電流傳感器的制造方法
【專利摘要】一種電流傳感器，能小型化且穩(wěn)定地獲得檢測值。由磁電變換元件(15a～15d)構成的第1磁電變換元件群(A15)、和由磁電變換元件(15e～15h)構成的第2磁電變換元件群(B15)夾著布線基板(16)的切口(17)而配設，第1以及第2磁電變換元件群相對于第1虛擬線(IL1)呈線對稱地配設，第1以及第2磁電變換元件群內的磁電變換元件(15)相對于第2虛擬線(IL2)呈線對稱地配設，第1虛擬線與第2虛擬線在配設了被測量電流路徑(CB)的配設位置(PP)正交，以配設位置為中心而呈點對稱的多組磁電變換元件的靈敏度軸的朝向分別平行或者反平行，第1以及第2磁電變換元件群內的相鄰的磁電變換元件之間的間隔即元件間隔(DA1)窄于第1磁電變換元件群與第2磁電變換元件群之間的最窄間隔即群間隔(DG1)。
【專利說明】
電流傳感器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測在被測量電流路徑中流動的電流的電流傳感器，尤其涉及使用磁電變換元件來檢測在被測量電流路徑中流動的電流的電流傳感器。

【背景技術】
[0002]為了控制或監(jiān)視各種電子設備，熟知安裝于被測量電流路徑并檢測在被測量電流路徑中流動的電流的電流傳感器。作為這種電流傳感器，公知使用了霍爾元件或磁阻元件等磁電變換元件的電流傳感器，為了提高磁電變換元件的靈敏度或降低來自外部磁場的影響等，公知使用了多個元件的電流傳感器。
[0003]以往，如圖17所示，提出形成了用于夾入未圖示的被測量電流路徑的凹狀的缺口的電流傳感器900 (參照專利文獻I)。圖17是簡要地示出了專利文獻I所記載的電流傳感器900的構造的立體圖。圖17所示的電流傳感器900由形成了用于夾入被測量電流路徑的凹狀的缺口部911的殼體920、配置于殼體920內且具有缺口部921的基板910、和配置于缺口部911的附近且輸出與由于導體中流動的電流而產生的磁場的強度相應的電信號的磁電變換元件(這里是指霍爾元件)930、931構成。由此，認為能提供小型且組裝性卓越的電流傳感器900。
[0004]此外，已知以保持電線的電線保持部為中心而使4個磁阻抗元件對置配置的電流傳感器(參照專利文獻2)。在該電流傳感器中，在由凸部以及凹部構成的殼體部的卡合部分形成有成為電線保持部的圓弧狀的開口部，在殼體部的凹部側，于該開口部的周圍4個磁阻抗元件被對置配置成在周向上成為均等間隔。
[0005]進而，相對于上述的專利文獻I以及2所記載的現(xiàn)有技術，為了進一步提高測量精度，而考慮使用了更多磁電變換元件的電流傳感器。圖13是用于說明比較例所涉及的電流傳感器的俯視圖。圖13A表示在環(huán)繞被測量電流路徑CB的位置處配設了 8個磁電變換元件C15的比較例I所涉及的電流傳感器，圖13B表示在環(huán)繞被測量電流路徑CB的位置處配設了 6個磁電變換元件C25的比較例2所涉及的電流傳感器。另外，為了易于說明，除了被測量電流路徑CB、鄰近電流路徑CN以及磁電變換元件C15、C25以外的部件，都進行了省略。
[0006]如圖13所示，比較例所涉及的電流傳感器中，多個磁電變換元件C15、C25在俯視的情況下配設在以被測量電流路徑CB的中心為中心點的圓周上，并且相鄰的磁電變換元件C15、C25彼此之間的角度分別以相等的角度配置。也就是說，在圖13A所示的比較例I的電流傳感器中，磁電變換元件C15分別配置在正八邊形的頂點位置，在圖13B所示的比較例2的電流傳感器中，磁電變換元件C25分別配置在正六邊形的頂點位置。由此，通過合計磁電變換元件C15、C25的檢測值，從而即便被測量電流路徑CB的位置多少發(fā)生偏離，也難以降低測量精度。
[0007]在先技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2001-066327號公報
[0010]專利文獻2:日本特開2000-258464號公報


【發(fā)明內容】

[0011]發(fā)明要解決的課題
[0012]然而，在上述的比較例1、比較例2所涉及的電流傳感器中，必須使被測量電流路徑CB通過磁電變換元件C15、C25之間而配設于圓周的中心位置，所以要按照被測量電流路徑CB的尺寸來決定磁電變換元件C15、C25之間的元件間隔DC1、DC2。即，各磁電變換元件的配設位置會以被測量電流路徑CB的配設位置為中心而自然而然地決定為正八邊形或正六邊形等的頂點位置，因此作為磁電變換元件的元件間隔需要確保被測量電流路徑可通過的尺寸，故存在著無法再進一步減小電流傳感器這一課題。進而，還存在著下述課題，即，因為使元件間隔DC1、DC2擴寬至被測量電流路徑CB可進入的間隔，所以當存在相鄰的其他鄰近電流路徑CN的情況下，會受到鄰近電流路徑CN所帶來的外來磁場的影響，從而無法穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件C15、C25的檢測值。
[0013]本發(fā)明正是為了解決上述課題，其目的在于提供能小型化且能穩(wěn)定地獲得檢測值的電流傳感器。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]為了解決該課題，本發(fā)明的電流傳感器，其特征在于，構成為:具有多個用于檢測當在被測量電流路徑中流動電流時產生的磁的磁電變換元件，并具備配置了多個所述磁電變換元件的布線基板，多個所述磁電變換元件包括由半數(shù)的所述磁電變換元件構成的第I磁電變換元件群、和由剩余半數(shù)的所述磁電變換元件構成的第2磁電變換元件群，在所述布線基板設有插通且配設所述被測量電流路徑的切口，所述第I磁電變換元件群和所述第2磁電變換元件群夾著所述切口而配設，所述第I磁電變換元件群和所述第2磁電變換元件群相對于第I虛擬線而線對稱地配設，所述第I磁電變換元件群內的所述磁電變換元件相對于第2虛擬線呈線對稱地配設，所述第2磁電變換元件群內的所述磁電變換元件相對于所述第2虛擬線呈線對稱地配設，所述第I虛擬線與所述第2虛擬線在配設了所述被測量電流路徑的配設位置處正交，以所述被測量電流路徑的所述配設位置為中心而呈點對稱的多組所述磁電變換元件的靈敏度軸的朝向分別平行或者反平行，所述第I磁電變換元件群內以及所述第2磁電變換元件群內的相鄰的所述磁電變換元件之間的間隔即元件間隔窄于所述第I磁電變換元件群與所述第2磁電變換元件群之間的最窄間隔即群間隔。
[0016]根據(jù)該構成，因為在具有插通且配設被測量電流路徑的切口的布線基板，第I磁電變換元件群和第2磁電變換元件群夾著切口而相對于第I虛擬線呈線對稱地配設，所以較之于磁電變換元件在圓周上以等間隔配設的情況，雖是插通且配設被測量電流路徑的磁電變換元件的配置，但卻能減小磁電變換元件的配設空間。而且，因為第I磁電變換元件群內以及第2磁電變換元件群內的相鄰的磁電變換元件之間的元件間隔窄于第I磁電變換元件群與第2磁電變換元件群之間的群間隔，所以較之于磁電變換元件在圓周上以等間隔配設的情況，相對于配設于相鄰的位置處的其他電流路徑，能夠縮窄與相鄰的磁電變換元件之間的元件間隔。因而，能夠降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑的外來磁場的影響，能夠降低外來磁場帶給磁電變換元件的影響。因此，既能確保插通且配設被測量電流路徑的空間，又能使電流傳感器小型化，且能穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件的檢測值。
[0017]本發(fā)明的電流傳感器，其特征在于，具備:布線基板；和多個磁電變換元件，設置于所述布線基板，且用于檢測由于流經被測量電流路徑的電流而產生的磁，多個所述磁電變換元件構成第I磁電變換元件群以及第2磁電變換元件群，所述第I磁電變換元件群以及第2磁電變換元件群由相同個數(shù)的磁電變換元件構成，在所述布線基板形成有能導入且配設所述被測量電流路徑的切口，所述第I磁電變換元件群和所述第2磁電變換元件群分別配設成:夾著第I虛擬線并且沿著該第I虛擬線，其中該第I虛擬線按照通過所述被測量電流路徑的配設位置的方式在所述切口的形成方向上延伸，相對于在所述被測量電流路徑的配設位置處與所述第I虛擬線正交的第2虛擬線，構成所述第I磁電變換元件群以及第2磁電變換元件群的磁電變換元件分別呈線對稱地配設，以所述被測量電流路徑的配設位置為中心而處于點對稱位置的所述磁電變換元件彼此的靈敏度軸的朝向分別平行或者反平行，在所述第I磁電變換元件群以及第2磁電變換元件群內相鄰的磁電變換元件的元件間隔窄于在所述第I磁電變換元件群與所述第2磁電變換元件群之間作為最窄間隔的群間隔。
[0018]根據(jù)該構成，因為第I以及第2磁電變換元件群分別配設成夾著第I虛擬線并且沿著該第I虛擬線，其中該第I虛擬線按照通過被測量電流路徑的配設位置的方式在切口的形成方向上延伸，所以作為第I磁電變換元件群與第2磁電變換元件群之間的群間隔，如果預先確保只有被測量電流路徑通過的間隔，則構成第I以及第2磁電變換元件群的各磁電變換元件的元件間隔可以小于(窄于)第I磁電變換元件群與第2磁電變換元件群之間的群間隔。因此，能減小與切口的形成方向正交的方向(第2虛擬線的延伸存在方向)上的磁電變換元件的配設區(qū)域，以使布線基板小型化，所以能使電流傳感器整體小型化。此外，因為第I以及第2磁電變換元件群內的相鄰的磁電變換元件之間的元件間隔窄于第I以及第2磁電變換元件群的群間隔，所以較之于磁電變換元件以被測量電流路徑的配設位置為中心而在周向上以等間隔配設的情況，能縮窄與配設于第2虛擬線的延長線上相鄰的位置處的其他電流路徑的磁電變換元件之間的元件間隔。因而，能夠降低來自其他電流路徑的外來磁場的影響，能夠降低外來磁場帶給磁電變換元件的影響。這樣，既能確?？蓪肭遗湓O被測量電流路徑的空間，又能使電流傳感器小型化，且能穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件的檢測值。
[0019]此外，本發(fā)明的電流傳感器，其特征在于，所述第I磁電變換元件群內的配設于最端部的所述磁電變換元件與所述第2磁電變換元件群內的配設于最端部的所述磁電變換元件之間的間隔是所述群間隔，并且在所述第I磁電變換元件群內以及所述第2磁電變換元件群內配設于最接近于所述第2虛擬線之處的各所述磁電變換元件之間的間隔最寬。
[0020]根據(jù)該構成，因為第I磁電變換元件群和第2磁電變換元件群的兩端側為群間隔，最接近于第2虛擬線之處的磁電變換元件之間的間隔最寬，所以關于配設了被測量電流路徑的配設位置的中心和各個磁電變換元件之間的配設距離，分別能設為相同的距離或者盡量同等的距離。因而，在電流傳感器安裝于被測量電流路徑之際，縱使其安裝角度發(fā)生偏差，各磁電變換元件也可以在被測量電流路徑與相鄰的其他電流路徑之間保持良好的平衡來配置。因此，能夠進一步降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑的外來磁場的影響，能夠進一步降低外來磁場帶給磁電變換元件的影響。
[0021]此外，本發(fā)明的電流傳感器，其特征在于，所述磁電變換元件配設于以所述被測量電流路徑的所述配設位置為中心的虛擬橢圓上，所述虛擬橢圓的半長軸設置在所述切口上。
[0022]根據(jù)該構成，因為配設了磁電變換元件的虛擬橢圓的半長軸被設置在切口上，所以能夠沿著半長軸使被測量電流路徑插通且配設于切口。因而，能夠使被測量電流路徑的外形大小和群間隔盡量接近，能夠使磁電變換元件盡量接近被測量電流路徑來配設。由此，能夠進一步降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑的外來磁場的影響，能夠進一步降低外來磁場帶給磁電變換元件的影響。因此，能夠使電流傳感器更小型化，且能夠穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件的檢測值。
[0023]此外，本發(fā)明的電流傳感器，其特征在于，各所述磁電變換元件的所述靈敏度軸的方向與所述第I虛擬線或者所述第2虛擬線平行。
[0024]根據(jù)該構成，因為各磁電變換元件的靈敏度軸的方向與第I虛擬線或第2虛擬線平行，所以較之于磁電變換元件在圓周上以等間隔配設的情況，在將各磁電變換元件裝配于布線基板之際能夠容易地裝配，并且能夠容易地設計布線基板與磁電變換元件之間的位置關系。由此，能夠提高被測量電流路徑的安裝角度、安裝位置等的精度，所以能夠提高測量精度。
[0025]此外，本發(fā)明的電流傳感器，其特征在于，所述磁電變換元件的數(shù)目為6個。
[0026]根據(jù)該構成，因為磁電變換元件的數(shù)目為6個，所以能夠由可獲得足夠精度的最少個數(shù)的磁電變換元件來構成電流傳感器。由此，能夠降低電流傳感器的成本，并且因為能夠減小磁電變換元件的配設空間，所以能夠使電流傳感器進一步小型化。
[0027]此外，本發(fā)明的電流傳感器，其特征在于，所述磁電變換元件的數(shù)目為8個。
[0028]根據(jù)該構成，因為磁電變換元件的數(shù)目為8個，所以較之于磁電變換元件為6個的情況，能夠進一步縮窄磁電變換元件的元件間隔。因而，能夠提高電流傳感器的測量精度，并且能夠進一步降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑的外來磁場的影響。由此，能夠降低外來磁場帶給磁電變換元件的影響，能夠更穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件的檢測值。
[0029]此外，本發(fā)明的電流傳感器，其特征在于，在與所述被測量電流路徑相鄰的位置配設鄰近電流路徑，所述被測量電流路徑的所述配設位置的中心以及配設了所述鄰近電流路徑的鄰近配設位置的中心沿著所述第2虛擬線而設置。
[0030]根據(jù)該構成，因為被測量電流路徑、和配設于被測量電流路徑的相鄰的位置處的鄰近電流路徑沿著第2虛擬線而配設，所以鄰近電流路徑被配設在第I磁電變換元件群的外側或者第2磁電變換元件群的外側，鄰近電流路徑被配設在比群間隔窄的元件間隔的外偵U。由此，來自鄰近電流路徑的外來磁場的影響被更進一步降低，外來磁場帶給磁電變換元件的影響被更進一步降低，所以能夠更進一步穩(wěn)定地獲得而來自磁電變換元件的檢測值。
[0031]發(fā)明效果
[0032]本發(fā)明的電流傳感器，因為在具有插通且配設被測量電流路徑的切口的布線基板，第I磁電變換元件群和第2磁電變換元件群夾著切口而相對于第I虛擬線呈線對稱地配設，所以較之于磁電變換元件在圓周上以等間隔配設的情況，能減小磁電變換元件的配設空間。而且，因為第I磁電變換元件群內以及第2磁電變換元件群內的相鄰的磁電變換元件之間的元件間隔窄于第I磁電變換元件群與第2磁電變換元件群之間的群間隔，所以較之于磁電變換元件在圓周上以等間隔配設的情況，雖是插通且配設被測量電流路徑的磁電變換元件的配置，但相對于配設于相鄰的位置處的其他電流路徑，卻能夠縮窄與相鄰的磁電變換元件之間的元件間隔。因而，能夠降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑的外來磁場的影響，能夠降低外來磁場帶給磁電變換元件的影響。因此，既能確保插通且配設被測量電流路徑的空間，又能使電流傳感器小型化，且能穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件的檢測值。
[0033]因此，本發(fā)明的電流傳感器可以提供能小型化且能穩(wěn)定地獲得檢測值的電流傳感器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器的分解立體圖。
[0035]圖2是表示第I實施方式所涉及的電流傳感器的立體圖。
[0036]圖3是用于說明第I實施方式所涉及的電流傳感器的圖，是從圖1所示的Zl側觀察到的布線基板的頂視圖。
[0037]圖4是用于說明關于第I實施方式所涉及的電流傳感器的計算結果的圖，是用于計算的模型圖。
[0038]圖5是表示了關于第I實施方式所涉及的電流傳感器的計算結果的圖表。
[0039]圖6是表示了關于第I實施方式所涉及的電流傳感器的計算結果的圖表，圖6A表示磁電變換元件相對于第I虛擬線呈非線對稱的情況下的結果，圖6B表示磁電變換元件相對于第2虛擬線呈非線對稱的情況下的結果。
[0040]圖7是表示了關于第I實施方式所涉及的電流傳感器的計算結果的圖表。
[0041]圖8是用于說明第I實施方式的變形例所涉及的電流傳感器的圖，是從圖1所示的Zl側觀察到的布線基板的頂視圖。
[0042]圖9是表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電流傳感器的分解立體圖。
[0043]圖10是用于說明第2實施方式的電流傳感器的圖，是從圖9所示的Zl側觀察到的布線基板的頂視圖。
[0044]圖11是用于說明關于第2實施方式所涉及的電流傳感器的計算結果的圖，是用于計算的模型圖。
[0045]圖12是表示了關于第2實施方式所涉及的電流傳感器的計算結果的圖表。
[0046]圖13是用于說明比較例所涉及的電流傳感器的圖。圖13A是在環(huán)繞被測量電流路徑的位置處配設了 8個磁電變換元件的比較例I所涉及的電流傳感器的俯視圖，圖13B是在環(huán)繞被測量電流路徑的位置處配設了 6個磁電變換元件的比較例2所涉及的電流傳感器的俯視圖。
[0047]圖14是用于說明與本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器進行了比較的比較例的圖，是與圖3的磁電變換元件的配置進行了比較的比較例3所涉及的磁電變換元件的配置圖。
[0048]圖15是用于說明與本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電流傳感器進行了比較的比較例的圖，是與圖10的磁電變換元件的配置進行了比較的比較例4所涉及的磁電變換元件的配置圖。
[0049]圖16是用于說明本發(fā)明的第I實施方式的變形例I的圖。圖16A是與圖4的模型圖進行了比較的變形例I所涉及的電流傳感器的模型圖，圖16B是表示了以模型為基礎而計算出的計算結果的圖表。
[0050]圖17是簡要地表示了以往的電流傳感器的構造的立體圖。

【具體實施方式】
[0051]當以被測量電流路徑(電線)為中心而在周向上以均等間隔配置多個磁電變換元件的情況下，由于從磁電變換元件之間的間隙將被測量電流路徑導入并配設在中心位置，從而要根據(jù)被測量電流路徑的尺寸(最大寬度尺寸)來決定磁電變換元件的元件間隔。因而，如果作為磁電變換元件彼此的元件間隔而確保了至少被測量電流路徑能通過的尺寸，則磁電變換元件的配設區(qū)域在整體上變大，與之相伴，配設磁電變換元件的基板尺寸也變大，故無法實現(xiàn)電流傳感器的小型化。此外，由于要按照被測量電流路徑的尺寸來擴寬所有磁電變換元件間隔，因此會受到相鄰的其他鄰近電流路徑所引起的外來磁場的影響，還有可能導致來自磁電變換元件的檢測精度下降。
[0052]本發(fā)明人正是關注于上述問題點而考慮:并非在被測量電流路徑的周圍使所有磁電變換元件的元件間隔變?yōu)榫?，而是按照使一部分的元件間隔不同的方式配置磁電變換元件，由此來謀求電流傳感器的小型化,并且能夠使電流傳感器的檢測精度穩(wěn)定化。即，本發(fā)明的宗旨在于，使由相同個數(shù)的多個磁電變換元件構成的第I以及第2磁電變換元件群夾著在成為被測量電流路徑的導入路徑的切口上通過的第I虛擬線而配置，相對于在被測量電流路徑的配設位置處與第I虛擬線正交的第2虛擬線，使構成第I以及第2磁電變換元件群的磁電變換元件按照第I以及第2磁電變換元件群內的相鄰的磁電變換元件的元件間隔窄于第I以及第2磁電變換元件群的群間隔的方式線對稱地配置，使以被測量電流路徑的配設位置為中心而處于點對稱位置的磁電變換元件彼此的靈敏度軸的朝向分別平行。
[0053]以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。
[0054][第I實施方式]
[0055]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101的分解立體圖。圖2是表示本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101的立體圖。圖3是用于說明本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101的圖，是從圖1所示的Zl側觀察到的布線基板16的頂視圖。圖14是用于說明與本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101進行了比較的比較例的圖，是與圖3的磁電變換元件15的配置進行了比較的比較例3所涉及的磁電變換元件的配置圖。
[0056]如圖1以及圖2所示，本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101構成為具備:多個磁電變換元件15，檢測當在被測量電流路徑CB中流動電流時產生的磁；和布線基板16,配置了多個磁電變換兀件15。此外，電流傳感器101具備:殼體11，具有容納布線基板16的容納部Ils ;連接器13，具有用于取出來自磁電變換元件15的電信號的取出端子13t ;和保持部件14，用于固定并保持被測量電流路徑CB。
[0057]殼體11 例如由 ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene ;丙烯腈丁二烯苯乙烯)、PET (Polyethylene Terephthalate ;聚對苯二甲酸乙二酯)等合成樹脂材料來形成。該殼體11由上方已開口的箱狀的外殼31、和用于堵塞外殼31的開口部那樣的板狀的蓋子41構成，在外殼31內部形成有容納布線基板16的容納部11s。另外,對于殼體11的材質,雖然采用了合成樹脂材料，但是并不限定于此，例如也可以設為采用了金屬材料的構成。
[0058]在外殼31形成有從其一邊側朝向外殼31的中心側被切口的凹部(凹槽)32，且構成為在該凹部32內導入并保持被測量電流路徑CB。凹部32的內壁32a形成為與被測量電流路徑CB的外周面呈互補形狀。在本實施方式中，凹部32的內壁32a形成為與圓筒形狀的被測量電流路徑CB的外周面相對應地呈圓弧狀彎曲。此外，在與內壁32a相連的外殼31的對置的內側壁32b，卡住夾箍彈簧14K的自由端部側的切口 32c形成在分別對峙的位置上。切口 32c從內側壁32b的上端部側朝向下方被切口，且形成為入口側的端面朝向外方傾斜。被測量電流路徑CB在使其外周面的里側與凹部32的內壁32a抵接的狀態(tài)下，通過從切口 32c向凹部32內突出的夾箍彈簧14K來夾持跟前側，由此相對于殼體11進行保持。由該凹部32的內壁32a和夾箍彈簧14K所夾持的位置成為被測量電流路徑CB相對于殼體11的配設位置PP。
[0059]蓋子41，在一個邊部，按照與外殼31的凹部32相對應的方式形成有同一形狀的開口部42，在與此形成有開口部42的邊部相反一側的邊部，形成有用于使連接器13的上端部露出到殼體11外部的開口部43。
[0060]保持部件14是用于固定并保持被測量電流路徑CB的部件，具備:夾箍彈簧14K，夾入并保持被測量電流路徑CB的外緣；和按壓部件14H，在被測量電流路徑CB配設于配設位置PP之后按壓夾箍彈簧14K。
[0061]夾箍彈簧14K使長條狀的板簧彎曲成在俯視的情況下呈大致圓形狀，且按照在自由端部側形成間隙14L的方式使兩個自由端部向分離的方向(外方)折彎地形成。該夾箍彈簧14K配設成:容納在外殼31的容納部Ils內，且在使彎曲部分沿著凹部32的內壁32a的狀態(tài)下，使自由端部與切口 32c的傾斜面抵接，從而使自由端部側的折彎部分從切口 32c向凹部32內突出。在此，夾箍彈簧14K的自由端部側的折彎部分之間的間隙14L形成得窄于被導入到凹部32內的被測量電流路徑CB的最大徑(最大寬度)尺寸，以便在允許被測量電流路徑CB向配設位置PP的導入的同時還不會容易地從配設位置PP脫落。
[0062]按壓部件14H由大致長方體形狀形成，以與形成于外殼31的凹部32較強地嵌合的尺寸來制作。該按壓部件14H以按壓夾箍彈簧14K的狀態(tài)而保持在外殼31的凹部32內。在如此構成的電流傳感器101中，如果被測量電流路徑CB導入到外殼31的凹部32內、且推碰到在凹部32內露出的夾植彈黃14K的折彎部分，則允許夾植彈黃14K接曲，自由端部被導向至切口 32c的傾斜面，同時折彎部分回避到容納部Ils內，從而折彎部分之間的間隙14L不斷擴寬。如果進一步壓入被測量電流路徑CB而與內壁32a抵接，則自由端部被導向至切口 32c的傾斜面，同時折彎部分恢復到在凹部32內露出的初始位置。此時,被測量電流路徑CB的外周面由內壁32a以及夾箍彈簧14K的折彎部分來夾持。之后，如果按壓部件14H被壓入到凹部32內，則夾箍彈簧14K(的折彎部分)被壓住。通過此由按壓部件14H以及夾箍彈簧14K構成的保持部件14與凹部32的內壁32a協(xié)同動作，從而能夠使被測量電流路徑CB精度良好地配設于配設位置PP。另外，在本實施方式中，雖然將被測量電流路徑CB的截面形狀設為圓形，但是也可以是矩形截面形狀的被測量電流路徑。在此情況下，期望使保持部件14的夾箍彈簧14K成為與矩形截面形狀的被測量電流路徑相對應的形狀。
[0063]布線基板16例如采用一般熟知的雙面的印刷布線板(PCB)，使設置在由加入玻璃的環(huán)氧樹脂構成的基底基板上的銅(Cu)等金屬箔圖案化，從而形成了布線圖案。布線基板16由可容納在外殼31的容納部Ils內的大小來形成，在其一邊部形成有插通且配設被測量電流路徑CB的切口 17。即，布線基板16形成為與容納部Ils的底面部呈相似形狀，形成有與外殼31的凹部32為互補形狀的切口部17。如圖1以及圖3所示，在布線基板16的切口 17的附近配置有多個(8個)磁電變換元件15，在與形成有切口 17的邊部對置的邊部附近配設有連接器13。另外，關于磁電變換元件15的詳細的配置位置將在后面敘述。此夕卜，在本實施方式中，對于布線基板16雖然使用了由加入玻璃的環(huán)氧樹脂構成的印刷布線板(PCB)，但是并不限定于此，只要是絕緣性的剛性基板即可，例如也可以使用陶瓷布線板。此外，在本實施方式中，對于布線基板16雖然使用了雙面的印刷布線板(PCB)，但是也可以根據(jù)電路設計的結果來使用單面的印刷布線板(PCB)。
[0064]連接器13具備與對方側連接器(省略圖示)電連接的多個端子，在這些多個端子之中為了取出來自磁電變換元件15的電信號而具有取出端子13t。此外，連接器13具備用于與對方側連接器(省略圖示)嵌合的絕緣基體13K。絕緣基體13K形成為上方已開口的箱狀，在其內部，包含取出端子13t的多個端子以各端子之間絕緣的狀態(tài)進行保持、容納。另夕卜，在本實施方式中，為了取出來自磁電變換元件15的電信號，雖然使用了連接器13，但是并不限于連接器13,例如也可以使用撓性印刷布線板(FPC flexible Printed Circuits)
坐寸ο
[0065]磁電變換元件15是檢測當在被測量電流路徑CB中流動電流時產生的磁的電流傳感器元件，例如可以使用利用了巨磁阻效應的磁檢測元件(稱作GMR(Giant MagnetoResistive)元件)。關于該磁電變換元件15，為了易于說明而省略了詳細圖示，但是其是如下來構成的，即，在硅基板上制作出GMR元件之后，以熱固化性的合成樹脂來封裝被切出的芯片，用于取出信號的引線端子與GMR元件電連接。然后，通過該引線端子而對布線基板16實施了焊接。
[0066]如圖3所示，磁電變換元件15包括由半數(shù)(在本實施方式中是指4個)的磁電變換元件15 (15a?15d)構成的第I磁電變換元件群A15、和由剩余半數(shù)(在本實施方式中是指4個)的磁電變換元件15(15e?15h)構成的第2磁電變換元件群B15，第I磁電變換元件群A15和第2磁電變換元件群B15夾著切口 17而配設。即，多個磁電變換元件15構成第I磁電變換元件群A15以及第2磁電變換元件群B15，該第I磁電變換元件群A15以及第2磁電變換元件群B15由相同個數(shù)的磁電變換元件(15a?15d、15e?15h)構成，第I磁電變換元件群A15和第2磁電變換元件群B15夾著切口 17而對置配置。
[0067]此外，第I磁電變換元件群A15和第2磁電變換元件群B15相對于第I虛擬線ILl呈線對稱地配設，第I磁電變換元件群A15內的4個磁電變換元件15相對于第2虛擬線IL2呈線對稱地配設，并且第2磁電變換元件群B15內的4個磁電變換元件15相對于第2虛擬線IL2呈線對稱地配設。而且，當被測量電流路徑CB配設于布線基板16的切口 17中之際，第I虛擬線ILl和第2虛擬線IL2在配設了被測量電流路徑CB的配設位置PP處正交。即，第I磁電變換元件群A15和第2磁電變換元件群B15分別配設成:夾著第I虛擬線ILl并且沿著該第I虛擬線IL1，其中該第I虛擬線ILl按照通過被測量電流路徑CB的配設位置PP的方式在切口 17的形成方向上延伸。此外，構成第I磁電變換元件群A15的磁電變換元件15a?15d、和構成第2磁電變換元件群B15的磁電變換元件15e?15h，相對于在被測量電流路徑CB的配設位置PP處與第I虛擬線ILl正交的第2虛擬線IL2而分別呈線對稱地配設。由此，較之于圖14所示那樣的磁電變換元件C35在圓周上以等間隔配設的情況(比較例3)，雖是插通且配設被測量電流路徑CB的磁電變換元件15的配置，但卻能減小磁電變換元件15的配設空間。即，在比較例3所涉及的磁電變換元件C35的情況下，以被測量電流路徑CB的配設位置為中心而在周向上以等間隔來均等配置磁電變換元件C35。因而，在從磁電變換元件C35之間將被測量電流路徑CB導入并配設于配設位置的情況下，作為磁電變換元件C35彼此的元件間隔，需要確保至少被測量電流路徑CB可通過的間隔，所以所有磁電變換元件C35的配設區(qū)域變大，與之相伴，布線基板變得大型化。另一方面，在本實施方式所涉及的磁電變換元件15的配置的情況下，第I以及第2磁電變換元件群A15、B15分別配設成:夾著第I虛擬線ILl并且沿著該第I虛擬線ILl，其中該第I虛擬線ILl按照通過被測量電流路徑CB的配設位置PP的方式在切口 17的形成方向上延伸。即，作為第I磁電變換元件群A15與第2磁電變換元件群B15之間的群間隔DG1，如果預先確保只有被測量電流路徑CB的最大徑部分通過的間隔，則也可使構成第I以及第2磁電變換元件群A15、B15的各磁電變換元件15a?15d、15e?15h的元件間隔DAl小于(窄于)群間隔DG1。因而，較之于比較例3所涉及的磁電變換元件C35的配設區(qū)域，尤其能減小與切口17的形成方向正交的方向(第2虛擬線IL2的延伸存在方向)上的磁電變換元件15的配設區(qū)域，可以實現(xiàn)布線基板16的小型化、即電流傳感器101的小型化。另外，在本實施方式中，第I虛擬線ILl和第2虛擬線IL2雖然在被測量電流路徑CB的中心處正交，但是只要至少在被測量電流路徑CB的配設位置PP處正交即可，并不限于被測量電流路徑CB的中心處的正交。
[0068]此外，如圖3所示，第I磁電變換元件群A15內的配設于最端部的磁電變換元件
15、與第2磁電變換元件群B15內的配設于最端部的磁電變換元件15之間的間隔是作為最窄間隔的群間隔DG1，并且在第I磁電變換元件群A15內以及第2磁電變換元件群B15內的磁電變換元件15中配設于最接近第2虛擬線IL2的位置處的各個磁電變換元件15之間的間隔最寬。另一方面，作為第I磁電變換元件群A15內以及第2磁電變換元件群B15內的相鄰的磁電變換元件15之間的間隔的元件間隔DAl窄于作為第I磁電變換元件群A15與第2磁電變換元件群B15之間的最窄間隔的群間隔DG1。即，按照相對于夾著通過切口17上的第I虛擬線ILl的第I以及第2磁電變換元件群A15、B15的群間隔DGl而縮小第I虛擬線ILl的延伸存在方向上的構成第I以及第2磁電變換元件群A15、B15的磁電變換元件15的各元件間隔DA1，并使一部分的元件間隔DAl不同的方式配置磁電變換元件15，而非使所有磁電變換元件15的元件間隔DAl成為均等。由此較之于圖14所示那樣的磁電變換元件C35在圓周上以等間隔配設的情況(比較例3)，雖是插通且配設被測量電流路徑CB的磁電變換元件15的配置，但相對于配設于相鄰的位置處的其他電流路徑、即鄰近電流路徑CN，能夠縮窄相鄰的磁電變換元件15之間的元件間隔DA1。因而，能夠降低來自配設于相鄰的位置處的鄰近電流路徑CN的外來磁場的影響。因此，可降低外來磁場帶給磁電變換元件15的影響，所以能夠穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件15的檢測值。
[0069]進而，如圖3所示，磁電變換元件15配設在以被測量電流路徑CB的配設位置PP為中心的虛擬橢圓IEl上，虛擬橢圓IEl的半長軸IEla設置在切口 17上。另外，虛擬橢圓IEl的長軸與第I虛擬線ILl重合，前述的半長軸IEla表示圖3中的虛擬橢圓IEl的下半部分的半長軸。由此，能夠沿著半長軸IEla而將被測量電流路徑CB插通且配設在切口 17上，因此能夠使被測量電流路徑CB的外形大小和群間隔DGl盡量接近。因此，能夠使磁電變換元件15盡量接近被測量電流路徑CB來配設，能夠進一步降低來自配設于相鄰的位置處的鄰近電流路徑CN的外來磁場的影響。其結果，因為可進一步降低外來磁場帶給磁電變換元件15的影響，所以能夠進一步穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件15的檢測值。
[0070]此外，當被測量電流路徑CB配置于布線基板16的切口 17之際，磁電變換元件15配設成:以被測量電流路徑CB的配設位置PP為中心而呈點對稱的多組磁電變換元件15中的GMR元件的靈敏度軸(感測磁的方向)的朝向SJ分別平行。即，按照以被測量電流路徑CB的配設位置PP為中心而處于點對稱位置的磁電變換元件15(例如，磁電變換元件15a和磁電變換元件15h)彼此的靈敏度軸的方向分別平行的方式，配設磁電變換元件15。另外，在本實施方式中，雖然以被測量電流路徑CB的配設位置PP為中心而處于點對稱位置的磁電變換元件15 (例如，磁電變換元件15a和磁電變換元件15h)彼此的靈敏度軸的朝向SJ分別為反平行(即，靈敏度軸的方向為平行，靈敏度軸的朝向彼此為相反方向)，但是如圖8所示那樣如果靈敏度軸的方向為平行，則靈敏度軸的朝向也可以為相同方向。圖8是用于說明第I實施方式的變形例所涉及的電流傳感器的圖，是從圖1所示的Zl側觀察到的布線基板的頂視圖。如圖8所示，以被測量電流路徑CB的配設位置PP為中心而處于點對稱位置的磁電變換元件15 (例如，磁電變換元件15a和磁電變換元件15h)彼此的靈敏度軸的方向為平行，靈敏度軸的朝向SJ彼此朝著相反方向。在靈敏度軸的方向為平行且靈敏度軸的朝向為相同方向的情況下，需要在后級的運算電路中使符號反轉來進行運算處理。
[0071]進而，如圖3所示，各磁電變換元件15的靈敏度軸的方向(在圖3中是指靈敏度軸的朝向SJ)與第I虛擬線ILl或者第2虛擬線IL2平行。由此，較之于圖14所示那樣的磁電變換元件C35在圓周上以等間隔配設的情況(比較例3)，當將各磁電變換元件15裝配于布線基板16之際，能夠容易地裝配，并且能夠容易地設計布線基板16與磁電變換元件15之間的位置關系。因此，因為能夠提高被測量電流路徑CB的安裝角度或安裝位置等的精度，所以能夠提高測量精度。
[0072]其次，關于本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101，進行利用了畢奧-薩伐爾定律的計算，并進行了效果的驗證。圖4是用于說明關于本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101的計算結果的圖，是用于計算的模型圖。在圖4中，重疊示出了本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101的磁電變換元件15的橢圓配置、和比較例3所涉及的磁電變換元件C35的正八邊形配置。此外，示出鄰近電流路徑CNl在Yl方向上逐漸偏離的情形。圖5是表示了關于本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101的計算結果的圖表。橫軸表示鄰近電流路徑CNl在Yl方向上偏離的移動量，縱軸表示與從電流傳感器101的磁電變換元件15或者比較例3所涉及的磁電變換元件C35輸出的輸出值的真值的誤差。
[0073]此外，作為用于計算的值，將磁電變換元件15的群間隔DGl設為7mm，將磁電變換元件15與第I虛擬線ILl相距的距離最大設為4.5mm，將磁電變換元件15與第2虛擬線IL2相距的距離最大設為4.3mm。比較例3所涉及的磁電變換元件C35的配置設為使磁電變換元件C35的元件間隔與磁電變換元件15的群間隔DGl (7mm)相一致、且使中心來到正八邊形的頂點這樣的配置。另外，鄰近電流路徑CNl的移動量的“O”表示被測量電流路徑CB的配設位置PP的中心、和配設于相鄰的位置處的鄰近電流路徑CNl的鄰近配設位置NP的中心沿著第2虛擬線IL2設置的情況。而且，被測量電流路徑CB的配設位置PP的中心與鄰近電流路徑CNl的鄰近配設位置NP的中心之間的距離設為10mm。
[0074]計算的結果如圖5所示，本發(fā)明的電流傳感器101的磁電變換元件15的輸出值的誤差(圖中所示的Al)較之于比較例3的磁電變換元件C35的輸出值的誤差(圖中所示的C)而成為極小的值。此外，即便相對于鄰近電流路徑CNl的位置的變化，也可獲得穩(wěn)定的輸出值(誤差小)。由此可以說，本發(fā)明的第I實施方式的電流傳感器101能夠降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑(鄰近電流路徑CNl)的外來磁場的影響，能夠降低外來磁場帶給磁電變換元件15的影響。
[0075]進而，使圖4所示的模型變形，還進行了磁電變換元件15的橢圓配置的平衡被破壞的情況下的驗證。圖6是表示了關于本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101的計算結果的圖表。圖6A表示磁電變換元件15相對于第I虛擬線ILl而非線對稱的情況下的結果，圖6B表示磁電變換元件15相對于第2虛擬線IL2而非線對稱的情況下的結果。作為用于計算的變更值，圖6A將磁電變換元件15與第I虛擬線ILl相距的單側的距離偏離
5.5mm(圖中所示的D)以及3.5mm(圖中所示的E)，圖6B將磁電變換元件15與第2虛擬線IL2相距的單側的距離偏離5.3mm(圖中所示的F)以及3.3mm(圖中所示的G)。
[0076]計算的結果如圖6A所示，磁電變換元件15相對于第I虛擬線ILl而非線對稱的情況下的誤差(圖中所示的D以及E)，雖然較之于圖5所示的比較例3所涉及的磁電變換元件C35的輸出值的誤差(圖5中所示的C)而大幅變小，但是較之于本發(fā)明的電流傳感器101的磁電變換元件15的輸出值的誤差(圖中所示的Al)卻成為較大的值。此外，如圖6B所示，磁電變換元件15相對于第2虛擬線IL2而非線對稱的情況下的誤差(圖中所示的F以及G)也同樣地，較之于本發(fā)明的電流傳感器101的磁電變換元件15的輸出值的誤差(圖中所示的Al)而成為較大的值。此外，無論在何種情況下，均是如果鄰近電流路徑CNl的移動量變大，則其結果是鄰近電流路徑CNl變遠，所以輸出值的誤差變小。鑒于以上，可以說更期望第I磁電變換元件群A15和第2磁電變換元件群B15相對于第I虛擬線ILl呈線對稱地配設。同樣地，可以說更期望第I磁電變換元件群A15內的磁電變換元件15相對于第2虛擬線IL2呈線對稱地配設，并且第2磁電變換元件群B15內的磁電變換元件15相對于第2虛擬線IL2呈線對稱地配設。
[0077]進而，使圖4所示的模型變形，還進行了以被測量電流路徑CB的配設位置PP為中心而呈點對稱的多組磁電變換元件15的靈敏度軸的朝向SJ不平行的情況下的驗證。圖7是表示了關于本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101的計算結果的圖表。作為用于計算的變更值，采用的是:點對稱地配置的磁電變換元件15彼此所形成的角度相對于180°而順時針或逆時針地偏離5°的值(圖中所示的H或J)、和順時針或逆時針地偏離10°的值(圖中所示的K或L)。
[0078]計算的結果如圖7所示，較之于本發(fā)明的電流傳感器101的磁電變換元件15的輸出值的誤差(圖中所示的Al)，均成為較大的值。此外，在靈敏度軸的朝向SJ更不平行的情況下、即偏離10°的(圖中所示的K或L)的情形下，誤差變大。此外，不同于圖6所示的未配置成線對稱的情況下的結果，即便鄰近電流路徑CNl的移動量變大，輸出值的誤差也不變小。鑒于以上，可以說更期望按照以被測量電流路徑CB的配設位置PP為中心而呈點對稱的方式配設的磁電變換元件15彼此的各個靈敏度軸的朝向SJ平行。
[0079]如以上，本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101，在具有插通且配設被測量電流路徑CB的切口 17的布線基板16，第I磁電變換元件群A15和第2磁電變換元件群B15夾著切口 17而相對于第I虛擬線ILl呈線對稱地配設，所以較之于磁電變換元件C35在圓周上以等間隔配設的情況，雖是插通且配設被測量電流路徑CB的磁電變換元件15的配置，但卻能減小磁電變換元件15的配設空間。即，在本實施方式所涉及的磁電變換元件15的配置的情況下，第I以及第2磁電變換元件群A15、B15分別配設成:夾著第I虛擬線ILl并且沿著該第I虛擬線IL1，其中該第I虛擬線ILl按照通過被測量電流路徑CB的配設位置PP的方式在切口 17的形成方向上延伸。因而，作為第I磁電變換元件群A15與第2磁電變換元件群B15之間的間隔(群間隔DGl)，如果預先確保只有被測量電流路徑CB的最大徑部分通過的間隔，則構成第I以及第2磁電變換元件群A15、B15的各磁電變換元件15的元件間隔DAl可以設得小于群間隔DG1。因此，尤其能夠減小與切口 17的形成方向正交的方向(第2虛擬線IL2的延伸存在方向)上的磁電變換元件15的配設區(qū)域，可以實現(xiàn)布線基板16的小型化。而且，因為第I磁電變換元件群A15內以及第2磁電變換元件群B15內的相鄰的磁電變換元件15之間的元件間隔DAl窄于第I磁電變換元件群A15與第2磁電變換元件群B15之間的群間隔DG1，所以較之于磁電變換元件C35在圓周上以等間隔配設的情況，能夠相對于配設于相鄰的位置處的其他電流路徑而縮窄相鄰的磁電變換元件15之間的元件間隔DA1。因而，能夠降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑的外來磁場的影響，能夠降低外來磁場帶給磁電變換元件15的影響。由此，既能確保插通且配設被測量電流路徑CB的空間，又能使電流傳感器101小型化，且能夠穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件15的檢測值。其結果，可以提供能小型化且能穩(wěn)定地獲得檢測值的電流傳感器101。
[0080]此外，因為配設了磁電變換元件15的虛擬橢圓IEl的半長軸IEla設置在切口 17上，所以能夠沿著半長軸IEla而將被測量電流路徑CB插通且配設于切口 17。因而，能夠使被測量電流路徑CB的外形大小和群間隔DGl盡量接近，能夠使磁電變換元件15盡量接近被測量電流路徑CB來配設。由此，能夠進一步降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑的外來磁場的影響，能夠進一步降低外來磁場帶給磁電變換元件15的影響。其結果,能使電流傳感器101進一步小型化，并且能夠更穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件15的檢測值。
[0081]此外，因為各磁電變換元件15的靈敏度軸的方向與第I虛擬線ILl或者第2虛擬線IL2平行，所以較之于磁電變換元件15在圓周上以等間隔配設的情況，當將各磁電變換元件15裝配于布線基板16之際，能夠容易地裝配，并且能夠容易地設計布線基板16與磁電變換元件15之間的位置關系。由此，能夠提高被測量電流路徑CB的安裝角度或安裝位置等的精度，所以能夠提高測量精度。
[0082]此外，因為磁電變換元件15的數(shù)目為8個，所以較之于磁電變換元件15為6個的情況，能夠進一步縮窄磁電變換元件15的元件間隔DA1。因而，能夠提高電流傳感器101的測量精度，并且能夠進一步降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑的外來磁場的影響。由此，能夠降低外來磁場帶給磁電變換元件15的影響，能夠更穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件15的檢測值。
[0083][第2實施方式]
[0084]圖9是表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電流傳感器102的分解立體圖。圖10是表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電流傳感器102的圖，是從圖9所示的Zl側觀察到的布線基板16的頂視圖。圖15是用于說明與本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電流傳感器102進行了比較的比較例的圖，是與圖10的磁電變換元件25的配置進行了比較的比較例4所涉及的磁電變換元件的配置圖。此外，第2實施方式所涉及的電流傳感器102相對于第I實施方式而言，磁電變換兀件25的配設位置不同。另外，關于與第I實施方式相同的構成，賦予相同符號并省略詳細說明，關于與磁電變換元件25的配設位置相關的事項將詳細說明。
[0085]如圖9所示，本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電流傳感器102構成為具備:多個磁電變換元件25，檢測當在被測量電流路徑CB中流動電流時產生的磁；和布線基板16，配置了多個磁電變換元件25。此外，電流傳感器102具備:殼體11，具有容納布線基板16的容納部Ils ;連接器13，具有用于取出來自磁電變換元件25的電信號的取出端子13t ;和保持部件14，用于固定并保持被測量電流路徑CB。
[0086]磁電變換元件25是檢測當在被測量電流路徑CB中流動電流時產生的磁的電流傳感器元件，與第I實施方式同樣地可以使用利用了巨磁阻效應的磁檢測元件(稱作GMR(Giant Magneto Resistive)元件)。關于該磁電變換元件25,為了易于說明而省略了詳細圖示，但是其如下來構成，即，在硅基板上制作出GMR元件之后，以熱固化性的合成樹脂來封裝被切出的芯片，用于取出信號的引線端子與GMR元件電連接。然后，通過該引線端子而對布線基板16實施了焊接。
[0087]如圖10所示，磁電變換元件25包括由半數(shù)(在本實施方式中是指3個)的磁電變換元件25構成的第I磁電變換元件群A25、和由剩余半數(shù)(在本實施方式中是指3個)的磁電變換元件25構成的第2磁電變換元件群B25，第I磁電變換元件群A25和第2磁電變換元件群B25夾著切口 17而配設。即，多個磁電變換元件25構成第I磁電變換元件群A25以及第2磁電變換元件群B25，該第I磁電變換元件群A25以及第2磁電變換元件群B25由相同個數(shù)的磁電變換元件構成，第I磁電變換元件群A25和第2磁電變換元件群B25夾著切口 17而對置配置。
[0088]此外，第I磁電變換元件群A25和第2磁電變換元件群B25相對于第I虛擬線ILl呈線對稱地配設，第I磁電變換元件群A25內的3個磁電變換元件25相對于第2虛擬線IL2呈線對稱地配設，并且第2磁電變換元件群B25內的3個磁電變換元件25相對于第2虛擬線IL2呈線對稱地配設。而且，當被測量電流路徑CB配設于布線基板16的切口 17中之際，第I虛擬線ILl和第2虛擬線IL2在配設了被測量電流路徑CB的配設位置PP處正交。即，第I磁電變換元件群A25和第2磁電變換元件群B25分別配設成:夾著第I虛擬線ILl并且沿著該第I虛擬線IL1，其中該第I虛擬線ILl按照通過被測量電流路徑CB的配設位置PP的方式在切口 17的形成方向上延伸。此外，構成第I磁電變換元件群A25的磁電變換元件25a?25c、和構成第2磁電變換元件群B25的磁電變換元件25d?25f，相對于在被測量電流路徑CB的配設位置PP處與第I虛擬線ILl正交的第2虛擬線IL2而分別線對稱地配設。由此，較之于圖15所示那樣的磁電變換元件C45在圓周上以等間隔配設的情況(比較例4)，雖是插通且配設被測量電流路徑CB的磁電變換元件25的配置，但卻能減小磁電變換元件25的配設空間。即，在比較例4所涉及的磁電變換元件C45的配置的情況下，以被測量電流路徑CB的配設位置為中心而在周向上以等間隔來均等配置磁電變換元件C45。因而，在從磁電變換元件C45之間將被測量電流路徑CB導入并配設于配設位置的情況下，作為磁電變換元件C45彼此的元件間隔，需要確保至少被測量電流路徑CB可通過的間隔，所以所有磁電變換元件C45的配設區(qū)域變大，與之相伴地布線基板變得大型化。另一方面，在本實施方式所涉及的磁電變換元件25的配置的情況下，第I以及第2磁電變換元件群A25、B25分別配設成:夾著第I虛擬線ILl并且沿著該第I虛擬線ILl，其中該第I虛擬線ILl按照通過被測量電流路徑CB的配設位置PP的方式在切口 17的形成方向上延伸。即，作為第I磁電變換元件群A25與第2磁電變換元件群B25之間的群間隔DG2，如果預先確保只有被測量電流路徑CB的最大徑部分通過的間隔，則也可使構成第I以及第2磁電變換元件群A25、B25的各磁電變換元件25的元件間隔DA2小于群間隔DG2。因而，較之于比較例4所涉及的磁電變換元件C45的配設區(qū)域，尤其能減小與切口 17的形成方向正交的方向(第2虛擬線IL2的延伸存在方向)上的磁電變換元件25的配設區(qū)域，可以實現(xiàn)布線基板16的小型化、即電流傳感器102的小型化。另外，在本實施方式中，第I虛擬線ILl和第2虛擬線IL2雖然在被測量電流路徑CB的中心處正交，但是只要至少在被測量電流路徑CB的配設位置PP處正交即可，并不限于被測量電流路徑CB的中心處的正交。
[0089]此外，如圖10所示，第I磁電變換元件群A25內的配設于最端部的磁電變換元件25、與第2磁電變換元件群B25內的配設于最端部的磁電變換元件25之間的間隔是作為最窄間隔的群間隔DG2，并且在第I磁電變換元件群A25內以及第2磁電變換元件群B25內的磁電變換元件25中配設于最接近第2虛擬線IL2的位置處的各個磁電變換元件25之間的間隔最寬。另一方面，作為第I磁電變換元件群A25內以及第2磁電變換元件群B25內的相鄰的磁電變換元件25之間的間隔的元件間隔DA2窄于作為第I磁電變換元件群A25與第2磁電變換元件群B25之間的最窄間距的群間隔DG2。即，按照相對于夾著通過切口 17上的第I虛擬線ILl的第I以及第2磁電變換元件群A25、B25的群間隔DG2而縮小第I虛擬線ILl的延伸存在方向上的構成第I以及第2磁電變換元件群A25、B25的磁電變換元件的各元件間隔，并使一部分的元件間隔不同的方式配置磁電變換元件25，而非使所有磁電變換元件25 (25a?25f)的元件間隔成為均等。由此，較之于圖15所示那樣的磁電變換元件C45在圓周上以等間隔配設的情況(比較例4)，雖是插通且配設被測量電流路徑CB的磁電變換元件25的配置，但相對于配設于相鄰的位置處的其他電流路徑、即鄰近電流路徑CN,能夠縮窄相鄰的磁電變換元件25之間的元件間隔DA2。因而，能夠降低來自配設于相鄰的位置處的鄰近電流路徑CN的外來磁場的影響。因此，可降低外來磁場帶給磁電變換元件25的影響，所以能夠穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件25的檢測值。
[0090]進而，如圖10所示，磁電變換元件25配設在以被測量電流路徑CB的配設位置PP為中心的虛擬圓IS2上。由此，能夠沿著設置在第I磁電變換元件群A25與第2磁電變換元件群B25之間的虛擬圓IS2的半徑(在第2實施方式中是指第I虛擬線ILl)，將被測量電流路徑CB插通且配設在切口 17上，因此能夠使被測量電流路徑CB的外形大小和群間隔DG2盡量接近。因此，能夠使磁電變換元件25盡量接近被測量電流路徑CB來配設，能夠進一步降低來自配設于相鄰的位置處的鄰近電流路徑CN的外來磁場的影響。其結果，因為可進一步降低外來磁場帶給磁電變換元件25的影響,所以能夠進一步穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件25的檢測值。
[0091]此外，當被測量電流路徑CB配置于布線基板16的切口 17之際，磁電變換元件25配設成:以被測量電流路徑CB的配設位置PP為中心而呈點對稱的多組磁電變換元件25中的GMR元件的靈敏度軸(感測磁的方向)的朝向SJ分別平行。即，按照以被測量電流路徑CB的配設位置PP為中心而處于點對稱位置的磁電變換元件25 (例如，25a和25f)彼此的靈敏度軸的方向分別平行的方式，配設磁電變換元件25。另外，在本實施方式中，雖然以被測量電流路徑CB的配設位置PP為中心而處于點對稱位置的磁電變換元件25 (例如，25a和25f)彼此的靈敏度軸的朝向SJ分別為反平行(即，靈敏度軸的方向為平行，靈敏度軸的朝向彼此為相反方向)，與上述第I實施方式同樣地，如果靈敏度軸的方向為平行，則靈敏度軸的朝向也可以為相同方向。在靈敏度軸的朝向為相同方向且平行的情況下，只要在后級的運算電路中使符號反轉來進行運算處理即可。
[0092]進而，如圖10所示，各磁電變換元件25的靈敏度軸的方向(在圖10中是指靈敏度軸的朝向SJ)與第I虛擬線ILl或者第2虛擬線IL2平行。由此，較之于圖15所示那樣的磁電變換元件C45在圓周上以等間隔配設的情況(比較例4)，當將各磁電變換元件25裝配于布線基板16之際，能夠容易地裝配，并且能夠容易地設計布線基板16與磁電變換元件25之間的位置關系。因此，因為能夠提高被測量電流路徑CB的安裝角度或安裝位置等的精度，所以能夠提高測量精度。
[0093]進而，在本實施方式中，如圖10所示，配設于與被測量電流路徑CB相鄰的位置處的鄰近電流路徑CN，被配設成:配設了鄰近電流路徑CN的鄰近配設位置NP的中心沿著第2虛擬線IL2設置。由此，在第I磁電變換元件群A25的外側或第2磁電變換元件群B25的外側配設鄰近電流路徑CN，從而在比群間隔DG2窄的元件間隔DA2的外側配設鄰近電流路徑CN。因此，來自鄰近電流路徑CN的外來磁場的影響被更進一步降低，外來磁場帶給磁電變換元件25的影響被更進一步降低，所以能夠更進一步穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件25的檢測值。
[0094]其次，關于本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電流傳感器102，進行利用了畢奧-薩伐爾定律的計算，并進行了效果的驗證。圖11是說明關于本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器102的計算結果的圖，是用于計算的模型圖。在圖11中，示出了本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電流傳感器102的磁電變換元件25的橢圓配置、和比較例4所涉及的磁電變換元件C45的正六邊形配置。此外，示出鄰近電流路徑CN2在Yl方向上逐漸偏離的情形。圖12是表示了關于本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電流傳感器102的計算結果的圖表。橫軸表示鄰近電流路徑CN2在Yl方向上偏離的移動量，縱軸表示與從電流傳感器102的磁電變換元件25或者比較例4所涉及的磁電變換元件C45輸出的輸出值的真值的誤差。
[0095]此外，作為用于計算的值，將磁電變換元件25的群間隔DG2設為7mm，將磁電變換元件25與第I虛擬線ILl相距的距離設為4mm和3.5mm，將磁電變換元件25與第2虛擬線IL2相距的距離設為2mm。比較例4所涉及的磁電變換元件C45的配置設為使磁電變換元件C45的元件間隔與磁電變換元件25的群間隔DG2(7mm)相一致、且使中心來到正六邊形的頂點這樣的配設。另外，鄰近電流路徑CN2的移動量的“O”表示被測量電流路徑CB的配設位置PP的中心、和配設于相鄰的位置處的鄰近電流路徑CN2的鄰近配設位置NP的中心沿著第2虛擬線IL2設置的情況。而且，被測量電流路徑CB的配設位置PP的中心與鄰近電流路徑CN2的鄰近配設位置NP的中心之間的距離設為10mm。
[0096]計算的結果如圖12所示，本發(fā)明的電流傳感器102的磁電變換元件25的輸出值的誤差(圖中所示的A2)較之于比較例4的磁電變換元件C45的輸出值的誤差(圖中所示的B)而成為極小的值。此外，即便相對于鄰近電流路徑CN2的位置的變化，也可獲得穩(wěn)定的輸出值(誤差小)。由此可以說，本發(fā)明的第2實施方式的電流傳感器102能夠降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑(鄰近電流路徑CN2)的外來磁場的影響，能夠降低外來磁場帶給磁電變換元件25的影響。
[0097]如上所述，本發(fā)明的第2實施方式所涉及的電流傳感器102，在具有插通且配設被測量電流路徑CB的切口 17的布線基板16，第I磁電變換元件群A25和第2磁電變換元件群B25夾著切口 17而相對于第I虛擬線ILl呈線對稱地配設，所以較之于磁電變換元件C45在圓周上以等間隔配設的情況，雖是插通且配設被測量電流路徑CB的磁電變換元件25的配置，但卻能減小磁電變換元件25的配設空間。即，在本實施方式所涉及的磁電變換元件25的配置的情況下，第I以及第2磁電變換元件群A25、B25分別配設成:夾著第I虛擬線ILl并且沿著該第I虛擬線IL1，其中該第I虛擬線ILl按照通過被測量電流路徑CB的配設位置PP的方式在切口 17的形成方向上延伸。因而，作為第I磁電變換元件群A25與第2磁電變換元件群B25之間的間隔(群間隔DG2)，如果預先確保只有被測量電流路徑CB的最大徑部分通過的間隔，則構成第I以及第2磁電變換元件群A25、B25的各磁電變換元件25的元件間隔DA2可以設得小于群間隔DG12。因此，尤其能夠減小與切口 17的形成方向正交的方向(第2虛擬線IL2的延伸存在方向)上的磁電變換元件25的配設區(qū)域，即可以實現(xiàn)電流傳感器102整體的小型化。而且，因為第I磁電變換元件群A25內以及第2磁電變換元件群B25內的相鄰的磁電變換元件25之間的元件間隔DA2窄于第I磁電變換元件群A25與第2磁電變換元件群B25之間的群間隔DG2，所以較之于磁電變換元件C45在圓周上以等間隔配設的情況，能夠相對于配設于相鄰的位置處的其他電流路徑而縮窄相鄰的磁電變換元件25之間的元件間隔DA2。因而，能夠降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑的外來磁場的影響，能夠降低外來磁場帶給磁電變換元件25的影響。由此，既能確保插通且配設被測量電流路徑CB的空間，又能使電流傳感器102小型化，且能夠穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件25的檢測值。其結果，可以提供能小型化且能穩(wěn)定地獲得檢測值的電流傳感器102。
[0098]此外，因為第I磁電變換元件群A25和第2磁電變換元件群B25的兩端側為群間隔DG2，且最接近第2虛擬線IL2之處的磁電變換元件25之間的間隔最寬，且各磁電變換元件25配設在虛擬圓IS2上，所以關于配設被測量電流路徑CB的配設位置PP的中心與各個磁電變換元件25之間的配設距離，可以分別設為相同的距離。因而，當電流傳感器102安裝于被測量電流路徑CB之際，縱使其安裝角度發(fā)生了偏差，但各磁電變換元件25也能確保良好的平衡而配設在與被測量電流路徑CB相鄰的其他電流路徑之間。由此，能夠進一步降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑的外來磁場的影響，能夠進一步降低外來磁場帶給磁電變換元件25的影響。
[0099]此外，因為磁電變換元件25的數(shù)目為6個，所以能夠由可獲得足夠精度的最少個數(shù)的磁電變換元件25來構成電流傳感器102。由此，能夠降低電流傳感器102的成本，并且因為能夠減小磁電變換元件25的配設空間，所以能使電流傳感器102更進一步小型化。
[0100]此外，因為被測量電流路徑CB、和配設于與被測量電流路徑CB相鄰的位置處的鄰近電流路徑CN沿著第2虛擬線IL2而配設，所以在第I磁電變換元件群A15的外側或第2磁電變換元件群B15的外側配設鄰近電流路徑CN，在比群間隔DGl窄的元件間隔DAl的外側配設鄰近電流路徑CN。由此，來自鄰近電流路徑CN的外來磁場的影響被更進一步降低，外來磁場帶給磁電變換元件15的影響被更進一步降低,所以能夠更進一步穩(wěn)定地獲得來自磁電變換元件15的檢測值。
[0101]另外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，例如能夠如下那樣變形并加以實施，這些實施方式也屬于本發(fā)明的技術范圍。
[0102]〈變形例1>
[0103]圖16是說明本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101的變形例I的圖。圖16A是與圖4的模型圖進行了比較的變形例I的模型圖，圖16B是表示了以模型為基礎而利用畢奧-薩伐爾定律計算出的計算結果的圖表。在圖16A中，重疊地示出本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101的磁電變換元件15的橢圓配置、比較例3所涉及的磁電變換元件C35的正八邊形配置、和變形例I的磁電變換元件M15的正六邊形配置。圖16B的橫軸表示鄰近電流路徑CNl在Yl方向(圖4所示)上偏離的移動量,縱軸表示與從電流傳感器101的磁電變換元件15、比較例3的磁電變換元件C35、以及變形例I的磁電變換元件M15輸出的輸出值的真值的誤差。此外，變形例I的磁電變換元件M15的配置設為使磁電變換元件M15的元件間隔與磁電變換元件15的群間隔DGl (7mm)相一致、且使中心來到正六邊形的頂點這樣的配置。
[0104]在上述第I實施方式中，雖然構成為配置8個磁電變換元件15，但是也可以如圖16A所示那樣構成為在虛擬橢圓IE2上配置6個磁電變換元件M15。由此,如圖16B所示，變形例I的磁電變換兀件M15的輸出值的誤差(圖中所不的M),雖然略大于第I實施方式的磁電變換元件15的輸出值的誤差(圖中所示的Al)，但是較之于比較例3的磁電變換元件C35的輸出值的誤差(圖中所示的C)，卻成為極小的值。由此可以說，本發(fā)明的第I實施方式所涉及的電流傳感器101的變形例I能夠降低來自配設于相鄰的位置處的其他電流路徑(鄰近電流路徑CNl)的外來磁場的影響，能夠降低外來磁場帶給磁電變換元件M15的影響。
[0105]〈變形例2>
[0106]在上述第I實施方式中構成為磁電變換元件15配設在虛擬橢圓IEl上，在上述第2實施方式中構成為磁電變換元件25配設在虛擬圓IS2上，但是并不限于虛擬橢圓IE1、虛擬圓IS2，例如可以構成為配設于四邊形狀、中央凹陷的形狀的虛擬軌道上。
[0107]〈變形例3>
[0108]在上述實施方式中，作為磁電變換元件(15或者25)，雖然適用了 GMR元件，但是只要能探測磁方向的磁檢測元件即可，也可以是MR(Magneto Resistive)元件、AMR (Anisotropic Magneto Resistive)兀件、TMR (Tunnel Magneto Resistive)兀件、霍爾元件等。其中，在霍爾元件等的情況下，因為與GMR元件、MR元件的靈敏度軸不同,所以需要按照所使用的霍爾元件的靈敏度軸來進行裝配，在裝配上花費工夫。
[0109]本發(fā)明并不限定于上述實施方式，只要不脫離本發(fā)明的目標范圍便能進行適當?shù)刈兏?br> [0110]本申請基于2012年2月28日提出申請的特愿2012-041612、以及2012年5月31日提出申請的特愿2012-125042。該內容全部包含于此。
【權利要求】
1.一種電流傳感器，其特征在于，構成為:具有多個用于檢測當在被測量電流路徑中流動電流時產生的磁的磁電變換元件，并具備配置了多個所述磁電變換元件的布線基板， 多個所述磁電變換元件包括由半數(shù)的所述磁電變換元件構成的第I磁電變換元件群、和由剩余半數(shù)的所述磁電變換元件構成的第2磁電變換元件群， 在所述布線基板設有插通且配設所述被測量電流路徑的切口， 所述第I磁電變換元件群和所述第2磁電變換元件群夾著所述切口而配設， 所述第I磁電變換元件群和所述第2磁電變換元件群相對于第I虛擬線呈線對稱地配設， 所述第I磁電變換元件群內的所述磁電變換元件相對于第2虛擬線呈線對稱地配設， 所述第2磁電變換元件群內的所述磁電變換元件相對于所述第2虛擬線呈線對稱地配設， 所述第I虛擬線與所述第2虛擬線在配設了所述被測量電流路徑的配設位置處正交，以所述被測量電流路徑的所述配設位置為中心而呈點對稱的多組所述磁電變換元件的靈敏度軸的朝向分別平行或者反平行， 元件間隔窄于群間隔，所述元件間隔是指所述第I磁電變換元件群內以及所述第2磁電變換元件群內的相鄰的所述磁電變換元件之間的間隔，所述群間隔是指所述第I磁電變換元件群與所述第2磁電變換元件群之間的最窄間隔。
2.一種電流傳感器，其特征在于，具備: 布線基板；和 多個磁電變換元件，設置于所述布線基板，且用于檢測由流經被測量電流路徑的電流而產生的磁， 多個所述磁電變換元件構成第I磁電變換元件群以及第2磁電變換元件群，所述第I磁電變換元件群以及第2磁電變換元件群由相同個數(shù)的磁電變換元件構成， 在所述布線基板形成有能導入且配設所述被測量電流路徑的切口， 所述第I磁電變換元件群和所述第2磁電變換元件群分別配設成:夾著第I虛擬線并且沿著該第I虛擬線，其中該第I虛擬線按照通過所述被測量電流路徑的配設位置的方式在所述切口的形成方向上延伸， 相對于在所述被測量電流路徑的配設位置處與所述第I虛擬線正交的第2虛擬線，構成所述第I磁電變換元件群以及第2磁電變換元件群的磁電變換元件分別呈線對稱地配設， 以所述被測量電流路徑的配設位置為中心而處于點對稱位置的所述磁電變換元件彼此的靈敏度軸的朝向分別平行或者反平行， 在所述第I磁電變換元件群以及第2磁電變換元件群內相鄰的磁電變換元件的元件間隔窄于在所述第I磁電變換元件群與所述第2磁電變換元件群之間作為最窄間隔的群間隔。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電流傳感器，其特征在于， 所述第I磁電變換元件群內的配設于最端部的所述磁電變換元件與所述第2磁電變換元件群內的配設于最端部的所述磁電變換元件之間的間隔是所述群間隔，并且在所述第I磁電變換元件群內以及所述第2磁電變換元件群內配設于最接近于所述第2虛擬線之處的各所述磁電變換元件之間的間隔最寬。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的電流傳感器，其特征在于， 所述磁電變換元件配設于以所述被測量電流路徑的所述配設位置為中心的虛擬橢圓上， 所述虛擬橢圓的半長軸設置在所述切口上。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的電流傳感器，其特征在于， 各所述磁電變換元件的所述靈敏度軸的方向與所述第I虛擬線或者所述第2虛擬線平行。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的電流傳感器，其特征在于， 所述磁電變換元件的數(shù)目為6個。
7.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的電流傳感器，其特征在于， 所述磁電變換元件的數(shù)目為8個。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的電流傳感器，其特征在于， 在與所述被測量電流路徑相鄰的位置配設鄰近電流路徑， 所述被測量電流路徑的所述配設位置的中心以及配設了所述鄰近電流路徑的鄰近配設位置的中心沿著所述第2虛擬線而設置。
【文檔編號】G01R15/20GK104136926SQ201380011074
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年1月25日 優(yōu)先權日:2012年2月28日
【發(fā)明者】福井洋文 申請人:阿爾卑斯綠色器件株式會社