JPH06506565A - 間隙を有する磁気回路に電気コイルを搭載する方法 - 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】 間隙を有する磁気回路に電気コイルを搭載する方法本発明は、電流センサにおい て、間隙を有する磁気回路に電気コイルを搭載する方法に関する。この回路は、 透磁性材料で形成された金属板を積層することによって構成されている。

現在の電流センサでは、この電流センサの磁気回路が一個の間隙を備えているに もかかわらず、独立部品または金属板を積層させてなる部品を２個用いて、この 磁気回路を構成する必要がある。これは、磁気回路の一方のブランチからコイル を搭載するためである。このような構造のために磁気回路は高価格であり、また 、このような構造を得るための組立工程は自動組立装置を比較的複雑なものとし ている。

本発明は、特に大量生産時に自動組立を行うことができる磁気回路に、少なくと も１個のコイルを十分にシンプル且つ安価に搭載する方法を提供することを目的 とする。

このため、本発明の搭載方法では、磁気回路の全体的な形状を有する金属板を積 層する。各金属板の表面は、他の金属板の表面に対して滑らせることができるよ うに形成される。この積層部分は強固に固定されているが、磁気回路の間隙の近 傍の少なくとも一部分は金属板面に対して変形する。これにより、間隙と近接す る位置にコイルを配置することができる。磁気回路の変形部分は、コイルを配置 した後で、金属板の面まで戻る。

本発明に係わる方法の好適な実施例では、少なくとも、コイルが配置された磁気 回路上の位置および／または間隙に対向する磁気回路上の位置は、この磁気回路 上の少なくとも−か所を変形することによって固定される。好ましくは、金属板 の変形は、磁気回路の固定されていない箇所の大部分に及ぶ。

本発明に係わる方法の一実施例では、少なくとも１個の押圧具を用いて、金属板 の面を変形させたり元に戻したりする。この押圧具には、少なくとも一時的にコ イルを留めておくための部品を具備させてもよい。

本発明は、特に、直線部分に間隙を有する磁気回路に関するものであり、また、 前記ブランチの間の間隙の長さよりも長いコイルを用いたものに関する。この場 合、コイルは磁気回路の終端部に配置され、ひとたび金属板の面まで磁気回路が 戻った後は、このコイルの内部に間隙が位置する。

また、本発明は、請求の範囲第１項に記載の方法を用いて作製された電流センサ に関する。

かかるセンサは、ベースとなる直線状のブランチと、このベースとなるブランチ に対して鋭角をなすように傾斜させて形成された２本の直線状のブランチとを備 え、これらの傾斜したブランチの一端がベースとなるブランチに接続され、これ らの傾斜したブランチの他端が磁気回路の間隙を形成するように配されたことを 特徴としている。

この場合、２個のコイルを磁気回路に配置する上で好都合である。すなわち、傾 斜したブランチのそれぞれに、各コイルを配置できる。そして、２個目のコイル を配置するために磁気回路をより太き（変形させる必要がない。

さらに、この方法では、磁気回路の長さとこの磁気回路に連結されたコイルの巻 数との比が最適値となるような構造を得ることができる。鋭角は、はぼ４５°と なるようにすることが望ましい。間隙は、ベースとなるブランチとほぼ直角とな るか或いは傾斜したブランチの一方とほぼ平行となるように形成することができ る。

本発明の他の特徴・長所は、−例としてあげられた後述の好適な実施例の記載お よび添付図面により、明らかにされる。

図１は、本発明を用いてコイルを搭載した磁気回路を示す図である。

図２は、図１に示した磁気回路において金属板を部分的に湾曲させてコイルを配 設する方法を示す図である。

図３は、磁気回路の金属板の形状の他の例を示す図である。

図４および図５は、それぞれ、図３に示した金属板を用い、この金属板の中央部 或いは端部にコイルを配設した磁気回路を示す図である。

図６は、本発明の他の実施例に係わる磁気回路を示す図であり、２個のコイルを 搭載したものである。

図１は、間隙２と、この間隙２に隣接するブランチと、コイル芯３ａに巻かれた コイル３とを有する磁気回路１の側面図である。磁気回路１は平板上の金属板を 積層することによって形成され、これは磁気回路１の上方からの外観図である図 ２に示されてる。各金属板は、すべて、図１に示した磁気回路と同一の形状を有 している。これらの金属板は、互いに接着されているわけではな（、各接触面に 沿って互いに動かすことができる。しかし、これらの金属板は、図１に示したよ うな貫通穴４，５に挿入したリベットにより、互いに締め付は支持されている。

コイルの組み立てがなされた後は、これらの金属板はコイル芯３ａにより固定さ れる。

図２は、本発明を実施に際して、下側の部分で互いに締め付けられて固定された 金属板からなる平板の外側にコイルを挿入するために、上側のブランチを変形さ せて曲げた状態を示している。曲がる角度は、コイルの横方向の寸法（すなわち 、コイル芯３ａのフランジの半径または半幅、或いは、積層された金属板の厚さ の半分）に依存し、曲げられたブランチにコイルを滑り込ませることができる角 度とする。一旦コイルが配設されると、ブランチは曲げられて、変形していない ときの磁気回路の表面の位置まで復帰する。

図３〜図５に、他の実施例として、はぼ長方形で、間隙が磁気回路の長辺内に配 置された磁気回路６を示す。

図３は、本実施例に係わる磁気回路の側面図であり、間隙の配置以外は図１と類 似している。図４は、間隙を構成する一方のブランチ８にコイル７が配設された 磁気回路６を示している。このコイルは、例えば図２に示したものと同様の方法 で、このブランチに滑り込ませる。自動組み立ての場合に顕著な長所を有する変 形例においては、コイルを通すために金属板の面を変形させるのは、ブランチ８ ではなく、磁気回路のそれ以外の部分である。

この場合、ブランチ８は直線状に固定される。曲げられている間、各金属板は、 １個のリベット１０或いはこれに加えてはさみ具によって互いに固定されている 。はさ回路のブランチ８以外の部分全体を変形させることができる。この点で、 リベット穴１０の補強箇所の周りの磁気回路の形状に注意すべきである。この形 状により、この箇所での磁気回路の強度は、図１に示した実施例と比較して減少 する。

図４には、磁気回路の間隙上に配置された磁場検出器としてのハウジング２２を 備えたコイル７が示されている。この実施例では、磁気回路が元の平板形状に戻 った後で、この磁気回路上でコイル７を移動させ、ハウジング２２を上述の位置 に配置する。その結果、磁気回路６がコイルの内側に設けられることとなり、こ のコイル６が磁気回路６を用いた高性能の電流センサとなる。

磁気回路を変形させるためには、押圧型の部材を用いることが好ましい。この部 材の動作は例えば積層された金属板の領域１２に伝わり、これにより各金属板が 変形して池の金属板に対して相対的に移動する。変形力の大きさおよび固定の位 置によっては、この変形は曲げ特性または少なくとも磁気回路の１個のブランチ の捩れを伴うより複雑な変形の特性に従う。

本発明の一実施例によれば、抑圧器は、少なくとも変形または曲げを行う動作中 はコイルに固定された部品を備えており、これにより、ブランチ９側の端部を押 圧してブランチ８の端部と正反対の位置までコイルを移動させる。

図６は、ベースとなる直線状のブランチ１４とこのベースとなるブランチ１４に 対して傾斜した２個の直線状のブランチ１．５，１．６と備えた磁気回路１３を 示している。ブランチ１５．１６の一方の端部は符号１７．１８で示したような 部品によってベースとなるブランチに連結されており、他方の非固定の端部は間 隙１９を形成している。コイル２０．２１は、各ブランチ１５．１６に配設され 、これらのコイル２０．２１は磁気回路１４に対する大きさを説明するために概 略的に描かれている。

同図から解るように、これらのコイル２０．２１（金属板の平面から傾斜したブ ランチ１５．１６の非固定端部を両側から引き離すことによって配設される）の 長さおよび横方向の寸法の最大値は、互いに依存し合う。同図からすれば、コイ ルの大きさが最大で磁気回路の長さが最小である場合は、ブランチ１５．１６の ベースとなるブランチ１４に対する傾斜角の最適値は４５°であると推定できる 。図６で示したような原理に基づく構造は、コイルを配設する際に変形を生じさ せるという観点からすれば、かなり優れている。この変形は、金属板に比較的小 さい応力しか生じさせない。

図６に示したように、間隙はブランチ１４に直角に配設されるか、或いは、一方 の傾斜ブランチの前面と他方の傾斜ブランチの側面との間に配設されて該他方の ブランチと平行になるように形成される。

本発明は、スイス特許第６７７．０３４号に記載された電流センサの製造に適用 することができることを、さらなる特徴的としている。スイス特許の内容は、本 発明の必須部分の形成において考慮される。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１１り１．　特許出願の表示 ２、発明の名称 間隙を有する磁気回路に電気コイルを搭載する方法３、特許出願人 住　所　スイス国プランーレーズアト、シュマン、デ、ゾール、８名　称　リエ ゾン、エレクトロニクーメカニク、エルウエム、ソシエテ、アノニム ４、代理人 （郵便番号１００） 東京都千代田区丸の白玉丁目２番３号 ５、　補正書の提出年月日 １９９３年７月９日 請求の範囲 １、　前記磁気回路の全体的な形状を有し且つ表面を他の金属板に対して滑らせ ることができる前記金属板を用い、これらの金属板を積層させて強固に固定する 工程と、前記磁気回路の少なくとも間隙に近接する部分を前記金属板の面に対し て変形させることにより前記磁気回路の前記間隙に近接する位置に前記電気コイ ルを配設する工程と、前記磁気回路に前記電気コイルを配設した後でこの磁気回 路の変形部分を前記金属板の面まで戻す工程とを備えた、電流センサ用の間隙を 備え且つ透磁性材料で形成された金属板を積層させて構成された磁気回路に少な くとも１個の電気コイルを搭載する方法において、コイルの巻線が２個の部品か らなり、この２個の部品が前記磁気回路の前記間隙の両側に配置されたことを有 することを特徴とする、間隙を有する磁気回路に電気コイルを搭載する方法。

２、　２個のブランチの直線部分の間に間隙を有する、間隙を有する磁気回路に 電気コイルを搭載する方法において、 前記巻線の２個の部品を、まず前記ブランチの一方に配設する工程と、 磁気回路の曲げられた部分を金属板の面に戻した後で、前記２個の巻線部品を動 かして前記間隙の両側に配置する工程と、 を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の間隙を有する磁気回路に 電気コイルを搭載する方法。

３、　前記変形を行う間、前記磁気回路のうち前記間隙に対向する部分の少なく とも一部分を固定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の間隙を有す る磁気回路に電気コイルを搭載する方法。

４、　前記磁気回路の固定および変形は、この磁気回路の固定されていない部分 の大部分にまで前記金属板の変形が広がるように行うことを特徴とする特許請求 の範囲第３項記載の間隙を有する磁気回路に電気コイルを搭載する方法。

５、　前記金属板の変形と、その後の元の面への復帰とが、少なくとも１個の押 圧器によって行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の間隙を有す る磁気回路に電気コイルを搭載する方法。

６、　前記押圧器が、少なくとも一時的に前記電気コイルに固定される部分を備 えたことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の間隙を有する磁気回路に電気 コイルを搭載する方法。

７、　特許請求の範囲第１項記載の間隙を有する磁気回路に電気コイルを搭載す る方法によって作製されたことを特徴とする電流センサ。

８、　前記磁気回路が、ベースとなる直線状のブランチおよびこのベースとなる ブランチに対して鋭角を形成するように傾斜した２個の直線状のブランチを備え 、これらの傾斜したブランチは、一端がベースとなるブランチに連結され、且つ 、他端が前記磁気回路の前記間隙を形成するように配置された、 ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の電流センサ。

９、　前記鋭角が、はぼ４５°に一致することを特徴とする特許請求の範囲第８ 項記載の電流センサ。

１０、　前記間隙が前記ベースとなるブランチに対してほぼ直角となることを特 徴とする特許請求の範囲第８項または第９項記載の電流センサ。

１１、　前記傾斜したブランチの一方に対して、前記間隙がほぼ平行であること を特徴とする特許請求の範囲第８項または第９項記載の電流センサ。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．電流センサ用の間隙を備え、透磁性材料で形成された金属板を積層して構成 された磁気回路に、電気コイルを搭載する方法において、 前記磁気回路の全体的な形状を有し、表面を他の金属板に対して滑らせることが できる前記金属板を積層する工程と、 この積層を強固に固定する工程と、 前記磁気回路の少なくとも間隙に近接する部分を、前記金属板の面に対して変形 させ、これにより前記磁気回路の前記間隙に近接する位置に前記電気コイルを配 設する工程と、 前記磁気回路に前記電気コイルを配設した後で、この磁気回路の変形部分を前記 金属板の面まで戻す工程と、を有することを特徴とする、間隙を有する磁気回路 に電気コイルを搭載する方法。
2. ２．前記変形を行う間、前記磁気回路の前記電気コイルが搭載される少なくとも 一部分を固定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の間隙を有する磁 気回路に電気コイルを搭載する方法。
3. ３．前記変形を行う間、前記磁気回路のうち前記間隙に対向する部分の少なくと も一部分を固定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の間隙を有する 磁気回路に電気コイルを搭載する方法。
4. ４．前記磁気回路の固定および変形は、この磁気回路の固定されていない部分の 大部分にまで前記金属板の変形が広がるように行うことを特徴とする特許請求の 範囲第２項または第３項記載の間隙を有する磁気回路に電気コイルを搭載する方 法。
5. ５．前記金属板の変形と、その後の元の面への復帰とが、少なくとも１個の抑圧 器によって行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の間隙を有する 磁気回路に電気コイルを搭載する方法。
6. ６．前記押圧器が、少なくとも一時的に前記電気コイルに固定される部分を備え たことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の間隙を有する磁気回路に電気コ イルを搭載する方法。
7. ７．２個のブランチの直線部分の間に間隙を有し、電気コイルの長さが前記ブラ ンチ間の長さよりも短い磁気回路に電気コイルを搭載する方法において、金属板 の面に磁気回路を復帰させた後で、前記間隙が前記電気コイルの内側に位置する ように前記電気コイルを最終的に配置することを特徴とする特許請求の範囲第１ 項〜第６項記載の間隙を有する磁気回路に電気コイルを搭載する方法。
8. ８．特許請求の範囲第１項記載の間隙を有する磁気回路に電気コイルを搭載する 方法によって作製されたことを特徴とする電流センサ。
9. ９．前記磁気回路が、ベースとなる直線状のブランチおよびこのベースとなるブ ランチに対して鋭角を形成するように傾斜した２個の直線状のブランチを備え、 これらの傾斜したブランチは、一端がベースとなるブランチに連結され、且つ、 他端が前記磁気回路の前記間隙を形成するように配置された、 ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の電流センサ。
10. １０．前記鋭角が、ほぼ４５°に一致することを特徴とする特許請求の範囲第９ 項記載の電流センサ。
11. １１．前記間隙が前記ベースとなるブランチに対してほぼ直角となることを特徴 とする特許請求の範囲第９項または第１０項記載の電流センサ。
12. １２．前記傾斜したブランチの一方に対して、前記間隙がほぼ平行であることを 特徴とする特許請求の範囲第９項または第１０項記載の電流センサ。