电流传感器制造技术

本发明专利技术提供一种电流传感器，具有：形成Ｕ字形状、流过被测定电流的导体；配置在构成上述Ｕ字形状的相互平行的２个直线部之间的磁传感器；覆盖上述２个直线部和上述磁传感器，在与上述磁传感器相对的位置上具有凸部的筒状磁体；和保持上述导体、上述磁传感器和上述磁体以使上述导体的端部和上述磁传感器的端子位于上述磁体的同一侧的保持部件。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电流传感器。更具体地说，本专利技术涉及具备被测定电流流过的导体和检测由被测定电流产生的磁束的磁传感器，并通过利用磁传感器检测出由被测定电流产生的磁束来检测被测定电流的电流量的电流传感器。
技术介绍
一般来说，作为磁传感器，众所周知的有利用了霍尔效应的霍尔传感器、磁阻元件和磁效应晶体管等。通过用这样的磁传感器检测出由电流产生的磁束，就能测定电流量。以往，具有如图1所示的结构的电流传感器被广泛应用。在图1中，参照符号100代表磁芯、101代表电流流过的金属导体、102代表磁传感器、103代表放大器、104代表放大器103的输出端。但是，这种构造的电流传感器由于必须有围绕在流过电流的金属导体101的周围的形状的磁芯100，所以不适于小型化。进一步，该电流传感器不许分别制造磁芯100和磁传感器102然后进行组装，这就存在制造成本高不适于大量生产的课题。另外，对于该电流传感器，存在容易受来自磁芯100的间隙部的横方向的磁性干扰的影响的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能提高抗干扰性并能减少部件数量来实现小型化、能提高生产效率和组装性能、能以廉价大量生产的可以表面安装的电流传感器。为了达成上述目的，本专利技术的电流传感器是根据上述被测定电流产生的磁束检测上述被测定电流的电流传感器，其特征在于，具有形成为U字形状的、上述被测定电流流过的导体；配置在构成上述U字形状的2个相互平行的直线部之间的磁传感器；覆盖上述2个直线部和上述磁传感器，在与上述磁传感器相对的位置具备凸部的筒状磁体；保持上述导体、上述磁传感器和上述磁体并使上述导体的端部和上述磁传感器的端子在上述磁体的同一侧的保持部件。由于导体的2个直线部各自的端部配置在磁体的同一侧，因此表面安装变得容易。磁体(磁性轭铁)形成筒状，它呈筒状闭合，可以有2个开口。由于可以将插入在保持部件的端子孔内的磁传感器的端子和插入在导体插入部的导体的2个大致为直线的部分保持并配置在同一侧，所以，可以容易地安装到电流传感器的印刷电路基板等的表面，显著地提高了生产性及组装性。更好是，上述保持部件具备上述磁传感器的端子插入的端子孔；上述导体插入的导体插入部；固定上述磁传感器的第1固定部；固定上述导体的第2固定部；固定上述磁体的第3固定部。由于可以从上述端子孔从下方插入磁传感器，所以即使磁传感器的端子的成形形状改变也可以组装。另外，没有必要改变保持部件的形状。另外，即使磁传感器的端子的截面的大小或形状改变也能组装。进一步，即使磁传感器的端子之间的距离改变也能组装。更好是，上述导体插入部由圆筒状部件构成，上述磁体被保持为使之覆盖上述导体插入部。更好是，上述保持部件以弹性变形材料一体成型而成，上述第1～第3固定部形成为钩状。另外，更好是，在上述磁体的内面具备与上述第1凸部相对的第2凸部，在上述第1凸部和上述第2凸部之间的间隙中配置上述磁传感器的构造较佳。更好是，在这种场合，上述磁传感器配置成上述第1凸部的与上述磁传感器相对的面与上述磁传感器的感磁部大致平行，上述感磁部的面积比上述相对面的面积小。更好是，上述磁体具有相对与上述第1凸部的与上述磁传感器相对的面大致垂直且与上述直线部大致平行的基准面对称的面形状。据此，检测输出不容易受磁传感器的配置位置精度的影响，可以缓和配置位置精度的要求，提高生产性及组装性。更好是，上述磁体的内部形状具有曲面或者斜度，据此，磁体变得不容易磁饱和，可以提高电流传感器的线性。更好是，上述曲面或者斜度形成在上述第1凸部的周边，上述磁体的内部形状没有锐角的形状。更好是，上述磁体的外形尺寸以与由上述2个直线部形成的面平行且与上述直线部垂直的方向的长度是与上述面垂直且与上述直线部垂直的方向的长度的2.5倍或2.5倍以上。更好是，在上述保持部件的保持上述磁传感器的端子和上述2个直线部的一侧，至少形成一个凸部，据此减小与安装基板的接触面积。更好是，在上述保持部件的外表面的上述导体插入部分的周围，至少形成一个凸部或者凹部，据此延长耐压表面距离。更好是，将上述磁传感器的端子折弯成规定的形状。更好是，使用利用霍尔效应的霍尔传感器作为上述磁传感器。根据采用了上述构成的本专利技术，就可以提供使形状小型化并提高了生产率和组装性能的、以廉价大量生产的不易受磁干扰影响的电流传感器，可以很好地满足多种多样的应用。下面，参照附图对本专利技术的各种优选实施方式进行说明。附图说明图1是表示现有电流传感器的一例的立体图。图2是表示本专利技术的电流传感器的第1实施例的剖面图。图3是表示本专利技术的电流传感器的第1实施例的平面图。图4是表示本专利技术的电流传感器的第1实施例的磁模拟结果的磁力线图。图5是表示本专利技术的电流传感器的第2实施例的磁模拟结果的磁力线图。图6A～6C是概括地表示本专利技术的电流传感器的第3实施例及其变形例的主要部分的剖面构成图。图7是本专利技术的电流传感器的第4实施例的平面的部分剖面图。图8是本专利技术的电流传感器的第4实施例的沿图7中VIII-VIII‘线的剖面图。图9是本专利技术的电流传感器的第4实施例的沿图7中IX-IX‘线的剖面图。图10是在本专利技术的电流传感器的第5实施例中，除去了磁性轭铁的一部分后的平面图。图11是在本专利技术的电流传感器的第5实施例中，除去了磁性轭铁的一部分后的主视图。图12A～12G是表示霍尔传感器(磁传感器)的端子的形成例的立体图。图13A及图13B是用于比较并说明形成于基台的下方的凸部的效果的电流传感器的主视图。图14是用于说明表面距离的改善效果的部分扩大剖面图。图15A和15B是表示磁体的变化例的平面图。图16A和16B是表示使用图15A和15B的磁体的电流传感器的一次电流—输出电压的关系的特性图。具体实施例方式(第1实施例)图2是表示本专利技术的电流传感器的第1实施例的剖面图。图3是表示该电流传感器的第1实施例的平面图。在图2及图3中，电流传感器10具有为磁束的检测装置的磁传感器1。磁传感器1检测由于被测定电流(以下简称电流)流过电流路径2而产生的磁束。在本实施例中，将利用霍尔效应的霍尔传感器作为磁传感器1使用。电流路径2配置成U字形状围绕磁传感器1，因此磁束容易集中在磁传感器1的附近。磁传感器1和电流路径2被绝缘物包围体3(在本实施例中为铸型树脂制)封闭，形成一体。进一步，在绝缘物包围体3的周围，配设有使E字型形状的铁氧体磁芯4a和I字型形状的铁氧体磁芯4b在结合部没有空隙地结合的磁性轭铁4。磁性轭铁4使由于电流流过电流路径2而产生的磁束聚束在磁传感器1的感磁部(图中没有示出)。磁性轭铁4在其铁氧体磁芯4a的底面的大致中央与磁传感器1相对的位置具备凸部6。磁性轭铁4贯穿全体具有大致均匀的磁性特性。磁性轭铁4具有覆盖电流路径2的一部分和磁传感器1的筒状的形状。另外，在图2及图3中，磁传感器1配置在非磁体的引线框5上。对于上述构造的第1实施例的电流传感器，关于利用有限单元分析法进行的磁场模拟进行说明。在该磁场模拟中，假设如下情况使用旭化成电子(株)制的霍尔元件HG-106C(商品名)作为磁传感器1，使用截面积为2mm(垂直)×0.5mm(水平)的铜线作为电流路径2，使用相对磁导率为6000的铁氧体作为磁性轭铁4。另外，假设E字型形状铁氧体磁芯4a和I字型形状的铁氧体磁芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流传感器，根据被测定电流产生的磁束来检测上述被测定电流，其特征在于，具有：　　　　被形成为Ｕ字形状、流过上述被测定电流的导体；　　　　配置在构成上述Ｕ字形状的相互平行的２个直线部之间的磁传感器；　　　　覆盖上述２个直线部和上述磁传感器，并在与上述磁传感器相对的位置上具备第１凸部的筒状磁体；　　　　保持上述导体、上述磁传感器和上述磁体，以使上述导体的端部和上述磁传感器的端子相对于上述磁体位于同一侧的保持部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高塚俊德，铃木健治，栗山宪治，
申请(专利权)人：旭化成电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]