JP5418811B2 - 電流検出装置 - Google Patents

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Description

本発明は、並列配置された複数のバスバーの内の少なくとも一つを対象バスバーとし、当該対象バスバーの近傍の磁界に基づいて当該対象バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置に関する。
並列配置された複数のバスバーを対象バスバーとし、当該対象バスバーの近傍の磁界に基づいて対象バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置に関して、例えば下記の特許文献1には、以下のような電流検出装置の構成が開示されている。この電流検出装置は、例えば3本の互いに平行に配置されたバスバーを対象のバスバーとし、各バスバーに流れる電流を検出する3つの電流センサを備えている。また、電流検出装置は、各バスバーに装着される磁気シールドを備えている。そして、平行に配置された3本のバスバー上において、3つの電流センサは各バスバーに沿って交互にずれた位置に配設されている。また、各バスバーに装着される磁気シールドも同様に、各バスバーに沿って交互にずれた位置に配置されている。これら複数の磁気シールドと複数の電流センサの配置はいわゆる千鳥格子配置となっており、これにより隣接バスバーから電流センサへの磁気干渉を避けることができる構成となっている。
特開2006−112968号公報
しかし、上記特許文献1に記載された電流検出装置では、各バスバーに磁気シールドを設けることが必要であるため、装置の構成がその分複雑になるとともに製造工程が増加し、製造コストが上昇するという問題がある。一方、上記特許文献1に記載された電流検出装置の構成において、単に磁気シールドをなくすだけでは、隣接するバスバーが発生させる磁界による影響を電流センサが受け易くなるため、高精度に電流検出を行うことが難しくなる。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数のバスバーが並列配置されている場合に、隣接するバスバーからの磁界の影響を抑制して高精度に電流検出を行うことが可能な電流検出装置を、バスバーの各部の形状や配置を適切に設定するだけの簡易な構成により安価に実現することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明に係る、並列配置された複数のバスバーの内の少なくとも一つを対象バスバーとし、当該対象バスバーの近傍の磁界に基づいて当該対象バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置の特徴構成は、所定の磁界検出方向の磁界を検出するセンサ部が、前記対象バスバーの検出部位近傍に、前記磁界検出方向と前記検出部位での前記対象バスバーの延在方向とが略直交する向きに配置され、前記複数のバスバーの内の前記対象バスバーに隣接して配置されたバスバーを隣接バスバーとするとともに、当該隣接バスバーの各部位の延在方向に直交する面を当該部位の延在直交面とし、前記複数のバスバーのそれぞれが、所定の基準方向の一方側にあって前記基準方向に平行な延在方向を有する一方側平行領域と、当該一方側平行領域に対して前記基準方向の他方側にあって前記基準方向に平行な延在方向を有する他方側平行領域とを有するとともに、前記一方側平行領域と前記他方側平行領域との間に、前記基準方向に対して傾斜した方向を延在方向とする屈曲領域を有し、前記検出部位が前記屈曲領域内に設けられ、前記隣接バスバーの各部位の前記延在直交面の中に前記センサ部を通過するものがないように、前記センサ部に対する前記隣接バスバーの各部位の延在方向が設定されている点にある。
一般的に、バスバーに電流が流れた際に当該バスバーの各部位から発生する磁界の磁束は、基本的に当該各部位の延在方向に直交する延在直交面内を通る。この特徴構成によれば、隣接バスバーの各部位の延在直交面の中にセンサ部の磁界検出方向と平行な向きで当該センサ部を通過するものがないため、隣接バスバーの各部位から発生する磁界の磁束がセンサ部の磁界検出方向と平行な向きで当該センサ部を通過することも基本的にないことになる。これにより、隣接バスバーからの磁界がセンサ部により検出されることを抑制できるので、当該センサ部によって対象バスバーから発生する磁界を高精度に検出することが可能となる。よって、この電流検出装置によれば、対象バスバーを流れる電流を高精度に検出することが可能となる。また、この特徴構成によれば、センサ部に対する隣接バスバーの各部位の延在方向を適切に設定するだけの簡易な構成により、隣接バスバーからの磁界がセンサ部に影響を与えることを抑制できる。従って、検出精度を確保するために磁気シールド等の特別な構成を備える必要がなく、安価な構成で高精度に電流を検出可能な電流検出装置とすることができる。また、この構成によれば、隣接バスバーの各部位の延在直交面の中にセンサ部を通過するものがないため、隣接バスバーの各部位から発生する磁界の磁束がセンサ部を通過することも基本的にないことになる。これにより、隣接バスバーからの磁界がセンサ部により検出されることを大幅に抑制できるので、当該センサ部によって対象バスバーから発生する磁界を更に高精度に検出することが可能となる。よって、この電流検出装置によれば、対象バスバーを流れる電流を高精度に検出することが可能となる。また、この構成によれば、複数のバスバーの内の少なくとも一つが有する屈曲領域の延在直交面の向きが、隣接する他のバスバーが有する一方側平行領域又は他方側平行領域の延在直交面の向きに対して異なることになる。そこで、このような屈曲領域と一方側平行領域又は他方側平行領域との延在直交面の向きの相違を利用することにより、隣接バスバーの各部位の延在直交面の中に磁界検出方向と平行な向きでセンサ部を通過するものがないように、センサ部に対する隣接バスバーの各部位の延在方向を設定することが容易となる。従って、検出精度を確保するために磁気シールド等の特別な構成を備える必要がなく、簡易かつ安価な構成で高精度に電流を検出可能な電流検出装置とすることができる。さらに、この構成によれば、隣接バスバーの屈曲領域内における各部位の延在直交面が対象バスバーの屈曲領域を検出部位として設けられたセンサ部の磁界検出方向に平行となるが、そのような隣接バスバーの屈曲領域内における各部位の延在直交面の中にセンサ部を通過するものがないように、複数のバスバーのそれぞれの屈曲領域が配置されることになる。そして、隣接バスバーの一方側平行領域及び他方側平行領域の各部位の延在直交面は、センサ部の磁界検出方向に対して交差する向きとなる。従って、複数のバスバーのそれぞれに同じ方向を延在方向とする屈曲領域を設けるだけの簡易な構成により、隣接バスバーの各部位の延在直交面の中に磁界検出方向と平行な向きでセンサ部を通過するものがないような構成とすることができる。
また、前述した構成において、前記複数のバスバーの全てが同じ方向を延在方向とする前記屈曲領域を有し、前記隣接バスバーが有する屈曲領域が、当該屈曲領域の延在方向に前記センサ部と重複しないように配置されていると更に好適である。なお、本願において所定の方向に「重複」とは、2つの部材又は領域が、当該方向における配置に関して少なくとも一部が同じ位置に配置される状態を表す概念として用いている。
この構成によれば、隣接バスバーの屈曲領域内における各部位の延在直交面が対象バスバーの屈曲領域を検出部位として設けられたセンサ部の磁界検出方向に平行となるが、そのような隣接バスバーの屈曲領域内における各部位の延在直交面の中にセンサ部を通過するものがないように、複数のバスバーのそれぞれの屈曲領域が配置されることになる。そして、隣接バスバーの一方側平行領域及び他方側平行領域の各部位の延在直交面は、センサ部の磁界検出方向に対して交差する向きとなる。従って、複数のバスバーのそれぞれに同じ方向を延在方向とする屈曲領域を設けるだけの簡易な構成により、隣接バスバーの各部位の延在直交面の中に磁界検出方向と平行な向きでセンサ部を通過するものがないような構成とすることができる。
また、対象バスバーの屈曲領域内にセンサ部による検出部位が設けられている構成において、互いに隣接する2つのバスバーが、それぞれに異なる方向を延在方向とする前記屈曲領域を有する構成としても好適である。
この構成によれば、隣接バスバーの屈曲領域内における各部位の延在直交面が対象バスバーの屈曲領域を検出部位として設けられたセンサ部の磁界検出方向に交差する方向となるように、互いに隣接する2つのバスバーのそれぞれの屈曲領域が配置されることになる。そして、隣接バスバーの一方側平行領域及び他方側平行領域の各部位の延在直交面も、センサ部の磁界検出方向に対して交差する向きとなる。従って、複数のバスバーのそれぞれに異なる方向を延在方向とする屈曲領域を設けるだけの簡易な構成により、隣接バスバーの各部位の延在直交面の中に磁界検出方向と平行な向きでセンサ部を通過するものがないような構成とすることができる。
また、前記複数のバスバーの全てが前記屈曲領域を有し、前記隣接バスバーの前記一方側平行領域及び前記他方側平行領域が、前記基準方向に前記センサ部と重複しないように配置されていると好適である。
この構成によれば、隣接バスバーの一方側平行領域及び他方側平行領域の各部位の延在直交面の中に、屈曲領域を検出部位として設けられたセンサ部を通過するものがないようにすることができる。またこの構成によれば、対象バスバーの屈曲領域が隣接バスバーの屈曲領域に隣接して配置されることになるとともに、隣接バスバーの屈曲領域の各部位の延在直交面が対象バスバーの屈曲領域へ向かう方向に対して基準方向一方側又は基準方向他方側へ傾斜して向かう面となる。従って、この構成によれば、基準方向に直交する方向における対象バスバーと隣接バスバーとの間隔を適切に設定することにより、隣接バスバーの各部位の前記延在直交面の中に前記センサ部を通過するものがない構成や、隣接バスバーの各部位の延在直交面の中で前記センサ部を通過するものが磁界検出方向と交差する向きでセンサ部を通過する構成を、容易に実現することができる。
また、前記複数のバスバーが、互いに同一形状の部材により構成されていると好適である。
この構成によれば、上記のようなバスバーの配置構成を実現するために形状の異なる複数種類のバスバーを用いる必要がなく、電流検出装置を比較的安価に構成することが可能となる。
また、前記複数のバスバーの中心線が同一平面内に配置されている構成とすると好適である。
この構成によれば、複数のバスバーを比較的狭い空間に配置することが容易となる。
また、本発明に係る以上の各構成は、三相交流により駆動される回転電機の駆動装置等に好適に用いることができ、その場合において、前記複数のバスバーは、前記回転電機を駆動するための三相交流が流れる3本のバスバーで構成され、これら3本のバスバーの内の少なくとも2本を前記対象バスバーとすると好適である。
なお、本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
また、本発明に係る以上の各構成は、上記のとおり隣接バスバーからの磁界がセンサ部により検出されることを抑制できるので、センサ部が前記センサ部は、集磁コアを備えないコアレス型の磁界検出センサにより構成され、前記対象バスバーが発生させる磁界以外の外部磁界に対するシールドを備えていない構成に特に適している。
本発明に係る、並列配置された複数のバスバーの内の少なくとも一つを対象バスバーとし、当該対象バスバーの近傍の磁界に基づいて当該対象バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置の更なる特徴構成は、所定の磁界検出方向の磁界を検出するセンサ部が、前記対象バスバーの検出部位近傍に、当該検出部位での前記対象バスバーの延在方向と前記磁界検出方向とが略直交する向きに配置され、前記複数のバスバーのそれぞれが、所定の基準方向の一方側にあって前記基準方向に平行な延在方向を有する一方側平行領域と、当該一方側平行領域に対して前記基準方向の他方側にあって前記基準方向に平行な延在方向を有する他方側平行領域とを有するとともに、前記一方側平行領域と前記他方側平行領域との間に、前記基準方向に対して傾斜した方向を延在方向とする屈曲領域を有し、前記検出部位が前記屈曲領域内に設けられ、前記複数のバスバーの屈曲領域が前記基準方向における同じ位置に揃えて配置されている点にある。
この特徴構成によれば、複数のバスバーが並列配置されている中で対象バスバーに隣接して配置されたバスバーを隣接バスバーとした場合に、少なくとも対象バスバーが有する屈曲領域の延在直交面の向きが、隣接バスバーの一方側平行領域又は他方側平行領域の延在直交面の向きに対して異なることになる。従って、対象バスバーの屈曲領域内に検出部位が設けられたセンサ部の磁界検出方向を、隣接バスバーの一方側平行領域及び他方側平行領域の延在直交面の向きに対して交差する方向とすることができる。これにより、隣接バスバーの各部位の延在直交面の中に磁界検出方向と平行な向きでセンサ部を通過するものがないように、センサ部に対する隣接バスバーの各部位の延在方向を設定することが容易となる。よって、この特徴構成によれば、簡易な構成によって隣接バスバーからの磁界がセンサ部に影響を与えることを抑制できるので、検出精度を確保するために磁気シールド等の特別な構成を備える必要がなく、安価な構成で高精度に電流を検出可能な電流検出装置とすることができる。
また、前述した構成において、前記複数のバスバーの全てが同じ方向を延在方向とする前記屈曲領域を有し、前記対象バスバーに隣接して配置された隣接バスバーが有する屈曲領域が、当該屈曲領域の延在方向に前記センサ部と重複しないように配置されていると更に好適である。
この構成によれば、隣接バスバーの屈曲領域内における各部位の延在直交面が対象バスバーの屈曲領域を検出部位として設けられたセンサ部の磁界検出方向に平行となるが、そのような隣接バスバーの屈曲領域内における各部位の延在直交面の中にセンサ部を通過するものがないように、複数のバスバーのそれぞれの屈曲領域が配置されることになる。そして、隣接バスバーの一方側平行領域及び他方側平行領域の各部位の延在直交面は、センサ部の磁界検出方向に対して交差する向きとなる。従って、複数のバスバーのそれぞれに同じ方向を延在方向とする屈曲領域を設けるだけの簡易な構成により、隣接バスバーの各部位の延在直交面の中に磁界検出方向と平行な向きでセンサ部を通過するものがないような構成とすることができる。
また、前記対象バスバーと当該対象バスバーに隣接して配置された隣接バスバーとが、それぞれに異なる方向を延在方向とする前記屈曲領域を有する構成としても好適である。
この構成によれば、隣接バスバーの屈曲領域内における各部位の延在直交面が対象バスバーの屈曲領域を検出部位として設けられたセンサ部の磁界検出方向に交差する方向となるように、対象バスバー及び隣接バスバーのそれぞれの屈曲領域が配置されることになる。そして、隣接バスバーの一方側平行領域及び他方側平行領域の各部位の延在直交面も、センサ部の磁界検出方向に対して交差する向きとなる。従って、対象バスバー及び隣接バスバーのそれぞれに異なる方向を延在方向とする屈曲領域を設けるだけの簡易な構成により、隣接バスバーの各部位の延在直交面の中に磁界検出方向と平行な向きでセンサ部を通過するものがないような構成とすることができる。
また、前記複数のバスバーの全てが前記屈曲領域を有し、前記対象バスバーに隣接して配置された隣接バスバーの前記一方側平行領域及び前記他方側平行領域が、前記基準方向に前記センサ部と重複しないように配置されていると好適である。
この構成によれば、隣接バスバーの一方側平行領域及び他方側平行領域の各部位の延在直交面の中に、屈曲領域を検出部位として設けられたセンサ部を通過するものがないようにすることができる。またこの構成によれば、対象バスバーの屈曲領域が隣接バスバーの屈曲領域に隣接して配置されることになるとともに、隣接バスバーの屈曲領域の各部位の延在直交面が対象バスバーの屈曲領域へ向かう方向に対して基準方向一方側又は基準方向他方側へ傾斜して向かう面となる。従って、この構成によれば、基準方向に直交する方向における対象バスバーと隣接バスバーとの間隔を適切に設定することにより、隣接バスバーの各部位の前記延在直交面の中に前記センサ部を通過するものがない構成や、隣接バスバーの各部位の延在直交面の中で前記センサ部を通過するものが磁界検出方向と交差する向きでセンサ部を通過する構成を、容易に実現することができる。
本発明の実施形態に係る回転電機の駆動装置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る電流検出装置の配置構成の第1の具体例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る電流検出装置の配置構成の第1の具体例を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る電流検出装置の配置構成の第2の具体例を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る電流検出装置の配置構成の第3の具体例を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る電流検出装置の配置構成の第4の具体例を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る電流検出装置の配置構成の第5の具体例を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る電流検出装置の配置構成の第6の具体例を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る電流検出装置の配置構成の第7の具体例を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る電流検出装置の配置構成の第8の具体例を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る電流検出装置の配置構成の第9の具体例を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る電流検出装置の配置構成の第10の具体例を示す斜視図である。
1.概要
以下では、本発明の実施形態に係る電流検出装置1について図面を用いて説明する。図2〜図12に示すように、この電流検出装置1は、並列配置された複数のバスバー2の内の少なくとも一つを対象バスバー3とし、当該対象バスバー3の近傍の磁界Bに基づいて当該対象バスバー2に流れる電流Iを検出する装置である。この電流検出装置1は、対象バスバー3に隣接して配置された隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中にセンサ部6の磁界検出方向Sと平行な向きでセンサ部6を通過する延在直交面5がないように、センサ部6に対する隣接バスバー4の各部位の延在方向Lが設定されていることに特徴を有している。そして、このような構成とされていることにより、対象バスバー3からの磁界を検出するためのセンサ部6により隣接バスバー4からの磁界が検出されることを抑制し、当該センサ部6が対象バスバーからの磁界を高精度に検出することを可能としている。本実施形態においては、各バスバー2は、銅等の導電性部材を略一定幅の帯状に形成したもので構成されている。そして、バスバー2の各部位の延在方向Lとは、バスバー2の各部位における長手方向に平行な方向であり、本実施形態においては、バスバー2の中心線に平行な方向となっている。なお、以下の説明において単にバスバー2というときは、対象バスバー3及び隣接バスバー4、並びにU相バスバー2U、V相バスバー2V、及びW相バスバー2Wの全てを総称するものとする。また、単にセンサ部6というときは、U相センサ部6U、V相センサ部6V、及びW相センサ部6Wの全てを総称するものとする。
図1に示すように、本実施形態においては、電流検出装置1が、三相交流により駆動される回転電機MGの駆動装置7に適用される場合を例として説明する。この場合、電流検出装置1は、回転電機MGを駆動するための三相交流の各相の電流が流れる3本のバスバー2U、2V、2Wを有して構成されている。本実施形態においては、これら3本のバスバー2U、2V、2Wの全てに検出部位31を設定し、当該検出部位31の近傍にそれぞれセンサ部6U、6V、6Wを設けている。ここで、対象バスバー3とは、所定の位置に検出部位31が設定され、当該検出部位31の近傍に磁界を検出するためのセンサ部6が設けられたバスバー2である。従って、本実施形態においては、3本のバスバー2U、2V、2Wの全てが対象バスバー3となる。そして、これら3本のバスバー2U、2V、2Wの内のいずれか一つを対象バスバー3として着目したときに、当該対象バスバー3に隣接して配置された他のバスバー2が隣接バスバー4となる。
2.回転電機の駆動装置の構成
まず、本実施形態に係る電流検出装置1が適用される回転電機MGの駆動装置7の構成について説明する。この駆動装置7は、三相交流により駆動される回転電機MGの駆動制御を行う。図1に示すように、駆動装置7は、制御ユニット11、ドライブ回路12、回転検出装置13、電源14、平滑コンデンサ15、及びスイッチングユニット16を備えている。ここで、電源14は、バッテリ等の直流電源である。そして、駆動装置7は、電源14の直流を、所定周波数の三相交流に変換して回転電機MGに供給する。また、駆動装置7は、回転電機MGにより発電された交流を、直流に変換して電源14に供給することにより蓄電する。回転検出装置13は、レゾルバ等により構成され、回転電機MGの回転速度及び回転位置の検出信号を制御ユニット11に出力する。平滑コンデンサ15は、電源14の正極端子と負極端子との間に並列に接続されており、電源14の電圧を平滑化する機能を果たす。
スイッチングユニット16は、回転電機MGの各相(U相、V相、W相の三相)のそれぞれに対応するU相アーム17U、V相アーム17V、及びW相アーム17Wを備えている。各相アーム17U、17V、17Wは、それぞれ直列に接続された一組の上アーム素子18Aと下アーム素子18Bとにより構成される1組2個のスイッチング素子を備えている。これらのスイッチング素子としては、例えば、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)を用いる。そして、U相アーム17Uは、U相バスバー2Uを介して回転電機MGのU相コイルに接続され、V相アーム17Vは、V相バスバー2Vを介して回転電機MGのV相コイルに接続され、W相アーム17Wは、W相バスバー2Wを介して回転電機MGのW相コイルに接続されている。この際、各相バスバー2U、2V、2Wは、各相アーム17U、17V、17Wの上アーム素子18Aのエミッタと下アーム素子18Bのコレクタとの間と回転電機MGの各相コイルとの間を電気的に接続している。また、各相アーム17U、17V、17Wの上アーム素子18Aのコレクタは、電源14の正極端子につながる高圧電源ラインに接続され、各相アーム17U、17V、17Wの下アーム素子18Bのエミッタは、電源14の負極端子につながるグランドラインに接続されている。また、各スイッチング素子18A、18Bには、それぞれフリーホイールダイオード19が並列接続されている。
スイッチングユニット16は、ドライブ回路12を介して制御ユニット11に接続されている。そして、スイッチングユニット16は、各スイッチング素子18A、18Bが、制御ユニット11からの制御信号に応じてドライブ回路12から出力されるゲート信号に従って動作することにより、電源14からの直流電力を、所定の周波数及び電流値の三相交流電力に変換して回転電機MGに供給し、或いは回転電機MGにより発電された三相交流電力を、直流電力に変換して電源14に供給する。これにより、回転電機MGは所定の出力トルク及び回転速度で駆動される。
そして、スイッチングユニット16の各相アーム17U、17V、17Wと回転電機MGの各相コイルとの間に設けられた各相バスバー2U、2V、2Wを流れる電流値が、電流検出装置1により検出される。本実施形態においては、電流検出装置1は、3本のバスバー2U、2V、2Wの全てに対してセンサ部6を配置している。すなわち、この電流検出装置1は、U相バスバー2Uの電流を検出するためのU相センサ部6U、V相バスバー2Vの電流を検出するためのV相センサ部6V、及びW相バスバー2Wの電流を検出するためのW相センサ部6Wを備えている。各相センサ部6U、6V、6Wは、検出対象の各相バスバー2U、2V、2Wに流れる電流によって発生する磁界の磁束を検出し、当該検出した磁界の磁束密度に応じた検出信号を出力する。バスバー2に流れる電流により発生する磁界の磁束密度は、当該バスバー2に流れる電流の大きさに比例する。従って、各相センサ部6U、6V、6Wにより、各相バスバー2U、2V、2Wに流れる電流値を検出することができる。各相センサ部6U、6V、6Wによる電流値の検出信号は、制御ユニット11へ出力される。制御ユニット11には、電流検出装置1の各相センサ部6U、6V、6Wによる電流値の検出信号の他、回転検出装置13による回転電機MGの回転速度の検出信号も入力される。制御ユニット11は、これらの検出信号に基づいてドライブ回路12に対して制御信号を出力し、スイッチングユニット16を制御する。
3.センサ部の構成
次に、各相バスバー2U、2V、2Wに対する各相センサ部6U、6V、6Wの配置及び各相センサ部6U、6V、6Wの構成について説明する。なお、これらの構成はいずれの相についても同じであるため、ここでは単にバスバー2及びセンサ部6として説明する。各センサ部6は、集磁コアを備えないコアレス型の磁界検出センサにより構成されている。このような磁界検出センサは、例えば、ホール素子、MR(磁気抵抗効果)素子、MI(磁気インピーダンス)素子等の各種の磁気検出素子を用いて構成される。本実施形態においては、図2に示すように、磁界検出センサは、コアレス型のセンサであり、これらの磁気検出素子は、周辺に集磁コアを備えない状態でバスバー2の近傍に配置される。また、センサ部6は、このような集磁コア以外にも、検出対象となるバスバー2(対象バスバー3)が発生させる磁界B以外の外部磁界に対するシールドを備えていない。なお、図2等では省略しているが、センサ部6は、これらの磁気検出素子を駆動するとともに出力信号線に接続される基板等を備えて構成されている。そして、センサ部6は、所定の磁界検出方向Sの磁界Bのみを検出するように構成されている。ここで、磁界検出方向Sは、一本の直線に平行な方向であって、当該直線の一方端側へ向かう方向と他方端側へ向かう方向の双方が含まれる。
図2に示すように、各センサ部6は、一つのバスバー2を検出対象とし、当該バスバー2に流れる電流Iを検出するために、当該バスバー2に電流Iが流れることによって発生するバスバー2近傍の磁界Bを検出する。そのため、センサ部6は、バスバー2の近傍に配置される。この際、センサ部6に最も近接するバスバー2の部位が検出部位31となる。センサ部6は、バスバー2の検出部位31に接する状態で、或いは当該検出部位31から所定距離だけ離間した状態で配置される。そして、センサ部6は、磁界検出方向Sと検出部位31でのバスバー2の延在方向Lとが略直交する向きとなるように配置される。特に、本実施形態においては、センサ部6の磁界検出方向Sが検出部位31でのバスバー2の延在方向Lに正確に直交するように、センサ部6を配置する向きを設定する。
4.バスバーの配置構成
次に、センサ部6に対する複数のバスバー2の配置構成について説明する。上記のとおり、電流検出装置1の各センサ部6U、6V、6Wは、検出対象の各相バスバー2U、2V、2Wに電流Iが流れることによって発生する磁界Bの磁束を検出する。この際、各相バスバー2U、2V、2Wは互いに並列配置されているため、一つの相のセンサ部6は、当該相のバスバー2から発生する磁界Bの磁束だけでなく他の相のバスバー2から発生する磁界Bの磁束も検出する場合がある。例えば、V相バスバー2VがU相バスバー2UとW相バスバー2Wとに両側から挟まれて配置されている場合、V相センサ部6Vは、本来はV相バスバー2Vからの磁束だけを検出すべきところ、U相バスバー2U及びW相バスバー2Wのそれぞれからの磁束も検出する場合がある。その場合、V相センサ部6Vにより検出されるV相バスバー2Vの電流値には、U相バスバー2U及びW相バスバー2Wのそれぞれから発生する磁界Bの磁束も検出することによる誤差が含まれることになる。各センサ部6U、6V、6Wにより検出される電流値の検出精度を高めるためには、各バスバー2が隣接する他のバスバー2からの磁界Bの影響を受けにくい構成とする必要がある。
そこで、この電流検出装置1は、各センサ部6U、6V、6Wの配置及び向きに対する各相バスバー2U、2V、2Wの各部位の延在方向を適切に設定することにより、各センサ部6U、6V、6Wが、検出対象のバスバー2以外の隣接する他のバスバー2からの磁界Bを検出することを抑制し、検出対象のバスバー2の磁界Bを高精度に検出することを可能としている。このような高精度な磁界Bの検出を実現するためのセンサ部6に対するバスバー2の各部位の延在方向の設定に、本願発明の特徴がある。なお、以下の説明では、U相バスバー2U、V相バスバー2V、及びW相バスバー2Wの相違は特に関係がないため、単なる並列配置された3本のバスバー2として取り扱うこととする。これら3本のバスバー2は、それぞれがセンサ部6を備えているために対象バスバー3となり得る。しかし、以下の説明では、煩雑さを避けるため、基本的には3本の内の中央に配置されたバスバー2に着目してこれを対象バスバー3とし、当該中央の対象バスバー3に対して両側に隣接して配置された2本のバスバー2を隣接バスバー4とした場合について主に説明する。
まず、センサ部6に対する各バスバー2の各部位の延在方向Lの設定についての基本的な条件(以下「延在方向設定条件」という。)について説明する。図3〜図12に示すバスバー2の配置構成の具体例は、いずれもこの延在方向設定条件を満たすように設定されている。なお、図2は、図3と同じバスバー2の配置構成を斜視図として示したものである。以下では、これらの図に示す複数の例を参照して延在方向設定条件の説明を行う。図3〜図12の内、図3〜図11には、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5を破線により示している。ここで、延在直交面5は、バスバー2の各部位の延在方向Lに直交する面である。そして、バスバー2の延在方向L(長手方向)の全ての部位が、それぞれに延在直交面5を有している。バスバー2に電流Iが流れた際に当該バスバー2の各部位から発生する磁界Bの磁束は、基本的に当該各部位の延在直交面5内を通る。なお、図3〜図11では、煩雑さを避けるために、中央の対象バスバー3に対して両側に配置された隣接バスバー4の延在直交面5のみを図示することとし、更には隣接バスバー4の延在方向Lに一定間隔で特定の部位を選択して当該部位についての延在直交面5のみを図示している。また、図2及び図12には、バスバー2が略一定幅の帯状に形成された例を示しているが、センサ部6に対する各バスバー2の各部位の延在方向Lの設定に関しては、バスバー2の延在方向Lに直交する断面の形状は特に関係がない。そこで、図3〜図11では、バスバー2の配置は、その中心線のみにより表している。
本発明に係る延在方向設定条件を満たすバスバー2の配置構成は、以下のとおりである。すなわち、対象バスバー3に隣接して配置されたバスバー2を隣接バスバー4とした際に、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中に、センサ部6の磁界検出方向Sと平行な向きでセンサ部6を通過する延在直交面5がないように設定されている。言い換えると、センサ部6に対する隣接バスバー4の各部位の延在直交面5は、当該隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中にセンサ部6を通過するものがなく、又は当該隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中でセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと交差する向きでセンサ部6を通過するように、設定されている。
ここで、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中にセンサ部6を通過するものがないように設定されている具体例としては、図3〜図5に示す例が該当する。一方、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中でセンサ部6を通過するものが磁界検出方向Sと交差する向きでセンサ部6を通過するように設定されている具体例としては、図6〜図12に示す例が該当する。また、このように隣接バスバー4の各部位の延在直交面5が磁界検出方向Sと交差する向きでセンサ部6を通過するように設定されている構成の中でも、センサ部6を通過する延在直交面5が、磁界検出方向Sと略直交する向きでセンサ部6を通過するように設定されていると更に好適である。このような構成とされた具体例としては、図6〜図8及び図12に示す例が該当する。
また、本実施形態においては、並列配置された複数(ここでは3本)のバスバー2の概略的な配設方向が所定の基準方向Dに沿った方向となるようにされている。そして、複数のバスバー2のそれぞれが、基準方向Dの一方側にあって当該基準方向Dに平行な延在方向L2を有する一方側平行領域22を有するとともに、当該一方側平行領域22に対して基準方向Dの他方側にあって当該基準方向Dに平行な延在方向L3を有する他方側平行領域23を有するように構成されている。また、これら複数のバスバー2の内の少なくとも一つが、一方側平行領域22と他方側平行領域23との間に、基準方向Dとは異なる方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有している。図3〜図9、及び図12に示す例では、複数(3本)のバスバー2の全てが屈曲領域21を有するように構成されている。このような屈曲領域21を有するバスバー2については、当該屈曲領域21に対して基準方向Dにおける一方側の領域が一方側平行領域22、基準方向Dにおける他方側の領域が他方側平行領域23となる。一方、図10及び図11に示す例では、複数(3本)のバスバー2の内の一部(2本又は1本)のみが屈曲領域21を有するように構成されている。これらの例において、屈曲領域21を有しないバスバー2は、基準方向Dに平行な直線状とされる。このような直線状のバスバー2では、一方側平行領域22と他方側平行領域23との境界は明確ではないが、本実施形態においては、便宜的に、センサ部6による検出部位31に対して基準方向Dの一方側の領域を一方側平行領域22、検出部位31に対して基準方向Dの他方側の領域を他方側平行領域23とする。なお、図示はしないが、バスバー2がセンサ部6による検出部位31を有していない場合には、並列配置された他のバスバー2の検出部位31に対応する部位を一方側平行領域22と他方側平行領域23との境界とすることができる。
更に、本実施形態においては、バスバー2が屈曲領域21を有する場合には、当該屈曲領域21内にセンサ部6による検出部位31が設定されている。上記のとおり、センサ部6が設けられるバスバー2は全て対象バスバー3となる。従って、図3〜図9、及び図12に示す例では、複数(3本)の対象バスバー3の全てが一方側平行領域22と他方側平行領域23との間に屈曲領域21を有し、センサ部6による検出部位31がそれらの屈曲領域21内に設けられている。
また、複数のバスバー2の配置構成としては、複数のバスバー2の中心線が同一平面内に配置される構成だけに限定されるものではなく、複数のバスバー2の中心線が三次元的に配置された構成としても好適である。図3〜図11には、複数のバスバー2の中心線が同一平面内に配置された構成の例を示している。また、図12には、複数のバスバー2(の中心線)が三次元的に配置された構成の例を示している。なお、複数のバスバー2の中心線が同一平面内に配置された構成には、図2に示されるように帯状のバスバー2の幅方向が当該平面に平行に配置された構成の他に、帯状のバスバー2の幅方向が当該平面に交差する方向に配置された構成等も含まれる。
5.具体例の説明
以下、上記のような延在方向設定条件を満たすバスバー2の配置構成の具体例について、図2〜図12を用いて順に説明する。
5−1.第1の具体例
まず、第1の具体例について、図2及び図3を用いて説明する。本例では、3本のバスバー2の全てが同じ方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有している。具体的には、3本のバスバー2の全てが、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって右側(図3における右側)に、基準方向Dに対して同じ角度で傾斜した方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有している。本例では、図3に良く示されるように、屈曲領域21の延在方向L1は、基準方向Dに対して45°傾斜した方向に設定されている。なお、このような基準方向Dに対する傾斜角度は単なる一例であり、例えば5°〜85°、好ましくは30°〜80°の範囲内で基準方向Dに対する傾斜角度を適宜設定すると好適である。
またこの際、中央の対象バスバー3に対して両側に隣接して配置された2本の隣接バスバー4が有する屈曲領域21は、当該屈曲領域21の延在方向L1に関して対象バスバー3に設けられたセンサ部6と重複しないように配置されている。これにより、各隣接バスバー4の屈曲領域21の各部位の延在直交面5の中にセンサ部6を通過するものがないように設定されている。更に、本例では、隣接バスバー4の一方側平行領域22及び他方側平行領域23が、基準方向Dに関して対象バスバー3のセンサ部6と重複しないように配置されている。これにより、各隣接バスバー4の一方側平行領域22の各部位及び他方側平行領域23の各部位の延在直交面5の中に、対象バスバー3のセンサ部6を通過するものがないように設定されている。以上のことから、本例では、各隣接バスバー4の全体について見ても、当該隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中にセンサ部6を通過するものがないように構成されている。
更に、本例では、各隣接バスバー4の一方側平行領域22の各部位及び他方側平行領域23の各部位の延在直交面5の中に対象バスバー3の屈曲領域21を通過するものがないように構成されている。このような構成は、3本のバスバー2のそれぞれの屈曲領域21の長さを全て同じに設定するとともに、基準方向Dに関する3本のバスバー2の屈曲領域21の位置を同じ位置に揃えて配置することにより実現されている。また、本例では、3本のバスバー2は、互いに同一形状の部材により構成されている。これにより、以上のようなバスバー2の配置構成を実現するために形状の異なる複数種類のバスバー2を用いる必要がなく、電流検出装置1を比較的安価に構成することが可能となっている。
本例に係るバスバー2の配置構成によれば、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中に、対象バスバー3に設けられたセンサ部6を通過するものがないように設定されている。すなわち、本例の構成では、対象バスバー3に設けられたセンサ部6が、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5が存在しない領域に配置されるように、当該センサ部6に対する各バスバー2の延在直交面5が設定されている。そして、上記のとおり、隣接バスバー4に電流Iが流れた際に当該隣接バスバー4の各部位から発生する磁界Bの磁束は、基本的に当該各部位の延在直交面5内を通る。従って、本例の構成によれば、隣接バスバー4の各部位から発生する磁界Bの磁束が対象バスバー3のセンサ部6を通過することも基本的にないことになる。これにより、隣接バスバー4からの磁界Bがセンサ部6により検出されることを大幅に抑制でき、当該センサ部6によって対象バスバー3から発生する磁界Bを高精度に検出することができる。よって、対象バスバー3を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
以上の説明では、3本の内の中央に配置されたバスバー2を対象バスバー3とした場合について説明した。しかし、残りの2本のいずれかを対象バスバー3とし、当該対象バスバー3に隣接する中央のバスバー2を隣接バスバー4とした場合についても、当該対象バスバー3のセンサ部6又は屈曲領域21に対する隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の関係は、上記と同様の関係となる。すなわち、本例では、センサ部6が設けられた3本のバスバー2のいずれを対象バスバー3とした場合にも、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中に対象バスバー3に設けられたセンサ部6を通過するものがないように構成されている。従って、本例の構成によれば、3つバスバー2の全てのセンサ部6について、隣接バスバー4の各部位から発生する磁界Bの磁束が当該センサ部6を通過することが基本的にないように構成されている。これにより、3本のバスバー2のそれぞれから発生する磁界Bを高精度に検出でき、各バスバー2を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
なお、本例では、3本のバスバー2のそれぞれの屈曲領域21の延在方向L1が、いずれも基準方向Dに対して同じ傾斜角度で傾斜した方向に設定された構成としたが、これら3本(複数)の屈曲領域21の一部又は全部の延在方向L1の基準方向Dに対する傾斜角度が、互いに異なる角度となるように設定することも可能である。
5−2.第2の具体例
次に、第2の具体例について、図4を用いて説明する。本例におけるバスバー2の配置構成は、3本のバスバー2の内の互いに隣接する2つのバスバー2が、それぞれに異なる方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有する点で、上記第1の具体例と相違している。ここでは、3本のバスバー2の内の1本のバスバー2が有する屈曲領域21の延在方向L1が、他の2本のバスバー2が有する屈曲領域21の延在方向L1とは異なる方向とされている。本例では、並列配置された3本のバスバー2の内、中央の1本のバスバー2の屈曲領域21の延在方向L1が他の2本のバスバー2とは異なった方向とされている。具体的には、中央の1本のバスバー2は、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって左側(図4における左側)に傾斜した方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有している。一方、当該中央のバスバー2に対する両側の2本のバスバー2は、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって右側(図4における右側)に、基準方向Dに対して同じ角度で傾斜した方向を延在方向Lとする屈曲領域21を有している。これら3本のバスバー2の屈曲領域21の延在方向L1は、いずれも基準方向Dに対して45°傾斜した方向に設定されている。なお、上記第一の具体例と同様に、このような基準方向Dに対する傾斜角度は単なる一例であり、例えば5°〜85°、好ましくは30°〜80°の範囲内で基準方向Dに対する傾斜角度を適宜設定すると好適である。
その他の構成は、基本的に上記第1の具体例と同様である。従って、3本のバスバー2のいずれを対象バスバー3とした場合であっても、当該対象バスバー3に隣接して配置された隣接バスバー4が有する屈曲領域21は、当該屈曲領域21の延在方向L1に関して対象バスバー3に設けられたセンサ部6と重複しないように配置されている。更に、隣接バスバー4の一方側平行領域22及び他方側平行領域23が、基準方向Dに対象バスバー3のセンサ部6と重複しないように配置されている。よって本例の構成においても、各隣接バスバー4の全体について見て、当該隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中にセンサ部6を通過するものがないように構成されている。また、本例の構成でも、3本のバスバー2のそれぞれの屈曲領域21の長さが全て同じに設定されるとともに、基準方向Dに関する3本のバスバー2の屈曲領域21の位置を同じ位置に揃えて配置されている。また、3本のバスバー2は、互いに同一形状の部材の配置方向を異ならせることにより構成されている。本例の構成でも、上記第一の具体例と同様に、3つバスバー2の全てのセンサ部6について、隣接バスバー4の各部位から発生する磁界Bの磁束が当該センサ部6を通過することが基本的にないように構成されている。これにより、3本のバスバー2のそれぞれから発生する磁界Bを高精度に検出でき、各バスバー2を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
なお、本例では、3本のバスバー2のそれぞれの屈曲領域21の延在方向L1が、いずれも基準方向Dに対して同じ傾斜角度で傾斜した方向に設定された構成としたが、これら3本(複数)の屈曲領域21の一部又は全部の延在方向L1の基準方向Dに対する傾斜角度が、互いに異なる角度となるように設定することも可能である。
5−3.第3の具体例
次に、第3の具体例について、図5を用いて説明する。本例におけるバスバー2の配置構成は、3本のバスバー2の内の中央以外の1本のバスバー2が有する屈曲領域21の延在方向L1が他の2本のバスバー2とは異なる方向とされている点で、中央のバスバー2の屈曲領域21の延在方向Lが他の2本のバスバー2と異なる方向とされている上記第2の具体例と相違している。すなわち、本例では、並列配置された3本のバスバー2の内、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって右側(図5における右側)に配置された1本のバスバー2の屈曲領域21の延在方向L1が他の2本のバスバー2とは異なった方向とされている。具体的には、右側の1本のバスバー2は、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって左側(図5における左側)に傾斜した方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有している。一方、当該中央及び左側のバスバー2は、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって右側に、基準方向Dに対して同じ角度で傾斜した方向を延在方向Lとする屈曲領域21を有している。これら3本のバスバー2の屈曲領域21の延在方向L1は、いずれも基準方向Dに対して45°傾斜した方向に設定されている。なお、上記第一の具体例と同様に、このような基準方向Dに対する傾斜角度は単なる一例であり、例えば5°〜85°、好ましくは30°〜80°の範囲内で基準方向Dに対する傾斜角度を適宜設定すると好適である。
その他の構成は、基本的に上記第1及び第2の具体例と同様である。よって、本例の構成においても、上記第1及び第2の具体例と同様の作用効果を奏することができる。
なお、本例では、3本のバスバー2のそれぞれの屈曲領域21の延在方向L1が、いずれも基準方向Dに対して同じ傾斜角度で傾斜した方向に設定された構成としたが、これら3本(複数)の屈曲領域21の一部又は全部の延在方向L1の基準方向Dに対する傾斜角度が、互いに異なる角度となるように設定することも可能である。
5−4.第4の具体例
次に、第4の具体例について、図6を用いて説明する。本例におけるバスバー2の配置構成は、3本のバスバー2の全てが同じ方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有している点は、上記第1の具体例と同様であるが、各屈曲領域21の延在方向L1が、基準方向Dに略直交する方向に設定されている点で、上記第1の具体例と相違している。具体的には、3本のバスバー2の全てが、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって右側(図6における右側)に基準方向Dに対して直角に屈曲され、当該基準方向Dに直交する方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有している。なお、本例では、屈曲領域21の延在方向L1が、基準方向Dに対して正確に直交するように設定している。
また、中央の対象バスバー3に対して両側に隣接して配置された2本の隣接バスバー4が有する屈曲領域21は、当該屈曲領域21の延在方向L1である基準方向Dに直交する方向に関して対象バスバー3に設けられたセンサ部6と重複しないように配置されている。これにより、各隣接バスバー4の屈曲領域21の各部位の延在直交面5の中にセンサ部6を通過するものがないように設定されている。従って、本例の構成によれば、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中でセンサ部6を通過するのは、一方側平行領域22及び他方側平行領域23の各部位の延在直交面5だけとなる。そして、上記のとおり、対象バスバー3に設けられるセンサ部6の磁界検出方向Sは、屈曲領域21の延在方向L1に直交する方向とされているため、一方側平行領域22及び他方側平行領域23の各部位の延在直交面5は、当該センサ部6の磁界検出方向Sに直交する方向となる。以上のことから、本例では、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと略直交する向きで当該センサ部6を通過するように構成されている。
従って、本例に係るバスバー2の配置構成によれば、隣接バスバー4の各部位から発生する磁界Bの磁束も基本的に対象バスバー3のセンサ部6の磁界検出方向Sと略直交する向きで当該センサ部6を通ることになる。そして、上記のとおり、センサ部6は、磁界検出方向Sの磁界Bのみを検出するように構成されており、磁界検出方向Sに交差する方向の磁界Bについては、当該磁界Bについての磁界検出方向Sのベクトル成分のみを検出することになる。従って、本例の構成によれば、対象バスバー3のセンサ部6が検出する隣接バスバー4からの磁界Bについての磁界検出方向Sのベクトル成分は基本的にゼロとなる。これにより、隣接バスバー4からの磁界Bがセンサ部6により検出されることを大幅に抑制でき、当該センサ部6によって対象バスバー3から発生する磁界Bを高精度に検出することができる。よって、対象バスバー3を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
更に、本例では、3本のバスバー2のそれぞれの屈曲領域21の長さを全て同じに設定するとともに、基準方向Dに関する3本のバスバー2の屈曲領域21の位置を同じ位置に揃えて配置している。これにより、本例の構成は、3本のバスバー2を互いに同一形状の部材により構成することが容易となっている。そして、3本のバスバー2を同一形状の部材により構成した場合には、以上のようなバスバー2の配置構成を実現するために形状の異なる複数種類のバスバー2を用いる必要がなく、電流検出装置1を比較的安価に構成することが可能となっている。
以上の説明では、3本の内の中央に配置されたバスバー2を対象バスバー3とした場合について説明した。しかし、残りの2本のいずれかを対象バスバー3とし、当該対象バスバー3に隣接する中央のバスバー2を隣接バスバー4とした場合についても、当該対象バスバー3のセンサ部6又は屈曲領域21に対する隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の関係は、上記と同様の関係となる。すなわち、本例では、センサ部6が設けられた3本のバスバー2のいずれを対象バスバー3とした場合にも、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと略直交する向きで当該センサ部6を通過するように構成されている。従って、本例の構成によれば、3本のバスバー2の全てのセンサ部6について、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で当該センサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと略直交する向きで通過するように構成されている。これにより、3本のバスバー2のそれぞれから発生する磁界Bを高精度に検出でき、各バスバー2を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
なお、本例では、3本のバスバー2のそれぞれの屈曲領域21の延在方向L1が、基準方向Dに対して正確に直交するように設定された構成としたが、これらの基準方向Dに対する傾斜角度は正確に90°である必要はなく、例えば基準方向Dに対して85°〜95°の範囲内で基準方向Dに対する傾斜角度を適宜設定すると好適である。また、3本のバスバー2の全ての屈曲領域21が同じ方向を延在方向L1としている必要はなく、3本(複数)の屈曲領域21の一部又は全部の延在方向L1の基準方向Dに対する傾斜角度が、互いに異なる角度となるように設定することも可能である。
5−5.第5の具体例
次に、第5の具体例について、図7を用いて説明する。本例におけるバスバー2の配置構成は、基準方向Dに関する3本のバスバー2の屈曲領域21の位置が互いに異なる位置となるように配置した点で、上記第4の具体例と相違している。ここでは、3本のバスバー2の内、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって左側(図7における左側)に配置されたバスバー2の屈曲領域21が、基準方向Dにおける最も他方側(図7における上側)に配置され、中央のバスバー2の屈曲領域21はそれより基準方向Dの一方側に配置され、右側のバスバー2の屈曲領域21はそれより更に基準方向Dの一方側に配置されている。但し、本例においても、3本のバスバー2の全てが、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって右側(図6における右側)に基準方向Dに対して直角に屈曲され、当該基準方向Dに直交する方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有している。従って、本例では、屈曲領域21の屈曲方向側(図6における右側)のバスバー2の屈曲領域21が、当該屈曲方向反対側(図6における左側)に隣接するバスバー2の屈曲領域21に対して、基準方向Dの一方側に配置される構成となっている。なお、本例においても、屈曲領域21の延在方向L1は、基準方向Dに対して正確に直交するように設定している。
また、中央の対象バスバー3に対して両側に隣接して配置された2本の隣接バスバー4が有する屈曲領域21は、当該屈曲領域21の延在方向L1である基準方向Dに直交する方向に関して対象バスバー3に設けられたセンサ部6と重複しないように配置されている。これにより、各隣接バスバー4の屈曲領域21の各部位の延在直交面5の中にセンサ部6を通過するものがないように設定されている。但し、本例では、2本の隣接バスバー4が有する屈曲領域21は、当該屈曲領域21の延在方向L1に関して対象バスバー3の屈曲領域21と一部重複するように配置されている。
その他の構成は、基本的に上記第4の具体例と同様である。従って、3本のバスバー2のいずれを対象バスバー3とした場合であっても、当該対象バスバー3に隣接して配置された隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと略直交する向きで当該センサ部6を通過するように構成されている。よって、本例の構成においても、3つバスバー2の全てのセンサ部6について、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で当該センサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと略直交する向きで通過するように構成されている。これにより、3本のバスバー2のそれぞれから発生する磁界Bを高精度に検出でき、各バスバー2を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
5−6.第6の具体例
次に、第6の具体例について、図8を用いて説明する。本例におけるバスバー2の配置構成は、3本のバスバー2の内の互いに隣接する2つのバスバー2が、互いに異なる方向に屈曲されている点で、上記第4の具体例と相違している。ここでは、並列配置された3本のバスバー2の内、中央の1本のバスバー2の屈曲領域21の屈曲方向が他の2本のバスバー2とは異なった方向とされている。具体的には、3本のバスバー2の内の中央の1本のバスバー2が、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって左側(図8における左側)に基準方向Dに対して直角に屈曲され、当該中央のバスバー2に対する両側の2本のバスバー2が、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって右側(図8における右側)に基準方向Dに対して直角に屈曲されている。なお、本例でも、屈曲領域21の延在方向L1は、基準方向Dに対して正確に直交するように設定している。
その他の構成は、基本的に上記第4の具体例と同様である。よって、本例の構成においても、上記第4の具体例と同様の作用効果を奏することができる。
5−7.第7の具体例
次に、第7の具体例について、図9を用いて説明する。本例におけるバスバー2の配置構成は、基準方向Dに関する3本のバスバー2の屈曲領域21の位置が互いに異なる位置となるように配置した点で、上記第1の具体例と相違している。ここでは、3本のバスバー2の内、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって右側(図9における右側)に配置されたバスバー2の屈曲領域21が、基準方向Dにおける最も他方側(図9における上側)に配置され、中央のバスバー2の屈曲領域21はそれより基準方向Dの一方側に配置され、左側のバスバー2の屈曲領域21はそれより更に基準方向Dの一方側に配置されている。但し、本例においても、屈曲領域21の延在方向L1は、基準方向Dに対して45°傾斜した方向に設定されている。なお、上記第一の具体例と同様に、このような基準方向Dに対する傾斜角度は単なる一例であり、例えば5°〜85°、好ましくは30°〜80°の範囲内で基準方向Dに対する傾斜角度を適宜設定すると好適である。
また、中央の対象バスバー3に対して両側に隣接して配置された2本の隣接バスバー4が有する屈曲領域21は、当該屈曲領域21の延在方向L1に関して対象バスバー3に設けられたセンサ部6と重複しないように配置されている。これにより、各隣接バスバー4の屈曲領域21の各部位の延在直交面5の中にセンサ部6を通過するものがないように設定されている。従って、本例の構成によれば、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中でセンサ部6を通過するのは、一方側平行領域22及び他方側平行領域23の各部位の延在直交面5だけとなる。図9に示すように、本例では、隣接バスバー4の一方側平行領域22及び他方側平行領域23の各部位の延在直交面5は、対象バスバー3に設けられるセンサ部6の磁界検出方向Sに対して所定の角度で交差する方向となる。ここで、隣接バスバー4の延在直交面5が磁界検出方向Sと交差する角度は、屈曲領域21の延在方向L1が基準方向Dに対して傾斜する角度に等しく、本例では45°となる。以上のことから、本例では、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと所定の角度(本例では45°、以下同様)で交差する向きに当該センサ部6を通過するように構成されている。
従って、本例に係るバスバー2の配置構成によれば、隣接バスバー4の各部位から発生する磁界Bの磁束も基本的に対象バスバー3のセンサ部6の磁界検出方向Sと所定の角度で交差する向きで当該センサ部6を通ることになる。そして、上記のとおり、センサ部6は、磁界検出方向Sの磁界Bのみを検出するように構成されており、磁界検出方向Sに交差する方向の磁界Bについては、当該磁界Bについての磁界検出方向Sのベクトル成分のみを検出することになる。従って、本例の構成によれば、隣接バスバー4からの磁界Bの内で対象バスバー3のセンサ部6により検出されるのは、当該磁界Bの一部であるベクトル成分のみとなる。これにより、隣接バスバー4からの磁界Bがセンサ部6により検出される量を抑制でき、当該センサ部6によって対象バスバー3から発生する磁界Bを高精度に検出することができる。よって、対象バスバー3を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
以上の説明では、3本の内の中央に配置されたバスバー2を対象バスバー3とした場合について説明した。しかし、残りの2本のいずれかを対象バスバー3とし、当該対象バスバー3に隣接する中央のバスバー2を隣接バスバー4とした場合についても、当該対象バスバー3のセンサ部6又は屈曲領域21に対する隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の関係は、上記と同様の関係となる。すなわち、本例では、センサ部6が設けられた3本のバスバー2のいずれを対象バスバー3とした場合にも、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと所定の角度で交差する向きに当該センサ部6を通過するように構成されている。従って、本例の構成によれば、3つバスバー2の全てのセンサ部6について、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で当該センサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと所定の角度で交差する向きで通過するように構成されている。これにより、3本のバスバー2のそれぞれから発生する磁界Bを高精度に検出でき、各バスバー2を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
なお、本例では、3本のバスバー2のそれぞれの屈曲領域21の延在方向L1が、いずれも基準方向Dに対して同じ傾斜角度で傾斜した方向に設定された構成としたが、これら3本(複数)の屈曲領域21の一部又は全部の延在方向L1の基準方向Dに対する傾斜角度が、互いに異なる角度となるように設定することも可能である。
5−8.第8の具体例
次に、第8の具体例について、図10を用いて説明する。本例におけるバスバー2の配置構成は、3本のバスバー2の内の2本のみが屈曲領域21を有し、1本のバスバー2が屈曲領域21を有しない直線状とされている点で、上記の各具体例と相違している。ここでは、3本のバスバー2の内の中央の1本のバスバー2が屈曲領域21を有しない直線状のバスバー2とされ、当該中央のバスバー2の両側にそれぞれ隣接する2本のバスバー2が屈曲領域21を有している。これら両側の2本のバスバー2は、それぞれに異なる方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有している。具体的には、右側の1本のバスバー2は、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって左側(図10における左側)に傾斜した方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有している。一方、左側のバスバー2は、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって右側(図10における右側)に傾斜した方向を延在方向Lとする屈曲領域21を有している。これら2本のバスバー2の屈曲領域21の延在方向L1は、いずれも基準方向Dに対して45°傾斜した方向に設定されている。なお、このような基準方向Dに対する傾斜角度は単なる一例であり、例えば5°〜85°、好ましくは30°〜80°の範囲内で基準方向Dに対する傾斜角度を適宜設定すると好適である。中央に配置された直線状のバスバー2では、一方側平行領域22と他方側平行領域23との境界は明確ではない。そこで、本実施形態においては、センサ部6による検出部位31に対して基準方向Dの一方側を一方側平行領域22、検出部位31に対して基準方向Dの他方側を他方側平行領域23としている。
ここでは、まず、3本のバスバー2の内の中央に配置された直線状のバスバー2を対象バスバー3とした場合について検討する。図10には、この場合における隣接バスバー4の各部位の延在直交面5を破線で示している。本例では、対象バスバー3に対して両側に配置された隣接バスバー4の一方側平行領域22及び他方側平行領域23が、基準方向Dに関して対象バスバー3のセンサ部6と重複しないように配置されている。これにより、各隣接バスバー4の一方側平行領域22の各部位及び他方側平行領域23の各部位の延在直交面5の中に、対象バスバー3のセンサ部6を通過するものがないように設定されている。従って、本例の構成によれば、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中でセンサ部6を通過するのは、屈曲領域21の各部位の延在直交面5だけとなっている。そして、図10に示すように、本例では、隣接バスバー4の屈曲領域21の各部位の延在直交面5は、対象バスバー3に設けられるセンサ部6の磁界検出方向Sに対して所定の角度で交差する方向となる。ここで、隣接バスバー4の延在直交面5が磁界検出方向Sと交差する角度は、屈曲領域21の延在方向L1が基準方向Dに対して傾斜する角度に等しく、本例では45°となる。以上のことから、本例では、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと所定の角度(本例では45°、以下同様)で交差する向きに当該センサ部6を通過するように構成されている。
次に、屈曲領域21を有する両側の2本のバスバー2のいずれかを対象バスバー3とした場合について検討する。この場合、対象バスバー3に隣接する隣接バスバー4は、中央に配置された直線状のバスバー2となる。但し、図10に記載された符号及び延在直交面5を表す破線は、このような場合に対応したものとはなっていない。本例の構成によれば、直線状の隣接バスバー4の基準方向Dに平行な領域(一方側平行領域22又は他方側平行領域23)の各部位の延在直交面5が、対象バスバー3のセンサ部6を通過することになる。そして、図10に示すように、本例では、対象バスバー3のセンサ部6は基準方向Dに対して傾斜して配置された屈曲領域21を検出部位31として設けられており、当該センサ部6の磁界検出方向Sは、基準方向Dに直交する方向に対して傾斜するように設定されている。従って、本例では、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと所定の角度で交差する向きに当該センサ部6を通過するように構成されている。ここで、隣接バスバー4の延在直交面5が磁界検出方向Sと交差する角度は、屈曲領域21の延在方向L1が基準方向Dに対して傾斜する角度に等しくなる。これは、屈曲領域21を有する両側の2本のバスバー2のいずれを対象バスバー3としても同様である。
以上より、本例に係るバスバー2の配置構成によれば、センサ部6が設けられた3本のバスバー2のいずれを対象バスバー3とした場合にも、隣接バスバー4の各部位から発生する磁界Bの磁束は、基本的に対象バスバー3のセンサ部6の磁界検出方向Sと所定の角度で交差する向きで当該センサ部6を通ることになる。そして、上記のとおり、センサ部6は、磁界検出方向Sの磁界Bのみを検出するように構成されており、磁界検出方向Sに交差する方向の磁界Bについては、当該磁界Bについての磁界検出方向Sのベクトル成分のみを検出することになる。従って、本例の構成によれば、隣接バスバー4からの磁界Bの内で対象バスバー3のセンサ部6により検出されるのは、当該磁界Bの一部であるベクトル成分のみとなる。これにより、隣接バスバー4からの磁界Bがセンサ部6により検出される量を抑制でき、当該センサ部6によって対象バスバー3から発生する磁界Bを高精度に検出することができる。よって、対象バスバー3を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
5−9.第9の具体例
次に、第9の具体例について、図11を用いて説明する。本例におけるバスバー2の配置構成は、3本のバスバー2の内の一部のみが屈曲領域21を有するように構成されている点は上記第8の具体例と同様である。但し、本例の構成は、3本のバスバー2の内の中央に配置された1本のみが屈曲領域21を有し、当該中央のバスバー2の両側にそれぞれ隣接する2本のバスバー2が屈曲領域21を有しない直線状とされている点で、上記第8の具体例と相違している。中央のバスバー2は、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって右側(図11における右側)に傾斜した方向を延在方向Lとする屈曲領域21を有している。このバスバー2の屈曲領域21の延在方向L1は、基準方向Dに対して45°傾斜した方向に設定されている。なお、このような基準方向Dに対する傾斜角度は単なる一例であり、例えば5°〜85°、好ましくは30°〜80°の範囲内で基準方向Dに対する傾斜角度を適宜設定すると好適である。両側に配置された2本の直線状のバスバー2では、一方側平行領域22と他方側平行領域23との境界は明確ではない。そこで、本実施形態においては、センサ部6による検出部位31に対して基準方向Dの一方側を一方側平行領域22、検出部位31に対して基準方向Dの他方側を他方側平行領域23としている。
ここでは、まず、3本のバスバー2の内の中央に配置された屈曲領域21を有するバスバー2を対象バスバー3とした場合について検討する。図11には、この場合における隣接バスバー4の各部位の延在直交面5を破線で示している。本例では、直線状の隣接バスバー4の基準方向Dに平行な領域(一方側平行領域22又は他方側平行領域23)の各部位の延在直交面5が、対象バスバー3のセンサ部6を通過することになる。そして、図11に示すように、本例では、対象バスバー3のセンサ部6は基準方向Dに対して傾斜して配置された屈曲領域21を検出部位31として設けられており、当該センサ部6の磁界検出方向Sは、基準方向Dに直交する方向に対して傾斜するように設定されている。従って、本例では、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと所定の角度で交差する向きに当該センサ部6を通過するように構成されている。ここで、隣接バスバー4の延在直交面5が磁界検出方向Sと交差する角度は、屈曲領域21の延在方向L1が基準方向Dに対して傾斜する角度に等しく、本例では45°となる。
次に、両側の2本の直線状のバスバー2のいずれかを対象バスバー3とした場合について検討する。この場合、対象バスバー3に隣接する隣接バスバー4は、中央に配置された屈曲領域21を有するバスバー2となる。但し、図11に記載された符号及び延在直交面5を表す破線は、このような場合に対応したものとはなっていない。本例の構成によれば、対象バスバー3に隣接して配置された屈曲領域21を有する隣接バスバー4の一方側平行領域22及び他方側平行領域23は、基準方向Dに関して対象バスバー3のセンサ部6と重複しないように配置されている。これにより、隣接バスバー4の一方側平行領域22の各部位及び他方側平行領域23の各部位の延在直交面5の中に、対象バスバー3のセンサ部6を通過するものがないように設定されている。従って、本例の構成によれば、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中でセンサ部6を通過するのは、屈曲領域21の各部位の延在直交面5だけとなっている。そして、図11に示すように、本例では、隣接バスバー4の屈曲領域21の各部位の延在直交面5は、対象バスバー3に設けられるセンサ部6の磁界検出方向Sに対して所定の角度で交差する方向となる。以上のことから、本例では、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと所定の角度で交差する向きに当該センサ部6を通過するように構成されている。ここで、隣接バスバー4の延在直交面5が磁界検出方向Sと交差する角度は、屈曲領域21の延在方向L1が基準方向Dに対して傾斜する角度に等しくなる。これは、両側の2本の直線状のバスバー2のいずれを対象バスバー3としても同様である。
以上より、本例に係るバスバー2の配置構成によれば、センサ部6が設けられた3本のバスバー2のいずれを対象バスバー3とした場合にも、隣接バスバー4の各部位から発生する磁界Bの磁束は、基本的に対象バスバー3のセンサ部6の磁界検出方向Sと所定の角度で交差する向きで当該センサ部6を通ることになる。そして、上記のとおり、センサ部6は、磁界検出方向Sの磁界Bのみを検出するように構成されており、磁界検出方向Sに交差する方向の磁界Bについては、当該磁界Bについての磁界検出方向Sのベクトル成分のみを検出することになる。従って、本例の構成によれば、隣接バスバー4からの磁界Bの内で対象バスバー3のセンサ部6により検出されるのは、当該磁界Bの一部であるベクトル成分のみとなる。これにより、隣接バスバー4からの磁界Bがセンサ部6により検出される量を抑制でき、当該センサ部6によって対象バスバー3から発生する磁界Bを高精度に検出することができる。よって、対象バスバー3を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
5−10.第10の具体例
以上の第1から第9の具体例では、いずれも複数のバスバー2の中心線が同一平面内に配置されている構成の例について説明した。しかし、本発明の実施形態はこのような構成に限定されるものではない。そこで、次に、複数のバスバー2の中心線が三次元的に配置された構成の例である第10の具体例について、図12を用いて説明する。本例の構成では、3本のバスバー2の中心線が互いに平行な異なる平面上に配置されているとともに、各バスバー2がそれぞれ屈曲領域21を有している。そして、互いに隣接する2つのバスバー2について、各バスバー2の中心線が存在する平面上での各屈曲領域21の延在方向L1が互いに異なる方向とされている。ここでは、並列配置された3本のバスバー2の内、中央の1本のバスバー2の屈曲領域21の延在方向L1が他の2本のバスバー2とは異なった方向とされている。具体的には、中央の1本のバスバー2は、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって左側(図12における左側)に傾斜した方向を延在方向L1とする屈曲領域21を有している。一方、当該中央のバスバー2に対する両側の2本のバスバー2は、基準方向Dの一方側から他方側へ向かって右側(図12における右側)に、基準方向Dに対して同じ角度で傾斜した方向を延在方向Lとする屈曲領域21を有している。このような3本のバスバー2の構成は、図4に示す上記第2の具体例に係る3本のバスバー2を、各バスバー2が存在する平面に直交する方向に重ねるように配列した構成に相当する。これら3本のバスバー2の屈曲領域21の延在方向L1は、いずれも基準方向Dに対して45°傾斜した方向に設定されている。なお、ここでは、各バスバー2は、帯状とされるとともに、その幅方向は、各バスバー2の中心線が存在する平面に平行に配置されている。
本例では、中央の対象バスバー3に対して両側に隣接して配置された2本の隣接バスバー4は、当該隣接バスバー4の一方側平行領域22及び他方側平行領域23が、基準方向Dに関して対象バスバー3のセンサ部6と重複しないように配置されている。これにより、各隣接バスバー4の一方側平行領域22の各部位及び他方側平行領域23の各部位の延在直交面5の中に、対象バスバー3のセンサ部6を通過するものがないように設定されている。更に、本例では、上記のとおり、互いに隣接する2つのバスバー2の屈曲領域21が、基準方向Dに対して45°傾斜した方向であって互いに異なる(交差する)方向を延在方向Lとした構成となっている。これにより、対象バスバー3の屈曲領域21の延在方向L1と、隣接バスバー4の屈曲領域21の延在方向L1とが互いに直交する方向となるように構成されている。そして、上記のとおり、対象バスバー3に設けられるセンサ部6の磁界検出方向Sは、屈曲領域21の延在方向L1に直交する方向とされているため、隣接バスバー4の屈曲領域21の各部位の延在直交面5は、当該センサ部6の磁界検出方向Sに直交する方向となる。以上のことから、本例では、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと略直交する向きで当該センサ部6を通過するように構成されている。
従って、本例に係るバスバー2の配置構成によれば、隣接バスバー4の各部位から発生する磁界Bの磁束も基本的に対象バスバー3のセンサ部6の磁界検出方向Sと略直交する向きで当該センサ部6を通ることになる。そして、上記のとおり、センサ部6は、磁界検出方向Sの磁界Bのみを検出するように構成されており、磁界検出方向Sに交差する方向の磁界Bについては、当該磁界Bについての磁界検出方向Sのベクトル成分のみを検出することになる。従って、本例の構成によれば、対象バスバー3のセンサ部6が検出する隣接バスバー4からの磁界Bについての磁界検出方向Sのベクトル成分は基本的にゼロとなる。これにより、隣接バスバー4からの磁界Bがセンサ部6により検出されることを大幅に抑制でき、当該センサ部6によって対象バスバー3から発生する磁界Bを高精度に検出することができる。よって、対象バスバー3を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
更に、本例では、3本のバスバー2のそれぞれの屈曲領域21の長さを全て同じに設定するとともに、基準方向Dに関する3本のバスバー2の屈曲領域21の位置を同じ位置に揃えて配置している。また、本例では、3本のバスバー2は、互いに同一形状の部材の配置方向を異ならせることにより構成されている。これにより、以上のようなバスバー2の配置構成を実現するために形状の異なる複数種類のバスバー2を用いる必要がなく、電流検出装置1を比較的安価に構成することが可能となっている。
以上の説明では、3本の内の中央に配置されたバスバー2を対象バスバー3とした場合について説明した。しかし、残りの2本のいずれかを対象バスバー3とし、当該対象バスバー3に隣接する中央のバスバー2を隣接バスバー4とした場合についても、当該対象バスバー3のセンサ部6に対する隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の関係は、上記と同様の関係となる。すなわち、本例では、センサ部6が設けられた3本のバスバー2のいずれを対象バスバー3とした場合にも、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと略直交する向きで当該センサ部6を通過するように構成されている。従って、本例の構成によれば、3つバスバー2の全てのセンサ部6について、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で当該センサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと略直交する向きで通過するように構成されている。これにより、3本のバスバー2のそれぞれから発生する磁界Bを高精度に検出でき、各バスバー2を流れる電流Iを高精度に検出することができる。
なお、本例では、3本のバスバー2の中から選択された対象バスバー3の屈曲領域21の延在方向L1と、隣接バスバー4の屈曲領域21の延在方向L1とが互いに直交する方向となるように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、対象バスバー3の屈曲領域21の延在方向L1と、隣接バスバー4の屈曲領域21の延在方向L1とが成す角度が、90°以外の角度となるように構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。このような場合には、隣接バスバー4の各部位から発生する磁界Bの磁束は、基本的に対象バスバー3のセンサ部6の磁界検出方向Sと所定の角度で交差する向きで当該センサ部6を通ることになる。従って、この場合には、隣接バスバー4からの磁界Bの内で対象バスバー3のセンサ部6により検出されるのは、当該磁界Bの一部であるベクトル成分のみとなるので、隣接バスバー4からの磁界Bがセンサ部6により検出される量を抑制できる。
また、本例のように、複数のバスバー2を互いに平行な異なる平面上に配置する構成とする場合において、各バスバー2の屈曲領域21の基準方向Dに対する角度は、45°以外の角度としてもよい。すなわち、例えば5°〜85°、好ましくは30°〜80°の範囲内で基準方向Dに対する傾斜角度を適宜設定すると好適である。また、いずれの場合においても、互いに隣接する2つのバスバー2の屈曲領域21同士の角度が90°となるのが最も好適であるが、これらの屈曲領域21同士の角度が90°以外の角度となるように構成してもよい。また、複数のバスバー2を互いに平行な異なる平面上に配置する構成とする場合においても、3本のバスバー2の全てが屈曲領域21を有している必要はなく、上記第8の具体例及び第9の具体例のように、3本のバスバー2の一部が屈曲領域21を有しない直線状のバスバー2とされた構成としても好適である。
また、本例では、基準方向Dに関する3本のバスバー2の屈曲領域21の位置を同じ位置に揃えて配置した構成について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、基準方向Dに関する3本のバスバー2の屈曲領域21の位置が互いに異なる位置となるように配置した構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、3本のバスバー2は、各バスバー2の中心線が互いに平行な異なる平面上に配置されているとともに、各バスバー2がそれぞれ屈曲領域21を有し、当該各バスバー2の屈曲領域21が、基準方向Dに関して互いに異なる位置となるように配置される。このような3本のバスバー2の構成は、図9に示す上記第7の具体例に係る3本のバスバー2を、各バスバー2の中心線が互いに平行な異なる平面上に位置するように配置した構成に相当する。このような構成によっても、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中で対象バスバー3のセンサ部6を通過するものが、磁界検出方向Sと略直交する向きで当該センサ部6を通過するように構成される。
6.その他の実施形態
(1)上記の実施形態では、バスバー2が銅等の導電性部材を略一定幅の帯状に形成したもので構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、バスバー2は、導電性部材を細長い棒状に形成したものであればよい。従って、例えば、バスバー2を、円形、矩形、多角形等の各種断面形状を有する棒状部材により構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(2)上記の実施形態では、電流検出装置1が3本のバスバー2を備え、それらの全てがセンサ部6による磁界の検出対象となる対象バスバー3となる場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。従って、3本のバスバー2の内の一部のみを対象バスバー3としてセンサ部6を配置した構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。特に、3本のバスバー2に回転電機MGを駆動するための三相交流の各相の電流が流れる場合においては、三相交流の各相の電流の和はゼロとなるため、3本のバスバー2の内の2本のみを対象バスバー3としても好適である。また、電流検出装置1が、2本のバスバー2を備え、或いは4本以上のバスバー2を備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。このような場合であっても、これら複数のバスバー2の内の全部又は一部を対象バスバー3とし、各バスバー2の検出部位31近傍に配置されたセンサ部6によって磁界を検出する構成とすると好適である。なお、電流検出装置1が2本のバスバー2を備える場合には、上述した3本のバスバー2を備える各種具体例の構成の中の任意の2本のバスバー2を選択した構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(3)上記の実施形態における各具体例では、いずれもバスバー2が屈曲領域21を備える場合には当該屈曲領域21内にセンサ部6による検出部位31を設けている。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、バスバー2が屈曲領域21を備える場合において当該屈曲領域21以外の部位にセンサ部6による検出部位31を設けた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(4)上記の実施形態では、バスバー2の配置構成の具体例について説明した。しかし、本発明の実施形態はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、本発明の実施形態は、複数のバスバー2の内でセンサ部6が設けられるいずれのバスバー2を対象バスバー3とした場合であっても、隣接バスバー4の各部位の延在直交面5の中に磁界検出方向Sと平行な向きでセンサ部6を通過するものがないような構成であればよく、上記以外にも様々なバスバー2の配置構成を採用することができる。例えば、上記の具体例1から具体例9の構成において、複数のバスバー2の中心線が同一平面上からずれた位置に配置された構成とすること等も、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合において、複数のバスバー2のそれぞれが存在する平面が互いに平行に配置される構成とし、或いはこれらの平面が互いに交差するように配置される構成とすることができる。
(5)上記の実施形態では、電流検出装置1が、三相交流により駆動される回転電機MGの駆動電流が流れる3本のバスバー2U、2V、2Wを対象として構成された場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、本発明は、並列配置された複数のバスバーの内の少なくとも一つを対象バスバーとし、当該対象バスバーの近傍の磁界に基づいて当該対象バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置であれば、特に用途を問わず様々なものに適用することができる。よって、例えば、電流検出装置1が、単相交流電源により駆動される各種機器の電源電流が流れる少なくとも2本のバスバーを対象として構成されることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
本発明は、並列配置された複数のバスバーの内の少なくとも一つを対象バスバーとし、当該対象バスバーの近傍の磁界に基づいて当該対象バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置に好適に利用可能である。
1:電流検出装置
2:バスバー
3:対象バスバー
4:隣接バスバー
5:延在直交面
6:センサ部
21:屈曲領域
22:一方側平行領域
23:他方側平行領域
31:検出部位
51:屈曲領域の延在直交面
52:一方側平行領域の延在直交面
53:他方側平行領域の延在直交面
S:磁界検出方向
L:延在方向
L1:屈曲領域の延在方向
L2:一方側平行領域の延在方向
L3:他方側平行領域の延在方向
D:基準方向
B:磁界
I:電流
MG:回転電機

Claims (12)

  1. 並列配置された複数のバスバーの内の少なくとも一つを対象バスバーとし、当該対象バスバーの近傍の磁界に基づいて当該対象バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置であって、
    所定の磁界検出方向の磁界を検出するセンサ部が、前記対象バスバーの検出部位近傍に、前記磁界検出方向と前記検出部位での前記対象バスバーの延在方向とが略直交する向きに配置され、
    前記複数のバスバーの内の前記対象バスバーに隣接して配置されたバスバーを隣接バスバーとするとともに、当該隣接バスバーの各部位の延在方向に直交する面を当該部位の延在直交面とし、
    前記複数のバスバーのそれぞれが、所定の基準方向の一方側にあって前記基準方向に平行な延在方向を有する一方側平行領域と、当該一方側平行領域に対して前記基準方向の他方側にあって前記基準方向に平行な延在方向を有する他方側平行領域とを有するとともに、前記一方側平行領域と前記他方側平行領域との間に、前記基準方向に対して傾斜した方向を延在方向とする屈曲領域を有し、
    前記検出部位が前記屈曲領域内に設けられ、
    前記隣接バスバーの各部位の前記延在直交面の中に前記センサ部を通過するものがないように、前記センサ部に対する前記隣接バスバーの各部位の延在方向が設定されている電流検出装置。
  2. 前記複数のバスバーの全てが同じ方向を延在方向とする前記屈曲領域を有し、前記隣接バスバーが有する屈曲領域が、当該屈曲領域の延在方向に前記センサ部と重複しないように配置されている請求項に記載の電流検出装置。
  3. 互いに隣接する2つのバスバーが、それぞれに異なる方向を延在方向とする前記屈曲領域を有する請求項に記載の電流検出装置。
  4. 前記複数のバスバーの全てが前記屈曲領域を有し、前記隣接バスバーの前記一方側平行領域及び前記他方側平行領域が、前記基準方向に前記センサ部と重複しないように配置されている請求項からのいずれか一項に記載の電流検出装置。
  5. 前記複数のバスバーが、互いに同一形状の部材により構成されている請求項1からのいずれか一項に記載の電流検出装置。
  6. 前記複数のバスバーの中心線が同一平面内に配置されている請求項1からのいずれか一項に記載の電流検出装置。
  7. 前記複数のバスバーは、回転電機を駆動するための三相交流が流れる3本のバスバーで構成され、これら3本のバスバーの内の少なくとも2本を前記対象バスバーとする請求項1からのいずれか一項に記載の電流検出装置。
  8. 前記センサ部は、集磁コアを備えないコアレス型の磁界検出センサにより構成され、前記対象バスバーが発生させる磁界以外の外部磁界に対するシールドを備えていない請求項1からのいずれか一項に記載の電流検出装置。
  9. 並列配置された複数のバスバーの内の少なくとも一つを対象バスバーとし、当該対象バスバーの近傍の磁界に基づいて当該対象バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置であって、
    所定の磁界検出方向の磁界を検出するセンサ部が、前記対象バスバーの検出部位近傍に、当該検出部位での前記対象バスバーの延在方向と前記磁界検出方向とが略直交する向きに配置され、
    前記複数のバスバーのそれぞれが、所定の基準方向の一方側にあって前記基準方向に平行な延在方向を有する一方側平行領域と、当該一方側平行領域に対して前記基準方向の他方側にあって前記基準方向に平行な延在方向を有する他方側平行領域とを有するとともに、
    記一方側平行領域と前記他方側平行領域との間に、前記基準方向に対して傾斜した方向を延在方向とする屈曲領域を有し、前記検出部位が前記屈曲領域内に設けられ
    前記複数のバスバーの屈曲領域が前記基準方向における同じ位置に揃えて配置されている電流検出装置。
  10. 前記複数のバスバーの全てが同じ方向を延在方向とする前記屈曲領域を有し、前記対象バスバーに隣接して配置された隣接バスバーが有する屈曲領域が、当該屈曲領域の延在方向に前記センサ部と重複しないように配置されている請求項に記載の電流検出装置。
  11. 前記対象バスバーと当該対象バスバーに隣接して配置された隣接バスバーとが、それぞれに異なる方向を延在方向とする前記屈曲領域を有する請求項に記載の電流検出装置。
  12. 前記複数のバスバーの全てが前記屈曲領域を有し、前記対象バスバーに隣接して配置された隣接バスバーの前記一方側平行領域及び前記他方側平行領域が、前記基準方向に前記センサ部と重複しないように配置されている請求項から11のいずれか一項に記載の電流検出装置。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012054449A (ja) * 2010-09-02 2012-03-15 Aisin Aw Co Ltd 電気的接続装置
JP2012249472A (ja) * 2011-05-30 2012-12-13 Fujitsu Ltd 電子装置
JP5531217B2 (ja) * 2011-07-04 2014-06-25 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
JP5417404B2 (ja) 2011-09-26 2014-02-12 トヨタ自動車株式会社 電流検出装置
CN103765229B (zh) * 2011-10-17 2015-12-02 爱信艾达株式会社 电流检测装置
JP5906488B2 (ja) * 2012-02-20 2016-04-20 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
JP2015025694A (ja) * 2013-07-25 2015-02-05 矢崎総業株式会社 シャント抵抗式電流センサ
CN105518472B (zh) * 2013-09-05 2019-01-11 旭化成微电子株式会社 电流传感器
JP5945976B2 (ja) * 2013-12-06 2016-07-05 トヨタ自動車株式会社 バスバモジュール
JP5945975B2 (ja) * 2013-12-06 2016-07-05 トヨタ自動車株式会社 バスバモジュール
JP2015155877A (ja) * 2014-02-21 2015-08-27 日立金属株式会社 電流センサの配置構造、コネクタ、及びワイヤハーネス
DE102014214252B3 (de) 2014-04-24 2015-07-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zum schalten eines halbleiterbasierten schalters und sensor zur erfassung einer stromänderungsgeschwindigkeit an einem halbleiterbasierten schalter
JP6268128B2 (ja) * 2015-07-17 2018-01-24 矢崎総業株式会社 スイッチボックス及び過電流防止方法
JP6671978B2 (ja) * 2016-01-25 2020-03-25 アルプスアルパイン株式会社 電流センサ及び電流検出装置
CN109313224B (zh) * 2016-06-30 2021-07-16 日立汽车系统株式会社 电流检测装置
JP6594916B2 (ja) 2017-01-12 2019-10-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 電流検出装置
CN110178303B (zh) * 2017-01-17 2021-04-23 日立汽车系统株式会社 电力转换装置
WO2018163684A1 (ja) 2017-03-06 2018-09-13 アルプス電気株式会社 電流センサ
DE102017218737A1 (de) * 2017-10-19 2019-04-25 Magna powertrain gmbh & co kg Stromerfassungseinrichtung mit orthogonal zueinander ausgerichteten Messbereichen
JP7259586B2 (ja) * 2019-06-20 2023-04-18 株式会社デンソー センサユニット
JP7314732B2 (ja) * 2019-09-12 2023-07-26 株式会社アイシン 電流センサ
EP4043890A4 (en) * 2019-10-08 2023-11-01 Alps Alpine Co., Ltd. MAGNETIC SENSOR AND CURRENT DETECTION DEVICE THEREFROM
AT523610B1 (de) * 2020-03-05 2021-12-15 Avl List Gmbh Umrichterbaugruppe
JP2022052554A (ja) * 2020-09-23 2022-04-04 甲神電機株式会社 電流検出装置
DE102021208725A1 (de) * 2021-08-10 2023-02-16 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Stromerfassungsanordnung und elektrische Maschine

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2958796B2 (ja) 1990-06-14 1999-10-06 株式会社トーキン 零相電流測定用センサ
GB9918539D0 (en) * 1999-08-06 1999-10-06 Sentec Ltd Planar current transformer
JP2001059851A (ja) * 1999-08-20 2001-03-06 Yazaki Corp 電流検出装置及び電流検出方法
JP3696448B2 (ja) * 1999-09-02 2005-09-21 矢崎総業株式会社 電流検出器
JP4324846B2 (ja) * 2003-06-13 2009-09-02 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動機駆動電流検出装置
JP4768962B2 (ja) * 2004-02-17 2011-09-07 旭化成エレクトロニクス株式会社 多相電流検出装置
JP2006112968A (ja) 2004-10-15 2006-04-27 Toyota Motor Corp 電流検出装置
WO2006090769A1 (ja) * 2005-02-23 2006-08-31 Asahi Kasei Emd Corporation 電流測定装置
JP4224483B2 (ja) * 2005-10-14 2009-02-12 Tdk株式会社 電流センサ
JP4861155B2 (ja) * 2006-12-20 2012-01-25 矢崎総業株式会社 電流センサ及びその成形方法
JP2009020085A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Koshin Denki Kk 多相電流の検出装置
JP5446937B2 (ja) * 2009-06-24 2014-03-19 株式会社デンソー 電子回路内蔵型モータ
US8081491B2 (en) * 2009-07-22 2011-12-20 De Geus Brent W External neutral current sensor matched to a circuit breaker

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