JP2021139753A - 電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】電流センサの性能を向上させる。また、そのような電流センサの提供を容易に実現する。【解決手段】電流センサ１のハウジング３の内部には、Ｘ方向において互いに隣りに位置し、且つ、それぞれＹ方向に延在するバスバ２ａおよびバスバ２ｂが設けられている。Ｚ方向においてバスバ２ａに対向する位置には、磁気検出素子４ａが設けられている。磁気検出素子４ａを搭載する基板５ａは、Ｚ方向に対して垂直な平面視において磁気検出素子４ａを内包する。磁気検出素子４ａの端部４１が、Ｚ方向において磁気検出素子４ａの端部４２よりもバスバ２ａから離れるように、基板５ａは、Ｘ方向に対して傾斜した状態でハウジング３に保持されている。【選択図】図２

Description

本発明は、電流センサに関し、特に、磁気検出素子を備えた電流センサに関する。

多相の導電体に電流が流れるＰＣＵ（Power Control Unit）などのモータ駆動制御装置において、電流を測定するために、磁気検出素子を内蔵した電流センサが用いられている。磁気検出素子は、計測対象である導電体を流れる電流に起因して、上記導電体の周囲に発生する磁界の強度を検出する。その磁界の強度を基にして演算を行うことで、電流センサは、導電体を流れる電流の大きさを特定する。

例えば、特許文献１には、磁気検出素子として磁電変換素子を内蔵した電流センサが開示され、特許文献２には、磁気検出素子としてホール素子を内蔵した電流センサが開示されている。

なお、本明細書では、「磁界の強度を検出する」と表現する場合があるが、それは、「磁束密度を検出する」という意味に置き換えることもできる。また、「導電体が発する磁界」と表現する場合があるが、それは、「導電体を流れる電流に起因して、上記導電体の周囲に発生する磁界」を意味する。また、計測対象である導電体が発する磁界以外の磁界を、「ノイズ磁界」と表現する場合もある。また、磁界の強さおよび方向を「磁束」として説明し、ノイズ磁界の強さおよび方向を「ノイズ磁束」として説明する。

特開２０１６−２００４３８号公報 国際公開第２００６／０９０７６９号

磁気検出素子が、ノイズ磁界を検出してしまうと、電流の計測精度が低下する。例えば、ＰＣＵにおいて、計測対象となる導電体が発する磁界の強度を検出する場合、計測対象ではない隣接相（計測対象の隣りに位置する導電体）が発する磁界がノイズとなることで、電流の計測精度が低下する問題がある。

図９は、上述の特許文献１を基にした電流センサ１００を示す断面図である。図９に示されるように、電流センサ１００は、Ｘ方向で互いに隣りに位置するバスバ２００ａおよびバスバ２００ｂと、ハウジング３００と、バスバ２００ａが発する磁界の強度を検出するための磁気検出素子４００ａと、バスバ２００ｂが発する磁界の強度を計測するための磁気検出素子４００ｂと、磁気検出素子４００ａおよび磁気検出素子４００ｂを搭載する基板５００と、シールド板６００と、シールド板７００とを有する。

バスバ２００ａおよびバスバ２００ｂは、ハウジング３００の内部に設けられ、ハウジング３００は、Ｚ方向においてシールド板６００およびシールド板７００に挟まれている。また、磁気検出素子４００ａおよび磁気検出素子４００ｂを搭載する基板５００は、ハウジング３００に保持されている。

バスバ２００ｂが発するノイズ磁界は、シールド板６００に吸収され、シールド板６００の表面から漏れたノイズ磁束は、シールド板６００からシールド板７００へ向かう。図９では、磁気検出素子４００ａを通過するノイズ磁束が、磁束線ＦＬとして示され、磁気検出素子４００ａが検出可能な磁界の向きが、感磁方向ＭＤｄとして示されている。

ここで、基板５００に傾斜面を備える凸部を設け、凸部の傾斜面に磁気検出素子４００ａを搭載することで、磁気検出素子４００ａが傾斜する。これによって、感磁方向ＭＤｄと磁束線ＦＬとが直交し、電流の計測精度が低下する問題を抑制することができる。

しかしながら、感磁方向ＭＤｄが適切な角度に傾斜するように、磁気検出素子４００ａの寸法に合わせて基板５００に凸部を設ける必要がある。それ故、基板５００に微細な加工が必要となり、高精度な実装技術が求められる。

更に、図９では、基板５００側のハウジング３００の表面を加工して、基板５００の凸部および磁気検出素子４００ａの形状に対応するような凹部を設ける必要がある。それ故、ハウジング３００に微細な加工が必要となり、電流センサ１００を製造する工程も複雑化する。また、基板５００の凸部と、ハウジング３００の凹部との位置合わせにも、高精度な実装技術が要求される。

本願の主な目的は、電流の計測精度の低下を抑制し、電流センサの性能を向上させることにある。また、本願の他の目的は、感磁方向が傾斜するように基板に実装された磁気検出素子を備えた電流センサを、容易に提供できる技術を構築することにある。

その他の目的および新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる。

本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

一実施の形態である電流センサは、ハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられ、且つ、第１方向に延在する第１バスバと、前記第１方向と直交する第２方向において前記第１バスバの隣りに位置するように、前記ハウジングの内部に設けられ、且つ、前記第１方向に延在する第２バスバと、前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向において前記第１バスバに対向する位置に設けられた第１磁気検出素子と、前記第１磁気検出素子を搭載する第１基板と、を有する。ここで、前記第１基板は、前記第３方向に対して垂直な平面視において前記第１磁気検出素子を内包し、前記第１磁気検出素子は、前記第２方向における第１端部、および、前記第１端部と反対側に位置し、且つ、前記第１端部よりも前記第２バスバに近い第２端部を有し、前記第１基板は、前記第１磁気検出素子の前記第１端部が前記第３方向において前記第１磁気検出素子の前記第２端部よりも前記第１バスバから離れるように、前記第２方向に対して傾斜した状態で前記ハウジングに保持されている。

一実施の形態によれば、電流センサの性能を向上させることができる。また、そのような電流センサの提供を容易に実現することができる。

実施の形態１における電流センサを示す斜視図である。 実施の形態１における電流センサを示す断面図である。 実施の形態１における電流センサを示す断面図である。 実施の形態２における電流センサを示す断面図である。 実施の形態３における電流センサを示す断面図である。 実施の形態４における電流センサを示す断面図である。 実施の形態５における電流センサを示す断面図である。 実施の形態６における電流センサを示す断面図である。 従来技術における電流センサを示す断面図である。

以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

また、実施の形態において説明されるＸ方向（第２方向）、Ｙ方向（第１方向）およびＺ方向（第３方向）は互いに直交している。本願では、Ｚ方向をある構造体の上下方向または高さ方向として説明する場合もある。また、Ｘ方向およびＹ方向によって構成される面は平面を成し、Ｚ方向に対して垂直な平面である。例えば、本願において「Ｚ方向に対して垂直な平面視」と表現した場合、それは、Ｘ方向およびＹ方向によって構成される面をＺ方向から見ることを意味する。

（実施の形態１）
以下に図１〜図３を用いて、実施の形態１における電流センサ１について説明する。図１は、電流センサ１の斜視図であり、図２および図３は、図１に示されるＡ−Ａ線に沿った電流センサ１の断面図である。また、図３は、一部の構成の寸法などを説明することを主な目的としているので、図３では、一部のハッチングが省略されている。

図１および図２に示されるように、実施の形態１における電流センサ１は、バスバ（第１バスバ）２ａと、バスバ（第２バスバ）２ｂと、ハウジング３と、磁気検出素子（第１磁気検出素子）４ａと、基板（第１基板）５ａとを有する。

バスバ２ａは、ハウジング３の内部に設けられ、且つ、Ｙ方向に延在している。バスバ２ｂは、Ｘ方向においてバスバ２ａの隣りに位置するように、ハウジング３の内部に設けられ、且つ、Ｙ方向に延在している。バスバ２ａおよびバスバ２ｂは、板状または棒状の導電体であり、例えば銅またはアルミニウムからなる。また、Ｚ方向におけるバスバ２ａおよびバスバ２ｂの各々の幅は、例えば３ｍｍである。なお、図１に示されるように、バスバ２ａおよびバスバ２ｂは、ハウジング３を貫通し、ハウジング３の外部にも設けられている。

電流センサ１は、例えば、３相の交流電流が流れるＰＣＵなどのモータ駆動制御装置において、電流を測定するための検査素子である。バスバ２ａおよびバスバ２ｂには、互いの位相が１２０度ずれた３相の交流電流のうち、２相の交流電流が流される。実施の形態１におけるバスバ２ａおよびバスバ２ｂは、例えば電気自動車またはハイブリッド車におけるモータとインバータとの間の電源ラインとして用いられる。

ハウジング３は、例えば樹脂材料からなる絶縁体であり、樹脂成型品である。上記樹脂材料は、例えば、ポリフタルアミド（ＰＰＡ：Polyphthalamide）またはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：Polybutylene terephthalate)などのような高耐熱性樹脂である。なお、上記樹脂材料に、ガラス繊維が混ざっていてもよい。

磁気検出素子４ａは、バスバ２ａが発する磁界の強度を検出するための素子であり、Ｚ方向においてバスバ２ａに対向する位置に設けられ、基板５ａと平行になるように、基板５ａに搭載されている。基板５ａは、一方の面の一部または全部がハウジング３に接触するように、ハウジング３に保持されている。また、磁気検出素子４ａは、バスバ２ａと反対側の基板５ａの他方の面上に設けられている。言い換えれば、基板５ａは、磁気検出素子４ａとバスバ２ａとの間に設けられている。

なお、実施の形態１における基板５ａには、磁気検出素子４ａに供給する電力および計測信号を伝達するための電気回路が形成されているが、ここでは、それらの図示を省略している。また、後述の他の実施の形態における基板５ｂおよび基板５ｃにも、基板５ａと同様な目的で電気回路が形成されている。

また、基板５ａのサイズは、磁気検出素子４ａのサイズよりも大きい。例えば、Ｘ方向における基板５ａの長さは、Ｘ方向における磁気検出素子４ａの長さよりも長く、Ｚ方向に対して垂直な平面視において、基板５ａの面積は、磁気検出素子４ａの面積よりも大きい。言い換えれば、基板５ａは、Ｚ方向に対して垂直な平面視において磁気検出素子４ａを内包している。

磁気検出素子４ａは、Ｘ方向における端部（第１端部）４１、および、端部４１と反対側に位置し、且つ、端部４１よりもバスバ２ｂに近い端部（第２端部）４２を有する。端部４１が、Ｚ方向において端部４２よりもバスバ２ａから離れるように、基板５ａは、Ｘ方向に対して傾斜した状態でハウジング３に保持されている。言い換えれば、図３に示されるように、基板５ａは、Ｘ方向に対して角度θで傾斜した状態で、ハウジング３に保持されている。

磁気検出素子４ａが検出可能な磁束の向きは決められており、図２では、この磁束の向きに沿った直線が、感磁方向ＭＤａとして示されている。基板５ａに搭載された状態における磁気検出素子４ａの感磁方向ＭＤａは、端部４１および端部４２を通過する方向であり、且つ、基板５ａの傾斜方向と平行な方向である。言い換えれば、基板５ａに搭載された状態における磁気検出素子４ａの感磁方向ＭＤａは、Ｘ方向に対して角度θで傾斜している。

実施の形態１でも上述の図９で説明した場合と同じように、バスバ２ｂが発するノイズ磁界（ノイズ磁束）が円状に広がり、磁気検出素子４ａを通過する。従って、磁気検出素子４ａが、計測対象ではないバスバ２ｂが発するノイズ磁束を検出し、電流センサ１において、電流の計測精度が低下する恐れがある。

しかしながら、実施の形態１では、バスバ２ｂが発するノイズ磁束線と感磁方向ＭＤａとが直交するように、磁気検出素子４ａを搭載する基板５ａが傾斜しているので、電流の計測精度の低下を抑制し、電流センサ１の性能を向上させることができる。

また、実施の形態１におけるハウジング３は、Ｚ方向に対して垂直な平坦面３１と、平坦面３１からＺ方向へ向かって傾斜している傾斜面（第１傾斜面）３２とを有する。ハウジング３のうち基板５ａが保持されている箇所が傾斜面３２に相当し、傾斜面３２は、基板５ａの傾斜方向に沿って設けられている。言い換えれば、傾斜面３２は、平坦面３１に対して角度θで傾斜している。

以下に図３を用いて、感磁方向ＭＤａが角度θで傾斜するように基板５ａに実装された磁気検出素子４ａを備えた電流センサ１を、容易に提供できる理由を説明する。

まず、上述のように、角度θは、バスバ２ｂが発するノイズ磁束と感磁方向ＭＤａとを直交させるための角度であるが、バスバ２ｂが発するノイズ磁束は、シミュレーションによって求めることができるので、その結果によって角度θが決定される。ここでは、角度θは、例えば１度である。なお、図面では、発明の理解を容易にするために、角度θが実際よりも大きく描かれている。

Ｘ方向に対して傾斜している傾斜面３２の長さＬ１は、例えば４０ｍｍである。この場合、Ｚ方向における傾斜面３２の高さ（長さ）Ｈ１は、「Ｈ１＝Ｌ１×ｓｉｎθ」の関係から、６９８μｍとなる。従って、長さＬ１および高さＨ１が上記値になるように、ハウジング３の傾斜面３２を製造すれば、感磁方向ＭＤａを角度θで傾斜させることができる。

一方で、図９で説明した例は、基板５００に対して磁気検出素子４００ａの感磁方向ＭＤｄを傾けることになる。この場合、傾斜角度の設計には、基本的に磁気検出素子４００ａの寸法が適用される。すなわち、図３に置き換えると、磁気検出素子４ａの長さＬ２および高さＨ２が適用される。ここで、Ｘ方向に対して傾斜している磁気検出素子４ａの長さＬ２は、例えば６ｍｍである。この場合、Ｚ方向における磁気検出素子４ａの高さ（長さ）Ｈ２は、「Ｈ２＝Ｌ２×ｓｉｎθ」の関係から、１０５μｍとなる。

長さＬ２および高さＨ２によっても、感磁方向ＭＤａを角度θで傾斜させることができるが、長さＬ２および高さＨ２が、長さＬ１および高さＨ１よりも非常に小さいので、より微細で高精度な加工技術が求められる。実施の形態１では、長さＬ１および高さＨ１が大きいので、微細な加工技術を用いなくても、容易に角度θを実現できる。

また、図９で説明した例では、ハウジング３００に凹部を設けるだけでなく、基板５００に凸部を設ける必要もあり、更に、基板５００の凸部とハウジング３００の凹部との位置合わせを行う必要もあったが、実施の形態１では、そのような複雑で高精度な製造技術を必要としない。従って、感磁方向ＭＤａが角度θで傾斜している電流センサ１を、より容易に提供することができる。

また、磁気検出素子４ａを搭載する基板５ａは、傾斜面３２に沿って設置されるので、基板５ａに特別な加工を施すことなく、磁気検出素子４ａおよび基板５ａを傾斜させることができる。

実施の形態１では、基板５ａの一方の面の全部がハウジング３に接触しているが、後述の他の実施の形態のように、基板５ａの一方の面の一部のみがハウジング３に接触している場合もあり、磁気検出素子４ａが搭載されている箇所で、ハウジング３が存在していない場合もある。そのような場合でも、基板５ａは、磁気検出素子４ａよりも十分に大きく、Ｚ方向に対して垂直な平面視において磁気検出素子４ａを内包しているので、磁気検出素子４ａは、基板５ａを介してハウジング３に安定して設置される。

また、Ｘ方向に対して傾斜している基板５ａの長さＬ３は、長さＬ２よりも大きく、長さＬ１以下であり、例えば２４ｍｍ以上である。そのため、長さＬ１に代えて、「Ｌ３×ｓｉｎθ」の関係から導かれる高さに、若干の補正値を加えた高さを、高さＨ１として設定することも可能である。すなわち、ハウジング３の長さＬ１を用いることなく、磁気検出素子４ａの長さＬ２よりも十分に長い基板５ａの長さＬ３を用いて、高さＨ１を設定することもできる。

（実施の形態２）
以下に図４を用いて、実施の形態２における電流センサ１を説明する。なお、以下では、主に実施の形態１との相違点について説明する。

実施の形態１では、Ｚ方向においてバスバ２ｂと対向する位置に、平坦面３１が設けられていた。実施の形態２では、図４に示されるように、Ｚ方向においてバスバ（第２バスバ）２ｂと対向する位置に、傾斜面３３が設けられ、傾斜面３３に、基板（第２基板）５ｂおよび磁気検出素子（第２磁気検出素子）４ｂが設けられている。

実施の形態２におけるハウジング３は、実施の形態１と同様の傾斜面３２と、Ｘ方向に対して傾斜している傾斜面３３とを有する。ハウジング３のうち基板５ｂが保持されている箇所が傾斜面３３に相当し、傾斜面３３は、基板５ｂの傾斜方向に沿って設けられている。なお、傾斜面３３は、Ｘ方向において傾斜面３２と左右対称になるように傾斜している。特に図示はしないが、傾斜面３３は、実施の形態１と同様の角度θで傾斜している。

磁気検出素子４ｂは、バスバ２ｂが発する磁界の強度を検出するための素子であり、Ｚ方向においてバスバ２ｂに対向する位置に設けられ、基板５ｂと平行になるように、基板５ｂに搭載されている。基板５ｂは、一方の面の一部または全部がハウジング３に接触するように、ハウジング３に保持されている。また、磁気検出素子４ｂは、バスバ２ｂと反対側の基板５ｂの他方の面上に設けられている。言い換えれば、基板５ｂは、磁気検出素子４ｂとバスバ２ｂとの間に設けられている。

また、基板５ｂのサイズは、磁気検出素子４ｂのサイズよりも大きい。例えば、Ｘ方向における基板５ｂの長さは、Ｘ方向における磁気検出素子４ｂの長さよりも長く、Ｚ方向に対して垂直な平面視において、基板５ｂの面積は、磁気検出素子４ｂの面積よりも大きい。言い換えれば、基板５ｂは、Ｚ方向に対して垂直な平面視において磁気検出素子４ｂを内包している。

なお、図４では、基板５ａおよび基板５ｂは物理的に接触し、一体化しているが、基板５ａおよび基板５ｂは離間され、互いに独立であってもよい。その場合、基板５ａおよび基板５ｂは電気的に接続されていなくてもよいが、基板５ａおよび基板５ｂが電気的に接続されていれば、コネクタを一つに集約できるので、電流センサ１の微細化が図れる。

磁気検出素子４ｂは、Ｘ方向における端部（第４端部）４４、および、端部４４と反対側に位置し、且つ、端部４４よりもバスバ２ａに近い端部（第３端部）４３を有する。端部４４が、Ｚ方向において端部４３よりもバスバ２ｂから離れるように、基板５ｂは、Ｘ方向に対して傾斜した状態でハウジング３に保持されている。言い換えれば、基板５ｂは、Ｘ方向に対して角度θで傾斜した状態で、ハウジング３に保持されている。

磁気検出素子４ｂが検出可能な磁束の向きは、感磁方向ＭＤｂとして示されている。基板５ｂに搭載された状態における磁気検出素子４ｂの感磁方向ＭＤｂは、端部４３および端部４４を通過する方向であり、且つ、基板５ｂの傾斜方向と平行な方向である。言い換えれば、基板５ｂに搭載された状態における磁気検出素子４ｂの感磁方向ＭＤｂは、Ｘ方向に対して角度θで傾斜している。

磁気検出素子４ｂは、計測対象ではないバスバ２ａが発するノイズ磁束を検出し、電流センサ１において、電流の計測精度が低下する恐れがある。しかしながら、実施の形態２では、バスバ２ａが発するノイズ磁束と感磁方向ＭＤｂとが直交するように、磁気検出素子４ｂを搭載する基板５ｂが傾斜しているので、電流の計測精度の低下を抑制し、電流センサ１の性能を向上させることができる。

このように、実施の形態２によれば、実施の形態１の効果に加えて、Ｚ方向においてバスバ２ｂに対向する位置に磁気検出素子４ｂを設けた場合でも、電流センサ１における電流の計測精度の低下を抑制することができる。

（実施の形態３）
以下に図５を用いて、実施の形態３における電流センサ１を説明する。なお、以下では、主に実施の形態２との相違点について説明する。

実施の形態３では、図５に示されるように、Ｘ方向においてバスバ２ａとバスバ２ｂとの間に位置するように、更にバスバ（第３バスバ）２ｃが設けられている。バスバ２ａ、バスバ２ｂおよびバスバ２ｃは、Ｘ方向において互いに５ｍｍの間隔で設置されている。

実施の形態３では、バスバ２ａ、バスバ２ｂおよびバスバ２ｃに流れる電流は、互いの位相が１２０度ずれた３相交流電流であり、バスバ２ａはＵ相であり、バスバ２ｃはＶ相であり、バスバ２ｂはＷ相である。

実施の形態３におけるハウジング３のうち、バスバ２ｃに対向する位置には、Ｚ方向に対して垂直な平坦面３１が設けられている。

磁気検出素子（第３磁気検出素子）４ｃは、バスバ２ｃが発する磁界の強度を検出するための素子であり、Ｚ方向においてバスバ２ｃに対向する位置に設けられ、基板（第３基板）５ｃと平行になるように、基板５ｃに搭載されている。基板５ｃは、一方の面の一部または全部がハウジング３に接触するように、ハウジング３の平坦面（第１平坦面）３１に保持されている。また、磁気検出素子４ｃは、バスバ２ｃと反対側の基板５ｃの他方の面上に設けられている。言い換えれば、基板５ｃは、磁気検出素子４ｃとバスバ２ｃとの間に設けられている。

また、基板５ｃのサイズは、磁気検出素子４ｃのサイズよりも大きい。例えば、Ｘ方向における基板５ｃの長さは、Ｘ方向における磁気検出素子４ｃの長さよりも長く、Ｚ方向に対して垂直な平面視において、基板５ｃの面積は、磁気検出素子４ｃの面積よりも大きい。言い換えれば、基板５ｃは、Ｚ方向に対して垂直な平面視において磁気検出素子４ｃを内包している。

なお、図５では、基板５ａ、基板５ｂおよび基板５ｃは物理的に接触し、一体化しているが、基板５ａ、基板５ｂおよび基板５ｃは離間され、互いに独立であってもよい。その場合、基板５ａ、基板５ｂおよび基板５ｃは電気的に接続されていなくてもよいが、基板５ａ、基板５ｂおよび基板５ｃが電気的に接続されていれば、コネクタを一つに集約できるので、電流センサ１の微細化が図れる。

磁気検出素子４ｃは、Ｘ方向における端部（第５端部）４５、および、端部４５と反対側に位置し、且つ、端部４５よりもバスバ２ｂに近い端部（第６端部）４６を有する。

磁気検出素子４ｃが検出可能な磁束の向きは、感磁方向ＭＤｃとして示されている。基板５ｃに搭載された状態における磁気検出素子４ｃの感磁方向ＭＤｃは、端部４５および端部４６を通過する方向であり、且つ、Ｘ方向と平行な方向である。

実施の形態３では、三つのバスバ２ａ、バスバ２ｂおよびバスバ２ｃが存在しているが、これらの位置関係からシミュレーションを行うことで、磁気検出素子４ａの感磁方向ＭＤａおよび磁気検出素子４ｂの感磁方向ＭＤｂを傾斜させる角度θを決定することができる。

磁気検出素子４ｃの感磁方向ＭＤｃを傾斜させる必要はなく、感磁方向ＭＤｃは、上述のようにＸ方向と平行な方向である。これは、バスバ２ｃがバスバ２ａとバスバ２ｂとの中間に位置しているので、バスバ２ａおよびバスバ２ｂが発する磁界が、磁気検出素子４ｃにおいて、合成されるまたは打ち消されるからである。例えば、上記磁界が合成された場合、その磁束の方向は、Ｘ方向に対して直交するので、感磁方向ＭＤｃを傾斜させる必要はない。

このように、実施の形態３によれば、バスバ２ａ、バスバ２ｂおよびバスバ２ｃに流れる電流が３相交流電流である場合でも、電流センサ１における電流の計測精度の低下を抑制することができる。

（実施の形態４）
以下に図６を用いて、実施の形態４における電流センサ１を説明する。なお、以下では、主に実施の形態１との相違点について説明する。

実施の形態１では、基板５ａの一方の面の全部が、ハウジング３の傾斜面３２に保持されていた。実施の形態４では、図６に示されるように、ハウジング３の一部に平坦面３１から突出する突出部３０が設けられ、基板５ａの一方の面の一部が、平坦面３１および突出部３０に保持されている。

突出部３０は、Ｚ方向においてバスバ２ａから離れるように、平坦面３１から突出している。突出部３０には、傾斜面（第２傾斜面）３４が設けられている。傾斜面３４の傾斜角度は、実施の形態１における傾斜面３２の傾斜角度と同じであり、実施の形態１における角度θである。

実施の形態４における基板５ａは、ハウジング３に保持されるための保持領域（第１保持領域）５１および保持領域（第２保持領域）５２と、磁気検出素子４ａを搭載するための搭載領域５３とを含む。

保持領域５１は、磁気検出素子４ａの端部４１側に位置し、且つ、突出部３０に保持される。より具体的には、保持領域５１は、突出部３０の傾斜面３４に保持される。

保持領域５２は、保持領域５１よりも磁気検出素子４ａの端部４２側に位置し、且つ、平坦面３１に保持される。保持領域５２は、平坦面３１に沿って設けられるので、保持領域５２は、搭載領域５３に対して屈折している。なお、本明細書で「屈折」と表現した場合、それは、所定の特定の角度で折れた状態を含むし、所定の曲率半径で折れ曲がった状態も含むし、それら両方が混在した状態も含む。以降の説明において「屈折」と表現した場合にも、同様の定義が成り立つ。

搭載領域５３は、保持領域５１と保持領域５２との間に位置し、且つ、Ｚ方向においてハウジング３から離間している。また、実施の形態４では、基板５ａ全体が傾斜しておらず、磁気検出素子４ａを搭載する搭載領域５３が傾斜している。具体的には、端部４１が、端部４２よりもＺ方向においてバスバ２ａから離れるように、搭載領域５３は、Ｘ方向に対して傾斜している。

また、傾斜面３４は、搭載領域５３の傾斜方向に沿っており、保持領域５１は、傾斜面３４に保持される。すなわち、保持領域５１および搭載領域５３は、屈折せず、同じ角度θで傾斜している。

実施の形態４では、実施の形態１と比較して、突出部３０のみを成型すればよく、傾斜面３４の長さが傾斜面３２の長さよりも短いので、ハウジング３の成型が行い易い。なお、突出部３０の端部の高さは、図３の高さＨ１に相当する。従って、傾斜面３４の延長線が傾斜面３２であると仮定して、高さＨ１を設定できる。または、保持領域５２および搭載領域５３の合計長さは、図３の長さＬ３とほぼ同じとなるので、「Ｌ３×ｓｉｎθ」の関係から導かれる高さに、若干の補正値を加えた高さを、高さＨ１として設定してもよい。

また、実施の形態４で開示した技術を、実施の形態２および実施の形態３に適用することもできる。すなわち、磁気検出素子４ａを搭載する基板５ａの周囲だけでなく、磁気検出素子４ｂを搭載する基板５ｂの周囲にも、実施の形態４と同様の思想で突出部３０を設けることもできる。

（実施の形態５）
以下に図７を用いて、実施の形態５における電流センサ１を説明する。なお、以下では、主に実施の形態４との相違点について説明する。

実施の形態４では、突出部３０に傾斜面３４が設けられていた。実施の形態５では、図７に示されるように、突出部３０に平坦面（第２平坦面）３５が設けられている。平坦面３５は、Ｚ方向に対して垂直であり、平坦面３１と平行である。保持領域５１は、平坦面３５に沿って設けられるので、保持領域５１は、搭載領域５３に対して屈折している。

実施の形態５では、実施の形態４と比較して、傾斜面３４を成型する必要がないので、ハウジング３の成型が更に行い易くなる。なお、突出部３０の高さは、搭載領域５３の長さから導くことで、設定される。

（実施の形態６）
以下に図８を用いて、実施の形態６における電流センサ１を説明する。なお、以下では、主に実施の形態４との相違点について説明する。

実施の形態４では、磁気検出素子４ａがバスバ２ａと反対側の基板５ａの他方の面上に設けられていた。実施の形態６では、図８に示されるように、磁気検出素子４ａがバスバ２ａ側の基板５ａの一方の面上に設けられている。言い換えれば、磁気検出素子４ａは、バスバ２ａと基板５ａ（搭載領域５３）との間に位置している。

実施の形態６では、実施の形態４と比較して、磁気検出素子４ａとバスバ２ａとの間の距離が短い。このため、バスバ２ａが発する磁界の強度が、実施の形態１よりも大きい。従って、外部からノイズ磁界が侵入した場合でも、実施の形態６の構造では、相対的にノイズ磁界の影響が小さくなり易いので、電流センサ１の性能をより向上させることができる。

また、磁気検出素子４ａとバスバ２ａとの間に存在するハウジング３には、Ｚ方向においてバスバ２ａ側へ向かって窪むように、溝３６が形成されている。溝３６の深さは、例えば２ｍｍである。磁気検出素子４ａを搭載する基板５ａがハウジング３に保持された場合、溝３６が形成されていることで、磁気検出素子４ａとハウジング３との位置的な干渉が起き難くなる。

以上、本発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

１ 電流センサ
２ａ〜２ｃ バスバ（第１〜第３バスバ）
３ ハウジング
４ａ〜４ｃ 磁気検出素子（第１〜第３磁気検出素子）
５ａ〜５ｃ 基板（第１〜第３基板）
３０ 突出部
３１ 平坦面（第１平坦面）
３２ 傾斜面（第１傾斜面）
３３ 傾斜面
３４ 傾斜面（第２傾斜面）
３５ 平坦面（第２平坦面）
３６ 溝
４１〜４６ 端部（第１〜第６端部）
５１ 保持領域（第１保持領域）
５２ 保持領域（第２保持領域）
５３ 搭載領域
１００ 電流センサ
２００ａ、２００ｂ バスバ
３００ ハウジング
４００ａ、４００ｂ 磁気検出素子
５００ 基板
６００ シールド板
７００ シールド板
Ｌ１〜Ｌ３ 長さ
Ｈ１、Ｈ２ 高さ
ＭＤａ〜ＭＤｄ 感磁方向
θ 角度

Claims (15)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングの内部に設けられ、且つ、第１方向に延在する第１バスバと、
   前記第１方向と直交する第２方向において前記第１バスバの隣りに位置するように、前記ハウジングの内部に設けられ、且つ、前記第１方向に延在する第２バスバと、
   前記第１方向および前記第２方向と直交する第３方向において前記第１バスバに対向する位置に設けられた第１磁気検出素子と、
   前記第１磁気検出素子を搭載する第１基板と、
   を有し、
   前記第１基板は、前記第３方向に対して垂直な平面視において前記第１磁気検出素子を内包し、
   前記第１磁気検出素子は、前記第２方向における第１端部、および、前記第１端部と反対側に位置し、且つ、前記第１端部よりも前記第２バスバに近い第２端部を有し、
   前記第１基板は、前記第１磁気検出素子の前記第１端部が前記第３方向において前記第１磁気検出素子の前記第２端部よりも前記第１バスバから離れるように、前記第２方向に対して傾斜した状態で前記ハウジングに保持されている、電流センサ。
2. 請求項１に記載の電流センサにおいて、
   前記第１基板に搭載された状態における前記第１磁気検出素子の感磁方向は、前記第１磁気検出素子の前記第１端部および前記第２端部を通過する方向であり、且つ、前記第１基板の傾斜方向と平行な方向である、電流センサ。
3. 請求項１に記載の電流センサにおいて、
   前記ハウジングのうち前記第１基板が保持されている箇所には、前記第１基板の傾斜方向に沿う第１傾斜面が設けられている、電流センサ。
4. 請求項１に記載の電流センサにおいて、
   前記第３方向において前記第２バスバに対向する位置に設けられた第２磁気検出素子と、
   前記第２磁気検出素子を搭載する第２基板と、
   を有し、
   前記第２基板は、前記第３方向に対して垂直な平面視において前記第２磁気検出素子を内包し、
   前記第２磁気検出素子は、前記第２方向における第４端部、および、前記第４端部と反対側に位置し、且つ、前記第４端部よりも前記第１バスバに近い第３端部を有し、
   前記第２基板は、前記第２磁気検出素子の前記第４端部が前記第３方向において前記第２磁気検出素子の前記第３端部よりも前記第２バスバから離れるように、前記第２方向に対して傾斜した状態で前記ハウジングに保持されている、電流センサ。
5. 請求項４に記載の電流センサにおいて、
   前記第１基板に搭載された状態における前記第１磁気検出素子の感磁方向は、前記第１磁気検出素子の前記第１端部および前記第２端部を通過する方向であり、且つ、前記第１基板の傾斜方向と平行な方向であり、
   前記第２基板に搭載された状態における前記第２磁気検出素子の感磁方向は、前記第２磁気検出素子の前記第３端部および前記第４端部を通過する方向であり、且つ、前記第２基板の傾斜方向と平行な方向である、電流センサ。
6. 請求項４に記載の電流センサにおいて、
   前記第１基板および前記第２基板は、一体化している、電流センサ。
7. 請求項４に記載の電流センサにおいて、
   前記第２方向において前記第１バスバと前記第２バスバとの間に位置するように、前記ハウジングの内部に設けられ、且つ、前記第１方向に延在する第３バスバと、
   前記第３方向において前記第３バスバに対向する位置に設けられた第３磁気検出素子と、
   前記ハウジングに保持され、且つ、前記第３磁気検出素子を搭載する第３基板と、
   を更に有し、
   前記第３磁気検出素子は、前記第２方向における第５端部、および、前記第５端部と反対側に位置し、且つ、前記第５端部よりも前記第２バスバに近い第６端部を有し、
   前記ハウジングのうち前記第３基板が保持されている箇所には、前記第３方向に対して垂直な第１平坦面が設けられている、電流センサ。
8. 請求項７に記載の電流センサにおいて、
   前記第１基板に搭載された状態における前記第１磁気検出素子の感磁方向は、前記第１磁気検出素子の前記第１端部および前記第２端部を通過する方向であり、且つ、前記第１基板の傾斜方向と平行な方向であり、
   前記第２基板に搭載された状態における前記第２磁気検出素子の感磁方向は、前記第２磁気検出素子の前記第３端部および前記第４端部を通過する方向であり、且つ、前記第２基板の傾斜方向と平行な方向であり、
   前記第３基板に搭載された状態における前記第３磁気検出素子の感磁方向は、前記第３磁気検出素子の前記第５端部および前記第６端部を通過する方向であり、且つ、前記第２方向と平行な方向である、電流センサ。
9. 請求項７に記載の電流センサにおいて、
   前記第１基板、前記第２基板および前記第３基板は、一体化している、電流センサ。
10. 請求項７に記載の電流センサにおいて、
    前記第１バスバ、前記第２バスバおよび前記第３バスバには、互いの位相が１２０度ずれた交流電流が流される、電流センサ。
11. 請求項１に記載の電流センサにおいて、
    前記ハウジングは、前記第３方向に対して垂直な第１平坦面と、前記第３方向において前記第１バスバから離れるように、前記第１平坦面から突出した突出部とを含み、
    前記第１基板は、前記ハウジングに保持されるための第１保持領域および第２保持領域と、前記第１磁気検出素子を搭載するための搭載領域とを含み、
    前記第１保持領域は、前記第１磁気検出素子の前記第１端部側に位置し、且つ、前記突出部に保持され、
    前記第２保持領域は、前記第１保持領域よりも前記第１磁気検出素子の前記第２端部側に位置し、且つ、前記第１平坦面に保持され、
    前記搭載領域は、前記第１保持領域と前記第２保持領域との間に位置し、且つ、前記第３方向において前記ハウジングから離間し、
    前記搭載領域は、前記第１磁気検出素子の前記第１端部が前記第１磁気検出素子の前記第２端部よりも前記第３方向において前記第１バスバから離れるように、前記第２方向に対して傾斜している、電流センサ。
12. 請求項１１に記載の電流センサにおいて、
    前記突出部には、前記搭載領域の傾斜方向に沿う第２傾斜面が設けられ、
    前記第１保持領域は、前記第２傾斜面に保持されている、電流センサ。
13. 請求項１１に記載の電流センサにおいて、
    前記突出部には、前記第３方向に対して垂直な第２平坦面が設けられ、
    前記第１保持領域は、前記第２平坦面に保持されている、電流センサ。
14. 請求項１１に記載の電流センサにおいて、
    前記第１磁気検出素子は、前記第１バスバと前記搭載領域との間に位置している、電流センサ。
15. 請求項１に記載の電流センサにおいて、
    前記第１バスバおよび前記第２バスバは、それぞれ導電体からなり、
    前記ハウジングは、樹脂材料を含む絶縁体からなる、電流センサ。

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