專利名稱：電流傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電流傳感器，該電流傳感器具備供線圈卷繞的圓環(huán)狀的鐵芯，能夠檢知到在穿過于鐵芯的一次導體中流動的電流。
背景技術：
以往，提供有如下電流傳感器該電流傳感器具備供線圈卷繞的圓環(huán)狀的鐵芯，能夠檢測到在穿過于鐵芯的一次導體中流動的電流的變化(例如，參照日本專利公開11-121259 號公報)。如圖7所示，該文獻中所記載的電流傳感器具備殼體80，該殼體80收納圓環(huán)狀的鐵芯20、以及卷繞于鐵芯20的線圈。作為鐵芯20，例如能夠使用環(huán)形鐵芯等。并且，沿鐵 芯20的外周面設置有端子臺60。在端子臺60安裝有兩根連接線70，該兩根連接線70與線圈的兩末端電連接。然而，在上述這樣的電流傳感器的線圈兩末端之間連接有測定電路等電路。根據(jù)在一次導體中流動的電流的變化，會在線圈的兩末端之間產生超過電路的容許電壓的電壓并將該電壓施加于電路。在該情況下，存在電路發(fā)生故障、或進行錯誤動作的擔憂。因此，為了防止超過容許電壓的電壓被施加于電路，考慮使電壓限制元件與線圈的兩末端之間連接，該電壓限制元件將線圈的兩末端之間的輸出電壓限制在電路的容許電壓以下。作為電壓限制元件，例如能夠使用齊納二極管(Zener diode)40。然而，如圖7所示，若使齊納二極管40沿與鐵芯20的開口面正交且通過該開口面的中心的中心線與鐵芯20重疊配置，則電流傳感器整體的厚度會增大。并且，當將這樣的電流傳感器收納于殼體80內時，殼體80的厚度也會增大。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種電流傳感器，該電流傳感器具備電壓限制元件，并且該電壓限制元件不會影響厚度。本發(fā)明的電流傳感器具備由磁性體構成的圓環(huán)狀的鐵芯；卷繞于上述鐵芯的線圈；以及電壓限制元件，該電壓限制元件與上述線圈的兩末端連接，將上述線圈的兩末端之間的輸出電壓限制在規(guī)定電壓，上述電壓限制元件以收納于沿著中心線的方向上的上述鐵芯的尺寸內的方式配置于上述鐵芯的外周面?zhèn)?，該中心線與上述鐵芯的開口面正交且通過上述開口面的中心。根據(jù)這樣的結構，具有如下優(yōu)點雖然具備電壓限制元件，但電壓限制元件不會影響電流傳感器的厚度。優(yōu)選地，在該電流傳感器中，具備將外部與上述線圈電連接的端子臺，上述端子臺以收納于上述鐵芯的上述尺寸內的方式配置于上述鐵芯的外周面?zhèn)?，在與上述鐵芯的上述中心線正交的面內與上述鐵芯對置，上述電壓限制元件安裝于上述端子臺。優(yōu)選地，在該電流傳感器中，具備收納上述鐵芯的殼體，收納上述端子臺的收納部在與上述鐵芯的上述中心線正交的面內突出設置于上述殼體。優(yōu)選地，在該電流傳感器中，上述端子臺具備朝遠離上述鐵芯的方向突出的一對突出片；以及中央臺，該中央臺朝遠離上述鐵芯的方向突出，并供上述電壓限制元件安裝，上述中央臺配置于上述一對突出片之間，以使一對間隙在沿著上述鐵芯的上述中心線的方向上形成，所述一對間隙用于供與上述線圈的兩末端分別連接的兩根連接線穿過。


對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行更加詳細的敘述。通過以下的詳細記述以及附圖能夠更好地理解本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點。圖I是本發(fā)明的實施方式的電流傳感器的立體圖。 圖2是本發(fā)明的實施方式的電流傳感器的主視圖。圖3是本發(fā)明的實施方式的電流傳感器的側視圖。圖4是示出本發(fā)明的實施方式的電流傳感器的主要部分的俯視圖。圖5是本發(fā)明的實施方式的電流傳感器的電路圖。圖6是本發(fā)明的實施方式的電流傳感器的封裝(potting)后的立體圖。圖7是現(xiàn)有例的電流傳感器的側視圖。
具體實施例方式以下所說明的電流傳感器構成為線圈卷繞于由磁性材料構成的圓環(huán)狀的鐵芯，能夠檢知到在穿過于鐵芯的一次導體中流動的電流的變化。因電流在一次導體中流動而使得線圈成為二次導體，從而該電流傳感器會在線圈的兩末端之間產生感應電動勢。如圖I至圖4所示，本實施方式的電流傳感器在圓筒狀的殼體81收納有由磁性材料構成的鐵芯21、以及卷繞于鐵芯21的線圈31 (參照圖5)。在本實施方式中，鐵芯21例如采用環(huán)形鐵芯。線圈31的兩末端分別與兩根連接線71、72的一端部電連接，連接線71、72的另一端部與連接器73電連接。連接器73例如與測定電路92 (參照圖5)連接，該測定電路92對在穿過于鐵芯21的一次導體91中流動的電流進行測定。例如當沿著圖I中的上下方向將鐵芯21剖開時，該鐵芯21的截面形成為矩形狀。并且，以交替地通過鐵芯21的外側與內側的方式將線圈31卷繞于鐵芯21。在電流傳感器設置有圓板狀的鐵芯配置板51。鐵芯配置板51的外徑與鐵芯21的外徑大致相等，如圖4所示，在鐵芯配置板51的中央部設置有圓形的貫通孔52，該圓形的貫通孔52具有與鐵芯21的內徑大致相等的直徑。在鐵芯配置板51上配置鐵芯21。并且，使連接線71、72與線圈31電連接的端子臺61連續(xù)一體地形成于鐵芯配置板51的周圍的一部分。鐵芯配置板51及端子臺61由絕緣性材料形成。如圖I所示，端子臺61以收納于沿著與鐵芯21的開口面正交且通過該開口面的中心的中心線LI的方向(也就是說，圖I的上下方向)的鐵芯21的尺寸內的方式配置于鐵芯21的外周面?zhèn)?，并在與鐵芯21的中心線LI正交的面內與鐵芯21對置。在端子臺61安裝有兩個齊納二極管41、42，該兩個齊納二極管41、42是將線圈31的兩末端之間的輸出電壓限制在規(guī)定電壓以下的電壓限制元件。在端子臺61中，與線圈31的兩末端連接的連接線71、72還分別與齊納二極管41、42電連接。在后文中對齊納二極管41、42向端子臺61的安裝進行敘述。在沿著鐵芯21的中心線LI的方向上的端子臺61的前端部(圖2中的上端部)，朝遠離鐵芯21的方向突出的勾掛臺62、63分別形成于鐵芯21的周向上的兩端。勾掛臺62,63的與沿著鐵芯21的中心線LI的方向正交的截面，形成為在鐵芯21的周向上朝互相分離的方向開口的U字狀(參照圖4)。也就是說，勾掛臺62、63分別具有保持槽64、65，該保持槽64、65分別供連接線71、72穿過。從保持槽64、65向端子臺61的外部分別引出連接線71、72。在端子臺61中，在比勾掛臺62更靠下方、且在勾掛臺62的鐵芯21的周向的內側，形成有朝遠離鐵芯21的方向突出的突出片66 (參照圖I)。在勾掛臺62與突出片66之間且在沿著鐵芯21的中心線LI的方向上形成有間隙，連接線71穿過于該間隙。同樣，在比勾掛臺63更靠下方、且在勾掛臺63的鐵芯21的周向的內側，形成有朝遠離鐵芯21的方向突出的突出片67。在勾掛臺63與突出片67之間且在沿著鐵芯21的中心線LI的方向上形成有間隙，連接線72穿過于該間隙。 并且，在突出片66與突出片67之間，形成有朝遠離鐵芯21的方向突出的矩形箱狀的中央臺68。在突出片66及突出片67、與中央臺68之間分別形成有間隙，連接線71、72分別穿過于該間隙。在端子臺61中的鐵芯配置板51的附近部位(圖2中的下端部)，連接線71、72分別與線圈31以及齊納二極管41、42電連接。并且，從勾掛臺62的保持槽64向端子臺61引入的連接線71，在從保持槽64向勾掛臺62與突出片66之間的間隙穿過的部分朝鐵芯21的周方彎曲。同樣，從勾掛臺63的保持槽65向端子臺61引入的連接線72，在從保持槽65向勾掛臺63與突出片67之間的間隙穿過的部分朝鐵芯21的周方彎曲。由此，端子臺61成為承受對連接線71、72施加的張力的張力止擋部，從而力難以到達連接線71、72與線圈31及齊納二極管41、42的連接部分。齊納二極管41、42使長邊方向朝向沿著鐵芯21的中心線LI的方向、且沿鐵芯21的周向并列地安裝于中央臺68內。并且，齊納二極管41具有分別在沿著鐵芯21的中心線LI的方向上延伸的導線43、44，該兩根導線43、44被從分別設置于中央臺68的上表面與下表面的貫通孔(未圖示)向外側引出。同樣，齊納二極管42也具有分別在沿著鐵芯21的中心線LI的方向上延伸的導線45、46，該兩根導線45、46被從分別設置于中央臺68的上表面與下表面的貫通孔(未圖示)向外側引出。進而，被朝齊納二極管41、42的一側(圖2中的上側)引出的兩根導線43、45互相電連接。另一方面，對朝齊納二極管41、42的另一側(圖2中的下側)引出的兩根導線44、46進行如下布線在端子臺61與鐵芯配置板51的連續(xù)部收納于端子臺61上、且分別與連接線71、72重疊，由此將該兩根導線44、46、與連接線71、72以及線圈31電連接。齊納二極管41、42安裝于端子臺61的中央臺68，由此以收納于沿著鐵芯21的中心線LI的方向上的鐵芯21的尺寸內的方式配置于鐵芯的外周面?zhèn)?。由此，齊納二極管41、42不會影響電流傳感器整體的厚度(沿著鐵芯21的中心線LI的方向上的尺寸)。并且，如圖5所示，以使極性互相相反的方式將齊納二極管41、42串聯(lián)連接。由此，即使當在一次導體91中流動的電流的變化大時，也能夠防止超過規(guī)定電壓的電壓施加于與線圈31的兩末端之間連接的電路(圖5中的測定電路92)，根據(jù)齊納二極管41、42的擊穿電壓來規(guī)定該規(guī)定電壓。如圖I所示，本實施方式的鐵芯21與鐵芯配置板51形成為一體而收納于殼體81。殼體81具備外形形成為圓筒狀、且底面的一方開口的主體部82。在主體部82的外周壁的一部分，具備朝主體部82的外側突出而形成為凸狀的收納部83。以鐵芯配置板51與主體部82的底壁對置的方式在主體部82收納鐵芯21與鐵芯配置板51。在收納部83收納端子臺61，從收納部83的開口部分將連接線71、72引出。 如圖6所示，為了保護殼體81內使其不受外力及濕氣等的影響，利用填充到達殼體81的開口的底面的絕緣性的合成樹脂84進行封裝。作為合成樹脂84，例如采用環(huán)氧樹月旨等。雖然對本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施方式進行了記述，但是在不脫離本發(fā)明的本來的精神及范圍、亦即權利要求書的情況下，能夠由本領域技術人員進行各種修正及變形。
權利要求
1.一種電流傳感器，其特征在于， 所述電流傳感器具備 由磁性體構成的圓環(huán)狀的鐵芯； 卷繞于所述鐵芯的線圈；以及 電壓限制元件，該電壓限制元件與所述線圈的兩末端連接，將所述線圈的兩末端之間的輸出電壓限制在規(guī)定電壓， 所述電壓限制元件以收納于沿著中心線的方向上的所述鐵芯的尺寸內的方式配置于所述鐵芯的外周面?zhèn)龋撝行木€與所述鐵芯的開口面正交且通過所述開口面的中心。
2.根據(jù)權利要求I所述的電流傳感器，其特征在于， 所述電流傳感器具備將外部與所述線圈電連接的端子臺，所述端子臺以收納于所述鐵芯的所述尺寸內的方式配置于所述鐵芯的外周面?zhèn)?，所述端子臺在與所述鐵芯的所述中心線正交的面內與所述鐵芯對置，所述電壓限制元件安裝于所述端子臺。
3.根據(jù)權利要求2所述的電流傳感器，其特征在于， 所述電流傳感器具備收納所述鐵芯的殼體，收納所述端子臺的收納部在與所述鐵芯的所述中心線正交的面內突出設置于所述殼體。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的電流傳感器，其特征在于， 所述端子臺具備 朝遠離所述鐵芯的方向突出的一對突出片；以及 中央臺，該中央臺朝遠離所述鐵芯的方向突出，并供所述電壓限制元件安裝， 所述中央臺配置于所述一對突出片之間，以使一對間隙在沿著所述鐵芯的所述中心線的方向上形成，所述一對間隙用于供與所述線圈的兩末端分別連接的兩根連接線穿過。
全文摘要
本發(fā)明提供電流傳感器，該電流傳感器具備由磁性體構成的圓環(huán)狀的鐵芯；以及卷繞于鐵芯的線圈，能夠檢測到在一次導體中流動的電流的變化。在線圈的兩末端之間，作為電壓限制元件的兩個齊納二極管以極性互相相反的方式串聯(lián)連接。端子臺沿鐵芯的外周面突出設置于鐵芯配置板的周緣的一部分。齊納二極管安裝于端子臺。殼體具備外形形成為圓筒形且厚度方向上的一面開口的用于收納鐵芯的主體部；以及主體部的外周壁的一部分突出而形成為凸狀的收納部。端子臺收納于收納部。
文檔編號G01R19/00GK102854359SQ20121021837
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權日2011年6月29日
發(fā)明者尾崎翔二郎 申請人:松下神視龍野株式會社