JP2010127896A

JP2010127896A - 電流検出装置

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Publication number: JP2010127896A
Application number: JP2008306360A
Authority: JP
Inventors: Taisuke Kawaguchi; 泰典川口; Shinichi Hashio; 真一橋尾
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2008-12-01
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2028-12-01
Also published as: JP5173768B2

Abstract

【課題】構成の簡素化および小型化を可能にしながら、電流路に対する取り付けを容易化でき、しかも外部磁界の影響を受けることなく、ホール素子の故障判定を高精度に実施することができる電流検出装置を提供すること。
【解決手段】電磁シールド枠部材１４は、該電磁シールド枠部材１４をバスバー１１に装着した際の該電磁シールド枠部材１４の内部において、該バスバー１１から発生する磁界の強さが二つの磁気検出器１５、１６を結ぶ線分に直交する平面Ａに対し対称な分布を有するように形成され、二つの磁気検出器１５、１６はそれぞれ、平面Ａに対して対称な位置に配置される。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車の電装品等、例えばモータの電流路に流れる電流の値を、該電流路近傍に設けられた磁気検出器を用いて検出する電流検出装置に係り、特に自身に生じ得る故障検出が可能な電流検出装置に関する。

自動車の車載バッテリと車両電装品とを接続する電流路（例えば、バスバー）に流れる電流を検出するために、電流検出装置が用いられている。この電流検出装置は、例えば特許文献１に示すように、リング状のコアと、このコアの一部分が開放されて形成された磁気ギャップと、この磁気ギャップ内に配置されたホール素子とを備え、リング状のコアに挿通された電流路に流れる電流値を、磁気ギャップ内に配置されたホール素子によって検出するという構成である。

従って、この電流検出装置では、電流路に流れる電流によって前記リング状のコア内に磁界が生じた場合、磁気ギャップ内のホール素子がその磁界に応じたホール効果による電圧（ホール電圧）を発生する。このとき、前記コアは電流路に流れる電流によって発生する磁界を強めるように機能する。前記ホール素子が発生するホール電圧は、前記コア内の磁界の強さに対応するとともに、この磁界を発生させる電流路に流れる電流値にも対応するため、電流値検出を可能にする。

ところで、このような電流検出装置にあっては、電流検出性能を落とさないように、つまり十分なレベルの検出電流を得るために、コアの磁気ギャップ内に２個のホール素子を介在することが行われている。これにより、ホール素子１個の場合に比べて２倍近いレベルの電流を検出することができる。この２個のホール素子は、前記コアの厚み方向または磁気ギャップを通過する磁力線方向に並置される。
このように、従来の電流検出装置では、２個のホール素子をコアの磁気ギャップ内に介在することで、所望レベルの電流検出を可能としている。
特開２００７‐１５５４００号公報

しかしながら、従来の電流検出装置は、２個のホール素子を磁気ギャップに介在するリング状のコアが必要であるため、装置全体のサイズが大きくなるほか、コアの内側に電流路を通すことによってコアの電流路に対する取り付け位置に制約を伴うという不都合があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成の簡素化および小型化を可能にしながら、電流路に対する取り付けを容易化でき、しかも外部磁界の影響を受けることなく、ホール素子の故障判定を高精度に実施することができる電流検出装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電流検出装置は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１）電流路を流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する、該電流路の近傍に配置された二つの磁気検出器と、
前記二つの磁気検出器と、該二つの磁気検出器が近傍に配置された前記電流路の一部と、を内部に含むようにして、該電流路に装着される電磁シールド枠部材と、
前記二つの磁気検出器それぞれが検出した磁界の強さの差に基づいて、該二つの磁気検出器のいずれか一方に生じ得る故障の有無を判別する制御回路と、
を備え、
前記電磁シールド枠部材は、該電磁シールド枠部材を前記電流路に装着した際の該電磁シールド枠部材の内部において、該電流路から発生する磁界の強さが前記二つの磁気検出器を結ぶ線分に直交する平面に対し対称な分布を有するように形成され、
前記二つの磁気検出器はそれぞれ、前記平面に対して対称な位置に配置されること。
（２）上記（１）の構成の電流検出装置であって、
前記平面は、前記電流路の長さ方向に直交する平面と同一であること。
（３）上記（２）の構成の電流検出装置であって、
前記二つの磁気検出器はそれぞれ、前記電流路の幅方向の中心に位置するよう配置されること。
（４）上記（１）の構成の電流検出装置であって、
前記平面は、前記電流路の幅方向の中心線を通過し、前記電流路に直交する平面と同一であること。

上記（１）の構成の電流検出装置によれば、従来のようにコアを構成に含む必要がないため、電流検出装置の簡素化および小型化が可能であり、また、電流路に対する該電流検出装置の取り付けが容易であるとともに、その取付位置に制約を伴うことがなく、しかも外部磁界の影響を受けることなく、磁気検出器（ホール素子）の故障判定を容易に実施することができる。
また、上記（２）の構成の電流検出装置によれば、二つの磁気検出器を配置する箇所が電流路の長さ方向に沿っているため、配置が容易である。
また、上記（３）の構成の電流検出装置によれば、電流路から発生する磁界の強さが最も大きくなり易い箇所に磁気検出器が配置されるため、精度良く電流路を流れる電流の大きさを測定することができる。
また、上記（４）の構成の電流検出装置によれば、二つの磁気検出器を配置する箇所が電流路の幅方向に沿っているため、配置が容易である。

本発明によれば、従来のようにコアを構成に含む必要がないため、電流検出装置の簡素化および小型化が可能であり、また、電流路に対する該電流検出装置の取り付けが容易であるとともに、その取付位置に制約を伴うことがなく、しかも外部磁界の影響を受けることなく、磁気検出器（ホール素子）の故障判定を容易に実施することができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

（第１実施形態）
以下に、本発明に係る電流検出装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、電流路を流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する磁気検出器として、本実施形態ではホール素子を採用している。

ここで、図１は、本発明に係る電流検出装置の第１実施形態の側面図である。図２は、図１に示す電流検出装置の上面図である。図３は、図２に示す電流検出装置のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の断面図である。図４は、図２に示したホールＩＣを構成する磁気検出器の電磁シールド枠内における設置位置を概念的に説明するための上面図である。図５は、図４に示す電磁シールド枠内のＶ−Ｖ方向の断面図である。図６は、図２に示したホールＩＣを構成する磁気検出器の電磁シールド枠内における設置位置を概念的に説明するための側面図である。図７は、電磁シールド枠内で電流路が発生する磁束の分布状況を示す説明図である。図８は、電流検出装置の故障検出回路を示すブロック図である。

本第１実施形態の電流検出装置は、該電流検出装置の外形を形成する筐体としての基部ブロック１２および端子ブロック１３と、基部ブロック１２および端子ブロック１３の側面を覆う電磁シールド枠部材１４と、端子ブロック１３上に取り付けられた２つのホールＩＣ１５、１６と、を含んで構成される。基部ブロック１２は、バスバー１１の下側（図１、図３の紙面下側）に位置する筐体であり、バスバー１１に固定される。一方、端子ブロック１３は、バスバー１１の上側に位置する筐体であり、基部ブロック１２の上面に位置する状態で固定される。電磁シールド枠部材１４は、２つのホールＩＣ１５、１６と、そのホールＩＣ１５、１６が近傍に配置されたバスバー１１の一部と、を内部に含むようにして、該バスバー１１に装着される。

バスバー１１に電流が流れると、そのバスバー１１の回りに磁界が発生する。この磁界は端子ブロック１３上に設置したホールＩＣ１５、１６中の各ホール素子（磁気検出素子）によって検出され、各ホール素子が検出する電圧をホールＩＣ１５、１６内の増幅回路が増幅し、検出した磁界に比例した値の電圧値を出力する。つまり、ホール素子からの出力に基づいて、バスバー１１に流れる電流値の検出が行われる。

基部ブロック１２は、プラスチック等の絶縁材によって成形され、該基部ブロック１２の上面には、バスバー１１を所定長に亘って収容し、該バスバー１１に嵌合する嵌合切欠（凹溝）１７が形成されている。また、この基部ブロック１２の長さ方向（図２に示すＸ方向）の両端部付近には、上下面に貫通するネジ孔１８が設けられている。これらのネジ孔１８はバスバー１１を基部ブロック１２上にネジ止めするために使用される。更に、基部ブロック１２の底面には、この底面とともに基部ブロック１２および端子ブロック１３の側面（Ｙ方向の側面）を、前記長さ方向（Ｘ方向）の所定幅に亘って覆う電磁シールド枠部材１４用の嵌合切欠（凹溝）１９が形成されており、基部ブロック１２および端子ブロック１３に電磁シールド枠部材１４を装着する際には、この嵌合切欠（凹溝）１９に電磁シールド枠部材１４が収容される。

バスバー１１は、幅方向（Ｙ方向）の寸法が一定の導電板であり、前記基部ブロック１２に形成されたネジ孔１８の対応部位に、取付孔２０が貫通するように設けられている。従って、基部ブロック１２上の嵌合切欠１７にバスバー１１を装着し、バスバー１１の上面から止めネジ１２ａを取付孔２０を通してネジ孔１８にねじ込むことにより、バスバー１１を基部ブロック１２に堅固に取り付けることができる。これにより、バスバー１１は基部ブロック１２に安定的に支持される。

端子ブロック１３は、絶縁性のプラスチック材料によって成形され、基部ブロック１２上に載置されている。この端子ブロック１３は、ホールＩＣを収納するためのＩＣ収納凹部２１、および相手方コネクタ（図示しない）を収容するためのコネクタ挿入筒２２を一体に有する。これらのうちＩＣ収納凹部２１には絶縁基材２３が固定され、この絶縁基材２３上には２個のホールＩＣ１５、１６および導電回路パターン（図示しない）が配設されている。ホールＩＣ１５、１６は磁気検出器としてのホール素子と増幅回路を集積化したチップであり、検出した磁界の強さに比例した電圧を出力するアナログタイプのものが用いられる。増幅回路は、この電圧出力を増幅し、電流値に変換して出力する。ホールＩＣ１５、１６のＩＣ収納凹部２１への配置箇所については後述する。

一方、コネクタ挿入筒２２は、底部に複数本のコネクタピン２４の各一端部が突設され、これらのコネクタピン２４の他端部は端子ブロック１３内に埋設されている。この端子ブロック１３内に埋設されたコネクタピン２４の他端は、絶縁基材２３内に埋設されたリード２５を介してホールＩＣ１５、１６の各接続端子に接続されている。なお、このコネクタ挿入筒２２内には、雌型コネクタ（図示しない）が嵌合されて、この雌型コネクタ側のコネクタ端子が前記コネクタピン２４に差し込まれることで、ホールＩＣ１５、１６の出力信号を外部回路に取り出し可能になる。

電磁シールド枠部材１４は、基部ブロック１２および端子ブロック１３の各側面（特に、基部ブロック１２および端子ブロック１３の各側面のうちの、ホールＩＣ１５、１６を収容するＩＣ収納凹部２１の側面に臨む部分）を覆うようなＵ字形状をなし、前述のように基部ブロック１２の嵌合切欠１９に嵌め込まれる。電磁シールド枠部材１４における、基部ブロック１２および端子ブロック１３の各側面を覆う部位の端部には、高さ方向（Ｚ軸方向）に突設された加締め爪片２６が形成されており、その加締め爪片２６が前記ＩＣ収納凹部２１の上部開口縁２１ａに加締め付けされる。バスバー１１、およびバスバー１１に取り付けられた基部ブロック１２をＵ字状の内部に収めた状態で、電磁シールド枠部材１４の加締め爪片２６をＩＣ収納凹部２１の上部開口縁２１ａに加締め付けることによって、基部ブロック１２の上側に載置された端子ブロック１３が、この基部ブロック１２上に堅く保持される。このため、各ブロック１２、１３間に介在されたバスバー１１の保持も確実となる。また、電磁シールド枠部材１４がＩＣ収納凹部２１の側面を覆うことによって、ＩＣ収納凹部２１の内部に該ＩＣ収納凹部２１の外側から電磁波が伝搬することを防止することができる。

基部ブロック１２の中心部に形成された嵌合切欠１７内には、前述のように長尺のバスバー１１が嵌め込まれている。このとき、バスバー１１の中心線（バスバー１１の幅方向中央を通る直線）と基部ブロック１２の中心線（基部ブロック１２上面の幅方向中央を通る直線）が、該基部ブロック１２を上面視した際に一致するように、基部ブロック１２の形状および嵌合切欠１７の切り込み長さを調整することが好ましい。図４は、バスバー１１の中心線と基部ブロック１２の中心線が中心線Ｂにて一致している場合を示している。また、基部ブロック１２とこの上に載置される端子ブロック１３は幅方向（Ｙ方向）の各寸法が等しくされるようにすることにより、基部ブロック１２および端子ブロック１３を覆う電磁シールド枠部材１４の幅方向（Ｙ方向）の中心も、各中心線に一致する。

また、電磁シールド枠部材１４は、ＩＣ収納凹部２１の内部への電磁波の伝搬を防止するとともに、該電磁シールド枠部材１４をバスバー１１に装着した際の該電磁シールド枠部材１４の内部において、該バスバー１１から発生する磁界の強さが平面Ａに対し対称な分布になるよう形成されている。平面Ａは、図４、図６に示すように、電磁シールド枠部材１４の長さ方向（Ｘ方向）に直交する平面であり、電磁シールド枠部材１４の長さ方向の両端部の中央に位置する平面である。本第１実施形態では、電磁シールド枠部材１４内部において、該バスバー１１から発生する磁界の強さを平面Ａに対し対称な分布にするために、該電磁シールド枠部材１４の形状を直方体にし、且つその直方体を二つ同一形状の直方体に分割する平面Ａを設定することによって、その内部の磁界の強さの分布を対象とする。このとき、バスバー１１が電磁シールド枠部材１４内で発生する磁束の分布は、ホールＩＣ１５、１６の中央が通過し、且つ電磁シールド枠部材１４内の底壁からＺ方向の高さ方向Ｃに位置する中心線Ｂにおいては、図７に示すようになる。図７の分布の横軸は平面Ａの位置を０とするＸ方向の位置（電磁シールド枠部材１４の長さ方向の長さが１２ｍｍの場合であるため、Ｘ軸の最大値は６ｍｍであり、最小値は−６ｍｍとなる。）を表し、縦軸は磁界の強さを表している。電磁シールド枠部材１４内では、電磁シールド枠部材１４の長さ方向の中心０付近で磁界の強さが最も大きくなり（図７では、略５ｍＴ）、電磁シールド枠部材１４の長さ方向の両端部に向かうにつれて低くなる（図７では、略１．４ｍＴ）ように分布する。すなわち、平面Ａから電磁シールド枠部材１４の長さ方向（Ｘ方向）の両端部（図７では、中心０から長さ方向に各６ｍｍの位置）に向かって対称的に低くなるように分布する。電磁シールド枠部材１４内においてこのような磁界の強度の分布、つまり、電磁シールド枠部材１４の長さ方向の中心０付近で磁界の強さが最も大きくなるのは、バスバー１１から発生した磁界が電磁シールド枠部材１４の内壁表面の任意の箇所にて反射する結果（電磁シールド枠部材１４は、あくまでも、電磁シールド枠部材１４の外部から内部への電波の伝搬を防ぐために設けられているが、同時に、電磁シールド枠部材１４の内部の電波を外部に伝搬させない機能も果たしている。）、その反射した磁界が電磁シールド枠部材１４内の長さ方向の中心０付近を通過するよう伝搬することによる。

なお、電磁シールド枠部材１４の形状は、直方体に限られるものではなく、バスバー１１の長さ方向に直交する平面によって該電磁シールド枠部材１４の内部を分割した場合に、二つの同一形状の空間になるものであればよい。また、電磁シールド枠部材１４の内部に誘電材料を封入して、バスバー１１の長さ方向に直交する平面によって該電磁シールド枠部材１４の内部の誘電材料を分割した場合に、二つの空間の内部の磁界の強さの分布が対称なものになるようにしてもよい。要は、該電流路から発生する磁界の強さが、バスバー１１の長さ方向に直交する平面Ａに対して、対称な分布になりさえすればよい。

そして２つのホールＩＣ１５、１６は、図４および図６に示すように、平面Ａに対して対称な位置に配置される。具体的には、２つのホールＩＣ１５、１６のうちのホールＩＣ１５は、上述した中心線Ｂに沿って、平面Ａから電磁シールド枠部材１４の長さ方向（Ｘ方向）の左側に距離ａ離れて配置され、他方のホールＩＣ１６は、平面Ａから電磁シールド枠部材１４の長さ方向（Ｘ方向）の右側に距離ａ離れて配置される。更に、これらのホールＩＣ１５、１６は、図５に示すように、電磁シールド枠部材１４内の同一高さ（Ｚ方向）Ｃに位置する。なお、ここでは、２つのホールＩＣ１５、１６を中心線Ｂに沿った位置にそれぞれ配置するように説明した。これにより、バスバー１１から発生する磁界の強さが最も大きくなり易い箇所にホールＩＣ１５、１６が配置されるため、精度良くバスバー１１を流れる電流の大きさを測定することができるという効果を奏する。この配置以外に、平面Ａに対して対称な位置に配置される限り、幅方向（Ｙ方向）の任意の位置に２つのホールＩＣ１５、１６を配置する構成であってもよい。

従って、２つのホールＩＣ１５、１６は、前述のように平面Ａに対し対称配置されているため、磁界の強さが同一の箇所に晒されることなる。従って、各ホールＩＣ１５、１６が同一の入出力特性を持つ場合には、各ホールＩＣ１５、１６は共に同一レベルの電流値を出力することとなる。

一方、上述のように配置されたホールＩＣ１５、１６の出力電流値が異なる場合には、ホールＩＣ１５、１６のいずれかが故障であると判定できる。図８は、ホールＩＣ１５、１６の故障検出回路である。この故障検出回路では、ホールＩＣ１５、１６の出力電流を電流比較器３１により比較し、この比較結果に基づき故障測定回路３２がホールＩＣ１５、１６のいずれが故障であるかあるいは両方とも正常であるかを判定し、この判定結果を表示器３３に表示する。

以上説明してきたように、本第１実施形態によれば、電流路１１をＵ字状の電磁シールド枠部材１４の所定長に亘って被い、２つのホールＩＣ１５、１６をバスバー１１の一部とともに電磁シールド枠部材１４内に配置し、これらのホールＩＣ１５、１６が電磁シールド枠部材１４の長さ方向に直交する平面Ａに対し対称となる位置に配置している。更に各ホールＩＣ１５、１６を電磁シールド枠部材１４の中心線上および電磁シールド枠部材１４内の同一高さに位置させている。

これにより、各ホールＩＣ１５、１６は、電磁シールド枠部材１４内において、磁界の強さが同一の箇所に晒されることになる。このため各ホールＩＣ１５、１６が同一レベルの電流値を出力している限り、ホールＩＣ１５、１６は正常に動作しているといえる。一方、各ホールＩＣ１５、１６が異なるレベルの電流値を出力している場合には、そのホールＩＣ１５、１６のいずれかが故障であると判定できる。

また、この構成であれば、コアなどの大型部品を用いないので、電流検出装置としての構成の簡素化および小型化が可能であり、電流路に対する取り付けが容易になるとともに、その取付位置に制約を伴うことがない。更に電磁シールド枠部材１４の設置によって外部磁界の影響を排除でき、電流を高感度検出することができると共に、ホール素子の故障判定を高精度に実施することができる。

なお、前記第１実施形態では、バスバー１１に流れる電流が発生する磁界を検出する場合について説明したが、バスバー以外の電流路、例えば通常の電線に流れる電流を、前記同様の電磁シールド枠部材やホールＩＣを用いて検出することができ、また各ホール素子の故障検出も前記同様にして行うことができる。

また、２つのホールＩＣ１５、１６のうち、一方のホールＩＣ１５の電流検出範囲を例えば＋１００Ａ（アンペア）〜−１００Ａとし、もう一方のホールＩＣ１６の電流検出範囲を例えば＋４００Ａ〜−４００Ａとすることもできる。これらの電流検出範囲は、求められる検出精度や分解能に応じて任意に選択することができる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、ホールＩＣ１５、１６が電磁シールド枠部材１４の長さ方向に直交する平面Ａに対し対称となる位置に配置した場合について詳細に説明した。第２実施形態では、ホールＩＣ１５、１６がバスバー１１の幅方向の中心線Ｂを通過し、バスバー１１に直交する平面Ａ’に対し対称となる位置に配置した場合について詳細に説明する。図９は、ホールＩＣを構成する磁気検出器の電磁シールド枠内における設置位置を概念的に説明するための上面図である。図１０は、図９に示す電磁シールド枠内のＸ−Ｘ方向の断面図である。図１１は、電磁シールド枠内で電流路が発生する磁束の分布状況を示す説明図である。第１実施形態と同一の参照符号を付与した部材については、第１実施形態で説明したとおりであるため、説明を省略する。

電磁シールド枠部材１４は、ＩＣ収納凹部２１の内部への電磁波の伝搬を防止するとともに、該電磁シールド枠部材１４をバスバー１１に装着した際の該電磁シールド枠部材１４の内部において、該バスバー１１から発生する磁界の強さが平面Ａ’に対し対称な分布になるよう形成されている。平面Ａ’は、図９、図１０に示すように、電磁シールド枠部材１４の長さ方向（Ｘ方向）に延びるバスバー１１の幅方向の中心線Ｂを通過し、バスバー１１に直交する平面である。本第２実施形態では、電磁シールド枠部材１４内部において、該バスバー１１から発生する磁界の強さを平面Ａ’に対し対称な分布にするために、該電磁シールド枠部材１４の形状を直方体にし、且つその直方体を二つ同一形状の直方体に分割する平面Ａ’を設定することによって、その内部の磁界の強さの分布を対象とする。このとき、バスバー１１が電磁シールド枠部材１４内で発生する磁束の分布は、ホールＩＣ１５、１６の中央が通過する、電磁シールド枠部材１４内の底壁からＺ方向の高さ方向Ｃに位置する幅方向（Ｙ方向）においては、図１１に示すようになる。図１１の分布の横軸は平面Ａ’の位置を０とするＹ方向の位置を表し、縦軸は磁界の強さを表している。電磁シールド枠部材１４内では、バスバー１１の幅方向中央０付近で磁界の強さが最も小さくなり、バスバー１１の幅方向の両端部に向かうにつれて低くなるように分布する。すなわち、平面Ａ’からバスバー１１の幅方向（Ｙ方向）の両端部に向かって対称的に低くなるように分布する。電磁シールド枠部材１４内においてこのような磁界の強度の分布、になるのは、バスバー１１の断面が幅方向に対称であることによる。

そして２つのホールＩＣ１５、１６は、図９および図１０に示すように、平面Ａ’に対して対称な位置に配置される。具体的には、２つのホールＩＣ１５、１６のうちのホールＩＣ１５は、上述した中心線Ｂからバスバー１１の幅方向（Ｙ方向）の下側に距離ｂ離れて配置され、他方のホールＩＣ１６は、中心線Ｂからバスバー１１の幅方向（Ｙ方向）の上側に距離ｂ離れて配置される。更に、これらのホールＩＣ１５、１６は、図１０に示すように、電磁シールド枠部材１４内の同一高さ（Ｚ方向）Ｃに位置する。

従って、２つのホールＩＣ１５、１６は、前述のように平面Ａ’に対し対称配置されているため、磁界の強さが同一の箇所に晒されることなる。従って、各ホールＩＣ１５、１６が同一の入出力特性を持つ場合には、各ホールＩＣ１５、１６は共に同一レベルの電流値を出力することとなる。一方、上述のように配置されたホールＩＣ１５、１６の出力電流値が異なる場合には、ホールＩＣ１５、１６のいずれかが故障であると判定できる。

以上、本発明の第２実施形態によれば、各ホールＩＣ１５、１６は、電磁シールド枠部材１４内において、磁界の強さが同一の箇所に晒されることになる。このため各ホールＩＣ１５、１６が同一レベルの電流値を出力している限り、ホールＩＣ１５、１６は正常に動作しているといえる。一方、各ホールＩＣ１５、１６が異なるレベルの電流値を出力している場合には、そのホールＩＣ１５、１６のいずれかが故障であると判定できる。

（第３実施形態）
第１実施形態では、ホールＩＣ１５、１６が電磁シールド枠部材１４の長さ方向に直交する平面Ａに対し対称となる位置に配置した場合について、第２実施形態では、ホールＩＣ１５、１６がバスバー１１の幅方向の中心線Ｂを通過し、バスバー１１に直交する平面Ａ’に対し対称となる位置に配置した場合について、それぞれ詳細に説明した。第３実施形態では、第１実施形態のホールＩＣ１５、１６の配置と、第２実施形態のホールＩＣ１５、１６の配置と、を組み合わせた場合について詳細に説明する。図１２は、ホールＩＣを構成する磁気検出器の電磁シールド枠内における設置位置を概念的に説明するための上面図である。図１３は、図１２に示す電磁シールド枠内のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ方向の断面図である。第１実施形態と同一の参照符号を付与した部材については、第１実施形態で説明したとおりであるため、説明を省略する。

電磁シールド枠部材１４は、ＩＣ収納凹部２１の内部への電磁波の伝搬を防止するとともに、該電磁シールド枠部材１４をバスバー１１に装着した際の該電磁シールド枠部材１４の内部において、該バスバー１１から発生する磁界の強さが、第１実施形態で説明した平面Ａおよび第２実施形態で説明した平面Ａ’に対し対称な分布になるよう形成されている。このとき、電磁シールド枠部材１４内の底壁からＺ方向の高さ方向Ｃに位置すると仮定した仮想ホールＩＣ５０に対して、ホールＩＣ１５は平面Ａに対して、ホールＩＣ１６は平面Ａ’に対して、それぞれ対称となる位置に配置される。ホールＩＣ１５と仮想ホールＩＣ５０が検出する磁界の強さは同一であり、且つホールＩＣ１６と仮想ホールＩＣ５０が検出する磁界の強さは同一であることから、ホールＩＣ１５とホールＩＣ１６が検出する磁界の強さもまた同一である。このように、バスバー１１から発生する磁界の強さは、平面Ａおよび平面Ａ’において対称な分布になる場合、ホールＩＣ１５、１６を結ぶ線分に直交し、且つホールＩＣ１５、１６の中間に位置する平面Ａ”に対しても対称な分布になる。

従って、２つのホールＩＣ１５、１６は、前述のような平面Ａ”に対し対称配置されているため、磁界の強さが同一の箇所に晒されることなる。従って、各ホールＩＣ１５、１６が同一の入出力特性を持つ場合には、各ホールＩＣ１５、１６は共に同一レベルの電流値を出力することとなる。一方、上述のように配置されたホールＩＣ１５、１６の出力電流値が異なる場合には、ホールＩＣ１５、１６のいずれかが故障であると判定できる。

本発明に係る電流検出装置の第１実施形態の側面図である。図１に示す電流検出装置の上面図である。図２に示す電流検出装置のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の断面図である。図２に示したホールＩＣを構成する磁気検出器の電磁シールド枠内における設置位置を概念的に説明するための上面図である。図４に示す電磁シールド枠内のＶ−Ｖ方向の断面図である。図２に示したホールＩＣを構成する磁気検出器の電磁シールド枠内における設置位置を概念的に説明するための側面図である。本発明に係る電流検出装置の第１実施形態における、電磁シールド枠内で電流路が発生する磁束の分布状況を示す説明図である。電流検出装置の故障検出回路を示すブロック図である。本発明に係る電流検出装置の第２実施形態における、ホールＩＣを構成する磁気検出器の電磁シールド枠内における設置位置を概念的に説明するための上面図である。図９に示す電磁シールド枠内のＸ−Ｘ方向の断面図である。本発明に係る電流検出装置の第２実施形態における、電磁シールド枠内で電流路が発生する磁束の分布状況を示す説明図である。本発明に係る電流検出装置の第３実施形態における、ホールＩＣを構成する磁気検出器の電磁シールド枠内における設置位置を概念的に説明するための上面図である。

符号の説明

１１バスバー（電流路）
１２基部ブロック
１３端子ブロック
１４電磁シールド枠部材
１５、１６ホールＩＣ（磁気検出器）
１７、１９嵌合切欠
１８ネジ孔
２０取付孔
２１ＩＣ収納凹部
２２コネクタ挿入筒
２３絶縁基材
２４コネクタピン
２５リード
２６カシメ爪
３１電流比較器
３２故障判定回路
３３表示器
５０仮想ホールＩＣ

Claims

電流路を流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する、該電流路の近傍に配置された二つの磁気検出器と、
前記二つの磁気検出器と、該二つの磁気検出器が近傍に配置された前記電流路の一部と、を内部に含むようにして、該電流路に装着される電磁シールド枠部材と、
前記二つの磁気検出器それぞれが検出した磁界の強さの差に基づいて、該二つの磁気検出器のいずれか一方に生じ得る故障の有無を判別する制御回路と、
を備え、
前記電磁シールド枠部材は、該電磁シールド枠部材を前記電流路に装着した際の該電磁シールド枠部材の内部において、該電流路から発生する磁界の強さが前記二つの磁気検出器を結ぶ線分に直交する平面に対し対称な分布を有するように形成され、
前記二つの磁気検出器はそれぞれ、前記平面に対して対称な位置に配置される、
ことを特徴とする電流検出装置。
前記平面は、前記電流路の長さ方向に直交する平面と同一であることを特徴とする請求項１に記載の電流検出装置。
前記二つの磁気検出器はそれぞれ、前記電流路の幅方向の中心に位置するよう配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載の電流検出装置。
前記平面は、前記電流路の幅方向の中心線を通過し、前記電流路に直交する平面と同一であることを特徴とする請求項１に記載の電流検出装置。