WO2023136125A1 - 電流センサ装置 - Google Patents

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WO2023136125A1
WO2023136125A1 PCT/JP2022/048040 JP2022048040W WO2023136125A1 WO 2023136125 A1 WO2023136125 A1 WO 2023136125A1 JP 2022048040 W JP2022048040 W JP 2022048040W WO 2023136125 A1 WO2023136125 A1 WO 2023136125A1
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WO
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width
recess
conductor
magnetic detection
detection element
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/048040
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English (en)
French (fr)
Inventor
守 津田
憲右 三林
小太郎 表
Original Assignee
株式会社アイシン
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices

Definitions

  • This technology relates to a current sensor device that measures the current flowing through a conductor.
  • a current sensor device for measuring current is provided in a device that uses a relatively large current, such as an inverter for a three-phase AC motor.
  • a current sensor device for example, there is known a device in which a conductor (hereinafter referred to as a bus bar) is provided with a slit for changing the direction of current flow, and a magnetic detection element is arranged in the slit (see Patent Document 1). ).
  • a current is made to flow in an arc around the magnetic detection element, increasing the input magnetic flux to the magnetic detection element and improving the SN ratio.
  • Two magnetic detection elements are provided, and positive and negative magnetic fluxes are input to these magnetic detection elements, and positive and negative voltages are generated in the magnetic detection elements. Then, the current is detected by calculating the differential voltage in the signal processing circuit.
  • a configuration in which a plurality of bus bars equipped with such current sensor devices are arranged side by side at predetermined intervals (see Patent Document 2).
  • JP 2018-141634 A Japanese Patent Publication No. 2003-510612
  • a current sensor device as one aspect of the present invention includes a first conductor and a second conductor arranged at a predetermined interval; a first detection unit having two magnetic detection elements and detecting a current in the first conductor based on detection results of the first magnetic detection element and the second magnetic detection element; It has a third magnetic detection element and a fourth magnetic detection element that detect the generated magnetism, and detects the current of the second conductor based on the detection results of the third magnetic detection element and the fourth magnetic detection element.
  • the first conductor has a first wide part through which a current flows in a first direction and has a first width in a direction perpendicular to the first direction; a first narrow width portion having a second width narrower than the first width in a direction orthogonal to the second direction, wherein the first magnetic detecting device
  • the element and the second magnetic detection element are arranged in a first stacking direction with respect to the surface of the first narrow portion, and are arranged side by side in a direction along the surface of the first narrow portion, and the second conductor A current flows in a third direction, a second wide portion having a third width in a direction orthogonal to the third direction, and a current flows in a fourth direction intersecting the third direction, and the a second narrow width portion having a fourth width narrower than the third width in a direction perpendicular to the fourth direction; They are arranged in the second stacking direction with respect to the surface of the second narrow portion, and are arranged side by side in the direction along the surface of the second narrow portion
  • a current sensor device as another aspect of the present invention includes a conductor, and a first magnetic detection element and a second magnetic detection element for detecting magnetism generated by a current flowing through the conductor, a detection unit that detects a current in the conductor based on detection results of the detection element and the second magnetic detection element, the current flowing in the conductor in a first direction and a direction orthogonal to the first direction. and a wide portion having a width of a first width, and a second width having a width in a direction orthogonal to the second direction that is narrower than the first width while a current flows in a second direction that intersects the first direction.
  • a certain narrow portion defines an upstream side of the narrow portion in the first direction, and one of two side edges of the wide portion on the downstream side in the second direction is defined as a base end in the second direction. and a first recess having a shape recessed in the opposite direction to the narrow width portion on the downstream side in the first direction, and one of the two side edges of the wide portion on the upstream side in the second direction.
  • a second concave portion having a shape concave in the second direction with the side edge as a base end, and the first magnetic detecting element and the second magnetic detecting element are arranged in the stacking direction with respect to the surface of the narrow portion.
  • the width of the first portion including the base end in the first direction is defined as the width of the first recess
  • the width in the first direction in the second portion including the tip in the direction opposite to the second direction is set to be a second recess width smaller than the first recess width, and when viewed from the first direction, the width of the first recess is The tip and the tip of the second recess are aligned, or at least a portion of the second portion overlaps the second recess.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a vehicle according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a perspective view showing a current sensor device according to a first embodiment
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a current sensor device according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a plan view showing a current sensor device according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a plan view of a main part showing a current sensor device according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4
  • 1 is a wiring diagram showing a package according to a first embodiment
  • FIG. It is a sectional view showing the state where the current sensor device concerning a 1st embodiment was attached to the case of the inverter device.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the busbar pitch and magnetic interference in the current sensor device according to the first embodiment;
  • FIG. 7 is a plan view of the main parts showing the current sensor device according to the second embodiment;
  • FIG. 8 is an enlarged plan view showing one busbar of the current sensor device according to the second embodiment;
  • FIG. 10 is an enlarged plan view showing one busbar of the current sensor device according to the comparative example, which is comparative example 1 with a bite amount of 0 mm;
  • FIG. 11 is an enlarged plan view showing one bus bar of a current sensor device according to a comparative example, which is comparative example 2 with a bite amount of 1 mm;
  • FIG. 11 is an enlarged plan view showing one busbar of a current sensor device according to a comparative example, which is a comparative example 3 with a bite amount of 2 mm;
  • FIG. 11 is an enlarged plan view showing one bus bar of a current sensor device according to a comparative example, which is comparative example 4 with a bite amount of 3 mm;
  • FIG. 11 is an enlarged plan view showing one bus bar of a current sensor device according to a comparative example, which is comparative example 5 with a bite amount of 4 mm;
  • 4 is a graph showing the relationship between the amount of bite and the differential magnetic flux density in Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 11 is an enlarged plan view showing one busbar of the current sensor device according to the modified example of the second embodiment;
  • FIG. 11 is an enlarged plan view showing one busbar of a current sensor device according to another modification of the second embodiment;
  • FIG. 11 is an enlarged plan view showing one busbar of a current sensor device according to still another modification of the second embodiment;
  • FIG. 1 A first embodiment of a current sensor device according to the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 10.
  • FIG. 1 a case where a current sensor device is mounted in an inverter device 3 for controlling a three-phase AC motor 2 for driving a vehicle is described.
  • the vehicle 1 is, for example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like, which can run using a three-phase AC motor 2 as a drive source.
  • a vehicle 1 has a three-phase AC motor 2 , an inverter device 3 for controlling the three-phase AC motor 2 , and a power supply 4 .
  • the three-phase AC motor 2 is a three-phase induction motor, and in this embodiment, it has three phases: a U phase (first phase), a V phase (second phase), and a W phase (third phase).
  • the three-phase AC motor 2 is an example of a rotating electric machine that operates on a three-phase AC, and a known one can be applied, so a detailed description of the configuration and the like will be omitted.
  • the inverter device 3 has an inverter circuit 5 , an ECU 6 and a current sensor device 7 .
  • the inverter circuit 5 has a switching element corresponding to each phase of the three-phase AC motor 2 , controls the output to each phase under the control of the ECU 6 , and operates the three-phase AC motor 2 .
  • the inverter circuit 5 and the ECU 6 known ones can be applied, so detailed description of the configuration and the like will be omitted.
  • the current sensor device 7 is connected between the inverter circuit 5 and the three-phase AC motor 2 .
  • the current sensor device 7 is attached to the aluminum die-cast case 3 a of the inverter device 3 .
  • the current sensor device 7 will be described below with reference to FIGS. 2 to 10.
  • the busbars 11, 12, and 13 are examples of conductors and are made of copper, for example. 12 is connected to a V-phase coil, and a bus bar 13, which is an example of a third conductor, is connected to a W-phase, and each is connected to an inverter circuit 5 (see FIG. 1). Each bus bar 11, 12, 13 is arranged at a predetermined interval.
  • the first width w1 (see FIG. 5) of the busbars 11, 12 and 13 is 10 mm
  • the pitch p1 (see FIG. 5) of the busbars 11, 12 and 13 is 14 mm.
  • the first width w1 and the pitch p1 of the busbars 11, 12, 13 are not limited to these, and other values may be used, or the pitch of the busbars 11, 12 and the pitch of the busbars 12, 13 may be different. good.
  • the board 14 is an example of a first board and a second board, and is a printed board on which electronic components are mounted.
  • packages 21, 22, and 23 for magnetic detection are mounted.
  • the busbars 11, 12, 13, the packages 21, 22, 23, and the substrate 14 are stacked in the stacking direction Dz.
  • the heat dissipation plate 16 is an example of a heat dissipation member, and is arranged on the side opposite to the substrate 14 with respect to the busbars 11, 12, and 13 in the stacking direction Dz. Details of the heat sink 16 will be described later.
  • FIG. 1 Each of the packages 21, 22, and 23 is a sensor that incorporates two magnetic detection elements and measures magnetic flux.
  • the package 23 is arranged facing each bus bar 11, 12, 13 so as to measure the magnetic flux generated when the bus bar 13 is energized. Further, in FIG. 5, the dashed-dotted line arrows indicate the direction of current flow for the busbars 11, 12, and 13.
  • the packages 21, 22, and 23 have the same configuration except for the objects to be measured. Therefore, the package 21 will be representatively described below, and the description of the packages 22 and 23 will be omitted. do.
  • portions of busbars 11, 12, and 13 that face packages 21, 22, and 23 have the same structure, so busbar 11 will be representatively described below, and busbars 12 and 13 will be described below. omitted.
  • the busbar 11 has slits 11a and 11b formed by notching the center side from one side edge and the other side edge in the longitudinal direction. Each of the slits 11 a and 11 b is arranged facing the longitudinal direction of the bus bar 11 .
  • the busbar 11 has a wide portion 11w, which is an example of a first wide portion, and 11n, which is an example of a first narrow portion.
  • the wide portion 11w allows current to flow in the first direction D1, and has a first width w1 in the direction orthogonal to the first direction D1.
  • the narrow portion 11n is a region between the slits 11a and 11b, in which a current flows in a second direction D2 intersecting the first direction D1, and the width in the direction orthogonal to the second direction D2 is larger than the first width w1. is the narrow second width w2. That is, the direction in which the current flows is changed in the narrow width portion 11n.
  • the busbar 12 has slits 12a and 12b formed by notching the other side edge and the one side edge toward the center in the longitudinal direction. Each of the slits 12a and 12b is arranged to face the busbar 12 in the longitudinal direction.
  • the busbar 12 has a wide portion 12w, which is an example of a second wide portion, and 12n, which is an example of a second narrow portion.
  • the wide portion 12w allows current to flow in the third direction D3, and has a third width w3 in the direction orthogonal to the third direction D3.
  • the narrow portion 12n is a region between the slits 12a and 12b, in which current flows in a fourth direction D4 intersecting the third direction D3, and the width in the direction perpendicular to the fourth direction D4 is greater than the third width w3. is the narrow fourth width w4.
  • the busbar 13 has slits 13a and 13b formed by notching the center side from one side edge and the other side edge in the longitudinal direction. Each of the slits 13a and 13b is arranged to face the busbar 13 in the longitudinal direction.
  • the bus bar 13 also has a wide portion 13w, which is an example of a third wide portion, and 13n, which is an example of a third narrow portion. The wide portion 13w allows current to flow in the fifth direction D5, and has a fifth width w5 in the direction orthogonal to the fifth direction D5.
  • the narrow portion 13n is a region between the slits 13a and 13b, in which current flows in a sixth direction D6 intersecting the fifth direction D5, and the width in the direction orthogonal to the sixth direction D6 is greater than the fifth width w5. is the narrow sixth width w6.
  • the direction of the notch of the slit is the same for the busbars 11 and 13 and the opposite direction for the busbar 12, but is not limited to this. can be
  • the package 21 is an example of a first detection unit, and includes two magnetic detection elements, a first Hall element 21a which is an example of a first magnetic detection element for detecting magnetism generated by a current flowing through the bus bar 11, and a second magnetic detection element. and a second Hall element 21b, which is an example of a detection element.
  • the package 21 detects the current of the busbar 11 based on the detection results of the first Hall element 21a and the second Hall element 21b.
  • the first hall element 21a and the second hall element 21b are arranged side by side so as to overlap the narrow width portion 11n of the bus bar 11 and be adjacent to each other. That is, the first Hall element 21a and the second Hall element 21b are arranged in the first stacking direction Dz (see FIG. 6) with respect to the surface of the narrow portion 11n of the bus bar 11, and along the surface of the narrow portion 11n. arranged side by side.
  • the package 22 is an example of a second detection unit, and includes a third Hall element 22a which is an example of a third magnetic detection element for detecting magnetism generated by a current flowing through the bus bar 12, and a third Hall element 22a. and a fourth Hall element 22b, which is an example of a fourth magnetic detection element.
  • the package 22 detects the current of the busbar 12 based on the detection results of the third Hall element 22a and the fourth Hall element 22b.
  • the third Hall element 22a and the fourth Hall element 22b are arranged side by side so as to overlap the narrow width portion 12n of the bus bar 12 and be adjacent to each other. That is, the third Hall element 22a and the third Hall element 22b are arranged in the second stacking direction Dz (see FIG. 6) with respect to the surface of the narrow portion 12n of the bus bar 12, and along the surface of the narrow portion 12n. arranged side by side.
  • the package 23 is an example of a third detection unit, and includes a fifth Hall element 23a which is an example of a fifth magnetic detection element for detecting magnetism generated by a current flowing through the bus bar 13, and a second magnetic detection element. and a sixth Hall element 23b, which is an example of six magnetic detection elements.
  • the package 23 detects the current of the busbar 13 based on the detection results of the fifth Hall element 23a and the sixth Hall element 23b.
  • the fifth hall element 23a and the sixth hall element 23b are arranged side by side so as to overlap the narrow width portion 13n of the bus bar 13 and be adjacent to each other. That is, the fifth Hall element 23a and the sixth Hall element 23b are arranged in the third stacking direction Dz (see FIG. 6) with respect to the surface of the narrow portion 13n of the busbar 13, and along the surface of the narrow portion 13n. arranged side by side.
  • FIG. 6 it is assumed that the current flows through the narrow portion 11n of the bus bar 11 to the opposite side of the drawing. At this time, a clockwise magnetic flux is generated around the narrow portion 11n around the direction in which the current flows.
  • the package 21 is arranged to face this magnetic flux.
  • the first hall element 21a can catch the magnetic flux in the direction Z1 away from the busbar 11, and the second hall element 21b can catch the magnetic flux in the direction Z2 approaching the busbar 11. can catch.
  • the package 21 can generate a differential output of the positive and negative voltages obtained by the first Hall element 21a and the second Hall element 21b.
  • a current value of the bus bar 11 can be obtained based on the output signal.
  • the second width w2 is less than twice the pitch d1, the narrow portion 11n is too narrow, which may cause local overheating. Moreover, if the second width w2 exceeds three times the pitch d1, the size of the current sensor device 7 will be increased. Therefore, the second width w2 is preferably two times or more and three times or less the pitch d1. In this embodiment, the pitch d1 between the first Hall element 21a and the second Hall element 21b is set to 2.5 mm, for example. The second width w2 of the narrow portion 11n is, for example, 6 mm.
  • the fourth width w4 of the narrow portion 12n and the sixth width w6 of the narrow portion 13n are preferably two times or more and three times or less the pitch d1.
  • the width w4 and the sixth width w6 are set to 6 mm, for example. Therefore, it is possible to realize a well-balanced configuration that does not cause local overheating and does not increase the size of the current sensor device 7 .
  • FIG. 1 Radiator plate 16 is connected to bus bars 11 , 12 , 13 so as to be heat conductive, and radiates heat from bus bars 11 , 12 , 13 .
  • the heat sink 16 is made of a non-magnetic metal such as brass, does not affect the magnetic fluxes generated in the bus bars 11, 12, 13, and maintains high detection accuracy.
  • the busbars 11, 12, 13 and the radiator plate 16 are formed integrally with the housing 15 made of resin by injection molding. As shown in FIG. 8, the bus bar 11 and the heat sink 16 are not in direct contact with each other, but are in contact with each other through the housing 15. However, the heat of the bus bar 11 is dissipated through the heat sink 16 without any other components interposed therebetween. can be released from The same applies to the busbars 12 and 13 as well. As shown in FIGS. 8 and 9, the heat sink 16 is exposed on the rear side of the housing 15. As shown in FIGS.
  • the current sensor device 7 is attached to the case 3a of the inverter device 3 via the heat radiation sheet 8, and the heat radiation plate 16 is attached to the case 3a via the heat radiation sheet 8 so as to be in contact with the case 3a.
  • the case 3a is made of die-cast aluminum, for example, and has a flow path 3b through which cooling water (indicated by an arrow in FIG. 8) flows inside the wall. Therefore, it is preferable to install the current sensor device 7 in the vicinity of the flow path 3b from the viewpoint of cooling efficiency.
  • the radiator plate 16 has a pin-shaped protrusion 16a that protrudes in the stacking direction Dz.
  • six protruding portions 16 a are provided so as to pass through the slits of the bus bars 11 , 12 , 13 .
  • the projecting portion 16a is connected to the substrate 14 by soldering so as to be heat conductive. That is, the heat sink 16 can radiate heat from the busbars 11 , 12 and 13 and can also radiate heat from the substrate 14 heated by the busbars 11 , 12 and 13 .
  • a concave portion 15a is formed in a portion of the housing 15 facing the package 21.
  • a space S which is a first air layer, is formed between the package 21 and the housing 15 . That is, a space S is interposed between the busbar 11 and the package 21 .
  • spaces are interposed which are the second air layer and the third air layer.
  • the substrate 14 is formed with a through hole 14a at a position facing the projecting portion 16a of the heat sink 16.
  • the projecting portion 16a of the radiator plate 16 is passed through the through hole 14a of the substrate 14, and the projecting portion 16a is connected to the substrate 14 by soldering so as to be heat conductive while the substrate 14 is supported by the housing 15.
  • the current sensor device 7 is attached to the case 3a of the inverter device 3, and the packages 21, 22, 23 are connected to the U-phase, V-phase, and W-phase of the three-phase AC motor 2 via the bus bars 11, 12, and 13, respectively. Connect to each coil.
  • the example can maintain high accuracy. Therefore, if the accuracy is the same, it is possible to reduce the size of the current sensor device 7 by narrowing the space between the busbars.
  • the first Hall element 21a and the second Hall element 21b are arranged in the stacking direction Dz with respect to the surface of the narrow portion 11n, and 11n side by side. Therefore, compared to the case where the first Hall element 21a and the second Hall element 21b are arranged in the slits 11a and 11b, the influence of the magnetic flux from the adjacent bus bar 12 can be reduced. As a result, the pitch p1 of the busbars 11, 12, 13 can be narrowed while maintaining the accuracy of current detection, so that the size of the current sensor device 7 can be reduced.
  • the second width w2 of the narrow portion 11n is twice or more the pitch d1 between the arrangement positions of the first Hall element 21a and the second Hall element 21b, and is 3 times or more. Since it is twice or less, it is possible to avoid local overheating and to suppress an increase in the size of the device.
  • the vehicle 1 since it is provided in the inverter device 3 of the three-phase AC motor 2 mounted on the vehicle 1, the vehicle 1 can be made smaller.
  • the Hall element is applied as the magnetic detection element
  • the present invention is not limited to this. That is, as long as it is a magnetic detection element that can measure the magnetic flux generated by the flow of current, it can be widely applied to, for example, a magneto-impedance element, a magnetoresistive effect element, and the like.
  • each of the packages 21, 22, and 23 is mounted on one substrate 14 has been described, but the present invention is not limited to this.
  • each package 21, 22, 23 may be mounted on a separate substrate.
  • This current sensor device (7) is a first conductor (11) and a second conductor (12) arranged at a predetermined interval; a first magnetic detection element (21a) and a second magnetic detection element (21b) for detecting magnetism generated by a current flowing through the first conductor (11); 2 a first detection unit (21) that detects the current in the first conductor (11) based on the detection result of the magnetic detection element (21b); a third magnetic detection element (22a) and a fourth magnetic detection element (22b) for detecting magnetism generated by the current flowing through the second conductor (12); 4 a second detection unit (22) that detects the current in the second conductor (12) based on the detection result of the magnetic detection element (22b),
  • a current flows in a first direction (D1), and a first wide portion (11w) having a first width (w1) in a direction perpendicular to the first direction (D1).
  • a current flows in a second direction (D2) intersecting the first direction (D1), and a width in a direction perpendicular to the second direction (D2) is narrower than the first width (w1).
  • a first narrow portion (11n) having a width (w2);
  • the first magnetic sensing element (21a) and the second magnetic sensing element (21b) are arranged in the first stacking direction (Dz) with respect to the surface of the first narrow portion (11n), and arranged side by side in a direction along the surface of the narrow portion (11n),
  • a current flows in a third direction (D3), and a second wide portion (12w) having a third width (w3) in a direction perpendicular to the third direction (D3).
  • a current flows in a fourth direction (D4) intersecting with the third direction (D3), and a width in a direction orthogonal to the fourth direction (D4) is narrower than the third width (w3).
  • the third magnetic sensing element (22a) and the fourth magnetic sensing element (22b) are arranged in the second stacking direction (Dz) with respect to the surface of the second narrow width portion (12n), and It is preferable that they are arranged side by side in the direction along the surface of the narrow portion (12n).
  • the first magnetic detection element (21a) and the second magnetic detection element (21b) are arranged in the first stacking direction (Dz) with respect to the surface of the first narrow portion (11n). and arranged side by side in the direction along the surface of the first narrow portion (11n).
  • the influence of the magnetic flux from the adjacent second conductor (12) can make it harder to receive
  • the pitch (p1) of the first conductor (11), the second conductor (12), and the third conductor (13) can be narrowed while maintaining the accuracy of current detection. can be improved.
  • the present current sensor device (7) A first substrate (14) on which the first detection unit (21) is mounted and a second substrate (14) on which the second detection unit (22) is mounted, The first conductor (11), the first detector (21), and the first substrate (14) are laminated in the first lamination direction (Dz), and the first conductor (11) A first air layer (S) is interposed between to the first detection unit (21), The second conductor (12), the second detector (22), and the second substrate (14) are laminated in the second lamination direction (Dz), and the second conductor (12) to the second detector (22), a second air layer (S) is preferably interposed.
  • the first air layer (S) is interposed between the first conductor (11) and the first detection section (21). ) can suppress the heating of the first detection section (21) due to the heat of (1).
  • the second air layer (S) is interposed between the second conductor (12) and the second detection section (22), the heat of the second conductor (12) causes the second detection section (22) to ) can be suppressed.
  • the present current sensor device (7) The second width (w2) of the first narrow portion (11n) is at least twice the pitch of the arrangement positions of the first magnetic sensing element (21a) and the second magnetic sensing element (21b), and 3 times or less,
  • the fourth width (w4) of the second narrow portion (12n) is at least twice the pitch of the arrangement positions of the third magnetic sensing element (22a) and the fourth magnetic sensing element (22b), and Three times or less is preferable.
  • the second width (w2) of the first narrow portion (11n) is set to the arrangement positions of the first magnetic detection element (21a) and the second magnetic detection element (21b). Since the pitch (d1) is two times or more and three times or less of the pitch (d1), local overheating can be avoided and an increase in size of the device can be suppressed.
  • the present current sensor device (7) a third conductor (13) arranged at a predetermined interval with respect to the second conductor (12); a fifth magnetic detection element (23a) and a sixth magnetic detection element (23b) for detecting magnetism generated by a current flowing through the third conductor (13); 6 a third detection unit (23) that detects the current of the third conductor (13) based on the detection result of the magnetic detection element (23b),
  • a current flows in the fifth direction (D5), and a third wide portion (13w) having a fifth width (w5) in a direction perpendicular to the fifth direction (D5).
  • a current flows in a sixth direction (D6) intersecting the fifth direction (D5), and a width in a direction perpendicular to the sixth direction (D6) is narrower than the fifth width (w5).
  • a third narrow portion (13n) having a width (w6);
  • the fifth magnetic sensing element (23a) and the sixth magnetic sensing element (23b) are arranged in a third stacking direction (Dz) with respect to the surface of the third narrow width portion (13n), and have the third width arranged side by side in a direction along the surface of the narrow portion (13n),
  • the first detection section (21), the second detection section (22), and the third detection section (23) are respectively the first conductor (11), the second conductor (12), and the third conductor ( 13) to the first-phase, second-phase, and third-phase coils of the rotating electric machine (2) that operates on a three-phase alternating current.
  • the present current sensor device (7) is provided in the inverter circuit (5) of the rotary electric machine (2) mounted on the vehicle (1) and operated by a three-phase alternating current, thereby reducing the size of the vehicle (1). can be achieved.
  • FIGS. 11-18 A second embodiment of the present disclosure will now be described in detail with reference to FIGS. 11-18.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that the shapes of the first slits 111 and the second slits 112 are different from those of the first embodiment.
  • the same reference numerals are used and detailed description thereof is omitted.
  • the bus bar 11 has slits 111 and 112 formed by notching the center side from one side edge and the other side edge in the longitudinal direction.
  • the busbar 12 has slits 121 and 122 cut from one side edge and the other side edge in the longitudinal direction toward the center, and the busbar 13 has one side edge in the longitudinal direction. It has slits 131 and 132 formed by notching the side edge and the other side edge toward the center.
  • the shape of the slits of the busbars 11, 12, 13 will be described in detail below with reference to FIG. Since the shapes of the slits of the busbars 11, 12, and 13 are the same, the busbar 11 will be used as a representative and explained here.
  • the first slit 111 is an example of a first recess, defines the upstream side in the first direction D1 of the narrow portion 11n, and is one of the two side edges of the wide portion 11w on the downstream side in the second direction D2. is a base end 111a and is recessed in the direction opposite to the second direction D2.
  • the second slit 112 is an example of a second recess, defines the downstream side of the narrow portion 11n in the first direction D1, and is one of the two side edges of the wide portion 11w on the upstream side in the second direction D2. is a base end 112a and is recessed in the second direction D2. At least a portion of the second portion 1112 overlaps the second slit 112 and at least a portion of the fourth portion 1122 overlaps the first slit 111 when viewed from the first direction D1.
  • the width in the first direction D1 in the first portion 1111 including the proximal end 111a is defined as the first recess width w11, and the width in the second portion 1112 including the distal end 111b in the direction opposite to the second direction D2.
  • the width in the direction D1 is set to a second recess width w12 that is smaller than the first recess width w11.
  • the width in the first direction D1 in the third portion 1121 including the proximal end 112a is defined as the third recess width w13
  • the width in the first direction D1 in the fourth portion 1122 including the distal end 112b in the second direction D2. is a fourth recess width w14 that is smaller than the third recess width w13.
  • the first portion 1111 has a substantially rectangular notch shape
  • the second portion 1112 is located upstream of the first portion 1111 in the second direction D2 and on the side of the narrow portion 11n. It has an arc shape extending approximately 270° around the vertex. That is, a second portion 1112 having an arc-shaped outer diameter is formed at the tip of the first portion 1111 so as to be continuous with the first portion 1111 .
  • the third portion 1121 has a substantially rectangular notch shape
  • the fourth portion 1122 extends from the third portion 1121 downstream in the second direction D2 to the narrow portion 11n side. It has an arc shape extending approximately 270° from the center.
  • first slits 111 and second slits 112 are formed at one time by, for example, punching the bus bar 11 .
  • the method for forming the first slit 111 and the second slit 112 is not limited to punching, and may be formed by cutting, for example.
  • the first recess width w11 is the width of the rectangular parallelepiped first portion 1111 and is set to 3 mm
  • the second recess width w12 is the diameter of the arc-shaped second portion 1112 and is set to 1.5 mm.
  • the third recess width w13 is the width of the rectangular parallelepiped third portion 1121 and is 3 mm
  • the fourth recess width w14 is the diameter of the arc-shaped fourth portion 1122 and is 1.5 mm.
  • the tip of the first portion 1111 in the direction opposite to the second direction D2 and the tip of the third portion 1121 in the second direction D2 match. .
  • the distal end 111b of the second portion 1112 and the distal end 112b of the fourth portion 1122 are arranged to bite in the second direction, that is, to overlap when viewed from the first direction D1.
  • d10 is 1.5 mm.
  • the second width w2 of the narrow portion 11n is the distance between the tip of the second portion 1112 on the downstream side in the first direction D1 and the tip of the fourth portion 1122 on the upstream side in the first direction D1. is 4 mm.
  • each dimension is an example and is not limited to this, and other values may be used.
  • the second portion 1112 having a shape protruding in the opposite direction to the second direction D2 is arranged at the tip of the first portion 1111, and the tip of the third portion 1121 has a shape protruding in the second direction D2.
  • the fourth portion 1122 By arranging the fourth portion 1122, the current flowing through the bus bar 11 greatly bypasses the first slit 111 and the second slit 112, and becomes the direction along the second direction D2 in the narrow portion 11n (see FIG. 12). , dash-dot line). Since the first Hall element 21a and the second Hall element 21b are arranged along the first direction D1 in the package 21, the magnetic flux density to be detected can be increased, and the S/N ratio can be improved. High detection accuracy can be obtained.
  • FIG. 14B the differential magnetic flux density and power loss were measured. The results are shown in FIG. As shown in FIG. 15, in Comparative Examples 1 to 4, the differential magnetic flux densities were lower than those of the Examples, and it was difficult to obtain detection accuracy higher than that of the Examples.
  • Comparative Example 5 it was possible to obtain a result equivalent to that of the Example in terms of differential magnetic flux density. However, in Comparative Example 5, since the length of the narrow portion 11n in the second direction D2 was longer than that of the example, heat was easily generated in the narrow portion 11n, resulting in a large power loss. Therefore, it was confirmed that the current sensor device 7 of Example has the best balance in terms of both the differential magnetic flux density and the power loss compared to the current sensor devices of Comparative Examples 1 to 5. .
  • the first slit 111 is provided with the second portion 1112 having a shape projecting in the opposite direction to the second direction D2, and the second slit 112 is provided with a fourth portion 1122 protruding in the second direction D2.
  • the current flowing through the bus bar 11 greatly bypasses the first slit 111 and the second slit 112, and is directed along the second direction D2 in the narrow width portion 11n (see the dashed line in the figure).
  • the magnetic flux density to be detected can be increased, and the S/N ratio can be improved. High detection accuracy can be obtained. Therefore, the detection accuracy can be improved without narrowing the narrow portion 11n more than necessary, so that the size of the current sensor device 7 can be reduced while suppressing heat generation.
  • the magnetic flux input to the first Hall element 21a and the second Hall element 21b is reduced compared to the case where the first Hall element 21a and the second Hall element 21b are arranged in the slit. Since the amount decreases, there is a possibility that the S/N ratio will decrease due to the influence of disturbance magnetic flux. On the other hand, it is possible to increase the amount of input magnetic flux by increasing the biting amount d10 of the first slit 111 and the second slit 112, but in this case, the cross-sectional area of the busbar 11 locally decreases, Fever is a concern.
  • the bite amount d10 of the first slit 111 and the second slit 112 is increased. Therefore, local heat generation can be suppressed.
  • the second portion 1112 and the fourth portion 1122 are arc-shaped and do not have corners. For this reason, for example, the possibility of stress concentration occurring in the corners due to thermal expansion can be suppressed, and the durability of the busbar 11 can be improved.
  • the size of the vehicle 1 can be reduced.
  • the Hall element is applied as the magnetic detection element
  • the present invention is not limited to this. That is, as long as it is a magnetic detection element that can measure the magnetic flux generated by the flow of current, it can be widely applied to, for example, a magneto-impedance element, a magnetoresistive effect element, and the like.
  • the second portion 1112 in the first slit 111, is centered on the vertex on the upstream side of the first portion 1111 in the second direction D2 and on the side of the narrow portion 11n.
  • the fourth portion 1122 spans approximately 270° centered on the vertex of the third portion 1121 on the downstream side in the second direction D2, on the side of the narrow portion 11n.
  • the second portion 1112 has an arc shape extending approximately 180° around the narrow portion 11n side of the upstream side of the first portion 1111 in the second direction D2.
  • the fourth portion 1122 may have an arc shape extending approximately 180° around the narrow portion 11n side of the downstream side of the third portion 1121 in the second direction D2. good.
  • the second portion 1112 does not protrude toward the narrow portion 11n, and in the second slit 112, the fourth portion 1122 protrudes toward the narrow portion 11n.
  • the current flowing through the bus bar 11 largely bypasses the first slit 111 and the second slit 112, and is directed along the second direction D2 in the narrow width portion 11n (see the dashed line in the figure). Therefore, the detection accuracy can be improved without narrowing the narrow portion 11n more than necessary, so that the size of the current sensor device 7 can be reduced while suppressing heat generation.
  • the tip of the first portion 1111 in the direction opposite to the second direction D2 and the tip of the third portion 1121 is made to match, it is not limited to this.
  • the tip 111b of the second portion 1112 and the tip 112b of the fourth portion 1122 may be aligned when viewed from the first direction D1.
  • the current flowing through the bus bar 11 largely bypasses the first slit 111 and the second slit 112, and is directed along the second direction D2 in the narrow width portion 11n (see the dashed line in the figure).
  • the relative positions of the first slit 111 and the second slit 112 are the tip 111b of the first slit 111 and the second slit 111 when viewed from the first direction D1.
  • the tip 112 b is aligned, or at least a portion of the second portion 1112 overlaps the second slit 112 , or at least a portion of the fourth portion 1122 overlaps the first slit 111 .
  • the second portion 1112 has an arc shape extending approximately 180° around the narrow portion 11n side of the upstream side of the first portion 1111 in the second direction D2.
  • the fourth portion 1122 has an arc shape extending approximately 180° around the narrow portion 11n side of the downstream side of the third portion 1121 in the second direction D2. , but not limited to.
  • the second portion 1112 in the first slit 111, is positioned at approximately 180° centered on the opposite side of the narrow portion 11n of the upstream side of the first portion 1111 in the second direction D2. You may make it have circular arc shape which extends.
  • the fourth portion 1122 has an arc shape extending approximately 180° centering on the opposite side of the narrow portion 11n of the downstream side of the third portion 1121 in the second direction D2.
  • the current flowing through the bus bar 11 largely bypasses the first slit 111 and the second slit 112, and is directed along the second direction D2 in the narrow width portion 11n (see the dashed line in the figure). Therefore, the detection accuracy can be improved without narrowing the narrow portion 11n more than necessary, so that the size of the current sensor device 7 can be reduced while suppressing heat generation.
  • the second portion 1112 and the fourth portion 1122 are arc-shaped has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the second portion 1112 and the fourth portion 1122 may have a square shape, or may have a substantially triangular shape with the tips 111b and 112b narrowed.
  • the configuration in which the first slit 111 is provided with the second portion 1112 and the second slit 112 is provided with the fourth portion 1122 has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the first slit 111 is provided with the second portion 1112 and the second slit 112 is not provided with the fourth portion 1122, or the first slit 111 is not provided with the second portion 1112 and the second A fourth portion 1122 may be provided in the slit 112 .
  • the current flowing through the bus bar 11 can be reduced through the first slits 111 and the second slits 112 as compared with the case where the first slits 111 and the second slits 112 are not provided. can be diverted.
  • This current sensor device (7) is conductors (11, 12, 13); first magnetic detection elements (21a, 22a, 23a) and second magnetic detection elements (21b, 22b, 23b) for detecting magnetism generated by currents flowing through the conductors (11, 12, 13); A detection unit (21, 22, 23) and The conductors (11, 12, 13) are Wide width portions (11w, 12w, 13w) having a first width (w1) in a direction perpendicular to the first direction (D1) while allowing current to flow in the first direction (D1); A current flows in a second direction (D2) intersecting the first direction (D1), and a second width (w1) narrower than the first width (w1) in a direction orthogonal to the second direction (D2) w2), narrow portions (11n, 12n, 13n); It defines the first direction (D1) upstream side of the narrow portion (11n, 12n, 13n) and the second direction (D2) of the two side edges of the wide
  • first recesses (111, 121, 131) having a shape recessed in the direction opposite to the second direction (D2) with the downstream side edge as the base end (111a); It defines the first direction (D1) downstream side of the narrow portion (11n, 12n, 13n) and the second direction (D2) of the two side edges of the wide portion (11w, 12w, 13w).
  • the first magnetic detection elements (21a, 22a, 23a) and the second magnetic detection elements (21b, 22b, 23b) are arranged in the stacking direction (Dz) with respect to the surface of the narrow portions (11n, 12n, 13n).
  • the width of the first portion (1111) including the base end (111a) in the first direction (D1) is defined as a first recess width (w11)
  • the second The width in the first direction (D1) of the second portion (1112) including the tip (111b) in the direction opposite to the direction (D2) is defined as a second recess width (w12) smaller than the first recess width (w11).
  • the tip (111b) of the first recess (111, 121, 131) and the tip (112b) of the second recess (112, 122, 132) match.
  • the current flowing through the conductors (11, 12, 13) greatly bypasses the first recesses (111, 121, 131) and the second recesses (112, 122, 132). , the direction along the second direction (D2) in the narrow width portions (11n, 12n, 13n) (see the dashed line in FIG. 17).
  • the first magnetic detection elements (21a, 22a, 23a) and the second magnetic detection elements (21b, 22b, 23b) in the detection section (21, 22, 23) are arranged along the first direction (D1). Therefore, the magnetic flux density to be detected can be increased, the S/N ratio can be improved, and high detection accuracy can be obtained. Therefore, detection accuracy can be improved without narrowing the narrow portions (11n, 12n, 13n) more than necessary, so that the size of the current sensor device (7) can be reduced while suppressing heat generation.
  • the present current sensor device (7) In the second recess (112, 122, 132), the width in the first direction (D1) in the third portion including the base end (112a) is defined as the third recess width (w13), and the width in the second direction (D2 ) in the fourth portion (1122) including the tip (112b) of the first direction (D1) is set to a fourth recess width (w14) smaller than the third recess width (w13),
  • the tip (111b) of the first recess (111, 121, 131) and the tip (112b) of the second recess (112, 122, 132) match.
  • at least part of the fourth portion (1122) preferably overlaps the first recess (111, 121, 131).
  • the current flowing through the conductors (11, 12, 13) bypasses the first recesses (111, 121, 131) and the second recesses (112, 122, 132) to a greater extent.
  • the direction is along the second direction (D2) (see the dashed line in FIG. 17). Therefore, detection accuracy can be improved without narrowing the narrow portions (11n, 12n, 13n) more than necessary, so that the size of the current sensor device (7) can be reduced while suppressing heat generation.
  • the present current sensor device (7) It is preferable that the second portion (1112) has an arc-shaped outer shape.
  • the second portion (1112) has an arc shape and does not have corners. For this reason, for example, the possibility of stress concentration occurring in the corners due to thermal expansion can be suppressed, and the durability of the conductors (11, 12, 13) can be improved.
  • the present current sensor device (7) It is preferable that the first portion (1111) has a notched shape and the second portion (1112) is formed continuously at the tip of the first portion (1111).
  • the first recesses (111, 121, 131) and the second recesses (112, 122, 132) are formed by punching the conductors (11, 12, 13) once. can be formed, and the manufacturing process can be simplified.
  • the conductors (11, 12, 13) are connected between an inverter circuit (5) that operates a rotating electrical machine (2) that operates on a three-phase alternating current and any one of the three-phase coils of the rotating electrical machine (2).
  • the first magnetic detection elements (21a, 22a, 23a) and the second magnetic detection elements (21b, 22b, 23b) are preferably arranged along the first direction (D1).
  • the present current sensor device (7) is provided in the inverter circuit (5) of the rotary electric machine (2) mounted on the vehicle (1) and operated by a three-phase alternating current, thereby reducing the size of the vehicle (1). can be achieved.
  • the present disclosure can be industrially applied as a current sensor device for measuring current in an inverter device for a three-phase AC motor mounted on electric vehicles such as automobiles and trucks.
  • fourth Hall element fourth Hall element (fourth magnetic detecting element, second magnetic detecting element), 23... package (third detecting section, detecting section), 23a... third 5 Hall elements (fifth magnetic detection element, first magnetic detection element), 23b... 6th Hall element (sixth magnetic detection element, second magnetic detection element), 111, 121, 131... first slit (first concave portion ), 111a...base end, 111b...tip, 112, 122, 132...second slit (second recess), 112a...base end, 112b...tip, 1111...first portion, 1112...second portion, 1121...second 3 parts, 1122... fourth part, D1... first direction, D2... second direction, D3... third direction, D4... fourth direction, D5...
  • D6... sixth direction Dz... stacking direction (first stacking direction, second stacking direction, third stacking direction), S... space (first air layer, second air layer), w1... first width, w2... second width, w3... third width, w4 ... fourth width w5 ... fifth width w6 ... sixth width w11 ... first recess width w12 ... second recess width w13 ... third recess width w14 ... fourth recess width

Landscapes

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Abstract

第1導体(11)を流れる電流により発生した磁気を検出する第1磁気検出素子(21a)及び第2磁気検出素子(21b)を有し、その検出結果に基づいて第1導体(11)の電流を検出する第1検出部(21)と、第2導体(12)を流れる電流により発生した磁気を検出する第3磁気検出素子(22a)及び第4磁気検出素子(22b)を有し、その検出結果に基づいて第2導体(12)の電流を検出する第2検出部(22)と、を備える。第1導体(11)は、第1方向(D1)に電流が流れると共に、幅が第1幅(w1)である第1幅広部(11w)と、第2方向(D2)に電流が流れると共に、幅が第1幅(w1)よりも狭い第2幅(w2)である第1幅狭部(11n)と、を有し、第1磁気検出素子(21a)及び第2磁気検出素子(21b)は、第1幅狭部(11n)の面に対する積層方向に配置され、かつ、第1幅狭部(11n)の面に沿った方向に並べて配置される。

Description

電流センサ装置
 この技術は、導体に流れる電流を計測する電流センサ装置に関する。
 従来、三相交流モータのインバータなど、比較的大きな電流を用いる装置において、電流を計測するための電流センサ装置が設けられている。このような電流センサ装置として、例えば、導体(以下、バスバーという)に電流の流れる向きを変えるためのスリットを設け、磁気検出素子をスリット内に配置したものが知られている(特許文献1参照)。この電流センサ装置では、磁気検出素子の周囲を、電流が円弧を描くように流れるようにし、磁気検出素子に対して、入力磁束を大きくしてSN比を向上させるようにしている。磁気検出素子は2つ設けられており、これらの磁気検出素子には正負の方向の磁束が入力され、磁気検出素子には正負の電圧が発生する。そして、信号処理回路にて差動電圧を算出することで電流を検出する。また、このような電流センサ装置を装着したバスバーを、所定間隔を開けて複数並べて配置した構成が知られている(特許文献2参照)。
特開2018-141634号公報 特表2003-510612号公報
 ここで、バスバーには大電流が流れるため、スリット間の距離が小さいと、スリット間での発熱量が局所的に大きくなってしまう。これに対し、引用文献1,2に記載の電流センサ装置では、スリット内に磁気検出素子を設けているので、発熱量を減らすためにスリット間の距離を確保すると、2つの磁気検出素子の間隔を短くすることは困難である。このため、2つの磁気検出素子を収容したパッケージが大型化してしまう。一方、2つの磁気1つのパッケージに収容せず、それぞれ別体にすることも可能であるが、その場合は信号処理回路を外付けで設ける必要があり、装置全体として大型化を招いてしまう。
 また、引用文献2に記載の電流センサ装置では、バスバーが複数配置されるため、1つのバスバーに電流が流れた際に発生する磁束が隣のバスバーに設けられた磁気検出素子に影響を及ぼしてしまう可能性があり、電流の検出精度が低下する虞がある。これに対し、信号処理回路にて差動電圧を算出することで隣のバスバーからの磁束の影響を低減することも考えられる。しかしながら、バスバーの間隔が小さくなるとこの手法の効果も小さくなってしまうため、バスバーの間隔を小さくすることができず、装置全体の大型化を招いてしまう虞がある。
 そこで、所定間隔を開けて配置された複数の導体に設けられ、検出精度を確保しながら小型化を図ることができる電流センサ装置を提供することを目的とする。
 本発明の一態様としての電流センサ装置は、所定間隔を開けて配置された第1導体及び第2導体と、前記第1導体を流れる電流により発生した磁気を検出する第1磁気検出素子及び第2磁気検出素子を有し、前記第1磁気検出素子及び前記第2磁気検出素子の検出結果に基づいて前記第1導体の電流を検出する第1検出部と、前記第2導体を流れる電流により発生した磁気を検出する第3磁気検出素子及び第4磁気検出素子を有し、前記第3磁気検出素子及び前記第4磁気検出素子の検出結果に基づいて前記第2導体の電流を検出する第2検出部と、を備え、前記第1導体は、第1方向に電流が流れると共に、前記第1方向に直交する方向の幅が第1幅である第1幅広部と、前記第1方向に交差する第2方向に電流が流れると共に、前記第2方向に直交する方向の幅が前記第1幅よりも狭い第2幅である第1幅狭部と、を有し、前記第1磁気検出素子及び前記第2磁気検出素子は、前記第1幅狭部の面に対する第1積層方向に配置され、かつ、前記第1幅狭部の面に沿った方向に並べて配置され、前記第2導体は、第3方向に電流が流れると共に、前記第3方向に直交する方向の幅が第3幅である第2幅広部と、前記第3方向に交差する第4方向に電流が流れると共に、前記第4方向に直交する方向の幅が前記第3幅よりも狭い第4幅である第2幅狭部と、を有し、前記第3磁気検出素子及び前記第4磁気検出素子は、前記第2幅狭部の面に対する第2積層方向に配置され、かつ、前記第2幅狭部の面に沿った方向に並べて配置される。
 また、本発明の他の一態様としての電流センサ装置は、導体と、前記導体を流れる電流により発生した磁気を検出する第1磁気検出素子及び第2磁気検出素子を有し、前記第1磁気検出素子及び前記第2磁気検出素子の検出結果に基づいて前記導体の電流を検出する検出部と、を備え、前記導体は、第1方向に電流が流れると共に、前記第1方向に直交する方向の幅が第1幅である幅広部と、前記第1方向に交差する第2方向に電流が流れると共に、前記第2方向に直交する方向の幅が前記第1幅よりも狭い第2幅である幅狭部と、前記幅狭部の前記第1方向上流側を画成し、前記幅広部の2つの側縁のうちの前記第2方向下流側の側縁を基端として前記第2方向とは反対方向に向けて凹んだ形状の第1凹部と、前記幅狭部の前記第1方向下流側を画成し、前記幅広部の2つの側縁のうちの前記第2方向上流側の側縁を基端として前記第2方向に向けて凹んだ形状の第2凹部と、を有し、前記第1磁気検出素子及び前記第2磁気検出素子は、前記幅狭部の面に対する積層方向に配置され、かつ、前記幅狭部の面に沿った方向に並べて配置され、前記第1凹部において、前記基端を含む第1部分における前記第1方向の幅を第1凹部幅とし、前記第2方向とは反対方向の先端を含む第2部分における前記第1方向の幅を前記第1凹部幅より小さい第2凹部幅とし、前記第1方向から視た場合に、前記第1凹部の先端と前記第2凹部の先端とは一致するか、又は、前記第2部分の少なくとも一部は前記第2凹部に重なる。
 これにより、所定間隔を開けて配置された複数の導体に設けられ、検出精度を確保しながら小型化を図ることができる。
第1の実施形態に係る車両を示す概略図である。 第1の実施形態に係る電流センサ装置を示す斜視図である。 第1の実施形態に係る電流センサ装置を示す分解斜視図である。 第1の実施形態に係る電流センサ装置を示す平面図である。 第1の実施形態に係る電流センサ装置を示す主要部の平面図である。 図4のA-A線で切断した状態を示す断面図である。 第1の実施形態に係るパッケージを示す配線図である。 第1の実施形態に係る電流センサ装置をインバータ装置のケースに取り付けた状態を示す断面図である。 第1の実施形態に係る電流センサ装置を示す裏側から視た斜視図である。 第1の実施形態に係る電流センサ装置におけるバスバーピッチと磁気干渉との関係を示すグラフである。 第2の実施形態に係る電流センサ装置を示す主要部の平面図である。 第2の実施形態に係る電流センサ装置の1本のバスバーを示す拡大した平面図である。 比較例に係る電流センサ装置の1本のバスバーを示す拡大した平面図であり、食込量0mmの比較例1である。 比較例に係る電流センサ装置の1本のバスバーを示す拡大した平面図であり、食込量1mmの比較例2である。 比較例に係る電流センサ装置の1本のバスバーを示す拡大した平面図であり、食込量2mmの比較例3である。 比較例に係る電流センサ装置の1本のバスバーを示す拡大した平面図であり、食込量3mmの比較例4である。 比較例に係る電流センサ装置の1本のバスバーを示す拡大した平面図であり、食込量4mmの比較例5である。 実施例と比較例における食込量と差動磁束密度との関係を示すグラフである。 第2の実施形態の変形例に係る電流センサ装置の1本のバスバーを示す拡大した平面図である。 第2の実施形態の他の変形例に係る電流センサ装置の1本のバスバーを示す拡大した平面図である。 第2の実施形態の更に他の変形例に係る電流センサ装置の1本のバスバーを示す拡大した平面図である。
 <第1の実施形態>
 以下、本開示に係る電流センサ装置の第1の実施形態を、図1~図10に沿って説明する。本実施形態では、電流センサ装置を車両駆動用の三相交流モータ2を制御するためのインバータ装置3に搭載した場合について説明している。
 まず、図1を参照して、車両1について概要を説明する。車両1は、例えば、電気自動車やハイブリッド車など、三相交流モータ2を駆動源として走行可能なものとしている。車両1は、三相交流モータ2と、三相交流モータ2を制御するためのインバータ装置3と、電源4とを有している。三相交流モータ2は、三相誘導電動機であり、本実施形態ではU相(第1相)、V相(第2相)、W相(第3相)の三相を有するものとしている。尚、三相交流モータ2は、三相交流で動作する回転電機の一例であり、既知のものを適用できるので、構成などについての詳細な説明を省略する。
 インバータ装置3は、インバータ回路5と、ECU6と、電流センサ装置7とを有している。インバータ回路5は、三相交流モータ2の各相に対応するスイッチング素子を有し、ECU6の制御によって各相への出力を制御し、三相交流モータ2を作動させる。尚、インバータ回路5及びECU6としては既知のものを適用できるので、構成などについての詳細な説明を省略する。
 電流センサ装置7は、インバータ回路5と三相交流モータ2との間に接続されている。本実施形態では、電流センサ装置7は、インバータ装置3のアルミダイカスト製のケース3aに取り付けられている。
 [電流センサ装置]
 以下、電流センサ装置7について、図2~図10を用いて説明する。まず、電流センサ装置7の全体構成について、図2~図4を用いて説明する。図2~図4に示すように、電流センサ装置7は、三相に対応して接続される3本のバスバー11,12,13と、基板14と、樹脂製のハウジング15と、金属製の放熱板16と、を有している。
 バスバー11,12,13は、導体の一例であり、例えば銅製で、第1導体の一例であるバスバー11は三相交流モータ2のU相のコイルに接続され、第2導体の一例であるバスバー12はV相のコイルに接続され、第3導体の一例であるバスバー13はW相に接続され、それぞれインバータ回路5(図1参照)に接続されている。各バスバー11,12,13は、所定間隔を開けて配置されている。本実施形態では、バスバー11,12,13の幅である第1幅w1(図5参照)は10mm、バスバー11,12,13のピッチp1(図5参照)はいずれも14mmとしている。但し、バスバー11,12,13の第1幅w1やピッチp1はこれには限られず、他の値にしたり、あるいは、バスバー11,12のピッチとバスバー12,13のピッチとを異ならせてもよい。
 基板14は、第1基板及び第2基板の一例であり、電子部品が実装されたプリント基板であって、本実施形態では、磁気検出用のパッケージ21,22,23が実装されている。バスバー11,12,13と、パッケージ21,22,23と、基板14とは、積層方向Dzに積層されている。放熱板16は、放熱部材の一例であり、積層方向Dzにおいてバスバー11,12,13に対して基板14とは反対側に配置されている。放熱板16の詳細については、後述する。
 [パッケージ]
 次に、パッケージ21,22,23について、図5~図7を用いて詳細に説明する。パッケージ21,22,23は、いずれも2つの磁気検出素子を内蔵して磁束を計測するセンサであり、パッケージ21はバスバー11に通電された際に発生する磁束、パッケージ22はバスバー12に通電された際に発生する磁束、パッケージ23はバスバー13に通電された際に発生する磁束をそれぞれ計測するように各バスバー11,12,13に対向して配置されている。また、図5中、バスバー11,12,13について、一点鎖線矢印は電流の流れる方向を示す。尚、本実施形態では、パッケージ21,22,23は、計測対象が異なるのみで、構成自体は同様であるため、以下ではパッケージ21について代表して説明し、パッケージ22,23についての説明を省略する。同様に、バスバー11,12,13のパッケージ21,22,23に対向する部位についても、構成自体は同様であるため、以下ではバスバー11について代表して説明し、バスバー12,13についての説明を省略する。
 図5に示すように、バスバー11は、長手方向に対して一方側の側縁と他方側の側縁から中央側に切り欠いた形状のスリット11a,11bを有している。各スリット11a,11bは、バスバー11の長手方向に対向して配置されている。バスバー11は、第1幅広部の一例である幅広部11wと、第1幅狭部の一例である11nとを有している。幅広部11wは、第1方向D1に電流が流れると共に、第1方向D1に直交する方向の幅が第1幅w1である。幅狭部11nは、スリット11a,11bの間の領域であり、第1方向D1に交差する第2方向D2に電流が流れると共に、第2方向D2に直交する方向の幅が第1幅w1よりも狭い第2幅w2である。即ち、幅狭部11nでは、電流の流れる向きが変更されている。
 同様に、バスバー12は、長手方向に対して他方側の側縁と一方側の側縁から中央側に切り欠いた形状のスリット12a,12bを有している。各スリット12a,12bは、バスバー12の長手方向に対向して配置されている。バスバー12は、第2幅広部の一例である幅広部12wと、第2幅狭部の一例である12nとを有している。幅広部12wは、第3方向D3に電流が流れると共に、第3方向D3に直交する方向の幅が第3幅w3である。幅狭部12nは、スリット12a,12bの間の領域であり、第3方向D3に交差する第4方向D4に電流が流れると共に、第4方向D4に直交する方向の幅が第3幅w3よりも狭い第4幅w4である。
 また、バスバー13は、長手方向に対して一方側の側縁と他方側の側縁から中央側に切り欠いた形状のスリット13a,13bを有している。各スリット13a,13bは、バスバー13の長手方向に対向して配置されている。また、バスバー13は、第3幅広部の一例である幅広部13wと、第3幅狭部の一例である13nとを有している。幅広部13wは、第5方向D5に電流が流れると共に、第5方向D5に直交する方向の幅が第5幅w5である。幅狭部13nは、スリット13a,13bの間の領域であり、第5方向D5に交差する第6方向D6に電流が流れると共に、第6方向D6に直交する方向の幅が第5幅w5よりも狭い第6幅w6である。
 尚、本実施形態では、スリットの切り欠きの向きについて、バスバー11,13が同じであり、バスバー12が反対方向となっているが、これには限られず、バスバー11,12,13で同じ向きにしてもよい。
 パッケージ21は、第1検出部の一例であり、2つの磁気検出素子をバスバー11を流れる電流により発生した磁気を検出する第1磁気検出素子の一例である第1ホール素子21aと、第2磁気検出素子の一例である第2ホール素子21bとを有している。パッケージ21は、第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bの検出結果に基づいて、バスバー11の電流を検出する。第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bは、バスバー11の幅狭部11nに重ねて隣り合うように並べて設けられている。即ち、第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bは、バスバー11の幅狭部11nの面に対する第1積層方向Dz(図6参照)に配置され、かつ、幅狭部11nの面に沿った方向に並べて配置されている。
 同様に、パッケージ22は、第2検出部の一例であり、2つの磁気検出素子をバスバー12を流れる電流により発生した磁気を検出する第3磁気検出素子の一例である第3ホール素子22aと、第4磁気検出素子の一例である第4ホール素子22bとを有している。パッケージ22は、第3ホール素子22a及び第4ホール素子22bの検出結果に基づいて、バスバー12の電流を検出する。第3ホール素子22a及び第4ホール素子22bは、バスバー12の幅狭部12nに重ねて隣り合うように並べて設けられている。即ち、第3ホール素子22a及び第3ホール素子22bは、バスバー12の幅狭部12nの面に対する第2積層方向Dz(図6参照)に配置され、かつ、幅狭部12nの面に沿った方向に並べて配置されている。
 また、パッケージ23は、第3検出部の一例であり、2つの磁気検出素子をバスバー13を流れる電流により発生した磁気を検出する第5磁気検出素子の一例である第5ホール素子23aと、第6磁気検出素子の一例である第6ホール素子23bとを有している。パッケージ23は、第5ホール素子23a及び第6ホール素子23bの検出結果に基づいて、バスバー13の電流を検出する。第5ホール素子23a及び第6ホール素子23bは、バスバー13の幅狭部13nに重ねて隣り合うように並べて設けられている。即ち、第5ホール素子23a及び第6ホール素子23bは、バスバー13の幅狭部13nの面に対する第3積層方向Dz(図6参照)に配置され、かつ、幅狭部13nの面に沿った方向に並べて配置されている。
 ここで、パッケージ21によりバスバー11の磁束を計測する原理について、図6を用いて説明する。図6に示すように、バスバー11の幅狭部11nに紙面に対して電流が向こう側に流れるものとする。この時、幅狭部11nの周囲には、電流の流れる方向を中心に時計回転方向の磁束が発生する。パッケージ21は、この磁束に対向して配置されており、第1ホール素子21aではバスバー11から離れる方向Z1の磁束を捉えることができ、第2ホール素子21bではバスバー11に近づく方向Z2の磁束を捉えることができる。図7に示すように、パッケージ21は、第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bで得られた正負の電圧の差動出力を発生することができ、ECU6(図1参照)はパッケージ21から出力された信号に基づいてバスバー11の電流値を得ることができる。
 次に、図5を用いて、第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bのピッチd1と、幅狭部11nの第2幅w2との関係について説明する。第2幅w2がピッチd1の2倍未満であると、幅狭部11nが細すぎて、局所的な過熱を発生してしまう虞がある。また、第2幅w2がピッチd1の3倍を超えると、電流センサ装置7の大型化を招いてしまう。そこで、第2幅w2は、ピッチd1の2倍以上、かつ、3倍以下であることが好ましい。本実施形態では、第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bのピッチd1は、例えば2.5mmとしている。また、幅狭部11nの第2幅w2は、例えば6mmとしている。同様に、幅狭部12nの第4幅w4と幅狭部13nの第6幅w6についても、ピッチd1の2倍以上、かつ、3倍以下であることが好ましく、本実施形態では、第4幅w4及び第6幅w6は、例えば6mmとしている。このため、局所的な過熱を発生することなく、かつ、電流センサ装置7の大型化を招くことのないバランスの取れた構成を実現することができる。
 [放熱板]
 次に、放熱板16について、図3、図8、図9を用いて説明する。放熱板16は、バスバー11,12,13に対して熱伝導可能に連結され、バスバー11,12,13の熱を放熱する。放熱板16は、例えば黄銅などの非磁性体からなる金属製であり、バスバー11,12,13に発生した磁束に影響を与えず、検知精度を高く維持できるようにしている。
 本実施形態では、バスバー11,12,13と放熱板16とが、樹脂製のハウジング15に対して射出成型により一体形成されている。図8に示すように、バスバー11と放熱板16とは直接接触せずにハウジング15を介して接触しているが、その間に他の構成要素を介在させずにバスバー11の熱を放熱板16から放出することができるようになっている。これはバスバー12,13も同様である。図8及び図9に示すように、放熱板16は、ハウジング15の裏側に露出している。
 電流センサ装置7は、インバータ装置3のケース3aに放熱シート8を介して取り付けられており、放熱板16が放熱シート8を介してケース3aに接触するように取り付けられている。ケース3aは、例えばアルミダイカスト製であり、壁部の内部に冷却水(図8中、矢印で示す)が流通する流路3bを有している。このため、電流センサ装置7は、冷却効率の観点から流路3bの近傍に取り付けることが好ましい。
 放熱板16は、図3及び図8に示すように、積層方向Dzに向けて突出するピン状の突出部16aを有している。本実施形態では、突出部16aは、各バスバー11,12,13のスリットを通過するように6本設けられている。突出部16aは、基板14に対して、はんだ付けにより熱伝導可能に連結されている。即ち、放熱板16は、バスバー11,12,13の放熱を行うと共に、バスバー11,12,13により加熱された基板14の放熱も行うことができる。
 図3及び図8に示すように、ハウジング15のパッケージ21に対向する部位には凹部15aが形成されている。これにより、パッケージ21とハウジング15との間に、第1空気層である空間Sが形成される。即ち、バスバー11からパッケージ21までの間に、空間Sが介在される。同様に、バスバー12,13からパッケージ22,23までの間に、第2空気層及び第3空気層である空間が介在される。これにより、パッケージ21が、バスバー11により加熱されたハウジング15に直接接触せず、熱伝導性の低い空気層を介しているので、パッケージ21の加熱を抑制することができる。
 [電流センサ装置の組立及び取付手順]
 上述した電流センサ装置7を組み立てて取り付ける手順について、図3を用いて説明する。バスバー11,12,13と放熱板16とは、積層方向Dzに積層されてハウジング15と共に予め一体形成されている。そして、ハウジング15に対して、積層方向Dzから基板14を取り付ける。このとき、基板14の支持はハウジング15により行われる。
 一方、基板14には、放熱板16の突出部16aに対向した位置に透孔14aが形成されている。そして、放熱板16の突出部16aを基板14の透孔14aに貫通させ、ハウジング15により基板14を支持した状態で、突出部16aを基板14に対してはんだ付けにより熱伝導可能に連結する。更に、電流センサ装置7をインバータ装置3のケース3aに取り付け、パッケージ21,22,23は、それぞれバスバー11,12,13を介して、三相交流モータ2のU相,V相,W相のコイルにそれぞれ接続する。
 [実施例]
 上述した電流センサ装置7を用いて計測を行った。ここでは、バスバー11,12に電流を流し、パッケージ21におけるバスバー12からの磁気干渉の程度を、バスバー11,12間のピッチp1を異ならせて計測した。その結果を図10に示す。図10に示すように、バスバー11,12のピッチp1が狭くなると磁気干渉の程度が大きくなったが、一般的に好ましくないとされる1%には達しなかった。
 [比較例]
 ホール素子100a,100bをバスバーのスリット内に配置した場合について、比較例として実施例と同様の計測を行った。ここでのホール素子100a,100bの配置位置を、図5のバスバー13を用いて図示している。尚、これは説明のための図示であって、実施形態ではホール素子100a,100bは設けられていない。ここでは、ホール素子100a,100bのピッチd2を9mmとした。その結果を図10に示す。図10に示すように、バスバー11,12のピッチp1が狭くなると磁気干渉の程度が大きくなり、実施例に比べて広いピッチp1で一般的に好ましくないとされる1%に達した。従って、実施例は比較例に比べてバスバー11,12のピッチp1が狭くしても、高精度を維持できることが確認された。このため、同じ精度であれば、バスバー間を狭くして電流センサ装置7の小型化を図ることができる。
 以上説明したように、本実施形態の電流センサ装置7によれば、第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bは、幅狭部11nの面に対する積層方向Dzに配置され、かつ、幅狭部11nの面に沿った方向に並べて配置されている。このため、第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bがスリット11a,11bに配置されている場合に比べて、隣のバスバー12からの磁束の影響を受けにくくすることができる。これにより、電流検出の精度を維持しながら、バスバー11,12,13のピッチp1を狭くできるので、電流センサ装置7の小型化を図ることができる。
 また、本実施形態の電流センサ装置7によれば、バスバー11からパッケージ21までの間に空間Sが介在されているので、バスバー11の熱によるパッケージ21の加熱を抑制することができる。
 また、本実施形態の電流センサ装置7によれば、幅狭部11nの第2幅w2は、第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bの配置位置のピッチd1の2倍以上、かつ、3倍以下であるので、局所過熱を回避すると共に、装置の大型化を抑制することができる。
 また、本実施形態の電流センサ装置7によれば、車両1に搭載した三相交流モータ2のインバータ装置3に設けているので、車両1の小型化を図ることができる。
 尚、上述した本実施形態では、磁気検出素子としてホール素子を適用した場合について説明したが、これには限られない。即ち、電流が流れることで発生した磁束を計測できる磁気検出素子であれば、例えば、磁気インピーダンス素子や磁気抵抗効果素子など、広く適用することができる。
 また、上述した本実施形態では、各パッケージ21,22,23が1つの基板14に実装されている場合について説明したが、これには限られない。例えば、各パッケージ21,22,23が別個の基板に実装されているようにしてもよい。
 [本実施の形態のまとめ]
 本電流センサ装置(7)は、
 所定間隔を開けて配置された第1導体(11)及び第2導体(12)と、
 前記第1導体(11)を流れる電流により発生した磁気を検出する第1磁気検出素子(21a)及び第2磁気検出素子(21b)を有し、前記第1磁気検出素子(21a)及び前記第2磁気検出素子(21b)の検出結果に基づいて前記第1導体(11)の電流を検出する第1検出部(21)と、
 前記第2導体(12)を流れる電流により発生した磁気を検出する第3磁気検出素子(22a)及び第4磁気検出素子(22b)を有し、前記第3磁気検出素子(22a)及び前記第4磁気検出素子(22b)の検出結果に基づいて前記第2導体(12)の電流を検出する第2検出部(22)と、を備え、
 前記第1導体(11)は、第1方向(D1)に電流が流れると共に、前記第1方向(D1)に直交する方向の幅が第1幅(w1)である第1幅広部(11w)と、前記第1方向(D1)に交差する第2方向(D2)に電流が流れると共に、前記第2方向(D2)に直交する方向の幅が前記第1幅(w1)よりも狭い第2幅(w2)である第1幅狭部(11n)と、を有し、
 前記第1磁気検出素子(21a)及び前記第2磁気検出素子(21b)は、前記第1幅狭部(11n)の面に対する第1積層方向(Dz)に配置され、かつ、前記第1幅狭部(11n)の面に沿った方向に並べて配置され、
 前記第2導体(12)は、第3方向(D3)に電流が流れると共に、前記第3方向(D3)に直交する方向の幅が第3幅(w3)である第2幅広部(12w)と、前記第3方向(D3)に交差する第4方向(D4)に電流が流れると共に、前記第4方向(D4)に直交する方向の幅が前記第3幅(w3)よりも狭い第4幅(w4)である第2幅狭部(12n)と、を有し、
 前記第3磁気検出素子(22a)及び前記第4磁気検出素子(22b)は、前記第2幅狭部(12n)の面に対する第2積層方向(Dz)に配置され、かつ、前記第2幅狭部(12n)の面に沿った方向に並べて配置される、ことが好適である。
 これにより、本電流センサ装置(7)においては、第1磁気検出素子(21a)及び第2磁気検出素子(21b)は、第1幅狭部(11n)の面に対する第1積層方向(Dz)に配置され、かつ、第1幅狭部(11n)の面に沿った方向に並べて配置されている。このため、第1磁気検出素子(21a)及び第2磁気検出素子(21b)がスリット(11a,11b)に配置されている場合に比べて、隣の第2導体(12)からの磁束の影響を受けにくくすることができる。これにより、電流検出の精度を維持しながら、第1導体(11)、第2導体(12)、第3導体(13)のピッチ(p1)を狭くできるので、電流センサ装置(7)の小型化を図ることができる。
 さらに、本電流センサ装置(7)は、
 前記第1検出部(21)が実装された第1基板(14)と、前記第2検出部(22)が実装された第2基板(14)と、を備え、
 前記第1導体(11)と、前記第1検出部(21)と、前記第1基板(14)とは、前記第1積層方向(Dz)に積層され、かつ、前記第1導体(11)から前記第1検出部(21)までの間に第1空気層(S)が介在され、
 前記第2導体(12)と、前記第2検出部(22)と、前記第2基板(14)とは、前記第2積層方向(Dz)に積層され、かつ、前記第2導体(12)から前記第2検出部(22)までの間に第2空気層(S)が介在される、ことが好適である。
 これにより、本電流センサ装置(7)においては、第1導体(11)から第1検出部(21)までの間に第1空気層(S)が介在されているので、第1導体(11)の熱による第1検出部(21)の加熱を抑制することができる。同様に、第2導体(12)から第2検出部(22)までの間に第2空気層(S)が介在されているので、第2導体(12)の熱による第2検出部(22)の加熱を抑制することができる。
 さらに、本電流センサ装置(7)は、
 前記第1幅狭部(11n)の前記第2幅(w2)は、前記第1磁気検出素子(21a)及び前記第2磁気検出素子(21b)の配置位置のピッチの2倍以上、かつ、3倍以下であり、
 前記第2幅狭部(12n)の前記第4幅(w4)は、前記第3磁気検出素子(22a)及び前記第4磁気検出素子(22b)の配置位置のピッチの2倍以上、かつ、3倍以下である、ことが好適である。
 これにより、本電流センサ装置(7)においては、第1幅狭部(11n)の第2幅(w2)は、第1磁気検出素子(21a)及び第2磁気検出素子(21b)の配置位置のピッチ(d1)の2倍以上、かつ、3倍以下であるので、局所過熱を回避すると共に、装置の大型化を抑制することができる。
 さらに、本電流センサ装置(7)は、
 前記第2導体(12)に対して所定間隔を開けて配置された第3導体(13)と、
 前記第3導体(13)を流れる電流により発生した磁気を検出する第5磁気検出素子(23a)及び第6磁気検出素子(23b)を有し、前記第5磁気検出素子(23a)及び前記第6磁気検出素子(23b)の検出結果に基づいて前記第3導体(13)の電流を検出する第3検出部(23)と、を備え、
 前記第3導体(13)は、第5方向(D5)に電流が流れると共に、前記第5方向(D5)に直交する方向の幅が第5幅(w5)である第3幅広部(13w)と、前記第5方向(D5)に交差する第6方向(D6)に電流が流れると共に、前記第6方向(D6)に直交する方向の幅が前記第5幅(w5)よりも狭い第6幅(w6)である第3幅狭部(13n)と、を有し、
 前記第5磁気検出素子(23a)及び前記第6磁気検出素子(23b)は、前記第3幅狭部(13n)の面に対する第3積層方向(Dz)に配置され、かつ、前記第3幅狭部(13n)の面に沿った方向に並べて配置され、
 前記第1検出部(21)、前記第2検出部(22)、前記第3検出部(23)は、それぞれ前記第1導体(11)、前記第2導体(12)、前記第3導体(13)を介して、三相交流で動作する回転電機(2)の第1相、第2相、第3相のコイルにそれぞれ接続される、ことが好適である。
 これにより、本電流センサ装置(7)においては、車両(1)に搭載した三相交流で動作する回転電機(2)のインバータ回路(5)に設けているので、車両(1)の小型化を図ることができる。
 <第2の実施形態>
 次に、本開示の第2の実施形態を、図11~図18を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、各第1スリット111及び第2スリット112の形状を第1の実施形態とは異ならせた点で、第1の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。尚、本実施形態では、図11に示すように、バスバー11は、長手方向に対して一方側の側縁と他方側の側縁から中央側に切り欠いた形状のスリット111,112を有し、バスバー12は、長手方向に対して一方側の側縁と他方側の側縁から中央側に切り欠いた形状のスリット121,122を有し、バスバー13は、長手方向に対して一方側の側縁と他方側の側縁から中央側に切り欠いた形状のスリット131,132を有している。
 [スリットの形状]
 以下、各バスバー11,12,13のスリットの形状について、図12を用いて詳細に説明する。各バスバー11,12,13のスリットの形状は同様であるので、ここでは代表としてバスバー11を用いて説明する。第1スリット111は、第1凹部の一例であり、幅狭部11nの第1方向D1上流側を画成し、幅広部11wの2つの側縁のうちの第2方向D2下流側の側縁を基端111aとして第2方向D2とは反対方向に向けて凹んだ形状とされている。第2スリット112は、第2凹部の一例であり、幅狭部11nの第1方向D1下流側を画成し、幅広部11wの2つの側縁のうちの第2方向D2上流側の側縁を基端112aとして第2方向D2に向けて凹んだ形状とされている。そして、第1方向D1から視た場合に、第2部分1112の少なくとも一部は第2スリット112に重なっており、また、第4部分1122の少なくとも一部は第1スリット111に重なっている。
 第1スリット111において、基端111aを含む第1部分1111における第1方向D1の幅を第1凹部幅w11とし、第2方向D2とは反対方向の先端111bを含む第2部分1112における第1方向D1の幅を第1凹部幅w11より小さい第2凹部幅w12としている。第2スリット112において、基端112aを含む第3部分1121における第1方向D1の幅を第3凹部幅w13とし、第2方向D2の先端112bを含む第4部分1122における第1方向D1の幅を第3凹部幅w13より小さい第4凹部幅w14としている。
 本実施形態では、第1スリット111において、第1部分1111は略長方形状の切り欠き形状であり、第2部分1112は、第1部分1111の第2方向D2上流側、幅狭部11n側の頂点を中心とする略270°に亘る円弧形状である。即ち、第1部分1111の先端部に、外径が円弧形状である第2部分1112が第1部分1111に連続して形成されている。同様に、第2スリット112において、第3部分1121は略長方形状の切り欠き形状であり、第4部分1122は、第3部分1121の第2方向D2下流側、幅狭部11n側の頂点を中心とする略270°に亘る円弧形状である。即ち、第3部分1121の先端部に、外径が円弧形状である第4部分1122が第3部分1121に連続して形成されている。これら第1スリット111及び第2スリット112は、バスバー11を例えば打ち抜き加工により一度に形成するようにしている。尚、第1スリット111及び第2スリット112の形成方法としては、打ち抜き加工には限られず、例えば切削加工により形成するようにしてもよい。
 本実施形態では、第1凹部幅w11は直方体形状の第1部分1111の幅であって、3mmとし、第2凹部幅w12は円弧形状の第2部分1112の直径であって、1.5mmとしている。同様に、第3凹部幅w13は直方体形状の第3部分1121の幅であって、3mmとし、第4凹部幅w14は円弧形状の第4部分1122の直径であって、1.5mmとしている。本実施形態では、第1方向D1から視た場合に、第1部分1111の第2方向D2とは反対方向の先端と、第3部分1121の第2方向D2先端とが一致するようにしている。このため、第2部分1112の先端111bと、第4部分1122の先端112bとは、第2方向に食い込んだ配置、即ち第1方向D1から視て重なった配置になっており、この食込量d10は1.5mmとなる。また、幅狭部11nの第2幅w2は、第2部分1112の第1方向D1下流側の先端と、第4部分1122の第1方向D1上流側の先端との間隔であり、本実施形態では4mmとしている。但し、各寸法は一例であって、これには限られず、他の値にしてもよい。
 このように、第1部分1111の先端部に第2方向D2とは反対側に突出した形状の第2部分1112を配置し、第3部分1121の先端部に第2方向D2に突出した形状の第4部分1122を配置することにより、バスバー11を流れる電流は第1スリット111及び第2スリット112を大きく迂回し、幅狭部11nにおいては第2方向D2に沿った方向になる(図12中、一点鎖線参照)。そして、パッケージ21において第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bは第1方向D1に沿って配置されていることから、検知する磁束密度を大きくすることができ、S/N比を向上して高い検知精度を得ることができる。
 [実施例]
 上述した電流センサ装置7を用いて計測を行った。ここでは、バスバー11に電流を流し、差動磁束密度と電力損失を計測した。その結果を図15に示す。図15に示すように、高い値を得ることができた。
 [比較例]
 第1スリット111及び第2スリット112のいずれも第2部分を有さない略長方形状とし、第1方向D1から視て先端が一致する状態を比較例1(図13A)、食込量d10=1mmを比較例2(図13B)、食込量d10=2mmを比較例3(図13C)、食込量d10=3mmを比較例4(図14A)、食込量d10=4mmを比較例5(図14B)として、差動磁束密度と電力損失を計測した。その結果を図15に示す。図15に示すように、比較例1~比較例4では、差動磁束密度が実施例に比べて低く、実施例よりも高い検知精度を得ることは困難であった。
 一方、比較例5では、差動磁束密度は実施例と同等の結果を得ることができた。しかしながら、比較例5では幅狭部11nの第2方向D2の長さが実施例よりも長いため、幅狭部11nで発熱しやすく、電力損失が大きくなった。従って、実施例の電流センサ装置7は、比較例1~5の電流センサ装置と比較して差動磁束密度及び電力損失の両方の観点を鑑みて、最もバランスが優れていることが確認された。
 以上説明したように、本実施の形態の電流センサ装置7によれば、第1スリット111には第2方向D2とは反対側に突出した形状の第2部分1112を設け、第2スリット112には第2方向D2に突出した形状の第4部分1122を設けている。また、第1方向D1から視た場合に、第2部分1112の少なくとも一部は第2スリット112に重なっており、また、第4部分1122の少なくとも一部は第1スリット111に重なっている。これにより、バスバー11を流れる電流は第1スリット111及び第2スリット112を大きく迂回し、幅狭部11nにおいては第2方向D2に沿った方向になる(図中、一点鎖線参照)。そして、パッケージ21において第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bは第1方向D1に沿って配置されていることから、検知する磁束密度を大きくすることができ、S/N比を向上して高い検知精度を得ることができる。このため、幅狭部11nを必要以上に狭くすることなく検知精度を向上できるので、発熱を抑えながら電流センサ装置7の小型化を図ることができる。
 ここで、第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bを幅狭部11nに配置すると、スリット内に配置する場合に比べて第1ホール素子21a及び第2ホール素子21bに対して入力される磁束量が低下するため、外乱磁束に対して影響を受けやすくなってS/N比が低下する虞がある。その一方、第1スリット111及び第2スリット112の食込量d10を大きくすることで入力磁束量を大きくすることは可能であるが、この場合はバスバー11の断面積が局所で小さくなり、局所発熱が懸念される。これに対し、本実施形態では、第1スリット111及び第2スリット112に第2部分1112及び第4部分1122を設けることで、第1スリット111及び第2スリット112の食込量d10を大きくすることなく検知精度を向上できるので、局所発熱を抑えることができる。
 また、本実施形態の電流センサ装置7によれば、第2部分1112及び第4部分1122は円弧形状であるので、角部を有していない。このため、例えば熱膨張した状態で角部に応力集中などが起こる可能性を抑え、バスバー11の耐久性を向上することができる。
 また、本実施の形態の電流センサ装置7によれば、車両1に搭載した三相交流モータ2のインバータ装置3に設けているので、車両1の小型化を図ることができる。
 [他の実施形態]
 尚、上述した本実施の形態では、磁気検出素子としてホール素子を適用した場合について説明したが、これには限られない。即ち、電流が流れることで発生した磁束を計測できる磁気検出素子であれば、例えば、磁気インピーダンス素子や磁気抵抗効果素子など、広く適用することができる。
 また、上述した本実施の形態では、図12に示すように、第1スリット111において、第2部分1112は第1部分1111の第2方向D2上流側、幅狭部11n側の頂点を中心とする略270°に亘る円弧形状であり、第2スリット112において、第4部分1122は第3部分1121の第2方向D2下流側、幅狭部11n側の頂点を中心とする略270°に亘る円弧形状であるようにしているが、これには限られない。例えば、図16に示すように、第1スリット111において、第2部分1112は第1部分1111の第2方向D2上流側の辺の幅狭部11n側を中心とする略180°に亘る円弧形状であるようにしてもよい。同様に、第2スリット112において、第4部分1122は第3部分1121の第2方向D2下流側の辺の幅狭部11n側を中心とする略180°に亘る円弧形状であるようにしてもよい。この場合、図12に示す実施形態に比べて、第1スリット111では第2部分1112が幅狭部11n側へ突出せず、第2スリット112では第4部分1122が幅狭部11n側へ突出していない。この場合も、バスバー11を流れる電流は第1スリット111及び第2スリット112を大きく迂回し、幅狭部11nにおいては第2方向D2に沿った方向になる(図中、一点鎖線参照)。このため、幅狭部11nを必要以上に狭くすることなく検知精度を向上できるので、発熱を抑えながら電流センサ装置7の小型化を図ることができる。
 また、上述した本実施の形態では、図12に示すように、第1方向D1から視た場合に、第1部分1111の第2方向D2とは反対方向の先端と、第3部分1121の第2方向D2先端とが一致するようにしているが、これには限られない。例えば、図17に示すように、第1方向D1から視た場合に、第2部分1112の先端111bと、第4部分1122の先端112bとが一致するようにしてもよい。この場合も、バスバー11を流れる電流は第1スリット111及び第2スリット112を大きく迂回し、幅狭部11nにおいては第2方向D2に沿った方向になる(図中、一点鎖線参照)。このため、幅狭部11nを必要以上に狭くすることなく検知精度を向上できるので、発熱を抑えながら電流センサ装置7の小型化を図ることができる。このように、各実施形態に示すように、第1スリット111及び第2スリット112の相対位置としては、第1方向D1から視た場合に、第1スリット111の先端111bと第2スリット111の先端112bとは一致するか、又は、第2部分1112の少なくとも一部は第2スリット112に重なるようにするか、第4部分1122の少なくとも一部は第1スリット111に重なるようにする。
 また、図17に示す例では、第1スリット111において、第2部分1112は第1部分1111の第2方向D2上流側の辺の幅狭部11n側を中心とする略180°に亘る円弧形状とし、第2スリット112において、第4部分1122は第3部分1121の第2方向D2下流側の辺の幅狭部11n側を中心とする略180°に亘る円弧形状であるようにしているが、これには限られない。例えば、図18に示すように、第1スリット111において、第2部分1112は第1部分1111の第2方向D2上流側の辺の幅狭部11nとは反対側を中心とする略180°に亘る円弧形状であるようにしてもよい。同様に、第2スリット112において、第4部分1122は第3部分1121の第2方向D2下流側の辺の幅狭部11nとは反対側を中心とする略180°に亘る円弧形状であるようにしてもよい。この場合も、バスバー11を流れる電流は第1スリット111及び第2スリット112を大きく迂回し、幅狭部11nにおいては第2方向D2に沿った方向になる(図中、一点鎖線参照)。このため、幅狭部11nを必要以上に狭くすることなく検知精度を向上できるので、発熱を抑えながら電流センサ装置7の小型化を図ることができる。
 また、上述した各実施形態では、第2部分1112及び第4部分1122はいずれも円弧形状である場合について説明したが、これには限られない。例えば、第2部分1112及び第4部分1122は四角形状であってもよく、あるいは先端111b,112b側を細くした略三角形状であってもよい。
 また、上述した各実施形態では、第1スリット111には第2部分1112を設け、第2スリット112には第4部分1122を設けた構成について説明したが、これには限られない。例えば、第1スリット111には第2部分1112を設け、第2スリット112には第4部分1122を設けない構成としたり、あるいは、第1スリット111には第2部分1112を設けず、第2スリット112には第4部分1122を設けた構成にしてもよい。第1スリット111及び第2スリット112の少なくとも一方に第2部分1112又は第4部分1122が設けられることで、設けない場合に比べてバスバー11を流れる電流を第1スリット111及び第2スリット112を迂回させることができる。
 [本実施の形態のまとめ]
 本電流センサ装置(7)は、
 導体(11,12,13)と、
 前記導体(11,12,13)を流れる電流により発生した磁気を検出する第1磁気検出素子(21a,22a,23a)及び第2磁気検出素子(21b,22b,23b)を有し、前記第1磁気検出素子(21a,22a,23a)及び前記第2磁気検出素子(21b,22b,23b)の検出結果に基づいて前記導体(11,12,13)の電流を検出する検出部(21,22,23)と、を備え、
 前記導体(11,12,13)は、
 第1方向(D1)に電流が流れると共に、前記第1方向(D1)に直交する方向の幅が第1幅(w1)である幅広部(11w,12w,13w)と、
 前記第1方向(D1)に交差する第2方向(D2)に電流が流れると共に、前記第2方向(D2)に直交する方向の幅が前記第1幅(w1)よりも狭い第2幅(w2)である幅狭部(11n,12n,13n)と、
 前記幅狭部(11n,12n,13n)の前記第1方向(D1)上流側を画成し、前記幅広部(11w,12w,13w)の2つの側縁のうちの前記第2方向(D2)下流側の側縁を基端(111a)として前記第2方向(D2)とは反対方向に向けて凹んだ形状の第1凹部(111,121,131)と、
 前記幅狭部(11n,12n,13n)の前記第1方向(D1)下流側を画成し、前記幅広部(11w,12w,13w)の2つの側縁のうちの前記第2方向(D2)上流側の側縁を基端(112a)として前記第2方向(D2)に向けて凹んだ形状の第2凹部(112,122,132)と、を有し、
 前記第1磁気検出素子(21a,22a,23a)及び前記第2磁気検出素子(21b,22b,23b)は、前記幅狭部(11n,12n,13n)の面に対する積層方向(Dz)に配置され、かつ、前記幅狭部(11n,12n,13n)の面に沿った方向に並べて配置され、
 前記第1凹部(111,121,131)において、前記基端(111a)を含む第1部分(1111)における前記第1方向(D1)の幅を第1凹部幅(w11)とし、前記第2方向(D2)とは反対方向の先端(111b)を含む第2部分(1112)における前記第1方向(D1)の幅を前記第1凹部幅(w11)より小さい第2凹部幅(w12)とし、
 前記第1方向(D1)から視た場合に、前記第1凹部(111,121,131)の先端(111b)と前記第2凹部(112,122,132)の先端(112b)とは一致するか、又は、前記第2部分(1112)の少なくとも一部は前記第2凹部(112,122,132)に重なる、ことが好適である。
 これにより、本電流センサ装置(7)においては、導体(11,12,13)を流れる電流は第1凹部(111,121,131)及び第2凹部(112,122,132)を大きく迂回し、幅狭部(11n,12n,13n)においては第2方向(D2)に沿った方向になる(図17中、一点鎖線参照)。そして、検出部(21,22,23)において第1磁気検出素子(21a,22a,23a)及び第2磁気検出素子(21b,22b,23b)は第1方向(D1)に沿って配置されていることから、検知する磁束密度を大きくすることができ、S/N比を向上して高い検知精度を得ることができる。このため、幅狭部(11n,12n,13n)を必要以上に狭くすることなく検知精度を向上できるので、発熱を抑えながら電流センサ装置(7)の小型化を図ることができる。
 さらに、本電流センサ装置(7)は、
 前記第2凹部(112,122,132)において、前記基端(112a)を含む第3部分における前記第1方向(D1)の幅を第3凹部幅(w13)とし、前記第2方向(D2)の先端(112b)を含む第4部分(1122)における前記第1方向(D1)の幅を前記第3凹部幅(w13)より小さい第4凹部幅(w14)とし、
 前記第1方向(D1)から視た場合に、前記第1凹部(111,121,131)の先端(111b)と前記第2凹部(112,122,132)の先端(112b)とは一致するか、又は、前記第4部分(1122)の少なくとも一部は前記第1凹部(111,121,131)に重なる、ことが好適である。
 これにより、本電流センサ装置(7)においては、導体(11,12,13)を流れる電流は第1凹部(111,121,131)及び第2凹部(112,122,132)をより大きく迂回し、幅狭部(11n,12n,13n)においては第2方向(D2)に沿った方向になる(図17中、一点鎖線参照)。このため、幅狭部(11n,12n,13n)を必要以上に狭くすることなく検知精度を向上できるので、発熱を抑えながら電流センサ装置(7)の小型化を図ることができる。
 さらに、本電流センサ装置(7)は、
 前記第2部分(1112)は、外形が円弧形状である、ことが好適である。
 これにより、本電流センサ装置(7)においては、第2部分(1112)は円弧形状であるので、角部を有していない。このため、例えば熱膨張した状態で角部に応力集中などが起こる可能性を抑え、導体(11,12,13)の耐久性を向上することができる。
 さらに、本電流センサ装置(7)は、
 前記第1部分(1111)は切り欠き形状であり、その先端部に前記第2部分(1112)が連続して形成されている、ことが好適である。
 これにより、本電流センサ装置(7)においては、第1凹部(111,121,131)及び第2凹部(112,122,132)は、導体(11,12,13)を例えば打ち抜き加工により一度に形成するようにでき、製造工程を簡易化することができる。
 さらに、本電流センサ装置(7)は、
 前記導体(11,12,13)は、三相交流で動作する回転電機(2)を作動させるインバータ回路(5)と、前記回転電機(2)の三相のコイルのいずれかとの間に接続され、
 前記第1磁気検出素子(21a,22a,23a)及び前記第2磁気検出素子(21b,22b,23b)は、前記第1方向(D1)に沿って配置される、ことが好適である。
 これにより、本電流センサ装置(7)においては、車両(1)に搭載した三相交流で動作する回転電機(2)のインバータ回路(5)に設けているので、車両(1)の小型化を図ることができる。
 本開示は、自動車、トラック等の電気自動車に搭載される三相交流モータのインバータ装置などにおいて電流を計測する電流センサ装置として産業上で利用可能である。
2…三相交流モータ(回転電機)、5…インバータ回路、7…電流センサ装置、11…バスバー(第1導体、導体)、11n…幅狭部(第1幅狭部)、11w…幅広部(第1幅広部)、12…バスバー(第2導体、導体)、12n…幅狭部(第2幅狭部)、12w…幅広部(第2幅広部)、13…バスバー(第3導体、導体)、13n…幅狭部(第3幅狭部)、13w…幅広部(第3幅広部)、14…基板(第1基板、第2基板)、21…パッケージ(第1検出部、検出部)、21a…第1ホール素子(第1磁気検出素子)、21b…第2ホール素子(第2磁気検出素子)、22…パッケージ(第2検出部、検出部)、22a…第3ホール素子(第3磁気検出素子、第1磁気検出素子)、22b…第4ホール素子(第4磁気検出素子、第2磁気検出素子)、23…パッケージ(第3検出部、検出部)、23a…第5ホール素子(第5磁気検出素子、第1磁気検出素子)、23b…第6ホール素子(第6磁気検出素子、第2磁気検出素子)、111,121,131…第1スリット(第1凹部)、111a…基端、111b…先端、112,122,132…第2スリット(第2凹部)、112a…基端、112b…先端、1111…第1部分、1112…第2部分、1121…第3部分、1122…第4部分、D1…第1方向、D2…第2方向、D3…第3方向、D4…第4方向、D5…第5方向、D6…第6方向、Dz…積層方向(第1積層方向、第2積層方向、第3積層方向)、S…空間(第1空気層、第2空気層)、w1…第1幅、w2…第2幅、w3…第3幅、w4…第4幅、w5…第5幅、w6…第6幅、w11…第1凹部幅、w12…第2凹部幅、w13…第3凹部幅、w14…第4凹部幅

Claims (13)

  1.  所定間隔を開けて配置された第1導体及び第2導体と、
     前記第1導体を流れる電流により発生した磁気を検出する第1磁気検出素子及び第2磁気検出素子を有し、前記第1磁気検出素子及び前記第2磁気検出素子の検出結果に基づいて前記第1導体の電流を検出する第1検出部と、
     前記第2導体を流れる電流により発生した磁気を検出する第3磁気検出素子及び第4磁気検出素子を有し、前記第3磁気検出素子及び前記第4磁気検出素子の検出結果に基づいて前記第2導体の電流を検出する第2検出部と、を備え、
     前記第1導体は、第1方向に電流が流れると共に、前記第1方向に直交する方向の幅が第1幅である第1幅広部と、前記第1方向に交差する第2方向に電流が流れると共に、前記第2方向に直交する方向の幅が前記第1幅よりも狭い第2幅である第1幅狭部と、を有し、
     前記第1磁気検出素子及び前記第2磁気検出素子は、前記第1幅狭部の面に対する第1積層方向に配置され、かつ、前記第1幅狭部の面に沿った方向に並べて配置され、
     前記第2導体は、第3方向に電流が流れると共に、前記第3方向に直交する方向の幅が第3幅である第2幅広部と、前記第3方向に交差する第4方向に電流が流れると共に、前記第4方向に直交する方向の幅が前記第3幅よりも狭い第4幅である第2幅狭部と、を有し、
     前記第3磁気検出素子及び前記第4磁気検出素子は、前記第2幅狭部の面に対する第2積層方向に配置され、かつ、前記第2幅狭部の面に沿った方向に並べて配置される、電流センサ装置。
  2.  前記第1検出部が実装された第1基板と、前記第2検出部が実装された第2基板と、を備え、
     前記第1導体と、前記第1検出部と、前記第1基板とは、前記第1積層方向に積層され、かつ、前記第1導体から前記第1検出部までの間に第1空気層が介在され、
     前記第2導体と、前記第2検出部と、前記第2基板とは、前記第2積層方向に積層され、かつ、前記第2導体から前記第2検出部までの間に第2空気層が介在される、請求項1に記載の電流センサ装置。
  3.  前記第1幅狭部の前記第2幅は、前記第1磁気検出素子及び前記第2磁気検出素子の配置位置のピッチの2倍以上、かつ、3倍以下であり、
     前記第2幅狭部の前記第4幅は、前記第3磁気検出素子及び前記第4磁気検出素子の配置位置のピッチの2倍以上、かつ、3倍以下である、請求項1又は2に記載の電流センサ装置。
  4.  前記第2導体に対して所定間隔を開けて配置された第3導体と、
     前記第3導体を流れる電流により発生した磁気を検出する第5磁気検出素子及び第6磁気検出素子を有し、前記第5磁気検出素子及び前記第6磁気検出素子の検出結果に基づいて前記第3導体の電流を検出する第3検出部と、を備え、
     前記第3導体は、第5方向に電流が流れると共に、前記第5方向に直交する方向の幅が第5幅である第3幅広部と、前記第5方向に交差する第6方向に電流が流れると共に、前記第6方向に直交する方向の幅が前記第5幅よりも狭い第6幅である第3幅狭部と、を有し、
     前記第5磁気検出素子及び前記第6磁気検出素子は、前記第3幅狭部の面に対する第3積層方向に配置され、かつ、前記第3幅狭部の面に沿った方向に並べて配置され、
     前記第1検出部、前記第2検出部、前記第3検出部は、それぞれ前記第1導体、前記第2導体、前記第3導体を介して、三相交流で動作する回転電機の第1相、第2相、第3相のコイルにそれぞれ接続される、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電流センサ装置。
  5.  前記第1導体は、
     前記第1幅狭部の前記第1方向上流側を画成し、前記第1幅広部の2つの側縁のうちの前記第2方向下流側の側縁を基端として前記第2方向とは反対方向に向けて凹んだ形状の第1凹部と、
     前記第1幅狭部の前記第1方向下流側を画成し、前記第1幅広部の2つの側縁のうちの前記第2方向上流側の側縁を基端として前記第2方向に向けて凹んだ形状の第2凹部と、を有し、
     前記第1凹部において、前記基端を含む第1部分における前記第1方向の幅を第1凹部幅とし、前記第2方向とは反対方向の先端を含む第2部分における前記第1方向の幅を前記第1凹部幅より小さい第2凹部幅とし、
     前記第1方向から視た場合に、前記第1凹部の先端と前記第2凹部の先端とは一致するか、又は、前記第2部分の少なくとも一部は前記第2凹部に重なる、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電流センサ装置。
  6.  前記第2凹部において、前記基端を含む第3部分における前記第1方向の幅を第3凹部幅とし、前記第2方向の先端を含む第4部分における前記第1方向の幅を前記第3凹部幅より小さい第4凹部幅とし、
     前記第1方向から視た場合に、前記第1凹部の先端と前記第2凹部の先端とは一致するか、又は、前記第4部分の少なくとも一部は前記第1凹部に重なる、請求項5に記載の電流センサ装置。
  7.  前記第2部分は、外形が円弧形状である、請求項5又は6に記載の電流センサ装置。
  8.  前記第1部分は切り欠き形状であり、その先端部に前記第2部分が連続して形成されている、請求項5乃至7のいずれか1項に記載の電流センサ装置。
  9.  導体と、
     前記導体を流れる電流により発生した磁気を検出する第1磁気検出素子及び第2磁気検出素子を有し、前記第1磁気検出素子及び前記第2磁気検出素子の検出結果に基づいて前記導体の電流を検出する検出部と、を備え、
     前記導体は、
     第1方向に電流が流れると共に、前記第1方向に直交する方向の幅が第1幅である幅広部と、
     前記第1方向に交差する第2方向に電流が流れると共に、前記第2方向に直交する方向の幅が前記第1幅よりも狭い第2幅である幅狭部と、
     前記幅狭部の前記第1方向上流側を画成し、前記幅広部の2つの側縁のうちの前記第2方向下流側の側縁を基端として前記第2方向とは反対方向に向けて凹んだ形状の第1凹部と、
     前記幅狭部の前記第1方向下流側を画成し、前記幅広部の2つの側縁のうちの前記第2方向上流側の側縁を基端として前記第2方向に向けて凹んだ形状の第2凹部と、を有し、
     前記第1磁気検出素子及び前記第2磁気検出素子は、前記幅狭部の面に対する積層方向に配置され、かつ、前記幅狭部の面に沿った方向に並べて配置され、
     前記第1凹部において、前記基端を含む第1部分における前記第1方向の幅を第1凹部幅とし、前記第2方向とは反対方向の先端を含む第2部分における前記第1方向の幅を前記第1凹部幅より小さい第2凹部幅とし、
     前記第1方向から視た場合に、前記第1凹部の先端と前記第2凹部の先端とは一致するか、又は、前記第2部分の少なくとも一部は前記第2凹部に重なる、電流センサ装置。
  10.  前記第2凹部において、前記基端を含む第3部分における前記第1方向の幅を第3凹部幅とし、前記第2方向の先端を含む第4部分における前記第1方向の幅を前記第3凹部幅より小さい第4凹部幅とし、
     前記第1方向から視た場合に、前記第1凹部の先端と前記第2凹部の先端とは一致するか、又は、前記第4部分の少なくとも一部は前記第1凹部に重なる、請求項9に記載の電流センサ装置。
  11.  前記第2部分は、外形が円弧形状である、請求項9又は10に記載の電流センサ装置。
  12.  前記第1部分は切り欠き形状であり、その先端部に前記第2部分が連続して形成されている、請求項9乃至11のいずれか1項に記載の電流センサ装置。
  13.  前記導体は、三相交流で動作する回転電機を作動させるインバータ回路と、前記回転電機の三相のコイルのいずれかとの間に接続され、
     前記第1磁気検出素子及び前記第2磁気検出素子は、前記第1方向に沿って配置される、請求項9乃至12のいずれか1項に記載の電流センサ装置。
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