JPH0634694Y2 - 電流検出装置のバスバー構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、非接触の電流検出手段を用いた電流検出装置
に関するものである。

従来技術 電線を流れる電流を検出する装置としては電流計で行わ
れているように、シャント抵抗に検出する電流を流し、
該シャント抵抗の両端に生ずる電位差を検出することに
より、直接的に電流を検出するのが一般的であった。

しかし抵抗により直接的に電流を検出するため、電圧降
下によるエネルギー損失，抵抗の許容電流による通電量
の制約および抵抗に発生する熱による抵抗値変化のため
生ずる検査電流値の誤差等の不具合がある。

そこで近年電流により発生する磁界の強さを検出するこ
とで非接触で間接的に電流を検出するものが実用化され
ている。

これは電流を検出する電線の周囲に磁気コアを設け、該
磁気コアの中に電線に流れる電流によって発生する磁界
を集め、この磁界の強さをホール素子や磁気抵抗素子等
の磁気電気変換素子を介して電圧として検出することに
より、間接的に電流を検出するものである。

電線とは非接触に電流を検出できるので前記シャント抵
抗を用いたときに生ずる不具合は解消できる。

しかるに検出したい電線の近傍に他の電線があると、同
電線を流れる電流により生じる磁界が磁気コア内の磁界
に影響を与え、本来の電線を流れる電流の検出値の精度
を低下させる。

そこで他の電線から離しかつあまりスペースをとらない
ようにするため当該検出したい電線を折曲して第１図に
示すように本来の電線01の指向する方向（矢印方向）と
略直角な部分01aを形成し、そこに磁気コア02を周設す
ることが考えられていた。

考案が解決しようとする問題点 実際には磁気コアにはある程度の電線貫通方向に厚さを
有し、貫通孔も検出精度上電線から離れ大きくすること
もできない形状をしており、電線に剛性の高いバスバー
03を用いた場合には第２図に示すように折曲したバスバ
ー03を磁気コア04に貫通させながら直角な部分03aに磁
気コア04を位置させるのは困難である。

またバスバー03を磁気コア04に貫通後バスバー03を折曲
することも考えられるが、磁気コア04を損傷せずに所要
個所で折曲しなければならず加工性が極めて悪い。

第２図では板状のバスバーを用いたが丸型バスバーにお
いても事情は同じである。

問題点を解決するための手段および作用 本考案はかかる点に鑑みななされたもので、その目的と
する処は、比較的剛性の高いバスバーを流れる電流を非
接触で検出する装置において組立てが容易なバスバー構
造を供する点にある。

すなわち本考案は比較的剛性の高いバスバーが非接触の
電流検出手段の磁気コア内に貫通され、該磁気コアの両
出入口近傍で略直角に折曲されるバスバーにおいて、前
記バスバーの少なくとも一方の折曲される部分にバスバ
ー接続手段を設け別体のバスバーを接続する構造とした
電流検出装置のバスバー構造である。

磁気コア内を貫通するバスバーの一方の電流折曲部分に
接続手段を設けて別体のバスバーを接続するようにした
ので、磁気コアを貫通するバスバーは予め一部折曲して
おき、磁気コアを貫通後磁気コアから突出した部分に接
続手段により別体のバスバーを直角方向に指向した姿勢
で簡単に接続することができる。

磁気コアを貫通した後バスバーを折曲するのではなく貫
通後接続手段による別のバスバーを接続するので作業が
容易となる。

実施例 以下第３図ないし第７図に図示した本考案に係る一実施
例について説明する。

本実施例は自動車の各種装置に電力を供給する回路おけ
るメインヒューズボックス内に非接触の電流検出装置を
内蔵したものについて適用した例である。

第３図は該メインヒューズボックス10のカバー12を開け
た状態を示す斜視図である。

メインヒューズボックス10はコの字状の函体11とこれを
上方より覆うカバー12とからなり、いずれも樹脂製で内
部にメインヒューズ13およびその他各種ヒューズ14が配
置され、内部の配線は主に函体11の底面に板状のバスバ
ー15を敷設することにより行なっている。

メインヒューズボックス10の一方のワイヤハーネス取付
部16にはバッテリ１に接続されたコード18が嵌挿されて
取付けられるとともに、他方のワイヤハーネス取付部17
には各種装置と接続されたコード19がハーネスホルダー
20を介して取付けられている。

各コード18,19の端末部は前記バスバー15に接続され
て、メインヒューズ13,14を介して配線接続されてい
る。

メインヒューズボックス10内にはそのほかに、メインヒ
ューズ13に隣接して電流検出ユニット30が配置されてお
り、同電流検出ユニット30のコネクタ60に相手方コネク
タ32が接合され、同相手方コネクタ32より延出されたコ
ード33が所要個所を止め部材34で固定されて配設されワ
イヤーハーネス取付部17より外部に引き出されるように
なっている。

以上のメインヒューズボックス10を介する本実施例の電
力供給回路の概略図を第４図に示す。

破線で囲まれた部分がメインヒューズボックス10であ
り、電流検出ユニット30およびヒューズ13,14で内蔵さ
れ、バッテリ１からはコード18を介してメインヒューズ
13に接続され、出力側ヒューズ14からは各種負荷に接続
されるコード19が延びており、電流検出ユニット30はコ
ード33を介して直線ECU2に接続されている。

その他メインヒューズ13の一端はコード４（第３図には
図示せず）を介してACG3に接続されている。

以上のような回路構成をしており、ここに電流検出ユニ
ット30はホール素子を利用した非接触型の電流検出器を
用いている。

かかる電流検出ユニット30の構造を第５図ないし第７図
に基づき説明する。

第５図は上部カバーを外した電流検出ユニット30のみを
取り出した斜視図であり、第６図はその断面図、第７図
はその分解斜視図である。

矩形のボックス40の内部に上下に指向して筒体41が設け
られており、同筒体41の偏平な矩形孔42はボックス40の
底壁を穿っていて、同矩形孔42を板状のバスバー43がボ
ックス40の下側から上方に向けて貫通し、上端部をボッ
クス40より上方に突出させている。

このバスバー43の上端突出部に別体のバスバー44の上端
部が重ねられて両者をワッシャ47,48を介してボルト45
およびナット46の螺合により緊締している。

一方のワッシャ47はスプリングワッシャであり、ボルト
45とナット46の螺合が確実になされ、かつ緩みが生じな
いものとしている。

ここに使用されるボルト45は、頭部に放射状に７条の溝
45aが形成され中央に突起45bが設けられた特殊なボルト
であり、特殊なドライバーによらなければ締め付け、取
外しができないようになっており、両バスバー43,44ど
うしの緊締を不用意に緩めないようにしている。

筒体41の外周は一部空隙部50aを有する口字状の磁気コ
ア50が囲っていて、その空隙部50aに磁気電気変換素子
であるホール素子51が配置されている。

ホール素子51は基板52に立設されており、基板52にはそ
の他増幅回路53が搭載され、さらに前記コネクタ60も一
体に固着されている。

図示されないがホール素子51より増幅回路53を介してコ
ネクタ60に導通する配線が基板52にプリントされてい
る。

コネクタ60は矩形の接合孔61が上方に開口部を有して設
けられその側壁の一部に上部を開放した縦長の水抜き孔
62が穿設されるとともに同水抜き孔62近傍が外方に膨出
してボックス40の側壁の一部に設けられたやはり上方を
開放した縦長の水抜き孔40aに嵌挿可能な嵌合部63が形
成されている。

水抜き孔62は接合孔61から嵌合部63を通って水部と連通
していてコネクタ60の上方開口部より接合孔61に進入し
た水は水抜き孔62を通って外部に排出される。

嵌合部63は、中央の水抜き孔62の両側の側板の端縁に上
下方向に指向した溝が形成されていて、同溝にボックス
40の水抜き孔40aの両側の側壁が嵌挿されるようにして
コネクタ60がボックス40に一体に固定される。

以上のような構造の電流検出ユニット30についてその組
立工程を第７図の分解斜視図に基づき説明する。

同図ではホール素子51,増幅回路53,コネクタ60等の基板
52に一体に固着されたものがボックス40に既に嵌装され
た状態にある。

まずボックス40の内部の筒体41に磁気コア50を嵌合し、
このとき磁気コア50の空隙部50aにホール素子51が位置
するようにし、さらにその上から磁気コア50を仮止めす
る仮止部材70を筒体41に挟持させる。

こうした状態でボックス40の内部に経時的に固化する液
状モールド材を充填し内部の部材を完全にボックス40内
に固定せしめる。

その後メインヒューズボックス10の函体11に敷設された
バスバー43の上方に折曲された鉛直部が筒体41の矩形孔
42を貫通するようにボックス40を函体11に配設し、そし
て筒体41より上方に突出したバスバー43の上端部にバス
バー44の上端部を重ねて両者をワッシャ47,48を介して
ボルトボルト45が貫通しナット46と螺合し、特殊ドライ
バーにより両バスバー43,44を緊締する。

なお第５図，第６図は以上の工程を終えた状態を示すも
のであるが、ボックス40内部に充填されるモールド材は
図示していない。

電流検出ユニット30は以上のような構造をしており、バ
ッテリ１から供給される電流はコード18を通ってメイン
ヒューズボックス10内に入りメインヒューズ13を介して
バスバー43を流れ、同バスバー43が貫通する磁気コア50
の内部を非接触で通ってバスバー44に流れていく。

バスバー43の磁気コア50の内部を流れる電流により磁気
コア50に磁力が集中して形成され、かかる磁力により空
隙部50aに形成される磁界の強さをホール素子51が検出
し、電流値に比例する電圧変化に変換し、この出力電圧
を増幅回路53が増幅してコネクタ60を介して電流検出ユ
ニット30から出力する。

主にメインヒューズボックス10の函体11の底面に敷設さ
れるバスバー15とは別に電流を検出するバスバーを上方
に折曲してその鉛直部分に磁気コア50を配置させて電流
検出を行なっているので他のバスバー15とある程度距離
をあけて磁気コア50が位置し、バスバー15を流れる電流
により生じる磁界の影響を略避けることができ、バスバ
ー43を流れる電流を正確に検出することができる。

また他のバスバー15に対して直角な方向に指向したバス
バー43の鉛直部分に磁気コア50を位置させて電流検出を
行っているので磁気コア50に形成される磁界と他のバス
バー15を流れる電流により形成される磁界とが方向が直
角な位置関係となって、より影響を受けにくくなってい
る。

そしてバスバー43の上端突出部を別体のバスバー44の上
端部と重ね合わせワッシャ47,48を介在させてボルト45
とナット46によって螺着するので組立作業が容易であ
る。

またバスバー43と44を緊締するボルト45は特殊ボルトを
用いているので、通常のドライバーでは緩めることがで
きず、ユーザーが勝手にボルトを緩めることによる不具
合の発生を防止している。

すなわちボルト45を緩め、再度締めつけたときに確実に
緊締しないときは、大電流が流れる部分なのでバスバー
どうしの接触部分で発熱を生じたりして電流に変動を与
え、正確な電流検出を妨げることになるからである。

なお本実施例ではバスバー43と44を特殊ボルトで緊締し
ていたが溶接してもよい。

考案の効果 本考案は、比較的剛性の高いバスバーを流れる電流を非
接触で検出する装置において、該バスバーの一方の電流
折曲部分に接続手段により別体のバスバーを接続するこ
とで組立作業を容易とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は折曲した電線が磁気コアを貫通した状態を示し
た図、第２図は折曲した板状バスバーが磁気コアを貫通
した状態を示す図、第３図は本考案に係る一実施例のヒ
ューズボックスの斜視図、第４図は同実施例の電力供給
回路を示す図、第５図は同実施例の電流検出ユニットの
斜視図、第６図は同断面図、第７図は同分解斜視図であ
る。 １……バッテリ、２……ECU、３……ACG、４……コー
ド、 10……メインヒューズボックス、11……函体、12……カ
バー、13……メインヒューズ、14……ヒューズ、15……
バスバー、16,17……ワイヤハーネス取付部、18,19……
コード、20……ハーネスホルダー、 30……電流検出ユニット、32……コネクタ、33……コー
ド、34……止め部材、 40……ボックス、40a……水抜き孔、41……筒体、42…
…矩形孔、43,44……バスバー、45……ボルト、45a……
溝、45b……突起、46……ナット、47,48……ワッシャ、 50……磁気コア、50a……空隙部、51……ホール素子、5
2……基板、53……増幅回路、 60……コネクタ、61……係合孔、62……水抜き孔、63…
…嵌合部、 70……仮止部材。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】比較的剛性の高いバスバーが非接触の電流
   検出手段の磁気コア内に貫通され、該磁気コアの両出入
   口近傍で略直角に折曲されるバスバーにおいて、前記バ
   スバーの少なくとも一方の折曲される部分にバスバー接
   続手段を設け別体のバスバーを接続する構造としたこと
   を特徴とする電流検出装置のバスバー構造。
2. 【請求項２】前記バスバー接続手段は取外しの困難な特
   殊接合手段よりなることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の電流検出装置のバスバー構造。