特開 2023-160699 電流検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023160699

(43)【公開日】2023-11-02

(54)【発明の名称】電流検出器

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/20 20060101AFI20231026BHJP

   G01R 19/00 20060101ALI20231026BHJP

【ＦＩ】

G01R15/20 C

G01R19/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2022082616

(22)【出願日】2022-04-21

(71)【出願人】

【識別番号】595176098

【氏名又は名称】甲神電機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】藤井 靖高

(72)【発明者】

【氏名】久保 佑樹

(72)【発明者】

【氏名】小林 晋太郎

【テーマコード（参考）】

2G025

2G035

【Ｆターム（参考）】

2G025AA00

2G025AA04

2G025AB01

2G025AC01

2G035AA03

2G035AB01

2G035AB04

2G035AD66

(57)【要約】      （修正有）

【課題】短期的な温度変化や長期的な経年変化に伴う磁性体コアのギャップ寸法変動を抑制し、これに伴う出力特性の変化を抑制する電流検出器を提供する。
【解決手段】電流検出器は樹脂ケース２２０を備えており、樹脂ケース２２０にはギャップ１１２を有する磁性体コア１１０が収納され、ギャップ１１２内には被測定電流の検出に用いる磁気検出素子が配置されている。樹脂ケース２２０と磁性体コア１１０は夫々を接着固定するための規制部材２６０を備え、規制部材２６０はギャップ１１２に対して１８０度の位置かつ、コア直線部であるｆ寸法の範囲で樹脂ケース２２０と磁性体コア１１０の間に配置され、規制部材塗布位置２２７の左右には流動した規制部材２６０を貯留するための溝部２２６ａと２２６ｂを有している。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定電流により生じる磁束を集磁する略環状または略矩形状の磁性体コアにギャップが形成されており、前記磁性体コアの前記ギャップ内に磁気検出素子が配置され、前記磁性体コアと前記磁気検出素子が樹脂ケースに収容される電流検出器であって、前記磁性体コアと前記樹脂ケースを接着するための規制部材を備えており、前記規制部材による前記磁性体コアと前記樹脂ケースの接着領域は、前記磁性体コアの中心での角度で、前記ギャップ中心を基準に周方向にそれぞれ９０度の範囲内には存在せず、前記ギャップ中心を基準に周方向に１８０度の位置から所定の角度の範囲内に存在することを特徴とする電流検出器。

【請求項2】

前記磁性体コアは、前記ギャップ中心を基準に周方向に１８０度の位置から所定の角度の範囲の内周が略直線である内周直線部を有し、前記内周直線部に、前記規制部材による前記磁性体コアと前記樹脂ケースの接着領域が存在することを特徴とする請求項１に記載の電流検出器。

【請求項3】

前記樹脂ケースは、前記ギャップ中心を基準に周方向に１８０度の位置から所定の角度の範囲の両端に所定幅と所定深さを有する溝部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電流検出器。

【請求項4】

前記磁性体コアは、前記ギャップ中心を基準に周方向に１８０度の位置から所定の角度の範囲の外周が略直線である外周直線部を有し、前記外周直線部に凸または凹形状が設けられており、前記樹脂ケースは前記凸または凹形状と嵌め合うように成形された形状を有しており、前記外周直線部に、前記規制部材による前記磁性体コアと前記樹脂ケースの接着領域が存在することを特徴とする請求項１に記載の電流検出器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は磁性体コアのギャップ内にホール素子等の磁気検出素子を配置して電流の検出を行う電流検出器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の電流検出器（電流センサ）では、大きな温度変化を生じる環境下での使用において、磁性体コアやホール素子を封入する充填剤の温度変化に起因する膨張もしくは収縮により、磁性体コアのギャップ幅が変動しホール素子の検出出力が変動する対策として、環状の磁性体コアのギャップから９０度までの範囲内の位置で接着剤を用いて樹脂ケース（温度変化に起因する寸法変化が小さい樹脂ケース）と磁性体コアを固定することで磁性体コアのギャップ変動を抑制している（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許６７３１０９３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば特許文献１では樹脂ケースは温度変化により変形しにくいとしているが、一般的に用いられる結晶性樹脂、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を使用した樹脂ケースにおいては、樹脂ケース成形時の金型温度よりも、その樹脂ケースを用いた電流検出器の使用環境温度の方が高い場合、ＰＢＴの結晶化が促進されることにより寸法変化するという問題がある。温度変化による寸法変化を小さくするためには、ガラス転移温度以上、かつ、電流検出器の使用環境温度まで、昇温する必要があるが、この昇温工程の追加による作業時間の増加（例えばＰＢＴを使用した樹脂ケースで１００℃、１．５時間が必要）、コストが増加するなどの問題がある。さらに、前述の対策を施したとしても樹脂ケースの温度変化による変形を完全に抑制することはできない。

【0005】

コスト低減や作業時間を短縮させるために、結晶化が不十分な状態や残留応力を取り除いていない樹脂ケースを用いた場合は、樹脂ケースの温度変化による膨張もしくは収縮が大きく、樹脂ケースにギャップから９０度までの範囲（磁性体コアギャップに近い所）で接着剤により接着されている磁性体コアも同様に変動し、磁性体コアギャップ寸法に変化が生じることになる。この場合、ギャップ寸法の変化に伴ってギャップ内の磁束密度に変化が生じ、ホール素子等の出力特性が影響を受けることになる。これは、短期的な温度変化による樹脂ケースの膨張収縮だけでなく、経年変化によって樹脂ケースに寸法変化が生じた場合も同様である。

【0006】

本発明は、ガラス転移温度以上、かつ、電流検出器の使用環境温度まで、昇温された樹脂ケースを使用することなく、短期的な温度変化や長期的な経年変化に伴う磁性体コアのギャップ寸法変動を抑制し、これに伴う出力特性の変化を抑制する電流検出器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】

【0007】

本発明の電流検出器は、被測定電流により生じる磁束を集磁する略環状または略矩形状の磁性体コアにギャップが形成されており、磁性体コアのギャップ内に磁気検出素子が配置され、磁性体コアと磁気検出素子が樹脂ケースに収納されており、磁性体コアと樹脂ケースを接着するための規制部材を備え、規制部材による磁性体コアと樹脂ケースの接着領域は、磁性体コアの中心での角度で、ギャップ中心を基準に周方向にそれぞれ９０度の範囲内には存在せず、ギャップ中心を基準に周方向に１８０度の位置から所定の角度の範囲内に存在するものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ギャップ中心を基準に周方向に１８０度の位置から所定の角度の範囲で磁性体コアを樹脂ケースに接着することで、短期的または長期的な樹脂ケースの寸法変化による磁性体コアのギャップ寸法変動を抑制し、これに伴う電流検出器の出力特性の変化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態１における電流検出器を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態１における樹脂ケース内での磁性体コアの規制部材の位置を示す図である。

【図3】本発明の実施の形態１における図２中のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。

【図4】本発明の実施の形態１における樹脂ケース内で規制部材によって磁性体コアが規制された状態を示す図である。

【図5】本発明の実施の形態１における図４中のＩＩ－ＩＩに沿う断面図である。

【図6】本発明の実施の形態１における図４中のＩＩＩ－ＩＩＩに沿う断面図である。

【図7】従来例における樹脂ケース内で規制部材によって磁性体コアが規制された状態を示す図である。

【図8】従来例における図７中のＩＶ－ＩＶに沿う断面図である。

【図9】従来例における図７中のＶ－Ｖに沿う断面図である。

【図10】従来例と実施の形態１における検出素子部の磁束の変化をシミュレーションした結果を示す表とグラフを示したものである。

【図11】本発明の実施の形態１における規制部材の塗布位置の範囲を拡大させた状態を示す図である。

【図12】本発明の実施の形態１における図１１中のＶＩ－ＶＩに沿う断面図である。

【図13】実施の形態１における規制部材の塗布位置の範囲を拡大させたときの検出素子部の磁束の変化をシミュレーションした結果を示す表である。

【図14】本発明の実施の形態１における剥離応力をシミュレーションした結果を示す表である。

【図15】実施の形態に１における規制部材の塗布位置の範囲を限定するための別形状を示す断面図である。

【図16】本発明の実施の形態２における電流検出器を示す斜視図である。

【図17】本発明の実施の形態２における樹脂ケース内で規制部材によって磁性体コアが規制された状態を示す図である。

【図18】本発明の実施の形態２における図１７中のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。

【図19】本発明の実施の形態２における磁性体コアと樹脂ケースの接着強度アップに関する構造例を示す断面図である。

【図20】本発明の実施の形態２における磁性体コアと樹脂ケースの接着強度アップした構造の剥離応力シミュレーションに用いた断面図である。

【図21】実施の形態２における剥離応力をシミュレーションした結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における電流検出器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は例えばＰＢＴ樹脂から成る樹脂ケース１２０を備えており、前記樹脂ケース１２０のコア収納部１２１には円環または矩形状で角にＲを有する磁性体コア１１０が収納される。この円環または矩形状で角にＲを有する磁性体コア１１０は、周方向の１箇所にギャップ１１２を有しており、磁性体コア１１０は例えばプレス金型で電磁鋼板等の平板を打ち抜くことでギャップ１１２を有する外形が形成されたコア板を積層したもの、または電磁鋼板等を渦巻き状に巻いたものにギャップ１１２を設けたものであってもよい。磁性体コア１１０はコア収納部１２１に接着固定され、従来用いられていた充填剤等による充填固定は行わない。

【0011】

樹脂ケース１２０には被測定電流が流れる一次導体（図示せず）を貫通させるための挿入孔１２２を有し、コア収納部１２１は一次導体挿入方向のどちらか一面（図１矢印Ａ側の面）が開口しており、他方面は閉塞された容器形状をなしている。さらに樹脂ケース１２０内には、回路基板収納部１２３が形成されており、回路基板収納部１２３には回路基板部１３０が収納されるものとなっている。また、樹脂ケース１２０の開口された一面に対して、樹脂カバー等（図示せず）をはめ込むことで、全方向を閉塞してもよい。さらに、樹脂ケース１２０は、一次導体を貫通させるための挿入孔１２２の周囲に内周壁１２４を有し、樹脂ケース１２０のコア収納部１２１に磁性体コア１１０を収納したとき、磁性体コア１１０の外周を囲うように外周壁１２５を有している。また、内周壁１２４および外周壁１２５は円環、矩形状で角にＲを有する磁性体コア１１０の形状に沿った形状を成している。

【0012】

回路基板部１３０は例えばホール素子等の磁気検出素子１４０やその他の図示しない電子部品や外部へ出力を送るためのコネクタ端子等を実装しており、樹脂ケース１２０のコア収納部１２１に磁性体コア１１０が収納された状態で、磁気検出素子１４０が磁性体コア１１０のギャップ１１２内に配置されるように樹脂ケース１２０に組付けられる。また、組付け方法についてはネジ固定、圧入等方法は問わない。

【0013】

ここでは、磁性体コア１１０と樹脂ケース１２０の接着方法について説明する。図２は樹脂ケース１２０を図１矢印Ａ方向から見た図で、樹脂ケース１２０のコア収納部１２１へ磁性体コア１１０を収納接着する前段階として、例えばシリコン系樹脂から成る接着剤である規制部材１６０を樹脂ケース１２０に塗布した状態を示すものである。図３は図２中のＩ－Ｉに沿う断面図であり、図において、中央底面には所定面積を有する規制部材塗布位置１２７があり、規制部材塗布位置１２７の図示左右には所定深さと所定幅を有する溝部１２６ａと溝部１２６ｂが内周壁１２４と外周壁１２５（図２参照）の間に有る。規制部材１６０は規制部材塗布位置１２７に塗布する。

【0014】

図４は図１矢印Ａ方向から見た図で、規制部材１６０を塗布した樹脂ケース１２０のコア収納部１２１内に磁性体コア１１０を挿入し、規制部材１６０によって磁性体コア１１０が接着された状態を示す図である。

【0015】

図４に示されているように、規制部材１６０は磁性体コア１１０の中心での角度で、ギャップ１１２中心を基準に周方向に１８０度の位置から所定の角度の範囲内（ギャップ１１２から離れた位置）に配置している。

【0016】

図５は、図４中のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。磁性体コア１１０を図示下方向に押え込むことで流動した規制部材１６０は溝部１２６ａおよび溝部１２６ｂで貯留され、規制部材１６０は、磁性体コア１１０と樹脂ケース１２０を規制部材塗布位置１２７内で接着している。

【0017】

図６は、図４中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。ここで図６に示す１１４ａおよび１１４ｂは磁性体コア１１０と外周壁１２５との空間であり、図４に示す１１５ａおよび１１５ｂは磁性体コア１１０と内周壁１２４との空間である。これらの空間は、樹脂ケース１２０および磁性体コア１１０の線膨張係数や寸法精度を考慮し、使用環境温度において両者が接触しないように設けたクリアランスとなる。図４、５、６に示すように規制部材塗布位置１２７以外の箇所はギャップ１１２の幅寸法が変化する方向Ｂにおいて、樹脂ケース１２０と磁性体コア１１０は接触しないことが望ましい。

【0018】

このように構成された電流検出器１００においては一次導体へ被測定電流を導通させることにより発生した磁束を、磁性体コア１１０で集磁させ回路基板部１３０に搭載されギャップ１１２内に配置されている磁気検出素子１４０を用いて、ギャップ１１２内の磁束密度に応じた電圧を出力する。この出力は所定のレベルに増幅され回路基板部１３０の（図示しない）コネクタを介して電流検出器１００外部に出力される。

【0019】

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樹脂ケース１２０は膨張および収縮を繰り返す。このとき、樹脂ケース１２０に規制部材１６０を介して接着された磁性体コア１１０は樹脂ケース１２０の膨張および収縮の方向へ変形する力が働く。

【0020】

本実施の形態では、規制部材１６０を図２の規制部材塗布位置１２７、つまりは磁性体コア１１０のギャップ１１２と１８０度の位置から所定の角度の範囲内に塗布すること、および磁性体コア１１０と樹脂ケース１２０の外周壁１２５との間に空間１１４ａおよび１１４ｂ（図６参照）、内周壁１２４との間に空間１１５ａおよび１１５ｂ（図４参照）を設けることで、ギャップ１１２は図６の矢印Ｂで示す樹脂ケース１２０の膨張および収縮によって伸び縮みする方向に拘束されない。これにより樹脂ケース１２０の膨張および収縮は、ギャップ１１２の幅寸法が変化する方向において規制部材塗布位置１２７のみにしか影響せず、つまりは磁性体コア１１０の線膨張係数の影響しか受けない。磁性体コア１１０の線膨張係数は極小（例えば電磁鋼板の場合１．２×１０^－５／Ｋであり、ギャップ１１２の寸法が２ｍｍであるとき、１００℃の温度変化で０．０２４μｍの変化）であり、したがって磁性体コア１１０のギャップ１１２の幅寸法変化を抑制することができ、磁気検出素子１４０の出力変化を抑制することができる。

【0021】

ここでは、比較のために従来例、つまり規制部材１６０の塗布位置を磁性体コア１１０のギャップ１１２の近傍に設けた場合について述べる。図７は、磁性体コア１１０と樹脂ケース１２０を磁性体コア１１０の図示左側腕部１１３ａと図示右側腕部１１３ｂの図示上半分の位置、つまりギャップ１１２から９０度の範囲で規制部材１６０を用いて接着したものである。

【0022】

図８は、図７中のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。また、図中に示される矢印Ｃはギャップ１１２の幅寸法が変化する方向を示しており、規制部材１６０により腕部１１３ａ、１１３ｂを含んだ範囲が樹脂ケース１２０に固定されるため、樹脂ケース１２０が矢印Ｃの方向に膨張および収縮をすることで、規制部材１６０を用いて接着されている磁性体コア１１０も樹脂ケース１２０と同様の寸法変化を発生させる。これにより、磁性体コア１１０のギャップ１１２にも幅寸法変化をもたらし磁気検出素子１４０も出力変化する。

【0023】

図９は、図７中のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。樹脂ケース１２０の膨張および収縮により、規制部材１６０で樹脂ケース１２０に接着されている磁性体コア１１０の腕部１１３ａと腕部１１３ｂが矢印Ｄ方向に寸法変化し、それにともないギャップ１１２が矢印Ｄの方向に寸法変化し磁気検出素子１４０も出力変化する。

【0024】

ここで、従来例と本実施の形態１のギャップ１１２の寸法変化、つまりは磁気検出素子１４０の検出出力の変化についてシミュレーションで検証する。シミュレーションでは、静的構造解析により電流検出器の周囲温度を２５℃から８５℃、１０５℃、１２５℃と変化させたときのギャップ１１２の寸法変化からギャップ１１２内の磁束密度の変化率を確認する。
まず従来例のシミュレーション条件について図７および図８を用いて説明する。磁性体コア１１０の寸法は図７に示されているａ＝２ｍｍ、ｂ＝１７ｍｍ、ｃ＝３０ｍｍ、図８に示されているｄ＝５ｍｍ、接着位置はギャップ１１２から９０度までの範囲であり、各種材料の線膨張係数の代表値は以下のとおりである。
樹脂ケース１２０・・・ＰＢＴ樹脂：６．１５×１０^－５／Ｋ
規制部材１６０・・・・シリコン樹脂：１２×１０^－５／Ｋ
磁性体コア１１０・・・電磁鋼板：１．２×１０^－５／Ｋ

【0025】

シミュレーションの結果を図１０（ａ）に表で示す。図１０（ａ）に示すように従来例の電流検出器の周囲温度を２５℃から１２５℃へ変化させたときのギャップ１１２の寸法変化は４６．２μｍであり、これによって磁気検出素子１４０が検出するギャップ１１２内の磁束密度の変化は－２．３１％となる。図１０（ｃ）の破線はそれをグラフ化したものである。樹脂ケース１２０が高温環境下でギャップ１１２の幅が変化する方向に膨張することにより磁性体コア１１０のギャップ１１２の幅寸法が増大変化し、磁気検出素子１４０の検出出力が減少変化するのがわかる。

【0026】

次に実施の形態１のシミュレーション条件について図４および図５を用いて説明する。磁性体コア１１０の寸法は従来例と同一で図４に示されているａ＝２ｍｍ、ｂ＝１７ｍｍ、ｃ＝３０ｍｍ、図５に示されているｄ＝５ｍｍ、図４において接着位置は規制部材塗布位置１２７（ｅ＝５ｍｍ）であり、各種材料の線膨張係数の代表値は前述の従来例のシミュレーション条件と同様である。
シミュレーション結果を図１０（ｂ）に表で示す。図１０（ｂ）に示すように実施の形態１の電流検出器１００の周囲温度を２５℃から１２５℃へ変化させたときのギャップ１１２の寸法変化は１．８μｍであり、これによって磁気検出素子１４０が検出するギャップ１１２内の磁束密度の変化は－０．０９％となる。図１０（ｃ）の実線はそれをグラフ化したものである。樹脂ケース１２０が高温環境下でギャップ１１２の幅が変化する方向へ膨張することによる規制部材塗布位置１２７でのギャップ１１２の幅が変化する方向への影響は図１０（ｃ）に示すとおり極小であり、磁性体コア１１０のギャップ１１２の幅寸法変化が抑制され、磁気検出素子１４０の検出出力の変化が抑制されているのがわかる。以上よりギャップ１１２を基準に１８０度の位置から所定の角度の範囲内で、磁性体コア１１０を樹脂ケース１２０に規制部材１６０を用いて接着固定することで、樹脂ケース１２０が膨張および収縮により寸法変化しても磁気検出素子１４０の出力変化を抑制することができる。

【0027】

ここでは、本実施の形態１の規制部材塗布位置１２７面積を拡大した場合の、ギャップ１１２の寸法変化および磁気検出素子１４０の検出出力の変化についてシミュレーションで検証する。図１１、図１２は、図４、図５における規制部材塗布位置１２７面積を拡大したものを示しており、樹脂ケース２２０は溝部２２６ａ、溝部２２６ｂ、規制部材塗布位置２２７が、図４、図５における溝部１２６ａ、溝部１２６ｂ、規制部材塗布位置１２７に相当し、溝部２２６ａと溝部２２６ｂは図１２に示すｇ寸法が図１１に示すコア内周直線部（磁性体コア１１０の内周側の直線部分）であるｆ寸法の範囲に収まるように配置されている。
シミュレーションでは、磁性体コア１１０の寸法は前述のシミュレーション（図４および図５に示されている寸法ａ＝２ｍｍ、ｂ＝１７ｍｍ、ｃ＝３０ｍｍ、ｄ＝５ｍｍ）と同様であり、コア内周直線部ｆ＝２０ｍｍとし、図１２に示すｇ寸法が１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ（コア内周直線部ｆの寸法）、３０ｍｍ（コア外周壁２２５までの寸法）で、周囲温度を２５℃から１２５℃へ変化させたときのギャップ１１２の寸法変化および磁気検出素子１４０の検出出力変化を検証した。

【0028】

シミュレーションの結果は図１３に示すように、ｇ寸法が１０ｍｍでのギャップ寸法変化０．２μｍ、磁束密度変化率－０．０１％、ｇ寸法が１５ｍｍでのギャップ寸法変化２μｍ、磁束密度変化率－０．１％、ｇ寸法が２０ｍｍでのときギャップ寸法変化３．２μｍ、磁束密度変化率－０．１６％、ｇ寸法が３０ｍｍでのギャップ寸法変化２０μｍ、磁束密度変化率－１％であった。すなわちｇ寸法が図１１に示すコア内周直線部であるｆ＝２０ｍｍの範囲内であれば規制部材２６０による接着範囲を拡大しても、磁性体コア１１０のギャップ１１２の寸法変化は小さく、磁束密度変化率も小さいことから磁気検出素子１４０の検出出力の変化は小さくなるが、ｆ寸法を超えるとギャップ寸法変化が大きく磁束密度変化率も大きくなり、磁気検出素子１４０の検出出力の変化は大きくなる。よって接着位置を図１１に示すコア内周直線部であるｆ寸法までの範囲内とすることで、ギャップ１１２の幅寸法変化を抑制することができ、磁気検出素子１４０の出力変化を抑制することができ、かつ、規制部材２６０の塗布面積を拡大することができ、磁性体コア１１０と樹脂ケース２２０の接着強度（剥離に対する強度）を強化することができる。

【0029】

ここでは磁性体コア１１０が引っ張られたときの剥離に対する強度についてシミュレーションで検証する。シミュレーションでは、磁性体コア１１０を樹脂ケース２２０に接着し、磁性体コア１１０を接着とは逆の引きはがす方向に引っ張ったときの規制部材２６０にかかる応力を、静的構造解析により確認する。
シミュレーション条件を図１２に示し、その結果を図１４に示す。図１２において磁性体コア１１０の寸法は前述のシミュレーション（図４および図５に示されている寸法ａ＝２ｍｍ、ｂ＝１７ｍｍ、ｃ＝３０ｍｍ、ｄ＝５ｍｍ）と同様であり、符号ｇは溝部２２６ｃと溝部２２６ｄの間隔を示している。例えば符号ｇを４．５ｍｍ、９ｍｍ、１２ｍｍとした場合に、それぞれ図１２の図示上方向（矢印Ｆ方向）に磁性体コア１１０を１００Ｎの力で引っ張った時の規制部材２６０にかかる発生応力の平均値とｇ＝４．５ｍｍを基準とした低減率を図１４に示す。図に示すとおり、規制部材２６０にかかる応力はｇ＝４．５ｍｍのとき７．６ＭＰａ、ｇ＝９ｍｍのとき３．３ＭＰａであり、ｇ寸法を４．５ｍｍから９ｍｍにすることで規制部材にかかる応力を約５６．６％低下させることができ、ｇ＝１２ｍｍのときは２．８ＭＰａであり、ｇ寸法を４．５ｍｍから１２ｍｍにすることで規制部材にかかる応力を６３．２％低下させることができる。前記シミュレーション結果のとおり、樹脂ケース２２０と磁性体コア１１０を接着する規制部材２６０の接触面積を増やすことで、磁性体コア１１０を引きはがす方向に働く力に対して、規制部材２６０の引張許容強度以下となるようにすることができ、必要な剥離強度を確保することができる。

【0030】

本実施の形態では、コア内周直線部（図１１の符号ｆ）が相当量の長さ（例えば２０ｍｍ）を有する矩形状の磁性体コアを例に説明したが、磁性体コアが円環状等のコア内周直線部の長さが短い場合も同様に、塗布面積を拡大するに従い、磁気検出素子の出力変化の原因となるギャップの幅寸法変化は大きくなり、磁性体コアと樹脂ケースの接着強度は強化される。よって許容できる磁気検出素子の出力変化となるギャップの幅寸法変化と、許容できる接着強度から、適正な規制部材の塗布面積を設定すればよい。

【0031】

本実施の形態では、前記形態に限らず、例えば磁性体コア１１０の形状は角にＲのない正方形または長方形にギャップを有しているものであってもよいし、規制部材１６０を貯留するための溝部１２６ａ、１２６ｂは３個所以上であってもよいし、例えば図１５に示すように溝部１２６ａ、１２６ｂの代わりに傾斜１２８ａ、１２８ｂ（規制部材塗布位置１２７の図示左右端から、外周壁１２５に向かって図示下方向に傾斜）を設けた形状等でもよい。また、使用した樹脂ケース１２０や規制部材１６０などの各種材料の線膨張係数の値は一例であり、使用する材料に応じて適宜変更することが可能である。

【0032】

実施の形態２．
実施の形態１では、樹脂ケース１２０の挿入孔１２２に一次導体を挿通する方向に磁性体コア１１０を収納する構造としていたが、ここでは一次導体挿通方向と９０度の方向に磁性体コアを収納する形態について説明する。

【0033】

図１６は本発明の実施の形態２における電流検出器３００を構成要素に分解して示した斜視図である。電流検出器３００は例えばＰＢＴ樹脂から成る樹脂ケース３２０を備えており、樹脂ケース３２０のコア収納部３２１にはＵ字状または矩形状で角にＲを有する磁性体コア３１０が収納される。磁性体コア３１０は、周方向の１箇所にギャップ３１２を有しており、磁性体コア３１０は例えばプレス金型で電磁鋼板等の平板を打ち抜くことでギャップ３１２を有する外形が形成されたコア板を積層したもの、または電磁鋼板等を渦巻き状に巻いたものにギャップ３１２を設けたものであってもよい。磁性体コア３１０はコア収納部３２１に接着固定され、従来用いられていた充填剤等による充填固定は行わない。

【0034】

樹脂ケース３２０には被測定電流が流れる一次導体（図示せず）を貫通させるための挿入部３２２を有し、コア収納部３２１は一次導体挿入方向に対して垂直方向のどちらか一面（図１６矢印Ｅ側の面）が開口しており、他方面は閉塞された容器形状をなしている。さらに樹脂ケース３２０内には、回路基板収納部３２３が形成されており、回路基板収納部３２３には回路基板部３３０が収納されるものとなっている。また、樹脂ケース３２０の開口された一面に対して、樹脂カバー等（図示せず）をはめ込むことで、閉塞してもよい。さらに、樹脂ケース３２０のコア収納部３２１に磁性体コア３１０を収納したとき、磁性体コア３１０の外周を囲うように外周壁３２５を有している。

【0035】

回路基板部３３０は例えばホール素子等の磁気検出素子３４０やその他の図示しない電子部品や外部へ出力を送るためのコネクタ端子等を実装しており、樹脂ケース３２０のコア収納部３２１に磁性体コア３１０が収納された状態で、磁気検出素子３４０が磁性体コア３１０のギャップ３１２内に配置されるように樹脂ケース３２０に組付けられる。また、組付け方法についてはネジ固定、圧入等方法は問わない。

【0036】

ここでは、磁性体コア３１０と樹脂ケース３２０の接着方法について説明する。図１７は図１６矢印Ｅ方向から見た図で、例えばシリコン系樹脂から成る接着剤である規制部材３６０を塗布した樹脂ケース３２０内に磁性体コア３１０を挿入し、規制部材３６０によって磁性体コア３１０が接着された状態を示す図である。

【0037】

図１８は図１７中のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。磁性体コア３１０を樹脂ケース３２０のコア収納部３２１へ収納する際、磁性体コア３１０の中心での角度で、ギャップ３１２の中心を基準に１８０度の位置から所定の角度の範囲にあるコア底面部（図１８の符号ｈで示す、磁性体コアの底面側左右の角Ｒ端点間の外周直線部を、以降コア底面部と称す）と樹脂ケース３２０が接する箇所に規制部材３６０が塗布され、磁性体コア３１０を押し付けることではみ出した規制部材３６０が磁性体コア３１０の左側腕部３１３ａと磁性体コア３１０の右側腕部３１３ｂの側面部（図１８の符号ｍで示す、磁性体コア３１０の図示上端と腕部の角Ｒ終端点間）と樹脂ケース３２０が接着されないよう塗布量を限定する。この時磁性体コア３１０の左側腕部３１３ａ及び磁性体コア３１０の右側腕部３１３ｂと樹脂ケース３２０の外周壁３２５との間に空間３１４ａおよび３１４ｂを設けることで、磁性体コアの左側腕部３１３ａ、磁性体コア右側腕部３１３ｂが図の矢印Ｆで示す樹脂ケース３２０の膨張および収縮によって伸び縮みする方向に拘束されず、磁性体コア３１０のギャップ３１２の寸法変化を抑制することができ、磁気検出素子３４０の出力変化を抑制する効果を得ることができる。

【0038】

図１９は、実施の形態２の磁性体コア３１０と樹脂ケース３２０の接着強度アップに関する構造例を示した図である。樹脂ケース４２０は、実施の形態２の樹脂ケース３２０のコア収納部３２１の底面に規制部材４６０を塗布するための規制構造４１５を設けたもので、規制構造４１５とは磁性体コア４１０のギャップ４１２から１８０度の位置から所定の角度の範囲にあるコア底面部（磁性体コア４１０の底面側左右の角Ｒ端点間の外周直線部）と接する樹脂ケース４２０の底面部の一部に溝部４２６ａ、溝部４２６ｂを設けたものである。磁性体コア４１０は、実施の形態２の磁性体コア３１０のギャップ３１２から１８０度の位置から所定の角度の範囲にあるコア底面部にコア突起形状４１６を設けたもので、コア突起形状４１６ａ、４１６ｂは樹脂ケース４２０の溝部４２６ａ、溝部４２６ｂと嵌め合うように形成されたものである。突起形状４１６ａ、４１６ｂを含むコア底面部のみを規制部材４６０で接着させ、磁性体コア４１０と樹脂ケース４２０の外周壁４２５との間に空間３１４ａおよび３１４ｂに相当する空間４１４ａ、４１４ｂを設けることで、磁性体コアの左側腕部４１３ａ、磁性体コア右側腕部４１３ｂが樹脂ケース４２０の温度変化による膨張及び収縮によって伸び縮する方向に拘束されず、ギャップ４１２の寸法変化を小さくしつつ、磁性体コア４１０のコア突起形状４１６の全周が規制部材４６０で覆われることになるため、接着面積が増え磁性体コア４１０と樹脂ケース４２０の剥離に対する強度をアップすることができる。

【0039】

ここでは、接着強度をアップさせるための規制構造４１５を設けたときの剥離に対する強度についてシミュレーションで検証する。シミュレーションでは磁性体コア３１０、４１０を樹脂ケース３２０、４２０に接着し、磁性体コア３１０、４１０を接着とは逆の引き剥がす方向（図示上方向）に引っ張ったときの規制部材３６０、４６０にかかる応力を、静的構造解析により確認する。
シミュレーション条件を図１８、図２０に示し、その結果を図２１に示す。
図１８の磁性体コア３１０のコア底面部（符号ｈ）はコア突起形状４１６を設けない平坦な面でありｈ＝１５ｍｍとしその全面を接着範囲とする。
図２０は磁性体コア４１０のコア底面部（符号ｋ）にコア突起形状４１６を設けた場合であり、図２０における磁性体コア４１０に示す符号ｉ、ｊはコア突起形状４１６ａ、４１６ｂの寸法でありｉ＝３ｍｍ、ｊ＝１．５ｍｍとし、接着範囲はコア底面部全面としｋ＝１５ｍｍとする。
奥行方向（矢印Ｚ方向）の寸法は、磁性体コア３１０、４１０は１０ｍｍ、樹脂ケース３２０、４２０のコア収納部は１２ｍｍ、接着範囲は１０ｍｍとする。図２１は磁性体コア３１０、４１０を、それぞれ図１８、図２０の図示上方向（矢印Ｙ方向）に１００Ｎの力で引っ張った時の規制部材３６０、４６０にかかる発生応力の平均値と、規制部材３６０の発生応力の平均値を基準とした、規制部材４６０の発生応力の平均値の低減率を示す。図２１に示すとおり、規制構造４１５及びコア突起形状４１６を設けることで接着面積が増え、規制部材４６０にかかる発生応力を２８％ほど低下させることができる。前記寸法ｉ、ｊ、ｋはこれに限らず、コア突起形状４１６の突起形状の数をＮとすると
ｈ＜ｋ＋ｊ×２×Ｎ
の関係式が成り立つような形状であればよい。

【0040】

本実施の形態では、前記形態に限らず、接着強度アップを目的としたコア突起形状４１６ａ、４１６ｂは凸形状に限定せず、磁性体コア４１０と樹脂ケース４２０の規制部材４６０の接着面積を増やせる形状であれば任意の形状とすることができ、突起形状の数も２個に限るものではない。

【符号の説明】

１００、３００ 電流検出器
１１０、３１０、４１０ 磁性体コア
１１２、３１２、４１２ ギャップ
１１３ａ、３１３ａ、４１３ａ 左側腕部
１１３ａ、３１３ｂ、４１３ｂ 右側腕部
１１４ａ、３１４ａ、４１４ａ 空間（左側）
１１４ｂ、３１４ｂ、４１４ｂ 空間（右側）
１１５ａ 空間（左側）
１１５ｂ 空間（右側）
４１５ 規制構造
４１６ 突起形状
１２０、２２０、３２０、４２０ 樹脂ケース
１２１、３２１ 収納部
１２２、３２２、４２２ 挿入孔（挿入部）
１２３、３２３ 回路基板収納部
１２４、２２４ 内周壁
１２５、２２５、３２５、４２５ 外周壁
１２６ａ、２２６ａ、４２６ａ 溝部（左側）
１２６ｂ、２２６ｂ、４２６ｂ 溝部（右側）
１２７、２２７ 規制部材塗布位置
１２８ａ 傾斜（左側）
１２８ｂ 傾斜（右側）
１３０、３３０ 回路基板部
１４０、３４０ 磁気検出素子
１６０、２６０、３６０、４６０ 規制部材

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】