JP6533411B2

JP6533411B2 - バスバ組付け型電流センサ

Info

Publication number: JP6533411B2
Application number: JP2015088173A
Authority: JP
Inventors: 元奥塚
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2015-04-23
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2035-04-23
Also published as: JP2016206015A; US20180113156A1; US10317435B2; WO2016171039A1

Description

本発明は、バスバ組付け型電流センサに関する。

例えばハイブリッドカーや電気自動車には、バッテリ電流やモータ駆動電流を測定するためにホール素子等を用いて、各種電気機器等を接続する導電部材としてのバスバに流れる電流を測定する電流センサが搭載されている。

このような電流センサに関する技術は種々提案されている（例えば、特許文献１等）。

ところで、このような電流センサとセンシング対象のバスバとを樹脂でモールディングして一体化し、実装時の取扱容易性や振動などに対する耐久性等を高めたバスバ一体型の電流センサが提案されている。

特開２０１３−２３８５８０号公報

ところが、電流センサの特性を検査する一般的なチェッカ（検査装置）は、各電流センサの特性検査の際に、検査用のバスバを電流センサに挿入して検査を行う必要がある。

そのため、電流センサとバスバが樹脂モールドで一体化されている従来の構成では、チェッカ自体が備えるバスバを電流センサに挿入することができないので、一般的なチェッカを用いた特性検査を行うことができないという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、実装前の電流センサの検査を容易にすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るバスバ組付け型電流センサは、樹脂モールド内に電流センサを備えるセンサ部と、ケーシングに収容されて、前記センサ部の前記電流センサの近傍に配置されるバスバを備えるバスバ部と、を備え、前記センサ部と前記バスバ部の少なくとも一方には、着脱可能な状態で互いに仮固定する仮固定部を有し、前記センサ部および前記バスバ部には、互いに一体的に固定する固定部を有することを要旨とする。

本発明は、樹脂モールド内に電流センサを備えるセンサ部と、ケーシングに収容されて、センサ部の電流センサの近傍に配置されるバスバを備えるバスバ部とを備え、仮固定部によって仮固定されるまでは、それぞれを別体として取り扱うことができる。そのため、一般的なチェッカが備えるバスバをセンサ部の電流センサに挿入して、電流センサの特性の検査を容易に行うことができる。

実施の形態に係るバスバ組付け型電流センサの組付け後の構成例を示す斜視図である。実施の形態に係るバスバ組付け型電流センサの組付け前の構成例を示す斜視図である。実施の形態に係るバスバ組付け型電流センサのセンサ部の構成例を示す正面図である。実施の形態に係るバスバ組付け型電流センサのバスバ部の構成例を示す正面図である。実施の形態に係るバスバ組付け型電流センサのセンサ部の位置合わせ部（ａ）とバスバ部の位置合わせ部（ｂ）を示す部分斜視図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

［実施の形態に係るバスバ組付け型電流センサ］
図１から図５を参照して、実施の形態に係るバスバ組付け型電流センサ１の構成例について説明する。

ここで、図１は実施の形態に係るバスバ組付け型電流センサ１の組付け後の構成例を示す斜視図、図２はバスバ組付け型電流センサ１の組付け前の構成例を示す斜視図である。

また、図３はバスバ組付け型電流センサ１のセンサ部１０の構成例を示す正面図、図４はバスバ組付け型電流センサ１のバスバ部２０の構成例を示す正面図である。

図１および図２に示すように、実施の形態に係るバスバ組付け型電流センサ１は、センサ部１０とバスバ部２０とから構成されている。

図２および図３等を参照して、センサ部１０の構成例について説明する。

センサ部１０は、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ：ＰｏｌｙＰｈｅｎｙｌｅｎｅＳｕｌｆｉｄｅＲｅｓｉｎ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等で形成される樹脂モールド１０Ａ内に電流センサＳＮ（ＳＮ１〜ＳＮ３）を備えている。

本実施の形態において、樹脂モールド１０Ａは、水平方向に延びる梁部１０Ｂの左右両端に脚部１２ａ、１２ｂを設けた構成となっている。

脚部１２ａ、１２ｂには、センサ部１０が後述する仮固定部により仮固定された状態で、センサ部１０とバスバ部２０とを共締めする連通ネジ孔１３ａ、１３ｂが穿設されている。

本実施の形態においては、３個の電流センサＳＮ１〜ＳＮ３が梁部１０Ｂの水平方向に所定間隔で配置されている。

図３に示す各電流センサＳＮ１〜ＳＮ３は、一部に切欠きを有する筒状の磁性体１５０ｂと、切欠き部に位置するように基板１００から垂下状態で保持されるホール素子１５０ａとから構成されている。

なお、電流センサＳＮ１〜ＳＮ３は上記構成に限定されず、他の感磁素子等を用いた電流センサを採用するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、３個の電流センサＳＮ１〜ＳＮ３を設けた構成を示したが、これには限定されず、電流センサＳＮを１個とする構成、或いは電流センサＳＮを４個以上とする構成としてもよい。

電流センサＳＮ１〜ＳＮ３が配置された梁部１０Ｂには、バスバ部２０が備えるバスバＢ１〜Ｂ３が挿通される挿通孔１１ａ〜１１ｂが設けられている。

これにより、センサ部１０とバスバ部２０の組付け後において、各電流センサＳＮ１〜ＳＮ３の近傍にバスバＢ１〜Ｂ３が配置され、バスバＢ１〜Ｂ３を導通する電流を各電流センサＳＮ１〜ＳＮ３で測定することができる。

樹脂モールド１０Ａの梁部１０Ｂの外縁部には、バスバ部２０に設けられる係合部２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂと係合可能な仮固定部としてのツメ部１５ａ、１５ｂ、１７ａ、１７ｂが設けられている。

これにより、センサ部１０とバスバ部２０との組付け時において、仮固定部としてのツメ部１５ａ、１５ｂ、１７ａ、１７ｂをバスバ部２０に設けられる係合部２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂに係合させて、両者を仮固定することができ、連通ネジ孔１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂを介してネジによる本固定等の作業を行い易くすることができる。

なお、図３および図５（ａ）に示すように、センサ部１０の脚部１２ｂ（１２ａ）の側面には、後述するバスバ部２０側の突起部５２ｂ（５２ａ）と摺接して、センサ部１０とバスバ部２０との組付け時の位置合わせを行う溝部５１ｂ（５１ａ）が形成されている。

これにより、センサ部１０とバスバ部２０との組付け時の位置合わせを容易に行うことができ、組付けの作業性を向上させることができる。

また、図３等に示す配線４０は、電流センサＳＮ１〜ＳＮ３で測定されたバスバＢ１〜Ｂ３の電流値等を基板１００を介して外部装置へ伝送するものである。

次に、図２および図４等を参照して、バスバ部２０の構成例について説明する。

バスバ部２０は、樹脂等で形成されるケーシング２０ＡにバスバＢ（Ｂ１〜Ｂ３）を収容して構成されている。

図４等に示すように、各バスバＢ１〜Ｂ３の先端部は、前述したセンサ部１０の挿通孔１１ａ〜１１ｂから挿通されるように、取付孔４０ａ〜４０ｃが設けられている。

また、各バスバＢ１〜Ｂ３に接続される端子部３０ａ〜３０ｃは、端子支持部２１ａ〜２１ｃに支持されて、ケーシング２０Ａの下方側に延設されている。

ケーシング２０Ａの左右両端には、脚部２２ａ、２２ｂを設けられており、各脚部２２ａ、２２ｂには、バスバ部２０が後述する仮固定部により仮固定された状態で、センサ部１０とバスバ部２０とを共締めする連通ネジ孔２３ａ、２３ｂが穿設されている。

ケーシング２０Ａの外縁部には、前述のようにセンサ部１０側に設けられているツメ部１５ａ、１５ｂ、１７ａ、１７ｂと係合可能な仮固定部として係合部２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂが設けられている。

これにより、センサ部１０とバスバ部２０との組付け時において、センサ部１０側の仮固定部としてのツメ部１５ａ、１５ｂ、１７ａ、１７ｂと、バスバ部２０側の仮固定部としての係合部２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂとを係合させて、両者を仮固定することができ、連通ネジ孔１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂを介してネジによる本固定等の作業を行い易くすることができる。

なお、図４および図５（ｂ）に示すように、バスバ部２０の脚部２２ｂ（２２ａ）の内側面には、前述したセンサ部１０側の溝部５１ｂ（５１ａ）と係合して、センサ部１０とバスバ部２０との組付け時の位置合わせを行う突起部５２ｂ（５２ａ）が形成されている。

即ち、センサ部１０側の溝部５１ｂ（５１ａ）に、突起部５２ｂ（５２ａ）バスバ部２０側の突起部５２ｂ（５２ａ）を係合させ、溝部５１ｂ（５１ａ）に沿って突起部５２ｂ（５２ａ）が摺動するように、例えばバスバ部２０をセンサ部１０側に手動で押圧してスライドさせる。そして、押し込みが終了した時点で、センサ部１０側の仮固定部としてのツメ部１５ａ、１５ｂ、１７ａ、１７ｂと、バスバ部２０側の仮固定部としての係合部２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂとの係合も完了される。

なお、仮固定部（ツメ部１５ａ、１５ｂ、１７ａ、１７ｂおよび係合部２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂ）は、電流センサＳＮ１〜ＳＮ３にバスバＢ１〜Ｂ３が配置される部位の近傍に設けられるようにするとよい。

これにより、センサ部１０とバスバ部２０との仮係合状態で、互いの位置がずれにくくなり、連通ネジ孔１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂを介してネジによる本固定等の作業をより行い易くすることができる。

そして、上述のような構成を備える本実施の形態に係るバスバ組付け型電流センサ１によれば、仮固定部（ツメ部１５ａ、１５ｂ、１７ａ、１７ｂおよび係合部２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂ）によってセンサ部１０とバスバ部２０とが仮固定されるまでは、それぞれを別体として取り扱うことができる。

そのため、仮固定前の単体のセンサ部１０について、挿通孔１１ａ〜１１ｂに、一般的なチェッカが備える検査用のバスバ（図示せず）を挿入して、各電流センサＳＮ１〜ＳＮ３の特性の検査を容易に行うことができる。

また、センサ部１０とバスバ部２０は、互いを仮固定する仮固定部（ツメ部１５ａ、１５ｂ、１７ａ、１７ｂおよび係合部２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂ）を備えているので、連通ネジ孔１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂを介してネジによる本固定等の作業を行い易くすることができる。

特に、両者を共締めして固定した後は、センサ部１０とバスバ部２０とは一体化されるので、各種装置への実装時の取扱容易性や振動などに対する耐久性等を向上させることができる。

なお、センサ部１０とバスバ部２０とを共締めするネジにより、バスバ組付け型電流センサ１自体を外部装置に固定するようにしてもよい。

また、上述の構成例では、センサ部１０とバスバ部２０の双方に仮固定部を設ける場合を示したが、これには限定されず、センサ部１０とバスバ部２０の少なくとも一方に、着脱可能な状態で互いに仮固定する仮固定部を設けるようにしてもよい。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、センサ部１０およびバスバ部２０に設けられる連通ネジ孔１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂは、両端側に位置するバスバＢ１、Ｂ３の端子部２１ａ、２１ｃに近い側に配置するとよい。この場合には、バスバＢ１、Ｂ３が外部と接続される位置と、連通ネジ孔１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂとの距離を近くすることができ、バスバＢに応力が加わった際にも壊れ難くすることができる。

１…バスバ組付け型電流センサ
１０…センサ部
１０Ａ…樹脂モールド
１０Ｂ…梁部
１１ａ〜１１ｂ…挿通孔
１２ａ、１２ｂ…脚部
１３ａ、１３ｂ…連通ネジ孔
１５ａ、１５ｂ、１７ａ、１７ｂ…ツメ部（仮固定部）
２０…バスバ部
２０Ａ…ケーシング
２１ａ…端子部
２１ａ〜２１ｃ…端子支持部
２２ａ、２２ｂ…脚部
２３ａ、２３ｂ…連通ネジ孔
２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂ…係合部（仮固定部）
３０ａ〜３０ｃ…端子部
４０…配線
４０ａ〜４０ｃ…取付孔
５１ａ、５１ｂ…溝部
５２ａ、５２ｂ…突起部
１００…基板
１５０ａ…ホール素子
１５０ｂ…磁性体
Ｂ（Ｂ１〜Ｂ３）…バスバ
ＳＮ（ＳＮ１〜ＳＮ３）…電流センサ

Claims

バスバ組付け型電流センサであって、
ケーシング、及び、前記ケーシングの複数の端子支持部にそれぞれ支持された複数のバスバを有するバスバモジュールと、
樹脂モールド、及び、複数の前記バスバに対応して前記樹脂モールド内に設けられた複数のセンサ部を有するセンサモジュールと、を備えており、
前記センサモジュールには、それぞれの前記センサ部の近傍に、前記バスバが挿通される挿通孔が同一方向に複数形成され、
前記センサモジュール及び前記バスバモジュールの少なくとも一方に、前記センサモジュールと前記バスバモジュールとを分離可能に仮固定する仮固定部が設けられ、
前記センサモジュール及び前記バスバモジュールに、前記センサモジュール及び前記バスバモジュールを一体的に固定する本固定部がそれぞれ設けられ、
前記センサモジュールおよび前記バスバモジュールは、互いに仮固定されるまでは別体であり、複数の前記センサ部を検査するための複数の検査用バスバをそれぞれ前記挿通孔に挿入可能に構成されていることを特徴とするバスバ組付け型電流センサ。
前記本固定部が、前記樹脂モールドに形成された、外部装置への固定用のセンサ側連通ネジ孔と、前記ケーシングに形成された、前記外部装置への固定用のバスバ側連通ネジ孔と、を含み、
前記センサ側連通ネジ孔と前記バスバ側連通ネジ孔とは、前記仮固定部によって前記センサモジュールと前記バスバモジュールとが仮固定された状態で連通することを特徴とする請求項１に記載のバスバ組付け型電流センサ。
前記仮固定部が、前記センサモジュール及び前記バスバモジュールの一方に形成された被係合部と、前記センサモジュール及び前記バスバモジュールの他方に形成された、前記被係合部と係合する係合部と、を含んでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバスバ組付け型電流センサ。
前記仮固定部が、前記センサ部の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のバスバ組付け型電流センサ。
前記樹脂モールドは、所定方向に延びる梁部を有すると共に、前記梁部の両端に脚部をそれぞれ有しており
複数の前記センサ部は、前記梁部において前記所定方向に配置され、
前記仮固定部は、前記梁部に形成され、
前記本固定部は、前記脚部に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のバスバ組付け型電流センサ。