JP2019158568A - 電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】導体から感磁素子への熱伝達を、出力特性の直線性を確保しつつ、抑制する。【解決手段】電流センサ（１００）は、電流が流れ、一の方向に延びる導体（２０）と、前記一の方向と交わる他の方向から見て、導体から空間（５０）を隔てて配置され、導体を流れる電流により生じる磁界を検出する感磁素子（１０）と、を備える。前記他の方向から見て、導体の感磁素子に対向する部分は、導体の感磁素子に対向する側から導体の中心に向かって、且つ、導体の感磁素子に対向する側とは反対側から中心に向かって、細くなっている。【選択図】図２

Description

本発明は、導体を流れる電流により生じる磁界を検出する電流センサの技術分野に関する。

この種のセンサとして、例えば電流が流れる導体としてのバスバ上に、感磁素子としてのホール素子が配置されたセンサが提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１４−００６１１８号公報

上述の背景技術では、バスバの温度が雰囲気温度よりも高くなると、バスバからの熱に起因してホール素子が比較的高温になる。このとき、ホール素子の保護の観点から、バスバに流れる電流量が制限されると、例えば、電力が供給される機器に、供給すべき電力が供給されないという問題が生じる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、導体から感磁素子への熱伝達を、出力特性の直線性を確保しつつ抑制することができる電流センサを提供することを課題とする。

本発明の一態様に係る電流センサは、電流が流れ、一の方向に延びる導体と、前記一の方向と交わる他の方向から見て、前記導体から空間を隔てて配置され、前記導体を流れる電流により生じる磁界を検出する感磁素子と、を備え、前記他の方向から見て、前記導体の前記感磁素子に対向する部分は、前記導体の前記感磁素子に対向する側から前記導体の中心に向かって、且つ、前記導体の前記感磁素子に対向する側とは反対側から前記中心に向かって、細くなっているというものである。

実施形態に係る電流センサの断面図である。 図１のＡ−Ａ´断面図である。

電流センサに係る実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１は、実施形態に係る電流センサの断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ´断面図である。尚、図１及び図２では、図面上で各部材を視認可能とするために、部材毎に縮尺を変更している。

実施形態に係る電流センサ１００は、ホールＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１０、バスバ２０、コア３０並びに樹脂部４１及び４２を備えて構成されている。バスバ２０は、図２のＺ軸方向に沿って延びている。当該電流センサの動作時には、バスバ２０に電流が流れる。ホールＩＣ１０は、バスバ２０に流れる電流により生じる磁界を検出する。集磁用のコア３０は、ホールＩＣ１０を通る磁束密度を高めるために、Ｘ−Ｙ平面上（図１参照）において、バスバ２０及びホールＩＣ１０を囲むように配置されている。当該電流センサ１００では特に、ホールＩＣ１０は、バスバ２０から空間５０を隔てて配置されている。

（技術的効果）
例えばハイブリッド車両、電気自動車等の移動体に搭載される機器は、その小型化が図られる。小型化の手法の一つとして、例えば構成部品同士を一体化して、部品点数を減らす手法がある。しかしながら、構成部品同士の一体化によるデメリットが発生する可能性がある。

具体的には、移動体に搭載されるインバータでは、該インバータの一部を構成するバスバと一体として構成された電流センサが提案されている。しかしながら、バスバと一体として構成されたことにより、電流センサのホールＩＣとバスバとの間の距離が、バスバと電流センサとが別体として構成されている場合に比べて、近くなる。この結果、ホールＩＣが、バスバの熱の影響を受けやすくなるというデメリットが生じている。

当該電流センサ１００では、図２に示すように、バスバ２０のうちホールＩＣ１０に対向する部分の幅が、他の部分より細くされている。加えて、ホールＩＣ１０とバスバ２０との間に空間５０が形成されている。このように構成することにより、バスバ２０の熱がホールＩＣ１０に伝わることを抑制することができる。特に、空間５０が形成されることにより、雰囲気温度がバスバ２０の温度より低い場合には、バスバ２０の熱がホールＩＣ１０に伝わることを一層抑制することができる。

バスバ２０の形状を、バスバ２０のホールＩＣ１０に対向する側（図２の上側）からバスバ２０の中心に向かって細くするとともに、バスバ２０のホールＩＣ１０に対向する側とは反対側（図２の下側）からバスバ２０の中心に向かって細くすることによって、バスバ２０を流れる電流の偏りを抑制することができる。この結果、当該電流センサ１００の出力特性の直線性を確保することができる。

以上に説明した実施形態から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。

発明の一態様に係る電流センサは、電流が流れ、一の方向に延びる導体と、前記一の方向と交わる他の方向から見て、前記導体から空間を隔てて配置され、前記導体を流れる電流により生じる磁界を検出する感磁素子と、を備え、前記他の方向から見て、前記導体の前記感磁素子に対向する部分は、前記導体の前記感磁素子に対向する側から前記導体の中心に向かって、且つ、前記導体の前記感磁素子に対向する側とは反対側から前記中心に向かって、細くなっているというものである。

当該電流センサでは、感磁素子は、導体から空間を隔てて配置されている。従って、当該電流センサによれば、導体から感磁素子への熱伝達を抑制することができる。尚、上述の実施形態においては、「バスバ２０」が「導体」の一例に相当し、「ホールＩＣ１０」が「感磁素子」の一例に相当する。実施形態に係る「Ｚ軸方向」が「一の方向」の一例に相当し、「Ｘ軸方向」が「他の方向」の一例に相当する。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電流センサもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０…ホールＩＣ、２０…バスバ、３０…コア、４１、４２…樹脂部、５０…空間、１００…電流センサ

Claims (1)

1. 電流が流れ、一の方向に延びる導体と、
   前記一の方向と交わる他の方向から見て、前記導体から空間を隔てて配置され、前記導体を流れる電流により生じる磁界を検出する感磁素子と、
   を備え、
   前記他の方向から見て、前記導体の前記感磁素子に対向する部分は、前記導体の前記感磁素子に対向する側から前記導体の中心に向かって、且つ、前記導体の前記感磁素子に対向する側とは反対側から前記中心に向かって、細くなっている
   ことを特徴とする電流センサ。

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