(57)【要約】【課題】周波数特性を安定させ、複数軸でも簡単な構造で形成できる磁気検出コイル素子および多軸磁気検出コイルの提供。【解決手段】略帯状の絶縁ベース片１２と、その一側面１３に形成された複数ｎ列の導体パターン層２２とを備え、各導体パターン層２２のうち、初列目の導体パターン層２２の始端２２ａ側を一側面１３上の一方の接続ランド１６に、ｎ列目の導体パターン層２２の終端２２ｂ側と接触する部分導体層１７を他方の接続ランド１８にそれぞれ接続し、初列目の終端２２ｂ側を次列目の始端２２ａ側に、ｎ−１列目の終端２２ｂ側をｎ列目の始端２２ａ側にそれぞれ接続するとともに、次列目とｎ−１列目とを含むその間に位置する各導体パターン層２２は、先列の終端２２ｂ側が後列の始端２２ａ側と接続する配置関係のもとで配列させて巻線と同等の１本の導電路を形成した際に所定面積の囲繞空間の確保を自在とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有して略帯状に形成された絶縁ベース片と、該絶縁ベース片における一側面の長さ方向に沿わせて形成された１列の導体パターン層とを備え、該導体パターン層により１本の導電路を形成すべくその始端側と終端側とを前記一側面に各別に形成された接続ランドに接続して１本の前記導電路を形成した際に所定面積の囲繞空間の確保を自在としたことを特徴とする磁気検出コイル素子。
【請求項２】
可撓性を有して略帯状に形成された絶縁ベース片と、該絶縁ベース片における一側面の長さ方向に沿わせ、かつ、相互を離間させて形成された複数ｎ列の導体パターン層とを備え、これら各導体パターン層のうち、初列目の導体パターン層の始端側を前記一側面上に形成された一方の接続ランドに、終列であるｎ列目の導体パターン層の終端側と接触する部分導体層を前記一側面上に形成された他方の接続ランドにそれぞれ接続し、
初列目の導体パターン層の終端側を次列目の導体パターン層の始端側に、ｎ−１列目の導体パターン層の終端側をｎ列目の導体パターン層の始端側にそれぞれ接続するとともに、
前記次列目と前記ｎ−１列目とを含むその間に位置する各導体パターン層は、先列の導体パターン層の終端側が後列の導体パターン層の始端側と接続する配置関係のもとで順次配列させて巻線と同等の１本の導電路を形成した際に所定面積の囲繞空間の確保を自在としたことを特徴とする磁気検出コイル素子。
【請求項３】
先行する導電パターン層の終端側とその後列に位置する導電パターン層の始端側とのそれぞれは、コネクタを介して各別に接続させた請求項２に記載の磁気検出コイル素子。
【請求項４】
絶縁ベース片の前記一側面における少なくとも前記導体パターン層が位置している領域を絶縁層で覆った請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気検出コイル素子。
【請求項５】
円曲形成してそれぞれに１本の前記導電路を形成した２以上の請求項４に記載の磁気検出コイル素子相互を、それぞれの円心が略一致するように直交する位置関係のもとで組み合わせたことを特徴とする多軸磁気検出コイル。
【請求項６】
３つの前記磁気検出コイル素子を組み合わせて３軸構造とした請求項５に記載の多軸磁気検出コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボビンを介在させることなく複数巻きしたと同等の構造のもとで１本の導電路を形成して軽量化を図るようにした磁気検出コイル素子および多軸磁気検出コイルに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
通常、コイル１は、図５に示すように絶縁材からなるボビン２に絶縁線材３を巻き付けて形成された巻線層を備えている。そして、このような巻線層を形成する際には、絶縁線材３にテンションをかけながらボビン２に確実に巻き付けていく必要がある。
【０００３】
一方、磁気検出装置が備える磁気検出コイルとしては、下記特許文献１に示されているようにボビンに線材を巻回して巻線層を形成したものなどがある。
【特許文献１】特開２００４−１８４１５４号公報（同文献中図４参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、図５に示すコイル１については、線径の細い絶縁線材３を用いてボビン２に巻き付けようとすると、その際にかかるテンションにより断線させてしまうことがあるほか、均等巻きが難しいこともあって浮遊容量を変化させて周波数特性を変えてしまうなどの不都合があった。
【０００５】
また、コイル１自体は、ボビン２を用いて形成されているので、その全体重量もそれだけ重くなってしまう不具合があった。
【０００６】
しかも、図５に示すコイル１などを複数軸の磁気検出コイルとして用いようとする場合には、それぞれのコイル１が同心もしくは略同心となる位置関係のもとで配置する必要があることから、各巻線層も重なり合って重くなってしまうので、ボビン２側の形状屋構造も複雑化してしまうという問題もあった。
【０００７】
さらに、静電シールドに必要なグランドプレーンは、銅箔材などからなる導電テープを用いて別途に配設しておく必要があり、それだけ構造の複雑化を招くという問題もあった。このような課題については、特許文献１に開示されている磁気検出コイルにも共通してみられるものである。
【０００８】
本発明は、従来技術にみられた上記課題に鑑み、周波数特性の安定化のみならず、複数軸が必要な場合であってもその形状を簡素化できる構造を備える磁気検出コイル素子および多軸磁気検出コイルを提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、そのうちの第１の発明（磁気検出コイル素子）は、可撓性を有して略帯状に形成された絶縁ベース片と、該絶縁ベース片における一側面の長さ方向に沿わせて形成された１列の導体パターン層とを備え、該導体パターン層により１本の導電路を形成すべくその始端側と終端側とを前記一側面に各別に形成された接続ランドに接続して１本の前記導電路を形成した際に所定面積の囲繞空間の確保を自在としたことを最も主要な特徴とする。
【００１０】
第２の発明（磁気検出コイル素子）は、可撓性を有して略帯状に形成された絶縁ベース片と、該絶縁ベース片における一側面の長さ方向に沿わせ、かつ、相互を離間させて形成された複数ｎ列の導体パターン層とを備え、これら導体パターン層のうち、初列目の導体パターン層の始端側を前記一側面上に形成された一方の接続ランドに、終列であるｎ列目の導体パターン層の終端側と接触する部分導体層を前記一側面上に形成された他方の接続ランドにそれぞれ接続し、初列目の導体パターン層の終端側を次列目の導体パターン層の始端側に、ｎ−１列目の導体パターン層の終端側をｎ列目の導体パターン層の始端側にそれぞれ接続するとともに、前記次列目と前記ｎ−１列目とを含むその間に位置する各導体パターン層は、先列の導体パターン層の終端側が後列の導体パターン層の始端側と接続する配置関係のもとで順次配列させて巻線と同等の１本の導電路を形成した際に所定面積の囲繞空間の確保を自在としたことを最も主要な特徴とする。この場合、先行する導体パターン層の終端側とその後列に位置する導体パターン層の始端側とのそれぞれは、コネクタを介して各別に接続させるのが好ましい。
【００１１】
第１および第２の発明において、絶縁ベース片の前記一側面における少なくとも前記導体パターン層が位置している領域は、絶縁層で覆っておくのが望ましい。
【００１２】
第３の発明（多軸磁気検出コイル）は、円曲形成してそれぞれに１本の前記導電路を形成した２以上の請求項４に記載の磁気検出コイル素子相互を、それぞれの円心が略一致するように直交する位置関係のもとで組み合わせたことを最も主要な特徴とする。この場合、３つの前記磁気検出コイル素子を組み合わせて３軸構造とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明および第２の発明によれば、断線をなくすことができるばかりでなく、均等巻きと同等な構造を備えているので周波数特性も安定化させることができ、さらには、ボビンのない磁気検出コイル素子を形成することができるので、全体重量の軽量化を図ることもできる。
【００１４】
また、第２の発明において、先行する導体パターン層の終端側とその後列に位置する導体パターン層の始端側とのそれぞれをコネクタを介して各別に接続することができるので、接続構造をより確実なものとすることができる。
【００１５】
一方、第３の発明（多軸磁気検出コイル）によれば、請求項４に記載の磁気検出コイル素子相互を直交させた状態で組み合わせてあるので、簡素な構造のもとで各磁気検出コイル素子を同心状態となった位置関係を保持させながら容易に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明のうち、第２の発明の一例につき、その表面に導体パターン層を表出させた状態での組立て前の分解斜視図を、図２は、図１に示す例につきその表面に絶縁層を形成して導体パターン層を隠蔽した状態での組立て後の全体斜視図を、図３は、図１の例につき、その一部を省略した拡大平面図をそれぞれ示す。
【００１７】
これらの図によれば、磁気検出コイル素子１１は、可撓性を有して略帯状に形成された絶縁ベース片１２と、該絶縁ベース片１２における一側面１３の長さ方向に沿わせ、かつ、相互を平行に等間隔で離間させてなる複数ｎ列、例えば１０列の導体パターン層２２とを備えて形成されている。
【００１８】
このうち、絶縁ベース片１２は、適宜素材の樹脂フィルム薄片を用いて適宜長さの帯状に形成されており、長さ方向での一端部１２ａには、該絶縁ベース片１２の横幅よりも広幅な面サイズが付与された絶縁突片１５が配設されている。
【００１９】
一方、各導体パターン層２２は、例えばサブトラクティブ法のような周知のプリント配線板製造法により絶縁ベース片１２上に残置された微細幅の銅箔層により各別に形成されている。
【００２０】
この場合、これら導体パターン層２２のうち、１列目の導体パターン層２２は、その始端２２ａ側が一側面１３上に形成された一方の接続ランド、図示例では絶縁突片１５の左側に形成された接続ランド１６に接続されている。
【００２１】
また、終列であるｎ列目、図示例では１０列目の導体パターン層２２の終端２２ｂ側と接触させるべく絶縁突片１５上に形成された部分導体層１７は、一側面１３上に形成された他方の接続ランド、図示例では絶縁突片１５の右側に形成された接続ランド１８に接続されている。
【００２２】
また、初列である１列目の導体パターン層２２の終端２２ｂ側は、次列である２列目の導体パターン層２２の始端２２ａ側に、ｎ−１列である９列目の導体パターン層２２の終端２２ｂ側は、ｎ列である１０列目の導体パターン層２２の始端２２ａ側にそれぞれ接続される配置関係となっている。
【００２３】
しかも、次列である２列目とｎ−１列である９列目とを含むその間に位置する各導体パターン層２２は、先列の導体パターン層２２の終端２２ｂ側がその後列の導体パターン層２２の始端２２ａ側と接続する配置関係のもとで順次配列されている。図３は、各導体パターン層２２の配列状態を例示すべくその要部を拡大して示したものであり、各導体パターン層２２に形成された折曲部２３を介して先列の導体パターン層２２の終端２２ｂ側を後列の導体パターン層２２の始端２２ａ側に接続させることができるようになっている。
【００２４】
このため、絶縁ベース片１２を略円形に折曲してその一端１２ａ側と他端１２ｂ側とを図２に示すように一体的に連結した際には、各導体パターン層２２により複数巻きした巻線と同等の構造のもとで１本の導電路が形成され、その際に絶縁ベース片１２の実質長との関係で定まる所定面積の囲繞空間が確保されることになる。
【００２５】
この場合、絶縁ベース片１２の一端１２ａ側と他端１２ｂ側との一体的な連結は、コネクタ３２を介在させて行われている。ずなわち、コネクタ３２は、これを絶縁突片１５の所定位置に載置させた際、各導体パターン層２２の始端２２ａ側と各別に接触する図示しない接続端子を備えている。また、コネクタ３２は、略円形に折曲した際の絶縁ベース片１２の他端１２ｂと対向する面に各導体パターン層２２の終端２２ｂ側が導入されて各別に接触する接続端子部３３を備えている。このため、各導体パターン層２２は、コネクタ３２を介して個別に接続され、巻線と同等な１本の導電路が形成されることになる。
【００２６】
しかも、絶縁ベース片１２の一側面は、各導体パターン層２２における始端２２ａ側と終端２２ｂ側および各接続ランド１６，１８を含む必要部位を残してその全面がレジスト層からなる絶縁層１９で覆われており、各導体パターン層２２により１本の導電路を形成した際には、図２に示す状態のもとで略円形に折曲形成されることになる。
【００２７】
この場合、磁気検出コイル素子１１は、図示は省略してあるが、絶縁ベース片１２の一側面１４側に位置する各導体パターン層２２と絶縁層１９との間に各導体パターン層２２とは絶縁された銅箔層が、絶縁ベース片１２の他側面１４側にも絶縁層１９で覆われた銅箔層がそれぞれ形成されて静電シールド構造が付与されている。また、静電シールドのために介在させた各銅箔層は、磁気検出コイル素子１１自体にある程度の保形性を付与する結果、略円形に折曲された際にその形を維持させることができることになる。
【００２８】
一方、図４は、第３の発明である多軸磁気検出コイルにつき、三軸タイプの多軸磁気検出コイルを例にその組立て手順を（ａ）〜（ｄ）として示した説明ずである。
【００２９】
この場合、多軸磁気検出コイル４１は、図２に示すように絶縁層１９で覆われた３枚の磁気検出コイル素子１１を用いて形成されている。まず、図４（ａ）に示すように横方向に配置した１枚の磁気検出コイル素子１１に対し、これと直交する方向に２枚の磁気検出コイル素子１１を平行配置する。
【００３０】
次いで、平行配置されている２枚の磁気検出コイル素子１１を図４（ｂ），（ｃ）の順に図２に示すように略円形に折曲形成し、これら２枚の磁気検出コイル素子１１，１１相互を図４（ｄ）に示されているように直交する位置関係で交差させる。このように２枚の磁気検出コイル素子１１を交差配置した後、図４（ａ）で横方向に配置されていた１枚の磁気検出コイル素子１１をその外側から鉢巻き状に周回させて円曲形成することにより、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とが相互に直交する位置関係となった多軸磁気検出コイル４１を形成することができる。
【００３１】
つまり、多軸磁気検出コイル４１は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向との各軸心が略球体形状を呈する外形の中心位置にて略一致させることができることになる。
【００３２】
次に、上記構成からなる本発明のうち、図１に示す第２の発明に係る磁気検出コイル素子につき、その作用・効果を説明すれば、図１に示す状態にある磁気検出コイル素子１１は、その絶縁突片１５上に表出されている各導体パターン層２２の始端２２ａ上にコネクタ３２を載置する。
【００３３】
該コネクタ３２は、各導体パターン層２２の始端２２ａ側と各別に接触する図示しない接続端子を備えているので、これを載置してはんだ付けするなどして位置固定した際に各対応部位が相互に導通するに至る。
【００３４】
しかる後、磁気検出コイル素子１１を略円形となるように折曲し、絶縁ベース片１２の他端１２ｂ側に表出している各導体パターン層２２の終端２２ｂ側をコネクタ３２の接続端子部３３側に差し込む。これにより、各導体パターン層２２は、コネクタ３２を介して個別に接続され、巻線と同等な１本の導電路を形成するに至る。
【００３５】
また、このような構成からなる磁気検出コイルコイル素子１１を用いて実現される第３の発明に係る多軸磁気検出コイルの作用・効果を、図４に示す３軸タイプの多軸磁気検出コイル４１を例に以下に説明する。
【００３６】
この場合に用いられる磁気検出コイルコイル素子１１は、両面が絶縁層１９，１９で覆われた図２に示すものが使用される。まず、図４（ａ）に示すように絶縁ベース片１２の他側面１４を正面（前方向）側に向けた状態で横方向に配置した１枚の磁気検出コイル素子１１と、同じく各絶縁ベース片１２の他側面１４を正面（前方向）側に向けた状態で、直交配置される２枚の磁気検出コイル素子１１で構成されている。
【００３７】
平行に配置された２枚の磁気検出コイル素子１１は、左側に位置している磁気検出コイル素子１１と右側に位置している磁気検出コイル素子１１とのそれぞれを、図４（ｂ），（ｃ）の順に図２に示す状態となるように略円形に折曲形成するとともに、これら２枚の磁気検出コイル素子１１，１１相互を図４（ｄ）に示されているように直交する位置関係で交差配置する。
【００３８】
このように２枚の磁気検出コイル素子１１，１１を交差配置した後、図４（ａ）で横方向に配置されていた１枚の磁気検出コイル素子１１を、その外側から鉢巻き状に周回させながらて略円形に折曲形成することにより、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とが相互に直交する位置関係となった多軸磁気検出コイル４１が形成されることになる。
【００３９】
したがって、第３の発明によれば、各磁気検出コイル素子１１は、簡素な構造のもとでＸ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向との各軸心が略球体形状を呈する外形の中心位置にて略一致させた同心状態となった位置関係を保持させながら、各磁気検出コイル素子１１を容易に配置しながら３軸タイプの多軸磁気検出コイル４１を形成することができる。
【００４０】
以上は、本発明を図示例に即して説明したものであり、その具体的な内容はこれに限定されるものではない。例えば、磁気検出コイル素子は、可撓性を有して略帯板状に形成された絶縁ベース片と、該絶縁ベース片における一側面の長さ方向に沿わせて形成された１列の導電パターン層とを備え、該導電パターン層により１本の導電路を形成すべくその始端側と終端側とを前記一側面に各
一側面に各別に形成された接続ランドに接続して１本の前記導電路を形成した際に所定面積の囲繞空間を確保することができるようにすることで、第１の発明に係る磁気検出コイル素子とすることもできる。
【００４１】
また、第２の発明に係る磁気検出コイル素子は、磁気検出コイル素子は、略円形に折曲形成した状態をテープ止めするなど、コネクタを介在させることなく導体パターン相互を接続するようにしてもよい。さらに、第１の発明と第２の発明とに係る各磁気検出コイル素子は、絶縁層で覆うことなく導体パターン層を表出させておいてもよい。
【００４２】
さらにまた、第３の発明に係る多軸磁気検出コイルは、２枚の磁気検出コイル素子を用いた２軸や、４枚以上の磁気検出コイル素子を用いた４軸以上の多軸タイプとして形成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、電流トランス等における巻線を含む機器に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第２の発明の一例につき、その表面に導電パターン層を露出させた状態での組立て前の分解斜視図。
【図２】図１に示す例につき絶縁層を形成して導電パターン層を隠蔽した状態での組立て後の全体斜視図。
【図３】図１の例につき、その一部を省略して示す拡大平面図。
【図４】第３の発明の組立て手順を（ａ）〜（ｄ）として例示する組立説明図。
【図５】従来からあるコイルの一例を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
【００４５】
１１  磁気検出コイル素子
１２  絶縁ベース片
１２ａ  一端
１２ｂ  他端
１３  一側面
１４  他側面
１５  絶縁突片
１６  接続ランド
１７  部分導体
１８  接続ランド
１９  絶縁層
２２  導体パターン層
２２ａ  始端
２２ｂ  終端
２３  折曲部
３２  コネクタ
３３  接続端子部
４１  多軸磁気検出コイル
【図１】
2006343180.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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