JPH0616879U - Current detector - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この考案は、電流検出装置の検出個所への組
込み及び取り外しを容易に行えるようにすることを目的
とする。
【構成】 矩形環状のフェライトコア44に、感磁素子
の配設用の第1のスリット45aのほか、被検出体のコ
ア44の内側への入出用の第2のスリット45bを形成
している。
【効果】 従って、従来のようにねじの締め付けや取り
外し作業が不要となり、第2のスリット45bを通過さ
せることによって被検出体のフェライトコア44の内側
への入出を行うことができ、電流検出装置のリレーボッ
クス等の検出個所への組込み及び取り外しを極めて容易
に行うことができる。
(57) [Abstract] [Purpose] The present invention aims at facilitating the incorporation and removal of a current detection device at a detection location. [Structure] In addition to a first slit 45a for arranging a magnetic sensing element, a rectangular annular ferrite core 44 is formed with a second slit 45b for entering and exiting the core 44 of the object to be detected. . [Effect] Therefore, unlike the conventional case, the work of tightening and removing the screw becomes unnecessary, and the object to be detected can be inserted into and removed from the inside of the ferrite core 44 by passing through the second slit 45b. It is possible to extremely easily install and remove the relay box in and from the detection location.
Description
【0001】[0001]
この考案は、自動車に搭載されたバッテリ,発電機等の電流を検出する電流検 出装置に関する。 The present invention relates to a current detection device for detecting a current of a battery, a generator, etc. mounted on an automobile.
【0002】[0002]
従来のこの種の電流検出装置として、例えば実開昭62−46375号公報に 記載のものがあり、基本的には図6に示すように、中心部に穴部1aを有する円 形環状のフェライトコア1に、その径方向に沿うスリット1bが設けられ、この スリット1bにホール素子等の感磁素子2が検出センサとして配設され、電流検 出装置が構成されている。 A conventional current detecting device of this type is disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-46375, and basically, as shown in FIG. 6, a circular annular ferrite having a hole 1a at the center thereof. The core 1 is provided with a slit 1b extending in the radial direction thereof, and the magnetic sensitive element 2 such as a Hall element is provided as a detection sensor in the slit 1b to form a current detecting device.
【0003】 そして、フェライトコア1の穴部1aに電流が通流される被検出体3を配置し 、この被検出体3に図6の紙面を表面側から裏面側へ貫く方向に負荷電流を実際 に通流すると、いわゆる右ねじの法則によりフェライトコア1に矢印Aで示す磁 界が発生し、この磁界がスリット1bにおいて感磁素子2により感知され、感磁 素子2がホール素子であればホール電圧が発生,出力され、予め求めておいたホ ール電圧と被検出体3に流れる負荷電流との関係から、ホール素子の出力電圧の 値に対応する負荷電流の値を読み取ることによって、被検出体3を流れる実際の 負荷電流が検出される。Then, a detected body 3 through which a current flows is arranged in the hole 1a of the ferrite core 1, and a load current is actually passed through the detected body 3 in a direction of penetrating the paper surface of FIG. 6 from the front surface side to the back surface side. When a magnetic field is applied to the ferrite core 1, a magnetic field indicated by an arrow A is generated by the so-called right-handed screw law, and this magnetic field is detected by the magnetic sensitive element 2 in the slit 1b. A voltage is generated and output, and by reading the value of the load current corresponding to the value of the output voltage of the Hall element from the relationship between the previously determined hole voltage and the load current flowing through the detected object 3, The actual load current flowing through the detector 3 is detected.
【0004】 また、図6に示す構成の変形例として、図7に示すようにフェライトコア4を 矩形環状にし、このフェライトコア4に図6と同様に穴部4a及びスリット4b を設け、スリット4bには感磁素子を配設してもよく、実際にはこのようなフェ ライトコア4がケース5に収納され、穴部4aに対向するケース5の両面に被検 出体挿通用の挿通孔6がそれぞれ透設され、一方の挿通孔6から被検出体7が穴 部4aに挿入されると共に他方の挿通孔6から被検出体7が導出され、被検出体 7が配設される。尚、図6に示す円形環状のフェライトコア1であっても、図7 と同様のケースに収納されて被検出体が貫通,配設される。As a modification of the configuration shown in FIG. 6, the ferrite core 4 is formed in a rectangular ring shape as shown in FIG. 7, and the ferrite core 4 is provided with a hole 4a and a slit 4b as in FIG. A magnetic sensing element may be disposed in the case. In practice, such a ferrite core 4 is housed in the case 5, and both sides of the case 5 facing the hole 4a are provided with insertion holes for inserting the test object. 6 are respectively provided so that the detected body 7 is inserted into the hole 4a through one insertion hole 6 and the detected body 7 is led out through the other insertion hole 6 and the detected body 7 is disposed. Even the circular annular ferrite core 1 shown in FIG. 6 is housed in a case similar to that shown in FIG.
【0005】 ところで、上記した電流検出装置を自動車のリレーボックス内におけるバスバ ーの電流検出に使用する場合について説明すると、図8はリレーボックスの分解 斜視図であり、図8において、11はリレーボックス本体、12,13は本体1 1の上,下面を閉塞する蓋体、14は複数個のリレー15,ヒューズ16,ヒュ ージブルリンク17が装着された絶縁板、18は各リレー15等の各種接続端子 19,20が装着された絶縁板、21,22,23はバッテリからの大電流が流 れるバスバー、24は電流検出装置である。By the way, the case of using the above-mentioned current detecting device for detecting the current of a bus bar in a relay box of an automobile will be described. FIG. 8 is an exploded perspective view of the relay box. In FIG. 8, 11 is a relay box. Main body, 12 and 13 are lids for closing the upper and lower surfaces of the main body 11, 14 is an insulating plate on which a plurality of relays 15, fuses 16 and fusible links 17 are mounted, and 18 are various connection terminals such as each relay 15 Insulating plates 21, 19 and 23 are mounted, bus bars through which a large current from the battery flows, and 24 are current detecting devices.
【0006】 そして、電流検出装置24は図9に示すように構成され、即ちケース25内に 矩形環状のフェライトコア26が配設され、フェライトコア26のスリット27 に感磁素子としてホール素子28が配設され、ホール素子28の出力信号を増幅 する増幅回路等からなるIC構成の検出回路29が設けられ、ホール素子28及 び検出回路29がプリント基板30に装着され、プリント基板30の配線パター ンを介して検出回路29とその出力を外部に取り出すためのコネクタ31とが接 続され、フェライトコア26,プリント基板30及びコネクタ31をケース25 内に収容した状態でケース25の開口がモールドされている。The current detecting device 24 is constructed as shown in FIG. 9, that is, a rectangular annular ferrite core 26 is arranged in a case 25, and a hall element 28 as a magnetic sensing element is provided in a slit 27 of the ferrite core 26. A detection circuit 29 having an IC configuration including an amplifier circuit for amplifying the output signal of the hall element 28 is provided, the hall element 28 and the detection circuit 29 are mounted on the printed circuit board 30, and the wiring pattern of the printed circuit board 30 is provided. The detection circuit 29 and a connector 31 for taking out its output to the outside are connected via a connector, and the opening of the case 25 is molded with the ferrite core 26, the printed circuit board 30 and the connector 31 housed in the case 25. ing.
【0007】 また、フェライトコア26の中心部の穴部には被検出体を挿通するための筒状 のガイド体32が予め配置され、このガイド体32の端部が露出するようにモー ルドされ、ガイド体32内に被検出体を挿通することにより、フェライトコア2 6の穴部に被検出体が配置されるようになっている。In addition, a cylindrical guide body 32 for inserting an object to be detected is previously arranged in a hole at the center of the ferrite core 26, and is molded so that an end portion of the guide body 32 is exposed. By inserting the object to be detected into the guide body 32, the object to be detected is arranged in the hole of the ferrite core 26.
【0008】 このとき、図8に示すバスバー21がケース25の一側からガイド体32内に 挿通され、ケース25の他側にバスバー21の端部が導出されたのち、図10に 示すようにバスバー21の端部と他のバスバー22とがねじ32によって接続さ れ、これによってバスバー21,22を流れる電流が電流検出装置によって検出 され、コネクタ31を介してECU等に検出信号が入力される。At this time, the bus bar 21 shown in FIG. 8 is inserted into the guide body 32 from one side of the case 25, and the end portion of the bus bar 21 is led out to the other side of the case 25, as shown in FIG. The ends of the busbars 21 and the other busbars 22 are connected by screws 32, whereby the current flowing through the busbars 21 and 22 is detected by the current detection device, and a detection signal is input to the ECU or the like via the connector 31. .
【0009】[0009]
しかし、従来の電流検出装置24では、リレーボックス等への組込時に上記し たバスバー21を電流検出装置24に貫設してねじ32により両バスバー21, 22をねじ止めする必要があり、また電流検出装置24に不具合が生じて新たに 交換する必要が生じたときに、図10に示すねじ32をゆるめて外し、バスバー 21,22を分離しバスバー21を抜き取ってからでないと、電流検出装置24 を取り外して交換することができず、非常に煩わしく手間がかかるという問題点 がある。 However, in the conventional current detecting device 24, it is necessary to pierce the current detecting device 24 with the above-mentioned bus bar 21 when it is installed in a relay box or the like, and screw both the bus bars 21, 22 with the screw 32. When the current detecting device 24 has a problem and needs to be replaced anew, the screw 32 shown in FIG. 10 must be loosened and removed, the bus bars 21 and 22 must be separated, and the bus bar 21 must be removed. There is a problem that the 24 cannot be removed and replaced, which is very cumbersome and troublesome.
【0010】 そこでこの考案は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、電 流検出装置の検出個所への組込み及び取り外しを容易に行えるようにすることを 目的とする。Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to make it possible to easily install and remove the current detection device at a detection position.
【0011】[0011]
この考案に係る電流検出装置は、磁性材料からなる環状のコアと、前記コアの 径方向に沿って前記コアに形成された第1のスリットと、前記第1のスリットに 配設された感磁素子と、前記コアの径方向に沿って前記コアに形成され電流通流 用の被検出体が前記コアの内側に入出自在に挿通される第2のスリットとを備え たことを特徴としている。 A current detecting device according to the present invention comprises an annular core made of a magnetic material, a first slit formed in the core along a radial direction of the core, and a magnetic sensing element arranged in the first slit. An element; and a second slit formed in the core along the radial direction of the core and through which a current-flowing object to be detected is inserted into and removed from the inside of the core. .
【0012】[0012]
この考案においては、環状のコアに、感磁素子の配設用の第1のスリットのほ か被検出体のコアの内側への入出用の第2のスリットを形成したため、従来に比 べて電流検出装置のリレーボックス等の検出個所への組込み及び取り外しが極め て容易になる。 In this invention, the first slit for arranging the magnetic sensing element and the second slit for entering / exiting the inside of the core of the object to be detected are formed in the annular core, so that compared to the conventional case. It is extremely easy to install and remove the current detection device in the detection area such as the relay box.
【0013】[0013]
図1はこの考案の電流検出装置の一実施例の分解斜視図、図2はリレーボック スの分解斜視図、図3は図2の一部の斜視図、図4,図5は動作説明図である。 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the current detecting device of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a relay box, FIG. 3 is a partial perspective view of FIG. 2, and FIGS. Is.
【0014】 まず、電流検出装置の構成について説明すると、図1に示すように一側が開口 した外形逆凹字状のケース41が設けられ、このケース41の凹部41′に対応 する位置に矩形の切欠部を有するプリント基板42が設けられ、このプリント基 板42の切欠部の両側に枠体43a,43bが取り付けられ、両枠体43a,4 3bに矩形の環状体を左,右に2分割した形状のフェライトコア44の左,右半 部44a,44bがそれぞれ収容されている。First, the structure of the current detecting device will be described. As shown in FIG. 1, a case 41 having an inverted concave outer shape with one side opened is provided, and a rectangular shape is formed at a position corresponding to a recess 41 ′ of the case 41. A printed circuit board 42 having a cutout portion is provided, and frame bodies 43a and 43b are attached to both sides of the cutout portion of the printed circuit board 42, and a rectangular annular body is divided into left and right halves in both the frame bodies 43a and 43b. The left and right halves 44a and 44b of the ferrite core 44 having the above-mentioned shape are housed, respectively.
【0015】 このフェライトコア44には、ホール素子等の感磁素子が配設される第1のス リット45aと、後述する被検出体の入出用の第2のスリット45bとが形成さ れ、プリント基板42のケース41内への収容時に、第2のスリット45bから フェライトコア44の中心部にかけてケース41の凹部41′が入り込むように なっている。The ferrite core 44 is formed with a first slit 45a in which a magnetic sensing element such as a Hall element is arranged, and a second slit 45b for entering and exiting an object to be detected, which will be described later. When the printed circuit board 42 is housed in the case 41, the recess 41 ′ of the case 41 extends from the second slit 45 b to the center of the ferrite core 44.
【0016】 さらに、プリント基板42には、ホール素子の出力を増幅する増幅回路等から なるIC構成の検出回路46及びその他の回路素子47が装着されると共に、検 出回路46の出力の外部への取り出し用コネクタ48が装着され、配線パターン を介して検出回路46とコネクタ48とが接続され、プリント基板42をケース 41内に収容した状態でケース41の開口がモールドされて或いは蓋体により閉 塞されて電流検出装置49が形成される。Further, on the printed circuit board 42, a detection circuit 46 having an IC configuration including an amplifier circuit for amplifying the output of the Hall element and other circuit elements 47 are mounted, and the output of the detection circuit 46 is output to the outside. Is attached, the detection circuit 46 and the connector 48 are connected via a wiring pattern, and the opening of the case 41 is molded or closed by a lid while the printed circuit board 42 is accommodated in the case 41. The current detection device 49 is formed by being closed.
【0017】 尚、50はケース41の両側面に設けられた係止片であり、ケース41のリレ ーボックスへの固定時に使用される。Reference numeral 50 denotes locking pieces provided on both side surfaces of the case 41, which are used when fixing the case 41 to the relay box.
【0018】 つぎに、図1に示す電流検出装置49を組み込むリレーボックスの概略構成に ついて説明すると、基本的には図8とほぼ同じであり、図2において、51はリ レーボックス本体、52,53は本体51の上,下面を閉塞する蓋体、54は複 数個のリレー55,ヒューズ56,ヒュージブルリンク57が装着された絶縁板 、58は各リレー55等の各種接続端子59,60,61等が装着された絶縁板 、62はバッテリからの大電流が流れる被検出体としてのバスバーであり、透孔 62aが透設された接続部62b,62c間を結ぶ板状部62dが、図3に示す ように電流検出装置49のケース41の凹部41′に入り込んだ状態で電流検出 装置49がリレーボックス内に収容される。Next, the schematic structure of the relay box incorporating the current detection device 49 shown in FIG. 1 will be described. Basically, it is almost the same as that of FIG. 8, and in FIG. , 53 are lids that close the upper and lower surfaces of the main body 51, 54 is an insulating plate on which a plurality of relays 55, fuses 56, and fusible links 57 are mounted, 58 is various connection terminals 59 of each relay 55, etc. Insulation plates 60, 61, etc. are mounted, and 62 is a bus bar as a detected body through which a large current from the battery flows, and a plate-shaped part 62d connecting the connecting parts 62b, 62c having a through hole 62a is formed. As shown in FIG. 3, the current detecting device 49 is housed in the relay box in a state where the current detecting device 49 is inserted into the recess 41 ′ of the case 41 of the current detecting device 49.
【0019】 ところで、上記したように2個のスリット45a,45bを有するフェライト コア44からなる電流検出装置の出力特性を調べるために、図4に示すように両 スリット45a,45bの幅を共に2mmとし、フェライトコア44の中心部に 被検出体として試験用の電線Wを配設してこれに図4の紙面を表面側から裏面側 に向かって負荷電流Iを流し、第1のスリット45aに配設したホール素子Hの 出力を増幅部A及び出力回路OC を介して測定すべく測定系を構成し、負荷電流 Iを可変したところ、ホール素子Hのホール電圧の変化は図5中の実線に示すよ うになった。By the way, in order to examine the output characteristics of the current detecting device composed of the ferrite core 44 having the two slits 45a and 45b as described above, as shown in FIG. 4, both widths of both slits 45a and 45b are 2 mm. Then, a test wire W is provided as a detected object at the center of the ferrite core 44, and a load current I is made to flow from the front side to the back side on the paper surface of FIG. 4 to the first slit 45a. the output of the arranged hall element H via the amplifying unit a and the output circuit O C constitute a measurement system to measure, when the load current I to the variable, the change in the Hall voltage of the Hall element H is in 5 It came to show in the solid line.
【0020】 そして、図5中の1点鎖線に示す従来の電流検出装置の出力特性と比較すると 、負荷電流が同じ場合ホール電圧の値は、従来よりもスリットが1個多くなった ことによる洩れ磁束が増えた分従来に比べて約1/3に減少しているが、出力特 性の直線性は損なわれておらず、増幅部Aの増幅率を高くすることで出力電圧値 の減少に対応することができ、実用上支障が生じることはない。When compared with the output characteristics of the conventional current detection device shown by the alternate long and short dash line in FIG. 5, when the load current is the same, the value of the Hall voltage is the leakage due to one more slit than the conventional one. Although the magnetic flux has been reduced to about 1/3 of that of the conventional one, the linearity of the output characteristics has not been impaired, and the output voltage value can be reduced by increasing the amplification factor of the amplifier A. It can be dealt with without any practical problems.
【0021】 従って、バスバー62の板状部62d等の被検出体に対し、電流検出装置49 の取り付け或いは取り外しをフェライトコア44の第2のスリット45bを介し て行うことができるため、従来のようなねじの締め付けや取り外し等の作業が不 要となり、電流検出装置49のリレーボックス等の検出個所への組込み及び取り 外しを極めて容易に行うことができる。Therefore, the current detecting device 49 can be attached or detached to or from the object to be detected such as the plate-shaped portion 62d of the bus bar 62 via the second slit 45b of the ferrite core 44, which is different from the conventional case. Since the work of tightening and removing the screws is unnecessary, the current detection device 49 can be extremely easily incorporated into and removed from the detection portion such as the relay box.
【0022】 また、被検出体がヒューズ,ヒュージブルリンクやバスバーなどに限らず、フ ェライトコア44の第2のスリット45bを通過し得る形状の被検出体であれば よいため、検出対象の自由度が大きく、効率的な設計が可能となる。Further, the object to be detected is not limited to a fuse, a fusible link, a bus bar, etc., and may be any object having a shape that can pass through the second slit 45b of the ferrite core 44. Is large and efficient design is possible.
【0023】 なお、上記実施例ではフェライトコア49を矩形環状とした場合について説明 したが、円形環状であってもよいのは勿論である。In the above embodiment, the case where the ferrite core 49 has a rectangular ring shape has been described, but it goes without saying that the ferrite core 49 may have a circular ring shape.
【0024】 また、フェライトコア49は、図1に示すようにプリント基板42側に取り付 けるだけでなく、ケース41側或いはケース41の開口を閉塞する蓋体側に取り 付けるようにしてもよい。Further, the ferrite core 49 may be attached not only to the printed circuit board 42 side as shown in FIG. 1, but also to the case 41 side or the lid side that closes the opening of the case 41.
【0025】 さらに、感磁素子はホール素子に限定されるものではない。Further, the magnetic sensing element is not limited to the Hall element.
【0026】[0026]
以上のように、この考案の電流検出装置によれば、環状のコアに、感磁素子の 配設用の第1のスリットのほか被検出体のコアの内側への入出用の第2のスリッ トを形成したため、従来に比べて電流検出装置のリレーボックス等の検出個所へ の組込み及び取り外しを極めて容易に行うことができ、組込み,取り外し作業の 能率を大幅に向上することが可能になり、また検出個所の自由度の向上を図るこ ともできる。 As described above, according to the current detecting device of the present invention, in addition to the first slit for disposing the magnetic sensing element, the second slit for inserting / removing the object to be detected into / from the core is provided in the annular core. Since it has been formed, it is possible to install and remove the current detection device to and from the detection area of the relay box, etc., much more easily than before, and it is possible to greatly improve the efficiency of installation and removal work. Moreover, it is possible to improve the degree of freedom of the detection location.
【図1】この考案の電流検出装置の一実施例の分解斜視
図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of a current detecting device of the present invention.
【図2】図1の装置が組込まれるリレーボックスの分解
斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a relay box in which the device of FIG. 1 is incorporated.
【図3】図2の一部の斜視図である。3 is a perspective view of a part of FIG. 2. FIG.
【図4】図1の出力特性の試験回路の接続図である。FIG. 4 is a connection diagram of a test circuit for the output characteristic of FIG.
【図5】図1の出力特性図である。FIG. 5 is an output characteristic diagram of FIG.
【図6】従来の電流検出装置の原理説明図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of a conventional current detection device.
【図7】従来の他の電流検出装置の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of another conventional current detection device.
【図8】一般のリレーボックスの分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view of a general relay box.
【図9】図8のリレーボックスに取り付けられた従来の
電流検出装置の分解斜視図である。9 is an exploded perspective view of a conventional current detection device attached to the relay box of FIG.
【図10】図8のリレーボックスに取り付けられた従来
の電流検出装置の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a conventional current detection device attached to the relay box of FIG.
44 フェライトコア 45a 第1のスリット 45b 第2のスリット 49 電流検出装置 H ホール素子 44 Ferrite Core 45a First Slit 45b Second Slit 49 Current Detector H Hall Element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 伊藤 裕和 三重県四日市市西末広町1番14号 住友電 装株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Creator Hirokazu Ito 1-14 Nishisuehiro-cho, Yokkaichi-shi, Mie Sumitomo Wiring Systems, Ltd.
Claims (1)
アの径方向に沿って前記コアに形成された第1のスリッ
トと、前記第1のスリットに配設された感磁素子と、前
記コアの径方向に沿って前記コアに形成され電流通流用
の被検出体が前記コアの内側に入出自在に挿通される第
2のスリットとを備えたことを特徴とする電流検出装
置。1. An annular core made of a magnetic material, a first slit formed in the core along a radial direction of the core, a magnetic sensing element arranged in the first slit, and A current detection device, comprising: a second slit formed in the core along a radial direction of the core and through which a current-flowing object to be detected is inserted into and retracted from the inside of the core.
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