JPH09318672A - 電流検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル基板や電流検出回路基板の固定構造を
簡素化して、コストの低減を可能とし、また、製造工程
の簡素化を可能とする電流検出器を提供することを解決
すべき課題とする。 【解決手段】 被検出電流が流れるコイル基板（１１）
と、磁気ー電圧変換素子（１２）を備えた電流検出回路
基板（１３）と、これらのコイル基板および電流検出回
路基板が積層状態で固定される台座（１４）と、これら
のコイル基板、電流検出回路基板、および、台座を挟み
込むようにして取り付けられる磁性体コア（１５）とを
備え、前記台座には、前記コイル基板と電流検出回路基
板の周縁の一部が係合させられることにより、これらの
コイル基板と電流検出回路基板とを前記台座へ固定する
係止突起（１６）が一体に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ回路や
無停電電源装置等の制御回路に用いられる電流検出器に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電流検出器として、たと
えば、図３および図４に示す構造のものが知られてい
る。

【０００３】これらの図において符号１で示す電流検出
器は、被検出電流が流れるコイル基板２と、磁気ー電圧
変換素子３を備えた電流検出回路基板４と、これらのコ
イル基板２および電流検出回路基板４が積層状態で固定
される台座５と、これらのコイル基板２、電流検出回路
基板４、および、台座５を挟み込むようにして取り付け
られる磁性体コア６とを備えている。

【０００４】また、前記台座５の、前記各コイル基板２
や電流検出回路基板４が積層される面には、これらの各
コイル基板２や電流検出回路基板４を貫通する固定ピン
７・８が植設されており、これらの固定ピン７・８を介
して、前記各コイル基板２および電流検出回路基板４が
台座５に固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成を有する従来の電流検出器１においては、前述した
ように、各コイル基板２や電流検出回路基板４を台座５
に固定するために、この台座５に固定ピン７・８を植設
して、これらの固定ピン７・８にコイル基板２や電流検
出回路基板４を嵌合させるようにしていることから、こ
れらの固定ピン７・８を設けることによってコストの高
騰を招いているばかりでなく、コイル基板２や電流検出
回路基板４を固定ピン７・８にはんだ付け等によって固
着する工程が加わることにより、製造工程の煩雑化の原
因となっている。

【０００６】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、コイル基板や電流検出回路基板の固定
構造を簡素化して、コストの低減を可能とし、また、製
造工程の簡素化を可能とする電流検出器を提供すること
を解決すべき課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するために、被検出電流が流れるコイル基板と、
磁気ー電圧変換素子を備えた電流検出回路基板と、これ
らのコイル基板および電流検出回路基板が積層状態で固
定される台座と、これらのコイル基板、電流検出回路基
板、および、台座を挟み込むようにして取り付けられる
磁性体コアとを備え、前記台座には、前記コイル基板と
電流検出回路基板の周縁の一部が係合させられることに
より、これらのコイル基板と電流検出回路基板とを前記
台座へ固定する係止突起が一体に設けられていることを
特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図１および図２を参照して説明すれば、これらの図
において符号１０は、本実施形態に係わる電流検出器を
示す。

【０００９】この電流検出器１０は、被検出電流が流れ
るコイル基板１１と、磁気ー電圧変換素子１２を備えた
電流検出回路基板１３と、これらのコイル基板１１およ
び電流検出回路基板１３が積層状態で固定される台座１
４と、これらのコイル基板１１、電流検出回路基板１
３、および、台座１４を挟み込むようにして取り付けら
れる磁性体コア１５とを備え、前記台座１４には、前記
コイル基板１１と電流検出回路基板１３の周縁の一部が
係合させられることにより、これらのコイル基板１１と
電流検出回路基板１３とを前記台座１４へ固定する係止
突起１６が一体に設けられた概略構成となっている。

【００１０】ついで、これらの詳細について説明すれ
ば、前記コイル基板１１は、シート状の電気絶縁材料に
よって矩形状に形成され、かつ、中心部に貫通孔１７が
形成された絶縁基板１１ａと、この絶縁基板１１ａの面
上に、導電性材料によって前記貫通孔１７を取り囲むよ
うにして一体に形成されたコイル１１ｂとによって構成
されており、その側縁の一部には、その面方向外方へ向
かって突出する係合片１８が一体に形成されている。

【００１１】前記電流検出回路基板１３は、電気絶縁材
料によって矩形状に形成された絶縁基板１３ａを備え、
その中心部に前記磁気ー電圧変換素子１２が装着されて
いるとともに、この磁気ー電圧変換素子１２から出力さ
れる電圧信号に基づいて前記コイル基板１１を流れる電
流を検出する電流検出回路が形成されている。

【００１２】そして、前記絶縁基板１３ａの側縁の一部
には、面方向外方へ向かって突出する係合片２０が一体
に形成されており、この係合片２０は、電流検出回路基
板１３が前記コイル基板１１へ積層された状態におい
て、このコイル基板１１に形成された係合片１８と同一
の縁に位置させられるとともに、面方向に離間して位置
させられるような位置に形成されている。

【００１３】前記台座１４は、電気絶縁材料によって略
矩形状に形成されており、その平行な一対の両側辺の内
の一方の辺には、前記コイル基板１１の絶縁基板１１ａ
の一辺に沿って形成された複数の接続孔２１へ嵌合させ
られるとともに、前記コイル１１ｂへ電気的に接続さ
れ、被検出電流が流れる複数の入力端子２２が装着され
ている。

【００１４】また、前記台座１４の前記入力端子２２が
装着された側と反対側の辺には、前記電流検出回路基板
１３の絶縁基板１３ａの一辺に沿って形成された複数の
接続孔２３へ嵌合させられるとともに、前記絶縁基板１
３ａ上に形成された電流検出回路へ電気的に接続され、
電流検出回路の共通の電源用ならびに電流検出回路の出
力用の入出力端子２４が装着されている。

【００１５】そして、これらの各入力端子２２および入
出力端子２４は、その一端部が、前記台座１４の前記コ
イル基板１１および電流検出回路基板１３が積層される
側の面から垂直に立設され、他端部が、前記台座１４の
他方の面へ貫通させられているとともに、台座１４の面
方向へ屈曲されて外方へ突出させられている。

【００１６】また、前記台座１４は、その中心部に貫通
孔２５が形成されているとともに、前記入力端子２２や
入出力端子２４が装着されている辺以外の平行な一対の
辺には、前記台座１４の両面から突出させられた側壁２
６が一体に形成されて、これらの側壁２６と前記台座１
４の一方の面との間に、前記コイル基板１１や電流検出
回路基板１３が収納される凹部Ｇが形成されている。

【００１７】さらに、一方の側壁２６の長さ方向の両端
部近傍には、前記コイル基板１１の係合片１８と、電流
検出回路基板１３の係合片２０がそれぞれ嵌合させられ
る切り欠き２６ａ，２６ｂが形成されているとともに、
両側壁２６の長さ方向中間部には、前記台座１４の厚み
方向に貫通し、かつ、台座１４の外方へ向けて開放され
たコア挿入孔２６ｃが形成され、また、前記台座１４の
前記貫通孔２５の両側には、肉抜き孔２６ｄが形成され
ている。

【００１８】そして、前記各切り欠き２６ａ，２６ｂの
上方（図１における上方）開口端部の一方の内壁には、
これらの切り欠き２６ａ，２６ｂの内部に突出する前記
係止突起１６が一体に形成されている。

【００１９】一方、本実施形態においては、積層される
前記コイル基板１１と電流検出回路基板１３との間に、
絶縁板２７とこの絶縁板２７上に積層されるシールド板
２８とが介装され、また、前記台座１４の、前記コイル
基板１１が積層される側と反対側には、熱伝導性に優れ
た材料によって形成された放熱板２９が積層されるよう
になされており、これらの放熱板２９、台座１４、コイ
ル基板１１、絶縁板２７、シールド板２８、および、電
流検出回路基板１３を挟むようにして、前記磁性体コア
１５が装着されるようになっている。

【００２０】この磁性体コア１５は、前記放熱板２９、
台座１４、コイル基板１１、絶縁板２７の中心部を貫通
して前記シールド板２８近傍へ位置させられる中間突起
３０と、前記台座１４の両側壁２６の中間部に形成され
たコア挿入孔２６ｃに収められる一対の端部突起３１と
からなるＥコア３２と、前記両コア挿入孔２６ｃの上端
部間に挿入される直方体状のＩコア３３とによって構成
され、これらのＥコア３２とＩコア３３とは、前記放熱
板２９、台座１４、コイル基板１１、絶縁板２７、シー
ルド板２８、および、電流検出回路基板１３を挟み込む
ようにして前記台座１４に取り付けられた状態におい
て、両者間に所定の隙間が形成されるように、位置決め
固定されるようになっている。

【００２１】そして、前記間隔は、前記絶縁板２７の両
側部に立設され、前記台座１４の上面へ当接させられる
支持壁２７ａ上に前記Ｉコア３３が載置されて、このＩ
コア３３の前記台座１４側への相対移動が拘束されるこ
とによって規制され、また、これらのＥコア３２とＩコ
ア３３との接続は、Ｅコア３２の両端部突起３１とＩコ
ア３３の両端部とを接着剤で接着することによって行な
われる。

【００２２】さらに本実施形態においては、前記Ｉコア
３３の上面に沿って配設されるとともに、前記台座１４
等に固定され、前記電流検出回路基板１３に接続される
シールド板３４が設けられている。

【００２３】このような本実施形態に係わる電流検出器
１０においては、前記台座１４には、前記貫通孔２５、
切り欠き２６ａ，２６ｂ、両コイル挿入孔２６ｃ、およ
び、前記係止突起１６が同時に形成される。

【００２４】そして、前記台座１４の下面（図１の下
面）には、放熱板２９が取り付けられ、また、Ｅコア３
２が、その中間突起３０が前記放熱板２９の中央を貫通
して台座１４の貫通孔２５へ嵌合させられるとともに、
両端部突起３１が、台座１４の各コア挿入孔２６ｃへ挿
入されることによって装着され、前記台座１４の上方
（図１の上方）の凹部Ｇ内には、コイル基板１１、絶縁
板２７、シールド板２８、電流検出回路基板１３が挿入
されて順次積層される。

【００２５】そして、前記コイル基板１１にあっては、
その接続孔２１に台座１４の入力端子２２が嵌合させら
れて固定されるとともに、絶縁基板１１ａに連設されて
いる係合片１８が、台座１４の一方の切り欠き２６ａ内
に、前記係止突起１６を乗り越えるようにして挿入さ
れ、これによって、前記係合片１８が、前記係止突起１
６と係合片１８との当接によって切り欠き２６ａからの
離脱が防止され、この結果、前記コイル基板１１が台座
１４からの離脱が防止された状態で前記台座１４に取り
付けられる。

【００２６】また、前記電流検出回路基板１３にあって
は、その接続孔２３に前記台座１４に設けられている入
出力端子２４が嵌合されて固定されるとともに、絶縁基
板１３ａに連設されている係合片２０が、台座１４の他
方の切り欠き２６ｂ内に、前記係止突起１６を乗り越え
るようにして挿入されることにより、前記係合片２０
が、係止突起１６との当接によって前記切り欠き２６ｂ
からの離脱が防止され、この結果、前記電流検出回路基
板１３が、前記台座１４からの離脱が防止された状態で
取り付けられる。

【００２７】このようにして前記電流検出回路基板１３
が装着された後に、前記Ｉコア３３が、前記電流検出回
路基板１３に設けられている磁気ー電圧変換素子１２を
覆うようにして配設されるとともに、前記Ｉコア３３が
前記絶縁板２７の両側部に設けられている支持壁２７ａ
によって支持され、かつ、その両端部が台座１４の両側
部に形成されているコア挿入孔２６ｃ内に挿入されるこ
とにより、これらのコア挿入孔２６ｃ内に台座１４の反
対側から挿入されているＥコア３２の各端部突起３１へ
所定間隔をおいて対向させられるとともに、これらの端
部突起３１へ接着剤等によって接続される。

【００２８】これによって、放熱板２９、台座１４、コ
イル基板１１、絶縁板２７、シールド板２８、および、
電流検出回路基板１３が積層され、かつ、磁性体コア１
５がこれらを取り囲むようにして設置される。

【００２９】そして、前記磁性体コア１５を構成するＥ
コア３２の中間突起３０とＩコア３３との間に、前記電
流検出回路基板１３に装着されている磁気ー電圧変換素
子１２が位置させられる。

【００３０】これよりさらに、前記Ｉコア３３の表面を
覆うようにして前記シールド板３４が取り付けられるこ
とにより、本実施形態に係わる電流検出器１０が図２に
示すように組み上げられる。

【００３１】このように構成された本実施形態に係わる
電流検出器１０においては、コイル基板１１が、台座１
４に形成されている切り欠き２６ａ内に、その開口端部
に形成されている係止突起１６を乗り越えるようにして
挿入され、挿入後においては、前記コイル基板１１に設
けられている係合片１８と係止突起１６との係合によっ
て切り欠き２６ａからの離脱、すなわち、台座１４から
の離脱が防止される。

【００３２】また、電流検出回路基板１３も同様に、台
座１４に形成されている切り欠き２６ｂ内に、その開口
端部に形成されている係止突起１６を乗り越えるように
して挿入され、挿入後においては、前記電流検出回路基
板１３に設けられている係合片２０と係止突起１６との
係合によって前記切り欠き２６ｂからの離脱、すなわ
ち、台座１４からの離脱が防止される。

【００３３】そして、このようなコイル基板１１および
電流検出回路基板１３の固定を行なう両係止突起１６
が、台座１４を形成する際に、同時に一体的に形成され
ることから、部品点数が減少しかつ組立工数も削減さ
れ、この結果、組立作業が簡素化されるとともに、製造
コストの軽減が図られる。

【００３４】また、本実施形態においては、コイル基板
１１と電流検出回路基板１３との間に絶縁板２７ならび
にシールド板２８が介装されていることにより、コイル
基板１１からの容量性結合によるノイズの影響が磁気ー
電圧変換素子１２を含む電流検出回路におよぶことが抑
制され、また、Ｉコア３３を覆ってシールド板３４が設
けられていることにより、外乱の作用が抑制される。こ
れらのシールド板２８，３４による外乱防止効果を図５
に示す。この図５において（Ａ）が従来の電流検出器に
おける出力電圧特性を示し、（Ｂ）が本実施形態に係わ
る電流検出器１０における出力電圧特性を示し、これら
の比較からも明らかなように、本実施形態に係わる電流
検出器１０では外乱の影響が殆ど見られない。

【００３５】一方、前記シールド板２８に本実施形態に
おいてはスリットＳが形成されているが、これは、シー
ルド板２８における渦電流の発生を抑制し、電流検出器
１０の応答性を高めるために採られた処置である。そし
て、このスリットＳの有無による応答性の変化を見てみ
たところ、図６に示す結果が得られた。この結果から、
スリットＳを設けることにより応答性が大幅に改善され
ることが分かる。

【００３６】さらに、本実施形態においては、放熱板２
９が設けられていることにより、コイル基板１１等にお
いて発生させられる熱が、前記放熱板２９によって外気
へ放出されることにより、安定した動作が得られる。

【００３７】なお、前述の実施形態において示した各構
成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に
基づき種々変更可能である。

【００３８】たとえば、前記例において示した、シール
ド板２８，３４や放熱板２９は、要求仕様や使用環境等
に応じて適宜設けられるもので、省略することも可能で
ある。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる電
流検出器によれば、コイル基板および電流検出回路基板
の固定を、台座に設けた係合片との当接によって行なう
ようにしたから、この係合片を台座の形成する際に、同
時に一体的に形成することができ、前述した固定のため
の部材を別途設ける必要がなくなる。

【００４０】これによって、部品点数を減少させかつ組
立工数をも削減し、この結果、組立作業を簡素化するこ
とができるとともに製造コストを軽減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す分解斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態を示す外観斜視図である。

【図３】一従来例を示す外観斜視図である。

【図４】一従来例を示す側面図である。

【図５】本発明の一実施形態における外乱の影響の抑制
効果を示す電圧出力特性図である。

【図６】本発明の一実施形態における応答性向上効果を
示す電圧出力特性図である。

【符号の説明】

１０ 電流検出器 １１ コイル基板 １２ 磁気ー電圧変換素子 １３ 電流検出回路基板 １４ 台座 １５ 磁性体コア １６ 係止突起 １８ 係合片 ２０ 係合片 ２６ 側壁 ２６ａ 切り欠き ２６ｂ 切り欠き

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 宣昭 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 鳥居 聖子 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検出電流が流れるコイル基板（１１）
   と、磁気ー電圧変換素子（１２）を備えた電流検出回路
   基板（１３）と、これらのコイル基板（１１）および電
   流検出回路基板（１３）が積層状態で固定される台座
   （１４）と、これらのコイル基板（１１）、電流検出回
   路基板（１３）、および、台座（１４）を挟み込むよう
   にして取り付けられる磁性体コア（１５）とを備え、前
   記台座（１４）には、前記コイル基板（１１）と電流検
   出回路基板（１３）の周縁の一部が係合させられること
   により、これらのコイル基板（１１）と電流検出回路基
   板（１３）とを前記台座（１４）へ固定する係止突起
   （１６）が一体に設けられていることを特徴とする電流
   検出器（１０）。