特許 6671978 電流センサ及び電流検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6671978

(24)【登録日】2020年3月6日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】電流センサ及び電流検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/20 20060101AFI20200316BHJP

【ＦＩ】

   G01R15/20 B

   G01R15/20 D

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-11305(P2016-11305)

(22)【出願日】2016年1月25日

(65)【公開番号】特開2017-133842(P2017-133842A)

(43)【公開日】2017年8月3日

【審査請求日】2018年10月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108006

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 昌弘

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(74)【代理人】

【識別番号】100135183

【弁理士】

【氏名又は名称】大窪 克之

(72)【発明者】

【氏名】末永 健

(72)【発明者】

【氏名】田村 学

(72)【発明者】

【氏名】石松 健夫

(72)【発明者】

【氏名】松山 英一郎

【審査官】 島▲崎▼ 純一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１０８７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７５４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１４８４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０１２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４２６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１５６３９４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１及び第２の磁気センサを備え、被検出電流路に流れる電流を検出する電流センサであって、
前記被検出電流路に隣接する隣接電流路及び前記被検出電流路の各々は、Ｖ字形状部を形成する第１及び第２の傾斜部を有し、
前記Ｖ字形状部は、その劣角を二等分する仮想平面に対して対称であり、
前記第１及び第２の磁気センサは、前記Ｖ字形状部の前記劣角側に配置され、
前記第１の磁気センサは、前記仮想平面に直交する感度軸を有し、前記第２の磁気センサは、前記仮想平面に直交する感度軸を有し、前記第１及び第２の磁気センサは、前記隣接電流路の前記第１及び第２の傾斜部を含む各部において電流が流れる方向に直交する空間と重ならない場所に位置する、
電流センサ。

【請求項2】

前記仮想平面は、前記被検出電流路の前記Ｖ字形状部に加え、前記隣接電流路の前記Ｖ字形状部を二等分する請求項１の電流センサ。

【請求項3】

前記第１及び第２の磁気センサは、前記仮想平面に関して面対称に位置する請求項１又は２の電流センサ。

【請求項4】

前記第１及び第２の磁気センサは、前記被検出電流路の前記Ｖ字形状部の頂点近傍に位置する請求項１〜３いずれかの電流センサ。

【請求項5】

前記第１及び第２の磁気センサの各々が検出する磁界成分に基づいて、前記被検出電流路を流れる電流を示す信号を生成する信号生成部をさらに備える請求項１〜４いずれかの電流センサ。

【請求項6】

前記被検出電流路及び前記隣接電流路は、前記Ｖ字形状部の両側でそれぞれ直線状に延びる第１及び第２の直線部を有し、
前記第１及び第２の直線部は、前記仮想平面と直交する同一の直線上に位置する、
請求項１〜５いずれかの電流センサ。

【請求項7】

前記第１及び第２の磁気センサは、基板に実装されており、
前記被検出電流路は、前記第１及び第２の直線部が前記基板に接触している、
請求項６の電流センサ。

【請求項8】

前記第１及び第２の磁気センサは、集積回路化されている請求項１〜７いずれかの電流センサ。

【請求項9】

複数の電流路に流れる電流をそれぞれ検出する複数の電流センサを備える電流検出装置であって、
前記複数の電流センサの各々は、第１及び第２の磁気センサを備え、
前記複数の電流路の各々は、Ｖ字形状部を形成する第１及び第２の傾斜部を有し、
前記Ｖ字形状部は、その劣角を二等分する仮想平面に対して対称であり、
前記第１及び第２の磁気センサは、前記Ｖ字形状部の前記劣角側に配置され、
前記第１の磁気センサは、前記仮想平面に直交する感度軸を有し、
前記第２の磁気センサは、前記仮想平面に直交する感度軸を有し、
前記第１及び第２の磁気センサは、被検出電流路に隣接する隣接電流路の前記第１及び第２の傾斜部を含む各部において電流が流れる方向に直交する空間と重ならない場所に位置する、
電流検出装置。

【請求項10】

前記複数の電流路は、所定の方向に並べて配置されており、
前記複数の電流センサは、１つの基板上に前記所定の方向に並べて実装されている、
請求項９の電流検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電流センサ及び電流検出装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、相互に反対方向の磁界が作用する２つの磁気センサを用いることによって外来磁界の影響をキャンセルする差動式の電流センサが知られている。また、三相電流等の複数の電流路に流れる電流を検出する場合には、外来磁界に加えて、隣接する電流路の影響を考慮する必要が生じる。例えば、特許文献１は、２つの磁気センサ（２つのハーフブリッジ回路）を備える多相電流の検出装置を開示する。当該検出装置においては、電流路のＵ字型形状部の近傍において、相互に反対方向の磁界が作用するように２つの磁気センサが配置されている。また、Ｕ字型形状部の対称軸が、隣接する電流路のＵ字型形状部の対称軸と同一直線上とならないように電流路が配置されている。このように構成された当該装置は、隣接するＵ字型形状部が離間されており、また、他相の電流から付与される磁界の方向が磁気センサの感度方向に対して直角方向となる構成であるため、他相の電流により発生する磁界の影響を効果的に低減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２００８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した従来の装置では、他相の電流の影響を確実に低減するためには、他相の電流により発生する磁界の方向が磁気センサの感度方向に対して直角方向となるように、磁気センサの向き（感度方向）を厳密に設定する必要が生じる。すなわち、上述した従来の装置は、電流を検出する被検出電流路に対する位置決め精度に加えて、隣接する電流路に対する厳密な位置決め精度が要求される、という不利益が生じる。

【0005】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外来磁界及び隣接する電流路からの磁界の影響を低減する電流センサ及び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】

【0006】

本発明は、第１及び第２の磁気センサを備え、被検出電流路に流れる電流を検出する電流センサであって、前記被検出電流路に隣接する隣接電流路及び前記被検出電流路の各々は、Ｖ字形状部を形成する第１及び第２の傾斜部を有し、前記Ｖ字形状部は、その劣角を二等分する仮想平面に対して対称であり、前記第１及び第２の磁気センサは、前記Ｖ字形状部の前記劣角側に配置され、前記第１の磁気センサは、前記仮想平面に直交する感度軸を有し、前記第２の磁気センサは、前記仮想平面に直交する感度軸を有し、前記第１及び第２の磁気センサは、前記隣接電流路の前記第１及び第２の傾斜部を含む各部において電流が流れる方向に直交する空間と重ならない場所に位置する、電流センサである。

【0007】

この構成によれば、第１及び第２の磁気センサが、隣接電流路の電流が流れる方向に直交する空間と重ならない場所に位置するから、隣接電流路からの誘導磁界の影響を低減することができる。また、第１及び第２の磁気センサを備える構成であるから、外来磁界の影響を低減することができる。

【0008】

好適には本発明の電流センサは、前記仮想平面は、前記被検出電流路の前記Ｖ字形状部に加え、前記隣接電流路の前記Ｖ字形状部を二等分する。

【0009】

この構成によれば、被検出電流路のＶ字形状部と隣接電流路のＶ字形状部とをそろえて配置することができる。この結果、被検出電流路と隣接電流路とを近づけて配置しやすくなる。

【0010】

好適には本発明の電流センサは、前記第１及び第２の磁気センサは、前記仮想平面に関して面対称に位置する。

【0011】

この構成によれば、第１の磁気センサの位置における第１の傾斜部から発生した誘導磁界のベクトルと、第２の磁気センサの位置における第１の傾斜部から発生した誘導磁界のベクトルとが面対称となるので、測定精度を高めやすい。

【0012】

好適には本発明の電流センサは、前記第１及び第２の磁気センサは、前記被検出電流路の前記Ｖ字形状部の頂点近傍に位置する。

【0013】

この構成によれば、Ｖ字形状部の頂点近傍は、第１の傾斜部と第２の傾斜部との間の距離が短いから、第１の磁気センサと第２の磁気センサとを近づけて配置することができる。この結果、第１及び第２の磁気センサに対して外来磁界が同様に作用するから、外来磁界の影響をより一層低減することができる。

【0014】

好適には本発明の電流センサは、前記第１及び第２の磁気センサの各々が検出する磁界成分に基づいて、前記被検出電流路を流れる電流を示す信号を生成する信号生成部をさらに備える。

【0015】

この構成によれば、第１及び第２の磁気センサの検出結果に基づいて、被検出電流路を流れる電流を示す信号を生成するので、一様な外来磁場を相殺することができる。

【0016】

好適には本発明の電流センサは、前記被検出電流路及び前記隣接電流路は、前記Ｖ字形状部の両側でそれぞれ直線状に延びる第１及び第２の直線部を有し、前記第１及び第２の直線部は、前記仮想平面と直交する同一の直線上に位置する。

【0017】

この構成によれば、Ｖ字形状部の両側の直線部が同一の直線上に位置することとなるから、電流路の配置が容易となる。

【0018】

好適には本発明の電流センサは、前記第１及び第２の磁気センサは、基板に実装されており、前記被検出電流路は、前記第１及び第２の直線部が前記基板に接触している、

【0019】

この構成によれば、第１及び第２の磁気センサが実装される基板を、被検出電流路に容易に取り付けることができる。

【0020】

好適には本発明の電流センサは、前記第１及び第２の磁気センサは、集積回路化されている。

【0021】

この構成によれば、第１及び第２の磁気センサを１つの集積回路にまとめることができる。この結果、第１及び第２の磁気センサの相対的な位置と感度軸の向きを高精度に合わせることが容易となる。

【0022】

本発明は、複数の電流路に流れる電流をそれぞれ検出する複数の電流センサを備える電流検出装置であって、前記複数の電流センサの各々は、第１及び第２の磁気センサを備え、前記複数の電流路の各々は、Ｖ字形状部を形成する第１及び第２の傾斜部を有し、前記Ｖ字形状部は、その劣角を二等分する仮想平面に対して対称であり、前記第１及び第２の磁気センサは、前記Ｖ字形状部の前記劣角側に配置され、前記第１の磁気センサは、前記仮想平面に直交する感度軸を有し、前記第２の磁気センサは、前記仮想平面に直交する感度軸を有し、前記第１及び第２の磁気センサは、被検出電流路に隣接する隣接電流路の前記第１及び第２の傾斜部を含む各部において電流が流れる方向に直交する空間と重ならない場所に位置する電流検出装置である。

【0023】

この構成によれば、第１及び第２の磁気センサが、隣接電流路の電流が流れる方向に略直交する空間と重ならない場所に位置するから、隣接電流路からの誘導磁界の影響を低減することができる。また、第１及び第２の磁気センサを備える構成であるから、外来磁界の影響を低減することができる。

【0024】

好適には本発明の電流検出装置は、前記複数の電流路は、所定の方向に並べて配置されており、前記複数の電流センサは、１つの基板上に前記所定の方向に並べて実装されている。

【0025】

この構成によれば、複数の電流センサを１つの基板上に実装することができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、外来磁界及び隣接する電流路からの磁界の影響を低減する電流センサ及び電流検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施形態に係る電流検出装置の斜視図である。

【図2】図１の電流検出装置の正面図である。

【図3】図１の電流検出装置の側面図である。

【図4】図１の基板の正面図である。

【図5】図１の電流路の正面図である。

【図6】電流路のＶ字形状部の頂点近傍の拡大図である。

【図7】第１及び第２の磁気センサに作用する誘導磁界を示す図である。

【図8】電流センサの回路構成の一例を示す図である。

【図9】電流センサ（磁気センサ）が位置する領域を示す図である。

【図10】変形例の電流検出装置の一部の正面図である。

【図11】図１０の電流検出装置の一部の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施形態に係る電流検出装置について説明する。図１は、本実施形態の電流検出装置１の斜視図であり、図２は、図１の電流検出装置１を正面（Ｙ方向）から見た正面図であり、図３は、図１の電流検出装置１を右側（Ｘ方向の反対方向）から見た側面図である。なお、図１以降の各図における「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」は、互いに直交する３つの方向を示す。

【0029】

電流検出装置１は、図１−３に示すように、基板３０上に実装された３つの電流センサ１０（１０−１、１０−２、１０−３）を備え、これらの電流センサ１０の各々が、３つの電流路２０（２０−１、２０−２、２０−３）のうち対応する電流路２０に流れる電流を検出するように構成されている。電流路２０及び基板３０は、図示しない筐体に固定されている。

【0030】

図４は、３つの電流センサ１０が実装されている図１の基板３０を前方から見た正面図である。図４においては、電流路２０の図示を省略している。図４に示すように、電流センサ１０は、第１の磁気センサ１２及び第２の磁気センサ１４を備えるＩＣ（集積回路）として構成されている。３つの電流センサ１０は、基板３０の実装面上に実装されており、基板３０の長手方向に特定の間隔を空けて並べて配置されている。電流センサ１０は、２つの磁気センサ１２、１４が基板３０の短手方向に並ぶ向きとなるように、基板３０に実装されている。

【0031】

電流路２０は、図１−３に示すように、電流が流れる方向に直交する断面が長方形の板状の導体である。３つの電流路２０は、Ｚ方向に特定の間隔を空けて並べて配置されている。電流路２０は、３つの電流路２０が並ぶ方向（Ｚ方向）の厚みが、当該並ぶ方向及び電流が流れる方向に直交する方向（Ｙ方向）の幅と比べて狭い。

【0032】

図５は、３つの電流路２０を前方（Ｙ方向）から見た正面図である。図５においては、電流センサ１０及び基板３０の図示を省略している。図５に示すように、電流路２０は、Ｙ方向から見てＶ字の形状を有するＶ字形状部２１を有する。図５においては、Ｖ字形状部２１の頂点が上を向いている。
Ｖ字形状部２１は、相互に反対方向に傾斜する第１の傾斜部２２及び第２の傾斜部２４によって形成されている。Ｖ字形状部２１は、その劣角を二等分する仮想平面Ｐに対して略対称の形状を有する。Ｖ字形状部２１の頂点Ｔにおける劣角の角度は、略６０度である。すなわち、Ｖ字形状部２１は、正三角形の二辺に対応する形状を有する。

【0033】

図５に示すように、Ｖ字形状部２１の両側は、それぞれ第１の直線部２６及び第２の直線部２８が直線状に延びている。第１の直線部２６及び第２の直線部２８は、同一の直線上に位置している。当該直線は、Ｖ字形状部２１の劣角を二等分する仮想平面Ｐと略直交する。

【0034】

図５に示すように、３つの電流路２０のＶ字形状部２１は、電流が流れる方向（Ｘ方向）の位置が同じである。したがって、電流路２０のＶ字形状部２１の劣角を二等分する仮想平面Ｐは、３つの電流路２０間で共通である。すなわち、１つの電流路２０（例えば、電流路２０−１）のＶ字形状部２１の劣角を二等分する仮想平面Ｐは、他の電流路２０（例えば、電流路２０−２、２０−３）のＶ字型形状部２１の劣角も二等分する。

【0035】

このように構成された３つの電流路２０の後方（Ｙ方向）には、図３に示すように、特定の間隔を空けて基板３０が配置されている。基板３０は、３つの電流センサ１０が実装されている実装面が電流路２０側を向くように起立した状態で配置されている。

【0036】

基板３０は、その長手方向が３つの電流路２０が並ぶ方向と略一致するように配置されており、図２に示すように、基板３０に実装されている３つの電流センサ１０の各々は、対応する電流路２０のＶ字形状部２１の頂点近傍に位置する。電流センサ１０と電流路２０との間には、特定の間隔が設けられている。

【0037】

図６は、電流路２０のＶ字形状部２１の頂点Ｔの近傍部分を拡大して示す図である。図６に示すように、電流センサ１０の第１の磁気センサ１２は、Ｖ字形状部２１の劣角を二等分する仮想平面Ｐよりも第１の傾斜部２２側に位置し、第２の磁気センサ１４は、仮想平面Ｐよりも第２の傾斜部２４側に位置する。
さらに、前方（Ｙ方向）から見たときに、第１の磁気センサ１２は、仮想平面Ｐと第１の傾斜部２２との間に位置し、第２の磁気センサ１４は、仮想平面Ｐと第２の傾斜部２４との間に位置する。そして、磁気センサ１２、１４の位置は、仮想平面Ｐに関して面対称の関係にある。したがって、磁気センサ１２、１４は、電流路２０の第１の直線部２６及び第２の直線部２８が延びる方向と平行な同一の直線上に位置する。

【0038】

図６に示すように、第１の磁気センサ１２の感度軸Ｓ１、及び、第２の磁気センサ１４の感度軸Ｓ２は、Ｖ字形状部２１の劣角を二等分する仮想平面Ｐに略直交する。図６において、感度軸Ｓ１及びＳ２は、その感度方向を矢印で示している。第１の磁気センサ１２の感度軸Ｓ１は第１の傾斜部２２側を向く方向の感度方向を有し、第２の磁気センサ１４の感度軸Ｓ２は、感度軸Ｓ１とは反対に、第２の傾斜部２４側を向く方向の感度方向を有する。

【0039】

図７は、磁気センサ１２、１４が検出する磁界成分を説明するための図である。ここでは、第１の傾斜部２２側から第２の傾斜部２４側へと向かう方向の電流Ｉが、電流路２０を流れる場合を例として説明する。

【0040】

電流路２０に電流Ｉが流れると、電流路２０の各部において電流が流れる方向（電流路２０が延びる方向）に略直交する誘導磁界が生じる。第１の磁気センサ１２には、主に第１の傾斜部２２に流れる電流に基づいて、前方（Ｙ方向）から見て第１の傾斜部２２に略直交する方向（左上方向）の誘導磁界Ｂ１が作用する。
上述したように、第１の磁気センサ１２の感度軸Ｓ１は、仮想平面Ｐに略直交する感度方向を有する。したがって、第１の磁気センサ１２は、誘導磁界Ｂ１のうち、感度軸Ｓ１の感度方向に対応する方向（第１の方向）の水平方向成分Ｂ１ｈを検出する。尚、誘導磁界Ｂ１の垂直方向成分Ｂ１ｖは、第１の磁気センサ１２で検出されない。

【0041】

また、電流路２０に電流Ｉが流れると、第２の磁気センサ１４には、主に第２の傾斜部２４に流れる電流に基づいて、前方（Ｙ方向）から見て第２の傾斜部２４に略直交する方向（右上方向）の誘導磁界Ｂ２が作用する。上述したように、第２の磁気センサ１４の感度軸Ｓ２は、仮想平面Ｐに略直交する感度方向を有する。したがって、第２の磁気センサ１４は、誘導磁界Ｂ２のうち、感度軸Ｓ２の感度方向に対応する方向（第２の方向）の水平方向成分Ｂ２ｈを検出する。尚、誘導磁界Ｂ２の垂直方向成分Ｂ２ｖは、第２の磁気センサ１４で検出されない。

【0042】

図８は、電流センサ１０の回路構成の一例を示す図である。図８の例において、第１の磁気センサ１２は磁気抵抗素子ＭＲ１及びＭＲ２を含み、第２の磁気センサ１４は磁気抵抗素子ＭＲ３及びＭＲ４を含む。

【0043】

第１の磁気センサ１２が有する磁気抵抗素子ＭＲ１及びＭＲ２は、電源電圧ＶＤＤとグランドＧＮＤとの間において直列に接続される。磁気抵抗素子ＭＲ１は電源電圧ＶＤＤに接続され、磁気抵抗素子ＭＲ２はグランドＧＮＤに接続される。磁気抵抗素子ＭＲ１は、第１の磁気センサ１２に作用する磁界成分Ｂ１ｈが大きくなると抵抗値が減少し、磁界成分Ｂ１ｈが小さくなると抵抗値が増大する。
磁気抵抗素子ＭＲ２は、磁界成分Ｂ１ｈが大きくなると抵抗値が増大し、磁界成分Ｂ１ｈが小さくなると抵抗値が減少する。そのため、磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２との接続点に生じる電圧Ｖ１は、磁界成分Ｂ１ｈが大きくなると上昇し、磁界成分Ｂ１ｈが小さくなると低下する。

【0044】

第２の磁気センサ１４が有する磁気抵抗素子ＭＲ３及びＭＲ４は、電源電圧ＶＤＤとグランドＧＮＤとの間において直列に接続される。磁気抵抗素子ＭＲ３は電源電圧ＶＤＤに接続され、磁気抵抗素子ＭＲ４はグランドＧＮＤに接続される。磁気抵抗素子ＭＲ３は、第２の磁気センサ１４に作用する磁界成分Ｂ２ｈが大きくなると抵抗値が増大し、磁界成分Ｂ２ｈが小さくなると抵抗値が減少する。
磁気抵抗素子ＭＲ４は、磁界成分Ｂ２ｈが大きくなると抵抗値が減少し、磁界成分Ｂ２ｈが小さくなると抵抗値が増大する。そのため、磁気抵抗素子ＭＲ３と磁気抵抗素子ＭＲ４との接続点に生じる電圧Ｖ２は、磁界成分Ｂ２ｈが大きくなると低下し、磁界成分Ｂ２ｈが小さくなると上昇する。

【0045】

電流路２０に流れる電流Ｉが大きくなると、第１の磁気センサ１２に作用する磁界成分Ｂ１ｈが大きくなるとともに、第２の磁気センサ１４に作用する磁界成分Ｂ２ｈが大きくなり、第１の磁気センサ１２の電圧Ｖ１が上昇するとともに、第２の磁気センサ１４の電圧Ｖ２が低下する。これにより、電圧差（Ｖ１−Ｖ２）が大きくなる。逆に、電流Ｉが小さくなると、電圧差（Ｖ１−Ｖ２）が小さくなる。

【0046】

電流センサ１０は、第１の磁気センサ１２において検出される磁界成分と第２の磁気センサ１４において検出される磁界成分との差に応じた信号ＤＡＴを生成する信号生成部１６を有する。図８の例において、信号生成部１６は、第１の磁気センサ１２の出力電圧Ｖ１と第２の磁気センサ１４の出力電圧Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）を増幅するアンプ回路１７と、アンプ回路１７の出力信号に基づいて、電流Ｉによる誘導磁界に比例した信号ＤＡＴを生成する処理部１８を有する。
処理部１８は、例えば、アンプ回路１７の出力信号を所定データ長のデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、このデジタル信号に所定の信号処理を施して信号ＤＡＴを生成するコンピュータ等の信号処理回路を含んで構成される。信号ＤＡＴは、電流Ｉの測定結果を示す。

【0047】

図９は、電流センサ１０が位置する領域を示す図であり、図２の電流検出装置１の正面図に、電流路２０−１及び２０−３の各部において電流が流れる方向（電流路２０が延びる方向）に略直交する直線状の破線を付加している。当該破線は、被検出電流路としての電流路２０−２に隣接する電流路２０−１、２０−３の各部において電流が流れる方向に略直交する空間に対応する。図９は、Ｙ方向から見た図の為、破線部が平面状に図示されているが、電流路２０−１及び２０−３は、幅（奥行き）があるため、破線部も電流路２０−１及び２０−３の幅と等しい奥行きのある空間である。
図９に示すように、被検出電流路２０−２に流れる電流を検出する電流センサ１０−２は、隣接する電流路２０−１、２０−３の各部において電流が流れる方向に略直交する破線で示される空間と重ならない場所に位置している。図示は省略するが、電流路２０−１に流れる電流を検出する電流センサ１０−１、及び、電流路２０−３に流れる電流を検出する電流センサ１０−３もまた、隣接する電流路２０の各部において電流が流れる方向に略直交する空間と重ならない場所に位置している。

【0048】

電流路２０のＶ字形状部２１の劣角を二等分する仮想平面Ｐを、３つの電流路２０間で共通となるように各電流路２０を配置している。この結果、電流センサ１０−２を、隣接する電流路２０−１、２０−３の各部において電流が流れる方向に略直交する空間と重ならない場所に配置することが容易となる。

【0049】

次に、このように構成された電流検出装置１の作用について説明する。３つの電流路２０の各々に電流が流れると、上述したように、Ｖ字形状部２１の頂点Ｔの近傍に位置する第１の磁気センサ１２及び第２の磁気センサ１４に相互に誘導磁界の反対方向の成分が作用する。電流センサ１０は、第１の磁気センサ１２及び第２の磁気センサ１４によって検出された磁界成分に基づいて電流の測定結果を示す信号を生成する。このように、電流センサ１０は、相互に反対方向の磁界成分を検出する２つの磁気センサ１２、１４を備える差動式の電流センサの構成を有するから、外来磁界の影響が低減される。

【0050】

また、電流センサ１０は、集積回路で構成され、対応する電流路２０のＶ字形状部２１の頂点Ｔの近傍に位置する。この結果、２つの磁気センサ１２、１４は近い距離で、相対的な位置と感度軸の方向を正確に合わせることができる。したがって、外来磁界が磁気センサ１２、１４に対して同様に作用するから、外来磁界の影響はより一層低減される。

【0051】

また、３つの電流路２０の各々に電流が流れると、被検出電流路２０を流れる電流によって生じる誘導磁界に加えて、被検出電流路２０に隣接する隣接電流路２０を流れる電流によっても誘導磁界が生じる。隣接電流路２０からの誘導磁界は、隣接電流路２０の各部において電流が流れる方向に直交する仮想平面に対応している。
上述したように、電流検出装置１の電流センサ１０（磁気センサ１２、１４）は、隣接する電流路２０の各部において電流が流れる方向に略直交する空間と重ならない場所に位置している。したがって、電流センサ１０は、隣接する電流路２０を流れる電流によって生じる誘導磁界の影響を受けにくい場所に位置していると言うことができる。すなわち、電流検出装置１が備える３つの電流センサ１０の各々は、隣接する電流路２０からの磁界の影響を受けにくい。

【0052】

このように本実施形態の電流検出装置１においては、隣接する電流路２０からの磁界の影響が低減される。また、電流センサ１０は、隣接する電流路２０の各部において電流が流れる方向に略直交する空間と重ならないに位置すれば良いから、隣接する電流路２０に対する厳密な位置決め精度は要求されない。

【0053】

本発明は上述した実施形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲又はその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。

【0054】

例えば、電流センサ１０を実装する基板３０の配置は、上述した実施形態に限定されず、様々な変更が可能である。

【0055】

図１０は、変形例の電流検出装置の一部を正面（Ｙ方向）から見た正面図であり、図１１は、図１０の電流検出装置の一部を右側（Ｘ方向の反対方向）から見た側面図である。変形例の電流検出装置は、図１０及び図１１に示すように、１つの基板１３０に上述した実施形態と同様の１つの電流センサ１０が実装されており、当該基板１３０の実装面上に上述した実施形態と同様の電流路２０が配置されている。より詳細には、電流路２０の第１の直線部２６及び第２の直線部２８の下面（Ｚ方向の反対方向の面）と基板１３０の実装面とが接触している。電流センサ１０は、起立した状態となるように、ピン１４０を介して基板１３０に実装されている。

【0056】

また、電流センサ１０が備える磁気センサ１２、１４の感度軸Ｓ１、Ｓ２の感度方向は、上述した実施形態に限定されない。例えば、感度軸Ｓ１及びＳ２が、同じ方向の感度方向を有するように構成することもできる。

【0057】

また、電流路２０のＶ字形状部２１の形状は、上述した実施形態に限定されず、様々な変更が可能である。例えば、Ｖ字形状部２１の劣角の角度を、６０度よりも大きい又は小さい角度とすることもできる。Ｖ字形状部２１の高さ（第１及び第２の直線部２６、２８が位置する直線と頂点Ｔとの距離）を同一とする場合には、Ｖ字形状部２１の劣角の角度を小さくするほど、隣接する電流路２０の各部において電流が流れる方向に略直交する空間と重ならない場所を確保しやすくなる。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、例えば、電気自動車のモータ駆動用の電流の大きさを検出する装置に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0059】

１…電流検出装置
１０（１０−１、１０−２、１０−３）…電流センサ
１２…第１の磁気センサ
１４…第２の磁気センサ
Ｓ１、Ｓ２…感度軸
２０（２０−１、２０−２、２０−３）…電流路
２１…Ｖ字形状部
Ｐ…Ｖ字形状部の劣角を二等分する仮想平面
Ｔ…Ｖ字形状部の頂点
２２…第１の傾斜部
２４…第２の傾斜部
２６…第１の直線部
２８…第２の直線部
３０、１３０…基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】