(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記磁性体コアの前記ギャップ部の位置で前記磁性体コアの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、を備える電流検出装置であって、
前記磁性体コアを支持するコア支持部が形成され、さらに前記磁性体コアの前記ギャップ部の位置において前記磁性体コアの外側から前記磁性体コアの前記中空部へ連通する電線挿入路が形成された第１モジュールと、
前記第１モジュールの前記電線挿入路に嵌る外形を有するとともに内側に前記磁電変換素子を支持する素子支持部が形成された第２モジュールと、
前記素子支持部が前記電線挿入路に嵌め入れられた状態で前記第２モジュールを前記第１モジュールに固定するロック機構と、を備えることを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記コア支持部は、前記磁性体コアの前記中空部に形成され、前記素子支持部の先端部に接する第１接触面と前記磁性体コアの両端部各々の内側の面に接するとともに前記素子支持部の一部と併せて前記磁性体コアの両端部各々が嵌る窪みを形成する第２接触面とが形成された部分であり、
前記電線挿入路は、前記磁性体コアの両端が露出する状態で前記磁性体コアの外側から前記磁性体コアの前記中空部へ連通する空間であり、
前記素子支持部は、前記磁性体コアの両端部各々の外側の面に接するとともに前記コア支持部の前記第２接触面と併せて前記磁性体コアの両端部各々が嵌る窪みを形成する第３接触面が形成された部分である、請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項３】
前記素子支持部は、内側の面が前記磁電変換素子を嵌め入れられた穴を形成するとともに外側の面が前記第３接触面を形成する一連の壁からなる、請求項２に記載の電流検出装置。
【請求項４】
前記第１モジュール及び前記第２モジュールを相対的に移動可能に連結する連結機構をさらに備える、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】
前記連結機構は、前記第１モジュール及び前記第２モジュールを相対的に回動可能に連結する機構である、請求項４に記載の電流検出装置。
【請求項６】
前記連結機構は、軸を中心として前記第１モジュール及び前記第２モジュールを相対的に回動可能に連結するとともに前記軸を直線方向に沿ってスライド可能に支持する機構である、請求項４に記載の電流検出装置。
【請求項７】
前記第１モジュール及び前記第２モジュールの少なくとも一方に、前記磁性体コアの前記中空部を通る電流の経路に沿って形成された突起部が形成されている、請求項１から請求項６のいずれかに記載の電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線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又は被覆電線などの電線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。なお、本明細書において、電線は、電流の伝送経路を形成する導体を意味し、被覆電線及びバスバーを含む導体を表す用語として用いられている。
【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に示されるように、磁性体コアと磁電変換素子（磁気感応素子）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、電線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。磁性体コアの中空部は、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電線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】
電流検出装置において、磁性体コアの両端部に対する磁電変換素子の位置が理想の位置からずれた場合、電流の検出感度が大きく変化する。そのため、電流検出装置において、磁性体コアの両端部と磁電変換素子とを高い精度で位置決めすることが、装置の小型化と品質の安定化とを両立するために重要である。
【０００６】
特許文献１に示されるように、電流検出装置においては、磁性体コアと磁電変換素子とが、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１２８１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示されるような従来の電流検出装置は、予め敷設されたバスバーなどの電線への取り付けの際に、磁電変換素子、磁性体コア及びそれらを支持しつつ位置決めする筐体を組み合わせる作業が手間であるという問題点を有している。
【０００９】
一方、電線への取り付け作業の容易化のために、電流検出装置が、両端部分に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を有する電流検出用の電線を備える場合が考えられる。この場合、磁性体コアと、磁電変換素子と、それらを支持しつつ位置決めする筐体と、磁性体コアの中空部に通された電流検出用の電線とが、予め組み合わされた状態で電流検出装置として提供される。
【００１０】
しかしながら、電流検出用の電線を備えた電流検出装置が採用される場合、電流検出用の電線の端子と連結される接続端が、電流伝送経路の途中に予め設けられていなければならない。即ち、電流検出用の電線を備えた電流検出装置は、完成した電流の経路を形成する電線に対する取り付けができないという問題点を有している。
【００１１】
また、完成した電流の経路を形成する電線に対する取り付けを可能にするため、二分割された磁性体コアが採用される場合が考えられる。この場合、電流検出装置は、磁性体コアの一方の分割片及び磁電変換素子を支持するモジュールと、磁性体コアの他方の分割片を支持するモジュールと、両モジュールを組み合わされた状態で固定するロック機構とを備える。
【００１２】
しかしながら、二分割された磁性体コアが採用される場合、２つの分割片の密着性のばらつき、又は２つの分割片の位置ずれが、電流検出精度の悪化を招く。特に、磁性体コアの２つの分割片の位置ずれは、磁性体コアの断面が小さいほど、電流検出精度への影響が顕著となる。そのため、二分割された磁性体コアを備えた電流検出装置は、磁性体コアの２つの分割片を高い位置精度で強固に密着させるために、精密な位置決め機構及び大型のロック機構を要するという問題点を有している。
【００１３】
本発明は、電流検出装置において、簡素な構成により、完成した電流の経路を形成する電線に対する取り付けの簡易化と、電流検出精度のばらつき防止とを実現できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１発明に係る電流検出装置は、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、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の位置で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、磁性体コアを支持するコア支持部が形成され、さらに磁性体コアのギャップ部の位置において磁性体コアの外側から磁性体コアの中空部へ連通する電線挿入路が形成された第１モジュールである。
（４）第４の構成要素は、第１モジュールの電線挿入路に嵌る外形を有するとともに内側に磁電変換素子を支持する素子支持部が形成された第２モジュールである。
（５）第５の構成要素は、素子支持部が電線挿入路に嵌め入れられた状態で第２モジュールを第１モジュールに固定するロック機構である。
【００１５】
また、第２発明に係る電流検出装置は、第１発明に係る電流検出装置の一例であり、以下に示される各構成を有するコア支持部、電線挿入路及び素子支持部を含む。
（１−１）コア支持部は、磁性体コアの中空部に形成され、素子支持部の先端部に接する第１接触面と磁性体コアの両端部各々の内側の面に接するとともに素子支持部の一部と併せて磁性体コアの両端部各々が嵌る窪みを形成する第２接触面とが形成された部分である。
（１−２）電線挿入路は、磁性体コアの両端が露出する状態で磁性体コアの外側から磁性体コアの中空部へ連通する空間である。
（１−３）素子支持部は、磁性体コアの両端部各々の外側の面に接するとともにコア支持部の第２接触面と併せて磁性体コアの両端部各々が嵌る窪みを形成する第３接触面が形成された部分である。
【００１６】
また、第３発明に係る電流検出装置は、第２発明に係る電流検出装置の一例であり、以下に示される構成を有する素子支持部を含む。即ち、第３発明における素子支持部は、内側の面が磁電変換素子を嵌め入れられた穴を形成するとともに外側の面が第３接触面を形成する一連の壁からなる。
【００１７】
また、第４発明に係る電流検出装置は、第１発明から第３発明までのいずれかに係る電流検出装置の一例であり、第１モジュール及び第２モジュールを相対的に移動可能に連結する連結機構をさらに備える。
【００１８】
また、第５発明に係る電流検出装置は、第４発明に係る電流検出装置の一例であり、以下に示される構成を有する連結機構を含む。即ち、第５発明における連結機構は、第１モジュール及び第２モジュールを相対的に回動可能に連結する機構である。
【００１９】
また、第６発明に係る電流検出装置は、第４発明に係る電流検出装置の一例であり、以下に示される構成を有する連結機構を含む。即ち、第６発明における連結機構は、軸を中心として第１モジュール及び第２モジュールを相対的に回動可能に連結するとともにその軸を直線方向に沿ってスライド可能に支持する機構である。
【００２０】
また、第７発明に係る電流検出装置は、第１発明から第６発明に係る電流検出装置の一例であり、第１モジュール及び第２モジュールの少なくとも一方に、磁性体コアの中空部を通る電流の経路に沿って形成された突起部が形成されている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る電流検出装置において、電線は、磁性体コアを支持する第１モジュールの電線挿入路を通じて磁性体コアの中空部へ挿入される。さらに、電線が磁性体コアの中空部に挿入された状態で、第２モジュールの素子支持部が、第１モジュールの電線挿入路に嵌め入れられる。これにより、素子支持部内の磁電変換素子が、磁性体コアのギャップ部において位置決めされる。そして、ロック機構が、第２モジュールを第１モジュールに固定することにより、磁性体コア及び磁電変換素子が、予め定められた位置関係で保持される。
【００２２】
以上に示したように、磁性体コアの中空部への電線の挿入、第１モジュールの電線挿入路への素子支持部の嵌め込み、及びロック機構による固定、という簡易な作業により、本発明に係る電流検出装置を電線に取り付けることが可能である。また、完成した電流の経路を形成する電線に対する取り付けも可能である。
【００２３】
また、本発明に係る電流検出装置において、磁性体コア及び磁電変換素子は、電線挿入路に対する素子支持部の嵌め入れ構造により高い精度で位置決めされる。そのため、本発明に係る電流検出装置が採用されることにより、電流検出精度のばらつきが防止される。しかも、本発明におけるロック機構は、素子支持部が電線挿入路に嵌め入れられた状態を維持できる程度の簡素な機構で十分である。
【００２４】
また、第２発明に係る電流検出装置において、コア支持部及び素子支持部は、磁性体コアの両端部各々が嵌る窪みを形成する。この場合、磁性体コア及び磁電変換素子の位置関係の誤差は、コア支持部及び素子支持部における磁性体コアの両端部の近傍のごく狭い範囲内に位置する部分の寸法公差によってのみ生じる。一般に、成形部材において、狭い範囲内に存在する部位の寸法公差は、広い範囲に渡って存在する部位の寸法公差に比べれば十分に小さい。そのため、磁性体コア及び磁電変換素子の位置決めの精度がより高まり、電流検出精度のばらつき防止効果がより高まる。
【００２５】
また、第３発明に係る電流検出装置において、内側の面が磁電変換素子を嵌め入れられた穴を形成し、外側の面が磁性体コアの端部に接する第３接触面を形成する一連の壁が、素子支持部を構成する。この場合、磁性体コア及び磁電変換素子の位置関係は、磁電変換素子の周囲を取り囲んで一連に形成された壁の厚みによって定まる。一般に、成形部材において、１箇所の部位の厚みの寸法公差は、離間した複数の部位相互の位置の寸法公差に比べれば十分に小さい。そのため、磁性体コア及び磁電変換素子の位置決めの精度がより高まり、電流検出精度のばらつき防止効果がより高まる。
【００２６】
また、第４発明に係る電流検出装置は、第１モジュール及び第２モジュールを相対的に移動可能に連結する連結機構を備える。この場合、第１モジュール及び第２モジュールが分離されている場合よりも、電線への取り付け作業が容易となる。
【００２７】
例えば、第５発明に係る電流検出装置において、連結機構は、２つのモジュールを相対的に回動可能に連結する機構である。この場合、電線への取り付け作業を片手で行うことが可能となる。
【００２８】
ところで、素子支持部が円周軌道に沿って磁性体コアのギャップ部に嵌め入れられる場合、磁性体コアのギャップ部への入口を広げるために、磁性体コアの両端部に面取り加工などを施す必要が生じる。一方、第６発明に係る電流検出装置において、連結機構は、軸を中心として２つのモジュールを相対的に回動可能に連結し、その軸を直線方向に沿ってスライド可能に支持する機構である。この場合、第１モジュールの素子支持部を直線軌道に沿って第２モジュールの電線挿入路、即ち、磁性体コアのギャップ部に嵌め入れることができる。その結果、電線への取り付け作業が容易になることに加え、磁性体コアの両端部に面取り加工を施す工数を省略できる効果が得られる。
【００２９】
また、第７発明に係る電流検出装置においては、第１モジュール及び第２モジュールの少なくとも一方に、磁性体コアの中空部を通る電流の経路に沿って形成された突起部が形成されている。この場合、突起部と電線とを結束する結束具により、電流検出装置を電線に固定することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電流検出装置１の斜視図である。
【図２】電流検出装置１の三面図である。
【図３】電流検出装置１の閉状態における断面図である。
【図４】電流検出装置１の開状態における断面図である。
【図５】磁性体コアが取り外された閉状態の電流検出装置１の断面図である。
【図６】電流検出装置１を構成するコアモジュールの分解斜視図である。
【図７】電流検出装置１を構成するコアモジュールの斜視図である。
【図８】電流検出装置１を構成する素子モジュールの分解斜視図である。
【図９】電流検出装置１を構成する素子モジュールの第１方向からの斜視図である。
【図１０】電流検出装置１を構成する素子モジュールの第２方向からの斜視図である。
【図１１】電流検出装置１の２つのモジュールとそれらを連結する連結ピンとを示す斜視図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る電流検出装置１Ａの三面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る電流検出装置１Ｂの閉状態に移行する前の状態における断面図である。
【図１４】電流検出装置１Ｂの閉状態における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
本発明の各実施形態に係る電流検出装置１，１Ａ，１Ｂ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電線に流れる電流を検出する装置である。
【００３３】
＜第１実施形態＞
以下、図１から図１１を参照しつつ、本発明の第１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。図１から図４に示されるように、電流検出装置１は、磁性体コア７を含むコアモジュール１０と、ホール素子８を含む素子モジュール２０と、コアモジュール１０及び素子モジュール２０を連結する連結ピン３０とを備えている。コアモジュール１０及び素子モジュール２０は、連結ピン３０を中心として、磁性体コア７のギャップ部７Ｂが開放された開状態からギャップ部７Ｂが塞がれた閉状態まで相対的に回動可能に構成されている。
【００３４】
なお、図１（ａ）は、開状態の電流検出装置１の斜視図、図１（ｂ）は、閉状態の電流検出装置１の斜視図である。また、図１（ｂ）において、電流検出装置１におけるコアモジュール１０が支持する磁性体コア７の中空部７Ｃには、電線９が通されている。また、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、それぞれ電流検出装置１の平面図、正面図及び側面図である。また、図３から図５は、図２に示されるＤ−Ｄ平面の断面図である。
【００３５】
＜磁性体コア＞
磁性体コア７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７Ｂを介して対向し、中空部７Ｃ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７は、狭いギャップ部７Ｂ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７は、ギャップ部７Ｂと併せて円形状の中空部７Ｃを囲む円環状に形成されている。また、本実施形態における磁性体コア７の両端部７Ａの内側の部分及び外側の部分各々は、面取り加工が施されている。
【００３６】
＜ホール素子（磁電変換素子）＞
ホール素子８は、磁性体コア７のギャップ部７Ｂに配置され、磁性体コア７の中空部７Ｃ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。このホール素子８には、電力の入力用及び検出信号の出力用の接続端子が伸び出て形成されている。
【００３７】
ホール素子８は、予め定められた検出中心点が、磁性体コア７のギャップ部７Ｂの中心点に位置し、かつ、その表裏の面がギャップ部７Ｂ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８は、その検出中心点が、磁性体コア７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。
【００３８】
＜電子基板＞
電子基板６は、ホール素子８がその接続端子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６には、ホール素子８の他、ホール素子８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５とが実装されている。
【００３９】
コネクタ５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６には、ホール素子８とコネクタ５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６には、外部から電線及びコネクタ５を介して入力される電力をホール素子８へ供給する回路、及び、ホール素子８の検出信号を増幅し、増幅後の信号をコネクタ５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５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。
【００４０】
＜コアモジュール＞
図３、図４及び図６に示されるように、コアモジュール１０は、磁性体コア７と、磁性体コア７を収容するコア筐体１３とを含むモジュールである。コア筐体１３は、絶縁性の部材であり、第１本体ケース１３１と第１本体ケース１３１に取り付けられる第１蓋部材１３２とで構成されている。第１本体ケース１３１及び第１蓋部材１３２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。
【００４１】
第１蓋部材１３２は、磁性体コア７を収容する第１本体ケース１３１に対し、磁性体コア７を挟み込みつつ、第１本体ケース１３１の開口部を塞ぐように取り付けられる。図６及び図７に示されるように、第１本体ケース１３１及び第１蓋部材１３２は、磁性体コア７の両端部７Ａが外部に露出する状態で、磁性体コア７をそれらの間に挟み込みつつ収容する。磁性体コア７は、第１本体ケース１３１及び第１蓋部材１３２の間に挟み込まれることにより、コア筐体１３内における電流通過方向の位置が、一定の位置に保持される。
【００４２】
さらに、第１本体ケース１３１及び第１蓋部材１３２には、それらを組み合わせ状態で保持する第１ロック機構１５が設けられている。図６及び図７に示される第１ロック機構１５は、第１本体ケース１３１の側面に突出して形成された爪部１５１と、第１蓋部材１３２の側方に形成された環状の枠部１５２とを備える。第１本体ケース１３１の爪部１５１が、第１蓋部材１３２の枠部１５２が形成する孔に嵌り込むことにより、第１本体ケース１３１及び第１蓋部材１３２は、それらが組み合わされた状態で保持される。
【００４３】
また、コア筐体１３には、磁性体コア７のギャップ部７Ｂの位置において磁性体コア７の外側から磁性体コア７の中空部７Ｃへ連通する電線挿入路１２が形成されている。図１（ａ）、図４及び図７に示されるように、本実施形態における電線挿入路１２は、磁性体コア７の両端部７Ａが露出する状態で磁性体コア７の外側から磁性体コア７の中空部７Ｃへ連通する空間である。
【００４４】
また、コアモジュール１０のコア筐体１３には、磁性体コア７の中空部７Ｃの位置で磁性体コア７をその内側から支持するコア支持部１１と、連結ピン３０が通される貫通穴が形成された第１連結部１４とが形成されている。
【００４５】
図３及び図４に示されるように、コア支持部１１は、磁性体コア７の中空部７Ｃに形成され、磁性体コア７の中空部７Ｃの輪郭に沿い、ギャップ部７Ｂの方向の一部が欠けた一連の壁状に形成されている。即ち、コア支持部１１が形成する壁は、電線挿入路１２の部分において欠けている。コア支持部１１は、磁性体コア７とその中空部７Ｃに通される電線９とを電気的に絶縁し、さらにコア筐体１３内への水又は粉塵などの異物の浸入を防ぐ隔壁として機能する。
【００４６】
＜素子モジュール＞
図３、図４及び図８に示されるように、素子モジュール２０は、ホール素子８と、ホール素子８及びコネクタ５が実装された電子基板６と、ホール素子８及び電子基板６を収容する素子筐体２２とを含むモジュールである。素子筐体２２は、絶縁性の部材であり、第２本体ケース２２１と第２本体ケース２２１に取り付けられる第２蓋部材２２２とで構成されている。第２本体ケース２２１及び第２蓋部材２２２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。
【００４７】
第２蓋部材２２２は、ホール素子８及び電子基板６を収容する第２本体ケース２２１に対し、ホール素子８、コネクタ５及び電子基板６を挟み込みつつ、第２本体ケース２２１の開口部を塞ぐように取り付けられる。図８から図１０に示されるように、第２本体ケース２２１及び第２蓋部材２２２は、コネクタ５の接続端が外部に露出する状態で、ホール素子８、コネクタ５及び電子基板６をそれらの間に挟み込みつつ収容する。ホール素子８は、第２本体ケース２２１及び第２蓋部材２２２の間に挟み込まれることにより、素子筐体２２内における電流通過方向の位置が、一定の位置に保持される。
【００４８】
さらに、第２本体ケース２２１及び第２蓋部材２２２には、それらを組み合わせ状態で保持する第２ロック機構２５が設けられている。図８から図１０に示される第２ロック機構２５は、第２本体ケース２２１の側面に突出して形成された爪部２５１と、第２蓋部材２２２の側方に形成された環状の枠部２５２とを備える。第２本体ケース２２１の爪部２５１が、第２蓋部材２２２の枠部２５２が形成する孔に嵌り込むことにより、第２本体ケース２２１及び第２蓋部材２２２は、それらが組み合わされた状態で保持される。
【００４９】
また、素子モジュール２０の素子筐体２２には、ホール素子８支持する素子支持部２１と、連結ピン３０が通される貫通穴が形成された第２連結部２４とが形成されている。素子支持部２１は、コアモジュール１０の電線挿入路１２に嵌る外形を有するとともに、内側にホール素子８を支持する。
【００５０】
＜連結機構＞
コアモジュール１０の第１連結部１４、素子モジュール２０の第２連結部２４及び連結ピン３０は、コアモジュール１０及び素子モジュール２０を相対的に回動可能に連結する連結機構を構成する。図１１は、電流検出装置１の２つのモジュール１０，２０とそれらを連結する連結ピン３０とを示す斜視図である。
【００５１】
連結ピン３０は、コアモジュール１０及び素子モジュール２０を連結する軸である。図１１に示されるように、連結ピン３０は、軸にネジ穴が形成されたネジ受けピン３１とネジ受けピン３１のネジ穴に螺着されるネジ３２とにより構成されている。ネジ受けピン３１及びネジ３２は、重ねて配列された第１連結部１４及び第２連結部２４の両側からそれらの貫通穴に通されて結合される。
【００５２】
連結ピン３０で連結されたコアモジュール１０及び素子モジュール２０は、連結ピン３０を中心として、磁性体コア７のギャップ部７Ｂが開放された開状態からギャップ部７Ｂが塞がれた閉状態まで相対的に回動可能である。なお、相対的に回動可能とは、コアモジュール１０に対して素子モジュール２０が回動可能であるとともに、素子モジュール２０に対してコアモジュール１０が回動可能であることを意味する。
【００５３】
＜磁性体コア及びホール素子の位置決め構造＞
図３、図４及び図６に示されるように、コアモジュール１０において、コア支持部１１は、素子モジュール２０における素子支持部２１の先端面２１Ａに接する第１接触面１１Ａと、磁性体コア７の両端部７Ａ各々の内側の面に接する第２接触面１１Ｂとが形成された部分である。
【００５４】
また、図３、図４及び図１０に示されるように、素子モジュール２０において、素子支持部２１は、内側の面がホール素子８を嵌め入れられた穴を形成する一連の壁からなる部分である。即ち、素子支持部２１は、ホール素子８の周囲を取り囲んで一連に形成された壁状の部分である。なお、図１０に、素子支持部２１の外観が示されている。
【００５５】
また、素子モジュール２０において、素子支持部２１は、その外側の面において、磁性体コア７の両端部７Ａ各々の外側の面に接する第３接触面２１Ｂが形成された部分でもある。なお、磁性体コア７の両端部７Ａ各々の外側の面とは、磁性体コア７の両端部７Ａにおける、素子支持部２１の第２接触面１１Ｂに接触する面に対して相対的に外側に位置する面であることを意味する。
【００５６】
図５は、磁性体コア７が取り外された閉状態の電流検出装置１のＤ−Ｄ断面図である。図３及び図５に示されるように、素子支持部２１がコアモジュール１０の電線挿入路１２に嵌め入れられた閉状態において、コア支持部１１の外側の第２接触面１１Ｂと、素子支持部２１の外側の第３接触面２１Ｂとは、それらが組み合わさることにより、磁性体コア７の両端部７Ａ各々が嵌る２つの窪みを形成する。
【００５７】
磁性体コア７の両端部７Ａは、ギャップ部７Ｂの中心を基準に対称な形状であり、コア支持部１１の第２接触面１１Ｂ及び素子支持部２１の第３接触面２１Ｂが形成する２つの窪みも、ギャップ部７Ｂの中心を基準に対称な形状である。
【００５８】
電流検出装置１において、電線９は、磁性体コア７を支持するコアモジュール１０の電線挿入路１２を通じて磁性体コア７の中空部７Ｃへ挿入される。さらに、電線９が磁性体コア７の中空部７Ｃに挿入された状態で、素子モジュール２０が、コアモジュール１０に対して開状態から閉状態へ回動される。これにより、素子モジュール２０の素子支持部２１が、コアモジュール１０の電線挿入路１２に嵌め入れられ、素子支持部２１内のホール素子８が、磁性体コア７のギャップ部７Ｂにおいて位置決めされる。
【００５９】
また、素子筐体２２には、素子モジュール２０がコアモジュール１０に対して開状態から閉状態へ回動されることにより、コア筐体１３の一部が嵌り込む溝２６が形成されている。電流通過方向におけるコアモジュール１０及び素子モジュール２０の位置関係は、コア筐体１３の一部と素子筐体２２の溝２６との嵌め合い構造により、一定の位置関係で保持される。
【００６０】
＜ロック機構＞
コアモジュール１０のコア筐体１３及び素子モジュール２０の素子筐体２２には、素子支持部２１が電線挿入路１２に嵌め入れられた状態で素子モジュール２０をコアモジュール１０に固定する第３ロック機構４０が設けられている。図１及び図２などに示される第３ロック機構４０は、コア筐体１３の表面に突出して形成された爪部１６と、素子筐体２２に形成された環状の枠部２３とを備える。
【００６１】
電流検出装置１において、素子モジュール２０が開状態から閉状態へ回動されるだけで、コアモジュール１０の電線挿入路１２への素子支持部２１の嵌め込みと、第３ロック機構４０による両モジュール１０，２０の固定とが完了する。第３ロック機構４０が、素子モジュール２０をコアモジュール１０に固定することにより、磁性体コア７及びホール素子８が、予め定められた位置関係で保持される。なお、爪部１６が素子筐体２２に、状の枠部２３がコア筐体１３に形成されてもよい。
【００６２】
＜効果＞
以上に示したように、電流検出装置１が採用されれば、磁性体コア７の中空部７Ｃへの電線９の挿入、及び素子モジュール２０の回動という簡易な作業により、電流検出装置１を電線９に取り付けることが可能である。また、完成した電流の経路を形成する電線９に対する取り付けも可能である。
【００６３】
また、電流検出装置１において、磁性体コア７及びホール素子８は、電線挿入路１２に対する素子支持部２１の嵌め入れ構造により高い精度で位置決めされる。そのため、電流検出装置１が採用されることにより、電流検出精度のばらつきが防止される。しかも、第３ロック機構４０は、素子支持部２１が電線挿入路１２に嵌め入れられた状態を維持できる程度の簡素な機構で十分である。
【００６４】
また、図３及び図５に示されるように、電流検出装置１において、コア支持部１１及び素子支持部２１は、磁性体コア７の両端部７Ａ各々が嵌る窪みを形成する。この構成によれば、磁性体コア７及びホール素子８の位置関係の誤差は、コア支持部１１及び素子支持部２１における磁性体コア７の両端部７Ａの近傍のごく狭い範囲内に位置する部分の寸法公差によってのみ生じる。
【００６５】
一般に、成形部材において、狭い範囲内に存在する部位の寸法公差は、広い範囲に渡って存在する部位の寸法公差に比べれば十分に小さい。そのため、電流検出装置１において、磁性体コア７及びホール素子８の位置決めの精度は高く、電流検出精度のばらつきは小さい。
【００６６】
また、電流検出装置１において、素子支持部２１は、内側の面がホール素子８を嵌め入れられた穴を形成し、外側の面が磁性体コア７の両端部７Ａに接する第３接触面２１Ｂを形成する一連の壁である。この構成によれば、磁性体コア７及びホール素子８の位置関係は、ホール素子８の周囲を取り囲んで一連に形成された壁の厚みによって定まる。一般に、成形部材において、１箇所の部位の厚みの寸法公差は、離間した複数の部位相互の位置の寸法公差に比べれば十分に小さい。この構成も、電流検出装置１における磁性体コア７及びホール素子８の位置決めの精度を高め、電流検出精度のばらつきを小さくできる要因の一つである。
【００６７】
また、電流検出装置１において、コアモジュール１０及び素子モジュール２０は、連結機構１４，２４，３０によって回動可能に連結されている。そのため、電線９に対する電流検出装置１の取り付け作業を片手で行うことが可能であり、両モジュール１０，２０が分離されている場合よりも、取り付け作業が容易となる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
次に、図１２に示される三面図を参照しつつ、本発明の第２実施形態に係る電流検出装置１Ａについて説明する。この電流検出装置１Ａは、図１から図１２に示された電流検出装置１に対し、電線９に対する固定用の突起部５０が追加された構成を有している。図１２において、図１〜図１１に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、電流検出装置１Ａにおける電流検出装置１と異なる点についてのみ説明する。
【００６９】
電流検出装置１Ａにおけるコアモジュール１０のコア筐体１３には、磁性体コア７の中空部７Ｃを通る電流の経路に沿って、即ち、電線９に沿って形成された突起部５０が形成されている。この突起部５０は、磁性体コア７の中空部７Ｃに通された電線９に対して電流検出装置１Ａを結束用バンド４によって固定するために用いられる。そのため、突起部５０には、結束用バンド４が通される貫通孔５１が形成されている。なお、図１２において、電線９及び結束用バンド４は、仮想線（二点鎖線）によって記されている。
【００７０】
電流検出装置１Ａが、電線９に対する固定用の突起部５０を備えることにより、電流検出装置１Ａを電線９に対して固定する作業が容易となる。なお、電流検出装置１Ａが、貫通孔５１のない突起部５０を備えることも考えられる。この場合の電流検出装置１Ａは、電線９と突起部５０とを結束する粘着テープなどによって電線９に対して固定される。
【００７１】
なお、電流検出装置１Ａにおいて、突起部５０は、コアモジュール１０及び素子モジュール２０のうちの少なくとも一方に設けられていればよい。
【００７２】
＜第３実施形態＞
次に、図１３及び図１４に示される断面図を参照しつつ、本発明の第３実施形態に係る電流検出装置１Ｂについて説明する。この電流検出装置１Ｂは、図１から図１２に示された電流検出装置１に対し、２つのモジュール１０，２０を移動可能に連結する連結機構が異なる構成を有している。図１３及び図１４において、図１〜図１１に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、電流検出装置１Ｂにおける電流検出装置１と異なる点についてのみ説明する。
【００７３】
電流検出装置１Ｂの連結機構は、連結ピン３０を中心としてコアモジュール１０及び素子モジュール２０を相対的に回動可能に連結するとともに、連結ピン３０を直線方向に沿ってスライド可能に支持する機構である。
【００７４】
より具体的には、電流検出装置１Ｂの連結機構は、コア筐体１３に形成された第１連結部１４、素子筐体２２に形成さられた第２連結部２４Ｂ及び連結ピン３０を備える。第１連結部１４は、連結ピン３０の外周面と密接する円形の貫通孔が形成された部分である。一方、第２連結部２４Ｂは、短径が連結ピン３０の外周面と密接する寸法で形成された長孔状の貫通孔が形成された部分である。連結ピン３０を構成するネジ受けピン３１及びネジ３２は、重ねて配列された第１連結部１４及び第２連結部２４Ｂの両側からそれらの貫通穴に通されて結合される。
【００７５】
電流検出装置１Ｂにおいて、コアモジュール１０は、軸である連結ピン３０を中心として回動可能である。一方、素子モジュール２０は、軸である連結ピン３０を中心として回動可能であるとともに、第２連結部２４Ｂの貫通孔の長径方向に沿って直線的にスライド可能である。
【００７６】
図１３に示されるように、電流検出装置１Ａにおいては、まず、素子モジュール２０が  回動されることにより、素子支持部２１が、電線挿入路１２に対して正面から対向する位置へ移動する。次に、素子モジュール２０が、コアモジュール１０の方向へ直線的にスライド移動されることにより、コアモジュール１０の電線挿入路１２への素子支持部２１の嵌め込みと、第３ロック機構４０による両モジュール１０，２０の固定とが完了する。第３ロック機構４０が、素子モジュール２０をコアモジュール１０に固定することにより、磁性体コア７及びホール素子８が、予め定められた位置関係で保持される。
【００７７】
なお、電流検出装置１Ａにおけるコア支持部１１も、電流検出装置１のそれと同様に、素子モジュール２０における素子支持部２１の先端面２１Ａに接する第１接触面１１Ａと、磁性体コア７の両端部７Ａ各々の内側の面に接する第２接触面１１Ｂとが形成された部分である。また、電流検出装置１Ａにおける素子支持部２１も、電流検出装置１のそれと同様に、その外側の面において、磁性体コア７の両端部７Ａ各々の外側の面に接する第３接触面２１Ｂが形成された部分である。
【００７８】
そして、図１４に示されるように、素子支持部２１がコアモジュール１０の電線挿入路１２に嵌め入れられた閉状態において、コア支持部１１の外側の第２接触面１１Ｂと、素子支持部２１の外側の第３接触面２１Ｂとは、それらが組み合わさることにより、磁性体コア７の両端部７Ａ各々が嵌る２つの窪みを形成する。
【００７９】
第１実施形態の電流検出装置１においては、素子支持部２１が円周軌道に沿って磁性体コア７のギャップ部７Ｂに嵌め入れられる。そのため、磁性体コア７のギャップ部７Ｂへの入口を広げるために、磁性体コア７の両端部７Ａに面取り加工などを施す必要が生じる。
【００８０】
一方、電流検出装置１Ａの連結機構は、連結ピン３０を中心として２つのモジュール１０，２０を相対的に回動可能に連結し、その連結ピン３０を直線方向に沿ってスライド可能に支持する。そのため、素子モジュール２０の素子支持部２１を直線軌道に沿ってコアモジュール１０の電線挿入路１２、即ち、磁性体コア７のギャップ部７Ｂに嵌め入れることができる。その結果、電線９への取り付け作業を片手で容易に行うことができ、さらに、磁性体コア７の両端部７Ａに面取り加工を施す工数を省略できる効果が得られる。
【００８１】
＜その他＞
電流検出装置１Ｂにおいて、連結機構が、２つのモジュール１０，２０を直線方向に沿ってのみ移動可能に支持する機構であることも考えられる。この場合、例えば、角柱状の連結ピン３０が採用され、第２連結部２４Ｂの貫通孔は、２つのモジュール１０，２０を電線９の直径よりも大きな間隔で離隔できる程度に長い長孔状に形成される。
【００８２】
また、電流検出装置１，１Ａにおいて、２つのモジュール１０，２０の連結機構が省略され、２つのモジュール１０，２０が分離して構成されることも考えられる。但し、その場合、電線９への取り付けを片手で行うことは難しくなる。
【符号の説明】
【００８３】
１，１Ａ，１Ｂ  電流検出装置
４  結束用バンド
５  コネクタ
６  電子基板
７  磁性体コア
７Ａ  磁性体コアの端部
７Ｃ  磁性体コアの中空部
７Ｂ  磁性体コアのギャップ部
８  ホール素子
９  電線
１０  コアモジュール
２１  コア支持部
１１Ａ  コア支持部の第１接触面
１１Ｂ  コア支持部の第２接触面
１２  電線挿入路
１３  コア筐体
１４  第１連結部（連結機構）
１５  第１ロック機構
１６  爪部
２０  素子モジュール
２１  素子支持部
２１Ａ  素子支持部の先端面
２１Ｂ  素子支持部の第３接触面
２２  素子筐体
２４，２４Ｂ  第２連結部（連結機構）
２５  第２ロック機構
２６  素子筐体の溝
３０  連結ピン（連結機構）
３１  ネジ受けピン
３２  ネジ
４０  第３ロック機構
５０  突起部
５１  貫通孔
１３１  第１本体ケース
１３２  第１蓋部材
２２１  第２本体ケース
２２２  第２蓋部材
【図１】
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【図２】
0005673085.tif 000003
【図３】
0005673085.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005673085.tif 000008
【図８】
0005673085.tif 000009
【図９】
0005673085.tif 000010
【図１０】
0005673085.tif 000011
【図１１】
0005673085.tif 000012
【図１２】
0005673085.tif 000013
【図１３】
0005673085.tif 000014
【図１４】
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