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公開番号2025130292
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027379
出願日2024-02-27
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 20060101AFI20250901BHJP(測定;試験)
要約【課題】大型化を抑えてより大きな大電流を検出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、バスバー11の中途部分112をU字状に囲み、バスバー11に電流Iが流れたときの磁束を中途部分112の周囲に収束させる磁束収束板12と、電流検出用のホール素子131を有するセンサ部13と、を備え、磁束収束板12が、バスバー11の中途部分112におけるホール素子131の配置側とは反対側の面と対面するように延在した底板部121と、この底板部121の両端縁121aそれぞれから、突出端部122aに向けて幅寸法が漸減する形状で突出した一対の腕板部122と、を備えていることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
導電性金属で帯板状に形成されて測定対象の電流が流されるバスバーと、
前記バスバーの長手方向の中途部分を、前記長手方向に対する直交断面形状がＵ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中途部分とともに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、
前記磁束収束板が、
前記バスバー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バスバーの幅方向に沿った収束板長手方向に当該バスバー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、当該収束板長手方向及び前記バスバーの前記長手方向に沿った収束板幅方向の双方と交差する突出方向へと、突出端部に向けて前記収束板幅方向の幅寸法が漸減する形状で突出した一対の腕板部と、
を備えていることを特徴とする電流センサ。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記磁束収束板は、前記軟磁性材料で形成された帯板が、前記底板部と前記一対の腕板部それぞれとの境界線を折り目として折曲げ形成された板金部材であり、
前記磁束収束板の折曲げ前の前記帯板が、折曲げ時に前記一対の腕板部の幅寸法が前記突出端部に向けて漸減する形状となるように、長方形板における４つの角部に対する面取りによって４箇所の面取り部が形成されて中央側から両端部へと向かうにつれて帯幅寸法が漸減した形状を有し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】
前記底板部は、前記収束板幅方向の幅寸法が前記収束板長手方向の中央部で最も長く当該中央部から前記両端縁それぞれに向かうにつれて漸減する形状を有し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４】
前記底板部における前記両端縁それぞれに向かう漸減形状が、前記一対の腕板部それぞれの前記突出端部に向かって連続して前記一対の腕板部それぞれの漸減形状を形作っていることを特徴とする請求項３に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記一対の腕板部それぞれは、前記底板部における前記両端縁それぞれを下底とし前記突出端部を上底とした台形板形状を有してい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 1,800 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検出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、上述の磁束収束板を設けた電流センサでは、大電流を測定しようとした場合、磁束収束板の内部を通過する磁束が飽和して電流変化に対する直線性が低下し、より大きな大電流の測定が困難となってしまう可能性がある。飽和を回避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、大型化を抑えてより大きな大電流を検出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、導電性金属で帯板状に形成されて測定対象の電流が流されるバスバーと、前記バスバーの長手方向の中途部分を、前記長手方向に対する直交断面形状がＵ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中途部分とともに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、前記磁束収束板が、前記バスバー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バスバーの幅方向に沿った収束板長手方向に当該バスバー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、当該収束板長手方向及び前記バスバーの前記長手方向に沿った収束板幅方向の双方と交差する突出方向へと、突出端部に向けて前記収束板幅方向の幅寸法が漸減する形状で突出した一対の腕板部と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上述の電流センサによれば、大型化を抑えてより大きな大電流を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施形態に係る電流センサを示す斜視図である。
図１に示されている磁束収束板を示す三面図である。
図１及び図２に示されている磁束収束板の形成元となった帯板を示す平面図である。
図１～図３に示されている電流センサと比較するための比較例の電流センサを示した斜視図である。
図４に示されている比較例の電流センサにおいて、磁束収束板の内部で大電流による磁束の飽和が生じた様子を示した模式図である。
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、磁束収束板の内部での大電流による磁束の飽和が抑制される様子を示した図である。
図４に示されている比較例の電流センサと比較して、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、磁束収束板の内部での磁束の飽和が抑制される様子をグラフで示した図である。
図４に示されている比較例の電流センサと比較して、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、大電流測定時のホール素子での検出結果の直線性の低下が抑制される様子をグラフで示した図である。
【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、一実施形態に係る電流センサを示す斜視図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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