JP2013024571A - バスバー - Google Patents

Abstract

【課題】車載用の電流検出装置によって検出される電流の伝送路をなすバスバーが、磁性体コアの側方に配置される場合において、バスバーが発するノイズ磁力線に起因する電流検出精度の悪化を防ぐこと。
【解決手段】電流検出装置２によって検出される電流の伝送路をなすバスバー３は、磁性体コア１０の一方の側方における第一直線Ｌ１に沿って形成された第一側方バスバー３１と、第一側方バスバー３１から折り返して磁性体コア１０の中空部１１を貫通する貫通バスバー３３と、貫通バスバー３３から折り返して迂回領域Ａ０に位置する第二側方バスバー３５と、第二側方バスバー３５から折り返し、ホール素子２０の検出中心点２１１を通り磁性体コア１０の両端面各々の中心どうしを結ぶ直線に対して垂直な平面Ｆ２を対称面として第一直線Ｌ１に対して面対称な第二直線Ｌ２に沿って形成された第三側方バスバー３７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電流検出装置によって検出される電流の伝送路をなすバスバーに関する。

ハイブリッド自動車又は電気自動車などの電動車両には、バッテリに接続されたバスバーに流れる電流を検出する電流検出装置が搭載されることが多い。また、そのような電流検出装置としては、磁気比例方式の電流検出装置又は磁気平衡方式の電流検出装置が採用される場合がある。

磁気比例方式又は磁気平衡方式の電流検出装置は、例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に示されるように、磁性体コアと磁電変換素子とを備える。磁性体コアは、両端がギャップ部を介して対向し、バスバーが貫通する中空部の周囲を囲んで一連に形成された概ねリング状の磁性体である。

また、磁電変換素子は、磁性体コアのギャップ部に配置され、中空部を貫通して配置されたバスバーを流れる電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する素子である。磁電変換素子としては、通常、ホール素子が採用される。

また、電流検出装置において、磁電変換素子は、磁性体コアのギャップ部において、磁性体コアの両端面各々の中心どうしを結ぶ直線に平行な方向の磁束を検出する。以下の説明において、磁性体コアの両端面各々の中心どうしを結ぶ直線に平行な方向のことを検出磁束方向と称する。

特開平１０−１０４２７９号公報 特開２００６−１６６５２８号公報 特開２００９−５８４５１号公報

ところで、電動車両において、モータ駆動用のバッテリ又はインバータ回路に接続され、高電圧が印加される高圧バスバーに流れる大きな電流が、電流検出装置によって検出さされる場合がある。さらに、配置スペースの制約により、高圧バスバーが、電流検出装置における磁性体コアの側方において直線に沿う経路から折り返して磁性体コアの中空部を貫通する経路に沿って敷設される場合がある。

強い磁界を発する高圧バスバーが磁性体コアの側方に配置されると、高圧バスバーが発する磁界の磁力線が、磁性体コアのギャップ部に入射する。ここで、高圧バスバーに起因する磁力線における検出磁束方向に直交する方向の成分は、磁電変換素子によって検出されず、電流検出におけるノイズにはならない。しかしながら、高圧バスバーに起因する磁力線は、磁性体コアのギャップ部において検出磁束方向の成分を有する場合、電流の検出精度を悪化させるノイズとなる。

本発明は、車載用の電流検出装置によって検出される電流の伝送路をなすバスバーが、磁性体コアの側方に配置される場合において、バスバーが発するノイズ磁力線に起因する電流検出精度の悪化を防ぐことを目的とする。

本発明に係るバスバーは、電流検出装置によって検出される電流の伝送路をなすバスバーであり、以下に示される各構成要素を備える。但し、電流検出装置は、磁性体コアと磁電変換素子と、を備える。磁性体コアは、磁性材料からなり、両端がギャップ部を介して対向し、中空部の周囲を囲んで一連に形成された部材である。磁電変換素子は、磁性体コアのギャップ部に配置され、磁性体コアの中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する素子である。
（１）第１の構成要素は、前記磁性体コアの両側方のうちの第１の側方における、前記磁性体コアの前記ギャップ部に配置された前記磁電変換素子における予め定められた検出中心点から第１の距離を隔てた第一直線に沿って形成された第一側方バスバーである。
（２）第２の構成要素は、前記磁性体コアの表裏両側のうちの第１の側において前記第一側方バスバーと連なり、前記第一側方バスバーから前記磁性体コアの前記中空部へ向かう位置へ折り返して形成された第一折返しバスバーである。
（３）第３の構成要素は、前記磁性体コアの表裏両側のうちの前記第１の側において前記第一折返しバスバーと連なり、前記磁性体コアの前記中空部を貫通して直線に沿って形成された貫通バスバーである。
（４）第４の構成要素は、前記磁性体コアの表裏両側のうちの第２の側において前記貫通バスバーと連なり、前記貫通バスバーから、前記磁性体コアの両側方のうちの第２の側方において前記磁性体コアの前記ギャップ部に配置された前記磁電変換素子の前記検出中心点から第１の距離よりも大きな第２の距離以上隔てた迂回領域へ折り返して形成された第二折返しバスバーである。
（５）第５の構成要素は、前記第二折返しバスバーと連なり、前記迂回領域において前記磁性体コアの表裏両側のうちの前記第２の側から前記第１の側へ亘って形成された第二側方バスバーである。
（６）第６の構成要素は、前記磁性体コアの表裏両側のうちの前記第１の側において前記第二側方バスバーと連なり、前記第二側方バスバーから、前記磁性体コアの前記ギャップ部に配置された前記磁電変換素子の前記検出中心点を通り前記磁性体コアの両端面各々の中心どうしを結ぶ直線に対して垂直な平面を対称面として前記第一直線に対して面対称な第二直線上の位置へ折り返す第三折返しバスバーである。
（７）第７の構成要素は、前記磁性体コアの表裏両側のうちの前記第１の側において前記第三折返しバスバーと連なり、前記第二直線に沿って形成された第三側方バスバーである。

本発明に係るバスバーにおいて、第一側方バスバーに流れる電流と第三側方バスバーに流れる電流とは、大きさが同じで流れる向きが逆向きである。ここで、第一側方バスバーの電流に起因して磁性体コアのギャップ部に入射する磁力線における検出磁束方向の成分を第一ノイズ成分と称する。また、第三側方バスバーの電流に起因して磁性体コアのギャップ部に入射する磁力線における検出磁束方向の成分を第二ノイズ成分と称する。後述するように、第一ノイズ成分及び第二ノイズ成分は、それぞれ大きさが同じで向きが逆向きである。

従って、本発明に係るバスバーにおいて、第一ノイズ成分及び第二ノイズ成分は、磁電変換素子による検出結果が相殺され、検出信号に反映されない。即ち、本発明によれば、電流検出装置によって検出される電流の伝送路をなすバスバーが、磁性体コアの側方に配置される第一側方バスバーを有する場合において、バスバーが発するノイズ磁力線に起因する電流検出精度の悪化が防がれる。

本発明の実施形態に係る電流検出システム１の斜視図である。 電流検出システム１を構成する電流検出装置２の分解斜視図である。 電流検出装置２の平面図である。 電流検出システム１の正面図である。 電流検出システム１の平面図である。 電流検出システム１においてバスバーの電流に起因して生じるノイズ磁力線を表す第１の図である。 電流検出システム１においてバスバーの電流に起因して生じるノイズ磁力線を表す第２の図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。

本発明の実施形態に係る電流検出システム１は、電流検出装置２と、電流検出装置２によって検出される電流の伝送路をなすバスバー３とにより構成されている。バスバー３は、本発明に係るバスバーの一実施形態である。

＜電流検出装置＞
バスバー３について説明する前に、まず、図２、図３及び図６を参照しつつ、電流検出装置２について説明する。電流検出装置２は、電気自動車又はハイブリッド自動車などの車両において、バッテリとモータなどの機器とを電気的に接続するバスバー３に流れる電流を検出する装置である。図２に示されるように、電流検出装置２は、磁性体コア１０、ホール素子２０、絶縁筐体４０及び電子基板５０を備える。さらに、電流検出装置２は、バスバー３の一部を構成する検出用バスバー３０も備える。

＜磁性体コア＞
磁性体コア１０は、フェライト又はケイ素鋼などからなる磁性体であり、両端が数ミリメートル程度のギャップ部１２を介して対向し、中空部１１の周囲を囲んで一連に形成された形状を有している。即ち、磁性体コア１０は、狭いギャップ部１２と併せて環状に形成されている。本実施形態における磁性体コア１０は、ギャップ部１２と併せて円形状の中空部１１を囲む円環状に形成されている。

＜ホール素子（磁電変換素子）＞
ホール素子２０は、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置され、磁性体コア１０の中空部１１を通過する電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する磁電変換素子の一例である。

図２に示されるように、本実施形態におけるホール素子２０は、素子本体部２１からリード線２２が延び出て形成されたリード線タイプのＩＣである。即ち、ホール素子２０は、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置され磁束を検出する素子本体部２１とその素子本体部２１から延び出たリード線２２とからなる。リード線２２には、電力の入力用のリード線及び検出信号の出力用のリード線が含まれる。

図６に示されるように、ホール素子２０は、素子本体部２１における予め定められた検出中心点２１１が、磁性体コア１０の両端面１３の中心１３１を結ぶ直線上に位置し、かつ、素子本体部２１の表裏の面が、両端面１３の中心１３１を結ぶ直線に対して直交するように配置される。素子本体部２１は、素子本体部２１の表裏の面に直交し、かつ、検出中心点２１１を通過する磁束を最も高い感度で検出する。

なお、磁性体コア１０の両端面１３の中心１３１を結ぶ直線に平行な方向が、検出磁束方向である。本実施形態においては、検出磁束方向は、各図に示されるＹ軸に平行な方向である。

＜電子基板＞
電子基板５０は、２つのホール素子２０がそれらのリード線２２の部分において実装されたプリント回路基板である。また、電子基板５０には、２つのホール素子２０の他、２つのホール素子２０から出力される磁束の検出信号に対して増幅などの処理を施す回路とコネクタ５１とが実装されている。

コネクタ５１は、不図示の電線に設けられた相手側コネクタが接続される部品である。さらに、電子基板５０には、２つのホール素子２０各々のリード線２２とコネクタ５１の端子とを電気的に接続する回路が設けられている。例えば、電子基板５０には、外部から電線及びコネクタ５１を介して入力される電力をホール素子２０のリード線２２へ供給する回路、及び、ホール素子２０の検出信号を増幅し、増幅後の信号をコネクタ５１の端子に出力する回路などが設けられている。これにより、電流検出装置２は、コネクタ５１に接続されたコネクタ付き電線を通じて、電流検出信号を電子制御ユニットなどの外部の回路へ出力することができる。

＜検出用バスバー＞
検出用バスバー３０は、銅又はアルミニウムなどの金属からなる導電性部材であり、バッテリと電装機器とを電気的に接続するバスバー３の一部である。即ち、検出用バスバー３０には、検出対象の電流が流れる。また、検出用バスバー３０は、バッテリに対して予め接続されたバッテリ側のバスバーと、電装機器に対して予め接続された機器側のバスバーとは独立した部材である。そして、検出用バスバー３０は、その両端が予め敷設された他のバスバー（バッテリ側のバスバー及び機器側のバスバー）に対して接続される。

検出用バスバー３０は、磁性体コア１０の中空部１１を貫通する棒状の導体の両端部分にプレス加工が施された部材からなる。検出用バスバー３０において、プレス加工により平板状に成形された両端部分は、電流伝送経路の前段及び後段各々のバスバーの接続端と連結される端子部３０２である。即ち、検出用バスバー３０は、概ね、中央部分において一定の範囲を占める棒状の貫通部３０１と、その両側の端部に形成された平板状の端子部３０２とを有する導体からなる部材である。

貫通部３０１は、磁性体コア１０の中空部１１を電流通過方向に沿って貫通する部分である。電流通過方向は、磁性体コア１０の厚み方向であり、環状の磁性体コア１０を筒とみなした場合におけるその筒の軸心方向であり、さらに、環状の磁性体コア１０が形成する面に直交する方向でもある。各図において、電流通過方向はＸ軸方向として記されている。

検出用バスバー３０において、端子部３０２は、平板状であり、貫通部３０１は、例えば、円柱状又は楕円柱状などの棒状に形成されている。各図において、平板状の端子部３０２の幅方向及び厚み方向は、それぞれＹ軸方向及びＺ軸方向として記されている。

検出用バスバー３０は、棒状の金属部材の両端における一定範囲の部分が、プレス機などを用いたプレス加工によって平板状に押しつぶされた構造を有する部材である。本実施形態において、検出用バスバー３０の元となる金属部材は、円柱状であり、従って、検出用バスバー３０の貫通部３０１は円柱状である。

なお、検出用バスバー３０の元となる金属部材は、断面が楕円の楕円棒状又は断面が矩形の角棒状であることも考えられる。また、元となる棒状の金属部材は、断面が四角形又はその他の多角形である棒状であることも考えられる。但し、検出用バスバー３０の貫通部３０１の断面形状は、磁性体コア１０の中空部１１の輪郭形状と相似な形状であることが望ましい。

検出用バスバー３０において、平板状の端子部３０２の幅は、磁性体コア１０の中空部１１の直径（最大幅）よりも大きく形成されている。また、貫通部３０１の厚みは、平板状の端子部３０２の厚みよりも大きく形成されている。

検出用バスバー３０は、絶縁筐体４０により、磁性体コア１０の中空部１１に貫通した状態で磁性体コア１０及び電子基板５０とともに一体に組み合わされ、その後、端子部３０２において前段及び後段の他のバスバーに接続される。平板状の端子部３０２には、ネジ止め用の貫通孔３ｚが形成されており、これにより、平板状の端子部３０２は、ネジ８により前段及び後段の他のバスバーと連結される。

＜絶縁筐体＞
絶縁筐体４０は、磁性体コア１０と検出用バスバー３０と２つのホール素子２０と電子基板５０とを一定の位置関係で保持しつつ支持する絶縁性の部材である。絶縁筐体４０は、磁性体コア１０の両側から組み合わされる本体ケース４１及び本体ケース４１に取り付けられる蓋部材４２の２つの部材を含む。本体ケース４１及び蓋部材４２の各々は、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）又はＡＢＳ樹脂などの絶縁性の樹脂からなる一体成形部材である。

本体ケース４１は、開口部を有する箱状に形成され、蓋部材４２は、本体ケース４１に取り付けられることによって本体ケース４１の開口部を塞ぐ。また、本体ケース４１及び蓋部材４２には、検出用バスバー３０の両端子部３０２が内側から外側へ挿入される貫通孔であるバスバー孔４５が形成されている。検出用バスバー３０における一方の端子部３０２は本体ケース４１のバスバー孔４５に通され、他方の端子部３０２は蓋部材４２のバスバー孔４５に通される。

また、蓋部材４２は、磁性体コア１０、ホール素子２０及び検出用バスバー３０を保持する本体ケース４１に対し、磁性体コア１０と、ホール素子２０と、コネクタ５１を含む電子基板５０とを挟み込みつつ、本体ケース４１の開口部を塞ぐように取り付けられる。その際、検出用バスバー３０における他方の端子部３０２が、蓋部材４２のバスバー孔４５に対して内側から外側へ通され、電子基板５０が本体ケース４１と蓋部材４２との間に挟み込まれて保持される。

図３は、本体ケース４１及び蓋部材４２が組み合わされた状態における電流検出装置２の平面図である。図３に示されるように、本体ケース４１及び蓋部材４２（絶縁筐体４０）は、検出用バスバー３０における端子部３０２と、電子基板５０のコネクタ５１とが外部に露出する状態で、磁性体コア１０と、２つのホール素子２０と、検出用バスバー３０の貫通部３０１とを覆いつつ、それらを一定の位置関係で支持する。

より具体的には、電流通過方向（Ｘ軸方向）に直交する平面（Ｙ−Ｚ平面）に沿う方向における磁性体コア１０及びホール素子２０の絶縁筐体４０内での位置は、コア支持部４３及び素子支持部４４によって保持される。

さらに、磁性体コア１０は、本体ケース４１及び蓋部材４２の間に挟み込まれることによって、電流通過方向（Ｘ軸方向）における位置が保持される。同様に、電子基板５０に固着されたホール素子２０は、電子基板５０が本体ケース４１及び蓋部材４２の間に挟み込まれることによって、電流通過方向（Ｘ軸方向）における位置が保持される。

また、図２に示されるように、本体ケース４１の側壁の内側面には、基板支持部４９が突出して形成されている。この基板支持部４９は、電子基板５０に形成された欠け部５２に嵌り込み、電子基板５０を予め定められた位置で支持する。

さらに、本体ケース４１及び蓋部材４２には、それらを組み合わせ状態で保持するロック機構４７，４８が設けられている。図２に示されるロック機構４７，４８は、本体ケース４１の側面に突出して形成された爪部４７と、蓋部材４２の側方に形成された環状の枠部４８とを備える。本体ケース４１の爪部４７が、蓋部材４２の枠部４８が形成する孔に嵌り込むことにより、本体ケース４１及び蓋部材４２は、それらが組み合わされた状態で保持される。

コア支持部４３は、本体ケース４１の内側面におけるバスバー孔４５の縁部における複数の箇所に分断された状態で突出して形成されている。本実施形態では、２つのコア支持部４３が、端子部３０２を通すことが可能なスリット状の隙間の両側の２箇所において対向して形成されている。

コア支持部４３における検出用バスバー３０の貫通部３０１に対向する面である内側面は、検出用バスバー３０の貫通部３０１の外周面に沿う形状に形成されている。また、コア支持部４３における磁性体コア１０に対向する面である外側面は、中空部１１を形成する磁性体コア１０の内周面に沿う形状に形成されている。

そして、コア支持部４３は、磁性体コア１０の中空部１１に挿入されて外側の面で磁性体コア１０を支持するとともに、磁性体コア１０と検出用バスバー３０の貫通部３０１との間に挟み込まれる状態で内側の面で検出用バスバー３０を支持する。

一方、素子支持部４４は、磁性体コア１０のギャップ部１２の位置において、ホール素子２０の素子本体部２１が嵌め入れられる空間の周囲を取り囲んで一連に形成されている。素子支持部４４は、その内側の空間に、ホール素子２０の素子本体部２１が嵌め込まれることにより、ホール素子２０の素子本体部２１をギャップ部１２内の予め定められた位置で支持する。

＜バスバー＞
次に、図１及び図４〜図７を参照しつつ、バスバー３について説明する。バスバー３は、銅又はアルミニウムなどの金属からなる導電性部材である。また、バスバー３は、磁性体コア１０の中空部１１を通る平面である第一平面Ｆ１に沿って形成されている。

図１、図４及び図５に示されるように、バスバー３は、第一平面Ｆ１に沿って、磁性体コア１０の側方から折り返して磁性体コア１０の中空部１１を貫通する電流の伝送路を形成している。

より具体的には、バスバー３は、第一側方バスバー３１と、第一折返しバスバー３２と、貫通バスバー３３と、第二折返しバスバー３４と、第二側方バスバー３５と、第三折返しバスバー３６と、第三側方バスバー３７とを含む。バスバー３は、電流検出装置２によって検出される電流の伝送路をなすように一連に形成されている。なお、図１に示される例では、バスバー３は、複数のバスバーが複数箇所においてネジ８により連結された構造を有するが、元々一連に成形されたバスバーであることも考えられる。

第一側方バスバー３１は、磁性体コア１０の両側方のうちの一方の側方（Ｙ軸の負方向側の側方）における第一直線Ｌ１に沿って形成されたバスバーである。ここで、第一直線Ｌ１は、磁性体コア１０の両側方のうちの一方の側方において、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置された素子本体部２１の検出中心点２１１から距離Ｄ１を隔てた直線である。

距離Ｄ１は、第一側方バスバー３１が距離Ｄ１の位置の第一直線Ｌ１に沿って配置された場合に、第一側方バスバー３１を流れる電流によって生じる磁束が、電流検出装置２のホール素子２０によって無視できない程度に検出されてしまうような距離である。ハイブリッド自動車などの電動車両においては、距離Ｄ１が概ね３０ｍｍ以下である場合、ホール素子２０によって無視できない程度のノイズ磁束が検出されてしまう。

第一折返しバスバー３２は、磁性体コア１０の表裏両側のうちの一方の側（Ｘ軸の正方向側）において第一側方バスバー３１と連なり、第一側方バスバー３１から磁性体コア１０の中空部１１へ向かう位置へ折り返して形成されバスバーである。第一折返しバスバー３２は、検出用バスバー３０の端子部３０２の一部を含む。

貫通バスバー３３は、磁性体コア１０の表裏両側のうちの一方の側（Ｘ軸の正方向側）において第一折返しバスバー３２と連なり、磁性体コア１０の中空部１１を貫通して直線に沿って形成されたバスバーである。貫通バスバー３３は、検出用バスバー３０における貫通部３０１及びその貫通部３０１に連なる２つの端子部３０２各々の一部により構成されている。

第二折返しバスバー３４は、磁性体コア１０の表裏両側のうちの他方の側（Ｘ軸の負方向側）において貫通バスバー３３と連なるバスバーである。この第二折返しバスバー３４は、貫通バスバー３３から、磁性体コア１０の両側方のうちの他方の側方（Ｙ軸の正方向側の側方）における迂回領域Ａ０へ折り返して形成されている。迂回領域Ａ０は、磁性体コア１０の両側方のうちの他方の側方（Ｙ軸の正方向側の側方）において、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置された素子本体部２１の検出中心点２１１から距離Ｄ２以上隔てた領域である。ここで、距離Ｄ２は、距離Ｄ１よりも十分に大きい。

距離Ｄ２は、ホール素子２０の検出中心点２１１から距離Ｄ２以上離れた迂回領域Ａ０において電流検出装置２の検出対称となる電流が流れた場合に、その電流によって生じる磁束が、電流検出装置２のホール素子２０によって無視できる程度にしか検出されないような距離である。ハイブリッド自動車などの電動車両においては、距離Ｄ２が概ね６０ｍｍ以上である場合、迂回領域Ａ０で流れる電流に起因する磁束は、ホール素子２０において無視できる程度にしか検出されない。

第二側方バスバー３５は、第二折返しバスバー３４と連なり、迂回領域Ａ０において磁性体コア１０の表裏両側のうちの他方の側から一方の側へ（Ｘ軸の負方向側から正方向側へ）亘って形成されたバスバーである。本実施形態における第二側方バスバー３５は、迂回領域Ａ０において直線に沿って形成されている。

第三折返しバスバー３６は、磁性体コア１０の表裏両側のうちの一方の側（Ｘ軸の正方向側）において第二側方バスバー３５と連なるバスバーである。この第三折返しバスバー３６は、第二側方バスバー３５から、所定の第二平面Ｆ２を対称面として第一直線Ｌ１に対して面対称な第二直線Ｌ２上の位置へ折り返して形成されている。ここで、第二平面Ｆ２は、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置された素子本体部２１の検出中心点２１１を通り、かつ、磁性体コア１０の両端面１３各々の中心１３１どうしを結ぶ直線に対して垂直な平面である。

第三側方バスバー３７は、磁性体コア１０の表裏両側のうちの一方の側（Ｘ軸の正方向側）において第三折返しバスバー３６と連なり、第二直線Ｌ２に沿って形成されたバスバーである。第一側方バスバー３１の中心線と第三側方バスバー３７の中心線とは、第二平面Ｆ２を対称面として面対称である。

図１及び図５に示されるように、第三側方バスバー３７は、第二折返しバスバー３４と交差する。そのため、第三側方バスバー３７と第二折返しバスバー３４とを電気的に絶縁するために、第三側方バスバー３７と第二折返しバスバー３４とが交差する部分において、絶縁材料からなるスペーサ７が、第三側方バスバー３７と第二折返しバスバー３４との間に配置されている。

第一直線Ｌ１と第二直線Ｌ２とは、第二平面Ｆ２を対称面とする面対称な直線であり、バスバー３は、第一直線Ｌ１及び第二直線Ｌ２の各々に沿う第一側方バスバー３１及び第三側方バスバー３７を含め、第一平面Ｆ１に沿って形成されている。従って、第一平面Ｆ１と第二平面Ｆ２とは、相互に直交する平面である。

また、第一平面Ｆ１と素子本体部２１の検出中心点２１１を通る第二平面Ｆ２とが、相互に直交する平面であり、第一直線Ｌ１及び第二直線Ｌ２は、第一平面Ｆ１に沿う直線であり、かつ、第二平面Ｆ２を対称面として面対称である。そのため、検出中心点２１１から第二直線Ｌ２までの距離は、検出中心点２１１から第一直線Ｌ１までの距離Ｄ１と同じ距離である。

＜効果＞
以下、図６及び図７を参照しつつ、電流検出システム１において以上に示されたバスバー３が採用されることによる効果について説明する。なお、図６及び図７は、電流検出システム１においてバスバー３の電流に起因して生じるノイズ磁力線を表す第１の図及び第２の図である。

より具体的には、図６は、磁性体コア１０及びバスバー３を電流通過方向から見た図であり、図６において、ノイズ磁力線Ｎｍ１，Ｎｍ２が、矢印によってベクトル標記されている。また、図６において、第一側方バスバー３１、貫通バスバー３３及び第三側方バスバー３７についてはそれらの断面図が示されている。また、図６において、バスバー３における第一側方バスバー３１、貫通バスバー３３及び第三側方バスバー３７以外の部分の記載は省略されている。また、図７は、磁性体コア１０のギャップ部１２の部分を電流通過方向から見た図であり、図７において、ノイズ磁力線Ｎｍ１，Ｎｍ２が、矢印によってベクトル標記されている。

電流検出システム１のバスバー３において、第一側方バスバー３１に流れる電流と第三側方バスバー３７に流れる電流とは、大きさが同じで流れる向きが逆向きである。図６において、第一側方バスバー３１及び第三側方バスバー３７の各々の部分に示されるマークは、電流の方向の一例を表す。図６に示される例では、第一側方バスバー３１の電流は、Ｘ軸正方向へ向かって流れ、第三側方バスバー３７の電流は、Ｘ軸負方向へ向かって流れている。もちろん、電流が、図６に示される例に対して逆方向へ流れることも考えられる。

電流検出システム１において、第一側方バスバー３１の電流に起因して磁性体コア１０のギャップ部１２に入射する第一ノイズ磁力線Ｎｍ１は、検出磁束方向（Ｙ軸方向）の成分である第一ノイズ成分Ｎｍ１１を含む。この第一ノイズ成分Ｎｍ１１は、ホール素子２０によって無視できない程度に検出される。

なお、第一ノイズ磁力線Ｎｍ１は、検出磁束方向に直交する方向（Ｚ軸方向）の磁力線の成分Ｎｍ１２も含む。しかしながら、第一ノイズ磁力線Ｎｍ１の成分Ｎｍ１２は、ホール素子２０によって検出されない。

一方、第三側方バスバー３７の電流に起因して磁性体コア１０のギャップ部１２に入射する第二ノイズ磁力線Ｎｍ２は、検出磁束方向（Ｙ軸方向）の成分である第二ノイズ成分Ｎｍ２１を含む。この第二ノイズ成分Ｎｍ２１は、ホール素子２０によって無視できない程度に検出される。

なお、第二ノイズ磁力線Ｎｍ２は、検出磁束方向に直交する方向（Ｚ軸方向）の磁力線の成分Ｎｍ２２も含む。しかしながら、第二ノイズ磁力線Ｎｍ２の成分Ｎｍ２２は、ホール素子２０によって検出されない。

前述したように、第一直線Ｌ１と第二直線Ｌ２とは、第二平面Ｆ２を対称面とする面対称な直線であり、第一側方バスバー３１及び第三側方バスバー３７は、それぞれ第一直線Ｌ１及び第二直線Ｌ２に沿って形成されている。さらに、第一側方バスバー３１に流れる電流と第三側方バスバー３７に流れる電流とは、大きさが同じで流れる向きが逆向きである。

従って、図７に示されるように、第一ノイズ成分Ｎｍ１１及び第二ノイズ成分Ｎｍ２１は、それぞれ大きさが同じで向きが逆向きとなる。従って、電流検出システム１のバスバー３において、第一ノイズ成分Ｎｍ１１及び第二ノイズ成分Ｎｍ２１は、ホール素子２０による検出結果が相殺され、検出信号に反映されない。

即ち、電流検出システム１において、電流検出装置２によって検出される電流の伝送路をなすバスバー３が、磁性体コア１０の側方に配置される第一側方バスバー３１を有するが、バスバー３が発するノイズ磁力線Ｎｍ１，Ｎｍ２に起因する電流検出精度の悪化が防がれる。

＜その他＞
以上に示した電流検出システム１において、バスバー３は、貫通バスバー３３以外の部分において平板状に形成されている。しかしながら、バスバー３の全ての部分が、平板状に形成されること、又は、扁平ではない棒状に形成されることも考えられる。

１ 電流検出システム
２ 電流検出装置
３ バスバー
３ｚ 貫通孔
８ ネジ
７ スペーサ
１０ 磁性体コア
１１ 磁性体コアの中空部
１２ 磁性体コアのギャップ部
１３ 磁性体コアの端面
２０ ホール素子
２１ ホール素子の素子本体部
２２ ホール素子のリード線
３０ 検出用バスバー
３１ 第一側方バスバー
３２ 第一折返しバスバー
３３ 貫通バスバー
３４ 第二折返しバスバー
３５ 第二側方バスバー
３６ 第三折返しバスバー
３７ 第三側方バスバー
４０ 絶縁筐体
４１ 本体ケース
４２ 蓋部材
４３ コア支持部
４４ 素子支持部
４５ バスバー孔
４７ 爪部（ロック機構）
４８ 枠部（ロック機構）
４９ 基板支持部
５０ 電子基板
５１ コネクタ
５２ 電子基板の欠け部
１３１ 磁性体コアの端面の中心
２１１ ホール素子の本体部の検出中心点
３０１ 貫通部
３０２ 端子部
Ａ０ 迂回領域
Ｆ１ 第一平面
Ｆ２ 第二平面
Ｌ１ 第一直線
Ｌ２ 第二直線
Ｎｍ１ 第一ノイズ磁力線
Ｎｍ２ 第二ノイズ磁力線

Claims (1)

1. 磁性材料からなり、両端がギャップ部を介して対向し、中空部の周囲を囲んで一連に形成された磁性体コアと、
   前記磁性体コアの前記ギャップ部に配置され、前記磁性体コアの前記中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する磁電変換素子と、を備える電流検出装置によって検出される電流の伝送路をなすバスバーであって、
   前記磁性体コアの両側方のうちの第１の側方における、前記磁性体コアの前記ギャップ部に配置された前記磁電変換素子における予め定められた検出中心点から第１の距離を隔てた第一直線に沿って形成された第一側方バスバーと、
   前記磁性体コアの表裏両側のうちの第１の側において前記第一側方バスバーと連なり、前記第一側方バスバーから前記磁性体コアの前記中空部へ向かう位置へ折り返して形成された第一折返しバスバーと、
   前記磁性体コアの表裏両側のうちの前記第１の側において前記第一折返しバスバーと連なり、前記磁性体コアの前記中空部を貫通して直線に沿って形成された貫通バスバーと、
   前記磁性体コアの表裏両側のうちの第２の側において前記貫通バスバーと連なり、前記貫通バスバーから、前記磁性体コアの両側方のうちの第２の側方において前記磁性体コアの前記ギャップ部に配置された前記磁電変換素子の前記検出中心点から第１の距離よりも大きな第２の距離以上隔てた迂回領域へ折り返して形成された第二折返しバスバーと、
   前記第二折返しバスバーと連なり、前記迂回領域において前記磁性体コアの表裏両側のうちの前記第２の側から前記第１の側へ亘って形成された第二側方バスバーと、
   前記磁性体コアの表裏両側のうちの前記第１の側において前記第二側方バスバーと連なり、前記第二側方バスバーから、前記磁性体コアの前記ギャップ部に配置された前記磁電変換素子の前記検出中心点を通り前記磁性体コアの両端面各々の中心どうしを結ぶ直線に対して垂直な平面を対称面として前記第一直線に対して面対称な第二直線上の位置へ折り返す第三折返しバスバーと、
   前記磁性体コアの表裏両側のうちの前記第１の側において前記第三折返しバスバーと連なり、前記第二直線に沿って形成された第三側方バスバーと、を備えることを特徴とするバスバー。

Images