JP5895217B2 - 電流検出用コイル - Google Patents
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Description
本発明は、分電盤などにおいて電流検出センサとして用いられる電流検出コイル、特に
ロゴスキーコイルに関する。
ロゴスキーコイルに関する。
ロゴスキーコイルは、分電盤などにおいて電流検出センサとして用いられているが、Ｌ
ＥＤ電球をはじめとして電気機器の省エネ化が進んでおり、より少ない電流を検出できる
ように、高感度化が求められている。ところで、ロゴスキーコイルはコアレスであるため
、磁気飽和せず、磁気損失による発熱やヒステリシス誤差がないといったメリットを有す
る反面、出力電圧が低く、外部磁界の影響によりＳ／Ｎが低下するというデメリットを有
している。
ＥＤ電球をはじめとして電気機器の省エネ化が進んでおり、より少ない電流を検出できる
ように、高感度化が求められている。ところで、ロゴスキーコイルはコアレスであるため
、磁気飽和せず、磁気損失による発熱やヒステリシス誤差がないといったメリットを有す
る反面、出力電圧が低く、外部磁界の影響によりＳ／Ｎが低下するというデメリットを有
している。
外部磁界による影響について、図１１を参照しつつ説明する。図１１において、（ａ）
は参考として磁性体によるトロイダルコアの周囲にトロイダルコイルを巻回した一般的な
ＣＴ（変流器）の構成を示し、（ｂ）はコアレスのロゴスキーコイルの構成を示す。また
、（ｃ）は紙面に垂直な方向の外部磁界に対して一般的なＣＴが囲む面積を示し、（ｄ）
は紙面に垂直な方向の外部磁界に対してロゴスキーコイルが囲む面積を示す。
は参考として磁性体によるトロイダルコアの周囲にトロイダルコイルを巻回した一般的な
ＣＴ（変流器）の構成を示し、（ｂ）はコアレスのロゴスキーコイルの構成を示す。また
、（ｃ）は紙面に垂直な方向の外部磁界に対して一般的なＣＴが囲む面積を示し、（ｄ）
は紙面に垂直な方向の外部磁界に対してロゴスキーコイルが囲む面積を示す。
図１１（ａ）に示すように、一般的なＣＴは、トロイダルコアの周囲に導体を螺旋状に
巻き進め、トロイダル方向に一周して巻き終わるため、そのトロイダル方向に垂直な方向
（すなわち、紙面に垂直な方向）の磁界に対しては、１ターンのコイルと等価である。そ
のため、図１１（ｃ）に示すように、トロイダル方向に垂直な方向の外部磁界に対しては
、トロイダルコイルのトロイダル方向に垂直な断面がそのまま外部磁界の影響を受ける領
域（左斜めハッチング）となる。ところが、一般的なＣＴは磁性体のコアを有しているの
で、トロイダルコアの内部を通る被測定磁界による出力Ｓが外部磁界によるノイズＮより
も遙かに大きいため、外部磁界による影響はあまり問題にはならない。ところが、ロゴス
キーコイルはコアレスであるので、被測定磁界による出力Ｓが小さく、外部磁界による影
響を受けやすく、Ｓ／Ｎの低下が問題となる。そこで、図１１（ｂ）に示すように、導体
を螺旋状に巻き進め、トロイダル方向に一周したあと、トロイダルコイルの中心部を逆方
向に１ターン分巻き戻している。そのため、図１１（ｄ）に示すように、トロイダル方向
に垂直な方向の外部磁界に対しては、巻き進み方向におけるトロイダルコイルのトロイダ
ル方向に垂直な断面が巻き戻し方向における１ターン分の巻き戻しコイルの断面によって
相殺され、外部磁界の影響を受ける領域（右斜めハッチング）の面積が小さくなっている
。
巻き進め、トロイダル方向に一周して巻き終わるため、そのトロイダル方向に垂直な方向
（すなわち、紙面に垂直な方向）の磁界に対しては、１ターンのコイルと等価である。そ
のため、図１１（ｃ）に示すように、トロイダル方向に垂直な方向の外部磁界に対しては
、トロイダルコイルのトロイダル方向に垂直な断面がそのまま外部磁界の影響を受ける領
域（左斜めハッチング）となる。ところが、一般的なＣＴは磁性体のコアを有しているの
で、トロイダルコアの内部を通る被測定磁界による出力Ｓが外部磁界によるノイズＮより
も遙かに大きいため、外部磁界による影響はあまり問題にはならない。ところが、ロゴス
キーコイルはコアレスであるので、被測定磁界による出力Ｓが小さく、外部磁界による影
響を受けやすく、Ｓ／Ｎの低下が問題となる。そこで、図１１（ｂ）に示すように、導体
を螺旋状に巻き進め、トロイダル方向に一周したあと、トロイダルコイルの中心部を逆方
向に１ターン分巻き戻している。そのため、図１１（ｄ）に示すように、トロイダル方向
に垂直な方向の外部磁界に対しては、巻き進み方向におけるトロイダルコイルのトロイダ
ル方向に垂直な断面が巻き戻し方向における１ターン分の巻き戻しコイルの断面によって
相殺され、外部磁界の影響を受ける領域（右斜めハッチング）の面積が小さくなっている
。
ロゴスキーコイルのＳ／Ｎを高くする手法として、トロイダルコイルの巻数を多くする
ことが考えられる。ところが、例えば特許文献１に記載されたような回路基板の両面の導
電パターンとスルーホール（ビアホール）でコイルを構成するタイプのロゴスキーコイル
では、加工可能なスルーホールの直径やランドの外径などの制約により、コイルの巻数が
制限される。そこで、特許文献１に記載されたロゴスキーコイルでは、外部磁界の影響を
キャンセルするように、回路基板表面に形成される導電パターンにさらに工夫が施されて
いる。
ことが考えられる。ところが、例えば特許文献１に記載されたような回路基板の両面の導
電パターンとスルーホール（ビアホール）でコイルを構成するタイプのロゴスキーコイル
では、加工可能なスルーホールの直径やランドの外径などの制約により、コイルの巻数が
制限される。そこで、特許文献１に記載されたロゴスキーコイルでは、外部磁界の影響を
キャンセルするように、回路基板表面に形成される導電パターンにさらに工夫が施されて
いる。
図１２は特許文献１に記載された従来のロゴスキーコイル２０１を示し、図１３は回路
基板の積層方向に透視した導電パターン及びスルーホールを示す。なお、図１２において
は、引き出し線の交差を避けるために、巻き進みコイルと巻き戻しコイルの符号を離れた
位置に記載している。
基板の積層方向に透視した導電パターン及びスルーホールを示す。なお、図１２において
は、引き出し線の交差を避けるために、巻き進みコイルと巻き戻しコイルの符号を離れた
位置に記載している。
このロゴスキーコイル２０１では、トロイダルコイルを巻き進み方向と巻き戻し方向に
連続して二重形成し、回路基板２０２に垂直な方向（被測定電流の流れる方向）から見て
、巻き進みコイルの１ターン分の領域Ｓ１の面積と巻き戻しコイルの１ターン分の領域Ｓ
２の面積がほぼ等しくなるように導電パターンを形成している。その結果、巻き進みコイ
ルが外部磁界から受ける影響を巻き戻しコイルが外部磁界から受ける影響で相殺し、ノイ
ズ成分をより少なくしてＳ／Ｎをさらに高くしている。
連続して二重形成し、回路基板２０２に垂直な方向（被測定電流の流れる方向）から見て
、巻き進みコイルの１ターン分の領域Ｓ１の面積と巻き戻しコイルの１ターン分の領域Ｓ
２の面積がほぼ等しくなるように導電パターンを形成している。その結果、巻き進みコイ
ルが外部磁界から受ける影響を巻き戻しコイルが外部磁界から受ける影響で相殺し、ノイ
ズ成分をより少なくしてＳ／Ｎをさらに高くしている。
より具体的には、環状の回路基板２０２には、被測定電流が流れる導体を貫通させる円
形の開口２０３に沿って、同一円周上に一定間隔で内周側のスルーホール２１１・・・及
び２３１・・・が形成されている。また、回路基板２０２の外周部には、２つの同心円周
上に所定のパターンで外周側のスルーホール２２１・・・及び２４１・・・が形成されて
いる。回路基板２０２の表面において、巻き進みコイルを構成するスルーホール２１１か
らは、外周部に向かって放射状に延び、外周部近傍で右ドッグレッグした導電パターン２
５１が形成されている。導電パターン２５１の右ドッグレッグした先にはスルーホール２
２１が形成されている。回路基板２０２の裏面において、スルーホール２１１の２つ右隣
のスルーホール２１２からは、外周部に向かって放射状に延び、外周部近傍で左ドッグレ
ッグ（裏側から見れば右ドッグレッグ）した導電パターン２５２が形成され、さらに上記
スルーホール２２１に接続されている。このように、表面の導電パターン２５１、スルー
ホール２２１、裏面の導電パターン２５２及びスルーホール２１２で巻き進みコイルの１
ターンが形成される。このような導電パターン及びスルーホールが環状の回路基板２０２
上にトロイダル方向に一周するように形成されており、巻き進みコイルを形成している。
形の開口２０３に沿って、同一円周上に一定間隔で内周側のスルーホール２１１・・・及
び２３１・・・が形成されている。また、回路基板２０２の外周部には、２つの同心円周
上に所定のパターンで外周側のスルーホール２２１・・・及び２４１・・・が形成されて
いる。回路基板２０２の表面において、巻き進みコイルを構成するスルーホール２１１か
らは、外周部に向かって放射状に延び、外周部近傍で右ドッグレッグした導電パターン２
５１が形成されている。導電パターン２５１の右ドッグレッグした先にはスルーホール２
２１が形成されている。回路基板２０２の裏面において、スルーホール２１１の２つ右隣
のスルーホール２１２からは、外周部に向かって放射状に延び、外周部近傍で左ドッグレ
ッグ（裏側から見れば右ドッグレッグ）した導電パターン２５２が形成され、さらに上記
スルーホール２２１に接続されている。このように、表面の導電パターン２５１、スルー
ホール２２１、裏面の導電パターン２５２及びスルーホール２１２で巻き進みコイルの１
ターンが形成される。このような導電パターン及びスルーホールが環状の回路基板２０２
上にトロイダル方向に一周するように形成されており、巻き進みコイルを形成している。
回路基板２０２の表面において、巻き戻しコイルを構成するスルーホール２３１からは
、外周部に向かって単純に放射状に延びた導電パターン２６１が形成され、導電パターン
２６１の先にはスルーホール２４１が形成されている。このスルーホール２４１は、回路
基２０２の外周部の２つの同心円のうち内側の同心円周上に形成されている。回路基板２
０２の裏面において、スルーホール２４１からは、回路基板２０２の外周部の２つの同心
円のうち外側の同心円に向かって左ドッグレッグ（裏側から見れば右ドッグレッグ）した
短い導電パターン２６２が形成され、外側の同心円周上に形成されたスルーホール２４２
に接続されている。回路基板２０２の表面において、スルーホール２４２からは、回路基
板２０２の外周部の２つの同心円のうち内側の同心円に向かって左ドッグレッグした短い
導電パターン２６３が形成され、外側の同心円周上に形成されたスルーホール２４３に接
続されている。回路基板２０２の裏面において、スルーホール２４３からは、内周部に向
かって単純に放射状に延びた導電パターン２６４が形成され、スルーホール２３２に接続
されている。このように、表面の導電パターン２６１、スルーホール２４１、裏面の導電
パターン２６２、スルーホール２４２、表面の導電パターン２６３、スルーホール２４３
、裏面の導電パターン２６４及びスルーホール２３２で巻き戻しコイルの１ターンが形成
される。このような導電パターン及びスルーホールが環状の回路基板２０２上にトロイダ
ル方向に一周するように形成されており、巻き戻しコイルを形成している。
、外周部に向かって単純に放射状に延びた導電パターン２６１が形成され、導電パターン
２６１の先にはスルーホール２４１が形成されている。このスルーホール２４１は、回路
基２０２の外周部の２つの同心円のうち内側の同心円周上に形成されている。回路基板２
０２の裏面において、スルーホール２４１からは、回路基板２０２の外周部の２つの同心
円のうち外側の同心円に向かって左ドッグレッグ（裏側から見れば右ドッグレッグ）した
短い導電パターン２６２が形成され、外側の同心円周上に形成されたスルーホール２４２
に接続されている。回路基板２０２の表面において、スルーホール２４２からは、回路基
板２０２の外周部の２つの同心円のうち内側の同心円に向かって左ドッグレッグした短い
導電パターン２６３が形成され、外側の同心円周上に形成されたスルーホール２４３に接
続されている。回路基板２０２の裏面において、スルーホール２４３からは、内周部に向
かって単純に放射状に延びた導電パターン２６４が形成され、スルーホール２３２に接続
されている。このように、表面の導電パターン２６１、スルーホール２４１、裏面の導電
パターン２６２、スルーホール２４２、表面の導電パターン２６３、スルーホール２４３
、裏面の導電パターン２６４及びスルーホール２３２で巻き戻しコイルの１ターンが形成
される。このような導電パターン及びスルーホールが環状の回路基板２０２上にトロイダ
ル方向に一周するように形成されており、巻き戻しコイルを形成している。
図１２及び図１３から明らかなように、この回路基板２０２は導電パターンが形成され
る導電層が２層しかなく、表面の導電パターンが形成されている部分の裏面には導電パタ
ーンが形成されておらず、その逆も同様である。そのため、導電パターンの本数を多くす
ることはできず、結果的にトロイダルコイルの巻数を多くするには限界がある。また、巻
き戻しコイルの導電パターンが巻き進みコイルの導電パターンを乗り越えるために、３つ
のスルーホールを必要とするため、環状の回路基板２０２の外周部のスルーホール数が多
くなり、歩留まりを低下させる原因となっている。
る導電層が２層しかなく、表面の導電パターンが形成されている部分の裏面には導電パタ
ーンが形成されておらず、その逆も同様である。そのため、導電パターンの本数を多くす
ることはできず、結果的にトロイダルコイルの巻数を多くするには限界がある。また、巻
き戻しコイルの導電パターンが巻き進みコイルの導電パターンを乗り越えるために、３つ
のスルーホールを必要とするため、環状の回路基板２０２の外周部のスルーホール数が多
くなり、歩留まりを低下させる原因となっている。
さらに、図１３に示すように、巻き戻しコイルに関して、巻き進みコイルの導電パター
ンを乗り越える部分のコイルの巻き方向が本来の被測定磁界に対して逆巻きになっている
。具体的には、矢印Ｘで示す被測定磁界に対して、導電パターン２６４、スルーホール２
３１、導電パターン２６１及びスルーホール２４１で形成されるコイルの１ターンと、ス
ルーホール２４１、導電パターン２６２、スルーホール２４１、導電パターン２６３及び
スルーホール２４３で形成されるコイルの１ターンの巻き方向が逆になっている。そのた
め、この逆巻き部分の断面積は、信号である巻き戻しコイルに流れる電流を打ち消す方向
に作用するため、Ｓ／Ｎ低下の原因の１つとなっている。
ンを乗り越える部分のコイルの巻き方向が本来の被測定磁界に対して逆巻きになっている
。具体的には、矢印Ｘで示す被測定磁界に対して、導電パターン２６４、スルーホール２
３１、導電パターン２６１及びスルーホール２４１で形成されるコイルの１ターンと、ス
ルーホール２４１、導電パターン２６２、スルーホール２４１、導電パターン２６３及び
スルーホール２４３で形成されるコイルの１ターンの巻き方向が逆になっている。そのた
め、この逆巻き部分の断面積は、信号である巻き戻しコイルに流れる電流を打ち消す方向
に作用するため、Ｓ／Ｎ低下の原因の１つとなっている。
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、巻き進みコイルが
外部磁界から受ける影響を巻き戻しコイルが外部磁界から受ける影響で相殺しつつ、従来
と同じサイズの回路基板を用いてトロイダルコイルの巻き数の増加を可能とし、さらに高
出力で高感度なコイル設計や、スルーホールの数を減少させて歩留まりの向上を可能にす
る電流測定用コイルを提供することを目的とする。
外部磁界から受ける影響を巻き戻しコイルが外部磁界から受ける影響で相殺しつつ、従来
と同じサイズの回路基板を用いてトロイダルコイルの巻き数の増加を可能とし、さらに高
出力で高感度なコイル設計や、スルーホールの数を減少させて歩留まりの向上を可能にす
る電流測定用コイルを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明に係る電流測定用コイルは、中央部に被測定電流が流れる導体を貫通させる開口を有し、複数の導電層と複数の絶縁層を積層して形成された回路基板に、前記開口を取り囲むようにトロイダルコイルが形成された電流測定用コイルであって、
前記回路基板の積層方向に平行な磁界に対して巻き方向が互いに逆になる巻き進みコイルと巻き戻しコイルを有し、
前記回路基板の前記開口に沿って、直径の異なる２つの同心円周上に所定間隔で１つおきに内周側のスルーホールが形成され、前記開口から遠い外周側には、単一の円周上に所定間隔で外周側のスルーホールが形成されており、前記各スルーホールは、前記複数の導電層及び前記複数の絶縁層を貫通するように形成されており、
前記複数の導電層には、前記外周側のスルーホールのいずれかと前記開口に沿った前記内周側のスルーホールのいずれかに接続されたクランク状の導電パターンが形成されており、
前記巻き進みコイルと前記巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが、前記回路基板の積層方向から透視して、重なり合っていることを特徴とする。
前記回路基板の積層方向に平行な磁界に対して巻き方向が互いに逆になる巻き進みコイルと巻き戻しコイルを有し、
前記回路基板の前記開口に沿って、直径の異なる２つの同心円周上に所定間隔で１つおきに内周側のスルーホールが形成され、前記開口から遠い外周側には、単一の円周上に所定間隔で外周側のスルーホールが形成されており、前記各スルーホールは、前記複数の導電層及び前記複数の絶縁層を貫通するように形成されており、
前記複数の導電層には、前記外周側のスルーホールのいずれかと前記開口に沿った前記内周側のスルーホールのいずれかに接続されたクランク状の導電パターンが形成されており、
前記巻き進みコイルと前記巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが、前記回路基板の積層方向から透視して、重なり合っていることを特徴とする。
前記クランク状の導電パターンは、それぞれ円周方向の部分と、該円周方向の部分よりも外側の放射状部分と、該円周方向の部分よりも内側の放射状部分で構成されていることが好ましい。
前記複数の導電層のうちの第１の導電層の前記クランク状の導電パターンの円周方向の部分と、前記複数の導電層のうちの第２の導電層の導電パターンの円周方向の部分とが正面視で互いに重なっており、
前記複数の導電層のうちの第１の導電層の前記クランク状の導電パターンの外側の放射状部分と、前記複数の導電層のうちの第３の導電層の前記クランク状の導電パターンの外側の放射状部分とが正面視で互いに重なっており、
前記第１の導電層の前記クランク状の導電パターンの内側の放射状部分と、前記複数の導電層のうちの第４の導電層の前記クランク状の導電パターンの内側の放射状部分とが正面視で互いに重なっていることが好ましい。
前記複数の導電層のうちの第１の導電層の前記クランク状の導電パターンの外側の放射状部分と、前記複数の導電層のうちの第３の導電層の前記クランク状の導電パターンの外側の放射状部分とが正面視で互いに重なっており、
前記第１の導電層の前記クランク状の導電パターンの内側の放射状部分と、前記複数の導電層のうちの第４の導電層の前記クランク状の導電パターンの内側の放射状部分とが正面視で互いに重なっていることが好ましい。
本発明に係る他の電流測定用コイルは、中央部に被測定電流が流れる導体を貫通させる開口を有し、複数の導電層と複数の絶縁層を積層して形成された回路基板に、前記開口を取り囲むようにトロイダルコイルが形成された電流測定用コイルであって、
前記トロイダルコイルは、前記回路基板を形成する２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンと該２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンを電気的に接続するスルーホールで形成された巻き進みコイルであり、
前記回路基板を形成する他の１つの導電層に形成され、前記開口の周囲を略一周するように形成された平面コイルである巻き戻しコイルが形成され、
前記回路基板の前記開口に沿って、直径の異なる２つの同心円周上に所定間隔で１つおきに内周側のスルーホールが形成され、前記開口から遠い外周側には、単一の円周上に所定間隔で外周側のスルーホールが形成されており、前記各スルーホールは、前記複数の導電層及び前記複数の絶縁層を貫通するように形成されており、
前記２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンのうち１つの導電層に形成された巻き進み導電パターンは、前記外周側のスルーホールのいずれかと前記開口に沿った前記内周側のスルーホールのいずれかに接続されたクランク状であり、
前記２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンのうち他の導電層に形成された巻き進み導電パターンは、前記外周側のスルーホールのいずれかと前記開口に沿った前記内周側のスルーホールのいずれかに接続された放射状であり、
前記巻き戻しコイルは、前記回路基板を形成する他の１つの導電層に、前記内周側のスルーホールを取り囲むように形成された環状の導電パターンであり、
前記巻き進みコイルの前記クランク状の部分の導電パターンと前記巻き戻しコイルの前記環状の導電パターンが、前記回路基板の積層方向から透視して、重なり合っていることを特徴とする。
前記トロイダルコイルは、前記回路基板を形成する２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンと該２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンを電気的に接続するスルーホールで形成された巻き進みコイルであり、
前記回路基板を形成する他の１つの導電層に形成され、前記開口の周囲を略一周するように形成された平面コイルである巻き戻しコイルが形成され、
前記回路基板の前記開口に沿って、直径の異なる２つの同心円周上に所定間隔で１つおきに内周側のスルーホールが形成され、前記開口から遠い外周側には、単一の円周上に所定間隔で外周側のスルーホールが形成されており、前記各スルーホールは、前記複数の導電層及び前記複数の絶縁層を貫通するように形成されており、
前記２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンのうち１つの導電層に形成された巻き進み導電パターンは、前記外周側のスルーホールのいずれかと前記開口に沿った前記内周側のスルーホールのいずれかに接続されたクランク状であり、
前記２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンのうち他の導電層に形成された巻き進み導電パターンは、前記外周側のスルーホールのいずれかと前記開口に沿った前記内周側のスルーホールのいずれかに接続された放射状であり、
前記巻き戻しコイルは、前記回路基板を形成する他の１つの導電層に、前記内周側のスルーホールを取り囲むように形成された環状の導電パターンであり、
前記巻き進みコイルの前記クランク状の部分の導電パターンと前記巻き戻しコイルの前記環状の導電パターンが、前記回路基板の積層方向から透視して、重なり合っていることを特徴とする。
前記巻き進み導電パターンのうち、前記クランク状に形成された部分は、円周方向に対して所定の角度をなすように、斜めに形成されており、
前記巻き戻しコイルの前記環状の導電パターンは、鋸歯状に形成されていることが好ましい。
前記巻き戻しコイルの前記環状の導電パターンは、鋸歯状に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、巻き進みコイルと巻き戻しコイルには、それぞれ開口を取り囲み、大
小の直径からなる２つの周上に、所定間隔で１つおきにスルーホールが形成されているの
で、導電パターンを密にして、高出力で高感度なコイル設計が可能となる。また、巻き進
みコイルと巻き戻しコイルの巻き方向が互いに逆であって、巻き進みコイルと巻き戻しコ
イルをそれぞれ形成する導電パターンが、回路基板の積層方向に平行な方向から透視して
、重なり合っているので、回路基板の積層方向に垂直な磁界に対しては、互いに重なり合
っている部分に逆向きの電流が流れ、それによって外部磁界から受ける影響を相殺できる
ので、回路基板の積層方向に垂直な磁界によるＳ／Ｎの低下を防止することができる。さ
らに、巻き進みコイルと巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが、回路基板の
積層方向に平行な方向から透視して、重なり合っているので、表面の導電パターンが形成
されている部分の裏面には導電パターンが形成されていない（その逆も同様）従来例と比
較して、同じサイズの回路基板を用いてトロイダルコイルの巻き数の増加させることがで
きる。さらに、巻き進みコイルの導電パターンと巻き戻しコイルの導電パターンが、互い
に異なる導電層に形成されているため、巻き進みコイルの導電パターンと巻き戻しコイル
の導電パターンを乗り越えるために余分なスルーホールを必要とせず、回路基板の全スル
ーホール数は増加せず、歩留まりの低下を防止することが可能である。
小の直径からなる２つの周上に、所定間隔で１つおきにスルーホールが形成されているの
で、導電パターンを密にして、高出力で高感度なコイル設計が可能となる。また、巻き進
みコイルと巻き戻しコイルの巻き方向が互いに逆であって、巻き進みコイルと巻き戻しコ
イルをそれぞれ形成する導電パターンが、回路基板の積層方向に平行な方向から透視して
、重なり合っているので、回路基板の積層方向に垂直な磁界に対しては、互いに重なり合
っている部分に逆向きの電流が流れ、それによって外部磁界から受ける影響を相殺できる
ので、回路基板の積層方向に垂直な磁界によるＳ／Ｎの低下を防止することができる。さ
らに、巻き進みコイルと巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが、回路基板の
積層方向に平行な方向から透視して、重なり合っているので、表面の導電パターンが形成
されている部分の裏面には導電パターンが形成されていない（その逆も同様）従来例と比
較して、同じサイズの回路基板を用いてトロイダルコイルの巻き数の増加させることがで
きる。さらに、巻き進みコイルの導電パターンと巻き戻しコイルの導電パターンが、互い
に異なる導電層に形成されているため、巻き進みコイルの導電パターンと巻き戻しコイル
の導電パターンを乗り越えるために余分なスルーホールを必要とせず、回路基板の全スル
ーホール数は増加せず、歩留まりの低下を防止することが可能である。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るロゴスキーコイル型の電流測定用コイルについて説明する
。図１に、第１実施形態に係るロゴスキーコイル１が形成された回路基板を示す。なお、
図１では、分かりやすくするため、第１導電層（実線）と第２導電層（破線）の導電パタ
ーンのみを示す。また、図２〜５はそれぞれ第１〜第４導電層の導電パターンを示す。
本発明の第１実施形態に係るロゴスキーコイル型の電流測定用コイルについて説明する
。図１に、第１実施形態に係るロゴスキーコイル１が形成された回路基板を示す。なお、
図１では、分かりやすくするため、第１導電層（実線）と第２導電層（破線）の導電パタ
ーンのみを示す。また、図２〜５はそれぞれ第１〜第４導電層の導電パターンを示す。
第１実施形態に係るロゴスキーコイル１は、４つの導電層と３つの絶縁層を交互に積層
して形成された回路基板２に形成されており、図１に示すように、回路基板２の中央部に
、被測定電流が流れる導体を貫通させるための円形の開口３が形成されている。また、円
形の開口３に沿って、２つの同心円Ｃ１及びＣ２の周上に所定間隔で１つおきに内周側の
スルーホール６１・・・及び８１・・・が形成されている。また、回路基板２の外周部に
は、単一の円周Ｃ３の周上に所定間隔で外周側のスルーホール５１・・・及び７１・・・
が形成されている。なお、各スルーホールは、４つの導電層及び３つの絶縁層を貫通する
ように形成されている。
して形成された回路基板２に形成されており、図１に示すように、回路基板２の中央部に
、被測定電流が流れる導体を貫通させるための円形の開口３が形成されている。また、円
形の開口３に沿って、２つの同心円Ｃ１及びＣ２の周上に所定間隔で１つおきに内周側の
スルーホール６１・・・及び８１・・・が形成されている。また、回路基板２の外周部に
は、単一の円周Ｃ３の周上に所定間隔で外周側のスルーホール５１・・・及び７１・・・
が形成されている。なお、各スルーホールは、４つの導電層及び３つの絶縁層を貫通する
ように形成されている。
第１実施形態では、巻き進みコイル及び巻き戻しコイルは、それぞれトロイダルコイル
として形成されている。巻き進みコイルは、主に第２導電層の第２導電パターン２０と、
第４導電層の第４導電パターン４０と、外周側スルーホール５１・・・と、内周側スルー
ホールのうち直径の小さな同心円周上に形成されたスルーホール６１・・・などで構成さ
れる。また、巻き戻しコイルは、主に第１導電層の第１導電パターン１０と、第３導電層
の第３導電パターン３０と、外周側スルーホール７１・・・と、内周側スルーホールのう
ち直径の大きな同心円周上に形成されたスルーホール８１・・・などで構成される。
として形成されている。巻き進みコイルは、主に第２導電層の第２導電パターン２０と、
第４導電層の第４導電パターン４０と、外周側スルーホール５１・・・と、内周側スルー
ホールのうち直径の小さな同心円周上に形成されたスルーホール６１・・・などで構成さ
れる。また、巻き戻しコイルは、主に第１導電層の第１導電パターン１０と、第３導電層
の第３導電パターン３０と、外周側スルーホール７１・・・と、内周側スルーホールのう
ち直径の大きな同心円周上に形成されたスルーホール８１・・・などで構成される。
信号を取り出すための第１引き出し線部４は、図２に示す巻き進みコイルの始点部であ
る第１導電層のスルーホール５１に接続されている。スルーホール５１は、図５に示す第
４導電パターン４０に接続され、第４導電パターン４０のクランク状に形成された導電パ
ターン４１によってスルーホール６１に接続される。スルーホール６１は、図３に示す第
２導電パターン２０に接続され、第２導電パターン２０のクランク状に形成された導電パ
ターン２１によってスルーホール５２に接続される。スルーホール５２は、図５に示す導
電パターン４２によってスルーホール６２に接続される。以下、このようなループを開口
３の周囲に時計回りに一周して、巻き進みコイルが形成される。巻き進みコイルの最後の
スルーホール６ｘは、図２に示す第１導電パターンの直線状の導電パターン１ｘに接続さ
れ、導電パターン１ｘはスルーホール７１に接続されている。
る第１導電層のスルーホール５１に接続されている。スルーホール５１は、図５に示す第
４導電パターン４０に接続され、第４導電パターン４０のクランク状に形成された導電パ
ターン４１によってスルーホール６１に接続される。スルーホール６１は、図３に示す第
２導電パターン２０に接続され、第２導電パターン２０のクランク状に形成された導電パ
ターン２１によってスルーホール５２に接続される。スルーホール５２は、図５に示す導
電パターン４２によってスルーホール６２に接続される。以下、このようなループを開口
３の周囲に時計回りに一周して、巻き進みコイルが形成される。巻き進みコイルの最後の
スルーホール６ｘは、図２に示す第１導電パターンの直線状の導電パターン１ｘに接続さ
れ、導電パターン１ｘはスルーホール７１に接続されている。
スルーホール７１は、図４に示す第３導電パターン３０のクランク状に形成された導電
パターン３１によってスルーホール８１に接続される。スルーホール８１は、図１に示す
第１導電パターン１０に接続され、第１導電パターン１０のクランク状に形成された導電
パターン１１によってスルーホール７２に接続される。スルーホール７２は、図４に示す
導電パターン３２によってスルーホール８２に接続される。以下、このようなループを開
口３の周囲に反時計回りに一周して、巻き戻しコイルが形成される。巻き戻しコイルの最
後のスルーホール８ｘは、図３に示す第２導電パターンの直線状の導電パターン２ｘに接
続され、巻き戻しコイルの終点部である導電パターン２ｘは信号を取り出すための第２引
き出し線部５に接続されている。
パターン３１によってスルーホール８１に接続される。スルーホール８１は、図１に示す
第１導電パターン１０に接続され、第１導電パターン１０のクランク状に形成された導電
パターン１１によってスルーホール７２に接続される。スルーホール７２は、図４に示す
導電パターン３２によってスルーホール８２に接続される。以下、このようなループを開
口３の周囲に反時計回りに一周して、巻き戻しコイルが形成される。巻き戻しコイルの最
後のスルーホール８ｘは、図３に示す第２導電パターンの直線状の導電パターン２ｘに接
続され、巻き戻しコイルの終点部である導電パターン２ｘは信号を取り出すための第２引
き出し線部５に接続されている。
図２と図３を比較して分かるように、第１引き出し線部４と第２引き出し線部５は、そ
れぞれ第１導電層と第２導電層に形成されており、スルーホール６を介して第１導電層の
導電パターンと第２導電層の導電パターンが電気的に接続されている。第１引き出し線部
４を構成する導電パターンと第２引き出し線部５を構成する導電パターンは、互いに電流
が逆向きに流れるように、部分的に重なり合い、回路基板２の積層方向から透視して（以
下、正面視と略称する）Ｘ状となるような交差パターンに形成されている。
れぞれ第１導電層と第２導電層に形成されており、スルーホール６を介して第１導電層の
導電パターンと第２導電層の導電パターンが電気的に接続されている。第１引き出し線部
４を構成する導電パターンと第２引き出し線部５を構成する導電パターンは、互いに電流
が逆向きに流れるように、部分的に重なり合い、回路基板２の積層方向から透視して（以
下、正面視と略称する）Ｘ状となるような交差パターンに形成されている。
図２に示す第１導電パターン１０の各クランク状の導電パターン１１・・・の外側の放
射状部分１１ａと図４に示す第３導電パターン３０の各クランク状の導電パターン３１・
・・の外側の放射状部分３１ａは、正面視で互いに重なっている。また、図３に示す第２
導電パターン２０の各クランク状の導電パターン２１・・・の外側の放射状部分２１ａと
図５に示す第４導電パターン４０の各クランク状の導電パターン４１・・・の外側の放射
状部分４１ａは、正面視で互いに重なっている。一方、第１導電パターン１０及び第３導
電パターン３０の放射状部分１１ａ及び３１ａと第２導電パターン２０及び第４導電パタ
ーン４０の放射状部分２１ａ及び４１ａは、正面視で互いに重なっておらず、互に隣接し
ている。
射状部分１１ａと図４に示す第３導電パターン３０の各クランク状の導電パターン３１・
・・の外側の放射状部分３１ａは、正面視で互いに重なっている。また、図３に示す第２
導電パターン２０の各クランク状の導電パターン２１・・・の外側の放射状部分２１ａと
図５に示す第４導電パターン４０の各クランク状の導電パターン４１・・・の外側の放射
状部分４１ａは、正面視で互いに重なっている。一方、第１導電パターン１０及び第３導
電パターン３０の放射状部分１１ａ及び３１ａと第２導電パターン２０及び第４導電パタ
ーン４０の放射状部分２１ａ及び４１ａは、正面視で互いに重なっておらず、互に隣接し
ている。
また、図２に示す第１導電パターン１０の各クランク状の導電パターン１１・・・の円
周方向の部分１１ｂと図３に示す第２導電パターン２０の各クランク状の導電パターン２
１・・・の円周方向の部分２１ｂは、正面視で互いに重なっている。同様に、図４に示す
第３導電パターン３０の各クランク状の導電パターン３１・・・の円周方向の部分３１ｂ
と図５に示す第４導電パターン４０の各クランク状の導電パターン４１・・・の円周方向
の部分４１ｂは、正面視で互いに重なっている。さらに、図２に示す第１導電パターン１
０の各クランク状の導電パターン１１・・・の内側の放射状部分１１ｃと図４に示す第３
導電パターン３０の各クランク状の導電パターン３１・・・の１つ隣の内側の放射状部分
３１ｃは、正面視で互いに重なっている。同様に、図３に示す第２導電パターン２０の各
クランク状の導電パターン２１・・・の内側の放射状部分２１ｃと図５に示す第４導電パ
ターン４０の各クランク状の導電パターン４１・・・の１つ隣の内側の放射状部分４１ｃ
は、正面視で互いに重なっている。
周方向の部分１１ｂと図３に示す第２導電パターン２０の各クランク状の導電パターン２
１・・・の円周方向の部分２１ｂは、正面視で互いに重なっている。同様に、図４に示す
第３導電パターン３０の各クランク状の導電パターン３１・・・の円周方向の部分３１ｂ
と図５に示す第４導電パターン４０の各クランク状の導電パターン４１・・・の円周方向
の部分４１ｂは、正面視で互いに重なっている。さらに、図２に示す第１導電パターン１
０の各クランク状の導電パターン１１・・・の内側の放射状部分１１ｃと図４に示す第３
導電パターン３０の各クランク状の導電パターン３１・・・の１つ隣の内側の放射状部分
３１ｃは、正面視で互いに重なっている。同様に、図３に示す第２導電パターン２０の各
クランク状の導電パターン２１・・・の内側の放射状部分２１ｃと図５に示す第４導電パ
ターン４０の各クランク状の導電パターン４１・・・の１つ隣の内側の放射状部分４１ｃ
は、正面視で互いに重なっている。
このように、回路基板２は導電パターンが形成される導電層を４層有しており、巻き進
みコイルと巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが、回路基板２の積層方向か
ら透視して、重なり合っている、そのため、図１２に示す従来例に比べて、ロゴスキーコ
イル１の全ターン数を多くすることができ、出力信号の電圧が高くなり、Ｓ／Ｎを高くす
ることができる。また、巻き進みコイルの導電パターンと巻き戻しコイルの導電パターン
が、互いに異なる導電層に形成されているため、巻き進みコイルの導電パターンと巻き戻
しコイルの導電パターンを乗り越えるために余分なスルーホールを必要とせず、回路基板
２の全スルーホール数は増加せず、歩留まりの低下を防止することが可能である。さらに
、回路基板２の積層方向に平行な磁界に対して巻き進みコイルで囲まれた面積と巻き戻し
コイルで囲まれた面積がほぼ等しいので、外部磁界から受ける影響で相殺し、ノイズ成分
をより少なくしてＳ／Ｎをさらに高くすることができる。
みコイルと巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが、回路基板２の積層方向か
ら透視して、重なり合っている、そのため、図１２に示す従来例に比べて、ロゴスキーコ
イル１の全ターン数を多くすることができ、出力信号の電圧が高くなり、Ｓ／Ｎを高くす
ることができる。また、巻き進みコイルの導電パターンと巻き戻しコイルの導電パターン
が、互いに異なる導電層に形成されているため、巻き進みコイルの導電パターンと巻き戻
しコイルの導電パターンを乗り越えるために余分なスルーホールを必要とせず、回路基板
２の全スルーホール数は増加せず、歩留まりの低下を防止することが可能である。さらに
、回路基板２の積層方向に平行な磁界に対して巻き進みコイルで囲まれた面積と巻き戻し
コイルで囲まれた面積がほぼ等しいので、外部磁界から受ける影響で相殺し、ノイズ成分
をより少なくしてＳ／Ｎをさらに高くすることができる。
一方、回路基板２の積層方向に直交する外部磁界に対しては、トロイダルコイルのポロ
イダル方向の１ターンで囲まれた面積が影響を受けることになる。ところが、このロゴス
キーコイル１は、導電層と絶縁層が積層された回路基板２に形成されており、前述のよう
に、巻き進みコイルを形成する導電パターン同士、巻き戻しコイルを形成する導電パター
ンの同士又は巻き進みコイルを形成する導電パターンと巻き戻しコイルを形成する導電パ
ターンが、互いに逆方向に電流が流れるように重なり合っている。より具体的には、図６
に示すように、スルーホール７１を介して接続された導電パターン１１の放射状部分１１
ａと導電パターン３１の放射状部分３１ａは正面視で互いに重なっており、矢印Ａ方向の
外部磁界の影響を受けたとしても、導電パターン１１の放射状部分１１ａに流れる電流と
導電パターン３１の放射状部分３１ａに流れる電流の向きが逆向きになり、互いに打ち消
し合う。スルーホール５２を介して接続された導電パターン２１の放射状部分２１ａと導
電パターン４１の放射状部分４１ａについても同様である。
イダル方向の１ターンで囲まれた面積が影響を受けることになる。ところが、このロゴス
キーコイル１は、導電層と絶縁層が積層された回路基板２に形成されており、前述のよう
に、巻き進みコイルを形成する導電パターン同士、巻き戻しコイルを形成する導電パター
ンの同士又は巻き進みコイルを形成する導電パターンと巻き戻しコイルを形成する導電パ
ターンが、互いに逆方向に電流が流れるように重なり合っている。より具体的には、図６
に示すように、スルーホール７１を介して接続された導電パターン１１の放射状部分１１
ａと導電パターン３１の放射状部分３１ａは正面視で互いに重なっており、矢印Ａ方向の
外部磁界の影響を受けたとしても、導電パターン１１の放射状部分１１ａに流れる電流と
導電パターン３１の放射状部分３１ａに流れる電流の向きが逆向きになり、互いに打ち消
し合う。スルーホール５２を介して接続された導電パターン２１の放射状部分２１ａと導
電パターン４１の放射状部分４１ａについても同様である。
前述のように、巻き進みコイルと巻き戻しコイル互いにつながっており、且つコイルの
巻き方向が逆である。従って、矢印Ｂ方向の外部磁界の影響を受けた場合、導電パターン
１１の円周方向の部分１１ｂと導電パターン２１の円周方向の部分２１ｂが正面視で互い
に重なっているので、導電パターン１１の円周方向の部分１１ｂと導電パターン２１の円
周方向の部分２１ｂに流れる電流の向きが逆向きになり、互いに打ち消し合う。導電パタ
ーン３１の円周方向の部分３１ｂと導電パターン４１・・・の円周方向の部分４１ｂに付
いても同様である。さらに、導電パターン１１の内側の放射状部分１１ｃと導電パターン
３１の１つ隣の内側の放射状部分３１ｃ、導電パターン２１の内側の放射状部分２１ｃと
導電パターン４１の１つ隣の内側の放射状部分４１ｃについても同様である。
巻き方向が逆である。従って、矢印Ｂ方向の外部磁界の影響を受けた場合、導電パターン
１１の円周方向の部分１１ｂと導電パターン２１の円周方向の部分２１ｂが正面視で互い
に重なっているので、導電パターン１１の円周方向の部分１１ｂと導電パターン２１の円
周方向の部分２１ｂに流れる電流の向きが逆向きになり、互いに打ち消し合う。導電パタ
ーン３１の円周方向の部分３１ｂと導電パターン４１・・・の円周方向の部分４１ｂに付
いても同様である。さらに、導電パターン１１の内側の放射状部分１１ｃと導電パターン
３１の１つ隣の内側の放射状部分３１ｃ、導電パターン２１の内側の放射状部分２１ｃと
導電パターン４１の１つ隣の内側の放射状部分４１ｃについても同様である。
このように、巻き進みコイルと巻き戻しコイルには、それぞれ開口３を取り囲み、大小
の直径からなる２つの周上Ｃ１，Ｃ２に、所定間隔で１つおきにスルーホール６１，８１
が形成されているので、導電パターン（コイルパターン）を密にして、高出力で高感度な
コイル設計が可能となる。また、回路基板２の積層方向に直交する外部磁界に対して、１
つの導電層に形成された導電パターンに流れる電流を、それに隣接する導電層に形成され
た導電パターンに流れる電流で相殺するように形成されているので、ノイズ成分をより少
なくしてＳ／Ｎをさらに高くすることができる。特に、被測定電流以外の電流などによっ
て発生される外部磁界は、その電流に近いほど影響が大きいので、より近くの導電層に形
成された導電パターンに流れる電流同士で相殺させることが好ましい。
の直径からなる２つの周上Ｃ１，Ｃ２に、所定間隔で１つおきにスルーホール６１，８１
が形成されているので、導電パターン（コイルパターン）を密にして、高出力で高感度な
コイル設計が可能となる。また、回路基板２の積層方向に直交する外部磁界に対して、１
つの導電層に形成された導電パターンに流れる電流を、それに隣接する導電層に形成され
た導電パターンに流れる電流で相殺するように形成されているので、ノイズ成分をより少
なくしてＳ／Ｎをさらに高くすることができる。特に、被測定電流以外の電流などによっ
て発生される外部磁界は、その電流に近いほど影響が大きいので、より近くの導電層に形
成された導電パターンに流れる電流同士で相殺させることが好ましい。
第１引き出し線部４と第２引き出し線部５についても、第１引き出し線部４を構成する
導電パターンと第２引き出し線部５を構成する導電パターンは、互いに電流が逆向きに流
れるように、部分的に重なり合い、また正面視でＸ状となるような交差パターンに形成さ
れている。そのため、外部磁界の影響に対しても、第１引き出し線部４に流れる電流と第
２引き出し線部５に流れる電流が互いに相殺し合うので、第１引き出し線部４と第２引き
出し線部５によるＳ／Ｎの低下を防止することができる。
導電パターンと第２引き出し線部５を構成する導電パターンは、互いに電流が逆向きに流
れるように、部分的に重なり合い、また正面視でＸ状となるような交差パターンに形成さ
れている。そのため、外部磁界の影響に対しても、第１引き出し線部４に流れる電流と第
２引き出し線部５に流れる電流が互いに相殺し合うので、第１引き出し線部４と第２引き
出し線部５によるＳ／Ｎの低下を防止することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るロゴスキーコイルについて説明する。第２実施形態
に係るロゴスキーコイル１も、４つの導電層と３つの絶縁層を交互に積層して形成された
回路基板２に形成されており、図１に示す第１実施形態の場合と同様に、回路基板２の中
央部に、被測定電流が流れる導体を貫通させるための円形の開口が形成されている（図示
せず）。図７〜１０はそれぞれ第２実施形態における回路基板２の第１〜第４導電層の導
電パターンを示す。また、円形の開口に沿って、２つの同心円Ｃ１及びＣ２の周上に一定
間隔で１つおきに内周側のスルーホール１６１・・・が形成されている。また、回路基板
２の外周部には、単一の円周Ｃ３の周上に所定間隔で外周側のスルーホール１５１・・・
が形成されているのも同様である。さらに、各スルーホールは、４つの導電層及び３つの
絶縁層を貫通するように形成されている。
次に、本発明の第２実施形態に係るロゴスキーコイルについて説明する。第２実施形態
に係るロゴスキーコイル１も、４つの導電層と３つの絶縁層を交互に積層して形成された
回路基板２に形成されており、図１に示す第１実施形態の場合と同様に、回路基板２の中
央部に、被測定電流が流れる導体を貫通させるための円形の開口が形成されている（図示
せず）。図７〜１０はそれぞれ第２実施形態における回路基板２の第１〜第４導電層の導
電パターンを示す。また、円形の開口に沿って、２つの同心円Ｃ１及びＣ２の周上に一定
間隔で１つおきに内周側のスルーホール１６１・・・が形成されている。また、回路基板
２の外周部には、単一の円周Ｃ３の周上に所定間隔で外周側のスルーホール１５１・・・
が形成されているのも同様である。さらに、各スルーホールは、４つの導電層及び３つの
絶縁層を貫通するように形成されている。
第２実施形態では、巻き進みコイルは、回路基板２を形成する第１導電層と第４導電層
に形成された巻き進み導電パターンとこれら２つの導電層に形成された巻き進み導電パタ
ーンを電気的に接続するスルーホールで形成されたトロイダルコイルであり、巻き戻しコ
イルは、回路基板２を形成する第２導電層に形成され、開口の周囲を略一周するように形
成された平面コイルである。図９に示すように、第３導電層の第３導電パターン１３０に
は、信号を取り出すための第１引き出し線部４及び第２引き出し線部５を構成する導電パ
ターンのみが形成されている。また、第４導電層の第４導電パターン１４０にも、第１引
き出し線部４及び第２引き出し線部５を構成する他の部分の導電パターンが形成されてい
る。
に形成された巻き進み導電パターンとこれら２つの導電層に形成された巻き進み導電パタ
ーンを電気的に接続するスルーホールで形成されたトロイダルコイルであり、巻き戻しコ
イルは、回路基板２を形成する第２導電層に形成され、開口の周囲を略一周するように形
成された平面コイルである。図９に示すように、第３導電層の第３導電パターン１３０に
は、信号を取り出すための第１引き出し線部４及び第２引き出し線部５を構成する導電パ
ターンのみが形成されている。また、第４導電層の第４導電パターン１４０にも、第１引
き出し線部４及び第２引き出し線部５を構成する他の部分の導電パターンが形成されてい
る。
図９と図１０を比較して分かるように、第１引き出し線部４と第２引き出し線部５は、
スルーホール６を介して第３導電層の第３導電パターン１３０と第４導電層の第４導電パ
ターン１４０に電気的に接続されている。第１実施形態と同様に、第１引き出し線部４を
構成する導電パターンと第２引き出し線部５を構成する導電パターンは、互いに電流が逆
向きに流れるように、部分的に重なり合い、また正面視でＸ状となるような交差パターン
に形成されている。
スルーホール６を介して第３導電層の第３導電パターン１３０と第４導電層の第４導電パ
ターン１４０に電気的に接続されている。第１実施形態と同様に、第１引き出し線部４を
構成する導電パターンと第２引き出し線部５を構成する導電パターンは、互いに電流が逆
向きに流れるように、部分的に重なり合い、また正面視でＸ状となるような交差パターン
に形成されている。
図７に示すように、第１導電パターン１１０において、スルーホール１５ｘと１６ｘを
除いて、外周部のスルーホール１５１・・・と内周部のスルーホール１６１・・・の間に
は、内周部の放射状部分の長さを除いてほぼ同じ形状のクランク状の導電パターン１１１
・・・が接続されている。図９に示すように、第１引き出し線部４は第３導電層のスルー
ホール１５１に接続されており、スルーホール１５１は、図７に示す第１導電パターン１
１０に接続され、第１導電パターン１１０の導電パターン１１１によってスルーホール１
６１に接続される。スルーホール１６１は、図１０に示す第４導電パターン１４０に接続
され、第４導電パターン１４０の放射状に形成された導電パターン１４１によってスルー
ホール１５２に接続される。スルーホール１５２は、図７に示す導電パターン１１２によ
ってスルーホール１６２に接続される。以下、このようなループを開口の周囲に時計回り
に一周して、巻き進みコイルが形成される。
除いて、外周部のスルーホール１５１・・・と内周部のスルーホール１６１・・・の間に
は、内周部の放射状部分の長さを除いてほぼ同じ形状のクランク状の導電パターン１１１
・・・が接続されている。図９に示すように、第１引き出し線部４は第３導電層のスルー
ホール１５１に接続されており、スルーホール１５１は、図７に示す第１導電パターン１
１０に接続され、第１導電パターン１１０の導電パターン１１１によってスルーホール１
６１に接続される。スルーホール１６１は、図１０に示す第４導電パターン１４０に接続
され、第４導電パターン１４０の放射状に形成された導電パターン１４１によってスルー
ホール１５２に接続される。スルーホール１５２は、図７に示す導電パターン１１２によ
ってスルーホール１６２に接続される。以下、このようなループを開口の周囲に時計回り
に一周して、巻き進みコイルが形成される。
巻き進みコイルの最後のスルーホール１５ｘは、図８に示す第２導電パターン１２０の
放射方向に直線状の導電パターン１２１に接続されている。導電パターン１２１は内側の
スルーホール１６１・・・を取り囲むように、反時計方向に略一周する環状の導電パター
ン１２２に接続されている。環状の導電パターン１２２の最後は、スルーホール１６ｘに
接続され、図１０に示すように、第４導電パターン１４０の直線状の導電パターン１４ｘ
に接続され、導電パターン１４ｘは信号を取り出すための第２引き出し線部５に接続され
ている。
放射方向に直線状の導電パターン１２１に接続されている。導電パターン１２１は内側の
スルーホール１６１・・・を取り囲むように、反時計方向に略一周する環状の導電パター
ン１２２に接続されている。環状の導電パターン１２２の最後は、スルーホール１６ｘに
接続され、図１０に示すように、第４導電パターン１４０の直線状の導電パターン１４ｘ
に接続され、導電パターン１４ｘは信号を取り出すための第２引き出し線部５に接続され
ている。
なお、第２実施形態では、第１導電パターン１１０では、導電パターン１１１・・・の
ピッチを小さくするために、クランク状部分の形状を円周方向ではなく、円周方向に対し
て所定の角度を成すように、斜めに形成している。第２実施形態においても、巻き進みコ
イルと巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが、回路基板の積層方向に平行な
方向から透視して、重なり合っているという条件を満たすために、第２導電パターン１２
０の環状の導電パターン１２２が、鋸歯状に形成されている。それによって、上記第１実
施形態の場合と同様の効果が得られる。
ピッチを小さくするために、クランク状部分の形状を円周方向ではなく、円周方向に対し
て所定の角度を成すように、斜めに形成している。第２実施形態においても、巻き進みコ
イルと巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが、回路基板の積層方向に平行な
方向から透視して、重なり合っているという条件を満たすために、第２導電パターン１２
０の環状の導電パターン１２２が、鋸歯状に形成されている。それによって、上記第１実
施形態の場合と同様の効果が得られる。
第２実施形態の構成によれば、トロイダルコイルが第１導電層の第１導電パターン１１
０と第４導電層の第４導電パターン１４０、及びこれらを電気的に接続するスルーホール
１５１・・・及び１６１・・・で形成されている。そのため、本来の被測定電流を検出す
るためのトロイダルコイルのポロイダル方向の断面積が大きくなり、出力電圧を高くする
ことができる。
０と第４導電層の第４導電パターン１４０、及びこれらを電気的に接続するスルーホール
１５１・・・及び１６１・・・で形成されている。そのため、本来の被測定電流を検出す
るためのトロイダルコイルのポロイダル方向の断面積が大きくなり、出力電圧を高くする
ことができる。
なお、本発明は、上記実施形態の説明に限定されるものではなく、様々な変形が可能で
ある。例えば、３つの絶縁層のうち、中央の絶縁層の厚みを他の２つの絶縁層の厚みより
も厚くしてもよい。それによって、トロイダルコイルのポロイダル方向の断面積を大きく
することができ、出力電圧をさらに高くすることができ、Ｓ／Ｎをさらに改善することが
可能となる。また、ビルトアップ基板を用いて、１つの回路基板に複数のロゴスキーコイ
ルを重ねて形成することも可能である。それによって、出力電圧をさらに高くすることが
でき、Ｓ／Ｎをさらに改善することが可能となる。
ある。例えば、３つの絶縁層のうち、中央の絶縁層の厚みを他の２つの絶縁層の厚みより
も厚くしてもよい。それによって、トロイダルコイルのポロイダル方向の断面積を大きく
することができ、出力電圧をさらに高くすることができ、Ｓ／Ｎをさらに改善することが
可能となる。また、ビルトアップ基板を用いて、１つの回路基板に複数のロゴスキーコイ
ルを重ねて形成することも可能である。それによって、出力電圧をさらに高くすることが
でき、Ｓ／Ｎをさらに改善することが可能となる。
１ ロゴスキーコイル
２ 回路基板
３ 開口
４ 第１引き出し線部
５ 第２引き出し線部
６ スルーホール
１０ （第１実施形態の）第１導電パターン
１１、２１、３１、４１、１ｘ、２ｘ、３ｘ 導電パターン
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ （導電パターンの）放射状部分
１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ （導電パターンの）円周方向の部分
１１ｃ、２１ｃ、３１ｃ、４１ｃ （導電パターンの）放射状部分
２０ （第１実施形態の）第２導電パターン
３０ （第１実施形態の）第３導電パターン
４０ （第１実施形態の）第４導電パターン
５１、５２、５３、６１、６２、７１、８１、８２、６ｘ、８ｘ スルーホール
１１０ （第２実施形態の）第１導電パターン
１２０ （第２実施形態の）第２導電パターン
１３０ （第２実施形態の）第３導電パターン
１４０ （第２実施形態の）第４導電パターン
１１１、１１２、１２１、１２２ 導電パターン
１５１、１５２、１６１、１６２、１５ｘ、１６ｘ スルーホール
２ 回路基板
３ 開口
４ 第１引き出し線部
５ 第２引き出し線部
６ スルーホール
１０ （第１実施形態の）第１導電パターン
１１、２１、３１、４１、１ｘ、２ｘ、３ｘ 導電パターン
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ （導電パターンの）放射状部分
１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ （導電パターンの）円周方向の部分
１１ｃ、２１ｃ、３１ｃ、４１ｃ （導電パターンの）放射状部分
２０ （第１実施形態の）第２導電パターン
３０ （第１実施形態の）第３導電パターン
４０ （第１実施形態の）第４導電パターン
５１、５２、５３、６１、６２、７１、８１、８２、６ｘ、８ｘ スルーホール
１１０ （第２実施形態の）第１導電パターン
１２０ （第２実施形態の）第２導電パターン
１３０ （第２実施形態の）第３導電パターン
１４０ （第２実施形態の）第４導電パターン
１１１、１１２、１２１、１２２ 導電パターン
１５１、１５２、１６１、１６２、１５ｘ、１６ｘ スルーホール
Claims (5)
- 中央部に被測定電流が流れる導体を貫通させる開口を有し、複数の導電層と複数の絶縁層を積層して形成された回路基板に、前記開口を取り囲むようにトロイダルコイルが形成された電流測定用コイルであって、
前記回路基板の積層方向に平行な磁界に対して巻き方向が互いに逆になる巻き進みコイルと巻き戻しコイルを有し、
前記回路基板の前記開口に沿って、直径の異なる２つの同心円周上に所定間隔で１つおきに内周側のスルーホールが形成され、前記開口から遠い外周側には、単一の円周上に所定間隔で外周側のスルーホールが形成されており、前記各スルーホールは、前記複数の導電層及び前記複数の絶縁層を貫通するように形成されており、
前記複数の導電層には、前記外周側のスルーホールのいずれかと前記開口に沿った前記内周側のスルーホールのいずれかに接続されたクランク状の導電パターンが形成されており、
前記巻き進みコイルと前記巻き戻しコイルをそれぞれ形成する導電パターンが、前記回路基板の積層方向から透視して、重なり合っていることを特徴とする電流測定用コイル。 - 前記クランク状の導電パターンは、それぞれ円周方向の部分と、該円周方向の部分よりも外側の放射状部分と、該円周方向の部分よりも内側の放射状部分で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電流測定用コイル。
- 前記複数の導電層のうちの第１の導電層の前記クランク状の導電パターンの円周方向の部分と、前記複数の導電層のうちの第２の導電層の導電パターンの円周方向の部分とが正面視で互いに重なっており、
前記複数の導電層のうちの第１の導電層の前記クランク状の導電パターンの外側の放射状部分と、前記複数の導電層のうちの第３の導電層の前記クランク状の導電パターンの外側の放射状部分とが正面視で互いに重なっており、
前記第１の導電層の前記クランク状の導電パターンの内側の放射状部分と、前記複数の導電層のうちの第４の導電層の前記クランク状の導電パターンの内側の放射状部分とが正面視で互いに重なっていることを特徴とする請求項２に記載の電流測定用コイル。 - 中央部に被測定電流が流れる導体を貫通させる開口を有し、複数の導電層と複数の絶縁層を積層して形成された回路基板に、前記開口を取り囲むようにトロイダルコイルが形成された電流測定用コイルであって、
前記トロイダルコイルは、前記回路基板を形成する２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンと該２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンを電気的に接続するスルーホールで形成された巻き進みコイルであり、
前記回路基板を形成する他の１つの導電層に形成され、前記開口の周囲を略一周するように形成された平面コイルである巻き戻しコイルが形成され、
前記回路基板の前記開口に沿って、直径の異なる２つの同心円周上に所定間隔で１つおきに内周側のスルーホールが形成され、前記開口から遠い外周側には、単一の円周上に所定間隔で外周側のスルーホールが形成されており、前記各スルーホールは、前記複数の導電層及び前記複数の絶縁層を貫通するように形成されており、
前記２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンのうち１つの導電層に形成された巻き進み導電パターンは、前記外周側のスルーホールのいずれかと前記開口に沿った前記内周側のスルーホールのいずれかに接続されたクランク状であり、
前記２つの導電層に形成された巻き進み導電パターンのうち他の導電層に形成された巻き進み導電パターンは、前記外周側のスルーホールのいずれかと前記開口に沿った前記内周側のスルーホールのいずれかに接続された放射状であり、
前記巻き戻しコイルは、前記回路基板を形成する他の１つの導電層に、前記内周側のスルーホールを取り囲むように形成された環状の導電パターンであり、
前記巻き進みコイルの前記クランク状の部分の導電パターンと前記巻き戻しコイルの前記環状の導電パターンが、前記回路基板の積層方向から透視して、重なり合っていることを特徴とする電流測定用コイル。 - 前記巻き進み導電パターンのうち、前記クランク状に形成された部分は、円周方向に対して所定の角度をなすように、斜めに形成されており、
前記巻き戻しコイルの前記環状の導電パターンは、鋸歯状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電流測定用コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014103777A JP5895217B2 (ja) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | 電流検出用コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014103777A JP5895217B2 (ja) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | 電流検出用コイル |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2014031761A Division JP6455811B2 (ja) | 2014-02-21 | 2014-02-21 | 電流検出用コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015158474A JP2015158474A (ja) | 2015-09-03 |
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ID=54182550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014103777A Active JP5895217B2 (ja) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | 電流検出用コイル |
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|---|---|
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| JP4965402B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2012-07-04 | パナソニック株式会社 | 電流センサ |
| JP2011247699A (ja) * | 2010-05-25 | 2011-12-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 漏電検出機能付き電流センサ |
| WO2012140907A1 (ja) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | 住友ベークライト株式会社 | 積層板、回路基板、半導体パッケージおよび積層板の製造方法 |
| JP5833465B2 (ja) * | 2011-07-25 | 2015-12-16 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 電流検出器 |
-
2014
- 2014-05-19 JP JP2014103777A patent/JP5895217B2/ja active Active
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| JP2015158474A (ja) | 2015-09-03 |
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