磁场检测装置及电流传感器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种提高选择磁场检测元件的种类时的自由度的磁场检测装置和电流传感器。在磁场检测装置（1）中，具备产生磁场的导体（3）、设置成围绕导体（3）的C芯（2）、以及检测磁场的磁场检测元件（4），在C芯（2）设置有间隙（G1），磁场检测元件（4）配置于间隙（G1）的外部并能够检测出从导体（3）产生的磁场的位置。若在间隙（G1）的外部，则由于磁通量的磁通量方向因位置而变，因而通过适当地选择磁场检测元件（4）的设置位置，可以适当选择通过磁场检测元件（4）的磁通量的方向。因此，提高了选择磁场检测元件（4）的种类时的自由度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种磁场检测装置及电流传感器，特别涉及使用在检测磁场方向上存在限制的GMR元件、霍尔元件等的磁场检测元件的磁场检测装置以及电流传感器。
技术介绍
近年来，磁场检测装置使用在电动机(motor)、产业机器、汽车等各种用途。磁场检测装置是具有GMR(Giant Magneto Resistive,巨磁阻)元件、霍尔元件等的磁场检测元件，并通过该磁场检测元件来检测从磁场产生源(电流、磁铁等)产生的磁场的装置。在专利文献I中，公开了使用霍尔元件的磁场检测装置的例子。 在专利文献I所公开的磁场检测装置中，为了使磁场产生源所产生的磁场集中在磁场检测元件，而使用被称为“C芯”的磁性体来构成磁路。图30是表示C芯的例子的典型图。在该图中，图面纵方向是垂直方向，横方向和深度方向是水平方向。如该图所示那样，C芯100由于是在中途具有间隙101的环状磁性体而被付与该名称，并设置成围绕磁场产生源102 (这里是电流)的周围。通过该结构，磁场产生源102所产生的磁场103集中在C芯100的内部，而磁场103也集中在间隙101的内部(空间104)。磁场检测元件设置在这样集中有磁场103的空间104内。专利文献I所记载的霍尔传感器也设置在该空间104内。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2008-20403号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题同样如图30所示那样，C芯的间隙内的空间中的磁通量的方向大致仅偏向一个方向(在图30的例子是垂直方向)。也就是说，C芯的间隙是夹着相对的2个平行的磁极面的空间，在间隙内的空间，穿过这些磁极面而呈现仅进出C芯的磁通量。而且，在2个平行的磁极面之间往来的磁通量的方向大致垂直于磁极面,故间隙内的空间中的磁通量的方向实质上被限定在与磁极面垂直的方向。另外，磁场检测元件的设置朝向与磁通量方向没有关系，例如一般由电路结构等的主要因素决定。例如，GMR元件一般被设置成磁场检测方向(=强磁性固定层(钉扎(pin)层)的磁化方向(钉扎(pin)方向))成为水平方向，霍尔(Hall)兀件一般被设置成磁场检测方向(=构成霍尔元件的半导体薄膜的法线方向)成为垂直方向。只要按照这样的设置的朝向，在图30所示的C芯的间隙内便只能设置霍尔元件。相反，例如在上边部具有间隙的C芯中，只能设置GMR元件。如此，在现有的磁场检测装置，存在选择磁场检测元件的种类时的自由度低这样的问题。因此，本专利技术的一个目的在于，提供一种能够提高选择磁场检测元件的种类时的自由度的磁场检测装置及电流传感器。解决问题的手段为了达到上述目的的本专利技术的磁场检测装置，其特征在于，具备产生磁场的第I磁场产生源；设置成围绕所述第I磁场产生源的第I磁性体；以及检测磁场的磁场检测元件，在所述第I磁性体上设置有第I间隙，所述磁场检测元件配置在，处于所述第I间隙的外部并能够检测出从所述第I磁场产生源产生的磁场的位置。若在第I间隙的外部，则由于磁通量的磁通量方向因位置而变，因此通过适当地 选择磁场检测元件的设置位置，可以适当地选择通过磁场检测元件的磁通量的方向。因此，提高了选择磁场检测元件的种类时的自由度。在上述磁场检测装置中，所述第I间隙由2个平行的第I和第2磁极面构成，所述磁场检测元件也可以配置成，能够检测出穿过与所述第I和第2磁极面不同的所述第I间隙的近旁的侧面而进出所述第I磁性体的磁通量。另外，在该磁场检测装置中，所述第I磁性体具有以所述第I磁极面为端面、并在与所述磁极面垂直的方向上延伸设置的第I端部，所述磁场检测元件也可以配置在所述第I端部的侧方。由此，磁场检测元件可以检测通过第I端部的侧面而进出第I磁性体的磁通量。此外，所述第I磁性体也可以具有具有所述第2磁极面的第2端部；以及从所述第2端部起与所述第I间隙的间隙方向垂直地伸出的伸出部。由此，由于通过第I端部的侧面而进出第I磁性体的磁通量的量变多，因此提高了磁场检测元件的灵敏度。在上述各磁场检测装置中，所述磁场产生源的至少一部分也可以设置在所述第I间隙内。由此，由于通过第I间隙近旁的侧面而进出第I磁性体的磁通量的分布扩大，因而可以广泛地选取磁场检测元件的设置位置。在上述各磁场检测装置中，还具备产生磁场的第2磁场产生源、以及设置成围绕所述第2磁场产生源的第2磁性体，在所述第2磁性体上设置有第2间隙，所述磁场检测元件也可以配置在，处于所述第2间隙的外部并能够检测出从所述第2磁场产生源产生的磁场的位置。由此，磁场检测元件可以合适地检测第I和第2磁场产生源各自所产生的磁场的两者。另外，在上述磁场检测装置中，所述第2间隙由2个平行的第3和第4磁极面构成，所述磁场检测元件也可以配置成，也能够检测出穿过与第3和第4的磁极面不同的所述第2间隙近旁的侧面而进出所述第2磁性体的磁通量。本专利技术的另一方面的磁场检测装置，具备检测磁场的磁场检测元件；设置成从水平面内的四周围绕所述磁场检测元件的第I磁性体芯；设置成从与所述水平面垂直的第I面内的四周围绕所述第I磁性体芯的第2磁性体芯；以及设置在所述第I磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁面之间的第I磁场产生源，可以设置为所述第I磁性体芯的上表面与所述第2磁性体芯的上侧内壁面磁接触，所述第I磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁面可以隔开。根据本专利技术，通过第I和第2磁性体芯构成磁路，并且第I磁性体芯的下表面与第2磁性体芯的下侧内壁面分别作为磁极面而构成间隙。因此，通过第I和第2磁性体芯实现了上述的第I磁性体，提高了选择磁场检测元件的种类时的自由度。另外，由于第I和第2磁性体芯屏蔽了外部磁场，因此，可以提高对外部磁场的抵抗性。在上述磁场检测装置中，还具备设置在所述第I磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁面之间的第2磁场产生源，所述第I磁场产生源与所述第2磁场产生源也可以夹着所述磁场检测元件而设置在所述第I面内的彼此相对的侧。由此，磁场检测元件可以合适地检测第I和第2的磁场产生源各自所产生的磁场两者。在上述磁场检测装置中，所述磁场检测元件具有一对磁阻元件，该一对磁阻元件夹着所述第I磁场产生源和所述第2磁场产生源的与所述第I面垂直的中心线而设置在彼此相对的侧，可以具有彼此相同的钉扎方向。由此，在电源电压与接地电压之间串联一对磁阻元件，通过取得其间的电压，可以检测磁场。此外，所述一对磁阻元件的钉扎方向可以与所述中心线的延伸方向不同，所述一对磁阻元件的钉扎方向也可以与所述中心线正交。而且，所述一对磁阻元件的自由方向彼此相同，所述磁场检测装置也可以具备产生与所述自由方向平行的磁场的第3磁场产生源。 在上述各磁场检测装置中，所述第I和第2的磁场产生源分别是通过电流流动而产生磁场的线状的导体，所述第I和第2磁场产生源的延伸方向，也可以与所述第I面正交。在上述各磁场检测装置中，所述第I和第2磁性体芯也可以分别构成线对称的闭合曲线。另外，由所述第I磁性体芯构成的闭合曲线的法线矢量，与由所述第2磁性体芯构成的闭合曲线的法线矢量正交。另外，在上述各磁场检测装置中，所述第I磁性体芯的下表面的至少一部分，也可以位于比所述磁场检测元件的下表面更上方的位置。由此，可以控制磁场检测元件的灵敏度。另外，本专利技术的电流传感器，其特征在于，是上述各磁场检测装置的任一种，所述第I磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.28 JP 2009-2976481.一种磁场检测装置，其特征在于， 具备 第I磁场产生源，产生磁场； 第I磁性体，设置成围绕所述第I磁场产生源；以及 磁场检测元件，检测磁场， 在所述第I磁性体上设置有第I间隙， 所述磁场检测元件配置于，处于所述第I间隙的外部并能够检测出从所述第I磁场产生源产生的磁场的位置。2.根据权利要求I所述的磁场检测装置，其特征在于， 所述第I间隙由2个平行的第I和第2磁极面构成， 所述磁场检测元件配置成，能够检测出穿过与所述第I和第2磁极面不同的所述第I间隙的近旁的侧面而进出所述第I磁性体的磁通量。3.根据权利要求2所述的磁场检测装置，其特征在于， 所述第I磁性体具有以所述第I磁极面为端面、并在与所述第I磁极面垂直的方向上延伸设置的第I端部， 所述磁场检测元件配置在所述第I端部的侧方。4.根据权利要求3所述的磁场检测装置，其特征在于， 所述第I磁性体具有 第2端部，具有所述第2磁极面；以及 伸出部，从所述第2端部起与所述第I间隙的间隙方向垂直地伸出。5.根据权利要求4所述的磁场检测装置，其特征在于， 所述第I磁性体具有从所述伸出部向所述磁场检测元件侧突出的突起部。6.根据权利要求I所述的磁场检测装置，其特征在于， 所述磁场产生源的至少一部分设置在所述第I间隙内。7.根据权利要求I所述的磁场检测装置，其特征在于， 还具备 第2磁场产生源，产生磁场；以及 第2磁性体，设置成围绕所述第2磁场产生源， 在所述第2磁性体上设置有第2间隙， 所述磁场检测元件配置于，处于所述第2间隙的外部并能够检测出从所述第2磁场产生源产生的磁场的位置。8.根据权利要求7所述的磁场检测装置，其特征在于， 所述第2间隙由2个平行的第3和第4磁极面构成， 所述磁场检测元件配置成，能够检测出穿过与第3和第4的磁极面不同的所述第2间隙近旁的侧面而进出所述第2磁性体的磁通量。9.一种磁场检测装置，其特征在于， 具备 磁场检测元件，检测磁场； 第I磁性体芯，设置成从水平面内的四周围绕所述磁场检测元件；第2磁性体芯，设置成从与所述水平面垂直的第I面内的四周围绕所述第I磁性体芯；以及 第I磁场产生源，设置在所述第I磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁面之间， 所述第I磁性体芯的上表面与所述第2磁性体芯的上侧内壁面磁接触， 所述第I磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁面隔开。10.根据权利要求9所述的磁场检测装置，其特征在于， 还具备 第2磁场产生源，设置在所述第I磁性体芯的下表面与所述第2磁性体芯的下侧内壁 面之间， 所述第I磁场产生源与所述第2磁场产生源夹着所述磁场...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛弘喜，今井考一，大胡拓矢，奥野礼二，福田纯也，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：