電流センサ一体型バッテリーターミナル
【課題】簡素な構造、軽量、且つ小型でありながら、電流の検出性能が確保され、しかもバッテリーへの組み付けが容易な電流センサ一体型バッテリーターミナルを実現する。
【解決手段】長尺且つ薄板状とされた導電体１０において、バッテリー端子を保持する端子保持部１１、及び、外部のケーブル配線と接続される丸端子１２を形成するとともに、該端子保持部１１と丸端子１２の中間部位にて同導電体１０を折り返して電流センサ収納部１３を形成する。そして、この電流センサ収納部１３にホールＩＣ１４ａを一体的に収納して当該導電体１０に流れる電流を検出するように構成する。
【解決手段】長尺且つ薄板状とされた導電体１０において、バッテリー端子を保持する端子保持部１１、及び、外部のケーブル配線と接続される丸端子１２を形成するとともに、該端子保持部１１と丸端子１２の中間部位にて同導電体１０を折り返して電流センサ収納部１３を形成する。そして、この電流センサ収納部１３にホールＩＣ１４ａを一体的に収納して当該導電体１０に流れる電流を検出するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等のバッテリーに通電される充放電電流を検出する電流センサを一体的に備える電流センサ一体型バッテリーターミナルに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載されるバッテリーには、バッテリー端子を介して通電される充放電電流をホールＩＣ等の磁気検出素子を用いて検出する電流センサを一体的に備える電流センサ一体型バッテリーターミナルが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の電流センサ一体型バッテリーターミナルは、バッテリー端子に直接組み付けられていることから、バッテリーターミナルと別体化されたバスバーに電流センサが一体的に設けられたもの（例えば、特許文献２参照）と比較して、ターミナルとバスバーをバッテリー（バッテリー端子）への組み付け性が向上している。しかも、該バッテリーターミナルは、電流センサを一体的に備えることから、バッテリーの近傍において電流センサが占めるスペースの省スペース化が図られている。
【０００４】
そして、この電流センサ一体型バッテリーターミナルでは、磁束を集中させると共に磁場を安定化させる磁性体コアを用い、バッテリーターミナルの通電時に発生し、前記磁性体コア中に収束した磁界の磁束密度を磁気検出素子で検出することで、電流の検出性能を確保している。
【特許文献１】特開２００７−２１４０６８号公報
【特許文献２】特開２００５−２１８２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしなから、この電流センサ一体型バッテリーターミナルでは、磁束の集中と磁場の安定化のために磁性体コアを用いることから、該磁性体コアを収容するハウジング（筐体）が必要になるなど、使用部品点数が多くなるとともに構造の複雑化、重量増、及びサイズの大型化を招き、さらにそれに伴い、必然的に部品コストも上昇してしまう。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡素な構造、軽量、且つ小型でありながら、電流の検出性能が確保され、しかもバッテリーへの組み付けが容易な電流センサ一体型バッテリーターミナルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、長尺且つ薄板状とされた導電体において、バッテリー端子を保持する端子保持部、及び、外部のケーブル配線と接続される配線接続部を形成するとともに、該端子保持部と配線接続部の中間部位にて同導電体を折り返して電流センサ収納部を形成し、該収納部に磁気検出素子を一体的に収納して当該導電体に流れる電流を検出するようにしたこと、を要旨とする。
【０００８】
同構成によれば、導電体に流れる電流の周囲に形成される磁界（磁力線）の方向が、電流センサ収納部の内部、即ち、磁気検出素子において常に同方向となって当該磁界が集中し且つ安定化するようになる。このため、電流センサ収納部に収納された磁気検出素子によって、従来技術のように磁性体コアがなくとも、該集中した磁界の磁束密度（の変化量）を高精度に検出することが可能となる。しかも、磁性体コアがないことから、構造の簡素化、軽量化、及びサイズの小型化が実現され、併せて部品コストの低減が実現される。さらに、従来のバッテリーターミナルと同様に端子保持部においてバッテリー端子に直接装着されることから、バッテリーターミナルと別体化されたバスバーに電流センサが設けられたものに比してバッテリーへの組み付け性が向上する。さらにまた、電流センサを一体的に備えることから、バッテリーの近傍において電流センサの省スペース化を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、前記磁気検出素子は、リード端子と接続することで磁気検出部を構成するとともに、該磁気検出部を、前記収納部とともに樹脂モールドするか、又は、ケース部材に収容することで、前記収納部に一体的に収納されていること、を要旨とする。
【００１０】
同構成によれば、磁気検出素子は、リード端子と接続されて磁気検出部を構成するとともに、該磁気検出部が電流センサ収納部とともに樹脂モールドされるか、又は、ケース部材に収容されることで、電流センサ収納部に一体的に収納されているので、磁気検出素子と電流センサ収納部との位置合わせを実用的な方法で簡単に行うことができるようになる。そしてこれにより、電流センサ収納部の内部において集中する磁界の磁束密度をより確実且つ安定に検出することが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、前記磁気検出素子は、前記収納部とともに外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材によって包囲されていること、を要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、磁気検出素子が、電流センサ収納部とともに、地磁気を含む外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材によって包囲されていることから、電流センサ収納部に流れる電流の周囲に形成される磁界の磁束密度を高精度に検出することができるようになる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、前記電流センサ収納部を前記導電体の板面に対して垂直方向に折り返して形成するとともに、前記端子保持部における端子装着方向が前記収納部の折り返し方向と垂直になるようにされていること、を要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、電流センサ一体型バッテリーターミナルが、自動車のように、通常、鉛直方向に向いたバッテリー端子に端子保持部を介して装着される場合に、電流センサ収納部の折り返し方向が水平方向に沿うようになる。そしてこれにより、検出されるべき電流センサ収納部でその折り返し方向に垂直に発生する磁界と水平方向を向く地磁気とが垂直となるため、当該地磁気が電流検出に与える妨害効果を効果的に排除できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡素な構造、軽量、且つ小型でありながら、電流の検出性能が確保され、しかもバッテリーへの組み付けが容易な電流センサ一体型バッテリーターミナルが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１は、金属材料を用いて長尺且つ薄板状とされた導電体１０と、該導電体１０に嵌合され、同導電体１０に流れる電流を磁気検出素子としてのホールＩＣ１４ａを用いて磁気的に検出するとともに、該ホールＩＣ１４ａに電気的に接続された４本（複数本）のリード端子１４ｂ，…（図１では２本のみ図示）を介して外部に検出信号を出力する磁気検出部１４とを備えている。この磁気検出部１４では、前記ホールＩＣ１４ａとリード端子１４ｂ，…とが樹脂モールドされて一体化されている。
【００１７】
前記バッテリーターミナル１は、さらに、前記導電体１０の被電流検出部（半矩形状の電流センサ収納部１３）及び磁気検出部１４に嵌合穴１５ａにて嵌合し、外部からの電磁気的影響（地磁気の影響、他の車載装置・車載機器で発生する磁気の影響）を遮断するべく前記ホールＩＣ１４ａと当該電流センサ収納部１３を包囲するシールド部材１５を備えている。尚、本実施形態では、ホールＩＣ１４ａは、ベアチップとほぼ同サイズになるようにパッケージ化された所謂ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）の形態をとっている。
【００１８】
そして、図２に示すように、前記ホールＩＣ１４ａは、前記磁気検出部１４を樹脂材料１６を用いて電流センサ収納部１３とともに樹脂モールドすることで前記電流センサ収納部１３に一体的に収納されている。
【００１９】
図１〜図３（ｂ）に示すように、前記導電体１０には、車両のバッテリーのバッテリー端子を保持する端子保持部１１、及び、外部のケーブル配線と接続される配線接続部としての丸端子１２が形成されている。そして、該導電体１０には、その端子保持部１１と丸端子１２の中間部位にて折り返されて前記電流センサ収納部１３（図１参照）が形成されている。
【００２０】
詳しくは、前記端子保持部１１は、相対向する一対の導体片１１ａ，１１ａを備え、該導体片１１ａ，１１ａによって、円柱状のバッテリー端子の側面に沿うように折曲加工されて端子挿通部１１ｂが形成されている。そして、該端子挿通部１１ｂに前記バッテリー端子が挿通され、さらにボルトｂを貫通穴１１ｈ，１１ｈに挿入してナットｎと締結し、当該導体片１１ａ，１１ａ（端子挿通部１１ｂ）によって当該バッテリー端子が固定される（図２参照）。このとき、前記端子保持部１１においてバッテリー端子が保持されるようになっている。
【００２１】
また、図１〜図３（ｂ）に示すように、前記磁気検出部１４は、長尺とされており、第１の端部に設けられた断面矩形部１４ｅの先端凹部１４ｈにて、前記リード端子１４ｂ，…の接続用末端を露出させる（図３（ｂ）参照）とともに、第２の端部にて前記電流センサ収納部１３と共に前記シールド部材１５の嵌合穴１５ａに嵌合される検出部本体１４ｃ（リード端子１４ｂを樹脂モールドしたときに当該樹脂材料によって形成されたもの）を備えている。
【００２２】
詳しくは、前記検出部本体１４ｃの略中央部には、断面矩形部１４ｅと同軸に且つ幅方向外方に突出するように断面矩形状の鍔部１４ｄが形成されており、前記第２の端部から当該鍔部１４ｄまでは、第２の端部側が低くなるように段差状且つ断面Ｔ字状とされている。そして、前記磁気検出部１４は、その検出部本体１４ｃにおいて、前記断面Ｔ字状部の一部を構成するとともに図１において下方に垂下する垂下部１４ｆにて前記半矩形状の電流センサ収納部１３に嵌合固定されている。そして、前記シールド部材１５は、前記磁気検出部１４の第２の端部側の段差部１４ｇを前記電流センサ収納部１３と共に嵌合することでホールＩＣ１４ａを包囲している（図２参照）。さらに、このホールＩＣ１４ａは、前記磁気検出部１４の検出部本体１４ｃが、前記樹脂材料１６を用いて前記第２の端部側から当該鍔部１４ｄに至るまで前記鍔部１４ｄと同じ側面形状になるように電流センサ収納部１３とともに樹脂モールドされることで前記電流センサ収納部１３に一体的に収納されている。そして、このホールＩＣ１４ａは、導電体１０を端子保持部１１と丸端子１２の間で流れる電流の周囲に発生する磁界が当該ホールＩＣ１４ａに対して垂直に入射するように、半矩形状とされた電流センサ収納部１３の内部に配置されている。尚、この樹脂モールドによって、前記シールド部材１５は、電流センサ収納部１３に固定されている。
【００２３】
本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１は、以上のように構成されている。以下にその組み立て方法（製造方法）について説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、ホールＩＣ１４ａが実装されることで前述したホールＩＣ１４ａとなる部材であって、リード端子１４ｂ，…が樹脂モールドされてなる磁気検出部製作用部材２４を用意する。この部材２４は、金型内の所定位置にリード端子１４ｂ，…を配置した後、当該金型内に樹脂を注入して作成されたものであるが、その他、予めリード端子１４ｂ，…が樹脂モールドされてなる成形品を市販品として購入することもできる。そして、同部材２４の設置凹部２４ａ（図６参照）内の所定部位に前記リード端子１４ｂ，…に電気的に接続されるようにホールＩＣ１４ａを実装し、さらに設置凹部２４ａ内に樹脂をポッティングして実装箇所を封止し、前記磁気検出部１４を完成させる。
【００２４】
次に、図４（ｂ）に示すように。長尺且つ薄板状とされるとともに、前記端子保持部１１及び丸端子１２、並びに、当該端子保持部１１と丸端子１２の中間部位にて折り返されて前記半矩形状の電流センサ収納部１３が形成された導電体１０を用意する。そして、磁気検出部１４の垂下部１４ｆを前記電流センサ収納部１３に嵌合固定し、両部材１０，１４を一体化する。
【００２５】
続いて、図４（ｃ）に示すように、前記シールド部材１５を用い、前記磁気検出部１４に実装されたホールＩＣ１４ａが前記電流センサ収納部１３と共に包囲されるように（図２参照）、同磁気検出部１４の段差部１４ｇをその嵌合穴１５ａにて嵌合する。
【００２６】
最後に、図４（ｄ）に示すように、以上の工程で得られたものを金型内に配置し、同金型内に樹脂を注入して前記第２の端部側（段差部１４ｇ側）から鍔部１４ｄに至るまで、当該磁気検出部１４の検出部本体１４ｃを樹脂材料１６で電流センサ収納部１３とともに樹脂モールドすることによって、本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１が得られる。
【００２７】
以下に、本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１を車両のバッテリーに組み付ける方法について説明する。
図５（ａ）に示すように、電流センサ一体型バッテリーターミナル１の導電体１０の丸端子１２に外部のケーブル配線２の末端部２ａをかしめ固定する。そして、同導電体１０の端子挿通部１１ｂに車両のバッテリー３のバッテリー端子３ａ（図５（ａ）ではマイナス極側）を挿通する。尚、図５（ａ）においては、バッテリー端子３ａは鉛直方向に向いており、その根元部には、該バッテリー端子３ａを取り囲む絶縁性のリング部材３ｂが配置されている。
【００２８】
次に、図５（ｂ）に示すように、ボルトｂを前記導電体１０の貫通穴１１ｈ，１１ｈに挿入してナットｎと締結し、当該導体片１１ａ，１１ａによって電流センサ一体型バッテリーターミナル１をバッテリー端子３ａに固定する。このように、電流センサ一体型バッテリーターミナル１がバッテリー端子３ａにてバッテリー３に固定されると、前記端子挿通部１１ｂは、前記リング部材３ｂ上に載置された状態でバッテリー端子３ａを挿通した状態となる。
【００２９】
この状態で、前記導電体１０を介してケーブル配線２とバッテリー端子３ａとの間で充放電電流が流れ、該充放電電流の周囲に発生する磁界の磁束密度が磁気検出部１４のホールＩＣ１４ａによって検出され、その検出信号（充放電量信号）が当該ホールＩＣ１４ａからリード端子１４ｂ，…を介して外部の制御用装置等に出力される。そして、車両内の表示装置に表示されたり、各種車載装置・車載機器の制御に供されたりする。
【００３０】
以上のように、本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１によれば、外部のケーブル配線２を導電体１０に接続した後、該導電体１０をバッテリー端子３ａに装着しさえすれば、電流センサ一体型バッテリーターミナル１の車両のバッテリー３への組み付けが完了する。このため、従来技術（電流センサがバスバーに取り付けられるもの）のように、まず、バッテリー端子にターミナルを取り付け、次にケーブル配線２にバスバーを取り付ける。続いて該バスバーに電流センサを取り付け、さらにターミナルにバスバーと電流センサをボルト・ナットを用いて共締めして固定するといった組み付け工程をシンプル化することができる。そしてこれにより、電流センサのバッテリー３への組み付け工程（組み付け作業）の簡単化及び工数削減による低コスト化を図ることができる。
【００３１】
以下に、図６を参照して、車両のバッテリー３（図５（ｂ）参照）に組み付けられた電流センサ一体型バッテリーターミナル１において、ホールＩＣ１４ａによって、当該バッテリー３の充放電時に流れる充放電電流、即ち、導電体１０（電流センサ収納部１３）に流れる充放電電流を磁気的に検出する方法、さらに具体的には、ホールＩＣ１４ａによって、導電体１０に流れる充放電電流の周囲に形成される磁界の磁束密度を電圧に変換することで、同充放電電流を検出する方法について説明する。
【００３２】
図６に示すように、磁気検出素子としてのホールＩＣ１４ａは、図６では図示しないリード端子１４ｂ，…と接続されるとともに、磁気検出部１４（垂下部１４ｆ）に形成された設置凹部２４ａの底面上であって、幅方向に相対向する電流センサ収納部１３，１３（導電体１０，１０）の間の略中央位置にポッティング樹脂１７によって封止された状態で配置されている。そして、ホールＩＣ１４ａと電流センサ収納部１３，１３とは、外部からの電磁気的影響が遮断されるように、シールド部材１５によって包囲されている。尚、シールド部材１５と電流センサ収納部１３，１３とは、それらの間に前記垂下部１４ｆを介在させて互いに電気的に絶縁されている。この状態で、前記電流センサ収納部１３，１３にバッテリー３の充放電電流が流れると、該電流の周囲に磁力線（磁界）ｍ，ｍが発生する。詳しくは、この磁力線ｍ，ｍは、ホールＩＣ１４ａの表面（検出面）に対して垂直に交差し、さらにシールド部材１５に入射した後は当該シールド部材１５の内部を通って前記入射側と反対側に回り込み、同シールド部材１５から外に抜け出て再びホールＩＣ１４ａに入射するようになる。
【００３３】
尚、図６においては、同図中の左側の電流センサ収納部１３では、紙面より下方から上方に向けて充放電電流が流れており、右側の電流センサ収納部１３では、紙面より上方から下方に向けて充放電電流が流れている。このため、充放電電流の周囲に発生する一対の磁力線ｍ，ｍの向きは、図６において左側の電流センサ収納部１３では、左回りとなり、右側の電流センサ収納部１３では、右回りとなる（尚、充放電電流の方向が図６に示す方向と逆方向となれば、それに応じて一対の磁力線ｍ，ｍの向きも逆方向となるが、ホールＩＣ１４ａにおける向きは同方向のままである）。よって、電流センサ収納部１３の内部、即ち、ホールＩＣ１４ａにおいては、導電体１０に流れる電流の周囲に形成される磁界（磁力線ｍ）の方向が、電流センサ収納部１３の内部（半矩形状の電流センサ収納部１３で包囲された空間）において常に同方向となって当該磁界が集中し且つ安定化するようになる。このため、電流センサ収納部１３に収納されたホールＩＣ１４ａによって、従来技術のように磁性体コアがなくとも、該集中した磁界の磁束密度（の変化量）を高精度に検出することが可能となる。
【００３４】
また、図６（図１）においては、電流センサ収納部１３を導電体１０の板面に対して垂直方向に折り返して形成するとともに、端子保持部１１における端子装着方向が前記電流センサ収納部１３の折り返し方向と垂直になるようにされている。これによれば、本実施形態の自動車用バッテリーのように、鉛直方向に向いたバッテリー端子３ａに電流センサ一体型バッテリーターミナル１が端子保持部１１を介して装着される場合に、電流センサ収納部１３の折り返し方向が水平方向に沿うようになる。そしてこれにより、検出されるべき電流センサ収納部１３でその折り返し方向に対して垂直に発生する磁力線（磁界）ｍと水平方向を向く地磁気とが垂直となる（直角に交差する）ため、当該地磁気が電流検出に与える妨害効果を効果的に排除できる。具体的には、自動車用バッテリーにおける地磁気の強度（磁束密度）は、０．０３ｍＴ（ミリテスラ）程度である。一方、当該自動車用バッテリーの充放電電流は約１０Ａであり、この場合は、電流センサ一体型バッテリーターミナル１で検出される磁界の磁束密度は数ｍＴであって、（地磁気の磁束密度／検出される磁界の磁束密度）は、１／１００以下となって殆ど電流検出への影響はないといえる。ところが、自動車用バッテリーの仕様が変更される等して、充放電電流が１Ａ〜２Ａとなると、前記（地磁気の磁束密度／検出される磁界の磁束密度）は、１／１０程度になるため、このような場合には、地磁気がホールＩＣ１４ａによる電流検出に影響を及ぼす状況が想定されることから、図６（図１）に示した構成が有効となる。
【００３５】
本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）導電体１０に流れる充放電電流の周囲に形成される磁界（磁力線ｍ）の方向が、電流センサ収納部１３の内部、即ち、ホールＩＣ１４ａにおいて常に同方向となって当該磁界が集中し且つ安定化するようになる。このため、電流センサ収納部１３に収納されたホールＩＣ１４ａによって、従来技術のように磁性体コアがなくとも、該集中した磁界の磁束密度（の変化量）を高精度に検出することが可能となる。しかも、磁性体コアがないことから、構造の簡素化、軽量化、及びサイズの小型化が実現され、併せて部品コストの低減が実現される。さらに、従来のバッテリーターミナルと同様に端子保持部１１においてバッテリー端子３ａに直接装着されることから、バッテリーターミナルと別体化されたバスバーに電流センサが設けられたものと比較してバッテリーへの組み付け性が向上する。さらにまた、本実施形態のバッテリーターミナル１は、ホールＩＣ１４ａ（電流センサ）を一体的に備えることから、バッテリー３の近傍において電流センサの省スペース化を図ることができる。
【００３６】
（２）ホールＩＣ１４ａは、リード端子１４ｂと接続されることで、樹脂材料からなる検出部本体１４ｃとともに磁気検出部１４を構成するとともに、該磁気検出部１４が電流センサ収納部１３とともにさらに樹脂モールドされることで、電流センサ収納部１３に一体的に収納されている。このため、ホールＩＣ１４ａと電流センサ収納部１３との位置合わせを実用的な方法で簡単に行うことができるようになる。そしてこれにより、電流センサ収納部１３の内部において集中する磁界の磁束密度をより確実且つ安定に検出することが可能となる。
【００３７】
（３）ホールＩＣ１４ａが、電流センサ収納部１３とともに、地磁気を含む外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材１５によって包囲されていることから、当該外部からの電磁気的影響が効果的に排除され、電流センサ収納部１３に流れる充放電電流の周囲に形成される磁界の磁束密度を高精度に検出することができるようになる。
【００３８】
（４）外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材１５は、樹脂モールドされることで、電流センサ収納部１３に固定されているので、シールド部材１５を安定に電流センサ収納部１３に固定することができる。これにより、外部からの電磁気的影響をより確実且つ安定に遮断することができるようになる。
【００３９】
尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
・上記実施形態では、磁気検出素子としてホールＩＣ１４ａ（ホール素子）を用いたが、これに限られず、磁界の磁束密度を精度よく検出しうるものであれば、その他の磁気検出素子、例えば、ＧＭＲ（giantmagnetoresistive）素子を用いることも可能である。
【００４０】
・上記実施形態では、電流センサ一体型バッテリーターミナル１を自動車に搭載されたバッテリーに設けた。しかしこれに限られず、その他の車両、例えば、電車やオートバイに搭載されたバッテリーに設けることもできるし、さらにその他の電気機器（家庭用電気機器、産業用電気機器）に搭載され、バッテリーターミナルを介して外部との配線接続を行う必要があるバッテリーに設けることも勿論可能である。
【００４１】
・上記実施形態では、磁気検出部１４は、リード端子１４ｂが樹脂モールドされてなる部材に、ホールＩＣ１４ａを実装し、さらにこれを樹脂モールドした形態のものとした。しかしこれに限られず、該磁気検出部１４は、インモールド成形により、ホールＩＣ１４ａとリード端子１４ｂとが予め一体化されてなる形態のものでもよい。これによれば、ホールＩＣ１４ａとリード端子１４ｂを樹脂モールドする回数が１回減り、製造工程をシンプル化することができる。さらにこれによれば、ホールＩＣ１４ａは、リード端子１４ｂとインモールド成形により一体化されて磁気検出部１４を構成しているので、ホールＩＣ１４ａに対する防水性能が高められる。
【００４２】
・上記実施形態では、ホールＩＣ１４ａは、樹脂モールドされたリード端子１４ｂに接続し、さらに樹脂を用いてリード端子１４ｂと一体化した。しかしこれに限られず、ホールＩＣ１４ａは、リード端子１４ｂとジャンパーピン等によって半田で接続した上で、当該リード端子１４ｂとインモールド成形によって一体化することも可能である。
【００４３】
・上記実施形態では、ホールＩＣ１４ａは、該ホールＩＣ１４ａを搭載した磁気検出部１４を電流センサ収納部１３とともに樹脂モールドすることで、導電体１０の電流センサ収納部１３に一体的に収納した。しかしこれに限られず、ホールＩＣ１４ａは、該ホールＩＣ１４ａを搭載した磁気検出部１４及び電流センサ収納部１３をケース部材（樹脂材料１６に代用されるハウジング）に収容することで電流センサ収納部１３に一体的に収納することも可能である。
【００４４】
・上記実施形態では、ホールＩＣ１４ａは、所謂ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）の形態とした。しかしこれに限られず、ホールＩＣ１４ａとして所謂ベアチップのものを用いることも可能である。
【００４５】
・上記実施形態では、リード端子１４ｂとして通常の線材を集合させた形態のものを用いたが、これに限られず、リード端子１４ｂとしては、所謂リードフレームの形態のものを用いることもできる。
【００４６】
・上記実施形態では、外部のケーブル配線２と接続される端子接続部をケーブル配線２の末端部２ａをかしめ固定する丸端子１２としたが、これに限られず、同端子接続部は、ケーブル配線２の末端部２ａとねじ止めにより固定される形態であってもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、シールド部材１５は、樹脂モールドによって電流センサ収納部１３に固定した。しかしこれに限られず、シールド部材１５は、電流センサ収納部１３とともにケース部材（樹脂材料１６に代用されるハウジング）に収容することで、当該電流センサ収納部１３に固定してもよい。
【００４８】
・上記実施形態では、導電体１０の電流センサ収納部１３が備える折り返し形状を角張った半矩形状としたが、これに限られず、例えば、角に丸みのあるＵ字形状とすることもできる。
【００４９】
さらに、前記した実施形態および変形例より把握できる技術的思想について以下に記載する。
○請求項２に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルであって、前記磁気検出素子は、インモールド成形によりリード端子と一体化されて磁気検出部を構成しており、該バッテリーターミナルは、自動車等の車両に搭載されたバッテリーに設けられるものである電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【００５０】
同構成によれば、磁気検出素子が、インモールド成形によってリード端子と一体化されて磁気検出部を構成しているので、磁気検出素子に対する防水性能が高められる。この結果、自動車等の車両のバッテリーに使用される場合に、雨水に対する耐久性が高められ、有用となる。
【００５１】
○請求項３に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、前記シールド部材は、樹脂モールドするか、又は、ケース部材に収容することで、前記収納部に固定されている電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【００５２】
同構成によれば、外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材は、樹脂モールドされるか、又は、ケース部材に収容されることで、電流センサ収納部に固定されているので、シールド部材を安定に電流センサ収納部に固定することができる。これにより、外部からの電磁気的影響をより確実に遮断することができるようになる。
【００５３】
○請求項４に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルであって、自動車に搭載されたバッテリーに設けられるものである電流センサ一体型バッテリーターミナル。
同構成によれば、自動車では、通常、鉛直方向に向いたバッテリー端子に導電体の端子保持部が取り付けられるので、電流センサ一体型バッテリーターミナルを自動車用バッテリーに取り付けた場合に、導電体の電流センサ収納部の折り返し方向が水平方向に沿うようになる。そしてこれにより、電流センサ収納部で発生する検出されるべき磁界（の方向）と水平方向を向く地磁気（の方向）とが垂直となるため、当該地磁気が電流検出に与える妨害効果を排除できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルの全体構成（分解状態）を示す立体図。
【図２】本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルの全体構成（組立状態）を示す立体図。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルの上面図（図２のＡ方向矢視図）、（ｂ）は、同バッテリーターミナルの側面図（図２のＢ方向矢視図）。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルの組み立て方法を説明する立体図。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルに外部のケーブル配線を接続するとともに、同バッテリーターミナルを車両のバッテリーのバッテリー端子に固定する状態を示す立体図、（ｂ）は、同電流センサ一体型バッテリーターミナルがバッテリーに組み付けられた状態を示す立体図。
【図６】本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルの電流検出部位（電流センサ収納部）における充放電電流の方向及び該電流の周囲に形成される磁力線の方向を示す図であり、図３のＣ−Ｃ線方向断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１…電流センサ一体型バッテリーターミナル、２…ケーブル配線、３…バッテリー、３ａ…バッテリー端子、１０…導電片（導電体）、１１…端子保持部、１２…丸端子（配線接続部）、１３…電流センサ収納部、１４…磁気検出部、１４ａ…ホールＩＣ（磁気検出素子）、１４ｂ…リード端子、１５…シールド部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等のバッテリーに通電される充放電電流を検出する電流センサを一体的に備える電流センサ一体型バッテリーターミナルに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載されるバッテリーには、バッテリー端子を介して通電される充放電電流をホールＩＣ等の磁気検出素子を用いて検出する電流センサを一体的に備える電流センサ一体型バッテリーターミナルが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の電流センサ一体型バッテリーターミナルは、バッテリー端子に直接組み付けられていることから、バッテリーターミナルと別体化されたバスバーに電流センサが一体的に設けられたもの（例えば、特許文献２参照）と比較して、ターミナルとバスバーをバッテリー（バッテリー端子）への組み付け性が向上している。しかも、該バッテリーターミナルは、電流センサを一体的に備えることから、バッテリーの近傍において電流センサが占めるスペースの省スペース化が図られている。
【０００４】
そして、この電流センサ一体型バッテリーターミナルでは、磁束を集中させると共に磁場を安定化させる磁性体コアを用い、バッテリーターミナルの通電時に発生し、前記磁性体コア中に収束した磁界の磁束密度を磁気検出素子で検出することで、電流の検出性能を確保している。
【特許文献１】特開２００７−２１４０６８号公報
【特許文献２】特開２００５−２１８２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしなから、この電流センサ一体型バッテリーターミナルでは、磁束の集中と磁場の安定化のために磁性体コアを用いることから、該磁性体コアを収容するハウジング（筐体）が必要になるなど、使用部品点数が多くなるとともに構造の複雑化、重量増、及びサイズの大型化を招き、さらにそれに伴い、必然的に部品コストも上昇してしまう。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡素な構造、軽量、且つ小型でありながら、電流の検出性能が確保され、しかもバッテリーへの組み付けが容易な電流センサ一体型バッテリーターミナルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、長尺且つ薄板状とされた導電体において、バッテリー端子を保持する端子保持部、及び、外部のケーブル配線と接続される配線接続部を形成するとともに、該端子保持部と配線接続部の中間部位にて同導電体を折り返して電流センサ収納部を形成し、該収納部に磁気検出素子を一体的に収納して当該導電体に流れる電流を検出するようにしたこと、を要旨とする。
【０００８】
同構成によれば、導電体に流れる電流の周囲に形成される磁界（磁力線）の方向が、電流センサ収納部の内部、即ち、磁気検出素子において常に同方向となって当該磁界が集中し且つ安定化するようになる。このため、電流センサ収納部に収納された磁気検出素子によって、従来技術のように磁性体コアがなくとも、該集中した磁界の磁束密度（の変化量）を高精度に検出することが可能となる。しかも、磁性体コアがないことから、構造の簡素化、軽量化、及びサイズの小型化が実現され、併せて部品コストの低減が実現される。さらに、従来のバッテリーターミナルと同様に端子保持部においてバッテリー端子に直接装着されることから、バッテリーターミナルと別体化されたバスバーに電流センサが設けられたものに比してバッテリーへの組み付け性が向上する。さらにまた、電流センサを一体的に備えることから、バッテリーの近傍において電流センサの省スペース化を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、前記磁気検出素子は、リード端子と接続することで磁気検出部を構成するとともに、該磁気検出部を、前記収納部とともに樹脂モールドするか、又は、ケース部材に収容することで、前記収納部に一体的に収納されていること、を要旨とする。
【００１０】
同構成によれば、磁気検出素子は、リード端子と接続されて磁気検出部を構成するとともに、該磁気検出部が電流センサ収納部とともに樹脂モールドされるか、又は、ケース部材に収容されることで、電流センサ収納部に一体的に収納されているので、磁気検出素子と電流センサ収納部との位置合わせを実用的な方法で簡単に行うことができるようになる。そしてこれにより、電流センサ収納部の内部において集中する磁界の磁束密度をより確実且つ安定に検出することが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、前記磁気検出素子は、前記収納部とともに外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材によって包囲されていること、を要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、磁気検出素子が、電流センサ収納部とともに、地磁気を含む外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材によって包囲されていることから、電流センサ収納部に流れる電流の周囲に形成される磁界の磁束密度を高精度に検出することができるようになる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、前記電流センサ収納部を前記導電体の板面に対して垂直方向に折り返して形成するとともに、前記端子保持部における端子装着方向が前記収納部の折り返し方向と垂直になるようにされていること、を要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、電流センサ一体型バッテリーターミナルが、自動車のように、通常、鉛直方向に向いたバッテリー端子に端子保持部を介して装着される場合に、電流センサ収納部の折り返し方向が水平方向に沿うようになる。そしてこれにより、検出されるべき電流センサ収納部でその折り返し方向に垂直に発生する磁界と水平方向を向く地磁気とが垂直となるため、当該地磁気が電流検出に与える妨害効果を効果的に排除できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡素な構造、軽量、且つ小型でありながら、電流の検出性能が確保され、しかもバッテリーへの組み付けが容易な電流センサ一体型バッテリーターミナルが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１は、金属材料を用いて長尺且つ薄板状とされた導電体１０と、該導電体１０に嵌合され、同導電体１０に流れる電流を磁気検出素子としてのホールＩＣ１４ａを用いて磁気的に検出するとともに、該ホールＩＣ１４ａに電気的に接続された４本（複数本）のリード端子１４ｂ，…（図１では２本のみ図示）を介して外部に検出信号を出力する磁気検出部１４とを備えている。この磁気検出部１４では、前記ホールＩＣ１４ａとリード端子１４ｂ，…とが樹脂モールドされて一体化されている。
【００１７】
前記バッテリーターミナル１は、さらに、前記導電体１０の被電流検出部（半矩形状の電流センサ収納部１３）及び磁気検出部１４に嵌合穴１５ａにて嵌合し、外部からの電磁気的影響（地磁気の影響、他の車載装置・車載機器で発生する磁気の影響）を遮断するべく前記ホールＩＣ１４ａと当該電流センサ収納部１３を包囲するシールド部材１５を備えている。尚、本実施形態では、ホールＩＣ１４ａは、ベアチップとほぼ同サイズになるようにパッケージ化された所謂ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）の形態をとっている。
【００１８】
そして、図２に示すように、前記ホールＩＣ１４ａは、前記磁気検出部１４を樹脂材料１６を用いて電流センサ収納部１３とともに樹脂モールドすることで前記電流センサ収納部１３に一体的に収納されている。
【００１９】
図１〜図３（ｂ）に示すように、前記導電体１０には、車両のバッテリーのバッテリー端子を保持する端子保持部１１、及び、外部のケーブル配線と接続される配線接続部としての丸端子１２が形成されている。そして、該導電体１０には、その端子保持部１１と丸端子１２の中間部位にて折り返されて前記電流センサ収納部１３（図１参照）が形成されている。
【００２０】
詳しくは、前記端子保持部１１は、相対向する一対の導体片１１ａ，１１ａを備え、該導体片１１ａ，１１ａによって、円柱状のバッテリー端子の側面に沿うように折曲加工されて端子挿通部１１ｂが形成されている。そして、該端子挿通部１１ｂに前記バッテリー端子が挿通され、さらにボルトｂを貫通穴１１ｈ，１１ｈに挿入してナットｎと締結し、当該導体片１１ａ，１１ａ（端子挿通部１１ｂ）によって当該バッテリー端子が固定される（図２参照）。このとき、前記端子保持部１１においてバッテリー端子が保持されるようになっている。
【００２１】
また、図１〜図３（ｂ）に示すように、前記磁気検出部１４は、長尺とされており、第１の端部に設けられた断面矩形部１４ｅの先端凹部１４ｈにて、前記リード端子１４ｂ，…の接続用末端を露出させる（図３（ｂ）参照）とともに、第２の端部にて前記電流センサ収納部１３と共に前記シールド部材１５の嵌合穴１５ａに嵌合される検出部本体１４ｃ（リード端子１４ｂを樹脂モールドしたときに当該樹脂材料によって形成されたもの）を備えている。
【００２２】
詳しくは、前記検出部本体１４ｃの略中央部には、断面矩形部１４ｅと同軸に且つ幅方向外方に突出するように断面矩形状の鍔部１４ｄが形成されており、前記第２の端部から当該鍔部１４ｄまでは、第２の端部側が低くなるように段差状且つ断面Ｔ字状とされている。そして、前記磁気検出部１４は、その検出部本体１４ｃにおいて、前記断面Ｔ字状部の一部を構成するとともに図１において下方に垂下する垂下部１４ｆにて前記半矩形状の電流センサ収納部１３に嵌合固定されている。そして、前記シールド部材１５は、前記磁気検出部１４の第２の端部側の段差部１４ｇを前記電流センサ収納部１３と共に嵌合することでホールＩＣ１４ａを包囲している（図２参照）。さらに、このホールＩＣ１４ａは、前記磁気検出部１４の検出部本体１４ｃが、前記樹脂材料１６を用いて前記第２の端部側から当該鍔部１４ｄに至るまで前記鍔部１４ｄと同じ側面形状になるように電流センサ収納部１３とともに樹脂モールドされることで前記電流センサ収納部１３に一体的に収納されている。そして、このホールＩＣ１４ａは、導電体１０を端子保持部１１と丸端子１２の間で流れる電流の周囲に発生する磁界が当該ホールＩＣ１４ａに対して垂直に入射するように、半矩形状とされた電流センサ収納部１３の内部に配置されている。尚、この樹脂モールドによって、前記シールド部材１５は、電流センサ収納部１３に固定されている。
【００２３】
本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１は、以上のように構成されている。以下にその組み立て方法（製造方法）について説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、ホールＩＣ１４ａが実装されることで前述したホールＩＣ１４ａとなる部材であって、リード端子１４ｂ，…が樹脂モールドされてなる磁気検出部製作用部材２４を用意する。この部材２４は、金型内の所定位置にリード端子１４ｂ，…を配置した後、当該金型内に樹脂を注入して作成されたものであるが、その他、予めリード端子１４ｂ，…が樹脂モールドされてなる成形品を市販品として購入することもできる。そして、同部材２４の設置凹部２４ａ（図６参照）内の所定部位に前記リード端子１４ｂ，…に電気的に接続されるようにホールＩＣ１４ａを実装し、さらに設置凹部２４ａ内に樹脂をポッティングして実装箇所を封止し、前記磁気検出部１４を完成させる。
【００２４】
次に、図４（ｂ）に示すように。長尺且つ薄板状とされるとともに、前記端子保持部１１及び丸端子１２、並びに、当該端子保持部１１と丸端子１２の中間部位にて折り返されて前記半矩形状の電流センサ収納部１３が形成された導電体１０を用意する。そして、磁気検出部１４の垂下部１４ｆを前記電流センサ収納部１３に嵌合固定し、両部材１０，１４を一体化する。
【００２５】
続いて、図４（ｃ）に示すように、前記シールド部材１５を用い、前記磁気検出部１４に実装されたホールＩＣ１４ａが前記電流センサ収納部１３と共に包囲されるように（図２参照）、同磁気検出部１４の段差部１４ｇをその嵌合穴１５ａにて嵌合する。
【００２６】
最後に、図４（ｄ）に示すように、以上の工程で得られたものを金型内に配置し、同金型内に樹脂を注入して前記第２の端部側（段差部１４ｇ側）から鍔部１４ｄに至るまで、当該磁気検出部１４の検出部本体１４ｃを樹脂材料１６で電流センサ収納部１３とともに樹脂モールドすることによって、本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１が得られる。
【００２７】
以下に、本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１を車両のバッテリーに組み付ける方法について説明する。
図５（ａ）に示すように、電流センサ一体型バッテリーターミナル１の導電体１０の丸端子１２に外部のケーブル配線２の末端部２ａをかしめ固定する。そして、同導電体１０の端子挿通部１１ｂに車両のバッテリー３のバッテリー端子３ａ（図５（ａ）ではマイナス極側）を挿通する。尚、図５（ａ）においては、バッテリー端子３ａは鉛直方向に向いており、その根元部には、該バッテリー端子３ａを取り囲む絶縁性のリング部材３ｂが配置されている。
【００２８】
次に、図５（ｂ）に示すように、ボルトｂを前記導電体１０の貫通穴１１ｈ，１１ｈに挿入してナットｎと締結し、当該導体片１１ａ，１１ａによって電流センサ一体型バッテリーターミナル１をバッテリー端子３ａに固定する。このように、電流センサ一体型バッテリーターミナル１がバッテリー端子３ａにてバッテリー３に固定されると、前記端子挿通部１１ｂは、前記リング部材３ｂ上に載置された状態でバッテリー端子３ａを挿通した状態となる。
【００２９】
この状態で、前記導電体１０を介してケーブル配線２とバッテリー端子３ａとの間で充放電電流が流れ、該充放電電流の周囲に発生する磁界の磁束密度が磁気検出部１４のホールＩＣ１４ａによって検出され、その検出信号（充放電量信号）が当該ホールＩＣ１４ａからリード端子１４ｂ，…を介して外部の制御用装置等に出力される。そして、車両内の表示装置に表示されたり、各種車載装置・車載機器の制御に供されたりする。
【００３０】
以上のように、本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１によれば、外部のケーブル配線２を導電体１０に接続した後、該導電体１０をバッテリー端子３ａに装着しさえすれば、電流センサ一体型バッテリーターミナル１の車両のバッテリー３への組み付けが完了する。このため、従来技術（電流センサがバスバーに取り付けられるもの）のように、まず、バッテリー端子にターミナルを取り付け、次にケーブル配線２にバスバーを取り付ける。続いて該バスバーに電流センサを取り付け、さらにターミナルにバスバーと電流センサをボルト・ナットを用いて共締めして固定するといった組み付け工程をシンプル化することができる。そしてこれにより、電流センサのバッテリー３への組み付け工程（組み付け作業）の簡単化及び工数削減による低コスト化を図ることができる。
【００３１】
以下に、図６を参照して、車両のバッテリー３（図５（ｂ）参照）に組み付けられた電流センサ一体型バッテリーターミナル１において、ホールＩＣ１４ａによって、当該バッテリー３の充放電時に流れる充放電電流、即ち、導電体１０（電流センサ収納部１３）に流れる充放電電流を磁気的に検出する方法、さらに具体的には、ホールＩＣ１４ａによって、導電体１０に流れる充放電電流の周囲に形成される磁界の磁束密度を電圧に変換することで、同充放電電流を検出する方法について説明する。
【００３２】
図６に示すように、磁気検出素子としてのホールＩＣ１４ａは、図６では図示しないリード端子１４ｂ，…と接続されるとともに、磁気検出部１４（垂下部１４ｆ）に形成された設置凹部２４ａの底面上であって、幅方向に相対向する電流センサ収納部１３，１３（導電体１０，１０）の間の略中央位置にポッティング樹脂１７によって封止された状態で配置されている。そして、ホールＩＣ１４ａと電流センサ収納部１３，１３とは、外部からの電磁気的影響が遮断されるように、シールド部材１５によって包囲されている。尚、シールド部材１５と電流センサ収納部１３，１３とは、それらの間に前記垂下部１４ｆを介在させて互いに電気的に絶縁されている。この状態で、前記電流センサ収納部１３，１３にバッテリー３の充放電電流が流れると、該電流の周囲に磁力線（磁界）ｍ，ｍが発生する。詳しくは、この磁力線ｍ，ｍは、ホールＩＣ１４ａの表面（検出面）に対して垂直に交差し、さらにシールド部材１５に入射した後は当該シールド部材１５の内部を通って前記入射側と反対側に回り込み、同シールド部材１５から外に抜け出て再びホールＩＣ１４ａに入射するようになる。
【００３３】
尚、図６においては、同図中の左側の電流センサ収納部１３では、紙面より下方から上方に向けて充放電電流が流れており、右側の電流センサ収納部１３では、紙面より上方から下方に向けて充放電電流が流れている。このため、充放電電流の周囲に発生する一対の磁力線ｍ，ｍの向きは、図６において左側の電流センサ収納部１３では、左回りとなり、右側の電流センサ収納部１３では、右回りとなる（尚、充放電電流の方向が図６に示す方向と逆方向となれば、それに応じて一対の磁力線ｍ，ｍの向きも逆方向となるが、ホールＩＣ１４ａにおける向きは同方向のままである）。よって、電流センサ収納部１３の内部、即ち、ホールＩＣ１４ａにおいては、導電体１０に流れる電流の周囲に形成される磁界（磁力線ｍ）の方向が、電流センサ収納部１３の内部（半矩形状の電流センサ収納部１３で包囲された空間）において常に同方向となって当該磁界が集中し且つ安定化するようになる。このため、電流センサ収納部１３に収納されたホールＩＣ１４ａによって、従来技術のように磁性体コアがなくとも、該集中した磁界の磁束密度（の変化量）を高精度に検出することが可能となる。
【００３４】
また、図６（図１）においては、電流センサ収納部１３を導電体１０の板面に対して垂直方向に折り返して形成するとともに、端子保持部１１における端子装着方向が前記電流センサ収納部１３の折り返し方向と垂直になるようにされている。これによれば、本実施形態の自動車用バッテリーのように、鉛直方向に向いたバッテリー端子３ａに電流センサ一体型バッテリーターミナル１が端子保持部１１を介して装着される場合に、電流センサ収納部１３の折り返し方向が水平方向に沿うようになる。そしてこれにより、検出されるべき電流センサ収納部１３でその折り返し方向に対して垂直に発生する磁力線（磁界）ｍと水平方向を向く地磁気とが垂直となる（直角に交差する）ため、当該地磁気が電流検出に与える妨害効果を効果的に排除できる。具体的には、自動車用バッテリーにおける地磁気の強度（磁束密度）は、０．０３ｍＴ（ミリテスラ）程度である。一方、当該自動車用バッテリーの充放電電流は約１０Ａであり、この場合は、電流センサ一体型バッテリーターミナル１で検出される磁界の磁束密度は数ｍＴであって、（地磁気の磁束密度／検出される磁界の磁束密度）は、１／１００以下となって殆ど電流検出への影響はないといえる。ところが、自動車用バッテリーの仕様が変更される等して、充放電電流が１Ａ〜２Ａとなると、前記（地磁気の磁束密度／検出される磁界の磁束密度）は、１／１０程度になるため、このような場合には、地磁気がホールＩＣ１４ａによる電流検出に影響を及ぼす状況が想定されることから、図６（図１）に示した構成が有効となる。
【００３５】
本実施形態の電流センサ一体型バッテリーターミナル１によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）導電体１０に流れる充放電電流の周囲に形成される磁界（磁力線ｍ）の方向が、電流センサ収納部１３の内部、即ち、ホールＩＣ１４ａにおいて常に同方向となって当該磁界が集中し且つ安定化するようになる。このため、電流センサ収納部１３に収納されたホールＩＣ１４ａによって、従来技術のように磁性体コアがなくとも、該集中した磁界の磁束密度（の変化量）を高精度に検出することが可能となる。しかも、磁性体コアがないことから、構造の簡素化、軽量化、及びサイズの小型化が実現され、併せて部品コストの低減が実現される。さらに、従来のバッテリーターミナルと同様に端子保持部１１においてバッテリー端子３ａに直接装着されることから、バッテリーターミナルと別体化されたバスバーに電流センサが設けられたものと比較してバッテリーへの組み付け性が向上する。さらにまた、本実施形態のバッテリーターミナル１は、ホールＩＣ１４ａ（電流センサ）を一体的に備えることから、バッテリー３の近傍において電流センサの省スペース化を図ることができる。
【００３６】
（２）ホールＩＣ１４ａは、リード端子１４ｂと接続されることで、樹脂材料からなる検出部本体１４ｃとともに磁気検出部１４を構成するとともに、該磁気検出部１４が電流センサ収納部１３とともにさらに樹脂モールドされることで、電流センサ収納部１３に一体的に収納されている。このため、ホールＩＣ１４ａと電流センサ収納部１３との位置合わせを実用的な方法で簡単に行うことができるようになる。そしてこれにより、電流センサ収納部１３の内部において集中する磁界の磁束密度をより確実且つ安定に検出することが可能となる。
【００３７】
（３）ホールＩＣ１４ａが、電流センサ収納部１３とともに、地磁気を含む外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材１５によって包囲されていることから、当該外部からの電磁気的影響が効果的に排除され、電流センサ収納部１３に流れる充放電電流の周囲に形成される磁界の磁束密度を高精度に検出することができるようになる。
【００３８】
（４）外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材１５は、樹脂モールドされることで、電流センサ収納部１３に固定されているので、シールド部材１５を安定に電流センサ収納部１３に固定することができる。これにより、外部からの電磁気的影響をより確実且つ安定に遮断することができるようになる。
【００３９】
尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
・上記実施形態では、磁気検出素子としてホールＩＣ１４ａ（ホール素子）を用いたが、これに限られず、磁界の磁束密度を精度よく検出しうるものであれば、その他の磁気検出素子、例えば、ＧＭＲ（giantmagnetoresistive）素子を用いることも可能である。
【００４０】
・上記実施形態では、電流センサ一体型バッテリーターミナル１を自動車に搭載されたバッテリーに設けた。しかしこれに限られず、その他の車両、例えば、電車やオートバイに搭載されたバッテリーに設けることもできるし、さらにその他の電気機器（家庭用電気機器、産業用電気機器）に搭載され、バッテリーターミナルを介して外部との配線接続を行う必要があるバッテリーに設けることも勿論可能である。
【００４１】
・上記実施形態では、磁気検出部１４は、リード端子１４ｂが樹脂モールドされてなる部材に、ホールＩＣ１４ａを実装し、さらにこれを樹脂モールドした形態のものとした。しかしこれに限られず、該磁気検出部１４は、インモールド成形により、ホールＩＣ１４ａとリード端子１４ｂとが予め一体化されてなる形態のものでもよい。これによれば、ホールＩＣ１４ａとリード端子１４ｂを樹脂モールドする回数が１回減り、製造工程をシンプル化することができる。さらにこれによれば、ホールＩＣ１４ａは、リード端子１４ｂとインモールド成形により一体化されて磁気検出部１４を構成しているので、ホールＩＣ１４ａに対する防水性能が高められる。
【００４２】
・上記実施形態では、ホールＩＣ１４ａは、樹脂モールドされたリード端子１４ｂに接続し、さらに樹脂を用いてリード端子１４ｂと一体化した。しかしこれに限られず、ホールＩＣ１４ａは、リード端子１４ｂとジャンパーピン等によって半田で接続した上で、当該リード端子１４ｂとインモールド成形によって一体化することも可能である。
【００４３】
・上記実施形態では、ホールＩＣ１４ａは、該ホールＩＣ１４ａを搭載した磁気検出部１４を電流センサ収納部１３とともに樹脂モールドすることで、導電体１０の電流センサ収納部１３に一体的に収納した。しかしこれに限られず、ホールＩＣ１４ａは、該ホールＩＣ１４ａを搭載した磁気検出部１４及び電流センサ収納部１３をケース部材（樹脂材料１６に代用されるハウジング）に収容することで電流センサ収納部１３に一体的に収納することも可能である。
【００４４】
・上記実施形態では、ホールＩＣ１４ａは、所謂ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）の形態とした。しかしこれに限られず、ホールＩＣ１４ａとして所謂ベアチップのものを用いることも可能である。
【００４５】
・上記実施形態では、リード端子１４ｂとして通常の線材を集合させた形態のものを用いたが、これに限られず、リード端子１４ｂとしては、所謂リードフレームの形態のものを用いることもできる。
【００４６】
・上記実施形態では、外部のケーブル配線２と接続される端子接続部をケーブル配線２の末端部２ａをかしめ固定する丸端子１２としたが、これに限られず、同端子接続部は、ケーブル配線２の末端部２ａとねじ止めにより固定される形態であってもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、シールド部材１５は、樹脂モールドによって電流センサ収納部１３に固定した。しかしこれに限られず、シールド部材１５は、電流センサ収納部１３とともにケース部材（樹脂材料１６に代用されるハウジング）に収容することで、当該電流センサ収納部１３に固定してもよい。
【００４８】
・上記実施形態では、導電体１０の電流センサ収納部１３が備える折り返し形状を角張った半矩形状としたが、これに限られず、例えば、角に丸みのあるＵ字形状とすることもできる。
【００４９】
さらに、前記した実施形態および変形例より把握できる技術的思想について以下に記載する。
○請求項２に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルであって、前記磁気検出素子は、インモールド成形によりリード端子と一体化されて磁気検出部を構成しており、該バッテリーターミナルは、自動車等の車両に搭載されたバッテリーに設けられるものである電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【００５０】
同構成によれば、磁気検出素子が、インモールド成形によってリード端子と一体化されて磁気検出部を構成しているので、磁気検出素子に対する防水性能が高められる。この結果、自動車等の車両のバッテリーに使用される場合に、雨水に対する耐久性が高められ、有用となる。
【００５１】
○請求項３に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、前記シールド部材は、樹脂モールドするか、又は、ケース部材に収容することで、前記収納部に固定されている電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【００５２】
同構成によれば、外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材は、樹脂モールドされるか、又は、ケース部材に収容されることで、電流センサ収納部に固定されているので、シールド部材を安定に電流センサ収納部に固定することができる。これにより、外部からの電磁気的影響をより確実に遮断することができるようになる。
【００５３】
○請求項４に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルであって、自動車に搭載されたバッテリーに設けられるものである電流センサ一体型バッテリーターミナル。
同構成によれば、自動車では、通常、鉛直方向に向いたバッテリー端子に導電体の端子保持部が取り付けられるので、電流センサ一体型バッテリーターミナルを自動車用バッテリーに取り付けた場合に、導電体の電流センサ収納部の折り返し方向が水平方向に沿うようになる。そしてこれにより、電流センサ収納部で発生する検出されるべき磁界（の方向）と水平方向を向く地磁気（の方向）とが垂直となるため、当該地磁気が電流検出に与える妨害効果を排除できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルの全体構成（分解状態）を示す立体図。
【図２】本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルの全体構成（組立状態）を示す立体図。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルの上面図（図２のＡ方向矢視図）、（ｂ）は、同バッテリーターミナルの側面図（図２のＢ方向矢視図）。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルの組み立て方法を説明する立体図。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルに外部のケーブル配線を接続するとともに、同バッテリーターミナルを車両のバッテリーのバッテリー端子に固定する状態を示す立体図、（ｂ）は、同電流センサ一体型バッテリーターミナルがバッテリーに組み付けられた状態を示す立体図。
【図６】本発明の実施形態に係る電流センサ一体型バッテリーターミナルの電流検出部位（電流センサ収納部）における充放電電流の方向及び該電流の周囲に形成される磁力線の方向を示す図であり、図３のＣ−Ｃ線方向断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１…電流センサ一体型バッテリーターミナル、２…ケーブル配線、３…バッテリー、３ａ…バッテリー端子、１０…導電片（導電体）、１１…端子保持部、１２…丸端子（配線接続部）、１３…電流センサ収納部、１４…磁気検出部、１４ａ…ホールＩＣ（磁気検出素子）、１４ｂ…リード端子、１５…シールド部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺且つ薄板状とされた導電体において、バッテリー端子を保持する端子保持部、及び、外部のケーブル配線と接続される配線接続部を形成するとともに、該端子保持部と配線接続部の中間部位にて同導電体を折り返して電流センサ収納部を形成し、該収納部に磁気検出素子を一体的に収納して当該導電体に流れる電流を検出するようにした電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【請求項２】
請求項１に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、
前記磁気検出素子は、リード端子と接続することで磁気検出部を構成するとともに、該磁気検出部を、前記収納部とともに樹脂モールドするか、又は、ケース部材に収容することで、前記収納部に一体的に収納されている電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、
前記磁気検出素子は、前記収納部とともに外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材によって包囲されている電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、
前記電流センサ収納部を前記導電体の板面に対して垂直方向に折り返して形成するとともに、前記端子保持部における端子装着方向が前記収納部の折り返し方向と垂直になるようにされている電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【請求項１】
長尺且つ薄板状とされた導電体において、バッテリー端子を保持する端子保持部、及び、外部のケーブル配線と接続される配線接続部を形成するとともに、該端子保持部と配線接続部の中間部位にて同導電体を折り返して電流センサ収納部を形成し、該収納部に磁気検出素子を一体的に収納して当該導電体に流れる電流を検出するようにした電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【請求項２】
請求項１に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、
前記磁気検出素子は、リード端子と接続することで磁気検出部を構成するとともに、該磁気検出部を、前記収納部とともに樹脂モールドするか、又は、ケース部材に収容することで、前記収納部に一体的に収納されている電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、
前記磁気検出素子は、前記収納部とともに外部からの電磁気的影響を遮断するシールド部材によって包囲されている電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電流センサ一体型バッテリーターミナルにおいて、
前記電流センサ収納部を前記導電体の板面に対して垂直方向に折り返して形成するとともに、前記端子保持部における端子装着方向が前記収納部の折り返し方向と垂直になるようにされている電流センサ一体型バッテリーターミナル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１９３７０８（Ｐ２００９−１９３７０８Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０５３８（Ｐ２００８−３０５３８）
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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