JP2012141262A - Current detection device - Google Patents

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Hirokatsu Nakajima
浩勝 中嶋
Satoru Chazono
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coreless type current detection device in which variation of a gap between a magnetoelectric transducer and a bus bar due to a dimensional tolerance and thermal expansion is prevented, and consequently variation of current detection sensitivity is prevented.SOLUTION: The current detection device 10 includes an electronic board 2 on which a hall element 1 is mounted, a metal spacer 5, and a current detection bus bar 6. The electronic board 2, spacer 5, and current detection bus bar 6 are connected with a connection mechanism comprising a plurality of screws 4 passing through a plurality of first through holes 21 at both sides of the hall element 1 on the electronic board 2, through holes of the tubular spacer 5, and a plurality of third through holes 62 of the current detection bus bar 6; and a plurality of screw receiving sections 63 to which the screws 4 are screwed.

Description

本発明は、電線に流れる電流を検出する電流検出装置に関する。   The present invention relates to a current detection device that detects a current flowing through an electric wire.

ハイブリッド自動車又は電気自動車などの車両には、バッテリに接続されたバスバーに流れる電流を検出する電流検出装置が搭載されることが多い。また、そのような電流検出装置としては、磁気比例方式の電流検出装置又は磁気平衡方式の電流検出装置が採用される場合がある。   A vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle is often equipped with a current detection device that detects a current flowing through a bus bar connected to a battery. As such a current detection device, a magnetic proportional current detection device or a magnetic balance current detection device may be employed.

磁気比例方式又は磁気平衡方式の電流検出装置には、特許文献1に示されるように、磁性体コアと磁電変換素子(磁気感応素子)とを備える第1のタイプと、特許文献2に示されるように、バスバーに対してごくわずかな隙間を隔てて配置された磁電変換素子を備える第2のタイプとが存在する。磁電変換素子は、磁気を検出し、磁気の強さを表す検出信号を電気信号として出力する素子である。磁電変換素子としては、通常、ホール素子が採用される。   As shown in Patent Document 1, a magnetic proportional type or magnetic balance type current detection device is disclosed in Patent Document 2, which is a first type including a magnetic core and a magnetoelectric conversion element (magnetic sensitive element). As described above, there is a second type including a magnetoelectric conversion element arranged with a very small gap with respect to the bus bar. The magnetoelectric conversion element is an element that detects magnetism and outputs a detection signal representing the strength of magnetism as an electric signal. As the magnetoelectric conversion element, a Hall element is usually adopted.

第1のタイプにおける磁性体コアは、両端がギャップ部を介して対向し、中空部の周囲を囲んで一連に形成された概ねリング状の磁性体である。磁性体コアの中空部は、被検出電流が通過する空間(電流検出空間)である。磁性体コアは、中空部を流れる電流の変化に応じて変化する周囲の磁気を増幅する役割を果たす。なお、第1のタイプにおいて、磁電変換素子は、磁性体コアのギャップ部に配置される。   The magnetic core in the first type is a generally ring-shaped magnetic body that is formed in a series of both ends that face each other via a gap portion and surround the periphery of the hollow portion. The hollow portion of the magnetic core is a space (current detection space) through which a current to be detected passes. The magnetic core plays a role of amplifying the surrounding magnetism that changes in accordance with a change in the current flowing through the hollow portion. In the first type, the magnetoelectric conversion element is disposed in the gap portion of the magnetic core.

一方、第2のタイプの電流検出装置は、磁電変換素子と、その磁電変換素子をバスバーの近傍で支持する支持具とを備えるが、磁性体コアを備えないコアレスタイプである。そのため、第2のタイプの電流検出装置は、小型化できる点で優れている。   On the other hand, the second type of current detection device is a coreless type that includes a magnetoelectric conversion element and a support that supports the magnetoelectric conversion element in the vicinity of the bus bar, but does not include a magnetic core. Therefore, the second type current detection device is excellent in that it can be miniaturized.

ところで、コアレスタイプの電流検出装置において、磁電変換素子は、電流の伝送経路の近傍において磁気の微小な変化を検出するため、バスバーに対する磁電変換素子の位置にばらつきが生じた場合、電流の検出感度が大きくばらつく。そのため、コアレスタイプの電流検出装置において、磁電変換素子をバスバーに対して高い精度で位置決めすることが、装置の品質の安定化のために重要である。   By the way, in the coreless type current detection device, since the magnetoelectric conversion element detects a minute change in magnetism in the vicinity of the current transmission path, if the position of the magnetoelectric conversion element with respect to the bus bar varies, the current detection sensitivity Vary greatly. Therefore, in the coreless type current detection device, it is important for the stabilization of the quality of the device to position the magnetoelectric conversion element with high accuracy with respect to the bus bar.

特許文献2に示される電流検出装置において、磁電変換素子(磁気検出素子)は、電子基板に実装され、その電子基板は、樹脂製のハウジングに取り付けられ、そのハウジングは、ネジなどによって電流検出用のバスバーに取り付けられる。   In the current detection device disclosed in Patent Document 2, a magnetoelectric conversion element (magnetic detection element) is mounted on an electronic board, and the electronic board is attached to a resin housing. The housing is used for current detection by screws or the like. It is attached to the bus bar.

特開2009−128116号公報JP 2009-128116 A 特開2010−243440号公報JP 2010-243440 A

しかしながら、特許文献2に示されるように、磁電変換素子が実装された電子基板が、その電子基板よりも大きな樹脂製のハウジングを介してバスバーに取り付けられた場合、ハウジングの寸法公差及び熱膨張により、磁電変換素子とバスバーとの間隔のばらつきが生じやすい。即ち、従来のコアレスタイプの電流検出装置は、ハウジングの寸法公差及び熱膨張に起因する電流の検出感度のばらつきが生じやすいという問題点を有している。   However, as shown in Patent Document 2, when an electronic board on which a magnetoelectric conversion element is mounted is attached to a bus bar through a resin housing larger than the electronic board, due to dimensional tolerance of the housing and thermal expansion. The gap between the magnetoelectric transducer and the bus bar is likely to vary. That is, the conventional coreless type current detection device has a problem in that variations in current detection sensitivity due to dimensional tolerance of the housing and thermal expansion are likely to occur.

本発明は、コアレスタイプの電流検出装置において、寸法公差及び熱膨張による磁電変換素子とバスバーとの間隔のばらつきを防止でき、ひいては電流の検出感度のばらつきを防止できることを目的とする。   It is an object of the present invention to prevent variations in the distance between the magnetoelectric transducer and the bus bar due to dimensional tolerances and thermal expansion in a coreless type current detection device, and thus prevent variations in current detection sensitivity.

本発明に係る電流検出装置は、以下に示す各構成要素を備える。
(1)第1の構成要素は、電流が流れることにより生じる磁気を検出する磁電変換素子である。
(2)第2の構成要素は、第一の面に前記磁電変換素子が実装され、前記磁電変換素子の両側の位置に複数の第一貫通孔が形成された電子基板である。
(3)第3の構成要素は、前記第一貫通孔に連通する第二貫通孔が形成され、第一の端が前記電子基板の前記第一の面に接する複数の筒状部材である。
(4)第4の構成要素は、複数の前記筒状部材の前記第二貫通孔に連通する複数の第三貫通孔、及び電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される端子部が形成され、前記磁電変換素子との間に隙間が形成される状態で複数の前記筒状部材における前記第一の端と反対側の第二の端と接する導体からなる電流検出用バスバーである。
(5)第5の構成要素は、前記第一貫通孔、前記第二貫通孔及び前記第三貫通孔に通された複数のネジ及びそれらと螺合した複数のネジ受け部からなり、前記電子基板、複数の前記筒状部材及び前記電流検出用バスバーを連結する連結機構である。
The current detection device according to the present invention includes the following components.
(1) A 1st component is a magnetoelectric conversion element which detects the magnetism which arises when an electric current flows.
(2) The second component is an electronic substrate in which the magnetoelectric conversion element is mounted on a first surface and a plurality of first through holes are formed at positions on both sides of the magnetoelectric conversion element.
(3) The third component is a plurality of cylindrical members in which a second through hole communicating with the first through hole is formed, and a first end is in contact with the first surface of the electronic substrate.
(4) The fourth component includes a plurality of third through holes that communicate with the second through holes of the plurality of cylindrical members, and terminal portions that are connected to the connection ends of the front and rear stages of the current transmission path. And a current detection bus bar comprising a conductor in contact with a second end opposite to the first end of the plurality of cylindrical members in a state where a gap is formed between the magnetoelectric transducer and the magnetoelectric conversion element. .
(5) The fifth component includes a plurality of screws that are passed through the first through hole, the second through hole, and the third through hole, and a plurality of screw receiving portions that are screwed together with the screws. It is a connection mechanism that connects the substrate, the plurality of cylindrical members, and the current detection bus bar.

また、本発明に係る電流検出装置が、次に示す構成要素をさらに備えることが考えられる。即ち、第6の構成要素は、前記連結機構により前記電子基板と連結され、前記電子基板と前記電流検出用バスバーとの間の空間を覆うカバー部材である。さらにこの場合、前記電子基板の接地パターンと電気的に接続された導電体の膜が、前記カバー部材の外側の面に形成されていれば好適である。   Further, it is conceivable that the current detection device according to the present invention further includes the following components. That is, the sixth component is a cover member that is connected to the electronic board by the connecting mechanism and covers a space between the electronic board and the current detection bus bar. Further, in this case, it is preferable that a conductive film electrically connected to the ground pattern of the electronic substrate is formed on the outer surface of the cover member.

また、本発明に係る電流検出装置において、前記ネジ受け部が、前記電流検出用バスバーにおける前記第三貫通孔の縁部のバーリング加工された部分であることが考えられる。   Moreover, in the current detection device according to the present invention, it is conceivable that the screw receiving portion is a burring portion of the edge portion of the third through hole in the current detection bus bar.

また、本発明に係る電流検出装置において、複数の前記筒状部材各々が金属の部材であることが考えられる。さらにこの場合、複数の前記筒状部材各々が前記電子基板に実装されていることも考えられる。   Further, in the current detection device according to the present invention, each of the plurality of cylindrical members may be a metal member. In this case, it is also conceivable that each of the plurality of cylindrical members is mounted on the electronic board.

本発明に係る電流検出装置は、コアレスタイプであるため、バスバーの周囲のスペースが狭い場合に適している。また、本発明に係る電流検出装置において、磁電変換素子が実装された電子基板は、ネジを含む連結機構により、ネジが貫通する筒状部材を挟んで電流検出用バスバーと連結される。即ち、筒状部材は、電子基板の磁電変換素子と電流検出用バスバーとの間の隙間を一定に維持するスペーサである。本発明に係る電流検出装置において、筒状部材は、電子基板とバスバーとの間の狭い隙間においてネジの周囲を囲む小さな部材であるため、寸法公差及び熱膨張はごくわずかしか生じない。   Since the current detection device according to the present invention is a coreless type, it is suitable when the space around the bus bar is narrow. In the current detection device according to the present invention, the electronic board on which the magnetoelectric conversion element is mounted is connected to the current detection bus bar by sandwiching the cylindrical member through which the screw passes by a connection mechanism including the screw. That is, the cylindrical member is a spacer that maintains a constant gap between the magnetoelectric conversion element of the electronic substrate and the current detection bus bar. In the current detection device according to the present invention, the cylindrical member is a small member that surrounds the periphery of the screw in a narrow gap between the electronic board and the bus bar, so that there is very little dimensional tolerance and thermal expansion.

従って、本発明に係る電流検出装置が採用されれば、寸法公差及び熱膨張による磁電変換素子とバスバーとの間隔のばらつきはほとんど生じず、電流の検出感度のばらつきは防止される。   Therefore, if the current detection device according to the present invention is employed, variations in the distance between the magnetoelectric transducer and the bus bar due to dimensional tolerance and thermal expansion hardly occur, and variations in current detection sensitivity can be prevented.

また、電子基板と電流検出用バスバーとの間の空間を覆うカバー部材が、連結機構により電子基板と連結されていれば、電子基板における磁電変換素子の実装面への異物の浸入が防止され、回路の短絡などの不都合が回避される。   In addition, if the cover member that covers the space between the electronic board and the current detection bus bar is connected to the electronic board by the connection mechanism, entry of foreign matter into the mounting surface of the magnetoelectric conversion element on the electronic board is prevented, Inconveniences such as short circuit are avoided.

また、本発明に係る電流検出装置において、電子基板の接地パターンと電気的に接続された導電体の膜が、カバー部材の外側の面に形成されていれば、磁気ノイズ及び電波ノイズは、磁電変換素子へ至る前に遮断される。その結果、磁電変換素子が、磁気ノイズ又は電波ノイズの影響を受け、電流の検出感度が変動することを防止できる。   Further, in the current detection device according to the present invention, if the conductive film electrically connected to the ground pattern of the electronic substrate is formed on the outer surface of the cover member, the magnetic noise and the radio noise are It is blocked before reaching the conversion element. As a result, the magnetoelectric conversion element can be prevented from being affected by magnetic noise or radio wave noise, and fluctuations in current detection sensitivity.

また、本発明に係る電流検出装置において、ネジ受け部が、電流検出用バスバーにおけるバーリング加工された部分であれば、ナットなどの独立した部材がネジ受け部として採用される場合に比べ、電子基板、筒状部材及び電流検出用バスバーの連結の作業が容易となる。   Further, in the current detection device according to the present invention, if the screw receiving portion is a burring portion in the current detection bus bar, the electronic board is compared with a case where an independent member such as a nut is employed as the screw receiving portion. The operation of connecting the cylindrical member and the current detection bus bar is facilitated.

また、金属の部材は、樹脂部材と比べて線熱膨張係数が格段に小さいため、スペーサとして機能する筒状部材が金属の部材であれば好適である。また、筒状部材が、金属の部材である場合、その筒状部材をハンダによって電子基板へ実装することは容易である。そして、筒状部材が電子基板に対して実装されていれば、筒状部材が独立した部材である場合よりも、電子基板、筒状部材及び電流検出用バスバーの連結の作業が容易となる。   Moreover, since the metal member has a markedly smaller coefficient of linear thermal expansion than the resin member, it is preferable that the cylindrical member functioning as the spacer is a metal member. Further, when the cylindrical member is a metal member, it is easy to mount the cylindrical member on the electronic substrate by soldering. And if the cylindrical member is mounted with respect to the electronic board, the operation | work of a connection of an electronic board, a cylindrical member, and the bus bar for electric current detection will become easy rather than the case where a cylindrical member is an independent member.

本発明の第1実施形態に係る電流検出装置10の斜視図である。1 is a perspective view of a current detection device 10 according to a first embodiment of the present invention. 電流検出装置10の平面図である。1 is a plan view of a current detection device 10. FIG. 電流検出装置10の断面図である。1 is a cross-sectional view of a current detection device 10. FIG. 本発明の第2実施形態に係る電流検出装置10Aの斜視図である。It is a perspective view of 10 A of electric current detection apparatuses which concern on 2nd Embodiment of this invention. 電流検出装置10Aの平面図である。It is a top view of 10 A of electric current detection apparatuses. 電流検出装置10Aの断面図である。It is sectional drawing of 10 A of electric current detection apparatuses.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiment is an example embodying the present invention, and is not an example of limiting the technical scope of the present invention.

本発明の各実施形態に係る電流検出装置10,10Aは、電気自動車又はハイブリッド自動車などの車両において、バッテリとモータなどの機器とを電気的に接続するバスバーに流れる電流を検出するコアレスタイプの電流検出装置である。   The current detection devices 10 and 10A according to the embodiments of the present invention are coreless type currents that detect current flowing in a bus bar that electrically connects devices such as a battery and a motor in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. It is a detection device.

<第1実施形態>
以下、図1から図3を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る電流検出装置10の構成について説明する。図1から図3に示されるように、電流検出装置10は、ホール素子1、電子基板2、コネクタ3、2つのネジ4、2つのスペーサ5及び電流検出用バスバー6を備えている。2つのネジ4は、電子基板2、2つのスペーサ5及び電流検出用バスバー6を連結する連結機構を構成する。なお、図3は、図2に示されるD−D平面の断面図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, the configuration of the current detection device 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. As shown in FIGS. 1 to 3, the current detection device 10 includes a Hall element 1, an electronic board 2, a connector 3, two screws 4, two spacers 5, and a current detection bus bar 6. The two screws 4 constitute a connection mechanism that connects the electronic substrate 2, the two spacers 5, and the current detection bus bar 6. FIG. 3 is a cross-sectional view of the DD plane shown in FIG.

<ホール素子(磁電変換素子)>
ホール素子1は、電流が流れるバスバーの近傍に配置され、そのバスバーに電流が流れることにより生じる磁気を検出し、磁気の検出信号を電気信号として出力する磁電変換素子の一例である。
<Hall element (magnetoelectric conversion element)>
The Hall element 1 is an example of a magnetoelectric conversion element that is disposed in the vicinity of a bus bar through which a current flows, detects magnetism generated by the current flowing through the bus bar, and outputs a magnetic detection signal as an electric signal.

<電子基板及びコネクタ>
電子基板2は、一方の面にホール素子1が実装され、他方の面にコネクタ3が実装されたプリント回路基板である。コネクタ3は、ホール素子1と電気的に接続され、不図示の電線に設けられた相手側コネクタが接続される部品である。電子基板2には、ホール素子1及びコネクタ3の他、ホール素子1とコネクタ3の端子とを電気的に接続する回路、及び、ホール素子1から出力される磁気の検出信号に対して増幅などの処理を施す回路なども実装されている。
<Electronic boards and connectors>
The electronic board 2 is a printed circuit board in which the Hall element 1 is mounted on one surface and the connector 3 is mounted on the other surface. The connector 3 is a component that is electrically connected to the Hall element 1 and is connected to a mating connector provided on an unillustrated electric wire. In addition to the Hall element 1 and the connector 3, a circuit for electrically connecting the Hall element 1 and the terminal of the connector 3, amplification of the magnetic detection signal output from the Hall element 1, etc. A circuit that performs the above processing is also implemented.

例えば、電子基板2には、外部から電線及びコネクタ3を介して入力される電力をホール素子1へ供給する回路、及び、ホール素子1の検出信号を増幅し、増幅後の信号をコネクタ3の端子に出力する回路などが設けられている。これにより、電流検出装置10は、コネクタ3に接続されたコネクタ付き電線を通じて、電流検出信号を電子制御ユニットなどの外部の回路へ出力することができる。   For example, on the electronic board 2, a circuit for supplying electric power input from the outside via the electric wire and the connector 3 to the hall element 1, and a detection signal of the hall element 1 are amplified, and the amplified signal is sent to the connector 3. A circuit for outputting to a terminal is provided. Thereby, the current detection device 10 can output a current detection signal to an external circuit such as an electronic control unit through the electric wire with the connector connected to the connector 3.

コネクタ3は、電子基板2の接地パターンと電気的に接続されたグランド端子を含む。そして、電子基板2の接地パターンは、コネクタ3のグランド端子及びそのグランド端子に接続されるグランド用電線を介して、車両のボディなどの接地導体と電気的に接続される。   Connector 3 includes a ground terminal electrically connected to the ground pattern of electronic substrate 2. The ground pattern of the electronic board 2 is electrically connected to a ground conductor such as a vehicle body via a ground terminal of the connector 3 and a ground wire connected to the ground terminal.

また、電子基板2におけるホール素子1の両側の位置に2つの第一貫通孔21が形成されている。これら第一貫通孔21は、ネジ4が通される孔である。   Two first through holes 21 are formed at positions on both sides of the Hall element 1 in the electronic substrate 2. These first through holes 21 are holes through which the screws 4 are passed.

<スペーサ>
2つのスペーサ5は、電子基板2の第一貫通孔21に連通する第二貫通孔が形成された筒状の部材である。スペーサ5の一方の端は、電子基板2におけるホール素子1が実装された面に接し、スペーサ5の他方の端は、電流検出用バスバー6の表面に接する。2つのスペーサ5は、線膨張係数の小さな筒状の部材である。
<Spacer>
The two spacers 5 are cylindrical members in which second through holes communicating with the first through holes 21 of the electronic substrate 2 are formed. One end of the spacer 5 is in contact with the surface of the electronic substrate 2 on which the Hall element 1 is mounted, and the other end of the spacer 5 is in contact with the surface of the current detection bus bar 6. The two spacers 5 are cylindrical members having a small linear expansion coefficient.

例えば、スペーサ5は、鉄、アルミニウム又は銅などの金属の部材である。スペーサ5が金属の部材である場合、スペーサ5が、ハンダによって電子基板2へ予め実装されることが考えられる。また、スペーサ5が、ポリブチレンテレフタレートなどの樹脂にガラスが混合された材料からなる筒状の部材であることも考えられる。ガラスが重量比で30%程度混合された樹脂材料は、一般的な樹脂よりも格段に線膨張係数が小さい。   For example, the spacer 5 is a metal member such as iron, aluminum, or copper. When the spacer 5 is a metal member, it is conceivable that the spacer 5 is previously mounted on the electronic substrate 2 by soldering. It is also conceivable that the spacer 5 is a cylindrical member made of a material in which glass is mixed with a resin such as polybutylene terephthalate. A resin material mixed with about 30% by weight of glass has a much smaller linear expansion coefficient than a general resin.

<電流検出用バスバー>
電流検出用バスバー6は、銅などの金属からなる板状の導体であり、バッテリと電装機器とを電気的に接続するバスバーの一部である。即ち、電流検出用バスバー6には、検出対象の電流が流れる。また、電流検出用バスバー6は、バッテリに対して予め接続されたバッテリ側のバスバーと、電装機器に対して予め接続された機器側のバスバーとは独立した部材である。そして、電流検出用バスバー6は、その両端が予め敷設された他のバスバー(バッテリ側のバスバー及び機器側のバスバー)に対して接続される。
<Bus bar for current detection>
The current detection bus bar 6 is a plate-like conductor made of a metal such as copper, and is a part of the bus bar that electrically connects the battery and the electrical equipment. That is, a current to be detected flows through the current detection bus bar 6. The current detection bus bar 6 is a member independent of the battery-side bus bar connected in advance to the battery and the device-side bus bar connected in advance to the electrical equipment. The current detection bus bar 6 is connected to other bus bars (battery-side bus bar and device-side bus bar), both ends of which are laid in advance.

電流検出用バスバー6は、その中央部分が電子基板2に実装されたホール素子1と対向し、その両端部に、予め敷設された前段及び後段の他のバスバーに対して連結される端子部61が形成されている。図1から図3に示される端子部61は、前段及び後段の他のバスバーとの連結用のボルトが通される貫通孔が形成された部分である。電流検出用バスバー6と、これに連結された前段及び後段の他のバスバーとは、バッテリから電装機器へ至る電流伝送経路を形成する。   The current detection bus bar 6 has a central portion facing the Hall element 1 mounted on the electronic substrate 2 and terminal portions 61 connected to the other bus bars of the front and rear stages laid in advance at both ends thereof. Is formed. The terminal portion 61 shown in FIGS. 1 to 3 is a portion in which a through-hole through which a bolt for connection with other bus bars in the front stage and the rear stage is passed is formed. The current detection bus bar 6 and the other bus bars at the front stage and the rear stage connected thereto form a current transmission path from the battery to the electrical equipment.

また、電流検出用バスバー6には、2つの筒状のスペーサ5の貫通孔に連通する2つの第三貫通孔62が形成されている。そして、電流検出用バスバー6は、その一方の面において、ホール素子1との間に隙間が形成される状態で2つの筒状のスペーサ5における電子基板2側と反対側の端と接する。   The current detection bus bar 6 has two third through holes 62 communicating with the through holes of the two cylindrical spacers 5. The current detection bus bar 6 is in contact with the end of the two cylindrical spacers 5 opposite to the electronic substrate 2 side in a state where a gap is formed between the current detection bus bar 6 and the Hall element 1.

<連結機構>
電子基板2、2つのスペーサ5及び電流検出用バスバー6を連結する連結機構は、2つのネジ4と、電流検出用バスバー6の一部に形成されたネジ受け部63とにより構成されている。ネジ受け部63の内側には、ネジ4と螺合するねじ山が形成されている。ネジ受け部63は、電流検出用バスバー6における第三貫通孔62の縁部のバーリング加工された部分である。
<Coupling mechanism>
The connection mechanism that connects the electronic substrate 2, the two spacers 5, and the current detection bus bar 6 includes two screws 4 and a screw receiving portion 63 formed on a part of the current detection bus bar 6. On the inner side of the screw receiving portion 63, a screw thread to be screwed with the screw 4 is formed. The screw receiving portion 63 is a burring portion of the edge portion of the third through hole 62 in the current detection bus bar 6.

2つのネジ4は、電子基板2における2つの第一貫通孔21、2つの筒状のスペーサ5各々の貫通孔(第二貫通孔)及び電流検出用バスバー6の第三貫通孔62に通され、さらに、2つのネジ受け部63各々と螺合している。ネジ63がネジ受け部63に対して締め込まれることにより、ネジ63のヘッド部と電流検出用バスバー6との間に電子基板2とスペーサ5とが密着した状態で挟み込まれる。このように、2つのネジ4及び2つのネジ受け部63は、電子基板2、2つのスペーサ5及び電流検出用バスバー6を、ホール素子1と電流検出用バスバー6との間に一定の隙間が形成される状態で連結する連結機構を構成している。   The two screws 4 are passed through the two first through holes 21 in the electronic substrate 2, the through holes (second through holes) of the two cylindrical spacers 5, and the third through hole 62 of the current detection bus bar 6. Furthermore, the two screw receiving portions 63 are screwed together. By tightening the screw 63 with respect to the screw receiving portion 63, the electronic substrate 2 and the spacer 5 are sandwiched between the head portion of the screw 63 and the current detection bus bar 6. As described above, the two screws 4 and the two screw receiving portions 63 connect the electronic substrate 2, the two spacers 5, and the current detection bus bar 6 with a certain gap between the Hall element 1 and the current detection bus bar 6. The connecting mechanism is configured to connect in the formed state.

<効果>
電流検出装置10は、コアレスタイプであるため、バスバーの周囲のスペースが狭い場合に適している。また、電流検出装置10において、2つのスペーサ5は、電子基板2のホール素子1と電流検出用バスバー6との間の隙間を一定に維持する。スペーサ5は、電子基板2と電流検出用バスバー6との間の狭い隙間においてネジ4の周囲を囲む小さな部材であるため、寸法公差及び熱膨張はごくわずかしか生じない。従って、寸法公差及び熱膨張によるホール素子1と電流検出用バスバー6との間隔のばらつきはほとんど生じず、電流の検出感度のばらつきは防止される。
<Effect>
Since the current detection device 10 is a coreless type, it is suitable when the space around the bus bar is narrow. Further, in the current detection device 10, the two spacers 5 maintain a constant gap between the Hall element 1 of the electronic substrate 2 and the current detection bus bar 6. Since the spacer 5 is a small member that surrounds the periphery of the screw 4 in a narrow gap between the electronic substrate 2 and the current detection bus bar 6, dimensional tolerance and thermal expansion hardly occur. Therefore, there is almost no variation in the distance between the Hall element 1 and the current detection bus bar 6 due to dimensional tolerance and thermal expansion, and variations in current detection sensitivity are prevented.

また、ネジ受け部63が、電流検出用バスバー6におけるバーリング加工された部分であるため、ナットなどの独立した部材がネジ受け部63として採用される場合に比べ、電子基板2、スペーサ5及び電流検出用バスバー6の連結の作業は容易である。   In addition, since the screw receiving portion 63 is a burring portion of the current detection bus bar 6, the electronic substrate 2, the spacer 5, and the current are compared with the case where an independent member such as a nut is employed as the screw receiving portion 63. The operation of connecting the detection bus bars 6 is easy.

また、金属の部材は、樹脂部材と比べて線熱膨張係数が格段に小さいため、スペーサ5が金属の部材であれば、スペーサ5の熱膨張による電流の検出感度のばらつきの防止効果がより高まる。また、スペーサ5が、電子基板2に対して実装されていれば、スペーサ5が独立した部材である場合よりも、電子基板2、スペーサ5及び電流検出用バスバー6の連結の作業が容易となる。   Further, since the metal member has a remarkably small linear thermal expansion coefficient compared to the resin member, if the spacer 5 is a metal member, the effect of preventing variation in current detection sensitivity due to the thermal expansion of the spacer 5 is further enhanced. . Also, if the spacer 5 is mounted on the electronic board 2, the operation of connecting the electronic board 2, the spacer 5, and the current detection bus bar 6 becomes easier than when the spacer 5 is an independent member. .

<第2実施形態>
次に、図4から図6を参照しつつ、本発明の第2実施形態に係る電流検出装置10Aについて説明する。この電流検出装置10Aは、図1から図3に示された電流検出装置10に対し、カバー部材7が追加された構成を有している。図4から図6において、図1から図3に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、電流検出装置10Aにおける電流検出装置10と異なる点についてのみ説明する。
Second Embodiment
Next, a current detection device 10A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This current detection device 10A has a configuration in which a cover member 7 is added to the current detection device 10 shown in FIGS. 4 to 6, the same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are given the same reference numerals. Hereinafter, only the difference of the current detection device 10A from the current detection device 10 will be described.

電流検出装置10Aが備えるカバー部材7は、2つのネジ4及び2つのネジ受け部63からなる連結機構によって電子基板2と連結され、電子基板2と電流検出用バスバー6との間の空間を覆う部材である。カバー部材7は、例えば、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)又はABS樹脂などの絶縁性の樹脂からなる一体成型部材である。   The cover member 7 provided in the current detection device 10 </ b> A is connected to the electronic substrate 2 by a connection mechanism including two screws 4 and two screw receiving portions 63, and covers the space between the electronic substrate 2 and the current detection bus bar 6. It is a member. The cover member 7 is an integrally molded member made of an insulating resin such as polyamide (PA), polypropylene (PP), or ABS resin.

図4から図6に示される例では、カバー部材7は、コネクタ3における相手側コネクタとの接続端の部分みが外部に露出する状態で、電子基板2におけるホール素子1の実装面に対し反対側の面から、電子基板2の側面を経て電流検出用バスバー6の側面に至る範囲を覆う箱状に形成されている。   In the example shown in FIGS. 4 to 6, the cover member 7 is opposite to the mounting surface of the Hall element 1 on the electronic substrate 2 in a state where only the connection end portion of the connector 3 with the mating connector is exposed to the outside. It is formed in a box shape covering the range from the side surface to the side surface of the current detection bus bar 6 through the side surface of the electronic substrate 2.

また、カバー部材7には、電子基板2における2つの第一貫通孔21に連通する2つの第四貫通孔71が形成されている。2つのネジ4は、カバー部材7における2つの第四貫通孔71、電子基板2における2つの第一貫通孔21、2つの筒状のスペーサ5各々の貫通孔(第二貫通孔)及び電流検出用バスバー6の第三貫通孔62に通され、さらに、2つのネジ受け部63各々と螺合している。このように、2つのネジ4及び2つのネジ受け部63は、電子基板2、2つのスペーサ5及び電流検出用バスバー6を連結するともに、カバー部材7を電子基板2に連結する。   The cover member 7 is formed with two fourth through holes 71 communicating with the two first through holes 21 in the electronic substrate 2. The two screws 4 include two fourth through holes 71 in the cover member 7, two first through holes 21 in the electronic substrate 2, through holes (second through holes) in the two cylindrical spacers 5, and current detection. It is passed through the third through hole 62 of the bus bar 6 and further screwed into each of the two screw receiving portions 63. As described above, the two screws 4 and the two screw receiving portions 63 connect the electronic board 2, the two spacers 5, and the current detection bus bar 6, and connect the cover member 7 to the electronic board 2.

また、カバー部材7の外側の面には、電子基板2の接地パターンと電気的に接続された導電体の膜8が形成されている。この導電体の膜8は、例えば、銅、銅の合金、アルミニウムなどの金属の膜である。   A conductive film 8 electrically connected to the ground pattern of the electronic substrate 2 is formed on the outer surface of the cover member 7. The conductor film 8 is, for example, a metal film such as copper, a copper alloy, or aluminum.

また、導電体の膜8は、金属製のネジ4及び電流検出用バスバー6と非接触の状態で形成されている。例えば、導電体の膜8は、カバー部材7におけるネジ4と接触する部分及び電流検出用バスバー6と接触する部分を隠すマスクを用いてメッキを施すことにより形成される。   The conductor film 8 is formed in a non-contact state with the metal screw 4 and the current detection bus bar 6. For example, the conductor film 8 is formed by plating using a mask that hides the portion of the cover member 7 that contacts the screw 4 and the portion of the cover member 7 that contacts the current detection bus bar 6.

また、カバー部材7が、第一の樹脂部材と第二の樹脂部材とが二色成形により合成された部材であることも考えられる。この場合、第一の樹脂部材は、カバー部材7におけるネジ4と接触する部分及び電流検出用バスバー6と接触する部分を形成し、第二の樹脂部材は、その他の部分を形成する。また、第一の樹脂部材は、ポリカーボネートなどのメッキがのらない樹脂の部材であり、第二の樹脂部材は、ABSなどのメッキがのる樹脂の部材である。そして、そのような第一の樹脂部材と第二の樹脂部材とが合成された部材に対してメッキを施すことにより、導電体の膜8が形成されることも考えられる。   It is also conceivable that the cover member 7 is a member in which the first resin member and the second resin member are synthesized by two-color molding. In this case, a 1st resin member forms the part which contacts the screw 4 in the cover member 7, and the part which contacts the bus bar 6 for electric current detection, and a 2nd resin member forms another part. The first resin member is a resin member such as polycarbonate that is not plated, and the second resin member is a resin member that is plated such as ABS. And it is also conceivable that the conductor film 8 is formed by plating the member obtained by synthesizing the first resin member and the second resin member.

また、導電体の膜8と電子基板2の接地パターンとを電気的に接続する構造として、以下に示すような構造が考えられる。例えば、カバー部材7における導電体の膜8が形成された部分に小さな貫通孔が設けられ、その貫通孔に充填された導体が、導電体の膜8と電子基板2の接地パターンとに接触する構造が考えられる。   Further, as a structure for electrically connecting the conductor film 8 and the ground pattern of the electronic substrate 2, the following structure is conceivable. For example, a small through hole is provided in a portion of the cover member 7 where the conductive film 8 is formed, and the conductor filled in the through hole is in contact with the conductive film 8 and the ground pattern of the electronic substrate 2. A structure is conceivable.

<効果>
電流検出装置10Aが採用された場合、電流検出装置10が採用された場合と同様の効果が得られる。さらに、電流検出装置10Aが採用された場合、カバー部材7が、電子基板2への異物の付着が防止され、回路の短絡などの不都合が回避される。
<Effect>
When the current detection device 10A is employed, the same effect as when the current detection device 10 is employed is obtained. Further, when the current detection device 10A is employed, the cover member 7 prevents foreign matter from adhering to the electronic substrate 2, and inconveniences such as a short circuit are avoided.

また、電流検出装置10Aにおいては、電子基板2の接地パターンと電気的に接続された導電体の膜8が、カバー部材7の外側の面に形成されている。そのため、磁気ノイズ及び電波ノイズは、ホール素子1へ至る前に遮断される。その結果、ホール素子1が、磁気ノイズ又は電波ノイズの影響を受け、電流の検出感度が変動することを防止できる。   In the current detection device 10 </ b> A, a conductor film 8 electrically connected to the ground pattern of the electronic substrate 2 is formed on the outer surface of the cover member 7. Therefore, magnetic noise and radio wave noise are blocked before reaching the Hall element 1. As a result, it is possible to prevent the Hall element 1 from being affected by magnetic noise or radio wave noise and changing the current detection sensitivity.

<その他>
以上に示された電流検出装置10,10Aは、電子基板2の第一貫通孔21、筒状のスペーサ5、電流検出用バスバー6の第三貫通孔62及びネジ4を2つずつ備えているが、それらが3以上ずつ設けられることも考えられる。例えば、電子基板2に複数のホール素子1が横並びに実装される場合、電子基板2及び電流検出用バスバー6の幅が若干広くなる。そのような場合、3組又は4組の第一貫通孔21、スペーサ5、第三貫通孔62及びネジ4が、複数のホール素子1の両側に分かれて三角形の頂点又は四角形の頂点を形成する位置に設けられることも考えられる。
<Others>
The current detection devices 10 and 10A described above each include the first through hole 21 of the electronic substrate 2, the cylindrical spacer 5, the third through hole 62 of the current detection bus bar 6, and two screws 4. However, it is also conceivable that three or more of them are provided. For example, when a plurality of Hall elements 1 are mounted side by side on the electronic board 2, the widths of the electronic board 2 and the current detection bus bar 6 are slightly widened. In such a case, three or four sets of first through holes 21, spacers 5, third through holes 62, and screws 4 are divided on both sides of the plurality of Hall elements 1 to form triangular vertices or quadrangular vertices. It is also conceivable to be provided at the position.

1 ホール素子
2 電子基板
3 コネクタ
4 ネジ
5 スペーサ
6 電流検出用バスバー
7 カバー部材
8 導電体の膜
10,10A 電流検出装置
21 第一貫通孔
61 端子部
62 第三貫通孔
63 ネジ受け部
71 第四貫通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hall element 2 Electronic board 3 Connector 4 Screw 5 Spacer 6 Current detection bus bar 7 Cover member 8 Conductive film 10, 10A Current detection device 21 First through hole 61 Terminal portion 62 Third through hole 63 Screw receiving portion 71 First Four through holes

Claims (6)

電流が流れることにより生じる磁気を検出する磁電変換素子を備えた電流検出装置であって、
第一の面に前記磁電変換素子が実装され、前記磁電変換素子の両側の位置に複数の第一貫通孔が形成された電子基板と、
前記第一貫通孔に連通する第二貫通孔が形成され、第一の端が前記電子基板の前記第一の面に接する複数の筒状部材と、
複数の前記筒状部材の前記第二貫通孔に連通する複数の第三貫通孔、及び電流伝送経路の前段及び後段各々の接続端と連結される端子部が形成され、前記磁電変換素子との間に隙間が形成される状態で複数の前記筒状部材における前記第一の端と反対側の第二の端と接する導体からなる電流検出用バスバーと、
前記第一貫通孔、前記第二貫通孔及び前記第三貫通孔に通された複数のネジ及びそれらと螺合した複数のネジ受け部からなり、前記電子基板、複数の前記筒状部材及び前記電流検出用バスバーを連結する連結機構と、を備えることを特徴とする電流検出装置。
A current detection device including a magnetoelectric conversion element for detecting magnetism generated by current flow,
An electronic substrate on which the magnetoelectric conversion element is mounted on a first surface, and a plurality of first through holes are formed at positions on both sides of the magnetoelectric conversion element;
A plurality of cylindrical members formed with a second through hole communicating with the first through hole, a first end contacting the first surface of the electronic substrate;
A plurality of third through-holes communicating with the second through-holes of the plurality of cylindrical members, and terminal portions connected to the connection ends of the front stage and the rear stage of the current transmission path, and the magnetoelectric conversion element; A current detecting bus bar made of a conductor in contact with a second end opposite to the first end in the plurality of cylindrical members in a state where a gap is formed between them;
The first through-hole, the second through-hole, and the third through-hole, and a plurality of screws, and a plurality of screw receiving portions screwed together, the electronic substrate, the plurality of cylindrical members and the A current detection device comprising: a connection mechanism for connecting a current detection bus bar.
前記連結機構により前記電子基板と連結され、前記電子基板と前記電流検出用バスバーとの間の空間を覆うカバー部材をさらに備える、請求項1に記載の電流検出装置。   The current detection device according to claim 1, further comprising a cover member connected to the electronic substrate by the connection mechanism and covering a space between the electronic substrate and the current detection bus bar. 前記電子基板の接地パターンと電気的に接続された導電体の膜が、前記カバー部材の外側の面に形成されている、請求項2に記載の電流検出装置。   The current detection device according to claim 2, wherein a conductive film electrically connected to a ground pattern of the electronic substrate is formed on an outer surface of the cover member. 前記ネジ受け部は、前記電流検出用バスバーにおける前記第三貫通孔の縁部のバーリング加工された部分である、請求項1から請求項3のいずれかに記載の電流検出装置。   4. The current detection device according to claim 1, wherein the screw receiving portion is a burring portion of an edge portion of the third through hole in the current detection bus bar. 5. 複数の前記筒状部材各々は金属の部材である、請求項1から請求項4のいずれかに記載の電流検出装置。   The current detection device according to claim 1, wherein each of the plurality of cylindrical members is a metal member. 複数の前記筒状部材各々は前記電子基板に実装されている、請求項4に記載の電流検出装置。   The current detection device according to claim 4, wherein each of the plurality of cylindrical members is mounted on the electronic substrate.
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