JP2014010012A - Current sensor - Google Patents

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Takeshi Tsukamoto
武 塚本
Masaki Takashima
正樹 高島
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Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the increase of hysteresis even when a core through-hole through which a conductive member is passed is enlarged.SOLUTION: A core 10 is formed by bending a plate. Projections 106 are formed by half-blanking at a pair of opposing pieces 102 arranged oppositely to each other at both ends of the core 10. A hall element 120 is disposed between the projections 106. By forming the projections 106 to reduce a core gap sectional area, a permeance coefficient is lowered to reduce hysteresis. Thus, the increase of hysteresis when a through-hole 108 is enlarged is canceled.

Description

本発明は、導電部材に流れる電流を検出する電流センサに関するものである。   The present invention relates to a current sensor that detects a current flowing through a conductive member.

従来の電流センサは、板材を剪断加工して所定の形状のコア断片を形成し、このコア断片を複数枚積層一体化してコアを構成している。このコアには、導電部材が通される通し孔が形成されている(例えば、特許文献1参照)。   In a conventional current sensor, a core piece having a predetermined shape is formed by shearing a plate material, and a plurality of core pieces are stacked and integrated to form a core. A through hole through which the conductive member is passed is formed in the core (see, for example, Patent Document 1).

また、電流センサを例えば車両に搭載する場合、導電部材としてのバスバーが通し孔に挿入される。このバスバーの一端側は、バッテリーのターミナルに嵌合され、バスバーの他端側は、ハーネスの端部にかしめ結合されたターミナルとねじにより締結されている(例えば、特許文献2参照)。   Further, when the current sensor is mounted on a vehicle, for example, a bus bar as a conductive member is inserted into the through hole. One end side of the bus bar is fitted to a battery terminal, and the other end side of the bus bar is fastened with a terminal that is caulked and coupled to an end portion of the harness (see, for example, Patent Document 2).

特開2005−308526号公報JP 2005-308526 A 特開2001−272422号公報JP 2001-272422 A

しかしながら、コア断片の材料として高価な軟磁性材料であるパーマロイが使われ、また、通し孔の部分の材料は廃材となるため、材料費抑制の観点から通し孔を極力小さくして設計を行う必要があった。   However, permalloy, which is an expensive soft magnetic material, is used as the material for the core piece, and the material for the through hole is a waste material, so it is necessary to design with the through hole as small as possible from the viewpoint of reducing material costs. was there.

そして、通し孔が小さい電流センサを例えば車両に搭載する場合、バスバーにおけるバッテリーのターミナルに嵌合される部位は通し孔を通過できないため、バスバーにおけるハーネス側の端部から通し孔に挿入し、その後、ハーネスにかしめ結合されたターミナルとバスバーとをねじにより締結するようにしている。   When a current sensor having a small through hole is mounted on a vehicle, for example, the portion of the bus bar that fits into the battery terminal cannot pass through the through hole. The terminal and the bus bar that are caulked to the harness are fastened with screws.

この場合、ハーネスにかしめ結合されたターミナルとバスバーとを締結するねじが必要であるため、部品点数の増加を招くとともに、ねじ締結の信頼性が要求される。   In this case, since a screw that fastens the terminal and the bus bar that are caulked to the harness is required, the number of parts is increased and the reliability of screw fastening is required.

一方、バスバーにおけるバッテリーのターミナルに嵌合される部位が通過できるように、通し孔を単純に大きくした場合、廃材増加により材料費が増加するとともに、コアの磁路長が長くなるためヒステリシスが大きくなり、電流検出精度が悪化するという問題が生じる。   On the other hand, when the through-hole is simply enlarged so that the part fitted to the battery terminal in the bus bar can pass, the material cost increases due to the increase in waste material, and the magnetic path length of the core becomes longer, so the hysteresis increases. Thus, there arises a problem that the current detection accuracy deteriorates.

本発明は上記点に鑑みて、通し孔を大きくしても、ヒステリシスの増加を抑制可能にすることを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to make it possible to suppress an increase in hysteresis even if a through hole is enlarged.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、コア(10)およびホール素子(120、120a)を備えて、導電部材(3)に流れる電流を検出する電流センサであって、コアは、板材が曲げ加工にて環状に形成されるとともに、導電部材が通される通し孔(108)が形成されたコア本体部(100)と、コア本体部の両端部に形成されて対向配置された一対の対向片(102)と、対向片に形成されて対向配置された一対の突起部(106、106a)とを備え、ホール素子は、突起部間に配置されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a current sensor that includes a core (10) and a Hall element (120, 120a) and detects a current flowing through the conductive member (3). The plate body is formed in an annular shape by bending, and the core body portion (100) in which the through hole (108) through which the conductive member is passed is formed, and is formed at both ends of the core body portion so as to face each other. A pair of opposed pieces (102) and a pair of protrusions (106, 106a) formed on the opposed pieces and arranged opposite to each other, wherein the Hall element is arranged between the protrusions. To do.

これによると、突起部を設けてコアギャップ断面積を小さくすることにより、パーミアンス係数が小さくなって、ヒステリシスが小さくなる。したがって、通し孔を大きくした場合の、コアの磁路長が長くなることによるヒステリシスの増加分が相殺され、通し孔を大きくしてもヒステリシスの増加を抑制することができる。   According to this, by providing a protrusion and reducing the core gap cross-sectional area, the permeance coefficient is reduced and the hysteresis is reduced. Therefore, the increase in hysteresis due to the increase in the magnetic path length of the core when the through hole is enlarged is offset, and the increase in hysteresis can be suppressed even if the through hole is enlarged.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態に係る電流センサの分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a current sensor according to a first embodiment of the present invention. 図1の電流センサの斜視図である。It is a perspective view of the current sensor of FIG. 図1の電流センサの斜視図である。It is a perspective view of the current sensor of FIG. 図1のコアおよびホール素子の平面図である。It is a top view of the core and Hall element of FIG. 図1の電流センサの使用状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the use condition of the current sensor of FIG. 図5の電流センサとバスバーの組み付け状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the assembly | attachment state of the current sensor and bus bar of FIG. 図5の電流センサとバスバーの嵌合部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fitting part of the current sensor of FIG. 5, and a bus bar. 図5のバスバーの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the bus bar of FIG. 5. 本発明の第2実施形態に係る電流センサにおけるコアおよびホール素子の斜視図である。It is a perspective view of the core and Hall element in a current sensor concerning a 2nd embodiment of the present invention. 第2実施形態に係る電流センサにおけるコアの板幅とコアギャップ部の磁束密度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the board width of the core in the current sensor which concerns on 2nd Embodiment, and the magnetic flux density of a core gap part. 本発明の第3実施形態に係る電流センサにおけるコアの対向片およびホール素子の斜視図である。It is a perspective view of the opposing piece of a core and Hall element in a current sensor concerning a 3rd embodiment of the present invention. 図11のコアの対向片コアおよびホール素子の正面図である。It is a front view of the opposing piece core and Hall element of the core of FIG. 図11のコアの対向片コアおよびホール素子の平面図である。It is a top view of the opposing piece core and Hall element of the core of FIG. 第3実施形態に係る電流センサにおける突起部有無とコアギャップ部の磁束密度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the presence or absence of a projection part in the current sensor which concerns on 3rd Embodiment, and the magnetic flux density of a core gap part.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

(第1実施形態)
図5に示すように、本実施形態の電流センサ1は、車両に搭載されたバッテリー2からバスバー3およびハーネス(図示せず)を介して車両電装品(図示せず)に流れる電流を検出するために用いられる。。
(First embodiment)
As shown in FIG. 5, the current sensor 1 of the present embodiment detects a current flowing from a battery 2 mounted on the vehicle to a vehicle electrical component (not shown) through a bus bar 3 and a harness (not shown). Used for. .

図1〜図4に示すように、電流センサ1は、コア10、回路基板12、筺体14等から構成されている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the current sensor 1 includes a core 10, a circuit board 12, a housing 14, and the like.

回路基板12には、ホール素子120が実装されるとともに、ホール素子120の駆動制御回路を構成する各種の電子部品が複数個実装されている。ホール素子120は、センサチップ1200が、モールド樹脂よりなるモールド層1201にモールドされている。   A Hall element 120 is mounted on the circuit board 12, and a plurality of various electronic components constituting a drive control circuit for the Hall element 120 are mounted. In the Hall element 120, a sensor chip 1200 is molded in a mold layer 1201 made of a mold resin.

コア10は、導電性磁性材料(例えば、パーマロイ)よりなる1枚の板材を曲げ加工して形成されている。また、コア10は、円形の環状に形成されたコア本体部100と、コア本体部100の両端部に形成されて平行に対向配置された一対の対向片102とを備えている。   The core 10 is formed by bending a single plate material made of a conductive magnetic material (for example, permalloy). The core 10 includes a core main body 100 formed in a circular ring shape, and a pair of facing pieces 102 formed at both ends of the core main body 100 and arranged to face each other in parallel.

一対の対向片102間にコアギャップ104が形成されている。また、各対向片102には、対向する位置に円柱状の突起部106が形成されている。この突起部106は、半抜き加工により成形されている。   A core gap 104 is formed between the pair of opposed pieces 102. Each of the opposing pieces 102 is formed with a cylindrical protrusion 106 at an opposing position. The protrusion 106 is formed by half-cutting.

突起部106間にホール素子120が配置されている。より詳細には、センサチップ1200全体が突起部106間に位置している。そして、突起部106におけるホール素子120に対向する面は平坦な面になっている。また、突起部106におけるホール素子120と対向する面の面積は、センサチップ1200における突起部106に対向する面の面積よりも大である。コア本体部100の内側には、バスバー3が通されるコア内通し孔108が形成されている。   A Hall element 120 is disposed between the protrusions 106. More specifically, the entire sensor chip 1200 is located between the protrusions 106. The surface of the protrusion 106 that faces the Hall element 120 is a flat surface. In addition, the area of the surface of the protrusion 106 that faces the Hall element 120 is larger than the area of the surface of the sensor chip 1200 that faces the protrusion 106. Inside the core body 100, a core through hole 108 through which the bus bar 3 passes is formed.

筺体14は合成樹脂よりなり、コア10が収容される環状のコア収容空間140が形成された円筒状のコア収容部142、回路基板12が収容される略直方体の回路基板収容空間144が形成された略箱形状の回路基板収容部146、および筒形状のコネクタ装着部148を備えている。また、コア収容部142の内側には、バスバー3が通される筺体内通し孔150が形成されている
そして、コア収容空間140にコア10が収容され、また、回路基板収容空間144に回路基板12が収容された後に、コア収容空間140および回路基板収容空間144内に封止材152(図2の斜線部分)が充填され、封止材152の硬化によってコア10および回路基板12が封止されている。
The casing 14 is made of synthetic resin, and is formed with a cylindrical core housing portion 142 in which an annular core housing space 140 in which the core 10 is housed is formed, and a substantially rectangular parallelepiped circuit board housing space 144 in which the circuit board 12 is housed. A substantially box-shaped circuit board housing portion 146 and a cylindrical connector mounting portion 148 are provided. In addition, a housing through hole 150 through which the bus bar 3 is passed is formed inside the core housing part 142. The core 10 is housed in the core housing space 140, and the circuit board is housed in the circuit board housing space 144. 12 is accommodated, the core accommodating space 140 and the circuit board accommodating space 144 are filled with the sealing material 152 (the hatched portion in FIG. 2), and the core 10 and the circuit board 12 are sealed by the curing of the sealing material 152. Has been.

コネクタ装着部148は回路基板収容部146の側方に連結され、コネクタ装着部148内に設けられたコネクタ端子(図示せず)と回路基板12の電子部品とは配線材を介して接続されている。   The connector mounting portion 148 is connected to the side of the circuit board housing portion 146, and a connector terminal (not shown) provided in the connector mounting portion 148 and an electronic component of the circuit board 12 are connected via a wiring material. Yes.

図3、図7に示すように、筺体14は、バスバー3が挿入されるバスバー挿入溝部154が形成されたバスバー挿入部156、および弾性変形可能で且つ先端に爪部158を有する突起片160を備えている。バスバー挿入部156および突起片160は、コア収容部142を基点として、筺体内通し孔150の軸方向に沿って延びている。また、バスバー挿入部156には、バスバー挿入溝部154に向かって突出するバスバー押さえ部162が形成されている。   As shown in FIGS. 3 and 7, the housing 14 includes a bus bar insertion portion 156 formed with a bus bar insertion groove 154 into which the bus bar 3 is inserted, and a protruding piece 160 that is elastically deformable and has a claw portion 158 at the tip. I have. The bus bar insertion portion 156 and the projecting piece 160 extend along the axial direction of the housing through-hole 150 with the core housing portion 142 as a base point. The bus bar insertion portion 156 is formed with a bus bar pressing portion 162 that protrudes toward the bus bar insertion groove 154.

図5〜図8に示すように、導電部材としてのバスバー3は、銅合金等の導電性金属よりなり、長手方向中間部に板状の中央板部30を備えている。この中央板部30には、筺体14の爪部158が係合する長孔状の係合切り欠き部32が形成されている。また、中央板部30における係合切り欠き部32の側方には、バスバー3の長手方向およびバスバー3の板厚方向に対して直交する方向に突出して、筺体14のバスバー挿入溝部154に挿入される突出板部34が形成されている。   As shown in FIGS. 5 to 8, the bus bar 3 as a conductive member is made of a conductive metal such as a copper alloy, and includes a plate-like central plate portion 30 in the middle portion in the longitudinal direction. The central plate portion 30 is formed with a long hole-shaped engagement notch portion 32 with which the claw portion 158 of the housing 14 is engaged. Further, on the side of the engagement notch 32 in the central plate portion 30, it protrudes in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the bus bar 3 and the thickness direction of the bus bar 3 and is inserted into the bus bar insertion groove 154 of the housing 14. A protruding plate portion 34 is formed.

バスバー3の一端側には、バッテリー2のターミナル20に嵌合される略円筒状のバスバー筒部36が形成されている。より詳細には、バスバー筒部36は、周方向には連続しておらず、その軸線方向に見たときには円弧状になっている。そして、バスバー筒部36の周方向両端部には、バスバー筒部36の径方向外側に向かって延びる板状のボルト取付板部38が形成されている。また、ボルト取付板部38には、ボルトが挿入されるボルト挿入孔40が形成されている。   On one end side of the bus bar 3, a substantially cylindrical bus bar cylinder portion 36 that is fitted to the terminal 20 of the battery 2 is formed. More specifically, the bus bar cylinder portion 36 is not continuous in the circumferential direction, and has an arc shape when viewed in the axial direction. Further, at both ends in the circumferential direction of the bus bar cylinder portion 36, plate-like bolt attachment plate portions 38 extending toward the radially outer side of the bus bar cylinder portion 36 are formed. The bolt mounting plate portion 38 is formed with a bolt insertion hole 40 into which a bolt is inserted.

バスバー3の他端側には、車両電装品に接続されたハーネス(図示せず)がかしめにて結合されている。   A harness (not shown) connected to the vehicle electrical components is coupled to the other end side of the bus bar 3 by caulking.

上記のように構成された電流センサ1を使用するには、まず、ハーネスが結合されたバスバー3を、バスバー筒部36側から、筺体内通し孔150に挿入する。続いて、突出板部34をバスバー挿入溝部154に挿入するとともに、突起片160の爪部158を係合切り欠き部32に係合させて、電流センサ1とバスバー3の相対的な位置決めを行う(図6参照)。ここで、突出板部34は、バスバー挿入部156におけるバスバー押さえ部162に対向する板面とバスバー押さえ部162とによって、密着状態で挟持されるようになっており、これによりガタつきを防止するようにしている。   In order to use the current sensor 1 configured as described above, first, the bus bar 3 to which the harness is coupled is inserted into the housing through-hole 150 from the bus bar cylinder part 36 side. Subsequently, the protruding plate portion 34 is inserted into the bus bar insertion groove portion 154 and the claw portion 158 of the projection piece 160 is engaged with the engagement notch portion 32 to perform relative positioning of the current sensor 1 and the bus bar 3. (See FIG. 6). Here, the protruding plate portion 34 is sandwiched between the bus bar pressing portion 162 and the plate surface facing the bus bar pressing portion 162 in the bus bar insertion portion 156, thereby preventing rattling. I am doing so.

続いて、バスバー筒部36をバッテリー2のターミナル20に嵌合し(図5参照)、ボルト(図示せず)をボルト挿入孔40に挿入し、挿入したそのボルトとナット(図示せず)とを螺合させて、バスバー筒部36をターミナル20に圧着させる。   Subsequently, the bus bar cylinder portion 36 is fitted to the terminal 20 of the battery 2 (see FIG. 5), a bolt (not shown) is inserted into the bolt insertion hole 40, and the inserted bolt and nut (not shown) Are screwed together so that the bus bar cylinder portion 36 is crimped to the terminal 20.

続いて、電流センサ1の検出信号を入力する外部装置のコネクタ(図示せず)をコネクタ装着部148に挿入し、外部装置とコネクタ装着部148内のコネクタ端子とを接続する。   Subsequently, a connector (not shown) of an external device that inputs a detection signal of the current sensor 1 is inserted into the connector mounting portion 148, and the external device and a connector terminal in the connector mounting portion 148 are connected.

そして、バスバー3に電流が流れると、その電流によってコア10内に磁束が生じ、その磁束によってコアギャップ104に形成された磁路中に配置されたホール素子120は、当該磁束に対応したホール効果による電圧(ホール電圧)を発生する。   When a current flows through the bus bar 3, a magnetic flux is generated in the core 10 by the current, and the Hall element 120 disposed in the magnetic path formed in the core gap 104 by the magnetic flux has a Hall effect corresponding to the magnetic flux. Generates a voltage (Hall voltage).

ここで、ホール素子120が発生するホール電圧は、コア10内の磁束に対応するだけでなく、その磁束を発生させたバスバー3に流れる電流値にも対応するため、その電流値の検出信号といえる。そのため、ホール素子120の発生したホール電圧を検出信号として外部装置へ出力する。   Here, the Hall voltage generated by the Hall element 120 not only corresponds to the magnetic flux in the core 10, but also corresponds to the current value flowing through the bus bar 3 that generated the magnetic flux. I can say that. Therefore, the Hall voltage generated by the Hall element 120 is output as a detection signal to an external device.

本実施形態では、突起部106を設けてコアギャップ104の断面積を小さくしているため、パーミアンス係数が小さくなって、ヒステリシスが小さくなる。したがって、コア内通し孔108を大きくした場合の、コア10の磁路長が長くなることによるヒステリシスの増加分が相殺され、コア内通し孔108を大きくしてもヒステリシスの増加を抑制することができ、電流検出精度の悪化を回避することができる。   In this embodiment, since the projecting portion 106 is provided to reduce the cross-sectional area of the core gap 104, the permeance coefficient is reduced and the hysteresis is reduced. Accordingly, when the core through hole 108 is enlarged, the increase in hysteresis due to the increase in the magnetic path length of the core 10 is offset, and even if the core through hole 108 is enlarged, the increase in hysteresis is suppressed. And deterioration of current detection accuracy can be avoided.

また、コア内通し孔108および筺体内通し孔150を大きくすることにより、バスバー3を、バスバー筒部36側から筺体内通し孔150に挿入することが可能になり、バスバー3とハーネスは分離可能にする必要がなくなる。したがって、従来のようにハーネスにターミナルをかしめ結合し、さらにそのターミナルとバスバーとをねじで締結するという、複雑な構成を採用する必要がなくなる。   Further, by enlarging the core through-hole 108 and the housing through-hole 150, the bus bar 3 can be inserted into the housing through-hole 150 from the bus bar tube portion 36 side, and the bus bar 3 and the harness can be separated. There is no need to make it. Therefore, it is not necessary to employ a complicated configuration in which a terminal is caulked and coupled to a harness as in the prior art, and the terminal and the bus bar are fastened with screws.

さらに、板材を曲げ加工してコア10を形成するため、従来のように板材を剪断加工してコア断片を形成するものと比較して、廃材を少なくすることができる。   Further, since the core 10 is formed by bending the plate material, the waste material can be reduced as compared with the conventional method in which the plate material is sheared to form the core fragment.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、コア10の構成が第1実施形態と異なり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the configuration of the core 10 is different from that of the first embodiment, and the other parts are the same as those of the first embodiment. Therefore, only different portions will be described.

図9に示すように、コア内通し孔108の軸方向(以下、通し孔軸方向という)寸法であるコア板幅が異なる複数種類のコア10a、10b、10cを用意する。具体的には、コア板幅がHに設定されたコア10a、コア板幅が2/3Hに設定されたコア10b、コア板幅が1/3Hに設定されたコア10cを用意する。   As shown in FIG. 9, a plurality of types of cores 10 a, 10 b, and 10 c having different core plate widths that are dimensions in the axial direction of the core through-hole 108 (hereinafter referred to as the through-hole axial direction) are prepared. Specifically, a core 10a having a core plate width set to H, a core 10b having a core plate width set to 2 / 3H, and a core 10c having a core plate width set to 1 / 3H are prepared.

また、各コア10a、10b、10cは、コア収容部142(図1参照)の底面に当接する一端面(図9の紙面下方の面)から突起部106までの、通し孔軸方向の寸法が等しくなっている。   Each of the cores 10a, 10b, and 10c has a dimension in the through-hole axial direction from one end surface (surface below the paper surface in FIG. 9) that contacts the bottom surface of the core housing portion 142 (see FIG. 1) to the protrusion 106. Are equal.

そして、要求される測定レンジに応じて3種類のコア10a、10b、10cを選択使用する。具体的には、測定レンジが広い場合はコア板幅が最も大きいコア10aを使用し、測定レンジが狭くなるほどコア板幅が小さいコア10b、10cを使用する。   Then, three types of cores 10a, 10b, and 10c are selectively used according to the required measurement range. Specifically, when the measurement range is wide, the core 10a having the largest core plate width is used, and the cores 10b and 10c having the smaller core plate width are used as the measurement range becomes narrower.

ところで、突起部106が形成されていない場合、すなわち、対向片102が平板である場合は、コアギャップ104における通し孔軸方向中央部でコアギャップ部の磁束密度が最も高くなり、ここにホール素子120を配置することが一番望ましい。   By the way, when the protruding portion 106 is not formed, that is, when the facing piece 102 is a flat plate, the magnetic flux density of the core gap portion is the highest at the center portion of the core gap 104 in the through-hole axial direction. It is most desirable to place 120.

したがって、対向片102が平板で且つコア板幅が異なるコア10は、それぞれのコア毎にホール素子120の最適な位置が異なる。このため、仮に、コア板幅が最小のコア10cに対してホール素子120を最適な位置に配置する設計を行った場合、コア板幅が最小ではないコア10a、10bを使用した際にホール素子120は最適位置にはならず、磁気回路として非効率となる。   Therefore, in the cores 10 having the opposed pieces 102 that are flat and different core plate widths, the optimum positions of the Hall elements 120 are different for the respective cores. For this reason, if the design is made such that the Hall element 120 is arranged at an optimal position with respect to the core 10c having the smallest core plate width, the Hall element is used when the cores 10a and 10b having the smallest core plate width are used. 120 does not become an optimal position, and becomes inefficient as a magnetic circuit.

これに対し、本実施形態のように対向片102に突起部106を設けた場合、図10に示すようにコア板幅が異なっても突起部106間が最も磁束密度が高くなり、突起部106間がホール素子120の最適位置となる。   On the other hand, when the protrusion 106 is provided on the facing piece 102 as in this embodiment, the magnetic flux density is highest between the protrusions 106 even when the core plate width is different as shown in FIG. The interval is the optimum position of the Hall element 120.

そして、各コア10a、10b、10cの一端面から突起部106までの寸法が等しいため、コア10以外の部品を共通設計としたまま、何れのコア10a、10b、10cを使用した場合でもホール素子120を突起部106間に配置することができる。   And since the dimension from the one end surface of each core 10a, 10b, 10c to the protrusion part 106 is equal, even if it uses any core 10a, 10b, 10c, while using components other than the core 10 as a common design, Hall element 120 may be disposed between the protrusions 106.

本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

また、コア板幅が異なるコア10a、10b、10cを選択使用し、各コア10a、10b、10cの一端面から突起部106までの寸法を等しくしているため、コア10以外の部品を共通設計としたまま、測定レンジの拡大、縮小に対応した電流センサを提供することができる。   In addition, since the cores 10a, 10b, and 10c having different core plate widths are selectively used and the dimensions from one end surface of each of the cores 10a, 10b, and 10c to the protrusions 106 are made equal, parts other than the core 10 are commonly designed. Thus, it is possible to provide a current sensor that supports expansion and reduction of the measurement range.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、コア10の構成が第2実施形態と異なり、その他に関しては第2実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the configuration of the core 10 is different from that of the second embodiment, and the other parts are the same as those of the second embodiment. Therefore, only different portions will be described.

図11〜図13に示すように、対向片102間には、第1〜3ホール素子120a、120b、120cが、通し孔軸方向に対して直交する方向に沿って並んで配置されている。また、コア10にけるコア収容部142(図1参照)の底面に当接する一端面(図12の紙面下方の面)から第1〜3ホール素子120a、120b、120cまでの、通し孔軸方向の寸法は等しく設定されている。   As shown in FIGS. 11 to 13, the first to third Hall elements 120 a, 120 b, and 120 c are arranged between the facing pieces 102 along the direction orthogonal to the through-hole axial direction. Moreover, the through-hole axial direction from the one end surface (surface below the paper surface of FIG. 12) which contact | abuts to the bottom face of the core accommodating part 142 (refer FIG. 1) in the core 10 to the 1st-3rd Hall elements 120a, 120b, 120c. The dimensions of are set equal.

第1ホール素子120aは、第2ホール素子120bおよび第3ホール素子120cよりもコア内通し孔108から遠い側に配置されている。そして、一対の対向片102には、第1ホール素子120aを挟んで対向する位置に、それぞれ第1突起部106aが形成されている。   The first hall element 120a is disposed on the side farther from the core through hole 108 than the second hall element 120b and the third hall element 120c. The pair of facing pieces 102 are respectively formed with first protrusions 106a at positions facing each other across the first Hall element 120a.

第2ホール素子120bは、第1ホール素子120aよりもコア内通し孔108に近い側に配置されている。そして、一対の対向片102のうち一方の対向片には、第2ホール素子120bに対向する位置に第2突起部106bが形成され、他方の対向片には、第2ホール素子120bに対向する位置に突起部106は形成されていない。   The second Hall element 120b is disposed closer to the core through hole 108 than the first Hall element 120a. Then, one of the pair of opposed pieces 102 is formed with a second protrusion 106b at a position facing the second Hall element 120b, and the other opposed piece is opposed to the second Hall element 120b. The protrusion 106 is not formed at the position.

また、コア10におけるコア収容部142の底面に当接する一端面から第1突起部106aまでの通し孔軸方向の寸法と、コア10におけるコア収容部142の底面に当接する一端面から第2突起部106bまでの通し孔軸方向の寸法は、等しく設定されている。   Further, the dimension in the axial direction of the through hole from one end surface of the core 10 that contacts the bottom surface of the core housing portion 142 to the first projection portion 106a, and the second projection from one end surface of the core 10 that contacts the bottom surface of the core housing portion 142. The dimension in the through-hole axial direction to the portion 106b is set equal.

第3ホール素子120cは、第2ホール素子120bよりもコア内通し孔108に近い側に配置されている。そして、一対の対向片102における第3ホール素子120cに対向する位置には、突起部は形成されていない。   The third Hall element 120c is disposed closer to the core through hole 108 than the second Hall element 120b. And the protrusion part is not formed in the position which opposes the 3rd Hall element 120c in a pair of opposing piece 102. FIG.

上記構成になる電流センサでは、図14に示すように、コアギャップ部の磁束密度の最大値は、第1ホール素子120aが配置された部位が最大となり、第3ホール素子120cが配置された部位が最小となる。すなわち、第1ホール素子120aが最も高感度となり、第3ホール素子120cは感度が最小となる。したがって、測定レンジや電流検出精度の異なる複数の出力を得ることができる。   In the current sensor configured as described above, as shown in FIG. 14, the maximum value of the magnetic flux density in the core gap portion is maximum at the portion where the first Hall element 120a is disposed, and the portion where the third Hall element 120c is disposed. Is minimized. That is, the first Hall element 120a has the highest sensitivity, and the third Hall element 120c has the lowest sensitivity. Therefore, a plurality of outputs having different measurement ranges and current detection accuracy can be obtained.

なお、各突起部106a、106bの突き出し量を変えて磁気特性をコントロールして、測定レンジを変更することも可能である。また、半抜き加工によると、各突起部106a、106bの突き出し量等の変更は自在かつ容易に行うことができる。   It is also possible to change the measurement range by changing the protruding amount of each of the protrusions 106a and 106b to control the magnetic characteristics. In addition, according to the half-cutting process, it is possible to freely and easily change the protruding amount of each protrusion 106a, 106b.

ところで、各ホール素子120a、120b、120cがコアギャップ104の完全な中心に位置していれば外乱磁界の影響を受けないが、製造上組みつけばらつきはあるので、0には出来ない。コアギャップ104が大きい場合は各ホール素子120a、120b、120cの位置ずれが大きくならないよう、特別な設計上の配慮が必要となる。   By the way, if each Hall element 120a, 120b, 120c is located at the complete center of the core gap 104, it is not affected by the disturbance magnetic field, but cannot be set to 0 because of variation in assembly in manufacturing. When the core gap 104 is large, special design considerations are necessary so that the positional deviations of the Hall elements 120a, 120b, and 120c do not increase.

そして、本実施形態の電流センサでは、図11のA方向からの外乱磁界の侵入に対して最も影響を受けることになり、コアギャップ104が広いほどその影響を受けやすくなる。   And in the current sensor of this embodiment, it will be most affected with respect to the penetration | invasion of the disturbance magnetic field from A direction of FIG. 11, and it will become easy to receive the influence, so that the core gap 104 is wide.

ここで、本実施形態のように、第1〜3ホール素子120a、120b、120cが配置された部位のうち、第1ホール素子120a配置された部位、すなわち、第1突起部106aが対向していて実質的にコアギャップが最も狭くなる部位を、コア内通し孔108から遠い側に配置することにより、外乱磁界を第1突起部106a側に誘導し、第2ホール素子120bおよび第3ホール素子120cへの外乱磁界の影響を小さくすることができる。   Here, as in the present embodiment, among the portions where the first to third Hall elements 120a, 120b, and 120c are disposed, the portion where the first Hall element 120a is disposed, that is, the first protrusion 106a is opposed. By disposing the portion where the core gap is substantially narrowest on the side far from the core through hole 108, the disturbance magnetic field is guided to the first protrusion 106a side, and the second Hall element 120b and the third Hall element The influence of the disturbance magnetic field on 120c can be reduced.

本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

また、コアギャップ部の磁束密度の最大値が異なる部位に第1〜3ホール素子120a、120b、120cを配置することにより、測定レンジや電流検出精度の異なる複数の出力を得ることができる。   In addition, by arranging the first to third Hall elements 120a, 120b, and 120c at portions where the maximum magnetic flux density of the core gap portion is different, a plurality of outputs having different measurement ranges and current detection accuracy can be obtained.

さらに、実質的にコアギャップが最も狭くなる部位をコア内通し孔108から遠い側に配置することにより、第2ホール素子120bおよび第3ホール素子120cへの外乱磁界の影響を小さくすることができる。   Furthermore, by disposing the part where the core gap is substantially narrowest on the side far from the core through hole 108, the influence of the disturbance magnetic field on the second Hall element 120b and the third Hall element 120c can be reduced. .

(他の実施形態)
上記各実施形態は、実施可能な範囲で任意に組み合わせが可能である。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments can be arbitrarily combined within a practicable range.

3 バスバー(導電部材)
10 コア
100 コア本体部
102 対向片
106 突起部
120 ホール素子
108 通し孔
106a 突起部
120a ホール素子
3 Busbar (conductive member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Core 100 Core main-body part 102 Opposing piece 106 Protrusion part 120 Hall element 108 Through-hole 106a Protrusion part 120a Hall element

Claims (7)

コア(10)およびホール素子(120、120a)を備えて、導電部材(3)に流れる電流を検出する電流センサであって、
前記コアは、板材が曲げ加工にて環状に形成されるとともに、前記導電部材が通される通し孔(108)が形成されたコア本体部(100)と、前記コア本体部の両端部に形成されて対向配置された一対の対向片(102)と、前記対向片に形成されて対向配置された一対の突起部(106、106a)とを備え、
前記ホール素子は、前記突起部間に配置されていることを特徴とする電流センサ。
A current sensor that includes a core (10) and a Hall element (120, 120a) and detects a current flowing through the conductive member (3),
The core is formed in a core body part (100) in which a plate material is formed into an annular shape by bending and a through hole (108) through which the conductive member is passed, and at both ends of the core body part. A pair of opposed pieces (102) arranged opposite to each other, and a pair of protrusions (106, 106a) formed on the opposed pieces and arranged opposite to each other,
The current sensor, wherein the Hall element is disposed between the protrusions.
前記突起部は、半抜き加工により成形されていることを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。   The current sensor according to claim 1, wherein the protrusion is formed by half-punching. 前記突起部における前記ホール素子に対向する面は平坦な面であり、
前記突起部における前記ホール素子に対向する面の面積は、前記ホール素子のセンサチップ(1200)における前記突起部に対向する面の面積よりも大であることを特徴とする請求項1または2に記載の電流センサ。
The surface facing the Hall element in the protrusion is a flat surface,
The area of the surface facing the Hall element in the protrusion is larger than the area of the surface facing the protrusion in the sensor chip (1200) of the Hall element. The current sensor described.
前記コアは、前記コアにおける通し孔軸方向の寸法が異なる複数種類のコア(10a、10b、10c)から選択使用されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電流センサ。   4. The current according to claim 1, wherein the core is selected from a plurality of types of cores (10 a, 10 b, 10 c) having different through-hole axial dimensions in the core. Sensor. 前記一対の対向片間で且つ前記一対の突起部に対向しない位置に配置されたホール素子(120b、120c)を備えることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電流センサ。   5. The current sensor according to claim 1, further comprising a hall element (120 b, 120 c) disposed between the pair of opposed pieces and not facing the pair of protrusions. 6. . 前記一対の突起部間に配置された前記ホール素子は、前記一対の突起部に対向しない位置に配置された前記ホール素子よりも、前記通し孔から遠い側に配置されていることを特徴とする請求項5に記載の電流センサ。   The Hall element disposed between the pair of protrusions is disposed on a side farther from the through hole than the Hall element disposed at a position not facing the pair of protrusions. The current sensor according to claim 5. 前記導電部材は、車両電装品に接続されたバスバーであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の電流センサ。   The current sensor according to claim 1, wherein the conductive member is a bus bar connected to a vehicle electrical component.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014106101A (en) * 2012-11-27 2014-06-09 Toyota Industries Corp Current sensor
WO2017115623A1 (en) * 2015-12-28 2017-07-06 株式会社日立製作所 Current sensor, and measuring device and measuring method employing same
JP2017194376A (en) * 2016-04-21 2017-10-26 メトロ車両株式会社 Current sensor
WO2018008180A1 (en) * 2016-07-06 2018-01-11 アルプス電気株式会社 Current sensor
JP2019039732A (en) * 2017-08-24 2019-03-14 日置電機株式会社 Current detection sensor and current measuring device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07218552A (en) * 1994-02-04 1995-08-18 Nippon Soken Inc Current measuring device
JP2003215169A (en) * 2002-01-21 2003-07-30 Yazaki Corp Method of manufacturing core for contactless type sensor, core for contactless type sensor, and non-contact type sensor
JP2005108976A (en) * 2003-09-29 2005-04-21 Tdk Corp Toroidal type coil and current sensor
JP2009300196A (en) * 2008-06-12 2009-12-24 Tamura Seisakusho Co Ltd Electric current detector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07218552A (en) * 1994-02-04 1995-08-18 Nippon Soken Inc Current measuring device
JP2003215169A (en) * 2002-01-21 2003-07-30 Yazaki Corp Method of manufacturing core for contactless type sensor, core for contactless type sensor, and non-contact type sensor
JP2005108976A (en) * 2003-09-29 2005-04-21 Tdk Corp Toroidal type coil and current sensor
JP2009300196A (en) * 2008-06-12 2009-12-24 Tamura Seisakusho Co Ltd Electric current detector

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014106101A (en) * 2012-11-27 2014-06-09 Toyota Industries Corp Current sensor
WO2017115623A1 (en) * 2015-12-28 2017-07-06 株式会社日立製作所 Current sensor, and measuring device and measuring method employing same
JP2017194376A (en) * 2016-04-21 2017-10-26 メトロ車両株式会社 Current sensor
WO2018008180A1 (en) * 2016-07-06 2018-01-11 アルプス電気株式会社 Current sensor
JPWO2018008180A1 (en) * 2016-07-06 2019-03-22 アルプスアルパイン株式会社 Current sensor
JP2019039732A (en) * 2017-08-24 2019-03-14 日置電機株式会社 Current detection sensor and current measuring device
JP7005227B2 (en) 2017-08-24 2022-01-21 日置電機株式会社 Current detection sensor and current measuring device

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