電流検出装置
【課題】バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置において、小さな磁性体コアを採用して装置を小型化できるとともに、バスバーの過剰な発熱を防止できること。
【解決手段】電流検出装置１は、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０と絶縁筐体４０とを備える。電流検出用バスバー３０は、絶縁筐体４０及び磁性体コア１０の中空部１１を貫通する棒状の導体の両端部分に対してその両端部分の間の中間部分３１よりも幅が広くなる成形が施されることにより得られた部材からなる。成形された両端部分は前段及び後段各々の他のバスバーと連結される２つの端子部３２を形成する。絶縁筐体４０には、電流検出用バスバー３０における中間部分３１の輪郭に沿う形状で形成され中間部分３１が貫通したバスバー孔４５が形成されている。
【解決手段】電流検出装置１は、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０と絶縁筐体４０とを備える。電流検出用バスバー３０は、絶縁筐体４０及び磁性体コア１０の中空部１１を貫通する棒状の導体の両端部分に対してその両端部分の間の中間部分３１よりも幅が広くなる成形が施されることにより得られた部材からなる。成形された両端部分は前段及び後段各々の他のバスバーと連結される２つの端子部３２を形成する。絶縁筐体４０には、電流検出用バスバー３０における中間部分３１の輪郭に沿う形状で形成され中間部分３１が貫通したバスバー孔４５が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車又は電気自動車などの車両には、バッテリに接続されたバスバーに流れる電流を検出する電流検出装置が搭載されることが多い。また、そのような電流検出装置としては、磁気比例方式の電流検出装置又は磁気平衡方式の電流検出装置が採用される場合がある。
【０００３】
磁気比例方式又は磁気平衡方式の電流検出装置は、例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に示されるように、磁性体コアと磁電変換素子とを備える。磁性体コアは、両端がギャップ部を介して対向し、バスバーが貫通する中空部の周囲を囲んで一連に形成された概ねリング状の磁性体である。磁性体の中空部は、被検出電流が通過する空間（電流検出空間）である。
【０００４】
また、磁電変換素子は、磁性体コアのギャップ部に配置され、中空部を貫通して配置されたバスバーを流れる電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する素子である。磁電変換素子としては、通常、ホール素子が採用される。
【０００５】
特許文献３に示されるように、電流検出装置においては、磁性体コア及び磁電変換素子は、絶縁性の筐体によって一定の位置関係に保持されることが多い。この筐体は、電流検出装置を構成する複数の部品を一定の位置関係に位置決めする。なお、筐体は、一般に、絶縁性の樹脂部材により構成されている。
【０００６】
従来の電流検出装置においては、筐体に、磁性体コアを位置決めする支持部が形成されている。例えば、特許文献３に示される電流検出装置において、磁性体コアの支持部は、筐体における、磁性体コアの外周面及び内周面各々に沿う形状の窪みの部分である。さらに、電流検出装置の筐体には、バスバーが通される貫通孔が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１０４２７９号公報
【特許文献２】特開２００６−１６６５２８号公報
【特許文献３】特開２００９−５８４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来、車両のバッテリ用の電流検出装置においては、平板状のバスバーが、磁性体コアの中空部に挿通されるため、磁性体コアは、その中空部の最大幅（直径）が、バスバーの幅より大きくなる大きさに形成される必要がある。一方、電気自動車及びハイブリッド自動車などにおいては、バスバーに流れる電流の増大に伴い、バスバーの過剰な発熱を防止するため、幅の広いバスバーが採用されつつある。
【０００９】
従って、従来の電流検出装置は、バスバーの幅が広くなるほど、バスバーの幅に比例した大きな磁性体コア及びそれを収容する大きな筐体が必要であり、装置の設置スペースが大きくなるという問題点を有している。特に、磁性体コアが、円環状、楕円環状又は縦寸法と横寸法の比が１又は１に近い矩形環状である場合、バスバーの幅が大きくなるほど、磁性体コアの中空部における無駄なスペースが増大する。また、磁性体コアの中空部に配置される部分のみが細くくびれたバスバーが採用された場合、細くくびれた部分が過剰に発熱するという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置において、電流伝送経路の前段及び後段の導体の大きさとの関係において比較的小さな磁性体コアを採用して装置を小型化できるとともに、バスバーの過剰な発熱を防止できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る電流検出装置は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置であり、以下に示す各構成要素を備える。
（１）第１の構成要素は、両端がギャップ部を介して対向し、バスバーが貫通する中空部の周囲を囲んで一連に形成された磁性体コアである。
（２）第２の構成要素は、磁性体コアのギャップ部に配置され、磁性体コアの中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する磁電変換素子である。
（３）第３の構成要素は、磁性体コアの中空部を貫通する棒状の導体における両端各々から一部の範囲を占める両端部分に対してその両端部分の間の中間部分よりも幅が広くなる成形が施されることにより得られた部材からなる電流検出用バスバーである。この電流検出用バスバーにおいて、成形された両端部分は電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される２つの端子部を形成する。
（４）第４の構成要素は、電流検出用バスバーの中間部分の一部、磁性体コア及び磁電変換素子を一定の位置関係で支持しつつ収容する筐体である。この筐体には、電流検出用バスバーにおける中間部分の輪郭に沿う形状で形成され中間部分が貫通したバスバー孔が形成されている。
【００１２】
また、本発明に係る電流検出装置において、筐体が、当該筐体の内側面におけるバスバー孔の縁部に突出して形成されたコア支持部を備えることが考えられる。このコア支持部は、磁性体コアの中空部に挿入されて磁性体コアを支持するとともに、磁性体コアと電流検出用バスバーの中間部分との間に挟み込まれる状態で電流検出用バスバーを支持する。
【００１３】
また、本発明に係る電流検出装置において、コア支持部における電流検出用バスバー又は磁性体コアに対向する面に、磁性体コアと電流検出用バスバーの中間部分とにより挟まれる圧力によって塑性変形する突起部が形成されていることが考えられる。
【００１４】
また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーの中間部分の輪郭形状は、磁性体コアの中空部の輪郭形状と相似な形状であることが考えられる。
【００１５】
また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーの中間部分は円柱状であることが考えられる。
【００１６】
また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーの端子部が、棒状の金属部材の両端部分に対するプレス加工により他の部分よりも広い幅の平板状に成形された部分であることが考えられる。
【００１７】
また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーの端子部が、棒状の金属部材の両端部分に対する据え込み加工により他の部分よりも太く成形された部分であることも考えられる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーの両端部分は、電流伝送経路の前段及び後段各々の導体の接続端と連結される端子部である。また、筐体のバスバー孔は、電流検出用バスバーの中間部分の輪郭に沿う形状で形成されている。さらに、電流検出用バスバーにおける２つの端子部は、前段及び後段の導体の幅に合わせて、筐体のバスバー孔及び磁性体コアの中空部を貫通する中間部分の幅（太さ）よりも大きな幅（太さ）で形成されている。
【００１９】
即ち、電流検出用バスバーにおける２つの端子部のうちの少なくとも一方は、棒状の導体が筐体のバスバー孔及び磁性体コアの中空部に通された後に、棒状の導体の端部を成形することにより得られる。従って、本発明によれば、電流伝送経路の前段及び後段の導体の大きさとの関係において比較的小さな磁性体コアを採用して装置を小型化することが可能となる。
【００２０】
また、電流検出用バスバーにおいて、筐体のバスバー孔及び磁性体コアの中空部を貫通する中間部分は、幅と厚みとの比が１又は１に近い丸棒又は角棒などの棒状である。そのため、その中間部分は、板状のバスバーに比べ、その最大幅が磁性体コアの中空部の幅よりも小さいという制約の中で、より大きな断面積で形成されることができる。従って、比較的小さな磁性体コアが採用された場合でも、電流検出用バスバーの過剰な発熱を防止できる。
【００２１】
また、本発明に係る電流検出装置において、コア支持部が、磁性体コアと電流検出用バスバーとの間に挟み込まれる状態で磁性体コアと電流検出用バスバーとを支持すれば好適である。この場合、コア支持部は、磁性体コアとの間に若干の隙間（遊び）が生じる状態で設けられた場合でも、磁性体コアの中空部における磁性体コアと電流検出用バスバーの中間部分との間に挿入されることにより、電流検出用バスバーから受ける圧力によって弾性変形し、磁性体コアの内側の周面に密接する。そのため、磁性体コア及びコア支持部は、車両などの振動を受ける環境において衝突を繰り返すという現象が生じず、振動による摩耗が生じにくい。
【００２２】
また、コア支持部に形成された突起部が、磁性体コアと電流検出用バスバーの中間部分とにより挟み込まれる圧力によって塑性変形すれば、電流検出用バスバー、コア支持部及び磁性体コアの各々の寸法公差が、突起部の塑性変形の程度によって吸収される。そのため、寸法公差によって磁性体コアと電流検出用バスバーとの間の隙間にコア支持部を挿入できなくなる事態を回避できる。
【００２３】
また、電流検出用バスバーの中間部分の輪郭形状が、磁性体コアの中空部の輪郭形状と相似な形状であれば、電流検出用バスバーと磁性体コアとの隙間をより小さくすることができる。その結果、より小さな磁性体コアを採用することによる装置の小型化が可能となる。
【００２４】
また、電流検出用バスバーの中間部分が円柱状であり、バスバー孔の形状が円形であれば、筐体を電流検出用バスバーの中間部分の周りに回転させることが可能である。この場合、電流検出用バスバーの２つの端子部が前段及び後段の他のバスバーに対して固定された状態で、筐体及び筐体に支持された電流検出用バスバー以外の構成要素の全体の向きを変更することができる。従って、電流検出装置の取り付けの自由度が高まる。
【００２５】
また、電流検出用バスバーの端子部は、例えば、棒状の金属部材に対するプレス加工又は据え込み加工により簡易に作ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る電流検出装置１の分解斜視図である。
【図２】電流検出装置１の分解斜視図である。
【図３】電流検出装置１が備える絶縁筐体における本体ケースの正面図である。
【図４】電流検出装置１の平面図である。
【図５】電流検出装置１の電流通過方向から見た断面図である。
【図６】電流検出装置１の電流通過方向に直交する方向から見た断面図である。
【図７】電流検出装置１が備える電流検出用バスバーの元となる部材に対するプレス加工の工程の斜視図である。
【図８】端子台に固定された電流検出装置１の正面図である。
【図９】電流検出装置１に適用可能な応用例に係る電流検出用バスバー及び磁性体コアの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。
【００２８】
以下、図１〜図６を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電流検出装置１の構成について説明する。電流検出装置１は、電気自動車又はハイブリッド自動車などの車両において、バッテリとモータなどの機器とを電気的に接続するバスバーに流れる電流を検出する装置である。なお、図５は、図４に示される平面図におけるＡ−Ａ平面における断面図であり、図６は、図４に示される平面図におけるＢ−Ｂ平面における断面図である。
【００２９】
図２に示されるように、電流検出装置１は、磁性体コア１０、ホール素子２０、電流検出用バスバー３０、絶縁筐体４０及び電子基板５０を備える。なお、図１において、絶縁筐体４０に収容された主要な構成要素が、破線で示されている。
【００３０】
＜磁性体コア＞
磁性体コア１０は、フェライト又はケイ素鋼などからなる磁性体であり、両端が数ミリメートル程度のギャップ部１２を介して対向し、中空部１１の周囲を囲んで一連に形成された形状を有している。即ち、磁性体コア１０は、狭いギャップ部１２と併せて環状に形成されている。本実施形態における磁性体コア１０は、ギャップ部１２と併せて円形状の中空部１１を囲む円環状に形成されている。
【００３１】
＜ホール素子（磁電変換素子）＞
ホール素子２０は、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置され、磁性体コア１０の中空部１１を通過する電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する磁電変換素子の一例である。本実施形態においては、ホール素子２０は、本体部からリード線２１が延び出て形成されたリード線タイプのＩＣである。リード線２１には、電力の入力用のリード線及び検出信号の出力用のリード線が含まれる。なお、ホール素子２０が、表面実装タイプのＩＣであることも考えられる。
【００３２】
ホール素子２０は、本体部における予め定められた検出中心点が、磁性体コア１０のギャップ部１２の中心点に位置し、かつ、本体部の表裏の面がギャップ部１２に形成される磁束の方向に対して直交するように配置される。ホール素子２０は、その検出中心点が、磁性体コア１０における対向する両端部の投影面の中心を結ぶ線上に位置する状態が、理想の配置状態である。
【００３３】
＜電子基板＞
電子基板５０は、ホール素子２０がそのリード線２１の部分において実装されたプリント回路基板である。また、電子基板５０には、ホール素子２０の他、ホール素子２０から出力される磁束の検出信号に対して増幅などの処理を施す回路とコネクタ５１とが実装されている。
【００３４】
コネクタ５１は、不図示の電線に設けられた相手側コネクタが接続される部品である。さらに、電子基板５０には、ホール素子２０リード線２１とコネクタ５１の端子とを電気的に接続する回路が設けられている。例えば、電子基板５０には、外部から電線及びコネクタ５１を介して入力される電力をホール素子２０のリード線２１へ供給する回路、及び、ホール素子２０の検出信号を増幅し、増幅後の信号をコネクタ５１の端子に出力する回路などが設けられている。これにより、電流検出装置１は、コネクタ５１に接続されたコネクタ付き電線を通じて、電流検出信号を電子制御ユニットなどの外部の回路へ出力することができる。
【００３５】
＜電流検出用バスバー＞
電流検出用バスバー３０は、銅などの金属からなる導体の部材であり、バッテリと電装機器とを電気的に接続するバスバーの一部である。即ち、電流検出用バスバー３０には、検出対象の電流が流れる。また、電流検出用バスバー３０は、バッテリに対して予め接続されたバッテリ側のバスバーと、電装機器に対して予め接続された機器側のバスバーとは独立した部材である。そして、電流検出用バスバー３０は、その両端が予め敷設された他のバスバー（バッテリ側のバスバー及び機器側のバスバー）に対して接続される。
【００３６】
図１、図２、図４及び図６に示されるように、電流検出用バスバー３０は、磁性体コア１０の中空部１１を貫通する棒状の導体の両端部分に対してその両端部分の間の中間部分３１よりも幅が広くなる成形が施されることにより得られた部材からなる。なお、棒状の導体の両端部分は、棒状の導体における両端各々から一部の範囲を占める部分である。
【００３７】
電流検出用バスバー３０において、中間部分３１よりも幅が広く成形された両端部分は、電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される２つの端子部３２である。即ち、電流検出用バスバー３０は、概ね、中央部分において一定の範囲を占める棒状の中間部分３１と、その両側に連なって形成された２つの端子部３２とを有する導体からなる部材である。
【００３８】
中間部分３１は、絶縁筐体４０に形成された貫通孔であるバスバー孔４５と磁性体コア１０の中空部１１とを電流通過方向に沿って貫通する部分である。電流通過方向は、磁性体コア１０の厚み方向であり、環状の磁性体コア１０を筒とみなした場合におけるその筒の軸心方向であり、さらに、環状の磁性体コア１０が形成する面に直交する方向でもある。各図において、電流通過方向はＸ軸方向として記されている。
【００３９】
本実施形態において、電流検出用バスバー３０の中間部分３１は円柱状であり、端子部３２は平板状である。また、本実施形態において、磁性体コア１０の中空部１１は円形状であるため、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭形状は、磁性体コア１０の中空部の輪郭形状と相似な形状である。各図において、平板状の端子部３２の幅方向及び厚み方向は、それぞれＹ軸方向及びＺ軸方向として記されている。
【００４０】
本実施形態において、電流検出用バスバー３０における平板状の２つの端子部３２各々には、ネジが挿入されるネジ止め用の貫通孔３２ｚが形成されている。２つの端子部３２は、ネジにより前段及び後段の他の平板状のバスバーと連結される。
【００４１】
なお、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２各々に貫通孔３２ｚが形成されないことも考えられる。この場合、２つの端子部３２と前段及び後段の他のバスバーとは、かしめ加工又はスポット溶接などによって連結される。
【００４２】
電流検出用バスバー３０は、棒状の金属部材における両端各々から一部の範囲を占める両端部分が、プレス機などを用いたプレス加工によって平板状に成形された構造を有する部材である。しかしながら、電流検出装置１において、平板状の２つの端子部３２が形成された電流検出用バスバー３０を、絶縁筐体４０のバスバー孔４５に通すことはできない。電流検出用バスバー３０を絶縁筐体４０に取り付ける手順については後述する。
【００４３】
＜絶縁筐体＞
絶縁筐体４０は、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０とホール素子２０及びコネクタ５１が実装された電子基板５０とを一定の位置関係で保持しつつ支持する絶縁性の部材である。絶縁筐体４０は、本体ケース４１及び本体ケース４１に取り付けられる蓋部材４２の２つの部材を含む。本体ケース４１及び蓋部材４２の各々は、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）又はＡＢＳ樹脂などの絶縁性の樹脂からなる一体成形部材である。
【００４４】
本体ケース４１は、開口部を有する箱状に形成され、蓋部材４２は、本体ケース４１に取り付けられることによって本体ケース４１の開口部を塞ぐ。また、本体ケース４１及び蓋部材４２には、電流検出用バスバー３０の中間部分３１が貫通する貫通孔であるバスバー孔４５が形成されている。
【００４５】
図１、図２、図３及び図５に示されるように、バスバー孔４５は、電流検出用バスバー３０における中間部分３１の輪郭に沿う形状で形成されている。従って、バスバー孔４５の幅（直径）は、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２各々の幅よりも小さい。そのため、平板状の２つの端子部３２が形成された電流検出用バスバー３０を、絶縁筐体４０のバスバー孔４５に通すことはできない。電流検出用バスバー３０を絶縁筐体４０に取り付ける手順については後述する。
【００４６】
なお、バスバー孔４５は、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭に沿う形状で形成されているため、バスバー孔４５の輪郭形状と電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭形状とは相似である。
【００４７】
本実施形態においては、電流検出用バスバー３０の中間部分３１は円柱状であり、バスバー孔４５は、中間部分３１の周面に沿う円形状に形成されている。そのため、電流検出用バスバー３０が絶縁筐体４０を貫通した状態で、絶縁筐体４０を電流検出用バスバー３０の中間部分３１の周りに回転させることが可能である。
【００４８】
また、蓋部材４２は、磁性体コア１０、ホール素子２０及び電流検出用バスバー３０を保持する本体ケース４１に対し、磁性体コア１０と、コネクタ５１を含む電子基板５０とを挟み込みつつ、本体ケース４１の開口部を塞ぐように取り付けられる。
【００４９】
図１及び図４は、本体ケース４１及び蓋部材４２が組み合わされた状態における電流検出装置１の斜視図及び平面図である。図１及び図４に示されるように、本体ケース４１及び蓋部材４２（絶縁筐体４０）は、電流検出用バスバー３０における中間部分３１の一部及び端子部３２と、電子基板５０のコネクタ５１とが外部に露出する状態で、磁性体コア１０と、電子基板５０とを挟み込みつつ、磁性体コア１０とホール素子２０と電流検出用バスバー３０とを一定の位置関係で支持する。
【００５０】
より具体的には、電流通過方向（Ｘ軸方向）に直交する平面（Ｙ−Ｚ平面）に沿う方向における磁性体コア１０及びホール素子２０の絶縁筐体４０内での位置は、コア支持部４３及び素子支持部４４によって保持される。なお、図３及び図５において、コア支持部４３及び素子支持部４４の部分には網点模様が記されている。
【００５１】
さらに、磁性体コア１０は、本体ケース４１及び蓋部材４２の間に挟み込まれることによって、電流通過方向（Ｘ軸方向）における位置が保持される。同様に、電子基板５０に固着されたホール素子２０は、電子基板５０が本体ケース４１及び蓋部材４２の間に挟み込まれることによって、電流通過方向（Ｘ軸方向）における位置が保持される。
【００５２】
また、図１、図３及び図５に示されるように、本体ケース４１の側壁の内側面には、基板支持部４９が突出して形成されている。この基板支持部４９は、電子基板５０に形成された欠け部５２に嵌り込み、電子基板５０を予め定められた位置で支持する。
【００５３】
さらに、本体ケース４１及び蓋部材４２には、それらを組み合わせ状態で保持するロック機構４７，４８が設けられている。図１に示されるロック機構４７，４８は、本体ケース４１の側面に突出して形成された爪部４７と、蓋部材４２の側方に形成された環状の枠部４８とを備える。本体ケース４１の爪部４７が、蓋部材４２の枠部４８が形成する孔に嵌り込むことにより、本体ケース４１及び蓋部材４２は、それらが組み合わされた状態で保持される。
【００５４】
以下、図２、図３、図５及び図６を参照しつつ、本体ケース４１による磁性体コア１０及びホール素子２０の支持の構造について説明する。
【００５５】
図２及び図３に示されるように、絶縁筐体４０を構成する２つの部材の一方である本体ケース４１の内側の面には、電流通過方向（Ｘ軸方向）において突出するコア支持部４３及び素子支持部４４が形成されている。
【００５６】
コア支持部４３は、本体ケース４１の内側面におけるバスバー孔４５の縁部に沿って突出して筒状に形成されている。本実施形態では、バスバー孔４５が円形状であるため、コア支持部４３は、円筒状に形成されている。なお、複数のコア支持部４３が、本体ケース４１の内側面におけるバスバー孔４５の縁部において対向して形成されることも考えられる。
【００５７】
コア支持部４３における電流検出用バスバー３０の中間部分３１に対向する面である内側面は、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の外周面に沿う形状に形成されている。また、コア支持部４３における磁性体コア１０に対向する面である外側面は、中空部１１を形成する磁性体コア１０の内周面に沿う形状に形成されている。
【００５８】
そして、図５に示されるように、コア支持部４３は、磁性体コア１０の中空部１１に挿入されて磁性体コア１０を支持するとともに、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０の中間部分３１との間に挟み込まれる状態で磁性体コア１０を支持する。
【００５９】
また、コア支持部４３の内側面には、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０の中間部分３１とにより挟まれる圧力によって塑性変形する３つ以上の突起部４３１が形成されている。これら突起部４３１各々は、電流通過方向（Ｘ軸方向）、即ち、電流検出用バスバー３０がバスバー孔４５を貫通する方向に沿って伸びて形成されている。
【００６０】
また、突起部４３１は、コア支持部４３の内側面における３箇所以上において電流検出用バスバー３０の中間部分３１を挟み込むように形成されている。３つ以上の突起部４３１が設けられることにより、コア支持部４３は、突起部４３１において磁性体コア１０を安定的に支持する。図５に示される例では、電流検出用バスバー３０の中間部分３１を挟んで対向する一対の突起部４３１が２組設けられている。
【００６１】
本体ケース４１において、磁性体コア１０を支持するコア支持部４３は、電流検出用バスバー３０の中間部分３１がバスバー孔４５に挿入される前の状態、即ち、自然状態においては、磁性体コア１０との間に若干の隙間（遊び）が生じる状態で設けられている。そして、コア支持部４３は、磁性体コア１０の中空部１１における磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との間に挿入された状態においては、電流検出用バスバー３０から受ける圧力によって外側へ弾性変形し、磁性体コア１０の内側の周面に密接する。即ち、電流検出用バスバー３０は、コア支持部４３を磁性体コア１０に密接させるためのくさびとして機能する。
【００６２】
以上に示した構造を備えた電流検出装置１において、磁性体コア１０及びコア支持部４３は、車両などの振動を受ける環境において衝突を繰り返すという現象が生じず、振動による摩耗が生じにくい。その結果、電流検出装置１は、磁性体コア１０とそれを支持する部分とに隙間が形成される従来の電流検出装置よりも耐久性が高い。
【００６３】
また、コア支持部４３の内側面に樹脂製の突起部４３１が存在することにより、電流検出用バスバー３０、コア支持部４３及び磁性体コア１０の各々の寸法公差が、突起部４３１の塑性変形の程度によって吸収される。そのため、寸法公差によって磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との間の隙間にコア支持部４３を挿入できなくなる事態を回避できる。
【００６４】
一方、素子支持部４４は、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置されたホール素子２０の周囲を取り囲んで一連に形成されている。素子支持部４４が取り囲む空間は、磁性体コア１０のギャップ部１２においてホール素子２０の本体部が嵌め込まれる空間である。即ち、この素子支持部４４は、その内側の空間にホール素子２０の本体部が嵌め込まれることにより、ホール素子２０をギャップ部１２内の予め定められた位置で支持する。
【００６５】
また、本実施の形態において、素子支持部４４は、複数のコア支持部４３と一連に形成されている。そのため、コア支持部４３及び素子支持部４４の相対的な位置の誤差が小さくなり、磁性体コア１０及びホール素子２０の相互間の位置決めの精度が高まる。
【００６６】
＜電流検出用バスバーの取り付け手順＞
以下、図７を参照しつつ、電流検出用バスバー３０を絶縁筐体４０に取り付ける手順について説明する。図７は、電流検出用バスバー３０の両端部分に対するプレス加工の工程の斜視図である。
【００６７】
電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０の端子部３２は、電流検出用バスバー３０の中間部３１よりも広い幅で形成されている。さらに、絶縁筐体４０のバスバー孔４５は、電流検出用バスバー３０における中間部分３１の輪郭に沿う形状で形成されている。そのため、平板状の２つの端子部３２が形成された電流検出用バスバー３０を、絶縁筐体４０のバスバー孔４５に通すことはできない。
【００６８】
図７は、電流検出用バスバー３０の元となる棒状の金属部材３０Ｘに対するプレス加工の工程の斜視図である。図７に示されるように、電流検出用バスバー３０の元となる部材は、棒状の金属部材３０Ｘである。
【００６９】
電流検出用バスバー３０は、絶縁筐体４０のバスバー孔４５及び磁性体コア１０の中空部１１を貫通する棒状の金属部材３０Ｘにおける両端各々から一部の範囲を占める両端部分に対してそれら両端部分の間の中間部分よりも幅が広くなるようにプレス加工成形が施されることにより得られた部材である。本実施形態においては、電流検出用バスバー３０の中間部分３１が円柱状であるため、棒状の金属部材３０Ｘは円柱状である。
【００７０】
図７に示されるように、電流検出装置１の製造工程において、電流検出用バスバー３０の成形の前に、磁性体コア１０、ホール素子２０及び電子基板５０が、絶縁筐体４０内に組み付けられる。これにより、磁性体コア１０、ホール素子２０及び電子基板５０は、絶縁筐体４０内において一定の位置関係で支持される。
【００７１】
その後、電流検出用バスバー３０の元となる棒状の金属部材３０Ｘが、絶縁筐体４０のバスバー孔４５に通される。これにより、棒状の金属部材３０Ｘは、絶縁筐体４０のバスバー孔４５と、絶縁筐体４０に収容された磁性体コア１０の中空部１１とを貫通する。
【００７２】
さらに、絶縁筐体４０を貫通した棒状の金属部材３０Ｘの両端部分が、プレス機６０を用いたプレス加工により平板状に成形される。これにより、絶縁筐体４０のバスバー孔４５と、絶縁筐体４０に収容された磁性体コア１０の中空部１１とを貫通した電流検出用バスバー３０が得られる。
【００７３】
なお、端子部３２におけるネジ止め用の貫通孔３２ｚは、プレス加工により平板状に成形された部分に対する孔開け加工により形成される。
【００７４】
また、棒状の金属部材３０Ｘにおける一方の端部のみが先に平板状に成形され、その後、棒状の金属部材３０Ｘが他方の端部から絶縁筐体４０のバスバー孔４５に通され、さらに、他方の端部が平板状に成形されることも考えられる。
【００７５】
図８は、端子台７に固定された電流検出装置１の正面図である。図８に示されるように、電流検出装置１は、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２は、ボルトなどのネジ８により前段及び後段の他の平板状のバスバー９と連結されるとともに、端子台７に固定される。
【００７６】
電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０の中間部分３１は円柱状であり、絶縁筐体４０のバスバー孔４５の形状は円形である。そのため、絶縁筐体４０を電流検出用バスバー３０の中間部分３１の周りに回転させることが可能である。
【００７７】
即ち、図８に示されるように、電流検出用バスバー３０の２つの端子部３２が前段及び後段の他のバスバー９に対して固定された状態で、絶縁筐体４０及び絶縁筐体４０に支持された電流検出用バスバー３０以外の構成要素の全体の向きを変更することができる。これにより、接続相手の電線のコネクタがコネクタ５１に対してある方向から接続された後に、接続相手の電線が予め定められた配線経路に沿うように、コネクタ５１の向きを変更することが可能となる。なお、図８において、向きが変更された後の絶縁筐体４０が仮想線（二点鎖線）により描かれている。
【００７８】
但し、設置された電流検出装置１が回転することを防ぐためには、図８に示されるように、電流検出装置１が設置される場所に、電流検出装置１の向きを固定するための回転止め６が必要となる。
【００７９】
＜応用例に係る電流検出用バスバー＞
次に、図９を参照しつつ、電流検出装置１に適用可能な応用例に係る電流検出用バスバー３０Ａについて説明する。図９は、電流検出用バスバー３０Ａ及び磁性体コア１０の斜視図である。
【００８０】
電流検出用バスバー３０Ａは、図１及び図２に示された電流検出用バスバー３０と同様に、磁性体コア１０の中空部１１を貫通する棒状の金属部材３０Ｘの両端部分に対して中間部分３１よりも幅が広くなる成形が施されることにより得られた部材からなる。また、成形された両端部分は、前段及び後段の他のバスバー９の接続端と連結される２つの端子部３２ａを形成している。
【００８１】
しかしながら、電流検出用バスバー３０Ａの２つの端子部３２ａは、平板状ではなく、棒状の金属部材３０Ｘの両端部分に対する据え込み加工により中間部分３１よりも太く成形された部分である。また、電流検出用バスバー３０Ａの２つの端子部３２ａには、前段及び後段の他のバスバー９の接続端と連結するためのネジ８が締め込まれるネジ孔３２ｙが形成されている。
【００８２】
電流検出用バスバー３０Ａの端子部３２ａは、棒状の金属部材３０Ｘの端部が、端子部３２ａを形作る型枠が形成された治具及びプレス機などを用いた据え込み加工によって形成される。治具に保持された棒状の金属部材３０Ｘの端部は、プレス機などにより、棒状の金属部材３０Ｘの軸方向に沿って加圧される。これにより、棒状の金属部材３０Ｘの端部は、他の部分よりも太く加工される。その際、棒状の金属部材３０Ｘの両端のうちの少なくとも一方は、絶縁筐体４０のバスバー孔４５に棒状の金属部材３０Ｘが挿通された後に、据え込み加工が施される。
【００８３】
図９に示される電流検出用バスバー３０Ａが、電流検出用バスバー３０の代わりに電流検出装置１に適用されることも考えられる。
【００８４】
＜効果＞
電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０，３０Ａの両端部分は、電流伝送経路の前段及び後段各々の他のバスバー９の接続端と連結される端子部３２，３２ａである。また、絶縁筐体４０のバスバー孔４５は、電流検出用バスバー３０，３０Ａの中間部分３１の輪郭に沿う形状で形成されている。さらに、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２，３２ａは、前段及び後段の他のバスバー９の幅に合わせて、絶縁筐体４０のバスバー孔４５及び磁性体コア１０の中空部１１を貫通する中間部分３１の幅（太さ）よりも大きな幅（太さ）で形成されている。
【００８５】
即ち、電流検出用バスバー３０，３０Ａにおける２つの端子部３２，３２ａのうちの少なくとも一方は、棒状の金属部材３０Ｘが絶縁筐体４０のバスバー孔４５及び磁性体コア１０の中空部１１に通された後に、棒状の金属部材３０Ｘの端部を成形することにより得られる。
【００８６】
従って、電流検出装置１においては、電流伝送経路の前段及び後段の他のバスバー９の大きさとの関係において比較的小さな磁性体コア１０を採用して装置を小型化することが可能となる。
【００８７】
また、電流検出用バスバー３０において、中間部分３１は、幅と厚みとの比が１又は１に近い棒状である。そのため、その中間部分３１は、板状のバスバーに比べ、その最大幅が磁性体コア１０の中空部１１の幅よりも小さいという制約の中で、より大きな断面積で形成されることができる。従って、比較的小さな磁性体コア１０が採用された場合でも、電流検出用バスバー３０の過剰な発熱を防止できる。
【００８８】
ところで、２つの端子部３２が形成された電流検出用バスバー３０を備える電流検出装置としては、以下に示される参考例に係る電流検出装置も考えられる。参考例に係る電流検出装置においては、絶縁筐体４０のバスバー孔が、電流検出用バスバー３０における端子部３２の輪郭に沿う形状で形成され、電流検出用バスバー３０が、２つの端子部３２の部分において絶縁筐体４０のバスバー孔を貫通する。この場合、絶縁筐体４０は、電流検出用バスバー３０の中間部分３１全体、磁性体コア１０及びホール素子２０を収容する。
【００８９】
しかしながら、電流検出用バスバー３０の端子部３２が平板状である場合、参考例におけるバスバー孔は、細いスリット状の貫通孔となる。一方、電流検出装置１におけるバスバー孔４５は、縦寸法と横寸法との比が１又は１に近い貫通孔となる。一般に、樹脂の成形部材において、細いスリット状の貫通孔を成形する場合よりも、縦横比が１又は１に近い貫通孔を成形する場合の方が、高精度での成形が可能である。
【００９０】
そのため、縦横比が１又は１に近い貫通孔は、細いスリット状の貫通孔よりも、電流検出用バスバーの輪郭の寸法により近い寸法で、即ち、あそびの小さな寸法で成形可能である。従って、電流検出用バスバー３０の端子部３２が平板状である場合、絶縁筐体４０におけるバスバー孔の縁部と電流検出用バスバー３０との間の隙間の面積は、電流検出装置１が採用される場合の方が、参考例に係る電流検出装置が採用される場合よりも小さくなる。その結果、絶縁筐体４０内への粉塵の浸入を防ぐ防塵効果が高まる。
【００９１】
また、樹脂の成形部材において、細いスリット状の貫通孔の縁部は、応力の集中による割れが生じやすい。一方、樹脂の成形部材において、縦横比が１又は１に近い貫通孔が形成された部分は、応力の集中による割れは生じにくい。従って、電流検出用バスバー３０の端子部３２が平板状である場合、電流検出装置１が採用される場合の方が、参考例に係る電流検出装置が採用される場合よりも、応力の集中による筐体の割れが生じにくい。
【００９２】
また、電流検出装置１において、コア支持部４３が、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との間に挟み込まれる状態で磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０とを支持する。この場合、コア支持部４３は、磁性体コア１０との間に若干の隙間（遊び）が生じる状態で設けられた場合でも、磁性体コア１０の中空部１１における磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０の中間部分３１との間に挿入されることにより、電流検出用バスバー３０から受ける圧力によって弾性変形し、磁性体コア１０の内側の周面に密接する。そのため、磁性体コア１０及びコア支持部４３は、車両などの振動を受ける環境において衝突を繰り返すという現象が生じず、振動による摩耗が生じにくい。
【００９３】
また、コア支持部４３に形成された突起部４３１が、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０の中間部分３１とにより挟み込まれる圧力によって塑性変形する。これにより、電流検出用バスバー３０、コア支持部４３及び磁性体コア１０の各々の寸法公差が、突起部４３１の塑性変形の程度によって吸収される。そのため、寸法公差によって磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との間の隙間にコア支持部４３を挿入できなくなる事態を回避できる。
【００９４】
また、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭形状が、磁性体コア１０の中空部１１の輪郭形状と相似な形状であるため、電流検出用バスバー３０と磁性体コア１０との隙間をより小さくすることができる。その結果、より小さな磁性体コア１０を採用することによる装置の小型化が可能となる。
【００９５】
また、電流検出用バスバー３０の中間部分３１が円柱状であり、バスバー孔４５の形状が円形であるため、絶縁筐体４０を電流検出用バスバー３０の中間部分３１の周りに回転させることが可能である。そのため、電流検出用バスバー３０の２つの端子部３２が前段及び後段の他のバスバー９に対して固定された状態で、絶縁筐体４０及び絶縁筐体４０に支持された電流検出用バスバー３０以外の構成要素の全体の向きを変更することができる。従って、電流検出装置１の取り付けの自由度が高まる。
【００９６】
また、電流検出用バスバー３０の端子部３２は、例えば、棒状の金属部材３０Ｘに対するプレス加工又は据え込み加工により簡易に作ることが可能である。
【００９７】
＜その他＞
以上に示した電流検出装置１においては、コア支持部４３の内側面に３つ以上の突起部４３１が形成されているが、同様の３つ以上の突起部４３１が、コア支持部４３の外側面に形成されることも考えられる。その場合の突起部４３１は、磁性体コア１０の内側の周面に当接し、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０とにより挟み込まれる圧力によって塑性変形する。
【００９８】
また、以上に示した実施形態では、電流検出用バスバー３０の中間部分３１は円柱状であるが、電流検出用バスバー３０の中間部分３１は他の形状であってもよい。例えば、電流検出用バスバー３０の中間部分３１が角柱状であることが考えられる。この場合、絶縁筐体４０におけるコア支持部４３の内側面及びバスバー孔４５は、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭に沿う多角形状に形成される。
【００９９】
電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭形状及びバスバー孔４５の形状が、円形状ではない場合、絶縁筐体４０を電流検出用バスバー３０の中間部分３１の周りに回転させることはできない。従って、電流検出用バスバー３０が前段及び後段の他のバスバー９に固定された後に絶縁筐体４０を回転させることが不要である場合、中間部分３１が円柱状ではない電流検出用バスバー３０の採用が好ましい。
【０１００】
また、電流検出装置１においては、磁性体コア１０は、ギャップ部１２と併せて円環状に形成されているが、磁性体コア１０が他の形状で形成されることも考えられる。例えば、磁性体コア１０が、ギャップ部１２と併せて多角形の環状であり、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭形状（断面形状）が、磁性体コア１０の中空部１１が形成する多角形と相似な多角形であることも考えられる。この場合、コア支持部４３の外側面は、磁性体コア１０の中空部１１の輪郭形状と相似な多角形状に形成される。
【０１０１】
また、電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２がそれぞれ異なる形状を有することも考えられる。例えば、電流検出用バスバー３０における一方の端部が平板状の端子部３２であり、他方の端部が据え込み加工により太く形成された端子部３２ａであることも考えられる。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 電流検出装置
６ 回転止め
７ 端子台
８ ネジ
９ バスバー
１０ 磁性体コア
１１ 磁性体コアの中空部
１２ 磁性体コアのギャップ部
２０ ホール素子
２１ リード線
３０，３０Ａ 電流検出用バスバー
３０Ｘ 棒状の金属部材
３１ 電流検出用バスバーの中間部分
３２，３２ａ 電流検出用バスバーの端子部
３２ｙ ネジ孔
３２ｚ 貫通孔
４０ 絶縁筐体
４１ 本体ケース
４２ 蓋部材
４３ コア支持部
４４ 素子支持部
４５ バスバー孔
４７ 爪部（ロック機構）
４８ 枠部（ロック機構）
４９ 基板支持部
５０ 電子基板
５１ コネクタ
５２ 電子基板の欠け部
６０ プレス機
４３１ コア支持部の突起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車又は電気自動車などの車両には、バッテリに接続されたバスバーに流れる電流を検出する電流検出装置が搭載されることが多い。また、そのような電流検出装置としては、磁気比例方式の電流検出装置又は磁気平衡方式の電流検出装置が採用される場合がある。
【０００３】
磁気比例方式又は磁気平衡方式の電流検出装置は、例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に示されるように、磁性体コアと磁電変換素子とを備える。磁性体コアは、両端がギャップ部を介して対向し、バスバーが貫通する中空部の周囲を囲んで一連に形成された概ねリング状の磁性体である。磁性体の中空部は、被検出電流が通過する空間（電流検出空間）である。
【０００４】
また、磁電変換素子は、磁性体コアのギャップ部に配置され、中空部を貫通して配置されたバスバーを流れる電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する素子である。磁電変換素子としては、通常、ホール素子が採用される。
【０００５】
特許文献３に示されるように、電流検出装置においては、磁性体コア及び磁電変換素子は、絶縁性の筐体によって一定の位置関係に保持されることが多い。この筐体は、電流検出装置を構成する複数の部品を一定の位置関係に位置決めする。なお、筐体は、一般に、絶縁性の樹脂部材により構成されている。
【０００６】
従来の電流検出装置においては、筐体に、磁性体コアを位置決めする支持部が形成されている。例えば、特許文献３に示される電流検出装置において、磁性体コアの支持部は、筐体における、磁性体コアの外周面及び内周面各々に沿う形状の窪みの部分である。さらに、電流検出装置の筐体には、バスバーが通される貫通孔が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１０４２７９号公報
【特許文献２】特開２００６−１６６５２８号公報
【特許文献３】特開２００９−５８４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来、車両のバッテリ用の電流検出装置においては、平板状のバスバーが、磁性体コアの中空部に挿通されるため、磁性体コアは、その中空部の最大幅（直径）が、バスバーの幅より大きくなる大きさに形成される必要がある。一方、電気自動車及びハイブリッド自動車などにおいては、バスバーに流れる電流の増大に伴い、バスバーの過剰な発熱を防止するため、幅の広いバスバーが採用されつつある。
【０００９】
従って、従来の電流検出装置は、バスバーの幅が広くなるほど、バスバーの幅に比例した大きな磁性体コア及びそれを収容する大きな筐体が必要であり、装置の設置スペースが大きくなるという問題点を有している。特に、磁性体コアが、円環状、楕円環状又は縦寸法と横寸法の比が１又は１に近い矩形環状である場合、バスバーの幅が大きくなるほど、磁性体コアの中空部における無駄なスペースが増大する。また、磁性体コアの中空部に配置される部分のみが細くくびれたバスバーが採用された場合、細くくびれた部分が過剰に発熱するという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置において、電流伝送経路の前段及び後段の導体の大きさとの関係において比較的小さな磁性体コアを採用して装置を小型化できるとともに、バスバーの過剰な発熱を防止できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る電流検出装置は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置であり、以下に示す各構成要素を備える。
（１）第１の構成要素は、両端がギャップ部を介して対向し、バスバーが貫通する中空部の周囲を囲んで一連に形成された磁性体コアである。
（２）第２の構成要素は、磁性体コアのギャップ部に配置され、磁性体コアの中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する磁電変換素子である。
（３）第３の構成要素は、磁性体コアの中空部を貫通する棒状の導体における両端各々から一部の範囲を占める両端部分に対してその両端部分の間の中間部分よりも幅が広くなる成形が施されることにより得られた部材からなる電流検出用バスバーである。この電流検出用バスバーにおいて、成形された両端部分は電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される２つの端子部を形成する。
（４）第４の構成要素は、電流検出用バスバーの中間部分の一部、磁性体コア及び磁電変換素子を一定の位置関係で支持しつつ収容する筐体である。この筐体には、電流検出用バスバーにおける中間部分の輪郭に沿う形状で形成され中間部分が貫通したバスバー孔が形成されている。
【００１２】
また、本発明に係る電流検出装置において、筐体が、当該筐体の内側面におけるバスバー孔の縁部に突出して形成されたコア支持部を備えることが考えられる。このコア支持部は、磁性体コアの中空部に挿入されて磁性体コアを支持するとともに、磁性体コアと電流検出用バスバーの中間部分との間に挟み込まれる状態で電流検出用バスバーを支持する。
【００１３】
また、本発明に係る電流検出装置において、コア支持部における電流検出用バスバー又は磁性体コアに対向する面に、磁性体コアと電流検出用バスバーの中間部分とにより挟まれる圧力によって塑性変形する突起部が形成されていることが考えられる。
【００１４】
また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーの中間部分の輪郭形状は、磁性体コアの中空部の輪郭形状と相似な形状であることが考えられる。
【００１５】
また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーの中間部分は円柱状であることが考えられる。
【００１６】
また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーの端子部が、棒状の金属部材の両端部分に対するプレス加工により他の部分よりも広い幅の平板状に成形された部分であることが考えられる。
【００１７】
また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーの端子部が、棒状の金属部材の両端部分に対する据え込み加工により他の部分よりも太く成形された部分であることも考えられる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーの両端部分は、電流伝送経路の前段及び後段各々の導体の接続端と連結される端子部である。また、筐体のバスバー孔は、電流検出用バスバーの中間部分の輪郭に沿う形状で形成されている。さらに、電流検出用バスバーにおける２つの端子部は、前段及び後段の導体の幅に合わせて、筐体のバスバー孔及び磁性体コアの中空部を貫通する中間部分の幅（太さ）よりも大きな幅（太さ）で形成されている。
【００１９】
即ち、電流検出用バスバーにおける２つの端子部のうちの少なくとも一方は、棒状の導体が筐体のバスバー孔及び磁性体コアの中空部に通された後に、棒状の導体の端部を成形することにより得られる。従って、本発明によれば、電流伝送経路の前段及び後段の導体の大きさとの関係において比較的小さな磁性体コアを採用して装置を小型化することが可能となる。
【００２０】
また、電流検出用バスバーにおいて、筐体のバスバー孔及び磁性体コアの中空部を貫通する中間部分は、幅と厚みとの比が１又は１に近い丸棒又は角棒などの棒状である。そのため、その中間部分は、板状のバスバーに比べ、その最大幅が磁性体コアの中空部の幅よりも小さいという制約の中で、より大きな断面積で形成されることができる。従って、比較的小さな磁性体コアが採用された場合でも、電流検出用バスバーの過剰な発熱を防止できる。
【００２１】
また、本発明に係る電流検出装置において、コア支持部が、磁性体コアと電流検出用バスバーとの間に挟み込まれる状態で磁性体コアと電流検出用バスバーとを支持すれば好適である。この場合、コア支持部は、磁性体コアとの間に若干の隙間（遊び）が生じる状態で設けられた場合でも、磁性体コアの中空部における磁性体コアと電流検出用バスバーの中間部分との間に挿入されることにより、電流検出用バスバーから受ける圧力によって弾性変形し、磁性体コアの内側の周面に密接する。そのため、磁性体コア及びコア支持部は、車両などの振動を受ける環境において衝突を繰り返すという現象が生じず、振動による摩耗が生じにくい。
【００２２】
また、コア支持部に形成された突起部が、磁性体コアと電流検出用バスバーの中間部分とにより挟み込まれる圧力によって塑性変形すれば、電流検出用バスバー、コア支持部及び磁性体コアの各々の寸法公差が、突起部の塑性変形の程度によって吸収される。そのため、寸法公差によって磁性体コアと電流検出用バスバーとの間の隙間にコア支持部を挿入できなくなる事態を回避できる。
【００２３】
また、電流検出用バスバーの中間部分の輪郭形状が、磁性体コアの中空部の輪郭形状と相似な形状であれば、電流検出用バスバーと磁性体コアとの隙間をより小さくすることができる。その結果、より小さな磁性体コアを採用することによる装置の小型化が可能となる。
【００２４】
また、電流検出用バスバーの中間部分が円柱状であり、バスバー孔の形状が円形であれば、筐体を電流検出用バスバーの中間部分の周りに回転させることが可能である。この場合、電流検出用バスバーの２つの端子部が前段及び後段の他のバスバーに対して固定された状態で、筐体及び筐体に支持された電流検出用バスバー以外の構成要素の全体の向きを変更することができる。従って、電流検出装置の取り付けの自由度が高まる。
【００２５】
また、電流検出用バスバーの端子部は、例えば、棒状の金属部材に対するプレス加工又は据え込み加工により簡易に作ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る電流検出装置１の分解斜視図である。
【図２】電流検出装置１の分解斜視図である。
【図３】電流検出装置１が備える絶縁筐体における本体ケースの正面図である。
【図４】電流検出装置１の平面図である。
【図５】電流検出装置１の電流通過方向から見た断面図である。
【図６】電流検出装置１の電流通過方向に直交する方向から見た断面図である。
【図７】電流検出装置１が備える電流検出用バスバーの元となる部材に対するプレス加工の工程の斜視図である。
【図８】端子台に固定された電流検出装置１の正面図である。
【図９】電流検出装置１に適用可能な応用例に係る電流検出用バスバー及び磁性体コアの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。
【００２８】
以下、図１〜図６を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電流検出装置１の構成について説明する。電流検出装置１は、電気自動車又はハイブリッド自動車などの車両において、バッテリとモータなどの機器とを電気的に接続するバスバーに流れる電流を検出する装置である。なお、図５は、図４に示される平面図におけるＡ−Ａ平面における断面図であり、図６は、図４に示される平面図におけるＢ−Ｂ平面における断面図である。
【００２９】
図２に示されるように、電流検出装置１は、磁性体コア１０、ホール素子２０、電流検出用バスバー３０、絶縁筐体４０及び電子基板５０を備える。なお、図１において、絶縁筐体４０に収容された主要な構成要素が、破線で示されている。
【００３０】
＜磁性体コア＞
磁性体コア１０は、フェライト又はケイ素鋼などからなる磁性体であり、両端が数ミリメートル程度のギャップ部１２を介して対向し、中空部１１の周囲を囲んで一連に形成された形状を有している。即ち、磁性体コア１０は、狭いギャップ部１２と併せて環状に形成されている。本実施形態における磁性体コア１０は、ギャップ部１２と併せて円形状の中空部１１を囲む円環状に形成されている。
【００３１】
＜ホール素子（磁電変換素子）＞
ホール素子２０は、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置され、磁性体コア１０の中空部１１を通過する電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の検出信号を電気信号として出力する磁電変換素子の一例である。本実施形態においては、ホール素子２０は、本体部からリード線２１が延び出て形成されたリード線タイプのＩＣである。リード線２１には、電力の入力用のリード線及び検出信号の出力用のリード線が含まれる。なお、ホール素子２０が、表面実装タイプのＩＣであることも考えられる。
【００３２】
ホール素子２０は、本体部における予め定められた検出中心点が、磁性体コア１０のギャップ部１２の中心点に位置し、かつ、本体部の表裏の面がギャップ部１２に形成される磁束の方向に対して直交するように配置される。ホール素子２０は、その検出中心点が、磁性体コア１０における対向する両端部の投影面の中心を結ぶ線上に位置する状態が、理想の配置状態である。
【００３３】
＜電子基板＞
電子基板５０は、ホール素子２０がそのリード線２１の部分において実装されたプリント回路基板である。また、電子基板５０には、ホール素子２０の他、ホール素子２０から出力される磁束の検出信号に対して増幅などの処理を施す回路とコネクタ５１とが実装されている。
【００３４】
コネクタ５１は、不図示の電線に設けられた相手側コネクタが接続される部品である。さらに、電子基板５０には、ホール素子２０リード線２１とコネクタ５１の端子とを電気的に接続する回路が設けられている。例えば、電子基板５０には、外部から電線及びコネクタ５１を介して入力される電力をホール素子２０のリード線２１へ供給する回路、及び、ホール素子２０の検出信号を増幅し、増幅後の信号をコネクタ５１の端子に出力する回路などが設けられている。これにより、電流検出装置１は、コネクタ５１に接続されたコネクタ付き電線を通じて、電流検出信号を電子制御ユニットなどの外部の回路へ出力することができる。
【００３５】
＜電流検出用バスバー＞
電流検出用バスバー３０は、銅などの金属からなる導体の部材であり、バッテリと電装機器とを電気的に接続するバスバーの一部である。即ち、電流検出用バスバー３０には、検出対象の電流が流れる。また、電流検出用バスバー３０は、バッテリに対して予め接続されたバッテリ側のバスバーと、電装機器に対して予め接続された機器側のバスバーとは独立した部材である。そして、電流検出用バスバー３０は、その両端が予め敷設された他のバスバー（バッテリ側のバスバー及び機器側のバスバー）に対して接続される。
【００３６】
図１、図２、図４及び図６に示されるように、電流検出用バスバー３０は、磁性体コア１０の中空部１１を貫通する棒状の導体の両端部分に対してその両端部分の間の中間部分３１よりも幅が広くなる成形が施されることにより得られた部材からなる。なお、棒状の導体の両端部分は、棒状の導体における両端各々から一部の範囲を占める部分である。
【００３７】
電流検出用バスバー３０において、中間部分３１よりも幅が広く成形された両端部分は、電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される２つの端子部３２である。即ち、電流検出用バスバー３０は、概ね、中央部分において一定の範囲を占める棒状の中間部分３１と、その両側に連なって形成された２つの端子部３２とを有する導体からなる部材である。
【００３８】
中間部分３１は、絶縁筐体４０に形成された貫通孔であるバスバー孔４５と磁性体コア１０の中空部１１とを電流通過方向に沿って貫通する部分である。電流通過方向は、磁性体コア１０の厚み方向であり、環状の磁性体コア１０を筒とみなした場合におけるその筒の軸心方向であり、さらに、環状の磁性体コア１０が形成する面に直交する方向でもある。各図において、電流通過方向はＸ軸方向として記されている。
【００３９】
本実施形態において、電流検出用バスバー３０の中間部分３１は円柱状であり、端子部３２は平板状である。また、本実施形態において、磁性体コア１０の中空部１１は円形状であるため、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭形状は、磁性体コア１０の中空部の輪郭形状と相似な形状である。各図において、平板状の端子部３２の幅方向及び厚み方向は、それぞれＹ軸方向及びＺ軸方向として記されている。
【００４０】
本実施形態において、電流検出用バスバー３０における平板状の２つの端子部３２各々には、ネジが挿入されるネジ止め用の貫通孔３２ｚが形成されている。２つの端子部３２は、ネジにより前段及び後段の他の平板状のバスバーと連結される。
【００４１】
なお、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２各々に貫通孔３２ｚが形成されないことも考えられる。この場合、２つの端子部３２と前段及び後段の他のバスバーとは、かしめ加工又はスポット溶接などによって連結される。
【００４２】
電流検出用バスバー３０は、棒状の金属部材における両端各々から一部の範囲を占める両端部分が、プレス機などを用いたプレス加工によって平板状に成形された構造を有する部材である。しかしながら、電流検出装置１において、平板状の２つの端子部３２が形成された電流検出用バスバー３０を、絶縁筐体４０のバスバー孔４５に通すことはできない。電流検出用バスバー３０を絶縁筐体４０に取り付ける手順については後述する。
【００４３】
＜絶縁筐体＞
絶縁筐体４０は、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０とホール素子２０及びコネクタ５１が実装された電子基板５０とを一定の位置関係で保持しつつ支持する絶縁性の部材である。絶縁筐体４０は、本体ケース４１及び本体ケース４１に取り付けられる蓋部材４２の２つの部材を含む。本体ケース４１及び蓋部材４２の各々は、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）又はＡＢＳ樹脂などの絶縁性の樹脂からなる一体成形部材である。
【００４４】
本体ケース４１は、開口部を有する箱状に形成され、蓋部材４２は、本体ケース４１に取り付けられることによって本体ケース４１の開口部を塞ぐ。また、本体ケース４１及び蓋部材４２には、電流検出用バスバー３０の中間部分３１が貫通する貫通孔であるバスバー孔４５が形成されている。
【００４５】
図１、図２、図３及び図５に示されるように、バスバー孔４５は、電流検出用バスバー３０における中間部分３１の輪郭に沿う形状で形成されている。従って、バスバー孔４５の幅（直径）は、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２各々の幅よりも小さい。そのため、平板状の２つの端子部３２が形成された電流検出用バスバー３０を、絶縁筐体４０のバスバー孔４５に通すことはできない。電流検出用バスバー３０を絶縁筐体４０に取り付ける手順については後述する。
【００４６】
なお、バスバー孔４５は、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭に沿う形状で形成されているため、バスバー孔４５の輪郭形状と電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭形状とは相似である。
【００４７】
本実施形態においては、電流検出用バスバー３０の中間部分３１は円柱状であり、バスバー孔４５は、中間部分３１の周面に沿う円形状に形成されている。そのため、電流検出用バスバー３０が絶縁筐体４０を貫通した状態で、絶縁筐体４０を電流検出用バスバー３０の中間部分３１の周りに回転させることが可能である。
【００４８】
また、蓋部材４２は、磁性体コア１０、ホール素子２０及び電流検出用バスバー３０を保持する本体ケース４１に対し、磁性体コア１０と、コネクタ５１を含む電子基板５０とを挟み込みつつ、本体ケース４１の開口部を塞ぐように取り付けられる。
【００４９】
図１及び図４は、本体ケース４１及び蓋部材４２が組み合わされた状態における電流検出装置１の斜視図及び平面図である。図１及び図４に示されるように、本体ケース４１及び蓋部材４２（絶縁筐体４０）は、電流検出用バスバー３０における中間部分３１の一部及び端子部３２と、電子基板５０のコネクタ５１とが外部に露出する状態で、磁性体コア１０と、電子基板５０とを挟み込みつつ、磁性体コア１０とホール素子２０と電流検出用バスバー３０とを一定の位置関係で支持する。
【００５０】
より具体的には、電流通過方向（Ｘ軸方向）に直交する平面（Ｙ−Ｚ平面）に沿う方向における磁性体コア１０及びホール素子２０の絶縁筐体４０内での位置は、コア支持部４３及び素子支持部４４によって保持される。なお、図３及び図５において、コア支持部４３及び素子支持部４４の部分には網点模様が記されている。
【００５１】
さらに、磁性体コア１０は、本体ケース４１及び蓋部材４２の間に挟み込まれることによって、電流通過方向（Ｘ軸方向）における位置が保持される。同様に、電子基板５０に固着されたホール素子２０は、電子基板５０が本体ケース４１及び蓋部材４２の間に挟み込まれることによって、電流通過方向（Ｘ軸方向）における位置が保持される。
【００５２】
また、図１、図３及び図５に示されるように、本体ケース４１の側壁の内側面には、基板支持部４９が突出して形成されている。この基板支持部４９は、電子基板５０に形成された欠け部５２に嵌り込み、電子基板５０を予め定められた位置で支持する。
【００５３】
さらに、本体ケース４１及び蓋部材４２には、それらを組み合わせ状態で保持するロック機構４７，４８が設けられている。図１に示されるロック機構４７，４８は、本体ケース４１の側面に突出して形成された爪部４７と、蓋部材４２の側方に形成された環状の枠部４８とを備える。本体ケース４１の爪部４７が、蓋部材４２の枠部４８が形成する孔に嵌り込むことにより、本体ケース４１及び蓋部材４２は、それらが組み合わされた状態で保持される。
【００５４】
以下、図２、図３、図５及び図６を参照しつつ、本体ケース４１による磁性体コア１０及びホール素子２０の支持の構造について説明する。
【００５５】
図２及び図３に示されるように、絶縁筐体４０を構成する２つの部材の一方である本体ケース４１の内側の面には、電流通過方向（Ｘ軸方向）において突出するコア支持部４３及び素子支持部４４が形成されている。
【００５６】
コア支持部４３は、本体ケース４１の内側面におけるバスバー孔４５の縁部に沿って突出して筒状に形成されている。本実施形態では、バスバー孔４５が円形状であるため、コア支持部４３は、円筒状に形成されている。なお、複数のコア支持部４３が、本体ケース４１の内側面におけるバスバー孔４５の縁部において対向して形成されることも考えられる。
【００５７】
コア支持部４３における電流検出用バスバー３０の中間部分３１に対向する面である内側面は、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の外周面に沿う形状に形成されている。また、コア支持部４３における磁性体コア１０に対向する面である外側面は、中空部１１を形成する磁性体コア１０の内周面に沿う形状に形成されている。
【００５８】
そして、図５に示されるように、コア支持部４３は、磁性体コア１０の中空部１１に挿入されて磁性体コア１０を支持するとともに、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０の中間部分３１との間に挟み込まれる状態で磁性体コア１０を支持する。
【００５９】
また、コア支持部４３の内側面には、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０の中間部分３１とにより挟まれる圧力によって塑性変形する３つ以上の突起部４３１が形成されている。これら突起部４３１各々は、電流通過方向（Ｘ軸方向）、即ち、電流検出用バスバー３０がバスバー孔４５を貫通する方向に沿って伸びて形成されている。
【００６０】
また、突起部４３１は、コア支持部４３の内側面における３箇所以上において電流検出用バスバー３０の中間部分３１を挟み込むように形成されている。３つ以上の突起部４３１が設けられることにより、コア支持部４３は、突起部４３１において磁性体コア１０を安定的に支持する。図５に示される例では、電流検出用バスバー３０の中間部分３１を挟んで対向する一対の突起部４３１が２組設けられている。
【００６１】
本体ケース４１において、磁性体コア１０を支持するコア支持部４３は、電流検出用バスバー３０の中間部分３１がバスバー孔４５に挿入される前の状態、即ち、自然状態においては、磁性体コア１０との間に若干の隙間（遊び）が生じる状態で設けられている。そして、コア支持部４３は、磁性体コア１０の中空部１１における磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との間に挿入された状態においては、電流検出用バスバー３０から受ける圧力によって外側へ弾性変形し、磁性体コア１０の内側の周面に密接する。即ち、電流検出用バスバー３０は、コア支持部４３を磁性体コア１０に密接させるためのくさびとして機能する。
【００６２】
以上に示した構造を備えた電流検出装置１において、磁性体コア１０及びコア支持部４３は、車両などの振動を受ける環境において衝突を繰り返すという現象が生じず、振動による摩耗が生じにくい。その結果、電流検出装置１は、磁性体コア１０とそれを支持する部分とに隙間が形成される従来の電流検出装置よりも耐久性が高い。
【００６３】
また、コア支持部４３の内側面に樹脂製の突起部４３１が存在することにより、電流検出用バスバー３０、コア支持部４３及び磁性体コア１０の各々の寸法公差が、突起部４３１の塑性変形の程度によって吸収される。そのため、寸法公差によって磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との間の隙間にコア支持部４３を挿入できなくなる事態を回避できる。
【００６４】
一方、素子支持部４４は、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置されたホール素子２０の周囲を取り囲んで一連に形成されている。素子支持部４４が取り囲む空間は、磁性体コア１０のギャップ部１２においてホール素子２０の本体部が嵌め込まれる空間である。即ち、この素子支持部４４は、その内側の空間にホール素子２０の本体部が嵌め込まれることにより、ホール素子２０をギャップ部１２内の予め定められた位置で支持する。
【００６５】
また、本実施の形態において、素子支持部４４は、複数のコア支持部４３と一連に形成されている。そのため、コア支持部４３及び素子支持部４４の相対的な位置の誤差が小さくなり、磁性体コア１０及びホール素子２０の相互間の位置決めの精度が高まる。
【００６６】
＜電流検出用バスバーの取り付け手順＞
以下、図７を参照しつつ、電流検出用バスバー３０を絶縁筐体４０に取り付ける手順について説明する。図７は、電流検出用バスバー３０の両端部分に対するプレス加工の工程の斜視図である。
【００６７】
電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０の端子部３２は、電流検出用バスバー３０の中間部３１よりも広い幅で形成されている。さらに、絶縁筐体４０のバスバー孔４５は、電流検出用バスバー３０における中間部分３１の輪郭に沿う形状で形成されている。そのため、平板状の２つの端子部３２が形成された電流検出用バスバー３０を、絶縁筐体４０のバスバー孔４５に通すことはできない。
【００６８】
図７は、電流検出用バスバー３０の元となる棒状の金属部材３０Ｘに対するプレス加工の工程の斜視図である。図７に示されるように、電流検出用バスバー３０の元となる部材は、棒状の金属部材３０Ｘである。
【００６９】
電流検出用バスバー３０は、絶縁筐体４０のバスバー孔４５及び磁性体コア１０の中空部１１を貫通する棒状の金属部材３０Ｘにおける両端各々から一部の範囲を占める両端部分に対してそれら両端部分の間の中間部分よりも幅が広くなるようにプレス加工成形が施されることにより得られた部材である。本実施形態においては、電流検出用バスバー３０の中間部分３１が円柱状であるため、棒状の金属部材３０Ｘは円柱状である。
【００７０】
図７に示されるように、電流検出装置１の製造工程において、電流検出用バスバー３０の成形の前に、磁性体コア１０、ホール素子２０及び電子基板５０が、絶縁筐体４０内に組み付けられる。これにより、磁性体コア１０、ホール素子２０及び電子基板５０は、絶縁筐体４０内において一定の位置関係で支持される。
【００７１】
その後、電流検出用バスバー３０の元となる棒状の金属部材３０Ｘが、絶縁筐体４０のバスバー孔４５に通される。これにより、棒状の金属部材３０Ｘは、絶縁筐体４０のバスバー孔４５と、絶縁筐体４０に収容された磁性体コア１０の中空部１１とを貫通する。
【００７２】
さらに、絶縁筐体４０を貫通した棒状の金属部材３０Ｘの両端部分が、プレス機６０を用いたプレス加工により平板状に成形される。これにより、絶縁筐体４０のバスバー孔４５と、絶縁筐体４０に収容された磁性体コア１０の中空部１１とを貫通した電流検出用バスバー３０が得られる。
【００７３】
なお、端子部３２におけるネジ止め用の貫通孔３２ｚは、プレス加工により平板状に成形された部分に対する孔開け加工により形成される。
【００７４】
また、棒状の金属部材３０Ｘにおける一方の端部のみが先に平板状に成形され、その後、棒状の金属部材３０Ｘが他方の端部から絶縁筐体４０のバスバー孔４５に通され、さらに、他方の端部が平板状に成形されることも考えられる。
【００７５】
図８は、端子台７に固定された電流検出装置１の正面図である。図８に示されるように、電流検出装置１は、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２は、ボルトなどのネジ８により前段及び後段の他の平板状のバスバー９と連結されるとともに、端子台７に固定される。
【００７６】
電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０の中間部分３１は円柱状であり、絶縁筐体４０のバスバー孔４５の形状は円形である。そのため、絶縁筐体４０を電流検出用バスバー３０の中間部分３１の周りに回転させることが可能である。
【００７７】
即ち、図８に示されるように、電流検出用バスバー３０の２つの端子部３２が前段及び後段の他のバスバー９に対して固定された状態で、絶縁筐体４０及び絶縁筐体４０に支持された電流検出用バスバー３０以外の構成要素の全体の向きを変更することができる。これにより、接続相手の電線のコネクタがコネクタ５１に対してある方向から接続された後に、接続相手の電線が予め定められた配線経路に沿うように、コネクタ５１の向きを変更することが可能となる。なお、図８において、向きが変更された後の絶縁筐体４０が仮想線（二点鎖線）により描かれている。
【００７８】
但し、設置された電流検出装置１が回転することを防ぐためには、図８に示されるように、電流検出装置１が設置される場所に、電流検出装置１の向きを固定するための回転止め６が必要となる。
【００７９】
＜応用例に係る電流検出用バスバー＞
次に、図９を参照しつつ、電流検出装置１に適用可能な応用例に係る電流検出用バスバー３０Ａについて説明する。図９は、電流検出用バスバー３０Ａ及び磁性体コア１０の斜視図である。
【００８０】
電流検出用バスバー３０Ａは、図１及び図２に示された電流検出用バスバー３０と同様に、磁性体コア１０の中空部１１を貫通する棒状の金属部材３０Ｘの両端部分に対して中間部分３１よりも幅が広くなる成形が施されることにより得られた部材からなる。また、成形された両端部分は、前段及び後段の他のバスバー９の接続端と連結される２つの端子部３２ａを形成している。
【００８１】
しかしながら、電流検出用バスバー３０Ａの２つの端子部３２ａは、平板状ではなく、棒状の金属部材３０Ｘの両端部分に対する据え込み加工により中間部分３１よりも太く成形された部分である。また、電流検出用バスバー３０Ａの２つの端子部３２ａには、前段及び後段の他のバスバー９の接続端と連結するためのネジ８が締め込まれるネジ孔３２ｙが形成されている。
【００８２】
電流検出用バスバー３０Ａの端子部３２ａは、棒状の金属部材３０Ｘの端部が、端子部３２ａを形作る型枠が形成された治具及びプレス機などを用いた据え込み加工によって形成される。治具に保持された棒状の金属部材３０Ｘの端部は、プレス機などにより、棒状の金属部材３０Ｘの軸方向に沿って加圧される。これにより、棒状の金属部材３０Ｘの端部は、他の部分よりも太く加工される。その際、棒状の金属部材３０Ｘの両端のうちの少なくとも一方は、絶縁筐体４０のバスバー孔４５に棒状の金属部材３０Ｘが挿通された後に、据え込み加工が施される。
【００８３】
図９に示される電流検出用バスバー３０Ａが、電流検出用バスバー３０の代わりに電流検出装置１に適用されることも考えられる。
【００８４】
＜効果＞
電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０，３０Ａの両端部分は、電流伝送経路の前段及び後段各々の他のバスバー９の接続端と連結される端子部３２，３２ａである。また、絶縁筐体４０のバスバー孔４５は、電流検出用バスバー３０，３０Ａの中間部分３１の輪郭に沿う形状で形成されている。さらに、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２，３２ａは、前段及び後段の他のバスバー９の幅に合わせて、絶縁筐体４０のバスバー孔４５及び磁性体コア１０の中空部１１を貫通する中間部分３１の幅（太さ）よりも大きな幅（太さ）で形成されている。
【００８５】
即ち、電流検出用バスバー３０，３０Ａにおける２つの端子部３２，３２ａのうちの少なくとも一方は、棒状の金属部材３０Ｘが絶縁筐体４０のバスバー孔４５及び磁性体コア１０の中空部１１に通された後に、棒状の金属部材３０Ｘの端部を成形することにより得られる。
【００８６】
従って、電流検出装置１においては、電流伝送経路の前段及び後段の他のバスバー９の大きさとの関係において比較的小さな磁性体コア１０を採用して装置を小型化することが可能となる。
【００８７】
また、電流検出用バスバー３０において、中間部分３１は、幅と厚みとの比が１又は１に近い棒状である。そのため、その中間部分３１は、板状のバスバーに比べ、その最大幅が磁性体コア１０の中空部１１の幅よりも小さいという制約の中で、より大きな断面積で形成されることができる。従って、比較的小さな磁性体コア１０が採用された場合でも、電流検出用バスバー３０の過剰な発熱を防止できる。
【００８８】
ところで、２つの端子部３２が形成された電流検出用バスバー３０を備える電流検出装置としては、以下に示される参考例に係る電流検出装置も考えられる。参考例に係る電流検出装置においては、絶縁筐体４０のバスバー孔が、電流検出用バスバー３０における端子部３２の輪郭に沿う形状で形成され、電流検出用バスバー３０が、２つの端子部３２の部分において絶縁筐体４０のバスバー孔を貫通する。この場合、絶縁筐体４０は、電流検出用バスバー３０の中間部分３１全体、磁性体コア１０及びホール素子２０を収容する。
【００８９】
しかしながら、電流検出用バスバー３０の端子部３２が平板状である場合、参考例におけるバスバー孔は、細いスリット状の貫通孔となる。一方、電流検出装置１におけるバスバー孔４５は、縦寸法と横寸法との比が１又は１に近い貫通孔となる。一般に、樹脂の成形部材において、細いスリット状の貫通孔を成形する場合よりも、縦横比が１又は１に近い貫通孔を成形する場合の方が、高精度での成形が可能である。
【００９０】
そのため、縦横比が１又は１に近い貫通孔は、細いスリット状の貫通孔よりも、電流検出用バスバーの輪郭の寸法により近い寸法で、即ち、あそびの小さな寸法で成形可能である。従って、電流検出用バスバー３０の端子部３２が平板状である場合、絶縁筐体４０におけるバスバー孔の縁部と電流検出用バスバー３０との間の隙間の面積は、電流検出装置１が採用される場合の方が、参考例に係る電流検出装置が採用される場合よりも小さくなる。その結果、絶縁筐体４０内への粉塵の浸入を防ぐ防塵効果が高まる。
【００９１】
また、樹脂の成形部材において、細いスリット状の貫通孔の縁部は、応力の集中による割れが生じやすい。一方、樹脂の成形部材において、縦横比が１又は１に近い貫通孔が形成された部分は、応力の集中による割れは生じにくい。従って、電流検出用バスバー３０の端子部３２が平板状である場合、電流検出装置１が採用される場合の方が、参考例に係る電流検出装置が採用される場合よりも、応力の集中による筐体の割れが生じにくい。
【００９２】
また、電流検出装置１において、コア支持部４３が、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との間に挟み込まれる状態で磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０とを支持する。この場合、コア支持部４３は、磁性体コア１０との間に若干の隙間（遊び）が生じる状態で設けられた場合でも、磁性体コア１０の中空部１１における磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０の中間部分３１との間に挿入されることにより、電流検出用バスバー３０から受ける圧力によって弾性変形し、磁性体コア１０の内側の周面に密接する。そのため、磁性体コア１０及びコア支持部４３は、車両などの振動を受ける環境において衝突を繰り返すという現象が生じず、振動による摩耗が生じにくい。
【００９３】
また、コア支持部４３に形成された突起部４３１が、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０の中間部分３１とにより挟み込まれる圧力によって塑性変形する。これにより、電流検出用バスバー３０、コア支持部４３及び磁性体コア１０の各々の寸法公差が、突起部４３１の塑性変形の程度によって吸収される。そのため、寸法公差によって磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との間の隙間にコア支持部４３を挿入できなくなる事態を回避できる。
【００９４】
また、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭形状が、磁性体コア１０の中空部１１の輪郭形状と相似な形状であるため、電流検出用バスバー３０と磁性体コア１０との隙間をより小さくすることができる。その結果、より小さな磁性体コア１０を採用することによる装置の小型化が可能となる。
【００９５】
また、電流検出用バスバー３０の中間部分３１が円柱状であり、バスバー孔４５の形状が円形であるため、絶縁筐体４０を電流検出用バスバー３０の中間部分３１の周りに回転させることが可能である。そのため、電流検出用バスバー３０の２つの端子部３２が前段及び後段の他のバスバー９に対して固定された状態で、絶縁筐体４０及び絶縁筐体４０に支持された電流検出用バスバー３０以外の構成要素の全体の向きを変更することができる。従って、電流検出装置１の取り付けの自由度が高まる。
【００９６】
また、電流検出用バスバー３０の端子部３２は、例えば、棒状の金属部材３０Ｘに対するプレス加工又は据え込み加工により簡易に作ることが可能である。
【００９７】
＜その他＞
以上に示した電流検出装置１においては、コア支持部４３の内側面に３つ以上の突起部４３１が形成されているが、同様の３つ以上の突起部４３１が、コア支持部４３の外側面に形成されることも考えられる。その場合の突起部４３１は、磁性体コア１０の内側の周面に当接し、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０とにより挟み込まれる圧力によって塑性変形する。
【００９８】
また、以上に示した実施形態では、電流検出用バスバー３０の中間部分３１は円柱状であるが、電流検出用バスバー３０の中間部分３１は他の形状であってもよい。例えば、電流検出用バスバー３０の中間部分３１が角柱状であることが考えられる。この場合、絶縁筐体４０におけるコア支持部４３の内側面及びバスバー孔４５は、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭に沿う多角形状に形成される。
【００９９】
電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭形状及びバスバー孔４５の形状が、円形状ではない場合、絶縁筐体４０を電流検出用バスバー３０の中間部分３１の周りに回転させることはできない。従って、電流検出用バスバー３０が前段及び後段の他のバスバー９に固定された後に絶縁筐体４０を回転させることが不要である場合、中間部分３１が円柱状ではない電流検出用バスバー３０の採用が好ましい。
【０１００】
また、電流検出装置１においては、磁性体コア１０は、ギャップ部１２と併せて円環状に形成されているが、磁性体コア１０が他の形状で形成されることも考えられる。例えば、磁性体コア１０が、ギャップ部１２と併せて多角形の環状であり、電流検出用バスバー３０の中間部分３１の輪郭形状（断面形状）が、磁性体コア１０の中空部１１が形成する多角形と相似な多角形であることも考えられる。この場合、コア支持部４３の外側面は、磁性体コア１０の中空部１１の輪郭形状と相似な多角形状に形成される。
【０１０１】
また、電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２がそれぞれ異なる形状を有することも考えられる。例えば、電流検出用バスバー３０における一方の端部が平板状の端子部３２であり、他方の端部が据え込み加工により太く形成された端子部３２ａであることも考えられる。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 電流検出装置
６ 回転止め
７ 端子台
８ ネジ
９ バスバー
１０ 磁性体コア
１１ 磁性体コアの中空部
１２ 磁性体コアのギャップ部
２０ ホール素子
２１ リード線
３０，３０Ａ 電流検出用バスバー
３０Ｘ 棒状の金属部材
３１ 電流検出用バスバーの中間部分
３２，３２ａ 電流検出用バスバーの端子部
３２ｙ ネジ孔
３２ｚ 貫通孔
４０ 絶縁筐体
４１ 本体ケース
４２ 蓋部材
４３ コア支持部
４４ 素子支持部
４５ バスバー孔
４７ 爪部（ロック機構）
４８ 枠部（ロック機構）
４９ 基板支持部
５０ 電子基板
５１ コネクタ
５２ 電子基板の欠け部
６０ プレス機
４３１ コア支持部の突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置であって、
両端がギャップ部を介して対向し、中空部の周囲を囲んで一連に形成された磁性体コアと、
前記ギャップ部に配置され、前記中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する磁電変換素子と、
前記磁性体コアの前記中空部を貫通する棒状の導体における両端各々から一部の範囲を占める両端部分に対して該両端部分の間の中間部分よりも幅が広くなる成形が施されることにより得られた部材からなり、成形された前記両端部分が電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される２つの端子部を形成する電流検出用バスバーと、
前記電流検出用バスバーの前記中間部分の一部、前記磁性体コア及び前記磁電変換素子を一定の位置関係で支持しつつ収容し、前記電流検出用バスバーにおける前記中間部分の輪郭に沿う形状で形成され前記中間部分が貫通したバスバー孔が形成された筐体と、を備えることを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記筐体は、該筐体の内側面における前記バスバー孔の縁部に突出して形成され、前記磁性体コアの前記中空部に挿入されて前記磁性体コアを支持するとともに、前記磁性体コアと前記電流検出用バスバーの前記中間部分との間に挟み込まれる状態で前記電流検出用バスバーを支持するコア支持部を備える、請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項３】
前記コア支持部における前記電流検出用バスバー又は前記磁性体コアに対向する面に、前記磁性体コアと前記電流検出用バスバーの前記中間部分とにより挟まれる圧力によって塑性変形する突起部が形成されている、請求項２に記載の電流検出装置。
【請求項４】
前記電流検出用バスバーの前記中間部分の輪郭形状は、前記磁性体コアの前記中空部の輪郭形状と相似な形状である、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電流検出装置。
【請求項５】
前記電流検出用バスバーの前記中間部分は円柱状であり、前記筐体における前記バスバー孔の形状は円形である、請求項１から請求項４のいずれかに記載の電流検出装置。
【請求項６】
前記電流検出用バスバーの前記端子部は、棒状の金属部材の前記両端部分に対するプレス加工により他の部分よりも広い幅の平板状に成形された部分である、請求項１から請求項５のいずれかに記載の電流検出装置。
【請求項７】
前記電流検出用バスバーの前記端子部は、棒状の金属部材の前記両端部分に対する据え込み加工により他の部分よりも太く成形された部分である、請求項１から請求項５のいずれかに記載の電流検出装置。
【請求項１】
バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置であって、
両端がギャップ部を介して対向し、中空部の周囲を囲んで一連に形成された磁性体コアと、
前記ギャップ部に配置され、前記中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する磁電変換素子と、
前記磁性体コアの前記中空部を貫通する棒状の導体における両端各々から一部の範囲を占める両端部分に対して該両端部分の間の中間部分よりも幅が広くなる成形が施されることにより得られた部材からなり、成形された前記両端部分が電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される２つの端子部を形成する電流検出用バスバーと、
前記電流検出用バスバーの前記中間部分の一部、前記磁性体コア及び前記磁電変換素子を一定の位置関係で支持しつつ収容し、前記電流検出用バスバーにおける前記中間部分の輪郭に沿う形状で形成され前記中間部分が貫通したバスバー孔が形成された筐体と、を備えることを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記筐体は、該筐体の内側面における前記バスバー孔の縁部に突出して形成され、前記磁性体コアの前記中空部に挿入されて前記磁性体コアを支持するとともに、前記磁性体コアと前記電流検出用バスバーの前記中間部分との間に挟み込まれる状態で前記電流検出用バスバーを支持するコア支持部を備える、請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項３】
前記コア支持部における前記電流検出用バスバー又は前記磁性体コアに対向する面に、前記磁性体コアと前記電流検出用バスバーの前記中間部分とにより挟まれる圧力によって塑性変形する突起部が形成されている、請求項２に記載の電流検出装置。
【請求項４】
前記電流検出用バスバーの前記中間部分の輪郭形状は、前記磁性体コアの前記中空部の輪郭形状と相似な形状である、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電流検出装置。
【請求項５】
前記電流検出用バスバーの前記中間部分は円柱状であり、前記筐体における前記バスバー孔の形状は円形である、請求項１から請求項４のいずれかに記載の電流検出装置。
【請求項６】
前記電流検出用バスバーの前記端子部は、棒状の金属部材の前記両端部分に対するプレス加工により他の部分よりも広い幅の平板状に成形された部分である、請求項１から請求項５のいずれかに記載の電流検出装置。
【請求項７】
前記電流検出用バスバーの前記端子部は、棒状の金属部材の前記両端部分に対する据え込み加工により他の部分よりも太く成形された部分である、請求項１から請求項５のいずれかに記載の電流検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１５４３１（Ｐ２０１３−１５４３１Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８８４０（Ｐ２０１１−１４８８４０）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【Ｆターム（参考）】
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