JP2013140089A - 電流検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁性体コア及び磁電変換素子を備える電流検出装置において、磁性体コアに加わる圧力などに起因する電流検出誤差を回避しつつ、磁性体コアの振動に起因する異音及び摩耗の発生を抑制すること。
【解決手段】電流検出装置1は、ホール素子20が起立する状態で実装された回路基板50と、容器部材41の基板固定部46及び容器側コア支え部43cと、緩衝部材80と、蓋部材42の蓋側コア支え部422とを備える。容器側コア支え部43cは、磁性体コア10の第一主面101に接する。緩衝部材80は、弾性変形可能な非導電性の部材であり、磁性体コア10の第二主面102と基板固定部46に固定された回路基板50との間に弾性収縮した状態で挟み込まれる。蓋側コア支え部422は、磁性体コア10の第二主面102に対し隙間422Sを隔てて近接し、緩衝部材80のさらなる弾性収縮による磁性体コア10の蓋部材42側への移動を制限する。
【選択図】図13
【解決手段】電流検出装置1は、ホール素子20が起立する状態で実装された回路基板50と、容器部材41の基板固定部46及び容器側コア支え部43cと、緩衝部材80と、蓋部材42の蓋側コア支え部422とを備える。容器側コア支え部43cは、磁性体コア10の第一主面101に接する。緩衝部材80は、弾性変形可能な非導電性の部材であり、磁性体コア10の第二主面102と基板固定部46に固定された回路基板50との間に弾性収縮した状態で挟み込まれる。蓋側コア支え部422は、磁性体コア10の第二主面102に対し隙間422Sを隔てて近接し、緩衝部材80のさらなる弾性収縮による磁性体コア10の蓋部材42側への移動を制限する。
【選択図】図13
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。
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。なお、本明細書において、電流の検出及び磁束の検出という用語は、それぞれ電流の大きさの検出及び磁束の強さの検出を意味し、それぞれ電流の計測及び磁束の計測と同義である。
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である。
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。
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。
また、特許文献1に示されるように、磁電変換素子の磁気検知部は、磁性体コアのギャップ部に配置され、磁気検知部から延び出たリード端子は、信号伝送用のコネクタ付電線と接続されるコネクタのリード端子及びその他の電子部品などとともに半田により回路基板に固着される。また、その回路基板は、筐体の一部に設けられたネジ座に対してネジにより固定される。
例えば、特許文献1に示される例では、コネクタの本体部は、筐体の一部として形成されており、コネクタのリード端子は、筐体内に取り付けられる回路基板に固着される。また、磁電変換素子のリード端子は、予め回路基板に固着されている。
また、従来の電流検出装置においては、筐体に、磁性体コアを位置決めする支え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、磁性体コアを支える部分は、磁性体コアにおける複数の部位を挟んで保持する把持部が形成されたホルダの部分である。また、特許文献2及び特許文献3に示される電流検出装置において、磁性体コアを支える部分は、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。
また、特許文献3には、磁性体コアが、樹脂材料からなる容器と容器の蓋に固定された金属材料からなる板バネとの間に挟み込まれる構造が示されている。
特許文献1,2に示される電流検出装置においては、筐体における磁性体コアの支え部は、その寸法公差によって磁性体コアを組み込むことができなくなることを回避するため、磁性体コアとの間に若干の隙間(遊び)が生じるように設けられる必要がある。そのため、特許文献1,2に示される電流検出装置において、磁性体コアは、車両などの振動を受ける環境において、筐体内で振動しやすい。そのため、特許文献1,2に示される電流検出装置は、車両などの振動を受ける環境において、磁性体コアの振動による異音を発しやすいという問題点を有している。
さらに、特許文献1,2に示される電流検出装置は、車両などの振動を受ける環境において、磁性体コア及びそれを支える部分が、磁性体コアの振動によって早く摩耗するという問題点も有している。
一方、特許文献3に示される磁性体コアの支持構造において、板バネにより磁性体コアを押さえる力が弱すぎると、筐体内での磁性体コアの振動は十分に抑えられず、上記の異音及び摩耗の問題を回避することができない。従って、板バネが、比較的強い圧力で磁性体コアを押さえることが必要となる。
しかしながら、電流検出装置において、強い圧力が磁性体コアに加わると、磁気歪みの作用により電流の検出信号に誤差が生じるという問題が生じる。さらに、導電性の板バネが磁性体コアに接触することそのものによっても、ノイズ磁波が板バネを通じて磁性体コアに伝わることによって電流の検出信号に誤差が生じることもある。
また、弾性を有する樹脂が、溶融樹脂の射出によって磁性体コアと筐体との隙間に充填された場合、磁性体コアに残留応力が生じ、これが電流の検出誤差につながる。
本発明は、磁性体コア及び磁電変換素子を備える電流検出装置において、磁性体コアに加わる圧力などに起因する電流検出誤差を回避しつつ、筐体内での磁性体コアの振動に起因する異音及び摩耗の発生を抑制することを目的とする。
本発明の第1の態様に係る電流検出装置は、磁性体コアと回路基板と筐体とを備える。前記磁性体コアは、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部材である。前記回路基板は、前記磁性体コアの前記ギャップ部において磁束を検出する磁電変換素子が起立する状態で実装された基板である。前記筐体は、それぞれ非導電性の部材からなり相互に組み合わされる容器部材及び蓋部材を含み、前記磁性体コアと前記回路基板とを収容するとともにそれらを一定の位置関係で支持する部材である。さらに、第1の態様に係る電流検出装置は、基板固定部と、容器側コア支え部と、緩衝部材と、蓋側コア支え部と、を備える。前記基板固定部は、前記筐体の前記容器部材に形成され、前記回路基板が固定された部分である。前記容器側コア支え部は、前記筐体の前記容器部材に形成され、前記磁性体コアの第一の面に接する部分である。前記緩衝部材は、弾性変形可能な非導電性の部材からなり、前記容器側コア支え部に支えられた前記磁性体コアの第二の面と前記基板固定部に固定された前記回路基板との間に弾性収縮した状態で挟み込まれる部材である。前記蓋側コア支え部は、前記筐体の前記蓋部材に形成され、前記磁性体コアの第二の面に対して隙間を隔てて近接し、前記緩衝部材のさらなる弾性収縮による前記磁性体コアの前記蓋部材側への移動を制限する部分である。
また、本発明の第2の態様に係る電流検出装置は、第1の態様に係る電流検出装置の一態様である。第2の態様に係る電流検出装置において、前記緩衝部材は、独立気泡構造を有する弾性材料からなる発泡材である。
また、本発明の第3の態様に係る電流検出装置は、第1の態様又は第2の態様に係る電流検出装置の一態様である。第3の態様に係る電流検出装置において、前記緩衝部材には、前記回路基板に実装される前記磁電変換素子のリード端子が通される貫通孔が形成されている。
本発明に係る電流検出装置において、磁性体コアは、基本的には筐体の一部である容器側支え部と緩衝部材との間に挟み込まれて位置決めされる。また、緩衝部材が磁性体コアから受ける圧力によってさらに収縮した場合には、磁性体コアの蓋部材側への移動は、筐体の一部である蓋側支え部によって制限される。そのため、緩衝部材により磁性体コアを押さえる力は、筐体内での磁性体コアの振動を緩和できる程度の比較的弱い力に設定される。さらに、非導電性の緩衝部材の接触は、磁性体コアの磁気に影響しない。従って、磁性体コアに強い力が加わること、及び磁性体コアに導電性部材が接触することに起因する電流検出の誤差は回避される。
また、緩衝部材の作用により、磁性体コアが蓋側支え部に当たる衝撃は緩和される。そのため、磁性体コアの異音及び磁性体コアなどの摩耗の発生は抑制される。
また、第2の態様において、緩衝部材は、独立気泡構造を有する弾性材料からなる発泡材である。このような発泡材は、温度及び湿度などの環境の変化による弾性変形の特性の変化及び経時劣化が小さい。従って、第2の態様によれば、磁性体コアの保持性能が安定的に維持される。
また、第3の態様によれば、緩衝部材が磁電変換素子のリード端子に引っ掛かることにより、緩衝部材の位置ずれが防止される。そのため、緩衝部材の位置ずれを防止する特別な構造が筐体に設けられる必要がなく、筐体の構造が簡素化される。
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。
まず、図1から図3を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電流検出装置1の概略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、絶縁筐体40、回路基板50、コネクタ60、緩衝部材80、第一ネジ71及び第二ネジ72を備える。
また、図1及び図2に示されるように、絶縁筐体40は、相互に組み合わされる容器部材41と蓋部材42とにより構成されている。また、回路基板50は、ホール素子20及びコネクタ60が実装される基板である。
以下の説明において、絶縁筐体40を構成する容器部材41と蓋部材42とが組み合わされる方向、即ち、容器部材41と蓋部材42とが対向する方向を第一方向と称する。また、第一方向に直交する絶縁筐体40の幅方向を第二方向と称する。また、第一方向及び第二方向に直交する絶縁筐体40の高さ方向を第三方向と称する。各図に示された座標軸において、X軸方向が第一方向を示し、Y軸方向が第二方向を示し、Z軸方向が第三方向を示す。
なお、図2(a)は電流検出装置1の平面図、図2(b)は電流検出装置1の正面図、図2(c)は電流検出装置1の側面図である。また、図3は、図2(b)に示されるI−I平面における電流検出装置1の断面図である。
<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の磁性材料からなる部材である。磁性体コア10は、両端面13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。
磁性体コア10は、フェライト又はケイ素鋼などの磁性材料からなる部材である。磁性体コア10は、両端面13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。
本実施形態においては、磁性体コア10は、ギャップ部12と併せて、角部が丸められた矩形状の中空部11を囲む概ね矩形の環状に形成されている。なお、磁性体コア10が、ギャップ部12と併せて、円形状の中空部11を囲む円環状に形成されている場合もある。
検出対象電流が流れるバスバーなどの送電路30は、磁性体コア10の中空部11を貫通して配置される。なお、図1において、送電路30が、仮想線(二点鎖線)により描かれている。
以下の説明において、磁性体コア10の容器部材41側の面のことを第一主面101と称し、磁性体コア10の蓋部材42側の面のことを第二主面102と称する。
<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において磁束を検出するセンサである。本実施形態において、ホール素子20は、素子の本体部である磁気検知部21と磁気検知部21の底面から張り出した複数のリード端子22とを備えたリード線タイプのICである。複数のリード端子22には、電力の入力用の端子及び検出信号の出力用の端子が含まれる。複数のリード端子22は、回路基板50に形成されたホール素子実装孔53に挿入され、半田により回路基板50の配線パターンに固着されている。
ホール素子20は、磁性体コア10のギャップ部12において磁束を検出するセンサである。本実施形態において、ホール素子20は、素子の本体部である磁気検知部21と磁気検知部21の底面から張り出した複数のリード端子22とを備えたリード線タイプのICである。複数のリード端子22には、電力の入力用の端子及び検出信号の出力用の端子が含まれる。複数のリード端子22は、回路基板50に形成されたホール素子実装孔53に挿入され、半田により回路基板50の配線パターンに固着されている。
ホール素子20の磁気検知部21は、磁性体コア10のギャップ部12に配置される。その状態において、ホール素子20は、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。なお、ホール素子20は、磁電変換素子の一例である。
ホール素子20は、磁気検知部21における予め定められた部位である検出中心部を予め定められた方向に沿って通過する磁束を最も高い感度で検出する。一般に、ホール素子20によって最も高い感度で検出される磁束の通過経路を示す基準直線は、磁気検知部の概ね中心を通り、かつ、磁気検知部21の表裏の面に直交する直線である。
電流検出装置1において、磁気検知部21の検出中心部が磁性体コア10のギャップ部12の中心点に位置し、かつ、磁気検知部21の基準直線が、磁性体コア10における対向する両端面13の投影面の中心を結ぶ直線と重なる状態が、磁気検知部21の理想の配置状態である。
<回路基板及びコネクタ>
回路基板50は、ホール素子20がそのリード端子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、回路基板50には、ホール素子20の他、コネクタ60のリード端子62と、ホール素子20から出力される磁束の検出信号の安定化処理などを施す回路とが実装されている。
回路基板50は、ホール素子20がそのリード端子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、回路基板50には、ホール素子20の他、コネクタ60のリード端子62と、ホール素子20から出力される磁束の検出信号の安定化処理などを施す回路とが実装されている。
回路基板50には、2本の第一ネジ71各々が貫通する2つの第一貫通孔51と、1本の第二ネジ72が貫通する1つの第二貫通孔52とが形成されている。電流検出装置1において、第一ネジ71は、コネクタ60の本体部61を回路基板50に固定するためのネジである。また、第二ネジ72は、回路基板50を絶縁筐体40の容器部材41に固定するためのネジである。
コネクタ60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。コネクタ60は、本体部61とリード端子62とを備えている。本体部61は、相手側コネクタが接続される接続口610が形成された部分である。リード端子62は、本体部61内の金属端子と回路基板50の配線パターンとを電気的に接続する導電性の端子である。
コネクタ60における複数のリード端子62は、回路基板50に形成されたコネクタ実装孔54に挿入され、半田により回路基板50の配線パターンに固着されている。
本実施形態において採用されるコネクタ60は、電流検出装置1用に特別に製造された部品ではなく、他の装置にも採用され得る汎用のコネクタである。従って、本体部61とリード端子62とは、予め高い位置精度で一体化されている。
また、回路基板50には、ホール素子20のリード端子22とコネクタ60のリード端子62とを電気的に接続する回路が設けられている。例えば、回路基板50には、外部から電線及びコネクタ60を介して入力される電力をホール素子20のリード端子22へ供給する回路、及び、ホール素子20の検出信号に対して安定化処理などを施し、処理後の信号をコネクタ60のリード端子62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60に接続されたコネクタ付電線を通じて、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。
以下の説明において、コネクタ60の本体部61の四方の側面のうち、回路基板50に対向する面のことを第一側面611と称する。第一側面611は、第一方向における一方の側(X軸の正方向側)を向く面でもある。また、コネクタ60の本体部61の四方の側面のうち、第一側面611の両側に位置する2つの側面各々のことを第二側面612及び第三側面613と称する。第二側面612及び第三側面613は、それぞれ第二方向における一方の側(Y軸の負方向側)及び他方の側(Y軸の正方向側)を向く面でもある。また、コネクタ60の本体部61の四方の側面のうち、第一側面611に対して反対側の側面のことを第四側面614と称する。
コネクタ60の本体部61には、2本の第一ネジ71各々が締め込まれるネジ孔630が頭頂部に形成された突起部である2つのネジ座63と、それらネジ座63と同じ高さで形成された突起部である2つの支柱部64とが形成されている。
より具体的には、2つのネジ座63は、本体部61の第一側面611における第二側面612及び第三側面613との境界をなす縁部から突起している。同様に、2つの支柱部64も、2つのネジ座63各々に対して間隔を空けて、本体部61の第一側面611における第二側面612及び第三側面613との境界をなす縁部において突起している。
コネクタ60の本体部61は、2つのネジ座63及び2つの支柱部64各々の頭頂部が回路基板50の表面に接する状態で、2本の第一ネジ71によって2箇所において回路基板50に固定されている。ネジ座63及び支柱部64からなる同じ高さの4つの突起部が回路基板50の表面に接することにより、コネクタ60の本体部61は、回路基板50に対して安定した姿勢で固定される。
<絶縁筐体>
絶縁筐体40を構成する容器部材41及び蓋部材42は、それぞれ絶縁性の樹脂材料の一体成形部材である。容器部材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形部材である。
絶縁筐体40を構成する容器部材41及び蓋部材42は、それぞれ絶縁性の樹脂材料の一体成形部材である。容器部材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形部材である。
容器部材41は、開口部を有する箱状に形成され、蓋部材42は、容器部材41に取り付けられることによって容器部材41の開口部を塞ぐ。また、容器部材41及び蓋部材42には、送電路30が通される貫通孔である電流通過孔401が形成されている。
容器部材41の内側面には、電流通過孔401の周囲を囲む筒状の外側枠部411が形成されている。同様に、蓋部材42の内側面には、電流通過孔401の周囲を囲む筒状の内側枠部421が形成されている。容器部材41と蓋部材42とが組み合わされると、外側枠部411の内側に内側枠部421が嵌り込み、2重の筒をなす。外側枠部411及び内側枠部421は、電流通過孔401を貫通するバスバーなどの送電路30と回路基板50に実装された部品との間の電気的な遮蔽板を構成している。
ところで、蓋部材42の内側枠部421は、絶縁筐体40に形成されている突起部の中で特に薄くかつ背が高く形成された部分である。そのため、蓋部材42が射出成形により成形された後に冷却される際に、内側枠部421は、本来の形状から斜めに傾斜した形状へ変形しやすい。
内側枠部421が変形すると、内側枠部421と外側枠部411との間に隙間が生じる。そうすると、電流通過孔401を貫通するバスバーなどの送電路30と回路基板50に実装された電子部品との間の沿面距離が十分に確保されず、送電路30に加わるサージ電圧による電子部品の故障が生じやすくなる。
そこで、図3に示されるように、蓋部材42の内側枠部421は、容器部材41の外側枠部411内に挿入される部分よりも、それより根元側の部分4211の方が大きな厚みで形成されている。これにより、蓋部材42の成形の際の内側枠部421の変形が防がれる。その結果、送電路30と電子部品との間の沿面距離が十分に確保され、送電路30に加わるサージ電圧による電子部品の故障が生じにくくなる。
容器部材41は、磁性体コア10、ホール素子20、回路基板50及びコネクタ60を一定の位置関係で支持するとともにそれらを収容する部材である。但し、コネクタ60は、一部が露出する状態で絶縁筐体40に収容されている。容器部材41には、コネクタ60の第四側面614を露出させる欠け部412が形成されている。
より具体的には、容器部材41の内側には、磁性体コア10、ホール素子20及びコネクタ60の本体部61の各々を予め定められた位置で支持するコア位置決め部43、素子位置決め部44及びコネクタ位置決め部45が形成されている。さらに、容器部材41の内側には、回路基板50がその1箇所において固定された基板固定部46も形成されている。以下、各部品の支持構造について説明する。
また、蓋部材42は、磁性体コア10、ホール素子20、コネクタ60及び回路基板50を支持する容器部材41に対し、磁性体コア10と回路基板50とを挟み込みつつ、容器部材41の開口部を塞ぐ状態で容器部材41に取り付けられる。
容器部材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が設けられている。図1に示されるロック機構47は、容器部材41の側面に突出して形成された爪部471と、蓋部材42の側方に形成された環状の枠部472とを備える。容器部材41の爪部471が、蓋部材42の枠部472が形成する孔に嵌り込むことにより、容器部材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。
<緩衝部材>
緩衝部材80は、弾性変形可能な非導電性の部材である。緩衝部材80としては、例えば、独立気泡構造を有する弾性材料からなる発泡材が採用されることが望ましい。緩衝部材80の材料は、例えば、ウレタンゴムもしくは加硫ゴムなどの熱硬化性エラストマーなどである。なお、独立気泡構造は、独立セル構造などとも称される。
緩衝部材80は、弾性変形可能な非導電性の部材である。緩衝部材80としては、例えば、独立気泡構造を有する弾性材料からなる発泡材が採用されることが望ましい。緩衝部材80の材料は、例えば、ウレタンゴムもしくは加硫ゴムなどの熱硬化性エラストマーなどである。なお、独立気泡構造は、独立セル構造などとも称される。
本実施形態における緩衝部材80には、回路基板50に実装されるホール素子20のリード端子22が通される貫通孔81が形成されている。
後述するように、緩衝部材80は、基板固定部46に固定された回路基板50と磁性体コア10の第二主面102との間に弾性収縮した状態で挟み込まれる。その詳細については後述する。
<磁性体コアの支持構造>
図4から図6及び図10から図13を参照しつつ、絶縁筐体40における磁性体コア10の支持構造について説明する。
図4から図6及び図10から図13を参照しつつ、絶縁筐体40における磁性体コア10の支持構造について説明する。
図4は、絶縁筐体40を構成する容器部材41の斜視図である。図5は、ホール素子20及びコネクタ60を支持する容器部材41の内面図である。図6は、容器部材41における磁性体コア10を支持する部分の正面図である。図10は、絶縁筐体40を構成する蓋部材42の斜視図である。図11は、蓋部材42の内面図である。図12は、電流検出装置1における磁性体コア10及び回路基板50を位置決めする部分の正面図である。図13は、電流検出装置1における磁性体コア10を位置決めする部分の断面図である。但し、図12は、図2(a)に示されるIV−IV平面から見た正面図であるため、一部に断面図を含む。また、図13は、図2(b)に示されるV−V平面における断面図である。
図4から図6に示されるように、コア位置決め部43は、2つのコア内縁位置決め部43aと、2つのコア外縁位置決め部43bと、容器側コア支え部43cと、により構成されている。コア内縁位置決め部43a及びコア外縁位置決め部43bは、容器部材41の内側面に突起して形成されている。なお、図5において、磁性体コア10が仮想線(二点鎖線)により描かれている。
2つのコア内縁位置決め部43aは、容器部材41に突起して形成され、側面において磁性体コア10の内縁におけるギャップ部12の両側の部分に接する。2つのコア外縁位置決め部43bは、容器部材41に突起して形成され、側面において磁性体コア10の外縁におけるギャップ部12の両側の部分に接する。
図6に示されるように、2つのコア内縁位置決め部43a及び2つのコア外縁位置決め部43bは、磁性体コア10の両端面13各々の近傍を挟み込むことにより、第三方向(Z軸方向)における磁性体コア10の位置を保持する。
また、容器部材41の内側面には、素子位置決め部44が、コア位置決め部43により支持された磁性体コア10のギャップ部12内へ起立して形成されている。この素子位置決め部44は、磁性体コア10のギャップ部12に嵌り込むことにより、第二方向(Y軸方向)における磁性体コア10の移動を制限する。
即ち、素子位置決め部44は、磁性体コア10の両端面13各々に接することにより、ホール素子20の第二方向における位置を保持する。なお、後述するように、素子位置決め部44は、ホール素子20を支持する部分であるが、磁性体コア10の移動を制限する部分でもある。
図6に示される磁性体コア10は、容器部材41のコア位置決め部43及び素子位置決め部44によって第二方向及び第三方向の位置が保持されている。
また、コア位置決め部43を構成する容器側コア支え部43cは、磁性体コア10の第一主面101に接して磁性体コア10を第一方向の一方の側から支える部分である。磁性体コア10の第一主面101は、磁性体コア10の容器部材41側の面である。また、磁性体コア10の第二主面102は、磁性体コア10の蓋部材42側の面である。
本実施形態においては、容器側コア支え部43cは、容器部材41の内側面からわずかに突出し、磁性体コア10の中空部11の周囲に一連に形成されている。
また、後述するように、回路基板50は、容器部材41の基板固定部46に対して第二ネジ72により固定される。そして、緩衝部材80は、容器側コア支え部43cに支えられた磁性体コア10第二主面102と、基板固定部46に固定された回路基板50との間に、弾性収縮した状態で挟み込まれる。
また、緩衝部材80は、図13に示されるように、ホール素子20のリード端子22が貫通孔81に通された状態で、磁性体コア10と回路基板50との間に挟み込まれる。例えば、緩衝部材80は、第一方向における寸法(厚み)が自然状態(100%)に対して70%から80%程度に収縮した状態で、磁性体コア10と回路基板50との間に挟み込まれる。
磁性体コア10は、振動などによって第一方向の衝撃を受けない状態においては、容器部材41の一部である容器側支え部43cと緩衝部材80との間に挟み込まれることにより、第三方向(Z軸方向)における位置が保持される。しかしながら、緩衝部材80は、磁性体コア10から受ける圧力によってさらに弾性収縮し得る。
一方、図10及び図11に示されるように、蓋部材42の内側面には、蓋側コア支え部422が突起して形成されている。図13に示されるように、蓋側コア支え部422は、その頭頂部が磁性体コア10の第二主面102に対して極小の隙間422Sを隔てて近接している。これにより、蓋側コア支え部422は、緩衝部材80のさらなる弾性収縮による磁性体コア10の蓋部材42側への移動を制限する。
ところで、蓋側コア支え部422と磁性体コア10との間の隙間422Sは、積極的に設けられるような大きな隙間ではない。即ち、隙間422Sは、容器部材41、蓋部材42及び磁性体コア10各々の製造上の寸法のばらつきによって容器側コア支え部43cと蓋側コア支え部422との間隔が磁性体コア10の厚み以下にならない範囲で極力小さく設定される。
緩衝部材80が、振動などによって第一方向においてさらに収縮した場合には、磁性体コア10は、容器側支え部43cと緩衝部材80とによって第三方向(Z軸方向)における位置が保持される。
以上に示したように、磁性体コア10は、コア位置決め部43、素子位置決め部44及び蓋側コア支え部422などによって3次元方向において位置決めされ、絶縁筐体40内における予め定められた位置に保持される。
<ホール素子の支持構造>
次に、図4から図6を参照しつつ、絶縁筐体40におけるホール素子20の支持構造について説明する。
次に、図4から図6を参照しつつ、絶縁筐体40におけるホール素子20の支持構造について説明する。
図4〜図6に示されるように、容器部材41の内側面には、素子位置決め部44が、コア位置決め部43により支持された磁性体コア10のギャップ部12内へ起立して形成されている。素子位置決め部44は、磁性体コア10のギャップ部12の位置においてホール素子20の磁気検知部21が嵌め入れられる窪み(空間)を形成している。本実施形態においては、素子位置決め部44は、磁気検知部21が嵌め入れられる中空部(窪み)を取り囲む壁状に形成されている。
素子位置決め部44は、それが形成する窪みに嵌め入れられたホール素子20の磁気検知部21に対して周囲から接することによりホール素子20の磁気検知部21を一定の位置で支持する。これにより、ホール素子20は、そのリード端子22が第一方向(X軸方向)に平行に延び出た状態で保持される。
素子位置決め部44は、主として第二方向及び第三方向(Y−Z平面方向)におけるホール素子20の位置を保持する。また、ホール素子20はごく軽量な部品である。そのため、素子位置決め部44は、その内側面とホール素子20の磁気検知部21との摩擦抵抗により、第一方向(X軸方向)においても、ホール素子20の位置をある程度は保持できる。
さらに、素子位置決め部44は、その外側面において磁性体コア10の両端面13と接することにより、磁性体コア10の第二方向(Y軸方向)の位置を保持する。前述したように、素子位置決め部44は、ホール素子20の磁気検知部21を位置決めする機能と、磁性体コア10を位置決めする機能を兼ね備えている。
また、後述するように、回路基板50は、ホール素子20の磁気検知部21が素子位置決め部44によって位置決めされた状態で、容器部材41内に固定される。その際、ホール素子20のリード端子22が、回路基板50のホール素子実装孔53に嵌り込む。その後、ホール素子20のリード端子22は、半田により回路基板50に固着される。従って、第一方向(X軸方向)におけるホール素子20の位置は、固定された回路基板50により保持される。
<コネクタの支持構造>
次に、図4、図5及び図7から図9を参照しつつ、絶縁筐体40におけるコネクタ60の支持構造について説明する。図7は、コネクタ60を支持するコネクタ位置決め部45の横断面図であり、図5に示されるII−II平面における断面図である。図8は、コネクタ60を支持する容器部材41の背面図である。図9は、コネクタ60を支持するコネクタ位置決め部45の正面図である。なお、図9は、図5における枠線IIIで囲まれた部分の拡大図である。
次に、図4、図5及び図7から図9を参照しつつ、絶縁筐体40におけるコネクタ60の支持構造について説明する。図7は、コネクタ60を支持するコネクタ位置決め部45の横断面図であり、図5に示されるII−II平面における断面図である。図8は、コネクタ60を支持する容器部材41の背面図である。図9は、コネクタ60を支持するコネクタ位置決め部45の正面図である。なお、図9は、図5における枠線IIIで囲まれた部分の拡大図である。
コネクタ位置決め部45は、コネクタ60のリード端子62が第一方向(X軸方向)に平行に延び出る状態で、相互に直交する第一方向(X軸方向)、第二方向(Y軸方向)及び第三方向(Z軸方向)の3方向においてコネクタ60の本体部61を嵌め入れ構造により位置決めする部分である。即ち、コネクタ位置決め部45は、3次元方向においてコネクタ60の位置を保持する。
より具体的には、コネクタ位置決め部45は、一対の第一コネクタ位置決め部451と第二コネクタ位置決め部452と第三コネクタ位置決め部453とを含む。
一対の第一コネクタ位置決め部451は、図4、図5及び図7に示されるように、コネクタ60の本体部61における第二側面612及び第三側面613に接する板状に形成された部分である。一対の第一コネクタ位置決め部451は、第二方向(Y軸方向)におけるコネクタ60の本体部61の移動を制限する。
また、第二コネクタ位置決め部452は、図4、図7及び図8に示されるように、コネクタ60の本体部61における第四側面614に接して第一方向における第四側面614側(X軸の負方向)へのコネクタ60の本体部61の移動を制限する部分である。
本実施形態においては、第二コネクタ位置決め部452は、コネクタ60の本体部61における第四側面614の両側方から張り出して形成された複数の庇部4520により構成されている。図7及び図8に示される例では、4つの庇部4520が、一対の第一コネクタ位置決め部451各々から張り出して形成されている。これら4つの庇部4520は、第一方向から見て矩形の頂点をなす位置に形成されている。
複数の庇部4520は、コネクタ60の本体部61の第四側面614における第二側面612及び第三側面613各々との境界部分をなす両側の縁の面取り部614aに面接触する状態で張り出して形成されている。さらに、複数の庇部4520は、図7に示されるように、第四側面614の端に接する根元部から先端部へ徐々に厚みが薄く形成されている。
そして、図8に示されるように、コネクタ60の本体部61の第四側面614における、複数の庇部4520が接する部分以外の残りの部分全体は、絶縁筐体40の容器部材41から露出している。
また、第三コネクタ位置決め部453は、図4及び図7に示されるように、コネクタ60の本体部61における第四側面614の両側方から、一対の第一コネクタ位置決め部451の間に嵌め入れられた本体部61におけるネジ座63と支柱部64との間へ張り出して形成された部分である。本実施形態においては、一対の第三コネクタ位置決め部453が、一対の第一コネクタ位置決め部451各々からネジ座63と支柱部64との間へ張り出して形成されている。
第三コネクタ位置決め部453は、第三方向(Z軸方向)において並ぶネジ座63及び支柱部64各々の側面に接するとともに、本体部61の第一側面611に接する。これにより、第三コネクタ位置決め部453は、第一方向におけるネジ座63が突起する側(X軸の正方向)と第三方向(Z軸方向)とにおける本体部61の移動を制限する。
ところで、一対の第一コネクタ位置決め部451のうちの少なくとも一方における第三コネクタ位置決め部453が形成された部分は、片持ち梁状に形成されることにより、第二方向(Y軸方向)において変位可能な可撓性を有することが望ましい。これにより、一対の第一コネクタ位置決め部451から第三コネクタ位置決め部453が張り出していても、コネクタ60を一対の第一コネクタ位置決め部451の間に嵌め入れることが容易となる。
本実施形態においては、図4及び図7に示されるように、コネクタ60の第三側面613に接する一方の第一コネクタ位置決め部451における第三コネクタ位置決め部453が形成された部分が、片持ち梁状に形成されている。
以上に示したように、コネクタ60の本体部61は、第一コネクタ位置決め部451、第二コネクタ位置決め部452及び第三コネクタ位置決め部453からなるコネクタ位置決め部45によって3次元方向において位置決めされ、絶縁筐体40内における予め定められた位置に保持される。
<回路基板の支持構造>
次に、図1、図3、図4及び図10〜12を参照しつつ、絶縁筐体40における回路基板50の支持構造について説明する。
次に、図1、図3、図4及び図10〜12を参照しつつ、絶縁筐体40における回路基板50の支持構造について説明する。
回路基板50は、その1箇所において基板固定部46に固定される。図1及び図4に示されるように、基板固定部46は、容器部材41の内側面から突起して形成された部分である。基板固定部46には、1つの基板固定部46のみが形成されている。
図4に示されるように、基板固定部46の先端部分461には、第二ネジ72が締め込まれるネジ孔460が形成されている。さらに、基板固定部46の先端部分461は、回路基板50に形成された第二貫通孔52に対してその内側面に密接しつつ嵌り込む大きさで形成されている。
また、基板固定部46の先端部分461は、それよりも根元側の部分に対し、段差部462を介して細く形成されている。基板固定部46における段差部462から先端までの長さは、回路基板50の厚みとほぼ同じ、或いは回路基板50の厚みよりもわずかに短く形成されている。
回路基板50は、磁性体コア10、ホール素子20及びコネクタ60が、それぞれコア位置決め部43、素子位置決め部44及びコネクタ位置決め部45によって支持された状態で、容器部材41に取り付けられる。
図1に示されるように、回路基板50の縁部には、位置決め用の切れ込み部55が形成されている。また、図4に示されるように、容器部材41の側壁の内側面には、回路基板50の切れ込み部55に嵌り込むガイドリブ48が形成されている。
回路基板50は、容器部材41のガイドリブ48が切れ込み部55に嵌る向きで、容器部材41に取り付けられる。これにより、ホール素子20のリード端子22がホール素子実装孔53に嵌り込み、コネクタ60のリード端子22がコネクタ実装孔54に嵌り込み、さらに、基板固定部46の先端部分461が第二貫通孔52に嵌り込む。さらに、コネクタ60の2つのネジ座63に形成されたネジ孔630と回路基板50の2つの第一貫通孔51とが重なる。
そして、2本の第一ネジ71がコネクタ60のネジ座63のネジ孔630に締め込まれることにより、コネクタ60が回路基板50に固定される。また、1本の第二ネジ72が基板固定部46のネジ孔460に締め込まれることにより、回路基板50は、基板固定部46の段差部462と第二ネジ72の頭部との間に挟み込まれ、基板固定部46に固定される。
また、回路基板50の切れ込み部55に嵌り込んだ容器部材41のガイドリブ48は、第二ネジ72が基板固定部46のネジ孔460に締め込まれる際に、回路基板50の連れ回りを防止する役割を果たす。即ち、ガイドリブ48は、回路基板50の縁部に接して回路基板50が基板固定部46に固定された部位を中心に回転することを制限する基板回転制限部の一例である。
また、ホール素子実装孔53に挿入されたホール素子20のリード端子22、及びコネクタ実装孔54に挿入されたコネクタ60のリード端子22は、半田により回路基板50に固着される。
全ての部品が容器部材41内に収容されると、蓋部材42が容器部材41に組み合わされ、容器部材41及び蓋部材42は、ロック機構47により絶縁筐体40として合体した状態で保持される。
また、容器部材41及び蓋部材42が組み合わされると、回路基板50における少なくとも2箇所が、容器部材41の内側面の突起部と蓋部材42の内側面の突起部とにより挟み込まれる。
前述したように、容器部材41の内側面には、4つのコア位置決め部43が突起して形成されている。それらのうちの2つのコア内縁位置決め部43aは、磁性体コア10の中空部11を貫いて突起している。また、2つのコア内縁位置決め部43aの頭頂部は、基板固定部46に固定された回路基板50の容器部材41側の面(第一の面)に接する。
一方、図10から図12に示されるように、蓋部材42の内側面には、2つのコア内縁位置決め部43aに対向する蓋側基板押さえ部423が突起して形成されている。本実施形態においては、1つの蓋側基板押さえ部423が、2つのコア内縁位置決め部43aの両方に対向する幅で形成されている。
なお、図12において、蓋側コア支え部422及び蓋側基板押さえ部423については、それらの断面が示されている。
蓋部材42が容器部材41に対して組み合わされることにより、蓋側基板押さえ部423の頭頂部は、回路基板50の蓋部材42側の面(第二の面)に接する。これにより、回路基板50は、容器部材41における2つのコア内縁位置決め部43aの頭頂面と、蓋部材42の蓋側基板押さえ部423の頭頂面との間に挟み込まれる。
以下の説明において、回路基板50における基板固定部46によって固定される部位、即ち、第二貫通孔52の縁部のことを第一部位501と称する。また、回路基板50における2つの2つのコア内縁位置決め部43a各々の頭頂部が接する部位のことを、それぞれ第二部位502及び第三部位503と称する。
図5に示されるように、基板固定部46と2つのコア内縁位置決め部43aとは、第一方向(X軸方向)から見たときに素子位置決め部44の窪みを囲む概ね三角形の領域の角部となる位置に配置されている。
従って、図12に示されるように、回路基板50において、第一部位501、第二部位502及び第三部位503は、ホール素子20のリード端子22が実装された部位、即ち、ホール素子実装孔53の部分を三方から取り囲む。換言すれば、回路基板50において、ホール素子20の実装部位は、第一部位501、第二部位502及び第三部位503が取り囲む概ね三角形の囲み領域A0内に位置する。
一方、コネクタ60は、回路基板50における囲み領域A0の外側に固定されている。なお、前述したように、コネクタ60は、リード端子62及び回路基板50の配線パターンを介してホール素子20と電気的に接続されている。
なお、本実施形態においては、容器部材41における2つのコア内縁位置決め部43aの間にも、蓋部材42の蓋側基板押さえ部423との間に回路基板50を挟み込む補助基板押さえ部413が突起して形成されている。この補助基板押さえ部413は、2つのコア内縁位置決め部43aが回路基板50を押さえる力を補足する役割を果たす。
以上に示されるように、回路基板50は、基板固定部46において第二ネジ72で固定されるとともに、2つのコア内縁位置決め部43aの位置においても表裏両面から挟み込まれて変位が制限される。これにより、回路基板50におけるホール素子20が実装された部位の撓み(変位)が抑制される。その結果、回路基板50の撓みによるホール素子20の位置ずれが抑制される。
<効果>
電流検出装置1において、磁性体コア10は、基本的には絶縁筐体40の一部である容器側支え部43cと緩衝部材80との間に挟み込まれて第一方向(X軸方向)の位置が保持される。また、緩衝部材80が磁性体コア10から受ける圧力によってさらに収縮した場合には、磁性体コア10の蓋部材42側への移動は、絶縁筐体40の一部である蓋側支え部422によって制限される。
電流検出装置1において、磁性体コア10は、基本的には絶縁筐体40の一部である容器側支え部43cと緩衝部材80との間に挟み込まれて第一方向(X軸方向)の位置が保持される。また、緩衝部材80が磁性体コア10から受ける圧力によってさらに収縮した場合には、磁性体コア10の蓋部材42側への移動は、絶縁筐体40の一部である蓋側支え部422によって制限される。
即ち、緩衝部材80は、装置の振動によって磁性体コア10から一定以上の圧力を受けた場合にさらに収縮することを許容される。そのため、緩衝部材80により磁性体コア10を押さえる力は、絶縁筐体40内での磁性体コア10の振動を緩和できる程度の比較的弱い力に設定される。さらに、非導電性の緩衝部材80の接触は、磁性体コア10の磁気に影響しない。
従って、電流検出装置1が採用されることにより、磁性体コア10に強い力が加わること、及び磁性体コア10に導電性部材が接触することに起因する電流検出の誤差は回避される。また、緩衝部材80の作用により、磁性体コア10が蓋側支え部422に当たる衝撃は緩和される。そのため、磁性体コア10の異音及び磁性体コア10、容器側支え部43c及び蓋側支え部422の摩耗の発生は抑制される。
また、独立気泡構造を有する弾性材料からなる発泡材は、温度及び湿度などの環境の変化による弾性変形の特性の変化及び経時劣化が小さい。従って、そのような発泡材が緩衝部材80として採用されれば、磁性体コア10の保持性能が安定的に維持される。
また、電流検出装置1においては、緩衝部材は、その貫通孔81の縁部においてホール素子20のリード端子22に引っ掛かることにより、緩衝部材80の位置ずれが防止される。そのため、緩衝部材80の位置ずれを防止する特別な構造が絶縁筐体40に設けられる必要がなく、絶縁筐体40の構造が簡素化される。
<その他>
電流検出装置1において、ホール素子20が実装された回路基板50は、第一部位501において絶縁筐体40の基板固定部46に固定されるとともに、第二部位502及び第三部位503において、容器部材41のコア内縁位置決め部43a及び蓋部材42の蓋側基板押さえ部423によって挟み込まれる。
電流検出装置1において、ホール素子20が実装された回路基板50は、第一部位501において絶縁筐体40の基板固定部46に固定されるとともに、第二部位502及び第三部位503において、容器部材41のコア内縁位置決め部43a及び蓋部材42の蓋側基板押さえ部423によって挟み込まれる。
また、回路基板50における第一部位501、第二部位502及び第三部位503は、ホール素子20が実装されて部位の周囲のごく狭い範囲内に設定されている。そのため、回路基板50におけるそれら3つの部位501〜503に取り囲まれる囲み領域A0はほとんど撓まない。
そして、ホール素子20が、回路基板50の囲み領域A0内に実装されているため、回路基板50の撓み(反り)に起因するホール素子20の変位はほとんど生じない。従って、電流検出装置1が採用されることにより、回路基板50に実装されたホール素子20と磁性体コア10との位置関係のずれに起因する電流検出精度の悪化を防止、或いは少なくとも抑制することが可能となる。
また、コネクタ60が回路基板50に固定されているためにコネクタ60を介して回路基板50に外力が加わりやすい電流検出装置1においては、電流検出精度の悪化防止効果がより顕著となる。
また、電流検出装置1においては、回路基板50に固定されたコネクタ60が、容器部材41のコネクタ位置決め部45によって位置決めされる。そのため、コネクタ60に加わる外力は、コネクタ位置決め部45と回路基板50とに分散して作用し、コネクタ60に加わる外力による回路基板50及びホール素子20の位置ずれへの影響は緩和される。その結果、コネクタ60に加わる外力に起因するホール素子20の位置ずれ及び電流検出精度の悪化がより確実に防止される。
また、電流検出装置1において、ホール素子20の磁気検知部21の位置ずれを制限する素子位置決め部44は、磁性体コア10の両端面13の位置ずれを制限する機能を兼ねる。さらに、磁性体コア10の内縁側への位置ずれを制限するコア内縁位置決め部43aは、容器部材41側から回路基板50に接する容器側基板押さえ部を兼ねる。しかも、素子位置決め部44、コア外縁位置決め部43b及び容器側基板押さえ部を兼ねるコア内縁位置決め部43aは、ホール素子20の周囲のごく狭い範囲に集中して存在する。
即ち、電流検出装置1においては、磁性体コア10、回路基板50におけるホール素子20の実装部位及びホール素子20の磁気検知部21が、絶縁筐体40におけるごく狭い範囲に集中して存在する数少ない位置決め部によって位置決めされる。そのため、ホール素子20及び磁性体コア10は、絶縁筐体40における各位置決め部の寸法誤差に起因して位置関係がずれる影響を受けにくく、高い精度で位置決めされる。その結果、電流検出精度の悪化はより確実に防止される。
また、電流検出装置1においては、ガイドリブ48が、基板固定部46により1箇所で固定された回路基板50が回転してしまうことを防ぐ。その結果、回路基板50の回転に起因するホール素子20の位置ずれ及び電流検出精度の悪化も防止される。また、回路基板50は、1箇所においてのみ第二ネジ72で固定されるため、複数箇所においてネジ留めされる場合に比べ、回路基板50の固定の作業工数が軽減される。
また、電流検出装置1においては、本体部61とリード端子62とが一体に構成された汎用のコネクタ60が採用される。そして、ホール素子20の磁気検知部21及びコネクタ60の本体部61は、容器部材41の一部に嵌め入れるという簡易な組み立て工程により、それらのリード端子22,62が同一方向(第一方向)に沿って平行に延び出た状態で、容器部材41により位置決めされる。
さらに、樹脂材料の一体成形部材である容器部材41は、高い寸法精度で形成される。そのため、ホール素子20のリード端子22及びコネクタ60のリード端子62は、容器部材41によって高い精度で位置決めされる。
従って、ホール素子20及びコネクタ60が容器部材41に取り付けられた後に、回路基板50が容器部材41に取り付けられた場合でも、回路基板50は正しい位置に取り付けられる。その結果、回路基板50に実装されたホール素子20の位置が正しい位置からずれる問題、及びホール素子20の磁気検知部21に無用な応力が加わる問題は回避され、それらの問題に起因する電流検出精度の悪化も回避される。
また、一般的に、回路基板50が容器部材41に対して強固に固定されるためには、回路基板50は、少なくとも2箇所以上で容器部材41に固定される必要がある。一方、電流検出装置1においては、回路基板50に固定されるコネクタ60は、容器部材41のコネクタ位置決め部45により三次元方向において位置決めされる。
従って、回路基板50は、第二ネジ72及び基板固定部46によって一箇所で固定されるだけで、実質的に、容器部材41における基板固定部46及びコネクタ位置決め部45の2箇所で固定された状態となる。その結果、容器部材41に対する回路基板50の固定の強度が十分に確保される状態で、組み立て工程を簡素化することが可能となる。
以上に示したことから、電流検出装置1が採用されることにより、汎用のコネクタ60を採用しつつ、簡易な組み立て工程により、ホール素子20とコネクタ60とそれらが実装される回路基板50とを高い位置精度で強固に固定することができる。その結果、部品の取り付け不良は防止され、電流検出装置1における検出精度のバラツキを小さくすることが可能となる。
また、ネジで回路基板に固定可能な汎用のコネクタは、一般的に、本実施形態におけるコネクタ60と同様に、矩形の頂点をなす位置に配置された4つの突起部である2つのネジ座63及び2つの支柱部64が形成されている場合が多い。電流検出装置1が採用されることにより、汎用のコネクタ60が備える複数の突起部が利用されることにより、簡易な構造のコネクタ位置決め部45によってコネクタ60を位置決めすることができる。
また、汎用のコネクタは、本実施形態におけるコネクタ60と同様に、四方の側面の境界部分(角部)において面取りされている場合が多い。図7に示されるように、第二コネクタ位置決め部452を構成する複数の庇部4520は、コネクタ60の側面における面取り部614aを埋めるような厚みで形成されている。このように、汎用のコネクタ60における側面の面取り部614aが利用されることにより、容器部材41(絶縁筐体40)の第一方向(X軸方向)における寸法を小さくすることが可能となる。
以上に示した実施形態においては、第二コネクタ位置決め部452は、複数の庇部4520により構成されているが、第二コネクタ位置決め部452が、コネクタ60の本体部61の第四側面614における第二側面612側から第三側面613側へ亘る領域に接する板状の部分であることも考えられる。但し、この場合、絶縁筐体40の第一方向(X軸方向)の寸法が、板状の第二コネクタ位置決め部452の厚みの分だけ大きくなる。
また、第三コネクタ位置決め部453が、コネクタ60の2つのネジ座63及び2つの支柱部64のうちの少なくとも1つの側面を挟み込む突起部であることも考えられる。
また、回路基板50が、基板固定部46に対してネジ以外の手段で固定されることも考えられる。例えば、回路基板50の第二貫通孔52を貫通した基板固定部46の先端部461が、加熱器により第二貫通孔52よりも大きな形状に成形されることが考えられる。これにより、回路基板50は、基板固定部46における段差部462と先端の成形された部分との間に挟み込まれて固定される。なお、この場合、基板固定部46における段差部462から先の先端部461は、回路基板50の厚みよりも長く形成される。
また、電流検出装置1において、蓋側基板押さえ部423が、2つのコア内縁位置決め部43aに対向する2つの突起部で構成されることも考えられる。また、電流検出装置1において、1つのコア内縁位置決め部43aが、回路基板50において第一部位501とともにホール素子20の実装部位を三方から取り囲む第二部位502及び第三部位503の両方に接触する幅で形成されることも考えられる。
1 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 磁性体コアの端面
20 ホール素子
21 ホール素子の磁気検知部
22 ホール素子のリード端子
30 送電路
40 絶縁筐体
41 容器部材
42 蓋部材
43 コア位置決め部
43a コア内縁位置決め部
43b コア外縁位置決め部
43c 容器側コア支え部
44 素子位置決め部
45 コネクタ位置決め部
46 基板固定部
47 ロック機構
48 ガイドリブ
50 回路基板
51 第一貫通孔
52 第二貫通孔
53 ホール素子実装孔
54 コネクタ実装孔
55 回路基板の切れ込み部
60 コネクタ
61 コネクタの本体部
62 コネクタのリード端子
63 コネクタのネジ座
64 コネクタの支柱部
71 第一ネジ
72 第二ネジ
80 緩衝部材
81 緩衝部材の貫通孔
101 磁性体コアの第一主面(第一の面)
102 磁性体コアの第二主面(第二の面)
401 電流通過孔
411 外側枠部
412 欠け部
413 補助基板押さえ部
421 内側枠部
422 蓋側コア支え部
422S 隙間
423 蓋側基板押さえ部
451 第一コネクタ位置決め部
452 第二コネクタ位置決め部
453 第三コネクタ位置決め部
460 基板固定部のネジ孔
461 基板固定部の先端部分
462 基板固定部の段差部
471 爪部(ロック機構)
472 枠部(ロック機構)
501 回路基板の第一部位
502 回路基板の第二部位
503 回路基板の第三部位
610 コネクタの接続口
611 コネクタの本体部の第一側面
612 コネクタの本体部の第二側面
613 コネクタの本体部の第三側面
614 コネクタの本体部の第四側面
614a 面取り部
630 コネクタのネジ座のネジ孔
4211 内側枠部の根元側の部分
4520 庇部(第二コネクタ位置決め部)
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 磁性体コアの端面
20 ホール素子
21 ホール素子の磁気検知部
22 ホール素子のリード端子
30 送電路
40 絶縁筐体
41 容器部材
42 蓋部材
43 コア位置決め部
43a コア内縁位置決め部
43b コア外縁位置決め部
43c 容器側コア支え部
44 素子位置決め部
45 コネクタ位置決め部
46 基板固定部
47 ロック機構
48 ガイドリブ
50 回路基板
51 第一貫通孔
52 第二貫通孔
53 ホール素子実装孔
54 コネクタ実装孔
55 回路基板の切れ込み部
60 コネクタ
61 コネクタの本体部
62 コネクタのリード端子
63 コネクタのネジ座
64 コネクタの支柱部
71 第一ネジ
72 第二ネジ
80 緩衝部材
81 緩衝部材の貫通孔
101 磁性体コアの第一主面(第一の面)
102 磁性体コアの第二主面(第二の面)
401 電流通過孔
411 外側枠部
412 欠け部
413 補助基板押さえ部
421 内側枠部
422 蓋側コア支え部
422S 隙間
423 蓋側基板押さえ部
451 第一コネクタ位置決め部
452 第二コネクタ位置決め部
453 第三コネクタ位置決め部
460 基板固定部のネジ孔
461 基板固定部の先端部分
462 基板固定部の段差部
471 爪部(ロック機構)
472 枠部(ロック機構)
501 回路基板の第一部位
502 回路基板の第二部位
503 回路基板の第三部位
610 コネクタの接続口
611 コネクタの本体部の第一側面
612 コネクタの本体部の第二側面
613 コネクタの本体部の第三側面
614 コネクタの本体部の第四側面
614a 面取り部
630 コネクタのネジ座のネジ孔
4211 内側枠部の根元側の部分
4520 庇部(第二コネクタ位置決め部)
Claims (3)
- 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おいて磁束を検出する磁電変換素子が起立する状態で実装された回路基板と、
それぞれ非導電性の部材からなり相互に組み合わされる容器部材及び蓋部材を含み、前記磁性体コアと前記回路基板とを収容するとともにそれらを一定の位置関係で支持する筐体と、を備える電流検出装置であって、
前記筐体の前記容器部材に形成され、前記回路基板が固定された基板固定部と、
前記筐体の前記容器部材に形成され、前記磁性体コアの第一の面に接する容器側コア支え部と、
弾性変形可能な非導電性の部材からなり、前記容器側コア支え部に支えられた前記磁性体コアの第二の面と前記基板固定部に固定された前記回路基板との間に弾性収縮した状態で挟み込まれる緩衝部材と、
前記筐体の前記蓋部材に形成され、前記磁性体コアの第二の面に対して隙間を隔てて近接し、前記緩衝部材のさらなる弾性収縮による前記磁性体コアの前記蓋部材側への移動を制限する蓋側コア支え部と、を備えることを特徴とする電流検出装置。 - 前記緩衝部材は、独立気泡構造を有する弾性材料からなる発泡材である、請求項1に記載の電流検出装置。
- 前記緩衝部材には、前記回路基板に実装される前記磁電変換素子のリード端子が通される貫通孔が形成されている、請求項1又は請求項2に記載の電流検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012000535A JP2013140089A (ja) | 2012-01-05 | 2012-01-05 | 電流検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012000535A JP2013140089A (ja) | 2012-01-05 | 2012-01-05 | 電流検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013140089A true JP2013140089A (ja) | 2013-07-18 |
Family
ID=49037642
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2012000535A Pending JP2013140089A (ja) | 2012-01-05 | 2012-01-05 | 電流検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013140089A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013148499A (ja) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 電流検出装置 |
JP2015034701A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-19 | アイシン精機株式会社 | 電流センサ |
CN110708939A (zh) * | 2018-07-10 | 2020-01-17 | 阿尔派株式会社 | 壳体装置 |
CN111397655A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-07-10 | 崔亮 | 一种柔性线路板检测设备 |
WO2022092027A1 (ja) * | 2020-10-26 | 2022-05-05 | 株式会社トーキン | 電流センサ |
-
2012
- 2012-01-05 JP JP2012000535A patent/JP2013140089A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013148499A (ja) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 電流検出装置 |
JP2015034701A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-19 | アイシン精機株式会社 | 電流センサ |
CN110708939A (zh) * | 2018-07-10 | 2020-01-17 | 阿尔派株式会社 | 壳体装置 |
CN110708939B (zh) * | 2018-07-10 | 2023-09-05 | 阿尔派株式会社 | 壳体装置 |
CN111397655A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-07-10 | 崔亮 | 一种柔性线路板检测设备 |
WO2022092027A1 (ja) * | 2020-10-26 | 2022-05-05 | 株式会社トーキン | 電流センサ |
JPWO2022092027A1 (ja) * | 2020-10-26 | 2022-05-05 | ||
JP7305031B2 (ja) | 2020-10-26 | 2023-07-07 | 株式会社トーキン | 電流センサ |
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