JP3191252U - 電流センサ - Google Patents
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Abstract
【課題】電流を高感度且つ高精度に検出できる薄型の電流センサを提供する。【解決手段】第2の電流路142は、上流側の電流路4aと第1の電流路141との間に介在し、Z方向において、上流側電流路から第1の電流路に向かうに従って磁気検出部23から離れる向きに、第1の電流路に対して所定の角度(例えば、45°)傾斜している。また、上流側の電流路4aと下流側の電流路4bを結ぶ仮想直線37と第1の電流路141との距離Dbは、仮想直線と磁気検出部23との距離Dsに略等しい。【選択図】図3
Description
本考案は、電流路を流れる電流の値を、電流によって生じる磁気を基に検出する電流センサに関するものである。
近年、磁化方向が固定された固定磁性層、非磁性層、及び磁化方向が外部磁界に対して変動するフリー磁性層の積層構造を備える磁気抵抗効果素子(GMR素子、TMR素子)を用いたセンサが提案されている。例えば、電気自動車やハイブリッドカーにおけるモータ駆動技術などの分野では比較的大きな電流が取り扱われるため、これらの用途向けに大電流を非接触で測定可能な電流センサが求められている。
このような電流センサとして、被測定電流によって生じる磁界の変化を、磁気検出素子を用いて検出するものがある。
特許文献1に開示された電流センサでは、直線状に延びた電流路に対して所定距離を隔てて磁気検出素子を配置している。
また、特許文献2に開示された電流センサでは、電流路の所定箇所を折り曲げて凹部を形成し、当該凹部に磁気検出素子を配置している。
また、特許文献2に開示された電流センサでは、電流路の所定箇所を折り曲げて凹部を形成し、当該凹部に磁気検出素子を配置している。
しかしながら、上述した特許文献1の電流センサでは、磁気検出素子を収容したケース内において、電流路と磁気検出素子との間に一定距離を設ける必要があり、ケースの厚み方向の中央位置に電流路を位置させることができない。そのため、電流路に対してのケースの厚み方向の出っ張りが均等にならず、設計上不都合が生じることがある。
また、特許文献2の電流センサでは、複数の電流路を隣接して配置した構造において、一つの電流路の上記凹部に設けられた磁気検出素子と、当該電流路に隣接する電流路とは同一平面に位置しないため、隣接する電流路の磁界が磁気検出素子の感度方向に生じ、外部磁界として検出精度に影響を及ぼす。そのため、電流方向において、隣接する電流路の磁気検出素子をずらして設ける必要があり、センサが大規模化するという問題がある。
また、電流センサでは、磁気検出素子が配置された領域の磁場強度を高め、検出精度を高めたいという要請がある。
また、特許文献2の電流センサでは、複数の電流路を隣接して配置した構造において、一つの電流路の上記凹部に設けられた磁気検出素子と、当該電流路に隣接する電流路とは同一平面に位置しないため、隣接する電流路の磁界が磁気検出素子の感度方向に生じ、外部磁界として検出精度に影響を及ぼす。そのため、電流方向において、隣接する電流路の磁気検出素子をずらして設ける必要があり、センサが大規模化するという問題がある。
また、電流センサでは、磁気検出素子が配置された領域の磁場強度を高め、検出精度を高めたいという要請がある。
本考案は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電流を高感度且つ高精度に検出できる電流センサを提供することにある。
また、本考案の目的は、薄型化を図ることが可能な電流センサを提供することにある。
また、本考案の目的は、薄型化を図ることが可能な電流センサを提供することにある。
上述した従来技術の問題を解決し、上述した目的を達成するために、第1の本考案の電流センサは、上流側の電流路と下流側の電流路との間に介在する電流センサであって、第1の基板と、前記第1の基板上に設けられた第1の磁気検出部と、前記上流側の電流路と平行し、電流によって生じる磁界が前記第1の磁気検出部の略感度方向となるように配置された第1の電流路と、前記上流側の電流路と前記第1の電流路との間に介在し、前記第1の電流路と直交する厚み方向において、前記上流側の電流路から前記第1の電流路に向うに従って第1の磁気検出部から離れる向きに傾斜あるは湾曲した部分を有する第2の電流路と、前記下流側の電流路と前記第1の電流路との間に介在し、前記厚み方向において、前記第1の電流路から前記下流側の電流路に向うに従って第1の磁気検出部に近づく向きに傾斜あるは湾曲した部分を有する第3の電流路とを有する。
この構成によれば、上流側の電流路と第2電流路、並びに第3の電流路と下流側の電流路との接合位置を厚み方向の中央部に位置させることができ、第1の電流路と第1の磁気検出部との間に絶縁に必要な一定距離を確保した場合における厚み方向の距離を短くできる。すなわち、薄型化を図れる。また、本考案の電流センサを電流路に取り付けた際に、電流センサの厚み方向の出っ張りの距離を小さくできる。
好適には、本考案の電流センサでは、前記上流側の電流路と前記下流側の電流路とは略同一の第1の仮想直線上に位置し、前記厚み方向における、前記第1の仮想直線と前記第1の電流路との間の距離と、前記第1の仮想直線と前記第1の磁気検出部との間の距離とが略同じである。
この構成によれば、厚み方向の薄型化を図れると共に、本考案の電流センサを電流路に取り付けた際に、電流センサの厚み方向の出っ張りを略均等にできる。
好適には、本考案の電流センサでは、前記第1の電流路、前記第2の電流路及び前記第3の電流路は、電流が流れる方向に沿って延びる平らな面を持つ薄板形状をしており、前記第2の電流路及び前記第3の電流路の電流方向における中心位置の前記面の略法線上に、前記第1の磁気検出部が位置する。
この構成によれば、第1の磁気検出部の感度方向における、第2の電流路及び第3の電流路からの磁界の強度を強めることができ、効率且つ高精度な磁気検出が可能になる。
好適には、本考案では、前記第1の電流路と前記第1の基板との間の距離は、前記第2の電流路及び前記第3の電流路と前記第1の基板との間の距離以下である。
この構成によれば、第1の電極と基板との距離を、上記距離の条件を満たしながら、必要な絶縁性がとれる範囲において最も近付けることで、第2の電流路及び第3の電流路とのの間に必要な絶縁性を保ちながら、電流センサの厚みを薄くできる。
好適には、本考案の電流センサは、前記第1の電流路、前記第2の電流路、前記第3の電流路、前記第1の磁気検出部を収容する樹脂製のケースを有し、前記上流側の電流路と前記第2の電流路と接合位置は、前記ケースの前記厚み方向の略中心であり、前記下流側の電流路と前記第3の電流路と接合位置は、前記ケースの前記厚み方向の略中心である。
この構成によれば、ケースを薄型化できる。
この構成によれば、ケースを薄型化できる。
好適には、本考案の電流センサは、第2の基板と、前記第2の基板上に設けられた第2の磁気検出部と、電流によって生じる磁界が前記第2の磁気検出部の略感度方向となるように配置された第4の電流路と、前記第4の電流路の上流側の電流路と前記第4の電流路との間に介在し、前記第4の電流路と直交する厚み方向において、前記第4の電流路の上流側の電流路から前記第4の電流路に向うに従って第2の磁気検出部から離れる向きに傾斜あるは湾曲した部分を有する第5の電流路と、前記第4の電流路の下流側の電流路と前記第4の電流路との間に介在し、前記厚み方向において、前記第4の電流路から前記第4の電流路の下流側の電流路に向うに従って第2の磁気検出部に近づく向きに傾斜あるは湾曲した部分を有する第6の電流路とをさらに有し、前記第4の電流路の前記上流側の電流路と前記第4の電流路の前記下流側の電流路とは略同一の第2の仮想直線上に位置し、前記厚み方向における、前記第2の仮想直線と前記第4の電流路との間の距離と、第2の仮想直線と前記第2の磁気検出部との間の距離とが略同じであり、前記第1の電流路と前記第2の磁気検出部が略同一の平面上に位置し、前記第4の電流路と前記第1の磁気検出部が略同一の平面上に位置する。
この構成によれば、隣接する電流路と、磁気検出部とが同一面に配置されるため、隣接する電流路の磁界が磁気検出部の感度方向と直交する方向となり、磁気検出への影響を略なくすことができ、測定誤差を小さくできる。
好適には、本考案の電流センサは、前記ケース内で、前記第1の電流路と前記第1の磁気検出部とを前記厚み方向の両側から挟み込む第1の磁気シールドと第2の磁気シールドとをさらに有する。
この構成によれば、隣接する電流路等からの外部磁界が第1の磁気検出部に達することを、第1の磁気シールドと第2の磁気シールドとによって遮断できる。
好適には、本考案の電流センサは、前記第1の電流路の電流方向に直交する断面方向において、前記第1の電流路、前記第1の基板及び前記第1の磁気検出部を前記ケース内で囲み、前記第1の磁気検出部側に開口部を有する第3の磁気シールドをさらに有する。
本考案によれば、電流を高感度且つ高精度に検出できる電流センサを提供することができる。
また、本考案によれば、小型化を図ることが可能な電流センサを提供することができる。
また、本考案によれば、小型化を図ることが可能な電流センサを提供することができる。
以下、本考案の実施形態に係る電流センサについて説明する。
<第1実施形態>
図1は、本考案の実施形態の電流センサ1の外観斜視図である。図2は、図1に示すY方向から見た電流センサ1の構成を説明するための図である。
<第1実施形態>
図1は、本考案の実施形態の電流センサ1の外観斜視図である。図2は、図1に示すY方向から見た電流センサ1の構成を説明するための図である。
電流センサ1は、導体部材で構成される電流路4を流れる電流の電流値を検出する。電流路4は、上流側の電流路4a、電流路屈曲部14及び下流側の電流路4bで構成される。
本実施形態では、電流路4における電流の流れる方向に直交する断面は、矩形型であり、幅(Y方向)が厚み(Z方向)より長い。電流路4は、電流が流れる方向に沿って延びる平らな表面及び裏面を有し、断面が略矩形である電流路4を流れる電流が被測定電流となる。
本実施形態では、電流路4における電流の流れる方向に直交する断面は、矩形型であり、幅(Y方向)が厚み(Z方向)より長い。電流路4は、電流が流れる方向に沿って延びる平らな表面及び裏面を有し、断面が略矩形である電流路4を流れる電流が被測定電流となる。
図1に示すように、電流センサ1は、電流路屈曲部14と、第1の磁気検出部23と、基板33とをケース43内に収容した構造を有している。
図2に示すように、電流路屈曲部14は、上流側の電流路4aと、下流側の電流路4bとの間に位置している。
ケース43は、例えば、樹脂製であり、ケース43内の一部あるいは全部は樹脂等で充填されている。
なお、図示はされていないが、電流センサ1は、第1の磁気検出部23の検出信号を増幅して出力する増幅部等を有している。
図2に示すように、電流路屈曲部14は、上流側の電流路4aと、下流側の電流路4bとの間に位置している。
ケース43は、例えば、樹脂製であり、ケース43内の一部あるいは全部は樹脂等で充填されている。
なお、図示はされていないが、電流センサ1は、第1の磁気検出部23の検出信号を増幅して出力する増幅部等を有している。
上流側の電流路4aと下流側の電流路4aとはX方向に平行な第1の仮想直線37上に配置されている。
図1に示すように、電流路屈曲部14は、第1の電流路141、第2の電流路142及び第3の電流路143を有する。
第1の電流路141は、上流側の電流路4aと下流側の電流路4aと平行に延びている。
第1の電流路141は、上流側の電流路4aと下流側の電流路4aと平行に延びている。
第2の電流路142は、上流側の電流路4a及び第1の電流路141との間に介在し、Z方向において(厚み方向)、上流側の電流路4aから第1の電流路141に向かうに従って第1の磁気検出部23から離れる向きに傾斜している。第2の電流路142は、第1の電流路141に対して所定の角度(例えば、45°)だけ傾斜している。
第3の電流路143は、下流側の電流路4bと第1の電流路141との間に介在し、Z方向において、第1の電流路141から下流側の電流路4bに向かうに従って第1の磁気検出部23に近づく向きに傾斜している。第3の電流路143は、第1の電流路141に対して所定の角度(例えば、45°)だけ傾斜している。
電流路屈曲部14の凹部14a側には、第1の電流路141の裏面141aと平行に基板33が位置し、裏面141aに面した基板33の面33aには回路パターンが形成されている。基板33の面33aと反対の面33b上には第1の磁気検出部23が設けられている。
図3は図1に示す電流路屈曲部14の第1の電流路141と第1の磁気検出部23の厚み方向の位置関係を説明するための図、図4は従来の電流センサの側面側の構成を説明するための図、図5は図1に示す電流路屈曲部14の第1の電流路141、第2の電流路142及び第3の電流路143と基板33との位置関係を説明するための図である。
図3に示すように、第1の電流路141の中央部付近の裏面141aの略法線上141cに第1の磁気検出部23が位置している。このとき、第1の電流路141を流れる電流によって生じる磁界が第1の磁気検出部23の感度方向となる姿勢で第1の磁気検出部23が配設されている。これにより、第1の電流路141を流れる電流によって生じた磁界を第1の磁気検出部23において効率的に検出できる。
電流センサ1において、図3に示すように、第1の仮想直線37と第1の電流路141との距離Dbと、第1の仮想直線37と第1の磁気検出部23との距離Dsとは略等しい。
これにより、上流側電流路4a及び下流側電流路4bと電流路屈曲部14との接合位置をケース43の厚み方向(Z方向)の中央部にしても、第1の電流路141と基板33との間に絶縁に必要な一定距離(Db+Ds)を確保できる。そのため、図4に示す従来例のように電流路と基板との間に一定の距離を保ち且つ厚み方向の中央部を上記接合位置にした場合に比べて、薄型化を図れる。また、電流センサ1を図示せぬ電流路の間に取り付けた際に、電流センサ1のZ方向の出っ張りを距離を均等にできる。
これにより、上流側電流路4a及び下流側電流路4bと電流路屈曲部14との接合位置をケース43の厚み方向(Z方向)の中央部にしても、第1の電流路141と基板33との間に絶縁に必要な一定距離(Db+Ds)を確保できる。そのため、図4に示す従来例のように電流路と基板との間に一定の距離を保ち且つ厚み方向の中央部を上記接合位置にした場合に比べて、薄型化を図れる。また、電流センサ1を図示せぬ電流路の間に取り付けた際に、電流センサ1のZ方向の出っ張りを距離を均等にできる。
また、図3に示すように、第2の電流路142の裏面142aの中心位置142a1の略法線142a2上付近に第1の磁気検出部23が位置する。また、第3の電流路143の裏面143aの中心位置143a1の略法線143a2上付近に第1の磁気検出部23が位置する。これにより、第2の電流路142を流れる電流によって生じた磁界を第1の磁気検出部23において効率的に検出できる。
また、本実施例においては、第2の電流路142及び第3の電流路143のように、第1の電流路141に対して45°で傾斜させている。しかし、第2の電流路142の法線方向及び第3の電流路143の法線方向に前記第1の磁気検出部が存在する角度であれば、第1の磁気検出部23の感度方向の磁界を生じる電流路の長さを長くでき、第1の磁気検出部23の感度方向の磁界の強さを大きくできる。これにより、第1の磁気検出部23のS/N特性を高め、検出精度を高めることができる。
また、電流路屈曲部14では、図5に示すように、第1の電流路141と基板33との距離Dpは、第2の電流路142及び第3の電流路143と基板33との距離Dq以下である。この条件を満たしながら、第1の電流路141と基板33とを、必要な絶縁性がとれる範囲において最も近付けることで、第2の電流路142及び第3の電流路と基板33との間に必要な絶縁性を保ちながら、電流センサ1の厚みを薄くできる。
第1の磁気検出部23は、例えば、磁化方向が固定された固定磁性層、非磁性層、及び磁化方向が外部磁界に対して変動するフリー磁性層の積層構造を備える磁気抵抗効果素子(GMR素子、TMR素子)や、ホール素子が用いられる。第1の磁気検出部23は、電流路4に流れる電流を、周囲の磁界の変化を介して検出する。すなわち、電流路4に流れる所望の電流値の検出が行われるようになっている。
第1の磁気検出部23は、磁界に応じた検出信号(電流信号)を増幅部で増幅して出力する。
第1の磁気検出部23は、磁界に応じた検出信号(電流信号)を増幅部で増幅して出力する。
以下、電流センサ1の作用を説明する。
電流路4に電流が流れると、電流路屈曲部14にも電流が流れる。このとき、電流路屈曲部14を構成する第2の電流路142、第1の電流路141及び第3の電流路143に順に電流が流れ、それぞれの電流路が電流に応じた強さの磁界を発生する。
ここで、第1の磁気検出部23は、第1の電流路141、第2の電流路142及び第3の電流路143の裏面141a,142a,143aの中央付近の略法線上141c,142a1,143a2に位置し、且つこれらの電流路からの磁界の方向と感度方向とが一致する姿勢で配設されているため、第1の磁気検出部23には強い磁界が形成される。
電流路4に電流が流れると、電流路屈曲部14にも電流が流れる。このとき、電流路屈曲部14を構成する第2の電流路142、第1の電流路141及び第3の電流路143に順に電流が流れ、それぞれの電流路が電流に応じた強さの磁界を発生する。
ここで、第1の磁気検出部23は、第1の電流路141、第2の電流路142及び第3の電流路143の裏面141a,142a,143aの中央付近の略法線上141c,142a1,143a2に位置し、且つこれらの電流路からの磁界の方向と感度方向とが一致する姿勢で配設されているため、第1の磁気検出部23には強い磁界が形成される。
そして、第1の磁気検出部23は、磁界に応じた検出信号(電流信号)を増幅部で増幅して出力する。
以上説明したように、電流センサ1によれば、図1に及び図2等に示すように電流路屈曲部14を形成し、その凹部14a側に第1の磁気検出部23を配設する。そのため、上流側電流路4a及び下流側電流路4bと電流路屈曲部14との接合位置をケース43の厚み方向(Z方向)の中央部にしても、第1の電流路141と基板33との間に絶縁に必要な一定距離(Db+Ds)を確保でき、薄型化を図れる。また、電流センサ1を図示せぬ電流路の間に取り付けた際に、電流センサ1のZ方向の出っ張りを距離を均等にできる。
また、電流センサ1によれば、第2の電流路142及び第3の電流路143を上述したように傾斜させたことで、第1の磁気検出部23の感度方向の磁界を生じる電流路の長さを長くでき、第1の磁気検出部23の感度方向の磁界の強さを大きくできる。これにより、第1の磁気検出部23のS/N特性を高め、検出精度を高めることができる。
また、電流センサ1によれば、図5に示すように、距離Dpを距離Dq以下であるという条件を満たしながら、第1の電流路141と基板33とを、必要な絶縁性がとれる範囲において最も近付けることで、第2の電流路142及び第3の電流路143と基板33との間に必要な絶縁性を保ちながら、電流センサ1の厚みを薄くできる。
<第2実施形態>
図6は本考案の第2実施形態の電流センサ101の外観斜視図、図7は図6に示す断面線A−Aにおける電流センサ101の断面構造を説明するための図である。
図6は本考案の第2実施形態の電流センサ101の外観斜視図、図7は図6に示す断面線A−Aにおける電流センサ101の断面構造を説明するための図である。
図6に示すように、電流センサ101は、3つの電流センサ1a,1b,1cをY方向に沿って等間隔に横並びに配置し、3本の電流路を流れる電流を検出する。電流センサ1a,1b,1cの各々は第1実施形態で説明した電流センサ1と同じ構造を有している。
電流センサ1bは、両側の電流センサ1a,1cとは上下逆向きの姿勢となっている。
電流センサ1bは、両側の電流センサ1a,1cとは上下逆向きの姿勢となっている。
ここで、図7に示すように、電流センサ1a,1cの第4の電流路141a,141cと、電流センサ1bの第1の磁気検出部23aとが略同一平面に位置している。
また、電流センサ1bの第1の電流路141bと、電流センサ1a,1cの第2の磁気検出部23a,23cとが略同一平面に位置している。
また、電流センサ1bの第1の電流路141bと、電流センサ1a,1cの第2の磁気検出部23a,23cとが略同一平面に位置している。
電流センサ101では、上述したように、隣接する電流センサの電流路と、磁気検出部とが同一面に配置されるため、隣接する電流路の磁界が磁気検出部の感度方向と直交する方向となり、磁気検出への影響を略なくすことができ、測定誤差を小さくできる。
また、電流センサ1a,1b,1cの電流路屈曲部14a,14b,14cとして同一形状のものを用いることができ、設計が容易になる。
また、電流センサ1a,1b,1cの電流路屈曲部14a,14b,14cとして同一形状のものを用いることができ、設計が容易になる。
また、電流センサ101は、隣接する電流路からの磁界による測定誤差を抑制するために隣接する電流路の電流路屈曲部を電流方向の異なる位置に設ける従来の電流センサと比べて、小規模化を図ることができる。
また、電流センサ101は、第1実施形態の電流センサ1の効果も同様に得ることができる。
電流センサ101は、3相モータ等の各相の電流路を流れる電流を検出する用途に適している。
電流センサ101は、3相モータ等の各相の電流路を流れる電流を検出する用途に適している。
<第3実施形態>
図8は本考案の第3実施形態の電流センサ201の外観斜視図、図9は図8に示すY方向から見た電流センサ201の構成を説明するための図、図10は図8に示すA−A断面における電流センサ201の断面構造を説明するための図である。
図8は本考案の第3実施形態の電流センサ201の外観斜視図、図9は図8に示すY方向から見た電流センサ201の構成を説明するための図、図10は図8に示すA−A断面における電流センサ201の断面構造を説明するための図である。
図8〜図10に示すように、電流センサ201は、第1の磁気検出部23、基板33及び第1の電流路141を厚み方向の両側から挟み込む第1の磁気シールド61と第2の磁気シールド63とを設けている。
図8〜図10において、図1〜図7と同じ符号を付した構成要素は、第1及び第2実施形態で説明したものと同じである。
図8〜図10において、図1〜図7と同じ符号を付した構成要素は、第1及び第2実施形態で説明したものと同じである。
第1の磁気シールド61及び第2の磁気シールド63は、磁性体であり、第1の磁気シールド61と第2の磁気シールド63とで囲まれた領域に磁束を誘導すると共に、外乱をもたらす外部磁界に対して耐性を備えている。このため、隣接電流路などの存在や、地磁気等による外部磁界影響が懸念される設置環境下でも、良好な検出精度での使用が可能となる。
<第4実施形態>
図11は本考案の第4実施形態の電流センサ301の外観斜視図である。
図11は本考案の第4実施形態の電流センサ301の外観斜視図である。
図11に示すように、電流センサ301は、3つの電流センサ201a,201b,201cをY方向に沿って等間隔に横並びに配置し、3本の電流路を流れる電流を検出する。電流センサ201a,201b,201cの各々は第3実施形態で説明した電流センサ201と同じ構造を有している。
電流センサ201bは、両側の電流センサ201a,201cとは上下逆向きの姿勢となっている。
第1の磁気シールド61a及び第2の磁気シールド63a、第1の磁気シールド61b及び第2の磁気シールド63b、並びに第1の磁気シールド61c及び第2の磁気シールド63cは、第3実施形態で説明した第1の磁気シールド61及び第2の磁気シールド63と同じである。
電流センサ201bは、両側の電流センサ201a,201cとは上下逆向きの姿勢となっている。
第1の磁気シールド61a及び第2の磁気シールド63a、第1の磁気シールド61b及び第2の磁気シールド63b、並びに第1の磁気シールド61c及び第2の磁気シールド63cは、第3実施形態で説明した第1の磁気シールド61及び第2の磁気シールド63と同じである。
電流センサ301では、電流センサ201a,201cの第4の電流路141a,141cと、電流センサ201bの第1の磁気検出部23bとが略同一平面に位置している。
また、電流センサ201bの第1の電流路141bと、電流センサ201a,201cの第2の磁気検出部23a,23cとが略同一平面に位置している。
また、電流センサ201bの第1の電流路141bと、電流センサ201a,201cの第2の磁気検出部23a,23cとが略同一平面に位置している。
電流センサ301では、上述したように、隣接する電流センサの電流路と、磁気検出部とが同一面に配置されるため、第3実施形態で説明した効果に加えて、第2実施形態で説明した効果も得ることができる。
<第5実施形態>
図12は本考案の第5実施形態の電流センサ401の外観斜視図、図13は図12に示すY方向から見た電流センサ401の電流方向の断面構造を説明するための図、図14は図12に示すA−A断面における電流センサ401の断面構造を説明するための図である。
図12は本考案の第5実施形態の電流センサ401の外観斜視図、図13は図12に示すY方向から見た電流センサ401の電流方向の断面構造を説明するための図、図14は図12に示すA−A断面における電流センサ401の断面構造を説明するための図である。
図12〜図15に示すように、電流センサ401は、第1の磁気検出部23、基板33及び第1の電流路141を3方向から囲むU字状の第3の磁気シールド71を有する。
図12〜図15において、図1〜図7と同じ符号を付した構成要素は、第1及び第2実施形態で説明したものと同じである。
図12〜図15において、図1〜図7と同じ符号を付した構成要素は、第1及び第2実施形態で説明したものと同じである。
第3の磁気シールド71は、電流路屈曲部14を両側から挟み込むシールド板171a,171bと、シールド板171cを有する。シールド板171cは、第1の電流路141の表面141aと平行且つ、シールド板171a,171bと直交し、シールド板171a,171cの間に介在している。
第3の磁気シールド71は、磁性体であり、囲まれた領域に磁束を誘導すると共に、外乱をもたらす外部磁界に対して耐性を備えている。このため、隣接電流路などの存在や、地磁気等による外部磁界影響が懸念される設置環境下でも、良好な検出精度での使用が可能となる。
すなわち、本実施形態では、第1の磁気検出部23側ではなく、第1の電流路141側にシールド板71cを設けることで、第1の磁気検出部23近傍の磁界がシールド板に吸い込まれてしまうことを抑制でき、磁気検出部23の感度を落とさない。
第3の磁気シールド71は、磁性体であり、囲まれた領域に磁束を誘導すると共に、外乱をもたらす外部磁界に対して耐性を備えている。このため、隣接電流路などの存在や、地磁気等による外部磁界影響が懸念される設置環境下でも、良好な検出精度での使用が可能となる。
すなわち、本実施形態では、第1の磁気検出部23側ではなく、第1の電流路141側にシールド板71cを設けることで、第1の磁気検出部23近傍の磁界がシールド板に吸い込まれてしまうことを抑制でき、磁気検出部23の感度を落とさない。
<第6実施形態>
図15は本考案の第6実施形態の電流センサ501の外観斜視図である。
図15に示すように、電流センサ501は、3つの電流センサ401a,401b,401cをY方向に沿って等間隔に横並びに配置し、3本の電流路を流れる電流を検出する。電流センサ401a,401b,401cの各々は第5実施形態で説明した電流センサ401と同じ構造を有している。
図15は本考案の第6実施形態の電流センサ501の外観斜視図である。
図15に示すように、電流センサ501は、3つの電流センサ401a,401b,401cをY方向に沿って等間隔に横並びに配置し、3本の電流路を流れる電流を検出する。電流センサ401a,401b,401cの各々は第5実施形態で説明した電流センサ401と同じ構造を有している。
電流センサ401bは、両側の電流センサ401a,401cとは上下逆向きの姿勢となっている。
第3の磁気シールド71a,71b,71cは、第5実施形態で説明した第3の磁気シールド71と同じである。
第3の磁気シールド71a,71b,71cは、第5実施形態で説明した第3の磁気シールド71と同じである。
電流センサ501では、電流センサ401a,401cの第1の電流路141a,141cと、電流センサ401bの磁気検出部23aとが略同一平面に位置している。
また、電流センサ401bの第1の電流路141bと、電流センサ401a,401cの磁気検出部23a,23cとが略同一平面に位置している。
また、電流センサ401bの第1の電流路141bと、電流センサ401a,401cの磁気検出部23a,23cとが略同一平面に位置している。
電流センサ501では、上述したように、隣接する電流センサの電流路と、磁気検出部とが同一面に配置されるため、第5実施形態で説明した効果に加えて、第2実施形態で説明した効果も得ることができる。
本考案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、本考案の技術的範囲また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。
上述した実施形態では、上流側電流路4a、下流側電流路4b、第1の電流路141、第2の電流路142及び第3の電流路143として薄板状のものを例示したが、これらは一例であり、湾曲した面等を持つものを用いてもよい。
また、第2の電流路142及び第3の電流路143の第1の電流路141に対しての傾斜角は45°以外でもよい。
すなわち、当業者は、本考案の技術的範囲また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。
上述した実施形態では、上流側電流路4a、下流側電流路4b、第1の電流路141、第2の電流路142及び第3の電流路143として薄板状のものを例示したが、これらは一例であり、湾曲した面等を持つものを用いてもよい。
また、第2の電流路142及び第3の電流路143の第1の電流路141に対しての傾斜角は45°以外でもよい。
また、本実施形態で示した第1のシールド61、第2のシールド63及び第3の磁気シールド71の形状は一例であり、請求項に記載の範囲において改変可能である。
また、上述した実施形態では、3本の電流路が隣接している場合を例示したが、2本あるいは4本以上の電流路が隣接している場合にも本考案は同様に適用できる。
本考案は、車載用の電流センサ等に適用可能である。
1,101,201,301…電流センサ
4,4a,4b…電流路
14,14a,14b,14c…電流路屈曲部
23,23a,23b,23c…磁気検出部
33,33a,33b,33c…基板
37…第1の仮想直線
43…ケース
61…第1のシールド
62…第2のシールド
71…第3の磁気シールド
141…第1の電流路
142…第2の電流路
143…第3の電流路
4,4a,4b…電流路
14,14a,14b,14c…電流路屈曲部
23,23a,23b,23c…磁気検出部
33,33a,33b,33c…基板
37…第1の仮想直線
43…ケース
61…第1のシールド
62…第2のシールド
71…第3の磁気シールド
141…第1の電流路
142…第2の電流路
143…第3の電流路
Claims (9)
- 上流側の電流路と下流側の電流路との間に介在する電流センサであって、
第1の基板と、
前記第1の基板上に設けられた第1の磁気検出部と、
前記上流側の電流路と平行し、電流によって生じる磁界が前記第1の磁気検出部の略感度方向となるように配置された第1の電流路と、
前記上流側の電流路と前記第1の電流路との間に介在し、前記第1の電流路と直交する厚み方向において、前記上流側の電流路から前記第1の電流路に向うに従って第1の磁気検出部から離れる向きに傾斜あるいは湾曲した部分を有する第2の電流路と、
前記下流側の電流路と前記第1の電流路との間に介在し、前記厚み方向において、前記第1の電流路から前記下流側の電流路に向うに従って第1の磁気検出部に近づく向きに傾斜あるいは湾曲した部分を有する第3の電流路と
を有する電流センサ。 - 前記上流側の電流路と前記下流側の電流路とは略同一の第1の仮想直線上に位置し、
前記厚み方向における、前記第1の仮想直線と前記第1の電流路との間の距離と、前記第1の仮想直線と前記第1の磁気検出部との間の距離とが略同じである
請求項1に記載の電流センサ。 - 前記第1の電流路、前記第2の電流路及び前記第3の電流路は、電流が流れる方向に沿って延びる平らな面を持つ板状であり、
前記第2の電流路及び前記第3の電流路の電流方向における中心位置の前記面の略法線上に、前記第1の磁気検出部が位置する
請求項1または請求項2に記載の電流センサ。 - 前記第1の電流路と前記第1の基板との間の距離は、前記第2の電流路及び前記第3の電流路と前記第1の基板との間の距離以下である
請求項1〜3のいずれかに記載の電流センサ。 - 前記第1の電流路、前記第2の電流路、前記第3の電流路、前記第1の磁気検出部を収容する樹脂製のケース
を有し、
前記上流側の電流路と前記第2の電流路と接合位置は、前記ケースの前記厚み方向の略中心であり、
前記下流側の電流路と前記第3の電流路と接合位置は、前記ケースの前記厚み方向の略中心である
請求項1〜4のいずれかに記載の電流センサ。 - 第2の基板と、
前記第2の基板上に設けられた第2の磁気検出部と、
電流によって生じる磁界が前記第2の磁気検出部の略感度方向となるように配置された第4の電流路と、
前記第4の電流路の上流側の電流路と前記第4の電流路との間に介在し、前記第4の電流路と直交する厚み方向において、前記第4の電流路の上流側の電流路から前記第4の電流路に向うに従って第2の磁気検出部から離れる向きに傾斜あるいは湾曲した部分を有する第5の電流路と、
前記第4の電流路の下流側の電流路と前記第4の電流路との間に介在し、前記厚み方向において、前記第4の電流路から前記第4の電流路の下流側の電流路に向うに従って第2の磁気検出部に近づく向きに傾斜あるいは湾曲した部分を有する第6の電流路と
をさらに有し、
前記第4の電流路の前記上流側の電流路と前記第4の電流路の前記下流側の電流路とは略同一の第2の仮想直線上に位置し、
前記厚み方向における、前記第2の仮想直線と前記第4の電流路との間の距離と、前記第2の仮想直線と前記第2の磁気検出部との間の距離とが略同じであり、
前記第1の電流路と前記第2の磁気検出部が略同一の平面上に位置し、
前記第4の電流路と前記第1の磁気検出部が略同一の平面上に位置する
請求項2に記載の電流センサ。 - 前記ケース内で、前記第1の電流路と前記第1の磁気検出部とを前記厚み方向の両側から挟み込む第1の磁気シールドと第2の磁気シールドと
をさらに有する請求項5に記載の電流センサ。 - 前記第1の電流路の電流方向に直交する断面方向において、前記第1の電流路、前記第1の基板及び前記第1の磁気検出部を前記ケース内で囲み、前記第1の磁気検出部側に開口部を有する第3の磁気シールド
をさらに有する請求項5に記載の電流センサ。 - 前記電流路は、横断面が長方形であり、厚みより長い幅を有している
請求項1〜8のいずれかに記載の電流センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014001763U JP3191252U (ja) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | 電流センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014001763U JP3191252U (ja) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | 電流センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3191252U true JP3191252U (ja) | 2014-06-12 |
Family
ID=78224317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014001763U Expired - Lifetime JP3191252U (ja) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | 電流センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191252U (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016038203A (ja) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電流センサ |
| JP2016173334A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 電流センサ |
| WO2017130437A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2017-08-03 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 電流センサ |
-
2014
- 2014-04-04 JP JP2014001763U patent/JP3191252U/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016038203A (ja) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電流センサ |
| WO2017130437A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2017-08-03 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 電流センサ |
| JP2016173334A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 電流センサ |
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