電流傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及對在導體流動的電流進行測定的電流傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，雖然具備馬達與變換器的混合動力車輛、電動汽車得到普及，但為了對馬達的旋轉(zhuǎn)適當?shù)剡M行控制，對在馬達流動的電流進行測定很重要。作為這種電流的測定方法，存在有如下電流傳感器，其通過檢測元件(磁傳感器)對與施加于連接馬達與變換器的母線的電流對應(yīng)地在該母線的周圍產(chǎn)生的磁通進行檢測，并且基于該檢測出的磁通對施加于母線的電流進行運算從而求出(例如專利文獻I)。
[0003]專利文獻I所記載的電流傳感器，通過相互嵌合的樹脂制的第一嵌合部與第二嵌合部夾住導體以及檢測元件磁傳感器(相當于本發(fā)明的“檢測元件”)而構(gòu)成，其中，所述的導體插通于芯的槽部(相當于本發(fā)明的“狹縫”)的底部側(cè)，供被測定電流流動，所述的檢測元件磁傳感器配置于比該導體靠槽部的開口部側(cè)的位置。由此，由于不需要對磁傳感器整體進行鑄模，所以將施加于磁傳感器、芯的應(yīng)力抑制到最小限，且實現(xiàn)了組裝后的偏移變動、溫度漂移小的電流傳感器。
[0004]專利文獻1:日本特開2011-112604號公報
[0005]在專利文獻I所記載的技術(shù)中，由于在電流在導體流動時產(chǎn)生的磁場的間隙方向的成分的磁場強度沿著導體的插通方向顯著變化，所以在磁傳感器的錯位的情況下，電流的檢測結(jié)果所包含的誤差變大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供即便在檢測元件的位置錯開的情況下也能夠高精度地測定電流的大小的電流傳感器。
[0007]用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的電流傳感器的特征結(jié)構(gòu)在于，具備:作為磁性體的U字狀的芯；插通于上述芯的狹縫的導體；以及配設(shè)于上述芯的狹縫內(nèi)并且對磁場進行檢測的檢測元件，上述芯在與上述檢測元件對置的面的兩側(cè)具有凹部，該凹部至少具有與上述導體的插通方向交叉的壁部。
[0008]若為這種特征結(jié)構(gòu)，則能夠縮小檢測元件的附近的磁場的強度的變化量。特別是，即便在檢測元件在狹縫的深度方向錯位的情況下，也能夠抑制作用于檢測元件的沿著凹部的深度方向的磁通的不均勻所帶來的影響。因此，即便在檢測元件的位置從所期望的位置錯開的情況下，也能夠減少對檢測元件的檢測所帶來的影響，因此能夠高精度地測定電流。
[0009]另外，優(yōu)選上述凹部設(shè)置于上述芯的在上述導體的插通方向上的中央部。
[0010]若為這種特征結(jié)構(gòu)，則即便在檢測元件在狹縫中沿著導體的插通方向錯位的情況下，也能夠抑制作用于檢測元件的沿著狹縫的間隔方向的磁通的不均勻所帶來的影響。因此，能夠高精度地測定電流。
[0011]另外，優(yōu)選上述芯由層疊平板構(gòu)成，上述凹部由層疊平板設(shè)置。
[0012]若為這種結(jié)構(gòu)，則能夠從金屬磁性體的平板通過沖裁加工以U字狀進行沖裁將它們層疊而形成芯。因此，能夠容易并且以低成本制成具有凹部的芯。
[0013]另外，優(yōu)選上述檢測元件的檢測面配設(shè)于由第一直線與第二直線夾住的區(qū)域內(nèi)，上述第一直線將上述兩側(cè)的凹部的上述狹縫的開口端側(cè)的端部彼此連接起來，上述第二直線將上述兩側(cè)的凹部的上述狹縫的底側(cè)的端部彼此連接起來。
[0014]若為這種結(jié)構(gòu)，則即便在檢測元件在狹縫的深度方向錯位的情況下，也能夠抑制作用于檢測元件的沿著狹縫的間隔方向的磁通的不均勻所帶來的影響。因此，能夠高精度地測定電流。
[0015]另外，優(yōu)選上述檢測元件的檢測面配設(shè)于由第三直線與第四直線夾住的區(qū)域內(nèi)，上述第三直線將上述兩側(cè)的凹部的上述插通方向的一方的壁部彼此連接起來，上述第四直線將上述兩側(cè)的凹部的上述插通方向的另一方的壁部彼此連接起來。
[0016]若為這種結(jié)構(gòu)，則即便在檢測元件在狹縫中在導體的插通方向錯位的情況下，也能夠抑制作用于檢測元件的沿著狹縫的間隔方向的磁通的不均勻所帶來的影響。因此，能夠高精度地測定電流。
[0017]另外，優(yōu)選上述狹縫的與上述檢測元件對置的面相互不平行。
[0018]若為這種結(jié)構(gòu)，則狹縫的相互對置的面能夠相對于狹縫的深度方向傾斜。因此，SP便在檢測元件在狹縫中在導體的插通方向錯位的情況下，也能夠抑制作用于檢測元件的沿著狹縫的間隔方向的磁通的不均勻所帶來的影響。因此，能夠高精度地測定電流。
[0019]優(yōu)選上述凹部設(shè)置于從上述中央部向上述狹縫的開口側(cè)錯開的位置。
[0020]優(yōu)選上述檢測元件以及上述導體配設(shè)于由上述第一直線和上述第二直線夾住的區(qū)域。
[0021]優(yōu)選上述檢測元件在由上述第一直線和上述第二直線夾住的區(qū)域中配設(shè)于上述第一直線側(cè)。
【附圖說明】
[0022]圖1是示意表示電流傳感器的立體圖。
[0023]圖2是示意表示電流傳感器的主視圖。
[0024]圖3是示意表示第一平板的立體圖。
[0025]圖4是示意表示第二平板的立體圖。
[0026]圖5是表示檢測元件的配置的圖。
[0027]圖6是表示檢測元件的配置的圖。
[0028]圖7是表示在圖1的V-V線剖面的芯的周圍產(chǎn)生的磁場的強度分布的圖。
[0029]圖8是表示在圖1的V1-VI線剖面的芯的周圍產(chǎn)生的磁場的強度分布的圖。
[0030]圖9是表不在不具有凹部的芯的周圍產(chǎn)生的磁場的強度分布的圖。
[0031 ]圖10是表不在不具有凹部的芯的周圍產(chǎn)生的磁場的強度分布的圖。
[0032]圖11是示意表示其他實施方式的電流傳感器的立體圖。
[0033]圖12是示意表示其他實施方式的電流傳感器的主視圖。
[0034]附圖文字說明:
[0035]10…芯；11...狹縫;20…導體;30...檢測元件;30A…檢測面;50...凹部；59…壁部；61…端部(開口端側(cè)的端部)；62…端部(底側(cè)的端部)；63…壁部(一方的壁部)；64…壁部(另一方的壁部)；71…第一直線;72...第二直線;73...第三直線;74...第四直線;8l...區(qū)域;82…區(qū)域;100…電流傳感器。
【具體實施方式】
[0036]本發(fā)明的電流傳感器構(gòu)成為即便在檢測元件相對于所期望的位置錯開的情況下也能夠高精度地測定在導體流動的被測定電流。以下，對本實施方式的電流傳感器100進行說明。這里，在電流在導體20流動的情況下，與該電流的大小對應(yīng)地以導體20為軸心產(chǎn)生磁場(安培右手定律)。本電流傳感器100在這樣的磁場中對磁通密度進行檢測，并且基于被檢測出的磁通密度測定在導體20流動的電流(電流值)。
[0037]圖1示出本實施方式的電流傳感器100的立體圖。在圖1中示出平板狀的導體20，以下為了容易理解，將導體20的厚度方向設(shè)為X方向，將導體20延伸的方向(延伸方向)設(shè)為Y方向，將導體20的寬度方向設(shè)為Z方向進行說明。在本實施方式中，X方向、Y方向以及Z方向相互正交。圖2是示意表示導體20的Y方向觀察下的電流傳感器100的圖。
[0038]本電流傳感器100構(gòu)成為具備芯10、導體20以及檢測元件30。芯10由U字狀的磁性體形成。在本實施方式中，芯10通過將由金屬磁性體構(gòu)成的具有狹縫11的平板層疊而形成。金屬磁性體是指軟磁性的金屬，與電磁鋼板(硅鋼板)或坡莫合金(permalloy)、坡曼德合金(permendur)等相當。芯10通過從這種金屬磁性體的平板利用沖裁加工以U字狀進行沖裁并且將它們層疊而形成。
[0039]在本實施方式中，芯10通過將第一平板15與第二平板16層疊而構(gòu)成。如圖3所示，第一平板15構(gòu)成為具有U字狀部15A、以及從該U字狀部15A的側(cè)面沿X方向突出的突出部15BW字狀部15A是第一平板15中的Y方向觀察時形成為U字狀的部分。U字狀部15A的側(cè)面是U字狀部15A的側(cè)面15C。特別是，在本實施方式中，突出部15B設(shè)置于U字狀部15A的側(cè)面15C中的與X方向正交的面(與YZ面平行的面)。對于這種第一平板15而言，通過從金屬磁性體進行沖裁加工從而一體地形成U字狀部15A與突出部15B。
[0040]如圖4所示，第二平板16構(gòu)成為具有形狀與U字狀部15A相同的U字狀部16A。形狀與U字狀部15A相同是指外形尺寸一致，并且是指在層疊第一平板15與第二平板16的情況下，第一平板15的U字狀部15A與第二平板16的U字狀部16A在Y方向觀察下一致。另外，以在層疊第一平板15與第二平板16的情況下與第一平板15的突出部15B的肩部15E在Y方向一致的方式，在第二平板16的U字狀部的側(cè)面16B也設(shè)置有肩部16C。在這種第一平板15的肩部15E以及第二平板16的肩部16C抵接并支承有未圖示的殼體的支承部。
[0041]在本實施方式中，第一平板15與第二平板16以彼此的U字狀部15A、16A—致并使第一平板15配置于Y方向中央側(cè)的方式層疊。第一平板15以及第二平板16的層疊面成為與XZ面平行的面。因此，以第一平板15配置于Y方