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JP2013002901A - Current detecting device - Google Patents

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JP2013002901A
JP2013002901A JP2011133070A JP2011133070A JP2013002901A JP 2013002901 A JP2013002901 A JP 2013002901A JP 2011133070 A JP2011133070 A JP 2011133070A JP 2011133070 A JP2011133070 A JP 2011133070A JP 2013002901 A JP2013002901 A JP 2013002901A
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JP
Japan
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current detection
bus bar
magnetic core
terminal
detection device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2011133070A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Misaki
貴史 三崎
Koji Nishi
康二 西
Yoshinori Sugimoto
佳典 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Wiring Systems Ltd, AutoNetworks Technologies Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority to JP2011133070A priority Critical patent/JP2013002901A/en
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Abstract

【課題】電流検出装置において、小さな磁性体コアを採用して装置を小型化できるとともに、バスバーの過剰な発熱を防止でき、さらに、電流検出装置が、誤った向きで取り付けられることを防止できること。
【解決手段】電流検出装置1において、電流検出用バスバー30は、磁性体コア10の中空部11を貫通する貫通部31とその貫通部31の両側各々に連なる端子部32とを有する。貫通部31の厚みD4は2つの端子部32各々の厚みD6よりも大きく、2つの端子部32各々の幅D5は中空部11の幅D1よりも大きい。2つの端子部32の一方には突起33が形成されている。絶縁筐体40を構成する蓋部材42には、突起33を有する第1の端子部32Aが通過可能な第1のバスバー孔45Aが形成されている。絶縁筐体40を構成する本体ケース41には、突起33を有さない第2の端子部32Bのみが通過可能である第2のバスバー孔45Bが形成されている。
【選択図】図1
In a current detection device, it is possible to reduce the size of the device by adopting a small magnetic core, to prevent excessive heat generation of a bus bar, and to prevent the current detection device from being mounted in an incorrect direction.
In a current detection device, a current detection bus bar has a through portion that passes through a hollow portion of a magnetic core and a terminal portion that continues to both sides of the through portion. The thickness D4 of the penetrating part 31 is larger than the thickness D6 of each of the two terminal parts 32, and the width D5 of each of the two terminal parts 32 is larger than the width D1 of the hollow part 11. A protrusion 33 is formed on one of the two terminal portions 32. The lid member 42 constituting the insulating housing 40 is formed with a first bus bar hole 45A through which the first terminal portion 32A having the protrusion 33 can pass. The main body case 41 constituting the insulating housing 40 is formed with a second bus bar hole 45B through which only the second terminal portion 32B having no protrusion 33 can pass.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置に関する。   The present invention relates to a current detection device that detects a current flowing in a bus bar.

ハイブリッド自動車又は電気自動車などの車両には、バッテリに接続されたバスバーに流れる電流を検出する電流検出装置が搭載されることが多い。また、そのような電流検出装置としては、磁気比例方式の電流検出装置又は磁気平衡方式の電流検出装置が採用される場合がある。   A vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle is often equipped with a current detection device that detects a current flowing through a bus bar connected to a battery. As such a current detection device, a magnetic proportional current detection device or a magnetic balance current detection device may be employed.

磁気比例方式又は磁気平衡方式の電流検出装置は、例えば、特許文献1、特許文献2及び特許文献3に示されるように、磁性体コアと磁電変換素子とを備える。磁性体コアは、両端がギャップ部を介して対向し、バスバーが貫通する中空部の周囲を囲んで一連に形成された概ねリング状の磁性体である。磁性体の中空部は、被検出電流が通過する空間(電流検出空間)である。   For example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 include a magnetic proportional method or a magnetic balance method current detection device, which includes a magnetic core and a magnetoelectric conversion element. The magnetic core is a generally ring-shaped magnetic body formed in a series surrounding both sides of a hollow portion where both ends face each other through a gap portion and the bus bar passes therethrough. The hollow portion of the magnetic body is a space (current detection space) through which a current to be detected passes.

また、従来の電流検出装置において、磁性体コアは、概ねリング状かつ磁性材料からなる複数の薄い板状部材が、接着剤を介して積層された構造を有している。以下、そのような構造を有する磁性体コアのことを積層タイプの磁性体コアと称する。   In the conventional current detection device, the magnetic core has a structure in which a plurality of thin plate-like members that are substantially ring-shaped and made of a magnetic material are laminated via an adhesive. Hereinafter, the magnetic core having such a structure is referred to as a laminated type magnetic core.

また、磁電変換素子は、磁性体コアのギャップ部に配置され、中空部を貫通して配置されたバスバーを流れる電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する素子である。磁電変換素子としては、通常、ホール素子が採用される。   The magnetoelectric conversion element is disposed in the gap portion of the magnetic core, detects a magnetic flux that changes according to the current flowing through the bus bar disposed through the hollow portion, and outputs a detection signal of the magnetic flux as an electric signal. It is an element. As the magnetoelectric conversion element, a Hall element is usually adopted.

また、電流検出装置において、磁電変換素子の検出信号の極性は、磁性体コアの中空部を通過する電流の向きに応じて定まる。そのため、電流検出装置は、バスバーに流れる電流の方向に対して予め定められた正規の向きとなるように配置される必要がある。   In the current detection device, the polarity of the detection signal of the magnetoelectric conversion element is determined according to the direction of the current passing through the hollow portion of the magnetic core. Therefore, the current detection device needs to be arranged so as to have a predetermined normal direction with respect to the direction of the current flowing through the bus bar.

また、特許文献4に示されるように、電流検出装置においては、磁性体コア及び磁電変換素子は、絶縁性の筐体によって一定の位置関係に支持されることが多い。この筐体は、電流検出装置を構成する複数の部品を一定の位置関係に位置決めする。なお、筐体は、一般に、絶縁性の樹脂部材により構成されている。   Moreover, as shown in Patent Document 4, in a current detection device, the magnetic core and the magnetoelectric conversion element are often supported in a fixed positional relationship by an insulating casing. This housing positions a plurality of components constituting the current detection device in a fixed positional relationship. Note that the casing is generally made of an insulating resin member.

特開平10−104279号公報JP-A-10-104279 特開2006−166528号公報JP 2006-166528 A 特開2009−58451号公報JP 2009-58451 A 特開2009−128116号公報JP 2009-128116 A

ところで、従来の電流検出装置においては、平板状のバスバーが、磁性体コアの中空部に挿通されるため、磁性体コアは、その中空部の最大幅(直径)が、バスバーの幅より大きくなる大きさに形成される必要がある。一方、電気自動車及びハイブリッド自動車などにおいては、バスバーに流れる電流の増大に伴い、バスバーの過剰な発熱を防止するため、幅の広いバスバーが採用されつつある。   By the way, in the conventional electric current detection apparatus, since the flat bus bar is inserted through the hollow portion of the magnetic core, the maximum width (diameter) of the hollow portion of the magnetic core is larger than the width of the bus bar. It needs to be formed in a size. On the other hand, in an electric vehicle, a hybrid vehicle, and the like, a wide bus bar is being adopted in order to prevent excessive heat generation of the bus bar as the current flowing through the bus bar increases.

従って、従来の電流検出装置は、バスバーの幅が広くなるほど、バスバーの幅に比例した大きな磁性体コアが必要であり、装置の設置スペースが大きくなるという問題点を有している。特に、磁性体コアが、円環状、楕円環状又は縦寸法と横寸法の比が1又は1に近い矩形環状である場合、バスバーの幅が大きくなるほど、磁性体コアの中空部における無駄なスペースが増大する。また、磁性体コアの中空部に配置される部分のみが細くくびれたバスバーが採用された場合、細くくびれた部分が過剰に発熱するという問題が生じる。   Therefore, the conventional current detection device has a problem that, as the bus bar width increases, a large magnetic core proportional to the bus bar width is required, and the installation space for the device increases. In particular, when the magnetic core is in an annular shape, an elliptical shape, or a rectangular shape in which the ratio of the vertical dimension to the horizontal dimension is 1 or 1, the larger the bus bar width, the more wasted space in the hollow part of the magnetic core. Increase. In addition, when a bus bar in which only the portion disposed in the hollow portion of the magnetic core is narrowed is employed, there is a problem that the narrowed portion generates excessive heat.

また、電流検出装置は、バスバーに流れる電流の方向に対して予め定められた正規の向きで配置される必要がある。そのため、電流検出装置が、バッテリ又はモータなどの機器を接続するバスバーを有する電源ボックスなどの車両内の収容部に、誤った向きで取り付けられることを防止する構造を有することも重要である。   In addition, the current detection device needs to be arranged in a normal direction predetermined with respect to the direction of the current flowing through the bus bar. Therefore, it is also important that the current detection device has a structure that prevents the current detection device from being attached in an incorrect orientation to a housing portion in the vehicle such as a power supply box having a bus bar for connecting a device such as a battery or a motor.

本発明は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置において、バスバーの幅との関係において比較的小さな磁性体コアを採用して装置を小型化できるとともに、バスバーの過剰な発熱を防止でき、さらに、電流検出装置が、誤った向きで取り付けられることを防止できることを目的とする。   In the current detection device for detecting the current flowing through the bus bar, the present invention can reduce the size of the device by adopting a relatively small magnetic core in relation to the width of the bus bar, and can prevent excessive heat generation of the bus bar. An object of the present invention is to prevent the current detection device from being attached in the wrong direction.

本発明に係る電流検出装置は、バスバーに流れる電流を検出する装置であり、以下に示す各構成要素を備える。
(1)第1の構成要素は、磁性材料からなり、両端がギャップ部を介して対向し、中空部の周囲を囲んで一連に形成された磁性体コアである。
(2)第2の構成要素は、磁性体コアのギャップ部に配置され、磁性体コアの中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する磁電変換素子である。
(3)第3の構成要素は、磁性体コアの中空部を貫通する貫通部とその貫通部に対し中空部を貫通する方向の両側各々に連なり電流伝送経路の前段又は後段の接続端と連結される2つの端子部とが形成された導体からなり、貫通部の厚みが2つの端子部各々の厚みよりも大きく形成され、2つの端子部各々の幅が中空部の幅よりも大きく形成され、2つの端子部の一方に突起が形成された電流検出用バスバーである。
(4)第4の構成要素は、2つの端子部が外部に露出する状態で、磁性体コアと磁電変換素子と電流検出用バスバーの貫通部とを覆いつつ一定の位置関係で支持する絶縁筐体である。ここで、絶縁筐体は、磁性体コアの両側から組み合わされる第1の要素筐体及び第2の要素筐体からなる。第1の要素筐体には、2つの端子部のうちの突起を有する第1の端子部が通過可能な第1の貫通孔が形成されている。第2の要素筐体には、2つの端子部のうちの突起を有さない第2の端子部が通過可能であるが第1の端子部が通過できない第2の貫通孔が形成されている。
The current detection device according to the present invention is a device that detects a current flowing through a bus bar, and includes the following components.
(1) The first component is a magnetic core made of a magnetic material, both ends of which face each other via a gap portion, and are formed in a series surrounding the periphery of the hollow portion.
(2) A 2nd component is a magnetoelectric conversion element which is arrange | positioned at the gap part of a magnetic body core, and detects the magnetic flux which changes according to the electric current which passes the hollow part of a magnetic body core.
(3) The third component is connected to the through-hole passing through the hollow portion of the magnetic core and the connection end at the front stage or the rear stage of the current transmission path connected to both sides of the through-hole in the direction passing through the hollow portion. The terminal portion is formed with a conductor formed therein, the thickness of the penetrating portion is formed larger than the thickness of each of the two terminal portions, and the width of each of the two terminal portions is formed larger than the width of the hollow portion. This is a bus bar for current detection in which a protrusion is formed on one of the two terminal portions.
(4) The fourth component is an insulating housing that supports the magnetic core, the magnetoelectric transducer, and the current detection bus bar through a fixed positional relationship while the two terminal portions are exposed to the outside. Is the body. Here, the insulating casing includes a first element casing and a second element casing combined from both sides of the magnetic core. The first element housing is formed with a first through-hole through which the first terminal portion having the protrusion of the two terminal portions can pass. The second element housing is formed with a second through-hole through which the second terminal portion having no protrusion of the two terminal portions can pass but the first terminal portion cannot pass. .

また、本発明に係る電流検出装置の電流検出用バスバーにおいて、第1の端子部は平板状の基部とその基部の一部から起立した突起とにより構成され、第2の端子部は平板状であることが考えられる。   In the current detection bus bar of the current detection device according to the present invention, the first terminal portion is configured by a flat base portion and a protrusion rising from a part of the base portion, and the second terminal portion is a flat plate shape. It is possible that there is.

また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーが、断面の幅及び厚みが磁性体コアの両端の間隔よりも大きく形成され磁性体コアの中空部を貫通する長尺の金属部材の両端部分がプレス加工により他の部分よりも広い幅の形状へ押しつぶされた構造を有する部材であり、押しつぶされた両端部分が2つの端子部を構成することが考えられる。   Further, in the current detection device according to the present invention, the current detection bus bar is formed of a long metal member that has a cross-sectional width and thickness larger than the interval between both ends of the magnetic core and penetrates the hollow portion of the magnetic core. It is conceivable that both end portions are members having a structure that is crushed into a shape having a width wider than that of other portions by pressing, and the crushed both end portions constitute two terminal portions.

以下、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーが磁性体コアの中空部を貫通する方向(電流通過方向)を第1方向と称する。また、電流検出用バスバーにおける、磁性体コアの中空部を貫通する貫通部の前後に連なる端子部の幅方向及び厚み方向をそれぞれ第2方向及び第3方向と称する。   Hereinafter, in the current detection device according to the present invention, a direction (current passing direction) in which the current detection bus bar passes through the hollow portion of the magnetic core is referred to as a first direction. Further, in the current detection bus bar, the width direction and the thickness direction of the terminal portion connected before and after the through portion penetrating the hollow portion of the magnetic core are referred to as a second direction and a third direction, respectively.

本発明に係る電流検出装置が備える電流検出用バスバーにおいて、磁性体コアの中空部を貫通する貫通部は、その前後に連なる端子部と比較して、幅が端子部の幅(最大幅)よりも小さく形成されている。即ち、貫通部の断面の輪郭形状は、端子部に対し、第2方向においてくびれた形状を有している。その結果、バスバーの幅との関係において比較的小さな磁性体コアを採用することができ、磁性体コアを含む装置全体の大型化を回避できる。また、電流検出用バスバーの両端部が端子部であるため、予め敷設された前段及び後段のバスバーに対して、磁性体コアの中空部を貫通した状態の電流検出用バスバーを後から連結することが可能である。   In the current detection bus bar provided in the current detection device according to the present invention, the width of the penetrating portion that penetrates the hollow portion of the magnetic core is larger than the width of the terminal portion (maximum width) as compared to the terminal portion that is connected to the front and rear. Is also formed small. That is, the outline shape of the cross-section of the penetrating portion is constricted in the second direction with respect to the terminal portion. As a result, a relatively small magnetic core can be employed in relation to the width of the bus bar, and the overall size of the apparatus including the magnetic core can be avoided. In addition, since both ends of the current detection bus bar are terminal portions, the current detection bus bar in a state of penetrating through the hollow portion of the magnetic core is connected to the pre-stage and post-stage bus bars laid in advance. Is possible.

また、電流検出用バスバーにおいて、磁性体コアの中空部を貫通する貫通部は、丸棒もしくは角棒などの棒状又は筒状など、両側の端子部の厚みよりも大きな厚みで形成されている。そのため、その貫通部は、従来の平板状のバスバーに比べ、その幅及び厚みが磁性体コアの中空部の幅よりも小さいという制約の中で、より大きな断面積で形成されることができる。従って、比較的小さな磁性体コアが採用された場合でも、電流検出用バスバーの過剰な発熱を防止できる。   In the current detection bus bar, the penetrating portion that penetrates the hollow portion of the magnetic core is formed with a thickness larger than the thickness of the terminal portions on both sides, such as a rod shape such as a round bar or a square bar, or a cylindrical shape. Therefore, the penetrating portion can be formed with a larger cross-sectional area under the constraint that the width and thickness thereof are smaller than the width of the hollow portion of the magnetic core as compared with the conventional flat bus bar. Therefore, even when a relatively small magnetic core is employed, excessive heat generation of the current detection bus bar can be prevented.

また、本発明に係る電流検出装置において、磁性体コアと電流検出用バスバーと磁電変換素子とが、露出されるべき部分以外を覆う絶縁筐体によって所定の位置関係で支持されている。そのため、本発明に係る電流検出装置を予め敷設されたバスバーに対して取り付ける作業が容易となる。   Further, in the current detection device according to the present invention, the magnetic core, the current detection bus bar, and the magnetoelectric conversion element are supported in a predetermined positional relationship by an insulating housing that covers a portion other than the portion to be exposed. Therefore, the operation | work which attaches the electric current detection apparatus which concerns on this invention with respect to the bus bar previously laid becomes easy.

ところで、磁電変換素子の検出信号の極性が所望の極性となるように、電流検出用バスバーは、前段及び後段のバスバーに対して予め定められた正規の向きで連結される必要がある。しかしながら、電流検出用バスバーの2つの端子部が全く同じ形状であると、電流検出用バスバーを前段及び後段のバスバーに対して誤った向きで連結するというミスが生じやすい。   By the way, the current detection bus bar needs to be connected to the front and rear bus bars in a predetermined normal direction so that the polarity of the detection signal of the magnetoelectric conversion element becomes a desired polarity. However, if the two terminal portions of the current detection bus bar have exactly the same shape, a mistake that the current detection bus bar is connected to the front and rear bus bars in an incorrect direction is likely to occur.

本発明に係る電流検出装置においては、電流検出用バスバーの2つの端子部のうちの一方のみが突起を有する。そのため、電流検出装置が、バッテリ又はモータなどの機器を接続するバスバーを有する電源ボックスなどの車両内の収容部に取り付けられるときに、その突起が取り付け方向の目印となり、電流検出用バスバーを誤った向きで前後のバスバーに連結するというミスは生じにくい。しかも、端子部の突起は、前段又は後段のバスバー又はそれを支持する台座などに引っ掛かることによって電流検出用バスバーの回転を規制する役割も果たす。そのため、電流検出用バスバーの端子部が前段又は後段のバスバーの端子部に対してネジ止めされる際に、ネジの回転につられて電流検出用バスバーが回転することが防止され、ネジ止めの作業性が高まる。   In the current detection device according to the present invention, only one of the two terminal portions of the current detection bus bar has a protrusion. Therefore, when the current detection device is attached to a housing in a vehicle such as a power supply box having a bus bar for connecting a device such as a battery or a motor, the protrusion becomes a mark in the attachment direction, and the current detection bus bar is mistaken. The mistake of connecting to the front and rear bus bars in the direction is unlikely to occur. In addition, the protrusion of the terminal portion also plays a role of restricting the rotation of the current detection bus bar by being caught on the front or rear bus bar or a pedestal supporting the bus bar. Therefore, when the terminal portion of the current detection bus bar is screwed to the terminal portion of the front or rear bus bar, the current detection bus bar is prevented from rotating by the rotation of the screw, and the screw fixing work Increases nature.

また、電流検出装置の組み立て段階において、電流検出用バスバーが誤った向きで絶縁筐体に組み付けられてしまうと、結局は検出信号の極性の誤りが生じる。しかしながら、本発明において、絶縁筐体を構成する2つの要素筐体のうちの一方のみが、電流検出用バスバーにおける突起が設けられた端子部を通すことが可能な貫通孔を有する。そのため、電流検出装置の組み立て段階において、電流検出用バスバーが誤った向きで絶縁筐体に組み付けられてしまうというミスは生じない。   In addition, if the current detection bus bar is assembled in the insulating casing in the wrong direction at the stage of assembling the current detection device, an error in the polarity of the detection signal eventually occurs. However, in the present invention, only one of the two element casings constituting the insulating casing has a through-hole through which the terminal portion provided with the protrusion on the current detection bus bar can be passed. Therefore, in the assembly stage of the current detection device, there is no mistake that the current detection bus bar is assembled to the insulating casing in the wrong direction.

また、電流検出用バスバーが、磁性体コアの中空部を貫通可能な金属部材の端部が他の部分よりも広い幅の扁平形状に押しつぶされた構造を有する部材であれば、中空部の幅よりも広い幅の扁平な端子部を容易に作ることができる。従って、貫通部の幅及び厚みが、磁性体コアの両端の間隔(ギャップ部の高さ)よりも大きく形成された電流検出用バスバーを容易に作製することができる。なお、断面形状が扁平ではない金属部材としては、棒状の金属部材又は筒状の金属部材が考えられる。   If the current detection bus bar is a member having a structure in which the end of the metal member that can penetrate the hollow portion of the magnetic core is crushed into a flat shape having a width wider than that of the other portion, the width of the hollow portion A flat terminal portion having a wider width can be easily formed. Therefore, it is possible to easily produce a current detection bus bar in which the width and thickness of the through portion are larger than the distance between both ends of the magnetic core (the height of the gap portion). In addition, as a metal member whose cross-sectional shape is not flat, a rod-shaped metal member or a cylindrical metal member can be considered.

本発明の実施形態に係る電流検出装置1の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the electric current detection apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention. 電流検出装置1が備える電流検出用バスバーの三面図である。It is a three-plane figure of the bus bar for current detection with which current detection device 1 is provided. 電流検出用バスバーの製造工程を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the manufacturing process of the bus bar for electric current detection. 電流検出装置1の平面図である。1 is a plan view of a current detection device 1. FIG. 電流検出装置1が予め敷設されたバスバーに連結される様子を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically a mode that the electric current detection apparatus 1 is connected with the bus bar laid beforehand. 磁性体コアが電流検出用バスバーの貫通部に装着される様子を示す平面図である。It is a top view which shows a mode that a magnetic body core is mounted | worn with the penetration part of the bus bar for electric current detection.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiment is an example embodying the present invention, and is not an example of limiting the technical scope of the present invention.

まず、図1〜図4を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電流検出装置1の構成について説明する。なお、図2(a)は平面図、図2(b)は側面図、図2(c)は正面図である。電流検出装置1は、電気自動車又はハイブリッド自動車などにおいて、バッテリとモータなどの機器とを電気的に接続するバスバーに流れる電流を検出する装置である。図1に示されるように、電流検出装置1は、磁性体コア10、ホール素子20、電流検出用バスバー30、絶縁筐体40及び電子基板50を備える。   First, the configuration of the current detection device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2A is a plan view, FIG. 2B is a side view, and FIG. 2C is a front view. The current detection device 1 is a device that detects a current flowing in a bus bar that electrically connects a battery and a device such as a motor in an electric vehicle or a hybrid vehicle. As shown in FIG. 1, the current detection device 1 includes a magnetic core 10, a Hall element 20, a current detection bus bar 30, an insulating housing 40, and an electronic substrate 50.

<磁性体コア>
磁性体コア10は、パーマロイ、フェライト又はケイ素鋼などの磁性材料からなる部材(磁性体)である。磁性体コア10は、例えば、磁性材料からなる粉体の焼結により成形された部材である。そのような磁性体コア10は、磁性材料からなる固体粉末の集合体が、型枠内で圧縮され、さらに、その磁性体材料の融点よりも低い温度で加熱されることによって固化及び成形された部材である。
<Magnetic core>
The magnetic core 10 is a member (magnetic body) made of a magnetic material such as permalloy, ferrite, or silicon steel. The magnetic core 10 is a member formed by sintering powder made of a magnetic material, for example. Such a magnetic core 10 was solidified and molded by compressing a solid powder assembly made of a magnetic material in a mold and further heating it at a temperature lower than the melting point of the magnetic material. It is a member.

また、磁性体コア10は、両端が数ミリメートル程度のギャップ部12を介して対向し、中空部11の周囲を囲んで一連に形成された形状を有している。即ち、磁性体コア10は、狭いギャップ部12を有するものの概ね環状に形成されている。本実施形態における磁性体コア10は、円形状の中空部11を囲む円環状に形成されている。   Further, the magnetic core 10 has a shape in which both ends face each other via a gap portion 12 of about several millimeters and are formed in a series around the periphery of the hollow portion 11. In other words, the magnetic core 10 has a narrow gap portion 12 but is formed in a generally annular shape. The magnetic core 10 in this embodiment is formed in an annular shape surrounding the circular hollow portion 11.

<ホール素子(磁電変換素子)>
ホール素子20は、磁性体コア10のギャップ部12に配置され、磁性体コア10の中空部11を通過する電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する磁電変換素子の一例である。
<Hall element (magnetoelectric conversion element)>
The Hall element 20 is disposed in the gap portion 12 of the magnetic core 10, detects a magnetic flux that changes according to a current passing through the hollow portion 11 of the magnetic core 10, and outputs a magnetic flux detection signal as an electric signal. It is an example of a conversion element.

<電子基板>
電子基板50は、ホール素子20の端子21に接続される回路と、その回路と外部の他の回路とを接続するコネクタ51とが実装された基板である。従って、コネクタ51は、ホール素子20に対して電気的に接続されている。電子基板50に実装された回路は、例えば、ホール素子20から出力される磁束の検出信号を増幅する回路などである。ホール素子20は、コネクタ51を含む電子基板50を介して、外部の回路と接続される。
<Electronic board>
The electronic board 50 is a board on which a circuit connected to the terminal 21 of the Hall element 20 and a connector 51 for connecting the circuit and other external circuits are mounted. Accordingly, the connector 51 is electrically connected to the hall element 20. The circuit mounted on the electronic substrate 50 is, for example, a circuit that amplifies a magnetic flux detection signal output from the Hall element 20. The hall element 20 is connected to an external circuit through an electronic substrate 50 including a connector 51.

<電流検出用バスバー>
電流検出用バスバー30は、銅又はアルミニウムなどの金属からなる導電体であり、バッテリと電装機器とを電気的に接続するバスバーの一部である。即ち、電流検出用バスバー30には、検出対象の電流が流れる。また、電流検出用バスバー30は、バッテリに対して予め接続されたバッテリ側のバスバーと、電装機器に対して予め接続された機器側のバスバーとは独立した部材である。
<Bus bar for current detection>
The current detection bus bar 30 is a conductor made of a metal such as copper or aluminum, and is a part of the bus bar that electrically connects the battery and the electrical equipment. That is, a current to be detected flows through the current detection bus bar 30. The current detection bus bar 30 is a member independent of the battery-side bus bar connected in advance to the battery and the device-side bus bar connected in advance to the electrical equipment.

そして、電流検出用バスバー30は、その両端が予め敷設された前段及び後段の他のバスバー(バッテリ側のバスバー及び機器側のバスバー)に対して連結される。電流検出用バスバー30と、これに連結された前段及び後段の他のバスバーとは、バッテリから電装機器へ至る電流伝送経路を形成する。なお、他のバスバーの端部は、電流伝送経路における電流検出用バスバー30の前段及び後段の導体の接続端の一例である。   The current detection bus bar 30 is connected to the other bus bars (battery side bus bar and device side bus bar) of the front stage and the rear stage where both ends thereof are laid in advance. The current detection bus bar 30 and the other bus bars at the front stage and the rear stage connected thereto form a current transmission path from the battery to the electrical equipment. The end portions of the other bus bars are an example of connection ends of conductors at the front and rear stages of the current detection bus bar 30 in the current transmission path.

図1に示されるように、電流検出用バスバー30は、磁性体コア10の中空部11を貫通する棒状の導体の両端部分に加工が施された部材からなる。電流検出用バスバー30において、加工された両端部分は、電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される2つの端子部32である。即ち、電流検出用バスバー30は、概ね、中央部分において一定の範囲を占める棒状の貫通部31と、その貫通部31に対し中空部11を貫通する方向の両側各々に連なって形成された2つの端子部32とを有する導体からなる部材である。   As shown in FIG. 1, the current detection bus bar 30 is made of a member in which both end portions of a rod-shaped conductor that penetrates the hollow portion 11 of the magnetic core 10 are processed. In the current detection bus bar 30, the processed both end portions are two terminal portions 32 connected to the connection ends of the front and rear stages of the current transmission path. That is, the current detection bus bar 30 is generally formed of two rod-shaped through portions 31 occupying a certain range in the central portion, and two sides formed on both sides of the through portion 31 in the direction penetrating the hollow portion 11. It is a member made of a conductor having a terminal portion 32.

貫通部31は、磁性体コア10の中空部11を電流通過方向に沿って貫通する部分であり、その断面形状は扁平な形状ではない。電流通過方向は、磁性体コア10の厚み方向であり、環状の磁性体コア10を筒とみなした場合におけるその筒の軸心方向であり、さらに、環状の磁性体コア10が形成する面に直交する方向でもある。各図において、電流通過方向は、X軸方向として記されている。以下の説明において、電流通過方向(X軸方向)を第1方向と称する。   The penetration part 31 is a part which penetrates the hollow part 11 of the magnetic body core 10 along the electric current passage direction, and the cross-sectional shape is not a flat shape. The current passing direction is the thickness direction of the magnetic core 10, the axial direction of the cylinder when the annular magnetic core 10 is regarded as a cylinder, and further on the surface formed by the annular magnetic core 10. It is also an orthogonal direction. In each figure, the current passing direction is indicated as the X-axis direction. In the following description, the current passing direction (X-axis direction) is referred to as a first direction.

電流検出用バスバー30における貫通部31は、例えば、円柱状又は楕円柱状などの棒状に形成され、その断面形状は非扁平である。一方、2つの端子部32は、いずれも扁平は形状で形成されている。より具体的には、2つの端子部32のうちの一方である第1の端子部32Aは、平板状の基部とその基部の一部から起立した突起33とにより構成されている。また、2つの端子部32のうちの他方である第2の端子部32Bは突起のない平板状である。   The through-hole 31 in the current detection bus bar 30 is formed in a rod shape such as a columnar shape or an elliptical column shape, and the cross-sectional shape thereof is non-flat. On the other hand, the two terminal portions 32 are both formed in a flat shape. More specifically, the first terminal portion 32 </ b> A that is one of the two terminal portions 32 is configured by a flat plate-like base portion and a protrusion 33 that rises from a part of the base portion. The second terminal portion 32B, which is the other of the two terminal portions 32, has a flat plate shape without a protrusion.

各図において、端子部32の幅方向及び厚み方向は、それぞれY軸方向及びZ軸方向として記されている。以下の説明において、端子部32の幅方向(Y軸方向)及び厚み方向(Z軸方向)をそれぞれ第2方向及び第3方向と称する。   In each figure, the width direction and the thickness direction of the terminal portion 32 are described as a Y-axis direction and a Z-axis direction, respectively. In the following description, the width direction (Y-axis direction) and the thickness direction (Z-axis direction) of the terminal portion 32 are referred to as a second direction and a third direction, respectively.

図3は、電流検出用バスバー30の製造工程を模式的に示す斜視図である。電流検出用バスバー30は、棒状の金属部材30Xの両端部分に加工が施された構造を有する。棒状の金属部材30Xの幅及び厚みは、磁性体コア10の両端の間隔であるギャップ高さD2よりも大きく形成されている。図3に示される金属部材30Xは円柱状であるため、金属部材30Xの幅及び厚みは、金属部材30Xの直径である。   FIG. 3 is a perspective view schematically showing a manufacturing process of the current detection bus bar 30. The current detection bus bar 30 has a structure in which both end portions of a rod-shaped metal member 30X are processed. The rod-shaped metal member 30 </ b> X has a width and thickness that are larger than the gap height D <b> 2 that is the distance between both ends of the magnetic core 10. Since the metal member 30X shown in FIG. 3 is cylindrical, the width and thickness of the metal member 30X are the diameter of the metal member 30X.

より具体的には、電流検出用バスバー30は、磁性体コア10の中空部11を貫通する棒状の金属部材30Xの両端における一定範囲の部分が、プレス機60などを用いたプレス加工によって他の部分よりも広い幅の扁平形状に押しつぶされた構造を有する部材である。   More specifically, the current detection bus bar 30 has other parts in a certain range at both ends of the rod-shaped metal member 30X that penetrates the hollow portion 11 of the magnetic core 10 by pressing using the press machine 60 or the like. It is a member having a structure crushed into a flat shape having a width wider than that of the portion.

即ち、電流検出装置1を製造する工程において、電流検出用バスバー30を製造する工程は、棒状の金属部材30Xの一方の端部を、プレス機60などによって他の部分よりも広い幅の扁平形状に押しつぶす第1のプレス工程と、棒状の金属部材30Xの他方の端部を、プレス機60などによって他の部分よりも広い幅の扁平形状に押しつぶす第2のプレス工程とを含む。   That is, in the process of manufacturing the current detection device 1, the process of manufacturing the current detection bus bar 30 includes a flat shape having one end of the bar-shaped metal member 30X wider than the other part by the press machine 60 or the like. And a second pressing step of crushing the other end portion of the rod-shaped metal member 30X into a flat shape having a width wider than that of the other portion by the press machine 60 or the like.

そして、扁平形状に押しつぶされた両端の部分が、電流検出用バスバー30における2つの扁平な端子部32を構成し、それらの間の棒状の部分が、電流検出用バスバー30の貫通部31を構成する。   And the part of the both ends crushed by flat shape comprises the two flat terminal parts 32 in the bus bar 30 for electric current detection, and the rod-shaped part between them comprises the penetration part 31 of the bus bar 30 for electric current detection To do.

しかしながら、第1のプレス工程と第2のプレス工程とでは、それぞれの工程で用いられるプレス機60の圧接部の形状が若干異なる。突起33を有する第1の端子部32Aを形成するプレス工程では、図3に示されるように、プレス機60における一対の圧接部のうちの一方に突起部61が形成され、他方には突起部61に対向する凹み部62が形成されている。   However, the first press step and the second press step are slightly different in the shape of the press contact portion of the press machine 60 used in each step. In the pressing step for forming the first terminal portion 32A having the protrusion 33, as shown in FIG. 3, the protrusion 61 is formed on one of the pair of press contact portions in the press 60, and the protrusion is on the other. A recess 62 is formed opposite to 61.

図3に示されるようなプレス機60を用いたプレス工程により、平板状の基部とその基部の一部から起立した突起33とにより構成された第1の端子部32Aが形成される。一方、突起33を有さない第2の端子部32Bを成形するプレス工程では、突起部61及び凹み部62の無い平坦な一対の圧接部を備えたプレス機が用いられる。   By the pressing process using the press machine 60 as shown in FIG. 3, the first terminal portion 32 </ b> A composed of the flat plate-like base portion and the protrusion 33 rising from a part of the base portion is formed. On the other hand, in the pressing step of forming the second terminal portion 32B that does not have the protrusion 33, a press machine including a pair of flat pressure contact portions without the protrusion portion 61 and the recess portion 62 is used.

また、第1のプレス工程と第2のプレス工程との両方において、突起部61及び凹み部62の無い平坦な一対の圧接部を備えたプレス機を用いることにより、突起33を有さない2つの端子部32が成形されることも考えられる。この場合、その後に、図3に示されるようなプレス機60を用いた成形工程により、一方の端子部32にのみ突起33が形成される。   Further, in both the first press process and the second press process, by using a press machine having a pair of flat pressure contact portions without the protrusions 61 and the recesses 62, the protrusions 33 are not provided. It is conceivable that two terminal portions 32 are formed. In this case, the protrusion 33 is formed only on one terminal portion 32 by a molding process using a press machine 60 as shown in FIG.

図3に示される金属部材30Xは円柱状の部材であり、このような金属部材30Xの両端の加工により製造される電流検出用バスバー30の貫通部31は円柱状である。なお、棒状の金属部材30Xは、断面が楕円の楕円棒状又は断面が矩形の角棒状であることも考えられる。また、棒状の金属部材30Xは、断面が四角形以外の多角形である棒状であることも考えられる。   The metal member 30X shown in FIG. 3 is a cylindrical member, and the through portion 31 of the current detection bus bar 30 manufactured by processing both ends of the metal member 30X is cylindrical. In addition, it is also conceivable that the rod-shaped metal member 30X has an elliptical bar shape with an elliptical cross section or a square bar shape with a rectangular cross section. Further, the rod-shaped metal member 30X may have a rod shape whose cross section is a polygon other than a quadrangle.

金属部材30Xの断面形状、即ち、貫通部31の断面形状は、磁性体コア10の中空部11の輪郭形状と相似な形状であることが望ましい。例えば、Nが3以上の整数であるとすると、磁性体コア10の中空部11の輪郭形状が正N角形である場合、金属部材30Xの形状が正N角柱であれば好適である。また、磁性体コア10の中空部11の輪郭形状が円形である場合、金属部材30Xの形状が円柱であれば好適である。また、磁性体コア10の中空部11の輪郭形状が、長軸と短軸との比がRである楕円形である場合、金属部材30Xの形状が、断面における長軸と短軸との比がRである楕円柱であれば好適である。   The cross-sectional shape of the metal member 30 </ b> X, that is, the cross-sectional shape of the penetrating portion 31 is desirably a shape similar to the contour shape of the hollow portion 11 of the magnetic core 10. For example, when N is an integer of 3 or more, when the contour shape of the hollow portion 11 of the magnetic core 10 is a regular N square, it is preferable that the shape of the metal member 30X is a regular N prism. Moreover, when the outline shape of the hollow part 11 of the magnetic body core 10 is circular, if the shape of the metal member 30X is a cylinder, it is suitable. Moreover, when the outline shape of the hollow part 11 of the magnetic body core 10 is an ellipse whose ratio of the major axis to the minor axis is R, the shape of the metal member 30X is the ratio of the major axis to the minor axis in the cross section. It is suitable if is an elliptic cylinder with R.

電流検出用バスバー30において、2つの端子部32各々の幅D5は、中空部11の直径D1(幅)よりも大きく形成されている。また、貫通部31の厚みD4(直径)は、扁平な端子部32の厚みD6よりも大きく形成されている。即ち、貫通部31の断面の輪郭の縦寸法と横寸法の比は、扁平な端子部32の断面の縦寸法と横寸法の比よりも1に近い。なお、貫通部31が円柱状である場合、貫通部31の厚みD4と幅D3とは同じである。また、比が1に近いということは、比が1であることを含む。   In the current detection bus bar 30, the width D5 of each of the two terminal portions 32 is formed to be larger than the diameter D1 (width) of the hollow portion 11. Further, the thickness D4 (diameter) of the penetrating portion 31 is formed larger than the thickness D6 of the flat terminal portion 32. That is, the ratio of the vertical dimension and the horizontal dimension of the cross-sectional outline of the penetrating part 31 is closer to 1 than the ratio of the vertical dimension and the horizontal dimension of the flat terminal part 32. In addition, when the penetration part 31 is cylindrical, the thickness D4 and the width D3 of the penetration part 31 are the same. Moreover, that the ratio is close to 1 includes that the ratio is 1.

また、磁性体コア10及び電流検出用バスバー30は、例えば、図6に示されるような手順で組み合わされる。図6は、磁性体コア10が電流検出用バスバー30の貫通部31に装着される様子を示す平面図である。   Further, the magnetic core 10 and the current detection bus bar 30 are combined in a procedure as shown in FIG. 6, for example. FIG. 6 is a plan view showing a state in which the magnetic core 10 is attached to the through portion 31 of the current detection bus bar 30.

磁性体コア10及び電流検出用バスバー30が組み合わされる際、まず、電流検出用バスバー30の端子部32が、図6の矢印線A1で示されるように、磁性体コア10の中空部11からギャップ部12に亘る空間に挿入される。   When the magnetic core 10 and the current detection bus bar 30 are combined, first, the terminal portion 32 of the current detection bus bar 30 is spaced from the hollow portion 11 of the magnetic core 10 as indicated by an arrow line A1 in FIG. It is inserted into the space over the section 12.

次に、磁性体コア10が、図6の矢印線A2で示されるように、電流検出用バスバー30の貫通部31の一部が磁性体コア10の中空部11の一部に入るように移動される。これにより、電流検出用バスバー30における貫通部31の一部から端子部32の一部へ亘る部分が、磁性体コア10の中空部11からギャップ部12に亘る空間に挿入された状態となる。   Next, the magnetic core 10 moves so that a part of the penetration part 31 of the current detection bus bar 30 enters a part of the hollow part 11 of the magnetic core 10 as indicated by an arrow A2 in FIG. Is done. As a result, a portion of the current detection bus bar 30 extending from a part of the through portion 31 to a portion of the terminal portion 32 is inserted into a space extending from the hollow portion 11 to the gap portion 12 of the magnetic core 10.

最後に、磁性体コア10が、図6の矢印線A3で示されるように、電流検出用バスバー30の端子部32が磁性体コア10のギャップ部12から外れ、電流検出用バスバー30の貫通部31が磁性体コア10の中空部11を貫通するように移動される。以上により、電流検出用バスバー30は、その貫通部31が磁性体コア10の中空部11を貫通する状態で、磁性体コア10と組み合わされる。   Finally, as indicated by the arrow A3 in FIG. 6, the magnetic material core 10 is disconnected from the gap portion 12 of the magnetic core 10 so that the terminal portion 32 of the current detection bus bar 30 passes through the through portion of the current detection bus bar 30. 31 is moved so as to penetrate the hollow portion 11 of the magnetic core 10. As described above, the current detection bus bar 30 is combined with the magnetic core 10 in a state in which the penetrating portion 31 penetrates the hollow portion 11 of the magnetic core 10.

なお、棒状の金属部材30Xの両端のうちの少なくとも一方が、磁性体コア10の中空部11に棒状の金属部材30Xが挿通された後に、扁平形状にプレス加工されてもよい。   Note that at least one of both ends of the rod-shaped metal member 30X may be pressed into a flat shape after the rod-shaped metal member 30X is inserted into the hollow portion 11 of the magnetic core 10.

そして、磁性体コア10と、その磁性体コア10の中空部11に貫通した状態の電流検出用バスバー30とのセットが作られた後に、電流検出用バスバー30が前段及び後段の他のバスバーに接続される。   After the set of the magnetic core 10 and the current detection bus bar 30 penetrating through the hollow portion 11 of the magnetic core 10 is made, the current detection bus bar 30 is connected to the other bus bars in the front and rear stages. Connected.

そこで、2つの端子部32各々には、ネジ止め用の貫通孔32Zが形成されており、これにより、端子部32は、ネジにより前段及び後段の他のバスバーと連結される。図5は、電流検出装置1における2つの端子部32が、電源ボックスなどの収容箱6内に予め敷設された前段及び後段の他のバスバー9に対し、ネジ8によって連結される様子を模式的に示す斜視図である。   Therefore, each of the two terminal portions 32 is formed with a through-hole 32Z for screwing, whereby the terminal portion 32 is connected to the other bus bars in the front and rear stages by screws. FIG. 5 schematically shows that the two terminal portions 32 in the current detection device 1 are connected by screws 8 to the other bus bars 9 in the front stage and the rear stage that are laid in advance in a storage box 6 such as a power supply box. It is a perspective view shown in FIG.

なお、図5において、便宜上、絶縁筐体40の記載は省略されている。図5に示されるように、他のバスバー9における、端子部32と連結される接続端は、例えば、電源ボックスなどの収容箱6内において端子台としての構造を備え、ネジ止め用の孔9Aが形成されている。   In FIG. 5, the illustration of the insulating housing 40 is omitted for convenience. As shown in FIG. 5, the connection end connected to the terminal portion 32 in the other bus bar 9 has a structure as a terminal block in the housing box 6 such as a power supply box, and has a hole 9 </ b> A for screwing. Is formed.

第1の端子部32Aに設けられた突起33は、2つの端子部32が収容箱6内に設けられた前段及び後段のバスバー9と接触する状態において、前段又は後段のバスバー9又はそれを支持する台座7に引っ掛かり、電流検出用バスバー30の回転を規制する。   The protrusion 33 provided on the first terminal portion 32A supports the front-stage or rear-stage bus bar 9 or the two in the state where the two terminal sections 32 are in contact with the front-stage and rear-stage bus bars 9 provided in the storage box 6. The pedestal 7 is caught, and the rotation of the current detection bus bar 30 is restricted.

なお、電流検出用バスバー30における突起33の位置は、前段又は後段のバスバー9又はそれを支持する台座7との関係又はその他の要因に応じて定められる。従って、電流検出用バスバー30における突起33の位置は、第1の端子部32Aにおける貫通部31寄りの位置及び末端に近い位置のいずれであってもよい。同様に、突起33の位置は、第1の端子部32Aの幅方向における中央寄りの位置及び端寄りの位置のいずれであってもよい。   The position of the protrusion 33 in the current detection bus bar 30 is determined according to the relationship with the front or rear bus bar 9 or the pedestal 7 supporting the bus bar 9 or other factors. Therefore, the position of the protrusion 33 in the current detection bus bar 30 may be either the position near the through portion 31 or the position near the end in the first terminal portion 32A. Similarly, the position of the protrusion 33 may be either a position near the center or a position near the end in the width direction of the first terminal portion 32A.

<絶縁筐体>
絶縁筐体40は、絶縁体からなり、磁性体コア10とホール素子20と電流検出用バスバー30と電子基板50とを保持する部材であり、本体ケース41及び本体ケース41に取り付けられる蓋部材42とを含む。本体ケース41及び蓋部材42の各々は、例えば、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)又はABS樹脂などの絶縁性の樹脂からなる一体成形部材である。
<Insulated housing>
The insulating housing 40 is made of an insulator and is a member that holds the magnetic core 10, the Hall element 20, the current detection bus bar 30, and the electronic substrate 50, and is a main body case 41 and a lid member 42 that is attached to the main body case 41. Including. Each of the main body case 41 and the lid member 42 is an integrally formed member made of an insulating resin such as polyamide (PA), polypropylene (PP), polybutylene terephthalate (PBT), or ABS resin.

本体ケース41は、開口部を有する箱状に形成され、蓋部材42は、本体ケース41に取り付けられることによって本体ケース41の開口部を塞ぐ。本体ケース41には、その内側の面において突出する第1保持部43及び第2保持部44が形成されている。そして、本体ケース41は、第1保持部43及び第2保持部44により、磁性体コア10と、中空部11を貫通する電流検出用バスバー30と、ギャップ部12に配置されたホール素子20とを、それらが相互に接触しない状態で保持する。   The body case 41 is formed in a box shape having an opening, and the lid member 42 closes the opening of the body case 41 by being attached to the body case 41. The main body case 41 is formed with a first holding portion 43 and a second holding portion 44 that protrude on the inner surface thereof. The main body case 41 includes the first holding portion 43 and the second holding portion 44, the magnetic core 10, the current detection bus bar 30 penetrating the hollow portion 11, and the Hall element 20 disposed in the gap portion 12. Are held in a state where they are not in contact with each other.

より具体的には、第1保持部43は、磁性体コア10とその中空部11を貫通する電流検出用バスバー30の貫通部31との隙間に嵌り込むことにより、磁性体コア10と電流検出用バスバー30とを、それらが相互に接触しない状態で保持する。また、第2保持部44は、磁性体コア10とそのギャップ部12に配置されたホール素子20との隙間に嵌り込むことにより、磁性体コア10とホール素子20とを、それらが相互に接触しない状態で保持する。   More specifically, the first holding portion 43 is fitted into the gap between the magnetic core 10 and the through portion 31 of the current detection bus bar 30 that penetrates the hollow portion 11, thereby detecting the current detection of the magnetic core 10. The bus bars 30 are held in a state where they do not contact each other. Further, the second holding portion 44 fits into the gap between the magnetic core 10 and the Hall element 20 disposed in the gap portion 12, thereby bringing the magnetic core 10 and the Hall element 20 into contact with each other. Hold in a state that does not.

また、本体ケース41及び蓋部材42には、電流検出用バスバー30の両端の端子部32が内側から外側へ貫通するスリット状の貫通孔であるバスバー孔45が形成されている。磁性体コア10の中空部11を貫通する電流検出用バスバー30の第2の端子部32Bが、本体ケース41の第2のバスバー孔45Bに通された状態において、本体ケース41の第1保持部43及び第2保持部44は、磁性体コア10、ホール素子20及び電流検出用バスバー30を保持する。   The main body case 41 and the lid member 42 are formed with bus bar holes 45 that are slit-like through holes through which the terminal portions 32 at both ends of the current detection bus bar 30 penetrate from the inside to the outside. When the second terminal portion 32B of the current detection bus bar 30 penetrating the hollow portion 11 of the magnetic core 10 is passed through the second bus bar hole 45B of the main body case 41, the first holding portion of the main body case 41 43 and the second holding unit 44 hold the magnetic core 10, the Hall element 20, and the current detection bus bar 30.

また、蓋部材42は、磁性体コア10、ホール素子20及び電流検出用バスバー30を保持する本体ケース41に対し、電子基板50を挟み込みつつ、本体ケース41の開口部を塞ぐように取り付けられる。その際、電流検出用バスバー30における第1の端子部32Aが、蓋部材42の第1のバスバー孔45Aに対して内側から外側へ通される。   The lid member 42 is attached to the main body case 41 holding the magnetic core 10, the Hall element 20 and the current detection bus bar 30 so as to close the opening of the main body case 41 while sandwiching the electronic substrate 50. At that time, the first terminal portion 32A of the current detection bus bar 30 is passed from the inside to the outside with respect to the first bus bar hole 45A of the lid member.

また、電子基板50が本体ケース41と蓋部材42との間に挟み込まれることにより、電子基板50に実装されたコネクタ51は、本体ケース41に形成された欠け部46に嵌り込んだ状態で保持される。   Further, since the electronic board 50 is sandwiched between the main body case 41 and the lid member 42, the connector 51 mounted on the electronic board 50 is held in a state of being fitted into the chipped portion 46 formed in the main body case 41. Is done.

さらに、本体ケース41及び蓋部材42には、それらを組み合わせ状態で保持するロック機構47,48が設けられている。図1に示されるロック機構47,48は、本体ケース41の側面に突出して形成された爪部47と、蓋部材42の側方に形成された環状の枠部48とを備える。本体ケース41の爪部47が、蓋部材42の枠部48が形成する孔に嵌り込むことにより、本体ケース41及び蓋部材42は、それらが組み合わされた状態で保持される。   Furthermore, the main body case 41 and the lid member 42 are provided with lock mechanisms 47 and 48 that hold them in a combined state. The lock mechanisms 47 and 48 shown in FIG. 1 include a claw portion 47 formed to project from the side surface of the main body case 41 and an annular frame portion 48 formed on the side of the lid member 42. When the claw portion 47 of the main body case 41 is fitted into the hole formed by the frame portion 48 of the lid member 42, the main body case 41 and the lid member 42 are held in a state where they are combined.

図4は、本体ケース41及び蓋部材42が組み合わされた状態における電流検出装置1の平面図である。図4に示されるように、本体ケース41及び蓋部材42(絶縁筐体40)は、磁性体コア10の両側から組み合わされる。そして、本体ケース41及び蓋部材42は、相互に組み合わされることにより、電流検出用バスバー30の2つの端子部32各々における貫通孔32Zが形成された部分と、電子基板50のコネクタ51とが外部に露出する状態で、磁性体コア10と電流検出用バスバー30の貫通部31とホール素子20とを覆いつつ一定の位置関係で支持する。   FIG. 4 is a plan view of the current detection device 1 in a state where the main body case 41 and the lid member 42 are combined. As shown in FIG. 4, the main body case 41 and the lid member 42 (insulating housing 40) are combined from both sides of the magnetic core 10. The main body case 41 and the lid member 42 are combined with each other, so that the portion where the through hole 32Z is formed in each of the two terminal portions 32 of the current detection bus bar 30 and the connector 51 of the electronic board 50 are externally connected. The magnetic core 10, the through-hole 31 of the current detection bus bar 30, and the Hall element 20 are covered and supported in a fixed positional relationship.

また、絶縁筐体40を構成する蓋部材42に形成された第1のバスバー孔45Aは、突起33を有する第1の端子部32Aが通過可能な形状で形成されている。より具体的には、第1のバスバー孔45Aは、第1の端子部32Aにおける板状の基部が通過するスリット孔と、そのスリット孔からその長手方向に交差する方向へ切れ込んで形成された突起通過孔451とが連なって構成された貫通孔である。   The first bus bar hole 45 </ b> A formed in the lid member 42 constituting the insulating housing 40 is formed in a shape through which the first terminal portion 32 </ b> A having the protrusion 33 can pass. More specifically, the first bus bar hole 45A includes a slit hole through which the plate-like base portion of the first terminal portion 32A passes, and a protrusion formed by cutting from the slit hole in a direction intersecting the longitudinal direction. This is a through-hole configured to be continuous with the passage hole 451.

一方、絶縁筐体40を構成する本体ケース41に形成された第2のバスバー孔45Bは、突起33を有さない第2の端子部32Bが通過可能であるが、突起33を有する第1の端子部32Aが通過できない形状で形成されている。より具体的には、第2のバスバー孔45Bは、板状の第2の端子部32Bが通過するスリット孔であり、突起通過孔451が形成されていない貫通孔である。   On the other hand, the second bus bar hole 45B formed in the main body case 41 constituting the insulating housing 40 can pass through the second terminal portion 32B having no protrusion 33, but the first bus bar having a protrusion 33 is provided. The terminal portion 32A is formed in a shape that cannot pass through. More specifically, the second bus bar hole 45B is a slit hole through which the plate-like second terminal portion 32B passes, and is a through hole in which the projection passage hole 451 is not formed.

<効果>
以上に示した電流検出装置1の電流検出用バスバー30において、貫通部31は、断面の輪郭の最大幅D3が端子部の幅D5(最大幅)よりも小さく形成されている。即ち、貫通部31の断面の輪郭形状は、端子部32に対し、第2方向においてくびれた形状を有している。その結果、電流検出装置1においては、前段及び後段の他のバスバーの幅との関係において比較的小さな磁性体コア10を採用することができ、磁性体コア10を含む装置全体を小型化できる。また、電流検出用バスバー30の両端部が端子部32であるため、予め敷設された前段及び後段のバスバー9に対して、磁性体コア10の中空部11を貫通した状態の電流検出用バスバー30を後から連結することが可能である。
<Effect>
In the current detection bus bar 30 of the current detection device 1 described above, the through portion 31 is formed so that the maximum width D3 of the cross-sectional contour is smaller than the width D5 (maximum width) of the terminal portion. That is, the outline shape of the cross section of the through portion 31 is constricted in the second direction with respect to the terminal portion 32. As a result, in the current detection device 1, the relatively small magnetic core 10 can be employed in relation to the widths of the other bus bars in the front and rear stages, and the entire apparatus including the magnetic core 10 can be downsized. Moreover, since both ends of the current detection bus bar 30 are the terminal portions 32, the current detection bus bar 30 in a state of penetrating through the hollow portion 11 of the magnetic core 10 with respect to the pre-laying and the pre-stage bus bars 9. Can be connected later.

また、電流検出用バスバー30において、磁性体コア10の中空部11を貫通する貫通部31は、丸棒もしくは角棒など、両側の端子部の厚みよりも大きな厚みで形成されている。そのため、その貫通部31は、従来の平板状のバスバーに比べ、その幅D3及び厚みD4が磁性体コア10の中空部11の直径D1(幅)よりも小さいという制約の中で、より大きな断面積で形成されることができる。従って、比較的小さな磁性体コア10が採用された場合でも、電流検出用バスバー30の過剰な発熱を防止できる。   Further, in the current detection bus bar 30, the penetrating part 31 penetrating the hollow part 11 of the magnetic core 10 is formed with a thickness larger than the thickness of the terminal parts on both sides, such as a round bar or a square bar. Therefore, the penetrating portion 31 is larger than the conventional flat bus bar, with the width D3 and the thickness D4 being smaller than the diameter D1 (width) of the hollow portion 11 of the magnetic body core 10. It can be formed in area. Therefore, even when a relatively small magnetic core 10 is employed, excessive heat generation of the current detection bus bar 30 can be prevented.

また、電流検出用バスバー30の貫通部31の断面形状が、磁性体コア10の中空部11の輪郭形状と相似な形状であれば、貫通部31と磁性体コア10との隙間をより小さくすることができる。その結果、より小さな磁性体コア10を採用することによる装置の小型化が可能となる。   Moreover, if the cross-sectional shape of the penetration part 31 of the current detection bus bar 30 is similar to the outline shape of the hollow part 11 of the magnetic core 10, the gap between the penetration part 31 and the magnetic core 10 is further reduced. be able to. As a result, the apparatus can be reduced in size by adopting a smaller magnetic core 10.

また、電流検出装置1において、磁性体コア10と電流検出用バスバー30とホール素子20とが、露出されるべき部分以外を覆う絶縁筐体40によって一定の位置関係で支持されている。そのため、電流検出装置1を予め敷設されたバスバー9に対して取り付ける作業が容易となる。   In the current detection device 1, the magnetic core 10, the current detection bus bar 30, and the Hall element 20 are supported in a fixed positional relationship by an insulating housing 40 that covers the portion other than the portion to be exposed. Therefore, the work of attaching the current detection device 1 to the bus bar 9 laid in advance is facilitated.

また、電流検出装置1においては、電流検出用バスバー30の2つの端子部32のうちの一方のみが突起33を有するため、その突起33が取り付け方向の目印となり、電流検出用バスバー30を誤った向きで前後のバスバー9に連結するというミスは生じにくい。しかも、第1の端子部32Aの突起33は、前段又は後段のバスバー9又はそれを支持する台座7などに引っ掛かることによって電流検出用バスバー30の回転を規制する役割も果たす。そのため、電流検出用バスバー30の端子部32が前段又は後段のバスバー9の端子部に対してネジ止めされる際に、ネジの回転につられて電流検出用バスバー30が回転することが防止され、ネジ止めの作業性が高まる。   Further, in the current detection device 1, since only one of the two terminal portions 32 of the current detection bus bar 30 has the protrusion 33, the protrusion 33 serves as a mark in the mounting direction, and the current detection bus bar 30 is mistaken. The mistake of connecting to the front and rear bus bars 9 in the direction is unlikely to occur. Moreover, the protrusion 33 of the first terminal portion 32A also plays a role of restricting the rotation of the current detection bus bar 30 by being hooked on the front or rear bus bar 9 or the pedestal 7 supporting the bus bar 9 or the like. Therefore, when the terminal portion 32 of the current detection bus bar 30 is screwed to the terminal portion of the front-stage or rear-stage bus bar 9, the current detection bus bar 30 is prevented from rotating due to the rotation of the screw. The workability of screwing increases.

また、電流検出装置1の組み立て段階において、電流検出用バスバー30が誤った向きで絶縁筐体40に組み付けられてしまうと、結局は検出信号の極性の誤りが生じる。しかしながら、電流検出装置1において、絶縁筐体40を構成する2つの要素筐体のうちの一方の蓋部材42のみが、電流検出用バスバー30における突起33が設けられた第1の端子部32Aを通すことが可能な第1のバスバー孔45Aを有する。そのため、電流検出装置1の組み立て段階において、電流検出用バスバー30が誤った向きで絶縁筐体40に組み付けられてしまうというミスは生じない。   Further, if the current detection bus bar 30 is assembled in the wrong direction in the insulating casing 40 in the assembly stage of the current detection device 1, an error in the polarity of the detection signal eventually occurs. However, in the current detection device 1, only one lid member 42 of the two element casings constituting the insulating casing 40 has the first terminal portion 32 </ b> A provided with the protrusion 33 in the current detection bus bar 30. It has the 1st bus-bar hole 45A which can let it pass. Therefore, in the assembly stage of the current detection device 1, there is no mistake that the current detection bus bar 30 is assembled to the insulating housing 40 in the wrong direction.

また、電流検出用バスバー30は、磁性体コア10の中空部11を貫通する金属部材30Xの端部が他の部分よりも広い幅の扁平形状に押しつぶされた構造を有する部材である。そのため、断面形状が扁平ではない金属部材30Xを磁性体コア10の中空部11に挿入した後に、中空部11の直径D1(幅)よりも広い幅の扁平な端子部32を作ることができる。従って、貫通部31の幅D3及び厚みD4が、磁性体コア10の両端の間隔(ギャップ部の高さD2)よりも大きく形成された電流検出用バスバー30を容易に作製することができる。なお、断面形状が扁平ではない金属部材30Xとしては、棒状の金属部材又は筒状の金属部材が考えられる。   The current detection bus bar 30 is a member having a structure in which the end of the metal member 30X penetrating the hollow portion 11 of the magnetic core 10 is crushed into a flat shape having a width wider than that of other portions. Therefore, after inserting the metal member 30X whose cross-sectional shape is not flat into the hollow portion 11 of the magnetic core 10, the flat terminal portion 32 having a width wider than the diameter D1 (width) of the hollow portion 11 can be formed. Therefore, the current detection bus bar 30 in which the width D3 and the thickness D4 of the penetrating part 31 are larger than the distance between both ends of the magnetic core 10 (the height D2 of the gap part) can be easily manufactured. In addition, as the metal member 30X whose cross-sectional shape is not flat, a rod-shaped metal member or a cylindrical metal member can be considered.

なお、電流の検出感度を高めるためには、ギャップ高さD2を小さくし、ギャップ部12に配置されたホール素子20と磁性体コア10の両端との隙間を小さくすることが望ましい。   In order to increase the current detection sensitivity, it is desirable to reduce the gap height D2 and to reduce the gap between the Hall element 20 disposed in the gap portion 12 and both ends of the magnetic core 10.

<その他>
電流検出装置1において、電流検出用バスバー30における2つの端子部32は、それぞれ非平行な面に沿った扁平な形状で形成されてもよい。例えば、2つの端子部32のうちの一方が、X−Y平面に沿って形成され、他方が、X−Z平面に沿って形成されることが考えられる。
<Others>
In the current detection device 1, the two terminal portions 32 in the current detection bus bar 30 may be formed in a flat shape along non-parallel surfaces. For example, it is conceivable that one of the two terminal portions 32 is formed along the XY plane and the other is formed along the XZ plane.

また、磁性体コア10は、円環状以外の形状、例えば、矩形の環状などの多角形の環状に形成されてもよい。   The magnetic core 10 may be formed in a shape other than an annular shape, for example, a polygonal annular shape such as a rectangular annular shape.

1 電流検出装置
6 収容箱
7 台座
8 ネジ
9 他のバスバー
9A 孔
10 磁性体コア
11 磁性体コアの中空部
12 磁性体コアのギャップ部
20 ホール素子
21 端子
30 電流検出用バスバー
30X 金属部材
31 貫通部
32 端子部
32A 第1の端子部
32B 第2の端子部
32Z 貫通孔
33 突起
40 絶縁筐体
41 本体ケース
42 蓋部材
43 第1保持部
44 第2保持部
45 バスバー孔
45A 第1のバスバー孔
45B 第2のバスバー孔
46 欠け部
47 爪部(ロック機構)
48 枠部(ロック機構)
50 電子基板
51 コネクタ
60 プレス機
61 突起部
62 凹み部
451 突起通過孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Current detection apparatus 6 Storage box 7 Base 8 Screw 9 Other bus bar 9A Hole 10 Magnetic body core 11 Hollow part of magnetic body core 12 Gap part of magnetic body core 20 Hall element 21 Terminal 30 Current detection bus bar 30X Metal member 31 Through Part 32 Terminal part 32A First terminal part 32B Second terminal part 32Z Through hole 33 Projection 40 Insulating housing 41 Main body case 42 Cover member 43 First holding part 44 Second holding part 45 Bus bar hole 45A First bus bar hole 45B Second bus bar hole 46 Notch 47 Claw (lock mechanism)
48 Frame (locking mechanism)
50 Electronic Board 51 Connector 60 Press Machine 61 Protrusion 62 Recess 451 Protrusion Passing Hole

Claims (3)

バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置であって、
磁性材料からなり、両端がギャップ部を介して対向し、中空部の周囲を囲んで一連に形成された磁性体コアと、
前記磁性体コアの前記ギャップ部に配置され、前記磁性体コアの前記中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する磁電変換素子と、
前記磁性体コアの前記中空部を貫通する貫通部と該貫通部に対し前記中空部を貫通する方向の両側各々に連なり電流伝送経路の前段又は後段の接続端と連結される2つの端子部とが形成された導体からなり、前記貫通部の厚みが2つの前記端子部各々の厚みよりも大きく形成され、2つの前記端子部各々の幅が前記中空部の幅よりも大きく形成され、2つの前記端子部の一方に突起が形成された電流検出用バスバーと、
2つの前記端子部が外部に露出する状態で、前記磁性体コアと前記磁電変換素子と前記電流検出用バスバーの前記貫通部とを覆いつつ一定の位置関係で支持する絶縁筐体と、を備え、
前記絶縁筐体は、前記磁性体コアの両側から組み合わされる第1の要素筐体及び第2の要素筐体からなり、前記第1の要素筐体には、2つの前記端子部のうちの前記突起を有する第1の端子部が通過可能な第1の貫通孔が形成され、前記第2の要素筐体には、2つの前記端子部のうちの前記突起を有さない第2の端子部が通過可能であるが前記第1の端子部が通過できない第2の貫通孔が形成されていることを特徴とする電流検出装置。
A current detection device for detecting a current flowing in a bus bar,
A magnetic core made of a magnetic material, both ends of which are opposed to each other through a gap portion, and surrounds the periphery of the hollow portion;
A magnetoelectric conversion element that is disposed in the gap portion of the magnetic core and detects a magnetic flux that changes according to a current passing through the hollow portion of the magnetic core;
A penetrating portion penetrating through the hollow portion of the magnetic core, and two terminal portions connected to a connecting end at a preceding stage or a succeeding stage of a current transmission path connected to both sides in a direction penetrating the hollow portion with respect to the penetrating portion; The through portion is formed with a thickness larger than the thickness of each of the two terminal portions, and the width of each of the two terminal portions is larger than the width of the hollow portion. A current detection bus bar having a protrusion formed on one of the terminal portions;
An insulating housing that supports the magnetic core, the magnetoelectric conversion element, and the through portion of the current detection bus bar in a fixed positional relationship with the two terminal portions exposed to the outside. ,
The insulating casing includes a first element casing and a second element casing that are combined from both sides of the magnetic core, and the first element casing includes the two of the terminal portions. A first through-hole through which a first terminal portion having a protrusion can pass is formed, and the second element housing has a second terminal portion that does not have the protrusion of the two terminal portions. Is formed, a second through hole is formed through which the first terminal portion cannot pass.
前記電流検出用バスバーにおいて、前記第1の端子部は平板状の基部と該基部の一部から起立した前記突起とにより構成され、前記第2の端子部は平板状である、請求項1に記載の電流検出装置。   2. The current detection bus bar according to claim 1, wherein the first terminal portion is configured by a flat plate-like base portion and the protrusions erected from a part of the base portion, and the second terminal portion is flat plate shape. The current detection device described. 前記電流検出用バスバーは、断面の幅及び厚みが前記磁性体コアの両端の間隔よりも大きく形成され前記磁性体コアの前記中空部を貫通可能な金属部材の両端部分がプレス加工により他の部分よりも広い幅の扁平形状へ押しつぶされた構造を有する部材であり、押しつぶされた両端部分が2つの前記端子部を構成する請求項1又は請求項2に記載の電流検出装置。   The current detection bus bar is formed such that the width and thickness of the cross section are larger than the distance between both ends of the magnetic core, and both end portions of the metal member that can pass through the hollow portion of the magnetic core are formed by pressing. 3. The current detection device according to claim 1, wherein the current detection device is a member having a structure that is crushed into a flat shape having a wider width, and the crushed end portions constitute the two terminal portions.
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