JP2007114112A - 電流センサ - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造を維持しながら、小電流から大電流までの広い検出範囲（ダイナミックレンジ）にわたって、高い精度の電流検出を行うことのできる電流センサを提供する。
【解決手段】集磁用コア（コア１ａおよび１ｂからなるコア対）を備え、該集磁用コアにより集磁増幅された磁気に基づき被検出体（電流路ＢＢ）に流れる電流を検出する。このような電流センサにおいて、上記電流路ＢＢの検出部分（集磁用コアにより囲繞される部分）に、該電流路ＢＢを分岐させる様に、上記コア対のコア同士の距離よりも近くまで同コア対の双方に近接するシールド用コア２を配設する。しかも、このシールド用コア２は、被検出電流路ＢＢの検出部分を貫通することによって、該電流路ＢＢを幅比率「１：１」の２つの岐路へ分岐させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば車載バッテリに接続された電源供給用の導体等からなる被検出体に流れる電流（電流量や方向等）の検出に用いられる電流センサに関し、詳しくは、集磁用のコアを備え、該集磁用コアにより集磁増幅された磁気に基づき上記被検出体に流れる電流を検出する電流センサに関する。

従来、この種の電流センサとしては、ホール素子や磁気抵抗素子（ＭＲＥ）等の磁気検出素子（磁電変換素子）を用いた電流センサがよく知られている。はじめに、ホール素子を用いた電流センサによる電流検出の原理について説明する。

周知のように、ホール素子に磁気（磁束）が付与されるとき、このホール素子には、付与される磁気の強度に比例するホール電圧が発生する。一方、配線等の電流路に電流が流れるとき、この電流路の周辺には、その流れる電流の大きさ（電流量）に比例する磁気（磁界）が発生する。一般に、ホール素子を用いた電流センサでは、このような現象のもと、電流路に流れる電流とこの電流に起因して発生する磁気との比例関係、並びにホール素子に付与される磁気とこの磁気に伴って発生するホール電圧との比例関係を各々利用して、検出対象とする上記電流路に流れる電流（詳しくはその電流量や方向等）を検出するようにしている。すなわち、このような電流センサでは、被検出電流路に流れる電流に起因して発生する磁気を上記ホール電圧として検出することによって、この検出される磁気から同被検出電流路に流れる電流の検出を行っている。

しかしながら、このような電流検出を行う場合には、ホール素子に付与される磁気の強度が小さい領域で、上記ホール素子に付与される磁気とこの磁気に伴って発生するホール電圧との比例関係が維持され難くなる。しかも、この領域においては、電流路の電流に起因して発生する磁気の強度自体がそもそも小さいため、上述した原理のみでは、高感度の電流検出を行うことは難しい。そこで、このような電流センサでは通常、例えば特許文献１あるいは特許文献２に記載されるセンサのように、被検出電流路に流れる電流に起因して発生する磁気を集磁するコアを設け、磁気検出素子（ホール素子）に付与される磁気の強度を増大させている。以下、図７を参照して、こうした集磁用コアを備える電流センサの一例についてその概要を説明する。なお、ここで検出対象とする電流路は、例えば車載バッテリに接続された電源供給用の導体等である。

同図７に示されるように、この電流センサは、基本的には、被検出電流路ＢＢに流れる電流に起因して発生する磁気を集磁するための集磁用コア（コア１１ａおよび１１ｂ）と、ホール素子の集積化された半導体チップ（ホールＩＣ）ＣＰとを有して構成されている。具体的には、集磁用のコアは、磁性体からなるコの字状のコア１１ａおよび１１ｂによって構成されるコア対により、中央に形成された空間に挟むようにして被検出電流路ＢＢの一部（検出部分）を囲繞している。また、半導体チップＣＰは、上記コア対の間（コア１１ａおよび１１ｂの対向する端面間）に形成される２つのギャップ（空間）の一方に配設されている。そして、これら被検出電流路ＢＢ、集磁用のコア１１ａおよび１１ｂ、並びに半導体チップＣＰが、このような位置関係にあることにより、このセンサにおいては、上記被検出電流路ＢＢに流れる電流に起因して発生する磁気が、上記コア対（コア１１ａおよび１１ｂ）によって、所要の強度に集磁増幅され、これが漏れ磁束として、上記半導体チップＣＰ（ホール素子）に作用するようになっている。すなわちこれにより、磁気検出素子としてのホール素子（半導体チップＣＰ）に付与される磁気の強度が所要の強度に確保されるようになり、このセンサにおいては、被検出電流路ＢＢに流れる電流がたとえ小電流であっても、同電流の量（大きさ）を適切に検出することができることになる。
特開平８−１５３２１号公報 特開平１１−２５８２７５号公報

このように、上記従来の電流センサでは、上記集磁用のコア（コア１１ａおよび１１ｂ）を用いることで、この集磁用のコアによって集磁増幅された磁気に基づき、上記被検出電流路ＢＢに流れる電流（詳しくはその電流量や方向等）を高感度に検出することはできる。しかしながら、このような電流センサでは、集磁用のコアにより、被検出電流路ＢＢに流れる電流に起因した磁気だけでなく、地磁気などの外乱磁気（外乱磁場）も集磁されてしまい、上記高感度化の実現の裏で、今度は同コアの磁気飽和による電流検出の精度悪化が懸念されるようになる。

そこで従来、例えば上記特許文献１に記載されるように、上記集磁用のコアおよび磁気検出素子を被包する（完全に包み覆う）ように、別途、高透磁率材料からなる磁気シールドを設けることで、上述の外乱磁場の影響を遮断するようにしたセンサなども提案されている。しかしこのセンサでは、外乱磁場を遮断するために磁気シールドの配設が必須となり、センサユニット全体としての体格や、その重量の増大は避けられないものとなっている。

また従来、例えば上記特許文献２に記載されるように、１８０°折り返した長板形状の被検出電流路について、その折返しの前と後とで異なる磁場が発生することを利用することにより、上記コア対の一方の磁気抵抗を相対的に低下させ、そのコアを磁気シールドとして機能させるようにしたセンサなども提案されている。しかしこれは、微弱な電流を検出するセンサを想定した構造であり、被検出電流路を１８０°折り返した形状にすることで、検出磁気（検出磁場）を増幅している。このため、被検出電流路に大電流が流れた場合には、上記集磁用のコアが磁気飽和し易くなっている。すなわち、このようにして磁気シールドを実現したセンサであっても、大電流を検出するときには、やはり電流検出の精度悪化が懸念されるようになる。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、簡素な構造を維持しながら、小電流から大電流までの広い検出範囲（ダイナミックレンジ）にわたって、高い精度の電流検出を行うことのできる電流センサを提供することを目的とする。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、コア対により中央の空間に挟むようにして、電流検出の対象となる被検出電流路の検出部分を囲繞するように設けられて、前記被検出電流路に電流が流れることによって前記検出部分の周辺に生ずる磁気を集磁増幅する磁性体からなる集磁用コアと、前記コア対の間に形成される２つのギャップの少なくとも一方に配設されて前記集磁用コアにより集磁増幅された磁気を検出する一乃至複数の磁気検出素子とを備え、該磁気検出素子により検出される磁気に基づいて、前記被検出電流路に流れる電流を検出する電流センサとして、前記被検出電流路の前記検出部分付近に、前記被検出電流路を分岐させる様に、前記コア対のコア同士の距離よりも近くまで同コア対の双方に近接する磁性体からなるシールド用コアを配設した構造とする。

電流センサとしてのこのような構造によれば、磁性体からなるシールド用コアが、前記コア対のコア同士の距離（ギャップ）よりも近くまで同コア対の双方に近接する（前記コア対との間に前記２つのギャップのどちらよりも小さい間隔を有する）ことにより、当該シールド用コアが前記コア対と共に形成する磁気回路にあって、特にこのシールド用コアの内部に、相対的に磁気抵抗の小さい磁気通路が形成されるようになる。すなわち、このような電流センサにおいて、地磁気などの外乱磁気（外乱磁場）が付与された場合には、この外乱磁気が、磁気抵抗の小さいシールド用コアの内部を通過する。このため、外乱磁場の上記ギャップへの作用やコア対の一方への磁気の集中などは好適に緩和されるようになり、外乱磁場が直接的に磁気検出素子へ及ぼす影響や前述したコアの磁気飽和（磁気ヒステリシスの発生）は抑制され、ひいてはそれに伴う電流検出の精度悪化についてもこれが好適に抑制されるようになる。

また、このようなシールド用コアを設けると、今度はこのシールド用コア自体の磁気飽和が懸念されるようになる。特に、被検出電流路に大電流が流れた場合には、前述したように、大きな磁場の発生により、このシールド用コアは磁気飽和し易くなる。この点、請求項１に記載の上記電流センサでは、被検出電流路を分岐させることで、このシールド用コアの磁気飽和についても、これを好適に抑制するようにしている。具体的には、このように被検出電流路を分岐させると、それら分岐した電流路の電流方向は等しくなる。このため、被検出電流路に大電流が流れた場合にも、隣接する電流路（岐路）同士が互いに磁気を打ち消し合う（相殺する）ようになり、結果、これら電流路の全体から発せられる磁気の総和としても、これが大きく低減される。このように、この電流センサでは、前記コア対の磁気飽和だけでなく上記シールド用コアの磁気飽和についても、これが好適に抑制されるようになる。

また、この請求項１に記載の電流センサにおいて、前記シールド用コアを、請求項２に記載の発明によるように、前記被検出電流路の前記検出部分付近を貫通することによって、該被検出電流路を分岐させるものとすれば、こうした分岐の実現も容易である。しかもこの場合、例えば穿孔機等で前記被検出電流路に貫通孔を設けることによって、簡素な構造を維持したまま、前記シールド用コア自体を変形させることなく、容易にこの分岐が実現されるようになる。また、このように前記シールド用コアの設計について高い自由度が確保されることにより、前記シールド用コアの磁気抵抗についても、これを容易に低く設定することが可能である。

また、これら請求項１または２に記載の電流センサにおいて、前記シールド用コアは、請求項３に記載の発明によるように、前記被検出電流路を各一定の幅の岐路へ分岐させるものとすることが望ましい。理論上、このように電流方向と幅の両方を等しくする複数の電流路は、電流の流通に起因してその各々から発せられる磁気を、隣接する電流路（岐路）同士で完全に打ち消し合う（相殺する）ようになる。すなわち、この請求項３に記載の構造によれば、前述した被検出電流路に大電流が流れた場合に特に懸念される前記シールド用コアの磁気飽和が、より好適に抑制されるようになる。

またこの場合、請求項４に記載の発明によるように、前記シールド用コアを、前記被検出電流路を幅比率「１：１」の２つの岐路へ分岐させるものとすれば、その構造は極めて簡素なものとなる。

また、上記請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流センサにおいて、前記シールド用コアを、請求項５に記載の発明によるように、前記集磁用コアと別体に形成され、該集磁用コアと当接する態様で配設されたものとすれば、当該シールド用コアと前記集磁用コアとの距離（隙間）が実質的に「０」になる。このため、こうした構造を採用することにより、前記シールド用コアの磁気抵抗を低く抑えることが可能になる。

一方、請求項６に記載の発明によるように、上記請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流センサにおいて、前記シールド用コアを、前記集磁用コアと一体に形成されたものとすれば、当該シールド用コアと前記集磁用コアとの距離（隙間）自体が無くなる。このため、こうした構造によれば、前記シールド用コアの磁気抵抗がさらに低く抑えられることになる。

なお、上記請求項１〜６のいずれか一項に記載の電流センサにおいて、前記コア対としては、請求項７に記載の発明によるように、コの字状のコアおよびＵ字状のコアによる任意の組合せによって構成されるものが有効である。こうしたコア対であれば、前記被検出電流路の囲繞や前記ギャップの形成も容易である。

また、上記請求項１〜７のいずれか一項に記載の電流センサにおいて、前記シールド用コアとしては、請求項８に記載の発明によるように、柱形状からなるものが有効である。こうしたコアであれば、簡素な構造の維持も容易となる。

またここで、前記柱形状が、請求項９に記載の発明によるように、円柱形状および多角柱形状の一方であれば、前記シールド用コアの製造も容易になる。
また、ここまで述べてきたように、これら請求項１〜９のいずれか一項に記載の電流センサは、大電流の検出に用いて特に有効である。そして、例えばこの電流センサを自動車の分野で採用することを考えた場合には、請求項１０に記載の発明によるように、前記被検出電流路が、車載バッテリに接続された電源供給用の導体（通常銅板で大電流が流れる電源供給路）である場合に採用して特に有益である。

以下、図１〜図４を参照して、この発明に係る電流センサを具体化した一実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に係る電流センサとしても、先の図７に例示したセンサと同様、集磁用のコアを備え、該集磁用コアにより集磁増幅された磁気に基づき被検出体（被検出電流路）に流れる電流を検出する電流センサを想定している。ここでは、このセンサを、例えば移動用の乗り物（自動車やバイクなど）に搭載して、車載バッテリに接続された電源供給用の導体（通常、銅板）の電流検出に適用した場合について説明する。

はじめに、図１および図２を参照して、この電流センサの構造、特に先の図７に例示したセンサとの差異について説明する。なお、図１は、この電流センサの概要（概略構造）を模式的に示す斜視図である。また、図２は、図１のセンサをＡ視矢印方向へみた側面図である。

同図１および図２に示されるように、この電流センサも、基本的には、被検出電流路ＢＢに流れる電流に起因して発生する磁気を集磁するための集磁用のコア（コア１ａおよび１ｂ）と、ホール素子の集積化された半導体チップ（ホールＩＣ）ＣＰとを有して構成されている。そして、集磁用のコアは、対称配置された磁性体からなるコの字状のコア１ａおよび１ｂによって構成されるコア対により、中央に形成された空間の中心に挟むようにして被検出電流路ＢＢの一部（検出部分）を囲繞している。また、半導体チップＣＰは、上記コア対の間（コア１ａおよび１ｂの対向する端面間）に形成される２つのギャップ（空間）の一方に配設されている。ただし、被検出電流路ＢＢの検出部分に対しては、コア１ａおよび１ｂ（コア対）のコア同士の距離（ギャップ）よりも近くまで同コア対の双方に近接する磁性体（厳密にいえばパーマロイや電磁鋼板等の強磁性体）からなる四角柱形状のシールド用コア２が、上記被検出電流路ＢＢを分岐させる態様で配設されている。

具体的には、上記コア対のコア同士の距離（図中の寸法Ｙ１およびＹ２）と、同コア対とシールド用コア２との間隔（図中の寸法Ｚ１およびＺ２）とが、「Ｙ１＝Ｙ２」、「Ｚ１＝Ｚ２」、「Ｙ１（Ｙ２）＞Ｚ１（Ｚ２）」の全ての関係式を満たすように設定されている。

また、シールド用コア２は、被検出電流路ＢＢの検出部分を貫通する（詳しくは、同電流路ＢＢの路幅の中央を貫通する）ことによって、該被検出電流路ＢＢを幅比率「１：１」の２つの岐路へ分岐させている。すなわち、これら２つの岐路の幅（図中の寸法Ｘ１およびＸ２）は、「Ｘ１＝Ｘ２」の関係式を満たすように設定されている。なお、上記被検出電流路ＢＢに対する貫通孔は、例えば穿孔機等を用いて容易に設けることができる。

そして、この電流センサが動作するときも、すなわちこのセンサによる電流検出に際しても、上記被検出電流路ＢＢに流れる電流に起因して発生する磁気は、上記コア対（コア１ａおよび１ｂ）によって、所要の強度に集磁増幅され（通常、増幅回路等によってこれがさらに増幅される）、漏れ磁束として、上記半導体チップＣＰに作用する。すなわちこれにより、磁気検出素子（磁電変換素子）としてのホール素子（半導体チップＣＰ）に付与される磁気の強度が所要の強度に確保されるようになり、被検出電流路ＢＢに流れる電流がたとえ小電流であっても、同電流の量（大きさ）が当該電流センサのセンサ出力として適切に検出されることになる。

さて次は、図３および図４に、発明者によるシミュレーション結果を示し、上記シールド用コア２を設けなかった場合（図３）と対比しながら、この実施の形態に係る電流センサ（図４）の磁気特性について説明する。なお、これら各図の無数の実線矢印は、磁束密度ベクトルを示すものであり、図３（ａ）および図４（ａ）は、被検出電流路ＢＢが通電された状態での磁束密度ベクトルの分布を、また図３（ｂ）および図４（ｂ）は、同電流路ＢＢが非通電である時の磁束密度ベクトルの分布をそれぞれ示している（便宜上、図１および図２で付した符号の図示は割愛）。

図３（ａ）に示されるように、シールド用コア２を持たないセンサにおいて、被検出電流路ＢＢに電流が流されると、アンペールの法則に従ってこの電流路ＢＢを取り巻くような円環磁場が発生する。すなわちこのセンサでは、こうして発生した磁気を検出することにより、被検出電流路ＢＢに流れる電流を検出する。ただし、同電流路ＢＢの非通電時には、図３（ｂ）に示されるように、地磁気などの外乱磁気（外乱磁場）が集磁されてしまい、前述したコア１ａやコア１ｂの磁気飽和による電流検出の精度悪化が懸念されるようになる。

一方、この実施の形態に係る電流センサ、すなわちシールド用コア２を備えるセンサでは、被検出電流路ＢＢが通電された状態での磁束密度ベクトルの分布が、図４（ａ）に示されるように、先の図３（ａ）に示したものと同様の分布でありながら、同電流路ＢＢが非通電である時の磁束密度ベクトルの分布は、図４（ｂ）に示されるような分布となる。すなわち、この電流センサにおいて、地磁気などの外乱磁気（外乱磁場）が付与された場合には、この外乱磁気が、磁気抵抗の小さいシールド用コアの内部を通過する。このため、外乱磁場の上記ギャップへの作用やコア対の一方への磁気の集中などは好適に緩和されるようになり、外乱磁場が直接的に磁気検出素子へ及ぼす影響や前述したコアの磁気飽和（磁気ヒステリシスの発生）は抑制され、ひいてはそれに伴う電流検出の精度悪化についてもこれが好適に抑制されるようになる。ちなみに実験では、上記ギャップへ作用する地磁気を、シールド用コア２を設けなかった場合と比較して「１０分の１」程度まで低減することができた。

以上説明したように、この実施の形態に係る電流センサによれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。
（１）集磁用コア（コア１ａおよび１ｂからなるコア対）を備え、該集磁用コアにより集磁増幅された磁気に基づき被検出体（電流路ＢＢ）に流れる電流を検出する。このような電流センサにおいて、上記電流路ＢＢの検出部分（集磁用コアにより囲繞される部分）に対して、該電流路ＢＢを分岐させる様に、上記コア対のコア同士の距離よりも近くまで同コア対の双方に近接するシールド用コア２を配設した。これにより、外乱磁場が直接的に磁気検出素子へ及ぼす影響や前述したコアの磁気飽和（磁気ヒステリシスの発生）、ひいてはそれに伴う電流検出の精度悪化が抑制されるようになる。

（２）また、被検出電流路ＢＢを分岐させたことで、前述した懸念されるシールド用コア２の磁気飽和についても、これが好適に抑制されるようになる。具体的には、このように被検出電流路ＢＢを分岐させると、それら分岐した電流路、すなわち幅が図２中の寸法Ｘ１およびＸ２の電流路の電流方向は等しくなる。このため、被検出電流路ＢＢに大電流が流れた場合にも、隣接する電流路（岐路）同士が互いに磁気を打ち消し合う（相殺する）ようになり、結果、これら電流路の全体から発せられる磁気の総和としても、これが大きく低減されることになる。

（３）また、上記シールド用コア２を、被検出電流路ＢＢの検出部分を貫通することによって、該被検出電流路ＢＢを分岐させるものとしたことで、このシールド用コア２の設計について高い自由度が確保されることになり、ひいては同シールド用コア２の磁気抵抗を容易に低く設定することも可能になる。なおこの場合、上記被検出電流路ＢＢに対して貫通孔を設けることがコストアップの一因になり得る。しかし、前述した集磁用のコアおよび磁気検出素子を被包するような磁気シールドを設ける（特許文献１参照）よりは安価で済む。

（４）しかも、被検出電流路ＢＢを各一定の幅の岐路（ここでは幅比率「１：１」の２つの岐路）へ分岐させたことによって、センサ構造が極めて簡素に保たれたまま、電流の流通に起因してその分岐電流路（岐路）の各々から発せられる磁気が、理論上においても最も効率的に、隣接する電流路（岐路）同士で完全に打ち消し合うようになる。

（５）集磁用コアを形成するコア対（コア１ａおよび１ｂ）として、コの字状の２つのコアによって構成されるものを採用した。こうしたコア対であれば、集磁用コアによる被検出電流路ＢＢの囲繞や、コア間のギャップ（図２中に寸法Ｙ１およびＹ２で表される空間）の形成も容易である。

（６）上記シールド用コア２として、四角柱形状の磁性体を採用した。これにより、簡素な構造の維持やその製造が容易となる。また、こうした形状であれば、その磁気抵抗も低くなる。

（７）当該電流センサを、車載バッテリに接続された電源供給用の導体（大電流が流れる電源供給路）の電流検出に適用した。これにより、移動用の乗り物（自動車やバイクなど）の高性能化などにも貢献することができる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態においては、上記集磁用コアを形成するコア対とシールド用コア２との間に一定の間隔（図中の寸法Ｚ１およびＺ２）を設けるようにした。しかしこれに限定されることはなく、例えばこれら寸法Ｚ１およびＺ２を「０」に設定する（「Ｚ１＝Ｚ２＝０」）、すなわちシールド用コア２を集磁用コアと当接する態様で配設するようにすれば、上記シールド用コア２の磁気抵抗をより低く抑えることが可能になる。

・さらに、上記シールド用コア２を、別体ではなく、集磁用コア（コア１ａおよび１ｂ）と一体に形成されたものとして設けるようにすれば、当該シールド用コア２と集磁用コアとの距離（隙間）自体が無くなるため、同シールド用コア２の磁気抵抗、より詳しくは該コア２による閉磁気回路の磁気抵抗の、さらなる低抵抗化が図られるようになる。

・上記シールド用コア２を被検出電流路ＢＢの検出部分に対して貫通させることは必須ではなく、該シールド用コア２は、被検出電流路ＢＢを分岐させる態様で配設されていれば足りる。例えば図５に示すように、検出対象とする電流路ＢＢに切り込みを設けてこれを分岐させ、上記シールド用コア２に設けた窪み（凹部）にこれを挟み込む（はめ込む）ようにした構造であってもよい。ただしこの場合、例えばプレス等により電流路ＢＢの上記凹部に挟み込まれる部分を局所的に（もしくは電流路全体を）薄くしたり、上記シールド用コア２の凹部の間隙（窪み部分）を狭くしたりすることによって、凹部と電流路ＢＢとの間隔（隙間）を狭くすることが望ましい。

・上記シールド用コア２が、四角柱形状ではなく、図６（ａ）に示すような円柱形状であっても、あるいは図６（ｂ）に示すような他の多角柱形状（ここには一例として六角柱形状を示す）であっても、前記（６）の効果と同様の効果もしくはそれに準じた効果は得ることができる。また、これら円柱形状や多角柱形状でなくとも、柱形状（棒形状）でありさえすれば、簡素な構造の維持は容易となる。すなわち、例えば図６（ｃ）に示すような縊れ（くびれ）形状のものであっても、簡素な構造は維持される。ただし、これも決して必須というわけではなく、上記シールド用コア２は、センサの用途や集磁用コアの形状等に応じて、任意の形状のものを採用することができる。

・上記シールド用コア（シールド用コア２）の数は、１つに限定されることなく任意であり、必要があれば、複数の磁性体を、このシールド用コアとして用いるようにしてもよい。そしてこの場合も、該シールド用コアが、被検出電流路ＢＢを各一定の幅の岐路へ分岐させるものであれば、前記（４）の効果と同様の効果もしくはそれに準じた効果は得ることができる。ただし、これら分岐電流路（岐路）の幅を一定の幅にすることは、必須ではない。

・上記集磁用コアを形成するコア対（コア１ａおよび１ｂ）が、コの字状ではなく、Ｕ字状の２つのコアによって構成されるものであっても、あるいはコの字状のコアとＵ字状のコアとの組合せであっても、前記（５）の効果と同様の効果もしくはそれに準じた効果は得ることができる。ただし、これも決して必須というわけではなく、上記集磁用のコアは、用途等に応じて、任意の形状のものを採用することができる。

・上記実施の形態においては、磁気検出素子としてホール素子（横型ホール素子もしくは縦型ホール素子）を採用した。しかし、こうした磁気検出素子としては、磁気抵抗素子（ＭＲＥ）等をはじめとする任意の素子を用いることができる。

・上記実施の形態においては、半導体チップＣＰ（磁気検出素子）を、コア対の間（コア１ａおよび１ｂの対向する端面間）に形成される２つのギャップ（空間）の一方に配設するようにした。しかし、これに限定されることなく、この半導体チップＣＰは、２つあるギャップの両方に配設するようにしてもよい。また、１つのギャップに対して２つ以上の半導体チップＣＰを設けることもできる。

・上記実施の形態においては、上記シールド用コア２を、被検出電流路ＢＢの集磁用コアにより囲繞される部分（検出部分）に対して設けるようにした。しかし、このシールド用コア２の配設場所は、上記検出部分付近であればよく、該シールド用コア２は、例えば磁束密度ベクトルの分布等に応じて、最適な位置に配置することが望ましい。

・上記実施の形態においては、上記コア対に、被検出電流路ＢＢを、同コア対の中央に形成された空間の中心に挟むように囲繞させるようにした。しかし、この被検出電流路ＢＢの配設態様は任意であり、センサの用途等に応じて、適宜に変更することができる。

・上記実施の形態においては、当該電流センサを、車載バッテリに接続された電源供給用の導体の電流検出に適用した。しかし、センサの用途はこれに限定されることなく任意である。もっとも、当該センサが大電流検出の用途に特に有効であることは、前述したとおりである。

この発明に係る電流センサの一実施の形態について、該センサ全体の構造の概要を示す斜視図。 図１のセンサをＡ視矢印方向へみた側面図。 （ａ）および（ｂ）は、シールド用コアを設けなかったセンサの一例について、該センサ周辺の磁気分布を、発明者によるシミュレーション結果として、磁束密度ベクトルにより模式的に示す斜視図。 （ａ）および（ｂ）は、上記実施の形態に係る電流センサについて、該センサ周辺の磁気分布を、発明者によるシミュレーション結果として、磁束密度ベクトルにより模式的に示す斜視図。 同実施の形態に係る電流センサの変形例について、該センサの概略構造を模式的に示す斜視図。 （ａ）〜（ｃ）は、シールド用コアの形状の変形例を模式的に示す斜視図。 従来の電流センサの一例について、その概要を模式的に示す斜視図。

符号の説明

１ａ、１ｂ…コア（集磁用コア）、２…シールド用コア、ＢＢ…被検出電流路、ＣＰ…半導体チップ（ホールＩＣ）。

Claims (10)

1. コア対により中央の空間に挟むようにして、電流検出の対象となる被検出電流路の検出部分を囲繞するように設けられて、前記被検出電流路に電流が流れることによって前記検出部分の周辺に生ずる磁気を集磁増幅する磁性体からなる集磁用コアと、前記コア対の間に形成される２つのギャップの少なくとも一方に配設されて前記集磁用コアにより集磁増幅された磁気を検出する一乃至複数の磁気検出素子とを備え、該磁気検出素子により検出される磁気に基づいて、前記被検出電流路に流れる電流を検出する電流センサにおいて、
   前記被検出電流路の前記検出部分付近には、前記コア対のコア同士の距離よりも近くまで同コア対の双方に近接する磁性体からなるシールド用コアが、前記被検出電流路を分岐させる態様で配設されてなる
   ことを特徴とする電流センサ。
2. 前記シールド用コアは、前記被検出電流路の前記検出部分付近を貫通することによって、該被検出電流路を分岐させる
   請求項１に記載の電流センサ。
3. 前記シールド用コアは、前記被検出電流路を各一定の幅の岐路へ分岐させる
   請求項１または２に記載の電流センサ。
4. 前記シールド用コアは、前記被検出電流路を幅比率「１：１」の２つの岐路へ分岐させる
   請求項３に記載の電流センサ。
5. 前記シールド用コアは、前記集磁用コアと別体に形成され、該集磁用コアと当接する態様で配設されてなる
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流センサ。
6. 前記シールド用コアが、前記集磁用コアと一体に形成されてなる
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の電流センサ。
7. 前記コア対は、コの字状のコアおよびＵ字状のコアによる任意の組合せによって構成される
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の電流センサ。
8. 前記シールド用コアは、柱形状からなる
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の電流センサ。
9. 前記柱形状は、円柱形状および多角柱形状の一方である
   請求項８に記載の電流センサ。
10. 前記被検出電流路は、車載バッテリに接続された電源供給用の導体である
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の電流センサ。

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