JP2014078408A - バスバー構造及びそれを用いた電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】検査性に優れたバスバー構造及びそれを用いた電流センサを提供する。
【解決手段】電流が流れる電流検出用のバスバー３と、バスバー３の一端部の一面を露出した状態で被覆するモールド部材２とによりバスバー構造が構成されている。バスバー３の一端部の先端は、モールド部材２の側面２ｄに対して折曲して延在する折曲延在部３ｃを有し、折曲延在部３ｃが、測定プローブ１０１を押し当てるためのプローブ検査部として構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、バスバー構造及びそれを用いた電流センサに関する。

車両に搭載された電源ボックスには、バスバーに流れる電流を検出する電流センサが取り付けられている。この種の従来の電源ボックスの一例としては、例えばエンジンルーム内の周辺部位に配置された電源ボックスのバスバー構造が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１記載の従来のバスバー構造は、電流センサが電源ボックスの保持枠に係止して保持されるとともに、電流センサに貫通させた状態で取り付けられたバスバーが締付ねじによって電源ボックスに締付固定されている。

特開２００７−３７３７５号公報

この種のバスバー構造においては、電源ボックスにバスバーを実装した状態で電流プローブをバスバーに強く押し当てることで、バスバーに数１００アンペアの大電流を通電し、電流センサの性能検査が実施される。そのため、エンジンルーム内に電流プローブを押し当てるスペースを確保する対策が必要となる。

一方、バスバーは、板厚方向の曲げ剛性が小さく変形しやすいため、バスバーに電流プローブの押し当て力が加わると、その押し当て力がバスバーを介して電流センサに伝わりやすい。そのため、電流センサが電流プローブの押し当て力によって変形や損傷などを起こさない対策も必要となる。

本発明の目的は、検査性に優れたバスバー構造及びそれを用いた電流センサを提供することにある。

［１］本発明は、電流が流れる電流検出用のバスバーと、前記バスバーの一端部の一面を露出した状態で被覆するモールド部材と、により構成され、前記バスバーの一端部の先端は、前記モールド部材の側面に対して折曲して延在する折曲延在部を有し、前記折曲延在部が、測定プローブを押し当てるためのプローブ検査部として構成されたことを特徴とするバスバー構造にある。

［２］上記［１］記載の発明にあって、前記バスバーの一端部には、孔部が形成され、前記モールド部材には、前記孔部に対応して凹部が形成され、前記孔部を介して前記凹部に挿入された固定部材により、他のバスバーが前記バスバーの一端部に固定されたことを特徴とする。

［３］上記［２］記載の発明にあって、前記固定部材は、ボルトとナットとからなり、前記孔部は、前記ボルトのネジ部を挿通するボルト挿通孔であり、前記凹部は、前記ナットを収容するナット収容部であることを特徴とする。

［４］本発明は更に、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の電流検出用のバスバーに電流が流れる際に発生する磁界の強さを検出する磁気検出素子を備えたことを特徴とする電流センサにある。

本発明によれば、検査の容易性を確保することができる。

本発明の実施の形態に係る代表的なバスバー構造を備えた電流センサを一部切欠して模式的に示す要部斜視図である。 実施の形態に係る電流センサの検査を説明するための図１のＩＩ−ＩＩ線矢視の要部断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

（電流センサの全体構成）
図１において、全体を示す符号１は、この実施の形態における典型的なバスバー構造を備えた電流センサである。この電流センサ１は、例えば車両用電源を制御するインバータユニットに搭載される電流センサであり、車両のモータやバッテリなどに流れる電流の大きさを検出するために用いられる。

この電流センサ１は、図１に示すように、モールド部材２（以下、「ハウジング２」という。）を備えている。このハウジング２には、電流が流れる導電体である長尺平板状をなす電流検出用のバスバー３がモールド成形により被覆されている。このハウジング２の一端部には、階段状の段差面を有する段差部２ａが形成されている。その段差部２ａには、バスバー３の一端部の一面が露出した状態で溶融樹脂から突出している。

この溶融樹脂としては、絶縁性及び耐湿性に優れる材料が好ましく、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂などが用いられる。バスバー３としては、例えば銅や銅合金などの金属材料が用いられる。

このバスバー３の外周には、バスバー３が形成する磁場を集磁する図示しないコアやバスバー３を流れる電流により発生する磁界の強さを検出する図示しない磁気検出素子などの部品が設けられている。磁気検出素子としては、例えばＧＭＲ素子、ＭＲ素子、ホール素子やホールＩＣ等が用いられる。

（バスバー構造）
このバスバー３の一端部の一面が露出した状態で溶融樹脂から突出した延出部３ａには、図１及び図２に示すように、円形のボルト挿通孔３ｂが形成されている。一方、車体側から延在する他のバスバー４には、ボルト挿通孔４ａが形成されている。このボルト挿通孔３ｂ，４ａを介して、ボルト５とナット６とによりバスバー３とバスバー４とが締付固定されている。

このハウジング２には、図１及び図２に示すように、バスバー３のボルト挿通孔３ｂに対応してナット６を収容するナット収容部２ｂが形成されている。このナット収容部２ｂ内には、長手方向に延びるナット回り止め用の凹部２ｃが形成されている。ボルト５のネジ部は、バスバー４のボルト挿通孔４ａとバスバー３のボルト挿通孔３ｂとを介してナット収容部２ｂに挿入され、その凹部２ｃ内に嵌め入れられたナット６により固定される。

以上のように構成された電流センサ１においては、設計通りに形成されているか否かを判定するための性能検査が行われる。この性能検査は、バスバー３に流れる電流を測定する測定プローブである電流プローブ１０１，１０２と、バスバー３に対して電流供給及び電流測定を行い、電流プローブ１０１，１０２で測定される電流を観測する測定器１０３とを備えた検査装置１００を用いて実施される。

この検査装置１００は、バスバー３の両端に電流プローブ１０１，１０２を押し当てた状態で接触させ、この電流プローブ１０１，１０２を介してバスバー３に測定電流を供給することで、電流プローブ１０１，１０２で測定される電流が測定器１０３で観測されるようになっている。

この実施の形態に係る電流センサ１の主要な基本構成は、測定プローブの設置位置を有するバスバー３の構造にある。従って、上記のように構成された電流センサ１は、この実施の形態に係る一構成例を示しており、その構成部品の形状や構造などは、図示例に限定されるものではない。

このバスバー３の延出部３ａの先端には、図１及び図２に示すように、ハウジング２の側面２ｄに突出する折曲延在部３ｃが曲げ加工により形成されている。図示例による折曲延在部３ｃは、ハウジング２の側面２ｄに接合した状態で延びており、バスバー３に流れる電流を測定する電流プローブ１０１を押し当てるプローブ検査部として設定されている。

この延出部３ａと折曲延在部３ｃとの間に形成された折曲部は、電流センサ１の検査時において電流プローブ１０１により折曲延在部３ｃを押し当てる力を吸収することから、電流プローブ１０１の押し当て方向の力を緩和する。簡単な構成をもって、検査性に優れたバスバー構造が効果的に得られる。

（実施の形態の効果）
以上のように構成されたバスバー構造及びそれを用いた電流センサ１を採用することで、上記効果に加えて以下の効果が得られる。

（１）電流センサ１の検査工程を簡素化することができるようになり、低コスト化を図ることが可能となる。
（２）電流プローブ１０１をバスバー３の検査位置に設定することが容易となり、検査時の作業性を向上させることができる。
（３）電流プローブ１０１の押し当て方向の力がバスバー３を介して電流センサ１に伝わり難くなり、磁気検出素子の設置位置では強度的に有利な方向で受けることが可能となる。その結果、電流センサ１が変形や破損などを受けることを防止することができる。
（４）車両用に用いるバスバーに数１０〜数１００アンペアの大電流を流す場合があり、それをオーミックコンタクトで測定する場合は、電流センサの性能検査における電流プローブ１０１の押付力が極めて大きな値となる。この実施の形態では、バスバー３の折曲延在部３ｃが電流プローブ１０１を押し当てるためのプローブ検査部として構成されているため、電流センサ１の変形や破損などを防止することができる。

［変形例］
以上より、本発明のバスバー構造及びそれを用いた電流センサを上記実施の形態及び図示例に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態及び図示例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。本発明にあっては、次に示すような変形例も可能である。

（１）車両のモータやバッテリに接続される電路以外の他の電路に適用することができる。
（２）ハイブリット車や電気自動車用のインバータ装置とモータとを接続するバスバー、あるいはバッテリに接続される電源供給用のバスバー等に適用することができる。
（３）ハイブリット車や電気自動車用のモータは、三相交流電流で駆動されるため、外部との電気的接続には三相交流電源用の３本のバスバーが用いられており、そのバスバーのそれぞれに対応して磁気検出素子が設けられた構成に適用することができる。
（４）コアを用いて電流検出を行う電流センサやコアを用いずに電流検出を行うコアレス電流センサに適用することができる。

以上の説明からも明らかなように、本発明に係る代表的な実施の形態、変形例及び図示例を例示したが、上記実施の形態、変形例及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態、変形例及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１…電流センサ、２…モールド部材、２ａ…段差部、２ｂ…ナット収容部、２ｃ…凹部、２ｄ…側面、３，４…バスバー、３ａ…延出部、３ｂ，４ａ…ボルト挿通孔、３ｃ…折曲延在部、５…ボルト、６…ナット、１００…検査装置、１０１，１０２…電流プローブ、１０３…測定器

Claims (4)

1. 電流が流れる電流検出用のバスバーと、
   前記バスバーの一端部の一面を露出した状態で被覆するモールド部材と、
   により構成され、
   前記バスバーの一端部の先端は、前記モールド部材の側面に対して折曲して延在する折曲延在部を有し、
   前記折曲延在部が、測定プローブを押し当てるためのプローブ検査部として構成されたことを特徴とするバスバー構造。
2. 前記バスバーの一端部には、孔部が形成され、
   前記モールド部材には、前記孔部に対応して凹部が形成され、
   前記孔部を介して前記凹部に挿入された固定部材により、他のバスバーが前記バスバーの一端部に固定されたことを特徴とする請求項１記載のバスバー構造。
3. 前記固定部材は、ボルトとナットとからなり、
   前記孔部は、前記ボルトのネジ部を挿通するボルト挿通孔であり、
   前記凹部は、前記ナットを収容するナット収容部であることを特徴とする請求項２記載のバスバー構造。
4. 上記請求項１〜３のいずれかに記載の電流検出用のバスバーに電流が流れる際に発生する磁界の強さを検出する磁気検出素子を備えたことを特徴とする電流センサ。

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