JP6302453B2 - 電流センサ - Google Patents

Description

本発明は、被測定電流が発生する磁界を測定する電流センサに関するものである。

多相の導体用の磁気センサにおいて、各相毎に２枚の磁気シールドで導体を挟んで、隣接導体が発生する誘導磁界を含む外来磁場を遮り、測定精度を高める技術が知られている。
このような多相の導体用の電流センサにおいて各相毎に２枚の磁気シールドで導体を挟む場合、磁気シールドを導体に対して精度良く位置決めして固定することが困難であった。

磁気シールドは、外来磁場の遮断だけでは無く、被測定電流の磁束にも影響するため、磁気シールドの位置がずれると、感度が変化して測定誤差要因となる。
このような問題を解決するために、特許文献１には、導体（バスバー）と磁気シールドとをケースに一体成形することで、磁気シールドと導体との位置精度を高める技術が開示されている。

特開２０１５−４９１８４号公報 特開２０１５−８３９５０号公報

ところで、上述した引用文献１に開示された装置では、当該引用文献１の図１および図５に示すように蓋側のＵ字型の第１の磁性体（磁気シールド）５は両端部が蓋の外側に突出している。そのため、当該突出した部分が他の部材に当たり、第１の磁性体の位置がずれてしますことがあるという問題がある。また、ケース側のＵ字型の第２の磁性体（磁気シールド）４はその全体がケース内に埋め込まれている。そのため、第２の磁性体４の位置ずれを目視で判別できないという問題がある。

なお、Ｕ字型の磁気シールドは、外来磁場を遮る効果が高いものの、被測定磁束がシールドに吸収される割合が高くなることから、外来磁場を遮りつつ測定感度を高めるために、磁気シールドを平板状にした装置が、引用文献２に開示されている。
しかしながら、引用文献２に開示された装置では、磁気シールドはリブ等によってケースに固定されており、位置決め精度が悪いという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓋に一体成形で固定された蓋磁気シールドの位置を目視で容易に確認できる電流センサを提供することを目的とする。
また、本発明は、ケースに一体成形で固定されたケース磁気シールドの位置を目視で容易に確認できる電流センサを提供することを目的とする。

本発明の電流センサは、被測定電流が流れる導体と、前記被測定電流が発生する誘導磁界を測定する磁気センサと、前記導体と前記磁気センサとを収容する収容空間と、当該収容空間に通じる収容空間開口部とを備えたケースと、前記ケースの前記収容空間開口部を覆う蓋と、前記蓋に一体成形により固定された蓋磁気シールドとを有し、前記蓋は、前記蓋磁気シールドの縁部を露出した第１のシールド露出開口部を有する。

この構成によれば、前記蓋磁気シールドを一体成形により固定された前記蓋の前記第１の前記第１のシールド露出開口部には、前記蓋磁気シールドの前記縁部が露出している。
そのため、前記第１のシールド露出開口部に露出した前記蓋磁気シールドの前記縁部の位置を見ることで、前記蓋磁気シールドが前記蓋内の正しい位置に固定されているかを目視で容易に確認できる。

また、この構成によれば、前記蓋に前記蓋磁気シールドを一体成形により固定するため、前記蓋磁気シールドを前記蓋に簡単な工程で高精度に位置決めして固定できる。そのため、使用時に前記蓋磁気シールドが位置ずれして、測定精度が低下してしまうことを効果的に抑制できる。

好適には本発明の電流センサの前記第１のシールド露出開口部は、前記蓋の前記導体と対向する位置以外の位置に形成されている。

この構成によれば、前記蓋の前記導体と対向する位置、すなわち前記導体の誘導磁界が測定される領域付近には前記蓋の部材が存在するため、隣接導体を流れる電流による磁界の影響を小さくし、高精度な測定が可能になる。

好適には本発明の電流センサは、前記蓋磁気シールドは長方形の板状であり、前記蓋の前記第１のシールド露出開口部は、前記蓋磁気シールドの前記長方形の対向する２つの角部と、隣合う２辺の各々の一部との少なくとも一方を露出している。

この構成によれば、前記長方形の前記蓋磁気シールドの２つの角部と、隣合う２辺の各々の一部との少なくとも一方が前記第１のシールド露出開口部から露出しているため、直交する２方向における前記蓋磁気シールドの位置ずれを目視で確認できる。

好適には本発明の電流センサは、前記蓋磁気シールドは長方形の板状であり、前記蓋の前記第１のシールド露出開口部は、前記蓋磁気シールドの前記長方形の４辺の各々の一部を露出している。

この構成によれば、前記第１のシールド露出開口部から露出する前記蓋磁気シールドの前記４辺の位置を基に、前記蓋磁気シールドの位置ずれを目視で確認できる。

好適には本発明の電流センサの前記第１のシールド露出開口部は、前記ケースの前記収容空間に向けて前記蓋磁気シールドを露出している。
この構成によれば、前記ケースの収容空間内で発生した熱を、前記蓋磁気シールドを介して放熱することができる。

好適には本発明の電流センサの前記蓋は、前記蓋の外側に向けて前記蓋磁気シールドを露出した第２のシールド露出開口部を有する。
この構成によれば、前記ケースの収容空間内で発生した熱を、前記蓋磁気シールドを介して前記第２のシールド露出開口部から外側に放熱することができる。また、前記蓋磁気シールドを前記蓋に一体成形する際に金型に挟んで固定するために前記第２のシールド露出開口部を利用できる。

好適には本発明の電流センサの前記第２のシールド露出開口部は、前記蓋磁気シールドの縁部以外の箇所を露出していると共に、前記第１のシールド露出開口部と比べて小さい。
この構成によれば、前記第１のシールド露出開口部を前記蓋磁気シールドの位置を確認する手段として機能させ、前記第２のシールド露出開口部を製造時に金型に挟んで固定する固定部として機能させることができる大きさを確保できる。

好適には本発明の電流センサは、前記第１のシールド露出開口部に充填された充填部材をさらに有する。
この構成によれば、製造工程において、前記蓋に一体成形で固定された前記蓋磁気シールドの位置を前記第１のシールド露出開口部を介して確認後に、当該第１のシールド露出開口部に充填部材を充填することで、前記蓋の外来磁界の遮蔽効率を高めることができる。

本発明の電流センサは、被測定電流が流れる導体と、前記被測定電流が発生する誘導磁界を測定する磁気センサと、前記導体と前記磁気センサとを収容する収容空間と、当該収容空間に通じる収容空間開口部とを備えたケースと、前記ケースに一体成形により固定されたケース磁気シールドとを有し、前記ケースは、前記ケース磁気シールドの縁部を露出した第３のシールド露出開口部を有する。

この構成によれば、前記ケース磁気シールドを一体成形により固定された前記ケースの前記第１の前記第３のシールド露出開口部には、前記ケース磁気シールドの前記縁部が露出している。
そのため、前記第３のシールド露出開口部に露出した前記ケース磁気シールドの前記縁部の位置を見ることで、前記ケース磁気シールドが前記ケース内の正しい位置に固定されているかを目視で容易に確認できる。

また、この構成によれば、前記ケースに前記ケース磁気シールドを一体成形により固定するため、前記ケース磁気シールドを前記ケースに簡単な工程で高精度に位置決めして固定できる。そのため、使用時に前記ケース磁気シールドが位置ずれして、測定精度が低下してしまうことを効果的に抑制できる。

好適には本発明の電流センサの前記第３のシールド露出開口部は、前記ケースの前記導体と対向する位置以外の位置に形成されている。
この構成によれば、前記ケースの前記導体と対向する位置、すなわち前記導体の誘導磁界が測定される領域付近には前記ケースの部材が存在するため、隣接導体を流れる電流による磁界の影響を小さくし、高精度な測定が可能になる。

好適には本発明の電流センサの前記ケース磁気シールドは長方形の板状であり、前記ケースの前記第３のシールド露出開口部は、前記ケース磁気シールドの前記長方形の対向する２つの角部と、隣合う２辺の各々の一部との少なくとも一方を露出している。
この構成によれば、前記長方形の前記ケース磁気シールドの２つの角部と、隣合う２辺の各々の一部との少なくとも一方が前記第３のシールド露出開口部から露出しているため、直交する２方向における前記ケース磁気シールドの位置ずれを目視で確認できる。

好適には本発明の前記ケース磁気シールドは長方形の板状であり、前記ケースの前記第３のシールド露出開口部は、前記ケース磁気シールドの前記長方形の４辺の各々の一部を露出している。
この構成によれば、前記第３のシールド露出開口部から露出する前記ケース磁気シールドの前記４辺の位置を基に、前記ケース磁気シールドの位置ずれを目視で確認できる。

好適には本発明の電流センサの前記第３のシールド露出開口部は、前記ケースの前記収容空間に向けて前記ケース磁気シールドを露出している。
この構成によれば、前記ケースの収容空間内で発生した熱を、前記ケース磁気シールドを介して放熱することができる。

好適には本発明の電流センサの前記ケースは、前記ケースの外側に向けて前記ケース磁気シールドを露出した第４のシールド露出開口部を有する。
この構成によれば、前記ケースの収容空間内で発生した熱を、前記ケース磁気シールドを介して前記第４のシールド露出開口部から外側に放熱することができる。また、前記ケース磁気シールドを前記ケースに一体成形する際に金型に挟んで固定するために前記第４のシールド露出開口部を利用できる。

好適には本発明の電流センサの前記第４のシールド露出開口部は、前記ケース磁気シールドの縁部以外の箇所を露出していると共に、前記第３のシールド露出開口部と比べて小さい。
この構成によれば、前記第３のシールド露出開口部を前記ケース磁気シールドの位置を確認する手段として機能させ、前記第４のシールド露出開口部を製造時に金型に挟んで固定する固定部として機能させることができる大きさを確保できる。

本発明の電流センサは、前記ケース内において、前記ケース磁気シールドと前記磁気センサとの間に前記導体が位置し、前記磁気センサと前記導体との間に前記ケースの部材が位置し、前記部材は、前記磁気センサと対向する第１の領域の厚みが、当該第１の領域の外側の第２の領域の厚みよりも薄い。

この構成によれば、前記ケースの前記第１の領域において、前記ケースの前記導体側の部分と前記磁気センサとの間の隙間を長くできるので、前記導体と前記磁気センサとの間の静電容量結合を抑えることができる。そのため、前記導体の被測定電流の測定精度悪化を抑制できる。また、前記第２の領域によって強度を確保できる。

本発明によれば、蓋に一体成形で固定された蓋磁気シールドの位置を目視で容易に確認できる電流センサを提供することができる。
また、本発明によれば、ケースに一体成形で固定されたケース磁気シールドの位置を目視で容易に確認できる電流センサを提供することができる。

図１は本発明の実施形態の電流センサの外観斜視図である。 図２は図１に示す電流センサの蓋側から見た分解斜視図である。 図３は図１に示す電流センサのケース側から見た分解斜視図である。 図４は蓋磁気シールドと一体成形された蓋をＺ２方向から見た正面図である。 図５は蓋磁気シールドと一体成形された蓋をＺ１方向から見た底面図である。 図６は図５において、製造時の蓋磁気シールドがずれた位置でケースに固定された場合を説明するための図である。 図７は、蓋の第１のシールド露出開口部に充填部材を充填した場合を説明するための図である。 図８は蓋磁気シールドと一体成形された蓋をＸ２方向から見た側面図である。 図９は蓋磁気シールドと一体成形された蓋を底面側斜め方向から見た斜視図である。 図１０は、図１に示す電流センサのケースの外観斜視図である。 図１１は、図１に示す電流センサの図１に示す断面線Ａ−Ａにおける断面図である。 図１２はケースを図１に示すＺ２方向から見た図である。 図１３はケースを図１に示すＺ１方向（底面方向）から見た図である。 図１４はケースの第３のシールド露出開口部に充填部材を充填した場合を説明するための図である。 図１５は、図５に示す第１のシールド露出開口部の変形例を説明するための図である。 図１６は、図５に示す第１のシールド露出開口部の変形例を説明するための図である。 図１７は、図１２に示す第３のシールド露出開口部の変形例を説明するための図である。 図１８は、図１２に示す第３のシールド露出開口部の変形例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態の電流センサについて説明する。
図１は、本発明の実施形態の電流センサ１の外観斜視図、図２は図１に示す電流センサ１の蓋１１側から見た分解斜視図、図３は図１に示す電流センサ１のケース１３側から見た分解斜視図である。
図１〜図３に示すように、本実施形態では、蓋１１の短手方向をＸ１−Ｘ２方向とし、蓋１１の長手方向をＹ１−Ｙ２方向とし、蓋１１の面と直交する方向をＺ１−Ｚ２方向としている。

図４は蓋磁気シールド２１と一体成形された蓋１１をＺ２方向から見た正面図、図５は蓋磁気シールド２１と一体成形された蓋１１をＺ１方向から見た底面図である。また、図６は図５において、製造時の蓋磁気シールド２１がずれた位置でケース１３に固定された場合を説明するための図である。
なお、図４、図５および図６において、蓋磁気シールド２１の位置にはハッチングを付している。

図７は、蓋１１の第１のシールド露出開口部１１ｄに充填部材６５を充填した場合を説明するための図である。
図８は蓋磁気シールド２１と一体成形された蓋１１をＸ２方向から見た側面図、図９は蓋磁気シールド２１と一体成形された蓋１１を底面側斜め方向から見た斜視図である。

図１〜図３に示すように、電流センサ１は、例えば、蓋１１、ケース１３、蓋磁気シールド２１、導電性ナット２３、回路基板２５、磁気センサ２７、導体（電流路）２９、ケース磁気シールド３１を有する。
図３に示すように、ケース１３は、回路基板２５、磁気センサ２７および導体２９の一部を収容する収容空間８を有する。

ケース１３の収容空間８へは、収容空間開口部９を介して回路基板２５および磁気センサ２７等が挿入され、位置決めされて固定される。

磁気センサ２７は、回路基板２５の導体２９側には固定されている。磁気センサ２７としては、例えば、磁気抵抗効果素子やホール素子などを用いることができる。

以下、蓋１１の構成を詳細に説明する。
図４〜図６に示すように、蓋１１には収容空間８側に向けて一部が露出するように６個の蓋磁気シールド２１が一体成形（例えば、インサート成形）によって固定されている。
具体的には、図４および図５に示すように、蓋１１の中央に形成された電極露出開口部４１に対してＸ１側に３つの蓋磁気シールド２１がＹ１−Ｙ２方向に等間隔に形成され、Ｘ２側に３つの蓋磁気シールド２１がＹ１−Ｙ２方向に等間隔に形成されている。蓋磁気シールド２１は、例えば、長方形の板形状をしており、空気より高い透磁率を有している。

図５に示すように、蓋１１の収容空間８側には、各々の蓋磁気シールド２１について当該蓋磁気シールド２１の４つの縁部２１ａを収容空間８に向けて露出した４つの第１のシールド露出開口部１１ｄが形成されている。当該４つの第１のシールド露出開口部１１ｄは、Ｘ１−Ｘ２およびＹ１−Ｙ２の２方向にそれぞれ延びる蓋磁気シールド２１の中心軸に対して線対称に形成されている。

第１のシールド露出開口部１１ｄは、Ｘ−Ｙ方向において、導体２９と対向する位置以外の位置（重なり合わない位置）に形成されている。すなわち、蓋１１の導体２９と対向する位置、すなわち導体２９の誘導磁界が測定される領域付近には蓋１１の部材が存在するため隣接導体を流れる電流による磁界の影響を小さくし、高精度な測定が可能になる。
ここで、上記４つの縁部２１ａは、蓋磁気シールド２１の２つの長辺の中央付近の縁部と、２つの短辺の中央付近の縁部とである。

また、Ｙ１−Ｙ２方向に延びる中心軸に対して線対称に形成された２つの第１のシールド露出開口部１１ｄは同じ形状および大きさを有している。Ｘ１−Ｘ２方向に延びる中心軸に対して線対称に形成された２つの第１のシールド露出開口部１１ｄは同じ形状および大きさを有している。

以下、図６を参照して、成形時に蓋磁気シールド２１がずれて蓋１１に固定された場合を説明する。
図６に示す例では、蓋１１の成形時に、図６中左上の蓋磁気シールド２１がＸ１方向にずれて固定され、中上の蓋磁気シールド２１がＹ１方向にずれて固定された場合を示している。

ここで、図６に示す左上の蓋磁気シールド２１については、Ｘ１側の第１のシールド露出開口部１１ｄに露出する蓋磁気シールド２１の面積は、Ｘ２側の第１のシールド露出開口部１１ｄに露出する蓋磁気シールド２１の面積よりも大きい。これにより、蓋磁気シールド２１が予め決められた位置よりＸ１側に固定されていることを目視で判別できる。

また、図６に示す中上の蓋磁気シールド２１については、Ｙ２側の第１のシールド露出開口部１１ｄに露出する蓋磁気シールド２１の面積は、Ｙ１側の第１のシールド露出開口部１１ｄに露出する蓋磁気シールド２１の面積よりも大きい。これにより、蓋磁気シールド２１が予め決められた位置よりＹ２側に固定されていることを目視で判別できる。

なお、蓋１１の第１のシールド露出開口部１１ｄ付近に、蓋磁気シールド２１が正確な位置に固定された場合に縁部２１ａが位置する箇所を指し示すマークを付してもよい。蓋磁気シールド２１がずれた場合に、縁部２１ａとマークとがずれた位置になり、目視で視認できる。

また、図４に示すように、蓋１１の収容空間８とは反対の外側に、蓋磁気シールド２１を外側に向けて露出する合計１２個の第２のシールド露出開口部１１ｅが形成されている。
第２のシールド露出開口部１１ｅを設けたことで、ケース１３の収容空間８内で発生した熱を、蓋磁気シールド２１を介して外側に放熱することができる。また、蓋磁気シールド２１を蓋１１に一体成形する際に金型に挟んで固定するために第２のシールド露出開口部１１ｅを利用できる。

ここで、図４に示す第２のシールド露出開口部１１ｅの大きさは、図５に示す第１のシールド露出開口部１１ｄの大きさに比べて小さい。第１のシールド露出開口部１１ｄを蓋磁気シールド２１の位置を確認する手段として機能させ、第２のシールド露出開口部１１ｅを製造時に金型に挟んで固定する固定部として機能させることができる。

なお、製造工程において、第１のシールド露出開口部１１ｄを介して蓋磁気シールド２１の位置を確認した後に、図７に示すように、樹脂等の充填部材６５を第１のシールド露出開口部１１ｄに充填して塞いでもよい。これにより、蓋１１の外来磁界の遮蔽効率を高めることができる。

蓋１１の中央には、導体２９の第１の端子電極２９ａを外側に連通させるための電極露出開口部４１が形成されている。
電極露出開口部４１は、後述するように、ケース１３の位置決め部５１の外縁部５１ａと係合して、蓋１１とケース１３とを高精度に位置決めする機能を有している。

上述したように、蓋磁気シールド２１は、蓋１１の成形時に一体成形されるため、蓋１１の予め規定された位置に高精度に位置決めされている。

図１に示すように、蓋１１の電極露出開口部４１には、ケース１３の６つの位置決め部５１が直線状に等間隔に位置し、位置決め部５１の端面５１ｃが外側に露出している。
図４に示すように、電極露出開口部４１は、蓋１１に直交するＺ１−Ｚ２方向から見た平面視において凹多角形である。

以下、ケース１３について詳細に説明する。
図１０は、電流センサ１のケース１３の外観斜視図である。
ケース１３は、例えば、樹脂などの絶縁性部材で形成されている。
図１０に示すように、ケース１３は、ケース１３の底面から蓋１１に向けて突き出た６つの位置決め部５１を有する。 ケース１３の位置決め部５１の蓋１１側の外縁部５１ａは、電極露出開口部４１と同じ凹多角形であり、電極露出開口部４１内に嵌合される。

６つの位置決め部５１は、Ｙ１−Ｙ２方向の直線状に等間隔に位置する。位置決め部５１は、導体２９の第１の端子電極２９ａを固定して収容する凹型の電極収容部５１ｄを有している。本実施形態では、６相を例示するが、相の数は任意である。

ケース１３は、図１に示すように電極収容部５１ｄに第１の端子電極２９ａが収容されるように導体２９と一体成形される。ケース１３には導体２９が一体成形されている。そのため、ケース１３と導体２９とは高精度に位置決めされている。

図１０に示すように、ケース１３の対向する２つの側面の電極収容部５１ｄと対応する位置には、６つの導体２９の第１の端子電極２９ａと反対側の端部をケース１３の外側に位置させるための６つの開口部１３ａが形成されている。

図１１は、電流センサ１の図１に示す断面線Ａ−Ａにおける断面図である。
図１１に示すように、導体２９は、屈曲部２９ｃを有している。
ケース１３内において、磁気センサ２７と導体２９との間にケース１３が位置している。ここで、ケース１３は、記磁気センサと対向する第１の領域１３１の厚みが、その外側の第２の領域１３３の厚みよりも薄い。

この構成によれば、ケース１３の第１の領域１３１において、ケース１３の導体２８側の部分と磁気センサ２７との間の隙間を長くできるので、導体２９と磁気センサ２７との間の静電容量結合を抑えることができる。そのため、導体２９の被測定電流の測定精度悪化を抑制できる。また、第２の領域１３３によって強度を確保できる。

ケース１３の底面側には、図２および図１１に示すように、６つの導体２９に対応する位置にそれぞれケース磁気シールド３１が一体成形により固定されている。そのため、ケース１３とケース磁気シールド３１との位置決めは高精度に行われている。また、ケース１３の小型化も可能になる。

図１２はケース１３を図１に示すＺ２方向から見た図、図１３はケース１３を図１に示すＺ１方向（底面方向）から見た図である。
なお、図１２および図１３において、ケース磁気シールド３１の位置にはハッチングを付している。

図１２に示すように、ケース１３には収容空間８側に向けて一部が露出するように６個のケース磁気シールド３１が一体成形（例えば、インサート成形）によって固定されている。
具体的には、図１２に示すように、ケース１３の中央に形成された電極収容部５１ｄに対してＸ１側に３つのケース磁気シールド３１がＹ１−Ｙ２方向に等間隔に形成され、Ｘ２側に３つのケース磁気シールド３１がＹ１−Ｙ２方向に等間隔に形成されている。ケース磁気シールド３１は、例えば、長方形の板形状をしており、空気より高い透磁率を有している。

図１２に示すように、ケース１３の収容空間８側には、各々のケース磁気シールド３１について当該ケース磁気シールド３１の６つの縁部３１ａを収容空間８に向けて露出した６つの第３のシールド露出開口部１３ｋが形成されている。当該６つの第３のシールド露出開口部１３は、Ｘ１−Ｘ２およびＹ１−Ｙ２の２方向にそれぞれ延びる中心軸に対して線対称に形成されている。

第３のシールド露出開口部１３ｋは、Ｘ−Ｙ方向において、導体２９と対向する位置以外の位置（重なり合わない位置）に形成されている。すなわち、ケース１３の導体２９と対向する位置、すなわち導体２９の誘導磁界が測定される領域付近にはケース１３の部材が存在するため隣接導体を流れる電流による磁界の影響を小さくし、高精度な測定が可能になる。
ここで、上記６つの縁部３１ａは、ケース磁気シールド３１の２つの短辺の中央付近の縁部と、４つの角部付近の長辺の縁部とである。

また、上記２つの短辺の中央付近の縁部３１ａを露出する２つの第３のシールド露出開口部１３ｋは、同じ形状および大きさを有している。また、上記４つの角部付近の４つの縁部３１ａを露出する第３のシールド露出開口部１３ｋは同じ形状および大きさを有している。

成形時にケース磁気シールド３１がずれてケース１３に固定された場合には、図６を用いて蓋１１の蓋磁気シールド２１の場合と同様に、第３のシールド露出開口部１３ｋに露出するケース磁気シールド３１の面積、並びに縁部３１ａの位置を基に、ケース磁気シールド３１が予め決められた位置に対してＸ１−Ｘ２方向およびＹ１−Ｙ２方向のいずれに対してどの程度ずれているかを目視で判別できる。

具体的には、４つの角部付近の長辺の縁部３１ａを露出する第３のシールド露出開口部１３ｋはＸ１−Ｘ２方向におけるケース磁気シールド３１の位置ずれを目視で判定するために用いられ、２つの短辺の縁部３１ａを露出する第３のシールド露出開口部１３ｋはＹ１−Ｙ２方向におけるケース磁気シールド３１の位置ずれを目視で判定するために用いられ。

なお、ケース１３の第３のシールド露出開口部１３ｋ付近に、ケース磁気シールド３１が正確な位置に固定された場合に縁部３１ａが位置する箇所を指し示すマークを付してもよい。ケース磁気シールド３１がずれた場合に、縁部３１ａとマークとがずれた位置になり、目視で視認できる。

また、図１３に示すように、ケース１３の収容空間８とは反対の外側に、ケース磁気シールド３１を外側に向けて露出する２４個の第４のシールド露出開口部１３ｍが形成されている。
第４のシールド露出開口部１３ｍを設けたことで、ケース１３の収容空間８内で発生した熱を、ケース磁気シールド３１を介して外側に放熱することができる。また、ケース磁気シールド３１をケース１３に一体成形する際に金型に挟んで固定するために第４のシールド露出開口部１３ｍを利用できる。

ここで、図１３に示す第４のシールド露出開口部１３ｍの大きさは、図１２に示す第３のシールド露出開口部１３ｋの大きさに比べて小さい。第３のシールド露出開口部１３ｋをケース磁気シールド３１の位置を確認する手段として機能させ、第４のシールド露出開口部１３ｍを製造時に金型に挟んで固定する固定部として機能させることができる。

なお、製造工程において、第３のシールド露出開口部１３ｋを介してケース磁気シールド３１の位置を確認した後に、図１４に示すように、樹脂等の充填部材７５を第３のシールド露出開口部１３ｋに充填して塞いでもよい。これにより、ケース１３の外来磁界の遮蔽効率を高めることができる。

電流センサ１は、以下のような製造工程によって製造される。
射出成形等により、蓋磁気シールド２１と蓋１１とを一体成形する。この際に、蓋１１の第２のシールド露出開口部１１ｅが金型で挟まれて保持される。これにより、蓋磁気シールド２１が蓋１１に高精度に位置決めされる。
このとき、蓋１１の第１のシールド露出開口部１１ｄに露出する蓋磁気シールド２１の面積や縁部２１ａの位置を基に、蓋磁気シールド２１が正確に位置決めされているかを判定する。そして、正確に位置決めされて否と判断した場合は、例えば、不良品扱いとする。

また、射出成形により、導体２９およびケース磁気シールド３１と、ケース１３とを一体成形する。また、このとき、図１１に示すように、ケース１３の位置決め部５１の電極収容部５１ｄにナット２３が、導体２９の第１の端子電極２９ａと電気的に接合した状態になるように、ナット２３がケース１３と一体成形される。この際に、ケース１３の第４のシールド露出開口部１３ｍが金型で挟まれて保持される。

これにより、導体２９、ケース磁気シールド３１、ケース１３およびナット２３が高精度に位置決めされる。
このとき、ケース１３の第３のシールド露出開口部１３ｋに露出するケース磁気シールド３１の面積や縁部３１ａの位置を基に、ケース磁気シールド３１が正確に位置決めされているかを判定する。そして、正確に位置決めされて否と判断した場合は、例えば、不良品扱いとする。

次に、磁気センサ２７を固定した回路基板２５を、ボス２５ａにより、ケース１３の固定部１３ｅに固定する。これにより、回路基板２５がケース１３に高精度に位置決めされる。

次に、蓋１１の電極露出開口部４１と、ケース１３の位置決め部５１の電極収容部５１ｄの外縁部５１ａとが位置決めされて、電極露出開口部４１が電極収容部５１ｄに嵌め込まれる。そして、図１に示すように、図４に示す孔１１ｃにネジ８１を通して、ケース１３のネジ孔１３ｅに固定する。これにより、蓋１１がケース１３に位置決めされて固定される。

以下、上述した電流センサ１の効果を説明する
上述したように、電流センサ１では、図５に示すように、蓋磁気シールド２１を一体成形により固定された蓋１１の第１のシールド露出開口部１１ｄには、蓋磁気シールド２１の縁部２１ａが露出している。
そのため、第１のシールド露出開口部１１ｄに露出した蓋磁気シールド２１の縁部２１ａの位置を見ることで、蓋磁気シールド２１が蓋１１内の正しい位置に固定されているかを目視で容易に確認できる。

また、電流センサ１によれば、蓋１１に蓋磁気シールド２１を一体成形により固定するため、蓋磁気シールド２１を蓋１１に簡単な工程で高精度に位置決めして固定できる。そのため、使用時に蓋磁気シールド２１が位置ずれして、測定精度が低下してしまうことを効果的に抑制できる。

また、図１１に示すように、電流センサ１の第１のシールド露出開口部１１ｄは、蓋１１の導体２９と対向する位置以外の位置に形成されている。
そのため、蓋１１の導体２９と対向する位置、すなわち導体２９の誘導磁界が測定される領域付近には蓋１１の部材が存在するため、隣接導体を流れる電流による磁界の影響を小さくし、高精度な測定が可能になる。

また、電流センサ１では、図５に示すように、蓋磁気シールド２１の長辺および短辺を露出するように第１のシールド露出開口部１１ｄを形成している。そのため、蓋磁気シールド２１のＸ１−Ｘ２方向およびＹ１−Ｙ２方向の位置ずれを目視で容易に判別できる。

また、電流センサ１では、図５に示すように、第１のシールド露出開口部１１ｄは、ケース１３の収容空間８に向けて蓋磁気シールド２１を露出している。そのため、ケース１３の収容空間８内で発生した熱を、蓋磁気シールド２１を介して放熱することができる。

また、電流センサ１では、図４に示すように、蓋１１の外側に向けて蓋磁気シールド２１を露出した第２のシールド露出開口部１１ｅを有する。そのため、ケース１３の収容空間８内で発生した熱を、蓋磁気シールド２１を介して第２のシールド露出開口部１１ｅから外側に放熱することができる。また、蓋磁気シールド２１を蓋１１に一体成形する際に金型に挟んで固定するために第２のシールド露出開口部１１ｅを利用できる。

また、電流センサ１では、第２のシールド露出開口部１１ｅは、蓋磁気シールド２１の縁部以外の箇所を露出していると共に、第１のシールド露出開口部１１ｄと比べて小さい。そのため、第１のシールド露出開口部１１ｄを蓋磁気シールド２１の位置を確認する手段として機能させ、第２のシールド露出開口部１１ｅを製造時に金型に挟んで固定する固定部として機能させることができる大きさを確保できる。

また、電流センサ１では、図７に示すように、第１のシールド露出開口部１１ｄに充填された充填部材６５をさらに有してもよい。そのため、製造工程において、蓋１１に一体成形で固定された蓋磁気シールド２１の位置を第１のシールド露出開口部１１ｄを介して確認後に、第１のシールド露出開口部１１ｄに充填部材６５を充填することで、蓋１１の外来磁界の遮蔽効率を高めることができる。

また、電流センサ１によれば、図１４に示すように、ケース磁気シールド３１を一体成形により固定されたケース１３の第３のシールド露出開口部１３ｋには、ケース磁気シールド３１の縁部３１ａが露出している。
そのため、第３のシールド露出開口部１３ｋに露出したケース磁気シールド３１の縁部３１ａの位置を見ることで、ケース磁気シールド３１がケース１３内の正しい位置に固定されているかを目視で容易に確認できる。

また、電流センサ１によれば、ケース１３にケース磁気シールド３１を一体成形により固定するため、ケース磁気シールド３１をケース１３に簡単な工程で高精度に位置決めして固定できる。そのため、使用時にケース磁気シールド３１が位置ずれして、測定精度が低下してしまうことを効果的に抑制できる。

また、電流センサ１では、図１１に示すように、第３のシールド露出開口部１３ｋは、ケース１３の導体２９と対向する位置以外の位置に形成されている。そのため、ケース１３の導体２９と対向する位置、すなわち導体２９の誘導磁界が測定される領域付近にはケース１３の部材が存在するため、隣接導体を流れる電流による磁界の影響を小さくし、高精度な測定が可能になる。

また、電流センサ１では、図１４に示すように、ケース磁気シールド３１の長辺および短辺を露出するように第３のシールド露出開口部１３ｋを形成している。そのため、ケース磁気シールド３１のＸ１−Ｘ２方向およびＹ１−Ｙ２方向の位置ずれを目視で容易に判別できる。

また、電流センサ１では、第３のシールド露出開口部１３ｋは、ケース１３の収容空間８に向けてケース磁気シールド３１を露出している。
そのため、ケース１３の収容空間８内で発生した熱を、ケース磁気シールド３１を介して放熱することができる。

また、図１３に示すように、電流センサ１のケース１３は、ケース１３の外側に向けてケース磁気シールド３１を露出した第４のシールド露出開口部１３ｍを有する。
そのため、ケース１３の収容空間８内で発生した熱を、ケース磁気シールド３１を介して第４のシールド露出開口部１３ｍから外側に放熱することができる。また、ケース磁気シールド３１をケース１３に一体成形する際に金型に挟んで固定するために第４のシールド露出開口部１３ｍを利用できる。

また、電流センサ１では、図１３に示すように、第４のシールド露出開口部１３ｍは、ケース磁気シールド３１の縁部３１ａ以外の箇所を露出していると共に、第３のシールド露出開口部１３ｋと比べて小さい。
そのため、第３のシールド露出開口部１３ｋをケース磁気シールド３１の位置を確認する手段として機能させ、第４のシールド露出開口部１３ｍを製造時に金型に挟んで固定する固定部として機能させることができる大きさを確保できる。

また、電流センサ１では、ケース１３内において、ケース磁気シールド３１と磁気センサ２７との間に導体２９が位置し、磁気センサ２７と導体２９との間にケース１３の部材が位置し、当該部材は、磁気センサ２７と対向する第１の領域１３１の厚みが、当該第１の領域１３１の外側の第２の領域１３３の厚みよりも薄い。

この構成によれば、ケース１３の第１の領域１３１において、ケース１３の導体２９側の部分と磁気センサ２７との間の隙間を長くできるので、導体２９と磁気センサ２７との間の静電容量結合を抑えることができる。そのため、導体２９の被測定電流の測定精度悪化を抑制できる。また、第２の領域１３３によって強度を確保できる。

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
例えば、上述した実施形態では、蓋１１とおよびケース１３に、それぞれ第１のシールド露出開口部１１ｄおよび第３のシールド露出開口部１３ｋを形成した場合を例示したが、いずれか一方にのみシールド露出開口部を形成してもよい。
また、上述した実施形態では、蓋１１に第２のシールド露出開口部１１ｅを形成し、ケース１３に第４のシールド露出開口部１３ｍを形成する場合を例示したが、これらのいずれか、あるいは双方を形成しないようにしてもよい

例えば、上述した実施形態では、蓋１１の第１のシールド露出開口部１１ｄとして、図５に示すように蓋磁気シールド２１の４辺の縁部２１ａを露出するものを例示したが、図１５に示すように、隣合う２辺の縁部２１ａを露出するようにしてもよい。
また、図１６に示すように、蓋磁気シールド２１の２つの角部を露出するように第１のシールド露出開口部１１ｄを形成してもよい。

また、上述した実施形態では、ケース１３の第３のシールド露出開口部１３ｋとして、図１２に示すように第３のシールド露出開口部１３ｋの４辺の６か所の縁部３１ａを露出するものを例示したが、図１７に示すように、隣合う２辺の縁部３１ａ等を露出するようにしてもよい。
また、図１８に示すように、ケース磁気シールド３１の２つの角部を露出するように第３のシールド露出開口部１３ｋを形成してもよい。

また、蓋磁気シールド２１およびケース磁気シールド３１は長方形の板状以外の形状でもよい。

また、導体２９は、それが端子電極が接続される先の回路の導体の間隔および位置に合うように、導体２９の一部をＹ１−Ｙ２方向に屈曲させてもよい。
また、ケース１３には電流センサ１を他の部品に固定するための固定用取り付け穴を形成してもよい。当該固定用取り付け穴は、電流センサ１の外側に突出するように設けてもよい。また、当該固定用取り付け穴は、ケース１３と一体にケース１３の周辺に設けても良い。

また、蓋１１およびケース１３の少なくとも一方に、電流センサ１に接続される機器を仮固定する際の位置決め用の突起や、窪みを形成してもよい。
また、ケース１３は、電流センサ１の図示しないコネクタに接続されたケーブルをワイヤーハーネスとして束ねるために、フック形状の突起を設けてもよい。
また、電流センサ１を取り付ける高さと接続される導体との高さとが一致しない場合、端子電極の折り曲げ角度により、端子の高さを調整してもよい。

また、上述した実施形態では、６相の導体を例示したが、導体の数は限定されない。
また、上述した実施形態では、蓋１１の第１のシールド露出開口部１１ｄに露出する蓋磁気シールド２１の位置や面積等を基に目視で位置ずれを判定したが、撮像結果を基に画像処理で位置ずれを判別するようにしてもよい。

本発明は、導体を流れる電流の測定に用いられる電流センサに関する。

１…電流センサ
８…収容空間
９…収容空間開口部
１１…蓋
１１ｄ…第１のシールド露出開口部
１１ｅ…第２のシールド露出開口部
４１…電極露出開口部
１３…ケース
１３ｋ…第３のシールド露出開口部
１３ｍ…第４のシールド露出開口部
５１…位置決め部
５１ａ…外縁部
５１ｃ…端面
５１ｄ…電極収容部
２１…蓋磁気シールド
２１ａ…縁部
２３…ナット
２５…回路基板
２７…磁気センサ
２９…導体
２９ａ…第１の端子電極
３１…ケース磁気シールド
３１ａ…縁部
６５，７５…充填部材
１３１…第１の領域
１３３…第２の領域

Claims (16)

1. 被測定電流が流れる導体と、
   前記被測定電流が発生する誘導磁界を測定する磁気センサと、
   前記導体と前記磁気センサとを収容する収容空間と、当該収容空間に通じる収容空間開口部とを備えたケースと、
   前記ケースの前記収容空間開口部を覆う蓋と、
   前記蓋に一体成形により固定された蓋磁気シールドと
   を有し、
   前記蓋は、前記蓋磁気シールドの縁部を露出した第１のシールド露出開口部を有する
   電流センサ。
2. 前記第１のシールド露出開口部は、前記蓋の前記導体と対向する位置以外の位置に形成されている
   請求項１に記載の電流センサ。
3. 前記蓋磁気シールドは長方形の板状であり、
   前記蓋の前記第１のシールド露出開口部は、前記蓋磁気シールドの前記長方形の対向する２つの角部と、隣合う２辺の各々の一部との少なくとも一方を露出している
   請求項１または請求項２に記載の電流センサ。
4. 前記蓋磁気シールドは長方形の板状であり、
   前記蓋の前記第１のシールド露出開口部は、前記蓋磁気シールドの前記長方形の４辺の各々の一部を露出している
   請求項１または請求項２に記載の電流センサ。
5. 前記第１のシールド露出開口部は、前記ケースの前記収容空間に向けて前記蓋磁気シールドを露出している
   請求項１〜４のいずれかに記載の電流センサ。
6. 前記蓋は、前記蓋の外側に向けて前記蓋磁気シールドを露出した第２のシールド露出開口部を有する
   請求項１〜５のいずれかに記載の電流センサ。
7. 前記第２のシールド露出開口部は、前記蓋磁気シールドの縁部以外の箇所を露出していると共に、前記第１のシールド露出開口部と比べて小さい
   請求項６に記載の電流センサ。
8. 前記第１のシールド露出開口部に充填された充填部材
   をさらに有する請求項１〜７のいずれかに記載の電流センサ。
9. 前記ケースに一体成形により固定されたケース磁気シールドを有し、
   前記ケースは、前記ケース磁気シールドの縁部を露出した第３のシールド露出開口部を有する
   請求項１〜８のいずれかに記載の電流センサ。
10. 前記第３のシールド露出開口部は、前記ケースの前記導体と対向する位置以外の位置に形成されている
    請求項９に記載の電流センサ。
11. 前記ケース磁気シールドは長方形の板状であり、
    前記ケースの前記第３のシールド露出開口部は、前記ケース磁気シールドの前記長方形の対向する２つの角部と、隣合う２辺の各々の一部との少なくとも一方を露出している
    請求項９または請求項１０に記載の電流センサ。
12. 前記ケース磁気シールドは長方形の板状であり、
    前記ケースの前記第３のシールド露出開口部は、前記ケース磁気シールドの前記長方形の４辺の各々の一部を露出している
    請求項９または請求項１０に記載の電流センサ。
13. 前記第３のシールド露出開口部は、前記ケースの前記収容空間に向けて前記ケース磁気シールドを露出している
    請求項９〜１２のいずれかに記載の電流センサ。
14. 前記ケースは、前記ケースの外側に向けて前記ケース磁気シールドを露出した第４のシールド露出開口部を有する
    請求項９〜１３のいずれかに記載の電流センサ。
15. 前記第４のシールド露出開口部は、前記ケース磁気シールドの縁部以外の箇所を露出していると共に、前記第３のシールド露出開口部と比べて小さい
    請求項１４に記載の電流センサ。
16. 前記ケース内において、前記ケース磁気シールドと前記磁気センサとの間に前記導体が位置し、
    前記磁気センサと前記導体との間に前記ケースの部材が位置し、
    前記部材は、前記磁気センサと対向する第１の領域の厚みが、当該第１の領域の外側の第２の領域の厚みよりも薄い
    請求項９〜１５のいずれかに記載の電流センサ。

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