JP2015210248A - 電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】各コア部の位置精度や寸法精度が高くて効率よく製造することのできるフィードバックコアを用いた電流センサを提供すること。
【解決手段】電流センサ１では、ブスバー９に流れる電流によってフィードバックコア３の内側に磁界を発生させ、その際の磁束を磁界センサ６によって検出する。次に、磁界センサ６での検出結果に対応する電流をフィードバックコイル４に供給し、ブスバー９に流れる電流によって発生した磁界を打ち消した時点でのフィードバックコイル４に供給した電流値によって、ブスバー９に流れる電流を検出する。フィードバックコア３は、Ｚ方向に板厚方向を向けるコア板をＺ方向で重ねた板状コアからなる。コア板を構成する複数枚の磁性板は各々、プレス加工によって製作されるため、折り曲げ加工部分を有していない。
【選択図】図２

Description

本発明は、ループ状のフィードバックコアの内側を通るブスバーに流れる電流を検出する電流センサに関するものである。

ブスバーに流れる電流を検出するための電流センサは、ループ状のフィードバックコアと、フィードバックコアの周りを周回するフィードバックコイルと、ホール素子またはフラックスゲートセンサ等の磁界センサとを有している。かかる電流センサでは、まず、フィードバックコアの内側に通したブスバーに流れる電流によって、フィードバックコアの内側に磁界を発生させ、その際の磁束を磁界センサによって検出する。次に、磁界センサでの検出結果に対応する電流をフィードバックコイルに供給する。そして、ブスバーに流れる電流によってフィードバックコアの内側に発生した磁界を打ち消したとき、フィードバックコイルに供給した電流値によって、ブスバーに流れる電流を検出する。

かかる電流センサにおいて、フィードバックコアは、ブスバーを通す第１コア開口部と、磁界センサを配置する第２コア開口部とを有する必要がある。このため、フィードバックコアでは、互いに交差する３方向を第１方向、第２方向および第３方向としたとき、第１方向に延在する第１コア部の両端から第２方向に第２コア部および第３コア部を各々、延在させるとともに、第２コア部から第３コア部に向けて第４コア部を突出させ、第３コア部から第２コア部に向けて第５コア部を突出させる。その結果、第１コア部、第２コア部、第３コア部、第４コア部および第５コア部に囲まれた第１コア開口部が形成される。また、第４コア部および第５コア部に対して第２方向で離間する位置では、第２コア部から第３コア部に向けて第６コア部を突出させるとともに、第３コア部から第２コア部に向けて第７コア部を突出させて、第２コア部、第３コア部、第４コア部、第５コア部、第６コア部および第７コア部に囲まれた第２コア開口部を形成する。そして、第１コア部の周りに第１フィードバックコイルを設けるとともに、第４コア部、第５コア部、第６コア部および第７コア部の周りに第２フィードバックコイルを設ける（特許文献１、２参照）。

特許文献１、２に記載の電流センサにおいて、フィードバックコアは、第３方向に対して直交する方向に板厚方向を向ける磁性板を複数個所で折り曲げてなる。例えば、特許文献１に記載の電流センサにおいて、第４コア部は、第２コア部から第３コア部に向けて延在した後、途中で第２コア部に向けて折り曲げた部分からなり、第５コア部は、第３コア部から第２コア部に向けて延在した後、途中で第３コア部に向けて折り曲げた部分からなる。また、特許文献２に記載の電流センサにおいて、第６コア部は、第４コア部を第２方向に折り曲げた後、第３方向に折り曲げた部分からなり、第７コア部は、第５コア部を第２方向に折り曲げた後、第３方向に折り曲げた部分からなる。

特表２０１１−５１０３１８号公報 特開２０１３−１３０４７０号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載の構成のように、磁性板を折り曲げてフィードバックコアを構成した場合には、プレス加工によって所定形状に磁性板を打ち抜いた後、複数個所に対して折り曲げ加工を行うため、製造に多大な手間がかかるという問題点がある
。また、折り曲げ位置のばらつきや、折り曲げた後のスプリングバックに起因する形状ばらつき等が原因で、各コア部の位置精度や寸法精度が低くなりやすいという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、各コア部の位置精度や寸法精度が高くて効率よく製造することのできるフィードバックコアを用いた電流センサを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る電流センサは、互いに交差する３方向を第１方向、第２方向および第３方向としたとき、前記第１方向の一方側から他方側に延在する第１コア部、該第１コア部から前記第２方向の一方側に延在する第２コア部、前記第１コア部において前記第２コア部に対して前記第１方向の他方側で離間した位置から前記第２方向の一方側に延在する第３コア部、前記第２コア部から前記第３コア部に向けて突出した第４コア部、前記第３コア部から前記第２コア部に向けて突出した第５コア部、前記第４コア部に対して前記第１コア部側とは反対側で前記第２コア部から前記第３コア部に向けて突出した第６コア部、および前記第５コア部に対して前記第１コア部側とは反対側で前記第３コア部から前記第２コア部に向けて突出した第７コア部を備えたフィードバックコアと、前記第１コア部、前記第２コア部、前記第３コア部、前記第４コア部および前記第５コア部で囲まれた第１コア開口部を通ってフィードバックコアの周りを周回するフィードバックコイルと、前記第２コア部、前記第３コア部、および前記第４コア部、前記第５コア部、前記第６コア部、および前記第７コア部で囲まれた第２コア開口部に配置された磁界センサと、を有し、前記フィードバックコアは、前記第３方向に板厚方向を向ける板状コアからなることを特徴とする。

本発明において、フィードバックコアは、第３方向に板厚方向を向ける板状コアからなるため、磁性板に対するプレス加工等によって製造できる、従って、折り曲げ加工が一切不要、あるいは折り曲げ加工の回数を最小限に止めることができるので、フィードバックコアを効率よく製造することができる。また、また、折り曲げ加工が一切不要、あるいは折り曲げ加工の回数を最小限に止めることができるので、折り曲げ加工に起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。

本発明において、前記フィードバックコアは、板厚方向を向ける複数の磁性板からなる構成を採用することができる。

本発明において、前記フィードバックコアは、少なくとも、前記第３方向に板厚方向を向ける第１コア板と、前記第３方向に板厚さ方向を向けて前記第１コア板に前記第３方向で重なる第２コア板と、を含むことが好ましい。かかる構成によれば、薄い磁性板に対してプレス加工を行えばよいので、プレス加工を効率よく行うことができる。

本発明において、前記第１コア板は、前記フィードバックコアの前記第１方向の中央から前記第１方向に離間する位置に第１境目を有して隣り合う第１磁性板および第２磁性板を含み、前記第２コア板は、前記フィードバックコアの前記第１方向の中央から前記第１方向に離間する位置に第２境目を有して隣り合う第３磁性板および第４磁性板を含むことが好ましい。かかる構成によれば、フィードバックコアをボビン等に容易に取り付けることができる。

本発明において、前記第１境目と前記第２境目とは、前記第３方向で重なっていないことが好ましい。かかる構成によれば、第１磁性板と第２磁性板との間に位置ずれが発生し、第３磁性板と第４磁性板との間に位置ずれが発生した場合でも、境目同士が重ならない
ので、フィードバックコアからなる磁気回路上にて第１磁気ギャップ、第２磁気ギャップ以外に磁気ギャップが発生しにくい。

本発明において、前記第１コア板は、前記第１コア部と前記第２コア部との接続部分に前記第１境目を備え、前記第２コア板は、前記第１コア部と前記第３コア部との接続部分に前記第２境目を備えている構成を採用することができる。

本発明において、前記第１磁性板と前記第３磁性板とは同一の平面形状を有し、前記第２磁性板と前記第４磁性板とは同一の平面形状を有していることが好ましい。かかる構成によれば、フィードバックコアを構成する磁性板の種類を減らすことができる。

本発明において、前記第１磁性板、前記第２磁性板、前記第３磁性板および前記第４磁性板は、プレス加工により打ち抜かれた磁性板からなる構成を採用することができる。

本発明において、前記フィードバックコアは、前記第１コア部と前記第２コア部との接続部分、前記第１コア部と前記第３コア部との接続部分、前記第２コア部と前記第４コア部との接続部分、前記第２コア部と前記第６コア部との接続部分、前記第３コア部と前記第５コア部との接続部分、および前記第３コア部と前記第７コア部との接続部分のいずれにも、磁性板の折り曲げ加工部分を有していないことが好ましい。かかる構成によれば、折り曲げ加工に起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。

本発明において、前記フィードバックコアは、いずれの個所にも磁性板の折り曲げ加工部分を有していないことが好ましい。

本発明において、前記フィードバックコアには、前記磁界センサに対して前記第１コア部が位置する側において前記第４コア部と前記第５コア部とが前記第１方向で離間する第１磁気ギャップと、前記磁界センサに対して前記第１コア部が位置する側とは反対側において前記第６コア部と前記第７コア部とが前記第１方向で離間する第２磁気ギャップと、が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、電流検出時、フィードバックコアから磁界センサへの漏れ磁束を増大させることができる。従って、磁界センサの感度を高めることができるので、電流センサの感度を高めることができる。

本発明において、フィードバックコアは、第３方向に板厚方向を向ける板状コアからなるため、磁性板に対するプレス加工等によって製造できる、従って、折り曲げ加工が一切不要、あるいは折り曲げ加工の回数を最小限に止めることができるので、フィードバックコアを効率よく製造することができる。また、折り曲げ加工が一切不要、あるいは折り曲げ加工の回数を最小限に止めることができるので、折り曲げ加工に起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。

本発明を適用した電流センサの外観を示す説明図である。 本発明を適用した電流センサの断面図である。 本発明を適用した電流センサの内部構成をＸ方向の一方側からみた説明図である。 本発明を適用した電流センサの内部構成をＸ方向の他方側からみた説明図である。 本発明を適用した電流センサのフィードバックコイル用ボビン等をＸ方向の一方側からみた説明図である。 本発明を適用した電流センサのフィードバックコイル用ボビン等をＸ方向の他方側からみた説明図である。 本発明を適用した電流センサのフィードバックコイル用ボビンの説明図である。 本発明を適用した電流センサのフィードバックコアの説明図である。 本発明を適用した電流センサのプローブコイル用ボビンをＸ方向の一方側からみたときの説明図である。 本発明を適用した電流センサのプローブコイル用ボビンをＸ方向の他方側からみたときの説明図である。 本発明を適用した電流センサのシールド部材（第１シールド部材および第２シールド部材）とフィードバックコアとの位置関係を示す説明図である。 本発明を適用した電流センサのシールド部材（第１シールド部材および第２シールド部材）とフィードバックコアとの離間距離と、外部磁界に対するシールド効果との関係を示すグラフである。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、互いに交差する３方向をＸ方向（第１方向）、Ｙ方向（第２方向）およびＺ方向（第３方向）として説明する。本形態において、Ｘ方向（第１方向）、Ｙ方向（第２方向）およびＺ方向（第３方向）は互いに直交している。本発明における「互いに交差する３方向をＸ方向（第１方向）、Ｙ方向（第２方向）およびＺ方向（第３方向）」とは、各方向が互いに直交する形態を含むとともに、各方向が互いに直交する方向からわずかに傾いた形態も含む意味である。以下に説明する電流センサ１においては、Ｘ方向（第１方向）、Ｙ方向（第２方向）およびＺ方向（第３方向）が互いに直交する形態である。

（電流センサの全体構成）
図１は、本発明を適用した電流センサ１の外観を示す説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、Ｘ方向の一方側Ｘ１からみた斜視図、およびＸ方向の他方側Ｘ２からみた斜視図である。

図１に示す電流センサ１は、ブスバー９に流れる電流を検出可能なセンサであり、電流の測定対象となる電線等がブスバー９に接続された状態で使用される。本形態において、電流センサ１は、ブスバー９等を保持するホルダ８と、ホルダ８に対してＹ方向の他方側Ｙ２から被さるカバー２とを有している。本形態において、カバー２およびホルダ８は樹脂製である。カバー２は、四角形の端板部２１と、端板部２１の縁からＹ方向の一方側Ｙ１に向けて延在する角筒状のカバー胴部２２とを有している。カバー胴部２２において、Ｚ方向で対向する２つの側面には、ブスバー９の一部を露出させる切り欠き２３が形成されている。また、カバー胴部２２において、Ｘ方向の他方側Ｘ２に位置する側面には、Ｙ方向の一方側Ｙ１の縁に、端子１２を外部に引き出すための切り欠き２４が形成されている。

（磁気的構成）
図２は、本発明を適用した電流センサ１の断面図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、ＸＹ断面図、およびＹＺ断面図である。

図２に示すように、本形態の電流センサ１は、カバー２の内側に、ループ状のフィードバックコア３と、フィードバックコア３の周りで周回するフィードバックコイル４と、ホール素子またはフラックスゲートセンサ等の磁界センサ６とを有している。かかる電流センサ１では、まず、フィードバックコア３の内側に通したブスバー９に流れる電流によって、フィードバックコア３の内側に磁界を発生させ、その際の磁束を磁界センサ６によって検出する。次に、磁界センサ６での検出結果に対応する電流をフィードバックコイル４
に供給する。そして、ブスバー９に流れる電流によってフィードバックコア３の内側に発生した磁界を打ち消したとき、フィードバックコイル４に供給した電流値によって、ブスバー９に流れる電流を検出する。フィードバックコア３は、パーマロイ等、保磁力が低く、透磁率の高い軟磁性合金からなる。

かかる電流センサ１において、フィードバックコア３は、ブスバー９を通す第１コア開口部３０１と、磁界センサ６を配置する第２コア開口部３０２とを有する必要がある。このため、フィードバックコア３は、Ｘ方向の一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に延在する第１コア部３１と、第１コア部３１からＹ方向の一方側Ｙ１に延在する第２コア部３２と、第１コア部３１において第２コア部３２からＸ方向の他方側Ｘ２に離間した位置からＹ方向の一方側Ｙ１に延在する第３コア部３３とを有している。また、フィードバックコア３は、第１コア部３１からＹ方向の一方側Ｙ１で離間する位置に、第２コア部３２から第３コア部３３に向けて突出した第４コア部３４と、第３コア部３３から第２コア部３２に向けて突出した第５コア部３５とを有している。このため、フィードバックコア３には、第１コア部３１、第２コア部３２、第３コア部３３、第４コア部３４および第５コア部３５で囲まれた第１コア開口部３０１が構成されており、かかる第１コア開口部３０１をブスバー９が通っている。

また、フィードバックコア３は、第４コア部３４および第５コア部３５が形成されている位置からさらにＹ方向の一方側Ｙ１（第１コア部３１とは反対側）に、第２コア部３２から第３コア部３３に向けて突出した第６コア部３６と、第３コア部３３から第２コア部３２に向けて突出した第７コア部３７とを有している。このため、フィードバックコア３には、第２コア部３２、第３コア部３３、第４コア部３４、第５コア部３５、第６コア部３６、および第７コア部３７で囲まれた第２コア開口部３０２が構成されており、かかる第２コア開口部３０２に磁界センサ６が配置されている。

ここで、第４コア部３４と第１コア部３１との離間距離と、第５コア部３５と第１コア部３１との離間距離とは等しい。また、第４コア部３４は、第２コア部３２のＹ方向の一方側Ｙ１の途中部分から第５コア部３５に向けて突出し、第５コア部３５は、第３コア部３３のＹ方向の一方側Ｙ１の途中部分から第４コア部３４に向けて突出している。但し、第４コア部３４と第５コア部３５とは重なっておらず、接触していない。このため、第４コア部３４と第５コア部３５との間には、第４コア部３４の先端部と第５コア部３５の先端部とがＸ方向で離間する第１磁気ギャップ３０６が構成されている。

また、第２コア部３２と第３コア部３３とは、Ｙ方向における長さ寸法が等しい。また、第６コア部３６は、第２コア部３２のＹ方向の一方側Ｙ１の端部から第３コア部３３に向けて突出し、第７コア部３７は、第３コア部３３のＹ方向の一方側Ｙ１の端部から第２コア部３２に向けて突出している。このため、第６コア部３６は、第７コア部３７に向けて突出し、第７コア部３７は、第６コア部３６に向けて突出している。但し、第６コア部３６と第７コア部３７とは重なっておらず、接触していない。このため、第６コア部３６と第７コア部３７との間には、第６コア部３６の先端部と第７コア部３７の先端部とがＸ方向で離間する第２磁気ギャップ３０７が構成されている。

従って、本形態では、磁界センサ６に対して第１コア部３１が位置する側（Ｙ方向の他方側Ｙ２）に第１磁気ギャップ３０６が位置し、磁界センサ６に対して第１コア部３１が位置する側とは反対側（Ｙ方向の一方側Ｙ１）に第２磁気ギャップ３０７が位置する。このため、電流検出時、フィードバックコア３から磁界センサ６への漏れ磁束を増大させることができる。それ故、磁界センサ６の感度を高めることができるので、電流センサ１の感度を高めることができる。より具体的には、電流センサ１の感度は、ブスバー９に流れる電流とプローブコア６１に発生する磁束密度との関係に対応し、本形態では、同じ電流
をブスバー９に流しても、プローブコア６１に発生する磁束密度をより高くすることができる。

本形態において、磁界センサ６は、フラックスゲートセンサ６０であり、第１磁気ギャップ３０６に対して第２磁気ギャップ３０７の側、および第２磁気ギャップ３０７に対して第１磁気ギャップ３０６の側を通ってＸ方向に延在するプローブコア６１と、プローブコア６１の周りを周回するプローブコイル６２とを備えている。プローブコア６１は、Ｙ方向に厚さ方向を向ける板状あるいはシート状のアモルファスコアであり、コバルト系合金等の強磁性の非晶質金属材料からなる。

また、フィードバックコイル４は、第１コア開口部３０１と、第６コア部３６および第７コア部３７に対して第１コア部３１とは反対側（Ｙ方向の一方側Ｙ１）とを通って巻回された１つのコイルからなる。

（ホルダ８およびブスバー９の構成）
図３は、本発明を適用した電流センサ１の内部構成をＸ方向の一方側Ｘ１からみた説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、カバー２を外した状態をＸ方向の一方側Ｘ１からみた分解斜視図、およびさらにホルダ８を外した状態をＸ方向の一方側Ｘ１からみた分解斜視図である。図４は、本発明を適用した電流センサ１の内部構成をＸ方向の他方側Ｘ２からみた説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、カバー２を外した状態をＸ方向の他方側Ｘ２からみた分解斜視図、およびさらにホルダ８を外した状態をＸ方向の他方側Ｘ２からみた分解斜視図である。なお、図３および図４では、フィードバックコア３の全体が、フィードバックコイル用ボビン５に直接、保持されている形態を示してあるが、電流センサ１を組み立てる際、フィードバックコイル用ボビン５をホルダ８に取り付けた後、フィードバックコア３の一部がフィードバックコイル用ボビン５およびホルダ８に取り付けられる。

図２、図３および図４に示すように、ブスバー９はホルダ８によって保持されている。ブスバー９は金属製である。また、ホルダ８は、フィードバックコイル４が巻回されたフィードバックコイル用ボビン５を保持している。このため、ホルダ８は、フィードバックコイル用ボビン５を内側に挿入する保持穴８２を備えた筒状のホルダ胴部８１を有している。保持穴８２は、ホルダ胴部８１のＸ方向の他方側Ｘ２の端面８１２で開口している一方、ホルダ胴部８１のＸ方向の一方側Ｘ１の端面８１１は、後述するコア収容用第２溝８６以外の部分が塞がっている。

さらに、ホルダ８はフィードバックコア３を保持している。このため、ホルダ８において、ホルダ胴部８１の外面のうち、Ｙ方向の他方側Ｙ２の外面には、Ｘ方向に延在してフィードバックコア３の第１コア部３１を内側に収容するコア収容用第１溝８３０が形成されている。また、ホルダ胴部８１のＸ方向の一方側Ｘ１に向く端面８１１には、Ｙ方向に延在してフィードバックコア３の第２コア部３２を内側に収容するコア収容用第２溝８６が形成されている。本形態では、ホルダ胴部８１の外面において、Ｙ方向の他方側Ｙ２の端面から、さらにＹ方向の他方側Ｙ２に向けて突出した第１フランジ部８３１、第１板状部８３２、第２板状部８３３、および第２フランジ部８３４がＺ方向の一方側Ｚ１から他方側Ｚ２に向かって形成されており、第１板状部８３２と第２板状部８３３との間がコア収容用第１溝８３０になっている。第１フランジ部８３１と第１板状部８３２との間の凹部、および第２板状部８３３と第２フランジ部８３４との間の凹部は、図２（ｂ）に示すように、カバー２の端板部２１の内面に形成された凸部２１１、２１２が嵌ることによって、カバー２とホルダ８との位置決めが行われる。

ブスバー９は、フィードバックコア３の第１コア開口部３０１をＺ方向に貫通する第１部分９１と、第１部分９１のＺ方向の一方側Ｚ１の端部からＹ方向の一方側Ｙ１に向けて
屈曲した第２部分９２と、第１部分９１のＺ方向の他方側Ｚ２の端部からＹ方向の一方側Ｙ１に向けて屈曲した第３部分９３とを有している。かかるブスバー９は、棒材を２個所で折り曲げてなる。

本形態において、ホルダ８は、ブスバー９がインサート成形された樹脂成形品である。このため、ホルダ８のホルダ胴部８１のうち、保持穴８２よりＹ方向の他方側Ｙ２に位置する部分をＺ方向に貫通する貫通穴８７が形成され、貫通穴８７の内側には、ブスバー９においてフィードバックコア３の第１コア開口部３０１をＺ方向に貫通する第１部分９１が位置する。また、第１フランジ部８３１の外面（Ｚ方向の一方側Ｚ１の面）には、貫通穴８７からＹ方向の一方側Ｙ１に延在する溝８８１が形成され、溝８８１の内側にはブスバー９の第２部分９２が位置する。また、第２フランジ部８３４の外面（Ｚ方向の他方側Ｚ２の面）には、貫通穴８７からＹ方向の一方側Ｙ１に延在する溝８８２が形成され、溝８８２の内側にはブスバー９の第３部分９３が位置する。

本形態において、ホルダ８を成形する際、例えば、ブスバー９を、図３（ａ）および図４（ｂ）に示すように、Ｚ方向に直線状に延在する棒材９０の状態でインサート成形し、その後、棒材９０を折り曲げてブスバー９とする。従って、本形態では、インサート成形する際の棒材９０の本数を変えることによって、ブスバー９の本数を変えることができる。本形態では、最大で５本のブスバー９を設けることが可能であるが、３本のブスバー９のみが設けられている。このため、溝８８１、８８２の数は各々５つであるが、貫通穴８７の数は３つである。これに対して、インサート成形する際の棒材９０の本数を５本とすれば、貫通穴８７も、溝８８１、８８２と同様、５つ形成されることになる。かかる構成によれば、ホルダ８を成形するための金型をブスバー９の本数毎に準備する必要がない。また、ホルダ８が一体品であるため、ブスバー９の第１部分９１は、ホルダ部材同士を重ねた接合面を貫通せずにホルダ８に保持される。このため、ブスバー９の第１部分９１と他の導電部材とが接合面を介して繋がっていないので、絶縁耐圧が高い。

（フィードバックコイル用ボビン５およびフィードバックコイル４の構成）
図５は、本発明を適用した電流センサ１のフィードバックコイル用ボビン５等をＸ方向の一方側Ｘ１からみた説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、フィードバックコイル用ボビン５等をＸ方向の一方側Ｘ１からみた斜視図、およびフィードバックコイル用ボビン５からプローブコイルボビン７等を外した状態をＸ方向の一方側Ｘ１からみた分解斜視図である。図６は、本発明を適用した電流センサ１のフィードバックコイル用ボビン５等をＸ方向の他方側Ｘ２からみた説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、フィードバックコイル用ボビン５等をＸ方向の他方側Ｘ２からみた斜視図、およびフィードバックコイル用ボビン５からプローブコイルボビン７等を外した状態をＸ方向の他方側Ｘ２からみた分解斜視図である。図７は、本発明を適用した電流センサ１のフィードバックコイル用ボビン５の説明図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、フィードバックコイル用ボビン５からフィードバックコイル４を外した状態をＸ方向の一方側Ｘ１からみた斜視図、およびフィードバックコイル用ボビン５にフィードバックコア３を取り付ける様子を示す説明図である。なお、図５、図６および図７（ａ）では、フィードバックコア３の全体が、フィードバックコイル用ボビン５に直接、保持されている形態を示してあるが、電流センサ１を組み立てる際、フィードバックコイル用ボビン５をホルダ８に取り付けた後、フィードバックコア３の一部がフィードバックコイル用ボビン５およびホルダ８に取り付けられる。

図５、図６および図７に示すように、フィードバックコイル用ボビン５は、フィードバックコイル４が巻回された状態で、図３および図４を参照して説明したホルダ８のホルダ胴部８１の保持穴８２に収容される。また、フィードバックコイル用ボビン５は、図８および図９を参照して後述するように、磁界センサ６を保持するプローブコイル用ボビン７を保持した状態で図３および図４を参照して説明したホルダ８のホルダ胴部８１の保持穴
８２に収容される。

このため、フィードバックコイル用ボビン５は、Ｘ方向の延在する筒状のボビン胴部５１を備えており、ボビン胴部５１内側の保持穴５５に、プローブコイル用ボビン７を介して磁界センサ６が収容される。また、ボビン胴部５１の周りにフィードバックコイル４が巻回されている。より具体的には、フィードバックコイル用ボビン５は、ボビン胴部５１のＸ方向の一方側Ｘ１の端部で拡径する第１フランジ部５２と、ボビン胴部５１のＸ方向の他方側Ｘ２の端部で拡径する第２フランジ部５３とを備えており、第１フランジ部５２と第２フランジ部５３との間において、ボビン胴部５１の周りにフィードバックコイル４が巻回されている。

ボビン胴部５１の保持穴５５には、後述する第１シールド部材６６および第２シールド部材６７が収容されるとともに、フィードバックコア３の第４コア部３４、第５コア部３５、第６コア部３６および第７コア部３７も収容される。このため、第１フランジ部５２の第２フランジ部５３側とは反対側の端面５２１（Ｘ方向の一方側Ｘ１の端面５２１）には、保持穴５５からＹ方向の他方側Ｙ２に向けて延在する第２コア部位置決め部５２２が形成され、第２コア部位置決め部５２２には、フィードバックコア３の第２コア部３２が嵌ってＺ方向で位置決めされている。また、第２フランジ部５３の第１フランジ部５２側とは反対側の端面５３１（Ｘ方向の他方側Ｘ２の端面５３１）には、保持穴５５からＹ方向の他方側Ｙ２に向けて延在する第３コア部位置決め部５３２が形成されており、第３コア部位置決め部５３２には、フィードバックコア３の第３コア部３３が嵌ってＺ方向で位置決めされている。

このような構成によれば、フィードバックコイル用ボビン５を基準にフィードバックコア３、フィードバックコイル４、プローブコイル用ボビン７、磁界センサ６、第１シールド部材６６、および第２シールド部材６７の位置を合わせることができる。また、フィードバックコア３の第１コア開口部３０１と、第６コア部３６および第７コア部３７に対して第１コア部３１とは反対側とを通るようにフィードバックコイル４を設けるのが容易である。ここで、第２コア部位置決め部５２２は、第２コア部３２のＸ方向の寸法に相当する深さをもってＸ方向の他方側Ｘ２に向けて凹んだ溝状の位置決め部であり、第３コア部位置決め部５３２は、第３コア部３３のＸ方向の寸法に相当する深さをもってＸ方向の一方側Ｘ１に向けて凹んだ溝状の位置決め部である。このため、フィードバックコイル用ボビン５からフィードバックコア３がＸ方向に突出することを抑制することができる。

本形態では、第２フランジ部５３は、第３コア部位置決め部５３２の両側が肉厚部分５７になっており、肉厚部分５７には、Ｘ方向の他方側Ｘ２およびＹ方向の他方側Ｙ２に向けて突出する２つの端子５８１、５８２が形成されている。２つの端子５８１、５８２において、Ｙ方向の他方側Ｙ２に向けて突出する部分５８１ａ、５８２ａには、図７（ｂ）に示すように、フィードバックコイル４の一方の端部４ａおよび他方の端部４ｂが絡げられている。その際、フィードバックコイル４の端部４ａ、４ｂは、第２フランジ部５３の内面（ボビン胴部５１側の面）に沿って交差するように延在している。なお、２つの端子５８１、５８２において、Ｘ方向の他方側Ｘ２に向けて突出する部分５８１ｂ、５８２ｂは、基板１１の穴１１０に嵌められて駆動用ＩＣ１６に電気的に接続される。基板１１には、端子ホルダ１３を介して端子１２が取り付けられている。

（フィードバックコア３の磁気ギャップ３０６の詳細構成）
図８は、本発明を適用した電流センサ１のフィードバックコア３の説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、フィードバックコア３をＺ方向からみた説明図、フィードバックコア３を第１コア板３８と第２コア板３９とに分解した分解斜視図、およびフィードバックコア３を４枚の磁性板に分解した分解斜視図である。

図２を参照して説明したように、本形態の電流センサ１に用いたフィードバックコア３では、磁界センサ６に対して第１コア部３１が位置する側（Ｙ方向の他方側Ｙ２）に第１磁気ギャップ３０６が位置し、磁界センサ６に対して第１コア部３１が位置する側とは反対側（Ｙ方向の一方側Ｙ１）に第２磁気ギャップ３０７が位置する。また、磁界センサ６は、フラックスゲートセンサ６０であることから、プローブコア６１、第１磁気ギャップ３０６および第２磁気ギャップ３０７を以下のように構成してある。

まず、図８（ａ）に示すように、第１磁気ギャップ３０６におけるＸ方向の寸法をＢ１とし、第２磁気ギャップ３０７におけるＸ方向の寸法をＢ２とし、第４コア部３４および第５コア部３５に対するプローブコア６１のＹ方向における離間距離をＦ１とし、第６コア部３６および第７コア部３７に対するプローブコア６１のＹ方向における離間距離をＦ２としたとき、寸法Ｂ１、Ｂ２および離間距離Ｆ１、Ｆ２は、以下の関係
Ｆ１＜Ｂ１
Ｆ２＜Ｂ２
を全て満たしている。すなわち、第１磁気ギャップ３０６におけるＸ方向の寸法Ｂ１は、第４コア部３４および第５コア部３５に対するプローブコア６１のＹ方向における離間距離Ｆ１より広く、第２磁気ギャップ３０７におけるＸ方向の寸法Ｂ２は、第６コア部３６および第７コア部３７に対するプローブコア６１のＹ方向における離間距離Ｆ２より広い。このため、電流検出時、フィードバックコア３から磁界センサ６（フラックスゲートセンサ６０）への漏れ磁束を増大させることができる。従って、フラックスゲートセンサ６０の感度を高めることができるので、電流センサ１の感度を高めることができる。

また、プローブコア６１のＸ方向における長さ寸法をＪとしたとき、
寸法Ｂ１、Ｂ２と長さ寸法Ｊは、以下の関係
Ｂ１＜Ｊ
Ｂ２＜Ｊ
を全て満たしている。このため、第１磁気ギャップ３０６と第２磁気ギャップ３０７との間にプローブコア６１が確実に位置することになるため、フラックスゲートセンサ６０は、フィードバックコア３からの漏れ磁束をより多く受けることができる。従って、フラックスゲートセンサ６０の感度を高めることができるので、電流センサ１の感度を高めることができる。

また、フィードバックコア３のＺ方向の寸法（厚さ）をｔとしたとき（図７（ａ）参照）、
寸法ｔ、Ｂ１、Ｂ２は、以下の関係
Ｂ１＜ｔ
Ｂ２＜ｔ
を全て満たしている。

本形態において、寸法Ｂ１は寸法Ｂ２と等しく、離間距離Ｆ１は離間距離Ｆ２と等しい。第４コア部３４と第５コア部３５とは、Ｘ方向における長さ寸法が等しく、第６コア部３６と第７コア部３７とは、Ｘ方向における長さ寸法が等しい。このため、第１磁気ギャップ３０６および第２磁気ギャップ３０７は、フィードバックコア３においてＸ方向の中央に位置し、プローブコア６１のＸ方向における中央および中央に対してＹ方向で隣り合う位置にある。このため、いずれの方向に磁界が発生した場合でも、フィードバックコア３から磁界センサ６（フラックスゲートセンサ６０）に漏れる磁束が安定する。特に、第１磁気ギャップ３０６および第２磁気ギャップ３０７は、フィードバックコア３のＸ方向の中央に対してＹ方向で隣り合う位置にあるため、フィードバックコア３からの漏れ磁束がプローブコア６１に均等に加わる。また、プローブコア６１は、Ｙ方向において第１磁
気ギャップ３０６と第２磁気ギャップ３０７との中間位置にあるため、フィードバックコア３からの漏れ磁束がプローブコア６１に均等に加わる。従って、フラックスゲートセンサ６０（磁界センサ６）の感度を高めることができる。

ここで、ブスバー９に一定の電流を流したとき、プローブコア６１の長さ寸法Ｊが長い程、プローブコア６１に発生する磁束密度が高くなる。特に、プローブコア６１の長さ寸法Ｊが１０ｍｍ位になるまでは、プローブコア６１の長さ寸法Ｊが長くなるに伴い、プローブコア６１に発生する磁束密度の上昇率が高く、１０ｍｍを超えると、磁束密度の上昇率が低下していく。従って、本形態では、プローブコア６１のＸ方向の寸法Ｊを１０ｍｍ以上とし、かつ、可能な限り長くしてある。また、ブスバー９に一定の電流を流したとき、第４コア部３４および第５コア部３５に対するプローブコア６１のＹ方向における離間距離をＦ１（第６コア部３６および第７コア部３７に対するプローブコア６１のＹ方向における離間距離Ｆ２）が短い程、プローブコア６１発生する磁束密度が高くなる。従って、本形態では、第４コア部３４および第５コア部３５に対するプローブコア６１のＹ方向における離間距離Ｆ１、Ｆ２を可能な限り短くしてある。また、ブスバー９に一定の電流を流したとき、第１磁気ギャップ３０６におけるＸ方向の寸法Ｂ１（第２磁気ギャップ３０７におけるＸ方向の寸法Ｂ２）が長くしていくと、プローブコア６１発生する磁束密度が低くなる傾向にあることから、寸法Ｂ１、Ｂ２については、上限を設定してある。

例えば、本形態においては、寸法Ｂ１、Ｂ２は０．５〜１．５ｍｍであり、離間距離Ｆ１、Ｆ２は０．３〜０．８ｍｍであり、寸法ｔは１．０〜１．６ｍｍであり、寸法Ｊは１２．７ｍｍである。

また、プローブコア６１のＺ方向の一方側Ｚ１および他方側Ｚ２のいずれにもフィードバックコア３が位置しない。

（フィードバックコア３の詳細構成）
図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、フィードバックコア３は、Ｚ方向に板厚方向を向ける板状コアからなる。このため、磁性板に対するプレス加工等によって、所定形状のフィードバックコア３を構成でき、折り曲げ加工が一切不要、あるいは折り曲げ加工の回数を最小限に止めることができる。それ故、折り曲げ加工に起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。本形態において、フィードバックコア３は、プレス加工により打ち抜かれた複数枚の磁性板からなるため、折り曲げ加工が一切不要である。従って、フィードバックコア３は、第１コア部３１と第２コア部３２との接続部分、第１コア部３１と第３コア部３３との接続部分、第２コア部３２と第４コア部３４との接続部分、第２コア部３２と第６コア部３６との接続部分、第３コア部３３と５コア部３５との接続部分、および第３コア部３３と第７コア部３７との接続部分等のいずれの個所にも、磁性板に対する折り曲げ加工部分を有していない。従って、折り曲げ加工に起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しない。

また、フィードバックコア３は、Ｚ方向に板厚方向を向ける第１コア板３８と、Ｚ方向に板厚さ方向を向けて第１コア板３８にＺ方向で重なる第２コア板３９とを含んでいる。このため、薄い磁性板に対してプレス加工を行えばよいので、プレス加工を効率よく行うことができる。また、１枚のコア板を用いてフィードバックコア３を形成した場合より、２枚のコア板（第１コア板３８および第２コア板３９）を積層した場合、コア板が薄いため、交流に対する磁気抵抗を小さくすることができ、磁気効率の高い磁路が形成することができるという利点もある。

本形態において、第１コア板３８および第２コア板３９は、同一の平面形状をもって積層されており、フィードバックコア３と同一の平面形状を有している。このため、第１コ
ア板３８は、第１コア部３１を構成する第１部分３８ａと、第２コア部３２を構成する第２部分３８ｂと、第３コア部３３を構成する第３部分３８ｃと、第４コア部３４を構成する第４部分３８ｄと、第５コア部３５を構成する第５部分３８ｅと、第６コア部３６を構成する第６部分３８ｆと、第７コア部３７を構成する第７部分３８ｇとを有している。同様に、第２コア板３９は、第１コア部３１を構成する第１部分３９ａと、第２コア部３２を構成する第２部分３９ｂと、第３コア部３３を構成する第３部分３９ｃと、第４コア部３４を構成する第４部分３９ｄと、第５コア部３５を構成する第５部分３９ｅと、第６コア部３６を構成する第６部分３９ｆと、第７コア部３７を構成する第７部分３９ｇとを有している。

また、本形態では、フィードバックコア３には、Ｘ方向あるいはＹ方向に複数の磁性板を配列することによってコア板が構成されている。より具体的には、第１コア板３８は、境目３８０をもって接続された第１磁性板３８１および第２磁性板３８２を含み、第２コア板３９は、境目３９０をもって接続された第３磁性板３９１および第４磁性板３９２を含んでいる。かかる複数枚の磁性板（第１磁性板３８１、第２磁性板３８２、第３磁性板３９１および第４磁性板３９２）はいずれも、プレス加工により打ち抜かれてなる。

ここで、２つの境目３８０、３９０はいずれも、第１磁気ギャップ３０６および第２磁気ギャップ３０７に対してＹ方向にずれている。また、２つの境目２８０、３９０は重なっていない。このため、第１磁性板３８１と第２磁性板３８２との間に位置ずれが発生し、第３磁性板３９１と第４磁性板３９２との間に位置ずれが発生した場合でも、境目３８０、３９０同士が重ならないので、フィードバックコア３には、第１磁気ギャップ３０６および第２磁気ギャップ３０７以外に磁気ギャップが発生しにくい。

本形態において、第１コア板３８および第２コア板３９は各々、Ｙ方向に延在する部分に境目３８０、３９０を有しており、複数の磁性板がＹ方向に配列された構成を有している。より具体的には、第１コア板３８は、第１部分３８ａと第２部分３８ｂとの間に第１磁性板３８１と第２磁性板３８２との境目３８０を有している。このため、第１磁性板３８１は、第１部分３８ａ、第３部分３８ｃ、第５部分３８ｅおよび第７部分３８ｇを有し、第２磁性板３８２は、第２部分３８ｂ、第４部分３８ｄおよび第６部分３８ｆを有している。第２コア板３９は、第１部分３９ａと第３部分３８ｃとの間に第３磁性板３９１と第４磁性板３９２との境目３９０を有している。このため、第３磁性板３９１は、第１部分３９ａ、第２部分３９ｂ、第４部分３９ｄおよび第６部分３９ｆを有し、第４磁性板３９２は、第３部分３９ｃ、第５部分３９ｅおよび第７部分３９ｇを有している。従って、表裏反転すれば、第１磁性板３８１と第３磁性板３９１とは同一の平面形状を有し、第２磁性板３８２と第４磁性板３９２とは同一の平面形状を有している。従って、フィードバックコア３を構成する磁性板の種類が２種類で済む。

また、第１コア板３８および第２コア板３９は各々、Ｙ方向に延在する部分に境目３８０、３９０を有しているため、４枚の磁性板（第１磁性板３８１、第２磁性板３８２、第３磁性板３９１および第４磁性板３９２）を、プローブコイル用ボビン７、フィードバックコイル用ボビン５およびホルダ８に取り付ける際、第１磁性板３８１、第２磁性板３８２、第３磁性板３９１および第４磁性板３９２のいずれをもＸ方向から差し込むことができる。例えば、図７（ｂ）に示すように、第１磁性板３８１の第５部分３８ｅ、第１磁性板３８１の第７部分３８ｇ、第４磁性板３９２の第５部分３９ｅ、および第４磁性板３９２の第７部分３９ｇをプローブコイル用ボビン７とともに、フィードバックコイル用ボビン５のボビン胴部５１にＸ方向の他方側Ｘ２から挿入する一方、第２磁性板３８２の第４部分３８ｄ、第２磁性板３８２の第６部分３８ｆ、第３磁性板３９１の第４部分３８ｄ、および第３磁性板３９１の第６部分３９ｆをフィードバックコイル用ボビン５のボビン胴部５１にＸ方向の一方側Ｘ１から挿入することができる。

（プローブコイル用ボビン７の構成）
図９は、本発明を適用した電流センサ１のプローブコイル用ボビン７をＸ方向の一方側Ｘ１からみたときの説明図であり、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、プローブコイル用ボビン７にフラックスゲートセンサ６０を搭載した状態の斜視図、プローブコイル用ボビン７からプローブコイル６２を外した状態の斜視図、およびプローブコイル用ボビン７からフラックスゲートセンサ６０を外した状態の斜視図である。図１０は、本発明を適用した電流センサ１のプローブコイル用ボビン７をＸ方向の他方側Ｘ２からみたときの説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、プローブコイル用ボビン７にフラックスゲートセンサ６０を搭載した状態の斜視図、プローブコイル用ボビン７にシールド部材を取り付けた状態の斜視図、およびプローブコイル用ボビン７にフィードバックコア３を取り付けた状態の斜視図である。

図９および図１０に示すように、本形態の電流センサ１において、フラックスゲートセンサ６０（磁界センサ６）は、プローブコイル用ボビン７に保持されている。具体的には、プローブコイル用ボビン７は、Ｘ方向の延在するプローブコア支持部７１を有しており、プローブコア支持部７１のＹ方向の他方側Ｙ２の面には、Ｘ方向に延在する溝状の凹部７１１が形成されている。従って、凹部７１１にプローブコア６１を収容した状態で、プローブコア支持部７１の周りにプローブコイル６２が巻回されている。

プローブコア支持部７１のＸ方向の一方側Ｘ１の第１端部７１６は、プローブコア支持部７１より外形寸法が大になっている。また、プローブコア支持部７１のＸ方向の他方側Ｘ２の第２端部７１７も、第１端部７１６と同様、プローブコア支持部７１より外形寸法が大になっている。

ここで、プローブコイル用ボビン７は、第１端部７１６に対してＺ方向の一方側Ｚ１に第１板部７２を備え、第２端部７１７に対してＺ方向の一方側Ｚ１に第２板部７３を備えている。また、プローブコイル用ボビン７は、第１端部７１６に対してＺ方向の他方側Ｚ２に第３板部７４を備え、第２端部７１７に対してＺ方向の他方側Ｚ２に第４板部７５を備えている。

また、プローブコイル用ボビン７は、第２板部７３に対してＸ方向の他方側Ｘ２で隣り合う位置には、プローブコア支持部７１よりＺ方向の一方側Ｚ１に端子台７８を備えている。また、端子台７８には、Ｘ方向の他方側Ｘ２およびＹ方向の他方側Ｙ２に向けて突出する第１端子７８１と、Ｘ方向の他方側Ｘ２およびＹ方向の一方側Ｙ１に向けて突出する第２端子７８２とが保持されている。第１端子７８１において、Ｙ方向の他方側Ｙ２に向けて突出する部分７８１ａには、プローブコイル６２に用いたコイル線の第１引き回し部６２ａが接続されている。また、第２端子７８２において、Ｙ方向の一方側Ｙ１に向けて突出する部分７８２ａには、プローブコイル６２に用いたコイル線の第２引き回し部６２ｂが接続されている。ここで、端子台７８のＹ方向の一方側Ｙ１の端部には、プローブコイル６２の第１引き回し部６２ａが通された第１位置決め溝７８６が形成され、端子台７８のＹ方向の他方側Ｙ２の端部には、プローブコイル６２の第２引き回し部６２ｂが通された第２位置決め溝７８７が形成されている。このため、第１端子７８１において第１引き回し部６２ａが接続されている部分７８１ａは、第１位置決め溝７８６よりＺ方向の一方側Ｚ１で端子台７８からＹ方向の他方側Ｙ２に突出し、第２端子７８２において第２引き回し部６２ｂが接続されている部分７８２ａは、第２位置決め溝７８７よりＺ方向の一方側Ｚ１で端子台７８からＹ方向の一方側Ｙ１に突出している。

従って、第１引き回し部６２ａおよび第２引き回し部６２ｂは、端子台７８の外側の端面７８０（Ｘ方向の他方側Ｘ２の面、プローブコア支持部７１側とは反対側の端面７０）
に沿って交差するように延在している。それ故、第１引き回し部６２ａおよび第２引き回し部６２ｂを、フィードバックコア３、第１シールド板６６、および第２シールド板６７と接触させずに引き回すことができる。また、プローブコイル用ボビン７には、プローブコア支持部７１よりＺ方向の一方側Ｚ１に端子台７８が設けられているため、プローブコイル用ボビン７に対してフィードバックコア３を位置決めする際、端子台７８が邪魔にならない。

なお、端子台７８の外面（Ｘ方向の他方側Ｘ２の面）には基板１１が取り付けられており、第１端子７８１においてＸ方向の他方側Ｘ２に向けて突出する部分７８１ｂ、および第２端子７８２においてＸ方向の他方側Ｘ２に向けて突出する部分７８２ｂは、基板１１の穴１１０に嵌められて、駆動用ＩＣ１６に電気的に接続される。

（プローブコイル用ボビン７のフィードバックコア３に対する位置決め部の構成）
本形態においては、以下に説明するように、プローブコイル用ボビン７には、フィードバックコア３のＸ方向の双方向、Ｙ方向の双方向、およびＺ方向の双方向の何れかの位置決めを行うフィードバックコア用位置決め部が設けられている。また、プローブコイル用ボビン７には、フィードバックコア用位置決め部として、フィードバックコア３をＺ方向の双方向で位置決めするフィードバックコア用第１位置決め部、およびフィードバックコア３をＸ方向の双方向およびＹ方向の双方向において位置決めするフィードバックコア用第２位置決め部の少なくとも一方が設けられている。本形態において、プローブコイル用ボビン７には、フィードバックコア用第１位置決め部およびフィードバックコア用第２位置決め部の双方が設けられている。従って、磁界センサ６を保持するプローブコイル用ボビン７に対してフィードバックコア３を適正に位置決めことができる。

より具体的には、まず、プローブコイル用ボビン７において、第１板部７２と第３板部７４との間隔は、フィードバックコア３のＺ方向の寸法ｔ（厚さ寸法）と等しく、第２板部７３と第４板部７５との間隔は、フィードバックコア３のＺ方向の寸法ｔ（厚さ寸法）と等しい。従って、第１板部７２の内面７２ａと第３板部７４の内面７４ａとは対になってフィードバックコア３に対するＺ方向の位置決め部（フィードバックコア用第１位置決め部）を構成し、第２板部７３の内面７３ａと第４板部７５の内面７５ａとは対になってフィードバックコア３に対するＺ方向の位置決め部（フィードバックコア用第１位置決め部）を構成している。具体的には、図７（ｂ）に示すように、フィードバックコア３をプローブコイル用ボビン７に取り付ける際、フィードバックコア３は、第１板部７２と第３板部７４とよってＺ方向の両側から位置決めされるとともに、第２板部７３と第４板部７５とよってＺ方向の両側から位置決めされる。

また、プローブコア支持部７１の第１端部７１６は、フィードバックコア３の第４コア部３４と第６コア部３６との間に入り込んでフィードバックコア３に対するＹ方向の位置決め部として機能するとともに、フィードバックコア３の第２コア部３２と当接し、フィードバックコア３に対するＸ方向の位置決め部として機能する。また、プローブコア支持部７１の第２端部７１７は、フィードバックコア３の第５コア部３５と第７コア部３７との間に入り込んでフィードバックコア３に対するＹ方向の位置決め部として機能するとともに、フィードバックコア３の第３コア部３３と当接し、フィードバックコア３に対するＸ方向の位置決め部として機能する。このようにして、本形態では、プローブコア支持部７１の第１端部７１６および第２端部７１７によって、フィードバックコア３をＸ方向の双方向およびＹ方向の双方向で位置決めするフィードバックコア用第２位置決め部が構成されている。

（シールド部材およびシールド部材用位置決め部等の構成）
図１１は、本発明を適用した電流センサ１のシールド部材（第１シールド部材６６およ
び第２シールド部材６７）とフィードバックコア３との位置関係を示す説明図であり、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、シールド部材をＺ方向の一方側Ｚ１からみた説明図、シールド部材をＹ方向の一方側Ｚ１からみた説明図、シールド部材をＸ方向の一方側Ｘ１からみた説明図、およびプローブコア６１とシールド部材との位置関係をＺ方向の一方側Ｚ１からみた説明図である。図１２は、本発明を適用した電流センサ１のシールド部材（第１シールド部材６６および第２シールド部材６７）とフィードバックコア３との離間距離と、外部磁界に対するシールド効果との関係を示すグラフである。

図１１に示すように、本形態の電流センサ１では、磁界センサ６（フラックスゲートセンサ６０）に対してＺ方向の一方側Ｚ１には第１シールド部材６６が配置され、磁界センサ６（フラックスゲートセンサ６０）に対してＺ方向の他方側Ｚ２には第２シールド部材６７が配置されている。ここで、第１シールド部材６６および第２シールド部材６７はいずれも、パーマロイ等からなる磁性板からなり、Ｘ方向に流れる外部磁界に対する磁気シールドとして機能している。本形態において、第１シールド部材６６および第２シールド部材６７は、フィードバックコア３と別体の磁性板からなる。また、Ｚ方向からみたとき、第１シールド部材６６および第２シールド部材６７は四角形状を有しており、本形態において、第１シールド部材６６および第２シールド部材６７は、Ｘ方向に長辺が延在する長方形である。

第１シールド部材６６および第２シールド部材６７は、Ｚ方向からみたとき、フィードバックコア３において、磁界センサ６（フラックスゲートセンサ６０）が配置された第２コア開口部３０２全体に重なるように配置されている。また、Ｚ方向からみたとき、第１シールド部材６６の外縁および第２シールド部材６７の外縁は、フィードバックコア３の第２コア部３２の外縁（Ｘ方向の一方側Ｘ１の縁）、第３コア部３３の外縁（Ｘ方向の他方側Ｘ２の縁）、第６コア部３６の外縁（Ｚ方向の一方側Ｚ１の縁）、第７コア部３７の外縁（Ｚ方向の一方側Ｚ１の縁）、第４コア部３４のＹ方向の他方側Ｙ２の縁、および第５コア部３５のＹ方向の他方側Ｙ２に重なっている。従って、Ｚ方向からみたとき、第１シールド部材６６および第２シールド部材６７は、フィードバックコア３の第４コア部３４、第５コア部３５、第６コア部３６および第７コア部３７と重なっている。また、Ｚ方向からみたとき、第１シールド部材６６および第２シールド部材６７は、フィードバックコア３において第４コア部３４と第６コア部３６との間に位置する第２コア部３２、および第５コア部３５と第７コア部３７との間に位置する第３コア部３３とも重なっている。

ここで、第１シールド部材６６および第２シールド部材６７は、プローブコイル用ボビン７によって位置決めされており、フィードバックコア３に対してＺ方向で離間している。より具体的には、図９および図１０に示すように、第１シールド部材６６を配置した際、第１シールド部材６６は、プローブコイル用ボビン７の第１板部７２および第２板部７３のＺ方向の一方側Ｚ１の面（外面７２ｂ、７３ｂ）に当接し、Ｚ方向で位置決めされている。このようにして、第１板部７２の外面７２ｂおよび第２板部７３の外面７２ｂによって、第１シールド板６６をＺ方向で位置決めするシールド部材用第１位置決め部が構成されている。また、第２シールド部材６７を配置した際、第２シールド部材６７は、プローブコイル用ボビン７の第３板部７４および第４板部７５のＺ方向の他方側Ｚ２の面（外面７４ｂ、７５ｂ）に当接し、Ｚ方向で位置決めされている。このようにして、第１板部７２の外面７２ｂおよび第２板部７３の外面７２ｂによって、第１シールド板６６をＺ方向で位置決めするシールド部材用第２位置決め部が構成されている。さらに、第１シールド部材６６は、プローブコイル用ボビン７において第２板部７３と端子台７８との間に形成された凹部７９に入り込んで凹部７９の底部に当接し、Ｘ方向の他方側Ｘ２で位置決めされる。このようにして、プローブコイル用ボビン７には、凹部７９によって、第１シールド部材６６をＸ方向で位置決めするシールド部材用第３位置決め部が構成されている。

従って、磁界センサ６に対して第１シールド部材６６および第２シールド部材６７を適正に配置することができるので、外部磁界の磁界センサ６への影響を抑制することができる。

例えば、第１シールド部材６６とフィードバックコア３との離間距離Ｓ１（図１１参照）は、第１板部７２および第２板部７３の厚さによって規定され、第２シールド部材６７とフィードバックコア３との離間距離Ｓ２（図１１参照）は、第３板部７４および第４板部７５の厚さによって規定されている。それ故、磁界センサ６に近い位置に第１シールド部材６６および第２シールド部材６７を配置することができるので、磁気シールド効果が高い。このため、磁界センサ６では、外部磁界に起因する誤検出や検出精度の低下等が発生しにくい。また、フィードバックコア３に対して第１シールド部材６６および第２シールド部材６７が離間しているので、フィードバックコア３から第１シールド部材６６および第２シールド部材６７に磁界が漏れにくい。また、第１シールド部材６６および第２シールド部材６７は、フィードバックコア３とは別体である。このため、フィードバックコア３の構成や製造方法にかかわらず、第１シールド部材６６および第２シールド部材６７を適正な位置に配置することができる。また、磁気シールドが、電流を検出するための磁気回路と別体であるため、磁気シールドの寸法精度等が磁界センサ６の検出精度に影響を及ぼしくい。それ故、磁気シールドを適正に行うことができる。

このように構成した第１シールド部材６６および第２シールド部材６７は、図７（ｂ）に示すように、フィードバックコア３の第１磁性板３８１の第５部分３８ｅ、第１磁性板３８１の第７部分３８ｇ、第４磁性板３９２の第５部分３９ｅ、および第４磁性板３９２の第７部分３９ｇとともにプローブコイル用ボビン７に重なった状態で、フィードバックコイル用ボビン５のボビン胴部５１にＸ方向の他方側Ｘ２から挿入すると、ボビン胴部５１の内部で保持される。

このように構成した電流センサ１において、フィードバックコア３とシールド部材（第１シールド部材６６および第２シールド部材６７）との離間距離Ｓ１、Ｓ２（Ｓ１＝Ｓ２）を変えた場合、外部磁界がプローブコア６１に及ぼす影響をシミュレーションした結果を、図１２に示す。図１２に示す結果は、シールド部材（第１シールド部材６６および第２シールド部材６７）を配置しない状態で外部磁場を加えた際にプローブコア６１で発生する最大磁束密度を、シールド部材（第１シールド部材６６および第２シールド部材６７）によって、どの程度低減できるかを示すグラフである。従って、図１２において、シールド率が１００％とは、プローブコア６１を外部磁場から完全にシールドできたことを意味し、シールド率が０％とは、プローブコア６１を外部磁場からシールドできなかったこと意味する。なお、図１２に示す結果は、外部磁界を１０Ｇとし、フィードバックコア３の厚さｔを１．６ｍｍとした条件でシミュレーションした結果である。

図１２から分かるように、フィードバックコア３とシールド部材（第１シールド部材６６および第２シールド部材６７）との離間距離Ｓ１、Ｓ２が０に近い程、シールド効率が高く、離間距離Ｓ１、Ｓ２が長くなるに伴い、シールド率が低下している。

本形態では、フィードバックコア３とシールド部材（第１シールド部材６６および第２シールド部材６７）とを、プローブコイル用ボビン７の第１板部７２、第２板部７３、第３板部７４および第４板部７５によって離間させている。従って、プローブコイル用ボビン７を成形する際の第１板部７２、第２板部７３、第３板部７４および第４板部７５の厚さの限界や強度等を考慮して、フィードバックコア３とシールド部材（第１シールド部材６６および第２シールド部材６７）との離間距離Ｓ１、Ｓ２の下限を０．１６ｍｍと設定することが好ましい。かかる寸法は、フィードバックコア３の厚さｔ（ｍｍ）の０．１倍に相当する。また、シールド効果からみて、フィードバックコア３とシールド部材（第１
シールド部材６６および第２シールド部材６７）との離間距離Ｓ１、Ｓ２の上限を１６ｍｍと設定することが好ましい。かかる寸法は、フィードバックコア３の厚さｔ（ｍｍ）の１０倍に相当する。従って、フィードバックコア３とシールド部材（第１シールド部材６６および第２シールド部材６７）との離間距離Ｓ１、Ｓ２は、以下の条件の何れかを満たすことが好ましい。
０．１６ｍｍ≦Ｓ１（Ｓ２）≦１６ｍｍ
０．１×ｔ≦Ｓ１（Ｓ２）≦１０×ｔ

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の電流センサ１において、フィードバックコア３は、Ｚ方向に板厚方向を向ける板状コアからなるため、磁性板に対するプレス加工等によって製造できる、従って、折り曲げ加工が一切不要、あるいは折り曲げ加工の回数を最小限に止めることができるので、フィードバックコア３を効率よく製造することができる。また、また、折り曲げ加工が一切不要、あるいは折り曲げ加工の回数を最小限に止めることができるので、折り曲げ加工に起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。特に本形態において、フィードバックコア３は、いずれの個所にも磁性板に対する折り曲げ加工個所を有しない。このため、折り曲げ加工に起因する寸法精度や形状精度の低下が発生しにくい。

また、本形態の電流センサ１において、フィードバックコア３には、磁界センサ６に対してＺ方向の両側には、フィードバックコア３の第４コア部３４と第５コア部３５とがＸ方向で離間する第１磁気ギャップ３０６と、第６コア部３６と第７コア部３７とがＸ方向で離間する第２磁気ギャップ３０７とが設けられている。このため、電流検出時、フィードバックコア３から磁界センサ６への漏れ磁束を増大させることができる。従って、磁界センサ６の感度を高めることができるので、電流センサ１の感度を高めることができる。

［他の実施の形態］
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の形態に適用可能である。例えば、上記実施の形態において、ブスバー９の本数は、３本以外、例えば、４本であってもよい。また、フィードバックコア３の板厚方向に配置される磁性板の枚数は、１枚あるいは３枚以上であってもよい。また、第１コア板３８および第２コア板３９は、３枚以上の磁性板で構成してもよい。また、Ｙ方向からみたとき、第１磁気ギャップ３０６と第２磁気ギャップ３０７とは重なっていない構成を採用してもよく、第１磁気ギャップ３０６と第２磁気ギャップ３０７とにおいて、幅寸法が相違している構成であってもよい。また、第１磁気ギャップ３０６および第２磁気ギャップ３０７は、Ｘ方向の中央からずれている位置に設けられていてもよい。また、プローブコア６１はアモルファスコア以外のコアであってもよい。また、第１シールド板６６および第２シールド板６７の形状は長方形でなくてもよい。

１ 電流センサ
３ フィードバックコア
４ フィードバックコイル
５ フィードバックコイル用ボビン
６ 磁界センサ
７ プローブコイル用ボビン
８ ホルダ
９ ブスバー
３１ 第１コア部
３２ 第２コア部
３３ 第３コア部
３４ 第４コア部
３５ 第５コア部
３６ 第６コア部
３７ 第７コア部
３８ 第１コア板
３９ 第２コア板
５１ ボビン胴部
６０ フラックスゲートセンサ
６１ プローブコア
６２ プローブコイル
６６ 第１シールド部材
６７ 第２シールド部材
７１ プローブコア支持部
３０１ 第１コア開口部
３０２ 第２コア開口部
３０６ 第１磁気ギャップ
３０７ 第２磁気ギャップ
３８０ 第１境目
３８１ 第１磁性板
３８２ 第２磁性板
３９０ 第２境目
３９１ 第３磁性板
３９２ 第４磁性板

Claims (11)

1. 互いに交差する３方向を第１方向、第２方向および第３方向としたとき、
   前記第１方向の一方側から他方側に延在する第１コア部、該第１コア部から前記第２方向の一方側に延在する第２コア部、前記第１コア部において前記第２コア部に対して前記第１方向の他方側で離間した位置から前記第２方向の一方側に延在する第３コア部、前記第２コア部から前記第３コア部に向けて突出した第４コア部、前記第３コア部から前記第２コア部に向けて突出した第５コア部、前記第４コア部に対して前記第１コア部側とは反対側で前記第２コア部から前記第３コア部に向けて突出した第６コア部、および前記第５コア部に対して前記第１コア部側とは反対側で前記第３コア部から前記第２コア部に向けて突出した第７コア部を備えたフィードバックコアと、
   前記第１コア部、前記第２コア部、前記第３コア部、前記第４コア部および前記第５コア部で囲まれた第１コア開口部を通ってフィードバックコアの周りを周回するフィードバックコイルと、
   前記第２コア部、前記第３コア部、および前記第４コア部、前記第５コア部、前記第６コア部、および前記第７コア部で囲まれた第２コア開口部に配置された磁界センサと、
   を有し、
   前記フィードバックコアは、前記第３方向に板厚方向を向ける板状コアからなることを特徴とする電流センサ。
2. 前記フィードバックコアは、板厚方向を向ける複数の磁性板からなることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
3. 前記フィードバックコアは、少なくとも、前記第３方向に板厚方向を向ける第１コア板と、前記第３方向に板厚さ方向を向けて前記第１コア板に前記第３方向で重なる第２コア板と、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電流センサ。
4. 前記第１コア板は、前記フィードバックコアの前記第１方向の中央から前記第１方向に離間する位置に第１境目を有して隣り合う第１磁性板および第２磁性板を含み、
   前記第２コア板は、前記フィードバックコアの前記第１方向の中央から前記第１方向に離間する位置に第２境目を有して隣り合う第３磁性板および第４磁性板を含むことを特徴とする請求項３に記載の電流センサ。
5. 前記第１境目と前記第２境目とは、前記第３方向で重なっていないことを特徴とする請求項４に記載の電流センサ。
6. 前記第１コア板は、前記第１コア部と前記第２コア部との接続部分に前記第１境目を備え、
   前記第２コア板は、前記第１コア部と前記第３コア部との接続部分に前記第２境目を備えていることを特徴とする請求項５に記載の電流センサ。
7. 前記第１磁性板と前記第３磁性板とは同一の平面形状を有し、
   前記第２磁性板と前記第４磁性板とは同一の平面形状を有していることを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載の電流センサ。
8. 前記第１磁性板、前記第２磁性板、前記第３磁性板および前記第４磁性板は、プレス加工により打ち抜かれた磁性板からなることを特徴とする請求項４乃至７の何れか一項に記載の電流センサ。
9. 前記フィードバックコアは、前記第１コア部と前記第２コア部との接続部分、前記第１
   コア部と前記第３コア部との接続部分、前記第２コア部と前記第４コア部との接続部分、前記第２コア部と前記第６コア部との接続部分、前記第３コア部と前記第５コア部との接続部分、および前記第３コア部と前記第７コア部との接続部分のいずれにも、磁性板の折り曲げ加工部分を有していないことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の電流センサ。
10. 前記フィードバックコアは、いずれの個所にも磁性板の折り曲げ加工部分を有していないことを特徴とする請求項９に記載の電流センサ。
11. 前記フィードバックコアには、前記磁界センサに対して前記第１コア部が位置する側において前記第４コア部と前記第５コア部とが前記第１方向で離間する第１磁気ギャップと、前記磁界センサに対して前記第１コア部が位置する側とは反対側において前記第６コア部と前記第７コア部とが前記第１方向で離間する第２磁気ギャップと、が設けられていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の電流センサ。

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