JPH074588Y2 - 電流センサのコアの構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はホール素子等の磁電変換素子を用いた電流セン
サに用いる環状コアの改良に関し、特にコイルを巻き回
した環状コアの分割構造に関する。

（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ク、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
にリードリレー又はフォトカプラを挿入していた。

しかし、リードリレーやフォトカプ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、近年磁電変換素子を用いた電流センサ（電流
検出器）が開発され、感度、挿入損失共に改善されたも
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素子が用いられ、ホ
ール素子５は例えば第３図に示した如きフェライト等の
磁性材料を成形加工して成る環状の磁性体コア１の一部
を切欠いた狭い空隙部３に配置されて該コア１の一部に
これを芯として巻いたコイル２に通電することによって
発生する前記コア空隙部の磁界を上記ホール素子に作用
させて電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、アルミナ等の基板６上に搭載されると
ともに、空隙内にホール素子５が適正な状態で配置され
るように位置決めされる。

第４図は前記第３図の電流検出器のブロック概要図であ
り、ホール素子５によって検出された磁界の値は電圧に
変換されてホール素子の端子に発生し、アンプ11によっ
て増幅された上で比較器12によって所定の設定値と比較
されて電流の有無及び極性が判定される。

ところで、環状コア１の上辺1aに嵌着したボビン15にコ
イルを巻く場合には、軸方向に２つ割りにしたボビンで
上辺1aを挟んだ状態で巻き回している。このような巻き
付け作業は、コイルを巻き付けない他のコア部分が障害
となるため、極めて煩雑なものとなっていた。

また、一部に空隙部３を有した環状コア１を一体品とし
て形成すると、空隙部３の精度を高めるための精密な切
削加工が必要となるが、これは極めて困難な作業であ
り、製造工程の複雑化とコストアップ等の原因となって
いる。空隙部３内にはプリント基板６と磁電変換素子５
が所定のギャップを有して配置されるため、空隙部３の
全高が大きくなり、磁束のリークに起因した磁束密度の
低下と、それに起因した検出感度の低下を招来してい
る。

（考案の目的） 本考案は上記に鑑みてなされたものであり、環状コアの
切欠き内に、ホール素子を実装した基板を位置決めした
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、コアの空隙部の精度向上を容
易化し、更に該空隙部を小さくして感度を向上すること
ができる電流センサのコアの構造を提供することを目的
としている。

（考案の概要） 上記目的を達成するため、本考案は一部を切欠いてギャ
ップとした環状の磁性体コアと、該コアの一辺に嵌挿し
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、前記ギャップを有した短辺以
外の一辺を長さ方向に沿って分割した２つの分割コアか
ら成り、該２つの分割コアの連結辺同志は、該ボビンの
中空部内で連結されることを特徴としている。

（考案の実施例） 以下、添付図面に示した好適な実施例に基づいて本考案
を詳細に説明する。

第１図は本考案のコアにボビン及びコイルを組付けた状
態の正面図、第２図（ａ）及び（ｂ）は本考案の一実施
例の電流センサのコアの斜視図及び分解斜視図である。

この電流センサは、断面が矩形の磁性体から成る完成体
としての環状コア21と、コア21の上辺部21a外周に嵌装
したボビン30と、ボビン30に巻き回したコイル35と、ギ
ャップ23内を含むコア21の下辺21b上に位置決め固定さ
れるプリント基板40と、ギャップ23内に位置するプリン
ト基板40の表面に実装した磁電変換素子45とから概略構
成される。

環状コア21は、第２図（ａ）（ｂ）に示すように２個の
分割コア25、26から構成される。第１の分割コア25は下
片25aと、下片25aの一端から直角に上方へ突出した縦辺
25bと、縦辺25bの上端部から下辺25aと平行に突出した
断面積が小さい連結上辺25cとから一体的に構成され
る。第２の分割コア26は前記連結上片25cと結合するこ
とによって前記上辺21aを形成する連結上辺26aと、連結
上辺26aの一端部から直角に下方に垂下した短尺縦辺26b
とから構成される。

第２図（ａ）（ｂ）の如く各連結上辺25cの連結面25c-1
と、連結上辺26aの連結面26a-1とを連結した状態では短
尺縦辺26bの下端部と下辺25a上面との間にはギャップ23
が形成される。各連結上辺25c、26aは、それらを連結状
態にしたときの形状、寸法がボビン30の内径と整合する
ように設定する。

ボビン30は絶縁性樹脂から成り、このボビン30は軸方向
に貫通する中空部31aを有した筒状部31と、筒状部31の
外周に一体的に突設した沿面距離確保用の複数の鍔32a,
32b,33a,33bとから構成する。筒状部31は、中空部31a内
に上辺21aを収納支持するため、上辺21aの周面形状と整
合する内周形状を有していることが好ましく、また筒状
部31の軸方向長さは上辺21aの軸方向長さと一致させ
る。

以上の構成を有した電流センサの組立においては、組付
け前にボビン30の中央部にコイル35を予め巻き回してお
き、ボビンの中空部31a内に分割コア25の連結上辺25c
と、分割コア26の連結上辺26aを夫々異なった開口から
挿入し、中空部31a内部で連結面25c-1と26の連結面26a-
1とを連結する。連結面同志の固定は、導電性接着剤或
はボビン30の中空部31aの締付け力等によって確保す
る。

プリント基板40は、ボビンの組付け前後に分割コア25の
下辺25a上に接着剤等によって固定しておく。

上記実施例では、上辺21aを連結上辺25cと26aとから構
成したが、これは一例に過ぎず、他の辺、例えば縦辺25
bを長さ方向に沿って２つに分割し、この分割した辺同
志を連結するようにしてもよい。

このように本考案によれば、コイル巻き回し作業を分割
コア組付け前にボビン単体に対して行ない、巻き回し完
了後に各分割コア25、26の連結上片をボビン内部に差入
れながら連結するようにしたため、コアがコイル巻き回
し作業の障害となる等の不都合を解消でき、巻き回し作
業性を大幅に向上することができる。

又、コイル部分とコアとによって充分な耐圧を確保でき
るため、ギャップ23に絶縁シートを介挿する必要がな
く、ギャップ23を減縮して感度向上、小型化を図ること
ができる。

更に、ボビンの鍔の外径方向サイズ或は鍔の数を適当の
設定することによって、コイルとコアとの間の縁面距離
を増大させて絶縁性を高めることができる。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、コイル巻き回し作業を分
割コア組付け前にボビン単体に対して行ない、巻き回し
完了後に各分割コアの連結上辺をボビン内部に差入れな
がら連結するようにしたため、コアがコイル巻き回し作
業の障害となる等の不都合を解消でき、巻き回し作業性
を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としての電流センサの構成説
明図、第２図（ａ）（ｂ）はコアとボビンの構成説明
図、第３図及び第４図は従来例の説明図である。 21……環状コア、21a……上辺部 21a……下辺、23……ギャップ、25、26……分割コア、2
5a……下辺 25b……縦辺、25c……連結上辺 26a……連結上辺、25c-1……連結面 26a-1……連結面、30……ボビン 31……筒状部、31a……中空部 35……コイル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一部を切欠いてギャップとした環状の磁性
   体コアと、該コアの一辺に嵌挿し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、前記ギャップを有した短辺以
   外の一辺を長さ方向に沿って分割した２つの分割コアか
   ら成り、 該２つの分割コアの連結辺同志は、該ボビンの中空部内
   に挿入されて連結されることを特徴とする電流センサの
   コアの構造。