DE112021003025T5 - Stromsensor - Google Patents

Abstract

Ein Stromsensor gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Sammelschiene, durch die ein Messstrom fließt; eine Mutter, mit der die Sammelschiene und ein externer Anschluss miteinander in Kontakt gebracht und aneinander befestigt sind; einen magnetischen Sensor, der in der Lage ist, ein Magnetfeld zu erfassen, das erzeugt wird, wenn ein Strom durch die Sammelschiene fließt; ein Gehäuseelement mit einem Aufnahmebereich, in dem der magnetische Sensor untergebracht ist, wobei das Gehäuseelement die Sammelschiene und die Mutter im Inneren abdichtet; und ein Abdeckelement, das über dem Aufnahmebereich vorgesehen ist. Das Gehäuseelement weist einen offenen Teil auf, in dem ein Abschnitt der Mutter exponiert ist. Der offene Teil ist mit einem isolierenden Schutzelement abgedeckt. Daher wird verhindert, dass Späne, die beim Einschrauben einer Schraube zum Befestigen eines externen Anschlusses in die Mutter entstehen, auf die Außenseite des Stromsensors fallen.

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stromsensor, der dazu eingerichtet ist, einen Messstrom, der von einem magnetischen Feld erzeugt wird, wenn der Messstrom durch eine Sammelschiene fließt, zu erfassen.
• Stand der Technik
• Ein von PTL 1 offenbarter Stromsensor beinhaltet ein Gehäuse, in dem ein Leiter und ein magnetischer Sensor relativ zueinander positioniert sind und der eine erste Öffnung aufweist, durch die der magnetische Sensor in einen Aufnahmeraum einsetzbar ist, einen isolierenden Deckel, der die erste Öffnung abdeckt und eine zweite Öffnung aufweist, durch die sich der Leiter zur Außenseite des Gehäuses hin erstreckt, sowie eine magnetische Abschirmung des Deckels, die auf dem Deckel angeordnet ist. Das Gehäuse beinhaltet einen Positionierungsabschnitt, mit einem äußeren Rand, der im Eingriff mit der zweiten Öffnung des Deckels ist und an dem das Gehäuse positioniert wird. Der Positionierungsabschnitt weist eine Öffnung auf, in der eine zylindrische, leitende Mutter, die mit einem Ende des Leiters im Eingriff ist, platziert und befestigt ist. Die Mutter bildet einen Teil einer Anschlusselektrode aus, über die der Leiter mit einer Gegenklemme in elektrischen Kontakt gebracht wird. Die Mutter ist ganzheitlich in dem Gehäuse eingegossen, so dass sie in einem elektrodenaufnehmenden Bereich des Positionierungsabschnitts des Gehäuses platziert wird, wo die Mutter elektrisch mit dem einen Ende des Leiters gekoppelt ist.
• Zitierliste
• Patentliteratur
• PTL 1: Japanisches Patent Nr. 6402089
• Zusammenfassung der Erfindung
• Technisches Problem
• In dem von der PTL 1 offenbarten Stromsensor jedoch muss die Mutter in dem Prozess des ganzheitlichen Eingießens bzw. Formens der Mutter und des Gehäuses mit einem Haltestift oder Ähnlichem gehalten werden, um sicher mit dem einen Ende des Leiters elektrisch gekoppelt zu sein. Deshalb ist, nach dem Abschließen des Gießprozesses, der Teil, in dem der Haltestift in Kontakt war, exponiert. In solch einem Fall können Späne, die erzeugt werden, wenn eine Schraube zum Befestigen eines externen Anschlusses in die Mutter geschraubt wird, zur Außenseite des Stromsensors fallen und Probleme verursachen. Darüber hinaus, wenn solch ein Stromsensor mit einem exponierten Teil verschickt und verwendet wird, kann irrelevante Materie durch den exponierten Teil in dem Stromsensor aufgenommen werden und ermöglichen, dass Strom durch einen isolierenden Bereich fließt, was in einem Versagen der Isolierung resultiert.
• Anstatt die Mutter durch Insert Molding in das Gehäuse zu formen, kann ein Abschnitt des Leiters (Sammelschiene), an dem ein externer Anschluss angeschlossen werden soll, aus dem Gehäuse herausragen, um an dem externen Anschluss befestigt zu werden. Beim Prozess der Befestigung des externen Anschlusses am Leiter müssen jedoch der Leiter und die Mutter mit Hilfe von Haltevorrichtungen gehalten werden, was die Befestigungsarbeiten kompliziert macht.
• Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stromsensor bereitzustellen, während das Auftreten von Problemen aufgrund von Spänen, die beim Einschrauben einer Schraube in eine Mutter erzeugt werden, verhindert wird, und während das Auftreten von Isolationsversagen unterdrückt wird, indem das Eindringen von irrelevanter Materie in einen Bereich verhindert wird, in dem sich die Mutter befindet. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stromsensor vorzusehen, der es einem externen Anschluss ermöglicht, auf einfache Weise an einer Sammelschiene des Stromsensors befestigt zu werden, ohne die Verwendung von Haltevorrichtungen zum Halten der Sammelschiene und einer Mutter.
• Lösung des Problems
• Um die oben genannten Probleme zu lösen, beinhaltet ein Stromsensor gemäß der vorliegenden Erfindung eine Sammelschiene, durch die ein Messstrom fließt; eine Mutter, mit der die Sammelschiene und ein externer Anschluss miteinander in Kontakt gebracht und aneinander befestigt werden; einen magnetischen Sensor, der in der Lage ist, ein Magnetfeld zu erfassen, das erzeugt wird, wenn ein Strom durch die Sammelschiene fließt; ein Gehäuseelement mit einem Aufnahmebereich, in dem der magnetische Sensor untergebracht werden kann, wobei das Gehäuseelement die Sammelschiene und die Mutter im Inneren abdichtet; und ein Abdeckelement, das über dem Aufnahmebereich vorgesehen ist. Das Gehäuseelement weist einen offenen Teil auf, in dem ein Abschnitt der Mutter exponiert ist. Der offene Teil ist mit einem isolierenden Schutzelement abgedeckt.
• Da der offene Teil durch das Schutzelement abgedeckt ist, wird bei einer solchen Konfiguration verhindert, dass Späne, die beim Einschrauben einer Schraube in die Mutter entstehen, auf die Außenseite des Stromsensors fallen. Außerdem wird verhindert, dass irrelevante Materie/Stoffe durch den offenen Teil in das Innere des Gehäuseelements eindringt oder an einem Bereich um den offenen Teil herum anhaftet. Deshalb wird das Auftreten von Isolationsversagen verhindert.
• In dem Stromsensor gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Schutzelement vorzugsweise integral einstückig an das Abdeckelement (an)geformt.
• Bei einer solchen Konfiguration ist das Schutzelement leicht oberhalb des offenen Teils vorgesehen. Darüber hinaus wird der Herstellungsprozess vereinfacht, da das Schutzelement nicht mehr separat vorbereitet werden muss.
• In dem Stromsensor gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, eine Oberfläche des Gehäuseelements, an der das offene Teil vorgesehen ist, als erste Gegenfläche zu definieren; und eine Oberfläche des Schutzelements, die der ersten Gegenfläche zugewandt ist, als zweite Gegenfläche zu definieren, wobei eine der ersten Gegenfläche und der zweiten Gegenfläche einen Vorsprung aufweist, der einen äußeren Umfang des offenen Teils umgibt, wenn in eine Richtung betrachtet, in der die erste Gegenfläche und die zweite Gegenfläche einander zugewandt sind, während die andere der ersten Gegenfläche und der zweiten Gegenfläche eine Vertiefung aufweist, die mit dem Vorsprung in Eingriff gebracht werden kann. Bei einer solchen Konfiguration bildet ein Spalt, der zwischen dem Vorsprung und der Vertiefung, die miteinander in Eingriff sind, erzeugt werden kann, eine Labyrinthstruktur, die das Eindringen und Auslaufen von irrelevanter Materie (einschließlich Flüssigkeit) verhindert. Darüber hinaus ist das Schutzelement leicht an dem Gehäuseelement befestigbar, was die Effizienz der Herstellung erhöht.
• Beim Stromsensor gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass sich der Vorsprung und die Vertiefung jeweils an einer ebenen Fläche befinden, die in einer entsprechenden der ersten und zweiten Gegenfläche beinhaltet ist.
• In einer solchen Konfiguration bilden der Vorsprung und die Vertiefung eine kompliziertere Labyrinthstruktur aus, die das Eindringen und Austreten von irrelevanter Materie sicher verhindert.
• In dem Stromsensor gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die erste Gegenfläche den Vorsprung aufweist, während die zweite Gegenfläche die Vertiefung aufweist.
• In einer solchen Konfiguration wird, da das Gehäuseelement den Vorsprung aufweist, der den äußeren Umfang des offenen Teils umgibt, das Eindringen von irrelevanter Materie in den offenen Teil verhindert, bevor das Schutzelement an dem Gehäuseelement befestigt ist. Darüber hinaus ist eine ausreichende Dicke des Umfangs des offenen Teils vorgesehen. Deshalb kann die Mutter mit erhöhter Festigkeit befestigt werden.
• In dem Stromsensor gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der offene Teil eine Aussparung aufweist, die in Richtung einer Innenseite des Gehäuseelements hin vertieft ist und in der die Mutter platziert wird, wobei die Aussparung mit einem Dichtungsmaterial abgedichtet ist, das als das Schutzelement dient, das den offenen Teil abdeckt.
• Bei einer solchen Konfiguration ist der offene Teil sicher durch das Dichtungsmaterial abgedeckt. Darüber hinaus wird die Form des Abdeckelements vereinfacht. Deshalb wird der Herstellungsprozess des Abdeckelements vereinfacht.
• In dem Stromsensor gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der magnetische Sensor auf einem Substrat vorgesehen ist, das sich innerhalb des Gehäuseelements befindet, und dass das Substrat und das Abdeckelement mit Schrauben an dem Gehäuseelement befestigt sind, die von dem Substrat und dem Abdeckelement gemeinsam genutzt werden.
• Bei einer solchen Konfiguration werden die Positionierung des magnetischen Sensors relativ zur Sammelschiene und die Positionierung des Schutzelements relativ zum offenen Teil gleichzeitig/simultan und präzise erzielt. Folglich werden Messfehler aufgrund von Variationen in den Positionen der relevanten Elemente reduziert.
• Vorteilhafte Effekte der Erfindung
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird verhindert, dass Späne, die beim Einschrauben einer Schraube in die Mutter zur Befestigung eines externen Anschlusses erzeugt werden, nach Außen fallen, und das Auftreten von Isolationsversagen wird unterdrückt, weil das Eindringen von irrelevanter Materie in den Bereich, in dem die Mutter angeordnet ist, verhindert wird.
• Figurenliste
• [1] 1 beinhaltet Abbildungen (a) und (b), die perspektivischen Ansichten sind, die eine Konfiguration eines Stromsensors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
• [2] 2 beinhaltet eine Abbildung (a), die eine Draufsicht des Stromsensors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, und eine Abbildung (b), die eine Unteransicht des in Abbildung (a) dargestellten Stromsensors ist.
• [3] 3 ist eine Explosionsansicht des Stromsensors gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• [4] 4 stellt einen Schnitt dar, der entlang der in 2(a) vorgesehenen Linie S1-S1' genommen ist.
• [5] 5 ist eine Vergrößerung eines Teils von 4 und stellt einen offenen Teil und Elemente drumherum dar.
• [6] 6 ist eine Vergrößerung des Teils von 4 und stellt den offenen Teil und Element drum herum mit einem Abdeckelement, das separat von einem Gehäuseelement ist, dar.
• [7] 7 stellt einen Schnitt eines Gehäuseelements gemäß einer Modifikation an eine Position dar, die der in 5 und 6 dargestellten Position entspricht.
• [8] 8 beinhaltet Abbildungen (a) und (b), die perspektivische Ansichten sind, die eine Konfiguration eines Stromsensors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
• [9] 9 ist eine Unteransicht des Stromsensors gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• [10] 10 ist eine Draufsicht des Stromsensors gemäß der zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• [11] 11 beinhaltet Diagramme (a) und (b), die eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines Abdeckelements sind, das in dem Stromsensor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ist.
• [12] 12 stellt den Stromsensor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
• [13] 13 stellt einen Schnitt entlang der in 9 vorgesehenen Linie A-A dar.
• Beschreibung von Ausführungsformen
• Ein Stromsensor 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Die Zeichnungen sind jeweils mit einem XYZ-Koordinatensystem als Referenzkoordinatensystem versehen. In der folgenden Beschreibung wird die Z1-Z2-Richtung als die oben-nach-unten-Richtung bezeichnet, die X1-X2-Richtung wird als die vorne-nach-hinten-Richtung (Breitenrichtung) bezeichnet, und die Y1-Y2-Richtung wird als die Seite-zu-Seite-Richtung (Längsseitenrichtung) bezeichnet. Die X1-X2-Richtung und die Y1-Y2-Richtung sind senkrecht zueinander. Eine XY-Ebene, die sich in X1-X2-Richtung und in Y1-Y2-Richtung erstreckt, steht senkrecht auf der Z1-Z2-Richtung. Die Betrachtung eines Elements von der oberen Seite (Z1-Seite) zur unteren Seite (Z2-Seite) hin wird gelegentlich auch als „Draufsicht“ bezeichnet.
• 1 beinhaltet die Abbildungen (a) und (b), die als perspektivische Ansichten eine Konfiguration des Stromsensors 10 gemäß der ersten Ausführungsform zeigen: Abbildung (a) zeigt eine obere Vorderseite und Abbildung (b) zeigt eine untere Seite. 2 beinhaltet Abbildung (a), die eine Draufsicht auf den Stromsensor 10 ist, und Abbildung (b), die eine Untersicht des Stromsensors 10 zeigt. 3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Stromsensors 10. In 3 sind Schrauben 64 zur Sicherung eines Abdeckelements 60, Abschirmungen und einige andere Elemente nicht abgebildet.
• 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie S1-S1', wie sie in 2 (a) vorgesehen ist. 5 ist eine Vergrößerung eines Teils von 4 und zeigt einen zweiten offenen Teil 52 und relevante Elemente drumherum. 6 zeigt den Teil, der 5 entspricht, mit dem Abdeckelement 60, das separat von einem Gehäuseelement 50 ist.
• Wie in 3 dargestellt, beinhaltet der Stromsensor 10 drei Sammelschienen 21, 22 und 23; drei Muttern 31, 32 und 33; das Gehäuseelement 50; das Abdeckelement 60; und ein Substrat 70. Die drei Muttern 31, 32 und 33 sind für die jeweiligen Sammelschienen 21, 22 und 23 vorgesehen. Darüber hinaus beinhaltet der Stromsensor 10, wie in 4 dargestellt, einen magnetischen Sensor 40 und drei Paare von Abschirmelementen 55 und 65. Das Gehäuseelement 50 weist den offenen Teil 52 auf. Während sich die vorliegende Ausführungsform auf eine Konfiguration bezieht, die drei Sammelschienen 21, 22 und 23 beinhaltet, zu denen drei Muttern und drei Paare von Abschirmelementen vorgesehen sind, kann die Anzahl der Sammelschienen entsprechend den Spezifikationen des Stromsensors oder anderen relevanten Faktoren auf einen beliebigen Wert festgelegt sein.
• Wie in 4 dargestellt, ist die zweite Sammelschiene 22 eine Metallplatte, die im Wesentlichen senkrecht gebogen ist und dadurch einen Verlängerungsabschnitt 22a und einen Sicherungsabschnitt 22b aufweist. Der Verlängerungsabschnitt 22a erstreckt sich von dem Gehäuseelement 50 nach unten. Der Sicherungsabschnitt 22b erstreckt sich in der vorne-nach-hinten-Richtung (X1-X2-Richtung) und ist in dem Gehäuseelement 50 abgedichtet. Der Sicherungsabschnitt 22b weist ein Einsetzloch 22h auf, das sich durch den Sicherungsabschnitt 22b in der Dickenrichtung (die oben-nach-unten-Richtung: die Z1-Z2-Richtung) erstreckt. Wie in 1 (b), 2 (b) und 4 dargestellt, weist das Gehäuseelement 50 eine Unterseite 50u auf, in der Aussparungen 50r so vorgesehen sind, dass sie nach oben hin vertieft sind. Das Einsetzloch 22h ist in einer entsprechenden Aussparung 50r nach außen hin exponiert und ermöglicht den Anschluss eines externen Anschlusses (nicht abgebildet).
• Die erste Sammelschiene 21 und die dritte Sammelschiene 23 sind ebenfalls jeweils eine Platte aus dem gleichen Metall wie die zweite Sammelschiene 22 mit der gleichen Dicke und Breite wie die zweite Sammelschiene 22. Die Platte ist im Wesentlichen rechtwinklig gebogen. Somit weisen die erste Sammelschiene 21 und die dritte Sammelschiene 23 jeweils Verlängerungsabschnitte 21a und 23a und jeweils Sicherungsabschnitte 21b und 23b auf. Wie bei der zweiten Sammelschiene 22 erstrecken sich die Verlängerungsabschnitte 21a und 23a von dem Gehäuseelement 50 nach unten, und die Sicherungsabschnitte 21b und 23b erstrecken sich in der vorne-nach-hinten-Richtung und sind in dem Gehäuseelement 50 abgedichtet/versiegelt/verschlossen. Das Gehäuseelement 50 weist einen Vorderwandabschnitt 50w auf, in dem sich die Sicherungsabschnitte 21b und 23b in der Seite-zu-Seite-Richtung und voneinander weg erstrecken. Die Sicherungsabschnitte 21b und 23b weisen jeweils Einsetzlöcher 21h und 23h auf, die sich in Dickenrichtung (oben-nach-unten-Richtung) durch die Sicherungsabschnitte 21b und 23b erstrecken. Wie in 1 (b), 2 (b) und 4 dargestellt, sind die Einsetzlöcher 21h und 23h an der Unterseite 50u des Gehäuseelements 50 nach außen hin exponiert.
• Die drei Sammelschienen 21, 22 und 23 erstrecken sich parallel zueinander in der Seite-zu-Seite-Richtung. Die Verlängerungsabschnitte 21a, 22a und 23a weisen dieselbe Breite, dieselbe Dicke und dieselbe Länge auf. Die Sicherungsabschnitte 21b, 22b und 23b weisen dieselbe Breite und dieselbe Dicke auf. Die Einsetzlöcher 21h, 22h und 23h weisen dieselbe Form auf und befinden sich an derselben Position in der vorne-nach-hinten-Richtung.
• Das Gehäuseelement 50 besteht aus einem isolierenden Material und weist in der Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, die in Seite-zu-Seite-Richtung verlängert ist, wie in 2 (a) und (b) dargestellt. Wie in 3 dargestellt, ist ein oberer hinterer Abschnitt des Gehäuseelements 50 eingedrückt, wodurch ein gestufter Abschnitt 50d vorgesehen ist. Am Boden des gestuften Abschnitts 50d ist ein Aufnahmebereich 50b vorgesehen. Der gestufte Abschnitt 50d sieht einen Raum vor, der sich von der oberen Fläche 50a des Vorderwandabschnitts 50w nach unten erstreckt. Der Aufnahmebereich 50b erstreckt sich von der Unterseite des gestuften Abschnitts 50d nach unten und kann den magnetischen Sensor 40 und die relevanten Elemente aufnehmen, die auf der Unterseite des Substrats 70 vorgesehen sind (siehe 4).
• Wie in 3 dargestellt, ist die obere Fläche 50a eine ebene/flache Fläche, die sich in einer XY-Ebene ausbreitet und in der Seite-zu-Seite-Richtung (Y1-Y2-Richtung) in den Vorderwandabschnitt 50w des Gehäuseelements 50 verlängert ist.
• Wie in 3 dargestellt, weist die obere Fläche 50a (eine erste Gegenfläche) des Gehäuseelements 50 drei offene Teile 51, 52 und 53 auf, die in regelmäßigen Abständen in der Seite-zu-Seite-Richtung angeordnet sind. Die offenen Teile 51, 52 und 53 sind jeweils ein vertieftes Teil, das in der Draufsicht eine kreisförmige Form aufweist. Ein Abschnitt jeder der Muttern 31, 32 und 33, die durch Insert Molding in das Gehäuseelement 50 integriert werden, ist in einem entsprechenden der offenen Teile 51, 52 und 53 exponiert. Beim Prozess des Formens des Gehäuseelements 50 zusammen mit den Muttern 31, 32 und 33 werden an den relevanten Positionen in der Form Elemente (Haltestifte oder ähnliches) zum Halten der Muttern 31, 32 und 33 angebracht. Nach dem Lösen/Öffnen der Form sind die offenen Teile 51, 52 und 53 an den vorgenannten Positionen vorgesehen. Die offenen Teile 51, 52 und 53 befinden sich an entsprechenden Positionen, die mit den Einsetzlöchern 21h, 22h und 23h in den Sammelschienen 21, 22 und 23 übereinstimmen.
• Das Gehäuseelement 50 wird im Spritzgussverfahren (Insert Molding) ausgebildet, wobei die drei Sammelschienen 21, 22 und 23 und die drei Muttern 31, 32 und 33 an den jeweiligen vorbestimmten, in dem Gehäuseelement 50 definierten Positionen gehalten sind.
• Wie in 5 und 6 dargestellt, erstrecken sich die Mittelachse eines Schraubgewindes 32a, das in der zweiten Mutter 32 vorgesehen ist, und die Mittelachse des Einsetzlochs 22h in der zweiten Sammelschiene 22 im Vorderwandabschnitt 50w des Gehäuseelements 50, das durch Insert Molding erhalten wurde, beide in oben-nach-unten-Richtung und stimmen miteinander überein. Deshalb, wenn ein Befestigungsbolzen (nicht abgebildet) von der Aussparung 50r des Gehäuseelements 50 aus in das Einsetzloch 22h eingesetzt ist und mit einem externen Anschluss (nicht abgebildet) an der Unterseite der zweiten Sammelschiene 22 in Kontakt ist, wird der Bolzen von dem Gewinde 32a der zweiten Mutter 32 aufgenommen. Wenn der oben genannte Bolzen durch die zweite Sammelschiene 22 hindurch an der zweiten Mutter 32 befestigt ist, ist der externe Anschluss, der mit der Sammelschiene 22 in Kontakt ist, an der Sammelschiene 22 befestigt und somit elektrisch mit der zweiten Sammelschiene 22 verbunden.
• Anstatt die zweite Mutter 32 durch Insert Molding in das Gehäuseelement 50 zu integrieren, kann ein Abschnitt der Sammelschiene 22, in dem das Einsetzloch 22h vorgesehen ist, aus dem Vorderwandabschnitt 50w des Gehäuseelements 50 herausragen, so dass ein externer Anschluss (nicht abgebildet) an der Unterseite des herausragenden Abschnitts befestigt werden kann. Jedoch, um einen externen Anschluss in einer solchen Konfiguration zu befestigen, müssen die Sammelschiene 22 und die zweite Mutter 32 während des Befestigungsprozesses gehalten werden. Im Gegensatz dazu werden im Fall des Stromsensors 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die wie oben eingerichtet ist, die Sammelschiene 22 und die zweite Mutter 32 durch das Gehäuseelement 50 gehalten. Das heißt, die drei Elemente müssen nicht einzeln festgehalten werden. Darüber hinaus dient das Gehäuseelement 50 auch als eine Vorrichtung zur Aufnahme eines externen Anschlusses (nicht abgebildet).
• Während die Technik zum Verbinden eines externen Anschlusses mit Bezug auf 4 bis 6 am Beispiel der zweiten Sammelschiene 22 beschrieben wurde, ist die oben beschriebene Technik auch zur elektrischen Verbindung (Kontaktbefestigung) von externen Anschlüssen mit der ersten Sammelschiene 21 und der dritten Sammelschiene 23 anwendbar.
• Wie in 3 dargestellt, weist das Substrat 70 in der Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige, längliche Form auf und ist am unteren Ende des gestuften Abschnitts 50d des Gehäuseelements 50 so angebracht, dass es den Aufnahmebereich 50b abdeckt. Das Substrat 70 weist den magnetischen Sensor 40 auf, der an seiner Unterseite befestigt ist. Der magnetische Sensor 40 ist in dem Aufnahmebereich 50b platziert. Der magnetische Sensor 40 ist oberhalb des Sicherungsabschnitts 22b der zweiten Sammelschiene 22 positioniert. Eine solche Anordnung ermöglicht es dem magnetischen Sensor 40, ein Magnetfeld zu erfassen, das erzeugt wird, wenn ein Messstrom durch die zweite Sammelschiene 22 fließt. Der magnetische Sensor 40 beinhaltet z. B. eine magnetoresistive Einrichtung wie bspw. eine GMR-Einrichtung (giant magnetoresistive device).
• Wie in 4 dargestellt, sind das erste Abschirmelement 55 und das zweite Abschirmelement 65 in der Richtung (Z1-Z2-Richtung) normal zur XY-Ebene so gepaart, dass sie den magnetischen Sensor 40 von oben und unten abdecken. Das erste Abschirmelement 55 wird in dem Gehäuseelement 50 abgedichtet/eingeschlossen, wenn das Gehäuseelement 50 geformt wird. Das zweite Abschirmelement 65 ist in dem Abdeckelement 60 abgedichtet/eingeschlossen, wenn das Abdeckelement 60 geformt wird. Somit wird verhindert, dass ein externes Magnetfeld den magnetischen Sensor 40 erreicht. Deshalb kann der magnetische Sensor 40 das Magnetfeld, das durch den Strom, der durch die zweite Sammelschiene 22 fließt, erzeugt wird, genau erfassen.
• Zusätzlich zum magnetischen Sensor 40 sind zwei weitere magnetische Sensoren auf der Unterseite des Substrats 70 an den jeweiligen Positionen über der ersten Sammelschiene 21 und der dritten Sammelschiene 23 vorgesehen. Die magnetischen Sensoren erfassen die jeweiligen Magnetfelder, die von den Strömen erzeugt werden, die durch die Sammelschienen fließen, denen die magnetischen Sensoren zugewandt sind. Wie bei dem ersten Abschirmelement 55 und dem zweiten Abschirmelement 65 sind zwei weitere Paare von Abschirmelementen jeweils in einem entsprechenden Gehäuseelement 50 und dem Abdeckelement 60 abgedichtet/eingeschlossen, so dass die beiden magnetischen Sensoren jeweils zwischen einem entsprechenden Paar von Abschirmelementen angeordnet sind.
• Wie in 1 oder 3 dargestellt, hat das Abdeckelement 60 in der Draufsicht eine im Wesentlichen rechteckige, längliche Form und ist mit sieben Schrauben 64 so am Gehäuseelement 50 befestigt, dass es den gestuften Abschnitt 50d des Gehäuseelements 50 und das darin befindliche Substrat 70 abdeckt. Die im Abdeckelement 60 vorgesehenen Schraubenlöcher sind koaxial zu den im Substrat 70 vorgesehenen Schraubenlöchern in der Richtung von oben nach unten (Z1-Z2-Richtung), so dass das Abdeckelement 60 und das Substrat 70 mit den Schrauben 64, die sich das Abdeckelement 60 und das Substrat 70 teilen, an das Gehäuseelement 50 geschraubt sind. Bei einer solchen Sicherungstechnik werden die ersten Abschirmelemente 55, die zweiten Abschirmelemente 65, die Sammelschienen und die magnetischen Sensoren 40 in die jeweils vorbestimmten Positionen gebracht. Folglich sind Messfehler aufgrund von Variationen in den Positionen der relevanten Elemente reduziert. Das Abdeckelement 60 besteht aus einem isolierenden Material und wird durch Gießen, z. B. von Harz erhalten. Um das Abdeckelement 60 zu erhalten, wird Insert Molding durchgeführt, so dass die vorstehenden zweiten Abschirmelemente 65 darin eingeschlossen werden.
• Das Abdeckelement 60 weist am vorderen Ende seiner Oberseite drei Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 auf, die jeweils als ein Schutzelement dienen. Die Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 sind in Übereinstimmung mit den drei im Gehäuseelement 50 vorgesehenen offenen Teilen 51, 52 und 53 angeordnet. Die Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 sind aus demselben isolierenden Material gefertigt wie das Abdeckelement 60 und erstrecken sich vom vorderen Ende des Abdeckelements 60 nach vorne. Die Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 sind jeweils eine Platte, die in der Draufsicht eine halbkreisförmige Form aufweist, um einen entsprechenden der offenen Teile 51, 52 und 53 von oben abzudecken. Es ist zu bevorzugen, dass die Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 einstückig an das Abdeckelement 60 angeformt sind, für eine einfache und genaue Positionierung relativ zu den offenen Teilen 51, 52 und 53. Wenn die Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 aus einem elastischen Material hergestellt sind, liegen die Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 elastisch und mit erhöhter Dichtigkeit an den offenen Teilen 51, 52 und 53 an, was das Eindringen von irrelevanter Materie in die offenen Teile 51, 52 und 53 effektiv verhindert.
• Wie in 5 und 6 dargestellt, kann die obere Fläche 50a des Gehäuseelements 50, an der die offenen Teile 51, 52 und 53 vorgesehen sind, als erste Gegenfläche definiert sein, eine untere Fläche 60u des Abdeckelements 60 bildet eine ebene Fläche (zweite Gegenfläche), die der oberen Fläche 50a (erste Gegenfläche) zugewandt angeordnet ist. Wie in 6 dargestellt, weist die obere Fläche 50a des Gehäuseelements 50 einen Vorsprung 52a auf, der den äußeren Umfang des offenen Teils 52 umgibt, wenn man ihn in einer Richtung betrachtet, in der die obere Fläche 50a und die untere Fläche 60u einander zugewandt sind (Z1-Z2-Richtung).
• Andererseits weist die zweite Schutzabdeckung 62 eine Vertiefung 62a auf, die so geformt ist, dass sie im Eingriff mit dem Vorsprung 52a ist, wenn die zweite Schutzabdeckung 62 über den offenen Teil 52 gelegt wird. Der Vorsprung 52a weist eine innere Umfangsfläche 52b auf, die in der Draufsicht die runde Form des offenen Teils 52 definiert.
• Die Form des zweiten offenen Teils 52 und die Form der zweiten Schutzabdeckung 62, die für den zweiten offenen Teil 52 vorgesehen ist, sind auch auf die Formen der anderen anwendbar: den ersten offenen Teil 51 und den dritten offenen Teil 53, und die erste Schutzabdeckung 61 und die dritte Schutzabdeckung 63, die für den ersten offenen Teil 51 und den dritten offenen Teil 53 vorgesehen sind.
• Wie in 3 dargestellt, steht der Vorsprung 52a von der oberen Fläche 50a des Gehäuseelements 50 nach oben vor und weist in der Draufsicht eine Ringform auf. Die im Abdeckelement 60 vorgesehene Vertiefung 62a hat eine Form, die zu dem Vorsprung 52a passt, d. h. in der Ansicht von unten eine Ringform.
• Das Abdeckelement 60 weist eine Aussparung 62b auf. Die Aussparung 62b ist an der Innenseite der ringförmigen Vertiefung 62a vorgesehen und teilt sich die Mittelachse mit der Vertiefung 62a. Wenn das Abdeckelement 60 auf das Gehäuseelement 50 platziert wird, befindet sich die Aussparung 62b oberhalb der zweiten Mutter 32, koaxial mit dem Schraubgewinde 32a der zweiten Mutter 32.
• Es ist zu beachten, dass das Gehäuseelement 50 eine Vertiefung aufweisen kann, während das Abdeckelement 60 einen Vorsprung haben kann, der mit der Vertiefung in Eingriff bringbar ist.
• Wie in 5 und 6 dargestellt, ist die innere Umfangsfläche 52b des offenen Teils 52 durchgehend mit einem Aufnahmeraum 52c ausgebildet, der im Vorderwandabschnitt 50w des Gehäuseelements 50 vorgesehen ist und in dem die zweite Mutter 32 untergebracht ist. Die innere Umfangsfläche des Gehäuseraums 52c ist so geformt, dass sie der äußeren Umfangsfläche der zweiten Mutter 32 entspricht. Wie in 6 dargestellt, weist die zweite Mutter 32 an ihrer äußeren Umfangsfläche eine Rille/Nut 32b auf. Die Rille 32b befindet sich im Wesentlichen im Mittelpunkt in der Richtung von oben nach unten und ist nach innen ausgespart. Die innere Umfangsfläche des Aufnahmeraums 52c weist eine Projektion 52d auf, die entsprechend der Rille 32b geformt ist. Folglich greifen die Rille 32b und die Projektion 52d ineinander. Somit wird die Festigkeit zum Sichern der zweiten Mutter 32 an dem Gehäuseelement 50 erhöht. Selbst wenn beim Anschrauben eines externen Anschlusses an die zweite Sammelschiene 22 oder nach dem Befestigen des externen Anschlusses an der zweiten Sammelschiene 22 eine äußere Kraft auf die zweite Mutter 32 einwirkt, wird verhindert, dass sich die zweite Mutter 32 löst oder beschädigt wird.
• Der Stromsensor 10 wird in einem Insert Molding-Schritt hergestellt, um das Gehäuseelement 50 zu erhalten, einem Integral Molding-Schritt, um das Abdeckelement 60 zu erhalten, einem Montageschritt, um das Substrat 70 zu montieren, und einem Zusammenbauschritt, um das Substrat 70 und das Abdeckelement 60 in dieser Reihenfolge an dem geformten/gegossenen/gespritzten Gehäuseelement 50 zu befestigen. Externe Anschlüsse werden an den jeweiligen Sammelschienen 21, 22 und 23 befestigt, und Messströme werden den jeweiligen Sammelschienen 21, 22 und 23 zugeführt, um entsprechende Magnetfelder zu erzeugen, die von den jeweiligen magnetischen Sensoren erfasst werden, die für die jeweiligen Sammelschienen vorgesehen (und ihnen zugewandt) sind. Unter Bezugnahme auf die Ergebnisse der Erfassung werden die Werte der jeweiligen Messströme erhalten.
• Der Insert Molding-Schritt zur Herstellung des Gehäuseelements 50 wird durchgeführt, indem die drei Sammelschienen 21, 22 und 23 und die drei Muttern 31, 32 und 33 in den jeweiligen vorbestimmten, in dem Gehäuseelement 50 definierten Positionen eingesetzt werden. Somit sind die Sammelschienen 21, 22 und 23 und die Muttern 31, 32 und 33 in dem Gehäuseelement 50 eingeschlossen/abgedichtet. In diesem Schritt werden Positionierungselemente, wie z. B. Stifte, die für die Positionierung der Muttern 31, 32 und 33 vorgesehen sind, in der Form zum Erhalten des Gehäuseelements 50 vorgesehen. Nachdem das Insert Molding abgeschlossen ist, werden die Positionierungselemente entfernt.
• Als Ergebnis des Insert Molding-Schrittes erstrecken sich die Verlängerungsabschnitte 21a, 22a und 23a der drei Sammelschienen 21, 22 und 23 von der Unterseite 50u des Gehäuseelements 50 nach unten, und die Einsetzlöcher 21h, 22h und 23h sind an der Unterseite 50u des Gehäuseelements 50 exponiert, um den Anschluss von externen Anschlüssen zu ermöglichen. Darüber hinaus sind nach dem Entfernen der vorstehenden Positionierungselemente die drei Muttern 31, 32 und 33 in den jeweiligen offenen Teilen 51, 52 und 53 teilweise exponiert, speziell an deren Oberseiten/Spitzen.
• Beim Integral-Molding-Schritt zum Erhalten des Abdeckelements 60 werden das Abdeckelement 60 und die drei Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 integral/einstückig geformt.
• In der Konfiguration, wie vorstehend erhalten, werden die offenen Teile 51, 52 und 53 von den jeweiligen Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 sicher abgedeckt, die jeweils als Schutzelemente dienen. Eine solche Konfiguration verhindert das Auftreten von jeglichen Problemen, die dadurch verursacht werden würden, dass Späne, die beim Einschrauben von Schrauben zur Befestigung externer Anschlüsse in die Muttern 31, 32 und 33 entstehen, nach außen fallen. Die vorstehende Konfiguration verhindert ferner das Eindringen oder Vermischen irrelevanter Materie in die offenen Teile 51, 52 und 53 oder die Aufnahmeräume 52c, die in dem Gehäuseelement 50 zur Aufnahme der Muttern 31, 32 und 33 vorgesehen sind, und unterdrückt dadurch das Auftreten von Isolationsversagen.
• Da die Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 einstückig an das Abdeckelement 60 angeformt sind, sind die Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 sicher und genau über den jeweiligen offenen Teilen 51, 52 und 53 positioniert.
• Da das Gehäuseelement 50 den Vorsprung 52a aufweist, während das Abdeckelement 60 die Vertiefung 62a an der Position aufweist, die mit dem Vorsprung 52a übereinstimmt, bildet ein Spalt, der zwischen dem Vorsprung 52a und der Vertiefung 62a erzeugt ist, eine Labyrinthstruktur, die das Eindringen und Austreten irrelevanter Materie effektiv verhindert. Darüber hinaus wird die Positionierung des Abdeckelements 60 relativ zum Gehäuseelement 50 im Zusammenbauschritt erleichtert.
• Nun wird eine Modifikation der ersten Ausführungsform beschrieben.
• 7 zeigt einen Schnitt durch ein Gehäuseelement 50 gemäß einer Modifikation an einer Position, die der in den 5 und 6 dargestellten Position entspricht.
• Wie in 7 dargestellt, wird der Raum (die Aussparung), der von der inneren Umfangsfläche 52b des zweiten offenen Teils 52 umgeben ist, mit einem isolierenden Dichtungsmaterial 160 abgedichtet, das als Schutzelement dient und z. B. ein Harzmaterial ist. Somit wird das Eindringen irrelevanter Materie in den zweiten offenen Teil 52 verhindert. Das isolierende Dichtungsmaterial 160 ist nach dem Insert Molding-Schritt zum Erhalten des Gehäuseelements 50 vorgesehen: nach dem Entfernen der Positionierungselemente, die für die Positionierung der Muttern 31, 32 und 33 vorgesehen sind, und vor dem Zusammenbauschritt zum Befestigen des Substrats 70 und des Abdeckelements 60 am Gehäuseelement 50.
• Die vorstehende Konfiguration und der Schritt, die Aussparung mit dem isolierenden Dichtungsmaterial 160 abzudichten/ zu versiegeln, gilt auch für den ersten offenen Teil 51 und den dritten offenen Teil 53: die offenen Teile verschieden von dem zweiten offenen Teil 52. In der obigen Konfiguration gemäß der Modifikation kann alternativ auch ein Abdeckelement eingesetzt werden, das die Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 nicht beinhaltet. Nichtsdestotrotz wird durch die Verwendung des Abdeckelements 60, das die Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 beinhaltet, wie in der vorstehenden Ausführungsform, die Wirkung zur Verhinderung des Eindringens von irrelevanter Materie verstärkt.
• Eine Konfiguration eines Stromsensors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. 8 beinhaltet die Abbildungen (a) und (b), die perspektivische Ansichten einer Konfiguration des Stromsensors gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen: Abbildung (a) zeigt eine Unterseite, und Abbildung (b) zeigt eine Oberseite. 9 ist eine Unteransicht des Stromsensors gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 10 ist eine Draufsicht auf den Stromsensor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 11 (a) ist eine Unteransicht eines Abdeckelements, das in dem Stromsensor gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ist. 11 (b) ist eine Seitenansicht des in 11 (a) dargestellten Abdeckelements. 12 zeigt ein Gehäuseelement, das in dem Stromsensor gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
• Wie der Stromsensor 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet auch der Stromsensor 200 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 8 und anderen dargestellt ist, ein Gehäuseelement 250, in das eine Sammelschiene 220 eingebaut ist. Die Sammelschiene 220 ist eine Platte aus einem elektrisch leitfähigen Material und erstreckt sich in der X1-X2-Richtung. Abschnitte der Sammelschiene 220 an den zwei jeweiligen Enden in X1-X2-Richtung sind exponiert und weisen entsprechende Einsetzlöcher 221h und 222h auf. Der Stromsensor 200 beinhaltet eine Vielzahl von Verbindungsstiften 280, über die die Stromversorgung von außen erfolgt und die Signale nach außen ausgegeben werden. Die Verbindungsstifte 280 ragen in Richtung zur Z2-Seite in Z1-Z2-Richtung.
• Wie in 8 (b) und 10 dargestellt, ist ein Abdeckelement 260 auf einer Seite des Stromsensors 200 vorgesehen, die sich auf der Z1-Seite in Richtung Z1-Z2 befindet. Bei dem Abdeckelement 60 des Stromsensors 100 gemäß der in 3 dargestellten ersten Ausführungsform ragen die Schutzabdeckungen 61, 62 und 63, die über den offenen Teilen 51, 52 und 53 positioniert sind, an denen die Muttern 31, 32 und 33 angebracht sind, relativ zu dem anderen Abschnitt des Abdeckelements 60 auf der Seite vor, zu der hin die offenen Teile 51, 52 und 53 geöffnet sind (die Z1-Seite in Z1-Z2-Richtung). Im Gegensatz dazu weist das Abdeckelement 260 gemäß der in 11 (b) dargestellten zweiten Ausführungsform keine Vorsprünge auf der Seite auf, zu der hin die offenen Teile 251 des Gehäuseelements 250 offen sind (die Z1-Seite in Z1-Z2-Richtung, siehe 12). In 12 ist das Abdeckelement 260 entfernt, damit die innere Konfiguration des Gehäuseelements 250 leicht zu erkennen ist.
• Wie in 12 dargestellt, weist das Gehäuseelement 250 des Stromsensors 200 gemäß der zweiten Ausführungsform einen gestuften Abschnitt 250d auf, in den ein Substrat 270 eingelegt ist, wie dies auch beim Stromsensor 100 gemäß der ersten Ausführungsform der Fall ist. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich jedoch von der ersten Ausführungsform dadurch, dass sich der gestufte Abschnitt 250d bis zu den Rändern der offenen Teile 251 erstreckt. Da sich der gestufte Abschnitt 250d bis zu den Rändern der offenen Teile 251 erstreckt, weist das Abdeckelement 260 auf der Z1-Seite in Z1-Z2-Richtung keine Vorsprünge/Projektionen auf, die den Schutzabdeckungen 61, 62 und 63 entsprechen, die am Abdeckelement 60 des Stromsensors 100 gemäß der ersten Ausführungsform vorgesehen sind. Eine solche Beachtung des Stromsensors 200 gemäß der zweiten Ausführungsform ist ein weiterer Unterschied zur ersten Ausführungsform. Deshalb ist beim Befestigen des Abdeckelements 260 am Gehäuseelement 250 die Gesamtheit des Abdeckelements 260 in dem gestuften Abschnitt 250d platziert. Das heißt, der Stromsensor 200 weist auf der Z1-Seite keine Vorsprünge in Z1-Z2-Richtung auf. Eine solche Konfiguration erhöht den Freiheitsgrad bei der Position des Stromsensors 200 in einer Einrichtung, in die der Stromsensor 200 eingebaut werden soll.
• 13 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A, die in 9 vorgesehen ist. Wie in 13 dargestellt, ist eine Mutter 230 in einem Abschnitt des Gehäuseelements 250 eingebettet, in dem sich das Einsetzloch 221h der Sammelschiene 220 befindet und der sich auf der Z1-Seite in Z1-Z2-Richtung relativ zum Einsetzloch 221h befindet. Die Mutter 230 wird durch Insert Molding in das Gehäuseelement 250 integriert, das im Prozess des Formens des Gehäuseelements 250 aus Harz durchgeführt wird. In einem Abschnitt des Gehäuseelements 250, in den die Mutter 230 eingebettet ist und der sich in der Z1-Z2-Richtung relativ zur Mutter 230 auf der Z1-Seite befindet, ist ein Abschnitt 250r vorgesehen, der gehäuseseitig abgesenkt ist. Die Mutter 230 ist an der Unterseite des gehäuseseitig abgesenkten Abschnitts 250r platziert. Der gehäuseseitig abgesenkte Abschnitt 250r beinhaltet einen ringförmigen Vorsprung 250a, der die Mutter 230 von der Z1-Seite in Z1-Z2-Richtung gesehen umgibt. Das Ende des Vorsprungs 250a, das sich auf der Z1-Seite in Z1-Z2-Richtung befindet, liegt auf der Z2-Seite in Z1-Z2-Richtung im Verhältnis zur Endfläche des anderen Abschnitts des Gehäuseelements 250, der sich auf der Z1-Seite in Z1-Z2-Richtung befindet. Kurz gesagt, der gesamte ringförmige Vorsprung 250a befindet sich innerhalb des gehäuseseitig abgesenkten Abschnitts 250r.
• Wie in 11 (a) und 13 dargestellt, beinhaltet das Abdeckelement 260 einen abdeckungsseitig abgesenkten Abschnitt 260r, der in der Z1-Z2-Richtung zur Z1-seite hin eingedrückt ist. Wenn das Abdeckelement 260 in den Stromsensor 200 eingesetzt wird, liegt der abdeckungsseitig abgesenkte Abschnitt 260r dem gehäuseseitig abgesenkten Abschnitt 250r des Gehäuseelements 250 zugewandt. Der abdeckungsseitig abgesenkte Abschnitt 260r weist an seiner Unterseite einen Abdeckvorsprung 260p auf, der dieselbe Ringform hat wie der gehäuseseitig abgesenkte Abschnitt 250r. Wenn das Abdeckelement 260 in den Stromsensor 200 eingesetzt ist, geht der Vorsprung 250a des Abdeckelements 260 in eine ringförmige Aussparung 260a, die am äußeren Umfang des Abdeckvorsprungs 260p des abdeckungsseitig abgesenkten Abschnitts 260r vorgesehen ist. Somit wird eine Labyrinthstruktur ausgebildet.
• Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Gehäuseelement 250 und das Abdeckelement 260 jeweils abgesenkte Abschnitte aufweisen, an deren Unterseite entsprechende ringförmige Vorsprünge vorgesehen sind, und dass die abgesenkten Abschnitte einander zugewandt positioniert sind, so dass die jeweiligen Vorsprünge ineinander greifen. Somit bildet der Stromsensor 200 eine flache Struktur ohne Vorsprünge/Projektionen auf der Z1-Seite hiervon in Z1-Z2-Richtung, während die Kriechstrecke der Labyrinthstruktur länger ist als beim Stromsensor 100 mit den Schutzabdeckungen 61, 62 und 63.
• Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die oben genannten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Es können beliebige Verbesserungen oder Änderungen im Sinne der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
• Industrielle Anwendbarkeit
• Wie vorstehend beschrieben, ist der Stromsensor gemäß der vorliegenden Erfindung insofern vorteilhaft, als dass Späne, die beim Einschrauben einer Schraube zur Befestigung eines externen Anschlusses in die Mutter erzeugt werden, daran gehindert werden, auf die Außenseite des Stromsensors zu fallen, und dass verhindert wird, dass irrelevante Materie in den Bereich eindringt, in dem sich die Mutter zur Verbindung und Befestigung des externen Anschlusses an der Sammelschiene befindet.
• Bezugszeichenliste

10, 200

Stromsensor

21, 22, 23, 220

Sammelschiene

21a, 22a, 23a

verlängerter Abschnitt

21b, 22b, 23b

gesicherter Abschnitt

21h, 22h, 23h, 221h, 222h

Einsetzloch

31, 32, 33, 230

Mutter

32a

Schraubgewinde

32b

Rille

40

magnetischer Sensor

50, 250

Gehäuseelement

50a

obere Oberfläche des Gehäuseelements

50b

Aufnahmebereich

50d, 250d

gestufter Abschnitt

50r

Aussparung

50u

Bodenfläche des Gehäuseelements

50w

Vorderwandabschnitt

51, 52, 53, 251

offener Teil

52a, 250a

Vorsprung

52b

Innenumfangsfläche des Vorsprungs

52c

Aufnahmeraum

52d

Projektion

55, 65

Abschirmelement

60, 260

Abdeckelement

60u

untere Oberfläche des Abdeckelements

61, 62, 63

Schutzabdeckung (Schutzelement)

64

Schraube

62a, 262

Vertiefung

62b

Aussparung

70, 270

Substrat

160

Dichtungsmaterial (Schutzelement)

250r

gehäuseseitig abgesenkter Abschnitt

260a

Aussparung

260p

Abdeckvorsprung

260r

abdeckungsseitig abgesenkter Abschnitt

280

Verbindungsstift

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 6402089 [0003]

Claims (7)

1. Stromsensor, umfassend: eine Sammelschiene, durch die ein Messstrom fließt; eine Mutter, mit der die Sammelschiene und ein äußerer Anschluss miteinander in Kontakt gebracht und aneinander befestigt werden; einen magnetischen Sensor, der in der Lage ist, ein Magnetfeld zu erfassen, das erzeugt wird, wenn ein Strom durch die Sammelschiene fließt; ein Gehäuseelement mit einem Aufnahmebereich, in dem der magnetische Sensor untergebracht ist, wobei das Gehäuseelement die Sammelschiene und die Mutter im Inneren abdichtet; und ein Abdeckelement, das über dem Aufnahmebereich vorgesehen ist, wobei das Gehäuseelement einen offenen Teil aufweist, in dem ein Abschnitt der Mutter exponiert ist, und wobei der offene Teil durch ein isolierendes Schutzelement abgedeckt ist.
2. Stromsensor nach Anspruch 1, bei dem das Schutzelement einstückig mit dem Abdeckelement geformt ist.
3. Stromsensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Oberfläche des Gehäuseelements, an der der offene Teil vorgesehen ist, als eine erste Gegenfläche definiert ist; und eine Oberfläche des Schutzelements, die der ersten Gegenfläche zugewandt ist, als zweite Gegenfläche definiert ist, eine von der ersten Gegenfläche und der zweiten Gegenfläche einen Vorsprung aufweist, der einen äußeren Umfang des offenen Teils umgibt, wenn in der Richtung betrachtet, in der die erste Gegenfläche und die zweite Gegenfläche einander zugewandt sind, während die andere von der ersten Gegenfläche und der zweiten Gegenfläche eine Vertiefung aufweist, die mit dem Vorsprung in Eingriff bringbar ist.
4. Stromsensor nach Anspruch 3, wobei der Vorsprung und die Vertiefung jeweils an einer ebenen Fläche angeordnet sind, die in einer entsprechenden von der ersten Gegenfläche und der zweiten Gegenfläche beinhaltet ist.
5. Stromsensor nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste Gegenfläche den Vorsprung aufweist, während die zweite Gegenfläche die Vertiefung aufweist.
6. Stromsensor nach Anspruch 1, wobei der offene Teil eine Aussparung aufweist, die zu einer Innenseite des Gehäuseelements hin vertieft ist und in der die Mutter platziert ist, wobei die Aussparung mit einem Dichtungsmaterial abgedichtet ist, das als das Schutzelement dient, das den offenen Teil abdeckt.
7. Stromsensor nach Anspruch 2, wobei der magnetische Sensor auf einem Substrat vorgesehen ist, das im Inneren des Gehäuseelements platziert ist, und wobei das Substrat und das Abdeckelement an dem Gehäuseelement mit Schrauben befestigt sind, die von dem Substrat und dem Abdeckelement gemeinsam genutzt werden.

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