(57)【要約】【課題】  常に所定の出力特性が得られ、検出精度の高い電流センサを提供する。【解決手段】  コア１０とこのコア１０のギャップに配置されるホール素子１３とをケース２に収容し、このケース２に検出電流を通電するブスバー６を貫通させた状態で一体に設け、ブスバー６を介してヒュージブルリンクユニットに組み付けた。このため、ブスバー６とコア６とが一定の位置関係となり、常に所定の出力特性が得られる。【選択図】      図２
2006145238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと前記コアに発生する磁界の強度を電流量に変換する磁電変換素子とがケースに収容され、前記ケースに、検出電流を通電するブスバーが貫通されて前記ケースの両側から突出した状態で一体に設けられ、
前記ケースの一方側から突出する前記ブスバーの端部が、バッテリとオルタネータとの並列部分に接続、固定され、
前記ケースの他方側から突出する前記ブスバーの端部が、ヒュージブルリンクブロックに接続、固定されて、前記並列部分と前記ヒュージブルリンクブロックとの間の電源供給線に前記ブスバーが介在されることを特徴とする電流センサ。
【請求項２】
請求項１記載の電流センサであって、
前記ケースにはコネクタ部を設けたことを特徴とする電流センサ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電流センサであって、
前記ブスバーの両側の端部には、前記ヒュージブルリンクブロックにネジ止めするためのボルト挿通孔が形成されていることを特徴とする電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等のバッテリーの電流計測に用いられる電流センサに関し、さらに詳しくは、ホール素子等の磁電変換素子を用いて電流検出体を通る電流の大きさを検出する電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の電流センサとして、図５及び図６に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図５及び図６に示すように、電流センサ１００のケース１０１は、部品収容室１０２を有するケース本体１０３と、部品収容室１０２を塞ぐ蓋体１０４とから構成されている。ケース本体の中央には内壁部１０５が設けられ、この内壁部１０５の中心に貫通孔１０６が形成されている。部品収容室１０２は貫通孔１０６を中心として方形枠形状を有し、内部にＣリング状のコア１０７（図６参照。）と、コア１０７のギャップ１０７ａ内に配置されたホール素子（図５、図６共に不図示）とが収容されている。ケース本体１０３には導電体のブラケット１０８の一端が固定され、このブラケット１０８の先端側は貫通孔１０６の軸方向に沿って外方向に延設されている。
【０００４】
次に、上記電流センサ１００の組み付け構造を図７及び図８を用いて説明する。図７及び図８に示すように、バッテリー１１０のポスト１１１にはポジティブターミナル１１２の一端側が固定され、このポジティブターミナル１１２の他端側に電流センサ１００のブラケット１０８が重ね合わされている。図７および図８に示すように、ヒュージブルリンクブロック１１３のバッテリー接続端子１１４は、その先端側が電流センサ１００の貫通孔１０６に貫通され、貫通孔１０６より突出した先端側がブラケット１０８に重ね合わされている。そして、電流センサ１００のブラケット１０８、ポジティブターミナル１１２及びバッテリー接続端子１１４がボルト１１５とナット１１６で共締めされている。
【０００５】
上記構成において、バッテリー１１０からの供給電流は、ポスト１１１、ポジティブターミナル１１２、ブラケット１０８及びバッテリー接続端子１１４を経てヒュージブルリンクブロック１１３に供給される。バッテリー接続端子１１４を通る供給電流に比例した磁界がコア１０７に発生し、この発生磁界の大きさに比例した電圧値をホール素子（図示せず）が出力する。以上により、バッテリー１１０の供給電流（検出電流）の状態を検知するようになっている。
【特許文献１】特開平６−２３５７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の電流センサ１００では、検出電流が通電されるバッテリー接続端子１１４の位置が貫通孔１０６内の一定位置に確実に配置される保障はない。バッテリー接続端子１１４の貫通孔１０６内での位置が変移すると、コア１０７で発生する磁界の大きさが変動し、正確な電流値が検出できない。車両の振動等によってバッテリー接続端子１１４が貫通孔１０６内で振動したり、電流センサ１００自体、つまり、コア１０７が振動すると、バッテリー接続端子１１４とコア１０７との相対的な位置ずれが発生し、ホール素子の特性にバラツキがでる。このような理由から、上述の従来の電流センサ１００では、ホール素子で精度の高い検出が行えないという問題がある。
【０００７】
上述の電流センサ１００では、バッテリー１１０のポスト１１１に直接取り付けているため、バッテリー１１０とヒュージブルリンクブロック１１３側の負荷との間の電流検出は行えるが、図示しないオルタネータの負荷分が計測されないとう問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、このような課題を解決すべくなされたものであり、検出精度が高く、負荷側の全電流状態の計測が可能となり、ヒュージブルリンクブロックへの装着、配置を容易することができる電流センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、電流センサであって、コアとこのコアに発生する磁界の強度を電流量に変換する磁電変換素子とがケースに収容され、このケースに、検出電流を通電するブスバーが貫通されてケースの両側から突出した状態で一体に設けられ、ケースの一方側から突出するブスバーの端部が、バッテリとオルタネータとの並列部分に接続、固定され、ケースの他方側から突出するブスバーの端部が、ヒュージブルリンクブロックに接続、固定されて、上記並列部分とヒュージブルリンクブロックとの間の電源供給線にブスバーが介在されることを特徴としている。
【００１０】
この電流センサでは、ブスバーに検出電流を通電すると、検出電流に比例した電気量を磁電変換素子で検出できる。また、ブスバーをケースに一体に設けたことにより、ブスバーとコアとの相対的位置が決定され振動等によって変動することがない。また、検出電流を通電する通電体がブスバーであるため、大電流の検出電流を流すことができる。また、この電流センサでは、バッテリとオルタネータとの並列部分とヒュージブルリンクブロックとの間の電源供給線の電流検出ができるため、オルタネータの負荷分を含めた全負荷にとっての全電流の計測が行える。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電流センサであって、ケースにはコネクタ部を設けたことを特徴としている。
【００１２】
この電流センサでは、ヒュージブルリンクブロックのコネクタ群に対して電流センサのコネクタ部を近接して配置できるため、ワイヤハーネスの配索性を向上することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電流センサであって、ブスバーの両側の端部には、ヒュージブルリンクブロックにネジ止めするためのボルト挿通孔が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
この電流センサでは、ブスバーを介してヒュージブルリンクブロックへの物理的固定と電気的接続が行える。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、バッテリとオルタネータとの並列部分とヒュージブルリンクブロックとの間の電源供給線の電流検出を容易にできる。従って、負荷側全電流状態の検出が行え、電流センサの検出精度を向上することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、電流センサを簡単且つ強固に組み付けできると共に、確実に電気的接続が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る電流センサの詳細を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図４は、本発明の実施の形態に係る電流センサを示している。なお、図１は電流センサ１の全体斜視図、図２は電流センサ１の断面図、図３はヒュージブルリンクブロック２０に電流センサ１が組み付けられた状態を示す斜視図、図４は電流センサ１の検出位置を示す回路ブロック図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、電流センサ１のケース２は、内部に部品収容室３が形成されたケース本体４と、この上面に固定され、部品収容室３を塞ぐ蓋体５とから構成されている。ケース本体４と蓋体５の中心には貫通孔４ａ，５ａが形成されており、この貫通孔４ａ，５ａに通電体であるブスバー６が貫通している。
【００２０】
ブスバー６は、ケース本体４の貫通孔４ａ内で中間部が固定され、後述するコア１０の中心を貫通している。具体的には、ブスバー６はケース本体４にインサート成形することにより、若しくは、貫通孔４ａに圧入することによって一体に設けられる。また、ケース本体４（ケース２）の両側に突出したブスバー６の両端部には接続部であるボルト挿通孔６ａがそれぞれ形成されている。そして、このボルト挿通孔６ａを利用してブスバー６に検出電流が通電されるように組み付けされる。
【００２１】
部品収容室３は、その底面の内周側が低段差面７に形成されていると共に、低段差面７より外側の一部は低段差面７より高い高段差面８に形成されている。
【００２２】
部品収容室３の低段差面７は貫通孔４ａを取り囲むように、方形枠形状を有している。この方形枠形状の領域には、コア１０が収容されている。コア１０は、一箇所にギャップ（図示せず）を有する方形枠形状の強磁性体にて形成され、ブスバー６への通電電流によって発生する磁化の磁路を形成する。
【００２３】
部品収容室３の高段差面８上には基板１１が配置されている。基板１１にはチップコンデンサ１２や磁電変換素子であるホール素子１３等が搭載されている。ホール素子１３は、コア１０の図示しないギャップ内に配置され、コア１０に発生する磁界の強度を電圧値に変換する。部品収容室３内は、コア１０及び基板１１の所定位置への配置後に注入されるモールド剤１４で充填されている。
【００２４】
ケース本体４には、図１に示すように、コネクタ部１５が一体に設けられ、このコネクタ部１５を介して外部より電源供給を受けると共に、ホール素子１３の検出出力を出力するようになっている。
【００２５】
次に、上記電流センサ１の組み付け構造を図３を用いて説明する。図３に示すように、電流センサ１は、電流処理ブロックであるヒュージブルリンクブロック２０に組み付けされている。ヒュージブルリンクブロック２０は、図４に示すように、バッテリー２１及びオルタネータ２２からの電源をヒューズ２３を介して各負荷に分配供給するものであり、各負荷との電気的接続を行うためのコネクタ部２４が複数設けられている。
【００２６】
また、ヒュージブルリンクブロック２０の側面には一対のボルト端子２５（一方のみを図示する）が突設されている。この一方のボルト端子２５は、バッテリー２１のプラス端子とオルタネータ２２のプラス端子との共通接続点ａ側に接続され、他方のボルト端子（図示せず）は、ヒュージブルリンクブロック２０の電源入力部である。そして、この一対のボルト端子２５に電流センサ１のブスバー６の各ボルト挿通孔６ａが挿入され、ナット（図示せず）を用いて固定されている。電流センサ１のブスバー６は、バッテリー２１とオルタネータ２２との並列部分とヒュージブルリンクブロック２０との間の電源供給線に介在されている。
【００２７】
上記構成において、バッテリー２１やオルタネータ２２からの供給電流は、電流センサ１のブスバー６を通ってヒュージブルリンクブロック２０に供給される。そして、ブスバー６を通る供給電流に比例した磁界がコア１０に発生し、この発生磁界の大きさに比例した電圧値をホール素子１３が出力する。以上により、ホール素子１３は、バッテリー２１やオルタネータ２２からの供給電流（検出電流）の大きさを検出する。
【００２８】
本実施の形態では、電流検出を行う電流センサ１にあって、ケース２にブスバー６を貫通させた状態で一体に設けているため、ブスバー６とコア１０との相対的位置が決定され、且つ、振動等によって変動することがない。従って、ホール素子１３からは、常に所定の出力特性が得られ、検出精度が向上する。
【００２９】
この実施の形態では、電流検出体は、ブスバー６であるので、大電流の検出電流を流すことができる。従って、この電流センサ１は、大電流に対応可能である。なお、本実施の形態では、電流検出体をブスバー６以外の導電体で構成しても良い。
【００３０】
また、本実施の形態では、ケース２より突出するブスバー６の両端側には、ボルト挿通孔６ａを設けているため、ナット等によってブスバー６を固定することによって、電流センサ１を簡単且つ強固に組み付けできる。さらに、ブスバー６には電気的接続と物理的接続を兼用するボルト挿通孔６ａを容易な加工によって形成できる。従って、接続部の作製作業が容易である。
【００３１】
また、この実施の形態では、機械強度の大きいブスバー６を介して電流処理ブロックであるヒュージブルリンクブロック２０に固定しているため、ブスバー６を介してヒュージブルリンクブロック２０への物理的固定と電気的接続ができる。
【００３２】
さらに、この実施の形態では、電流処理ブロックがヒュージブルリンクブロック２０であるため、バッテリ２１とオルタネータ２２との並列部分とヒュージブルリンクブロック２０との間の電源供給線の電流検出を容易にできる。従って、この電流センサ１は、負荷側全電流状態の検出に適している。なお、この実施の形態では、電流センサ１を電源供給ブロックであるヒュージブルリンクブロック２０に組み付けたが、ジャンクションブロック等に組み付けてもよい。
【００３３】
さらに、この実施の形態では、電流センサ１のケース２にはコネクタ部１５を設けているため、ヒュージブルリンクブロック２０の複数のコネクタ部２４に対し電流センサ１のコネクタ部１５が近接位置に配置される。従って、コネクタ部２４，１５の集中により車両等における電線の配索性が向上する。
【００３４】
また、この実施の形態では、バッテリ２１とオルタネータ２２との並列部分とヒュージブルリンクブロック２０との間の電源供給線にブスバー６を介在しているため、負荷側全電流状態を検出できると共に、ヒュージブルリンクブロック２０に電流センサ１を容易に配置できる。
【００３５】
なお、この実施の形態では、磁電変換素子としてホール素子１３を適用したが、磁界の強度を電気量に変換できる素子であればホール素子１３以外の素子を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る電流センサの全体斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電流センサの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態において、ヒュージブルリンクブロックに電流センサが組み付けられた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る電流センサの検出位置を示す回路ブロック図である。
【図５】従来の電流センサの断面図図である。
【図６】従来の電流センサの側面図図である。
【図７】従来の電流センサの組み付け状態を示す平面図である。
【図８】従来の電流センサの組み付け状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  電流センサ
２  ケース
６  ブスバー
６ａ  ボルト挿通孔
１０  コア
１３  ホール素子（磁電変換素子）
１５  コネクタ部
２０  ヒュージブルリンクブロック
２１  バッテリー
２２  オルタネータ
【図１】
2006145238.tif 000003
【図２】
2006145238.tif 000004
【図３】
2006145238.tif 000005
【図４】
2006145238.tif 000006
【図５】
2006145238.tif 000007
【図６】
2006145238.tif 000008
【図７】
2006145238.tif 000009
【図８】
2006145238.tif 000010