JP2012247241A - 電流検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電流検出装置において、小さな磁性体コアが採用された場合でもノイズ磁力線に起因する検出精度悪化を防止できること。
【解決手段】電流検出装置１は、磁性体コア１０とホール素子２０とを収容して支持する絶縁筐体４０を備える。絶縁筐体４０の本体ケース４１には、電流検出用バスバー３０が通される貫通孔であるバスバー孔４５が形成されている。絶縁筐体４０の内側面及び外側面のうちの少なくとも一方における、ホール素子２０を支持する素子位置決め部４４、電流検出用バスバー３０に対向するコア位置決め部４３及びバスバー孔４５の縁の枠部４５１の表面に、磁性体コア１０及びホール素子２０を覆う磁性材料からなる金属膜４０１，４０２が形成されている。電流検出用バスバー３０に対向するコア位置決め部４３及び枠部４５は、電流検出用バスバー３０に沿って張り出して形成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、磁性体コアの中空部を通過する電流を検出する電流検出装置に関する。

ハイブリッド自動車又は電気自動車などの電導車両には、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。

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。

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。

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支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。

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持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、磁性体コアの支持部は、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。

特開２００９−１２８１１６号公報

ところで、電動車両には、モータ駆動用のバッテリに接続された高圧電力線及びインバータ回路など、比較的強い磁界を生じさせる機器が搭載されている。そのような機器に起因する磁界の磁力線は、電流検出装置の磁電変換素子へ直接入射すると、電流の検出精度を悪化させるノイズとなる。一方、車載用の電流検出装置は、さらなる小型化が要求されており、ひいては磁性体コアの小型化が要求されている。

しかしながら、小さな磁性体コアが採用された場合、磁性体コアの断面積が小さくなるため、検出対象ではないノイズ磁力線が、磁性体コアのギャップ部に配置された磁電変換素子へ直接入射しやすくなる。即ち、従来の電流検出装置は、小さな磁性体コアが採用された場合に、ノイズ磁力線に起因する検出精度悪化を防止することが難しいという問題点を有している。

本発明は、車載用の電流検出装置において、小さな磁性体コアが採用された場合でもノイズ磁力線に起因する検出精度悪化を防止できることを目的とする。

第１発明に係る電流検出装置は、以下に示される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、電流伝送媒体が通される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、電流伝送媒体が通される貫通孔が形成された絶縁体からなり、磁性体コア及び磁電変換素子を支持するとともに収容する絶縁筐体である。
（４）第４の構成要素は、絶縁筐体の内側面及び外側面のうちの少なくとも一方における、磁電変換素子を支持する部分を除いた部分の表面に形成され、磁性体コア及び磁電変換素子を覆う磁性材料からなる金属膜である。

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態様である。第２発明に係る電流検出装置において、金属膜は、絶縁筐体の内側面及び外側面のうちの少なくとも一方における、磁電変換素子を支持する部分及び電流伝送媒体に対向する部分を除いた部分の表面に形成されている。

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態様である。第３発明に係る電流検出装置において、絶縁筐体における金属膜が形成されていない電流伝送媒体に対向する部分に、電流伝送媒体に沿って張り出した庇部が形成されている。

また、第４発明に係る電流検出装置は、第１発明から第３発明のいずれかに係る電流検出装置の一態様である。第４発明に係る電流検出装置において、金属膜は金属のメッキであり、絶縁筐体は、それぞれ異なる樹脂材料の二色成形により形成され、表面に金属メッキが形成された第１部分と表面に金属メッキが形成されていない第２部分とからなる。

また、第５発明に係る電流検出装置は、第１発明から第４発明のいずれかに係る電流検出装置の一態様である。第５発明に係る電流検出装置において、絶縁筐体は相互に組み合わされる第１筐体及び第２筐体からなり、金属膜は、第１筐体及び第２筐体各々における相互に接する面にも形成されている。

また、第６発明に係る電流検出装置は、第１発明から第５発明のいずれかに係る電流検出装置の一態様である。第６発明に係る電流検出装置において、金属膜は、絶縁筐体の外側面に形成された外側金属膜と、絶縁筐体の内側面に形成され、外側金属膜の材料とは異なる磁性材料からなる内側金属膜とを含む。

第１発明において、磁性体コア及び磁電変換素子は、それらを収容する絶縁筐体の表面に形成された磁性材料からなる金属膜で覆われる。そのため、磁性体コアのギャップ部に配置された磁電変換素子へ向かうノイズ磁力線は、磁電変換素子へ入射する前に金属膜へ入射する。また、磁性材料からなる金属膜へ入射したノイズ磁力線は、金属膜に沿って伝播することにより絶縁筐体の内部へは進入せず、再び金属膜から絶縁筐体の外側へ放射される。従って、第１発明に係る電流検出装置において、小さな磁性体コアが採用された場合でも、検出対象ではないノイズ磁力線は、磁性体コアのギャップ部に配置された磁電変換素子へ直接入射せず、ノイズ磁力線に起因する検出精度悪化は防止される。

また、第１発明において、金属膜は、磁電変換素子を支持する部分には形成されていないため、金属膜が磁電変換素子に入射する検出対象の磁力線に悪影響を及ぼすことはない。

ところで、電流伝送媒体が絶縁材料で被覆されておらず、かつ、金属膜がその電流伝送媒体に近接する位置に形成された場合、以下のような問題が生じ得る。即ち、静電気などに起因する高電圧が電流伝送媒体に生じたときに、絶縁筐体内に収容された電子部品、例えば、磁電変換素子及びそれに対して電気的に接続された部品は、電流伝送媒体から金属膜を介して高電圧が印加されて故障するという問題が生じ得る。

第２発明において、金属膜は、電流伝送媒体に対向する部分には形成されていない。従って、第２発明によれば、電流伝送媒体が絶縁材料で被覆されていない場合であっても、電流伝送媒体から印加される高電圧によって磁電変換素子を含む電子部品が故障することが防がれる。

また、第３発明によれば、絶縁筐体における電流伝送媒体に対向する部分に、電流伝送媒体に沿う庇部が形成されているため、電流伝送媒体と金属膜との間の沿面距離が十分長く確保される。その結果、電流伝送媒体から印加される高電圧によって磁電変換素子を含む電子部品が故障することが、より確実に防がれる。なお、沿面距離は、電流伝送媒体と金属膜との間における絶縁材料の部分に沿った最短距離である。

また、第４発明において、二色成形により形成された絶縁筐体は、磁性材料の金属メッキが定着しやすい樹脂材料からなる第１部分と、磁性材料の金属メッキが定着しない樹脂材料からなる第２部分とを有する。これにより、絶縁筐体に対して必要な部分にのみ選択的に金属メッキ（金属膜）を施すことが容易となる。

また、第５発明において、金属膜は、相互に組み合わされる第１筐体及び第２筐体各々における相互に接する面にも形成される。これにより、ノイズ磁力線が、第１筐体と第２筐体との境界部分から絶縁筐体内部へ進入することが防止される。

また、第６発明において、外側金属膜と内側金属膜とは、それぞれ異なる磁性材料からなる。ここで、磁性体は、その材料の種類に応じて伝播しやすい磁力線の特性が異なる。そのため、第６発明によれば、特性の異なる様々なノイズ磁力線に対するシールド性能を確保できる。

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。 電流検出装置１が備える電流検出用バスバー３０の三面図である。 電流検出装置１において絶縁筐体を構成する本体ケースの正面図である。 電流検出装置１の平面図である。 電流検出装置１の電流通過方向から見た断面図である。 電流検出装置１の電流通過方向に直交する方向から見た断面図である。

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。

以下、図１〜図６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。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、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。さらに、絶縁筐体４０の外側面及び内側面には、一部を除いて磁性材料からなる金属膜４０１，４０２が形成されている。

＜磁性体コア＞
磁性体コア１０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１０は、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。

＜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に配置される磁電変換素子の一例である。ギャップ部１２に配置されたホール素子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。このホール素子２０には、電力の入力用及び検出信号の出力用の接続端子２１が伸び出て形成されている。

ホール素子２０は、予め定められた検出中心点が、磁性体コア１０のギャップ部１２の中心点に位置し、かつ、その表裏の面がギャップ部１２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２０は、その検出中心点が、磁性体コア１０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。

＜電子基板＞
電子基板５０は、ホール素子２０がその接続端子２１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５０には、ホール素子２０の他、ホール素子２０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５１とが実装されている。

コネクタ５１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５０には、ホール素子２０の接続端子２１とコネクタ５１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５０には、外部から電線及びコネクタ５１を介して入力される電力をホール素子２０の接続端子２１へ供給する回路、及び、ホール素子２０の検出信号を増幅し、増幅後の信号をコネクタ５１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５１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。

＜電流検出用バスバー＞
電流検出用バスバー３０は、銅などの金属からなる導体の部材であり、バッテリと伝送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。この電流検出用バスバー３０は、磁性体コア１０の中空部１１に通される電流伝送媒体の一例である。

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、伝送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。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）に対して接続される。

なお、電流検出用バスバー３０の三面図である図２において、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は正面図である。

図１及び図２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、その両側の端部に形成された端子部３２とを有する導体からなる部材である。

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る。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。

端子部３２は、貫通部３１に対して電流通過方向の両側各々に連なり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部分である。本実施形態における端子部３２は、平板状である。また、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ている。各図において、平板状の端子部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。

電流検出用バスバー３０は、棒状の金属部材の両端における一定範囲の部分が、プレス機などを用いたプレス加工によって平板状に押しつぶされた構造を有する部材である。その際、棒状の金属部材の両端のうちの少なくとも一方は、磁性体コア１０の中空部１１に棒状の金属部材が挿通された後に、平板状にプレス加工される。

図１及び図２に示される電流検出用バスバー３０の元となる金属部材は円柱状の部材であり、円柱状の金属部材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、電流検出用バスバー３０の元となる金属部材は、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、元となる棒状の金属部材は、断面が四角形又はその他の多角形である棒状であることも考えられる。但し、電流検出用バスバー３０の貫通部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。それにより、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との隙間をより狭めることができ、ひいては電流検出装置１をより小型化できる。

電流検出用バスバー３０において、平板状の端子部３２の幅は、磁性体コア１０の中空部１１の直径（最大幅）よりも大きく形成されている。そのため、予め製造された電流検出用バスバー３０の貫通部３１に対して磁性体コア１０を装着することはできない。従って、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。そこで、平板状の端子部３２には、ネジ止め用の貫通孔３２ｚが形成されており、これにより、平板状の端子部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。

電流検出用バスバー３０は、磁性体コア１０の中空部１１及び後述する絶縁筐体４０の貫通孔であるバスバー孔４５に通された状態で、絶縁筐体４０により支持される。

＜絶縁筐体＞
絶縁筐体４０は、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０とホール素子２０及びコネクタ５１が実装された電子基板５０とを一定の位置関係で支持する絶縁材料からなる部材である。また、絶縁筐体４０は、磁性体コア１０とホール素子２０と電流検出用バスバー３０の貫通部３１とを収容する。絶縁筐体４０は、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の２つの部材を含む。

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。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の両端子部３２が内側から外側へ挿入される貫通孔であるバスバー孔４５が形成されている。

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を支持する本体ケース４１に対し、磁性体コア１０と、ホール素子２０と、コネクタ５１を含む電子基板５０とを挟み込みつつ、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、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て保持される。

図４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４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、電流検出用バスバー３０の端子部３２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、ホール素子２０と、電子基板５０とを挟み込みつつ、それらを一定の位置関係で支持する。

また、電流通過方向（Ｘ軸方向）に直交する平面（Ｙ−Ｚ平面）に沿う方向における磁性体コア１０及びホール素子２０の絶縁筐体４０内での位置は、コア位置決め部４３及び素子位置決め部４４によって保持される。さらに、磁性体コア１０は、本体ケース４１及び蓋部材４２の間に挟み込まれることによって、電流通過方向（Ｘ軸方向）における位置が保持される。同様に、ホール素子２０は、それが実装された電子基板５０が本体ケース４１及び蓋部材４２の間に挟み込まれることによって、電流通過方向（Ｘ軸方向）における位置が保持される。

また、本体ケース４１の側壁の内側面には、基板支持部４９が突出して形成されている。この基板支持部４９は、電子基板５０に形成された欠け部５２に嵌り込み、電子基板５０を予め定められた位置に保持する。また、電流検出用バスバー３０は、本体ケース４１、磁性体コア１０の中空部１１及び蓋部材４２を貫通する状態で本体ケース４１により支持される。

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。

また、本体ケース４１及び蓋部材４２各々におけるバスバー孔４５の縁部には、電流検出用バスバー３０に沿って張り出した枠部４５１が形成されている。コア位置決め部４３及び枠部４５１は、いずれも絶縁筐体４０における電流検出用バスバー３０に対向する部分であり、電流検出用バスバー３０に沿って張り出した庇状に形成されている。

以下、図１、図３、図５及び図６を参照しつつ、本体ケース４１による磁性体コア１０及びホール素子２０の支持の構造について説明する。なお、図５は、図４に示される平面図におけるＡ−Ａ断面の図であり、図６は、図４に示される平面図におけるＢ−Ｂ断面の図である。

図１及び図３に示されるように、絶縁筐体４０を構成する２つの部材の一方である本体ケース４１の内側の面には、電流通過方向（Ｘ軸方向）において突出するコア位置決め部４３及び素子位置決め部４４が形成されている。

コア位置決め部４３は、本体ケース４１の内側面におけるバスバー孔４５の縁部における複数の箇所に分断された状態で突出して形成されている。本実施形態では、２つのコア位置決め部４３が、端子部３２を通すことが可能なスリット状の隙間の両側の２箇所において対向して形成されている。

コア位置決め部４３における電流検出用バスバー３０の貫通部３１に対向する面である内側面は、電流検出用バスバー３０の貫通部３１の外周面に沿う形状に形成されている。また、コア位置決め部４３における磁性体コア１０に対向する面である外側面は、中空部１１を形成する磁性体コア１０の内周面に沿う形状に形成されている。そして、図５に示されるように、コア位置決め部４３は、磁性体コア１０の中空部１１に挿入されて磁性体コア１０を支持するとともに、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０の貫通部３１との間に挟み込まれる状態で磁性体コア１０を位置決めする。

また、コア位置決め部４３の内側面には、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０の貫通部３１とにより挟み込まれる圧力によって塑性変形する３つ以上の突起部４３１が形成されている。これら突起部４３１各々は、電流通過方向（Ｘ軸方向）、即ち、電流検出用バスバー３０がバスバー孔４５を貫通する方向に沿って伸びて形成されている。

また、突起部４３１は、コア位置決め部４３の内側面における３箇所以上において電流検出用バスバー３０の貫通部３１を挟み込むように形成されている。３つ以上の突起部４３１が設けられることにより、コア位置決め部４３は、突起部４３１のみによって磁性体コア１０を安定的に支持する。図５に示される例では、電流検出用バスバー３０の貫通部３１を挟んで対向する一対の突起部４３１が２組設けられている。

本体ケース４１において、磁性体コア１０を支持するコア位置決め部４３は、電流検出用バスバー３０の貫通部３１がバスバー孔４５に挿入される前の状態、即ち、自然状態においては、磁性体コア１０との間に若干の隙間（遊び）が生じる状態で設けられている。そして、コア位置決め部４３は、磁性体コア１０の中空部１１における磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との間に挿入された状態においては、電流検出用バスバー３０から受ける圧力によって外側へ弾性変形し、磁性体コア１０の内側の周面に密接する。即ち、電流検出用バスバー３０は、コア位置決め部４３を磁性体コア１０に密接させるためのくさびとして機能する。

以上に示した構造を備えた電流検出装置１において、磁性体コア１０及びコア位置決め部４３は、車両などの振動を受ける環境において衝突を繰り返すという現象が生じず、振動による摩耗が生じにくいため、耐久性が高い。

また、コア位置決め部４３の内側面に樹脂製の突起部４３１が存在することにより、電流検出用バスバー３０、コア位置決め部４３及び磁性体コア１０の各々の寸法公差が、突起部４３１の塑性変形の程度によって吸収される。そのため、寸法公差によって磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との間の隙間にコア位置決め部４３を挿入できなくなる事態を回避できる。

一方、素子位置決め部４４は、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置されたホール素子２０の周囲を取り囲んで一連に形成されている。素子位置決め部４４が取り囲む空間は、磁性体コア１０のギャップ部１２においてホール素子２０が嵌め込まれる空間である。即ち、この素子位置決め部４４は、その内側の空間にホール素子２０が嵌め込まれることにより、ホール素子２０をギャップ部１２内の予め定められた位置に保持する。

また、本実施の形態において、素子位置決め部４４は、複数のコア位置決め部４３のうちの一つと一連に形成されている。そのため、コア位置決め部４３及び素子位置決め部４４の相対的な位置の誤差が小さくなり、磁性体コア１０及びホール素子２０の相互間の位置決めの精度が高まる。

＜金属膜＞
磁性材料からなる金属膜４０１，４０２は、絶縁筐体４０の内側面及び外側面の各々において磁性体コア１０及びホール素子２０を覆うように形成されている。但し、金属膜４０１，４０２は、素子位置決め部４４と電流検出用バスバー３０に対向する部分であるコア位置決め部４３及び枠部４５１の表面を除いた部分の表面にのみ形成されている。

金属膜４０１，４０２は、外側金属膜４０１と内側金属膜４０２とにより構成されている。外側金属膜４０１は、絶縁筐体４０の外側面に形成されている。一方、内側金属膜４０２は、絶縁筐体４０の内側面に形成され、外側金属膜４０１の材料とは異なる磁性材料からなる金属膜である。

例えば、外側金属膜４０１及び内側金属膜４０２の一方がＰＣパーマロイの金属膜であり、他方がＰＢパーマロイの金属膜であることなどが考えられる。

また、本実施形態において、金属膜４０１，４０２は、磁性材料からなる金属のメッキである。例えば、金属膜４０１，４０２は、樹脂に対するメッキの密着性及びメッキの厚みの均一性に優れた電界メッキなどにより形成される。

前述したように、金属膜４０１，４０２は、素子位置決め部４４、コア位置決め部４３及び枠部４５１の表面を除いた部分の表面にのみ形成される。そのため、絶縁筐体４０は、磁性材料の金属メッキが定着しやすい樹脂材料からなる第１部分と、磁性材料の金属メッキが定着しない樹脂材料からなる第２部分とを有する。ここで、第２部分は、素子位置決め部４４、コア位置決め部４３及び枠部４５１であり、第１部分はその他の部分である。このような絶縁筐体４０は、それぞれ異なる樹脂材料の二色成形により形成される。

本体ケース４１及び蓋部材４２の各々における第１部分は、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材料からなる部分である。一方、本体ケース４１及び蓋部材４２の各々における第２部分、即ち、素子位置決め部４４、コア位置決め部４３及び枠部４５１は、ポリカーボネート（ＰＣ）などのように磁性材料の金属メッキが定着しない絶縁性の樹脂材料からなる部分である。

また、外側金属膜４０１及び内側金属膜４０２の一方は、絶縁筐体４０を構成する本体ケース４１及び蓋部材４２各々における相互に接する面４１１，４２１にも形成されている。本実施形態においては、内側金属膜４０２が、本体ケース４１及び蓋部材４２各々における相互に接する面４１１，４２１にも形成されている。なお、本体ケース４１及び蓋部材４２は、相互に組み合わされる第１筐体及び第２筐体の一例である。

＜効果＞
電流検出装置１において、磁性体コア１０及びホール素子２０は、それらを収容する絶縁筐体４０の表面に形成された磁性材料からなる金属膜４０１，４０２で覆われている。そのため、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置されたホール素子２０へ向かうノイズ磁力線は、ホール素子２０へ入射する前に金属膜４０１，４０２へ入射する。

また、磁性材料からなる金属膜４０１，４０２へ入射したノイズ磁力線は、金属膜４０１，４０２に沿って伝播することにより絶縁筐体４０の内部へは進入せず、再び金属膜４０１，４０２から絶縁筐体４０の外側へ放射される。

従って、電流検出装置１において、小さな磁性体コア１０が採用された場合でも、検出対象ではないノイズ磁力線は、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置されたホール素子２０へ直接入射せず、ノイズ磁力線に起因する検出精度悪化は防止される。

また、電流検出装置１において、金属膜４０１，４０２は、ホール素子２０を支持する素子位置決め部４４には形成されていないため、金属膜４０１，４０２がホール素子２０に入射する検出対象の磁力線に悪影響を及ぼすことはない。

また、電流検出装置１においては、電流伝送媒体である電流検出用バスバー３０が絶縁材料で被覆されていない。そのため、金属膜４０１，４０２が電流検出用バスバー３０に近接する位置に存在すると、静電気などに起因する高電圧が電流検出用バスバー３０に生じたときに、絶縁筐体４０内に収容された電子部品は、電流検出用バスバー３０から金属膜４０１，４０２を介して高電圧が印加されて故障するという問題が生じ得る。

しかしながら、電流検出装置１において、金属膜４０１，４０２は、電流検出用バスバー３０に対向するコア位置決め部４３及び枠部４５１には形成されていない。従って、電流検出用バスバー３０から印加される高電圧によってホール素子２０を含む電子部品が故障することは防止される。

また、電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０に対向するコア位置決め部４３及び枠部４５１は、電流検出用バスバー３０に沿って張り出す庇状に形成されている。そのため、電流検出用バスバー３０と金属膜４０１，４０２との間の沿面距離が十分長く確保される。その結果、電流検出用バスバー３０から印加される高電圧によってホール素子２０を含む電子部品が故障することは、より確実に防止される。なお、沿面距離は、電流検出用バスバー３０と金属膜４０１，４０２との間における絶縁材料の部分に沿った最短距離である。

また、電流検出装置１において、二色成形により形成された絶縁筐体４０は、磁性材料の金属メッキが定着しない樹脂材料からなるコア位置決め部４３及び枠部４５１と、磁性材料の金属メッキが定着しやすい樹脂材料からなるその他の部分とにより構成されている。これにより、絶縁筐体４０に対して必要な部分にのみ選択的に金属膜４０１，４０２（金属メッキ）を施すことが容易となる。

また、電流検出装置１において、内側金属膜４０２は、相互に組み合わされる本体ケース４１及び蓋部材４２各々における相互に接する面４１１，４２１にも形成されている。これにより、ノイズ磁力線が、本体ケース４１と蓋部材４２との境界部分から絶縁筐体４０内部へ進入することが防止される。

また、電流検出装置１において、外側金属膜４０１と内側金属膜４０２とは、それぞれ異なる磁性材料からなる。ここで、磁性体は、その材料の種類に応じて伝播しやすい磁力線の特性が異なる。そのため、電流検出装置１は、特性の異なる様々なノイズ磁力線に対するシールド性能を確保できる。

また、電流検出装置１の電流検出用バスバー３０において、貫通部３１は、断面の輪郭の最大幅が端子部の最大幅よりも小さく形成されている。即ち、貫通部３１の断面の輪郭形状は、端子部３２に対してくびれた形状を有している。その結果、電流検出装置１においては、前段及び後段の他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１０を採用することができ、磁性体コア１０を含む装置全体を小型化できる。

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、丸棒もしくは角棒など、平板状以外の形状で形成されている。そのため、その貫通部３１は、平板状のバスバーに比べ、その最大幅が磁性体コア１０の中空部１１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。

また、電流検出用バスバー３０の貫通部３１の断面形状が、磁性体コア１０の中空部１１の輪郭形状と相似な形状であれば、貫通部３１と磁性体コア１０との隙間をより小さくすることができる。その結果、より小さな磁性体コア１０を採用することによる装置の小型化が可能となる。

また、棒状の金属部材の両端部分が平板状に押しつぶされた構造を有する電流検出用バスバー３０においては、棒状の金属部材を磁性体コア１０の中空部１１に挿入した後に、中空部１１のよりも広い幅の平板状の端子部３２を作ることができる。即ち、貫通部３１を磁性体コア１０のギャップ部１２に通過させることは必要とされない。従って、棒状の貫通部３１の断面の幅（直径）が、磁性体コア１０におけるギャップ高さよりも大きく形成された電流検出用バスバー３０を容易に作製することができる。

なお、電流の検出感度を高めるためには、ギャップ高さＤ２を小さくし、ギャップ部１２に配置されたホール素子２０と磁性体コア１０の両端との隙間を小さくすることが望ましい。

また、電流検出装置１においては、磁性体コア１０とホール素子２０と電流検出用バスバー３０とが、露出されるべき部分である端子部３２及びコネクタ５１以外を覆う絶縁筐体４０によって所定の位置関係に保持される。これにより、予め敷設された前段及び後段のバスバーに対して電流検出装置１を取り付ける作業が容易となる。

＜その他＞
以上に示した実施形態においては、磁性体材料からなる金属膜４０１，４０２は、絶縁筐体４０の内側面及び外側面の両方に形成されている。しかしながら、電流検出装置１が、外側金属膜４０１及び内側金属膜４０２のうちの一方のみを金属膜として備えることも考えられる。また、電流検出装置１の金属膜が外側金属膜４０１のみである場合、外側金属膜４０１は、本体ケース４１及び蓋部材４２各々における相互に接する面４１１，４２１にも形成されることが望ましい。

また、電流検出用バスバー３０における絶縁筐体４０で覆われる部分に絶縁被覆が形成されることが考えられる。図１に示される例では、電流検出用バスバー３０の絶縁被覆は、電流検出用バスバー３０における貫通部３１からその両側の端子部３２の一部（根元部）に亘る部分に形成される。この場合、金属膜４０１，４０２は、絶縁筐体４０におけるコア位置決め部４３及びバスバー孔４５の縁部にも形成されることが望ましい。

また、絶縁被覆が電流検出用バスバー３０に形成されている場合、電流検出用バスバー３０に沿って張り出す枠部４５１は形成されていなくてもよい。さらに、絶縁被覆が電流検出用バスバー３０に形成され、かつ、金属膜として外側金属膜４０１のみが形成される場合、本体ケース４１及び蓋部材４２は、二色成形ではなく一回の射出成形で成形された樹脂部材であってもよい。

また、絶縁筐体４０の形状が比較的単純な形状である場合、金属膜４０１，４０２は、金属のメッキではなく、絶縁筐体４０の表面に接着剤などにより貼り付けられた磁性材料からなる金属シートなどで構成されてもよい。

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
２０ ホール素子
２１ 接続端子
３０ 電流検出用バスバー
３１ 貫通部
３２ 端子部
３２ｚ 貫通孔
４０ 絶縁筐体
４１ 本体ケース
４２ 蓋部材
４３ コア位置決め部
４４ 素子位置決め部
４５ バスバー孔
４７ 爪部（ロック機構）
４８ 枠部（ロック機構）
４９ 基板支持部
５０ 電子基板
５１ コネクタ
５２ 電子基板の欠け部
４０１ 外側金属膜
４０２ 内側金属膜
４１１，４２１ 相互に接する面
４３１ コア位置決め部の突起部
４５１ 枠部

Claims (6)

1. 両端がギャップ部を介して対向し、電流伝送媒体が通される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、を備えた電流検出装置であって、
   前記電流伝送媒体が通される貫通孔が形成された絶縁体からなり、前記磁性体コア及び前記磁電変換素子を支持するとともに収容する絶縁筐体と、
   前記絶縁筐体の内側面及び外側面のうちの少なくとも一方における、前記磁電変換素子を支持する部分を除いた部分の表面に形成され、前記磁性体コア及び前記磁電変換素子を覆う磁性材料からなる金属膜と、を備えることを特徴とする電流検出装置。
2. 前記金属膜は、前記絶縁筐体の内側面及び外側面のうちの少なくとも一方における、前記磁電変換素子を支持する部分及び前記電流伝送媒体に対向する部分を除いた部分の表面に形成されている、請求項１に記載の電流検出装置。
3. 前記絶縁筐体における前記金属膜が形成されていない前記電流伝送媒体に対向する部分に、前記電流伝送媒体に沿って張り出した庇部が形成されている、請求項２に記載の電流検出装置。
4. 前記金属膜は金属のメッキであり、
   前記絶縁筐体は、それぞれ異なる樹脂材料の二色成形により形成され、表面に前記金属メッキが形成された第１部分と表面に前記金属メッキが形成されていない第２部分とからなる、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。
5. 前記絶縁筐体は相互に組み合わされる第１筐体及び第２筐体からなり、
   前記金属膜は、前記第１筐体及び前記第２筐体各々における相互に接する面にも形成されている、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。
6. 前記金属膜は、
   前記絶縁筐体の外側面に形成された外側金属膜と、
   前記絶縁筐体の内側面に形成され、前記外側金属膜の材料とは異なる磁性材料からなる内側金属膜とを含む、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。

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