(57)【要約】【課題】ホール素子を利用した電流検出装置のコアサイズを低減する。【解決手段】複数のホール素子３０ａ，３０ｂと、ホール素子３０ａ，３０ｂが面実装された基板３２と、検出対象となる電流が流れるバスバー３８が挿通される挿通部３４ｂを囲み、その一部にホール素子３０ａ，３０ｂが配置される隙間３４ａを有するコア３４とを備え、バスバー３８に電流を流した場合に隙間３４ａに形成される磁力線方向に沿って直列に複数のホール素子３０ａ，３０ｂを配置する。【選択図】図１
2009270910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のホール素子と、
前記ホール素子が面実装された基板と、
検出対象となる電流が流れるバスバーが挿通される挿通部を囲み、その一部に前記ホール素子が配置される隙間を有するコアと、を備え、
前記バスバーに電流を流した場合に前記隙間に形成される磁力線方向に沿って直列に前記複数のホール素子が配置されることを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電流検出装置であって、
前記複数のホール素子が前記基板の両面に実装されていることを特徴とする電流検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電流検出装置であって、
前記複数のホール素子は、前記基板の両面に互いに向かい合わせに実装されていることを特徴とする電流検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電流検出装置であって、
前記複数のホール素子は前記基板から突出したリード線によって前記基板に実装されていることを特徴とする電流検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電流検出装置であって、
前記複数のホール素子は互いに向かい合わせに実装されていることを特徴とする電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホール効果を利用した電流検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車に搭載される電子部品において磁場を通すコアとホール素子とを組み合わせた電流検出装置が用いられている。
【０００３】
特許文献１には、コアを一体成形した樹脂製のケース内にホール素子及びセンサ基板を収容する構成の電流検出装置が開示されている。この電流検出装置では、図６の組立分解図に示すように、２つのホール素子１０ａ，１０ｂがセンサ基板１２の片面に実装される。一方、コア１４は、軸方向Ａに沿って一部が切り欠かれた隙間１４ａを有する筒状の磁性材料から構成される。そのコア１４の隙間１４ａにホール素子１０ａ，１０ｂの両方がコア１４の軸方向Ａに沿って並ぶように挿入されて電流検出装置が構成される。
【０００４】
特許文献２には、図７の組立分解断面図及び図８の平面図に示すように、２つのホール素子１６ａ，１６ｂがセンサ基板１８を挟んで対向する位置に実装され、軸方向Ｂに沿って一部が切り欠かれた隙間２０ａ，２２ａをそれぞれ有する筒状の磁性材料からなる２つのコア２０，２２に対して、コア２０，２２でセンサ基板１８を挟み込むと共に、コア２０，２２の隙間２０ａ，２２ａにホール素子１６ａ，１６ｂの両方がコア２０，２２の軸方向Ｂに沿って並ぶように挿入されて構成された電流検出装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６７００９号公報
【特許文献２】特開２００７−１４７５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来技術の電流検出装置では、コアの軸方向に沿って２つのホール素子が並ぶように配置されているため、コア全体として軸方向への厚みが大きくなってしまうという問題があった。その結果、材料のコストが増大するだけでなく、電流検出装置のサイズが大きくなってしまっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様は、複数のホール素子と、前記ホール素子が面実装された基板と、検出対象となる電流が流れるバスバーが挿通される挿通部を囲み、その一部に前記ホール素子が配置される隙間を有するコアと、を備え、前記バスバーに電流を流した場合に前記隙間に形成される磁力線方向に沿って直列に前記複数のホール素子が配置されることを特徴とする電流検出装置である。
【０００８】
例えば、前記複数のホール素子が前記基板の両面に実装されている態様とすることができる。ここで、前記複数のホール素子は、前記基板の両面に互いに向かい合わせに実装されていることが好適である。
【０００９】
また、前記複数のホール素子は前記基板から突出したリード線によって前記基板に固定されている態様としてもよい。ここで、前記複数のホール素子は互いに向かい合わせに実装されていることが好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ホール素子を利用した電流検出装置のコアサイズを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜実施の形態＞
本発明の実施の形態における電流検出装置１００は、図１の組立分解図に示すように、ホール（Ｈａｌｌ）素子３０ａ，３０ｂ、センサ基板３２、コア３４、コアケース３６ａ，３６ｂ及びバスバー３８を含んで構成される。
【００１２】
ホール素子３０ａ，３０ｂは、ホール効果を利用した磁気センサであり、バスバー３８を流れる電流の変化に伴うコア３４を通る磁場の変化を電気信号に変換して出力する素子である。
【００１３】
センサ基板３２は、ポリイミド等の樹脂に配線をパターニングしたプリント基板とすることができる。センサ基板３２には、図２の側面図に示すように、センサ基板３２の端部を挟んで対向するようにホール素子３０ａ，３０ｂが実装される。また、センサ基板３２には、ホール素子３０ａ，３０ｂから出力される電圧を増幅する増幅回路素子３２ａ，３２ｂ等が実装される。ホール素子３０ａ，３０ｂは、センサ基板３２の表面及び裏面にリフローはんだ付け等によって面実装され、出力端子はそれぞれ増幅回路素子３２ａ，３２ｂの入力端子に接続される。
【００１４】
コア３４は、フェライト等の磁性体、ケイ素鋼板、パーマアロイ等の金属を積層した積層鋼板等で構成される。また、コア３４の表面は、必要に応じて、樹脂でコーティングすることも好適である。
【００１５】
コア３４は、軸方向Ｃに沿って上面から下面に亘って切り欠かれた隙間３４ａを有する筒状に構成される。隙間３４ａは、図３の内部平面図に示すように、ホール素子３０ａ，３０ｂ及びセンサ基板３２の積層部分の厚さよりも僅かに大きく形成される。
【００１６】
コア３４の外周は、コアケース３６ｂのコア収容部３６ｃの２重中空部の外側の筒部より僅かに小さく形成される。また、コア３４の中空部はバスバー３８を挿通する挿通部３４ｂとなる。挿通部３４ｂは、コアケース３６ｂのコア収容部３６ｃの２重中空部の内側の筒部より僅かに大きく形成される。
【００１７】
コアケース３６ａは、コアケース３６ｂと組み合わされることによって、ホール素子３０ａ，３０ｂを実装したセンサ基板３２、及び、コア３４を内部に収容する。コアケース３６ｂは、コア３４を収容する２重中空筒状のコア収容部３６ｃと、コア収容部３６ｃにコア３４を収容した際に隙間３４ａが位置する箇所から突き出すように設けられたセンサ基板３２を収容する基板収容部３６ｄとを有する。
【００１８】
コアケース３６ｂには、電流検出装置１００を制御基板等に固定するための取り付け用孔３６ｅを設けてもよい。
【００１９】
バスバー３８は、検出対象となる電流が流れる導体である。バスバー３８は、例えば、車載される電力素子（パワーモジュール）から引き出される。バスバー３８は、コア収容部３６ｃに収められたコア３４の挿通部３４ｂに軸方向Ｃに向けて挿入される。
【００２０】
ホール素子３０ａ，３０ｂが実装されたセンサ基板３２及びコア３４を内蔵したコアケース３６ａ，３６ｂにバスバー３８を挿通させると、図４の組立図に示すように、電流検出装置１００が形成できる。
【００２１】
電流検出装置１００では、センサ基板３２の両面に実装されたホール素子３０ａ，３０ｂはコア３４の隙間３４ａに軸方向Ｃに沿って挿入される。これにより、ホール素子３０ａ，３０ｂのそれぞれを用いて、バスバー３８を流れる電流の変化に伴うコア３４を通る磁束の変化を電気信号に変換して得ることができる。
【００２２】
また、電流検出装置１００ではセンサ基板３２の両面にホール素子３０ａ，３０ｂを実装することによって、ホール素子３０ａ，３０ｂの全体を覆うようにコア３４を設けたとしても、従来の電流検出装置よりもコア３４の厚みを小さくすることができる。すなわち、従来の電流検出装置と同程度の検出の精度を維持しつつ、コア３４のサイズを小さくすることができる。
【００２３】
これによって、電流検出装置の製造コストを低減することができる。また、電流検出装置のサイズを小さくすることができる。
【００２４】
なお、２つのホール素子３０ａ，３０ｂを設けることにより電流検出装置１００の電流検出の精度及び確度を高めることができる。例えば、ホール素子３０ａ，３０ｂの検出電圧を比較することによって、それぞれの検出電圧の精度を確認することができる。また、ホール素子３０ａ，３０ｂの一方が故障した場合であっても、他方を用いて検出を行うことができる。
【００２５】
＜変形例＞
上記実施の形態では、センサ基板３２の両面にホール素子３０ａ，３０ｂを対向させて配置する構成としたが、図５の内部平面図に示すように、平板状のホール素子３０ａ，３０ｂを向かい合わせてセンサ基板３２にリード線３２ｄ等で固定する構成としてもよい。
【００２６】
この場合、コア３４に形成される隙間３４ａは、ホール素子３０ａ，３０ｂ及びその間に設けられた隙間を足し合わせた厚さよりも僅かに大きく形成することが好適である。
【００２７】
本変形例の構成によっても、上記実施の形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態における電流検出装置の構成を示す組立分解図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるホール素子の実装状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における電流検出装置の内部構成を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態における電流検出装置の組立状態を示す図である。
【図５】本発明の変形例における電流検出装置の内部構成を示す図である。
【図６】従来の電流検出装置の構成を示す組立分解図である。
【図７】従来の電流検出装置の内部構成を示す組立分解断面図である。
【図８】従来の電流検出装置の内部構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０ａ，１０ｂ  ホール素子、１２  センサ基板、１４  コア、１４ａ  隙間、１６ａ，１６ｂ  ホール素子、１８  センサ基板、２０，２２  コア、２０ａ，２２ａ  隙間、３０ａ，３０ｂ  ホール素子、３２  センサ基板、３２ａ，３２ｂ  増幅回路素子、３２ｄ  リード線、３４  コア、３４ａ  隙間、３４ｂ  挿通部、３６ａ，３６ｂ  コアケース、３６ｃ  コア収容部、３６ｄ  基板収容部、３６ｅ  取り付け用孔、３８  バスバー、１００  電流検出装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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