专利名称：一种电流传感器装置及其电流传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器领域，特别涉及一种电流传感器装置及其电流传感器。
背景技术：
随着环保问题被社会越来越多的关注，燃油汽车被新能源汽车如电动汽车、混合电动汽车代替已是大势所趋，电动汽车和混合电动汽车获得了前所未有的发展机遇。在电动汽车、混合电动汽车中，逆变器需要收集流过母线的电流信号用以控制电动机，而逆变器通常通过电流传感器检测流过母线的电流的大小。图I所示为现有技术中的一种电流传感器10。如图I中所示，电流传感器10包括外壳12。母线20插入到电流传感器10的外壳12中。设于外壳12中的霍耳效应集成电路可检测母线20的磁场大小。然而，母线20通过螺栓30固定在外壳12上，安装不便。而 且，外壳12的结构复杂，制造成本高。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种便于安装的电流传感器。本实用新型是这样实现的，提供一种电流传感器，包括壳体和电路板；所述壳体包括第一安装室、第二安装室、与所述第一安装室相邻的母线卡扣结构以及与所述第二安装室相邻的电路板卡扣结构；所述电路板包括电路板扣接结构；所述电路板位于所述第二安装室中，且所述电路板卡扣结构与所述电路板扣接结构相互配合而将所述电路板固定于所述第二安装室中。进一步地，所述电路板扣接结构为所述电路板上与所述电路板卡扣结构抵顶的端面。进一步地，所述壳体还包括第一壁、第二壁和、两个连接壁；所述第一壁和所述第二壁间隔设置；所述两个连接壁间隔设置并在所述第一壁与所述第二壁之间延伸而分别将两者连接，从而在所述第一壁、所述第二壁和所述两个连接壁之间形成所述第一安装室；所述第二安装室形成在所述第二壁中。进一步地，所述母线卡扣结构包括连接臂和卡钩；所述连接臂设置在所述第一壁上并与所述第一安装室相邻，所述连接臂从所述第一壁朝向远离所述壳体的方向延伸形成；所述卡钩形成在所述连接臂的自由端。进一步地，所述电路板卡扣结构包括延伸臂和卡钩；所述延伸臂形成在所述第二壁上并与所述第二安装室相邻，所述延伸臂从所述第二壁朝向远离所述壳体的方向延伸形成；所述卡钩形成在所述延伸臂的自由端。进一步地，所述第二安装室包括第一槽和第二槽；所述第一槽和所述第二槽均形成在所述第二壁上；所述第二槽位于所述第一槽和所述第一安装室之间；所述第一槽在从所述两个连接壁之一到所述两个连接壁中另一个的方向上的尺寸，大于所述第二槽在从所述两个连接壁之一到所述两个连接壁中另一个的方向上的尺寸，并在所述第一槽与所述第二槽之间形成支撑所述电路板的台阶部。进一步地，所述第二槽将所述第一槽与所述第二安装室连通。进一步地，所述电路板卡扣结构设置在所述台阶部上。进一步地，所述第二壁上邻近所述电路板卡扣结构处设有与所述第二安装室连通的缺口 ；所述电路板还包括板体、磁检测芯片和连接器；所述板体位于所述第一安装室中；所述板体包括朝向所述第一壁的第一表面和朝向所述第二壁的第二表面；所述磁检测芯片焊接在所述板体的所述第二表面上；所述连接器设置在所述板体的所述第一表面上并位于所述缺口中。进一步地，所述壳体还包括屏蔽结构；所述屏蔽结构包括第一屏蔽板、两个第二屏蔽板和两个第三屏蔽板；所述第一屏蔽板位于所述第一壁的内部；所述两个第二屏蔽板分别形成在所述第一屏蔽板的两端，并依次穿过所述连接壁、所述第二壁而至所述壳体的外部；所述两个第三屏蔽板分别形成在所述两个第二屏蔽板位于所述壳体外部的自由端；所述两个第三屏蔽板分别从对应的所述第二屏蔽板的端部相向延伸且所诉两个第三屏蔽板 的自由端间隔设置。进一步地，所述壳体还包括形成在所述第二壁上的导轨；所述导轨从所述第二壁沿着从所述第二壁到所述第一壁的方向朝向所述第一壁延伸，并与所述第一壁间隔设置。进一步地，所述第一安装室贯穿所述壳体，所述第一安装室在垂直于所述第一安装室贯穿所述壳体的方向上的截面形状呈矩形。本实用新型还提供一种电流传感器装置，包括母线和上述的电流传感器；所述母线包括本体和母线卡接结构；所述本体位于所述第一安装室中；且所述母线卡扣结构与所述母线卡接结构相互配合而将所述母线固定于所述第一安装室中。进一步地，所述母线卡接结构为设置在所述本体上的孔。进一步地，所述壳体还包括形成在所述第二壁上的导轨；所述导轨从所述第二壁沿着从所述第二壁到所述第一壁的方向朝向所述第一壁延伸，并与所述第一壁间隔设置；所述母线还包括滑槽；所述滑槽设置在所述本体上并与所述导轨配合。与现有技术相比，本实用新型的电流传感器和电流传感器装置中通过电路板卡扣结构固定电路板，可通过母线卡扣结构固定母线300，没有采用螺栓，安装简单、方便快捷。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。图I为现有技术中的一种LEM公司设计的电流传感器，其中图2为本实用新型一实施例中电流传感器装置的示意图；图3为图2的剖面图；图4为图2中电流传感器装置的电流传感器的放大示意图；图5为图4的侧视图；和[0028]图6为图4的分解示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。图2和图3所示为本实用新型一实施例中电流传感器装置100的示意图。电流传感器装置100包括电流传感器200和母线300。其中，母线300可插入并采用非螺栓固定方式如卡扣方式固定在电流传感器200中，电流传感器200可检测流过母线300中的电流。具体地，如图2所示，电流传感器200包括壳体210和安装在壳体210中的电路板230。其中，壳体210可采用塑料等制成。壳体210可以为大致呈长方体的中空结构。如图4所示，壳体210包括第一壁212、第二壁213、两个连接壁214、两个安装室即第一安装室 215和第二安装室216、电路板卡扣结构217和母线卡扣结构218。其中，如图5所示，第一壁212和第二壁213相互大致平行且间隔设置；两个连接壁214相互大致平行且间隔设置，并在第一壁212与第二壁213之间延伸而分别将两者连接，从而在第一壁212、第二壁213和两个连接壁214之间形成第一安装室215。第一安装室215用于安装母线300。第一安装室215沿着第一方向Dl (当电流传感器200处于图5所不位置时，第一方向Dl为垂直于纸面的方向)贯穿整个壳体210,且在垂直于第一方向Dl的截面上的形状大致呈矩形。第一壁212和第二壁213彼此相对，而且第二壁213的厚度大于第一壁212的厚度以便在第二壁213上形成第二安装室216。第二安装室216用于安装电路板230。第二安装室216在第二方向D2即从第一壁212到第二壁213的方向上位于第一安装室215上方。如图3所示，第二安装室216包括形成在第二壁213上的第一槽2162和第二槽2163。第一槽2162在第二方向D2上位于第二槽2163上方，换言之，第二槽2163位于第一槽2162和第一安装室215之间。在本实施例中，第二槽2163位于第一槽2162和第一安装室215之间，并将第一槽2162与第二安装室216连通，从而可适应安装不同规格的电路板230和母线300。第一槽2162在第三方向D3即从一连接壁214到另一连接壁214的方向上的尺寸，大于第二槽2163在第三方向D3上的尺寸，从而在第一槽2162与第二槽2163之间形成两个可用于支撑电路板230的台阶部219。电路板卡扣结构217形成在第二壁213上。如图4和图6所示，电路板卡扣结构217包括延伸臂2172和卡钩2173。延伸臂2172形成在台阶部219上并与第二安装室216相邻。延伸臂2172大致垂直地设置在台阶部219上，并从台阶部219沿着第一方向Dl朝向远离电流传感器200的方向延伸形成。卡钩2173形成在延伸臂2172的自由端。延伸臂2172在第二方向D2上具有弹性当受到外力作用时，延伸臂2172可在第二方向D2上产生弹性变形；外力去除后，延伸臂2172可回复到受力前的位置。在本实施例中，每个台阶部219上设有一个电路板卡扣结构217。此外，在第二壁213上邻近电路板卡扣结构217处设有一缺口 2132。缺口 2132与第一槽2162连通。母线卡扣结构218形成在第一壁212上。如图4和图6所示，母线卡扣结构218包括连接臂2182和卡钩2183。连接臂2182大致垂直地设置在第一壁212的中部并与第一安装室215相邻。连接臂2182从第一壁212沿着第一方向Dl朝向远离电流传感器200的方向延伸形成。卡钩2183形成在连接臂2182的自由端。卡钩2183在第二方向D2上具有弹性当受到外力作用时，卡钩2183可在第二方向D2上产生弹性变形；外力去除后，卡钩2183可回复到受力前的位置。如图4和图6所示，电路板230包括板体232、磁检测芯片235和连接器236。当电路板230安装到壳体210中时,板体232包括朝向第一壁212的第一表面和朝向第二壁213的第二表面。磁检测芯片235如霍尔元件焊接在板体232的第二表面上。连接器236设置在板体232的第一表面上。在一实施例中，磁检测芯片235和连接器236可分别位于板体232在第一方向Dl上的两端处。磁检测芯片235可用于检测安装在电流传感器200中的母线300的磁场的大�。⒔缪剐藕磐ü悠�236传给控制板。上述为本实用新型一实施例中的电流传感器200的具体结构，下面简要说明电流传感器200的组装方法。当需要将电路板230安装到壳体210中时，将电路板230上设有磁检测芯片235的一端插入到第一槽2162中，并令电路板230沿着第一方向朝Dl向壳体210内部滑动。在此过程中。可通过电路板230或手动等方式对电路板卡扣结构217施加作用力，使得延伸臂2172在第二方向D2上产生弹性变形从而令电路板230沿着台阶部219顺利滑动。当电路板230上设有连接器236的一端的端面滑过卡钩2173时，施加在电路板卡扣结构217上的作用力消失，延伸臂2172回复到受力前的位置，使得卡钩2173与电路板230上的电路板扣接结构238相互配合从而将电路板固定在壳体210中，此时，连接器236位于缺口 2132中。在图4所示的实施例中，电路板扣接结构238为电路板230上设有连接器236的一端的端面。当需要将电路板230从壳体210中移出时，对延伸臂2172在第二方向D2上施加作用力，使得卡钩2173与电路板230上的电路板扣接结构238脱离配合，反向抽出电路板230即可将电路板230从壳体210中移出。另外，为了防止电流传感器200受到附近的电磁干扰的影响，电流传感器200可进一步包括屏蔽结构225。屏蔽结构225可由屏蔽电磁干扰性能好的材料如坡莫合金制成。屏蔽结构225可通过夹物模压方法等与壳体210形成一体。如图3中所示，屏蔽结构225包括第一屏蔽板2252、两个第二屏蔽板2253和两个第三屏蔽板2254。第一屏蔽板2252位于第一壁212的内部；两个第二屏蔽板2253分别形成在第一屏蔽板2252的两端并大致垂直于第一屏蔽板2252。第二屏蔽板2253沿着第二方向D2延伸依次经过连接壁214、第二壁213而至壳体210的外部。两个第三屏蔽板2254分别形成在第二屏蔽板2253位于壳体210外部的自由端，并大致垂直于第二屏蔽板2253。两个第三屏蔽板2254分别从对应的第二屏蔽板2253的端部沿着第三方向D3相向延伸，且两个第三屏蔽板2254的自由端间隔设置。此外，为了便于安装母线300，电流传感器200可进一步包括形成在第二壁213上的一对平行的导轨220。两个导轨220相互间隔设置。如图5所示，导轨220从第二壁213沿着第二方向D2朝向第一壁212延伸，并与第一壁212间隔设置。母线300的形状、尺寸等可以根据实际使用需求设定。在本实施例中，如图2所示，母线300包括本体320、母线卡接结构330和一对大致平行且相互间的滑槽350。滑槽350对应于导轨220设置在本体320上。滑槽350在本体320上沿着第一方向Dl延伸。母线卡接结构330可以为设置在本体320上的孔，例如在第二方向D2上贯穿本体320的通孔，该通孔可位于滑槽350之间。当需要将母线300安装到电流传感器200中时，将母线300的一端插入到第一安装室215中并令导轨220与滑槽350配合而将母线300定位，令母线300沿着第一方向Dl朝向壳体210内部滑动。在此过程中。可通过母线300或手动等方式对母线卡扣结构218施加作用力，使得连接臂2182在第二方向D2上产生弹性变形，从而令母线300在导轨220与滑槽350配合下顺利滑动。当母线卡接结构330滑动到卡钩2183上方时，施加在母线卡扣结构218上的作用力消失，连接臂2182回复到受力前的位置，使得卡钩2183与母线卡接结构330相互配合从而将母线300固定在壳体210中。当需要将母线300从壳体210中移出时，对连接臂2182在第二方向D2上施加作用力，使得卡钩2183与母线卡接结构330脱离配合，反向抽出母线300即可将母线300从壳体210中移出。 如上所述，本实用新型的电流传感器装置100和电流传感器200中通过电路板卡扣结构217固定电路板230，同时通过导轨220定位母线300并通过母线卡扣结构218固定母线300，没有采用螺栓，安装简单、方便快捷。此外，电路板230的尺寸较�。掖偶觳庑酒�235如霍尔元件焊接在电路板230的板体232上，使得整体的结构紧凑，可减小整体的尺寸。另外，第一安装室215的矩形截面与导轨220设计，可用于不同横截面形状的母线以适应不同的电流水平。再者，通过设置屏蔽结构225，可防止电流传感器200受到附近的电磁干扰的影响；而且，屏蔽结构225可通过夹物模压方法等与壳体210形成一体，结构简单，制造成本低。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种电流传感器(200)，包括壳体(210)和电路板(230);其特征在于，所述壳体(210)包括第一安装室(215)、第二安装室(216)、与所述第一安装室(215)相邻的母线卡扣结构(218)以及与所述第二安装室(216)相邻的电路板卡扣结构(217);所述电路板(230)包括电路板扣接结构(238);所述电路板(230)位于所述第二安装室(216)中，且所述电路板卡扣结构(217)与所述电路板扣接结构(238)相互配合而将所述电路板(230)固定于所述第二安装室(216)中。
2.根据权利要求I所述的电流传感器(200)，其特征在于，所述电路板扣接结构(238)为所述电路板(230)上与所述电路板卡扣结构(217)抵顶的端面。
3.根据权利要求I所述的电流传感器(200)，其特征在于，所述壳体(210)还包括第一壁(212)、第二壁(213)和两个连接壁(214);所述第一壁(212)和所述第二壁(213)间隔设置；所述两个连接壁(214)间隔设置并在所述第一壁(212)与所述第二壁(213)之间延伸而分别将两者连接，从而在所述第一壁(212)、所述第二壁(213)和所述两个连接壁(214)之间形成所述第一安装室(215);所述第二安装室(216)形成在所述第二壁(213)中。
4.根据权利要求3所述的电流传感器(200)，其特征在于，所述母线卡扣结构(218)包括连接臂(2182)和卡钩(2183);所述连接臂(2182)设置在所述第一壁(212)上并与所述第一安装室(215)相邻，所述连接臂(2182)从所述第一壁(212)朝向远离所述壳体(210)的方向延伸形成；所述卡钩(2183)形成在所述连接臂(2182)的自由端。
5.根据权利要求3所述的电流传感器(200)，其特征在于，所述电路板卡扣结构(217)包括延伸臂(2172)和卡钩(2173);所述延伸臂(2172)形成在所述第二壁(213)上并与所述第二安装室(216)相邻，所述延伸臂(2172)从所述第二壁(213)朝向远离所述壳体(210)的方向延伸形成；所述卡钩(2173)形成在所述延伸臂(2172)的自由端。
6.根据权利要求3所述的电流传感器(200)，其特征在于，所述第二安装室(216)包括第一槽(2162)和第二槽(2163);所述第一槽(2162)和所述第二槽(2163)均形成在所述第二壁(213)上；所述第二槽(2163)位于所述第一槽(2162)和所述第一安装室(215)之间；所述第一槽(2162)在从所述两个连接壁(214)之一到所述两个连接壁(214)中另一个的方向上的尺寸，大于所述第二槽(2163)在从所述两个连接壁(214)之一到所述两个连接壁(214)中另一个的方向上的尺寸，并在所述第一槽(2162)与所述第二槽(2163)之间形成支撑所述电路板(230)的台阶部(219)。
7.根据权利要求6所述的电流传感器(200)，其特征在于，所述第二槽(2163)将所述第一槽(2162)与所述第二安装室(216)连通。
8.根据权利要求6所述的电流传感器(200)，其特征在于，所述电路板卡扣结构(217)设置在所述台阶部(219)上。
9.根据权利要求3所述的电流传感器(200)，其特征在于，所述第二壁(213)上邻近所述电路板卡扣结构(217)处设有与所述第二安装室(216)连通的缺口(2132);所述电路板(230)还包括板体(232)、磁检测芯片(235)和连接器(236);所述板体(232)位于所述第一安装室(215)中；所述板体(232)包括朝向所述第一壁(212)的第一表面和朝向所述第二壁(213)的第二表面；所述磁检测芯片(235)焊接在所述板体(232)的所述第二表面上；所述连接器(236)设置在所述板体(232)的所述第一表面上并位于所述缺口(2132)中。
10.根据权利要求3所述的电流传感器(200)，其特征在于，所述壳体(210)还包括屏蔽结构(225);所述屏蔽结构(225)包括第一屏蔽板(2252)、两个第二屏蔽板(2253)和两个第三屏蔽板(2254);所述第一屏蔽板(2252)位于所述第一壁(212)的内部；所述两个第二屏蔽板(2253)分别形成在所述第一屏蔽板(2252)的两端，并依次穿过所述连接壁(214)、所 述第二壁(213)而至所述壳体(210)的外部；所述两个第三屏蔽板(2254)分别形成在所述两个第二屏蔽板(2253)位于所述壳体(210)外部的自由端；所述两个第三屏蔽板(2254)分别从对应的所述第二屏蔽板(2253)的端部相向延伸且所诉两个第三屏蔽板(2254)的自由端间隔设置。
11.根据权利要求3所述的电流传感器(200)，其特征在于，所述壳体(210)还包括形成在所述第二壁(213)上的导轨(220);所述导轨(220)从所述第二壁(213)沿着从所述第二壁(213)到所述第一壁(212)的方向朝向所述第一壁(212)延伸，并与所述第一壁(212)间隔设置。
12.根据权利要求I所述的电流传感器(200)，其特征在于，所述第一安装室(215)贯穿所述壳体(210)，所述第一安装室(215)在垂直于所述第一安装室(215)贯穿所述壳体(210)的方向上的截面形状呈矩形。
13.一种电流传感器装置(100)，包括母线(300)，其特征在于，所述电流传感器装置(100)还包括根据权利要求I至10中任何一项所述的电流传感器(200);所述母线(300)包括本体(320)和母线卡接结构(330);所述本体(320)位于所述第一安装室(215)中；且所述母线卡扣结构(218)与所述母线卡接结构(330)相互配合而将所述母线(300)固定于所述第一安装室(215)中。
14.根据权利要求13所述的电流传感器装置(100)，其特征在于，所述母线卡接结构(330)为设置在所述本体(320)上的孔。
15.根据权利要求13所述的电流传感器装置(100)，其特征在于，所述壳体(210)还包括形成在所述第二壁(213)上的导轨(220);所述导轨(220)从所述第二壁(213)沿着从所述第二壁(213)到所述第一壁(212)的方向朝向所述第一壁(212)延伸，并与所述第一壁(212)间隔设置；所述母线(300)还包括滑槽(350);所述滑槽(350)设置在所述本体(320)上并与所述导轨(220)配合。
专利摘要本实用新型公开了一种电流传感器，其包括壳体和电路板；所述壳体包括第一安装室、第二安装室、与所述第一安装室相邻的母线卡扣结构以及与所述第二安装室相邻的电路板卡扣结构；所述电路板包括电路板扣接结构；所述电路板位于所述第二安装室中，且所述电路板卡扣结构与所述电路板扣接结构相互配合而将所述电路板固定于所述第二安装室中。
文档编号G01R19/00GK202600019SQ201220172599
公开日2012年12月12日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者庄朝晖, 李双佳, 白光种, 田山, 侯贻真 申请人:西门子公司
专业数控铣床产品供应商
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