WO2013027424A1 - 電流検出装置 - Google Patents

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WO2013027424A1
WO2013027424A1 PCT/JP2012/052347 JP2012052347W WO2013027424A1 WO 2013027424 A1 WO2013027424 A1 WO 2013027424A1 JP 2012052347 W JP2012052347 W JP 2012052347W WO 2013027424 A1 WO2013027424 A1 WO 2013027424A1
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WO
WIPO (PCT)
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current detection
magnetic core
bus bar
detection device
core
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/052347
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English (en)
French (fr)
Inventor
浩勝 中嶋
悟 茶園
Original Assignee
住友電装株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/202—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/207—Constructional details independent of the type of device used

Definitions

  • the present invention relates to a current detection device that detects a current flowing through a bus bar.
  • a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle is often equipped with a current detection device that detects a current flowing through a bus bar connected to a battery.
  • a current detection device a magnetic current detection device is often employed.
  • the magnetic type current detection device includes a magnetic proportional type current detection device and a magnetic balance type current detection device.
  • a magnetic current detection device includes, for example, a magnetic core and a magnetoelectric conversion element (magnetic sensitive element) as disclosed in Patent Document 1.
  • the magnetic core is a generally ring-shaped magnetic body formed in a series surrounding both sides of a hollow portion where both ends face each other through a gap portion and the bus bar passes therethrough.
  • the hollow portion of the magnetic body is a space through which the current to be detected passes.
  • the magnetoelectric conversion element is disposed in the gap portion of the magnetic core, detects a magnetic flux that changes according to the current flowing through the bus bar disposed through the hollow portion, and outputs a detection signal of the magnetic flux as an electric signal. It is an element.
  • a Hall element is usually adopted as the magnetoelectric conversion element.
  • a magnetic core and a magnetoelectric conversion element are often held in a fixed positional relationship by an insulating casing.
  • This housing positions a plurality of components constituting the current detection device in a fixed positional relationship.
  • the casing is generally made of an insulating resin member.
  • a support portion for positioning the magnetic core is formed in the casing.
  • the support portion of the magnetic core is a hollow portion of the casing that has a shape along each of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the magnetic core.
  • the support portion of the magnetic core in the casing is slightly between the magnetic core and the magnetic core in order to avoid that the magnetic core cannot be incorporated into the support portion due to dimensional tolerance. It is formed with the dimension which the gap (play) of.
  • a gap between the casing and the magnetic core causes a current detection error due to a positional shift between the magnetic core and the magnetoelectric conversion element in the casing. Furthermore, when the current detection device receives vibration, the gap between the housing and the magnetic core also causes abnormal noise and wear.
  • the conventional current detection device has a problem that current detection error, abnormal noise, and wear are likely to occur due to a gap (play) between the casing and the magnetic core.
  • An object of the present invention is to avoid current detection errors, noise, and wear caused by a gap (play) between a housing and a magnetic core in a current detection device that detects a current flowing through a bus bar.
  • a current detection device is a current detection device that detects a current flowing through a bus bar, and includes the following components.
  • the first component is a magnetic core made of a magnetic material, both ends of which face each other via a gap portion, and are formed in a series surrounding the periphery of the hollow portion.
  • a 2nd component is a magnetoelectric conversion element which is arrange
  • the third component is a current detection member that is a conductive member in which a bar-shaped through part that penetrates the hollow part of the magnetic core and two terminal parts that are connected to other bus bars at both ends are formed.
  • the fourth component consists of a first resin member molded integrally with the magnetic core and the current detection bus bar by insert molding, and a second resin member that closes the opening of the first resin member, A housing enclosing the magnetic core and the magnetoelectric transducer.
  • the first resin member covers the periphery of the through portion of the current detection bus bar and the through portion of the current detection bus bar in the hollow portion of the magnetic core. It is conceivable that a core fixing portion that fills a gap between the magnetic core and the magnetic core is formed.
  • the first resin member is formed with an element support portion that is connected to the core fixing portion and forms a space in which the magnetoelectric conversion element is fitted in the gap portion of the magnetic core.
  • the first resin member that is a part of the housing is integrated with the magnetic core in a state of being in close contact with the magnetic core by insert molding. Therefore, according to the present invention, current detection error, noise, and wear due to the gap between the housing and the magnetic core are avoided.
  • the internal stress of the magnetic core is generated by the stress received from the resin during the resin molding, and the internal distortion causes a hysteresis error in current detection.
  • the current detection bus bar penetrating the hollow portion of the magnetic core is integrated with the resin member together with the magnetic core by insert molding. Therefore, the pressure at which the resin acts during resin molding is distributed to the magnetic core and the current detection bus bar, and the stress that the magnetic core receives from the resin is alleviated.
  • the hysteresis error in current detection caused by integrating a part of the housing and the magnetic core by insert molding is reduced to such an extent that there is no practical problem.
  • the core fixing portion that fills the gap between the current detection bus bar penetrating portion and the magnetic core has a small area in contact with the magnetic core, and the current detection device Fasten both with the bus bar. Therefore, the stress that the magnetic core receives from the resin is further relaxed, and the hysteresis error is further reduced.
  • the element support portion that supports the magnetoelectric conversion element in the gap portion of the magnetic core is formed in series with the core fixing portion, the positioning accuracy between the magnetic core and the magnetoelectric conversion element increases, which is preferable. It is.
  • FIG. 1 is a perspective view of a current detection device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is an exploded perspective view of a current detection device 1.
  • FIG. It is a perspective view of the magnetic body core with which the electric current detection apparatus 1 is equipped, a magnetoelectric conversion element, and the bus bar for electric current detection. It is the front view and bottom view of the electric current detection apparatus 1.
  • 1 is a cross-sectional view of a current detection device 1.
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a main body member portion in a casing of the current detection device 1. It is a schematic diagram which shows the process of setting an insert component in a metal mold
  • FIG. It is a schematic diagram of the some element metal mold
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the state with which the some element metal mold
  • FIGS. 4A is a front view and FIG. 4B is a bottom view.
  • 5 and 6 are cross-sectional views taken along the plane AA shown in FIG. 4 (a).
  • the current detection device 1 is a device that detects a current flowing in a bus bar that electrically connects a battery and a device such as a motor in an electric vehicle or a hybrid vehicle. As shown in FIG. 2, the current detection device 1 includes a magnetic core 10, a Hall element 20, a current detection bus bar 30, an insulating housing 40, and an electronic substrate 50.
  • the magnetic core 10 is a member (magnetic body) made of a magnetic material such as permalloy, ferrite, or silicon steel.
  • the magnetic core 10 is a member formed by sintering powder made of a magnetic material, for example. Such a magnetic core 10 was solidified and molded by compressing a solid powder assembly made of a magnetic material in a mold and further heating it at a temperature lower than the melting point of the magnetic material. It is a member.
  • the magnetic core 10 may be a laminated type magnetic core.
  • the laminated type magnetic core has a structure in which a plurality of thin plate-like members that are substantially ring-shaped and made of a magnetic material are laminated via an adhesive.
  • the magnetic core 10 has a shape in which both ends face each other via a gap portion 12 of about several millimeters and are formed in series around the periphery of the hollow portion 11.
  • the magnetic core 10 has a narrow gap portion 12 but is formed in a generally annular shape.
  • the magnetic core 10 in this embodiment is formed in an annular shape surrounding the circular hollow portion 11.
  • the Hall element 20 is disposed in the gap portion 12 of the magnetic core 10, detects a magnetic flux that changes according to a current passing through the hollow portion 11 of the magnetic core 10, and outputs a magnetic flux detection signal as an electric signal. It is an example of a conversion element.
  • the hall element 20 is formed with a connection terminal 21 for power input and detection signal output.
  • the Hall element 20 has a predetermined detection center point located on a line connecting the centers of projection surfaces at opposite ends of the magnetic core 10, and front and back surfaces of the magnetic flux formed in the gap portion 12. It arrange
  • the detection center point of the Hall element 20 is usually located substantially at the center of the Hall element 20.
  • the current detection device 1 includes two Hall elements 20, and the two Hall elements 20 are arranged in the gap portion 12 of the magnetic core 10 in an overlapping state. Detection signals output from the two Hall elements 20 are input to a control unit (not shown) provided separately from the current detection device 1. The control unit determines whether an abnormality has occurred in one of the two Hall elements 20 by comparing the two detection signals. It is also conceivable that the current detection device 1 includes only one Hall element 20 disposed in the gap portion 12 of the magnetic core 10.
  • the electronic board 50 is a board on which a circuit electrically connected to the connection terminal 21 of the Hall element 20 and a connector 51 for connecting the circuit and another external circuit are mounted. Accordingly, the connector 51 is electrically connected to the hall element 20.
  • the circuit mounted on the electronic board 50 includes, for example, a circuit that adjusts a current supplied to the Hall element 20 and a circuit that amplifies a magnetic flux detection signal output from the Hall element 20.
  • the hall element 20 is connected to an external circuit such as a control unit via an electronic substrate 50 including a connector 51.
  • a chipped portion 501 is formed on both sides of the electronic substrate 50. As will be described later, the chipped portion 501 of the electronic substrate 50 is a portion supported by the insulating housing 40.
  • the current detection bus bar 30 is a conductor made of a metal such as soft copper or aluminum, and is a part of a bus bar that electrically connects a primary side device such as a battery or an inverter circuit and a secondary side device such as a motor. It is. That is, the current detection bus bar 30 is a current detection bus bar through which a current to be detected flows. In addition, the current detection bus bar 30 is a member independent of the front bus bar connected in advance to the primary device and the rear bus bar connected in advance to the secondary device.
  • a relay terminal is connected to the ends of the front and rear bus bars, and the other bus bars in the front and rear stages are laid in advance in an electrical connection box or the like together with the relay terminals.
  • the current detection bus bar 30 is connected to the relay terminals of the other pre-stage and rear-stage bus bars at both ends thereof.
  • the current detection bus bar 30 and the other bus bars at the front stage and the rear stage connected thereto form a current transmission path from the battery to the electrical equipment.
  • the current detection bus bar 30 is a member formed in a folded shape as a whole, and is arranged in a state of penetrating the hollow portion 11 of the magnetic core 10.
  • the current detection bus bar 30 penetrating through the hollow portion 11 of the magnetic core 10 is drawn by a virtual line (two-dot chain line).
  • the current detection bus bar 30 includes a rod-shaped through portion 31, two rod-shaped extensions 32, and two terminal portions 33 formed in a flat plate shape. More specifically, the current detection bus bar 30 is formed to be connected to each of a bar-shaped through portion 31 occupying a certain range in the central portion and both sides in the direction penetrating the hollow portion 11 with respect to the through portion 31.
  • This is a member made of a conductor having two rod-like extension portions 32 and two terminal portions 33 formed to be connected to each of the two extension portions 32.
  • the penetrating portion 31 is a rod-shaped portion that penetrates the hollow portion 11 of the magnetic core 10 along the current passing direction, and the cross-sectional shape thereof is not a flat shape.
  • the current passing direction is the thickness direction of the magnetic core 10, the axial direction of the cylinder when the annular magnetic core 10 is regarded as a cylinder, and further on the surface formed by the annular magnetic core 10. It is also an orthogonal direction. In the following description, the current passing direction is referred to as a first direction.
  • the two extending portions 32 are rod-like portions that are continuous with the penetrating portion 31 on both front and rear sides in the first direction and extend in parallel to the direction orthogonal to the first direction. That is, the current detection bus bar 30 is formed to bend at an angle of 90 ° at the boundary between the penetrating part 31 and the two extending parts 32.
  • the direction in which the two extending portions 32 extend from the penetrating portion 31 is referred to as a second direction.
  • the two terminal portions 33 are portions that are connected to the two extending portions 32 on the second direction side and are formed in a flat plate shape having a width larger than that of the penetrating portion 31 and the extending portion 32.
  • the penetration part 31 and the extension part 32 in the bus bar 30 for current detection are formed in a rod shape such as a columnar shape, an elliptical column shape, or a prismatic shape, for example.
  • the penetration part 31 and the extension part 32 of the bus bar 30 for current detection are each cylindrical.
  • the two terminal portions 33 are both formed in a flat plate shape having a width larger than that of the penetrating portion 31 and the extending portion 32. Moreover, the penetration part 31 and the extension part 32 are formed with a thickness larger than each of the two terminal parts 33.
  • the current detection bus bar 30 is a member obtained by, for example, pressing both ends of a rod-shaped conductor that can penetrate the hollow portion 11 of the magnetic core 10.
  • the pressed end portions are the two terminal portions 33 connected to the connection ends of the bus bars at the front and rear stages of the current transmission path.
  • the current detection bus bar 30 has a structure in which both end portions of a rod-like metal member that can penetrate the hollow portion 11 of the magnetic core 10 are crushed into a flat plate shape having a width larger than other portions by pressing. It is a member. Both end portions crushed by the press working constitute two terminal portions 33 of the current detection bus bar 30.
  • the rod-shaped metal member that is the base of the current detection bus bar 30 is formed in advance in a folded shape, for example.
  • the both ends of such a metal member are formed into a plate shape having a width larger than that of other portions by press working, whereby the current detection bus bar 30 is manufactured.
  • the metal member that is the base of the current detection bus bar 30 may be a straight bar.
  • the straight bar-shaped metal member is formed into a plate shape having a width wider than that of the other portion by pressing at both ends, and then bent at two locations on both sides of the central portion.
  • the current detection bus bar 30 may be manufactured by such a procedure.
  • the width of each of the two terminal portions 33 is larger than the diameter (width) of the hollow portion 11 of the magnetic core 10. Further, the thickness (diameter) of the penetrating part 31 and the extension part 32 is formed larger than the thickness of the flat terminal part 33. That is, the ratio of the vertical dimension and the horizontal dimension of the cross-sectional contours of the penetrating part 31 and the extension part 32 is closer to 1 than the ratio of the vertical dimension and the horizontal dimension of the flat terminal part 33.
  • the penetration part 31 is cylindrical, the thickness and width of the penetration part 31 are the same. The same applies to the extension 32.
  • that the ratio is close to 1 includes that the ratio is 1.
  • the thickness of the penetrating portion 31 and the extending portion 32 is smaller than the distance between both ends of the magnetic core 10. Note that the distance between both ends of the magnetic core 10 is the height of the gap portion 12 of the magnetic core 10.
  • the insulating housing 40 is made of an insulating material and supports the magnetic core 10, the Hall element 20, the current detection bus bar 30, and the electronic substrate 50 in a fixed positional relationship, and includes the magnetic core 10 and the Hall element 20. It is a member to do.
  • the insulating housing 40 includes a main body member 41 and a lid member 42 combined with the main body member 41.
  • Each of the main body member 41 and the lid member 42 is a member made of an insulating resin such as polyamide (PA), polypropylene (PP), polybutylene terephthalate (PBT), or ABS resin.
  • the main body member 41 is a box-shaped member having an opening formed in the first direction. That is, the main body member 41 is a member in which walls are formed in the remaining five directions excluding the first direction among the six directions of up and down, left and right, and front and rear.
  • the lid member 42 is a member that closes the opening of the main body member 41 by being combined with the main body member 41.
  • the main body member 41 is a resin member formed integrally with the magnetic core 10 and the current detection bus bar 30 by insert molding.
  • the body member 41 covers the periphery of the through-hole 31 of the current detection bus bar 30 and has a gap between the through-hole 31 of the current detection bus bar 30 and the inner edge of the magnetic core 10 in the hollow portion 11 of the magnetic core 10.
  • a core fixing portion 43 to be filled is formed.
  • an element support that forms a space 441 in the body member 41 that is connected to the core fixing portion 43 and into which the Hall element 20 is fitted in the gap portion 12 of the magnetic core 10.
  • a portion 44 is also formed.
  • the core fixing portion 43 is formed in a cylindrical shape having the first direction as the axial direction.
  • the inner surface of the cylindrical core fixing portion 43 is in close contact with the outer peripheral surface of the through portion 31 of the current detection bus bar 30.
  • the outer surface of the core fixing portion 43 is in close contact with the peripheral surface of the inner edge of the magnetic core 10.
  • the through-hole 31 of the current detection bus bar 30 has a columnar shape, and the inner edge of the magnetic core 10 has an arc shape, so the core fixing portion 43 has a cylindrical shape.
  • the element support portion 44 forms a wall surrounding the Hall element 20 at the position of the gap portion 12 of the magnetic core 10.
  • the Hall element 20 is fitted into the hollow portion (space 441) of the element support portion 44, the element support portion 44 supports the Hall element 20 while positioning the gap element 12 at the position of the gap portion 12 of the magnetic core 10.
  • the magnetic core 10 and the Hall element 20 are held in a state where they are not in contact with each other.
  • the outer surface of the element support portion 44 is in close contact with both end surfaces of the magnetic core 10.
  • the element support part 44 also functions as a rotation stop part that restricts the rotation of the magnetic core 10 fixed by the core fixing part 43.
  • the lid member 42 is integrated with the magnetic core 10 and the current detection bus bar 30, and closes the opening of the main body member 41 while sandwiching the electronic substrate 50 with respect to the main body member 41 that supports the Hall element 20. It is attached.
  • a chipped portion 46 into which the connector 51 mounted on the electronic board 50 is fitted is formed on the upper wall of the main body member 41. Further, substrate support portions 49 are formed on the inner side surfaces of both side walls of the main body member 41 so as to protrude.
  • the substrate support portion 49 of the main body member 41 is supported by positioning the electronic substrate 50 by fitting into the chipped portion 501 of the electronic substrate 50.
  • the electronic board 50 is sandwiched between the main body member 41 and the lid member 42 while being supported by the board support portion 49, and the connector 51 mounted on the electronic board 50 is not formed in the main body member 41. It is fixed in a state of being fitted into the portion 46.
  • the main body member 41 and the lid member 42 are provided with lock mechanisms 47 and 48 for holding them in a combined state.
  • the locking mechanisms 47 and 48 shown in FIGS. 1 and 2 include a claw portion 47 formed to project from the side surface of the main body member 41 and an annular frame portion 48 formed on the side of the lid member 42.
  • the main body member 41 and the lid member 42 constituting the insulating housing 40 are combined from both sides of the magnetic core 10 along the first direction.
  • the main body member 41 and the lid member 42 are combined with each other, so that a part of each of the two extension parts 32 and the two terminal parts 33 in the current detection bus bar 30 and a part of the connector 51 of the electronic board 50 are provided.
  • the portion extending from the penetrating portion 31 to a part of each of the two extending portions 32 in the current detection bus bar 30, and the Hall element 20 are covered with a certain positional relationship. Support with.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a process of setting an insert part on the mold core 61 in the insert molding process.
  • FIG. 7A shows a state before the insert part is set on the mold core 61
  • FIG. 7B shows a state after the insert part is set on the mold core 61.
  • the magnetic core 10 and the current detection bus bar 30 are set on the base mold core 61.
  • the current detection bus bar 30 is set to the base mold core 61 in a state where the penetrating portion 31 penetrates the hollow portion 11 of the magnetic core 10.
  • the mold core 61 is a mold for molding the bottom surface of the main body member 41.
  • the mold core 61 is a magnetic body in a state where a gap is generated between the entire peripheral surface of the through-hole 31 of the current detecting bus bar 30 and the inner edge of the magnetic core 10 in the hollow portion 11 of the magnetic core 10.
  • the core 10 and the current detection bus bar 30 are supported.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a plurality of element molds used in the insert molding process.
  • the element mold includes a mold core 61, two slide molds 62 and 63, and a mold cavity 64.
  • the two slide molds 62 and 63 are molds for molding a part of the side surface of the main body member 41
  • the mold cavity 64 is a mold for molding a part of the side surface and the upper surface of the main body member 41.
  • two slide molds 62 and 63 are combined from the lateral direction with respect to the mold core 61 on which the magnetic core 10 and the current detection bus bar 30 are set, and from above.
  • a mold cavity 64 is combined.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which a plurality of element molds used in the insert molding process are combined. As shown in FIG. 9, in a state where a plurality of element molds are combined, molten resin is injected into the mold.
  • the sprue is a path for transferring the molten resin injected from the nozzle of the injection device into the mold.
  • the runner is a passage that guides the molten resin into the mold cavity 64.
  • the gate is an entrance for filling the mold cavity 64 with molten resin.
  • the main body member 41 that is a part of the insulating housing 40 is integrated with the magnetic core 10 while being in close contact with the magnetic core 10 by insert molding. Therefore, by adopting the current detection device 1, current detection error, abnormal noise, and wear due to the gap between the insulating housing 40 and the magnetic core 10 are avoided.
  • the current detection bus bar 30 penetrating through the hollow portion 11 of the magnetic core 10 is integrated with the main body member 41 together with the magnetic core 10 by insert molding. Therefore, the pressure at which the resin acts during resin molding is dispersed in the magnetic core 10 and the current detection bus bar 30, and the stress that the magnetic core 10 receives from the resin is relaxed.
  • the hysteresis error of current detection caused by integrating a part of the insulating housing 40 and the magnetic core 10 by insert molding is such that there is no problem in practical use. To be reduced.
  • the core fixing portion 43 that fills the gap between the through-hole 31 of the current detection bus bar 30 and the magnetic core 10 has a small area in contact with the magnetic core 10, and the magnetic core 10. And the current detection bus bar 30 are fixed. Therefore, the stress that the magnetic core 10 receives from the resin is further relaxed, and the hysteresis error is further reduced.
  • the element support portion 44 that supports the Hall element 20 in the gap portion 12 of the magnetic core 10 is formed in series with the core fixing portion 43, the positioning between the magnetic core 10 and the Hall element 20 can be performed. Increases accuracy. As a result, the current detection error due to the positional deviation between the magnetic core 10 and the Hall element 20 is reduced.
  • both end portions of the current detection bus bar 30 are terminal portions 33. That is, the current detection bus bar 30 in a state of penetrating through the hollow portion 11 of the magnetic core 10 can be connected to the other bus bars that are laid in advance at the front stage and the rear stage. For this reason, it is possible to employ a current detection bus bar 30 having a different shape from that of the front and rear bus bars, and to employ the small magnetic core 10 without being limited by the width of the front and rear bus bars. it can.
  • the through portion 31 that penetrates the hollow portion 11 of the magnetic core 10 is formed to be thicker than the terminal portion 33.
  • the penetration part 31 can be formed with a larger cross-sectional area under the constraint that the width and thickness thereof are smaller than the width of the hollow part 11 of the magnetic core 10. Therefore, even when a relatively small magnetic core 10 is employed, excessive heat generation of the current detection bus bar 30 can be prevented.
  • the current detection bus bar 30 is formed by pressing the end of a bar-shaped metal member that can penetrate the hollow portion 11 of the magnetic core 10 into a plate having a width larger than that of other portions by pressing. It is conceivable to have In this case, flat terminal portions 33 having a width larger than the width of the hollow portion 11 of the magnetic core 10 can be easily formed at both ends of the rod-shaped metal member.
  • the current detection device 1 includes two flat terminal portions 33 protruding in the same direction. Therefore, the current detection bus bar 30 can be connected to the other bus bars in the front and rear stages via the two relay terminals by a simple operation of inserting the two terminal portions 33 into the gap between the two relay terminals laid in advance. They are electrically connected and fixed to these relay terminals. That is, the mounting operation for connecting and fixing the current detection device 1 to another existing bus bar is easy.
  • the dimension in the first direction of the current detection device 1 may be small enough to add the diameter of each of the two extension portions 32 of the current detection bus bar 30 to the thickness of the magnetic core 10.
  • the projection area in the second direction of the current detection device 1 may be small.
  • the current detection device 1 is attached to the relay terminal only by being inserted into the relay terminal along the second direction, and does not require an extra work space for screwing work or the like. Therefore, if the current detection device 1 is employed, the space required for the installation work can be saved.
  • each component of the current detection device 1 is held in a predetermined positional relationship by an insulating housing 40 that covers other than the two terminal portions 33 to be exposed. Accordingly, the insulating housing 40 can prevent foreign matter from entering the gap between the magnetic core 10 and the Hall element 20, and can prevent current detection accuracy from deteriorating due to the foreign matter.
  • the through portion 31 of the current detection bus bar 30 may have a prismatic shape, and the inner side surface of the core fixing portion 43 may have a polygonal shape that follows the outer shape of the through portion 31.
  • the magnetic core 10 may be formed in a shape other than an annular shape, for example, a polygonal annular shape such as a rectangular annular shape.
  • the two terminal portions 33 are formed in a flat plate shape along each of two parallel planes or two orthogonal planes, and each of two planes intersecting at an angle other than 90 °. It may be formed in a flat plate shape.
  • the current detection bus bar 30 does not necessarily have to be formed in a folded shape.
  • the current detection bus bar 30 may be formed in a linear shape along the first direction.
  • a screw hole is formed in each of the two terminal portions 33 of the current detection bus bar 30 to be connected to the other bus bars in the front and rear stages by screws.

Abstract

　本発明の目的は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置において、筐体と磁性体コアとの間の隙間（あそび）に起因する電流検出誤差、異音及び摩耗を回避することである。電流検出装置（１）の絶縁筐体（４０）は、インサート成形により磁性体コア（１０）及び電流検出用バスバー（３０）と一体に成形された樹脂部材である本体部材（４１）を備える。電流検出用バスバー（３０）は、棒状の貫通部（３１）と２つの端子部（３３）とを有する。本体部材（４１）には、電流検出用バスバー（３０）の貫通部（３１）の周囲を覆うとともに貫通部（３１）と磁性体コア（１０）の内縁部との隙間を埋めるコア固定部（４３）が形成されている。本体部材（４１）には、コア固定部（４３）と連なり磁性体コア（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（４４１）を形成する素子支持部（４４）も形成されている。

Description

電流検出装置
　本発明は、バスバーに流れ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、磁気方式の電流検出装置が採用される場合が多い。磁気方式の電流検出装置には、磁気比例方式の電流検出装置及び磁気平衡方式の電流検出装置が含まれる。
　磁気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。
　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。
　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、従来の電流検出装置においては、筐体における磁性体コアの支持部は、寸法公差によって磁性体コアを支持部に組み込むことができなくなることを回避するため、磁性体コアとの間に若干の隙間（あそび）が生じる寸法で形成される。
　電流検出装置において、筐体と磁性体コアとの間の隙間（あそび）は、筐体内における磁性体コアと磁電変換素子との位置ずれによる電流検出誤差の原因となる。さらに、電流検出装置が振動を受けた場合、筐体と磁性体コアとの間の隙間は、異音及び摩耗の原因にもなる。
　即ち、従来の電流検出装置は、筐体と磁性体コアとの間の隙間（あそび）に起因して、電流検出誤差、異音及び摩耗が生じやすいという問題点を有している。
　本発明は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置において、筐体と磁性体コアとの間の隙間（あそび）に起因する電流検出誤差、異音及び摩耗を回避することを目的とする。
　本発明に係る電流検出装置は、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置であり、以下に示す各構成要素を備える。
（１）第１の構成要素は、磁性材料からなり、両端がギャップ部を介して対向し、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、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である。
（３）第３の構成要素は、前記磁性体コアの前記中空部を貫通する棒状の貫通部と両端において他のバスバーと連結される２つの端子部とが形成された導電部材である電流検出用バスバーである。
（４）第４の構成要素は、インサート成形により前記磁性体コア及び前記電流検出用バスバーと一体に成形された第一樹脂部材及び該第一樹脂部材の開口を塞ぐ第二樹脂部材からなり、前記磁性体コア及び前記磁電変換素子を内包する筐体である。
　また、本発明に係る電流検出装置において、前記第一樹脂部材に、前記電流検出用バスバーの前記貫通部の周囲を覆うとともに前記磁性体コアの前記中空部における前記電流検出用バスバーの前記貫通部と前記磁性体コアとの隙間を埋めるコア固定部が形成されていることが考えられる。
　また、本発明に係る電流検出装置において、前記第一樹脂部材に、前記コア固定部と連なり前記磁性体コアの前記ギャップ部において前記磁電変換素子が嵌め込まれる空間を形成する素子支持部が形成されていることが考えられる。
　本発明に係る電流検出装置において、筐体の一部である第一樹脂部材は、インサート成形により、磁性体コアに密着した状態で磁性体コアと一体化されている。従って、本発明によれば、筐体と磁性体コアとの間の隙間に起因する電流検出誤差、異音及び摩耗は回避される。
　ところで、磁性体コアがインサート成形により樹脂部材と一体化された場合、樹脂成形の際に樹脂から受ける応力によって磁性体コアの内部歪みが生じ、その内部歪みが、電流検出におけるヒステリシス誤差の原因となりやすい。
　しかしながら、本発明に係る電流検出装置においては、磁性体コアの中空部を貫通する電流検出用バスバーが、インサート成形により、磁性体コアとともに樹脂部材と一体化される。そのため、樹脂成形の際に樹脂が作用する圧力が磁性体コアと電流検出用バスバーとに分散され、磁性体コアが樹脂から受ける応力が緩和される。
　従って、本発明によれば、インサート成形により筐体の一部と磁性体コアとを一体化することに起因する電流検出のヒステリシス誤差は、実用に支障がない程度にまで軽減される。
　また、本発明に係る電流検出装置において、電流検出用バスバーの貫通部と磁性体コアとの隙間を埋めるコア固定部は、磁性体コアと接触する領域が小さい状態で、磁性体コアと電流検出用バスバーとの両方を固定する。そのため、磁性体コアが樹脂から受ける応力がより緩和され、ヒステリシス誤差がより軽減される。
　また、磁性体コアのギャップ部において磁電変換素子を支持する素子支持部が、コア固定部と一連に形成されていれば、磁性体コア及び磁電変換素子の相互間の位置決めの精度が高まり、好適である。
本発明の実施形態に係る電流検出装置１の斜視図である。 電流検出装置１の分解斜視図である。 電流検出装置１が備える磁性体コア、磁電変換素子及び電流検出用バスバーの斜視図である。 電流検出装置１の正面図及び底面図である。 電流検出装置１の断面図である。 電流検出装置１の筐体における本体部材の部分の断面図である。 電流検出装置１の製造工程の一部であるインサート成形工程においてインサート部品を金型にセットする工程を示す模式図である。 電流検出装置１の製造工程の一部であるインサート成形工程で用いられる複数の要素金型の模式図である。 電流検出装置１の製造工程の一部であるインサート成形工程で用いられる複数の要素金型が組み合わされた状態を示す模式図である。
　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。
　まず、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。なお、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は底面図である。また、図５及び図６は、図４（ａ）に示されるＡ－Ａ平面における断面図である。
　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２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。
　＜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部材（磁性体）である。磁性体コア１０は、例えば、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。そのような磁性体コア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。
　或いは、磁性体コア１０は、積層タイプの磁性体コアであってもよい。積層タイプの磁性体コアは、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する。
　また、磁性体コア１０は、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を有するものの概ね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、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、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磁電変換素子の一例である。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が延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し、かつ、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の検出中心点は、通常、ホール素子２０のほぼ中心に位置する。
　本実施形態では、電流検出装置１は、２つのホール素子２０を備え、それら２つのホール素子２０は、重なる状態で磁性体コア１０のギャップ部１２に配置される。２つのホール素子２０各々が出力する検出信号は、電流検出装置１とは別に設けられた不図示の制御部に入力される。その制御部は、２つの検出信号の比較により、２つのホール素子２０のいずれか一方に異常が生じたか否かを判定する。なお、電流検出装置１が、磁性体コア１０のギャップ部１２に配置される１つのホール素子２０のみを備えることも考えられる。
　＜電子基板＞
　電子基板５０は、ホール素子２０の接続端子２１と電気的に接続される回路と、その回路と外部の他の回路とを接続するためのコネクタ５１とが実装された基板である。従って、コネクタ５１は、ホール素子２０に対して電気的に接続されている。電子基板５０に実装された回路は、例えば、ホール素子２０に供給される電流を調整する回路、及びホール素子２０から出力される磁束の検出信号を増幅する回路などを含む。ホール素子２０は、コネクタ５１を含む電子基板５０を介して、制御部などの外部の回路と接続される。
　また、電子基板５０の両側の縁には、欠け部５０１が形成されている。後述するように、電子基板５０の欠け部５０１は、絶縁筐体４０によって支持される部分である。
　＜電流検出用バスバー＞
　電流検出用バスバー３０は、軟銅又はアルミニウムなどの金属からなる導電体であり、バッテリ又はインバータ回路などの一次側の機器とモータなどの二次側の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は、検出対象の電流が流れる電流検出用のバスバーである。また、電流検出用バスバー３０は、一次側の機器に対して予め接続された前段バスバーと、二次側の機器に対して予め接続された後段バスバーとは独立した部材である。
　前段及び後段のバスバーの端部には中継端子が接続されており、前段及び後段の他のバスバーは、中継端子とともに電気接続箱などに予め敷設されている。そして、電流検出用バスバー３０は、その両端部分において、予め敷設された前段及び後段の他のバスバーの中継端子に対して接続される。電流検出用バスバー３０と、これに連結された前段及び後段の他のバスバーとは、バッテリから電装機器へ至る電流伝送経路を形成する。
　図３に示されるように、電流検出用バスバー３０は、全体が折り返した形状で形成された部材であり、磁性体コア１０の中空部１１を貫通する状態で配置される。なお、図１において、磁性体コア１０の中空部１１を貫通する状態の電流検出用バスバー３０が、仮想線（二点鎖線）により描かれている。
　電流検出用バスバー３０は、棒状の貫通部３１と、棒状の２つの延長部３２と、平板状に形成された２つの端子部３３とにより構成されている。より具体的には、電流検出用バスバー３０は、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、その貫通部３１に対し中空部１１を貫通する方向の両側各々に連なって形成された棒状の２つの延長部３２と、２つの延長部３２各々に連なって形成された２つの端子部３３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棒状の部分であり、その断面形状は扁平な形状ではない。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。以下の説明において、電流通過方向を第１方向と称する。
　２つの延長部３２は、貫通部３１に対し第１方向の前後両側各々に連なり、第１方向に直交する方向へ平行に延びる棒状の部分である。即ち、電流検出用バスバー３０は、貫通部３１と２つの延長部３２各々との境界部分において角度９０°で曲がって形成されている。以下の説明において、２つの延長部３２が貫通部３１から延び出た方向を第２方向と称する。
　２つの端子部３３は、２つの延長部３２各々に対し第２方向側に連なり、貫通部３１及び延長部３２よりも幅が大きい平板状に形成された部分である。
　電流検出用バスバー３０における貫通部３１及び延長部３２は、例えば、円柱状、楕円柱状又は角柱状などの棒状に形成されている。本実施形態では、電流検出用バスバー３０の貫通部３１及び延長部３２はそれぞれ円柱状である。
　一方、２つの端子部３３は、いずれも貫通部３１及び延長部３２よりも大きい幅の平板状に形成されている。また、貫通部３１及び延長部３２は、２つの端子部３３各々よりも大きな厚みで形成されている。
　電流検出用バスバー３０は、例えば、磁性体コア１０の中空部１１を貫通可能な棒状の導体の両端部分にプレス加工が施されることにより得られる部材である。この場合、プレス加工された両端部分が、電流伝送経路の前段及び後段各々のバスバーの接続端と接続される２つの端子部３３である。
　電流検出用バスバー３０は、磁性体コア１０の中空部１１を貫通可能な棒状の金属部材の両端部分がプレス加工により他の部分よりも大きい幅の平板状に押しつぶされて成形された構造を有する部材である。プレス加工により押しつぶされた両端部分が、電流検出用バスバー３０の２つの端子部３３を構成する。
　電流検出用バスバー３０の元となる棒状の金属部材は、例えば、折り返した形状に予め成形されている。そのような金属部材の両端部が、プレス加工によって他の部分よりも幅の大きい板状に成形されることにより、電流検出用バスバー３０が作製される。
　或いは、電流検出用バスバー３０の元となる金属部材が、真っ直ぐな棒状であることも考えられる。この場合、真っ直ぐな棒状の金属部材は、両端部においてプレス加工によって他の部分よりも幅の大きい板状に成形され、その後、中央部分の両側の２箇所において折り曲げられる。このような手順により電流検出用バスバー３０が作製されてもよい。
　電流検出用バスバー３０において、２つの端子部３３各々の幅は、磁性体コア１０の中空部１１の直径（幅）よりも大きく形成されている。また、貫通部３１及び延長部３２の厚み（直径）は、扁平な端子部３３の厚みよりも大きく形成されている。即ち、貫通部３１及び延長部３２の断面の輪郭の縦寸法と横寸法の比は、扁平な端子部３３の断面の縦寸法と横寸法の比よりも１に近い。なお、貫通部３１が円柱状である場合、貫通部３１の厚みと幅とは同じである。そのことは、延長部３２についても同様である。ここで、比が１に近いということは、比が１であることを含む。
　また、本実施形態においては、貫通部３１及び延長部３２の厚みは、磁性体コア１０における両端の間隔よりも小さい。なお、磁性体コア１０における両端の間隔は、磁性体コア１０のギャップ部１２の高さである。
　＜絶縁筐体＞
　絶縁筐体４０は、絶縁材料からなり、磁性体コア１０とホール素子２０と電流検出用バスバー３０と電子基板５０とを一定の位置関係で支持するとともに、磁性体コア１０及びホール素子２０を内包する部材である。
　絶縁筐体４０は、本体部材４１及び本体部材４１と組み合わされる蓋部材４２からなる。本体部材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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はＡＢＳ樹脂などの絶縁性の樹脂からなる部材である。
　本体部材４１は、第１方向に開口が形成された箱状の部材である。即ち、本体部材４１は、上下、左右及び前後の６方向のうち、第１方向を除く残りの５方向において壁が形成された部材である。一方、蓋部材４２は、本体部材４１と組み合わされることによって本体部材４１の開口を塞ぐ部材である。
　本体部材４１は、インサート成形により磁性体コア１０及び電流検出用バスバー３０と一体に成形された樹脂部材である。本体部材４１には、電流検出用バスバー３０の貫通部３１の周囲を覆うとともに磁性体コア１０の中空部１１における電流検出用バスバー３０の貫通部３１と磁性体コア１０の内縁部との隙間を埋めるコア固定部４３が形成されている。
　さらに、図２、図５及び図６に示されるように、本体部材４１には、コア固定部４３と連なり磁性体コア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４４１を形成する素子支持部４４も形成されている。
　より具体的には、コア固定部４３は、第１方向を軸心方向とする筒状に形成されている。筒状のコア固定部４３の内側面は、電流検出用バスバー３０の貫通部３１の外周面に密着している。また、コア固定部４３の外側面は、磁性体コア１０の内縁の周面に密着している。本実施形態においては、電流検出用バスバー３０の貫通部３１は円柱状であり、磁性体コア１０の内縁は円弧状であるため、コア固定部４３は円筒状である。
　一方、素子支持部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を取り囲む壁を形成している。ホール素子２０が素子支持部４４の中空部（空間４４１）に嵌め入れられることにより、素子支持部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を位置決めしつつ支持する。これにより、磁性体コア１０及びホール素子２０は、相互に接触しない状態で保持される。
　また、素子支持部４４の外側面は、磁性体コア１０の両端面に密着している。これにより、素子支持部４４は、コア固定部４３で固定された磁性体コア１０の回転を制限する回転止め部としても機能する。
　蓋部材４２は、磁性体コア１０及び電流検出用バスバー３０と一体化され、かつ、ホール素子２０を支持する本体部材４１に対し、電子基板５０を挟み込みつつ、本体部材４１の開口を塞ぐように取り付けられる。
　また、本体部材４１における上方の壁には、電子基板５０に実装されたコネクタ５１が嵌り込む欠け部４６が形成されている。さらに、本体部材４１の両側壁の内側面には基板支持部４９が突起して形成されている。
　本体部材４１の基板支持部４９は、電子基板５０の欠け部５０１に嵌り込むことにより、電子基板５０を位置決めしつつ支持する。また、電子基板５０は、基板支持部４９により支持された状態で本体部材４１と蓋部材４２との間に挟み込まれ、電子基板５０に実装されたコネクタ５１は、本体部材４１に形成された欠け部４６に嵌り込んだ状態で固定される。
　さらに、本体部材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４７，４８が設けられている。図１及び図２に示されるロック機構４７，４８は、本体部材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。本体部材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。
　図１及び図２に示されるように、絶縁筐体４０を構成する本体部材４１及び蓋部材４２は、磁性体コア１０の両側から第１方向に沿って組み合わされる。そして、本体部材４１及び蓋部材４２は、相互に組み合わされることにより、電流検出用バスバー３０における２つの延長部３２各々の一部及び２つの端子部３３と、電子基板５０のコネクタ５１の一部とが外部に露出する状態で、磁性体コア１０と、電流検出用バスバー３０における貫通部３１から２つの延長部３２各々の一部に亘る部分と、ホール素子２０とを覆いつつ一定の位置関係で支持する。
　＜本体部材４１のインサート成形の手順＞
　以下、図７から図９を参照しつつ、電流検出装置１の製造工程の一部であるインサート成形工程の手順の一例について説明する。
　図７は、インサート成形工程においてインサート部品を金型コア６１にセットする工程を示す模式図である。図７（ａ）は、インサート部品が金型コア６１にセットされる前の状態、図７（ｂ）は、インサート部品が金型コア６１にセットされた後の状態を示す。
　まず、図７に示されるように、樹脂の成形が行われる前に、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０とが、ベースの金型コア６１にセットされる。その際、電流検出用バスバー３０は、その貫通部３１が磁性体コア１０の中空部１１を貫通する状態で、ベースの金型コア６１にセットされる。
　金型コア６１は、本体部材４１の底面を成形する金型である。また、金型コア６１は、磁性体コア１０の中空部１１において電流検出用バスバー３０の貫通部３１の全周面と磁性体コア１０の内縁部との間に隙間が生じる状態で、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０とを支持する。
　図８は、インサート成形工程で用いられる複数の要素金型の模式図である。なお、要素金型には、金型コア６１、２つのスライド金型６２，６３及び金型キャビティ６４が含まれる。２つのスライド金型６２，６３は、本体部材４１の側面の一部を成形する金型であり、金型キャビティ６４は、本体部材４１の側面の一部及び上面を成形する金型である。
　なお、簡略化のため、図８において、各金型における爪部４７を成形する部分の記載は省略されている。
　次に、図８に示されるように、磁性体コア１０及び電流検出用バスバー３０がセットされた金型コア６１に対し、横方向から２つのスライド金型６２，６３が組み合わされるとともに、上方から金型キャビティ６４が組み合わされる。
　図９は、インサート成形工程で用いられる複数の要素金型が組み合わされた状態を示す模式図である。図９に示されるように、複数の要素金型が組み合わされた状態で、金型内に溶融した樹脂が射出される。
　なお、簡略化のため、図７から図９において、スプルー、ランナー及びゲートの記載は省略されている。スプルーは、射出装置のノズルから射出された溶融樹脂を金型内に移送する経路である。ランナーは、溶融樹脂を金型キャビティ６４内に導く通路である。ゲートは、溶融樹脂が金型キャビティ６４内に充填されるための入り口である。
　＜効果＞
　電流検出装置１において、絶縁筐体４０の一部である本体部材４１は、インサート成形により、磁性体コア１０に密着した状態で磁性体コア１０と一体化されている。従って、電流検出装置１が採用されることにより、絶縁筐体４０と磁性体コア１０との間の隙間に起因する電流検出誤差、異音及び摩耗は回避される。
　また、電流検出装置１においては、磁性体コア１０の中空部１１を貫通する電流検出用バスバー３０が、インサート成形により、磁性体コア１０とともに本体部材４１と一体化される。そのため、樹脂成形の際に樹脂が作用する圧力が磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０とに分散され、磁性体コア１０が樹脂から受ける応力が緩和される。
　従って、電流検出装置１が採用されることにより、インサート成形により絶縁筐体４０の一部と磁性体コア１０とを一体化することに起因する電流検出のヒステリシス誤差は、実用に支障がない程度にまで軽減される。
　また、電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０の貫通部３１と磁性体コア１０との隙間を埋めるコア固定部４３は、磁性体コア１０と接触する領域が小さい状態で、磁性体コア１０と電流検出用バスバー３０との両方を固定する。そのため、磁性体コア１０が樹脂から受ける応力がより緩和され、ヒステリシス誤差がより軽減される。
　また、磁性体コア１０のギャップ部１２においてホール素子２０を支持する素子支持部４４が、コア固定部４３と一連に形成されているため、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。その結果、磁性体コア１０とホール素子２０との位置ずれによる電流検出誤差が軽減される。
　また、電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０の両端部は端子部３３である。即ち、予め敷設された前段及び後段の他のバスバーに対し、磁性体コア１０の中空部１１を貫通した状態の電流検出用バスバー３０を後から連結することが可能である。そのため、前段及び後段のバスバーとは異なる異形の電流検出用バスバー３０を採用することが可能であり、前段及び後段のバスバーの幅の制約を受けずに小型の磁性体コア１０を採用することができる。
　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、端子部３３と比較して厚みが大きく形成されている。これにより、貫通部３１は、その幅及び厚みが磁性体コア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が、磁性体コア１０の中空部１１を貫通可能な棒状の金属部材の端部がプレス加工によって他の部分よりも大きい幅の板状に押しつぶされて成形された構造を有することが考えられる。この場合、棒状の金属部材の両端部に、磁性体コア１０の中空部１１の幅よりも幅が大きい平板状の端子部３３を容易に作ることができる。
　また、電流検出装置１は、同一方向へ突出する平板状の２つの端子部３３を備える。そのため、２つの端子部３３を予め敷設された２つの中継端子の隙間に挿入するという簡易な操作により、電流検出用バスバー３０は、２つの中継端子各々を介して前段及び後段の他のバスバーと電気的に接続され、それら中継端子に固定される。即ち、電流検出装置１を、既設の他のバスバーと接続し固定するための取り付け作業は容易である。
　また、電流検出装置１の第１方向の寸法は、磁性体コア１０の厚みに対して電流検出用バスバー３０における２つの延長部３２各々の直径分が加算される程度の小さな寸法で済む。
　即ち、電流検出装置１の第２方向における投影面積は小さくて済む。しかも、電流検出装置１は、第２方向に沿って中継端子に差し込まれるだけで中継端子に取り付けられ、ネジ止め作業などのための余分な作業スペースを必要としない。従って、電流検出装置１が採用されれば、取り付け作業に要する空間の省スペース化が可能となる。
　また、電流検出装置１の各構成要素は、露出されるべき２つの端子部３３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ている。従って、絶縁筐体４０が、磁性体コア１０とホール素子２０との隙間に異物が侵入することを防ぎ、異物の侵入によって電流検出精度が悪化することを回避できる。
　＜その他＞
　電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０の貫通部３１が角柱状であり、コア固定部４３の内側面が、貫通部３１の外形に沿う多角形状であってもよい。また、電流検出装置１において、磁性体コア１０は、円環状以外の形状、例えば、矩形の環状などの多角形の環状に形成されてもよい。
　また、電流検出装置１において、２つの端子部３３は、平行な２平面又は直交する２平面の各々に沿う平板状に形成される場合の他、９０°以外の角度で交差する２平面各々に沿う平板状に形成されてもよい。
　また、電流検出装置１において、電流検出用バスバー３０は、必ずしも全体が折り返した形状で形成されていなくてもよい。例えば、電流検出用バスバー３０は、第１方向に沿う直線状に形成されていてもよい。この場合、電流検出用バスバー３０の２つの端子部３３各々に、前段及び後段の他のバスバーとネジにより連結されるためのネジ孔が形成されることが考えられる。
　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　ホール素子の接続端子
　３０　電流検出用バスバー
　３１　電流検出用バスバーの貫通部
　３２　電流検出用バスバーの延長部
　３３　電流検出用バスバーの端子部
　４０　絶縁筐体
　４１　本体部材
　４２　蓋部材
　４３　コア固定部
　４４　素子支持部
　４６　本体部材の欠け部
　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
　６１　金型コア
　６２，６３　スライド金型
　６４　金型キャビティ
　４４１　ホール素子が嵌め込まれる空間
　５０１　電子基板の欠け部

Claims (3)

  1. 　磁性材料からなり、両端がギャップ部（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磁性体コア（１０）と、
    　前記磁性体コア（１０）の前記ギャップ部（１２）に配置され、前記磁性体コア（１０）の前記中空部（１１）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（２０）と、
    　前記磁性体コア（１０）の前記中空部（１１）を貫通する棒状の貫通部（３１）と両端において他のバスバーと連結される２つの端子部（３３）とが形成された導電部材である電流検出用バスバー（３０）と、
    　インサート成形により前記磁性体コア（１０）及び前記電流検出用バスバー（３０）と一体に成形された第一樹脂部材（４１）及び該第一樹脂部材（４１）の開口を塞ぐ第二樹脂部材（４２）からなり、前記磁性体コア（１０）及び前記磁電変換素子（２０）を内包する筐体（４０）と、を備えることを特徴とする電流検出装置。
  2. 　前記第一樹脂部材（４１）に、前記電流検出用バスバー（３０）の前記貫通部（３１）の周囲を覆うとともに前記磁性体コア（１０）の前記中空部（１１）における前記電流検出用バスバー（３０）の前記貫通部（３１）と前記磁性体コア（１０）との隙間を埋めるコア固定部（４３）が形成されている、請求項１に記載の電流検出装置。
  3. 　前記第一樹脂部材（４１）に、前記コア固定部（４３）と連なり前記磁性体コア（１０）の前記ギャップ部（１２）において前記磁電変換素子（２０）が嵌め込まれる空間を形成する素子支持部（４４）が形成されている、請求項２に記載の電流検出装置。
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