JP2017227617A5 - - Google Patents

Description

上記目的を達成するために本開示は、
電流経路（２１０〜２４０）から発生する磁束を検知して磁電変換を行う磁気検出素子（１１〜１４）と、
磁気検出素子の周囲に配置され、磁気検出素子に対する外部からの磁束を遮蔽する少なくとも二つの磁気シールド（２１，２１Ａ〜２１Ｌ，２２，２２Ａ〜２２Ｌ，２３，２４）と、を備えた電流センサであって、
二つの磁気シールドは、磁気検出素子と電流経路とを挟み込みつつ、対向配置されており、
二つの磁気シールドのうちの少なくとも一方は、少なくとも二つのベース部と、二つのベース部を繋いでいる連結部とを有し、他方の磁気シールドとの対向面に、周辺よりも凹んだ凹部（１，１Ａ、４）が形成されており、
磁気シールドは、三つ以上の層が積層され、樹脂部材によって覆われたものであり、二つの磁気シールドで挟まれた対向領域側の最外層と対向領域の反対側の最外層は、他の層よりも、樹脂部材との線膨張係数差が小さいことを特徴とする。

Claims (36)

1. 電流経路（２１０〜２４０）から発生する磁束を検知して磁電変換を行う磁気検出素子（１１〜１４）と、
   前記磁気検出素子の周囲に配置され、前記磁気検出素子に対する外部からの磁束を遮蔽する少なくとも二つの磁気シールド（２１，２１Ａ〜２１Ｎ，２２，２２Ａ〜２２Ｎ，２３，２４）と、を備えた電流センサであって、
   二つの前記磁気シールドは、前記磁気検出素子と前記電流経路とを挟み込みつつ、対向配置されており、
   二つの前記磁気シールドのうちの少なくとも一方は、少なくとも二つのベース部と、二つの前記ベース部を繋いでいる連結部とを有し、他方の前記磁気シールドとの対向面に、周辺よりも凹んだ凹部（１，１Ａ、４）が形成されており、
   前記磁気シールドは、三つ以上の層が積層され、樹脂部材によって覆われたものであり、二つの前記磁気シールドで挟まれた対向領域側の最外層と前記対向領域の反対側の最外層は、他の層よりも、前記樹脂部材との線膨張係数差が小さい電流センサ。
2. 前記凹部は、前記電流経路における電流の流れ方向に沿って、前記磁気シールドの一方の端部から他方の端部にわたって形成されている請求項１に記載の電流センサ。
3. 前記磁気シールドは、前記凹部として、底部と環状の側壁で囲まれた有底の穴部が形成されている請求項１に記載の電流センサ。
4. 電流経路（２１０〜２４０）から発生する磁束を検知して磁電変換を行う磁気検出素子（１１〜１４）と、
   前記磁気検出素子の周囲に配置され、前記磁気検出素子に対する外部からの磁束を遮蔽する少なくとも二つの磁気シールド（２１，２１Ａ〜２１Ｎ，２２，２２Ａ〜２２Ｎ，２３，２４）と、を備えた電流センサであって、
   二つの前記磁気シールドは、前記磁気検出素子と前記電流経路とを挟み込みつつ、対向配置されており、
   二つの前記磁気シールドのうちの少なくとも一方は、少なくとも二つのベース部と、二つの前記ベース部を繋いでいる連結部とを有し、他方の前記磁気シールドとの対向面に、周辺よりも凹んだ凹部（１，１Ａ、４）が形成されており、
   前記磁気シールドは、前記凹部として、底部と環状の側壁で囲まれた有底の穴部が形成されている電流センサ。
5. 前記磁気シールドは、複数の層が積層されたものであり、二つの前記磁気シールドで挟まれた対向領域の反対側の最外層は、他の層よりも透磁率が大きい請求項４に記載の電流センサ。
6. 前記磁気シールドは、複数の層が積層されたものであり、二つの前記磁気シールドで挟まれた対向領域の反対側の最外層は、他の層よりも飽和磁束密度が大きい請求項４に記載の電流センサ。
7. 前記磁気シールドは、三つ以上の層が積層され、樹脂部材によって覆われたものであり、二つの前記磁気シールドで挟まれた対向領域側の最外層と前記対向領域の反対側の最外層は、他の層よりも、前記樹脂部材との線膨張係数差が小さい請求項４に記載の電流センサ。
8. 二つ以上の前記電流経路が配置された上相と、二つ以上の前記電流経路が配置された下相とが、前記磁気シールドの厚み方向に積層されており、
   前記上相における前記電流経路のそれぞれに対向して設けられた二つ以上の前記磁気検出素子と、前記下相における前記電流経路のそれぞれに対向して設けられた二つ以上の前記磁気検出素子とを備えており、
   前記上相における前記電流経路と前記磁気検出素子を挟み込む二つの前記磁気シールドと、前記下相における前記電流経路と前記磁気検出素子を挟み込む二つの前記磁気シールドとを備えている請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電流センサ。
9. 前記上相の二つの前記磁気シールドにおける前記下相側の前記磁気シールドと、前記下相の二つの前記磁気シールドにおける前記上相側の前記磁気シールドとは、一体的に設けられて中間磁気シールドを構成している請求項８に記載の電流センサ。
10. 前記中間磁気シールドは、前記上相側の前記電流経路と前記下相側の前記電流経路との対向領域に、非磁性部が設けられている請求項９に記載の電流センサ。
11. 二つの前記電流経路のそれぞれに対向して設けられた二つの前記磁気検出素子を有しており、
    二つの前記磁気シールドのそれぞれは、前記連結部と各ベース部における前記連結部と連なって設けられた端層部とを含む表層部（２１Ｍ１，２２Ｍ１，２１Ｎ１，２２Ｎ１）と、各ベース部における前記端層部から突出した突出部（２１Ｍ２，２２Ｍ２，２１Ｎ２，２２Ｎ２）とを有し、前記突出部間に前記凹部が形成されており、
    一方の前記磁気シールドの前記突出部は、他方の前記磁気シールドの前記突出部と対向配置され、
    各磁気検出素子は、対向配置された前記突出部の対向領域に個別に配置され、
    一方の前記磁気シールドにおける前記凹部からの漏れ磁場と、他方の前記磁気シールドにおける前記凹部からの漏れ磁場とで打ち消し合い、前記漏れ磁場が前記磁気検出素子に達しないように、二つの前記磁気シールドの少なくとも一方の形状が調整されている請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電流センサ。
12. 電流経路（２１０〜２４０）から発生する磁束を検知して磁電変換を行う磁気検出素子（１１〜１４）と、
    前記磁気検出素子の周囲に配置され、前記磁気検出素子に対する外部からの磁束を遮蔽する少なくとも二つの磁気シールド（２１，２１Ａ〜２１Ｎ，２２，２２Ａ〜２２Ｎ，２３，２４）と、を備えた電流センサであって、
    二つの前記磁気シールドは、前記磁気検出素子と前記電流経路とを挟み込みつつ、対向配置されており、
    二つの前記磁気シールドのうちの少なくとも一方は、少なくとも二つのベース部と、二つの前記ベース部を繋いでいる連結部とを有し、他方の前記磁気シールドとの対向面に、
    周辺よりも凹んだ凹部（１，１Ａ、４）が形成されており、
    二つの前記電流経路のそれぞれに対向して設けられた二つの前記磁気検出素子を有しており、
    二つの前記磁気シールドのそれぞれは、前記連結部と各ベース部における前記連結部と連なって設けられた端層部とを含む表層部（２１Ｍ１，２２Ｍ１，２１Ｎ１，２２Ｎ１）と、各ベース部における前記端層部から突出した突出部（２１Ｍ２，２２Ｍ２，２１Ｎ２，２２Ｎ２）とを有し、前記突出部間に前記凹部が形成されており、
    一方の前記磁気シールドの前記突出部は、他方の前記磁気シールドの前記突出部と対向配置され、
    各磁気検出素子は、対向配置された前記突出部の対向領域に個別に配置され、
    一方の前記磁気シールドにおける前記凹部からの漏れ磁場と、他方の前記磁気シールドにおける前記凹部からの漏れ磁場とで打ち消し合い、前記漏れ磁場が前記磁気検出素子に到達しないように、二つの前記磁気シールドの少なくとも一方の形状が調整されている電流センサ。
13. 前記磁気シールドは、複数の層が積層されたものであり、二つの前記磁気シールドで挟まれた対向領域の反対側の最外層は、他の層よりも透磁率が大きい請求項１２に記載の電流センサ。
14. 前記磁気シールドは、複数の層が積層されたものであり、二つの前記磁気シールドで挟まれた対向領域の反対側の最外層は、他の層よりも飽和磁束密度が大きい請求項１２に記載の電流センサ。
15. 前記磁気シールドは、三つ以上の層が積層され、樹脂部材によって覆われたものであり、二つの前記磁気シールドで挟まれた対向領域側の最外層と前記対向領域の反対側の最外層は、他の層よりも、前記樹脂部材との線膨張係数差が小さい請求項１２に記載の電流センサ。
16. 前記凹部は、前記電流経路における電流の流れ方向に沿って、前記磁気シールドの一方の端部から他方の端部にわたって形成されている請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の電流センサ。
17. 前記磁気シールドは、前記凹部として、底部と環状の側壁で囲まれた有底の穴部が形成されている請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の電流センサ。
18. 二つの前記磁気シールドの少なくとも一方は、前記形状として、前記磁気シールドの全体の厚みに対する前記表層部の厚みが調整されている請求項１１乃至１７のいずれか一項に記載の電流センサ。
19. 二つの前記磁気シールドの少なくとも一方は、前記形状として、前記凹部を介して隣り合う前記突出部間の間隔が調整されている請求項１１乃至１８のいずれか一項に記載の電流センサ。
20. 前記連結部を介して隣り合う前記ベース部どうしは、互いの対向部位の一部のみが前記連結部を介して繋がれており、
    二つの前記磁気シールドの少なくとも一方は、前記形状として、前記対向部位における前記連結部の長さが調整されている請求項１１乃至１９のいずれか一項に記載の電流セン。
21. 三つの前記電流経路のそれぞれに対向して設けられた三つの前記磁気検出素子を有しており、
    各磁気シールドは、三つの前記磁気検出素子のそれぞれに対向する三つの前記ベース部を有しており、
    一方の前記磁気シールドにおける前記凹部からの前記漏れ磁場と、他方の前記磁気シールドにおける前記凹部からの前記漏れ磁場とで打ち消し合い、前記漏れ磁場が二つの前記磁気検出素子で挟まれた前記磁気検出素子に到達しないように、二つの前記磁気シールドの少なくとも一方の形状が調整されている請求項１１乃至２０のいずれか一項に記載の電流センサ。
22. 電流経路（２１０〜２４０）から発生する磁束を検知して磁電変換を行う磁気検出素子（１１〜１４）と、
    前記磁気検出素子の周囲に配置され、前記磁気検出素子に対する外部からの磁束を遮蔽する少なくとも二つの磁気シールド（２１，２１Ａ〜２１Ｎ，２２，２２Ａ〜２２Ｎ，２３，２４）と、を備えた電流センサであって、
    二つの前記磁気シールドは、前記磁気検出素子と前記電流経路とを挟み込みつつ、対向配置されており、
    二つの前記磁気シールドのうちの少なくとも一方は、少なくとも二つのベース部と、二つの前記ベース部を繋いでいる連結部とを有し、他方の前記磁気シールドとの対向面に、
    周辺よりも凹んだ凹部（１，１Ａ、４）が形成されており、
    二つ以上の前記電流経路が配置された上相と、二つ以上の前記電流経路が配置された下相とが、前記磁気シールドの厚み方向に積層されており、
    前記上相における前記電流経路のそれぞれに対向して設けられた二つ以上の前記磁気検出素子と、前記下相における前記電流経路のそれぞれに対向して設けられた二つ以上の前記磁気検出素子とを備えており、
    前記上相における前記電流経路と前記磁気検出素子を挟み込む二つの前記磁気シールドと、前記下相における前記電流経路と前記磁気検出素子を挟み込む二つの前記磁気シールドとを備えている電流センサ。
23. 前記磁気シールドは、複数の層が積層されたものであり、二つの前記磁気シールドで挟まれた対向領域の反対側の最外層は、他の層よりも透磁率が大きい請求項２２に記載の電流センサ。
24. 前記磁気シールドは、複数の層が積層されたものであり、二つの前記磁気シールドで挟まれた対向領域の反対側の最外層は、他の層よりも飽和磁束密度が大きい請求項２２に記載の電流センサ。
25. 前記磁気シールドは、三つ以上の層が積層され、樹脂部材によって覆われたものであり、二つの前記磁気シールドで挟まれた対向領域側の最外層と前記対向領域の反対側の最外層は、他の層よりも、前記樹脂部材との線膨張係数差が小さい請求項２２に記載の電流センサ。
26. 前記凹部は、前記電流経路における電流の流れ方向に沿って、前記磁気シールドの一方の端部から他方の端部にわたって形成されている請求項２２乃至２５のいずれか一項に記載の電流センサ。
27. 前記磁気シールドは、前記凹部として、底部と環状の側壁で囲まれた有底の穴部が形成されている請求項２２乃至２５のいずれか一項に記載の電流センサ。
28. 前記上相の二つの前記磁気シールドにおける前記下相側の前記磁気シールドと、前記下相の二つの前記磁気シールドにおける前記上相側の前記磁気シールドとは、一体的に設けられて中間磁気シールドを構成している請求項２２乃至２７のいずれか一項に記載の電流センサ。
29. 前記中間磁気シールドは、前記上相側の前記電流経路と前記下相側の前記電流経路との対向領域に、非磁性部が設けられている請求項２８に記載の電流センサ。
30. 二つの前記電流経路のそれぞれに対向して設けられた二つの前記磁気検出素子を備えており、
    二つの前記磁気シールドは、二つの前記磁気検出素子と二つの前記電流経路とを挟み込みつつ、対向配置されており、
    前記凹部は、二つの前記磁気検出素子の中間位置に対向する部位に設けられている請求項１乃至２９のいずれか一項に記載の電流センサ。
31. 一つの前記電流経路に対向して設けられた一つの前記磁気検出素子を備えており、
    二つの前記磁気シールドは、一つの前記磁気検出素子と一つの前記電流経路とを挟み込みつつ、対向配置されている請求項１乃至２９のいずれか一項に記載の電流センサ。
32. 前記凹部は、二つの前記磁気シールドのそれぞれに形成されている請求項１乃至３１のいずれか一項に記載の電流センサ。
33. 前記凹部が形成された前記磁気シールドは、前記連結部に対向する位置に前記凹部が形成されている請求項１乃至３２のいずれか一項に記載の電流センサ。
34. 前記連結部は、二つの前記磁気シールドで挟まれた領域である対向領域の反対側に突出して設けられており、
    前記凹部は、前記磁気シールドの厚みよりも深く形成されている請求項３３に記載の電流センサ。
35. 前記凹部は、底から開口端部にいくにつれて開口面積が広くなるように、側壁が傾斜した形状を有している請求項３３又は３４に記載の電流センサ。
36. 前記凹部は、放熱部材が埋設されている請求項１乃至３５のいずれか一項に記載の電流センサ。