(57)【要約】【課題】  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。【解決手段】  電流検出装置１は、バスバー３０が装着されるハウジング１０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検出素子４２を含む実装基板４０と、実装基板４０を被覆する磁気シールド用遮蔽板５０と、実装基板４０及び遮蔽板５０を押圧しつつハウジング１０内に固定する遮蔽板押え６０と、実装基板４０、遮蔽板５０及び遮蔽板押え６０を収容するカバー７０とを備える。実装基板４０は、キャリブレーション用接続部４４を有し、遮蔽板５０及び遮蔽板押え６０は、キャリブレーション用接続部４４を露出した状態でハウジング１０に組付けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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
ことを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記遮蔽板押えの前記遮蔽板側に、押圧突起が設けられてい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られ、かつ他端に前記ハウジングへの係止部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の電流検出装置。
【請求項４】
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されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の電流検出装置。
【請求項５】
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が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項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、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、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。
【０００３】
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。
【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、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。
【０００６】
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。
【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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【発明の効果】
【００１３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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】遮蔽板押えを取付ける前の電流検出装置の構造を示す斜視図である。
【図４】遮蔽板押えを取付けた後の電流検出装置の構造を示す斜視図である。
【図５】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】電流検出装置のコネクタ部側の上面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
（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。
【００２０】
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。
【００２１】
（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。
【００２２】
（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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
（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。
【００２６】
（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。
【００２７】
（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。
【００２８】
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。
【００２９】
（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。
【００３０】
（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。
【００３１】
（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。
【００３２】
（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）。
【００３３】
（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）。
【００３４】
（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。
【００３５】
（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）。
【００３６】
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。
【００３７】
（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。
【００３８】
（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。
【００３９】
（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。
【００４０】
（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。
【００４１】
（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。
【００４２】
（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。
【符号の説明】
【００４３】
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
【図１】
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【図２】
2016170127.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016170127.tif 000006
【図５】
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【図６】
2016170127.tif 000008
【図７】
2016170127.tif 000009