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WO2019035230A1 - 電流センサ - Google Patents

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Publication number
WO2019035230A1
WO2019035230A1 PCT/JP2018/009177 JP2018009177W WO2019035230A1 WO 2019035230 A1 WO2019035230 A1 WO 2019035230A1 JP 2018009177 W JP2018009177 W JP 2018009177W WO 2019035230 A1 WO2019035230 A1 WO 2019035230A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductor
magnetic sensor
flow passage
current sensor
width direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/009177
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
北森　宣匡
清水　康弘
仁志 坂口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of WO2019035230A1 publication Critical patent/WO2019035230A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices

Definitions

  • the present invention relates to a current sensor, and more particularly to a current sensor that detects the value of a current to be measured by measuring a magnetic field generated according to the current to be measured.
  • Patent Document 1 JP-A-2008-39734
  • Patent Document 2 US Patent Application Publication No. 2016/0033557
  • At least one opening is formed in the primary conductor, and a pair of divided conductors face each other across the opening.
  • the lower surface of one dividing conductor and the upper surface of the other dividing conductor are point-symmetrically arranged with an air gap.
  • a sensor substrate is disposed in the air gap. The sensor substrate and the primary conductor are fixed to each other using a mounting member.
  • the third conductor portion and the fourth conductor portion are provided between the first conductor portion and the second conductor portion.
  • the third conductor portion and the fourth conductor portion are vertically separated, and a gap is provided between the third conductor portion and the fourth conductor portion.
  • a current sensor is disposed in the gap.
  • the current sensor is disposed between the upper circuit module including the insulating member and the lower circuit module including the insulating member.
  • the sensor substrate is fixed to the central portion of the shunt conductor in the longitudinal direction of the primary conductor by using a mounting member.
  • the central portion of the shunt conductor is a portion that is greatly deformed by heat generation when current flows through the primary conductor, and when the sensor substrate is fixed to the central portion of the shunt conductor. It has become clear that the relative positional relationship between the shunt conductor and the magnetic sensor fluctuates and the reliability of the current sensor is reduced.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and has reduced the fluctuation of the relative positional relationship between each of the divided flow paths of the conductor and the magnetic sensor, thereby improving the reliability. It aims at providing a current sensor.
  • the current sensor according to the first aspect of the present invention comprises a conductor and a magnetic sensor package.
  • a current to be measured flows through the conductor.
  • the conductor is a plate including a front surface and a back surface and having a length direction, a width direction orthogonal to the length direction, and a thickness direction orthogonal to the length direction and the width direction.
  • the magnetic sensor package includes a magnetic sensor covered with an insulating material that detects the strength of the magnetic field generated by the current.
  • a magnetic sensor package is attached to the conductor.
  • the conductor includes one flow passage portion and the other flow passage portion in which the current is divided and flowed halfway along the length direction. When viewed in the width direction, a region surrounded by one flow passage portion and the other flow passage portion is formed.
  • the magnetic sensor is located inside the region as viewed from the width direction, and is located in a range from one end to the other end of the conductor in the width direction as viewed from the thickness direction.
  • the conductor is provided with an opening extending in the longitudinal direction between one flow passage and the other flow passage.
  • the magnetic sensor package is fixed to the conductor in contact with at least one edge of the opening in the longitudinal direction.
  • the magnetic sensor package has a first chamfer at a portion in contact with the edge of the opening.
  • the contact portion between the edge of the opening and the first chamfer extends in the width direction.
  • a current sensor comprises a conductor, a magnetic sensor package and a mounting member.
  • a current to be measured flows through the conductor.
  • the conductor is a plate including a front surface and a back surface and having a length direction, a width direction orthogonal to the length direction, and a thickness direction orthogonal to the length direction and the width direction.
  • the magnetic sensor package includes a magnetic sensor covered with an insulating material that detects the strength of the magnetic field generated by the current.
  • a magnetic sensor package is attached to the conductor.
  • the mounting member is fixed to the conductor.
  • the mounting member is connected to the magnetic sensor package.
  • the conductor includes one flow passage portion and the other flow passage portion in which the current is divided and flowed halfway along the length direction.
  • the magnetic sensor When viewed in the width direction, a region surrounded by one flow passage portion and the other flow passage portion is formed.
  • the magnetic sensor is located inside the region as viewed from the width direction, and is located in a range from one end to the other end of the conductor in the width direction as viewed from the thickness direction.
  • the conductor is provided with an opening extending in the longitudinal direction between one flow passage and the other flow passage.
  • the mounting member is fixed to the conductor in contact with at least one edge of the opening in the longitudinal direction.
  • the mounting member has a second chamfered portion at a portion in contact with the edge of the opening.
  • the contact portion between the edge of the opening and the second chamfer extends in the width direction.
  • the magnetic sensor package has a first connection portion connected to the mounting member.
  • the mounting member has a second connection portion connected to the first connection portion.
  • first connection portion and the second connection portion are welded to each other.
  • first connection portion is provided in a convex shape.
  • the second connection portion is provided in a concave shape into which the first connection portion is inserted.
  • the insulating material is a thermoplastic resin.
  • the mounting member is made of another thermoplastic resin having a melting point higher than that of the thermoplastic resin.
  • the first connection portion is provided in a convex shape.
  • the second connection portion is provided in a concave shape into which the first connection portion is inserted.
  • the insulating material is a thermoplastic resin.
  • the mounting member is made of a thermosetting resin.
  • the second connection portion is provided in a convex shape.
  • the first connection portion is provided in a concave shape into which the second connection portion is inserted.
  • the mounting member is made of a thermoplastic resin.
  • the insulating material is another thermoplastic resin having a melting point higher than that of the thermoplastic resin.
  • the second connection portion is provided in a convex shape.
  • the first connection portion is provided in a concave shape into which the second connection portion is inserted.
  • the mounting member is made of a thermoplastic resin.
  • the insulating material is a thermosetting resin.
  • the magnetic sensor is located at the center of the inside of the area as viewed from the width direction.
  • the present invention it is possible to improve the reliability of the current sensor by reducing the fluctuation of the relative positional relationship between each of the divided flow paths of the conductor and the magnetic sensor.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the current sensor of FIG. 1 as viewed in the direction of arrows VV.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the current sensor of FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the current sensor of FIG. 1 as viewed in the direction of arrows of lines VII-VII. It is a see-through
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the current sensor of FIG. 11 as viewed in the arrow direction of XII-XII. It is a perspective view which shows the external appearance of the current sensor which concerns on Embodiment 3 of this invention. It is sectional drawing which looked at the current sensor of FIG. 13 from the XIV-XIV line arrow direction. It is a perspective view which shows the external appearance of the current sensor which concerns on Embodiment 4 of this invention. It is sectional drawing which looked at the current sensor of FIG. 15 from the XVI-XVI line arrow direction.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a current sensor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view which shows the external appearance of the conductor with which the current sensor which concerns on Embodiment 1 of this invention is provided.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the magnetic sensor package provided in the current sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an appearance of a mounting member provided in the current sensor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the current sensor of FIG. 1 as viewed in the arrow direction of the VV line.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the current sensor of FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the current sensor of FIG. 1 as viewed in the direction of arrows of lines VII-VII.
  • FIG. 8 is a transparent perspective view showing the positional relationship between the conductor, the magnetic sensor, and the signal processing circuit provided in the current sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • the longitudinal direction of the conductor 110 to be described later is illustrated as the X axis direction, the width direction of the conductor 110 as the Y axis direction, and the thickness direction of the conductor 110 as the Z axis direction.
  • the magnetic sensor and the signal processing circuit are illustrated through the magnetic sensor package.
  • the current sensor 100 includes the conductor 110, the magnetic sensor package 120, and the mounting member 130.
  • the conductor 110 includes a front surface and a rear surface, and a width direction (Y-axis direction) orthogonal to the length direction (X-axis direction), the length direction (X-axis direction), and a length direction (X-axis direction) It has a plate shape having a thickness direction (Z-axis direction) orthogonal to the direction (Y-axis direction).
  • the conductor 110 includes one flow passage portion 111 and the other flow passage portion 115 in which the current to be measured is divided and flows halfway along the length direction (X-axis direction).
  • One flow passage portion 111 bulges to the surface side of the conductor 110 as viewed in the width direction (Y-axis direction).
  • the other flow passage portion 115 bulges on the back surface side of the conductor 110 as viewed in the width direction (Y-axis direction).
  • One flow passage portion 111 is spaced apart from each other, and extends in the lengthwise direction (X-axis direction) of the conductor 110 along with the first projection 112 and the second projection 113 projecting perpendicularly to the surface of the conductor 110. It comprises the extending part 114 which extends and connects the 1st protrusion part 112 and the 2nd protrusion part 113. As shown in FIG. However, the shape of one flow passage portion 111 is not limited to this, and may have a C-shape or a semicircular shape as viewed from the width direction (Y-axis direction) of the conductor 110, for example.
  • the other flow path portions 115 are spaced apart from each other and extend in the lengthwise direction (X-axis direction) of the conductor 110 along with the third and fourth projections 116 and 117 projecting orthogonally to the back surface of the conductor 110.
  • An extending portion 118 extends and connects the third protruding portion 116 and the fourth protruding portion 117.
  • the shape of the other flow passage portion 115 is not limited to this, and may have a C-shape or a semicircular shape as viewed from the width direction (Y-axis direction) of the conductor 110, for example.
  • One flow passage portion 111 and the other flow passage portion 115 have shapes that are point-symmetrical to each other.
  • the one flow passage portion 111 and the other flow passage portion 115 may not necessarily have a point-symmetrical shape.
  • the conductor 110 is provided with an opening 119 extending in the longitudinal direction (X-axis direction) between one flow passage portion 111 and the other flow passage portion 115.
  • the opening 119 is located at the center of the conductor 110 in the width direction (Y-axis direction) of the conductor 110.
  • the opening 119 may not necessarily be located at the center of the conductor 110 in the width direction (Y-axis direction).
  • a region 110 h surrounded by one flow passage portion 111 and the other flow passage portion 115 is formed.
  • the conductor 110 is made of copper.
  • the material of the conductor 110 is not limited to this, and may be a metal such as silver, aluminum or iron, or an alloy containing these metals.
  • the conductor 110 may be surface-treated. For example, at least one plating layer made of a metal such as nickel, tin, silver or copper, or an alloy containing these metals may be provided on the surface of the conductor 110. Also, the conductor 110 may be coated with an insulating resin.
  • the conductor 110 is formed by casting.
  • the method of forming the conductor 110 is not limited to this, and the conductor 110 may be formed by cutting, pressing, or the like.
  • the magnetic sensor package 120 outputs from the magnetic sensor 10 and the magnetic sensor 10 covered with an insulating material that detects the strength of the magnetic field generated by the current to be measured.
  • the signal processing circuit 20 which processes a signal is included.
  • the signal processing circuit 20 is composed of an amplifier and passive elements.
  • an insulating resin such as a silicone resin or an epoxy resin can be used.
  • Magnetic sensor package 120 extends in the length direction (X-axis direction) in contact with main portion 121 where magnetic sensor 10 and signal processing circuit 20 are located and one end of main portion 121 in the width direction (Y-axis direction)
  • a connecting portion 124 extends in the length direction (X-axis direction) by opening a gap 126 at 121, and connects the side portions 123 to each other. The gap 125 and the gap 126 communicate with each other.
  • each of the pair of side portions 123 and the connection portion 124 is in contact with the shoulder portion 122.
  • the shoulder portion 122 projects from the main portion 121 and the pair of side portions 123 to one end side in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the connecting portion 124 is located on the other end side in the thickness direction (Z-axis direction) with respect to the main portion 121.
  • the magnetic sensor 10 has a Wheatstone bridge type bridge circuit composed of four AMR (Anisotropic Magneto Resistance) elements.
  • the magnetic sensor 10 has a magnetoresistive element such as GMR (Giant Magneto Resistance), TMR (Tunnel Magneto Resistance), BMR (Ballistic Magneto Resistance), or CMR (Colossal Magneto Resistance) instead of the AMR element. It is also good.
  • the magnetic sensor 10 may have a half bridge circuit composed of two magnetoresistance elements.
  • a magnetic sensor having a Hall element a magnetic sensor having a MI (Magneto Impedance) element using a magnetic impedance effect, a flux gate type magnetic sensor, or the like can be used.
  • MI Magnetic Impedance
  • the mounting member 130 extends from the base 131 to the other end side in the thickness direction (Z-axis direction) from the base 131 and engages with the opening portion 119 of the conductor 110.
  • the engaging portion 132 has a pair of end surfaces 133 at both ends in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the base 131 and the engagement portion 132 have a pair of side surfaces 134 at both ends in the width direction (Y-axis direction).
  • the base 131 has a pair of flat surfaces 135 adjacent to the corresponding end surface 133 on both sides in the length direction (X-axis direction) and on the other end side in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the mounting member 130 is formed of resin, engineering plastic, ceramic, or the like having an insulating property.
  • the mounting member 130 is formed of, for example, silicone resin, epoxy resin, polyphenylene sulfide, polybutylene terephthalate resin, liquid crystal polymer, urethane, nylon, or the like.
  • the mounting member 130 is fixed to the conductor 110.
  • the mounting member 130 is fixed to the conductor 110 in contact with at least one edge in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119.
  • the mounting member 130 and the conductor 110 are bonded to each other by a bonding material applied in the vicinity of the contact portion.
  • the engaging portion 132 of the mounting member 130 is inserted into and fixed to the opening 119 of the conductor 110.
  • the pair of end surfaces 133 of the mounting member 130 are in contact with both edges of the opening 119 in the longitudinal direction (X-axis direction) in a one-to-one correspondence.
  • the mounting member 130 is positioned with respect to the conductor 110 in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the pair of side surfaces 134 of the mounting member 130 correspond to the side surface on the opening 119 side of the one flow passage portion 111 and the side surface on the opening 119 side of the other flow passage portion 115 in one-to-one correspondence. It is in contact.
  • the mounting member 130 is positioned with respect to the conductor 110 in the width direction (Y-axis direction).
  • the pair of flat surfaces 135 of the mounting member 130 are in contact with the surface of the conductor 110 near both edges in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119.
  • the mounting member 130 is positioned relative to the conductor 110 in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the mounting member 130 is connected to the magnetic sensor package 120.
  • the mounting member 130 and the magnetic sensor package 120 are bonded to each other by a bonding material applied in the vicinity of the contact portion.
  • the magnetic sensor package 120 is indirectly attached to the conductor 110.
  • the main portion 121 of the magnetic sensor package 120 is inserted into the space formed by the one flow path portion 111 and the other flow path portion 115 from the one flow path portion 111 side.
  • the third protrusion 116 and the fourth protrusion 117 of the other flow passage 115 are arranged in one-to-one correspondence with the pair of gaps 125.
  • the extension portion 118 is disposed in the gap 126.
  • one end face 121a of the main portion 121 in the thickness direction (Z-axis direction) and the other end face 132a of the engagement portion 132 in the thickness direction (Z-axis direction) Contact each other. Note that one end surface in the thickness direction (Z-axis direction) of the pair of side portions 123 and the back surface of the conductor 110 are separated from each other.
  • the magnetic sensor package 120 is positioned with respect to the mounting member 130 in the thickness direction (Z-axis direction).
  • one end surface 121 a of the main portion 121 in the thickness direction (Z-axis direction) is a first connection portion connected to the mounting member 130.
  • the other end surface 132 a in the thickness direction (Z-axis direction) of the engagement portion 132 is a second connection portion connected to the first connection portion.
  • the other end surface 122 a in the width direction (Y-axis direction) of the shoulder portion 122 and the one end surface 110 a in the width direction (Y-axis direction) of the conductor 110 contact each other.
  • the magnetic sensor package 120 is positioned with respect to the conductor 110 in the width direction (Y-axis direction).
  • the magnetic sensor 10 and the signal processing circuit 20 are located inside the region 110h when viewed from the width direction (Y-axis direction), And, as viewed in the thickness direction (Z-axis direction), the conductor 110 is located in the range from one end to the other end in the width direction (Y-axis direction) of the conductor 110.
  • the magnetic sensor 10 is located at the center of the inside of the region 110 h when viewed in the width direction (Y-axis direction).
  • the magnetic sensor 10 detects a magnetic field generated by the current to be measured flowing through one flow passage portion 111 and the other flow passage portion 115.
  • FIG. 9 is a diagram showing a simulation analysis result of a deformed shape in the current dividing portion of the conductor due to heat generation when the current flows through the conductor included in the current sensor according to the present embodiment.
  • the conductor 110 is illustrated as viewed from the width direction (Y-axis direction).
  • transformation is shown with the dashed-two dotted line.
  • each of the extending portion 114 and the extending portion 118 is deformed so as to be convexly curved outward in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the largest deformation was observed at the central portion in the lengthwise direction (X-axis direction) of each of the extension portion 114 and the extension portion 118.
  • the edge of the opening 119 in the lengthwise direction (X-axis direction) has the smallest amount of deformation.
  • each of the pair of gaps 125 shown in FIG. 3 is a pair of side portions to which the third projecting portion 116 and the fourth projecting portion 117 correspond even when the diverted portion of the conductor 110 generates heat and deforms. It is formed in the size which does not contact 123.
  • the gap 126 is formed in such a size that the extending portion 118 does not contact the connecting portion 124 even when the diverted portion of the conductor 110 generates heat and deforms.
  • the mounting member 130 is in contact with the edge in the length direction (X-axis direction) of the opening 119 which is the portion with the smallest amount of deformation when the divided portion of the conductor 110 generates heat. In this state, it is fixed to the conductor 110. Therefore, the mounting member 130 is not easily affected by the deformation of the conductor 110 due to the heat generation, and the positional variation is suppressed.
  • the magnetic sensor package 120 Since the magnetic sensor package 120 is indirectly attached to the conductor 110 via the attachment member 130, the magnetic sensor package 120 is also less susceptible to deformation due to heat generation of the conductor 110, and positional variation is suppressed. As a result, the fluctuation of the relative positional relationship between each of the divided flow path portion 111 and the other flow path portion 115 of the conductor 110 and the magnetic sensor 10 is reduced, and the reliability of the current sensor 100 is improved. be able to.
  • the mounting member 130 is positioned with respect to the conductor 110 in all of the length direction (X-axis direction), the width direction (Y-axis direction), and the thickness direction (Z-axis direction). The reliability of the current sensor 100 can be further improved.
  • the mounting member 130 is fixed to the conductor 110 in contact with both edges in the length direction (X-axis direction) of the opening 119, but the present invention is not limited thereto. It may be fixed to the conductor 110 in contact with at least one edge in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the magnetic sensor package 120 is configured such that the other end surface 122 a in the width direction (Y-axis direction) of the shoulder 122 and the one end surface 110 a in the width direction (Y-axis direction) of the conductor 110 contact each other. , In the width direction (Y-axis direction). Deformation due to heat generation of the conductor 110 is hardly recognized in the width direction (Y-axis direction). Therefore, as described above, the reliability of the current sensor 100 can be improved also by positioning the magnetic sensor package 120 with respect to the conductor 110 in the width direction (Y-axis direction).
  • magnetic sensor 10 and signal processing circuit 20 are located inside region 110h when viewed from the width direction (Y-axis direction), and When viewed in the thickness direction (Z-axis direction), the conductor 110 is located in the range from one end to the other end in the width direction (Y-axis direction) of the conductor 110. Furthermore, as viewed in the width direction (Y-axis direction), the magnetic sensor 10 is located at the center of the inside of the region 110 h, so that the region inside the loop formed by the magnetic sensor 10 and the signal processing circuit 20 is The vertically penetrating flux linkage can be reduced, and the noise generated by the flux linkage can be reduced. As a result, the detection accuracy of the current sensor 100 can be improved, and in turn, the reliability of the current sensor 100 can be improved.
  • the magnetic sensor package 120 is indirectly attached to the conductor 110 via the attachment member 130, the thermal resistance between the conductor 110 and the magnetic sensor package 120 is increased. The influence on the magnetic sensor package 120 can be suppressed.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an appearance of a current sensor according to a modification of Embodiment 1 of the present invention.
  • the current sensor according to the modification of the first embodiment of the present invention is the same as the current sensor 100 according to the first embodiment of the present invention because it is different from the current sensor 100 according to the first embodiment of the present invention. Description of the configuration will not be repeated.
  • a current sensor 100a includes a conductor 110, a magnetic sensor package 120, and a mounting member 130a.
  • the mounting member 130 a is provided with a heat dissipation uneven portion 136 on one end surface in the thickness direction (Z-axis direction) of the base portion 131.
  • the plurality of rectangular parallelepiped convex portions are arranged in the length direction (X-axis direction) with a space between each other in the heat dissipation concave and convex portion 136.
  • the shape and the arrangement of the heat radiation uneven portion 136 are not limited to the above, and any shape that can increase the surface area of the mounting member 130a may be used.
  • the heat dissipation property of the mounting member 130a is improved by providing the mounting member 130a with the uneven portion 136 for heat dissipation, and the conductor 110 to the mounting member 130a.
  • the heat transfer to the magnetic sensor package 120 through can be further suppressed.
  • the magnetic sensor 10 and the signal processing circuit 20 can be further prevented from being affected by the heat generated by the heat of the conductor 110, and the reliability of the current sensor 100a can be improved.
  • the current sensor according to the present embodiment is different from the current sensor 100 according to the first embodiment only in the shape of the mounting member, and therefore the description of the same configuration as the current sensor 100 according to the first embodiment will not be repeated.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the appearance of the current sensor according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the current sensor of FIG. 11 as viewed in the arrow direction of XII-XII.
  • the current sensor 200 includes a conductor 110, a magnetic sensor package 120, and a mounting member 230.
  • the mounting member 230 extends from the base 131 to the other end side in the thickness direction (Z-axis direction) from the base 131 and engages with the opening portion 119 of the conductor 110. And.
  • the mounting member 230 has a chamfered portion 233 at a portion in contact with the edge in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119. That is, a pair of chamfered portions 233 is provided at both ends in the length direction (X-axis direction) of the engaging portion 132.
  • the contact portion between the edge in the length direction (X-axis direction) of the opening 119 and the chamfered portion 233 extends in the width direction (Y-axis direction).
  • the mounting member 230 has a tapered shape by having a pair of chamfers 233.
  • the mounting member 230 when the mounting member 230 has a tapered shape, the engaging portion 132 and the opening 119 are inserted when the engaging portion 132 is inserted into the opening 119. Can be stably brought into contact with the pair of chamfers 233 and the edge in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119 while suppressing the influence of the variation in the dimensions of the two. Accordingly, the mounting member 230 can be fixed to the conductor 110 by making the edges in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119 contact more reliably.
  • the contact portion between the edge in the length direction (X-axis direction) of opening 119 and the chamfered portion 233 extends in the width direction (Y-axis direction) to form a substantially linear contact, so the heat at the contact portion The resistance is increased, and the heat transfer from the conductor 110 to the magnetic sensor package 120 via the attachment member 230 can be suppressed. As a result, the magnetic sensor 10 and the signal processing circuit 20 can be prevented from being affected by the heat generated by the heat of the conductor 110, and the reliability of the current sensor 200 can be improved.
  • the current sensor according to the present embodiment differs from the current sensor 100 according to the first embodiment mainly in that the current sensor according to the present embodiment does not include the attachment member, and therefore the description of the same configuration as the current sensor 100 according to the first embodiment will not be repeated.
  • FIG. 13 is a perspective view showing an appearance of a current sensor according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the current sensor of FIG. 13 as viewed in the arrow direction of line XIV-XIV.
  • the current sensor 300 includes a conductor 110 and a magnetic sensor package 320.
  • the magnetic sensor package 320 is fixed to the conductor 110 in contact with at least one edge in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119.
  • the magnetic sensor package 320 and the conductor 110 are bonded to each other by a bonding material applied in the vicinity of the contact portion. Thereby, the magnetic sensor package 320 is directly attached to the conductor 110.
  • the magnetic sensor package 320 protrudes from both sides in the length direction (X-axis direction) on one end side in the thickness direction (Z-axis direction) of the main portion 121 and engages with the opening 119 of the conductor 110 It has an engaging portion 327.
  • the engaging portion 327 has a pair of side surfaces 329 at both ends in the width direction (Y-axis direction).
  • the magnetic sensor package 320 has a chamfered portion 328 at a portion in contact with the edge in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119. That is, the engaging portion 327 is provided with a pair of chamfered portions 328 at both ends in the length direction (X-axis direction). The contact portion between the edge in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119 and the chamfered portion 328 extends in the width direction (Y-axis direction).
  • the engagement portion 327 has a tapered shape by having a pair of chamfers 328.
  • the engaging portion 327 of the magnetic sensor package 320 is inserted into and fixed to the opening 119 of the conductor 110. Specifically, after the main portion 121 of the magnetic sensor package 320 is inserted from the one flow path portion 111 side into the space formed by the one flow path portion 111 and the other flow path portion 115, the magnetic The engaging portion 327 is inserted into the opening 119 by moving the sensor package 320 to one end side in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the pair of chamfers 328 of the engaging portion 327 are in contact with both edges of the opening 119 in the longitudinal direction (X-axis direction) in a one-to-one correspondence.
  • the magnetic sensor package 320 is positioned with respect to the conductor 110 in the length direction (X-axis direction) and the thickness direction (Z-axis direction).
  • a pair of side surfaces 329 of the engaging portion 327 correspond one-to-one to the side surface on the opening 119 side of one flow passage 111 and the side surface on the opening 119 of the other flow passage 115. They are in contact with each other.
  • the magnetic sensor package 320 is positioned with respect to the conductor 110 in the width direction (Y-axis direction).
  • the engaging portion 327 when the engaging portion 327 has a tapered shape, the engaging portion 327 and the opening portion are inserted when the engaging portion 327 is inserted into the opening portion 119. It is possible to stably contact the pair of chamfered portions 328 and the edge in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119 while suppressing the influence of the variation in the dimensions of each other 119. As a result, the magnetic sensor package 320 can be more reliably brought into contact with the edge in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119 and fixed to the conductor 110.
  • the contact portion between the edge in the length direction (X-axis direction) of opening 119 and the chamfered portion 328 extends in the width direction (Y-axis direction) to form a substantially linear contact, so the heat at the contact portion The resistance is increased, and the heat transfer from the conductor 110 to the magnetic sensor package 320 can be suppressed. As a result, the magnetic sensor 10 and the signal processing circuit 20 can be prevented from being affected by the heat generated by the heat of the conductor 110, and the reliability of the current sensor 300 can be improved.
  • the magnetic sensor package 320 is fixed to the conductor 110 in contact with both edges in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119, but the invention is not limited thereto. It may be fixed to the conductor 110 in contact with at least one edge in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the current sensor according to the fourth embodiment of the present invention is different from the current sensor 300 according to the third embodiment mainly in that the magnetic sensor package is fixed to the conductor by sandwiching the conductor between the mounting member and the magnetic sensor package. The description of the same configuration as that of the current sensor 300 according to the third embodiment will not be repeated.
  • FIG. 15 is a perspective view showing an appearance of a current sensor according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the current sensor of FIG. 15 as viewed in the direction of arrows XVI-XVI.
  • the current sensor 400 includes the conductor 110, the magnetic sensor package 320, and the mounting member 230.
  • the magnetic sensor package 320 is fixed to the conductor 110 in contact with at least one edge in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119.
  • the mounting member 230 is fixed to the conductor 110 in contact with at least one edge in the longitudinal direction (X-axis direction) of the opening 119.
  • the mounting member 230 is connected to the magnetic sensor package 320. Specifically, a bonding material applied between one end surface 121a of the main portion 121 in the thickness direction (Z-axis direction) and the other end surface 132a of the engaging portion 132 in the thickness direction (Z-axis direction)
  • the mounting member 230 and the magnetic sensor package 320 are joined to each other by 410.
  • the magnetic sensor package 320 becomes the conductor 110. It is fixed to
  • the magnetic sensor package 320 can be fixed to the conductor 110 by sandwiching the conductor 110, compared to the current sensor 300 according to the third embodiment of the present invention.
  • the magnetic sensor package 320 can be fixed to the conductor 110 more firmly.
  • the current sensor 400 according to the present embodiment may include the mounting member 130 of the first embodiment instead of the mounting member 230.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a configuration of a current sensor according to a modification of Embodiment 4 of the present invention.
  • the current sensor according to the modification of the fourth embodiment of the present invention is the same as the current sensor 400 according to the fourth embodiment of the present invention because it differs from the current sensor 400 according to the fourth embodiment of the present invention only in the shape of the mounting member. Description of the configuration will not be repeated.
  • FIG. 17 the same cross sectional view as FIG. 5 is shown.
  • a current sensor 400 a includes a conductor 110, a magnetic sensor package 320, and a mounting member 130.
  • the mounting member 130 is connected to the magnetic sensor package 320. Specifically, a bonding material applied between one end surface 121a of the main portion 121 in the thickness direction (Z-axis direction) and the other end surface 132a of the engaging portion 132 in the thickness direction (Z-axis direction)
  • the mounting member 130 and the magnetic sensor package 320 are joined to each other by 410.
  • the magnetic sensor package 320 is fixed to the conductor 110 by sandwiching the edge in the length direction (X-axis direction) of the opening portion 119 of the conductor 110 with the base portion 131 of the mounting member 130 and the chamfered portion 328 of the magnetic sensor package 320 It is done.
  • the magnetic sensor package 320 can be fixed to the conductor 110 by sandwiching the conductor 110, the current sensor 300 according to the third embodiment of the present invention In comparison, the magnetic sensor package 320 can be fixed to the conductor 110 more firmly.
  • Embodiment 5 the current sensor according to the fifth embodiment of the present invention will be described.
  • the current sensor according to the present embodiment is different from the current sensor 200 according to the second embodiment mainly in that the mounting member and the magnetic sensor package are welded to each other, and thus the same as the current sensor 200 according to the second embodiment. Description of the configuration will not be repeated.
  • FIG. 18 is a perspective view showing an appearance of a current sensor according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 19 is an exploded perspective view showing the configuration of the current sensor according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the current sensor 500 includes a conductor 110, a magnetic sensor package 520, and an attachment member 530.
  • the magnetic sensor package 520 has a cylindrical convex shape protruding from one end surface 121 a of the main portion 121 in the thickness direction (Z-axis direction) to one end side in the thickness direction (Z-axis direction)
  • a portion 521 is included.
  • the shape of the convex portion 521 is not limited to a cylindrical shape, and may be a prismatic shape or an elliptic cylindrical shape.
  • the mounting member 530 is provided at the base portion 131 with a through hole 539 penetrating in the thickness direction (Z-axis direction) and fitting with the convex portion 521.
  • the mounting member 530 also includes an extending piece 538 extending from the base 131 to the other end side in the width direction (Y-axis direction).
  • the insulating material covering the magnetic sensor 10 and the signal processing circuit 20 in the magnetic sensor package 520 is a thermoplastic resin.
  • the mounting member 530 is made of another thermoplastic resin having a melting point higher than that of the thermoplastic resin constituting the magnetic sensor package 520.
  • the mounting member 530 is connected to the magnetic sensor package 520.
  • the mounting member 530 and the magnetic sensor package 520 are joined to each other by welding of their connection parts.
  • the magnetic sensor package 520 is indirectly attached to the conductor 110.
  • the main portion 121 of the magnetic sensor package 520 is inserted into the space formed by the one flow passage portion 111 and the other flow passage portion 115 from the one flow passage portion 111 side, and then the convex portion is formed.
  • the attachment portion 132 is attached so as to be inserted and fixed in the opening portion 119 of the conductor 110 while the attachment member 530 and the magnetic sensor package 520 are connected so that the insertion portion 521 is inserted into the through hole 539 Secure member 530 to conductor 110.
  • the convex portion 521 can be obtained. Melt the surface of Thereafter, by cooling the assembly, the surface of the molten convex portion 521 is fixed to the inner surface of the through hole 539. As a result, the magnetic sensor package 520 and the mounting member 530 are connected to each other.
  • the convex portion 521 is the first connection portion connected to the attachment member 530.
  • the through hole 539 is a second connection portion connected to the first connection portion. The first connection portion and the second connection portion are welded to each other.
  • the mounting member 530 since the mounting member 530 includes the extending pieces 538, the main portion 121 of the magnetic sensor package 520 is surrounded by the mounting member 530, the conductor 110, and the connecting portion 124, and the magnetic sensor 10 and the signal
  • the processing circuit 20 can be protected from the outside.
  • the through hole 539 is provided as the second connection portion, but the second connection portion is not limited to the through hole 539, and is provided in a concave shape so that the first connection portion can be inserted.
  • the mounting member 530 may be made of a thermosetting resin instead of the other thermoplastic resin.
  • the portion constituting the first connection portion may be a thermoplastic resin, and the other portions may be other thermoplastic resin or thermosetting resin. .
  • Embodiment 6 the current sensor according to the sixth embodiment of the present invention will be described.
  • the current sensor according to the present embodiment differs from the current sensor 500 according to the fifth embodiment mainly in the configurations of the first connection portion and the second connection portion. I will not repeat the explanation.
  • FIG. 20 is a perspective view showing the external appearance of the current sensor according to Embodiment 6 of the present invention as viewed from the surface side of the conductor.
  • FIG. 21 is a perspective view showing the appearance of the current sensor according to Embodiment 6 of the present invention as viewed from the back surface side of the conductor.
  • FIG. 22 is an exploded perspective view showing the configuration of the current sensor according to Embodiment 6 of the present invention.
  • a current sensor 600 includes a conductor 110, a magnetic sensor package 620, and an attachment member 630.
  • the magnetic sensor package 620 has a pair of protrusions 628 protruding from both sides in the length direction (X-axis direction) of the main portion 121.
  • Each of the pair of protrusions 628 is provided with a through hole 629 penetrating in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the magnetic sensor package 620 is not provided with the connecting portion 124.
  • the mounting member 630 protrudes from the other end surface 132 a in the thickness direction (Z-axis direction) of the engaging portion 132 to the other end side in the thickness direction (Z-axis direction), and has a cylindrical convex fitting with the through hole 629. It has a portion 639.
  • the shape of the convex portion 639 is not limited to a cylindrical shape, and may be a prismatic shape or an elliptic cylindrical shape.
  • the mounting member 630 has an extending piece 538 extending from the base 131 to the other end side in the width direction (Y-axis direction).
  • the mounting member 630 is made of a thermoplastic resin.
  • the insulating material covering the magnetic sensor 10 and the signal processing circuit 20 in the magnetic sensor package 620 is another thermoplastic resin having a melting point higher than that of the thermoplastic resin constituting the mounting member 630.
  • the mounting member 630 is connected to the magnetic sensor package 620.
  • the mounting member 630 and the magnetic sensor package 620 are joined to each other by welding of their connection parts.
  • the magnetic sensor package 620 is indirectly attached to the conductor 110.
  • the main portion 121 of the magnetic sensor package 620 is inserted into the space formed by the one flow passage portion 111 and the other flow passage portion 115 from the one flow passage portion 111 side, and then the convex portion is formed. Mounting so that the engaging portion 132 is inserted and fixed in the opening 119 of the conductor 110 while connecting the mounting member 630 and the magnetic sensor package 620 so that the support 639 is inserted into the through hole 629 Secure member 630 to conductor 110.
  • the convex portion 639 Melt the surface of Thereafter, by cooling the assembly, the surface of the molten convex portion 639 is fixed to the inner surface of the through hole 629. As a result, the magnetic sensor package 620 and the mounting member 630 are connected to each other.
  • the through hole 629 is a first connection portion connected to the attachment member 630.
  • the convex portion 639 is a second connection portion connected to the first connection portion. The first connection portion and the second connection portion are welded to each other.
  • the mounting member 630 since the mounting member 630 includes the extending piece 538, the main portion 121 of the magnetic sensor package 620 is surrounded by the mounting member 630 and the conductor 110, and the magnetic sensor 10 and the signal processing circuit 20 are provided. It can be protected from the outside.
  • the through hole 629 is provided as the first connection portion, but the first connection portion is not limited to the through hole 629, and is provided in a concave shape so that the second connection portion can be inserted.
  • the insulating material constituting the magnetic sensor package 620 may be a thermosetting resin instead of another thermoplastic resin.
  • the portion that constitutes the second connection portion may be made of a thermoplastic resin, and the other portions may be made of another thermoplastic resin or thermosetting resin.

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Abstract

導体(１１０)は、長さ方向における途中で、測定対象の電流が分流されて流れる一方の流路部および他方の流路部を含む。幅方向から見て、一方の流路部と他方の流路部とによって囲まれた領域が形成されている。導体(１１０)は、一方の流路部と他方の流路部との間に、長さ方向に延在する開口部が設けられている。磁気センサパッケージ(１２０)は、開口部の長さ方向の少なくとも一方の縁に接して導体(１１０)に固定されている。

Description

電流センサ
　本発明は、電流センサに関し、被測定電流に応じて発生する磁界を測定することで被測定電流の値を検出する電流センサに関する。
　電流センサの構成を開示した先行文献として、特開２００８－３９７３４号公報(特許文献１)、および、米国特許出願公開第２０１６／００３３５５７号(特許文献２)がある。
　特許文献１に記載された電流センサにおいては、１次導体に少なくとも１つの開口部が形成されており、開口部を挟んで一対の分流導体が対向している。一対の分流導体においては、一方の分流導体の下面と、他方の分流導体の上面とが、空隙部をもって点対称的に配置されている。空隙部に、センサ基板が配置されている。センサ基板と１次導体とは、取付部材を用いて、互いに固定されている。
　特許文献２に記載された電流センサにおいては、第１導体部と第２導体部との間に、第３導体部および第４導体部が設けられている。第３導体部と第４導体部とは、垂直方向に離間しており、第３導体部と第４導体部との間に、隙間が設けられている。この隙間に、電流センサが配置されている。電流センサは、絶縁部材を含む上側回路モジュールと、絶縁部材を含む下側回路モジュールとの間に配置されている。
特開２００８－３９７３４号公報 米国特許出願公開第２０１６／００３３５５７号
　特許文献１に記載された電流センサにおいては、１次導体の長さ方向における分流導体の中央部に、取付部材を用いて、センサ基板が固定されている。本発明者らの鋭意研究の結果、分流導体の中央部は、１次導体に電流が流れた際の発熱によって大きく変形する部位であり、分流導体の中央部にセンサ基板を固定した場合には、分流導体と磁気センサとの相対的な位置関係が変動し、電流センサの信頼性が低下することが明らかになった。
　特許文献２に記載された電流センサにおいては、分流された導体部の各々と磁気センサとの相対的な位置関係の変動について考慮されていない。
　本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、導体の分流された流路部の各々と磁気センサとの相対的な位置関係の変動を低減して、信頼性が向上された電流センサを提供することを目的とする。
　本発明の第１局面に基づく電流センサは、導体と磁気センサパッケージとを備える。導体には、測定対象の電流が流れる。導体は、表面および裏面を含み、長さ方向、上記長さ方向と直交する幅方向、および、上記長さ方向と上記幅方向とに直交する厚さ方向を有する板状である。磁気センサパッケージは、上記電流により発生する磁界の強さを検出する、絶縁性材料で覆われた磁気センサを含む。磁気センサパッケージは、導体に取り付けられている。導体は、上記長さ方向における途中で、上記電流が分流されて流れる一方の流路部および他方の流路部を含む。上記幅方向から見て、一方の流路部と他方の流路部とによって囲まれた領域が形成されている。磁気センサは、上記幅方向から見て、上記領域の内部に位置し、かつ、上記厚さ方向から見て、導体の上記幅方向の一端から他端までの範囲内に位置している。導体は、一方の流路部と他方の流路部との間に、上記長さ方向に延在する開口部が設けられている。磁気センサパッケージは、開口部の上記長さ方向の少なくとも一方の縁に接して導体に固定されている。
　本発明の一形態においては、磁気センサパッケージは、開口部の上記縁と接する部分に第１面取部を有する。開口部の上記縁と第１面取部との接触部は、上記幅方向に延在している。
　本発明の第２局面に基づく電流センサは、導体と磁気センサパッケージと取付部材とを備える。導体には、測定対象の電流が流れる。導体は、表面および裏面を含み、長さ方向、上記長さ方向と直交する幅方向、および、上記長さ方向と上記幅方向とに直交する厚さ方向を有する板状である。磁気センサパッケージは、上記電流により発生する磁界の強さを検出する、絶縁性材料で覆われた磁気センサを含む。磁気センサパッケージは、導体に取り付けられている。取付部材は、導体に固定されている。取付部材は、磁気センサパッケージと接続されている。導体は、上記長さ方向における途中で、上記電流が分流されて流れる一方の流路部および他方の流路部を含む。上記幅方向から見て、一方の流路部と他方の流路部とによって囲まれた領域が形成されている。磁気センサは、上記幅方向から見て、上記領域の内部に位置し、かつ、上記厚さ方向から見て、導体の上記幅方向の一端から他端までの範囲内に位置している。導体は、一方の流路部と他方の流路部との間に、上記長さ方向に延在する開口部が設けられている。取付部材は、開口部の上記長さ方向の少なくとも一方の縁に接して導体に固定されている。
　本発明の一形態においては、取付部材は、開口部の上記縁と接する部分に第２面取部を有する。開口部の上記縁と第２面取部との接触部は、上記幅方向に延在している。
　本発明の一形態においては、磁気センサパッケージは、取付部材と接続される第１接続部を有する。取付部材は、第１接続部と接続される第２接続部を有する。
　本発明の一形態においては、第１接続部と第２接続部とは、互いに溶着されている。
　本発明の一形態においては、第１接続部は、凸状に設けられている。第２接続部は、第１接続部が挿入される凹状に設けられている。上記絶縁性材料は、熱可塑性樹脂である。取付部材は、熱可塑性樹脂より融点の高い他の熱可塑性樹脂で構成されている。
　本発明の一形態においては、第１接続部は、凸状に設けられている。第２接続部は、第１接続部が挿入される凹状に設けられている。上記絶縁性材料は、熱可塑性樹脂である。取付部材は、熱硬化性樹脂で構成されている。
　本発明の一形態においては、第２接続部は、凸状に設けられている。第１接続部は、第２接続部が挿入される凹状に設けられている。取付部材は、熱可塑性樹脂で構成されている。上記絶縁性材料は、上記熱可塑性樹脂より融点の高い他の熱可塑性樹脂である。
　本発明の一形態においては、第２接続部は、凸状に設けられている。第１接続部は、第２接続部が挿入される凹状に設けられている。取付部材は、熱可塑性樹脂で構成されている。上記絶縁性材料は、熱硬化性樹脂である。
　本発明の一形態においては、磁気センサは、上記幅方向から見て、上記領域の内部の中央に位置している。
　本発明によれば、導体の分流された流路部の各々と磁気センサとの相対的な位置関係の変動を低減して、電流センサの信頼性を向上することができる。
本発明の実施形態１に係る電流センサの外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る電流センサが備える導体の外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る電流センサが備える磁気センサパッケージの外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る電流センサが備える取付部材の外観を示す斜視図である。 図１の電流センサをＶ－Ｖ線矢印方向から見た断面図である。 図１の電流センサをＶＩ－ＶＩ線矢印方向から見た断面図である。 図１の電流センサをＶＩＩ－ＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の実施形態１に係る電流センサが備える、導体と磁気センサと信号処理回路との位置関係を示す透視斜視図である。 本実施形態に係る電流センサが備える導体に電流が流れた際の発熱による導体の分流部の変形形状のシミュレーション解析結果を示す図である。 本発明の実施形態１の変形例に係る電流センサの外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態２に係る電流センサの外観を示す斜視図である。 図１１の電流センサをＸＩＩ－ＸＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の実施形態３に係る電流センサの外観を示す斜視図である。 図１３の電流センサをＸＩＶ－ＸＩＶ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の実施形態４に係る電流センサの外観を示す斜視図である。 図１５の電流センサをＸＶＩ－ＸＶＩ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の実施形態４の変形例に係る電流センサの構成を示す断面図である。 本発明の実施形態５に係る電流センサの外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態５に係る電流センサの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態６に係る電流センサを導体の表面側から見た外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態６に係る電流センサを導体の裏面側から見た外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態６に係る電流センサの構成を示す分解斜視図である。
　以下、本発明の各実施形態に係る電流センサについて図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
　(実施形態１)
　図１は、本発明の実施形態１に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図２は、本発明の実施形態１に係る電流センサが備える導体の外観を示す斜視図である。図３は、本発明の実施形態１に係る電流センサが備える磁気センサパッケージの外観を示す斜視図である。図４は、本発明の実施形態１に係る電流センサが備える取付部材の外観を示す斜視図である。図５は、図１の電流センサをＶ－Ｖ線矢印方向から見た断面図である。図６は、図１の電流センサをＶＩ－ＶＩ線矢印方向から見た断面図である。図７は、図１の電流センサをＶＩＩ－ＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図８は、本発明の実施形態１に係る電流センサが備える、導体と磁気センサと信号処理回路との位置関係を示す透視斜視図である。
　図１～図８においては、後述する導体１１０の長さ方向をＸ軸方向、導体１１０の幅方向をＹ軸方向、導体１１０の厚さ方向をＺ軸方向として、図示している。図８においては、磁気センサパッケージを透視して、磁気センサおよび信号処理回路を図示している。
　図１～図８に示すように、本発明の実施形態１に係る電流センサ１００は、導体１１０と磁気センサパッケージ１２０と取付部材１３０とを備える。
　図２に示すように、導体１１０には、測定対象の電流が流れる。導体１１０は、表面および裏面を含み、長さ方向(Ｘ軸方向)、長さ方向(Ｘ軸方向)と直交する幅方向(Ｙ軸方向)、および、長さ方向(Ｘ軸方向)と幅方向(Ｙ軸方向)とに直交する厚さ方向(Ｚ軸方向)を有する板状である。
　導体１１０は、長さ方向(Ｘ軸方向)における途中で、測定対象の電流が分流されて流れる一方の流路部１１１および他方の流路部１１５を含む。一方の流路部１１１は、幅方向(Ｙ軸方向)から見て、導体１１０の表面側に膨出している。他方の流路部１１５は、幅方向(Ｙ軸方向)から見て、導体１１０の裏面側に膨出している。
　一方の流路部１１１は、互いに間隔を置いて、導体１１０の表面に直交するように突出する第１突出部１１２および第２突出部１１３と、導体１１０の長さ方向(Ｘ軸方向)に延在し、第１突出部１１２と第２突出部１１３とを繋ぐ延在部１１４とから構成されている。ただし、一方の流路部１１１の形状はこれに限られず、たとえば、導体１１０の幅方向(Ｙ軸方向)から見て、Ｃ字状または半円状の形状を有していてもよい。
　他方の流路部１１５は、互いに間隔を置いて、導体１１０の裏面に直交するように突出する第３突出部１１６および第４突出部１１７と、導体１１０の長さ方向(Ｘ軸方向)に延在し、第３突出部１１６と第４突出部１１７とを繋ぐ延在部１１８とから構成されている。ただし、他方の流路部１１５の形状はこれに限られず、たとえば、導体１１０の幅方向(Ｙ軸方向)から見て、Ｃ字状または半円状の形状を有していてもよい。一方の流路部１１１と他方の流路部１１５とは、互いに点対称な形状を有する。なお、一方の流路部１１１と他方の流路部１１５とは、必ずしも互いに点対称な形状でなくてもよい。
　導体１１０は、一方の流路部１１１と他方の流路部１１５との間に、長さ方向(Ｘ軸方向)に延在する開口部１１９が設けられている。開口部１１９は、導体１１０の幅方向(Ｙ軸方向)にて導体１１０の中央に位置している。なお、開口部１１９は、必ずしも幅方向(Ｙ軸方向)にて導体１１０の中央に位置していなくてもよい。
　幅方向(Ｙ軸方向)から見て、一方の流路部１１１と他方の流路部１１５とによって囲まれた領域１１０ｈが形成されている。
　本実施形態においては、導体１１０は、銅で構成されている。ただし、導体１１０の材料はこれに限られず、銀、アルミニウム若しくは鉄などの金属、またはこれらの金属を含む合金でもよい。
　導体１１０は、表面処理が施されていてもよい。たとえば、ニッケル、錫、銀若しくは銅などの金属、またはこれらの金属を含む合金からなる、少なくとも１層のめっき層が、導体１１０の表面に設けられていてもよい。また、導体１１０は、絶縁性樹脂によって絶縁被覆されていてもよい。
　本実施形態においては、鋳造により導体１１０を形成している。ただし、導体１１０の形成方法はこれに限られず、切削加工またはプレス加工などにより導体１１０を形成してもよい。
　図３および図８に示すように、磁気センサパッケージ１２０は、測定対象の電流により発生する磁界の強さを検出する、絶縁性材料で覆われた、磁気センサ１０および磁気センサ１０から出力された信号を処理する信号処理回路２０を含む。信号処理回路２０は、アンプおよび受動素子などから構成されている。絶縁性材料としては、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。
　磁気センサパッケージ１２０は、磁気センサ１０および信号処理回路２０が位置する主部１２１と、幅方向(Ｙ軸方向)における主部１２１の一端と接して長さ方向(Ｘ軸方向)に延在する肩部１２２と、長さ方向(Ｘ軸方向)において主部１２１に隙間１２５をあけて主部１２１の両側に位置する１対のサイド部１２３と、厚さ方向(Ｚ軸方向)において主部１２１に隙間１２６をあけて長さ方向(Ｘ軸方向)に延在してサイド部１２３同士を連結する連結部１２４とを含む。隙間１２５と隙間１２６とは、互いに連通している。
　１対のサイド部１２３および連結部１２４の各々の幅方向(Ｙ軸方向)における一端は、肩部１２２と接している。肩部１２２は、主部１２１および１対のサイド部１２３より、厚さ方向(Ｚ軸方向)の一端側に突出している。連結部１２４は、主部１２１に対して厚さ方向(Ｚ軸方向)の他端側に位置している。
　本実施形態に係る電流センサ１００において、磁気センサ１０は、４つのＡＭＲ(Anisotropic　Magneto　Resistance)素子からなるホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を有する。なお、磁気センサ１０が、ＡＭＲ素子に代えて、ＧＭＲ(Giant　Magneto　Resistance)、ＴＭＲ(Tunnel　Magneto　Resistance)、ＢＭＲ(Ballistic　Magneto　Resistance)、ＣＭＲ(Colossal　Magneto　Resistance)などの磁気抵抗素子を有していてもよい。
　また、磁気センサ１０が、２つの磁気抵抗素子からなるハーフブリッジ回路を有していてもよい。その他にも、磁気センサ１０として、ホール素子を有する磁気センサ、磁気インピーダンス効果を利用するＭＩ(Magneto　Impedance)素子を有する磁気センサまたはフラックスゲート型磁気センサなどを用いることができる。
　図４に示すように、取付部材１３０は、基部１３１と、基部１３１から厚さ方向(Ｚ軸方向)の他端側に延設され、導体１１０の開口部１１９と係合する係合部１３２とを含む。係合部１３２は、長さ方向(Ｘ軸方向)の両端に、１対の端面１３３を有する。基部１３１および係合部１３２は、幅方向(Ｙ軸方向)の両端に、１対の側面１３４を有する。基部１３１は、長さ方向(Ｘ軸方向)の両側かつ厚さ方向(Ｚ軸方向)の他端側に、対応する端面１３３と隣接した１対の平坦面１３５を有する。
　取付部材１３０は、絶縁性を有する、樹脂、エンジニアリングプラスチックまたはセラミックなどで形成されている。取付部材１３０は、たとえば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリマー、ウレタンまたはナイロンなどで形成されている。
　取付部材１３０は、導体１１０に固定されている。取付部材１３０は、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の少なくとも一方の縁に接して導体１１０に固定されている。取付部材１３０と導体１１０とは、互いの接触部の近傍に塗布された接合材によって、互いに接合されている。
　図５～図７に示すように、本実施形態においては、取付部材１３０の係合部１３２が、導体１１０の開口部１１９に挿入されて固定されている。その結果、取付部材１３０の１対の端面１３３が、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の両方の縁と、１対１で対応して互いに接触している。これにより、取付部材１３０は、導体１１０に対して、長さ方向(Ｘ軸方向)において位置決めされている。
　また、取付部材１３０の１対の側面１３４が、一方の流路部１１１の開口部１１９側の側面および他方の流路部１１５の開口部１１９側の側面と、１対１で対応して互いに接触している。これにより、取付部材１３０は、導体１１０に対して、幅方向(Ｙ軸方向)において位置決めされている。
　さらに、取付部材１３０の１対の平坦面１３５が、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の両方の縁の近傍における導体１１０の表面と互いに接触している。これにより、取付部材１３０は、導体１１０に対して、厚さ方向(Ｚ軸方向)において位置決めされている。
　取付部材１３０は、磁気センサパッケージ１２０と接続されている。取付部材１３０と磁気センサパッケージ１２０とは、互いの接触部の近傍に塗布された接合材によって、互いに接合されている。これにより、磁気センサパッケージ１２０が、導体１１０に間接的に取り付けられている。
　具体的には、一方の流路部１１１と他方の流路部１１５とによって形成される空間に、磁気センサパッケージ１２０の主部１２１が、一方の流路部１１１側から挿入される。その結果、図１～図３に示すように、１対の隙間１２５に、他方の流路部１１５の第３突出部１１６および第４突出部１１７が、１対１で対応して配置される。隙間１２６に、延在部１１８が配置される。
　また、図５および図６に示すように、主部１２１の厚さ方向(Ｚ軸方向)の一端面１２１ａと、係合部１３２の厚さ方向(Ｚ軸方向)の他端面１３２ａとが、互いに接触する。なお、１対のサイド部１２３の厚さ方向(Ｚ軸方向)の一端面と導体１１０の裏面とは、互いに離間している。
　これにより、磁気センサパッケージ１２０は、取付部材１３０に対して、厚さ方向(Ｚ軸方向)において位置決めされる。本実施形態においては、主部１２１の厚さ方向(Ｚ軸方向)の一端面１２１ａが、取付部材１３０と接続される第１接続部である。係合部１３２の厚さ方向(Ｚ軸方向)の他端面１３２ａが、第１接続部と接続される第２接続部である。
　さらに、図７に示すように、肩部１２２の幅方向(Ｙ軸方向)の他端面１２２ａと、導体１１０の幅方向(Ｙ軸方向)の一端面１１０ａとが、互いに接触する。これにより、磁気センサパッケージ１２０は、導体１１０に対して、幅方向(Ｙ軸方向)において位置決めされる。
　図８に示すように、磁気センサパッケージ１２０が導体１１０に取り付けられた状態において、磁気センサ１０および信号処理回路２０は、幅方向(Ｙ軸方向)から見て、領域１１０ｈの内部に位置し、かつ、厚さ方向(Ｚ軸方向)から見て、導体１１０の幅方向(Ｙ軸方向)の一端から他端までの範囲内に位置している。磁気センサ１０は、幅方向(Ｙ軸方向)から見て、領域１１０ｈの内部の中央に位置している。磁気センサ１０は、一方の流路部１１１および他方の流路部１１５を流れる測定対象の電流によって発生する磁界を検出する。
　ここで、本実施形態に係る電流センサ１００が備える導体１１０に電流が流れた際の発熱による導体１１０の分流部の変形形状をシミュレーション解析した結果について説明する。
　図９は、本実施形態に係る電流センサが備える導体に電流が流れた際の発熱による導体の分流部における変形形状のシミュレーション解析結果を示す図である。図９においては、導体１１０を幅方向(Ｙ軸方向)から見て図示している。また、図９においては、変形前の導体１１０の形状を２点鎖線で示している。
　図９に示すように、導体１１０の分流部が発熱した場合、延在部１１４および延在部１１８の各々は、厚さ方向(Ｚ軸方向)の外側に凸状に湾曲するように変形し、延在部１１４および延在部１１８の各々の長さ方向(Ｘ軸方向)の中央部で最も大きい変形が認められた。一方、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁は、最も変形量が小さかった。
　なお、図３に示す、１対の隙間１２５の各々は、導体１１０の分流部が発熱して変形した場合においても、第３突出部１１６および第４突出部１１７が対応する１対のサイド部１２３に接触しない大きさで形成されている。隙間１２６は、導体１１０の分流部が発熱して変形した場合においても、延在部１１８が連結部１２４に接触しない大きさで形成されている。
　本実施形態に係る電流センサ１００においては、取付部材１３０が、導体１１０の分流部が発熱した場合に最も変形量の小さい部分となる開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁に接した状態で、導体１１０に固定されている。そのため、取付部材１３０は、導体１１０の発熱による変形の影響を受けにくく、位置変動が抑制されている。
　磁気センサパッケージ１２０は、取付部材１３０を介して導体１１０に間接的に取り付けられているため、磁気センサパッケージ１２０も導体１１０の発熱による変形の影響を受けにくく、位置変動が抑制されている。その結果、導体１１０の分流された一方の流路部１１１および他方の流路部１１５の各々と磁気センサ１０との相対的な位置関係の変動が低減され、電流センサ１００の信頼性を向上することができる。
　本実施形態においては、取付部材１３０が、長さ方向(Ｘ軸方向)、幅方向(Ｙ軸方向)および厚さ方向(Ｚ軸方向)の全てにおいて、導体１１０に対して位置決めされているため、電流センサ１００の信頼性をより向上することができる。
　なお、本実施形態においては、取付部材１３０は、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の両方の縁に接して導体１１０に固定されているが、これに限られず、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の少なくとも一方の縁に接して導体１１０に固定されていればよい。
　また、肩部１２２の幅方向(Ｙ軸方向)の他端面１２２ａと、導体１１０の幅方向(Ｙ軸方向)の一端面１１０ａとが、互いに接触することにより、磁気センサパッケージ１２０が、導体１１０に対して、幅方向(Ｙ軸方向)において位置決めされている。導体１１０の発熱による変形は、幅方向(Ｙ軸方向)においてはほとんど認められない。そのため、上記のように、磁気センサパッケージ１２０を導体１１０に対して、幅方向(Ｙ軸方向)において位置決めすることによっても、電流センサ１００の信頼性を向上することができる。
　本実施形態においては、磁気センサパッケージ１２０が導体１１０に取り付けられた状態において、磁気センサ１０および信号処理回路２０は、幅方向(Ｙ軸方向)から見て、領域１１０ｈの内部に位置し、かつ、厚さ方向(Ｚ軸方向)から見て、導体１１０の幅方向(Ｙ軸方向)の一端から他端までの範囲内に位置している。さらに、幅方向(Ｙ軸方向)から見て、磁気センサ１０が領域１１０ｈの内部の中央に位置していることにより、磁気センサ１０と信号処理回路２０とによって形成されるループの内側の領域に垂直に侵入する鎖交磁束を低減することができ、鎖交磁束により生ずるノイズを低減することができる。その結果、電流センサ１００の検出精度を向上することができ、ひいては、電流センサ１００の信頼性を向上することができる。
　また、磁気センサパッケージ１２０が、取付部材１３０を介して導体１１０に間接的に取り付けられていることにより、導体１１０と磁気センサパッケージ１２０との間の熱抵抗が大きくなるため、導体１１０の発熱による影響が磁気センサパッケージ１２０におよぶことを抑制できる。
　なお、磁気センサパッケージ１２０におよぶ熱影響をさらに抑制するために、取付部材１３０に放熱用凹凸部が設けられていてもよい。図１０は、本発明の実施形態１の変形例に係る電流センサの外観を示す斜視図である。本発明の実施形態１の変形例に係る電流センサは、取付部材の形状のみ本発明の実施形態１に係る電流センサ１００と異なるため、本発明の実施形態１に係る電流センサ１００と同様である構成については、説明を繰り返さない。
　図１０に示すように、本発明の実施形態１の変形例に係る電流センサ１００ａは、導体１１０と磁気センサパッケージ１２０と取付部材１３０ａとを備える。取付部材１３０ａは、基部１３１の厚さ方向(Ｚ軸方向)の一端面に、放熱用凹凸部１３６が設けられている。本実施形態の変形例においては、放熱用凹凸部１３６は、複数の直方体状の凸部が互いに間隔をあけて長さ方向(Ｘ軸方向)に並んでいる。ただし、放熱用凹凸部１３６の形状および配置は、上記に限られず、取付部材１３０ａの表面積を増やすことができる形状であればよい。
　本発明の実施形態１の変形例に係る電流センサ１００ａにおいては、取付部材１３０ａに放熱用凹凸部１３６が設けられていることにより、取付部材１３０ａの放熱性が向上し、導体１１０から取付部材１３０ａを介した磁気センサパッケージ１２０への伝熱をより抑制することができる。その結果、磁気センサ１０および信号処理回路２０に、導体１１０の発熱による熱影響がおよぶことをより抑制でき、電流センサ１００ａの信頼性を向上することができる。
　(実施形態２)
　以下、本発明の実施形態２に係る電流センサについて説明する。本実施形態に係る電流センサは、取付部材の形状のみ実施形態１に係る電流センサ１００と異なるため、実施形態１に係る電流センサ１００と同様の構成については説明を繰り返さない。
　図１１は、本発明の実施形態２に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図１２は、図１１の電流センサをＸＩＩ－ＸＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
　図１１および図１２に示すように、本発明の実施形態２に係る電流センサ２００は、導体１１０と磁気センサパッケージ１２０と取付部材２３０とを備える。
　図１２に示すように、取付部材２３０は、基部１３１と、基部１３１から厚さ方向(Ｚ軸方向)の他端側に延設され、導体１１０の開口部１１９と係合する係合部１３２とを含む。取付部材２３０は、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁と接する部分に面取部２３３を有する。すなわち、係合部１３２の長さ方向(Ｘ軸方向)の両端に、１対の面取部２３３が設けられている。開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁と面取部２３３との接触部は、幅方向(Ｙ軸方向)に延在している。取付部材２３０は、１対の面取部２３３を有することによって、テーパー状の形状を有している。
　本発明の実施形態２に係る電流センサ２００においては、取付部材２３０がテーパー状の形状を有することにより、係合部１３２を開口部１１９内に挿入した際に、係合部１３２および開口部１１９の互いの寸法のばらつきの影響を抑制して、１対の面取部２３３と、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁とを、安定して接触させることができる。これにより、取付部材２３０を、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁により確実に接触させて、導体１１０に固定することができる。
　また、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁と面取部２３３との接触部が、幅方向(Ｙ軸方向)に延在して略線接触となるため、接触部における熱抵抗が大きくなり、導体１１０から取付部材２３０を介した磁気センサパッケージ１２０への伝熱を抑制することができる。その結果、磁気センサ１０および信号処理回路２０に、導体１１０の発熱による熱影響がおよぶことを抑制でき、電流センサ２００の信頼性を向上することができる。
　(実施形態３)
　以下、本発明の実施形態３に係る電流センサについて説明する。本実施形態に係る電流センサは、取付部材を備えない点が主に、実施形態１に係る電流センサ１００と異なるため、実施形態１に係る電流センサ１００と同様の構成については説明を繰り返さない。
　図１３は、本発明の実施形態３に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図１４は、図１３の電流センサをＸＩＶ－ＸＩＶ線矢印方向から見た断面図である。
　図１３および図１４に示すように、本発明の実施形態３に係る電流センサ３００は、導体１１０と磁気センサパッケージ３２０とを備える。磁気センサパッケージ３２０は、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の少なくとも一方の縁に接して導体１１０に固定されている。磁気センサパッケージ３２０と導体１１０とは、互いの接触部の近傍に塗布された接合材によって、互いに接合されている。これにより、磁気センサパッケージ３２０は、導体１１０に直接的に取り付けられている。
　具体的には、磁気センサパッケージ３２０は、主部１２１の厚さ方向(Ｚ軸方向)の一端側において長さ方向(Ｘ軸方向)の両側から突出し、導体１１０の開口部１１９と係合する係合部３２７を有する。係合部３２７は、幅方向(Ｙ軸方向)の両端に、１対の側面３２９を有する。
　磁気センサパッケージ３２０は、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁と接する部分に面取部３２８を有する。すなわち、係合部３２７は、長さ方向(Ｘ軸方向)の両端に、１対の面取部３２８が設けられている。開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁と面取部３２８との接触部は、幅方向(Ｙ軸方向)に延在している。係合部３２７は、１対の面取部３２８を有することによって、テーパー状の形状を有している。
　本実施形態においては、磁気センサパッケージ３２０の係合部３２７が、導体１１０の開口部１１９に挿入されて固定されている。具体的には、一方の流路部１１１と他方の流路部１１５とによって形成される空間に、磁気センサパッケージ３２０の主部１２１が、一方の流路部１１１側から挿入された後、磁気センサパッケージ３２０を厚さ方向(Ｚ軸方向)の一端側に移動させることにより、係合部３２７が開口部１１９内に挿入されている。
　その結果、係合部３２７の１対の面取部３２８が、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の両方の縁と、１対１で対応して互いに接触している。これにより、磁気センサパッケージ３２０は、導体１１０に対して、長さ方向(Ｘ軸方向)および厚さ方向(Ｚ軸方向)において位置決めされている。
　また、係合部３２７の１対の側面３２９が、一方の流路部１１１の開口部１１９側の側面および他方の流路部１１５の開口部１１９側の側面と、１対１で対応して互いに接触している。これにより、磁気センサパッケージ３２０は、導体１１０に対して、幅方向(Ｙ軸方向)において位置決めされている。
　本発明の実施形態３に係る電流センサ３００においては、係合部３２７がテーパー状の形状を有することにより、係合部３２７を開口部１１９内に挿入した際に、係合部３２７および開口部１１９の互いの寸法のばらつきの影響を抑制して、１対の面取部３２８と、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁とを、安定して接触させることができる。これにより、磁気センサパッケージ３２０を、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁により確実に接触させて、導体１１０に固定することができる。
　また、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁と面取部３２８との接触部が、幅方向(Ｙ軸方向)に延在して略線接触となるため、接触部における熱抵抗が大きくなり、導体１１０から磁気センサパッケージ３２０への伝熱を抑制することができる。その結果、磁気センサ１０および信号処理回路２０に、導体１１０の発熱による熱影響がおよぶことを抑制でき、電流センサ３００の信頼性を向上することができる。
　なお、本実施形態においては、磁気センサパッケージ３２０は、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の両方の縁に接して導体１１０に固定されているが、これに限られず、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の少なくとも一方の縁に接して導体１１０に固定されていればよい。
　(実施形態４)
　以下、本発明の実施形態４に係る電流センサについて説明する。本実施形態に係る電流センサは、取付部材と磁気センサパッケージとで導体を挟み込むことにより磁気センサパッケージが導体に固定されている点が主に、実施形態３に係る電流センサ３００と異なるため、実施形態３に係る電流センサ３００と同様の構成については説明を繰り返さない。
　図１５は、本発明の実施形態４に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図１６は、図１５の電流センサをＸＶＩ－ＸＶＩ線矢印方向から見た断面図である。
　図１５および図１６に示すように、本発明の実施形態４に係る電流センサ４００は、導体１１０と磁気センサパッケージ３２０と取付部材２３０とを備える。磁気センサパッケージ３２０は、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の少なくとも一方の縁に接して導体１１０に固定されている。取付部材２３０は、開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の少なくとも一方の縁に接して導体１１０に固定されている。
　取付部材２３０は、磁気センサパッケージ３２０と接続されている。具体的には、主部１２１の厚さ方向(Ｚ軸方向)の一端面１２１ａと、係合部１３２の厚さ方向(Ｚ軸方向)の他端面１３２ａと、の間に塗布された接合材４１０によって、取付部材２３０と磁気センサパッケージ３２０とが互いに接合されている。取付部材２３０の面取部２３３と磁気センサパッケージ３２０の面取部３２８とで、導体１１０の開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁を挟み込むことにより、磁気センサパッケージ３２０が導体１１０に固定されている。
　本発明の実施形態４に係る電流センサ４００においては、導体１１０を挟み込むことにより磁気センサパッケージ３２０を導体１１０に固定することができるため、本発明の実施形態３に係る電流センサ３００に比較して、磁気センサパッケージ３２０をより強固に導体１１０に固定することができる。
　なお、本実施形態に係る電流センサ４００は、取付部材２３０の代わりに、実施形態１の取付部材１３０を備えていてもよい。図１７は、本発明の実施形態４の変形例に係る電流センサの構成を示す断面図である。本発明の実施形態４の変形例に係る電流センサは、取付部材の形状のみ本発明の実施形態４に係る電流センサ４００と異なるため、本発明の実施形態４に係る電流センサ４００と同様である構成については、説明を繰り返さない。図１７においては、図５と同一の断面視にて図示している。
　図１７に示すように、本発明の実施形態４の変形例に係る電流センサ４００ａは、導体１１０と磁気センサパッケージ３２０と取付部材１３０とを備える。
　取付部材１３０は、磁気センサパッケージ３２０と接続されている。具体的には、主部１２１の厚さ方向(Ｚ軸方向)の一端面１２１ａと、係合部１３２の厚さ方向(Ｚ軸方向)の他端面１３２ａと、の間に塗布された接合材４１０によって、取付部材１３０と磁気センサパッケージ３２０とが互いに接合されている。取付部材１３０の基部１３１と磁気センサパッケージ３２０の面取部３２８とで、導体１１０の開口部１１９の長さ方向(Ｘ軸方向)の縁を挟み込むことにより、磁気センサパッケージ３２０が導体１１０に固定されている。
　本発明の実施形態４の変形例に係る電流センサ４００ａにおいても、導体１１０を挟み込むことにより磁気センサパッケージ３２０を導体１１０に固定することができるため、本発明の実施形態３に係る電流センサ３００に比較して、磁気センサパッケージ３２０をより強固に導体１１０に固定することができる。
　(実施形態５)
　以下、本発明の実施形態５に係る電流センサについて説明する。本実施形態に係る電流センサは、取付部材と磁気センサパッケージとが互いに溶着されている点が主に、実施形態２に係る電流センサ２００と異なるため、実施形態２に係る電流センサ２００と同様の構成については説明を繰り返さない。
　図１８は、本発明の実施形態５に係る電流センサの外観を示す斜視図である。図１９は、本発明の実施形態５に係る電流センサの構成を示す分解斜視図である。
　図１８および図１９に示すように、本発明の実施形態５に係る電流センサ５００は、導体１１０と磁気センサパッケージ５２０と取付部材５３０とを備える。
　図１９に示すように、磁気センサパッケージ５２０は、主部１２１の厚さ方向(Ｚ軸方向)の一端面１２１ａから、厚さ方向(Ｚ軸方向)の一端側に突出した円柱状の凸状部５２１を有する。なお、凸状部５２１の形状は、円柱状に限られず、角柱状または楕円柱状などでもよい。
　取付部材５３０は、基部１３１に、厚さ方向(Ｚ軸方向)に貫通し、凸状部５２１と嵌合する貫通孔５３９が設けられている。また、取付部材５３０は、基部１３１から幅方向(Ｙ軸方向)の他端側に延設された延設片５３８を有する。
　本実施形態においては、磁気センサパッケージ５２０において磁気センサ１０および信号処理回路２０を覆う絶縁性材料は、熱可塑性樹脂である。取付部材５３０は、磁気センサパッケージ５２０を構成する熱可塑性樹脂より融点の高い他の熱可塑性樹脂で構成されている。
　取付部材５３０は、磁気センサパッケージ５２０と接続されている。取付部材５３０と磁気センサパッケージ５２０とは、互いの接続部の溶着によって、互いに接合されている。これにより、磁気センサパッケージ５２０が、導体１１０に間接的に取り付けられている。
　具体的には、一方の流路部１１１と他方の流路部１１５とによって形成される空間に、磁気センサパッケージ５２０の主部１２１が、一方の流路部１１１側から挿入された後、凸状部５２１が貫通孔５３９に挿入されるように、取付部材５３０と磁気センサパッケージ５２０とを接続しつつ、係合部１３２が導体１１０の開口部１１９に挿入されて固定されるように、取付部材５３０を導体１１０に固定する。
　この状態の組立体を、磁気センサパッケージ５２０を構成する熱可塑性樹脂の融点より高く、かつ、取付部材５３０を構成する他の熱可塑性樹脂の融点より低い温度で加熱することにより、凸状部５２１の表面を溶融させる。その後、組立体を冷却することにより、溶融した凸状部５２１の表面が貫通孔５３９の内表面と固着した状態となる。その結果、磁気センサパッケージ５２０と取付部材５３０とが互いに接続される。
　上記のように、本実施形態においては、凸状部５２１が、取付部材５３０と接続される第１接続部である。貫通孔５３９が、第１接続部と接続される第２接続部である。第１接続部と第２接続部とが、互いに溶着される。
　本実施形態においては、取付部材５３０が延設片５３８を有するため、磁気センサパッケージ５２０の主部１２１が、取付部材５３０と導体１１０と連結部１２４とによって囲まれており、磁気センサ１０および信号処理回路２０を外部から保護することができる。
　なお、本実施形態においては、第２接続部として貫通孔５３９を設けたが、第２接続部は、貫通孔５３９に限られず、第１接続部が挿入可能なように凹状に設けられていればよい。また、取付部材５３０が、他の熱可塑性樹脂の代わりに、熱硬化性樹脂で構成されていてもよい。さらに、磁気センサパッケージ５２０を構成する絶縁性材料において、第１接続部を構成する部分のみが熱可塑性樹脂であり、他の部分は、他の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であってもよい。
　(実施形態６)
　以下、本発明の実施形態６に係る電流センサについて説明する。本実施形態に係る電流センサは、第１接続部および第２接続部の構成が主に、実施形態５に係る電流センサ５００と異なるため、実施形態５に係る電流センサ５００と同様の構成については説明を繰り返さない。
　図２０は、本発明の実施形態６に係る電流センサを導体の表面側から見た外観を示す斜視図である。図２１は、本発明の実施形態６に係る電流センサを導体の裏面側から見た外観を示す斜視図である。図２２は、本発明の実施形態６に係る電流センサの構成を示す分解斜視図である。
　図２０～図２２に示すように、本発明の実施形態６に係る電流センサ６００は、導体１１０と磁気センサパッケージ６２０と取付部材６３０とを備える。
　図２２に示すように、磁気センサパッケージ６２０は、主部１２１の長さ方向(Ｘ軸方向)の両側から突出した１対の突出部６２８を有する。１対の突出部６２８の各々には、厚さ方向(Ｚ軸方向)に貫通した貫通孔６２９が設けられている。なお、磁気センサパッケージ６２０には、連結部１２４が設けられていない。
　取付部材６３０は、係合部１３２の厚さ方向(Ｚ軸方向)の他端面１３２ａから、厚さ方向(Ｚ軸方向)の他端側に突出し、貫通孔６２９と嵌合する円柱状の凸状部６３９を有する。なお、凸状部６３９の形状は、円柱状に限られず、角柱状または楕円柱状などでもよい。また、取付部材６３０は、基部１３１から幅方向(Ｙ軸方向)の他端側に延設された延設片５３８を有する。
　本実施形態においては、取付部材６３０は、熱可塑性樹脂で構成されている。磁気センサパッケージ６２０において磁気センサ１０および信号処理回路２０を覆う絶縁性材料は、取付部材６３０を構成する熱可塑性樹脂より融点の高い他の熱可塑性樹脂である。
　取付部材６３０は、磁気センサパッケージ６２０と接続されている。取付部材６３０と磁気センサパッケージ６２０とは、互いの接続部の溶着によって、互いに接合されている。これにより、磁気センサパッケージ６２０が、導体１１０に間接的に取り付けられている。
　具体的には、一方の流路部１１１と他方の流路部１１５とによって形成される空間に、磁気センサパッケージ６２０の主部１２１が、一方の流路部１１１側から挿入された後、凸状部６３９が貫通孔６２９に挿入されるように、取付部材６３０と磁気センサパッケージ６２０とを接続しつつ、係合部１３２が導体１１０の開口部１１９に挿入されて固定されるように、取付部材６３０を導体１１０に固定する。
　この状態の組立体を、取付部材６３０を構成する熱可塑性樹脂の融点より高く、かつ、磁気センサパッケージ６２０を構成する他の熱可塑性樹脂の融点より低い温度で加熱することにより、凸状部６３９の表面を溶融させる。その後、組立体を冷却することにより、溶融した凸状部６３９の表面が貫通孔６２９の内表面と固着した状態となる。その結果、磁気センサパッケージ６２０と取付部材６３０とが互いに接続される。
　上記のように、本実施形態においては、貫通孔６２９が、取付部材６３０と接続される第１接続部である。凸状部６３９が、第１接続部と接続される第２接続部である。第１接続部と第２接続部とが、互いに溶着される。
　本実施形態においては、取付部材６３０が延設片５３８を有するため、磁気センサパッケージ６２０の主部１２１が、取付部材６３０と導体１１０とによって囲まれており、磁気センサ１０および信号処理回路２０を外部から保護することができる。
　なお、本実施形態においては、第１接続部として貫通孔６２９を設けたが、第１接続部は、貫通孔６２９に限られず、第２接続部が挿入可能なように凹状に設けられていればよい。また、磁気センサパッケージ６２０を構成する絶縁性材料が、他の熱可塑性樹脂の代わりに、熱硬化性樹脂であってもよい。さらに、取付部材６３０において、第２接続部を構成する部分のみが熱可塑性樹脂で構成され、他の部分は、他の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂で構成されていてもよい。
　上述した実施形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１０　磁気センサ、２０　信号処理回路、１００，１００ａ，２００，３００，４００，４００ａ，５００，６００　電流センサ、１１０　導体、１１０ａ，１２１ａ　一端面、１１０ｈ　領域、１１１　一方の流路部、１１２　第１突出部、１１３　第２突出部、１１４，１１８　延在部、１１５　他方の流路部、１１６　第３突出部、１１７　第４突出部、１１９　開口部、１２０，３２０，５２０，６２０　磁気センサパッケージ、１２１　主部、１２２　肩部、１２２ａ，１３２ａ　他端面、１２３　サイド部、１２４　連結部、１２５，１２６　隙間、１３０，２３０，５３０，６３０　取付部材、１３１　基部、１３２，３２７　係合部、１３３　端面、１３４，３２９　側面、１３５　平坦面、１３６　放熱用凹凸部、２３３，３２８　面取部、４１０　接合材、５２１，６３９　凸状部、５３８　延設片、５３９，６２９　貫通孔、６２８　突出部。

Claims (12)

  1. 　測定対象の電流が流れ、表面および裏面を含み、長さ方向、該長さ方向と直交する幅方向、および、前記長さ方向と前記幅方向とに直交する厚さ方向を有する板状の導体と、
    　前記電流により発生する磁界の強さを検出する、絶縁性材料で覆われた磁気センサを含み、前記導体に取り付けられた磁気センサパッケージとを備え、
    　前記導体は、前記長さ方向における途中で、前記電流が分流されて流れる一方の流路部および他方の流路部を含み、
    　前記他方の流路部は、前記幅方向において、前記一方の流路部と並んで位置し、
    　前記幅方向から見て、前記一方の流路部と前記他方の流路部とによって囲まれた領域が形成されており、
    　前記磁気センサは、前記幅方向から見て、前記領域の内部に位置し、かつ、前記厚さ方向から見て、前記幅方向における前記一方の流路部の一端から前記他方の流路部の他端までの範囲内に位置し、
    　前記導体は、前記一方の流路部と前記他方の流路部との間に、前記長さ方向に延在する開口部が設けられており、
    　前記磁気センサパッケージは、前記開口部の前記長さ方向の少なくとも一方の縁に接して前記導体に固定されている、電流センサ。
  2. 　前記磁気センサパッケージは、前記開口部の前記縁と接する部分に第１面取部を有し、
    　前記開口部の前記縁と前記第１面取部との接触部は、前記幅方向に延在している、請求項１に記載の電流センサ。
  3. 　測定対象の電流が流れ、表面および裏面を含み、長さ方向、該長さ方向と直交する幅方向、および、前記長さ方向と前記幅方向とに直交する厚さ方向を有する板状の導体と、
    　前記電流により発生する磁界の強さを検出する、絶縁性材料で覆われた磁気センサを含み、前記導体に取り付けられた磁気センサパッケージと、
    　前記導体に固定され、前記磁気センサパッケージと接続された取付部材とを備え、
    　前記導体は、前記長さ方向における途中で、前記電流が分流されて流れる一方の流路部および他方の流路部を含み、
    　前記他方の流路部は、前記幅方向において、前記一方の流路部と並んで位置し、
    　前記幅方向から見て、前記一方の流路部と前記他方の流路部とによって囲まれた領域が形成されており、
    　前記磁気センサは、前記幅方向から見て、前記領域の内部に位置し、かつ、前記厚さ方向から見て、前記幅方向における前記一方の流路部の一端から前記他方の流路部の他端までの範囲内に位置し、
    　前記導体は、前記一方の流路部と前記他方の流路部との間に、前記長さ方向に延在する開口部が設けられており、
    　前記取付部材は、前記開口部の前記長さ方向の少なくとも一方の縁に接して前記導体に固定されている、電流センサ。
  4. 　前記磁気センサパッケージは、前記開口部の前記長さ方向の少なくとも一方の縁に接しており、前記開口部の前記縁と接する部分に第１面取部を有し、
    　前記開口部の前記縁と前記第１面取部との接触部は、前記幅方向に延在している、請求項３に記載の電流センサ。
  5. 　前記取付部材は、前記開口部の前記縁と接する部分に第２面取部を有し、
    　前記開口部の前記縁と前記第２面取部との接触部は、前記幅方向に延在している、請求項３または請求項４に記載の電流センサ。
  6. 　前記磁気センサパッケージは、前記取付部材と接続される第１接続部を有し、
    　前記取付部材は、前記第１接続部と接続される第２接続部を有する、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の電流センサ。
  7. 　前記第１接続部と前記第２接続部とは、互いに溶着されている、請求項６に記載の電流センサ。
  8. 　前記第１接続部は、凸状に設けられており、
    　前記第２接続部は、前記第１接続部が挿入される凹状に設けられており、
    　前記絶縁性材料は、熱可塑性樹脂であり、
    　前記取付部材は、前記熱可塑性樹脂より融点の高い他の熱可塑性樹脂で構成されている、請求項７に記載の電流センサ。
  9. 　前記第１接続部は、凸状に設けられており、
    　前記第２接続部は、前記第１接続部が挿入される凹状に設けられており、
    　前記絶縁性材料は、熱可塑性樹脂であり、
    　前記取付部材は、熱硬化性樹脂で構成されている、請求項７に記載の電流センサ。
  10. 　前記第２接続部は、凸状に設けられており、
    　前記第１接続部は、前記第２接続部が挿入される凹状に設けられており、
    　前記取付部材は、熱可塑性樹脂で構成されており、
    　前記絶縁性材料は、前記熱可塑性樹脂より融点の高い他の熱可塑性樹脂である、請求項７に記載の電流センサ。
  11. 　前記第２接続部は、凸状に設けられており、
    　前記第１接続部は、前記第２接続部が挿入される凹状に設けられており、
    　前記取付部材は、熱可塑性樹脂で構成されており、
    　前記絶縁性材料は、熱硬化性樹脂である、請求項７に記載の電流センサ。
  12. 　前記磁気センサは、前記幅方向から見て、前記領域の内部の中央に位置している、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の電流センサ。
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