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公開番号2023073975
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-26
出願番号2022174859,2022161915
出願日2022-10-31,2022-10-06
発明の名称電流センサ
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類G01R 15/20 20060101AFI20230519BHJP(測定;試験)
要約【課題】周波数特性を向上させる電流センサを提供する。
【解決手段】電流センサ5は、バスバ100、200、300と、ギャップ形成部111、211、311と、コア横部112、212、312と、コア底部113、213、313と、を有するコア110、120、130と、を備え、ギャップ形成部の第1端面115、215、315を厚み方向へバスバに投影したときに、投影した第1端面と重なるバスバの部分である第1投影部Ps1、Ps3、Ps5と、ギャップ形成部の第2端面116、216、316を厚み方向へバスバに投影したときに、投影した第2端面と重なるバスバの部分である第2投影部Ps2、Ps4、Ps6と、第1投影部および第2投影部の間の領域R1、R2、R3と、領域から厚み方向に凹む凹部118、218、318と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電流センサであって、
板状に形成されているバスバ（１００、２００、３００）と、
前記バスバが挿入されているコア穴（１１４、２１４、３１４）と、前記バスバの幅方向（ＤＷ）を向いている第１端面（１１５、２１５、３１５）、前記第１端面と前記幅方向に対向している第２端面（１１６、２１６、３１６）、および、前記第１端面と前記第２端面とによって形成されているとともに前記コア穴と外部とに連通するギャップ（１１７、２１７、３１７）を含むギャップ形成部（１１１、２１１、３１１）と、前記ギャップ形成部に接続されているとともに前記バスバの厚み方向（ＤＴ）に延びているコア横部（１１２、２１２、３１２、１１２１、２１２２、３１２３）と、前記コア横部に接続されて前記幅方向に延びているとともに前記ギャップ形成部および前記コア横部とで前記コア穴を形成するコア底部（１１３、２１３、３１３、１１３１、２１３２、３１３３）と、を有するコア（１１０、１２０、１３０）と、
前記ギャップに配置されているとともに、前記バスバに流れる電流によって前記ギャップに発生する磁界の強さを検出する検出部（１２０、２２０、３２０）と、
を備え、
前記バスバは、
前記第１端面を前記厚み方向へ前記バスバに投影したときに、投影した前記第１端面と重なる前記バスバの部分である第１投影部（Ｐｓ１、Ｐｓ３、Ｐｓ５）と、
前記第２端面を前記厚み方向へ前記バスバに投影したときに、投影した前記第２端面と重なる前記バスバの部分である第２投影部（Ｐｓ２、Ｐｓ４、Ｐｓ６）と、
前記第１投影部および前記第２投影部の間の領域（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）と、
前記領域から前記厚み方向に凹む凹部（１１８、２１８、３１８）と、
を有する電流センサ。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
電流センサであって、
板状に形成されているバスバ（１００、２００、３００）と、
前記バスバが挿入されているコア穴（１１４、２１４、３１４）と、前記バスバの幅方向（ＤＷ）を向いている第１端面（１１５、２１５、３１５）、前記第１端面と前記幅方向に対向している第２端面（１１６、２１６、３１６）、および、前記第１端面と前記第２端面とによって形成されているとともに前記コア穴と外部とに連通するギャップ（１１７、２１７、３１７）を含むギャップ形成部（１１１、２１１、３１１）と、前記ギャップ形成部に接続されているとともに前記バスバの厚み方向（ＤＴ）に延びているコア横部（１１２、２１２、３１２、１１２１、２１２２、３１２３）と、前記コア横部に接続されて前記幅方向に延びているとともに前記ギャップ形成部および前記コア横部とで前記コア穴を形成するコア底部（１１３、２１３、３１３、１１３１、２１３２、３１３３）と、を有するコア（１１０、１２０、１３０）と、
前記ギャップに配置されているとともに、前記バスバに流れる電流によって前記ギャップに発生する磁界の強さを検出する検出部（１２０、２２０、３２０）と、
を備え、
前記バスバは、
前記第１端面を前記厚み方向へ前記バスバに投影したときに、投影した前記第１端面と重なる前記バスバの部分である第１投影部（Ｐｓ１、Ｐｓ３、Ｐｓ５）と、
前記第２端面を前記厚み方向へ前記バスバに投影したときに、投影した前記第２端面と重なる前記バスバの部分である第２投影部（Ｐｓ２、Ｐｓ４、Ｐｓ６）と、
前記第１投影部および前記第２投影部の間の領域（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）と、
前記領域から前記厚み方向に貫通している貫通穴（１１９、２１９、３１９）と、
を有する電流センサ。
【請求項３】
前記コアは、前記厚み方向外側を向く前記ギャップ形成部の外面から前記厚み方向に突出している突起部（１１５１、１１５２、２１５１、２１５２、３１５１、３１５２）を有する請求項１または２に記載の電流センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電流センサに関するものである。
続きを表示（約 4,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているように、ハイブリッド車や電気自動車用の交流モータを駆動するためのインバータに流れる交流電流を検出する電流センサが知られている。この電流センサは、インバータの交流電流が流れるバスバと、このバスバを流れる交流電流によって発生する磁界が通過するコアと、コアに形成されたギャップに配置されたセンサチップとを備える。そして、このコアギャップを通過する磁界をセンサチップが検出することにより、電流センサは、インバータに流れる交流電流を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－５１７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたような電流センサでは、コアギャップから漏れる磁界がバスバに侵入して、交流電流の周波数の変化により磁界の時間変化が生じることから、バスバに流れる電流の方向とは逆方向の誘導起電力が発生する。この誘導起電力による電流がバスバに流れることにて発生する磁界によって、コアギャップにかかる磁界が変化する。このため、電流センサによって検出される電流の誤差が生じる。したがって、電流センサの周波数特性が低下する。
【０００５】
本開示は、周波数特性を向上させる電流センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、電流センサであって、板状に形成されているバスバ（１００、２００、３００）と、バスバが挿入されているコア穴（１１４、２１４、３１４）と、バスバの幅方向（ＤＷ）を向いている第１端面（１１５、２１５、３１５）、第１端面と幅方向に対向している第２端面（１１６、２１６、３１６）、および、第１端面と第２端面とによって形成されているとともにコア穴と外部とに連通するギャップ（１１７、２１７、３１７）を含むギャップ形成部（１１１、２１１、３１１）と、ギャップ形成部に接続されているとともにバスバの厚み方向（ＤＴ）に延びているコア横部（１１２、２１２、３１２、１１２１、２１２２、３１２３）と、コア横部に接続されて幅方向に延びているとともにギャップ形成部およびコア横部とでコア穴を形成するコア底部（１１３、２１３、３１３、１１３１、２１３２、３１３３）と、を有するコア（１１０、１２０、１３０）と、ギャップに配置されているとともに、バスバに流れる電流によってギャップに発生する磁界の強さを検出する検出部（１２０、２２０、３２０）と、を備え、バスバは、第１端面を厚み方向へバスバに投影したときに、投影した第１端面と重なるバスバの部分である第１投影部（Ｐｓ１、Ｐｓ３、Ｐｓ５）と、第２端面を厚み方向へバスバに投影したときに、投影した第２端面と重なるバスバの部分である第２投影部（Ｐｓ２、Ｐｓ４、Ｐｓ６）と、第１投影部および第２投影部の間の領域（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）と、領域から厚み方向に凹む凹部（１１８、２１８、３１８）と、を有する電流センサである。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、電流センサであって、板状に形成されているバスバ（１００、２００、３００）と、バスバが挿入されているコア穴（１１４、２１４、３１４）と、バスバの幅方向（ＤＷ）を向いている第１端面（１１５、２１５、３１５）、第１端面と幅方向に対向している第２端面（１１６、２１６、３１６）、および、第１端面と第２端面とによって形成されているとともにコア穴と外部とに連通するギャップ（１１７、２１７、３１７）を含むギャップ形成部（１１１、２１１、３１１）と、ギャップ形成部に接続されているとともにバスバの厚み方向（ＤＴ）に延びているコア横部（１１２、２１２、３１２、１１２１、２１２２、３１２３）と、コア横部に接続されて幅方向に延びているとともにギャップ形成部およびコア横部とでコア穴を形成するコア底部（１１３、２１３、３１３、１１３１、２１３２、３１３３）と、を有するコア（１１０、１２０、１３０）と、ギャップに配置されているとともに、バスバに流れる電流によってギャップに発生する磁界の強さを検出する検出部（１２０、２２０、３２０）と、を備え、バスバは、第１端面を厚み方向へバスバに投影したときに、投影した第１端面と重なるバスバの部分である第１投影部（Ｐｓ１、Ｐｓ３、Ｐｓ５）と、第２端面を厚み方向へバスバに投影したときに、投影した第２端面と重なるバスバの部分である第２投影部（Ｐｓ２、Ｐｓ４、Ｐｓ６）と、第１投影部および第２投影部の間の領域（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）と、領域から厚み方向に貫通している貫通穴（１１９、２１９、３１９）と、を有する電流センサである。
【０００８】
これにより、バスバがギャップから離れやすくなっている。このため、ギャップからバスバに侵入する磁力線が抑制される。したがって、バスバに流れる電流の方向とは逆方向の誘導起電力の発生が抑制される。よって、電流センサによって検出される電流の誤差が生じにくくなるため、電流センサの周波数特性が向上する。
【０００９】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態の電流センサの斜視図。
図１のＩＩ－ＩＩ線断面図。
電流センサのバスバ、コア、検出部、リード線、基板およびターミナルの上面図。
磁界の強さ、第１容易軸部にかかる磁束密度および第１困難軸部にかかる磁束密度の関係図。
第２実施形態の電流センサの断面図。
第３実施形態の電流センサの断面図。
電流センサのバスバ、コア、検出部、リード線、基板およびターミナルの上面図。
第４実施形態の電流センサの断面図。
第５実施形態の電流センサの断面図。
第６実施形態の電流センサの断面図。
第７実施形態の電流センサの断面図。
第８実施形態の電流センサの断面図。
第９実施形態の電流センサの断面図。
第１０実施形態の電流センサの断面図。
第１１実施形態の電流センサの断面図。
第１２実施形態の電流センサの第１コアおよび第１検出部の断面図。
電流センサの第２コアおよび第２検出部の断面図。
電流センサの第３コアおよび第３検出部の断面図。
第１３実施形態の電流センサの第１コアおよび第１検出部の断面図。
電流センサの第２コアおよび第２検出部の断面図。
電流センサの第３コアおよび第３検出部の断面図。
第１４実施形態の電流センサの第１コアおよび第１検出部の断面図。
電流センサの第２コアおよび第２検出部の断面図。
電流センサの第３コアおよび第３検出部の断面図。
第１５実施形態の電流センサの第１コアの断面図。
電流センサの第２コアの断面図。
電流センサの第３コアの断面図。
第１６実施形態の電流センサの第１コアの断面図。
電流センサの第２コアの断面図。
電流センサの第３コアの断面図。
第１７実施形態の電流センサにおける第１コア、第２コアおよび第３コアの断面図。
第１８実施形態の電流センサにおける第１コア、第２コアおよび第３コアの断面図。
第１９実施形態の電流センサにおける第１コア、第２コアおよび第３コアの断面図。
第２０実施形態の電流センサにおける第１コア、第２コアおよび第３コアの断面図。
第２１実施形態の電流センサにおける第１バスバの第１板部およびケースの第１開口部の断面図。
図３５のＸＸＸＶＩ－ＸＸＸＶＩ線断面図。
図３５のＸＸＸＶＩＩ－ＸＸＸＶＩＩ線断面図。
電流センサにおける第２バスバの第２板部およびケースの第２開口部の断面図。
図３８のＸＸＸＩＸ－ＸＸＸＩＸ線断面図。
図３８のＸＬ－ＸＬ線断面図。
電流センサにおける第３バスバの第３板部およびケースの第３開口部の断面図。
図４１のＸＬＩＩ－ＸＬＩＩ線断面図。
図４１のＸＬＩＩＩ－ＸＬＩＩＩ線断面図。
第２２実施形態の電流センサにおける第１バスバの第１板部およびケースの第１開口部の断面図。
電流センサにおける第２バスバの第２板部およびケースの第２開口部の断面図。
電流センサにおける第３バスバの第３板部およびケースの第３開口部の断面図。
第２３実施形態の電流センサにおける第１バスバの第１板部およびケースの第１開口部の断面図。
電流センサにおける第２バスバの第２板部およびケースの第２開口部の断面図。
電流センサにおける第３バスバの第３板部およびケースの第３開口部の断面図。
第２４実施形態の電流センサにおける第１バスバの第１板部およびケースの第１開口部の断面図。
電流センサにおける第２バスバの第２板部およびケースの第２開口部の断面図。
電流センサにおける第３バスバの第３板部およびケースの第３開口部の断面図。
第２５実施形態の電流センサにおける第１バスバの第１板部およびケースの第１開口部の断面図。
電流センサにおける第２バスバの第２板部およびケースの第２開口部の断面図。
電流センサにおける第３バスバの第３板部およびケースの第３開口部の断面図。
第２６実施形態の電流センサにおける第１バスバ、第１コア、第１検出部およびケースの断面図。
電流センサにおける第２バスバ、第２コア、第２検出部およびケースの断面図。
電流センサにおける第３バスバ、第３コア、第３検出部およびケースの断面図。
電流センサにおける第１比および振幅比の関係図。
第２７実施形態の電流センサにおける第１バスバ、第１コアおよび第１検出部の断面図。
電流センサにおける第２バスバ、第２コアおよび第２検出部の断面図。
電流センサにおける第３バスバ、第３コアおよび第３検出部の断面図。
第２８実施形態の電流センサにおける第１バスバおよびケースの第１開口部の断面図。
図６３のＬＸＩＶ－ＬＸＩＶ線断面図。
電流センサにおける第２バスバおよびケースの第２開口部の断面図。
図６５のＬＸＶＩ－ＬＸＶＩ線断面図。
電流センサにおける第３バスバおよびケースの第３開口部の断面図。
図６７のＬＸＶＩＩＩ－ＬＸＶＩＩＩ線断面図。
第２９実施形態の電流センサにおける第１バスバおよびケースの第１開口部の断面図。
電流センサにおける第２バスバおよびケースの第２開口部の断面図。
電流センサにおける第３バスバおよびケースの第３開口部の断面図。
第３０実施形態の電流センサにおける第１バスバおよびケースの第１開口部の断面図。
電流センサにおける第２バスバおよびケースの第２開口部の断面図。
電流センサにおける第３バスバおよびケースの第３開口部の断面図。
第３１実施形態の電流センサにおける第１バスバおよびケースの第１開口部の断面図。
電流センサにおける第２バスバおよびケースの第２開口部の断面図。
電流センサにおける第３バスバおよびケースの第３開口部の断面図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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