专利名称：电流传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及对在被测定电流路中流动的电流进行检测的电流传感器，尤其涉及具备电磁转换元件和磁芯的电流传感器。
背景技术：
为了对各种设备进行控制或监控，用于以非接触方式对在被测定电流路中流动的电流进行检测的电流传感器被广泛利用。作为这种电流传感器，通常已知使用能够感知在被测定电流路中流动的电流所产生的磁场且具备电磁转换元件和磁芯的电流传感器。在现有例中，提出了一种使用霍尔元件作为电磁转换元件且具备弯曲成形为环状的磁芯的电流传感器(称为非接触传感器)。图12所示的非接触传感器800具备以包围导线(被测定对象)823的周围的方式配置的非接触式传感器芯(磁芯)841、配置在非接触式传感器芯841的夹持用间隙841a内的霍尔元件(未图示)，能够对在将弯曲成形为环状的长条构件845贯穿的导线823中流动的电流进行测定。然而，非接触式传感器芯841的材质例如是坡莫合金等具有导电性的原料时，在导线823与长条构件845之间会产生寄生电容，由于该寄生电容的存在，即便在导线(被测定对象)823中流动的电流不发生变化，仅由于电压变化就会受到电容结合的影响而使电流传感器的输出发生变动，其结果是，存在电流传感器的特性发生偏差这样的问题。因此，作为减少该寄生电容的方法，如图13所示的比较例那样，考虑了如下的方法，即减薄磁芯PC的厚度，使被测定电流路CB与磁芯PC的对置的面积变小，由此来减少寄生电容。图13所示的比较例的电流传感器900包括具有被测定电流路CB插通的圆形的贯通孔Ph的基板PCB ;以包围基板PCB的方式配置的厚度薄的圆形的磁芯PC ;配置在磁芯PC的间隙Pg内且安装于基板PCB上的电磁转换元件PE。然而，当形成为如比较例那样的结构时，虽然将电磁转换元件PE配置在磁芯PC的间隙Pg内，但间隙Pg间产生的平行磁场区域Al变小，电磁转换元件PE也会检测到泄漏磁场区域A2的磁力，由于配置电磁转换元件PE的位置偏移，从而所检测的磁力会产生偏差，其结果是，会出现成为特性偏差大的电流传感器900的问题。因此，期望一种能同时解决现有例和比较例的问题的电流传感器。
发明内容
本发明解决上述的课题，其目的在于提供一种通过电磁转换元件能够更准确地检测电流在被测定电流路中流动时所产生的磁力，并抑制特性偏差的电流传感器。为了解决该课题，本发明的电流传感器具备对电流流过被测定电流路时所产生的磁力进行检测的电磁转换元件、使在所述被测定电流路的周围产生的磁通会聚的磁芯，其特征在于，所述电流传感器具有开设 有供所述被测定电流路插通的圆形的孔的基板，所述磁芯具有设置在所述基板的一侧且配置在所述孔周围的薄板状且圆弧状的由导体构成的第一磁性件、设置在所述基板的另一侧且配置在所述孔周围的薄板状且圆弧状的由导体构成的第二磁性件，所述第一磁性件的一端部与所述第二磁性件的一端部通过连结部以夹着所述基板的方式连结，从所述被测定电流路的轴向观察时，所述第一磁性件和所述第二磁性件以所述第一磁性件的另一端部与所述第二磁性件的另一端部重合的方式配置成圆形形状，在所述第一磁性件的所述另一端部与所述第二磁性件的所述另一端部之间配置有所述电磁转换元件。根据本发明，本发明的电流传感器在被测定电流路的周围将薄板状的圆弧形状的由导体构成的第一磁性件和第二磁性件配置成圆形，且在重合的第一磁性件的另一端部与第二磁性件的另一端部之间配置有电磁转换元件，因此被测定电流路与第一磁性件及第二磁性件的对置的面积变小，能够减小在被测定电流路与第一磁性件及第二磁性件之间产生的寄生电容。因此，能够抑制电容结合引起的电流传感器的输出变动，而且由于电磁转换元件配置在重合的另一端部间，因此在宽阔的平行磁场区域中能够检测磁力。由此，通过电磁转换元件能够更准确地检测电流流过被测定电流路时产生的磁力，能够获得特性偏差得到抑制的电流传感器。另外，本发明的电流传感器的特征在于，所述第一磁性件、所述第二磁性件及所述连结部通过将从薄板状的基材切出的长条构件折弯而一体设置。根据本发明，对于本发明的电流传感器而言，由于第一磁性件、第二磁性件及连结部的磁芯将从薄板状的基材切出的长条构件折弯而一体设置，因此能够容易地制作以夹着基板方式设置的磁芯。由此，能够廉价地制作抑制了制造成本的磁芯。另外，本发明的电流传感器的特征在于，所述基板由能够折弯的挠性基板构成，在所述挠性基板的一侧主面上形成所述磁芯，在所述挠性基板的另一侧主面上安装所述电磁转换元件，所述挠性基板被折弯，在所述第一磁性件的所述另一端部与所述第二磁性件的所述另一端部之间配置有所述电磁转换元件。根据本发明，本发明的电流传感器由于在挠性基板的一侧主面上形成磁芯，并将挠性基板折弯使用，因此磁芯由挠性基板支承，因此能够使用更薄的磁性件作为磁芯。由此，能够进一步减小在被测定电流路与第一磁性件及第二磁性件之间产生的寄生电容。而且，通过使磁性件变薄，能够抑制材料费用，能够廉价地制作磁芯。另外，本发明的电流传感器的特征在于，所述电磁转换元件为霍尔元件。根据本发明，本发明的电流传感器由于在第一磁性件与第二磁性件重合的另一端部间能够配置沿着元件的厚度方向具有灵敏度轴的霍尔元件作为电磁转换元件，因此能够在另一端部间的夹隙内沿着薄的厚度方向配置电磁转换元件(霍尔元件)。由此，在能够宽阔的平行磁场区域中进一步检测磁力，并且能够使第一磁性件的另一端部与第二磁性件的另一端部之间变窄，从而能够使电流传感器变薄。另外，本发明的电流传感器具备对电流流过被测定电流路时所产生的磁力进行检测的电磁转换元件、使所述被测定电流路的周围产生的磁通会聚的磁芯，其特征在于，所述电流传感器具有开设有供所述被测定电流路插通的圆形的孔的基板，所述磁芯具有基部，其为形成有切痕的薄板状的圆环形状且由导体构成，并且在所述基板的一侧配置于所述孔的周围；第一突设部及第二突设部，其从所述基部的两个端部垂直地延伸设置，所述第一突设部与所述第二突设部对置设置，所述电磁转换元件设置在所述第一突设部与所述第二突设部之间。
根据本发明，本发明的电流传感器在被测定电流路的周围配置有薄板状的圆环形状的由导体构成的基部，且在从基部的两个端部垂直地延伸设置的第一突设部及第二突设部之间配置有电磁转换元件，因此被测定电流路与磁芯的基部的对置的面积变小，能够减小在被测定电流路与磁芯的基部之间产生的寄生电容。因此，能够抑制电容结合引起的电流传感器的输出变动，而且由于电磁转换元件配置在对置的第一突设部及第二突设部之间，因此在宽阔的平行磁场区域中能够检测磁力。由此，通过电磁转换元件能够更准确地检测电流流过被测定电流路时产生的磁力，能够得到抑制了特性变动的电流传感器。另外，本发明的电流传感器的特征在于，所述基部、所述第一突设部及所述第二突设部通过将从薄板状的基材切出的长条构件折弯而一体设置。根据本发明，本发明的电流传感器由于基部、第一突设部及第二突设部的磁芯将从薄板状的基材切出的长条构件折弯而一体设置，因此能够容易地制作配置在基板的一侧且相对于基板而一部分立体设置的磁芯。由此，能够廉价地制作抑制了制造成本的磁芯。另外，本发明的电流传感器的特征在于，所述电磁转换元件为磁阻元件。根据本发明，本发明的电流传感器由于在相对于基板垂直设置的第一突设部及第二突设部之间能够配置沿着元件的主面方向具有灵敏度轴的磁阻元件，因此能够将电磁转换元件(磁阻元件)相对于基板进行表面安装。由此，在宽阔的平行磁场区域中能够检测磁力，并且在平行磁场区域中能够容易地安装电磁转换元件(磁阻元件)。发明效果对于本发明的电流传感器而言，在被测定电流路的周围将薄板状且圆弧状的由导体构成的第一磁性件和第二磁性件配置成圆形，并且在重合的第一磁性件的另一端部与第二磁性件的另一端部之间配置有电磁转换元件，因此被测定电流路与第一磁性件及第二磁性件的对置的面积变小 ，从格尔能够减小在被测定电流路与第一磁性件及第二磁性件之间产生的寄生电容。因此，能够抑制电容结合弓I起的电流传感器的输出变动，而且由于电磁转换元件配置在重合的另一端部间，因此能够在宽阔的平行磁场区域中检测磁力。由此，通过电磁转换元件能够更准确地检测电流流过被测定电流路时产生的磁力，能够得到抑制了特性偏差的电流传感器。另外，对于本发明的电流传感器而言，在被测定电流路的周围配置薄板状且圆环状的由导体构成的基部，且在从基部的两个端部垂直地延伸设置的第一突设部及第二突设部之间配置有电磁转换元件，因此被测定电流路与磁芯的基部的对置的面积变小，从而能够减小在被测定电流路与磁芯的基部之间产生的寄生电容。因此，能够抑制因电容结合引起的电流传感器的输出变动，而且由于电磁转换元件配置在对置的第一突设部及第二突设部之间，因此能够在宽阔的平行磁场区域中检测磁力。由此，通过电磁转换元件能够更准确地检测电流流过被测定电流路时所产生的磁力，能够得到抑制了特性偏差的电流传感器。因此，本发明能够提供一种通过电磁转换元件能够更准确地检测电流在被测定电流路中流动时所产生的磁力且抑制了特性偏差的电流传感器。
图1是说明本发明的第一实施方式的电流传感器的俯视结构图。图2是说明本发明的第一实施方式的电流传感器的结构图，图2(a)是从图1所示的Y2侧观察到的侧视图，图2(b)是从图1所示的Χ2侧观察到的侧视图，图2(c)是从图1所示的Xl侧观察到的侧视图。图3是说明本发明的第一实施方式的电流传感器的图，是从薄板状的基材脱模后的长条构件的俯视图。图4是说明本发明的第二实施方式的电流传感器的俯视结构图。图5是说明本发明的第二实施方式的电流传感器的结构图，图5(a)是从图4所示的Υ2侧观察到的侧视图，图5 (b)是从图4所示的Xl侧观察到的侧视图。图6是说明本发明的第二实施方式的电流传感器的图，是从薄板状的基材脱模后的长条构件的俯视图。图7是说明本发明的第三实施方式的电流传感器的俯视结构图。图8是说明本发明的第三实施方式的电流传感器的结构图，图8(a)是从图7所示的Y2侧观察到的侧视图，图8 (b)是从图7所示的X2侧观察到的侧视图，图8 (c)是从图7所示的Xl侧观察到的侧视图。图9是说明本发明的第一实施方式的电流传感器的变形例的图，图9(a)是变形例I的俯视结构图，图9(b)是变形例2的侧视结构图。图10是说明本发明的第二实施方式的电流传感器的变形例3的图，图10(a)是俯视结构图，图10(b)是侧视结构图。图11是说明本发明的第二实施方式的电流传感器的变形例4的侧视结构图。图12是说明现有例的电流传感器(非接触传感器)的立体图。图13是说明比较例的电流传感器的图，图13(a)是俯视结构图，图13 (b)是从图13(a)所示的Y2侧观察到的侧视结构图。符号说明11、21、31、C11、C31、C41 磁芯llr、31r 连结部Ml、M3、MCl 第一磁性件M2、M4、MC2 第二磁性件Mla、M2a、M3a、M4a—端部Mlb、M2b、M3b、M4b 另一端部13、23、33、C43电磁转换元件15、25 基材17、27长条构件
19、29、39、C19 基板19a、29a、39a、39b 孔Kl 基部Kla、Klb 端部Tl、TCl、TC3 第一突设部T2、TC2、TC4 第二突设部CB被测定电流路101、102、103、ClOl、C201、C302、C402 电流传感器
具体实施例方式以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。[第一实施方式]图1是说明本发明的第一实施方式的电流传感器101的俯视结构图。图2是说明本发明的第一实施方式的电流传感器101的结构图，图2(a)是从图1所示的Y2侧观察到的侧视图，图2 (b)是从图1所示的X2侧观察到的侧视图，图2 (c)是从图1所示的Xl侧观察到的侧视图。图3是说明本发明的第一实施方式的电流传感器101的图，是从薄板状的基材15脱模后的长条构件17的俯视图。如图1所示，本发明的第一实施方式的电流传感器101具备使磁通会聚的磁芯
11;检测磁力的电磁转换元件13 ;开设有供被测定电流路CB插通的圆形的孔19a的基板19。首先，磁芯11使用具有导电性的软磁性体例如坡莫合金(Fe-Ni合金)，如图1及图2所示，其构成为具有设置在基板19的一侧的第一磁性件Ml、设置在基板19的另一侧的第二磁性件M2、将第一磁性件Ml的一端部Mla与第二磁性件M2的一端部M2a连结的连结部llr。而且，磁芯11的第一磁性件Ml成为薄板状且圆弧状的形状，使内周侧与被测定电流路CB对置而配置在孔19a的周围。同样，磁芯11的第二磁性件M2呈薄板状且圆弧状的形状，使内周侧与被测定电流路CB对置而配置在孔19a的周围。需要说明的是，本发明的第一实施方式的第一磁性件Ml及第二磁性件M2成为半圆状的形状的圆弧状，但并不局限于半圆状，也可以是任一方为优弧且任一方为劣弧的组合。另外，如图2所示，磁芯11的连结部Ilr从第一磁性件Ml的一端部Mla连续地延伸设置，以夹着基板19的方式与第二磁性件M2的一端部M2a连结。本发明的第一实施方式的第一磁性件Ml、第二磁性件M2及连结部Ilr 一体形成。而且，如图1、图2(a)及图2(b)所示，从被测定电流路CB的轴Bj方向观察时，第一磁性件Ml和第二磁性件M2以另一端部Mlb与另一端部M2b重合且一端部Mla与一端部M2a重合的方式配置成圆形。并且，由于第一磁性件Ml、连结部llr、第二磁性件M2相连且以包围被测定电流路CB的方式配置，因此磁芯11使电流在被测定电流路CB中流动时在被测定电流路CB的周围产生的磁通会聚。而且，在图2 (a)及图2 (b)所示的另一端部Mlb与另一端部M2b重合的部分，由于通过磁芯11使被测定电流路CB的周围产生的磁通会聚，因此形成宽阔的平行磁场区域JA。需要说明的是，为了产生重合的部分，由第一磁性件Ml和第二磁性件M2形成的圆形的形状只要各圆弧的角度相加超过360°即可。需要说明的是，若间隙小的话，则连结部Ilr可以分离，例如在基板19极薄的情况下，可以设置基板19厚度量的间隙部来构成连结部。如以上那样构成的磁芯11以薄板状配置在被测定电流路CB的周围，因此被测定电流路CB与第一磁性件Ml及第二磁性件M2的对置的面积变小，从而能够减小在被测定电流路CB与第一磁性件Ml及第二磁性件M2之间产生的寄生电容。另外，本发明的第一实施方式的磁芯11的制造方法中，首先，准备薄板状的基材15，如图3所示，使用S字状形状的模具对基材15进行冲压加工，由此制作出S字状的形状的长条构件17。接着，沿着图3所示的折痕线PLl及折痕线PL2，分别进行90°的折弯加工。最后，如图2(a)所示，第一磁性件Ml及第二磁性件M2经由连结部Ilr以夹持基板19的方式配置，如图1所示，磁芯11以包围基板19的孔19a的方式配置。如此，将从薄板状的基材15切下的长条构件17折弯而能够得到一体设置的磁芯11。由此，能够容易地制作夹着基板19设置的磁芯11。由此，能够廉价地制作出制造成本得到抑制的磁芯11。需要说明的是，在制作长条构件17时虽然使用模具而采用冲压加工，但也可以采用激光加工。接下来，电磁转换元件13使用沿着元件的垂直方向VD(换言之为元件的厚度方向)具有灵敏度轴的霍尔元件，如图1及图2所示，配置在第一磁性件Ml的另一端部Mlb与第二磁性件M2的另一端部M2b之间。并且，利用宽阔的平行磁场区域JA来检测电流在被测定电流路CB中流动时所产生的磁力。由此，利用电磁转换元件(霍尔元件)13能更准确地检测电流在被测定电流路CB中流动时所产生的磁力，从而能够得到特性偏差得到抑制的电流传感器101。而且，如上所述，由于在被测定电流路CB与第一磁性件Ml及第二磁性件M2之间产生的寄生电容小，因此能抑制电容结合所引起的电流传感器的输出变动，能够得到特性偏差得到进一步抑制的电流传感器101。另外，由于使用沿着元件的厚度方向VD具有灵敏度轴的霍尔元件作为电磁转换元件13，因此能够在另一端部Mlb与另一端部M2b的夹隙内沿着薄的厚度方向配置电磁转换元件(霍尔元件)13。由此，在宽阔的平行磁场区域JA中能够检测磁力，并且能够使第一磁性件Ml的另一端部Mlb与第二磁性件M2的另一端部M2b之间变窄，从而能够使电流传感器101变薄。需要说明的是，图1及图2所示的电磁转换元件13是示意性地表示结构的图，实际使用时，在基板19上安装裸芯片或利用热固化性的合成树脂进行封装而安装在基板19上。最后，基板19使用由掺入玻璃的环氧树脂构成的印制配线板(PrintedCircuitBoard, PCB)，如图1所示，以能够供被测定电流路CB插通的方式设有圆形的孔19a。需要说明的是，虽然使用了印制配线板(PCB),但也可以是柔性印制配线板(Flexible PrintedCircuits, FPC)。根据以上所述，本发明的电流传感器101在被测定电流路CB的周围将薄板状且圆弧状的由导体构成的第一磁性件Ml和第二磁性件M2配置成圆形形状，在重合的第一磁性件Ml的另一端部Mlb与第二磁性件M2的另一端部M2b之间配置电磁转换元件13，因此被测定电流路CB与第一磁性件Ml及第二磁性件M2的对置的面积变小，从而能够减小在被测定电流路CB与第一磁性件Ml及第二磁性件M2之间产生的寄生电容。因此，能抑制电容结合引起的电流传感器的输出变动，而且由于电磁转换元件13配置在重合的另一端部(Mlb及M2b)之间，因此在宽阔的平行磁场区域JA中能够检测磁力。由此，利用电磁转换元件13能够更准确地检测电流流过被测定电流路CB时产生的磁力，从而能够得到特性偏差得到抑制的电流传感器101。另外，由于第一磁性件Ml、第二磁性件M2及连结部Ilr的磁芯11将从薄板状的基材15切下的长条构件17折弯而一体设置，因此能够容易地制作以夹持基板19的方式设置的磁芯11。由此，能够廉价地制作抑制了制造成本的磁芯11。另外，在第一磁性件Ml与第二磁性件M2重合的另一端部(Mlb、M2b)之间，能够配置沿着元件的厚度方向VD具有灵敏度轴的霍尔元件来作为电磁转换元件13，因此在另一端部(Mlb、M2b)间的夹隙内能够沿着薄的厚度的方向配置电磁转换元件(霍尔元件)13。由此，能够在宽阔的平行磁场区域JA中检测磁力，并且能够使第一磁性件Ml的另一端部Mlb与第二磁性件M2的另一端部M2b之间变窄，从而能够使电流传感器101变薄。[第二实施方式]图4是说明本发明的第二实施方式的电流传感器102的俯视结构图。图5是说明本发明的第二实施方式的电流传感器102的结构图，图5(a)是从图4所示的Y2侧观察到的侧视图，图5(b)是从图4所示的Xl侧观察到的侧视图。图6是说明本发明的第二实施方式的电流传感器102的图，是从薄板状的基材25切下的长条构件27的俯视图。第二实施方式的电流传感器102相对于第一实施方式而言在磁芯21的形状和配置方面不同。需要说明的是，对于与第一实施方式相同的结构，标注同一符号而省略详细的说明。如图4所示，本发明的第二实施方式的电流传感器102具备使磁通会聚的磁芯21、检测磁力的电磁转换元件23、开设有供被测定电流路CB插通的圆形的孔29a的基板29。首先，磁芯21使用具有导电性的软磁性体、例如坡莫合金(Fe-Ni合金)，如图4及图5所示，具有加入切痕的薄板状且圆环状的由导体构成的基部K1、从基部Kl的两个端部(Kla及Klb)垂直地延伸设置的第一突设部Tl及第二突设部T2而构成，本发明的第二实施方式的基部K1、第一突设部Tl及第二突设部T2 —体形成。而且，磁芯21设置在基板29的一侧，使圆环状的内周侧与被测定电流路CB对置，从而配置在孔29a的周围。而且，磁芯21的第一突设部Tl和第二突设部T2以第一突设部Tl与第二突设部T2大致平行对置设置且相对于基板29垂直地延伸设置的方式配置。需要说明的是，本发明的第二实施方式的基部Kl成为圆形形状的圆环状，但并不局限于圆形的形状，也可以是例如具有钝角的形状的圆环状。另外 ，磁芯21以第一突设部Tl、基部K1、第二突设部T2相连且包围被测定电流路CB的方式配置，因此磁芯21使电流在被测定电流路CB中流动时在被测定电流路CB的周围产生的磁通会聚。而且，在图4及图5所示的第一突设部Tl与第二突设部T2对置的部分，由于通过磁芯21使被测定电流路CB的周围产生的磁通会聚，因此形成宽阔的平行磁场区域JA。如以上那样构成的磁芯21为薄板状且配置在被测定电流路CB的周围，因此被测定电流路CB与磁芯21的基部Kl的对置的面积变小，能够减小在被测定电流路CB与基部Kl之间产生的寄生电容。另外，本发明的第二实施方式的磁芯21的制造方法与本发明的第一实施方式的磁芯11的制造方法同样，首先，准备薄板状的基材25，如图6所示，使用Ω字状的形状的模具对基材25进行冲压加工，由此来制作Ω字状的形状的长条构件27。接着，沿着图6所示的折痕线PL3及折痕线PL4，向Yl侧进行180°的折弯加工，然后沿着折痕线PL5向Xl侦牝沿着折痕线PL6向X2侧进行180°的折弯加工。进而，沿着折痕线PL7及折痕线PL8分别进行90°的折弯加工。最后，如图5(a)所示，配置在基板29的一侧并且如图4所示那样磁芯21以包围基板29的孔29a的方式配置。如此，将从薄板状的基材25切下的长条构件27折弯而能够得到一体设置的磁芯21。由此，能够容易地制作出配置在基板29的一侧且相对于基板29而言一部分立体设置的磁芯21。由此，能够廉价地制作制造成本得到抑制的磁芯21。接下来，如图4及图5所示，电磁转换元件23使用沿着元件的水平方向HD(换言之为元件的主面方向)具有灵敏度轴的磁阻元件，配置在第一突设部Tl与第二突设部T2对置的部分之间。并且，在宽阔的平行磁场区域JA中检测电流流过被测定电流路CB时产生的磁力。由此，利用电磁转换元件(磁阻元件)23能够更准确地检测电流流过被测定电流路CB时产生的磁力，能够得到抑制了特性偏差的电流传感器102。而且，如上述那样，由于被测定电流路CB与磁芯21的基部Kl之间产生的寄生电容小，因此能抑制电容结合引起的电流传感器的输出变动，从而能够得到特性偏差进一步得到抑制的电流传感器102。需要说明的是，电磁转换元件23优选全部收纳在第一突设部Tl与第二突设部T2对置的各个面之间，但不全部收纳也可以。另外，由于使用了沿着元件的主面方向HD具有灵敏度轴的磁阻元件作为电磁转换元件23，因此在相对于基板29垂直设置的第一突设部Tl与第二突设部T2之间，能够将沿着元件的主面方向HD具有灵敏度轴的电磁转换元件(磁阻元件)23相对于基板29进行表面安装。由此，在宽阔的平行磁场区域JA中能够进一步检测磁力，并且在平行磁场区域JA中能够容易地安装电磁转换元件(磁阻元件)23。需要说明的是，图4及图5所示的电磁转换元件23是示意性地表示了结构的图，在实际使用时，在基板29安装裸芯片或利用热固化性的合成树脂进行封装而安装在基板29上。最后，基板29使用由掺入玻璃的环氧树脂构成的印制配线板(PCB)，如图4所示，以能够供被测定电流路CB插通的方式设有圆形的孔29a。而且，磁芯21的除了第一突设部Tl和第二突设部T2以外的部分由基板29支承，因此能够形成为厚度更薄的磁芯21。由此，被测定电流路CB与磁芯21的基部Kl的对置的面积变小，能够进一步减小在被测定电流路CB与基部Kl之间产生的寄生电容。需要说明的是，虽然使用了印制配线板(PCB)JM也可以是柔性印制配线板(FPC)。如以上那样，本发明的电流传感器102在被测定电流路CB的周围配置薄板状且圆环状的由导体构成的基部K1，在从基部Kl的两个端部(Kla及Klb)垂直地延伸设置的第一突设部Tl及第二突设部T2之间配置有电磁转换元件23，因此被测定电流路CB与磁芯21的基部Kl的对置的面积变小，能够减小在被测定电流路CB与磁芯21的基部Kl之间产生的寄生电容。因此，能抑制电容结合引起的电流传感器的输出变动，而且电磁转换元件23配置在对置的第一突设部Tl及第二突设部T2之间，因此能够在宽阔的平行磁场区域JA中检测磁力。由此，利用电磁转换元件23能够更准确地检测电流流过被测定电流路CB时产生的磁力，能够得到抑制了特性偏差的电流传感器102。另外，基部K1、第一突设部Tl及第二突设部T2的磁芯21将从薄板状的基材25切下的长条构件27折弯而一体设置，因此能够容易地制作出配置在基板29的一侧且相对于基板29而一部分立体设置的磁芯21。由此，能够廉价地制作出抑制了制造成本的磁芯21。另外，在相对于基板29垂直设置的第一突设部Tl及第二突设部T2之间配置沿着元件的主面方向HD具有灵敏度轴的磁阻元件，因此能够将电磁转换元件(磁阻元件)23相对于基板29进行表面安装。由此，在宽阔的平行磁场区域JA中能够进一步检测磁力，并且在平行磁场区域JA中能够容易地安装电磁转换元件(磁阻元件)23。[第三实施方式]图7是说明本发明的第三实施方式的电流传感器103的俯视结构图。图8是说明本发明的第三实施方式的电流传感器103的结构图，图8(a)是从图7所示的Y2侧观察到的侧视图，图8(b)是从图7所示的X2侧观察到的侧视图，图8(c)是从图7所示的Xl侧观察到的侧视图。第三实施方式的电流传感器103相对于第一实施方式,在基板39的结构方面不同。需要说明的是，对于与第一实施方式相同的结构，标注同一符号而省略详细的说明。如图7所示，本发明的第三实施方式的电流传感器103具备使磁通会聚的磁芯31 ;检测磁力的电磁转换元件33 ;开设有供被测定电流路CB插通的圆形的孔39a的基板39。首先，基板39使用由能够折弯的挠性基板构成且常用的柔性印制配线板(FPC)。柔性印制配线板(FPC)通过在单面将设于聚酰亚胺树脂(PI)等原料的薄膜基材上的铜(Cu)等金属箔图案化而得到所期望的配线图案。并且，如图8所示，以能够供被测定电流路CB插通的方式将圆形的孔39a及孔39b设置在两个部位，并以这两个孔(39a及39b)对齐的方式折弯180°。接着，磁芯31使用将具有导电性的粉末软磁性体例如坡莫合金(Fe-Ni合金)或金属玻璃的粉体分散在ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等合成树脂中而成的合成材料，如图7及图8所示，具有第一磁性件M3、第二磁性件M4、将第一磁性件M3的一端部M3a与第二磁性件M4的一端部M4a连结的连结部31r。而且，磁芯31的第一磁性件M3成为薄板状且圆弧状的形状，使内周侧与被测定电流路CB对置而配置在孔39a的周围。同样，磁芯31的第二磁性件M4也成为薄板状且圆弧状的形状，使内周侧与被测定电流路CB对置而配置在孔39a的周围。并且，在将挠性基板(基板39)折弯时，如图7、图8(a)及图8(b)所示，从被测定电流路CB的轴Bj方向观察时，在挠性基板(基板39)的一侧主面上形成的第一磁性件M3和在挠性基板(基板39)的一侧主面上形成的第二磁性件M4以第一磁性件M3的另一端部M3b与第二磁性件M4的另一端部M4b重合且第一磁性件M3的一端部M3a与第二磁性件M4的一端部M4a重合的方式配置成圆形形状。并且，在图8(a)及图8(b)所示的另一端部M3b与另一端部M4b重合的部分，由于通过磁芯31使被测定电流路CB的周围产生的磁通会聚，因此形成宽阔的平行磁场区域JA。另外，本发明的第三实施方式的磁芯31使用网板印刷法，将坡莫合金(Fe-Ni合金)或金属玻璃的粉体分散在ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等合成树脂中而成的磁性体膏剂在挠性基板(基板39)的一侧主面上印刷成所期望的图案，并进行加热固化，由此能够完成制作。并且，在挠性基板(基板39)的一侧主面上制成的磁芯31仅通过折弯挠性基板(基板39)，就能够将第一磁性件M3和第二磁性件M4以另一端部M3b与另一端部M4b重合且一端部M3a与一端部M4a重合的方式配置成圆形形状。由此,能够容易地制作出以夹着挠性基板(基板39)的方式设置的磁芯31。由此，能够廉价地制作抑制了制造成本的磁芯31。以上那样构成的磁芯31为薄板状且配置在被测定电流路CB的周围，因此被测定电流路CB与第一磁性件M3及第二磁性件M4的对置的面积变小，能够减小在被测定电流路CB与第一磁性件M3及第二磁性件M4之间产生的寄生电容。而且，由于磁芯31由挠性基板支承，因此可以使用更薄的磁性件作为磁芯31。因此，被测定电流路CB与第一磁性件M3及第二磁性件M4的对置的面积进一步变小，从而能够进一步减小在被测定电流路CB与第一磁性件M3及第二磁性件M4之间产生的寄生电容。而且，通过使磁性件变薄，能够抑制材料费用，能够廉价地制作磁芯31。需要说明的是，使用网板印刷法，在挠性基板(基板39)的一侧主面上制作了磁芯31，但也可以通过预先制作薄片的磁芯而粘贴在挠性基板的一侧主面上的方式制作。最后，电磁转换元件33使用沿着元件的垂直方向VD(换言之为元件的厚度方向)具有灵敏度轴的霍尔元件，如图7及图8所示，其安装在挠性基板(基板39)的另一侧主面上，并配置在第一磁性件M3的另一端部M3b与第二磁性件M4的另一端部M4b之间。并且，在宽阔的平行磁场区域JA中检测电流流过被测定电流路CB时产生的磁力。由此，利用电磁转换元件(霍尔元件)33能够更准确地检测电流流过被测定电流路CB时产生的磁力，能够得到抑制了特性偏差的电流传感器103。而且，如上所述，由于在被测定电流路CB与第一磁性件M3及第二磁性件M4之间产生的寄生电容小，因此能抑制电容结合引起的电流传感器的输出变动，能够获得特性偏差受到进一步抑制的电流传感器103。另外，由于使用沿着元件的厚度方向VD具有灵敏度轴的霍尔元件作为电磁转换元件33，因此能够在另一端部M3b与另一端部M4b的夹隙内沿着薄的厚度的方向配置电磁转换元件(霍尔元件)33。由此，在宽阔的平行磁场区域JA中能够进一步检测磁力，并且能够使第一磁性件M3的另一端部M3b与第二磁性件M4的另一端部M4b之间变窄，能够使电流传感器103变薄。如以上那样，本发明的电流传感器103在被测定电流路CB的周围将薄板状且圆弧状的由导体构成的第一磁性件M3和第二磁性件M4配置成圆形形状，并在重合的第一磁性件M3的另一端部M3b与第二磁性件M4的另一端部M4b之间配置电磁转换元件33，因此被测定电流路CB与第一磁性件M3及第二磁性件M4对置的面积变小，从而能够减小在被测定电流路CB与第一磁性件M3及第二磁性件M4之间产生的寄生电容。因此，能抑制电容结合引起的电流传感器的输出变动，而且，由于电磁转换元件33配置在重合的另一端部(M3b及M4b)间，因此在宽阔的平行磁场区域JA中能够检测磁力。由此，能够通过电磁转换元件33更准确地检测电流流过被测定电流路CB时产生的磁力，能够得到抑制了特性变动的电流传感器103。另外，由于在挠性基板(基板39)的一侧主面上形成磁芯31并将挠性基板折弯使用，因此磁芯31由挠性基板支承，因此能够使用更薄的磁性件作为磁芯31。由此，能够进一步减小在被测定电流路CB与第一磁性件M3及第二磁性件M4之间产生的寄生电容。而且，通过使磁性件变薄，能够抑制材料费用，能够廉价地制作磁芯31。另外，在第一磁性件M3与第二磁性件M4重合的另一端部(M3b、M4b)间，能够配置沿着元件的厚度方向VD具有灵敏度轴的霍尔元件作为电磁转换元件33，因此能够在另一端部(M3b、M4b)间的夹隙内沿着薄的厚度方向配置电磁转换元件(霍尔元件)33。由此，能够在宽阔的平行磁场区域JA中进一步检测磁力，并且能够使第一磁性件M3的另一端部M3b与第二磁性件M4的另一端部M4b之间变窄，从而能够使电流传感器103变薄。需要说明的是，本发明并未限定为上述实施方式，可以如下述那样变形来实施，这些实施方式也属于本发明的技术范围。图9是说明本发明的第一实施方式的电流传感器101的变形例的图，图9(a)是变形例I的电流传感器ClOl的俯视结构图，图9(b)是变形例2的电流传感器C201的侧视结构图。图10是说明本发明的第二实施方式的电流传感器102的变形例3的图，图10(a)是电流传感器C302俯视结构图，图10(b)是电流传感器C302侧视结构图。图11是说明本发明的第二实施方式的电流传感器102的变形例4的电流传感器C402侧视结构图。〈变形例1>在上述第一实施方式中，第一磁性件Ml及第二磁性件M2是半圆状的形状的圆弧状的结构，但并不局限于半圆状，也可以如图9(a)所示，是第一磁性件MCl为优弧且第二磁性件MC2为劣弧的组合的磁芯Cl I。〈变形例2>相对于上述第一实施方式的基板19，如图9(b)所示，也可以是置换成立体配线有MID (Molded Interconnect Devices)等的基板C19,并将电磁转换兀件13埋入基板C19的结构。由此，能够使第一磁性件Ml的另一端部Mlb与第二磁性件M2的另一端部M2b之间变窄，通过电磁转换元件13来提高检测精度，并将电流传感器C201制作得更薄。〈变形例3>在上述第二实施方式中，在制作磁芯21的第一突设部Tl及第二突设部T2时，进行了多次的折弯加工，但如图10所示，也可以是分别通过I次的折弯加工来制作磁芯C31的第一突设部TCl及第二突设部TC2的结构。〈变形例4>在上述第二实施方式中，将电磁转换元件23形成为使用了磁阻元件的结构，但也可以如图11所示那样为使用了霍尔元件的电磁转换元件C43结构。由此，能够使磁芯C41的第一突设部TC3与第二突设部TC4对置的部分之间变窄，能够通过电磁转换元件C43进一步检测磁力。此时，作为电磁转换元件C43,可以使用SIP (Single Inline Package)类型的封装体。本发明并未限定为上述实施方式，只要在不脱离本发明的目的的范围内则可以适
当变更。
权利要求
1.一种电流传感器，具备对电流流过被测定电流路时所产生的磁力进行检测的电磁转换元件、使在所述被测定电流路的周围产生的磁通会聚的磁芯，其特征在于， 所述电流传感器具有开设有供所述被测定电流路插通的圆形的孔的基板， 所述磁芯具有第一磁性件，其为薄板状的圆弧形状且由导体构成，并且在所述基板的一侧配置于所述孔的周围；第二磁性件，其为薄板状的圆弧形状且由导体构成，并且在所述基板的另一侧配置于所述孔的周围，所述第一磁性件的一端部与所述第二磁性件的一端部通过连结部以夹着所述基板的方式连结， 从所述被测定电流路的轴向观察时，所述第一磁性件和所述第二磁性件以所述第一磁性件的另一端部与所述第二磁性件的另一端部重合的方式配置成圆形形状， 在所述第一磁性件的所述另一端部与所述第二磁性件的所述另一端部之间配置有所述电磁转换元件。
2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于， 所述第一磁性件、所述第二磁性件及所述连结部通过将从薄板状的基材切出的长条构件折弯而一体设置。
3.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于， 所述基板由能够折弯的挠性基板构成， 所述磁芯形成在所述挠性基板的一侧主面上，所述电磁转换元件安装在所述挠性基板的另一侧主面上， 所述挠性基板被折弯，在所述第一磁性件的所述另一端部与所述第二磁性件的所述另一端部之间配置有所述电磁转换元件。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的电流传感器，其特征在于， 所述电磁转换元件为霍尔元件。
5.一种电流传感器，具备对电流流过被测定电流路时所产生的磁力进行检测的电磁转换元件、使在所述被测定电流路的周围产生的磁通会聚的磁芯，其特征在于， 所述电流传感器具有开设有供所述被测定电流路插通的圆形的孔的基板， 所述磁芯具有基部，其为形成有切痕的薄板状的圆环形状且由导体构成，并且在所述基板的一侧配置于所述孔的周围；第一突设部及第二突设部，其从所述基部的两个端部垂直地延伸设置， 所述第一突设部与所述第二突设部对置设置，所述电磁转换元件设置在所述第一突设部与所述第二突设部之间。
6.根据权利要求5所述的电流传感器，其特征在于， 所述基部、所述第一突设部及所述第二突设部通过将从薄板状的基材切出的长条构件折弯而一体设置。
7.根据权利要求5或6所述的电流传感器，其特征在于， 所述电磁转换元件为磁阻元件。
全文摘要
本发明目的在于提供通过电磁转换元件能够更准确地检测电流在被测定电流路中流动时产生的磁力，并抑制特性偏差的电流传感器。电流传感器，具备电磁转换元件和使磁通会聚的磁芯，其特征在于，具有开设有供被测定电流路(CB)插通的圆形孔的基板，磁芯具有设置在基板的一侧的薄板状且圆弧状的由导体构成的第一磁性件(M1)、设置在基板的另一侧的薄板状且圆弧状的由导体构成的第二磁性件(M2)，从被测定电流路(CB)的轴(Bj)方向观察时，第一磁性件和第二磁性件以第一磁性件的另一端部(M1b)与第二磁性件的另一端部(M2b)重合的方式配置成圆形形状，在第一磁性件的另一端部与第二磁性件的另一端部之间配置有电磁转换元件。
文档编号G01R15/20GK103048516SQ201210385008
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月11日 优先权日2011年10月12日
发明者蛇口广行 申请人:阿尔卑斯绿色器件株式会社