JP2015064278A - Current sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電流によって発生する磁界をコアで増幅してホール素子で検出することによって電流の大きさ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 the magnitude of a current by amplifying a magnetic field generated by a current with a core and detecting it with a Hall element.
電流センサは、例えば車両に搭載されたバッテリの残量を常時監視するために使用されている。このような電流センサは、絶縁樹脂製のケースの内部に、磁性金属製のコアを収容し、該コアの切欠部にホール素子を配置して構成されており、前記コアを貫通するバスバーなどを流れる電流によって発生する磁界を前記コアによって検出して前記ホール素子によって電圧に変換するものである。 The current sensor is used, for example, to constantly monitor the remaining amount of a battery mounted on the vehicle. Such a current sensor is configured by accommodating a magnetic metal core inside a case made of insulating resin, and arranging a Hall element in a notch portion of the core, such as a bus bar penetrating the core. A magnetic field generated by a flowing current is detected by the core and converted into a voltage by the Hall element.
斯かる電流センサにおいてコアをケースに固定する方法には、コアをケースにインサート成形によって一体化する方法と、コアをウレタン樹脂などでポッティングして固定する方法があった。また、コアの接地方法としては、コアを銅テープによって回路基板のGND(グランド)に接続する方法が用いられていた。 In such a current sensor, there are a method of fixing the core to the case by a method of integrating the core into the case by insert molding and a method of fixing the core by potting with a urethane resin or the like. Further, as a method of grounding the core, a method of connecting the core to the GND (ground) of the circuit board using a copper tape has been used.
ところで、電流センサに関して、例えば特許文献1には、ケースの膨張収縮に伴ってコアに生じる応力を緩和して該コアの変形を簡単且つ確実に防止する構成が提案されている。具体的には、絶縁性のケースの壁部の内面に沿って非磁性の金属板を配置し、該金属板に磁性のコアを重ねて配置して前記壁部と前記コアとの間に前記金属板を介在させ、前記ケースに充填したモールド剤で前記壁部と前記金属板および前記金属板と前記コアとを接着固定することによって、前記壁部の膨張収縮を前記金属板で吸収して前記コアへの応力負荷を緩和するようにしている。
By the way, regarding the current sensor, for example,
また、特許文献2には、組付作業性を向上させた電流センサが提案されている。具体的には、アース端子に併設される併設部と、該併設部に設けられ且つ前記アース端子の孔に連なる貫通孔と、を有し、前記アース端子の孔と前記貫通孔を貫通する固定部材によって前記アース端子と共にアース部材に固定される電流センサにおいて、前記アース端子の孔と前記貫通孔とが連なるように前記併設部を前記アース端子に係止する係止部を設ける構成が提案されている。
しかしながら、特許文献1において提案された電流センサの構成は、コアのモールド剤からの応力を金属板を介して緩和する機能を有しているだけで、金属板自体は単独でコアを固定する機能を有していない。
However, the configuration of the current sensor proposed in
また、特許文献2において提案された電流センサは、バッテリのプラス端子から流れた電流をアースを介してバッテリのマイナス端子(アース端子)に戻す機能しか有しておらず、アース端子は、電流センサのノイズを除去する機能を有していない。
Further, the current sensor proposed in
ところで、電流センサにおいてコアをケースに固定する方法として、コアをケースにインサート成形によって一体化する方法を用いる場合には、インサート成形時の応力によってコア全体に応力が加わり、該コアが変形して電流センサの特性が著しく劣化するという問題がある。このような問題を解決するには、コアのサイズを大きくして該コアへの応力の影響を緩和する必要があるが、コアが大型化して重量アップを招くという問題が発生する。 By the way, as a method of fixing the core to the case in the current sensor, when using a method in which the core is integrated into the case by insert molding, stress is applied to the entire core due to stress at the time of insert molding, and the core is deformed. There exists a problem that the characteristic of a current sensor deteriorates remarkably. In order to solve such a problem, it is necessary to increase the size of the core to mitigate the influence of stress on the core. However, there arises a problem that the core is enlarged and the weight is increased.
また、コアをウレタン樹脂などでポッティングして固定する方法を採用する場合には、ポッティング樹脂の注入設備が必要となり、メンテナンス費用も発生するという問題がある。そして、この方法においても、ポッティング部の応力を完全に0とすることは不可能であって、応力によるコアの切欠部の隙間(コアギャップ)の変化によって多少の特性の劣化を免れないという問題もある。 In addition, when adopting a method of potting and fixing the core with urethane resin or the like, there is a problem that a potting resin injection facility is required and maintenance costs are also generated. Even in this method, it is impossible to completely reduce the stress of the potting portion, and there is a problem that some deterioration in characteristics cannot be avoided due to the change in the gap (core gap) of the core notch due to the stress. There is also.
さらに、従来のようにコアの接地方法として、コアを銅テープによって回路基板のGND(グランド)に接続する方法を採用する場合、銅テープがコアと回路基板に確実に貼り付けられているか否かを確認することができず、銅テープを貼り付けるために多くの工数を要するという問題があった。 Furthermore, when a method of connecting the core to the GND (ground) of the circuit board with a copper tape as a conventional grounding method of the core is employed, whether or not the copper tape is securely attached to the core and the circuit board. There was a problem that a lot of man-hours were required to attach the copper tape.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、コアを周囲からの応力を受けることなくケースに固定することができるとともに、誘導ノイズや放射ノイズを効率良く除去することができる電流センサを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is that the core can be fixed to the case without receiving stress from the surroundings, and induction noise and radiation noise can be efficiently removed. An object of the present invention is to provide a current sensor capable of
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、絶縁性のケースの内部に磁性金属製のコアを収容し、該コアの切欠部にホール素子を配置して成る電流センサにおいて、非磁性のコア固定用プレートを前記コアにスポット溶接またはカシメによって電気的に導通するように固定し、該コア固定用プレートを前記ケースに締結するとともに、同コア固定用プレートを回路基板のGND(グランド)に接続して接地したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a current sensor in which a magnetic metal core is accommodated in an insulating case, and a Hall element is disposed in the notch of the core. The core fixing plate is fixed to the core so as to be electrically conductive by spot welding or caulking, the core fixing plate is fastened to the case, and the core fixing plate is connected to the GND (ground) of the circuit board. It is characterized by being connected to and grounded.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記コア固定用プレートに、前記コアの中空部を貫通する固定タブを一体に折曲形成し、該固定タブを、前記ケースに形成されたスリットに通して前記コアとこれに固定された前記コア固定用プレートを前記ケースに固定したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a fixing tab penetrating the hollow portion of the core is integrally formed on the core fixing plate, and the fixing tab is formed in the case. The core and the core fixing plate fixed to the core are fixed to the case through the formed slit.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、前記コア固定用プレートと前記回路基板とをネジで共締めすることによって、前記コアを回路基板のGNDに接続して接地したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the core is connected to the ground of the circuit board by grounding the core fixing plate and the circuit board together with a screw, and grounded. It is characterized by that.
請求項1記載の発明によれば、ポッティング剤の充填によることなく、スポット溶接またはカシメによってコアに固定されたコア固定用プレートをケースに締結することによってコアをケースに固定するようにしたため、該コアを周囲からの応力を受けることなくケースに固定することができる。このため、コアの変形を防ぎ、該コアの切欠部の隙間(コアギャップ)を一定に保って当該電流センサの特性の劣化を防ぐことができ、電流を常に高精度に検出することができる。 According to the first aspect of the present invention, the core is fixed to the case by fastening the core fixing plate fixed to the core by spot welding or caulking without filling the potting agent. The core can be fixed to the case without receiving stress from the surroundings. For this reason, deformation of the core can be prevented, the gap (core gap) of the notch portion of the core can be kept constant, and deterioration of the characteristics of the current sensor can be prevented, and the current can always be detected with high accuracy.
また、従来の銅テープによるコアの接地を廃し、コアを固定用プレートを経由して回路基板のGND(グランド)に接続して接地するようにしたため、コアの確実な接地が可能となるとともに、接地に要する工数を削減することができ、更にはコアの確実な接地によって誘導ノイズや放射ノイズを効率良く除去することができる。 In addition, since the grounding of the core by the conventional copper tape is abolished and the core is connected to the ground (GND) of the circuit board via the fixing plate, the core can be reliably grounded. Man-hours required for grounding can be reduced, and induction noise and radiation noise can be efficiently removed by reliable grounding of the core.
請求項2記載の発明によれば、コア固定用プレートに一体に折曲成形された固定タブをコアの中空部を貫通させてケースのスリットに通すことによって、コアとこれに固定されたコア固定用プレートをケースに固定するようにしたため、コアをケースに位置決めして確実に固定することができる。 According to the second aspect of the present invention, the fixing tab formed integrally with the core fixing plate is passed through the hollow portion of the core and passed through the slit of the case, thereby fixing the core and the core fixing fixed thereto. Since the working plate is fixed to the case, the core can be positioned and securely fixed to the case.
請求項3記載の発明によれば、コア固定用プレートと回路基板とをネジで共締めすることによって、コアを回路基板のGNDに接続して接地するようにしたため、従来の銅テープによる接地に比して、コアの確実な接地が可能となるとともに、接地を簡単に行うことができ、接地に要する工数を削減することができる。
According to the invention described in
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る電流センサの正面図、図2は同電流センサのコアとコア固定用プレートの固定前の状態を示す斜視図、図3は同電流センサのコアとコア固定用プレートの固定状態を示す斜視図、図4は同電流センサのケースの背面図、図5は同電流センサにおけるコアの回路基板への接地構造を示す斜視図である。 1 is a front view of a current sensor according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a state before the core of the current sensor and the core fixing plate are fixed, and FIG. 3 is a diagram of the core of the current sensor and the core fixing plate. FIG. 4 is a rear view of the case of the current sensor, and FIG. 5 is a perspective view showing a grounding structure of the core to the circuit board in the current sensor.
本発明に係る電流センサ1は、図1に示すように、絶縁樹脂製のケース2の内部に図2に示す磁性金属製のコア3を収容し、該コア3の切欠部3aに不図示のホール素子を配置して構成されており、前記コア3を貫通する不図示のバスバーなどを流れる電流によって発生する磁界を前記コア3によって検出して前記ホール素子によって電圧に変換することによって電流の大きさを検出するものである。
As shown in FIG. 1, the
ここで、図2に示すように、前記コア3は、一部に前記切欠部3aが形成された矩形不連続環状に成形されており、複数枚の薄い磁性金属板を積層することによって構成されている。そして、本実施の形態においては、コア3の正面(図2の手前側の面)には、非磁性金属から成るコア固定用プレート4が図2に示す6つの点aにおいてスポット溶接またはカシメによって図3に示すように固定されている。
Here, as shown in FIG. 2, the
上記コア固定用プレート4は、コア3の正面形状に沿う形状、すなわち、一部に切欠部4aが形成された矩形不連続環状を成す本体部4Aと、該本体部4Aの矩形の開口部4bの上辺から奥側に向かって一体且つ直角に折曲成形された細長い固定タブ4Bを備えている。ここで、コア固定用プレート4の本体部4Aの上部中央には円孔状のネジ孔4cが形成され、固定タブ4Bの先端部にも同様のネジ孔4dが形成されている。
The core fixing plate 4 has a shape along the front shape of the
而して、図3に示すように、コア固定用プレート4は、その固定タブ4Bをコア3の中空部3bを貫通させ、本体部4Aをコア3の正面に密着させた状態で、図示の6点aにおいてスポット溶接またはカシメることによってコア3の正面に固定される。
Thus, as shown in FIG. 3, the core fixing plate 4 has the fixing tab 4 </ b> B penetrated through the
ところで、図4に示すように、前記ケース2には横方向に細長いスリット2aが貫設されており、図3に示すように、スポット溶接またはカシメによってコア固定用プレート4が固定されたコア3は、コア固定用プレート4の固定タブ4Bを図1に示すようにケース2のスリット2aに正面側から通し、コア固定用プレート4の本体部4Aに形成されたネジ孔4cに挿通する不図示のネジによってコア固定用プレート4をケース2に締結することによって、当該コア3がケース2に固定される。
By the way, as shown in FIG. 4, the
そして、その後、図5に示すように、回路基板5をコア固定用プレート4の固定タブ4B上に重ね、固定タブ4Bに形成されたネジ孔4d(図2および図3参照)に挿通するネジ6によって固定タブ4Bと回路基板5を共締めすることによって、コア3を回路基板5のGND(グランド)に接続して接地する。
Then, as shown in FIG. 5, the
以上において、本実施の形態においては、ポッティング剤の充填によることなく、スポット溶接またはカシメによってコア3に固定されたコア固定用プレート4をケース2にネジで締結することによってコア3をケース2に固定するようにしたため、該コア3を周囲からの応力を受けることなくケース2に固定することができる。このため、コア3の変形を防ぎ、該コア3の切欠部3aの隙間(コアギャップ)を一定に保って当該電流センサ1の特性の劣化を防ぐことができ、電流を常に高精度に検出することができる。
As described above, in this embodiment, the
そして、本実施の形態では、コア固定用プレート4に一体に折曲成形された固定タブ4Bをコア3の中空部3bを貫通させてケース2のスリット2aに通すことによって、コア3とこれに固定されたコア固定用プレート4をケース2に固定するようにしたため、コア3をケース2に位置決めして確実に固定することができる。
In the present embodiment, the fixing
また、本実施の形態では、従来の銅テープによるコア3の接地を廃し、コア固定用プレート4と回路基板5とをネジ6で共締めすることによって、コア3を回路基板5のGNDに接続して接地するようにしたため、従来の銅テープによる接地に比して、コア3の確実な接地が可能となるとともに、接地を簡単に行うことができ、接地に要する工数を削減することができる他、コア3の確実な接地によって誘導ノイズや放射ノイズを効率良く除去することができるという効果が得られる。
In the present embodiment, the grounding of the
1 電流センサ
2 ケース
2a ケースのスリット
3 コア
3a コアの切欠部
3b コアの中空部
4 コア固定用プレート
4A コア固定用プレートの本体部
4B コア固定用プレートの固定タブ
4a コア固定用プレートの切欠部
4b コア固定用プレートの開口部
4c,4d コア固定用プレートのネジ孔
5 回路基板
6 ネジ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
非磁性のコア固定用プレートを前記コアにスポット溶接またはカシメによって電気的に導通するように固定し、該コア固定用プレートを前記ケースに締結するとともに、同コア固定用プレートを回路基板のGND(グランド)に接続して接地したことを特徴とする電流センサ。 In a current sensor comprising a magnetic metal core housed in an insulating case, and a hall element disposed in the notch of the core,
A non-magnetic core fixing plate is fixed to the core so as to be electrically conductive by spot welding or caulking, the core fixing plate is fastened to the case, and the core fixing plate is connected to the GND ( A current sensor characterized in that it is connected to ground and grounded.
3. The current sensor according to claim 1, wherein the core is connected to the ground of the circuit board by grounding the core fixing plate and the circuit board together with a screw, and grounded. 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013198157A JP2015064278A (en) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | Current sensor |
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JP2013198157A JP2015064278A (en) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | Current sensor |
Publications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017044486A (en) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | アイシン精機株式会社 | Current sensor |
-
2013
- 2013-09-25 JP JP2013198157A patent/JP2015064278A/en active Pending
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JP2017044486A (en) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | アイシン精機株式会社 | Current sensor |
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