JP2985079B2

JP2985079B2 - 磁気センサ

Info

Publication number: JP2985079B2
Application number: JP10211609A
Authority: JP
Inventors: 則光星; 尚之佐藤
Original assignee: TOOKIN KK
Current assignee: TOOKIN KK
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1998-07-27
Publication date: 1999-11-29
Anticipated expiration: 2018-07-27
Also published as: JPH1194922A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、船舶、航
空機、家庭用の電気製品、医療機器等の分野において、
発生する微弱な磁界を検出するために用いる磁気センサ
に属する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、従来技術１における磁気セン
サを示している。図１３を参照して、従来技術１におけ
る磁気センサは、ボビン１１１と、このボビン１１１に
収容されているトロイダルコイル１１２と、ボビン１１
１の外周面に巻着されている検出コイルとしての検出用
のマグネットワイヤー１１３とを有している。

【０００３】ボビン１１１の上面には、トロイダルコイ
ル１１２を収容するための溝１１１ａが形成されてい
る。検出用のマグネットワイヤー１１３は、トロイダル
コイル１１２の上側を通り、ボビン１１１の外周面に巻
着されている。

【０００４】トロイダルコイル１１２は、パーマロイ
箔、及びアモルファス磁性箔を積層した高透磁率材料か
らなるリング状の磁芯（図示せず）と、この磁芯を収容
したリング状のコアケース１１５と、コアケース１１５
の外周面に励磁コイルとしてトロイダル状に巻着されて
いる励磁用のマグネットワイヤー１１６とを有してい
る。

【０００５】この磁気センサを製作するには、初めに、
ボビン１１１の溝１１１ａへトロイダルコイル１１２を
収容する。その後、ボビン１１１の外周面には、検出用
のマグネットワイヤー１１３を巻き付けることで、磁気
センサが完成する。

【０００６】なお、図１３中の符号１１６ａ，１１６ｂ
によって図示した部分は、励磁用のマグネットワイヤー
１１６の終端部分からそれぞれ引き出した引き出し線で
あり、２本の引き出し線１１６ａ，１１６ｂがボビン１
１の外へ引き出されている。

【０００７】図１４は、従来技術２としての磁気センサ
を示している。この磁気センサは、多層に重ね合わせた
複数枚の平板状のプリント基板１２１と、これらのプリ
ント基板１２１の間に挟み込まれている薄板形状のトロ
イダルコイル１２２と、最上部のプルント基板１２１ａ
の上面に形成されている検出コイルとしての検出用の導
電パターン１２３とを有している。

【０００８】トロイダルコイル１２２は、高透磁率材料
のリング状の磁芯１２５と複数の励磁用の導電パターン
１２６とを有している。励磁コイルとして用いられる複
数の導電パターン１２６は、リング状の磁芯１２５の中
心側からプリント基板１２１の周辺側へ放射状に、かつ
所定の間隔をもってリング状に位置している。

【０００９】なお、図１４中の符号１２３ａ，１２３ｂ
によって図示した部分は、検出用の導電パターン１２３
の終端部分からそれぞれ引き出した引き出し線であり、
２本の引き出し線１２３ａ，１２３ｂがプリント基板１
２１のの外へ引き出されている。

【００１０】また、図１４中の符号１２６ａ，１２６ｂ
によって図示した部分は、励磁用の導電パターン１２６
の終端部分からそれぞれ引き出した引き出し線であり、
２本の引き出し線１２６ａ，１２６ｂがプリント基板１
２１の外へ引き出されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、、従来
技術１の磁気センサのようなトロイダルコイル１１２で
は、コアケース１１５のリング内径穴に励磁用のマグネ
ットワイヤー１１６を通しながらコアケース１１５上に
数十〜数百回の巻線作業をしなければならない。このた
め、巻線作業には時間がかかることから、磁気センサ全
体の製作においても時間がかかってしまうという問題が
ある。

【００１２】また、トロイダルコイル１１２が小形であ
る場合には、コアケース１１５のリング内径穴も当然、
小さいリング内径となる。したがって、トロイダルコイ
ル１１２は小形になるほど、コアケース１１５のリング
内径穴に励磁用のマグネットワイヤー１１６を通しなが
ら行う巻線作業が困難となるので、設計上における制約
が生じる。それ故に、トロイダルコイル１１２の小形化
には限界がある。

【００１３】また、高透磁率材料のリング状の磁芯を使
用する際には、磁芯を保護するためにコアケース１１５
に磁芯１２５を入れて、コアケース１１５上に巻線作業
を施すため、部品点数や工数が多くなってしまうという
問題がある。

【００１４】また、従来技術２の磁気センサのように、
多層の平板状のプリント基板１２１間に高透磁率材料の
リング状の磁芯１２５を挟み込んだ場合には、磁芯１２
５に機械的な歪みが加わると、磁芯１２５の材料特性が
劣化してしまうという問題がある。

【００１５】そこで、本発明の課題は、微弱な磁界を精
度よく検出できる高性能な磁気センサを提供することに
ある。

【００１６】本発明の他の課題は、微弱な磁界を精度よ
く検出できる小形で、高性能な磁気センサを提供するこ
とにある。

【００１７】また、本発明の他の課題は、簡単な構成
で、部品点数や作業工数を低減でき、作業能率を向上す
ることができる磁気センサを提供することにある。

【００１８】また、本発明の他の課題は、磁芯の材料特
性の劣化を防止することができる磁気センサを提供する
ことにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ボビン
と、該ボビン内に設けられているトロイダルインダクタ
とを有し、該トロイダルインダクタはトロイダルコア
と、該トロイダルコアに巻着した励磁トロイダルコイル
と、前記ボビンに巻着した少なくとも一つの検出コイル
とを有している磁気センサにおいて、前記ボビンはその
一面にトロイダル溝を形成したボビンケースを有し、該
トロイダル溝は前記トロイダル溝を覆いかつ前記トロイ
ダルインダクタと前記ボビンケースに結合しているボビ
ンカバーに対応しており、前記ボビンケース及び前記ボ
ビンカバーのうちの一つは放射状に延在して互いに角度
を形成するように間隔をもって設けられている複数の薄
膜線形導体からなる導体パターンを有し、該導体パター
ンは放射状内側端部及び放射状外側端部を有し、前記ト
ロイダルコアは前記導体パターン上に設けられており、
複数の結合導体が前記トロイダルコアの内側から外側へ
前記トロイダルコア上を放射状に延在しており、前記結
合導体の各々は、前記導体パターンに対応し前記放射状
内側端部に結合されている内側端部と、前記導体パター
ンに対応し前記放射状外側端部に結合されている外側端
部を有し、前記励磁トロイダルコイルが前記導体パター
ンと前記結合導体とから形成されていることを特徴とす
る磁気センサが得られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の磁気センサの第
１の実施の形態例を図面を参照して説明する。図１は、
第１の実施の形態例における磁気センサの外観を示して
いる。図１を参照して、磁気センサは、直方体のボビン
３１と、このボビン３１内に設けられているトロイダル
インダクタとを有している。

【００２１】トロイダルインダクタは磁芯（トロイダル
コア）３６と、トロイダルコア３６に巻着した励磁トロ
イダルコイル３５，５１と、ボビン３１に巻着されてい
る検出コイルとしての第１及び第２のマグネットワイヤ
ー３２，３３とを有している。

【００２２】ボビン３１はその一面に溝（トロイダル
溝）３１ａを形成したボビンケースを構成してる。

【００２３】溝３１ａにはこの溝３１ａを覆いかつトロ
イダルインダクタとボビンケースに結合しているボビン
カバーに対応しており、ボビンケースに導体パターン３
５を有している。導体パターン３５のそれぞれは放射状
に延在して互いに角度を形成するように間隔をもつ複数
の薄膜線形導体によって構成されている。

【００２４】第１のマグネットワイヤー３２は、図１中
の矢印Ｘ方向でボビン３１に巻着されている。第２のマ
グネットワイヤー３３は、矢印Ｘ方向に直交するように
図１中の矢印Ｙ方向でボビン３１に巻着されている。こ
こで、第１及び第２のマグネットワイヤー３２，３３
は、これらによって検出コイルが構成されている。

【００２５】図２及び図３は、図１において説明した磁
気センサにおけるボビン３１の内部構造を示している。
また、図４は、図３に示したボビン３１の一部を断面し
た状態を示している。

【００２６】図２乃至図４を参照して、ボビン３１の上
面には、断面逆台形でかつリング状の溝３１ａが形成さ
れている。ボビン３１は、エポキシ樹脂もしくは液晶ポ
リマーなどの樹脂材料を樹脂成型機を用いて成型するこ
とによって作られている。なお、図示した溝３１ａは、
円形のリング形状であるが、円形に限らず多角形のリン
グ形状であってもよい。

【００２７】ボビン３１の上面と溝３１ａには、溝３１
ａを放射状に跨ぐ方向、即ち、ボビン３１の上面の中心
側から外周縁側へ放射状に複数本の導電パターン３５が
設けられている。複数本の導電パターン３５は、図５に
もっともよく開示されているように、互いに所定の間隔
をもってリング状に、ボビン３１の上面と溝３１ａとに
設けられている。

【００２８】溝３１ａ内における複数の導電パターン３
５の配置は、溝３１ａの内側面及び溝３１ａの底面に放
射状に、かつ溝３１ａの周方向で互いに所定の間隔をも
って設けられている。導体パターン３５の上面には、銅
メッキ、無電解ニッケルメッキ、金ケッキなどが施され
ており、所定の厚み寸法を有するものである。

【００２９】導電パターン３５の配置を具体例に示す
と、複数の導電パターン３５は、導電パターン３５の幅
が０．１μｍ、複数の導電パターン３５のピッチが０．
３μｍでボビン３１の上面と溝３１ａに印刷されてい
る。

【００３０】ボビン３１は、複数の導電パターン３５が
ボビン３１の溝３１ａとボビン３１の上面とに印刷され
た直方体状の３次元の立体印刷基板であると言える。

【００３１】ボビン３１の溝３１ａ内には、図３及び図
４に示されているように、アモルファス磁性箔及びアモ
ルファス磁性線、パーマロイ箔などにより、リング状に
形成した高透磁率材料の磁芯３６が収容されている。

【００３２】導電パターン３５が印刷された溝３１ａ面
には、図４に示すように、高透磁率材料の磁芯３６に対
して電気的な絶縁をするために、レジスト３７が塗布さ
れている。なお、溝３１ａ面には、上記レジスト３７に
代えて絶縁樹脂材を印刷して施てもよい。

【００３３】さらに、ボビン３１の上面には、複数の導
電性のピン４１が立設されている。具体的には、３本の
ピン４１がボビン３１の上面の３つの角部近傍に位置し
ている。３本のピン４１は、ボビン３１の上面から上方
へのびている。これらのピン４１は、検出コイルとして
の２次巻線である第１及び第２のマグネットワイヤー３
２，３３の端部をからげる役目を果たす。さらに、３本
のピン４１は、図１及び図２に示した枠部材４３をボビ
ン３１の上面の規定された位置に位置決めする役目を果
たす。

【００３４】ボビン３１の４つの外側面のそれぞれに
は、表面実装用の電極パターン４５ａ，４５ｂ，４５
ｃ，４５ｄ，４５ｅが設けられている。３本のピン４１
は、電極パターン４５ａ〜４５ｅのうちの、３つの電極
パターン４５ａ〜４５ｃに一対一に接続されている。な
お、残りの２つの電極パターン４５ｄ，４５ｅは、ボビ
ン３１の上面で導電パターン３５の終端部分にそれぞれ
接続されている。

【００３５】これらの電極パターン４５ａ〜４５ｅは、
ボビン３１の外側面に銅メッキ、無電解ニッケルメッ
キ、金メッキ、もしくは半田ペーストにより印刷を施し
たものある。

【００３６】また、図２及び図４に示すように、リング
状の溝３１ａを基準として、１つの導電パターン３５の
内周側の端部（放射状内側端部）３５ａと、この１つの
導電パターン３５の隣に位置している導電パターン３５
の外周側の端部（放射状外側端部）３５ｂとは、Ａｌ線
もしくはＡｕ線のようなワイヤーある導線（結合導体）
５１によってワイヤーボンディングされている。なお、
図３では、導線５１を一部分のみで示し、円周方向に配
される導線５１の多くを省略して示している。

【００３７】図４に示した断面方向から見た場合には、
磁芯３６上でボビン３１に形成された導電パターン３５
と導線５１とが接続され、円周を１周する構成となる。
即ち、複数の導電パターン３５と複数の導線５１とは、
互いに１つずつずれて接続されているため、隣接する複
数の導電パターン３５へ接続される構成となる。

【００３８】よって、複数の導線５１は、おのおのが複
数の導電パターン３５を連続して接続し、全長が１本の
導電線となる。

【００３９】したがって、１本の導電線となる導電パタ
ーン３５及び導線５１は、これらによってトロイダル状
に励磁コイル（励磁トロイダルコイル）を形成する。な
お、電極パターン４５ｄ，４５ｅには、交流電流を通電
すると、磁芯３６を励磁することができる励磁コイルと
なる。

【００４０】ここで、上記励磁コイルは、発振回路によ
り、数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの周波数にて、励磁を行
い、検出コイルによって励磁周波数の２倍周波数を受け
る。磁気センサは、外部の地球磁界などの磁場を受ける
ことで、その２倍周波数は振幅変調を起こす。この振幅
変調の振幅は、外部から加わる磁場に比例し、直線的に
変化することで磁気センサとして使用できる。

【００４１】ボビン３１の上面の辺縁近傍には、図１及
び図２に示すうように、ボビン３１の上面よりも上方へ
突出している枠部材４３が設けられている。複数の導線
５１は、枠部材４３の上面よりも少し下がった位置で配
線されている。枠部材４３内には、図１に示したよう
に、ボビンカバーとしての樹脂材５５が充填されてい
る。樹脂材５５は、ワイヤーボンディングされた導線５
１や、溝３１ａに設けた磁芯３６を覆い保護する役目を
果たしている。

【００４２】なお、ボビン３１の上面の辺縁には、枠部
材４３に代えてボビン３１を成型する際に、リング状の
段差を付けるように形成しても樹脂材５５を充填するこ
とができる。

【００４３】次に、第１の実施の形態例で説明した磁気
センサの製作について説明する。図３に示すように、初
めに、ボビン３１の溝３１ａには、磁芯３６を収容す
る。次に、導電パターン３５の内周側の端部３５ａと外
周側の端部３５ｂとに導線５１をワイヤーボンディング
する。この際、導線５１は、導電パターン３５の内周側
の端部３５ａと外周側の端部３５ｂとを１つづつずらし
て接続しているので、導電パターン３５及び導線５１に
よって磁芯３６にトロイダル状の励磁コイルが形成され
る。

【００４４】その後、ボビン３６の上面には、ピン４１
を内側にして囲むように枠部材４３取り付ける。そし
て、ボビン１６の上面の枠部材４３内には、磁芯３６及
び導線５１を覆うように樹脂材５５を充填する。このよ
うに磁芯３６は、樹脂材５５を充填することによって、
溝３１ａの所定位置内に収まり、外部からの機械的な歪
みを受けない構造となる、また、磁芯３６の材料特性
は、熱処理（焼鈍）によって得た特性を維持できる。

【００４５】最後に、ボビン３１には、図１に示したよ
うに、第１及び第２のマグネットワイヤー３２，３３に
よってＸ，Ｙ方向で包み込むように巻着することで、検
出コイルが形成し、Ｘ方向，Ｙ方向の２軸構成の磁気セ
ンサが作製される。

【００４６】図５乃至図９は、第１の実施の形態例とし
て図１に示した磁気センサの構成と基本的に同じ構成と
なっている磁気センサの第２の実施の形態例を示してい
る。ただし、第２の実施の形態例のボビン３１は、第１
の実施の形態例で説明したボビン３１の枠部材４３及び
ピン４１を有していない点で異なってる。

【００４７】なお、このボビンを説明するに当たり、図
２に示した磁気センサのボビン３１と同じ部分には、同
じ符号を付して説明する。

【００４８】この第２の実施の形態例におけるボビン３
１の上面には、大きなへこみ部９１ａが形成されてい
る。へこみ部９１ａには、図４に示したように、第１の
実施例と同様な溝３１ａ、導電パターン３５が設けられ
ている。溝３１ａには、磁芯３６が配置される。

【００４９】また、図９にも示すように、リング状に所
定の間隔で配置されている複数の導電パターン３５に
は、マーク９３ａ〜９３ｇが設けられている。この実施
の形態例におけるマーク９３ａ〜９３ｇは、リング状の
導電パターン３５の内周側の端部に位置する４つのマー
クマーク９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄと、外周側の
端部に位置する２つのマーク９３ｅ，９３ｆと、中心に
位置するマーク９３ｇとによって構成されている。

【００５０】マーク９３ａ〜９３ｇは、複数の導電パタ
ーン３５の任意の導電パターン３５に複数が設けられて
いる。複数の導電パターン３５は、マーク９３ａ〜９３
ｇによって、これらの導電パターン３５の印刷時におけ
る位置ずれを補正する役目を果たす。マーク９３ａ〜９
３ｄは、十字形状のマーク、円形のマーク、もしくは多
角形状のマークとしている。

【００５１】ボビン３１には、その四角の近傍にボルト
を通す複数のボルト穴９２ａ〜９２ｅが形成されてい
る。ボビン３１の一つの角の近傍に位置しているボルト
穴９２ｄ，９２ｅには導電パターン３５に接続されてい
る導電端子部３５ｃ，３５ｄが設けられている。これら
の導電端子部３５ｃ，３５ｄは、ボルトを介して外部へ
導通するように、ボルトに接続されるものである。

【００５２】へこみ部９１ａには、第１の実施形態例に
よって説明した図１に示されているように、導電パター
ン３５及び導線５１によって磁芯３６にトロイダル状の
励磁コイルが形成して、プラスチック樹脂材５５が充填
されている。そして、ボビン３１には、図１に示したよ
うに、第１及び第２のマグネットワイヤー３２，３３を
巻着することで検出コイルを形成して磁気センサが作製
される。

【００５３】図８及び図９は、本発明の磁気センサにお
ける第３の実施の形態例として、ボビン３１と、このボ
ビン３１に組み合わされるボビンカバーとしてのプリン
ト基板６０とを示している。図１０に示すボビン３１
は、図３に示したボビン３１とほぼ同じ構成である。た
だし、図３に示したボビン３１とは、枠部材４３と導線
５１とを有していない点で相違している。したがって、
図３に示したボビン３１とは、枠部材４３と導線５１と
がない点で相違している構成であるので、ボビン３１の
詳細な構成の説明は省略する。

【００５４】図１０は、第２の実施の形態例における磁
気センサの要部を断面した状態で示している。なお、図
９は、ボビン３１にプリント基板６０を接合した図であ
り、このボビン３１の外周面に第１の実施の形態例と同
様な第１及び第２のマグネットワイヤー３２、３３が
Ｘ，Ｙ方向に巻線されて検出コイルを構成するものであ
る。

【００５５】図８乃至図１０を参照して、第３の実施例
における磁気センサは、ボビン３１と、このボビン３１
の上面に設けたプリント基板６０と、図１によって説明
した第１及び第２のマグネットワイヤー３２、３３とを
有している。

【００５６】プリント基板６０の一平面には、ボビン３
１の上面及び溝３１ａに設けた放射状の複数の導電パタ
ーン３５に接合するように、複数の相手導電パターン６
１が設けられている。相手導電パターン６１は、プリン
ト基板６０の中央側から周縁側へのびかつ所定の間隔を
もってリング状に設けられている。また、相手導電パタ
ーン６１は、第１の実施の形態例で説明した導線５１と
同じ役目を果たすものである。

【００５７】１つの相手導電パターン６１は、導電パタ
ーン３５の内周側の端部３５ａと、この導電パターン３
５のとなりに位置している導電パターン３５の外周側の
端部３５ｂとに接合される。即ち、相手導電パターン６
１は、導電パターン３５に１つづつずれて接合されてい
る。

【００５８】このプリント基板６０は、図９乃至図１０
に示すように、ボビン３１に重ね合わせ接合して接合す
ることにより、導体パターン３５と相手導電パターン６
１とが全長に亘り１本に連通し、磁芯３６に励磁コイル
が形成される。

【００５９】導電パターン３５と相手導電パターン６１
とを接合するには、初めに、ボビン３１の溝３１ａ内
に、磁芯３６を収容する。そして、ボビン３１の上面に
は、プリント基板６０に形成されている３つのピン穴６
０ａをボビン３１の上面に立設されている３つのピン４
１に一対一に挿入する。そして、ボビン３１の上面と磁
芯３６上にプリント基板６０を接合する。

【００６０】導電パターン３５及び相手導電パターン６
１の表面には、図１０に示すように、低融点の半田７１
が付着されている。半田７１が介在されてる導電パター
ン３５及び相手導電パターン６１は、温度１８０〜２６
０℃のリフロー炉を通過させることで、半田溶接にて電
気的に接合が行行われる。この電気的に接合することに
よって、導電パターン３５及び相手導電パターン６１
は、トロイダル状の励磁コイルを形成した構造となる。

【００６１】また、磁芯３６には、導電パターン３５と
磁芯３６との電気的な短絡を防ぐために、磁芯３６の表
面に、図１０に示すように、化学蒸着処理にて有機材料
の主成分を持つ絶縁被膜７３が付着されている。

【００６２】また、高透磁率材料の磁芯３６は、薄板の
材料をリング状に加工する方法もあるが、高透磁率材料
をトロイダル状に蒸着して磁芯３６を形成してもよい。

【００６３】図１１及び図１２は、本発明の磁気センサ
の励磁コイルを構成する部分の第４の実施の形態例を示
している。なお、第４の実施例において図８と同じ部分
には同じ符号を付して説明する。

【００６４】図１１及び図１２を参照して、プリント基
板６０には、複数の導電パターン６１が印刷によって設
けられている。複数の導電パターン６１の上面には、表
面を化学蒸着にて絶縁処理を施したリング状の磁芯８１
が搭載されている。磁芯８１は、プリント基板６０に接
着剤によって接着されている。

【００６５】複数の導電パターン６１は、図４に示した
導線５１と同様な導線８２によって、接続されている。
即ち、１つの導電パターン６１の内周側の端部６１ａ
と、この１つの導電パターン６１の隣に位置している導
電パターン６１の外周側の端部６１ｂとは、導線８２に
よってワイヤーボンディングされている。

【００６６】導電パターン６１と導線８２とは、リング
状の磁芯８１の円周を１周する構成となる。複数の導電
パターン６１と複数の導線８２とは、互いに１つずつず
れて接続されているため、隣接する複数の導電パターン
６１へ接続される構成となる。

【００６７】よって、複数の導線８２は、おのおのが複
数の導電パターン６１を連続して接続して、全長が１本
の導電線となる。

【００６８】したがって、１本の導電線となる導電パタ
ーン６１及び導線８２は、これらによってトロイダル状
に励磁コイルが形成されている。

【００６９】導電パターン６１上には、磁芯８１の上方
を張架するように導電パターン６１の内周側の端部６１
ａから、隣接ピッチ間を斜めに導線８２を隣に位置する
導電パターン６１の外周側の端部６１ｂにワイヤーボン
ディングする。これにより磁芯８１にトロイダル状の励
磁コイルが形成される。

【００７０】プリント基板６０及びこのプリント基板６
０に設けた励磁コイルは、図１２に示したように、ボビ
ン８３の上面に形成したリング状の溝８３ａへ収容する
ことができる。そして、ボビン８３と、このボビン８３
上に設けたプリント基板６０の外周面に、図１に示した
第１及び第２のマグネットワイヤー３２，３３によって
Ｘ，Ｙ方向で包み込むように巻着することで検出コイル
を形成し、Ｘ方向，Ｙ方向の２軸構成の磁気センサが作
製される。

【００７１】

【発明の効果】以上、実施例によって説明したように、
本発明の磁気センサは、立体的に印刷される導電パター
ンを利用し、導電パターンにて巻線する構成としたの
で、微弱な磁界を精度よく検出できる小形で、高性能な
磁気センサを提供することができる。

【００７２】また、本発明は、簡単な構成で、部品点数
や作業工数を低減でき、作業能率を向上することができ
る。また、本発明の磁気センサは、磁芯の材料特性の劣
化を防止することができる。

【００７３】さらに、本発明の磁気センサは、磁芯に複
雑で能率の悪い巻線作業をせずに、立体的に印刷される
導電パターンを利用し、導電パターンにて巻線する構成
としたので、導電パターンの接合時の半田溶接など熱に
よる磁芯への影響をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気センサの第１の実施の形態例を示
す外観斜視図である。

【図２】図１に示した磁気センサのボビンを示す斜視図
である。

【図３】図２に示したボビンに磁芯を設けた状態を示す
斜視図である。

【図４】図３のVI-VI 線断面図である。

【図５】本発明の磁気センサの第２の実施例を示し、磁
気センサにおけるボビンの斜視図である。

【図６】図５に示したボビンを裏面から見た状態の斜視
図である。

【図７】図５に示したボビンのの要部を拡大して示した
平面図である。

【図８】本発明の磁気センサの第３の実施例を示し、磁
気センサにおけるボビンとプリント基板とを分離した状
態の分解斜視図である。

【図９】図８に示した磁気センサにおけるボビンとプリ
ント基板とを組み合わせた状態の斜視図である。

【図１０】図９に示したボビンとプリント基板とを組み
合わせた状態の要部を断面して示した断面図である。

【図１１】本発明の磁気センサの第４の実施例を示し、
磁気センサにおけるプリント基板を示す斜視図である。

【図１２】図１１のX-X 線断面図である。

【図１３】従来技術１の磁気センサの外観を示す斜視図
である。

【図１４】従来技術２の磁気センサの外観を示す斜視図
である。

【符号の説明】

３１，１１１ボビン３１ａ溝３２第１のマグネットワイヤー３３第２のマグネットワイヤー３５導電パターン３６，８１磁芯３７レジスト４３枠部材４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５ｅ電極パタ
ーン５１，８２導線５５樹脂材６０，１２１プリント基板６１相手導電パターン９１ａへこみ９３ａ〜９３ｇマーク１１２，１２２トロイダルコイル１１３，１１６マグネットワイヤー

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01R 33/00 - 33/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ボビンと、該ボビン内に設けられている
トロイダルインダクタとを有し、該トロイダルインダク
タはトロイダルコアと、該トロイダルコアに巻着した励
磁トロイダルコイルと、前記ボビンに巻着した少なくと
も一つの検出コイルとを有している磁気センサにおい
て、前記ボビンはその一面にトロイダル溝を形成したボビン
ケースを有し、該トロイダル溝は前記トロイダル溝を覆
いかつ前記トロイダルインダクタと前記ボビンケースに
結合しているボビンカバーに対応しており、前記ボビン
ケース及び前記ボビンカバーのうちの一つは放射状に延
在して互いに角度を形成するように間隔をもって設けら
れている複数の薄膜線形導体からなる導体パターンを有
し、該導体パターンは放射状内側端部及び放射状外側端
部を有し、前記トロイダルコアは前記導体パターン上に
設けられており、複数の結合導体が前記トロイダルコア
の内側から外側へ前記トロイダルコア上を放射状に延在
しており、前記結合導体の各々は、前記導体パターンに
対応し前記放射状内側端部に結合されている内側端部
と、前記導体パターンに対応し前記放射状外側端部に結
合されている外側端部を有し、前記励磁トロイダルコイ
ルが前記導体パターンと前記結合導体とから形成されて
いることを特徴とする磁気センサ。
【請求項２】請求項１記載の磁気センサにおいて、前
記ボビンには２つの前記検出コイルが互いに直交する方
向に巻着されていることを特徴とする磁気センサ。
【請求項３】請求項１記載の磁気センサにおいて、前
記ボビンは直方体形状を呈していることを特徴とする磁
気センサ。
【請求項４】請求項１記載の磁気センサにおいて、前
記トロイダル溝は円形あるいは多角形をしていることを
特徴とする磁気センサ。
【請求項５】請求項１記載の磁気センサにおいて、前
記導体パターンは前記トロイダル溝の内側から外側へ放
射状に延在するように前記ボビンケースの前記一面上に
形成されており、前記結合導体は導線であり、前記ボビ
ンカバーは前記結合導体と、前記トロイダルコアと、前
記導体パターンを共に覆うように前記ボビンケース上に
載せられた樹脂材であることを特徴とする磁気センサ。
【請求項６】請求項５記載の磁気センサにおいて、前
記ボビンの前記一面から上方に突出するように前記一面
に形成した枠部材を有することを特徴とする磁気セン
サ。
【請求項７】請求項６記載の磁気センサにおいて、突
出している枠部は前記トロイダル溝の前記一面にかつ前
記トロイダル溝の外側の前記周辺に形成されていること
を特徴とする磁気センサ。
【請求項８】請求項１記載の磁気センサにおいて、前
記トロイダルコアは高透磁率材料の薄板から形成され、
化学蒸着によって配置された絶縁膜によって覆われてい
ることを特徴とする磁気センサ。
【請求項９】請求項１記載の磁気センサにおいて、前
記トロイダル溝の少なくとも内側と底面とが絶縁部材で
覆われていることを特徴とする磁気センサ。
【請求項１０】請求項１記載の磁気センサにおいて、
前記トロイダルコアを形成するために、高透磁率材料が
トロイダル形式で前記トロイダル溝の前記底部に設けら
れていることを特徴とする磁気センサ。
【請求項１１】請求項１記載の磁気センサにおいて、
前記導体パターンには、前記導体パターンを正しい位置
に位置決めするよう修正するために所望の位置に形成さ
れた複数のマークが設けられていることを特徴とする磁
気センサ。
【請求項１２】請求項１記載の磁気センサにおいて、
前記導体パターンは前記トロイダル溝の内側から外側へ
放射状に延在するように前記ボビンケース上に形成さ
れ、前記ボビンカバーはその上に形成されたもう一つの
導体パターンとして前記結合導体を有するプリント基板
であることを特徴とする磁気センサ。
【請求項１３】請求項１２記載の磁気センサにおい
て、前記トロイダルコアは高透磁率材料の薄板から形成
され、化学蒸着によって配置された絶縁膜によって覆わ
れていることを特徴とする磁気センサ。
【請求項１４】請求項１２記載の磁気センサにおい
て、前記トロイダル溝の少なくとも内側及び底面は絶縁
部材で覆われていることを特徴とする磁気センサ。
【請求項１５】請求項１２記載の磁気センサにおい
て、前記トロイダルコアを形成するために、高透磁率材
料がトロイダル形式で前記溝の前記底部に配置されてい
ることを特徴とする磁気センサ。
【請求項１６】請求項１２記載の磁気センサにおい
て、前記トロイダルコアは有機材料を含む絶縁膜で覆わ
れており、前記導体パターン及び前記トロイダルコア間
に電気的短絡が生じるのを防ぐために化学蒸着によって
配置されていることを特徴とする磁気センサ。
【請求項１７】請求項１２記載の磁気センサにおい
て、前記導体パターンには、前記導体パターンを正しい
位置に位置決めするよう修正するために所望の位置に形
成された複数のマークが設けられていることを特徴とす
る磁気センサ。
【請求項１８】請求項１記載の磁気センサにおいて、
前記ボビンカバーは前記導体パターンを有するプリント
基板であり、前記結合導体は結合ワイヤーであり、前記
トロイダルインダクタは前記ボビンカバー上に固定され
ており、前記ボビンケースの前記トロイダル溝に適合し
ていることを特徴とする磁気センサ。
【請求項１９】請求項１８記載の磁気センサにおい
て、前記トロイダルコアは高透磁率材料の薄板から形成
され、化学蒸着によって配置されている絶縁膜によって
覆われていることを特徴とする磁気センサ。