(57)【要約】  バスバー電流センサアセンブリ（１０）は、第１の空洞（６０）および第２の空洞（６８）を含むバスバー部材（１２）を含む。第２の空洞は第１の空洞の反対側に配置されている。バスバー電流センサアセンブリはまた、第１の空洞が第１の電流センサを少なくとも部分的に取り囲むように、第１の空洞内に配置された第１の電流センサと、第２の空洞が第２の電流センサを少なくとも部分的に取り囲むように、第２の空洞内に配置された第２の電流センサとを含む。
2019516971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスバー電流センサアセンブリであって、
第１の方向に面する第１の表面、および第２の方向に面する第２の表面を含む基部であって、第１の方向は第２の方向と反対である、基部と、
基部の第１の表面から、第２の表面から離れる方向に延びる第１の境界壁であって、第１の境界壁と第１の表面が協働して第１の空洞を画定する、第１の境界壁と、
基部の第２の表面から、第１の表面から離れる方向に延びる第２の境界壁であって、第２の境界壁と第２の表面が協働して第２の空洞を画定する、第２の境界壁と、を含むバスバー部材、
第１の空洞内に配置された第１の電流センサ、および
第２の空洞内に配置された第２の電流センサ、
を備える、バスバー電流センサアセンブリ。
【請求項２】
第１の表面と、第１の境界壁の自由端との間の距離が、第１の表面から、第１の電流センサの外側表面までの距離よりも大きく、第２の表面と、第２の境界壁の自由端との間の距離が、第２の表面から、第２の電流センサの外側表面までの距離よりも大きい、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項３】
第１のカバーと、
第２のカバーと、を更に備え、
第１の境界壁が第１の出張り部分を画定し、第２の境界壁が第２の出張り部分を画定しており、第１の空洞と第２の空洞をそれぞれ取り囲むように、第１の出張り部分が第１のカバーを受け、第２の出張り部分が第２のカバーを受ける、
請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項４】
第１のカバーおよび第２のカバーが電気絶縁材料からなる、請求項３に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項５】
第１の電流センサが第１のカバーと第１の表面との間に配置され、第２の電流センサが第２のカバーと第２の表面との間に配置され、第１の電流センサは第１のカバーと第２のカバーとの間に配置される、請求項３に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項６】
第１の境界壁が、互いに間隔を置いた一対の第１の側壁、および互いに間隔を置いた一対の第１の端壁を含み、一対の第１の側壁と一対の第１の端壁が互いに協働して、第１の電流センサの周りに連続的な周辺部を形成し、
第２の境界壁が、互いに間隔を置いた一対の第２の側壁、および互いに間隔を置いた一対の第２の端壁を含み、一対の第２の側壁と一対の第２の端壁が互いに協働して、第２の電流センサの周りに連続的な周辺部を形成する、
請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項７】
第１の側壁が、互いに略平行となるように第１の表面から第１の方向に延び、第１の端壁が、互いに略平行となるように第１の表面から第１の方向に延びており、
第２の側壁が、互いに略平行となるように第２の表面から第２の方向に延び、第２の端壁が、互いに略平行となるように第２の表面から第２の方向に延びており、
一対の第２の側壁が一対の第１の側壁と同一直線上にあり、一対の第２の端壁が一対の第１の端壁と同一直線上にある、
請求項６に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項８】
第１の表面と第１の電流センサとの間に配置された第１の絶縁体と、
第２の表面と第２の電流センサとの間に配置された第２の絶縁体と、
を更に備える、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項９】
第１の電流センサと第２の電流センサとの間で電気的通信が可能となるように、基部が、第１の空洞と第２の空洞との間に延びる穿孔を画定する、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１０】
基部が、第１の空洞および第２の空洞の外部にあり、穿孔と同じ方向に基部を通って延びる複数の開口部を画定する、請求項９に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１１】
第１の電流センサと第２の電流センサとを電気的に接続するために、穿孔を通って延びる基板対基板ヘッダを更に備え、基板対基板ヘッダは複数の導電性ピンを含み、複数の導電性ピンは導電性ピンを基部から電気的に絶縁するように、絶縁体ブロックによって少なくとも部分的に取り囲まれている、請求項９に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１２】
第１の空洞が第１の体積を画定し、第２の空洞が第２の体積を画定し、第１の体積は第２の体積に等しい、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１３】
第１の境界壁が、第１の表面と直交する軸から見たとき、矩形形状を画定し、第２の境界壁が、第２の表面と直交する軸から見たとき、矩形形状を画定する、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１４】
第１の境界壁の矩形形状が、第２の境界壁の矩形形状と同じサイズである、請求項１３に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１５】
各々が締結穴を画定する複数のボスであって、複数のボスの１つが、第１の境界壁の矩形形状および第２の境界壁の矩形形状の、少なくともいくつかの角部に配置されている、複数のボスと、
第１の空洞を覆い、第１の境界壁の角部に配置されたボスと係合する第１の締結具によって、第１の境界壁に直接取り付けられている、第１のカバーと、
第２の空洞を覆い、第２の境界壁の角部に配置されたボスと係合する第２の締結具によって、第２の境界壁に直接取り付けられている、第２のカバーと、
を更に備える、請求項１３に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１６】
第１の電流センサが、差動増幅器集積回路も含む第１の回路基板に取り付けられたホール効果集積回路であり、第１の回路基板は、第１の境界壁の自由端が第１の表面から第１の回路基板までの距離よりも大きいように、第１の空洞内に完全に含まれている、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１７】
第１の空洞内に配置された第１の回路基板であって、第１の電流センサが第１の回路基板に取り付けられている、第１の回路基板と、
第２の空洞内に配置された第２の回路基板であって、第２の電流センサが第２の回路基板に取り付けられている、第２の回路基板と、
第１の回路基板と第２の回路基板とを電気的に接続する基板対基板ヘッダであって、基板対基板ヘッダは、第１の回路基板および第２の回路基板の、第１の電流センサおよび第２の電流センサがそれぞれ取り付けられた端部とは反対側の端部に配置されている、基板対基板ヘッダと、
を更に備える、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１８】
基部、第１の境界壁、および第２の境界壁が全て導電性材料で作られている、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１９】
第１の空洞および第２の空洞を含むバスバー部材であって、第２の空洞が第１の空洞の反対側に配置されている、バスバー部材と、
第１の電流センサであって、第１の空洞が少なくとも部分的に第１の電流センサを取り囲んでいるように、第１の空洞内に配置されている第１の電流センサと、
第２の電流センサであって、第２の空洞が少なくとも部分的に第２の電流センサを取り囲んでいるように、第２の空洞内に配置されている第２の電流センサと、
を備える、バスバー電流センサアセンブリ。
【請求項２０】
バスバー部材の両側の端部に配置された一対の脚部であって、第１の空洞および第２の空洞が一対の脚部の間に配置されている、一対の脚部、
を更に備える、請求項１９に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
航空宇宙配電産業において、配電ボックスは統合型電流センシング機能を含む場合がある。電流センサは、過剰な故障電流を検出するために頻繁に使用され、それにより航空機の配電システムが動作モードを迅速に変化させることができて、損傷が防止され航空機の継続的で安全な稼働が可能になる。
【０００２】
電流が導線、ケーブルまたはバスバー（以下、「導体」）を通過するとき、導体を取り囲む磁場が生成される。磁場の大きさは電流の大きさに対して直線的な関係がある。従って、磁場の大きさを検出することにより、電流の大きさを決定することができる。
【０００３】
磁場、従って電流を測定するための様々な方法がある。好ましくは、磁場／電流センサは、測定すべき通電電流によって生成される磁場の大きさに整合される。これは様々な方法によって実施することができる。例えば、センシング構成要素を磁場に整合させる一般的な方法は、スリットを有するトロイダルフェライトコアを使用することである。別の方法はシャント抵抗を直列で使用することを伴う。代替として、電流センサを導体の向かい側に置くことができるが、適切な測定のために磁場を低減させるために、導体に穴を開けなければならず、センサを穴の近くに精密に置かなければならない。しかし、これらの方法は様々な欠点を有しており、改善が必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前述したことを考慮して、バスバー部材を含むバスバー電流センサアセンブリが提供される。バスバー部材は、第１の方向に面する第１の表面と、第２の方向に面する第２の表面とを含む、基部を含む。第１の方向は第２の方向と反対である。バスバー部材はまた、基部の第１の表面から、第２の表面から離れる方向に延びる、第１の境界壁を含む。第１の境界壁および第１の表面は協働して第１の空洞を画定する。バスバー部材はまた、基部の第２の表面から、第１の表面から離れる方向に延びる、第２の境界壁を含む。第２の境界壁および第２の表面は協働して第２の空洞を画定する。バスバー電流センサアセンブリはまた、第１の空洞内に配置された第１の電流センサ、および第２の空洞内に配置された第２の電流センサを含む。
【０００５】
一態様によると、バスバー電流センサアセンブリは、第１の空洞および第２の空洞を含むバスバー部材を含む。第２の空洞は第１の空洞の反対側に配置されている。バスバー電流センサアセンブリはまた、第１の空洞が第１の電流センサを少なくとも部分的に取り囲むように、第１の空洞内に配置された第１の電流センサと、第２の空洞が第２の電流センサを少なくとも部分的に取り囲むように、第２の空洞内に配置された第２の電流センサとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】バスバー電流センサアセンブリの分解斜視図である。
【図２】内部に第１の回路基板が組み込まれたバスバー部材の第１の表面の、第１のカバーを取り除いた平面図である。
【図３】内部に第２の回路基板が組み込まれたバスバー部材の第２の表面の、第２のカバーを取り除いた平面図である。
【図４】配電ボックス内のバスバー電流センサアセンブリの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１はバスバー電流センサアセンブリ１０の構成要素を示す。バスバー電流センサアセンブリ１０は、バスバー部材１２、第１の絶縁体１４、第２の絶縁体１６、第１の回路基板１８、第２の回路基板２０、第１のカバー２２、第１の締結具２４、第２のカバー２６、および第２の締結具２８を含むことができる。
【０００８】
図１から図３を参照すると、バスバー部材１２は導電性材料、例えば銅またはアルミニウムで作られている。更に、バスバー部材１２は、例えばニッケルを含む、任意の数の物質でコーティングすることができる。バスバー部材１２は、第１の方向に面する第１の表面３２と、第２の方向に面する第２の表面３４とを有する基部３０を含む。第１の方向は第２の方向と反対である。バスバー部材１２の断面は、磁場センシング要素の近くの磁場強度を調整するために操作することができる。しかし、バスバー部材１２の長さと幅を調整することには実際的な制限があることが理解されるであろう。
【０００９】
基部３０は、穿孔３８を画定することができるフロア部分３６と、フロア部分３６から互いに反対方向に延びる一対の脚部４０ａ、４０ｂとを含む。更に、フロア部分３６、および脚部４０ａ、４０ｂは共通の水平面を共有する。加えて、図２から図３に図示したように、フロア部分３６および脚部４０ａ、４０ｂは全て第１の表面３２を共有する。簡潔に言うと、第１の表面３２は、全て同一方向に面するフロア部分３６と脚部４０ａ、４０ｂとの間に延びる、同一直線上の表面である。
【００１０】
更に、フロア部分３６、および脚部４０ａ、４０ｂは全て第２の表面３４を共有する。具体的には、第２の表面３４は、全て同一方向に面するフロア部分３６と脚部４０ａ、４０ｂとの間に延びる、同一直線上の表面であり、第１の表面３２とは対向している。図２から図３にも示すように、フロア部分３６と脚部４０ａ、４０ｂは同一の幅を有する。フロア部分３６と脚部４０ａ、４０ｂは互いに同一の厚さを有し得ることが理解されるであろう。平面図では、脚部４０ａ、４０ｂは互いに同一のサイズであり、形状は矩形であり得る。脚部４０ａ、４０ｂは各々がそれぞれ、スタッドを受けるための開口部４２ａ、４２ｂを画定しており、以下に記載されるように、電気がバスバー部材１２を通過することを可能にして、他の構成要素に電気を供給する。
【００１１】
図１から図２を参照すると、第１の境界壁４４が基部３０の第１の表面３２から、第２の表面３４から離れる方向に延び、自由端４６として末端をなす。図２に示すように、第１の境界壁４４は第１の表面３２と直交する軸から見たとき、矩形形状を画定することができる。この矩形形状は角部４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄを含む。矩形形状によって、第１の回路基板１８を適切に受けることおよび、バスバー電流センサアセンブリ１０を、通常のバスバー部材を受けるように以前に設計された、既存の設備の中に容易に組み込むことが可能となる。
【００１２】
図１および図３に示すように、第２の境界壁５０が基部３０の第２の表面３４から、第１の表面３２から離れる方向に延び、自由端５２として末端をなす。従って、第１の境界壁４４と第２の境界壁５０は、基部３０、特にフロア部分３６から、互いに反対方向に延びている。図３に図示したように、第２の境界壁５０は第２の表面３４と直交する軸から見たとき、矩形形状を画定することができる。この矩形形状は角部４８ｅ、４８ｆ、４８ｇ、４８ｈを含む。第１の境界壁４４のように、第２の境界壁５０の矩形形状によって、第２の回路基板２０を適切に受けることおよび、バスバー電流センサアセンブリ１０を、通常のバスバー部材を受けるように以前に設計された、既存の設備の中に容易に組み込むことが可能となる。基部３０、第１の境界壁４４、および第２の境界壁５０は全て導電性材料で作られている。
【００１３】
第１の境界壁４４は、互いに間隔を置いた一対の第１の側壁５４ａ、５４ｂ、および互いに間隔を置いた一対の第１の端壁５６ａ、５６ｂを含んでも良い。第１の側壁５４ａ、５４ｂは第１の表面３２から第１の方向に延びており、互いに略平行であっても良く、第１の端壁５６ａ、５６ｂは、互いに略平行となるように、第１の表面３２から第１の方向に延びることができる。第１の側壁５４ａ、５４ｂは縦方向（すなわち、開口部４２ａ、４２ｂを接続するであろう、想像線と同じ方向）に延び、第１の端壁５６ａ、５６ｂは横方向に（すなわち、第１の側壁５４ａ、５４ｂに直交して）延びる。第１の側壁５４ａ、５４ｂ、および第１の端壁５６ａ、５６ｂの、この形状と配置は、以下に、より詳細に説明するように、磁場を制御することを手助けする。
【００１４】
図１から図２に示すように、第１の境界壁４４は第１のカバー２２を受けるための第１の出張り部分５８を画定することができる。第１の境界壁４４および第１の表面３２は協働して第１の空洞６０を画定する。更に、第１のカバー２２は、第１の空洞６０を閉じ込めるように第１の出張り部分５８によって受けられる。第１の出張り部分５８は、第１のカバー２２との均一で直接的な接触が可能となるように、一対の第１の側壁５４ａ、５４ｂ、および一対の第１の端壁５６ａ、５６ｂを含む、第１の境界壁４４の周囲に均一、連続的に延びている。この構造ゆえに、第１の空洞６０は密閉されて、第１の空洞６０の中への異物の導入が防止される。
【００１５】
図１および図３に示すように、第２の境界壁５０は、互いに間隔を置いた一対の第２の側壁６２ａ、６２ｂ、および互いに間隔を置いた一対の第２の端壁６４ａ、６４ｂを含んでも良い。第２の側壁６２ａ、６２ｂは、互いに略平行となるように、第２の表面３４から第２の方向に延びることができ、第２の端壁６４ａ、６４ｂは、互いに略平行となるように、第２の表面３４から第２の方向に延びている。第２の側壁６２ａ、６２ｂは縦方向（すなわち、開口部４２ａ、４２ｂを接続するであろう、想像線と同じ方向）に延び、第２の端壁６４ａ、６４ｂは横方向に（すなわち、第２の側壁６２ａ、６２ｂに直交して）延びる。図１に示すように、一対の第２の側壁６２ａ、６２ｂは一対の第１の側壁５４ａ、５４ｂと同一直線上となる場合があり、一対の第２の端壁６４ａ、６４ｂは一対の第１の端壁５６ａ、５６ｂと同一直線上となる場合がある。第２の側壁６２ａ、６２ｂ、および第２の端壁６４ａ、６４ｂの、この形状と配置は、磁場を制御することを手助けする。
【００１６】
図１および図３を参照すると、第２の境界壁５０は第２の出張り部分６６を画定する。第２の境界壁５０および第２の表面３４は協働して第２の空洞６８を画定する。加えて、第２のカバー２６は、第２の空洞６８を閉じ込めるように第２の出張り部分６６によって受けられる。第２の出張り部分６６は、第２のカバー２６との均一で直接的な接触が可能となるように、一対の第２の側壁６２ａ、６２ｂ、および一対の第２の端壁６４ａ、６４ｂを含む、第２の境界壁５０の周囲に均一、連続的に延びている。この構造ゆえに、第２の空洞６８は密閉されて、第２の空洞６８の中への異物の導入が防止される。
【００１７】
第１の空洞６０は第１の体積を画定し、第２の空洞６８は第２の体積を画定する。第１の体積は第２の体積に等しい。第１のカバー２２の第１の出張り部分５８上への配置、および第２のカバー２６の第２の出張り部分６６上への配置ゆえに、それぞれ第１の空洞６０、および第２の空洞６８の内部に位置する任意の構成要素に保護が提供される。更に、このレイアウトゆえに、第１の空洞６０および第２の空洞６８の内部の磁場は、以下に記載されるように、バスバー部材１２を通って流れる電流の決定のための測定に、より寄与する。
【００１８】
第１の境界壁４４の矩形形状は、第２の境界壁５０の矩形形状と同じサイズである。バスバー部材１２は、第２の空洞６８が第１の空洞６０の反対側に配置されるように、第１の空洞６０および第２の空洞６８を含む。更になお、脚部４０ａ、４０ｂは、第１の空洞６０と第２の空洞６８が一対の脚部４０ａ、４０ｂの間に配置されるように、バスバー部材１２の両側の端部に配置される。この配置構成により、空洞内部での適切な磁場測定がなされ得ることが保証される。
【００１９】
図１に示すように、第１の空洞６０と第２の空洞６８との間の電気的通信が可能となるように、穿孔３８は基部３０のフロア部分３６を通って延びる。更に、開口部４２ａ、４２ｂは第１の空洞６０および第２の空洞６８の外部にあり、穿孔３８と同じ方向に基部３０を貫通して延びている。図示したように、穿孔３８は細長い形状を有し、開口部４２ａ、４２ｂは円形の形状である。これらの形状により、以下に記載されるように、様々な構成要素へ適切に通過および接続することが可能である。
【００２０】
バスバー部材１２はまた、第１の締結具２４および第２の締結具２８を受けるための、各々が締結穴７２ｂ、７２ｄ、７２ｅ、７２ｆ、７２ｇ、７２ｈを画定する、複数の第１のボス７０ｂ、７０ｄおよび第２のボス７０ｅ、７０ｆ、７０ｇ、７０ｈを含むことができる。図１から図３に示すように、第１のボス７０ｂ、７０ｄは第１の境界壁４４の角部４８ｂ、４８ｄに配置され、第２のボス７０ｅ、７０ｆ、７０ｇ、７０ｈは第２の境界壁５０の角部４８ｅ、４８ｆ、４８ｇ、４８ｈに配置される。
【００２１】
図１に図示したように、第１の絶縁体１４は、第１の絶縁体１４が基部３０の第１の表面３２に、より具体的には基部３０のフロア部分３６に直接接触することを可能とするように、第１の空洞６０に対して相補的な略矩形形状を有する。第２の絶縁体１６はまた、第２の絶縁体１６が基部３０の第２の表面３４に、より具体的には基部３０のフロア部分３６に直接接触することを可能とするように、第２の空洞６８に対して相補的な略矩形形状を有する。第１の絶縁体１４および第２の絶縁体１６は、第１のボス７０ｂ、７０ｄおよび第２のボス７０ｅ、７０ｆ、７０ｇ、７０ｈを適切に収容するために、切り欠いた角部を画定しても良い。これにより、第１の絶縁体１４および第２の絶縁体１６が、第１の回路基板１８および第２の回路基板２０をバスバー部材１２を通って流れている電流から電気的に分離することが確保される。
【００２２】
第１の絶縁体１４および第２の絶縁体１６は、以下に記載されるように、様々な構成要素が通過できるように、それぞれ第１のスロット７４および第２のスロット７６を画定しても良い。第１の絶縁体１４および第２の絶縁体１６は、電気絶縁材料、例えば、樹脂のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から作製されたプラスチックシート製品であるマイラーで作られていることが理解されるであろう。第１の絶縁体１４および第２の絶縁体１６は、バスバー電流センサアセンブリ１０の製造コストを最小限に抑えるために、同一の材料で作られていても良い。
【００２３】
第１の回路基板１８は、第１の回路基板１８に取り付けられた第１の電流センサ７８を含む。第１の電流センサ７８は、第１の表面３２に面する内側表面８０、および内側表面８０の反対側の外側表面８２を含む。内側表面８０は第１の表面３２に略平行であっても良い。第１の電流センサ７８および付随する第１の回路基板１８は、第１の電流センサ７８が第１のカバー２２と第１の表面３２との間に配置されるように、第１の空洞６０内に位置している。更に、第１の電流センサ７８は、第１の空洞６０が第１の電流センサ７８を少なくとも部分的に取り囲むように、第１の空洞６０内に配置されている。更になお、第１の絶縁体１４は、バスバー部材１２と第１の電流センサ７８を電気的に分離するために、第１の表面３２と第１の電流センサ７８との間に配置され得る。
【００２４】
第１の回路基板１８はまた、差動増幅器集積回路８４を含むことができる。差動増幅器集積回路８４の動作は以下に、より詳細に説明される。第１の回路基板１８は、第１の空洞６０の内部に完全に含まれる場合があり、それにより第１の境界壁４４の自由端４６から第１の表面３２への距離は、第１の表面３２から第１の回路基板１８への距離よりも大きくなっている。更に、一対の第１の側壁５４ａ、５４ｂおよび一対の第１の端壁５６ａ、５６ｂは互いに協働して、第１の電流センサ７８の周りに連続的な周辺部を形成する。
【００２５】
第２の電流センサ８６は、第２の空洞６８が第２の電流センサ８６を少なくとも部分的に取り囲むように、第２の回路基板２０に取り付けられている。第２の電流センサ８６は、第２の表面３４に面する内側表面８８、および内側表面８８の反対側の外側表面９０を含む。第２の電流センサ８６の内側表面８８は第２の表面３４に略平行であっても良い。第２の表面３４と、第２の境界壁５０の自由端５２との間の距離は、第２の表面３４から、第２の電流センサ８６の外側表面９０までの距離よりも大きい。更に、一対の第２の側壁６２ａ、６２ｂおよび一対の第２の端壁６４ａ、６４ｂは互いに協働して、第２の電流センサ８６の周りに連続的な周辺部を形成する。更になお、第２の絶縁体１６は第２の表面３４と第２の電流センサ８６との間に配置されている。第２の回路基板２０はまた、以下に記載されるように、オーバーモールド部材１００からフリクションピン（図示せず）を受けるためのコネクタ９２を含むことができる。
【００２６】
第１の電流センサ７８および第２の電流センサ８６は、同一または類似の、構造および仕様であり得る。例えば、第１の電流センサ７８および第２の電流センサ８６は、ホール効果集積回路（すなわち、各々がホール効果センサを含む集積回路）であり得る。ホール効果センサは、磁場に応じてその出力電圧を変化させるトランスデューサであることが理解されるであろう。第１の電流センサ７８および第２の電流センサ８６は、磁場の大きさを検出し、それにより電流の大きさを決定することを可能としている。特に、第１の電流センサ７８および第２の電流センサ８６は、バスバー部材１２に、反対極性の出力変化をもたらすように方向付けされている。第１の電流センサ７８および第２の電流センサ８６からの２つの出力は、差動増幅器集積回路８４に供給される。差動増幅器集積回路８４は次に、減算機能を実行する。具体的には、差動増幅器集積回路８４は一方の信号から他方の信号を減算し、それにより電源導体およびリレーのような近傍の磁気源に起因する、いかなる外部磁場の影響をも排除する。差動増幅器集積回路８４からの出力はバスバー部材１２内の電流に比例しており、外部磁場干渉は大幅に低減される。
【００２７】
バスバー部材１２の断面形状は、第１の電流センサ７８および第２の電流センサ８６の近くの磁場強度を調整するために操作することができる。第１の空洞６０および第２の空洞６８をそれぞれ画定する、第１の境界壁４４および第２の境界壁５０は、それぞれ第１の電流センサ７８および第２の電流センサ８６の付近の磁場を低減させるだけでなく、磁場をより均一にもする。これによりまた、電流センサの付近の磁場強度を低減させるためにバスバー部材内にドリルで穴を開ける必要が無くなる。
【００２８】
電流センサの近くの磁場強度を低減させるためのバスバー部材内の穴を無くすことには多数の利点があることが理解されるであろう。例えば、穴を形成する必要が無いため必要な製造作業が減る。加えて、穴と位置合わせするために、電流センサを精密に配置する必要は無い。従って、バスバー電流センサアセンブリ１０は、より迅速に製造することができる。
【００２９】
バスバー電流センサアセンブリ１０はまた、基板対基板ヘッダ９４を含むことができる。基板対基板ヘッダ９４は穿孔３８を通って延びて、第１の電流センサ７８および第２の電流センサ８６を電気的に接続する。従って、基板対基板ヘッダ９４は、第１の回路基板１８と第２の回路基板２０を電気的に接続する。基板対基板ヘッダ９４は複数の導電性ピン９６を含むことができる。図示したように、導電性ピン９６は形状が円筒状である。導電性ピン９６は、導電性ピン９６を基部３０から電気的に絶縁するように、絶縁体ブロック９８によって少なくとも部分的に取り囲まれている。絶縁体ブロック９８は立方体の形状をしており、電気絶縁材料で作られていることが理解されるであろう。
【００３０】
図１に示すように、基板対基板ヘッダ９４は、第１の回路基板１８および第２の回路基板２０の、第１の電流センサ７８および第２の電流センサ８６がそれぞれ取り付けられた端部とは反対側の端部に配置されている。この間隔が干渉の発生を防止する。特に、基板対基板ヘッダ９４が、第１の電流センサ７８および第２の電流センサ８６とは反対側の端部にあるように位置決めすることにより、第１および第２の電流センサ７８、８６の近くの磁場は乱されない。
【００３１】
第１のカバー２２および第２のカバー２６は電気絶縁材料からなる。第１のカバー２２は第１の空洞６０を覆っており、第１の境界壁４４の角部４８ｂ、４８ｄに配置されたボス７０ｂ、７０ｄと係合する第１の締結具２４によって、第１の境界壁４４に直接取り付けられている。第２のカバー２６は第２の空洞６８を覆っており、第２の境界壁５０の角部４８ｅ、４８ｆ、４８ｇ、４８ｈに配置されたボス７０ｅ、７０ｆ、７０ｇ、７０ｈと係合する第２の締結具２８によって、第２の境界壁５０に直接取り付けられている。従って、第１の電流センサ７８は第１のカバー２２と第２のカバー２６との間に配置され、第２の電流センサ８６は第２のカバー２６と第２の表面３４との間に配置される。
【００３２】
第２の締結具２８を用いて第２のカバー２６をバスバー部材１２に締結した後、第２のカバー２６の上にオーバーモールド部材１００が置かれて、バスバー部材１２およびバスバー部材の内部に位置する構成要素に、環境からの追加的な保護を提供する。オーバーモールド部材１００は、後述するように、ケーブル１０２が貫通することが可能である。前述したように、オーバーモールド部材１００は、オーバーモールド部材１００を第２の回路基板２０に取り付けるためのフリクションピン（図示せず）を含むことができる。
【００３３】
図４を参照すると、バスバー電流センサアセンブリ１０および給電ＰＣＢアセンブリ１０６を含む、配電ボックス１０４が示されている。配電ボックス１０４は、例えば電力を回路間で再配分することを含む、様々な目的のために使用することができる。この電力は、例えば４００Ａを超える非常に大きい電力であることが理解されるであろう
【００３４】
給電ＰＣＢアセンブリ１０６は、オーバーモールド部材１００および第２のカバー２６を貫通して延びるケーブル１０２によって、第２の回路基板２０に接続されている。給電ＰＣＢアセンブリ１０６は、第１および第２の回路基板１８、２０に、その動作のための公称電力を供給する。加えて、給電ＰＣＢアセンブリ１０６は、配電ボックス１０４のＥＭＩ／避雷保護のために使用することができる。給電ＰＣＢアセンブリ１０６はまた、給電ＰＣＢアセンブリ１０６と様々な他の図示していない構成要素との間の通信を可能にするための、通信ポート１０８を含むことができる。
【００３５】
示したように、配電ボックス１０４は複数の端子１１０を含む。これら端子１１０は、配電ボックス１０４に電力を供給するために、または配電ボックス１０４から電力を出力するために使用することができる。配電ボックス１０４は、例えばヒューズ１１２およびコンタクタ１１４を含む、複数の構成要素を含むことができることが理解されるであろう。
【００３６】
上ではバスバー電流センサアセンブリを具体的に説明してきた。前述の詳細な説明を読み理解することにより、それらへの修正および変更が思いつくであろう。しかし、本発明は上記実施形態にのみ限定されるわけでは無い。むしろ、本発明は添付の請求項およびその均等物によって広範に規定される。
【図１】
2019516971.tif 000003
【図２】
2019516971.tif 000004
【図３】
2019516971.tif 000005
【図４】
2019516971.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月7日(2019.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスバー電流センサアセンブリであって、
第１の方向に面する第１の表面、および第２の方向に面する第２の表面を含む基部であって、第１の方向は第２の方向と反対である、基部と、
基部の第１の表面から、第２の表面から離れる方向に延びる第１の境界壁であって、第１の境界壁と第１の表面が協働して第１の空洞を画定する、第１の境界壁と、
基部の第２の表面から、第１の表面から離れる方向に延びる第２の境界壁であって、第２の境界壁と第２の表面が協働して第２の空洞を画定する、第２の境界壁と、を含むバスバー部材、
第１の空洞内に配置された第１の電流センサ、
第２の空洞内に配置された第２の電流センサ、
第１のカバー、および
第２のカバーを、備え、
第１の境界壁が第１の出張り部分を画定し、第２の境界壁が第２の出張り部分を画定しており、第１の空洞と第２の空洞をそれぞれ取り囲むように、第１の出張り部分が第１のカバーを受け、第２の出張り部分が第２のカバーを受ける、バスバー電流センサアセンブリ。
【請求項２】
第１の表面と、第１の境界壁の自由端との間の距離が、第１の表面から、第１の電流センサの外側表面までの距離よりも大きく、第２の表面と、第２の境界壁の自由端との間の距離が、第２の表面から、第２の電流センサの外側表面までの距離よりも大きい、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項３】
第１のカバーおよび第２のカバーが電気絶縁材料からなる、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項４】
第１の電流センサが第１のカバーと第１の表面との間に配置され、第２の電流センサが第２のカバーと第２の表面との間に配置され、第１の電流センサは第１のカバーと第２のカバーとの間に配置される、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項５】
第１の境界壁が、互いに間隔を置いた一対の第１の側壁、および互いに間隔を置いた一対の第１の端壁を含み、一対の第１の側壁と一対の第１の端壁が互いに協働して、第１の電流センサの周りに連続的な周辺部を形成し、
第２の境界壁が、互いに間隔を置いた一対の第２の側壁、および互いに間隔を置いた一対の第２の端壁を含み、一対の第２の側壁と一対の第２の端壁が互いに協働して、第２の電流センサの周りに連続的な周辺部を形成する、
請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項６】
第１の側壁が、互いに略平行となるように第１の表面から第１の方向に延び、第１の端壁が、互いに略平行となるように第１の表面から第１の方向に延びており、
第２の側壁が、互いに略平行となるように第２の表面から第２の方向に延び、第２の端壁が、互いに略平行となるように第２の表面から第２の方向に延びており、
一対の第２の側壁が一対の第１の側壁と同一直線上にあり、一対の第２の端壁が一対の第１の端壁と同一直線上にある、
請求項５に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項７】
第１の表面と第１の電流センサとの間に配置された第１の絶縁体と、
第２の表面と第２の電流センサとの間に配置された第２の絶縁体と、
を更に備える、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項８】
第１の電流センサと第２の電流センサとの間で電気的通信が可能となるように、基部が、第１の空洞と第２の空洞との間に延びる穿孔を画定する、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項９】
第１の電流センサと第２の電流センサとを電気的に接続するために、穿孔を通って延びる基板対基板ヘッダを更に備え、基板対基板ヘッダは複数の導電性ピンを含み、複数の導電性ピンは導電性ピンを基部から電気的に絶縁するように、絶縁体ブロックによって少なくとも部分的に取り囲まれている、請求項８に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１０】
第１の空洞が第１の体積を画定し、第２の空洞が第２の体積を画定し、第１の体積は第２の体積に等しい、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１１】
第１の境界壁が、第１の表面と直交する軸から見たとき、矩形形状を画定し、第２の境界壁が、第２の表面と直交する軸から見たとき、矩形形状を画定する、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１２】
第１の境界壁の矩形形状が、第２の境界壁の矩形形状と同じサイズである、請求項１１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１３】
各々が締結穴を画定する複数のボスであって、複数のボスの１つが、第１の境界壁の矩形形状および第２の境界壁の矩形形状の、少なくともいくつかの角部に配置されている、複数のボスを更に備え、
第１のカバーが、第１の空洞を覆い、第１の境界壁の角部に配置されたボスと係合する第１の締結具によって、第１の境界壁に直接取り付けられ、
第２のカバーが、第２の空洞を覆い、第２の境界壁の角部に配置されたボスと係合する第２の締結具によって、第２の境界壁に直接取り付けられている、請求項１１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１４】
第１の電流センサが、差動増幅器集積回路も含む第１の回路基板に取り付けられたホール効果集積回路であり、第１の回路基板は、第１の境界壁の自由端が第１の表面から第１の回路基板までの距離よりも大きいように、第１の空洞内に完全に含まれている、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【請求項１５】
第１の空洞内に配置された第１の回路基板であって、第１の電流センサが第１の回路基板に取り付けられている、第１の回路基板と、
第２の空洞内に配置された第２の回路基板であって、第２の電流センサが第２の回路基板に取り付けられている、第２の回路基板と、
第１の回路基板と第２の回路基板とを電気的に接続する基板対基板ヘッダであって、基板対基板ヘッダは、第１の回路基板および第２の回路基板の、第１の電流センサおよび第２の電流センサがそれぞれ取り付けられた端部とは反対側の端部に配置されている、基板対基板ヘッダと、
を更に備える、請求項１に記載のバスバー電流センサアセンブリ。
【国際調査報告】
2019516971.tif 000007
2019516971.tif 000008
2019516971.tif 000009