(57)【要約】【課題】  被計測電流が流れる配線材とこの配線材上に配置される回路基板との互いに接続される接続部に作用する応力を緩和することができる電圧降下式電流計測装置を提供する。【解決手段】  電圧降下式電流計測装置１は被計測電流が流れる経路に介装される。電流計測装置１は、バスバー３と、バスバー３の配線材固定部３ａ間に位置したバスバー３上に配設され、バスバー３の所定の２点間に生じる電圧降下量に基づいて被計測電流を計測する回路の少なくとも一部が設けられた回路基板５とを備える。回路基板５は、バスバー３の長さ方向に離隔した２点位置に電気的に接続される接続部２９をそれぞれ備え、両側の各接続部２９と各配線材固定部３ａとの相互間にそれぞれ位置して、バスバー３に長さ方向に対して交差する方向のスリット部３１が形成されている。【選択図】    図１
2005188935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測電流が流れる経路に介装され、前記被計測電流を計測する電圧降下式電流計測装置であって、
導電性を有し、前記経路に介装される配線材と、
前記配線材の長さ方向に離隔した２個所の配線材固定部間に位置した配線材上に配設され、前記配線材の所定の２点間に生じる電圧降下量に基づいて前記被計測電流を計測する回路の少なくとも一部が設けられた回路基板と、を備え、
前記回路基板は、前記配線材の前記長さ方向に離隔した前記２点位置で前記配線材に電気的に接続される接続部をそれぞれ備え、両側の各接続部と前記各配線材固定部との相互間にそれぞれ位置して、前記配線材に前記長さ方向に対して交差する方向のスリット部が形成されていることを特徴とする電圧降下式電流計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電圧降下式電流計測装置において、
前記各接続部が、前記スリット部と前記配線材の側縁部とで形成されるコーナー部に備えられていることを特徴とする電圧降下式電流計測装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電圧降下式電流計測装置において、
前記回路基板は可撓性を有し、前記両接続部間に位置する回路基板の基板本体部と各接続部間に基板スリット部がそれぞれ形成されていることを特徴とする電圧降下式電流計測装置。
【請求項４】
被計測電流が流れる経路に介装され、前記被計測電流を計測する電圧降下式電流計測装置であって、
導電性を有し、前記経路に介装される配線材と、
前記配線材上に配設され、前記配線材の所定の２点間に生じる電圧降下量に基づいて前記被計測電流を計測する回路の少なくとも一部が設けられた可撓性を有する回路基板と、を備え、
前記回路基板は、前記２点位置で前記配線材に電気的に接続される接続部をそれぞれ備え、両接続部間に位置する回路基板の基板本体部と各接続部間に基板スリット部がそれぞれ形成されていることを特徴とする電圧降下式電流計測装置。
【請求項５】
被計測電流が流れる経路に介装され、前記被計測電流を計測する電圧降下式電流計測装置であって、
導電性を有し、前記経路に介装される配線材と、
前記配線材上に配設され、前記配線材の所定の２点間に生じる電圧降下量に基づいて前記被計測電流を計測する回路の少なくとも一部が設けられた可撓性を有する回路基板と、を備え、
前記回路基板は、前記２点位置で前記配線材に電気的に接続される接続部をそれぞれ備え、両接続部間に位置する回路基板の基板本体部から各接続部に至る回路基板の経路が細幅の蛇行経路とされたことを特徴とする電圧降下式電流計測装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電圧降下式電流計測装置において、
前記被計測電流を計測する回路は、
前記配線材と、
前記配線材と同じ抵抗温度係数の材料で構成されて前記配線材に対して所定の接続点で電気的に接続されるセンス導体と、
前記配線材において前記接続点から前記被計測電流の流れる方向に一定距離離れた第１の点と前記センス導体において前記接続点から所定の距離離れた第２の点との電位差を比較する電位差比較回路と、
前記電位差比較回路からの信号に基づいて、前記第１の点と前記第２の点の電位が等しくなるまで前記センス導体に前記接続点から前記第２の点に向かって計測用電流を流す電流制御回路と、
前記計測用電流に基づいて前記被計測電流を計測する電流計測回路と、
を備えて構成され、
前記回路基板には、前記配線材を除いた前記被計測電流を計測するための回路の構成要素のうちの前記センス導体が少なくとも設けられていることを特徴とする電圧降下式電流計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧降下式電流計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車等に搭載されて様々な負荷を駆動するに際して、電流センサで電流を計測し、計測された電流値を発電機の制御パラメータ等に使用することが行われている。
【０００３】
この場合に使用される電流センサとしては、ホール素子を用いたものもあるが、大電流を流す導体の大きさに準じて部品サイズが比較的大きくなり、このため小型化の要請に合致しない場合がある。そこで、電流経路内にシャント抵抗を配置し、このシャント抵抗に流れる電流を計測することが行われている。
【０００４】
例えば、電流経路途中にシャント抵抗として機能する配線材を介装し、この配線材に重ね合せるようにＰＣＢ（Printed  Circuit  Board）を配設して、該ＰＣＢ上に所定の電流検出用の回路を組み込むと共に、該ＰＣＢの配線と配線材とを半田付け等で接続するようにしたものが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電流経路途中に配線材を介装するに際して、配線材を長さ方向に離隔した２個所の取付部にそれぞれボルト締結する構造とすれば、両取付部相互間に生じる段差等によってボルト締結時に応力が発生するおそれがあり、ＰＣＢの配線と配線材との半田付け等による接続部に前記応力が作用して、相互間の接続部に剥がれ等の損傷が生じるおそれがある。
【０００６】
また、車両のエンジンルーム等のように温度変化の激しい環境下においては、熱膨張や熱収縮等によって前記接続部に応力が作用し、同様に剥がれ等の損傷が生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の解決しようとする課題は、被計測電流が流れる配線材とこの配線材上に配置される回路基板との互いに接続される接続部に作用する応力を緩和することができる電圧降下式電流計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明によれば、被計測電流が流れる経路に介装され、前記被計測電流を計測する電圧降下式電流計測装置であって、導電性を有し、前記経路に介装される配線材と、前記配線材の長さ方向に離隔した２個所の配線材固定部間に位置した配線材上に配設され、前記配線材の所定の２点間に生じる電圧降下量に基づいて前記被計測電流を計測する回路の少なくとも一部が設けられた回路基板と、を備え、前記回路基板は、前記配線材の前記長さ方向に離隔した前記２点位置で前記配線材に電気的に接続される接続部をそれぞれ備え、両側の各接続部と前記各配線材固定部との相互間にそれぞれ位置して、前記配線材に前記長さ方向に対して交差する方向のスリット部が形成されている点にある。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明のように、前記各接続部が、前記スリット部と前記配線材の側縁部とで形成されるコーナー部に備えられている構造としてもよい。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明のように、前記回路基板は可撓性を有し、前記両接続部間に位置する回路基板の基板本体部と各接続部間に基板スリット部がそれぞれ形成されている構造としてもよい。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明のように、被計測電流が流れる経路に介装され、前記被計測電流を計測する電圧降下式電流計測装置であって、導電性を有し、前記経路に介装される配線材と、前記配線材上に配設され、前記配線材の所定の２点間に生じる電圧降下量に基づいて前記被計測電流を計測する回路の少なくとも一部が設けられた可撓性を有する回路基板と、を備え、前記回路基板は、前記２点位置で前記配線材に電気的に接続される接続部をそれぞれ備え、両接続部間に位置する回路基板の基板本体部と各接続部間に基板スリット部がそれぞれ形成されている構造としてもよい。
【００１２】
さらに、請求項５に記載の発明のように、被計測電流が流れる経路に介装され、前記被計測電流を計測する電圧降下式電流計測装置であって、導電性を有し、前記経路に介装される配線材と、前記配線材上に配設され、前記配線材の所定の２点間に生じる電圧降下量に基づいて前記被計測電流を計測する回路の少なくとも一部が設けられた可撓性を有する回路基板と、を備え、前記回路基板は、前記２点位置で前記配線材に電気的に接続される接続部をそれぞれ備え、両接続部間に位置する回路基板の基板本体部から各接続部に至る回路基板の経路が細幅の蛇行経路とされた構造としてもよい。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明のように、前記被計測電流を計測する回路は、前記配線材と、前記配線材と同じ抵抗温度係数の材料で構成されて前記配線材に対して所定の接続点で電気的に接続されるセンス導体と、前記配線材において前記接続点から前記被計測電流の流れる方向に一定距離離れた第１の点と前記センス導体において前記接続点から所定の距離離れた第２の点との電位差を比較する電位差比較回路と、前記電位差比較回路からの信号に基づいて、前記第１の点と前記第２の点の電位が等しくなるまで前記センス導体に前記接続点から前記第２の点に向かって計測用電流を流す電流制御回路と、前記計測用電流に基づいて前記被計測電流を計測する電流計測回路と、を備えて構成され、前記回路基板には、前記配線材を除いた前記被計測電流を計測するための回路の構成要素のうちの前記センス導体が少なくとも設けられている構造としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の電圧降下式電流計測装置によれば、配線材の長さ方向に離隔した２個所の配線材固定部間に位置した配線材上に回路基板が配設され、回路基板は、配線材の前記長さ方向に離隔した２点位置で配線材に電気的に接続される接続部をそれぞれ備え、両側の各接続部と各配線材固定部との相互間にそれぞれ位置して、配線材に前記長さ方向に対して交差する方向のスリット部が形成されている構造であり、各配線材固定部を介して配線材が固定された際に応力が生じた場合や、温度変化によって配線材や回路基板相互間に応力が生じた場合であっても、配線材が各スリット部の形成部分で変形して、回路基板が接続された両スリット部間の配線材に作用する応力が緩和され、それにより配線材と回路基板との接続部に作用する応力も緩和されるため、接続部の損傷が有効に防止できる。
【００１５】
また、請求項２に記載の電圧降下式電流計測装置によれば、回路基板と配線材との各接続部が、スリット部と配線材の側縁部とで形成されるコーナー部に備えられているため、接続部に対する前記のような応力の作用がより有効に回避でき、この点からも接続部の損傷が有効に防止できる。
【００１６】
さらに、請求項３に記載の電圧降下式電流計測装置によれば、回路基板は可撓性を有し、両接続部間に位置する回路基板の基板本体部と各接続部間に基板スリット部がそれぞれ形成されているため、回路基板においても各基板スリット部の形成部分で変形が容易になされ、配線材と回路基板との接続部に作用する応力も緩和されるため、接続部の損傷がより一層有効に防止できる。
【００１７】
また、請求項４に記載の電圧降下式電流計測装置によれば、配線材上に回路基板が配設され、回路基板は、配線材の所定の２点位置で配線材に電気的に接続される接続部をそれぞれ備え、両接続部間に位置する回路基板の基板本体部と各接続部間に基板スリット部がそれぞれ形成されている構造であり、配線材が固定された際に応力が生じた場合や、温度変化によって配線材や回路基板相互間に応力が生じた場合であっても、回路基板が各基板スリット部の形成部分で変形が容易になされ、配線材と回路基板との接続部に作用する応力が緩和されるため、接続部の損傷が有効に防止できる。
【００１８】
さらに、請求項５に記載の電圧降下式電流計測装置によれば、配線材上に回路基板が配設され、回路基板は、配線材の所定の２点位置で配線材に電気的に接続される接続部をそれぞれ備え、両接続部間に位置する回路基板の基板本体部から各接続部に至る回路基板の経路が細幅の蛇行経路とされた構造であり、配線材が固定された際に応力が生じた場合や、温度変化によって配線材や回路基板相互間に応力が生じた場合であっても、回路基板における蛇行経路で変形が容易になされ、配線材と回路基板との接続部に作用する応力が緩和されるため、接続部の損傷が有効に防止できる。
【００１９】
また、請求項６に記載の電圧降下式電流計測装置によれば、被計測電流を計測する回路は、配線材と、配線材と同じ抵抗温度係数の材料で構成されて配線材に対して所定の接続点で電気的に接続されるセンス導体と、配線材において接続点から被計測電流の流れる方向に一定距離離れた第１の点とセンス導体において接続点から所定の距離離れた第２の点との電位差を比較する電位差比較回路と、電位差比較回路からの信号に基づいて、第１の点と第２の点の電位が等しくなるまでセンス導体に接続点から第２の点に向かって計測用電流を流す電流制御回路と、計測用電流に基づいて被計測電流を計測する電流計測回路と、を備えて構成され、回路基板には、配線材を除いた被計測電流を計測するための回路の構成要素のうちのセンス導体が少なくとも設けられている構造であり、配線材における電圧降下と、同一の抵抗温度係数を有する材料のセンス導体の電圧降下とが、同一の温度変化による抵抗値変化を受けることを利用して、センス導体から流れ出る計測用電流を計測することで、配線材に流れる被計測電流を計測するので、温度変化に対する抵抗値の変化率を演算等によって考慮しなくても、被計測電流を容易に計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明の一実施形態に係る電圧降下式電流計測装置（以下、単に「電流計測装置」という）の分解斜視図を示しており、この電流計測装置１は、板状の配線材としてのバスバー３と、回路基板５と、バスバー３が装着されるケース体７と、回路基板５を覆う基板カバー９とを備えた構造とされている。
【００２１】
＜回路構成等について＞
一般に、自動車など小電流〜大電流までを扱う環境においては、ジャンクション・ボックスと称される配線部品等での配電に、バスバーと呼ばれる銅や銅合金もしくはアルミなどで作られた板状の金属片が使用されることがあり、このバスバーを、負荷に与える電流計測のためのシャント抵抗として利用することが可能である。そこで、本実施形態では、被計測電流の経路に介装するバスバー３をシャント抵抗として利用すると共に、回路基板５の基台等としても用いている。
【００２２】
また、例えばバスバー３の金属材料として銅を使用する場合、この銅の抵抗温度係数は、およそ０．００４／℃である。そして、自動車内の回路でシャント抵抗を使用する場合、雰囲気温度が−４０℃〜＋８５℃または＋１２５℃と温度変化の幅が１００℃以上と大きい。このように雰囲気温度の温度差が１００℃あれば、その抵抗値は１．４倍となる。よって、シャント抵抗としてバスバー３を用いて正確な電流値を知るためには、何らかの手段により抵抗値を補正する必要がある。
【００２３】
そこで、本実施形態では、回路基板５に、シャント抵抗として用いるバスバー３と同じ抵抗温度係数を有する材料（同じ材料を含む）で構成された温度補償用抵抗体としてのセンス導体１１（図２および図３参照）を設け、このセンス導体１１をバスバー３に近接して配置し、バスバー３とセンス導体１１との温度変化が互いに同等となることを利用して、バスバー３の抵抗値の温度変化の補正を行うようにしている。
【００２４】
具体的には、この電流計測装置１には、電流計測用の回路構成として、図２および図３に示すように、メイン電流（被計測電流）Ｉ１が流れる経路に介装されるシャント抵抗としてのバスバー３と、このバスバー３内の所定の接続点Ｐｃｎに接続する温度補償用抵抗体としてのセンス導体１１と、バスバー３内において上記の接続点Ｐｃｎからメイン電流Ｉ１の流れる方向に一定距離だけ離れた点Ａ（第１の点）の電位とセンス導体１１内において上記接続点Ｐｃｎから所定の距離だけ離れた点Ｂ（第２の点）の電位とを比較する電位差比較回路１３と、点Ｂの電位と点Ａの電位が等しくなるまでセンス導体１１に上記の接続点Ｐｃｎから点Ｂに向かって計測用電流Ｉ２を流す電流制御回路１５と、この計測用電流Ｉ２に基づいてメイン電流Ｉ１を計測する電流計測回路１７とが備えられている。このバスバー３を除く電流計測用の回路構成のうち、少なくともセンス導体１１が回路基板５上に設けられるようになっている。本実施形態では、回路基板５には、センス導体１１、電位差比較回路１３、電流制御回路１５および電流計測回路１７が設けられている。
【００２５】
次に、各回路要素の電気的構成および機能について簡単に説明する。バスバー３は、詳しくは後に説明するが、金属材料（ここでは、銅）で形成された板状体であり、シャント抵抗および回路基板５の基台等として機能している。
【００２６】
センス導体１１は、例えばその端部が所定接続用の導体を介してバスバー３中の所定の接続点Ｐｃｎに接続されるもので、バスバー３と同じ抵抗温度係数を持つ金属材料（例えば、銅）が使用される。センス導体１１の抵抗値は、バスバー３の抵抗値と異なって設定していても差し支えなく、例えば１０，０００：１等の所定の比率に設定される。
【００２７】
そして、バスバー３とセンス導体１１の温度に対する変化をほぼ同等とするために、回路基板５上のセンス導体１１がバスバー３に近接するように配置される。これにより、センス導体１１の電流を計測すれば、バスバー３の温度変化に対する抵抗値の変化率を考慮した計測を行うことができることから、計測時にバスバー３とセンス導体１１の温度係数をキャンセルすることができる。
【００２８】
電位差比較回路１３は例えば演算増幅器（オペアンプ）であり、図３に示した非反転入力端子が、図２のようにバスバー３における上記接続点Ｐｃｎよりも負荷Ｍ側の中間点である接続点Ａに接続され、図３に示した反転入力端子が、図２のようにセンス導体１１の点Ｂに接続され、図３に示すように、両入力端子に与えられる電圧の差分が出力端子から出力される。
【００２９】
そして、図２において、接続点Ｐｃｎと接続点Ａとの離間距離は、この間を流れる電流に対する抵抗値を規定することになるが、通電時に接続点Ｐｃｎと接続点Ａとの間で所定の電圧降下が生じて電位差比較回路１３での電圧検知精度に適応するような抵抗値を有するように、接続点Ｐｃｎと接続点Ａとの離間距離が設定される。このように、バスバー３の中間位置を接続点Ｐｃｎおよび接続点Ａとしているので、電位差比較回路１３での電圧検知精度に適応するような電圧降下を実現する場合に、その抵抗値を決定するための接続点Ｐｃｎと接続点Ａとの離間距離の設定を極めて容易に行うことができ便利である。
【００３０】
電流制御回路１５は、例えばＰチャネルＦＥＴであって、ソースがセンス導体１１の点Ｂに接続され、ドレインが電流計測回路１７に接続される。そして、電流制御回路１５のゲートは電位差比較回路１３の出力端子に接続されている。即ち、点Ｂからは、電位差比較回路１３の反転入力端子への経路と、電流制御回路１５への経路の２経路に分岐した回路が構成されていることになる。
【００３１】
これにより、図２および図３中のバスバー３にメイン電流Ｉ１が流れた際に生じるバスバー３での電圧降下によって電位差比較回路１３が電流制御回路１５のゲート入力を制御し、Ａ点とＢ点の電圧降下が等しくなるようにＢ点に電流Ｉ２が流れることになる。
【００３２】
電流計測回路１７は、例えば図３に示すように、計測用電流Ｉ２を電圧に変換するための抵抗器２１と、この抵抗器２１の一端の電位を計測するＡ／Ｄ変換器（検出回路）２３とを備える。抵抗器２１の他端は、Ａ／Ｄ変換器２３の基準電位（接地レベル）に接続される。抵抗器２１は、その抵抗温度係数がバスバー３の抵抗温度係数よりも十分に小さなものが用いられる。このため、本実施形態のように抵抗器２１を回路基板５上に配設しても、温度変化が生じた際の抵抗器２１の抵抗値の変化が、バスバー３の抵抗値の変化に比して十分に小さく抑えられる。
【００３３】
次に上記回路構成の動作を説明する。
【００３４】
図２および図３中の元電源（＋Ｂ）からの電源電圧が供給されると、バスバー３にメイン電流Ｉ１が流れ、このメイン電流Ｉ１が負荷Ｍに供給される。
【００３５】
ここで、バスバー３にメイン電流Ｉ１が流れると、バスバー３での電圧降下によって、図３に示すようの、電位差比較回路１３の非反転入力端子がローとなる。そうすると、電位差比較回路１３の出力端子がローとなり、これがＰチャネルＦＥＴである電流制御回路１５のゲートに与えられ、このゲート入力が制御されることで、電位差比較回路１３の動作に基づき図３中のＡ点とＢ点の電圧降下が等しくなるようにセンス導体１１に計測用電流Ｉ２が流れる。
【００３６】
この場合、バスバー３の抵抗値をＲ１とし、センス導体１１の抵抗値をＲ２として、「Ｒ１×Ｉ１＝Ｒ２×Ｉ２」となるように、電位差比較回路１３が電流制御回路１５を制御する。かかる動作において、電位差比較回路１３の各入力端子には電流が流れ込まないので、分流電流としての計測用電流Ｉ２は全て電流制御回路１５のドレイン電流として電流計測回路１７に出力される。
【００３７】
電流計測回路１７の抵抗器２１に計測用電流Ｉ２が流れると、この抵抗器２１の一端に生じる電圧がＡ／Ｄ変換器２３に与えられ、これにより計測用電流Ｉ２を計測することで、メイン電流Ｉ１を計測する。
【００３８】
この場合、抵抗器２１の抵抗値をＲｏｕｔ、抵抗器２１の両端電圧をＶｏｕｔとすると、「Ｖｏｕｔ＝Ｒｏｕｔ×Ｉ２」であり、また「Ｉ２＝（Ｒ１／Ｒ２）×Ｉ１」であるため、「Ｖｏｕｔ＝Ｒｏｕｔ×（Ｒ１／Ｒ２）×Ｉ１」である。したがって、メイン電流Ｉ１は、Ａ／Ｄ変換器２３で計測されたＶｏｕｔに基づいて、「Ｉ１＝Ｖｏｕｔ×（Ｒ２／Ｒ１）／Ｒｏｕｔ」という式により演算で求めることができる。
【００３９】
＜構造等について＞
図４はバスバー３部分の平面図、図５は本実施形態に係る電流計測装置１の適用例を示す斜視図である。この電流計測装置１は、図５に示すように、ボルト（固定具）２５とケース体７の裏面側に収容保持された図示省略のナット部材を用いて電気接続および固定が行われるようになっている。
【００４０】
電流計測装置１のバスバー３は、図１および図４に示すように、所定の金属材料（ここでは、銅）によって形成された所定厚み（例えば、１〜２mm）を有する板状体とされており、上述のようにシャント抵抗としての機能と、回路基板５の基台等としての機能とを担っている。このバスバー３は、被計測電流であるメイン電流Ｉ１の流れる方向に沿ってやや細長い略矩形板状の形態を有し、その長手方向の両端部に、ボルト２５が挿通されるボルト挿通孔２７が設けられ、ここに、バスバー３の両端部は長さ方向に離隔する２個所の配線材固定部３ａを構成している。
【００４１】
また、バスバー３における両配線材固定部３ａ間に位置した中間部分３ｂには、図１および図４に示すように、回路基板５が重合状に装着されている。回路基板５は、ＰＣＢ、ＦＰＣ(Flexible Printed Circuit）等の基板（本実施形態では、ＰＣＢ）が用いられ、上述のように、電流計測用の上記回路構成のうちの、バスバー３を除く少なくともセンス抵抗１１（本実施形態では、センス導体１１、電位差比較回路１３、電流制御回路１５および電流計測回路１７）が設けられている。
【００４２】
そして、バスバー３の中間部分３ｂに配設された回路基板５とバスバー３とは、バスバー３の長さ方向に離隔した回路基板５の両端部で、電気接続を兼ねた半田付け等により接続され、この２点位置の接続部２９でバスバー３に固定された構造とされている。
【００４３】
また、バスバー３には、回路基板５両側の各接続部２９と各配線材固定部３ａとの相互間にそれぞれ位置して、バスバー３の長さ方向に対して交差する方向、本実施形態では直交する方向の適宜長さを有するスリット部３１が形成されている。
【００４４】
そして、本実施形態においては、各接続部２９が、スリット部３１とバスバー３の長さ方向に沿った側縁部３ｃとで形成されるコーナー部３ｄにそれぞれ備えられた構造とされている。このコーナー部３ｄに備えられる接続部２９の位置としては、例えば、図４の仮想線で示されるように、スリット部３１の長さｒと側縁部３ｃの長さｒとで構成される直角二等辺三角形の領域内や、図４の一点鎖線で示されるように、スリット部３１の長さｒを半径とする扇形の領域内等に配置される構造とすればよい。
【００４５】
さらに、回路基板５における各接続部２９はその一側縁部寄りに、即ちバスバー３の側縁部３ｃ寄りに位置してそれぞれ備えられており、両接続部２９間に位置する中間部分の回路基板５の基板本体部５ａと各接続部２９間には、それぞれ基板スリット部３３が形成されている。そして、この基板スリット部３３によって、各接続部２９から基板本体部５ａに至る回路基板５の経路は細幅状に構成されている。
【００４６】
また、回路基板５には、基板本体部５ａの他側縁部に、バスバー３の長さ方向に沿った基板スリット部３４が形成され、細幅状の経路を構成する制御用等の電源取出回路部５ｂが構成されている。
【００４７】
前記基板カバー９は、絶縁材料（本実施形態では、樹脂）により形成され、回路基板５を覆ってバスバー３に装着され、固定ネジ３５等に固定されることにより、回路基板５の保護の役目等を担っている。また、基板カバー９の側面部には、前記電源取出回路部５ｂに対応する電源取出開口部９ａが形成されている。
【００４８】
前記ケース体７は、絶縁材料（本実施形態では、樹脂）により形成され、バスバー３とほぼ同サイズの一方向にやや細長い矩形の平面形状を有している。そして、ケース体７におけるバスバー３の両配線材固定部３ａに対応する部分には、平坦状の取付座７ａがそれぞれ備えられており、各取付座７ａにおける配線材固定部３ａのボルト挿通孔２７に対応する部分には、同様のボルト挿通孔３７がそれぞれ形成されている。
【００４９】
また、各取付座７ａの裏面側には、前記ナット部材が回り止め状に嵌め込みやインサート成形等により収容保持されており、バスバー３の各配線材固定部３ａが各取付座７ａに載置された状態で、ボルト２５を各ボルト挿通孔２７、３７を介してナット部材に螺合締結することにより、ケース体７にバスバー３が固定される構造とされている。
【００５０】
次に、電流計測装置１の組立てについて説明する。まず、回路基板５が、バスバー３に半田付け等による両接続部２９で電気接続および固定される。その後、基板カバー９で回路基板５を覆った状態で各固定ネジ３５を螺合締結して、バスバー３に基板カバー９を固定する。続いて、ケース体７の各取付座７ａ上にバスバー３の配線材固定部３ａを載置し、この状態で各ボルト２５をナット部材に螺合させれば、電流計測装置１の組立てが完了する。
【００５１】
次に、図５を参照して電流計測装置１の取付けについて説明する。図５に示す適用例では、車載用のバッテリ４１のプラス端子４３に接続される電流経路に電流計測装置１が介装され、その電流経路を流れる電流を計測するようになっている。具体的には、電流計測装置１の長手方向の一方側端部が中継用の導電金具４５を介してバッテリ４１のプラス端子４３に電気接続されている。この際、電流計測装置１はプラス端子４３に近接した位置で介装された構造とされている。
【００５２】
導電金具４５の一端部４５ａは、略リング状の構造を有し、プラス端子４３に外嵌されてボルト４７およびナット（図示せず）により締結固定および電気接続される。
【００５３】
導電金具４５の他端部４５ｂは、バッテリ１の側面に沿うように直角に折り曲げられてボルト２５が挿通されるボルト挿通孔（図示省略）が設けられており、電流計測装置１のバスバー３の上側にセットされた状態で、導電金具４５のボルト挿通孔、バスバー３のボルト挿通孔２７、ケース体７のボルト挿通孔３７を介して、ボルト２５が取付座７ａ裏面側のナット部材に螺合締結され、これによって電流計測装置１の一方側端部と電気接続および固定される構造とされている。
【００５４】
電流計測装置１の他方側の端部には、電源供給用の電線４９、５１の端末部に圧着等により電気接続された各端子５３がボルト２５による螺合締結を介して接続される。例えば、各端子５３は、リング状の接続端を有しており、電流計測装置１のバスバー３の上面側にそれぞれセットされた状態で、その接続端のボルト挿通孔を介してボルト２５がバスバー３のボルト挿通孔２７、取付座７ａのボルト挿通孔３７内に挿入されてナット部材に螺合締結され、これによって電流計測装置１の他方側端部と電気接続および固定される構造とされている。例えば、図５に示す電線４９はスタータへの電源供給用のものであり、電線５１はその他の負荷への電源供給用のものである。
【００５５】
このように電線計測装置１の取付けが完了すると、図５に示すようにカバー５５が装着される。このカバー５５は、バッテリ４１のプラス端子４３から電流計測装置１までの電流経路に沿った構成部分を覆って絶縁および保護する。
【００５６】
なお、図５の図示例ではバッテリ４１のプラス端子４３に接続される電流経路に電流計測装置１を介装する構成としたが、電流計測装置１をバッテリ４１のマイナス端子５７とボディとを結ぶ電流経路に介装するようにしてもよい。この場合、図５の構成とほぼ同様な構成を利用して、電流計測装置１の取付け等を行うことができる。
【００５７】
以上のように、本実施形態によれば、バスバー３における各配線材固定部３ａと、回路基板５が接続部２９を介して接続された中間部分３ｂとの相互間に位置して、それぞれスリット部３１が形成されているため、ケース体７の各取付座７ａにバスバー３の各配線材固定部３ａがボルト２５の螺合締結により固定された際、取付部としての各取付座７ａ相互間の製作誤差による段差等により応力が生じた場合であっても、スリット部３１の形成部分でバスバー３が容易にたわみ変形して、バスバー３の中間部分３ｂに作用する応力が緩和され、ここに、バスバー３と回路基板５との接続部２９に作用する応力も緩和されるため、接続部２９の剥がれ等の損傷が有効に防止できる。
【００５８】
また、車両のエンジンルーム等のように温度変化の激しい環境下におけるバスバー３の熱膨張や熱収縮等が生じた場合や振動等が生じた場合であっても、上記同様、スリット部３１の形成部分でバスバー３が容易にたわみ変形して、バスバー３と回路基板５との接続部２９に作用する応力が緩和されるため、接続部２９の剥がれ等の損傷が有効に防止できる。
【００５９】
さらに、各接続部２９はスリット部３１と側縁部３ｃとで形成されるコーナー部３ｄに備えられているため、スリット部３１の形成部分でのたわみ変形に際して、たわみの影響を受け難い、いわゆるたわみ変形の死角部分に接続部２９が備えられた構造となり、ここに、接続部２９に対するボルト２５による締結時に生じる応力や熱による応力の作用が有効に回避でき、この点からも接続部２９に対する損傷が有効に防止できる。
【００６０】
また、回路基板５における基板本体部５ａと両接続部２９間にもそれぞれ基板スリット部３３が形成されており、回路基板５においても、各基板スリット部３３で変形が容易になされ、バスバー３と回路基板５との接続部２９に作用する応力も緩和されるため、接続部２９の剥がれ等の損傷がより一層有効に防止できる。
【００６１】
さらに、バスバー３がシャント抵抗として利用されると共に、回路基板５、ケース体７および基板カバー９の基台等としても利用される構成であるため、専用のシャント抵抗や回路基板５の基台を設ける構成と比較して、部品点数の削減および小型化により適した構成とすることができる。
【００６２】
また、バスバー３における電圧降下と、このバスバー３と同一の抵抗温度係数を有する材料のセンス導体１１の電圧降下とが、同一の温度変化による抵抗値変化を受けることを利用して、センス導体１１から流れ出る計測用電流を計測することで、バスバー３に流れるメイン電流を計測するので、温度変化に対する抵抗値の変化率を演算等によって考慮しなくても、バスバー３から流れ出るメイン電流を容易に計測することができる。
【００６３】
図６は別の実施形態を示すバスバー３と回路基板５の接続部２９の構造を示しており、上記実施形態と同様構成部分は同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
即ち、本実施形態においては、回路基板５の基板本体部５ａから両側の接続部２９に至る回路基板５の経路が細幅の屈曲状に形成された蛇行経路５ｃとされている。そして、他の構成部分は上記実施形態と同様に構成されている。
【００６５】
従って、本実施形態においても、回路基板５における蛇行経路５ｃ部分でたわみ変形が容易になされ、バスバー３と回路基板５との接続部２９に作用する応力が有効に緩和でき、接続部２９の剥がれ等の損傷が有効に防止できる。
【００６６】
図７はさらに別の実施形態を示すバスバー３と回路基板５の接続部２９の構造を示しており、上記実施形態と同様構成部分は同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
即ち、本実施形態においては、回路基板５の基板本体部５ａから両側の接続部２９に至る回路基板５の経路が細幅の湾曲蛇行状に形成された蛇行経路５ｄとされている。そして、他の構成部分は上記実施形態と同様に構成されている。
【００６８】
従って、本実施形態においても、回路基板５における蛇行経路５ｄ部分でたわみ変形が容易になされ、バスバー３と回路基板５との接続部２９に作用する応力が有効に緩和でき、接続部２９の剥がれ等の損傷が有効に防止できる。
【００６９】
なお、上記実施形態では、バスバー３および回路基板５の双方にそれぞれスリット部３１や基板スリット部３３を備えた構造としているが、バスバー３のみにスリット部３１が設けられた構造や、回路基板５のみに基板スリット部３３が設けられた構造であってもよく、回路基板５のみに蛇行経路５ｃ、５ｄが備えられた構造であってもよく、同様に、スリット部３１形成部分や基板スリット部３３形成部分もしくは蛇行経路５ｃ、５ｄ部分で容易にたわみ変形するため、バスバー３と回路基板５との接続部２９に作用する応力が緩和でき、接続部２９の剥がれ等の損傷が有効に防止できる。
【００７０】
また、電流計測装置１の取付位置も上記実施形態に何ら限定されず、所望の位置に配設すればよい。
【００７１】
さらに、ケース体７や基板カバー９の形状や構造等も必要に応じて適宜、設計すればよく、上記実施形態の形状や構造等に何ら限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る電圧降下式電流計測装置の分解斜視図である。
【図２】図１の電圧降下式電流計測装置の模式ブロック図である。
【図３】図１の電圧降下式電流計測装置のブロック図である。
【図４】バスバーと回路基板の平面図である。
【図５】図１の電圧降下式電流計測装置の適用例を示す斜視図である。
【図６】他の実施形態を示す要部平面図である。
【図７】さらに他の実施形態を示す要部平面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  電圧降下式電流計測装置
３  バスバー
３ａ  配線材固定部
３ｂ  中間部分
５  回路基板
５ａ  基板本体部
５ｃ  蛇行経路
５ｄ  蛇行経路
７  ケース体
９  基板カバー
１１  センス導体
１３  電位差比較回路
１５  電流制御回路
１７  電流計測回路
２９  接続部
３１  スリット部
３３  基板スリット部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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