JP2002148284A - 電流検出装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で組み付けを容易に行うことがで
きるとともに、全体を薄型にすることができて、バッテ
リ等に対する適合性を拡大することができ、しかも製造
コストの低減を図ることができる電流検出装置を提供す
る。 【解決手段】 ケース２２は、軟質合成樹脂よりなるコ
ア収容部２２ａと、硬質合成樹脂よりなる基板収容部２
２ｂとを備えている。コア収容部２２ａ内には、バッテ
リ端子に流れる電流から生じる磁束を通すコア２４が、
基板収容部２２ｂ内には、そのコア２４を通る磁束を磁
電変換して外部に出力するホール素子２６及びホール素
子２６が配設された基板２５がそれぞれ収容されてい
る。コア２４はコア収容部２２ａ内にインサート成形さ
れ、ホール素子２６は基板２５上に配設した状態で基板
収容部２２ｂ内に収容配置する。このコア２４及びホー
ル素子２６の組み付け状態で、コア２４とホール素子２
６との対応関係を電気的に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばバッテリ
と車輌電装品との間で入出力される電流を検出するため
に使用される電流検出装置及びその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、バッテリの端子に接続されたハー
ネスに流れる電流から生じる磁束を検出することによ
り、バッテリと車輌電装品との間で入出力される電流を
検出する電流検出装置が知られている。この種の電流検
出装置においては、硬質合成樹脂製のケースに、コアを
収容するコア収容部と、基板を収容する基板収容部とが
形成され、それらの収容部の一端面には開口部が設けら
れている。

【０００３】この電流検出装置の組み付けには、まず、
磁電変換部としてのホール素子が配設された基板をケー
スの基板収容部内にその開口部から組み付け配置すると
ともに、コアをコア収容部内にその開口部から組み付け
配置する。その際、電流検出の精度を確保するために、
ホール素子がコアの両端部間のギャップ中に介在される
ようにコアの組み付け位置を調整するとともに、接着な
どの方法によりコアをケースに固定する。

【０００４】そして、ホール素子における感度調整、す
なわち、検出される磁束強度と、被測定電流として出力
される電流値との関係を、回路基板上に設けられた抵抗
部材を機械的に調整（例えば、ポテンショメータによる
調整や、固定抵抗のレーザトリミングによる調整など）
することにより行う。

【０００５】その後、ケース内のコア、基板及びホール
素子を、コアとホール素子との位置関係を維持した状態
で、コア収容部及び基板収容部内にゲル材よりなるポッ
ティング材を充填し、そのポッティング材を硬化させる
とともに、前記両収容部の開口部に蓋体を取り付けて、
それらの開口部を閉塞している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
電流検出装置及びその製造方法においては、次のような
問題があった。

【０００７】（ａ）ホール素子における感度調整を、回
路基板上の抵抗部材を機械的に調整することにより行っ
ていたため、基板が非露出状態、すなわち基板がケース
内に封止された状態において感度調整を行うことができ
ないという問題があった。そのため、従来は基板がケー
ス内に封止される前、すなわち、コア収容部内にコアを
組み付ける際にホール素子の感度調整を行う必要があっ
た。

【０００８】そして、ホール素子の感度は、コアの両端
部のギャップ間における位置により変動するため、コア
収容部内にコアを組み付けてホール素子の感度調整を行
う際には、コア及び基板（ホール素子）の位置関係を定
めて固定させる必要がある。そのため、上記従来の製造
方法においては、コア及び基板を組み付ける際に、コア
とホール素子とを所定の対応関係となるように位置決め
固定する必要があるという問題があった。

【０００９】しかも、ホール素子の感度調整後、最終的
なコアの固定工程であるポッティング材の充填・硬化ま
での間、コアとホール素子との位置関係をその調整状態
に保持固定する必要があるという問題があった。このこ
とは、換言すれば、コアとホール素子との位置関係を固
定保持する製造工程が複数回行われていることを意味
し、製造上、非効率であるという問題があった。また、
従来は、コアを調整状態に保持するために、把持爪など
の治具を用いてコアを把持して固定していたが、このよ
うにすると、硬化したポッティング材に、把持爪に対し
て雌形をなす傷跡が形成され、この傷跡を介してコアが
大気に接触し、防錆上の問題を生じるおそれがあった。

【００１０】さらに、ホール素子の感度調整を、コア及
び基板（ホール素子）の組み付け段階、すなわち、終局
的なコア及び基板の位置決め固定前に行っていることか
ら、例えば、把持爪などの治具を用いてコアを把持して
固定する際やポッティング材を充填・硬化させる際など
において、コアとホール素子との位置関係にズレを生
じ、電流検出装置の検出精度の低下を招くおそれがあっ
た。

【００１１】加えて、コア及び基板などの位置決め固定
は、接着などの方法によりケースに直接固定されていた
ため、応力などの印加によりケースが変形した場合に
は、直接的にホール素子やコアに応力などのストレスが
加わることとなり、コアのヒステリシスが大きくなり磁
気的特性が変化したりするおそれがあった。

【００１２】従って、上記従来の電流検出装置の製造方
法は、非効率であるばかりか、製造工程における自由度
が制限されて生産性を向上することができず、低廉化に
寄与できないという問題があった。しかも、得られる電
流検出装置は、その検出精度が、コアやホール素子の位
置調整やホール素子の感度調整、コアの磁気的特性など
を必ずしも反映したものとはならないという問題があっ
た。

【００１３】（ｂ） コア収容部にポッティング材を充
填して硬化させた後、コア収容部の開口部に蓋体を取り
付けていたが、ポッティング材の充填量が過剰であると
コア収容部の開口部に蓋体を取り付ける際に、硬化した
ポッティング材上で蓋体が浮き上がり、コア収容部の開
口部を適切に閉塞することができない。そのため、従来
は、硬化したポッティング材の表面と開口部を閉塞する
蓋体との間に隙間が形成されるようにポッティング材の
充填量を管理していたが、適切なポッティング材の充填
量の管理が難しいという問題があった。

【００１４】また、このようすると、電流検出装置全体
の厚さが厚くなるため、バッテリのタイプによってはハ
ーネスのハーネスターミナルの接続が困難になるという
制約が生じる。すなわち、バッテリは、ＪＩＳ規格に適
合した一定の端子高さが設定されたバッテリ端子を備え
たものが大多数であるため、電流検出装置自体の厚さが
厚いと、バッテリ端子に対するハーネスターミナルの接
触面積が不足するおそれがある。このような場合には、
電流検出装置を適切にバッテリに装着することができな
い。そして、電流検出装置の厚さが厚くなると装置自体
が大型となるため、エンジンルーム内のスペースを有効
に利用できないという問題があった。

【００１５】さらに、上記のような隙間を形成すると、
雨水やバッテリ液などがコア収容部内に侵入するおそれ
があり、これによりコアや基板が腐食などするおそれが
あった。

【００１６】（ｃ） コア収容部及び基板収容部の全体
に亘ってポッティング材を充填していたため、ポッティ
ング材の使用量が多くなり、製造コストが高くなるとい
う問題があった。

【００１７】（ｄ） コアが配設された基板は、ビスや
基板に配設された接続端子などを用いて基板収容部に組
み付け固定されていたが、このようにすると、接続端子
のハンダ付け部などに集中して応力が加わり、ハンダク
ラックが生じるおそれがあった。また、基板とケースと
の間に充填されているポッティング材が温度変化などに
より熱膨張（収縮）すると、ポッティング材の体積変動
により、基板がケース内で押し上げられ（押し下げら
れ）、基板に固定されている接続端子のハンダ付け部に
応力が加わり、ハンダクラックが生じるおそれがあっ
た。

【００１８】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的
は、構造が簡単で組み付けを容易に行うことができると
ともに全体を薄型にすることができて、バッテリへの搭
載上の制約を小さくすることができ、しかも製造コスト
の低減を図ことができる電流検出装置を提供することに
ある。

【００１９】また、この発明の他の目的は、コアと磁電
変換部との位置調整や、磁電変換部の感度調整、コアの
磁気的特性を反映させて検出精度の信頼性を向上させた
電流検出装置を提供することにある。

【００２０】さらに、この発明のその他の目的は、コア
と磁電変換部を配設した基板とをケース内に収容配置
し、基板の非露出状態で被測定電流の値と磁電変換部の
出力との関係を電気的に調整して電流検出を的確に行う
ことができ、これをもって製造が容易になる電流検出装
置の製造方法を提供することにある。

【００２１】加えて、この発明のさらにその他の目的
は、コアをケースのコア収容部内に組み付けて、コア収
容部内にポッティング材を充填する際に、コアを磁電変
換部との所定の対応位置関係を容易かつ確実に保持する
ことができ、傷跡の問題も生じない電流検出装置の製造
方法を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、一部が開放された環状
に形成され、被電流検出部に流れる電流から生じる磁束
を通すコアと、当該コアを通る磁束を電気信号に変換し
て外部に出力する磁電変換部とが、磁電変換部がコアの
両端間の磁路中に介在されるようにケース内に収容介在
された電流検出装置であって、被測定電流の値と磁電変
換部の出力との関係を該装置内に設けられた記憶素子に
て電気的に調整可能なことを特徴とする。

【００２３】従って、この請求項１に記載の発明によれ
ば、被測定電流の値と磁電変換部の出力との関係を、コ
ア及び磁電変換部を組み付けた後に電気的に調整するよ
うにしたため、コア及び磁電変換部の組み付けの際に、
コア及び磁電変換部との位置関係を定めて位置決め固定
させることがなくなり、このため、電流検出装置の組み
付けを容易に行うことができるようになる。そして、こ
のように被測定電流の値と磁電変換部の出力との関係を
電気的に調整することにより、製造工程における自由度
を増大させることができ、これをもって、コアやホール
素子の位置調整やホール素子の感度調整などを反映させ
て検出精度の信頼性を向上させることができるようにな
る。

【００２４】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、前記コアを合成樹脂製のケー
ス内にインサート成形したことを特徴とする。従って、
この請求項２に記載の発明によれば、コアがインサート
成形により所定位置に配置されるため、ケースに対する
コアの収容構造が簡単となり、コアを簡易かつ確実に所
定の位置に収容配置させることができ、コアの組み付け
を容易に行うことができる。また、コア収容部内に隙間
を設ける必要がなくなり、電流検出装置全体を薄型にす
ることができ、この電流検出装置を装備できるバッテリ
のタイプ数が増え、バッテリに対する適合性を拡大する
ことができる。さらに、コアをケースにインサート成形
したため、ポッティング材を基板収容部のみに使用する
こととなり、ポッティング材の使用量を少なくすること
ができ、製造コストの低減を図ることができる。

【００２５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の電流検出装置において、前記ケース
に、コアを収容するためのコア収容部と、磁電変換部が
配設された基板を収容するための基板収容部とを設け、
当該コア収容部を軟質合成樹脂により形成したことを特
徴とする。

【００２６】従って、この請求項３に記載の発明によれ
ば、コアを軟質合成樹脂よりなるケースのコア収容部に
収容したことにより、従来のようにコアが接着などの方
法によりケースに直接固定されず、コアが軟質合成樹脂
に拘束された状態でケース内に収容配置されることとな
る。従って、軟質合成樹脂よりなるコア収容部が変形す
ることにより、例えば、外力の印加などによる応力や、
ケースとコアとの温度収縮の差などに起因するストレス
などがコアに直接的に加わることを抑制することができ
る。これにより、コアの磁気特性の劣化を低減すること
ができ、その磁気的特性を反映させた電流検出装置を得
ることができる。

【００２７】請求項４に記載の発明は、一部が開放され
た環状に形成され、被電流検出部に流れる電流から生じ
る磁束を通すコアと、当該コアを通る磁束を電気信号に
変換して外部に出力する磁電変換部とが、磁電変換部が
コアの両端間の磁路中に介在されるようにケース内に収
容配置された電流検出装置であって、前記磁電変換部は
基板に配設されるとともに、その基板にはケースに固定
された出力端子が取り付けられ、前記基板が、該出力端
子を中心に変位可能なことを特徴とする。

【００２８】従って、この請求項４に記載の発明によれ
ば、例えば、温度変化などにともない基板に対して応力
が印加された場合において、出力端子に固定されている
基板が、当該出力端子を中心に変位し、基板と出力端子
との間のハンダ付け部へ作用される応力を吸収分散させ
ることができる。これにより、ハンダ付け部に局所的に
加わる応力を緩和してハンダクラックなどを防止するこ
とができる。

【００２９】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の電流検出装置において、前記ケース内にはポッティン
グ材が充填され、前記基板が、ケースとの間に隙間を有
するようにケース内に収容配置されていることを特徴と
する。

【００３０】従って、この請求項６に記載の発明によれ
ば、ケース内に充填されているポッティング材が温度変
化などにより熱膨張（収縮）した場合に、ポッティング
材の体積変動を、基板とケースとの間の隙間に逃がすこ
とができ、基板に取り付けられている接続端子のハンダ
付け部に加わる応力を分散させることができる。従っ
て、装置全体の構成を複雑にすることなく、基板のハン
ダ付け部に局所的に加わる応力を緩和してハンダクラッ
クを防止することができる。

【００３１】請求項６に記載の発明は、一部が開放され
た環状に形成され、被電流検出部に流れる電流から生じ
る磁束を通すコアと、当該コアを通る磁束を電気信号に
変換して外部に出力する磁電変換部が配設された基板と
を、磁電変換部がコアの両端間の磁路中に介在されるよ
うにケース内に収容配置し、基板の非露出状態で、被測
定電流の値と磁電変換部の出力との関係を、基板に実装
された記憶素子にて電気的に調整することを特徴とす
る。

【００３２】従って、この請求項７に記載の発明によれ
ば、コア及び磁電変換部の組み付けの際に、コア及び磁
電変換部との位置関係を定めて位置決め固定させる必要
がなく、コア及び基板（磁電変換部）の組み付けを容易
に行うことができる。また、従来のように回路基板上の
固定抵抗部材を機械的に調整することなく、基板の非露
出状態で被測定電流の値と磁電変換部の出力との関係を
電気的に調整することができるため、製造工程における
自由度を増大させて効率化することができるようにな
る。

【００３３】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の電流検出装置の製造方法において、前記被測定電流の
値と磁電変換部の出力との関係を調整する際に、磁力に
よりコアを吸引保持することを特徴とする。

【００３４】従って、この請求項９に記載の発明によれ
ば、前記被測定電流の値と磁電変換部の出力との関係を
調整する際に、コアを磁電変換部との所定対応位置に容
易かつ確実に保持することができる。また、従来のコア
を直接把持して所定位置に保持する構成とは異なり、コ
アの保持構造が簡単であるとともに、ポッティング材上
にコア把持部の傷跡が残るのを防止することもできる。

【００３５】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下に、この発
明を具体化した車輌用電流検出装置の第１実施形態を、
図１〜図６に基づいて説明する。

【００３６】図１〜図５に示すように、電流検出装置２
１のケース２２はポリウレタンなどの軟質合成樹脂と、
ＰＣ（ポリカーボネート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレ
フタレート）などの硬質合成樹脂との二色成形により一
体的に形成され、軟質合成樹脂により形成された円環状
のコア収容部２２ａと、硬質合成樹脂により形成された
上面を開口するほぼ箱形の基板収容部２２ｂとを備えて
いる。

【００３７】基板収容部２２ｂの前面には筒状の接続部
２３が突出形成され、その前端部が開口されている。コ
ア収容部２２ａ内には鉄、鉄系合金またはパーマロイよ
りなる一部を開放した円環状のコア２４が、ケース２２
の成形に際して一体にインサート成形され、その両端部
が所定のギャップをおいた状態で基板収容部２２ｂ内に
突出配置されている。基板収容部２２ｂと接続部２３と
の間の壁部には出力端子２８が貫設され、その出力端子
２８の先端部は接続部２３内に突出されている。

【００３８】前記ケース２２の基板収容部２２ｂ内に
は、基板２５が図示しない固定手段により収容配置さ
れ、その基板２５上には磁電変換部としてのホール素子
２６及び記憶部としての記憶素子２７等が実装されてい
る。そして、このホール素子２６は、図５に示すよう
に、コア２４の両端部間のギャップ内に介在されるよう
に略中央位置に配置されている。なお、基板２５は出力
端子２８の後端部において、基板２５のハンダ付け部４
４において固定されている。

【００３９】そして、基板収容部２２ｂ内は、その上面
開口部からシリコーンやウレタン等の絶縁性を有するゲ
ル材からなるポッティング材２９が充填され、このポッ
ティング材２９の硬化によりコア２４の両端部及び基板
２５などが基板収容部２２ｂ内に位置決め固定されてい
る。そして、このポッティング材２９の硬化状態におい
て、基板収容部２２ｂの上面開口部には蓋体３０が取り
付けられ、この蓋体３０によって基板収容部２２ｂの開
口部が閉塞されている。

【００４０】前記ケース２２のコア収容部２２ａの上面
中央には、挿通孔３１が形成されている。また、コア収
容部２２ａの上面には、ほぼ二股状の係止リブ３４及び
枠状の規制リブ３５が突出形成されている。

【００４１】そして、図１〜図３に鎖線で示すように、
ケース２２をバッテリ３２上に搭載したときにおいて
は、被電流検出部としてのバッテリ端子３３の大径部３
３ａがコア収容部２２ａの内側に収容されるとともに、
バッテリ端子３３の小径部３３ｂが挿通孔３１内に挿通
される。これにより、前記コア２４がバッテリ端子３３
の大径部３３ａの外周に配置される。この状態におい
て、バッテリ端子３３の小径部３３ｂにハーネス３６の
先端のハーネスターミナル３７が接続される。ハーネス
ターミナル３７は、ボルト３８及びナット３９によりバ
ッテリ端子３３に締め付け固定され、ボルト３８が係止
リブ３４に係止されるとともに、ハーネスターミナル３
７が規制リブ３５の内側に係合されて、それらの位置規
制が行われる。

【００４２】また、前記ハーネス３６には、その一端が
車輌用電装品に接続された接続コード４０が並設され、
その他端にコネクタ４１が取り付けられている。そし
て、このコネクタ４１を前記接続部２３に接続すること
により、ホール素子２６から出力される検出信号が外部
装置（図示しない）に出力されるようになっている。

【００４３】次に、前記のように構成された電流検出装
置２１の製造方法について説明する。電流検出装置２１
のケース２２を成形する際には、まず、軟質合成樹脂よ
りなるコア収容部２２ａと硬質合成樹脂よりなる基板収
容部２２ｂとを、二色成形により一体的に連結形成す
る。このとき、コア収容部２２ａ内にコア２４をインサ
ート成形するとともに、基板収容部２２ｂ内に出力端子
２８をインサート成形する。また、このケース２２とは
別に基板収容部２２ｂの上面開口部を閉塞する蓋体３０
を成形するとともに、基板２５上にホール素子２６及び
記憶素子２７などを予め装着しておく。

【００４４】そして、ケース２２の基板収容部２２ｂ内
に、その上面開口部から基板２５を収容して、その基板
２５を基板収容部２２ｂの出力端子２８にハンダ付け固
定する。このとき、ホール素子２６をコア２４の両端部
間のギャップ中に介在されるように対向配置する。この
状態で、基板収容部２２ｂ内にその上面開口部からポッ
ティング材２９を充填して硬化させ、コア２４の両端
部、基板２５及びホール素子２６等を封止し、コア２４
とホール素子２６を配設した基板２５とを位置決め固定
する。その後、基板収容部２２ｂの上面開口部に蓋体３
０を取り付けて、その上面開口部を閉塞する。

【００４５】このように電流検出装置２１の組み付けを
終了した後、ホール素子２６における検出精度の調整を
行い、電流検出装置２１の検出精度のバラツキを抑制す
るようしている。ここで、ホール素子２６における検出
精度は、（１）コア２４のギャップ寸法、（２）ホール
素子２６の磁電変換係数、（３）コア２４のギャップ内
におけるホール素子２６の位置、により変動するもので
ある。本発明においては、このホール素子２６における
検出精度の調整を、ポテンショメータやレーザトリミン
グなどを機械的に調整して行うのではなく、基板２５に
実装された記憶素子２７を利用して電気的に調整するよ
うにしている。そこで、この調整方法について以下に説
明する。

【００４６】まず、次の手順によって、データ書き込み
装置（図示しない）に基本パラメータを入力する。すな
わち、図６に示すように、ホール素子２６の仕様に基づ
き、出力下限の下側クランプ電圧Ｖｃ−Ｌ、及び、出力
上限の上側クランプ電圧Ｖｃ−Ｈを入力する。また、ホ
ール素子２６の磁気検出範囲を入力する。次いで、ノイ
ズ除去を目的としたデータ書き込み装置のローパスフィ
ルタの機能、すなわち、稼動周波数を選択して入力す
る。そして、コア２４の磁性体材料ごとの定数を入力す
る。この定数は、磁性体材料ごとに温度特性、すなわ
ち、ヒステリシスが相違するため、温度特性を打ち消す
温度補正として用いられる。

【００４７】このように、基本パラメータを入力した
後、データ書き込み装置により、次の手順によって調整
作業を行う。すなわち、図６に示すように、コア２４の
中心に所定の被検出電流Ｉａ（例えば、−１００Ａ）を
流し、このときのホール素子２６の出力電圧Ｖａを計測
する。次いで、所定の被検出電流Ｉｂ（例えば、＋１０
０Ａ）を流し、そのときのホール素子２６の出力電圧Ｖ
ｂを計測する。そして、座標点（Ｉａ，Ｖａ）及び座標
点（Ｉｂ，Ｖｂ）から、次の（１）式及び（２）式に基
づいて、ホール素子２６の現状の感度（被検出電流に対
する出力電圧の傾き）及び電流０点におけるホール素子
２６の出力電圧（ホール素子２６による実質的な０検出
点）を求める。

【００４８】 感度＝（感度規格値）／（Ｖｂ−Ｖａ）…（１） ０点＝｛（０点規格値）−（Ｖｂ＋Ｖａ）／２｝＋（０点規格値）…（２） 最後に、これらの決定されたデータが、基板２５上の記
憶素子２７に書き込まれ、記憶される。

【００４９】このように、電気的な調整作業を行った電
流検出装置２１をバッテリ３２上に搭載してバッテリ端
子３３に装着し、ハーネス３６の端部のハーネスターミ
ナル３７をバッテリ端子３３に接続するとともに、接続
コード４０の端部のコネクタ４１を接続部２３に接続す
る。

【００５０】そして、バッテリ端子３３に電流が流れる
と、その電流から生じる磁束がコア２４を介してホール
素子２６にて検出され磁電変換されるとともに、記憶素
子２７に記憶された感度及び０点のデータに基づいて補
正され、検出電圧として外部装置（図示しない）に出力
される。

【００５１】従って、上記第１実施形態によれば、以下
のような効果を得ることができる。 （１） この電流検出装置２１においては、バッテリ端
子３３に流れる電流から生じる磁束を通すコア２４と、
そのコア２４を通る磁束を電圧に変換して外部に出力す
るホール素子２６とが装備され、このコア２４が合成樹
脂製のケース２２内にインサート成形されている。この
ため、ケース２２に対するコア２４の収容構造が簡単
で、ケース２２の成形と同時にケース２２に対するコア
２４の組み付けを行うことができ、コア２４の組み付け
を容易に行うことができる。

【００５２】また、コア２４の収容部にポッティング材
２９を使用していないため、前述した従来とは異なり、
ポッティング材２９の表面と蓋体との間の間隙のような
余分なスペースは必要なく、コア収容部２２ａを薄型に
することができる。従って、電流検出装置２１全体を薄
く小型化でき、エンジンルーム内のスペースを有効に利
用できるとともに、バッテリ３２のバッテリ端子３３に
対するハーネスターミナル３７の装着面での制約が少な
くなる。さらに、ポッティング材２９が基板収容部２２
ｂのみに使用されるため、ポッティング材２９の使用量
を少なくすることができ、製造コストの低減を図ること
ができる。

【００５３】（２） この電流検出装置２１において
は、コア２４が軟質合成樹脂よりなるコア収容部２２ａ
にインサート成形されている。このため、コア収容部２
２ａが比較的容易に変形し、ケース２２とコア２４との
温度収縮の差など起因して、コア２４に物理的なストレ
スが直接的に加わるのを抑制することができ、コア２４
の磁気的特性の劣化、特に、ヒステリシスを所定のレベ
ルに維持でき、バッテリ端子３３に流れる電流を正確に
検出することができる。なお、コア２４に物理的なスト
レスが加わりコア２４が変形したような場合には、ヒス
テリシスが増大し、電流検出を正確に行い得ないおそれ
がある。

【００５４】（３） この電流検出装置２１の製造方法
においては、コア２４と、ホール素子２６を配設した基
板２５とを合成樹脂製のケース２２内に対応して収容配
置し、ポッティング材２９を充填して硬化させて基板２
５を非露出状態に封止し、コア２４とホール素子２６を
配設した基板２５とを位置決め固定した後に、コア２４
とホール素子２６との対応関係を電気的に調整するよう
にした。このため、コア２４及び基板２５のケース２２
内における配置状態において、コア２４と基板２５上の
ホール素子２６との対応関係を調整することができる。
これにより、ケース２２に対するコア２４の組み付け時
に、コア２４をホール素子２６と所定の対応位置となる
ように位置決めさせるなどの必要がなく、言い換えれ
ば、コア２４を所定の位置に正確に精度調整して組み付
ける必要がなくなり、その組み付け作業を簡略化するこ
とができる。また、ポッティング材２９を、ケース２２
内を封止して防錆対策などとして用いるのみならず、コ
ア２４及び基板２５、ホール素子２６の位置関係の固定
をさせるようにしたため、製造工程を簡略化させること
ができる。

【００５５】（４） この電流検出装置２１において
は、コア２４がコア収容部２２ａにインサート成形され
ている。このため、コア２４はコア収容部２２ａ内に封
止された状態となるため、雨水やバッテリ液などがコア
収容部２２ａ内に侵入することを抑制でき、これによ
り、コア２４の腐食などを防止することができる。

【００５６】（５） この電流検出装置２１において
は、ケース２２の基板収容部２２ｂの上面開口部から基
板収容部２２ｂ内に基板２５の組み付け、ポッティング
材２９の充填、硬化を行った後、その上面開口部が蓋体
３０により閉塞される。そして、電流検出装置２１をバ
ッテリ３２上に搭載した際には、蓋体３０が上方を向く
ように構成されているため、蓋体３０がバッテリ３２の
上面に接合することなく、バッテリ液が基板収容部２２
ｂ内に侵入するおそれを抑制し、基板２５やその基板２
５上の実装部品の腐食などを防止することができる。

【００５７】（第２実施形態）次に、この発明を具体化
した車輌用電流検出装置の第２実施形態を、図７及び図
８に基づいて説明する。なお、以降の各実施形態におい
ては、それらの実施形態に固有の構成のみを説明し、他
の構成についての説明は省略する。

【００５８】さて、この第２実施形態においては、図７
及び図８に示すように、ケース２２は、軟質合成樹脂よ
りなる内側ケース４５と、硬質合成樹脂よりなる外側ケ
ース４６とから構成された２重成形体となっている。す
なわち、コア２４及びホール素子２６等を配設した基板
２５は、軟質合成樹脂よりなる内側ケース４５内にイン
サート成形されている。また、この内側ケース４５の外
側には、硬質合成樹脂よりなる外側ケース４６が被覆成
形され、その外側ケース４６に接続部２３、挿通孔３
１、係止リブ３４及び規制リブ３５などが一体に形成さ
れている。

【００５９】なお、ホール素子２６は、前記第１実施形
態と同様に、コア２４の両端部間のギャップ内に介在さ
れるように対向配置される。また、電流検出装置２１の
製造の最終工程において、コア２４とホール素子２６と
の対応関係が電気的に調整される。

【００６０】従って、この第２実施形態によれば、前記
第１実施形態における（１）〜（５）に記載の効果に加
えて、以下のような効果を得ることができる。 （６） この電流検出装置２１の製造方法においては、
コア２４とホール素子２６を配設した基板２５とを軟質
合成樹脂よりなる内側ケース４５内にインサート成形
し、その内側ケース４５の外側に硬質合成樹脂よりなる
外側ケース４６を被覆成形するようにした。このため、
ポッティング材２９の充填作業を廃止することができ、
作業工程を簡略化することができる。

【００６１】（７） この電流検出装置２１において
は、コア２４及び基板２５が内側ケース４５内にインサ
ート成形されるとともに、その外側に外側ケース４６が
被覆成形されて、コア２４及び基板２５が外部から完全
に封止された状態にある。そのため、この電流検出装置
２１をバッテリ３２に搭載したとき、バッテリ液や雨水
等がケース２２内のコア２４や基板２５の部分に浸入す
るおそれを確実に防止することができる。しかも、軟質
合成樹脂からなる内側ケース４５により、コア２４に物
理的なストレスが直接的に加わるのを抑制することがで
き、コア２４の磁気的特性の劣化、特に、ヒステリシス
を所定のレベルに維持でき、的確な電流検出を行うこと
ができる。

【００６２】（第３実施形態）次に、この発明の具体化
した車輌用電流検出装置の第３実施形態を図９〜図１２
に基づいて説明する。

【００６３】さて、この第３実施形態においては、図９
〜図１２に示すように、ケース２２全体が硬質合成樹脂
により一体に形成され、図１０において明らかなよう
に、下面を開口した円環状のコア収容部２２ａと、下面
を開口したほぼ箱形の基板収容部２２ｂとを有してい
る。基板収容部２２ｂ内にはその下面開口部からホール
素子２６等を配設した基板２５が組み付け配置され、コ
ア収容部２２ａ内にはその下面開口部からコア２４が組
み付け配置されている。

【００６４】また、コア収容部２２ａ及び基板収容部２
２ｂ内には、ゲル材からなるポッティング材２９が充填
されるとともに、コア収容部２２ａ及び基板収容部２２
ｂの開口部は蓋体３０により閉塞されている。前記コア
収容部２２ａの内底面には、複数（この実施形態では３
箇所）の支持突起４８がほぼ等間隔を一体形成され、こ
の支持突起４８上にコア２４が支持されている。

【００６５】この第３実施形態における基板２５及びコ
ア２４の組み付け時には、図１２に示すように、ケース
２２が上下面を反転させた状態で治具４７上に載置さ
れ、コア収容部２２ａ及び基板収容部２２ｂの開口部が
上方側となるように配置される。このとき、コア２４は
コア収容部２２ａの複数の支持突起４８上に支持され、
コア収容部２２ａの内底面とコア２４との間に隙間が形
成される。また、ホール素子２６は、コア２４の両端部
間のギャップ内に介在されるように、ほぼ中間位置に配
置されている。

【００６６】この状態で、ケース２２のコア収容部２２
ａ及び基板収容部２２ｂ内に、それらの開口部からポッ
ティング材２９が充填され、このポッティング材２９の
硬化により、コア２４がコア収容部２２ａに、基板２５
及びホール素子２６が基板収容部２２ｂ内においてそれ
ぞれ封止され、コア２４とホール素子２６を配設した基
板２５とが位置決め固定される。

【００６７】ここで、図１２に示すように、コア２４と
対応して治具４７の上面には円環状の磁石４９が配設さ
れている。そして、この磁石４９により、ポッティング
材２９の充填から硬化に至るまでの間、コア２４がケー
ス２２のコア収容部２２ａの略中央に位置するように保
持されるとともに、上述したホール素子２６に対する所
定対応位置に吸引保持されるようになっている。

【００６８】そして、ポッティング材２９の硬化後に、
コア収容部２２ａ及び基板収容部２２ｂの開口部に蓋体
３０が取り付けられ、それらの開口部が閉塞される。ま
た、前記第１実施形態と同様に、電流検出装置２１の製
造の最終工程においてコア２４とホール素子２６との対
応関係が電気的に調整される。

【００６９】従って、この第３実施形態によれば、前記
第１実施形態における（３）及び（５）に記載の効果に
加えて、以下のような効果を得ることができる。 （８） この電流検出装置２１の製造方法においては、
コア２４をケース２２のコア収容部２２ａ内に組み付け
配置するとともに、ホール素子２６を配設した基板２５
をケース２２の基板収容部２２ｂ内に組み付け配置した
後、コア収容部２２ａ及び基板収容部２２ｂ内にポッテ
ィング材２９を充填し、コア２４及び基板２５を封止し
て位置決め固定した状態で、コア２４とホール素子２６
との対応関係を電気的に調整するようにしている。即
ち、コア２４と基板２５との対応関係を、基板２５の非
露出状態において電気的に調整できるため、コア２４及
び基板２５をケース２２のコア収容部２２ａ及び基板収
容部２２ｂ内に組み付ける工程において、コア２４をホ
ール素子２６と所定の対応位置に配置し正確に位置調整
する必要がなくなり、その組み付け作業を簡単に行うこ
とができる。

【００７０】（９） この電流検出装置２１の製造方法
においては、コア２４をケース２２のコア収容部２２ａ
内に組み付けて、コア収容部２２ａ内にポッティング材
２９を充填する際に、治具４７上の磁石４９によりコア
２４を所定位置に吸引保持するようにしている。このた
め、コア２４をケース２２のコア収容部２２ａ内に組み
付け、コア収容部２２ａ内にポッティング材２９を充填
し、そのポッティング材２９が硬化するまでの間におい
て、コア２４をホール素子２６との所定対応位置に容易
かつ確実に保持することができる。

【００７１】また、磁石４９によりコア２４がケース２
２のコア収容部２２ａの略中央に位置するように保持さ
れるため、ケース２２のコア収容部２２ａにコア２４と
係合して位置決めする位置決めリブを設ける必要がなく
なるとともに、外部応力がケース２２から直接コア２４
に加わることがなくなる。

【００７２】さらに、コア２４を直接把持してコア収容
部２２ａ内の所定位置に保持する構成とは異なり、コア
２４を保持するための装置構成が簡単であるとともに、
硬化したポッティング材２９にコア２４を把持する把持
爪などの治具による傷跡が形成されることを防止するこ
とができる。

【００７３】（第４実施形態）次に、この発明を具体化
した車輌用電流検出装置の第４実施形態を図１３〜図１
５に基づいて説明する。

【００７４】さて、この第４実施形態においては、図１
３及び図１４に示すように、接続部２３が基板収容部２
２ｂから下方へ向けて突出し、基板２５上の出力端子２
８が基板収容部２２ｂの底壁を貫通して接続部２３内に
突出されている。また、前記基板収容部２２ｂの内側壁
には、上下方向に延出し、段差部としての受け部４２ａ
を有する一対の突条４２が対向位置に一体形成されてい
る。そして、基板２５の両側端には、前記突条４２に嵌
まる凹部４３が形成されている。また、前述した第３実
施形態と同様に、コア収容部２２ａ及び基板収容部２２
ｂ内にポッティング材２９が充填されている。なお、図
１３においては、理解を容易にするために、コア２４、
ポッティング材２９、蓋体３０等を省略して描いてあ
る。

【００７５】この第４実施形態における基板２５及びコ
ア２４の組み付けは、前記第３実施形態とほぼ同様であ
るが、基板２５の組み付けに際しては、基板２５の凹部
４３を、基板収容部２２ｂの内側壁に設けられた突条４
２に嵌めて基板２５を受け部４２ａに支持させた後、基
板２５と出力端子２８との間のハンダ付けが行われてハ
ンダ付け部４４が形成される。そして、基板２５を組み
付けた状態においては、基板２５の基板面の延長方向、
すなわち、基板収容部２２ｂに収納配置される基板２５
と基板収容部２２ｂの側壁との間に、所定の隙間Ｓを有
するように、基板収容部２２ｂ内に基板２５が収納配置
されている。そして、基板２５は、突条４２に凹凸の嵌
め合い関係で支持され、この状態において、図１５
（ａ），（ｂ）に示すように、出力端子２８を撓ませる
とともにゲル状のポッティング材２９を変形させながら
出力端子２８を中心に傾くように変位可能となってい
る。

【００７６】そして、ポッティング材２９の硬化後にお
いて、コア収容部２２ａ及び基板収容部２２ｂの開口部
に蓋体３０が取り付けられ、それらの開口部が閉塞され
る。そして、電流検出装置２１の製造の最終工程で、コ
ア２４とホール素子２６との対応関係が電気的に調整さ
れる。

【００７７】従って、この第４実施形態によれば、前記
第３実施形態における（８）及び（９）の効果に加え
て、以下のような効果を得ることができる。 （１０） この電流検出装置２１では、基板２５が突条
４２と凹部４３との凹凸の嵌め合い関係により位置決め
される。このため、基板２５の位置決めが簡単に定ま
り、基板２５と出力端子２８との位置合わせを容易かつ
確実に行うことができるため、基板２５の組み付けが簡
単になる。

【００７８】（１１） この電流検出装置２１では、基
板２５が、出力端子２８を撓ませるとともにゲル状のポ
ッティング材２９を変形させながら出力端子２８を中心
に傾くように変位可能となっている。

【００７９】図１５（ａ），（ｂ）に示すように、出力
端子２８及びケース２２は、温度変化にともない、それ
ぞれ熱膨張（収縮）するが、金属からなる出力端子２８
と合成樹脂からなるケース２２の突条４２の熱収縮率の
差に基づいて、基板支持面Ｌが微小に変位し得る。従っ
て、このような場合に、温度変化に基づく基板支持面Ｌ
の変位に従って基板２５が出力端子２８を撓ませて傾く
ように変位することにより、基板２５のハンダ付け部に
加わる応力を吸収分散させることができる。これによ
り、基板２５と出力端子２８との間のハンダ付け部４４
に局所的に応力が作用するのを抑制でき、ハンダ付け部
４４にハンダクラックが生じたり、ハンダが剥離したり
するおそれを回避できる。なお、基板２５を、ねじなど
により基板収容部２２ｂ内に固定した場合には応力が緩
和されず、例えば、ハンダ付け部４４に応力が集中して
ハンダクラックなどを生じる場合がある。また、図１５
（ａ），（ｂ）においては、理解を容易にするため、基
板２５の変位を誇張して描いてある。

【００８０】（１２） この電流検出装置２１において
は、基板２５の基板面の延長方向、すなわち、基板収容
部２２ｂに収納配置される基板２５と基板収容部２２ｂ
の側壁との間に、所定の隙間Ｓを有するように基板２５
が収納配置されている。従って、ポッティング材２９が
温度変化により熱膨張（収縮）したような場合であって
も、ポッティング材２９の体積変動を、その隙間Ｓに逃
がすことができ、基板２５のハンダ付け部に加わる応力
を分散させることができる。これにより、基板２５と出
力端子２８との間のハンダ付け部４４に局所的に応力が
作用するのを抑制でき、ハンダ付け部４４にハンダクラ
ックが生じたり、ハンダが剥離したりするおそれを回避
できる。

【００８１】（変更例）なお、上記各実施形態は、以下
のように変更して具体化することも可能である。

【００８２】・ 前記各実施形態において、ケース２２
の形状を、バッテリ３２の肩部周辺の形状に対応させる
こと。例えば、平面長方形や正方形等に変更することな
どが挙げられる。

【００８３】・ 前記各実施形態において、コア２４の
形状をバッテリ３２の肩部あるいはバッテリ端子３３の
形状に適応させた形状とすること。例えば、四角環状等
の他の形状に変更することなどが挙げられる。

【００８４】・ 前記第１実施形態において、軟質合成
樹脂よりなるコア収容部２２ａと硬質合成樹脂よりなる
基板収容部２２ｂとを別々に成形し、成形されたコア収
容部２２ａ及び基板収容部２２ｂを組み付けてケース２
２を形成するように構成すること。

【００８５】・ 第３実施形態において、コア収容部２
２ａ及び基板収容部２２ｂの上面に開口部を形成し、そ
れらの上面開口部からコア収容部２２ａ及び基板収容部
２２ｂ内にそれぞれコア２４及び基板２５を組み付ける
とともに、ポッティング材２９を充填するように構成す
ること。

【００８６】・ 前記第３実施形態において、治具４７
の上面に複数の短片状の磁石４９を所定角度間隔おきで
円環状に配設すること。 ・ 前記第４の実施形態、すなわち突条４２と基板２５
との嵌め合い関係の構成を第１〜第３実施形態に適用す
ること。

【００８７】次に、上記各実施形態から把握される請求
項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの
効果とともに以下に記載する。 （Ａ） 前記基板は、ケース内で凹凸の嵌め合い関係で
支持されることを特徴とする請求項４に記載の電流検出
装置。従って、この発明によれば、簡易な構成で、簡易
かつ確実に基板を位置決めしてケース内に収納配置させ
ることができ、基板の組み付けを容易にすることができ
る。

【００８８】（Ｂ） 前記コアまたは基板を、合成樹脂
製のケースにインサート成形することを特徴とする請求
項６に記載の電流検出装置の製造方法。従って、この発
明によれば、コア及び基板の組み付け作業を簡単に行う
ことができるとともに、ケースに対するコアまたは基板
の収容構造を簡単にすることができ、電流検出装置全体
の薄型化を図ることができるようになる。さらに、ポッ
ティング材の充填作業を省略または廃止することができ
るようになり、作業工程を簡略化することができるとと
もに、製造コストの低減を図ることができる。

【００８９】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、構造が簡単で組み付けを容易に行うことができると
ともに全体を薄型にすることができて、バッテリへの搭
載上の制約を小さくすることができ、しかも、製造コス
トの低減を図ることができる電流検出装置を提供するこ
とができる。また、コアと磁電変換部との位置調整や、
磁電変換部の感度調整、コアの磁気的特性を反映させて
検出精度の信頼性を向上させた電流検出装置を提供する
ことができる。さらに、出力端子に固定されている基板
が当該出力端子を中心に変位可能としたことにより、温
度変化や外力などに起因して局所的に加わる応力を緩和
することができ、ハンダクラックなどを防止することが
できる。

【００９０】さらに、本発明によれば、コアと磁電変換
部を配設した基板とをケース内に収容配置し、ポッティ
ング材を充填硬化した後に、被測定電流の値と磁電変換
部の出力との関係を電気的に調整することにより、製造
が容易で製造工程の効率化を推進するとともに、製造コ
ストの低減を図った電流検出装置の製造方法を提供する
ことができる。加えて、被測定電流の値と磁電変換部の
出力との関係を調整する際に、コアを磁電変換部との所
定の対応位置関係を容易かつ確実に保持することがで
き、傷跡の問題も生じない電流検出装置の製造方法を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の電流検出装置を示す部分破断
平面図。

【図２】 図１のほぼ２−２線における断面図。

【図３】 図２の３−３線における断面図。

【図４】 図２の４−４線における断面図。

【図５】 図２の５−５線における断面図。

【図６】 ホール素子の検出値の調整方法を説明する
図。

【図７】 第２実施形態の電流検出装置を示す平面図。

【図８】 図７の８−８線における断面図。

【図９】 第３実施形態の電流検出装置を示す平面図。

【図１０】 図９の１０−１０線における断面図。

【図１１】 図９の電流検出装置の蓋体を取り外して示
す底面図。

【図１２】 電流検出装置のケースのコア収容部及び基
板収容部内にポッティング材を充填する際に使用する製
造装置に対して電流検出装置のケースをセットした状態
を、図１１のほぼ１２−１２線で断面にして示す示す断
面図。

【図１３】 第４実施形態の電流検出装置を示す平面
図。

【図１４】 図１３の１３−１３線を示す断面図。

【図１５】 （ａ），（ｂ）はそれぞれ第４実施形態の
要部を示す断面図。

【符号の説明】

２１…電流検出装置、２２…ケース、２２ａ…コア収容
部、２２ｂ…基板収容部、２４…コア、２５…基板、２
６…磁電変換部としてのホール素子、２８…出力端子、
２９…ポッティング材、３１…挿通部としての挿通孔、
３２…バッテリ、３３…被電流検出部としてのバッテリ
端子、３６…ハーネス、４５…内側ケース、４６…外側
ケース、４７…治具、４９…磁石。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮原 紀夫 埼玉県行田市富士見町１丁目４番地１ ジ ェコー 株式会社内 (72)発明者 田村 和之 埼玉県行田市富士見町１丁目４番地１ ジ ェコー 株式会社内 (72)発明者 小暮 健敏 埼玉県行田市富士見町１丁目４番地１ ジ ェコー 株式会社内 (72)発明者 大久保 尚彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 丹羽 寿夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 Ｆターム(参考） 2G025 AA02 AB02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一部が開放された環状に形成され、被電
   流検出部に流れる電流から生じる磁束を通すコアと、当
   該コアを通る磁束を電気信号に変換して外部に出力する
   磁電変換部とが、磁電変換部がコアの両端間の磁路中に
   介在されるようにケース内に収容介在された電流検出装
   置であって、 被測定電流の値と磁電変換部の出力との関係を該装置内
   に設けられた記憶素子にて電気的に調整可能なことを特
   徴とする電流検出装置。
2. 【請求項２】 前記コアを合成樹脂製のケース内にイン
   サート成形したことを特徴とする請求項１に記載の電流
   検出装置。
3. 【請求項３】 前記ケースに、コアを収容するためのコ
   ア収容部と、磁電変換部が配設された基板を収容するた
   めの基板収容部とを設け、 当該コア収容部を軟質合成樹脂により形成したことを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の電流検出装
   置。
4. 【請求項４】 一部が開放された環状に形成され、被電
   流検出部に流れる電流から生じる磁束を通すコアと、当
   該コアを通る磁束を電気信号に変換して外部に出力する
   磁電変換部とが、磁電変換部がコアの両端間の磁路中に
   介在されるようにケース内に収容配置された電流検出装
   置であって、 前記磁電変換部は基板に配設されるとともに、その基板
   にはケースに固定された出力端子が取り付けられ、 前記基板が、該出力端子を中心に変位可能なことを特徴
   とする電流検出装置。
5. 【請求項５】 前記ケース内にはポッティング材が充填
   され、前記基板が、ケースとの間に隙間を有するように
   ケース内に収容配置されていることを特徴とする請求項
   ４に記載の電流検出装置。
6. 【請求項６】 一部が開放された環状に形成され、被電
   流検出部に流れる電流から生じる磁束を通すコアと、当
   該コアを通る磁束を電気信号に変換して外部に出力する
   磁電変換部が配設された基板とを、磁電変換部がコアの
   両端間の磁路中に介在されるようにケース内に収容配置
   し、 基板の非露出状態で、被測定電流の値と磁電変換部の出
   力との関係を、基板に実装された記憶素子にて電気的に
   調整することを特徴とする電流検出装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記被測定電流の値と磁電変換部の出力
   との関係を調整する際に、磁力によりコアを吸引保持す
   ることを特徴とする請求項６に記載の電流検出装置の製
   造方法。