(57)【要約】【課題】バスバに流れる電流を精度よく検出することが可能な電流検出構造を提供する。【解決手段】長手方向に沿って電流を流す２本のバスバ２の接続部に設けられ、該両バスバ２を流れる電流により発生する磁界の強度を測定する磁気検出素子３を備えた電流検出構造であって、２本のバスバ２は、その長手方向が一致するように配置されると共に、接続部４にてその先端部同士が重なり合うように配置されており、かつ、幅方向にずらして配置されており、磁気検出素子３を、接続部４の近傍に配置すると共に、その検出軸Ｄがバスバ２の長手方向に沿うように配置したものである。【選択図】図１
2015132515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に沿って電流を流す２本のバスバの接続部に設けられ、該両バスバを流れる電流により発生する磁界の強度を測定する磁気検出素子を備えた電流検出構造であって、
前記２本のバスバは、その長手方向が一致するように配置されると共に、前記接続部にてその先端部同士が重なり合うように配置されており、かつ、幅方向にずらして配置されており、
前記磁気検出素子を、前記接続部の近傍に配置すると共に、その検出軸が前記バスバの長手方向に沿うように配置した
ことを特徴とする電流検出構造。
【請求項２】
前記磁気検出素子が、ＧＭＲセンサである
請求項１記載の電流検出構造。
【請求項３】
前記２本のバスバは、同じ形状に形成されている
請求項１または２記載の電流検出構造。
【請求項４】
前記接続部には、前記２本のバスバを締結固定するボルトを通すための貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、前記バスバの幅方向の中心からずれた位置に形成されている
請求項１〜３いずれかに記載の電流検出構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流検出構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、バスバに流れる電流を検出する際に、検出対象となる電流により発生する磁界の強度を磁気検出素子で検出することが行われている。磁気検出素子により磁界の強度を検出することで、その磁界の強度を基に、バスバに流れる電流を演算により求めることが可能になる。
【０００３】
磁気検出素子としては、ＭＲ（Magneto Resistance）センサや、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive effect）センサが知られている。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１，２がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５１５３４８１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７０８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来の電流検出構造では、例えば３相モータの各相に流れる電流を検出する場合には、磁気検出素子が検出対象以外のバスバを流れる電流により発生した磁界の影響を受けてしまい、検出対象のバスバに流れる電流を精度よく検出することが困難になる、という問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、バスバに流れる電流を精度よく検出することが可能な電流検出構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、長手方向に沿って電流を流す２本のバスバの接続部に設けられ、該両バスバを流れる電流により発生する磁界の強度を測定する磁気検出素子を備えた電流検出構造であって、前記２本のバスバは、その長手方向が一致するように配置されると共に、前記接続部にてその先端部同士が重なり合うように配置されており、かつ、幅方向にずらして配置されており、前記磁気検出素子を、前記接続部の近傍に配置すると共に、その検出軸が前記バスバの長手方向に沿うように配置した電流検出構造である。
【０００９】
前記磁気検出素子が、ＧＭＲセンサであってもよい。
【００１０】
前記２本のバスバは、同じ形状に形成されていてもよい。
【００１１】
前記接続部には、前記２本のバスバを締結固定するボルトを通すための貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、前記バスバの幅方向の中心からずれた位置に形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バスバに流れる電流を精度よく検出することが可能な電流検出構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電流検出構造を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。
【図２】図１の電流検出構造の原理を説明する図である。
【図３】図１の電流検出構造の３相の電流路への適用例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る電流検出構造を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。
【００１６】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、電流検出構造１は、長手方向に沿って電流を流す２本のバスバ２と、両バスバ２を流れる電流により発生する磁界の強度を測定する磁気検出素子３と、を備えている。
【００１７】
本実施形態では、磁気検出素子３は、２本のバスバ２の接続部４に設けられる。つまり、電流検出構造１は、バスバ２の接続部４にて、両バスバ２を流れる電流を検出するものである。
【００１８】
バスバ２は、板状の導体であり、電流を流す電流路となるものである。２本のバスバ２としては、同じ形状に形成されたものを用いるとよい。
【００１９】
２本のバスバ２は、その長手方向が一致するように配置されると共に、接続部４にてその先端部同士が重なり合うように配置されている。バスバ２の先端部には、２本のバスバを締結固定するボルト（図示せず）を通すための貫通孔５が形成されており、この貫通孔５にボルトを通し締結固定することで、両バスバ２間で電気的導通をとるように構成されている。ここでは、先端が円弧状に形成されたバスバ２を用いた場合を説明するが、バスバ２の先端形状は特に限定されない。
【００２０】
磁気検出素子３としては、素子の高さ方向と垂直方向に検出軸Ｄを有し、高い感度を有するＧＭＲセンサを用いる。
【００２１】
さて、本実施形態に係る電流検出構造１では、２本のバスバ２を、幅方向にずらして配置（幅方向の中心が互いにずれた位置となるように配置）しており、磁気検出素子３を、接続部４の近傍に配置すると共に、その検出軸Ｄがバスバ２の長手方向に沿うように配置している。
【００２２】
図２に示すように、バスバ２を幅方向にずらして配置することにより、電流に幅方向（図示Ｘ方向）の成分が発生することとなり、この成分に起因してバスバ２の長手方向（図示Ｙ方向）の成分を有する磁界が発生する。電流検出構造１では、バスバ２を幅方向にずらして配置することによって発生したバスバ２の長手方向の磁界の強度Ｂｙを、磁気検出素子３により測定している。
【００２３】
バスバ２の幅方向のずれに対応するように、貫通孔５は、バスバ２の幅方向の中心からずれた位置に形成される。両バスバ２の貫通孔５にボルトを通すことで、両バスバ２の相対的な位置決めが行われ、両バスバ２の幅方向のずれが所望の値となるように両バスバ２が配置されることになる。つまり、貫通孔５とボルトは、両バスバ２の相対的な位置決めを行う役割も兼ねている。
【００２４】
バスバ２を幅方向にずらして配置することで発生させるバスバ２の長手方向の磁界の強度Ｂｙは、周囲への影響を抑えるために出来るだけ小さくすることが望ましい。そのため、小さい磁界の強度Ｂｙを検出するために、接続部４のできるだけ近くに磁気検出素子３を配置することが望ましい。本実施形態では、平面視において貫通孔５と重なる位置に磁気検出素子３を配置しているが、ボルトを取り付ける際に干渉する場合等は、貫通孔５からずれた位置に配置してもよい。
【００２５】
本実施形態では、磁気検出素子３としてＧＭＲセンサを用いているため、小さい磁界も検出可能である。また、ＧＭＲセンサは素子の高さ方向と垂直方向に検出軸Ｄを有していることから、バスバ２と平行に（素子の高さ方向がバスバ２の厚さ方向となるように）磁気検出素子３を配置可能となり、電流検出構造１全体を薄型化することが可能になる。なお、図１では図示省略しているが、磁気検出素子３は、実際には、支持部材によりバスバ２やその周囲の部材等に支持されている。
【００２６】
電流検出構造１では、２本のバスバ２を幅方向にずらす距離（幅方向の中心同士の距離）を調整することで、バスバ２の長手方向に発生する磁界の強度、すなわち磁気検出素子３で検出する磁界の強度を容易に調整することが可能である。電流検出構造１では、磁気検出素子３の感度等に応じて、磁気検出素子３で適切な強度の磁界を検出できるよう設計を行う必要があるが、このような設計が比較的容易である。
【００２７】
２本のバスバ２を幅方向にずらす距離は、（Ａ）以上（Ｂ）以下とするとよい。２本のバスバ２を幅方向にずらす距離が（Ａ）未満と小さすぎると、バスバ２の長手方向に発生する磁界の強度が小さくなり過ぎ、磁気検出素子３で精度良く磁界の強度を検出することが困難となってしまい、（Ｂ）を超えて大きいと、接続部４での電流路の断面積が低下し抵抗が増大してしまい、発熱、損失が大きくなってしまうためである。
【００２８】
ところで、例えば３相モータの各相に流れる電流を検出する場合では、通常、バスバ２を流れる電流全体により形成される磁界を計測するには、ＧＭＲセンサでは感度が高すぎ、他のバスバ２を流れる電流による磁界の影響も受けやすくなるために、そのままで測定を行うことは困難である。本実施形態では、２本のバスバ２を幅方向にずらす距離を調整することにより、ＧＭＲセンサで測定するのに適した磁界の強度に調整し、かつ、バスバ２の長手方向の磁界の強度を測定するように構成することで周囲のバスバ２を流れる電流の影響を抑制しており、これにより、磁気検出素子３として高感度のＧＭＲセンサを用いた場合であっても測定を可能としている。
【００２９】
図３に示すように、電流検出構造１は、例えば、３相の各相の電流を測定する際に用いられる。３相の各相の電流路は、その幅方向に離間して整列配置されており、各相毎の２本のバスバ２が幅方向にずらして配置され、かつ、接続部４の近傍に磁気検出素子３が配置されている。バスバ２を幅方向にずらして配置することにより発生するバスバ２の長手方向の磁界は、互いに干渉することがなく、各磁気検出素子３が他のバスバ２の電流で発生した磁界の影響を受けることがない。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態に係る電流検出構造１では、２本のバスバ２を、幅方向にずらして配置し、磁気検出素子３を、接続部４の近傍に配置すると共に、その検出軸がバスバ２の長手方向に沿うように配置している。
【００３１】
このように構成することで、検出対象以外のバスバ２を流れる電流により発生した磁界の影響を受けにくくなり、検出対象のバスバ２に流れる電流を精度よく検出することが可能になる。
【００３２】
また、２本のバスバ２を幅方向にずらす距離（幅方向の中心同士の距離）を調整することで、磁気検出素子３の感度に応じて適切な強度の磁界を発生させることが可能であり、磁気検出素子３として高感度なＧＭＲセンサを使用可能となる。ＧＭＲセンサは、素子の高さ方向と垂直方向に検出軸Ｄを有しているため、磁気検出素子３をバスバ２と平行に配置することが可能になり、電流検出構造１の薄型化に寄与する。
【００３３】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００３４】
例えば、上記実施形態では、２本のバスバ２をボルトで締結固定することにより電気的に導通させたが、両バスバ２を固定する方法はこれに限定されるものではなく、貫通孔５も省略可能である。なお、貫通孔５を省略する場合、両バスバ２の相対的な位置関係を保持する機構を別途設けることが望ましい。
【符号の説明】
【００３５】
１  電流検出構造
２  バスバ
３  磁気検出素子
４  接続部
５  貫通孔
【図１】
2015132515.tif 000003
【図２】
2015132515.tif 000004
【図３】
2015132515.tif 000005