JP2011242367A - 電流センサおよびその取付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁束を集束するコア部材が不要であり、かつ、取付け作業が簡単な電流センサおよびその取付け構造を実現する。
【解決手段】 電流センサ１を構成する取付け部材１０は、ハウジング１１と、ハウジング１１に形成されておりバスバー４０をその長手方向に沿った一側端４１から挿入して収容するスリット１２と、ハウジング１１に設けられておりバスバー４０がスリット１２に収容されるとバスバー４０の他側端４２に弾性力によって係止されるスナップフィット２０とを備えており、ＭＲＥ１６，１７およびバイアス磁石１８，１９は、スリット１２に収容されたバスバー４０の表面４３または裏面４４と直交する位置に設けられている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、導電性部材に流れる電流を磁電変換素子およびバイアス磁石を用いて検出する電流センサに関する。

従来、この種の電流センサとして、車載バッテリに取付ける電流センサが知られている（特許文献１）。この電流センサを取付ける導電性部材は２つに分割されており、一方の導電性部材の一端は車載バッテリに接続されている。そして、電流センサには、車載バッテリに接続された導電性部材の他端を挿通するためのスリットが貫通形成されており、そのスリットを囲む環状の検出器が内蔵されている。

この電流センサは、次の手順で取付けられる。つまり、車載バッテリに接続された導電性部材の他端を電流センサのスリットに挿通し、そのスリットから突出した導電性部材のボルト挿通孔と他方の導電性部材の一端に形成されたボルト挿通孔とを重ね合わせ、その重ね合わせられたボルト挿通孔にボルトを挿通し、そのボルトにナットを締結する。

また、導電性部材を挾持して使用する電流センサが知られている（特許文献２）。この電流センサは、導電性部材の外周を挾持する周回部と、導電性部材の周囲に発生する磁束を集束するコア部材と、このコア部材により集束された磁束を検出する磁電変換素子とを備える。周回部は、一側面に開口部を有し、その開口部に導電性部材を挿入することで導電性部材の外周を挾持するようになっている。コア部材は、周回部に沿って一体形成されている。磁電変換素子は、周回部の開口部に内蔵されている。

特開２００２−１４１０５４号公報（第９〜１２段落、図１）。 特開２０００−３２１３０９号公報（第６８〜７３段落、図１２）。

しかし、前述した従来の前者のものは、２つに分割された導電性部材をボルトナットによって取付ける構造であるため、導電性部材間の接触抵抗と、導電性部材およびボルトナット間の接触抵抗とが発生するので、電流の検出精度が低くなるという問題がある。また、一方の導電性部材の他端を電流センサのスリットに挿通する工程と、そのスリットから突出した導電性部材のボルト挿通孔と他方の導電性部材の一端に形成されたボルト挿通孔とを重ね合わせる工程と、その重ね合わせられたボルト挿通孔にボルトを挿通し、そのボルトにナットを締結する工程とが必要であり、作業工程が多く、取付け作業効率が悪いという問題もある。

また、前述した従来の後者のものは、弾性を有する周回部にコア部材が一体形成されているため、周回部が変形すると、コア部材も変形してしまい、集束する磁束が変化するので、電流の検出精度が低くなるという問題がある。さらに、コア部材を備えるため、電流センサの重量が重くなるし、製造コストが高くなるという問題もある。

そこでこの発明は、上述の諸問題を解決するためになされたものであり、磁束を集束するコア部材が不要であり、かつ、取付け作業が簡単な電流センサおよびその取付け構造を実現することを目的とする。

上記の目的を達成するため、請求項１ないし請求項１４に記載の発明では、長手方向の一端が車載バッテリの端子に取付けられた導電性部材（４０）に流れる被検出電流を磁電変換素子を用いて検出する電流センサ（１）において、前記導電性部材に取付けるための取付け部材（１０）と、前記取付け部材の内部に設けられた磁電変換素子（１６，１７）と、前記取付け部材の内部に設けられ、前記磁電変換素子にバイアス磁界を与えるバイアス磁石（１８，１９）と、を備えており、前記取付け部材は、ハウジング（１１）と、前記ハウジングに形成されており、前記導電性部材をその厚さ方向の一側端（４１）から挿入して収容するスリット（１２）と、前記ハウジングに設けられており、前記導電性部材が前記スリットに収容されると前記導電性部材の他側端（４２）に係止される係止部材（２０）とを備えており、前記磁電変換素子およびバイアス磁石は、前記スリットに収容された前記導電性部材の表面（４３）または裏面（４４）と直交する位置に設けられているという技術的手段を用いる。

請求項１ないし請求項１４に記載の発明によれば、取付け部材のハウジングに形成されたスリットに導電性部材をその厚さ方向の一側端から挿入して収容すると、係止部材が弾性によって導電性部材の他側端に係止され、さらに、磁電変換素子およびバイアス磁石が、導電性部材の表面および裏面と直交する位置に配置される。
したがって、磁束を集束するコア部材が不要であり、かつ、取付け作業が簡単な電流センサを実現することができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電流センサ（１）において、前記係止部材（２０）は、前記導電性部材（４０）が前記スリット（１２）に収容されると前記導電性部材の他側端（４１）の両角部（４１ａ，４１ｂ）にそれぞれ係止される複数の係止部材であるという技術的手段を用いる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、スリットに収容された導電性部材の他側端の両角部を係止することができるため、導電性部材に対する取付力を高めることができるので、電流センサが導電性部材から外れ難くすることができる。

たとえば、上記の係止部材として、請求項３に記載の発明のように、スナップフィット（２０）を用いることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の電流センサ（１）において、前記スナップフィット（２０）は、前記スリット（１２）に収容された前記導電性部材（４０）の表面（４３）および裏面（４４）を弾性力で挾持する挾持部（２３，２４）を有するという技術的手段を用いる。

特に、請求項４に記載の発明によれば、スリットに収容された導電性部材の表面および裏面をスナップフィットの挾持部によって弾性力で挾持することができるため、導電性部材に取付けられた電流センサがずれ難くすることができる。

請求項５に記載の発明では、請求項３または請求項４に記載の電流センサ（１）において、前記スリット（１２）の開口端（１２ｄ）からスリットの奥に向かう方向を長手方向とした場合に、前記スナップフィット（２０）は短手方向に複数設けられているという技術的手段を用いる。

特に、請求項５に記載の発明によれば、導電性部材に対する取付力をより一層高めることができるので、電流センサが導電性部材からより一層外れ難く、かつ、導電性部材の挿入方向と直交する方向にずれ難くすることができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の電流センサ（１）において、前記係止部材（９０）は、その係止する方向へ付勢する付勢部材（９２）によって弾性が与えられているという技術的手段を用いる。

請求項６に記載の発明によれば、係止部材が、その係止する方向へ付勢する付勢部材によって弾性が与えられているため、係止部材が弾性を有する材料によって形成されていなくても係止部材を導電性部材の他側面の角部に係止することができる。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の電流センサ（１）において、前記係止部材（９０）には、前記スリット（１２）に収容された前記導電性部材（４０）の他側端（４２）の角部（４２ａ，４２ｂ）を付勢方向へ押圧する押圧部（９０ａ）が一体形成されていることにある。

特に、請求項７に記載の発明によれば、スリットに収容された導電性部材の他側面の角部を係止するとともに、その角部を付勢部材による付勢方向へ押圧することができるため、導電性部材に対する取付力を高めることができるので、電流センサが導電性部材から外れ難くすることができる。

請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の電流センサ（１）において、前記押圧部（１１０ａ）は前記他側端（４２）の係止部分から前記スリット（１２）の奥まで一体形成されているという技術的手段を用いる。

特に、請求項８に記載の発明によれば、スリットに収容された導電性部材を広い範囲に亘って押圧することができるため、導電性部材に対する取付力をより一層高めることができるので、電流センサが導電性部材からより一層外れ難くすることができる。

請求項９に記載の発明では、請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載の電流センサ（１）において、前記係止部材（２０）のうち、前記導電性部材（４０）を挿入するときに導電性部材の一側端（４１）と当接する面（２１ａ，２２ａ）が挿入方向に傾斜した傾斜面に形成されているという技術的手段を用いる。

請求項９に記載の発明によれば、係止部材のうち、導電性部材を挿入するときに導電性部材の一側端と当接する面が挿入方向に傾斜した傾斜面に形成されているため、導電性部材をスリットに挿入するときの抵抗を小さくすることができるので、取付け作業がより一層簡単になる。

請求項１０に記載の発明では、請求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載の電流センサ（１）おいて、前記磁電変換素子（１６，１７）およびバイアス磁石（１８，１９）は、前記スリット（１２）に収容された前記導電性部材（４０）を挾んで点対称の位置にそれぞれ設けられており、各磁電変換素子は、位相が相互に９０°異なる検出信号をそれぞれ出力するように構成されており、各磁電変換素子が出力する各検出信号の差分に基づいて電流を測定するように構成されたという技術的手段を用いる。

請求項１０に記載の発明によれば、磁電変換素子およびバイアス磁石が、スリットに収容された導電性部材を挾んで点対称の位置にそれぞれ設けられているため、導電性部材から発生する磁界を各磁電変換素子に均等に与えることができるので、電流の検出精度を高めることができる。また、各磁電変換素子の出力電圧の差分に基づいて電流を測定すれば、外来ノイズによる電圧変動を除去することができるため、電流の検出精度を高めることができる。

請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし請求項１０のいずれか１つにおいて、前記磁電変換素子が磁気抵抗素子であるという技術的手段を用いる。

特に、請求項１１に記載の発明によれば、磁電変換素子として磁気抵抗素子を用いるため、電流の検出感度を高めることができるので、電流の検出精度をより一層高めることができる。

特に、上述した請求項１ないし請求項１１に記載の電流センサは、請求項１２に記載のように、長手方向の一端が車載バッテリの端子に取付けられており、他端に電源供給ケーブルが取付けられた状態の導電性部材に取付ける場合に効果的である。つまり、導電性部材の長手方向の一端が車載バッテリの端子に取付けられており、他端に電源供給ケーブルが取付けられた状態では、作業スペースが狭く、ボルト・ナットなどの締結部品を用いた取付け作業が困難であるが、上述した請求項１ないし請求項１１に記載の電流センサを用いれば、取付け部材のハウジングに形成されたスリットに導電性部材の一側端を挿入するだけの簡単な作業で取付けることができる。
したがって、ボルト・ナットなどの締結部品が不要であるし、作業スペースが狭くても取付け作業を行うことができる。

請求項１３に記載の発明では、請求項１ないし請求項１２のいずれか１つに記載の電流センサ（１）の取付け構造であって、前記導電性部材（４０）に取付けられた前記取付け部材（１０）が挿入方向と交差する方向へずれることを阻止するためのズレ止め手段（４５）が設けられているという技術的手段を用いる。

請求項１３に記載の発明によれば、導電性部材に取付けられた電流センサ（１）が挿入方向と交差する方向へずれることを阻止することができるため、取付け位置のずれによる検出精度の低下を阻止することができる。

たとえば、請求項１４に記載のように導電性部材（４０）に形成された凸状部（４５）によって取付け部材のずれを阻止することができる。

なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

この発明の実施形態に係る電流センサおよびその取付け構造を示す説明図である。 電流センサの取付け状態を示す説明図である。 電流センサの縦断面図であり、（ａ）はバスバーに取付ける前の縦断面図、（ｂ）はバスバーに取付けた状態の縦断面図である。 電流センサの左側面図である。 バスバーの短手方向の断面図である。 スナップフィットの説明図であり、（ａ）はスナップフィットの構造図、（ｂ）は係止部の拡大図である。 第２実施形態に係る電流センサの縦断面図である。 第３実施形態に係る電流センサの縦断面図である。 第４実施形態に係る電流センサおよびその取付け構造を示す説明図である。 （ａ）は、電流センサの取付け構造を示す左側面図、（ｂ）はズレ止め部材の平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。

〈第１実施形態〉
この発明の実施形態について図を参照して説明する。図１は、この実施形態に係る電流センサおよびその取付け構造を示す説明図である。図２は、電流センサの取付け状態を示す説明図である。図３は、電流センサの縦断面図であり、（ａ）はバスバーに取付ける前の縦断面図、（ｂ）はバスバーに取付けた状態の縦断面図である。図４は、バスバーに取付けられた電流センサの左側面図である。図５は、バスバーの短手方向の断面図である。図６は、スナップフィットの説明図であり、（ａ）はスナップフィットの構造図、（ｂ）は係止部の拡大図である。

（バスバーの取付け構造）
図１に示すように、バスバー４０は扁平な板状に形成されている。バスバー４０は銅などの導電性材料により形成されている。バスバー４０の長手方向の一端には、締結リング４６が一体形成されており、他端には、カシメ部４９が一体形成されている。カシメ部４９には、車載バッテリ５０の電源を車両の所定箇所へ供給するための電源供給ケーブル７０がかしめられている。締結リング４６は、正面視略円筒形状であり、周面の一部が開放された横断面がＣ状に形成されており、締結リング４６の各開放端には、取付片４７，４８が相対向して一体形成されている。

各取付片４７，４８には、ボルト６０を挿通するためのボルト挿通孔（図示せず）がそれぞれ貫通形成されている。締結リング４６には、車載バッテリ５０に設けられたバッテリポスト５１が挿通されている。締結リング４６の各取付片４７，４８の各ボルト挿通孔にはボルト６０が挿通されており、ボルト６０にナット６１が締結されている。

バスバー４０の表面４３には、複数の凸状部４５が形成されている。凸状部４５は、バスバー４０に取付けられた電流センサ１が、ずれることを阻止するためのズレ止め手段である。バスバー４０の両端方向を長手方向とすると、凸状部４５は、電流センサ１がバスバー４０への挿入方向と交差する方向、つまり長手方向へずれることを阻止する。

凸状部４５は、短手方向に配列された２個を１列として長手方向に２列配置されており、１列はバスバー４０に取付けられた電流センサ１のハウジング１１の表面１１ａに当接し、もう１列はハウジング１１の裏面１１ｂに当接するように配置されている（図４）。この実施形態では、各凸状部４５は、バスバー４０の裏面４４をプレス加工することにより形成されている。また、バスバー４０の表面４３に凸状部４５を溶着しても良い。

（電流センサの主要構成）
電流センサ１は、バスバー４０に取付けるための取付け部材１０と、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)に接続されたプラグを接続するためのコネクタ８０とを備える。取付け部材１０は、合成樹脂などの絶縁性材料により形成されたハウジング１１を備える。ハウジング１１には、バスバー４０をその長手方向に沿った一側端４１から挿入して収容するためのスリット１２が形成されている。スリット１２はハウジング１１の長手方向の一端面から他端面に向けて溝状に形成されている。コネクタ８０は、ハウジング１１の表面１１ａから突出して取付けられている。コネクタ８０は、筒状に形成された外殻８１を備える。

図３に示すように、スリット１２は、相対向する平行な上壁面１２ａおよび下壁面１２ｂと、上壁面１２ａおよび下壁面１２ｂと連続形成された底壁面１２ｃとによって形成されている。換言すると、スリット１２は、溝幅の狭いＵ字状溝に形成されている。上壁面１２ａはバスバー４０の表面４３と密着可能な形状に形成されており、下壁面１２ｂはバスバー４０の裏面４４と密着可能な形状に形成されている。この実施形態では、バスバー４０の表面４３および裏面４４は、それぞれ平面形状であり、上壁面１２ａおよび下壁面１２ｂもそれぞれ平面形状である。

上壁面１２ａおよび下壁面１２ｂ間の間隔は、バスバー４０の厚さと略同じである。スリット１２の相対向する開口端１２ｄは、それぞれ面取りされており、バスバー４０をスリット１２に挿入するときにバスバー４０の一側端４１が引っ掛からないようになっている。開口端１２ｄ近傍の上壁面１２ａからは、スナップフィット２０（図６（ａ））の上方の係止部２１が突出しており、開口端１２ｄ近傍の下壁面１２ｂからは、スナップフィット２０の下方の係止部２２が突出している。開口端１２ｄから底壁面１２ｃの方向を長手方向とした場合に、図４に示すように、スナップフィット２０は、短手方向に間隔を置いて２個設けられている。各スナップフィット２０は、スリット１２の近傍においてハウジング１１の内部に設けられている。

図６（ａ）に示すように、スナップフィット２０は、スリット１２の形状に対応した形状に形成されている。スナップフィット２０は、スリットの上壁面１２ａに沿って設けられたバネ部（ビーム部ともいう）２３と、下壁面１２ｂに沿って設けられたバネ部（ビーム部ともいう）２４と、バネ部２３の先端に形成された係止部２１と、バネ部２４の先端に形成された係止部２２と、バネ部２３，２４の根元間を連結する底部２５とを有する。

バネ部２３の上部内壁面２３ａは、スリット１２の上壁面１２ａと平行になっており、バネ部２４の下部内壁面２４ａは、スリット１２の下壁面１２ｂと平行になっている。バネ部２３，２４の上部内壁面２３ａおよび下部内壁面２４ａの間隔は、バスバー４０の厚さよりも僅かに短くなっており、スナップフィット２０に収容されたバスバー４０の表面４３および裏面４４をバネ部２３，２４の弾性力によって挾持するようになっている。この実施形態では、スナップフィット２０は、曲げ弾性を有する合成樹脂により形成されており、各バネ部２３，２４は、それぞれ曲げ弾性を有する。また、各バネ部２３，２４はそれぞれ板状に形成されている。

図６（ｂ）に示すように、各係止部２１，２２のうち、スリット１２にバスバー４０をその一側端４１から挿入するときに一側端４１の上方角部４１ａおよび下方角部４１ｂと当接する面（以下、当接面という）２１ａ，２２ａは、バスバー４０の挿入方向（図中矢印で示す方向）に傾斜した傾斜面にそれぞれ形成されている。このように形成することにより、バスバー４０をスリット１２に挿入する際の抵抗が小さくなり、バスバー４０を滑らかにスリット１２に挿入することができる。

また、各係止部２１，２２のうち、バスバー４０の他側端４２の上方角部４２ａおよび下方角部４２ｂ（図５）に係止される面（以下、係止面という）２１ｃ，２２ｃは、バスバー４０の他側端４２と密着する形状にそれぞれ形成されている。この実施形態では、バスバー４０の他側端４２は平面形状であり、係止面２１ｃ，２２ｃもそれぞれ平面形状である。また、係止部２１，２２の頂部（丘ともいう）２１ｂ，２２ｂは、それぞれ平面形状である。

係止面２１ｃ，２２ｃから底部２５の内壁面２５ａまでの長さは、バスバー４０の一側端４１から他側端４２までの幅よりも僅かに長く形成されている。つまり、バスバー４０をスリット１２に挿入すると、各バネ部２３，２４が曲げ弾性力に抗して外方に拡がり、バスバー４０の一側端４１がスナップフィット２０の底部２５の内壁面２５ａに到達したときに係止部２１，２２が曲げ弾性の復元力によって原点に復帰し、バスバー４０の他側端４２の上方角部４２ａおよび下方角部４２ｂを自動的に係止するように構成されている。

また、係止部２１の係止面２１ｃおよびバネ部２３の上部内壁面２３ａは直角を成しており、係止部２２の係止面２２ｃおよびバネ部２４の下部内壁面２４ａも直角を成している。このように形成することにより、バスバー４０の他側端４２の上方角部４２ａおよび下方角部４２ｂが、係止部２１，２２およびバネ部２３，２４により形成された各角部に嵌合され、係止部２１，２２がバスバー４０の他側端４２の上下角部を係止する力を大きくすることができる。このため、スリット１２に収容されたバスバー４０が各係止部２１，２２を乗り越えてスリット１２から離脱しないようにすることができる。

図３に示すように、ハウジング１１の内部には、回路基板１５が設けられている。回路基板１５には、ＭＲＥ（Magnetic Resistance Element：磁気抵抗素子)１６，１７と、バイアス磁石１８，１９と、ＩＣチップ３０と、端子３１とが搭載されている。バイアス磁石１８，１９は、スリット１２の両側に設けられており、ＭＲＥ１６，１７は、バイアス磁石１８，１９とスリット１２との間に設けられている。換言すると、ＭＲＥ１６，１７およびバイアス磁石１８，１９は、スリット１２に収容されたバスバー４０の表面４３および裏面４４と直交する位置に設けられている。

バイアス磁石１８は、ＭＲＥ１６にバイアス磁界を印加し、バイアス磁石１９は、ＭＲＥ１７にバイアス磁界を印加する。バイアス磁石１８，１９は、Ｎ極同士が対向するように配置されている。各ＭＲＥは、磁化容易軸（電流の流れる方向）同士が直交するように接続された複数の磁気抵抗をそれぞれ備える。ＭＲＥ１６は、バイアス磁石１８が発生するバイアス磁界に基づく磁気ベクトルと、バスバー４０を流れる電流が作り出す磁界に基づく磁気ベクトルとを合成した磁気ベクトルに対応する検出信号を出力する。ＭＲＥ１７は、バイアス磁石１９が発生するバイアス磁界に基づく磁気ベクトルと、バスバー４０を流れる電流が作り出す磁界に基づく磁気ベクトルとを合成した磁気ベクトルに対応する検出信号を出力する。

ＩＣチップ３０は、ＭＲＥ１６，１７の各出力電圧の差分を増幅する差動増幅回路、オフセット補正回路、温度補償回路などから構成される。端子３１は、ＩＣチップ３０の出力信号を取出すための端子、ＭＲＥ１６，１７およびＩＣチップ３０へ電源を供給するための端子、グランド端子などから構成される。

ＭＲＥ１６，１７は、両合成磁気ベクトルの和が０になるように構成されている。バスバー４０に流れる電流が増加すると、各合成磁気ベクトルが増大し、バスバー４０に流れる電流が減少すると、各合成磁気ベクトルが減少する。ＭＲＥ１６，１７は、磁気抵抗を直列接続したハーフブリッジ回路をそれぞれ有し、両ハーフブリッジ回路は並列接続され、全体としてブリッジ回路を構成している。各ハーフブリッジ回路の中点は、差動増幅回路の入力に接続されており、差動増幅回路は、各中点間の電位差を所定の利得で増幅し、その増幅信号を出力する。

このため、外来磁界がＭＲＥに作用した場合であっても、それにより発生した出力電圧の変動分は、ＭＲＥ１６，１７の出力電圧の両方に発生するため、差動増幅回路において両者の出力電圧の差分を採るときに変動分が消去されるため、検出電流の大きさに誤差が発生することがない。

（電流センサの取付け方法）
図１に示すように、スリット１２の開口部がバスバー４０の一側端４１に対向するように電流センサ１を配置する。そして、そのまま電流センサ１をバスバー４０の方へ水平移動させ、バスバー４０をその一側端４１からスリット１２に挿入する。このとき、ハウジング１１がバスバー４０の長手方向に配列された凸状部４５間を通過するように挿入する。この挿入途中でバスバー４０の一側端４１は、スリット１２内の係止部２１，２２の当接面２１ａ，２２ａに当接する。

そして、さらに挿入を進めると、バスバー４０の一側端４１の上方角部４１ａによって係止部２１が上方へ押されるとともに下方角部４１ｂによって係止部２２が下方へ押され、バスバー４０が係止部２１，２２によって挾持された状態になる。バスバー４０は、係止部２１，２２によって挾持されながらスリット１２の底壁面１２ｃ（スナップフィット２０の底部２５）に向けて進み、バスバー４０の一側端４１がスナップフィット２０の底部２５の内壁面２５ａに到達すると、係止部２１，２２が曲げ弾性の復元力により、押される前の状態に復帰し、係止面２１ｃ，２２ｃがバスバー４０の他側端４２に係止される。

このように、バスバー４０はスリット１２の内部において他側端４２がスナップフィット２０の係止部２１，２２によって係止された状態になるため、電流センサ１は、バスバー４０から外れなくなる。また、ハウジング１１の表面１１ａおよび裏面１１ｂがバスバー４０の凸状部４５によって挾まれた状態になるため、電流センサ１は、バスバー４０の長手方向に移動することができなくなる（図４）。

以上のように、電流センサ１は、スリット１２にバスバー４０を挿入するだけの極めて簡単な作業のみでバスバー４０に固定することができる。つまり、電流センサ１は、バスバー４０の一端または他端を外す必要がなく、かつ、取付け工具を用いることなく、ワンタッチでバスバー４０に固定することができる。

［第１実施形態の効果］
（１）上述したように、第１実施形態の電流センサおよびその取付け構造を用いれば、磁束を集束するコア部材が不要であり、かつ、取付け作業が簡単な電流センサを実現することができる。
（２）しかも、ボルト・ナットなどの締結部品が不要であるし、作業スペースが狭くても取付け作業を行うことができる。
（３）さらに、バスバー４０の両端が固定された状態で電流センサ１をバスバー４０に取付けることができるため、取付け作業効率を高めることができる。

（４）さらに、取付け部材１０に備えられたスナップフィット２０により、スリット１２に収容されたバスバー４０の他側面４２の両角部を係止することができるため、バスバー４０に対する取付力を高めることができるので、電流センサ１がバスバー４０から外れ難くすることができる。
（５）さらに、スリット１２に収容されたバスバー４０の表面および裏面をスナップフィット２０のバネ部２３，２４によって曲げ弾性力で挾持することができるため、バスバー４０に取付けられた電流センサ１がずれ難くすることができる。

（６）さらに、スナップフィット２０が、バスバー４０の挿入方向と直交する方向に２個設けられているため、バスバー４０に対する取付力をより一層高めることができるので、電流センサ１がバスバー４０からより一層外れ難く、かつ、バスバー４０の挿入方向と直交する方向にずれ難くすることができる。
（７）さらに、スナップフィット２０の係止部２１，２２の当接面２１ａ，２２ａが、バスバー４０の挿入方向に傾斜した傾斜面に形成されているため、バスバー４０をスリット１２に挿入するときの抵抗を小さくすることができるので、取付け作業がより一層簡単になる。

（８）さらに、バスバー４０の表面には、バスバー４０に取付けられた電流センサ１のハウジング１１の表面および裏面に当接する凸状部４５が形成されているため、バスバー４０に取付けられた電流センサ１がバスバー４０の両端方向にずれることを阻止することができる。したがって、取付け位置のずれによる検出精度の低下を阻止することができる。

（９）さらに、ＭＲＥ１６，１７およびバイアス磁石１８，１９が、スリット１２に収容されたバスバー４０を挾んで点対称の位置にそれぞれ設けられているため、バスバー４０から発生する磁界を各ＭＲＥに均等に与えることができるので、電流の検出精度を高めることができる。また、各ＭＲＥの出力電圧の差分に基づいて電流を測定するため、外来ノイズによる電圧変動を除去することができるので、電流の検出精度を高めることができる。
（１０）さらに、ＭＲＥを用いるため、電流の検出感度を高めることができるので、電流の検出精度をより一層高めることができる。

〈第２実施形態〉
次に、この発明の第２実施形態について図を参照して説明する。図７は、この実施形態に係る電流センサの縦断面図である。

スリット１２の開口部は拡開形成されており、その拡開形成された空間には、上下一対の係止部材９０が設けられている。各係止部材９０は板状に形成されており、板面の中央には、スリット１２の内部に突出した係止部９１が形成されている。また、各係止部材９０は、コイルバネ９２によってスリット１２の内部に突出する方向に付勢されている。また、各係止部材９０には、スリット１２に収容されたバスバー４０の他側端４２の上方角部４２ａおよび下方角部４２ｂを押圧する押圧部９０ａがそれぞれ一体形成されている。

スリット１２に収容されたバスバー４０の他側端４２の上方角部４２ａおよび下方角部４２ｂは、上下の係止部材９０の各係止部９１によって係止され、かつ、各係止部材９０の各押圧部９０ａによって挾持される。
したがって、バスバー４０に対する取付力を高めることができるので、電流センサ１がバスバー４０から外れ難くすることができる。
また、各係止部材９０はコイルバネ９２によって付勢されているため、各係止部材９０が合成樹脂などの弾性を有する材料によって形成されていなくても各係止部材９０をバスバー４０の他側端に係止することができる。なお、コイルバネ９２に代えて板バネまたは皿バネを用いることもできる。

〈第３実施形態〉
次に、この発明の第３実施形態について図を参照して説明する。図８は、この実施形態に係る電流センサの縦断面図である。

スリット１２の内部には、バスバー４０の係止および押圧を行うための係止部材１１０が設けられている。係止部材１１０の下面には、バスバー４０の他側端４２の上方角部４２ａに係止する係止部１１１が突出形成されている。係止部材１１０には、バスバー４０の表面を押圧する押圧部１１０ａが一体形成されている。押圧部１１０ａは、係止部１１１による係止部分からスリット１２の奥まで一体形成されており、バスバー４０の表面全面を押圧することができる。また、係止部材１１０は、複数のコイルバネ１１２によってバスバー４０を押圧する方向に付勢されている。

スリット１２に収容されたバスバー４０の他側端４２の上方角部４２ａは、係止部材１１０の係止部１１１によって係止される。さらに、バスバー４０の表面の全面が、係止部材１１０の押圧部１１０ａによって押圧され、バスバー４０は、係止部材１１０の押圧部１１０ａとスリット１２の下壁面１２ｂとによって挾持される。
したがって、スリット１２に収容されたバスバー４０の他側端４２を係止することができ、かつ、バスバー４０を広い範囲に亘って押圧することができるため、バスバー４０に対する取付力をより一層高めることができるので、電流センサ１がバスバー４０からより一層外れ難くすることができる。なお、コイルバネ１１２に代えて板バネまたは皿バネを用いることもできる。

〈第４実施形態〉
次に、この発明の第４実施形態について図を参照して説明する。図９は、この実施形態に係る電流センサおよびその取付け構造を示す説明図である。図１０（ａ）は、電流センサの取付け構造を示す左側面図、（ｂ）はズレ止め部材の平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。

電流センサ１のハウジング１１の表面１１ａおよび裏面１１ｂからは、ズレ止め部材１００がそれぞれ突出して設けられている。表面１１ａから突出したズレ止め部材１００の先端は、バスバー４０の長手方向の他端に形成されたカシメ部４９の側面４９ａに当接する。また、裏面１１ｂから突出したズレ止め部材１００の先端は、バスバー４０の長手方向の一端に形成された締結リング４６の外周面４６ａに当接する。これにより、電流センサ１がバスバー４０の長手方向にずれないようにすることができる。

図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、ズレ止め部材１００は板状に形成されており、その表面には、長さ調節用の溝１０１が短手方向（バスバー４０の短手方向と平行な方向）に沿って複数本形成されている。溝１０１が形成されている部分の板厚が薄くなっているため、溝１０１に沿ってズレ止め部材１００を容易に分断することができるようになっている。このように、ズレ止め部材１００を溝１０１に沿って分断することにより、ズレ止め部材１００の長手方向の長さを調節することができるため、電流センサ１の取付け位置が変更されたり、バスバー４０の長手方向の長さが変更されたりした場合であっても容易に対応することができる。

（他の実施形態）
（１）複数のスナップフィット２０を設ける構成に代えて、幅の広いスナップフィット２０を１つのみ設ける構成でも良い。つまり、スナップフィット２０の係止部２１，２２、バネ部２３，２４および底部２５の幅（バスバー４０の長手方向に沿った幅）を広くしたスナップフィットを用いる。たとえば、ハウジング１１の表面１１ａおよび裏面１１ｂ間の長さと略同じ長さの幅を有するスナップフィットを用いる。このように幅広のスナップフィットを用いることにより、バスバー４０に対する係止力を大きくすることができるため、電流センサ１の取付け強度を高めることができる。また、取付けに必要な部品の点数を削減することもできる。

（２）バスバー４０の表面４３に形成された各凸状部４５と嵌合する凹部をスリット１２の上壁面１２ａに形成し、スリット１２にバスバー４０を収容したときに各凹部が対応する凸状部４５にそれぞれ嵌合するように構成することもできる。また、逆に、スリット１２の上壁面１２ａに凸状部を形成し、各凸状部と嵌合する凹部をバスバー４０の表面４３に形成することもできる。
（３）磁電変換素子としてＭＲＥに代えてホール素子を用いることもできる。

１・・電流センサ、１０・・取付け部材、１１・・ハウジング、１２・・スリット、
１６，１７・・ＭＲＥ（磁電変換素子）、１８，１９・・バイアス磁石、
２０・・スナップフィット（係止部材）、２１，２２・・係止部、
２３，２４・・バネ部（挾持部）、４０・・バスバー（導電性部材）、
４１・・一側端、４１ａ，４２ａ・・上方角部、４１ｂ，４２ｂ・・下方角部、
４２・・他側端、４３・・表面、４４・・裏面、４５・・凸状部（ズレ止め手段）、
５０・・車載バッテリ、５１・・バッテリポスト（端子）、
７０・・電源供給ケーブル。

Claims (14)

1. 長手方向の一端が車載バッテリの端子に取付けられた導電性部材に流れる被検出電流を磁電変換素子を用いて検出する電流センサにおいて、
   前記導電性部材に取付けるための取付け部材と、前記取付け部材の内部に設けられた磁電変換素子と、前記取付け部材の内部に設けられ、前記磁電変換素子にバイアス磁界を与えるバイアス磁石と、を備えており、
   前記取付け部材は、
   ハウジングと、
   前記ハウジングに形成されており、前記導電性部材をその長手方向に沿った一側端から挿入して収容するスリットと、
   前記ハウジングに設けられており、前記導電性部材が前記スリットに収容されると前記導電性部材の他側端に弾性力によって係止される係止部材と、を備えており、
   前記磁電変換素子およびバイアス磁石は、前記スリットに収容された前記導電性部材の表面または裏面と直交する位置に設けられていることを特徴とする電流センサ。
2. 前記係止部材は、前記導電性部材が前記スリットに収容されると前記導電性部材の他側端の両角部にそれぞれ係止される複数の係止部材であることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
3. 前記係止部材は、スナップフィットであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電流センサ。
4. 前記スナップフィットは、前記スリットに収容された前記導電性部材の表面および裏面を弾性力で挾持する挾持部を有することを特徴とする請求項３に記載の電流センサ。
5. 前記スリットの開口端からスリットの奥に向かう方向を長手方向とした場合に、前記スナップフィットは短手方向に複数設けられていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の電流センサ。
6. 前記係止部材は、その係止する方向へ付勢する付勢部材によって弾性が与えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電流センサ。
7. 前記係止部材には、前記スリットに収容された前記導電性部材の他側端の角部を付勢方向へ押圧する押圧部が一体形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電流センサ。
8. 前記押圧部は前記他側端の係止部分から前記スリットの奥まで一体形成されていることを特徴とする請求項７に記載の電流センサ。
9. 前記係止部材のうち、前記導電性部材を挿入するときに導電性部材の一側端と当接する面が挿入方向に傾斜した傾斜面に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載の電流センサ。
10. 前記磁電変換素子およびバイアス磁石は、前記スリットに収容された前記導電性部材を挾んで点対称の位置にそれぞれ設けられており、
    各磁電変換素子は、位相が相互に９０°異なる検出信号をそれぞれ出力するように構成されており、
    各磁電変換素子が出力する各検出信号の差分に基づいて電流を測定するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載の電流センサ。
11. 前記磁電変換素子が磁気抵抗素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の電流センサ。
12. 当該電流センサは、長手方向の一端が前記車載バッテリの端子に取付けられており、他端に電源供給ケーブルが取付けられた状態の導電性部材に取付けるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載の電流センサ。
13. 請求項１ないし請求項１２のいずれか１つに記載の電流センサの取付け構造であって、
    前記導電性部材に取付けられた電流センサが挿入方向と交差する方向へずれることを阻止するためのズレ止め手段が設けられていることを特徴とする電流センサの取付け構造。
14. 前記ズレ止め手段は、前記導電性部材に形成された凸状部であることを特徴とする請求項１３に記載の電流センサの取付け構造。

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