JP6076860B2 - 電流検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気検知素子とバスバーとを備えた電流検出装置に係り、特に磁気検知素子に対するシールド効果を高めることができる電流検出装置に関する。

バスバーに流れる電流を検出する電流検出装置としては、バスバーを周方向に囲むように設けた集磁コアによってバスバーに流れる電流を検出する装置や、集磁コアを用いずに磁界を直接検出してバスバーに流れる電流を検出するコアレス型の検出装置が提案されている。

コアレス型の電流検出装置のうち、磁気検知素子を基板に実装したタイプにおいては、磁気検知素子をパッケージにして電流を引き込む導体に隣接させるものや、パッケージにおいて磁気検知素子と電流路を一体化して電流を測定するものがある（特許文献１、２）。

特開２００８−１０２１１６号公報 特開２００６−５８１２０号公報

しかしながら、従来のコアレス型の電流検出装置においては、測定磁界以外の外乱磁界（外部磁界）がある場合、この外乱磁界の影響を抑えるためのシールドとして、例えば、板状の磁性材料（例えば、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）やけい素鋼板など）を磁気検知素子の周辺に配置するため、装置全体として大型化していた。

例えば、特許文献１に記載の電流検出器では、バスバーとシールド部材が別部品であり、バスバーには磁気検出器を嵌め込むことが可能なコの字状の凹部が設けられ、この凹部をシールド部材内に嵌め込むことによって、隣接するバスバーからの磁束の影響を低減している。しかしながら、この電流検出器は、部品数が多く、組立が煩雑であるという問題がある。

また、特許文献２に記載の電流検出装置は、中空の管状バスバー内に電流センサを配置した構造を備える。管状バスバーには、電流センサ用の信号線の導入及びバスバー内の熱の放出のために、長手方向の一部にスリットが設けられている。しかしながら、この電流検出装置では、バスバーを管状にするために装置としての大きな占有空間が必要となる。さらに、管状のバスバーにスリットを加工する必要があるため、製造が煩雑になるという問題がある。

そこで本発明は、外部磁界の影響を抑えつつ、装置の大型化を招くことなく容易に製造・組立を行うことのできる電流検出器を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、磁気検知素子とバスバーとを備えた電流検出装置であって、前記バスバーは、導電性及び磁性を有する金属材料で一体に形成されて、前記磁気検知素子の上方を覆う天板と、前記磁気検知素子の左右両側に対向する２つの側板と、前記磁気検知素子の前後に対向する入力側端板ならびに出力側端板と、を有しており、前記２つの側板の対向方向が、前記磁気検知素子の感度軸方向で、前記入力側端板と前記出力側端板の対向方向が、前記感度軸と直交する方向であり、前記入力側端板の左右方向の中央部に電流が与えられ、前記出力側端板の左右方向の中央部から電流が出力されることを特徴としている。

本発明の電流検出装置は、導電性及び磁性を有する金属材料によって、磁気検知素子を少なくとも５方向から覆うバスバーを形成したことによって、外部磁界に対するシールド機能を高めることができる。バスバーは、２つの側板、入力側端板、出力側端板、及び天板を金属材料で一体に形成することにより、容易に電流検出装置の製造・組立を行うことができる。

本発明の電流検出装置では、前記磁気検知素子は、感度軸方向において、前記２つの側板を結ぶ線の中点に配置され、感度軸方向と直交する方向において、前記入力側端板及び前記出力側端板を結ぶ線の中点に配置されていることが好ましい。

磁気検知素子を、２つの側板を結ぶ線の中点ならびに２つの端板を結ぶ線の中点に配置することによって、感度軸以外の方向の磁界をキャンセルでき、これにより精度良く電流磁界を検出することができ、バスバーを流れる電流を正確に測定することが可能となる。

本発明の電流検出装置において、前記磁気検知素子は、前記２つの側板、前記入力側端板、前記出力側端板、及び前記天板によって囲まれる空間において、上下方向において中心より上側に配置されていることが好ましい。

磁気検知素子を、上下方向において中心より上側に配置することにより、２つの側板を流れる電流による磁界の影響を相対的に小さくし、天板を流れる電流による磁界をより正確に測定することができる。

本発明の電流検出装置では、例えば、前記金属材料はパーマロイで形成される。
本発明の電流検出装置において、前記バスバーは、前記磁気検知素子の下方が開放されていることが好ましい。

磁気検知素子の下方を開放した構成、すなわち、磁気検知素子の下方に導電性及び磁性を有する金属材料で形成された部材を配置しない構成により、天板を流れる電流によって発生する磁界を正確に測定することができる。

ただし、本発明の電流検出装置においては、前記バスバーは、前記磁気検知素子の下方を覆う底板を備えてもよいし、前記感度軸と直交する方向に沿って前記入力側端板から前記出力側端板に至るように、前記底板を貫通するスリット部を備えるものであってもよい。

底板を設けることにより、磁気検知素子が配置される空間が、導電性及び磁性を有する金属材料で形成された部材で囲まれるため、外部磁界に対するシールド性が向上する。

本発明の電流検出装置において、前記磁気検知素子は磁気抵抗効果素子であることが好ましい。ただし、磁気検知素子は、ホール素子などであってもよい。

本発明の電流検出装置において、前記入力側端板の中央部に入力用突出部が一体に形成され、前記出力側端板の中央部に出力用の突出部が一体に形成されていることが好ましい。

本発明に係る電流検出装置では、外部磁界の影響を抑えつつ、装置の大型化を招くことなく容易に製造・組立を行うことができる。

本発明の電流検出装置に搭載されている磁気抵抗効果素子を用いたブリッジ回路を説明する構成図である。 第１実施形態に係る電流検出装置の構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係る電流検出装置の構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係る電流検出装置の構成を示す、図３のＩＶ−ＩＶ’線における断面図である。 第１実施形態のバスバーにおける電流と磁界の関係を概念的に示す断面図である。 第１実施形態に係る電流検出装置における感度軸距離（単位ｍｍ）に対する磁界強度（単位ｍＴ）の変化を示すグラフである。 第２実施形態に係る電流検出装置の構成を示す斜視図である。 第２実施形態に係る電流検出装置の構成を示す、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線における断面図である。 第２実施形態に係る電流検出装置における感度軸距離（単位ｍｍ）に対する磁界強度（単位ｍＴ）の変化を示すグラフである。 第３実施形態に係る電流検出装置の構成を示す斜視図である。 第３実施形態に係る電流検出装置の構成を示す、図１０のＸＩ−ＸＩ’線における断面図である。 第３実施形態に係る電流検出装置における感度軸距離（単位ｍｍ）に対する磁界強度（単位ｍＴ）の変化を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係る電流検出装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。

本発明の電流検出装置は、コアレスの磁気センサを用いて、外乱磁界の影響を受けない検出装置を提供するものである。この電流検出装置では、バスバーをシールド素材と電流路を兼ねた構成とすることにより、外乱磁界の影響を受けずに正確な電流検出を行うことのできる小型の電流検出装置を実現可能としている。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る電流検出装置では、磁気検知素子として磁気抵抗効果素子を用いている。

磁気抵抗効果素子は、巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ素子、トンネル効果を利用したＴＭＲ素子、または異方性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲ素子である。

磁気抵抗効果素子は２つの電極部とその間に位置する素子部を有している。この素子部は、１つの平面内でミアンダパターンに形成されており、固定磁性層／非磁性層／フリー磁性層が積層されて構成されている。固定磁性層の固定磁化方向が素子の感度軸Ｐの方向に一致している。フリー磁性層は外部磁界Ｈによって磁化の向きが変えられる。

磁気抵抗効果素子の電気抵抗は、固定磁化方向とフリー磁性層の磁化の向きとの相対角度に応じて変化する。外部磁界が感度軸Ｐの向きに与えられると磁気抵抗効果素子の電気抵抗値が最小となり、外部磁界が感度軸Ｐに対して逆向きに与えられると電気抵抗値が最大となる。外部磁界が感度軸Ｐと直交する向きに与えられると、磁気抵抗効果素子の電気抵抗値が中点の値となる。

固定磁性層は反強磁性層と重ねられて磁場中で熱処理されることで磁化方向が固定される。または、固定磁性層を磁性層／非磁性中間層／磁性層の積層フェリ構造として、各磁性層を反平行に磁化固定したセルフピン止め型とすることも可能である。

図１は、磁気抵抗効果素子を用いた電流検出のためのブリッジ回路の構成図である。
図１に示すように、感度軸Ｐの第１の磁気抵抗効果素子１７と第１の抵抗１９は、第１の出力取出し部２６を介して直列接続されている。また、感度軸Ｐの第２の磁気抵抗効果素子１８と第２の抵抗２０は、第２の出力取出し部２１を介して直列接続されている。

第１の磁気抵抗効果素子１７と第２の抵抗２０とが入力端子２２を介して接続されるとともに、第２の磁気抵抗効果素子１８と第１の抵抗１９とがグランド端子２３を介して接続されている。また、第１の出力取出し部２６と第２の出力取出し部２１とが差動増幅器２４を介して外部出力端子２５に接続されている。

図１に示す回路においては、各磁気抵抗効果素子１７、１８、及び、各抵抗１９、２０の電気抵抗値に基づき差動出力が生じる。

バスバーに流れる電流によって生じる磁界の向きに応じて各磁気抵抗効果素子１７、１８の電気抵抗値が変動するため、差動出力を測定することによってバスバーに流れる電流を検出することができる。

図２は、第１実施形態に係る電流検出装置１００の構成を示す斜視図である。
磁気抵抗効果素子１７，１８を含むブリッジ回路は、樹脂パッケージ３２に収納されている。樹脂パッケージ３２からは、複数のリード端子３１Ａ，３１Ｂが突出しており、ブリッジ回路の電源端子や接地端子ならびに前記外部出力端子２５がリード端子３１Ａ，３１Ｂのそれぞれに導通している。樹脂パッケージ３２は基板４０の上に実装され、リード端子３１Ａ，３１Ｂが基板４０の表面の配線パターンに接続されている。また、基板４０からは複数の延出端子４１が下向きに延びており、基板４０の表面の配線パターンは、これら延出端子４１に個別に導通している。

図２に示すように、基板４０は、バスバー５０内に形成された空間５１の内部に収納されて固定されている。バスバー５０は、マザー基板に固定されるが、このとき延出基板４１が、マザー基板の表面のマザー配線パターンに接続される。

図３は、電流検出装置１００の構成を示す斜視図である。図４は、電流検出装置１００の構成を示す、図３のＩＶ−ＩＶ’線における断面図である。図３においては、バスバー以外の構成の図示を省略している。

図３と図４に示すように、バスバー５０は、樹脂パッケージ３２内の磁気検知素子の感度軸Ｐの方向（図３、図４のＹ方向：左右方向）において、磁気検知素子を挟んで互いに対向した２つの側板５２、５３と、磁気検知素子に与える磁界を発生させる電流を入力する入力側端板５４と、入力側端板５４から入力された電流を出力する出力側端板５５と、磁気抵抗効果素子１７，１８の上方（図３、図４のＺ方向の上側）を覆う天板５６と、を備える。側板５２と側板５３は互いに同一の形状であり、入力側端板５４と出力側端板５５も互いに同一の形状である。また、側板５２、５３、入力側端板５４、出力側端板５５は、互いに同じ厚みを備える。基板４０の下方、すなわち磁気抵抗効果素子１７，１８の下方は開放されている。

入力側端板５４及び出力側端板５５は、磁気検知素子を挟んで互いに対向し、その対向方向（図３、図４のＸ方向）は磁気抵抗効果素子１７，１８の感度軸Ｐに直交している。

側板５２、５３、入力側端板５４、出力側端板５５、及び天板５６と、側板５２、５３、入力側端板５４、及び出力側端板５５の各下端面を含む仮想面６０（図４）とによって、バスバー５０の内部に空間５１が形成されている。前述のように、空間５１の下側は解放されている。

磁気抵抗効果素子は、感度軸Ｐにおいては、２つの側板５２、５３を結ぶ線の中点に配置され、入力側端板５４と出力側端板５５の対向方向においては、入力側端板５４と出力側端板５５を結ぶ線の中点に配置されている。別言すると、磁気抵抗効果素子は、空間５１をＺ方向から見たときに、長方形状の空間５１の中心に配置されている。ここで、磁気抵抗効果素子及びこれを含むブリッジ回路は、バスバー５０に対して十分小さいため、ブリッジ回路の位置を磁気抵抗効果素子の位置とみなすことができる。

図４に、磁気抵抗効果素子１７，１８が配置されている配置レベルＬが示されている。配置レベルＬは、空間５１の内部のＺ方向（上下方向）の高さ中心よりも上側に配置されている。空間５１の内部において、磁気抵抗効果素子１７，１８をＺ方向の中心より上側に配置すると、天板５６に近い位置に配置されることになるため、側板５２、５３を流れる電流による磁界の影響が相対的に小さくなり、天板５６を流れる電流による磁界をより正確に測定することができる。

入力側端板５４のＹ方向中央部（左右方向の中央部）には、電流を入力するための第１突出部５４ａが一体に形成され、出力側端板５５のＹ方向中央部（左右方向の中央部）には電流を出力するための第２突出部５５ａが一体に形成されている。第１突出部５４ａと第２突出部５５ａは互いに同一の形状で同一寸法である。また、第１突出部５４ａと第２突出部５５ａは、側板５２、５３、入力側端板５４、出力側端板５５、天板５６と同じ材料で、同じ厚みに形成している。

バスバー５０がマザー基板に実装されると、第１の突出部５４ａが、マザー基板の電流供給パターンに接続され、第２の突出部５５ａが電流出力パターンに接続される。

第１突出部５４ａから入力された電流Ｉは、入力側端板５４から、側板５２、５３、及び天板５６を通って、出力側端板５５に至り、第２突出部５５ａから出力される。ここで、第１突出部５４ａから第２突出部５５ａに至る電流経路は、天板５６のＹ方向中央部を通るものが最短であり、この経路を通る電流が最も多くなる。

図５は、バスバー５０における電流と磁界の関係を概念的に示す断面図である。図５は、図４と同様に、図３のＩＶ−ＩＶ’線における断面図であって、バスバー以外の構成の図示を省略している。

図５は説明を容易にするためのものであって、それぞれの箇所を流れる電流の大きさを概念的に説明するために互いに独立した円環で表している。さらにそれぞれの箇所での電流の大きさを概念的に説明するために、電流の大きさに比例するように円環の大きさを変えて図示している。

図５に示すように、第１突出部５４ａから入力された電流Ｉは、入力側端板５４を介して、側板５２、５３及び天板５６を流れ、この電流Ｉによって磁界Ｂが発生する。磁界Ｂの大きさは、電流の最短経路である天板５６のＹ方向中央部が最も大きく、側板５２又は側板５３に近づくほど小さくなる。側板５２及び側板５３を流れる電流Ｉによる磁界Ｂは天板５６を流れる電流Ｉによる磁界Ｂよりも小さく、天板５６から離れるにしたがって徐々に小さくなる。

側板５２、５３、入力側端板５４、出力側端板５５、及び天板５６は、導電性及び磁性を有する金属材料、例えばパーマロイの成形によって、一体に形成されている。バスバー５０の製造方法は、例えばパーマロイなどで形成された長尺状の薄板をプレス成形などの手段で成形し切断して複数のバスバー５０を連続して形成し、その後に個々のバスバー５０に切断分離することにより製造される。

金属材料の板厚寸法は０．５〜１．２ｍｍ、空間５４の左右方向（Ｙ方向）ならびに前後方向（Ｘ方向）の寸法は、５〜１５ｍｍで、空間５４の内部高さ寸法は２〜４ｍｍである。図４に示す磁気抵抗効果素子１７，１８の配置レベルＬから空間５４の内天井面までの高さ寸法ｈは０．５〜１ｍｍ程度である。前記高さ寸法ｈは、空間５４の内部高さ寸法の１／３以下であることが好ましく、１／４以下であることがさらに好ましい。

次に、磁気検知素子によって検出されるＸ、Ｙ、Ｚの各方向の磁界成分について説明する。

図６は、バスバー５０の空間５４の内部の各感知位置で測定される磁界強度（単位ｍＴ）の変化を示すグラフである。このグラフは、第１突出部５４ａに対して２０Ａ（アンペア）の電流を流したときに、それぞれの感知位置で検知されるＸ、Ｙ、Ｚ方向の各成分の磁界強度を一点鎖線、実線、破線でそれぞれ示している。

図６に示す線図は、バスバー５０の空間５４の大きさを、Ｘ方向の内寸法とＹ方向の内寸法でそれぞれ８．４ｍｍとし、空間５４の高さ方向の内寸法を２．２ｍｍとし、空間５４の内天井面から下側へ０．７ｍｍ離れた配置レベルにおいて磁界強度を測定したと仮定したときのシミュレーション結果である。

図６は、感知位置を、空間５４の内部をＸ方向に二分した中心位置で、且つ空間５４の内天井面からの距離を０．７ｍｍに維持させたまま、空間５４の内部でＹ方向の中心から左右両側へ感知位置を移動したときに、それぞれの感知位置において測定されるＸ、Ｙ、Ｚの各方向の磁界強度を示している。

図６の横軸は、空間５４をＹ方向に二分する中点を原点として、側板５３に近づく方向の距離を負の値で示し、側板５２に近づく方向の距離を正の値で示している。縦軸は磁界強度である。

図６に示すように、入力側端板５４と出力側端板５４に電流が流れることによりＸ方向の磁界成分が発生するが、感知位置をＸ方向の中点に配置することによって、入力側端板５４と出力側端板５５に流れる逆方向の電流で発生するＸ方向の逆向きの磁界がキャンセルされる。

Ｚ方向の磁界強度は、主に側板５２及び側板５３に流れる電流によって発生する。Ｚ方向の磁界成分は、側板５３に近くなるほど側板５３を流れる電流による正の向きの磁界強度が大きくなり、側板５２に近くなるほど側板５２を流れる電流による負の向きの磁界強度が大きくなる。ただし、側板５２と側板５３の中点、すなわちＹ方向の中点では、Ｚ方向の磁界強度による影響はほぼゼロとなる。

図６に示す結果から、磁気抵抗効果素子１７，１８を、２つの側板５２、５３を結ぶ線の中点に配置し、且つ入力側端板５４ａと出力側端板５５ａの中点に配置することによって、感度軸Ｐ以外の方向（Ｙ方向以外の方向）の磁界成分をゼロにすることができ、これにより感度軸Ｐを有する磁気抵抗効果素子１７，１８によって、バスバー５０を流れる電流量を精度良く検出することができることが分かる。

以上のように構成されたことから、第１実施形態に係る電流検出装置によれば、次の効果を奏する。
（１）バスバー５０の天板５１と２つの側板５２，５３ならびに入力側端板５４と出力側端板５５によって、磁気検知部を覆うことができるので、多方向からの外乱磁界に対してシールド効果を発揮することができる。そのため、バスバー５０に流れる電流をノイズの影響を多く受けることなく、精度よく検知できる。
（２）バスバー５０を略直方体形状とすることによって大型化を抑えた装置を実現することが可能となる。
（３）バスバー５０において、基板４０の下方を開放したことによって、バスバー５０内の熱を放出することができる。
（４）磁気抵抗効果素子を、２つの側板５２、５３を結ぶ線の中点、ならびに入力側端板５４と出力側端板５５を結ぶ線の中点に配置することによって、バスバー５０を流れる電流によって発生する磁界のうちの感度軸Ｐ以外の方向の磁界成分の影響をほとんどなくすことができる。このため、バスバーにおいて前後方向（Ｘ方向）に流れる電流量の変化を正確に測定することが可能となる。
（５）磁気抵抗効果素子１７，１８を、空間５１において、Ｚ方向（上下方向）の中心よりも上側に配置することにより、側板５２、５３を流れる電流による磁界の影響を相対的に小さくでき、天板５６を流れる電流による磁界をより正確に測定することができる。

＜変形例＞
以下に変形例について説明する。
バスバー５０への電流の入出力は、上述の実施形態とは逆に、第２突出部５５ａから入力して第１突出部５４ａで出力させてもよい。また、磁気検知素子は、磁気抵抗効果素子に代えて、ホール素子を用いても良い。

上述の実施形態においては、第１突出部５４ａ及び第２突出部５５ａを、入力側端板５４及び出力側端板５５の下部から下側に延びるようにそれぞれ設け、第１の突出部５４ａを電流入力部、第２の突出部５５ａを電流出力部としていたが、入力側端板５４及び出力側端板５５に第１の突出部５４ａと第２の突出部５５ａを設けなくてもよい。この場合には、入力側端板５４の左右方向（Ｙ方向）の中央部に、電流入力端子を固定し、または電流入力用配線を直接に接続し、出力側端板５５の左右方向の中央部に、電流出力端子を固定し、または電流出力用配線を直接に接続する構成となる。

＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態に係る電流検出装置２００の構成を示す斜視図である。図８は、第２実施形態に係る電流検出装置２００の構成を示す、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線における断面図である。図９は、電流検出装置２００の内部空間の各感知位置におけるＸ，Ｙ，Ｚ方向の各方向の磁界強度（単位ｍＴ）の変化を示すグラフである。図７、図８においては、バスバー１５０以外の部材の図示を省略している。

第２実施形態においては、バスバー１５０に底板１５７を設けた点が第１実施形態と異なる。底板１５７は、側板１５２、１５３、入力側端板５４、第１突出部１５４ａ、出力側端板１５５、第２突出部１５５ａ、天板１５６と同じ材料で、同じ厚みに形成している。その他の構成は第１実施形態と同様であって、側板１５２、１５３、入力側端板５４、第１突出部１５４ａ、出力側端板１５５、第２突出部１５５ａ、天板１５６は、第１実施形態の側板５２、５３、入力側端板５４、第１突出部５４ａ、出力側端板５５、第２突出部５５ａ、天板５６とそれぞれ同一であるため、その詳細な説明は省略する。

底板１５７は、天板１５６に平行になるように、側板１５２、１５３、入力側端板５４、出力側端板１５５の各下面に固定配置される。これにより、側板１５２、１５３、入力側端板１５４、出力側端板１５５、天板１５６、及び底板１５７によって、バスバー１５０の内部に空間１５１が形成される。空間１５１が、導電性及び磁性を有する金属材料で形成された部材で囲まれるため、外部磁界に対するシールド性が向上する。

底板１５７の上面は、第１実施形態の仮想面６０に一致するため、空間１５１は、第１実施形態の空間５１と同一サイズである。さらに、空間１５１中における磁気抵抗効果素子（感度軸Ｐ）の配置も第１実施形態の配置と同じにしている。

磁気抵抗効果素子１７，１８は、空間１５１において、Ｚ方向（上下方向）の中心より天板１５６に近い側に配置されている。これにより、図９に示すように、底板１５７を流れる電流によって発生する磁界の影響を低減して、天板１５６に流れる電流で発生するＹ方向成分の磁界を検知でき、バスバー２５０を流れる電流量を検知できるようになる。

この場合も、磁気抵抗効果素子１７，１８を２つの側板１５２，１５３を結ぶ線の中点で、且つ入力側端板１５４と出力側端板１５５を結ぶ線の中点に配置することによって、図９に示すように、Ｘ方向とＺ方向の磁界成分の影響を受けることなく、バスバー１５０に流れる電流量を検知できるようになる。

＜第３実施形態＞
図１０は、第３実施形態に係る電流検出装置３００の構成を示す斜視図である。図１１は、第３実施形態に係る電流検出装置３００の構成を示す、図１０のＸＩ−ＸＩ’線における断面図である。図１２は、電流検出装置３００の内部空間の各感知位置におけるＸ，Ｙ，Ｚ方向の各方向の磁界強度（単位ｍＴ）の変化を示すグラフである。図１０、図１１においては、バスバー２５０以外の部材の図示を省略している。

第３実施形態においては、バスバー２５０に対して、互いに同一形状の２枚の底板２５７ａ、２５７ｂを設けた点が第１実施形態と異なる。底板２５７ａ、２５７ｂは、側板２５２、２５３、入力側端板２５４、第１突出部２５４ａ、出力側端板２５５、第２突出部２５５ａ、天板２５６と同じ材料で、同じ厚みに形成している。その他の構成は第１実施形態と同様であって、側板２５２、２５３、入力側端板２５４、第１突出部２５４ａ、出力側端板２５５、第２突出部２５５ａ、天板２５６は、第１実施形態の側板５２、５３、入力側端板５４、第１突出部５４ａ、出力側端板５５、第２突出部５５ａ、天板５６とそれぞれ同一であるため、その詳細な説明は省略する。

第１の底板２５７ａは、天板２５６に平行になるように、側板２５２、入力側端板２５４、出力側端板２５５の各下面に固定配置される。第２の底板２５７ｂも、天板２５６に平行になるように、側板２５３、入力側端板２５４、出力側端板２５５の各下面に固定配置される。これらの底板２５７ａ、２５７ｂは、Ｘ方向に延びるスリット部２５７ｓを介して、Ｙ方向に並列に配置される。Ｙ方向において、スリット部２５７ｓは、第１突出部２５４ａ及び第２突出部２５５ａに対応する位置に設けられている。

この構成により、側板２５２、２５３、入力側端板２５４、出力側端板２５５、天板２５６、及び、２つの底板２５７ａ、２５７ｂと、側板２５２、２５３、入力側端板２５４、及び出力側端板２５５の各下面によって形成される仮想面２６０（図１１）とによって、バスバー２５０の内部に空間２５１が形成される。空間２５１が、導電性及び磁性を有する金属材料で形成された部材でほぼ囲まれるため、外部磁界に対するシールド性が向上する。

底板２５７ａ、２５７ｂの上面及び仮想面２６０は、第１実施形態の仮想面６０に一致するため、空間２５１は、第１実施形態の空間５１と同一サイズである。さらに、空間２５１中における磁気抵抗効果素子（感度軸Ｐ）の配置も第１実施形態の配置と同じにしている。

磁気抵抗効果素子は、空間２５１において、天板２５６に近い側に配置されている。これにより、図１２に示すように、底板２５７ａ，２５７ｂを流れる電流によって発生する磁界の影響を低減して、天板２５６に流れる電流で発生するＹ方向成分の磁界を検知でき、バスバー２５０を流れる電流量を検知できるようになる。

特に、磁気検知素子１７，１８の真下にスリット部２５７ｓが位置し、真下がバスバー２５０の金属材料で覆われていないので、底板２５７ａ，２５７ｂを流れる電流による磁界の影響を受けにくくなる。

この場合も、磁気抵抗効果素子１７，１８を２つの側板２５２，２５３を結ぶ線の中点で、且つ入力側端板２５４と出力側端板２５５を結ぶ線の中点に配置することによって、図１２に示すように、Ｘ方向とＺ方向の磁界成分の影響を受けることなく、バスバー２５０に流れる電流量を検知できるようになる。

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。

１７ 第１の磁気抵抗効果素子
１８ 第２の磁気抵抗効果素子
４０ 基板
５０ バスバー
５１ 空間
５２、５３ 側板
５４ 入力側端板
５４ａ 第１突出部
５５ 出力側端板
５５ａ 第２突出部
５６ 天板
１００ 電流検出装置
１５０ バスバー
１５１ 空間
１５２、１５３ 側板
１５４ 入力側端板
１５４ａ 第１突出部
１５５ 出力側端板
１５５ａ 第２突出部
１５６ 天板
１５７ 底板
２００ 電流検出装置
２５０ バスバー
２５１ 空間
２５２、２５３ 側板
２５４ 入力側端板
２５４ａ 第１突出部
２５５ 出力側端板
２５５ａ 第２突出部
２５６ 天板
２５７ａ、２５７ｂ 底板
２５７ｓ スリット部
３００ 電流検出装置

Claims (9)

1. 磁気検知素子とバスバーとを備えた電流検出装置であって、
   前記バスバーは、導電性及び磁性を有する金属材料で一体に形成されて、前記磁気検知素子の上方を覆う天板と、前記磁気検知素子の左右両側に対向する２つの側板と、前記磁気検知素子の前後に対向する入力側端板ならびに出力側端板と、を有しており、
   前記２つの側板の対向方向が、前記磁気検知素子の感度軸方向で、前記入力側端板と前記出力側端板の対向方向が、前記感度軸と直交する方向であり、
   前記入力側端板の左右方向の中央部に電流が与えられ、前記出力側端板の左右方向の中央部から電流が出力されることを特徴とする電流検出装置。
2. 前記磁気検知素子は、感度軸方向において、前記２つの側板を結ぶ線の中点に配置され、感度軸と直交する方向において、前記入力側端板及び前記出力側端板を結ぶ線の中点に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電流検出装置。
3. 前記磁気検知素子は、前記２つの側板、前記入力側端板、前記出力側端板、及び前記天板によって囲まれる空間において、上下方向において中心より上側に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電流検出装置。
4. 前記金属材料はパーマロイからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電流検出装置。
5. 前記バスバーは、前記磁気検知素子の下方が開放されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電流検出装置。
6. 前記バスバーは、前記磁気検知素子の下方を覆う底板を備えることを特徴とする請求項３に記載の電流検出装置。
7. 感度軸と直交する方向に沿って前記入力側端板から前記出力側端板に至るように前記底板を貫通するスリット部を備えることを特徴とする請求項６に記載の電流検出装置。
8. 前記磁気検知素子は磁気抵抗効果素子であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電流検出装置。
9. 前記入力側端板の中央部に入力用突出部が一体に形成され、前記出力側端板の中央部に出力用の突出部が一体に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電流検出装置。

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