JP2024047094A - Current sensor and method for assembling current sensor - Google Patents
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Abstract
【課題】発明は、ポッティング材を使用することなく電流センサの製造に要する時間を短くし製造コストを低減することができる電流センサを提供する。【解決手段】ハウジング3と、ハウジング3に設置されるバスバー5と、このバスバー5を流れる電流を検出するためのホール素子が設けられておりハウジング3に設置されるプリント基板7と、ハウジング3に設置されることでハウジング3に固定されるとともにプリント基板7をハウジング3に固定するピン9とを有する電流センサ1である。この電流センサ1では、ピン9によって、プリント基板7とともにバスバー5がハウジング3に固定されるように構成されている。【選択図】図2[Problem] The invention provides a current sensor that can shorten the time required to manufacture the current sensor and reduce manufacturing costs without using a potting material. [Solution] A current sensor 1 includes a housing 3, a bus bar 5 installed in the housing 3, a printed circuit board 7 installed in the housing 3 and provided with a Hall element for detecting the current flowing through the bus bar 5, and a pin 9 that is installed in the housing 3 and fixed to the housing 3, and that fixes the printed circuit board 7 to the housing 3. In this current sensor 1, the bus bar 5 is fixed to the housing 3 together with the printed circuit board 7 by the pin 9. [Selected Figure] Figure 2
Description
本発明は、電流センサおよび電流センサの組立方法に関する。 The present invention relates to a current sensor and a method for assembling a current sensor.
従来、ハウジングとコアとバスバーとホールICが設けられている配線板とを備えた電流センサが知られている(特許文献1参照)。従来の電流センサでは、ポッティング材を用いて配線板をハウジングに固定している。 Conventionally, a current sensor is known that includes a housing, a core, a bus bar, and a wiring board on which a Hall IC is provided (see Patent Document 1). In conventional current sensors, the wiring board is fixed to the housing using a potting material.
ところで、従来の電流センサでは、ポッティング材(合成樹脂)を用いて配線板をハウジングに固定しているので、未硬化のポッティング材のハウジングへの充填作業が必要であり、また、ポッティング材を硬化させる時間が必要である。これにより、電流センサの製造に要する時間が長くなってしまう。 However, in conventional current sensors, the wiring board is fixed to the housing using a potting material (synthetic resin), which requires filling the housing with uncured potting material and time for the potting material to harden. This lengthens the time required to manufacture the current sensor.
本発明は、ポッティング材を使用することなく電流センサの製造に要する時間を短くし製造コストを低減することができる電流センサおよび電流センサの組立方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a current sensor and a method for assembling a current sensor that can shorten the time required to manufacture the current sensor and reduce manufacturing costs without using a potting material.
本発明の態様に係る電流センサは、ハウジングと、前記ハウジングに設置されるバスバーと、前記バスバーを流れる電流を検出するためのホール素子が設けられており、前記ハウジングに設置されるプリント基板と、前記ハウジングに設置されることで前記ハウジングに固定されるとともに前記プリント基板を前記ハウジングに固定するピンとを有する電流センサである。 The current sensor according to this aspect of the invention is a current sensor having a housing, a bus bar installed in the housing, a Hall element for detecting the current flowing through the bus bar, a printed circuit board installed in the housing, and a pin that is installed in the housing and fixed to the housing, and that fixes the printed circuit board to the housing.
本発明の態様に係る電流センサの組立方法は、貫通孔が設けられているプリント基板を貫通孔が設けられているハウジングに設置するプリント基板設置工程と、前記プリント基板設置工程の実行後に、貫通孔が設けられているバスバーを前記ハウジングに設置するバスバー設置工程と、バスバー設置工程の実行後に、前記バスバーの貫通孔、前記プリント基板の貫通孔および前記ハウジングの貫通孔にピンを挿入し、前記バスバーの貫通孔、前記プリント基板の貫通孔および前記ハウジングの貫通孔に前記ピンを貫通させ、この貫通後に、前記バスバー、前記プリント基板および前記ハウジングに対して前記ピンを所定の角度回動することで、前記ハウジングと前記プリント基板と前記バスバーとに前記ピンを設置するピン設置工程とを有する電流センサの組立方法である。 The current sensor assembly method according to the present invention includes a printed circuit board installation step of installing a printed circuit board having a through hole in a housing having a through hole, a bus bar installation step of installing a bus bar having a through hole in the housing after the printed circuit board installation step, and a pin installation step of inserting a pin into the through hole of the bus bar, the through hole of the printed circuit board, and the through hole of the housing after the bus bar installation step, penetrating the pin through the through hole of the bus bar, the through hole of the printed circuit board, and the through hole of the housing, and rotating the pin by a predetermined angle relative to the bus bar, the printed circuit board, and the housing after the penetration.
本発明の実施形態に係る電流センサ1は、従来の電流センサと同様にバスバーを流れる電流を検出するものであり、図1、図2等で示すように、ハウジング3とバスバー5とホール素子とプリント基板(PCB;配線板)7とピン9とを備えて構成されている。
The
ここで説明の便宜のために、電流センサ1における所定の一方向をX方向とし、X方向に対して直交する所定の一方向をY方向とし、X方向とY方向とに対して直交する方向をZ方向とする。なお、Z方向はたとえば上下方向になっている。
For ease of explanation, a specific direction in the
バスバー5はハウジング3に設置されるようになっている。プリント基板7には、バスバー5を流れる電流を検出するためのホール素子が設けられており、プリント基板7は、ハウジング3に設置されるようになっている。
The
ピン9は、ハウジング3とプリント基板7とに係合し、ハウジング3に係止されるようになっている。また、ピン9は、ハウジング3に係止され設置されることでハウジング3に固定されるとともにプリント基板7をハウジング3に固定するようになっている。さらに、ピン9によって、プリント基板7とともにバスバー5がハウジング3に固定されるように構成されている。
The
ホール素子はホールIC11の一部を構成している。本実施形態では、ホールIC11がプリント基板7に一体的に設けられている。また、図2等ではホール素子の表示を省略しているが、ホール素子はホールIC11の内に入っている。
The Hall element constitutes part of the Hall IC 11. In this embodiment, the Hall IC 11 is integrally provided on the printed
図2、図3、図6、図12等で示すように、ハウジング3には、ピン9が貫通する貫通孔(ハウジング貫通孔)13が設けられており、プリント基板7にも、ピン9が貫通する貫通孔(プリント基板貫通孔)15が設けられている。また、電流センサ1は、カバー17を備えて構成されており、カバー17にも、ピン9が貫通する貫通孔(カバー貫通孔)19が設けられており、さらに、バスバー5にも、ピン9が貫通する貫通孔(バスバー貫通孔)21が設けられている。
As shown in Figures 2, 3, 6, 12, etc., the
電流センサ1では、ハウジング3の貫通孔13とプリント基板7の貫通孔15とカバー17の貫通孔19とバスバー5の貫通孔21とをピン9が貫通するようになっている。そして、ピン9の貫通方向(Z方向)でピン9がハウジング3とプリント基板7とカバー17とバスバー5とを挟み込むようになっている。これにより、ハウジング3とプリント基板7とカバー17とバスバー5とピン9とが一体化するように構成されている。
In the
ここで、ピン9が、バスバー5の貫通孔21とプリント基板7の貫通孔15とカバー17の貫通孔19とハウジング3の貫通孔13とを貫通している状態をピン貫通状態(図8、図9参照)とする。電流センサ1では、ピン貫通状態で、ピン9が、バスバー5とプリント基板7とカバー17とハウジング3とに対して所定の角度回動(円柱状のピン9の中心軸を中心にした回動)するようになっている。このピン9の回動後(図1、図10、図12、図15、図16、図17参照)に、ハウジング3とプリント基板7とカバー17とバスバー5とがピン9で挟み込まれる。そして、ハウジング3とプリント基板7とカバー17とバスバー5とピン9とが一体化するように構成されている。
Here, the state in which the
さらに説明すると、ピン貫通状態になる前の状態(ピン貫通前状態;図5参照)では、ハウジング3にプリント基板7とカバー17とバスバー5とが仮設置されている。この仮設置がされている状態(仮設置状態;図4、図7参照)では、ハウジング3に対するプリント基板7とカバー17とバスバー5との、X、Y、Z方向での位置決めがされている。
To explain further, before the pins are inserted (pre-pin insertion state; see Figure 5), the printed
また、仮設置状態では、ハウジング3の貫通孔13とプリント基板7の貫通孔15とカバー17の貫通孔19とバスバー5の貫通孔21とがZ方向で順に重なっており、各貫通孔13、15、19、21の中心軸が互いに一致している。ただし、仮設置状態では、プリント基板7等のハウジング3への固定がされていない。
In addition, in the temporary installation state, the through
また、ピン貫通前状態では、仮設置状態になっているハウジング3等に対して、ピン9が所定の位置に位置しており、所定の姿勢になっている(図5参照)。ピン貫通前状態で、仮設置状態になっているハウジング3等に対して、ピン9をこの中心軸の延伸方向(Z方向)で所定の距離だけ移動する。これにより、ピン9がバスバー貫通孔21とカバー貫通孔19とプリント基板貫通孔15とハウジング貫通孔13とを順に貫通し、ピン貫通状態になる。
In addition, before the pin is penetrated, the
ピン貫通状態(図8参照)において、ハウジング3等に対してピン9を所定の角度(たとえば、90°)回動することで、ピン9が、ハウジング3等を挟み込む(図10、図12参照)。そして、ハウジング3とプリント基板7とカバー17とバスバー5とピン9とが一体化する。この状態では、ピン9が、ハウジング3等の貫通孔13、15、19、21から抜け出ることはない。
In the pin-through state (see FIG. 8), by rotating the
また、電流センサ1では、図12、図13、図14で示すようにして、ピン9がプリント基板7とバスバー5とに当接(係合)している。すなわち、ピン9は、プリント基板7の貫通孔15の縁の、互いがはなれている所定の複数箇所(第2の突起)83でプリント基板7に当接している。また、ピン9は、バスバー5の貫通孔21から離れているとともに離れ互いがはなれている所定の複数箇所(第1の突起)81でバスバー5に当接している。これにより、ピン9がハウジング3とプリント基板7とバスバー5とカバー17とを挟み込むように構成されている。
In the
また、電流センサ1では、ホール素子での磁気の検出感度を高めるために、プリント基板7とともにバスバー5を囲むようにして、コア23が設けられている(図1、図17、図19参照)。コア23は、ピン9、プリント基板7、カバー17およびバスバー5とは別個に、ハウジング3に固定されるようになっている(図1、図15参照)。なお、図12では、コア23の表示を省略している。
In addition, in the
ここで、電流センサ1についてさらに詳しく説明する。ハウジング3は、図2、図8等で示すように、矩形な枡状のハウジング本体部25と、矩形な筒状の筒状部27と、片持ち梁状の一対の弾性アーム部29とを備えて構成されている。また、ハウジング3は、4つの突出部(「L」字状の突出部;図3参照)31と突出部(「T」字状の突出部;図18等参照)32を備えて構成されている。
Now, the
また、ハウジング3には、図12で示すように、細長い棒状のターミナル(端子)33が設けられている。ハウジング3は、合成樹脂で構成されており一体成形されており、ターミナル33は金属で構成されている。ターミナル33は、インサート成形によってハウジング3に一体的に設けられている。
As shown in FIG. 12, the
ハウジング本体部25は、1枚の矩形な平板状の底板部35と4枚の矩形な平板状の側板部37とを備えて矩形な枡状に形成されている。ハウジング本体部25では、底板部35の厚さ方向がZ方向になっており、底板部35が上側に位置し、開口部39が下側に位置している(図1、図3等参照)。
The
筒状部27は、ハウジング本体部25の底板部35から上側に突出している。筒状部27の中心軸はZ方向に延びている。また、筒状部27は、X方向ではハウジング本体部25の第1の端側に位置しており、Y方向ではハウジング本体部25の中央部に位置している。また、ターミナル33は、図12で示すように、長手方向がZ方向になるようにして、ハウジング本体部25の底板部35を貫通している。
The
ターミナル33の、底板部35よりも下側の部位は、ハウジング本体部25内で延伸している。ターミナル33の、底板部35よりも上側の部位は、筒状部27内で延伸している。ターミナル33の、底板部35よりも上側の部位と、筒状部27とで、オス端子が形成されている。このオス端子には、図示しないメス端子が接続されるようになっている。
The portion of the terminal 33 below the
弾性アーム部29は、コア23を係止するためのものであり、図7、図16、図18等で示すように、厚さ方向がY方向になっている一対の側板部37のそれぞれから突出している。弾性アーム部29は、Z方向では、ハウジング本体部25の中央部に位置しており、X方向では、ハウジング本体部25の第2の端側に位置している。また、一対の弾性アーム部29のそれぞれは、Y方向では、厚さ方向がY方向になっている一対の側板部37のそれぞれからハウジング本体部25も外側に僅かに突出している。
The
さらに説明すると、弾性アーム部29は、図7、図16で示すように、第1の突出部位41と第2の突出部位43と突起部位45とを備えて構成されている。第1の突出部位41は細長い四角柱状に形成されており、長手方向がZ方向になるようにして、ハウジング本体部25の側板部37からY方向に僅かに突出している。第2の突出部位43は、矩形な平板状に形成されており、厚さ方向がY方向になるようにして、第1の突出部位41からX方向の第2の端側に延出している。
To explain further, as shown in Figures 7 and 16, the
突起部位45は、たとえば、底面が直角三角形である三角柱状に形成されており、長手方向がZ方向になるようにして、第2の突出部位43の先端部から側板部37側に僅かに突出している。これにより、弾性アーム部29によってコア23が入り込む空間47が形成されている。なお、突起部位45と側板部37とがY方向で僅かに離れており、コア23を空間47に設置するときには、突起部位45と側板部37との間をコア23が通り抜け、第2の突出部位43が撓むようになっている。
The protruding
第1の突出部位41と第2の突出部位43と突起部位45とのZ方向における寸法の値は互いが一致しており、第1の突出部位41と第2の突出部位43と突起部位45とは、Z方向で互いが同じところの位置している。また、Z方向で見ると、図7、図16等で示すように、第1の突出部位41と第2の突出部位43と突起部位45とは「L」字状に見えるし、空間47は、X方向に細長い矩形状に見える。
The dimensional values in the Z direction of the first protruding
突出部(「L」字状の突出部)31は、図3等で示すように、ハウジング本体部25の4枚の側板部37(開口部39)の4つの角部のそれぞれから、4枚の側板部37をZ方向の下側に僅かに延ばした形態で、ハウジング本体部25から突出している。突出部31をZ方向で見ると「L」字状に見える。
As shown in FIG. 3 etc., the protrusions ("L"-shaped protrusions) 31 protrude from the housing
突出部(「T」字状の突出部)32は、図1、図18等で示すように、ハウジング本体部25の底板部35からZ方向上側に突出している。突出部32は、X方向では、弾性アーム部29とほぼ同じところに位置しており、Y方向では、ハウジング本体部25の中央部に位置している。
The protrusion ("T"-shaped protrusion) 32 protrudes upward in the Z direction from the
さらに説明すると、突出部32は、図18、図19で示すように、第1の突出部位49と第2の突出部位51とを備えて構成されている。第1の突出部位49は細長い四角柱状に形成されており、長手方向がX方向になるようにして、ハウジング本体部25の底板部35からZ方向上側に僅かに突出している。
To explain further, as shown in Figures 18 and 19, the protruding
第2の突出部位51は、概ね矩形な平板状に形成されており、厚さ方向がZ方向になるようにして、第1の突出部位49の先端からY方向の両側に延出している。なお、第2の突出部位51の下面(底板部35に対向している面)は、僅かに傾斜している。すなわち、Z方向における底板部35と第2の突出部位51との間の距離の値は、Y方向で第1の突出部位49から離れるにしたがって、ごく僅かずつではあるが次第に小さくなっている。
The second protruding
突出部32をX方向で見ると、背の低い「T」字状に見える。また、X方向で見ると、第1の突出部位49と第2の突出部位51とハウジング本体部25の底板部35で囲まれたY方向に細長い概ね矩形状の細長い空間(コア23が入り込む空間)53が2つ形成されている。
When the protruding
ハウジング貫通孔13は、底板部35を貫通しており、図8等で示すように、X方向では、筒状部27と「T」字状の突出部32との間に位置しており、Y方向ではハウジング本体部25の中央部に位置している。また、ハウジング貫通孔13は、図9等で示すように、円柱状の第1の貫通部位55と、四角柱状の一対の第2の貫通部位57とを備えて構成されている。
The housing through
一対の(2つの)第2の貫通部位57は、第1の貫通部位55の円周を2等分する位置に配置されており、Z方向で見ると、図16等で示すように、2つの第2の貫通部位57のそれぞれは、第1の貫通部位55からY方向に突出している。
The pair of (two)
また、底板部35には、図9等で示すように、Z方向で見て扇形状(たとえば中心角が90°である扇形状)に見える一対の凹部59が設けられている。Z方向で見ると、一対の凹部59の扇形それぞれの円弧の中心は、第1の貫通部位55の円の中心と一致している。また、凹部59の扇形の半径の値は、第1の貫通部位55の円の中心と第2の貫通部位57の先端との間の距離の値よりも大きくなっている。
The
凹部59は、Z方向で、底板部35の上面から下側に向かって凹んでいる。Z方向で見たときの、一対の凹部59のうちの1つ目の凹部59Aの位置(第1の貫通部位55の円の中心まわりの回動位置)について説明する。1つ目の凹部59Aの扇形の1つ目の半径はY方向に延伸しており、1つ目の凹部59Aの扇形の2つ目の半径はX方向に延伸している。Z方向で見ると、一対の凹部59のうちの2つ目の凹部59Bは、第1の貫通部位55の円の中心を中心として、1つ目の凹部59Aと点対称になっている。
The
また、1つ目の凹部59Aの底面からは、図9等で示すように、小さな突起(ピン9が回動することを防止するための係止突起)61が突出している。突起61には、Z方向に対して斜めになっているガイド面63が形成されている。2つ目の凹部59Bの底面からもが突出している。Z方向で見ると、一対の係止突起61は、第1の貫通部位55の円の中心を中心として互いが点対称になっている。
As shown in FIG. 9 etc., a small protrusion 61 (a locking protrusion for preventing the
バスバー5は、図2等で示すように、金属で構成されておりで細長い平板状に形成されている。電流はバスバー5の長手方向(X方向)で流れるようになっている。バスバー5をこの厚さ方向で見ると長円状に形成されている。バスバー5は、この厚さ方向がZ方向になるようにして、ハウジング3に設置される。バスバー5の長手方向の両端部には、貫通孔65が設けられている。貫通孔65は、バスバー5をこの厚さ方向で貫通している。貫通孔65のそれぞれは、他の機器の回路(図示せず)の端子に設置され接続されるようになっている。
As shown in FIG. 2 etc., the
バスバー5には、切り欠き67が4つ設けられている。切り欠き67は、バスバー5の幅方向(Y方向)の両端に形成されている。また、切り欠き67は、長手方向(X方向)では、バスバー5の中間部に形成されている。
The
バスバー5の貫通孔21は、Z方向でバスバー5を貫通しているとともに、ハウジング3の場合と同様に、第1の貫通部位69と一対の第2の貫通部位71とで形成されている。ただし、バスバー5の貫通孔21の第1の貫通部位69の直径の値は、ハウジング3の貫通孔13の第1の貫通部位55の値よりも大きくなっている。なお、バスバー5は、X方向に対して直交しバスバー5の中心を含む平面に対して対称になっている。また、バスバー5は、Y方向に対して直交しバスバー5の中心を含む平面に対しても対称になっている。
The through
カバー17は、たとえば、合成樹脂で構成されており、図3等で示すように、4つ角部のそれぞれに切り欠き73が形成されている矩形な平板状に形成されており、Z方向が厚さ方向になっている。カバー17の貫通孔19は、Z方向でカバー17を貫通している。Z方向で見ると、カバー17の貫通孔19は、カバー17の中央に位置しており、バスバー5の貫通孔21とほぼ同形状に形成されている。
The
プリント基板7は、矩形な平板状に形成されており、Z方向が厚さ方向になっている。プリント基板7の貫通孔15は、Z方向でプリント基板7を貫通している。Z方向で見ると、プリント基板7の貫通孔19は、プリント基板7の中央に位置しており、ハウジング3の貫通孔13とほぼ同形状に形成されている。図2等で示すように、ホールIC11は、小さい矩形な平板状に形成されており、貫通孔15から離れてプリント基板7の上面に設けられている。
The printed
ピン9は、たとえば、合成樹脂で構成されており、図11で示すように、大径円柱状部75と小径円柱状部77と小さな直方体状の一対の突出部79とを備えて構成されている。また、ピン9は、複数の(たとえば一対の)第1の突起81と複数の(たとえば一対の)第2の突起83と円板状の鍔部85と細長い四角柱状の突出部87とを備えて構成されている。
The
大径円柱状部75の外径は小径円柱状部77の外径よりも大きくなっている。大径円柱状部75の上端に小径円柱状部77の下端がくっついている。円板状の鍔部85の外径の値は、大径円柱状部75の外径の値よりも大きくなっている。また、円板状の鍔部85の外径の値は、バスバー貫通孔21の第1の貫通部位69の内径の値よりも大きくなっている。大径円柱状部75の中心軸と小径円柱状部77の中心軸と円板状の鍔部85の中心軸とは、互いが一致している。
The outer diameter of the large diameter
大径円柱状部75と小径円柱状部77とには、切り欠き89が設けられている。大径円柱状部75と小径円柱状部77との径方向のうちの所定の一方向(たとえばY方向)で見ると、図12で示すように、切り欠き89は、所定の幅を備えている。また、Y方向で見ると、切り欠き89は、大径円柱状部75と小径円柱状部77の中央部に位置しており、大径円柱状部75と小径円柱状部77との全高(Z方向の全長)にわたって形成されている。切り欠き89が設けられていることで、大径円柱状部75と小径円柱状部77とが撓みやすくなっている。
The large diameter
突出部79は小さな直方体状に形成されており、Z方向では小径円柱状部77の上端部に設けられている。図示してないが、Z方向で見ると、一対の突出部79のそれぞれは、小径円柱状部77の外周から突出している。また、Z方向で見ると、一対の突出部79を互いに結ぶ方向が、切り欠き89が大径円柱状部75と小径円柱状部77とを貫通している方向(切り欠き89の延伸方向)に対して直交している。
The
突出部87は、鍔部85の下面から突出しており、突出部87の長手方向は、切り欠き89の延伸方向と一致している。第1の突起81は半球状等の球冠状に形成されており、大径円柱状部75から離れており、鍔部85の上面から突出している。Z方向で見ると、一対の第1の突起81を互いに結ぶ方向が、切り欠き89が大径円柱状部75と小径円柱状部77とを貫通している方向(切り欠き89の延伸方向)に対して直交している。
The
第2の突起83は、大径円柱状部75の上面と小径円柱状部77の側面との境界にある角部に設けられている。第2の突起83を所定の一方向(たとえばY方向)で見ると、図12で示すように直角三角形状に形成されている。また、第2の突起83の直角三角形の直角を形成する1つ目の辺は、大径円柱状部75の上面に接しており、第2の突起83の直角三角形の直角を形成する2つ目の辺は、小径円柱状部77の側面に接している。
The
第2の突起83は、たとえばY方向で所定の僅かな厚さを備えている。図示してないが、Z方向で見ると、一対の第2の突起83を互いに結ぶ方向が、切り欠き89が大径円柱状部75と小径円柱状部77とを貫通している方向(切り欠き89の延伸方向)に対して直交している。
The
第1の突起81、第2の突起83が上述した態様で形成されていることで、電流センサ1では、第1の突起81がバスバー5の貫通孔21から離れている所定の複数箇所でバスバー5に当接するようになっている。また、第2の突起83がプリント基板7の貫通孔15の縁の、互いがはなれている所定の複数箇所でプリント基板7に当接するようになっている。
By forming the
コア23は、細長い矩形な平板状素材が、この素材の幅方向に延びている4本の直線のところで直角に曲がった状態になっていることで、背の低い「U」字状、もしくは、「C」字状に形成されている。
The
さらに説明すると、コア23は、図2等で示すように、矩形な平板状の下板部93と、矩形な平板状の一対の側板部95と、矩形な平板状の一対の上板部97とを備えて構成されている。下板部93の厚さ方向と上板部97の厚さ方向とは、Z方向になっている。側板部95の厚さ方向は、Y方向になっている。下板部93の幅方向と側板部95の幅方向と上板部97の幅方向とは、X方向になっている。
To explain further, as shown in FIG. 2 etc., the
コア23をX方向で見ると、図19で示すように、長方形の4つの辺のうちの1つの辺の一部を、この1つの辺の延伸方向の中間部で削除した形態になっている。そして、コア23をX方向で見ると、背の低い「U」字状、もしくは、「C」字状に形成されている。なお、中間部で削除した形態になっている1つの辺が、一対の上板部97に相当する。
When the
ここで、電流センサの組立方法について説明する。まず、貫通孔15が設けられているプリント基板7を貫通孔13が設けられているハウジング3に設置する(プリント基板設置工程)。続いて、プリント基板設置工程の実行後に、貫通孔19が設けられているカバー17をハウジング3に設置する(カバー設置工程)。
Here, we will explain how to assemble the current sensor. First, the printed
続いて、プリント基板設置工程の実行後(カバー設置工程の実行後)に、貫通孔21が設けられているバスバー5をハウジング3に設置する(バスバー設置工程)。プリント基板設置工程、カバー設置工程、バスバー設置工程を実行することで、上述した仮設置状態になる。
Next, after the printed circuit board installation process is performed (after the cover installation process is performed), the
続いて、バスバー設置工程の実行後に、バスバー5の貫通孔21、カバー17の貫通孔19、プリント基板7の貫通孔15およびハウジング3の貫通孔13にピン9を挿入する。続いて、バスバー5の貫通孔21、カバー17の貫通孔19、プリント基板7の貫通孔15およびハウジング3の貫通孔13にピン9を貫通させる。続いて、ピン9の貫通後に、バスバー5、カバー17、プリント基板7およびハウジング3に対してピン9を所定の角度回動することで、ハウジング3とプリント基板7とカバー17とバスバー5とにピン9を設置する(ピン設置工程)。
Next, after the busbar installation process is performed, the
なお、ピン設置工程において、バスバー5の貫通孔21、カバー17の貫通孔19、プリント基板7の貫通孔15およびハウジング3の貫通孔13にピン9を挿入し、続いて、バスバー5の貫通孔21等にピン9を貫通させることで上述したピン貫通状態になる。
In the pin installation process, the
バスバー5の貫通孔21等にピン9を貫通させるときには、バスバー5の貫通孔21、カバー17の貫通孔19、プリント基板7の貫通孔15およびハウジング3の貫通孔13を、ピン9の小径円柱状部77、突出部79が通り抜けるようになっている。
When the
ピン設置工程におけるピン9の回動で、ハウジング3とバスバー5とプリント基板7とカバー17とピン9とが一体化する。電流センサ1では、Z方向で、ハウジング3とプリント基板7とカバー17とバスバー5とが上から下に向かってこの順で配置され、ピン9によって、ハウジング3、バスバー5等がZ方向で付勢力を持って挟み込まれる。
The rotation of the
さらに説明すると、図12、図13で示すように、ハウジング3の底板部35の凹部59の底面に、ピン9の突出部79が当接している。また、ハウジング3の部位99にプリント基板7が当接しており、ピン9の第2の突起83がプリント基板7に当接している。これにより、Z方向で、ハウジング3とプリント基板7とが、ピン9によって付勢力を持って挟み込まれている。
To explain further, as shown in Figures 12 and 13, the protruding
また、図12で示すように、カバー17が、ハウジング3の部位101に当接しており、バスバー5がカバー17に当接している。また、ピン9の第1の突起81がバスバー5に当接している。これにより、Z方向で、ハウジング3とカバー17とバスバー5とが、ピン9によって付勢力を持って挟み込まれている。
As shown in FIG. 12, the
X方向、Y方向でのハウジング3に対するプリント基板7、カバー17、バスバー5の位置決めは、これらの端部が、ハウジング3の所定の部位に当接等の係合をすることでされている。たとえば、バスバー5のX方向、Y方向でのハウジング3に対する位置決めは、図4で示すように、バスバー5の4つの切り欠き67のそれぞれに、ハウジング3の突出部31のそれぞれが嵌まり込むことでされる。また、カバー17の位置決めは、切り欠き73のそれぞれに、ハウジング3の突出部31のそれぞれが嵌まり込むことでされる。
The printed
次に、上述したピン貫通状態(図8、図9参照)からピン9を、図9に矢印A9の方向に所定の角度回動することについて説明する。ピン9を回動する途中の状態では、ピン9の突出部79が、ハウジング3の凹部59に設けられている係止突起61を乗り越える。この乗り越えのとき、ピン9、係止突起61の少なくともいずれかが(たとえばピン9が)僅かに弾性変形する。突出部79の乗り越えが終えると、ピン9、係止突起61が復元し、図10で示す状態になる。図10で示す状態になることで、ピン9が突出部79と係止突起61により、矢印A10a、A10bの方向に、回動できないようになり、ピン9がハウジング3等から抜け出ないようになる。
Next, the rotation of the
ピン設置工程の実行後に、ハウジング3にコア23を設置する(コア設置工程)。コア23のハウジング3への設置は、図15で示す状態からコア23をハウジング3に対して矢印A15で示す方向に移動することでなされる。ハウジング3にコア23を設置し終えた状態では、図17、図19で示すように、コア23の側板部95が弾性アーム部29の空間47に入り込み、コア23の上板部97が「T」字状の突出部32の空間53に入り込んでいる。そして、コア23がハウジング3に固定される。
After the pin installation process is performed, the
電流センサ1でのコア23が設置されている箇所では、Z方向上側から下側に向かって、突出部32の第2の突出部位51、コア23の上板部97、ハウジング本体部25の底板部35がこの順にならんでいる。これに続いて、プリント基板7(ホールIC11)、カバー17、バスバー5、コア23の下板部93がこの順にならんでいる。
At the location where the
また、電流センサ1でのコア23が設置されている箇所では、Y方向で、ハウジング3の弾性アーム部29の第2の突出部位43、コア23の側板部95、ハウジング本体部25の側板部37がこの順にならんでいる。これに続いて、プリント基板7およびカバー17およびバスバー5、ハウジング本体部25の側板部37、コア23の側板部95、ハウジング本体部25の側板部37、弾性アーム部29の第2の突出部位43がこの順にならんでいる。
In addition, where the
さらに図12で示すように、ターミナル33の下端部がプリント基板7を貫通しており、プリント基板7は、たとえば、ハンダによって、ターミナル33に接続されている。ターミナル33のプリント基板7へのハンダ付けは、たとえば、ハウジング3にプリント基板7を設置し終えた後になされる。このハンダ付けの後に、カバー17の設置、続いてバスバー5の設置がなされる。なお、カバー17の設置によって、ハウジング本体部25の開口部39が塞がれる。
Furthermore, as shown in FIG. 12, the lower end of the terminal 33 penetrates the printed
なお、ハンダ付け前では、プリント基板7およびホールIC11等の表面の全面(ただしハンダ付けがされる箇所を除く)が、防湿材(たとえば合成樹脂の薄膜)で覆われている。そして、ハンダ付け後、ハンダ付け箇所された箇所にも防湿材が塗布される。
Before soldering, the entire surfaces of the printed
電流センサ1では、ポッティング材を用いることなくピン9のみを用いてプリント基板7をハウジング3に固定している。これにより、電流センサ1の製造に要する時間を短くすることができ、電流センサ1の製造コストを低減することができる。
In the
また、電流センサ1では、ピン9によって、プリント基板7とともにバスバー5がハウジング3に固定されるように構成されている。これにより、電流センサ1の製造に要する時間を一層短くすることができ、電流センサ1の製造コストを一層低減することができる。
In addition, the
また、電流センサ1では、ピン9が各貫通孔13、15、19、21を貫通するとともにピン9がZ方向でハウジング3とプリント基板7とカバー17とバスバー5とを挟み込んでいる。そして、ハウジング3とプリント基板7とカバー17とバスバー5とピン9とが一体化している。これにより、一層簡素な構成と簡単な組立手順でハウジング3とプリント基板7とカバー17とバスバー5とピン9とを一体化させることができる。
In addition, in the
また、電流センサ1では、ピン貫通状態で、ピン9がバスバー5等に対して所定の角度回動することで、ハウジング3とプリント基板7とバスバー5とカバー17とピン9とが一体化するように構成されている。これにより、簡素な構成で、一旦組み付けられたピン9のハウジング3等からの離脱を確実に防止することができる。
In addition, the
また、電流センサ1では、ピン9が、プリント基板7の貫通孔15の縁の互いがはなれている所定の複数箇所でプリント基板7に当接し、バスバー5の貫通孔21から離れている所定の複数箇所でバスバー5に当接している。そして、ピン9がプリント基板7、バスバー5等を挟み込むように構成されている。
In addition, in the
これにより、プリント基板7の材質等に合わせて、プリント基板7、バスバー5等を的確に挟み込むことができる。たとえば、ピン9が、プリント基板7の貫通孔15の縁の互いがはなれている所定の複数箇所でプリント基板7に当接していることで、割れやすいプリント基板7の割れ等を防止することができる。また、基板回路(図示せず)が設けられていない箇所で、プリント基板7をピン9に当接させることができる。
This allows the printed
また、電流センサ1では、コア23が、ピン9、プリント基板7、カバー17およびバスバー5は別個に、ハウジング3に固定されている。これにより、ピン9の構成を簡素化することができるとともに、ピン9でハウジング3に固定する対象物がむやみに増えることが防止され、電流センサ1の組立がしやすくなる。
In addition, in the
また、電流センサ1では、ピン設置工程で、プリント基板7の固定と同時に、カバー17とバスバー5とをハウジング3に固定している。これにより、電流センサ1の組立工程が簡素化されており、電流センサ1の組立が容易になる。
In addition, in the
以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。 Although the present embodiment has been described above, the present embodiment is not limited to these, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present embodiment.
1 電流センサ
3 ハウジング
5 バスバー
7 プリント基板
9 ピン
13 貫通孔(ハウジング貫通孔)
15 貫通孔(プリント基板貫通孔)
21 貫通孔(バスバー貫通孔)
23 コア
83 箇所(第2の突起)
81 箇所(第1の突起)
1
15 Through hole (printed circuit board through hole)
21 Through hole (busbar through hole)
23
81 points (first protrusion)
Claims (7)
前記ハウジングに設置されるバスバーと、
前記バスバーを流れる電流を検出するためのホール素子が設けられており、前記ハウジングに設置されるプリント基板と、
前記ハウジングに設置されることで前記ハウジングに固定されるとともに前記プリント基板を前記ハウジングに固定するピンと、
を有する電流センサ。 Housing and
A bus bar installed in the housing;
a printed circuit board provided on the housing and including a Hall element for detecting a current flowing through the bus bar;
a pin that is installed in the housing to be fixed to the housing and that fixes the printed circuit board to the housing;
A current sensor having
前記プリント基板にも、前記ピンが貫通する貫通孔が設けられており、
前記バスバーにも、前記ピンが貫通する貫通孔が設けられており、
前記ハウジングの貫通孔と前記プリント基板の貫通孔と前記バスバーの貫通孔とを前記ピンが貫通するとともに前記ピンの貫通方向で前記ピンが前記ハウジングと前記プリント基板と前記バスバーとを挟み込むことで、前記ハウジングと前記プリント基板と前記バスバーと前記ピンとが一体化するように構成されている請求項2に記載の電流センサ。 The housing is provided with a through hole through which the pin passes,
The printed circuit board is also provided with a through hole through which the pin passes,
The bus bar is also provided with a through hole through which the pin passes,
3. The current sensor of claim 2, wherein the pin passes through a through hole of the housing, a through hole of the printed circuit board, and a through hole of the bus bar, and sandwiches the housing, the printed circuit board, and the bus bar in the direction in which the pin passes, thereby integrating the housing, the printed circuit board, the bus bar, and the pin.
前記プリント基板設置工程の実行後に、貫通孔が設けられているバスバーを前記ハウジングに設置するバスバー設置工程と、
バスバー設置工程の実行後に、前記バスバーの貫通孔、前記プリント基板の貫通孔および前記ハウジングの貫通孔にピンを挿入し、前記バスバーの貫通孔、前記プリント基板の貫通孔および前記ハウジングの貫通孔に前記ピンを貫通させ、この貫通後に、前記バスバー、前記プリント基板および前記ハウジングに対して前記ピンを所定の角度回動することで、前記ハウジングと前記プリント基板と前記バスバーとに前記ピンを設置するピン設置工程と、
を有する電流センサの組立方法。 a printed circuit board installation process for installing a printed circuit board having a through hole in a housing having a through hole;
a bus bar installation step of installing a bus bar having a through hole in the housing after the printed circuit board installation step is performed;
a pin installation process of, after the busbar installation process, inserting pins into the through holes of the busbar, the through holes of the printed circuit board and the through holes of the housing, passing the pins through the through holes of the busbar, the through holes of the printed circuit board and the through holes of the housing, and then rotating the pins by a predetermined angle relative to the busbar, the printed circuit board and the housing, thereby installing the pins on the housing, the printed circuit board and the busbar;
A method for assembling a current sensor having the following features:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022152515A JP2024047094A (en) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | Current sensor and method for assembling current sensor |
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