(57)【要約】 【課題】  インダクタンス素子のコイル先端部の絶縁被膜の剥離作業性、仕上がり寸法管理を容易にできると共に、引き出し位置精度を高めて実装性を向上し、更に耐電圧性能も維持できるインダクタンス素子を提供することである。【解決手段】  インダクタンス素子１ａは、コア組込み体の絶縁仕切り部６により２等分された半環状の巻線部８に、前記絶縁仕切り部６を対称軸として左右各々に、導体５を巻回し一対のコイルを形成する。各コイルはそれぞれ、巻き始め５ａを仕切り部４ａの隙間に１ターンを巻回し、２ターン以降は仕切り部４ａの隙間と仕切り部４ｂの隙間を除く半環状の巻線部８の端から端まで略均等に１層、または必要に応じ往復しながら多層に巻回し、最後の１ターン、すなわち巻き終わり５ｂを仕切り部４ｂの隙間を通して引き出す構造とする。各コイルの先端部は半田メッキ処理し、電源基板等への実装端子７とする。【選択図】  図２
2010098079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の磁気コアを環状の絶縁ケースに収納し、前記絶縁ケースの環周方向に導体を巻回したコイルを１以上形成してなるインダクタンス素子であって、前記絶縁ケースの表面には、前記絶縁ケースの中心軸からの放射線状に、前記導体が通る隙間を有した仕切り部を少なくとも１つ形成し、前記コイルの先端部を前記仕切り部の前記隙間に沿って引き出してなることを特徴とするインダクタンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器から発生し、電源線等を伝搬する電気的雑音（以下、ノイズと表示）を防止するノイズフィルタとして用いられるインダクタンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ、薄型液晶ＴＶなどの電子機器は、自らの機器内部から発生し、伝導、及び伝搬するノイズを抑制し、かつ他の機器から生じたノイズの影響を受けないようにすることが、電気用品安全法、ＶＣＣＩ、電波法、ＣＩＳＰＲなどの各種安全規格により規定されている。このため、ノイズ問題を抱える電子機器の電源入出力部には、各種安全規格を遵守するため、インダクタンス素子等を用いたノイズフィルタが設けられている。
【０００３】
なお、一般にノイズは、平衡モードノイズ（以下、コモンモードノイズと表示）と不平衡モードノイズ（以下、ノーマルモードノイズと表示）とが混在している。コモンモードノイズとは、入出力線と基板グラウンドまたは、筐体、大地などとの間に流れ、グラウンドから見た入力線や出力線などの間に電位差が生じたものであり、ノーマルモードノイズとは、電源側と接地側との間に電位差が生じたものである。
【０００４】
図５、図６は、従来のインダクタンス素子を説明する図で、図５（ａ）はコア組み込み体の正面図、図５（ｂ）はコア組み込み体の側面図、図６（ａ）はインダクタンス素子の正面図、図６（ｂ）はインダクタンス素子の側面図をそれぞれ示す。
【０００５】
図５（ａ）、図５（ｂ）に示した従来のコア組込み体は、内周に絶縁仕切り部６を有し、互いに嵌合するＵＵ型の絶縁ケース３ｃに、トロイダル状の磁気コア２を収納され、絶縁仕切り部６で２分割された半環状の巻線部８を、前記絶縁仕切り部６を対称軸とする左右各々に一対有している。
【０００６】
図６（ａ）、図６（ｂ）に示した従来のインダクタンス素子１ｃは、上述のコア組込み体の絶縁仕切り部６を対称軸とする左右各々の半環状の巻線部８に一対のコイルを形成している。また、各々のコイルは、半環状の巻線部８の端から端まで１層に、または必要に応じ往復しながら多層に重ね巻きされ、巻き始め５ａと巻き終わり５ｂの両先端部を所望の位置から引き出して実装端子７としている。このようなインダクタンス素子は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平２−０６０１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のインダクタンス素子１ｃは、コイルの巻き始め５ａと巻き終わり５ｂの各先端部を引き出した際、隣接する巻線との重なりにより、コイルの高さや幅が巻線状態によって変動し易く、コイルの先端部の寸法管理が困難であった。
【０００９】
また、従来のインダクタンス素子１ｃは、コイルの両先端部を半田メッキして実装端子とするので、溶融半田メッキ部と隣接する巻線が接触する可能性があり、接触した箇所では導体の絶縁被膜の絶縁強度のみで耐電圧性能が決定してしまう。このような実装端子の半田メッキ部と巻線部の接触による耐電圧性能の低下を避けるために、半田上がり寸法の管理を厳しくする必要が生じ、管理工数がかかっていた。
【００１０】
更に、図５（ａ）、図５（ｂ）に示した従来の絶縁ケース３ｃは表面は平坦であるため、実装端子となるコイルの両先端部を引き出す際、巻線部と引き出し部の重なりが生じ、コイル高さやコイル厚みの寸法バラツキが大きくなったり、また引き出し部が動くので、位置固定用として接着剤での仮止めが必要となったり、更には両先端部の半田メッキ部と途中の巻線部とが接触し、半田メッキ部と巻線間の耐電圧性能が低下することを防止するため、半田メッキ部と巻線部が接触しないように、導体５の絶縁被膜の剥離寸法を厳しく管理しなければならない問題があった。
【００１１】
従って、本発明は上述の技術的課題を解決し、インダクタンス素子のコイル先端部の絶縁被膜の剥離作業性、仕上がり寸法管理を容易にできると共に、引き出し位置精度を高め、実装性を向上し、更に耐電圧性能も維持できるインダクタンス素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、巻線部と、実装端子となる巻線先端部の引き出し部とが重なり合ったり、接触しないように、巻線先端部の引き出し部を隔離させるための、並設した２つの凸部を１組とする仕切り部、または溝を絶縁ケースの表面に形成するものである。
【００１３】
本発明によれば、環状の磁気コアを環状の絶縁ケースに収納し、前記絶縁ケースの環周方向に導体を巻回したコイルを１以上形成してなるインダクタンス素子であって、前記絶縁ケースの表面には、前記絶縁ケースの中心軸からの放射線状に、前記導体が通る隙間を有した仕切り部を少なくとも１つ形成し、前記コイルの先端部を前記仕切り部の前記隙間に沿って引き出してなる事を特徴とするインダクタンス素子が得られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、コイル先端部の引き出し部と、隣接や近接する巻線部との重なりが回避されることで、コイル高さやコイル厚み寸法、実装端子である先端部の位置決め寸法の管理が容易となる。
【００１５】
本発明により、コイル先端部の引き出し部と、隣接や近接する巻線部との接触が回避されることで、先端部の半田メッキ部と隣接巻線間の耐電圧性能を確保することができると共に、従来は、半田メッキ部と隣接巻線間の耐電圧性能を確保するために実施していた、導体の絶縁被膜の剥離寸法の管理工程を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
図１、図２は、本発明のインダクタンス素子を説明する図で、図１（ａ）はコア組み込み体の正面図、図１（ｂ）はコア組み込み体の側面図、図２（ａ）はインダクタンス素子の正面図、図２（ｂ）はインダクタンス素子の側面図をそれぞれ示す。また、図２は、横置き型のインダクタンス素子１ａを示している。
【００１８】
図１（ａ）、図１（ｂ）に示したコア組込み体は、互いに嵌合するＵＵ型のトロイダル状の絶縁ケース３ａに、トロイダル状の磁気コア２を収納したもので、絶縁ケース３ａには、その外周に巻回される２つのコイル間の絶縁を確保するため、円周を２等分するように絶縁仕切り部６を設けている。
また、絶縁ケース３ａの表面には、並設した２つの凸部を１組とする仕切り部４ａ、４ｂを、巻線部８の両側、すなわちコイル先端部の２箇所の引き出し位置にそれぞれ形成し、更に前記絶縁仕切り部６を対称軸として左右各々に、計４箇所に形成している。また、２組の仕切り部４ａ、４ｂは、共に、図１（ａ）において絶縁ケース３ａの上面、内周面、外周面にそれぞれ形成している。なお、仕切り部４ａ、４ｂは斜線で表示している。
【００１９】
図２（ａ）、図２（ｂ）に示したインダクタンス素子１ａは、上述したコア組込み体の前記絶縁仕切り部６により２等分された半環状の巻線部８に、前記絶縁仕切り部６を対称軸として左右各々に、導体５を巻回し一対のコイルを形成している。各コイルはそれぞれ、巻き始め５ａを仕切り部４ａの隙間に１ターンを巻回し、２ターン以降は仕切り部４ａの隙間と仕切り部４ｂの隙間を除く半環状の巻線部８の端から端まで略均等に１層、または必要に応じ往復しながら多層に巻回し、最後の１ターン、すなわち巻き終わり５ｂを仕切り部４ｂの隙間を通して引き出している。その後、各コイルの先端部を半田メッキ処理し、電源基板等への実装端子７としている。なお、半田メッキ処理部は斜線で表示している。
【００２０】
図３、図４は、本発明のインダクタンス素子を説明する図で、図３（ａ）はコア組み込み体の正面図、図３（ｂ）はコア組み込み体の側面図、図４（ａ）はインダクタンス素子の正面図、図４（ｂ）はインダクタンス素子の側面図をそれぞれ示す。また、図４は、縦置き型のインダクタンス素子１ｂを示している。
【００２１】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示したコア組込み体は、互いに嵌合するＵＵ型のトロイダル状の絶縁ケース３ａに、トロイダル状の磁気コア２を収納したもので、絶縁ケース３ａには、その外周に巻回される２つのコイル間の絶縁を確保するため、円周を２等分するように絶縁仕切り部６を設けている。また、絶縁ケース３ｂの表面には、並設した２つの凸部を１組とする仕切り部４ａを、巻線部８の片側、すなわち実装側のコイル先端部の引き出し位置に形成し、更に絶縁仕切り部６を対称軸として左右各々に、計２箇所に形成している。また、仕切り部４ａは、共に、図３（ａ）において絶縁ケース３ｂの上面、下面、内周面、外周面の全面にそれぞれ形成している。なお、仕切り部４ａは斜線で表示している。
【００２２】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示したインダクタンス素子１ｂは、コイルの巻き始め５ａを一方の仕切り部４ａの隙間から引き出し、コイルの巻き終わり５ｂを他方の仕切り部４ｂの隙間から引き出した構造である。各コイルはそれぞれ、巻き始め５ａを並設した２つの仕切り部４ａの隙間に１ターンを巻回し、２ターン以降は仕切り部４ａの隙間と仕切り部４ｂの隙間を除く半環状の巻線部８の端から端まで略均等に１層、または必要に応じ往復しながら多層に巻回し、最後の１ターン、すなわち巻き終わり５ｂを他方の仕切り部４ｂの隙間を通して引き出している。その後、各コイルの先端部を半田メッキ処理し、電源基板等への実装端子７としている。なお、半田メッキ処理部は斜線で表示している。
【００２３】
このように、仕切り部４ａ、４ｂの隙間を経由してコイルの両先端部を引き出すことで、先端部と、先端部以外の隣接巻線とを確実に離すことができるので、先端部の半田メッキ処理時の熱影響で接触時による絶縁被膜の絶縁性劣化を避けると共に、引き出した各先端部の位置決め精度が容易となり、電源基板等への実装性を向上させることができる。
【００２４】
図２に示したインダクタンス素子１ａと、図４に示したインダクタンス素子１ｂは、共に、円周を２分割する、コイル間の絶縁を確保するための絶縁仕切り部６を有し、互いに嵌合できるＵＵ型の絶縁ケース３ａ、３ｂにトロイダル状の磁気コア２を収納し、前記絶縁仕切り部６により２等分された半環状の巻線部８に導体５を巻回し、絶縁仕切り部６を対称軸として左右各々に、２つのコイルを形成した、コモンモードノイズ対策用のインダクタンス素子としているが、絶縁仕切り部６をなくし全円周に亘って１つのコイルを形成した、ノーマルモードノイズ対策用や平滑用のインダクタンス素子や、円周を３分割する絶縁仕切り部６を形成し各々の仕切られた部分に３つのコイルを形成した、例えば三相交流電源のコモンモードノイズ対策用のインダクタンス素子にも適用可能である。さらに、複数個のコイルを電気的に直列接続や並列接続などして、用途、特性要求に応じて適宜構成することができる。
【００２５】
磁気コア２は、所望の透磁率μを有する磁性材料であればよく、Ｍｎ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ系のフェライト焼結体、アモルファス、鉄シリコン合金、パーマロイ、センダストなどの金属磁性体、センダストなどの磁性粉末の圧粉体、または成膜した磁性体でもよく、要求特性に応じて適宜選定するのが好ましい。また、その外形は、環状であれば良く、円形、長円形、楕円形、多角形などの何れの形状でも良い。さらに断面は、円形、あるいは長円形、長方形、多角形などの何れの形状でも良い。
【００２６】
絶縁ケース３ａ、３ｂは、磁気コア２を収納し、互いに嵌合する形態であれば、ＵＩ型、ＵＵ型何れでもよい。また、円周を複数等分する絶縁仕切り部６を形成して、各々の仕切られた部分にコイルを巻回する構造としてもよい。また、材質は、各種安全規格により定められた絶縁に関する規定に適合できる厚みや幅を有した絶縁材料であれば何れでも良く、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ナイロン、液晶ポリマーなどの熱可塑性樹脂でも、エポキシ、フェノールなどの熱硬化性樹脂でもよい。更に、その外形は、環状であれば良く、円形、長円形、楕円形、多角形などの何れの形状でも良い。
【００２７】
仕切り部４ａ、４ｂは、成形加工上、絶縁ケース３ａ、３ｂと同一材質で、一体成形するのが好ましいが、必要に応じて異種材質や後付けでもよい。また、形成する箇所は、コイル先端部の引き出し部、すなわち実装端子の位置決め箇所に、コイル先端部を挟むように略平行に２つの凸部を形成するのが好ましい。
【００２８】
形成する形態は、コイル先端部の引き出し部が近接や隣接する巻線部と接触しないよう形成していればどんな形態でもよく、図１（ａ）、図１（ｂ）に示したように、絶縁ケース３ａの表面のうち、上面部、内周部、外周部に内径中心から略放射線状に形成しても、図３（ａ）、図３（ｂ）に示したように、底面部を含む全表面に形成してもよい。更に、全面に亘って縦列した凸部同士を連結させて壁状に２つ形成しても、全面に亘って縦列した凸部の何れかに１以上の切り欠きを設けて形成してもよいが、仕切り部の隙間にコイル先端部を、壁を越えて外形寸法を増大させることなくスムーズに引き回しできるよう、図１（ａ）、図１（ｂ）や図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように導体５の線径より大きい幅の切り欠きを有するように形成するのが好ましい。そのように形成することで、コイル先端部は、その切り欠きを横切って隙間にスムーズに引き回すことができる。
【００２９】
更に、形成する個数は、図１では、２つのコイルを巻回しているので各々の両先端部の引き出し部に対応する４箇所としているが、図３のように実装側のみの引き出し部に対応する２箇所としてもよく、適宜調整するのが好ましい。
【００３０】
仕切り部４ａ、４ｂの外形寸法は、幅は破損しない適度の厚さを有し、高さと隙間はコイルの導体径が収まり、かつ引き出し部が大きく動かない程度の寸法が好ましく、導体径の１〜２倍以内とするのが好ましい。また、仕切り部は２つの凸部で形成しているが、凹部や溝部としてもよく、更に導体が接触する隙間の内外面には、適度のＣ面やＲ面を形成して導体５の絶縁被膜への局部的ストレスを回避し、絶縁性の劣化を防止するよう成形するのが好ましい。
【００３１】
導体５は、ポリウレタン線（ＵＥＷ）、ポリエステル線（ＰＥＷ）、ポリアミドイミド線（ＡＩＷ）などのエナメル線や、ポリ塩化ビニル線、ポリエチレンビニル線、フッ素樹脂被覆線などのビニル電線などの何れでもよく、要求特性に応じて適宜選定するのが好ましい。
【００３２】
絶縁仕切り部６は、材質が絶縁ケース３ａ、３ｂと同一材料でも異種材料でも良い。また、形成方法は、絶縁ケース３ａと一体成形でも、後付けでもよく、巻線作業性などを考慮して適宜選定するのが望ましい。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例を用いて詳述する。
【００３４】
磁気コア２として、外径φ２２ｍｍ、内径φ１４ｍｍ、高さ１０ｍｍのトロイダル状で、透磁率１０，０００のＭｎ−Ｚｎ系フェライトコアを用いた。絶縁ケース３ａとして、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を用い、外径φ２４ｍｍ、内径φ１２ｍｍ、高さ１２ｍｍ、肉厚０．５ｍｍのトロイダル状で、円周を２分割する絶縁仕切り部６を有して成形した。仕切り部４ａ、４ｂとして、並設した２つの凸部が共に幅０．６ｍｍ、高さ０．８ｍｍで、隙間が０．８ｍｍとなるよう、前記絶縁ケース３ａの４箇所のコイル先端部の引き出し位置に、中心軸からの放射線状の上面部、内周部、外周部に切り欠きを設けて縦列形成した。なお、絶縁ケース３ａ、仕切り部４ａ、４ｂ、絶縁仕切り部６は一体成形した。導体５は、線径φ０．６ｍｍのポリウレタン被覆銅線を使用し、仕切り部４ａ、４ｂの隙間を除く、巻線部８に巻回数４０ターンのコイルを巻線し、コイルの巻き始め５ａを仕切り部４ａの隙間から引き出し、コイルの巻き終り５ｂを仕切り部４ｂの隙間から引き出し、各々の先端部を溶融半田槽に所定の浸漬深さで浸漬することで浸漬部の絶縁被膜を熱剥離し、半田メッキ処理を行い実装端子７とし、図２に示した本発明の横置き型のインダクタンス素子１ａを得た。
【００３５】
上記の要領で作製した、図２に示した本発明の実施例による横置き型のインダクタンス素子１ａと、比較例として同一部材、同一仕様で図６に示した従来の横置き型のインダクタンス素子１ｃについて、インダクタンスＬ、直流抵抗Ｒｄｃ、コイル高さ寸法とそのバラツキσをそれぞれ測定し、ｎ＝３０における平均値の比較結果を表１に示す。
【００３６】
さらに、上記実施例と比較例のインダクタンス素子において、コイル先端部の半田メッキ処理時間と剥離位置の確認時間について、ｎ＝３０での平均値の比較結果を表２に示す。
【００３７】
【表１】
2010098079.tif 000003
【００３８】
【表２】
2010098079.tif 000004
【００３９】
表１に示す通り、本発明の実施例では、従来の比較例と比べ、電気的特性であるインダクタンスＬ及び直流抵抗Ｒｄｃは同等であるが、端子引き出し部では巻線部との重なりがないため、端子引き出し部のコイル高さ寸法が低下し、かつバラツキが小さくなっていることが分かった。
【００４０】
表２に示す通り、本発明の実施例では、従来の比較例と比べ、半田メッキ処理時の処理長さの管理を簡略化できることから、半田メッキ処理の平均時間は３秒短縮でき、また剥離位置の確認作業も不要であることから、作業全体で１１秒短縮できることがわかった。
【００４１】
以上、実施例を用いて、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なし得るであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のインダクタンス素子により、各種電子機器に搭載するノイズフィルタの高性能、小型化が可能なＥＭＣ、ＥＭＩ市場の構築に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のインダクタンス素子を説明する図、図１（ａ）はコア組み込み体の正面図、図１（ｂ）はコア組み込み体の側面図。
【図２】本発明のインダクタンス素子を説明する図、図２（ａ）はインダクタンス素子の正面図、図２（ｂ）はインダクタンス素子の側面図。
【図３】本発明のインダクタンス素子を説明する図、図３（ａ）はコア組み込み体の正面図、図３（ｂ）はコア組み込み体の側面図。
【図４】本発明のインダクタンス素子を説明する図、図４（ａ）はインダクタンス素子の正面図、図４（ｂ）はインダクタンス素子の側面図。
【図５】従来のインダクタンス素子を説明する図、図５（ａ）はコア組み込み体の正面図、図５（ｂ）はコア組み込み体の側面図。
【図６】従来のインダクタンス素子を説明する図、図６（ａ）はインダクタンス素子の正面図、図６（ｂ）はインダクタンス素子の側面図。
【符号の説明】
【００４４】
１ａ、１ｂ、１ｃ    インダクタンス素子
２    磁気コア
３ａ、３ｂ、３ｃ    絶縁ケース
４ａ、４ｂ    仕切り部
５    導体
５ａ    巻き始め
５ｂ    巻き終わり
６    絶縁仕切り部
７    実装端子
８    巻線部
【図１】
2010098079.tif 000005
【図２】
2010098079.tif 000006
【図３】
2010098079.tif 000007
【図４】
2010098079.tif 000008
【図５】
2010098079.tif 000009
【図６】
2010098079.tif 000010