JP2011064648A - 電流センサ - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化を図りつつも、より高い精度で電流を検出することのできる電流センサを提供する。
【解決手段】この電流センサは、バスバー11の検出部分を囲繞するようにして設けられて、バスバー11に電流が流れることによってその検出部分の周辺に発生する磁気を集磁増幅する磁性体からなる集磁用コア12と、この集磁用コア12により集磁増幅された磁気を検出するホールIC25とを備える。そして、ホールIC25により検出される磁気に基づいてバスバー11を流れる電流を検出する。ここでは、バスバー11の検出部分と集磁用コア12とを一体的に成形するようにした。
【選択図】図3
【解決手段】この電流センサは、バスバー11の検出部分を囲繞するようにして設けられて、バスバー11に電流が流れることによってその検出部分の周辺に発生する磁気を集磁増幅する磁性体からなる集磁用コア12と、この集磁用コア12により集磁増幅された磁気を検出するホールIC25とを備える。そして、ホールIC25により検出される磁気に基づいてバスバー11を流れる電流を検出する。ここでは、バスバー11の検出部分と集磁用コア12とを一体的に成形するようにした。
【選択図】図3
Description
本発明は、例えば車載モータの電源供給用の導体等を被検出体として同被検出体を流れる電流の大きさ等の検出に用いられる電流センサに関する。
従来、この種の電流センサとしては、ホール素子や磁気抵抗効果素子等からなる磁気検出素子を用いた電流センサが知られている。はじめに、ホール素子を用いた電流センサによる電流検出原理について説明する。
周知のように、ホール素子に磁界が付与されるとき、このホール素子には、付与される磁界に比例したホール電圧が発生する。一方、配線等の電流路に電流が流れるとき、この電流路の周辺には、いわゆるアンペアの右ねじの法則に基づいて電流路を流れる電流の大きさに比例した強度の磁界が形成される。したがって、電流路の周辺に形成される磁界中に上記ホール素子を配置すれば、電流路を流れる電流の大きさに比例したホール電圧が発生するようになる。そして、ホール素子からなる電流センサでは、一般に、このように電流路を流れる電流に起因して発生する磁界をホール電圧として検出することによって、電流路を流れる電流の検出を行うようにしている。
しかしながら、このような電流検出を行う場合、ホール素子に付与される磁界の強度が小さい領域で、上記ホール素子に付与される磁界とこの磁界に伴って発生するホール電圧との比例関係が維持されにくくなる。しかも、この領域においては、電流路を流れる電流に起因して発生する磁界の強度自体がそもそも小さいため、上述した原理のみでは、高感度の電流検出を行うことが難しい。そこで、このような電流センサでは通常、例えば特許文献1に記載のセンサのように、電流路としてのバスバーを流れる電流に起因して発生する磁界を集磁する磁気回路を設け、ホール素子に付与される磁界の強度を増大させるようにしている。以下、図8を参照して、こうした集磁コアを備える電流センサの一例についてその概要を説明する。なお、ここで検出対象とするバスバーは、例えば車載モータの電源供給用の導体等である。
同図8に示されるように、この電流センサは、基本的には、バスバー40を流れる電流に起因して発生する磁界を集磁するための磁気回路としての集磁用コア31と、ホール素子32を含む各種電子部品等が実装されたプリント基板33と、これらの部品を収容する箱体状のケース34とから構成されている。ここで、ケース34の内部には、同ケース34の底面に開口する筒部34aが形成されており、この筒部34aの内部に上記バスバー40が挿入される。一方、上記集磁用コア31は、環状に形成されており、中央の空間に上記筒部34aが挿入されることで筒部34a及びバスバー40を囲繞する。また、この集磁用コア31には、上記ホール素子32を挿入するための切り欠き(ギャップ)CSが形成されている。なお、プリント基板33には、ケース34の外壁に設けられたオス端子用コネクタ35が接続されており、ホール素子32のホール電圧等の情報の車載装置(図示略)への取り込みがこのオス端子用コネクタ35を介して行われる。そして、この電流センサでは、上記バスバー40を流れる電流に起因して発生する磁界が上記集磁用コア31により集磁増幅されると、上記切り欠きCSに漏れ磁束が発生し、この漏れ磁束がホール素子32に作用するようになる。すなわちこれにより、ホール素子32に付与される磁界の強度が所要の強度に増幅されるようになるため、このセンサでは、バスバー40を流れる電流が小電流であったとしても、その大きさを適切に検出することができるようになる。
このように、バスバー40を流れる電流に起因して発生する磁界を集磁用コア31により集磁増幅することで、バスバー40を流れる電流が小電流であったとしても、電流の大きさを適切に検出することができるようにはなる。ただし、この電流センサは、単に筒部34aの内部にバスバー40を挿入するといった構造からなるため、バスバー40が筒部34aの内部で僅かに動いてしまうことがある。そしてこのようにバスバー40が筒部34aの内部で動いてしまうと、集磁用コア31とバスバー40との相対的な位置関係にずれが生じて、集磁用コア31によって集磁増幅される磁界に変化が生じる。すなわちこの場合、切り欠きCSに発生する漏れ磁束に変化が生じるため、電流センサを通じて検出される電流が微妙に変化するおそれがある。そしてこのことが、電流検出精度の悪化を招く一つの要因となっている。
一方、集磁用コア31とバスバー40との相対的な位置関係がずれないように、バスバー40の位置決め構造を設けるといった方法も考えられるが、このような位置決め構造を設けた場合には、電流センサの大型化が避けられないものとなる。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化を図りつつも、より高い精度で電流を検出することのできる電流センサを提供することにある。
上記課題を解決するために請求項1に記載の発明は、電流検出の対象となるバスバーの検出部分を囲繞するように設けられて、前記バスバーに電流が流れることによって前記検出部分の周辺に発生する磁気を集磁増幅する磁性体からなる集磁用コアと、該集磁用コアにより集磁増幅された磁気を検出する磁気検出素子とを備え、該磁気検出素子により検出される磁気に基づいて前記バスバーを流れる電流を検出する電流センサにおいて、前記バスバーの検出部分と前記集磁用コアとが一体的に成形されていることを要旨としている。
同構成によるように、バスバーの検出部分と集磁用コアとを一体的に成形すれば、バスバーの検出部分と集磁用コアとの相対的な位置ずれが抑制されるようになる。これにより、電流センサを通じて検出される電流がそれらの位置ずれに起因して変化するような状況を回避することができるため、電流検出精度を高めることが可能となる。また、バスバーの検出部分と集磁用コアとを一体的に成形すれば、バスバーの位置決め構造は不要となる。したがって、小型化を図りつつも、より高い精度で電流を検出することができるようになる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電流センサにおいて、前記バスバーの検出部分と前記集磁用コアとが一体となった第1の部材と、前記磁気検出素子が実装された基板を有する第2の部材とを備え、前記第1及び第2の部材の分割体として構成されていることを要旨としている。
同構成によれば、第1及び第2の部材を組み付けるだけで電流センサが完成するため、請求項1に記載の電流センサの組み立てが容易となる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電流センサにおいて、前記集磁用コアは、前記バスバーの検出部分を囲繞するようにして設けられる環状の部材であるとともに、前記磁気検出素子が配設される部分となる切り欠きを有するものであって、前記バスバーの検出部分の周辺に発生する磁気を前記集磁用コアにより集磁増幅した際に前記切り欠きに発生する漏れ磁束が均一となるように同切り欠きの幅に広狭を設けたことを要旨としている。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電流センサにおいて、前記集磁用コアは、前記バスバーの検出部分を囲繞するようにして設けられる環状の部材であるとともに、前記磁気検出素子が配設される部分となる切り欠きを有するものであって、前記バスバーの検出部分の周辺に発生する磁気を前記集磁用コアにより集磁増幅した際に前記切り欠きに発生する漏れ磁束が均一となるように同切り欠きの幅に広狭を設けたことを要旨としている。
このような電流センサでは、上述のように、電流検出の対象となるバスバーの検出部分を囲繞するようにして環状の集磁用コアを配設するとともに、集磁用コアに設けられた切り欠きに磁気検出素子を配設するといった構造が採用されることが多い。ところで、このような構造からなる電流センサにあっては、切り欠き内の磁気検出素子の位置に応じて素子に印加される磁気が微妙に変化するため、磁気検出素子の位置が切り欠き内でずれると、バスバーを流れる電流を正確に検出することができないおそれがある。このため、高い精度で電流検出を行うためには、磁気検出素子と集磁用コアとの位置決めを精度良く行う必要がある。ただし、集磁用コアと磁気検出素子との位置決めを精度良く行おうとすると、電流センサを製造する上での工数の増加を招き、ひいては生産コストの増大を招くおそれがある。この点、上記構成によるように、切り欠きの幅に広狭を設けることによって切り欠きに発生する漏れ磁束の均一化を図るようにすれば、切り欠き内の磁気検出素子の位置が多少ずれてしまったとしても磁気検出素子に印加される磁気が変化しにくくなるため、高い精度での電流検出が可能となる。したがって、磁気検出素子の位置決め精度を緩和することができるため、生産コストの低減を図ることができるようになる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電流センサにおいて、前記バスバーは、板状の部材であるとともに、その端部に外部機器に組み付けられる組み付け部分を有するものであって、前記バスバーの検出部分から前記組み付け部分に至る部分に応力を緩和する構造を有することを要旨としている。
同構成によれば、例えばボルトなどによってバスバーの端部を外部機器に組み付ける際に、ボルトの締め付け時にバスバーに加わる応力を吸収することができるようになる。これにより、集磁用コアや磁気検出素子などの電流センサを構成する各種電子部品に応力が加わりにくくなるため、各種電子部品に損傷を与えてしまうような事態は好適に回避されるようになる。
本発明にかかる電流センサによれば、小型化を図りつつも、より高い精度で電流を検出することができるようになる。
以下、本発明にかかる電流センサを具体化した一実施形態について図1〜図4を参照して説明する。図1は、本実施形態にかかる電流センサの斜視構造を示したものであり、はじめに、この図1を参照して、電流センサの概略構造について説明する。
図1に示されるように、この電流センサは、基本的には、内部の各種電子部品等を直方体形状のケース1により覆うことで各種電子部品等を外部環境から保護する構造を有している。ここで、ケース1の正面部分には、図示しないハーネスなどが接続されるコネクタ部21が設けられており、このコネクタ部21を介して当該センサへの給電を行ったり、あるいは当該センサの検出信号を外部機器に出力することが可能となっている。また、ケース1には、上下面を貫通する態様にて長板状のバスバー11が装着されている。このバスバー11は、例えば車両に搭載されたインバータ装置と車載モータとを接続する電源供給用の導体等である。ちなみに、バスバー11の両端部には、ボルト2a,2bが挿通される挿通孔11a,11bが形成されるとともに、インバータ装置及び車載モータには、同ボルト2a,2bが螺入される雌ねじが螺刻された雌ねじ孔3a,3bが形成されている。そして、挿通孔11a,11bから挿通されて雌ねじ孔3a,3bに螺入されるボルト2a,2bによってバスバー11がインバータ装置及び車載モータにそれぞれ締結されることとなる。
次に、図2及び図3を参照して、この電流センサの構造について詳細に説明する。図2及び図3は、電流センサの分解斜視構造及び断面構造をそれぞれ示したものである。
同図2に示されるように、この電流センサでは、上記ケース1を、
(a1)上記バスバー11が装着されるとともに、貫通孔13aを有する係合部13が底部の両側部に設けられた第1の部材としてのアッパケース10。
(a2)上記コネクタ部21が設けられるとともに、アッパケース10の貫通孔13aに係合する凸部22が両側部に設けられた第2の部材としてのロアケース20。
といった2つの部分からなる分割体として構成することによって、その設計や製造に際しての自由度、並びに利便性を高めている。ちなみに、各ケース10,20は樹脂材料により形成されている。
同図2に示されるように、この電流センサでは、上記ケース1を、
(a1)上記バスバー11が装着されるとともに、貫通孔13aを有する係合部13が底部の両側部に設けられた第1の部材としてのアッパケース10。
(a2)上記コネクタ部21が設けられるとともに、アッパケース10の貫通孔13aに係合する凸部22が両側部に設けられた第2の部材としてのロアケース20。
といった2つの部分からなる分割体として構成することによって、その設計や製造に際しての自由度、並びに利便性を高めている。ちなみに、各ケース10,20は樹脂材料により形成されている。
そして、アッパケース10の貫通孔13aにロアケース20の凸部22が係合することにより、各ケース10,20が組み付けられることとなる。
ここで、ロアケース20の上面には、板状に突出された基板搭載部23が設けられており、この基板搭載部23に形成された爪部23aによってプリント基板24が係止されることで同基板24が基板搭載部23に装着されている。このプリント基板24は、爪部23aによって係止される部分となる横板部24aと、同横板部24aから上方に導出された縦板部24bとをそれぞれ有するT字状の部材であって、縦板部24bに、磁気検出素子(磁電変換素子)としてのホール素子と共にその周辺回路等が一体的に集積化されたホールIC25が搭載されている。ちなみに、プリント基板24には、ホールIC25の出力信号を処理する処理回路等も実装されている。また、プリント基板24の横板部24aには、上記コネクタ部21の端子となる金属ターミナルT1〜T3の一端部がはんだ付けされるとともに、この金属ターミナルT1〜T3の他端部がコネクタ部21の内部まで導出されている。そして、このコネクタ部21の内部まで導出された金属ターミナルT1〜T3が、電流センサの給電端子、出力端子、及びGND端子(接地端子)となっている。ちなみに、図3に示されるように、これら各金属ターミナルT1〜T3は、ロアケース20の樹脂成形時に、同ロアケース20に対して一体的に鋳込まれる。また、ロアケース20において、基板搭載部23の背部には、同ロアケース20の上面から下面に貫通する貫通孔20aが形成されており、この貫通孔20aに上記バスバー11が挿通されている。
ここで、ロアケース20の上面には、板状に突出された基板搭載部23が設けられており、この基板搭載部23に形成された爪部23aによってプリント基板24が係止されることで同基板24が基板搭載部23に装着されている。このプリント基板24は、爪部23aによって係止される部分となる横板部24aと、同横板部24aから上方に導出された縦板部24bとをそれぞれ有するT字状の部材であって、縦板部24bに、磁気検出素子(磁電変換素子)としてのホール素子と共にその周辺回路等が一体的に集積化されたホールIC25が搭載されている。ちなみに、プリント基板24には、ホールIC25の出力信号を処理する処理回路等も実装されている。また、プリント基板24の横板部24aには、上記コネクタ部21の端子となる金属ターミナルT1〜T3の一端部がはんだ付けされるとともに、この金属ターミナルT1〜T3の他端部がコネクタ部21の内部まで導出されている。そして、このコネクタ部21の内部まで導出された金属ターミナルT1〜T3が、電流センサの給電端子、出力端子、及びGND端子(接地端子)となっている。ちなみに、図3に示されるように、これら各金属ターミナルT1〜T3は、ロアケース20の樹脂成形時に、同ロアケース20に対して一体的に鋳込まれる。また、ロアケース20において、基板搭載部23の背部には、同ロアケース20の上面から下面に貫通する貫通孔20aが形成されており、この貫通孔20aに上記バスバー11が挿通されている。
一方、同図3に示されるように、アッパケース10は、底面側が開口された有底筒状をなすとともに、その内部に、基板搭載部23やプリント基板24、ホールIC25などを収容する構造となっている。ここで、アッパケース10の内部には、上記プリント基板24の横板部24aを収容する部分となる大収容室10aと、上記プリント基板24の縦板部24bを収容する部分となる小収容室10bとが区画形成されている。そして、小収容室10bを区画形成するアッパケース10の内壁に、上記バスバー11の検出部分を含めて、同バスバー11を流れる電流に起因してその周辺に発生する磁界を集磁増幅するための磁性体からなる集磁用コア12が一体的に鋳込まれている。
図4は、図3のA−A線に沿った断面構造を示したものであり、次に、この図4を参照して、集磁用コア12の構造について詳細に説明する。
同図4に示されるように、この集磁用コア12は、バスバー11を囲繞するようにして設けられる環状の部材であって、上記小収容室10bの配設位置に対応して切り欠きCTを有している。ここで、集磁用コア12において、切り欠きCTが形成されている部分の肉厚は他の部分と比較すると厚く設定されており、切り欠きCTの互いに対向する面に段差がそれぞれ形成されている。そして、この切り欠きCTの互いに対向する面に形成された段差によって、集磁用コア12の内周から外周に向かうほど切り欠きCTの幅が狭くなっている。そして、小収容室10bに収容されているホールIC25が切り欠きCTの略中央に位置している。
同図4に示されるように、この集磁用コア12は、バスバー11を囲繞するようにして設けられる環状の部材であって、上記小収容室10bの配設位置に対応して切り欠きCTを有している。ここで、集磁用コア12において、切り欠きCTが形成されている部分の肉厚は他の部分と比較すると厚く設定されており、切り欠きCTの互いに対向する面に段差がそれぞれ形成されている。そして、この切り欠きCTの互いに対向する面に形成された段差によって、集磁用コア12の内周から外周に向かうほど切り欠きCTの幅が狭くなっている。そして、小収容室10bに収容されているホールIC25が切り欠きCTの略中央に位置している。
こうした構造により、この電流センサでは、バスバー11を流れる電流に起因して発生する磁界が集磁用コア12により集磁増幅されると、切り欠きCTに漏れ磁束が発生し、この漏れ磁束が、小収容室10b内に収容されているホールIC25に作用する。このとき、ホールIC25では、バスバー11を流れる電流に応じた電気信号を出力する。
ところで、先の図8に例示した電流センサを含めて、従来一般の電流センサのように、一定の幅の切り欠きが形成されている集磁用コアにあっては、通常、切り欠きに発生する磁束は集磁用コアの外周に近づくほど小さくなる。一方、切り欠きに発生する磁束と切り欠きの幅との間には、切り欠きの幅が小さくなるほど切り欠きに発生する磁束が大きくなるといった相関関係がある。このため、上述のように、集磁用コア12の内周から外周に向かうほど幅が狭くなるような切り欠きCTを集磁用コア12に形成すれば、切り欠きCTに発生する磁束の均一化を図ることが可能となる。そしてこのように切り欠きCTに発生する磁束の均一化を図ることにより以下のような効果が奏されるようになる。
まず、従来の電流センサにあっては、切り欠き内のホールICの位置に応じて同ホールICに印加される磁気が微妙に変化するため、ホールICの位置が切り欠き内でずれると、バスバーを流れる電流を正確に検出することができないおそれがある。したがって、高い精度で電流検出を行うためには、ホールICと集磁用コアとの位置決めを精度良く行う必要がある。ただし、ホールICと集磁用コアとの位置決めを精度良く行おうとすると、電流センサを製造する上での工数の増加を招き、ひいては生産コストの増大を招くおそれがある。この点、切り欠きCTに発生する磁束の均一化を図るようにすれば、例えば各ケース10,20を組み付ける際の組み付け誤差などに起因して切り欠きCT内のホールIC25の位置が多少ずれてしまったとしても、ホールIC25に印加される磁気が変化しにくくなるため、高い精度での電流検出が可能となる。したがって、ホールIC25の位置決め精度を緩和することができるため、生産コストの低減を図ることができるようになる。
一方、本実施形態では、上述のように、バスバー11の検出部分と集磁用コア12とが一体的に成形されているため、バスバー11の検出部分と集磁用コア12との相対的な位置ずれを抑制することができる。これにより、電流センサを通じて検出される電流がそれらの位置ずれに起因して変化するような状況を回避することができるため、電流検出精度を高めることが可能となる。また、バスバーの検出部分と集磁用コアとを一体的に成形すれば、バスバーの位置決め構造も不要となる。したがって、小型化を図りつつも、より高い精度で電流を検出することができるようになる。
以上説明したように、本実施形態にかかる電流センサによれば、以下のような効果が得られるようになる。
(1)バスバー11の検出部分と集磁用コア12とを一体的に成形するようにした。これにより、バスバー11の位置決め構造を設けることなく、バスバー11の検出部分と集磁用コア12との相対的な位置ずれを抑制することができるため、小型化を図りつつも、より高い精度で電流を検出することができるようになる。
(1)バスバー11の検出部分と集磁用コア12とを一体的に成形するようにした。これにより、バスバー11の位置決め構造を設けることなく、バスバー11の検出部分と集磁用コア12との相対的な位置ずれを抑制することができるため、小型化を図りつつも、より高い精度で電流を検出することができるようになる。
(2)ケース1を、バスバー11の検出部分と集磁用コア12とが一体となったアッパケース10と、ホールIC25が実装されたプリント基板24を有するロアケース20との分割体として構成するようにした。これにより、各ケース10,20を組み付けるだけで電流センサが完成するため、電流センサの組み立てが容易となる。
(3)切り欠きCTの互いに対向する面に段差を設けることによって、切り欠きCTに発生する漏れ磁束の均一化を図るようにした。これにより、切り欠きCT内のホールIC25の位置が多少ずれてしまったとしてもホールIC25に印加される磁気が変化しにくくなるため、ホールIC25の位置決め精度を緩和することができ、ひいては生産コストの低減を図ることができるようになる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態のように、バスバー11の検出部分と集磁用コア12とを一体的に成形することで、確かに小型化を図りつつも、より高い精度で電流を検出することが可能となる。ただし、先の図1に示されるように、ボルト2a,2bによってバスバー11を車載モータなどに締結するような構造の場合、ボルト2a,2bの締結時にバスバー11に応力が加わる。そしてこのようにバスバー11に応力が加わった場合、この応力がアッパケース10を介してプリント基板24やホールIC25などに伝達されて、ひいてはホールIC25などの各種電子部品が破損するおそれがある。そこで、先の図1に対応する図として図5を示すように、バスバー11において、挿通孔11a,11bが形成されている部分と、ケース1内に挿入されている部分との間を波状に成形するようにしてもよい。これにより、ボルト2a,2bの締め付け時にバスバー11に加わる応力を波状部分11c,11dで吸収することができるため、電流センサの各種電子部品に応力が加わりにくくなり、各種電子部品に損傷を与えてしまうような事態は好適に回避されるようになる。ちなみに、波状部分11cに代えて、例えば図6に示されるように貫通孔11eをバスバー11に形成するといった構成、あるいは図7に示されるように凹部11f,11gをバスバー11の正面部分及び背面部分にそれぞれ形成することによりバスバー11に部分的に薄肉部分を形成するといった構成を採用してもよい。これらの構成であっても、バスバー11に加わる応力を吸収することが可能であるため、上述した効果を得ることができる。
・上記実施形態のように、バスバー11の検出部分と集磁用コア12とを一体的に成形することで、確かに小型化を図りつつも、より高い精度で電流を検出することが可能となる。ただし、先の図1に示されるように、ボルト2a,2bによってバスバー11を車載モータなどに締結するような構造の場合、ボルト2a,2bの締結時にバスバー11に応力が加わる。そしてこのようにバスバー11に応力が加わった場合、この応力がアッパケース10を介してプリント基板24やホールIC25などに伝達されて、ひいてはホールIC25などの各種電子部品が破損するおそれがある。そこで、先の図1に対応する図として図5を示すように、バスバー11において、挿通孔11a,11bが形成されている部分と、ケース1内に挿入されている部分との間を波状に成形するようにしてもよい。これにより、ボルト2a,2bの締め付け時にバスバー11に加わる応力を波状部分11c,11dで吸収することができるため、電流センサの各種電子部品に応力が加わりにくくなり、各種電子部品に損傷を与えてしまうような事態は好適に回避されるようになる。ちなみに、波状部分11cに代えて、例えば図6に示されるように貫通孔11eをバスバー11に形成するといった構成、あるいは図7に示されるように凹部11f,11gをバスバー11の正面部分及び背面部分にそれぞれ形成することによりバスバー11に部分的に薄肉部分を形成するといった構成を採用してもよい。これらの構成であっても、バスバー11に加わる応力を吸収することが可能であるため、上述した効果を得ることができる。
・上記実施形態では、集磁用コア12の内周から外周に向かうほど幅が狭くなるような切り欠きCTを形成するために、切り欠きCTの互いに対向する面に段差をそれぞれ形成するようにしたが、これに代えて、例えば切り欠きCTの互いに対向する面をテーパ状にそれぞれ形成してもよい。また、例えば集磁用コア12の形状やバスバー11の検出部分の形状などによっては、集磁用コア12の内周から外周に向かうほど幅が広くなるような切り欠きを形成してもよい。要は、バスバーの検出部分の周辺に発生する磁気を集磁用コアにより集磁増幅した際に切り欠きに発生する漏れ磁束が均一となるように切り欠きの幅に広狭が設けられているものであればよい。
・上記実施形態では、集磁用コア12の切り欠きCTを、集磁用コア12の内周から外周に向かうほど幅が狭くなるように形成した。これに代えて、例えば集磁用コアの大きさがホールICの大きさと比較して十分に大きい場合など、集磁用コアに対するホールICの相対的な位置ずれが無視できるような電流センサにあっては、先の図8に例示した電流センサのように、一定の幅の切り欠きを集磁用コアに設けるようにしてもよい。こうした構造であっても、上記(1),(2)の効果と同様もしくはそれに準じた効果を得ることは可能である。
・上記実施形態では、集磁用コア12の切り欠きCTに発生する漏れ磁束を、ホールIC25を通じて検出したが、これに代えて、例えば磁気抵抗効果により磁界に応じて抵抗値を変化させる磁気抵抗効果素子を通じて検出してもよい。
・上記実施形態では、バスバー11が、インバータ装置と車載モータとを接続する導体であったが、例えば車載バッテリに接続される電源供給用の導体等であってもよい。
(付記)
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
(付記)
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
(イ)請求項3に記載の電流センサにおいて、前記切り欠きが、前記集磁用コアの内周から外周に向かうほど幅が狭くなる態様にて形成されてなることを特徴とする電流センサ。一定の幅の切り欠きが形成されている環状の集磁用コアにあっては、通常、切り欠きに発生する漏れ磁束は集磁用コアの外周に近づくほど小さくなる。一方、切り欠きに発生する漏れ磁束と切り欠きの幅との間には、切り欠きの幅が小さくなるほど漏れ磁束が大きくなるといった相関関係がある。したがって、上記構成によるように、集磁用コアの内周から外周に向かうほど幅が狭くなるような切り欠きを集磁用コアに形成すれば、切り欠きに発生する漏れ磁束の均一化を容易に図ることが可能となる。
CS,CT…切り欠き、T1〜T3…金属ターミナル、1,34…ケース、2a,2b…ボルト、3a,3b…雌ねじ孔、10…アッパケース、10a…大収容室、10b…小収容室、11,40…バスバー、11a,11b…挿通孔、11c,11d…波状部分、11e…貫通孔、11f,11g…凹部、12,31…集磁用コア、13…係合部、13a…貫通孔、20…ロアケース、20a…貫通孔、21…コネクタ部、22…凸部、23…基板搭載部、23a…爪部、24,33…プリント基板、24a…横板部、24b…縦板部、25…ホールIC、32…ホール素子、34a…筒部、35…オス端子用コネクタ。
Claims (4)
- 電流検出の対象となるバスバーの検出部分を囲繞するように設けられて、前記バスバーに電流が流れることによって前記検出部分の周辺に発生する磁気を集磁増幅する磁性体からなる集磁用コアと、該集磁用コアにより集磁増幅された磁気を検出する磁気検出素子とを備え、該磁気検出素子により検出される磁気に基づいて前記バスバーを流れる電流を検出する電流センサにおいて、
前記バスバーの検出部分と前記集磁用コアとが一体的に成形されてなる
ことを特徴とする電流センサ。 - 前記バスバーの検出部分と前記集磁用コアとが一体となった第1の部材と、前記磁気検出素子が実装された基板を有する第2の部材とを備え、前記第1及び第2の部材の分割体として構成されてなる
請求項1に記載の電流センサ。 - 前記集磁用コアは、前記バスバーの検出部分を囲繞するようにして設けられる環状の部材であるとともに、前記磁気検出素子が配設される部分となる切り欠きを有するものであって、前記バスバーの検出部分の周辺に発生する磁気を前記集磁用コアにより集磁増幅した際に前記切り欠きに発生する漏れ磁束が均一となるように同切り欠きの幅に広狭を設けた
請求項1又は2に記載の電流センサ。 - 前記バスバーは、板状の部材であるとともに、その端部に外部機器に組み付けられる組み付け部分を有するものであって、前記バスバーの検出部分から前記組み付け部分に至る部分に応力を緩和する構造を有する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電流センサ。
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