JP2020030154A - シャント式電流センサおよびシャント抵抗付きバスバー - Google Patents

Abstract

【課題】電流を正確に測定することができるシャント式電流センサおよびシャント抵抗付きバスバーを提供することを目的とする。【解決手段】ハウジング３と、バスバー接続部９を備えハウジング３に設けられているリードフレーム５と、シャント抵抗部１１とこのシャント抵抗部に設けられているバスバー部１３とを備え、バスバー部１３がバスバー接続部９と導通するようにしてハウジング３に設置されるシャント抵抗付きバスバー７とを有し、シャント抵抗付きバスバー７がハウジング３に設置されたときに、シャント抵抗付きバスバー７の位置ずれがあっても、バスバー部１３の、シャント抵抗部１１とバスバー接続部９と間の部位の抵抗値が、一定になるように構成されているシャント式電流センサ１である。【選択図】図５

Description

本発明は、シャント式電流センサおよびシャント抵抗付きバスバーに係り、たとえば、シャント抵抗部間の電圧を測定することで、シャント抵抗付きバスバーに流れる電流を測定するものに関する。

従来、シャント抵抗部の両端にバスバー部が接合されているシャント抵抗付きバスバーおよびこのシャント抵抗付きバスバーを用いたシャント式電流センサが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

従来のシャント抵抗付きバスバーでは、一対のバスバー部のそれぞれに、溶接やハンダ付けで、ピンを起立させて設けている。そして、上記一対のピンを回路基板の回路に接続することで、シャント抵抗部の出力を得ている（シャント抵抗付きバスバーを流れる電流値を測定するようになっている）。

特開２０１５−２１０２７２号公報

ところで、従来のシャント抵抗付きバスバーでは、バスバー部にピンを設けているので、バスバーの体格が大きくなり、大量輸送が困難になり、また、輸送中にピンが破損しバスバーを回路基板に接続することができない事態が発生するおそれがある。

本発明は、バスバーの体格を小さくして大量輸送を容易に行うことができるとともに、輸送中におけるピンの破損を無くしてバスバーの回路基板への接続ができなくなることを無くすことができるシャント式電流センサおよびシャント抵抗付きバスバーを提供することを目的とする。

本発明は、ハウジングと、バスバー接続部を備え前記ハウジングに設けられているリードフレームと、シャント抵抗部とこのシャント抵抗部に隣接して前記シャント抵抗部に設けられているバスバー部とを備え、前記バスバー部が前記バスバー接続部と導通するようにして前記ハウジングに設置されるシャント抵抗付きバスバーとを有し、前記シャント抵抗付きバスバーが前記ハウジングに設置されたときに、前記バスバー接続部に対する前記シャント抵抗付きバスバーの位置ずれがあっても、前記バスバー部の、前記シャント抵抗部と前記バスバー接続部と間の部位の抵抗値が、一定になるように構成されているシャント式電流センサである。

本発明によれば、バスバーの体格を小さくして大量輸送を容易に行うことができるとともに、輸送中におけるピンの破損を無くしてバスバーの回路基板への接続ができなくなることを無くすことができるシャント式電流センサおよびシャント抵抗付きバスバーを提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係るシャント式電流センサの斜視図である。 図１に示すシャント式電流センサからシャント抵抗付きバスバー等を取り除いた状態を示す図である。 本発明の実施形態に係るシャント式電流センサの分解斜視図である。 図１におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。 図４におけるＶ部の拡大図である。 図５におけるＶＩ−ＶＩ矢視図である。 本発明の実施形態に係るシャント式電流センサを背面から見た斜視図である。

本発明の実施形態に係るシャント式電流センサ１は、図１〜図５で示すように、ハウジング（筐体）３とリードフレーム５とシャント抵抗付きバスバー７とを備えて構成されており、シャント抵抗付きバスバー７を流れる電流の値を測定（計測）することができるようになっている。

ハウジング３は樹脂等の絶縁体で構成されている。リードフレーム５は、平面状のバスバー接続部９を備えており、バスバー接続部９が露出するようにして、ハウジング３に一体的に設けられている。

シャント抵抗付きバスバー７は、シャント抵抗部１１とバスバー部（導体部）１３とを備えて構成されている。バスバー部１３は、シャント抵抗部１１に隣接しシャント抵抗部１１に導通してシャント抵抗部１１に一体的に設けられている。

また、バスバー部１３には稜線部１５が形成されている。稜線部１５は、たとえば、所定の長さの直線状に形成されており、シャント抵抗部１１とバスバー部１３との境界のところ（境界面１７の近傍）に設けられている。

そして、シャント抵抗付きバスバー７が、シャント抵抗部１１の稜線部１５等がバスバー接続部９に所定の長さにわたり接触しバスバー部１３がリードフレーム５に導通するようにして、ハウジング３（リードフレーム５）に一体的に設置されている。なお、リードフレーム５やシャント抵抗付きバスバー７は、金属等の導体で構成されている。

シャント抵抗付きバスバー７は、複数の平面とこれらの平面の境界に形成されている複数の稜線部とで囲まれた形状に形成されている。換言すれば、シャント抵抗付きバスバー７の外面は、複数の平面とこれらの平面の境界に形成されている複数の稜線部とで形成されており、平面や稜線部から突出している突出部が非存在な形状になっている。

シャント抵抗付きバスバー７のバスバー部１３には、貫通孔で構成されたリードフレーム設置部１９が設けられている。貫通孔１９は、シャント抵抗部１１から所定の距離だけ離れている。

そして、シャント抵抗付きバスバー７のバスバー部１３が、リードフレーム設置部１９とネジで構成された機械的締結部材２０とによって、リードフレーム５に接続されて、ハウジング３（リードフレーム５）に一体的に設置されるように構成されている。

なお、リードフレーム設置部１９を貫通孔に代えて切り欠きとネジとで形成してもよいし、機械的締結部材２０として、ネジに代えてリベット等の他の機械的締結部材を採用してもよい。

ここで、説明の便宜のために、シャント式電流センサ１における所定の一方向を長さ方向（長手方向）とし、この長手方向に対して直交する所定の一方向を幅方向とし、長手方向と幅方向とに対して直交する方向を厚さ方向とする。

シャント抵抗部１１は、所定の長さ寸法と、所定の幅寸法と、所定の厚さ寸法とを備えた直方体状に形成されている。バスバー部１３も、所定の長さ寸法と、所定の幅さ寸法と、所定の厚さ寸法とを備えた直方体状に形成されている。

たとえば、バスバー部１３の長さ寸法の値は、シャント抵抗部１１の長さ寸法の値よりも大きい値になっており、バスバー部１３の幅寸法の値は、シャント抵抗部１１の幅寸法の値と等しくなっており、バスバー部１３の厚さ寸法の値は、シャント抵抗部１１の厚さ寸法の値よりも大きい値になっている。

シャント抵抗部１１の長手方向の平面状の端面２１とバスバー部１３の長手方向の平面状の端面２３とがお互いに接合（たとえば溶接接合）されていることで、シャント抵抗部１１とバスバー部１３との境界に平面状の接合面（境界面）１７が形成されている。

シャント抵抗部１１とバスバー部１３との接合面１７のところには、段差面２５が形成されている。段差面２５は、バスバー部１３の厚さ寸法の値がシャント抵抗部１１の厚さ寸法の値よりも大きい値になっており、しかも、厚さ方向でバスバー部１３がシャント抵抗部１１から突出している（たとえば厚さ方向の一方の側で突出している）ことによって形成されている。段差面２５は、接合面１７と同一平面上に存在しており、バスバー部１３の端面２３の一部で構成されている。

稜線部１５は、シャント抵抗部１１から離れている段差面２５の端の角部２７で形成されている。平面状のバスバー接続部９には、稜線部１５に加えて、バスバー部１３の平面状の部位２９（たとえば、平面状の部位２９の一部）が接するように構成されている。

平面状の部位２９は、バスバー部１３の厚さ方向の一方の面で構成されており、段差面２５と直交して稜線部１５およびシャント抵抗部１１から離れる方向（長手方向で離れる方向）に展開している。なお、段差面２５は、長手方向に対して直交している。

ここで、シャント式電流センサ１についてさらに詳しく説明する。

シャント抵抗付きバスバー７は、１つの直方体状のシャント抵抗部１１と、２つの（一対の）直方体状のバスバー部１３（１３Ａ、１３Ｂ）とを備えて構成されている。

シャント抵抗部１１の長手方向の一方の端面２１（２１Ａ）に、一方のバスバー部１３Ａの長手方向の一方の端面２３（２３Ａ）が接合されており、シャント抵抗部１１の長手方向の他方の端面２１（２１Ｂ）に、他方のバスバー部１３Ｂの長手方向の一方の端面２３（２３Ｂ）が接合されている。

シャント抵抗付きバスバー７では、長手方向で、一方のバスバー部１３Ａ、シャント抵抗部１１、他方のバスバー部１３Ｂがこの順につながってならんでいる。

シャント抵抗付きバスバー７では、幅方向で、一方のバスバー部１３Ａの位置と、シャント抵抗部１１の位置と、他方のバスバー部１３Ｂの位置とがお互いに一致している。

また、シャント抵抗付きバスバー７では、厚さ方向で、一方のバスバー部１３Ａの一方の端面と他方のバスバー部１３Ｂの一方の端面とが１つの平面上に位置しており、シャント抵抗部１１の一方の端面が、一方のバスバー部１３Ａの一方の端面や他方のバスバー部１３Ｂの一方の端面よりも凹んでいる（一方のバスバー部１３Ａの他方の端面や他方のバスバー部１３Ｂの他方の端面側に位置している）。

さらに、シャント抵抗付きバスバー７では、厚さ方向で、一方のバスバー部１３Ａの他方の端面と他方のバスバー部１３Ｂの他方の端面とシャント抵抗部１１の他方の端面とが、１つの平面上に存在している。

シャント抵抗付きバスバー７の貫通孔１９は、たとえば、円柱状に形成されており、バスバー部１３をこの厚さ方向で貫通している。

さらに説明すると、バスバー部１３Ａに設けられている貫通孔１９（１９Ａ）は、幅方向では、バスバー部１３Ａの中央に位置しており、長手方向では、シャント抵抗部１１から所定のわずかな距離だけ離れたところに位置している。

バスバー部１３Ｂに設けられている貫通孔１９（１９Ｂ）は、幅方向では、バスバー部１３Ｂの中央に位置しており、長手方向では、シャント抵抗部１１から所定のわずかな距離だけ離れたところに位置している。

なお、貫通孔１９Ａの内径と貫通孔１９Ｂの内径とはお互いが一致しており、長手方向におけるシャント抵抗部１１と貫通孔１９Ａとの間の距離の値と、長手方向におけるシャント抵抗部１１と貫通孔１９Ｂとの間の距離の値とは、お互いが一致している。

また、バスバー部１３（１３Ａ、１３Ｂ）のそれぞれには、別の貫通孔３１（３１Ａ、３１Ｂ）が設けられている。貫通孔３１は、たとえば、円柱状に形成されており、バスバー部１３をこの厚さ方向で貫通している。貫通孔３１の内径は、貫通孔１９の内径よりも大きくなっている。

さらに説明すると、バスバー部１３Ａに設けられている貫通孔３１（３１Ａ）は、幅方向では、バスバー部１３Ａの中央に位置しており、長手方向では、シャント抵抗部１１から所定の距離だけ離れたところに位置している。なお、長手方向におけるシャント抵抗部１１と貫通孔３１Ａとの距離の値は、長手方向におけるシャント抵抗部１１と貫通孔１９Ａとの距離の値よりも大きくなっている。換言しれば、貫通孔３１Ａは、貫通孔１９Ａよりも、シャント抵抗部１１から離れている。

バスバー部１３Ｂに設けられている貫通孔３１（３１Ｂ）も、幅方向では、バスバー部１３Ｂの中央に位置しており、長手方向では、シャント抵抗部１１から所定の距離だけ離れたところに位置している。なお、長手方向におけるシャント抵抗部１１と貫通孔３１Ｂとの距離の値も、長手方向におけるシャント抵抗部１１と貫通孔１９Ｂとの距離の値よりも大きくなっている。

リードフレーム５（５Ａ、５Ｂ）は、たとえば、所定形状の板状の素材が適宜折り曲げられた状態になっていることで形成されており、一対で設けられている。

リードフレーム５Ａのバスバー接続部９は、図６で示すように、矩形な平板状の第１の部位３３と矩形な平板状の第２の部位３５とで構成されている。第１の部位３３の長手方向の寸法の値は、第２の部位３５の長手方向の寸法の値よりも大きくなっており、第１の部位３３の幅方向の寸法の値は、第２の部位３５の幅方向の寸法の値よりも大きくなっている。

厚さ方向で見て、第２の部位３５は、幅方向では第１の部位３３の中央に位置しており、長手方向では第１の部位３３の端から突出している。

リードフレーム５Ａの他の部位３７は、第２の部位３５から適宜曲がることで延出しており、他の部位３７の先端部には、回路基板３９が接続されている。

リードフレーム５Ｂは、リードフレーム５Ａに対して鏡対称な形状に形成されている。各リードフレーム５Ａ、５Ｂは、たとえば、インサート成形によってハウジング３に一体的に設けられている。

ハウジング３は、シャント抵抗付きバスバー７が設置されるシャント抵抗付きバスバー設置部４１と、凹部４４（図７参照）を備えこの凹部４４内に回路基板３９が設置される本体部４３と、内部にコネクタリード端子（図示せず）が設けられており他のコネクタが接続されるコネクタ接続部４５とを備えて構成されている。

シャント抵抗付きバスバー設置部４１は、直方体状に形成されている。シャント抵抗付きバスバー設置部４１の長手方向の寸法と、シャント抵抗付きバスバー７の長手方向の寸法とはお互いが一致しており、シャント抵抗付きバスバー設置部４１の幅方向の寸法と、シャント抵抗付きバスバー７の幅方向の寸法とはお互いが一致している。

シャント抵抗付きバスバー設置部４１にシャント抵抗付きバスバー７が設置されている状態では、長手方向でシャント抵抗付きバスバー設置部４１の位置とシャント抵抗付きバスバー７の位置とがお互いに一致しており、幅方向でシャント抵抗付きバスバー設置部４１の位置とシャント抵抗付きバスバー７の位置とがお互いに一致している。

そして、厚さ方向で、シャント抵抗付きバスバー設置部４１の上にシャント抵抗付きバスバー７が重なっている。ただし、シャント抵抗付きバスバー設置部４１とシャント抵抗付きバスバー７とは、厚さ方向でお互いが僅かに離れている（図４、図５の参照符号Ｈ１参照）。

このお互いが僅かに離れていることについてさらに詳しく説明する。

リードフレーム５Ａは、上述したように、ハウジング３に一体的に設置されているが、リードフレーム５Ａのバスバー接続部９（第１の部位３３、第２の部位３５）が、シャント抵抗付きバスバー設置部４１の厚さ方向の面（シャント抵抗付きバスバー７が設置される側の面）よりも僅かに突出している。

リードフレーム５Ｂも、リードフレーム５Ａと同様にして、ハウジング３に一体的に設置されており、リードフレーム５Ｂのバスバー接続部９（第１の部位３３、第２の部位３５）が、シャント抵抗付きバスバー設置部４１の厚さ方向の一方の面（シャント抵抗付きバスバー７が設置される側の面）よりも僅かに（リードフレーム５Ａと同じ値だけ）突出している。

これにより、シャント抵抗付きバスバー設置部４１にシャント抵抗付きバスバー７が設置されたときに、バスバー部１３Ａがリードフレーム５Ａのバスバー接続部９に面接触し、バスバー部１３Ｂがリードフレーム５Ｂのバスバー接続部９に面接触し、シャント抵抗付きバスバー設置部４１とシャント抵抗付きバスバー７とは、厚さ方向でお互いが僅かに離れる。

また、リードフレーム５Ａのバスバー接続部９は、幅方向では、シャント抵抗付きバスバー設置部４１の中央に設けられており、長手方向では、シャント抵抗付きバスバー設置部４１の一方の側に設けられている。また、リードフレーム５Ａのバスバー接続部９では、第２の部位３５が長手方向の他方の側（リードフレーム５Ｂ側）に向かって第１の部位３３から突出している。

リードフレーム５Ａの他の部位３７のうちの、少なくとも、バスバー接続部９の近くの部位は、ハウジング３内に埋もれている。

リードフレーム５Ｂのバスバー接続部９は、幅方向では、シャント抵抗付きバスバー設置部４１の中央に設けられており、長手方向では、シャント抵抗付きバスバー設置部４１の他方に側に設けられている。また、リードフレーム５Ｂのバスバー接続部９では、第２の部位３５が長手方向の一方の側（リードフレーム５Ａ側）に向かって第１の部位３３から突出している。

リードフレーム５Ｂの他の部位３７のうちの、少なくとも、バスバー接続部９の近くの部位は、リードフレーム５Ａと同様にして、ハウジング３内に埋もれている。

シャント抵抗付きバスバー設置部４１にシャント抵抗付きバスバー７が設置された状態を厚さ方向で見ると、図６で示すように、バスバー部１３Ａの稜線部１５が幅方向に延びてバスバー接続部９の第２の部位３５を横切っており（図６の上下方向に延びており）、バスバー部１３Ａの平面状の部位２９の一部が、バスバー接続部９の第２の部位３５の一部（第１の部位３３側の部位）と、バスバー接続部９の第１の部位３３の総てとに重なって接触している。

また、シャント抵抗付きバスバー設置部４１にシャント抵抗付きバスバー７が設置された状態を厚さ方向で見ると、バスバー部１３Ａの場合と同様にして、バスバー部１３Ｂの稜線部１５が幅方向に延びてバスバー接続部９の第２の部位３５を横切っており、バスバー部１３Ｂの平面状の部位２９に一部が、バスバー接続部９の第２の部位３５の一部（第１の部位３３側の部位）と、バスバー接続部９の第１の部位３３の総てとに重なって接触している。

なお、図６では、バスバー部１３Ａやバスバー部１３Ｂの稜線部１５がバスバー接続部９の第２の部位３５を横切っているが、バスバー部１３Ａやバスバー部１３Ｂの稜線部１５がバスバー接続部９の第１の部位３３を横切っている構成であってもよい。

バスバー接続部９の第１の部位３３の中央には、円形状の貫通孔４７が設けられている。この貫通孔４７は、厚さ方向でシャント抵抗付きバスバー設置部４１をも貫通している。貫通孔４７の内径は、リードフレーム設置部１９を構成している貫通孔の内径と等しくなっている。

そして、シャント抵抗付きバスバー設置部４１にシャント抵抗付きバスバー７が設置（載置）された状態では、貫通孔４７とリードフレーム設置部１９を構成している貫通孔とがお互いに重なって連通している。

シャント抵抗付きバスバー設置部４１の、貫通孔４７が設けられている箇所には、凹部４９が設けられている。凹部４９は、直方体状に形成されており、厚さ方向で、バスバー接続部９の第１の部位３３が設けられている面とは反対側の面が凹んでいることで形成されている。

シャント抵抗付きバスバー設置部４１へのシャント抵抗付きバスバー７の固定をする機械的締結部材２０は、ボルト（たとえば丸小ネジ）５１とナット５３とを備えて構成されている。丸小ネジ５１のネジ部５５の外径は、貫通孔４７や貫通孔１９の内径よりも僅かに小さくなっている。

シャント抵抗付きバスバー設置部４１にシャント抵抗付きバスバー７が固定されている状態では、丸小ネジ５１の頭部５７がシャント抵抗付きバスバー７のバスバー部１３に接しており、丸小ネジ５１のネジ部（オスネジ部）５５が貫通孔４７や貫通孔１９を通り抜けており、この通り抜けているネジ部５５の先端部にナット５３が螺合している。

シャント抵抗付きバスバー設置部４１にシャント抵抗付きバスバー７が固定されている状態では、丸小ネジ５１の頭部５７とナット５３とが、バスバー部１３とバスバー接続部９とシャント抵抗付きバスバー設置部４１とを押圧力をもって挟み込んでおり、ネジ部５５の先端部とナット５３とが、凹部４９内に位置している。

また、シャント抵抗付きバスバー設置部４１にシャント抵抗付きバスバー７が固定されている状態では、丸小ネジ５１の頭部５７がバスバー部１３にのみ接触しており、シャント抵抗部１１からは離れてシャント抵抗部１１とは非接触の状態になっている。

さらに、シャント抵抗付きバスバー７は、バスバー部１３だけがバスバー接続部９および丸小ネジ５１だけに接触するころで、シャント抵抗付きバスバー設置部４１に設置されている。

次に、接続用ボルト５９について説明する。接続用ボルト５９（５９Ａ、５９Ｂ）は一対で設けられている。

接続用ボルト５９Ａは、直方体状の頭部６１と、ネジ部（オスネジ部）６３とを備えて構成されている。ネジ部６３は、頭部６１の厚さ方向の一方の面の中央から所定の高さ起立している。接続用ボルト５９Ｂは、接続用ボルト５９Ａと同形状に形成されている。

また、シャント抵抗付きバスバー設置部４１には、直方体状の凹部６５が一対で設けられている。凹部６５の形状と接続用ボルト５９の頭部６１の形状とはお互いがほぼ一致している。

そして、シャント抵抗付きバスバー設置部４１に接続用ボルト５９を設置するときには、凹部６５内に、接続用ボルト５９の頭部６１が入り込み、接続用ボルト５９のネジ部６３が、シャント抵抗付きバスバー設置部４１の厚さ方向の面（シャント抵抗付きバスバー７が設置される側の面）から起立する。

この状態で、シャント抵抗付きバスバー７が設置されると、接続用ボルト５９のネジ部６３が、シャント抵抗付きバスバー７のバスバー部１３に設けられている貫通孔３１を通り抜けて、ネジ部６３の先端部が、シャント抵抗付きバスバー７から突出する。

この突出しているネジ部６３の先端部には、バッテリージョイント６７等のジョイント端子がナット６９によって一体的に設置されるようになっている。一対の接続用ボルト５９Ａ、５９Ｂのそれぞれに設置されているジョイント端子間に電圧がかかると、シャント抵抗付きバスバー７に電流が流れるようになっている。

なお、機械的締結部材２０で、シャント抵抗付きバスバー７がシャント抵抗付きバスバー設置部４１に固定されると、シャント抵抗付きバスバー設置部４１（ハウジング３）とシャント抵抗付きバスバー７と接続用ボルト５９とが一体化される。これにより、接続用ボルト５９の紛失を無くすことができる。

なお、すでに理解されるように、シャント抵抗付きバスバー７やシャント抵抗付きバスバー設置部４１等は、これらの中心面（シャント抵抗付きバスバー７やシャント抵抗付きバスバー設置部４１の中心を通り長手方向に対して直交している平面）に対して対称な形状に形成されている。

また、リードフレーム５や機械的締結部材２０や接続用ボルト５９も、上記中心面に対して対称に配置されている。

ここで、シャント式電流センサ１の製造手順について説明する。

まず、リードフレーム５や上述したコネクタリード端子をインサート成形したハウジング３を作製する。

続いて、ハウジング３の本体部４３の凹部４４（図７参照）内に回路基板３９を設置し、回路基板３９の導体接合部にリードフレーム５や上述したコネクタリード端子を適宜接続する。

続いて、ハウジング３の本体部４３の凹部４４内に樹脂を流し込んでこの樹脂を硬化させ（凹部をモールドし）回路基板３９を外界と遮断する。これにより、回路基板３９の防水がされる。

続いて、接続用ボルト５９をシャント抵抗付きバスバー設置部４１に設置し、シャント抵抗付きバスバー７を設置し、機械的締結部材２０によって、ハウジング３と接続用ボルト５９とシャント抵抗付きバスバー７とを一体化する。

なお、シャント式電流センサ１の製造手順として、次に示すものを採用してもよい。

まず、リードフレーム５や上述したコネクタリード端子をインサート成形したハウジング３を作製する。

続いて、接続用ボルト５９をシャント抵抗付きバスバー設置部４１に設置し、シャント抵抗付きバスバー７を設置し、機械的締結部材２０によって、ハウジング３と接続用ボルト５９とシャント抵抗付きバスバー７とを一体化する。

続いて、ハウジング３の本体部４３の凹部４４内に回路基板３９を設置し、回路基板３９の導体接合部にリードフレーム５や上述したコネクタリード端子を適宜接続する。

続いて、ハウジング３の本体部４３の凹部４４内に樹脂を流し込んでこの樹脂を硬化させ（凹部をモールドし）回路基板３９を外界と遮断する。なお、図７は、凹部４４内に樹脂を流し込む前の状態を示している。

次に、シャント式電流センサ１の動作について説明する。

一対の接続用ボルト５９の間に所定の電圧（たとえば１２Ｖ）の電圧がかかると、長手方向で一対の接続用ボルト５９の間に位置しているシャント抵抗付きバスバー７の部位（バスバー部１３Ａのシャント抵抗部１１側の部位、シャント抵抗部１１、バスバー部１３Ｂのシャント抵抗部１１側の部位）に電流が流れるとともに、一対のリードフレーム５の間に電位差が発生する。

一対のリードフレーム５の間に発生する電圧を回路基板３９の回路で適宜処理することで、シャント抵抗付きバスバー７に流れる電流の値が測定される。この測定された電流値は、コネクタ接続部４５のコネクタリード端子を介して外部の機器に出力される。

シャント式電流センサ１によれば、リードフレーム５が平面状のバスバー接続部９を備えており、シャント抵抗付きバスバー７のバスバー部１３には稜線部１５が形成されており、この稜線部１５がバスバー接続部９に所定の長さにわたり接触して、シャント抵抗付きバスバー７がリードフレーム５に設置されるように構成されているので、バスバー接続部９に対するシャント抵抗付きバスバー７の位置ずれ（長手方向や幅方向での位置ずれ）があっても、シャント抵抗部１１とバスバー接続部９と間におけるバスバー部１３の抵抗値がほぼ一定になる（一対のリードフレーム５の間におけるバスバー部１３とシャント抵抗部１１との電気抵抗値が設計値や目標値と一致する）。

これにより、シャント抵抗付きバスバー７に電流が流れているときに、一対のリードフレーム５の間に発生する電圧の値が正確なものになり、シャント抵抗付きバスバー７を流れている電流を正確に測定することができる。

また、シャント式電流センサ１を量産した場合、各個体間で、リードフレーム５に対するシャント抵抗付きバスバー７の位置がばらついてしまっても、シャント抵抗付きバスバー７を流れている電流を、各個体間でのばらつきをなくして正確に測定することができる。

また、シャント式電流センサ１によれば、バスバー接続部９に対するシャント抵抗付きバスバー７の位置ずれがあっても、シャント抵抗部１１と一方のバスバー接続部９（稜線部１５）と間の距離と、シャント抵抗部１１と他方のバスバー接続部９（稜線部１５）と間の距離とが目標値と一致する。

これにより、シャント抵抗部１１と一方のバスバー接続部９と間における一方のバスバー部１３Ａの部位の電気抵抗値が目標値と一致し、シャント抵抗部１１と他方のバスバー接続部９と間における他方のバスバー部１３Ｂの部位の電気抵抗値が目標値と一致し、温度変化があっても、シャント抵抗付きバスバー７を流れている電流を正確に測定することができる。

さらに説明すると、シャント式電流センサ１を量産した場合でも、総てのシャント式電流センサ１で、シャント抵抗部１１と一方のバスバー接続部９と間の距離が目標値と一致し、シャント抵抗部１１と他方のバスバー接続部９と間の距離とが目標値と一致する。

これにより、温度変化によるバスバー部１３の電気抵抗値の変化があっても、補正を容易に行うことができ、シャント抵抗付きバスバー７を流れている電流を正確に測定することができる。

また、シャント式電流センサ１によれば、シャント抵抗付きバスバー７のバスバー部１３の、リードフレーム５に接続される部位が、突出しているピンではなくて、貫通孔１９や稜線部１５や平面状の部位２９で構成されているので、シャント抵抗付きバスバー７の製造工程が簡素化される。すなわち、バスバー部１３の、リードフレーム５に接続される部位をピンで構成すると、ピンを溶接やハンダ等で設置しなければならず製造工程がやや煩雑であるが、貫通孔１９や稜線部１５や平面状の部位２９で構成することで、ピンを設ける場合に比べて、製造工程が簡素化される。

また、シャント式電流センサ１によれば、バスバー部１３の、リードフレーム５に接続される部位が貫通孔１９等で構成されているので、シャント抵抗付きバスバー７の輸送時等の取扱いにおいて、ピンの変形や破損に注意する必要がなくなり、シャント抵抗付きバスバー７の取り扱いが容易になる。

また、シャント式電流センサ１によれば、バスバー部１３の、リードフレーム５に接続される部位が貫通孔１９等で構成されているので、バスバー部（バスバー）１３の体格をピンを突出させて設けない分小さくすることができ、シャント式電流センサ１（バスバー部１３）の大量輸送を容易に行うことができるとともに、輸送中におけるピンの破損を無くしてバスバー部１３の回路基板３９への接続ができなくなることを無くすことができる。

また、シャント式電流センサ１によれば、シャント抵抗付きバスバー７のバスバー部１３が、貫通孔で構成されたリードフレーム設置部１９とネジ５１、５３とによって、ハウジング３やリードフレーム５に一体的に設置されるので、シャント抵抗付きバスバー７のハウジング３やリードフレーム５の設置を溶接やハンダ等をすることなく、ドリル等の機械加工や打ち抜き加工等で容易に行うことができ、メンテナンスも容易になる。

また、シャント式電流センサ１によれば、平面状のバスバー接続部９に、段差面２５と直交して稜線部１５およびシャント抵抗部１１から離れる方向に展開しているバスバー部１３の平面状の部位２９が接するように構成されているので、バスバー接続部９に対するシャント抵抗付きバスバー７の位置ずれがあっても、直方体状のシャント抵抗部１１の形状（寸法）が目標値の形状になってさえいれば、シャント抵抗付きバスバー７を流れている電流を正確に測定することができる。

なお、シャント式電流センサ１のシャント抵抗付きバスバー７は、防水が不要であるが、接続用ボルト５９のネジ部６３等を保護するために、カバーで覆ってもよい。

また、上述したシャント式電流センサ１は、樹脂等の絶縁体で構成されているハウジングと、バスバー接続部を備え前記ハウジングに一体的に設けられているリードフレームと、シャント抵抗部とこのシャント抵抗部に隣接して前記シャント抵抗部に一体的に設けられているバスバー部とを備え前記バスバー部が前記バスバー接続部と導通するようにして前記ハウジングに一体的に設置されるシャント抵抗付きバスバーとを有し、前記シャント抵抗付きバスバーが前記ハウジングに設置されたときに、前記バスバー接続部に対する前記シャント抵抗付きバスバーの位置ずれがあっても、前記バスバー部の、前記シャント抵抗部と前記バスバー接続部と間の部位の抵抗値が、一定の温度下で一定（物理的に一定ではなく、実用上一定）になるように構成されているシャント式電流センサの例である。

１ シャント式電流センサ
３ ハウジング
５ リードフレーム
７ シャント抵抗付きバスバー
９ バスバー接続部
１１ シャント抵抗部
１３ バスバー部
１５ 稜線部
１７ 接合面
１９ リードフレーム設置部
２０ 機械的締結部材
２１ シャント抵抗部の端面
２３ バスバー部の端面
２５ 段差面
２７ 角部
２９ 平面状の部位

Claims (5)

1. ハウジングと、
   バスバー接続部を備え、前記ハウジングに設けられているリードフレームと、
   シャント抵抗部とこのシャント抵抗部に隣接して前記シャント抵抗部に設けられているバスバー部とを備え、前記バスバー部が前記バスバー接続部と導通するようにして前記ハウジングに設置されるシャント抵抗付きバスバーと、
   を有し、前記シャント抵抗付きバスバーが前記ハウジングに設置されたときに、前記バスバー接続部に対する前記シャント抵抗付きバスバーの位置ずれがあっても、前記バスバー部の、前記シャント抵抗部と前記バスバー接続部と間の部位の抵抗値が、一定になるように構成されていることを特徴とするシャント式電流センサ。
2. ハウジングと、
   平面状のバスバー接続部を備え、このバスバー接続部が露出するようにして、前記ハウジングに設けられているリードフレームと、
   シャント抵抗部とこのシャント抵抗部に隣接し前記シャント抵抗部に設けられているバスバー部とを備え、前記バスバー部には稜線部が形成されており、前記稜線部が前記バスバー接続部に接触して前記バスバー部が前記リードフレームに導通するように、前記ハウジングに設置されるシャント抵抗付きバスバーと、
   を有することを特徴とするシャント式電流センサ。
3. 請求項２に記載のシャント式電流センサにおいて、
   前記シャント抵抗付きバスバーのバスバー部には、貫通孔、切り欠きの少なくともいずれかで構成されたリードフレーム設置部が設けられており、
   前記シャント抵抗付きバスバーのバスバー部は、前記リードフレーム接続部と機械的締結部材とによって、前記ハウジングに設置されるように構成されていることを特徴とするシャント式電流センサ。
4. 請求項２または請求項３に記載のシャント式電流センサにおいて、
   前記シャント抵抗部は直方体状に形成されており、
   前記バスバー部も直方体状に形成されており、
   前記シャント抵抗部の端面と前記バスバー部の端面とがお互いに接合されていることで、前記シャント抵抗部と前記バスバー部との境界に平面状の接合面が形成されており、
   前記シャント抵抗部と前記バスバー部との接合面のところには、前記バスバー部が前記シャント抵抗部よりも突出していることによって、前記接合面と同一平面上に存在し、前記バスバー部の前記端面の一部で構成されている段差面が形成されており、
   前記稜線部は、前記シャント抵抗部から離れている前記段差面の端の角部で形成されており、
   前記平面状のバスバー接続部には、前記段差面と直交して前記稜線部および前記シャント抵抗部から離れる方向に展開している前記バスバー部の平面状の部位が接するように構成されていることを特徴とするシャント式電流センサ。
5. シャント式電流センサに使用されるシャント抵抗付きバスバーであって、
   シャント抵抗部と、
   前記シャント抵抗部に隣接して前記シャント抵抗部に設けられているバスバー部と、
   前記バスバー部に設けられた貫通孔、切り欠きの少なくともいずれかで構成されているリードフレーム設置部と、
   を有することを特徴とするシャント抵抗付きバスバー。

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