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公開番号2023073977
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-26
出願番号2022174861,2022161915
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】検出部に熱が伝わることを抑制す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、ギャップ117、217、317に配置されている検出部120、220、320と、コアを収容しているケース70と、を備え、ケースは、コア穴114、214、314に挿入されているとともにバスバが挿入されている開口部711、712、713を有し、開口部は、バスバと対向している対向面721、722、723と、対向面からバスバに向かって突出していることによりバスバと接触している突出部731、732、733と、を含み、対向面およびバスバの間には、空間741、742、743が形成されている。
【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、
前記コアを収容しているケース(70)と、
を備え、
前記ケースは、前記コア穴に挿入されているとともに前記バスバが挿入されている開口部(711、712、713)を有し、
前記開口部は、
前記バスバと対向している対向面(721、722、723)と、
前記対向面から前記バスバに向かって突出していることにより前記バスバと接触している突出部(731、732、733)と、
を含み、
前記対向面および前記バスバの間には、空間(741、742、743)が形成されている電流センサ。
続きを表示(約 1,500 文字)【請求項2】
前記電流センサは、
基板(50)と、
前記基板および前記検出部に接続されているリード線(130、230、330)と、
を備え、
前記突出部は、前記基板、前記リード線および前記ケースを通りつつ前記バスバの長手方向(DL)と直交する平面(Si1、Si2、Si3)上に位置している請求項1に記載の電流センサ。
【請求項3】
前記電流センサは、
基板(50)と、
前記基板および前記検出部に接続されているリード線(130、230、330)と、
を備え、
前記バスバは、外部装置と接続される接続部(104,204、304)を有し、
前記突出部は、前記基板、前記リード線および前記ケースを通りつつ前記バスバの長手方向(DL)と直交する平面(Si1、Si2、Si3)よりも前記接続部とは反対側に位置している請求項1に記載の電流センサ。
【請求項4】
前記バスバは、前記幅方向と交差する側面(106、206、306)と、前記側面から突出していることにより前記突出部と接触しているバスバ突起部(105、205、305)と、を有する請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電流センサ。
【請求項5】
前記突出部は、前記幅方向に突出していることにより、前記バスバ突起部と前記幅方向に接触している請求項4に記載の電流センサ。
【請求項6】
前記突出部は、前記厚み方向に突出していることにより、前記バスバ突起部と前記厚み方向に接触している請求項4に記載の電流センサ。
【請求項7】
前記突出部のヤング率は、前記バスバ突起部のヤング率よりも小さくなっている請求項4に記載の電流センサ。
【請求項8】
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、
前記コアを収容しているケース(70)と、
を備え、
前記ケースは、前記コア穴に挿入されているとともに前記バスバが挿入されている開口部(711、712、713)を有し、
前記バスバは、前記開口部と対向する面から前記開口部に向かって突出していることにより、前記開口部と接触している突出部(105、205、305)を有し、
前記開口部および前記バスバの間には、空間(741、742、743)が形成されている電流センサ。

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 4,700 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】
バスバに電流が流れることにより、バスバは、発熱する。このため、特許文献1に記載されたような電流センサでは、バスバによって発生した熱が、バスバを収容するケースを介して、検出部としてのセンサチップに伝わる。これにより、センサチップの特性変化および故障が生じることがある。
【0005】
本開示は、検出部に熱が伝わることを抑制す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、コアを収容しているケース(70)と、を備え、ケースは、コア穴に挿入されているとともにバスバが挿入されている開口部(711、712、713)を有し、開口部は、バスバと対向している対向面(721、722、723)と、対向面からバスバに向かって突出していることによりバスバと接触している突出部(731、732、733)と、を含み、対向面およびバスバの間には、空間(741、742、743)が形成されている電流センサである。
【0007】
また、請求項8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、コアを収容しているケース(70)と、を備え、ケースは、コア穴に挿入されているとともにバスバが挿入されている開口部(711、712、713)を有し、バスバは、開口部と対向する面から開口部に向かって突出していることにより、開口部と接触している突出部(105、205、305)を有し、開口部およびバスバの間には、空間(741、742、743)が形成されている電流センサである。
【0008】
これにより、バスバによって発生した熱がケースに伝わりにくくなる。このため、ケースから検出部に熱が伝わりにくくなる。したがって、検出部に熱が伝わることが抑制される。
【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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