(57)【要約】【課題】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、さらにバスバーの過剰な発熱及び振動に起因する不具合を防止できること。【解決手段】電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０は、磁性体コア１０の中空部１１を貫通する貫通部３１とその貫通部３１の両側各々に連なる板状の端子部３２とを有する。貫通部３１は、端子部３２よりも大きな厚みで形成されている。２つの端子部３２各々には、ネジが挿入される貫通孔３２Ｚが形成されて、貫通孔３２Ｚの周囲の表面には、分布して形成された複数の突起からなる突起群３３が設けられている。電流検出用バスバー３０は、磁性体コア１０の中空部１１を貫通可能な金属部材の両端部分がプレス加工により他の部分よりも広い幅の板状に押しつぶされて成形された構造を有する。突起群３３の各突起は、頭頂部の角が貫通孔３２Ｚを囲む円周に対して交差する方向に沿う稜線を形成する。【選択図】図１
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【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、
磁性材料からなり、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に配置され、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、
前記磁性体コアの前記中空部を貫通する貫通部と該貫通部に対し前記中空部を貫通する方向の両側各々に連なりネジが挿入される貫通孔が形成された２つの板状の端子部とが形成された導体からなり、前記貫通部は前記端子部よりも大きな厚みで形成され、２つの前記端子部各々における前記貫通孔の周囲の表面に複数の突起が分布して形成された電流検出用バスバーと、を備えることを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記電流検出用バスバーは、前記磁性体コアの前記中空部を貫通可能な金属部材の両端部分がプレス加工により他の部分よりも広い幅の板状に押しつぶされて成形された構造を有する部材であり、押しつぶされた両端部分が２つの前記端子部を構成する請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項３】
前記電流検出用バスバーの前記端子部における複数の前記突起各々の頭頂部は角を形成する、請求項１または請求項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端子部における複数の前記突起各々は、頭頂部の角が前記貫通孔を囲む円周に対して交差する方向に沿う稜線を形成する形状の突起である、請求項３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は、軟銅又はアルミニウムの部材である、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】
複数の前記突起は、前記電流検出用バスバーの２つの前記端子部各々の両面に形成され、２つの前記端子部各々において各面に形成された複数の前記突起全体の形状は同じ形状である、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。
【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、従来の電流検出装置において、磁性体コアは、概ねリング状かつ磁性材料からなる複数の薄い板状部材が、接着剤を介して積層された構造を有している。以下、そのような構造を有する磁性体コアのことを積層タイプの磁性体コアと称する。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
ところで、従来の電流検出装置においては、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。
【０００８】
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。
【０００９】
また、車両に搭載される電流検出装置は、車両から振動を受ける。そのため、仮に、磁性体コアを貫通する部分の厚みが大きく形成されたバスバーが、その前段及び後段のバスバーに対してネジ止めされる場合、そのネジが振動によって緩みやすい。ネジが緩むと、連結されたバスバーの接触不良が生じ、接触不良の部分が過剰に発熱する。
【００１０】
また、一般に、振動によるネジの緩みを防止することが必要な場合、ネジと固定対象との間に挟み込まれる座金又はネジと固定対象とを接着する接着剤が用いられる。しかしながら、座金又は接着剤の使用は、電流検出装置の取り付け工数、材料の管理工数及びコストの増大を招くため好ましくない。
【００１１】
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、バスバーの幅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及び振動に起因する不具合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】
【００１２】
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、磁性材料からなり、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貫通部とその貫通部に対し中空部を貫通する方向の両側各々に連なりネジが挿入される貫通孔が形成された２つの板状の端子部とが形成された導体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、貫通部は端子部よりも大きな厚みで形成され、２つの端子部各々における貫通孔の周囲の表面に複数の突起が分布して形成されている。
【００１３】
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が、磁性体コアの中空部を貫通可能な金属部材の両端部分がプレス加工により他の部分よりも広い幅の板状に押しつぶされて成形された構造を有する部材であり、押しつぶされた両端部分が２つの端子部を構成す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端子部における複数の突起各々の頭頂部が角を形成すれば好適である。例えば、電流検出用バスバーの端子部における複数の突起各々は、頭頂部の角が貫通孔を囲む円周に対して交差する方向に沿う稜線を形成する形状の突起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が、軟銅又はアルミニウムの部材であれば好適である。
【００１６】
また、本発明に係る電流検出装置において、複数の突起が、電流検出用バスバーの２つの端子部各々の両面に形成され、２つの端子部各々において各面に形成された複数の突起全体の形状が同じ形状であることが考えられる。
【発明の効果】
【００１７】
以下、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が磁性体コアの中空部を貫通する方向（電流通過方向）を第１方向と称する。また、電流検出用バスバーにおける、磁性体コアの中空部を貫通する貫通部の前後に連なる端子部の幅方向及び厚み方向をそれぞれ第２方向及び第３方向と称する。
【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は端子部である。即ち、予め敷設された前段及び後段のバスバーに対し、磁性体コアの中空部を貫通した状態の電流検出用バスバーを後から連結することが可能である。そのため、前段及び後段のバスバーとは異なる異形の電流検出用バスバーを採用することが可能であり、前段及び後段のバスバーの幅の制約を受けずに小型の磁性体コアを採用することができる。
【００１９】
また、電流検出用バスバーにおいて、磁性体コアの中空部を貫通する貫通部は、その前後に連なる端子部と比較して、厚みが大きく形成されている。これにより、貫通部は、その幅及び厚み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。
【００２０】
また、本発明において、電流検出用バスバーの端子部におけるネジ止め用の貫通孔の周囲には、複数の突起が分布して形成されている。これら複数の突起からなる突起群は、電流検出用バスバーの端子部とネジのヘッド部との間でバネ効果を発揮し、振動によるネジの緩みを防止する。また、突起群が、電流検出用バスバーの端子部の両面に形成されていれば、それら突起群は、電流検出用バスバーの端子部及びネジのヘッド部の間と、電流検出用バスバーの端子部及び相手側バスバーの端子部の間と、の両方でバネ効果を発揮し、振動によるネジの緩みをより確実に防止する。
【００２１】
以上に示したように、本発明によれば、当該電流検出装置の前段及び後段のバスバーの幅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。さらに、本発明によれば、バスバーの過剰な発熱及び振動に起因する不具合を防止できる。しかも、ネジの緩みを防止するための座金及び接着剤は不要であり、電流検出装置の取り付け工数、材料の管理工数及びコストの増大を招くこともない。
【００２２】
また、電流検出用バスバーが、磁性体コアの中空部を貫通可能な金属部材の端部がプレス加工によって他の部分よりも広い幅の板状に押しつぶされて成形された構造を有する部材であれば好適である。この場合、板状ではない金属部材の両端部に、磁性体コアの中空部の幅よりも幅が広く、かつ、複数の突起が形成された板状の端子部を容易に作ることができる。なお、板状ではない金属部材としては、棒状の金属部材又は筒状の金属部材が考えられる。
【００２３】
また、端子部における複数の突起各々の頭頂部が角を形成していれば、端子部とネジのヘッド部との摩擦抵抗が高まり、振動によるネジの緩みがより確実に防止される。
【００２４】
ところで、突起群において、主としてバネ効果を発揮する部分は、各突起の頭頂部の角の部分である。従って、各突起の頭頂部の角が、高密度で分布していれば、バネ効果が高まる。
【００２５】
例えば、複数の突起各々の頭頂部の角が、貫通孔を囲む円周に対して交差する方向に沿う稜線を形成していれば、バネ効果を主として発揮する複数の突起の頭頂部の角がより高密度で分布し、複数の突起全体のバネ効果がより高まる。また、複数の突起各々の頭頂部の角が、ネジの回転方向に対して交差する方向に沿う稜線を形成するため、端子部とネジのヘッド部との摩擦抵抗がより高まる。その結果、振動によるネジの緩みがより確実に防止される。
【００２６】
また、電流検出用バスバーが、比較的縦弾性係数の小さい軟銅又はアルミニウムの部材であれば、十分なバネ効果が得られやすく好適である。
【００２７】
また、２つの端子部各々の両面に形成された複数の突起全体の形状が、一方の面と他方の面との間で同じ形状であれば、電流検出用バスバーの取り付け方向の自由度が高まり好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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が備える電流検出用バスバーの三面図である。
【図３】電流検出用バスバーの端子部の側面図である。
【図４】電流検出用バスバーの製造工程を模式的に示す斜視図である。
【図５】磁性体コアが電流検出用バスバーの貫通部に装着される様子を示す平面図である。
【図６】電流検出装置１の平面図である。
【図７】電流検出装置１が予め敷設されたバスバーに連結される様子を模式的に示す斜視図である。
【図８】電流検出装置１に適用可能な第１の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。
【図９】電流検出装置１に適用可能な第２の応用例に係る電流検出用バスバーの平面図である。
【図１０】電流検出装置１に適用可能な第３の応用例に係る電流検出用バスバーの平面図である。
【図１１】電流検出装置１に適用可能な第４の応用例に係る電流検出用バスバーの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。
【００３０】
まず、図１〜図７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。なお、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は正面図である。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。図１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。
【００３１】
＜磁性体コア＞
磁性体コア１０は、パーマロイ、フェライト又はケイ素鋼などの磁性材料からなる部材（磁性体）である。磁性体コア１０は、例えば、磁性材料からなる粉体の焼結により成形された部材である。そのような磁性体コア１０は、磁性材料からなる固体粉末の集合体が、型枠内で圧縮され、さらに、その磁性体材料の融点よりも低い温度で加熱されることによって固化及び成形された部材である。或いは、磁性体コア１０は、積層タイプの磁性体コアであってもよい。
【００３２】
また、磁性体コア１０は、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を有するものの概ね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、円形状の中空部１１を囲む円環状に形成されている。
【００３３】
＜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。
【００３４】
＜電子基板＞
電子基板５０は、ホール素子２０の端子２１に接続される回路と、その回路と外部の他の回路とを接続するコネクタ５１とが実装された基板である。従って、コネクタ５１は、ホール素子２０に対して電気的に接続されている。電子基板５０に実装された回路は、例えば、ホール素子２０から出力される磁束の検出信号を増幅する回路などである。ホール素子２０は、コネクタ５１を含む電子基板５０を介して、外部の回路と接続される。
【００３５】
＜電流検出用バスバー＞
電流検出用バスバー３０は、軟銅又はアルミニウムなどの比較的縦弾性係数の小さい金属からなる導電体であり、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。
【００３６】
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前段及び後段の他のバスバー（バッテリ側のバスバー及び機器側のバスバー）に対して連結される。電流検出用バスバー３０と、これに連結された前段及び後段の他のバスバーとは、バッテリから電装機器へ至る電流伝送経路を形成する。
【００３７】
図１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加工が施された部材からなる。電流検出用バスバー３０において、加工された両端部分は、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貫通部３１と、その貫通部３１に対し中空部１１を貫通する方向の両側各々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】
貫通部３１は、磁性体コア１０の中空部１１を電流通過方向に沿って貫通する部分であり、その断面形状は扁平な形状ではない。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。以下の説明において、電流通過方向（Ｘ軸方向）を第１方向と称する。
【００３９】
電流検出用バスバー３０における貫通部３１は、例えば、円柱状又は楕円柱状などの棒状に形成され、その断面形状は非扁平である。一方、２つの端子部３２は、いずれも扁平は形状で形成されている。貫通部３１は、２つの端子部３２各々よりも大きな厚みで形成されている。
【００４０】
また、２つの端子部３２各々には、その端子部３２と前端又は後段のバスバーの端子部との連結用のネジが挿入される貫通孔３２Ｚが形成されている。後述するように、端子部３２は、ネジにより前段及び後段の他のバスバーと連結される。
【００４１】
各図において、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。以下の説明において、端子部３２の幅方向（Ｙ軸方向）及び厚み方向（Ｚ軸方向）をそれぞれ第２方向及び第３方向と称する。
【００４２】
以下、２つの端子部３２の構造についてより詳しく説明する。２つの端子部３２は、いずれも板状に形成され、２つの端子部３２の両面各々における貫通孔３２Ｚの周囲の表面には、複数の突起が分布して形成されている。以下、各端子部３２の表面に分布して形成された複数の突起を突起群３３と称する。
【００４３】
図３に示されるように、突起群３３を構成する各突起は、その頭頂部が鋭角を形成している。さらに、図２（ａ）に示されるように、突起群３３を構成する各突起は、頭頂部の角が貫通孔３２Ｚを囲む円周に対して交差する方向に沿う稜線を形成する形状の突起である。
【００４４】
図２（ａ）に示される例では、突起群３３を構成する各突起は、頭頂部の角が貫通孔３２Ｚの中心を中心とする円周に対して直交する直線に沿う稜線を形成する形状の突起である。即ち、突起群３３を構成する各突起の頭頂部は、貫通孔３２Ｚの中心から放射状に延びる直線に沿う稜線を形成している。
【００４５】
また、図３に示されるように、突起群３３を構成する各突起の頭頂部の角は、その角を２等分する面が端子部３２の表面に垂直な方向に対し傾斜するように形成されている。より具体的には、突起群３３を構成する各突起は、その頭頂部の角を２等分する面が、ネジが緩むときのネジの回転方向に抗する方向へ傾斜するように形成されている。即ち、突起群３３の断面の輪郭は、ネジの締め付け方向へ刃先が向くのこぎり刃状に形成されている。なお、ネジの締め付け方向は、一般に、貫通孔３２Ｚの周囲における時計回りの方向である。
【００４６】
また、２つの端子部３２各々の両面に形成された突起群３３全体の形状は、一方の面と他方の面との間で同じ形状である。
【００４７】
図４は、電流検出用バスバー３０の製造工程を模式的に示す斜視図である。電流検出用バスバー３０は、棒状の金属部材３０Ｘの両端部分に加工が施された構造を有する。棒状の金属部材３０Ｘの幅及び厚みは、磁性体コア１０の両端の間隔であるギャップ高さＤ２よりも大きく形成されている。図４に示される金属部材３０Ｘは円柱状であるため、金属部材３０Ｘの幅及び厚みは、金属部材３０Ｘの直径である。
【００４８】
より具体的には、電流検出用バスバー３０は、磁性体コア１０の中空部１１を貫通する棒状の金属部材３０Ｘの両端における一定範囲の部分が、プレス機６０などを用いたプレス加工によって他の部分よりも広い幅の板状に押しつぶされた構造を有する部材である。
【００４９】
即ち、電流検出装置１を製造する工程において、電流検出用バスバー３０を製造する工程は、棒状の金属部材３０Ｘの一方の端部を、プレス機６０などによって他の部分よりも広い幅の板状に押しつぶす第１のプレス工程と、棒状の金属部材３０Ｘの他方の端部を、プレス機６０などによって他の部分よりも広い幅の板状に押しつぶす第２のプレス工程とを含む。
【００５０】
そして、扁平形状に押しつぶされた両端の部分が、電流検出用バスバー３０における板状の２つの端子部３２を構成し、それらの間の棒状の部分が、電流検出用バスバー３０の貫通部３１を構成する。
【００５１】
また、図４に示されるように、プレス工程で用いられるプレス機６０における一対の圧接部の各々には、端子部３２の突起群３３を成形するための凹凸部６１が設けられている。図４に示されるようなプレス機６０を用いたプレス工程により、表面に突起群３３が形成された端子部３２の成形が行われる。
【００５２】
図４に示される金属部材３０Ｘは円柱状の部材であり、このような金属部材３０Ｘの両端の加工により製造される電流検出用バスバー３０の貫通部３１は円柱状である。なお、棒状の金属部材３０Ｘは、断面が楕円の楕円棒状又は断面が矩形の角棒状であることも考えられる。また、棒状の金属部材３０Ｘは、断面が四角形以外の多角形である棒状であることも考えられる。
【００５３】
金属部材３０Ｘの断面形状、即ち、貫通部３１の断面形状は、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ことが望ましい。例えば、Ｎが３以上の整数であるとすると、磁性体コア１０の中空部１１の輪郭形状が正Ｎ角形である場合、金属部材３０Ｘの形状が正Ｎ角柱であれば好適である。また、磁性体コア１０の中空部１１の輪郭形状が円形である場合、金属部材３０Ｘの形状が円柱であれば好適である。また、磁性体コア１０の中空部１１の輪郭形状が、長軸と短軸との比がＲである楕円形である場合、金属部材３０Ｘの形状が、断面における長軸と短軸との比がＲである楕円柱であれば好適である。
【００５４】
電流検出用バスバー３０において、２つの端子部３２各々の幅Ｄ５は、中空部１１の直径Ｄ１（幅）よりも大きく形成されている。また、貫通部３１の厚みＤ４（直径）は、扁平な端子部３２の厚みＤ６よりも大きく形成されている。即ち、貫通部３１の断面の輪郭の縦寸法と横寸法の比は、扁平な端子部３２の断面の縦寸法と横寸法の比よりも１に近い。なお、貫通部３１が円柱状である場合、貫通部３１の厚みＤ４と幅Ｄ３とは同じである。また、比が１に近いということは、比が１であることを含む。
【００５５】
また、磁性体コア１０及び電流検出用バスバー３０は、例えば、図５に示されるような手順で組み合わされる。図５は、磁性体コア１０が電流検出用バスバー３０の貫通部３１に装着される様子を示す平面図である。
【００５６】
磁性体コア１０及び電流検出用バスバー３０が組み合わされる際、まず、電流検出用バスバー３０の端子部３２が、図５の矢印線Ａ１で示されるように、磁性体コア１０の中空部１１からギャップ部１２に亘る空間に挿入される。
【００５７】
次に、磁性体コア１０が、図５の矢印線Ａ２で示されるように、電流検出用バスバー３０の貫通部３１の一部が磁性体コア１０の中空部１１の一部に入るように移動される。これにより、電流検出用バスバー３０における貫通部３１の一部から端子部３２の一部へ亘る部分が、磁性体コア１０の中空部１１からギャップ部１２に亘る空間に挿入された状態となる。
【００５８】
最後に、磁性体コア１０が、図５の矢印線Ａ３で示されるように、電流検出用バスバー３０の端子部３２が磁性体コア１０のギャップ部１２から外れ、電流検出用バスバー３０の貫通部３１が磁性体コア１０の中空部１１を貫通するように移動される。以上により、電流検出用バスバー３０は、その貫通部３１が磁性体コア１０の中空部１１を貫通する状態で、磁性体コア１０と組み合わされる。
【００５９】
なお、棒状の金属部材３０Ｘの両端のうちの少なくとも一方が、磁性体コア１０の中空部１１に棒状の金属部材３０Ｘが挿通された後に、板状にプレス加工されてもよい。
【００６０】
そして、磁性体コア１０と、その磁性体コア１０の中空部１１に貫通した状態の電流検出用バスバー３０とのセットが作られた後に、電流検出用バスバー３０が前段及び後段の他のバスバーに接続される。
【００６１】
図７は、電流検出装置１における２つの端子部３２が、電源ボックスなどの収容箱内に予め敷設された前段及び後段の他のバスバー９に対し、ネジ８によって連結される様子を模式的に示す斜視図である。
【００６２】
なお、図７において、便宜上、絶縁筐体４０の記載は省略されている。図７に示されるように、他のバスバー９における、端子部３２と連結される接続端は、例えば、端子台としての構造を備え、ネジ止め用の孔９Ａが形成されている。
【００６３】
ネジ８は、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２各々の貫通孔３２Ｚと、前段又は後段の他のバスバー９の孔９Ａとに通され、バスバー９を支える台座に形成されたネジ孔に締め付けられる。これにより、電流検出用バスバー３０における２つの端子部３２各々は、前段及び後段の他のバスバー９各々と電気的に接続された状態で台座に固定される。
【００６４】
また、２つの端子部３２各々と前段及び後段の他のバスバー９各々とがネジ８で連結されると、２つの端子部３２各々における一方の面の突起群３３は、端子部３２とネジ８との間に挟み込まれ、他方の面の突起群３３は、端子部３２と他のバスバー９との間に挟み込まれる。
【００６５】
＜絶縁筐体＞
絶縁筐体４０は、絶縁体からなり、磁性体コア１０とホール素子２０と電流検出用バスバー３０と電子基板５０とを保持する部材であり、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とを含む。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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）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。
【００６６】
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。本体ケース４１には、その内側の面において突出する第１保持部４３及び第２保持部４４が形成されている。そして、本体ケース４１は、第１保持部４３及び第２保持部４４により、磁性体コア１０と、中空部１１を貫通する電流検出用バスバー３０と、ギャップ部１２に配置されたホール素子２０とを、それらが相互に接触しない状態で保持する。
【００６７】
より具体的には、第１保持部４３は、磁性体コア１０とその中空部１１を貫通する電流検出用バスバー３０の貫通部３１との隙間に嵌り込むことにより、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０とを、それらが相互に接触しない状態で保持する。また、第２保持部４４は、磁性体コア１０とそのギャップ部１２に配置されたホール素子２０との隙間に嵌り込むことにより、磁性体コア１０とホール素子２０とを、それらが相互に接触しない状態で保持する。
【００６８】
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の両端の端子部３２が内側から外側へ貫通するスリット状の貫通孔であるバスバー孔４５が形成されている。磁性体コア１０の中空部１１を貫通する電流検出用バスバー３０の一方の端子部３２が、本体ケース４１のバスバー孔４５に通された状態において、本体ケース４１の第１保持部４３及び第２保持部４４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。
【００６９】
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、電子基板５０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。その際、電流検出用バスバー３０における他方の端子部３２が、蓋部材４２のバスバー孔４５に対して内側から外側へ通される。
【００７０】
また、電子基板５０が本体ケース４１と蓋部材４２との間に挟み込まれることにより、電子基板５０に実装されたコネクタ５１は、本体ケース４１に形成された欠け部４６に嵌り込んだ状態で保持される。
【００７１】
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。
【００７２】
図６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の平面図である。図６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、磁性体コア１０の両側から組み合わされる。そして、本体ケース４１及び蓋部材４２は、相互に組み合わされることにより、電流検出用バスバー３０の２つの端子部３２各々における貫通孔３２Ｚが形成された部分と、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と電流検出用バスバー３０の貫通部３１とホール素子２０とを覆いつつ一定の位置関係で支持する。
【００７３】
＜効果＞
以上に示した電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０の両端部は端子部３２である。即ち、予め敷設された前段及び後段のバスバー９に対し、磁性体コア１０の中空部１１を貫通した状態の電流検出用バスバー３０を後から連結することが可能である。そのため、前段及び後段のバスバー９とは異なる異形の電流検出用バスバー３０を採用することが可能であり、前段及び後段のバスバー９の幅の制約を受けずに小型の磁性体コア１０を採用することができる。
【００７４】
また、電流検出用バスバー３０において、磁性体コア１０の中空部１１を貫通する貫通部３１は、その前後に連なる端子部３２と比較して、厚みが大きく形成されている。これにより、貫通部３１は、その幅Ｄ３及び厚みＤ４が磁性体コア１０の中空部１１の幅Ｄ１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。
【００７５】
また、電流検出用バスバー３０の端子部３２におけるネジ止め用の貫通孔３２Ｚの周囲には、複数の突起が分布して形成されている。これら複数の突起からなる突起群３３は、電流検出用バスバー３０の端子部３２とネジ８のヘッド部との間でバネ効果を発揮し、振動によるネジ８の緩みを防止する。
【００７６】
また、本実施形態においては、突起群３３は、電流検出用バスバー３０の端子部３２の両面に形成されている。そのため、それら突起群３３は、電流検出用バスバー３０の端子部３２及びネジ８のヘッド部の間と、電流検出用バスバー３０の端子部３２及び相手側のバスバー９の端子部の間と、の両方でバネ効果を発揮し、振動によるネジ８の緩みをより確実に防止する。
【００７７】
以上に示したように、電流検出装置１が採用されることにより、前段及び後段のバスバー９の幅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できる。さらに、バスバーの過剰な発熱及び振動に起因する不具合を防止できる。しかも、ネジ８の緩みを防止するための座金及び接着剤は不要であり、電流検出装置１の取り付け工数、材料の管理工数及びコストの増大を招くこともない。
【００７８】
また、電流検出用バスバー３０は、磁性体コア１０の中空部１１を貫通可能な金属部材３０Ｘの端部がプレス加工によって他の部分よりも広い幅の板状に押しつぶされて成形された構造を有する。この場合、板状ではない金属部材３０Ｘの両端部に、磁性体コア１０の中空部１１の幅Ｄ１よりも幅が広く、かつ、突起群３３が形成された板状の端子部３２を容易に作ることができる。なお、板状ではない金属部材としては、棒状の金属部材又は筒状の金属部材が考えられる。
【００７９】
また、端子部３２の突起群３３を構成する複数の突起各々の頭頂部が角を形成しているため、端子部３２とネジ８のヘッド部との摩擦抵抗が高まり、振動によるネジ８の緩みがより確実に防止される。
【００８０】
ところで、突起群３３において、主としてバネ効果を発揮する部分は、各突起の頭頂部である。電流検出装置１においては、突起群３３を構成する複数の突起各々の頭頂部の角が、貫通孔３２Ｚを囲む円周に対して交差する方向に沿う稜線を形成している。そのため、バネ効果を主として発揮する複数の突起の頭頂部の角がより高密度で分布し、突起群３３全体として高いバネ効果が得られる。さらに、突起群３３を構成する突起各々の頭頂部の角が、ネジ８の回転方向に対して交差する方向に沿う稜線を形成するため、端子部３２とネジ８のヘッド部との摩擦抵抗がより高まる。その結果、振動によるネジ８の緩みがより確実に防止される。
【００８１】
また、電流検出用バスバー３０が、比較的縦弾性係数の小さい軟銅又はアルミニウムの部材であれば、十分なバネ効果が得られやすく好適である。
【００８２】
また、２つの端子部３２各々の両面に形成された突起群３３全体の形状が、一方の面と他方の面との間で同じ形状であるため、電流検出用バスバー３０の取り付け方向の自由度が高まり好適である。
【００８３】
＜第１の応用例＞
以下、図８を参照しつつ、電流検出装置１に適用可能な第１の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８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。
【００８４】
図８に示されるように、電流検出用バスバー３０Ａにおいて、２つの端子部３２は、それぞれ非平行な面に沿った板状に形成されている。図８に示される例では、２つの端子部３２のうちの一方は、Ｘ−Ｙ平面に沿って形成され、他方は、Ｘ−Ｚ平面に沿って形成されている。前段及び後段の他のバスバー９の向きに応じて、図８に示されるような電流検出用バスバー３０Ａが採用されることも考えられる。電流検出用バスバー３０Ａが採用された場合も、電流検出用バスバー３０が採用された場合と同様の効果が得られる。
【００８５】
＜第２の応用例＞
次に、図９を参照しつつ、電流検出装置１に適用可能な第２の応用例に係る電流検出用バスバー３０Ｂについて説明する。図９は、電流検出用バスバー３０Ｂの平面図である。
【００８６】
電流検出用バスバー３０Ｂにおいて、２つの端子部３２各々には突起群３３Ｂが形成されている。その突起群３３Ｂの各突起は、電流検出用バスバー３０の突起群３３の各突起と同様に、頭頂部の角が貫通孔３２Ｚを囲む円周に対して交差する方向に沿う稜線を形成する形状の突起である。
【００８７】
しかしながら、電流検出用バスバー３０Ｂの突起群３３Ｂは、その一部が平坦な面で分断された状態で形成されている。電流検出装置１において、図９に示されるような電流検出用バスバー３０Ｂが採用されることも考えられる。電流検出用バスバー３０Ｂが採用された場合も、電流検出用バスバー３０が採用された場合と同様の効果が得られる。
【００８８】
但し、電流検出用バスバー３０Ｂが採用された場合、突起群３３Ｂが分布する領域内の一部に平坦な面が含まれるため、ネジ８の緩み防止効果は若干下がる。
【００８９】
＜第３の応用例＞
次に、図１０を参照しつつ、電流検出装置１に適用可能な第３の応用例に係る電流検出用バスバー３０Ｃについて説明する。図１０は、電流検出用バスバー３０Ｃの平面図である。
【００９０】
電流検出用バスバー３０Ｃにおいて、２つの端子部３２各々には突起群３３Ｃが形成されている。その突起群３３Ｃの各突起は、電流検出用バスバー３０の突起群３３の各突起と同様に、頭頂部の角が貫通孔３２Ｚを囲む円周に対して交差する方向に沿う稜線を形成する形状の突起である。
【００９１】
但し、突起群３３Ｃの各突起は、相互に平行な稜線を形成する形状の突起である。電流検出装置１において、図１０に示されるような電流検出用バスバー３０Ｃが採用されることも考えられる。電流検出用バスバー３０Ｃが採用された場合も、電流検出用バスバー３０が採用された場合と同様の効果が得られる。
【００９２】
但し、電流検出用バスバー３０Ｃが採用された場合、突起群３３Ｃが形成する稜線の一部はネジ８の回転方向に対して直交しないため、端子部３２とネジ８のヘッド部との摩擦抵抗が若干下がり、ネジ８の緩み防止効果は若干下がる。
【００９３】
＜第４の応用例＞
次に、図１１を参照しつつ、電流検出装置１に適用可能な第４の応用例に係る電流検出用バスバー３０Ｄについて説明する。図１１は、電流検出用バスバー３０Ｄの平面図である。
【００９４】
電流検出用バスバー３０Ｄにおいて、２つの端子部３２各々には突起群３３Ｄが形成されている。その突起群３３Ｄの各突起は、細い柱状の突起である。電流検出用バスバー３０Ｄが採用された場合も、電流検出用バスバー３０が採用された場合と同様の効果が得られる。
【００９５】
但し、電流検出用バスバー３０Ｄが採用された場合、バネ効果を主として発揮する複数の突起の頭頂部の角が分布する密度が若干下がるため、ネジ８の緩み防止効果は若干下がる。
【００９６】
＜その他＞
電流検出装置１において、磁性体コア１０は、円環状以外の形状、例えば、矩形の環状などの多角形の環状に形成されてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１  電流検出装置
８  ネジ
９  他のバスバー
９Ａ  孔
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  端子
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ  電流検出用バスバー
３０Ｘ  金属部材
３１  貫通部
３２  端子部
３２Ｚ  貫通孔
３３，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ  突起群
４０  絶縁筐体
４１  本体ケース
４２  蓋部材
４３  第１保持部
４４  第２保持部
４５  バスバー孔
４６  欠け部
４７  爪部（ロック機構）
４８  枠部（ロック機構）
５０  電子基板
５１  コネクタ
６０  プレス機
６１  凹凸部
【図１】
2012255725.tif 000003
【図２】
2012255725.tif 000004
【図３】
2012255725.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2012255725.tif 000008
【図７】
2012255725.tif 000009
【図８】
2012255725.tif 000010
【図９】
2012255725.tif 000011
【図１０】
2012255725.tif 000012
【図１１】
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