JP6402089B2 - 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ある。

特開２０１５−４９１８４号公報

上述したように、導体を２枚の磁気シールドで挟み込む構造を採用する場合、磁気センサ等は一体成形できないため、一つのケースに磁気シールドを一体成形し、ケース内に磁気センサを収容した後に収容空間の開口部を塞ぐ蓋を固定することになる。当該蓋には、磁気シールドが一体成形されている。
しかしながら、蓋とケースとを高精度に位置決めできず、その結果、磁気シールドと導体と磁気センサとが高精度に位置決めできず、測定誤差劣化の容易となるという問題がある。

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、導体、磁気センサおよび磁気シールドとの位置決めを高精度にでき、被測定電流を高精度に測定できる電流センサを提供することにある。

本発明は、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が位置決めされた状態で収容され、収容空間内に前記磁気センサを挿入可能な第１の開口部を備えたケースと、前記ケースの前記第１の開口部を覆い、前記導体を前記ケースの外側に連通させるための第２の開口部を備えた絶縁性の蓋と、前記蓋に位置決めされた蓋磁気シールドとを有し、前記ケースは、前記蓋の前記第２の開口部と係合して位置決めされる外縁部を備えた位置決め部を有し、前記外縁部と接する前記位置決め部の端面が、前記第２の開口部から外側に露出している。

この構成によれば、前記蓋の前記第２の開口部と前記ケースの前記位置決め部の前記外縁部との係合により、簡単な構成で前記蓋と前記ケースとが高精度に位置決めされる。ここで、前記導体および前記磁気センサは前記ケースに位置決めされており、前記蓋磁気シールドは前記蓋に位置決めされているので、前記導体、前記磁気センサおよび前記蓋磁気シールドとが高精度に位置決めでき、隣接導体の磁界の影響を抑制して、被検出対象の前記導体の磁界を高精度に検出できる。

好適には本発明の電流センサの前記ケースは、樹脂であり、前記導体が一体成形により固定されてている。
この構成によれば、前記導体が前記ケースに一体成形により固定されているため、導体とケースとを高精度に位置決めできる。
また、この構成によれば、前記ケースは、前記収容空間内に前記磁気センサを挿入可能な前記第１の開口部を備えているため、前記導体と前記ケースとを一体成形した後に、前記磁気センサを前記ケース内に挿入できる。

好適には本発明の電流センサの前記蓋磁気シールドは、前記蓋に一体成形により固定されている。
この構成によれば、前記蓋磁気シールドが前記蓋に一体成形により組み込まれているため、前記蓋磁気シールドと前記蓋とを高精度に位置決めできる。

好適には本発明の電流センサは、前記導体に対して前記蓋と反対側に、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する。
この構成によれば、前記導体に対して前記蓋と反対側からのノイズとなる外来磁界の影響を抑制して、被検出対象の前記導体の磁界を高精度に検出できる。

好適には本発明の電流センサの前記導体は、前記ケース内に少なくとも一つの屈曲と、前記屈曲部の一方の側に位置する第１の導体と、前記屈曲部の他方の側に位置する第２の導体とを有し、前記ケースの前記位置決め部は、前記第１の導体の第１の移動方向における移動を規制する第１の規制部と、前記第２の導体の第２の移動方向における移動を規制する第２の規制部とを有する。
この構成によれば、前記導体の方向を変えることができると共に、前記第１の移動方向および前記第２の移動方向における前記導体の移動を規制でき、導体の位置決めを容易にできる。

好適には本発明の電流センサの前記蓋の前記第２の開口部は、前記導体の一端の端子電極を前記ケースの外側に露出する構成を有し、前記ケースは、前記導体の前記一端とは反対側を当該ケースの外側に位置させるための第３の開口部を有する。
この構成によれば、前記蓋と前記ケースとで形成される収容空間とその外側とを２か所で連通でき、前記導体の一端と、その反対側を前記収容空間の外側に位置させることができる。

好適には本発明の電流センサの位置決め部は、前記導体の一端部と係合した導電性の筒状のナットを収容して固定する第４の開口部を有し、前記ナットは、相手側端子を前記導体と電気的に接触させるための端子電極の一部を構成する。
この構成によれば、導電性の筒状のナットが前記導体の一端部と共に電極の一部を構成するようになり、導体の一端部と相手側端子との接触面積を増やして、接合部の電気抵抗を小さくできる。

好適には本発明の電流センサは、複数の前記導体と、前記被測定電流の各々に対応して設けられ、前記被測定電流が発生する誘導磁界を測定する複数の前記磁気センサと、前記複数の磁気センサを搭載する回路基板とを有し、前記第１の開口部は、前記回路基板を前記収容空間内に挿入可能な形状を有している。
この構成によれば、多相の導体に適用可能である。

好適には本発明の電流センサの前記蓋の前記第２の開口部および前記ケースの前記位置決め部の前記外縁部は、前記蓋に直交する方向から見た平面視において同じ凹多角形であり、前記位置決め部は前記第２の開口部に嵌合されている。
この構成によれば、ケースに対して蓋が動き難くでき、両者の相対的な位置精度を高めることができる。

好適には本発明の電流センサの前記凹多角形の複数の頂点の内角は、約９０度又は約２７０度である。
この構成によれば、前記凹多角形の複数の頂点の内角が９０度未満や、２７０度より大きい角だと、先端より根元が狭くなるので、破損しやすい。９０度又は２７０度であれば、位置精度が高まり、かつ、破損し難くすることができる。

好適には本発明の電流センサの前記位置決め部は、前記蓋と係合し、前記蓋の面方向における前記蓋の移動を規制する前記面方向と直交する方向における段差を備えた段差部を有する。
この構成によれば、蓋の厚み方向の段差部によっても、さらに蓋の面方向における移動を抑制でき、高精度な位置決めが可能になる。

本発明によれば、導体、磁気センサおよび磁気シールドとの位置決めを高精度にでき、被測定電流を高精度に測定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は図１に示す蓋を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７は蓋磁気シールド２１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８は、本発明の実施形態の電流センサのＺ２方向から見た正面図である。 図９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１０は、図１に示す位置決め部の電極収容部の形状を説明するための図である。 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、図１に示す電流センサの導体の外観斜視図である・ 図１３は、第１の端子電極、蓋磁気シールドおよび電極収容部の位置関係を説明するための図である。 図１４は、蓋および蓋磁気シールドを外した状態の電流センサの外観斜視図である。 図１５は、本発明の実施形態の第１の端子電極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、図６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７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。

電流センサ１は、被測定電流が流れる導体２９と、被測定電流が発生する誘導磁界を測定する磁気センサ２７と、導体２９と磁気センサ２７とが位置決めされた状態で収容され、収容空間８内に磁気センサ２７を挿入可能な第１の開口部９を備えたケース１３と、ケース１３の第１の開口部９を覆い、導体２９をケース１３の外側に連通させるための第２の開口部４１を備えた絶縁性の蓋１１と、蓋１１に位置決めされた蓋磁気シールド２１とを有する。
ここで、ケース１３は、蓋１１の前記第２の開口部４１と係合して位置決めされる外縁部５１ａを備えた位置決め部５１を有する。

電流センサ１では、蓋１１の第２の開口部４１とケース１３の位置決め部５１の外縁部５１ａとの係合により、簡単な構成で蓋１１とケース１３とが高精度に位置決めされる。ここで、導体２９および磁気センサ２７はケース１３に位置決めされており、蓋磁気シールド２１は蓋１１に位置決めされているので、導体２９、磁気センサ２７および蓋磁気シールド２１とが高精度に位置決めでき、隣接導体の磁界の影響を抑制して、被検出対象の導体２９の磁界を高精度に検出できる。

図１〜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、第１の開口部９を介して回路基板２５および磁気センサ２７が挿入され、位置決めされて固定される。

以下、電流センサ１の構成を詳細に説明する。
図３、図５、図６および図７に示すように、蓋１１には底面側に露出するように６個の蓋磁気シールド２１が一体成形によって組み込まれている。蓋磁気シールド２１は、空気より透磁率が高い。
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第２の開口部４１が形成されている。
第２の開口部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。

第２の開口部４１のＸ１−Ｘ２方向両側には、それぞれＹ１−Ｙ２方向に沿って３つの蓋磁気シールド２１が組み込まれている。蓋１１は絶縁性の部材で構成されている。
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の第２の開口部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〜図７に示すように、第２の開口部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。
第２の開口部４１は、Ｙ１−Ｙ２方向に沿った中心軸Ｌ１に対してＸ１，Ｘ２方向の側のそれぞれに、Ｘ１．Ｘ２方向の複数の凸部４１ａおよび凹部４１ｂを有する。
凸部４１ａおよび凹部４１ｂのＹ１―Ｙ２方向の位置は、Ｘ１側とＸ２側とでは異なる。

図４に示すように、蓋１１の上記凹多角形の複数の頂点の内角は、約９０度又は約２７０度である。
上記凹多角形の複数の頂点の内角が９０度未満や、２７０度より大きい角だと、先端より根元が狭くなるので、破損しやすい。上述したように、蓋１１の凹多角形の頂点の内角が９０度又は２７０度であれば、位置精度が高まり、かつ、破損し難くすることができる。

図８は、電流センサ１のＺ２方向から見た正面図である。図９は、電流センサ１のケース１３の外観斜視図である。
図８および図９に示すように、位置決め部５１は、ケース１３の底面から蓋１１に向けて突き出ている。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。
ケース１３の位置決め部５１の蓋１１側の外縁部５１ａは、第２の開口部４１と同じ凹多角形であり、第２の開口部４１内に嵌合される。
外縁部５１ａは、図４に示す第２の開口部４１の凸部４１ａと嵌め合う凹部５１ａ１と、凹部４１ｂと嵌め合う凸部５１ａ２とを有する。

蓋１１の第２の開口部４１と、位置決め部５１の外縁部５１ａとの間に、測定精度に与えない程度の微小な隙間(各種寸法等にもよるが例えば０．１ｍｍ以下)を設けて、ケース１３に蓋１１を取り付けやすくしても良い。

図１に示すように、外縁部５１ａのＺ１側の端面５１ｃは、蓋１１のＺ１側の表面１１ａに比べてＺ１方向に突き出ている。端面５１ｃは、蓋１１の上面より高い必要は無い。
６つの位置決め部５１は、Ｙ１−Ｙ２方向の直線状に位置する。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。本次では、６相を例示するが、相の数は任意である。

図１０は、図１に示す位置決め部５１の電極収容部５１ｄの形状を説明するための図である。
電極収容部５１ｄは、Ｚ２方向から見た平面視において、Ｙ１−Ｙ２方向に対して所定の角度を形成する第１の辺５１１と、Ｘ１−Ｘ２方向に延在する第２の辺５１２とを有する。
第１の辺５１１は、一方側で隣接する位置決め部５１の第１の辺５１１と平行である。

電極収容部５１ｄの第２の辺５１２は、他方側で隣接する位置決め部５１の第２の辺５１２と平行である。
電極収容部５１ｄは、一端が第１の辺５１１の一端、他端が第２の辺５１２の一端となり、Ｙ１−Ｙ２方向に延在する第３の辺５１３を有する。
第１の辺５１１、第２の辺５１２および第３の辺５１３と、導電性で円筒形状のナット２３の第４の開口部２３ａの中心との距離が等しい。

電極収容部５１ｄは、一端が前記第１の辺５１１の他端となり、Ｘ１−Ｘ２方向に延在する平行な第４の辺５１４を有する。
電極収容部５１ｄは、第４の辺５１４の他端と、第２の辺の他端５１２とを結びＹ１−Ｙ２方向に延在する第５の辺５１５を有する。

電極収容部５１ｄには、導体２９の第１の端子電極２９ａがＺ１表面側において面一になるように位置している。
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、ケース１３には、ケース磁気シールド３１が一体成形により組み込まれている。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９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と反対側をケース１３の外側に位置させるために、第１の端子電極２９ａを連通する６つの第３の開口部１３ａが形成されている。

位置決め部５１は、蓋１１と係合し、蓋１１の面方向（Ｘ−Ｙ）における蓋１１の移動を規制する面方向と直交する方向（Ｚ方向）の段差を備えた段差部５１ｆを有する。段差部５１ｆを設けたことで、蓋１１とケース１３との高さ方向（Ｚ１−Ｚ２方向）の位置精度を高めることができる。

図１２は、導体２９の外観斜視図である・
図１２に示すように、導体２９は、一端部に第１の端子電極２９ａ、他端部に第２の端子電極２９ｂを有する。
導体２９は、屈曲部２９ｃを有する。導体２９の屈曲部２９ｃに対して第１の端子電極２９ａ側が第１の導体２９ｄ、屈曲部２９ｃに対して第２の端子電極２９ｂが側が第２の導体２９ｅとなる。
第１の導体２９ｄはＺ１−Ｚ２方向に延在し、第２の導体２９ｅはＸ１−Ｘ２方向に延在している。
また、第１の端子電極２９ａの中央には孔２９ａ１が形成されている。

導体２９の第１の端子電極２９ａは、Ｚ２方向から見た平面視において、Ｙ１−Ｙ２方向に対して所定の角度を形成する第１の辺２９１と、Ｘ１−Ｘ２方向に延在する第２の辺２９２とを有する。
第１の辺２９１は、一方側で隣接する導体２９の第１の辺２９１と平行である。

第１の端子電極２９ａの第２の辺２９２は、他方側で隣接する導体２９の第２の辺２９２と平行である。
第１の端子電極２９ａは、一端が第１の辺２９１の一端、他端が第２の辺２９２の一端となり、Ｙ１−Ｙ２方向に延在する第３の辺２９３を有する。
第１の辺２９１、第２の辺２９３および第３の辺２９３と、導電性で円筒形状のナット２３の中心との距離が等しい。

第１の端子電極２９ａは、一端が前記第１の辺２９１の他端となり、Ｘ１−Ｘ２方向に延在する平行な第４の辺２９４を有する。
第１の端子電極２９ａは、第４の辺２９４の他端と、第２の辺の他端２９２とを結びＹ１−Ｙ２方向に延在する第５の辺２９５を有する。

第１の端子電極２９ａの第１の辺２９１、第２の辺２９２、第３の辺２９３、第４の辺２９４および第５の辺２９５は、電極収容部５１ｄの第１の辺５１１、第２の辺５１２、第３の辺５１３、第４の辺５１４および第５の辺５１５と対向して係合している。
第１の端子電極２９ａは、導体２９をケース１３に一体成形で組み込む際に、電極収容部５１ｄ内に固定される。

第１の端子電極２９ａには、引出配線が固定されるが、各相の引出配線は、対応する相の上に位置するように配線されるとが好ましい。これにより、隣接する相の電流による影響を小さくできる。

本実施形態では、図８等に示すように、導体２９の第１の端子電極２９ａを先細にしないで矩形状にして横並びとした場合に比べて、Ｙ１−Ｙ２に方向の距離を短くできるい。そのため、外来磁場の影響を悪化させることなく電流センサ１の小型化が可能になると共に、同じサイズの場合に電極の間隔を長くできる。

第１の導体２９ｄは、図１１に示すようにケース１３の第１の規制部１３ｂによってＸ１−Ｘ２方向の移動が規制されている。
また、第２の導体２９ｅは、ケース１３の第２の規制部１３ｃによってＺ１−Ｚ２方向の移動が規制されている。

図１２に示すように、第１の端子電極２９ａは、中央付近に孔２９ａ１を有する。
また、図１０および図１３に示すように、電極収容部５１ｄの凹部の底面には孔５１ｄ１が形成されている。
図１１および図１３に示すように、孔５１ｄ１には導電性で円筒形状のナット３３が当接している。ここで、孔５１ｄ１とナット３３とでは中心軸が一致している。
一直線状に位置する６つの導体２９の第１の端子電極２９ａの孔２９ａ１と、一直線状に位置する６つのナット３３とではそれぞれ中心軸が一致している。

図１４は、蓋１１および蓋磁気シールド２１を外した状態の電流センサ１の外観斜視図である。
図９および図１４に示すように、ケース１３の複数の固定部１３ｅに、ボス２５ａによって回路基板２５が位置決めされて固定されている。

回路基板２５の導体２９側には、導体２９に対応する位置にそれぞれ磁気センサ２７が固定されている。なお、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。

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。

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に固定される。

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。
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１３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。

次に、図１４に示すように、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の第２の開口部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、第２の開口部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。

以上説明したように、電流センサ１によれば、蓋１１の第２の開口部４１と、ケース１３の位置決め部５１との嵌合（係合）により、簡単な構成で蓋１１とケース１３とが高精度に位置決めされる。ここで、導体２９は、回路基板２５、磁気センサ２７はケース１３に位置決めされており、蓋磁気シールド２１は蓋１１に位置決めされているので、導体２９、磁気センサ２７および蓋磁気シールド２１とを高精度に位置決めでき、隣接導体の磁界の影響を抑制して、被検出対象の導体２９の磁界を高精度に検出できる。また、振動は衝撃等による特性劣化を抑えることができる。また、小型化が可能である。

また、電流センサ１では、導体２９がケース１３に一体成形により固定されているため、導体２９とケース１３とを高精度に位置決めできる。
また、電流センサ１では、ケース１３は、収容空間内に磁気センサ２７を搭載した回路基板２５を挿入可能な第１の開口部９を備えているため、導体２９とケース１３とを一体成形した後に、回路基板２５をケース１３内に挿入できる。

また、電流センサ１では、蓋磁気シールド２１が蓋１１に一体成形により組み込まれているため、蓋磁気シールド２１と蓋１１とを高精度に位置決めできる。

また、電流センサ１では、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を高精度に位置決めして、ケース１３の底部側からのノイズとなる外来磁界の影響を抑制して、導体２９の磁界を高精度に検出できる。

また、電流センサ１では、図１２に示すように、屈曲部２９ｃを設けることで、導体２９の方向を変えることができると共に、図１１に示すように、ケース１３の第１の規制部１３ｂによって導体２９のＸ１−Ｘ２方向の移動を規制し、第２の規制部１３ｃによって導体２９のＺ１−Ｚ２方向の移動を規制できる。

電流センサ１では、蓋１１とケース１３とで形成される収容空間とその外側とを２か所（第２の開口部４１および第３の開口部１３ａ）で連通でき、導体２９の一端と、その反対側を収容空間の外側に位置させることができる。

電流センサ１では、上述したように。導電性の筒状のナット２３の中心軸と導体２９の第１の端子電極２９ａの孔２９ａ１の中心軸とが一致しており、両者が接触している。そのため、ナット２３が第１の端子電極２９ａの一部を構成するようになり、第１の端子電極２９ａと相手側端子との接触面積を増やして、接合部の電気抵抗を小さくできる。
また、複数のナット２３は、直線状に等間隔で設けられているため、ナット２３の位置決めが容易であり、製造工程を容易にできると共に、位置決め精度を高めることができる。

また、電流センサ１では、導体２９の第１の端子電極２９ａは、一端が第１の辺２９１の一端、他端が第２の辺２９２の一端となる第３の辺２９３を有する。そして、第１の辺２９１、第２の辺２９２および第３の辺２９３と、ナット２３の第４の開口部２３ａの中心との距離が等しい。そのため、ナット２３の第４の開口部２３ａの中心を第１の端子電極２９ａの孔２９ａ１の中心近くに位置させることができ、第１の端子電極２９ａの電気的特性を良好にできる。

電流センサ１では、上述したように、蓋１１の第２の開口部４１と、ケース１３の位置決め部５１の外縁部５１ａとを凹多角形にし、両者を嵌合したことでＸ−Ｙ方向において、蓋１１とケース１３とが相対的に動き難くでき、両者の相対的な位置精度を高めることができる。

ところで、上記記凹多角形の複数の頂点の内角が９０度未満や、２７０度より大きい角だと、先端より根元が狭くなるので、破損しやすい。電流センサ１では、上記凹多角形の内角を９０度又は２７０度にしたことで、位置精度が高まり、かつ、破損し難くすることができる。

電流センサ１では、位置決め部５１が段差部５１ｆを有することで、蓋１１とケース１３との高さ方向（Ｚ１−Ｚ２方向）の位置精度を高めることができる。

また、電流センサ１では、図８および図１２に示すＹ１−Ｙ２方向（直線方向）に対して９０°以外の所定の角度を形成する第１の辺２９１と、当該直線方向と略直交する第２の辺２９２とを有する。ここで、第１の辺２９１は、当該直線方向における一方側で隣接する第１の端子電極２９ａの第１の辺２９１と平行である。そのため、また、複数の第１の端子電極２９ａの形状を同一にすることが可能であり、電気的抵抗等の特性を均一にできる。

また、電流センサ１では、第１の端子電極２９ａの第２の辺２９２は、第１の辺２９１とは他方側で隣接する第１の端子電極２９ａの第２の辺２９２と平行である。そのため、第１の辺２９１を上記直線方向と直交させた場合の導体の幅Ｌ１（図１５Ａ）と比較して、隣接する導体２９が直線方向で重なり合うため、その分、上記直線方向における導体２９の幅（第５の辺２９５）の長さＬ２を長くでき（図１５Ｂ）、電気抵抗を低く保ちながら小型化が図れる。すなわち。図１５Ａ，図１５Ｂにおいて、Ｌ２＞Ｌ１とできる。また、複数の第１の端子電極２９ａの形状を同一にすることが可能であり、電気的抵抗等の特性を均一にできる。

また、第１の端子電極２９ａは、導体２９の蓋１１側の一端部を折り曲げて形成されている。そのため、第１の端子電極２９ａを簡単な工程で形成できる。また、導線２９を折り曲げる位置（第５の辺２９５）では、導線２９の幅が一定なので、折り曲げ精度を高めることができる。
また、電流センサ１では、複数の第１の端子電極２９ａは一直線状に設けられている。そのため、電流センサ１によれば、導体２９の位置決めが容易になり、製造工程を簡単にできる。

また、電流センサ１の第１の端子電極２９ａは、一端が第１の辺２９１の他端となり、第２の辺２９２と平行な第４の辺２９４と、第４の辺２９４の他端と第２の辺２９２の他端とを結び第３の辺２９３と平行であり第３の辺２９３より長い第５の辺２９５を有する。ここで、第５の辺２９５は、第３の辺２９３に比べてナット３３の中心から遠い位置にある。そんため、複数の第１の端子電極２９ａを上記直線方向において小さい領域に効率的に配置できる。

また、電流センサ１では、第１の端子電極２９ａの数は６個、すなわち偶数個である。そのため、一直線状に配置した複数の第１の端子電極２９ａの両端が第２の辺２９２となり、一直線状の直線方向に直交させることができ、第１の端子電極２９ａを配置するスペース効率を高めることができる。

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、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、図１２に示すように屈曲部２９ｃを有する導体２９を例示したが屈曲部の有無、並びに屈曲部の数は限定されない。

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…第１の開口部
１１…蓋
４１…第２の開口部
１３…ケース
５１…位置決め部
５１ａ…外縁部
５１ｃ…端面
５１ｄ…電極収容部
５１ｆ…段差部
５１１…第１の辺
５１２…第２の辺
５１３…第３の辺
５１４…第４の辺
５１５…第５の辺
２１…蓋磁気シールド
２３…ナット
２３ａ…第４の開口部
２５…回路基板
２７…磁気センサ
２９…導体
２９ａ…第１の端子電極
２９ａ１…孔
２９ｂ…第２の端子電極
２９ｄ…第１の導体
２９ｅ…第２の導体
２９１…第１の辺
２９２…第２の辺
２９３…第３の辺
２９４…第４の辺
２９５…第５の辺
３１…ケース磁気シールド

Claims (10)

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が位置決めされた状態で収容され、収容空間内に前記磁気センサを挿入可能な第１の開口部を備えたケースと、
   前記ケースの前記第１の開口部を覆い、前記導体を前記ケースの外側に連通させるための第２の開口部を備えた絶縁性の蓋と、
   前記蓋に位置決めされた蓋磁気シールドと、
   を有し、
   前記ケースは、前記蓋の前記第２の開口部と係合して位置決めされる外縁部を備えた位置決め部を有し、
   前記外縁部と接する前記位置決め部の端面が、前記第２の開口部から外側に露出しており、
   位置決め部は、前記導体の一端部と係合した導電性の筒状のナットを収容して固定する第４の開口部を有し、
   前記ナットは、相手側端子を前記導体と電気的に接触させるための端子電極の一部を構成する
   電流センサ。
2. 前記ケースは、樹脂であり、前記導体が一体成形により固定されている
   請求項１に記載の電流センサ。
3. 前記蓋磁気シールドは、前記蓋に一体成形により固定されている
   請求項１または請求項２に記載の電流センサ。
4. 前記導体に対して前記蓋と反対側に、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する
   請求項１〜３のいずれかに記載の電流センサ。
5. 前記導体は、前記ケース内に少なくとも一つの屈曲と、前記屈曲部の一方の側に位置する第１の導体と、前記屈曲部の他方の側に位置する第２の導体とを有し、
   前記ケースの前記位置決め部は、前記第１の導体の第１の移動方向における移動を規制する第１の規制部と、前記第２の導体の第２の移動方向における移動を規制する第２の規制部とを有する
   請求項１〜４のいずれかに記載の電流センサ。
6. 前記蓋の前記第２の開口部は、前記導体の一端の端子電極を前記ケースの外側に露出する構成を有し、
   前記ケースは、前記導体の前記一端とは反対側を当該ケースの外側に位置させるための第３の開口部を有する
   請求項１〜５のいずれかに記載の電流センサ。
7. 複数の前記導体と、
   前記被測定電流の各々に対応して設けられ、前記被測定電流が発生する誘導磁界を測定する複数の前記磁気センサと、
   前記複数の磁気センサを搭載する回路基板と
   を有し、
   前記第１の開口部は、前記回路基板を前記収容空間内に挿入可能な形状を有している
   請求項１〜６のいずれかに記載の電流センサ。
8. 前記蓋の前記第２の開口部および前記ケースの前記位置決め部の前記外縁部は、前記蓋に直交する方向から見た平面視において同じ凹多角形であり、
   前記位置決め部は前記第２の開口部に嵌合されている
   請求項１〜７のいずれかに記載の電流センサ。
9. 前記凹多角形の複数の頂点の内角は、約９０度又は約２７０度である
   請求項８に記載の電流センサ。
10. 前記位置決め部は、前記蓋と係合し、前記蓋の面方向における前記蓋の移動を規制する前記面方向と直交する方向における段差を備えた段差部を有する
    請求項１〜９のいずれかに記載の電流センサ。

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