JP2016197052A - Current sensor - Google Patents

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航 中山
Wataru Nakayama
航 中山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique, pertaining to a current sensor for measuring a current flowing in each of a plurality of bus bars having a projection, that suppresses the effect of a noise magnetic field caused by the projection of an adjacent bus bar.SOLUTION: A current sensor disclosed by the present specification comprises two bus bars 2a, 2b arranged in parallel, and magnetoelectric transducers 7a, 7b. Notches 21a, 21b and projections 23a, 23b are provided in each of the bus bars 2a, 2b. The magnetoelectric transducers 7a, 7b are arranged inside each of the notches 21a, 21b. The notch 21a of the bus bar 2a is arranged in the direction of bus bar extension so that it does not overlap the notch 21b of the adjacent bus bar 2b. The projection 23a of the bus bar 2a, when viewed from the direction of bus bar arrangement, is arranged between the magnetoelectric transducers 7a, 7b, and provided in the direction of extension at a position where it does not overlap the magnetoelectric transducers 7a, 7b.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、電流センサに関する。特に、複数のバスバの夫々に流れる電流を計測する電流センサに関する。   The present invention relates to a current sensor. In particular, the present invention relates to a current sensor that measures a current flowing through each of a plurality of bus bars.

電流を計測する電流センサが必要とされる場合がある。例えば、電動車両のモータを制御するために、モータに送電するバスバに電流センサが取り付けられる。モータを高い精度で制御するために、電流センサの計測精度の向上が望まれている。   A current sensor that measures current may be required. For example, in order to control a motor of an electric vehicle, a current sensor is attached to a bus bar that transmits power to the motor. In order to control the motor with high accuracy, it is desired to improve the measurement accuracy of the current sensor.

電流センサにおいて、電流を計測するために用いられる素子として、例えば磁電変換素子がある。磁電変換素子は、バスバに流れる電流に起因して発生する磁束を感知する素子である。磁電変換素子は、電流計測対象のバスバ以外から発生する磁界の影響を受ける。例えば、複数のバスバが平行に配置されており、各バスバの電流を計測する場合に、磁電変換素子は、計測対象となるバスバに隣接する計測対象でないバスバから発生する磁界の影響を受ける。例えば、特許文献1は、このような磁界の影響を抑えて、電流センサの計測精度を向上させるための技術を開示する。この技術は、バスバの形状と、バスバと磁電変換素子とのレイアウトを工夫することにより、隣接するバスバから発生する磁界の影響を抑える。   In the current sensor, as an element used for measuring a current, for example, there is a magnetoelectric conversion element. The magnetoelectric conversion element is an element that senses a magnetic flux generated due to a current flowing through the bus bar. The magnetoelectric conversion element is affected by a magnetic field generated from other than the current measurement target bus bar. For example, when a plurality of bus bars are arranged in parallel and the current of each bus bar is measured, the magnetoelectric conversion element is affected by a magnetic field generated from a non-measurement bus bar adjacent to the measurement target bus bar. For example, Patent Document 1 discloses a technique for improving the measurement accuracy of a current sensor while suppressing the influence of such a magnetic field. This technique suppresses the influence of a magnetic field generated from an adjacent bus bar by devising the shape of the bus bar and the layout of the bus bar and the magnetoelectric transducer.

特開2001−074783号公報JP 2001-074783 A

磁電変換素子を有する電流センサの計測精度を向上させるには、特許文献1に示すようなノイズ対策に加えて、計測対象のバスバと計測対象でないバスバとの相対位置を精度よく決めることも有効である。例えば、複数のバスバを金型に固定して複数のバスバを樹脂でモールドする場合、各バスバに、金型に対する位置決め用の突起を設けることが必要とされることがある。そのような突起を有するバスバを使った電流センサでは、突起を流れる電流に起因して発生する磁界にも留意しなければならない。すなわち、計測対象でないバスバの突起から発生する磁界が磁電変換素子に大きな影響を与える虞がある。バスバの延設方向で磁電変換素子から離れた位置に突起を設ければ、突起の影響を考慮しなくて済むが、樹脂でモールドするバスバ部分の近く、即ち、磁電変換素子が配置される場所の近くに突起を設けることが望ましい。これは、金型を小型化できることと、突起を含む電流センサ全体を小型化できるからである。本明細書は、突起を有する複数のバスバの夫々に流れる電流を計測する電流センサに関し、隣接バスバの突起に起因するノイズ磁界の影響を抑制するための技術を提供する。なお、本明細書が開示する電流センサはバスバの形状にも特徴があるので、その特徴あるバスバの形状を電流センサの構成に含むものである。   In order to improve the measurement accuracy of a current sensor having a magnetoelectric conversion element, it is also effective to accurately determine the relative position between a bus bar to be measured and a bus bar that is not to be measured, in addition to noise countermeasures as shown in Patent Document 1. is there. For example, when a plurality of bus bars are fixed to a mold and the plurality of bus bars are molded with resin, it may be necessary to provide each bus bar with a protrusion for positioning with respect to the mold. In a current sensor using a bus bar having such a protrusion, attention must also be paid to a magnetic field generated due to a current flowing through the protrusion. In other words, the magnetic field generated from the protrusion of the bus bar that is not the object of measurement may greatly affect the magnetoelectric transducer. If the protrusion is provided at a position away from the magnetoelectric conversion element in the bus bar extending direction, it is not necessary to consider the influence of the protrusion, but near the bus bar portion to be molded with resin, that is, where the magnetoelectric conversion element is arranged. It is desirable to provide a protrusion in the vicinity. This is because the mold can be miniaturized and the entire current sensor including the protrusions can be miniaturized. The present specification relates to a current sensor that measures a current flowing through each of a plurality of bus bars having protrusions, and provides a technique for suppressing the influence of a noise magnetic field caused by the protrusions of adjacent bus bars. In addition, since the current sensor disclosed in the present specification is also characterized by the shape of the bus bar, the characteristic shape of the bus bar is included in the configuration of the current sensor.

以下の説明では、「複数のバスバ」の代表として、「2本のバスバ」を例に説明する。即ち、以下では、2本のバスバの夫々に流れる電流を計測する電流センサについて説明する。これは、発明をより理解し易くするためである。以下で説明する技術は、2本のバスバに限定されるものではなく、3本以上のバスバの夫々を流れる電流を計測する電流センサにも適用可能であることに留意されたい。   In the following description, “two bus bars” will be described as an example as a representative of “a plurality of bus bars”. That is, hereinafter, a current sensor that measures the current flowing through each of the two bus bars will be described. This is to make the invention easier to understand. It should be noted that the technique described below is not limited to two bus bars, but can be applied to a current sensor that measures a current flowing through each of three or more bus bars.

本明細書が開示する電流センサは、平行に配置されている2本のバスバと、2個の磁電変換素子を備えている。2本のバスバの夫々に、切欠と突起が設けられている。各バスバの切欠は、バスバの延設方向において、隣接するバスバの切欠と重ならない位置に設けられている。各磁電変換素子は、各切欠の内側に配置されている。各突起は、バスバの並び方向と直交する方向に延びている。また、各突起は、2本のバスバの並び方向から見たときに、2個の磁電変換素子の間に位置するように、かつ、2個の前記磁電変換素子と重ならないように設けられている。   The current sensor disclosed in the present specification includes two bus bars arranged in parallel and two magnetoelectric conversion elements. A cutout and a protrusion are provided on each of the two bus bars. The notches of each bus bar are provided at positions that do not overlap with the notches of the adjacent bus bars in the bus bar extending direction. Each magnetoelectric conversion element is arranged inside each notch. Each protrusion extends in a direction orthogonal to the direction in which the bus bars are arranged. Each protrusion is provided so as to be positioned between the two magnetoelectric conversion elements when viewed from the direction in which the two bus bars are arranged, and not to overlap the two magnetoelectric conversion elements. Yes.

この構成によれば、切欠によってバスバの断面積が小さくなり、その部位の電流密度が高められる。以下、切欠の無い他の部位よりも断面積が小さくなった部位を幅狭部と称する。電流が誘起する磁界の強さは電流密度に比例するので、幅狭部のバスバが発生する磁界は、バスバの他の部位が発する磁界よりも強まる。切欠に配置された磁電変換素子は幅狭部によって強められた磁界を計測する。一方、各バスバの切欠は、バスバの延設方向において、隣接するバスバの切欠と重ならないように配置されている。よって、磁電変換素子は、隣接するバスバの幅狭部から発生する磁界から大きな影響を受けない。   According to this configuration, the cross-sectional area of the bus bar is reduced by the notch, and the current density at the portion is increased. Hereinafter, a part having a smaller cross-sectional area than other parts without notches is referred to as a narrow part. Since the strength of the magnetic field induced by the current is proportional to the current density, the magnetic field generated by the narrow bus bar is stronger than the magnetic field generated by other parts of the bus bar. The magnetoelectric transducer arranged in the notch measures the magnetic field strengthened by the narrow portion. On the other hand, the notches of each bus bar are arranged so as not to overlap the notches of the adjacent bus bars in the bus bar extending direction. Therefore, the magnetoelectric conversion element is not greatly affected by the magnetic field generated from the narrow portion of the adjacent bus bar.

一方、バスバには、各バスバの相対位置を精度よく決めるために、金型に対する位置決め用の突起が設けられている。当該突起を含む部位からも、ノイズとなる磁界が発生する。しかし、上記のように、この突起は、バスバの並び方向から見たときに、2個の磁電変換素子の間であってそれら磁電変換素子と重ならないように設けられている。したがって、突起が発するノイズ磁界は、磁電変換素子に大きな影響を与えない。また、突起は、2個の磁電変換素子の間に位置するように設けられているので、バスバ延設方向の電流センサの長さは突起に影響されず、2個の切欠の位置で定まる。即ち、突起が電流センサ全体を大きくすることはない。   On the other hand, the bus bar is provided with a projection for positioning with respect to the mold in order to accurately determine the relative position of each bus bar. A magnetic field that becomes noise is also generated from the portion including the protrusion. However, as described above, the protrusion is provided between the two magnetoelectric conversion elements so as not to overlap with the magnetoelectric conversion elements when viewed from the arrangement direction of the bus bars. Therefore, the noise magnetic field generated by the protrusion does not greatly affect the magnetoelectric conversion element. Further, since the protrusion is provided so as to be positioned between the two magnetoelectric conversion elements, the length of the current sensor in the bus bar extending direction is not affected by the protrusion and is determined by the positions of the two notches. That is, the protrusion does not enlarge the entire current sensor.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。   Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.

実施例の電流センサの斜視図である。It is a perspective view of the current sensor of an example. バスバのみを示す斜視図である。It is a perspective view which shows only a bus bar. 電流センサの上面図である。It is a top view of a current sensor. 隣接する2本のバスバを、並び方向から見た平面図である。(2本のバスバはZ軸方向にずらして描いてある。)It is the top view which looked at two adjacent bus bars from the arrangement direction. (The two bus bars are drawn shifted in the Z-axis direction.) 図3のV−V線における断面図である。It is sectional drawing in the VV line of FIG.

図面を参照して実施例の電流センサを説明する。図1に実施例の電流センサ200の斜視図を示す。電流センサ200は、バスバユニット3とセンサユニット4を備えている。バスバユニット3は、3本のバスバ2a、2b、2c(以下、まとめて「バスバ2」と称する場合がある)と、バスバ2の下側に配置されているシールド板6を、樹脂でモールドしたユニットである。以下、モールドした樹脂をモールド体5と称する。図1は、モールド体5を模式的に透明に描いた図である。図1では、モールド体5は一点鎖線で描かれている。モールド体5の一側面には、バスバ2の一方の端部24が露出している。モールド体5の下面には、バスバ2の他方の端部25が露出している。各バスバ2a、2b、2cの夫々には、切欠21a、21b、21cが設けられている。本実施例の電流センサ200は、バスバ2の形状にも特徴があるので、その形状に特徴のあるバスバ2を電流センサ200の構成に含むものである。なお、本明細書では図中にXYZ座標系が示されており、本明細書では適宜XYZ座標系を使用して実施例の構成を説明する。本明細書では、Z軸方向が、「上下方向」を示す。   A current sensor according to an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a current sensor 200 according to the embodiment. The current sensor 200 includes a bus bar unit 3 and a sensor unit 4. In the bus bar unit 3, three bus bars 2a, 2b, and 2c (hereinafter may be collectively referred to as "bus bar 2") and a shield plate 6 disposed below the bus bar 2 are molded with resin. Is a unit. Hereinafter, the molded resin is referred to as a mold body 5. FIG. 1 is a diagram schematically showing the mold body 5 transparently. In FIG. 1, the mold body 5 is drawn with a one-dot chain line. One end 24 of the bus bar 2 is exposed on one side surface of the mold body 5. The other end 25 of the bus bar 2 is exposed on the lower surface of the mold body 5. Each bus bar 2a, 2b, 2c is provided with a notch 21a, 21b, 21c. Since the current sensor 200 of the present embodiment is also characterized by the shape of the bus bar 2, the bus bar 2 having a characteristic shape is included in the configuration of the current sensor 200. In the present specification, an XYZ coordinate system is shown in the figure, and in this specification, the configuration of the embodiment will be described using the XYZ coordinate system as appropriate. In the present specification, the Z-axis direction indicates the “vertical direction”.

センサユニット4は、複数の磁電変換素子と、この複数の磁電変換素子が接続されている基板と、シールド板を、樹脂でモールドしたユニットである。以下、モールドした樹脂をモールド体42と称する。また、モールド体42の上面には、出力端子44が露出している。出力端子44は、磁電変換素子から出力された信号を、基板を介して、センサユニット4の外部へ出力するための端子である。センサユニット4は、バスバユニット3のモールド体5の上面に設けられた嵌合部52に嵌合している。嵌合部52は、バスバ2の各切欠21a、21b、21cの形状に沿って、モールド体5の上面に設けられた凹部である。センサユニット4がバスバユニット3の嵌合部52に嵌合すると、センサユニット4内の複数の磁電変換素子の夫々が、バスバ2の各切欠21a、21b、21cの内側に、配置される。   The sensor unit 4 is a unit in which a plurality of magnetoelectric conversion elements, a substrate to which the plurality of magnetoelectric conversion elements are connected, and a shield plate are molded with resin. Hereinafter, the molded resin is referred to as a mold body 42. Further, the output terminal 44 is exposed on the upper surface of the mold body 42. The output terminal 44 is a terminal for outputting a signal output from the magnetoelectric conversion element to the outside of the sensor unit 4 through the substrate. The sensor unit 4 is fitted in a fitting portion 52 provided on the upper surface of the molded body 5 of the bus bar unit 3. The fitting part 52 is a recess provided on the upper surface of the mold body 5 along the shape of the notches 21 a, 21 b, 21 c of the bus bar 2. When the sensor unit 4 is fitted into the fitting portion 52 of the bus bar unit 3, each of the plurality of magnetoelectric conversion elements in the sensor unit 4 is arranged inside each notch 21 a, 21 b, 21 c of the bus bar 2.

電流センサ200は、電動車両に搭載されるインバータの内部に備えられる。インバータは、バッテリの電力を走行用の3相交流モータ(以下、モータ)の供給に適した交流電力に変換するためのデバイスであり、内側にインバータ回路基板を備えている。電流センサ200は、インバータ回路基板と走行用モータとの間に接続される。バスバ2の一方の端部24は、インバータ回路基板に接続される。バスバ2の他方の端部25は、走行用モータに接続される。電流センサ200により、モータに供給される電力の電流値が計測される。電動車両では、要求トルクでモータを駆動するために、モータの電流フィードバック制御が実行される。電流センサ200で計測された電流値は、電流フィードバック制御の制御量を算出するために利用される。   Current sensor 200 is provided inside an inverter mounted on an electric vehicle. The inverter is a device for converting battery power into AC power suitable for supply of a traveling three-phase AC motor (hereinafter referred to as a motor), and includes an inverter circuit board on the inside. The current sensor 200 is connected between the inverter circuit board and the traveling motor. One end 24 of the bus bar 2 is connected to the inverter circuit board. The other end 25 of the bus bar 2 is connected to a traveling motor. A current value of electric power supplied to the motor is measured by the current sensor 200. In an electric vehicle, in order to drive the motor with the required torque, current feedback control of the motor is executed. The current value measured by the current sensor 200 is used to calculate a control amount for current feedback control.

図2を参照して、バスバ2の構成について説明する。図2は、バスバユニット3のバスバ2のみを示した斜視図である。電動車両のモータには、大電流が流れる。そのため、内部抵抗を小さくするように細長い金属板により構成されたバスバが採用される。図2に示すように、バスバ2a、2b、2cは、細長い金属板であり、それらの厚みは、同じである。バスバ2a、2b、2cは、その幅広の側面が対向するように平行に配置されている。さらに、バスバ2a、2b、2cは、その幅狭の側面が上下方向(Z軸方向)で揃うように配置されている。また、バスバ2は、X軸方向に沿って延びている。   The configuration of the bus bar 2 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view showing only the bus bar 2 of the bus bar unit 3. A large current flows through the motor of the electric vehicle. Therefore, a bus bar made of an elongated metal plate is adopted so as to reduce the internal resistance. As shown in FIG. 2, the bus bars 2a, 2b, 2c are elongated metal plates, and their thicknesses are the same. The bus bars 2a, 2b, and 2c are arranged in parallel so that the wide side faces thereof. Furthermore, the bus bars 2a, 2b, and 2c are arranged so that the narrow side surfaces thereof are aligned in the vertical direction (Z-axis direction). The bus bar 2 extends along the X-axis direction.

図2に示すように、バスバ2a、2b、2cの夫々には、長方形の切欠21a、21b、21c及び長方形の切欠22a、22b、22cが、設けられている。切欠21a、21b、21cは、互いに同一形状であり、切欠22a、22b、22cも、互いに同一形状である。バスバ2aにおいて、切欠21aは、バスバ2aの上側に位置しており、切欠22aは、バスバ2aの下側に位置している。切欠21aと切欠22aとは、バスバ2aの延設方向(即ち、X軸方向)の同位置に配置されている。切欠21aと切欠22aにより、バスバ2aは、切欠21aと切欠22aの間に、切欠の無い他の部位より断面積の小さい部位(以下、幅狭部26a)を有する。他のバスバ2b、2cでも、バスバ2aと同様に、切欠21b、21c及び切欠22b、22cが設けられている。バスバ2b、2cは夫々、バスバ2aと同様に、幅狭部26b、26cを有する。   As shown in FIG. 2, each of the bus bars 2a, 2b, 2c is provided with rectangular cutouts 21a, 21b, 21c and rectangular cutouts 22a, 22b, 22c. The notches 21a, 21b, and 21c have the same shape, and the notches 22a, 22b, and 22c have the same shape. In the bus bar 2a, the notch 21a is located above the bus bar 2a, and the notch 22a is located below the bus bar 2a. The notch 21a and the notch 22a are disposed at the same position in the extending direction of the bus bar 2a (that is, the X-axis direction). Due to the notch 21a and the notch 22a, the bus bar 2a has a portion (hereinafter referred to as a narrow portion 26a) having a smaller cross-sectional area between the notch 21a and the notch 22a than other portions not having the notch. Similarly to the bus bar 2a, the other bus bars 2b and 2c are provided with notches 21b and 21c and notches 22b and 22c. The bus bars 2b and 2c have narrow portions 26b and 26c, respectively, similarly to the bus bar 2a.

切欠21a、21b、21cは、上から見たとき(即ち、Z軸方向から見たとき)にV字形に配置されている。別言すれば、バスバ2aの切欠21aは、バスバ2aに隣接するバスバ2bの切欠21bと延設方向において重ならないように配置されている。同様に、バスバ2cの切欠21cは、バスバ2cに隣接するバスバ2bの切欠21cと延設方向において重ならないように配置されている。特に、バスバ2a、2cの各切欠21a、21cは、並び方向(即ち、Y軸方向)から見たときに、隣接するバスバ2bの切欠21bに対してX軸正方向にオフセットするように配置されている。そして、並び方向から見たときに、バスバ2a、2cの各切欠21a、21cのX軸負方向側の内側面と、切欠22bのX軸正方向側の内側面とが、延設方向において同位置にある。   The notches 21a, 21b, 21c are arranged in a V shape when viewed from above (that is, viewed from the Z-axis direction). In other words, the notch 21a of the bus bar 2a is arranged so as not to overlap the notch 21b of the bus bar 2b adjacent to the bus bar 2a in the extending direction. Similarly, the notch 21c of the bus bar 2c is arranged so as not to overlap the notch 21c of the bus bar 2b adjacent to the bus bar 2c in the extending direction. In particular, the notches 21a and 21c of the bus bars 2a and 2c are arranged so as to be offset in the X-axis positive direction with respect to the notches 21b of the adjacent bus bars 2b when viewed from the arrangement direction (that is, the Y-axis direction). ing. When viewed from the alignment direction, the inner surface of the notches 21a and 21c of the bus bars 2a and 2c on the X-axis negative direction side and the inner surface of the notch 22b on the X-axis positive direction side are the same in the extending direction. In position.

さらに、各バスバ2a、2b、2c夫々には、突起23a、23b、23cが、設けられている。各突起23a、23b、23cは、各切欠22a、22b、22cに隣接するように、各バスバ2a、2b、2cの下面に設けられている。即ち、突起23a、23b、23cは、並び方向と直交する方向(即ち、Z軸方向)に延びている。各突起23a、23b、23cは、各切欠22a、22b、22cの外側に位置している。特に、バスバ2a、2cの突起23a、23cは、切欠22a、22cに対してX軸負方向に配置されている。そして、突起23a、23cのX軸正方向側の側面と、切欠22a、22cのX軸負方向側の内側面とが一平面上に位置している。一方、バスバ2bの突起23bは、切欠22bに対してX軸正方向に配置されている。そして、突起23bのX軸負方向側の側面と、切欠22bのX軸正方向側の内側面とが一平面上に位置している。   Furthermore, each bus bar 2a, 2b, 2c is provided with a protrusion 23a, 23b, 23c. The protrusions 23a, 23b, and 23c are provided on the lower surfaces of the bus bars 2a, 2b, and 2c so as to be adjacent to the notches 22a, 22b, and 22c. That is, the protrusions 23a, 23b, and 23c extend in a direction orthogonal to the arrangement direction (that is, the Z-axis direction). Each protrusion 23a, 23b, 23c is located outside each notch 22a, 22b, 22c. In particular, the protrusions 23a and 23c of the bus bars 2a and 2c are disposed in the X-axis negative direction with respect to the notches 22a and 22c. The side surfaces on the X axis positive direction side of the protrusions 23a and 23c and the inner side surfaces on the X axis negative direction side of the notches 22a and 22c are positioned on one plane. On the other hand, the protrusion 23b of the bus bar 2b is arranged in the positive direction of the X axis with respect to the notch 22b. The side surface of the protrusion 23b on the negative X-axis side and the inner surface of the notch 22b on the positive X-axis side are located on one plane.

図3を参照して、センサユニット4に含まれる磁電変換素子と、バスバユニット3に含まれるバスバ2との位置関係について説明する。図3は、電流センサ200の上面図である。図3でも、図1と同様に、バスバユニット3のモールド体5は模式的に透明で描かれており、モールド体5は一点鎖線で描かれている。センサユニット4は、内側に、3個の磁電変換素子7a、7b、7cを備えている。各磁電変換素子7a、7b、7cは、センサユニット4がバスバユニット3の嵌合部52に嵌合することで、バスバ2の各切欠21a、21b、21cの内側に配置される。図では、磁電変換素子7a、7b、7c以外の電子部分については図示が省略されている。   With reference to FIG. 3, the positional relationship between the magnetoelectric conversion element included in the sensor unit 4 and the bus bar 2 included in the bus bar unit 3 will be described. FIG. 3 is a top view of the current sensor 200. In FIG. 3, as in FIG. 1, the mold body 5 of the bus bar unit 3 is schematically drawn in a transparent manner, and the mold body 5 is drawn in a dashed line. The sensor unit 4 includes three magnetoelectric conversion elements 7a, 7b, and 7c on the inner side. The magnetoelectric conversion elements 7a, 7b, and 7c are arranged inside the notches 21a, 21b, and 21c of the bus bar 2 when the sensor unit 4 is fitted into the fitting portion 52 of the bus bar unit 3. In the drawing, the illustration of the electronic parts other than the magnetoelectric conversion elements 7a, 7b, 7c is omitted.

センサユニット4に含まれるシールド板46と基板48は、センサユニット4の外形に倣った形状をしている。図3には図示されないが、基板48の上にシールド板46が配置される。そして、基板48の下面に、磁電変換素子7a、7b、7cが接続されている。シールド板46と基板48の一部は、センサユニット4が、バスバユニット3の嵌合部52に嵌合することで、磁電変換素子7a、7b、7cとともに、切欠21a、21b、21cの内側に配置される。上述したように、バスバユニット3のシールド板6は、バスバ2の下に配置される。したがって、磁電変換素子7a、7b、7cは、2枚のシールド板46、6により上下に挟まれている。磁電変換素子7a、7b、7cは、2枚のシールド板46、6に挟まれることにより、電流センサ200の外部に位置する電子部品から発生する磁界に対して遮断される。   The shield plate 46 and the substrate 48 included in the sensor unit 4 have a shape that follows the outer shape of the sensor unit 4. Although not shown in FIG. 3, the shield plate 46 is disposed on the substrate 48. Magnetoelectric conversion elements 7 a, 7 b, and 7 c are connected to the lower surface of the substrate 48. Part of the shield plate 46 and the substrate 48 is fitted inside the notches 21a, 21b, and 21c together with the magnetoelectric conversion elements 7a, 7b, and 7c by the sensor unit 4 being fitted into the fitting portion 52 of the bus bar unit 3. Be placed. As described above, the shield plate 6 of the bus bar unit 3 is disposed under the bus bar 2. Therefore, the magnetoelectric conversion elements 7a, 7b, 7c are sandwiched between the two shield plates 46, 6 up and down. The magnetoelectric conversion elements 7 a, 7 b, 7 c are cut off from a magnetic field generated from an electronic component located outside the current sensor 200 by being sandwiched between the two shield plates 46, 6.

さらに図4を参照して、センサユニット4に含まれる磁電変換素子と、バスバ2の各突起との位置関係について説明する。図4は、バスバ2のうち互いに隣接するバスバ2a、2bを並び方向(即ち、Y軸方向)から見た平面図である。図4は、比較のために、平行に配置されている2本のバスバ2a、2bを、X軸方向に沿った位置関係を保持したまま、紙面の上下方向に並べて描いた図である。上述したように、切欠21bは、切欠21aと、延設方向(即ち、X軸方向)において、重ならないように配置されている。よって、図4に示すように、切欠21bの内側に配置される磁電変換素子7bは、延設方向において、隣接するバスバ2aの切欠21aと重ならないように配置される。特に、磁電変換素子7a、7bは、延設方向において重ならないように配置されている。バスバ2aの突起23aは、バスバの並び方向(Y軸方向)からみたときに、切欠21a、21bの夫々に配置されている磁電変換素子7a、7bの間に位置するように設けられている。さらに、突起23aは、バスバの並び方向からみたときに、磁電変換素子7a、7bと重ならないように配置されている。具体的には、突起23aのX軸負方向側の側面に沿った平面P1と、X軸正方向側の側面に沿った平面P2とに挟まれる空間の外側に、隣接するバスバ2bに位置する磁電変換素子7bが、位置する。   Furthermore, with reference to FIG. 4, the positional relationship between the magnetoelectric conversion element included in the sensor unit 4 and each protrusion of the bus bar 2 will be described. FIG. 4 is a plan view of the bus bars 2a and 2b adjacent to each other in the bus bar 2 as viewed from the arrangement direction (that is, the Y-axis direction). FIG. 4 is a diagram in which two bus bars 2a and 2b arranged in parallel are arranged side by side in the vertical direction on the paper surface while maintaining the positional relationship along the X-axis direction for comparison. As described above, the notch 21b is disposed so as not to overlap the notch 21a in the extending direction (that is, the X-axis direction). Therefore, as shown in FIG. 4, the magnetoelectric conversion element 7b arranged inside the notch 21b is arranged so as not to overlap the notch 21a of the adjacent bus bar 2a in the extending direction. In particular, the magnetoelectric conversion elements 7a and 7b are arranged so as not to overlap in the extending direction. The protrusion 23a of the bus bar 2a is provided so as to be positioned between the magnetoelectric conversion elements 7a and 7b disposed in the notches 21a and 21b when viewed from the bus bar arrangement direction (Y-axis direction). Furthermore, the protrusion 23a is disposed so as not to overlap the magnetoelectric conversion elements 7a and 7b when viewed from the bus bar arrangement direction. Specifically, the bus bar 2b is located outside the space sandwiched between the plane P1 along the side surface on the X axis negative direction side of the protrusion 23a and the plane P2 along the side surface on the X axis positive direction side. The magnetoelectric conversion element 7b is located.

同様に、バスバ2bの突起23bも、バスバの並び方向から見たときに、切欠21a、21bの夫々に配置されている磁電変換素子7a、7bの間に位置するように設けられているとともに、延設方向において、磁電変換素子7a、7bと重ならないように配置されている。具体的には、突起23bのX軸正方向側の側面に沿った平面P3と、X軸負方向側の側面に沿った平面P2とに挟まれる空間の外側に、隣接するバスバ2bに位置する磁電変換素子7bが位置する。なお、本実施例では、並び方向から見たときに、切欠22aのX軸負方向側の内側面と、切欠22bのX軸正方向側の内側面とが、延設方向において、同位置にある。したがって、突起23bのX軸負方向側の側面に沿った平面と、突起23aのX軸正方向側の側面に沿った平面とは、同じ平面P2である。   Similarly, the protrusion 23b of the bus bar 2b is provided so as to be positioned between the magnetoelectric conversion elements 7a and 7b arranged in the notches 21a and 21b, respectively, when viewed from the arrangement direction of the bus bars. It arrange | positions so that it may not overlap with the magnetoelectric conversion elements 7a and 7b in the extending direction. Specifically, the bus bar 2b is located outside the space sandwiched between the plane P3 along the side surface on the X-axis positive direction side of the protrusion 23b and the plane P2 along the side surface on the X-axis negative direction side. The magnetoelectric conversion element 7b is located. In this embodiment, when viewed from the arrangement direction, the inner surface of the notch 22a on the X axis negative direction side and the inner surface of the notch 22b on the X axis positive direction side are in the same position in the extending direction. is there. Therefore, the plane along the side surface on the X axis negative direction side of the projection 23b and the plane along the side surface on the X axis positive direction side of the projection 23a are the same plane P2.

また、バスバ2のうち互いに隣接するバスバ2b、2cにおいて、突起23b、23cと、磁電変換素子7b、7cの位置関係も、上述したバスバ2a、2bに関する位置関係と同じである。   In the bus bars 2b and 2c adjacent to each other in the bus bar 2, the positional relationship between the protrusions 23b and 23c and the magnetoelectric transducers 7b and 7c is the same as the positional relationship related to the bus bars 2a and 2b described above.

図5を参照して、バスバ2に設けられる突起23a、23b、23cの機能について説明する。図5は、図3のV−V線における断面図である。図3において、V−V線は、バスバ2aの突起23aとバスバ2cの突起23cを通過する断面を示す。バスバ2は、樹脂でモールドされる際に、金型に固定される。突起23a、23b、23cは、バスバ2をその金型に固定するための突起である。3本のバスバ2のそれぞれの突起23a、23b、23cを金型に固定することで、3本のバスバ2の相対的な位置が定まる。図5には、バスバ2を固定するための金型8の一部が仮想線にて示されている。金型8は、樹脂でモールドした後に、バスバユニット3から外される。図5では、外す前の金型8が示されている。なお、図を理解し易くするために、一点鎖線で描いた金型8にもハッチングを施してある。金型8には、バスバ2aの突起23aと対向する位置に、嵌合部81aが設けられている。嵌合部81aには、突起23aが嵌合する。突起23aが嵌合部81aに嵌合することで、バスバ2aが金型8に対して固定される。金型8には、嵌合部81aと同様に、バスバ2bの突起23bが嵌合する嵌合部(不図示)と、バスバ2cの突起23cが嵌合する嵌合部81cも設けられている。突起23b、23cが夫々、嵌合部81b、81cに嵌合することで、バスバ2b、2cが金型8に対して固定される。各バスバ2a、2b、2cが、金型8に対して固定されることにより、各バスバ2a、2b、2cの相対位置が精度よく決められる。即ち、突起23a、23b、23cは、金型8を利用して3本のバスバ2の相対的な位置を決めるために設けられている。   With reference to FIG. 5, the function of the protrusions 23a, 23b, and 23c provided on the bus bar 2 will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. In FIG. 3, the VV line shows a cross section passing through the protrusion 23a of the bus bar 2a and the protrusion 23c of the bus bar 2c. The bus bar 2 is fixed to a mold when it is molded with resin. The protrusions 23a, 23b, and 23c are protrusions for fixing the bus bar 2 to the mold. By fixing the projections 23a, 23b, 23c of the three bus bars 2 to the mold, the relative positions of the three bus bars 2 are determined. In FIG. 5, a part of the mold 8 for fixing the bus bar 2 is indicated by an imaginary line. The mold 8 is removed from the bus bar unit 3 after being molded with resin. FIG. 5 shows the mold 8 before being removed. In addition, in order to make a figure easy to understand, the metal mold | die 8 drawn with the dashed-dotted line is also hatched. The mold 8 is provided with a fitting portion 81a at a position facing the protrusion 23a of the bus bar 2a. The protrusion 23a is fitted to the fitting portion 81a. The bus bar 2a is fixed to the mold 8 by fitting the protrusion 23a into the fitting portion 81a. Similarly to the fitting portion 81a, the mold 8 is also provided with a fitting portion (not shown) in which the protrusion 23b of the bus bar 2b is fitted and a fitting portion 81c in which the protrusion 23c of the bus bar 2c is fitted. . The bus bars 2b and 2c are fixed to the mold 8 by fitting the protrusions 23b and 23c into the fitting portions 81b and 81c, respectively. By fixing each bus bar 2a, 2b, 2c to the mold 8, the relative position of each bus bar 2a, 2b, 2c can be determined with high accuracy. That is, the protrusions 23a, 23b, and 23c are provided to determine the relative positions of the three bus bars 2 using the mold 8.

電流センサ200の効果について説明する。以下では、代表して、磁電変換素子7bに対する効果を説明する。上述したように、バスバ2bの幅狭部26bの横断面の面積は、切欠の無い部位の横断面の面積より小さい。よって、幅狭部26bを通過する電流の電流密度は、バスバ2bの切欠が無い部位を通過する電流の電流密度より高くなる。幅狭部26bにより電流密度が高められることで、幅狭部26bの周囲に発生する磁束の磁束密度も高められる。高められた磁束密度を感知することで、磁電変換素子7bは、ノイズとなる磁界(例えば、隣接するバスバから発生する磁界)の影響を受け難い。よって、磁電変換素子7bは、バスバ2bを通過する電流により発生する磁束の磁束密度を高い精度で検出することができる。   The effect of the current sensor 200 will be described. Below, the effect with respect to the magnetoelectric conversion element 7b is demonstrated as a representative. As described above, the area of the cross section of the narrow portion 26b of the bus bar 2b is smaller than the area of the cross section of the portion having no notch. Therefore, the current density of the current passing through the narrow portion 26b is higher than the current density of the current passing through the portion where the bus bar 2b is not cut. By increasing the current density by the narrow portion 26b, the magnetic flux density of the magnetic flux generated around the narrow portion 26b is also increased. By sensing the increased magnetic flux density, the magnetoelectric conversion element 7b is hardly affected by a magnetic field (for example, a magnetic field generated from an adjacent bus bar) that becomes noise. Therefore, the magnetoelectric conversion element 7b can detect the magnetic flux density of the magnetic flux generated by the current passing through the bus bar 2b with high accuracy.

また、切欠21bは、隣接するバスバ2a、2cの切欠21a、21cとバスバの延設方向において、重ならないように配置されている。即ち、切欠21bに配置されている磁電変換素子7bは、隣接するバスバ2a、2cの切欠21a、21c、即ち、幅狭部26a、26cと、延設方向において、重ならないように、配置される。よって、磁電変換素子7bは、隣接するバスバ2a、2cの幅狭部26a、26cにより磁束密度が高められた磁界から大きな影響を受けない。   Further, the notch 21b is disposed so as not to overlap with the notches 21a and 21c of the adjacent bus bars 2a and 2c in the extending direction of the bus bar. That is, the magnetoelectric conversion element 7b arranged in the notch 21b is arranged so as not to overlap the notches 21a and 21c of the adjacent bus bars 2a and 2c, that is, the narrow portions 26a and 26c in the extending direction. . Therefore, the magnetoelectric conversion element 7b is not greatly affected by the magnetic field whose magnetic flux density is increased by the narrow portions 26a and 26c of the adjacent bus bars 2a and 2c.

また、隣接するバスバ2a、2cの突起23a、23cを含む部位は、切欠の無い他の部位から形状が変化している。よって、突起23a、23cを含む部位から発生する磁界の形状は、他の部位から発生する磁界の形状と異なる。そのため、突起23a、23cを含む部位から発生する磁界は、磁電変換素子7bのノイズとなる虞がある。しかし、上述したように、突起23a、23cは、並び方向から見たときに、磁電変換素子7bと重ならないように配置されている。よって、磁電変換素子7bは、突起23a、23cを含む部位から発生する磁界から大きな影響を受けない。即ち、バスバ2bに対するバスバ2a、2cの相対位置を決めるための突起23a、23cを、磁電変換素子7bに対する影響を抑えつつ、バスバ2bに設けることができる。   Moreover, the shape of the portion including the protrusions 23a and 23c of the adjacent bus bars 2a and 2c has changed from the other portion having no notch. Therefore, the shape of the magnetic field generated from the part including the protrusions 23a and 23c is different from the shape of the magnetic field generated from the other part. Therefore, the magnetic field generated from the portion including the protrusions 23a and 23c may become noise of the magnetoelectric conversion element 7b. However, as described above, the protrusions 23a and 23c are arranged so as not to overlap the magnetoelectric conversion element 7b when viewed from the arrangement direction. Therefore, the magnetoelectric conversion element 7b is not greatly affected by the magnetic field generated from the portion including the protrusions 23a and 23c. That is, the protrusions 23a and 23c for determining the relative positions of the bus bars 2a and 2c with respect to the bus bar 2b can be provided on the bus bar 2b while suppressing the influence on the magnetoelectric conversion element 7b.

磁電変換素子7a、7cも、磁電変換素子7bと同様に、隣接するバスバから発生する磁界から大きな影響を受けず、さらに、隣接するバスバの突起に起因するノイズ磁界からも大きな影響を受けない。   Similarly to the magnetoelectric conversion element 7b, the magnetoelectric conversion elements 7a and 7c are not significantly affected by the magnetic field generated from the adjacent bus bar, and are not significantly affected by the noise magnetic field caused by the protrusion of the adjacent bus bar.

また、電流センサ200は、次のような特徴も有している。各バスバ2a、2b、2cの突起23a、23b、23cは、並び方向から見たときに、磁電変換素子7a、7bの間(別言すれば、磁電変換素子7b、7cの間)に、配置されている。即ち、突起23a、23b、23cを、磁電変換素子7a、7b、7cよりバスバユニット3の内側に集約することができる。このことは、バスバユニット3の延設方向、即ち、X軸方向の小型化に寄与する。   The current sensor 200 also has the following characteristics. The protrusions 23a, 23b, and 23c of each bus bar 2a, 2b, and 2c are disposed between the magnetoelectric conversion elements 7a and 7b (in other words, between the magnetoelectric conversion elements 7b and 7c) when viewed from the arrangement direction. Has been. That is, the protrusions 23a, 23b, and 23c can be gathered inside the bus bar unit 3 from the magnetoelectric conversion elements 7a, 7b, and 7c. This contributes to downsizing of the bus bar unit 3 in the extending direction, that is, in the X-axis direction.

上述の特徴を有する電流センサ200は、次の効果の相乗により計測精度の向上が図られる。(1)切欠により、計測対象のバスバから発生する磁界が強められる。(2)磁電変換素子は、隣接する非計測対象のバスバの切欠とバスバの延設方向に沿って重ならないので、隣接するバスバの幅狭部から発生する磁界の影響を受け難い。(3)金型に対する位置決め用の突起を、バスバの並び方向から見たときに、磁電変換素子と重ならないように配置することにより、磁電変換素子が、突起を有する部位から発生する磁界の影響を受け難い。   The current sensor 200 having the above-described features can improve the measurement accuracy by synergy of the following effects. (1) The magnetic field generated from the bus bar to be measured is strengthened by the notch. (2) Since the magnetoelectric conversion element does not overlap with the notch of the adjacent non-measurement target bus bar along the extending direction of the bus bar, the magnetoelectric conversion element is hardly affected by the magnetic field generated from the narrow portion of the adjacent bus bar. (3) By positioning the projection for positioning with respect to the mold so as not to overlap the magnetoelectric conversion element when viewed from the bus bar arrangement direction, the magnetoelectric conversion element is affected by the magnetic field generated from the portion having the projection. It is difficult to receive.

以下、実施例で示した技術に関する留意点を述べる。実施例で示すバスバの本数は例示に過ぎず、本明細書で開示する技術は、バスバの本数に限らず利用することができる。   Hereinafter, points to be noted regarding the technology shown in the embodiments will be described. The number of bus bars shown in the embodiments is merely an example, and the technology disclosed in this specification can be used without being limited to the number of bus bars.

また、実施例では、並び方向から見たときに、切欠の一方側の内側面と、隣接するバスバの切欠の他方側の内側面とが、延設方向に沿って、同位置にある。これに代えて、並び方向から見たときに、切欠の一方側の内側面と、隣接するバスバの切欠の他方側の内側面とが、延設方向に沿って、互いに離間していてもよい。即ち、各切欠が、バスバの延設方向において、隣接するバスバの切欠と重ならないように配置されていればよい。   Further, in the embodiment, when viewed from the arrangement direction, the inner surface on one side of the notch and the inner surface on the other side of the notch of the adjacent bus bar are at the same position along the extending direction. Alternatively, when viewed from the arrangement direction, the inner surface on one side of the notch and the inner surface on the other side of the notch of the adjacent bus bar may be separated from each other along the extending direction. . That is, each notch should just be arrange | positioned so that it may not overlap with the notch of an adjacent bus bar in the extending direction of a bus bar.

また、本実施例では、突起23aの平面P1と、平面P2とに挟まれる空間(以下、突起空間と称する)の外側に、隣接するバスバ2bに位置する磁電変換素子7bが、位置する(図4を参照)。即ち、磁束を感知するための主要部分である磁電変換素子7bが、少なくとも、突起空間の外側に、位置しており、磁電変換素子7b以外の電子部分は、突起空間の内側に位置していてもよい。   In the present embodiment, the magnetoelectric transducer 7b positioned in the adjacent bus bar 2b is located outside the space (hereinafter referred to as the protrusion space) sandwiched between the plane P1 and the plane P2 of the protrusion 23a (see FIG. 4). That is, the magnetoelectric conversion element 7b, which is the main part for sensing the magnetic flux, is located at least outside the projection space, and the electronic parts other than the magnetoelectric conversion element 7b are located inside the projection space. Also good.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

2(2a−2c):バスバ
3:バスバユニット
4:センサユニット
5:モールド体
6シールド板
7a、7b、7c:磁電変換素子
8:金型
21a−21c:切欠(上側)
22a−22c:切欠(下側)
23a−23c:突起
42:モールド体
44:出力端子
46:シールド板
48:基板
200:電流センサ
2 (2a-2c): Bus bar 3: Bus bar unit 4: Sensor unit 5: Mold body 6 Shield plates 7a, 7b, 7c: Magnetoelectric transducer 8: Mold 21a-21c: Notch (upper side)
22a-22c: Notch (lower side)
23a-23c: Protrusion 42: Mold body 44: Output terminal 46: Shield plate 48: Substrate 200: Current sensor

Claims (1)

平行に配置されている2本のバスバであって、各バスバに、切欠と、バスバの並び方向と直交する方向に延びている突起と、が設けられている2本のバスバと、
各切欠の内側に配置されている磁電変換素子と、
を備えており、
前記各切欠は、バスバの延設方向において、隣接するバスバの切欠と重ならないように設けられており、
前記各バスバの前記突起は、前記2本のバスバの並び方向から見たときに、2個の前記磁電変換素子の間に位置するように、かつ、2個の前記磁電変換素子と重ならないように設けられている、
ことを特徴とする電流センサ。
Two bus bars arranged in parallel, each bus bar being provided with a notch and a protrusion extending in a direction perpendicular to the direction in which the bus bars are arranged;
A magnetoelectric transducer disposed inside each notch;
With
Each notch is provided so as not to overlap with a notch of an adjacent bus bar in the extending direction of the bus bar,
The protrusions of the bus bars are positioned between the two magnetoelectric transducers and do not overlap the two magnetoelectric transducers when viewed from the direction in which the two bus bars are arranged. Provided in the
A current sensor characterized by that.
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