(57)【要約】【課題】コアをケースに簡単且つ確実に固定することができ、小型コンパクト化と生産性の向上及び製造コストの低減化を図ることができる電流検出装置を提供すること。【解決手段】樹脂によってボックス状に成形されたケース３に金属製のコア６を収納固定し、該コア６に形成されたスリット状の磁気ギャップ６ａにホール素子（電磁変換素子）５を配置して成る電流検出装置１において、前記コア６に樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を部分的にモールドして部分樹脂成型コア２を構成し、該部分樹脂成型コア２を、その樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を前記ケース３に超音波溶着してケース３に固定する。具体的には、前記ケース３の内面に溶着用突起３ｃを突設し、該溶着用突起３ｃを前記部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｂ）の外面に押し当てた状態で該溶着用突起３ｃを超音波溶着させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂によってボックス状に成形されたケースに金属製のコアを収納固定し、該コアに形成されたスリット状の磁気ギャップに電磁変換素子を配置して成る電流検出装置において、
前記コアに樹脂部を部分的にモールドして部分樹脂成型コアを構成し、該部分樹脂成型コアを、その樹脂部を前記ケースに超音波溶着してケースに固定したことを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
前記ケースの内面又は前記部分樹脂成成型コアの樹脂部の外面に溶着用突起を突設し、該溶着用突起を前記部分樹脂成型コアの樹脂部の外面又は前記ケースの内面に押し当てた状態で該溶着用突起を超音波溶着させ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】
前記ケースの内面に突設された前記溶着用突起の基端部に、溶着バリ逃げ溝を形成したことを特徴とする請求項２記載の電流検出装置。
【請求項４】
前記ケースと前記部分樹脂成型コアの樹脂部を同材質で構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電流検出装置。
【請求項５】
前記ケースと前記部分樹脂成型コアの樹脂部の材質をＰＢＴ、ＰＰＳ、ＡＢＳ、ナイロン等の熱可塑性樹脂としたことを特徴とする請求項４記載の電流検出装置。
【請求項６】
前記ケースにその開口部を覆うカバーを取り付け、該カバーと前記ケースに前記部分樹脂成型コアの樹脂部を超音波溶着したことを特徴とする請求項１〜５の何れか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、環状のコアの中空部を通過する電流の大きさをホール素子等の電磁変換素子によって検出する電流検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電流検出装置は、樹脂によってボックス状に成形されたケースに金属製のコアを収納固定し、該コアに形成されたスリット状の磁気ギャップに電磁変換素子を配置して構成され、環状のコアの中空部を通過する電流の大きさをホール素子等の電磁変換素子によって検出するものである。斯かる電流検出装置においては、従来、図９（ａ）〜（ｃ）に示す工程を経てコアがケースに固定されていた。
【０００３】
即ち、図９（ａ）〜（ｃ）は従来の電流検出装置におけるコアのケースへの固定方法をその工程順に示す破断斜視図であり、コア１０６のケース１０３への固定に際しては、図９（ａ）に示すように、樹脂によって矩形ボックス状に一体成型されたケース１０３の内部に、一部にスリット状の磁気ギャップ１０６ａが形成された金属製のコア１０６を収容し、図９（ｂ）に示すように、ケース１０３内のコア１０６との空間に注入ノズル１０９から熱硬化性樹脂から成るポッティング剤１１０を注入する。その後、図９（ｃ）に示すように、ケース１０３とコア１０６との隙間に充填されたポッティング剤１１０を加熱して硬化させることによって、コア１０６をケース１０３に固定するようにしている。
【０００４】
しかしながら、上記方法では、ケース１０３とコア１０６との間にポッティング剤１１０を充填するための空間を設ける必要があるために電流検出装置が大型化する他、ポッティング剤１１０の硬化に長時間（１時間程度）を要するために生産性が悪いという問題があった。又、ポッティング剤１１０の硬化設備が高価であるとともに、ポッティング剤１１０自体の素材費が必要であるために電流検出装置の製造コストが高くなるという問題もあった。
【０００５】
そこで、特許文献１には、図１０に示すような電流検出装置が提案されている。
【０００６】
即ち、図１０は特許文献１において提案された電流検出装置の断面図であり、図示の電流検出装置２０１においては、環状のコア２０６の四隅に樹脂部２０７をモールドによって一体化して成るコア部品２０２を、矩形ボックス状の外装ケース２０３の内部に収容し、コア部品２０２の樹脂部２０７の外側面に一体に突設された不図示の突片をケース２０３の側壁に形成された不図示のスリットに係合させることによって、コア２０６を外装ケース２０３に固定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１５３９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１において提案された図１０に示す電流検出装置２０１におけるコア２０６の外装ケース２０３への固定構造では、コア部品２０２の樹脂部２０７に突設された突片を外装ケース２０３のスリットに係合する構成を採用しているため、コア２０６が外装ケース２０３に確実に固定されないばかりか、コア部品２０２の樹脂部２０７に形成された突片を外装ケース２０３のスリットに係合させる際に外装ケース２０３を変形させる必要があるため、その作業が容易でなく、組付性が悪いという問題がある。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、コアをケースに簡単且つ確実に固定することができ、小型コンパクト化と生産性の向上及び製造コストの低減化を図ることができる電流検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、樹脂によってボックス状に成形されたケースに金属製のコアを収納固定し、該コアに形成されたスリット状の磁気ギャップに電磁変換素子を配置して成る電流検出装置において、前記コアに樹脂部を部分的にモールドして部分樹脂成型コアを構成し、該部分樹脂成型コアを、その樹脂部を前記ケースに超音波溶着してケースに固定したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ケースの内面又は前記部分樹脂成型コアの樹脂部の外面に溶着用突起を突設し、該溶着用突起を前記部分樹脂成型コアの樹脂部の外面又は前記ケースの内面に押し当てた状態で該溶着用突起を超音波溶着させることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記ケースの内面に突設された前記溶着用突起の基端部に、溶着バリ逃げ溝を形成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記ケースと前記部分樹脂成型コアの樹脂部を同材質で構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記ケースと前記部分樹脂成型コアの樹脂部の材質をＰＢＴ、ＰＰＳ、ＡＢＳ、ナイロン等の熱可塑性樹脂としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記ケースにその開口部を覆うカバーを取り付け、該カバーと前記ケースに前記部分樹脂成型コアの樹脂部を超音波溶着したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、コアに樹脂部を部分的にモールドして成る部分樹脂成型コアの樹脂部をケースに超音波溶着することによって、部分樹脂成型コアに樹脂部と共に保持されたコアを、超音波溶着される樹脂部を介してケースに確実に簡単且つ確実に固定することができる。又、コアの固定にポッティング剤を使用する必要がなく、超音波溶着は短時間（０．３〜０．７秒程度）で可能であるため、電流検出装置の生産性が高められる。
【００１７】
更に、コアの固定にポッティング剤を使用しないため、高価な硬化設備が不要となり、設備費や素材費を削減して電流検出装置の製造コストを下げることができる。そして、ケース内にポッティング剤を充填するための空間を設ける必要がないため、電流検出装置の小型コンパクト化を図ることができる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、ケースの内面又は部分樹脂成型コアの樹脂部の外面に溶着用突起を突設し、該溶着用突起を部分樹脂成型コアの樹脂部の外面又はケースの内面に押し当てた状態で該用着用突起を超音波溶着させることによって、部分樹脂成型コアをケースに固定することができるため、該部分樹脂成型コアに樹脂部と共に保持されたコアを樹脂部を介してケースに簡単且つ確実に固定することができる
請求項３記載の発明によれば、ケースの内面に突設された溶着用突起が超音波溶着される際に発生する溶着バリを溶着バリ逃げ溝に逃がして収容することができるため、溶着バリによって溶着部が悪影響を受けることがない。
【００１９】
請求項４及び５記載の発明によれば、互いに超音波溶着されるケースと部分樹脂成型コアの樹脂部を同材質（ＰＢＴ、ＰＰＳ、ＡＢＳ、ナイロン等の熱可塑性樹脂）としたため、両者の超音波溶着による密着性が高められて両者がより強固に固定される。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、部分樹脂成型コアの樹脂部をケースとこれに取り付けられたカバーの双方に超音波溶着したため、部分樹脂成型コアに含まれるコアの固定強度が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電流検出装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電流検出装置の縦断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る電流検出装置におけるコアのケースへの固定要領をその工程順に示す破断斜視図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る電流検出装置における部分樹脂成型コアのケースへの溶着箇所の形態を示す平面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態２に係る電流検出装置におけるコアのケースへの固定要領をその工程順に示す破断斜視図と縦断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態３に係る電流検出装置におけるコアのケースへの固定要領をその工程順に示す破断斜視図と縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る電流検出装置の分解斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る電流検出装置の縦断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は従来の電流検出装置におけるコアのケースへの固定方法をその工程順に示す破断斜視図である。
【図１０】特許文献１において提案された電流検出装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る電流検出装置の分解斜視図、図２は同電流検出装置の縦断面図、図３（ａ），（ｂ）は同電流検出装置におけるコアのケースへの固定要領をその工程順に示す破断斜視図、図４（ａ），（ｂ）は同電流検出装置における部分樹脂成型コアのケースへの溶着箇所の形態を示す平面図である。
【００２４】
本実施の形態に係る電流検出装置１は、図１及び図２に示すように、部分樹脂成型コア２を矩形ボックス状のケース３内に収納固定し、ケース３の開口部に回路基板４を被着し、該回路基板４に垂直に実装された電磁変換素子であるホール素子５を、部分樹脂成型コア２を構成する金属製のコア６の一部に形成されたスリット状の磁気ギャップ６ａに配置することによって構成されている。
【００２５】
上記部分樹脂成型コア２は、矩形リング状の前記コア６の四隅に、矩形ブロック状の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）をモールして構成されており、コア６の一部にはスリット状の前記磁気ギャップ６ａが形成されている。
【００２６】
又、前記ケース３は、樹脂によって矩形ボックス状に一体成形されており、その内部には大小の矩形筒３Ａ，３Ｂが形成されている。そして、このケース３の内部の大きい方の前記矩形筒３Ａの周囲には、前記部分樹脂成型コア２を収納するための平面視矩形リング状の収納空間３ａが形成されている。又、ケース３の内部に形成された小さい方の前記矩形筒３Ｂの内部には、前記ホール素子５を収納するための収納空間３ｂが形成されている。ここで、部分樹脂成型コア２の４つの樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）とケース３とは同材質で構成されており、その材質には例えばＰＢＴ、ＰＰＳ、ＡＢＳ、ナイロン等の熱可塑性樹脂が使用される。
【００２７】
ところで、ケース３の底面の図４（ａ）に黒塗りした箇所（具体的にはケース３の底面の側壁に沿う基端部であって、部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）の下面が当接する箇所）ａ〜ｈには、図３（ａ）に示す溶着用突起３ｃが一体に突設されている。そして、ケース３の底面の前記溶着用突起３ｃの基端部には、矩形溝状の溶着バリ逃げ溝３ｄが溶着用突起３ｃに沿って形成されている。尚、溶着逃げ溝３ｄを部分樹脂成型コア２側に形成しても良い。
【００２８】
ここで、本実施の形態に係る電流検出装置１におけるコア６のケース３への固定要領を図３（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。
【００２９】
本実施の形態に係る電流検出装置１において、コア６のケース３への固定は、このコア６を含む部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を超音波溶着によってケース３に固定することによってなされる。即ち、図３（ａ）に示すように、部分樹脂成型コア２を図示矢印方向（下方）に移動させてケース３内の収納部３ａに収納する。すると、部分樹脂成型コア２の４つの樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）がケース３の底面に突設された溶着用突起３ｃに接触し、この状態で両者に超音波振動を加えると、樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）と溶着用突起３ｃが溶着され、部分樹脂成型コア２が図４（ａ）に黒塗りした箇所ａ〜ｈでケース３に固定される。この場合、本実施の形態では、互いに超音波溶着される部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）とケース３を同材質で構成したため、両者の超音波溶着による密着性が高められて両者がより強固に固定される。
【００３０】
以上のように、本実施の形態に係る電流検出装置１においては、コア６に樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を部分的にモールドして成る部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）をケース３に超音波溶着することによって、部分樹脂成型コア２に樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）と共に保持されたコア６が、超音波溶着される樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を介してケース３に簡単且つ確実に固定される。この場合、コア６の固定にポッティング剤を使用する必要がなく、超音波溶着は短時間（０．３〜０．７秒程度）で可能であるため、電流検出装置１の生産性が高められる。
【００３１】
又、コア６の固定にポッティング剤を使用しないため、高価な硬化設備が不要となり、設備費や素材費を削減して電流検出装置１の製造コストを下げることができる。そして、ケース３内にポッティング剤を充填するための空間を設ける必要がないため、電流検出装置１の小型コンパクト化を図ることができるという効果が得られる。
【００３２】
尚、本実施の形態では、部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）とケース３とを図４（ａ）に黒塗りした箇所ａ〜ｈで超音波溶着するようにしたが、部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）とケース３との熱収縮差のためにコア６の磁気ギャップ６ａの寸法が変動して電流検出性能に大きな影響を及ぼす場合には、磁気ギャップ６ａ部分を避けて図４（ｂ）に黒塗りした箇所ｃ，ｄ，ｇ，ｈのみを超音波溶着するようにしても良い。
【００３３】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図５（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。
【００３４】
図５（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態２に係る電流検出装置におけるコアのケースへの固定要領をその工程順に示す破断斜視図と縦断面図であり、本図においては図１〜図４において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００３５】
本実施の形態においては、図５（ａ）に示すように、部分樹脂成型コア２の各樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）の底面に三角リブ状の溶着用突起７ａを一体に突設している。
【００３６】
而して、コア６のケース３への固定は、前記実施の形態１と同様に、コア６を含む部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を超音波溶着によってケース３に固定することによってなされる。即ち、図５（ａ）に示すように、部分樹脂成型コア２を図示矢印方向（下方）に移動させてケース３内に収納する。すると、部分樹脂成型コア２の４つの樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）の下面に突設された溶着用突起７ａがケース３の底面に接触し、この状態で両者に超音波振動を加えると、樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）と溶着用突起７ａが溶着され、部分樹脂成型コア２がケース３に固定される。尚、本実施の形態においても、互いに超音波溶着される部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）とケース３を同材質で構成したため、両者の超音波溶着による密着性が高められて両者がより強固に固定される。
【００３７】
従って、本実施の形態においても、コア６に樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を部分的にモールドして成る部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）をケース３に超音波溶着することによって、部分樹脂成型コア２に樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）と共に保持されたコア６が、超音波溶着される樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を介してケース３に簡単且つ確実に固定されるため、前記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３８】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図６（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。
【００３９】
図６（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態３に係る電流検出装置におけるコアのケースへの固定要領をその工程順に示す破断斜視図と縦断面図であり、本図においても図１〜図４において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００４０】
本実施の形態においては、図６（ａ）に示すように、部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ｃ，７Ｄ）の外側面に円弧リブ状の溶着用突起７ｂを一体に突設するとともに、ケース３の側壁内面に段部３ｅを形成している。
【００４１】
而して、コア６のケース３への固定は、前記実施の形態１，２と同様に、コア６を含む部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を超音波溶着によってケース３に固定することによってなされる。即ち、図６（ａ）に示すように、部分樹脂成型コア２を図示矢印方向（下方）に移動させてケース３内に収納する。すると、部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ｃ，７Ｄ）の外側面に突設された溶着用突起７ｂがケース３の側壁内面に形成された段部３ｅに接触し、この状態で両者に超音波振動を加えると、樹脂部７（７Ｃ，７Ｄ）の溶着用突起７ｂが溶着され、部分樹脂成型コア３がケース３に固定される。尚、本実施の形態においても、互いに超音波溶着される部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）とケース３を同材質で構成したため、両者の超音波溶着による密着性が高められて両者がより強固に固定される。
【００４２】
従って、本実施の形態においても、コア６に樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を部分的にモールドして成る部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ｃ，７Ｄ）をケース３に超音波溶着することによって、部分樹脂成型コア２に樹脂部７）７Ａ〜７Ｄ）と共に保持されたコア６が、超音波溶着される樹脂部７（７Ｃ，７Ｄ）を介してケース３に簡単且つ確実に固定されるため、前記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４３】
＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４を図７及び図８に基づいて説明する。
【００４４】
図７は本発明の実施の形態４に係る電流検出装置の分解斜視図、図８は同電流検出装置の縦断面図であり、これらの図においても図１〜図４において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００４５】
本実施の形態に係る電流検出装置１においては、回路基板４がケース３に対して横方向から被着され、該回路基板４に実装されたホール素子５は、コア６の磁気ギャップ６ａに横方向から挿入されて配置される。又、ケース３の開口部は、溶着又はネジ、スナップフィット等によってケース３に固定される樹脂製のカバー８によって閉塞される。
【００４６】
而して、本実施の形態では、コア６のケース３への固定強度を高めるために、ケース３とカバー８の双方に前記実施の形態１と同様の不図示の溶着用突起を突設し、部分樹脂成型コア２をケース３内に収納するとともに、カバー８をケース３に被せて固定することによって、部分樹脂成型コア２の樹脂部（７Ａ〜７Ｄ）とケース３及びカバー８にそれぞれ突設された不図示の溶着用突起とが接触し、この状態で超音波振動を加えると、樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）と不図示の溶着用突起が溶着され、部分樹脂成型コア２がケース３とカバー８に固定される。
【００４７】
従って、本実施の形態においても、コア６に樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を部分的にモールドして成る部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）をケース３とカバー８の双方に超音波溶着することによって、部分樹脂成型コア２に樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）と共に保持されたコア６が、超音波溶着される樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）を介してケース３とカバー８に簡単且つ確実に固定されるため、前記実施の形態１と同様の効果が得られる。特に、本実施の形態では、コア６がケース３とカバー８の双方に強固に固定される。尚、本実施の形態においては、互いに超音波溶着される部分樹脂成型コア２の樹脂部７（７Ａ〜７Ｄ）とケース３及びカバー８を同材質で構成したため、こられの超音波溶着による密着性が高められてコア６がより強固に固定される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る電流検出装置は、太陽光発電の発電量監視用、車載バッテリの充放電監視用、モータの発電量監視用等の用途に供される。
【符号の説明】
【００４９】
１                電流検出装置
２                部分樹脂成型コア
３                ケース
３ｃ              溶着用突起
３ｄ              溶着バリ逃げ溝
４                回路基板
５                ホール素子（電磁変換素子）
６                コア
６ａ              コアの磁気ギャップ
７（７Ａ〜７Ｄ）  部分樹脂成型コアの樹脂部
７ａ，７ｂ        溶着用突起
８                カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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