(57)【要約】本発明の電流検知器は、基板をそのギャップで挟み込むように設けられたリング状コアと、コアのギャップ間に配設されるように前記基板上に設けられたホール素子と、コアの磁路を横切るように設けられたＵ字状コイルと、ホール素子の出力を増幅するための電子回路部とを備える。この構成により、コアのギャップをコイルの線径よりも細くしても、簡単にコイルをコアのリング穴に通してコアの磁路を横切らせることができる。そしてコアとホール素子とのギャップを狭くすることで電流検出の性能が向上し、小型化しやすい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板をそのギャップで挟み込むように設けられたリング状コアと、
前記ギャップ間に配設されるように前記基板に接続されたホール素子と、
前記リング状コアの磁路を横切るように設けられたＵ字状コイルと、を備えた、
電流検出器。
【請求項２】
前記Ｕ字状コイルの線径が前記リング状コアのギャップよりも太く、前記リング状コアのリング穴よりも細い、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項３】
少なくとも前記ホール素子と、前記リング状コアのギャップ間とを樹脂で覆った、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項４】
少なくとも前記ホール素子と、前記リング状コアのギャップ間とを取り囲む壁と、を備え、
前記壁の内部を除く、前記基板全体を樹脂でコーティングした、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項５】
少なくとも前記ホール素子と、前記リング状コアのギャップ間とを覆う中空キャップと、を備え、
前記基板全体を樹脂でコーティングした、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項６】
前記リング状コアと前記ホール素子と前記Ｕ字状コイルとを樹脂で一体化した検知部と、を備えた、
請求項３に記載の電流検出器。
【請求項７】
前記基板が、前記リング状コアのギャップ間の反対に位置に対応する位置と、前記リング状コアのギャップ間に対応する位置とで切り欠かれた構造を有し、前記ホール素子が前記基板の切り欠き部を跨いでいる、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項８】
前記リング状コアの、前記ホール素子が接続された前記基板の面と逆の面側に位置する一端部から前記ホール素子に向かって突出する突出部を有する、
請求項７記載の電流検出装置。
【請求項９】
前記基板の切り欠き幅は、前記リング状コアが前記ホール素子と対向する部分の前記コアの幅よりも小さい、
請求項７記載の電流検出装置。
【請求項１０】
前記突出部の幅は、前記リング状コアが前記ホール素子と対向する部分の前記コアの幅よりも小さい、
請求項８記載の電流検出装置。
【請求項１１】
前記コイルを固定するボビンと、をさらに備えた、
請求項７記載の電流検出装置。
【請求項１２】
前記基板上に設けられ前記ホール素子の出力を増幅するための電子回路部と、をさらに備え、
前記ボビンの表面を導電性材料で覆い、前記導電性材料と前記電子回路部のグランドとを接続した、
請求項１１に記載の電流検出器。
【請求項１３】
前記基板の切り欠き部内にホール素子を配設した、
請求項７に記載の電流検出装置。
【請求項１４】
前記基板表面にグランドパターンを有する、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項１５】
前記基板上に設けられ前記ホール素子の出力を増幅するための電子回路部と、をさらに備え、
前記リング状コアの最外装を導電性材料で覆い、前記導電性材料と前記電子回路部のグランドとを接続した、
請求項１記載の電流検出装置。
【請求項１６】
前記リング状コアを積層コアで形成した、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項１７】
前記積層コアの各層の角部にカシメを設けた、
請求項１６に記載の電流検出装置。
【請求項１８】
前記積層コアの各層が１枚の磁性板からなる、
請求項１７に記載の電流検出装置。
【請求項１９】
前記リング状コアを、つなぎ目を支点に回動自在に構成された２つの部材から構成した、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項２０】
前記２つの部材がそれぞれ積層体から構成され、
一方は各層が略Ｌ字状の磁性板からなり、他方は各層が略Ｉ字状の磁性板からなり、それぞれが交互に積層された、
請求項１９に記載の電流検出装置。
【請求項２１】
前記２つの積層体の回動支点となるつなぎ目が、Ｖノッチで形成されている、
請求項２０に記載の電流検出装置。
【請求項２２】
前記基板上に設けられ前記ホール素子の出力を増幅するための電子回路部と、をさらに備え、
前記コイルのリード端子よりも、前記電子回路部の端子が長い、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項２３】
前記リング状コアの、前記ホール素子と対向する側の一端部が、前記ホール素子から遠ざかる方向に弓状にへこませた、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項２４】
前記ボビンが、前記ボビンを前記基板に固定する第１の爪部を有する、
請求項１１記載の電流検出装置。
【請求項２５】
前記ボビンが、前記基板を挟持する挟持部を有する、
請求項１１記載の電流検出装置。
【請求項２６】
前記ボビンが、前記リング状コアを前記ボビンに固定する第２の爪部を有する、
請求項１１記載の電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、モータ等の機器に流れる電流を検出するための電流検出器に関する。
背景技術
従来の電流検出器は、たとえば特開平０８−２１１１０５号公報に開示されているように、図１１Ａ、１１Ｂのような構成を有している。図１２Ａは従来の電流検出器の構成を示す斜視図であり、図１２Ｂはその側面図である。基板２１上にはホール素子２２が実装され、ホール素子２２を挟むように基板２１の上下にリング状コア（以下、コアと称す）２３が構成されている。コア２３にはコイル２４が巻回されており、その両端の一部は半田で固定されている。電子回路２５はホール素子２２の出力を増幅するためのチップ部品２５ＡやＩＣ２５Ｂからなり、端子２６を介して検出された電流値を電圧値として出力する。
このような電流検出器は以下のような方法で製造される。すなわち、まず基板２１上にホール素子２２、電子回路２５を構成するチップ部品２５ＡやＩＣ２５Ｂ等を実装する。次にコア２３のギャップ部より予め巻回されたコイル２４をコア２３の磁路を横切る位置に挿入する。その状態でコア２３のギャップ部内にホール素子２２が配置されるようにコア２３を固定する。続いてコイル２４を基板２１に固定する。
またこのような電流検出器は、以下のように動作する。すなわち、コイル２４はモータ等の機器と直列接続され、機器に流れる電流がそのまま流れる。コイル２４に流れる電流によりコア２３に磁束を発生させ、この発生した磁束でホール素子２２の出力電圧を変化させる。電流検出器は、電子回路２５でホール素子２２の出力変化を増幅することで機器に流れる電流の大きさを検出する。
しかしながら、上記従来の構成では、電流検出器としての性能をアップさせるためにホール素子２２からの出力を大きくしようとすると、コア２３の磁束量を大きくする必要がある。そのためには、コアのギャップ間を狭くするか、あるいはコア２３に巻くコイル２４のターン数を増やす必要がある。
ところが従来の構成では、予め巻回されたコイル２４をコア２３のギャップの間から挿入しておき、その状態でホール素子２２がギャップ内に配置されるように固定する。このため、コア２３のギャップをコイル２４の線径（直径）よりも細くすることができない。したがって電流検出器としての性能をアップさせようとするとコア２３に巻くコイル２４のターン数を増やす必要があり、小型化が困難である。
発明の開示
本発明の電流検出器は、基板をそのギャップで挟み込むように設けられたリング状コアと、コアのギャップ間に配設されるように前記基板上に設けられたホール素子と、コアの磁路を横切るように設けられたＵ字状コイルと、ホール素子の出力を増幅するための電子回路部とを備える。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明の実施の形態における電流検出器について、図面を用いながら説明する。なお、同様の構成をなすものについては同じ符号を付して説明し、詳細な説明は省略する。
（実施の形態１）
図１Ａは実施の形態１における電流検出器の概略構成を示す斜視図、図１Ｂは同上面図、図１Ｃは同側面図である。
図１において、基板１上には樹脂で一体化された検出部６が半田付け用電極部部７で位置決め固定されて実装されている。検出部６はギャップを有するリング状コア（以下、コアと称す）３と、このギャップ間に設けられたホール素子２と、コア３の磁路を横切るように設けられたＵ字状コイル４とが樹脂で一体化されて構成されている。また、基板１上には検出部６内のホール素子２の出力を増幅するとともに電流値を検出するためのチップ部品５ＡやＩＣ５Ｂ等からなる電子回路５が設けられている。電子回路５は、ホール素子２の出力を所望の電圧値に増幅し、端子８を介して出力する。
このような電流検出器は、以下のように動作する。すなわち、コイル４はモータ等の機器と直列接続され、機器に流れる電流がそのまま流れる。コイル４に流れる電流によりコア３に磁束を発生させ、この発生した磁束でホール素子２の出力電圧を変化させる。この変化を電子回路５で増幅することで機器に流れる電流の大きさを検出する。
ここで、Ｕ字状コイル４の線径（直径）は、コア３のギャップよりも太く、コア３のリング穴よりも細く構成されている。またコア３のギャップはホール素子２が配設できるようにギリギリの間隔を設けている。またＵ字状コイル４は、従来のようにギャップ間から挿入することなく、コア３のリング穴にその一方を通して、コア３の磁路を横切らせて配設している。
これにより、コア３とホール素子２とのギャップ間をギリギリまで狭くすることができるため、コア３の磁束量が大きくなる。そのため、コア３に巻かれるコイルのターン数がＵ字状コイル４になったことで磁束量が減少した分もカバーされる。トータルとしてホール素子２からの出力が大きくなり、電流検出器としての性能が向上する。また、コイル４を非常に簡単に効率よく装着できるため、生産性が向上する。
次に、上記構成の電流検出器の製造工程を簡単に説明する。まずコア３と、ホール素子２と、コイル４とを上述したような所定の位置関係に配設して樹脂により一体に成形し、検出部６を形成する。次に、基板１上に、検出部６を、電子回路５を構成するチップ部品５ＡやＩＣ５Ｂ等同様に所定位置に実装する。ここで、検出部６は樹脂により一体に成形されているため、電子回路５を構成するチップ部品５ＡやＩＣ５Ｂ等同様に自動実装機での実装が可能となり、生産性が大幅に向上する。
次に基板１への検出部６の実装に関する構成を詳細に説明する。図２Ａ〜図２Ｃは検出部６の構成を示す斜視図である。
図２Ａにおいて、検出部６は、半田付け用電極７を有し、これを用いて位置決め固定される。これにより、検出部６は他の基板上の部品と同様の方法で容易に基板に位置決め固定される。
また図２Ｂでは、検出部６の底面に位置決め用突起部９を設けるとともに、この位置決め用突起部９と係合する係合部（図示せず）を基板１に設ける。そして位置決め用突起部９と係合部を係合させることで、検出部６は簡単に基板１に位置決め固定される。
検出部６の上面は、平坦にしたままでも自動実装機による吸着実装が可能である。ここで図２Ｃに示すように、検出部６の上面に自動実装用突起部１０を設けると、自動実装機での実装がより容易になる。
（実施の形態２）
図３Ａは実施の形態２における電流検出器の概略構成を示す側面図、図３Ｂは同上面図、図３Ｃは同斜視図、図３Ｄは同背面からの斜視図、図３Ｅは概略構成を示す図である。
基板１上には基板１に設けた切り欠き部１２を跨ぐ位置にホール素子２を配設している。またホール素子２がリング状コア（以下、コア）３のギャップ部に位置するようにコア３とＵ字状コイル（以下、コイル）４を配設している。またコア３は、ホール素子２が設けられた基板面とは逆の面側に位置する一端部から、基板切り欠き部１２内に向かって突出する突出部１６を有する構成となっている。また基板切り欠き部１２の切り欠き幅は、コア３がホール素子２と対向する部分のコアの幅よりも小さくしている。これにより、容易にホール素子２を切り欠き部１２を跨ぐように取り付け可能となる。ボビン１１はコイル４の一部を固定している。電子回路５は実施の形態１と同様の構成であり、端子８を介して外部回路へ検知した電流値を電圧として出力する。
これにより、リング状コアとホール素子２とのギャップが狭くなる。その結果、コイル４に流れる電流により発生する磁束を大きくすることが可能となり、電流検出器としての性能が向上する。
なお、突出部１６の幅は、コア３がホール素子２と対向する部分の幅よりも小さい。これにより、コア３のギャップを狭くしても基板１に対しコア３の突出部１６を容易に挿入しホール素子２を基板１に取付けた状態で、コア３のギャップの間に位置するように取付けることができる。また、コア３のホール素子に近接した部分の幅が小さくなることで、コア３の幅の小さい部分での磁束密度が高くなり、ホール素子に高い磁束密度を印加可能となる。
なお、ボビン１１は絶縁性樹脂で構成することが好ましい。これにより、電流検出器のコイル以外の部分と、コイル間の絶縁耐圧を確保する。また、ボビン１１を基板１に位置決め、固定することでコイル４は容易に基板１やコア３に対し位置決め、固定される。また、コイル４の表面に絶縁樹脂を塗布し基板上に固定することが好ましい。これにより、簡単な構成で、電流検出器のコイル以外の部分とコイル４の絶縁耐圧が確保される。
また、ボビン１１の表面は導電性材料（図示せず）で覆い、この導電性材料部をホール素子２の出力を増幅するための電子回路５のグランドに接続することが好ましい。これによりボビン１１の表面を覆った導電性材料がシールドとなる。また、コア３の最外層を導電性材料（図示せず）で覆い、この導電性材料部をホール素子２の出力を増幅するための電子回路５のグランドに接続することが好ましい。このように構成することにより、電流検出器を用いる機器でスイッチング等によりコイル４の電位が急激に変動した場合に電子回路５に発生するノイズが低減される。上記導電性材料で覆う方法としてはめっきや導電性樹脂を塗布する方法等が挙げられる。また、最外層に半田付け可能な材料からなる層を積層した積層コアをコア３として用い、基板１のグランドに接続してもよい。これにより上記と同様の効果が得られる。
また図３Ａ〜３Ｅに示すように、コイル４を保持するボビン１１は第１のツメ１３、第２のツメ１４、挟持部１５を有する。これらにより、コア３とコイル４を組立てる際、基板１とコア３やコイル４が第１のツメ１３、第２のツメ１４、挟持部１５にて固定される。これにより、簡単な構成で基板１やコア３とボビン１１とを位置決め固定出来る。
また、コイル４のリード端子４Ａよりも、外部回路へとつながる端子８の長さを長くすることが好ましい。これにより、電流検出器をマザー基板（図示せず）に取付ける際に、端子８を先にマザー基板の抜き穴に挿入し位置決めして後、コイル４のリード端子４Ａを挿入することが可能となり、電流検出器のマザー基板への取付けが容易になる。
次に、上記構成の電流検出器の製造工程を簡単に説明する。まず基板１上に、ホール素子２と、電子回路５を構成する部品を実装する。次に、予めコア３に対しボビン１１を取り付けたコイル４をコア３の側面より挿入して組み合わせる。次にコア３とコイル４とを基板１の切り欠き部１２、１２Ａよりスライドして基板１に取り付ける。
この構成により、基板１に対し、コア３とコイル４とを基板の切り欠き部１２よりスライドさせることで、容易に組み立てることが出来る。また、コイル４をコア３に容易に組み立てることができるため、これらを非常に簡単に効率よく装着でき、生産性が向上する。
（実施の形態３）
図４Ａは実施の形態３における電流検出器の概略構成を示す側面図であり、図４Ｂは同上面図、図４Ｃは同斜視図である。
実施の形態３の基本的な構成は実施の形態２と同様である。実施の形態２と異なる点は、ホール素子２、コア３のギャップ、そして基板切り欠き部１２を覆うように保護樹脂１７を設けている点である。これにより、信頼性、特に耐湿性がより向上する。
なお、保護樹脂１２は軟弾力性樹脂で構成することが好ましい。これにより、使用環境でのホール素子２への応力が緩和され、ホール素子２への応力により発生する電流検出器の出力電圧値の変動が低減される。
（実施の形態４）
図５Ａは実施の形態４における電流検出器の概略構成を示す側面図であり、図５Ｂは同上面図、図５Ｃは同斜視図である。
実施の形態４の基本的な構成は実施の形態２と同様である。実施の形態２と異なる点は、ホール素子２、コア３のギャップ、そして基板切り欠き部１２を覆うように壁１８を設けいる点である。このように構成することで、内部構成が使用環境に対し保護される。なお、壁１８の代わりに中空キャップを設けてもよい。
（実施の形態５）
図６Ａは実施の形態６における電流検出器の概略構成を示す側面図であり、図６Ｂは同上面図である。
図において、基板１に設けた切り欠き１２の中にホール素子２を配設している。またホール素子２がリング状コア（以下、コア）３のギャップ部に位置するようにコア３とＵ字状コイル（以下、コイル）４を配設している。
これにより、従来、基板１とホール素子２の厚みで制約されていたコア３のギャップの長さが基板１の厚みのみの制約となり、コア３のギャップ長を狭くすることが可能となる。その結果、コイル４に流れる電流によりコア３及びそのギャップに発生する磁束を大きくすることが可能となり、電流検出器としての性能が向上する。
また、本実施の形態に実施の形態３の構成を適用する際に、保護樹脂を基板の切り欠き部１２上面より容易に塗布することが可能となり、生産性が向上する。
（実施の形態６）
図７Ａは実施の形態６における電流検出器の概略構成を示す側面図であり、図７Ｂは同斜視図である。
実施の形態６の基本的な構成は実施の形態２と同様である。実施の形態２と異なる点は、基板１表面に、グランドパターン２０が形成されている点である。
これにより、Ｕ字状コイル４と電子回路５間の基板表面に設けたグランドパターン２０がシールドとなる。これにより、電流検出器を用いる機器でスィッチング等によりＵ字状コイル４の電位が急激に変動した場合に電子回路５に発生するノイズが低減される。なお、グランドパターン２０の構成は、例えば全面あるいは格子状のパターンで構成する。
（実施の形態７）
図８Ａは実施の形態７におけるリング状コアの側面図、図８Ｂは実施の形態７におけるリング状コア付近の磁束の状態を説明する図である。本実施の形態では、リング状コア３がホール素子２と対向する側の一端部を、ホール素子２から遠ざかる方向に弓状にへこませ、凹部３Ａを設けた構成としている。これにより、図８Ｃのようにリング状コア３の両端が平坦な場合に比べ、リング状コア３がホール素子２と対向する側の一端部に対しホール素子２の位置がずれた場合、リング状コア３のホール素子２と対向する側の一端部の端面部分で、リング状コア３のギャップ部分に発生する磁束の急激な低下を改善することが出来る。
（実施の形態８）
図９は実施の形態８における電流検出器の上面図である。実施の形態８の基本的な構成は実施の形態２と同様である。本実施の形態においては、リング状コア３の角部の内周面３Ｂと外周面３Ｃを曲面で構成している。これにより、リング状コア３のギャップ部分に発生する磁束が増加する。なお、本実施の形態ではリング状コア３の角部の内周側３Ｂと外周側３Ｃとの両方を曲面で構成しているがどちらか一方を曲面で構成しても有効である。
（実施の形態９）
図１０Ａは実施の形態９における電流検出器の上面図である。実施の形態９の基本的な構成は実施の形態２と同様である。本実施の形態においては、図１０Ｂのようにリング状コア３を積層コアで形成し、図１０Ａのように各層の角部にカシメ部３Ｄを設けている。
これにより、リング状コア３を安価で透磁率の高い珪素鋼鈑で構成することが可能となる。また、積層コアの角部にカシメ部３Ｄを設けることにより、一体化したリング状コアとして扱えるため、組立てが容易になる。なお、積層するコアの材質については、パーマロイ材（ニッケルと鉄の合金）等、その他の材質でも良い。また、積層コアの各層を１枚の磁性板で構成してもよい。
また、図１０Ｄ〜１０Ｆに示すように、リング状コア３を２つの積層コアで構成してもよい。
これにより、リング状コア３のギャップを広げて予め巻回しリードの線径に影響されないコイル（図示せず）を前記ギャップ部よりリング状コア３の磁路を横切る位置に挿入取り付けが可能となる。
また、予め巻回したコイル４を挿入取り付け後にギャップの長さを狭めることで、コイル４に流れる電流によりコア３及びそのギャップに発生する磁束を大きくすることが可能となり、電流検出器としての性能が向上する。
また、ギャップの長さを自由に調節可能なため、コイル４に流れる電流によりコア３及びそのギャップに発生する磁束を調整することが可能となり電子回路５の増幅で行っていた出力電圧の調整を代用する事が可能となる。
その際、一方の各層が略Ｌ字状の磁性板３Ｅからなり、他方の各層が略Ｉ字状の磁性板３Ｆからなり、それぞれを交互に積層することで構成してもよい。これにより、積層により容易にリング状コアを形成出来る。
また、上記２つの積層体の回動支点となるつなぎ目３Ｄを、図１０ＣのようにＶノッチで形成することが好ましい。これにより、２つの積層体の回動支点となるつなぎ目を金型のパンチングで容易に形成することが出来る。
産業上の利用可能性
本発明によれば、リング状コア３のギャップをＵ字状コイル４の線径よりも細くしても、簡単にコイル４をコア３のリング穴に通してコア３の磁路を横切らせることができる。そしてコア３とホール素子２とのギャップを狭くすることで電流検出の性能が向上し、小型化もしやすくなる。
また、コア３とホール素子２とコイル４とを樹脂で一体化したことで機器としての耐湿性をより向上させることができるものである。
また基板１の、コア３のギャップ間の反対に位置に対応する位置と、コア３のギャップ間に対応する位置とに基板切り欠き部１２を設ける。そして基板切り欠き部１２を跨ぐようにホール素子２を配設する。このように構成することで基板１に対し、コア３とコイル４とを基板１の切り欠き部１２よりスライドさせることで、容易に組み立てることが出来る。
【図面の簡単な説明】
図１Ａは本発明の実施の形態１における電流検出器の構成を示す斜視図である。
図１Ｂは本発明の実施の形態１における電流検出器の構成を示す上面図である。
図１Ｃは本発明の実施の形態１における電流検出器の構成を示す側面図である。
図２Ａ〜図２Ｃは本発明の実施の形態１における電流検出器の磁気回路部の構成を示す斜視図である。
図３Ａは本発明の実施の形態２における電流検出器の構成を示す側面図である。
図３Ｂは本発明の実施の形態２における電流検出器の構成を示す上面図である。
図３Ｃは本発明の実施の形態２における電流検出器の構成を示す斜視図である。
図３Ｄは図３Ｃの裏側から見た斜視図である。
図３Ｅは本発明の実施の形態２における電流検出器の構成を示す図である。
図４Ａは本発明の実施の形態３における電流検出器の構成を示す側面図である。
図４Ｂは本発明の実施の形態３における電流検出器の構成を示す上面図である。
図４Ｃは本発明の実施の形態３における電流検出器の構成を示す斜視図である。
図５Ａは本発明の実施の形態４における電流検出器の構成を示す側面図である。
図５Ｂは本発明の実施の形態４における電流検出器の構成を示す上面図である。
図５Ｃは本発明の実施の形態４における電流検出器の構成を示す斜視図である。
図６Ａは本発明の実施の形態５における電流検出器の構成を示す側面図である。
図６Ｂは本発明の実施の形態５における電流検出器の構成を示す上面図である。
図７Ａは本発明の実施の形態６における電流検出器の構成を示す側面図である。
図７Ｂは本発明の実施の形態６における電流検出器の構成を示す斜視図である。
図８Ａは本発明の実施の形態７における電流検出器のリング状コアの上面図である。
図８Ｂ、図８Ｃは本発明の実施の形態７における電流検出器の動作を説明するリング状コアの一部拡大上面図である。
図９は本発明の実施の形態８における電流検出器の構成を示す上面図である。
図１０Ａは本発明の実施の形態９における電流検出器の構成を示す上面図である。
図１０Ｂは本発明の実施の形態９における電流検出器のリング状コアの側面図である。
図１０Ｃは本発明の実施の形態９における電流検出器のリング状コアのカシメ部を説明する図である。
図１０Ｄは本発明の実施の形態９における電流検出器のリング状コアの構成を示す図である。
図１０Ｅは本発明の実施の形態９における電流検出器の、他のリング状コアの側面図である。
図１０Ｆは図１０Ｅのリング状コアの他の側面図である。
図１１Ａは従来の電流検出器の構成を示す斜視図である。
図１１Ｂは従来の電流検出器の構成を示す上面図である。
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2003056347.tif 000005
【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
2003056347.tif 000015
【図４Ｂ】
2003056347.tif 000016
【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
2003056347.tif 000018
【図５Ｂ】
2003056347.tif 000019
【図５Ｃ】
2003056347.tif 000020
【図６Ａ】
2003056347.tif 000021
【図６Ｂ】
2003056347.tif 000022
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2003056347.tif 000024
【図８Ａ】
2003056347.tif 000025
【図８Ｂ】
2003056347.tif 000026
【図８Ｃ】
2003056347.tif 000027
【図９】
2003056347.tif 000028
【図１０Ａ】
2003056347.tif 000029
【図１０Ｂ】
2003056347.tif 000030
【図１０Ｃ】
2003056347.tif 000031
【図１０Ｄ】
2003056347.tif 000032
【図１０Ｅ】
2003056347.tif 000033
【図１０Ｆ】
2003056347.tif 000034
【図１１Ａ】
2003056347.tif 000035
【図１１Ｂ】
2003056347.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成15年5月20日(2003.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（補正後）基板と、
前記基板をそのギャップ間に挟み込むように設けられたリング状コアと、
前記基板の前記リング状コアのギャップに対応する位置に設けられた第１の切り欠き部と、
前記基板の前記リング状コアのギャップと対向する位置に設けられた第２の切り欠き部と、
前記第１の切り欠き部を跨ぐように設けられるとともに、前記リング状コアが前記第１および第２の切り欠き部に配設された際に、前記リング状コアのギャップ間に挟み込まれるように設けられたホール素子と、
前記第２の切り欠き部を跨ぐように設けられるとともに、前記リング状コアが前記第１および第２の切り欠き部に配設された際に、前記リング状コアのギャップと対向する位置の磁路を横切るように設けられたＵ字状コイルと、を備えた、
電流検出器。
【請求項２】
前記Ｕ字状コイルの線径が前記リング状コアのギャップよりも太く、前記リング状コアのリング穴よりも細い、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項３】
少なくとも前記ホール素子と、前記リング状コアのギャップ間とを樹脂で覆った、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項４】
少なくとも前記ホール素子と、前記リング状コアのギャップ間とを取り囲む壁と、を備え、
前記壁の内部を除く、前記基板全体を樹脂でコーティングした、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項５】
少なくとも前記ホール素子と、前記リング状コアのギャップ間とを覆う中空キャップと、を備え、
前記基板全体を樹脂でコーティングした、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項６】
前記リング状コアと前記ホール素子と前記Ｕ字状コイルとを樹脂で一体化した検知部と、を備えた、
請求項３に記載の電流検出器。
【請求項７】
削除
【請求項８】
（補正後）前記リング状コアの、前記ホール素子が接続された前記基板の面と逆の面側に位置する一端部から前記ホール素子に向かって突出する突出部を有する、
請求項１記載の電流検出装置。
【請求項９】
（補正後）前記第１の切り欠き部の切り欠き幅は、前記リング状コアが前記ホール素子と対向する部分の前記コアの幅よりも小さい、
請求項１記載の電流検出装置。
【請求項１０】
前記突出部の幅は、前記リング状コアが前記ホール素子と対向する部分の前記コアの幅よりも小さい、
請求項８記載の電流検出装置。
【請求項１１】
（補正後）前記リング状コイルを固定するボビンと、をさらに備えた、
請求項１記載の電流検出装置。
【請求項１２】
前記基板上に設けられ前記ホール素子の出力を増幅するための電子回路部と、をさらに備え、
前記ボビンの表面を導電性材料で覆い、前記導電性材料と前記電子回路部のグランドとを接続した、
請求項１１に記載の電流検出器。
【請求項１３】
（補正後）前記第１の切り欠き部内にホール素子を配設した、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項１４】
前記基板表面にグランドパターンを有する、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項１５】
前記基板上に設けられ前記ホール素子の出力を増幅するための電子回路部と、をさらに備え、
前記リング状コアの最外装を導電性材料で覆い、前記導電性材料と前記電子回路部のグランドとを接続した、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項１６】
前記リング状コアを積層コアで形成した、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項１７】
前記積層コアの各層の角部にカシメを設けた、
請求項１６に記載の電流検出装置。
【請求項１８】
前記積層コアの各層が１枚の磁性板からなる、
請求項１７に記載の電流検出装置。
【請求項１９】
前記リング状コアを、つなぎ目を支点に回動自在に構成された２つの部材から構成した、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項２０】
前記２つの部材がそれぞれ積層体から構成され、
一方は各層が略Ｌ字状の磁性板からなり、他方は各層が略Ｉ字状の磁性板からなり、それぞれが交互に積層された、
請求項１９に記載の電流検出装置。
【請求項２１】
前記２つの積層体の回動支点となるつなぎ目が、Ｖノッチで形成されている、
請求項２０に記載の電流検出装置。
【請求項２２】
前記基板上に設けられ前記ホール素子の出力を増幅するための電子回路部と、をさらに備え、
前記コイルのリード端子よりも、前記電子回路部の端子が長い、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項２３】
前記リング状コアの、前記ホール素子と対向する側の一端部が、前記ホール素子から遠ざかる方向に弓状にへこませた、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項２４】
前記ボビンが、前記ボビンを前記基板に固定する第１の爪部を有する、
請求項１１記載の電流検出装置。
【請求項２５】
前記ボビンが、前記基板を挟持する挟持部を有する、
請求項１１記載の電流検出装置。
【請求項２６】
前記ボビンが、前記リング状コアを前記ボビンに固定する第２の爪部を有する、
請求項１１記載の電流検出装置。
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月10日(2003.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【特許請求の範囲】
【請求項１】基板と、
前記基板をそのギャップ間に挟み込むように設けられたリング状コアと、
前記基板の前記リング状コアのギャップに対応する位置に設けられた第１の切り欠き部と、
前記基板の前記リング状コアのギャップと対向する位置に設けられた第２の切り欠き部と、
前記第１の切り欠き部を跨ぐように設けられるとともに、前記リング状コアが前記第１および第２の切り欠き部に配設された際に、前記リング状コアのギャップ間に挟み込まれるように設けられたホール素子と、
前記第２の切り欠き部を跨ぐように設けられるとともに、前記リング状コアが前記第１および第２の切り欠き部に配設された際に、前記リング状コアのギャップと対向する位置の磁路を横切るように設けられたＵ字状コイルと、を備えた、電流検出器。
【請求項２】前記Ｕ字状コイルの線径が前記リング状コアのギャップよりも太く、前記リング状コアのリング穴よりも細い、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項３】少なくとも前記ホール素子と、前記リング状コアのギャップ間とを樹脂で覆った、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項４】少なくとも前記ホール素子と、前記リング状コアのギャップ間とを取り囲む壁と、を備え、
前記壁の内部を除く、前記基板全体を樹脂でコーティングした、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項５】少なくとも前記ホール素子と、前記リング状コアのギャップ間とを覆う中空キャップと、を備え、
前記基板全体を樹脂でコーティングした、
請求項１に記載の電流検出器。
【請求項６】前記リング状コアと前記ホール素子と前記Ｕ字状コイルとを樹脂で一体化した検知部と、を備えた、
請求項３に記載の電流検出器。
【請求項７】前記リング状コアの、前記ホール素子が接続された前記基板の面と逆の面側に位置する一端部から前記ホール素子に向かって突出する突出部を有する、
請求項１記載の電流検出装置。
【請求項８】前記第１の切り欠き部の切り欠き幅は、前記リング状コアが前記ホール素子と対向する部分の前記コアの幅よりも小さい、
請求項１記載の電流検出装置。
【請求項９】前記突出部の幅は、前記リング状コアが前記ホール素子と対向する部分の前記コアの幅よりも小さい、
請求項７記載の電流検出装置。
【請求項１０】前記リング状コイルを固定するボビンと、をさらに備えた、請求項１記載の電流検出装置。
【請求項１１】前記基板上に設けられ前記ホール素子の出力を増幅するための電子回路部と、をさらに備え、
前記ボビンの表面を導電性材料で覆い、前記導電性材料と前記電子回路部のグランドとを接続した、
請求項１０に記載の電流検出器。
【請求項１２】前記第１の切り欠き部内にホール素子を配設した、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項１３】前記基板表面にグランドパターンを有する、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項１４】前記基板上に設けられ前記ホール素子の出力を増幅するための電子回路部と、をさらに備え、
前記リング状コアの最外装を導電性材料で覆い、前記導電性材料と前記電子回路部のグランドとを接続した、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項１５】前記リング状コアを積層コアで形成した、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項１６】前記積層コアの各層の角部にカシメを設けた、
請求項１５に記載の電流検出装置。
【請求項１７】前記積層コアの各層が１枚の磁性板からなる、
請求項１６に記載の電流検出装置。
【請求項１８】前記リング状コアを、つなぎ目を支点に回動自在に構成された２つの部材から構成した、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項１９】前記２つの部材がそれぞれ積層体から構成され、
一方は各層が略Ｌ字状の磁性板からなり、他方は各層が略Ｉ字状の磁性板からなり、それぞれが交互に積層された、
請求項１８に記載の電流検出装置。
【請求項２０】前記２つの積層体の回動支点となるつなぎ目が、Ｖノッチで形成されている、
請求項１９に記載の電流検出装置。
【請求項２１】前記基板上に設けられ前記ホール素子の出力を増幅するための電子回路部と、をさらに備え、
前記コイルのリード端子よりも、前記電子回路部の端子が長い、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項２２】前記リング状コアの、前記ホール素子と対向する側の一端部が、前記ホール素子から遠ざかる方向に弓状にへこませた、
請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項２３】前記ボビンが、前記ボビンを前記基板に固定する第１の爪部を有する、
請求項１０記載の電流検出装置。
【請求項２４】前記ボビンが、前記基板を挟持する挟持部を有する、
請求項１０記載の電流検出装置。
【請求項２５】前記ボビンが、前記リング状コアを前記ボビンに固定する第２の爪部を有する、
請求項１０記載の電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ等の機器に流れる電流を検出するための電流検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電流検出器は、たとえば特開平０８−２１１１０５号公報に開示されているように、図１１Ａ、１１Ｂのような構成を有している。図１２Ａは従来の電流検出器の構成を示す斜視図であり、図１２Ｂはその側面図である。基板２１上にはホール素子２２が実装され、ホール素子２２を挟むように基板２１の上下にリング状コア （以下、コアと称す）２３が構成されている。コア２３にはコイル２４が巻回されており、その両端の一部は半田で固定されている。電子回路２５はホール素子２２の出力を増幅するためのチップ部品２５ＡやＩＣ２５Ｂからなり、端子２６を介して検出された電流値を電圧値として出力する。
【０００３】
このような電流検出器は以下のような方法で製造される。すなわち、まず基板２１上にホール素子２２、電子回路２５を構成するチップ部品２５ＡやＩＣ２５Ｂ等を実装する。次にコア２３のギャップ部より予め巻回されたコイル２４をコア２３の磁路を横切る位置に挿入する。その状態でコア２３のギャップ部内にホール素子２２が配置されるようにコア２３を固定する。続いてコイル２４を基板２１に固定する。
【０００４】
またこのような電流検出器は、以下のように動作する。すなわち、コイル２４はモータ等の機器と直列接続され、機器に流れる電流がそのまま流れる。コイル２４に流れる電流によりコア２３に磁束を発生させ、この発生した磁束でホール素子２２の出力電圧を変化させる。電流検出器は、電子回路２５でホール素子２２の出力変化を増幅することで機器に流れる電流の大きさを検出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、電流検出器としての性能をアップさせるためにホール素子２２からの出力を大きくしようとすると、コア２３の磁束量を大きくする必要がある。そのためには、コアのギャップ間を狭くするか、あるいはコア２３に巻くコイル２４のターン数を増やす必要がある。
【０００６】
ところが従来の構成では、予め巻回されたコイル２４をコア２３のギャップの間から挿入しておき、その状態でホール素子２２がギャップ内に配置されるように固定する。このため、コア２３のギャップをコイル２４の線径（直径）よりも細くすることができない。したがって電流検出器としての性能をアップさせようとするとコア２３に巻くコイル２４のターン数を増やす必要があり、小型化が困難である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電流検出器は、基板をそのギャップで挟み込むように設けられたリング状コアと、コアのギャップ間に配設されるように前記基板上に設けられたホール素子と、コアの磁路を横切るように設けられたＵ字状コイルと、ホール素子の出力を増幅するための電子回路部とを備える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態における電流検出器について、図面を用いながら説明する。なお、同様の構成をなすものについては同じ符号を付して説明し、詳細な説明は省略する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１Ａは実施の形態１における電流検出器の概略構成を示す斜視図、図１Ｂは同上面図、図１Ｃは同側面図である。
【００１０】
図１において、基板１上には樹脂で一体化された検出部６が半田付け用電極部部７で位置決め固定されて実装されている。検出部６はギャップを有するリング状コア（以下、コアと称す）３と、このギャップ間に設けられたホール素子２と、コア３の磁路を横切るように設けられたＵ字状コイル４とが樹脂で一体化されて構成されている。また、基板１上には検出部６内のホール素子２の出力を増幅するとともに電流値を検出するためのチップ部品５ＡやＩＣ５Ｂ等からなる電子回路５が設けられている。電子回路５は、ホール素子２の出力を所望の電圧値に増幅し、端子８を介して出力する。
【００１１】
このような電流検出器は、以下のように動作する。すなわち、コイル４はモータ等の機器と直列接続され、機器に流れる電流がそのまま流れる。コイル４に流れる電流によりコア３に磁束を発生させ、この発生した磁束でホール素子２の出力電圧を変化させる。この変化を電子回路５で増幅することで機器に流れる電流の大きさを検出する。
【００１２】
ここで、Ｕ字状コイル４の線径（直径）は、コア３のギャップよりも太く、コア３のリング穴よりも細く構成されている。またコア３のギャップはホール素子２が配設できるようにギリギリの間隔を設けている。またＵ字状コイル４は、従来のようにギャップ間から挿入することなく、コア３のリング穴にその一方を通して、コア３の磁路を横切らせて配設している。
【００１３】
これにより、コア３とホール素子２とのギャップ間をギリギリまで狭くすることができるため、コア３の磁束量が大きくなる。そのため、コア３に巻かれるコイルのターン数がＵ字状コイル４になったことで磁束量が減少した分もカバーされる。トータルとしてホール素子２からの出力が大きくなり、電流検出器としての性能が向上する。また、コイル４を非常に簡単に効率よく装着できるため、生産性が向上する。
【００１４】
次に、上記構成の電流検出器の製造工程を簡単に説明する。まずコア３と、ホール素子２と、コイル４とを上述したような所定の位置関係に配設して樹脂により一体に成形し、検出部６を形成する。次に、基板１上に、検出部６を、電子回路５を構成するチップ部品５ＡやＩＣ５Ｂ等同様に所定位置に実装する。ここで、検出部６は樹脂により一体に成形されているため、電子回路５を構成するチップ部品５ＡやＩＣ５Ｂ等同様に自動実装機での実装が可能となり、生産性が大幅に向上する。
【００１５】
次に基板１への検出部６の実装に関する構成を詳細に説明する。図２Ａ〜図２Ｃは検出部６の構成を示す斜視図である。
【００１６】
図２Ａにおいて、検出部６は、半田付け用電極７を有し、これを用いて位置決め固定される。これにより、検出部６は他の基板上の部品と同様の方法で容易に基板に位置決め固定される。
【００１７】
また図２Ｂでは、検出部６の底面に位置決め用突起部９を設けるとともに、この位置決め用突起部９と係合する係合部（図示せず）を基板１に設ける。そして位置決め用突起部９と係合部を係合させることで、検出部６は簡単に基板１に位置決め固定される。
【００１８】
検出部６の上面は、平坦にしたままでも自動実装機による吸着実装が可能である。ここで図２Ｃに示すように、検出部６の上面に自動実装用突起部１０を設けると、自動実装機での実装がより容易になる。
【００１９】
（実施の形態２）
図３Ａは実施の形態２における電流検出器の概略構成を示す側面図、図３Ｂは同上面図、図３Ｃは同斜視図、図３Ｄは同背面からの斜視図、図３Ｅは概略構成を示す図である。
【００２０】
基板１上には基板１に設けた切り欠き部１２を跨ぐ位置にホール素子２を配設している。またホール素子２がリング状コア（以下、コア）３のギャップ部に位置するようにコア３とＵ字状コイル（以下、コイル）４を配設している。またコア３は、ホール素子２が設けられた基板面とは逆の面側に位置する一端部から、基板切り欠き部１２内に向かって突出する突出部１６を有する構成となっている。また基板切り欠き部１２の切り欠き幅は、コア３がホール素子２と対向する部分のコアの幅よりも小さくしている。これにより、容易にホール素子２を切り欠き部１２を跨ぐように取り付け可能となる。ボビン１１はコイル４の一部を固定している。電子回路５は実施の形態１と同様の構成であり、端子８を介して外部回路へ検知した電流値を電圧として出力する。
【００２１】
これにより、リング状コアとホール素子２とのギャップが狭くなる。その結果、コイル４に流れる電流により発生する磁束を大きくすることが可能となり、電流検出器としての性能が向上する。
【００２２】
なお、突出部１６の幅は、コア３がホール素子２と対向する部分の幅よりも小さい。これにより、コア３のギャップを狭くしても基板１に対しコア３の突出部１６を容易に挿入しホール素子２を基板１に取付けた状態で、コア３のギャップの間に位置するように取付けることができる。また、コア３のホール素子に近接した部分の幅が小さくなることで、コア３の幅の小さい部分での磁束密度が高くなり、ホール素子に高い磁束密度を印加可能となる。
【００２３】
なお、ボビン１１は絶縁性樹脂で構成することが好ましい。これにより、電流検出器のコイル以外の部分と、コイル間の絶縁耐圧を確保する。また、ボビン１１を基板１に位置決め、固定することでコイル４は容易に基板１やコア３に対し位置決め、固定される。また、コイル４の表面に絶縁樹脂を塗布し基板上に固定することが好ましい。これにより、簡単な構成で、電流検出器のコイル以外の部分とコイル４の絶縁耐圧が確保される。
【００２４】
また、ボビン１１の表面は導電性材料（図示せず）で覆い、この導電性材料部をホール素子２の出力を増幅するための電子回路５のグランドに接続することが好ましい。これによりボビン１１の表面を覆った導電性材料がシールドとなる。また、コア３の最外層を導電性材料（図示せず）で覆い、この導電性材料部をホール素子２の出力を増幅するための電子回路５のグランドに接続することが好ましい。このように構成することにより、電流検出器を用いる機器でスイッチング等によりコイル４の電位が急激に変動した場合に電子回路５に発生するノイズが低減される。上記導電性材料で覆う方法としてはめっきや導電性樹脂を塗布する方法等が挙げられる。また、最外層に半田付け可能な材料からなる層を積層した積層コアをコア３として用い、基板１のグランドに接続してもよい。これにより上記と同様の効果が得られる。
【００２５】
また図３Ａ〜３Ｅに示すように、コイル４を保持するボビン１１は第1のツメ１３、第２のツメ１４、挟持部１５を有する。これらにより、コア３とコイル４を組立てる際、基板１とコア３やコイル４が第1のツメ１３、第２のツメ１４、挟持部１５にて固定される。
【００２６】
これにより、簡単な構成で基板１やコア３とボビン１１とを位置決め固定出来る。
【００２７】
また、コイル４のリード端子４Ａよりも、外部回路へとつながる端子８の長さを長くすることが好ましい。これにより、電流検出器をマザー基板（図示せず）に取付ける際に、端子８を先にマザー基板の抜き穴に挿入し位置決めして後、コイル４のリード端子４Ａを挿入することが可能となり、電流検出器のマザー基板への取付けが容易になる。
【００２８】
次に、上記構成の電流検出器の製造工程を簡単に説明する。まず基板１上に、ホール素子２と、電子回路５を構成する部品を実装する。次に、予めコア３に対しボビン１１を取り付けたコイル４をコア３の側面より挿入して組み合わせる。次にコア３とコイル４とを基板１の切り欠き部１２、１２Ａよりスライドして基板１に取り付ける。
【００２９】
この構成により、基板１に対し、コア３とコイル４とを基板の切り欠き部１２よりスライドさせることで、容易に組み立てることが出来る。また、コイル４をコア３に容易に組み立てることができるため、これらを非常に簡単に効率よく装着でき、生産性が向上する。
【００３０】
（実施の形態３）
図４Ａは実施の形態３における電流検出器の概略構成を示す側面図であり、図４Ｂは同上面図、図４Ｃは同斜視図である。
【００３１】
実施の形態３の基本的な構成は実施の形態２と同様である。実施の形態２と異なる点は、ホール素子２、コア３のギャップ、そして基板切り欠き部１２を覆うように保護樹脂１７を設けている点である。これにより、信頼性、特に耐湿性がより向上する。
【００３２】
なお、保護樹脂１２は軟弾力性樹脂で構成することが好ましい。これにより、使用環境でのホール素子２への応力が緩和され、ホール素子２への応力により発生する電流検出器の出力電圧値の変動が低減される。
【００３３】
（実施の形態４）
図５Ａは実施の形態４における電流検出器の概略構成を示す側面図であり、図５Ｂは同上面図、図５Ｃは同斜視図である。
【００３４】
実施の形態４の基本的な構成は実施の形態２と同様である。実施の形態２と異なる点は、ホール素子２、コア３のギャップ、そして基板切り欠き部１２を覆うように壁１８を設けいる点である。このように構成することで、内部構成が使用環境に対し保護される。なお、壁１８の代わりに中空キャップを設けてもよい。
【００３５】
（実施の形態５）
図６Ａは実施の形態６における電流検出器の概略構成を示す側面図であり、図６Ｂは同上面図である。
【００３６】
図において、基板１に設けた切り欠き１２の中にホール素子２を配設している。またホール素子２がリング状コア（以下、コア）３のギャップ部に位置するようにコア３とＵ字状コイル（以下、コイル）４を配設している。
【００３７】
これにより、従来、基板１とホール素子２の厚みで制約されていたコア３のギャップの長さが基板１の厚みのみの制約となり、コア３のギャップ長を狭くすることが可能となる。その結果、コイル４に流れる電流によりコア３及びそのギャップに発生する磁束を大きくすることが可能となり、電流検出器としての性能が向上する。
【００３８】
また、本実施の形態に実施の形態３の構成を適用する際に、保護樹脂を基板の切り欠き部１２上面より容易に塗布することが可能となり、生産性が向上する。
【００３９】
（実施の形態６）
図７Ａは実施の形態６における電流検出器の概略構成を示す側面図であり、図７Ｂは同斜視図である。
【００４０】
実施の形態６の基本的な構成は実施の形態２と同様である。実施の形態２と異なる点は、基板１表面に、グランドパターン２０が形成されている点である。
【００４１】
これにより、Ｕ字状コイル４と電子回路５間の基板表面に設けたグランドパターン２０がシールドとなる。これにより、電流検出器を用いる機器でスィッチング等によりＵ字状コイル４の電位が急激に変動した場合に電子回路５に発生するノイズが低減される。なお、グランドパターン２０の構成は、例えば全面あるいは格子状のパターンで構成する。
【００４２】
（実施の形態７）
図８Ａは実施の形態７におけるリング状コアの側面図、図８Ｂは実施の形態７におけるリング状コア付近の磁束の状態を説明する図である。本実施の形態では、リング状コア３がホール素子２と対向する側の一端部を、ホール素子２から遠ざかる方向に弓状にへこませ、凹部３Ａを設けた構成としている。これにより、図８Ｃのようにリング状コア３の両端が平坦な場合に比べ、リング状コア３がホール素子２と対向する側の一端部に対しホール素子２の位置がずれた場合、リング状コア３のホール素子２と対向する側の一端部の端面部分で、リング状コア３のギャップ部分に発生する磁束の急激な低下を改善することが出来る。
【００４３】
（実施の形態８）
図９は実施の形態８における電流検出器の上面図である。実施の形態８の基本的な構成は実施の形態２と同様である。本実施の形態においては、リング状コア３の角部の内周面３Ｂと外周面３Ｃを曲面で構成している。これにより、リング状コア３のギャップ部分に発生する磁束が増加する。なお、本実施の形態ではリング状コア３の角部の内周側３Ｂと外周側３Ｃとの両方を曲面で構成しているがどちらか一方を曲面で構成しても有効である。
【００４４】
（実施の形態９）
図１０Ａは実施の形態９における電流検出器の上面図である。実施の形態９の基本的な構成は実施の形態２と同様である。本実施の形態においては、図１０Ｂのようにリング状コア３を積層コアで形成し、図１０Ａのように各層の角部にカシメ部３Ｄを設けている。
【００４５】
これにより、リング状コア３を安価で透磁率の高い珪素鋼鈑で構成することが可能となる。また、積層コアの角部にカシメ部３Ｄを設けることにより、一体化したリング状コアとして扱えるため、組立てが容易になる。なお、積層するコアの材質については、パーマロイ材（ニッケルと鉄の合金）等、その他の材質でも良い。また、積層コアの各層を１枚の磁性板で構成してもよい。
【００４６】
また、図１０Ｄ〜１０Ｆに示すように、リング状コア３を２つの積層コアで構成してもよい。
【００４７】
これにより、リング状コア３のギャップを広げて予め巻回しリードの線径に影響されないコイル(図示せず)を前記ギャップ部よりリング状コア３の磁路を横切る位置に挿入取り付けが可能となる。
【００４８】
また、予め巻回したコイル４を挿入取り付け後にギャップの長さを狭めることで、コイル４に流れる電流によりコア３及びそのギャップに発生する磁束を大きくすることが可能となり、電流検出器としての性能が向上する。
【００４９】
また、ギャップの長さを自由に調節可能なため、コイル４に流れる電流によりコア３及びそのギャップに発生する磁束を調整することが可能となり電子回路５の増幅で行っていた出力電圧の調整を代用する事が可能となる。
【００５０】
その際、一方の各層が略Ｌ字状の磁性板３Ｅからなり、他方の各層が略Ｉ字状の磁性板３Ｆからなり、それぞれを交互に積層することで構成してもよい。これにより、積層により容易にリング状コアを形成出来る。
【００５１】
また、上記２つの積層体の回動支点となるつなぎ目３Ｄを、図１０ＣのようにＶノッチで形成することが好ましい。これにより、２つの積層体の回動支点となるつなぎ目を金型のパンチングで容易に形成することが出来る。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、リング状コア３のギャップをＵ字状コイル４の線径よりも細くしても、簡単にコイル４をコア３のリング穴に通してコア３の磁路を横切らせることができる。そしてコア３とホール素子２とのギャップを狭くすることで電流検出の性能が向上し、小型化もしやすくなる。
【００５３】
また、コア３とホール素子２とコイル４とを樹脂で一体化したことで機器としての耐湿性をより向上させることができるものである。
【００５４】
また基板１の、コア３のギャップ間の反対に位置に対応する位置と、コア３のギャップ間に対応する位置とに基板切り欠き部１２を設ける。そして基板切り欠き部１２を跨ぐようにホール素子２を配設する。このように構成することで基板１に対し、コア３とコイル４とを基板１の切り欠き部１２よりスライドさせることで、容易に組み立てることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】
Ａは本発明の実施の形態１における電流検出器の構成を示す斜視図
Ｂは本発明の実施の形態１における電流検出器の構成を示す上面図
Ｃは本発明の実施の形態１における電流検出器の構成を示す側面図
【図２】
Ａ〜Ｃは本発明の実施の形態１における電流検出器の磁気回路部の構成を示す斜視図
【図３】
Ａは本発明の実施の形態２における電流検出器の構成を示す側面図
Ｂは本発明の実施の形態２における電流検出器の構成を示す上面図
Ｃは本発明の実施の形態２における電流検出器の構成を示す斜視図
Ｄは図３Ｃの裏側から見た斜視図
Ｅは本発明の実施の形態２における電流検出器の構成を示す図
【図４】
Ａは本発明の実施の形態３における電流検出器の構成を示す側面図
Ｂは本発明の実施の形態３における電流検出器の構成を示す上面図
Ｃは本発明の実施の形態３における電流検出器の構成を示す斜視図
【図５】
Ａは本発明の実施の形態４における電流検出器の構成を示す側面図
Ｂは本発明の実施の形態４における電流検出器の構成を示す上面図
Ｃは本発明の実施の形態４における電流検出器の構成を示す斜視図
【図６】
Ａは本発明の実施の形態５における電流検出器の構成を示す側面図
Ｂは本発明の実施の形態５における電流検出器の構成を示す上面図
【図７】
Ａは本発明の実施の形態６における電流検出器の構成を示す側面図
Ｂは本発明の実施の形態６における電流検出器の構成を示す斜視図
【図８】
Ａは本発明の実施の形態７における電流検出器のリング状コアの上面図
Ｂ、Ｃは本発明の実施の形態７における電流検出器の動作を説明するリング状コアの一部拡大上面図
【図９】
本発明の実施の形態８における電流検出器の構成を示す上面図
【図１０】
Ａは本発明の実施の形態９における電流検出器の構成を示す上面図
Ｂは本発明の実施の形態９における電流検出器のリング状コアの側面図
Ｃは本発明の実施の形態９における電流検出器のリング状コアのカシメ部を説明する図
Ｄは本発明の実施の形態９における電流検出器のリング状コアの構成を示す図
Ｅは本発明の実施の形態９における電流検出器の、他のリング状コアの側面図
Ｆは図１０Ｅのリング状コアの他の側面図
【図１１】
Ａは従来の電流検出器の構成を示す斜視図
Ｂは従来の電流検出器の構成を示す上面図
【符号の説明】
１  基板
２  ホール素子
３  リング状コア
３Ａ  凹部
３Ｂ  角部内周面
３Ｃ  角部外周面
３Ｄ  カシメ部
３Ｅ  略Ｌ字状磁性板
３Ｆ  略Ｉ字状磁性板
４  Ｕ字状コイル
５  電子回路
５Ａ  チップ部品
５Ｂ  ＩＣ
６  検出部（成形体）
７  半田付け用電極
８  端子
９  位置決め用突起部
１０  自動実装用突起部
１１  ボビン
１２  基板切り欠き
１３  第１のツメ
１４  第２のツメ
１５  挟持部
１６  リング状コアの突起部
１７  保護樹脂
１８  壁あるいは中空キャップ
１９  モールド樹脂
２０  グランドパターン
２１  基板
２２  ホール素子
２３  リング状コア
２４  コイル
２５  電子回路
２５Ａ  チップ部品
２５Ｂ  ＩＣ
２６  端子


【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2003056347.tif 000041
【図６】
2003056347.tif 000042
【図７】
2003056347.tif 000043
【図８】
2003056347.tif 000044
【図９】
2003056347.tif 000045
【図１０】
2003056347.tif 000046
【図１１】
2003056347.tif 000047
【国際調査報告】
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2003056347.tif 000049
2003056347.tif 000050
2003056347.tif 000051
2003056347.tif 000052
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