電流検出装置
【課題】電流検出装置及び導電体の配置スペースを小さくすることができる電流検出装置を提供する。
【解決手段】電流検出装置は、バスバ７Ｕが挿入される挿入部６０Ｘが切り欠き形成された基板６０と、挿入部６０Ｘを挟むように基板６０に設けられた一対の磁気検出素子７０とを有する。一対の磁気検出素子７０は、挿入部６０Ｘにバスバ７Ｕが挿入されたときに、そのバスバ７Ｕを挟むように設けられるとともに、バスバ７Ｕを流れる電流Ｉにより発生する磁束Φと集磁面７１とが直交するように設けられている。
【解決手段】電流検出装置は、バスバ７Ｕが挿入される挿入部６０Ｘが切り欠き形成された基板６０と、挿入部６０Ｘを挟むように基板６０に設けられた一対の磁気検出素子７０とを有する。一対の磁気検出素子７０は、挿入部６０Ｘにバスバ７Ｕが挿入されたときに、そのバスバ７Ｕを挟むように設けられるとともに、バスバ７Ｕを流れる電流Ｉにより発生する磁束Φと集磁面７１とが直交するように設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電体に流れる電流を検出する電流検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バスバなどの電力線に流れる電流を非接触状態で検出する電流検出装置が知られている。この種の電流検出装置では、バスバを取り囲むように設けられたリング状の集磁コアによって、バスバに流れる電流に応じてバスバの周囲に発生する磁束が集磁される。そして、集磁された磁束がホール素子などの磁気検出素子によって検出され、バスバに流れる電流が検出される。しかし、このような電流検出装置では、集磁コアを設けるための配置スペースが必要であり、装置の大型化を招いていた。
【０００３】
そこで、集磁コアを用いずに直接磁束を検出してバスバに流れる電流を検出する、いわゆるコアレス型の電流検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このコアレス型の電流検出装置では、集磁コアが不要となるため装置を小型化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３８５８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、近年、上記電流検出装置が適用される装置（インバータなど）の小型化が進み、電流検出装置及びバスバに対する配置スペースの縮小化の要請が高まっている。このため、電流検出装置及びバスバの配置スペースの縮小化が強く望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、電流検出装置及びバスバの配置スペースを小さくすることができる電流検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、導電体が挿入される第１挿入部が形成された基板と、前記第１挿入部を挟むように前記基板に設けられた一対の磁気検出素子と、を有し、前記一対の磁気検出素子は、前記第１挿入部に前記導電体が挿入されたときに、前記導電体を挟むように設けられるとともに、前記導電体を流れる電流により発生する磁束と集磁面とが直交するように設けられていることを要旨とする。
【０００８】
この発明によれば、基板の挿入部に導電体が挿入されると、磁気検出素子の配置スペースとなる基板の厚さが導電体の配置スペースとしても利用されることになる。このため、例えば挿入部を有さない基板上に導電体を配置する場合と比べて、導電体の配置スペースを小さくすることができる。この結果、挿入部に導電体を挿入したときに、電流検出装置及び導電体の配置スペースを小さくすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電流検出装置において、前記導電体が挿入される第２挿入部が形成されたケースを有し、前記ケースには、前記第１挿入部が前記第２挿入部と対向するように前記基板が収容され、前記ケースには、前記導電体が前記第１挿入部及び前記第２挿入部に挿入された状態で固定されることを要旨とする。この発明によれば、磁気検出素子の収容されたケースに導電体が固定されるため、磁気検出素子と導電体との相対的な位置関係をケースによって安定的に保持することができる。これにより、位置ずれによる検出精度の悪化等の問題の発生を抑制することができ、導電体に流れる電流を安定した検出精度で検出することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電流検出装置において、前記ケースには、前記導電体を締結するための取付部材が形成されていることを要旨とする。この発明によれば、ケースと導電体を締結することができるため、ケースと導電体を容易に固定することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電流検出装置において、前記第１挿入部及び前記第２挿入部に挿入された前記導電体を有し、前記導電体に形成された貫通孔を貫通するとともに前記取付部材に螺入するねじによって、前記ケースに前記導電体が固定されていることを要旨とする。この発明では、導電体の貫通孔をケースの取付部材に位置決めした状態でケースに導電体を固定すれば、ケースと導電体とが予め設定された位置関係で配置される。これにより、ケース内に収容された各磁気検出素子と導電体との位置関係を所望の位置関係に精度良く合わせることができる。したがって、これら磁気検出素子によって、導電体に流れる電流を精度良く検出することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の電流検出装置において、前記第１挿入部は前記基板の端部が開口するように形成され、前記第２挿入部は前記ケースの端部が開口するように形成されていることを要旨とする。この発明によれば、第１挿入部及び第２挿入部の形成された基板及びケースの端部に開口端が形成されるため、その開口端から第１挿入部及び第２挿入部内に導電体を挿入することができる。したがって、例えば導電体を複雑な形状（多数の屈曲部を有する形状など）に形成した後であっても、その導電体を第１挿入部及び第２挿入部に容易に挿入させることができる。この結果、導電体の形状の自由度を向上させることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の電流検出装置において、前記ケース及び前記基板の一方に突起部が形成され、前記ケース及び前記基板の他方に前記突起部と嵌合する凹部が形成されていることを要旨とする。この発明によれば、突起部と凹部を嵌合させることにより、ケースに対して基板を位置決めすることができる。これにより、基板に設けられた一対の磁気検出素子と第２挿入部との位置関係を所望の位置関係に精度良く合わせることができる。ひいては、第２挿入部に導電体が挿入されたときに、その導電体に対して各磁気検出素子を所望の位置に精度良く配置することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電流検出装置及び導電体の配置スペースを小さくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の電流検出装置の使用例を示すブロック回路図。
【図２】電流検出装置の分解斜視図。
【図３】電流検出装置を示す概略斜視図。
【図４】磁気検出素子とバスバの位置関係を示す概略斜視図。
【図５】電流検出装置を示す概略断面図。
【図６】変形例の電流検出装置を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５に従って説明する。図１に示すように、本実施形態の電流検出装置１０は、３相交流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）により３相モータＭＧを駆動する駆動装置１に適用される。
【００１７】
駆動装置１は、インバータ２と、そのインバータ２を制御する制御装置３とを有している。インバータ２は、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を有している。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６としては、例えば絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ（insulated gate bipolar transistor：ＩＧＢＴ）やパワーＭＯＳＦＥＴ（metal oxide semiconductor field effect transistor）等のパワー半導体素子が用いられる。
【００１８】
第１のスイッチング素子Ｑ１は、第２のスイッチング素子Ｑ２と直列に接続されている。第３のスイッチング素子Ｑ３は、第４のスイッチング素子Ｑ４と直列に接続されている。第５のスイッチング素子Ｑ５は、第６のスイッチング素子Ｑ６と直列に接続されている。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、ダイオードＤが逆並列接続されている。すなわち、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤが接続されている。
【００１９】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５のコレクタはそれぞれ配線４を介して直流電源６のプラス端子に接続され、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６のエミッタはそれぞれ配線５を介して直流電源６のマイナス端子に接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２間の接続点は、バスバ７Ｕ（導電体）を介して３相モータＭＧのＵ相コイルに接続されている。スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４間の接続点は、バスバ７Ｖ（導電体）を介して３相モータＭＧのＶ相コイルに接続されている。スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６間の接続点は、バスバ７Ｗ（導電体）を介して３相モータＭＧのＷ相コイルに接続されている。
【００２０】
バスバ７Ｕ，７Ｖ，７Ｗには、電流検出装置１０がそれぞれ設けられている。電流検出装置１０は、磁気検出素子７０（図２参照）を有している。この磁気検出素子７０としては、例えばホール素子、ＭＲ（磁気抵抗効果）素子、ＭＩ（磁気インピーダンス）素子等を用いることができる。この電流検出装置１０は、集磁コアを備えておらず、バスバ７Ｕ，７Ｖ，７Ｗに流れる電流に応じてバスバ７Ｕ，７Ｖ，７Ｗの周囲に発生する磁束を磁気検出素子７０で直接検出することにより、バスバ７Ｕ，７Ｖ，７Ｗに流れる電流値を検出する。そして、電流検出装置１０は、検出結果を制御装置３に出力する。
【００２１】
制御装置３は、３相モータＭＧのトルク指令値、各電流検出装置１０から入力される電流値、及びインバータ２の入力電圧に基づいて３相モータＭＧの各相コイル電圧を演算する。そして、制御装置３は、演算結果に基づいてスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン・オフする制御信号を生成してインバータ２に出力する。なお、インバータ２は、制御信号に基づいて、直流電源６から入力される直流電圧を交流電圧に変換して３相モータＭＧに出力する。
【００２２】
次に、電流検出装置１０の構造について説明する。なお、バスバ７Ｕ，７Ｖ，７Ｗに設けられる電流検出装置１０の構成はそれぞれ略同様であるため、ここでは、バスバ７Ｕに設けられる電流検出装置１０を代表的に説明する。
【００２３】
図２及び図３に示すように、電流検出装置１０は、ホルダ２１とカバー２２とからなる樹脂製のケース２０と、ケース２０の内部に収容される基板６０と、基板６０に実装された一対の磁気検出素子７０とを有している。
【００２４】
図２に示すように、ホルダ２１は、略直方体状に形成されている。具体的には、ホルダ２１は、平面視コ字状に形成された板状の底壁３０と、その底壁３０の縁辺から立設されて平面視コ字状に形成された側壁４０とを有し、有底箱状に形成されている。ここで、側壁４０は、長手方向（Ｙ方向）に延設された第１及び第２側壁部４１，４２と、それら第１及び第２側壁部４１，４２間に形成され短手方向（Ｘ方向）に延設された第３側壁部４３とを有している。また、側壁４０は、第３側壁部４３と対向して平行に形成され第１側壁部４１と連続して形成された第４側壁部４４と、第３側壁部４３と対向して平行に形成され第２側壁部４２と連続して形成された第５側壁部４５とを有している。さらに、側壁４０は、第４及び第５側壁部４４，４５間に平面視コ字状に形成された第６〜第８側壁部４６〜４８を有している。
【００２５】
第６側壁部４６は、第４側壁部４４と連続して形成され、該第４側壁部４４に直交してホルダ２１の内部に向かってＹ方向に延設されている。第７側壁部４７は、第６側壁部４６と連続して形成され、該第６側壁部４６に直交して第２側壁部４２に向かってＸ方向に延設されている。第８側壁部４８は、第７側壁部４７と連続して形成され、該第７側壁部４７に直交して第５側壁部４５に向かって延設されている。この第８側壁部４８は、第５側壁部４５と連続して形成されている。そして、これら第６〜第８側壁部４６〜４８によって、バスバ７Ｕが挿入される挿入部２１Ｘが区画形成されている。換言すると、ホルダ２１には、第３側壁部４３と対向する側壁４０の幅方向中央部に四角柱状の凹部が挿入部２１Ｘとして形成されている。この挿入部２１Ｘは、第３側壁部４３と対向する側壁４０（端部）を開口するように形成されている。
【００２６】
底壁３０の四隅には、基板６０を支持する台座３１がそれぞれ形成されている。具体的には、台座３１は、第１及び第２側壁部４１，４２と第３側壁部４３とによって形成された角部と、第１、第４及び第６側壁部４１，４４，４６によって形成された角部と、第２、第５及び第８側壁部４２，４５，４８によって形成された角部とに形成されている。各台座３１には、基板６０を位置決めするための略円柱状の位置決め突起部３２が突設されている。また、第３側壁部４３寄りの底壁３０には、貫通孔３３が形成されている。
【００２７】
上記第１〜第５側壁部４１〜４５には、カバー２２を位置決めするための略四角柱状の突出部４９が突設されている。
第１側壁部４１には、連結部５０を介してボス部５１が固定されている。ボス部５１は、ホルダ２１（第１側壁部４１）と一体に形成されている。このボス部５１は、ケース２０とバスバ７Ｕとをねじ止めするために設けられた取付部材である。ボス部５１は、円筒状に形成され、その中空部５１Ｘが第１側壁部４１の高さ方向（Ｚ方向）に平行して延設されている。この中空部５１Ｘの内面には、ねじ５２が螺入される雌ねじが形成されている。
【００２８】
基板６０は、略矩形板状に形成されている。基板６０には、該基板６０がホルダ２１に収容された状態において、上記挿入部２１Ｘと対向する位置に挿入部６０Ｘが切り欠き形成されている。具体的には、挿入部６０Ｘは、基板６０がホルダ２１に収容された状態において、挿入部２１Ｘを構成する第６〜第８側壁部４６〜４８が当該挿入部６０Ｘに挿入される大きさに形成されている。この挿入部６０Ｘは、基板６０の厚さ方向に貫通するように形成されている。また、基板６０の四隅近くには、当該基板６０をホルダ２１に収容する際に上記位置決め突起部３２と対向する位置に位置決め孔６１が形成されている。
【００２９】
基板６０の表面には、図示しない回路が形成されている。また、基板６０の表面には、上記挿入部６０Ｘを挟むようにして一対の磁気検出素子７０が表面実装されている。これら一対の磁気検出素子７０は、基板６０がホルダ２１に収容され、且つ上記挿入部６０Ｘにバスバ７Ｕが挿入されたときに、図４に示すように、バスバ７Ｕの電流Ｉが流れる方向に延びる面８を挟むように配置される。具体的には、各磁気検出素子７０は、その集磁面７１が、バスバ７Ｕに流れる電流Ｉに応じてバスバ７Ｕの周囲に発生する磁束Φと直交するように配置されている。
【００３０】
図２に示すように、基板６０の裏面には、上記制御装置３と電気的に接続するためのハーネス（図示略）が接続される接続端子６２が形成されている。接続端子６２は、基板６０の表面に形成された図示しない回路と電気的に接続されている。この接続端子６２は、基板６０がホルダ２１に収容された状態において、底壁３０の貫通孔３３から露出されるように形成されている。
【００３１】
カバー２２は、略矩形板状に形成されている。カバー２２には、該カバー２２がホルダ２１に組み付けられた状態において、上記挿入部２１Ｘと対向する位置に挿入部２２Ｘが切り欠き形成されている。図３に示すように、カバー２２がホルダ２１に組み付けられると、挿入部２１Ｘ，２２Ｘが連通され、それら挿入部２１Ｘ，２２Ｘがケース２０の挿入部２０Ｘになる。上記第１〜第５側壁部４１〜４５に対応するカバー２２の縁辺には、ホルダ２１に組み付けられた際に上記突出部４９と係合する凹部２３がそれぞれ切り欠き形成されている。
【００３２】
図２に示すように、バスバ７Ｕは、断面が長方形である金属板（例えば、銅板）が階段状に曲げて形成されている。具体的には、バスバ７Ｕは、接続孔を有する第１接続部７ａと、第１接続部７ａに連続して形成され平面視略Ｌ字状に形成された第１導電部７ｂと、第１導電部７ｂと連続して形成され、該第１導電部７ｂに直交してホルダ２１の側壁４０の高さ方向（Ｚ方向）に延設された第２導電部７ｃとを有している。バスバ７Ｕは、第２導電部７ｃと連続して形成され、該第２導電部７ｃに直交してＸ方向に延設された第３導電部７ｄと、第３導電部７ｄと連続して形成され、接続孔を有する第２接続部７ｅとを有している。ここで、第２導電部７ｃは第１導電部７ｂの端部から下向きに垂直に屈曲され、第３導電部７ｄは第２導電部７ｃの端部から上記第１導電部７ｂの端部とは反対方向に水平に屈曲されている。これにより、第１導電部７ｂ、第２導電部７ｃ及び第３導電部７ｄは階段状に形成されている。そして、側壁４０の高さ方向に延設された第２導電部７ｃの一部が挿入部２１Ｘ，２２Ｘ，６０Ｘに挿入される。具体的には、第２導電部７ｃの電流Ｉが流れる方向に延設された面が第６及び第８側壁部４６，４８と対向するように、第２導電部７ｃの一部が挿入部２１Ｘ，２２Ｘ，６０Ｘに挿入される。このように挿入部２１Ｘ，２２Ｘ，６０Ｘに挿入される第２導電部７ｃの面８は平坦な面に形成されている。
【００３３】
第３導電部７ｄには、バスバ７Ｕがケース２０に固定される際に上記ボス部５１の中空部５１Ｘと対向する位置に貫通孔７Ｘが形成されている。また、第１接続部７ａ及び第２接続部７ｅの一方の接続部がインバータ２に接続され、他方の接続部が３相モータＭＧに接続される。
【００３４】
次に、上記電流検出装置１０とバスバ７Ｕとの組み付け態様を説明するとともに、電流検出装置１０の作用を説明する。
まず、図２に示すように、基板６０の接続端子６２が形成された面をホルダ２１に対向させるとともに、基板６０の挿入部６０Ｘをホルダ２１の挿入部２１Ｘに対向させるように、基板６０をホルダ２１に挿入する。このとき、ホルダ２１の各位置決め突起部３２を基板６０の各位置決め孔６１に嵌合させる。このように位置決めされた状態で、図示しないねじ等の締結部材によってホルダ２１に基板６０を固定する。これにより、基板６０が位置決めされた状態でホルダ２１に固定（収容）されるため、その基板６０に表面実装された一対の磁気検出素子７０が挿入部２１Ｘに対して予め設定された位置関係で配置される。
【００３５】
次に、カバー２２を位置決めしつつホルダ２１に積層する。すなわち、カバー２２の挿入部２２Ｘをホルダ２１の挿入部２１Ｘに対向させ、且つホルダ２１の突出部４９にカバー２２の凹部２３に係合させながらカバー２２をホルダ２１に積層する。その後、図３に示すように、突出部４９をカバー２２の内側に曲げるように加工することにより、カバー２２をホルダ２１に固定する。これにより、挿入部２１Ｘ，２２Ｘが連通されて形成された挿入部２０Ｘを有し、平面視コ字状に形成されたケース２０が形成される。
【００３６】
続いて、ケース２０の挿入部２０Ｘの開口端からバスバ７Ｕの第２導電部７ｃを挿入し、挿入部２０Ｘ内に第２導電部７ｃを挿入させる。このとき、第３導電部７ｄの貫通孔７Ｘがホルダ２１のボス部５１の中空部５１Ｘに対向するように、ケース２０に対してバスバ７Ｕを位置決めする。そして、図５に示すように、第３導電部７ｄの貫通孔７Ｘを貫通するとともに、ケース２０のボス部５１の雌ねじ部に螺合するねじ５２によって、バスバ７Ｕをケース２０に固定する。これにより、基板６０が収容されたケース２０に対してバスバ７Ｕが位置決めされた状態で固定されるため、基板６０に表面実装された磁気検出素子７０とバスバ７Ｕとが予め設定された位置関係で配置される。
【００３７】
また、上述のようにケース２０とバスバ７Ｕとが固定されると、磁気検出素子７０の配置スペースとなる基板６０の厚さがバスバ７Ｕの配置スペースにも利用されるため、バスバ７Ｕの配置スペースを縮小化することができる。
【００３８】
以上のようにケース２０とバスバ７Ｕが固定された状態において、図４に示すように、バスバ７Ｕに電流Ｉが流れると、その電流Ｉに応じてバスバ７Ｕ（第２導電部７ｃ）の周囲に磁束Φが発生する。このとき、電流Ｉに応じて発生した磁束Φが各磁気検出素子７０の集磁面７１を垂直に通過するように一対の磁気検出素子７０が配置されている。このため、上記磁束Φの発生に伴って、一対の磁気検出素子７０は、磁界強度に応じた電圧を基板６０に形成された図示しない回路に出力する。この回路は、一対の磁気検出素子７０からの検出信号（電圧値）に基づいて、バスバ７Ｕに流れた電流値を検出する。具体的には、一対の磁気検出素子７０の集磁面７１には、互いに異なる方向から磁束Φが通過される。このため、一対の磁気検出素子７０からの検出信号は、例えば電流Ｉの増加に伴って一方の検出信号の電圧値が大きくなる一方で、他方の検出信号の電圧値が小さくなる。そして、上記図示しない回路は、反対の特性を有する２つの検出信号の差分値を算出し、その差分値に基づいて、バスバ７Ｕに流れた電流値を検出する。このような差分値を利用することにより、ノイズ成分をキャンセルしてバスバ７Ｕに流れた電流値を検出することができるため、バスバ７Ｕに流れる電流値を精度良く検出することができる。
【００３９】
さらに、ケース２０に対してバスバ７Ｕが位置決めされた状態で固定されることで、一対の磁気検出素子７０がバスバ７Ｕに対して所望の位置に精度良く配置されている。このため、バスバ７Ｕに流れる電流値を精度良く検出することができる。
【００４０】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）基板６０の厚さ方向に貫通された挿入部６０Ｘにバスバ７Ｕを挿入し、そのバスバ７Ｕを挟むように一対の磁気検出素子７０を設けるようにした。これにより、磁気検出素子７０の配置スペースとなる基板６０の厚さがバスバ７Ｕの配置スペースにも利用されることになるため、バスバ７Ｕの配置スペースを小さくすることができ、電流検出装置１０及びバスバ７Ｕ全体の配置スペースを小さくすることができる。ひいては、電流検出装置１０及びバスバ７Ｕが配置される駆動装置１を小型化することができる。
【００４１】
（２）基板６０及びその基板６０に実装された磁気検出素子７０が収容されたケース２０にバスバ７Ｕを直接固定するようにした。これによれば、磁気検出素子７０とバスバ７Ｕとの相対的な位置関係をケース２０によって安定的に保持することができるため、位置ずれによる特性の悪化等を抑制することができる。
【００４２】
例えば電流検出装置１０とバスバ７Ｕとが互いに異なる部材によって固定される場合には、電流検出装置１０やバスバ７Ｕの製造誤差やそれらを固定するための部材の取付公差などに起因して、磁気検出素子７０とバスバ７Ｕとの位置関係にばらつきが生じる。すると、磁気検出素子７０から出力される電圧値にばらつきが生じ、バスバ７Ｕに流れる電流の検出精度が悪化するという問題がある。
【００４３】
これに対し、本実施形態では、ケース２０に対してバスバ７Ｕを直接固定するようにした。これにより、例えば電流検出装置１０とバスバ７Ｕを別に固定するための部材の取付公差などの要因が取り除かれるため、磁気検出素子７０とバスバ７Ｕとの位置関係にばらつきが生じることを好適に抑制することができ、その位置関係を所望の位置関係に精度良く合わせることができる。したがって、バスバ７Ｕに流れる電流値を精度良く検出することができる。
【００４４】
（３）ケース２０にバスバ７Ｕをねじ止めするようにした。これにより、ケース２０にバスバ７Ｕを容易に固定することができる。例えばケース２０とバスバ７Ｕをモールドしてケース２０にバスバ７Ｕに固定する場合には、バスバ７Ｕの形状が複雑であると金型の形状も複雑になってしまう。これに対し、ケース２０にバスバ７Ｕをねじ止めする場合には、バスバ７Ｕが複雑な形状であっても挿入部２０Ｘに挿入可能な形状であれば、ケース２０に複雑な形状のバスバ７Ｕを簡単に固定することができる。
【００４５】
（４）ケース２０の端部を開口するように挿入部２０Ｘを形成し、基板６０の端部を開口するように挿入部６０Ｘを形成した。これにより、ケース２０及び基板６０の端部に開口端が形成されるため、その開口端から挿入部２０Ｘ，６０Ｘ内にバスバ７Ｕを挿入することができる。したがって、例えばバスバ７Ｕを複雑な形状に形成した後であっても、そのバスバ７Ｕを挿入部２０Ｘ，６０Ｘに容易に挿入させることができる。
【００４６】
（５）ケース２０のホルダ２１に位置決め突起部３２を形成し、基板６０に位置決め孔６１を形成するようにした。そして、各位置決め突起部３２を各位置決め孔６１に嵌合させることにより、ホルダ２１に基板６０を位置決めするようにした。これにより、基板６０に表面実装された一対の磁気検出素子７０と挿入部２０Ｘとの位置関係を所望の位置関係に精度良く合わせることができる。ひいては、挿入部２０Ｘに挿入されたバスバ７Ｕに対して各磁気検出素子７０を所望の位置に精度良く配置することができる。
【００４７】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
○ 上記実施形態では、ケース２０の挿入部２０Ｘに挿入された第２導電部７ｃと直交するように屈曲された第３導電部７ｄとケース２０のボス部５１とをねじ止めするようにした。これに限らず、図６に示されるように、ケース２０内部に挿入部２０Ｘ（図６では図示略）を通じて挿入された導電部７ｆの一部であって、挿入部２０Ｘから露出された面９に対してねじ止めを行うようにしてもよい。この場合には、例えばケース２０の一側面２０Ａに、上記導電部７ｆが挿通される溝部５３Ｘを有する延出部５３が形成され、その延出部５３にねじ５２が螺入されるボス部５４が形成される。そして、延出部５３及び導電部７ｆを貫通するとともに、ボス部５４に螺合するねじ５２によって、ケース２０にバスバ７Ｕが固定される。なお、ねじ５２によりねじ止めされる面は、挿入部２０Ｘから露出された面に限らず、挿入部２０Ｘ内に挿入された面であってもよい。
【００４８】
○ 上記実施形態では、基板６０に、その厚さ方向に貫通する挿入部６０Ｘを形成するようにした。これに限らず、バスバ７Ｕの一部が挿入可能な形状であれば、挿入部６０Ｘを凹状に形成するようにしてもよい。
【００４９】
○ 上記実施形態では、挿入部２０Ｘ，６０Ｘを切り欠き形成するようにした。これに限らず、例えばケース２０及び基板６０の中央部に挿入部２０Ｘ，６０Ｘを設けるようにしてもよい。
【００５０】
○ 上記実施形態では、ねじ止めによりケース２０とバスバ７Ｕを固定するようにした。これに限らず、例えばボルト及びナットなどによりケース２０とバスバ７Ｕを締結するようにしてもよい。また、例えばケース２０とバスバ７Ｕをモールドすることにより、ケース２０とバスバ７Ｕを固定するようにしてもよい。
【００５１】
○ 上記実施形態におけるバスバ７Ｕの断面形状を長方形としたが、これに限らず、例えばバスバ７Ｕの断面形状を円形や三角形にしてもよい。
○ 上記実施形態では、ケース２０に位置決め突起部３２を形成し、基板６０に位置決め孔６１を形成するようにした。これに限らず、例えばケース２０に位置決め孔を形成し、基板６０に位置決め突起部を形成するようにしてもよい。また、位置決め孔６１の代わりに、位置決め突起部３２と嵌合される凹部を形成するようにしてもよい。
【００５２】
○ 上記実施形態におけるケース２０を省略してもよい。この場合であっても、基板６０に挿入部６０Ｘが形成され、その挿入部６０Ｘを挟むように一対の磁気検出素子７０が基板６０に設けられ、挿入部６０Ｘにバスバ７Ｕが挿入されたときに、一対の磁気検出素子７０がバスバ７Ｕを挟むように配置された構成を有していれば、上記実施形態の（１）と同様の効果を奏する。
【００５３】
○ 上記実施形態では、電流検出装置１０を駆動装置１に適用するようにしたが、電流検出装置１０の適用位置はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００５４】
７Ｕ…バスバ（導電体）、７Ｘ…貫通孔、１０…電流検出装置、２０…ケース、２０Ｘ…挿入部（第２挿入部）、２１…ホルダ、２１Ｘ…挿入部（第２挿入部）、２２…カバー、２２Ｘ…挿入部（第２挿入部）、３２…位置決め突起部（突起部）、６１…位置決め孔（凹部）、５１，５４…ボス部（取付部材）、５２…ねじ、６０…基板、６０Ｘ…挿入部（第１挿入部）、７０…磁気検出素子、７１…集磁面、Ｉ…電流、Φ…磁束。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電体に流れる電流を検出する電流検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バスバなどの電力線に流れる電流を非接触状態で検出する電流検出装置が知られている。この種の電流検出装置では、バスバを取り囲むように設けられたリング状の集磁コアによって、バスバに流れる電流に応じてバスバの周囲に発生する磁束が集磁される。そして、集磁された磁束がホール素子などの磁気検出素子によって検出され、バスバに流れる電流が検出される。しかし、このような電流検出装置では、集磁コアを設けるための配置スペースが必要であり、装置の大型化を招いていた。
【０００３】
そこで、集磁コアを用いずに直接磁束を検出してバスバに流れる電流を検出する、いわゆるコアレス型の電流検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このコアレス型の電流検出装置では、集磁コアが不要となるため装置を小型化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３８５８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、近年、上記電流検出装置が適用される装置（インバータなど）の小型化が進み、電流検出装置及びバスバに対する配置スペースの縮小化の要請が高まっている。このため、電流検出装置及びバスバの配置スペースの縮小化が強く望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、電流検出装置及びバスバの配置スペースを小さくすることができる電流検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、導電体が挿入される第１挿入部が形成された基板と、前記第１挿入部を挟むように前記基板に設けられた一対の磁気検出素子と、を有し、前記一対の磁気検出素子は、前記第１挿入部に前記導電体が挿入されたときに、前記導電体を挟むように設けられるとともに、前記導電体を流れる電流により発生する磁束と集磁面とが直交するように設けられていることを要旨とする。
【０００８】
この発明によれば、基板の挿入部に導電体が挿入されると、磁気検出素子の配置スペースとなる基板の厚さが導電体の配置スペースとしても利用されることになる。このため、例えば挿入部を有さない基板上に導電体を配置する場合と比べて、導電体の配置スペースを小さくすることができる。この結果、挿入部に導電体を挿入したときに、電流検出装置及び導電体の配置スペースを小さくすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電流検出装置において、前記導電体が挿入される第２挿入部が形成されたケースを有し、前記ケースには、前記第１挿入部が前記第２挿入部と対向するように前記基板が収容され、前記ケースには、前記導電体が前記第１挿入部及び前記第２挿入部に挿入された状態で固定されることを要旨とする。この発明によれば、磁気検出素子の収容されたケースに導電体が固定されるため、磁気検出素子と導電体との相対的な位置関係をケースによって安定的に保持することができる。これにより、位置ずれによる検出精度の悪化等の問題の発生を抑制することができ、導電体に流れる電流を安定した検出精度で検出することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電流検出装置において、前記ケースには、前記導電体を締結するための取付部材が形成されていることを要旨とする。この発明によれば、ケースと導電体を締結することができるため、ケースと導電体を容易に固定することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電流検出装置において、前記第１挿入部及び前記第２挿入部に挿入された前記導電体を有し、前記導電体に形成された貫通孔を貫通するとともに前記取付部材に螺入するねじによって、前記ケースに前記導電体が固定されていることを要旨とする。この発明では、導電体の貫通孔をケースの取付部材に位置決めした状態でケースに導電体を固定すれば、ケースと導電体とが予め設定された位置関係で配置される。これにより、ケース内に収容された各磁気検出素子と導電体との位置関係を所望の位置関係に精度良く合わせることができる。したがって、これら磁気検出素子によって、導電体に流れる電流を精度良く検出することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の電流検出装置において、前記第１挿入部は前記基板の端部が開口するように形成され、前記第２挿入部は前記ケースの端部が開口するように形成されていることを要旨とする。この発明によれば、第１挿入部及び第２挿入部の形成された基板及びケースの端部に開口端が形成されるため、その開口端から第１挿入部及び第２挿入部内に導電体を挿入することができる。したがって、例えば導電体を複雑な形状（多数の屈曲部を有する形状など）に形成した後であっても、その導電体を第１挿入部及び第２挿入部に容易に挿入させることができる。この結果、導電体の形状の自由度を向上させることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の電流検出装置において、前記ケース及び前記基板の一方に突起部が形成され、前記ケース及び前記基板の他方に前記突起部と嵌合する凹部が形成されていることを要旨とする。この発明によれば、突起部と凹部を嵌合させることにより、ケースに対して基板を位置決めすることができる。これにより、基板に設けられた一対の磁気検出素子と第２挿入部との位置関係を所望の位置関係に精度良く合わせることができる。ひいては、第２挿入部に導電体が挿入されたときに、その導電体に対して各磁気検出素子を所望の位置に精度良く配置することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電流検出装置及び導電体の配置スペースを小さくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の電流検出装置の使用例を示すブロック回路図。
【図２】電流検出装置の分解斜視図。
【図３】電流検出装置を示す概略斜視図。
【図４】磁気検出素子とバスバの位置関係を示す概略斜視図。
【図５】電流検出装置を示す概略断面図。
【図６】変形例の電流検出装置を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５に従って説明する。図１に示すように、本実施形態の電流検出装置１０は、３相交流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）により３相モータＭＧを駆動する駆動装置１に適用される。
【００１７】
駆動装置１は、インバータ２と、そのインバータ２を制御する制御装置３とを有している。インバータ２は、６個のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を有している。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６としては、例えば絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ（insulated gate bipolar transistor：ＩＧＢＴ）やパワーＭＯＳＦＥＴ（metal oxide semiconductor field effect transistor）等のパワー半導体素子が用いられる。
【００１８】
第１のスイッチング素子Ｑ１は、第２のスイッチング素子Ｑ２と直列に接続されている。第３のスイッチング素子Ｑ３は、第４のスイッチング素子Ｑ４と直列に接続されている。第５のスイッチング素子Ｑ５は、第６のスイッチング素子Ｑ６と直列に接続されている。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、ダイオードＤが逆並列接続されている。すなわち、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤが接続されている。
【００１９】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５のコレクタはそれぞれ配線４を介して直流電源６のプラス端子に接続され、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６のエミッタはそれぞれ配線５を介して直流電源６のマイナス端子に接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２間の接続点は、バスバ７Ｕ（導電体）を介して３相モータＭＧのＵ相コイルに接続されている。スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４間の接続点は、バスバ７Ｖ（導電体）を介して３相モータＭＧのＶ相コイルに接続されている。スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６間の接続点は、バスバ７Ｗ（導電体）を介して３相モータＭＧのＷ相コイルに接続されている。
【００２０】
バスバ７Ｕ，７Ｖ，７Ｗには、電流検出装置１０がそれぞれ設けられている。電流検出装置１０は、磁気検出素子７０（図２参照）を有している。この磁気検出素子７０としては、例えばホール素子、ＭＲ（磁気抵抗効果）素子、ＭＩ（磁気インピーダンス）素子等を用いることができる。この電流検出装置１０は、集磁コアを備えておらず、バスバ７Ｕ，７Ｖ，７Ｗに流れる電流に応じてバスバ７Ｕ，７Ｖ，７Ｗの周囲に発生する磁束を磁気検出素子７０で直接検出することにより、バスバ７Ｕ，７Ｖ，７Ｗに流れる電流値を検出する。そして、電流検出装置１０は、検出結果を制御装置３に出力する。
【００２１】
制御装置３は、３相モータＭＧのトルク指令値、各電流検出装置１０から入力される電流値、及びインバータ２の入力電圧に基づいて３相モータＭＧの各相コイル電圧を演算する。そして、制御装置３は、演算結果に基づいてスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン・オフする制御信号を生成してインバータ２に出力する。なお、インバータ２は、制御信号に基づいて、直流電源６から入力される直流電圧を交流電圧に変換して３相モータＭＧに出力する。
【００２２】
次に、電流検出装置１０の構造について説明する。なお、バスバ７Ｕ，７Ｖ，７Ｗに設けられる電流検出装置１０の構成はそれぞれ略同様であるため、ここでは、バスバ７Ｕに設けられる電流検出装置１０を代表的に説明する。
【００２３】
図２及び図３に示すように、電流検出装置１０は、ホルダ２１とカバー２２とからなる樹脂製のケース２０と、ケース２０の内部に収容される基板６０と、基板６０に実装された一対の磁気検出素子７０とを有している。
【００２４】
図２に示すように、ホルダ２１は、略直方体状に形成されている。具体的には、ホルダ２１は、平面視コ字状に形成された板状の底壁３０と、その底壁３０の縁辺から立設されて平面視コ字状に形成された側壁４０とを有し、有底箱状に形成されている。ここで、側壁４０は、長手方向（Ｙ方向）に延設された第１及び第２側壁部４１，４２と、それら第１及び第２側壁部４１，４２間に形成され短手方向（Ｘ方向）に延設された第３側壁部４３とを有している。また、側壁４０は、第３側壁部４３と対向して平行に形成され第１側壁部４１と連続して形成された第４側壁部４４と、第３側壁部４３と対向して平行に形成され第２側壁部４２と連続して形成された第５側壁部４５とを有している。さらに、側壁４０は、第４及び第５側壁部４４，４５間に平面視コ字状に形成された第６〜第８側壁部４６〜４８を有している。
【００２５】
第６側壁部４６は、第４側壁部４４と連続して形成され、該第４側壁部４４に直交してホルダ２１の内部に向かってＹ方向に延設されている。第７側壁部４７は、第６側壁部４６と連続して形成され、該第６側壁部４６に直交して第２側壁部４２に向かってＸ方向に延設されている。第８側壁部４８は、第７側壁部４７と連続して形成され、該第７側壁部４７に直交して第５側壁部４５に向かって延設されている。この第８側壁部４８は、第５側壁部４５と連続して形成されている。そして、これら第６〜第８側壁部４６〜４８によって、バスバ７Ｕが挿入される挿入部２１Ｘが区画形成されている。換言すると、ホルダ２１には、第３側壁部４３と対向する側壁４０の幅方向中央部に四角柱状の凹部が挿入部２１Ｘとして形成されている。この挿入部２１Ｘは、第３側壁部４３と対向する側壁４０（端部）を開口するように形成されている。
【００２６】
底壁３０の四隅には、基板６０を支持する台座３１がそれぞれ形成されている。具体的には、台座３１は、第１及び第２側壁部４１，４２と第３側壁部４３とによって形成された角部と、第１、第４及び第６側壁部４１，４４，４６によって形成された角部と、第２、第５及び第８側壁部４２，４５，４８によって形成された角部とに形成されている。各台座３１には、基板６０を位置決めするための略円柱状の位置決め突起部３２が突設されている。また、第３側壁部４３寄りの底壁３０には、貫通孔３３が形成されている。
【００２７】
上記第１〜第５側壁部４１〜４５には、カバー２２を位置決めするための略四角柱状の突出部４９が突設されている。
第１側壁部４１には、連結部５０を介してボス部５１が固定されている。ボス部５１は、ホルダ２１（第１側壁部４１）と一体に形成されている。このボス部５１は、ケース２０とバスバ７Ｕとをねじ止めするために設けられた取付部材である。ボス部５１は、円筒状に形成され、その中空部５１Ｘが第１側壁部４１の高さ方向（Ｚ方向）に平行して延設されている。この中空部５１Ｘの内面には、ねじ５２が螺入される雌ねじが形成されている。
【００２８】
基板６０は、略矩形板状に形成されている。基板６０には、該基板６０がホルダ２１に収容された状態において、上記挿入部２１Ｘと対向する位置に挿入部６０Ｘが切り欠き形成されている。具体的には、挿入部６０Ｘは、基板６０がホルダ２１に収容された状態において、挿入部２１Ｘを構成する第６〜第８側壁部４６〜４８が当該挿入部６０Ｘに挿入される大きさに形成されている。この挿入部６０Ｘは、基板６０の厚さ方向に貫通するように形成されている。また、基板６０の四隅近くには、当該基板６０をホルダ２１に収容する際に上記位置決め突起部３２と対向する位置に位置決め孔６１が形成されている。
【００２９】
基板６０の表面には、図示しない回路が形成されている。また、基板６０の表面には、上記挿入部６０Ｘを挟むようにして一対の磁気検出素子７０が表面実装されている。これら一対の磁気検出素子７０は、基板６０がホルダ２１に収容され、且つ上記挿入部６０Ｘにバスバ７Ｕが挿入されたときに、図４に示すように、バスバ７Ｕの電流Ｉが流れる方向に延びる面８を挟むように配置される。具体的には、各磁気検出素子７０は、その集磁面７１が、バスバ７Ｕに流れる電流Ｉに応じてバスバ７Ｕの周囲に発生する磁束Φと直交するように配置されている。
【００３０】
図２に示すように、基板６０の裏面には、上記制御装置３と電気的に接続するためのハーネス（図示略）が接続される接続端子６２が形成されている。接続端子６２は、基板６０の表面に形成された図示しない回路と電気的に接続されている。この接続端子６２は、基板６０がホルダ２１に収容された状態において、底壁３０の貫通孔３３から露出されるように形成されている。
【００３１】
カバー２２は、略矩形板状に形成されている。カバー２２には、該カバー２２がホルダ２１に組み付けられた状態において、上記挿入部２１Ｘと対向する位置に挿入部２２Ｘが切り欠き形成されている。図３に示すように、カバー２２がホルダ２１に組み付けられると、挿入部２１Ｘ，２２Ｘが連通され、それら挿入部２１Ｘ，２２Ｘがケース２０の挿入部２０Ｘになる。上記第１〜第５側壁部４１〜４５に対応するカバー２２の縁辺には、ホルダ２１に組み付けられた際に上記突出部４９と係合する凹部２３がそれぞれ切り欠き形成されている。
【００３２】
図２に示すように、バスバ７Ｕは、断面が長方形である金属板（例えば、銅板）が階段状に曲げて形成されている。具体的には、バスバ７Ｕは、接続孔を有する第１接続部７ａと、第１接続部７ａに連続して形成され平面視略Ｌ字状に形成された第１導電部７ｂと、第１導電部７ｂと連続して形成され、該第１導電部７ｂに直交してホルダ２１の側壁４０の高さ方向（Ｚ方向）に延設された第２導電部７ｃとを有している。バスバ７Ｕは、第２導電部７ｃと連続して形成され、該第２導電部７ｃに直交してＸ方向に延設された第３導電部７ｄと、第３導電部７ｄと連続して形成され、接続孔を有する第２接続部７ｅとを有している。ここで、第２導電部７ｃは第１導電部７ｂの端部から下向きに垂直に屈曲され、第３導電部７ｄは第２導電部７ｃの端部から上記第１導電部７ｂの端部とは反対方向に水平に屈曲されている。これにより、第１導電部７ｂ、第２導電部７ｃ及び第３導電部７ｄは階段状に形成されている。そして、側壁４０の高さ方向に延設された第２導電部７ｃの一部が挿入部２１Ｘ，２２Ｘ，６０Ｘに挿入される。具体的には、第２導電部７ｃの電流Ｉが流れる方向に延設された面が第６及び第８側壁部４６，４８と対向するように、第２導電部７ｃの一部が挿入部２１Ｘ，２２Ｘ，６０Ｘに挿入される。このように挿入部２１Ｘ，２２Ｘ，６０Ｘに挿入される第２導電部７ｃの面８は平坦な面に形成されている。
【００３３】
第３導電部７ｄには、バスバ７Ｕがケース２０に固定される際に上記ボス部５１の中空部５１Ｘと対向する位置に貫通孔７Ｘが形成されている。また、第１接続部７ａ及び第２接続部７ｅの一方の接続部がインバータ２に接続され、他方の接続部が３相モータＭＧに接続される。
【００３４】
次に、上記電流検出装置１０とバスバ７Ｕとの組み付け態様を説明するとともに、電流検出装置１０の作用を説明する。
まず、図２に示すように、基板６０の接続端子６２が形成された面をホルダ２１に対向させるとともに、基板６０の挿入部６０Ｘをホルダ２１の挿入部２１Ｘに対向させるように、基板６０をホルダ２１に挿入する。このとき、ホルダ２１の各位置決め突起部３２を基板６０の各位置決め孔６１に嵌合させる。このように位置決めされた状態で、図示しないねじ等の締結部材によってホルダ２１に基板６０を固定する。これにより、基板６０が位置決めされた状態でホルダ２１に固定（収容）されるため、その基板６０に表面実装された一対の磁気検出素子７０が挿入部２１Ｘに対して予め設定された位置関係で配置される。
【００３５】
次に、カバー２２を位置決めしつつホルダ２１に積層する。すなわち、カバー２２の挿入部２２Ｘをホルダ２１の挿入部２１Ｘに対向させ、且つホルダ２１の突出部４９にカバー２２の凹部２３に係合させながらカバー２２をホルダ２１に積層する。その後、図３に示すように、突出部４９をカバー２２の内側に曲げるように加工することにより、カバー２２をホルダ２１に固定する。これにより、挿入部２１Ｘ，２２Ｘが連通されて形成された挿入部２０Ｘを有し、平面視コ字状に形成されたケース２０が形成される。
【００３６】
続いて、ケース２０の挿入部２０Ｘの開口端からバスバ７Ｕの第２導電部７ｃを挿入し、挿入部２０Ｘ内に第２導電部７ｃを挿入させる。このとき、第３導電部７ｄの貫通孔７Ｘがホルダ２１のボス部５１の中空部５１Ｘに対向するように、ケース２０に対してバスバ７Ｕを位置決めする。そして、図５に示すように、第３導電部７ｄの貫通孔７Ｘを貫通するとともに、ケース２０のボス部５１の雌ねじ部に螺合するねじ５２によって、バスバ７Ｕをケース２０に固定する。これにより、基板６０が収容されたケース２０に対してバスバ７Ｕが位置決めされた状態で固定されるため、基板６０に表面実装された磁気検出素子７０とバスバ７Ｕとが予め設定された位置関係で配置される。
【００３７】
また、上述のようにケース２０とバスバ７Ｕとが固定されると、磁気検出素子７０の配置スペースとなる基板６０の厚さがバスバ７Ｕの配置スペースにも利用されるため、バスバ７Ｕの配置スペースを縮小化することができる。
【００３８】
以上のようにケース２０とバスバ７Ｕが固定された状態において、図４に示すように、バスバ７Ｕに電流Ｉが流れると、その電流Ｉに応じてバスバ７Ｕ（第２導電部７ｃ）の周囲に磁束Φが発生する。このとき、電流Ｉに応じて発生した磁束Φが各磁気検出素子７０の集磁面７１を垂直に通過するように一対の磁気検出素子７０が配置されている。このため、上記磁束Φの発生に伴って、一対の磁気検出素子７０は、磁界強度に応じた電圧を基板６０に形成された図示しない回路に出力する。この回路は、一対の磁気検出素子７０からの検出信号（電圧値）に基づいて、バスバ７Ｕに流れた電流値を検出する。具体的には、一対の磁気検出素子７０の集磁面７１には、互いに異なる方向から磁束Φが通過される。このため、一対の磁気検出素子７０からの検出信号は、例えば電流Ｉの増加に伴って一方の検出信号の電圧値が大きくなる一方で、他方の検出信号の電圧値が小さくなる。そして、上記図示しない回路は、反対の特性を有する２つの検出信号の差分値を算出し、その差分値に基づいて、バスバ７Ｕに流れた電流値を検出する。このような差分値を利用することにより、ノイズ成分をキャンセルしてバスバ７Ｕに流れた電流値を検出することができるため、バスバ７Ｕに流れる電流値を精度良く検出することができる。
【００３９】
さらに、ケース２０に対してバスバ７Ｕが位置決めされた状態で固定されることで、一対の磁気検出素子７０がバスバ７Ｕに対して所望の位置に精度良く配置されている。このため、バスバ７Ｕに流れる電流値を精度良く検出することができる。
【００４０】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）基板６０の厚さ方向に貫通された挿入部６０Ｘにバスバ７Ｕを挿入し、そのバスバ７Ｕを挟むように一対の磁気検出素子７０を設けるようにした。これにより、磁気検出素子７０の配置スペースとなる基板６０の厚さがバスバ７Ｕの配置スペースにも利用されることになるため、バスバ７Ｕの配置スペースを小さくすることができ、電流検出装置１０及びバスバ７Ｕ全体の配置スペースを小さくすることができる。ひいては、電流検出装置１０及びバスバ７Ｕが配置される駆動装置１を小型化することができる。
【００４１】
（２）基板６０及びその基板６０に実装された磁気検出素子７０が収容されたケース２０にバスバ７Ｕを直接固定するようにした。これによれば、磁気検出素子７０とバスバ７Ｕとの相対的な位置関係をケース２０によって安定的に保持することができるため、位置ずれによる特性の悪化等を抑制することができる。
【００４２】
例えば電流検出装置１０とバスバ７Ｕとが互いに異なる部材によって固定される場合には、電流検出装置１０やバスバ７Ｕの製造誤差やそれらを固定するための部材の取付公差などに起因して、磁気検出素子７０とバスバ７Ｕとの位置関係にばらつきが生じる。すると、磁気検出素子７０から出力される電圧値にばらつきが生じ、バスバ７Ｕに流れる電流の検出精度が悪化するという問題がある。
【００４３】
これに対し、本実施形態では、ケース２０に対してバスバ７Ｕを直接固定するようにした。これにより、例えば電流検出装置１０とバスバ７Ｕを別に固定するための部材の取付公差などの要因が取り除かれるため、磁気検出素子７０とバスバ７Ｕとの位置関係にばらつきが生じることを好適に抑制することができ、その位置関係を所望の位置関係に精度良く合わせることができる。したがって、バスバ７Ｕに流れる電流値を精度良く検出することができる。
【００４４】
（３）ケース２０にバスバ７Ｕをねじ止めするようにした。これにより、ケース２０にバスバ７Ｕを容易に固定することができる。例えばケース２０とバスバ７Ｕをモールドしてケース２０にバスバ７Ｕに固定する場合には、バスバ７Ｕの形状が複雑であると金型の形状も複雑になってしまう。これに対し、ケース２０にバスバ７Ｕをねじ止めする場合には、バスバ７Ｕが複雑な形状であっても挿入部２０Ｘに挿入可能な形状であれば、ケース２０に複雑な形状のバスバ７Ｕを簡単に固定することができる。
【００４５】
（４）ケース２０の端部を開口するように挿入部２０Ｘを形成し、基板６０の端部を開口するように挿入部６０Ｘを形成した。これにより、ケース２０及び基板６０の端部に開口端が形成されるため、その開口端から挿入部２０Ｘ，６０Ｘ内にバスバ７Ｕを挿入することができる。したがって、例えばバスバ７Ｕを複雑な形状に形成した後であっても、そのバスバ７Ｕを挿入部２０Ｘ，６０Ｘに容易に挿入させることができる。
【００４６】
（５）ケース２０のホルダ２１に位置決め突起部３２を形成し、基板６０に位置決め孔６１を形成するようにした。そして、各位置決め突起部３２を各位置決め孔６１に嵌合させることにより、ホルダ２１に基板６０を位置決めするようにした。これにより、基板６０に表面実装された一対の磁気検出素子７０と挿入部２０Ｘとの位置関係を所望の位置関係に精度良く合わせることができる。ひいては、挿入部２０Ｘに挿入されたバスバ７Ｕに対して各磁気検出素子７０を所望の位置に精度良く配置することができる。
【００４７】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
○ 上記実施形態では、ケース２０の挿入部２０Ｘに挿入された第２導電部７ｃと直交するように屈曲された第３導電部７ｄとケース２０のボス部５１とをねじ止めするようにした。これに限らず、図６に示されるように、ケース２０内部に挿入部２０Ｘ（図６では図示略）を通じて挿入された導電部７ｆの一部であって、挿入部２０Ｘから露出された面９に対してねじ止めを行うようにしてもよい。この場合には、例えばケース２０の一側面２０Ａに、上記導電部７ｆが挿通される溝部５３Ｘを有する延出部５３が形成され、その延出部５３にねじ５２が螺入されるボス部５４が形成される。そして、延出部５３及び導電部７ｆを貫通するとともに、ボス部５４に螺合するねじ５２によって、ケース２０にバスバ７Ｕが固定される。なお、ねじ５２によりねじ止めされる面は、挿入部２０Ｘから露出された面に限らず、挿入部２０Ｘ内に挿入された面であってもよい。
【００４８】
○ 上記実施形態では、基板６０に、その厚さ方向に貫通する挿入部６０Ｘを形成するようにした。これに限らず、バスバ７Ｕの一部が挿入可能な形状であれば、挿入部６０Ｘを凹状に形成するようにしてもよい。
【００４９】
○ 上記実施形態では、挿入部２０Ｘ，６０Ｘを切り欠き形成するようにした。これに限らず、例えばケース２０及び基板６０の中央部に挿入部２０Ｘ，６０Ｘを設けるようにしてもよい。
【００５０】
○ 上記実施形態では、ねじ止めによりケース２０とバスバ７Ｕを固定するようにした。これに限らず、例えばボルト及びナットなどによりケース２０とバスバ７Ｕを締結するようにしてもよい。また、例えばケース２０とバスバ７Ｕをモールドすることにより、ケース２０とバスバ７Ｕを固定するようにしてもよい。
【００５１】
○ 上記実施形態におけるバスバ７Ｕの断面形状を長方形としたが、これに限らず、例えばバスバ７Ｕの断面形状を円形や三角形にしてもよい。
○ 上記実施形態では、ケース２０に位置決め突起部３２を形成し、基板６０に位置決め孔６１を形成するようにした。これに限らず、例えばケース２０に位置決め孔を形成し、基板６０に位置決め突起部を形成するようにしてもよい。また、位置決め孔６１の代わりに、位置決め突起部３２と嵌合される凹部を形成するようにしてもよい。
【００５２】
○ 上記実施形態におけるケース２０を省略してもよい。この場合であっても、基板６０に挿入部６０Ｘが形成され、その挿入部６０Ｘを挟むように一対の磁気検出素子７０が基板６０に設けられ、挿入部６０Ｘにバスバ７Ｕが挿入されたときに、一対の磁気検出素子７０がバスバ７Ｕを挟むように配置された構成を有していれば、上記実施形態の（１）と同様の効果を奏する。
【００５３】
○ 上記実施形態では、電流検出装置１０を駆動装置１に適用するようにしたが、電流検出装置１０の適用位置はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００５４】
７Ｕ…バスバ（導電体）、７Ｘ…貫通孔、１０…電流検出装置、２０…ケース、２０Ｘ…挿入部（第２挿入部）、２１…ホルダ、２１Ｘ…挿入部（第２挿入部）、２２…カバー、２２Ｘ…挿入部（第２挿入部）、３２…位置決め突起部（突起部）、６１…位置決め孔（凹部）、５１，５４…ボス部（取付部材）、５２…ねじ、６０…基板、６０Ｘ…挿入部（第１挿入部）、７０…磁気検出素子、７１…集磁面、Ｉ…電流、Φ…磁束。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体が挿入される第１挿入部が形成された基板と、
前記第１挿入部を挟むように前記基板に設けられた一対の磁気検出素子と、を有し、
前記一対の磁気検出素子は、前記第１挿入部に前記導電体が挿入されたときに、前記導電体を挟むように設けられるとともに、前記導電体を流れる電流により発生する磁束と集磁面とが直交するように設けられていることを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記導電体が挿入される第２挿入部が形成されたケースを有し、
前記ケースには、前記第１挿入部が前記第２挿入部と対向するように前記基板が収容され、
前記ケースには、前記導電体が前記第１挿入部及び前記第２挿入部に挿入された状態で固定されることを特徴とする請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項３】
前記ケースには、前記導電体を締結するための取付部材が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電流検出装置。
【請求項４】
前記第１挿入部及び前記第２挿入部に挿入された前記導電体を有し、
前記導電体に形成された貫通孔を貫通するとともに前記取付部材に螺入するねじによって、前記ケースに前記導電体が固定されていることを特徴とする請求項３に記載の電流検出装置。
【請求項５】
前記第１挿入部は前記基板の端部を開口するように形成され、
前記第２挿入部は前記ケースの端部を開口するように形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の電流検出装置。
【請求項６】
前記ケース及び前記基板の一方に突起部が形成され、前記ケース及び前記基板の他方に前記突起部と嵌合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の電流検出装置。
【請求項１】
導電体が挿入される第１挿入部が形成された基板と、
前記第１挿入部を挟むように前記基板に設けられた一対の磁気検出素子と、を有し、
前記一対の磁気検出素子は、前記第１挿入部に前記導電体が挿入されたときに、前記導電体を挟むように設けられるとともに、前記導電体を流れる電流により発生する磁束と集磁面とが直交するように設けられていることを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記導電体が挿入される第２挿入部が形成されたケースを有し、
前記ケースには、前記第１挿入部が前記第２挿入部と対向するように前記基板が収容され、
前記ケースには、前記導電体が前記第１挿入部及び前記第２挿入部に挿入された状態で固定されることを特徴とする請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項３】
前記ケースには、前記導電体を締結するための取付部材が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電流検出装置。
【請求項４】
前記第１挿入部及び前記第２挿入部に挿入された前記導電体を有し、
前記導電体に形成された貫通孔を貫通するとともに前記取付部材に螺入するねじによって、前記ケースに前記導電体が固定されていることを特徴とする請求項３に記載の電流検出装置。
【請求項５】
前記第１挿入部は前記基板の端部を開口するように形成され、
前記第２挿入部は前記ケースの端部を開口するように形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の電流検出装置。
【請求項６】
前記ケース及び前記基板の一方に突起部が形成され、前記ケース及び前記基板の他方に前記突起部と嵌合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の電流検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１１３６８７（Ｐ２０１３−１１３６８７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５９５９２（Ｐ２０１１−２５９５９２）
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【出願人】（３１００１４３２２）アルプス・グリーンデバイス株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【出願人】（３１００１４３２２）アルプス・グリーンデバイス株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
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