説明

電流センサ付きバッテリターミナルユニット

【課題】車輌エンジンルーム内に大きな取り付けスペースを確保する必要のない電流センサ付きバッテリターミナルを提供する。
【解決手段】バッテリポストに取付けられる取付部21と、取付部21より延出される延出部22と、延出部22に連続してワイヤハーネスとの接続を行う接続部23からなるバッテリターミナル用バスバー20Aを樹脂20Bで一体形成して磁気検出素子を搭載した基板が延出部22の面に対向するように収容配置される収容部を備えた電流センサ内蔵バッテリターミナルユニット10であって、接続部23は延出部22に対して側方となるように延出部22より曲折された延長部23Vを介して連続している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、電流センサ付きバッテリターミナルユニットに関するものである。
【背景技術】
【0002】
最近は、自動車の電装品の種類と数が急増しており、車載バッテリの消耗がますます激しくなっている。そのため、バッテリの残存容量を監視したいという要請がある。そのような場合には、バッテリポストに電流センサを取り付けて、この電流の大きさによってバッテリの消耗度を検出する方法が提案されている。その際、バッテリポスト周りには電流センサを取付けるのに充分なスペースがなく、また、バッテリポストに接続されるハーネス側に電流センサを取り付けるにしても、ハーネス自体の取り回しを考慮するとぶつけてセンサを破損する恐れがあり、これに対処するものとして、バッテリターミナルとハーネス側端子の両端子同士を切り離し・接続可能とする締結手段によって連結される中継部材に電流センサを装着するものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2002−141054号公報
【0004】
図7は本発明が対象とする従来の電流センサ付きバッテリターミナルユニットを示す斜視図、図8は図7の電流センサ付きバッテリターミナルユニットをバッテリポストに装着した状態を示す斜視図である。図7において、電流センサ付きバッテリターミナルユニット70は、バッテリ装着端子80とこのバッテリ装着端子80に取り付けられる電流センサ90とで大きく構成される。
【0005】
〈バッテリ装着端子80〉
バッテリ装着端子80はバスバーを曲げ加工して形成されたものであり、バッテリポストBPに取り付けられる取付部81と、取付部81より延出される延出部82と、ワイヤハーネスW(図8)との接続を行う接続部83とからなっている。
【0006】
《取付部81》
取付部81は、バッテリポストBP(図8)に対し上方から嵌め付け可能な締付輪81Rを有している。この締付輪81Rは、上下に開口する筒状をなすように回曲し、回曲された両端は側方へ対向して延出し、対向壁81W、81Wとなって向き合っている。両対向壁81Wの間には、締付輪81Rを絞り込ませるための締結用ボルト81Bが横向きに貫通し、ナット81Nとの締め合いによって、対向壁81W間は接近し、もって締付輪81Rを絞り込んでバッテリポストBPに締付輪81Rを食い込ませている。
【0007】
《延出部82》
延出部82は締付輪81Rにおける両対向壁81W、81Wの一方が延びて接続部83に達するまでの中間部分である。延出部82に接近して電流センサ90が配置されて、この延出部82を流れる電流を電流センサ90で検出している。
【0008】
《接続部83》
接続部83は先端に取付部83Tが形成され、この取付部83Tにナット83N(図8)と共に締結手段を構成するボルト83B(図8)の差込孔83Hが開口している。
【0009】
〈ワイヤハーネス端子WT〉
ワイヤハーネス端子WT(図8)は、負荷に接続されたワイヤハーネスWの端部に接続されるとともに、その前部には接続部83とほぼ同幅の連結板WRを備えている。また、この連結板WRは接続部83と整合して重ね合わせたときに、接続部83の差込孔83Hと整合する挿入孔WHが貫通している。
【0010】
〈電流センサ90〉
電流センサ90は、ワイヤハーネスW(図8)に接続された負荷に対してバッテリBから供給される電流を検出する検出器を内蔵したセンサ本体91と、その側方に一体に突設されたコネクタ92とを備えて成る。
【0011】
《センサ本体91》
センサ本体91内では、電流検出器が延出部82に接近して配置されており、この延出部82を流れる電流を電流センサ90で検出している。
【0012】
《コネクタ92》
コネクタ92はセンサ本体91の側方に連続するようにして、センサ本体91と一体に成形されている。コネクタ92は一方側へ開口する筒状に形成され、内部には端子金具が組み込まれている。コネクタ92は電流検出回路に接続された相手側コネクタと嵌合して、内部の端子金具同士を電気的に導通可能とする。
【0013】
〈バッテリ装着端子80と電流センサ90との一体化〉
上記のように構成された電流センサ90は、電流センサ90を取り付けている筐体に設けられたスリット91S内へ延出部82を通すことで延出部82に固定される。これにより、バッテリ装着端子80と電流センサ90の筐体とが一体化され、その状態でバッテリポストBPに対する接続現場へ搬入される。
【0014】
〈バッテリポストBPへのバッテリ装着端子80の装着〉
次に、このようなバッテリ装着端子80をバッテリポストBPへ装着する。図8において、Bは自動車に搭載されるバッテリであり、上面には一対の鉛電極で成るバッテリポストBP(図4参照。図8では片側のみが示されている。)が立設されている。このバッテリポストBPは上方へいくにしたがってやや先細り気味の円錐台状に形成され、ここにバッテリ装着端子80(図7)の締付輪81Rが通され、締結用ボルト81Bが締め込まれれば、締付輪81Rが窄(すぼ)み、その内周面がバッテリポストBPに食い込む。これにより、バッテリポストBPに対するバッテリ装着端子80の装着がなされ、電気的接続がなされる。
【0015】
〈バッテリ装着端子80へのワイヤハーネスWの接続〉
一方、ワイヤハーネスWを一端でカシメてなるワイヤハーネス端子WTはその連結板WRを接続部83(図7)の取付部83Tに重ね合わせ、その差込孔83Hと挿入孔WHとを合わせて、ボルト83Bを両孔に挿通させ、ナット83Nに対してねじ込むことで、バッテリ装着端子80(図7)とワイヤハーネスWが接続状態となる。
最後に、電流センサ本体91の側方にあるこれと一体のコネクタ92に対して相手側コネクタが嵌合されれば、接続作業が完了する。
このように組み立てられた電流センサ付きバッテリターミナルユニット70(図7)は、バッテリBと負荷との間を流れる電流を環状の電流検出器である電流センサ90によって検出され、その検出値に応じてバッテリの消耗の程度が判断できる。
以上が、従来の電流センサ付きバッテリターミナルユニット70である。
【0016】
〈従来の電流センサ付きバッテリターミナルユニット70の長所〉
以上のように、従来のバッテリターミナルユニット70によれば、接続部83とワイヤハーネス端子WTとの接続のためのボルトとナットとの締付け作業はバッテリポストBPから離れた位置においてなされるため、バッテリ周りの比較的空きスペースが確保された箇所で行われるので、工具を用いた作業を行っても特に作業の障害はなく、円滑に作業を遂行することができる、という長所がある。
【0017】
〈従来のバッテリターミナルユニット70の問題点〉
ところが、従来のものは、バッテリポストBP(図8)から電流センサ本体91を経てワイヤハーネス端子WTまでが、一直線上に配置されており、またバッテリポストBPと電流センサ本体91との間に、バッテリポストBPへの締結用ボルト81Bが設けられているため、この方向のオーバーハング寸法が大きくなり、車輌エンジンルーム内に大きな取り付けスペースを確保しなければならない、という問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、車輌エンジンルーム内に大きな取り付けスペースを確保する必要のない電流センサ付きバッテリターミナルユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0019】
上記課題を解決するために、本願第1発明は、電流センサ内蔵バッテリターミナルユニットに係り、バッテリポストに取付けられる取付部と、前記取付部より延出される延出部と、前記延出部に連続してワイヤハーネスとの接続を行う接続部からなるバッテリターミナル用バスバーを一体形成して磁気検出素子を搭載した基板が前記延出部の面に対向するように収容配置される収容部を備えた電流センサ内蔵バッテリターミナルユニットであって、前記接続部が前記延出部に対して側方となるように前記延出部より曲折された延長部を介して連続していることを特徴としている。
【0020】
本願第2発明は、第1発明の電流センサ内蔵バッテリターミナルユニットにおいて、前記取付部は、円弧状をなすように回曲してなる挟持片が対向されてなる締付輪と、前記挟持片の端部のうち前記延出部の延出方向の反対側に突出して対向するとともに双方を貫通する貫通孔に挿通される締結手段を締結することで前記締付輪をバッテリポストに対し挟持固定させる対向壁からなることを特徴としている。
【0021】
本願第3発明は、第1または第2発明に記載の電流センサ内蔵バッテリターミナルユニットであって、前記延出部のうち前記基板が配置される側の反対側よりコ字状のシールド板がその端部側より挿入されて前記延出部及び前記磁気検出素子の側方を覆い前記シールド板の開口部が下面側のバッテリ側を向いて配置することを特徴としている。
【0022】
本願第4発明は、第1発明〜第3発明にさらに排水対策を講じた発明であり、磁気検出素子を搭載した基板が収容配置される収容部を構成する周囲壁面に、コ字状のシールド板の上方へ落下した水滴を前記収容部の外部へ排出する排水通路を形成したことを特徴としている。
【0023】
本願第5発明は、第4発明の電流センサ内蔵バッテリターミナルユニットにおいて、前記排水通路が、(1)前記周囲壁面の上部の一部を切り欠いた切り欠き、(2)前記周囲壁面の下部に前記壁面を貫通する縦長のスリット、(3)前記壁面内側に前記壁面に沿って上下方向に貫通する貫通穴のうち、(1)〜(3)の1つ以上で構成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【0024】
以上、第1発明によれば、接続部が延出部(被測定部)の延出方向に対してオフセットされているので、バッテリ縁部からのオーバーハングを小さくすることができる。すなわち、従来装置においてはオーバーハングは図8から判るように「締結用ボルト部+電流センサ本体+接続部」であるのに対して、第1発明においてはオーバーハングは「電流センサ本体」あるいは「接続部」の長い方のみとなる。
さらに、電流センサとしての磁気検出素子をその内部に収容配置することができるので、簡単な構造で被測定部である延出部との位置決めが可能となり、電流センサ(ユニット)をバスバーに対して位置決め固定する必要がない。
【0025】
第2発明によれば、対向壁が取付部のうち延出部と反対側に設けられているので、延出部までの長さを短くすることができ、更にオーバーハングを小さくすることができる。
第3発明によれば、簡単にシールド手段を取り付けることができる。
【0026】
第4発明および第5発明によれば、センサ本体の上方から落下した水滴は速やかにセンサ本体の外部に流れ出るので、シールド板が腐食することはなく、したがって磁気検出素子の出力に誤差が発生する恐れがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】図1は本発明に係る電流センサ付きバッテリターミナルユニットを示す斜視図である。
【図2】図2は図1の電流センサ付きバッテリターミナルユニットをバッテリポストに装着した状態を示す斜視図である。
【図3】図3は本発明に係る電流センサ付きバッテリターミナルユニットを構成するバスバーの形状を説明する3方向から見た斜視図である。
【図4】図4はバッテリポスト横に壁面のあるバッテリの斜視図である。
【図5】図5は本発明に係る電流センサ付きバッテリターミナルユニットの部品展開斜視図で、(a)は上方から見た図、(b)は下方を上にして見た図である。
【図6】図6は図2のA−A断面図である。
【図7】図7は従来のバッテリターミナルユニットを示す斜視図である。
【図8】図8は図7の電流センサ付きバッテリターミナルユニットをバッテリポストに装着した状態を示す斜視図である。
【図9】図9はシールド板上側に水が溜まり易い理由を説明するためのセンサ本体(図2)の縦断面図である。
【図10】図10は電流センサ付きバッテリターミナルユニットの斜視図である。
【図11】図11の(1)は電流センサ付きバッテリターミナルユニットの平面図、(2)は平面図(1)のB−B断面矢視図である。
【図12】図12の(1)は電流センサ付きバッテリターミナルユニットの正面図、(2)は正面図(1)のC−C断面矢視図である。
【図13】図13の(1)は図12(1)の電流センサ付きバッテリターミナルユニットのD−D断面矢視図、(2)は図12(1)と図13(1)のそれぞれ一部拡大図である。
【図14】図14の(1)は電流センサ付きバッテリターミナルユニットの平面図、(2)は平面図(1)のE−E断面矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下に、車輌エンジンルーム内に大きな取り付けスペースを確保する必要のない本発明に係る電流センサ付きバッテリターミナルユニットについて図面に基づいて説明する。
【0029】
〈本発明に係る電流センサ付きバッテリターミナルユニットの概要〉
図1は本発明に係る電流センサ付きバッテリターミナルユニットを示す斜視図、図2は図1の電流センサ付きバッテリターミナルユニットをバッテリポストに装着した状態を示す斜視図である。
図1において、電流センサ付きバッテリターミナルユニット10は、バッテリ装着端子20とこのバッテリ装着端子20に取り付けられる電流センサ30とで構成される。
以下に、このバッテリ装着端子20と電流センサ30について図1および図2を基に説明する。
【0030】
〈本発明に係るバッテリ装着端子20〉
本発明に係るバッテリ装着端子20は曲げ加工して形成されたバスバー20A(図3、図6)とワイヤハーネス固定用ボルト23Bとを共に樹脂20B(図6)で一体にインサート成形して成り、機能的には、バッテリポストBP(図2)に取り付けられる取付部21と、電流センサ30が近接配置される延出部22と、ワイヤハーネスWとの接続を行う接続部23とから構成されている。幅狭部22S(図3、図6)はその上下方向に開口部を形成して周囲が樹脂でモールドされており、その上方向の開口からはコ字状のシールド板Sh(後述。図5)が差し込まれ、下方向の開口部はPCB(Printed Circuit Board。後述)が収容配置される収容部22Y(図5、図6)となる。
【0031】
《本発明の特徴1》
従来のバッテリターミナルユニットでは、取付部81と延出部82と接続部83とが一直線上に配置されていたが、本発明では図1および図2から分かるように、取付部21と延出部22と接続部23とが一直線上ではなくて、接続部23が取付部21と延出部22とを結ぶ直線上から横方向(図2)にオフセットさせて配置されているのが特徴である。
したがって、車輌エンジンルーム内に大きな取り付けスペースを確保する必要のない電流センサ付きバッテリターミナルユニットが得られる。
【0032】
〈オフセット配置を可能とする本発明に係るバスバーの立体形状〉
図3はこのオフセット配置を可能とするバスバーの立体形状を3方向から描いた斜視図で、図3(a)は取付部21(図1)側から見た図、図3(b)は延出部22(図1)側から見た図、図3(c)は接続部23(図1)側から見た図である。
図3(a)〜(c)において、バスバー20Aを構成する取付部21と延出部22と接続部23がそれぞれ次のような立体形状を取ることで、接続部23が取付部21と延出部22とを結ぶ直線上から横方向にオフセットさせて配置されているのが分かる。
以下に、取付部21と延出部22と接続部23の立体形状について図3を基に説明する。
【0033】
《取付部21》
取付部21は、バッテリポストBP(図2)に対し上方から嵌め付け可能な締付輪21Rを有している。この締付輪21Rは、上下に開口する筒状をなすように回曲し、回曲された両端は側方へ対向して延出し、対向壁21W、21Wとなって向き合っている。両対向壁21W、21Wのそれぞれに締結用ボルト21B(図1)を共通に挿通させるための貫通孔21Hが設けられており、したがって両対向壁21W、21W間には、締付輪21Rを絞り込ませるための締結用ボルト21Bが横向きに貫通し、ナット21N(図1)との締め合いによって、対向壁21W間は接近し、もって締付輪21Rを絞り込んでバッテリポストBPに締付輪21Rを食い込ませている。延出部22は締付輪21Rにおける両対向壁21W、21Wの反対側の下縁部からほぼ水平に延び、その先端からは上向きに屈曲して段差が形成され、さらにその段差を経て水平に延びることで形成されている。
【0034】
《延出部22》
延出部22はバスバー20Aの一部であり、締付輪21Rにおける両対向壁21W、21Wの反対側の下縁部から延びて接続部23に達するまでの中間部分である。延出部22は、締付輪21Rにおける両対向壁21W、21Wの反対側の下縁部から締付輪21Rの直径の幅で水平に延びた幅広部22Wと、幅広部22Wから上向きに屈曲した屈曲部22Kと、屈曲部22Kで段差が形成されたその段差を経て水平に延びた水平部22Hと、水平部22Hから締付輪21Rの直径の幅が半分以下に狭くなりかつ締付輪21Rの中心線から片側にオフセットして水平に延びた幅狭部22Sとで形成されている。この延出部22の幅狭部22Sに電流センサ30の磁気検出素子Ms(後述。図5,図6)が近接配置される。そして幅狭部22Sの長さ方向からオフセットして接続部23(後述)が形成される。
【0035】
《本発明の特徴2》
本発明によれば、このようにバッテリポストBPへの締結用ボルト21BをバッテリポストBPに対して延出部22(すなわち、電流センサ本体31(図1))とは反対側に配置しているのが特徴である。これによって、バッテリポストBPからのオーバーハング寸法(図2)は「電流センサ本体」あるいは「接続部」の長い方のみとなり、小さくできる。したがって、車輌エンジンルーム内に大きな取り付けスペースを確保しなければならない、という従来の問題点が解決される。
これに対して、従来のバッテリターミナルユニット(図7)では、バッテリポストBPへの締結用ボルト81BをバッテリポストBPに対して電流センサ本体91と同じ側に配置しているので、オーバーハング寸法が「締結用ボルト部+電流センサ本体+接続部」と大きくなり、車輌エンジンルーム内に大きな取り付けスペースが必要となっていた。
【0036】
《接続部23》
図3に戻って、接続部23は、延出部22の幅狭部22Sの端部から垂直に上向きに屈曲した延長部23Vを介して連続している。この延長部23Vは次に述べるような屈曲した第1〜第3延長壁で構成されている。
【0037】
《第1延長壁V1》
第1延長壁V1は延出部22の幅狭部22Sの端部から垂直に上向きに屈曲した始点から、屈曲部22Kの稜線と平行に締付輪21Rの中心線の方向に延びてかつこれを越えた後の締付輪21R側に向けて直角に屈曲する第1屈曲点K1に至るまでの延長壁である。
【0038】
《第2延長壁V2》
第2延長壁V2は第1屈曲点K1から始まり、屈曲部22Kの直上で再び直角に締付輪21Rの中心線から遠ざかる方向に屈曲する第2屈曲点K2に至るまでの延長壁である。
【0039】
《第3延長壁V3》
第3延長壁V3は第2屈曲点K2から始まり、水平部22Hの端部の直上で終了する端部Eまでの延長壁である。
【0040】
《取付部23T》
そして、第2屈曲点K2から端部Eまでの第3延長壁V3の下端から水平に反締付輪21R側に取付部23Tが形成され、この取付部23Tにナット23N(図2)と共に締結手段を構成するボルト23B(図2)の差込孔23Hが開口している。なお、取付部23Tは延長壁V3の上端から水平に形成してもよい。
【0041】
《本発明の特徴3》
本発明によれば、締付輪21Rの中心からオーバーハング方向に延びる中心線から延出部22の幅狭部22Sの端部までの距離と、その中心線から取付部23Tの端部までの距離とを、ほぼ等しくしているのが特徴である。
【0042】
《本発明の特徴3の効果》
本発明ではワイヤハーネスとの接続部を電流センサ本体の横側に配置したので横方向(図2)の寸法が大型化する。ところが、バッテリには図4のようなバッテリがある。すなわち、プラスのバッテリポストとマイナスのバッテリポストの横にそれぞれ壁面があるバッテリである。本発明によると横方向の寸法が大型化するので、図4のようなバッテリの場合、バッテリポスト横の壁面と干渉する可能性が生じるので、取り付け可能なバッテリポストがプラスとマイナスの2つあるうちのどちらかに限定されてしまう、といった問題が浮上する。
この問題点に対しては、本発明では上記のようにセンサ横方向寸法の中心にバッテリポストを配置することで解決している。これにより、電流センサをバッテリポストに取り付けた際の横方向への飛び出し寸法が左右均等となり、取り付け可能なバッテリポストが限定されることがなくなる。
【0043】
《本発明の特徴4:ワイヤハーネス固定用ボルト23Bの一体形成》
接続部23の取付部23T(図3)にナット23N(図2)と共に締結手段を構成するボルト23B(図2)の差込孔23H(図3)が開口しており、本発明により、ワイヤハーネス固定用ボルト23B(図1)をこの取付部23T(図3)の差込孔23H(図3)に差し込んで樹脂にて予め一体形成している。これによって、ワイヤハーネス固定用ボルトを溶接や加締めるなどの従来の工程が不要となる。
【0044】
〈ワイヤハーネス端子WT〉
図2において、ワイヤハーネス端子WTは、ワイヤハーネスWに後端が接続されるとともに、その前端には接続部23とほぼ同幅の連結板WRをワイヤハーネス端子WTの面に備えている。そして、この連結板WRは接続部23と整合して重ね合わせたときに、接続部23の差込孔23Hと整合する挿入孔WHが貫通している。この挿入孔WHに本発明の特徴4によって樹脂成形しているワイヤハーネス固定用ボルト23Bを通してナット23Nで締め付けることで、バッテリポストBPとワイヤハーネスWとの電気的接続が完了する。最後に、電流センサ30のコネクタ32に対して相手側コネクタが嵌合されれば、接続作業が完了する。
【0045】
〈電流センサ30〉
電流センサ30は、バッテリBから負荷に供給される電流を検出するセンサ本体31と、その側方に一体に突設されたコネクタ32とを備えて成る。
【0046】
《センサ本体31》
センサ本体31は、電流を検出する素子として磁気検出素子Ms(図5(a))を用い、これをPCBに搭載し、合成樹脂材により形成された収容部22Y(図5(b))内に磁気検出素子Msを搭載した基板PCBが延出部22の面に磁気検出素子Msが対向するように収容配置されて成る。
【0047】
《コネクタ32》
コネクタ32はセンサ本体31の側方に連続するようにして、センサ本体31と一体に成形されている。コネクタ32は一方側へ開口する筒状に形成され、内部には端子金具が組み込まれている。コネクタ32は電流検出回路に接続された相手側コネクタと嵌合して、内部の端子金具同士を電気的に導通可能とする。
【0048】
《本発明の特徴5:バッテリ側に向いたコ字状のシールド板Shの開口部》
図5において、10は電流センサ付きバッテリターミナルユニット、21は取付部、22は延出部、23は接続部で、延出部22および接続部23のワイヤハーネス固定用ボルト23Bは樹脂20Bで一体形成されている。
また、22Sはバスバー20A(図3)の延出部22の幅狭部(図3)、22Yは磁気検出素子を搭載するPCBを収容する収容部である。電流センサ30に用いているセンサはバスバーに通電される電流により発生する磁界を検出する磁気検出素子Msである。磁気検出素子Msを搭載したPCBが延出部22の幅狭部22Sの下方に設けられた収容部22Yの中に収容されることで、磁気検出素子Msは幅狭部22Sに近接配置されている。そして、幅狭部22Sの上方からコ字状のシールド板Shが差し込まれ、シールド板Shが延出部22及び磁気検出素子Msの側方を覆っている。
したがって、電流センサ付きバッテリターミナルユニット10をバッテリポストに締結するとコ字状のシールド板Shの開口部は下面側のバッテリ側を向くことで、上方から到来する種々の不要磁界の影響を受けないようにしている。
【0049】
《バッテリ側に向いたコ字状のシールド板Shの開口部の効果》
本発明で用いている磁気検出素子は検出対象以外の外部からの不要な磁界を検出してしまう可能性があり、これでは出力に誤差が発生してしまう。また、電流センサ近傍に磁性体が配置されると、検出対象の電流により発生した磁界が磁性体の影響で乱されてしまい、出力に誤差が発生してしまう。
この対策として、本発明によりシールド板Shを設けている。シールド板Shは図5のようにコ字状をしていて、これで磁気検出素子Msを覆うように配置することで外部からの不要磁界を遮断している。しかしこのシールド板Shはコ字状の開口方向からの不要磁界および磁性体の影響に対しては遮蔽効果が低い。電流センサを車輌に取り付ける際に、シールド板Shの開口部を上に向けると、上面側にはボンネット等の磁性体や大電流が流れるワイヤハーネスが配置されているためこれらの影響を受けるので好ましくない。
本発明では図5のようにシールド板Shの開口部をバッテリしか配置されない下面側に配置することで、不要磁界の影響を受けないようにしている。また、PCBを下面側より組み付ける構造とすることで、PCBへの直接排水を防止できるようにしている。
【0050】
図6は、図2のA−A断面図である。
本発明に係るバッテリ装着端子20は、曲げ加工して形成されたバスバー20Aとワイヤハーネス固定用ボルト23Bとを樹脂20Bで一体にインサート成形している。その際、バスバー20Aの幅狭部22Sはその上下方向に開口部を形成して周囲が樹脂でモールドされており、上方向の開口部にはコ字状のシールド板Shが差し込まれ、下方向の開口部にはPCBが収容配置される。
コネクタ32はセンサ本体31の側方に連続するようにして、センサ本体31と一体に成形されている。コネクタ32は一方側へ開口する筒状に形成され、内部には端子金具32Tが組み込まれている。コネクタ32は電流検出回路に接続された相手側コネクタと嵌合して、内部の端子金具同士を電気的に導通可能とする。磁気検出素子Msを搭載したPCBは、幅狭部22Sの下方に設けられた収容部22Yの中に収容配置されている。
そして、コ字状のシールド板Shが幅狭部22Sの上方から差し込まれ、上方から到来する種々の不要磁界を遮断している。
【0051】
〈まとめ1〉
以上のように、本発明によれば、次の問題が解決される。
(1)ワイヤハーネスとの接続部をバッテリポストと電流センサの延長線上から横方向にオフセットさせて配置しているので、車輌に取り付けた際のオーバーハング寸法を小さくできる。したがって、車輌エンジンルーム内に大きな取り付けスペースを確保しなければならない、という従来の問題点が解決される。
(2)ワイヤハーネスとの接続部をバッテリポストと電流センサの延長線上から横方向に配置することは、バスバーを図3のように立体的に加工することで可能となる。バスバーは電流センサ本体と一体にインサート成形し、その樹脂にて強度を補強している。
(3)バッテリポストへの締結用ボルトを電流センサ本体とは反対側に配置することで、オーバーハング寸法をさらに小さくできる。したがって、車輌エンジンルーム内に大きな取り付けスペースを確保しなければならない、という従来の問題点が解決される。
(4)ワイヤハーネス固定用ボルトを一体形成にて形成しているので、溶接や加締め等の従来の工程が不要となる。
(5)ワイヤハーネスとの接続部を電流センサ本体の横側に配置したので、横方向の寸法が大型化する。バッテリには図4のような形状もあり、横方向の寸法の大型化によりバッテリポスト横の壁面と干渉する可能性が生じる。すなわち、取り付け可能なバッテリポストがプラスとマイナスの2つあるうちのどちらかに限定されてしまう。この問題点に対しては、センサ横方向寸法の中心にバッテリポストを配置することで解決している。
これにより、電流センサをバッテリポストに取り付けた際の横方向への飛び出し寸法が左右均等となり、取り付け可能なバッテリポストが限定されることがなくなる。
(6)電流センサは磁気検出式のセンサである。バスバーに通電される電流により発生する磁界を磁気検出素子にて検出している。しかし、検出対象以外の外部からの不要な磁界を検出してしまうことで出力に誤差が発生してしまう。また、電流センサ近傍に磁性体が配置されると、検出対象の電流により発生した磁界が磁性体の影響で乱されてしまい、出力に誤差が発生してしまう。
この対策として、シールド板を設けている。シールド板は図5のShのようにコ字状をしていて、磁気検出素子Msを覆うように配置される。外部からの不要磁界をこれにより遮断している。しかしこのシールド板はコ字状の開口方向からの不要磁界および磁性体の影響に対しては遮蔽効果が低い。そこで電流センサを車輌に取り付ける際に、シールド板の開口部を上に向けると、上面側には、ボンネット等の磁性体や大電流が流れるワイヤハーネスが配置されるため、これらの影響を受けるので良くないことが判明したので、本発明では図5のように開口部をバッテリしか配置されない下面側に配置することで、不要磁界の影響を受けないようにしている。
(7)PCBを下面側より組み付ける構造とすることで、PCBへの直接排水を防止できる。
【0052】
〈更なる改良〉
その後の検討において、以上の発明にはシールド板上側に水が溜まり易く、水が溜まると付着した水の影響でシールド板が腐食し、センサ出力に誤差が発生する恐れがあることが判明した。
図9はシールド板上側に水が溜まり易い理由を説明するためのセンサ本体(図2)の縦断面図である。図9において、センサ本体31の上方から水滴Fが落下するとセンサ本体31のシールド板Shの上の図中に楕円で示した部位Pに水が溜まる。四方に壁で囲われた構造では、溜まった水は外部に排水され難いので、シールド板Shの上に溜まったままとなり、滞留水でシールド板Shが腐食し、シールド板Shのシールド効果が弱くなって、やがて磁気検出素子Msの出力に誤差が発生する、といった恐れがある。
そこで、更なる改良として、シールド板上側に水が溜まらないようにするために、次のような構造1〜3を講じることとした。
【0053】
〈水が溜まらない構造1:上部切り欠き〉
図10および図11は水が溜まらない構造1を説明する図で、図10は電流センサ付きバッテリターミナルユニットの斜視図、図11の(1)は電流センサ付きバッテリターミナルユニットの平面図、(2)は平面図(1)のB−B断面矢視図である。
図10および図11において、センサ本体31の上部壁面に切り欠きKAを形成した点が特徴である。
センサ本体31の上部壁面に切り欠きKAを形成したことにより、シールド板Shの上に落下した水滴Fは矢印で示すように切り欠きKAを通ってセンサ本体31の外部に排水されることになり、シールド板Sh上に水は溜まらなくなる。したがってシールド板Shが腐食することはなく、磁気検出素子Msの出力に誤差が発生することはない。
なお、図では、切り欠きKAを1箇所に設けているが、間隔をおいて前後に2箇所設けるようにすると、車両の加速・減速によって水がシールド板Sh上の後方へ移動したり前方へ移動したりしてもいずれの場合にも排水がスムーズに行われるようになるのでより効果的である。
【0054】
〈水が溜まらない構造2:下部スリット〉
図10および図12は水が溜まらない構造2を説明する図で、図12の(1)は電流センサ付きバッテリターミナルユニットの正面図、(2)は正面図(1)のC−C断面矢視図である。
図10および図12において、センサ本体31の下部壁面に壁面を貫通する上下に縦長のスリットKBを形成した点が特徴である。
センサ本体31の下部壁面に壁面を貫通する上下に縦長のスリットKBを形成したことにより、シールド板Shの上に落下した水滴Fは矢印で示すように縦長のスリットKBを通ってセンサ本体31の外部に排水されることになり、シールド板Sh上に水は溜まらなくなる。したがってシールド板Shが腐食することはなく、磁気検出素子Msの出力に誤差が発生することはない。
なお、図では、スリットKBを間隔をおいて2箇所に設けているが、これは車両の加速・減速によって水がシールド板Sh上の後方へ移動したり・前方へ移動したりしても、いずれの場合にも排水がスムーズに行われるようにするためである。
【0055】
《スリットの更なる効果》
図13はスリットKBの更なる効果を説明する図で、図13の(1)は図12(1)の電流センサ付きバッテリターミナルユニットのD−D断面矢視図、(2)は図12(1)と図13(1)のそれぞれ一部拡大図である。
図13(2)において、センサ本体31の壁面を薄く形成して弾性を生じさせ、かつ、センサ本体31の壁面のシールド板Sh側に係止用突起R1を設け、一方、シールド板Shの係止用突起R1に対向する部位に係止孔R2を設けている。これによって、シールド板Shの仮固定用ロックRが形成されている。
スリットKBを形成することで、シールド板Shの仮固定用ロックRと水抜きを同時に行うことができるようになる。
【0056】
〈水が溜まらない構造3:上下貫通穴〉
図14は水が溜まらない構造3を説明する図で、図14の(1)は電流センサ付きバッテリターミナルユニットの平面図、(2)は平面図(1)のE−E断面矢視図である。
図14において、センサ本体31の壁面内側の車両の進行方向前方・後方の左右の4箇所に壁面に沿って上下方向に貫通する貫通穴KCを形成した点が特徴である。
センサ本体31の壁面に沿って上下方向に貫通する貫通穴KCを形成したことにより、シールド板Shの上に落下した水滴Fは矢印で示すように貫通穴KCが水抜き穴となってここを通ってセンサ本体31の下方から外部に排水されることになり、シールド板Sh上に水は溜まらなくなる。したがってシールド板Shが腐食することはなく、磁気検出素子Msの出力に誤差が発生することはない。
なお、貫通穴KCを4箇所に設けたのは、車両の加速・減速や左右の揺れによって水がシールド板Sh上をさまざまな方向へ移動しても排水がスムーズに行われるようにするためである。
また、水が溜まらない構造1の上部切り欠きKAの内側に貫通穴KCを設けると、それぞれから排水されるので排水効率が向上する。
【0057】
〈まとめ2〉
以上のように、(1)上部切り欠き、(2)下部スリット、(3)上下貫通穴の(1)〜(3)の1つ以上を、シールド板を収容する壁面に形成することで、センサ本体の上方から落下した水滴は速やかにセンサ本体の外部に流れ出るので、シールド板が腐食することはなく、したがって磁気検出素子の出力に誤差が発生する恐れもなくなる。
【符号の説明】
【0058】
10 電流センサ付きバッテリターミナルユニット
20 バッテリ装着端子
20A バスバー
20B 樹脂
21 取付部
21R 締付輪
21W 対向壁
21B 締結用ボルト
21H 貫通孔
21N ナット
21S スリット
22 延出部
22W 幅広部
22K 屈曲部
22H 水平部
22S 幅狭部
22Y 収容部
23 接続部
23V 延長部
V1 第1延長壁
V2 第2延長壁
V3 第3延長壁
K1 第1屈曲点
K2 第2屈曲点
23T 取付部
23N ナット
23B ワイヤハーネス固定用ボルト
23H 差込孔
30 電流センサ
31 センサ本体
32 コネクタ
32T 端子金具
B バッテリ
BP バッテリポスト
W ワイヤハーネス
Sh コ字状のシールド板
Ms 磁気検出素子
KA 切り欠き
KB スリット
KC 貫通穴
R 仮固定用ロック
R1 係止用突起
R2 係止孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリポストに取付けられる取付部と、前記取付部より延出される延出部と、前記延出部に連続してワイヤハーネスとの接続を行う接続部からなるバッテリターミナル用バスバーを一体形成して磁気検出素子を搭載した基板が前記延出部の面に対向するように収容配置される収容部を備えた電流センサ内蔵バッテリターミナルユニットであって、
前記接続部は前記延出部に対して側方となるように前記延出部より曲折された延長部を介して連続していることを特徴とする電流センサ内蔵バッテリターミナルユニット。
【請求項2】
請求項1に記載の電流センサ内蔵バッテリターミナルユニットであって、
前記取付部は、円弧状をなすように回曲してなる挟持片が対向されてなる締付輪と、前記挟持片の端部のうち前記延出部の延出方向の反対側に突出して対向するとともに双方を貫通する貫通孔に挿通される締結手段を締結することで前記締付輪をバッテリポストに対し挟持固定させる対向壁からなることを特徴とする電流センサ内蔵バッテリターミナルユニット。
【請求項3】
請求項1または2に記載の電流センサ内蔵バッテリターミナルユニットであって、
前記延出部のうち前記基板が配置される側の反対側よりコ字状のシールド板がその端部側より挿入されて前記延出部及び前記磁気検出素子の側方を覆い前記シールド板の開口部が下面側のバッテリ側を向いて配置することを特徴とする電流センサ内蔵バッテリターミナルユニット。
【請求項4】
請求項3に記載の電流センサ内蔵バッテリターミナルユニットであって、
前記磁気検出素子を搭載した基板が収容配置される収容部を構成する周囲壁面に、前記コ字状のシールド板の上方へ落下した水滴を前記収容部の外部へ排出する排水通路を形成したことを特徴とする電流センサ内蔵バッテリターミナルユニット。
【請求項5】
請求項4に記載の電流センサ内蔵バッテリターミナルユニットであって、
前記排水通路が、(1)前記周囲壁面の上部の一部を切り欠いた切り欠き、(2)前記周囲壁面の下部に前記壁面を貫通する縦長のスリット、(3)前記壁面内側に前記壁面に沿って上下方向に貫通する貫通穴のうち、(1)〜(3)の1つ以上で構成されることを特徴とする電流センサ内蔵バッテリターミナルユニット。

【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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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2011−249307(P2011−249307A)
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−254104(P2010−254104)
【出願日】平成22年11月12日(2010.11.12)
【出願人】(000006895)矢崎総業株式会社 (7,019)
【Fターム(参考)】