特許 7519586 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】

(24)【登録日】2024-07-11

(45)【発行日】2024-07-22

(54)【発明の名称】電流センサ

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/18 20060101AFI20240712BHJP

【ＦＩ】

G01R15/18 B

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2021515895

(86)(22)【出願日】2020-03-26

(86)【国際出願番号】 JP2020013546

(87)【国際公開番号】W WO2020217838

(87)【国際公開日】2020-10-29

【審査請求日】2022-12-05

(31)【優先権主張番号】P 2019083170

(32)【優先日】2019-04-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 裕太

(72)【発明者】

【氏名】市橋 弘英

(72)【発明者】

【氏名】富田 満

(72)【発明者】

【氏名】小林 昌一

(72)【発明者】

【氏名】橋本 学

【審査官】青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】特開平０１－３００５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３３２８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１１５４０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１７９２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０００２２３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０９８３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０３０８７９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０７０９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－００２７３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ １５／００－１５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気導体に流れる電流を検出する電流センサであって、
前記電気導体が貫通する中空部を有するコアであって、前記中空部につながる隙間が部分的に形成されたＣ字形状を実質的に有するコアと、
前記コアに巻き付けられたコイルと、
前記コイルが巻き付けられて前記コアの前記隙間を囲む非磁性体によりなるボビンと、
を備え、
前記コアは前記隙間を介して互いに対向しかつ互いに反対の方向を向く第１の端面と第２の端面とを有し、
前記コアの前記Ｃ字形状は、前記中空部を囲むように前記第１の端面から前記第２の端面まで連続して延びており、
前記コアの前記隙間の少なくとも一部は前記コイル内に位置し、
前記ボビンは、前記第１の端面と、前記第２の端面との間隔を埋める部位を備える、電流センサ。

【請求項2】

前記コアの前記第１の端面と前記第２の端面とは前記コイル内に位置する、請求項１に記載の電流センサ。

【請求項3】

前記コアは、互いに接合された複数の分割コアを有する、請求項１または２に記載の電流センサ。

【請求項4】

前記複数の分割コアのうちの第一分割コアを収容する空間を有する第一本体部を有する第一筐体と、
前記複数の分割コアのうちの第二分割コアを収容する空間を有する第二本体部を有する第二筐体と、
をさらに備え、
前記第一筐体が前記第二筐体と一体化されることで、前記第一分割コアと前記第二分割コアと前記コイルとが互いに固定されている、請求項３に記載の電流センサ。

【請求項5】

前記第二筐体は、前記第二本体部から空間に向かって突出して前記第二分割コアを位置決めするリブをさらに有し、
前記リブは、
前記第二本体部から前記空間に向かって突出する基部と、
前記基部から前記第二分割コアに向かって延び、前記第二分割コアに対向する対向面を有して前記第二分割コアを位置決めする位置決め部と、
を有し、
前記リブの前記位置決め部は、前記位置決め部の前記対向面から延びるスリットを介して前記第二本体部から離れている、請求項４に記載の電流センサ。

【請求項6】

前記第一筐体は、前記第一筐体が前記第二筐体と一体化されることで前記第二筐体の前記第二本体部に当接するように前記空間内に嵌合わされるように構成された突起部を有する、請求項４または５に記載の電流センサ。

【請求項7】

前記第一本体部と前記第一分割コアとの間に設けられたクッションをさらに備えた、請求項４から６のいずれか一項に記載の電流センサ。

【請求項8】

前記第一筐体が前記第二筐体と一体化されることで、前記第一分割コアの接合面は前記第二分割コアの接合面に接合し、
前記第一分割コアの前記接合面の端は面取りされている、請求項４から７のいずれか一項に記載の電流センサ。

【請求項9】

前記第一分割コアの前記接合面の両端は面取りされている、請求項８に記載の電流センサ。

【請求項10】

前記第一筐体が前記第二筐体と一体化されることで、前記第一分割コアの接合面は前記第二分割コアの接合面に接合し、
前記第二分割コアの前記接合面の端は面取りされている、請求項４から７のいずれか一項に記載の電流センサ。

【請求項11】

前記第二分割コアの前記接合面の両端は面取りされている、請求項１０に記載の電流センサ。

【請求項12】

電気導体に流れる電流を検出する電流センサであって、
前記電気導体が貫通する中空部を有するコアと、
前記コアに巻き付けられたコイルと、
を備えた電流センサであって、
前記コアは前記中空部につながる隙間が部分的に形成されたＣ字形状を実質的に有し、
前記コアの前記隙間の少なくとも一部は前記コイル内に位置し、
前記コアは、互いに接合された複数の分割コアを有し、
前記電流センサは、
前記複数の分割コアのうちの第一分割コアを収容する空間を有する第一本体部を有する第一筐体と、
前記複数の分割コアのうちの第二分割コアを収容する空間を有する第二本体部を有する第二筐体と、
をさらに備え、
前記第一筐体が前記第二筐体と一体化されることで、前記第一分割コアと前記第二分割コアと前記コイルとが互いに固定されており、
前記第二筐体は、前記第二本体部から空間に向かって突出して前記第二分割コアを位置決めするリブをさらに有し、
前記リブは、
前記第二本体部から前記空間に向かって突出する基部と、
前記基部から前記第二分割コアに向かって延び、前記第二分割コアに対向する対向面を有して前記第二分割コアを位置決めする位置決め部と、
を有し、
前記リブの前記位置決め部は、前記位置決め部の前記対向面から延びるスリットを介して前記第二本体部から離れている、電流センサ。

【請求項13】

前記コアは前記隙間を介して互いに対向する一対の端面を有し、
前記コアの前記一対の端面は前記コイル内に位置する、請求項１２に記載の電流センサ。

【請求項14】

前記コイルが巻きつけられて前記コアの前記隙間を囲む非磁性体よりなるボビンをさらに備えた、請求項１２に記載の電流センサ。

【請求項15】

前記第一筐体は、前記第一筐体が前記第二筐体と一体化されることで前記第二筐体の前記第二本体部に当接するように前記空間内に嵌合わされるように構成された突起部を有する、請求項１２に記載の電流センサ。

【請求項16】

前記第一筐体が前記第二筐体と一体化されることで、前記第一分割コアの接合面は前記第二分割コアの接合面に接合し、
前記第一分割コアの前記接合面の端は面取りされている、請求項１２に記載の電流センサ。

【請求項17】

前記第一分割コアの前記接合面の両端は面取りされている、請求項１６に記載の電流センサ。

【請求項18】

前記第一筐体が前記第二筐体と一体化されることで、前記第一分割コアの接合面は前記第二分割コアの接合面に接合し、
前記第二分割コアの前記接合面の端は面取りされている、請求項１２に記載の電流センサ。

【請求項19】

前記第二分割コアの前記接合面の両端は面取りされている、請求項１８に記載の電流センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電流センサに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、一部にコイルが巻かれた環状のコアを貫通するように電気導体を配置した従来の電流センサを開示している。この電流センサにおいては、環状のコア内に電気導体を配置しやすくするために、環状のコアが分割されている。組立時においては、分割されたコアにまず電気導体が配置され、その後、コアが組み立てられることで、環状のコア内に電気導体が貫通するように配置される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平９－１６６６２５号公報

【発明の概要】

【0004】

電流センサは、電気導体に流れる電流を検出する。この電流センサは、電気導体が貫通する中空部を有するコアと、コアに巻き付けられたコイルとを備える。コアは中空部につながる隙間が部分的に形成されたＣ字形状を実質的に有する。コアは隙間を介して互いに対向しかつ互いに反対の方向を向く第１の端面と第２の端面とを有する。コアのＣ字形状は、中空空間を囲むように第１の端面から第２の端面まで連続して延びている。コアの隙間の少なくとも一部はコイル内に位置する。
他の電流センサは、電気導体が貫通する中空部を有するコアと、コアに巻き付けられたコイルと、を備える。コアは中空部につながる隙間が部分的に形成されたＣ字形状を実質的に有する。コアの隙間の少なくとも一部はコイル内に位置する。コアは、互いに接合された複数の分割コアを有する。この電流センサは、複数の分割コアのうちの第一分割コアを収容する空間を有する第一本体部を有する第一筐体と、複数の分割コアのうちの第二分割コアを収容する空間を有する第二本体部を有する第二筐体とをさらに備える。第一筐体が第二筐体と一体化されることで、第一分割コアと第二分割コアとコイルとが互いに固定されている。第二筐体は、第二本体部から空間に向かって突出して第二分割コアを位置決めするリブをさらに有する。リブは、第二本体部から空間に向かって突出する基部と、基部から第二分割コアに向かって延び、第二分割コアに対向する対向面を有して第二分割コアを位置決めする位置決め部とを有する。リブの位置決め部は、位置決め部の対向面から延びるスリットを介して第二本体部から離れている。

【0005】

この電流センサは、外部ノイズの影響を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、実施の形態に係る電流センサの斜視図である。

【図2】図２は、実施の形態に係る電流センサの分解斜視図である。

【図3】図３は、図１に示す電流センサの線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。

【図4】図４は、実施の形態に係る電流センサのセンサユニットの斜視図である。

【図5】図５は、実施の形態に係るセンサユニットの分解斜視図である。

【図6】図６は、実施の形態に係るセンサユニットの平面図である。

【図7】図７は、実施の形態に係るコアの材料であるフェライトのＢＨ曲線を示すグラフである。

【図8】図８は、実施の形態に係るコアと、比較例のコアとの出力波形を比較した説明図である。

【図9】図９は、実施の形態に係る電流センサのコアの隙間と出力の関係を示すグラフである。

【図10A】図１０Ａは、実施の形態に係る他のコアの正面図である。

【図10B】図１０Ｂは、図１０Ａに示すコアの側面図である。

【図11】図１１は、実施の形態に係るコアにおける電流と出力を表すグラフである。

【図12】図１２は、実施の形態に係るさらに他のコアの平面図である。

【図13】図１３は、実施の形態に係るさらに他のコアの平面図である。

【図14A】図１４Ａは、変形例１のコアの電気導体の影響を示す説明図である。

【図14B】図１４Ｂは、変形例２のコアの電気導体の影響を示す説明図である。

【図14C】図１４Ｃは、実施の形態に係るコアの電気導体の影響を示す説明図である。

【図15】図１５は、実施の形態に係る電流センサのコアと出力とを示す説明図である。

【図16】図１６は、実施の形態に係る電流センサのコアと出力とを示す説明図である。

【図17】図１７は、実施の形態に係る電流センサのコアと出力とを示す説明図である。

【図18】図１８は、実施の形態に係る他の電流センサの斜視図である。

【図19】図１９は、図１８に示す電流センサの線ＸＩＸ－ＸＩＸにおける断面図である。

【図20】図２０は、図１８に示す電流センサの線ＸＸ－ＸＸにおける断面図である。

【図21】図２１は、図１８に示す電流センサの筐体の斜視図である。

【図22】図２２は、図１９に示す電流センサの拡大断面図である。

【図23】図２３は、図１８に示す電流センサのセンサユニットの斜視図である。

【図24】図２４は、図１８に示す電流センサの他のセンサユニットの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の一形態に係る実現形態を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。本開示の実現形態は、現行の独立請求項に限定されるものではなく、他の独立請求項によっても表現され得る。

【0008】

［実施の形態］
［電流センサの構造］
図１は、実施の形態に係る電流センサ１０の概略構成を示す斜視図である。図２は電流センサ１０の分解斜視図である。図３は、図１に示す電流センサ１０の線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。図１では、検出対象であるワイヤ状の電気導体Ｗを破線で示している。なお、以降の説明においては、Ｘ軸方向を幅方向Ｘと称し、Ｙ軸方向を厚み方向Ｙと称し、Ｚ軸方向を上下方向Ｚと称する場合がある。

【0009】

電流センサ１０は、電気導体Ｗを流れる交流電流を検出するＣｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ（ＣＴ）方式の電流センサである。電流センサ１０は、筐体２０と、筐体２０に収容されたセンサユニット３０とを備えている。

【0010】

筐体２０は、例えば非磁性体の樹脂により、全体として略直方体状に形成されている。筐体２０は、厚み（Ｙ軸方向での長さ）が全体として一定である。筐体２０は、筐体２１、２２にＺ軸方向で二分割されており、Ｚ軸のマイナス側の方向の部位が筐体２１であり、Ｚ軸のプラス側の方向部位が筐体２２である。

【0011】

筐体２１は、Ｚ軸のプラス側の方向が開放された空間２１ｓを有する箱形状を有する本体部２１１と、筐体２２に係止される一対の係止部２１２とを備えている。本体部２１１は、Ｙ軸方向で互いに対向する一対の下壁部２１３と、Ｘ軸方向で互いに対向する一対の下壁部２１４と、底板部２１９とを有する。下壁部２１３、２１４は互いに繋がっており底板部２１９からＺ軸のプラス側に延びる。下壁部２１３、２１４と底板部２１９とは空間２１ｓを囲む。また、筐体２１の内部には、下壁部２１３と平行な一対の内壁部２１５が設けられている。一対の内壁部２１５は、Ｙ軸方向で所定の間隔をあけて配置されている。一対の内壁部２１５の間には、センサユニット３０の一部が嵌め込まれ、固定される。また、一対の下壁部２１３には、半円弧形状を有する切欠き部２１３ａが形成されている、一対の内壁部２１５には、半円弧状の切欠き部２１５ａが形成されている。

【0012】

一対の係止部２１２は、一対の下壁部２１４の外側面からＺ軸のプラス側の方向に延在する。一対の係止部２１２は、略Ｕ字形状を有する。一対の係止部２１２のそれぞれは、筐体２２の複数の係合突起２２８ａ、２２８ｂに係合することで、筐体２１と筐体２２とを一体化して互いに固定する。

【0013】

筐体２２は、Ｚ軸のマイナス側の方向が開放された空間２２ｓを有する箱形状を有する。筐体２２は、Ｙ軸方向で互いに対向する一対の上壁部２２３と、Ｘ軸方向で互いに対向する一対の上壁部２２４と、底板部２２９とを有する。上壁部２２３、２２４は互いに繋がっており底板部２２９からＺ軸のマイナス側に延びる。上壁部２２３、２２４と底板部２２９とは空間２２ｓを囲む。

【0014】

一対の上壁部２２３のそれぞれには半円弧状の切欠き部２２３ａが形成されている。切欠き部２２３ａは、筐体２１と筐体２２とが組み立てられた状態では、筐体２１の切欠き部２１３ａとともに図１に示す貫通孔２０ｈを形成する。貫通孔２０ｈ内に電気導体Ｗが挿通される。この状態では、筐体２１の一対の内壁部２１５の切欠き部２１５ａ内にも電気導体Ｗが収容される。切欠き部２１３ａ、２１５ａ、２２３ａは、電気導体Ｗを支持する支持部としても機能する。

【0015】

一対の上壁部２２４の内面には、センサユニット３０をＹ軸方向で挟む一対の突起２２４ａがそれぞれ形成されている。図３では、一対の突起２２４ａのうち、Ｙ軸のプラス側の方向の突起２２４ａのみを図示している。一対の突起２２４ａはＺ軸方向に延在している。一対の突起２２４ａは、Ｙ軸方向に互いに所定の間隔をあけて配置されている。一対の突起２２４ａの間にはセンサユニット３０の一部が嵌め込まれ、固定されている。

【0016】

また、一対の上壁部２２４の内面には、センサユニット３０の上下方向の位置ずれを規制する規制凸部２２４ｂがそれぞれ設けられている。規制凸部２２４ｂは、一対の突起２２４ａの間に配置されており、Ｚ軸方向に延在している。規制凸部２２４ｂの下端面が、センサユニット３０の上端面に当接することで、センサユニット３０の上下方向Ｚの筐体２０に対する位置ずれを規制する。

【0017】

一対の上壁部２２４のそれぞれの外側面には、三つの係合突起２２８ａ、２２８ｂが設けられている。三つの係合突起２２８ａ、２２８のうち、二つの係合突起２２８ｂは上壁部２２４の下端に設けられ、Ｙ軸方向に互いに所定の間隔をあけて配置されている。二つの係合突起２２８ｂは、筐体２１の係止部２１２をＹ軸方向で挟持する。一方、残りの一つの係合突起２２８ａは、二つの係合突起２２８ｂのＹ軸方向の中央付近の上方に配置されている。係合突起２２８ａは、筐体２１の係止部２１２の上部を下方から支持する。三つの係合突起２２８ａ、２２８ｂがこのような状態で係止部２１２に係合することで、筐体２１と筐体２２との相対的な位置ずれを規制し、両者を一体化して互いに固定している。

【0018】

次に、センサユニット３０について説明する。図４は、実施の形態に係るセンサユニット３０の概略構成を示す斜視図である。図５は、実施の形態に係るセンサユニット３０の分解斜視図である。図６は、実施の形態に係るセンサユニット３０の平面図である。

【0019】

図４から図６に示すように、センサユニット３０は、コア４０と、ボビン５０と、コイル６０とを備えている。

【0020】

コア４０は、例えばフェライトなどの磁性体によりなり、中空部４０ｈと、中空部４０ｈに繋がる隙間Ｓとを有するＣ字形状を実質的に有する。具体的には、コア４０は、平面視で矩形枠形状を有する。隙間Ｓは、矩形枠形状の上枠部の中央に設けられている。コア４０の外側の四隅の断面は、先端が尖った角部であり、内側の四隅の断面は円弧形状の角部である。なお、外側の四隅の断面は円弧形状を有していてもよいし、内側の四隅の断面が先端の尖った角部であってもよい。また、コア４０の外形は、矩形枠形状でなくとも、その他の多角枠形状、円形枠形状、長円枠形状、楕円枠形状等の他の枠形状を有していてもよい。

【0021】

コア４０は、互いに接合された複数の分割コア４１、４２、４３よりなる。具体的には、分割コア４１は、コア４０の下部をなし、分割コア４２、４３はコア４０の上部をなす。

【0022】

分割コア４１は、上方が開放された略Ｕ字形状を有する。分割コア４１の一対の先端面は、上方を向いた姿勢に形成されており、他の分割コア４２、４３と接合される接合面４１１、４１２である。一対の接合面４１１、４１２は、Ｘ軸とＹ軸とを含むＸＹ平面に平行な平面である。接合面４１１は、Ｘ軸のマイナス側の方向に配置されており、接合面４１２は、Ｘ軸のプラス側の方向に配置されている。

【0023】

分割コア４２は、略Ｌ字形状を有する。分割コア４２の一端面は、分割コア４１の接合面４１１に接合される接合面４２１である。分割コア４２の接合面４２１は、ＸＹ面に平行な平面である。分割コア４２の他端面４２２が、Ｘ軸のプラス側の方向を向く姿勢で、分割コア４１の接合面４１１に接合されている。分割コア４２の他端面４２２は、Ｙ軸とＺ軸とを含むＹＺ平面に平行な平面である。

【0024】

分割コア４３は、略Ｌ字形状を有する。分割コア４３は、分割コア４２と同じ部材である。分割コア４３の一端面は、分割コア４１の接合面４１２に接合される接合面４３１である。分割コア４３の接合面４３１は、ＸＹ面に平行な平面である。分割コア４３の他端面４３２が、Ｘ軸のマイナス側の方向を向く姿勢で、分割コア４１の接合面４１２に接合されている。分割コア４３の他端面４３２は、ＹＺ平面に平行な平面である。

【0025】

複数の分割コア４１、４２、４３のうちの互いに隣接するそれぞれの対の分割コアは対向方向ＤＸに平行な接合面をそれぞれ有する。詳細には、分割コア４２の他端面４２２は、分割コア４３の他端面４３２とＸ軸と平行な対向方向ＤＸで対向している。コア４０において分割コア４２の他端面４２２と分割コア４３の他端面４３２との間には隙間Ｓが形成されている。すなわち、コア４２の他端面４２２は隙間Ｓを介して分割コア４３の他端面４３２と対向方向ＤＸで対向する。隙間Ｓの対向方向ＤＸの間隔ＬＸ（Ｘ軸方向の長さ）は、電流センサ１０の組立前に調整しておくことで、所望の感度特性を実現することが可能である。上述したように、分割コア４１の接合面４１１と、分割コア４２の接合面４１２の双方は、ＸＹ平面に平行な平面である。このため、分割コア４１、４２の接合面４１１、４２１同士をスライドさせて、分割コア４２を移動することで分割コア４２の他端面４２２の位置をＸ軸の方向に沿って調整する、つまり、隙間Ｓの間隔ＬＸを調整することができる。これは、分割コア４１の接合面４１２と、分割コア４３の接合面４３１との関係においても同様である。本実施の形態では、一対の分割コア４２、４３の外側面が、分割コア４１の外側面と面一となった状態で隙間Ｓの間隔ＬＸが、所望の感度特性を実現する。なお、所望の感度特性を実現するためには、隙間Ｓ内に導電性の部材を配置しないことが望ましい。

【0026】

分割されたコアよりなる環状のコアには、組立により境界部分が生じている。この境界部分には、僅かなギャップがあるために、当該境界部分が電流検出に影響を与え、感度が低下することがある。

【0027】

実施の形態における電流センサ１０では、前述のように、所望の感度特性を実現することが可能である。

【0028】

実施の形態では、分割コア４１の接合面４１１と、分割コア４２の接合面４２１の双方がＸＹ平面に平行な平面である。しかしながら、分割コア４１の接合面４１１と、分割コア４２の接合面４２１の双方は、Ｘ軸の方向に平行に延設されつつ、Ｙ軸の方向に対して傾斜していてもよい。この場合においても、分割コア４１、４２の接合面４１１、４２１同士をスライドさせて、分割コア４２を移動させれば当該分割コア４２の他端面４２２の位置をＸ軸方向に沿って調整することができる。分割コア４１の接合面４１１と、分割コア４２の接合面４２１の双方は、相互に面接触する限り湾曲面であってもよい。

【0029】

ボビン５０は、樹脂等の非磁性体からなる。具体的には、ボビン５０は、角筒状のボビン本体５１と、ボビン本体５１のＸ軸の方向の両端部から張り出した一対の鍔部５２とを備えている。一対の鍔部５２は、ボビン本体５１の上記両端部からＸ軸に直角の方向の全周にわたって張り出している。ボビン本体５１は、Ｘ軸の方向に延びる。ボビン本体５１の外周には、Ｘ軸の方向に延びる巻回軸６０ｃを中心にコイル６０がボビン本体５１に巻きつけられている。巻きつけられたコイル６０は、一対の鍔部５２の間に収容されている。ボビン５０すなわちボビン本体５１には、巻線軸６０ｃに沿って一対の内部空間５０ｓが設けられている。

【0030】

図３に示すように、ボビン本体５１の内部の中央には、ボビン本体５１の一対の内部空間５０ｓを互いに遮断する内底部５１１が設けられている。ボビン本体５１の一対の内部空間５０ｓが開口する一対の開口５０ｐには、分割コア４２の端面４２２を含む端部と分割コア４３の端面４３２を含む端部とが内底部５１１に付き当てられた状態でボビン本体部５１に当接するようにそれぞれ嵌め込まれる。つまり、ボビン５０は、コア４０の一対の他端面４２２、４３２を係止し、かつ隙間Ｓを囲むように設けられている。これにより、分割コア４２の他端面４２２と分割コア４３の他端面４３２との間の隙間Ｓが内底部５１１によって規定される。内底部５１１における厚み（Ｘ軸方向の長さ）は、隙間Ｓの間隔ＬＸに対応した値となっている。つまり、所望の感度特性を実現できる間隔ＬＸとなるように、内底部５１１の厚みを予め調整する。

【0031】

コイル６０は、導電性の配線であり、ボビン本体５１に対して、多重に巻きつけられている。前述したように、ボビン本体５１の一対の内部空間５０ｓ内には分割コア４２の端部と分割コア４３の端部とがそれぞれ圧入されて嵌め込まれているので、コア４０の一対の他端面４２２、４３２は、コイル６０の内方に配置されている。

【0032】

電流センサ１０の動作を以下に説明する。電気導体Ｗに流れる交流電流によってコア４０内に磁束が発生すると、コイル６０には、当該磁束を打ち消すように交流電流が流れる。コイル６０の両端部には、計測装置が接続されており、計測装置が、コイル６０を流れる交流電流に基づいて、電気導体Ｗを流れる交流電流を検出し計測することができる。

【0033】

［電流センサの組立方法］
次に、電流センサ１０の組立方法について説明する。電流センサ１０の組立は、作業者または組立装置で行うことができるが、ここでは作業者が組み立てる場合について説明する。

【0034】

まず作業者は、ボビン本体５１に所定の巻き数だけコイル６０が巻き付けられたボビン５０を準備する。作業者は、ボビン本体５１の一対の開口５０ｐに分割コア４２の端部と分割コア４３の端部とをそれぞれ嵌め込む。この際、作業者は、分割コア４２の端面４２２及び分割コア４３の端面４３２を内底部５１１に突き当てる。これにより、他端面４２２、４３２が間隔ＬＸの隙間Ｓをあけて互いに対向する。

【0035】

その後、作業者は、筐体２２に、一対の分割コア４２、４３及びボビン５０を組み付ける。具体的には、作業者は、一体化された一対の分割コア４２、４３及びボビン５０を、筐体２２の下方から一対の突起２２４ａの間に嵌め込む。このとき、作業者は、一対の分割コア４２、４３の上端面が、筐体２２の規制凸部２２４ｂに当接するまで、一対の分割コア４２、４３及びボビン５０を、筐体２２に対してスライドさせる。これにより、一対の分割コア４２、４３及びボビン５０が筐体２２内で固定される。分割コア４２、４３はボビン５０の内底部５１１に付き当たるように、かつボビン本体５１に当接するように空間５０ｓに圧入されて嵌め込まれてボビン５０に強固に固定されている。したがって、筐体２２に対してボビン５０と分割コア４２、４３を容易に固定することができる。

【0036】

一方、作業者は、筐体２１に分割コア４１を組み付ける。具体的には、作業者は、分割コア４１を、筐体２１の上方から一対の内壁部２１５の間に嵌め込む。このとき、作業者は、分割コア４１の下端面が、筐体２１の内底面に当接するまで、分割コア４１を、筐体２１に対してスライドさせる。これにより、分割コア４１が筐体２１内で固定される。

【0037】

次いで、作業者は、筐体２１と分割コア４１に電気導体Ｗを組み付ける。具体的には、作業者は、電気導体Ｗを筐体２１の切欠き部２１３ａ、２１５ａ内に収容する。これにより、電気導体Ｗは、切欠き部２１３ａ、２１５ａによって支持されて、分割コア４１の開放端部側に配置された状態となる。

【0038】

次いで、作業者は、電気導体Ｗを支持した状態の筐体２１に筐体２２を組み付ける。組み付け時においては、作業者は、筐体２２の各上壁部２２４に備わる複数の係合突起２２８ａ、２２８ｂに、筐体２１の係止部２１２を係合させる。これにより、筐体２１と筐体２２とが一体化される。筐体２１と筐体２２との内部では、分割コア４１の接合面４１１に分割コア４２の接合面４２１が接合され、分割コア４１の接合面４１２に分割コア４３の接合面４３１が接合されている。これにより、電流センサ１０の組立が完了する。

【0039】

電流センサ１０では、落下や運搬等の機械的な衝撃が加わって筐体２１、２２が互いに相対的に位置ずれすると、接着されておらずに互いに当接している分割コア４１の接合面４１１、４１２と分割コア４２、４３の接合面４２１、４３１で分割コア４１、４２、４３が割れて欠ける場合がある。電流センサ１０では、前述のように三つの係合突起２２８ａ、２２８ｂが係止部２１２に係合することで、筐体２１と筐体２２との相対的な位置ずれを規制し、両者を一体化して互いに固定し、結果として分割コア４１、４２、４３の相対的な変位を防止して分割コア４１、４２、４３が欠けることを防止する。

【0040】

なお、本実施の形態では、接合面を接着せずに単に当接させていることで接合面が接合されているが、磁性を有する接着剤で接合面同士を接着してもよいし、接合面同士を溶着してもよい。接着後あるいは溶着後であっても、接着痕あるいは溶着痕を解析することで、接着前あるいは溶着前の接合面同士を特定することが可能である。なお、接合面同士を単に当接させている場合であれば、分割コアの分離によりコアを容易に分解でき、例えばメンテナンス時の作業性を高めることができる。

【0041】

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る電流センサ１０は、電気導体Ｗが貫通されるコア４０と、コア４０の周囲に巻きつけられるように配置されたコイル６０とを備える。コア４０は、複数の分割コア４１、４２、４３が接合されることで、一部に隙間Ｓを有するＣ字形状を有する。複数の分割コア４１、４２、４３の一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１（具体的には、接合面４１１及び接合面４２１の対、接合面４１２及び接合面４３１の対）は、隙間Ｓをなすコア４０の一対の端面である他端面４２２、４３２が対向する対向方向ＤＸに平行である。

【0042】

本発明者は、鋭意検討を重ねて、複数の分割コア４１、４２、４３の境界部分よりも極度に大きな隙間Ｓをコア４０の一部に設けることで、境界部分を無視できることを見出した。図７は、実施の形態に係るコア４０の材料の一例であるフェライトのＢＨ曲線を示すグラフである。

【0043】

ここで、隙間Ｓのない比較例のコアを準備する。比較例のコアは、隙間Ｓがない以外は、本実施の形態に係るコア４０と同等の構成である。比較例のコアの磁束密度は４５５～４６５ｍＴの範囲の値Ｌ２１を有する。この範囲では、ＢＨカーブが曲線的に変化しており、ＢＨ曲線の接線Ｌ２２の傾きは小さい。このため、比較例のコアでは、磁束密度が０．５Ｔ程度で磁気飽和するおそれがある。

【0044】

一方、本実施の形態に係る隙間Ｓを有するコア４０の磁束密度は、１８０～１９０ｍＴの範囲の値Ｌ２３となる。このため、コア４０では、ＢＨ曲線が直線的であり大きな傾きを有する領域Ｒ１で磁束密度が変化する。これにより、コア４０では磁気飽和の発生を抑制することができる。

【0045】

図８は、実施の形態に係るコア４０の出力Ｖ４０と、比較例のコアの出力Ｖ１とを比較した説明図である。なお、出力Ｖ４０、Ｖ１の波形は、電気導体Ｗに正弦波の電流（振幅１５Ａ、周波数５ｋＨｚ）を流したときの波形である。図８に示すように、比較例のコアの出力では、波形のピークが大きく歪んでいる。これは磁気飽和が発生しているためである。一方、実施の形態に係るコア４０の出力Ｖ４０では、波形のピークに歪みが発生していない。つまり、実施の形態に係るコア４０では、比較例のコアと比べて磁気飽和が抑制されていることが分かる。

【0046】

また、本実施の形態に係る電流センサ１０では、コア４０をなす複数の分割コア４１、４２、４３の一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１が、コア４０の隙間Ｓをなす一対の他端面４２２、４３２の対向方向ＤＸに平行である。これにより、複数の分割コア４１、４２、４３の一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１を互いにスライドさせることで、隙間Ｓの対向方向ＤＸの間隔ＬＸを調整することができる。

【0047】

図９は、実施の形態に係る電流センサ１０のコア４０の隙間Ｓと出力Ｖ４０の関係を示すグラフである。図９に示すように、隙間Ｓの間隔ＬＸが大きくなると、感度は低下していく傾向ではあるが、ある程度の大きさの間隔以上になると感度の低下が飽和している。つまり、隙間Ｓの間隔ＬＸを調整するだけで、複数の分割コア４１、４２、４３の境界部分の微少な隙間に影響されることなく、所望の感度特性を実現できる。

【0048】

以上のことから、本実施の形態に係る電流センサ１０は、コア４０に境界部分があったとしても、所望の感度特性を実現することができる。

【0049】

また、同一種のコア４０であっても、隙間Ｓの間隔ＬＸを調整すれば多様な感度特性を得ることができるので、他の種類の電流センサでの部品を共通化することも可能である。

【0050】

隙間Ｓを調整したことによって、分割コア４２及び分割コア４３の少なくとも一方が分割コア４１に対して段差を持ってずれて配置される場合がある。図１０Ａと図１０Ｂは、実施の形態に係るコア４０の分割コア４２及び分割コア４３の少なくとも一方が分割コア４１に対して段差を持ってずれて配置された状態を示す説明図である。具体的には、図１０Ａでは、分割コア４２及び分割コア４３の両者が、分割コア４１に対して幅方向Ｘにずれている。また、図１０Ｂでは、分割コア４２及び分割コア４３の両者が、分割コア４１に対して厚み方向Ｙにずれている。本発明者は、分割コア４２及び分割コア４３の両者が、分割コア４１に対するずれているずれ量を変更して、それぞれの電流－出力線を求めた。図１１は、本実施の形態に係るコア４０におけるずれ量のそれぞれでの電流－出力線を表す。ここでは、コア４０にずれがない場合の出力Ｖ４１と、分割コア４２及び分割コア４３の両者が分割コア４１に対して幅方向Ｘに０．５ｍｍずれた場合の出力Ｖ４２と、１．０ｍｍずれた場合の出力Ｖ４３とを示す。図１１は、分割コア４２及び分割コア４３の両者が分割コア４１に対して厚さ方向Ｙに０．５ｍｍずれた場合の出力Ｖ４４と、厚さ方向Ｙに１．０ｍｍずれた場合の出力Ｖ４５とをさらに示す。図１１に示すように、いずれの場合においても、電流－出力線は概ね同一となっている。つまり、隙間Ｓを調整したことによって、分割コア４２及び分割コア４３の少なくとも一方が、分割コア４１に対して段差を持ってずれて配置されたとしても、電流センサ１０の感度特性に影響を及ぼさない。

【0051】

なお、隙間Ｓの間隔ＬＸは、コア４０の各種のパラメータを基準として決定することも可能である。隙間Ｓの間隔ＬＸを決める基準となるパラメータとしては、例えば、電気導体Ｗの巻き数、電気導体Ｗの断面積、コア４０の形状、電気導体Ｗからコア４０までの距離、コア４０の材質などが挙げられる。フェライト以外のコア４０の材質としては、Ｎｉ－Ｚｎ系、Ｍｎ－Ｚｎ系、鉄系等が挙げられる。

【0052】

また、複数の分割コア４１、４２、４３の数は３以上であり、各対の分割コアにおける一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１は、対向方向ＤＸに平行である。

【0053】

複数の分割コア４１、４２、４３の数が３以上であるので、組立時に、Ｃ字形状のコア４０の内部を大きく開放することができる。このため、電気導体Ｗを、Ｃ字状のコア４０内に容易に配置することができる。

【0054】

また、各対の分割コア（分割コア４１及び分割コア４２の対、分割コア４１と分割コア４３の対）における一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１が、対向方向ＤＸに平行なので、いずれの対の分割コアにおいても、その一対の接合面４１１、４１２、４２１、４３１を互いにスライドさせれば、隙間Ｓの間隔ＬＸを調整することができる。

【0055】

また、電流センサ１０は、コイル６０が巻き付けられる非磁性体のボビン５０を有する。ボビン５０は、コア４０の一対の端面（他端面４２２、４３２）を係止し、かつ隙間Ｓを囲むように設けられている。

【0056】

これによれば、コイル６０が巻きつけられた非磁性体のボビン５０によって、コア４０の一対の端面が係止されているので、調整後の隙間Ｓを安定して保持することができる。つまり、隙間Ｓの間隔ＬＸを保持するための専用の部材が不要となり、部品点数の増加を抑制することができる。さらに、ボビン５０は、非磁性体であるため、電流検出に対して影響も与えない。

【0057】

ここで、隙間Ｓを囲むように、コア４０に対してコイル６０を直接巻き付ける場合には、隙間Ｓがあるがゆえに巻き付け作業が困難となる。しかしながら、非磁性体のボビン５０に対してコイル６０を巻き付け、ボビン５０によって隙間Ｓを囲むことにより、その作業性を高めることができる。

【0058】

また、電流センサ１０は、複数の分割コア４１、４２、４３のうち、一つの分割コア４１を収容する筐体２１と、複数の分割コア４１、４２、４３のうち、他の１つ以上の分割コア４２、４３を収容する筐体２２とを備える。筐体２１と、筐体２２とが一体化されることで、一つの分割コア４１が、他の分割コア４２、４３と固定されている。

【0059】

これにより、筐体２１及び筐体２２内で複数の分割コア４１、４２、４３が組立後に互いに位置ずれしにくくなる。したがって、コア４０の隙間Ｓの間隔ＬＸが長期的に安定化されるため、電流センサ１０の感度特性を長期的に維持することができる。

【0060】

また、コア４０は、複数の分割コア４１、４２、４３が接合されることで形成されている。

【0061】

これにより、組立時においては、電気導体Ｗを囲むように複数の分割コア４１、４２、４３を組み立ててコア４０を形成することで、Ｃ字形状のコア４０内に電気導体Ｗを貫通するように容易に配置することができる。

【0062】

［変形例］
なお、コアの構成は、上記実施の形態で説明された構成に限定されない。そこで、以下に、コアについての変形例を上記実施の形態との差分を中心に説明する。以降の説明では、上記実施の形態と同一部分については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

【0063】

（変形例１）
上記実施の形態では、電流センサ１０は３つの分割コア４１、４２、４３からなるコア４０を備える。変形例１の電流センサは、二つの分割コア４４、４５からなるコア４０Ａを備える。図１２は、変形例１に係るコア４０Ａの平面図である。図１２は、図６に対応する。

【0064】

図１２に示すように、コア４０Ａは、二つの分割コア４４、４５から構成されている。分割コア４４は、矩形枠形状のＸ軸のプラス側の方向の下部部分に隙間Ｓａが設けられている。分割コア４４の一対の先端面４４１、４４２のうち、一方の先端面４４１は、Ｘ軸のプラス側の方向を向き、他方の先端面４４２は、下方すなわちＺ軸のマイナス側の方向を向いている。一方の先端面４４１はＹＺ平面に平行な平面である。他方の先端面４４２はＸＹ平面に平行な平面である。一方の先端面４４１は、他方の分割コア４５と接合される接合面である。

【0065】

分割コア４５は、略Ｌ字形状を有する。分割コア４５の一端面４５１は、分割コア４４の先端面４４１に接合される接合面である。分割コア４５の一端面４５１は、ＹＺ面に平行な平面である。分割コア４５の他端面４５２が上方を向く姿勢で、分割コア４４の先端面４４１に接合されている。分割コア４５の他端面４５２は、ＸＹ平面に平行な平面である。

【0066】

分割コア４４の先端面４４２と、分割コア４５の他端面４５２との間には隙間Ｓａが形成されている。隙間Ｓａをなす一対の端面（先端面４４２、他端面４５２）とは隙間Ｓａを介してＺ軸の対向方向ＤＺで互いに対向する。隙間Ｓａの間隔ＬＺ（Ｚ軸方向の長さ）は、組立前に調整しておくことで、所望の感度特性を実現することが可能である。上述したように、分割コア４４の先端面４４１と、分割コア４５の一端面４５１の双方は、ＹＺ平面に平行な平面である。このため、分割コア４４、４５の接合面（先端面４４１、一端面４５１）を互いにスライドさせて、分割コア４５を移動することで分割コア４５の他端面４５２の位置をＺ軸の方向に沿って調整することができ、隙間Ｓａの間隔ＬＺを調整することができる。

【0067】

また、変形例１に係るコア４０Ａでは、分割コア４４の上部の周囲にコイル６０が巻き付けられている。コイル６０は、分割コア４４の上部に直接的に巻き付けられていてもよいし、分割コア４４の上部にボビンを介して間接的に巻き付けられていてもよい。

【0068】

（変形例２）
上記実施の形態では、電流センサ１０は隙間Ｓが枠形状の上枠部の中央に設けられたコア４０を備える。変形例２における電流センサは、隙間Ｓｂが枠形状の下枠部の中央に設けられたコア４０Ｂを備える。図１３は、変形例２に係るコア４０Ｂの平面図である。図１３は、図６に対応する。

【0069】

コア４０Ｂは、平面視で矩形枠形状の下枠部の中央に位置する隙間Ｓｂを有するＣ字形状を有する。具体的には、コア４０Ｂは、コア４０を上下で反転させた構造であり、コア４０と同等の構造体である。また、変形例２に係るコア４０Ｂでは、分割コア４１の上部の周囲にコイル６０が巻き付けられている。コイル６０は、分割コア４１の上部に直接的に巻き付けられていてもよいし、分割コア４１の上部にボビンを介して間接的に巻き付けられていてもよい。

【0070】

［コイルの位置］
電流センサ１０において、電気導体Ｗとは異なる他の電気導体がコア４０の外方に存在する場合がある。他の電気導体が存在することにより、電気導体Ｗに対する電流検出の正確性が低下するおそれがある。しかし、コア４０に対してコイル６０を適切な位置に配置することで、他の電気導体の影響を抑制し、電気導体Ｗに対する電流検出の正確性を高めることが可能である。

【0071】

図１４Ａは、変形例１のコア４０Ａに対する他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５の影響を示す説明図である。図１４Ｂは、変形例２のコア４０Ｂに対する他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５の影響を示す説明図である。図１４Ｃは、実施の形態に係るコア４０に対する他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５の影響を示す説明図である。図１４Ａから図１４Ｃに示すように、他の電気導体Ｗ２は、コア４０、４０Ａ、４０Ｂの上方に配置されている。他の電気導体Ｗ３は、コア４０、４０Ａ、４０ＢのＸ軸のプラス側の方向に配置されている。他の電気導体Ｗ４は、コア４０、４０Ａ、４０Ｂの下方に配置されている。他の電気導体Ｗ５は、コア４０、４０Ａ、４０ＢのＸ軸のマイナス側の方向に配置されている。

【0072】

図１４Ａから図１４Ｃに示す各グラフでは、隙間Ｓ、Ｓａ、Ｓｂを０～３ｍｍで変動させた場合の、他の電気導体Ｗ２～Ｗ５が、電気導体Ｗを流れる電流の検出に及ぼす影響を示している。なお、変形例２及び実施の形態では、他の電気導体Ｗ５の影響は、他の電気導体Ｗ３と同等なので省略している。センサ出力が－２０ｄＢよりも大きくなっているものは、他の電気導体の影響が顕著に現れていることを示している。

【0073】

変形例１では、他の電気導体Ｗ５以外の電気導体Ｗ２～Ｗ４が、－２０ｄＢよりも大きくなっており、電気導体Ｗの電流の検出に影響が生じていることがわかる。変形例２では、他の電気導体Ｗ３以外の電気導体Ｗ２、Ｗ４が、－２０ｄＢよりも大きくなっており、電気導体Ｗの電流の検出に影響が生じていることがわかる。これらの影響は、隙間Ｓａ、Ｓｂに対して外部の電気導体Ｗ２～Ｗ５からの磁束が侵入することに起因すると推測される。

【0074】

一方、実施の形態では、他の電気導体Ｗ２～Ｗ４の全てで、出力は－２０ｄＢ以下であり、変動も小さいことがわかる。これは、コア４０の隙間Ｓを囲む位置にコイル６０が巻き付けられているので、外部の電気導体Ｗ２～Ｗ５から隙間Ｓに向かう磁束を、コイル６０が遮ることとなり、当該磁束の影響を抑制することができる。つまり、実施の形態に係るコア４０は、他の電気導体Ｗ２～Ｗ５からの影響を抑制するうえで好ましい。

【0075】

次に、変形例１、２及び実施の形態に係るコア４０、４０Ａ、４０Ｂのそれぞれに対して、異なる位置にコイル６０を配置した場合の、他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５の影響について検証する。

【0076】

図１５から図１７は、各検証ケースのコア４０、４０Ａ、４０Ｂの状況と、各検証ケースのセンサの出力とを示す説明図である。各検証ケースのセンサの出力では、他の電気導体Ｗ２～Ｗ４が、電気導体Ｗに流れる電流の検出に及ぼす影響を示している。センサの出力を示すグラフでは、出力が小さいほど（棒グラフが長いほど）、電気導体Ｗの電流の検出に及ぼす影響が小さいことを示している。

【0077】

図１５に示すように、ケースＡでは、変形例２に係るコア４０Ｂの上部にコイル６０が巻き付けられている。ケースＢでは、実施の形態に係るコア４０の上部にコイル６０が巻き付けられている。ケースＣでは、変形例１に係るコア４０Ａの上部にコイル６０が巻き付けられている。つまり、ケースＡ、Ｃでは隙間Ｓａ、Ｓｂが全体的にコイル６０から露出しているが、ケースＢでは隙間Ｓがコイル６０によって全体的に覆われている。

【0078】

図１５に示すように、ケースＢは、ケースＡ、Ｃよりも、他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４のいずれの影響が小さいことがわかる。

【0079】

図１６に示すように、ケースＤでは、変形例２に係るコア４０Ｂの下部にコイル６０が巻き付けられている。ケースＥでは、実施の形態に係るコア４０の下部にコイル６０が巻き付けられている。ケースＦでは、変形例１に係るコア４０Ａの下部にコイル６０が巻き付けられている。つまり、ケースＥ、Ｆでは隙間Ｓ、Ｓｂが全体的にコイル６０から露出しているが、ケースＤでは隙間Ｓａがコイル６０によって全体的に覆われている。

【0080】

図１６に示すように、ケースＤは、ケースＥと比較すると他の電気導体Ｗ３の影響が大きいものの、その他の電気導体Ｗ２、Ｗ４の影響は小さい。また、ケースＤは、ケースＦに対しては、全ての他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいことがわかる。ケースＤは、総合的に見るとケースＥ、Ｆよりも他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいと言える。

【0081】

図１７に示すように、ケースＧでは、変形例２に係るコア４０ＢのＸ軸のプラス側の中央部分にコイル６０が巻き付けられている。ケースＨでは、実施の形態に係るコア４０のＸ軸のプラス側の中央部分にコイル６０が巻き付けられている。ケースＩでは、変形例１に係るコア４０ＡのＸ軸のプラス側の中央部分にコイル６０が巻き付けられている。つまり、ケースＧ、Ｈでは隙間Ｓ、Ｓａが全体的にコイル６０から露出しているが、ケースＩでは隙間Ｓｂがコイル６０によって全体的に覆われている。

【0082】

図１７に示すように、ケースＩは、ケースＧ、Ｈよりも、他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４のいずれの影響が小さいことがわかる。

【0083】

実施の形態に係るコア４０に関するケースＢ、Ｅ、Ｈに着目する。隙間Ｓがコイル６０によって囲まれたケースＢは、ケースＥと比較すると他の電気導体Ｗ３の影響が大きいものの、その他の電気導体Ｗ２、Ｗ４の影響は小さい。また、ケースＢは、ケースＨに比較して、全ての他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいことがわかる。ケースＢは、総合的に見るとケースＥ、Ｈよりも他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいと言える。

【0084】

変形例１に係るコア４０Ａに関するケースＡ、Ｄ、Ｇに着目する。隙間Ｓａがコイル６０によって囲まれたケースＤは、ケースＡ、Ｇよりも、他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４のいずれの影響が小さいことがわかる。

【0085】

また、変形例２に係るコア４０Ｂに関するケースＣ、Ｆ、Ｉに着目する。隙間Ｓｂがコイル６０によって囲まれたケースＩは、ケースＣと比較すると他の電気導体Ｗ３の影響が大きいものの、その他の電気導体Ｗ２、Ｗ４の影響は小さい。また、ケースＩは、ケースＦに比較して、全ての他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいことがわかる。ケースＩは、総合的に見るとケースＣ、Ｆよりも他の電気導体Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４の影響が小さいと言える。

【0086】

このように、電流センサ１０は、電気導体Ｗが貫通されるコア４０（４０Ａ、４０Ｂ）と、コア４０（４０Ａ、４０Ｂ）の周囲に巻きつけられるように配置されたコイル６０とを備える。コア４０（４０Ａ、４０Ｂ）は、一部に隙間Ｓ、Ｓａ、Ｓｂを有するＣ字形状を有する。コイル６０は、隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）を囲む位置に巻き付けられている。

【0087】

コア４０（４０Ａ、４０Ｂ）の隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）を囲む位置にコイル６０が巻き付けられているので、外部の電気導体Ｗ２～Ｗ５から隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）に向かう磁束をコイル６０が遮ることとなり、当該磁束の影響すなわち外部ノイズの影響を抑制することができる。

【0088】

また、隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）をなすコア４０（４０Ａ、４０Ｂ）の一対の端面（他端面４２２、４３２、先端面４４２、他端面４５２）は、コイル６０内に配置されている。

【0089】

これにより、隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）の両端部がコイル６０によって覆われることとなる。これにより、外部の電気導体Ｗ２～Ｗ５から隙間Ｓ（Ｓａ、Ｓｂ）に向かう磁束を、コイル６０がより確実に遮ることとなる。したがって、外部の電気導体Ｗ２～Ｗ５からの磁束の影響をより確実に抑制することができる。

【0090】

［他の実施の形態］
図１８は、実施の形態に係る他の電流センサ５１０の斜視図である。図１９は、図１８に示す電流センサ５１０の線ＸＩＸ－ＸＩＸにおける断面図である。図２０は、図１８に示す電流センサ５１０の線ＸＸ－ＸＸにおける断面図である。図１８から図２０において、図１から図５に示す電流センサ１０と実質的に同じ部分には同じ参照番号を付す。電流センサ５１０は、筐体５２０と、筐体５２０に収容されたセンサユニット５３０とを備える。

【0091】

図２１は筐体５２０の斜視図である。図２１において、図１と図２に示す電流センサ１０の筐体と実質的に同じ部分には同じ参照番号を付す。筐体５２０は、筐体５２０は、Ｚ軸方向で二分割された筐体２１、２２と、筐体２１を筐体２２に繋ぐヒンジ５５１とを有する。詳細には、ヒンジ５５１は筐体２１の本体部２１１の一対の下壁部２１４の一方を筐体２２の本体部２２１の一対の上壁部２２４の一方に繋ぐ。

【0092】

筐体２１は、Ｚ軸のプラス側の方向が開放された空間２１ｓを有する箱形状を有する本体部２１１と、筐体２２に係止される係止部２１２とを備えている。係止部２１２はヒンジ５５１の反対側に位置する。詳細には、係止部２１２は、筐体２１の本体部２１１の一対の下壁部２１４の他方に設けられている。内壁部２１５の間には、センサユニット５３０の一部である分割コア４１が嵌め込まれ、固定される。

【0093】

筐体２２は、Ｚ軸のマイナス側の方向が開放された空間２２ｓを有する箱形状を有する。筐体２２は、Ｙ軸方向で互いに対向する一対の上壁部２２３と、Ｘ軸方向で互いに対向する一対の上壁部２２４と、底板部２２９とを有する。上壁部２２３、２２４は互いに繋がっており底板部２２９からＺ軸のマイナス側に延びる。上壁部２２３、２２４と底板部２２９とは空間２２ｓを囲む。

【0094】

筐体２２の一対の上壁部２２４の他方の外側面には係合突起２２８ａが設けられている。

【0095】

筐体２１の係止部２１２は、下壁部２１４の外側面からＺ軸のプラス側の方向に延在する。係止部２１２は、略Ｕ字形状を有する。ヒンジ５５１を中心に筐体２１を筐体２２に対して相対的に回転させることにより係止部２１２は筐体２２の係合突起２２８ａに係合し、筐体２１と筐体２２とを一体化して互いに固定する。

【0096】

図３に示す電流センサ１０では、分割コア４２、４３はボビン５０の内底部５１１に付き当たるように、かつボビン本体５１の空間５０ｓに圧入されてボビン５０に強固に固定されている。電流センサ５１０では、図１９に示すように、分割コア４２、４３は内底部５１１に突き当たっているものの、ボビン本体５１から隙間５０ｔを空けて空間５０ｓ内に収容されている。このように、筐体２２に収容する前では分割コア４２、４３はボビン５０に固定されていないが、センサユニット５３０の形状を維持するために分割コア４２と分割コア４３とボビン５０とのそれぞれが筐体２２に位置決めされて強固に固定される。

【0097】

図１８から図２０に示すように、電流センサ５１０では、筐体２２の開口においてボビン５０を覆う内蓋５３１が設けられている。内蓋５３１は筐体２２内に導電性または磁性を有する異物が入ることを防止し、コイル６０を保護してかつ電流センサ５１０の検出精度が影響されることを防止できる。

【0098】

電流センサ５１０では、図１９と図２１に示すように、筐体２２は、本体部２２１から空間２２ｓに向かって突出して分割コア４１（４２）を位置決めするリブ６１０を有する。リブ６１０により分割コア４１、４２が筐体２２とボビン５０に対して位置決めされる。電流センサ５１０の組み立てでは、ボビン５０と、ボビン５０の空間５０ｓに挿入された分割コア４１、４２とを筐体２２圧入するように挿入することで分割コア４２と分割コア４３とボビン５０とのそれぞれが筐体２２に位置決めされて強固に固定される。その挿入の際に、分割コア４１、４２が筐体２２を削って削りくずが発生し、リブ６１０の対向面６１２ａと分割コア４１（４２）との間に挟まれるおそれがある。削りくずが発生リブ６１０の対向面６１２ａと分割コア４１（４２）との間に挟まれると、リブ６１０に対する分割コア４１、（４２）の位置がずれてコア４０の形状を維持できない、もしくは筐体２１の係止部２１２が筐体２２の係合突起２２８ａに届かずに係合できくなる懸念がある。

【0099】

電流センサ５１０では、上記懸念を払拭するために、リブ６１０は、本体部２２１から空間２２ｓに向かって突出する基部６１１と、基部６１１から分割コア４１（４２）に向かって延びる位置決め部６１２とを有する。位置決め部６１２は、分割コア４１（４２）に対向して当接する対向面６１２ａを有する。位置決め部６１２は、対向面６１２ａから延びるスリット６１３を介して本体部２２１から離れている。この構成により、分割コア４１、４２を筐体２２に挿入する際に発生する削りくずがスリット６１３を通って移動するので、リブ６１０の対向面６１２ａと分割コア４１（４２）との間に残ることを防止する。

【0100】

電流センサ５１０では、筐体２１は、筐体２１が筐体２２と一体化されることで筐体２２の本体部２２１に当接するように空間２２ｓ内に嵌合わされるように構成された突起部２３０ａ、２３０ｂを有する。突起部２３０ａは筐体２１のヒンジ部５５１が設けられておらずヒンジ部５５１の反対側の下壁部２１４から突出する。突起部２３０ｂは筐体２１の底板部２１９から延びている。突起部２３０ａ、２３０ｂは、筐体２１が筐体２２と一体化されることで筐体２２の本体部２２１の特に上壁部２２３に当接する。これにより、筐体２１、２２の相対的な互いの変位、特にヒンジ５５１を中心として筐体２１、２２が相対的な互いに反対方向に回転することを防止できる。この構成により、電流センサ１０と同様、落下や運搬等の機械的な衝撃が加わっても筐体２１、２２を一体化して互いに固定し、結果として分割コア４１、４２、４３の相対的な変位を防止し、分割コア４１、４２、４３が欠けることを防止する。

【0101】

図２２は、図１９に示す電流センサ５１０の拡大断面図である。電流センサ５１０は、筐体２１の本体部２１１と分割コア４１との間に設けられたクッション５４１をさらに備えることが好ましい。クッション５４１は本体部２１１の特に下壁部２１４と分割コア４１との間で下壁部２１４と分割コア４１とに当接する。これにより、分割コア４１を筐体２１に対して確実に位置決めして筐体２１に固定することができ、分割コア４１、４２、４３の割れを防止する。

【0102】

図２３は、電流センサ５１０の他のセンサユニット５３０の斜視図である。図２３において図４に示すセンサユニット３０と実質的に同じ部分には同じ参照番号を付す。筐体２１が筐体２２と一体化されることで、分割コア４１の接合面４１１は分割コア４２の接合面４２１に接合し、分割コア４１の接合面４１２は分割コア４３の接合面４３１に接合する。分割コア４１の接合面４１１のＹ軸の方向の両端４１１ａは面取りされている。両端４１１ａのうちの一方は面取りされていなくてもよい。分割コア４１の接合面４１２のＹ軸の方向の両端４１２ａは面取りされている。両端４１２ａのうちの一方は面取りされていなくてもよい。これにより、落下や運搬等の機械的な衝撃が加わっても、分割コア４１、４２、４３の角が互いに直接接触することを回避し、分割コア４１、４２、４３が欠けることを防止する。

【0103】

図２４は、電流センサ５１０のさらに他のセンサユニット６３０の斜視図である。図２４において図２３に示すセンサユニット５３０と実質的に同じ部分には同じ参照番号を付す。分割コア４２の接合面４２１のＹ軸の方向の両端４２１ａは面取りされている。両端４２１ａのうちの一方は面取りされていなくてもよい。分割コア４３の接合面４３１のＹ軸の方向の両端４３１ａは面取りされている。両端４３１ａのうちの一方は面取りされていなくてもよい。これにより、落下や運搬等の機械的な衝撃が加わっても、分割コア４１、４２、４３の角が互いに直接接触することを回避し、分割コア４１、４２、４３が欠けることを防止する。

【0104】

［その他］
以上、本開示に係る電流センサについて、上記実施の形態及び各変形例に基づいて説明したが、本開示は、上記の実施の形態及び各変形例に限定されるものではない。

【0105】

上記実施の形態では、コアの分割数が二つあるいは三つである場合を例示したが、コアの分割数は四つ以上であってもよい。また、他の電気導体Ｗ２～Ｗ５からの影響を抑制する点のみを考慮する場合、つまり、隙間Ｓの間隔ＬＸの調整を考慮しない場合であれば、コアは分割されていなくてもよい。

【0106】

その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び各変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

【符号の説明】

【0107】

１０ 電流センサ
２０ 筐体
２１ 筐体（第一筐体）
２２ 筐体（第二筐体）
３０ センサユニット
４０，４０Ａ，４０Ｂ コア
４１，４２，４３，４４，４５ 分割コア
５０ ボビン
５１ ボビン本体
５２ 鍔部
５１１ 内底部
６０ コイル
２１１ 本体部
２１２ 係止部
２１３ 下壁部
２１３ａ，２１５ａ，２２３ａ 切欠き部
２１４ 下壁部
２１５ 内壁部
２２１ 本体部
２２３ 上壁部
２２４ 上壁部
２２４ａ 突起
２２４ｂ 規制凸部
２２８ａ，２２８ｂ 係合突起
４１１，４１２，４２１，４３１ 接合面
４２２，４３２，４５２ 端面
４４１，４４２ 先端面
４５１ 一端面
５１０ 電流センサ
５２０ 筐体
５３０ センサユニット
６３０ センサユニット
Ｗ 電気導体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】