JP7367657B2

JP7367657B2 - 電流センサ及び電気制御装置

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Publication number: JP7367657B2
Application number: JP2020187249A
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Inventors: 裕幸平野; 真高橋; 良一毛受
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Filing date: 2020-11-10
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Description

本発明は、電流センサ及び電気制御装置に関する。

近年、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ: Hybrid Electric Vehicle）や電気自動車（ＥＶ: Electric Vehicle）等のバッテリーの残量の測定、モータの駆動電流の測定や、コンバータ、インバータ等の電力制御機器に、電流センサが用いられている。この電流センサとしては、バスバー等の導体に電流が流れることにより発生する磁場を検出可能な磁気検出素子を含む磁気センサを備えるものが知られている。電流センサにおいて、例えば、ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子等の磁気抵抗効果素子、ホール素子等の磁気検出素子により、バスバー等の導体に流れる電流が非接触状態で検出される。

従来、電流センサは、空隙（ギャップ）を有するリング状の磁性体コアを有し、当該空隙に磁気検出素子を含む磁気センサが配置されているものが知られている（特許文献１参照）。このような構造を有することで、導体から発生する磁束を磁性体コアに集束させ、空隙に配置されている磁気検出素子に、磁性体コアにより集束された磁束を印加させることができる。

特開２０１９－７８５４２号公報

特許文献１に開示の電流センサにおいて、導体に流れる電流が相対的に大きくなると、導体から発生する磁場が強くなり、それにより磁性体コアが磁気的に飽和しやすくなるため、磁気センサの出力の線形性が悪化するおそれがある。磁性体コアの空隙（ギャップ）を広くしたり、磁性体コアの体積を大きくしたりすれば、磁気センサの出力の線形性の悪化を改善することができる。しかしながら、磁性体コアの空隙（ギャップ）を広げると、導体から発生する磁場以外の磁場（以下、「外乱磁場」という場合がある。）が磁気検出素子に印加されやすくなり、電流センサによる検出精度が低下するおそれがある。

上記課題に鑑みて、本発明は、外乱磁場の影響を抑制することができる電流センサ及び電気制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、導体に第１方向に流れる電流から発生する磁気を検出するための電流センサであって、前記磁気を検出可能な磁気検出部と、集磁コアと、磁気シールドとを備え、前記集磁コアは、前記第１方向に実質的に平行な第１コア部と、前記第１方向に直交する第２方向における前記第１コア部の両端部のそれぞれに連続する第２コア部及び第３コア部とを含み、前記第２コア部及び前記第３コア部は、それぞれ、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に沿うように前記第１コア部の端部から延在し、前記磁気検出部は、前記第３方向における前記第２コア部の端部近傍と前記第３コア部の端部近傍とによって挟まれるコアギャップに位置し、前記磁気シールドは、前記第３方向に沿って見たときに前記コアギャップ、前記第２コア部の端部近傍及び前記第３コア部の端部近傍に重なるようにして位置する板状シールド部を含み、前記磁気シールドは、前記第１方向に沿って見たときに、前記第３方向に沿った前記第１コア部における前記磁気検出部の反対側、前記第２方向に沿った前記第２コア部における前記第３コア部の反対側及び前記第２方向に沿った前記第３コア部における前記第２コア部の反対側に位置しないことを特徴とする電流センサを提供する。

前記集磁コアは、前記第２コア部の端部の近傍に連続する第４コア部及び前記第３コア部の端部の近傍に連続する第５コア部をさらに含み、前記第４コア部及び前記第５コア部は、前記第２方向に沿って互いに近づくように延びており、前記板状シールド部は、前記第３方向に沿って見たときに前記コアギャップ、前記第4コア部及び前記第５コア部に重なるようにして位置していてもよい。前記導体は、厚み方向を前記第２方向とし、前記第１方向に延びる板状体であってもよいし、厚み方向を前記第３方向とし、前記第１方向に延びる板状体であってもよい。

前記磁気シールドは、前記第１方向に沿った前記板状シールド部の両端部のそれぞれに連続し、前記第３方向に沿って延びる２つの第１シールド部を含み、前記第１方向に沿って見たときに、前記磁気検出部は、前記２つの第１シールド部によって挟まれる前記コアギャップ内に位置していてもよい。

前記板状シールド部には、前記第２方向に貫通するスリット部が形成されていてもよく、前記第２方向に沿って見たときに、前記スリット部の長手方向が前記第１方向と実質的に一致していてもよいし、前記スリット部の長手方向が前記第３方向と実質的に一致していてもよい。複数の前記スリット部が前記板状シールド部に形成されていてもよい。

前記磁気シールドの構成材料の鉄損が、前記集磁コアの構成材料の鉄損よりも大きくてもよく、前記磁気検出部は、磁気抵抗効果素子又はホール素子を含んでいてもよく、前記磁気抵抗効果素子が、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子であってもよい。前記導体が、前記集磁コアの前記第１コア部、前記第２コア部及び前記第３コア部による形成される空間を前記第１方向に沿って貫通するように設けられていてもよい。
本発明は、上記電流センサを備えることを特徴とする電気制御装置を提供する。

本発明によれば、外乱磁場の影響を抑制することができる電流センサ及び電気制御装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第１態様の概略構成を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第１態様の概略構成を示す側面図である。図３は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第１態様の概略構成を示す側面図である。図４は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第１態様の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。図５Ａは、コアギャップが相対的に狭い集磁コアを有し、磁気シールドを有しない電流センサにおけるＸ方向の外乱磁場による影響を説明するための側面図である。図５Ｂは、コアギャップが相対的に狭い集磁コアを有し、磁気シールドを有しない電流センサにおけるＹ方向の外乱磁場による影響を説明するための側面図である。図６Ａは、コアギャップが相対的に広い集磁コアを有し、磁気シールドを有しない電流センサにおけるＸ方向の外乱磁場による影響を説明するための側面図である。図６Ｂは、コアギャップが相対的に広い集磁コアを有し、磁気シールドを有しない電流センサにおけるＹ方向の外乱磁場による影響を説明するための側面図である。図６Ｃは、コアギャップが相対的に広い集磁コアと磁気シールドとを有する電流センサにおけるＸ方向の外乱磁場による影響を説明するための側面図である。図７は、本発明の実施の形態に係る電流センサの概略構成を示すブロック図である。図８は、本発明の実施の形態における磁気検出部の回路構成を概略的に示す回路図である。図９は、本発明の実施の形態における磁気抵抗効果素子の一態様の概略構成を示す斜視図である。図１０は、本発明の実施の形態における磁気抵抗効果素子の一態様の概略構成を示す切断端面図である。図１１Ａは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第１態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図１１Ｂは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第１態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図１１Ｃは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第１態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図１１Ｄは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第１態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図１２Ａは、本発明の実施の形態に係る電流センサにおけるＹ方向の外乱磁場による影響を説明するための側面図である。図１２Ｂは、本発明の実施の形態に係る電流センサの変形例におけるＹ方向の外乱磁場による影響を説明するための側面図である。図１２Ｃは、本発明の実施の形態に係る電流センサの変形例におけるＹ方向の外乱磁場による影響を説明するための側面図である。図１３は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第２態様の概略構成を示す斜視図である。図１４は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第２態様の概略構成を示す側面図である。図１５は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第２態様の概略構成を示す側面図である。図１６は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第２態様の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。図１７Ａは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第２態様におけるＹ方向の外乱磁場による影響を説明するための側面図である。図１７Ｂは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第２態様におけるＸ方向の外乱磁場による影響を説明するための側面図である。図１８Ａは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第２態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図１８Ｂは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第２態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図１８Ｃは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第２態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図１８Ｄは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第２態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図１９は、本発明の実施の形態における電流センサの第２態様の変形例におけるＹ方向の外乱磁場による影響を説明するための側面図である。図２０は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第３態様の概略構成を示す斜視図である。図２１は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第３態様の概略構成を示す側面図である。図２２は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第３態様の概略構成を示す側面図である。図２３Ａは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第３態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図２３Ｂは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第３態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図２３Ｃは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第３態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図２３Ｄは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第３態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図２４は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第４態様の概略構成を示す斜視図である。図２５は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第４態様の概略構成を示す側面図である。図２６は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第４態様の概略構成を示す側面図である。図２７Ａは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第４態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図２７Ｂは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第４態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図２７Ｃは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第４態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図２７Ｄは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第４態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図２８は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第５態様の概略構成を示す斜視図である。図２９は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第５態様の概略構成を示す側面図である。図３０は、本発明の実施の形態に係る電流センサの第５態様の概略構成を示す側面図である。図３１Ａは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第５態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図３１Ｂは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第５態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図３１Ｃは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第５態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図３１Ｄは、本発明の実施の形態に係る電流センサの第５態様の変形例の概略構成を示す斜視図である。図３２は、電流センサにおける集磁コアの構成材料と磁性シールドの構成材料との鉄損差による周波数特性を示すグラフである。

本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電流センサの第１態様の概略構成を示す斜視図であり、図２は、本実施形態に係る電流センサの第１態様の概略構成を示す側面図であり、図３は、本実施形態に係る電流センサの第１態様の概略構成を示す側面図であり、図４は、本実施形態に係る電流センサの第１態様の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。

本実施形態を説明するにあたり、必要に応じ、いくつかの図面中、「第１方向、第２方向及び第３方向」を規定している。ここで、第１方向は、導体に流れる電流の方向である。第２方向は、第１方向に直交する方向であり、第１～第３態様及び第５態様における導体の幅方向並びに第４態様における導体の厚さ方向である。第３方向は、第１方向及び第２方向に直交する方向であり、第１～第３態様及び第５態様における導体の厚さ方向並びに第４態様における導体の幅方向である。なお、本明細書及び図面において、第１方向を「Ｚ方向」と称し、第２方向を「Ｘ方向」と称し、第３方向を「Ｙ方向」と称する場合がある。

図１～図４に示すように、本実施形態に係る電流センサ１の第１態様は、磁気を検出可能な磁気検出部２と、集磁コア３と、磁気シールド４と、Ｚ方向に電流が流れる導体５とを備える。

集磁コア３は、Ｚ方向に実質的に平行な第１コア部３１と、第１コア部３１のＸ方向における両端部３１Ａ，３１Ｂに連続し、Ｙ方向（＋Ｙ方向）に延びる第２コア部３２及び第３コア部３３と、第２コア部３２のＹ方向における端部３２Ａに連続し、Ｘ方向（－Ｘ方向）に延びる第４コア部３４と、第３コア部３３のＹ方向における端部３３Ａに連続し、Ｘ方向（＋Ｘ方向）に延びる第５コア部３５とを有する。第４コア部３４及び第５コア部３５は、それらの端面を互いに近づけるように、第２コア部３２の端部３２Ａ及び第３コア部３３の端部３３ＡからＸ方向に沿って延びている。互いに対向する第４コア部３４の端面と第５コア部３５の端面とに挟まれる空隙（空間）が、コアギャップＣＧである。すなわち、集磁コア３は、コアギャップＣＧを有するリング状であり、Ｚ方向に沿って見たときに略Ｃ字状のコアである。

本実施形態において、集磁コア３の第１コア部３１の端部３１Ａと第２コア部３２との連続部、第１コア部３１の端部３１Ｂと第３コア部３３との連続部、第２コア部３２の端部３２Ａと第４コア部３４との連続部、及び第３コア部３３の端部３３Ａと第５コア部３５との連続部は、いずれも湾曲形状（角丸形状）を有しているが、この態様に限定されるものではない。例えば、これらの連続部は、屈曲形状（角を有する形状）であってもよいし、角が面取りされたＣ面取り形状であってもよい。

コアギャップＣＧのＸ方向の長さＬ_ＣＧ（第４コア部３４の端面と第５コア部３５の端面とのＸ方向における距離）は、例えば、６ｍｍ以上であればよく、６～１２ｍｍ程度であればよい。当該長さＬ_ＣＧが６ｍｍ以上であることで、本実施形態に係る電流センサ１が磁気シールド４を備えることによる効果、すなわち、磁気シールド４により外乱磁場が磁気検出部２に印加されるのを抑制する効果が、効果的に奏され得る。

本実施形態に係る電流センサ１が磁気シールド４を備えない場合を仮定すると、コアギャップＣＧのＸ方向の長さＬ_ＣＧが相対的に小さく、第４コア部３４の端面及び第５コア部３５の端面が磁気検出部２に近接していれば、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘ及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙは、いずれも集磁コア３に吸収され、磁気検出部２に印加され難い（図５Ａ及び図５Ｂ参照）。すなわち、電流センサが外乱磁場Ｈ_Ｘ，Ｈ_Ｙによる影響を受けにくくなる。その一方で、導体５に流れる電流が大きくなると、集磁コア３が磁気的に飽和しやすくなり、磁気検出部２の出力の線形性が悪化するおそれがある。磁気検出部２の出力の線形性を改善するためにコアギャップＣＧのＸ方向の長さＬ_ＣＧを相対的に大きく（例えば６ｍｍ以上）し、第４コア部３４の端面及び第５コア部３５の端面を磁気検出部２から離間させると、集磁コア３が磁気的に飽和しにくくなるものの、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘ及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙのいずれもが磁気検出部２に印加されやすくなる（図６Ａ及び図６Ｂ参照）。本実施形態に係る電流センサ１のように、Ｙ方向に沿って見たときにコアギャップＣＧに重なるように磁気シールド４が設けられていることで、少なくともＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘを集磁コア３及び磁気シールド４に誘導させることができる（図６Ｃ参照）。そのため、少なくともＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘが磁気検出部２に印加されるのを抑制することができる。

集磁コア３のＺ方向における幅Ｗ_３は、５～２０ｍｍ程度であればよい。本実施形態に係る電流センサ１において、磁気検出部２は集磁コア３のコアギャップＣＧに配置されているが、上記幅Ｗ_３が相対的に小さい（例えば５ｍｍ未満）と、導体５から発生する磁束により、集磁コア３が磁気的に飽和しやすくなるおそれがある。一方、上記幅Ｗ_３が相対的に大きくなると、電流センサ１のサイズが相対的に大きくなってしまう。

磁気シールド４と集磁コア３とのＹ方向における間隙の長さＧ_３４は、例えば、３ｍｍ以下であればよく、１～２ｍｍ程度であればよい。当該間隙の長さＧ_３４が３ｍｍを超えると、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘが当該間隙を抜けて磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。また、当該間隙の長さＧ_３４が相対的に短い（例えば１ｍｍ未満）であると、集磁コア３から磁気シールド４へと通る磁路が形成され、磁束が磁気シールド４に流れやすくなるため、集磁コア３が磁気的に飽和しやすくなるとともに、磁気検出部２にて検出すべき磁束が減少してしまうおそれがある。

銅等により構成される導体５は、長手方向をＺ方向と実質的に平行とし、厚み方向をＹ方向と実質的に平行とする板状体であって、コアギャップＣＧを有するリング状の集磁コア３内をＺ方向に貫通して設けられている。導体５の長手方向はＺ方向と実質的に平行であればよく、例えば導体５の軸線（導体５の中心を通る線）がＺ方向に対して２°以下の角度で交差していればよい。また、導体５の厚み方向はＹ方向と実質的に平行であればよく、例えばＹ方向に対して２°以下の角度で交差していればよい。

磁気検出部２は、コアギャップＣＧに設けられていればよい。本実施形態に係る電流センサ１の第１態様において、導体５に電流が流れると導体５から磁束が発生し、コアギャップＣＧを有するリング状の集磁コア３に当該磁束が集束される。集磁コア３が、コアギャップＣＧを有するリング状をなしていることで、コアギャップＣＧを含めた集磁コア３全体が磁束の経路（磁路）となる。すなわち、コアギャップＣＧに設けられている磁気検出部２は、集磁コア３に集束される磁束の経路（磁路）に位置しているということができる。そのため、本実施形態において「磁気検出部２がコアギャップＣＧに設けられる」とは、磁気検出部２が上記磁路に位置していればよいことを意味するものであって、磁気検出部２の全体がコアギャップＣＧ内に位置していてもよいし、磁気検出部２の一部がコアギャップＣＧ内に位置していてもよい。なお、磁気検出部２の詳細な構成については後述する。

磁気シールド４は、Ｙ方向に沿って見たときに、コアギャップＣＧに重なる板状シールド部４１を含む。Ｙ方向に沿って見たときに、板状シールド部４１がコアギャップＣＧに重なっていることで、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘは集磁コア３及び磁気シールド４に誘導される。そのため、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘが磁気検出部２に印加されるのを抑制することができる。

本実施形態において、Ｙ方向に沿って見たときに、磁気シールド４は、板状シールド部４１がコアギャップＣＧに完全に重なるように配置されている。すなわち、磁気シールド４の板状シールド部４１のＸ方向における長さＬ_４１はコアギャップＣＧのＸ方向における長さＬ_ＣＧ以上であればよく、集磁コア３のＸ方向の長さＬ_３以下であればよい。板状シールド部４１のＸ方向における長さＬ_４１が相対的に長い方が、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘに対するシールド効果を向上させ得る。また、板状シールド部４１のＺ方向における長さＷ_４１は、コアギャップＣＧのＺ方向における長さ、すなわち集磁コア３のＺ方向における幅Ｗ_３以上であればよい。例えば、板状シールド部４１のＸ方向における長さＬ_４１はコアギャップＣＧのＸ方向の長さＬ_ＣＧ＋４ｍｍ以上、集磁コア３のＸ方向の長さＬ_３以下程度であればよく、Ｚ方向における長さＷ_４１は集磁コア３のＺ方向における幅Ｗ_３以上、集磁コア３のＺ方向における幅Ｗ_３＋８ｍｍ程度であればよい。なお、本実施形態に係る電流センサ１は、この態様に限定されるものではない。例えば、磁気シールド４によって少なくともＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘが磁気検出部２に印加されるのを抑制可能な限りにおいて、板状シールド部４１がコアギャップＣＧに完全に重なっていなくてもよい。

板状シールド部４１の厚さ（Ｙ方向における長さ）は、特に限定されるものではないが、例えば、１～３ｍｍ程度であればよい。当該厚さが相対的に薄すぎると（例えば１ｍｍ未満）、磁気シールド４が飽和しやすくなるとともに、電流センサ１からの出力の線形性に悪影響を与えるおそれがある。一方、当該厚さが相対的に厚い場合には、電流センサ１の製造コスト及び電流センサ１の高さ寸法に影響するおそれがある。

集磁コア３及び磁気シールド４は、ともに珪素鋼、電磁鋼、純鉄（ＳＵＹ）、パーマロイ等の軟磁性材料により構成されていれば良いが、低コスト化の観点から珪素鋼、電磁鋼、純鉄等が好ましい。磁気シールド４の構成材料の鉄損は、集磁コア３の構成材料の鉄損よりも大きければよい。導体５に所定の電流が流れることにより導体５から発生する磁場は集磁コア３及び磁気シールド４に流れる。導体５に流れる電流の周波数が高くなると、鉄損が相対的に大きい材料により構成される磁気シールド４の周波数特性が悪化し、磁気シールド４に流れる磁場が相対的に減少する。鉄損が相対的に小さい材料により構成される集磁コア３も周波数特性が悪化し、磁場が流れにくくなるものの、磁気シールド４に流れる磁場が相対的に減少する分、集磁コア３に流れる磁場が相対的に増加する。その結果として、磁気シールド４を有しない電流センサ１に比べ、磁気検出部２に印加される磁場の磁束密度は安定すると考えられる。このことは後述する試験例において明確ではあるが、両者の鉄損の差が大きくなるほど、周波数特性が改善され、磁気検出部２に印加される磁場の磁束密度の減衰を抑制することができる（図３２参照）。その結果、交流電流に対する電流センサ１の応答特性を安定化させることができる。集磁コア３の構成材料の鉄損と磁気シールド４の構成材料の鉄損との差は、例えば、２．０Ｗ／ｋｇ以上であるのが好ましく、４．５～１０．０Ｗ／ｋｇであるのがより好ましい。鉄損は、ＪＩＳ－Ｃ－２５５０の規定に基づくエプスタイン試験法に従い、周波数５０Ｈｚ時の最大磁束密度１．５Ｔの正弦波励磁のときの単位重量当たりの鉄損の大きさ（圧延方向とそれに対する直角方向の平均）として求められる値である。なお、集磁コア３の構成材料は、磁気シールド４の構成材料よりも鉄損の小さい材料である限り、磁気シールド４の構成材料と同一種類の材料であってもよいし、異なる種類の材料であってもよい。例えば、集磁コア３と磁気シールド４とがともに電磁鋼により構成されるが、磁気シールド４を構成する電磁鋼の鉄損が、集磁コア３を構成する電磁鋼の鉄損よりも大きければよい。

本実施形態に係る電流センサ１は、磁気検出部２と信号処理部６とを備える。信号処理部６は、磁気検出部２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（アナログ－デジタル）変換部６１と、Ａ／Ｄ変換部６１によりデジタル変換されたデジタル信号を演算処理する演算部６２とを含む。なお、演算部６２にて演算処理された演算処理結果をアナログ信号として出力する場合には、信号処理部６は、演算部６２の下流側にＤ／Ａ（デジタル－アナログ）変換部（図示を省略）をさらに含んでいればよい。

本実施形態において、磁気検出部２の回路構成は、第１抵抗部Ｒ１、第２抵抗部Ｒ２、第３抵抗部Ｒ３及び第４抵抗部Ｒ４の４つの抵抗部をブリッジ接続してなるホイートストンブリッジ回路Ｃであってもよいし、第１抵抗部Ｒ１及び第２抵抗部Ｒ２の２つの抵抗部をハーフブリッジ接続してなるものであってもよい。第１～第４抵抗部Ｒ１～Ｒ４が単一の磁気抵抗効果素子（ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子等）又はホール素子を含んでいてもよいし、複数の磁気抵抗効果素子（ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子等）又はホール素子を含んでいてもよい。

磁気検出部２が有するホイートストンブリッジ回路Ｃは、電源ポートＶと、グランドポートＧと、２つの出力ポートＥ１，Ｅ２と、直列に接続された第１抵抗部Ｒ１及び第２抵抗部Ｒ２と、直列に接続された第３抵抗部Ｒ３及び第４抵抗部Ｒ４とを含む。第１抵抗部Ｒ１及び第３抵抗部Ｒ３の各一端は、電源ポートＶに接続される。第１抵抗部Ｒ１の他端は、第２抵抗部Ｒ２の一端と出力ポートＥ１とに接続される。第３抵抗部Ｒ３の他端は、第４抵抗部Ｒ４の一端と出力ポートＥ２とに接続される。第２抵抗部Ｒ２及び第４抵抗部Ｒ４の各他端は、グランドポートＧに接続される。電源ポートＶには、所定の大きさの電源電圧が印加され、グランドポートＧはグランドに接続される。

本実施形態において、ホイートストンブリッジ回路Ｃに含まれる第１～第４抵抗部Ｒ１～Ｒ４は、ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子等のＭＲ素子を含んでいてもよいし、ホール素子を含んでいてもよい。ＧＭＲ素子及びＴＭＲ素子は、磁化方向が固定された磁化固定層と、印加される磁場の方向に応じて磁化方向が変化する自由層と、磁化固定層及び自由層の間に配置される非磁性層とを含む。ＡＭＲ素子は、形状異方性を有する磁性層を含む。

第１～第４抵抗部Ｒ１～Ｒ４を構成するＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子等のＭＲ素子は、複数の第１電極７１と、複数のＭＲ膜８０と、複数の第２電極７２とを有していればよい。複数の第１電極７１は、基板（図示せず）上に設けられている。第１電極７１は、下部リード電極とも称される。各第１電極７１は細長い形状を有する。第１電極７１の長手方向に隣接する２つの第１電極７１の間には、間隙が形成されている。第１電極７１の上面における、長手方向の両端近傍にそれぞれＭＲ膜８０が設けられている。ＭＲ膜８０は、平面視略円形状であり、第１電極７１側から順に積層された自由層８１、非磁性層８２、磁化固定層８３及び反強磁性層８４を含む。自由層８１は、第１電極７１に電気的に接続されている。反強磁性層８４は、反強磁性材料により構成され、磁化固定層８３との間で交換結合を生じさせることで、磁化固定層８３の磁化の方向を固定する役割を果たす。複数の第２電極７２は、複数のＭＲ膜８０上に設けられている。各第２電極７２は細長い形状を有し、第１電極７１の長手方向に隣接する２つの第１電極７１上に配置され、隣接する２つのＭＲ膜８０の反強磁性層８４同士を電気的に接続する。第２電極７２は、上部リード電極とも称される。なお、ＭＲ膜８０は、第２電極７２側から順に自由層８１、非磁性層８２、磁化固定層８３及び反強磁性層８４が積層されてなる構成を有していてもよい。また、磁化固定層８３を、強磁性層／非磁性中間層／強磁性層の積層フェリ構造とし、両強磁性層を反強磁性的に結合させてなる、いわゆるセルフピン止め型の固定層（Synthetic Ferri Pinned層，ＳＦＰ層）とすることで、反強磁性層８４が省略されていてもよい。

ＴＭＲ素子においては、非磁性層８２はトンネルバリア層である。ＧＭＲ素子においては、非磁性層８２は非磁性導電層である。ＴＭＲ素子、ＧＭＲ素子において、自由層８１の磁化の方向が磁化固定層８３の磁化の方向に対してなす角度に応じて抵抗値が変化し、この角度が０°（互いの磁化方向が平行）のときに抵抗値が最小となり、１８０°（互いの磁化方向が反平行）のときに抵抗値が最大となる。

第１～第４抵抗部Ｒ１～Ｒ４がＴＭＲ素子又はＧＭＲ素子により構成される場合、磁気検出部２のホイートストンブリッジ回路Ｃにおいて、第１抵抗部Ｒ１及び第２抵抗部Ｒ２の磁化固定層８３の磁化方向はＸ方向に平行であって、第１抵抗部Ｒ１の磁化固定層８３の磁化方向と、第２抵抗部Ｒ２の磁化固定層８３の磁化方向とは、互いに反平行方向である。また、第３抵抗部Ｒ３及び第４抵抗部Ｒ４の磁化固定層８３の磁化方向はＸ方向に平行であって、第３抵抗部Ｒ３の磁化固定層８３の磁化方向と、第４抵抗部Ｒ４の磁化固定層８３の磁化方向とは、互いに反平行方向である。磁気検出部２において、導体５から発生するＸ方向の磁場の磁界強度の変化に応じて、出力ポートＥ１，Ｅ２の電位差が変化し、出力ポートＥ１，Ｅ２の電位差に対応する信号がセンサ信号Ｓとして信号処理部６に出力される。差分検出器（図示省略）は、出力ポートＥ１，Ｅ２の電位差に対応する信号を増幅し、センサ信号Ｓとして信号処理部６のＡ／Ｄ変換部６１に出力する。

Ａ／Ｄ変換部６１は、磁気検出部２から出力されるセンサ信号Ｓ（電流に関するアナログ信号）をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号が演算部６２に入力される。演算部６２は、Ａ／Ｄ変換部６１によりアナログ信号から変換されたデジタル信号についての演算処理を行う。この演算部６２は、例えば、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成される。

本実施形態に係る電流センサ１の第１態様において、図１１Ａ～１１Ｄに示すように、磁気シールド４の板状シールド部４１に、Ｙ方向に貫通するスリット部４２が形成されていてもよい。スリット部４２は、その長手方向をＸ方向と実質的に平行とするように形成されていてもよいし（図１１Ａ参照）、その長手方向をＺ方向と実質的に平行とするように形成されていてもよいし（図１１Ｂ及び図１１Ｃ参照）、その長手方向をＸ方向及びＺ方向に交差させるように形成されていてもよい（図１１Ｄ参照）。磁気シールド４の板状シールド部４１には、１つのスリット部４２が形成されていてもよいし（図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｄ参照）、複数のスリット部４２が形成されていてもよい（図１１Ｃ参照）。スリット部４２は、Ｙ方向に沿って見たときに、磁気検出部２に重なるように、すなわちスリット部４２から磁気検出部２の少なくとも一部が露出するように形成されていてもよいし（図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｄ参照）、磁気検出部２に重ならないように形成されていてもよい（図１１Ｃ参照）。

本実施形態に係る電流センサ１の第１態様において、磁気シールド４の板状シールド部４１にスリット部４２が形成されていないと、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙは磁気シールド４の板状シールド部４１の厚さ方向に透過する（図１２Ａ参照）。Ｘ方向に感度軸を有する磁気検出部２に、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙが印加したとしても、通常、大きな影響を受けない。しかし、電流センサ１における磁気検出部２の組付け誤差等によって、磁気検出部２の感度軸がＸ方向から±Ｙ方向にずれている場合には、スリット部４２が形成されていない板状シールド部４１は、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙを当該板状シールド部４１の厚さ方向に透過させてしまうため、電流センサ１が外乱磁場Ｈ_Ｙによる影響を受けてしまうおそれがある。

一方で、板状シールド部４１にスリット部４２が形成されていることで、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙをスリット部４２の両側（Ｙ方向に沿って見たときにおけるスリット部４２の短手方向における両側）に分散させることができる。そのため、Ｙ方向に沿って見たときにスリット部４２が磁気検出部２に重なるように形成されている場合には、Ｙ方向に沿って磁気検出部２に向かう外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されるのを抑制することができる（図１２Ｂ参照）。

なお、Ｙ方向に沿って見たときにスリット部４２が磁気検出部２に重ならないように形成されている場合には、Ｙ方向に沿って磁気検出部２に向かう外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されるのを抑制することは困難となるが、磁気シールド４の外側から回り込んで磁気シールド４に誘導される外乱磁場Ｈ_Ｙが電流センサ１に影響を及ぼすのを抑制することができる（図１２Ｃ参照）。

図１１Ａに示す態様において、スリット部４２の長手方向（Ｘ方向）の長さＬ_４２は、コアギャップＣＧのＸ方向における長さＬ_ＣＧよりも短くてもよいし、長くてもよいし、当該長さＬ_ＣＧと同一であってもよい。図１１Ａ～１１Ｄに示す態様において、スリット部４２の短手方向の長さＷ_４２は、例えば１～４ｍｍ程度であればよく、２～３ｍｍ程度であるのが好ましい。当該長さＷ_４２が１ｍｍ未満であると、スリット部４２によって外乱磁場Ｈ_Ｙを効果的に分散させることができずに、外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気シールド４の板状シールド部４１を厚さ方向に透過して磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。また、当該長さＷ_４２が４ｍｍを超えると、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙがスリット部４２を抜けて磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。

本実施形態に係る電流センサ１の第１態様によれば、Ｙ方向から見たときに集磁コア２のコアギャップＣＧに重なるように磁気シールド４が設けられていることで、少なくともＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘを集磁コア２及び磁気シールド４に誘導させることができ、当該外乱磁場Ｈ_Ｘによる影響を抑制することができる。よって、本実施形態に係る電流センサ１の第１態様によれば、導体５に流れる電流を高い精度で検出することができる。

本実施形態に係る電流センサ１の第２態様について説明する。なお、上記第１態様と同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。図１３～１６に示すように、電流センサ１の第２態様は、磁気を検出可能な磁気検出部２と、集磁コア３と、磁気シールド４と、Ｚ方向に電流が流れる導体５とを備える。

磁気シールド４は、板状シールド部４１のＺ方向の両端部４１Ａ，４１Ｂに連続し、Ｙ方向に沿って延びる第１シールド部４３及び第２シールド部４４を含む。板状シールド部４１のＸ方向の長さＬ_４１は、第１シールド部４３のＸ方向の長さＬ_４３及び第２シールド部４４のＸ方向の長さと同一である。すなわち、磁気シールド４は、Ｘ方向に沿って見たときに、略Ｕ字状を有している。

本実施形態に係る電流センサ１の第２態様において、磁気シールド４は、板状シールド部４１のＺ方向の両端部４１Ａ，４１Ｂに連続する第１シールド部４３及び第２シールド部４４を含む。第１シールド部４３及び第２シールド部４４は、板状シールド部４１の両端部４１Ａ，４１Ｂから－Ｙ方向に延びている。磁気シールド４が第１シールド部４３及び第２シールド部４４を含んでいることで、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙが第１シールド部４３及び第２シールド部４４に誘導されるため（図１７Ａ参照）、当該外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されることを抑制することができる。また、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘは、集磁コア３の第４コア部３４又は第５コア部３５から第１シールド部４３及び第２シールド部４４に誘導されるため（図１７Ｂ参照）、当該外乱磁場Ｈ_Ｘが磁気検出部２に印加されることを抑制することができる。

第１シールド部４３及び第２シールド部４４のＹ方向における長さＴ_４３，Ｔ_４４は、導体５に接触しない程度であれば特に限定されるものではないが、Ｚ方向に沿って見たときに、コアギャップＣＧに完全に重なる程度の長さ以上であることが好ましい（図１６参照）。Ｚ方向に沿って見たときに、第１シールド部４３及び第２シールド部４４がコアギャップＣＧに完全に重なっていることで、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘ及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙのいずれもが磁気検出部２に印加されるのを効果的に抑制することができる。当該長さＴ_４３，Ｔ_４４は、例えば、６～１０ｍｍ程度であればよい。なお、第１シールド部４３のＹ方向における長さＴ_４３と第２シールド部４４のＹ方向における長さＴ_４４とは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。

本実施形態において、板状シールド部４１の両端部４１Ａ，４１Ｂと、第１シールド部４３及び第２シールド部４４との連続部は、いずれも湾曲形状（角丸形状）を有しているが、この態様に限定されるものではない。例えば、これらの連続部は、屈曲形状（角を有する形状）であってもよいし、角が面取りされたＣ面取り形状であってもよい。

本実施形態に係る電流センサ１の第２態様において、図１８Ａ～１８Ｄに示すように、磁気シールド４の板状シールド部４１に、Ｙ方向に貫通するスリット部４２が形成されていてもよい。スリット部４２は、その長手方向をＸ方向と実質的に平行とするように形成されていてもよいし（図１８Ａ参照）、その長手方向をＺ方向と実質的に平行とするように形成されていてもよいし（図１８Ｂ及び図１８Ｃ参照）、その長手方向をＸ方向及びＺ方向に交差させるように形成されていてもよい（図１８Ｄ参照）。磁気シールド４の板状シールド部４１には、１つのスリット部４２が形成されていてもよいし（図１８Ａ、図１８Ｂ及び図１８Ｄ参照）、複数のスリット部４２が形成されていてもよい（図１８Ｃ参照）。スリット部４２は、Ｙ方向に沿って見たときに、磁気検出部２に重なるように、すなわちスリット部４２から磁気検出部２の少なくとも一部が露出するように形成されていてもよいし（図１８Ａ、図１８Ｂ及び図１８Ｄ参照）、磁気検出部２に重ならないように形成されていてもよい（図１８Ｃ参照）。

本実施形態に係る電流センサ１の第２態様において、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙは第１シールド部４３及び第２シールド部４４に誘導されやすいが、磁気シールド４の板状シールド部４１にスリット部４２が形成されていないと、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙの一部は磁気シールド４の板状シールド部４１の厚さ方向に透過してしまう（図１７Ａ参照）。その結果、電流センサ１が外乱磁場Ｈ_Ｙによる影響を受けてしまうおそれがある。

一方で、板状シールド部４１にスリット部４２が形成されていることで、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙをスリット部４２の両側（Ｙ方向に沿って見たときにおけるスリット部４２の短手方向（Ｚ方向）における両側）に分散させることができ、より効果的に第１シールド部４３及び第２シールド部４４に当該外乱磁場Ｈ_Ｙを誘導させやすくなっている。そのため、Ｙ方向に沿って見たときにスリット部４２が磁気検出部２に重なるように形成されている場合には、Ｙ方向に沿って磁気検出部２に向かう外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されるのを効果的に抑制することができる（図１９参照）。

なお、Ｙ方向に沿って見たときにスリット部４２が磁気検出部２に重ならないように形成されている場合には、磁気シールド４の外側から回り込んで磁気シールド４に誘導される外乱磁場Ｈ_Ｙが電流センサ１に影響を及ぼすのを抑制することができる（図１２Ｃ参照）。

図１８Ａに示す態様において、スリット部４２の長手方向（Ｘ方向）の長さＬ_４２は、コアギャップＣＧのＸ方向における長さＬ_ＣＧよりも短くてもよいし、長くてもよいし、当該長さＬ_ＣＧと同一であってもよい。図１８Ａ～１８Ｄに示す態様において、スリット部４２の短手方向の長さＷ_４２は、例えば１～４ｍｍ程度であればよく、２～３ｍｍ程度であるのが好ましい。当該長さＷ_４２が１ｍｍ未満であると、スリット部４２による外乱磁場Ｈ_Ｙを分散させる効果が低下し、磁気シールド４の板状シールド部４１を厚さ方向に透過する外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。また、当該長さＷ_４２が４ｍｍを超えると、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙがスリット部４２を抜けて磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。

上述した構成を有する本実施形態に係る電流センサ１の第２態様においては、磁気シールド４が板状シールド部４１の両端部４１Ａ，４１Ｂに連続する第１シールド部４３及び第２シールド部４４を含むことで、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙを第１シールド部４３及び第２シールド部４４に誘導させることができる。また、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘは磁気シールド４の板状シールド部４１及び集磁コア３に誘導される。よって、電流センサ１の第２態様によれば、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘ及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙにより検出誤差が生じるのを抑制することができる。

本実施形態に係る電流センサ１の第３態様について説明する。なお、上記第１態様及び第２態様と同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。図２０～２２に示すように、電流センサ１の第３態様は、磁気を検出可能な磁気検出部２と、集磁コア３と、磁気シールド４と、Ｚ方向に電流が流れる導体５とを備える。

集磁コア３は、第１コア部３１と、第１コア部３１の両端部３１Ａ，３１Ｂに連続する第２コア部３２及び第３コア部３３と、第２コア部３２のＹ方向における所定の位置３２１に連続し、Ｘ方向に沿って延びる第４コア部３４と、第３コア部３３のＹ方向における所定の位置３３１に連続し、Ｘ方向に沿って延びる第５コア部３５とを含む。第２コア部３２は、第４コア部３４との連続部３２１からさらにＹ方向に沿って延びており、第３コア部３３は、第５コア部３５との連続部３３１からさらにＹ方向に沿って延びている。すなわち、第４コア部３４は、第２コア部３２の端部３２Ａに連続しておらず、第５コア部３５は、第３コア部３３の端部３３Ａに連続していない。第４コア部３４及び第５コア部３５は、それらの端面を互いに近づけるようにＸ方向に沿って延びている。第４コア部３４の端面と第５コア部３５の端面とに挟まれる空隙（空間）がコアギャップＣＧである。

本実施形態に係る電流センサ１の第３態様においては、第２コア部３２における第４コア部３４との連続部３２１からＹ方向に沿って当該第２コア部３２が延びており、かつ第３コア部３３における第５コア部３５との連続部３３１からＹ方向に沿って当該第３コア部３３が延びていることで、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘを集磁コア３の第１コア部３１側と、第２コア部３２の端部３２Ａ側又は第３コア部３３の端部３３Ａ側とに誘導させることができ、当該外乱磁場Ｈ_Ｘによる影響を抑制することができる。

本実施形態において、集磁コア３の第１コア部３１の端部３１Ａと第２コア部３２との連続部、第１コア部３１の端部３１Ｂと第３コア部３３との連続部、第２コア部３２と第４コア部３４との連続部３２１、及び第３コア部３３と第５コア部３５との連続部３３１は、いずれも屈曲形状（角を有する形状）を有しているが、この態様に限定されるものではない。例えば、これらの連続部は、湾曲形状（角丸形状）であってもよいし、角が面取りされたＣ面取り形状であってもよい。

第１コア部３１を下方に、第２コア部３２及び第３コア部３３を第１コア部３１の両端部３１Ａ，３１Ｂから上方に延ばすようにして集磁コア３を位置させたとき、磁気シールド４の板状シールド部４１は、第４コア部３４及び第５コア部３５の上方に、Ｘ方向において、第２コア部３２及び第３コア部３３の間に挟まれるように配置される。このような構成を有する電流センサ１の第３態様において、第２コア部３２における第４コア部３４の連続部３２１から端部３２ＡまでのＹ方向に沿った長さＴ_３２２及び第３コア部３３における第５コア部３５の連続部３３１から端部３３ＡまでのＹ方向に沿った長さＴ_３３２は、特に限定されるものではない。例えば、当該長さＴ_３２２，Ｔ_３３２は、第２コア部３２の端部３２Ａ及び第３コア部３３の端部３３Ａが板状シールド部４１よりも上方に飛び出す程度の長さであってもよいし、第２コア部３２の端部３２Ａ及び第３コア部３３の端部３３Ａよりも板状シールド部４１が上方に飛び出す程度の長さであってもよい。また、当該長さＴ_３２２，Ｔ_３３２は、板状シールド部４１の上面と両端部３２Ａ，３３Ａとが同一の平面（ＸＺ平面）上に位置する程度の長さであってもよい。

磁気シールド４（板状シールド部４１）と集磁コア３（第４コア部３４及び第５コア部３５）とのＹ方向における間隙の長さＧ_３４は、例えば、３ｍｍ以下であればよく、１～２ｍｍ程度であればよい。当該間隙の長さＧ_３４が３ｍｍを超えると、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気シールド４のＺ方向における端面の外側から磁気検出部２に向かって回り込み、磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。また、当該間隙の長さＧ_３４が相対的に短い（例えば１ｍｍ未満）であると、集磁コア３から磁気シールド４を通る磁路が形成され、磁束が磁気シールド４に流れやすくなるため、集磁コア３が磁気的に飽和しやすくなるとともに、磁気検出部２にて検出すべき磁束が減少してしまうおそれがある。

本実施形態において、Ｙ方向に沿って見たときに、磁気シールド４は、板状シールド部４１がコアギャップＣＧに完全に重なるように配置されている。すなわち、磁気シールド４の板状シールド部４１のＸ方向における長さＬ_４１及びＺ方向における長さＷ_４１は、コアギャップＣＧのＸ方向における長さＬ_ＣＧ及びＺ方向における長さ以上、すなわち集磁コア３のＺ方向における幅Ｗ_３以上であればよい。例えば、板状シールド部４１のＸ方向における長さＬ_４１はコアギャップＣＧのＸ方向の長さＬ_ＣＧ＋４ｍｍ以上、集磁コア３のＸ方向の長さＬ_３以下程度であればよく、Ｚ方向における長さＷ_４１は集磁コア３のＺ方向における幅Ｗ_３以上、集磁コア３のＺ方向における幅Ｗ_３＋８ｍｍ程度であればよい。なお、本実施形態に係る電流センサ１の第３態様は、この態様に限定されるものではない。例えば、磁気シールド４によってＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されるのを抑制可能な限りにおいて、板状シールド部４１がコアギャップＣＧに完全に重なっていなくてもよい。

本実施形態に係る電流センサ１の第３態様において、図２３Ａ～２３Ｄに示すように、磁気シールド４の板状シールド部４１に、Ｙ方向に貫通するスリット部４２が形成されていてもよい。スリット部４２は、その長手方向をＸ方向と実質的に平行とするように形成されていてもよいし（図２３Ａ参照）、その長手方向をＺ方向と実質的に平行とするように形成されていてもよいし（図２３Ｂ及び図２３Ｃ参照）、その長手方向をＸ方向及びＺ方向に交差させるように形成されていてもよい（図２３Ｄ参照）。磁気シールド４の板状シールド部４１には、１つのスリット部４２が形成されていてもよいし（図２３Ａ、図２３Ｂ及び図２３Ｄ参照）、複数のスリット部４２が形成されていてもよい（図２３Ｃ参照）。スリット部４２は、Ｙ方向に沿って見たときに、磁気検出部２に重なるように、すなわちスリット部４２から磁気検出部２の少なくとも一部が露出するように形成されていてもよいし（図２３Ａ、図２３Ｂ及び図２３Ｄ参照）、磁気検出部２に重ならないように形成されていてもよい（図２３Ｃ参照）。

本実施形態に係る電流センサ１の第３態様において、磁気シールド４の板状シールド部４１にスリット部４２が形成されていないと、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙの一部は磁気シールド４の板状シールド部４１の厚さ方向に透過してしまう（図１２Ａ参照）。その結果、電流センサ１が外乱磁場Ｈ_Ｙによる影響を受けてしまうおそれがある。

一方で、板状シールド部４１にスリット部４２が形成されていることで、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙをスリット部４２の両側（Ｙ方向に沿って見たときにおけるスリット部４２の短手方向（Ｚ方向）における両側）に分散させることができる。そのため、Ｙ方向に沿って見たときにスリット部４２が磁気検出部２に重なるように形成されている場合には、Ｙ方向に沿って磁気検出部２に向かう外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されるのを効果的に抑制することができる（図１２Ｂ参照）。

図２３Ａに示す態様において、スリット部４２の長手方向（Ｘ方向）の長さＬ_４２は、コアギャップＣＧのＸ方向における長さＬ_ＣＧよりも短くてもよいし、長くてもよいし、当該長さＬ_ＣＧと同一であってもよい。図２３Ａ～２３Ｄに示す態様において、スリット部４２の短手方向の長さＷ_４２は、例えば１～４ｍｍ程度であればよく、２～３ｍｍ程度であるのが好ましい。当該長さＷ_４２が１ｍｍ未満であると、スリット部４２による外乱磁場Ｈ_Ｙを分散させる効果が低下し、磁気シールド４の板状シールド部４１を厚さ方向に透過する外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。また、当該長さＷ_４２が４ｍｍを超えると、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙがスリット部４２を抜けて磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。

上述した構成を有する電流センサ１の第３態様によれば、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘ及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによる影響を受けることを抑制することができるため、導体５に流れる電流を高い精度で検出することができる。

本実施形態に係る電流センサ１の第４態様について説明する。なお、上記第１～第３態様と同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。図２４～２６に示すように、電流センサ１の第４態様は、磁気を検出可能な磁気検出部２と、集磁コア３と、磁気シールド４と、Ｚ方向に電流が流れる導体５とを備える。

集磁コア３は、Ｚ方向に実質的に平行な第１コア部３１と、第１コア部３１のＸ方向における両端部３１Ａ，３１Ｂに連続し、Ｙ方向（＋Ｙ方向）に延びる第２コア部３２及び第３コア部３３とを有する。Ｘ方向において互いに対向する第２コア部３２の端部近傍と第３コア部３３の端部近傍とに挟まれる空隙（空間）が、コアギャップＣＧである。すなわち、集磁コア３は、コアギャップＣＧを有し、Ｚ方向に沿って見たときに略Ｕ字状のコアである。第４態様において、導体５から発生し、集磁コア３に集束される磁束は、第２コア部３２の端部又は第３コア部３３の端部から出て第３コア部３３の端部又は第２コア部３２の端部に吸収されるが、「第２コア部３２の端部近傍」及び「第３コア部３３の端部近傍」とは、第２コア部３２の端部及び第３コア部３３の端部において上記磁束の出る領域、第２コア部３２の端部及び第３コア部３３の端部において上記磁束が吸収される領域として規定され得る。この磁束が出る又は吸収される領域は、例えば磁気シミュレーション等により求められ得る。

コアギャップＣＧのＸ方向の長さＬ_ＣＧ（第２コア部３２の端部近傍と第３コア部３３の端部近傍とのＸ方向における距離）は、例えば、６ｍｍ以上であればよく、６～１２ｍｍ程度であればよい。当該長さＬ_ＣＧが６ｍｍ以上であることで、本実施形態に係る電流センサ１が磁気シールド４を備えることによる効果、すなわち、磁気シールド４により外乱磁場が磁気検出部２に印加されるのを抑制する効果が、効果的に奏され得る。

磁気シールド４は、磁気シールド４は、板状シールド部４１のＺ方向の両端部４１Ａ，４１Ｂに連続し、Ｙ方向に沿って延びる第１シールド部４３及び第２シールド部４４を含む。板状シールド部４１のＸ方向の長さＬ_４１は、第１シールド部４３のＸ方向の長さＬ_４３及び第２シールド部４４のＸ方向の長さと同一である。すなわち、磁気シールド４は、Ｘ方向に沿って見たときに、略Ｕ字状を有している。

本実施形態に係る電流センサ１の第４態様において、磁気シールド４は、板状シールド部４１のＺ方向の両端部４１Ａ，４１Ｂに連続する第１シールド部４３及び第２シールド部４４を含む。第１シールド部４３及び第２シールド部４４は、板状シールド部４１の両端部４１Ａ，４１Ｂから－Ｙ方向に延びている。磁気シールド４が第１シールド部４３及び第２シールド部４４を含んでいることで、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙが第１シールド部４３及び第２シールド部４４に誘導されるため（図１７Ａ参照）、当該外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されることを抑制することができる。また、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘは、集磁コア３の第４コア部３４又は第５コア部３５から第１シールド部４３及び第２シールド部４４に誘導されるため（図１７Ｂ参照）、当該外乱磁場Ｈ_Ｘが磁気検出部２に印加されることを抑制することができる。

第１シールド部４３及び第２シールド部４４は、Ｘ方向における実質的に中央に、＋Ｙ方向に凹む凹部４５，４６を有している。この凹部４５，４６のＸ方向における長さＬ_４５，Ｌ_４６は、特に限定されるものではないが、導体５の厚みよりも大きければよい。電流センサ１の第４態様において、導体５は、厚み方向をＸ方向とし、Ｚ方向に延びるように設けられている。導体５の一部がこの凹部４５，４６内に配置されることで、電流センサ１の全体のサイズを大きくすることなく、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されるのを第１シールド部４３及び第２シールド部４４により抑制する効果が奏され得る。

導体５は、その厚み方向をＸ方向とし、その幅方向をＹ方向として、Ｚ方向に延びるように設けられている。このような態様で導体５が配置されることで、電流センサ１のＸ方向におけるサイズをコンパクトにすることができる。一方で、このような態様で導体５が配置されると、電流センサ１のＹ方向におけるサイズが大きくなってしまうが、第１シールド部４３及び第２シールド部４４に凹部４５，４６が設けられており、その凹部４５，４６内に導体５の一部が配置されることで、電流センサ１のＹ方向におけるサイズが大きくなるのを防止することができる。

本実施形態に係る電流センサ１の第４態様において、図２７Ａ～２７Ｄに示すように、磁気シールド４の板状シールド部４１に、Ｙ方向に貫通するスリット部４２が形成されていてもよい。スリット部４２は、その長手方向をＸ方向と実質的に平行とするように形成されていてもよいし（図２７Ａ参照）、その長手方向をＺ方向と実質的に平行とするように形成されていてもよいし（図２７Ｂ及び図２７Ｃ参照）、その長手方向をＸ方向及びＺ方向に交差させるように形成されていてもよい（図２７Ｄ参照）。磁気シールド４の板状シールド部４１には、１つのスリット部４２が形成されていてもよいし（図２７Ａ、図２７Ｂ及び図２７Ｄ参照）、複数のスリット部４２が形成されていてもよい（図２７Ｃ参照）。スリット部４２は、Ｙ方向に沿って見たときに、磁気検出部２に重なるように、すなわちスリット部４２から磁気検出部２の少なくとも一部が露出するように形成されていてもよいし（図２７Ａ、図２７Ｂ及び図２７Ｄ参照）、磁気検出部２に重ならないように形成されていてもよい（図２７Ｃ参照）。

本実施形態に係る電流センサ１の第４態様において、磁気シールド４の板状シールド部４１にスリット部４２が形成されていないと、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙの一部は磁気シールド４の板状シールド部４１の厚さ方向に透過してしまう（図１７Ａ参照）。その結果、電流センサ１が外乱磁場Ｈ_Ｙによる影響を受けてしまうおそれがある。

一方で、板状シールド部４１にスリット部４２が形成されていることで、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙをスリット部４２の両側（Ｙ方向に沿って見たときにおけるスリット部４２の短手方向（Ｚ方向）における両側）に分散させることができる。そのため、Ｙ方向に沿って見たときにスリット部４２が磁気検出部２に重なるように形成されている場合には、Ｙ方向に沿って磁気検出部２に向かう外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されるのを効果的に抑制することができる（図１９参照）。

図２７Ａに示す態様において、スリット部４２の長手方向（Ｘ方向）の長さＬ_４２は、コアギャップＣＧのＸ方向における長さＬ_ＣＧよりも短くてもよいし、長くてもよいし、当該長さＬ_ＣＧと同一であってもよい。図２７Ａ～２７Ｄに示す態様において、スリット部４２の短手方向の長さＷ_４２は、例えば１～４ｍｍ程度であればよく、２～３ｍｍ程度であるのが好ましい。当該長さＷ_４２が１ｍｍ未満であると、スリット部４２による外乱磁場Ｈ_Ｙを分散させる効果が低下し、磁気シールド４の板状シールド部４１を厚さ方向に透過する外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。また、当該長さＷ_４２が４ｍｍを超えると、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙがスリット部４２を抜けて磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。

上述した構成を有する電流センサ１の第４態様によれば、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘ及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによる影響を受けることを抑制することができるため、導体５に流れる電流を高い精度で検出することができる。

本実施形態に係る電流センサ１の第５態様について説明する。なお、上記第１～第４態様と同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。図２８～３０に示すように、電流センサ１の第５態様は、磁気を検出可能な磁気検出部２と、集磁コア３と、磁気シールド４と、Ｚ方向に電流が流れる導体５とを備える。

本実施形態に係る電流センサ１の第５態様において、磁気シールド４は、板状シールド部４１のＺ方向の両端部４１Ａ，４１Ｂに連続する第１シールド部４３及び第２シールド部４４を含む。第１シールド部４３及び第２シールド部４４は、板状シールド部４１の両端部４１Ａ，４１Ｂから－Ｙ方向に延びている。磁気シールド４が第１シールド部４３及び第２シールド部４４を含んでいることで、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙが第１シールド部４３及び第２シールド部４４に誘導されるため（図１７Ａ参照）、当該外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されることを抑制することができる。また、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘは、集磁コア３の第４コア部３４又は第５コア部３５から第１シールド部４３及び第２シールド部４４に誘導されるため（図１７Ｂ参照）、当該外乱磁場ＨＸが磁気検出部２に印加されることを抑制することができる。

板状シールド部４１のＸ方向の長さＬ_４１は、第１シールド部４３のＸ方向の長さＬ_４３及び第２シールド部４４のＸ方向の長さよりも長い。第１シールド部４３のＸ方向の長さＬ_４３及び第２シールド部４４のＸ方向の長さは、コアギャップＣＧのＸ方向の長さＬ_ＣＧと同一であってもよいし、当該長さＬ_ＣＧよりも長くてもよいし、短くてもよい。

本実施形態に係る電流センサ１の第５態様において、図３１Ａ～３１Ｄに示すように、磁気シールド４の板状シールド部４１に、Ｙ方向に貫通するスリット部４２が形成されていてもよい。スリット部４２は、その長手方向をＸ方向と実質的に平行とするように形成されていてもよいし（図３１Ａ参照）、その長手方向をＺ方向と実質的に平行とするように形成されていてもよいし（図３１Ｂ及び図３１Ｃ参照）、その長手方向をＸ方向及びＺ方向に交差させるように形成されていてもよい（図３１Ｄ参照）。磁気シールド４の板状シールド部４１には、１つのスリット部４２が形成されていてもよいし（図３１Ａ、図３１Ｂ及び図３１Ｄ参照）、複数のスリット部４２が形成されていてもよい（図３１Ｃ参照）。スリット部４２は、Ｙ方向に沿って見たときに、磁気検出部２に重なるように、すなわちスリット部４２から磁気検出部２の少なくとも一部が露出するように形成されていてもよいし（図３１Ａ、図３１Ｂ及び図３１Ｄ参照）、磁気検出部２に重ならないように形成されていてもよい（図３１Ｃ参照）。

本実施形態に係る電流センサ１の第５態様において、磁気シールド４の板状シールド部４１にスリット部４２が形成されていないと、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙの一部は磁気シールド４の板状シールド部４１の厚さ方向に透過してしまう（図１７Ａ参照）。その結果、電流センサ１が外乱磁場Ｈ_Ｙによる影響を受けてしまうおそれがある。

図３１Ａに示す態様において、スリット部４２の長手方向（Ｘ方向）の長さＬ_４２は、コアギャップＣＧのＸ方向における長さＬ_ＣＧよりも短くてもよいし、長くてもよいし、当該長さＬ_ＣＧと同一であってもよい。図３１Ａ～３１Ｄに示す態様において、スリット部４２の短手方向の長さＷ_４２は、例えば１～４ｍｍ程度であればよく、２～３ｍｍ程度であるのが好ましい。当該長さＷ_４２が１ｍｍ未満であると、スリット部４２による外乱磁場Ｈ_Ｙを分散させる効果が低下し、磁気シールド４の板状シールド部４１を厚さ方向に透過する外乱磁場Ｈ_Ｙが磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。また、当該長さＷ_４２が４ｍｍを超えると、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙがスリット部４２を抜けて磁気検出部２に印加されてしまうおそれがある。

上述した構成を有する電流センサ１の第５態様によれば、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘ及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによる影響を受けることを抑制することができるため、導体５に流れる電流を高い精度で検出することができる。

上述した構成を有する本実施形態に係る電流センサ１は、電気制御装置に備えられ得る。なお、本実施形態における電気制御装置としては、例えば、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ: Hybrid Electric Vehicle）や電気自動車（ＥＶ: Electric Vehicle）等のバッテリマネジメントシステム、インバータ及びコンバータ等が挙げられる。本実施形態に係る電流センサ１は、電源からの入出力電流を測定して、測定された電流に関する情報を電気制御装置に出力すること等に用いられる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

上記実施形態に係る電流センサ１の第３態様（図２０等を参照）において、磁気シールド４は、板状シールド部４１のＺ方向における両端部に連続し、Ｙ方向に沿って延びる第１シールド部及び第２シールド部を有していてもよい。

以下、試験例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の試験例に限定されるものではない。

［試験例１］
図１に示す構造を有する電流センサ１において、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘを０ｍＴ（miltesla）としたときにおける電流センサ１からの出力信号と、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘを１０ｍＴとしたときにおける電流センサ１からの出力信号とのそれぞれをシミュレーションにより求め、Ｘ方向の外乱磁場ＨＸによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＸ，％）を算出した（Sample 1）。同様に、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘを０ｍＴ（miltesla）としたときにおける電流センサ１からの出力信号と、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘを１０ｍＴとしたときにおける電流センサ１からの出力信号とのそれぞれをシミュレーションにより求め、Ｙ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＹ，％）を算出した（Sample 1）。シミュレーション結果を表１に示す。

［試験例２］
図１１Ａに示す構造を有する電流センサ１を用いた以外は、上記試験例１と同様にしてＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＸ，％）及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＹ，％）を算出した（Sample 2）。シミュレーション結果を表１に示す。

［試験例３］
図２３Ａに示す構造を有する電流センサ１を用いた以外は、上記試験例１と同様にしてＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＸ，％）及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＹ，％）を算出した（Sample 3）。シミュレーション結果を表１に示す。

［試験例４］
図１３に示す構造を有する電流センサ１を用いた以外は、上記試験例１と同様にしてＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＸ，％）及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＹ，％）を算出した（Sample 4）。シミュレーション結果を表１に示す。

［試験例５］
図１８Ａに示す構造を有する電流センサ１を用いた以外は、上記試験例１と同様にしてＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＸ，％）及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＹ，％）を算出した（Sample 5）。シミュレーション結果を表１に示す。

［試験例６］
図１８Ｂに示す構造を有する電流センサ１を用いた以外は、上記試験例１と同様にしてＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＸ，％）及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＹ，％）を算出した（Sample 6）。シミュレーション結果を表１に示す。

［試験例７］
図１８Ｃに示す構造を有する電流センサ１を用いた以外は、上記試験例１と同様にしてＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＸ，％）及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＹ，％）を算出した（Sample 7）。シミュレーション結果を表１に示す。

［試験例８］
図２４に示す構造を有する電流センサ１を用いた以外は、上記試験例１と同様にしてＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＸ，％）及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＹ，％）を算出した（Sample 8）。シミュレーション結果を表１に示す。

［試験例９］
図２８に示す構造を有する電流センサ１を用いた以外は、上記試験例１と同様にしてＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＸ，％）及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＹ，％）を算出した（Sample 9）。シミュレーション結果を表１に示す。

［試験例１０］
磁気シールド４を有しない以外は、上記試験例１と同様の構造を有する電流センサを用い、上記試験例１と同様にしてＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＸ，％）及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じる電流センサ１の出力信号の誤差（ＥＹ，％）を算出した（Sample 10）。シミュレーション結果を表１に示す。

表１に示す結果から、磁気シールド４を有しない電流センサを用いた試験例１０（Sample 10）に比べ、磁気シールド４を有する電流センサ１を用いた試験例１～９（Sample 1-9）においては、少なくともＸ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘによって生じ得る電流センサ１の出力信号の誤差を低減可能であることが明らかとなった。

また、試験例１（Sample 1）と、試験例２（Sample 2）及び試験例３（Sample 3）との結果から、磁気シールド４の板状シールド部４１にスリット部４２が形成されていることで、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘ及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じ得る電流センサ１の出力信号の誤差を低減可能であることが明らかとなった。

さらに、試験例１（Sample 1）と試験例４（Sample 4）との結果から、磁気シールド４が板状シールド部４１とそのＺ方向における両端部４１Ａ，４１Ｂに連続する第１シールド部４３及び第２シールド部４４を有することで、Ｘ方向の外乱磁場Ｈ_Ｘ及びＹ方向の外乱磁場Ｈ_Ｙによって生じ得る電流センサ１の出力信号の誤差を低減可能であることが明らかとなった。

［試験例１１］
図１３に示す構造を有し、集磁コア３及び磁性シールド４の構成材料として珪素鋼（５０Ｈ２３０，日本製鉄社製，鉄損：２．３Ｗ／ｋｇ）を用いた電流センサ１（Sample 11）において、導体５に流れる交流電流の周波数を１Ｈｚ～１００ｋＨｚの範囲で変動させたときにおける磁気検出素子２に印加される磁束密度の減衰量（ｄＢ）をシミュレーションにより求めた。結果を図３２に示す。

［試験例１２］
磁性シールド４の構成材料として珪素鋼（５０Ｈ４７０，日本製鉄社製，鉄損：４．７Ｗ／ｋｇ）を用いた以外は、試験例１１の電流センサ１（Sample 11）と同様の構造を有する電流センサ１（Sample 12）において、導体５に流れる交流電流の周波数を１Ｈｚ～１００ｋＨｚの範囲で変動させたときにおける磁気検出素子２に印加される磁束密度の減衰量（ｄＢ）をシミュレーションにより求めた。結果を図３２に示す。

［試験例１３］
磁性シールド４の構成材料として珪素鋼（５０Ｈ７００，日本製鉄社製，鉄損：７．０Ｗ／ｋｇ）を用いた以外は、試験例１１の電流センサ１（Sample 11）と同様の構造を有する電流センサ１（Sample 13）において、導体５に流れる交流電流の周波数を１Ｈｚ～１００ｋＨｚの範囲で変動させたときにおける磁気検出素子２に印加される磁束密度の減衰量（ｄＢ）をシミュレーションにより求めた。結果を図３２に示す。

［試験例１４］
磁性シールド４の構成材料として珪素鋼（５０Ｈ１０００，日本製鉄社製，鉄損：１０．０Ｗ／ｋｇ）を用いた以外は、試験例１１の電流センサ１（Sample 11）と同様の構造を有する電流センサ１（Sample 14）において、導体５に流れる交流電流の周波数を１Ｈｚ～１００ｋＨｚの範囲で変動させたときにおける磁気検出素子２に印加される磁束密度の減衰量（ｄＢ）をシミュレーションにより求めた。結果を図３２に示す。

図３２に示すように、集磁コア３の構成材料の鉄損が、磁性シールド４の構成材料の鉄損よりも小さいことで、電流センサ１の周波数特性を向上させ得ることが明らかとなった。したがって、集磁コア３が、磁性シールド４の構成材料よりも鉄損の小さい材料により構成されていることで、導体５に交流電流が流れる場合においても電流センサ１による出力を安定化させることができる。

１…電流センサ
２…磁気検出部
３…集磁コア
４…磁気シールド
５…導体

Claims

導体に第１方向に流れる電流から発生する磁気を検出するための電流センサであって、
前記磁気を検出可能な磁気検出部と、集磁コアと、磁気シールドとを備え、
前記集磁コアは、前記第１方向に実質的に平行な第１コア部と、前記第１方向に直交する第２方向における前記第１コア部の両端部のそれぞれに連続する第２コア部及び第３コア部とを含み、
前記第２コア部及び前記第３コア部は、それぞれ、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に沿うように前記第１コア部の端部から延在し、
前記磁気検出部は、前記第３方向における前記第２コア部の端部近傍と前記第３コア部の端部近傍とによって挟まれるコアギャップに位置し、
前記磁気シールドは、前記第３方向に沿って見たときに前記コアギャップ、前記第２コア部の端部近傍及び前記第３コア部の端部近傍に重なるようにして位置する板状シールド部を含み、
前記磁気シールドは、前記第１方向に沿って見たときに、前記第３方向に沿った前記第１コア部における前記磁気検出部の反対側、前記第２方向に沿った前記第２コア部における前記第３コア部の反対側及び前記第２方向に沿った前記第３コア部における前記第２コア部の反対側に位置しないことを特徴とする電流センサ。
前記集磁コアは、前記第２コア部の端部の近傍に連続する第４コア部及び前記第３コア部の端部の近傍に連続する第５コア部をさらに含み、
前記第４コア部及び前記第５コア部は、前記第２方向に沿って互いに近づくように延びており、
前記板状シールド部は、前記第３方向に沿って見たときに前記コアギャップ、前記第４コア部及び前記第５コア部に重なるようにして位置することを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
前記導体は、厚み方向を前記第３方向とし、前記第１方向に延びる板状体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電流センサ。
前記導体は、厚み方向を前記第２方向とし、前記第１方向に延びる板状体であることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ。
前記磁気シールドは、前記第１方向に沿った前記板状シールド部の両端部のそれぞれに連続し、前記第３方向に沿って延びる第１シールド部及び第２シールド部を含み、
前記第１方向に沿って見たときに、前記磁気検出部は、前記第１シールド部及び前記第２シールド部によって挟まれる前記コアギャップ内に位置することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の電流センサ。
前記板状シールド部には、前記第３方向に貫通するスリット部が形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の電流センサ。
前記第３方向に沿って見たときに、前記スリット部の長手方向が前記第１方向と実質的に一致することを特徴とする請求項６に記載の電流センサ。
前記第３方向に沿って見たときに、前記スリット部の長手方向が前記第２方向と実質的に一致することを特徴とする請求項６に記載の電流センサ。
複数の前記スリット部が前記板状シールド部に形成されていることを特徴とする請求項６～８のいずれかに記載の電流センサ。
前記磁気シールドの構成材料の鉄損が、前記集磁コアの構成材料の鉄損よりも大きいことを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の電流センサ。
前記磁気検出部は、磁気抵抗効果素子又はホール素子を含むことを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の電流センサ。
前記磁気抵抗効果素子が、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子であることを特徴とする請求項１１に記載の電流センサ。
前記導体が、前記集磁コアの前記第１コア部、前記第２コア部及び前記第３コア部による形成される空間を前記第１方向に沿って貫通するように設けられていることを特徴とする請求項１～１２のいずれかに記載の電流センサ。
請求項１３に記載の電流センサを備えることを特徴とする電気制御装置。