(57)【要約】【課題】  チップ状に形成した集磁コアを用いることにより、集磁コアの取付けが容易であると共に、小形で低コストの電流検出装置を得る。【解決手段】  回路導体３に流れる電流に基づいて発生する磁束を集磁するように基板１上に所定の間隙を介して配置された一対のチップ状集磁コア６，７と、上記一対のチップ状集磁コア６，７の間隙に設けられ集磁された磁束を検出して電流に比例した信号を出力する磁電変換素子４とを備えた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路導体に流れる電流に基づいて発生する磁束を集磁するように基板上に所定の間隙を介して配置された一対のチップ状集磁コアと、上記一対のチップ状集磁コアの間隙に設けられ上記集磁された磁束を検出して上記電流に比例した信号を出力する磁電変換素子とを備えた電流検出装置。
【請求項２】
上記基板をプリント配線板で構成し、一対のチップ状集磁コアは上記プリント配線板の導体パターンにはんだ付けしたものであることを特徴とする請求項１記載の電流検出装置。
【請求項３】
上記一対のチップ状集磁コアにそれぞれはんだ付け補助部材を設け、このはんだ付け補助部材を介してはんだ付けしたものであることを特徴とする請求項２記載の電流検出装置。
【請求項４】
上記回路導体は、上記基板の背面側において、一対のチップ状集磁コアの中間に対応する位置に配設したものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項記載の電流検出装置。
【請求項５】
上記基板の背面側において一対のチップ状集磁コアの位置に対応し、かつ、回路導体を跨架するように補助集磁コアを配置したことを特徴とする請求項４記載の電流検出装置。
【請求項６】
上記チップ状集磁コアと上記補助集磁コアの両方またはいずれか一方がフェライトコア材で形成されたものであることを特徴とする請求項５記載の電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路導体を流れる電流の大きさを検出する電流検出装置に関するもので、特に装置の小型化と低コスト化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電流検出装置は、回路基板上に搭載された増幅回路、電流検出回路導体、磁気コア、および磁電変換素子を主体に構成されている。この構成において、磁気コアは、フェライトあるいは珪素鋼板などで閉磁路が形成され、その閉磁路の一部分に切込みを設けてほぼコ字状に構成されている。また、磁電変換素子は磁気コアの切込みの部分に挿入され、電流検出回路導体は、コ字状の磁気コアの中を貫通するように構成されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１７８９６５号公報（図１、図２、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電流検出装置は、以上のように構成されており、この場合、磁気コアは、ほぼコ字状の閉磁路に形成されているので装置が大形になり、また、基板（例えばプリント配線板）に搭載する場合には取付が困難になることがある。さらに、磁電変換素子をプリント配線板に搭載する構成としたものにおいては、プリント配線板を挟むように磁気コアを取付けることになるので構成上各種の難点が生じるなどの問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、チップ状に形成した集磁コアを用いることにより、集磁コアの取付けが容易であると共に、小形で低コストの電流検出装置を得ることを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電流検出装置は、回路導体に流れる電流に基づいて発生する磁束を集磁するように基板上に所定の間隙を介して配置された一対のチップ状集磁コアと、上記一対のチップ状集磁コアの間隙に設けられ、集磁された磁束を検出して回路導体の電流に比例した信号を出力する磁電変換素子とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、回路導体に流れる電流に基づいて発生する磁束を集磁するように基板上に所定の間隙を介して一対のチップ状集磁コアを配置し、そのチップ状集磁コアの間隙に磁電変換素子を設けるように構成したので、集磁コアの取付けが容易であると共に、小形で低コストの電流検出装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における電流検出装置の斜視図である。図において、プリント配線板１の表面には導体パターン２がエッチングにより形成されている。また、プリント配線板１の表面には、回路導体３に流れる電流に基づいて発生する磁束φを検出して電流に比例した電圧信号を出力する磁電変換素子４と、この磁電変換素子４から出力された電圧信号を入力して処理する信号処理部５と、回路導体３で発生した磁束φを集磁する一対のチップ状集磁コア６及び７などが設けられている。この一対のチップ状集磁コア６及び７は、例えば、鉄などの強磁性体により形成されており、プリント配線板１の表面の導体パターン２に所定の間隙を介してはんだ付けされている。磁電変換素子４は一対のチップ状集磁コア６及び７の間隙に設けられているが、この磁電変換素子４も導体パターン２にはんだ付けされている。なお、導体３はプリント配線板１の背面側に配設されている。この配設は、プリント配線板１の背面側に導体３を固着してもよいが、回路導体３が支持された機構（図示せず）にプリント配線板１を固着してもよい。
【０００９】
以上のように構成された電流検出装置１０００は、回路導体３に矢印で示すように電流が流れると磁束φが発生する。この磁束φは一対のチップ状集磁コア６及び７により集磁され、磁電変換素子４を通り、この磁電変換素子４は磁束φを検出してこの磁束φに基づく電圧信号、即ち、回路導体３の電流に比例した信号を出力する。次に磁電変換素子４から出力された電圧信号は、例えばリニアＩＣなどの信号処理部５に入力され所定の信号に変換されて出力端子から監視装置あるいは制御装置（図示せず）など外部へ出力される。
以上のように構成された電流検出装置１０００によれば、従来のコ字状の閉磁路に形成された磁気コアに比較して、一対のチップ状集磁コア６及び７を用いることにより、集磁コアの取付けが容易であると共に、小形で低コストの電流検出装置を得ることができる。
【００１０】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２における電流検出装置の斜視図、図３は図２の矢印Ａ方向から見た正面図である。図において、プリント配線板１の表面には導体パターン２が形成されている。６及び７は所定の間隙を介して導体パターン２にはんだ付けされたチップ状集磁コア、４は磁電変換素子、５は信号処理部であり、これらは実施の形態１で示したものと同様のものである。次に、プリント配線板１の背面側にも導体パターン８が形成されている。９はプリント配線板１の背面側に配設された回路導体、１０は導体パターン８にはんだ付けされた補助集磁コアである。この場合、導体パターン８の厚さは、回路導体９の厚さよりも厚く形成して補助集磁コア１０が回路導体９を跨架できるようになされている。導体パターン８の厚さを厚くできない場合には、はんだ付けできるスペーサを介して跨架できるように構成する。
【００１１】
以上のように構成された電流検出装置１００１によれば、回路導体９を挟むように、一対のチップ状集磁コア６及び７と補助集磁コア１０を設けたので、回路導体９に流れる電流から発生する磁束φを効率良く集磁することができる。なお、図４に示すように、プリント配線板１１はスペーサ１１ａを介して多層構造にし、中心部に回路導体９を配設すると、回路導体９の上下に配設された一対のチップ状集磁コア６及び７と補助集磁コア１０から回路導体９までの距離が等しくなり、より効率良く磁束φを集磁することができるため、精度の良い電流検出を行うことができる。
【００１２】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３における電流検出装置１００２の斜視図を示すものである。図において、プリント配線板１１の表面には導体パターン２が形成されている。６０及び７０は所定の間隙を介して導体パターン２にはんだ付けされたチップ状集磁コア、４は磁電変換素子、５は信号処理部であり、これらは実施の形態１及び実施の形態２で示したものと同様の構成のものである。次に、図４に示した装置と同様に、プリント配線板１１はスペーサ１１ａを介して多層構造にしたもので、２枚のプリント配線板１１の中間に回路導体９が配設されている。１００は導体パターン８にはんだ付けされた補助集磁コアである。この構成において、チップ状集磁コア６０及び７０と補助集磁コア１００は、その材料を透磁率の良いフェライトコア材で形成されたものである。このように、透磁率が良い集磁コアを用いることにより電流検出装置の検出性能が向上する。この場合、チップ状集磁コア６０及び７０と補助集磁コア１００のいずれか一方をフェライトコア材で形成したものであっても相当な効果が得られる。なお、図５において、６１，７１，１０１ははんだ付け補助部材である。はんだ付け補助部材６１，７１，１０１は、例えば、ニッケルメッキを施したテープ状の黄銅線を、チップ状集磁コア６０及び７０と補助集磁コア１００の両端部に巻きつけたものである。このはんだ付け補助部材６１，７１，１０１を設けることにより、チップ状集磁コア６０及び７０と補助集磁コア１００がフェライトコア材のような材料で形成されたものであっても容易にはんだ付けによる実装が可能になる。
【００１３】
実施の形態４．
上記実施の形態１，２，３においては、いずれもプリント配線板を用いた電流検出装置を示したが、この発明は、プリント配線板を用いることなく、一般の絶縁基板を用いて、チップ状集磁コア、補助集磁コア、磁電変換素子などを接着剤で接着して構成することも可能である。また、実施の形態１のチップ状集磁コアにはんだ付け補助部材を設けてもよい。さらに、回路導体をプリント配線板の導体パターンで形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１における電流検出装置の構成を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態２における電流検出装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図２の矢印Ａ方向から見た正面図である。
【図４】この発明の実施の形態２における他の実施例を示す電流検出装置の正面図である。
【図５】この発明の実施の形態３における電流検出装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  プリント配線板、２  導電パターン、３  回路導体、４  磁電変換素子、５  信号処理部、６，７  チップ状集磁コア、１０  補助集磁コア。
【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】
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