥や水分から保護している。

【0024】

〔規制部材〕
図２は、樹脂ケース１０２内での磁性体コア１１０の規制状態を示す図である。図２中（Ａ）が磁性体コア１１０の規制前の状態を示し、図２中（Ｂ）が規制された状態を示している。また、図２では樹脂ケース１０２が水平断面（図１中のＩＩ−ＩＩ断面）により示されている。

【0025】

図２中（Ａ）：樹脂ケース１０２内には、磁性体コア１１０を収容する前にコア収容部１０２ｂの複数箇所（ここでは２箇所）に接着剤１４０が塗布される。接着剤１４０としては、充填材（ウレタン系樹脂）とは異なる材質（例えば、エポキシ系樹脂）のものが好適に用いられる。

【0026】

〔規制部材の配置〕
図２中（Ｂ）：樹脂ケース１０２内に磁性体コア１１０が収容された状態で、上記の接着剤１４０により、磁性体コア１１０が樹脂ケース１０２に対して固着される。ここで、図２中（Ｂ）に示されているように、接着剤１４０を設ける位置は、磁性体コア１１０の周方向でみて、ギャップ１１０ａからそれぞれ９０度の範囲内で設定することが好ましい。この後、樹脂ケース１０２内に充填材が充填された状態で、接着剤１４０は、ギャップ１１０ａの伸縮（寸法変化）を伴う磁性体コア１１０の変形を規制することができる。なお、この点についてはさらに後述する。

【0027】

〔充填材〕
図３は、樹脂ケース１０２内に充填材１０６による充填及び封止がなされた状態を示す水平断面図である。
充填材１０６は、樹脂ケース１０２内の空隙を埋め尽くす態様で充填されている。このため、電流検出器１００の完成状態において、充填材１０６は磁性体コア１１０の内周壁１０２ｄと内周面との間、外周面と外周壁１０２ｅとの間、ホール素子１３０を除くギャップ１１０ａ間、回路基板１１４（図３には示されていない）と樹脂ケース１０２との間、磁性体コア１１０や回路基板１１４等の収容体から樹脂ケース１０２の開口面までの間、といった各所に隅々まで行き渡っている。なお、図１に示されるコネクタ端子１０８は上記のようにリード端子列が充填材１０６から突出する。

【0028】

〔充填材の体積変化〕
電流検出器１００の使用環境においては、温度変化が生じることで充填材１０６は膨張及び収縮（体積変化）を繰り返す。このとき、図３中の矢印で示される方向への充填材１０６の膨張又は収縮は、ギャップ１１０ａの収縮を伴う変形を磁性体コア１１０に与えようとする。

【0029】

本発明の発明者は、上記の事象によってギャップ１１０ａの寸法が当初値からＮ％変化すると、ホール素子１３０の出力もそのままＮ％変動してしまうことに着目し、本発明に至る課題の着想を得た。すなわち、短期的な温度変化によって充填材１０６が体積変化した場合、ホール素子１３０の出力特性に対して温度ドリフトを与えることになり、また、経年変化によって充填材１０６に体積変化が生じていると、長期的にもホール素子１３０の出力特性に変化を与えることにもなる。

【0030】

上記の観点から、本発明の発明者は、ギャップ１１０ａの寸法変化をいかにして抑えるかが重要であることに着眼し、これを規制部材としての接着剤１４０を用いて実現するに至ったものである。

【0031】

図４は、ギャップ１１０ａの寸法が変化する方向に沿う樹脂ケース１０２内部の縦断面図（図３中のIＶ−IＶ断面）である。このうち、図４中（Ａ）は充填材１０６に体積変化が生じていない通常時（常温時）を示し、図４中（Ｂ）は充填材１０６の膨張時（高温時）を示し、図４中（Ｃ）は充填材１０６の収縮時（低温時）を示している。また、図中に示される矢印は、ギャップ１１０ａの寸法が変化する方向を示している（図５についても同じ）。

【0032】

〔通常時〕
図４中（Ａ）：上記のように、充填材１０６は樹脂ケース１０２内で磁性体コア１１０の周囲に行き渡るように充填されており、磁性体コア１１０の内周面と内周壁１０２ｄとの間、外周面と外周壁１０２ｅとの間にも充填材１０６は介在している。

【0033】

〔膨張時〕
図４中（Ｂ）：温度変化により充填材１０６が膨張した状態である。充填材１０６の膨張は、磁性体コア１１０の内外周面からそれぞれ内周壁１０２ｄ及び外周壁１０２ｅを離隔させる方向に作用する。ただし、内周壁１０２ｄ及び外周壁１０２ｅは、それぞれ基端においてコア収容部１０２ｂの壁板（ここでは底板）で連結されているため、基端ではほとんど変形が生じにくく、先端（ここでは上面の開口）に向かうほど変形が大きくなる。この場合の変形は、ギャップ１１０ａの寸法を伸張（拡張）させる方向に作用する。なお、内周壁１０２ｄ及び外周壁１０２ｅに曲げ変形（倒れ）が生じるほどであっても、これらの間をつなぐ樹脂ケース１０２の壁板（底板）部分は引っ張り方向の強度で持ちこたえるため、ほとんど変形（伸び）は生じない。このため、図４中に示される水平方向の一点鎖線は、深さ方向でみて変形が生じやすい上領域Ｔと変形が生じにくい下領域Ｂとのおおよその境界線を示している（これ以降も同様）。

【0034】

〔収縮時〕
図４中（Ｃ）：温度変化により充填材１０６が収縮した状態である。充填材１０６の収縮は、磁性体コア１１０の内外周面に対してそれぞれ内周壁１０２ｄ及び外周壁１０２ｅを近接させる方向に作用する。そして、この場合の変形は、ギャップ１１０ａの寸法を縮小（収縮）させる方向に作用する。

【0035】

本発明の発明者は、上記のような特性から好適にギャップ１１０ａの寸法変化を抑制する接着剤１４０の塗布方法として、以下の２つを提供している。
すなわち、図５は、接着剤１４０の好適な塗布方法１，２を示す縦断面図である。このうち、図５中（Ａ）が塗布方法１を示し、図５中（Ｂ）が塗布方法２を示している。なお、図５の断面は、樹脂ケース１０２内で接着剤１４０を配置した場所でのものであり、図４の断面位置からギャップ１１０ａ方向にずれているものとする。

【0036】

〔線膨張係数〕
なお、本実施形態における各種材料の線膨張係数の代表値は以下の通りである。
樹脂ケース１０２・・・ＰＢＴ ：２〜３×１０^−５／Ｋ
充填材１０６・・・・・ウレタン樹脂： ２０×１０^−５／Ｋ
接着剤１４０・・・・・エポキシ樹脂： ６×１０^−５／Ｋ

【0037】

〔塗布方法１〕
図５中（Ａ）：塗布方法１は、磁性体コア１１０の内周面と内周壁１０２ｄとの間、外周面と外周壁１０２ｅとの間にそれぞれ接着剤１４０を介在させるものである。なお、製造の過程で接着剤１４０をコア収容部１０２ｂに塗布するため、接着剤１４０は磁性体コア１１０の一側面（図５では底面）と樹脂ケース１０２内面との間にも介在する。

【0038】

塗布方法１によれば、ギャップ１１０ａの寸法変化の方向に対し、磁性体コア１１０と樹脂ケース１０２内面との間に硬化した接着剤１４０が存在する。このため、特に接着剤１４０の接着強度（寸法変化方向のせん断に対する強さ）に依存することなく、接着剤１４０の存在そのものによって充填材１０６が存在することを排除し、ギャップ１１０ａの寸法変化を伴う磁性体コア１１０の変形を規制することができる。したがって、信頼性が高い。

【0039】

〔塗布方法２〕
図５中（Ｂ）：塗布方法２は、磁性体コア１１０と樹脂ケース１０２内面との間に接着剤１４０を介在させるものである。
塗布方法２によれば、接着剤１４０の接着強度（寸法変化方向のせん断に対する強さ）によってギャップ１１０ａの寸法変化を伴う磁性体コア１１０の変形を規制する。充填材１０６が体積変化しても、上記のように接着剤１４０の接着位置では樹脂ケース１０２に変形が生じにくいため、接着による変形の規制が有効に機能し、ギャップ１１０ａの寸法変化を抑えることができる。

【0040】

また、充填材１０６ほどの大きさではないが、接着剤１４０にも上記のように固有の線膨張係数がある。このため、磁性体コア１１０と樹脂ケース１０２内面（内周壁１０２ｄ、外周壁１０２ｅ）との間に接着剤１４０がある場合（例えば塗布方法１）、接着剤１４０もギャップ１１０ａの寸法変化に寄与するが、塗布方法２であれば、磁性体コア１１０と樹脂ケース１０２内面との間の部位に接着剤１４０が存在しないため、接着剤１４０の線膨張係数の影響も無くすことができる。

【0041】

なお、図４に示される変化は短期的な温度変化について示したものであるが、充填材１０６に経年的な体積変化が発生した場合についても同様に、接着剤１４０によるギャップ１１０ａの寸法変化の抑制を有効に機能させることができる。

【0042】

本実施形態の電流検出器１００によれば、短期的な温度変化による出力特性の温度ドリフトを抑えるとともに、長期的な経年変化による出力特性のずれを抑えることができる。これにより、電流検出器１００の製品としての信頼性を向上し、品質を長く保証することができる。

【0043】

〔その他の有用性〕
本実施形態による手法は、磁性体コア自身の構造的な要因に基づくギャップ寸法変化や、電流検出器に固有の要因に基づくギャップ寸法変化に対しても有効である。以下、この点について説明する。

【0044】

〔磁性体コア自身の構造的要因への対策〕
図６は、磁性体コアの他の構造例を示す図である。ここでは便宜上、第２実施形態の電流検出器２００とするが、磁性体コア２１０以外の構成は先の実施形態で挙げた電流検出器１００と同様である。したがって、先の実施形態と共通する構成については、図示とともに同じ符号を付し、重複した説明を省略する。

【0045】

第２実施形態の電流検出器２００は、巻鉄心（トロイダル）タイプの磁性体コア２１０を備えている。この磁性体コア２１０は、複数の帯板状材料２１０ａ〜２１０ｆが径方向に積層された状態で、全体として環状に形成されている。このような帯板状材料２１０ａ〜２１０ｆの積層構造は、磁性体コア２１０の製造方法に基づく。すなわち、複数の帯板状材料２１０ａ〜２１０ｆは、元は１枚の長尺な帯板状材料であったものを渦巻状に曲げ加工してリング形状化し、全体に接着ワニスを含浸させて固めた後、周方向の一部を切断（切欠）してギャップ１１０ａを形成したものである。したがって、完成状態では元の長尺板が複数枚に分断され、複数の帯板状材料２１０ａ〜２１０ｆとなって積層された構造となる。ここでは図示していないが、接着ワニスは帯板状材料２１０ａ〜２１０ｆの層間に介在してこれらを相互に接着しているほか、磁性体コア２１０の内周面、外周面及び円環状の両側面を覆うようにして全体のリング形状を保持している。なお、帯板状材料２１０ａ〜２１０ｆの枚数（元の材料の巻数、積層数）は図示の例に限られず、任意とすることができる。

【0046】

本発明の発明者は、磁性体コア２１０の構造的な要因でギャップ１１０ａに寸法変化を生じることを突き止めた。すなわち、上記のように巻鉄心タイプの磁性体コア２１０は、元は帯板状であった磁性材料を巻き付けて任意のリング形状へと加工し、接着ワニスにより形状を保持しているものである。このような構造において、磁性体コア２１０には帯板状材料２１０ａ〜２１０ｆが元の板状に戻ろうとする復元力（スプリングバック）が内在しているが、通常は接着ワニスで復元力は抑え込まれている。

【0047】

しかし、磁性体コア２１０がさらされる外部環境（温度、湿度等）の変化や経年変化により接着ワニスが変質（軟化又は硬化）すると、その復元力が解放（発揮）されることにより磁性体コア２１０が変形し、ギャップ１１０ａの寸法が変化する。

【0048】

そこで、ここでも先の実施形態で挙げた手法（規制部材による磁性体コア２１０の変形の規制）が有効に機能し、第２実施形態の電流検出器２００においても、磁性体コア２１０の変形を規制し、ギャップ１１０ａの寸法変化を確実に抑えることで出力特性を維持することができる。

【0049】

〔電流検出器の固有要因への対策〕
次に図７は、磁性体コアが電磁石として作用する場合の説明図である。ここでも便宜上、第３実施形態の電流検出器３００とするが、基本的な構成は全て先の実施形態で挙げた電流検出器１００と同じである。したがって、先の実施形態と同じ構成については、図示とともに同じ符号を付し、重複した説明を省略する。

【0050】

この種の電流検出器３００に共通する事象として、挿通孔１０４内に挿通された導体３０２に被検出電流Ｉｐが流れると、その磁界Ｔｐが磁性体コア１１０によって集束される際、磁性体コア１１０自身は電磁石となり、ギャップ１１０ａの端面間（Ｓ極−Ｎ極間）に磁気吸引力が働くことで寸法が変化する。この磁気吸引力によるギャップ寸法の変化が電流検出器３００からの出力直線性に影響を及ぼし、検出誤差となり得ることが分かっている。

【0051】

また、ギャップ１１０ａ内に存在する充填剤１０６が外部環境（温度、湿度等）の変化や経年変化により変質した場合には、ギャップ１１０ａ端面間に働く吸引力による寸法変化量が変化するため、電流検出器３００の出力値を変化させることになる。

【0052】

そこで、ここでも先の実施形態で挙げた手法（規制部材による磁性体コア１１０の変形の規制）が有効に機能し、第３実施形態の電流検出器３００においても、磁性体コア１１０の変形を規制し、ギャップ１１０ａの寸法変化を確実に抑えることで出力特性を維持することができる。

【0053】

本発明は上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施可能である。一実施形態では、接着剤１４０の配置を２箇所としているが、３箇所以上に配置してもよい。
上記に挙げた線膨張係数の代表値は一例であり、また、使用する材料についても適宜に変更が可能である。

【0054】

その他、図示とともに挙げた電流検出器１００やその一部の構造はあくまで好ましい一例であり、基本的な構造に各種の要素を付加し、あるいは一部を置換しても本発明を好適に実施可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0055】

１００ 電流検出器
１０２ 樹脂ケース
１０２ｂ コア収容部
１０２ｄ 内周壁
１０２ｅ 外周壁
１０６ 充填材
１１０ 磁性体コア
１３０ ホール素子
１４０ 接着剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】