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公開番号2025041393
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2023148661
出願日2023-09-13
発明の名称磁気センサ及び電流センサ
出願人横河電機株式会社,横河計測株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01R 33/02 20060101AFI20250318BHJP(測定;試験)
要約【課題】柔軟性を維持しつつ温度特性を向上できる磁気センサ及び電流センサを提供する。
【解決手段】磁気センサ30は、フレキシブル基板によって形成されている励磁コイル45と、励磁コイル45の軸方向に延在して励磁コイル45が巻回されている励磁コア44とを備える。励磁コア44は、フレキシブル基板が変形した場合に、励磁コア44の少なくとも一部がフレキシブル基板に対して励磁コア44の帯長さ方向に移動できるように、フレキシブル基板の中に配置される。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
フレキシブル基板によって形成されている励磁コイルと、前記励磁コイルの軸方向に延在して前記励磁コイルが巻回されている励磁コアとを備え、
前記励磁コアは、前記フレキシブル基板が変形した場合に、前記励磁コアの少なくとも一部が前記フレキシブル基板に対して前記励磁コアの帯長さ方向に移動できるように、前記フレキシブル基板の中に配置される、
磁気センサ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記フレキシブル基板は、前記励磁コアが位置する空間を区画する壁部を有する励磁コア層と、前記励磁コイルのパターンを含んで前記励磁コア層を挟むように位置する２つのコイルパターン層とを備え、
前記励磁コア層の壁部によって区画される空間の幅は、前記励磁コアの幅よりも長く、
励磁コア層の厚みは、前記励磁コアの厚みよりも大きい、
請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記フレキシブル基板は、前記励磁コア層と前記コイルパターン層とを接着する接着剤を更に備え、
前記接着剤は、前記励磁コアを前記フレキシブル基板に固定しないように位置する、
請求項２に記載の磁気センサ。
【請求項４】
前記接着剤は、熱硬化樹脂であり、熱硬化処理の前において前記励磁コアが位置する空間から前記励磁コア層の壁部よりも離れて位置する、請求項３に記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記フレキシブル基板は、前記励磁コア層と前記コイルパターン層とを接着する接着剤を更に備え、
前記接着剤は、励磁コアを前記フレキシブル基板に１箇所だけで固定するように位置する、請求項２に記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記フレキシブル基板は、前記励磁コア層と前記コイルパターン層とを接着する接着剤を更に備え、
前記接着剤は、励磁コアを前記フレキシブル基板に所定距離以上の間隔を空けた複数の箇所で固定するように位置する、請求項２に記載の磁気センサ。
【請求項７】
前記励磁コアを前記フレキシブル基板から隔離する非磁性の薄膜部材を更に備え、
前記薄膜部材は、前記フレキシブル基板に固定され、前記励磁コアに固定されない、
請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項８】
前記薄膜部材は、前記励磁コアを挟む第１薄膜部材と第２薄膜部材とを含み、
前記第１薄膜部材と前記第２薄膜部材とは、前記励磁コアの帯幅方向の端で接合している、請求項７に記載の磁気センサ。
【請求項９】
前記励磁コアと前記フレキシブル基板との間に位置する非磁性の潤滑部材を更に備える、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載の磁気センサと、前記磁気センサの励磁コイルに接続される電流検出回路とを備える電流センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、磁気センサ及び電流センサに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
フレキシブル基板によって形成されるフラックスゲートセンサが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－９４７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フレキシブル基板は、樹脂又は接着剤等を含んで構成される。フラックスゲートセンサの磁性体のコアは、フレキシブル基板の中に配置されることによって、フレキシブル基板から機械的な応力を受ける。例えば、磁性体のコアの熱膨張係数とフレキシブル基板の樹脂又は接着剤等の熱膨張係数との違いによって、温度が変化したときに磁性体のコアが応力を受けることがある。磁性体のコアが応力を受けることによって磁性体のコアの磁気特性が変化する。磁性体のコアの磁気特性の変化によって、フラックスゲートセンサの磁束検出感度又は位相特性が変化する。つまり、フラックスゲートセンサの温度特性が悪化する。一方で、フラックスゲートセンサがフレキシブル基板によって形成されることによって、フラックスゲートセンサが柔軟性を有するという利点がある。柔軟性を維持しつつ温度特性を向上することが求められる。
【０００５】
本開示は、上述の点に鑑みてなされたものであり、柔軟性を維持しつつ温度特性を向上できる磁気センサ及び信頼性を向上できる電流センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）幾つかの実施形態に係る磁気センサは、フレキシブル基板によって形成されている励磁コイルと、前記励磁コイルの軸方向に延在して前記励磁コイルが巻回されている励磁コアとを備える。前記励磁コアは、前記フレキシブル基板が変形した場合に、前記励磁コアの少なくとも一部が前記フレキシブル基板に対して前記励磁コアの帯長さ方向に移動できるように、前記フレキシブル基板の中に配置される。
【０００７】
本実施形態に係る磁気センサは、磁気センサの温度変化に応じたフレキシブル基板の熱変形に起因する、励磁コアの帯長さ方向の応力を低減できる。また、励磁コアの剛性を高めることなく、励磁コアの帯長さ方向の応力が低減される。その結果、磁気センサの柔軟性が維持されつつ磁気センサの温度特性が向上する。
【０００８】
（２）上記（１）に記載の磁気センサにおいて、前記フレキシブル基板は、前記励磁コアが位置する空間を区画する壁部を有する励磁コア層と、前記励磁コイルのパターンを含んで前記励磁コア層を挟むように位置する２つのコイルパターン層とを備えてよい。前記励磁コア層の壁部によって区画される空間の幅は、前記励磁コアの幅よりも長くてよい。励磁コア層の厚みは、前記励磁コアの厚みよりも大きくてよい。このようにすることで、励磁コアは、フレキシブル基板の中に配置された状態で固定されずに帯長さ方向に移動できる。
【０００９】
（３）上記（２）に記載の磁気センサにおいて、前記フレキシブル基板は、前記励磁コア層と前記コイルパターン層とを接着する接着剤を更に備えてよい。前記接着剤は、前記励磁コアを前記フレキシブル基板に固定しないように位置してよい。このようにすることで、励磁コアは、フレキシブル基板の中に配置された状態で固定されずに帯長さ方向に移動できる。
【００１０】
（４）上記（３）に記載の磁気センサにおいて、前記接着剤は、熱硬化樹脂であり、熱硬化処理の前において前記励磁コアが位置する空間から前記励磁コア層の壁部よりも離れて位置してよい。このようにすることで、接着剤が熱硬化する前に励磁コアが位置する空間にまで広がる可能性が低減する。接着剤が広がる可能性が低減することによって、励磁コアがフレキシブル基板に接着される可能性が低減する。
（【００１１】以降は省略されています）

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