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公開番号2024106683
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-08
出願番号2023011077
出願日2023-01-27
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 20060101AFI20240801BHJP(測定;試験)
要約【課題】ケースの破損を抑制する電流センサを提供する。
【解決手段】電流センサのバスバ10は、電流経路部100のうち幅方向DWと交差している側面111と、側面111のうち電流経路部100がケース50から突き出ている部分の範囲から幅方向DWに延びている第1延長部121と、第1延長部121と接続されているとともに第1延長部121が延びている方向と交差する方向に延びている第2延長部122と、を有し、第2延長部122は、電流経路部100が厚み方向DTに変形するとき、ケース50と接触しながら厚み方向DTに変形する。
【選択図】図11
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とともに電流が流れる電流経路部（１００）を有するバスバ（１０）と、
前記電流経路部が挿入されているコア穴（２４）と、前記電流経路部の幅方向（ＤＷ）を向いている第１端面（２１１）、前記第１端面と前記幅方向に対向している第２端面（２１２）、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しているギャップ（２１３）を含むギャップ形成部（２１）と、前記ギャップ形成部に接続されているとともに前記電流経路部の厚み方向（ＤＴ）に延びているコア横部（２２）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（２３）と、を有するコア（２０）と、
前記ギャップに配置されているとともに、前記電流経路部を流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する検出素子（３１）と、
前記バスバの一部、前記コアおよび前記検出素子を収容しているケース（５０）と、
を備え、
前記バスバは、
前記電流経路部のうち前記幅方向と交差している面である側面（１１１）と、
前記側面のうち前記電流経路部が前記ケースから突き出ている部分の範囲から前記幅方向に延びている第１延長部（１２１）と、
前記第１延長部と接続されているとともに前記第１延長部が延びている方向と交差する方向に延びている第２延長部（１２２）と、
を有し、
前記第２延長部は、前記電流経路部が前記厚み方向に変形するとき、前記ケースと接触しながら前記厚み方向に変形する電流センサ。
続きを表示（約 2,800 文字）【請求項２】
前記側面は、第１側面であって、
前記バスバは、
前記電流経路部のうち前記第１側面とは反対側に位置しているとともに前記幅方向と交差している面である第２側面（１１２）と、
前記第２側面のうち前記電流経路部が前記ケースから突き出ている部分の範囲から前記幅方向に延びている第３延長部（１２３）と、
前記第３延長部と接続されているとともに前記第３延長部が延びている方向と交差する方向に延びている第４延長部（１２４）と、
を有し、
前記第４延長部は、前記電流経路部が前記厚み方向に変形するとき、前記ケースと接触しながら前記厚み方向に変形する請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記ケースは、
前記ケースのうち前記電流経路部の長手方向（ＤＬ）と交差している外面であるケース外面（５９０）と、
前記ケース外面から前記長手方向に延びているケース延長部（５８１）と、
前記ケース延長部と接続されているとともに、前記ケース延長部から前記ケース延長部が延びている方向と交差する方向に延びている爪部（５９１）と、
を有し、
前記爪部は、前記第２延長部と接触していることにより、前記幅方向および前記長手方向における前記バスバの移動を規制している請求項１または２に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記ケース延長部は、前記バスバが前記ケースに挿入されるとき、変形する請求項３に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記ケース延長部は、前記第２延長部よりも前記幅方向外側に位置しており、
前記爪部は、前記ケース延長部から前記幅方向に延びている請求項３に記載の電流センサ。
【請求項６】
前記ケースは、
前記ケースのうち前記電流経路部の長手方向（ＤＬ）と交差している外面であるケース外面（５７２）と、
前記ケース外面から前記長手方向に延びているケース延長部（５８１）と、
前記ケース延長部と接続されているとともに、前記ケース延長部から前記ケース延長部が延びている方向と交差する方向に延びている爪部（５９１）と、
を有し、
前記爪部は、前記第１延長部と接触していることにより、前記幅方向および前記長手方向における前記バスバの移動を規制している請求項１または２に記載の電流センサ。
【請求項７】
前記ケースは、
前記第２延長部の少なくとも一部が挿入されている穴（５３１）と、
前記穴を形成しているとともに、前記幅方向および前記厚み方向に前記第２延長部と対向している内面（５２１）と、
前記内面から前記第２延長部に向かって突出していることにより、前記第２延長部と接触している突起（５４１）と、
を有する請求項１または２に記載の電流センサ。
【請求項８】
前記幅方向における前記第２延長部の長さは、前記幅方向における前記電流経路部の長さよりも短くなっている請求項１または２に記載の電流センサ。
【請求項９】
電流センサであって、
板状に形成されているとともに電流が流れる電流経路部（１００）を有するバスバ（１０）と、
前記電流経路部が挿入されているコア穴（２４）と、前記電流経路部の幅方向（ＤＷ）を向いている第１端面（２１１）、前記第１端面と前記幅方向に対向している第２端面（２１２）、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しているギャップ（２１３）を含むギャップ形成部（２１）と、前記ギャップ形成部に接続されているとともに前記電流経路部の厚み方向（ＤＴ）に延びているコア横部（２２）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（２３）と、を有するコア（２０）と、
前記ギャップに配置されているとともに、前記電流経路部を流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する検出素子（３１）と、
前記バスバの一部、前記コアおよび前記検出素子を収容しているケース（５０）と、
を備え、
前記バスバは、
前記電流経路部のうち前記幅方向と交差している面である側面（１１１）と、
前記側面のうち前記電流経路部が前記ケースから突き出ている部分の範囲から前記幅方向に延びている第１延長部（１２１）と、
前記第１延長部と接続されているとともに前記第１延長部が延びている方向と交差する方向に延びている第２延長部（１２２）と、
を有し、
前記電流経路部の長手方向（ＤＬ）と直交する方向に切断したときの前記第２延長部の断面積は、前記長手方向と直交する方向に切断したときの前記電流経路部の断面積よりも小さくなっている電流センサ。
【請求項１０】
電流センサであって、
板状に形成されているとともに電流が流れる電流経路部（１００）を有するバスバ（１０）と、
前記電流経路部が挿入されているコア穴（２４）と、前記電流経路部の幅方向（ＤＷ）を向いている第１端面（２１１）、前記第１端面と前記幅方向に対向している第２端面（２１２）、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しているギャップ（２１３）を含むギャップ形成部（２１）と、前記ギャップ形成部に接続されているとともに前記電流経路部の厚み方向（ＤＴ）に延びているコア横部（２２）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（２３）と、を有するコア（２０）と、
前記ギャップに配置されているとともに、前記電流経路部を流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する検出素子（３１）と、
前記バスバの一部、前記コアおよび前記検出素子を収容しているケース（５０）と、
を備え、
前記バスバは、
前記電流経路部のうち前記幅方向と交差している面である側面（１１１）と、
前記側面のうち前記電流経路部が前記ケースから突き出ている部分の範囲から前記幅方向に延びている第１延長部（１２１）と、
前記第１延長部と接続されているとともに前記第１延長部が延びている方向と交差する方向に延びている中間部（１５１）と、
前記中間部と接続されているとともに前記中間部が延びている方向と交差する方向に延びている第２延長部（１２２）と、
を有し、
前記第２延長部は、前記電流経路部が前記厚み方向に変形するとき、前記ケースと接触しながら前記厚み方向に変形する電流センサ。

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 4,000 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、バスバと、コアと、検出素子としてのセンサチップと、ケースと、ターミナルとしての接続端子とを備える電流センサが知られている。この電流センサでは、バスバに電流が流れる。コアには、バスバが挿入されている。また、バスバを流れる電流によって発生する磁界がコアを通過する。センサチップは、コアに形成されたギャップに配置されている。さらに、センサチップは、ギャップを通過する磁界の強さを検出することにより、バスバを流れる電流を検出する。ケースには、バスバ、コアおよびセンサチップが収容されている。接続端子は、センサチップと電気的に接続されているとともにセンサチップからの信号を外部装置に出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－５１７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者等の検討によれば、特許文献１に記載されているような電流センサのバスバをボルト等により検出対象と接続する際にバスバが変形する。このとき、バスバに応力がかかることにより、バスバを収容しているケースに応力がかかる。これにより、ケースが破損するおそれがある。
【０００５】
本開示は、ケースの破損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とともに電流が流れる電流経路部（１００）を有するバスバ（１０）と、電流経路部が挿入されているコア穴（２４）と、電流経路部の幅方向（ＤＷ）を向いている第１端面（２１１）、第１端面と幅方向に対向している第２端面（２１２）、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しているギャップ（２１３）を含むギャップ形成部（２１）と、ギャップ形成部に接続されているとともに電流経路部の厚み方向（ＤＴ）に延びているコア横部（２２）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（２３）と、を有するコア（２０）と、ギャップに配置されているとともに、電流経路部を流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する検出素子（３１）と、バスバの一部、コアおよび検出素子を収容しているケース（５０）と、を備え、バスバは、電流経路部のうち幅方向と交差している面である側面（１１１）と、側面のうち電流経路部がケースから突き出ている部分の範囲から幅方向に延びている第１延長部（１２１）と、第１延長部と接続されているとともに第１延長部が延びている方向と交差する方向に延びている第２延長部（１２２）と、を有し、第２延長部は、電流経路部が厚み方向に変形するとき、ケースと接触しながら厚み方向に変形する電流センサである。
また、請求項９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とともに電流が流れる電流経路部（１００）を有するバスバ（１０）と、電流経路部が挿入されているコア穴（２４）と、電流経路部の幅方向（ＤＷ）を向いている第１端面（２１１）、第１端面と幅方向に対向している第２端面（２１２）、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しているギャップ（２１３）を含むギャップ形成部（２１）と、ギャップ形成部に接続されているとともに電流経路部の厚み方向（ＤＴ）に延びているコア横部（２２）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（２３）と、を有するコア（２０）と、
ギャップに配置されているとともに、電流経路部を流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する検出素子（３１）と、バスバの一部、コアおよび検出素子を収容しているケース（５０）と、を備え、バスバは、電流経路部のうち幅方向と交差している面である側面（１１１）と、側面のうち電流経路部がケースから突き出ている部分の範囲から幅方向に延びている第１延長部（１２１）と、第１延長部と接続されているとともに第１延長部が延びている方向と交差する方向に延びている第２延長部（１２２）と、を有し、電流経路部の長手方向（ＤＬ）と直交する方向に切断したときの第２延長部の断面積は、長手方向と直交する方向に切断したときの電流経路部の断面積よりも小さくなっている電流センサである。
さらに、請求項１０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とともに電流が流れる電流経路部（１００）を有するバスバ（１０）と、電流経路部が挿入されているコア穴（２４）と、電流経路部の幅方向（ＤＷ）を向いている第１端面（２１１）、第１端面と幅方向に対向している第２端面（２１２）、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しているギャップ（２１３）を含むギャップ形成部（２１）と、ギャップ形成部に接続されているとともに電流経路部の厚み方向（ＤＴ）に延びているコア横部（２２）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（２３）と、を有するコア（２０）と、ギャップに配置されているとともに、電流経路部を流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する検出素子（３１）と、バスバの一部、コアおよび検出素子を収容しているケース（５０）と、を備え、バスバは、電流経路部のうち幅方向と交差している面である側面（１１１）と、側面のうち電流経路部がケースから突き出ている部分の範囲から幅方向に延びている第１延長部（１２１）と、第１延長部と接続されているとともに第１延長部が延びている方向と交差する方向に延びている中間部（１５１）と、中間部と接続されているとともに中間部が延びている方向と交差する方向に延びている第２延長部（１２２）と、を有し、第２延長部は、電流経路部が厚み方向に変形するとき、ケースと接触しながら厚み方向に変形する電流センサである。
【０００７】
これにより、第２延長部は、変形しやすいことから、バスバと検出対象とを接続する際のバスバの変形によって発生する応力エネルギーを吸収しやすい。このため、バスバの一部、コアおよび検出素子を収容しているケースにかかる応力が低減する。したがって、ケースの破損が抑制される。
【０００８】
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】
【０００９】
第１実施形態の電流センサの斜視図。
図１のＩＩから見た矢視図。
図１のＩＩＩから見た矢視図。
図１のＩＶから見た矢視図。
図１のＶから見た矢視図。
図１のＶＩから見た矢視図。
図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図。
図７のＶＩＩＩ部拡大図。
図７のＩＸ－ＩＸ線断面図。
図７のＸ部拡大図。
電流センサのバスバの拡大斜視図。
図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線断面図。
図１２のＸＩＩＩ部拡大図。
図１２のＸＩＶ部拡大図。
図１２のＸＶ部拡大図。
図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線断面図。
図４のＸＶＩＩ部拡大図。
図１７のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線拡大断面図。
図１７のＸＩＸ－ＸＩＸ線拡大断面図。
図１のＸＸから見た矢視図。
電流センサのバスバにおける第２延長部、第４延長部の変形を示す斜視図。
電流センサのケースへの基板の取り付けを示す断面図。
比較例の電流センサの断面図。
第２実施形態の電流センサの斜視図。
図２４のＸＸＶから見た矢視図。
第３実施形態の電流センサの外観図。
図２６のＸＸＶＩＩ部拡大図。
電流センサのバスバがケースに挿入されるときの様子を示す外観図。
第３実施形態の変形例の電流センサにおけるバスバの外観図。
第３実施形態の変形例の電流センサにおけるバスバの外観図。
第３実施形態の変形例の電流センサにおけるバスバの外観図。
第４実施形態の電流センサの外観図。
電流センサの外観図。
第５実施形態の電流センサの外観図。
電流センサのバスバ周辺の拡大断面図。
第６実施形態の電流センサの外観図。
第７実施形態の電流センサにおけるコア周辺の拡大断面図。
第８実施形態の電流センサにおける電流センサのバスバ周辺の拡大断面図。
第９実施形態の電流センサの断面図。
図３９のＸＬ部拡大図。
第１０実施形態の電流センサの基板およびケースの拡大断面図。
第１１実施形態の電流センサの基板およびケースの拡大断面図。
第１２実施形態の電流センサのターミナル周辺の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。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、同一符号を付し、その説明を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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