JP7327931B2 - 電流検出装置、電気接続箱、及びシャント抵抗一体型バスバー形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、主として、抵抗体を備える電流検出装置に関する。詳細には、分岐バスバー型の電流検出装置に関する。

従来から、車両のバッテリーからの電力を様々な車載電子機器へ分配するためのバスバーに流れる電流を測定するために、例えば、シャント抵抗からなる電流検出装置が用いられている。特許文献１は、この種のシャント抵抗式電流検出装置を開示する。

特許文献１のシャント抵抗式電流検出装置は、第１の配線部材と、第２の配線部材と、抵抗体（シャント抵抗）と、を備え、第１の配線部材と第２の配線部材との間にシャント抵抗を溶接することによって、装置全体がバスバーを構成した構造となっている。

特開２０１６－１８０７６５号公報

近年、車両の快適性に対するニーズの高まりに伴って、車両に搭載される電子機器が増加しつつある。これらの電子機器に電力を供給するために、特許文献１の一体型バスバーとは異なる分岐型のバスバーが求められていた。また、各種電子機器の高機能化に伴って消費電流も増大しており、各電子機器への電流を監視するために、小型でありながら精度良く電流を検出できる装置が望まれていた。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、電流分配機能と、複数箇所における電流をそれぞれ検出できる電流検出機能と、を同時に実現できるコンパクトな電流検出装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の電流検出装置が提供される。即ち、この電流検出装置は、バスバーを備える。前記バスバーは、電流経路を形成する導電体からなる。前記バスバーは、電流を検出するためのシャント抵抗と一体化されている。前記バスバーは、分岐構造を有する。前記シャント抵抗は、前記バスバーに複数設けられている。前記電流検出装置は、前記シャント抵抗に流れる電流を検出するための電流検出モジュールを複数備える。前記バスバーは２つ以上の枝部を有し、前記枝部のそれぞれに前記シャント抵抗が１つずつ設けられる。前記電流検出モジュールは、１つの前記シャント抵抗に対して１つ設けられている。前記バスバーは、金属板部材から構成される。前記電流検出モジュールは、前記バスバーの厚み方向一方側であって、基板接続端子を介して前記シャント抵抗の近傍に取り付けられている。複数の前記電流検出モジュールの全てが、前記バスバーに対して、当該バスバーの厚み方向で同じ側に配置される。１つの前記シャント抵抗に対して、前記基板接続端子は、前記枝部の長手方向における前記シャント抵抗の両側に１つずつ設けられている。前記電流検出モジュールは、前記基板接続端子を介して、前記シャント抵抗に流れる電流の大きさを検出することで、前記枝部に流れる分流の大きさを検出する。前記バスバーは、複数の櫛歯を有する櫛歯状に形成される。前記バスバーは、１８０°回転させた状態で、他のバスバーと互いに噛み合う。

これにより、電流分配機能を有するとともに、構造が簡素で、異なる箇所に流れる電流の大きさを同時に検出することができる。電流検出モジュールの取付けを容易に行い、生産性の向上及び構造のコンパクト化を実現することができる。

前記の電流検出装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記バスバーは、上流部と、中間部と、下流部と、を備える。前記上流部は、電子機器に電力を供給するバッテリーが接続される側の端部である電源側端部と、分岐部分のうち当該電源側端部から最も近いものと、の間の部分である。前記下流部は、前記電子機器が接続される側の端部である負荷側端部と、分岐部分のうち当該負荷側端部から最も近いものと、の間の部分である。前記中間部は、前記上流部と前記下流部の間の部分である。少なくとも１つの前記シャント抵抗は、前記下流部に設けられている。

これにより、バスバーの下流部に流れる電流の大きさを精度よく検出することができる。即ち、下流部に接続される電子機器の消費電流を精度よく測定することができる。

前記の電流検出装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記上流部は、主電流が流れる主幹部から構成される。前記下流部は、前記主電流の分流が流れる複数の枝部から構成される。前記シャント抵抗は、２つ以上の前記枝部のそれぞれに１つずつ設けられている。

これにより、少なくとも２つの枝部に流れる電流の大きさをそれぞれ精度よく検出することができる。

前記の電流検出装置において、複数の前記枝部は、前記分流が流れる方向と垂直な方向で並べて配置されていることが好ましい。

これにより、整った形になり、バスバーを容易に形成することができる。

前記の電流検出装置において、複数の前記枝部は、前記中間部から分岐されていることが好ましい。

これにより、簡素な分岐構造を形成することができる。

前記の電流検出装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記中間部は、細長く形成される。複数の前記シャント抵抗は、前記中間部の幅方向において、前記中間部に対して同じ側に配置されている。

これにより、シャント抵抗を集中的に配置することができ、構造のコンパクト化を図ることができる。

前記の電流検出装置においては、以下の構成とすることができる。即ち、前記中間部は、細長く形成される。前記上流部は、前記中間部の幅方向一方側に配置される。前記下流部は、前記中間部の幅方向他方側に配置される。

この場合、上流部と下流部とをシンプルに振り分けるレイアウトを実現することができる。

前記の電流検出装置においては、以下の構成とすることもできる。即ち、前記中間部は、細長く形成される。前記上流部は、前記中間部の幅方向一方側に配置される。前記下流部は、複数の枝部から構成される。１つ以上の前記枝部は、前記中間部に対して、当該中間部の幅方向で前記上流部と同じ側に配置される。

この場合、空間を有効活用して、電流検出装置をコンパクトに構成することができる。

前記の電流検出装置において、前記上流部に前記シャント抵抗が設けられない構成とすることができる。

この場合、構成の簡素化を一層図ることができる。

前記の電流検出装置において、前記上流部に前記シャント抵抗が設けられる構成とすることもできる。

この場合、上流部に流れる電流の大きさを正確に検出することができる。

前記の電流検出装置において、複数の前記シャント抵抗は、同一平面上に配置されることが好ましい。

これにより、シャント抵抗が配置される平面に垂直な方向での電流検出装置のコンパクト化を図ることができる。

前記の電流検出装置において、複数の前記シャント抵抗は、直線に沿って並べて配置されていることが好ましい。

これにより、簡素な構成を実現することができる。

前記の電流検出装置においては、複数の前記シャント抵抗及び前記電流検出モジュールを一体に覆うパッケージを備えることが好ましい。

これにより、外部からの衝撃等に対して、シャント抵抗及び電流検出モジュールを適切に保護することができる。

本発明の第２の観点によれば、前記の電流検出装置を備える電気接続箱が提供される。

これにより、構造がコンパクトでありながら、電流分配機能を有するとともに、複数箇所における電流をそれぞれ検出することができる。

本発明の第３の観点によれば、以下のようなシャント抵抗一体型バスバー形成方法が提供される。即ち、このシャント抵抗一体型バスバー形成方法は、基材形成工程と、バスバー形成工程と、を含む。前記基材形成工程では、シャント抵抗条材と、前記シャント抵抗条材を幅方向から挟む２つの金属部材と、を一体化することで基材を形成する。前記バスバー形成工程では、前記基材を用いて、シャント抵抗と一体化されたバスバーを形成する。前記バスバー形成工程で形成されたバスバーは、複数の櫛歯を有する櫛歯状に形成され、前記シャント抵抗条材の一部からなるシャント抵抗が複数の前記櫛歯のそれぞれに１つずつ設けられている。前記バスバー形成工程では、前記櫛歯が互いに噛み合う２つの前記バスバーが同時に形成される。

これにより、分岐形状を有するバスバーを容易に形成することができる。端材の発生を低減でき、基材を無駄なく利用することができる。

本発明の一実施形態に係る電気接続箱の概略な構成を示す分解斜視図。 第１実施形態の電流検出装置の構成を示す斜視図。 電流検出モジュールが取り付けられていない状態における、第１実施形態の電流検出装置を示す平面図。 電流検出モジュールが取り付けられていない状態における、第２実施形態の電流検出装置を示す平面図。 シャント抵抗と一体化されたバスバーの製造工程を示す概略図。 電流検出モジュールが取り付けられていない状態における、第３実施形態の電流検出装置を示す平面図。 バスバーの変形例を示す平面図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電気接続箱１００の概略な構成を示す分解斜視図である。図２は、第１実施形態の電流検出装置３の構成を示す斜視図である。図３は、電流検出モジュール７が取り付けられていない状態における、第１実施形態の電流検出装置３を示す平面図である。

図１に示す電気接続箱１００は、例えば自動車等が備える図略のバッテリーからの電力を分配するために用いられる配電箱として構成されている。電気接続箱１００は、図１に示すように、筐体１と、蓋２と、を備え、電流検出装置３や、図略のリレー、ヒューズ等を収容する。筐体１及び蓋２は、合成樹脂を射出成形することによって形成されている。ただし、筐体１及び蓋２の材料は合成樹脂に限定されず、例えば、放熱性に優れた金属から形成されても良い。

筐体１は、中空の直方体状に形成されており、図１に示す上側を開放させた形状となっている。筐体１の内部には、電流検出装置３等を収容する収容空間Ｓ１が形成されている。筐体１の開放部は、蓋２によって閉鎖される。筐体１と蓋２との間にパッキン１０が設けられており、これによって収容空間Ｓ１が密封されている。

筐体１の一方側には、図略のバッテリーからの電力を電気接続箱１００に供給するための入力コネクタ４が取り付けられている。筐体１の他方側（入力コネクタ４と収容空間Ｓ１を挟んで反対側）には、自動車に搭載された様々な電子機器に電気接続箱１００の電力を供給するための複数の出力コネクタ４０が取り付けられている。上記の電子機器は何れも図示していないが、この電子機器としては、例えば、モータ駆動用インバータ、エアコンディショナ、コンバータ、受電器等を挙げることができる。

電流検出装置３は、入力コネクタ４経由で入力された電流を分配しつつ、適宜の箇所において電流を検出する。電流検出装置３は、例えば、１２Ｖ等の低圧乃至６０Ｖ以上の高圧の電気システムに適用可能である。

電流検出装置３は、後述のシャント抵抗６を用いて電流を検出する装置として構成されている。これにより、電流検出装置３は、磁気式電流センサを用いる場合に比べて、ｍＡ程度の微小な電流から１０００Ａ級の大電流を精度よく測定することができるとともに、装置の小型化を図ることができる。

電流検出装置３は、筐体１の収容空間Ｓ１内に収容される。電流検出装置３は、図２に示すように、バスバー５と、シャント抵抗６と、電流検出モジュール７と、パッケージ８と、を備える。電流検出装置３は、シャント抵抗６に流れる電流を検出することができる。

バスバー５は、大電流を流すことができる導電体であり、例えば銅等の金属板部材で作られている。本実施形態のバスバー５は、シャント抵抗６と一体に形成されている。当該バスバー５及びシャント抵抗６を介して、バッテリーと、前述の様々な電子機器と、が電気的に導通される。即ち、バスバー５は、電源である図略のバッテリーと、自動車に搭載された様々な電子機器と、の間の電流経路の一部として用いられる。バスバー５は、図２及び図３に示すように、分岐構造を有する櫛歯状に形成されている。バスバー５は、複数本の櫛歯（後述の枝部５５）を有する。

バスバー５は、上流部５１と、中間部５２と、下流部５３と、を備える。なお、「上流」及び「下流」とは、バスバー５に電流が流れる方向（図３の白抜き矢印に示す方向）において上流及び下流を意味し、以下の説明においても同様である。上流部５１、中間部５２及び下流部５３は、同一平面上に配置されている。

ここで、上流部５１とは、前記の電子機器に電力を供給するバッテリーが接続される側の端部である電源側端部５ａと、バスバー５の分岐部分（図３、図４及び図６等において、鎖線の円で囲まれている部分）のうち当該電源側端部５ａから最も近いものと、の間の部分である。下流部５３とは、電子機器が接続される側の端部である負荷側端部５ｂと、バスバー５の分岐部分のうち当該負荷側端部５ｂから最も近いものと、の間の部分である。中間部５２は、上流部５１と下流部５３との間の部分である。図３等には、中間部５２が鎖線のハッチングにより示されている。なお、分岐部分は、図３、図４及び図６等に示すように、中間部５２に含まれるものとする。上流部５１と中間部５２と下流部５３は、電流が流れる方向の上流から順に配置される。

上流部５１は、バッテリーからの主電流が流れる主幹部として用いられる。図２及び図３に示すように、上流部５１は、細長い矩形の板状に形成される。上流部５１の長手方向一端は、入力コネクタ４等を介してバッテリーに接続される。上流部５１の長手方向他端は、中間部５２に一体的に接続される。上流部５１に流れる電流は、中間部５２及び下流部５３を経由して、様々な電子機器に分配される。当該主電流の最大電流値は、例えば１００Ａ以上とすることができる。

本実施形態において、上流部５１には、シャント抵抗６が設けられていない。しかし、これに限定されず、上流部５１にシャント抵抗６を設けても良い。

中間部５２は、上流部５１と下流部５３とを連結する連結部として構成される。電流は、中間部５２を経由して、上流部５１から下流部５３へ流れる。図３に示すように、中間部５２は、細長い矩形の板状に形成される。中間部５２の幅方向一方側には、上流部５１が接続され、幅方向他方側には、下流部５３が接続されている。上流部５１と中間部５２は、その長手方向同士が互いに垂直となるように接続されている。

下流部５３は、図２及び図３に示すように、複数（本実施形態においては５つ）の枝部５５から構成されている。それぞれの枝部５５は、細長い矩形の板状に形成される。枝部５５の長手方向一端は、中間部５２に一体的に接続される。枝部５５の長手方向他端は、出力コネクタ４０等を介して、様々な電子機器に接続される。

図３に示すように、それぞれの枝部５５は、中間部５２から分岐した後、上流部５１の長手方向と平行な方向に延びている。５つの枝部５５は、中間部５２の長手方向（言い換えれば、枝部５５に電流が流れる方向と垂直な方向）で、所定の間隔をあけて並べて配置されている。並べられた５つの枝部５５のうち中央の３つの枝部５５と、中間部５２とは、その長手方向同士が互いに垂直となるように一体的に接続されている。並べられた端部に位置する２つの枝部５５は、垂直に曲げられた後、中間部５２と長手方向が一致するように一体的に接続されている。

このように構成されたバスバー５において、上流部５１に流れる主電流は、図３の白抜き矢印に示すように、中間部５２を介して、それぞれの枝部５５に分配される。即ち、それぞれの枝部５５には、主電流の分流が流れる。

シャント抵抗６は、抵抗値が既知である材料（例えばマンガニン等）から構成され、溶接等によってバスバー５と一体化されている。シャント抵抗６は、それぞれの枝部５５の長手方向中途部に１つずつ設けられている。これにより、シャント抵抗６を介して、各枝部５５に接続されるそれぞれの電子機器の消費電流を測定することができるとともに、各シャント抵抗６を介して測定された電流値を合計することで、電流の総消費量を容易に取得することができる。

複数のシャント抵抗６は、図１及び図２に示すように同一平面上に配置されている。複数のシャント抵抗６が配置される平面は、バスバー５の上流部５１、中間部５２、及び下流部５３が配置される平面と同一である。更に言えば、複数のシャント抵抗６は、中間部５２の長手方向と平行な仮想直線Ｌを考えたときに、この仮想直線Ｌに沿って並べて配置される。これにより、シャント抵抗６の集中配置によって電流検出装置３のコンパクト化を図ることができる。

電流検出モジュール７は、例えば、電子部品が実装された回路基板から構成され、シャント抵抗６に流れる電流を検出する。電流検出モジュール７は、検出した検出結果を、例えばエンジン（又は電動モータ）を制御する図略の制御ユニット（ＥＣＵ）等へ出力する。

電流検出モジュール７は、１つのシャント抵抗６に対して１つ設けられている。具体的には、電流検出モジュール７は、図２に示すように、バスバー５の厚み方向一方側であって、基板接続端子７０を介してシャント抵抗６の近傍に取り付けられている。

図２に示すように、本実施形態において電流検出装置３が備える複数の電流検出モジュール７は、その全てが、バスバー５に対して、当該バスバー５の厚み方向で同じ側に配置されている。これにより、電流検出モジュール７の取付けを容易に行うことができる。また、電流検出装置３を、バスバー５の厚み方向でコンパクトに構成することができる。

図２に示す基板接続端子７０は、導電性を有する金属部材から形成され、枝部５５の長手方向におけるシャント抵抗６の両側に１つずつ設けられている。それぞれの基板接続端子７０は、溶接等によって、シャント抵抗６の近傍のバスバー５（枝部５５）に固定されている。当該基板接続端子７０を介して、電流検出モジュール７はシャント抵抗６に流れる電流の大きさを検出する。即ち、電流検出モジュール７は、各枝部５５に流れる分流のそれぞれの大きさを検出する。

パッケージ８は、例えば、合成樹脂から構成され、図２に示すように、バスバー５の一部と、シャント抵抗６と、電流検出モジュール７と、を覆っている。言い換えれば、バスバー５の一部と、シャント抵抗６と、電流検出モジュール７と、がパッケージ８の内部に収容されている。パッケージ８は、例えば、バスバー５の一部、シャント抵抗６、及び電流検出モジュール７のそれぞれと一体化させるようにインサート成形によって形成される。

上記のように構成された電流検出装置３は、電流の分配機能を有するとともに、分配された各分流の大きさを正確に検出することができる。そして、シャント抵抗６及び電流検出モジュール７を高密度で配置することで、電流検出装置３をコンパクトに構成することができる。

また、上記のように構成された電流検出装置３において、バスバー５は、分岐構造を有する一体型に形成されているので、振動等に強く、シンプルな構造を実現することができる。また、バスバー５の小型化を実現できるので、電流検出装置３もコンパクトに構成することができる。

本実施形態では、上記のようにコンパクトに構成された電流検出装置３が電気接続箱１００内に配置されている。これにより、各電子機器の消費電流を、電流が分岐する箇所の近傍で測定することができる。従って、当該消費電流を測定するための構成をシンプル且つ容易に構築することができる。また、電流検出装置３の検出信号を伝送するための信号線を短くすることができる。

そして、上記のように構成された電流検出装置３において、バスバー５とシャント抵抗６とが一体化されている。従って、バスバー５の大きさに影響せずにシャント抵抗６を配置することができ、電流検出装置３のコンパクトな構造を維持できる。また、例えば、シャント抵抗６をバスバー５の下流部５３に複数設けることや、シャント抵抗６をバスバー５の上流部５１及び下流部５３の両方に設けること等が可能になり、シャント抵抗６の配置の自由度を向上することができる。

以上に説明したように、本実施形態の電流検出装置３は、バスバー５を備える。バスバー５は、電流経路を形成する金属板部材からなる。バスバー５は、電流を検出するためのシャント抵抗６と一体化されている。バスバー５は、分岐構造を有する。シャント抵抗６は、バスバー５に複数設けられている。

これにより、電流分配機能を有するとともに、構造が簡素で、異なる箇所に流れる電流の大きさを同時に検出することができる。

また、本実施形態の電流検出装置３のバスバー５は、上流部５１と、中間部５２と、下流部５３と、を備える。上流部は、電子機器に電力を供給するバッテリーが接続される側の端部である電源側端部５ａと、分岐部分のうち当該電源側端部５ａから最も近いものと、の間の部分である。下流部５３は、電子機器が接続される側の端部である負荷側端部５ｂと、分岐部分のうち当該負荷側端部５ｂから最も近いものと、の間の部分である。中間部５２は、上流部５１と下流部５３の間の部分である。少なくとも１つのシャント抵抗６は、下流部５３に配置されている。

これにより、バスバー５の下流部５３に流れる電流の大きさを精度よく検出することができる。即ち、下流部５３に接続される電子機器の消費電流を精度よく測定することができる。

また、本実施形態の電流検出装置３の上流部５１は、主電流が流れる主幹部から構成される。下流部５３は、主電流の分流が流れる複数の枝部５５から構成される。シャント抵抗６は、２つ以上の枝部５５のそれぞれに１つずつ設けられている。

これにより、少なくとも２つの枝部５５に流れる電流の大きさをそれぞれ精度よく検出することができる。

また、本実施形態の電流検出装置３において、５つの枝部５５は、分流が流れる方向と垂直な方向で並べて配置されている。

これにより、整った形になり、バスバー５を容易に形成することができる。

また、本実施形態の電流検出装置３において、５つの枝部は、中間部５２から分岐されている。

これにより、簡素な分岐構造を形成することができる。

また、本実施形態の電流検出装置３において、中間部５２は、細長く形成される。５つのシャント抵抗６は、中間部５２の幅方向において、中間部５２に対して同じ側に配置されている。

これにより、シャント抵抗６を集中的に配置することができ、構造のコンパクト化を図ることができる。

また、本実施形態の電流検出装置３において、中間部５２は、細長く形成される。上流部５１は、中間部５２の幅方向一方側に配置される。下流部５３は、中間部５２の幅方向他方側に配置される。

これにより、上流部５１と下流部５３とをシンプルに振り分けるレイアウトを実現することができる。

また、本実施形態の電流検出装置３において、上流部５１には、シャント抵抗６が設けられていない。

これにより、構成の簡素化を一層図ることができる。

また、本実施形態の電流検出装置３において、５つのシャント抵抗６は、同一平面上に配置されている。

これにより、シャント抵抗６が配置される平面に垂直な方向での電流検出装置３のコンパクト化を図ることができる。

また、本実施形態の電流検出装置３において、５つのシャント抵抗６は、仮想直線Ｌに沿って並べて配置されている。

これにより、シンプルなレイアウトを実現することができる。

また、本実施形態の電流検出装置３は、電流検出モジュール７を備える。電流検出モジュール７は、シャント抵抗６に流れる電流を検出する。バスバー５は、板状の部材から構成される。５つの電流検出モジュール７の全てが、バスバー５に対して、当該バスバー５の厚み方向で同じ側に配置されている。

これにより、電流検出モジュール７の取付けを容易に行い、生産性の向上及び構造のコンパクト化を実現することができる。

また、本実施形態の電流検出装置３は、５つのシャント抵抗及び電流検出モジュール７を一体に覆うパッケージ８を備える。

これにより、外部からの衝撃等に対して、シャント抵抗６及び電流検出モジュール７を適切に保護することができる。

次に、第２実施形態を説明する。図４は、電流検出モジュール７が取り付けられていない状態における、第２実施形態の電流検出装置３ｘを示す平面図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

本実施形態の電流検出装置３ｘにおいて、図４に示すように、上流部５１及び下流部５３は、中間部５２に対して、当該中間部５２の幅方向で同じ側に配置されている。上流部５１及び下流部５３は、中間部５２の長手方向で所定の間隔Ｗｄをあけて並べて配置されている。電流検出装置３ｘは、上記のレイアウトとすることにより、（特に枝部５５及び上流部５１の長手方向で、言い換えれば、中間部５２の幅方向で）コンパクトに構成することができる。

本実施形態の電流検出装置３ｘの上流部５１の電源側端部５ａに近い直線部と、各枝部５５の負荷側端部５ｂに近い直線部とは、同じ形状を有する。具体的には、上流部５１及び各枝部５５は、所定の幅Ｗ１を有する細長い矩形の板状に形成されている。当該幅Ｗ１は、上記間隔Ｗｄと実質的に等しい（Ｗ１＝Ｗｄ）。

本実施形態では、下流部５３だけでなく、上流部５１にもシャント抵抗６が設けられている。即ち、上流部５１に流れる電流と、下流部５３に流れる電流と、がそれぞれ測定される。これにより、各電子機器に流れる電流の合計についても、シャント抵抗６を介して精度良く測定することができる。また、測定を上流と下流の両方で行うことで冗長性を確保できるので、測定の信頼性を高めることができる。

上流部５１のシャント抵抗６は、枝部５５に設けられた５つのシャント抵抗６と同一平面上に配置されている。更に言えば、当該６つのシャント抵抗６は、図４に示すように、中間部５２の長手方向と平行な直線に沿って並べて配置されている。このレイアウトにより、詳細は後述するが、１つの工程で複数のシャント抵抗６をバスバー５と一体化させることができる。

本実施形態のシャント抵抗６は、枝部５５の負荷側端部５ｂに近い直線部分（又は上流部５１の電源側端部５ａに近い直線部分）の長手方向中央に設けられている。即ち、図４に示すように、前記直線部分において中間部５２に近い側の一端からシャント抵抗６に接続する部分までの長さＬ１は、前記直線部分において中間部５２から遠い側の一端からシャント抵抗６に接続する部分までの長さＬ２と等しい（Ｌ１＝Ｌ２）。

上記のように構成されたバスバー５は、図５（ｃ）に示すように、１８０°回転させた状態で、他のバスバー５と隙間なく噛み合うことができる。２つのバスバー５が互いに噛み合った状態では、図５（ｃ）に示すように、一方のバスバー５の枝部５５（上流部５１）は、他方のバスバー５において互いに隣接する２つの枝部５５（枝部５５と上流部５１と）の間に位置する。２つのバスバー５が上記のように組み合わせられた状態では、それぞれのバスバー５のシャント抵抗６は、同一直線に沿って交互に並べて配置される。

続いて、本実施形態の電流検出装置３ｘにおけるシャント抵抗６と一体化されたバスバー５の製造方法（シャント抵抗一体型バスバー形成方法）について、図５を参照して説明する。図５は、シャント抵抗一体化バスバーの製造工程を示す概略図である。

先ず、図５（ａ）に示すシャント抵抗６と一体化されたバスバー５の基材９が形成される（基材形成工程）。当該基材９は、シャント抵抗条材９１と、２つの金属板部材９２と、から構成される。シャント抵抗条材９１は、マンガニン等により構成され、細長い板状に形成されている。２つの金属板部材９２は、シャント抵抗条材９１の幅方向から当該シャント抵抗条材９１を挟むように設けられている。即ち、シャント抵抗条材９１の幅方向それぞれの端面には金属板部材９２が１つずつ接続されている。シャント抵抗条材９１と金属板部材９２とを一体化する方法としては、例えば溶接等が考えられる。

続いて、プレス加工、レーザ等によって、図５（ｂ）に示す切断線に沿って、基材９を切断する（シャント抵抗一体型バスバー形成工程）。これにより、図５（ｃ）に示すように、枝部（櫛歯）５５が互いに噛み合う２つのバスバー５が同時に形成される。

これにより、シャント抵抗６付きのバスバー５を容易に製造することができるとともに、端材の発生を低減でき、材料を無駄なく利用することができる。また、上流部５１及び複数の枝部５５（しかも、複数のバスバー５）における基材９とシャント抵抗６との接合を１つの工程でまとめて行うことができるので、工数を低減でき、生産効率を高めることができる。

以上に説明したように、本実施形態の電流検出装置３ｘにおいて、中間部５２は、細長く形成される。上流部５１は、中間部５２の幅方向一方側に配置される。下流部５３は、５つの枝部５５から構成される。５つの枝部５５は、中間部５２に対して、当該中間部５２の幅方向で上流部５１と同じ側に配置される。

これにより、スペースを有効活用できるので、電流検出装置３をコンパクトに構成することができる。

また、本実施形態の電流検出装置３ｘにおいて、上流部５１には、シャント抵抗６が設けられている。

これにより、上流部５１に流れる電流の大きさを正確に検出することができる。

次に、第３実施形態を説明する。図６は、電流検出モジュール７が取り付けられていない状態における、第３実施形態の電流検出装置３ｙを示す平面図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

図６に示すように、本実施形態の電流検出装置３ｙにおいては、中間部５２の幅方向両側のそれぞれにおいて、複数の枝部５５が当該中間部５２から分岐されている。全てのシャント抵抗６は、中間部５２の幅方向一方側に位置する枝部５５（又は上流部５１）に設けられている。

本実施形態のバスバー５において、中間部５２の幅方向両側の枝部５５（又は上流部５１）は、中間部５２に関して対称となるように配置される。しかし、これに限定されず、中間部５２に関して非対称な配置としても良い。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

電流検出装置３，３ｘにおいて、中間部５２は、図５に示すように、パッケージ８の外部に設けても良い。

電流検出装置３，３ｘにおいては、全ての枝部５５ではなくの一部の枝部５５だけにシャント抵抗６を設けても良い。

電流検出装置３，３ｘにおいては、シャント抵抗６を上流部５１のみに設けても良い。これにより、電流の合計を正確に把握することができる。

電流検出装置３ｘ，３ｙにおいて、上流部５１は、中間部５２の長手方向端部に設けられることに限定されず、中間部５２の長手方向中途部（例えば、中央部）に設けられても良い。

電流検出装置３ｙにおいて、中間部５２を挟んで、上流部５１とは他方側に設けられた枝部５５にシャント抵抗６を設けても良い。

枝部５５は、出力コネクタ４０に直接接続されても良いし、サブバスバーを介して出力コネクタ４０に接続されても良い。

複数のシャント抵抗６は、枝部５５（又は上流部５１）の長手方向において、互いにズレた位置に設けても良い。

下流部５３における枝部５５の数は、任意に変更することができる。

電流検出装置３ｘにおいて、並べられる方向の一端に位置する上流部５１の幅が、枝部５５の幅と異なるように構成することもできる。この場合でも、バスバー５の上流部５１が相手側のバスバー５における枝部５５と枝部５５の間に位置しないレイアウトとすれば、図５に示す製造方法を適用することができる。

必要に応じて、上流部５１、中間部５２、及び枝部５５うち少なくとも何れかが折り曲げられた形状に形成されても良い。

バスバー５は、例えば、図７に示すような分岐構造を有する形状に形成されても良い。

パッケージ８は、筐体と蓋とから構成されても良い。

３ 電流検出装置
５ バスバー
６ シャント抵抗

Claims (15)

1. 電流経路を形成する導電体からなるバスバーを備える電流検出装置であって、
   前記バスバーは、電流を検出するためのシャント抵抗と一体化されており、
   前記バスバーは、分岐構造を有し、
   前記シャント抵抗は、複数設けられており、
   前記シャント抵抗に流れる電流を検出するための電流検出モジュールを複数備え、
   前記バスバーは２つ以上の枝部を有し、前記枝部のそれぞれに前記シャント抵抗が１つずつ設けられ、
   前記電流検出モジュールは、１つの前記シャント抵抗に対して１つ設けられており、
   前記バスバーは、金属板部材から構成され、
   前記電流検出モジュールは、前記バスバーの厚み方向一方側であって、基板接続端子を介して前記シャント抵抗の近傍に取り付けられており、
   複数の前記電流検出モジュールの全てが、前記バスバーに対して、当該バスバーの厚み方向で同じ側に配置され、
   １つの前記シャント抵抗に対して、前記基板接続端子は、前記枝部の長手方向における前記シャント抵抗の両側に１つずつ設けられており、
   前記電流検出モジュールは、前記基板接続端子を介して、前記シャント抵抗に流れる電流の大きさを検出することで、前記枝部に流れる分流の大きさを検出し、
   前記バスバーは、複数の櫛歯を有する櫛歯状に形成され、
   前記バスバーは、１８０°回転させた状態で、他のバスバーと互いに噛み合うことを特徴とする電流検出装置。
2. 請求項１に記載の電流検出装置であって、
   前記バスバーは、上流部と、中間部と、下流部と、を備え、
   前記上流部は、電子機器に電力を供給するバッテリーが接続される側の端部である電源側端部と、分岐部分のうち当該電源側端部から最も近いものと、の間の部分であり、
   前記下流部は、前記電子機器が接続される側の端部である負荷側端部と、分岐部分のうち当該負荷側端部から最も近いものと、の間の部分であり、
   前記中間部は、前記上流部と前記下流部の間の部分であり、
   少なくとも１つの前記シャント抵抗は、前記下流部に設けられていることを特徴とする電流検出装置。
3. 請求項２に記載の電流検出装置であって、
   前記上流部は、主電流が流れる主幹部から構成され、
   前記下流部は、前記主電流の分流が流れる複数の枝部から構成され、
   前記シャント抵抗は、２つ以上の前記枝部のそれぞれに１つずつ設けられていることを特徴とする電流検出装置。
4. 請求項３に記載の電流検出装置であって、
   複数の前記枝部は、前記分流が流れる方向と垂直な方向で並べて配置されていることを特徴とする電流検出装置。
5. 請求項３又は４に記載の電流検出装置であって、
   複数の前記枝部は、前記中間部から分岐されていることを特徴とする電流検出装置。
6. 請求項２から５までの何れか一項に記載の電流検出装置であって、
   前記中間部は、細長く形成され、
   複数の前記シャント抵抗は、前記中間部の幅方向において、前記中間部に対して同じ側に配置されていることを特徴とする電流検出装置。
7. 請求項２から６までの何れか一項に記載の電流検出装置であって、
   前記中間部は、細長く形成され、
   前記上流部は、前記中間部の幅方向一方側に配置され、
   前記下流部は、前記中間部の幅方向他方側に配置されることを特徴とする電流検出装置。
8. 請求項２から６までの何れか一項に記載の電流検出装置であって、
   前記中間部は、細長く形成され、
   前記上流部は、前記中間部の幅方向一方側に配置され、
   前記下流部は、複数の枝部から構成され、
   １つ以上の前記枝部は、前記中間部に対して、当該中間部の幅方向で前記上流部と同じ側に配置されることを特徴とする電流検出装置。
9. 請求項２から８までの何れか一項に記載の電流検出装置であって、
   前記上流部には、前記シャント抵抗が設けられていないことを特徴とする電流検出装置。
10. 請求項２から８までの何れか一項に記載の電流検出装置であって、
    前記上流部には、前記シャント抵抗が設けられていることを特徴とする電流検出装置。
11. 請求項１から１０までの何れか一項に記載の電流検出装置であって、
    複数の前記シャント抵抗は、同一平面上に配置されることを特徴とする電流検出装置。
12. 請求項１から１１までの何れか一項に記載の電流検出装置であって、
    複数の前記シャント抵抗は、直線に沿って並べて配置されることを特徴とする電流検出装置。
13. 請求項１２に記載の電流検出装置であって、
    複数の前記シャント抵抗及び前記電流検出モジュールを一体に覆うパッケージを備えることを特徴とする電流検出装置。
14. 請求項１から１３までの何れか一項に記載の電流検出装置を備えることを特徴とする電気接続箱。
15. シャント抵抗条材と、前記シャント抵抗条材を幅方向から挟む２つの金属部材と、を一体化することで基材を形成する基材形成工程と、
    前記基材を用いて、シャント抵抗と一体化されたバスバーを形成するバスバー形成工程と、
    を含み、
    前記バスバー形成工程で形成されたバスバーは、複数の櫛歯を有する櫛歯状に形成され、前記シャント抵抗条材の一部からなるシャント抵抗が複数の前記櫛歯のそれぞれに１つずつ設けられており、
    前記バスバー形成工程では、前記櫛歯が互いに噛み合う２つの前記バスバーが同時に形成されることを特徴とするシャント抵抗一体型バスバー形成方法。

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