JP2003124045A - 電流センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定対象の電線の種類や径の違い等に柔軟に
対応することができ、電線と貫通部との間に余計なあそ
びができないようにする。 【解決手段】 ケース２２の貫通部２５に測定対象の電
線Ｗａを挿通させることで、該電線Ｗａを流れる電流を
測定可能な電流センサ２０において、ケース２２の貫通
部２５に、測定対象の電線Ｗａに対応した電線貫通孔４
１を有するゴムブッシュ４０を嵌合した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ケースの貫通部に
測定対象の電線を挿通させることで、該電線を流れる電
流を測定可能な電流センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電流センサは、特開平６−２８
９０５９号公報や実開平７−３６０７１号公報等におい
て広く知られている。図１０，図１１は、それらの公報
に記載のものに類似する従来の電流センサの例を示して
いる。

【０００３】図１０は電流センサ１の使用時の状態を示
す斜視図、図１１は電流センサ１の構成図である。この
電流センサ１のケース２は、ケース本体３と、該ケース
本体３に振動溶着あるいは超音波溶着されたカバー４と
からなる。ケース２は、測定対象である電線（この例で
はブスバー）Ｗｂを挿通させるための貫通部５を有して
いる。

【０００４】ケース２の内部には、図１１（ｃ）に示す
ように、電線Ｗｂを通すための貫通部５を囲むように環
状の空間６が形成されており、その空間６にコア７が収
容されている。コア７は、貫通部５を取り囲むような環
状のもので、一箇所に磁気ギャップを有しており、その
磁気ギャップにホール素子（磁気感応素子）８が配され
ている。ホール素子８は、ケース２内に収容固定された
回路基板９に実装されており、回路基板９には、ホール
素子８と共に、該ホール素子８に所定電流を流す電源回
路や、ホール素子８の出力信号を処理して電線Ｗｂを流
れる電流を検出する処理回路等が実装されている。１０
は回路基板９と外部回路との接続用コネクタ、１１はコ
ネクタ端子であり、コネクタ端子１１はケース本体３に
予め埋め込まれている。

【０００５】この電流センサ１を得るには、ケース本体
３の内部に、コア７を収容すると共に、ホール素子８等
を実装した回路基板９を収容し、回路基板９とコネクタ
端子１１を接続した後、ケース本体３の開口にカバー４
を被せて、振動溶着や超音波溶着によりケース本体３と
カバー４を気密に一体化する。これにより電流センサ１
を得ることができる。なお、符号１２で示す部分が、ケ
ース本体３とカバー４の溶着箇所である。

【０００６】この電流センサ１を使用する場合は、電線
Ｗｂをケース２の貫通部５に挿通させてセットし、ホー
ル素子８に所定の電流を流す。そうすると、電線Ｗｂを
流れる電流に基づいて発生する磁束がコア７の磁気ギャ
ップを通過することになるので、その磁束に応じてホー
ル素子８に信号電圧が生じ、その信号電圧に基づいて処
理回路により電線Ｗｂを流れる電流値が検出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この電流セ
ンサ１には電線を通すための貫通部５がケース２に設け
られているが、電線の種類や径の違いによっては、貫通
部５と電線との間に大きな遊びができてしまい、振動や
がたつきの原因となったり、場合によってはそれが原因
でセンサの破損やセンサのズレによる検出精度の悪化を
招いたりするおそれがあった。また、それを防止するた
めに、貫通部の形状や大きさを違えた多数のバリエーシ
ョンの電流センサを用意することも考えられるが、そう
するとコストアップになるという問題があった。

【０００８】本発明は、上記事情を考慮し、測定対象の
電線の種類や径の違い等に柔軟に対応することができ、
電線と貫通部との間に余計なあそびができないようにし
て、結果的にバリエーションの減少によるコストダウン
を図れるようにした電流センサを提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ケー
スの貫通部に測定対象の電線を挿通させることで、該電
線を流れる電流を測定可能な電流センサにおいて、前記
ケースの貫通部に、測定対象の電線に対応した電線貫通
孔を有するゴムブッシュを嵌合したことを特徴とする。

【００１０】この発明では、ケースの貫通部にゴムブッ
シュを嵌合し、そのゴムブッシュの電線貫通孔に測定対
象の電線を挿通させるようにしたので、電線の形状や径
の大きさの違いに応じて電線貫通孔の形状や大きさを異
ならせたゴムブッシュをケースに取り付けるだけで、電
線と貫通部との間に生じる余計な遊びを確実に無くすこ
とができる。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１記載の電流セ
ンサであって、前記ゴムブッシュの電線貫通孔を取り囲
む周壁に、前記電線上の付属物を通過させるための切欠
を設けたことを特徴とする。

【００１２】この発明では、ゴムブッシュの電線貫通孔
を取り囲む周壁に、電線上の付属物を通過させる切欠を
設けているから、請求項１の発明の作用に加えて、例え
ば、先端に端子金具を取り付けたまま、電線をゴムブッ
シュの電線貫通孔に通すことができるようになり、組み
付け作業性が向上するという作用が得られる。

【００１３】請求項３の発明は、請求項２記載の電流セ
ンサであって、前記切欠として、前記ゴムブッシュの電
線貫通孔を取り囲む周壁に、該周壁の内周面から外周面
に至るスリットを設けたことを特徴とする。

【００１４】この発明では、前記切欠として、ゴムブッ
シュの周壁の内周面から外周面に至るスリットを設けて
いるので、請求項２の発明の作用に加えて、当該電流セ
ンサを電線に固定するために電線係止バンドをゴムブッ
シュの外周に巻き付けて絞り込んでいった場合に、ゴム
ブッシュを容易に縮径させることができ、電線係止バン
ドで確実に電線を締め付けることができて、センサの固
定がしっかりとできるようになる。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かに記載の電流センサであって、ゴムブッシュの電線貫
通孔を取り囲む周壁に、該周壁の一部を切り欠くこと
で、電線貫通孔内に挿通した電線を外部に露出させる開
口を設け、この開口を通して電線係止バンドを直接電線
に対して圧接可能としたことを特徴とする。

【００１６】この発明では、ゴムブッシュの電線貫通孔
を取り囲む周壁に電線を外部に露出させる開口を設け、
この開口を通して電線係止バンドで直接電線を係止でき
るようにしたので、請求項１〜３のいずれかの発明の作
用に加えて、より確実にセンサの取り付け強度を高める
ことができるという作用が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１８】＜第１実施形態＞図１は本発明の第１実施
形態の電流センサ２０の使用状態を示す斜視図、図２は
同電流センサ２０の構成図で、（ａ）は正面図、（ｂ）
は側面図、（ｃ）は（ａ）図のＩＩｃ−ＩＩｃ矢視断面
図である。

【００１９】この電流センサ２０のハウジングを構成す
る樹脂製のケース２２は、略円環容器形のケース本体２
３と、該ケース本体２３の上面開口を塞ぐ略円環板状の
カバー２４とからなる。カバー２４は、ケース本体２３
の内周壁２３ａと外周壁２３ｂの上端縁に、振動溶着あ
るいは超音波溶着等の手段で固着されている。図２
（ｃ）中の符号３５で示す部分が溶着箇所である。

【００２０】ケース２２は、測定対象であるケーブル
（電線）Ｗａを挿通させるための貫通部２５を有してい
る。貫通部２５は、挿通させるケーブルＷａに対して大
きめに設定されており、カバー２４の中心孔２４ａと、
ケース本体２３の内周壁２３ａと、ケース本体２３の底
壁２３ｃの裏面側に突設されて前記内周壁２３ａの延長
上に位置する円筒壁２３ｄによって形成されている。底
壁２３ｃの裏面側に突設された円筒壁２３ｂの先端に
は、後述するゴムブッシュ４０を係止するための外周側
に膨らんだ環状の係合凸部２３ｅが設けられている。

【００２１】ケース本体２３の内部には、ケーブルＷａ
を通すための貫通部２５を囲むように環状の収容空間２
６が形成されており、その収容空間２６にコア２７が収
容されている。コア２７は、貫通部２５を取り囲むよう
な環状をなし、一箇所に磁気ギャップを有しており、そ
の磁気ギャップにホール素子（磁気感応素子）２８が配
されている。

【００２２】ホール素子２８は、ケース本体２３内に収
容固定された回路基板２９に実装されており、回路基板
２９には、ホール素子２８と共に、ホール素子２８に所
定電流を流す電源回路やホール素子２８の出力信号を処
理してケーブルＷａを流れる電流を検出する処理回路等
が実装されている。

【００２３】ケース本体２３のカバー２４を取り付けた
側と反対側の面には、外部回路からのリード線を接続す
るためのコネクタ３０が設けられており、このコネクタ
３０のハウジング内に、回路基板２９に接続されたコネ
クタ端子３１が設けられている。

【００２４】そして、このように構成された電流センサ
２０の本体部分２０Ａの貫通部２５に対して、肉厚円筒
形状のゴムブッシュ４０が嵌合されている。ゴムブッシ
ュ４０は、中心に測定対象の電線Ｗａを挿通させるため
の電線貫通孔４１を有するもので、周壁４２の外周面
を、貫通部２５を形成するカバー２４の中心孔２４ａの
孔縁、ケース本体２３の内周壁２３ａ及び円筒壁２３ｄ
の内周面に密着させた状態で貫通部２５に嵌合されてお
り、周壁４２の外周の長さ方向の一端に連設した係合部
４３を、円筒壁２３ｄの先端に設けた係合凸部２３ｅに
嵌め込むことで、位置決め固定されている。

【００２５】ここで、本実施形態におけるゴムブッシュ
４０の電線貫通孔４１は、測定対象のケーブルＷａの外
径に対応した大きさの円形孔として形成されているが、
挿通させる電線の断面形状や大きさに応じて電線貫通孔
４１の形状や大きさを変更する。例えば、挿通させる電
線がブスバーの場合、ブスバーの断面形状に対応した矩
形孔とするのが望ましい。

【００２６】この電流センサ２０を得るには、ケース本
体２３の内部に、コア２７を収容すると共に、ホール素
子２８等を実装した回路基板２９を収容し、回路基板２
９と予めケース本体２３に埋設してある端子３１を接続
した後、ケース本体２３の開口面にカバー２４を被せ
て、振動溶着や超音波溶着によりケース本体２３とカバ
ー２４を気密に一体化する。これにより、電流センサ２
０の本体部分２０Ａを完成させておいて、後から別に成
形してあるゴムブッシュ４０をケース２２の貫通部２５
に嵌め込むことで、完成品とすることができる。

【００２７】この電流センサ２０を使用する場合は、図
１に示すように、測定対象のケーブル（電線）Ｗａをゴ
ムブッシュ４０の電線貫通孔４１に挿通させてセット
し、ホール素子２８に所定の電流を流す。そうすると、
ケーブルＷａを流れる電流に基づいて発生する磁束がコ
ア２７の磁気ギャップを通過することになるので、その
磁束に応じてホール素子２８に信号電圧が生じ、その信
号電圧に基づいて処理回路によってケーブルＷａを流れ
る電流値が検出される。

【００２８】このように、本実施形態の電流センサ２０
によれば、ケース２２の貫通部２５にゴムブッシュ４０
を嵌合し、そのゴムブッシュ４０の電線貫通孔４１に対
して測定対象の電線（図示例ではケーブルＷａ）を挿通
させるようにしているので、電線Ｗａの形状や径の大き
さの違いに応じて電線貫通孔４１の形状や大きさの異な
るゴムブッシュ４０をケース２２に取り付けるだけで、
電線Ｗａと貫通部２５との間に生じる余計な遊びを確実
に無くすことができ、センサの取り付け状態における振
動やがたつきを防止することができる。従って、電線の
種類や大きさに影響されることなく、センサの位置ズレ
を無くすことができ、安定した精度の出力を得ることが
できる。

【００２９】また、必要に応じてゴムブッシュ４０を変
更するだけで多種類の電線に柔軟に対応することができ
ることから、電流センサ２０の本体部分２０Ａのバリエ
ーションを減少させることができて、コストダウンを図
ることができる。

【００３０】＜第２実施形態＞図３は本発明の第２実施
形態の電流センサ５０の使用状態を示す斜視図、図４は
同電流センサ５０の正面図である。

【００３１】ケーブルＷａには一般的に、先端に圧着端
子４８等の付属物が付いていることが多い。そのような
先端に圧接端子４８の付いたケーブルＷａを、図１に示
した第１実施形態の電流センサ２０に挿通させようとし
た場合、圧着端子４８が付いた状態のままではケーブル
Ｗａを挿通させることができず、そのため、ケーブルＷ
ａを電流センサ２０に通してから、圧接端子４８をケー
ブルＷａに取り付けるという工程順に変更しなくてはな
らない。そうすると作業性が悪い。

【００３２】そこで、本実施形態の電流センサ５０で
は、ゴムブッシュ４０Ｂの電線貫通孔４１を取り囲む周
壁４２に、圧接端子４８を通過させるための矩形孔部
（切欠）４１ａを円形孔部に連続して設けている。つま
り、電線貫通孔４１の形状を、圧接端子４８を通すこと
ができ、しかもケーブルＷａを通した後で、ケーブルＷ
ａとの間に遊びができないような形状にしたゴムブッシ
ュ４０Ｂを、電流センサの本体部分２０Ａの貫通部２５
に嵌合している。なお、本体部分２０Ａの構成について
は、第１実施形態と全く同じであるから説明は省略す
る。

【００３３】このようなゴムブッシュ４０Ｂを用いるこ
とで、先端に圧接端子４８が付いたままケーブルＷａを
ゴムブッシュ４０Ｂの電線貫通孔４１に通すことができ
るようになるため、組み付け作業性が向上する。

【００３４】＜第３実施形態＞図５は本発明の第３実施
形態の電流センサ６０の使用状態を示す斜視図、図４は
同電流センサ６０の正面図、図７は同電流センサ６０に
用いるゴムブッシュ４０Ｃの構成図である。

【００３５】図３の第２実施形態の電流センサ５０で
は、先端に圧接端子４８の付いたままのケーブルＷａを
通すために、ゴムブッシュ４０Ｂの電線貫通孔４１の周
壁４２に矩形孔部４１ａを設けた場合を示したが、本実
施形態の電流センサ６０では、同じ機能を果たすため
に、図５，図６に示すように、ゴムブッシュ４０Ｃにス
リット４１ｂを設けている。

【００３６】即ち、圧接端子４８を通過させるための切
欠として、ゴムブッシュ４０Ｃの電線貫通孔４１を取り
囲む周壁４２に、該周壁４２の内周面４２ａから外周面
４２ｂに至るスリット４１ｂを設けているのである。そ
の他の構成は、第２実施形態と同様である。

【００３７】このようにスリット４１ｂの付いたゴムブ
ッシュ４０Ｃを用いたことにより、先端に圧接端子４８
が付いたままケーブルＷａをゴムブッシュ４０Ｃの電線
貫通孔４１に通すことができるようになるため、組み付
け作業性が向上する。

【００３８】また、この電流センサ６０をケーブルＷａ
に取り付ける場合、一番簡単な方法としては、電線係止
バンド（図示略）をゴムブッシュ４０Ｃの外周に巻き付
けて締め込む方法をとることができるが、ゴムブッシュ
４０Ｃにスリット４１ｂを形成したことにより、電線係
止バンドを絞り込んでいった際に、ゴムブッシュ４０Ｃ
を容易に縮径させることができるようになる。従って、
電線締め付けバンドで確実にケーブルＷａを締め付ける
ことができ、電流センサ６０の固定を確実なものとする
ことができる。

【００３９】＜第４実施形態＞図８は本発明の第４実施
形態の電流センサ７０の使用状態を示す斜視図、図９は
同電流センサ７０の構成図で、（ａ）は正面図、（ｂ）
は側面図、（ｃ）は（ａ）図のＩＸｃ−ＩＸｃ矢視断面
図である。

【００４０】本実施形態の電流センサ７０は、図３、図
４に示した第２実施形態の電流センサ６０のゴムブッシ
ュ４０Ｂに更に切欠による開口４４を追加したゴムブッ
シュ４０Ｄを用いたものである。

【００４１】ここで用いるゴムブッシュ４０Ｄは、電線
貫通孔４１を取り囲む周壁４２に、該周壁４２の一部を
切り欠くことで、電線貫通孔４１内に挿通したケーブル
Ｗａを外部に露出させる開口４４を設け、この開口４４
を通して電線係止バンド９０を直接ケーブルＷａに対し
て圧接可能としたものである。

【００４２】このようなゴムブッシュ４０Ｄの電線貫通
孔４１にケーブルＷａを挿通させると、ゴムブッシュ４
０Ｄの開口４４から、ケーブルＷａの外周の約半分が露
出する。従って、開口４４を有する部分に電線係止バン
ド９０を巻き付けて締め込むことにより、電線係止バン
ド９０で直接ケーブルＷａを係止できるようになり、よ
り確実に電流センサ７０の取り付け強度を高めることが
できる。しかも、開口４４の存在により、電線係止バン
ド９０の取り付け位置が簡単に決まるので、作業性が向
上する。

【００４３】なお、上記実施形態にて用いられているゴ
ムブッシュ４０，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄの材質として
は、主としてゴムを考えているが、ゴムに類似した性質
を有する材料、例えば軟質樹脂も含まれる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、ケースの貫通部にゴムブッシュを嵌合し、その
ゴムブッシュの電線貫通孔に測定対象の電線を挿通させ
るようにしたので、電線に対応した電線貫通孔を有する
ゴムブッシュをケースに取り付けるだけで、電線と貫通
部との間に生じる遊びを無くすことができ、取り付け状
態における振動やがたつきを防止することができる。従
って、測定対象電線がケーブルの場合であっても、ブス
バーの場合であっても、位置ズレすることなく、安定し
た精度の出力を得ることができる。また、ゴムブッシュ
を変更するだけで多種類の電線に柔軟に対応することが
できるので、センサ本体のバリエーションを減少させる
ことができ、コストダウンが図れる。

【００４５】請求項２の発明によれば、ゴムブッシュに
電線上の付属物を通過させる切欠を設けているから、請
求項１の発明の効果に加えて、例えば、先端に端子金具
を取り付けたまま電線をゴムブッシュに通すことができ
るようになり、組み付け作業性が向上するという効果が
得られる。

【００４６】請求項３の発明によれば、前記切欠とし
て、ゴムブッシュの周壁の内周面から外周面に至るスリ
ットを設けているので、請求項２の発明の効果に加え
て、当該電流センサを電線に固定するために電線係止バ
ンドをゴムブッシュの外周に巻き付けて絞り込んでいっ
た場合に、電線係止バンドで確実に電線を締め付けるこ
とができ、センサの固定を確実なものとすることができ
る。

【００４７】請求項４の発明によれば、ゴムブッシュの
電線貫通孔を取り囲む周壁に電線を外部に露出させる開
口を設け、この開口を通して電線係止バンドで直接電線
を係止できるようにしたので、請求項１〜３のいずれか
の発明の効果に加えて、より確実にセンサの取り付け強
度を高めることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の電流センサの使用状態
を示す斜視図である。

【図２】本発明の第１実施形態の電流センサの構成図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）
図のＩＩｃ−ＩＩｃ矢視断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態の電流センサの使用状態
を示す斜視図である。

【図４】本発明の第２実施形態の電流センサの正面図で
ある。

【図５】本発明の第３実施形態の電流センサの使用状態
を示す斜視図である。

【図６】本発明の第３実施形態の電流センサの正面図で
ある。

【図７】本発明の第３実施形態の電流センサに使用する
ゴムブッシュの構成図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側
面図、（ｃ）は後面図である。

【図８】本発明の第４実施形態の電流センサの使用状態
を示す斜視図である。

【図９】本発明の第４実施形態の電流センサの構成図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）
図のＩＸｃ−ＩＸｃ矢視断面図である。

【図１０】従来の電流センサの使用状態を示す斜視図で
ある。

【図１１】図１０の電流センサの構成図で、（ａ）は正
面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）図のＸＩｃ−Ｘ
Ｉｃ矢視断面図である。

【符号の説明】

２０，５０，６０，７０ 電流センサ ２２ ケース ２５ 貫通部 ４０，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ ゴムブッシュ ４１ 電線貫通孔 ４１ａ 矩形孔部（切欠） ４１ｂ スリット（切欠） ４２ 周壁 ４４ 開口 ４８ 圧接端子（付属物） ９０ 電線係止バンド Ｗａ ケーブル（電線）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースの貫通部に測定対象の電線を挿通
   させることで、該電線を流れる電流を測定可能な電流セ
   ンサにおいて、 前記ケースの貫通部に、測定対象の電線に対応した電線
   貫通孔を有するゴムブッシュを嵌合したことを特徴とす
   る電流センサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電流センサであって、 前記ゴムブッシュの電線貫通孔を取り囲む周壁に、前記
   電線上の付属物を通過させるための切欠を設けたことを
   特徴とする電流センサ。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電流センサであって、 前記切欠として、前記ゴムブッシュの電線貫通孔を取り
   囲む周壁に、該周壁の内周面から外周面に至るスリット
   を設けたことを特徴とする電流センサ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の電流セ
   ンサであって、 前記ゴムブッシュの電線貫通孔を取り囲む周壁に、該周
   壁の一部を切り欠くことで、前記電線貫通孔内に挿通し
   た電線を外部に露出させる開口を設け、この開口を通し
   て電線係止バンドを直接電線に対して圧接可能としたこ
   とを特徴とする電流センサ。