JP2016070744A - 電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】大型化を抑制した電流センサの提供。【解決手段】１対のセンサ素子（４）と、バスバー（１）と、バスバー（１）の外周面を囲むようにＣ字状に延びるコア（２）と、算出部（９）とを備える電流センサ（１０、２０）である。１対のセンサ素子（４）は、コア（２）の両端にそれぞれ接触しつつ配置されている。算出部（９）は、１対のセンサ素子（４）からの検出結果を加算する。このような構成により、大型化を抑制することができる。【選択図】図２

Description

本発明は電流センサに関する。

バスバーを囲むＣ字状のコアの両端の間に１対のセンサ素子を設けて、バスバーに流れる電流を計測する電流センサがある。

例えば、特許文献１では、機器支持具を用いて、センサ素子とコアとを一定の位置関係で支持する電流センサが開示されている。コアとセンサ素子とを高い精度で組み付けることができる。

特開２０１３−２１７８６６号公報

しかしながら、特許文献１に開示される電流センサは、機器支持具を必要としており、大型化することがあった。

そこで、上記の事情を背景としてなされたものであり、大型化を抑制することのできる電流センサを提供することを目的とする。

本発明にかかる電流センサは、
１対のセンサ素子と、バスバーと、前記バスバーの外周面を囲むようにＣ字状に延びるコアと、算出部（例えば、制御装置）とを備える電流センサであって、
前記１対のセンサ素子は、前記コアの両端にそれぞれ接触しつつ配置されており、
前記算出部は、前記１対のセンサ素子からの検出結果を加算する。

このような構成によれば、機器支持具を必要とすることなく、大型化を抑制することができる。

本発明によれば、大型化を抑制することのできる電流センサを提供することができる。

実施の形態１にかかる電流センサの上面図である。 実施の形態１にかかる電流センサの断面図である。 実施の形態１にかかる電流センサの使用方法を示す模式図である。 実施の形態１にかかる電流センサの使用方法を示す模式図である。 実施の形態１にかかる電流センサの変形例の要部を示す模式図である。

実施の形態１
図１及び図２を参照して実施の形態１にかかる電流センサについて説明する。図１は、実施の形態１にかかる電流センサの上面図である。図２は、実施の形態１にかかる電流センサの断面図である。

図１及び図２に示すように、電流センサ１０は、バスバー１と、コア２と、保持部３と、センサ素子４と、基板５とを含む。

バスバー１は、導電性を有する材料からなる棒状体である。コア２は、バスバー１の外周面を囲むようにＣ字状に曲がった棒状体である。コア２の両端は、互いに離間しており、その間に空間を有する。この空間はギャップ部２ａ（図２参照。）と称してもよい。

保持部３は、バスバー１とコア２との相対位置を固定するように保持する部材である。保持部３は、例えば、インサート成形法により成形される樹脂からなる。具体的には、インサート成形法では、バスバー１とコア２とをインサートとしてモールドの内側に配置し、樹脂を射出成形する。これによって、保持部３はバスバー１とコア２の一部と一体化して形成される。コア２の両端は、保持部３から突き出すように、配置される。保持部３は、バスバー１とコア２との相対位置を固定するように保持する。

１対のセンサ素子４は、コア２の両端のそれぞれに配置されて対向する。センサ素子４は、基板５に向かって延びるリード６を有する。リード６は、基板５と半田付けされて、接合される。センサ素子４は、コア２の両端のそれぞれに接触しつつ、固定されている。１対のセンサ素子４は、リード６を介して、制御装置９に接続されている。制御装置９は、１対のセンサ素子４からの出力を受けて、１対のセンサ素子４の検出結果を加算する。制御装置９は、この加算した結果を、例えば、表示装置（図示略）等の別の装置に出力してもよい。

基板５は、スペーサ７を介して保持部３から所定の間隔を空けて配置され、保持部３と対向する。スペーサ７は、例えば、保持部３から延びる４本の柱状体である。基板５は、ビス８とスペーサ７の間に挟み込まれ、ビス８がスペーサ７に締結される。

（使用方法）
次に、図３及び図４を参照して、実施の形態１にかかる電流センサの使用方法について説明する。図３及び図４は、実施の形態１にかかる電流センサの使用方法を示す模式図である。なお、図３及び図４では、保持部、スペーサ、ビス、リード、基板等の記載を省略した。

バスバー１に被計測電流を流す。図３に示すように、電流センサ１０の外部から、磁束が侵入する。電流センサ１０の外部は、例えば、バスバー１に隣接するバスバー（図示略）である。侵入した磁束はコア２により集磁される。集磁された磁束は、コア２の両端の間、つまり、ギャップ部２ａにおいて左右均等に空中に放出される。センサ素子４は、センサ出力の和をとることにより、周辺から侵入する磁束を打ち消すことができる。

一方、図４に示すように、電流センサ１０からの磁束が、センサ出力の和を取ることにより、２倍の値となる。つまり、感度が２倍になる。

以上より、実施の形態１にかかる電流センサによれば、コアとセンサ素子とを高い精度で位置決めするための機器支持具を必要とすることなく、ノイズを除去しつつ、被計測電流を良好な感度で計測できる。

（実施の形態１の変形例）
ところで、図５に示す電流センサ１０（図１参照。）の変形例である電流センサ２０がある。電流センサ２０は、バネ部材を含むことを除いて、電流センサ１０と共通する構成を有する。共通する構成については省略し、異なる構成についてのみ説明する。図５は、実施の形態１にかかる電流センサの変形例の要部を示す模式図である。図５では、図面の見易さを考慮して、保持部、スペーサ、ビス等の記載を省略した。

電流センサ２０はバネ部材２９を含む。バネ部材２９は、１対のセンサ素子４同士の間、つまりギャップ部２ａに設置されている。バネ部材２９の両端は、いずれもセンサ素子４と接触しており、センサ素子４をコア２側に向かって押し当てる。このような構成によれば、センサ素子４同士は、コア２の両端に確実に接触しつつ、互いに間隔を空けて配置される。従って、電流センサ２０は、電流センサ１０（図１参照。）と同様に、コアとセンサ素子とを高い精度で位置決めするための機器支持具を必要とすることなく、ノイズを除去しつつ、被計測電流を良好な感度で計測できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１及びその変形例では、バスバーと、コアと、基板との互いの相対的な位置が固定されている場合、モールド樹脂、スペーサ、ビスを省略しても構わない。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１にかかる電流センサでは、センサ素子４の検出結果を加算するために制御装置９を用いたが、電流センサに搭載される算出回路などを代わりに用いてもよい。

１０、２０ 電流センサ
１ バスバー ２ コア
４ センサ素子 ９ 制御装置

Claims (1)

1. １対のセンサ素子と、バスバーと、前記バスバーの外周面を囲むようにＣ字状に延びるコアと、算出部とを備える電流センサであって、
   前記１対のセンサ素子は、前記コアの両端にそれぞれ接触しつつ配置されており、
   前記算出部は、前記１対のセンサ素子からの検出結果を加算する電流センサ。

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