(57)【要約】【課題】磁性体コア及び磁電変換素子を備える電流検出装置において、磁性体コアの表面に加わる圧力などに起因する電流検出誤差を抑制しつつ、筐体内での磁性体コアの振動に起因する異音及び摩耗の発生を抑制すること。【解決手段】電流検出装置１は、磁性体コア１０と、容器部材４１とを備える。磁性体コア１０は、本体部１０１と張出部１０２とを有する。本体部１０１は、電流が通過する中空部１１の周囲を囲む環状経路に沿って一連に形成された部分である。張出部１０２は、本体部１０１から外側に張り出して形成された部分である。磁性体コア１０の張出部１０２は、絶縁筐体４０に形成されたコア固定部４９に固定される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料からなる磁性体コアと、
前記磁性体コア及び前記磁性体コアに生じる磁束を検出する磁電変換素子を収容する筐体と、を備える電流検出装置であって、
前記磁性体コアは、
電流が通過する中空部の周囲を囲む環状経路に沿って一連に形成された本体部と、
前記本体部から外側に張り出して形成された張出部と、を有し、
前記筐体は、
前記磁性体コアの前記張出部が固定されたコア固定部を有することを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記磁性体コアには、２つの前記張出部が、前記本体部における前記中空部の両側の２箇所の外縁部に形成されている、請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項３】
前記筐体の前記コア固定部は、前記筐体の内側に突起して形成され、前記磁性体コアの前記張出部に形成された孔を通る貫通部と、該貫通部の先端に連なり溶融成形により前記張出部の孔よりも大きく成形された抜け止め部と、を有する、請求項１又は請求項２に記載の電流検出装置。
【請求項４】
前記磁性体コアは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、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】
磁性材料からなる磁束検出用の磁性体コアであって、
電流が通過する中空部の周囲を囲む環状経路に沿って一連に形成された本体部と、
前記本体部から外側に張り出して形成された張出部と、を有することを特徴とする磁性体コア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスバーなどの送電路に流れる電流を検出する電流検出装置及びそれに用いられる磁性体コアに関する。
【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。なお、本明細書において、電流の検出及び磁束の検出という用語は、それぞれ電流の大きさの検出及び磁束の強さの検出を意味し、それぞれ電流の計測及び磁束の計測と同義である。
【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、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などの送電路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。
【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。
【０００７】
また、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え部が形成されている。例えば、特許文献１に示される電流検出装置において、磁性体コアを支える部分は、磁性体コアにおける複数の部位の表裏の面を挟んで保持する把持部が形成されたホルダの部分である。また、特許文献２及び特許文献３に示される電流検出装置において、磁性体コアを支える部分は、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。
【０００８】
また、特許文献３には、磁性体コアが、樹脂材料からなる容器と容器の蓋に固定された金属材料からなる板バネとの間に挟み込まれる構造が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１０１３８４号公報
【特許文献２】特開２００９−１２８１１６号公報
【特許文献３】特開平９−２８１１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１，２に示される電流検出装置においては、筐体における磁性体コアの支え部は、その寸法公差によって磁性体コアの表裏の面に強い圧力が加わることを回避するため、磁性体コアとの間に若干の隙間（遊び）が生じるように設けられる必要がある。そのため、特許文献１，２に示される電流検出装置において、磁性体コアは、車両などの振動を受ける環境において、筐体内で振動しやすい。そのため、特許文献１，２に示される電流検出装置は、車両などの振動を受ける環境において、磁性体コアの振動による異音を発しやすいという問題点を有している。
【００１１】
さらに、特許文献１，２に示される電流検出装置は、車両などの振動を受ける環境において、磁性体コア及びそれを支える部分が、磁性体コアの振動によって早く摩耗するという問題点も有している。
【００１２】
また、特許文献１，２に示される電流検出装置において、筐体における磁性体コアの支え部と磁性体コアとの間の隙間（遊び）を無くすと、筐体及び磁性体コアの寸法公差によって磁性体コアの支え部から磁性体コアの表裏の面に対して強い圧力が加わるおそれがある。
【００１３】
一方、特許文献３に示される磁性体コアの支持構造において、板バネにより磁性体コアを押さえる力が弱すぎると、筐体内での磁性体コアの振動は十分に抑えられず、上記の異音及び摩耗の問題を回避することができない。従って、板バネが、比較的強い圧力で磁性体コアを押さえることが必要となる。
【００１４】
電流検出装置において、強い圧力が磁性体コアの表面に加わると、磁気歪みの作用により電流の検出信号に誤差が生じるという問題が生じる。さらに、導電性の板バネが磁性体コアに接触することそのものによっても、ノイズ磁波が板バネを通じて磁性体コアに伝わることによって電流の検出信号に誤差が生じることもある。
【００１５】
また、弾性を有する樹脂が、溶融樹脂の射出によって磁性体コアと筐体との隙間に充填された場合、磁性体コアに残留応力が生じ、これが電流の検出誤差につながる。
【００１６】
本発明は、磁性体コア及び磁電変換素子を備える電流検出装置において、磁性体コアの表面に加わる圧力などに起因する電流検出誤差を抑制しつつ、筐体内での磁性体コアの振動に起因する異音及び摩耗の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の態様に係る電流検出装置は、磁性材料からなる磁性体コアと、前記磁性体コア及び前記磁性体コアに生じる磁束を検出する磁電変換素子を収容する筐体と、を備える。前記磁性体コアは、電流が通過する中空部の周囲を囲む環状経路に沿って一連に形成された本体部と、前記本体部から外側に張り出して形成された張出部と、を有する。前記筐体は、前記磁性体コアの前記張出部が固定されたコア固定部を有する。
【００１８】
本発明の第２の態様に係る電流検出装置は、第１の態様に係る電流検出装置の一態様である。第２の態様に係る電流検出において、前記磁性体コアには、２つの前記張出部が、前記本体部における前記中空部の両側の２箇所の外縁部に形成されている。
【００１９】
本発明の第３の態様に係る電流検出装置は、第１の態様又は第２の態様に係る電流検出装置の一態様である。第３の態様に係る電流検出において、前記筐体の前記コア固定部は、前記筐体の内側に突起して形成され、貫通部と抜け止め部とを有する。前記貫通部は、前記磁性体コアの前記張出部に形成された孔を通る部分である。前記抜け止め部は、前記貫通部の先端に連なり溶融成形により前記張出部の孔よりも大きく成形された部分である。
【００２０】
本発明の第４の態様に係る電流検出装置は、第１の態様から第３の態様のいずれかに係る電流検出装置の一態様である。第４の態様に係る電流検出において、前記磁性体コアは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。
【００２１】
また、本発明は、上記各態様に係る電流検出装置が備える磁性体コアの発明として捉えられてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
第１の態様において、磁性体コアは、磁束の主要ルート（環状経路）を形成する本体部から外側へ張り出した張出部において筐体に固定される。磁性体コアの張出部が強固に固定されても、磁性体コアにおける磁束の主要ルートを形成する本体部は圧迫されない。従って、第１の態様において、磁性体コアは、その張出部において多少強い圧力を受けても、磁束の主要ルートの部分における歪みはほとんど生じず、電流検出誤差に及ぼす影響は小さい。さらに、非導電性の筐体の接触は、磁性体コアの磁気に影響しない。従って、磁性体コアに強い力が加わること、及び磁性体コアに導電性部材が接触することに起因する電流検出の誤差は抑制される。
【００２３】
さらに、第１の態様において、磁性体コアの張出部が筐体のコア固定部に強固に固定されることにより、筐体内での磁性体コアの振動に起因する異音及び摩耗の発生が抑制される。
【００２４】
また、第２の態様においては、磁性体コアは、本体部における中空部の両側の２箇所で固定される。そのため、磁性体コアが、数少ない固定箇所において安定した状態で固定される。
【００２５】
また、第３の態様においては、磁性体コアの張出部は、孔を通る貫通部と溶融成形により成形された抜け止め部とにより構成されるコア固定部に固定される。この場合、磁性体コアの張出部は、ネジ留め又は挟み込みなどによって固定される場合に比べ、比較的受ける圧力が小さい状態で固定される。そのため、磁性体コアの固定構造が電流検出誤差に及ぼす影響はさらに低減される。
【００２６】
ところで、複数の板状部材が積層された積層タイプの磁性体コアは、張出部を有するような異形に成形されると、歩留まりが悪化し製造コストが増大する。また、積層タイプの磁性体コアは、複数の板状部材の位置関係誤差及び接着層の寸法誤差などによる寸法誤差が生じやすい。また、磁性体コアのサイズが小さいほど、磁性体コアの寸法誤差の影響が大きくなり、磁束（電流）の検出精度の悪化がより顕著となる。
【００２７】
一方、磁性材料からなる粉体の焼結により成形された焼結タイプの磁性体コアは、張出部を有するような異形に成形された場合でも、高い歩留まりで製造可能であり、製造コストが抑制される。さらに、焼結タイプの磁性体コアは、複数の部材を位置決めしつつ接合するという寸法誤差を引き起こしやすい工程を経ずに製造できるため、高い寸法精度で製造可能である。そのため、第４の態様によれば、磁性体コアの寸法誤差に起因する電流の検出誤差が生じにくい。さらに、第４の態様は、積層タイプの磁性体コアが採用される場合に比べ、製造の工数及びコストを低減できる点においても優れている。
【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の分解側面図である。
【図２】電流検出装置１の３面図である。
【図３】電流検出装置１の筐体を構成する容器部材における磁性体コアを支える部分の正面図である。
【図４】容器部材における磁性体コアを支える部分の断面図及び磁性体コアの側面図である。
【図５】電流検出装置１における磁性体コアを位置決めする部分の正面図である。
【図６】電流検出装置１における磁性体コアを位置決めする部分の断面図である。
【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及び図２を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電流検出装置１の概略構成について説明する。なお、図２（ａ）は電流検出装置１の平面図、図２（ｂ）は電流検出装置１の正面図、図２（ｃ）は電流検出装置１の側面図である。
【００３１】
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。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、絶縁筐体４０、回路基板５０、コネクタ６０、第一ネジ７１及び第二ネジ７２を備える。
【００３２】
また、図１及び図２に示されるように、絶縁筐体４０は、相互に組み合わされる容器部材４１と蓋部材４２とにより構成されている。また、回路基板５０は、ホール素子２０及びコネクタ６０が実装される基板である。
【００３３】
以下の説明において、絶縁筐体４０を構成する容器部材４１と蓋部材４２とが組み合わされる方向、即ち、容器部材４１と蓋部材４２とが対向する方向を第一方向と称する。また、第一方向に直交する絶縁筐体４０の幅方向を第二方向と称する。また、第一方向及び第二方向に直交する絶縁筐体４０の高さ方向を第三方向と称する。各図に示された座標軸において、Ｘ軸方向が第一方向を示し、Ｙ軸方向が第二方向を示し、Ｚ軸方向が第三方向を示す。
【００３４】
＜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粉体の焼結により成形された部材（磁性体）である。即ち、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。
【００３５】
磁性体コア１０は、電流が通過する中空部１１の周囲を囲む環状経路に沿って一連に形成された本体部１０１と、本体部１０１から外側に張り出して形成された張出部１０２とにより構成されている。
【００３６】
磁性体コア１０の本体部１０１は、両端面１３が数ミリメートル程度のギャップ部１２を介して対向し、電流が通過する中空部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の本体部１０１は、狭いギャップ部１２と併せて環状に形成されている。
【００３７】
本実施形態においては、磁性体コア１０の本体部１０１は、ギャップ部１２と併せて、角部が丸められた矩形状の中空部１１を囲む概ね矩形の環状に形成されている。なお、磁性体コア１０の本体部１０１が、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場合もある。
【００３８】
検出対象電流が流れるバスバーなどの送電路３０は、磁性体コア１０の中空部１１を貫通して配置される。なお、図１において、送電路３０が、仮想線（二点鎖線）により描かれている。磁性体コア１０において、本体部１０１は、中空部１１を通過する電流によって生じる磁束の主要ルートを形成している。
【００３９】
一方、磁性体コア１０の張出部１０２は、本体部１０１から外側に張り出して形成された部分である。磁性体コア１０の張出部１０２は、絶縁筐体４０に固定される部分である。張出部１０２には、絶縁筐体４０の一部が挿入される孔１４が形成されている。
【００４０】
本実施形態における張出部１０２の孔１４は、筒状の貫通孔であるが、張出部１０２の縁から切れ込んで形成された孔であってもよい。磁性体コア１０の張出部１０２は、孔１４に挿入された絶縁筐体４０の一部に固定される。その詳細については後述する。
【００４１】
本実施形態においては、２つの張出部１０２が、本体部１０１における中空部１１の両側の２箇所の外縁部に形成されている。これにより、磁性体コア１０が張出部１０２において固定された場合に、磁性体コア１０は、少ない固定箇所において安定した状態で固定される。
【００４２】
磁性体コア１０において、２つの張出部１０２は、本体部１０１における中空部１１の両側の外縁部のうち、本体部１０１の重心位置を通る直線上の位置に形成されていることが望ましい。これにより、磁性体コア１０が張出部１０２において固定された場合に、磁性体コア１０の自重によって張出部１０２に加わるトルクが小さくなり、磁性体コア１０は、より安定した状態で固定される。
【００４３】
＜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において、磁性体コア１０に生じる磁束を検出するセンサである。本実施形態において、ホール素子２０は、素子の本体部である磁気検知部２１と磁気検知部２１の底面から張り出した複数のリード端子２２とを備えたリード線タイプのＩＣである。複数のリード端子２２には、電力の入力用の端子及び検出信号の出力用の端子が含まれる。複数のリード端子２２は、回路基板５０に形成されたホール素子実装孔５３に挿入され、半田により回路基板５０の配線パターンに固着されている。
【００４４】
ホール素子２０の磁気検知部２１は、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置される。その状態において、ホール素子２０は、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。なお、ホール素子２０は、磁電変換素子の一例である。
【００４５】
ホール素子２０は、磁気検知部２１における予め定められた部位である検出中心部を予め定められた方向に沿って通過する磁束を最も高い感度で検出する。一般に、ホール素子２０によって最も高い感度で検出される磁束の通過経路を示す基準直線は、磁気検知部の概ね中心を通り、かつ、磁気検知部２１の表裏の面に直交する直線である。
【００４６】
電流検出装置１において、磁気検知部２１の検出中心部が磁性体コア１０のギャップ部１２の中心点に位置し、かつ、磁気検知部２１の基準直線が、磁性体コア１０における対向する両端面１３の投影面の中心を結ぶ直線と重なる状態が、磁気検知部２１の理想の配置状態である。
【００４７】
＜回路基板及びコネクタ＞
回路基板５０は、ホール素子２０がそのリード端子２２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、回路基板５０には、ホール素子２０の他、コネクタ６０のリード端子６２と、ホール素子２０から出力される磁束の検出信号の安定化処理などを施す回路とが実装されている。
【００４８】
回路基板５０には、２本の第一ネジ７１各々が貫通する２つの第一貫通孔５１と、１本の第二ネジ７２が貫通する１つの第二貫通孔５２とが形成されている。電流検出装置１において、第一ネジ７１は、コネクタ６０の本体部６１を回路基板５０に固定するためのネジである。また、第二ネジ７２は、回路基板５０を絶縁筐体４０の容器部材４１に固定するためのネジである。
【００４９】
コネクタ６０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。コネクタ６０は、本体部６１とリード端子６２とを備えている。本体部６１は、相手側コネクタが接続される接続口６１０が形成された部分である。リード端子６２は、本体部６１内の金属端子と回路基板５０の配線パターンとを電気的に接続する導電性の端子である。
【００５０】
コネクタ６０における複数のリード端子６２は、回路基板５０に形成されたコネクタ実装孔５４に挿入され、半田により回路基板５０の配線パターンに固着されている。
【００５１】
また、回路基板５０には、ホール素子２０のリード端子２２とコネクタ６０のリード端子６２とを電気的に接続する回路が設けられている。例えば、回路基板５０には、外部から電線及びコネクタ６０を介して入力される電力をホール素子２０のリード端子２２へ供給する回路、及び、ホール素子２０の検出信号に対して安定化処理などを施し、処理後の信号をコネクタ６０のリード端子６２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６０に接続されたコネクタ付電線を通じて、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。
【００５２】
コネクタ６０の本体部６１には、２本の第一ネジ７１各々が締め込まれるネジ孔６３０が頭頂部に形成された突起部である２つのネジ座６３と、それらネジ座６３と同じ高さで形成された突起部である２つの支柱部６４とが形成されている。
【００５３】
コネクタ６０の本体部６１は、２つのネジ座６３及び２つの支柱部６４各々の頭頂部が回路基板５０の表面に接する状態で、２本の第一ネジ７１によって２箇所において回路基板５０に固定されている。ネジ座６３及び支柱部６４からなる同じ高さの４つの突起部が回路基板５０の表面に接することにより、コネクタ６０の本体部６１は、回路基板５０に対して安定した姿勢で固定される。
【００５４】
＜絶縁筐体＞
絶縁筐体４０を構成する容器部材４１及び蓋部材４２は、それぞれ絶縁性の樹脂材料の一体成形部材である。容器部材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。
【００５５】
図１に示されるように、容器部材４１は、開口部を有する箱状に形成され、蓋部材４２は、容器部材４１に取り付けられることによって容器部材４１の開口部を塞ぐ。また、容器部材４１及び蓋部材４２には、送電路３０が通される貫通孔である電流通過孔４０１が形成されている。
【００５６】
容器部材４１の内側面には、電流通過孔４０１の周囲を囲む筒状の外側枠部４１１が形成されている。同様に、蓋部材４２の内側面には、電流通過孔４０１の周囲を囲む筒状の内側枠部４２１が形成されている。容器部材４１と蓋部材４２とが組み合わされると、外側枠部４１１の内側に内側枠部４２１が嵌り込み、２重の筒をなす。外側枠部４１１及び内側枠部４２１は、電流通過孔４０１を貫通するバスバーなどの送電路３０と回路基板５０に実装された部品との間の電気的な遮蔽板を構成している。
【００５７】
容器部材４１は、磁性体コア１０、ホール素子２０、回路基板５０及びコネクタ６０を一定の位置関係で支持するとともにそれらを収容する部材である。但し、コネクタ６０は、一部が露出する状態で絶縁筐体４０に収容されている。
【００５８】
より具体的には、図１に示されるように、容器部材４１の内側には、磁性体コア１０、ホール素子２０及びコネクタ６０の本体部６１の各々を予め定められた位置で支持するコア位置決め部４３、コア固定部４９、素子位置決め部４４及びコネクタ位置決め部４５が形成されている。さらに、容器部材４１の内側には、回路基板５０がその１箇所において固定された基板固定部４６も形成されている。
【００５９】
また、蓋部材４２は、磁性体コア１０、ホール素子２０、コネクタ６０及び回路基板５０を支持する容器部材４１に対し、回路基板５０を挟み込みつつ、容器部材４１の開口部を塞ぐ状態で容器部材４１に取り付けられる。
【００６０】
容器部材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が設けられている。図１に示されるロック機構４７は、容器部材４１の側面に突出して形成された爪部４７１と、蓋部材４２の側方に形成された環状の枠部４７２とを備える。容器部材４１の爪部４７１が、蓋部材４２の枠部４７２が形成する孔に嵌り込むことにより、容器部材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。以下、各部品の支持構造について説明する。
【００６１】
＜磁性体コアの支持構造＞
次に、図３から図６を参照しつつ、絶縁筐体４０における磁性体コア１０の支持構造について説明する。
【００６２】
図３は、容器部材４１における磁性体コア１０を支える部分の正面図である。図４は、容器部材４１における磁性体コア１０を支える部分の断面図及び磁性体コア１０の側面図である。図４に示される断面は、図３に示されるＩＩ−ＩＩ平面での断面である。図５は電流検出装置１における磁性体コア１０を位置決めする部分の正面図である。図６は、電流検出装置１における磁性体コア１０を位置決めする部分の断面図である。図６に示される断面は、図５に示されるＩＩＩ−ＩＩＩ平面での断面である。
【００６３】
図３から図６に示されるように、容器部材４１に形成されたコア位置決め部４３は、２つのコア内縁側面支え部４３ａと、２つのコア外縁側面支え部４３ｂと、により構成されている。さらに、容器部材４１には、磁性体コア１０の張出部１０２が固定される２つのコア固定部４９も形成されている。
【００６４】
２つのコア内縁側面支え部４３ａは、容器部材４１に突起して形成され、その側面において磁性体コア１０の内縁側の側面におけるギャップ部１２の両側の部分に接する。２つのコア外縁側面支え部４３ｂは、容器部材４１に突起して形成され、その側面において磁性体コア１０の外縁側の側面におけるギャップ部１２の両側の部分に接する。
【００６５】
図５に示されるように、２つのコア内縁側面支え部４３ａ及び２つのコア外縁側面支え部４３ｂは、磁性体コア１０における両端面１３各々の近傍の側面を挟み込むことにより、第三方向（Ｚ軸方向）における磁性体コア１０の位置を保持する。
【００６６】
また、容器部材４１の内側面には、素子位置決め部４４が、コア位置決め部４３により支えられた磁性体コア１０のギャップ部１２内へ起立して形成されている。この素子位置決め部４４は、磁性体コア１０のギャップ部１２に嵌り込むことにより、第二方向（Ｙ軸方向）における磁性体コア１０の移動を制限する。
【００６７】
即ち、素子位置決め部４４は、その側面において磁性体コア１０の両端面１３各々に接することにより、ホール素子２０の第二方向における位置を保持する。なお、後述するように、素子位置決め部４４は、ホール素子２０を支持する部分であるが、磁性体コア１０の移動を制限する部分でもある。
【００６８】
図５に示される磁性体コア１０は、容器部材４１のコア内縁側面支え部４３ａ、コア外縁側面支え部４３ｂ及び素子位置決め部４４によって第二方向及び第三方向の位置が保持されている。換言すれば、コア内縁側面支え部４３ａ、コア外縁側面支え部４３ｂ及び素子位置決め部４４は、磁性体コア１０の側面に接して磁性体コア１０の側面側への移動を制限する部分である。
【００６９】
また、図３から図６に示されるように、コア固定部４９は、容器部材４１の内側面に突起して柱状に形成されている。また、図３及び図４に示されるように、磁性体コア１０が固定される前の状態において、コア固定部４９の先端部４９１から途中の部分は、磁性体コア１０の張出部１０２における孔１４に通すことが可能な太さで形成されている。また、コア固定部４９の根元部分は、段差部４９２を介して磁性体コア１０の張出部１０２における孔１４よりも大きな太さで形成されている。
【００７０】
なお、図４において容器部材４１に収容された磁性体コア１０が仮想線（二点鎖線）により描かれている。
【００７１】
図４及び図６に示されるように、コア固定部４９は、磁性体コア１０の張出部１０２の孔１４に通され、その後、コア固定部４９の先端部４９１は、溶融成形によって張出部１０２の孔１４よりも大きく成形される。これにより、磁性体コア１０の張出部１０２は、コア固定部４９に固定された状態となる。
【００７２】
なお、コア固定部４９の先端部４９１の溶融成形の工程は、例えば、コア固定部４９の先端部４９１が、超音波加熱器又はヒータを内蔵した金型などの加熱器によって加熱されつつ押しつぶされる工程である。
【００７３】
即ち、図６に示されるように、磁性体コア１０の張出部１０２が固定された後のコア固定部４９は、張出部１０２に形成された孔１４を通る貫通部４９３と、その貫通部４９３の先端に連なる抜け止め部４９１Ａとを有する。抜け止め部４９１Ａは、溶融成形により張出部１０２の孔１４よりも大きく成形された部分である。
【００７４】
図６に示されるように、磁性体コア１０の張出部１０２は、コア固定部４９の段差部４９２と抜け止め部４９１Ａとの間に挟み込まれることにより、コア固定部４９に固定される。
【００７５】
本実施形態においては、磁性体コア１０は、コア位置決め部４３によって第二方向（Ｙ軸方向）及び第三方向（Ｚ軸方向）の位置が保持され、コア固定部４９によって第一方向（Ｘ軸方向）の位置が保持される。
【００７６】
＜ホール素子の支持構造＞
次に、図１、図３及び図５を参照しつつ、絶縁筐体４０におけるホール素子２０の支持構造について説明する。
【００７７】
図３及び図５に示されるように、容器部材４１の内側面には、素子位置決め部４４が、磁性体コア１０のギャップ部１２内へ起立して形成されている。素子位置決め部４４は、磁性体コア１０のギャップ部１２の位置においてホール素子２０の磁気検知部２１が嵌め入れられる窪み４４１（空間）を形成している。本実施形態においては、素子位置決め部４４は、磁気検知部２１が嵌め入れられる窪み４４１を取り囲む壁状に形成されている。
【００７８】
素子位置決め部４４は、それが形成する窪み４４１に嵌め入れられたホール素子２０の磁気検知部２１に対して周囲から接することによりホール素子２０の磁気検知部２１を一定の位置で支持する。これにより、ホール素子２０は、そのリード端子２２が第一方向（Ｘ軸方向）に平行に延び出た状態で保持される。
【００７９】
素子位置決め部４４は、主として第二方向及び第三方向（Ｙ−Ｚ平面方向）におけるホール素子２０の位置を保持する。また、ホール素子２０はごく軽量な部品である。そのため、素子位置決め部４４は、その内側面とホール素子２０の磁気検知部２１との摩擦抵抗により、第一方向（Ｘ軸方向）においても、ホール素子２０の位置をある程度は保持できる。
【００８０】
さらに、素子位置決め部４４は、その外側面において磁性体コア１０の両端面１３と接することにより、磁性体コア１０の第二方向（Ｙ軸方向）の位置を保持する。前述したように、素子位置決め部４４は、ホール素子２０の磁気検知部２１を位置決めする機能と、磁性体コア１０を位置決めする機能を兼ね備えている。
【００８１】
また、後述するように、回路基板５０は、ホール素子２０の磁気検知部２１が素子位置決め部４４によって位置決めされた状態で、容器部材４１内に固定される。その際、ホール素子２０のリード端子２２が、回路基板５０のホール素子実装孔５３に嵌り込む。その後、ホール素子２０のリード端子２２は、半田により回路基板５０に固着される。従って、第一方向（Ｘ軸方向）におけるホール素子２０の位置は、固定された回路基板５０により保持される。
【００８２】
＜コネクタの支持構造＞
次に、図１を参照しつつ、絶縁筐体４０におけるコネクタ６０の支持構造について説明する。コネクタ６０は、容器部材４１に形成されたコネクタ位置決め部４５によって支持される。
【００８３】
コネクタ位置決め部４５は、コネクタ６０のリード端子６２が第一方向（Ｘ軸方向）に平行に延び出る状態で、相互に直交する第一方向（Ｘ軸方向）、第二方向（Ｙ軸方向）及び第三方向（Ｚ軸方向）の３方向においてコネクタ６０の本体部６１を嵌め入れ構造により位置決めする部分である。即ち、コネクタ位置決め部４５は、３次元方向においてコネクタ６０の位置を保持する。
【００８４】
＜回路基板の支持構造＞
次に、図１を参照しつつ、絶縁筐体４０における回路基板５０の支持構造について説明する。
【００８５】
回路基板５０は、その１箇所において基板固定部４６に固定される。図１に示されるように、基板固定部４６は、容器部材４１の内側面から突起して形成された部分である。基板固定部４６には、１つの基板固定部４６のみが形成されている。
【００８６】
図１に示されるように、基板固定部４６の先端部分４６１には、第二ネジ７２が締め込まれるネジ孔４６０が形成されている。さらに、基板固定部４６の先端部分４６１は、回路基板５０に形成された第二貫通孔５２に対してその内側面に密接しつつ嵌り込む大きさで形成されている。
【００８７】
また、基板固定部４６の先端部分４６１は、それよりも根元側の部分に対し、段差部４６２を介して細く形成されている。基板固定部４６における段差部４６２から先端までの長さは、回路基板５０の厚みとほぼ同じ、或いは回路基板５０の厚みよりもわずかに短く形成されている。
【００８８】
回路基板５０は、磁性体コア１０、ホール素子２０及びコネクタ６０が、それぞれコア位置決め部４３、コア固定部４９、素子位置決め部４４及びコネクタ位置決め部４５によって支持された状態で、容器部材４１に取り付けられる。
【００８９】
図１に示されるように、回路基板５０の縁部には、位置決め用の切れ込み部５５が形成されている。また、容器部材４１の側壁の内側面には、回路基板５０の切れ込み部５５に嵌り込むガイドリブ４８が形成されている。
【００９０】
回路基板５０は、容器部材４１のガイドリブ４８が切れ込み部５５に嵌る向きで、容器部材４１に取り付けられる。これにより、ホール素子２０のリード端子２２がホール素子実装孔５３に嵌り込み、コネクタ６０のリード端子２２がコネクタ実装孔５４に嵌り込み、さらに、基板固定部４６の先端部分４６１が第二貫通孔５２に嵌り込む。さらに、コネクタ６０の２つのネジ座６３に形成されたネジ孔６３０と回路基板５０の２つの第一貫通孔５１とが重なる。
【００９１】
そして、２本の第一ネジ７１がコネクタ６０のネジ座６３のネジ孔６３０に締め込まれることにより、コネクタ６０が回路基板５０に固定される。また、１本の第二ネジ７２が基板固定部４６のネジ孔４６０に締め込まれることにより、回路基板５０は、基板固定部４６の段差部４６２と第二ネジ７２の頭部との間に挟み込まれ、基板固定部４６に固定される。
【００９２】
また、回路基板５０の切れ込み部５５に嵌り込んだ容器部材４１のガイドリブ４８は、第二ネジ７２が基板固定部４６のネジ孔４６０に締め込まれる際に、回路基板５０の連れ回りを防止する役割を果たす。即ち、ガイドリブ４８は、回路基板５０の縁部に接して回路基板５０が基板固定部４６に固定された部位を中心に回転することを制限する。
【００９３】
また、ホール素子実装孔５３に挿入されたホール素子２０のリード端子２２、及びコネクタ実装孔５４に挿入されたコネクタ６０のリード端子２２は、半田により回路基板５０に固着される。
【００９４】
全ての部品が容器部材４１内に収容されると、蓋部材４２が容器部材４１に組み合わされ、容器部材４１及び蓋部材４２は、ロック機構４７により絶縁筐体４０として合体した状態で保持される。
【００９５】
＜効果＞
電流検出装置１において、磁性体コア１０は、磁束の主要ルート（環状経路）を形成する本体部１０１から外側へ張り出した張出部１０２において絶縁筐体４０のコア固定部４９に固定される。磁性体コア１０の張出部１０２が強固に固定されても、磁性体コア１０における磁束の主要ルートを形成する本体部１０１は圧迫されない。
【００９６】
従って、電流検出装置１において、磁性体コア１０は、その張出部１０２において多少強い圧力を受けても、磁束の主要ルートの部分における歪みはほとんど生じず、電流検出誤差に及ぼす影響は小さい。さらに、非導電性のコア固定部４９の接触は、磁性体コア１０の磁気に影響しない。従って、磁性体コア１０に強い力が加わること、及び磁性体コア１０に導電性部材が接触することに起因する電流検出の誤差は抑制される。
【００９７】
さらに、電流検出装置１において、磁性体コア１０の張出部１０２が絶縁筐体４０のコア固定部４９に強固に固定されることにより、絶縁筐体４０内での磁性体コア１０の振動に起因する異音及び摩耗の発生が抑制される。
【００９８】
また、磁性体コア１０は、本体部１０１における中空部１１の両側の２箇所で固定される。そのため、磁性体コア１０は、数少ない固定箇所において安定した状態で固定される。特に、２つの張出部１０２が、本体部１０１における中空部１１の両側の外縁部のうち、本体部１０１の重心位置を通る直線上の位置に形成されていれば、磁性体コア１０は、より安定した状態で固定される。
【００９９】
また、磁性体コア１０の張出部１０２は、孔１４を通る貫通部４９３と溶融成形により成形された抜け止め部４９１Ａとにより構成されるコア固定部４９に固定される。この場合、磁性体コア１０の張出部１０２は、ネジ留め又は挟み込みなどによって固定される場合のように強い圧力を受けることなく固定される。そのため、磁性体コア１０の固定構造が電流検出誤差に及ぼす影響はさらに低減される。
【０１００】
また、磁性材料からなる粉体の焼結により成形された焼結タイプの磁性体コア１０は、張出部１０２を有するような異形に成形された場合でも、高い歩留まりで製造可能であり、製造コストが抑制される。さらに、焼結タイプの磁性体コア１０は、複数の部材を位置決めしつつ接合するという寸法誤差を引き起こしやすい工程を経ずに製造できるため、高い寸法精度で製造可能である。その結果、磁性体コア１０の寸法誤差に起因する電流の検出誤差が生じにくい。
【０１０１】
さらに、焼結タイプの磁性体コア１０が採用された場合、積層タイプの磁性体コアが採用される場合に比べ、製造の工数及びコストを低減できる点においても優れている。
【０１０２】
＜その他＞
電流検出装置１において、磁性体コア１０が、張出部１０２を１つのみ有すること、或いは３つ以上の張出部１０２を有することも考えられる。
【０１０３】
また、電流検出装置１において、磁性体コア１０の張出部１０２が、溶融成形によって一部が成形されるコア固定部４９に固定される場合の他、他の固定構造により絶縁筐体４０に固定されることも考えられる。
【０１０４】
例えば、磁性体コア１０の張出部１０２が、基板固定部４６と同様の構造を有するコア固定部に対してネジにより固定されるこが考えられる。この場合、ネジは、合成樹脂などの非導電性の材料で構成されることが望ましい。
【０１０５】
また、磁性体コア１０の張出部１０２が、容器部材４１の一部と蓋部材４２の一部とにより挟み込まれることによって絶縁筐体４０内に固定されることも考えられる。
【符号の説明】
【０１０６】
１  電流検出装置
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
１３  磁性体コアの端面
１４  孔
２０  ホール素子
２１  ホール素子の磁気検知部
２２  ホール素子のリード端子
３０  送電路
４０  絶縁筐体
４１  容器部材
４２  蓋部材
４３  コア位置決め部
４３ａ  コア内縁側面支え部
４３ｂ  コア外縁側面支え部
４４  素子位置決め部
４５  コネクタ位置決め部
４６  基板固定部
４７  ロック機構
４８  ガイドリブ
４９  コア固定部
５０  回路基板
５１  第一貫通孔
５２  第二貫通孔
５３  ホール素子実装孔
５４  コネクタ実装孔
５５  回路基板の切れ込み部
６０  コネクタ
６１  コネクタの本体部
６２  コネクタのリード端子
６３  コネクタのネジ座
６４  コネクタの支柱部
７１  第一ネジ
７２  第二ネジ
１０１  磁性体コアの本体部
１０２  磁性体コアの張出部
４０１  電流通過孔
４１１  外側枠部
４２１  内側枠部
４４１  窪み
４６０  基板固定部のネジ孔
４６１  基板固定部の先端部分
４６２  基板固定部の段差部
４７１  爪部（ロック機構）
４７２  枠部（ロック機構）
４９１  コア固定部の先端部
４９１Ａ  コア固定部の抜け止め部
４９２  コア固定部の段差部
４９３  コア固定部の貫通部
６１０  コネクタの接続口
６３０  コネクタのネジ座のネジ孔
【図１】
2013156123.tif 000003
【図２】
2013156123.tif 000004
【図３】
2013156123.tif 000005
【図４】
2013156123.tif 000006
【図５】
2013156123.tif 000007
【図６】
2013156123.tif 000008