(57)【要約】【課題】従来と比較して外部磁界の影響をより小さくすることが可能な電流センサを提供する。【解決手段】環状部１１の対向する２つの長辺部１３Ａ,１３Ｂの中間部から内側に向けて内側突出部１２Ａ,１２Ｂが突出している。内側突出部１２Ａ,１２Ｂは、先端部２１Ａ,２１Ｂが基端部２２Ａ,２２Ｂよりも幅広で、かつ先端部２１Ａ,２１Ｂの幅方向両側にそれぞれ凸部２５Ａ,２５Ｂを有する。被測定電流の経路である導体７０は、第１の区画１０１を前方から後方に向けて貫き、第２の区画１０２を後方から前方に貫く。環状部１１の短辺部１４Ａ,１４Ｂは、内側突出部１２Ａ,１２Ｂの基端部２２Ａ,２２Ｂよりも幅広である。内側突出部１２Ａ,１２Ｂの先端部２１Ａ,２１Ｂは相互に対向し、磁気検知素子３０は、先端部２１Ａ,２１Ｂの間に位置し、かつ先端部２１Ａ,２１Ｂの幅方向について両側の凸部２５Ａ,２５Ｂよりも先端部２１Ａ,２１Ｂの中央寄りに存在する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材枠と、磁気検知素子とを備え、
前記磁性材枠は、環状部と、前記環状部から内側に突出した少なくとも１つの内側突出部とを有し、
前記内側突出部は、先端部が基端部よりも幅広であり、
前記磁気検知素子は、前記磁性材枠の内側にあって前記先端部と対向している、電流センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の電流センサにおいて、
前記内側突出部は、前記先端部の幅方向両側にそれぞれ凸部を有し、
前記磁気検知素子は、前記先端部の幅方向について前記両側の凸部よりも前記先端部の中央寄りに存在する、電流センサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電流センサにおいて、前記環状部の幅が、少なくとも一部において前記内側突出部の基端部の幅よりも広い、電流センサ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の電流センサにおいて、前記磁性材枠は前記内側突出部を２つ有し、前記２つの内側突出部は先端部同士が相互に対向し、前記磁気検知素子が前記２つの内側突出部の先端部の間に位置する、電流センサ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の電流センサにおいて、検出対象の電流の経路は、前記磁性材枠の内側のうち前記内側突出部の一方側に位置する第１の区画を前方から後方に向けて貫き、他方側に位置する第２の区画を後方から前方に貫く、電流センサ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の電流センサにおいて、
前記磁性材枠は、２つの磁性材部品を組み合わせたものであり、
各々の磁性材部品は、基部と、前記基部の一方の端部から立ち上がる第１の外周突出部と、前記基部の他方の端部から前記第１の外周突出部と同じ側に立ち上がる第２の外周突出部とを有し、かつ前記内側突出部が前記基部の中間部から前記第１の外周突出部と同じ側に立ち上がり、
前記第１の外周突出部が前記内側突出部よりも長く、前記内側突出部が前記第２の外周突出部よりも長く、前記基部と前記第１及び第２の外周突出部とが前記磁性材枠の前記環状部を成している、電流センサ。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の電流センサにおいて、
前記磁性材枠は、２つの磁性材部品を組み合わせたものであり、
各々の磁性材部品は、基部と、前記基部の一方の端部から立ち上がる外周突出部とを有し、かつ前記内側突出部が前記基部の中間部から前記外周突出部と同じ側に立ち上がり、
前記外周突出部が前記内側突出部よりも長く、前記基部と前記外周突出部とが前記磁性材枠の前記環状部を成している、電流センサ。
【請求項８】
請求項１から５のいずれかに記載の電流センサにおいて、
前記磁性材枠は、２つの磁性材部品を組み合わせたものであり、
一方の磁性材部品はＵ型ないしコの字型でかつ基部の中間部から前記内側突出部が立ち上がっていて、他方の磁性材部品はＩ型である、電流センサ。
【請求項９】
請求項１から５のいずれかに記載の電流センサにおいて、
前記磁性材枠は、２つの磁性材部品を組み合わせたものであり、
一方の磁性材部品はＵ型ないしコの字型であり、他方の磁性材部品はＩ型でかつ中間部から前記内側突出部が立ち上がっている、電流センサ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の電流センサにおいて、前記環状部又は前記内側突出部の前記基端部に巻線が施され、磁気平衡式の原理で電流検出を実行する、電流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハイブリットカーや電気自動車のバッテリー電流やモータ駆動電流、工作機械のモータに流れる電流をホール素子等の磁気検知素子を用いて測定する電流センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホール素子等の磁気検知素子を用いて非接触状態で電流を検出する電流センサとして、以下に示す磁気比例式や磁気平衡式のものが従来から知られている。
【０００３】
磁気比例式電流センサは、図１３に示すように、リング状磁気コア８１０(高透磁率で残留磁気が少ない珪素鋼板やパーマロイコア等)と、ホール素子８３０(磁気検出素子の例示)とを有する。リング状磁気コア８１０はギャップ８１９を有し、ギャップ８１９にホール素子８３０が位置する。リング状磁気コア８１０の内側を被測定電流Ｉinの経路が貫通する。被測定電流Ｉinによってギャップ８１９内に磁界が発生し、これがホール素子８３０の感磁面に印加される。ホール素子８３０の出力電圧は、例えば差動増幅回路８３５で増幅されてセンサ出力Ｖoutとなる。ギャップ８１９内の磁界の強さは被測定電流Ｉinに比例するので、センサ出力Ｖoutから被測定電流Ｉinが求められる。
【０００４】
磁気平衡式電流センサは、図１４に示すように、磁気比例式電流センサの構成に加え、リング状磁気コア８１０にフィードバック巻線８４０を施してなる。ホール素子８３０の出力端子は、オペアンプ８５０の入力端子に接続され、オペアンプ８５０の出力端子はフィードバック巻線８４０の一端に接続される。フィードバック巻線８４０の他端は検出抵抗ＲSを介して接地される。この構成においては、被測定電流Ｉinによってギャップ８１９内に第１の磁界が発生し、これがホール素子８３０の感磁面に印加される。一方、オペアンプ８５０による負帰還により、ホール素子８３０の出力電圧がゼロになるように、すなわちホール素子８３０の感磁面に印加される前記第１の磁界と相殺する第２の磁界を発生するように、フィードバック巻線８４０にフィードバック電流ＩFBが供給される。フィードバック電流ＩFBから被測定電流Ｉinが求められる。図１４では、フィードバック電流ＩFBは、検出抵抗ＲSによって電圧に変換され、例えば電圧計８６０によって測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平４−２４０７０号公報
【特許文献２】特開平１１−２５８２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リング状磁気コア８１０のギャップ８１９にホール素子８３０を配置する構成は、磁気的バランスが悪いため、外部磁界(被測定電流によらない磁界)の影響を受けやすい。外部磁界の影響を低減するために磁気シールド部品を追加したり飽和磁束密度の高いコア材(ハイＢ材)を使うと、電流センサのコストが高くなる。こうした問題を鑑みて、上記特許文献２では、「水平基部と、該水平基部の左右両側にて同一方向へと同長に直立させた各長寸突出部と、水平基部の中央位置にて長寸突出部よりはやや短寸にして同一方向へと直立させた短寸突出部とで形成された二つのＥ形鉄心材を、対応するそれぞれの長寸突出部の先端面相互と短寸突出部の先端面相互とが対面する位置関係で組み合わせてなるＥＥ形鉄心」と、「短寸突出部相互間に空隙を介在させて配設される磁気検出素子」とを有する電流センサを開示している(特許文献２の段落[０００５])。しかし、特許文献２の構成では、短寸突出部が基端から先端まで同じ幅で磁気抵抗が小さいため、外部磁界の影響を十分に小さくできないという問題がある。
【０００７】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、従来と比較して外部磁界の影響をより小さくすることが可能な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】
【０００８】
本発明のある態様は、電流センサである。この電流センサは、
磁性材枠と、磁気検知素子とを備え、
前記磁性材枠は、環状部と、前記環状部から内側に突出した少なくとも１つの内側突出部とを有し、
前記内側突出部は、先端部が基端部よりも幅広であり、
前記磁気検知素子は、前記磁性材枠の内側にあって前記先端部と対向している。
【０００９】
ある態様の電流センサにおいて、
前記内側突出部は、前記先端部の幅方向両側にそれぞれ凸部を有し、
前記磁気検知素子は、前記先端部の幅方向について前記両側の凸部よりも前記先端部の中央寄りに存在するとよい。
【００１０】
ある態様の電流センサにおいて、前記環状部の幅が、少なくとも一部において前記内側突出部の基端部の幅よりも広いとよい。
【００１１】
ある態様の電流センサにおいて、前記磁性材枠は前記内側突出部を２つ有し、前記２つの内側突出部は先端部同士が相互に対向し、前記磁気検知素子が前記２つの内側突出部の先端部の間に位置するとよい。
【００１２】
ある態様の電流センサにおいて、検出対象の電流の経路は、前記磁性材枠の内側のうち前記内側突出部の一方側に位置する第１の区画を前方から後方に向けて貫き、他方側に位置する第２の区画を後方から前方に貫くとよい。
【００１３】
ある態様の電流センサにおいて、
前記磁性材枠は、２つの磁性材部品を組み合わせたものであり、
各々の磁性材部品は、基部と、前記基部の一方の端部から立ち上がる第１の外周突出部と、前記基部の他方の端部から前記第１の外周突出部と同じ側に立ち上がる第２の外周突出部とを有し、かつ前記内側突出部が前記基部の中間部から前記第１の外周突出部と同じ側に立ち上がり、
前記第１の外周突出部が前記内側突出部よりも長く、前記内側突出部が前記第２の外周突出部よりも長く、前記基部と前記第１及び第２の外周突出部とが前記磁性材枠の前記環状部を成しているとよい。
【００１４】
ある態様の電流センサにおいて、
前記磁性材枠は、２つの磁性材部品を組み合わせたものであり、
各々の磁性材部品は、基部と、前記基部の一方の端部から立ち上がる外周突出部とを有し、かつ前記内側突出部が前記基部の中間部から前記外周突出部と同じ側に立ち上がり、
前記外周突出部が前記内側突出部よりも長く、前記基部と前記外周突出部とが前記磁性材枠の前記環状部を成しているとよい。
【００１５】
ある態様の電流センサにおいて、
前記磁性材枠は、２つの磁性材部品を組み合わせたものであり、
一方の磁性材部品はＵ型ないしコの字型でかつ基部の中間部から前記内側突出部が立ち上がっていて、他方の磁性材部品はＩ型であるとよい。
【００１６】
ある態様の電流センサにおいて、
前記磁性材枠は、２つの磁性材部品を組み合わせたものであり、
一方の磁性材部品はＵ型ないしコの字型であり、他方の磁性材部品はＩ型でかつ中間部から前記内側突出部が立ち上がっているとよい。
【００１７】
ある態様の電流センサにおいて、前記環状部又は前記内側突出部の前記基端部に巻線が施され、磁気平衡式の原理で電流検出を実行するとよい。
【００１８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、内側突出部の先端部が基端部よりも幅広であるため、特許文献２の電流センサのように短寸突出部の幅が基端から先端まで同じ幅である場合と異なり、幅の狭い基端部で内側突出部の磁気抵抗を大きくすることができる。よって、外部磁界が内側突出部を通る割合が小さくなり、内側突出部の先端部と対向する磁気検知素子への外部磁界の影響が小さくて好ましい。また、内側突出部の先端部は幅広のため、先端部の幅が狭い場合と比較して、先端部と対向する空間領域において磁束密度が一定範囲内となる領域を広くする(位置の違いによる磁界の変動を小さくする)ことが可能となる。先端部の幅方向両側の凸部を設けることで、磁束密度の一定範囲はより広がる。このため、先端部と対向する空間領域における磁気検知素子の位置ずれに強く、電流検出の信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電流センサの概略斜視図。
【図２】同電流センサの正面図。
【図３】本実施の形態における先端部２１Ａ,２１Ｂ間の空間領域内の位置の違いによる磁界の変動と、従来のリング状磁気コアにおけるギャップ領域内の位置の違いによる磁界の変動とを比較した模式的対比図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る電流センサの概略正面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る電流センサの概略正面図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る電流センサの概略斜視図。
【図７】同電流センサの磁性材枠１０の分解正面図。
【図８】同電流センサの分解斜視図。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る電流センサの概略正面図。
【図１０】本発明の第６の実施の形態に係る電流センサの概略正面図。
【図１１】本発明の第７の実施の形態に係る電流センサの概略正面図。
【図１２】変形例に関し、内側突出部の先端に凸部が無い場合の要部正面図。
【図１３】従来の磁気比例式電流センサの模式的構成図。
【図１４】従来の磁気平衡式電流センサの模式的構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２２】
(第１の実施の形態)
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電流センサの概略斜視図である。図２は、同電流センサの正面図である。この電流センサは、磁気比例式であり、磁性材枠１０と、磁気検知素子３０とを備える。磁性材枠１０の材質は、従来と同様に珪素鋼板やパーマロイコア等であってもよいが、より安価なフェライトコア等であってもよい。磁気検知素子３０は、ホール素子や磁気抵抗効果素子等である。なお、図１及び図２では磁性材枠１０に対して磁気検知素子３０を相対的に大きく示しているが、実際には微小寸法である。
【００２３】
磁性材枠１０は、好ましくは継ぎ目無しの一体成形品であり、環状部１１と、内側突出部１２Ａ,１２Ｂとを有する。図１及び図２の例では、環状部１１は長方形であり、環状部１１の対向する２つの長辺部１３Ａ,１３Ｂの中間部(例えば中央部)から内側に向けて内側突出部１２Ａ,１２Ｂが突出している。突出角度は好ましくは垂直とする。内側突出部１２Ａ,１２Ｂは、先端部２１Ａ,２１Ｂが基端部２２Ａ,２２Ｂよりも幅広(図２においてＷ1＞Ｗ2)で、かつ先端部２１Ａ,２１Ｂの先端面のうち幅方向両側にそれぞれ凸部２５Ａ,２５Ｂを有する。凸部２５Ａ,２５Ｂは、相互に近づく方向に突出している。環状部１１の短辺部１４Ａ,１４Ｂ(つまり環状部１１のうち内側突出部１２Ａ,１２Ｂの長さ方向と平行な部分)は、内側突出部１２Ａ,１２Ｂの基端部２２Ａ,２２Ｂよりも幅広(図２においてＷ3＞Ｗ2)である。なお、短辺部１４Ａ,１４Ｂは、磁気抵抗を小さくするために全長に渡って基端部２２Ａ,２２Ｂよりも幅広であることが好ましいが、部分的に基端部２２Ａ,２２Ｂよりも幅広であれば足りる場合もある。
【００２４】
磁気検知素子３０は、磁性材枠１０の内側にあって内側突出部１２Ａ,１２Ｂの先端部２１Ａ,２１Ｂと対向し、かつ先端部２１Ａ,２１Ｂの幅方向について両側の凸部２５Ａ,２５Ｂよりも先端部２１Ａ,２１Ｂの中央寄りに存在する。内側突出部１２Ａ,１２Ｂの先端部２１Ａ,２１Ｂは相互に対向し、磁気検知素子３０は先端部２１Ａ,２１Ｂの間に位置する。凸部２５Ａ,２５Ｂの先端面同士の距離は、先端部２１Ａ,２１Ｂで磁気検知素子３０を囲むように近接してもよい(例えば１ｍｍ程度)。また、先端部２１Ａ,２１Ｂの中央部先端面２６Ａ,２６Ｂ(凸部２５Ａ,２５Ｂで挟まれた平坦面)間の距離は、例えば３ｍｍ程度まで近づけてもよい。
【００２５】
検出対象の電流(被測定電流)の経路である導体７０は、磁性材枠１０の内側のうち内側突出部１２Ａ,１２Ｂの一方側に位置する第１の区画１０１を前方から後方に向けて貫き、他方側に位置する第２の区画１０２を後方から前方に貫く。
【００２６】
磁気検知素子３０がホール素子である場合、その出力電圧は、必要に応じて図１３に示すのと同様に例えば差動増幅回路で増幅する。これについては公知技術なので説明を省略する。
【００２７】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００２８】
(1) 磁性材枠１０の内側突出部１２Ａ,１２Ｂは先端部２１Ａ,２１Ｂが基端部２２Ａ,２２Ｂよりも幅が広いため、特許文献２の電流センサのように短寸突出部の幅が基端から先端まで同じ幅である場合と異なり、基端部２２Ａ,２２Ｂの幅を狭くして内側突出部１２Ａ,１２Ｂの磁気抵抗を大きくしつつ、先端部２１Ａ,２１Ｂの幅を広くして先端部２１Ａ,２１Ｂ間の空間領域において磁束密度が一定範囲内となる領域を広くする(位置の違いによる磁界の変動を小さくする)ことが可能となる。内側突出部１２Ａ,１２Ｂの磁気抵抗が大きいと、外部磁界(被測定電流によらない磁界)が内側突出部１２Ａ,１２Ｂを通る割合が小さくなる(環状部１１を通る割合が大きくなる)ため、内側突出部１２Ａ,１２Ｂの先端部２１Ａ,２１Ｂ間に位置する磁気検知素子３０への外部磁界の影響が小さくて好ましい。先端部２１Ａ,２１Ｂ間の空間領域における磁界の安定範囲が広いと、先端部２１Ａ,２１Ｂ間の空間領域における磁気検知素子３０の位置ずれに強いため、電流検出の信頼性が高く、また組立も容易で好ましい。
【００２９】
(2) 磁性材枠１０の内側突出部１２Ａ,１２Ｂは先端部２１Ａ,２１Ｂの幅方向両側にそれぞれ凸部２５Ａ,２５Ｂを有するため、凸部２５Ａ,２５Ｂが存在しない場合と比較して、先端部２１Ａ,２１Ｂ間の空間領域において磁束密度が一定範囲内となる領域をより広くすることが可能となる。図３は、本実施の形態における先端部２１Ａ,２１Ｂ間の空間領域内の位置の違いによる磁界の変動と、従来のリング状磁気コアにおけるギャップ領域内の位置の違いによる磁界の変動とを比較した模式的対比図である。従来のリング状磁気コアでは、外側の縁(横軸０ｍｍ)から内側の縁(横軸５ｍｍ)に行くにつれて磁束密度が直線的に大きくなっていて、安定範囲がほとんど存在しないことが分かる。一方、本実施の形態の先端部２１Ａ,２１Ｂ間の空間領域内では、凸部２５Ａ,２５Ｂよりも先端部２１Ａ,２１Ｂの中央寄りの領域の広範囲(横軸１.５ｍｍ〜３.５ｍｍの範囲)で磁束密度がほぼ一定で安定していることが分かる。
【００３０】
(3) 磁性材枠１０の環状部１１の短辺部１４Ａ,１４Ｂは内側突出部１２Ａ,１２Ｂの基端部２２Ａ,２２Ｂよりも幅が広いため、短辺部１４Ａ,１４Ｂの磁気抵抗は相対的に小さい。よって、外部磁界は大部分が短辺部１４Ａ,１４Ｂを通る(内側突出部１２Ａ,１２Ｂを通る量は少ない)ため、磁気検知素子３０への外部磁界の影響が小さくて好ましい。外部磁界のうち特に内側突出部１２Ａ,１２Ｂと平行なものは、内側突出部１２Ａ,１２Ｂを通ると磁気検出素子３０に与える影響が大きいが、本実施の形態では内側突出部１２Ａ,１２Ｂと平行な外部磁界の大部分を幅の広い短辺部１４Ａ,１４Ｂによってバイパスさせることができ、外部磁界に強いといえる。なお、外部磁界のうち長辺部１３Ａ,１３Ｂと平行なものは、内側突出部１２Ａ,１２Ｂを通ったとしても、内側突出部１２Ａ,１２Ｂを内側に向けて通過し、先端部２１Ａ,２１Ｂの間でぶつかって横方向に抜けるため、磁気検出素子３０に与える影響は小さい。
【００３１】
(4) 上記のように外部磁界の影響が小さい構造のため、磁性材枠１０の材質は、飽和磁束密度の高いコア材(ハイＢ材)でなくて安価なフェライトコアであっても実使用に耐えることができ、電流センサのコスト低減に有利である。
【００３２】
(第２の実施の形態)
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る電流センサの概略正面図である。この電流センサは、第１の実施の形態のものと比較して、磁性材枠１０の環状部１１が円形である点で主に相違し、その他の点は同様である。環状部１１は、全周に渡って内側突出部１２Ａ,１２Ｂの基端部２２Ａ,２２Ｂの幅よりも広い(図４においてＷ4＞Ｗ2)。本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３３】
(第３の実施の形態)
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る電流センサの概略正面図である。この電流センサは、第１の実施の形態のものと比較して、磁性材枠１０の環状部１１が円形ないし楕円形である点で主に相違し、その他の点は同様である。環状部１１は、内側突出部１２Ａ,１２Ｂの長さ方向(突出方向)と略平行な部分は内側突出部１２Ａ,１２Ｂの基端部２２Ａ,２２Ｂよりも幅が広い(図５においてＷ5＞Ｗ2)。環状部１１は、内側突出部１２Ａ,１２Ｂの長さ方向(突出方向)との成す角が所定角度以内(例えば３０°ないし４５°以内)の部分が内側突出部１２Ａ,１２Ｂの基端部２２Ａ,２２Ｂよりも幅広であるとよい。本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３４】
(第４の実施の形態)
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る電流センサの概略斜視図である。図７は、同電流センサの磁性材枠１０の分解正面図である。図８は、同電流センサの分解斜視図である。この電流センサは、第１の実施の形態のものと比較して、電流検出の方式が磁気平衡式であって二次巻線４０Ａ,４０Ｂをさらに備える点と、磁性材枠１０が２つの磁性材部品１０Ａ,１０Ｂを組み合わせたものである点で主に相違し、その他の点は同様である。
【００３５】
好ましくは互いに同形状の磁性材部品１０Ａ,１０Ｂはそれぞれ、内側突出部１２Ａ,１２Ｂと、基部１７Ａ,１７Ｂと、第１の外周突出部１８Ａ,１８Ｂと、第２の外周突出部１９Ａ,１９Ｂとを有する。第１の外周突出部１８Ａ,１８Ｂは、基部１７Ａ,１７Ｂの一方の端部から立ち上がる。第２の外周突出部１９Ａ,１９Ｂは、基部１７Ａ,１７Ｂの他方の端部から第１の外周突出部１８Ａ,１８Ｂと同じ側に立ち上がる。内側突出部１２Ａ,１２Ｂは、基部１７Ａ,１７Ｂの中間部(例えば中央部)から第１の外周突出部１８Ａ,１８Ｂと同じ側に立ち上がる。
【００３６】
第１の外周突出部１８Ａ,１８Ｂは内側突出部１２Ａ,１２Ｂよりも長く、内側突出部１２Ａ,１２Ｂは第２の外周突出部１９Ａ,１９Ｂよりも長い。第１の外周突出部１８Ａと第２の外周突出部１９Ｂの先端面同士を相互に付き合わせ、かつ第１の外周突出部１８Ｂと第２の外周突出部１９Ａの先端面同士を相互に付き合わせて磁性材部品１０Ａ,１０Ｂを接着等で固定(一体化)し、磁性材枠１０を成す。基部１７Ａ,１７Ｂと、第１の外周突出部１８Ａ,１８Ｂと、第２の外周突出部１９Ａ,１９Ｂとが磁性材枠１０の環状部１１を成す。
【００３７】
二次巻線４０Ａ,４０Ｂは、互いに同じ巻数で直列に接続され、導体７０を流れる被測定電流によって磁気検出素子３０に印加される第１の磁界を相殺する第２の磁界を発生するものである。その原理自体は図１４で説明した従来のものと同様でよい。二次巻線４０Ａ,４０Ｂはボビン４１Ａ,４１Ｂに施され、電流センサの組立ての際には、二次巻線４０Ａ,４０Ｂを施したボビン４１Ａ,４１Ｂの貫通孔に、一体化する前の磁性材部品１０Ａ,１０Ｂの第１の外周突出部１８Ａ,１８Ｂを挿通する。ここで、第１の外周突出部１８Ａ,１８Ｂは、先端面がボビン４１Ａ,４１Ｂの貫通孔を抜けて外側に出る寸法設計である。よって、第２の外周突出部１９Ａ,１９Ｂとの突き合わせ部分が組立て時に目視可能で作業性がよい。
【００３８】
２つの磁性材部品１０Ａ,１０Ｂを組み合わせて磁性材枠１０を成す場合、磁性材部品１０Ａ,１０Ｂの突き合わせ部分のギャップを完全にゼロにすることは現実的に不可能であり、突き合わせ部分からの漏れ磁束による磁気検出素子３０への影響が問題となる。本実施の形態では、第１の外周突出部１８Ａ,１８Ｂが内側突出部１２Ａ,１２Ｂよりも長く、内側突出部１２Ａ,１２Ｂが第２の外周突出部１９Ａ,１９Ｂよりも長い構成のため、それらが同じ長さである場合と比較して、磁性材部品１０Ａ,１０Ｂの突き合わせ部分と磁気検出素子３０との距離を大きく確保でき、突き合わせ部分からの漏れ磁束の影響を低減可能である。その他、本実施の形態も第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００３９】
(第５の実施の形態)
図９は、本発明の第５の実施の形態に係る電流センサの概略正面図である。この電流センサは、第４の実施の形態のものと比較して、第２の外周突出部１９Ａ,１９Ｂが無くなった点で主に相違し、その他の点は同様である。本実施の形態も、第４の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００４０】
(第６の実施の形態)
図１０は、本発明の第６の実施の形態に係る電流センサの概略正面図である。この電流センサは、第４の実施の形態のものと比較して、磁性材部品１０Ａがコの字型でかつ基部１７Ａの中間部(例えば中央部)から内側突出部１２Ａが立ち上がっていて、磁性材部品１０ＢがＩ型である点と、内側突出部１２Ｂが存在しない(内側突出部が一つのみ)で内側突出部１２Ａが磁性材部品１０Ｂの中間部と近接するまで延びている点とで主に相違し、その他の点は同様である。なお、磁性材部品１０ＡはＵ型であってもよい。本実施の形態は、磁性材部品１０Ａ,１０Ｂの突き合わせ部分からの漏れ磁束の影響に関する点を除けば、第４の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００４１】
(第７の実施の形態)
図１１は、本発明の第７の実施の形態に係る電流センサの概略正面図である。この電流センサは、第６の実施の形態のものと比較して、磁性材部品１０ＡがＩ型でかつ中間部(例えば中央部)から内側突出部１２Ａが立ち上がっていて、磁性材部品１０Ｂがコの字型である点と、内側突出部１２Ｂが存在しない(内側突出部が一つのみ)で内側突出部１２Ａが磁性材部品１０Ｂの基部１７Ｂの中間部と近接するまで延びている点とで主に相違し、その他の点は同様である。本実施の形態も、第４の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００４２】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素には請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００４３】
第１の実施の形態では環状部１１の長辺部１３Ａ,１３Ｂの中間部から内側に向けて内側突出部１２Ａ,１２Ｂが突出する場合を説明したが、変形例では短辺部１４Ａ,１４Ｂの中間部から内側に向けて内側突出部１２Ａ,１２Ｂが突出してもよい。この場合、長辺部１３Ａ,１３Ｂの幅を内側突出部１２Ａ,１２Ｂの基端部２２Ａ,２２Ｂの幅よりも広くする。
【００４４】
環状部１１の形状は、実施の形態で例示したもののほか、正方形や平行四辺形、ひし形、その他の四角形であってもよく、円形や楕円形以外の閉曲線形状であってもよい。
【００４５】
第４〜第７の実施の形態においては二次巻線が環状部１１に施される場合を説明したが、変形例では二次巻線は内側突出部に施されてもよい。
【００４６】
第１の実施の形態では内側突出部１２Ａ,１２Ｂが先端の幅方向両側に凸部を有する場合を説明したが、変形例では図１２に示すように凸部を無くしてもよい。磁気検出素子３０は、先端部２１Ａ,２１Ｂの幅方向について略中央部に配置する。この場合であっても、第１の実施の形態の効果(1),(3)を奏することができる点で有意義である。なお、他の実施の形態についても同様の変形例が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  磁性材枠
１１  環状部
１２Ａ,１２Ｂ  内側突出部
１３Ａ,１３Ｂ  長辺部
１４Ａ,１４Ｂ  短辺部
２１Ａ,２１Ｂ  先端部
２２Ａ,２２Ｂ  基端部
２５Ａ,２５Ｂ  凸部
３０  磁気検知素子
４０Ａ,４０Ｂ  二次巻線
４１Ａ,４１Ｂ  ボビン
７０  導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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