JPH0754332B2 - 電流検知ユニット - Google Patents

電流検知ユニット

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JPH0754332B2
JPH0754332B2 JP1015281A JP1528189A JPH0754332B2 JP H0754332 B2 JPH0754332 B2 JP H0754332B2 JP 1015281 A JP1015281 A JP 1015281A JP 1528189 A JP1528189 A JP 1528189A JP H0754332 B2 JPH0754332 B2 JP H0754332B2
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magnetic
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magnetic sensor
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寛幸 大田
正雄 米澤
勝重 濱口
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コイルに流れた電流によって発生する磁束の
漏れを磁気センサーによって検知する電流検知ユニット
に関する。
〔従来の技術〕
従来の電流検知ユニットの一例を第5図に示す。これは
リング状磁性体のコア51に銅線のコイル52を巻いてコイ
ルユニット53を形成し、コア51の一部を切開したスリッ
ト54内に磁気センサー55を配置したものであり、コイル
52に流れた電流によりコア51内に磁界を発生させ、コア
51のスリット端面から漏れた磁束の磁界の強さを磁気セ
ンサー55で検知することによりコイル52に流れた電流量
を計測するものである。
また、第6図に示すものは他の従来例である。これは棒
状磁性体56aとその両側の湾曲した線状磁性体56bにより
略環状のコア56を形成し、この棒状磁性体56aに銅線の
コイル57を巻いてコイルユニット58を形成し、湾曲させ
た線状磁性体56bの両端を磁気センサー59の表面に対向
させたものであり、線状磁性体56bの端面における磁界
の強さを磁気センサー59により検出することによりコイ
ル57に流れた電流量を計測するものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、これらの電流検知ユニットにあっては、
第6図に示すように(第5図の従来例でも同様であ
る。)、リード端子60を基板61の小孔62に挿入して磁気
センサー55(59)を基板61の表面に取り付けるようにな
っており、しかもコイルユニット53(58)と磁気センサ
ー55(59)とは基板61の同じ面に取り付けられている。
このため、コイルユニット53(58)と磁気センサー55
(59)のリード線60とが接近して配置されており、コイ
ルユニット53(58)と磁気センサー55(59)をリフロー
半田法やフロー半田法などによって基板61に実装する
時、コイルユニット53(58)の電極と磁気センサー55
(59)のリード端子60との間に半田ブリッジが生じる恐
れがあった。また、コイルユニット53(58)と磁気セン
サー55(59)をあまり接近させると、コイルユニット53
(58)の電極と磁気センサー55(59)のリード端子60と
の間の絶縁耐力が小さくなるので、短絡などを起こす恐
れがあり、電流検知ユニットを小型化する妨げとなって
いる。
しかして本発明は、コイルユニットと磁気センサーのリ
ード端子の間を確実に絶縁できるようにすることを目的
としている。
〔課題を解決するための手段〕
このため本発明の電流検知ユニットは、基板にセンサー
収納孔を開口し、このセンサー収納孔内に磁気センサー
の感磁部を挿入して磁気センサーのリード端子を基板の
一方表面に接続し、センサー収納孔の近傍において基板
の他方表面に一個ないし複数個のコイルを実装し、前記
センサー収納孔と感磁部との間の隙間を絶縁材によって
封止したことを特徴としている。
〔作用〕
本発明にあっては、磁気センサーのリード端子とコイル
を基板の両面に分離してあるので、磁気センサーとコイ
ルとの間に絶縁性が向上する。しかも、感磁部の挿入さ
れたセンサー収納孔の隙間を絶縁材により封止してある
ので、磁気センサーのリード端子とコイルが絶縁材によ
って確実に絶縁されており、磁気センサーのリード端子
とコイルとの間により大きな絶縁耐力を持たせることが
できる。
したがって、リフロー半田法やフロー半田法などによっ
て磁気センサーのリード端子やコイルを基板に半田付け
する場合でも、感磁部とセンサー収納孔の間の隙間を絶
縁材で封止した後に半田付け作業を行えば、磁気センサ
ーのリード端子とコイルの間に半田ブリッジが発生する
のを確実に防止でき、電流検知センサーの不良品率を小
さくできる。また、磁気センサーのリード端子とコイル
の間の絶縁耐力が大幅に向上するので、コイルと磁気セ
ンサーを近づけて配置することができ、電流検知センサ
ーの小型化を図ることができる。
〔実施例〕 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。
第1図及び第2図に示すものは、本発明の第一実施例で
あり、二個のチップコイル4,4を縦にして基板1の上面
に配置したものである。
チップコイル4は、フェライト等の磁性体により形成さ
れたコア5の外周に銅線のコイル2を巻いたものであ
る。コア5は柱状をしたコイル巻き部6の両端にフラン
ジ7を設けたものであり、コイル巻き部6にコイル2が
巻かれている。このチップコイル4は、オープン磁路構
造となっているので、チップコイル4の製造時には真っ
すぐなコイル巻き部6にコイル2を巻き付けるだけでよ
く、コイル2の巻き線作業を容易に行え、製造コストを
安価にすることができる。また、リング状等の閉磁路構
造のコイルユニットに比べて小型化できる。チップコイ
ル4は、プリント配線基板等の基板1に表面実装される
ので、フランジ7には二個の電極(図示せず)が設けら
れており、これらの電極にはコイル2の両端が電気的に
接続されている。
磁気センサー3は、ホール素子や磁気抵抗素子等の磁電
変換素子を用いたものであり、感磁部8からリード端子
9が出ている。
また、電流検知ユニット10を構成するための基板1は、
他の電子回路等を搭載するための基板の一部であり、そ
の電流検知ユニット構成部分には、磁気センサー3を納
めるためのセンサー収納孔11が開口されている。また、
この基板1は両面プリント配線基板となっており、基板
1の上面にはチップコイル4,4の電極を接続するための
配線パターン(図示せず)が設けられており、下面には
磁気センサー3のリード端子9を接続するための配線パ
ターン(図示せず)が設けられている。
しかして、第1図に示すように、磁気センサー3の感磁
部8を基板1の下面からセンサー収納孔11内に挿入し、
センサー収納孔11と感磁部8との間の隙間13の全体を絶
縁材12によって封止してある。また、半田14により磁気
センサー3のリード端子9を基板1の下面配線パターン
に半田付けしてある。基板1の上面には、感磁部8を挟
んでチップコイル4,4が縦に載置されており、各チップ
コイル4,4は半田15により電極を上面配線パターンに半
田付けされている。このようにチップコイル4,4と磁気
センサー3のリード端子9を基板1の両面に分離し、セ
ンサー収納孔11の隙間13を絶縁材12によって予め封止し
ておくと、磁気センサー3のリード端子9やチップコイ
ル4の電極をリフロー半田法やフロー半田法などによっ
て基板1に半田付けする際、チップコイル4,4の電極と
リード端子9の間に半田ブリッジが生じることがなく、
不良品の発生を防止できる。また、電流検知ユニット10
の組立後も、絶縁材12によってチップコイル4とリード
端子9の間の絶縁耐力が大きくなっているので、チップ
コイル4と磁気センサー3を接近させて配置してもショ
ートなどの恐れがなく、電流検知ユニット10をマイクロ
化することができる。また、磁気センサー3をセンサー
収納孔11内に収納してあるので、センサー収納孔11を磁
気センサー3の位置決め手段にすることができ、またチ
ップコイル4,4も自動機等によって精度良く所定位置に
実装でき、あるいは配線パターンによっても位置決めで
き、このためチップコイル4,4と磁気センサー3を互い
に精度よく位置決めでき、安定した検知精度が得られ
る。
上記のように組み立てられた電流検知ユニット10を用い
て系統の異なる二つの電流を検知する場合には、二つの
コイル2,2に異なる回路の電流が流れるように電極が接
続される。しかして、いずれかのコイル2に電流が流れ
ると、そのコア5内で第1図に示したような磁束が発生
し、下方のフランジ7から漏れた磁束が磁気センサー3
によって検出され、磁気センサー3はこの磁界の強さを
検出することによりコイル2に流れた電流量を計測す
る。この場合、磁気センサー3は、いずれのコイル2に
電流が流れた時も、これを検知できるので、一つの磁気
センサー3によって二つの電流を検知することができ、
磁気センサー3を二つのコイル2で共用することができ
る。
次に、一つの電流を検知する場合には、二つのコイル2,
2は基板1の配線パターンによって例えば直列、並列等
に接続され、両コイル2,2に同時に電流が流れて共に磁
束を発生するようになっており、しかも第2図に示すよ
うに磁気センサー3の感磁部8を通過する磁束密度が増
加するような向きに接続されている。したがって、同じ
感度を得るためには、各コイル2,2を一個だけのコイル
の場合よりも小さくでき、この小さな二個のコイル2,2
を基板1に分散配置することができ、他の部品間の間隙
等に配置可能でコイル2,2の設置設計が容易になる。し
かも、二個のオープン磁路コイル2,2を用いることによ
り、第2図に破線で示してあるようにコイル2,2間の結
合がうながされて磁束が部分的に閉回路を構成し、ユニ
ット外部への磁束の漏れを小さくできて検知感度を向上
させることができる。
第3図は、本発明の第二実施例であり(第1図の実施例
と同様な部分は、同じ符号を付して説明を省略する。以
下の実施例でも同じ。)、横にした一対のチップコイル
4,4を基板1の上面に同軸状に配置し、センサー収納孔1
1内に挿入された感磁部8を両チップコイル4,4の端面間
に位置させたものである。感磁部8の周囲の隙間13は絶
縁材12で塞がれており、リード端子9を基板1の下面配
線パターンに半田付けされ、チップコイル4,4の電極を
基板1の上面配線パターンに半田付けされている。この
実施例でも、いずれのチップコイル4の端面から出た磁
束も感磁部8を通過するようになっている。
第4図に示すものは本発明の第三実施例であり、横にし
た一対のチップコイル4,4を基板1の上面に平行に配置
し、両チップコイル4,4のフランジ7,7間に磁気センサー
3の感磁部8を位置させたものであり、いずれのチップ
コイル4のフランジ7から出た磁束も感磁部8を通過す
る。
なお、本発明の実施例は上記実施例に限るものでなく、
この他にも種々可能である。例えば、上記実施例では、
いずれも二個のチップコイルを用いているが、一個のチ
ップコイル、あるいは三個以上のチップコイルを用いて
もよい。また、コア入りのチップコイルに限らず、コイ
ルだけのものを用いても差し支えない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、コイルと磁気センサーのリード端子と
を基板の両面に配置して分離し、さらにセンサー収納孔
と感磁部の間の隙間を絶縁材によって封止してあるの
で、チップコイルと磁気センサーのリード端子の間を確
実に絶縁することができ、磁気センサーとチップコイル
との間の絶縁耐力が向上し、チップコイルと磁気センサ
ーをごく接近させて配置してもショートの恐れがなく、
電流検知ユニットをマイクロ化することが可能になる。
また、予めリード端子とコイルの間を絶縁材で絶縁して
おけば、リフロー半田等を行っても半田ブリッジが生じ
ず、不良品の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一の実施例を示す一部破断した正面
図、第2図は同上の磁束の流れを示す説明図、第3図は
本発明の第二の実施例を示す一部破断した正面図、第4
図(a)(b)は本発明の第三の実施例を示す一部破断
した正面図及び平面図、第5図は従来例の斜視図、第6
図は他の従来例の斜視図である。 1……基板、2……コイル 3……磁気センサー、8……感磁部 9……リード端子、11……センサー収納孔 12……絶縁材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板にセンサー収納孔を開口し、このセン
    サー収納孔内に磁気センサーの感磁部を挿入して磁気セ
    ンサーのリード端子を基板の一方表面に接続し、センサ
    ー収納孔の近傍において基板の他方表面に一個ないし複
    数個のコイルを実装し、前記センサー収納孔と感磁部と
    の間の隙間を絶縁材によって封止したことを特徴とする
    電流検知ユニット。
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