WO2022014266A1 - 電流検出装置 - Google Patents

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学 田村
稔 安部
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Definitions

  • the present invention relates to a current detection device that measures a measured current based on a magnetic field generated by a measured current flowing through a bus bar.
  • the current sensor described in Patent Document 1 includes a conductor through which a measured current flows, a magnetic sensor for measuring an induced magnetic field in which a measured current is generated, an accommodation space for accommodating the conductor and the magnetic sensor, and an accommodation space leading to the accommodation space. It has a case with a space opening, a lid covering the accommodation space opening, and a magnetic shield with a lid integrally molded to the lid, the lid having a shield exposed opening with the edges of the lid magnetic shield exposed. Has. As a result, by looking at the shield exposed opening, it is possible to easily visually confirm whether the magnetic shield of the lid is fixed in the correct position inside the lid.
  • the present invention aims to reduce the size of the configuration when the bus bar and the magnetic sensor are viewed along the opposite directions while suppressing the influence of the magnetic field generated by the measured current flowing through the adjacent bus bars (current paths). It is an object of the present invention to provide a current detection device capable of capable.
  • the current detection device of the present invention has a bus bar through which a current to be measured flows, a magnetic sensor arranged at a position facing the bus bar, and a bus bar and magnetism in the opposite direction between the bus bar and the magnetic sensor. It is a current detection device in which a pair of shields arranged so as to sandwich a sensor and a plurality of current detection units provided therein are arranged. It is characterized in that the positions of the shields and magnetic sensors of the adjacent current detection units are different from each other in the extension direction of the bus bar when they are extended and viewed along the opposite direction. As a result, it is possible to suppress the influence of the magnetic field generated by the measured current flowing through the adjacent bus bars, and it is possible to reduce the size of the configuration when the bus bars and the magnetic sensor are viewed along the opposite directions.
  • the shields of adjacent current detection units partially overlap each other in the direction in which the bus bars are arranged in parallel when viewed along the extension direction of the bus bars. ..
  • the shields of adjacent current detection units partially overlap each other in the direction in which the bus bars are arranged in parallel when viewed along the extension direction of the bus bars. ..
  • the positions of the shields in the opposite direction are the same as each other in the adjacent current detection units, and the positions of the magnetic sensors in the opposite direction are the same as each other. This makes it possible to keep the size of the shield in the opposite direction small.
  • the pair of shields extends to a position overlapping the bus bar of the adjacent current detection unit when viewed along the opposite direction.
  • the shield when viewed along the opposite direction, has a notch in a part of the outer edge, and the notch is combined with a part of the outer edge of the adjacent shield. Is preferable. As a result, when viewed along the opposite direction, adjacent shields can be arranged more efficiently, so that the overall size can be reduced.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the structure of the current detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention.
  • (A) is a front view showing the configuration of a current detection unit provided with a single bus bar, a corresponding magnetic sensor, and a pair of shields in the first embodiment, and (b) is the first embodiment.
  • (c) is a front view of (b).
  • (A) is a plan view showing the configuration of the three bus bars in the first modification, the three magnetic sensors corresponding to each, and the three pairs of shields, and (b) is the three in the second modification.
  • (A) is a plan view showing the configuration of three bus bars, three magnetic sensors corresponding to each, and three pairs of shields in the second embodiment
  • (b) is a plan view showing the configuration of three pairs of shields, respectively. It is a top view which shows the structure of the bus bar of a book, three magnetic sensors corresponding to each, and three pairs of shields. It is a graph which shows the change of the adjacency influence error (adjacent error) with respect to the applied amount of a bus bar and a shield in Examples 1 and 2 of 2nd Embodiment and Comparative Examples 1 and 2.
  • (A) is a front view showing the configuration of three bus bars, three magnetic sensors corresponding to each, and three pairs of shields in the third embodiment
  • (b) is a plan view of (a). Is.
  • XYZ coordinates are shown as reference coordinates.
  • the Z1-Z2 direction is referred to as a vertical direction
  • the X1-X2 direction is referred to as a front-back direction
  • the Y1-Y2 direction is referred to as a left-right direction.
  • the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction are perpendicular to each other, and the XY plane including them is perpendicular to the Z1-Z2 direction.
  • a state in which the lower side (Z2 side) is viewed from the upper side (Z1 side) may be referred to as a plan view.
  • the current detection device 10 is a current path 3 arranged so as to penetrate the case member 11 and the inside of the case member 11 in the front-rear direction (X1-X2 direction). It is equipped with two bus bars 21, 22, and 23.
  • the three bus bars 21, 22, and 23 have a long plate shape having the same shape as each other, and are juxtaposed with each other and extended along the front-rear direction.
  • FIGS. 2 (b) and 2 (c) it is generated by a current to be measured flowing through each of the three bus bars 21, 22, and 23 at positions facing each other in the case member 11.
  • Three magnetic sensors 61, 62, and 63 that can detect the magnetic field to be generated are provided.
  • the first bus bar 21 and the first magnetic sensor 61 facing each other in the vertical direction (Z1-Z2 direction) at the position on the left side are sandwiched from above and below by a pair of shields 31 and 41. ing.
  • a pair of shields 31 and 41 are arranged so as to sandwich the first bus bar 21 and the first magnetic sensor 61 in the opposite direction between the first bus bar 21 and the first magnetic sensor 61.
  • the first upper shield 31, the first magnetic sensor 61, the first bus bar 21, and the first lower shield 41 are arranged in order from the upper side to the lower side, and the first current detection in which the members arranged vertically face each other.
  • Part 10a is configured.
  • the second bus bar 22 and the second magnetic sensor 62 which face each other in the vertical direction at the central position, are sandwiched from above and below by another pair of shields 32 and 42, and are on the upper side.
  • the second upper shield 32, the second magnetic sensor 62, the second bus bar 22, and the second lower shield 42 are arranged in this order from the lower side to the lower side, and the second current detection unit 10b in which the vertically arranged members face each other is configured. Will be done.
  • the third bus bar 23 and the third magnetic sensor 63 which face each other in the vertical direction, are sandwiched from above and below by yet another pair of shields 33 and 43, and are sequentially sandwiched from the upper side to the lower side.
  • the third upper shield 33, the third magnetic sensor 63, the third bus bar 23, and the third lower shield 43 are arranged, and a third current detection unit 10c in which the vertically arranged members face each other is configured.
  • the three magnetic sensors 61, 62, and 63 are arranged on the lower surface of the substrate 50 housed in the case member 11 as an example of the first magnetic sensor 61 in FIG. 2A.
  • the three magnetic sensors 61, 62, and 63 are the same element, and for example, a magnetoresistive effect element and a Hall element are used depending on the specifications of the current detection device and other conditions.
  • the three upper shields 31, 32, 33 are arranged at the same position as each other, and the three magnetic sensors 61, 62, 63 are also arranged at the same position with each other.
  • the three bus bars 21, 22, and 23 are also arranged at the same position as each other, and the three lower shields 41, 42, and 43 are also arranged at the same position with each other.
  • each shield has a structure in which five rectangular plates made of the same magnetic material in a plan view are laminated.
  • the left first upper shield 31, the first magnetic sensor 61, the first lower shield 41 below it, and the right third upper shield 33, the third magnetic sensor 63. , And the third lower shield 43 below it are arranged at the same position in the front-rear direction.
  • the central second upper shield 32, the second magnetic sensor 62, and the lower second lower shield 42 are arranged in front of them at positions where they do not overlap. That is, when the current detection units adjacent to each other in the left-right direction are viewed along the vertical direction (opposite direction between the first bus bar 21 and the first magnetic sensor 61), the shield and the magnetic sensor are arranged at different positions from each other. There is.
  • the three current detection units are arranged so as to be staggered in the front-rear direction.
  • the shields of the current detection units adjacent to each other in the left-right direction are in the front-rear direction, that is, in the direction (Y1-) in which the buses 21, 22, and 23 are arranged in parallel. In the Y2 direction), they are arranged so that they partially overlap each other.
  • the adjacent state in the left-right direction means a state in which the bus bars 21, 22, and 23 are arranged side by side when viewed along the extending direction, and the front-back direction. It is also included when it is off to.
  • the current detection units are arranged so as to be adjacent to each other in the left-right direction, and the shield and the magnetic sensor of the current detection unit are in the front-rear direction (X1-X2 direction) when viewed along the vertical direction. They are arranged so as to be staggered in each other, and some of them overlap each other in the left-right direction.
  • the bus bars 21, 22, and 23 can be arranged in parallel, and the distance between the current detection units can be shortened in the direction in which they are arranged in parallel (Y1-Y2 direction). For this reason, the size in the front-rear direction (X1-X2 direction) can be suppressed by arranging the shields side by side without shifting them back and forth, and the shields are arranged in a staggered manner in the left-right direction (Y1-Y2 direction). The size can be reduced. Further, in this arrangement, the distance between the bus bars 21, 22, and 23 is reduced without reducing the size of the shield, so that sufficient shielding property is ensured.
  • the two current detection units arranged at both ends of the three adjacent current detection units are shown in FIG. 2. It is preferable to arrange them at the same position in the front-rear direction (extending direction of the bus bar), such as the positional relationship between the first current detection unit 10a and the third current detection unit 10c. With such an arrangement, it is possible to minimize the increase in size of the current detection device 10 in the front-rear direction.
  • the above-mentioned three upper shields 31, 32, 33 and three lower shields 41, 42, 43 have a configuration in which five flat plate-shaped magnetic materials are laminated, but the number of layers is five. It can be set arbitrarily other than the sheet, or it can be a single layer.
  • the three upper shields 31, 32, 33 and the three lower shields 41, 42, 43 are rectangular in plan view, but FIGS. 3A, 3B, 3C. ),
  • the shape may have a notch portion in which the four corner portions of the rectangle are notched inward. With such a shape, it is possible to arrange the cutouts of adjacent shields so that they mesh with each other in a plan view. Therefore, in the extending direction (X1-X2 direction) of the bus bars 21, 22, and 23,
  • the three upper shields 31, 32, 33 and the three lower shields 41, 42, 43 can be staggered in a narrower range, and the overall size can be kept small.
  • the notches so that they mesh with each other, the distance between the current detection units in the left-right direction (Y1-Y2 direction) is reduced so that the shield does not hit the bus bar of the adjacent current detection units. can do.
  • Examples of the cutout portion include those shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C.
  • the three upper shields 131, 132, and 133 shown in the modified example 1 of FIG. 3A notches 131c, 132c, and 133c, which are notched at four corners in a rectangular shape, are provided and adjacent to each other.
  • the three current detection units can be compactly arranged in the left-right direction and the front-rear direction. It will be possible.
  • notches 231c, 232c, and 233c in which the four corners are cut out in a triangular shape are provided and adjacent to each other.
  • the four corner portions are cut out in a triangular shape having a larger size than the modified example 2, and the notched portions 331c, 332c, and 333c are cut out.
  • the vertical sides of the adjacent notches are arranged so as to face each other, it is possible to arrange the three current detection units more compactly in the left-right direction and the front-back direction than in the case of the second modification. Become.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that a part of the shield, that is, the end portion in the left-right direction extends to a position where it overlaps on the bus bar of the adjacent current detection unit.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are used for the same members, and detailed description thereof will be omitted.
  • three upper shields 431, 432, and 433 having the same configuration as each other are provided.
  • three magnetic sensors 61, 62, 63, and three bus bars 21, 22, 23 are sandwiched under the shields, as in the first embodiment, and the upper shields 431, 432 are sandwiched under the shields. It has the same configuration as each of the 433s, and is provided with three lower shields facing each other.
  • the first upper shield 431 on the left side and the third upper shield 433 on the right side are arranged at the same position in the front-rear direction, while the second upper shield 432 in the center is from these. Is located on the front side and does not overlap.
  • the right end of the first upper shield 431 extends to a position overlapping the central second bus bar 22, and in the second upper shield 432, the left end thereof overlaps the left first bus bar 21. Moreover, the right end portion is extended to a position where it overlaps with the third bus bar 23 on the right side. Further, the third upper shield 433 extends to a position where the left end portion overlaps with the central second bus bar 22.
  • the ends of the upper shields 431, 432, and 433 in the left-right direction overlap with each other with the same width L (width in the left-right direction, amount of engagement) with respect to the adjacent bus bars.
  • the left-right end of the shield by extending the left-right end of the shield to a position where it overlaps the bus bar of the adjacent current detection section, the magnetic field generated by the measured current flowing through the bus bar of the adjacent current detection section.
  • it is easy to pass through the shield of the current detection unit it is possible to suppress the influence error (adjacent influence error) due to the magnetic field generated in the adjacent current detection units to a small value.
  • FIG. 5 shows the adjacent influence error (unit%) with respect to the amount of the bus bar and the shield applied (unit: mm) (width of overlap in the left-right direction L) in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 of the second embodiment. It is a graph which shows the result obtained by the simulation of the change.
  • the adjacent influence error is a numerical value obtained by dividing the difference between the measured values of the magnetic field measured when the measured current is passed through the adjacent bus bars and when the measured current is not passed, by the measured value measured when the measured current is not passed. The ratio is based on.
  • Example 1 and 2 the numerical values are set as follows in the configuration shown in FIG. 4 (a).
  • Overlapping width (applied amount) L between the end of the shield and the bus bar Example 1 -6 mm to 6 mm, Example 2 -4 mm to 4 mm
  • the shield and the bus bar do not overlap, when it is zero, the positions of the end faces in the left-right direction of both are the same, and when it is negative, the end faces of both are only the numerical value. They are separated from each other.
  • Comparative Examples 1 and 2 have the configuration shown in FIG. 4 (b). Specifically, as in the second embodiment, the three bus bars 21, 22, and 23 are arranged in parallel in the left-right direction, and the three magnetisms in the vertical direction with respect to each of the bus bars 21, 22, 23. Sensors (not shown) are arranged, and three upper shields 531, 532, 533 and three lower shields (not shown) are arranged so as to sandwich the bus bar and the magnetic sensor facing each other from above and below. As a result, three current detection units are arranged in parallel in the left-right direction.
  • the three upper shields 531, 532, 533 and the lower shields (not shown) facing each other are arranged at the same position in the front-rear direction so as to extend along the left-right direction, respectively, and the left and right sides thereof. Both ends in the direction are separated from the ends of adjacent shields.
  • Comparative Examples 1 and 2 the numerical values are set as follows in the configuration shown in FIG. 4 (b). (1) Distance between the end of the shield and the bus bar (left-right direction): This distance is the distance between the end of the shield and the end of the bus bar facing the shield in the vertical direction, for example, the distance between the left end of the bus bar 21 and the left end of the shield 531. Comparative Example 1 2 mm, Comparative Example 2 1 mm (2) Width W of bus bars 21, 22, 23: 10 mm for both Comparative Examples 1 and 2.
  • the three bus bars 621, 622, and 623 are arranged in parallel in the left-right direction (Y1-Y2 direction) as in the first and second embodiments, and each of them is arranged in parallel. It is extended in the front-back direction.
  • three magnetic sensors 661, 662, and 663 are arranged so as to face each other.
  • the first upper shield 631 and the first lower shield 641 face each other vertically so as to sandwich the first bus bar 621 and the first magnetic sensor 661 facing each other from above and below.
  • the first current detection unit 60a is configured by these arrangements.
  • the second upper shield 632 and the second lower shield 642 are arranged so as to sandwich the second bus bar 622 and the first magnetic sensor 662 facing each other from above and below, so that the second upper shield 632 and the second lower shield 642 face each other vertically.
  • the current detection unit 60b is configured.
  • the third upper shield 633 and the first lower shield 643 are arranged so as to sandwich the third bus bar 623 and the third magnetic sensor 663 facing each other from above and below, so that the third bus bar 623 and the first lower shield 643 face each other vertically.
  • the detection unit 60c is configured.
  • the second current detection unit 60b is arranged below the first current detection unit 60a and the third current detection unit 60c, which are arranged at the same positions as each other.
  • the left and right ends of the second upper shield 632 and the second lower shield 642 in the second current detection unit 60b are inside the first current detection unit 60a.
  • the third current detection unit 60c it has entered to a position where it does not come into contact with the magnetic sensor or the bus bar.
  • the three bus bars can be arranged in parallel in the left-right direction without shifting in the front-rear direction, it is possible to suppress the size increase in the extension direction (X1-X2 direction) of the bus bars. Further, since the adjacent shields are overlapped in the left-right direction, the size in the left-right direction can be suppressed.
  • the current detection device has a small size when viewed along the direction in which the bus bar and the magnetic sensor face each other, while suppressing the influence of the magnetic field generated by the measured current flowing through the adjacent bus bars. It is useful in that it can be converted.

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Abstract

隣り合うバスバを流れる被測定電流が発生する磁界の影響を抑えつつ、バスバと磁気センサが対向する方向に沿って見たときの構成の小型化が可能な本発明に係る電流検出装置は、被測定電流が流れるバスバと、バスバに対向する位置に配置された磁気センサと、バスバと磁気センサとの対向方向において、バスバと磁気センサとを間に挟むように配置された一対のシールドと、を備えた電流検出部が複数配置された電流検出装置であって、電流検出部は、それぞれが備える複数のバスバが互いに並列して延設され、対向方向に沿って見たときに、隣り合う電流検出部のシールド及び磁気センサの位置はバスバの延設方向において互いに異なっている。

Description

電流検出装置
　本発明は、バスバに被測定電流が流れることによって生じる磁界に基づいて被測定電流を測定する電流検出装置に関する。
　特許文献１に記載の電流センサは、被測定電流が流れる導体と、被測定電流が発生する誘導磁界を測定する磁気センサと、導体と磁気センサとを収容する収容空間と、収容空間に通じる収容空間開口部とを備えたケースと、収容空間開口部を覆う蓋と、蓋に一体成形により固定された蓋磁気シールドとを有し、蓋は蓋磁気シールドの縁部を露出したシールド露出開口部を有する。これにより、シールド露出開口部を見ることで、蓋磁気シールドが蓋内の正しい位置に固定されているかを目視で容易に確認できるとしている。
特開２０１７－１０２０２２号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の電流センサでは、近年の電流センサの小型化の要求にしたがって導体間の距離を小さくし、かつ、導体の延在方向におけるサイズを抑えるように構成を変更した場合に、十分なシールド効果が得られずに隣り合う導体を流れる被測定電流が発生する誘導磁界の影響を抑えることが難しくなるという問題がある。具体的には、導体が延在する方向において、隣り合う導体が互い違いに配置されている構成を、延在方向のサイズを抑えるために、隣り合う導体が互いに並列するように延設させた場合、隣の導体を流れる被測定電流が発生する誘導磁界の影響が大きくなる。さらに、このような並列構成において、隣り合う導体の間隔を小さくすると、隣の導体を流れる被測定電流による磁界の影響がさらに大きくなるため、正確な電流測定を行うことが困難になる。
　そこで本発明は、隣り合うバスバ（電流路）を流れる被測定電流が発生する磁界の影響を抑えつつ、バスバと磁気センサが対向する方向に沿って見たときの構成の小型化を図ることができる電流検出装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の電流検出装置は、被測定電流が流れるバスバと、バスバに対向する位置に配置された磁気センサと、バスバと磁気センサとの対向方向において、バスバと磁気センサとを間に挟むように配置された一対のシールドと、を備えた電流検出部が複数配置された電流検出装置であって、電流検出部は、それぞれが備える複数のバスバが互いに並列して延設され、対向方向に沿って見たときに、隣り合う電流検出部のシールド及び磁気センサの位置はバスバの延設方向において互いに異なっていることを特徴としている。
　これにより、隣り合うバスバを流れる被測定電流が発生する磁界の影響を抑えることができるとともに、バスバと磁気センサが対向する方向に沿って見たときの構成の小型化を図ることができる。
　本発明の電流検出装置において、バスバの延設方向に沿って見たときに、バスバが並列して配置される方向において、隣り合う電流検出部のシールドは互いに一部が重なっていることが好ましい。
　これにより、隣り合うバスバを流れる被測定電流が発生する磁界の影響を抑えることができるとともに、バスバと磁気センサが対向する方向に沿って見たときに、バスバが並列する方向における小型化を図ることができる。
　本発明の電流検出装置において、隣り合う電流検出部において、シールドの対向方向の位置は互いに同一であり、磁気センサの上記対向方向の位置は互いに同一であることが好ましい。
　これにより、シールドの対向方向のサイズを小さく抑えることができる。
　本発明の電流検出装置において、上記対向方向に沿って見たときに、一対のシールドの少なくとも一部が、隣り合う電流検出部のバスバに重なる位置まで延設されていることが好ましい。
　これにより、隣の電流検出部のバスバを被測定電流が流れたことにより発生する磁界が、電流検出部のシールドを通りやすくなるため、隣り合う電流検出部で発生する磁界による影響誤差（隣接影響誤差）を小さく抑えることが可能となる。
　本発明の電流検出装置において、対向方向に沿って見たときに、シールドは、外縁の一部に切り欠き部を有し、切り欠き部に、隣り合うシールドの外縁の一部が組み合わさることが好ましい。
　これにより、上記対向方向に沿って見たときに、隣り合うシールドをより効率的に配置することができるため、全体サイズの小型化を図ることができる。
　本発明によると、隣り合うバスバを流れる被測定電流が発生する磁界の影響を抑えつつ、バスバと磁気センサが対向する方向に沿って見たときの構成の小型化を図ることができる電流検出装置を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る電流検出装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）は、第１実施形態における、一本のバスバと、これに対応する、磁気センサ、及び、一対のシールドを備えた電流検出部の構成を示す正面図、（ｂ）は第１実施形態における、三本のバスバと、それぞれに対応する、三つの磁気センサ、及び、三対のシールドを備えた３つの電流検出部の構成を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）の正面図である。 （ａ）は、変形例１における、三本のバスバと、それぞれに対応する、三つの磁気センサ、及び、三対のシールドの構成を示す平面図、（ｂ）は、変形例２における三つのシールドの構成を示す平面図、（ｃ）は、変形例３における三つのシールドの構成を示す平面図である。 （ａ）は、第２実施形態における、三本のバスバと、それぞれに対応する、三つの磁気センサ、及び、三対のシールドの構成を示す平面図、（ｂ）は、比較例における、三本のバスバと、それぞれに対応する、三つの磁気センサ、及び、三対のシールドの構成を示す平面図である。 第２実施形態の実施例１、２と比較例１、２における、バスバとシールドのかかり量に対する隣接影響誤差（隣接誤差）の変化を示すグラフである。 （ａ）は、第３実施形態における、三本のバスバと、それぞれに対応する、三つの磁気センサ、及び、三対のシールドの構成を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
　以下、本発明の実施形態に係る電流検出装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。
　各図には、基準座標としてＸ－Ｙ－Ｚ座標が示されている。以下の説明において、Ｚ１－Ｚ２方向を上下方向、Ｘ１－Ｘ２方向を前後方向、Ｙ１－Ｙ２方向を左右方向と称する。Ｘ１－Ｘ２方向とＹ１－Ｙ２方向は互いに垂直であり、これらを含むＸ－Ｙ平面はＺ１－Ｚ２方向に垂直である。また、上側（Ｚ１側）から下側（Ｚ２側）を見た状態を平面視と言うことがある。
　＜第１実施形態＞
　図１に示すように、第１実施形態における電流検出装置１０は、ケース部材１１と、ケース部材１１内を前後方向（Ｘ１－Ｘ２方向）に貫通するように配置された、電流路としての３つのバスバ２１、２２、２３とを備える。３つのバスバ２１、２２、２３は互いに同一形状の長板状を有し、互いに並列されて前後方向に沿って延設されている。
　図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ケース部材１１内において、３つのバスバ２１、２２、２３のそれぞれの上方で対向する位置には、各バスバに被測定電流が流れることによって発生する磁界をそれぞれ検知可能な３つの磁気センサ６１、６２、６３が設けられている。
　図２（ｃ）に示すように、左側の位置において上下方向（Ｚ１－Ｚ２方向）で互いに対向する、第１バスバ２１と第１磁気センサ６１は、一対のシールド３１、４１によって上下から挟まれている。別言すると、第１バスバ２１と第１磁気センサ６１との対向方向において、一対のシールド３１、４１が第１バスバ２１と第１磁気センサ６１とを間に挟むように配置されている。これにより、上側から下側へ順に、第１上側シールド３１、第１磁気センサ６１、第１バスバ２１、第１下側シールド４１が配置され、上下に並ぶ部材どうしが互いに対向する第１電流検出部１０ａが構成される。
　第１電流検出部１０ａと同様に、中央の位置で上下方向において互いに対向する、第２バスバ２２と第２磁気センサ６２は、別の一対のシールド３２、４２によって上下から挟まれており、上側から下側へ順に、第２上側シールド３２、第２磁気センサ６２、第２バスバ２２、第２下側シールド４２が配置され、上下に並ぶ部材どうしが互いに対向する第２電流検出部１０ｂが構成される。
　さらに、右側の位置において、上下方向で互いに対向する、第３バスバ２３と第３磁気センサ６３は、さらに別の一対のシールド３３、４３によって上下から挟まれており、上側から下側へ順に、第３上側シールド３３、第３磁気センサ６３、第３バスバ２３、第３下側シールド４３が配置され、上下に並ぶ部材どうしが互いに対向する第３電流検出部１０ｃが構成される。
　３つの磁気センサ６１、６２、６３は、図２（ａ）において第１磁気センサ６１を例示するように、ケース部材１１内に収容される基板５０の下面上に配置されている。３つの磁気センサ６１、６２、６３は、同一の素子であり、電流検出装置の仕様その他の条件に応じて、例えば、磁気抵抗効果素子、ホール素子が用いられる。
　図２（ｃ）に示すように、上下方向において、３つの上側シールド３１、３２、３３は互いに同一の位置に配置され、３つの磁気センサ６１、６２、６３も互いに同一の位置に配置され、３つのバスバ２１、２２、２３も互いに同一の位置に配置され、３つの下側シールド４１、４２、４３も互いに同一の位置に配置されている。
　３つの上側シールド３１、３２、３３、及び、３つの下側シールド４１、４２、４３は、互いに同一の構成を有する。具体的には、それぞれのシールドは、同一の磁性材料からなる平面視長方形状の板材を５枚積層した構成を有する。
　図２（ｂ）に示すように、左側の第１上側シールド３１、第１磁気センサ６１、及び、その下方の第１下側シールド４１と、右側の第３上側シールド３３、第３磁気センサ６３、及び、その下方の第３下側シールド４３と、は前後方向において同じ位置に配置されている。これらに対して、中央の第２上側シールド３２、第２磁気センサ６２、及び、その下方の第２下側シールド４２は、これらよりも前側であって重ならない位置に配置されている。すなわち、左右方向において隣り合う電流検出部は、上下方向（第１バスバ２１と第１磁気センサ６１との対向方向）に沿って見たときに、シールド及び磁気センサが互いに異なる位置に配置されている。そして、３つの電流検出部は、前後方向において互い違いとなるように配置されている。
　一方、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、左右方向において隣り合う電流検出部のシールドは、前後方向、すなわち、バスバ２１、２２、２３が並列して配置される方向（Ｙ１－Ｙ２方向）において、互いに一部が重なるように配置されている。
　なお、左右方向において隣り合う状態とは、図２（ｃ）に示すように、バスバ２１、２２、２３の延設方向に沿って見たときに、左右に並んだ状態を意味し、前後方向にずれている場合も含まれる。
　ここで、図１と図２においては、電流検出部が３つ設けられた場合を示したが、電流検出部の数は２つ又は４つ以上とすることもできる。３つ以外の場合においても、電流検出部は左右方向において隣り合うように配置され、電流検出部のシールド及び磁気センサは、上下方向に沿って見たときに、前後方向（Ｘ１－Ｘ２方向）において互い違いとなるように配置され、かつ、左右方向において互いに一部が重なっている。
　以上の構成によれば、バスバ２１、２２、２３を並列して配置するとともに、これらが並列して並ぶ方向（Ｙ１－Ｙ２方向）において電流検出部間の距離を短くとることができる。このため、バスバに前後にずらすことなく左右に並列することで前後方向（Ｘ１－Ｘ２方向）のサイズを抑えることができ、シールドの入れ違い配置（千鳥配置）により左右方向（Ｙ１－Ｙ２方向）におけるサイズを小さくすることができる。さらに、この配置においては、シールドのサイズを小さくすることなく、バスバ２１、２２、２３の間の距離を小さくしているため、十分なシールド性が確保されている。
　また、電流検出装置１０が３つ又はそれ以上の電流検出部を有する場合には、隣り合って３つ並んだ電流検出部のうち、その両端に配置された２つの電流検出部は、図２の第１電流検出部１０ａと第３電流検出部１０ｃとの位置関係のように、前後方向（バスバの延設方向）において同じ位置に配置することが好ましい。このような配置にすることで、電流検出装置１０の前後方向における大型化を最小限に抑えることができる。
　以下に変形例について説明する。
　上述の、３つの上側シールド３１、３２、３３、及び、３つの下側シールド４１、４２、４３は、５枚の平板状の磁性材料を積層した構成を有していたが、積層数は５枚以外の任意に設定でき、又は、単層とすることもできる。
　上記実施形態においては、３つの上側シールド３１、３２、３３、及び、３つの下側シールド４１、４２、４３の平面視形状を長方形としていたが、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、長方形の４つの角部を内側へ切り欠いた切り欠き部を有する形状とすることができる。このような形状にすることにより、平面視において、隣り合うシールドの切り欠き部同士が噛み合うような配置が可能となるため、バスバ２１、２２、２３の延設方向（Ｘ１－Ｘ２方向）において、３つの上側シールド３１、３２、３３、及び、３つの下側シールド４１、４２、４３をより狭い範囲で互い違いに配置でき、全体としてもサイズを小さく抑えることができる。また、切り欠き部が互いに噛み合うように配置することで、シールドが隣り合う電流検出部のバスバ上にかかることがない状態で、左右方向（Ｙ１－Ｙ２方向）における電流検出部同士の間隔を小さくすることができる。
　切り欠き部としては、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような例が挙げられる。
　図３（ａ）の変形例１に示す３つの上側シールド１３１、１３２、１３３では、４つの角部を矩形状に切り欠いた切り欠き部１３１ｃ、１３２ｃ、１３３ｃがそれぞれ設けられており、隣り合う電流検出部の切り欠き部の縦辺（前後方向に沿って延びる辺）が互いに左右に対向するように配置することで、３つの電流検出部を左右方向及び前後方向においてコンパクトに配置することが可能となる。
　図３（ｂ）の変形例２に示す３つの上側シールド２３１、２３２、２３３では、４つの角部を三角形状に切り欠いた切り欠き部２３１ｃ、２３２ｃ、２３３ｃがそれぞれ設けられており、隣り合う電流検出部の切り欠き部の斜辺が互いに対向するように配置することで、３つの電流検出部を左右方向及び前後方向においてコンパクトに配置することが可能となる。
　図３（ｃ）の変形例３に示す３つの上側シールド３３１、３３２、３３３では、４つの角部を、変形例２よりもサイズの大きな三角形状に切り欠いた切り欠き部３３１ｃ、３３２ｃ、３３３ｃがそれぞれ設けられている。これにより、隣り合う切り欠き部の縦辺が互いに対向するように配置すると、変形例２の場合よりも、さらに、３つの電流検出部を左右方向及び前後方向においてコンパクトに配置することが可能となる。
　＜第２実施形態＞
　第２実施形態においては、シールドの一部、すなわち、左右方向の端部が、隣り合う電流検出部のバスバ上に重なる位置まで延設されている点が第１実施形態と異なる。その他の構成は第１実施形態と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用し、詳細な説明は省略する。
　図４（ａ）に示すように、第４実施形態においては、互いに同一の構成を有する、３つの上側シールド４３１、４３２、４３３が設けられている。図示しないが、これらのシールドの下側には、第１実施形態と同様に、３つの磁気センサ６１、６２、６３、及び、３つのバスバ２１、２２、２３を挟んで、上側シールド４３１、４３２、４３３のそれぞれと同一の構成を有し、それぞれに対向する３つの下側シールドが設けられている。
　第１実施形態と同様に、左側の第１上側シールド４３１と、右側の第３上側シールド４３３とは前後方向において同じ位置に配置されている一方で、中央の第２上側シールド４３２は、これらよりも前側であって重ならない位置に配置されている。
　一方、左右方向においては、第１上側シールド４３１の右端部が中央の第２バスバ２２に重なる位置まで延設され、第２上側シールド４３２では、その左端部が左側の第１バスバ２１に重なり、かつ、右端部が右側の第３バスバ２３に重なる位置まで延設されている。また、第３上側シールド４３３は、左端部が中央の第２バスバ２２に重なる位置まで延設されている。
　上側シールド４３１、４３２、４３３のそれぞれの左右方向の端部は、隣り合うバスバに対して、同一の幅Ｌ（左右方向の幅、かかり量）で重なっている。このように、シールドの左右方向の端部を、隣り合う電流検出部のバスバ上に重なる位置まで延設することにより、隣の電流検出部のバスバを被測定電流が流れたことにより発生する磁界が、電流検出部のシールドを通りやすくなるため、隣り合う電流検出部で発生する磁界による影響誤差（隣接影響誤差）を小さく抑えることが可能となる。
　図５は、第２実施形態の実施例１、２と比較例１、２における、バスバとシールドのかかり量（単位ｍｍ）（左右方向における重なりの幅Ｌ）に対する隣接影響誤差（単位％）の変化をシミュレーションによって得た結果を示すグラフである。ここで、隣接影響誤差は、隣り合うバスバに被測定電流を流した場合と流さない場合のそれぞれで測定される磁界の測定値の差を、流さない場合に測定された測定値で除した数値に基づく比率である。
　実施例１、２は図４（ａ）に示す構成において以下のように数値を設定している。
（１）シールドの端部とバスバの重なり幅（かかり量）Ｌ
　　実施例１　－６ｍｍ～６ｍｍ、実施例２　－４ｍｍ～４ｍｍ
　　ここで、かかり量Ｌがゼロ又は負のときシールドとバスバは重なっておらず、ゼロのときは両者の左右方向の端面の位置が一致しており、負のときは両者の端面はその数値だけ互いに離間している。
（２）バスバ２１、２２、２３の幅Ｗ：実施例１、２ともに１０ｍｍ
（３）隣り合うバスバ２１、２２、２３同士の間隔Ｐ（ピッチ）
　　実施例１　１６ｍｍ、実施例２　１４ｍｍ
　比較例１、２は、図４（ｂ）に示す構成を有する。具体的には、第２実施形態と同様に、３つのバスバ２１、２２、２３が左右方向に並列して配置され、これらのバスバ２１、２２、２３のそれぞれに対して上下方向において３つの磁気センサ（不図示）が配置され、さらに、互いに対向するバスバと磁気センサをそれぞれ上下から挟むように、３つの上側シールド５３１、５３２、５３３と、３つの下側シールド（不図示）が配置され、これにより、左右方向に並列して３つの電流検出部が配置される。ここで、３つの上側シールド５３１、５３２、５３３及びそれぞれに対向する下側シールド（不図示）は、前後方向における同じ位置において、左右方向に沿って延在するようにそれぞれ配置され、それぞれの左右方向の両端部は隣り合うシールドの端部と離間している。
　比較例１、２は図４（ｂ）に示す構成において以下のように数値を設定している。
（１）シールドの端部とバスバの距離（左右方向）：
　この距離は、シールドの端部と、このシールドと上下方向に対向しているバスバの端部との距離であり、例えば、バスバ２１の左端部とシールド５３１の左端部との距離である。
　　比較例１　　２ｍｍ、比較例２　　１ｍｍ
（２）バスバ２１、２２、２３の幅Ｗ：比較例１、２ともに１０ｍｍ
（３）隣り合うバスバ２１、２２、２３同士の間隔Ｐ（ピッチ）：
　　比較例１　１６ｍｍ、比較例２　１４ｍｍ
　　したがって、隣り合うバスバ同士の間隔Ｐについては、比較例１と実施例１が互いに同一であり、比較例２と実施例２も互いに同一である。
　図５において、隣り合うバスバ同士の間隔Ｐが同一である比較例１と実施例１を比較すると、比較例１の隣接影響誤差約０．７５％に対して、実施例１においてかかり量が－４ｍｍを超えて増えるにつれて隣接影響誤差が低くなっていき、かかり量が２ｍｍ以上となると０．６％以下という低い値が実現される。したがって、かかり量を設定することにより隣接影響誤差を低く抑えることが可能であることが分かる。
　比較例２と実施例２を比較した場合においても、比較例２の隣接影響誤差約１．３５％に対して、実施例２においてかかり量が約－１．５ｍｍを超えて増えるにつれて隣接影響誤差が低くなっていき、かかり量が２ｍｍ以上となると１．２３％以下という低い値が実現される。よって、かかり量を設定することにより隣接影響誤差を低く抑えることが可能であることに加え、実施例１と実施例２の結果から、バスバの幅に応じてかかり量を設定することで、様々な幅のバスバにおいて、かかり量による隣接影響誤差の制御を行うことができることが分かる。
　なお、その他の作用、効果、変形例は第１実施形態と同様である。
　＜第３実施形態＞
　第３実施形態においては、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、隣り合う３つの電流検出部の３対のバスバ（上側シールド６３１、６３２、６３３と下側シールド６４１、６４２、６４３）を上下方向において互い違いに配置し、かつ、前後方向においては同一の位置に配置している点が第１実施形態と異なる。その他の構成は第１実施形態と同様であって、同じ部材については詳細な説明は省略する。
　図６（ｂ）に示すように、３つのバスバ６２１、６２２、６２３は、第１・第２実施形態と同様に、左右方向（Ｙ１－Ｙ２方向）に並列して配置され、かつ、それぞれが前後方向に延設されている。３つのバスバ６２１、６２２、６２３の上方には、それぞれと対向するように、３つの磁気センサ６６１、６６２、６６３が配置されている。
　さらに、図６（ａ）に示すように、互いに対向する第１バスバ６２１及び第１磁気センサ６６１を上下から挟むように、第１上側シールド６３１及び第１下側シールド６４１が互いに上下に対向するように配置され、これらにより第１電流検出部６０ａが構成される。同様に、互いに対向する第２バスバ６２２及び第１磁気センサ６６２を上下から挟むように、第２上側シールド６３２及び第２下側シールド６４２が互いに上下に対向するように配置され、これらにより第２電流検出部６０ｂが構成される。さらに、互いに対向する第３バスバ６２３及び第３磁気センサ６６３を上下から挟むように、第３上側シールド６３３及び第１下側シールド６４３が互いに上下に対向するように配置され、これらにより第３電流検出部６０ｃが構成される。
　図６（ａ）に示すように、上下方向において、第２電流検出部６０ｂは、互いに同じ位置に配置された、第１電流検出部６０ａ及び第３電流検出部６０ｃよりも下側に配置される。さらに、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第２電流検出部６０ｂにおける、第２上側シールド６３２及び第２下側シールド６４２の左右の両端部は、第１電流検出部６０ａ内、又は、第３電流検出部６０ｃ内において、磁気センサやバスバに接触しない位置まで入り込んでいる。
　以上の構成によれば、３つのバスバを前後方向にずらすことなく左右方向に並列させることができるため、バスバの延設方向（Ｘ１－Ｘ２方向）におけるサイズアップを抑えることができる。また、左右方向において隣り合うシールドをオーバーラップさせているため、左右方向におけるサイズを抑えることができる。
　本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。
　以上のように、本発明に係る電流検出装置は、隣り合うバスバを流れる被測定電流が発生する磁界の影響を抑えつつ、バスバと磁気センサが対向する方向に沿って見たときの構成の小型化を図ることができる点で有用である。
　１０　　電流検出装置
　１０ａ、１０ｂ、１０ｃ　電流検出部
　１１　　ケース部材
　２１、２２、２３　バスバ（電流路）
　３１、３２、３３　上側シールド
　４１、４２、４３　下側シールド
　５０　　基板
　６０ａ、６０ｂ、６０ｃ　電流検出部
　６１、６２、６３　磁気センサ
　１３１、１３２、１３３　上側シールド
　１３１ｃ、１３２ｃ、１３３ｃ　切り欠き部
　２３１、２３２、２３３　上側シールド
　２３１ｃ、２３２ｃ、２３３ｃ　切り欠き部
　３３１、３３２、３３３　上側シールド
　３３１ｃ、３３２ｃ、３３３ｃ　切り欠き部
　４３１、４３２、４３３　上側シールド
　５３１、５３２、５３３　上側シールド
　６２１、６２２、６２３　バスバ（電流路）
　６３１、６３２、６３３　上側シールド
　６４１、６４２、６４３　下側シールド
　６６１、６６２、６６３　磁気センサ
　Ｌ　　かかり量（重なりの幅）
　Ｐ　　隣り合うバスバの間隔（ピッチ）
　Ｗ　　バスバの幅

Claims (5)

  1. 　被測定電流が流れるバスバと、
    　前記バスバに対向する位置に配置された磁気センサと、
    　前記バスバと前記磁気センサとの対向方向において、前記バスバと前記磁気センサとを間に挟むように配置された一対のシールドと、
    を備えた電流検出部が複数配置された電流検出装置であって、
    　前記電流検出部は、それぞれが備える複数の前記バスバが互いに並列して延設され、
    　前記対向方向に沿って見たときに、隣り合う前記電流検出部の前記シールド及び前記磁気センサの位置は前記バスバの延設方向において互いに異なっていることを特徴とする電流検出装置。
  2. 　前記バスバの延設方向に沿って見たときに、前記バスバが並列して配置される方向において、隣り合う前記電流検出部の前記シールドは互いに一部が重なっている請求項１に記載の電流検出装置。
  3. 　隣り合う前記電流検出部において、前記シールドの前記対向方向の位置は互いに同一であり、前記磁気センサの前記対向方向の位置は互いに同一である請求項２に記載の電流検出装置。
  4. 　前記対向方向に沿って見たときに、前記一対のシールドの少なくとも一部が、隣り合う前記電流検出部の前記バスバに重なる位置まで延設されている請求項２又は請求項３に記載の電流検出装置。
  5. 　前記対向方向に沿って見たときに、前記シールドは、外縁の一部に切り欠き部を有し、前記切り欠き部に、隣り合う前記シールドの外縁の一部が組み合わさる請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の電流検出装置。
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