(57)【要約】【課題】コモンモードノイズを効果的に除去できるコモンモードチョークコイルを提供することである。【解決手段】所定方向に延在するコア１２と、１本により合わされた状態で、コア１２に巻きつけられている巻線１４及び巻線１６と、を備えていること、を特徴とするコモンモードチョークコイル１０。【選択図】図１Ａ
2014207368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に延在するコアと、
１本により合わされた状態で、前記コアに巻きつけられている第１の巻線及び第２の巻線と、
を備えていること、
を特徴とするコモンモードチョークコイル。
【請求項２】
前記第１の巻線の両端のそれぞれに接続されている第１の外部電極及び第２の外部電極と、
前記第２の巻線の両端のそれぞれに接続されている第３の外部電極及び第４の外部電極と、
を備えていること、
を特徴とする請求項１に記載のコモンモードチョークコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コモンモードチョークコイルに関し、例えば、巻線型のコモンモードチョークコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のコモンモードチョークコイルに関する発明としては、例えば、特許文献１に記載のコモンモードフィルタが知られている。該コモンモードフィルタでは、ドラムコアに第１の巻線が巻き付けられ、該第１の巻線上に第２の巻線が巻き付けられている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載のコモンモードチョークコイルでは、コモンモードノイズを効果的に除去できないおそれがある。図４は、第１の巻線の位置と電位との関係及び第２の巻線の位置と電位との関係を示したグラフである。
【０００４】
該コモンモードチョークコイルでは、第１の巻線上に第２の巻線が巻き付けられている。そのため、第２の巻線の長さは、第１の巻線の長さよりも長くなる。この場合、第１の巻線及び第２の巻線にデファレンシャルモード信号が伝送されると、図４に示すように、第１の巻線の一端及び第２の巻線の一端において電位の絶対値がそろうものの、第１の巻線の他端及び第２の巻線の他端において電位の絶対値が常に揃うとは限らない。そのため、デファレンシャルモード信号がコモンモードノイズとして出力されてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−５６９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、コモンモードノイズを効果的に除去できるコモンモードチョークコイルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係るコモンモードチョークコイルは、所定方向に延在するコアと、１本により合わされた状態で、前記コアに巻きつけられている第１の巻線及び第２の巻線と、を備えていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コモンモードノイズを効果的に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】一実施形態に係るコモンモードチョークコイルの上面図である。
【図１Ｂ】一実施形態に係るコモンモードチョークコイルの側面図である。
【図１Ｃ】一実施形態に係るコモンモードチョークコイルの下面図である。
【図２】比較例に係るコモンモードチョークコイルの下面図である。
【図３】比較例に係るコモンモードチョークコイルの断面構造図である。
【図４】コモンモードチョークコイルにデファレンシャルモード信号が入力した際の巻線の電位を示したグラフである。
【図５】周波数とＳｃｄ１２との関係を示したグラフである。
【図６】周波数とＳｄｄ１１との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態に係るコモンモードチョークコイルについて説明する。
【００１１】
（コモンモードチョークコイルの構成）
以下に、一実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０の構成について図面を参照しながら説明する。図１Ａは、一実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０の上面図である。図１Ｂは、一実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０の側面図である。図１Ｃは、一実施形態に係るコモンモードチョークコイル１０の下面図である。以下では、コモンモードチョークコイル１０の長手方向を左右方向と定義し、該左右方向に直交する方向を上下方向及び前後方向と定義する。
【００１２】
コモンモードチョークコイル１０は、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、コア１２、巻線１４，１６及び外部電極１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂを備えている。
【００１３】
コア１２は、磁性体材料（例えば、ＮｉＣｕＺｎ系フェライト）により作製され、上側、下側、前側及び後ろ側から平面視したときに、Ｈ字型状をなしている。コア１２は、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、巻芯部１２ａ及び鍔部１２ｂ，１２ｃを含んでいる。
【００１４】
巻芯部１２ａは、左右方向に延在する四角柱状をなしている。ただし、巻芯部１２ａは、円柱状等の他の柱状をなしていてもよい。
【００１５】
鍔部１２ｂは、直方体状をなしており、巻芯部１２ａの左端に接続されている。鍔部１２ｂは、左側から平面視したときに、上下方向及び前後方向に巻芯部１２ａから張り出している。
【００１６】
鍔部１２ｃは、直方体状をなしており、巻芯部１２ａの右端に接続されている。鍔部１２ｃは、右側から平面視したときに、上下方向及び前後方向に巻芯部１２ａから張り出している。
【００１７】
外部電極１８ａは、鍔部１２ｂの底面において前後方向の中央よりも前側に設けられており、長方形状をなしている。外部電極１８ａは、Ａｇからなる下地電極上にＮｉめっき及びＳｎめっきが施されて構成されている。
【００１８】
外部電極１８ｂは、鍔部１２ｃの底面において前後方向の中央よりも前側に設けられており、長方形状をなしている。外部電極１８ｂは、Ａｇからなる下地電極上にＮｉめっき及びＳｎめっきが施されて構成されている。
【００１９】
外部電極２０ａは、鍔部１２ｂの底面において前後方向の中央よりも後ろ側に設けられており、長方形状をなしている。外部電極２０ａは、Ａｇからなる下地電極上にＮｉめっき及びＳｎめっきが施されて構成されている。
【００２０】
外部電極２０ｂは、鍔部１２ｃの底面において前後方向の中央よりも後ろ側に設けられており、長方形状をなしている。外部電極２０ｂは、Ａｇからなる下地電極上にＮｉめっき及びＳｎめっきが施されて構成されている。
【００２１】
巻線１４，１６は、１本により合わされた状態で、コア１２の巻芯部１２ａの周囲に巻き付けられている。また、巻線１４，１６は、同一方向に周回しながら進行するように巻き付けられている。
【００２２】
また、巻線１４の両端は、巻芯部１２ａから引き出されている。巻線１４の左端は、外部電極１８ａに接続されている。巻線１４の右端は、外部電極１８ｂに接続されている。
【００２３】
また、巻線１６の両端は、巻芯部１２ａから引き出されている。巻線１６の左端は、外部電極２０ａに接続されている。巻線１６の右端は、外部電極２０ｂに接続されている。
【００２４】
以上のように構成されたコモンモードチョークコイル１０では、巻線１４，１６は、右側から平面視したときに重なっている。これにより、巻線１４が発生した磁束が巻線１６により囲まれた空間を通過するようになり、巻線１６が発生した磁束が巻線１４により囲まれた空間を通過するようになる。したがって、巻線１４と巻線１６とが磁気結合するようになり、巻線１４と巻線１６とがコモンモードチョークコイルを構成するようになる。そして、例えば外部電極１８ａ，２０ａが入力端子として用いられ、外部電極１８ｂ，２０ｂが出力端子として用いられる。すなわち、デファレンシャルモード信号が、外部電極１８ａ，２０ａから入力し、外部電極１８ｂ，２０ｂから出力する。そして、デファレンシャルモード信号にコモンモードノイズが含まれている場合には、巻線１４，１６は、コモンモードノイズにより、同じ方向に磁束を発生する。そのため、磁束同士が強め合うようになり、コモンモードに対するインピーダンスが発生し、コモンモードノイズは、巻線１４，１６を通過することが妨げられる。
【００２５】
（コイル部品の製造方法）
次に、コモンモードチョークコイル１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
まず、コア１２の材料となるフェライトを主成分とした粉末を準備する。そして、準備したフェライト粉末を、雌型に充填する。充填した粉末を雄型で加圧することによって、巻芯部１２ａの形状及び鍔部１２ｂ，１２ｃの形状を成形する。更に、コア１２を焼成する。これにより、コア１２が完成する。
【００２７】
そして、コア１２の鍔部１２ｂ，１２ｃの底面に外部電極１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂを形成する。具体的には、Ａｇペーストが満たされた容器にコア１２の鍔部１２ｂ，１２ｃの底面を浸漬させて、底面にＡｇペーストを付着させる。次に、付着したＡｇペーストを乾燥及び焼成することによって、鍔部１２ｂ，１２ｃの底面に下地電極を形成する。更に、電気めっきなどにより、Ｎｉ系合金の金属膜及びＳｎ系合金の金属膜を下地電極上に形成する。以上により、外部電極１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂが形成される。
【００２８】
次に、コア１２の巻芯部１２ａに巻線１４，１６を巻きつける。具体的には、巻線１４と巻線１６を１本により合わせる。その後、巻線１４及び巻線１６を巻芯部１２ａに巻きつける。この際、巻線１４，１６の両端を所定量だけ巻芯部１２ａから引き出しておく。
【００２９】
最後に、巻線１４，１６の引き出された部分を外部電極１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂに対して熱圧着により接続する。以上のような工程を経て、コモンモードチョークコイル１０が完成する。
【００３０】
（効果）
以上のように構成されたコモンモードチョークコイル１０によれば、コモンモードノイズを効果的に除去できる。図２は、比較例に係るコモンモードチョークコイル１１０の下面図である。図３は、比較例に係るコモンモードチョークコイル１１０の断面構造図である。図４は、コモンモードチョークコイル１１０にデファレンシャルモード信号が入力した際の巻線１１４，１１６の電位を示したグラフである。
【００３１】
コモンモードチョークコイル１１０は、コア１１２及び巻線１１４，１１６を備えている。巻線１１６は、コア１１２の周囲に巻きつけられており、巻線１１４は、巻線１１６上に巻きつけられている。
【００３２】
前記比較例に係るコモンモードチョークコイル１１０では、巻線１１４の長さＬ１は、巻線１１６の長さＬ２よりも長くなる。この場合、巻線１１４及び巻線１１６にデファレンシャルモード信号が伝送されると、図４に示すように、巻線１１４の左端及び巻線１１６の左端において電位の絶対値がそろうものの、巻線１１４の右端及び巻線１１６の右端において電位の絶対値が常に揃うとは限らない。そのため、デファレンシャルモード信号がコモンモードノイズとして出力されてしまう。
【００３３】
一方、コモンモードチョークコイル１０では、巻線１４及び巻線１６は、１本により合わされた状態で、コア１２の巻芯部１２ａに巻きつけられている。そのため、巻線１４の周回半径と巻線１６の周回半径とが略等しくなる。これにより、巻線１４の長さと巻線１６の長さとが略等しくなる。その結果、巻線１４及び巻線１６にデファレンシャルモード信号が伝送されると、巻線１４の左端及び巻線１６の左端において各時間における電位の絶対値がそろうと共に、巻線１４の右端及び巻線１６の右端において各時間における電位の絶対値がそろう。そのため、デファレンシャルモード信号がコモンモードノイズとして出力されることが抑制される。以上より、コモンモードチョークコイル１０では、コモンモードノイズを効果的に除去できる。
【００３４】
ここで、本願発明者は、コモンモードチョークコイルが奏する効果をより明確にするために、以下に説明する実験を行った。まず、第１のサンプルとして、図２及び図３に示すコモンモードチョークコイル１１０を作製し、第２のサンプルとして、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに示すコモンモードチョークコイル１０を作製した。なお、第１のサンプル及び第２のサンプルの条件は以下の通りである。
【００３５】
サイズ：４．５×３．２×２．６ｍｍ
巻数：４６ターン
線径：０．０４ｍｍ
【００３６】
以上のような第１のサンプル及び第２のサンプルのＳパラメータを測定した。具体的には、第１のサンプル及び第２のサンプルのＳｃｄ１２及びＳｄｄ１１を演算した。Ｓｃｄ１２とは、外部電極１８ｂから入力されたデファレンシャルモード信号の強度に対する、外部電極１８ａから出力されるコモンモード信号の強度の比の値を示したパラメータである。すなわち、Ｓｃｄ１２は、デファレンシャルモード信号がコモンモード信号に変換された割合を示している。Ｓｄｄ１１は、外部電極１８ａから入力されるデファレンシャルモード信号の強度に対する、外部電極１８ａから出力されるデファレンシャルモード信号の強度の比の値を示したパラメータである。すなわち、Ｓｄｄ１１は、デファレンシャルモード信号の反射量を示している。図５は、周波数とＳｃｄ１２との関係を示したグラフである。縦軸はＳｃｄ１２を示し、横軸は周波数を示す。図６は、周波数とＳｄｄ１１との関係を示したグラフである。縦軸はＳｄｄ１１を示し、横軸は周波数を示す。
【００３７】
図５に示すように、第２のサンプルのＳｃｄ１２は、第１のサンプルのＳｃｄ１２よりも小さくなっていることが分かる。これにより、第２のサンプルでは、第１のサンプルよりも、デファレンシャルモード信号がコモンモード信号に変換されていないことが分かる。すなわち、コモンモードチョークコイル１０では、コモンモードチョークコイル１１０よりも、コモンモードノイズが効果的に除去されていることが分かる。
【００３８】
図６に示すように、第２のサンプルのＳｄｄ１１は、第１のサンプルのＳｄｄ１１よりも小さくなっていることが分かる。これにより、第２のサンプルでは、第１のサンプルよりも、デファレンシャルモード信号の反射が少ないことが分かる。以下に理由について説明する。Ｓｃｄ１２が小さくなると、同じ理由により、Ｓｄｃ１２も小さくなる。すなわち、外部電極１８ｂから入力されたコモンモード信号の強度に対する、外部電極１８ａから出力されるデファレンシャルモード信号の強度の比の値が小さくなる。これにより、外部電極１８ａから出力されるデファレンシャルモード信号の強度が小さくなっている。そのため、外部電極１８ｂから入力されたコモンモード信号の強度に対する、外部電極１８ａから出力されるデファレンシャルモード信号の強度の比の値（すなわち、Ｓｄｄ１１）も小さくなる。よって、第２のサンプルでは、第１のサンプルよりも、デファレンシャルモード信号の反射が少ない。
【００３９】
（その他の実施形態）
本発明に係るコモンモードチョークコイルは、コモンモードチョークコイル１０に限らずその要旨の範囲内において変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明は、コモンモードチョークコイルに有用であり、特に、コモンモードノイズを効果的に除去できる点で優れている。
【符号の説明】
【００４１】
１０  コモンモードチョークコイル
１２  コア
１４，１６  巻線
１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂ  外部電極
【図１Ａ】
2014207368.tif 000003
【図１Ｂ】
2014207368.tif 000004
【図１Ｃ】
2014207368.tif 000005
【図２】
2014207368.tif 000006
【図３】
2014207368.tif 000007
【図４】
2014207368.tif 000008
【図５】
2014207368.tif 000009
【図６】
2014207368.tif 000010