JP2008039571A - 電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性および強度が高いことに加え、高温環境でも大電流の検出が可能な電流センサを低コストに提供する。
【解決手段】アース端子を構成するバスバー１１は、銅製の各端子１１ａ，１１ｂ間にシャント抵抗１１ｃが溶接されている。各端子１１ａ，１１ｂにおけるシャント抵抗１１ｃの近傍には各電極１１ｆ，１１ｇが突設されている。端子１１ｂの取付孔１１ｅにはボルトが挿通されて車体に取付固定される。端子１１ａの圧着端子１１ｄには自動車用バッテリのマイナス側ケーブルが圧着固定される。バスバー１１の長手方向中間部分はインサート成型法によりケース１２内に封止被覆されている。モールド材から成るケース１２およびコネクタ１３は一体形成されている。ケース１２の内部にはＩＣチップ１６が接着固定され、ＩＣチップ１６と各電極１１ｆ，１１ｇはボンディングワイヤ１８を介して接続されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は電流センサに係り、詳しくは、バスバーに流れる電流を抵抗値と電圧降下に基づいて検出する電流センサに関するものである。

従来より、シャント抵抗に流れる電流を、当該シャント抵抗の抵抗値と当該シャント抵抗による電圧降下とに基づいて検出する電流センサが広く使用されている。この電流センサの用途には、例えば、自動車用バッテリの充放電電流の検出や、ＥＨＶ（Electric Hybrid Vehicle）や電気自動車などを駆動するための電動モータの励磁電流の検出などがある。
そして、電流センサに使用されるシャント抵抗として、特許文献１〜３に開示されるものがある。

特許文献１には、プリント基板に表面実装されるシャント抵抗であって、抵抗温度係数の小なる帯状の抵抗体より成り、その電流通電方向における両端をＬ字形等に折り曲げられた脚部としたシャント抵抗が開示されている。

特許文献２には、抵抗体の表面がモールド材によって被覆され、抵抗体の両端に取り付けられた電極がモールド材から突出しているか、または、抵抗体の両端部がモールド材から突出して端子部が構成され、電極および端子部の表面にメッキ層が形成されている抵抗器が開示されている。

特許文献３には、自動車用バッテリの端子に被着される端子部と、その端子部に接続されるシャント抵抗と、そのシャント抵抗に流れる電流を検出する回路と、端子部を覆うポールボディと、シャント抵抗および回路が収容されたハウジングとを備え、ポールボディとハウジングが接続されて一体化している電流センサが開示されている。
特開平８−１１５８０２号公報（第２〜４頁、図１、図３） 特開平９−２１３５０３号公報（第２〜４頁、図１、図６） 米国特許第４６７５２５５号明細書（第１〜３頁、図１〜図３）

特許文献１〜３の技術には、以下の問題点がある。

［問題点１］特許文献１のシャント抵抗は、前記脚部がプリント基板上に形成された配線パターンにハンダ付けされてプリント基板に実装される。
また、特許文献２のシャント抵抗は、前記電極または前記端子部がプリント基板上に形成された配線パターンにハンダ付けされてプリント基板に実装される。

そのため、特許文献１および特許文献２の技術では、ハンダ付けの不良によるシャント抵抗と配線パターンの接続障害や、ハンダ付け時に発生したハンダ屑やウイスカによる配線パターンの短絡障害を起こすおそれがあるなど、信頼性に欠けるという問題があった。

［問題点２］特許文献１および特許文献２の技術では、シャント抵抗がプリント基板に実装されるが、通常のプリント基板の耐熱温度は１１０℃前後であるため、シャント抵抗の発熱量が大きい場合や、プリント基板の設置箇所の温度が耐熱温度を超える場合には使用できないという問題があった。
例えば、自動車用バッテリの充放電電流の検出では、充放電電流が１０００Ａ前後もあるためシャント抵抗の発熱量が非常に大きくなる上に、プリント基板が設置されるエンジンルーム内の温度が１５０℃前後にもなるため、特許文献１および特許文献２の技術を使用できない。

［問題点３］特許文献１および特許文献２の技術では、シャント抵抗に流れる電流を検出する回路を構成する各種素子を配線パターンにハンダ付けしてプリント基板上に実装する。
従って、各種素子の実装に多くの工数を要するため製造コストが増大する上に、ハンダ付けの不良による各種素子と配線パターンの接続障害や、ハンダ付け時に発生したハンダ屑やウイスカによる配線パターンの短絡障害を起こすおそれがあるなど、信頼性に欠けるという問題があった。

［問題点４］特許文献３の技術では、電流センサを自動車用バッテリの端子に装着する際に、前記端子部を自動車用バッテリの端子に被着することから、自動車用バッテリの端子の上部に電流センサを取り付けるためのスペースが必要であり、自動車用バッテリとボンネットの間に十分なスペースが無い場合には、電流センサが取付不能になって使用できないという問題があった。

［問題点５］特許文献３の技術において、電流センサを自動車用バッテリの端子に装着する作業は、通常のケーブル端子を自動車用バッテリの端子に取り付ける作業とは勝手が違うため、電流センサの取り付けに不慣れな作業者が自動車用バッテリの交換を行うときに電流センサの装着ミスを起こすおそれがあった。

［問題点６］特許文献３の技術では、前記ポールボディおよび前記ハウジングが合成樹脂材料によって形成されていることに加え、ポールボディは端子部を介して自動車用バッテリの端子に固定されるもののハウジングは固定されないことから電流センサが片持ち状態になるため、前記ポールボディと前記ハウジングの接続部分に力がかかると破損するおそれがあり、電流センサの強度に問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、信頼性および強度が高いことに加え、高温環境でも大電流の検出が可能な電流センサを低コストに提供することにある。

請求項１に記載の発明は、
導電材料から成る長尺物のバスバー（１１）と、
そのバスバーの両端部をそれぞれ被着部材（３２，BD）に接続するための第１接続手段（１１ｄ，４１，５１）および第２接続手段（１１ｅ）と、
前記バスバーの長手方向中間部分を封止して被覆する絶縁材料から成るケース（１２）と、
そのケースに形成された収容部（１２ａ）を覆う蓋（１４）と、
半導体のベアチップ（１６）と、そのベアチップには、前記バスバーの抵抗値と前記バスバーによる電圧降下とに基づいて、前記バスバーに流れる電流を検出する検出回路が集積化されていることと、
前記ケースに接続されたコネクタ（１３）と、
そのコネクタの内部から前記ケースの収容部へ挿通されたコネクタ端子（１５）と、
前記ベアチップと前記バスバーとを接続する第１ボンディングワイヤ（１８）と、
前記ベアチップと前記コネクタ端子とを接続する第２ボンディングワイヤ（１７）とを備えた電流センサであって、
前記ベアチップは、前記ケースの収容部の底面に取付固定され、前記第１ボンディングワイヤを介して前記バスバーにワイヤボンディングされると共に、前記第２ボンディングワイヤを介して前記コネクタ端子にワイヤボンディングされることによりベア実装され、
前記ベアチップに集積化された前記検出回路は、前記バスバーに流れる電流値を示すデータ信号を生成し、
そのデータ信号は、前記第２ボンディングワイヤから前記コネクタ端子を介して出力されることを技術的特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記ケース（１２）と前記コネクタ（１３）は、射出成形を用いて一体形成されたモールド材から成ることを技術的特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載の電流センサにおいて、
前記ケース（１２）の収容部（１２ａ）の外周縁を囲むように形成された第１嵌合部（１２ｂ）と、
前記蓋（１４）の外周縁を囲むように形成された第２嵌合部（１４ａ）と
を備え、
前記ケースに前記蓋を被着すると、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部が嵌合されて前記ケースと前記蓋が密着され、前記ケースに前記蓋を接着固定すると、前記ケースの収容部が液密状態に保持されることを技術的特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
前記ケース（１２）の収容部（１２ａ）と前記コネクタ（１３）の内部とを連通する通気孔（１３ａ）を備えたことを技術的特徴とする。

請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
前記バスバー（１１）に設けられた電極（１１ｆ，１１ｇ）を備え、
その電極は前記ケース（１２）の収容部（１２ａ）の底面から露出し、
前記ベアチップ（１６）は、前記第１ボンディングワイヤ（１８）を介して前記電極にワイヤボンディングされることを技術的特徴とする。

請求項６に記載の発明は、
請求項５に記載の電流センサにおいて、
前記電極（１１ｆ，１１ｇ）における前記第１ボンディングワイヤ（１８）と接続される箇所を除く部分を被覆する第１シール材（１９）を備えたことを技術的特徴とする。

請求項７に記載の発明は、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
前記ケース（１２）の収容部（１２ａ）に充填された第２シール材（２０）を備えたことを技術的特徴とする。

請求項８に記載の発明は、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
前記バスバー（１１）は、第１端子（１１ａ）および第２端子（１１ｂ）と、それら各端子の間に溶接固定されたシャント抵抗（１１ｃ）とを備え、
前記各端子は電気抵抗の小さな金属材料から成り、
前記シャント抵抗は抵抗温度係数の小さな金属材料から成ることを技術的特徴とする。

請求項９に記載の発明は、
請求項８に記載の電流センサにおいて、
前記ベアチップ（１６）は、前記シャント抵抗（１１ｃ）から離れた箇所に取付固定されていることを技術的特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
前記第１接続手段は、前記バスバー（１１，１１ａ）に設けられた圧着端子（１１ｄ）であり、
前記第２接続手段は、前記バスバー（１１，１１ｂ）に貫通形成された取付孔（１１ｅ）であることを技術的特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
前記第１接続手段は、前記バスバー（１１，１１ａ）に取付固定されたボルト（４１）であり、
前記第２接続手段は、前記バスバー（１１，１１ｂ）に貫通形成された取付孔（１１ｅ）であることを技術的特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
前記第１接続手段および前記第２接続手段は、前記バスバーに貫通形成された取付孔（５１，１１ｅ）であることを技術的特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
前記バスバー（１１）における前記第１接続手段（１１ｄ，４１，５１）の近傍にスナップフィット（６１ｂ）が設けられていることを技術的特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
前記バスバー（１１）に放熱器（９１ａ，９１ｂ）が設けられていることを技術的特徴とする。

請求項１５に記載の発明は、
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
前記バスバーの表面に防錆用のメッキ層が形成されていることを技術的特徴とする。

＜請求項１＞
請求項１の発明では、バスバー（１１）に流れる電流を検出する検出回路が半導体のベアチップ（１６）に集積化されている。そして、ベアチップ（１６）は、ケース（１２）の収容部（１２ａ）の底面に取付固定され、第１ボンディングワイヤ（１８）を介してバスバーにワイヤボンディングされると共に、第２ボンディングワイヤ（１７）を介してコネクタ端子（１５）にワイヤボンディングされることによりベア実装されている。

このように、請求項１の発明では、バスバー（シャント抵抗）に流れる電流を検出する回路の組み立てにハンダ付けやプリント基板を用いないため、特許文献１および特許文献２の技術における前記問題点３を解決できる。
従って、請求項１の発明によれば、特許文献１および特許文献２の技術に比べて高い信頼性が得られる。
そして、請求項１の発明によれば、バスバーに流れる電流を検出する回路を、１個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックＩＣであるベアチップ（１６）によって構成可能であるため、小型化できると共に低コストに提供できる。

加えて、請求項１の発明では、ケースの収容部にベアチップが収容されると共に、ケースの収容部は蓋で覆われているため、ケースや蓋に力がかかってもベアチップが破損することがなく、強度が高い電流センサを実現可能である。

＜請求項２＞
請求項２の発明では、ケース（１２）とコネクタ（１３）が射出成形を用いて一体形成されたモールド材から成る。
ここで、ケースおよびコネクタの形成材料には、十分な耐薬品性・強度・絶縁性・耐熱性を有するゴム材料や合成樹脂材料（エンジニアリングプラスチック）を用いればよく、そのような材料として、例えば、ＰＰＳ、ＰＢＴなどがある。

このように、請求項２の発明では、電流センサの取付構造にプリント基板を用いないため、ケースおよびコネクタの形成材料に耐熱性を有するものを使用すれば、特許文献１および特許文献２の技術における前記問題点２を解決できる。
従って、請求項２の発明によれば、高温環境でも大電流の検出が可能であり、電流センサをエンジンルーム（ER）内に設置して自動車用バッテリ（３０）の充放電電流を検出できる。

そして、バスバー（１１）の長手方向中間部分をケース（１２）内に封止すると共に、ケース（１２）とコネクタ（１３）を一体形成するには、例えば、インサート成型法を用いればよい。
インサート成型法を用いる場合には、バスバーを射出成形用金型内にセットした状態で、加熱溶融した合成樹脂材料を射出成形用金型内に射出して充填し、その充填された合成樹脂材料によってケースおよびコネクタを形成すればよい。
このようなインサート成型法を用いれば、電流センサを簡単且つ低コストに製造できる。

＜請求項３＞
請求項３の発明では、ケース（１２）に蓋（１４）を被着すると、ケースの第１嵌合部（１２ｂ）に蓋の第２嵌合部（１４ａ）が嵌合され、ケースの外周縁部と蓋の外周縁部とが密着される。
そのため、ケースと蓋の接触部分に接着剤を塗布しておけば、その接着剤によってケースと蓋が接着固定されたときに、ケースの収容部（１２ａ）は液密状態に保持される。

従って、請求項３の発明によれば、電流センサに何らかの液体（例えば、エンジンオイル、燃料、バッテリ液、エンジンクーラント、雨水など）がかかっても、ケースの収容部内の収容物（コネクタ端子の基端部、ベアチップ、ボンディングワイヤなど）に当該液体が付着して悪影響を及ぼすのを防止できる。
尚、第１嵌合部および第２嵌合部は、一方を溝部にすると共に他方を突起部にすればよく、ケースに溝部を形成すると共に蓋に突起部を形成するか、または、ケースに突起部を形成すると共に蓋に溝部を形成すればよい。

＜請求項４＞
請求項４の発明では、ケース（１２）の収容部（１２ａ）とコネクタ（１３）の内部とが通気孔（１３ａ）によって連通されている。
従って、請求項４の発明によれば、加熱硬化性の接着剤を用いてケースに蓋（１４）を接着固定する場合に、ケースの収容部（１２ａ）内の空気が加熱されて熱膨張したとしても、その空気は通気孔からコネクタの内部へ排出されるため、ケースと蓋の接着固定が阻害されるのを防止できる。

ところで、コネクタに外部装置のコネクタ端子が取り付けられた状態にて、コネクタの内部が液密状態に保持されるようにしておけば、電流センサに何らかの液体がかかっても、その液体が通気孔を通ってケースの収容部内に侵入するおそれはない。
尚、通気孔（１３ａ）の直径は、十分な通気性を確保できるように、カット・アンド・トライで実験的に最適値を見つけて設定すればよく、例えば、０．８mm程度に設定すればよい。

＜請求項５＞
請求項５の発明では、バスバー（１１）に設けられた電極（１１ｆ，１１ｇ）がケース（１２）の収容部（１２ａ）の底面から露出しているため、その電極に対して第１ボンディングワイヤ（１８）を容易にワイヤボンディングすることが可能であり、第１ボンディングワイヤ（１８）を介して電極にベアチップ（１６）を確実に接続できる。

尚、電極（１１ｆ，１１ｇ）の形成方法には、例えば以下の方法がある。
［ａ］プレス加工を用いてバスバーから電極を打ち出し形成する方法。
［ｂ］フライス加工を用いてバスバーから電極を除く部分を切削除去することにより、バスバーから電極を削り出し形成する方法。
［ｃ］バスバーに取付孔を形成し、バスバーとは別個に作製した電極を当該取付孔に打ち込んで取付固定する方法。
［ｄ］バスバーとは別個に作製した電極を、各種溶接法を用いてバスバーに溶接固定する方法。
［ｅ］バスバーの一部をバスバーの板厚方向と直交する方向に折り曲げ加工した後に、フライス加工を用いてバスバーから電極を除く部分を切削除去することにより電極を形成する方法。

＜請求項６＞
請求項６の発明では、電極（１１ｆ，１１ｇ）における第１ボンディングワイヤ（１８）と接続される箇所を除く部分が第１シール材（１９）によって被覆されている。
従って、請求項６の発明によれば、ケース（１２）と蓋（１４）の取付部分に隙間が生じた場合に、その隙間からケースの収容部（１２ａ）内に何らかの液体が侵入したとしても、その液体は第１シール材（１９）に遮られるため、当該液体が電極に付着して悪影響を及ぼすのを防止できる。

＜請求項７＞
請求項７の発明では、ケース（１２）の収容部（１２ａ）に第２シール材（２０）が充填されている。
従って、請求項６の発明によれば、ケース（１２）と蓋（１４）の取付部分に隙間が生じた場合に、その隙間からケースの収容部（１２ａ）内に何らかの液体が侵入したとしても、その液体は第２シール材（２０）に遮られるため、当該液体がケースの収容部内の収容物に付着して悪影響を及ぼすのを防止できる。

尚、第１シール材（１９）および第２シール材（２０）の形成材料には、ベアチップ（１６）に対して悪影響を与えることがない上に、十分な耐薬品性・絶縁性・耐熱性を有するゴム材料や合成樹脂材料を用いればよく、そのような材料として、例えば、フロロシリコンゴム、フッ素系樹脂などがある。
また、第１シール材（１９）および第２シール材（２０）の形成材料に加熱硬化性または室温硬化性を有する低粘度のゲル状材料を用い、そのゲル状材料を所望の箇所に塗布した後に硬化させれば、ベアチップ（１６）に対して悪影響を与えないので好都合である。
ちなみに、第１シール材（１９）および第２シール材（２０）の形成材料に溶剤揮発硬化性のものを使用することは、揮発した溶剤がベアチップ（１６）に対して悪影響を与えるおそれがあるため不適である。

また、第２シール材（２０）の形成材料には、第２シール材（２０）の振動によって各ボンディングワイヤ（１７，１８）およびが切断されたり接続が外れたりするのを防止するため、低弾性率のものを使用する必要がある。
そして、第２シール材の熱膨張や振動によって各ボンディングワイヤが切断されたり接続が外れたりするのを防止するには、各ボンディングワイヤが第２シール材内に完全には埋め込まれないように、第２シール材の充填量を最適化する必要がある。
尚、第２シール材の熱膨張率が低く且つ振動が発生しない場合には、ケースの収容部に第２シール材を隙間無く充填し、各ボンディングワイヤを第２シール材内に完全に埋め込んでもよい。

＜請求項８＞
請求項８の発明では、第１端子（１１ａ）および第２端子（１１ｂ）の間にシャント抵抗（１１ｃ）を溶接固定することによりバスバー（１１）を形成しており、シャント抵抗の取付構造にハンダ付けやプリント基板を用いないため、特許文献１および特許文献２の技術における前記問題点１を解決できる。
従って、請求項８の発明によれば、特許文献１および特許文献２の技術に比べて高い信頼性が得られる。

ここで、各端子（１１ａ，１１ｂ）とシャント抵抗（１１ｃ）との溶接には、各種溶接法（例えば、電子ビーム溶接法、レーザー溶接法、抵抗溶接法など）を用いればよい。
尚、電流センサの電流検出精度を高めるには、各端子とシャント抵抗を溶接する際に、溶接箇所の抵抗値を正確に制御する必要があり、そのためには電子ビーム溶接法やレーザー溶接法が好適である。

そして、請求項８の発明では、バスバー（１１）の構成部材（１１ａ〜１１ｃ）が溶接によって一体化されているため、バスバーの一端側に力がかかってもバスバーが変形や破損を起こすことがない。
また、請求項８の発明では、バスバーの長手方向中間部分がケース（１２）内に封止され、ケースの収容部は蓋（１４）で覆われているため、ケースや蓋に力がかかっても電流センサが変形や破損を起こすことがない。
従って、請求項８の発明によれば、強度が高い電流センサを実現可能であるため、特許文献３の技術における前記問題点６を解決できる。

＜請求項９：第５実施形態（図１２）または第６実施形態（図１３）に該当＞
例えば、シャント抵抗（１１ｃ）の上方に位置するケース（１２）の収容部（１２ａ）の底面にベアチップ（１６）を取付固定した場合には、シャント抵抗で発生した熱がベアチップに伝わり易いことから、シャント抵抗の発熱によりベアチップが悪影響を受けるおそれがあった。

しかし、請求項９の発明では、シャント抵抗（１１ｃ）から離れた箇所にベアチップ（１６）が取付固定されているため、シャント抵抗で発生した熱がベアチップに伝わり難く、シャント抵抗の発熱がベアチップに与える影響を少なくできる。

＜請求項１０：第１実施形態（図１）に該当＞
請求項１０の発明の電流センサを、自動車用バッテリ（３０）の充放電電流の検出に用いるには、第１接続手段である圧着端子（１１ｄ）に被着部材である自動車用バッテリのマイナス側ケーブル（３２）を圧着固定して接続すると共に、第２接続手段である取付孔（１１ｅ）に金属製のボルト（３３）を挿通し、そのボルトを被着部材である自動車の金属製の車体（BD）に螺着させて接続すればよい。

このようにすれば、シャント抵抗の取付構造にハンダ付けやプリント基板を用いないため、特許文献１および特許文献２の技術における前記問題点１を解決可能であり、特許文献１および特許文献２の技術に比べて高い信頼性が得られる。
また、自動車用バッテリの端子（３０ａ，３０ｂ）の上部に電流センサが取り付けられていないため、特許文献３の技術における前記問題点４を解決できる。

ところで、従来より、自動車用バッテリのマイナス側ケーブルを車体に接続して車体アースをとるには、マイナス側ケーブルにおける端子（３２ａ）の反対側に丸型（リング型）の圧着端子を圧着固定してアース端子とし、そのアース端子に挿通したボルトを車体に螺着させていた。

ここで、請求項１０の発明におけるバスバー（１１）は、従来用いられていたアース端子としての丸型圧着端子と同じように機能する。
そのため、請求項１０の発明の電流センサを車体に取り付ける作業は、従来のアース端子を車体に取り付ける作業と同じであり、請求項１０の発明の電流センサの取り付けに不慣れな作業者でも戸惑うことなく確実な取り付けが可能である。
そして、請求項１０の発明では、自動車用バッテリの交換時に電流センサ１０を取り外す必要がないため、特許文献３の技術における前記問題点５を解決できる。

＜請求項１１：第２実施形態（図９）に該当＞
請求項１１の発明の電流センサを、自動車用バッテリ（３０）の充放電電流の検出に用いるには、第２接続手段である取付孔（１１ｅ）に金属製のボルト（３３）を挿通し、そのボルトを被着部材である自動車の金属製の車体（BD）に螺着させて接続する。そして、自動車用バッテリのマイナス側ケーブル（３２）における端子（３２ａ）の反対側に丸型の圧着端子を圧着固定しておき、その圧着端子を第１接続手段であるボルト（４１）に挿通してからナットで締結することにより、ボルトをマイナス側ケーブルに接続すればよい。

このようにすれば、請求項１１の発明においても、請求項１０の発明と同様の作用・効果が得られることに加えて、電流センサからマイナス側ケーブルを自由に着脱することができる。

＜請求項１２：第３実施形態（図１０）に該当＞
請求項１２の発明の電流センサを、自動車用バッテリ（３０）の充放電電流の検出に用いるには、第２接続手段である取付孔（１１ｅ）に金属製のボルト（３３）を挿通し、そのボルトを被着部材である自動車の金属製の車体（BD）に螺着させて接続する。そして、自動車用バッテリのマイナス側ケーブル（３２）における端子（３２ａ）の反対側に丸型の圧着端子を圧着固定しておき、その圧着端子と第１接続手段である取付孔（５１）とにボルトを挿通してナットで締結することにより、取付孔をマイナス側ケーブルに接続すればよい。

このようにすれば、請求項１２の発明においても、請求項１０の発明と同様の作用・効果が得られることに加えて、電流センサからマイナス側ケーブルを自由に着脱することができる。

＜請求項１３：第４実施形態（図１１）に該当＞
請求項１３の発明の電流センサを、自動車用バッテリ（３０）の充放電電流の検出に用いるには、第２接続手段（１１ｅ）を被着部材である自動車の金属製の車体（BD）に取付固定すると共に、第１接続手段（１１ｄ，４１，５１）を被着部材である自動車用バッテリ（３０）のマイナス側ケーブル（３２）に接続する。
このとき、スナップフィット（６１ｂ）を車体（BD）に形成しておいた取付孔(BDａ）に挿入して保持させることにより、スナップフィットが設けられたバスバーの第１接続手段側を車体に取付固定する。

このようにすれば、バスバーの両端（第１接続手段側および第２接続手段側）が車体に取付固定されるため、電流センサが片持ち状態にならない。
従って、請求項１３の発明によれば、バスバーにおける第１接続手段側に過大な力がかかった場合でも、バスバーの変形や破損を確実に防止できる。

尚、スナップフィット（６１ｂ）を絶縁材料によって形成すれば、バスバーの第１接続手段側と車体とが電気的に接続されて電流センサの機能が阻害されることはない。
また、スナップフィットの形状は、車体の取付孔に取付可能であれば、どのような形状（例えば、キノコ状、矢印状など）であってもよい。

＜請求項１４：第７実施形態（図１４）に該当＞
請求項１４の発明では、バスバー（１１）に放熱器（９１ａ，９１ｂ）が設けられているため、バスバー（シャント抵抗）に発生した熱を放熱器から放熱することにより、バスバー（シャント抵抗）を冷却可能になり、電流センサの電流検出精度を高めることができる。

尚、放熱器（９１ａ，９１ｂ）の形成材料には、比熱の小さな金属材料（例えば、銅単体、銅合金など）を用いればよい。
そして、放熱器の形成方法には、例えば以下の方法がある。
［ア］バスバーとは別個に作製した放熱器を、各種溶接法を用いてバスバーに溶接固定する方法。
［イ］バスバーの一部をバスバーの板厚方向と直交する方向に折り曲げ加工し、その折り曲げた部分を放熱器とする方法。

＜請求項１５＞
請求項１５の発明では、バスバー（１１）の表面に防錆用のメッキ層（例えば、スズメッキ層など）が形成されているため、バスバーの形成材料を腐食させるような液体（例えば、バッテリ液など）に対してバスバーを保護できる。

＜用語の説明＞
上術した［課題を解決するための手段］［発明の効果］に記載した（ ）内の符号等は、後述する［発明を実施するための最良の形態］に記載した構成部材・構成要素の符号等に対応したものである。
そして、［課題を解決するための手段］［発明の効果］に記載した構成部材・構成要素と、［発明を実施するための最良の形態］に記載した構成部材・構成要素との対応関係は以下のようになっている。

「第１端子」は、端子１１ａに該当する。
「第２端子」は、端子１１ｂに該当する。
「第１接続手段」は、圧着端子１１ｄ、ボルト４１、取付孔５１に該当する。
「第２接続手段」は、取付孔１１ｅに該当する。
第１接続手段に接続される「被着部材」は、マイナス側ケーブル３２に該当する。
第２接続手段に接続される「被着部材」は、車体BDに該当する。
「ベアチップ」は、ＩＣチップ１６に該当する。
「第１ボンディングワイヤ」は、ボンディングワイヤ１８に該当する。
「第２ボンディングワイヤ」は、ボンディングワイヤ１７に該当する。
「第１嵌合部」は、溝部１２ｂに該当する。
「第２嵌合部」は、突起部１４ａに該当する。
「第１シール材」は、シール材１９に該当する。
「第２シール材」は、シール材２０に該当する。

以下、本発明を具体化した各実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各実施形態において、同一の構成部材および構成要素については符号を等しくすると共に、同一内容の箇所については重複説明を省略してある。

＜第１実施形態＞
図１（Ａ）は、第１実施形態の電流センサ１０の左側面図である。図１（Ｂ）は、電流センサ１０の上面図である。図１（Ｃ）は、電流センサ１０の正面図である。
図２は、電流センサ１０の斜視図である。尚、図２では、電流センサ１０を構成するケース１２から蓋１４を取り外した状態を示してある。
図３は、電流センサ１０の横断面図であり、図１（Ｃ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。
図４は、電流センサ１０の縦断面図であり、図１（Ｃ）におけるＥ−Ｅ線断面図である。
図５は、電流センサ１０の縦断面図であり、図１（Ｂ）におけるＦ−Ｆ線断面図である。
図６（Ａ）は、電流センサ１０を構成するバスバー１１の左側面図である。図６（Ｂ）は、バスバー１１の上面図である。図６（Ｃ）は、バスバー１１の正面図である。

第１実施形態の電流センサ１０は、バスバー１１（端子１１ａ，１１ｂ、シャント抵抗１１ｃ、圧着端子１１ｄ、取付孔１１ｅ、電極１１ｆ，１１ｇ）、ケース１２（収容部１２ａ、溝部１２ｂ）、コネクタ１３（通気孔１３ａ）、蓋１４（突起部１４ａ）、コネクタ端子１５（先端部１５ａ、基端部１５ｂ）、ＩＣ（Integrated Circuit）チップ１６、ボンディングワイヤ１７，１８、シール材（コーティング材）１９，２０などから構成されており、自動車用バッテリの充放電電流の検出に用いられる。

長尺物であるバスバー１１は、各端子１１ａ，１１ｂおよびシャント抵抗１１ｃを備え、ワイヤハーネスのアース端子を構成している。
各端子１１ａ，１１ｂは、電気抵抗の小さな金属材料（例えば、銅単体、銅合金など）の矩形状の板材（例えば、銅板、銅合金板など）を折り曲げ加工して形成され、各端子１１ａ，１１ｂの長手方向中間部分はそれぞれ板厚方向に対して反対方向に折り曲げ加工され、各端子１１ａ，１１ｂの自由端部は固定端部と平行になるように折り曲げ加工されている。

端子１１ａの自由端部は略Ｕ字状に折り曲げ加工され、その略Ｕ字状の部分によって圧着端子１１ｄが構成されている。
端子１１ｂの自由端部には円形の取付孔１１ｅが貫通形成されている。
各端子１１ａ，１１ｂの固定端部にはそれぞれ円柱状の電極１１ｆ，１１ｇが突設されている。

各端子１１ａ，１１ｂの固定端部は、矩形板状のシャント抵抗１１ｃに溶接されることにより取付固定されている。すなわち、シャント抵抗１１ｃは、各端子１１ａ，１１ｂの間に溶接固定されている。
シャント抵抗１１ｃは、各端子１１ａ，１１ｂの形成材料と溶接可能で且つ抵抗温度係数の小さな金属材料から成り、例えば、銅ーマンガンーニッケル系合金（マンガニン）、銅ーニッケル系合金、ニッケルークロム系合金、鉄ークロム系合金などから形成されている。

バスバー１１の長手方向中間部分において、各端子１１ａ，１１ｂの各電極１１ｆ，１１ｇ近傍の部分およびシャント抵抗１１ｃは、ケース１２内に封止されことにより被覆されている。
略直方体状のケース１２は４つの側壁面を有し、その対向する２つの側壁面からはバスバー１１の各端子１１ａ，１１ｂが突出し、残りの１つの側壁面には略円筒状のコネクタ１３が接続されて突出している。

ケース１２およびコネクタ１３は、絶縁材料の射出成形を用いて一体形成されたモールド材から成る。
略円筒形のコネクタ１３の内部と、ケース１２の収容部１２ａとは、コネクタ１３に貫通形成された通気孔１３ａによって連通されている。

ケース１２の上面には収容部１２ａが形成され、収容部１２ａの外周縁を囲むように断面凹状の溝部１２ｂが形成されている。
矩形板状の蓋１４には、その下面側の外周縁を囲むように断面凸状の突起部１４ａが突設されている。
ケース１２の上面に蓋１４を取り付けることにより、ケース１２の収容部１２ａを蓋１４で覆うと、ケース１２の溝部１２ｂと蓋１４の突起部１４ａが嵌合される。そして、ケース１２と蓋１４は接着剤を用いて接着固定されている。

コネクタ１３には４個のコネクタ端子１５が設けられている。
各コネクタ端子１５はコネクタ１３の内部からケース１２の収容部１２ａへ挿通され、各コネクタ端子１５の先端部１５ａはコネクタ１３の内部に突出し、各コネクタ端子１５の基端部１５ｂはケース１２の収容部１２ａの底面から露出している。
バスバー１１の各電極１１ｆ，１１ｇおよびその近傍は、ケース１２の収容部１２ａの底面から露出している。

シャント抵抗１１ｃの上方に位置するケース１２の収容部１２ａの底面には、ＩＣチップ１６が接着剤を用いて取付固定されている。
ＩＣチップ１６は、電流センサ１０の検出回路が１個の半導体チップ（ワンチップ）上に集積化されたモノリシックＩＣであり、樹脂封止されていないベアチップである。
ＩＣチップ１６の表面上には複数個の電極パッド（図示略）が形成されている。

そして、ＩＣチップ１６の各電極パッドと各コネクタ端子１５の基端部１５ｂとは、ワイヤボンディング法によりボンディングワイヤ１７を介して電気的に接続されている。また、ＩＣチップ１６の各電極パッドとバスバー１１の各電極１１ｆ，１１ｇとは、ワイヤボンディング法によりボンディングワイヤ１８を介して電気的に接続されている。
すなわち、ＩＣチップ１６は各コネクタ端子１５および各電極１１ｆ，１１ｇに対してベア実装されている。

ケース１２の収容部１２ａの底面から露出しているバスバー１１の各電極１１ｆ，１１ｇおよびその近傍において、ボンディングワイヤ１８と接続される箇所を除く部分の表面はシール材１９によって被覆されている。

ケース１２の収容部１２ａにはシール材２０が充填され、収容部１２ａ内の収容物（バスバー１１の各電極１１ｆ，１１ｇ、各コネクタ端子１５の基端部１５ｂ、ＩＣチップ１６、ボンディングワイヤ１７，１８）およびシール材１９はシール材２０内に埋め込まれて封止されている。

図７は、電流センサ１０の取付方法を説明するための説明図であり、自動車のエンジンルームERの要部縦断面図である。
エンジンルームERの内部には自動車用バッテリ３０が搭載されている。

ワイヤハーネスを構成するプラス側ケーブル３１の第１端部にはプラス側ケーブル端子３１ａが接続され、そのプラス側ケーブル端子３１ａは自動車用バッテリ３０のプラス端子３０ａに取付固定されている。
そして、プラス側ケーブル３１の第２端部には、自動車に搭載された各種電気機器（図示略）が接続されている。

ワイヤハーネスを構成するマイナス側ケーブル３２の第１端部にはマイナス側ケーブル端子３２ａが接続され、そのマイナス側ケーブル端子３２ａは自動車用バッテリ３０のマイナス端子３０ｂに取付固定されている。
そして、マイナス側ケーブル３２の第２端部は、電流センサ１０のバスバー１１の圧着端子１１ｄに圧着固定されて接続されている。尚、バスバー１１の圧着端子１１ｄにマイナス側ケーブル３２を圧着固定するには、バスバー１１の端子１１ａにおける略Ｕ字状の部分を内側に向けて折り曲げ加工すればよい、

また、電流センサ１０のバスバー１１の取付孔１１ｅには金属製のボルト３３が挿通され、そのボルト３３がエンジンルームERの金属製の車体BDに螺着されることにより、電流センサ１０は車体BDに取付固定されている。
すなわち、アース端子を構成するバスバー１１の端子１１ｂが取付孔１１ｅおよびボルト３３を介して車体BDに接続されることにより、自動車用バッテリ３０の車体アースがとられている。

［第１実施形態の作用・効果］
第１実施形態によれば、以下の作用・効果を得ることができる。

［１−１］自動車用バッテリ３０のマイナス端子３０ｂと車体BDとの間には、車体BD→ボルト３３→バスバー１１の取付孔１１ｅ→バスバー１１の端子１１ｂ→シャント抵抗１１ｃ→バスバー１１の端子１１ａ→バスバー１１の圧着端子１１ｄ→マイナス側ケーブル３２→マイナス側ケーブル端子３２ａ→マイナス端子３０ｂの経路で自動車用バッテリ３０の放電電流が流れ、これと逆の経路で自動車用バッテリ３０の充電電流が流れる。
すなわち、シャント抵抗１１ｃには自動車用バッテリ３０の充放電電流が流れる。

ここで、バスバー１１の各端子１１ａ，１１ｂにおけるシャント抵抗１１ｃとの接続箇所の近傍には、各電極１１ｆ，１１ｇが接続されている。
また、各電極１１ｆ，１１ｇとＩＣチップ１６はボンディングワイヤ１８を介して接続されている。

そのため、ＩＣチップ１６に集積化された検出回路（図示略）は、各電極１１ｆ，１１ｇの電位差を検出することにより、シャント抵抗１１ｃによる電圧降下を検出できる。そして、当該検出回路は、シャント抵抗１１ｃに流れる自動車用バッテリ３０の充放電電流を、シャント抵抗１１ｃの抵抗値と電圧降下に基づいて、オームの法則を用いることにより算出し、その電流値を示すデータ信号を生成する。
そのデータ信号は、ＩＣチップ１６→ボンディングワイヤ１７→コネクタ端子１５の基端部１５ｂ→コネクタ端子１５の先端部１５ａの経路で出力され、コネクタ１３に接続された外部装置（図示略）へ送られる。
従って、第１実施形態の電流センサ１０によれば、自動車用バッテリ３０の充放電電流を検出し、その電流値を示すデータ信号を生成して出力できる。

［１−２］バスバー１１の各端子１１ａ，１１ｂとシャント抵抗１１ｃは、各種溶接法（例えば、電子ビーム溶接法、レーザー溶接法、抵抗溶接法など）を用いて取付固定されている。
そして、バスバー１１の圧着端子１１ｄとマイナス側ケーブル３２は圧着固定され、バスバー１１の取付孔１１ｅに挿通されたボルト３３は車体BDに螺着されている。

このように、第１実施形態では、シャント抵抗１１ｃの取付構造にハンダ付けやプリント基板を用いないため、特許文献１および特許文献２の技術における前記問題点１を解決できる。
従って、第１実施形態によれば、特許文献１および特許文献２の技術に比べて高い信頼性が得られる。
尚、電流センサ１０の電流検出精度を高めるには、バスバー１１の各端子１１ａ，１１ｂとシャント抵抗１１ｃを溶接する際に、溶接箇所の抵抗値を正確に制御する必要があり、そのためには電子ビーム溶接法やレーザー溶接法が好適である。

［１−３］ケース１２およびコネクタ１３は、絶縁材料の射出成形を用いて一体形成されたモールド材から成る。
ここで、ケース１２およびコネクタ１３の形成材料には、十分な耐薬品性・強度・絶縁性・耐熱性を有するゴム材料や合成樹脂材料（エンジニアリングプラスチック）を用いればよく、そのような材料として、例えば、ＰＰＳ（Polyphenylene Sulfide）、ＰＢＴ（Polybutylene Terephthalate）などがある。

このように、第１実施形態では、電流センサ１０の取付構造にプリント基板を用いないため、ケース１２およびコネクタ１３の形成材料に耐熱性を有するものを使用すれば、特許文献１および特許文献２の技術における前記問題点２を解決できる。
従って、第１実施形態によれば、高温環境でも大電流の検出が可能であり、電流センサ１０をエンジンルームER内に設置して自動車用バッテリ３０の充放電電流を検出できる。

［１−４］シャント抵抗１１ｃに流れる電流を検出する検出回路はＩＣチップ１６に集積化されている。
そして、ベアチップであるＩＣチップ１６はベア実装されている。すなわち、ＩＣチップ１６とバスバー１１の各電極１１ｆ，１１ｇはボンディングワイヤ１８を介して接続され、ＩＣチップ１６とコネクタ端子１５の基端部１５ｂはボンディングワイヤ１７を介して接続されている。

このように、第１実施形態では、シャント抵抗１１ｃに流れる電流を検出する回路の組み立てにハンダ付けやプリント基板を用いないため、特許文献１および特許文献２の技術における前記問題点３を解決できる。
従って、第１実施形態によれば、特許文献１および特許文献２の技術に比べて高い信頼性が得られる。
そして、シャント抵抗１１ｃに流れる電流を検出する回路を、１個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックＩＣであるＩＣチップ１６によって構成可能であるため、小型化できると共に低コストに提供できる。

［１−５］電流センサ１０のバスバー１１の取付孔１１ｅには金属製のボルト３３が挿通され、そのボルト３３がエンジンルームERの金属製の車体BDに螺着されることにより、電流センサ１０は車体BDに取付固定されている。
このように、第１実施形態では、自動車用バッテリ３０の端子３０ａ，３０ｂの上部に電流センサ１０が取り付けられていないため、特許文献３の技術における前記問題点４を解決できる。

［１−６］従来より、マイナス側ケーブル３２を車体BDに接続して車体アースをとるには、マイナス側ケーブル３２における端子３２ａの反対側に丸型（リング型）の圧着端子を圧着固定してアース端子とし、そのアース端子に挿通したボルト３３を車体BDに螺着させていた。

ところで、バスバー１１は、従来用いられていたアース端子としての丸型圧着端子にシャント抵抗１１ｃを合体させたものといえる。
そして、電流センサ１０は、シャント抵抗１１ｃに流れる電流を検出する回路を構成するＩＣチップ１６と、そのＩＣチップ１６を収容するためのケース１２と、シャント抵抗１１ｃに流れる電流を示すデータ信号を外部へ出力するためのコネクタ１３とを、バスバー１１に合体させたものである。

そのため、電流センサ１０を車体BDに取り付ける作業は、従来のアース端子を車体BDに取り付ける作業と同じであり、電流センサ１０の取り付けに不慣れな作業者でも戸惑うことなく確実な取り付けが可能である。
そして、第１実施形態では、自動車用バッテリ３０の交換時に電流センサ１０を取り外す必要がないため、特許文献３の技術における前記問題点５を解決できる。

［１−７］バスバー１１の構成部材（端子１１ａ，１１ｂ、シャント抵抗１１ｃ）は溶接によって一体化されているため、マイナス側ケーブル３２から端子１１ａ側に力がかかってもバスバー１１が変形や破損を起こすことがない。
また、バスバー１１の長手方向中間部分がモールド材から成るケース１２内に封止され、ケース１２の内部にＩＣチップ１６が収容されると共にケース１２には蓋１４が取付固定されているため、ケース１２や蓋１４に力がかかっても、ＩＣチップ１６が破損することがなく、電流センサ１０が変形や破損を起こすこともない。
このように、第１実施形態によれば、強度が高い電流センサ１０を実現可能であるため、特許文献３の技術における前記問題点６を解決できる。

［１−８］バスバー１１の長手方向中間部分をケース１２内に封止すると共に、ケース１２とコネクタ１３を一体形成するには、例えば、インサート成型法を用いればよい。
インサート成型法を用いる場合には、バスバー１１を射出成形用金型内にセットした状態で、加熱溶融した合成樹脂材料を射出成形用金型内に射出して充填し、その充填された合成樹脂材料によってケース１２およびコネクタ１３を形成すればよい。
このようなインサート成型法を用いれば、電流センサ１０を簡単且つ低コストに製造できる。

［１−９］バスバー１１における各端子１１ａ，１１ｂの固定端部に突設されている円柱状の各電極１１ｆ，１１ｇは、ケース１２の収容部１２ａの底面から露出している。そのため、各電極１１ｆ，１１ｇに対してボンディングワイヤ１８を容易にワイヤボンディングすることが可能であり、ボンディングワイヤ１８を介して各電極１１ｆ，１１ｇにＩＣチップ１６を確実に接続できる。

ここで、各電極１１ｆ，１１ｇの形成方法には、例えば以下の方法がある。
［ａ］プレス加工を用いて各端子１１ａ，１１ｂから各電極１１ｆ，１１ｇを打ち出し形成する方法。
［ｂ］フライス加工を用いて各端子１１ａ，１１ｂから各電極１１ｆ，１１ｇを除く部分を切削除去することにより、各端子１１ａ，１１ｂから各電極１１ｆ，１１ｇを削り出し形成する方法。
［ｃ］各端子１１ａ，１１ｂに取付孔を形成し、各端子１１ａ，１１ｂとは別個に作製した各電極１１ｆ，１１ｇを当該取付孔に打ち込んで取付固定する方法。
［ｄ］各端子１１ａ，１１ｂとは別個に作製した各電極１１ｆ，１１ｇを、前記各種溶接法を用いて各端子１１ａ，１１ｂに溶接固定する方法。

尚、第１実施形態では円柱状の各電極１１ｆ，１１ｇを設けているが、各電極１１ｆ，１１ｇに対してボンディングワイヤ１８をワイヤボンディングすることが可能であれば、各電極１１ｆ，１１ｇはどのような形状であってもよい。

図８（Ａ）は、バスバー１１の別の実施形態を示す左側面図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すバスバー１１の上面図である。図８（Ｃ）は、図８（Ａ）に示すバスバー１１の正面図である。
図８に示すバスバー１１には、直方体状の各電極１１ｆ，１１ｇが形成されている。この各電極１１ｆ，１１ｇを形成するには、各端子１１ａ，１１ｂの固定端部を板厚方向と直交する方向（上方向）に折り曲げ加工した後に、フライス加工を用いて各端子１１ａ，１１ｂから各電極１１ｆ，１１ｇを除く部分を切削除去すればよい。

［１−１０］ケース１２の上面に蓋１４を被着すると、ケース１２の溝部１２ｂに蓋１４の突起部１４ａが嵌合され、ケース１２の外周縁部と蓋１４の外周縁部とが密着される。
そのため、ケース１２と蓋１４の接触部分に接着剤を塗布しておけば、その接着剤によってケース１２と蓋１４が接着固定されたときに、ケース１２の収容部１２ａは液密状態に保持される。

従って、電流センサ１０に何らかの液体（例えば、エンジンオイル、燃料、バッテリ液、エンジンクーラント、雨水など）がかかっても、ケース１２の収容部１２ａ内の収容物（バスバー１１の各電極１１ｆ，１１ｇ、各コネクタ端子１５の基端部１５ｂ、ＩＣチップ１６、ボンディングワイヤ１７，１８）に当該液体が付着して悪影響を及ぼすのを防止できる。

ところで、第１実施形態では、ケース１２に溝部１２ｂを形成すると共に蓋１４に突起部１４ａを形成しているが、ケース１２に突起部を形成すると共に蓋１４に溝部を形成しておき、ケース１２の突起部と蓋１４の溝部を嵌合させるようにしてもよい。

［１−１１］略円筒形のコネクタ１３の内部と、ケース１２の収容部１２ａとは、コネクタ１３に貫通形成された通気孔１３ａによって連通されている。
従って、加熱硬化性の接着剤を用いてケース１２に蓋１４を接着固定する場合に、ケース１２の収容部１２ａ内の空気が加熱されて熱膨張したとしても、その空気は通気孔１３ａからコネクタ１３の内部へ排出されるため、ケース１２と蓋１４の接着固定が阻害されるのを防止できる。

ところで、コネクタ１３に外部装置のコネクタ端子（図示略）が取り付けられた状態にて、コネクタ１３の内部が液密状態に保持されるようにしておけば、電流センサ１０に何らかの液体がかかっても、その液体が通気孔１３ａを通ってケース１２の収容部１２ａ内に侵入するおそれはない。
尚、通気孔１３ａの直径は、十分な通気性を確保できるように、カット・アンド・トライで実験的に最適値を見つけて設定すればよく、例えば、０．８mm程度に設定すればよい。

［１−１２］ケース１２の収容部１２ａの底面から露出しているバスバー１１の各電極１１ｆ，１１ｇおよびその近傍において、ボンディングワイヤ１８と接続される箇所を除く部分の表面はシール材１９によって被覆されている。
また、ケース１２の収容部１２ａにはシール材２０が充填され、収容部１２ａ内の収容物およびシール材１９はシール材２０内に埋め込まれて封止されている。
従って、ケース１２と蓋１４の接着部分に隙間が生じた場合に、その隙間からケース１２の収容部１２ａ内に何らかの液体が侵入したとしても、その液体は各シール材１９，２０に遮られるため、当該液体がケース１２の収容部１２ａ内の収容物に付着して悪影響を及ぼすのを防止できる。

尚、各シール材１９，２０の形成材料には、ＩＣチップ１６に対して悪影響を与えることがない上に、十分な耐薬品性・絶縁性・耐熱性を有するゴム材料や合成樹脂材料を用いればよく、そのような材料として、例えば、フロロシリコンゴム、フッ素系樹脂などがある。
また、各シール材１９，２０の形成材料に加熱硬化性または室温硬化性を有する低粘度のゲル状材料を用い、そのゲル状材料を所望の箇所に塗布した後に硬化させれば、ＩＣチップ１６に対して悪影響を与えないので好都合である。
ちなみに、各シール材１９，２０の形成材料に溶剤揮発硬化性のものを使用することは、揮発した溶剤がＩＣチップ１６に対して悪影響を与えるおそれがあるため不適である。

また、シール材２０の形成材料には、シール材２０の振動によって各ボンディングワイヤ１７，１８が切断されたり接続が外れたりするのを防止するため、低弾性率のものを使用する必要がある。
そして、シール材２０の熱膨張や振動によって各ボンディングワイヤ１７，１８が切断されたり接続が外れたりするのを防止するには、各ボンディングワイヤ１７，１８がシール材２０内に完全には埋め込まれないように、シール材２０の充填量を最適化する必要がある。
尚、シール材２０の熱膨張率が低く且つ振動が発生しない場合には、ケース１２の収容部１２ａにシール材２０を隙間無く充填し、各ボンディングワイヤ１７，１８をシール材２０内に完全に埋め込んでもよい。

［１−１３］各ボンディングワイヤ１７，１８と各コネクタ端子１５の基端部１５ｂおよびバスバー１１の各電極１１ｆ，１１ｇとの接続を確実に行うには、基端部１５ｂおよび各電極１１ｆ，１１ｇの表面に、例えば、金メッキ層やニッケルメッキ層を形成しておけばよい。
また、各電極１１ｆ，１１ｇを除くバスバー１１の各端子１１ａ，１１ｂの表面全体に防錆用のメッキ層（例えば、ズズメッキ層など）を形成しておけば、各端子１１ａ，１１ｂの形成材料を腐食させるような液体（例えば、バッテリ液など）に対して各端子１１ａ，１１ｂを保護できる。

＜第２実施形態＞
図９（Ａ）は、第２実施形態の電流センサ４０の左側面図である。図９（Ｂ）は、電流センサ４０の上面図である。図９（Ｃ）は、電流センサ４０の正面図である。

第２実施形態の電流センサ４０において、第１実施形態の電流センサ１０と異なるのは、バスバー１１の端子１１ａに圧着端子１１ｄが設けられておらず、端子１１ａの自由端部にボルト４１が取付固定されている点だけである。
尚、端子１１ａにボルト４１を取付固定するには前記各種溶接法を用いればよい。

第２実施形態の電流センサ４０をマイナス側ケーブル３２に取り付けるには、マイナス側ケーブル３２における端子３２ａの反対側に丸型の圧着端子（図示略）を圧着固定しておき、その圧着端子をボルト４１に挿通してからナット（図示略）で締結することにより、バスバー１１の端子１１ａとマイナス側ケーブル３２を電気的に接続させればよい。
従って、第２実施形態によれば、第１実施形態の前記作用・効果に加えて、電流センサ４０からマイナス側ケーブル３２を自由に着脱することができる。

＜第３実施形態＞
図１０（Ａ）は、第３実施形態の電流センサ５０の左側面図である。図１０（Ｂ）は、電流センサ５０の上面図である。図１０（Ｃ）は、電流センサ５０の正面図である。

第３実施形態の電流センサ５０において、第１実施形態の電流センサ１０と異なるのは、バスバー１１の端子１１ａに圧着端子１１ｄが設けられておらず、端子１１ａの自由端部に円形の取付孔５１が貫通形成されている点だけである。

第３実施形態の電流センサ５０をマイナス側ケーブル３２に取り付けるには、マイナス側ケーブル３２における端子３２ａの反対側に丸型の圧着端子（図示略）を圧着固定しておき、その圧着端子と取付孔５１にボルト（図示略）を挿通してナット（図示略）で締結することにより、バスバー１１の端子１１ａとマイナス側ケーブル３２を電気的に接続させればよい。
従って、第３実施形態によれば、第１実施形態の前記作用・効果に加えて、電流センサ５０からマイナス側ケーブル３２を自由に着脱することができる。

＜第４実施形態＞
図１１は、第４実施形態の電流センサ６０の正面図である。また、図１１は、電流センサ６０の取付方法を説明するための説明図であり、自動車のエンジンルームERの要部縦断面図でもある。

第４実施形態の電流センサ６０において、第３実施形態の電流センサ５０と異なるのは、バスバー１１の端子１１ａに圧着端子１１ｄが設けられておらず、端子１１ａの自由端部に取付部材６１およびボルト６２が設けられている点だけである。

取付部材６１は、バスバー１１の端子１１ａに取付固定されたホルダー６１ａと、そのホルダー６１ａに取付固定されたキノコ状のスナップフィット（クリップ、ジョイント）６１ｂとから構成され、ホルダー６１ａおよびスナップフィット６１ｂは絶縁材料によって形成されている。
尚、ホルダー６１ａおよびスナップフィット６１ｂの形成材料には、十分な耐薬品性・強度・絶縁性・耐熱性を有するゴム材料や合成樹脂材料（エンジニアリングプラスチック）を用いればよく、そのような材料として、例えば、ＰＰＳ、ＰＢＴなどがある。

ボルト６２は、バスバー１１の端子１１ａに貫通形成された取付孔５１に挿通され、そのボルト頭がホルダー６１ａに係止されることにより、取付孔５１からボルト６２が脱落不能に保持されている。

第４実施形態の電流センサ６０をマイナス側ケーブル３２に取り付けるには、マイナス側ケーブル３２における端子３２ａの反対側に丸型の圧着端子（図示略）を圧着固定しておき、その圧着端子をボルト６２に挿通してからナット（図示略）で締結することにより、バスバー１１の端子１１ａとマイナス側ケーブル３２を電気的に接続させればよい。
従って、第４実施形態によれば、第１実施形態の前記作用・効果に加えて、電流センサ４０からマイナス側ケーブル３２を自由に着脱することができる。

また、第４実施形態の電流センサ６０を自動車のエンジンルームERに取り付けるには、エンジンルームERの金属製の車体BDに２個の取付孔BDａ，BDｂを貫通形成しておき、取付孔BDａにスナップフィット６１ｂを挿入して保持させることにより、バスバー１１の端子１１ａを取付部材６１を介して車体BDに取付固定する。
そして、第１実施形態の電流センサ１０と同様に、バスバー１１の取付孔１１ｅに金属製のボルト３３を挿通し、そのボルト３３を車体BDの取付孔BDｂに挿通して螺着させることにより、バスバー１１の端子１１ｂを車体BDに取付固定すると共に、端子１１ｂと車体BDを電気的に接続する。

このように、第４実施形態では、バスバー１１の両端（各端子１１ａ，１１ｂの自由端部）が車体BDに取付固定されるため、電流センサ６０が片持ち状態にならない。
従って、第４実施形態によれば、マイナス側ケーブル３２からバスバー１１の端子１１ａに過大な力がかかった場合でも、バスバー１１の変形や破損を確実に防止できる。

尚、取付部材６１を構成するホルダー６１ａおよびスナップフィット６１ｂは絶縁材料によって形成されているため、バスバー１１の端子１１ａと車体BDとが電気的に接続されて電流センサ６０の機能が阻害されることはない。
また、スナップフィット６１ｂの形状は、車体BDの取付孔BDａに取付可能であれば、キノコ状に限らず、どのような形状（例えば、矢印状など）であってもよい。

ところで、第４実施形態では、バスバー１１の端子１１ａに取付孔５１を形成してボルト６２を挿通させているが、取付部材６１を設けた上で、第１実施形態と同じく端子１１ａに圧着端子１１ｄを設けたり、第２実施形態と同じく端子１１ａにボルト４１を取付固定してもよい。

＜第５実施形態＞
図１２（Ａ）は、第５実施形態の電流センサ７０の横断面図である。図１２（Ｂ）は、第５実施形態の電流センサ７０を構成するバスバー１１の要部上面図である。
第５実施形態の電流センサ７０において、第１実施形態の電流センサ１０と異なるのは、以下の点だけである。

［５−１］バスバー１１の各端子１１ａ，１１ｂの固定端部がバスバー１１の長手方向と交わる方向に延出され、その延出された各部分１１ｈ，１１ｉの先端部にそれぞれ電極１１ｆ，１１ｇが突設されている。各部分１１ｈ，１１ｉの幅は一定であり、その幅は各電極１１ｆ，１１ｇの直径よりも若干大きく形成されている。

［５−２］バスバー１１の長手方向中間部分において、各部分１１ｈ，１１ｉおよびシャント抵抗１１ｃは、ケース１２内に封止されことにより被覆されている。そのため、第５実施形態のケース１２は、第１実施形態のケース１２よりも外形寸法が大きくなっている。

［５−３］第１実施形態と同様に、ＩＣチップ１６の各電極パッド（図示略）と各コネクタ端子１５の基端部１５ｂとは、ボンディングワイヤ１７を介して電気的に接続されている。そのため、第５実施形態の各コネクタ端子１５は、第１実施形態の各コネクタ端子１５よりも長くなっている。

［５−４］各電極１１ｆ，１１ｇの間に位置するケース１２の収容部１２ａの底面には、ＩＣチップ１６が接着剤を用いて取付固定されている。

第１実施形態の電流センサ１０では、シャント抵抗１１ｃの上方に位置するケース１２の収容部１２ａの底面にＩＣチップ１６が取付固定されているため、シャント抵抗１１ｃで発生した熱がＩＣチップ１６に伝わり易いことから、シャント抵抗１１ｃの発熱によりＩＣチップ１６が悪影響を受けるおそれがあった。

それに対して、第５実施形態の電流センサ７０では、前記［５−４］のように、シャント抵抗１１ｃから離れた箇所にＩＣチップ１６が取付固定されているため、シャント抵抗１１ｃで発生した熱がＩＣチップ１６に伝わり難く、シャント抵抗１１ｃの発熱がＩＣチップ１６に与える影響を少なくできる。

＜第６実施形態＞
図１３（Ａ）は、第６実施形態の電流センサ８０の横断面図である。図１３（Ｂ）は、第６実施形態の電流センサ８０を構成するバスバー１１の要部上面図である。
第６実施形態の電流センサ８０において、第５実施形態の電流センサ７０と異なるのは、以下の点だけである。

［６−１］バスバー１１の各端子１１ａ，１１ｂの固定端部は、シャント抵抗１１ｃとの接続部分に向かって、バスバー１１の長手方向と交わる方向に幅が徐々に広くなるように形成され、その最も幅が広くなった部分における幅方向の端部にそれぞれ電極１１ｆ，１１ｇが突設されている。

［６−２］バスバー１１の長手方向中間部分において、各部分１１ｊ，１１ｋおよびシャント抵抗１１ｃは、ケース１２内に封止されことにより被覆されている。そのため、第６実施形態のケース１２は、第５実施形態のケース１２と同様に、第１実施形態のケース１２よりも外形寸法が大きくなっている。

従って、第６実施形態の電流センサ８０では、前記［６−１］のように、シャント抵抗１１ｃから離れた箇所にＩＣチップ１６が取付固定されているため、第５実施形態と同様の作用・効果が得られる。

＜第７実施形態＞
図１４（Ａ）は、第７実施形態の電流センサ９０の正面図である。図１４（Ｂ）は、第７実施形態の電流センサ９０を構成するバスバー１１の正面図である。図１４（Ｃ）は、第７実施形態の電流センサ９０を構成するバスバー１１の右側面図である。

第７実施形態の電流センサ９０において、第１実施形態の電流センサ１０と異なるのは、バスバー１１の各端子１１ａ，１１ｂの固定端部にそれぞれ放熱器９１ａ，９１ｂが設けられ、その放熱器９１ａ，９１ｂがケース１２から露出している点だけである。
各放熱器９１ａ，９１ｂには複数枚（図示例では２枚）のフィンが形成されて表面積が大きくなっている。

各放熱器９１ａ，９１ｂの形成材料には、比熱の小さな金属材料（例えば、銅単体、銅合金など）を用いればよい。
そして、各放熱器９１ａ，９１ｂの形成方法には、例えば以下の方法がある。
［ア］各端子１１ａ，１１ｂとは別個に作製した各放熱器９１ａ，９１ｂを、前記各種溶接法を用いて各端子１１ａ，１１ｂに取付固定する方法。
［イ］各端子１１ａ，１１ｂの固定端部を板厚方向と直交する方向（下方向）に折り曲げ加工し、その折り曲げた部分を各放熱器９１ａ，９１ｂとする方法。

このように、第７実施形態では、バスバー１１の各端子１１ａ，１１ｂの固定端部に各放熱器９１ａ，９１ｂが設けられているため、シャント抵抗１１ｃに発生した熱を各放熱器９１ａ，９１ｂから放熱することにより、シャント抵抗１１ｃを冷却可能になり、電流センサ９０の電流検出精度を高めることができる。

＜別の実施形態＞
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。

［１］上記各実施形態のバスバー１１は３つの部品（各端子１１ａ，１１ｂ、シャント抵抗１１ｃ）から構成されている。
しかし、バスバー１１を電気抵抗の小さな同一の導電材料から成る１つの部品だけで構成してもよく、その場合にはバスバー１１の製造に要する工数が少なくなるため低コスト化を図ることができる。
例えば、前記したシャント抵抗１１ｃと同一材料によってバスバー１１全体を一体的に形成してもよい。

また、銅合金（例えば、黄銅など）によってバスバー１１全体を一体的に形成してもよい。
この場合、銅合金は抵抗温度係数が大きいため、電流センサによる電流検出精度が低下するおそれがある。
そこで、バスバー１１の温度を計測する温度センサをＩＣチップ１６の内部または外部に設けておき、その温度センサで計測したバスバー１１の温度に基づいて、ＩＣチップ１６が検出した電流値を修正させることにより、バスバー１１の形成材料の温度特性を補正すればよい。

［２］上記各実施形態は自動車用バッテリ３０の充放電電流の検出用の電流センサに適用したものであるが、本発明はこれに限らず、どのような電流を検出する電流センサに適用してもよく、例えば、ＥＨＶや電気自動車などを駆動するための電動モータの励磁電流の検出用の電流センサに適用してもよい。

図１（Ａ）は、本発明を具体化した第１実施形態の電流センサ１０の左側面図。図１（Ｂ）は、電流センサ１０の上面図。図１（Ｃ）は、電流センサ１０の正面図。 電流センサ１０の斜視図。尚、電流センサ１０を構成するケース１２から蓋１４を取り外した状態を示してある。 電流センサ１０の横断面図であり、図１（Ｃ）におけるＸ−Ｘ線断面図。 電流センサ１０の縦断面図であり、図１（Ｃ）におけるＥ−Ｅ線断面図。 電流センサ１０の縦断面図であり、図１（Ｂ）におけるＦ−Ｆ線断面図。 図６（Ａ）は、電流センサ１０を構成するバスバー１１の左側面図。図６（Ｂ）は、バスバー１１の上面図。図６（Ｃ）は、バスバー１１の正面図。 電流センサ１０の取付方法を説明するための説明図であり、自動車のエンジンルームERの要部縦断面図。 図８（Ａ）は、バスバー１１の別の実施形態を示す左側面図。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すバスバー１１の上面図。図８（Ｃ）は、図８（Ａ）に示すバスバー１１の正面図。 図９（Ａ）は、本発明を具体化した第２実施形態の電流センサ４０の左側面図。図９（Ｂ）は、電流センサ４０の上面図。図９（Ｃ）は、電流センサ４０の正面図。 図１０（Ａ）は、本発明を具体化した第３実施形態の電流センサ５０の左側面図。図１０（Ｂ）は、電流センサ５０の上面図。図１０（Ｃ）は、電流センサ５０の正面図。 本発明を具体化した第４実施形態の電流センサ６０の正面図。 図１２（Ａ）は、本発明を具体化した第５実施形態の電流センサ７０の横断面図。図１２（Ｂ）は、第５実施形態の電流センサ７０を構成するバスバー１１の要部上面図。 図１３（Ａ）は、本発明を具体化した第６実施形態の電流センサ８０の横断面図。図１３（Ｂ）は、第６実施形態の電流センサ８０を構成するバスバー１１の要部上面図。 図１４（Ａ）は、本発明を具体化した第７実施形態の電流センサ９０の正面図。図１４（Ｂ）は、第７実施形態の電流センサ９０を構成するバスバー１１の正面図。図１４（Ｃ）は、第７実施形態の電流センサ９０を構成するバスバー１１の右側面図。

符号の説明

１０，４０，５０，６０，７０，８０，９０…電流センサ
１１…バスバー
１１ａ…バスバー１１の第１端子
１１ｂ…バスバー１１の第２端子
１１ｃ…シャント抵抗
１１ｄ…圧着端子（第１接続手段）
１１ｅ…バスバー１１の取付孔（第２接続手段）
１１ｆ，１１ｇ…電極
１１ｈ，１１ｉ，１１ｊ，１１ｋ…バスバー１１の部分
９１ａ，９１ｂ…放熱器
１２…ケース
１２ａ…ケース１２の収容部
１２ｂ…ケース１２の溝部（第１嵌合部）
１３…コネクタ
１３ａ…通気孔
１４…蓋
１４ａ…蓋１４の突起部（第２嵌合部）
１５…コネクタ端子
１５ａ…コネクタ端子１５の先端部
１５ｂ…コネクタ端子１５の基端部
１６…ＩＣチップ
１７…第２ボンディングワイヤ
１８…第１ボンディングワイヤ
１９…第１シール材
２０…第２シール材
３０…自動車用バッテリ
３０ａ…自動車用バッテリ３０のプラス端子
３０ｂ…自動車用バッテリ３０のマイナス端子
３１…プラス側ケーブル
３１ａ…プラス側ケーブル端子
３２…マイナス側ケーブル（被着部材）
３２ａ…マイナス側ケーブル端子
３３，６２…ボルト
４１…ボルト（第１接続手段）
５１…バスバー１１の取付孔（第１接続手段）
６１…取付部材
６１ａ…ホルダー
６１ｂ…スナップフィット
ER…エンジンルーム
BD…車体（被着部材）
BDａ，BDｂ…車体BDの取付孔

Claims (15)

1. 導電材料から成る長尺物のバスバーと、
   そのバスバーの両端部をそれぞれ被着部材に接続するための第１接続手段および第２接続手段と、
   前記バスバーの長手方向中間部分を封止して被覆する絶縁材料から成るケースと、
   そのケースに形成された収容部を覆う蓋と、
   半導体のベアチップと、そのベアチップには、前記バスバーの抵抗値と前記バスバーによる電圧降下とに基づいて、前記バスバーに流れる電流を検出する検出回路が集積化されていることと、
   前記ケースに接続されたコネクタと、
   そのコネクタの内部から前記ケースの収容部へ挿通されたコネクタ端子と、
   前記ベアチップと前記バスバーとを接続する第１ボンディングワイヤと、
   前記ベアチップと前記コネクタ端子とを接続する第２ボンディングワイヤと
   を備えた電流センサであって、
   前記ベアチップは、前記ケースの収容部の底面に取付固定され、前記第１ボンディングワイヤを介して前記バスバーにワイヤボンディングされると共に、前記第２ボンディングワイヤを介して前記コネクタ端子にワイヤボンディングされることによりベア実装され、
   前記ベアチップに集積化された前記検出回路は、前記バスバーに流れる電流値を示すデータ信号を生成し、
   そのデータ信号は、前記第２ボンディングワイヤから前記コネクタ端子を介して出力されることを特徴とする電流センサ。
2. 請求項１に記載の電流センサにおいて、
   前記ケースと前記コネクタは、射出成形を用いて一体形成されたモールド材から成ることを特徴とする電流センサ。
3. 請求項１または請求項２に記載の電流センサにおいて、
   前記ケースの収容部の外周縁を囲むように形成された第１嵌合部と、
   前記蓋の外周縁を囲むように形成された第２嵌合部と
   を備え、
   前記ケースに前記蓋を被着すると、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部が嵌合されて前記ケースと前記蓋が密着され、前記ケースに前記蓋を接着固定すると、前記ケースの収容部が液密状態に保持されることを特徴とする電流センサ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
   前記ケースの収容部と前記コネクタの内部とを連通する通気孔を備えたことを特徴とする電流センサ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
   前記バスバーに設けられた電極を備え、
   その電極は前記ケースの収容部の底面から露出し、
   前記ベアチップは、前記第１ボンディングワイヤを介して前記電極にワイヤボンディングされることを特徴とする電流センサ。
6. 請求項５に記載の電流センサにおいて、
   前記電極における前記第１ボンディングワイヤと接続される箇所を除く部分を被覆する第１シール材を備えたことを特徴とする電流センサ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
   前記ケースの収容部に充填された第２シール材を備えたことを特徴とする電流センサ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
   前記バスバーは、第１端子および第２端子と、それら各端子の間に溶接固定されたシャント抵抗とを備え、
   前記各端子は電気抵抗の小さな金属材料から成り、
   前記シャント抵抗は抵抗温度係数の小さな金属材料から成ることを特徴とする電流センサ。
9. 請求項８に記載の電流センサにおいて、
   前記ベアチップは、前記シャント抵抗から離れた箇所に取付固定されていることを特徴とする電流センサ。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
    前記第１接続手段は、前記バスバーに設けられた圧着端子であり、
    前記第２接続手段は、前記バスバーに貫通形成された取付孔であることを特徴とする電流センサ。
11. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
    前記第１接続手段は、前記バスバーに取付固定されたボルトであり、
    前記第２接続手段は、前記バスバーに貫通形成された取付孔であることを特徴とする電流センサ。
12. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
    前記第１接続手段および前記第２接続手段は、前記バスバーに貫通形成された取付孔であることを特徴とする電流センサ。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
    前記バスバーにおける前記第１接続手段の近傍にスナップフィットが設けられていることを特徴とする電流センサ。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
    前記バスバーに放熱器が設けられていることを特徴とする電流センサ。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の電流センサにおいて、
    前記バスバーの表面に防錆用のメッキ層が形成されていることを特徴とする電流センサ。

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