JP2011185883A - 電流検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的小型でありながら、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差を減少させることが可能な多相検出用の電流検出器を提供する。
【解決手段】ループ状のコアと、当該コアの所定の箇所に巻回されるコイルと、当該コアに形成されるギャップに前記コイルと所定の位置関係にて配置される感磁素子とを含む第１及び第２の電流検出回路が所定のスペース内に１組として配置される電流検出器において、前記第１の電流検出回路におけるコアのコイルが巻回される箇所及びギャップが形成される箇所に対し、前記第２の電流検出回路における感磁素子の向きに角度（θ＝９０°）を持たせるように、第１、第２の電流検出回路におけるコイル、ギャップをそれぞれ配置する。
【選択図】図５

Description

本発明は、電流の測定や検出に用いられる磁気比例方式の電流検出器に関する。

この種の電流検出器は、被検出電流によって発生する磁界をコアで収束し、コアのギャップ間に配置した感磁素子（例えばホール素子）で磁束を電圧に変換して出力するものである。また、例えば、かかるホール素子型電流検出器の用途として、モータ制御用のインバータ装置がある。最近では、産業機器のみならず、多くの民生機器（家電製品）にもインバータ装置が搭載されており、搭載されたインバータ装置は、機器内のモータ回転速度等を自由且つ連続的に、効率良く変化させて機器の快適な運転を実現する。そして、機器内の被制御モータの動作原理として、三相交流（又は直流）による回転磁界を利用したものがあり、このようなモータに流れる電流の検出を行う場合には、各相に流れる電流の検出用として、通常、２個、又は３個、或いはそれ以上の個数の電流検出器（センサ）が用いられる（例えば、特許文献１参照）。このため、２個又は３個、或いはそれ以上の個数の電流センサ回路が１組として組立てられ、多相検出できる電流検出器の要望がある。

特開２００６−３５２９４９号公報

しかしながら、上述したように複数の電流センサ回路が１組として組立てられた電流検出器では、ケース或いは枠体内に互いに隣接して複数組のコイルやコアを配置しなければならず、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差が発生する場合がある。これは、起磁力を受けたコアには漏れ磁束、即ち、コア内部を通過しない磁束が存在し、その漏れ磁束が隣接する他の組のコアやホール素子等の感磁素子を通過してしまうためである。

これに対し、従来、複数の電流センサ回路一組で多相検出できる電流検出器の構成としては、同一の形状のコア及びコイルを複数組、同一の向きで配置し、ケース或いは枠体の外形寸法の許す限り互いのコア間の距離を取り、多少の相互干渉は許容せざるを得なかった。従って、ケース或いは枠体の外形寸法を大きめに設定する必要性を生じ、より小型の多相検出用の電流検出器の開発を困難としていた。このため、比較的小型でありながら、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差を減少させることが可能な多相検出用の電流検出器の開発が切望されている。

本発明の目的は、比較的小型でありながら、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差を減少させることが可能な多相検出用の電流検出器を提供することにある。

本発明者は、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差を減少させることが可能な多相検出用の電流検出器の構成を鋭意検討した結果、上述したように起磁力を受けたコアからの漏れ磁束が隣接する他の組のコアやホール素子等の感磁素子を通過してしまう時、問題とすべきは、漏れ磁束発生部位から干渉を受ける他の組の感磁素子との距離と、漏れ磁束の向きと干渉を受ける他の組の感磁素子の向きであることに想到し、また、漏れ磁束の発生部位はコイル近辺と感磁素子が配置されるコアのギャップ近辺が支配的であることに鑑みて、上述した課題の有効な解決手段として漏れ磁束の発生部位に対し、感磁素子の向きに角度θを持たせる構造を案出した。

即ち、本発明によれば、コアと、当該コアの所定の箇所に巻回されるコイルと、当該コアに形成されるギャップに前記コイルと所定の位置関係にて配置される感磁素子とをそれぞれ含む少なくとも第１及び第２の電流検出回路が所定のスペース内に１組として配置される電流検出器において、前記第１の電流検出回路におけるコアのコイルが形成される箇所及び／又はギャップが形成される箇所の軸方向に対し、前記第２の電流検出回路における感磁素子の感磁面に０°＜θ＜１８０°の範囲で角度θを持たせるように、第１、第２の電流検出回路におけるコイル、ギャップをそれぞれ配置することを特徴とする。

また、本発明によれば、前記第１の電流検出回路と前記第２の電流検出回路とが所定のスペース内に互いのコア同士が直交するように１組として配置され、前記第１の電流検出回路におけるコアのコイルが形成される箇所及び／又はギャップが形成される箇所の軸方向に対し、前記第２の電流検出回路における感磁素子の感磁面にθ＝９０°の角度θを持たせたことを特徴とする。

更に、本発明によれば、コアと、当該コアの所定の箇所に巻回されるコイルと、当該コアに形成されるギャップに前記コイルと所定の位置関係にて配置される感磁素子とをそれぞれ含む第１、第２及び第３の電流検出回路が所定のスペース内に互いに隣接するコア同士が直交するように１組として配置され、前記第１の電流検出回路におけるコアのコイルが形成される箇所及び／又はギャップが形成される箇所の軸方向に対し、前記第２の電流検出回路における感磁素子の感磁面にθ＝９０°の角度θを持たせると共に、前記第２の電流検出回路におけるコアのコイルが形成される箇所及び／又はギャップが形成される箇所の軸方向に対し、前記第３の電流検出回路における感磁素子の感磁面にθ＝９０°の角度θを持たせたことを特徴とする。

また、本発明によれば、コアと、当該コアの所定の箇所に巻回されるコイルと、当該コアに形成されるギャップに前記コイルと所定の位置関係にて配置される感磁素子とをそれぞれ含む第１、第２及び第３の電流検出回路が所定のスペース内に１組として配置される電流検出器において、前記第１、第２又は第３の電流検出回路におけるコアのコイルが形成される箇所及び／又はギャップが形成される箇所の軸方向に対し、前記所定のスペース内で隣り合う各電流検出回路における感磁素子の感磁面に０°＜θ＜１８０°の範囲で角度θを持たせるように、各電流検出回路におけるコイル、ギャップをそれぞれ配置することを特徴とする。

尚、前記θ＝４５°であるようにしても良いし、勿論、前記θ＝９０°である構造も考えられる。更に、前記θ＝６０°であることを特徴とする電流検出器としても良い。

本発明によれば、比較的小型でありながら、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差を減少させることが可能な多相検出用の電流検出器を提供することができる。

本発明の実施形態に係る電流検出器が使用されるインバータ装置を、被制御モータと共に示すブロック図である。 同一の形状のコア及びコイルを含む２組の電流検出回路を並列して配置した場合に、漏れ磁束による生じる相互干渉を説明するための図である。 本発明の実施例１に係る電流検出器のコア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図であり、（ａ）は、コア、コイル及びホール素子と共に、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、その漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。 図３に示した実施例１に係る電流検出器の、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図であり、（ａ）は、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。 本発明の実施例２に係る電流検出器のコア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図であり、（ａ）は、コア、コイル及びホール素子と共に、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、その漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。 図５に示した実施例２に係る電流検出器の、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図であり、（ａ）は、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。 本発明の実施例３に係る電流検出器のコア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図であり、（ａ）は、コア、コイル及びホール素子と共に、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、その漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。 図７に示した実施例３に係る電流検出器の、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図であり、（ａ）は、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。 本発明の実施例４に係る電流検出器のコア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図である。 図９に示した実施例４に係る電流検出器の、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図である。 本発明の実施例５に係る電流検出器のコア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図であり、（ａ）は、比較例として上記実施例４に係る電流検出器をＸZ平面で表示した図、（ｂ）は、実施例５に係る電流検出器をＸＺ平面で表示した図である。 図１１に示した電流検出器の、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図であり、（ａ）は、比較例としての上記実施例４に係る電流検出器、（ｂ）は、実施例５に係る電流検出器を示す。 本発明の実施例６に係る電流検出器のコア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図である。 図１３に示した実施例６に係る電流検出器の、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図である。 本発明の実施例７に係る電流検出器のコア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図である。 図１５に示した実施例７に係る電流検出器の、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図である。 本発明の実施例８に係る電流検出器のコア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図である。 図１７に示した実施例８に係る電流検出器の、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図である。 本発明の実施例９に係る電流検出器のコア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図である。

本発明の実施形態に係る電流検出器について図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態に係る電流検出器は、例えば、モータ制御用のインバータ装置に使用される電子部品であり、その動作原理としては、磁性体から成るコアにコイルを巻回し、そのコイルに流れる電流に比例した出力を、コアに設けた空隙（磁気ギャップ）内に配置した感磁素子により検知し、この出力を基板に設けた増幅回路により増幅して電圧として取り出すものである。そして、この電流検出器は、被制御モータの各相に流れる電流の検出用として、２個の電流センサ回路が１組として枠体内に組立てられ、多相検出する電流検出器であり、比較的低い電流値を検出するものであるため、各電流センサ回路は、それぞれ磁性体としてのフェライトから成るコアにコイルを数ターン巻回し、コアに設けた空隙（磁気ギャップ）内には感磁素子としてのホール素子を配置したものである。即ち、この電流検出器は、２つの検出用の電流センサ回路を枠体内に一体的に組立てたコンパクトな構成を有することにより、電流検出器として製作する場合のコストメリットが得られ、或いは、インバータ装置内のモータ制御基板に搭載する場合の実装面積を小さくすることができるようになっている。

図１は、本実施形態の電流検出器１００が使用されるインバータ装置を、被制御モータと共に示すブロック図である。

図１において、モータ５は、ＦＡ機器やエアコンなどに用いられる三相交流のモータであり、インバータ装置２０は、コンバータ回路２２、平滑コンデンサ２４、ダイオードやIGBTなどで構成されるスイッチング素子を含むインバータ回路２６、インバータ回路２６の制御を行うＣＰＵ１４等を備えている。インバータ装置２０は、交流電源１０から供給される交流電力をコンバータ回路２２、平滑コンデンサ２４により直流に変換し、更に、インバータ回路２６により交流電力に変換してモータ5に供給する。本実施形態では、インバータ回路２６からモータ５に流れる３相電流の電流値を検出するために２個の電流センサ回路３を並列的に配置し一体的に組み立てた（図１においては、説明を容易にするために、２個の電流センサ回路３を別体として示している）電流検出器１００を用いている。

各電流センサ回路３は、測定領域を通る電流に応じて磁気回路（ホール素子）３ａにより出力電圧（計測電圧）を発生させる。また、図１では省略しているが、コア３０には巻き線が数ターン巻回されてコイル３ｂが形成されている。

即ち、各電流センサ回路３は、モータ５に流れる電流を検出し、インバータ装置２０内のＣＰＵ１４に電流情報をフィードバックする。ＣＰＵ１４は、各電流センサ回路３が検出した電流量の監視などの結果に基づき、ＦＡ機器やエアコンなどの設定条件通りの安全運転を行うように、インバータ回路２６の制御を行う。これにより、インバータ装置２０は、固定電圧、固定周波数であった交流電源１０からの出力を可変電圧、可変周波数としてモータ５に供給することができる。

さて、上述したように、従来、所定の限られたスペース内（ケース内、或いは枠体内）に２個以上の電流センサ回路（即ち、感磁素子をコアのギャップ内に設けた電流センサ回路）を並列的に配置した場合には、各電流センサ回路が相互干渉によるノイズの影響を受けることにより、検出誤差を生じてしまう場合がある。例えば、２個の電流センサ回路が１組として組立てられた電流検出器では、ケース或いは枠体内に互いに隣接して２組のコイルやコアを配置しなければならず、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差が発生する場合があり、これに対し、従来は、ケース或いは枠体の外形寸法の許す限り互いのコア間の距離を取り、多少の相互干渉は許容せざるを得なかった。

本発明者は、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差を減少させることが可能な多相検出用の電流検出器の構成を検討する上で、まず、上記のような漏れ磁束同士の相互干渉の様子をシミュレーションしてみた。

図２に、同一の形状のコア及びコイルを２組、同一の向きで近接して配置し、一方のコイルに電流を流した場合のメインの磁束及び漏れ磁束それぞれの流れと強度分布を示す。

同図に示すように、一方のコイル３ｂに矢印方向の向きの電流を流した場合、当該一方のコア３ａ内を矢印方向に通過するメインの磁束が生じる。このメインの磁束は、当該一方のコア３ａに設けた磁気ギャップ３ｇ内に配置した感磁素子（ホール素子）３ｈをその膜厚方向に貫通するように通過することから、感磁素子（ホール素子）３ｈには、それに比例した電圧を生じるので、これを基板（図示せず）に設けた増幅回路等で増幅して出力することで、当該一方のコイル３ｂに流れた電流の値を検出することができる。

ところで、当該一方のコア３ａの周辺部には、図２に示すような向き及び強度分布でコア３ａからの漏れ磁束が発生する。この漏れ磁束は、図２からも分かるように、当該一方のコア３ａの磁気ギャップ３ｇ付近の部位と当該一方のコア３ａに巻回されたコイル３ｂ付近の部位で強く発生している。以下、これらの部位を、漏れ磁束発生部位と呼ぶ。

本発明者は、かかる漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差の問題を解決するために、磁束の漏れ自体を無くすのではなく、その影響を可及的に減少させる構成を鋭意検討した。そして、問題とすべきは、漏れ磁束発生部位から干渉を受ける他の組の感磁素子との距離と、漏れ磁束の向きと干渉を受ける他の組の感磁素子の向きであることに着眼し、また、漏れ磁束の発生部位はコイル近辺と感磁素子が配置されるコアのギャップ近辺が支配的であることに鑑みて、２以上の検出回路を有する電流検出器において、上述した相互干渉の問題を解決するための対策構造として、漏れ磁束の発生部位に対し、感磁素子の向きに角度θを持たせる構造を案出した。また、漏れ磁束発生部位に対し、感磁素子を遠ざけることを可能とする構造を想到した。

以下、かかる相互干渉の問題を解決するための対策構造として、本発明の実施例に係る電流検出器について、図面を用いて詳細に説明する。

［実施例１］
図３及び図４は、本発明の実施例１に係る電流検出器の概略構造を示す図である。図３は、コア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図であり、（ａ）は、コア、コイル及びホール素子と共に、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、その漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。図４は、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図であり、（ａ）は、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。

図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例の電流検出器は、第１の電流検出回路３０と第２の電流検出回路４０とが基板（電流検出器の基板）、ボビン、枠体、或いはケース等により規定される所定のスペース内に並列配置される構成を有している。本実施例では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の電流検出回路３０と第２の電流検出回路４０とは、矩形状の基板（電流検出器の基板）３０４０上に、その長さ方向に沿って所定の間隔Ｓを挟んだそれぞれの所定位置に固定配置されることで、基板（電流検出器の基板）３０４０上の所定のスペース内に並列配置されている。

また、第１の電流検出回路３０は、矩形リング状のコア３２と、コア３２の上記間隔Ｓに対して外側［図３（ａ）及び図４（ａ）では左側］となる一辺３２１の一部箇所（同図では中央より手前側）に巻回されたコイル３４、コア３２の上記一辺３２１の他の一部箇所（同図では中央より奥側）に形成された磁気ギャップ３２１ｇ内に配置した磁気センサとしての感磁素子（ホール素子）３２１ｈを有している。

一方、第２の電流検出回路４０は、矩形リング状のコア４２と、コア４２の上記間隔Ｓに対して外側［図３（ａ）及び図４（ａ）では右側］となる一辺４２１の一部箇所（同図では中央より手前側）に巻回されたコイル４４、コア４２の上記一辺４２１の他の一部箇所（同図では中央より奥側）に形成された磁気ギャップ４２１ｇ内に配置した磁気センサとしての感磁素子（ホール素子）４２１ｈを有している。

尚、図４（ａ）、（ｂ）では、第１の電流検出回路３０、第２の電流検出回路４０は、図示しないボビン、固定枠部等を介してそれぞれの矩形リング状のコア３２、４２の一辺３２２、４２２が基板（電流検出器の基板）３０４０上に固定されるような構成となっており、これにより、矩形リング状のコア３２、４２が基板（電流検出器の基板）３０４０上に立設されている。しかしながら、例えば、図示しないケース等により、基板（電流検出器の基板）３０４０上等の所定のスペース内に並列配置されるようにしても良い。これらの構成については、後述する他の実施例においても同様である。

尚、図３（ａ）、（ｂ）では、本発明の理解を容易にするために省略しているが、本実施例の電流検出器は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、複数のオンボードピン４４０、リード（各コイルから延びるリード）３４４、４４４及び信号線（各ホール素子３２１ｈ、４２１ｈから延びる信号線３６３、４６４を有している。かかる構成において、図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の電流検出回路３０のコイル３４に矢印Ａ方向の向きの電流を流した場合、当該一方のコア３２内を通過するメインの磁束が生じる。このメインの磁束は、当該一方のコア３２に設けた磁気ギャップ３２１ｇ内に配置した感磁素子（ホール素子）３２１ｈをその膜厚方向に貫通するように通過することから、感磁素子（ホール素子）３２１ｈには、それに比例した電圧を生じるので、これを基板（電流検出器の基板）３０４０に設けた図示しない増幅回路等で増幅して出力することで、当該一方のコイル３４に流れた電流の値を検出することができる。これらの構成及び作用効果についても、後述する他の実施例においても同様である。

以上に述べたように、本実施例の電流検出器は、ループ状（矩形リング状）のコアと、当該コアの所定の箇所に巻回されるコイルと、当該コアに形成されるギャップに前記コイルと所定の位置関係にて配置される感磁素子とを含む第１及び第２の電流検出回路が所定のスペース内に並列配置されている。かかる構成において、前記第１、第２の電流検出回路におけるコイルに電流が流れることにより、前記第１、第２の電流検出回路におけるループ状（矩形リング状）のコアに生じた磁束が該コア内を循環して前記感磁素子の感磁面を直交するように通過することで、それに応じた電圧を前記感磁素子が発生し、該電圧を取り出すことで前記コイルに流れる電流を検出する。そして、前記第１の電流検出回路におけるコアのコイルが巻回される箇所及びギャップが形成される箇所に対し、前記第２の電流検出回路における感磁素子を遠ざけるように、第１、第２の電流検出回路におけるコイル、ギャップをそれぞれ配置するようにしている。これにより、前記第１の電流検出回路からの漏れ磁束が第２の電流検出回路における感磁素子に感磁され難くなるので、その影響を減らすことができる。この点を、図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）、（ｂ）を参照しつつ、具体的に説明する。図３（ａ）及び図４（ａ）は、コア、コイル及びホール素子と共に、漏れ磁束をＸＹ平面で表示し、同各図（ｂ）は、その漏れ磁束をＸＺ平面で表示している。各図において、実線矢印は、漏れ磁束の経路を示し、円筒形で示すコイルの周面上に付した白抜きの矢印は、当該コイルに流れる電流（起磁力）方向を示すものとする。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の電流検出回路におけるコイルに白抜きの矢印Ａで示すように、電流が流れると、実線矢印Ｂで示すような漏れ磁束を生じ、この漏れ磁束は、第２の電流検出回路におけるコアに侵入して当該コア内をそのコア内の実線Ｃで示すように通過するので、その一部が実線矢印ＣＣで示すように、第２の電流検出回路におけるホール素子の感磁面を直交するように通過するので、このホール素子が電圧を出力し、あたかも第２の電流検出回路におけるコイルに電流が流れたかのように誤検出されてしまう。

しかしながら、本実施例の電流検出器では、第１の電流検出回路における、主として、コイル周辺箇所及びギャップ周辺箇所から構成される漏れ磁束発生部位に対し、第２の電流検出回路におけるホール素子を遠ざけるようにしているので、漏れ磁束発生部位から第２の電流検出回路におけるホール素子までの漏れ磁束の経路は、図３（ａ）にDで示す経路と同図にＥで示す経路を合わせた長さが必要となるので、漏れ磁束の経路が長いほど磁気抵抗が上がり、第２の電流検出回路におけるホール素子への影響量が小さくなる。

また、その漏れ磁束をＸＺ平面で見た場合にも、漏れ磁束発生部位から第２の電流検出回路におけるホール素子までの漏れ磁束の経路は、図３（ｂ）にＦで示す経路の長さが必要となるので、やはり漏れ磁束の経路が長いほど磁気抵抗が上がる結果、第２の電流検出回路におけるホール素子への影響量が小さくなる。

従って、第１の電流検出回路からの漏れ磁束による第２の電流検出回路における感磁素子への影響を減らすことが可能となるので、第１及び第２の電流検出回路から成る２組の電流検出回路を所定のスペース内に並列配置したまま、即ち、比較的小型な２検出の電流検出器でありながら、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差を減少させることが可能な２相検出用の電流検出器を実現することができる。

［実施例２］
図5及び図6は、本発明の実施例2に係る電流検出器の概略構造を示す図である。図５は、コア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図であり、（ａ）は、コア、コイル及びホール素子と共に、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、その漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。図６は、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図であり、（ａ）は、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。

図５（ａ）、（ｂ）及び図６（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例の電流検出器は、第１の電流検出回路５０と第２の電流検出回路６０とが基板（電流検出器の基板）、ボビン、枠体、或いはケース等により規定される所定のスペース内に互いに直交するように１組として配置される構成を有している。本実施例では、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の電流検出回路５０と第２の電流検出回路６０とは、矩形状の基板（電流検出器の基板）５０６０上に、その長さ方向に沿って所定の間隔Ｉを挟んだ互いに直交するそれぞれの所定位置に固定配置されることで、基板（電流検出器の基板）５０６０上の所定のスペース内に１組として配置されている。

また、第１の電流検出回路５０は、矩形リング状のコア５２と、コア５２の基板５０６０に対して上側［図５（ａ）及び図６（ａ）では手前側］となる一辺５２１の一部箇所（同図では略中央）に巻回されたコイル５４、コア５２の上記一辺５２１と反対側の一辺５２２の一部箇所（同図では略中央）に形成された磁気ギャップ５２２ｇ内に配置した磁気センサとしての感磁素子（ホール素子）５２２ｈを有している。

一方、第２の電流検出回路６０は、矩形リング状のコア６２と、コア６２の基板５０６０に対して上側［図５（ａ）及び図６（ａ）では手前側］となる一辺６２１の一部箇所（同図では略中央）に巻回されたコイル６４、コア６２の上記一辺６２１と反対側の一辺６２２の一部箇所（同図では略中央）に形成された磁気ギャップ６２２ｇ内に配置した磁気センサとしての感磁素子（ホール素子）６２２ｈを有している。

尚、図６（ａ）、（ｂ）では、第１の電流検出回路５０、第２の電流検出回路６０は、図示しないボビン、固定枠部等を介してそれぞれの矩形リング状のコア５２、６２の一辺５２２、６２２が基板（電流検出器の基板）５０６０上に固定されるような構成となっており、これにより、矩形リング状のコア５２、６２が基板（電流検出器の基板）５０６０上に立設されている。しかしながら、例えば、図示しないケース等により、基板（電流検出器の基板）５０６０上等の所定のスペース内に互いに直交する１組として配置されるようにしても良い。尚、図５（ａ）、（ｂ）では、本発明の理解を容易にするために省略しているが、本実施例の電流検出器においても、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、複数のオンボードピン５４０、リード（各コイルから延びるリード）５４４、６４４及び信号線（各ホール素子５２２ｈ、６２２ｈから延びる信号線５６３、５６４を有しているのは、上述した実施例１に係る電流検出器と同様である。かかる構成において、図５（ａ）、（ｂ）及び図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の電流検出回路５０のコイル５４に矢印Ａ方向の向きの電流を流した場合、当該一方のコア５２内を通過するメインの磁束が生じる。このメインの磁束は、当該一方のコア５２に設けた磁気ギャップ５２２ｇ内に配置した感磁素子（ホール素子）５２２ｈをその膜厚方向に貫通するように通過することから、感磁素子（ホール素子）５２２ｈには、それに比例した電圧を生じるので、これを基板（電流検出器の基板）５０６０に設けた図示しない増幅回路等で増幅して出力することで、当該一方のコイル５４に流れた電流の値を検出することができる。

以上に述べたように、本実施例の電流検出器は、ループ状（矩形リング状）のコアと、当該コアの所定の箇所に巻回されるコイルと、当該コアに形成されるギャップに前記コイルと所定の位置関係にて配置される感磁素子とを含む第１及び第２の電流検出回路が所定のスペース内に１組として配置されている。かかる構成において、前記第１、第２の電流検出回路におけるコイルに電流が流れることにより、前記第１、第２の電流検出回路におけるループ状（矩形リング状）のコアに生じた磁束が該コア内を循環して前記感磁素子の感磁面を直交するように通過することで、それに応じた電圧を前記感磁素子が発生し、該電圧を取り出すことで前記コイルに流れる電流を検出する。そして、前記第１の電流検出回路におけるコアのコイルが巻回される箇所及びギャップが形成される箇所に対し、前記第２の電流検出回路における感磁素子の向きに角度（θ＝９０°）を持たせるように、第１、第２の電流検出回路におけるコイル、ギャップをそれぞれ配置するようにしている。これにより、前記第１の電流検出回路におけるコアの磁束が通過する軸に対し、前記第２の電流検出回路における感磁素子の感磁面に角度（θ＝９０°）を持たせることができる。従って、前記第１の電流検出回路からの漏れ磁束が第２の電流検出回路におけるコアに侵入して感磁素子に感磁されることが抑制されるので、その影響を減らすことができる。この点を、図５（ａ）、（ｂ）及び図６（ａ）、（ｂ）を参照しつつ、具体的に説明する。図５（ａ）及び図６（ａ）は、コア、コイル及びホール素子と共に、漏れ磁束をＸＹ平面で表示し、同各図（ｂ）は、その漏れ磁束をＸＺ平面で表示している。各図において、実線矢印は、漏れ磁束の経路を示し、円筒形で示すコイルの周面上に付した白抜きの矢印は、当該コイルに流れる電流（起磁力）方向を示すものとする。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の電流検出回路におけるコイルに白抜きの矢印Ａで示すように、電流が流れると、実線矢印Ｂで示すような漏れ磁束を生じ、この漏れ磁束は、第２の電流検出回路におけるコアに侵入して当該コア内をそのコア内の実線Ｃで示すように通過するので、その一部が実線矢印ＣＣで示すように、第２の電流検出回路におけるホール素子の感磁面を直交するように通過するので、このホール素子が電圧を出力し、あたかも第２の電流検出回路におけるコイルに電流が流れたかのように誤検出されてしまう。

しかしながら、本実施例の電流検出器では、第１の電流検出回路における、主として、コイル周辺箇所及びギャップ周辺箇所から構成される漏れ磁束発生部位に対し、第２の電流検出回路におけるホール素子を角度（θ＝９０°）を持たせる（ホール素子の［感磁面の］向きを直交させる）ようにしているので、図５（ａ）、（ｂ）にＨで示すように、ホール素子６２２ｈ［の感磁面］に対し漏れ磁束が水平方向となるため、影響量はゼロとなる。また、ＸＺ平面では、図５（ｂ）にＪで示すように、上下の干渉磁束により相殺される結果、ホール素子６２２ｈへの影響量はゼロとなる。尚、本実施例では、第１の電流検出回路におけるコア５２と第２の電流検出回路におけるコア６２との角度θが９０°の（直交している）場合、別の表現では、第１の電流検出回路におけるホール素子５２２ｈ［の感磁面］と第２の電流検出回路におけるホール素子６２２ｈ［の感磁面］との角度θが９０°の（直交している）場合なので、上下の干渉磁束により完全に相殺される結果、ホール素子６２２ｈへの影響量はゼロとなる。これに対して、仮に、上記両者の角度θが０°の（水平である）場合には、最もバランスが崩れ、干渉量はピークとなる。

以上のように、本実施例の電流検出器では、第１の電流検出回路における、主として、コイル周辺箇所及びギャップ周辺箇所から構成される漏れ磁束発生部位に対し、第２の電流検出回路におけるホール素子を角度（θ＝９０°）を持たせる（ホール素子の［感磁面の］向きを直交させる）ようにしているので、第１の電流検出回路からの漏れ磁束による第２の電流検出回路における感磁素子への影響を有効に減らすことが可能となるので、第１及び第２の電流検出回路から成る２組の電流検出回路を所定のスペース内に並列配置したまま、即ち、比較的小型な２検出の電流検出器でありながら、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差を大幅に減少させることが可能な２相検出用の電流検出器を実現することができる。

尚、本実施例の電流検出器では、第１の電流検出回路５０は、矩形リング状のコア５２の基板５０６０に対して上側［図５（ａ）及び図６（ａ）では手前側］となる一辺５２１にコイル５４が巻回され、コア５２の上記一辺５２１と反対側の一辺５２２に磁気ギャップ５２２ｇが形成され、この磁気ギャップ５２２ｇ内にホール素子５２２ｈが配置されている。また、第２の電流検出回路６０は、矩形リング状のコア６２の基板５０６０に対して上側［図５（ａ）及び図６（ａ）では手前側］となる一辺６２１にコイル６４が巻回され、コア６２の上記一辺６２１と反対側の一辺６２２に磁気ギャップ６２２ｇが形成され、この磁気ギャップ６２２ｇ内にホール素子６２２ｈが配置されている。即ち、コア５２は、それぞれ対向する一辺にコイル５４と磁気ギャップ５２２ｇ（ホール素子５２２ｈ）が配置されており、コア６２も、それぞれ対向する一辺にコイル６４と磁気ギャップ６２２ｇ（ホール素子６２２ｈ）が配置されている。この点、コアの同じ一辺にコイルと磁気ギャップ（ホール素子）が配置されている実施例１とは相違しているが、これは、主として、コアにコイルや磁気ギャップ（ホール素子）を形成する、作り込みの容易さを考慮したものである。

［実施例３］
図７及び図８は、本発明の実施例３に係る電流検出器の概略構造を示す図である。図７は、コア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図であり、（ａ）は、コア、コイル及びホール素子と共に、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、その漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。図８は、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図であり、（ａ）は、漏れ磁束をＸＹ平面で表示した図、（ｂ）は、漏れ磁束をＸＺ平面で表示した図である。

本実施例の特徴は、第１の電流検出回路における漏れ磁束発生部位に対し第２の電流検出回路におけるホール素子を、上述したように、遠ざけるようにした実施例１の構成と角度（θ＝９０°）を持たせるようにした実施例２の構成とを組み合わせた点にある。

図７（ａ）、（ｂ）及び図８（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例の電流検出器は、上述した実施例２の構成と略同様に、第１の電流検出回路７０と第２の電流検出回路８０とが基板（電流検出器の基板）、ボビン、枠体、或いはケース等により規定される所定のスペース内に互いに直交するように１組として配置される構成を有している。本実施例では、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の電流検出回路７０と第２の電流検出回路８０とは、矩形状の基板（電流検出器の基板）７０８０上に、その長さ方向に沿って所定の間隔Ｉを挟んだ互いに直交するそれぞれの所定位置に固定配置されることで、基板（電流検出器の基板）７０８０上の所定のスペース内に１組として配置されている。

また、第１の電流検出回路７０は、上述した実施例１の構成と略同様に、矩形リング状のコア７２と、コア７２の上記間隔Ｉに対して外側［図７（ａ）及び図８（ａ）では左側］となる一辺７２１の一部箇所（同図では中央より手前側）に巻回されたコイル７４、コア７２の上記一辺７２１の他の一部箇所（同図では中央より奥側）に形成された磁気ギャップ７２１ｇ内に配置した磁気センサとしての感磁素子（ホール素子）７２１ｈを有している。

一方、第２の電流検出回路８０は、上述した実施例２の構成と略同様に、矩形リング状のコア８２と、コア８２の基板７０８０に対して上側［図７（ａ）及び図８（ａ）では手前側］となる一辺８２１の一部箇所（同図では略中央）に巻回されたコイル８４、コア８２の上記一辺８２１と反対側の一辺８２２の一部箇所（同図では略中央）に形成された磁気ギャップ８２２ｇ内に配置した磁気センサとしての感磁素子（ホール素子）８２２ｈを有している。

本実施例の電流検出器においても、上述した実施例１の構成と略同様に、第１の電流検出回路７０におけるコア７２のコイル７４が巻回される箇所及びギャップ７２１ｇが形成される箇所に対し、第２の電流検出回路８０における感磁素子としてのホール素子８２２ｈを遠ざけるように、第１、第２の電流検出回路におけるコイル、ギャップをそれぞれ配置するようにしている。これにより、第１の電流検出回路７０からの漏れ磁束が第２の電流検出回路８０におけるホール素子８２２ｈに感磁され難くなるので、その影響を減らすことができる。

この点を、図７（ａ）、（ｂ）及び図８（ａ）、（ｂ）を参照しつつ、具体的に説明する。図７（ａ）及び図８（ａ）は、コア、コイル及びホール素子と共に、漏れ磁束をＸＹ平面で表示し、同各図（ｂ）は、その漏れ磁束をＸＺ平面で表示している。各図において、実線矢印は、漏れ磁束の経路を示し、円筒形で示すコイルの周面上に付した白抜きの矢印は、当該コイルに流れる電流（起磁力）方向を示すものとする。

本実施例の電流検出器では、上述した実施例１の構成と略同様に、第１の電流検出回路７０における、主として、コイル７４周辺箇所及びギャップ７２１ｇ周辺箇所から構成される漏れ磁束発生部位に対し、第２の電流検出回路８０におけるホール素子８２２ｈを遠ざけるようにしているので、漏れ磁束発生部位から第２の電流検出回路８０におけるホール素子８２２ｈまでの漏れ磁束の経路は、図７（ａ）にDで示す経路と同図にＥで示す経路を合わせた長さが必要となるので、漏れ磁束の経路が長いほど磁気抵抗が上がり、第２の電流検出回路８０におけるホール素子８２２ｈへの影響量が小さくなる。

また、その漏れ磁束をＸＺ平面で見た場合にも、漏れ磁束発生部位から第２の電流検出回路８０におけるホール素子８２２ｈまでの漏れ磁束の経路は、図７（ｂ）にＦで示す経路の長さが必要となるので、やはり漏れ磁束の経路が長いほど磁気抵抗が上がる結果、第２の電流検出回路８０におけるホール素子８２２ｈへの影響量が小さくなる。

従って、第１の電流検出回路７０からの漏れ磁束による第２の電流検出回路８０における感磁素子８２２ｈへの影響を減らすことが可能となる。

更に、本実施例の電流検出器では、上述した実施例２の構成と略同様に、第１の電流検出回路７０における、主として、コイル７４周辺箇所及びギャップ７２１ｇ周辺箇所から構成される漏れ磁束発生部位に対し、第２の電流検出回路８０におけるホール素子８２２ｈを角度（θ＝９０°）を持たせる（ホール素子８２２ｈの［感磁面の］向きを直交させる）ようにしているので、図７（ａ）、（ｂ）にＨで示すように、ホール素子８２２ｈ［の感磁面］に対し漏れ磁束が水平方向となるため、影響量はゼロとなる。また、ＸＺ平面では、図７（ｂ）にＪで示すように、上下の干渉磁束により相殺される結果、ホール素子８２２ｈへの影響量はゼロとなる。尚、本実施例でも、第１の電流検出回路７０におけるコア７２と第２の電流検出回路８０におけるコア８２との角度θが９０°の（直交している）場合、別の表現では、第１の電流検出回路７０におけるホール素子７２１ｈ［の感磁面］と第２の電流検出回路８０におけるホール素子８２２ｈ［の感磁面］との角度θが９０°の（直交している）場合なので、上下の干渉磁束により完全に相殺される結果、ホール素子８２２ｈへの影響量はゼロとなる。これに対して、仮に、上記両者の角度θが０°の（水平である）場合には、最もバランスが崩れ、干渉量はピークとなる。

このように、本実施例の電流検出器では、更に、実施例２の構成と略同様に、第１の電流検出回路７０における、主として、コイル７４周辺箇所及びギャップ７２１ｇ周辺箇所から構成される漏れ磁束発生部位に対し、第２の電流検出回路８０におけるホール素子８２２ｈを角度（θ＝９０°）を持たせる（ホール素子８２２ｈの［感磁面の］向きを直交させる）ようにしているので、第１の電流検出回路７０からの漏れ磁束による第２の電流検出回路８０における感磁素子８２２ｈへの影響を有効に減らすことが可能となるので、第１及び第２の電流検出回路から成る２組の電流検出回路を所定のスペース内に１組として配置したまま、即ち、比較的小型な２検出の電流検出器でありながら、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差を大幅に減少させることが可能な２相検出用の電流検出器を実現することができる。

［実施例４］
図９及び図１０は、本発明の実施例４に係る電流検出器の概略構造を示す図である。図９は、コア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図である。図１０は、更に、基板、オンボードピン、リード及び信号線を含む概略構造を示す図である。

本実施例の電流検出器は、３検出の電流検出器であり、従って、第１及び第２の電流検出回路に加え、第３の電流検出回路をも有している。そして、本実施例の特徴は、第１の電流検出回路における漏れ磁束発生部位に対し第２の電流検出回路におけるホール素子を、上述したように、角度（θ＝９０°）を持たせるようにした実施例２の構成と、第２の電流検出回路における漏れ磁束発生部位に対し第３の電流検出回路におけるホール素子を角度（θ＝９０°）を持たせるようにした実施例２の構成と、更に、第１の電流検出回路における漏れ磁束発生部位に対し第３の電流検出回路におけるホール素子を遠ざけるようにした実施例１の構成という、３つの構成を組み合わせた点にある。

図９及び図１０に示すように、本実施例の電流検出器は、第１の電流検出回路９０と、第２の電流検出回路１００と、第３の電流検出回路１０６とが、基板（電流検出器の基板）、ボビン、枠体、或いはケース等により規定される所定のスペース内に、隣接するコア同士が互いに直交するように１組として配置される構成を有している。本実施例では、図１０に示すように、第１の電流検出回路９０と、第２の電流検出回路１００と、第３の電流検出回路１０６とは、矩形状の基板（電流検出器の基板）９０００上に、その長さ方向に沿って所定の間隔Ｉ、Ｉを挟んだ互いに直交するそれぞれの所定位置に固定配置されることで、基板（電流検出器の基板）９０００上の所定のスペース内に１組として配置されている。

また、第１の電流検出回路９０は、上述した実施例１の構成と略同様に、矩形リング状のコア９２と、コア９２の上記間隔Ｉに対して外側［図９及び図１０では左側］となる一辺９２１の一部箇所（同図では中央より手前側）に巻回されたコイル９４、コア９２の上記一辺９２１の他の一部箇所（同図では中央より奥側）に形成された磁気ギャップ９２１ｇ内に配置した磁気センサとしての感磁素子（ホール素子）９２１ｈを有している。

一方、第２の電流検出回路１００は、上述した実施例２の構成と略同様に、矩形リング状のコア１０２と、コア１０２の基板９０００に対して上側［図９及び図１０では手前側］となる一辺１０２１の一部箇所（同図では略中央）に巻回されたコイル１０４、コア１０２の上記一辺１０２１と反対側の一辺１０２２の一部箇所（同図では略中央）に形成された磁気ギャップ１０２２ｇ内に配置した磁気センサとしての感磁素子（ホール素子）１０２２ｈを有している。

更に、第３の電流検出回路１０６は、上述した実施例１の電流検出回路４０の構成と略同様に、矩形リング状のコア１０７と、コア１０７の上記間隔Ｉに対して外側［図９及び図１０では右側］となる一辺１０７１の一部箇所（同図では中央より手前側）に巻回されたコイル１０８、コア１０７の上記一辺１０７１の他の一部箇所（同図では中央より奥側）に形成された磁気ギャップ１０７１ｇ内に配置した磁気センサとしての感磁素子（ホール素子）１０７１ｈを有している。

本実施例の電流検出器においても、上述した実施例１と略同様に、第１の電流検出回路９０におけるコア９２のコイル９４が巻回される箇所及びギャップ９２１ｇが形成される箇所に対し、第３の電流検出回路１０６における感磁素子としてのホール素子１０７１ｈを遠ざけるように、第１、第３の電流検出回路におけるコイル、ギャップをそれぞれ配置するようにしている。これにより、第１の電流検出回路９０からの漏れ磁束が第３の電流検出回路１０６におけるホール素子１０７１ｈに感磁され難くなるので、その影響を減らすことができる。

更に、本実施例の電流検出器では、上述した実施例２と略同様に、第１の電流検出回路９０における、主として、コイル９４周辺箇所及びギャップ９２１ｇ周辺箇所から構成される漏れ磁束発生部位に対し、第２の電流検出回路１００におけるホール素子１０２２ｈを角度（θ＝９０°）を持たせる（ホール素子１０２２ｈの［感磁面の］向きを直交させる）ようにしているので、ＸＹ平面では、ホール素子１０２２ｈ［の感磁面］に対し漏れ磁束が水平方向となるため、影響量はゼロとなる。また、ＸＺ平面では、上下の干渉磁束により相殺される結果、ホール素子１０２２ｈへの影響量はゼロとなる。

更にまた、本実施例の電流検出器では、上述した実施例２と略同様に、第２の電流検出回路１００における、主として、コイル１０４周辺箇所及びギャップ１０２２ｇ周辺箇所から構成される漏れ磁束発生部位に対し、第３の電流検出回路１０６におけるホール素子１０７１ｈを角度（θ＝９０°）を持たせる（ホール素子１０７１ｈの［感磁面の］向きを直交させる）ようにしているので、ＸＹ平面では、ホール素子１０７１ｈ［の感磁面］に対し漏れ磁束が水平方向となるため、影響量はゼロとなる。また、ＸＺ平面では、上下の干渉磁束により相殺される結果、ホール素子１０７１ｈへの影響量はゼロとなる。

このように、本実施例の電流検出器では、３つの電流検出回路における、主として、コイル周辺箇所及びギャップ周辺箇所から構成される漏れ磁束発生部位に対し、他の隣り合う電流検出回路におけるホール素子を角度（θ＝９０°）を持たせる（ホール素子の［感磁面の］向きを直交させる）ようにしているので、一の電流検出回路からの漏れ磁束による他の隣り合う電流検出回路における感磁素子への影響を有効に減らすことが可能となる。更に、両端の２つの電流検出回路における、主として、コイル周辺箇所及びギャップ周辺箇所から構成される漏れ磁束発生部位に対し、反対側の電流検出回路におけるホール素子を遠ざけるようにしているので、第１、第２及び第３の電流検出回路から成る３組の電流検出回路を所定のスペース内に１組として配置したまま、即ち、比較的小型な３検出の電流検出器でありながら、各組のコイル又はコアからの漏れ磁束同士の相互干渉による電流検出誤差を大幅に減少させることが可能な３相検出用の電流検出器を実現することができる。

［実施例５］
次に、本発明の実施例５に係る電流検出器について、図１１及び図１２を参照して、説明する。図１１（ａ）は、比較例として上述した実施例４に係る電流検出器をＸZ平面で表示した図、図１１（ｂ）は、本発明の実施例５に係る電流検出器をＸZ平面で表示した図である。また、図１２（ａ）は、比較例として上述した実施例４に係る電流検出器を、更に、基板、オンボードピン、リードを含む概略構造により示す図であり、図１２（ｂ）は、実施例５に係る電流検出器を、更に、基板、オンボードピン、リードを含む概略構造により示す図である。

さて、上述した実施例４に係る電流検出器では、図１１（ａ）に両矢印Ｌで示すように、第１の電流検出回路９０と第３の電流検出回路１０６とは、コア９２とコア１０７間の距離はあるが、互いのコア９２と１０７とが水平（同一平面上）になってしまうので、漏れ磁束による干渉が発生してしまうことも考えられる。これに対して、実施例５に係る電流検出器では、図１１（ｂ）に両矢印Ｍで示すように、第１の電流検出回路１１０と第３の電流検出回路１１６とは、互いのコア１１２と１１７とは、平行ではあるが、水平（同一平面上）にならないので、漏れ磁束による干渉を防止することができる。また、上述した実施例４に係る電流検出器では、図１１（ａ）からも明らかなように、第１の電流検出回路９０のコア９２と第３の電流検出回路１０６のコア１０７間の距離がある分、電流検出器全体の幅が広くなってしまう。これに対して、実施例５に係る電流検出器では、図１１（ｂ）からも明らかなように、第１の電流検出回路１１０のコア１１２と第３の電流検出回路１１６のコア１１７間の距離は、実施例４に係る電流検出器に比べて狭くなるので、電流検出器全体の幅も狭くすることが可能である。従って、より小型の３検出の電流検出器を実現することができる利点がある。

即ち、この実施例５に係る電流検出器も、３検出の電流検出器であり、第１及び第２の電流検出回路に加え、第３の電流検出回路をも有している。そして、第１の電流検出回路における漏れ磁束発生部位に対し第２の電流検出回路におけるホール素子を、上述したように、角度（θ＝９０°）を持たせるようにした実施例２の構成と、第２の電流検出回路における漏れ磁束発生部位に対し第３の電流検出回路におけるホール素子を角度（θ＝９０°）を持たせるようにした実施例２の構成と、更に、第１の電流検出回路における漏れ磁束発生部位に対し第３の電流検出回路におけるホール素子を遠ざけるようにした実施例１の構成という、３つの構成を組み合わせた点は、上述した実施例４に係る電流検出器と同様であるが、ＸZ平面で表示した場合に、実施例４に係る電流検出器では、図１１（ａ）からも明らかなように、コアが横、縦、横となる構成であるのに対し、実施例５に係る電流検出器では、図１１（ｂ）からも明らかなように、コアが縦、横、縦となる構成であることを特徴としている。

さて、上述した実施例４及び５に係る電流検出器は、３検出の電流検出器であるが、実施例４に係る電流検出器では、第１の電流検出回路９０と第３の電流検出回路１０６とは、互いのコア９２と１０７とが水平（同一平面上）になってしまうので、漏れ磁束による干渉が発生してしまう事態が考えられた。これに対して、実施例５に係る電流検出器では、隣接する電流検出回路における漏れ磁束発生部位に対し当該電流検出回路におけるホール素子に角度（θ＝９０°）を持たせるようにするのは、実施例４に係る電流検出器と同様であるが、コアの並び方を縦、横、縦となる構成に組み替えることで、３コア間の漏れ磁束による干渉の問題を解消するようにした。更に、本発明者は、実施例４に係る電流検出器では、３コアのうち、２つのコア同士が水平（同一平面上）になってしまうので漏れ磁束による干渉が発生してしまうことに鑑み、３コア相互の角度を任意に変え、３コアの干渉バランスを考慮した３検出の電流検出器の構成を種々検討し、以下の諸実施例に係る電流検出器の構成を案出した。

［実施例６］
図１３及び図１４は、本発明の実施例６に係る電流検出器の概略構造を示す図である。図１３は、コア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図である。図１４は、更に、基板、オンボードピン、リードを含む概略構造を示す図である。

図１３及び図１４に示すように、本実施例に係る電流検出器は、第１の電流検出回路１３０、第２の電流検出回路１４０、第３の電流検出回路１４６を有しており、これら３つの電流検出回路のコア１３２、１４２、１４７相互に、漏れ磁束発生部位に対する他の電流検出回路のホール素子に角度（θ＝４５°）を持たせるようにした。かかる構成により、３コアのうち、いずれのコア同士も水平（同一平面上）になることが無いので漏れ磁束による干渉が発生してしまうのを有効に防止できる。従って、３検出の電流検出器でありながら誤検出の問題を解消し得る電流検出器を実現可能である。

尚、図１３では、図示省略し、図１４では各コア１３２、１４２、１４７の略中央部にコイル１３４、１４４、１４９を配置（巻回）した構成を示しているが、漏れ磁束発生部位に対する他の電流検出回路のホール素子に角度（θ＝４５°）を持たせるようにしたことに加えて、漏れ磁束発生部位に対し、感磁素子を遠ざけることを可能とするために、各コイルと、図示しないギャップの形成並びに当該ギャップ内の感磁素子は、例えば、各コア１３２、１４２、１４７における図１３で言う最も上側の箇所に配置することが可能である。これにより、各コア１３２、１４２、１４７における漏れ磁束発生部位に対し、他のコア内の感磁素子を遠ざけることも可能になる。

［実施例７］
図１５及び図１６は、本発明の実施例７に係る電流検出器の概略構造を示す図である。図１５は、コア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図である。図１６は、更に、基板、オンボードピン、リードを含む概略構造を示す図である。

図１５及び図１６に示すように、本実施例に係る電流検出器は、第１の電流検出回路１５０、第２の電流検出回路１６０、第３の電流検出回路１６６を有しており、これら３つの電流検出回路のコア１５２、１６２、１６７において隣接するコア相互に、漏れ磁束発生部位に対する隣接する他の電流検出回路のホール素子に角度（θ＝９０°）を持たせるようにした。かかる構成により、３コアのうち、いずれのコア同士も水平（同一平面上）になることが無いので漏れ磁束による干渉が発生してしまうのを有効に防止できる。従って、３検出の電流検出器でありながら誤検出の問題を解消し得る電流検出器を実現可能である。

尚、図１５では、図示省略し、図１６では各コア１５２、１６２、１６７の略中央部にコイル１５４、１６４、１６９を配置（巻回）した構成を示しているが、漏れ磁束発生部位に対する他の電流検出回路のホール素子に角度（θ＝９０°）を持たせるようにしたことに加えて、漏れ磁束発生部位に対し、感磁素子を遠ざけることを可能とするために、各コイルと、図示しないギャップの形成並びに当該ギャップ内の感磁素子は、例えば、コア１５２、１６７における図１５で言う最も外側の箇所、換言すれば、コア１５２における図１５で言う最も上側の箇所、コア１６７における図１５で言う最も下側の箇所に配置することが可能である。この場合、真中のコア１６２のコイル及び感磁素子は、図１６に示してあるように、コア１６２の略中央部のままでも良い。これにより、各コア１５２、１６２、１６７における漏れ磁束発生部位に対し、他のコア内の感磁素子を遠ざけることも可能になる。

［実施例８］
図１７及び図１８は、本発明の実施例８に係る電流検出器の概略構造を示す図である。図１７は、コア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図である。図１８は、更に、基板、オンボードピン、リードを含む概略構造を示す図である。

図１７及び図１８に示すように、本実施例に係る電流検出器は、第１の電流検出回路１７０、第２の電流検出回路１８０、第３の電流検出回路１８６を有しており、これら３つの電流検出回路のコア１７２、１８２、１８７相互に、漏れ磁束発生部位に対する他の電流検出回路のホール素子に角度（θ＝６０°）を持たせるようにした。かかる構成により、３コアのうち、いずれのコア同士も水平（同一平面上）になることが無いので漏れ磁束による干渉が発生してしまうのを有効に防止できる。従って、３検出の電流検出器でありながら誤検出の問題を解消し得る電流検出器を実現可能である。また、３コア、従ってまた、３つの電流検出回路を、比較的コンパクトにまとめることができるので、細長（長尺）ではない基板に３つの電流検出回路を形成可能なので、電流検出器の小型化に資する構成である。

尚、図１７では、図示省略し、図１８では各コア１７２、１８２、１８７の略中央部にコイル１７４、１８４、１８９を配置（巻回）した構成を示しているが、漏れ磁束発生部位に対する他の電流検出回路のホール素子に角度（θ＝６０°）を持たせるようにしたことに加えて、漏れ磁束発生部位に対し、感磁素子を遠ざけることを可能とするために、各コイルと、図示しないギャップの形成並びに当該ギャップ内の感磁素子は、例えば、各コア１７２、１８２、１８７における図１７で言う時計回り側の端部、換言すれば、コア１７２における図１７で言う最も右側の箇所、コア１８２における図１７で言う最も下側の箇所、コア１８７における図１７で言う最も上側の箇所に配置することが可能である。これにより、各コア１７２、１８２、１８７における漏れ磁束発生部位に対し、他のコア内の感磁素子を遠ざけることも可能になる。

［実施例９］
図１９は、本発明の実施例９に係る電流検出器のコア、コイル及びホール素子から成る概略構造を示す図である。

図１９に示すように、本実施例に係る電流検出器は、第１の電流検出回路１９０、第２の電流検出回路２００、第３の電流検出回路２３０を有しており、これら３つの電流検出回路のコア１９２、２０２、２３２相互は、漏れ磁束発生部位に対する他の電流検出回路のホール素子に角度（θ）を持たせてはいないが、３コアのうち、いずれのコア同士も距離（間隔）をおいた平行にしかならない、即ち、同一平面上になることが無い構成としている。より詳細には、コア１９２と２３２の両コアは、所定のスペース内で最も遠ざけられており、しかも、同一平面上にはならない。従って、コア１９２と２３２の一方の漏れ磁束発生部位から他方のホール素子への漏れ磁束による影響は極めて少ないものとすることができる。また、コア１９２と２０２の両コア、或いは、コア２０２と２３２の両コアは、所定のスペース内で３コア配置の構成を得ながらも、距離（間隔）をおいて配置され、即ち、同一平面上になることが無い。従って、一方のコアの漏れ磁束発生部位から他方のホール素子への漏れ磁束による影響は可及的少ないものとすることができる。以上より、図１９に示す構成によっても、３コア配置の電流検出器において、漏れ磁束による干渉が発生してしまうのを有効に防止できる。従って、本実施例に係る電流検出器でも、３検出の電流検出器でありながら誤検出の問題を解消し得る電流検出器を実現可能である。また、３コア、従ってまた、３つの電流検出回路を、比較的コンパクトにまとめることができるので、特に、実施例４及び５に比べて、細長（長尺）ではない基板に３つの電流検出回路を形成可能なので、電流検出器のより小型化に資する構成である。

本発明は、コアにコイルが巻回され、当該コアに設けたギャップ等に前記コイルと所定の位置関係にて感磁素子が配置される電流検出器であれば、感磁素子として、ホール素子を用いるものに限定されるものでは無く、ＭＲ素子を用いるもの等、その他の電流検出器にも広く適用可能である。

尚、上述した実施例では、本発明の電流検出器をモータ制御用のインバータ装置に適用したが、本発明の電流検出器は、モータ制御用のインバータ装置以外の用途にも広く適用可能であるのは勿論である。

また、上述した実施例では、矩形状のコアを用いているが、例えば、楕円リング状のコア、円形状のリングコア等、他の形状のコアを用いる電流検出器にも適用可能なことは勿論である。

更に、上述した実施例では、２つの電流検出回路を有する２検出の電流検出器及び３つの電流検出回路を有する３検出の電流検出器について、本発明を適用したが、本発明は、４つ以上の電流検出回路を有する４検出以上の多検出用の電流検出器にも適用可能であることは言うまでもない。

１００ 電流検出器、
３０、５０、７０、９０、１１０、１３０、１７０、１９０ 第１の電流検出回路、
４０、６０、８０、１００、１４０、１８０、２００ 第２の電流検出回路、
１０６、１１６、１４６、１８６、２３０ 第３の電流検出回路、
３０４０、５０６０、７０８０、９０００ 基板、 Ｓ、Ｉ 間隔、
３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１０２、１０７、１１２、１１７、１３２、１４２、１４７、１５２、１６２、１６７、１７２、１８２、１８７、１９２、２０２、２３２ コア、
３４、４４、５４、６４、７４、８４、９４、１０４、１０８、１３４、１４４、１４９、１５４、１６４、１６９、１７４、１８４、１８９ コイル、
３２１ｇ、４２１ｇ、５２２ｇ、６２２ｇ、８２２ｇ、９２１ｇ、１０２２ｇ、１０７１ｇ 磁気ギャップ、
３２１ｈ、４２１ｈ、５２２ｈ、６２２ｈ、８２２ｈ、９２１ｈ、１０２２ｈ、１０７１ｈ 感磁素子（ホール素子）

Claims (7)

1. コアと、当該コアの所定の箇所に巻回されるコイルと、当該コアに形成されるギャップに前記コイルと所定の位置関係にて配置される感磁素子とをそれぞれ含む少なくとも第１及び第２の電流検出回路が所定のスペース内に１組として配置される電流検出器において、前記第１の電流検出回路におけるコアのコイルが形成される箇所及び／又はギャップが形成される箇所の軸方向に対し、前記第２の電流検出回路における感磁素子の感磁面に０°＜θ＜１８０°の範囲で角度θを持たせるように、第１、第２の電流検出回路におけるコイル、ギャップをそれぞれ配置することを特徴とする電流検出器。
2. 前記第１の電流検出回路と前記第２の電流検出回路とが所定のスペース内に互いのコア同士が直交するように１組として配置され、前記第１の電流検出回路におけるコアのコイルが形成される箇所及び／又はギャップが形成される箇所の軸方向に対し、前記第２の電流検出回路における感磁素子の感磁面にθ＝９０°の角度θを持たせたことを特徴とする請求項１に記載の電流検出器。
3. コアと、当該コアの所定の箇所に巻回されるコイルと、当該コアに形成されるギャップに前記コイルと所定の位置関係にて配置される感磁素子とをそれぞれ含む第１、第２及び第３の電流検出回路が所定のスペース内に互いに隣接するコア同士が直交するように１組として配置され、前記第１の電流検出回路におけるコアのコイルが形成される箇所及び／又はギャップが形成される箇所の軸方向に対し、前記第２の電流検出回路における感磁素子の感磁面にθ＝９０°の角度θを持たせると共に、前記第２の電流検出回路におけるコアのコイルが形成される箇所及び／又はギャップが形成される箇所の軸方向に対し、前記第３の電流検出回路における感磁素子の感磁面にθ＝９０°の角度θを持たせたことを特徴とする電流検出器。
4. コアと、当該コアの所定の箇所に巻回されるコイルと、当該コアに形成されるギャップに前記コイルと所定の位置関係にて配置される感磁素子とをそれぞれ含む第１、第２及び第３の電流検出回路が所定のスペース内に１組として配置される電流検出器において、前記第１、第２又は第３の電流検出回路におけるコアのコイルが形成される箇所及び／又はギャップが形成される箇所の軸方向に対し、前記所定のスペース内で隣り合う各電流検出回路における感磁素子の感磁面に０°＜θ＜１８０°の範囲で角度θを持たせるように、各電流検出回路におけるコイル、ギャップをそれぞれ配置することを特徴とする電流検出器。
5. 前記θ＝４５°であることを特徴とする請求項４に記載の電流検出器。
6. 前記θ＝９０°であることを特徴とする請求項４に記載の電流検出器。
7. 前記θ＝６０°であることを特徴とする請求項４に記載の電流検出器。

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