JPH04282461A - 電流検出器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子機器、電気機械
等に使用される電流検出器に関し、特に、回周形状の強
磁性体コアの一部に磁気ギャップを設けて、この磁気ギ
ャップ内にホール素子または磁気抵抗素子等の感磁素子
を置いた電流検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電流検出器としては、図
７に示すような構造のものが使用されていた。図におい
て、（１）は回周形状の強磁性体コアで、磁路の一部に
磁気ギャップ（２）が設けられている。磁気ギャップ（
２）内には、ホール素子または磁気抵抗素子からなる感
磁素子（３）が置かれている。（４）は回路基板であり
、感磁素子（３）が実装され、かつこの感磁素子（３）
に一定電流を供給する駆動回路および感磁素子（３）の
出力を処理する回路（いずれも図示せず）を含んでいる
。（５）はこれらの部品を収納する絶縁ケースで、中央
部に被測定電流が流れる断面矩形状の導体（６）が貫通
する穴（７）を有している。 図８は導体（６）が電線の場合の使用例を示す。

【０００３】（８）は取付穴で電流検出器を矩形導体ま
たは図示されてない取付板へ固定するための手段として
使用される。（９）は端子で、回路基板（４）と電気的
に接続されており、図示されてない外部電源より回路基
板（４）に制御電圧を供給して駆動回路により感磁素子
（３）に常時一定の制御電流を供給している。また、感
磁素子（３）に発生した出力電圧を出力処理回路で処理
して端子（９）から外部へ取出す。

【０００４】（１０）は樹脂で、強磁性体コア（１）、
感磁素子（３）が実装されている回路基板（４）を絶縁
ケース（５）に組立てた後、ポッティングしてこれらの
部品を固定している。

【０００５】次に動作について説明する。被測定電流が
導体（６）に流れると、その大きさに比例した磁界が強
磁性体コア（１）の磁気ギャップ（２）に発生し、感磁
素子（３）に供給される。一方、回路基板（４）上の駆
動回路により感磁素子（３）には一定の制御電流が常時
供給されているので、感磁素子（３）にはこの磁界と制
御電流の積に比例した出力電圧が発生する。このとき、
制御電流は一定であるため、図９に示すように、被測定
電流と出力電圧の間に直線的比例関係が得られ、電流が
検出される。

【０００６】一般に、この種の電流検出器は、電子機器
または電気機械等の内部にある取付板や矩形導体に固定
して使用されている。そして、これらの機器、機械は年
々、小形、軽量化と高信頼性および短納期化が要求とれ
ており、従って内部に使用される部品も小形軽量で信頼
性の高い短納期なものが要求されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の電流検出器は以
上のように、強磁性体コア（１）、回路基板（４）を絶
縁ケース（５）に収納した後、樹脂でポッティングして
これらの部品を固定していた。しかるにポッティングさ
れた樹脂（１０）の重量増加および使用温度変化により
樹脂が膨張収縮をくり返して収納された部品にストレス
を与えたり、樹脂が乾燥するまでのリードタイムの増加
等により、軽量化、高信頼性化および短納期化に大きな
障害となっていた。

【０００８】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、軽量で高信頼性、短納期化を達成するこ
とができる電流検出器を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電流検出
器は、ベースとカバーからなる絶縁ケースに、強磁性体
コアおよび回路基板を位置決め、押圧固定する手段を設
け、絶縁ケースに強磁性体コアおよび回路基板を収納し
たのち、絶縁ケースのベースとカバーとを接合、一体化
してなるものである。

【００１０】

【作用】この発明においては、強磁性体コアおよび回路
基板を絶縁ケースに収納して絶縁ケースの一体化により
固定するので、樹脂を使用しておらず、従って、樹脂の
重量、使用温度変化による熱膨張収縮および樹脂の乾燥
時間等の考慮が不要となる。

【００１１】

【実施例】以下この発明の第一の実施例を図１について
説明する。図において、回周形状の強磁性体コア（１）
は、後述する絶縁ケースに収納されるもので、その磁路
の一部に設けられた磁気ギャップ（２）内に感磁素子（
３）が置かれている。回路基板（４）には感磁素子（３
）が実装され、かつこの感磁素子（３）に常時一定電流
を供給する駆動回路（４ａ）、感磁素子（３）の出力を
増幅する出力処理回路（４ｂ）が配設されている。また
、回路基板（４）には、位置決め手段となるＵ字形溝（
４ｃ）および逃げ用の１対の面取り部（４ｄ）が形成さ
れている。

【００１２】強磁性体コア（１）および回路基板（４）
を収納する絶縁ケース（５）は、ベース（５ａ）、カバ
ー（５ｂ）よりなっている。ベース（５ａ）には、回路
基板（４）の位置決め用受け部（５ｃ）、磁気ギャップ
（２）および回路基板（４）のＵ字形溝（４ｃ）に遊合
する突起（５ｄ）および後述する端子を固定するための
切欠部（５ｅ）が形成されている。カバー（５ｂ）には
、強磁性体コア（１）および回路基板（４）のそれぞれ
２点を押さえてベース（５ａ）に固定するための各１対
の突子（５ｆ），（５ｇ）を備えている。しかして、回
路基板（４）は１対の面取り部（４ｄ）を有しており、
カバー（５ｂ）の突子（５ｆ）が回路基板（４）の面取
り部（４ｄ）を貫通して強磁性体コア（１）を押圧固定
している。ベース（５ａ）とカバー（５ｂ）は超音波融
着等により一体化され絶縁ケース（５）を形成している
。（６）は被測定電流が流れる導体、（７）は矩形の穴
で、ベース（５ａ）、カバー（５ｂ）に設けてあり、そ
れぞれの寸法ＡあるいはＢは互いに略同じ大きさになっ
ている。（８）は取付穴で導体（６）を固定したり、図
示されてない取付板へ電流検出器を固定するための穴で
ある。端子（９）はベース（５ａ）の切欠部（５ｅ）に
挿入し固定されている。また端子（９）は回路基板（４
）と電気的に接続されており、外部の制御用電源より回
路基板（４）に電圧を供給して駆動回路（４ａ）を介し
て感磁素子（３）に常時一定の制御電流を供給している
。さらに、感磁素子（３）に発生した出力電圧は、出力
処理回路（４ｂ）で増幅して端子（９）を介して外部へ
取り出すように構成されている。

【００１３】次に動作の説明をする。電圧検出器の動作
は従来の技術で説明したと同様であり、感磁素子（３）
による出力電圧は回路基板（４）上の信号を処理する出
力処理回路（４ｂ）を経て端子（９）より外部へ取り出
される。この実施例では、強磁性体コア（１）および回
路基板（４）がベース（５ａ）に組立される場合、ベー
ス（５ａ）の位置決め用突起（５ｄ）に強磁性体コア（
１）の磁気ギャップ（２）と回路基板（４）のＵ字形溝
（４ｃ）が遊合して各部品が所定の位置に収納される。 ベース（５ａ）の受け部（５ｃ）は回路基板（４）の深
さ方向のストッパとして作用し、強磁性体コア（１）と
の間に所定の空隙を確保している。そして、これら収納
部品の固定は、カバー（５ｂ）の突子（５ｆ），（５ｇ
）がそれぞれ強磁性体コア（１）および回路基板（４）
の各２点を押圧した状態でベース（５ａ）とカバー（５
ｂ）の接触面を超音波融着して一体化し、絶縁ケース（
５）を形成すると同時に行われる。

【００１４】なお、上記第一の実施例ではカバー（５ｂ
）の突子（５ｆ）が回路基板（４）を貫通して強磁性体
コア（１）を押圧するための回路基板（４）上の逃がし
を面取り部（４ｄ）で行っているが、第二の実施例とし
て示した図２のように、回路基板（４）上に切欠部（４
ｅ）を設けてもよく、同様の効果を得ることができる。 また、第三の実施例として示した図３のように、回路基
板（４）上に穴（４ｆ）を設けてもよい。

【００１５】図４は第四の実施例を示し、回路基板（４
）の深さ方向の受け部（５ｃ）として、ベース（５ａ）
の内周および穴（７）を囲んで段部を設けてもよい。図
５、図６はそれぞれ他の変形であり、図５は、位置決め
用の切欠き部（４ｅ）を設けた回路基板（４）と、段部
でなる受け部（５ｃ）を設けたベース（５ａ）との組合
わせからなるものである。また、図６は、位置決め用の
穴（４ｆ）を設けた回路基板（４）と、段部でなる受け
部（５ｃ）を設けたベース（５ａ）との組合せからなる
ものである。以上、いずれも同様の効果が得られる。

【００１６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、絶縁ケ
ース内に収納された部品の位置決め、固定手段を絶縁ケ
ースを形成するベースとカバーに設け、ベースとカバー
とを接合一体化したので、樹脂によるポッティングを廃
止することができ、樹脂部の重量軽減、使用温度変化に
よる樹脂部の膨張、収縮により収納部品が受けるストレ
スからの解放および樹脂が乾燥する迄のリードタイムが
不要となり、軽量化、高信頼性化、短納期化にすぐれた
ものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の分解斜視図。

【図２】この発明の実施例の分解斜視図。

【図３】この発明の実施例の分解斜視図。

【図４】この発明の実施例の分解斜視図。

【図５】この発明の実施例の分解斜視図。

【図６】この発明の実施例の分解斜視図。

【図７】従来の電流検出器の斜視図。

【図８】従来の電流検出器の斜視図。

【図９】従来の電流検出器の電圧−電流特性線図。

【符号の説明】

１　　　　強磁性体コア ２　　　　磁気ギャップ ３　　　　感磁素子 ４　　　　回路基板 ４ａ　　　　駆動回路 ４ｂ　　　　出力処理回路 ４ｃ　　　　Ｕ字形溝（位置決め手段）４ｅ　　　　切
欠部（位置決め手段） ４ｆ　　　　穴（位置決め手段） ５　　　　絶縁ケース ５ａ　　　　ベース ５ｂ　　　　カバー ５ｃ　　　　受け部（押圧固定手段） ５ｄ　　　　突起（位置決め手段） ５ｆ　　　　突子（押圧固定手段） ５ｇ　　　　突子（押圧固定手段） ６　　　　導体 ７　　　　穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　回周形状を有する磁路の一部に磁気ギ
   ャップを設けた強磁性体コアと、前記磁気ギャップ内に
   置かれた感磁素子およびこの感磁素子に所定の制御電流
   を供給する駆動回路と前記感磁素子の出力信号を処理す
   る出力処理回路が設けられている回路基板と、前記強磁
   性体コアおよび前記回路基板が収納固定され前記強磁性
   体コアの回周形状内に被測定電流が流れる導体が貫通す
   る穴が形成されている絶縁ケースとを備えた電流検出器
   において、絶縁強磁性体コアおよび前記回路基板に対す
   る位置決め手段および押圧固定手段が設けられ、互いに
   接合一体化されたベースとカバーとからなる前記絶縁ケ
   ースを備えてなることを特徴とする電流検出器。