JPH05333058A

JPH05333058A - 電流検出装置

Info

Publication number: JPH05333058A
Application number: JP4163807A
Authority: JP
Inventors: Junji Miyamoto; 準二宮本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1993-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】電流検出装置の製造の容易化、コストの低
下、品質、信頼性の向上を目的とする。【構成】磁性体コアの磁路の一部に形成されたギャッ
プに、他の回路素子と共に回路基板に搭載された感磁素
子を配置するとともに、磁性体コアと回路基板を絶縁材
からなるボビン形状のケースに収納し、磁性体コアにケ
ースを介して巻回したコイルに被検出電流を流してギャ
ップに磁界を発生させて感磁素子で検出するよう構成
し、これらの各部品の組立完了後、全体を一度に樹脂デ
ィッピングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁性体コアのギャッ
プに感磁素子を配置し、被検出電流による磁界を感磁素
子の出力に変換して電流を検出する電流検出装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は例えば特開昭６３−１９１０６
９号公報に示された従来の電流検出装置の外観を示す平
面図である。図において、１はギャップ２を有する磁性
体コア、３は磁性体コア１のギャップ２に配置され回路
基板４に実装された感磁素子、５は磁性体コア１を接着
剤等で収納固定すると共に、周囲にコイル６が巻回され
る絶縁材よりなるケース、６ａはケース５に設けられた
位置決め用の固定溝５ａにより固定されたコイル端末、
７はケース５に収納され接着剤等によって固定された回
路基板４の上部に取り付けられたカバーである。ここ
で、カバー７は内部にゴミや異物が入るのを防ぐととも
に、電流検出装置を洗浄した際、内部に水等の洗浄液が
直接入るのを防いでいる。

【０００３】この従来のものでは、コイル６に被検出電
流が流れると、その電流値に比例した大きさの磁界がギ
ャップ２に発生し、この磁界に比例した出力信号が感磁
素子４から出力される。

【０００４】また図１１は、例えば実開平１−１１２４
７２号公報に示された別の従来の電流検出装置の構造図
で、磁性体コア１と回路基板４をケース５に収納し、ふ
た８にて磁性体コア１を被った後にコイル６を磁性体コ
アに巻回している。９は端子ピンである。ここで磁性体
コア１は一般にフェライトかケイ素鋼等が用いられる。
この従来のものでは、磁性体コア１をケース５に収納
し、ふた８をかぶせた上からコイル６を巻回する構造と
することにより、コイル６と磁性体コア１を電気的に絶
縁している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の電流検出器は、
上記のように構成されているので、磁性体コア１と回路
基板４をそれぞれケース５に接着固定する必要がある
が、作業工程上、まず磁性体コア１をケース５に組み込
み接着した後コイル６をケース５の周囲に巻回し、その
後回路基板４をケース５に組み込み接着するため、接着
工程を２度に分ける必要があり、リードタイムが長くな
る。また、電流検出器内部はカバー７により半密閉され
ているため、いったん侵入した水分はなかなか排出され
ず、磁性体コア１に錆が発生したり、電子部品に悪影響
を与えて信頼性が低下するなどの問題点があった。

【０００６】また、コイル６はトロイダル巻線を行う必
要がある。しかしながら小型の電流検出装置の場合、コ
ア１の内径を小さくしなければならないため、トロイダ
ル巻線機等の機械による自動巻線を行うことは困難であ
り、巻線は手作業にて行わざるを得ず、このため巻線作
業のコストが高く、量産性も悪いという問題点があっ
た。また、コア１は一般にケイ素鋼板等を積層したもの
で構成されているため、材料費が高いという問題点もあ
った。

【０００７】この発明はこのような問題点を解消するた
めになされたもので、製造工程が簡単でリードタイムが
短かく、かつ信頼性の高い電流検出装置を提供すること
を目的としている。また、小型、安価で量産性の良い電
流検出装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明による電流検出
装置は、磁性体コアの磁路の一部に形成されたギャップ
に他の回路素子と共に回路基板に搭載された感磁素子を
配置するとともに、磁性体コアと回路基板を絶縁材から
なるケースに収納し、磁性体コアに巻回したコイルに被
検出電流を流してギャップに磁界を与えるよう構成し、
これらの磁性体コア、回路基板、ケースおよびコイルを
組立完了後、全体を一度に樹脂ディッピングするように
したものである。また、回路基板の一面が露出するよう
ケースをオープン構造にしたものである。また、磁性体
コアをほゞＬ字形状の複数枚の素板を一辺が互いに接触
して積層すると共に、他の辺は板厚方向の一部に間隙が
できるように積層して構成し、ケースの窓部の周囲にコ
イルを巻回し、この窓部に磁性体コアの素板が互いに接
触して積層された一辺を挿入するようにした。

【０００９】

【作用】上記のように構成された電流検出器によれば、
各部品の固定と回路基板の耐湿処理が一度のディッピン
グで済むため、リードタイムが短縮されるほか、信頼性
が向上する。また、回路基板が露出するようケースをオ
ープン構造とすることで、水分が回路基板表面に残留す
ることがなくなる。

【００１０】また、コイルの巻線をケースに行うので、
コアの大きさにかかわらず巻線作業を自動化できるた
め、巻線作業のコスト削減と量産性を向上させることが
でき、コアとコイルの絶縁もケースで得られるため、部
品コストを削減できる。また、コアの板厚方向に隙間が
生じるので、Ｃ型コアを隙間なく積層した場合に比べ、
感磁素子とコアの対向面積を広くとれ、材料コストを低
減できるほか、コアの表面積が広くなるので、コアの放
熱性が向上し、コアの加熱を抑えることができる。

【００１１】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す正面斜視図
であり、図２は背面斜視図である。図１および図２にお
いて、１〜７は上記従来装置と同一の部分である。この
実施例においては、ケース５はボビン形に形成されてお
り、コイル６をケース５に巻回した後磁性体コア１を組
み込み、背面より感磁素子３が搭載された回路基板４を
はめ込んで組立を完了する。しかる後、図３に示すよう
にコイル端末６ａおよび回路基板４の端子９を上にして
端子部を除く全体を例えばシリコンやウレタンもしくは
エポキシ等の樹脂１０によってディッピングする。ここ
でケース５は回路基板４が露出するようにオープン構造
となっている。

【００１２】実施例２．図４〜図９はこの発明の他の実
施例を示す斜視図であり、また図４〜図９においてボビ
ン形のケース５には中空状の胴部５ｂの周囲にコイル６
が巻回される。また磁性体コア１はＬ字形状の金属薄板
から構成され、ケース５の窓５ｃの両側から交互にＬ字
の長辺部１ａを挿入積層する。コア１の他の辺では図８
に示すようにコア１枚おきにコア１枚分の隙間１ｃが空
くように構成されている。また、ギャップ２はコア１の
内辺部１ｂがケース５のフランジ部５ｄに当たることに
よって所定のギャップ寸法が得られるようになってい
る。また、回路基板４には、回路基板４をケース５の回
路基板収納スペース５ｅに組み込んだときに、感磁素子
３がギャップ４のほゞ中央に配置されるよう感磁素子３
が搭載されており、ケース５にコア１を組み込んだ後に
回路基板４をケース５の回路基板収納スペース５ｅに収
納固定する。また、各部品全体の組立完了後、図９に示
すようにコイル端末６ａおよび端末ピン９を上にして端
子部を除く全体を例えばシリコンやウレタンもしくはエ
ポキシ等の樹脂８によりディッピングする。

【００１３】このように構成されたものでは、一般のト
ランスに用いられるものと同様の形状のケース５にコイ
ル６を巻き、その後Ｌ字形状を有する金属薄板磁性体コ
ア１をケース５の窓５ｃの両側から交互にＬ字の長辺１
ａを挿入積層するため、巻線作業時にコアがじゃまにな
らず巻線作業が容易となる。また、組立完了後端子部を
除く全体を樹脂ディッピングして、各部品の固定とコア
隙間への樹脂充填を行うことにより、衝撃による特性変
化の防止と外部振動や交流電流通電によるコアの共震を
防ぐことができる。

【００１４】

【発明の効果】上記のように、この発明による電流検出
装置は、磁性体コア、回路基板、ケース、コイル等の各
部品の固定と回路基板の耐湿処理が一度のディッピング
で済むため、製品のリードタイムが短縮されるほか、回
路基板に搭載された電子部品の耐湿性の向上や磁性体コ
アの防錆効果により製品の品質と信頼性が向上する。ま
た、回路基板が露出するようケースをオープン構造とす
ることで、水分がケース内や回路基板表面に残留するこ
とがなくなり、信頼性が向上するなどの効果を奏する。

【００１５】また、コイルの巻線をケースに行うため、
一般のトランスと同様の巻線機を使用することができ、
コアの大きさにかかわらず巻線作業を自動化でき、巻線
作業のコスト削減と量産性を向上させることができる。
また、コアの板厚方向に隙間が形成されるので、Ｃ型コ
アを隙間無く積層した場合に比べ、感磁素子とコアの対
向面積が広くとれ、材料コストを低減できるほか、コア
の表面積が広くなるので、コアの放熱性が向上し、コア
の加熱を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す正面斜視図である。

【図２】この発明の実施例１を示す背面斜視図である。

【図３】この発明の実施例１を示すディッピング工程図
である。

【図４】この発明の実施例２を示す斜視図である。

【図５】この発明の実施例２を示す分解斜視図である。

【図６】この発明の実施例２を示す断面図である。

【図７】この発明の実施例２を示すコアの形状図であ
る。

【図８】この発明の実施例２によるコア積層状態を示す
斜視図である。

【図９】この発明の実施例２を示すディッピング工程図
である。

【図１０】従来例のこの種電流検出装置を一部断面で示
す平面図である。

【図１１】別の従来のこの種電流検出装置を一部断面で
示す平面図である。

【符号の説明】

１磁性体コア 1a コア長辺部 1b コア内辺部２ギャップ３感磁素子４回路基板５ケース 5a 固定溝 5b 胴部 5c 窓部 5d フランジ部 5e 回路基板収納スペース６コイル 6a コイル端末７カバー８ふた９端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁路の一部にギャップが形成された磁性
体コア、この磁性体コアのギャップ内に配置されギャッ
プに生じる磁界を検知する感磁素子、この感磁素子とそ
の他の回路素子が搭載された回路基板、この回路基板と
磁性体コアを収納する絶縁材からなるケース、上記磁性
体コアの周囲に巻回され被検出電流の導入によって上記
ギャップに磁界を発生させるコイルを備え、上記磁性体
コア、回路基板、ケースおよびコイルを組立完了後全体
を樹脂ディッピングして構成したことを特徴とする電流
検出装置。
【請求項２】磁路の一部にギャップが形成された磁性
体コア、この磁性体コアのギャップ内に配置されギャッ
プに生じる磁界を検知する感磁素子、この感磁素子とそ
の他の回路素子が搭載された回路基板、上記磁性体コア
と回路基板をこれの一面が露出した状態で収納するケー
ス、上記磁性体コアの周囲に巻回され被検出電流の導入
によって、上記ギャップに磁界を発生させるコイルを備
え、上記磁性体コア、回路基板、ケースおよびコイルを組立
完了後全体を樹脂ディッピングして構成したことを特徴
とする電流検出装置。
【請求項３】ほゞＬ字形状の複数の磁性体素板を一辺が
互いに接触して積層すると共に、他の辺は板厚方向の一
部に間隙ができるように積層し、磁路の一部にギャップ
が形成された磁性体コア、この磁性体コアのギャップ内
に配置され、ギャップに生じる磁界を検知する感磁素
子、この感磁素子とその他の回路素子が搭載された回路
基板、上記磁性体コアの素板が互いに接触して積層され
た一辺が挿入される窓部を有し、上記回路基板を収納す
るケース、このケースの窓部の周囲に巻回され被検出電
流の導入によって上記ギャップに磁界を発生させるコイ
ルを備えた電流検出装置。