JP6296103B2 - Current sensor - Google Patents

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Description

本発明は、コアに発生する磁束の大きさに基づいて当該電流の大きさを検出するように構成された電流センサに関する。   The present invention relates to a current sensor configured to detect the magnitude of the current based on the magnitude of magnetic flux generated in a core.

従来より、磁性体製の板材が曲げられて形成された電流センサ用のコアが、例えば特許文献1で提案されている。具体的に、特許文献1では、曲げられた板材で構成されたコア本体と、曲げられた板材の両端部が所定のギャップを介して対向配置されたギャップ部と、を備えたコアの構成が提案されている。   Conventionally, a core for a current sensor formed by bending a magnetic plate is proposed in Patent Document 1, for example. Specifically, in Patent Document 1, there is a core configuration including a core body made of a bent plate material and a gap portion in which both ends of the bent plate material are arranged to face each other with a predetermined gap therebetween. Proposed.

このうち、コア本体は、ギャップとは反対側からギャップ部とコア本体との接続部に至るまで、板材の短軸方向の寸法すなわち板材の幅寸法が小さくなるように傾斜した傾斜部を有している。一方、ギャップ部における板材の幅寸法は一定になっている。   Among these, the core body has an inclined portion that is inclined so that the dimension in the minor axis direction of the plate material, that is, the width size of the plate material, is reduced from the side opposite to the gap to the connection portion between the gap portion and the core body. ing. On the other hand, the width dimension of the board | plate material in a gap part is constant.

特開2008−233013号公報JP 2008-233303 A

しかしながら、上記従来の技術では、コア本体には板材の幅寸法が小さくなる傾斜部が設けられている一方、ギャップ部には傾斜部が設けられていないので、傾斜部とギャップ部との接続角部に磁界が集中してしまう。このため、コア本体とギャップ部との接続部における磁気抵抗が不均一となり、電流センサにおいて所望の電流検出特性が得られないという問題がある。   However, in the above conventional technique, the core body is provided with the inclined portion that reduces the width of the plate material, while the gap portion is not provided with the inclined portion. Magnetic field concentrates on the part. For this reason, there is a problem that the magnetic resistance at the connecting portion between the core body and the gap portion becomes non-uniform, and a desired current detection characteristic cannot be obtained in the current sensor.

本発明は上記点に鑑み、均一の磁気抵抗特性を有するコアを備えた電流センサを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the current sensor provided with the core which has a uniform magnetoresistive characteristic in view of the said point.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、板材(31)の一部が曲げられた連結部(35)と有すると共に、連結部(35)とは反対側において板材(31)の一端部(32)と他端部(33)とが一定の磁気ギャップ(34)を介して対向配置されたコア(30)を備えている。   In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 has a connecting portion (35) in which a part of the plate (31) is bent, and the plate (31) on the side opposite to the connecting portion (35). One end (32) and the other end (33) are provided with a core (30) disposed opposite to each other with a certain magnetic gap (34) interposed therebetween.

また、コア(30)の中空部分を貫通するように測定対象の電流が流れることによってコア(30)に発生する磁束の大きさに基づいて当該電流の大きさを検出するように構成された電流センサであって、以下の点を特徴としている。   Further, the current configured to detect the magnitude of the current based on the magnitude of the magnetic flux generated in the core (30) when the current to be measured flows so as to penetrate the hollow portion of the core (30). The sensor is characterized by the following points.

すなわち、コア(30)は、連結部(35)のうちの一端部(32)側の端部(35a)から一端部(32)の先端(32a)に至るまで、板材(31)の幅が連続して狭くなる第1テーパ部(36a)と、連結部(35)のうちの他端部(33)側の端部(35b)から他端部(33)の先端(33a)に至るまで、板材(31)の幅が連続して狭くなる第2テーパ部(37a)と、を有している。また、連結部(35)は、一端部(32)側の端部(35a)から、他端部(33)側の端部(35b)まで、の幅が一定になっていると共に、円筒の中心軸を通るように中心軸に沿って円筒が2分割された半円筒状となるように一定の径で曲げられた曲げ部(35)として構成されている。さらに、曲げ部(35)のうちの一端部(32)側の端部(35a)は第1テーパ部(36a)の始点に対応すると共に、曲げ部(35)のうちの他端部(33)側の端部(35b)が第2テーパ部(37a)の始点に対応している。そして、板材(31)において、曲げ部(35)のうちの一端部(32)側の端部(35a)から一端部(32)の先端(32a)までを第1板部(36)とすると共に、曲げ部(35)のうちの他端部(33)側の端部(35b)から他端部(33)の先端(33a)までを第2板部(37)とすると、曲げ部(35)のうち第1テーパ部(36a)及び第2テーパ部(37a)に対応した側面とは反対側の側面、第1板部(36)のうち第1テーパ部(36a)とは反対側の側面、及び第2板部(37)のうち第2テーパ部(37a)とは反対側の側面は、同一平面に位置していることを特徴とする。   That is, in the core (30), the width of the plate (31) extends from the end (35a) on the one end (32) side of the connecting portion (35) to the tip (32a) of the one end (32). From the first taper portion (36a) that continuously narrows and the end portion (35b) on the other end portion (33) side of the connecting portion (35) to the tip end (33a) of the other end portion (33). And the second taper portion (37a) in which the width of the plate material (31) is continuously reduced. The connecting portion (35) has a constant width from the end portion (35a) on the one end portion (32) side to the end portion (35b) on the other end portion (33) side, and has a cylindrical shape. It is configured as a bent portion (35) bent at a constant diameter so as to be a semi-cylindrical shape in which the cylinder is divided into two along the central axis so as to pass through the central axis. Furthermore, the end (35a) on the one end (32) side of the bent portion (35) corresponds to the starting point of the first tapered portion (36a), and the other end (33) of the bent portion (35). ) Side end portion (35b) corresponds to the starting point of the second taper portion (37a). And in a board | plate material (31), from the edge part (35a) by the side of the one end part (32) of the bending part (35) to the front-end | tip (32a) of one end part (32) is made into the 1st board part (36). At the same time, if the second plate portion (37) from the end portion (35b) on the other end portion (33) side of the bent portion (35) to the tip end (33a) of the other end portion (33) is the bent portion ( 35), the side opposite to the side corresponding to the first taper part (36a) and the second taper part (37a), and the side opposite to the first taper part (36a) in the first plate part (36). The side surface of the second plate portion (37) opposite to the second taper portion (37a) is located on the same plane.

このように、コア(30)には第1テーパ部(36a)及び第2テーパ部(37a)が設けられているので、連結部(35)から各先端(32a、33a)に至るまでコア(30)の形状に起因して磁界が集中する箇所が存在しない。曲げ部(35)は半円筒状となるように一定の径で曲げられており、曲げ部(35)に発生する磁束の経路が一定の径の円弧状となるので、曲げ部(35)における磁気抵抗を小さくすることができる。また、コア(30)には緩やかなテーパ部(36a、37a)が設けられており、磁路と磁気ギャップ(34)の断面積比が大きくなっているので、ヒステリシス(残留磁束)を低減させることができ、磁気飽和の発生を抑制することができる。さらに、曲げ部(35)から各先端(32a、33a)に至るまでコア(30)の形状に起因して磁界が集中する箇所を無くすことができる。したがって、コア(30)において均一の磁気抵抗特性を得ることができる。   Thus, since the core (30) is provided with the first taper portion (36a) and the second taper portion (37a), the core (30) extends from the connecting portion (35) to the tips (32a, 33a). There is no portion where the magnetic field concentrates due to the shape of 30). The bent portion (35) is bent with a constant diameter so as to be a semi-cylindrical shape, and the path of the magnetic flux generated in the bent portion (35) becomes an arc shape with a fixed diameter. Magnetic resistance can be reduced. The core (30) is provided with gently tapered portions (36a, 37a), and the cross-sectional area ratio between the magnetic path and the magnetic gap (34) is increased, so that hysteresis (residual magnetic flux) is reduced. And the occurrence of magnetic saturation can be suppressed. Furthermore, the location where a magnetic field concentrates from the bending part (35) to each front-end | tip (32a, 33a) resulting from the shape of a core (30) can be eliminated. Therefore, uniform magnetoresistance characteristics can be obtained in the core (30).

なお、この欄及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外観図である。1 is an external view of a current sensor according to a first embodiment of the present invention. 図1のケースとコアの分解図である。It is an exploded view of the case and core of FIG. (a)はコアのうち各テーパ部側を見た図、(b)はコアの側面図、(c)はコアの磁気ギャップ側を見た正面図である。(A) is the figure which looked at each taper part side among cores, (b) is the side view of a core, (c) is the front view which looked at the magnetic gap side of the core. 積層コアに発生する磁束密度の分布を示した斜視図である。It is the perspective view which showed distribution of the magnetic flux density which generate | occur | produces in a lamination | stacking core. 第1板部及び第2板部のうち幅が連続して狭くなる部分と幅が一定になっている部分とに分かれているコアについて磁束密度の分布を示した図である。It is the figure which showed distribution of magnetic flux density about the core divided into the part from which the width | variety becomes narrow continuously among the 1st board part and the 2nd board part, and the part from which the width | variety is constant. 図3に示されたコアについて磁束密度の分布を示した図である。It is the figure which showed distribution of magnetic flux density about the core shown by FIG. 被測定電流と直線性との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between to-be-measured current and linearity. 磁気ギャップの長さとS/N比との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the length of a magnetic gap, and S / N ratio. 第2実施形態に係るコアの側面図である。It is a side view of the core which concerns on 2nd Embodiment. 図9に示されたコアの展開図である。FIG. 10 is a development view of the core shown in FIG. 9. 本発明の第3実施形態に係るコアの斜視図である。It is a perspective view of the core which concerns on 3rd Embodiment of this invention. (a)は図11のコアのうち各テーパ部側を見た図、(b)は図11のコアのうち第1板部側を見た図、(c)は図11のコアのうち第2板部側を見た図、(d)は図11のコアの磁気ギャップ側を見た図である。11A is a view of each core portion of the core of FIG. 11, FIG. 11B is a view of the first plate portion of the core of FIG. 11, and FIG. The figure which looked at the 2 plate part side, (d) is the figure which looked at the magnetic gap side of the core of FIG. 他の実施形態を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating other embodiment.

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)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。図1及び図2に示されるように、電流センサ10は、ケース20と、コア30と、回路部40と、充填材50と、を備えて構成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the current sensor 10 includes a case 20, a core 30, a circuit unit 40, and a filler 50.

ケース20は、電流センサ10の外観をなすものであり、樹脂材料が成形されたものである。本実施形態では、ケース20は四角柱をなしている。このようなケース20は、貫通孔21と、収容部22と、コネクタ部23と、を有している。   The case 20 is an appearance of the current sensor 10 and is formed by molding a resin material. In the present embodiment, the case 20 is a quadrangular prism. Such a case 20 has a through hole 21, a housing portion 22, and a connector portion 23.

貫通孔21は、ケース20の一面24とこの一面24とは反対側の他面25とを貫通するように設けられている。測定対象となる電流が配線等を介してこの貫通孔21を貫通するように流れる。   The through hole 21 is provided so as to penetrate the one surface 24 of the case 20 and the other surface 25 opposite to the one surface 24. A current to be measured flows so as to penetrate through the through hole 21 via a wiring or the like.

収容部22は、ケース20のうち貫通孔21を構成する部分を除いた部分において、当該ケース20の一面24のうちの一部が他面25側に凹んだことにより形成された空間部である。すなわち、収容部22は貫通孔21の周囲に設けられている。この収容部22には、コア30や回路部40が収容されている。   The accommodating portion 22 is a space portion formed by a portion of the one surface 24 of the case 20 being recessed toward the other surface 25 in a portion of the case 20 excluding the portion constituting the through hole 21. . That is, the accommodating portion 22 is provided around the through hole 21. The housing portion 22 houses the core 30 and the circuit portion 40.

コネクタ部23は、回路部40と外部とを電気的に接続するための接続部である。コネクタ部23は、ケース20の他面25から突出するように設けられており、図示しない電流検出装置と接続されたケーブルのコネクタが接続される。   The connector part 23 is a connection part for electrically connecting the circuit part 40 and the outside. The connector part 23 is provided so as to protrude from the other surface 25 of the case 20 and is connected to a connector of a cable connected to a current detection device (not shown).

コア30は、当該コア30の中空部分を貫通するように測定対象の電流が流れることによって当該コア30に磁束を発生させる部品である。コア30は、1枚の板材31で構成されており、当該板材31の一端部32と他端部33とが一定の磁気ギャップ34を介して対向配置されて構成されている。コア30としては、パーマロイ等の磁性材料が用いられる。   The core 30 is a component that generates a magnetic flux in the core 30 when a current to be measured flows so as to penetrate the hollow portion of the core 30. The core 30 is composed of a single plate material 31, and one end portion 32 and the other end portion 33 of the plate material 31 are arranged to face each other with a certain magnetic gap 34 therebetween. As the core 30, a magnetic material such as permalloy is used.

コア30がケース20の収容部22に収納されると、コア30の中空部分にケース20の貫通孔21が位置することとなる。また、貫通孔21を測定対象の電流が通過する。したがって、コア30の中空部分に測定対象の電流が通過することとなる。   When the core 30 is accommodated in the accommodating portion 22 of the case 20, the through hole 21 of the case 20 is positioned in the hollow portion of the core 30. Further, the current to be measured passes through the through hole 21. Therefore, the current to be measured passes through the hollow portion of the core 30.

回路部40は、コア30に発生する磁束の大きさを検出するための図示しないホールICや、ホールICからの信号を処理するための図示しない回路チップ等が実装されたものである。ホールICは、コア30の磁気ギャップ34に配置されている。   The circuit unit 40 is mounted with a hall IC (not shown) for detecting the magnitude of the magnetic flux generated in the core 30 and a circuit chip (not shown) for processing a signal from the hall IC. The Hall IC is disposed in the magnetic gap 34 of the core 30.

充填材50は、コア30及び回路部40がケース20の収容部22に収容された状態で当該収容部22に充填された封止部材である。充填材50として、例えばウレタン等の材料が用いられる。なお、収容部22に充填された充填材50の表面がケース20の一面24の一部となる。以上が、本実施形態に係る電流センサ10の全体構成である。   The filler 50 is a sealing member filled in the housing portion 22 in a state where the core 30 and the circuit unit 40 are housed in the housing portion 22 of the case 20. As the filler 50, for example, a material such as urethane is used. Note that the surface of the filler 50 filled in the accommodating portion 22 becomes a part of the one surface 24 of the case 20. The above is the overall configuration of the current sensor 10 according to the present embodiment.

続いて、上記の電流センサ10のうちのコア30の具体的な構成について説明する。図3に示されるように、コア30は、板材31の一部が曲げられた曲げ部35と、板材31の一部であると共に曲げ部35に接続された第1板部36及び第2板部37と、で構成されている。つまり、コア30を展開すると、板材31は第1板部36と第2板部37とで曲げ部35を挟んだものとして構成されている。   Next, a specific configuration of the core 30 in the current sensor 10 will be described. As shown in FIG. 3, the core 30 includes a bent portion 35 in which a part of the plate material 31 is bent, and a first plate portion 36 and a second plate that are part of the plate material 31 and are connected to the bent portion 35. Part 37. That is, when the core 30 is expanded, the plate 31 is configured such that the bent portion 35 is sandwiched between the first plate portion 36 and the second plate portion 37.

なお、板材31の一端部32が第1板部36において曲げ部35とは反対側の端部に対応する。また、板材31の他端部33が第2板部37において曲げ部35とは反対側の端部に対応する。   Note that the one end portion 32 of the plate material 31 corresponds to the end portion of the first plate portion 36 opposite to the bent portion 35. Further, the other end portion 33 of the plate material 31 corresponds to an end portion of the second plate portion 37 opposite to the bent portion 35.

曲げ部35は、図3(a)に示されるように、半円筒状となるように一定の径で曲げられている。ここで、「半円」とは、真円を2分割したものとする。したがって、「半円筒状」とは、円筒の中心軸を通るように中心軸に沿って円筒が2分割された状態を指す。これにより、曲げ部35に発生する磁束の経路が一定の径の円弧状となるので、曲げ部35における磁気抵抗を小さくすることができる。   As shown in FIG. 3A, the bending portion 35 is bent with a constant diameter so as to be a semi-cylindrical shape. Here, the “semicircle” is a perfect circle divided into two. Therefore, the “semi-cylindrical shape” indicates a state in which the cylinder is divided into two along the central axis so as to pass through the central axis of the cylinder. As a result, the path of the magnetic flux generated in the bent portion 35 becomes an arc shape having a constant diameter, so that the magnetic resistance in the bent portion 35 can be reduced.

また、コア30は、第1板部36に第1テーパ部36aを有すると共に、第2板部37に第2テーパ部37aを有している。具体的には、図3(b)に示されるように、第1テーパ部36aは、曲げ部35のうちの一端部32側の端部35aから一端部32の先端32aに至るまで、板材31のうちの第1板部36の幅が連続して狭くなるように形成されている。   The core 30 has a first taper portion 36 a on the first plate portion 36 and a second taper portion 37 a on the second plate portion 37. Specifically, as shown in FIG. 3B, the first taper portion 36 a extends from the end portion 35 a on the one end portion 32 side of the bent portion 35 to the tip end 32 a of the one end portion 32. The width | variety of the 1st board part 36 is formed so that it may become narrow continuously.

ここで、「曲げ部35のうちの一端部32側の端部35a」とは、半円筒状の曲げ部35の周方向の一方の端部を指す。この曲げ部35の端部35aは、曲げ部35のうち第1板部36に接続された部分を指し、第1テーパ部36aの始点に対応している。第1テーパ部36aの終点は第1板部36の一端部32の先端32aに対応している。   Here, “the end portion 35 a on the one end portion 32 side of the bent portion 35” refers to one end portion in the circumferential direction of the semi-cylindrical bent portion 35. An end portion 35a of the bent portion 35 indicates a portion of the bent portion 35 connected to the first plate portion 36, and corresponds to the starting point of the first tapered portion 36a. The end point of the first taper portion 36 a corresponds to the tip 32 a of the one end portion 32 of the first plate portion 36.

一方、第2テーパ部37aは、曲げ部35のうちの他端部33側の端部35bから他端部33の先端33aに至るまで、板材31のうちの第2板部37の幅が連続して狭くなるように形成されている。ここで、「曲げ部35のうちの他端部33側の端部35b」は、半円筒状の曲げ部35の周方向の他方の端部を指す。すなわち、曲げ部35の端部35bが第2テーパ部37aの始点に対応し、第2板部37の他端部33の先端33aが第2テーパ部37aの終点に対応する。   On the other hand, in the second taper portion 37a, the width of the second plate portion 37 of the plate 31 is continuous from the end portion 35b on the other end portion 33 side of the bent portion 35 to the tip end 33a of the other end portion 33. Thus, it is formed to be narrow. Here, “the end 35 b of the bent portion 35 on the other end 33 side” refers to the other end in the circumferential direction of the semi-cylindrical bent portion 35. That is, the end 35b of the bent portion 35 corresponds to the start point of the second taper portion 37a, and the tip 33a of the other end portion 33 of the second plate portion 37 corresponds to the end point of the second taper portion 37a.

なお、「第1板部36の幅」とは、第1板部36を構成する板材31の厚みではなく、第1板部36の短軸方向の幅寸法のことである。「第2板部37の幅」についても同様に、第2板部37の短軸方向の幅寸法のことである。   The “width of the first plate portion 36” is not the thickness of the plate material 31 constituting the first plate portion 36 but the width dimension of the first plate portion 36 in the minor axis direction. Similarly, the “width of the second plate portion 37” is the width dimension of the second plate portion 37 in the minor axis direction.

ここで、曲げ部35のうち第1テーパ部36a及び第2テーパ部37aに対応した側面とは反対側の側面、第1板部36のうち第1テーパ部36aとは反対側の側面、及び第2板部37のうち第2テーパ部37aとは反対側の側面は、同一平面に位置している。   Here, the side of the bent portion 35 opposite to the side corresponding to the first tapered portion 36a and the second tapered portion 37a, the side of the first plate portion 36 opposite to the first tapered portion 36a, and The side surface of the second plate portion 37 opposite to the second taper portion 37a is located on the same plane.

そして、図3(c)に示されるように、第1板部36の一端部32が第2板部37の他端部33との間で磁気ギャップ34を形成するように、当該第1板部36の中間部が曲げられている。これにより、コア30の曲げ部35のうちの一端部32側の端部35aにおける内壁面と曲げ部35のうちの他端部33側の端部35bにおける内壁面との対向距離が、磁気ギャップ34よりも長くなっている。すなわち、各板部36、37のうち曲げ部35側に接続された部分の対向距離すなわち曲げ部35の内径(直径)をL1とし、磁気ギャップ34をL2と定義すると、L1>L2の条件を満たすようにコア30が構成されている。このような条件を満たすコア30では、曲げ部35の径が大きくなるので、磁気抵抗を小さくすることができる。   Then, as shown in FIG. 3C, the first plate so that one end 32 of the first plate portion 36 forms a magnetic gap 34 with the other end 33 of the second plate portion 37. The middle part of the part 36 is bent. Thereby, the opposing distance between the inner wall surface at the end portion 35a on the one end portion 32 side of the bent portion 35 of the core 30 and the inner wall surface at the end portion 35b on the other end portion 33 side of the bent portion 35 is the magnetic gap. It is longer than 34. That is, when the opposing distance of the portion connected to the bent portion 35 side of each plate portion 36, 37, that is, the inner diameter (diameter) of the bent portion 35 is defined as L1, and the magnetic gap 34 is defined as L2, the condition of L1> L2 is satisfied. The core 30 is configured to satisfy. In the core 30 that satisfies such a condition, the diameter of the bent portion 35 is increased, so that the magnetic resistance can be reduced.

さらに、第1板部36は、曲げ部35のうちの一端部32側の端部35aの接線方向に沿って、曲げ部35のうちの一端部32側の端部35aに接続されている。同様に、第2板部37は、曲げ部35のうちの他端部33側の端部35bの接線方向に沿って、曲げ部35のうちの他端部33側の端部35bに接続されている。これにより、曲げ部35で補足した磁束を第1板部36及び第2板部37に効率良く導くことができる。   Further, the first plate portion 36 is connected to the end portion 35 a on the one end portion 32 side of the bending portion 35 along the tangential direction of the end portion 35 a on the one end portion 32 side of the bending portion 35. Similarly, the second plate portion 37 is connected to the end portion 35b on the other end 33 side of the bent portion 35 along the tangential direction of the end portion 35b on the other end portion 33 side of the bent portion 35. ing. Thereby, the magnetic flux supplemented by the bending part 35 can be efficiently guided to the first plate part 36 and the second plate part 37.

上記の構成のコア30は、1枚の板材31がプレス加工されることで第1テーパ部36a及び第2テーパ部37aが形成され、この板材31に曲げプレスが行われることにより形成される。コア30は、各テーパ部36a、37aを設けるために板材31の一部を切り取るだけで構成できるので、効率的に磁性材料を使用することが可能となり、磁性材料を無駄なく利用できる。また、1枚の板材31で構成できるので、小型・軽量で低価格のコア30を実現することが可能となる。   The core 30 having the above-described configuration is formed by forming a first taper portion 36a and a second taper portion 37a by pressing one plate material 31 and performing bending press on the plate material 31. Since the core 30 can be configured by simply cutting out a part of the plate material 31 in order to provide the respective tapered portions 36a and 37a, the magnetic material can be used efficiently, and the magnetic material can be used without waste. Moreover, since it can be comprised with the board | plate material 31 of 1 sheet, it becomes possible to implement | achieve the core 30 of small size and light weight and low price.

次に、電流センサ10の電流検出方法について説明する。電流センサ10の貫通孔21に配線等が通された状態で電流が流れると、当該電流の大きさに対応した磁束がコア30に発生する。また、この磁束が磁気ギャップ34に漏れる。   Next, a current detection method of the current sensor 10 will be described. When a current flows in a state where wiring or the like is passed through the through hole 21 of the current sensor 10, a magnetic flux corresponding to the magnitude of the current is generated in the core 30. Further, this magnetic flux leaks into the magnetic gap 34.

ここで、コア30には緩やかなテーパ部36a、37aが設けられているので、磁路と磁気ギャップ34の断面積比が大きくなっている。このため、ヒステリシス(残留磁束)を低減させることができ、磁気飽和の発生を抑制することができる。   Here, since the tapered portions 36a and 37a are provided in the core 30, the cross-sectional area ratio between the magnetic path and the magnetic gap 34 is large. For this reason, a hysteresis (residual magnetic flux) can be reduced and generation | occurrence | production of magnetic saturation can be suppressed.

そして、磁気ギャップ34に漏れた磁束がホールICによって検出される。また、回路部40ではホールICによって検出された磁束の大きさに対応した信号が処理される。こうして、電流の大きさが検出される。電流センサ10で検出された電流の大きさに対応した信号は、コネクタ部23を介して外部に出力される。   The magnetic flux leaking into the magnetic gap 34 is detected by the Hall IC. The circuit unit 40 processes a signal corresponding to the magnitude of the magnetic flux detected by the Hall IC. Thus, the magnitude of the current is detected. A signal corresponding to the magnitude of the current detected by the current sensor 10 is output to the outside via the connector unit 23.

続いて、本実施形態に係るコア30の形状による効果について説明する。まず、発明者らが、図3に示されたコア30の形状の発想に至った経緯について説明する。   Then, the effect by the shape of the core 30 which concerns on this embodiment is demonstrated. First, a description will be given of how the inventors arrived at the idea of the shape of the core 30 shown in FIG.

従来のコアは、薄板状のコア断片が複数枚積層されて一体化されたものであった。このような積層コアは、薄板状の磁性体が複数枚積層されたものがリング状となるようにプレス加工されることで構成されていた。しかしながら、発明者らが積層コアの内部に発生する磁束密度の分布について調べた結果、積層コアには不要な部分が多いことがわかった。   A conventional core is obtained by laminating and integrating a plurality of thin plate-like core pieces. Such a laminated core is configured by pressing so that a laminate of a plurality of thin plate-like magnetic bodies is formed into a ring shape. However, as a result of examining the distribution of magnetic flux density generated inside the laminated core by the inventors, it was found that the laminated core has many unnecessary portions.

具体的には、図4に示されるように、積層コア60のうち外側にはほとんど磁束が流れていないことに対し、磁路が短くなる内側に磁束が集中していることがわかった。そこで、発明者らは、積層コア60のうち磁束が集中する内側の部分だけを用いることにより、積層コア60の小型化及び軽量化が可能であると考えた。また、発明者らは、コア断片を複数枚積層するのではなく、1枚の板材31を折り曲げてコア30を形成すれば良いと考えた。   Specifically, as shown in FIG. 4, it was found that almost no magnetic flux flows outside the laminated core 60, whereas the magnetic flux is concentrated on the inner side where the magnetic path becomes shorter. Therefore, the inventors have thought that the use of only the inner part of the laminated core 60 where the magnetic flux is concentrated enables the laminated core 60 to be reduced in size and weight. In addition, the inventors considered that the core 30 may be formed by bending a single plate material 31 instead of laminating a plurality of core pieces.

ここで、磁束密度をB、磁気抵抗をRm、測定対象の電流をI、積層コア60の断面積をSとすると、積層コア60の磁束密度Bは、B=(I/Rm)×(1/S)で表される。すなわち、断面積Sを小さくすることで磁束密度Bが高くなる。しかしながら、磁路の断面積を大きくすることが磁気回路設計として好ましい一方、磁気ギャップ34に磁束密度を集中させるためにはコア30のうち磁気ギャップ34を構成する部分の断面積を小さくする必要がある。そこで、発明者らは、図3に示されるように、曲げ部35から第1板部36及び第2板部37の幅が連続して狭くなる形状のコア30を発案した。   Here, when the magnetic flux density is B, the magnetic resistance is Rm, the current to be measured is I, and the cross-sectional area of the laminated core 60 is S, the magnetic flux density B of the laminated core 60 is B = (I / Rm) × (1 / S). That is, decreasing the cross-sectional area S increases the magnetic flux density B. However, while it is preferable for the magnetic circuit design to increase the cross-sectional area of the magnetic path, in order to concentrate the magnetic flux density in the magnetic gap 34, it is necessary to reduce the cross-sectional area of the portion constituting the magnetic gap 34 in the core 30. is there. Therefore, the inventors have devised a core 30 having a shape in which the widths of the first plate portion 36 and the second plate portion 37 are continuously narrowed from the bent portion 35, as shown in FIG.

次に、コア30の第1板部36及び第2板部37の幅が連続して狭くなっていること、すなわち第1板部36及び第2板部37のうち磁気ギャップ34を構成する部分の幅が一定になっていないことの効果について説明する。   Next, the width of the first plate portion 36 and the second plate portion 37 of the core 30 is continuously narrowed, that is, the portion constituting the magnetic gap 34 in the first plate portion 36 and the second plate portion 37. The effect of not having a constant width will be described.

発明者らは、磁気ギャップ34を構成する部分の幅が一定になっているコア30の磁束密度の分布と、図3に示されたコア30の磁束密度の分布と、を調べた。その結果を図5及び図6に示す。   The inventors examined the distribution of the magnetic flux density of the core 30 in which the width of the portion constituting the magnetic gap 34 is constant, and the distribution of the magnetic flux density of the core 30 shown in FIG. The results are shown in FIGS.

図5に示されるように、コア70の第3板部71及び第4板部72のうち幅が連続して狭くなる部分と幅が一定になっている部分とに分かれている形状では、各部分の接続部分であるくびれ部71a、72aに磁束密度が集中していることがわかる。これは、くびれ部71a、72aにおいて磁気抵抗が不均一に変化することが原因である。すなわち、くびれ部71a、72aの形状は緩やかに変化せずに角部になっていることが、磁気抵抗が急激に変化する原因になっている。なお、第3板部71及び第4板部72のうち幅が一定になっている部分によって磁気ギャップ73が形成されている。   As shown in FIG. 5, each of the third plate portion 71 and the fourth plate portion 72 of the core 70 is divided into a portion where the width is continuously narrowed and a portion where the width is constant, It can be seen that the magnetic flux density is concentrated in the constricted portions 71a and 72a, which are the connecting portions. This is because the magnetic resistance varies unevenly in the constricted portions 71a and 72a. That is, the shape of the constricted portions 71a and 72a is not a gradual change but is a corner portion, which causes the magnetic resistance to change abruptly. A magnetic gap 73 is formed by a portion of the third plate portion 71 and the fourth plate portion 72 that has a constant width.

これに対し、図6に示されるように、本実施形態に係るコア30の第1板部36及び第2板部37の幅は磁気ギャップ34の部分に関係なく連続して狭くなっているので、第1板部36及び第2板部37において磁束密度が集中する部分がない。すなわち、本実施形態では、コア30の第1板部36及び第2板部37に磁束密度を集中させる変極部が設けられていないので、第1板部36及び第2板部37において磁気抵抗を均一に変化させることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 6, the widths of the first plate portion 36 and the second plate portion 37 of the core 30 according to this embodiment are continuously narrow regardless of the magnetic gap 34 portion. In the first plate portion 36 and the second plate portion 37, there is no portion where the magnetic flux density is concentrated. That is, in this embodiment, since the pole changing part for concentrating the magnetic flux density is not provided in the first plate part 36 and the second plate part 37 of the core 30, the first plate part 36 and the second plate part 37 are magnetic. The resistance can be changed uniformly.

なお、変極部は、くびれ部71a、72aの他に第3板部71及び第4板部72が直角に折り曲げられた部分等が該当する。変極部は、磁気抵抗が急激に変化する部分であると言える。   In addition to the constricted portions 71a and 72a, the changing portion corresponds to a portion where the third plate portion 71 and the fourth plate portion 72 are bent at a right angle. It can be said that the pole changing portion is a portion where the magnetic resistance changes rapidly.

ここで、本実施形態では、磁気ギャップ34の幅を調整するために第1板部36の中間部が曲げられているが、この曲げ形状は直角ではなく板面が曲面であるR形状になっている。このため、第1板部36の中間部において磁気抵抗が不均一に変化することはない。したがって、磁束密度の集中を回避することができる。   Here, in this embodiment, the intermediate portion of the first plate portion 36 is bent in order to adjust the width of the magnetic gap 34, but this bent shape is not a right angle but an R shape having a curved plate surface. ing. For this reason, the magnetic resistance does not change unevenly in the intermediate portion of the first plate portion 36. Therefore, concentration of magnetic flux density can be avoided.

また、コア30の第1板部36及び第2板部37の幅は連続して狭くなっているので、第1板部36及び第2板部37のうち磁気ギャップ34を構成する部分の断面積を小さくすることができ、ひいては磁束密度を集中させることができる。したがって、本実施形態に係るコア30は、急激な磁気抵抗の増加を抑えることができると共に、磁気ギャップ34に効率良く磁束を導く磁気回路を構成することができる。   Further, since the widths of the first plate portion 36 and the second plate portion 37 of the core 30 are continuously narrowed, the portions of the first plate portion 36 and the second plate portion 37 that constitute the magnetic gap 34 are cut off. The area can be reduced, and consequently the magnetic flux density can be concentrated. Therefore, the core 30 according to the present embodiment can suppress a sudden increase in magnetic resistance and can constitute a magnetic circuit that efficiently guides the magnetic flux to the magnetic gap 34.

続いて、発明者らは、図5及び図6の各コア30、70において、被測定電流に対する直線性について調べた。「直線性」とは、電流値に対応する磁束密度の傾きの変化率のことである。例えば、直線性が0%であれば、電流値に対する磁束密度の傾きに変化がないことを示している。つまり、電流値と磁束密度とは比例している。一方、直線性がマイナスの値になると、電流値に対する磁束密度の傾きが小さくなっていることを示している。この場合、電流値が増加しても磁束密度は飽和する傾向にある。   Subsequently, the inventors examined the linearity with respect to the current to be measured in each of the cores 30 and 70 shown in FIGS. “Linearity” is the rate of change of the gradient of magnetic flux density corresponding to the current value. For example, if the linearity is 0%, it indicates that there is no change in the gradient of the magnetic flux density with respect to the current value. That is, the current value and the magnetic flux density are proportional. On the other hand, when the linearity is a negative value, it indicates that the gradient of the magnetic flux density with respect to the current value is small. In this case, the magnetic flux density tends to saturate even if the current value increases.

図7に示されるように、図5に示されたコア70では、被測定電流の電流値の増加に伴って直線性が下がってしまう。これは、コア70のくびれ部71a、72aによって急激な磁気飽和が発生したことにより直線性が悪化したものと考えられる。これに対し、図6に示された本実施形態に係るコア30では、被測定電流の電流値が増加したとしても直線性の低下は僅かである。すなわち、本実施形態に係るコア30は変極部としてのくびれ部71a、72aを有していないので、電流値の増加に伴って急激な磁気飽和が発生しない。したがって、本実施形態に係るコア30は、被測定電流に対する直線性の低下を抑制することができる。   As shown in FIG. 7, in the core 70 shown in FIG. 5, the linearity decreases as the current value of the current to be measured increases. This is considered that the linearity deteriorated due to the sudden magnetic saturation caused by the constricted portions 71a and 72a of the core 70. On the other hand, in the core 30 according to this embodiment shown in FIG. 6, even if the current value of the current to be measured is increased, the linearity is only slightly lowered. That is, since the core 30 according to the present embodiment does not have the constricted portions 71a and 72a as the pole changing portions, rapid magnetic saturation does not occur as the current value increases. Therefore, the core 30 according to the present embodiment can suppress a decrease in linearity with respect to the current to be measured.

さらに、発明者らは、図5及び図6の各コア30、70において、磁気ギャップ34、73の長さに対する被測定電流のS/N比について調べた。図5のコア70については、磁気ギャップ73の長さは第3板部71及び第4板部72のうちの幅が一定になっている部分の先端から曲げ部側への長さに対応する。図6のコア30については、磁気ギャップ34の長さは第1板部36及び第2板部37の先端32a、33aから曲げ部35側への長さに対応する。   Further, the inventors examined the S / N ratio of the current to be measured with respect to the length of the magnetic gaps 34 and 73 in each of the cores 30 and 70 in FIGS. In the core 70 of FIG. 5, the length of the magnetic gap 73 corresponds to the length from the tip of the portion where the width of the third plate portion 71 and the fourth plate portion 72 is constant to the bent portion side. . In the core 30 of FIG. 6, the length of the magnetic gap 34 corresponds to the length from the tips 32 a and 33 a of the first plate portion 36 and the second plate portion 37 to the bent portion 35 side.

図8に示されるように、図5及び図6の各コア30、70では、磁気ギャップ34、73が短くなると被測定電流のS/N比も高くなっていく。しかしながら、本実施形態に係るコア30のS/N比は、図5に示されたコア70のS/N比よりも全体的に高くなっている。これは、本実施形態に係るコア30には変極部としてのくびれ部71a、72aが無く、図5に示されたコア70には変極部としてのくびれ部71a、72aが設けられているためである。すなわち、本実施形態に係るコア30は図5に示されたコア70よりもくれ部71a、72bの分だけ板材31の面積が増えるので外部からのノイズを遮断することができ、ひいてはシールド効果を高めることができる。   As shown in FIG. 8, in each of the cores 30 and 70 shown in FIGS. 5 and 6, the S / N ratio of the current to be measured increases as the magnetic gaps 34 and 73 become shorter. However, the S / N ratio of the core 30 according to the present embodiment is generally higher than the S / N ratio of the core 70 shown in FIG. This is because the core 30 according to this embodiment does not have the constricted portions 71a and 72a as the changing portions, and the core 70 shown in FIG. 5 has the constricted portions 71a and 72a as the changing portions. Because. That is, the core 30 according to the present embodiment has an area of the plate material 31 that is larger than the core 70 shown in FIG. Can be increased.

以上説明したように、本実施形態では、コア30に第1テーパ部36a及び第2テーパ部37aを設けたことが特徴となっている。これにより、曲げ部35から各先端32a、33aに至るまでコア30の形状に起因して磁界が集中する箇所を無くすことができる。言い換えると、コア30の各板部36、37において磁界が集中する箇所が存在しない。したがって、コア30において均一の磁気抵抗特性を得ることができる。   As described above, the present embodiment is characterized in that the core 30 is provided with the first tapered portion 36a and the second tapered portion 37a. Thereby, the location where a magnetic field concentrates from the bending part 35 to each front-end | tip 32a, 33a resulting from the shape of the core 30 can be eliminated. In other words, there is no portion where the magnetic field concentrates in each of the plate portions 36 and 37 of the core 30. Therefore, uniform magnetoresistance characteristics can be obtained in the core 30.

また、本実施形態に係るコア30は、第1板部36の中間部が曲げられているが、第2板部37は曲げられていない形状になっている。このため、板材31が折り曲げられる際に、第2板部37を基準として曲げ部35や第1板部36の中間部を形成することができる。すなわち、第2板部37が加工の基準となるので、曲げ部35や第1板部36の中間部の加工精度を向上させることができる。このため、加工によって磁気ギャップ34が寸法公差を超えないようにすることができる。   Further, the core 30 according to the present embodiment has a shape in which the intermediate portion of the first plate portion 36 is bent, but the second plate portion 37 is not bent. For this reason, when the plate material 31 is bent, an intermediate portion between the bent portion 35 and the first plate portion 36 can be formed with the second plate portion 37 as a reference. That is, since the second plate portion 37 serves as a processing reference, the processing accuracy of the bent portion 35 and the intermediate portion of the first plate portion 36 can be improved. For this reason, it is possible to prevent the magnetic gap 34 from exceeding a dimensional tolerance by processing.

さらに、第1板部36の中間部が曲げられているので、第1板部36のうちの一端部32側にスペースを確保することができる。したがって、ケース20の収容部22のスペース効率を向上させることができる。   Further, since the intermediate portion of the first plate portion 36 is bent, a space can be secured on the one end portion 32 side of the first plate portion 36. Therefore, the space efficiency of the accommodating part 22 of the case 20 can be improved.

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、曲げ部35が特許請求の範囲の「連結部」に対応する。   In addition, regarding the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the bent portion 35 corresponds to the “connecting portion” of the claims.

(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について説明する。図9の側面図及び図10の展開図に示されるように、板材31としてH幅のロール材を使用した場合、プレス加工時のバリ抑制のために、コア30が第1角部35c及び第2角部35dを有する構成であっても良い。なお、図9及び図10では各角部35c、35dを斜線ハッチングで示している。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. As shown in the side view of FIG. 9 and the development view of FIG. A configuration having two corners 35d may also be used. In FIGS. 9 and 10, the corners 35c and 35d are indicated by hatching.

具体的には、板材31の長手方向に垂直な幅方向において、曲げ部35の幅が、第1板部36のうち曲げ部35に接続された部分の幅よりも大きくなっている。このため、曲げ部35のうち、第1テーパ部36aを曲げ部35内まで引き延ばしたときにこの曲げ部35内の仮想の第1テーパ部36aによって切り取られる部分が第1角部35cとなる。言い換えると、曲げ部35の端部35aのうち、第1板部36の第1テーパ部36a側の角部が第1角部35cである。   Specifically, in the width direction perpendicular to the longitudinal direction of the plate material 31, the width of the bent portion 35 is larger than the width of the portion of the first plate portion 36 connected to the bent portion 35. Therefore, a portion of the bent portion 35 that is cut by the virtual first tapered portion 36a in the bent portion 35 when the first tapered portion 36a is extended into the bent portion 35 becomes the first corner portion 35c. In other words, of the end portion 35a of the bent portion 35, the corner portion on the first taper portion 36a side of the first plate portion 36 is the first corner portion 35c.

第2角部35dについても第1角部35cと同様に、曲げ部35のうち、第2テーパ部37aを曲げ部35内まで引き延ばしたときにこの曲げ部35内の仮想の第2テーパ部37aによって切り取られる部分が第2角部35dとなる。言い換えると、曲げ部35の端部35bのうち、第2板部37の第2テーパ部37a側の角部が第2角部35dである。   Similarly to the first corner 35c, the second corner 35d is a virtual second taper 37a in the bent portion 35 when the second tapered portion 37a of the bent portion 35 is extended into the bent portion 35. The portion cut out by the above becomes the second corner 35d. In other words, of the end portion 35b of the bending portion 35, the corner portion on the second taper portion 37a side of the second plate portion 37 is the second corner portion 35d.

以上のように、コア30に各角部35c、35dを設けることにより、プレス加工時のバリを抑制することができる。   As described above, by providing the corners 35c and 35d on the core 30, burrs during press working can be suppressed.

なお、曲げ部35に第1角部35cが設けられていても、第1テーパ部36aは、曲げ部35の端部35aから一端部32の先端32aに至るまで、板材31のうちの第1板部36の幅が連続して狭くなるように形成されている。同様に、曲げ部35に第2角部35dが設けられていても、第2テーパ部37aは、曲げ部35の端部35bから他端部33の先端33aに至るまで、板材31のうちの第2板部37の幅が連続して狭くなるように形成されている。また、各角部35c、35dがコア30の磁気特性に影響することもない。   Even if the bent portion 35 is provided with the first corner portion 35 c, the first tapered portion 36 a is the first of the plate materials 31 from the end portion 35 a of the bent portion 35 to the tip end 32 a of the one end portion 32. The width of the plate portion 36 is formed to be continuously narrowed. Similarly, even if the bent portion 35 is provided with the second corner portion 35d, the second tapered portion 37a extends from the end portion 35b of the bent portion 35 to the tip end 33a of the other end portion 33. The second plate portion 37 is formed so that the width thereof is continuously narrowed. Further, the corner portions 35 c and 35 d do not affect the magnetic characteristics of the core 30.

(第3実施形態)
本実施形態では、第1、第2実施形態と異なる部分について説明する。図11に示されるように、本実施形態に係るコア80は、1枚の板材81の一部が複数曲げられた連結部82と、板材81の一部であると共に連結部35に接続された第5板部83及び第6板部84と、で構成されている。つまり、コア80を展開すると、板材81は第5板部83と第6板部84とで連結部82を挟んだものとして構成されている。
(Third embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first and second embodiments will be described. As shown in FIG. 11, the core 80 according to the present embodiment is connected to the connecting portion 82, which is a part of the plate material 81 and a connecting portion 82 in which a part of one plate material 81 is bent. The fifth plate portion 83 and the sixth plate portion 84 are configured. That is, when the core 80 is expanded, the plate member 81 is configured such that the connecting portion 82 is sandwiched between the fifth plate portion 83 and the sixth plate portion 84.

そして、板材81の一端部85が第5板部83において連結部82とは反対側の端部に対応する。また、板材81の他端部86が第6板部84において連結部82とは反対側の端部に対応する。また、板材81の一端部85と他端部86とが一定の磁気ギャップ87を介して対向配置されている。   One end portion 85 of the plate member 81 corresponds to the end portion of the fifth plate portion 83 opposite to the connecting portion 82. The other end 86 of the plate 81 corresponds to the end of the sixth plate 84 that is opposite to the connecting portion 82. In addition, one end portion 85 and the other end portion 86 of the plate material 81 are disposed to face each other with a certain magnetic gap 87 interposed therebetween.

図12(a)に示されるように、連結部82は、曲げ部88、第1接続部89、及び第2接続部90を備えて構成されている。連結部82の幅は一定である。曲げ部88は、上述の曲げ部35と同様に、半円筒状となるように一定の径で曲げられたものである。   As shown in FIG. 12A, the connecting portion 82 includes a bent portion 88, a first connecting portion 89, and a second connecting portion 90. The width of the connecting portion 82 is constant. The bent portion 88 is bent with a constant diameter so as to be a semi-cylindrical shape, similar to the bent portion 35 described above.

第1接続部89は、曲げ部88と第5板部83とを接続する板状の部分である。第1接続部89のうちの一方の端部89aが曲げ部88のうちの一方の端部88aに接続され、第1接続部89のうちの他方の端部89bが第5板部83のうちの一方の端部83aに接続されている。そして、第1接続部89は、曲げ部88のうちの一端部85側の端部88aの接線方向に沿って、曲げ部88のうちの一端部85側の端部88aに接続されている。これにより、曲げ部88で補足された磁束を第1接続部89に効率良く導くことができる。   The first connecting portion 89 is a plate-like portion that connects the bent portion 88 and the fifth plate portion 83. One end portion 89 a of the first connection portion 89 is connected to one end portion 88 a of the bending portion 88, and the other end portion 89 b of the first connection portion 89 is connected to the fifth plate portion 83. Is connected to one end 83a. The first connection portion 89 is connected to the end portion 88 a on the one end portion 85 side of the bending portion 88 along the tangential direction of the end portion 88 a on the one end portion 85 side of the bending portion 88. Thereby, the magnetic flux supplemented by the bending part 88 can be efficiently guided to the first connection part 89.

また、第1接続部89は、他方の端部89b側に設けられた第1角部89cを有している。第1角部89cは、第1接続部89のうちの他方の端部89b側の幅が第5板部83のうちの一方の端部83aの最大幅よりも大きいことにより設けられた部分である。   The first connection portion 89 has a first corner portion 89c provided on the other end 89b side. The first corner portion 89 c is a portion provided by the width of the other end portion 89 b side of the first connection portion 89 being larger than the maximum width of one end portion 83 a of the fifth plate portion 83. is there.

第2接続部90は、曲げ部88と第6板部84とを接続する板状の部分である。第2接続部90のうちの一方の端部90aが曲げ部88のうちの他方の端部88bに接続され、第2接続部90のうちの他方の端部90bが第6板部84のうちの一方の端部84aに接続されている。そして、第2接続部90は、曲げ部88のうちの他端部86側の端部88bの接線方向に沿って、曲げ部88のうちの他端部86側の端部88bに接続されている。これにより、曲げ部88で補足された磁束を第2接続部90に効率良く導くことができる。   The second connection portion 90 is a plate-like portion that connects the bent portion 88 and the sixth plate portion 84. One end 90 a of the second connection part 90 is connected to the other end 88 b of the bent part 88, and the other end 90 b of the second connection part 90 is of the sixth plate part 84. Is connected to one end portion 84a. And the 2nd connection part 90 is connected to the edge part 88b by the side of the other end part 86 side of the bending part 88 along the tangential direction of the edge part 88b by the side of the other end part 86 of the bending part 88. Yes. Thereby, the magnetic flux supplemented by the bending part 88 can be efficiently guided to the second connection part 90.

また、第2接続部90は、他方の端部90b側に設けられた第2角部90cを有している。第2角部90cは、第1角部89cと同様に、第2接続部90のうちの他方の端部90b側の幅が第6板部84のうちの一方の端部84aの最大幅よりも大きいことにより設けられた部分である。   Moreover, the 2nd connection part 90 has the 2nd corner | angular part 90c provided in the other edge part 90b side. Similarly to the first corner portion 89 c, the second corner portion 90 c has a width on the other end portion 90 b side of the second connection portion 90 that is greater than the maximum width of one end portion 84 a of the sixth plate portion 84. Is a part provided by being large.

上記の第1角部89c及び第2角部90cは、板材81のプレス加工時のバリ抑制の役割を果たすものである。   The first corner portion 89c and the second corner portion 90c serve to suppress burrs when the plate material 81 is pressed.

図12(a)及び図12(b)に示されるように、第5板部83は、第3テーパ部83bを有している。第3テーパ部83bは、第5板部83のうちの一方の端部83aから一端部85の先端85aに至るまで、第5板部83の幅が連続して狭くなるように形成された部分である。第1接続部89に第1角部89cが設けられていても、第3テーパ部83bは、第1角部89cの端部89bから一端部85の先端85aに至るまで、第5板部83の幅が連続して狭くなるように形成されている。   As shown in FIGS. 12A and 12B, the fifth plate portion 83 has a third tapered portion 83b. The third taper portion 83 b is a portion formed so that the width of the fifth plate portion 83 is continuously narrowed from one end portion 83 a of the fifth plate portion 83 to the tip end 85 a of the one end portion 85. It is. Even if the first connecting portion 89 is provided with the first corner portion 89c, the third tapered portion 83b extends from the end portion 89b of the first corner portion 89c to the tip end 85a of the one end portion 85. The width is continuously narrowed.

図12(c)に示されるように、第6板部84は、第4テーパ部84bを有している。第4テーパ部84bは、第6板部84のうちの一方の端部84aから他端部86の先端86aに至るまで、第6板部84の幅が連続して狭くなるように形成された部分である。第2接続部90に第2角部90cが設けられていても、第4テーパ部84bは、第2角部90cの端部90bから他端部86の先端86aに至るまで、第6板部84の幅が連続して狭くなるように形成されている。   As shown in FIG. 12C, the sixth plate portion 84 has a fourth tapered portion 84b. The fourth taper portion 84b is formed so that the width of the sixth plate portion 84 is continuously narrowed from one end portion 84a of the sixth plate portion 84 to the tip end 86a of the other end portion 86. Part. Even if the second connecting portion 90 is provided with the second corner portion 90c, the fourth tapered portion 84b extends from the end portion 90b of the second corner portion 90c to the tip end 86a of the other end portion 86. The width 84 is continuously narrowed.

上記のコア80の構成において、第5板部83の一端部85が第6板部84の他端部86との間で磁気ギャップ87を形成するように、第2接続部90のうちの他方の端部90bと第5板部83のうちの一方の端部83aが曲げられている。これにより、図12(a)に示されるように、コア80の中空部がL字状になっている。また、コア80の全体がL字状になっているので、コア80のスペース効率を向上させることができる。なお、第1実施形態と同様に、第5板部83の中間部を曲げることにより、さらなるスペース効率の向上が可能である。   In the configuration of the core 80 described above, the other of the second connection portions 90 is formed such that one end portion 85 of the fifth plate portion 83 forms a magnetic gap 87 with the other end portion 86 of the sixth plate portion 84. One end portion 83a of the end portion 90b and the fifth plate portion 83 is bent. Thereby, as shown in FIG. 12A, the hollow portion of the core 80 is L-shaped. Moreover, since the whole core 80 is L-shaped, the space efficiency of the core 80 can be improved. As in the first embodiment, the space efficiency can be further improved by bending the intermediate portion of the fifth plate portion 83.

ここで、コア80の曲げ部88のうちの各端部88a、88bにおける内壁面の対向距離すなわち曲げ部88の内径(直径)が磁気ギャップ87よりも長くなるように、第2接続部90及び第5板部83が曲げられている。第2接続部90及び第5板部83は、変極部ではない形状、すなわちR形状となるように曲げられている。これにより、コア80の磁気抵抗を小さくすることができる。   Here, the second connecting portion 90 and the second connecting portion 90 and the inner gap (diameter) of the bent portion 88 are longer than the magnetic gap 87 by facing each other at the end portions 88 a and 88 b of the bent portion 88 of the core 80. The fifth plate portion 83 is bent. The second connection portion 90 and the fifth plate portion 83 are bent so as to have a shape that is not a pole changing portion, that is, an R shape. Thereby, the magnetic resistance of the core 80 can be reduced.

そして、板材81において、連結部82のうち第3テーパ部83b及び第2テーパ部37aに対応した側面とは反対側の側面、第5板部83のうち第3テーパ部83bとは反対側の側面、及び第6板部84のうち第4テーパ部84bとは反対側の側面は、同一平面に位置している。   In the plate 81, the side of the connecting portion 82 opposite to the side corresponding to the third taper 83b and the second taper 37a, and the side of the fifth plate 83 opposite to the third taper 83b. The side surface and the side surface of the sixth plate portion 84 opposite to the fourth taper portion 84b are located on the same plane.

以上のようなコア80の形状によると、図12(d)に示されるようにコア80の幅が広くなっているので、太いバスバー等を測定対象にすることができる。また、第6板部84を加工の基準とすることにより、コア80の曲げ部分の加工精度を向上させることができる。   According to the shape of the core 80 as described above, since the width of the core 80 is wide as shown in FIG. 12D, a thick bus bar or the like can be measured. Further, by using the sixth plate portion 84 as a processing reference, the processing accuracy of the bent portion of the core 80 can be improved.

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、曲げ部88、第1接続部89、及び第2接続部90が特許請求の範囲の「連結部」に対応する。また、第3テーパ部83bが特許請求の範囲の「第1テーパ部」に対応し、第4テーパ部84bが特許請求の範囲の「第2テーパ部」に対応する。   As for the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the bent portion 88, the first connecting portion 89, and the second connecting portion 90 correspond to the “connecting portion” in the claims. . The third taper portion 83b corresponds to a “first taper portion” in the claims, and the fourth taper portion 84b corresponds to a “second taper portion” in the claims.

(他の実施形態)
上記各実施形態で示された電流センサ10構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、コア30の曲げ部35が半円筒状であることは形状の一例であり、コア30の磁気抵抗特性に影響を及ぼさない範囲で例えば円弧状に曲げられていても良い。
(Other embodiments)
The configuration of the current sensor 10 shown in each of the above embodiments is an example, and is not limited to the configuration shown above, and other configurations that can realize the present invention can be used. For example, the bending portion 35 of the core 30 is an example of a semi-cylindrical shape, and may be bent, for example, in an arc shape within a range that does not affect the magnetoresistance characteristics of the core 30.

上記各実施形態では、コア30、70は1枚の板材31、81によって構成されていたが、複数の板材31、81によって構成されていても良い。例えばプレス加工された2枚の板材31、81が積層されて曲げられることによりコア30、70が形成されても良い。このように、複数の板材31、81が積層されることで板材31、81の表皮効果によって磁束の通り道を積極的に作ることができる。特に、被測定電流が交流の場合は表皮効果が高まるので、コア30、70を複数の板材31、81で構成することにメリットがある。   In each of the above embodiments, the cores 30 and 70 are configured by the single plate materials 31 and 81, but may be configured by a plurality of plate materials 31 and 81. For example, the cores 30 and 70 may be formed by laminating and bending two pressed plate materials 31 and 81. As described above, by laminating the plurality of plate materials 31 and 81, a path of magnetic flux can be positively created by the skin effect of the plate materials 31 and 81. In particular, when the current to be measured is an alternating current, the skin effect is enhanced, so that there is an advantage in that the cores 30 and 70 are constituted by a plurality of plate materials 31 and 81.

上記第3実施形態では、第1接続部89には第1角部89cが設けられ、第2接続部90には第2角部90cが設けられていたが、これは構成の一例である。したがって、コア80に第1角部89c及び第2角部90cが設けられていなくても良い。この場合、第1接続部89のうちの他方の端部89b側の幅と第5板部83のうちの一方の端部83aの最大幅とが同じになる。同様に、第2接続部90のうちの他方の端部90b側の幅と第6板部84のうちの一方の端部84aの最大幅とが同じになる。   In the said 3rd Embodiment, although the 1st corner | angular part 89c was provided in the 1st connection part 89 and the 2nd corner | angular part 90c was provided in the 2nd connection part 90, this is an example of a structure. Therefore, the first corner 89c and the second corner 90c may not be provided in the core 80. In this case, the width on the other end 89 b side of the first connection portion 89 and the maximum width of one end 83 a of the fifth plate portion 83 are the same. Similarly, the width on the other end 90 b side of the second connection portion 90 is the same as the maximum width of one end 84 a of the sixth plate portion 84.

また、図13に示されるように、コア30の磁気ギャップ34に2個のホールIC100を並べて配置しても良い。この場合、コア30のうち磁気ギャップ34を構成する部分、すなわち第1板部36及び第2板部37のうち磁気ギャップ34を構成する部分が平行になるように対向配置されている。これにより、被測定電流を2つのレンジで測定することができる。第3実施形態で示されたコア80の磁気ギャップ34に2個のホールIC100が配置される場合も同様に第5板部83及び第6板部84のうち磁気ギャップ87を構成する部分が平行になるように対向配置されていれば良い。   Further, as shown in FIG. 13, two Hall ICs 100 may be arranged side by side in the magnetic gap 34 of the core 30. In this case, the part which comprises the magnetic gap 34 among the cores 30, ie, the part which comprises the magnetic gap 34 among the 1st board part 36 and the 2nd board part 37, is opposingly arranged so that it may become parallel. Thereby, the current to be measured can be measured in two ranges. Similarly, when two Hall ICs 100 are arranged in the magnetic gap 34 of the core 80 shown in the third embodiment, portions of the fifth plate portion 83 and the sixth plate portion 84 that constitute the magnetic gap 87 are parallel. It suffices if they are arranged so as to face each other.

30 コア
31 板材
32 板材の一端部
32a 一端部の先端
33 板材の他端部
33a 他端部の先端
34 磁気ギャップ
35 曲げ部
35a、35b 曲げ部の端部
36a 第1テーパ部
37a 第2テーパ部
30 Core 31 Plate member 32 One end portion of plate member 32a Tip of one end portion 33 Other end portion of plate member 33a Tip of other end portion 34 Magnetic gap 35 Bending portion 35a, 35b End portion of bending portion 36a First taper portion 37a Second taper portion

Claims (4)

板材(31)の一部が曲げられた連結部(35)を有すると共に、前記連結部(35)とは反対側において前記板材(31)の一端部(32)と他端部(33)とが一定の磁気ギャップ(34)を介して対向配置されたコア(30)を備え、
前記コア(30)の中空部分を貫通するように測定対象の電流が流れることによって前記コア(30)に発生する磁束の大きさに基づいて当該電流の大きさを検出するように構成された電流センサであって、
前記コア(30)は、
前記連結部(35)のうちの前記一端部(32)側の端部(35a)から前記一端部(32)の先端(32a)に至るまで、前記板材(31)の幅が連続して狭くなる第1テーパ部(36a)と、
前記連結部(35)のうちの前記他端部(33)側の端部(35b)から前記他端部(33)の先端(33a)に至るまで、前記板材(31)の幅が連続して狭くなる第2テーパ部(37a)と、
を有し、
前記連結部は、前記一端部(32)側の端部(35a)から前記他端部(33)側の端部(35b)に至るまで、前記板材(31)の幅が一定になっていると共に、円筒の中心軸を通るように中心軸に沿って円筒が2分割された半円筒状となるように一定の径で曲げられた曲げ部(35)として構成されており、
前記曲げ部(35)のうちの前記一端部(32)側の端部(35a)は前記第1テーパ部(36a)の始点に対応すると共に、前記曲げ部(35)のうちの前記他端部(33)側の端部(35b)が前記第2テーパ部(37a)の始点に対応し、
前記板材(31)において、前記曲げ部(35)のうちの前記一端部(32)側の端部(35a)から前記一端部(32)の先端(32a)までを第1板部(36)とすると共に、前記曲げ部(35)のうちの前記他端部(33)側の端部(35b)から前記他端部(33)の先端(33a)までを第2板部(37)とすると、前記曲げ部(35)のうち前記第1テーパ部(36a)及び前記第2テーパ部(37a)に対応した側面とは反対側の側面、前記第1板部(36)のうち前記第1テーパ部(36a)とは反対側の側面、及び前記第2板部(37)のうち前記第2テーパ部(37a)とは反対側の側面は、同一平面に位置していることを特徴とする電流センサ。
While having a connection part (35) where a part of board material (31) was bent, one end part (32) and the other end part (33) of the board material (31) on the opposite side to the connection part (35) Comprises a core (30) arranged oppositely via a constant magnetic gap (34),
A current configured to detect the magnitude of the current based on the magnitude of the magnetic flux generated in the core (30) when the current to be measured flows through the hollow portion of the core (30). A sensor,
The core (30)
The width of the plate (31) is continuously narrow from the end (35a) on the one end (32) side of the connecting portion (35) to the tip (32a) of the one end (32). A first taper portion (36a),
The width of the plate (31) continues from the end (35b) on the other end (33) side of the connecting portion (35) to the tip (33a) of the other end (33). A second taper portion (37a) that becomes narrower,
Have
The connecting portion has a constant width of the plate (31) from the end (35a) on the one end (32) side to the end (35b) on the other end (33) side. And a bent portion (35) bent at a constant diameter so as to be a semi-cylindrical shape in which the cylinder is divided into two along the central axis so as to pass through the central axis of the cylinder,
An end portion (35a) on the one end portion (32) side of the bent portion (35) corresponds to a starting point of the first tapered portion (36a), and the other end of the bent portion (35). The end (35b) on the side of the portion (33) corresponds to the starting point of the second tapered portion (37a);
In the plate (31), the first plate (36) extends from the end (35a) on the one end (32) side of the bent portion (35) to the tip (32a) of the one end (32). And the second plate portion (37) from the end portion (35b) on the other end portion (33) side of the bent portion (35) to the tip end (33a) of the other end portion (33). Then, the side of the bent portion (35) opposite to the side corresponding to the first tapered portion (36a) and the second tapered portion (37a), the first plate portion (36) of the first side. The side surface opposite to the first taper portion (36a) and the side surface of the second plate portion (37) opposite to the second taper portion (37a) are located on the same plane. And current sensor.
前記第1テーパ部(36a)は、前記板材(31)の幅が連続して変化率一定で狭くなる、あるいは前記板材(31)の幅が連続して直線的に狭くなっており、
前記第2テーパ部(37a)は、前記板材(31)の幅が連続して変化率一定で狭くなる、あるいは前記板材(31)の幅が連続して直線的に狭くなっていることを特徴とする請求項1に記載の電流センサ。
In the first taper portion (36a), the width of the plate material (31) is continuously narrowed at a constant rate of change, or the width of the plate material (31) is continuously narrowed linearly,
The second taper portion (37a) is characterized in that the width of the plate material (31) is continuously narrowed at a constant rate of change, or the width of the plate material (31) is continuously narrowed linearly. The current sensor according to claim 1.
前記第1板部(36)は、前記曲げ部(35)のうちの前記一端部(32)側の端部(35a)の接線方向に沿って、当該一端部(32)側の端部(35a)に接続されており、
前記第2板部(37)は、前記曲げ部(35)のうちの前記他端部(33)側の端部(35b)の接線方向に沿って、当該他端部(33)側の端部(35b)に接続されてい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 first plate portion (36) has an end portion on the one end portion (32) side along the tangential direction of the end portion (35a) on the one end portion (32) side of the bent portion (35). 35a),
The second plate portion (37) is an end on the other end portion (33) side along the tangential direction of the end portion (35b) on the other end portion (33) side of the bent portion (35). The current sensor according to claim 1, wherein the current sensor is connected to the portion (35 b).
前記曲げ部(35)のうちの前記一端部(32)側の端部(35a)における内壁面と前記曲げ部(35)のうちの前記他端部(33)側の端部(35b)における内壁面との対向距離が、前記磁気ギャップ(34)よりも長い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。   The inner wall surface at the end (35a) on the one end (32) side of the bent portion (35) and the end (35b) on the other end (33) side of the bent portion (35). The current sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein a facing distance from an inner wall surface is longer than the magnetic gap (34).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3327899B2 (en) * 2000-06-19 2002-09-24 共立電気計器株式會社 Non-contact current meter
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
JP2005308635A (en) * 2004-04-23 2005-11-04 Denso Corp Current sensor
EP1811311B1 (en) * 2006-01-19 2016-08-31 Melexis Technologies NV Device for measuring current
JP2008233013A (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Denso Corp Core for current sensor
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