(57)【要約】【課題】独立した部品である磁性コア部材を排して、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる電流センサを提供する。【解決手段】電流が流れることのできるバスバー１３３、１４３、１５３と、バスバーと一体に形成されて間隙部Ｇを有する環状部１６２と、環状部の表面上に形成された磁性層１６４と、間隙部に対応して配設された磁気センサ１６６と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が流れることのできるバスバーと、
前記バスバーと一体に形成されて間隙部を有する環状部と、
前記環状部の表面上に形成された磁性層と、
前記間隙部に対応して配設された磁気センサと、
を備えることを特徴とする電流センサ。
【請求項２】
前記環状部は、前記バスバーの幅広部が機械的に曲げ加工され湾曲されて成形されたことを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記磁性層は、磁性材料が前記環状部に塗布されて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記磁性層は、磁性材料が基板上に塗布された後に、前記基板が前記環状部に対応して接着されて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記バスバーは、機器モジュール内に配策され、前記電流センサは、前記機器モジュールに内蔵されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流センサに関し、特に、バスバーと一体的に形成された電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関であるエンジンと電動機であるモータとを駆動力源として備えるハイブリッド車両が広く普及してきた。かかるハイブリッド車両には、バッテリから供給される直流電力を交流電力流に変換してモータに供給すると共に、モータの回生動作によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリに蓄電するパワードライブユニットが設けられている。
【０００３】
パワードライブユニットは、典型的には、バッテリから供給される直流電流を平滑化するコンデンサモジュールと、コンデンサモジュールによって平滑化された直流電流を交流電流に変換するパワーモジュールと、を備える。このようなパワードライブユニットでは、交流電流を出力してモータに供給するものであるため、その電流の大きさを電流センサで検出して種々の制御に用いる必要がある。
【０００４】
特許文献１は、パワードライブユニットの電流センサに関し、電流を検出するセンサが搭載されるセンサ基板８８、及びセンサ基板８８と制御回路基板４０を接続するリードピン９０を備えると共に、リードピン９０が、一端９０ａがセンサ基板８８に接続され、他端９０ｂが制御回路基板４０に対して一旦離間する方向に延び、次いで反転して制御回路基板４０に向けて延びる湾曲形状を呈する構成を開示する。
【０００５】
特許文献２は、電力変換装置の電流センサに関し、バスバー１とバスバー１を貫通するコア３とをケース４に配置すると共に、モールド、コア３のギャップ部にホール素子５を配置し、ホール素子５を搭載する回路基板６をケース４に固定した構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−８１３１１号公報
【特許文献２】特開２００６−１９４６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の開示する構成は、電流センサを制御回路基板とのクリアランスを増加させることなく接続すさせることができると共に、振動などによって前記接続端子などに発生する応力を緩和させることができるため、厳しい環境条件にも適用可能な小型化されたパワードライブユニットの実現に寄与し得るものであり、また、特許文献２の開示する構成は、構造を複雑にすることなく、部品数を減らし、かつ、小型化された電力変換装置を実現することに寄与するものであるが、いずれにおいても、電流センサの磁性コア部材自体は、独立した別部品であり、その構成や組立性には改良の余地がある。
【０００８】
特に、装置構成の全体の部品集約化や小型化の要請が高い現状では、電流センサに対して、独立した部品である磁性コア部材を排して、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる新たな着想による新規な構成を実現することが強く求められているといえる。
【０００９】
本発明は、以上の検討を経てなされたもので、独立した部品である磁性コア部材を排して、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる電流センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上のような目的を達成するため、本発明は、第１の局面においては、電流が流れることのできるバスバーと、前記バスバーと一体に形成されて間隙部を有する環状部と、前記環状部の表面上に形成された磁性層と、前記間隙部に対応して配設された磁気センサと、を備えた電流センサである。
【００１１】
また本発明は、第１の局面に加えて、前記環状部は、前記バスバーの幅広部が機械的に曲げ加工され湾曲されて成形されたことを第２の局面とする。
【００１２】
また本発明は、第１又は第２の局面に加えて、前記磁性層は、磁性材料が前記環状部に塗布されて形成されていることを第３の局面とする。
【００１３】
また本発明は、第１又は第２の局面に加えて、前記磁性層は、磁性材料が基板上に塗布された後に、前記基板が前記環状部に接着されて形成されていることを第４の局面とする。
【００１４】
また本発明は、第１から第４のいずれかの局面に加えて、前記バスバーは、機器モジュール内に配策され、前記電流センサは、前記機器モジュールに内蔵されることを第４の局面とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の局面における電流センサにおいては、電流が流れることのできるバスバーと一体に形成されて間隙部を有すると共に、表面に形成された磁性層を有するものであるため、かかる環状部が、電流センサにおける磁性コア部材の機能を果たすことができて、磁性コア部材を独立した別部品として設ける必要性を排し、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる。
【００１６】
本発明の第２の局面における電流センサにおいては、環状部が、バスバーの幅広部を機械的に曲げ加工して湾曲させて成形されるので、簡便な加工法により形状精度よく、バスバーと一体に成形された環状部を得ることができて、磁性コア部材を独立した別部品として設ける必要性を排し、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる。
【００１７】
本発明の第３の局面における電流センサにおいては、磁性層が、磁性材料を環状部に塗布して形成されるので、簡便な構成で表面上に磁性層を形成した環状部材を得ることができて、磁性コア部材を独立した別部品として設ける必要性を排し、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる。
【００１８】
本発明の第４の局面における電流センサにおいては、磁性層が、磁性材料を一旦基板上に塗布した後に、その基板を環状部に接着して形成されるので、簡便な構成で表面上に磁性層を強固に接着して配設した環状部材を得ることができて、磁性コア部材を独立した別部品として設ける必要性を排し、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる。
【００１９】
本発明の第５の局面における電流センサにおいては、バスバーをパワードライブユニットに用いられるコンデンサモジュール等の機器モジュール内に配策して、電流センサが、
機器モジュールに内蔵されるため、装置構成の全体の部品集約化や小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態における電流センサが適用される車両の制御関連装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における電流センサが適用されるパワードライブユニットの上面図である。
【図３】本実施形態の電流センサを示す斜視図である。
【図４】本実施形態の電流センサを示す正面図であり、図３のＡ矢視図に相当する。
【図５】図５（ａ）は、本実施形態の電流センサの展開状態を示す上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ矢視図である。また、図５（ｃ）は、本実施形態の電流センサに曲げ加工を施し、図５（ｂ）に示す展開状態から湾曲させている途中を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態における電流センサにつき、適宜図面を参照して、詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成し、ｚ軸の方向を上下方向とする。
【００２２】
まず、本実施形態における電流センサが適用される車両の制御装置の構成につき、図１を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態における電流センサについては、パワードライブユニットに適用される構成を例に挙げて説明を進める。
【００２３】
図１は、本実施形態における電流センサが適用される車両の制御関連装置の構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態において、自動車等の車両に搭載されるモータ１０は、ＰＤＵ（パワードライブユニット）２０を介して、バッテリ３０に連絡される。
【００２５】
モータ１０は、典型的には、３相交流等の電力が供給されて動作するＤＣブラシレスモータ等の交流同期電動機である。かかるモータ１０は、車両がモータ１０のみを駆動力源とする場合には、車両を駆動する駆動力を供給するものであり、一方で、車両が図示を省略する内燃機関等のエンジンを主駆動力源とする場合には、エンジンの駆動力と補助・補完的に併用されると共に、適宜選択的に、エンジンの始動時のスタータモータやエンジンの稼働時の発電機としても機能することが可能である。また、何れの場合でも、モータ１０は、適宜選択的に、車両の減速時の慣性エネルギを利用したエネルギ回生機構として機能することが可能である。
【００２６】
バッテリ３０は、典型的には、ニッケル水素系やリチウムイオン系の２次電池であり、モータ１０やその他の補機に必要な電力を供給すると共に、モータ１０等を介して回収される回生電力や、モータ１０や別途設けられた図示を省略する発電機等からの発電電力を蓄電することが可能である。
【００２７】
ＰＤＵ２０は、モータ１０及びバッテリ３０を総合的に制御するＰＣＵ（パワーコントロールユニット）４０の下位コントローラであり、３相交流を用いる場合には、バッテリ３０からの直流電流を３相の交流電流に安定的に変換してモータ１０に供給するＤＣ／ＡＣコンバータの機能及びモータ１０からの回生交流電流等を直流電流に安定的に変換してバッテリ３０に供給するＡＣ／ＤＣコンバータの機能を併せ持つ。なお、かかるＰＤＵ２０は、必要に応じて、バッテリ３０からの直流電流を交流電流に安定的に変換してモータ１０に供給するＤＣ／ＡＣコンバータの機能のみを有していてもよい。
【００２８】
なお、車両の主駆動力源が図示を省略する燃料電池である場合には、バッテリ３０は、補機に必要な電力を供給すると共に、燃料電池の余剰電力や回生電力等を蓄電することが可能である。また、かかる場合、ＰＤＵ２０は、モータ１０、バッテリ３０及び燃料電池を総合的に制御するＰＣＵ４０の下位コントローラとして、主として燃料電池からの直流電流を３相の交流電流に安定的に変換してモータ１０に供給するＤＣ／ＡＣコンバータの機能及びモータ１０からの回生交流電流等を直流電流に安定的に変換してバッテリ３０に供給するＡＣ／ＤＣコンバータの機能を併せ持つことになる。
【００２９】
次に、電流センサの具体的な構成につき、更に図２から図４をも参照して、詳細に説明する。
【００３０】
図２は、本実施形態における電流センサが適用されるパワードライブユニットの上面図である。図３は、本実施形態の電流センサを示す斜視図である。また、図４は、本実施形態の電流センサを示す正面図であり、図３のＡ矢視図に相当する。
【００３１】
図２に示すように、本実施形態の電流センサ１６０、１７０、１８０は、コンデンサモジュール１００に内蔵され、ＰＤＵ２０の構成部品である。なお、かかる電流センサ１６０、１７０、１８０は、コンデンサモジュール１００に内蔵される構成に限定されるものではなく、ＰＤＵ２０の所望のバスバー等を流れる電流を検出するように、ＰＤＵ２０においてコンデンサモジュール１００外の所望の位置に配設可能である。
【００３２】
ここで、ＰＤＵ２０は、直方体状の樹脂製等の筐体を有して、図１に示すバッテリ３０から供給される直流電流を平滑化するコンデンサモジュール１００と、コンデンサモジュール１００の長手方向に延在する表側面に沿うように対向して並置され、コンデンサモジュール１００によって平滑化された直流電流を例えば３相の交流電流に変換した後、図１に示すモータ１０に供給するするパワーモジュール２００と、を備える。なお、ＰＤＵ２０は、パワーモジュール２００に供給された交流電流をパワーモジュール２００で直流電流に変換して、更にコンデンサモジュール１００で平滑化した後、バッテリ３０に蓄電してもよいが、以降の説明では、説明の便宜上、コンデンサモジュール１００に供給された直流電流をコンデンサモジュール１００で平滑化して、更にパワーモジュール２００で３相の交流電流に変換した後、モータ１０に供給する場合につき、代表的に説明する。
【００３３】
コンデンサモジュール１００は、コンデンサ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃを備える。かかるコンデンサ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、バッテリ３０から供給される直流電流を平滑化してパワーモジュール２００に出力する。
【００３４】
ここで、コンデンサモジュール１００は、正極バスバー１１０と負極バスバー１２０とを備える。つまり、正極バスバー１１０と負極バスバー１２０とはそれぞれ、コンデンサ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにおいて図示を省略する各正極端子及び各負極端子に対応して接続され、コンデンサ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃで平滑化された直流電流が、パワーモジュール２００入力されることになる。
【００３５】
正極バスバー１１０は、コンデンサモジュール１００の長手方向に延在する平板状の長手方向部材１１１と、長手方向部材１１１の長手方向に延在する側面上部に接続してコンデンサモジュール１００の横手方向に延在する平板状の横手方向部材１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃと、を備える。長手方向部材１１１の長手方向の一端は、コンデンサモジュール１００の横手方向に延在する側面から露出して、バッテリ３０の図示を省略する正極と
接続するための正極端子１１３を形成する。横手方向部材１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃはそれぞれ、詳細は後述するパワーモジュール２００のハイレベルの入力接続部に接続されている。
【００３６】
一方で、負極バスバー１２０は、コンデンサモジュール１００の長手方向に延在する平板状の長手方向部材１２１と、長手方向部材１２１の長手方向に延在する側面上部に接続してコンデンサモジュール１００の横手方向に延在する平板状の横手方向部材１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃと、を備える。長手方向部材１２１の長手方向の一端は、コンデンサモジュール１００の横手方向に延在する側面から露出して、バッテリ３０の図示を省略する負極と接続するための負極端子１２３を形成する。横手方向部材１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃはそれぞれ、詳細は後述するパワーモジュール２００のローレベルの入力接続部に接続されている。
【００３７】
ここで、正極バスバー１１０におけるコンデンサモジュール１００の長手方向に延在する平板状の長手方向部材１１１と、負極バスバー１２０におけるコンデンサモジュール１００の長手方向に延在する平板状の長手方向部材１２１と、は、平板状の絶縁部材ｓを間に密着介装して近接配置される。
【００３８】
また、コンデンサモジュール１００は、パワーモジュール２００から出力された交流電流をモータ１０に供給するための出力バスバー１３０、１４０、１５０を備える。出力バスバー１３０、１４０、１５０はそれぞれ、上面視で二又状の平板状部材により構成され、コンデンサモジュール１００の筐体内で正極バスバー１１０及び負極バスバー１２０の上下方向の高さ位置よりも高くなるような異なる高さ位置に配策されている。
【００３９】
つまり、出力バスバー１３０、１４０、１５０はそれぞれ、ローレベル接続部材１３１、１４１、１５１と、ハイレベル接続部材１３２、１４２、１５２と、出力部材１３３、１４３、１５３と、を一体に備える。ローレベル接続部材１３１、１４１、１５１及びハイレベル接続部材１３２、１４２、１５２はそれぞれ、対応して、詳細は後述するパワーモジュール２００のローレベルの出力接続部及びハイレベルの出力接続部に接続されている。
【００４０】
かかる出力部材１３３、１４３、１５３の端部はそれぞれ、コンデンサモジュール１００の横手方向裏側面から露出して、モータ１０と接続するための出力端子１３４、１４４、１５４を形成する。
【００４１】
ここで、正極バスバー１１０、負極バスバー１２０及び出力バスバー１３０、１４０、１５０においては、ローレベル接続部材１３１、横手方向部材１２２ａ、横手方向部材１１２ａ、ハイレベル接続部材１３２、ローレベル接続部材１４１、横手方向部材１２２ｂ、横手方向部材１１２ｂ、ハイレベル接続部材１４２、ローレベル接続部材１５１、横手方向部材１２２ｃ、横手方向部材１１２ｃ及びハイレベル接続部材１５２が、この順でコンデンサモジュール１００の長手方向に沿って近接配置されている。
【００４２】
パワーモジュール２００は、３相交流を用いるものとすれば、Ｕ相ローレベル切替用パワーモジュール２１０ａ、Ｕ相ハイレベル切替用パワーモジュール２２０ａ、Ｖ相ローレベル切替用パワーモジュール２１０ｂ、Ｖ相ハイレベル切替用パワーモジュール２２０ｂ、Ｗ相ローレベル切替用パワーモジュール２１０ｃ及びＷ相ハイレベル切替用パワーモジュール２２０ｃを備える。
【００４３】
ローレベル切替用パワーモジュール２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃはそれぞれ、コンデンサモジュール１００の横手方向部材１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃに接続される一方で
、コンデンサモジュール１００のローレベル接続部材１３１、１４１、１５１に接続される。ローレベル切替用パワーモジュール２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃにおいては、横手方向部材１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃに接続される部分が、それぞれローレベルの入力接続部であり、ローレベル接続部材１３１、１４１、１５１に接続される部分が、ローレベルの出力接続部である。かかるローレベル切替用パワーモジュール２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃはそれぞれ、横手方向部材１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを介して供給される直流電流を交流電流におけるローレベルの電圧に変換し、かかる交流電流におけるローレベルの電圧をローレベル接続部材１３１、１４１、１５１に出力する。
【００４４】
一方で、ハイレベル切替用パワーモジュール２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃはそれぞれ、コンデンサモジュール１００の横手方向部材１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃに接続される一方で、コンデンサモジュール１００のハイレベル接続部材１３２、１４２、１５２に接続される。ハイレベル切替用パワーモジュール２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃにおいては、横手方向部材１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃに接続される部分が、それぞれハイレベルの入力接続部であり、ハイレベル接続部材１３２、１４２、１５２に接続される部分が、ハイレベルの出力接続部である。かかるハイレベル切替用パワーモジュール２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃはそれぞれ横手方向部材１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃを介して供給される直流電流を交流電流におけるハイレベルの電圧に変換し、かかる交流電流におけるハイレベルの電圧をハイレベル接続部材１３２、１４２、１５２に出力する。
【００４５】
さて、電流センサ１６０、１７０、１８０はそれぞれ、コンデンサモジュール１００の出力バスバー１３０、１４０、１５０における鉄製等の出力部材１３３、１４３、１５３に対応して配設されるものであるが、同様の構成を有するものであるため、図３及び図４により詳細に示すように、電流センサ１６０につき代表的に説明をする。
【００４６】
具体的には、電流センサ１６０は、出力バスバー１３０の出力部材１３３に配設されるものである。かかる電流センサ１６０は、出力部材１３３から一体に立設されて、間隙部Ｇを有して湾曲した環状部材１６２と、環状部材１６２の表裏両面に形成された磁性層１６４と、間隙部Ｇの上方近傍に配設されたホール素子等の検出素子Ｈから成る磁気センサ１６６と、を備える。かかる環状部材１６２及び磁性層１６４は、電流センサ１６０における磁性コア部として機能するものである。
【００４７】
環状部材１６２は、出力バスバー１３０の出力部材１３３と一体に構成されているものであるが、出力バスバー１３０が、単純な直線状部材である場合には、その任意の場所に形成自在であるし、また、出力バスバー１３０が、なだらかな変化形状を有する場合であっても、それと一体成形できるものであれば、その任意の場所に形成自在である。また、環状部材１６２の間隙部Ｇは、環状部材１６２の上部が切欠かれたような空間部であるが、その間隙幅は、磁気センサ１６６の検出能力や設置位置等に対応して適宜決定すればよい。
【００４８】
磁性層１６４は、フェライト等の磁性材料を樹脂等のバインダーに混合した組成を有し、環状部１６２の表裏両面に液状の状態で塗布された後に乾燥されて形成されるものである。もちろん、磁性層１６４は、図示を省略する柔軟性のある樹脂製等の基板上に磁性材料を塗布した後に乾燥して得られる磁性部材を、接着材により環状部１６２の表裏両面に接着して形成してもかまわない。また、磁性層１６４は、環状部１６２の表裏面のいずれか一方に形成されてもよく、そのｙ軸方向の幅は、磁気センサ１６６に必要な磁界の大きさに対応して適宜決定すればよい。
【００４９】
磁気センサ１６６は、ホール素子等の磁界の大きさを検出して電流の大きさに変換できる検出素子Ｈと、検出素子Ｈの上面から立設した出力ピン１６６ａ、１６６ｂと、を備え
て、環状部材１６２における間隙部Ｇの上方近傍に配設される。もちろん、磁気センサ１６６は、環状部材１６２における間隙部Ｇの下方近傍に配設されてもよい。磁気センサ１６６の間隙部Ｇに発生する磁界は、出力バスバー１３０を流れる交流電流の大きさによって対応して変化するので、検出素子Ｈによって磁界の変化を検出することにより、出力バスバー１３０を流れる交流電流の大きさを検出することができる。
【００５０】
かかる磁気センサ１６６の検出素子Ｈの出力は、出力ピン１６６ａ、１６６ｂを介して取り出される。このように、コンデンサモジュール１００が、出力バスバー１３０を伝達する交流電流を検出する電流センサ１６０を内蔵するので、ＰＤＵ２０を小型化することができる。
【００５１】
次に、以上の構成の電流センサ１６０の製造及び組付け方法につき、更に図５をも参照して、詳細に説明する。
図５（ａ）は、本実施形態の電流センサの展開状態を示す上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ矢視図である。また、図５（ｃ）は、本実施形態の電流センサに曲げ加工を施し、図５（ｂ）に示す展開状態から湾曲させている途中を示す図である。
【００５２】
まず、かかる電流センサ１６０を製造するには、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、環状部材１６２が成形される部分を幅広に形成した幅広部Ｅを一体的に有する出力部材１３３を用意して、幅広部Ｅの表裏両面に磁性層１６４を所定の面積になるように形成した予備体を作製する。ここで、磁性層１６４は、磁性材料をバインダーに混合した後に幅広部Ｅに塗布して乾燥して形成してもよいし、予め柔軟性のある基板上に磁性材料を塗布した後に乾燥して得られる磁性部材を接着材により幅広部Ｅに接着して形成してもよい。このように、曲げ加工前の幅広部Ｅに磁性材料を塗布、接着すれば、形成される磁性層１６４の寸法精度を高く得ることができる。
【００５３】
次に、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように得られた予備体を図示を省略する曲げ型に装着した後、図５（ｂ）に示す矢印の方向に幅広部Ｅを湾曲させる曲げ加工を施す。このように幅広部Ｅが湾曲されている途中の状態を、図５（ｃ）に示す。
【００５４】
次に、湾曲される幅広部Ｅが所定の湾曲形状を呈して、幅広部Ｅの両端部間の距離が所定の長さになった状態で、曲げ型の動作を停止して、図３及び図４に示す間隙部Ｇ及び磁性層１６４を有して出力部材１３３と一体に形成された環状部材１６２を備えた成形体を得る。
【００５５】
そして、図３及び図４に示すように、かかる成形体を、コンデンサモジュール１００の筐体に支持される支持基板ＳＢ１上に装着すると共に、磁気センサ１６６を、その出力ピン１６６ａ、１６６ｂがコンデンサモジュール１００の筐体に支持される支持基板ＳＢ２から突出するように支持基板ＳＢ２の下面に装着して、電流センサ１６０が製造されると共にコンデンサモジュール１００に組付けられる。なお、支持基板ＳＢ１、ＳＢ２は、必須のものではなく、出力バスバー１３０の強度が大きい場合や出力バスバー１３０が他の場所で充分支持されている場合等には、支持基板ＳＢ１を省略できるし、磁気センサ１６６がコンデンサモジュール１００の筐体に支持される場合等には、支持基板ＳＢ１を省略できる。なお、かかる製造及び組付けの工程は、電流センサ１７０、１８０においても同様である。
【００５６】
なお、電流センサ１６０の磁性層１６４は、磁性材料の塗布や接着の寸法精度が比較的要求されない場合には、環状部材１６２を曲げ加工した後に、磁性材料を塗布、接着して形成してもよい。このように環状部材１６２を曲げ加工した後に、磁性材料を塗布、接着する場合には、磁性材料面に曲げ加工が施されないので、得られる磁性層１６４の剥離等
が生じにくい。
【００５７】
以上の構成のＰＤＵ２０をＰＣＵ４０の支配の下でＤＣ／ＡＣコンバータとして動作させると、バッテリ３０からの直流電流を、コンデンサモジュール１００のコンデンサ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃで平滑化した後、パワーモジュール２００のローレベル切替用パワーモジュール２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ及びハイレベル切替用パワーモジュール２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃに供給して３相交流に変換した後、モータ１０に供給することになる。この際、電流センサ１６０、１７０、１８０はそれぞれ、出力バスバー１３０、１４０、１５０の出力部材１３３、１４３、１５３を流れる交流電流の大きさを検出する。
【００５８】
以上の構成によれば、電流が流れることのできるバスバーと一体に形成されて間隙部を有すると共に、表面に形成された磁性層を有するものであるため、かかる環状部が、電流センサにおける磁性コア部材の機能を果たすことができて、磁性コア部材を独立した別部品として設ける必要性を排し、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる。
【００５９】
また、環状部が、バスバーの幅広部を機械的に曲げ加工して湾曲させて成形されるので、簡便な加工法により形状精度よく、バスバーと一体に成形された環状部を得ることができて、磁性コア部材を独立した別部品として設ける必要性を排し、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる。
【００６０】
また、磁性層が、磁性材料を環状部に塗布して形成されるので、簡便な構成で表面上に磁性層を形成した環状部材を得ることができて、磁性コア部材を独立した別部品として設ける必要性を排し、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる。
【００６１】
また、磁性層が、磁性材料を一旦基板上に塗布した後に、その基板を環状部に接着して形成されるので、簡便な構成で表面上に磁性層を強固に接着して配設した環状部材を得ることができて、磁性コア部材を独立した別部品として設ける必要性を排し、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる。
【００６２】
また、バスバーをパワードライブユニットに用いられるコンデンサモジュール等の機器モジュール内に配策して、電流センサが、機器モジュールに内蔵されるため、装置構成の全体の部品集約化や小型化を実現することができる。
【００６３】
なお、本発明においては、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明においては、独立した部品である磁性コア部材を排して、構造を簡素化すると共に組立工数を削減することができる電流センサを提供することができ、その汎用普遍的な性格からパワードライブユニット等に広範に適用され得るものと期待される。
【符号の説明】
【００６５】
１０…モータ
２０…ＰＤＵ（パワードライブユニット）
３０…バッテリ
４０…ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）
１００…コンデンサモジュール
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ…コンデンサ
１０４、１０５…プリント配線
１０４ａ、１０５ａ…連絡部
１０４ｂ、１０４ｃ、１０５ｂ…接続部
１０４ｄ、１０５ｃ…接続端部
１１０…正極バスバー
１１１…長手方向部材
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ…横手方向部材
１１３…正極端子
１２０…負極バスバー
１２１…長手方向部材
１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ…横手方向部材
１２３…負極端子
１３０、１４０、１５０…出力バスバー
１３１、１４１、１５１…ローレベル接続部材
１３２、１４２、１５２…ハイレベル接続部材
１３３、１４３、１５３…出力部材
１３４、１４４、１５４…出力端子
１６０、１７０、１８０…電流センサ
１６２…環状部材
１６４…磁性層
１６６…磁気センサ
１６６ａ、１６６ｂ…出力ピン
２００…パワーモジュール
２１０ａ…Ｕ相ローレベル切替用パワーモジュール
２１０ｂ…Ｖ相ローレベル切替用パワーモジュール
２１０ｃ…Ｗ相ローレベル切替用パワーモジュール
２２０ａ…Ｕ相ハイレベル切替用パワーモジュール
２２０ｂ…Ｖ相ハイレベル切替用パワーモジュール
２２０ｃ…Ｗ相ハイレベル切替用パワーモジュール
【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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