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公開番号2025176594
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2024082858
出願日2024-05-21
発明の名称電流センサ
出願人矢崎総業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01R 15/20 20060101AFI20251127BHJP(測定;試験)
要約【課題】屈曲形状のバスバーを用いつつ、大型化を抑えて磁束収束板の磁気飽和を抑制することができる電流センサを提供する。
【解決手段】電流センサ1が、第1部分111の一端縁111aから第2部分112が突出したバスバー11と、バスバー11の第1部分111の中途部分111bを、直交断面形状がC字をなすように囲み、バスバー11に電流Iが流れたときの磁束を中途部分111bの周囲に収束させる部材であって、C字における開口部12aが第2部分112の突出方向D11に向けて開口するように配置された磁束収束板12と、磁束収束板12が収束させた磁束を介してホール素子131で電流Iを検出するセンサ部13と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
導電性金属で形成されて測定対象の電流が流される部材であって、帯板状の第１部分、及び当該第１部分の一端縁から、当該第１部分の表裏面と交差する突出方向に突出した帯板状の第２部分、を有するバスバーと、
前記バスバーの前記第１部分におけるバスバー長手方向の中途部分を、前記バスバー長手方向に対する直交断面形状がＣ字をなすように囲む屈曲板形状に軟磁性材料で形成され、前記バスバーに前記電流が流れたときに当該電流に起因して発生する磁束を前記中途部分の周囲に収束させる部材であって、前記Ｃ字における開口部が前記突出方向に向けて開口するように配置された磁束収束板と、
電流検出用のホール素子を有し、当該ホール素子が前記開口部と前記中途部分の間に位置した状態で前記磁束収束板に囲まれるように配置され、当該磁束収束板が収束させた前記磁束を介して前記電流を検出するセンサ部と、
を備えたことを特徴とする電流センサ。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記バスバーが、前記突出方向及び前記バスバー長手方向に対する直交方向からの側面視でＬ字をなすように前記第１部分及び前記第２部分のみで構成された部材であり、
前記磁束収束板は、前記バスバー長手方向について、前記第１部分において前記第２部分が突出した前記一端縁、及び反対側の他端縁のうち、前記一端縁に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記磁束収束板が、前記バスバー長手方向について、前記第１部分の中央よりも前記一端縁に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記磁束収束板が、
前記第１部分の前記中途部分における表裏面のうち前記ホール素子の配置側とは反対側の面と対面するように前記第１部分のバスバー幅方向に沿った収束板長手方向に当該第１部分の幅寸法よりも長く延在した底板部と、
前記底板部における前記収束板長手方向の両端縁それぞれから前記第２部分の前記突出方向に突出した一対の腕板部と、
前記一対の腕板部それぞれの突出端縁から前記収束板長手方向に沿って前記中途部分における前記ホール素子の配置側の面と対面するように延出するとともに、延出端縁どうしが前記開口部を形成するように互いに離隔した一対の天板部と、
を備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記ホール素子が、前記突出方向について、前記第１部分よりも前記磁束収束板における前記開口部に近い位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホール素子を使って測定対象の電流を検出する電流センサに関するものとなっている。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ホール素子を使って測定対象の電流を検出する電流センサが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載されているような電流センサは、多くの場合、測定対象の電流をバスバーに流し、そのバスバーの近傍に配置されたホール素子により、バスバーを電流が流れたときに発生する磁束を介して電流を検出するものとなっている。また、ホール素子の周囲に磁束を収束させて電流の測定感度を高めるために、ホール素子をバスバーの中途部分とともに囲む軟磁性材料の磁束収束板を設けることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－２３２２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述のような電流センサにおけるバスバーとして、帯板状の第１部分と、その一端縁から突出した帯板状の第２部分を有する屈曲形状のバスバーが用いられることがある。このような屈曲形状のバスバーに上述の磁束収束板を設ける場合、ストレート形状のバスバーを用いる場合と比較して磁束収束板の磁気飽和が起き易く、測定精度が低下することがある。磁気飽和を抑制するために磁束収束板を大きくすることも考えられるが、センサ自体を大型化させてしまうことからあまり望ましいものではない。
【０００５】
従って、本発明は、上記のような問題に着目し、屈曲形状のバスバーを用いつつ、大型化を抑えて磁束収束板の磁気飽和を抑制することができ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】
上記課題を解決するために、電流センサは、導電性金属で形成されて測定対象の電流が流される部材であって、帯板状の第１部分、及び当該第１部分の一端縁から、当該第１部分の表裏面と交差する突出方向に突出した帯板状の第２部分、を有するバスバーと、前記バスバーの前記第１部分におけるバスバー長手方向の中途部分を、前記バスバー長手方向に対する直交断面形状がＣ字をなすように囲む屈曲板形状に軟磁性材料で形成され、前記バスバーに前記電流が流れたときに当該電流に起因して発生する磁束を前記中途部分の周囲に収束させる部材であって、前記Ｃ字における開口部が前記突出方向に向けて開口するように配置された磁束収束板と、電流検出用のホール素子を有し、当該ホール素子が前記開口部と前記中途部分の間に位置した状態で前記磁束収束板に囲まれるように配置され、当該磁束収束板が収束させた前記磁束を介して前記電流を検出するセンサ部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上述の電流センサによれば、屈曲形状のバスバーを用いつつ、大型化を抑えて磁束収束板の磁気飽和を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係る電流センサを示す斜視図である。
図１に示されている電流センサを図１中の矢印Ｖ１１方向から見た側面図である。
図１に示されている電流センサの、図１中のＶ１２－Ｖ１２線に沿った断面を示した断面図である。
図１～図３に示されている電流センサに対する比較例の電流センサを示す斜視図である。
図４に示されている電流センサを図４中の矢印Ｖ５１方向から見た側面図である。
図４及び図５に示されている比較例の電流センサにおいて、バスバーに電流が流れたときに発生する磁束が磁束収束板に吸収される様子を示す模式図である。
図１～図３に示されている実施形態の電流センサにおいて、バスバーに電流が流れたときの磁束の磁束収束板による吸収が抑制される様子を示す模式図である。
図１～図３に示されている実施形態の電流センサ及び図４及び図５に示されている比較例の電流センサの磁束収束板における磁束密度を、ストレート形状のバスバーを用いた基準形態の電流センサと共に示したグラフである。
図８のグラフに磁束収束板における磁束密度が示されている基準形態の電流センサを示す斜視図である。
図１～図３に示されている実施形態の電流センサ、図４及び図５に示されている比較例の電流センサ、及び図９に示されている基準形態の電流センサの相互間で、ホール素子の配置位置の磁束密度が互いに略同程度の値となることを示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、電流センサの一実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、実施形態に係る電流センサを示す斜視図であり、図２は、図１に示されている電流センサを図１中の矢印Ｖ１１方向から見た側面図である。また、図３は、図１に示されている電流センサの、図１中のＶ１２－Ｖ１２線に沿った断面を示した断面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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