JP2016170127A - Current detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バスバー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 bus bar.
従来より、電気自動車等のバッテリーに接続されたハーネスに流れる電流から発生する磁束を検出することで、バッテリーと各種補機等との間を流れる電流値を検出するための電流検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この電流検出装置は、例えば検出素子の実装基板を検出素子とバスバーとが対向するようにハウジングに設置した上で、検出素子及びバスバーを内包するように磁気シールドが配置された構造を備えている。 Conventionally, a current detection device for detecting a current value flowing between a battery and various auxiliary machines by detecting a magnetic flux generated from a current flowing in a harness connected to a battery of an electric vehicle or the like has been known. (For example, refer to Patent Document 1). This current detection device has, for example, a structure in which a mounting board for a detection element is installed in a housing so that the detection element and the bus bar face each other, and a magnetic shield is disposed so as to enclose the detection element and the bus bar. .
磁気シールドをハウジングへ固定するには、例えば、バスバーの上側に位置する固定台に設けられた凸部を、磁気シールドに設けられた孔に嵌め込んだ上で、この凸部の先端を熱溶融させて磁気シールドに熱カシメすることで行われている。 To fix the magnetic shield to the housing, for example, the convex part provided on the fixing base located above the bus bar is fitted into the hole provided in the magnetic shield, and the tip of the convex part is melted by heat. This is done by heat caulking the magnetic shield.
しかしながら、特許文献1に開示された電流検出装置では、磁気シールドを熱カシメによりハウジングに固定して正規の組立位置に収める構造のため、装置の完全組立前に治具やカバー等を用いて検出素子のキャリブレーションを行ってから各部を正式に組み立てる必要があった。このため、キャリブレーション実施時と完全組立時とで各部の組立位置精度等に狂いが生じた場合に、キャリブレーション実施時の検出性能が完全組立時の検出性能として発揮できない装置となってしまうおそれがあった。 However, the current detection device disclosed in Patent Document 1 has a structure in which the magnetic shield is fixed to the housing by heat caulking and is stored in a proper assembly position. Therefore, detection is performed using a jig or a cover before the device is completely assembled. It was necessary to formally assemble each part after the device was calibrated. For this reason, if there is an error in the assembly position accuracy of each part during calibration and during complete assembly, the detection performance during calibration may not be able to be demonstrated as the detection performance during complete assembly. was there.
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、簡単な構成で組立後の検出素子のキャリブレーションを正確且つ容易に行うことができる電流検出装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a current detection apparatus that can solve the above-described problems caused by the prior art and can accurately and easily perform calibration of a detection element after assembly with a simple configuration.
本発明に係る電流検出装置は、バスバーが装着されるハウジングと、前記バスバーに電流が流れることによって発生する磁束を検出する検出素子及びこの検出素子が実装された基板を有し、前記検出素子が前記バスバーの近傍に配置されるように前記ハウジングに装着される実装基板と、前記実装基板を被覆する磁気シールド用遮蔽板と、前記実装基板及び前記遮蔽板を押圧しつつ前記ハウジング内に固定する遮蔽板押えと、前記実装基板、前記遮蔽板及び前記遮蔽板押えを収容するカバーとを備え、前記実装基板は、キャリブレーション用接続部を有し、前記遮蔽板及び前記遮蔽板押えは、前記キャリブレーション用接続部を露出した状態で前記ハウジングに組付けられることを特徴とする。 A current detection device according to the present invention includes a housing in which a bus bar is mounted, a detection element that detects a magnetic flux generated when a current flows through the bus bar, and a substrate on which the detection element is mounted. A mounting board mounted on the housing so as to be disposed in the vicinity of the bus bar, a shield plate for magnetic shield covering the mounting board, and the mounting board and the shielding plate are pressed and fixed in the housing. A shielding plate press, and a mounting board, the shielding plate, and a cover that accommodates the shielding plate press, the mounting substrate has a connection for calibration, and the shielding plate and the shielding plate press are It is assembled to the housing in a state where the calibration connecting portion is exposed.
本発明に係る電流検出装置によれば、遮蔽板押えをハウジングに嵌め込むことにより、実装基板及び遮蔽板を固定し、カバーを取付ける前にキャリブレーションを行い、終了後カバーを組付け、キャリブレーションで使用した端子を覆い隠すことができる。 According to the current detection device of the present invention, the mounting board and the shielding plate are fixed by fitting the shielding plate presser into the housing, the calibration is performed before the cover is attached, and the cover is assembled after completion. The terminal used in can be covered.
また、本発明においては、前記遮蔽板押えの前記遮蔽板側に、押圧突起を設けることが好ましい。これにより、実装基板及び遮蔽板を押圧しつつ固定することができる。 In the present invention, it is preferable to provide a pressing protrusion on the shielding plate side of the shielding plate presser. Thereby, it is possible to fix the mounting substrate and the shielding plate while pressing them.
また、前記遮蔽板押えは、一端を軸として回転自在に前記ハウジングに組付け、かつ他端に前記ハウジングへの係止部を設けることができる。これにより、前記遮蔽板押えを容易に前記ハウジングに固定することができる。 The shield plate presser can be assembled to the housing so as to be rotatable about one end as an axis, and can be provided with a locking portion for the housing at the other end. As a result, the shield plate presser can be easily fixed to the housing.
さらに、前記遮蔽板は、長方形状に形成された本体と、該本体の端部から垂直方向に立設する突出部とを備え、前記突出部が前記ハウジングに設けられた溝部と嵌合するように形成することができる。これにより、前記遮蔽板をハウジングに容易に位置決めすることができる。 Further, the shielding plate includes a main body formed in a rectangular shape, and a projecting portion standing vertically from an end portion of the main body, and the projecting portion is fitted to a groove portion provided in the housing. Can be formed. Thereby, the said shielding board can be easily positioned in a housing.
また、前記ハウジングは、前記実装基板を支持する支持面を有し、前記支持面には前記実装基板の平面方向の位置決めを行う突起を設けることが好ましい。これにより、前記実装基板をハウジングに容易に位置決めすることができる。 Preferably, the housing has a support surface for supporting the mounting substrate, and a protrusion for positioning the mounting substrate in a planar direction is provided on the support surface. Thereby, the mounting substrate can be easily positioned on the housing.
本発明によれば、簡単な構成で組立後の検出素子のキャリブレーションを正確且つ容易に行うことができる。 According to the present invention, calibration of a detection element after assembly can be performed accurately and easily with a simple configuration.
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態に係る電流検出装置を詳細に説明する。 Hereinafter, a current detection device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る電流検出装置を示す分解斜視図、図2は同電流検出装置の基板収容部を示す斜視図である。図3は、遮蔽板押えを取付ける前、図4は遮蔽板押えを取付けた後、図5はカバー取付け後の電流検出装置を示す斜視図である。図6は、電流検出装置のコネクタ部側の上面図であり、図7は図6のA−A’断面図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing a current detection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a substrate housing portion of the current detection device. 3 is a perspective view showing the current detection device before attaching the shield plate press, FIG. 4 after attaching the shield plate press, and FIG. 5 after mounting the cover. 6 is a top view of the connector side of the current detection device, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 6.
本実施形態に係る電流検出装置1は、例えば、電気自動車等の車両内に設置されるものである。電流検出装置1はバスバー30に装着され、このバスバー30の一方の接続孔31に接続されたバッテリー等の電源(図示せず)から、他方の接続孔31に接続された補機等(図示せず)に対して流れる電流を検出する。
The current detection device 1 according to the present embodiment is installed in a vehicle such as an electric vehicle, for example. The current detection device 1 is mounted on the
本実施形態に係る電流検出装置1は、図1に示すように、バスバー30の一部を収容するハウジング10と、遮蔽板20と、バスバー30に電流が流れることによって発生する磁束を検出するホール素子等の検出素子を含む実装基板40と、遮蔽板50と、遮蔽板押え60と、カバー70とを備えている。
As shown in FIG. 1, the current detection device 1 according to the present embodiment includes a
(ハウジング10)
ハウジング10は、非磁性及び非導電性の合成樹脂等を一体成形した樹脂成形部材からなる。ハウジング10は、本体部11と、バスバー30の一部(即ち中央部)を収容する矩形型貫通孔状の収容部12と、本体部11の一方の側(例えば、図1における上方側)に矩形状に突出して形成され、内部に他の端子と接続するための接続端子を保持するコネクタ部13と、本体部11の端部から他方の側(例えば、図1における下方側)に立設する側壁部14と、側壁部14によって囲まれた領域内に形成された基板収容部16とを備えている。
(Housing 10)
The
基板収容部16は、図2における上方側が開口するような凹状に形成され、カバー70を被せることによって閉塞される構造となっている。基板収容部16には、側壁部14の内側に、実装基板40の基板本体41を支持する支持面11aと、基板本体41の平面方向の位置決めをするための複数の位置決め用凸部15と、実装基板40の検出素子42が収容される凹部16aと、遮蔽板50の位置決めをするための位置決め用溝部17と、コネクタ部13と連通する開口部13aとが形成されている。また、ハウジング10の側壁部14には、遮蔽板押え60を固定するためのヒンジ(メス)18及びロック爪19と、カバー70を固定するためのロック爪14a、14bとが設けられている。
The
(遮蔽板20)
遮蔽板20は、図1に示すように、長方形状に形成された遮蔽板本体21と、遮蔽板本体21の短辺側端部から垂直方向に立設する側壁部22とを備えている。
遮蔽板20は、後述する遮蔽板50と共に、ハウジング10に装着されたバスバー30及び実装基板40とを挟んだ状態で対向配置される。そして、これら遮蔽板20、50が磁気を吸収することにより、これらの内側に配置されているバスバー30及び実装基板40に対する外部からの磁気の伝播が遮蔽されるとともに、これら遮蔽板20、50の内側を伝搬する磁界の強度が抑えられる。
(Shielding plate 20)
As shown in FIG. 1, the
The
(実装基板40)
実装基板40は、基板本体41と、この基板本体41に実装され、ハウジング10に装着されたバスバー30に電流が流れることによって発生する磁束を検出するホール素子等の検出素子42とを有している。
(Mounting board 40)
The
ハウジング10に装着されたバスバー30の近傍に検出素子42が配置されるようにハウジング10内に実装基板40が装着される。すなわち、基板本体41が図2に示す複数の位置決め用凸部15によりハウジング10内で位置決めされつつ支持面11aに支持・固定され、実装基板40の検出素子42が凹部16aに収容される。
The
また、基板本体41は、コネクタ部13から延出する接続端子45と半田接続等される端子接続部43と、検出素子42のキャリブレーションを行う際に検査装置(図示せず)とキャリブレーション用端子46を介して接続されるキャリブレーション用接続部44とを備えている。
The
(遮蔽板50)
遮蔽板50は、長方形状に形成された遮蔽板本体51と、遮蔽板本体51の長辺側端部から垂直方向に立設する突出部52とを備えている。
遮蔽板50は、前述した遮蔽板20と共に、ハウジング10に装着されたバスバー30及び実装基板40とを挟んだ状態で対向配置される。そして、これら遮蔽板20、50が磁気を吸収することにより、これらの内側に配置されているバスバー30及び実装基板40に対する外部からの磁気の伝播が遮蔽されるとともに、これら遮蔽板20、50の内側を伝搬する磁界の強度が抑えられる。
(Shield plate 50)
The
The shielding
(遮蔽板押え60)
遮蔽板押え60は、遮蔽板50及び実装基板40を押圧しつつハウジング10に固定するためのものであり、帯状に形成された押え本体61と、その押え本体61の短辺側の一端に設けられた軸部62と、他端に設けられた係止端63とを備えている。また、軸部62には、ハウジング10のヒンジ(メス)18と嵌合するヒンジ(オス)62aが設けられ、係止端63にはハウジング10のロック爪19で係止されるロック孔63aが形成されている。また、押え本体61の片面には遮蔽板50及び実装基板40を押圧するための複数のボス64が設けられている。
(Shield plate presser 60)
The
(カバー70)
カバー70は、非磁性及び非導電性の合成樹脂等を一体成形した樹脂成形部材からなり、基板収容部16を閉塞するようにハウジング10に取付けられる。
カバー70は、矩形状の基底部71と、基板部71の短辺側端部から垂直方向に立設する側壁部72と、基板部71の長辺側端部から垂直方向に立設する側壁部73とを有している。また、側壁部72には、ハウジング10の側壁部14のロック爪14a,14bとそれぞれ係合するロック孔72a,72bが形成されている。
(Cover 70)
The
The
ハウジング10の側壁部14に形成されたロック爪14a,14bがそれぞれカバー70のロック孔72a,72bと係合することによって、ハウジング10にカバー70が固定される。ハウジング10にカバー70が固定された状態では、ハウジング10の支持面11aと基底部71との間に実装基板40、遮蔽板50及び遮蔽板押え60を挟み込んだ構造となっている。
The
(組み立て方法)
次に、本実施形態に係る電流検出装置1の組み立て方法について説明する。
(Assembly method)
Next, a method for assembling the current detection device 1 according to this embodiment will be described.
(a)まず、検出素子42が基板本体41に実装された実装基板40を、検出素子42がバスバー30側を向くように配置する。具体的には、ハウジング10の基板収容部16内で、基板本体41を複数の位置決め用凸部15により位置決めしつつ支持面11aに支持・固定し、実装基板40の検出素子42を凹部16aに収容する。また、端子接続部43では、接続端子45の半田接続を行い、キャリブレーション用接続部44では、キャリブレーション用端子46の半田接続を行う。
(A) First, the mounting
(b)一方、ハウジング10の収容部12内部にバスバー30を挿入すると共に、収容部12を覆うように遮蔽板20をハウジング10内に嵌め込む。
(B) On the other hand, the
(c)次に、図2に示す基板収容部16の支持面11a上に配置された実装基板40の上に遮蔽板50を配置する。具体的には、遮蔽板50の突出部52、52をハウジング10に設けられた2つの位置決め用溝部17に嵌め込む。この結果、遮蔽板50は遮蔽板20と共に、ハウジング10に装着されたバスバー30及び実装基板40とを挟んだ状態で対向配置される(図3、図1参照)。
(C) Next, the shielding
(d)さらに、図3に示す遮蔽板50上に、遮蔽板押え60を組付ける。この遮蔽板押え60の組付けは、遮蔽板押え60のヒンジ(オス)62aをハウジング10のヒンジ(メス)18に嵌め込み、軸部62を支点として押え本体61を時計回りに回転させて遮蔽板押え60のロック孔63aをハウジング10に形成されているロック爪19で係止する。この際、遮蔽板押え60の裏側に設けられたボス64(図1参照)により遮蔽板50及び実装基板40が押圧される(図4、図1参照)。
(D) Further, the shielding
(e)図4に示した状態でキャリブレーション用端子46を用いキャリブレーションを行う。この状態では、基板収容部16は開口状態のままで、キャリブレーション用端子46が露出していることになるので、キャリブレーション用端子46に検査装置のハーネス等を接続して検出素子42のキャリブレーションを行うことができる。
(E) Calibration is performed using the
(f)キャリブレーションを行った後、カバー70を組付ける。このカバー70の組付けは、ハウジング10の側壁部14に設けられたロック爪14aとカバー70に設けられたロック孔72aとを係合させ、ロック爪14bとロック孔72bとを係合させることによって行う(図5参照)。
(F) After performing calibration, the
この状態では、図7に示すように、ハウジング10とカバー70とによって形成される空間内に、2つの遮蔽板20,50がバスバー30と実装基板40とを挟んだ状態で対向配置されている。
In this state, as shown in FIG. 7, the two shielding
(効果)
(1)本実施形態に係る電流検出装置1では、カバー70を組付ける前の状態で、遮蔽板50及び実装基板40を遮蔽板押え60で押圧した状態でハウジング10に固定しているが、この際、基板収容部16の全体が遮蔽板50及び遮蔽板押え60によって覆われておらず、キャリブレーション用端子46が露出した状態となっている(図3参照)。このため、カバー70を組付ける前の組立状態で、キャリブレーションを行うことが可能になる。
(effect)
(1) In the current detection device 1 according to the present embodiment, the
(2)従来は、キャリブレーション用端子を用いてキャリブレーションを行った後、完全組立を行う際に、キャリブレーション実施時とは治具の押え方が変わることがあり、各部の組立位置精度等に狂いが生じ、キャリブレーション実施時の検出性能が完全組立時の検出性能として発揮できないおそれがあった。これに対して、本実施形態に係る電流検出装置1では、組立を行った状態でキャリブレーションを行うことができ、しかも実装基板40、遮蔽板50及び遮蔽板押え60の状態を変更することなく、カバー70を組付けてキャリブレーションに使用した端子を覆い隠すことができる。このため、各部の組立位置精度等に狂いが生じることなく、キャリブレーション実施時の検出性能が完全組立時の検出性能として発揮される。
(2) Conventionally, after performing calibration using the calibration terminal, when completely assembling, the jig holding method may change from the time of calibration, the assembly position accuracy of each part, etc. There was a risk that the detection performance at the time of calibration could not be demonstrated as the detection performance at the time of complete assembly. On the other hand, in the current detection device 1 according to the present embodiment, calibration can be performed in the assembled state, and the state of the mounting
(3)従来のように固定台に設けられた凸部との嵌合用孔を遮蔽板に開ける必要がないため、嵌合用孔から磁界が漏れることがなく、検出出力を正確に測定することができる。 (3) Since it is not necessary to open a fitting hole with a projection provided on the fixed base in the shielding plate as in the prior art, a magnetic field does not leak from the fitting hole, and the detection output can be measured accurately. it can.
(4)従来のように熱溶融により遮蔽板を固定台に固定する代わりに、遮蔽板50をハウジング10に嵌め込み、遮蔽板押え60を嵌め込むだけで、容易に遮蔽板50を固定することができる。
(4) Instead of fixing the shielding plate to the fixing base by heat melting as in the prior art, the shielding
(5)遮蔽板押え60は、押え本体61の一端に軸部62とヒンジ(オス)62aが設けられているので、ハウジング10のヒンジ(メス)18に嵌め込み、軸部62を支点として押え本体61を時計回りに回転させることによって、容易にハウジング10に組付けることができる。また、他端にロック孔63aが設けられているので、このロック孔63aをハウジング10に形成されているロック爪19で係止することによって、平易にハウジング10に固定することができる。さらに、押圧を強めるためにボス64が高く形成された場合であっても片方の係止端63の部分のみを押えるだけで容易に係止することができる。
(5) Since the
(その他の実施の形態)
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。例えば、上記実施形態では、遮蔽板50として遮蔽板本体51と、その両端部から垂直方向に立設する突出部52とを有するものを用いたが、遮蔽板本体51のみからなる平板状の遮蔽板とすることもできる。この場合は、ハウジング10に位置決め用溝部17を設ける代わりに、ハウジング10の支持面11aに突起を設けて遮蔽板の位置決めを行うようにしても良い。
(Other embodiments)
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof. For example, in the above-described embodiment, the
1 電流検出装置
10 ハウジング
11 本体部
11a 支持面
12 収容部
13 コネクタ部
13a 開口部
14 側壁部
14a、14b ロック爪
15 位置決め用凸部
16 基板収容部(開放端)
16a 凹部
17 位置決め用溝部
18 ヒンジ(メス)
19 ロック爪
20 遮蔽板
21 遮蔽板本体
22 側壁部
30 バスバー
31 接続孔
40 実装基板
41 基板本体
42 検出素子
43 端子接続部
44 キャリブレーション用接続部
45 接続端子
46 キャリブレーション用端子
50 遮蔽板
51 遮蔽板本体
52 突出部
60 遮蔽板押え
61 押え本体
62 軸部
62a ヒンジ(オス)
63 係止端
63a ロック孔
64 ボス
70 カバー
71 基底部
72 側壁部
72a ロック孔
73 側壁部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
63
Claims (5)
前記バスバーに電流が流れることによって発生する磁束を検出する検出素子及びこの検出素子が実装された基板を有し、前記検出素子が前記バスバーの近傍に配置されるように前記ハウジングに装着される実装基板と、
前記実装基板を被覆する磁気シールド用遮蔽板と、
前記実装基板及び前記遮蔽板を押圧しつつ前記ハウジング内に固定する遮蔽板押えと、
前記実装基板、前記遮蔽板及び前記遮蔽板押えを収容するカバーと
を備え、
前記実装基板は、キャリブレーション用接続部を有し、
前記遮蔽板及び前記遮蔽板押えは、前記キャリブレーション用接続部を露出した状態で前記ハウジングに組付けられる
ことを特徴とする電流検出装置。 A housing to which the bus bar is mounted;
A mounting having a detection element for detecting a magnetic flux generated by a current flowing through the bus bar and a substrate on which the detection element is mounted, and mounted on the housing so that the detection element is disposed in the vicinity of the bus bar A substrate,
A shielding plate for magnetic shielding covering the mounting substrate;
A shielding plate presser that fixes the mounting substrate and the shielding plate in the housing while pressing;
A cover for accommodating the mounting board, the shielding plate and the shielding plate presser,
The mounting board has a calibration connection part,
The current detection device, wherein the shielding plate and the shielding plate presser are assembled to the housing with the calibration connection portion exposed.
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