(57)【要約】【課題】  簡単かつ位置精度良く実装基板をハウジングに固定することができる電流検出装置を提供する。【解決手段】  電流検出装置は、バスバーに装着されるハウジングと、前記バスバーに流れる電流を検出する検出素子を実装した実装基板と、前記ハウジングに形成され、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実装基板を支持する基板支持壁及び前記基板支持壁の対向位置に形成された開口を有する基板収容部と、前記実装基板とともに前記基板収容部に配置される磁気シールド板と、前記開口側から前記ハウジングに取付けられ、前記実装基板及び前記磁気シールド板を前記基板支持壁との間に挟み込むカバーとを備え、前記カバーには、押圧力により収縮可能な可変部を有する押圧突起が形成され、前記ハウジングに前記カバーを固定することによって、前記押圧突起により前記実装基板及び前記磁気シールド板が基板収容部に押圧固定される。【選択図】図１
2015194349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスバーに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が基板上に実装された実装基板と、
前記ハウジングに形成されて、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実装基板を支持する基板支持壁及び前記基板支持壁の対向位置に設けられた開口を有する基板収容部と、
前記実装基板とともに前記基板収容部に配置され、前記実装基板よりも前記開口側に配置される磁気シールド板と、
前記開口側から前記ハウジングに取付けられ、前記実装基板及び前記磁気シールド板を前記基板支持壁との間に挟み込むカバーと、
前記ハウジングに形成された係合部と、
前記カバーに形成され、前記係合部に係合して前記カバーを前記ハウジングに固定するための被係合部とを備え、
前記カバーには、押圧力により収縮可能な可変部を有する押圧突起が形成され、前記ハウジングに前記カバーを固定することによって、前記押圧突起により前記基板収容部に配置された前記実装基板が前記磁気シールド板とともに押圧固定されることを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記カバーに、前記係合部と前記被係合部とが係合した位置で、前記ハウジングと当接する凸部を有することを特徴とする請求項１記載の電流検出装置。
【請求項３】
前記カバーに、複数の強化リブが形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の電流検出装置。
【請求項４】
前記基板支持壁に位置決用凸部が形成されるとともに、前記実装基板に前記位置決用凸部が係合する係合孔が形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項記載の電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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。
【背景技術】
【０００２】
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、下記特許文献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。
【０００３】
検出素子を実装した実装基板のハウジングへの固定は、例えばハウジングのセンサ室に配置した実装基板を、スペーサとともにバスバーとハウジングの間に挟み込んで固定し、さらに、ハウジングの固定台に設けられた凸部に、バスバーに設けられた孔を嵌め込んだ上で、この凸部の先端を熱溶融させ、ハウジングにバスバーを固着することで行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２３８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術の電流検出装置では、ハウジングのセンサ室に配置された実装基板をハウジングとバスバーで挟持固定するに際し、ハウジングとバスバーとを固定するため、バスバーに孔を開ける必要があるとともに、ハウジングの凸部を熱カシメさせる必要があるので、これらの加工に手間がかかるという問題がある。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、簡単かつ位置精度良く実装基板をハウジングに固定する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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電流検出装置は、バスバーに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が基板上に実装された実装基板と、前記ハウジングに形成されて、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実装基板を支持する基板支持壁及びこの基板支持壁の対向位置に設けられた開口を有する基板収容部と、前記実装基板とともに前記基板収容部に配置され、前記実装基板よりも前記開口側に配置される磁気シールド板と、前記開口側から前記ハウジングに取付けられ、前記実装基板及び前記磁気シールド板を前記基板支持壁との間に挟み込むカバーと、前記ハウジングに形成された係合部と、前記カバーに形成され、前記係合部に係合して前記カバーを前記ハウジングに固定するための被係合部とを備え、前記カバーには、押圧力により収縮可能な可変部を有する押圧突起が形成され、前記ハウジングに前記カバーを固定することによって、前記押圧突起により前記基板収容部に配置された前記実装基板が前記磁気シールド板とともに押圧固定される。
【０００８】
本発明に係る電流検出装置によれば、基板収容部の基板支持壁との対向位置に形成された開口側から押圧突起を有するカバーを取付け、基板収容部の基板支持壁とカバーとの間に実装基板及び磁気シールド板を挟み込むことによって、カバーの押圧突起により、基板収容部に配置した実装基板を磁気シールド板とともに押圧固定することができる。また、押圧力により収縮可能な可変部を有する押圧突起がカバーに形成されていることによって、ハウジングとカバーとを係合部と被係合部の係合により固定したときに発生する設計上のガタ（ハウジング、カバー、実装基板の厚み、磁気シールド板の厚み等の設計上の誤差）が、押圧突起の可変部により吸収され、簡単かつ位置精度良く実装基板と磁気シールド板とをハウジングに固定することができる。
【０００９】
本発明の電流検出装置においては、前記カバーに、前記係合部と前記被係合部とが係合した位置で、前記ハウジングと当接する凸部を有することが好ましい。
これにより、ハウジングにカバーを取付けるときにカバーの押し過ぎを防止し、押圧突起の先端の可変部が過剰に変形することを防止できる。
【００１０】
また本発明の電流検出装置においては、前記カバーに、複数の強化リブが形成されていることが好ましい。
これにより、ハウジングに取付けたカバーが撓むのが防止され、実装基板及び磁気シールド板をハウジングに強固に固定できる。
【００１１】
さらに本発明の電流検出装置においては、前記基板支持壁に位置決用凸部が形成されるとともに、前記実装基板に前記位置決用凸部が係合する係合孔が形成されていることが好ましい。
これにより、位置決用凸部と係合孔との係合により、基板収容部に配置された実装基板の水平方向の位置決めが確実になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、検出素子を実装した実装基板を磁気シールド板とともに、簡単かつ位置精度良くハウジングに固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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である。
【図２】同電流検出装置の基板収容部を示す斜視図である。
【図３】同電流検出装置のカバー側の上面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ'断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ'断面図である。
【図６】実装基板の組立ての様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照して、この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。
【００１５】
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の斜視図である。図３は、同電流検出装置をカバー側からみた上面図、図４は図３のＡ−Ａ'断面図、図５は図３のＢ−Ｂ'断面図である。図６は、実装基板の組立ての様子を示す図であり、基板収容部を部分的に表した断面図である。
【００１６】
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。
【００１７】
図１〜図５に示すように、本実施形態に係る電流検出装置１は、ハウジング１０と、実装基板２０と、バスバー３０と、２枚の磁気シールド板３８，３９とを備えて構成されている。また、電流検出装置１は、ハウジング１０に取付けられる保持部材４０及びカバー５０を備えている。
【００１８】
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、矩形状のハウジング本体１０ａにバスバー３０が挿入されて、このバスバー３０の一部（中央部）が収容される貫通孔状のバスバー収容部１１と、ハウジング本体１０ａの一方の側（例えば、図１における下方側）に形成されて、実装基板２０及び磁気シールド板３８が装着される基板収容部１２と、ハウジング本体１０ａの他方の側（例えば、図１における上方側）にバスバー収容部１１と平行に形成されて、磁気シールド板３９及び保持部材４０が収容される保持部材収容部１３とを備えている。
【００１９】
バスバー収容部１１は、矩形状のハウジング本体１０ａを貫通する孔状に形成され、弾性を有する隔壁部１６によって保持部材収容部１３と隔てられている。隔壁部１６のバスバー収容部１１側の壁面１６ａには、バスバー３０に形成された係合凹部３２と係合する係合凸部１６ｂが形成されている。
【００２０】
基板収容部１２は、図２に示すように、矩形状のハウジング本体１０ａの一方の側（例えば、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５０を被せることによって閉塞される構造を備えている。すなわち図示の例では、基板収容部１２は、実装基板２０を支持する基板支持壁１４と、基板支持壁１４の周囲に立設されている外壁１５と、外壁１５の一部に凸状に形成されている一対の係合部１５ａ，１５ｂと、基板支持壁１４との対向位置に形成された開口１２ａとを有している。また、基板支持壁１４は、バスバー収容部１１に向かって実装基板２０の検出素子２１を配置するための凹部１４ａと、実装基板２０を位置決めするための位置決用凸部１４ｂとを備えている。
【００２１】
保持部材収容部１３は、矩形状のハウジング本体の側方（例えば図１の右手前側）に開口する矩形空間からなり、弾性を有する隔壁部１６によってバスバー収容部１１と隔てられている。保持部材収容部１３内には、図４及び図５に示すように、磁気シールド板３９及び保持部材４０が収容され、磁気シールド板３９は、バスバー収容部１１に装着されたバスバー３０と平行に配置され、保持部材４０は、隔壁部１６側に配置された磁気シールド板３９を隔壁部１６に向けて押圧するように構成されている。
【００２２】
ハウジング１０は、さらに、外部機器（図示せず）と接続するためのコネクタ部１９と、後述する実装基板２０のキャリブレーション用接続部２４を外部に露出させる開口部１７とを備えている。
コネクタ部１９は、周囲が立壁で囲まれ、矩形状のハウジング本体１０ａの他方の側から突出するように形成されている。なお、コネクタ部１９の内側には接続端子１８が固定され、この接続端子１８は、矩形状のハウジング本体の一方の側に設けられた基板収容部１２に向かって延びている。
開口部１７は、ハウジング１０のコネクタ部１９に隣接する位置に形成され、保持部材収容部１３の矩形空間及び基板収容部１２に連通している。
【００２３】
実装基板２０は、ハウジング１０の基板収容部１２に装着され、ハウジング１０のバスバー収容部１１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２１と、この検出素子２１が実装された基板本体２２とを有している。
【００２４】
実装基板２０は、バスバー収容部１１に装着されたバスバー３０の近傍に検出素子２１が配置されるように、基板収容部１２に装着されている。すなわち、基板収容部１２に装着された実装基板２０は、検出素子２１が基板支持壁１４の凹部１４ａに収容され、基板本体２２が基板支持壁１４に支持されている。
基板本体２２は、コネクタ部１９から延出する接続端子１８と半田接続等される端子接続部２３と、検出素子２１の実装側に形成されて検出素子２１のキャリブレーションを行う際に検査装置（図示せず）と接続されるキャリブレーション用接続部２４とを備えている。また、実装基板２０を基板収容部１２に装着する際、基板支持壁１４の位置決用凸部１４ｂに係合されて実装基板２０を位置決めする係合孔２５を備えている。
【００２５】
カバー５０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１２の開口１２ａ側を閉塞するようにハウジング１０に取付けられている。
カバー５０は、基板収容部１２の外壁１５に形成されている一対の係合部１５ａ，１５ｂと係合する係合片（被係合部）５１ａ，５１ｂを備えている。またカバー５０は、基板収容部１２に装着された実装基板２０及び磁気シールド板３８を開口１２ａ側から押圧する押圧突起５２を備え、押圧突起５２は、押圧力により収縮可能な可変部５２ａを有している。
【００２６】
カバー５０の係合片５１ａ，５１ｂは、基板収容部１２の外壁１５に形成された係合部１５ａ，１５ｂと係合することによって、ハウジング１０にカバー５０を固定している。
ハウジング１０に固定されたカバー５０は、図４及び図５に示すように、基板収容部１２の基板支持壁１４との間に実装基板２０及び磁気シールド板３８を挟み込み、押圧突起５２により実装基板２０及び磁気シールド板３８を押圧固定している。そして、押圧固定のときに発生する設計上のガタ（ハウジング１０、カバー５０、実装基板２０の厚み、磁気シールド板３８の厚み等の設計上の誤差により発生する基板支持壁１４と押圧突起５２との間の距離の誤差）は、押圧突起５２の可変部５２ａにより吸収されている。
【００２７】
カバー５０の押圧突起５２は、図示の例では、先端に径小の可変部５２ａが形成され、基板収容部１２に装着された実装基板２０及び磁気シールド板３８を押圧突起５２で押圧固定する際、押圧突起５２の先端の可変部５２ａが潰されることによって設計上のガタを吸収している。押圧突起５２の他の例としては、例えば、弾性体からなる可変部５２ａを設け、押圧突起５２の可変部５２ａを弾性変形させることによって、設計上のガタを吸収するように構成しても良い。
【００２８】
またカバー５０には、強化リブ５３が複数形成されており、ハウジング１０へのカバー５０の取付け固定時にカバー５０が撓むのが防止され、押圧突起５２が実装基板２０及び磁気シールド板３８を強固に押圧固定できるように構成されている。さらに、カバー５０には、係合部１５ａ，１５ｂと係合片５１ａ,５１ｂとが係合するとハウジング１０（基板収容部１２の外壁１５の先端）と当接する凸部５４も形成されており、ハウジング１０へのカバー５０の取付け固定時にカバー５０の押し過ぎが防止され、押圧突起５２の先端の可変部５２ａが過剰に変形しないように構成されている。
【００２９】
保持部材４０は、バスバー収容部１１に装着されているバスバー３０の短手方向に、保持部材収容部１３に対して挿脱され、保持部材収容部１３への挿脱方向の位置に応じて半固定状態と全固定状態とをとり得るように構成されている。すなわち保持部材４０は、保持部材収容部１３の側方の開口を閉塞する基体部４１と、磁気シールド板３９に重なって配置される本体部４２と、この本体部４２の挿入方向先端側に形成され、全固定状態のときにハウジング１０の開口部１７を閉塞する閉塞部４３と、閉塞部４３の挿入方向先端側に形成され、ハウジング１０の開口部１７の周壁に形成された係合壁１７ａに係合する係合突起４３ａとを備えている。また本体部４２には、保持部材収容部１３に収容された磁気シールド板３９を隔壁部１６に向けて押圧するための突起部４２ａが形成されている。
【００３０】
２つの磁気シールド板３８，３９は、バスバー収容部１１に装着されたバスバー３０と基板収容部１２に装着された実装基板２０とを挟んだ状態で対向配置されている。そして、これら磁気シールド板３８，３９が磁気を吸収することにより、これら磁気シールド板３８，３９の内側に配置されているバスバー３０及び実装基板２０に対する外部からの磁気の伝播が遮蔽されるとともに、これら磁気シールド板３８，３９の内側を伝搬する磁界の強度が抑えられている。
【００３１】
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。
【００３２】
ここで、ハウジング１０の基板収容部１２への実装基板２０及び磁気シールド板３８の装着手順について図６を参照して説明する。
（ａ）まず、検出素子２１が基板本体２２に実装された実装基板２０を、検出素子２１がバスバー収容部１１側を向くように基板収容部１２の基板支持壁１４上に配置し、検出素子２１を基板支持壁１４の凹部１４ａに収容し、基板本体２２を基板支持壁１４で支持する。そして、基板本体２２の係合孔２５を基板支持壁１４の位置決用凸部１４ｂに係合させて、実装基板２０を基板収容部１２に位置決めするとともに、図６では図示されていない接続端子１８に基板本体２２の端子接続部２３に半田接続する（図５を参照）。
（ｂ）次に、基板収容部１２の基板支持壁１４上に配置された実装基板２０の上に磁気シールド板３８を配置する。
（ｃ）その後、基板収容部１２の開口１２ａ側からカバー５０を被せて基板収容部１２をカバー５０で閉塞し、実装基板２０及び磁気シールド板３８を基板支持壁１４とカバー５０との間に挟み込む。
（ｄ）そして、基板収容部１２の外壁１５の係合部１５ａ，１５ｂにカバー５０の係合片５１ａ，５１ｂを係合してハウジング１０にカバー５０を固定することによって、磁気シールド板３８の上から（基板収容部の開口１２ａ側から）、押圧力により収縮可能な可変部５２ａを有する押圧突起５２で実装基板２０を基板支持壁１４に押圧し、基板収容部１２に磁気シールド板３８及び実装基板２０を押圧固定する。
このように、ハウジング１０にカバー５０を取付ける際、基板支持壁１４とカバー５０の間に実装基板２０及び磁気シールド板３８を挟み込み、押圧力により収縮可能な可変部５２ａを有する押圧突起５２でこれらを押圧固定することによって簡単かつ位置精度良く実装基板と磁気シールド板とをハウジングに固定することができる。
【００３３】
続いて、バスバー３０と磁気シールド板３９及び保持部材４０の取付け手順について説明する。
（ｅ）まず、ハウジング１０の保持部材収容部１３に磁気シールド板３９及び保持部材４０が取付けられてない状態で、バスバー収容部１１にバスバー３０を挿入し、隔壁部１６を撓ませながらバスバー３０の挿入動作を進め、係合凸部１６ｂと係合凹部３２とを嵌合させてバスバー３０をハウジング１０に固定する。
（ｆ）そして、ハウジング１０の保持部材収容部１３内の隔壁部１６側に磁気シールド板３８を配置し、保持部材４０を保持部材収容部１３内に半固定状態となるまで挿入する。保持部材４０が半固定状態のときは、本体部４２の突起部４２ａにより、磁気シールド板３８が隔壁部１６に押圧され、隔壁部１６もバスバー３０に押圧されるため、磁気シールド板３９及びバスバー３０は位置ずれしない。また半固定状態のときは、保持部材４０の閉塞部４３が完全に前進した状態ではなく、ハウジング１０の開口部１７は開口状態のままで、実装基板２０のキャリブレーション用接続部２４が開口部１７から露出していることになるので、キャリブレーション用接続部２４に検査装置のハーネス等を接続して検出素子２１のキャリブレーションを行うことができる。
（ｈ）最後に、ハウジング１０の保持部材収容部１３内に半固定状態まで挿入した保持部材４０を、さらに挿入して閉塞部４３の係合突起４３ａをハウジング１０の係合壁１７ａに係合し、全固定状態とすることによって、組み立てを完了する。この全固定状態のときには、ハウジング１０の開口部１７が保持部材４０の閉塞部４３により完全に閉塞されるので、露出したキャリブレーション用接続部２４に起因する短絡等の不具合を確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１              電流検出装置
１０            ハウジング
１１            バスバー収容部
１２            基板収容部
１２ａ          開口
１３            保持部材収容部
１４            基板支持壁
１４ａ          凹部
１４ｂ          位置決用凸部
１５            外壁
１５ａ，１５ｂ  係合部
１６            隔壁部
１６ａ          壁面
１６ｂ          係合凸部
１７            開口部
１８            接続端子
１９            コネクタ部
２０            実装基板
２１            検出素子
２２            基板本体
２３            端子接続部
２４            キャリブレーション用接続部
２５            係合孔
３０            バスバー
３１            接続孔
３２            係合凹部
３８，３９      磁気シールド板
４０            保持部材
４１            基体部
４２            本体部
４２ａ          突起部
４３            閉塞部
４３ａ          係合突起
５０            カバー
５１ａ，５１ｂ  係合片（被係合部）
５２            押圧突起
５２ａ          可変部
５３            補強リブ
５４            凸部
【図１】
2015194349.tif 000003
【図２】
2015194349.tif 000004
【図３】
2015194349.tif 000005
【図４】
2015194349.tif 000006
【図５】
2015194349.tif 000007
【図６】
2015194349.tif 000008