JPH11233357A - カレントセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル装置とプリント基板装置とを電気的，
機械的に安定よく信頼性の高いものに結合し、装置全体
を薄型なものに構成し、プリント基板の両板面を回路部
品の搭載面積として有効活用する。 【解決手段】 プリント基板装置２を支持する突片１
４，１４’をボビン１２，１２’の鍔部１２ｃ，１２
ｃ’より突出させて設け、プリント基板２０の板面を突
片１４，１４’に当接させて端子ピン１５，１６、１
５’，１６’に半田付け固定すると共に、信号検出コイ
ル１３，１３’のコイル端末１３ａ，１３ｂ、１３
ａ’，１３ｂ’を端子ピン１５，１６、１５’，１６’
に絡げて半田付け固定し、プリント基板装置２をボビン
１２，１２’からプリント基板２０の板面方向で並べて
コイル装置１と電気的，機械的に一体に結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検出信号線をＵ
Ｉ型のコアで形成される環状磁路の内側に挿通させ、そ
のＵＩ型コアのボビンに巻回した信号検出コイルから出
力される信号をプリント基板装置の信号処理回路で処理
することにより電流を検出するカレントセンサに係り、
具体的にはコイル装置とプリント基板装置との電気的，
機械的な結合構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カレントセンサとしては図８で示
すようにコイル装置１とプリント基板装置２とを電気的
に接続させて外装ケース３の内部に収容したものがあ
る。この種のカレントセンサは、被検出信号線ＷをＵＩ
型のコアで形成される環状磁路の内側に挿通させてコイ
ル装置１の信号検出コイルから出力される信号をプリン
ト基板装置２の信号処理回路で処理することにより電流
を検出するよう構成されている。また、その検出信号は
例えばパチンコ遊技機における玉数をカウントするもの
として用いられている。

【０００３】そのコイル装置１は、ＵＩ型のコア１０，
１１と、Ｕ型コア１０の両側磁脚部に装着されるボビン
１２，１２’と、各ボビン１２，１２’に巻回される信
号検出コイル１３，１３’とから組み立てられている。
また、プリント基板装置２は所定の回路部品（図示せ
ず）をプリント基板２０の板面に搭載させてコイル装置
１の出力信号を処理する信号処理回路を備え、その信号
処理回路より導出する電気コード２１を外装ケース３の
外部に引き出させて周辺機器と接続するコネクタ２２を
備えることにより構成されている。

【０００４】外装ケース３はコイル装置１のＩ型コア１
１を収容する蓋部３０と、そのＩ型のコア１１を除くコ
イル装置１並びにプリント基板装置２を収容する有底筒
状のケース本体３１とからなり、被検出信号線Ｗを挿通
する切欠口（図示せず）をケース本体３１の側面開放端
寄りに設けることにより形成されている。

【０００５】そのカレントセンサにおいては、信号検出
コイル１３，１３’から引き出されるコイル端末１３
ａ，１３ｂ、１３ａ’，１３ｂ’の本数に相応する複数
本の端子ピン２３，２４，２５，２６をプリント基板２
０の回路パターンと半田付けさせて板面に植立装備し、
信号検出コイル１３，１３’のコイル端末１３ａ，１３
ｂ、１３ａ’，１３ｂ’をプリント基板２０の端子ピン
２３，２４，２５，２６に絡めて半田付けすることによ
りコイル装置１とプリント基板装置２とを電気的に接続
することが行われている。

【０００６】また、そのカレントセンサではコイル装置
１とプリント基板装置２とを電気的に接続した状態で外
装ケース３の内部に組付収容することも行われている。

【０００７】そのコイル装置１とプリント基板装置２と
は信号検出コイル１３，１３’のコイル端末１３ａ，１
３ｂ、１３ａ’，１３ｂ’で電気的に接合されていて
も、構造的には別体のものであるため、外装ケース３の
内部に組み込む際に信号検出コイル１３，１３’のコイ
ル端末１３ａ，１３ｂ、１３ａ’，１３ｂ’が断線する
危険性が高い。

【０００８】このため、特性検査等はコイル装置１とプ
リント基板装置２とを外装ケース３の内部に組み込んだ
後でなければ行うことができない。然し、その組付け後
の検査では特性不良等が発見された場合、コイル装置１
とプリント基板装置２とを外装ケース３から取り外し、
更に、別のものと交換する如く余計な手間が掛かること
を余儀なくされる。

【０００９】カレントセンサに限らず、コイル装置とプ
リント基板装置とを一体化するという観点で捉えると、
従来、コイル装置の端子ピンをボビンの上下方向に貫通
させて備え、そのボビンの上方に突出する端子ピンの軸
端側をプリント基板装置の結合側とし、プリント基板装
置をコイル装置の上部側に配置することが提案されてい
る（実開平５ー３８８２０号）。

【００１０】また、接続ピンを兼ねた突起をボビンの側
面に設け、この突起をプリント基板の板面に挿通させて
プリント基板装置をコイル装置の側部に横向きに取付け
固定することも提案されている（特開昭６０ー１９６９
１１号）。

【００１１】然し、前者のものはプリント基板装置をコ
イル装置の上部側に積み重ねるものであるため、装置全
体として薄型なものに構成することからすれば逆行す
る。また、後者のものはプリント基板を縦に立てて装備
するものであるため、その薄型化を図るにはプリント基
板の高さ寸法を低く抑えなければならず、回路部品を搭
載するプリント基板の実装面積が制限される。

【００１２】それに加えて、いずれのものも、プリント
基板の少なくとも片面がコイル装置と相対位置するた
め、この相対側の板面は回路部品の搭載面として利用す
ることができない。仮に、コイル装置と相対する側の板
面にも回路部品を搭載するとしても、回路部品の実装状
態を目視検査することができず、実装不良があっても部
品交換や修正を行うことができない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、コイル装置
とプリント基板装置との結合構造を電気的，機械的に安
定よく信頼性の高いものに構成可能なカレントセンサを
提供することを目的とする。

【００１４】また、本発明は装置全体を薄型なものに構
成可能なカレントセンサを提供することを目的とする。

【００１５】更に、本発明はプリント基板の両板面を回
路部品の搭載面積として有効活用できるようコイル装置
とプリント基板装置とを結合構成可能なカレントセンサ
を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るカレントセ
ンサにおいてはＵＩ型のコアと、該Ｕ型コアの両側磁脚
部に装着されるボビンと、該ボビンに巻回される信号検
出コイルとから組み立てられるコイル装置と、そのコイ
ル装置と電気的に接続される信号処理回路を備えたプリ
ント基板装置とからなり、被検出信号線をＵＩ型のコア
で形成される環状磁路の内側に挿通させてコイル装置の
信号検出コイルから出力される信号をプリント基板装置
の信号処理回路で処理することにより電流を検出するも
ので、上記ボビンはプリント基板装置を支持する突片を
備え、その突片はＵ型コアの側磁脚部の軸線方向と平行
方向にボビンの鍔部より突出させて設けられたプリント
基板装置の取付面を有すると共に、該プリント基板装置
の取付面及びその他の少なくとも一面より突出する端子
ピンを備え、上記プリント基板装置は突片より突出する
端子ピンをプリント基板の板面に挿通し、且つ、プリン
ト基板の板面を突片の取付面に当接させて該端子ピンに
半田付け固定すると共に、信号検出コイルのコイル端末
を突片のその他の面より突出する端子ピンに絡げて半田
付け固定し、コイル装置のボビンからプリント基板の板
面方向で並べてコイル装置と電気的，機械的に一体に結
合することにより構成されている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図１〜７を参照して説明す
ると、図１のカレントセンサはコイル装置１と、そのコ
イル装置１と電気的に接続される信号処理回路を備えた
プリント基板装置２とを外装ケース３の内部に収容して
なり、被検出信号線ＷをＵＩ型のコアで形成される環状
磁路の内側に挿通させて信号検出コイルから出力される
信号を信号処理回路で処理することにより電流を検出す
るものとして構成されている。なお、図示実施の形態に
おいては図８の従来例のものと同じ構成部分は共通の符
号で示されている。

【００１８】そのコイル装置１は、ＵＩ型のコア１０，
１１と、Ｕ型コア１０の両側磁脚部１０ａ，１０ｂに装
着される二つに分割形成されたボビン１２，１２’と、
各ボビン１２，１２’に巻回される信号検出コイル１
３，１３’とから組み立てられている。

【００１９】ボビン１２，１２’は、図１並びに図２
（片側で示す。）で示すように角筒状の巻き軸部１２
ａ，１２ａ’と、その巻き軸部１２ａ，１２ａ’を規制
する各鍔部１２ｂ，１２ｃ、１２ｂ’，１２ｃ’と、Ｕ
型コア１０の側磁脚部１０ａ，１０ｂを嵌装する貫通孔
１２ｄ，１２ｄ’から形成されている。そのボビン１
２，１２’の構成中、片鍔部１２ｃ，１２ｃ’はＵ型コ
ア１０の中間磁辺部１０ｃを受け入れる内部空間を有す
るよう形成されている。

【００２０】そのボビン１２，１２’には、上述した構
成以外に、プリント基板装置２を支持する突片１４，１
４’が設けられている。この突片１４，１４’は、Ｕ型
コア１０の側磁脚部１０ａ，１０ｂの軸線方向と平行方
向にボビン１２，１２’の片鍔部１２ｃ，１２ｃ’より
突出させて設けられている。その各突片１４，１４’は
プリント基板装置２の取付面を形成するものであり、プ
リント基板装置２の取付面と相対する他面側には信号検
出コイル１３，１３’から引き出されるコイル端末１３
ａ，１３ｂ、１３ａ’，１３ｂ’の本数に相応する複数
本の端子ピン１５，１６、１５’，１６’が挿通させて
備え付けられている。

【００２１】その突片１４，１４’は、図３で示す如く
プリント基板装置２をボビン１２，１２’の孔中心線Ｐ
と一致させて取り付け得るようプリント基板２０の板厚
の１／２相当分だけボビン１２，１２’の孔中心線Ｐよ
り位置をズラせて設けられている。このボビン１２，１
２’ではＵ型コア１０の側磁脚部１０ａ，１０ｂ毎に分
割形成されていることから、図４で示すように図２のも
のと同じ構造のボビン１２，１２’を逆向きに位置させ
てＵ型コア１０の両側磁脚部１０ａ，１０ｂに個別に装
着し、互いを接着剤１７で接着固定することによりコイ
ル装置１が構成させている。このコイル装置１では、各
ボビン１２，１２’の突片１４，１４’が対となって両
側部よりＵ型コア１０の側磁脚部１０ａ，１０ｂの軸線
方向と平行方向に突出位置する。

【００２２】プリント基板装置２は端子ピンを除き、図
８で示す従来例と同様に所定の回路部品（図示せず）を
プリント基板２０の板面に搭載させてコイル装置１の出
力信号を処理する信号処理回路を備え、その信号処理回
路より導出する電気コード２１を外装ケース３の外部に
引き出させて周辺機器と接続するコネクタ２２を備える
ことにより構成されている。また、外装ケース３もコイ
ル装置１のＩ型コア１１を収容する蓋部３０と、そのＩ
型のコア１１を除くコイル装置１並びにプリント基板装
置２を収容する有底筒状のケース本体３１とからなり、
被検出信号線Ｗを挿通する切欠口（図示せず）をケース
本体３１の側面開放端寄りに設けることにより形成され
ている。

【００２３】この各部からカレントセンサを組み立てる
には、ボビン１２，１２’の突片１４，１４’より突出
する端子ピン１５，１６、１５’，１６’の片軸部１５
ａ，１６ａ、１５ａ’，１６ａ’をプリント基板２０の
板面に挿通させてプリント基板２０の回路パターン（図
示せず）と電気的に接続し、そのプリント基板２０の板
面を突片１４，１４’の取付面に当接させて端子ピン１
５，１６、１５’，１６’の片軸部１５ａ，１６ａ、１
５ａ’，１６ａ’に半田付け固定することからプリント
基板装置２をコイル装置１のボビン１２，１２’と機械
的に結合する。

【００２４】その信号検出コイル１３，１３’のコイル
端末１３ａ，１３ｂ、１３ａ’，１３ｂ’は、図４で示
すように各突片１４，１４’の他面より突出する各端子
ピン１５，１６、１５’，１６’の他軸部１５ｂ，１６
ｂ、１５ｂ’，１６ｂ’に絡げて半田付け固定し、コイ
ル装置１の信号検出コイル１３，１３’とプリント基板
装置２とを電気的に接続するよう結合すればよい。

【００２５】このように構成するカレントセンサでは、
プリント基板装置２をボビン１２，１２’の突片１４，
１４’で受け止めてプリント基板２０の板面に挿入する
端子ピン１５，１６、１５’，１６’の片軸部１５ａ，
１６ａ、１５ａ’，１６ａ’で軸受け固定することか
ら、コイル装置１とプリント基板装置２とを機械的に安
定よく強固に組付結合することができる。

【００２６】そのコイル装置１とプリント基板装置２と
の結合状態において、信号検出コイル１３，１３’のコ
イル端末１３ａ，１３ｂ、１３ａ’，１３ｂ’を突片１
４，１４’の他面より突出する各端子ピン１５，１６、
１５’，１６’の他軸部１５ｂ，１６ｂ、１５ｂ’，１
６ｂ’に絡げて半田付け固定するため、接続作業を行い
易くしかも接続の信頼性も高く、装置全体を外装ケース
３の内部に組み付ける際にも、信号検出コイル１３，１
３’のコイル端末１３ａ，１３ｂ、１３ａ’，１３ｂ’
が断線するのを防げる。従って、特性検査等はコイル装
置１とプリント基板装置２とを電気的，機械的に一体に
結合した後に外装ケース３に対する組付け前に事前に行
うことができる。

【００２７】その回路基板装置２は、コイル装置１とプ
リント基板２０の板面方向で並ぶよう一体に結合されて
いるため、装置全体を薄型構造のものに構成することが
できる。また、突片１４，１４’の間に位置するプリン
ト基板２０の板面も回路部品の搭載面にでき、プリント
基板２０の両板面を回路部品の搭載面積として有効活用
することができる。

【００２８】図５〜図７は別の実施の形態を示すもので
あり、図５ａで示すように左右対称のボビン１２，１
２’を用いれば、上述したと同様にプリント基板２０を
各ボビン１２，１２’の孔中心線上に位置させてプリン
ト基板２０の板面を同一面より突片１４，１４’で受け
止め支持するよう結合できる。

【００２９】そのプリント基板２０を各ボビン１２，１
２’の孔中心線上に位置させる場合に限らず、図５ｂで
示すように各ボビン１２，１２’の孔中心線からずらせ
て孔縁に沿うよう位置させてプリント基板２０の板面を
ボビン１２，１２’の突片１４，１４’で受け止め支持
するよう結合することもできる。この場合には、同一形
状のボビンを用いることができる。

【００３０】端子ピン１５，１６、１５’１６’（以
下、符号１６，１６’のみで示す。）としては図５ｃで
示すようにＴ字状の軸線形状を有するものを用い、その
端子ピン１６，１６’の各軸部１６ａ〜１６ｃ、１６
ａ’〜１６ｃ’をプリント基板装置２の取付面及びその
プリント基板装置２の取付面と相対する他面、更には側
面の三方向に突出させて突片１４，１４’に備え付ける
ことができる。この場合には、信号検出コイルのコイル
端末を突片１４，１４’より側方に突出する端子ピン１
６，１６’の各軸部１６ｃ，１６ｃ’に絡めて半田付け
固定すれば、同一形状のボビンで、コイル端末を同一方
向に引き出した同一のコイルを用いて構成することもで
きる。

【００３１】そのボビン１２，１２’においては、図５
ｄで示すように突片１４，１４’を隔ててプリント基板
装置２，２’を突片１４，１４’の両側に組付け結合す
ることもできる。

【００３２】上述したボビン１２，１２’としては二つ
に分割形成したものを用いたが、図６ａ〜６ｅで示すよ
うにＵ型コア１０の側磁脚部１０ａ，１０ｂに装着する
ものとして一体成形したボビン１２を用いても同様なコ
イル装置１を構成することができる。この図６中、図６
ａで示すものは図４で示すものに相当し、図６ｂ〜図６
ｅで示すものは図５ａ〜図５ｄで示すものに相当する構
成を有する。

【００３３】その一体成形されたボビン１２においては
両側の突片１４，１４’を対に鍔部１２ｃの両端寄りか
ら突出成形するのに代えて、図７で示すように一つの棚
板状に突出する突片１４によってもコイル装置１とプリ
ント基板装置２とを上述したと同様に結合することがで
きる。この場合には、端子ピン１５，１６、１５’，１
６’は突片１４の板面に横並びに並べて植立装着すれば
よい。

【００３４】

【発明の効果】以上の如く、本発明に係るカレントセン
サに依れば、プリント基板装置をボビンの突片で受け止
めてプリント基板の板面に挿入する端子ピンで軸受け固
定することから、コイル装置とプリント基板装置とを機
械的に安定よく強固に組付結合することができる。

【００３５】そのコイル装置とプリント基板装置との結
合状態において、信号検出コイルのコイル端末を突片よ
り突出する端子ピンに絡げて半田付け固定するため、接
続作業を行い易くしかも電気的接続の信頼性も高く、ま
た、装置全体を外装ケースの内部に組み付ける際にも、
信号検出コイルのコイル端末が断線するのを防げ、特性
検査等を外装ケースに対する組付け前に事前に行うこと
もできる。

【００３６】そのプリント基板装置はコイル装置とプリ
ント基板の板面方向で並ぶよう一体に結合されているた
め、装置全体を薄型構造のものに構成でき、また、突片
で支持するプリント基板の板面も回路部品の搭載面とす
ることができてプリント基板の両板面を回路部品の搭載
面積として有効活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカレントセンサを示す正面図であ
る。

【図２】図１のカレントセンサにおけるコイル装置を構
成するボビンを示す斜視図である。

【図３】図１のカレントセンサを示す側面図である。

【図４】図１のカレントセンサを示す底面図である。

【図５ａ】図１のカレントセンサにおけるコイル装置と
プリント基板装置との結合構造と異なる結合構造のカレ
ントセンサを示す底面図である。

【図５ｂ】図１のカレントセンサにおけるコイル装置と
プリント基板装置との結合構造と更に異なる結合構造の
カレントセンサを示す底面図である。

【図５ｃ】図１のカレントセンサにおけるコイル装置と
別の端子ピンを備えたカレントセンサを示す底面図であ
る。

【図５ｄ】本発明に係る一つのコイル装置と二つのプリ
ント基板装置とを結合したカレントセンサを示す底面図
である。

【図６ａ】本発明に係る一つのボビンで組み立てたコイ
ル装置を備えるカレントセンサを示す底面図である。

【図６ｂ】図６ａのカレントセンサにおけるコイル装置
とプリント基板装置との結合構造と異なる結合構造のカ
レントセンサを示す底面図である。

【図６ｃ】図６ａのカレントセンサにおけるコイル装置
とプリント基板装置との結合構造と更に異なる結合構造
のカレントセンサを示す底面図である。

【図６ｄ】図６ａのカレントセンサにおけるコイル装置
と別の端子ピンを備えたカレントセンサを示す底面図で
ある。

【図６ｅ】本発明に係る一つのコイル装置と二つのプリ
ント基板装置とを結合した別のカレントセンサを示す底
面図である。

【図７】図６ａのコイル装置におけるボビンと別の形態
に係るボビンを示す一部省略斜視図である。

【図８】従来例に係るカレントセンサを示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１ コイル装置 １０ Ｕ型コア １０ａ，１０ｂ Ｕ型コアの側磁脚部 １１ Ｉ型コア １２，１２’ ボビン １３，１３’ 信号検出コイル １４，１４’ 突片 １５，１６、１５’，１６’ 端子ピン ２ プリント基板装置 ２０ プリント基板 Ｗ 被検出信号線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＵＩ型のコアと、該Ｕ型コアの両側磁脚
   部に装着されるボビンと、このボビンに巻回される信号
   検出コイルとから組み立てられるコイル装置と、そのコ
   イル装置と電気的に接続される信号処理回路を備えたプ
   リント基板装置とからなり、被検出信号線をＵＩ型のコ
   アで形成される環状磁路の内側に挿通させてコイル装置
   の信号検出コイルから出力される信号をプリント基板装
   置の信号処理回路で処理することにより電流を検出する
   カレントセンサにおいて、 上記ボビンはプリント基板装置を支持する突片を備え、
   その突片はＵ型コアの側磁脚部の軸線方向と平行方向に
   ボビンの鍔部より突出させて設けられたプリント基板装
   置の取付面を有すると共に、該プリント基板装置の取付
   面及びその他の少なくとも一面より突出する端子ピンを
   備え、 上記プリント基板装置は突片より突出する端子ピンをプ
   リント基板の板面に挿通し、且つ、プリント基板の板面
   を突片の取付面に当接させて該端子ピンに半田付け固定
   すると共に、信号検出コイルのコイル端末を突片のその
   他の面より突出する端子ピンに絡げて半田付け固定し、
   コイル装置のボビンからプリント基板の板面方向で並べ
   てコイル装置と電気的，機械的に一体に結合してなるこ
   とを特徴とするカレントセンサ。