JPH08233865A - 電流検知ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電流検知ユニットにおいて電流検知効率が高
く、小型で表面実装可能な構造を提供することを目的と
する。 【構成】基板１と、この基板１の一面側に凹部９を形成
し、他の一面側からはこの凹部９に連通する孔７を設
け、前記一面側の孔７上或いは孔７中に配置した磁気セ
ンサ−４と、前記基板１の上部に設けられるコイル部３
と、前記コイル部３の上部に設けられ、前記磁気センサ
−４と対向する側に突起部を設けた第１の磁性体コア５
と、前記磁気センサ−４と対向するよう前記凹部９内に
設けた第２の磁性体コア８、１１とを備えたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁電変換素子を用いた電
流センサ−の改良に関し、コアを含む電流センサ−の全
体を小型化し、表面実装を可能とする電流検知ユニット
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来例の電流検知ユニットの一
例の断面図である。角柱状をしておりフェライトコアよ
りなるチップコイル２８は、その中間部にあるコイル巻
き部２５にコイル２３を巻回して形成してある。基板２
０にはセンサ−収納孔２７が開口してあり、磁気センサ
−２６は基板２０下面からこのセンサ−収納孔２７内に
収納される。なお２１、２２は半田であり、また２６ａ
は磁気センサ−２６の端子である。前記チップコイル２
８は基板２０の上面からセンサ−収納孔２７の真上に載
置され、その基板側の一面側は、半田付け２１される。
上記のように組み立てられた電流検知ユニット２９のコ
イル２３に電流が流れると、コア内２４で矢印ａ１，ａ
２方向の磁界が発生し、コア２４の下端面から出た磁束
を磁気センサ−２６によって検出することによりコイル
２３に流れた電流量を計測できる。

【０００３】図５は、従来の電流検知ユニットの他の一
例を示す断面図である。コイル３０は矩形の磁性体から
なる略コ字状の環状コア３１の上辺部に巻回される。環
状コア３１の一部にはギャップ３２が形成されている。
フレキシブルプリント基板３３は環状コア３１のギャッ
プ３２内側から外側方向に伸び、その先端は上方へ湾曲
している。磁気センサ−３４はギャップ３２内のフレキ
シブルプリント基板３３上に載置してある。湾曲したフ
レキシブルプリント基板３３の先端部３３ａ表面には電
子部品３７が搭載されている。複数のリ−ド端子３５は
フレキシブルプリント基板３３下面或いは側端部から下
方に延びている。リ−ド端子３６の一端はコイル３０の
リ−ド線３０ａと接続される。３８は前記構成部品全体
を包むように覆った樹脂モ−ルドである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図４の従
来例の電流検知ユニットは、前記した如く矢印ａ２方向
への磁界すなわち漏洩磁束があるため検知感度が低く、
またチップコイル部２８と磁気センサ−２６を個々に組
み立てる必要があるため組み立てが複雑になるという欠
点があった。また図５の従来例では環状コア３１の間隙
ギャップ３２内に磁気センサ−３４及びその先端部３３
ａに電子部品を搭載したプリント基板３３を配置したも
のであるから構成が複雑で大型化するという欠点があっ
た。いずれにしても従来の電流検知ユニットの構成では
十分な検知感度を有し、表面実装を可能とする小型化さ
れた表面実装部品はなかった。本発明の電流検知ユニッ
トはコアを含む電流センサ−全体を小型化し、かつ検知
感度が高く、しかも表面実装を可能とした電流検知セン
サ−を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明になる電流検知ユ
ニットは、第１の発明として、基板と、この基板の一面
側に凹部を形成し、他の一面側からはこの凹部に連通す
る孔を設け、前記一面側の孔上或いは孔中に配置した磁
気センサ−と、コイル部と、その一部に前記コイル部を
設け、前記磁気センサ−と対向する側に突起部を設けた
第１の磁性体コアと、前記磁気センサ−と対向するよう
前記凹部内に設けた第２の磁性体コアとを備えたことを
特徴とする。

【０００６】第２の発明として、請求項１記載の電流検
知ユニットにおいて、第２の磁性体コアはその一部に突
起部を設けたことを特徴とする。

【０００７】第３の発明として、請求項１記載の電流検
知ユニットにおいて、基板の外周部のすくなくとも一部
に接続端子をもうけたことをを特徴とする。

【０００８】第４の発明として請求項３記載の電流検知
ユニットにおいて接続端子の一部に凹部を設けたことを
特徴とする。

【０００９】第５の発明として、基板と、この基板の一
面側に凹部を形成し、他の一面側からはこの凹部に連通
する孔を設け、前記一面側の孔上或いは孔中に配置した
磁気センサ−と、コイル部と、その一部に前記コイル部
を設け、前記磁気センサ−と対向する側に突起部を設け
た第１の磁性体コアと、前記磁気センサ−と対向するよ
う前記凹部内に設けた第２の磁性体コアと、前記他の一
面側に設けた電子部品と、前記他の一面側に設けた各種
部品を覆う封止手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明にあっては電流検知に必要な部品を全て
基板の一面側に配置し、基板の他面側には磁性体コアを
所定のギャップをもって配置するだけの構造なので、そ
の全体構成を小型化でき、しかも表面実装が可能とな
る。また磁気センサ−を磁性体コアで挟み込みコイルの
磁束が逃げないような構造を採用しているので集磁効率
が向上し、従って、高い検知効率が得られる。更に基板
外側部に端子部を設けてあるのでこの電流検知ユニット
を他の基板に実装することが容易である。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を以下の図に基づいて説明す
る。図１は、本発明の第１の実施例の断面図である。基
板１には、この基板裏面１ｂ側から凹部９を形成し、他
の一面側からこの凹部９に連通する孔７を形成する。磁
気センサ−４は基板表面１ａ側から孔７を跨ぐよう配置
し、その端子６を基板表面１ａ側に例えば半田付けす
る。そしてその上方からフィルム状の薄い絶縁膜２で磁
気センサ−４全体を覆う。この絶縁膜２の上方には複数
回巻回されたコイル部３が配置されている。略中央に凸
部５ａを有する磁性体コア５は、このコイル上方に配置
されている。従って、磁性体コア５の凸部５ａと磁気セ
ンサ−４とは絶縁膜２を介して対向することになる。

【００１２】略中央に凸部８ａを有する磁性体コア８は
基板裏面１ｂ側より凸部８ａを先頭にして、その略中央
に形成した凹部９及びこの凹部９と連通しており、この
凹部９より小径の孔７に収納される。磁性体コア８の上
面部８ｂは孔７に収納された際、基板１ａ表面上に出な
いよう配置する。従って、磁性体コア５、８の凸部５
ａ、８ａと磁気センサ−４とは空間部を介して対向する
ことになる。

【００１３】なお、この際磁気センサ−４と磁性体コア
５の凸部５ａとのギャップは十分とれるような距離に設
計する必要がある。しかし、絶縁性を重要視するあま
り、このギャップ距離を広くし過ぎると磁気センサ−４
との距離が大きくなり、その出力が小さくなってしま
い、検知感度の低下の問題を生じる。従って磁気センサ
−４と磁性体コア５の凸部５ａとのギャップの最適値は
０．１〜２ｍｍである。基板１の外周部側面には基板表
裏面１ａ，１ｂにわたり接続端子１２が固着してある。
なお１３は、この接続端子１２に設けた窪み（凹部）で
ある。そのため基板１自体の他の基板への実装が容易に
可能である。また基板１の外周部側面に窪みを形成し、
その窪みに接続端子１２を固着してもよい。

【００１４】本発明の電流検知ユニットは磁性体コア５
及び８で磁気センサ−４を挟んでいる構造なので磁束の
漏れがなく検知感度を高くすることができる。また基板
１の一面には磁性体コア８及び磁気センサ−４を配置す
る構造なので小型化が可能になり、作業が容易となる。

【００１５】次に図２は、本発明の第２の実施例の断面
図である。なお、図１と同一部分には同一な号を用い、
その詳細な説明は省略する。平板状の磁性体コア１１は
基板裏面１ｂ側に形成した凹部９内に収納される。磁気
センサ−４は前記磁性体コア１１の上面１１ａには接触
しないように前記第１の実施例と同様のギャップ値とし
て基板の孔７内に配置するようにし、そのリ−ド端子６
は基板表面１ａ側に半田付けされる。以外は前記と第１
の実施例と同様である。なおこの実施例では平板状の磁
性体コア１１を凹部９内にその上面１１ａを当接する如
く組み込むだけでよいので位置合わせ等が必要なく、さ
らに作製しやすくなる。

【００１６】次に図３は本発明の第３の実施例の断面図
である。なお、図１、図２と同一部分には同一な号を用
い、その詳細な説明は省略する。図３は、第１の実施例
において、基板表面１ａに電子部品１６を配置した後、
この基板表面１ａにその全体を覆う如く樹脂モ−ルド１
５したものである。前記した如く端子１２側面部には凹
部１３が形成されているため、基板実装時に半田１４付
けをした際半田１４が凹部１３に回り込み接着強度がを
増す。従って高い信頼性を確保可能にすることができ
る。

【００１７】なお図３中１７は、基板１８上に設けられ
た端子である。またこの実施例では樹脂モ−ルドを用い
た例で説明したが、必ずしもこれのみでなく、例えばガ
ラスケ−スやプラスチックケ−ス等でも良い。

【００１８】

【発明の効果】請求項１、２記載の電流検知ユニット構
成によれば、電流検知に必要な部品を全て基板の一面側
に配置し、基板の他面側には磁性体コアを所定のギャッ
プをもって配置するだけの構造なので、その全体構成を
小型化でき、しかも表面実装が可能となる。また磁気セ
ンサ−を磁性体コアで挟み込みコイルの磁束が逃げない
ような構造を採用しているので集磁効率が向上する。ま
た請求項３、４記載の電流検知ユニット構成によれば、
この電流検知ユニットを他の基板に実装する際、接着強
度がより一層増した形で装着できる。更に請求項５記載
の電流検知ユニットによれば集磁効率及び検知感度を高
めると共に、必要な処理回路を構成する電子部品を搭載
したまま機密封止が可能であるので、応用範囲が広がる
等の特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の第３の実施例を示す断面図である。

【図４】従来の電流検知ユニットの一例を示す断面図で
ある。

【図５】従来の電流検知ユニットの他の一例を示す側面
図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 絶縁膜 ３ コイル ４ 磁気センサ− ５、８、１１ 磁性体コア ７ 孔 ９ 凹部 １０ 電流検知ユニット １２ 接続端子 １３ 凹部 １６ 電子部品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤山 愛一郎 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、この基板の一面側に凹部を形成
   し、他の一面側からはこの凹部に連通する孔を設け、前
   記一面側の孔上或いは孔中に配置した磁気センサ−と、
   前記基板の上部に設けられるコイル部と、前記コイル部
   の上部に設けられ、前記磁気センサ−と対向する側に突
   起部を設けた第１の磁性体コアと、前記磁気センサ−と
   対向するよう前記凹部内に設けた第２の磁性体コアとを
   備えたことを特徴とする電流検知ユニット。
2. 【請求項２】前記第２の磁性体コアはその一部に突起部
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の電流検知ユニ
   ット。
3. 【請求項３】前記基板の外周部のすくなくとも一部に接
   続端子を設けたことを特徴とする請求項１記載の電流検
   知ユニット。
4. 【請求項４】前記接続端子の一部に凹部を設けたことを
   特徴とする請求項３記載の電流検知ユニット。
5. 【請求項５】基板と、この基板の一面側に凹部を形成
   し、他の一面側からはこの凹部に連通する孔を設け、前
   記一面側の孔上或いは孔中に配置した磁気センサ−と、
   前記基板の上部に設けられるコイル部と、前記コイル部
   の上部に設けられ、前記磁気センサ−と対向する側に突
   起部を設けた第１の磁性体コアと、前記磁気センサ−と
   対向するよう前記凹部内に設けた第２の磁性体コアと、
   前記他の一面側に設けた電子部品と、前記他の一面側に
   設けた各種部品を覆う封止手段とを備えたことを特徴と
   する電流検知ユニット。