特開 2022-112782 電流センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022112782

(43)【公開日】2022-08-03

(54)【発明の名称】電流センサ

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/20 20060101AFI20220727BHJP

【ＦＩ】

G01R15/20 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021008728

(22)【出願日】2021-01-22

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】瀬尾 達也

(72)【発明者】

【氏名】原 宇史

【テーマコード（参考）】

2G025

【Ｆターム（参考）】

2G025AA05

2G025AB02

2G025AC01

(57)【要約】

【課題】安価で小型化が可能な電流センサを提供する。
【解決手段】帯状の導体１０に流れる電流の大きさを、当該電流により発生する磁界の磁束密度を磁気検出素子で検出することにより測定する電流センサ１において、導体１０は、複数の折り返し部１１と、複数の折り返し部１１のうち最も外側にある２つの折り返し部１１の外側の端部から夫々延出する２つの延出部１３と、２つの延出部１３の間で折り返し部１１の端部と繋がっている中間部１２と、を含む測定部を有し、測定部における中間部１２と２つの延出部１３とは、導体１０の厚さ方向に沿って見たときに少なくとも一部が重複しており、磁気検出素子は、測定部に少なくとも２つ配置されており、導体１０の幅方向に沿って見たときに、少なくとも、２つの延出部１３の夫々と延出部１３に隣り合う中間部１２との間に配置されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状の導体に流れる電流の大きさを、当該電流により発生する磁界の磁束密度を磁気検出素子で検出することにより測定する電流センサであって、
前記導体は、複数の折り返し部と、複数の前記折り返し部のうち最も外側にある２つの前記折り返し部の外側の端部から夫々延出する２つの延出部と、２つの前記延出部の間で前記折り返し部の端部と繋がっている中間部と、を含む測定部を有し、
前記測定部における前記中間部と２つの前記延出部とは、前記導体の長手方向に垂直な方向である厚さ方向に沿って見たときに少なくとも一部が重複しており、
前記磁気検出素子は、前記測定部に少なくとも２つ配置されており、前記導体の前記長手方向と前記厚さ方向に垂直な方向である幅方向に沿って見たときに、少なくとも、２つの前記延出部の夫々と前記延出部に隣り合う前記中間部との間に配置されている電流センサ。

【請求項2】

前記磁気検出素子の夫々は、前記導体に対して何れも同じ方向を向く検出面を有し、当該検出面に入力される前記磁界の前記検出面に直交する直交成分の前記磁束密度を検出し、
少なくとも２つの前記磁気検出素子の夫々の前記直交成分の前記磁束密度の差分に基づいて前記電流を測定する請求項１に記載の電流センサ。

【請求項3】

前記幅方向に沿って見たときに隣り合う少なくとも２つの前記磁気検出素子は、１つのパッケージに収容された磁電変換ユニットを構成しており、
前記測定部の前記中間部は、前記導体の前記長手方向と前記厚さ方向とに沿う側面から凹状に切り欠かれた第１切欠きを有し、
前記磁電変換ユニットの少なくとも一部は、前記第１切欠きに嵌まり込んで配置されている請求項１又は２に記載の電流センサ。

【請求項4】

前記測定部の前記延出部は、前記厚さ方向に沿って見たときに前記中間部と重複する位置で、前記第１切欠きが形成された前記導体の前記側面と反対側の側面から凹状に切り欠かれた第２切欠きを有する請求項３に記載の電流センサ。

【請求項5】

前記磁電変換ユニットに収容された全ての前記磁気検出素子の検出面は、前記第１切欠きが形成された前記導体の前記側面よりも切り欠かれた側に位置している請求項３又は４に記載の電流センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電流センサに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、導体を流れる電流を測定する際に、導体を流れる電流に応じて当該導体の周囲に生じる磁界の磁束密度を磁気検出素子で検出し、その検出された磁束密度に基づいて導体に印加された電流を演算して求める技術が利用されてきた。このような技術を利用した電流センサとして、例えば下記に出典を示す特許文献１，２に記載のものがある。

【0003】

特許文献１には、導体に流れる電流を測定する電流センサが開示されている。この電流センサは、磁性体であるＵ字状の集磁コア（特許文献１では「コア」）と、集磁コアのスリットに挿通される導体と、集磁コアのスリット内に配設され、磁界を検出する検出素子とを備えて構成される。

【0004】

特許文献２には、導体を流れる電流による磁界をホールセンサにより検知して電流を測定する、集磁コアを必要としないホールセンサ装置が開示されている。このホールセンサ装置において、導体はホールセンサを取り囲むようにＵ字形に曲げられており、Ｕ字形の導体の３つの導体区分で発生する磁界を重畳して電流を測定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１８５９３５号公報

【特許文献2】特表２００２－５１６３９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の技術は、導体を取り囲むように磁性体からなる集磁コアが配置されているため、電流センサのサイズが大きくなり、電流センサを小型化することが困難である。また、集磁コアの磁気飽和を防ぐため、導体を流れる最大電流に応じて集磁コアの大きさを変えて都度設計する必要があり、製品コストが増大するおそれがある。

【0007】

特許文献２に記載の技術は、集磁コアを設けずに構成されているため、電流を測定するために必要な大きさの磁束密度を検出するためには、ホールセンサを導体に近づける必要があるが、技術的に限界があり困難である。そこでホールセンサよりも感度の高い磁気抵抗センサをホールセンサの代わりに用いることも考えられるが、磁気抵抗センサは磁気飽和領域が存在するので、検出できる磁束密度が限定される。そのため、広範囲に亘る磁束密度を検出して電流を測定することは難しい。また、磁気抵抗センサはホールセンサに比べて高価であり、製品コストが増大する。

【0008】

そのため、安価で小型化が可能な電流センサが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る電流センサの特徴構成は、帯状の導体に流れる電流の大きさを、当該電流により発生する磁界の磁束密度を磁気検出素子で検出することにより測定する電流センサであって、前記導体は、複数の折り返し部と、複数の前記折り返し部のうち最も外側にある２つの前記折り返し部の外側の端部から夫々延出する２つの延出部と、２つの前記延出部の間で前記折り返し部の端部と繋がっている中間部と、を含む測定部を有し、前記測定部における前記中間部と２つの前記延出部とは、前記導体の長手方向に垂直な方向である厚さ方向に沿って見たときに少なくとも一部が重複しており、前記磁気検出素子は、前記測定部に少なくとも２つ配置されており、前記導体の前記長手方向と前記厚さ方向に垂直な方向である幅方向に沿って見たときに、少なくとも、２つの前記延出部の夫々と前記延出部に隣り合う前記中間部との間に配置されている点にある。

【0010】

このような特徴構成であれば、集磁コア及びシールドコアを不要とし、導体と磁気検出素子のみで電流センサを構成できるので、導体を流れる電流を検出する電流センサを安価に構成することができると共に小型化が可能となる。また、磁気検出素子が測定部における延出部と延出部に隣接した中間部との間に配置されているので、磁気検出素子で検出する対象である、導体を流れる電流により発生する磁界の磁束密度の大きさを増大させて検出することができると共に、磁気検出素子への外乱磁界の影響を抑制することができる。これにより、導体を流れる電流を精度よく測定することができる。これは、磁気検出素子の感度が向上したのと同じ効果である。

【0011】

本構成に係る電流センサにおいて、前記磁気検出素子の夫々は、前記導体に対して何れも同じ方向を向く検出面を有し、当該検出面に入力される前記磁界の前記検出面に直交する直交成分の前記磁束密度を検出し、少なくとも２つの前記磁気検出素子の夫々の前記直交成分の前記磁束密度の差分に基づいて前記電流を測定すると好適である。

【0012】

このような構成であれば、磁気検出素子で検出する対象である、導体を流れる電流により発生する磁界の磁束密度の大きさを更に増大させることが可能となると共に、外乱磁界の影響を更に抑制することができる。これにより、導体を流れる電流の測定精度を更に高めることができる。

【0013】

本構成に係る電流センサにおいて、前記幅方向に沿って見たときに隣り合う少なくとも２つの前記磁気検出素子は、１つのパッケージに収容された磁電変換ユニットを構成しており、前記測定部の前記中間部は、前記導体の前記長手方向と前記厚さ方向とに沿う側面から凹状に切り欠かれた第１切欠きを有し、前記磁電変換ユニットの少なくとも一部は、前記第１切欠きに嵌まり込んで配置されていると好適である。

【0014】

このような構成であれば、磁電変換ユニットを配置することにより複数の磁気検出素子を一度に配置することができる。また、磁電変換ユニットの製造時に複数の磁気検出素子の夫々の位置精度を確保した上で磁電変換ユニットを製造して第１切欠きに配置することにより、個別に位置精度を確保して複数の磁気検出素子を配置する場合よりも、短時間に複数の磁気検出素子を精度よく配置することができる。これらにより、電流センサの製造時の工数を削減して安価に製造することができる。

【0015】

本構成に係る電流センサにおいて、前記測定部の前記延出部は、前記厚さ方向に沿って見たときに前記中間部と重複する位置で、前記第１切欠きが形成された前記導体の前記側面と反対側の側面から凹状に切り欠かれた第２切欠きを有すると好適である。

【0016】

このような構成であれば、延出部の周囲に発生する磁界の強い箇所を磁気検出素子の方に近づけることができるので、磁気検出素子で検出される、導体を流れる電流により発生する磁界の磁束密度の大きさを更に増大させることができ、更に精度よく導体の電流を測定することができる。

【0017】

本構成に係る電流センサにおいて、前記磁電変換ユニットに収容された全ての前記磁気検出素子の検出面は、前記第１切欠きが形成された前記導体の前記側面よりも切り欠かれた側に位置していると好適である。

【0018】

このような構成であれば、第１切欠きが形成された導体の側面よりも切り欠かれた側（導体の側面よりも内側）に検出面が位置するので、磁気検出素子への外乱磁界の影響を抑制することができ、導体を流れる電流を精度よく測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１実施形態に係る電流センサを３つ並設した状態を示す分解斜視図である。

【図2】電流センサを３つ並設した状態を示す分解斜視図である。

【図3】電流センサを３つ並設した状態を示す斜視図である。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。

【図5】磁電変換ユニットのブロック図である。

【図6】３つの電流センサの配置を変更した状態を示す斜視図である。

【図7】他の実施形態に係る電流センサを３つ並設した状態を示す斜視図である。

【図8】図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ矢視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明に係る電流センサの実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。本発明に係る電流センサは、集磁コアを用いることなくコンパクトに構成される。なお、以下に記載される実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。

【0021】

〔第１実施形態〕
導体に電流が流れる場合には、当該電流の大きさに応じて導体を軸心として磁界が発生する（アンペールの右ネジの法則）。本実施形態に係る電流センサ１は、このような磁界における磁束の磁束密度を検出し、検出された磁束密度に基づいて導体に流れる電流（電流値）を測定する。電流センサ１は、図１～図３に示すように、導体１０と、磁電変換ユニット２０とを備えて構成される。磁電変換ユニット２０には、２つの磁気検出素子２１が設けられている（図４を参照）。

【0022】

本実施形態では、帯状の導体１０が、三相モータに接続される３本のバスバーであるとして説明する。より具体的には、導体１０は、三相モータの３つの端子の夫々と当該三相モータを流れる電流を制御するインバータの３つの端子の夫々とを電気的に接続する。このため、以下では導体１０を３本の導体１０の夫々として説明し、３つの導体１０の夫々を区別する場合には、導体１０Ａ、導体１０Ｂ、導体１０Ｃとして説明する。本実施形態においては、３つの電流センサ１，１，１、すなわち、導体１０Ａの電流を測定する電流センサ１と、導体１０Ｂの電流を測定する電流センサ１と、導体１０Ｃの電流を測定する電流センサ１と、が並設されている。３つの電流センサ１，１，１は同じ構造であるため、３つの電流センサ１，１，１について共通する事は、１つの電流センサ１についてのみ説明する。

【0023】

電流センサ１の導体１０は、図１～図３に示すように、折り返し部１１と中間部１２と延出部１３と、を有する。本実施形態では、電流センサ１は、折り返し部１１を２つ有する。また、延出部１３は、２つであり、２つの折り返し部１１の外側の端部１１Ｂから夫々延出している。中間部１２は１つであり、２つの折り返し部１１の内側の端部１１Ａ同士を繋いでいる。すなわち、導体１０の折り返し部１１、中間部１２、延出部１３は、導体１０を直線状に伸ばしたときに、その長手方向（延出方向）に沿って、延出部１３、折り返し部１１、中間部１２、折り返し部１１、延出部１３の順に形成されている。なお、図１、図２において、内側の端部１１Ａと外側の端部１１Ｂを、夫々破線で示している。

【0024】

導体１０の「長手方向」とは、帯状の導体１０の延出する方向であり、図１～図３におけるＸ方向である。また、導体１０の「厚さ方向」を、導体１０の長手方向に垂直な方向であって、且つ、導体１０Ａ、導体１０Ｂ、導体１０Ｃが隣接する方向として定義する。すなわち、導体１０の厚さ方向とは、図１～図３におけるＹ方向である。更に、導体１０の「幅方向」を、導体１０の長手方向及び厚さ方向の両方に垂直な方向として定義する。すなわち、導体１０の幅方向とは、図１～図３におけるＺ方向である。

【0025】

本実施形態では、導体１０について、Ｘ方向を導体１０の「長手」若しくは「長さ」、Ｙ方向を導体１０の「厚さ」若しくは「厚み」、Ｚ方向を導体１０の「幅」として定義する。また、導体１０のＸ方向とＺ方向とに平行な平面を導体１０の板面１０Ｄと、Ｘ方向とＹ方向とに平行な平面を導体１０の側面１０Ｅと、夫々定義する。

【0026】

図１、図２に示すように、本実施形態では、導体１０のうち、折り返し部１１、中間部１２、及び、延出部１３のうちＹ方向視（厚さ方向に沿って見る）で折り返し部１１及び中間部１２と重複する部分、を測定部１４と定義する。測定部１４は、Ｚ方向視（幅方向に沿って見る）においてＳ字状（図２参照）に形成されている。本実施形態では、３つ電流センサ１，１，１における導体１０Ａ、導体１０Ｂ、導体１０Ｃの夫々の測定部１４，１４，１４がＹ方向視で重複するように配置されている。

【0027】

測定部１４の中間部１２には、導体１０の一方の側面１０Ｅから幅方向に矩形状に切り欠かれた凹状の第１切欠き１５が形成されている。また、測定部１４の２つの延出部１３の夫々には、導体１０の他方（反対側）の側面１０Ｅから幅方向に矩形状に切り欠かれた凹状の第２切欠き１６，１６が形成されている。第１切欠き１５と第２切欠き１６の側面１０ＥからＺ方向に沿う切欠き深さ及びＸ方向に沿う切欠き長さは同じである。なお、導体１０に第１切欠き１５と第２切欠き１６とを設けることにより、当該箇所において導体１０における電流が流れる方向（Ｘ方向）に垂直な断面積が小さくなって発熱しやすくなる。そのため、第１切欠き１５と第２切欠き１６の切欠き量は、発熱による導体１０の温度上昇の影響を考慮して決めることが好ましい。

【0028】

第１切欠き１５には、後述する磁電変換ユニット２０が嵌まり込んでいる（図３、図４参照）。本実施形態においては、導体１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに夫々対応した３個の磁電変換ユニット２０，２０，２０が、１枚の基板３０に表面実装されている。なお、図面においては、磁電変換ユニット２０，２０，２０の端子の記載を省略している。

【0029】

本実施形態では、図４に示すように、夫々の磁電変換ユニット２０には、複数（本実施形態では２つ）の磁気検出素子２１，２１が内蔵されている。磁気検出素子２１とは、磁束の磁束密度を検出する機能を有するデバイスであって、例えばホール素子が相当する。本実施形態では、磁電変換ユニット２０は図４に示されるような、複数の端子（不図示）を有する樹脂パッケージ（パッケージの一例）２３内に２つの磁気検出素子２１，２１を内包して構成される。磁気検出素子２１として、ホール素子の代わりに磁気抵抗素子を用いてもよい。

【0030】

磁電変換ユニット２０を用いることにより２つの磁気検出素子２１，２１を一度に配置することができる。また、磁電変換ユニット２０の製造時に２つの磁気検出素子２１，２１の夫々の位置精度を確保した上で磁電変換ユニット２０を製造して第１切欠き１５に配置することにより、個別に位置精度を確保して２つの磁気検出素子２１，２１を配置する場合よりも、短時間に２つの磁気検出素子２１，２１を精度よく配置することができる。これらにより、電流センサ１の製造時の工数を削減して安価に製造することができる。

【0031】

２つの磁気検出素子２１，２１の夫々は、上述した検出対象である磁束密度に応じた磁束が入力される検出面２２，２２を有する。２つの磁気検出素子２１，２１は、夫々の検出面２２，２２が互いに同じ方向を向くように配置される。なお、本実施形態における検出面２２は、空間上の面を示すものではなく、単に磁束密度を検出する機能部、すなわち検出部分を示すものである。したがって、検出面２２は、検出部分と読み替えてもよい。

【0032】

ここで、導体１０に電流が流れる場合には、当該電流の大きさに応じて導体１０の周囲に磁界が発生する。磁気検出素子２１は、このような磁界における磁束の磁束密度を検出する。磁電変換ユニット２０は、図３、図４に示すように、検出面２２が中間部１２の第１切欠き１５の底面１５Ａに対向するように設けられる。また、２つの磁気検出素子２１，２１は、Ｘ方向視（長手方向に沿って見る）で、中間部１２を挟んで両側に対称になるように設けられる。すなわち、夫々の磁気検出素子２１は、測定部１４の延出部１３と中間部１２との間に配置されている。また、夫々の磁気検出素子２１は、Ｚ方向視で導体１０（中間部１２）と重複しないように配置されている。この状態で、導体１０に図３において矢印で示される向きの電流が流れると、磁電変換ユニット２０に対向する中間部１２及び延出部１３の夫々には、図４において一点鎖線で示すような向きの磁束が生じる。中間部１２と２つの延出部１３とでは電流の向きが逆になっているので、２つの磁気検出素子２１の夫々の検出面２２に入力される、中間部１２の周囲に発生する磁束と延出部１３の周囲に発生する磁束の向きとは同じになる。したがって、２つの磁気検出素子２１，２１の夫々の検出面２２には、中間部１２の周囲の磁束と、延出部１３の周囲の磁束とが合算された磁束が入力される。換言すると、中間部１２の周囲の磁束は、延出部１３の周囲の磁束により強められる。

【0033】

２つの磁気検出素子２１，２１のうちの一方（図４において左側）の磁気検出素子２１の検出面２２には、磁気検出素子２１から基板３０に向かう方向（図４において下から上方向）の磁束が入力される。２つの磁気検出素子２１，２１のうちの他方（図４において右側）の磁気検出素子２１の検出面２２には、基板３０から磁気検出素子２１に向かう方向（図４において上から下方向）の磁束が入力される。

【0034】

２つの磁気検出素子２１，２１の夫々は、検出面２２に入力される磁束のうち、検出面２２に直交する直交成分の磁束密度を検出する。すなわち、２つの磁気検出素子２１，２１は、図４におけるＺ方向に沿う方向の磁束成分の磁束密度を検出する。本実施形態においては、磁気検出素子２１の検出面２２が側面１０Ｅよりも第１切欠き１５の切り欠かれた側（導体１０の側面１０Ｅよりも内側）に位置するように、磁気検出素子２１（磁電変換ユニット２０）が配置されている。

【0035】

第１切欠き１５及び第２切欠き１６を設けることにより、中間部１２及び延出部１３の周囲の夫々の回転磁界の中心が導体１０の断面中心からずれると共に、回転磁界の方向が導体１０の断面に対する対称形状ではなくなる。具体的には、図４において、電流の流れる方向を示す記号が中間部１２と延出部１３の夫々の回転磁界の中心を表し、一点鎖線が回転磁界の方向を表す。この結果、第１切欠き１５の底面１５Ａ（延出部１３の側面１０Ｅよりも内側）の近傍における磁束の垂直成分が、延出部１３の側面１０Ｅよりも外側における磁束の垂直成分よりも大きくなる。したがって、延出部１３の側面１０Ｅよりも内側に磁気検出素子２１の検出面２２を配置することにより、検出面２２により多くの磁束の垂直成分が入力されるようになる。これにより、基板３０の取付位置ずれや磁気検出素子２１の実装位置ずれに起因して導体１０に対する検出面２２の位置がずれたとしても、検出面２２で検出される磁束密度のばらつきが小さくなり、磁気検出素子２１の検出感度のロバスト性が向上する。

【0036】

上述したように、２つの磁気検出素子２１，２１の夫々の検出面２２に入力される磁束の直交成分の向きは互いに逆方向である。そして、磁電変換ユニット２０は、２つの検出面２２，２２に入力される磁束の直交成分の磁束密度の差分に応じた信号を出力するように構成されている。具体的には、磁電変換ユニット２０においては、図５に示されるように、２つの磁気検出素子２１，２１が配線されている。すなわち、２つの磁気検出素子２１，２１の検出結果の夫々は、増幅器ＡＭＰ１の反転端子と非反転端子とに入力され、差動磁束が検出される。更に、この差動磁束は後段の増幅器ＡＭＰ２により増幅され、磁電変換ユニット２０の信号として出力される。これにより、磁電変換ユニット２０が中間部１２に流れる電流に起因して生じる磁束の磁束密度を増大させて検出することが可能となる。

【0037】

一方、２つの磁気検出素子２１，２１の夫々の検出面２２に入力される外乱磁界（例えば、導体１０Ｂに配置された磁電変換ユニット２０の２つの磁気検出素子２１，２１の夫々の検出面２２，２２に入力される導体１０Ａで発生した磁界）の磁束の直交成分の向きは何れも同方向である。そのため、これらの外乱磁界の磁束の直交成分は、増幅器ＡＭＰ１に入力されると相殺されるので、外乱磁界は抑制されて出力される。このように、電流センサ１の構成であれば、磁気検出素子２１で検出されるべき導体１０の周囲の磁界の磁束密度は増大され、外乱磁界の磁束密度は相殺されて抑制されるので、磁気検出素子２１の感度が向上したのと同じ効果が得られる。

【0038】

このように、本実施形態の電流センサ１は、集磁コアを不要とし、導体１０と磁電変換ユニット２０（磁気検出素子２１）のみで構成されているので、電流センサ１を安価に構成することができると共に小型化が可能となる。

【0039】

電流センサ１においては、Ｓ字形状に形成された２つの折り返し部１１、中間部１２、２つの延出部１３からなる測定部１４を有しており、磁気検出素子２１が測定部１４における延出部１３と延出部１３に隣接した中間部１２との間に配置されているので、導体１０の中間部１２を流れる電流により発生する磁束を、延出部１３を流れる電流により発生する磁束により増大させて検出することができると共に、磁気検出素子２１への外乱磁界の影響を抑制することができる。これにより、導体１０を流れる電流を精度よく測定することができる。

【0040】

更に、磁電変換ユニット２０が、磁気検出素子２１，２１の２つの検出面２２，２２に入力される磁束の直交成分の磁束密度の差分に応じた信号を出力するように構成されているので、磁気検出素子２１，２１で検出する対象である、導体１０を流れる電流により発生する磁界の磁束密度の大きさを更に増大させることが可能となると共に、磁気検出素子２１，２１への外乱磁界の影響を更に抑制することができる。これにより、導体１０を流れる電流を更に精度よく測定することができる。また、磁気検出素子２１の検出面２２が導体１０の一方の側面１０Ｅよりも第１切欠き１５の切り欠かれた側（導体１０の側面１０Ｅよりも内側）に位置するように磁電変換ユニット２０を配置することにより、磁気検出素子２１への外乱磁界の影響を更に抑制することができ、導体１０を流れる電流を更に精度よく測定することができる。

【0041】

また、測定部１４の２つの延出部１３の夫々に対して、第１切欠き１５が形成された側面１０Ｅと反対側の側面１０Ｅから幅方向に矩形状に凹状に切り欠いた第２切欠き１６，１６を形成することにより、延出部１３の周囲に発生する磁界の強い箇所を磁気検出素子２１，２１の方に近づけることができるので、磁気検出素子２１，２１で検出される、導体１０の中間部１２を流れる電流により発生する磁界の磁束密度の大きさを更に増大させることができ、更に精度よく導体１０の電流を測定することができる。

【0042】

本実施形態における３つの電流センサ１，１，１の配置について、導体１０Ａ、導体１０Ｂ、導体１０Ｃの夫々の測定部１４がＹ方向視で重複するように配置された構成を説明したが、これに限られるものではない。図６に示すように、３つの電流センサ１，１，１の導体１０Ａ、導体１０Ｂ、導体１０Ｃの夫々の測定部１４をＸ方向に沿ってずらして、Ｙ方向視で重複しないように配置してもよい。測定部１４をこのように配置することで、導体１０Ａから導体１０ＣまでのＹ方向の全長を短くすることができる。

【0043】

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、電流センサ１における、導体１０の測定部１４に第１切欠き１５と第２切欠き１６，１６を設けたが、第１切欠き１５と第２切欠き１６，１６の代わりに、図７、図８に示すように、中間部１２と２つの延出部１３，１３に夫々貫通孔１７，１７，１７を形成し、中間部１２の貫通孔１７を跨ぐように磁電変換ユニット２０を実装した基板３０を配置するように構成してもよい。本実施形態における磁電変換ユニット２０の磁気検出素子２１を配置したのは、検出面２２が導体１０の幅の中央に位置する箇所であり、これにより、上記実施形態と比較して、検出面２２で検出する中間部１２及び延出部１３の周囲に発生する磁界の磁束密度が大きくなると共に、外乱磁界の大きさ（影響）が小さくなる。これにより、磁気検出素子２１の感度が更に向上したのと同じ効果を得ることができる。

【0044】

上記実施形態では、測定部１４は、Ｚ方向視においてＳ字状に形成されていたが、これに限られるものではない。例えば、測定部１４が、Ｚ方向視においてＷ字状に形成されていてもよい。この場合、導体１０の折り返し部１１、中間部１２、延出部１３は、導体１０を直線状に伸ばしたときに、その長手方向（延出方向）に沿って、延出部１３、折り返し部１１、中間部１２、折り返し部１１、中間部１２、折り返し部１１、延出部１３の順に形成されている。すなわち、本実施形態では、折り返し部１１を３つ有する。また、延出部１３は２つであり、３つの折り返し部１１のうち最も外側にある２つの折り返し部１１の外側の端部から夫々延出している。中間部１２は２つあり、２つの延出部１３の間で折り返し部１１の端部と繋がっている。すなわち、中間部１２は、２つの延出部１３と繋がっている２つの折り返し部１１の内側の端部から夫々延出し、中央にある他の折り返し部１１の端部に夫々繋がっている。

【0045】

本実施形態においては、電流センサ１は、磁気検出素子２１を３つ有する。例えば、１つの磁電変換ユニット２０に３つの磁気検出素子２１，２１，２１が内蔵された構成である。そのうち２つの磁気検出素子２１，２１は、Ｘ方向視で、測定部１４の延出部１３と中間部１２との間に夫々配置され、残り１つの磁気検出素子２１は２つの中間部１２，１２の間に配置されている。この配置であれば、３つの磁気検出素子２１，２１，２１のうちＹ方向で隣接する２つの磁気検出素子２１，２１の組合わせが２つ（二組）できる。そして二組の磁気検出素子２１，２１の組合わせから図５の構成により夫々出力される２つ（二組）の差分信号について、更にそれらの信号の差分信号を出力するように構成する。このように構成することにより、上記実施形態において増大して検出した磁束密度よりも更に大きな磁束密度を検出することができる。

【0046】

なお、測定部１４を、Ｚ方向視においてＷ字状に更に折り返し部１１と中間部１２を夫々一つずつ追加して、Ｚ方向視においてＳ字状が２つ連続するような形状に形成してもよい。

【0047】

上記実施形態では、折り返し部１１は、Ｚ方向視で、延出部１３と中間部１２とに垂直な平板状であったが、これに限られるものではない。折り返し部１１は、Ｚ方向視で、延出部１３と中間部１２とを滑らかにつなぐＵ字状の湾曲板状であってもよい。

【0048】

上記実施形態では、導体１０が３本である場合の例を挙げて説明したが、導体１０は２本以下であってもよいし、４本以上であってもよい。何れの場合であっても、集磁コアを備えることなく、導体１０を流れる電流を検出することが可能である。

【0049】

上記実施形態では、導体１０は、三相モータに接続される３本のバスバーである場合の例を挙げて説明したが、導体１０は、三相モータに接続される３本のバスバー以外であってもよい。また、導体１０が三相モータに接続される３本のバスバーである場合には、３本のバスバーは延出部１３がＸ方向に沿って一列に並んでいなくてもよい。

【0050】

上記実施形態では、磁電変換ユニット２０が基板３０に実装される場合の例を挙げたが、この基板３０は三相モータの駆動を制御する制御ＩＣが実装される基板と併用することも可能である。

【0051】

上記の各実施形態の構成は、可能な限り組み合わせることができる。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、電流センサに利用することが可能である。

【符号の説明】

【0053】

１ 電流センサ
１０ 導体
１１ 折り返し部
１１Ａ 端部
１１Ｂ 端部
１２ 中間部
１３ 延出部
１４ 測定部
１５ 第１切欠き
１６ 第２切欠き
２０ 磁電変換ユニット
２１ 磁気検出素子
２２ 検出面
２３ 樹脂パッケージ（パッケージ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】