(57)【要約】【課題】隣接した電流路で発生する磁界による影響を低減できる電流センサを提供する。【解決手段】電流センサ１００は、電流路２１０と磁電変換コンポーネント２７０とを備える。電流路２１０が、ｘ方向に沿って延びた第１主電流路２３１とｘ方向に沿って延びた第２主電流路２３２との間に接続された測定部２３３を含む。測定部２３３が、共に第１分岐部２４１と第２分岐部２４２との間に接続された第１分岐路２４３と第２分岐路２４４とを含む。第１分岐路２４３の第１対象路２４３−２と第２分岐路２４４の第２対象路２４４−２とが、ｘ方向に並び、ｙ方向に沿って同じ向きに電流を流す。第１磁電変換部２７１と第２磁電変換部２７２との両方が、第１対象路２４３−２と第２対象路２４４−２との間に位置し、ｚ方向に沿って磁界を測定可能であり、第１磁電変換部２７１と第２磁電変換部２７２とが、ｘ方向に並ぶ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に沿って互いに略平行に延びた複数の電流路と、
前記電流路を流れる電流により発生する磁界を測定する少なくとも１つの磁電変換コンポーネントと、
を備え、
前記磁電変換コンポーネントにより測定される前記電流路が、
前記第１方向に沿って延びた第１主電流路と、
前記第１方向に沿って延びた第２主電流路と、
前記第１方向において前記第１主電流路と前記第２主電流路との間に電気的に接続された測定部と、
を含み、
前記測定部が、
前記第１主電流路の一端に電気的に接続された第１分岐部と、
前記第２主電流路の一端に電気的に接続された第２分岐部と、
前記第１分岐部から前記第２分岐部まで延びた第１分岐路と、
前記第１分岐部から前記第２分岐部まで延びた第２分岐路と、
を含み、
前記第１分岐路が、前記第１方向に直交した第２方向に沿って電流を流す第１対象路を有し、
前記第２分岐路が、前記第２方向に沿って電流を流す第２対象路を有し、
前記第１対象路と前記第２対象路とが、前記第１方向に並び、
前記第１対象路と前記第２対象路とが、同じ向きに電流を流し、
前記磁電変換コンポーネントが、第１磁電変換部と第２磁電変換部とを含み、
前記第１磁電変換部と前記第２磁電変換部との両方が、前記第１方向において前記第１対象路と前記第２対象路との間に位置し、
前記第１磁電変換部が、前記第２対象路よりも前記第１対象路に近く、
前記第２磁電変換部が、前記第１対象路よりも前記第２対象路に近く、
前記第１磁電変換部と前記第２磁電変換部との両方が、前記第１方向と前記第２方向との両方に直交する第３方向に沿って磁界を測定可能である、
電流センサ。
【請求項２】
前記第１分岐路が、
第１中間部と、
前記第１中間部と前記第２分岐部との間に電気的に接続されて前記第１方向に電流を流す第１非対象路と、
を含み、
前記第１対象路が、前記第１分岐部と前記第１中間部との間に電気的に接続され、
前記第２分岐路が、
第２中間部と、
前記第１分岐部と前記第２中間部との間に電気的に接続されて前記第１方向に電流を流す第２非対象路と、
を含み、
前記第２対象路が、前記第２中間部と前記第２分岐部との間に電気的に接続され、
前記磁電変換コンポーネントが、前記第２方向において、前記第１非対象路と前記第２非対象路との間に位置し、
前記第１非対象路が、前記第１方向に略直交する仮想平面を中心として鏡面対称であり、
前記第２非対象路が、前記仮想平面を中心として鏡面対称であり、
前記第１磁電変換部と前記第２磁電変換部とが、前記仮想平面を中心として鏡面対称に位置する、
請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
複数の前記磁電変換コンポーネントを含み、
前記複数の電流路が、前記複数の磁電変換コンポーネントにより測定される２つ以上の前記電流路を含み、
複数の前記測定部が、前記第２方向に並んでおり、
複数の前記第１非対象路と複数の前記第２非対象路とが、前記第２方向に並んでおり、
前記複数の磁電変換コンポーネントが、前記第２方向に並んでいる、
請求項２に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記複数の磁電変換コンポーネントにより測定される各前記電流路が、
前記第２方向の一方側で前記第１方向に沿って延びた第１縁部と、
前記第２方向の他方側で前記第１方向に沿って延びた第２縁部と、
を含み、
前記複数の磁電変換コンポーネントにより測定される各前記電流路が、
前記第２方向における前記第１縁部と前記第２縁部との間の幅が略一定であり、
前記複数の磁電変換コンポーネントにより測定される各前記電流路が、
前記第２縁部から第１縁部に向けて窪んだ第１切り欠きと、
前記第１縁部から第２縁部に向けて窪んだ第２切り欠きと、
前記第１方向における前記第１切り欠きと前記第２切り欠きとの間で、前記電流路を前記第３方向に貫通した貫通孔と、
を含み、
前記第１切り欠きと前記第２切り欠きとが、前記電流路を前記第３方向に貫通し、
前記電流路のうち前記第１方向において前記第１切り欠きと前記貫通孔との間に位置する部分の少なくとも一部が、前記第１対象路であり、
前記電流路のうち前記第１方向において前記第２切り欠きと前記貫通孔との間に位置する部分の少なくとも一部が、前記第２対象路であり、
前記電流路のうち前記第２方向において前記第２縁部と前記貫通孔との間に位置する部分の少なくとも一部が、前記第１非対象路であり、
前記電流路のうち前記第２方向において前記第１縁部と前記貫通孔との間に位置する部分の少なくとも一部が、前記第２非対象路である、
請求項２または請求項３に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記磁電変換コンポーネントを搭載した基板をさらに備え、
前記基板が、前記第２方向に略直交する平面に沿って広がり、
前記基板が、
基部と、
前記基部から前記貫通孔内まで前記第２方向に延びた搭載部と、
前記基部から前記第１切り欠き内まで前記第２方向に延びた第１支持部と、
前記基部から前記第２切り欠き内まで前記第２方向に延びた第２支持部と、
を含み、
前記第１支持部が、前記第１切り欠き内に固定され、
前記第２支持部が、前記第２切り欠き内に固定される、
請求項４に記載の電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁界に応じて特性の変化する磁電変換コンポーネントを使用して誘導磁界を測定することにより、電流路に流れる電流を測定する電流センサが知られている。測定時に測定対象の誘導磁界ではない外部磁界が磁電変換コンポーネントに達すると、測定結果に誤差が生じる。
【０００３】
特許文献１には、電流路全体の延びる方向に直交する方向に貫通した開口部をもつ電流路と、開口部内で２組の磁電変換コンポーネントとを備える電流センサが開示されている。開口部の両側には、電流路全体の延びる方向に沿った２つの分流路が設けられている。電流路に一方向の電流が流れたとき、開口部内で一方の分流路に近接して配置された１組の磁電変換コンポーネントと、開口部内で他方の分流路に近接して配置された他の１組の磁電変換コンポーネントとは、測定対象の電流により相互に反対方向に特性が変化するが、外部磁界に対しては同じ方向に特性が変化する。従って、２組の磁電変換コンポーネントから出力される特性の変化の差分を取ることで、外部磁界の影響を除去しながら、測定対象の磁界を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１２１９６０号
【特許文献２】特開２００５−２３３６９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の図１０に記載のように、複数の電流路が隣接して配置されており、１つの電流路における磁電変換コンポーネントで検出可能な磁界の方向と、他の隣接した電流路からの磁界の方向が同じである場合、隣接した電流路からの距離が近い磁電変換コンポーネントと、遠い磁電変換コンポーネントとで、隣接した電流路から発生する磁界による特性の変化量が異なる。その結果、隣接した電流路から発生する磁界による影響を相殺できないという不利益がある。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、隣接した電流路で発生する磁界による影響を低減できる電流センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１方向に沿って互いに略平行に延びた複数の電流路と、電流路を流れる電流により発生する磁界を測定する少なくとも１つの磁電変換コンポーネントと、を備え、磁電変換コンポーネントにより測定される電流路が、第１方向に沿って延びた第１主電流路と、第１方向に沿って延びた第２主電流路と、第１方向において第１主電流路と第２主電流路との間に電気的に接続された測定部と、を含み、測定部が、第１主電流路の一端に電気的に接続された第１分岐部と、第２主電流路の一端に電気的に接続された第２分岐部と、第１分岐部から第２分岐部まで延びた第１分岐路と、第１分岐部から第２分岐部まで延びた第２分岐路と、を含み、第１分岐路が、第１方向に直交した第２方向に沿って電流を流す第１対象路を有し、第２分岐路が、第２方向に沿って電流を流す第２対象路を有し、第１対象路と第２対象路とが、第１方向に並び、第１対象路と第２対象路とが、同じ向きに電流を流し、磁電変換コンポーネントが、第１磁電変換部と第２磁電変換部とを含み、第１磁電変換部と第２磁電変換部との両方が、第１方向において第１対象路と第２対象路との間に位置し、第１磁電変換部が、第２対象路よりも第１対象路に近く、第２磁電変換部が、第１対象路よりも第２対象路に近く、第１磁電変換部と第２磁電変換部との両方が、第１方向と第２方向との両方に略直交する第３方向に沿って磁界を測定可能である、電流センサである。
【０００８】
この構成によれば、第１対象路により発生する磁界の第１磁電変換部における方向と、第２対象路により発生する磁界の第２磁電変換部における方向とが逆となる一方で、測定対象ではない他の電流路から発生する磁界が第１磁電変換部と第２磁電変換部とで同一方向であるので、測定対象外の電流路から発生する磁界による影響を簡単に低減しながら、測定対象の電流路から発生する磁界を測定することができる。また、電流路を第１分岐路と第２分岐路とに分割して、第１分岐路と第２分岐路との間に磁電変換コンポーネントを配置することにより、省スペースで、測定対象外の電流路から発生する磁界による影響を低減することができる。
【０００９】
好適には本発明の電流センサにおいて、第１分岐路が、第１中間部と、第１中間部と第２分岐部との間に電気的に接続されて第１方向に電流を流す第１非対象路と、を含み、第１対象路が、第１分岐部と第１中間部との間に電気的に接続され、第２分岐路が、第２中間部と、第１分岐部と第２中間部との間に電気的に接続されて第１方向に電流を流す第２非対象路と、を含み、第２対象路が、第２中間部と第２分岐部との間に電気的に接続され、磁電変換コンポーネントが、第２方向において、第１非対象路と第２非対象路との間に位置し、第１非対象路が、第１方向に略直交する仮想平面を中心として鏡面対称であり、第２非対象路が、仮想平面を中心として鏡面対称であり、第１磁電変換部と第２磁電変換部とが、仮想平面を中心として鏡面対称に位置する。
【００１０】
この構成によれば、第１非対象路から発生する磁界により第１磁電変換部と第２磁電変換部とに与える影響を略同一とすることができ、さらに、第２非対象路から発生する磁界により第１磁電変換部と第２磁電変換部とに与える影響を略同一とすることができるので、第１非対象路と第２非対象路とから発生する磁界による影響を簡単に低減することができる。
【００１１】
好適には本発明の電流センサにおいて、複数の磁電変換コンポーネントを含み、複数の電流路が、複数の磁電変換コンポーネントにより測定される２つ以上の電流路を含み、複数の測定部が、第２方向に並んでおり、複数の第１非対象路と複数の第２非対象路とが、第２方向に並んでおり、複数の磁電変換コンポーネントが、第２方向に並んでいる。
【００１２】
この構成によれば、複数の電流路の測定部が第２方向に並んでいるので、第１方向にずらして配置する場合に比べて、省スペース化を図ることができる。さらに、複数の電流路の測定部を第２方向に並べて配置しながら、測定対象外の電流路から第１磁電変換部と第２磁電変換部に入る磁界の影響を略同一にすることができるので、測定対象外の電流路から発生する磁界による影響を簡単に低減することができる。
【００１３】
好適には本発明の電流センサにおいて、複数の磁電変換コンポーネントにより測定される各電流路が、第２方向の一方側で第１方向に沿って延びた第１縁部と、第２方向の他方側で第１方向に沿って延びた第２縁部と、を含み、複数の磁電変換コンポーネントにより測定される各電流路が、第２方向における第１縁部と第２縁部との間の幅が略一定であり、複数の磁電変換コンポーネントにより測定される各電流路が、第２縁部から第１縁部に向けて窪んだ第１切り欠きと、第１縁部から第２縁部に向けて窪んだ第２切り欠きと、第１方向における第１切り欠きと第２切り欠きとの間で、電流路を第３方向に貫通した貫通孔と、を含み、第１切り欠きと第２切り欠きとが、電流路を第３方向に貫通し、電流路のうち第１方向において第１切り欠きと貫通孔との間に位置する部分の少なくとも一部が、第１対象路であり、電流路のうち第１方向において第２切り欠きと貫通孔との間に位置する部分の少なくとも一部が、第２対象路であり、電流路のうち第２方向において第２縁部と貫通孔との間に位置する部分の少なくとも一部が、第１非対象路であり、電流路のうち第２方向において第１縁部と貫通孔との間に位置する部分の少なくとも一部が、第２非対象路である。
【００１４】
この構成によれば、略一定幅の電流路に設けられた第１切り欠きと第２切り欠きと貫通孔とにより、磁電変換コンポーネントにより測定される電流路を簡単に形成することができる。略一定幅の中に測定部を構成するので、電流路の全体を屈曲させて測定部を形成する場合に比べて、省スペース化を図ることができる。第１主電流路と第２主電流路とに比べて、測定部内の各部の幅が細くなるが、第１主電流路と第２主電流路とが測定部内の各部の幅に比べて大きいことにより、熱を効率良く拡散することができる。
【００１５】
好適には本発明の電流センサにおいて、磁電変換コンポーネントを搭載した基板をさらに備え、基板が、第２方向に略直交する平面に沿って広がり、基板が、基部と、基部から貫通孔内まで第２方向に延びた搭載部と、基部から第１切り欠き内まで第２方向に延びた第１支持部と、基部から第２切り欠き内まで第２方向に延びた第２支持部と、を含み、第１支持部が、第１切り欠き内に固定され、第２支持部が、第２切り欠き内に固定される。
【００１６】
この構成によれば、第１切り欠きと第２切り欠きとにおいて基板を固定することにより、貫通孔から離れた位置で磁電変換コンポーネントを位置決めすることができるので、貫通孔内で磁電変換コンポーネントを位置決めする場合に比べて、磁電変換コンポーネントを正確に位置決めすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、隣接した電流路で発生する磁界による影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の電流センサの斜視図である。
【図２】図１に示す電流センサの平面図である。
【図３】図２の３−３線を通る断面における第２セットの部分断面図である。
【図４】磁電変換コンポーネントを動作させるための回路構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（全体構成）
以下、本発明の実施形態に係る電流センサについて説明する。図１は、本実施形態の電流センサ１００の斜視図である。図２は、本実施形態の電流センサ１００の平面図である。図３は、図２の３−３線を通りｚｘ平面に略平行な断面における、第２セット３００の部分断面図である。
【００２０】
本明細書において、互いに直交するｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向を規定する。ｘ方向（第１方向、または、電流方向とも呼ばれる）は、互いに逆を向くｘ１方向とｘ２方向とを区別せずに表す。ｙ方向（第２方向、または、横方向とも呼ばれる）は互いに逆を向くｙ１方向とｙ２方向とを区別せずに表す。ｚ方向（第３方向、または、厚み方向とも呼ばれる）は互いに逆を向くｚ１方向とｚ２方向とを区別せずに表す。また、ｚ１側を上と呼び、ｚ２側を下と呼ぶ場合がある。これらの方向は、相対的な位置関係を説明するために便宜上規定するのであって、実際の使用時の方向を限定するわけではない。構成要素の形状は、「略」という記載があるかないかにかかわらず、本明細書で開示された実施形態の技術思想が実現される限り、記載された表現に基づく厳密な幾何学的な形状に限定されない。
【００２１】
図１に示すように電流センサ１００は、第１セット２００と第２セット３００とを含む。第１セット２００は、電流路２１０と基板２６０と磁電変換コンポーネント２７０とを含む。第２セット３００は、電流路３１０と基板３６０と磁電変換コンポーネント３７０とを含む。第１セット２００と第２セット３００とにおいて、百の位のみが異なる構成要素は、形状と機能とが略同一である。第１セット２００をｙ１方向に平行移動したものが、第２セット３００に対応する。したがって、以下、第１セット２００を中心として説明し、共通する説明については省略する。
【００２２】
電流センサ１００は、第１セット２００において、基板２６０に搭載された磁電変換コンポーネント２７０により、電流路２１０に流れる電流により発生する誘導磁界を測定する。
【００２３】
（電流路）
電流路２１０（バスバーとも呼ばれる）は、金属製である。電流路２１０は、ｘｙ平面に略平行なｚ１側の上面２１１と、ｘｙ平面に略平行なｚ２側の下面２１２と、ｙｚ平面に略平行なｘ１側の第１端部２１３と、ｙｚ平面に略平行なｘ２側の第２端部２１４と、ｚｘ平面に略平行なｙ１側の第１縁部２１５と、ｚｘ平面に略平行なｙ２側の第２縁部２１６とを含む。電流路２１０は、全体として略直方体である。電流路２１０は、外部の電気回路に接続されることにより、第１端部２１３と第２端部２１４との間でｘ方向に電流を流す。
【００２４】
図２に示すように、第１縁部２１５は、ｚ方向から見たとき、ｙ方向の一方側（すなわち、ｙ１側）でｘ方向に沿って延びている。第２縁部２１６は、ｙ方向の他方側（すなわち、ｙ２側）でｘ方向に沿って延びている。
【００２５】
電流路２１０は、第２縁部２１６から第１縁部２１５に向けて窪んだ第１切り欠き２２１と、第１縁部２１５から第２縁部２１６に向けて窪んだ第２切り欠き２２２とをさらに含む。第２切り欠き２２２は、第１切り欠き２２１よりもｘ２側に位置する。ｙ方向における第１縁部２１５と第２縁部２１６との間の幅は、第１切り欠き２２１と第２切り欠き２２２とを除いて略一定である。
【００２６】
第１切り欠き２２１は、ｙ２方向に開放されているが、ｙ１方向には開放されていない。第１切り欠き２２１は、上面２１１から下面２１２までｚ方向に貫通している。第１切り欠き２２１のｙ１側端部である第１内端２２３は、ｙ方向における第１縁部２１５と第２縁部２１６との中央よりもｙ１側に位置する。第１内端２２３は、ｚ方向に延びた円筒のｙ１側半分である。第１切り欠き２２１は、ｙ方向に略直線状に延びており、第１切り欠き２２１のｘ方向の幅は、第１内端２２３を除いて略一定である。
【００２７】
第２切り欠き２２２は、ｙ１方向に開放されているが、ｙ２方向には開放されていない。第２切り欠き２２２は、上面２１１から下面２１２までｚ方向に貫通している。第２切り欠き２２２のｙ２側端部である第２内端２２４は、ｙ方向における第１縁部２１５と第２縁部２１６との中央よりもｙ２側に位置する。第２内端２２４は、ｚ方向に延びた円筒のｙ２側半分である。第２切り欠き２２２は、ｙ方向に略直線状に延びており、第２切り欠き２２２のｘ方向の幅は、第２内端２２４を除いて略一定である。
【００２８】
電流路２１０は、ｘ方向における第１切り欠き２２１と第２切り欠き２２２との間で、ｚ方向に貫通した貫通孔２２５をさらに含む。貫通孔２２５は、ｚ方向から見たとき、ｘ方向に略平行な２辺とｙ方向に略平行な２辺とをもつ略長方形である。ｙ方向における位置を比べたとき、貫通孔２２５のｙ１側の辺は、第１内端２２３のｙ１側端部と同じ位置であり、貫通孔２２５のｙ２側の辺は、第２内端２２４のｙ２側端部と同じ位置である。貫通孔２２５のｘ１側の辺は、第１切り欠き２２１から離間している。
貫通孔２２５のｘ２側の辺は、第２切り欠き２２２から離間している。
【００２９】
電流路２１０のｘｙ平面に平行な断面は、ｚ方向に沿って上面２１１から下面２１２まで略一定である。電流路２１０は、ｚ方向に平行な中心軸の周りで２回対称な略点対称である（すなわち、１８０度回転すると自身に重なる）。
【００３０】
（主電流路と測定部）
電流路２１０のうち、第１端部２１３と第１切り欠き２２１との間でｘ方向に延びた部分を第１主電流路２３１と呼ぶ。電流路２１０のうち、第２端部２１４と第２切り欠き２２２との間でｘ方向に延びた部分を第２主電流路２３２と呼ぶ。ｘ方向における第１主電流路２３１と第２主電流路２３２との間に電気的に接続された部分を測定部２３３と呼ぶ。
【００３１】
電流路２１０のうち、ｙ方向において第１内端２２３と第１縁部２１５との間に位置する部分を第１連結部２３４と呼ぶ。電流路２１０のうち、ｙ方向において第２内端２２４と第２縁部２１６との間に位置する部分を第２連結部２３５と呼ぶ。
【００３２】
測定部２３３のうち、貫通孔２２５からｘ１方向とｙ１方向との間の方向に位置する角部分を第１分岐部２４１と呼ぶ。第１分岐部２４１は、第１連結部２３４を介して第１主電流路２３１の一端に電気的に接続されている。測定部２３３のうち、貫通孔２２５からｘ２方向とｙ２方向との間の方向に位置する角部分を第２分岐部２４２と呼ぶ。第２分岐部２４２は、第２連結部２３５を介して第２主電流路２３２の一端に電気的に接続されている。
【００３３】
測定部２３３のうち、貫通孔２２５からｘ１方向とｙ２方向との間の方向に位置する角部分を第１中間部２４３−１と呼ぶ。測定部２３３のうち、ｘ方向において第１切り欠き２２１と貫通孔２２５との間に位置する部分は、第１対象路２４３−２と呼ばれる。測定部２３３のうち、ｙ方向において第２縁部２１６と貫通孔２２５との間に位置する部分は、第１非対象路２４３−３と呼ばれる。
【００３４】
第１対象路２４３−２は、第１分岐部２４１と第１中間部２４３−１との間に電気的に接続されて、ｙ方向に電流を流す。第１非対象路２４３−３は、第１中間部２４３−１と第２分岐部２４２との間に電気的に接続されて、ｘ方向に電流を流す。第１非対象路２４３−３は、ｙｚ平面に平行な仮想平面２９０（図３）を中心として鏡面対称な形状をもつ。
【００３５】
第１中間部２４３−１と第１対象路２４３−２と第１非対象路２４３−３とをまとめて、第１分岐路２４３と呼ぶ。第１分岐路２４３は、全体として、第１分岐部２４１から第２分岐部２４２まで延びており、第１中間部２４３−１を経由して第１分岐部２４１と第２分岐部２４２との間に電流を流すことができる。
【００３６】
測定部２３３のうち、貫通孔２２５からｘ２方向とｙ１方向との間の方向に位置する角部分を第２中間部２４４−１と呼ぶ。測定部２３３のうち、ｘ方向において第２切り欠き２２２と貫通孔２２５との間に位置する部分が第２対象路２４４−２と呼ばれる。測定部２３３のうち、ｙ方向において第１縁部２１５と貫通孔２２５との間に位置する部分が第２非対象路２４４−３と呼ばれる。
【００３７】
第２対象路２４４−２は、第２分岐部２４２と第２中間部２４４−１との間に電気的に接続されて、ｙ方向に電流を流す。第２非対象路２４４−３は、第２中間部２４４−１と第１分岐部２４１との間に電気的に接続されて、ｘ方向に電流を流す。第２非対象路２４４−３は、ｙｚ平面に平行な仮想平面２９０（図３）を中心として鏡面対称な形状をもつ。
【００３８】
第２中間部２４４−１と第２対象路２４４−２と第２非対象路２４４−３とをまとめて、第２分岐路２４４と呼ぶ。第２分岐路２４４は、全体として、第１分岐部２４１から第２分岐部２４２まで延びており、第２中間部２４４−１を経由して第１分岐部２４１と第２分岐部２４２との間に電流を流すことができる。
【００３９】
第１対象路２４３−２と第２対象路２４４−２とは、ｘ方向に並んでおり、同じ方向に電流を流す。すなわち、あるタイミングでは、第１対象路２４３−２と第２対象路２４４−２との両方において、ｘ１方向に電流が流れ、別のタイミングでは、第１対象路２４３−２と第２対象路２４４−２との両方において、ｘ２方向に電流が流れる。
【００４０】
第１端部２１３から第２端部２１４に向かって電流が流れるとき、電流は、第１主電流路２３１から、第１連結部２３４を通って第１分岐部２４１に流れる。さらに、電流は、第１分岐部２４１において第１分岐路２４３と第２分岐路２４４とに分岐した後、第２分岐部２４２において再度合流する。電流は、第２分岐部２４２から第２連結部２３５を通って第２主電流路２３２に流れる。第２端部２１４から第１端部２１３からに向かう電流は、逆の経路で流れる。
【００４１】
第１セット２００の測定部２３３と第２セット３００の測定部３３３とは、ｙ方向に並んでいる。第１セット２００の第１非対象路２４３−３と第２非対象路２４４−３と、第２セット３００の第１非対象路３４３−３と第２非対象路３４４−３とは、すべてｙ方向に並んでいる。
【００４２】
（基板）
図３に示すように、基板２６０は、ｚｘ平面に沿って広がる板状の部材である。基板２６０には、後述の磁電変換コンポーネント２７０と、磁電変換コンポーネント２７０の動作に必要な図示しない種々の電気部品とが搭載される。
【００４３】
基板２６０は、基部２６１と搭載部２６２と第１支持部２６３と第２支持部２６４とを含む。基部２６１は、ｙ方向から見たとき、ｘ方向に略平行な２辺とｚ方向に略方向な２辺とをもつ略長方形の部分である。搭載部２６２は、基部２６１のｚ２側の一辺から、貫通孔２２５内までｚ２方向に延びている。第１支持部２６３は、基部２６１のｚ２側の一辺から、第１切り欠き２２１内までｚ２方向に延びている。第２支持部２６４は、基部２６１のｚ２側の一辺から、第２切り欠き２２２内までｚ２方向に延びている。
【００４４】
ｘ方向において、搭載部２６２は、第１支持部２６３と第２支持部２６４との間に位置する。ｚ方向の位置を比べたとき、搭載部２６２と第１支持部２６３と第２支持部２６４とのｚ２側の端部は、電流路２１０の下面２１２と同じ位置にある。第１支持部２６３は、図示しない部材により、第１切り欠き２２１内に固定される。第２支持部２６４は、図示しない部材により、第２切り欠き２２２内に固定される。
【００４５】
一例において、貫通孔２２５と搭載部２６２との間が、他の部材で充填されて相互に固定される。一例において、第１切り欠き２２１と第１支持部２６３との間が、他の部材で充填されて相互に固定される。一例において、第２切り欠き２２２と第２支持部２６４との間が、他の部材で充填されて相互に固定される。一例において、基板２６０が電流路２１０に接触して、相互に固定される。一例において、基板２６０と電流路２１０とが、他の部材で相互に固定される。
【００４６】
（磁電変換コンポーネント）
図３に示すように、磁電変換コンポーネント２７０は、基板２６０の搭載部２６２に搭載されている。磁電変換コンポーネント２７０は、全体が貫通孔２２５の中に位置する。すなわち、磁電変換コンポーネント２７０のｚ１側端部は、電流路２１０の上面２１１よりもｚ２側に位置する。磁電変換コンポーネント２７０のｚ２側端部は、電流路２１０の下面２１２よりもｚ１側に位置する。磁電変換コンポーネント２７０は、ｘ方向において、第１対象路２４３−２と第２対象路２４４−２との間に位置する。
【００４７】
図２に示すように、磁電変換コンポーネント２７０は、ｙ方向において、第１非対象路２４３−３と第２非対象部２４４−３との間に位置する。磁電変換コンポーネント２７０は、ｙ方向において、貫通孔２２５の略中心に位置する。磁電変換コンポーネント２７０は、電流路２１０から離間している。
【００４８】
図３に示すように、磁電変換コンポーネント２７０は、第１磁電変換部２７１と第２磁電変換部２７２とを含む。第１磁電変換部２７１と第２磁電変換部２７２とは、ｘ方向に並び、ｙｚ平面に略平行な仮想平面２９０を中心として鏡面対称に位置する。仮想平面２９０は、ｘ方向において貫通孔２２５の中心に位置する。第１磁電変換部２７１と第２磁電変換部２７２との両方が、ｘ方向において第１対象路２４３−２と第２対象路２４４−２との間に位置する。第１磁電変換部２７１は、第２対象路２４４−２よりも第１対象路２４３−２に近い。第２磁電変換部２７２は、第１対象路２４３−２よりも第２対象路２４４−２に近い。
【００４９】
第１磁電変換部２７１と第２磁電変換部２７２との両方が、ｚ方向に沿って磁界を測定可能である。本実施形態では、第１磁電変換部２７１と第２磁電変換部２７２との各々が、磁界のｚ方向成分のみを検出する。他の例において、第１磁電変換部２７１と第２磁電変換部２７２との各々は、磁界のｚ方向成分に加えて、ｘ方向成分を測定可能でもよい。第１磁電変換部２７１が検出する磁界の方向と、第２磁電変換部２７２が検出する磁界の方向とは、仮想平面２９０を中心として鏡面対称である。
【００５０】
図２に示すように、第１セット２００の磁電変換コンポーネント２７０と第２セット３００の磁電変換コンポーネント３７０とは、ｙ方向に並んでいる。
【００５１】
（回路構成）
図４は、磁電変換コンポーネント２７０を動作させるための回路構成を示すブロック図である。図４に示すように、電流センサ１００（図１）は、いずれも基板２６０（図１）に搭載された、電源ＶＤＤとグランドＧＮＤと信号処理部２７９とをさらに含む。
【００５２】
第１磁電変換部２７１は、第１ノード２７３と、第１ＭＲ素子２７５と、第２ＭＲ素子２７６とを含む。第２磁電変換部２７２は、第２ノード２７４と、第３ＭＲ素子２７７と、第４ＭＲ素子２７８とを含む。ＭＲ素子は、磁気抵抗効果素子を意味する。第１ＭＲ素子２７５は、電源ＶＤＤと第１ノード２７３との間に接続されている。第２ＭＲ素子２７６は、第１ノード２７３とグランドＧＮＤとの間に接続されている。第３ＭＲ素子２７７は、電源ＶＤＤと第２ノード２７４との間に接続されている。第４ＭＲ素子２７８は、第２ノード２７４とグランドＧＮＤとの間に接続されている。
【００５３】
第１ＭＲ素子２７５は、ｚ２方向の磁界が大きくなれば抵抗が減少し、ｚ１方向の磁界が大きくなれば抵抗が増加する。第２ＭＲ素子２７６は、ｚ２方向の磁界が大きくなれば抵抗が増加し、ｚ１方向の磁界が大きくなれば抵抗が減少する。すなわち、第１磁電変換部２７１におけるｚ２方向の磁界が大きくなると、Ｖ１が上昇する。第１磁電変換部２７１におけるｚ１方向の磁界が大きくなると、Ｖ１が低下する。
【００５４】
第３ＭＲ素子２７７は、ｚ１方向の磁界が大きくなれば抵抗が増加し、ｚ２方向の磁界が大きくなれば抵抗が減少する。第４ＭＲ素子２７８は、ｚ１方向の磁界が大きくなれば抵抗が減少し、ｚ２方向の磁界が大きくなれば抵抗が増加する。すなわち、第２磁電変換部２７２におけるｚ１方向の磁界が大きくなると、Ｖ２が低下する。第２磁電変換部２７２におけるｚ２方向の磁界が大きくなると、Ｖ２が上昇する。
【００５５】
第１ＭＲ素子２７５〜第４ＭＲ素子２７８は、ブリッジ回路を構成する。信号処理部２７９は、第１ノード２７３の電圧Ｖ１と第２ノード２７４の電圧Ｖ２との差分を検出値として出力する。磁電変換コンポーネント２７０の構成は、図４に示すものに限らない。他の例において、磁電変換コンポーネント２７０は、ｚ方向の磁界の変化に対して、第１磁電変換部２７１における特性の変化と第２磁電変換部２７２における特性の変化が逆向きである他の構成をもってもよい。
【００５６】
図３に示すように、第１主電流路２３１から第２主電流路２３２に向けて電流が流れるとき、第１対象路２４３−２の周囲には、第１磁界２９１により概略的に示すように、時計回りに磁界が形成される。さらに、第２対象路２４４−２の周囲には、第２磁界２９２により概略的に示すように、時計回りに磁界が形成される。その結果、信号処理部２７９（図４）からは、正の検出値が出力される。電流が大きくなるほど、検出値の絶対値が大きくなる。逆に、第２主電流路２３２から第１主電流路２３１に向けて電流が流れるとき、信号処理部２７９（図４）からは、負の検出値が出力される。電流が大きくなるほど、検出値の絶対値が大きくなる。
【００５７】
図２に示すように、第１セット２００の磁電変換コンポーネント２７０には、主に、第１セット２００の第１非対象路２４３−３と第２非対象路２４４−３と、第２セット３００の第１非対象路３４３−３と第２非対象路３４４−３とから発生した測定対象外の磁界（図３の第３磁界２９３および第４磁界２９４）が侵入する。第１セット２００の第１非対象路２４３−３と第２非対象路２４４−３と、第２セット３００の第１非対象路３４３−３と第２非対象路３４４−３とは、いずれも、仮想平面２９０（図３）に対して鏡面である。従って、図３に示すように、第１磁電変換部２７１に入る第３磁界２９３と第２磁電変換部２７２に入る第４磁界２９４とは、同じ方向を向いて同じ大きさをもつ。
【００５８】
図３は、例示的に、第３磁界２９３と第４磁界２９４とがｚ２方向を向く場合を示す。第３磁界２９３と第４磁界２９４とは、ｚ１方向を向いてもよい。図３に示すように、第３磁界２９３と第４磁界２９４とが同じ方向を向くので、図４に示す第１ノード２７３の電圧Ｖ１と第２ノード２７４の電圧Ｖ２とは同じ方向に変化する。すなわち、第３磁界２９３と第４磁界２９４とによって検出値は変化しない。すなわち、磁電変換コンポーネント２７０は、ｘ方向に流れる測定対象外の電流の影響を実質的に受けない。
【００５９】
（まとめ）
本実施形態の電流センサ１００は、第１方向に沿って互いに略平行に延びた複数の電流路（２１０、３１０）と、電流路（２１０、３１０）を流れる電流により発生する磁界を測定する少なくとも１つの磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）とを備え、磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）により測定される電流路（２１０、３１０）が、第１方向に沿って延びた第１主電流路（２３１、３３１）と、第１方向に沿って延びた第２主電流路（２３２、３３２）と、第１方向において第１主電流路（２３１、３３１）と第２主電流路（２３２、３３２）との間に電気的に接続された測定部（２３３、３３３）と、を含み、測定部（２３３、３３３）が、第１主電流路（２３１、３３１）の一端に電気的に接続された第１分岐部（２４１、３４１）と、第２主電流路（２３２、３３２）の一端に電気的に接続された第２分岐部（２４２、３４２）と、第１分岐部（２４１、３４１）から第２分岐部（２４２、３４２）まで延びた第１分岐路（２４３、３４３）と、第１分岐部（２４１、３４１）から第２分岐部（２４２、３４２）まで延びた第２分岐路（２４４、３４４）と、を含み、第１分岐路（２４３、３４３）が、第１方向に略直交した第２方向に沿って電流を流す第１対象路（２４３−２、３４３−２）を有し、第２分岐路（２４４、３４４）が、第２方向に沿って電流を流す第２対象路（２４４−２、３４４−２）を有し、第１対象路（２４３−２、３４３−２）と第２対象路（２４４−２、３４４−２）とが、第１方向に並び、第１対象路（２４３−２、３４３−２）と第２対象路（２４４−２、３４４−２）とが、同じ向きに電流を流し、磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）が、第１磁電変換部（２７１、３７１）と第２磁電変換部（２７２、３７２）とを含み、第１磁電変換部（２７１、３７１）と第２磁電変換部（２７２、３７２）との両方が、第１方向において第１対象路（２４３−２、３４３−２）と第２対象路（２４４−２、３４４−２）との間に位置し、第１磁電変換部（２７１、３７１）が、第２対象路（２４４−２、３４４−２）よりも第１対象路（２４３−２、３４３−２）に近く、第２磁電変換部（２７２、３７２）が、第１対象路（２４３−２、３４３−２）よりも第２対象路（２４４−２、３４４−２）に近く、第１磁電変換部（２７１、３７１）と第２磁電変換部（２７２、３７２）との両方が、第１方向と第２方向との両方に略直交する第３方向に沿って磁界を測定可能であり、第１磁電変換部（２７１、３７１）と第２磁電変換部（２７２、３７２）とが、第１方向に並ぶ。
【００６０】
本実施形態によれば、第１対象路（２４３−２、３４３−２）により発生する磁界の第１磁電変換部（２７１、３７１）における方向と、第２対象路（２４４−２、３４４−２）により発生する磁界の第２磁電変換部（２７２、３７２）における方向とが逆となる一方で、測定対象ではない他の電流路（２１０、３１０）から発生する磁界が第１磁電変換部（２７１、３７１）と第２磁電変換部（２７２、３７２）とで同一方向であるので、測定対象外の電流路（２１０、３１０）から発生する磁界による影響を簡単に低減しながら、測定対象の電流路（２１０、３１０）から発生する磁界を測定することができる。また、電流路（２１０、３１０）を第１分岐路（２４３、３４３）と第２分岐路（２４４、３４４）とに分割して、第１分岐路（２４３、３４３）と第２分岐路（２４４、３４４）との間に磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）を配置することにより、省スペースで、測定対象外の電流路（２１０、３１０）から発生する磁界による影響を低減することができる。
【００６１】
本実施形態の電流センサ１００において、第１分岐路（２４３、３４３）が、第１中間部（２４３−１、３４３−１）と、第１中間部（２４３−１、３４３−１）と第２分岐部（２４２、３４２）との間に電気的に接続されて第１方向に電流を流す第１非対象路（２４３−３、３４３−３）と、を含み、第１対象路（２４３−２、３４３−２）が、第１分岐部（２４１、３４１）と第１中間部（２４３−１、３４３−１）との間に電気的に接続され、第２分岐路（２４４、３４４）が、第２中間部（２４４−１、３４４−１）と、第１分岐部（２４１、３４１）と第２中間部（２４４−１、３４４−１）との間に電気的に接続されて第１方向に電流を流す第２非対象路（２４４−３、３４４−３）と、を含み、第２対象路（２４４−２、３４４−２）が、第２中間部（２４４−１、３４４−１）と第２分岐部（２４２、３４２）との間に電気的に接続され、磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）が、第２方向において、第１非対象路（２４３−３、３４３−３）と第２非対象路（２４４−３、３４４−３）との間に位置し、第１非対象路（２４３−３、３４３−３）が、第１方向に略直交する仮想平面２９０を中心として鏡面対称であり、第２非対象路（２４４−３、３４４−３）が、仮想平面２９０を中心として鏡面対称であり、第１磁電変換部（２７１、３７１）と第２磁電変換部（２７２、３７２）とが、仮想平面２９０を中心として鏡面対称に位置する。
【００６２】
本実施形態によれば、第１非対象路（２４３−３、３４３−３）から発生する磁界により第１磁電変換部（２７１、３７１）と第２磁電変換部（２７２、３７２）とに与える影響を略同一とすることができ、さらに、第２非対象路（２４４−３、３４４−３）から発生する磁界により第１磁電変換部（２７１、３７１）と第２磁電変換部（２７２、３７２）とに与える影響を略同一とすることができるので、第１非対象路（２４３−３、３４３−３）と第２非対象路（２４４−３、３４４−３）とから発生する磁界による影響を簡単に低減することができる。
【００６３】
本実施形態の電流センサ１００は、複数の磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）を含み、複数の電流路（２１０、３１０）が、複数の磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）により測定される２つ以上の電流路（２１０、３１０）を含み、複数の測定部（２３３、３３３）が、第２方向に並んでおり、複数の第１非対象路（２４３−３、３４３−３）と複数の第２非対象路（２４４−３、３４４−３）が、第２方向に並んでおり、複数の磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）が、第２方向に並んでいる。
【００６４】
本実施形態によれば、複数の電流路（２１０、３１０）の測定部（２３３、３３３）が第２方向に並んでいるので、第１方向にずらして配置する場合に比べて、省スペース化を図ることができる。さらに、複数の電流路（２１０、３１０）の測定部（２３３、３３３）を第２方向に並べて配置しながら、測定対象外の電流路（２１０、３１０）から第１磁電変換部（２７１、３７１）と第２磁電変換部（２７２、３７２）に入る磁界の影響を略同一にすることができるので、測定対象外の電流路（２１０、３１０）から発生する磁界による影響を簡単に低減することができる。
【００６５】
本実施形態の電流センサ１００において、複数の磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）により測定される各電流路（２１０、３１０）が、第２方向の一方側で第１方向に沿って延びた第１縁部（２１５、３１５）と、第２方向の他方側で第１方向に沿って延びた第２縁部（２１６、３１６）と、を含み、複数の磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）により測定される各電流路（２１０、３１０）が、第２方向における第１縁部（２１５、３１５）と第２縁部（２１６、３１６）との間の幅が略一定であり、複数の磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）により測定される各電流路（２１０、３１０）が、第２縁部（２１６、３１６）から第１縁部（２１５、３１５）に向けて窪んだ第１切り欠き（２２１、３２１）と、第１縁部（２１５、３１５）から第２縁部（２１６、３１６）に向けて窪んだ第２切り欠き（２２２、３２２）と、第１方向における第１切り欠き（２２１、３２１）と第２切り欠き（２２２、３２２）との間で、電流路（２１０、３１０）を第３方向に貫通した貫通孔（２２５、３２５）と、を含み、第１切り欠き（２２１、３２１）と第２切り欠き（２２２、３２２）とが、電流路（２１０、３１０）を第３方向に貫通し、電流路（２１０、３１０）のうち第１方向において第１切り欠き（２２１、３２１）と貫通孔（２２５、３２５）との間に位置する部分の少なくとも一部が、第１対象路（２４３−２、３４３−２）であり、電流路（２１０、３１０）のうち第１方向において第２切り欠き（２２２、３２２）と貫通孔（２２５、３２５）との間に位置する部分の少なくとも一部が、第２対象路（２４４−２、３４４−２）であり、電流路（２１０、３１０）のうち第２方向において第２縁部（２１６、３１６）と貫通孔（２２５、３２５）との間に位置する部分の少なくとも一部が、第１非対象路（２４３−３、３４３−３）であり、電流路（２１０、３１０）のうち第２方向において第１縁部（２１５、３１５）と貫通孔（２２５、３２５）との間に位置する部分の少なくとも一部が、第２非対象路（２４４−３、３４４−３）である。
【００６６】
本実施形態によれば、略一定幅の電流路（２１０、３１０）に設けられた第１切り欠き（２２１、３２１）と第２切り欠き（２２２、３２２）と貫通孔（２２５、３２５）とにより、磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）により測定される電流路（２１０、３１０）を簡単に形成することができる。略一定幅の中に測定部（２３３、３３３）を構成するので、電流路（２１０、３１０）の全体を屈曲させて測定部（２３３、３３３）を形成する場合に比べて、省スペース化を図ることができる。第１主電流路（２３１、３３１）と第２主電流路（２３２、３３２）とに比べて、測定部（２３３、３３３）内の各部の幅が細くなるが、第１主電流路（２３１、３３１）と第２主電流路（２３２、３３２）とが測定部（２３３、３３３）内の各部の幅に比べて大きいことにより、熱を効率良く拡散することができる。
【００６７】
本実施形態の電流センサ１００は、磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）を搭載した基板（２６０、３６０）をさらに備え、基板（２６０、３６０）が、第２方向に略直交する平面に沿って広がり、基板（２６０、３６０）が、基部（２６１、３６１）と、基部（２６１、３６１）から貫通孔（２２５、３２５）内まで第２方向に延びた搭載部（２６２、３６２）と、基部（２６１、３６１）から第１切り欠き（２２１、３２１）内まで第２方向に延びた第１支持部（２６３、３６３）と、基部（２６１、３６１）から第２切り欠き（２２２、３２２）内まで第２方向に延びた第２支持部（２６４、３６４）と、を含み、第１支持部（２６３、３６３）が、第１切り欠き（２２１、３２１）内に固定され、第２支持部（２６４、３６４）が、第２切り欠き（２２２、３２２）内に固定される。
【００６８】
本実施形態によれば、第１切り欠き（２２１、３２１）と第２切り欠き（２２２、３２２）とにおいて基板（２６０、３６０）を固定することにより、貫通孔（２２５、３２５）から離れた位置で磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）を位置決めすることができるので、貫通孔（２２５、３２５）内で磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）を位置決めする場合に比べて、磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）を正確に位置決めすることができる。
【００６９】
（変形例）
他の例において、第２セット３００の電流路３１０は、第１切り欠き３２１と第２切り欠き３２２と貫通孔３２５とを含まず、ｙ方向の幅が略一定の電流路でもよい。他の例において、電流センサ１００は、ｘ方向に沿って互いに略平行に延びた３つ以上電流路（２１０、３１０）を含んでもよい。他の例において、複数の磁電変換コンポーネント（２７０、３７０）により誘導磁界が測定される電流路（２１０、３１０）は、１つでもよく、３つ以上でもよい。貫通孔２２５は、ｚ方向から見たとき円形でもよい。
【００７０】
本発明は上述した実施形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、同一方向に沿って互いに略平行に延びた複数の電流路を備える種々の電流センサに適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１００…電流センサ
２１０…電流路、２１５…第１縁部、２１６…第２縁部、２２１…第１切り欠き
２２２…第２切り欠き、２２５…貫通孔、２３１…第１主電流路、２３２…第２主電流路
２３３…測定部、２４１…第１分岐部、２４２…第２分岐部、２４３…第１分岐路
２４３−１…第１中間部、２４３−２…第１対象路、２４３−３…第１非対象路
２４４…第２分岐路、２４４−１…第２中間部、２４４−２…第２対象路
２４４−３…第２非対象路、２６０…基板、２６１…基部、２６２…搭載部
２６３…第１支持部、２６４…第２支持部、２７０…磁電変換コンポーネント
２７１…第１磁電変換部、２７２…第２磁電変換部、２９０…仮想平面
３１０…電流路、３１５…第１縁部、３１６…第２縁部、３２１…第１切り欠き
３２２…第２切り欠き、３２５…貫通孔、３３１…第１主電流路、３３２…第２主電流路
３３３…測定部、３４１…第１分岐部、３４２…第２分岐部、３４３…第１分岐路
３４３−１…第１中間部、３４３−２…第１対象路、３４３−３…第１非対象路
３４４…第２分岐路、３４４−１…第２中間部、３４４−２…第２対象路
３４４−３…第２非対象路、３６０…基板、３６１…基部、３６２…搭載部
３６３…第１支持部、３６４…第２支持部、３７０…磁電変換コンポーネント
３７１…第１磁電変換部、３７２…第２磁電変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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