JPH0754334B2 - 磁気検知ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基板にコイルと磁気センサーとを取り付けて
構成された磁気検知ユニットに関する。

〔背景技術とその問題点〕

従来の磁気検知ユニットの一例を第３図に示す。これは
リング状磁性体のコア21に銅線のコイル22を巻いてコイ
ルピース23を形成し、コア21の一部を切開したスリット
24内に磁気センサー25を配置したものであり、コイル22
に流れた電流によりコア21内に磁界を発生させ、コア21
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25により検知することによりコイル22に流れた電流
量を計測するものである。

また、第４図に示すものは他の従来例である。これは棒
状磁性体26aとその両側の湾曲した線状磁性体26bにより
略環状のコア26を形成し、この棒状磁性体26aに銅線の
コイル27を巻いてコイルピース28を形成し、湾曲させた
線状磁性体26bの両端を磁気センサー29の表面に対向さ
せたものであり、線状磁性体26bの端面における磁界の
強さを磁気センサー29により検出することによりコイル
27に流れた電流量を計測するものである。

しかしながら、これらの磁気検知ユニットにあっては、
リング状ないし略環状のコアにコイルを巻いているの
で、コイルの巻き線作業を行いにくい構造となってお
り、製造コストが高くつくという問題があった。また、
それぞれ第３図及び第４図に示すような形状をしている
ので、磁気検知ユニットを小さくまとめることが困難で
あった。特に、コイルの中央に空間（コアの孔）がある
ので外形が大きくなり、磁気検知ユニットを小型化する
また、第３図の閉磁路構造を有する磁気検知ユニットで
は、狭いギャップ内に磁気センサーを納めるのに手間が
掛かり、図４の閉磁路構造を有する磁気検知ユニットで
は、線状磁性体を磁気センサーに対向させて曲げるのに
手間が掛かった。さらに、いずれのコイルも基板の上へ
安定に載置できないので、基板への取り付けが不安定で
位置精度良く基板に実装することができず、また磁気セ
ンサーも基板に半田付けされたリード端子により検知部
を基板から浮かせてスリット内に位置させているので、
検知部の位置が不安定となり、このため磁気検知ユニッ
トの検知効率が悪くなっていた。

なお、特開昭62−22088号公報（図示せず）には、基板
の表面に磁気センサーを取り付け、この周囲に配線パタ
ーンによって帰還用等のコイルを形成した磁気検知ユニ
ットが開示されている。しかしながら、この磁気検知ユ
ニットにあっては、コイルを配線パターンによって形成
しているので、コイルの配線パターンの幅を大きくする
と基板上の占有面積が大きくなって小型化の妨げとな
り、逆にコイルの配線パターンの幅を小さくするとコイ
ルの抵抗が大きくなったり、大電流を流せなかったりす
るという問題があり、用途が限られる。また、この構造
では、コイルの中心にコアを設けることができないの
で、磁気センサーの設置位置に大きな磁界を発生させる
ことができず、高い検知精度を達成できない。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかして本発明は、構造が簡単で安価かつ小型の磁気検
知ユニットを提供することを目的とし、さらに磁気セン
サーの取付位置精度を向上させることによって安定した
検知を行え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〕

本発明の磁気検知ユニットは、開磁路を形成する磁性体
からなるコアに巻き線コイルをほぼ直筒状に巻回し、当
該コア及び巻き線コイルを基板の表面に取り付けてコイ
ル軸方向が基板に対しほぼ垂直となるように配置し、こ
のコアの端面と対向させて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を配置したこ
とを特徴としている。

〔作用〕

本発明にあっては、磁気センサーを基板のセンサー収納
孔内に埋め込んでいるので、磁気センサーを基板の表面
に取り付けたものに比べて磁気検知ユニットを小型化す
ることができる。また、開磁路を形成する磁性体からな
るコアに巻き線コイルをほぼ直筒状に巻回して開磁路構
造としているので、リング状のコア等に巻いたコイルの
ように無駄な空間の発生がなく、磁気検知ユニットを小
型化することができる。

さらに、コイルが巻き線をほぼ直筒状に巻いた単純な形
状をしているので、コイルの巻き線作業や基板への取り
付けを簡単にすることができ、磁気検知ユニットのコス
トダウンを図ることができる。また、コイルの巻き線作
業を容易にするためにコアを分割構造にするといったこ
とも必要ないので、部品点数の増加や構造の複雑化とい
った問題も解決できる。

さらに、磁気センサーはコアと巻き線コイルによって生
成される開磁路内に位置しているので、磁気センサーを
磁気ギャップ内に納める必要がなく、組立て作業が容易
になり、ギャップ調整も必要ない。

さらに、磁気センサーは基板のセンサー収納孔内に納入
されることによって位置決めされているので、磁気セン
サーの取付位置誤差や使用中の位置ずれ等を防止でき、
コイルにより発生した磁界を常に同じ状態で安定して検
知することができる。

なお、本発明の磁気検知ユニットでは、巻き線コイルを
用いているので、比較的大電流用として用いることもで
き、また必要に応じてコイル内にコアを挿入することも
可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図に基づいて詳述する。

第２図に示すものは、フェライト等の磁性体により形成
されたコア５であり、角柱状をしたコイル巻き部６の両
端に角形のフランジ７が設けられている。このフランジ
７間においてコイル巻き部６に銅線のコイル２を巻いて
角型のチップコイル８が構成されている。このチップコ
イル８は、第１図に示すように、磁気センサー４を納め
るためのギャップ部分を持たず、励磁により開磁路を形
成するようになっている。このチップコイル８では、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
よいので、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、リング状等のチ
ップコイルに比べて小型化することができる。また、チ
ップコイル８は、両フランジ７を上下にしてプリント配
線基板等の基板１に実装されるものであり、下側のフラ
ンジ７の縁には例えば第２図に示すような一対の電極９
が形成されており、コイル２の両端はこの電極に接続さ
れている。

磁気センサー４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る。

また、磁気検知ユニット10を構成するための基板１は、
他の電子回路等を搭載された基板であり、この基板１の
磁気検知ユニット構成部分には、磁気センサー４を納め
るためのセンサー収納孔３を開口してある。センサー収
納孔３の寸法は、自動機等により磁気センサー４を容易
に挿入できるように磁気センサー４の外形寸法よりも若
干大きくなっているが、センサー収納孔３は磁気センサ
ー４の取付位置精度を得られるようにチップコイル８の
端面で磁気センサー４の位置決めを行うものであるの
で、あまり大き過ぎないように寸法を決定してある。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８と接続するための
配線パターン11が設けられており、下面には磁気センサ
ー４のリード端子13を接続するための配線パターン12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４は下面
から基板１のセンサー収納孔３内に納入され、下面の配
線パターン12にリード端子13を半田付けして基板１に固
定されている。一方、チップコイル８は、センサー収納
孔３の真上において基板１の上面に載置され、電極９を
上面の配線パターン11に半田付けして固定されている。
こうして磁気センサー４はセンサー収納孔３内に位置決
めして取り付けられているので、磁気センサー４の取付
位置誤差が生じたり、磁気センサー４が使用中にずれ動
いたりすることを防止でき、一定の位置で安定した検知
を行える。一方、チップコイル８は自動機等によって精
度良く所定位置に実装され、あるいは配線パターン11に
よっても位置決めされるので、チップコイル８と磁気セ
ンサー４とは互いに精度よく位置決めされており、安定
した検知を行えて検知効率が良好になる。また、磁気セ
ンサー４は基板１内に埋め込まれており、しかも小型の
チップコイル８を基板１から浮かせることなく基板１の
上面に接触させて実装してあるので、磁気検知ユニット
10を小型化することができる。さらに、チップコイル８
を基板１の上に安定に載置して容易に取り付けることが
できるようにしてあるので、製造性も良好となってい
る。

上記のように組み立てられた磁気検知ユニット10にあっ
ては、コイル２に電流が流れると、コア５内で第１図に
矢印で示したような方向に磁界が発生し、コア５の下端
面から出た磁束が磁気センサー４によって検出され、磁
気センサー４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ものである。

なお、上記実施例では、コイル内にコアを配置してチッ
プコイルとして基板の上に実装してあるので、磁気セン
サーの位置で大きな磁束密度を通過させることができて
大きな感度を得ることができるが、コアを用いることな
くコイル単体で基板の上に実装しても差し支えない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、磁気センサーを基板のセンサー収納孔
内に納入すると共にほぼ直筒状をしたコイルを用いてい
るので、磁気検知ユニットの小型化を図ることができ
る。また、コイルがほぼ直筒状の単純な形状をしている
ので、製造コストを安価にすることができる。さらに、
磁気センサーを基板のセンサー収納孔内に納入して位置
決めしてあるので、磁気センサーの検知位置が変動する
ことがなく、検知を安定させることができて検知効率が
良好になる。また、巻き線コイルを用いているので、比
較的大電流用として用いることもでき、コアの挿入も可
能である。さらに、コイルの巻き線作業を容易にするた
めにコアを分割構造にするといったことも必要ないの
で、部品点数の増加や構造の複雑化といった問題も解決
できる。さらに、磁気センサーを磁気ギャップ内に納め
る必要がないので、組立て作業が容易になり、ギャップ
調整も必要ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は同上
のコアを示す斜視図、第３図は従来例の斜視図、第４図
は他の従来例の斜視図である。 １……基板、２……コイル ３……センサー収納孔、４……磁気センサー ５……コア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開磁路を形成する磁性体からなるコアに巻
   き線コイルをほぼ直筒状に巻回し、当該コア及び巻き線
   コイルを基板の表面に取り付けてコイル軸方向が基板に
   対しほぼ垂直となるように配置し、このコアの端面と対
   向させて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を配置したことを特徴とする磁
   気検知ユニット。