JP2020128961A - 電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】高い精度で電流を検出可能な電流センサを提供する。【解決手段】電流センサ１は、長さ方向に検出対象の電流が流れる板状のバスバ２と、複数のバスバ２を幅方向に整列させた状態で保持するハウジング３と、対応するバスバ２と厚さ方向に対向するように設けられ、当該バスバ２を流れる電流により発生する磁界の強度をそれぞれ検出する複数の磁気検出素子４と、複数の磁気検出素子４が搭載された基板５と、を備え、基板５は、ハウジング３との間で複数のバスバ２を挟み込むように配置され、ハウジング３へと固定されており、基板５をハウジング３へと固定する固定部１３が、幅方向における基板５の両端部、及び、幅方向に隣り合う磁気検出素子４の間の少なくとも１箇所に設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、電流センサに関する。

従来、電流センサとして、検出対象となる電流により発生する磁界の強度を検出する磁気検出素子を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。磁気検出素子により磁界の強度を検出することで、その磁界の強度を基に、電流を演算により求めることが可能である。

特開２０１８−９６７９５号公報

例えば、複数のバスバのそれぞれを流れる電流を検出する場合、各バスバに対応するように磁気検出素子が設けられる。この際、磁気検出素子にて、当該磁気検出素子に対応するバスバ以外のバスバを流れる電流により発生した磁界が検出されると、誤差の原因となってしまう。

そこで、本発明は、高い精度で電流を検出可能な電流センサを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、長さ方向に検出対象の電流が流れる板状のバスバと、前記複数のバスバを，前記バスバの長さ方向及び厚さ方向と垂直な幅方向に整列させた状態で保持するハウジングと、対応する前記バスバと前記厚さ方向に対向するように設けられ、当該バスバを流れる電流により発生する磁界の強度をそれぞれ検出する複数の磁気検出素子と、前記複数の磁気検出素子が搭載された基板と、を備え、前記基板は、前記ハウジングとの間で前記複数のバスバを挟み込むように配置され、前記ハウジングへと固定されており、前記基板を前記ハウジングへと固定する固定部が、前記幅方向における前記基板の両端部、及び、前記幅方向に隣り合う前記磁気検出素子の間の少なくとも１箇所に設けられている、電流センサを提供する。

本発明によれば、高い精度で電流を検出可能な電流センサを提供できる。

本発明の一実施の形態に係る電流センサを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。 図１の電流センサの分解斜視図である。 図１の電流センサの分解斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、ハウジングの斜視図である。 （ａ）は、ハウジングにバスバを配置した際の斜視図、（ｂ）はハウジングにバスバとスペーサを配置した際の斜視図である。 （ａ）は、ハウジングに蓋部をネジ止め固定した際の斜視図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は、電流センサにおいて、Ｕ相のバスバのみに電流を流したときに発生する磁界の方向のシミュレート結果であり、（ｂ）は、基板の撓みを説明する説明図である。 （ａ）は、第２シールド板を傾けた際の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）においてＵ相に電流を流した際の、磁気検出素子配置位置での磁束密度の幅方向成分を示すグラフ図、（ｃ）は、（ａ）においてＶ相に電流を流した際の、磁気検出素子配置位置での磁束密度の幅方向成分を示すグラフ図である。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電流センサを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図である。図２，３は、図１の電流センサの分解斜視図である。

図１〜３に示すように、電流センサ１は、複数のバスバ２、ハウジング３、複数の磁気検出素子４、基板５、一対のシールド板６、スペーサ７、基板側スペーサ８、導電板９、蓋部１０、及び一対のシールドカバー１１を備えている。

バスバ２は、板状に形成されており、その長さ方向に検出対象の電流が流れる。バスバ２は、例えば銅や銅合金からなる。本実施の形態では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の電流をそれぞれ流す３本のバスバ２ａ〜２ｃを用いた。３本のバスバ２ａ〜２ｃは、幅方向に整列させた状態でハウジング３に保持されている。以下、単に長さ方向、厚さ方向、幅方向というときは、バスバ２の長さ方向、厚さ方向、幅方向を意味することとする。

バスバ２には、その長さ方向の一部（ここでは長さ方向における中央部）において、幅が縮小された幅狭部２１が形成されている。電流センサ１では、この幅狭部２１と厚さ方向に対向するように、磁気検出素子４が配置される。幅狭部２１は、高周波における表皮効果の影響を抑制する役割を果たし、検出精度の向上に寄与する。より詳細には、バスバ２に高周波の電流が流れると、表皮効果により電流分布がバスバ２の表面に偏る。周波数によって表皮厚さが異なり、バスバ２内部の電流分布が変わるため、磁気検出素子４の位置における磁束密度が変化してしまう。バスバ２の幅方向における中央部と対向するように磁気検出素子４を配置する場合、磁気検出素子４側から見て、バスバ２の通電面の断面形状のアスペクト比が小さい方が電流分布の広がり（すなわち電流分布の周波数依存性）が小さくなり、表皮効果の影響が小さくなると考えられる。

図４（ａ），（ｂ）は、ハウジング３の斜視図である。ハウジング３は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）やＰＰＡ（ポリフタルアミド）等の樹脂成形体からなる。ハウジング３は、バスバ２と平行に設けられ、平面視で、長さ方向に対向する一対の長辺と幅方向に対向する一対の短辺とを有する矩形状（長方形状）に形成された上壁３１と、上壁３１における長辺の縁部から厚さ方向に延出された一対の側壁３２と、を一体に有している。上壁３１は、バスバ２と平行となるように設けられている。

上壁３１の上面（バスバ２と反対側の面）には、後述する第１シールド板６１を収容するための凹部３１１が形成されている。また、上壁３１の下面（バスバ２側の面）には、バスバ２を収容するための凹状のバスバ保持部３１２が３つ形成されている。バスバ保持部３１２は、平面視においてバスバ２と略同じ形状（幅狭部２１及びその周囲のバスバ２と同じ形状）に形成されている。以下、単に上方、下方というときは、図２における上方、下方を意味することとする。なお、この上方、下方は便宜上のものであり、電流センサ１の使用状態にける上下方向を意味するものではない。

図５（ａ）に示すように、バスバ保持部３１２に各バスバ２を収容することで、バスバ２のハウジング３に対する位置決めが行われると共に、バスバ２が、幅方向に整列された状態でハウジング３に保持される。バスバ保持部３１２の深さは、バスバ２の厚さよりも小さくされる。これにより、バスバ２の厚さ方向における一部が、上壁３１の下面よりも突出している。

また、上壁３１の下面から下方に突出するように、後述するネジ１２を螺号するネジ孔３３ａが形成された円柱状の突出部３３が設けられている。突出部３３は、幅方向における両端部と、隣り合うバスバ保持部３１２の間のそれぞれに設けられており、合計４つの突出部３３が設けられている。この突出部３３は、後述する固定部１３の一部を構成するものである。

両側壁３２には、各バスバ２を上壁３１のバスバ保持部３１２へと導く（つまりバスバ２を上壁３１側へと挿入する）ため、３つのバスバ保持部３１２に対応して３つずつの切欠き３２１が形成されている。切欠き３２１は、幅方向に離間して形成されており、下方（側壁３２の先端側）に開放するように形成されている。下方から切欠き３２１を通してバスバ保持部３１２へとバスバ２が設けられる。

また、両側壁３２の先端部（下端部）には、後述する第２シールド板６２を収容するための段差部３２２が形成されている。段差部３２２は、側壁３２の外周部分を下方（先端側）に突出させ、内周部分を上方（上壁３１側）に凹ませることで形成されている。凹んだ部分の端面である段差面３２２ａは、上壁３１における凹部３１１の底面（あるいは凹部３１１に保持された第１シールド部材６１の表面）、及びバスバ保持部３１２の底面（あるいはバスバ保持部３１２に保持されたバスバ２の表面）と平行となるように形成されている。この段差面３２２ａに、後述する第２シールド板６２が保持される。

ハウジング３の上面視における四隅近傍には、上壁３１及び側壁３２を厚さ方向に貫通するように、ボルト孔３４が形成されている（図６（ｂ）参照）。このボルト孔３４は、シールドカバー１１を固定するためのボルト（不図示）を通すために用いられる。

磁気検出素子４は、バスバ２を流れる電流により発生する磁界の強度を検出するものであり、磁気検出軸Ｄに沿った方向の磁界の強度（磁束密度）に応じた電圧の出力信号を出力するように構成されている。磁気検出素子４は、ホール素子やＧＭＲ（Giant Magneto Resistive effect）素子等からなる。ここでは、ホール素子からなる磁気検出素子４を用いた。電流センサ１では、検出対象の電流を流すバスバ２と同数の磁気検出素子４が用いられる。ここでは、３本のバスバ２ａ〜２ｃと対応して３つの磁気検出素子４ａ〜４ｃが用いられている。

磁気検出素子４は、対応するバスバ２と厚さ方向に対向するように設けられる。より詳細には、磁気検出素子４は、バスバ２の幅狭部２１と対向するように設けられており、幅狭部２１の幅方向中心と、磁気検出素子４の磁気検出部（センシング部）とが厚さ方向に対向するように設けられている。

３つの磁気検出素子４は、共通の１枚の基板５に搭載されている。また、各磁気検出素子４は、基板５の表面（搭載面）に平行な方向の磁界を検出可能に構成されている。基板５は、平面視で、長さ方向に対向する一対の長辺と幅方向に対向する一対の短辺とを有する長方形の板状に形成されている。基板５は、ハウジング３の上壁３１との間で３本のバスバ２を挟み込むように配置されている。３つの磁気検出素子４は、基板５の表面（バスバ２側の面）において、幅方向に沿って一列に整列して配置されている。図示していないが、基板５にはコネクタが設けられており、このコネクタを介して、外部の演算装置や電源装置と接続可能に構成されている。また、基板５には、突出部３３を通すための４つの貫通孔５１が形成されている。

バスバ２と基板５との間には、スペーサ７が設けられている。スペーサ７は、平面視で、長さ方向に対向する一対の長辺と幅方向に対向する一対の短辺とを有する長方形の板状に形成されている。スペーサ７には、スペーサ７を厚さ方向に貫通するように磁気検出素子４を収容する収容孔７１が形成されている。また、スペーサ７には、突出部３３を通すための４つの貫通孔７２が形成されている。スペーサ７は、バスバ２と基板５との距離、すなわちバスバ２と磁気検出素子４との距離を一定に保ちつつ、バスバ２と基板５とを離間させる役目を果たしている。

図５（ｂ）は、ハウジング３にバスバ２とスペーサ７とを設けた際の斜視図である。上述のように、各バスバ２は上壁３１の下面よりも突出して配置されているため、各バスバ２の基板５側の面に、スペーサ７が直接接触する（面接触する）構造となっている。基板５は、磁気検出素子４を搭載した側の面をバスバ２側とし、各磁気検出素子４を収容孔７１にそれぞれ収容させた状態で配置される。すなわち、基板５は、その磁気検出素子４を搭載した側の面がスペーサ７に直接接触するように配置される。スペーサ７は、ＰＰＳやＰＰＡ等の樹脂成形体からなる。突出部３３を、スペーサ７の貫通孔７２と、基板５の貫通孔５１に通すことにより、ハウジング３及びバスバ２に対する、スペーサ７及び基板５（磁気検出素子４）の位置決めが行われる。

基板５のスペーサ７と反対側には、基板側スペーサ８、非磁性体からなる導電板９、及び蓋部１０が順次設けられている。基板側スペーサ８は、基板５と導電板９との距離を一定に保ちつつ、基板５と導電板９とを離間させる役目を果たしている。基板側スペーサ８は、平面視で、長さ方向に対向する一対の長辺と幅方向に対向する一対の短辺とを有する長方形の板状に形成されている。また、基板側スペーサ８には、ネジ１２を通すための４つの貫通孔８１が形成されている。基板側スペーサ８は、ＰＰＳやＰＰＡ等の樹脂成形体からなる。

導電板９は、自身に生じる渦電流の影響により、磁気検出素子４で検出される磁界の強度の周波数特性を変化させ、それにより電流に対する応答性（パルス応答性）の改善を図るためのものである。導電板９は、銅やアルミニウム等の非磁性の導電材料からなる。導電板９は、平面視で、長さ方向に対向する一対の長辺と幅方向に対向する一対の短辺とを有する長方形の板状に形成されている。また、導電板９は、その表面がバスバ２の表面に対して平行となるように配置されている。導電板９には、ネジ１２を通すための４つの貫通孔９１が形成されている。なお、電流に対する応答性が要求されない用途に電流センサ１を用いる場合、導電板９及び基板側スペーサ８は省略可能である。

蓋部１０は、平面視で、長さ方向に対向する一対の長辺と幅方向に対向する一対の短辺とを有する長方形の板状に形成されている。蓋部１０は、ハウジング３の上壁３１との間でバスバ２、スペーサ７、基板５、基板側スペーサ８、及び導電板９を厚さ方向に挟み込むように設けられている。蓋部１０は、ネジ１２を通すための４つの貫通孔１０１が形成されている。蓋部１０は、ＰＰＳやＰＰＡ等の樹脂成形体からなる。

図６（ａ）に示すように、蓋部１０の貫通孔１０１を通してネジ１２を挿入し、当該ネジ１２を突出部３３のネジ孔３３ａに螺合させることで、蓋部１０とハウジング３の上壁３１との間に、バスバ２、スペーサ７、基板５、基板側スペーサ８、及び導電板９が挟持され固定される。

一対のシールド板６は、外部からの磁界が磁気検出素子４の検出結果に影響を及ぼさないように、外部からの磁界を遮蔽するためのものである。一対のシールド板６は、ハウジング３、各バスバ２、スペーサ７、基板５（磁気検出素子４）、基板側スペーサ８、導電板９、及び蓋部１０を厚さ方向に挟み込むように配置されている。また、両シールド板６は、その表面がバスバ２の表面に対して平行となるように配置されている。両シールド板６は、磁性材料からなり、平面視で、長さ方向に対向する一対の長辺と幅方向に対向する一対の短辺とを有する長方形の板状にそれぞれ形成されている。以下、バスバ２側のシールド板６を第１シールド板６１と呼称し、基板５側（蓋部１０側）のシールド板６を第２シールド板６２と呼称する。

図１（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第１シールド板６１は、ハウジング３の上壁３１における凹部３１１に収容されている。凹部３１１の開口は、一方のシールドカバー１１によって塞がれており、これにより第１シールド板６１が凹部３１１内に保持されている。以下、上壁３１側に設けられるシールドカバー１１を第１シールドカバー１１ａと呼称し、側壁３２の下端側に設けられるシールドカバー１１を第２シールドカバー１１ｂと呼称する。シールドカバー１１は、平面視で、長さ方向に対向する一対の長辺と幅方向に対向する一対の短辺とを有する長方形の板状にそれぞれ形成されている。シールドカバー１１の一方の面の縁部には、当該面から略垂直な方向に突出する矩形の枠状の押し付けリブ１１１が形成されている。第１シールドカバー１１ａの押し付けリブ１１１により、第１シールド板６１が凹部３１１の底面へと押し付けられた状態で保持されている。

第２シールド板６１は、ハウジング３の側壁３２における段差部３２２に保持されている。両側壁３２の先端部には、上壁３１と対向するように第２シールドカバー１１ｂが設けられている。この第２シールドカバー１１ｂの押し付けリブ１１１によって、第２シールド板６２が段差面３２２ａに押し付けられた状態で保持されている。

シールドカバー１１は、ＰＰＳやＰＰＡ等の樹脂成形体からなる。両シールドカバー１１の四隅の近傍には、シールドカバー１１をハウジング３に固定するためのボルト（不図示）を通すためのボルト孔１１２が形成されている。両シールドカバー１１のボルト孔１１２と、ハウジング３のボルト孔３４にボルトを通して両シールドカバー１１を締結固定し、両シールドカバー１１でハウジング３を挟み込むように挟持させることで、シールドカバー１１がハウジング３に固定される。なお、ここでは第１シールドカバー１１ａと第２シールドカバー１１ｂを同じ形状とすることでコストの削減を図っているが、これに限らず、第１シールドカバー１１ａと第２シールドカバー１１ｂの形状が異なっていてもよい。

（バスバ２と基板５とを平行に保つ構造）
図７（ａ）は、電流センサ１において、Ｕ相のバスバ２ａのみに電流を流したときに発生する磁界の方向のシミュレート結果である。図７に示すように、Ｕ相のバスバ２ａで発生した磁界の向きは、Ｕ相の磁気検出素子４ａの位置において幅方向に沿った方向（図示左右方向）となる。また、Ｕ相のバスバ２ａで発生した磁界の向きは、他相（Ｖ相、Ｗ相）の磁気検出素子４ｂ，４ｃの位置において、厚さ方向に沿った方向（図示上下方向）となる。磁気検出素子４では、磁気検出軸Ｄの方向と垂直な方向の磁界は検出されないので、各磁気検出素子４の磁気検出軸Ｄを幅方向に沿った方向とすることにより、他相の磁界の影響を抑制することが可能である。

ここで、上述のように、磁気検出素子４は、基板５の表面（搭載面）に平行な方向の磁界を検出可能に構成されている。そのため、図７（ｂ）に示すように、基板５には反りや撓みが存在すると、磁気検出素子４の磁気検出軸Ｄが、幅方向に対して上下に傾いてしまい、他相の電流により発生した磁界の影響を受けやすくなってしまう。しかし、製造上、基板５においてわずかな反りや撓みが発生することは避けられず、対策が求められる。

そこで、本実施の形態に係る電流センサ１では、基板５をハウジング３へと固定する固定部１３が、幅方向における基板５の両端部、及び、幅方向に隣り合う磁気検出素子４の間の少なくとも１箇所に設けられている。例えば、基板５の幅方向における両端部のみをハウジング３へと固定した場合、基板５の幅方向における中央部に浮きが生じ、磁気検出素子４の磁気検出軸Ｄが幅方向に対して上下に傾いてしまうおそれがある。よって、基板５の幅方向における両端部に加えて、隣り合う磁気検出素子４の間の位置にも固定部１３を設けることで、基板５の反りや撓みを矯正して、強制的に基板５をバスバ２と平行な状態に保持することが可能になる。これにより、磁気検出素子４の磁気検出軸Ｄが幅方向に沿った方向に維持されるため、各磁気検出素子４は他相で生じた磁界の影響を受けにくくなる。

また、基板５をより平坦な状態で保持するという観点からは、固定部１３はできるだけ多いことが望ましいといえる。そのため、より望ましくは、固定部１３は、幅方向における基板５の両端部、及び、幅方向に隣り合う磁気検出素子４の間のそれぞれに設けられているとよい。ここでは、Ｕ相の磁気検出素子４ａとＶ相の磁気検出素子４ｂとの間、Ｖ相の磁気検出素子４ｂとＷ相の磁気検出素子４ｃとの間にも固定部１３を設けており、磁気検出素子４ａ〜４ｃを挟み込むように設けられた２つの固定部１３と合わせて、４つの固定部１３が設けられている。

本実施の形態では、固定部１３を、ネジ１２をハウジング３における突出部３３のネジ孔３３ａに螺合させる構成としている。ただし、固定部１３の具体的な構造はこれに限定されない。例えば、ハウジング３における突出部３３を蓋部１０に接触する長さに形成し、突出部３３の先端部と蓋部１０との接触部を熱カシメで固定する構成でもよい。また、例えば、ハウジング３に基板５を係止する係止部を設けた構成等であってもよい。

また、本実施の形態では、蓋部１０をハウジング３にネジ止め固定し、ハウジング３と蓋部１０との間にバスバ２と基板５とを狭持することで、固定部１３を構成している。これにより、ネジ１２によって基板５が損傷してしまうことを抑制できる。また、蓋部１０によって面で押さえつけることで、基板５の平坦性をより高めることができる。また、蓋部１０により、バスバ２や導電板９も一括して固定することができ、バスバ２や導電板９を固定するための部材を別途設ける必要がなくなる。なお、これに限らず、基板５をハウジング３の上壁３１に直接固定するように固定部１３を構成することも当然に可能である。

なお、図７（ａ）に示されるように、厚さ方向における両シールド板６の中間の位置、すなわち両シールド板６からの距離が等しくなる位置において、磁界の方向が最も厚さ方向に沿った方向（磁気検出軸Ｄと垂直な方向）となり易い。よって、両シールド板６からの距離が等しくなる位置に、各磁気検出素子４を配置することがより望ましい。

また、複数のバスバ２と基板５の間に板状のスペーサ７を備えることで、バスバ２と基板５（磁気検出素子４）との距離を一定に保ちつつ、バスバ２と基板５とを離間させることが可能となり、バスバ２と各磁気検出素子４との距離を所望の距離に精度よく保ち、高精度に電流検出を行うことが可能になる。また、ハウジング３の上壁３１（バスバ保持部３１２）からバスバ２を突出させ、各バスバ２の基板５側の面にスペーサ７を直接接触させることで、バスバ２とスペーサ７を平行に維持できる。さらにこの状態で、スペーサ７と基板５とを直接接触させる構成とすることで、スペーサ７を介して、バスバ２と基板５とが平行に維持されることになる。その結果、磁気検出素子４の磁気検出軸Ｄが幅方向に沿った方向により維持されやすくなり、各磁気検出素子４において他相で生じた磁界の影響をより受けにくくなる。

（シールド板６を平行に保つ構成）
図７（ａ）に示されるように、任意の相に電流を流した際に、当該電流を流した相と幅方向に離れた位置においては、シールド板６の表面から垂直な方向に磁界が発生し易い。そのため、両シールド板６が平行とならずに相対的に傾いていると、他相の磁気検出素子４の位置において磁界の向きが厚さ方向（磁気検出軸Ｄと垂直な方向）に対して傾いてしまい、各磁気検出素子４において他相で生じた磁界の影響を受けやすくなってしまう場合がある。

一例として、図８（ａ）に示すように、第２シールド板６２が幅方向に対して０．５度傾いた場合を検討する。この場合において、Ｕ相のバスバ２ａに電流を流したときの幅方向の磁束密度のシミュレート結果を図８（ｂ）に、Ｖ相のバスバ２ｂに電流を流したときの幅方向の磁束密度（磁束密度の幅方向成分）のシミュレート結果を図８（ｃ）に示す。図８（ｂ），（ｃ）では、図８（ａ）に一点鎖線で示した磁気検出素子４を配置する位置における磁束密度の幅方向成分の分布を示しており、最大の磁束密度（電流を流した相の直下での磁束密度）を１００％とした場合の磁束密度の割合を示している。また、図８（ｂ），（ｃ）では、第２シールド板６２が幅方向に対して傾いていない場合（傾きなし）のシミュレート結果も併せて示している。

図８（ｂ）に示すように、Ｕ相に電流を流した場合には、Ｖ相、Ｗ相ともに、第２シールド板６２が傾くことによって、磁気検出素子４ｂ，４ｃで検出される磁束密度が大きくなり、他相で発生した磁界の影響を受けやすくなっていることがわかる。また、図８（ｃ）に示すように、Ｖ相に電流を流した場合には、Ｕ相の磁気検出素子４ａで検出される磁束密度は低下するものの、Ｗ相の磁気検出素子４ｃで検出される磁束密度は大幅に増えており、この場合においても他相で発生した磁界の影響を受けやすくなっていることがわかる。バスバ２の間隔（磁気検出素子４の間隔）にもよるが、一対のシールド板６のうち一方が０．５度傾いた場合、隣接相への干渉は０．３％程度増大するおそれがある。よって、シールド板６を互いに平行とすることが望まれる。

そこで、本実施の形態に係る電流センサ１では、ハウジング３に、第１シールド板６１と第２シールド板６２の両方を直接保持させる構造にしている。例えば、複数の部材を積層してその積層体を挟み込むようにして、その積層体の一端に第１シールド板６１、他端に第２シールド板６２を設けた場合、積層体を構成する部材それぞれの製造公差の影響を受けてしまい、第１シールド板６１と第２シールド板６２とを平行とすることが困難になってしまう。本実施の形態のように、１つの部材であるハウジング３に両方のシールド板６１，６２を直接保持させる構成とすることで、ハウジング３の製造公差のみがシールド板６１，６２の平行性に影響を与えることになり、シールド板６１，６２を精度よく平行に保持することが可能になる。その結果、任意の相に電流を流した際に、他相の磁気検出素子４の位置における磁界の向きを厚さ方向（磁気検出軸Ｄと垂直な方向）に沿った方向とすることができ、各磁気検出素子４において他相で生じた磁界の影響をより受けにくくなる。

蓋部１０が段差面３２２ａよりも下方（側壁３２の先端側）に突出していると、第２シールド板６２が段差面３２２ａから浮いてしまい、両シールド板６を平行に保持できなくなるおそれがある。そのため、図６（ａ）にて示したように、蓋部１０をネジ１２で固定した状態において、蓋部１０が段差面３２２ａよりも上方（上壁３１側）に位置するように構成されている。よって、段差面３２２ａに第２シールド板６２を保持させた状態においては、第２シールド板６２と蓋部１０とは接触しておらず、第２シールド板６２と蓋部１０との間にはわずかな隙間が存在している。なお、蓋部１０の厚さ方向の位置調整は、基板側スペーサ８、導電板９、あるいは蓋部１０の厚さにより適宜調整可能である。

また、本実施の形態では、幅方向の両端部の側壁３２と、幅方向に隣り合う切欠き３２１の間の側壁３２とによって、第２シールド板６２が保持されている。例えば、３つの切欠き３２１を一体として、第２シールド板６２の幅方向における両端部のみを側壁３２で保持する構造とすることも可能であるが、この場合、第２シールド板６２の中央部が撓んでしまう可能性がある。本実施の形態のように、第２シールド板６２の幅方向両端部のみならず、幅方向の中央部も側壁３２にて保持するように構成することで、第２シールド板６２の撓みを抑制し、両シールド板６をより平行に保持できる。

さらに、本実施の形態では、ハウジング３に、バスバ２も直接保持させる構造となっているため、バスバ２と両シールド板６を精度よく平行に保持することが可能である。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る電流センサ１では、基板５をハウジング３へと固定する固定部１３が、幅方向における基板５の両端部、及び、幅方向に隣り合う磁気検出素子４の間の少なくとも１箇所に設けられている。これにより、基板５の反りや撓みを抑えてバスバ２と基板５とを平行に組み付けることが可能となり、各磁気検出素子４における他相で生じた磁界の影響を抑制することが可能となる。その結果、高い精度で電流を検出可能な電流センサ１を実現できる。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］長さ方向に検出対象の電流が流れる板状のバスバ（２）と、前記複数のバスバ（２）を，前記バスバ（２）の長さ方向及び厚さ方向と垂直な幅方向に整列させた状態で保持するハウジング（３）と、対応する前記バスバ（２）と前記厚さ方向に対向するように設けられ、当該バスバ（２）を流れる電流により発生する磁界の強度をそれぞれ検出する複数の磁気検出素子（４）と、前記複数の磁気検出素子（４）が搭載された基板（５）と、を備え、前記基板（５）は、前記ハウジング（３）との間で前記複数のバスバ（２）を挟み込むように配置され、前記ハウジング（３）へと固定されており、前記基板（５）を前記ハウジング（３）へと固定する固定部（１３）が、前記幅方向における前記基板（５）の両端部、及び、前記幅方向に隣り合う前記磁気検出素子（４）の間の少なくとも１箇所に設けられている、電流センサ（１）。

［２］前記固定部（１３）は、前記幅方向における前記基板（５）の両端部、及び、前記幅方向に隣り合う前記磁気検出素子（４）の間のそれぞれに設けられている、［１］に記載の電流センサ（１）。

［３］前記複数のバスバ（２）と前記基板（５）の間に配置され、前記磁気検出素子（４）を収容する貫通孔（７１）を有する板状のスペーサ（７）を備えた、［１］または［２］に記載の電流センサ（１）。

［４］前記各バスバ（２）の前記基板（５）側の面に、前記スペーサ（７）が直接接触しており、前記スペーサ（７）に、前記基板（５）が直接接触している、［３］に記載の電流センサ（１）。

［５］前記ハウジング（３）との間で前記複数のバスバ（２）と前記基板（５）とを前記厚さ方向に挟み込むように設けられる板状の蓋部（１０）を備え、前記蓋部（１０）を前記ハウジング（３）に固定し、前記ハウジング（３）と前記蓋部（１０）との間に前記複数のバスバ（２）と前記基板（５）とを狭持することで、前記固定部（１３）が構成されている、［１］乃至［４］の何れか１項に記載の電流センサ（１）。

［６］前記各バスバ（２）と前記基板（５）とを前記厚さ方向に挟み込むように配置されている磁性材料からなる一対のシールド板（６）を備えた、［１］または［５］に記載の電流センサ（１）。

［７］前記磁気検出素子（４）は、前記両シールド板（６）からの距離が等しくなる位置に配置されている、［６］に記載の電流センサ（１）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、ハウジング３とスペーサ７とを別体に構成したが、バスバ２をインサートしてハウジング３を成形することで、ハウジング３とスペーサ７とを一体に形成してもよい。

１…電流センサ
２…バスバ
３…ハウジング
３１…上壁
３１１…凹部
３１２…バスバ保持部
３２…側壁
３２２…段差部
３２２ａ…段差面
４…磁気検出素子
５…基板
６…シールド板
６１…第１シールド板
６２…第２シールド板
７…スペーサ
７１…収容孔
１０…蓋部
１１…シールドカバー
１１ａ…第１シールドカバー
１１ｂ…第２シールドカバー
１３…固定部

Claims (7)

1. 長さ方向に検出対象の電流が流れる板状のバスバと、
   前記複数のバスバを，前記バスバの長さ方向及び厚さ方向と垂直な幅方向に整列させた状態で保持するハウジングと、
   対応する前記バスバと前記厚さ方向に対向するように設けられ、当該バスバを流れる電流により発生する磁界の強度をそれぞれ検出する複数の磁気検出素子と、
   前記複数の磁気検出素子が搭載された基板と、を備え、
   前記基板は、前記ハウジングとの間で前記複数のバスバを挟み込むように配置され、前記ハウジングへと固定されており、
   前記基板を前記ハウジングへと固定する固定部が、前記幅方向における前記基板の両端部、及び、前記幅方向に隣り合う前記磁気検出素子の間の少なくとも１箇所に設けられている、
   電流センサ。
2. 前記固定部は、前記幅方向における前記基板の両端部、及び、前記幅方向に隣り合う前記磁気検出素子の間のそれぞれに設けられている、
   請求項１に記載の電流センサ。
3. 前記複数のバスバと前記基板の間に配置され、前記磁気検出素子を収容する貫通孔を有する板状のスペーサを備えた、
   請求項１または２に記載の電流センサ。
4. 前記各バスバの前記基板側の面に、前記スペーサが直接接触しており、
   前記スペーサに、前記基板が直接接触している、
   請求項３に記載の電流センサ。
5. 前記ハウジングとの間で前記複数のバスバと前記基板とを前記厚さ方向に挟み込むように設けられる板状の蓋部を備え、
   前記蓋部を前記ハウジングに固定し、前記ハウジングと前記蓋部との間に前記複数のバスバと前記基板とを狭持することで、前記固定部が構成されている、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の電流センサ。
6. 前記各バスバと前記基板とを前記厚さ方向に挟み込むように配置されている磁性材料からなる一対のシールド板を備えた、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載の電流センサ。
7. 前記磁気検出素子は、前記両シールド板からの距離が等しくなる位置に配置されている、
   請求項６に記載の電流センサ。

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