(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状の巻装部と、前記巻装部の両端部にそれぞれ設けた端フランジ部と、前記巻装部の中央部に設けた中央フランジ部とからなる磁性体ボビンと、
前記巻装部の両端部に設けた前記端フランジ部を連結し、前記中央フランジ部との間に間隙を有する磁性体連結部材と、
前記巻装部の一端側の前記端フランジ部と前記中央フランジ部との間に巻回される巻線と、
前記巻装部の他端側の前記端フランジ部と前記中央フランジ部との間に巻回される巻線とを備え、
前記巻線によって発生するノーマルモードの磁束が、前記中央フランジ部と前記磁性体連結部材と前記端フランジ部と前記巻装部に形成されるとともに、前記巻線によって発生するコモンモードの磁束が、前記磁性体連結部材と前記端フランジ部と前記巻装部に形成され、
前記中央フランジ部の前記連結部材配置側の縁部に、前記中央フランジ部と前記連結部材との間のノーマルモードの電流による磁気抵抗を増加させるための凹部及び傾斜部のうちの少なくともいずれか一つが設けられていること、
を特徴とするチョークコイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チョークコイル、特に電子機器等から発生するノイズや電子機器等に侵入するノイズを除去する際に用いられるチョークコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のチョークコイルとして、特開平１１−２３８６３６号公報記載のものが知られている。図１４は、このチョークコイルの一例を示す斜視図である。チョークコイル１００は、磁性体ボビン１１２と、巻線１２６，１２８と、磁性体連結部材１３４とを備えている。磁性体ボビン１１２は四角柱状の巻装部を有し、この巻装部の両端部にそれぞれ端フランジ部１１６，１１８が形成され、中央部に中央フランジ部１２０が形成されている。中央フランジ部１２０は、端フランジ部１１６，１１８より若干小さい正方形状をしている（図１５参照）。
【０００３】
端フランジ部１１６と中央フランジ部１２０との間の巻装部には、巻線１２６が巻回されている。端フランジ部１１８と中央フランジ部１２０との間の巻装部には、巻線１２８が巻回されている。さらに、板状の磁性体連結部材１３４が、端フランジ部１１６，１１８の外周面上に載置され、端フランジ部１１６の外周部と端フランジ部１１８の外周部を連結している。一方、この連結部材１３４と中央フランジ部１２０の外周面との間には間隙ｇが形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のチョークコイル１００は、大きな値のノーマルモード電流が流れると、磁気飽和現象が発生して、インダクタンスが減少し、ノーマルモードノイズの除去性能が低下する。これを解決するために従来は、端フランジ部１１６，１１８のサイズを大きくし、連結部材を中央フランジ部１２０から遠ざけて位置することで、磁気飽和現象の発生を抑制し、ノーマルモードノイズの除去性能を維持していた。しかし、この結果、チョークコイル１００の高さ寸法が大きくなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、磁気飽和現象が発生しにくくかつ低背化が可能なチョークコイルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明に係るチョークコイルは、
（ａ）柱状の巻装部と、前記巻装部の両端部にそれぞれ設けた端フランジ部と、前記巻装部の中央部に設けた中央フランジ部とからなる磁性体ボビンと、
（ｂ）前記巻装部の両端部に設けた前記端フランジ部を連結し、前記中央フランジ部との間に間隙を有する磁性体連結部材と、
（ｃ）前記巻装部の一端側の前記端フランジ部と前記中央フランジ部との間に巻回される巻線と、
（ｄ）前記巻装部の他端側の前記端フランジ部と前記中央フランジ部との間に巻回される巻線とを備え、
（ｅ）前記巻線によって発生するノーマルモードの磁束が、前記中央フランジ部と前記磁性体連結部材と前記端フランジ部と前記巻装部に形成されるとともに、前記巻線によって発生するコモンモードの磁束が、前記磁性体連結部材と前記端フランジ部と前記巻装部に形成され、
（ｆ）前記中央フランジ部の前記連結部材配置側の縁部に、前記中央フランジ部と前記連結部材との間のノーマルモードの電流による磁気抵抗を増加させるための凹部及び傾斜部のうちの少なくともいずれか一つが設けられていること、
を特徴とする。
【０００７】
【作用】
中央フランジ部の連結部材配置側の縁部に凹部や傾斜部を設けることにより、中央フランジ部と連結部材との間のノーマルモードの電流による磁気抵抗が増加する。従って、大きな値のノーマルモードノイズ電流が流れても、磁気飽和現象が発生しにくいチョークコイルが得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るチョークコイルの一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、チョークコイル１０の分解斜視図である。チョークコイル１０は、磁性体ボビン１２と巻線２６，２８と磁性体連結部材３４とを備えている。磁性体ボビン１２は、図２に示すように、四角柱状の巻装部１４を有している。この巻装部１４の両端部には、それぞれ矩形状の端フランジ部１６，１８が形成されている。また、巻装部１４の中央部には、中央フランジ部２０が形成されている。この中央フランジ部２０は、端フランジ部１６，１８より若干小さい矩形状のものであって、隣接する二つの角部に傾斜部２０ａを有している。この傾斜部２０ａは、巻線２６，２８が中央フランジ部２０からはみ出さないようにしながら、中央フランジ部２０の上端の幅ｄを狭く、傾斜部２０ａの高さｈを大きくすることで、ノーマルモードのノイズ電流による磁気抵抗を大きくするためのものである。従って、傾斜部２０ａの上端２９ａの位置は、巻線２６の側面２６ａの位置よりも内側で、かつ、傾斜部２０ａの下端２９ｂの位置は、巻装部１４の巻芯の上面１４ａの位置より下側になるように設定されるのが好ましい（図５参照）。
【００１０】
端フランジ部１６には、二つの角部に電極２２ａ，２２ｂが形成されている。電極２２ａ，２２ｂは、端フランジ部１６の両面に回り込むように形成される。また、端フランジ部１８には、二つの角部に電極２４ａ，２４ｂが形成されている。電極２４ａ，２４ｂは、端フランジ部１８の両面に回り込むように形成される。ここで、電極２２ａと電極２４ｂとが対向する位置に形成され、電極２２ｂと電極２４ａとが対向する位置に形成される。ボビン１２は、例えばＮｉ−Ｚｎ又は、Ｍｇ−Ｚｎなどの絶縁性の高いフェライト材料やそれらを含んだ磁性樹脂等で形成される。
【００１１】
図１に示すように、端フランジ部１６と中央フランジ部２０との間の巻装部１４には、巻線２６が巻回されている。巻線２６の両端は、電極２２ａ，２２ｂに接続される。さらに、端フランジ部１８と中央フランジ部２０との間の巻装部１４には、巻線２８が巻回されている。巻線２８の両端は、電極２４ａ，２４ｂに接続される。巻線２６は、端フランジ部１６側からみて、例えば、電極２２ａ側から電極２２ｂ側に向かって左回りとなるように形成される。このとき、巻線２８は、端フランジ部１８側からみて、電極２４ｂ側から電極２４ａ側に向かって右回りとなるように形成される。
【００１２】
さらに、板状の磁性体連結部材３４が、図３〜図５に示すように、端フランジ部１６，１８の外周面上に載置され、端フランジ部１６の外周部と端フランジ部１８の外周部とを連結している。一方、この連結部材３４と中央フランジ部２０の外周面との間には間隙ｇが形成されている。
【００１３】
図６は以上の構成からなるチョークコイル１０の電気等価回路図である。図６において、３０は、コモンモードの電流に対するインダクタンスを表わし、３２はノーマルモードの電流に対するインダクタンスを表わしている。
【００１４】
このチョークコイル１０は、巻線２６と巻線２８とが中央フランジ部２０で分割されていることにより、巻線２６及び巻線２８によって生じる磁束が重なり合わない。そのため、ノーマルモードの電流によって生じる磁束が打ち消し合わず、ノーマルモードの電流に対しても、インダクタンスを得ることができる。したがって、このチョークコイル１０は、コモンモードノイズのみならず、ノーマルモードノイズも除去することができる。さらに、巻線２６と巻線２８とが分割されているため、これらの巻線２６と巻線２８の間において良好な耐電圧性を得ることができる。
【００１５】
さらに詳しくこのチョークコイル１０のコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズの除去作用について説明する。
【００１６】
このチョークコイル１０を用いる場合、例えば電極２２ａと電極２４ｂに信号源が接続され、電極２２ｂと電極２４ａに負荷が接続される。そして、巻線２６に往路の電流が流され、巻線２８に復路の電流が流される。ここで、コモンモードノイズが流れる場合、巻線２６，２８には、同相のノイズ電流が流れる。このノイズ電流によって、巻線２６及び巻線２８の周囲に磁束が発生するが、これらの磁束は中央フランジ部２０で打ち消し合うため、図７に矢印で示すように、全体として巻線２６及び巻線２８の両方を囲む磁束が得られる。
【００１７】
このとき、連結部材３４が端フランジ部１６の外周部と端フランジ部１８の外周部とを連結しているので、ボビン１２と連結部材３４とで閉磁路が形成され、コモンモードノイズ電流による磁束の磁気抵抗は低くなる。従って、コモンモードノイズ電流に対してインダクタンスを大きくすることができ、そのため、コモンモードノイズ電流に対してインピーダンスが高くなり、コモンモードノイズが効果的に除去される。
【００１８】
また、ノーマルモードの電流によって発生する磁束は、図８に矢印で示すように、ボビン１２内で打ち消し合わず、巻線２６及び巻線２８のそれぞれの周囲に形成される。つまり、それぞれの磁束は、ボビン１２の両端部に設けた端フランジ部１６，１８から出て、中央部に設けられた中央フランジ部２０に入る周回径路を採る。そして、連結部材３４が磁路を形成している部分においては、連結部材３４内を磁束が通る。この磁束によって巻線２６及び巻線２８にインダクタンスが生じ、このインダクタンスによってノーマルモードノイズが除去される。
【００１９】
このとき、図５に示すように、中央フランジ部２０は連結部材３４側に傾斜部２０ａを有しているため、間隙ｇの実効的寸法が大きくなり、中央フランジ部２０と連結部材３４との間の磁気抵抗が増加する。これにより、中央フランジ部２０から連結部材３４を遠ざけることなく、ノーマルモードの電流による磁気抵抗が上がる。この結果、大電流が流れるところで使用する場合でも磁気飽和しにくく、有効にノーマルモードノイズを除去することができる。
【００２０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、中央フランジ部２０に設ける凹部や傾斜部の形状は任意である。例えば、図９に示すように、中央フランジ部２０の二つの角部に円弧状の傾斜部２０ｂを設けてもよい。
【００２１】
また、図１０や図１１に示すように、中央フランジ部２０の二つの角部に傾斜部２０ａを設けるとともに、連結部材３４側の一辺の中央部に矩形状凹部２０ｃや半円形状凹部２０ｄを設けてもよい。これにより、図１０や図１１に示している中央フランジ部２０と連結部材３４との間の、ノーマルモードのノイズ電流による磁気抵抗が、図５に示している中央フランジ部２０の場合と比較して大きくなる。
【００２２】
あるいは、図１２や図１３に示すように、中央フランジ部２０の連結部材３４側の一辺の中央部に半円形状凹部２０ｅや三角形状凹部２０ｆを設けてもよい。さらに、中央フランジ部２０の形状は巻線２６，２８を分割できるサイズを有し、所望の磁気抵抗を有するものであれば前記実施形態の形状に限るものではない。
【００２３】
また、連結部材３４としては、板状のものに限らず、例えば筒状に形成することができる。この場合、巻線２６及び巻線２８の全体を覆うように、連結部材３４が取り付けられる。このように、連結部材３４の形状は任意に変更可能であり、端フランジ部１６と１８とを連結するように形成されていればよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、巻装部の中央フランジ部に、連結部材との間に間隙を設け、さらに、凹部又は傾斜部の形状を形成したことにより、ノーマルモードの大電流による磁束に対して連結部材を中央フランジ部から遠ざけることなく磁気抵抗を調整し、磁束の飽和を防止することができる。これにより、チョークコイルを大型化しなくてすむ。また、従来と同程度の飽和特性しか必要としない場合であれば、中央フランジ部と連結部材の間隙を小さくすることができ、チョークコイル全体を低背化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチョークコイルの一実施形態を示す分解斜視図。
【図２】図１に示すチョークコイルに用いられる磁性体ボビンを示す斜視図。
【図３】図１に示したチョークコイルの外観斜視図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図。
【図５】図３のＶ−Ｖ断面図。
【図６】図３に示すチョークコイルの電気等価回路図。
【図７】図１に示したチョークコイルによるコモンモードノイズ除去を説明するための磁気回路図。
【図８】図１に示したチョークコイルによるノーマルモードノイズ除去を説明するための磁気回路図。
【図９】他の実施形態を示す断面図。
【図１０】別の他の実施形態を示す断面図。
【図１１】さらに別の他の実施形態を示す断面図。
【図１２】さらに別の他の実施形態を示す断面図。
【図１３】さらに別の他の実施形態を示す断面図。
【図１４】従来のチョークコイルの一例を示す斜視図。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ断面図。
【符号の説明】
１０…チョークコイル
１２…磁性体ボビン
１４…巻装部
１６，１８…端フランジ部
２０…中央フランジ部
２０ａ，２０ｂ…傾斜部
２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ…凹部
２６，２８…巻線
３４…磁性体連結部材
ｇ…間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003695295.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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