JP2012042409A - Current detection apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an electronic component from falling into a failure by a high voltage applied from a busbar and to attain reduction in size compatibly in a current detection apparatus for detecting a current flowing to the busbar.SOLUTION: A current detection apparatus 1 includes a housing 40 maintaining components of a magnetic substance core 10, a current detection busbar 30 and a hole element 20 disposed in a gap part 11 of the magnetic substance core 10 in a fixed positional relationship. The housing 40 comprises a cover member 42 of a conductor and a main body case 41 of an insulator which are combined with each other to hold the components. The cover member 42 of the conductor is a heat radiating part in contact with the current detection busbar 30.

Description

本発明は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置に関する。   The present invention relates to a current detection device that detects a current flowing in a bus bar.

ハイブリッド自動車又は電気自動車などの車両には、バッテリに接続されたバスバーに流れる電流を検出する電流検出装置が搭載されることが多い。また、そのような電流検出装置としては、磁気比例方式の電流検出装置又は磁気平衡方式の電流検出装置が採用される場合がある。   A vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle is often equipped with a current detection device that detects a current flowing through a bus bar connected to a battery. As such a current detection device, a magnetic proportional current detection device or a magnetic balance current detection device may be employed.

磁気比例方式又は磁気平衡方式の電流検出装置は、例えば、特許文献1に示されるように、磁性体コアと磁電変換素子(磁気感応素子)とを備える。磁性体コアは、両端がギャップ部を介して対向し、バスバーが貫通する中空部の周囲を囲んで一連に形成された概ねリング状の磁性体である。磁性体の中空部は、被検出電流が通過する空間(電流検出空間)である。   For example, as disclosed in Patent Document 1, a magnetic proportional type or magnetic balance type current detection device includes a magnetic core and a magnetoelectric conversion element (magnetic sensitive element). The magnetic core is a generally ring-shaped magnetic body formed in a series surrounding both sides of a hollow portion where both ends face each other through a gap portion and the bus bar passes therethrough. The hollow portion of the magnetic body is a space (current detection space) through which a current to be detected passes.

また、磁電変換素子は、磁性体コアのギャップ部に配置され、中空部を貫通して配置されたバスバーを流れる電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する素子である。磁電変換素子としては、通常、ホール素子が採用される。   The magnetoelectric conversion element is disposed in the gap portion of the magnetic core, detects a magnetic flux that changes according to the current flowing through the bus bar disposed through the hollow portion, and outputs a detection signal of the magnetic flux as an electric signal. It is an element. As the magnetoelectric conversion element, a Hall element is usually adopted.

特許文献1に示されるように、従来の電流検出装置においては、磁性体コアとバスバーと磁電変換素子とが、絶縁性の筐体によって一定の位置関係に保持されることが多い。この筐体は、樹脂などの部材からなり、電流検出装置を構成する複数の部品を一定の位置関係に位置決めする。   As shown in Patent Document 1, in a conventional current detection device, a magnetic core, a bus bar, and a magnetoelectric conversion element are often held in a fixed positional relationship by an insulating casing. The casing is made of a member such as resin, and positions a plurality of components constituting the current detection device in a fixed positional relationship.

特開2009−128116号公報JP 2009-128116 A

ところで、電気自動車及びハイブリッド自動車などの車両に搭載される電流検出装置においては、装置の小型化への要求がますます高まっている上、バスバーに流れる電流が増大している。そのため、昨今の車両におけるバスバーは、発熱して高温になりやすい。   By the way, in a current detection device mounted on a vehicle such as an electric vehicle and a hybrid vehicle, there is an increasing demand for downsizing of the device, and the current flowing through the bus bar is increasing. Therefore, the bus bar in recent vehicles tends to generate heat and become high temperature.

そして、スペースの制約からバスバーと電流検出装置を構成する各部品との間に十分な間隔を設けることができない条件の下では、従来の電流検出装置は、以下に示されるような問題点を有している。第1の問題点は、バスバーと構成部品とを一定の位置関係に保持する樹脂製の筐体が、バスバーの発熱により過剰に高温化して変形することである。第2の問題点は、電流検出装置の電流検出特性が、バスバーの発熱による環境温度の変動によって変化し、その特性変化が電流の検出誤差の増大を招くことである。   Under the condition that a sufficient distance cannot be provided between the bus bar and each component constituting the current detection device due to space constraints, the conventional current detection device has the following problems. is doing. The first problem is that the resin casing that holds the bus bar and the component parts in a certain positional relationship is excessively heated and deformed due to heat generated by the bus bar. The second problem is that the current detection characteristic of the current detection device changes due to a change in environmental temperature due to heat generated by the bus bar, and the change in the characteristic causes an increase in current detection error.

本発明は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置において、装置を大型化することなく、バスバーの高温化による筐体の変形及び電流検出誤差の増大を回避できることを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a current detection device for detecting a current flowing through a bus bar, which can avoid the deformation of the casing and the increase in current detection error due to the high temperature of the bus bar without increasing the size of the device.

本発明に係る電流検出装置は、以下に示す各構成要素を備える。
(1)第1の構成要素は、両端がギャップ部を介して対向し、電流が流れるバスバーが貫通する中空部の周囲を囲んで一連に形成された磁性体コアである。
(2)第2の構成要素は、ギャップ部に配置され、中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する磁電変換素子である。
(3)第3の構成要素は、磁性体コアとバスバーと磁電変換素子とを一定の位置関係に保持し、少なくとも一部にバスバーと接触する導体からなる放熱部を含む筐体である。
The current detection device according to the present invention includes the following components.
(1) The first component is a magnetic core formed in a series surrounding the periphery of a hollow portion through which a bus bar through which a current flows, with both ends opposed via a gap portion.
(2) A 2nd component is a magnetoelectric conversion element which detects the magnetic flux which is arrange | positioned at a gap part and changes according to the electric current which passes a hollow part.
(3) The third component is a housing that holds the magnetic core, the bus bar, and the magnetoelectric conversion element in a fixed positional relationship, and includes a heat radiating portion that is at least partially made of a conductor that contacts the bus bar.

また、本発明に係る電流検出装置において、筐体は、相互に組み合わされることにより、磁性体コアとバスバーと磁電変換素子とを一定の位置関係に保持する導体の部材及び絶縁体の部材からなり、導体の部材が放熱部であることが考えられる。   Further, in the current detection device according to the present invention, the casing is composed of a conductor member and an insulator member that hold the magnetic core, the bus bar, and the magnetoelectric conversion element in a fixed positional relationship by being combined with each other. The conductor member may be a heat radiating part.

また、本発明に係る電流検出装置において、筐体は、磁性体コアとバスバーと磁電変換素子とを一定の位置関係に保持するとともに、磁性体コアとバスバーにおける中空部を貫通する部分と磁電変換素子とを覆うことが考えられる。   Further, in the current detection device according to the present invention, the housing holds the magnetic core, the bus bar, and the magnetoelectric conversion element in a fixed positional relationship, and the portion that penetrates the hollow portion of the magnetic core and the bus bar and the magnetoelectric conversion It is conceivable to cover the element.

本発明に係る電流検出装置においては、磁性体コア、バスバー及び磁電変換素子を一定の位置関係に保持する筐体が、バスバーで発生する熱を放熱するヒートシンクとして機能する。そのため、本発明によれば、バスバーが過剰に高温化することが防止され、バスバーの高温化による筐体の変形及び電流検出誤差の増大を回避することができる。   In the current detection device according to the present invention, the housing that holds the magnetic core, the bus bar, and the magnetoelectric conversion element in a certain positional relationship functions as a heat sink that dissipates heat generated by the bus bar. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the bus bar from being excessively heated, and to avoid the deformation of the casing and the increase in current detection error due to the high temperature of the bus bar.

また、筐体が、相互に組み合わされる導体の部材(放熱部)及び絶縁体の部材で構成されていれば、当該電流検出装置の周囲の部材との絶縁性を確保、及び装置の軽量化などの面で好適である。   In addition, if the casing is composed of conductor members (heat dissipating parts) and insulator members that are combined with each other, insulation with members around the current detection device is ensured, and the weight of the device is reduced. This is preferable.

また、筐体が、バスバーの一部と、磁性体コアと、磁電変換素子とを覆う場合、バスバーにおける筐体内の部分は、他の部分よりも熱がこもって高温化しやすい。従って、バスバーにおける特に高温化しやすい部分に配置される筐体が、ヒートシンクとして機能すれば、バスバーの高温化防止効果がより高まり好適である。   Moreover, when a housing | casing covers a part of bus bar, a magnetic body core, and a magnetoelectric conversion element, the part in the housing | casing in a bus bar tends to heat up and heat up more easily than another part. Therefore, if the housing disposed in the portion of the bus bar that is particularly prone to high temperature functions as a heat sink, the effect of preventing the high temperature of the bus bar is further enhanced.

本発明の実施形態に係る電流検出装置1の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the electric current detection apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention. 電流検出装置1が備える電流検出用バスバー30の三面図である。FIG. 3 is a three-side view of a current detection bus bar 30 provided in the current detection device 1. 電流検出用バスバー30の元となる部材の平面図である。4 is a plan view of a member that is a source of the current detection bus bar 30. FIG. 電流検出装置1の平面図である。1 is a plan view of a current detection device 1. FIG. 電流検出装置1の断面図である。1 is a cross-sectional view of a current detection device 1. FIG. 電流検出装置1が予め敷設されたバスバーに連結される様子を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically a mode that the electric current detection apparatus 1 is connected with the bus bar laid beforehand.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiment is an example embodying the present invention, and is not an example of limiting the technical scope of the present invention.

まず、図1〜図5を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電流検出装置1の構成について説明する。電流検出装置1は、電気自動車又はハイブリッド自動車などの車両において、バッテリとモータなどの機器とを電気的に接続するバスバーに流れる電流を検出する装置である。図1に示されるように、電流検出装置1は、磁性体コア10、ホール素子20、電流検出用バスバー30、筐体40及び電子基板50を備える。   First, the configuration of the current detection device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The current detection device 1 is a device that detects a current flowing through a bus bar that electrically connects a battery and a device such as a motor in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. As shown in FIG. 1, the current detection device 1 includes a magnetic core 10, a Hall element 20, a current detection bus bar 30, a housing 40, and an electronic substrate 50.

<磁性体コア>
磁性体コア10は、フェライト又はケイ素鋼などからなる磁性体であり、両端が数ミリメートル程度のギャップ部12を介して対向し、中空部11の周囲を囲んで一連に形成された形状を有している。即ち、磁性体コア10は、狭いギャップ部12を有するものの概ね環状に形成されている。本実施形態における磁性体コア10は、円形状の中空部11を囲む円環状に形成されている。
<Magnetic core>
The magnetic core 10 is a magnetic body made of ferrite, silicon steel, or the like, and has both ends opposed to each other via a gap portion 12 of about several millimeters and a series of shapes surrounding the hollow portion 11. ing. In other words, the magnetic core 10 has a narrow gap portion 12 but is formed in a generally annular shape. The magnetic core 10 in this embodiment is formed in an annular shape surrounding the circular hollow portion 11.

<ホール素子(磁電変換素子)>
ホール素子20は、磁性体コア10のギャップ部12に配置され、磁性体コア10の中空部11を通過する電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する磁電変換素子の一例である。
<Hall element (magnetoelectric conversion element)>
The Hall element 20 is disposed in the gap portion 12 of the magnetic core 10, detects a magnetic flux that changes according to a current passing through the hollow portion 11 of the magnetic core 10, and outputs a magnetic flux detection signal as an electric signal. It is an example of a conversion element.

<電子基板>
電子基板50は、ホール素子20がその端子21の部分において実装されたプリント回路基板である。また、電子基板50には、ホール素子20の他、ホール素子20から出力される磁束の検出信号を増幅する回路と、その回路と外部の他の回路とを接続するコネクタ51とが実装されている。従って、コネクタ51は、ホール素子20に対して電気的に接続されており、ホール素子20は、コネクタ51を含む電子基板50を介して、外部の回路と接続される。
<Electronic board>
The electronic board 50 is a printed circuit board on which the Hall element 20 is mounted at the terminal 21 portion. In addition to the Hall element 20, a circuit that amplifies a magnetic flux detection signal output from the Hall element 20 and a connector 51 that connects the circuit and other external circuits are mounted on the electronic substrate 50. Yes. Therefore, the connector 51 is electrically connected to the Hall element 20, and the Hall element 20 is connected to an external circuit via the electronic substrate 50 including the connector 51.

<電流検出用バスバー>
電流検出用バスバー30は、銅などの金属からなる導体であり、バッテリと電装機器とを電気的に接続するバスバーの一部である。即ち、電流検出用バスバー30には、検出対象の電流が流れる。また、電流検出用バスバー30は、バッテリに対して予め接続されたバッテリ側のバスバーと、電装機器に対して予め接続された機器側のバスバーとは独立した部材である。そして、電流検出用バスバー30は、その両端が予め敷設された他のバスバー(バッテリ側のバスバー及び機器側のバスバー)に対して接続される。
<Bus bar for current detection>
The current detection bus bar 30 is a conductor made of a metal such as copper, and is a part of the bus bar that electrically connects the battery and the electrical equipment. That is, a current to be detected flows through the current detection bus bar 30. The current detection bus bar 30 is a member independent of the battery-side bus bar connected in advance to the battery and the device-side bus bar connected in advance to the electrical equipment. The current detection bus bar 30 is connected to other bus bars (battery-side bus bar and device-side bus bar) laid at both ends thereof in advance.

なお、電流検出用バスバー30の三面図である図2において、図2(a)は平面図、図2(b)は側面図、図2(c)は正面図である。また、図2において、電流検出用バスバー30と組み合わされる磁性体コア10が、仮想線(二点鎖線)により示されている。   In FIG. 2, which is a three-view diagram of the current detection bus bar 30, FIG. 2 (a) is a plan view, FIG. 2 (b) is a side view, and FIG. 2 (c) is a front view. In FIG. 2, the magnetic core 10 combined with the current detection bus bar 30 is indicated by a virtual line (two-dot chain line).

図1及び図2に示されるように、電流検出用バスバー30は、概ね、中央部分において一定の範囲を占める第1部分31とその両側の第2部分32とにより構成されている。第1部分31は、磁性体コア10の中空部11を電流通過方向に沿って貫通する部分である。電流通過方向は、磁性体コア10の厚み方向であり、環状の磁性体コア10を筒とみなした場合におけるその筒の軸心方向であり、さらに、環状の磁性体コア10が形成する面に直交する方向でもある。各図において、電流通過方向は、X軸方向として記されている。以下の説明において、電流通過方向(X軸方向)を第1方向と称する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the current detection bus bar 30 is generally composed of a first portion 31 occupying a certain range in the central portion and second portions 32 on both sides thereof. The 1st part 31 is a part which penetrates the hollow part 11 of the magnetic body core 10 along an electric current passage direction. The current passing direction is the thickness direction of the magnetic core 10, the axial direction of the cylinder when the annular magnetic core 10 is regarded as a cylinder, and further on the surface formed by the annular magnetic core 10. It is also an orthogonal direction. In each figure, the current passing direction is indicated as the X-axis direction. In the following description, the current passing direction (X-axis direction) is referred to as a first direction.

電流検出用バスバー30は、磁性体コア10の中空部11を第1方向に沿って貫通する第1部分31と、その第1部分31に対し第1方向の両側各々に連なる平板状の第2部分32とが形成された導体からなる部材である。各図において、平板状の第2部分32の幅方向及び厚み方向は、それぞれY軸方向及びZ軸方向として記されている。以下の説明において、平板状の第2部分32の幅方向(Y軸方向)及び厚み方向(Z軸方向)をそれぞれ第2方向及び第3方向と称する。   The current detection bus bar 30 includes a first portion 31 that penetrates the hollow portion 11 of the magnetic core 10 along the first direction, and a flat plate-like second portion that is continuous with both sides of the first portion 31 in the first direction. This is a member made of a conductor formed with a portion 32. In each figure, the width direction and the thickness direction of the flat plate-like second portion 32 are described as a Y-axis direction and a Z-axis direction, respectively. In the following description, the width direction (Y-axis direction) and the thickness direction (Z-axis direction) of the flat plate-like second portion 32 are referred to as a second direction and a third direction, respectively.

図3に示されるように、電流検出用バスバー30は、平板状の金属部材30Yにおける一部分31Yが、その一部分31Yの第1方向(X軸方向)における両側に形成された切り込み34に沿って、第2方向(Y軸方向)における両側から折り返された構造を有する部材である。金属部材30Yにおける切り込み34は、一部分31Yの第1方向(X軸方向)における両側において、第2方向(Y軸方向)の両端から内側へ向けて形成されている。そして、折り返された一部分31Yが、電流検出用バスバー30の第1部分31を構成し、折り返された一部分31Yの両側の部分が第2部分32を構成する。このような電流検出用バスバー30の作製は容易である。   As shown in FIG. 3, the current detecting bus bar 30 includes a portion 31Y of the flat metal member 30Y along cuts 34 formed on both sides in the first direction (X-axis direction) of the portion 31Y. It is a member having a structure folded from both sides in the second direction (Y-axis direction). The notches 34 in the metal member 30Y are formed from both ends in the second direction (Y-axis direction) toward the inside on both sides in the first direction (X-axis direction) of the portion 31Y. The folded portion 31Y constitutes the first portion 31 of the current detection bus bar 30, and the portions on both sides of the folded portion 31Y constitute the second portion 32. Such a current detection bus bar 30 can be easily manufactured.

電流検出用バスバー30において、第1部分31の断面の輪郭形状は、第2部分32に対し、第2方向(Y軸方向)においてくびれた形状を有している。その結果、電流検出装置1において、電流検出用バスバー30が採用されることにより、バスバーの幅との関係において比較的小さな磁性体コア10を採用することができ、磁性体コア10を含む装置全体の大型化を回避できる。   In the current detection bus bar 30, the contour shape of the cross section of the first portion 31 is constricted in the second direction (Y-axis direction) with respect to the second portion 32. As a result, by using the current detection bus bar 30 in the current detection device 1, it is possible to employ a relatively small magnetic core 10 in relation to the width of the bus bar, and the entire device including the magnetic core 10. Can be avoided.

さらに、電流検出用バスバー30において、第1部分31の断面の輪郭形状は、最小幅D4が第2部分32の厚みD6(最小幅)よりも大きく形成されている。これにより、第1部分31における導体の断面積は、第2部分32における導体の断面積と比較して大幅に小さくならない。特に、平板状の金属部材30Yの一部が折り返された構造を有する電流検出用バスバー30においては、第1部分31における導体の断面積と、第2部分32における導体の断面積とは同じである。   Further, in the current detection bus bar 30, the cross-sectional contour shape of the first portion 31 is formed such that the minimum width D4 is larger than the thickness D6 (minimum width) of the second portion 32. Thereby, the cross-sectional area of the conductor in the first portion 31 is not significantly reduced as compared with the cross-sectional area of the conductor in the second portion 32. In particular, in the current detection bus bar 30 having a structure in which a part of the flat metal member 30Y is folded, the cross-sectional area of the conductor in the first portion 31 and the cross-sectional area of the conductor in the second portion 32 are the same. is there.

但し、電流検出用バスバー30においては、第1部分31と第2部分32との間における切り込み34が形成された部分については、導体の断面積がその前後の部分の導体の断面積よりも小さくなる。しかしながら、実験の結果、切り込み34の幅がごく狭い幅である場合、切り込み34が形成された部分におけるインピーダンスの増大は、電流検出用バスバー30全体としてはほとんど無視できる程度に小さいことがわかっている。そのため、電流検出用バスバー30において、幅のごく狭い切り込み34が形成されている場合、第1部分31における過剰な発熱を防止できる。   However, in the current detection bus bar 30, the conductor cross-sectional area of the portion where the notch 34 is formed between the first portion 31 and the second portion 32 is smaller than the cross-sectional area of the conductor in the front and rear portions. Become. However, as a result of experiments, it has been found that when the width of the notch 34 is very narrow, the increase in impedance at the portion where the notch 34 is formed is small enough to be ignored for the current detection bus bar 30 as a whole. . Therefore, in the current detection bus bar 30, when the very narrow cut 34 is formed, excessive heat generation in the first portion 31 can be prevented.

また、電流検出用バスバー30の第2部分32には、他のバスバーとの連結用のネジが通されるネジ止め用の孔32Zが形成されている。この孔32Zが形成された第2部分32は、他のバスバーと連結される端子部である。   The second portion 32 of the current detection bus bar 30 is formed with a screwing hole 32Z through which a screw for connection with another bus bar is passed. The 2nd part 32 in which this hole 32Z was formed is a terminal part connected with another bus bar.

図6は、電流検出装置1における電流検出用バスバー30の第2部分32(端子部)が、予め敷設された他のバスバー9に対し、ネジ8によって連結される様子を模式的に示す斜視図である。なお、図6において、便宜上、筐体40の記載は省略されている。図6に示されるように、他のバスバー9における、電流検出用バスバー30の第2部分32と連結される部分は、例えば、端子台としての構造を備え、ネジ止め用の孔9Aが形成されている。なお、第2部分32に形成された端子部は、ネジ止め用の孔32Zの他、他のバスバー9との嵌め合い機構などの他の構造を有することも考えられる。   FIG. 6 is a perspective view schematically showing a state in which the second portion 32 (terminal portion) of the current detection bus bar 30 in the current detection device 1 is connected to another bus bar 9 laid in advance by screws 8. It is. In FIG. 6, the housing 40 is not shown for convenience. As shown in FIG. 6, the portion connected to the second portion 32 of the current detection bus bar 30 in the other bus bar 9 has, for example, a structure as a terminal block, and a screw fixing hole 9 </ b> A is formed. ing. In addition, the terminal part formed in the 2nd part 32 can also have other structures, such as a fitting mechanism with the other bus-bar 9, besides the hole 32Z for screwing.

<筐体>
筐体40は、磁性体コア10と電流検出用バスバー30とホール素子20が実装された電子基板50とを一定の位置関係で保持する部材であり、絶縁体である本体ケース41と、本体ケース41に取り付けられる導体である蓋部材42とを含む。
<Case>
The housing 40 is a member that holds the magnetic core 10, the current detection bus bar 30, and the electronic substrate 50 on which the Hall element 20 is mounted in a fixed positional relationship, and includes a main body case 41 that is an insulator, And a lid member 42 which is a conductor attached to 41.

本体ケース41は、例えば、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)又はABS樹脂などの絶縁性の樹脂からなる一体成型部材である。一方、蓋部材42は、例えば、銅、アルミニウムなどの金属からなる一体成型部材である。   The main body case 41 is an integrally molded member made of an insulating resin such as polyamide (PA), polypropylene (PP), or ABS resin. On the other hand, the lid member 42 is an integrally molded member made of a metal such as copper or aluminum.

本体ケース41は、開口部を有する箱状に形成され、蓋部材42は、本体ケース41に取り付けられることによって本体ケース41の開口部を塞ぐ。本体ケース41には、その内側の面において突出する第1保持部43及び第2保持部44が形成されている。そして、本体ケース41は、第1保持部43及び第2保持部44により、磁性体コア10と、中空部11を貫通する電流検出用バスバー30と、ギャップ部12に配置されたホール素子20とを、それらが相互に接触しない状態で保持する。   The body case 41 is formed in a box shape having an opening, and the lid member 42 closes the opening of the body case 41 by being attached to the body case 41. The main body case 41 is formed with a first holding portion 43 and a second holding portion 44 that protrude on the inner surface thereof. The main body case 41 includes the first holding portion 43 and the second holding portion 44, the magnetic core 10, the current detection bus bar 30 penetrating the hollow portion 11, and the Hall element 20 disposed in the gap portion 12. Are held in a state where they are not in contact with each other.

より具体的には、第1保持部43は、磁性体コア10とその中空部11を貫通する電流検出用バスバー30の第1部分31との隙間に嵌り込むことにより、磁性体コア10と電流検出用バスバー30とを、それらが相互に接触しない状態で保持する。また、第2保持部44は、磁性体コア10とそのギャップ部12に配置されたホール素子20との隙間に嵌り込むことにより、磁性体コア10とホール素子20とを、それらが相互に接触しない状態で保持する。   More specifically, the first holding portion 43 is fitted into the gap between the magnetic core 10 and the first portion 31 of the current detection bus bar 30 that penetrates the hollow portion 11, thereby causing the magnetic core 10 and the current to pass through. The detection bus bars 30 are held in a state where they do not contact each other. Further, the second holding portion 44 fits into the gap between the magnetic core 10 and the Hall element 20 disposed in the gap portion 12, thereby bringing the magnetic core 10 and the Hall element 20 into contact with each other. Hold in a state that does not.

また、本体ケース41及び蓋部材42には、電流検出用バスバー30の両端の第2部分32が内側から外側へ挿入されるスリット孔45が形成されている。磁性体コア10の中空部11を貫通する電流検出用バスバー30における一方の第2部分32が、本体ケース41のスリット孔45に通された状態において、本体ケース41の第1保持部43及び第2保持部44は、磁性体コア10、ホール素子20及び電流検出用バスバー30を相互に接触しない状態で一定の位置関係に保持する。   The main body case 41 and the lid member 42 are formed with slit holes 45 into which the second portions 32 at both ends of the current detection bus bar 30 are inserted from the inside to the outside. In the state where one second portion 32 of the current detection bus bar 30 penetrating through the hollow portion 11 of the magnetic core 10 is passed through the slit hole 45 of the main body case 41, The two holding portions 44 hold the magnetic core 10, the Hall element 20, and the current detection bus bar 30 in a fixed positional relationship in a state where they are not in contact with each other.

また、蓋部材42は、磁性体コア10、ホール素子20及び電流検出用バスバー30を保持する本体ケース41に対し、電子基板50を挟み込みつつ、本体ケース41の開口部を塞ぐように取り付けられる。その際、電流検出用バスバー30における他方の第2部分32が、蓋部材42のスリット孔45に対して内側から外側へ通され、電子基板50が本体ケース41と蓋部材42との間に挟み込まれる。   The lid member 42 is attached to the main body case 41 holding the magnetic core 10, the Hall element 20 and the current detection bus bar 30 so as to close the opening of the main body case 41 while sandwiching the electronic substrate 50. At this time, the other second portion 32 of the current detection bus bar 30 is passed from the inside to the outside with respect to the slit hole 45 of the lid member 42, and the electronic substrate 50 is sandwiched between the main body case 41 and the lid member 42. It is.

図4及び図5は、本体ケース41及び蓋部材42が組み合わされた状態における電流検出装置1の平面図及び断面図である。図4及び図5に示されるように、電子基板50が本体ケース41と蓋部材42との間に挟み込まれることにより、電子基板50に実装されたコネクタ51は、本体ケース41に形成された欠け部46に嵌り込んだ状態で保持される。   4 and 5 are a plan view and a cross-sectional view of the current detection device 1 in a state where the main body case 41 and the lid member 42 are combined. As shown in FIGS. 4 and 5, the electronic substrate 50 is sandwiched between the main body case 41 and the lid member 42, so that the connector 51 mounted on the electronic substrate 50 is not formed in the main body case 41. It is held in a state of being fitted into the portion 46.

さらに、本体ケース41及び蓋部材42には、それらを組み合わせ状態で保持するロック機構47,48が設けられている。図1に示されるロック機構47,48は、本体ケース41の側面に突出して形成された爪部47と、蓋部材42の側方に形成された環状の枠部48とを備える。本体ケース41の爪部47が、蓋部材42の枠部48が形成する孔に嵌り込むことにより、本体ケース41及び蓋部材42は、それらが組み合わされた状態で保持される。このように、筐体40は、磁性体コア10と電流検出用バスバー30と電子基板50に実装されたホール素子20とを一定の位置関係に保持する。   Furthermore, the main body case 41 and the lid member 42 are provided with lock mechanisms 47 and 48 that hold them in a combined state. The lock mechanisms 47 and 48 shown in FIG. 1 include a claw portion 47 formed to project from the side surface of the main body case 41 and an annular frame portion 48 formed on the side of the lid member 42. When the claw portion 47 of the main body case 41 is fitted into the hole formed by the frame portion 48 of the lid member 42, the main body case 41 and the lid member 42 are held in a state where they are combined. As described above, the housing 40 holds the magnetic core 10, the current detection bus bar 30, and the Hall element 20 mounted on the electronic substrate 50 in a fixed positional relationship.

また、図1及び図5に示されるように、筐体40を構成する蓋部材42の内側の面には、電流検出用バスバー30に接触する2つのバスバー接触部49a,49bが突出して形成されている。2つのバスバー接触部49a,49bは、スリット孔45の縁部に対向して設けられ、スリット孔45に通された電流検出用バスバー30を挟み込む。   As shown in FIGS. 1 and 5, two bus bar contact portions 49 a and 49 b that contact the current detection bus bar 30 are formed on the inner surface of the lid member 42 constituting the housing 40 so as to protrude. ing. The two bus bar contact portions 49 a and 49 b are provided opposite to the edge of the slit hole 45 and sandwich the current detection bus bar 30 passed through the slit hole 45.

図5に示される例では、一方のバスバー接触部49bは、電流検出用バスバー30に当接し、電流検出用バスバー30の長手方向に対して直交する方向において、その可撓性により弾性変形可能な板状に形成されている。即ち、一方のバスバー接触部49bは、電流検出用バスバー30を他方のバスバー接触部49aに対して弾性付勢する板バネ状に形成されている。これにより、2つのバスバー接触部49a,49bは、電流検出用バスバー30に対して安定的に接触し、接触不良が生じることが回避される。   In the example shown in FIG. 5, one bus bar contact portion 49 b abuts on the current detection bus bar 30 and can be elastically deformed by its flexibility in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the current detection bus bar 30. It is formed in a plate shape. That is, one bus bar contact portion 49b is formed in a leaf spring shape that elastically biases the current detection bus bar 30 against the other bus bar contact portion 49a. As a result, the two bus bar contact portions 49a and 49b are stably in contact with the current detection bus bar 30, and a contact failure is avoided.

なお、蓋部材42の内側の面には、バスバー接触部49a,49b以外にも、筐体40に収容される部品を位置決めするための突起部が形成されているが、図1においては、バスバー接触部49a,49b以外の突起部の記載は省略されている。   In addition to the bus bar contact portions 49a and 49b, a protrusion for positioning a component housed in the housing 40 is formed on the inner surface of the lid member 42. In FIG. Description of protrusions other than the contact portions 49a and 49b is omitted.

また、図4及び図5に示されるように、本体ケース41及び蓋部材42(筐体40)は、電流検出用バスバー30の第2部分32における孔32Zが形成された部分(端子部)と、電子基板50のコネクタ51とが外部に露出する状態で、磁性体コア10と電流検出用バスバー30の第1部分31とホール素子20とを覆いつつ保持する。   As shown in FIGS. 4 and 5, the main body case 41 and the lid member 42 (housing 40) have a portion (terminal portion) in which the hole 32 </ b> Z is formed in the second portion 32 of the current detection bus bar 30. The magnetic core 10, the first portion 31 of the current detection bus bar 30, and the Hall element 20 are covered and held in a state where the connector 51 of the electronic substrate 50 is exposed to the outside.

以上に示した電流検出装置1においては、磁性体コア10、電流検出用バスバー30に接触及びホール素子20を一定の位置関係に保持する筐体40において、蓋部材41は、熱伝導性の高い導体である。そのため、蓋部材41が、電流検出用バスバー30で発生する熱を放熱するヒートシンクとして機能する。従って、電流検出装置1によれば、電流検出用バスバー30が過剰に高温化することが防止され、電流検出用バスバー30の高温化による本体ケース41の変形及び電流検出誤差の増大を回避することができる。   In the current detection device 1 described above, the lid member 41 has a high thermal conductivity in the case 40 that contacts the magnetic core 10 and the current detection bus bar 30 and holds the Hall element 20 in a certain positional relationship. It is a conductor. Therefore, the lid member 41 functions as a heat sink that dissipates heat generated by the current detection bus bar 30. Therefore, according to the current detection device 1, it is possible to prevent the current detection bus bar 30 from being excessively heated, and to avoid deformation of the main body case 41 and increase in current detection error due to the temperature increase of the current detection bus bar 30. Can do.

また、電流検出装置1においては、筐体40が、相互に組み合わされる絶縁体の本体ケース41及び導体の蓋部材42で構成されている。そのため、少なくとも本体ケース41側においては、周囲の部材との絶縁性を確保することができる点において好適である。また、筐体40全体を金属製とする場合に比べ、装置を軽量化できる。   Further, in the current detection device 1, the housing 40 includes an insulating body case 41 and a conductor lid member 42 that are combined with each other. Therefore, at least on the main body case 41 side, it is preferable in that insulation with surrounding members can be secured. Further, the apparatus can be reduced in weight compared to the case where the entire housing 40 is made of metal.

また、筐体40によって磁性体コア10、電流検出用バスバー30、ホール素子20及び電子基板50が一定の位置関係に保持された電流検出装置1は、予め敷設された前段及び後段のバスバーに対する取り付けが容易である。   In addition, the current detection device 1 in which the magnetic core 10, the current detection bus bar 30, the Hall element 20, and the electronic substrate 50 are held in a fixed positional relationship by the housing 40 is attached to the front and rear bus bars laid in advance. Is easy.

また、電流検出装置1においては、筐体40が、電流検出用バスバー30の一部と、磁性体コア10と、ホール素子20とを覆うため、筐体40内に配置される電流検出用バスバー30の第1部分31は、バスバー全体の他の部分よりも熱がこもって高温化しやすい。電流検出装置1においては、バスバーにおける特に高温化しやすい部分に配置される筐体40が、ヒートシンクとして機能するため、バスバーの高温化防止効果がより高まり好適である。   Further, in the current detection device 1, the casing 40 covers a part of the current detection bus bar 30, the magnetic core 10, and the Hall element 20, so that the current detection bus bar disposed in the casing 40 is used. The first portion 31 of 30 is more likely to be heated and heated than other portions of the entire bus bar. In the current detection device 1, the housing 40 disposed in a portion of the bus bar that is particularly susceptible to high temperatures functions as a heat sink.

以上に示した実施形態では、筐体40は、絶縁体である本体ケース41と、導体である蓋部材42とにより構成されている。しかしながら、筐体40が、導体である本体ケース41と、絶縁体である蓋部材42とにより構成されることも考えられる。この場合、バスバー接触部49a,49bは、本体ケース41の内側面に形成される。そのような構成を備えた電流検出装置も、前述した電流検出装置1と同様の効果を奏する。もちろん、本体ケース41及び蓋部材42の両方が導体であることも考えられる。   In the embodiment described above, the housing 40 is constituted by the main body case 41 that is an insulator and the lid member 42 that is a conductor. However, it is also conceivable that the housing 40 includes a main body case 41 that is a conductor and a lid member 42 that is an insulator. In this case, the bus bar contact portions 49 a and 49 b are formed on the inner surface of the main body case 41. The current detection device having such a configuration also has the same effect as the current detection device 1 described above. Of course, it is also conceivable that both the main body case 41 and the lid member 42 are conductors.

1 電流検出装置
8 ネジ
9 他のバスバー
10 磁性体コア
11 中空部
12 ギャップ部
20 ホール素子
21 端子
30 電流検出用バスバー
30Y 金属部材
31 第1部分
32 第2部分(端子部)
32Z 孔
34 切り込み
40 筐体
41 本体ケース
42 蓋部材
43 第1保持部
44 第2保持部
45 スリット孔
47 爪部(ロック機構)
48 枠部(ロック機構)
49a,49b バスバー接触部
50 電子基板
51 コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Current detection apparatus 8 Screw 9 Other bus bar 10 Magnetic body core 11 Hollow part 12 Gap part 20 Hall element 21 Terminal 30 Current detection bus bar 30Y Metal member 31 1st part 32 2nd part (terminal part)
32Z hole 34 notch 40 housing 41 main body case 42 lid member 43 first holding part 44 second holding part 45 slit hole 47 claw part (locking mechanism)
48 Frame (locking mechanism)
49a, 49b Bus bar contact part 50 Electronic board 51 Connector

Claims (3)

両端がギャップ部を介して対向し、電流が流れるバスバーが貫通する中空部の周囲を囲んで一連に形成された磁性体コアと、
前記ギャップ部に配置され、前記中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する磁電変換素子と、
前記磁性体コアと前記バスバーと前記磁電変換素子とを一定の位置関係に保持し、少なくとも一部に前記バスバーと接触する導体からなる放熱部を含む筐体と、
を備えることを特徴とする電流検出装置。
Magnetic cores formed in a series around the periphery of the hollow portion through which the both ends face each other through the gap and the bus bar through which current flows passes,
A magnetoelectric transducer that is disposed in the gap portion and detects a magnetic flux that changes in accordance with a current passing through the hollow portion;
A case that includes a heat dissipation portion that is formed of a conductor that holds the magnetic core, the bus bar, and the magnetoelectric conversion element in a fixed positional relationship and is in contact with the bus bar at least in part.
A current detection device comprising:
前記筐体は、相互に組み合わされることにより、前記磁性体コアと前記バスバーと前記磁電変換素子とを一定の位置関係に保持する導体の部材及び絶縁体の部材からなり、前記導体の部材が前記放熱部である、請求項1に記載の電流検出装置。   The casing is composed of a conductor member and an insulator member that hold the magnetic core, the bus bar, and the magnetoelectric transducer in a certain positional relationship by being combined with each other, and the conductor member is The current detection device according to claim 1, wherein the current detection device is a heat dissipation unit. 前記筐体は、前記磁性体コアと前記バスバーと前記磁電変換素子とを一定の位置関係に保持するとともに、前記磁性体コアと前記バスバーにおける前記中空部を貫通する部分と前記磁電変換素子とを覆う、請求項1又は請求項2に記載の電流検出装置。   The housing holds the magnetic core, the bus bar, and the magnetoelectric conversion element in a fixed positional relationship, and includes a portion that penetrates the hollow portion of the magnetic core and the bus bar, and the magnetoelectric conversion element. The current detection device according to claim 1, wherein the current detection device covers the current detection device.
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