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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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