JPH03205568A - 電流センサのボビンの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業十の利用分野〉 本発明はホール素子等の磁電変換素子を用いた電流セン
サに用いるコイルを巻付けるボビンの改良に関し、特に
コイルを巻き回した環状コアのｊ■に切欠き形成したギ
ャップ内に磁電変換素子を配置する形式の電流センサに
煉用するボビンに関する。

（従来の技術） ファクシミリやモデム等においては電話回線の制御状態
、即ち電話機のオンフッタ、オフフック或は変換機動作
に伴う回線ループ電流の有無及び極性反転等を検出する
素子、装置を必要とするが、従来このために電話回線に
リートリレー又はフォトカブラを挿入していた。

しかし、リートリレーやフォトカブラ等により検出でき
る最小電流値は比較的大きく、しかも挿入インピーダン
ス（抵抗）が大きくなって損失が増大する等の欠点があ
った。

このため、近年磁′市変換ＪＦを用いた−，Ｈ流センサ
（電流検出器）が開発され、感度、神入指失八に改再さ
れたものが出現するようになった。

磁電変換素子としては例えばホール』，ｒ一が用いられ
、ホール素了５は例えば第２図に小した如きフエライト
呵の磁性材料を戊形加］一シて１＆る環状の磁性体コア
１の一部を切欠いた狭い空隙部３に配１ｒ１されて該コ
ア１の一部にこれを芯として在いたコイル２に通゛１Ｌ
することによって発牛するｌｉｉｉ　＋１ａコア窄隙部
の磁界をＬ記ホール素ｒにイ１川させてＸＨ流の強度及
び向きを検出するものである。

ホール素子５は、アルミナ等のノ，（板Ｇ１に搭載され
るとともに、空隙内にホール素ｒ５が適＋Ｅな状態で配
置されるように位置決めされる。

第３図は＋ｉｉ）記第２図の電流検出器のブロック概要
図であり、ホール素ｆ−５によって検出された磁界のイ
１ｌ′ｌは電圧に変換されてホール素−ｒの端ｒに発生
し、アンブ１１によって増幅された」一で比較器ｌ２に
よって所定の設定値と比較されて屯流の有無及び極性が
判定される。

ところで、環状コア！　（７’）　１１辺１ａに嵌７１
シたボヒン１５にコイルを在く場合には、軸方ＩＺリに
２つ削りにしたボビンで｝−辺１ａを挟んだ状態で巻き
同している。このよつな査き付け作業は、コイルな合き
付けない他のコア部分が障書となるため、慟めて煩雑な
ものとなっていた。

また、　一部に今隙部３を右した環状コア１を体品とし
て形成すると、゛仝隙部３の稍度を＋’−’：：ぬるた
めの稍密な切削加Ｊでが必要となるが、これは極めて（
，＋４難な作業であり、製遣工稈の複雑化とコストアッ
プ等の１京国となっている。空隙部３内にはブリントノ
，（板〔３と磁電変換素子−５か所走のギャップなイ１
して配置されるため、空隙部３の全高が大きくなり、磁
束のリークに起田した磁束密度の低トと、それに起因し
た検出感度の低下を↑ｔ｛来している。

史に、第２図に示した従来構迅の゛Ｉ１ｉ流センサにあ
っては、磁１し変換素子５を空隙部３内にｒＥ確に位置
決めするためにコイル２を形成していない側の辺１　ｂ
　（この例ではＦ辺）上に３５板６の裏面を挟着剤によ
って仮１Ｌめした−Ｌで周開を樹脂で固めている。しか
し、接着剤の１′／さに僅かでもハラツキがあると、下
辺１ｂとＪ，％板６との間の平．行な４１′Ｊ置関係が
損なわれて、空隙内の磁電変換索７−５に作用する磁力
線の角度等が変動し、検出感度が低ドする特性Ｌのバラ
ツキが生じる虞れがあった。

（発明の目的） 本発明はＬ記に鑑みてなされたものであり、環状コアの
切欠き内に、ホール素子を天装した基板を位ｐ決めした
電流センサにおいて，コアに対するコイルの巻き付け作
業を容易化するとともに、コアの空隙部の粘度向」一を
容易化し、史に該空隙部を小さくして感皮を向上するこ
とができる′１ハ流センサのボビンの構造を提供するこ
とを目的としている。

（発明の概要） Ｌ記ｌ１的を達成するため，本発明は一部を切欠いてギ
ャップとした環状の磁性体コアと、該コアの一辺に取付
けた絶縁性ボビンに巻回したコイルと、磁電変換素子を
表面に搭載した基板とから戊り、該コアの切欠き内に該
磁主変換集ｒ一が位；Ｖｉずるように該ノよ扱を配ｉ？
／　Ｌ７た電琉センサにおいて、１ｉｉ１＋ｉ己環状の
磁ヤト体コアは、一辺を除去してコ宇状にしたコ′ｒ状
Ｊ，％部と、該除去した一辺に代えて該コ字状基部のＬ
辺の先端Ｆ面に−Ｌ端部な接着される短尺な分割コアと
から成り、 Ｉｒｊ記分割コアは、１両記コ−？゜状基部の１ニト辺
の先端部間に形戊される開放部よりも短い軸方ド１１長
さをイ−Ｉし、 １１１ｊ記絶縁性ボビンは、該分割コアを内部空所に収
納する商状部と、１該筒状部の軸方［ｌリ両端部から夫
〜外径方向に張出した−１二鍔及び下鍔と、該Ｌ鍔から
片翼状に突出して該コ字状基部の上辺のＦ面に面接触状
態で係合する係合片と、該干鍔から両翼状に突出して前
記基板の裏面を支持する張山しハとから成ることを特徴
としている。

（発明の実施例） 以ド、添付図面に示した好適な実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。

第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の−実施例のＣＬ流セ
ンサの一部断面ｉＦ面図及び構成部品の分解斜視図であ
る。この電流センサは、断面が矩形の磁性体から代る環
状コア２ｌと、コア２１の開放部２３内にＲＬ　ｌｊ’
ｌ’シたボピン３０と、ボビン３ｏに巷き同したコイル
３５と、ボビンの−ト鍔３０ａの−ト而に央面（レ１曲
では４一面〉を密青して接着することによって開敗部２
３内にトｊ置決め固定されるプリント基板４０と、プリ
ント話板４０の表而に実装した磁ＩＬ変換素子４５とか
ら概略構成される。

コア２１は、一辺を除大して開放部２：３としたコ゛？
゛状の環状体部分（以下、コ字状基部という）２２と、
コ宇状Ｊ，％部２２の開放部２３のＬ端面２３ｌ〕に１
端面２　４　ａを接着される別体構逍の分割コア２４と
から成る。

分１９ｊコア２４は、コ字状Ｊ５部２２と同一の磁性体
から構成するとともにその断而形状、断面径は八部２２
と一致させてもよいし、異ならせてもよい。分割コア２
４の軸方向長さは開放部２３或は対１ｌりずる縦辺２２
ａよりも所定長短く設定することによって、分割コア下
端面２４ｂと下辺２２ｂとの間に所定高さのギャップＧ
を得るように１没定する。

ボビン３０は絶縁性樹脂から１曳り，外周而にコイルを
巻き回すとともに中空部３１ａに分割コア２４を収納す
る筒状部３１と，筒状部３１の軸方『！】］両端部に一
体化した下鍔３０ａ及び上鍔３０ｂとから成る。筒状部
３１は、中空部３　ｌ　ａ内に１１５１記分割コア２４
を収納するため、分別コア２４の周而形状と整合する内
周形状を４１していることかＵまし〈、また筒状部３１
の軸方向長さは分割コア２４の軸方向長さと一致させる
。

各−｝１鍔３　０　ｂは、第１図（ａ）に示すようにコ
字状ノヨ部２２の十辺２２ｃの下面に密着させた際の係
合安定性を高めるために外径方向に片翼状の係合片３２
を一体的に延長形成した構成をイコする。

この係合Ｊ’，゛３　２は、水下方向に伸びる｛１７状
の係合板３　２　ａと、係合板３２ａの幅方Ｉｒｉ＋両
端縁から直角に屈ｄｔ＋形成した折曲げ片３２ｂとから
成る。係合板３２ａはコ字状基部２２の上辺２２ｃの下
面に面接触するために該下面と同じ幅方向寸法な有する
とともに、折曲げ片３　２　ｂは１−片２２。の両側向
に密着するよう構成される。

なお、折曲げＢ−　３２　ｂを設けずに、係合板３２ａ
たけを説けてもよい。

ポビン３０の下鍔３０ａには、プリント基板４０の裏面
を密着支持するための張出し）！．３　’３　ａ　，３
３Ｆ〕を翼状に水平に突出する。

筒状部３　＋の内周面に軸方向に伸びる凸条或はｌｊｌ
ｌ条（図示せず）を形成するとともに、分割コア２４の
外周而にもこれら凸条或は［！Ｉ１条と整合する凹条或
は凸条を形成して両者の係合力を高めるよう配慮しても
良い。更に、筒状部３１の内周面に螺旋状の凹条（溝）
或は凸条な設け、これらと整介ずる１１１１条ジｋは凹
条を分割コア側に設けてもよい。この変形は後述する他
の実施例についても同様に適用ｔｉＪ能である。

史に、ボビンの鍔３０ａ．３０ｂや、係合片３２や、ノ
エ板４０の仮１ｌ′．め方法として各隅部な接着削４６
で接着すれば、Ｊ＆着剤の量のバラツキに起因したボビ
ンや基板の傾き等の発生を防止できる。

以トの構成を何した本発明の第１の実施例の′７ｆｉ流
センサの組で１においては、分割コア２４をボヒン３０
の中空部３　ｌ　ａ内に嵌石せしめた状態で商状部３１
外周にコイル３５を巻き回しておき、こうして在回しを
完Ｙしたボビン内の分割コア２４の１二端而２４ａをコ
字状基部の上辺ドｌ′ＴＩｉ（開放部の１端而２３ａ）
に接着する。このとき、ボビンの係合片３２によってコ
字状抽部２２の−Ｌ片２２Ｃの下向を支持させることに
よってボビン３０のイＱ置決めを安定化することかでき
る。

また、分割コア」二端而の１妄着＋ｉｉｉに、下鍔３０
ａ及び張出し月′３　３　ａ、３　３　ｂのド而にブリ
＞トＪ，％板４０を接着剤によって仮止めしておき、こ
れらを一体として上片２２ｃに接着してもよい。分割コ
ア−Ｌ端面の接着と同時に符号４６で示した接着部の仮
止を実施すれば、各構成部品間の位置決め梢度を高める
ことができる。

このように本発明によれば、コイル巻き回し作業を別体
横造の分別コア２４に対して行い、巻き目し完γ後にコ
字状ノ，髪部に組み込めば良いのて、ボビンを２つ割に
する必要もなく、また、コアの他の部分が在きＩｊｌ　
Ｌ作業の障害となる等の不都合を解（１１できる。

また、分割コアの軸方向寸法だけを稍度よく構成するこ
とによって、分割コア下端＋ｆ＋ｉ　２　４　ｂと、コ
字状ＪＩ１：部の−ト辺２２ｂとの間のギャップＧの高
さをＦ＋’ｔ度を良く構成することが容躬となる。

火に、ボビンのト下鍔が外径方１！１１に大きく張出し
ているため、コイルとコアとの間の縁＋ｆｉｉ　Ｈ１ｆ
ａを増大させて絶縁ヤ［を，”１６めることかできる。

（９．明の効果） 以」一のように本発明によれば、コ字状ノ．（部の開放
部に止ｒｉｉ−る分割コアを内部に収納するボビンの−
１十の鍔から翼状に係合片、或は張出し片を突出させ、
係合Ｊ゛１゛によってコ字状基部の上辺の下ｍ１を支持
するとともに、張出し片の下向によってホル素ｆを天装
した基板の下向を支持するようにしたため、ボビンによ
って保持され”た分割コア及び括板の位置決め精度を向
−卜することができ、電流センサとしての諸特性を１リ
上ずることがてきる

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施例の部断
而τ［而図及び構成部品の分解斜視図、第２図は従来の
電流センサの構成説明図、第３図は第２図の電流センサ
のブロック概要図である。 ２ｌ・・・環状コア　２２・・・コ字状の環状体部分（
コ字状基部）　２２ａ・・・縦辺　２２ｂ・・・下辺　
２２ｃ・・・上辺　２３・・・開敗部　２４・・・分割
コア　２４ａ・・・上端面２４ｂ・”・・下端面　３０
・・・ホビン　　３０ａ、３０ｂ・・・鍔　３ｌ・・・
筒状部　３ｌａ・・・中空部　３２・・・係合片　３　
３　ａ　．　：３　３ｂ・・・張出し片　３５・・・コ
イル　４０・・・プリント基板　４５・・・磁電変換素
−ｆ−４６・・・接着部（仮止め部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一部を切欠いてギャップとした環状の磁性体コア
   と、該コアの一辺に取付けた絶縁性ボビンに巻回したコ
   イルと、磁電変換素子を表面に搭載した基板とから成り
   、該コアの切欠き内に該磁電変換素子が位置するように
   該基板を配置した電流センサにおいて、 前記環状の磁性体コアは、ギャップ側一辺を除いたコ字
   状のコ字状基部と、該コ字状基部とは別体に構成された
   分割コアとから成り、 前記絶縁性ボビンの内部空所に前記分割コアを収納した
   状態にて前記コ字状基部端部に接着されると共に、軸方
   向両端部から径方向に張出した上鍔及び下鍔と、該上鍔
   から片翼状に突出して該コ字状基部の上辺の下面に面接
   触状態で係合する係合片と、該下鍔から両翼状に突出し
   て前記基板の裏面を支持する張出し片とを有することを
   特徴とする電流センサのボビンの構造。