JP2013015365A - Current detector - Google Patents

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Hirokatsu Nakajima
浩勝 中嶋
Satoru Chazono
悟 茶園
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current detector that employs a magnetic core in which an interval between both ends is small as much as possible, can fix a magnetoelectric transducer in gap parts of the magnetic core, and can easily mount the magnetoelectric transducer on an electronic substrate.SOLUTION: A current detector 1 comprises an insulation housing 40 for supporting a magnetic core 10 and an electronic substrate 50 mounted with surface mounting type of hall elements 20 in a fixed positional relation while covering the magnetic core 10 and the electronic substrate 50. The electronic substrate 50 is formed with a notch 502 into which element bodies 21 of the hall elements 20 are inserted, and contact pins 22 of the hall elements 20 are fixed to the electronic substrate 50 at both sides of the notch 502. The insulation housing 40 supports the magnetic core 10 and the electronic substrate 50 in a state where the hall elements 20 are placed in gap parts 12 of the magnetic core 10.

Description

本発明は、バスバーなどの送電路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 in a power transmission path such as a bus bar.

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は、例えば、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。磁性体コアは、両端がギャップ部を介して対向し、バスバーが貫通する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。   For example, as disclosed in Patent Document 1, a magnetic proportional type or magnetic balance type current detection device includes a magnetic core and a magnetoelectric conversion element (magnetic sensitive element). The magnetic core is a generally ring-shaped magnetic body formed in a series surrounding both sides of a hollow portion where both ends face each other through a gap portion and the bus bar passes therethrough. The hollow portion of the magnetic body is a space (current detection space) through which a current to be detected passes.

また、磁電変換素子は、磁性体コアのギャップ部に配置され、中空部を貫通して配置されたバスバーなどの送電路を流れる電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束の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。   In addition, the magnetoelectric conversion element is disposed in the gap portion of the magnetic core, detects a magnetic flux that changes according to a current flowing through a power transmission path such as a bus bar disposed through the hollow portion, and electrically detects the magnetic flux detection signal. It is an element that outputs as a signal. As the magnetoelectric conversion element, a Hall element is usually adopted.

特許文献1に示されるように、電流検出装置においては、磁性体コア及び磁電変換素子は、絶縁性の筐体によって一定の位置関係に保持されることが多い。この筐体は、電流検出装置を構成する複数の部品を一定の位置関係に位置決めする。なお、筐体は、一般に、絶縁性の樹脂部材により構成されている。   As shown in Patent Document 1, in a current detection device, a magnetic core and a magnetoelectric conversion element are often held in a fixed positional relationship by an insulating casing. This housing positions a plurality of components constituting the current detection device in a fixed positional relationship. Note that the casing is generally made of an insulating resin member.

従来の電流検出装置においては、筐体に、磁性体コア及び磁電変換素子を位置決めする支持部が形成されている。例えば、特許文献1に示される電流検出装置において、磁性体コアの支持部は、筐体における、磁性体コアの外周面及び内周面各々に沿う形状の窪みの部分である。   In the conventional current detection device, a support portion for positioning the magnetic core and the magnetoelectric conversion element is formed in the casing. For example, in the current detection device disclosed in Patent Document 1, the support portion of the magnetic core is a hollow portion of the casing that has a shape along each of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the magnetic core.

また、特許文献1に示される電流検出装置において、磁性体コアのギャップ部の部分において磁電変換素子の周囲を囲む素子搭載部が、磁電変換素子の支持部である。通常、磁電変換素子は、信号増幅回路などとともに電子基板に実装される。なお、素子搭載部は、磁性体コアの回転を制限する回転止め部を兼ねている。   In the current detection device disclosed in Patent Document 1, the element mounting portion that surrounds the periphery of the magnetoelectric conversion element in the gap portion of the magnetic core is the support portion of the magnetoelectric conversion element. Usually, the magnetoelectric conversion element is mounted on an electronic substrate together with a signal amplifier circuit and the like. The element mounting portion also serves as a rotation stopping portion that limits the rotation of the magnetic core.

特開2009−128116号公報JP 2009-128116 A

ところで、電流検出装置における磁性体コアは、電流の検出感度を高めるため、両端の間隔が極力小さいことが望ましい。特に、磁性体コアが小さいほど、磁性体コアの両端の間隔は、電流の検出感度に大きく影響する。   By the way, it is desirable that the distance between both ends of the magnetic core in the current detection device is as small as possible in order to increase the current detection sensitivity. In particular, as the magnetic core is smaller, the distance between the ends of the magnetic core greatly affects the current detection sensitivity.

しかしながら、特許文献1に示されるように、筐体の一部が、磁電変換素子を取り囲んで支持する場合、磁性体コアの両端は、磁電変換素子と、磁電変換素子を取り囲む支持部とをギャップ部に挿入可能なように、比較的大きな間隔を空けて形成される必要がある。   However, as shown in Patent Document 1, when a part of the casing surrounds and supports the magnetoelectric conversion element, both ends of the magnetic core have a gap between the magnetoelectric conversion element and the support portion surrounding the magnetoelectric conversion element. It must be formed with a relatively large interval so that it can be inserted into the part.

即ち、従来の電流検出装置は、磁電変換素子の支持部が磁性体コアのギャップ部に配置される必要があるため、磁性体コアの両端の間隔を小さくして電流の検出感度を高めることが難しいという問題点を有している。   That is, in the conventional current detection device, since the support portion of the magnetoelectric conversion element needs to be disposed in the gap portion of the magnetic core, it is possible to increase the current detection sensitivity by reducing the distance between both ends of the magnetic core. It has the problem of being difficult.

また、特許文献1に示される電流検出装置においては、磁電変換素子の本体部が筐体の素子搭載部に固定された後に、磁電変換素子の本体部から延び出たリード線が、電子基板に接続される必要がある。このように、筐体と一体化した磁電変換素子を電子基板に実装する作業は、磁電変換素子の単体を電子基板に実装する作業に比べ煩雑である。   Further, in the current detection device disclosed in Patent Document 1, after the main body portion of the magnetoelectric conversion element is fixed to the element mounting portion of the housing, the lead wire extending from the main body portion of the magnetoelectric conversion element is attached to the electronic substrate. Need to be connected. Thus, the operation of mounting the magnetoelectric conversion element integrated with the housing on the electronic substrate is more complicated than the operation of mounting the single unit of the magnetoelectric conversion element on the electronic substrate.

本発明は、電流検出装置において、両端の間隔が極力小さい磁性体コアを採用しつつ、その磁性体コアのギャップ部内に磁電変換素子を固定でき、さらに、磁電変換素子を電子基板に容易に実装できることを目的とする。   According to the present invention, in the current detection device, the magnetic core can be fixed in the gap portion of the magnetic core while adopting the magnetic core having the smallest distance between both ends, and the magnetoelectric transducer can be easily mounted on the electronic substrate. The purpose is to be able to.

本発明に係る電流検出装置は、以下に示される各構成要素を備える。
(1)第1の構成要素は、磁性材料からなり、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磁性体コアである。
(2)第2の構成要素は、磁性体コアのギャップ部に配置され、磁性体コアの中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する表面実装タイプの磁電変換素子である。
(3)第3の構成要素は、磁電変換素子の本体部が挿入された切れ込み部が形成され、その切れ込み部の両側において磁電変換素子の本体部から両側方に張り出した接続ピンが固着された電子基板である。
(4)第4の構成要素は、磁電変換素子が磁性体コアのギャップ部内に位置する状態で磁性体コアと電子基板とを支持する支持部材である。
The current detection device according to the present invention includes the following components.
(1) The first component is a magnetic core made of a magnetic material, both ends of which face each other via a gap portion, and are formed in a series surrounding the periphery of the hollow portion.
(2) The second component is a surface mount type magnetoelectric transducer that is disposed in the gap portion of the magnetic core and detects a magnetic flux that changes according to the current passing through the hollow portion of the magnetic core.
(3) The third component is formed with a cut portion into which the main body portion of the magnetoelectric conversion element is inserted, and the connection pins protruding from the main body portion of the magnetoelectric conversion element are fixed to both sides of the cut portion. It is an electronic board.
(4) The fourth component is a support member that supports the magnetic core and the electronic substrate in a state in which the magnetoelectric conversion element is positioned in the gap portion of the magnetic core.

また、本発明に係る電流検出装置が、さらに以下に示される構成を有することが考えられる。即ち、2つの磁電変換素子各々の本体部が、電子基板の切れ込み部内で電子基板の厚み方向において重なって位置することが考えられる。この場合、一方の磁電変換素子の接続ピンが電子基板の一方の面における切れ込み部の両側に固着され、他方の磁電変換素子の接続ピンが電子基板の他方の面における切れ込み部の両側に固着されている。   Further, it is conceivable that the current detection device according to the present invention further has the following configuration. That is, it is conceivable that the main body portions of the two magnetoelectric conversion elements are positioned so as to overlap each other in the thickness direction of the electronic substrate within the cut portion of the electronic substrate. In this case, the connection pin of one magnetoelectric conversion element is fixed to both sides of the cut portion on one surface of the electronic substrate, and the connection pin of the other magnetoelectric conversion element is fixed to both sides of the cut portion on the other surface of the electronic substrate. ing.

本発明において、支持部材は、表面実装タイプの磁電変換素子が実装された電子基板を支持することによって磁電変換素子を磁性体コアのギャップ部内に位置決めする。従って、磁性体コアのギャップ部に磁電変換素子の支持部を配置する必要がない。さらに、電子基板における磁電変換素子の両側の接続ピンが固着された部分の間の領域に切れ込み部が形成され、磁電変換素子の本体部は、その切れ込み部内に位置している。即ち、磁電変換素子は、裏返しの状態で電子基板に実装されている。   In the present invention, the support member positions the magnetoelectric conversion element in the gap portion of the magnetic core by supporting the electronic substrate on which the surface mount type magnetoelectric conversion element is mounted. Therefore, it is not necessary to dispose the support portion for the magnetoelectric conversion element in the gap portion of the magnetic core. Further, a notch is formed in a region between the portions of the electronic substrate where the connection pins on both sides of the magnetoelectric conversion element are fixed, and the main body of the magnetoelectric conversion element is located in the notch. That is, the magnetoelectric conversion element is mounted on the electronic substrate in an inverted state.

従って、磁電変換素子の厚みと同程度以下の厚みの電子基板が採用されることにより、両端の間隔が磁電変換素子の厚みと同程度である磁性体コアを採用することができる。即ち、両端の間隔が小さい磁性体コアを採用し、電流の検出感度を高めることができる。また、電子基板に切れ込み部が形成されていれば、電子基板が磁性体コアのギャップ部を通過する磁束を乱すことは避けられる。   Therefore, by adopting an electronic substrate having a thickness less than or equal to the thickness of the magnetoelectric conversion element, it is possible to employ a magnetic core whose distance between both ends is about the same as the thickness of the magnetoelectric conversion element. That is, it is possible to increase the current detection sensitivity by using a magnetic core having a small distance between both ends. Further, if the cut portion is formed in the electronic substrate, the electronic substrate can be prevented from disturbing the magnetic flux passing through the gap portion of the magnetic core.

また、本発明によれば、磁電変換素子が磁性体コアのギャップ部に固定される前に、磁電変換素子単体を電子基板に実装することが可能である。そのため、支持部材と一体化した磁電変換素子が電子基板に実装される場合と異なり、磁電変換素子を電子基板に容易に実装することができる。   In addition, according to the present invention, it is possible to mount the magnetoelectric conversion element alone on the electronic substrate before the magnetoelectric conversion element is fixed to the gap portion of the magnetic core. Therefore, unlike the case where the magnetoelectric conversion element integrated with the support member is mounted on the electronic substrate, the magnetoelectric conversion element can be easily mounted on the electronic substrate.

ところで、電気自動車及びハイブリッド自動車などの車両に搭載される電流検出装置は、高い信頼性が求められる。一般に、金属の塊である磁性体コアは、環境変化に対する耐久性は高いが、電子部品である磁電変換素子は、温度変化、水の浸入及び静電気の発生などの環境変化により故障する場合がある。   By the way, a current detection device mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle is required to have high reliability. In general, a magnetic core that is a lump of metal has high durability against environmental changes, but a magnetoelectric conversion element that is an electronic component may fail due to environmental changes such as temperature changes, water intrusion, and generation of static electricity. .

そこで、車載用の電流検出装置の信頼性を高めるために、磁性体コアのギャップ部に2つの磁電変換素子を配置すること、即ち、磁電変換素子の二重化が考えられる。これにより、2つの磁電変換素子の検出信号の差が許容範囲を超えた場合に、電流検出装置に異常が発生したことを警報し、異常な電流検出値に基づく誤った制御を回避することができる。   Therefore, in order to increase the reliability of the on-vehicle current detection device, it is conceivable to arrange two magnetoelectric conversion elements in the gap portion of the magnetic core, that is, to make the magnetoelectric conversion elements double. As a result, when the difference between the detection signals of the two magnetoelectric transducers exceeds the allowable range, it is possible to warn that an abnormality has occurred in the current detection device and to avoid erroneous control based on the abnormal current detection value. it can.

本発明に係る電流検出装置は、磁電変換素子の二重化にも対応可能である。本発明において、磁電変換素子が二重化される場合、一方の磁電変換素子の接続ピンが電子基板の一方の面における切れ込み部の両側に固着され、他方の磁電変換素子の接続ピンが電子基板の他方の面における切れ込み部の両側に固着されていればよい。この場合、両端の間隔が2つの磁電変換素子の厚みの合計と同程度である磁性体コアを採用することができる。   The current detection device according to the present invention can cope with the duplication of the magnetoelectric conversion element. In the present invention, when the magnetoelectric conversion element is doubled, the connection pin of one magnetoelectric conversion element is fixed to both sides of the cut portion on one surface of the electronic substrate, and the connection pin of the other magnetoelectric conversion element is the other of the electronic substrate What is necessary is just to adhere to the both sides of the notch part in the surface. In this case, it is possible to employ a magnetic core in which the distance between both ends is approximately the same as the total thickness of the two magnetoelectric conversion elements.

本発明の第1実施形態に係る電流検出装置1の分解側面図である。1 is an exploded side view of a current detection device 1 according to a first embodiment of the present invention. 電流検出装置1の側面図である。1 is a side view of a current detection device 1. FIG. 電流検出装置1が備える磁性体コアの斜視図である。It is a perspective view of the magnetic body core with which the electric current detection apparatus 1 is provided. 電流検出装置1における磁性体コアのギャップ部の部分の平面図である。4 is a plan view of a gap portion of a magnetic core in the current detection device 1. FIG. 電流検出装置1が備える絶縁筐体の本体ケースの内側の正面図である。It is a front view inside the main body case of the insulation housing | casing with which the electric current detection apparatus 1 is provided. 電流検出装置1が備える磁性体コア及び電流検出用バスバーの平面図である。It is a top view of the magnetic body core with which the electric current detection apparatus 1 is provided, and the bus bar for electric current detection. 電流検出装置1の電流通過方向から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the electric current passage direction of the electric current detection apparatus 1. FIG. 位置決めされた磁性体コア及び電子基板の側面図である。It is a side view of the magnetic body core and the electronic substrate which were positioned. 位置決めされた磁性体コア及び電子基板の正面図である。It is a front view of the magnetic body core and the electronic substrate which were positioned. 本発明の第2実施形態に係る電流検出装置1Aにおける磁性体コアのギャップ部の部分の平面図である。It is a top view of the part of the gap part of the magnetic body core in current detector 1A concerning a 2nd embodiment of the present invention. 第1の参考例に係る電流検出装置における磁性体コアのギャップ部の部分の平面図である。It is a top view of the part of the gap part of the magnetic body core in the electric current detection apparatus concerning the 1st reference example. 第2の参考例に係る電流検出装置における磁性体コアのギャップ部の部分の平面図である。It is a top view of the part of the gap part of the magnetic body core in the electric current detection apparatus concerning the 2nd reference example.

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.

<第1実施形態>
以下、図1〜図9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1の構成について説明する。電流検出装置1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装置である。図1に示されるように、電流検出装置1は、磁性体コア10、ホール素子20、電流検出用バスバー30、絶縁筐体40及び電子基板50を備える。
<First Embodiment>
Hereinafter, the configuration of the current detection device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The current detection device 1 is a device that detects a current flowing through a bus bar that electrically connects a battery and a device such as a motor in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. As shown in FIG. 1, the current detection device 1 includes a magnetic core 10, a Hall element 20, a current detection bus bar 30, an insulating housing 40, and an electronic substrate 50.

<磁性体コア>
磁性体コア10は、フェライト又はケイ素鋼などからなる磁性体であり、両端が数ミリメートル程度のギャップ部12を介して対向し、中空部11の周囲を囲んで一連に形成された形状を有している。即ち、磁性体コア10は、狭いギャップ部12と併せて環状に形成されている。
<Magnetic core>
The magnetic core 10 is a magnetic body made of ferrite, silicon steel, or the like, and has both ends opposed to each other via a gap portion 12 of about several millimeters and a series of shapes surrounding the hollow portion 11. ing. That is, the magnetic core 10 is formed in an annular shape together with the narrow gap portion 12.

図3に示されるように、本実施形態における磁性体コア10の両端部分の外縁の面は一の平面に沿う平坦面13である。また、磁性体コア10の内縁の面及び両端部分以外の部分の外縁の面は同心の円弧に沿う周面である。即ち、磁性体コア10の形状は、円形状の中空部11を囲む円環状に対して両端部の外縁部分の小さな領域が欠けただけの形状となっている。   As shown in FIG. 3, the outer edge surfaces of both end portions of the magnetic core 10 in the present embodiment are flat surfaces 13 along one plane. Further, the inner edge surface of the magnetic core 10 and the outer edge surface other than both end portions are circumferential surfaces along concentric arcs. That is, the shape of the magnetic core 10 is such that a small region of the outer edge portion at both ends is missing from the annular shape surrounding the circular hollow portion 11.

<ホール素子(磁電変換素子)>
ホール素子20は、磁性体コア10のギャップ部12に配置され、磁性体コア10の中空部11を通過する電流に応じて変化する磁束を検出し、磁束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 20 is disposed in the gap portion 12 of the magnetic core 10, detects a magnetic flux that changes according to a current passing through the hollow portion 11 of the magnetic core 10, and outputs a magnetic flux detection signal as an electric signal. It is an example of a conversion element.

本実施形態において、ホール素子20は、素子本体部21と素子本体部21の底面の両側へ張り出した複数の接続ピン22とを備えた表面実装タイプのICである。即ち、本実施形態におけるホール素子20は、リード線タイプのICではない。複数の接続ピン22には、電力の入力用のピン及び検出信号の出力用のピンが含まれる。複数の接続ピン22は、半田により電子基板50の配線パターンに固着されている。   In the present embodiment, the Hall element 20 is a surface mount type IC including an element main body 21 and a plurality of connection pins 22 projecting to both sides of the bottom surface of the element main body 21. That is, the Hall element 20 in this embodiment is not a lead wire type IC. The plurality of connection pins 22 include a power input pin and a detection signal output pin. The plurality of connection pins 22 are fixed to the wiring pattern of the electronic substrate 50 with solder.

ホール素子20は、素子本体部21における予め定められた検出中心点が、磁性体コア10のギャップ部12の中心点に位置し、かつ、素子本体部21の表裏の面がギャップ部12に形成される磁束の方向に対して直交するように配置される。ホール素子20は、その検出中心点が、磁性体コア10における対向する両端部の投影面の中心を結ぶ線上に位置する状態が、理想の配置状態である。   In the Hall element 20, a predetermined detection center point in the element body 21 is positioned at the center point of the gap 12 of the magnetic core 10, and the front and back surfaces of the element body 21 are formed in the gap 12. It arrange | positions so that it may orthogonally cross with respect to the direction of the magnetic flux made. In the ideal arrangement state, the detection center point of the Hall element 20 is located on a line connecting the centers of the projection planes at the opposite ends of the magnetic core 10.

<電子基板>
電子基板50は、ホール素子20がその接続ピン22の部分において実装されたプリント回路基板である。また、電子基板50には、ホール素子20の他、ホール素子20から出力される磁束の検出信号に対して増幅などの処理を施す回路とコネクタ51とが実装されている。
<Electronic board>
The electronic substrate 50 is a printed circuit board on which the Hall element 20 is mounted at the connection pin 22 portion. In addition to the Hall element 20, a circuit that performs a process such as amplification on a magnetic flux detection signal output from the Hall element 20 and a connector 51 are mounted on the electronic substrate 50.

コネクタ51は、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。さらに、電子基板50には、ホール素子20の接続ピン22とコネクタ51の端子とを電気的に接続する回路が設けられている。例えば、電子基板50には、外部から電線及びコネクタ51を介して入力される電力をホール素子20の接続ピン22へ供給する回路、及び、ホール素子20の検出信号を増幅し、増幅後の信号をコネクタ51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1は、コネクタ51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。   The connector 51 is a component to which a mating connector provided on an electric wire (not shown) is connected. Further, the electronic substrate 50 is provided with a circuit for electrically connecting the connection pins 22 of the Hall element 20 and the terminals of the connector 51. For example, the electronic board 50 amplifies the circuit that supplies power input from the outside via the electric wire and the connector 51 to the connection pin 22 of the Hall element 20, and the detection signal of the Hall element 20, and the amplified signal Is output to the terminal of the connector 51. Thereby, the current detection device 1 can output a current detection signal to an external circuit such as an electronic control unit through the electric wire with a connector connected to the connector 51.

また、電子基板50の左右の側方の縁部には、絶縁筐体40の一部が挿入される一対の欠け部501が形成されている。電子基板50は、一対の欠け部501に挿入される絶縁筐体40の一部によって支持され、絶縁筐体40の内側の予め定められた位置に保持される。   In addition, a pair of chipped portions 501 into which a part of the insulating housing 40 is inserted is formed at the left and right side edge portions of the electronic substrate 50. The electronic substrate 50 is supported by a part of the insulating housing 40 inserted into the pair of chipped portions 501 and is held at a predetermined position inside the insulating housing 40.

また、図1、図4、図7、図8及び図9に示されるように、電子基板50における、ホール素子20の素子本体部21から両側方に張り出した接続ピン22が固着された部分の間には、切れ込み部502が形成されている。ホール素子20の素子本体部21は、電子基板50の切れ込み部502に挿入されており、素子本体部21から両側方に張り出した接続ピン22は、電子基板50における切れ込み部の両側の部分に固着されている。   In addition, as shown in FIGS. 1, 4, 7, 8, and 9, the portion of the electronic substrate 50 to which the connection pins 22 that protrude from the element main body 21 of the Hall element 20 on both sides are fixed. A notch 502 is formed between them. The element main body 21 of the Hall element 20 is inserted into the notch 502 of the electronic substrate 50, and the connection pins 22 protruding from the element main body 21 to both sides are fixed to the both sides of the notch in the electronic substrate 50. Has been.

即ち、ホール素子20は、裏返しの状態で切れ込み部502を跨いで電子基板50に実装されている。従って、図4に示されるように、ホール素子20の素子本体部21は、電子基板50の表裏各面からほとんど突出しない状態で保持されている。さらに、ホール素子20の素子本体部21における表裏両方の面は、電子基板50に遮られることなく露出している。   That is, the Hall element 20 is mounted on the electronic substrate 50 across the cut portion 502 in an inverted state. Therefore, as shown in FIG. 4, the element main body 21 of the Hall element 20 is held in a state of hardly protruding from the front and back surfaces of the electronic substrate 50. Furthermore, both the front and back surfaces of the element body 21 of the Hall element 20 are exposed without being blocked by the electronic substrate 50.

<電流検出用バスバー>
電流検出用バスバー30は、銅又はアルミニウムなどの金属からなる導電性部材であり、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30には、検出対象の電流が流れる。また、電流検出用バスバー30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30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 30 is a conductive member made of a metal such as copper or aluminum, 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 30. The current detection bus bar 30 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 30 is connected to other bus bars (battery-side bus bar and device-side bus bar) laid at both ends thereof in advance.

図1及び図6に示されるように、電流検出用バスバー30は、磁性体コア10の中空部11を貫通する棒状の導体の両端部分にプレス加工が施された部材からなる。電流検出用バスバー30において、プレス加工により平板状に成形された両端部分は、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32である。即ち、電流検出用バスバー30は、概ね、中央部分において一定の範囲を占める棒状の貫通部31と、その両側の端部に形成された平板状の端子部32とを有する導体からなる部材である。   As shown in FIGS. 1 and 6, the current detection bus bar 30 is made of a member in which both ends of a rod-like conductor that penetrates the hollow portion 11 of the magnetic core 10 are pressed. In the current detection bus bar 30, both end portions formed into a flat plate shape by pressing are terminal portions 32 connected to the connection ends of the front and rear stages of the current transmission path. That is, the current detection bus bar 30 is a member made of a conductor having a rod-like through portion 31 that occupies a certain range in the central portion and flat terminal portions 32 formed at both end portions thereof. .

貫通部31は、磁性体コア10の中空部11を電流通過方向に沿って貫通する部分である。電流通過方向は、磁性体コア10の厚み方向であり、環状の磁性体コア10を筒とみなした場合におけるその筒の軸心方向であり、さらに、環状の磁性体コア10が形成する面に直交する方向でもある。各図において、電流通過方向はX軸方向として記されている。   The penetration part 31 is a part that penetrates the hollow part 11 of the magnetic core 10 along the current passing direction. The current passing direction is the thickness direction of the magnetic core 10, the axial direction of the cylinder when the annular magnetic core 10 is regarded as a cylinder, and further on the surface formed by the annular magnetic core 10. It is also an orthogonal direction. In each figure, the current passing direction is indicated as the X-axis direction.

電流検出用バスバー30において、端子部32は、平板状であり、貫通部31は、例えば、円柱状又は楕円柱状などの棒状に形成されている。各図において、平板状の端子部32の幅方向及び厚み方向は、それぞれY軸方向及びZ軸方向として記されている。   In the current detection bus bar 30, the terminal portion 32 has a flat plate shape, and the penetrating portion 31 is formed in a rod shape such as a columnar shape or an elliptical column shape, for example. In each figure, the width direction and the thickness direction of the flat terminal portion 32 are described as a Y-axis direction and a Z-axis direction, respectively.

電流検出用バスバー30は、棒状の金属部材の両端における一定範囲の部分が、プレス機などを用いたプレス加工によって平板状に押しつぶされた構造を有する部材である。本実施形態において、電流検出用バスバー30の元となる金属部材は、円柱状であり、従って、電流検出用バスバー30の貫通部31は円柱状である。   The current detection bus bar 30 is a member having a structure in which a portion in a certain range at both ends of a rod-shaped metal member is crushed into a flat plate shape by pressing using a press machine or the like. In the present embodiment, the metal member that is the source of the current detection bus bar 30 has a cylindrical shape, and therefore the through portion 31 of the current detection bus bar 30 has a cylindrical shape.

なお、電流検出用バスバー30の元となる金属部材は、断面が楕円の楕円棒状又は断面が矩形の角棒状であることも考えられる。また、元となる棒状の金属部材は、断面が四角形又はその他の多角形である棒状であることも考えられる。但し、電流検出用バスバー30の貫通部31の断面形状は、磁性体コア10の中空部11の輪郭形状と相似な形状であることが望ましい。   In addition, it is also conceivable that the metal member that is the source of the current detection bus bar 30 has an elliptical bar shape with an elliptical cross section or a square bar shape with a rectangular cross section. Moreover, it is also conceivable that the bar-shaped metal member as a base has a bar shape whose cross section is a quadrangle or other polygons. However, it is desirable that the cross-sectional shape of the through portion 31 of the current detection bus bar 30 is similar to the contour shape of the hollow portion 11 of the magnetic core 10.

電流検出用バスバー30において、平板状の端子部32の幅は、磁性体コア10の中空部11の直径(最大幅)よりも大きく形成されている。また、貫通部31の厚みは、平板状の端子部32の厚みよりも大きく形成されている。   In the current detection bus bar 30, the width of the flat terminal portion 32 is formed to be larger than the diameter (maximum width) of the hollow portion 11 of the magnetic core 10. Further, the through portion 31 is formed to have a thickness larger than that of the flat terminal portion 32.

電流検出用バスバー30は、絶縁筐体40により、磁性体コア10の中空部11に貫通した状態で磁性体コア10及び電子基板50とともに一体に組み合わされ、その後、端子部32において前段及び後段の他のバスバーに接続される。平板状の端子部32には、ネジ止め用の貫通孔32zが形成されており、これにより、平板状の端子部32は、ネジにより前段及び後段の他のバスバーと連結される。   The current detection bus bar 30 is integrally combined with the magnetic core 10 and the electronic substrate 50 in a state where the current detection bus bar 30 penetrates the hollow portion 11 of the magnetic core 10, and then the front and rear stages of the terminal portion 32. Connected to other bus bars. The flat terminal portion 32 is formed with a through-hole 32z for screwing, whereby the flat terminal portion 32 is connected to the other bus bars at the front and rear stages by screws.

<絶縁筐体>
絶縁筐体40は、磁性体コア10と電流検出用バスバー30とホール素子20及びコネクタ51が実装された電子基板50とを一定の位置関係で保持する絶縁性の部材である。絶縁筐体40は、本体ケース41及び本体ケース41に取り付けられる蓋部材42の2つの部材を含む。本体ケース41及び蓋部材42の各々は、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。
<Insulated housing>
The insulating casing 40 is an insulating member that holds the magnetic core 10, the current detection bus bar 30, and the electronic substrate 50 on which the Hall element 20 and the connector 51 are mounted in a fixed positional relationship. The insulating housing 40 includes two members: a main body case 41 and a lid member 42 attached to the main body case 41. Each of the main body case 41 and the lid member 42 is an integrally molded member made of an insulating resin such as polyamide (PA), polypropylene (PP), or ABS resin.

本体ケース41は、開口部を有する箱状に形成され、蓋部材42は、本体ケース41に取り付けられることによって本体ケース41の開口部を塞ぐ。また、本体ケース41及び蓋部材42には、電流検出用バスバー30の両端子部32が内側から外側へ挿入される貫通孔であるバスバー孔45が形成されている。   The body case 41 is formed in a box shape having an opening, and the lid member 42 closes the opening of the body case 41 by being attached to the body case 41. Further, the main body case 41 and the lid member 42 are formed with bus bar holes 45 that are through holes into which both terminal portions 32 of the current detecting bus bar 30 are inserted from the inside to the outside.

また、蓋部材42は、磁性体コア10、ホール素子20及び電流検出用バスバー30を保持する本体ケース41に対し、磁性体コア10と、ホール素子20と、コネクタ51を含む電子基板50とを挟み込みつつ、本体ケース41の開口部を塞ぐように取り付けられる。その際、電流検出用バスバー30における他方の端子部32が、蓋部材42のバスバー孔45に対して内側から外側へ通され、電子基板50が本体ケース41と蓋部材42との間に挟み込まれて保持される。   In addition, the lid member 42 has the magnetic body core 10, the hall element 20, and the electronic substrate 50 including the connector 51 with respect to the main body case 41 that holds the magnetic body core 10, the hall element 20, and the current detection bus bar 30. It is attached so as to close the opening of the main body case 41 while sandwiching. At that time, the other terminal portion 32 of the current detection bus bar 30 is passed from the inside to the outside with respect to the bus bar hole 45 of the lid member 42, and the electronic substrate 50 is sandwiched between the main body case 41 and the lid member 42. Held.

図2に示されるように、本体ケース41及び蓋部材42(絶縁筐体40)は、電流検出用バスバー30の端子部32と、電子基板50のコネクタ51とが外部に露出する状態で、磁性体コア10と、ホール素子20と、電子基板50とを挟み込みつつ、それらを一定の位置関係に保持する。   As shown in FIG. 2, the main body case 41 and the lid member 42 (insulating housing 40) are magnetic in a state where the terminal portion 32 of the current detection bus bar 30 and the connector 51 of the electronic board 50 are exposed to the outside. The body core 10, the Hall element 20, and the electronic substrate 50 are sandwiched and held in a fixed positional relationship.

図5は、本体ケース41の内側の正面図であり、図7は、図2に示される側面図におけるC−C断面の図である。   5 is a front view of the inside of the main body case 41, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC in the side view shown in FIG.

図5及び図7に示されるように、本体ケース41の内側面におけるバスバー孔45の縁部には、磁性体コア10を支持するコア支持部43が、電流通過方向(X軸方向)に沿って突起して形成されている。このコア支持部43は、電流検出用バスバー30における平板状の端子部32が通過可能なように、スリット状の隙間を隔ててそれぞれ半筒状の2つの部分に分かれて形成されている。   As shown in FIGS. 5 and 7, at the edge of the bus bar hole 45 on the inner surface of the main body case 41, a core support portion 43 that supports the magnetic core 10 extends along the current passage direction (X-axis direction). The protrusion is formed. The core support portion 43 is divided into two semi-cylindrical portions with a slit-like gap therebetween so that the flat terminal portion 32 of the current detection bus bar 30 can pass therethrough.

コア支持部43における電流検出用バスバー30の貫通部31に対向する面である内側面は、電流検出用バスバー30の貫通部31の外周面に沿う形状に形成されている。また、コア支持部43における磁性体コア10に対向する面である外側面は、中空部11を形成する磁性体コア10の内周面に沿う形状に形成されている。   An inner side surface, which is a surface facing the through portion 31 of the current detecting bus bar 30 in the core support portion 43, is formed in a shape along the outer peripheral surface of the through portion 31 of the current detecting bus bar 30. Further, the outer side surface that is the surface facing the magnetic core 10 in the core support portion 43 is formed in a shape along the inner peripheral surface of the magnetic core 10 that forms the hollow portion 11.

そして、コア支持部43は、磁性体コア10の中空部11における磁性体コア10の内縁と電流検出用バスバー30の貫通部31との間の隙間に挿入され、磁性体コア10の内縁の周面に接して磁性体コア10を支持する。電流通過方向(X軸方向)に直交する平面(Y−Z平面)の方向における磁性体コア10の絶縁筐体40内での位置は、コア支持部43によって保持される。   The core support portion 43 is inserted into a gap between the inner edge of the magnetic core 10 and the through-hole 31 of the current detection bus bar 30 in the hollow portion 11 of the magnetic core 10, and the circumference of the inner edge of the magnetic core 10 is The magnetic core 10 is supported in contact with the surface. The position in the insulating housing 40 of the magnetic core 10 in the direction of the plane (YZ plane) orthogonal to the current passage direction (X-axis direction) is held by the core support portion 43.

さらに、コア支持部43は、磁性体コア10の内縁と電流検出用バスバー30の貫通部31とに挟み込まれることにより、電流検出用バスバー30を支持する。電流通過方向(X軸方向)に直交する平面(Y−Z平面)の方向における電流検出用バスバー30の位置は、コア支持部43によって保持される。   Furthermore, the core support part 43 supports the current detection bus bar 30 by being sandwiched between the inner edge of the magnetic core 10 and the through part 31 of the current detection bus bar 30. The position of the current detecting bus bar 30 in the direction of the plane (YZ plane) orthogonal to the current passing direction (X-axis direction) is held by the core support portion 43.

また、磁性体コア10及び電流検出用バスバー30の貫通部31は、本体ケース41及び蓋部材42の間に挟み込まれることによって、電流通過方向(X軸方向)における位置が保持される。   Further, the magnetic core 10 and the through-hole 31 of the current detection bus bar 30 are held between the main body case 41 and the lid member 42, so that the position in the current passing direction (X-axis direction) is maintained.

本実施形態において、磁性体コア10の内縁の面が円弧に沿う周面であるため、磁性体コア10は、コア支持部43により内縁において支持されただけの状態では、回転可能である。   In the present embodiment, the surface of the inner edge of the magnetic core 10 is a circumferential surface along an arc, so that the magnetic core 10 can rotate when it is only supported at the inner edge by the core support portion 43.

そこで、図5及び図7に示されるように、本体ケース41の内側面には、磁性体コア10の回転を制限する回転止め部44が起立して形成されている。回転止め部44は、磁性体コア10の両端部分各々に対応して2つの部分に分かれて形成されており、それらが磁性体コア10の両端部分各々の平坦面13に接して磁性体コア10の回転を制限する。   Therefore, as shown in FIGS. 5 and 7, a rotation stopper 44 that restricts the rotation of the magnetic core 10 is formed upright on the inner surface of the main body case 41. The anti-rotation portion 44 is formed in two parts corresponding to each of both end portions of the magnetic core 10, and they are in contact with the flat surface 13 of each end portion of the magnetic core 10. Limit the rotation of

コア支持部43で支持された磁性体コア10を誤差無く正しい向きで保持するためには、回転止め部44が、比較的長い間隔を空けた2箇所において平坦面13に接する必要がある。即ち、平坦面13の形成領域の長さLfが比較的長いことが必要である。平坦面13の形成領域の長さLfが短いと、回転止め部44のわずかな寸法公差によって磁性体コア10の向きのばらつきが大きくなるからである。   In order to hold the magnetic core 10 supported by the core support 43 in the correct orientation without error, the rotation stopper 44 needs to contact the flat surface 13 at two positions with a relatively long interval. That is, the length Lf of the formation region of the flat surface 13 needs to be relatively long. This is because, when the length Lf of the formation region of the flat surface 13 is short, variation in the orientation of the magnetic core 10 increases due to a slight dimensional tolerance of the rotation stopper 44.

磁性体コア10は、無駄なく良好な特性を得るため、断面積が極力均一であることが望ましい。特に、磁性体コア10が小さいほど、磁性体コア10における断面積の均一性は、磁性体コア10の特性に大きく影響する。   The magnetic core 10 desirably has a uniform cross-sectional area as much as possible in order to obtain good characteristics without waste. In particular, as the magnetic core 10 is smaller, the uniformity of the cross-sectional area of the magnetic core 10 greatly affects the characteristics of the magnetic core 10.

本実施形態において、平坦面13は、磁性体コア10における外縁の両端部分に形成され、ギャップ部12を介して2箇所に分離して形成される。この場合、磁性体コア10のギャップ部12は、円環状の磁性体コアのギャップ部と比較して特に変わりがない。従って、2箇所の平坦面13の形成領域の長さLfが十分に確保された場合でも、磁性体コア10の形状は、円環状に対して比較的小さく欠けただけの形状となる。従って、磁性体コア10において断面積が不均一な部分が占める割合が小さく、平坦面13が形成されることによる磁性体コア10の特性への悪影響が小さく抑えられる。   In the present embodiment, the flat surfaces 13 are formed at both end portions of the outer edge of the magnetic core 10 and are separated into two portions via the gap portion 12. In this case, the gap portion 12 of the magnetic core 10 is not particularly different from the gap portion of the annular magnetic core. Therefore, even when the length Lf of the formation region of the two flat surfaces 13 is sufficiently secured, the shape of the magnetic core 10 is a relatively small shape with respect to the annular shape. Therefore, the ratio of the non-uniform cross-sectional area in the magnetic core 10 is small, and adverse effects on the characteristics of the magnetic core 10 due to the formation of the flat surface 13 can be suppressed.

また、本体ケース41の内側面及び蓋部材42の内側面には、一対の基板支持部49が突出して形成されている。これら一対の基板支持部49は、電子基板50に形成された一対の欠け部501に嵌り込み、電子基板50を予め定められた位置において支持する。幅方向(Y軸方向)に直交する平面(X−Z平面)の方向における電子基板50及びこれに実装されたホール素子20の位置は、一対の基板支持部49により保持される。   In addition, a pair of substrate support portions 49 protrude from the inner surface of the main body case 41 and the inner surface of the lid member 42. The pair of substrate support portions 49 are fitted into a pair of chipped portions 501 formed on the electronic substrate 50, and support the electronic substrate 50 at a predetermined position. The positions of the electronic substrate 50 and the Hall element 20 mounted thereon in the direction of the plane (XZ plane) orthogonal to the width direction (Y-axis direction) are held by a pair of substrate support portions 49.

図7から図9に示される磁性体コア10、電子基板50及びホール素子20は、絶縁筐体40のコア支持部43及び基板支持部49により位置決めされた状態である。なお、図1に示される磁性体コア10、電子基板50及びホール素子20は、絶縁筐体40により位置決めされる前の状態である。   The magnetic core 10, the electronic substrate 50, and the Hall element 20 shown in FIGS. 7 to 9 are positioned by the core support portion 43 and the substrate support portion 49 of the insulating housing 40. Note that the magnetic core 10, the electronic substrate 50, and the Hall element 20 shown in FIG. 1 are in a state before being positioned by the insulating housing 40.

図7から図9に示されるように、基板支持部49は、ホール素子20が磁性体コア10のギャップ部12内に位置する状態で電子基板50を支持する。   As shown in FIGS. 7 to 9, the substrate support portion 49 supports the electronic substrate 50 in a state where the Hall element 20 is positioned in the gap portion 12 of the magnetic core 10.

また、電子基板50は、コネクタ51の部分において本体ケース41の一部及び蓋部材42の一部の間に挟み込まれることによって、電流通過方向(X軸方向)における位置が保持される。これにより、電子基板50に実装されたホール素子20の電流通過方向(X軸方向)における位置も一定の位置に保持される。   In addition, the electronic substrate 50 is held between a part of the main body case 41 and a part of the lid member 42 at the connector 51 portion, so that the position in the current passing direction (X-axis direction) is maintained. Thereby, the position of the Hall element 20 mounted on the electronic substrate 50 in the current passing direction (X-axis direction) is also held at a fixed position.

なお、一対の基板支持部49が形成された絶縁筐体40は、ホール素子20が磁性体コア10のギャップ部12内に位置する状態で磁性体コア10と電子基板50とを支持する支持部材の一例である。   The insulating housing 40 in which the pair of substrate support portions 49 are formed is a support member that supports the magnetic core 10 and the electronic substrate 50 in a state where the Hall element 20 is positioned in the gap portion 12 of the magnetic core 10. It is an example.

さらに、本体ケース41及び蓋部材42には、それらを組み合わせ状態で保持するロック機構47,48が設けられている。図1に示されるロック機構47,48は、本体ケース41の側面に突出して形成された爪部47と、蓋部材42の側方に形成された環状の枠部48とを備える。本体ケース41の爪部47が、蓋部材42の枠部48が形成する孔に嵌り込むことにより、本体ケース41及び蓋部材42は、それらが組み合わされた状態で保持される。   Furthermore, the main body case 41 and the lid member 42 are provided with lock mechanisms 47 and 48 that hold them in a combined state. The lock mechanisms 47 and 48 shown in FIG. 1 include a claw portion 47 formed to project from the side surface of the main body case 41 and an annular frame portion 48 formed on the side of the lid member 42. When the claw portion 47 of the main body case 41 is fitted into the hole formed by the frame portion 48 of the lid member 42, the main body case 41 and the lid member 42 are held in a state where they are combined.

<効果>
電流検出装置1において、絶縁筐体40は、表面実装タイプのホール素子20が実装された電子基板50を支持することによってホール素子20の素子本体部21を磁性体コア10のギャップ部12内に位置決めする。従って、磁性体コア10のギャップ部12にホール素子20の支持部を配置する必要がない。さらに、電子基板50におけるホール素子20の両側の接続ピン22が固着された部分の間の領域に切れ込み部502が形成され、ホール素子20の素子本体部21は、その切れ込み部502内に位置している。即ち、ホール素子20は、裏返しの状態で電子基板50に実装されている。
<Effect>
In the current detection device 1, the insulating housing 40 supports the electronic substrate 50 on which the surface-mount type Hall element 20 is mounted, so that the element body 21 of the Hall element 20 is placed in the gap 12 of the magnetic core 10. Position. Therefore, it is not necessary to arrange the support portion for the Hall element 20 in the gap portion 12 of the magnetic core 10. Further, a notch 502 is formed in a region between the portions of the electronic substrate 50 where the connection pins 22 on both sides of the Hall element 20 are fixed, and the element body 21 of the Hall element 20 is located in the notch 502. ing. That is, the Hall element 20 is mounted on the electronic substrate 50 in an inverted state.

従って、図4に示されるように、ホール素子20の厚みと同程度以下の厚みの電子基板50が採用されることにより、両端の間隔Lgがホール素子20の厚みと同程度である磁性体コア10を採用することができる。   Therefore, as shown in FIG. 4, by adopting an electronic substrate 50 having a thickness less than or equal to the thickness of the Hall element 20, a magnetic core having a distance Lg between both ends equal to the thickness of the Hall element 20. 10 can be adopted.

図11は、第1の参考例に係る電流検出装置における磁性体コア10Xのギャップ部12の部分の平面図である。この第1の参考例は、表面実装タイプのホール素子20が、電子基板50における切れ込み部502を跨ぐ状態で、裏返しの状態ではない通常の向きで電子基板50に実装された場合の例である。   FIG. 11 is a plan view of the gap 12 portion of the magnetic core 10X in the current detection device according to the first reference example. The first reference example is an example in which the surface-mount type Hall element 20 is mounted on the electronic substrate 50 in a normal direction that is not in an inverted state in a state of straddling the cut portion 502 in the electronic substrate 50. .

図11に示される第1の参考例においては、両端の間隔Lgxがホール素子20の厚みと電子基板50の厚みとの合計以上である磁性体コア10Xを採用する必要がある。即ち、電流検出装置1における磁性体コア10の両端の間隔Lgは、第1の参考例における磁性体コア10Xの両端の間隔Lgxよりも、電子基板50の厚み分程度小さい。   In the first reference example shown in FIG. 11, it is necessary to employ the magnetic core 10 </ b> X in which the distance Lgx between both ends is equal to or greater than the sum of the thickness of the Hall element 20 and the thickness of the electronic substrate 50. That is, the distance Lg between both ends of the magnetic core 10 in the current detection device 1 is smaller by the thickness of the electronic substrate 50 than the distance Lgx between both ends of the magnetic core 10X in the first reference example.

従って、電流検出装置1においては、両端の間隔Lgが小さい磁性体コア10を採用し、電流の検出感度を高めることができる。また、電子基板50に切れ込み部502が形成されているため、電子基板50が磁性体コア10のギャップ部12を通過する磁束を乱すことは避けられる。   Therefore, in the current detection device 1, the magnetic core 10 having a small distance Lg between both ends can be employed to increase the current detection sensitivity. In addition, since the cut portion 502 is formed in the electronic substrate 50, it is possible to prevent the electronic substrate 50 from disturbing the magnetic flux passing through the gap portion 12 of the magnetic core 10.

また、電流検出装置1の製造過程において、ホール素子20が磁性体コア10のギャップ部12に固定される前に、ホール素子20単体を電子基板50に実装することが可能である。そのため、本体ケース41と一体化したホール素子20が電子基板50に実装される場合と異なり、ホール素子20を電子基板50に容易に実装することができる。   In addition, in the manufacturing process of the current detection device 1, the Hall element 20 alone can be mounted on the electronic substrate 50 before the Hall element 20 is fixed to the gap portion 12 of the magnetic core 10. Therefore, unlike the case where the Hall element 20 integrated with the main body case 41 is mounted on the electronic substrate 50, the Hall element 20 can be easily mounted on the electronic substrate 50.

<第2実施形態>
次に、図10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1Aについて説明する。電流検出装置1Aは、図1に示された電流検出装置1と比較して、ホール素子20が追加された構成を有している。図10において、図1から図9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1Aにおける電流検出装置1と異なる点についてのみ説明する。
Second Embodiment
Next, a current detection device 1A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 A of electric current detection apparatuses have the structure to which the Hall element 20 was added compared with the electric current detection apparatus 1 shown by FIG. 10, the same components as those shown in FIGS. 1 to 9 are given the same reference numerals. Hereinafter, only the difference of the current detection device 1A from the current detection device 1 will be described.

電流検出装置1Aが備える電子基板50Aには、2つのホール素子20が実装されている。図10に示されるように、2つのホール素子20各々の素子本体部21は、電子基板50Aの切れ込み部502内で電子基板50の厚み方向(Y軸方向)において重なって位置する。そして、一方のホール素子20の接続ピン22は、電子基板50Aの一方の面における切れ込み部502の両側に固着され、他方のホール素子20の接続ピン22は、電子基板50Aの他方の面における切れ込み部502の両側に固着されている。   Two Hall elements 20 are mounted on an electronic substrate 50A provided in the current detection device 1A. As shown in FIG. 10, the element main bodies 21 of the two Hall elements 20 are positioned so as to overlap with each other in the thickness direction (Y-axis direction) of the electronic substrate 50 in the cut portion 502 of the electronic substrate 50A. The connection pin 22 of one Hall element 20 is fixed to both sides of the cut portion 502 on one surface of the electronic substrate 50A, and the connection pin 22 of the other Hall element 20 is cut on the other surface of the electronic substrate 50A. It is fixed to both sides of the part 502.

電流検出装置1Aにおいては、両端の間隔Lgが2つのホール素子20の厚みの合計と同程度である磁性体コア10を採用することができる。   In the current detection device 1 </ b> A, it is possible to employ the magnetic core 10 in which the distance Lg between both ends is approximately the same as the total thickness of the two Hall elements 20.

図12は、第2の参考例に係る電流検出装置における磁性体コア10Xのギャップ部12の部分の平面図である。この第2の参考例は、表面実装タイプの2つのホール素子20が、電子基板50の表裏各面において、切れ込み部502を跨ぐ状態で、裏返しの状態ではない通常の向きで電子基板50に実装された場合の例である。   FIG. 12 is a plan view of the gap 12 portion of the magnetic core 10X in the current detection device according to the second reference example. In the second reference example, two surface-mount type Hall elements 20 are mounted on the electronic substrate 50 in a normal orientation that is not reversed, with the notch 502 straddling the front and back surfaces of the electronic substrate 50. This is an example of the case.

図12に示される第2の参考例においては、両端の間隔Lgxが2つのホール素子20の厚みと電子基板50の厚みとの合計以上である磁性体コア10Xを採用する必要がある。即ち、電流検出装置1Aにおける磁性体コア10の両端の間隔Lgは、第2の参考例における磁性体コア10Xの両端の間隔Lgよりも、電子基板50の厚み分程度小さい。   In the second reference example shown in FIG. 12, it is necessary to employ the magnetic core 10 </ b> X in which the distance Lgx between both ends is equal to or greater than the sum of the thicknesses of the two Hall elements 20 and the electronic substrate 50. That is, the distance Lg between both ends of the magnetic core 10 in the current detection device 1A is smaller than the distance Lg between both ends of the magnetic core 10X in the second reference example by about the thickness of the electronic substrate 50.

従って、電流検出装置1Aが採用されることにより、ホール素子20の二重化にも対応可能であり、電流検出装置1と同様の効果が得られる。   Therefore, by adopting the current detection device 1A, it is possible to cope with the duplication of the Hall element 20, and the same effect as the current detection device 1 can be obtained.

<その他>
電流検出装置1において、コア支持部43の内側面又は外側面に、磁性体コア10と電流検出用バスバー30の貫通部31とにより挟み込まれる圧力によって塑性変形する3つ以上の突起部が形成されていることが望ましい。これら突起部各々は、例えば、電流通過方向(X軸方向)、即ち、電流検出用バスバー30がバスバー孔45を貫通する方向に沿って伸びて形成される。
<Others>
In the current detection device 1, three or more protrusions that are plastically deformed by pressure sandwiched between the magnetic core 10 and the through-hole 31 of the current detection bus bar 30 are formed on the inner or outer surface of the core support 43. It is desirable that Each of these protrusions is formed, for example, extending along the current passing direction (X-axis direction), that is, along the direction in which the current detection bus bar 30 penetrates the bus bar hole 45.

そのような突起部が形成されたコア支持部43が、磁性体コア10の中空部11における磁性体コア10と電流検出用バスバー30との間に挿入された場合、突起部がつぶれ、コア支持部43は、磁性体コア10の内側の周面と、電流検出用バスバー30の貫通部31の表面とに密接する。そのため、コア支持部43と磁性体コア10及び電流検出用バスバー30との間でガタが生じず、振動によるコア支持部43の摩耗が生じにくい。   When the core support portion 43 formed with such a protrusion is inserted between the magnetic core 10 and the current detection bus bar 30 in the hollow portion 11 of the magnetic core 10, the protrusion is crushed and the core support The portion 43 is in close contact with the inner peripheral surface of the magnetic core 10 and the surface of the through portion 31 of the current detection bus bar 30. Therefore, backlash does not occur between the core support portion 43, the magnetic core 10, and the current detection bus bar 30, and wear of the core support portion 43 due to vibration hardly occurs.

また、コア支持部43の内側面に樹脂製の突起部が存在することにより、電流検出用バスバー30、コア支持部43及び磁性体コア10の各々の寸法公差が、突起部の塑性変形の程度によって吸収される。そのため、寸法公差によって磁性体コア10と電流検出用バスバー30との間の隙間にコア支持部43を挿入できなくなる事態を回避できる。   In addition, since the resin-made protrusions exist on the inner side surface of the core support portion 43, the dimensional tolerances of the current detection bus bar 30, the core support portion 43, and the magnetic core 10 are different from the degree of plastic deformation of the protrusion portions. Is absorbed by. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the core support portion 43 cannot be inserted into the gap between the magnetic core 10 and the current detection bus bar 30 due to dimensional tolerance.

1,1A 電流検出装置
10 磁性体コア
11 磁性体コアの中空部
12 磁性体コアのギャップ部
13 磁性体コアの平坦面
20 ホール素子
21 素子本体部
22 接続ピン
30 電流検出用バスバー
31 貫通部
32 端子部
32z 貫通孔
40 絶縁筐体
41 本体ケース
42 蓋部材
43 コア支持部
44 回転止め部
45 バスバー孔
46 連結部
47 爪部(ロック機構)
48 枠部(ロック機構)
49 基板支持部
50,50A 電子基板
51 コネクタ
501 電子基板の欠け部
502 電子基板の切れ込み部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A Current detection apparatus 10 Magnetic body core 11 Hollow part of magnetic body core 12 Gap part of magnetic body core 13 Flat surface of magnetic body core 20 Hall element 21 Element main body part 22 Connection pin 30 Current detection bus bar 31 Through part 32 Terminal part 32z Through hole 40 Insulating housing 41 Main body case 42 Cover member 43 Core support part 44 Anti-rotation part 45 Bus bar hole 46 Connection part 47 Claw part (lock mechanism)
48 Frame (locking mechanism)
49 Substrate support part 50, 50A Electronic board 51 Connector 501 Notch part of electronic board 502 Notch part of electronic board

Claims (2)

磁性材料からなり、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磁性体コアと、
前記磁性体コアの前記ギャップ部に配置され、前記磁性体コアの前記中空部を通過する電流に応じて変化する磁束を検出する表面実装タイプの磁電変換素子と、
前記磁電変換素子の本体部が挿入された切れ込み部が形成され、該切れ込み部の両側において前記磁電変換素子の前記本体部から両側方に張り出した接続ピンが固着された電子基板と、
前記磁電変換素子が前記磁性体コアの前記ギャップ部内に位置する状態で前記磁性体コアと前記電子基板とを支持する支持部材と、を備えることを特徴とする電流検出装置。
A magnetic core made of a magnetic material, both ends of which are opposed to each other through a gap portion, and surrounds the periphery of the hollow portion;
A surface mount type magnetoelectric transducer that is disposed in the gap portion of the magnetic core and detects a magnetic flux that changes according to a current passing through the hollow portion of the magnetic core;
A notch portion into which the main body portion of the magnetoelectric conversion element is inserted is formed, and an electronic substrate to which connection pins extending from the main body portion of the magnetoelectric conversion element on both sides of the notch portion are fixed, and
A current detection device comprising: a support member that supports the magnetic core and the electronic substrate in a state where the magnetoelectric conversion element is positioned in the gap portion of the magnetic core.
2つの前記磁電変換素子各々の前記本体部が、前記電子基板の前記切れ込み部内で前記電子基板の厚み方向において重なって位置し、一方の前記磁電変換素子の前記接続ピンが前記電子基板の一方の面における前記切れ込み部の両側に固着され、他方の前記磁電変換素子の前記接続ピンが前記電子基板の他方の面における前記切れ込み部の両側に固着されている、請求項1に記載の電流検出装置。   The main body of each of the two magnetoelectric transducers is positioned so as to overlap in the thickness direction of the electronic substrate within the cut portion of the electronic substrate, and the connection pin of one of the magnetoelectric transducers is one of the electronic substrates 2. The current detection device according to claim 1, wherein the current detection device is fixed to both sides of the cut portion in a surface, and the connection pin of the other magnetoelectric conversion element is fixed to both sides of the cut portion in the other surface of the electronic substrate. .
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