(57)【要約】【課題】電子部品が外れ難い電流検出装置を提供する。【解決手段】本発明の電流検出装置１０は、ギャップ部２２を有する磁性体コア２１と、ギャップ部２２に配置されて磁性体コア２１で生じる磁束を検出する磁電変換素子３１と、磁電変換素子３１に接続され外部機器と電気的に接続する配索材３６と、配索材３６を交差する方向に保持しつつ配索材３６と電気的に接続する接続部４５を有するとともに、電子部品４４が実装された基板４０と、基板４０を収容する収容ケース３２と、を備える。【選択図】図３
2011174756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギャップ部を有する磁性体コアと、
前記ギャップ部に配置されて前記磁性体コアで生じる磁束を検出する磁電変換素子と、
前記磁電変換素子に接続され外部機器と電気的に接続する配索材と、
前記配索材を交差する方向に保持しつつ前記配索材と電気的に接続する接続部を有するとともに、電子部品が実装された基板と、
前記基板を収容する収容ケースと、を備えることを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記磁電変換素子を前記磁性体コアのギャップ部に案内するとともに保護する素子案内部を前記収容ケースに設けたことを特徴とする請求項１に記載の電流検出装置。
【請求項３】
前記素子案内部を前記磁電変換素子を覆うように設けたことを特徴とする請求項２に記載の電流検出装置。
【請求項４】
前記磁性体コアを収容するとともに、前記収容ケースを位置決めする位置決め部が形成されたハウジングを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電流検出装置。
【請求項５】
前記素子案内部を、前記ハウジングの位置決め部により位置決め可能に設けたことを特徴とする請求項４に記載の電流検出装置。
【請求項６】
前記収容ケースの内壁と前記基板のうち、いずれか一方に前記基板の前記収容ケースへの誤挿入を防止するリブを設け、他方に前記リブを案内する案内凹部を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電流検出装置。
【請求項７】
前記基板に、つまみ部を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される電気接続箱には、電流検出装置が取り付けられる場合がある。一般的な電流検出装置は、磁性体コアと、磁性体コアのギャップ部に配置され磁性体コアで生じる磁束を検出する磁電変換素子と、を備え、磁電変換素子は、配索材を介して外部機器と電気的に接続される。そして、磁電変換素子と外部機器とを接続する配索材には、静電気破壊防止用コンデンサなどの電子部品が搭載されるのが一般的である。
【０００３】
このような配索材としては、配索材の外部機器との接続方向における一端部に外部機器と接続される端子部を有し、他端側に磁電変換素子と接続される接続部を有するものが知られている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４２００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の電流検出装置において、配索材の磁電変換素子との接続部分には金属製の板材を複数並列したものが用いられ、電子部品は、複数の金属板材の上に、隣接する板材間をまたぐように搭載される［例えば特許文献１の図２（ｂ）および図３（ｂ）を参照］。
【０００６】
しかしながら、上述のような構成の配索材においては、金属板材に電流が流れることなどにより金属板材が幅方向に熱膨張しやすい。金属板材が幅方向に膨張収縮を繰り返すと、搭載されている電子部品が外れてしまうおそれがある。また金属板材は外圧により変形しやすく、搭載されている電子部品が外れてしまうおそれもある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電子部品が外れ難い電流検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するものとして、本発明は、ギャップ部を有する磁性体コアと、前記ギャップ部に配置されて前記磁性体コアで生じる磁束を検出する磁電変換子と、前記磁電変換素子に接続され外部機器と電気的に接続する配索材と、前記配索材を交差する方向に保持しつつ前記配索材と電気的に接続する接続部を有するとともに、電子部品が実装された基板と、前記基板を収容する収容ケースと、を備えることを特徴とする電流検出装置である。
【０００８】
本発明においては、基板が磁電変換素子と外部機器とを接続する配索材を交差方向に保持し、当該基板に電子部品が実装されるので、電子部品は直接配索材に搭載されてはおらず、かつ、配索材の熱膨張の影響は受け難い。その結果、本発明によれば、配索材が幅方向に膨張・収縮を繰り返したとしても、それにより電子部品が基板から外れることはない。
【０００９】
また、本発明において、基板は、磁電変換素子と接続される配索材と接続され、かつ、当該配索材を保持した状態で収容ケースに収容されるので、磁電変換素子を接続した配索材を取り付けた基板と収容ケースとを一体化したもの（以下、「電子ユニット」という）を作製し、この電子ユニットの磁電変換素子を磁性体コアのギャップ部に配置されるように取り付けるだけで電流検出装置を組み立てることができる。その結果、本発明によれば、簡易な方法により電流検出装置を組み立てることができる。
【００１０】
本発明は以下の構成としてもよい。
前記磁電変換素子を前記磁性体コアのギャップ部に案内するとともに保護する素子案内部を、前記収容ケースに設けてもよい。このような構成とすると、磁電変換素子を磁性体コアのギャップ部に配置する作業における磁電変換素子の損傷を防ぎ、当該作業を簡易なものとすることができる。
【００１１】
そして、上記構成において、前記素子案内部を前記磁電変換素子を覆うように設けると、磁電変換素子の損傷を確実に防止できるので好ましい。
【００１２】
前記磁性体コアを収容するとともに、前記収容ケースを位置決めする位置決め部が形成されたハウジングを備えていてもよい。このような構成とすると、磁性体コアの損傷を防止することができ、かつ、電流検出装置の組み立て作業の作業性が向上する。
【００１３】
そして、上記構成において、前記素子案内部を、前記ハウジングの位置決め部により位置決め可能に設けると、収容ケースに、別途、位置決めのための部材を設ける必要がないので、収容ケースの構造を簡易なものとすることができ、好ましい。
【００１４】
前記収容ケースの内壁と前記基板のうち、いずれか一方に前記基板の前記収容ケースへの誤挿入を防止するリブを設け、他方に前記リブを案内する案内凹部を設けてもよい。このような構成とすると、収容ケースへの基板の挿入作業における誤挿入を防止することができる。
【００１５】
前記基板に、つまみ部を設けてもよい。
ここで、上記特許文献１に記載の電流検出装置においては、磁電変換素子が接続された素子ホルダを磁性体コアの所定位置に取り付ける際に、外部機器と接続される端子部を摘んでコア内蔵ケースに挿入する必要があるため、端子部を曲げてしまう可能性があった。端子部が曲がると、外部機器と電気的に接続できなくなり電流検出装置としての機能を発揮できなくなることが懸念される。そこで、上記のような構成とすると、配索材を取り付けた基板を収容ケースに挿入する場合に、基板のつまみ部を摘んで収容ケースに挿入することができるから、配索材の外部機器との接続部分を曲げてしまうことはない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電子部品が外れ難い電流検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１の電流検出装置の断面図
【図２】実施形態１で用いる電子ユニットの部分断面図
【図３】電子ユニットの図２の断面に対して直交する面における断面図
【図４】上側から見た電子ユニットを模式的に表した模式図
【図５】実施形態２の電流検出装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４によって説明する。
本実施形態の電流検出装置１０は、図１に示すように、磁性体コア２１および磁性体コア２１を収容するハウジング２５を有するコアユニット２０と、このコアユニット２０に重ねられた電子ユニット３０と、ケース１５と、を備える。
【００１９】
まず、コアユニット２０について説明する。コアユニット２０のハウジング２５の上面と図１に示す右側側面からは、銅などの導電性材料からなるバスバー１１が突出している。バスバー１１はハウジング２５の側面から突出し電流検出装置１０のケース１５の底面に対して略平行に配されたバスバー本体部１２と、バスバー本体部１２から略垂直に立ち上げられた起立部１４とを有し、略Ｌ字状をなしている。バスバー本体部１２はケース１５の底面に設けた台１６に載置されている。バスバー１１の起立部１４の上端には、バッテリやインバータなどの他の部材（図示せず）と接続される端子１３が設けられている。
【００２０】
磁性体コア２１は、詳細は図示しないが、略Ｃ字状をなしており、磁束を検出する磁電変換素子３１が配置されるギャップ部２２と、バスバー１１が挿通されるバスバー挿通部２３とが設けられている。
磁性体コア２１を収容するハウジング２５は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ナイロン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）などの各種樹脂材料等により構成される。ハウジング２５の上面には、磁性体コア２１のギャップ部２２の直上に相当する位置に、素子案内部３５（後述する）が嵌まり込んで位置決めされる位置決め孔２６（位置決め部２６に相当）が形成されている。
【００２１】
次に、電子ユニット３０について説明する。電子ユニット３０は、磁性体コア２１のギャップ部２２に配置されて磁性体コア２１で生じる磁束を検出する磁電変換素子３１と、磁電変換素子３１と外部機器（図示せず）に接続される配索材３６と、配索材３６を保持する基板４０と、これらを収容する収容ケース３２とを備える。
【００２２】
収容ケース３２は、図２に示すように、上下方向に大きさの相違する直方体が連なった筒状の形状をなしており、ＰＢＴ、ナイロン、ＰＰ、ＰＥなどの各種樹脂材料をモールド成形するなどの方法により作製される。収容ケース３２の上側の略直方体部分３３は、基板４０を収容する基板収容部３３であり、下側の略直方体部分３５は、磁電変換素子３１を収容・保護するとともに磁性体コア２１のギャップ部２２に案内する素子案内部３５である。素子案内部３５は筒状をなして磁電変換素子３１を覆うように形成されている。
【００２３】
さて、基板収容部３３には、図３に示すように、上下方向にのびる配索材３６が３本、基板４０に対して略垂直に保持されている。配索材３６は金属製であり、上端部３８は外部機器と電気的に接続され、下端部３９は磁電変換素子３１に接続される。
基板収容部３３の内壁の、図４における右上の角部３４には、基板４０の誤挿入を防止する断面三角形状のリブ３４が設けられている。
【００２４】
基板４０は、図４に示すように、略方形状をなしている。基板４０の、図示右上の角部４１は三角形状に切り欠かれており、基板収容部３３の内壁のリブ３４を案内可能な案内凹部４１として機能するとともに、誤挿入を防ぐ機能を有している。
基板４０の図４における左辺と右辺の略中央には、それぞれ円弧状に切り欠かれた部分４２が形成されている。この円弧状をなす部分４２は基板４０を基板収容部３３に挿入する際に摘めるようになっており、本発明のつまみ部４２に相当する。
【００２５】
基板４０の表面にはプリント配線技術により導電路４３が形成されている。また、基板４０の表面には電子部品４４が実装されており、基板４０の導電路４３と電気的に接続されている。電子部品４４としては、静電気防止コンデンサ等、必要に応じて任意の部品を用いることができる。基板４０の略中央には配索材３６を挿通させて保持し接続する接続部４５が３つ並列状態で形成されている。
【００２６】
次に、本実施形態の電流検出装置１０の組み立て方法について説明する。
まずコアユニット２０を作製する。導電性の金属板から、所定形状のバスバー１１を切り出して曲げ加工などを施し、磁性体コア２１のバスバー挿通部２３に挿通させる。バスバー１１を挿通させた状態の磁性体コア２１とハウジング２５とを、モールド成形により一体化することでコアユニット２０が得られる。このようにして作製したコアユニット２０をケース１５の所定位置に取り付ける。
【００２７】
次に、所定位置に電子部品４４が実装された基板４０の３つの接続部４５に配索材３６を挿通させ、配索材３６の下端部３９に磁電変換素子３１を接続する。このようにして作製した基板４０の案内凹部４１を収容ケース３２の基板収容部３３の内壁のリブ３４に対応するように配置し、つまみ部４２を摘んで収容ケース３２の上側（基板収容部３３側）から挿入すると、基板４０の案内凹部４１が基板収容部３３のリブ３４に案内される。基板４０を所定位置まで挿入すると、電子ユニット３０が得られる。
【００２８】
次に電子ユニット３０をコアユニット２０に組み付ける。電子ユニット３０の素子案内部３５をコアユニット２０のハウジング２５に設けた位置決め孔２６に差し込んで挿入すると、磁電変換素子３１は素子案内部３５を介して磁性体コア２１のギャップ部２２に案内される。素子案内部３５が所定位置まで挿入されると、すなわち、素子案内部３５に収容されている磁電変換素子３１がギャップ部２２に配置される位置まで挿入されると、素子案内部３５が位置決め孔２６に嵌まり込んで位置決めされる。
【００２９】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態では、基板４０が磁電変換素子３１と外部機器とを接続する配索材３６を交差方向（略垂直な方向）に保持し、当該基板４０に電子部品４４が実装されているので、電子部品４４は直接、配索材３６に搭載されてはおらず、かつ、配索材３６の熱膨張の影響は受け難い。その結果、本実施形態によれば、配索材３６が幅方向に膨張・収縮を繰り返したとしても、それにより電子部品４４が基板４０から外れることはない。
【００３０】
また、本実施形態においては、磁電変換素子３１を接続した配索材３６を接続した基板４０を収容ケース３２に挿入して電子ユニット３０を作製し、この電子ユニット３０をコアユニット２０のハウジング２５に挿入して、磁電変換素子３１を磁性体コア２１のギャップ部２２に配置されるように取り付けるだけで電流検出装置１０を組み立てることができる。その結果、本実施形態によれば、簡易な方法により電流検出装置１０を組み立てることができる。
【００３１】
特に、本実施形態においては、磁性体コア２１を収容するとともに、収容ケース３２を位置決めする位置決め孔２６が形成されたハウジング２５を備えているから、磁性体コア２１の損傷を防止することができ、かつ、電流検出装置１０の組み立て作業の作業性が向上する。
【００３２】
また、本実施形態によれば、磁電変換素子３１を磁性体コア２１のギャップ部２２に案内するとともに保護する素子案内部３５を、収容ケース３２に設けたから、磁電変換素子３１を磁性体コア２１のギャップ部２２に配置する作業における磁電変換素子３１の損傷を防ぎ、当該作業を簡易なものとすることができる。特に、本実施形態では、素子案内部３５が磁電変換素子３１を覆うように形成されているから、磁電変換素子３１の損傷を確実に防止できる。さらに本実施形態では、素子案内部３５がハウジング２５の位置決め孔２６により位置決めされる機能をも有しているので、別途、位置決めのための部材を形成する必要がなく収容ケース３２の構造を簡易なものとすることができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、収容ケース３２の内壁に誤挿入を防止するリブ３４を設け、基板４０にリブ３４を案内する案内凹部４１を設けたから、収容ケース３２への基板４０の挿入作業における誤挿入を防止することができる。
【００３４】
さらに、本実施形態によれば、基板４０に、つまみ部４２を設けたから、基板４０を収容ケース３２に収容する際に、配索材３６の外部機器との接続部分３８（上端部３８）を曲げてしまうことはない。
【００３５】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図５によって説明する。本実施形態は、収容ケース３２に素子案内部３５とは別に、ハウジング２５との位置決めのための位置決め凸部３７を備えるという点で実施形態１と相違する。上記実施形態１と同様の構成部位については同一符号を付して重複する記載は省略する。
本実施形態において、収容ケース３２には、図５に示すように、位置決め凸部３７が設けられている。また、ハウジング２５の上面には、素子案内部３５が嵌まり込む位置決め孔２６（本実施形態では第１の位置決め孔２６という）とは別に、位置決め凸部３７を嵌め込み可能な第２の位置決め孔２７が形成されている。
【００３６】
本実施形態では、電子ユニット３０とコアユニット２０とを組み付ける際に、電子ユニット３０の素子案内部３５と位置決め凸部３７とを、コアユニット２０の第１の位置決め孔２６と第２の位置決め孔２７とにそれぞれ挿入すると、磁電変換素子３１は素子案内部３５を介して磁性体コア２１のギャップ部２２に案内される。そして、素子案内部３５に収容されている磁電変換素子３１がギャップ部２２に配置される位置まで挿入されると、素子案内部３５が第１の位置決め孔２６に嵌まり込んで位置決めされ、位置決め凸部３７が第２の位置決め孔２７に嵌まり込んで位置決めされる。
【００３７】
本実施形態によれば、収容ケース３２とハウジング２５との位置決めを２箇所で行うので、確実に位置決めを行うことができる。なお、その他の構成や作用効果は実施形態１と概ね同様である。
【００３８】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態においては、筒状をなす素子案内部を備えるものを示したが、素子案内部を設けなくてもよいし、素子案内部は板状をなすものなどであってもよい。
（２）上記実施形態においては、磁性体コアを収容するハウジングを備えるものを示したが、ハウジングに代えて、電流検出装置のケースに磁性体コアの一部を挟んで固定する固定部などを設けてもよい。
（３）上記実施形態においては、ハウジングに、収容ケースの位置決め部を１または２つ設けたものを示したが、３つ以上の位置決め部を設けてもよいし、位置決め部を設けなくてもよい。
（４）上記実施形態においては、収容ケースの内壁に誤挿入を防止するリブを設け、基板に案内凹部を設けたが、収容ケースの内壁に案内凹部を設け基板にリブを設けてもよい。また案内凹部およびリブを設けないものであってもよい。
（５）上記実施形態においては、円弧状に切り欠いてなるつまみ部を２つ設けた基板を示したが、つまみ部の形状は把手状などであってもよいし、つまみ部を設けない基板であってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０…電流検出装置
２１…磁性体コア
２２…ギャップ部
２５…ハウジング
２６…位置決め部（位置決め孔、第１の位置決め孔）
２７…位置決め部（第２の位置決め孔）
３０…電子ユニット
３１…磁電変換素子
３２…収容ケース
３３…基板収容部
３４…リブ
３５…素子案内部
３６…配索材
３７…位置決め凸部
３８…外部機器との接続部分（配索材の上端部）
４０…基板
４１…案内凹部
４２…つまみ部
４４…電子部品
４５…接続部
【図１】
2011174756.tif 000003
【図２】
2011174756.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011174756.tif 000006
【図５】
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