JP2019113430A

JP2019113430A - 電流検出装置

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Publication number: JP2019113430A
Application number: JP2017247236A
Authority: JP
Inventors: 潤滝澤; Jun Takizawa; 英二高村; Eiji Takamura; 博文堀内; Hirobumi Horiuchi
Original assignee: Japan Radio Co Ltd; Nagano Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd; Nagano Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2019-07-11

Abstract

【課題】実装基板に対する接続リードの位置合わせを容易にし、作業性や能率性を含む製造容易性に劣る難点を解消するとともに、接続リードを痛めやすい難点を解消する。【解決手段】電流が流れるバスバーＢから発生する磁界を集磁するコア２と、このコア２により発生する磁束密度を電圧に変換して出力するホール素子３と、コア２及びホール素子３を収容するとともに、このホール素子３の接続リード３ａ…を外部に導出させるケース４とを備える電流検出装置を構成するに際して、ケース４に、ホール素子３における複数の接続リード３ａ…を予め設定した規定位置Ｘａ…から直接又は間接的に導出させるリード導出部５を設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、車載機器に用いるバスバー等に流れる電流を非接触方式により検出する際に用いて好適な電流検出装置に関する。

従来、車両に備えるバスバーから発生する磁界を集磁するコアと、このコアにより発生する磁束密度を電圧に変換して出力するホール素子と、前記コア及び前記ホール素子を収容するケースとを備え、バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置としては、特許文献１で開示される電流検出装置が知られている。

同文献１に開示される電流検出装置は、コスト低減及び小型化を図り、かつ高い検出電流の分解能及び精度を得ることを目的としたものであり、具体的には、非接触式の電流検出装置であって、被検出電流が流れる電流バーを貫通させるコアと、このコアに設けたギャップに挿入される複数の磁気検出素子（ホール素子）とを有し、複数の磁気検出素子を基板上に実装し、その基板とコアを同一のケースに収容して構成したものである。

特開２００２−３０３６４２号公報

しかし、上述した従来の電流検出装置は、次のような問題点があった。

第一に、この種の電流検出装置は、磁気検出素子としてホール素子を使用し、このホール素子をＣ形のコアに設けたギャップの中に配する構造を備えるため、通常、ケースの中にコアとホール素子を組込んだユニットとして構成するとともに、できるだけ部品点数を削減して小型化を図る観点から、電流検出装置の底面からホール素子の接続リードを直接外部に導出させている。したがって、電流検出装置を所定の実装基板に取付ける際には、設置されているバスバーに電流検出装置を装着した後、電流検出装置の底面から導出される複数の接続リードを実装基板における対応するスルーホールに挿入し、半田付け等により固定する作業工程を含むため、接続リードとスルーホールの位置合わせが容易でないなど、作業性や能率性を含む製造容易性に劣る難点があるとともに、接続リードを痛めやすい難点もあった。

第二に、電流検出装置は、ホール素子，コア，ケースが一体となったユニットとして構成するため、ホール素子を変更した電流検出装置を製作したり、メンテナンス等によりホール素子を交換することが困難となり、ホール素子の変更や交換で足りる場合であっても、ユニット構成される電流検出装置の全体を変更したり、或いは電流検出装置を取付けた実装基板全体を交換する必要があるなど、設計やメンテナンス等において不必要な無駄を招く難点があった。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した電流検出装置の提供を目的とするものである。

本発明に係る電流検出装置１は、上述した課題を解決するため、電流が流れるバスバーＢから発生する磁界を集磁するコア２と、このコア２により発生する磁束密度を電圧に変換して出力するホール素子３と、コア２及びホール素子３を収容するとともに、このホール素子３の接続リード３ａ，３ｂ…を外部に導出させるケース４とを備える電流検出装置を構成するに際して、ケース４に、ホール素子３における複数の接続リード３ａ，３ｂ…を予め設定した規定位置Ｘａ，Ｘｂ…から直接又は間接的に導出させるリード導出部５を設けてなることを特徴とする。

また、発明の好適な態様により、ケース４は、複数の接続リード３ａ，３ｂ…がそれぞれ挿通する、規定位置Ｘａ，Ｘｂ…に形成したリード挿通孔１１ａ，１１ｂ…を有するリード導出部５を設けた素子保持ソケット部４ｓと、この素子保持ソケット部４ｓが着脱するケース本体部４ｍにより構成することができ、この場合、リード導出部５は、素子保持ソケット部４ｓに、リード挿通孔１１ａ，１１ｂ…を直接貫通形成することができる。一方、リード導出部５は、分割した一対の分割半体部４ｓｈ，４ｓｃの組合わせにより形成するとともに、当該一対の分割半体部４ｓｈ，４ｓｃにおける分割ラインＬｐに、規定位置Ｘａ，Ｘｂ…に対応する段差による挟着部１２ａ，１２ｂ…を形成し、一対の分割半体部４ｓｈ，４ｓｃを組合わせた際に生じる挟着部１２ａ，１２ｂ…の隙間によりリード挿通孔１１ａ，１１ｂ…を形成することができる。また、ケース４は、コア２及びホール素子３を収容する収容部４ｍｈとこの収容部４ｍｈの開口部４ｐに着脱して当該開口部４ｐを閉塞又は開放する蓋部４ｍｃを備えて構成できるとともに、上述した一対の分割半体部４ｓｈと４ｓｃは、収容部４ｍｈと蓋部４ｍｃにそれぞれ一体に設けることができる。さらに、リード導出部５には、接続リード３ａ，３ｂ…を接続可能であって、ケース４における規定位置Ｘａ，Ｘｂ…に埋設することにより外部に突出させたピンリード１３ａ，１３ｂ…を用いることができる。ケースには、実装基板Ｐに取付けた際に、近傍に存在する他の構成部材Ｄに対して取付可能なケース取付部１４…を一体形成することができる。

このような構成を有する本発明に係る電流検出装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）電流検出装置１を実装基板に取付けるに際し、バスバーＢに装着した後、電流検出装置１の底面から導出した、ホール素子３における複数の接続リード３ａ，３ｂ…を、実装基板における対応するスルーホールに挿入する場合であっても、ケース４に、各接続リード３ａ，３ｂ…を予め設定した規定位置Ｘａ，Ｘｂ…から直接又は間接的に導出させるリード導出部５を設けたため、接続リード３ａ，３ｂ…とスルーホールの位置合わせを容易に行うことができ、作業性や能率性を含む製造容易性に劣る難点を解消できるとともに、接続リード３ａ，３ｂ…を痛めやすい難点も解消することができる。

（２）好適な態様により、ケース４を、複数の接続リード３ａ，３ｂ…がそれぞれ挿通する、規定位置Ｘａ，Ｘｂ…に形成したリード挿通孔１１ａ，１１ｂ…を有するリード導出部５を設けた素子保持ソケット部４ｓと、この素子保持ソケット部４ｓが着脱するケース本体部４ｍにより構成すれば、ホール素子３を変更した電流検出装置１を製作したり、メンテナンス等によりホール素子３を交換する場合であっても、電流検出装置１の全体の変更或いは電流検出装置１を取付けた実装基板全体を交換することなく、ケース本体部４ｍから素子保持ソケット部４ｓを離脱し、素子保持ソケット部４ｓに支持されるホール素子３のみを交換すれば足りるため、設計やメンテナンス等における不必要な無駄を排除でき、ランニングコストの低減に寄与できる。

（３）好適な態様により、リード導出部５を形成するに際し、素子保持ソケット部４ｓに、リード挿通孔１１ａ，１１ｂ…を直接貫通形成すれば、最もシンプルな形態として実施できるため、素子保持ソケット部４ｓの成形時にリード挿通孔１１ａ，１１ｂ…も同時に一体成形できるなど、実施の容易性及び低コスト性に寄与できるとともに、接続リード３ａ，３ｂ…の位置決めに対する確実性も容易に確保できる。

（４）好適な態様により、リード導出部５を構成するに際し、分割した一対の分割半体部４ｓｈ，４ｓｃの組合わせにより形成するとともに、当該一対の分割半体部４ｓｈ，４ｓｃにおける分割ラインＬｐに、規定位置Ｘａ，Ｘｂ…に対応する段差による挟着部１２ａ，１２ｂ…を形成し、一対の分割半体部４ｓｈ，４ｓｃを組合わせた際に生じる挟着部１２ａ，１２ｂ…の隙間によりリード挿通孔１１ａ，１１ｂ…を形成すれば、接続リード３ａ，３ｂ…を挿通させるための比較的小径となる貫通孔を直接形成する必要がないため、金型を含む成形工程の簡易化を図れるとともに、接続リード３ａ，３ｂ…は、挟み込む方式により組付けできるため、ホール素子３の組付けも容易に行うことができる。

（５）好適な態様により、ケース４を構成するに際し、コア２及びホール素子３を収容する収容部４ｍｈとこの収容部４ｍｈの開口部４ｐに着脱して当該開口部４ｐを閉塞又は開放する蓋部４ｍｃを備えて構成するとともに、一対の分割半体部４ｓｈと４ｓｃを、収容部４ｍｈと蓋部４ｍｃにそれぞれ一体に設ければ、収容部４ｍｈと蓋部４ｍｃに、リード導出部５を兼用できるため、全体の構成簡略化及び組立の容易化を図ることができるとともに、ホール素子３以外の構成要素に対する組立性向上及びメンテナンス性向上にも寄与できる。

（６）好適な態様により、リード導出部５を構成するに際し、接続リード３ａ，３ｂ…を接続可能であって、ケース４における規定位置Ｘａ，Ｘｂ…に埋設することにより外部に突出させたピンリード１３ａ，１３ｂ…を用いれば、いわば接続リード３ａ，３ｂ…の間接的な接続が可能になるため、接続リード３ａ，３ｂ…に代え、例えば、素材，太さ，曲げ強さ等について適切な物性を選定した、より望ましいピンリード１３ａ，１３ｂ…を使用することができる。

（７）好適な態様により、ケース４に、実装基板Ｐに取付けた際に、近傍に存在する他の構成部材Ｄに対して取付可能なケース取付部１４…を一体形成すれば、電流検出装置１の支持強度（取付強度）を高めることができるため、特に、車載用の電流検出装置１に要求される十分な耐振動性を確保できるとともに、別途の部品を追加することなく容易かつ低コストに実施することができる。

本発明の好適実施形態に係る電流検出装置のケース本体部と素子保持ソケット部の関係を示す斜視図、同電流検出装置の素子保持ソケット部にホール素子を装着した状態を示す一部断面正面図、同電流検出装置の内部構造を示す正面図、同電流検出装置に使用する素子保持ソケット部以外の構成部品を示す分解斜視図、同電流検出装置の素子保持ソケット部にホール素子を装着する方法を説明するための外観斜視図、同電流検出装置の異なる位置の断面を複合した底面断面図、同電流検出装置を実装基板に取付けた状態を示す外観斜視図、同電流検出装置に使用するケースの変更例及び同ケースの実装基板への取付方法説明用の第一の工程を示す斜視図、同ケースの実装基板への取付方法説明用の第二の工程を示す斜視図、本発明の変更実施形態に係る電流検出装置の底面斜視図、本発明の他の変更実施形態に係る電流検出装置のケース本体部とホール素子の関係を示す斜視図、図１１に示す変更実施形態に係る電流検出装置の底面斜視図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る電流検出装置１の構成について、図１〜図７を参照して具体的に説明する。

電流検出装置１は、図１及び図４に示すように、主要構成部品として、コア２，ホール素子３，ケース４及びアースプレート６を備える。この場合、ケース４は、ケース本体部４ｍと素子保持ソケット部４ｓの組合わせにより構成するとともに、さらに、ケース本体部４ｍは、収容部４ｍｈと蓋部４ｍｃを備える。

コア２は、図４に示すように、磁性材により全体形状をＣ形に構成、即ち、Ｏ形の磁性ブロックの中途に、後述するホール素子３を収用可能なギャップ２ｇを設けたものであり、例示のコア２は、十枚前後の珪素鋼板を積層して構成したものである。

ホール素子３は、磁界中に挿入することにより、磁束密度に比例したアナログ電圧を出力するホール効果を利用した素子であり、例示のホール素子３は、図５に示すように、偏平な直方体状の素子本体３ｍの一側面から突出した三本の接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを備えている。

ケース４は、図１に示すように、収容部４ｍｈ，蓋部４ｍｃ及び素子保持ソケット部４ｓの三つのケース部品により構成し、いずれも合成樹脂素材により一体成形することができる。

収容部４ｍｈは、前面部（図１中、上面）を開口部４ｐとした全体が偏平となる直方体形に形成する。この場合、収容部４ｍｈを構成する背面部２１の中央位置には、図７に示すバスバーＢを挿通させる矩形筒形の内面仕切部２２を一体形成する。この内面仕切部２２は、収容部４ｍｈの背面部２１から内部に突出するとともに、両端を開口形成する。したがって、内面仕切部２２は、収容部４ｍｈに収容したコア２に対してその内面を覆う遮蔽機能を備える。

また、収容部４ｍｈを構成する底面部２３の中央位置には、ホール素子３を収容する、外面から窪ませた矩形凹形の底面仕切部２４を一体形成する。この底面仕切部２４は、底面部２３から収容部４ｍｈの内部に突出するとともに、背面部２１側は閉塞形状に形成する。したがって、この底面仕切部２４は、収容部４ｍｈに収容したコア２に対して、ギャップ２ｇを形成するコア２の端面を覆う遮蔽機能を備え、底面仕切部２４の内側空間には、外部からホール素子３を収容することができる。

さらに、底面部２３の外面であって、底面仕切部２４の両側位置には、矩形板状に形成した一対の脚部２５ｐ，２５ｑを一体形成する。一対の脚部２５ｐ，２５ｑは、底面部２３の外面から直角方向に突出し、図７に示すように、電流検出装置１を実装基板Ｐに取付けた際にはその取付高さを規制するとともに、後述する素子保持ソケット部４ｓを保持する保持機能を兼用する。

なお、図４に示すケース４（収容部４ｍｈ）は、左右一対の側面部２７，２８の外面に、後述するケース取付部１４…を一体形成した変更例を示すとともに、図１に示すケース４（収容部４ｍｈ）は、このケース取付部１４…を設けない基本形態を示している。

蓋部４ｍｃは、図１に示すように、一枚の平坦なプレート部材として形成し、収容部４ｍｈの開口部４ｐを閉塞する機能を備える。蓋部４ｍｃの中央位置には、内面仕切部２２の開口を露出させる矩形状の内開口部２９を形成するとともに、蓋部４ｍｃの内面には、四つの係止爪部３１…を形成する。この場合、収容部４ｍｈにおける各側面部２７，２８には、それぞれ離間した一対の窓孔部３２…を形成するとともに、各側面部２７，２８の内面には、図４に示すように、上端から窓孔部３２…に至るチャンネル状のガイドレール部３３…を形成する。したがって、四つの係止爪部３１…は、蓋部４ｍｃの内面から直角方向へそれぞれ突出させ、四つの窓孔部３２…に対応する位置にそれぞれ形成する。

これにより、図６に示すように、蓋部４ｍｃの各係止爪部３１…を、収容部４ｍｈのガイドレール部３３…に沿って挿入すれば、蓋部４ｍｃが収容部４ｍｈの開口部４ｐを閉塞する位置で、各窓孔部３２…に各係止爪部３１…が係止し、蓋部４ｍｃは収容部４ｍｈに固定され、離脱が阻止される。一方、図６に仮想線で示すように、外部からマイナスドライバ等の治具を窓孔部３２に差し込むことにより係止爪部３１を押して弾性変形させれば、窓孔部３２と係止爪部３１の係止を解除することができ、収容部４ｍｈから蓋部４ｍｃを離脱することができる。即ち、蓋部４ｍｃにより、収容部４ｍｈの開口部４ｐを閉塞又は開放することができる。なお、図中、４ｍｃｐは、収容部４ｍｈへ装着した際に、後述する素子保持ソケット４ｓを保持して抜けを阻止するカセット保持部となる。

素子保持ソケット部４ｓは、図２及び図５に示すように、長方形板状のベース部４１を備え、このベース部４１の両側をスライド部４１ｐ，４１ｑとして機能させる。このため、前述した一対の脚部２５ｐ，２５ｑの相対向する面には、図１に示すように、底面部２３に対して平行となるガイド凸条部５１ｐ，５１ｑをそれぞれ一体形成し、底面部２３と各ガイド凸条部５１ｐ，５１ｑにより、スライド部４１ｐ，４１ｑをガイドする係合レール部５２ｐ，５２ｑをそれぞれ設ける。なお、脚部２５ｐと２５ｑ間であって、ガイド凸条部５１ｐ，５１ｑの位置までは背面部２１を延出形成し、ベース部４１を係合レール部５２ｐ，５２ｑに挿入した際のストッパ面部５３として機能させる。

また、脚部２５ｐと２５ｑ間における底面部２３には、離間した一対のスリット部５４ｐ，５４ｑを、係合レール部５２ｐ，５２ｑに対して平行に形成するとともに、スリット部５４ｐ，５４ｑの端部に位置するストッパ面部５３には、スリット部５４ｐ，５４ｑの断面とほぼ同一形状の規制孔部５５ｐ，５５ｑを形成する（図３）。この場合、一対の規制孔部５５ｐ，５５ｑの位置は左右の非対称位置を選定する。一方、ベース部４１の一面側には、当該スリット部５４ｐ，５４ｑに係合する係合凸条部４２ｐ，４２ｑを、スライド部４１ｐ，４１ｑに対して平行に設けるとともに、係合凸条部４２ｐ，４２ｑのストッパ面部５３側は、図５及び図６に示すように、規制孔部５５ｐ，５５ｑに挿入する規制凸部４２ｐｓ，４２ｑｓとして突出形成する。このため、係合凸条部４２ｐ，４２ｑの位置は、規制孔部５５ｐ，５５ｑの位置に一致させる。これにより、ベース部４１（素子保持ソケット部４ｓ）の向きを反対にした挿入ができなくなり、誤挿入が回避される。さらに、ベース部４１の他面、即ち、係合凸条部４２ｐ…を設けた面に対して反対側の面には、このベース部４１よりも幅の狭い規制段部４３を一体形成する。これにより、規制段部４３の両側は、図３に示すように、ガイド凸条部５１ｐ，５１ｑに係合する。

一方、ベース部４１の内面（係合凸条部４２ｐ…を設けた面）における中間位置には、図２及び図５に示すように、凹所４４を形成し、この凹所４４内に、予め設定した規定位置Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃに対応する三つのリード挿通孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃを形成する。例示する規定位置Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃは、図１に示すように、使用するホール素子３の接続リード３ａ，３ｂ，３ｃに対応した三個所であり、それぞれ三角形の頂点位置として選定している。このような凹所４４を設けるため、図２に示すように、ベース部４１の外面側には、リード挿通孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃの形成部位を確保し、かつ挿通させた接続リード３ａ，３ｂ，３ｃに対する保持長さが一定の長さを確保できるように、保持段部４５を形成する。

これにより、ホール素子３における三本の接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを導出可能な素子保持ソケット部４ｓが構成される。この素子保持ソケット部４ｓは、ケース４の一部となり、ケース本体部４ｍを構成する収容部４ｍｈに対して着脱可能となる。また、リード挿通孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを、予め設定した規定位置Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃから直接導出させるリード導出部５として構成される。

このように、ケース４を構成するに際し、三本の接続リード３ａ，３ｂ…がそれぞれ挿通する、規定位置Ｘａ，Ｘｂ…に形成したリード挿通孔１１ａ，１１ｂ…を有するリード導出部５を設けた素子保持ソケット部４ｓと、この素子保持ソケット部４ｓが着脱するケース本体部４ｍにより構成すれば、ホール素子３を変更した電流検出装置１を製作したり、メンテナンス等によりホール素子３を交換する場合であっても、電流検出装置１の全体の変更或いは電流検出装置１を取付けた実装基板全体を交換することなく、ケース本体部４ｍから素子保持ソケット部４ｓを離脱し、素子保持ソケット部４ｓに支持されるホール素子３のみを交換すれば足りるため、設計やメンテナンス等における不必要な無駄を排除でき、ランニングコストの低減に寄与できる利点がある。

また、リード導出部５を構成するに際して、素子保持ソケット部４ｓに、リード挿通孔１１ａ，１１ｂ…を直接貫通形成したため、最もシンプルな形態として実施でき、素子保持ソケット部４ｓの成形時にリード挿通孔１１ａ，１１ｂ…も同時に一体成形できるなど、実施の容易性及び低コスト性に寄与できるとともに、接続リード３ａ，３ｂ…の位置決めに対する確実性も容易に確保できる。

アースプレート６は、図４に示すように、導電性金属素材を用いた一枚のプレート部材により形成する。このアースプレート６は、コア２の一端面を覆う遮蔽板部６ｓと、この遮蔽板部６ｓの底部側から延出させた一対のアース端子板部６ｐ，６ｑを有する。なお、６ｃ…は、遮蔽板部６ｓにおける外縁の三個所からほぼ直角に折曲形成し、コア２の周面に係合する係合板部である。

次に、本実施形態に係る電流検出装置１の組立方法及び実装方法、更には、要部機能について、図１〜図７を参照して説明する。

最初に、電流検出装置１の組立方法について説明する。図５（ａ）は、使用するホール素子３であり、使用前における部品としての基本形態を示す。したがって、偏平な直方体状の素子本体３ｍ及びこの素子本体３ｍから突出した三本の直線状の接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを有している。

まず、ホール素子３を素子保持ソケット部４ｓに装着する。具体的には、図５（ｂ）に示すように、一方端位置における接続リード３ａを、素子保持ソケット部４ｓの一方端位置の規定位置Ｘａに設けたリード挿通孔１１ａに凹所４４側から挿入するとともに、中間位置における接続リード３ｂを、素子保持ソケット部４ｓの中間位置の規定位置Ｘｂに設けたリード挿通孔１１ｂに凹所４４側から挿入し、さらに、他方端位置における接続リード３ｃを、素子保持ソケット部４ｓの他方端位置の規定位置Ｘｃに設けたリード挿通孔１１ｃに凹所４４側から挿入する。図２は、素子保持ソケット部４ｓにホール素子３を装着した状態のアセンブリＡ１を示す。

一方、図４に示すように、コア２を、ケース本体部４ｍの収容部４ｍｈに収容するとともに、さらに、アースプレート６を、収容部４ｍｈに収容する。この状態のアセンブリＡ２を図１に示す。

そして、図１に示すように、アセンブリＡ１をアセンブリＡ２に組付ける。この場合、アセンブリＡ１における素子保持ソケット部４ｓのスライド部４１ｐ，４１ｑを、収容部４ｍｈの係合レール部５２ｐ，５２ｑに対して、スライド挿入することにより収容することができる。これにより、図３に仮想線で示すアセンブリＡ１のように、ホール素子３における素子本体３ｍは、収容部４ｍｈに設けた底面仕切部２４の内側に収容される。したがって、この素子本体３ｍの位置は、図４に示すように、コア２のギャップ２ｇ内に配される。また、この状態における素子保持ソケット部４ｓは、収容部４ｍｈにおける底面部２３の一部となり、底面仕切部２４及びホール素子３は、実質的に収容部４ｍｈ（ケース４）の内部に配される。

この後、図１に示すように、ケース本体部４ｍの蓋部４ｍｃを、収容部４ｍｈの開口部４ｐに装着して開口部４ｐを閉塞する。この際、図６に示すように、蓋部４ｍｃに設けた各係止爪部３１…が、収容部４ｍｈに形成した各窓孔部３２…に係止し、蓋部４ｍｃは収容部４ｍｈに固定される。これにより、蓋部４ｍｃにおける図３に仮想線で示すカセット保持部４ｍｃｐにより、素子保持ソケット部４ｓが保持され、係合レール部５２ｐ．５２ｑからの抜脱が阻止される。以上の工程を経て、電流検出装置１の組立が終了する。

次に、電流検出装置１の実装方法について説明する。図７は、電流検出装置１の実装状態を示している。図７中、Ｐは車載用の実装基板、Ｄは実装基板Ｐに関連する車載機器を構成する一部の構成部材であり、この構成部材ＤからバスバーＢが導出された状態のレイアウト構成を示している。なお、通常、このバスバーＢには、電圧４８〔Ｖ〕が付加され、１００〔Ａ〕前後の電流が流れる。

したがって、実装基板Ｐに電流検出装置１を取付ける際には、バスバーＢを電流検出装置１の内面仕切部２２の中に挿通させた状態で、電流検出装置１を実装基板Ｐの実装位置Ｘｓまで移動させる。そして、実装位置Ｘｓにおいて、実装基板Ｐの図に現れない三つのスルーホールに接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを挿入する。この場合、三つのスルーホールに対して、各接続リード３ａ，３ｂ，３ｃは、素子保持ソケット部４ｓにより規定位置Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃに位置決めされているため、容易に挿入することができる。また、この際、アース端子板部６ｐ，６ｑも同時に、実装基板Ｐの図に現れない二つのスルーホールにそれぞれ挿入する。

各接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを完全に挿入すれば、図３に示すように、脚部２５ｐ，２５ｑは、実装基板Ｐの上面に当接して電流検出装置１の取付高さが規制される。そして、半田付け等により、各接続リード３ａ，３ｂ，３ｃ及びアース端子板部６ｐ，６ｑを実装基板Ｐに固定すれば、この状態が図７に示す実装状態となる。

次に、電流検出装置１の要部機能について説明する。本実施形態に係る電流検出装置１は、ケース４を構成するに際し、規定位置Ｘａ，Ｘｂ…に形成し、かつ各接続リード３ａ，３ｂ…がそれぞれ挿通するリード挿通孔１１ａ，１１ｂ…を有するリード導出部５を設けた素子保持ソケット部４ｓと、この素子保持ソケット部４ｓが着脱するケース本体部４ｍ（収容部４ｍｈ）を備えるため、ホール素子３を変更した電流検出装置１を製作する場合、素子保持ソケット部４ｓに支持されるホール素子３のみを交換すれば足り、性能やグレードの異なるホール素子３を使用する場合であって、ホール素子３のみを変更し、素子保持ソケット部４ｓは共通に使用することができる。

また、メンテナンス等によりホール素子３を交換する場合であっても、例えば、図７に示す実装状態から半田付けを溶かして電流検出装置１を取外し、図６に仮想線で示すように、外部からマイナスドライバ等の治具を窓孔部３２に差し込むことにより係止爪部３１を押して弾性変形させれば、窓孔部３２と係止爪部３１の係止を解除することができる。これにより、収容部４ｍｈから蓋部４ｍｃを離脱することができるとともに、アセンブリＡ２からアセンブリＡ１から抜き取ることができ、さらに、素子保持ソケット部４ｓからホール素子３から抜き取ることができる。なお、この場合、必要により接続リード３ａ，３ｂ，３ｃは切断することができる。

そして、交換用に用意した新しいホール素子３を素子保持ソケット部４ｓに装着するとともに、アセンブリＡ２に装着し、さらに、蓋部４ｍｃを装着すれば、電流検出装置１を再構成できるため、前述した実装方法に従って、バスバーＢに装着するとともに、実装基板Ｐに取付ければよい。この場合も、ホール素子３のみを変更すれば足り、それ以外の素子保持ソケット部４ｓなどは共通に使用することができる。

このように、本実施形態に係る電流検出装置１は、基本構成として、電流が流れるバスバーＢから発生する磁界を集磁するコア２と、このコア２により発生する磁束密度を電圧に変換して出力するホール素子３と、コア２及びホール素子３を収容するとともに、このホール素子３の接続リード３ａ，３ｂ…を外部に導出させるケース４とを備える電流検出装置であって、ケース４に、ホール素子３における複数の接続リード３ａ，３ｂ…を予め設定した規定位置Ｘａ，Ｘｂ…から直接又は間接的に導出させるリード導出部５を設けてなるため、バスバーＢに装着した後、電流検出装置１の底面から導出した、ホール素子３における複数の接続リード３ａ，３ｂ…を、実装基板Ｐにおける対応するスルーホールに挿入する場合であっても、接続リード３ａ，３ｂ…とスルーホールの位置合わせを容易に行うことができ、作業性や能率性を含む製造容易性に劣る難点を解消できるとともに、接続リード３ａ，３ｂ…を痛めやすい難点も解消することができる。

次に、本実施形態に係る電流検出装置１に使用するケース４の変更例について、図８及び図９を参照して説明する。

図８及び図９は、ケース４（収容部４ｍｈ）として、図４に示したケース４（収容部４ｍｈ）を用いたものであり、左右一対の側面部２７，２８の外面に、ケース取付部１４，１４を一体形成したものである。

この場合、ケース取付部１４は、図８に示すように、側面部２７の外面から直角方向に突出する矩形状をなす一対の係合板部１４ｕと１４ｄを備え、係合板部１４ｕを上側に配し、係合板部１４ｄを下側に配した。係合板部１４ｕと１４ｄの間隔は、電流検出装置１を実装基板Ｐに取付けた際に、近傍に存在する他の構成部材Ｄの厚さを考慮し、この係合板部１４ｕと１４ｄ間に、構成部材Ｄを差し込めるようにした。側面部２７側について説明したが、側面部２８側においても、左右対称に設ける点を除き、側面部２７側と同様に形成することができる。一方、例示の場合、構成部材Ｄにおける端辺には、電流検出装置１を収容可能な矩形凹状の切欠部Ｄｃを形成した。

これにより、電流検出装置１を実装基板Ｐに取付ける実装位置Ｘｓにおいて、電流検出装置１が切欠部Ｄｃ内に位置するようにレイアウト構成すれば、図９に示すように、電流検出装置１を実装基板Ｐに取付けた際には、電流検出装置１を切欠部Ｄｃ内に収容できるため、この状態で係合板部１４ｕと１４ｄの一方又は双方を、熱溶着，ネジ止め，接着等の固定手段により構成部材Ｄに対して固定することができる。

したがって、このようなケース取付部１４，１４をケース４（収容部４ｍｈ）に設ければ、電流検出装置１の支持強度（取付強度）を高めることができるため、特に、車載用の電流検出装置１に要求される十分な耐振動性を確保できるとともに、別途の部品を追加することなく容易かつ低コストに実施することができる。

次に、本発明の変更実施形態に係る電流検出装置１について、図１０〜図１２を参照して説明する。

図１０に示す変更実施形態に係る電流検出装置１は、特に、リード導出部５を構成するに際し、接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを接続可能であって、ケース４における規定位置Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃに埋設することにより外部に突出させたピンリード１３ａ，１３ｂ，１３ｃを用いたものである。したがって、図１０の場合、ケース４を構成する収容部４ｍｈの底面部２３における規定位置Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃに、それぞれピンリード１３ａ，１３ｂ，１３の一端側を埋設し、他端側を底面部２３から直角方向に突出させた。また、底面部２３の中央位置には、内部から外部に貫通する開口部６２を形成し、この開口部６２を通して、接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを外部に導出できるようにした。

これにより、組付ける際には、ケース４の内部に配したホール素子３の接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを開口部６２を通して外部へ導出するとともに、導出した接続リード３ａをピンリード１３ａに絡めて接続し、半田付けによる半田付部６１ａにより固定するとともに、導出した接続リード３ｂをピンリード１３ｂに絡めて接続し、半田付けによる半田付部６１ｂにより固定し、さらに、導出した接続リード３ｃをピンリード１３ｃに絡めて接続し、半田付けによる半田付部６１ｃにより固定することができる。

このような変更実施形態に係る電流検出装置１によれば、いわば接続リード３ａ，３ｂ，３ｃの間接的な接続が可能になるため、接続リード３ａ，３ｂ，３ｃに代え、例えば、素材，太さ，曲げ強さ等について適切な物性を選定した、より望ましいピンリード１３ａ，１３ｂ，３ｃを使用できる利点がある。

他方、図１１及び図１２に示す変更実施形態に係る電流検出装置１は、特に、リード導出部５を構成するに際し、分割した一対の分割半体部４ｓｈ，４ｓｃの組合わせにより形成するとともに、当該一対の分割半体部４ｓｈ，４ｓｃにおける分割ラインＬｐに、規定位置Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃに対応する段差による挟着部１２ａ，１２ｂ，１２ｂを形成し、一対の分割半体部４ｓｈ，４ｓｃを組合わせた際に生じる挟着部１２ａ，１２ｂ，１２ｃの隙間によりリード挿通孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃを形成するようにしたものである。

したがって、このようなリード導出部５を設ければ、接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを挿通させるための比較的小径となる貫通孔を直接形成する必要がないため、金型を含む成形工程の簡易化を図れるとともに、接続リード３ａ，３ｂ，３ｃは、挟み込む方式により組付けできるため、ホール素子３の組付けも容易に行うことができる。

また、図１１及び図１２に示す電流検出装置１は、加えて、ケース４を構成するに際し、コア２及びホール素子３を収容する収容部４ｍｈとこの収容部４ｍｈの開口部４ｐに着脱して当該開口部４ｐを閉塞又は開放する蓋部４ｍｃを備えて構成した。したがって、組付けを行う際には、図１１に示すように、ホール素子３をケース４を構成する収容部４ｍｈに収容し、各接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを、規定位置Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃに対応する段差にセットした後、蓋部４ｍｃを開口部４ｐに装着すればよく、これにより、図１２に示すように、分割した一対の分割半体部４ｓｈ，４ｓｃも同時に組合わされる。この結果、各接続リード３ａ，３ｂ，３ｃは、挟着部１２ａ，１２ｂ，１２ｃの隙間に挟まれることにより位置決め保持される。

したがって、このようなケース４、即ち、一対の分割半体部４ｓｈと４ｓｃを、収容部４ｍｈと蓋部４ｍｃにそれぞれ一体に設けたケース４を用いれば、収容部４ｍｈと蓋部４ｍｃに、リード導出部５を兼用できるため、全体の構成簡略化及び組立の容易化を図ることができるとともに、ホール素子３以外の構成要素に対する組立性向上及びメンテナンス性向上にも寄与できる利点がある。なお、図１０〜図１２において、図１〜図９と同一構成部分及び同一機能部分には同一符号を付して、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

以上、好適実施形態及び変更実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、コア２として、珪素鋼板を積層したコアを例示したが、フェライト等の他の磁性体により形成したコアであってもよい。また、ホール素子３の接続リード３ａ，３ｂ…として、三本の接続リード３ａ，３ｂ，３ｃを有するタイプを例示したが、ホール素子３は、接続リード３ａ，３ｂ…として、任意の本数（複数本）を有するタイプを適用できる。さらに、実施形態の規定位置Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃは例示であって、様々な規定位置Ｘａ，Ｘｂを適用できる。加えて、素子保持ソケット部４ｓの着脱形態も任意であり、着脱機能を有するものであれば各種形態（構成，形状等）により実施可能である。他方、構成部材Ｄも様々な機構における構成部材を適用できる。したがって、ケース取付部１４…の形態も、構成部材Ｄの構成や形状に応じて各種形態を適用でき、例えば、実施形態の場合、ケース取付部１４…を収容部４ｍｈの背面部２１の外面に形成し、構成部材Ｄに切欠部Ｄｃを設けることなく実施することも可能である。

本発明に係る電流検出装置は、車載機器に用いるバスバー等をはじめ、各種電導体に流れる電流を非接触方式により検出する際に利用することができる。

１：電流検出装置，２：コア，３：ホール素子，３ａ：接続リード，３ｂ：接続リード，３ｃ：接続リード，４：ケース，４ｓ：素子保持ソケット部，４ｐ：収容部の開口部，４ｍ：ケース本体部，４ｍｈ：収容部，４ｍｃ：蓋部，４ｓｈ：分割半体部，４ｓｃ：分割半体部，５：リード導出部，１１ａ：リード挿通孔，１１ｂ：リード挿通孔，１１ｃ：リード挿通孔，１２ａ：挟着部，１２ｂ：挟着部，１２ｃ：挟着部，１３ａ：ピンリード，１３ｂ：ピンリード，１３ｃ：ピンリード，１４：ケース取付部，Ｂ：バスバー，Ｘａ：規定位置，Ｘｂ：規定位置，Ｘｃ：規定位置，Ｌｐ：分割ライン，Ｐ：実装基板，Ｄ：構成部材

Claims

電流が流れるバスバーから発生する磁界を集磁するコアと、このコアにより発生する磁束密度を電圧に変換して出力するホール素子と、前記コア及び前記ホール素子を収容するとともに、このホール素子の接続リードを外部に導出させるケースとを備える電流検出装置であって、前記ケースに、前記ホール素子における複数の接続リードを予め設定した規定位置から直接又は間接的に導出させるリード導出部を設けてなることを特徴とする電流検出装置。
前記ケースは、前記複数の接続リードがそれぞれ挿通する、前記規定位置に形成したリード挿通孔を有する前記リード導出部を設けた素子保持ソケット部と、この素子保持ソケット部が着脱するケース本体部により構成することを特徴とする請求項１記載の電流検出装置。
前記リード導出部は、前記素子保持ソケット部に、前記リード挿通孔を直接貫通形成することを特徴とする請求項２記載の電流検出装置。
前記リード導出部は、分割した一対の分割半体部の組合わせにより形成するとともに、当該一対の分割半体部における分割ラインに、前記規定位置に対応する段差による挟着部を形成し、前記一対の分割半体部を組合わせた際に生じる前記挟着部の隙間により前記リード挿通孔を形成することを特徴とする請求項１記載の電流検出装置。
前記ケースは、前記コア及び前記ホール素子を収容する収容部とこの収容部の開口部に着脱して当該開口部を閉塞又は開放する蓋部を備えて構成するとともに、前記一対の分割半体部を、前記収容部と前記蓋部にそれぞれ一体に設けることを特徴とする請求項４記載の電流検出装置。
前記リード導出部は、前記接続リードを接続可能であって、前記ケースにおける前記規定位置に埋設することにより外部に突出させたピンリードを用いることを特徴とする請求項１記載の電流検出装置。
前記ケースは、実装基板に取付けた際に、近傍に存在する他の構成部材に対して取付可能なケース取付部を一体形成してなることを特徴とする請求項１記載の電流検出装置。