(57)【要約】【課題】互いに撚り合わされた第１および第２のワイヤが巻回されたコモンモードチョークコイルにおいて、良好なモード変換特性を得るため、実装基板と第１および第２のワイヤの各々との間に形成される浮遊容量差を小さくする。【解決手段】実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の撚線状態において、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４とが入れ替わる位置１８が、隣り合うターン間で、巻芯部５の同一周方向にずらされている。これにより、実装基板により近いワイヤ、すなわち、より大きな浮遊容量を形成するワイヤが第１および第２のワイヤ３および４のいずれか一方に片寄ることを防止することができる。【選択図】図３
2018098250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯部ならびに前記巻芯部の互いに逆の第１および第２の端部にそれぞれ設けられた第１および第２の鍔部を有する、コアと、
前記巻芯部のまわりに実質的に互いに同じターン数をもって巻回され、かつ互いに電気的に接続されていないが、互いに撚り合わされた状態の撚線部分を有する、第１および第２のワイヤと、
を備え、
基準電位を与える実装基板に対して前記巻芯部が平行に向く姿勢で実装される、巻線型コイル部品であって、
前記実装基板側から見た前記第１および第２のワイヤの撚線状態において、前記第１のワイヤと前記第２のワイヤとが入れ替わる位置が、隣り合うターン間で、前記巻芯部の同一周方向にずらされている、巻線型コイル部品。
【請求項２】
前記実装基板側から見た前記巻芯部上の各ターンにおける前記ワイヤの延びる方向での前記第１および第２のワイヤの配列状態につき、前記第１のワイヤの位置と前記第２のワイヤの位置とが互いに逆になる第１の配列状態と第２の配列状態とが存在し、前記巻芯部上での前記ワイヤの巻回の始端のターンが前記第１の配列状態とされるとき、前記ワイヤの巻回の終端のターンが前記第１または第２の配列状態とされる、請求項１に記載の巻線型コイル部品。
【請求項３】
前記実装基板側から見た前記第１および第２のワイヤの撚線状態において、前記第１のワイヤと前記第２のワイヤとの入れ替わり位置の隣り合うターン間でのずれ量の全ターンでの合計は、前記第１のワイヤから前記第２のワイヤへと入れ替わる位置と前記第２のワイヤから前記第１のワイヤへと入れ替わる位置との間の距離より大きい、請求項１に記載の巻線型コイル部品。
【請求項４】
巻芯部ならびに前記巻芯部の互いに逆の第１および第２の端部にそれぞれ設けられた第１および第２の鍔部を有する、コアと、
前記巻芯部のまわりに実質的に互いに同じターン数をもって巻回され、かつ互いに電気的に接続されていないが、互いに撚り合わされた状態の撚線部分を有する、第１および第２のワイヤと、
を備え、
基準電位を与える実装基板に対して前記巻芯部が平行に向く姿勢で実装される、巻線型コイル部品であって、
前記実装基板側から見た前記第１および第２のワイヤの撚線状態において、前記第１のワイヤが前記第２のワイヤより実装基板側に位置している部分の長さの合計と、前記第２のワイヤが前記第１のワイヤより実装基板側に位置している部分の長さの合計と、が１ターンごとに互いに同等である、巻線型コイル部品。
【請求項５】
巻芯部ならびに前記巻芯部の互いに逆の第１および第２の端部にそれぞれ設けられた第１および第２の鍔部を有する、コアと、
前記巻芯部のまわりに実質的に互いに同じターン数をもって巻回され、かつ互いに電気的に接続されていないが、互いに撚り合わされた状態の撚線部分を有する、第１および第２のワイヤと、
を備え、
基準電位を与える実装基板に対して前記巻芯部が平行に向く姿勢で実装される、巻線型コイル部品であって、
前記実装基板側から見た前記第１および第２のワイヤの撚線状態において、前記第１のワイヤが前記第２のワイヤより実装基板側に位置している部分の長さの合計と、前記第２のワイヤが前記第１のワイヤより実装基板側に位置している部分の長さの合計と、が隣り合う複数ターンごとに互いに同等である、巻線型コイル部品。
【請求項６】
前記巻芯部の前記実装基板側に向く面は、前記実装基板に平行な平面を形成している、請求項１ないし５のいずれかに記載の巻線型コイル部品。
【請求項７】
前記巻芯部の中心軸線に垂直な断面形状は矩形状である、請求項６に記載の巻線型コイル部品。
【請求項８】
巻芯部ならびに前記巻芯部の互いに逆の第１および第２の端部にそれぞれ設けられた第１および第２の鍔部を有する、コアと、
前記巻芯部のまわりに実質的に互いに同じターン数をもって巻回され、かつ互いに電気的に接続されていないが、互いに撚り合わされた状態の撚線部分を有する、第１および第２のワイヤと、
を備え、
基準電位を与える実装基板に対して前記巻芯部が平行に向く姿勢で実装される、巻線型コイル部品であって、
前記巻芯部の中心軸線に垂直な断面形状が、前記実装基板側に向かって凸状となる形状であり、
前記第１のワイヤと前記実装基板との間で形成される第１の浮遊容量と、前記第２のワイヤと前記実装基板との間で形成される第２の浮遊容量と、の差を小さくするため、前記第１および第２のワイヤのうち、前記実装基板側から見て、より近くに位置するワイヤの前記実装基板に対向する面積は、より遠くに位置するワイヤの前記実装基板に対向する面積より小さくされている、巻線型コイル部品。
【請求項９】
前記第１の鍔部に設けられる第１および第３の端子電極と、
前記第２の鍔部に設けられる第２および第４の端子電極と、
をさらに備え、
前記第１のワイヤの各端部は、前記第１および第２の端子電極にそれぞれ接続され、
前記第２のワイヤの各端部は、前記第３および第４の端子電極にそれぞれ接続されている、
請求項１ないし８のいずれかに記載の巻線型コイル部品。
【請求項１０】
当該巻線型コイル部品はコモンモードチョークコイルである、請求項９に記載の巻線型コイル部品。
【請求項１１】
前記第１および第２のワイヤの各ターン数は１５以上である、請求項１ないし１０のいずれかに記載の巻線型コイル部品。
【請求項１２】
前記第１および第２のワイヤの１ターンあたりの撚り数は３以下である、請求項１ないし１１のいずれかに記載の巻線型コイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、巻線型コイル部品に関するもので、特に、互いに撚り合わされた状態の２本のワイヤを巻芯部のまわりに巻回した構造を有する巻線型コイル部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この発明が向けられる巻線型コイル部品の代表例として、巻線型のコモンモードチョークコイルがある。
【０００３】
たとえば特開２０１４−２０７３６８号公報（特許文献１）には、２本のワイヤを撚り合わせた状態の撚線を巻芯部のまわりに巻回したコモンモードチョークコイルが記載されている。このように、２本のワイヤを撚線にすると、第１のワイヤについての形態と第２のワイヤについての形態とを互いにほぼ等しくことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０７３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、第１のワイヤについての形態と第２のワイヤについての形態とを互いに等しくすると、第１のワイヤに関連して形成される浮遊容量と、第２のワイヤに関連して形成される浮遊容量と、の差を小さくなり、コモンモードチョークコイルにあっては、モード変換特性を向上させることができる、と考えられる。
【０００６】
しかしながら、第１および第２のワイヤを撚線にしても、第１のワイヤに関連して形成される浮遊容量と、第２のワイヤに関連して形成される浮遊容量と、がバランスされず、いずれか一方のワイヤに関連して形成される浮遊容量と、いずれか他方のワイヤに関連して形成される浮遊容量と、の差が大きく現れることがあった。本件発明者は、この原因について追及した。
【０００７】
特許文献１では、互いに撚り合わされた第１および第２のワイヤの撚線状態の詳細について議論されていない。特許文献１に記載のコモンモードチョークコイルは、基準電位を与える実装基板に対して巻芯部が平行に向く姿勢で実装される。この場合、浮遊容量としては、第１および第２のワイヤとの間に形成されるものと、第１および第２のワイヤと実装基板との間に形成されるものとがある。
【０００８】
ここで、第１および第２のワイヤを撚線状態とした場合、第１および第２のワイヤとの間に形成される浮遊容量については、第１のワイヤ側に現れる浮遊容量と第２のワイヤ側に現れる浮遊容量とはある程度バランスが取れる。これに対して、実装基板と第１のワイヤとの間に形成される浮遊容量と、実装基板と第２のワイヤとの間に形成される浮遊容量と、については、第１および第２のワイヤを撚線状態としたとしても、両者の浮遊容量のバランスが取れにくく、これら浮遊容量の差が大きくなることがあることがわかった。このことについて、以下に考察する。
【０００９】
第１および第２のワイヤが互いに撚り合わされた場合、ターンごとに、同じ撚線状態が現れることがある。特に、第１および第２のワイヤを撚り合わせながら、巻芯部上に巻回するとき、撚り合わせ動作と巻回動作とを同期させることが多いため、全ターンを通して、同じ撚線状態が維持されがちである。この場合、各ワイヤと実装基板との距離および対向面積によって決まる浮遊容量に注目すると、ターンごとの浮遊容量は同じワイヤ側で大きくなり、第１のワイヤ側の浮遊容量と第２のワイヤ側の浮遊容量との差が、全ターンで反映されて累積し、大きな差となって現れてしまう。
【００１０】
このようなことから、第１および第２のワイヤのいずれか一方と実装基板との間に形成される浮遊容量と、いずれか他方と実装基板との間に形成される浮遊容量との差が大きくなり、結果として、モード変換特性を悪化させてしまうことがある。
【００１１】
同種の問題、特に容量差の問題は、コモンモードチョークコイルに限らず、巻芯部のまわりにおいて、互いに撚り合わされた状態で巻回される２本のワイヤを備える、バランやトランスなどの巻線型コイル部品においても遭遇し得る。
【００１２】
そこで、この発明の目的は、実装基板と第１および第２のワイヤの各々との間に形成される浮遊容量差を小さくすることが可能な構造を有する巻線型コイル部品を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の対象となるのは、巻芯部ならびに巻芯部の互いに逆の第１および第２の端部にそれぞれ設けられた第１および第２の鍔部を有する、コアと、巻芯部のまわりに実質的に互いに同じターン数をもって巻回され、かつ互いに電気的に接続されていないが、互いに撚り合わされた状態の撚線部分を有する、第１および第２のワイヤと、を備え、基準電位を与える実装基板に対して巻芯部が平行に向く姿勢で実装される、巻線型コイル部品である。
【００１４】
このような巻線型コイル部品において、前述した技術的課題を解決するため、この発明の第１の実施態様では、実装基板側から見た第１および第２のワイヤの撚線状態において、第１のワイヤと第２のワイヤとが入れ替わる位置が、隣り合うターン間で、巻芯部の同一周方向にずらされていることを特徴としている（図３、図７〜図９参照）。
【００１５】
上記のように構成されることにより、実装基板と間で形成する浮遊容量が、第１および第２のワイヤのいずれか一方に片寄って大きくなることを防止することができる。
【００１６】
上記第１の実施態様では、好ましくは、実装基板側から見た巻芯部上の各ターンにおけるワイヤの延びる方向での第１および第２のワイヤの配列状態につき、第１のワイヤの位置と第２のワイヤの位置とが互いに逆になる第１の配列状態と第２の配列状態とが存在し、巻芯部上でのワイヤの巻回の始端のターンが第１の配列状態とされるとき、ワイヤの巻回の終端のターンが第１または第２の配列状態とされる（図７、図８参照）。この構成によれば、第１および第２のワイヤ全体について、第１のワイヤにおける実装基板により近くなる部分の長さの合計と、第２のワイヤにおける実装基板により近くなる部分の長さの合計と、を互いに等しくすることができる。
【００１７】
また、第１の実施態様では、好ましくは、実装基板側から見た第１および第２のワイヤの撚線状態において、第１のワイヤと第２のワイヤとの入れ替わり位置の隣り合うターン間でのずれ量の全ターンでの合計は、第１のワイヤから第２のワイヤへと入れ替わる位置と第２のワイヤから第１のワイヤへと入れ替わる位置との間の距離より大きくされる（図９参照）。この構成によれば、巻芯部上でのワイヤの巻回の始端から終端までの間に、実装基板側から見た巻芯部上の各ターンにおけるワイヤの延びる方向での第１および第２のワイヤの配列状態につき、第１のワイヤの位置と第２のワイヤの位置とが互いに逆になる第１の配列状態と第２の配列状態とが必ず存在する。したがって、第１および第２のワイヤ全体について、第１のワイヤにおける実装基板により近くなる部分の長さと、第２のワイヤにおける実装基板により近くなる部分の長さと、の差を一定以下とすることができ、よって、第１および第２のワイヤの各々に関連してもたらされる浮遊容量の差を一定の範囲内に収めることができる。
【００１８】
この発明の第２の実施態様では、前述した技術的課題を解決するため、実装基板側から見た第１および第２のワイヤの撚線状態において、第１のワイヤが第２のワイヤより実装基板側に位置している部分の長さの合計と、第２のワイヤが第１のワイヤより実装基板側に位置している部分の長さの合計と、が各ターンにおいて互いに同等であることを特徴としている（図１１〜図１３参照）。
【００１９】
上記のように構成されることにより、１ターンごとに、第１および第２のワイヤの間で、実装基板により近い部分の長さを揃えることができる。
【００２０】
この発明の第３の実施態様では、前述した技術的課題を解決するため、実装基板側から見た第１および第２のワイヤの撚線状態において、第１のワイヤが第２のワイヤより実装基板側に位置している部分の長さの合計と、第２のワイヤが第１のワイヤより実装基板側に位置している部分の長さの合計と、が隣り合う複数ターンごとに互いに同等であることを特徴としている（図１４参照）。
【００２１】
上記のように構成されることにより、複数ターンごとに、第１および第２のワイヤの間で、実装基板により近い部分の長さを揃えることができる。
【００２２】
上述した第１ないし第３の実施態様において、巻芯部の実装基板側に向く面は、実装基板に平行な平面を形成していることが好ましく、より好ましくは、巻芯部の中心軸線に垂直な断面形状は矩形状である。この構成によれば、第１および第２のワイヤについて、実装基板側に位置している部分の長さに対して、実装基板側に位置している部分と実装基板との間に形成される浮遊容量が比例する。したがって、第１のワイヤに関連して形成される浮遊容量と、第２のワイヤに関連して形成される浮遊容量と、を等しくするための設計が容易となる。
【００２３】
この発明の第４の実施態様では、巻芯部の中心軸線に垂直な断面形状が、実装基板側に向かって凸状となる形状であり、前述した技術的課題を解決するため、第１のワイヤと実装基板との間で形成される第１の浮遊容量と、第２のワイヤと実装基板との間で形成される第２の浮遊容量と、の差を小さくするため、第１および第２のワイヤのうち、実装基板側から見て、より近くに位置するワイヤの実装基板に対向する面積が、より遠くに位置するワイヤの実装基板に対向する面積より小さくされていることを特徴としている（図１５〜図２０参照）。
【００２４】
この発明に係る巻線型コイル部品は、第１の鍔部に設けられる第１および第３の端子電極と、第２の鍔部に設けられる第２および第４の端子電極と、をさらに備え、第１のワイヤの各端部は、第１および第２の端子電極にそれぞれ接続され、第２のワイヤの各端部は、第３および第４の端子電極にそれぞれ接続されていることが好ましい。この構成は、たとえばコモンモードチョークコイルにおいて採用される。
【００２５】
また、この発明に係る巻線型コイル部品において、第１および第２のワイヤの各ターン数は１５以上であることが好ましい。たとえば、平面寸法が４．５ｍｍ×３．２ｍｍの巻線型コイル部品では、ターン数を１５以上とすることにより、少なくとも５０μＨのインダクタンスを取得することができる。
【００２６】
また、この発明に係る巻線型コイル部品において、第１および第２のワイヤの１ターンあたりの撚り数は３以下、すなわち、第１および第２のワイヤの１ターンあたりの入れ替わり回数は６以下であることが好ましい。このように、撚り数が３以下と少ない場合、実装基板と２本のワイヤの各々との対向面積や距離につき、第１および第２のワイヤ間で差がつきやすく、そのため、モード変換特性が悪化しやすいので、この発明の構成がより効果的となる。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、巻線型コイル部品を実装する実装基板と第１および第２のワイヤの各々との間に形成される浮遊容量差を小さくすることができる。したがって、巻線型コイル部品がコモンモードチョークコイルである場合、モード変換特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の第１の実施形態による巻線型コイル部品としてのコモンモードチョークコイル１を示すもので、（Ａ）は実装基板１６側に向けられる面を示す底面図、（Ｂ）は（Ａ）の線Ｂ−Ｂに沿う断面を一部に示す正面図である。
【図２】（Ａ）は、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４とが撚り合わされた状態を拡大して示し、（Ｂ）は、以下の図面において採用される２本のワイヤ３および４からなる撚線１７の図示形式を示す図である。
【図３】図１に示したコモンモードチョークコイル１の実装基板１６側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態を図２（Ｂ）に示した形式で示した図である。
【図４】比較例としてのコモンモードチョークコイル１ａを示す、図１（Ａ）に対応する底面図である。
【図５】図４に示したコモンモードチョークコイル１ａの実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態を図２（Ｂ）に示した形式で示した図である。
【図６】この発明の実施例としてのコモンモードチョークコイルと比較例としてのコモンモードチョークコイルとについて、Ｓパラメータ（Ｓｄｃ２１）の周波数特性を比較して示す図であり、（Ａ）実装基板に近いときと（Ｂ）実装基板から遠いときとの２つの場合を示している。
【図７】この発明の第２の実施形態によるコモンモードチョークコイル２１の実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態を図２（Ｂ）に示した形式で示した図である。
【図８】この発明の第３の実施形態によるコモンモードチョークコイル２２の実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態を図２（Ｂ）に示した形式で示した図である。
【図９】この発明の第４の実施形態によるコモンモードチョークコイル２３の実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態を図２（Ｂ）に示した形式で示した図である。
【図１０】図９に示した実施形態に対する比較例となるコモンモードチョークコイル２３ａの実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態を図２（Ｂ）に示した形式で示した図である。
【図１１】この発明の第５の実施形態によるコモンモードチョークコイル２４の実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態を図２（Ｂ）に示した形式で示した図である。
【図１２】この発明の第６の実施形態によるコモンモードチョークコイル２５の実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態を図２（Ｂ）に示した形式で示した図である。
【図１３】この発明の第７の実施形態によるコモンモードチョークコイル２６の実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態を図２（Ｂ）に示した形式で示した図である。
【図１４】この発明の第８の実施形態によるコモンモードチョークコイル２７の実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態を図２（Ｂ）に示した形式で示した図である。
【図１５】この発明の第９の実施形態によるコモンモードチョークコイル２８に備える巻芯部５の中心軸線に垂直な断面形状を示す図である。
【図１６】図１５に示した巻芯部５を備えるコモンモードチョークコイル２８の実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態を図２（Ｂ）に示した形式で示した図である。
【図１７】この発明の第１０の実施形態によるコモンモードチョークコイル２９に備える巻芯部５の中心軸線に垂直な断面形状を示す図である。
【図１８】この発明の第１１の実施形態によるコモンモードチョークコイル３０に備える巻芯部５の中心軸線に垂直な断面形状を示す図である。
【図１９】この発明の第１２の実施形態によるコモンモードチョークコイル３１に備える巻芯部５中心軸線に垂直な断面形状を示す図である。
【図２０】この発明の第１３の実施形態によるコモンモードチョークコイル３２に備える巻芯部５の中心軸線に垂直な断面形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１の実施形態］
図１を参照して、この発明の第１の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル１について説明する。
【００３０】
コモンモードチョークコイル１は、ドラム状のコア２と、それぞれインダクタを構成する第１および第２のワイヤ３および４と、を備えている。図１では、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４とを明確に区別できるようにするため、第１のワイヤ３は白抜きで、第２のワイヤ４は黒塗りで図示されている。
【００３１】
コア２は、電気絶縁性材料、より具体的には、アルミナのような非磁性体、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトのような磁性体、または樹脂などから構成される。ワイヤ３および４は、たとえば、絶縁被覆された銅線から構成される。
【００３２】
コア２は、巻芯部５ならびに巻芯部５の互いに逆の第１および第２の端部７および８にそれぞれ設けられた第１および第２の鍔部９および１０を有する。巻芯部５は、その中心軸線に垂直な断面形状が矩形状である。
【００３３】
第１の鍔部９には、第１および第３の端子電極１１および１３が設けられ、第２の鍔部１０には、第２および第４の端子電極１２および１４が設けられる。端子電極１１〜１４は、たとえば、導電性ペーストの焼付け、導電性金属のめっき、導電性金属片の貼付け等によって形成される。
【００３４】
第１のワイヤ３の各端部は、それぞれ、第１および第２の端子電極１１および１２に接続され、第２のワイヤ４の各端部は、それぞれ、第３および第４の端子電極１３および１４に接続される。これらの接続には、たとえば、熱圧着や溶接が適用される。
【００３５】
第１および第２のワイヤ３および４は、上述した端子電極１１〜１４に接続される端部を除いて、その大部分が互いに撚り合わされた撚線状態となっている。通常、第１および第２のワイヤ３および４を巻芯部５上に巻回しながら、第１および第２のワイヤ３および４が撚り合わされる。撚線状態の第１および第２のワイヤ３および４は、巻芯部５のまわりにおいて実質的に互いに同じターン数をもって螺旋状に巻回されている。第１および第２のワイヤ３および４は、前述したように、絶縁被覆されているので、互いに電気的に接続されない。
【００３６】
なお、第１および第２のワイヤ３および４には、上述の端子電極１１〜１４に接続される端部以外でも、互いに撚り合わされていない部分があってもよい。
【００３７】
コモンモードチョークコイル１は、図１（Ｂ）において２点鎖線で示すように、板状のコア１５を備えていてもよい。板状のコア１５は、ドラム状のコア２と同様、たとえば、アルミナのような非磁性体、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトのような磁性体、または樹脂などから構成される。ドラム状のコア２および板状のコア１５が磁性体からなるとき、板状のコア１５が第１および第２の鍔部９および１０間を連結するように設けられることによって、ドラム状のコア２は、板状コア１５と協働して、閉磁路を構成する。
【００３８】
また、コモンモードチョークコイル１は、図１（Ｂ）において１点鎖線で示すように、実装基板１６上に実装されることが予定されている。すなわち、基準電位を与える実装基板１６に対して巻芯部５が平行に向く姿勢で実装されることが予定されている。このとき、端子電極１１〜１４が、実装基板１６側に向けられ、実装基板１６側の導電ランドに電気的かつ機械的に接続される。
【００３９】
図２は、以下の図３等において採用された２本のワイヤ３および４からなる撚線１７の図示形式を説明するためのもので、図２（Ａ）には、第１および第２のワイヤ３および４が撚り合わされた状態の撚線１７が拡大されて正面図で示され、図２（Ｂ）には、図２（Ａ）に示した第１および第２のワイヤ３および４からなる撚線１７を模式的に示したものである。図２（Ａ）および（Ｂ）において、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４とを明確に区別できるようにするため、第１のワイヤ３は白抜きで図示され、第２のワイヤ４には網掛けが施されている。なお、図２（Ａ）では、Ｚ撚りにされた撚線１７が図示されているが、撚線は、撚り方向が逆のＳ撚りにされても、あるいは、Ｚ撚りとＳ撚りとが混在していてもよい。
【００４０】
図２（Ａ）において、紙面の手前には、図１（Ｂ）に示した実装基板１６が位置していることが意図されている。したがって、紙面の向こう側に巻芯部５が存在している。
【００４１】
実装基板１６側から見た第１および第２のワイヤ３および４の撚線状態において、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４との入れ替わり位置１８は、図２（Ａ）に示すように、撚線１７の延びる方向に垂直な方向を幅方向としたとき、紙面手前側（実装基板１６側）から見える幅方向寸法のより大きいワイヤが、第１および第２のワイヤ３および４のいずれか一方からいずれか他方へ切り替わる位置と定義される。図２（Ｂ）では、撚線１７が単線で示され、或る入れ替わり位置１８から次の入れ替わり位置１８までを、第１または第２のワイヤ３または４として図示している。このような図示形式が、以下の図３等において採用される。
【００４２】
なお、「入れ替わり」とは、実装基板側から見た第１のワイヤ３と第２のワイヤ４との位置が全く正反対になることであり、この「入れ替わり」の回数を「入れ替わり回数」と呼ぶと、「入れ替わり回数」の２回が「撚り数」の１回に相当する。
【００４３】
図１に示したコモンモードチョークコイル１における第１および第２のワイヤ３および４からなる撚線１７の巻回状態が模式的に図３に示されている。なお、図１では、撚線１７における第１および第２のワイヤ３および４は、一部において、互いに離れた状態で図示されているが、実際には、図２（Ａ）に示すように、互いに接触した状態で撚り合わされていてもよい。また、撚線１７の状態は、図１に示したものと図３に示したものとは一致していないが、撚線１７の巻回状態の説明は、図３を参照して行なう。
【００４４】
図３を参照して、コモンモードチョークコイル１では、実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の撚線状態において、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４との入れ替わり位置１８が、隣り合うターン間で、巻芯部５の同一周方向Ｄにずらされている。
【００４５】
上記のように構成されることにより、各ワイヤの実装基板と対向する領域の累積量（長さ、面積）が第１および第２のワイヤ３および４のいずれか一方に片寄ることを防止することができる。そのため、コモンモードチョークコイル１を実装する実装基板と第１および第２のワイヤ３および４の各々との間に形成される浮遊容量差を小さくすることができる。したがって、コモンモードチョークコイル１におけるモード変換特性を向上させることができる。
【００４６】
図４には、比較例としてのコモンモードチョークコイル１ａが、図１（Ａ）に対応する底面図で示されている。また、図５には、図４に示したコモンモードチョークコイル１ａの実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の巻回状態が図２（Ｂ）に示した形式で示されている。図４および図５において、図１および図３に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４７】
比較例としてのコモンモードチョークコイル１ａでは、実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の撚線状態において、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４との入れ替わり位置１８が、隣り合うターン間で、ずらされていない。この場合、もし１ターン内で第１のワイヤ３側と第２のワイヤ４側とで浮遊容量の差があると、コモンモードチョークコイル１ａを実装する実装基板と第１および第２のワイヤ３および４の各々との間に形成される浮遊容量差は、巻回が進むにつれて累積されるため、コモンモードチョークコイル１の場合に比べて大きくなり、したがって、モード変換特性が悪化することが推測される。
【００４８】
図６は、この発明の実施例としてのコモンモードチョークコイル１と比較例としてのコモンモードチョークコイル１ａとについて、モード変換特性の指標となるＳパラメータ（Ｓｄｃ２１）の周波数特性を比較して示す図であり、ワイヤが（Ａ）実装基板に近いときと（Ｂ）実装基板から遠いときとの２つの場合を示している。
【００４９】
図６において、実施例としてのコモンモードチョークコイル１の特性は実線で示され、比較例としてのコモンモードチョークコイル１ａの特性は破線で示されている。ここで、試料となるコモンモードチョークコイル１および１ａは、平面寸法が３．２ｍｍ×２．５ｍｍであり、板状のコア１５（図１（Ｂ）参照）の厚みが０．７ｍｍであり、ワイヤ３および４の線径が３０μｍであり、ターン数が１５ターンであった。また、実施例としてのコモンモードチョークコイル１では、入れ替わり位置１８の隣り合うターン間でのずれ量は、外周の１／１５であった。
【００５０】
図６からわかるように、実施例としてのコモンモードチョークコイル１によれば、比較例としてのコモンモードチョークコイル１ａに比べて、１００ＭＨｚを超える周波数域で、Ｓｄｃ２１について約７ｄＢの改善が見られる。また、このようなＳｄｃ２１の改善効果は、（Ａ）ワイヤが実装基板に近いときと（Ｂ）ワイヤが実装基板から遠いときとのいずれでも現れており、ワイヤ全体と実装基板との間の距離によらないことがわかる。
【００５１】
以下において、図７ないし図１４および図１６をそれぞれ参照するが、これら図７ないし図１４および図１６は、図３に対応する図である。したがって、図７ないし図１４および図１６の各々において、図３に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５２】
［第２の実施形態］
図７を参照して、この発明の第２の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル２１について説明する。
【００５３】
第２の実施形態は、第１の実施形態の特殊な態様である。したがって、第２の実施形態は、第１の実施態様が有する、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４との入れ替わり位置１８が、隣り合うターン間で、巻芯部５の同一周方向にずらされているという構成をまず備えながら、以下のような特徴的構成をさらに備えている。
【００５４】
すなわち、図７に示すように、実装基板側から見た巻芯部５上の各ターンにおけるワイヤ３および４の延びる方向での第１および第２のワイヤ３および４の配列状態につき、第１のワイヤ３の位置と第２のワイヤ４の位置とが互いに逆になる第１の配列状態と第２の配列状態とが存在し、巻芯部５上でのワイヤ３および４の巻回の始端のターンが第１の配列状態とされるとき、ワイヤ３および４の巻回の終端のターンが第２の配列状態とされる。すなわち、ワイヤ３および４の巻回の始端のターンと終端のターンとは、第１のワイヤ３の位置と第２のワイヤ４の位置とが互いに逆になる配列状態を有している。
【００５５】
この構成によれば、第１および第２のワイヤ３および４全体について、第１のワイヤ３における実装基板により近くなる部分の長さの合計と、第２のワイヤ４における実装基板により近くなる部分の長さの合計と、を互いに等しくすることができる。
【００５６】
［第３の実施形態］
図８を参照して、この発明の第３の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル２２について説明する。
【００５７】
第３の実施形態は、第２の実施形態の場合と同様、第１の実施形態の特殊な態様である。したがって、第３の実施形態についても、第１の実施態様が有する、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４との入れ替わり位置１８が、隣り合うターン間で、巻芯部５の同一周方向にずらされているという構成をまず備えている。
【００５８】
さらに、第２の実施形態の場合と同様、実装基板側から見た巻芯部５上の各ターンにおけるワイヤ３および４の延びる方向での第１および第２のワイヤ３および４の配列状態につき、第１のワイヤ３の位置と第２のワイヤ４の位置とが互いに逆になる第１の配列状態と第２の配列状態とが存在するが、この第３の実施形態では、巻芯部５上でのワイヤ３および４の巻回の始端および終端のターンがともに第１の配列状態とされ、巻回の中間位置において、第２の配列状態を有するターンが位置される。
【００５９】
この構成によっても、第１および第２のワイヤ３および４全体について、第１のワイヤ３における実装基板により近くなる部分の長さの合計と、第２のワイヤ４における実装基板により近くなる部分の長さの合計と、を互いに等しくすることができる。
【００６０】
上述した第２および第３の実施形態によって奏される効果は、実装基板側から見た巻芯部５上の各ターンにおけるワイヤ３および４の延びる方向での第１および第２のワイヤ３および４の配列状態につき、第１のワイヤ３の位置と第２のワイヤ４の位置とが互いに逆になる第１の配列状態と第２の配列状態とが存在し、巻芯部５上でのワイヤ３および４の巻回の始端のターンが第１の配列状態とされるとき、ワイヤ３および４の巻回の終端のターンが第１または第２の配列状態とされるという条件を満たせば、同様に奏され得る。したがって、巻回の中間位置において、第１の配列状態となるターンや第２の配列状態となるターンが存在するとすれば、それらのターンの数は任意である。
【００６１】
［第４の実施形態］
図９を参照して、この発明の第４の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル２３について説明する。
【００６２】
第４の実施形態は、第２および第３の実施形態の場合と同様、第１の実施形態の特殊な態様である。したがって、第４の実施形態についても、第１の実施態様が有する、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４との入れ替わり位置１８が、隣り合うターン間で、巻芯部５の同一周方向にずらされているという構成をまず備えている。
【００６３】
さらに、第４の実施態様では、実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の撚線状態において、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４との入れ替わり位置１８の隣り合うターン間でのずれ量１９の全ターンでの合計は、第１のワイヤ３から第２のワイヤ４へと入れ替わる位置１８ａと第２のワイヤ４から第１のワイヤ３へと入れ替わる位置１８ｂとの間の距離より大きくされる。
【００６４】
この構成によっても、巻芯部５上でのワイヤ３および４の巻回の始端から終端までの間に、実装基板側から見た巻芯部５上の各ターンにおけるワイヤ３および４の延びる方向での第１および第２のワイヤ３および４の配列状態につき、第１のワイヤ３の位置と第２のワイヤ４の位置とが互いに逆になる第１の配列状態と第２の配列状態とが必ず存在する。したがって、第１および第２のワイヤ３および４全体について、第１のワイヤ３における実装基板により近くなる部分の長さと、第２のワイヤ４における実装基板により近くなる部分の長さと、の差を一定以下、すなわち、入れ替わり位置１８ａと入れ替わり位置１８ｂとの間の距離以下とすることができる。よって、第１および第２のワイヤ３および４の各々に関連してもたらされる浮遊容量の差を一定の範囲内に収めることができる。
【００６５】
図１０は、図９に対応するもので、図９に示した実施形態の比較例となるコモンモードチョークコイル２３ａを示している。図９に示したコモンモードチョークコイル２３におけるワイヤ３および４のターン数と図１０に示したコモンモードチョークコイル２３ａにおけるワイヤ３および４のターン数とは同じである。
【００６６】
前述した場合とは異なり、図１０に示すように、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４との入れ替わり位置１８の隣り合うターン間でのずれ量１９が小さい場合、第１のワイヤ３の位置と第２のワイヤ４の位置とが互いに逆になる第１の配列状態のターンと第２の配列状態のターンとの双方が共存し得ない。したがって、第１および第２のワイヤ３および４全体について、第１のワイヤ３における実装基板により近くなる部分の長さと、第２のワイヤ４における実装基板により近くなる部分の長さと、の差が比較的大きいままであり、一定以下とすることができない。
【００６７】
［第５の実施形態］
図１１を参照して、この発明の第５の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル２４について説明する。
【００６８】
第５の実施形態では、第１の実施形態の場合とは異なり、入れ替わり位置１８が隣り合うターン間でずれていない。第５の実施形態では、図１１に示すように、実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の撚線状態において、第１のワイヤ３が第２のワイヤ４より実装基板側に位置している部分の長さの合計と、第２のワイヤ４が第１のワイヤ３より実装基板側に位置している部分の長さの合計と、が１ターンごとに互いに同等である。
【００６９】
このように構成されることにより、１ターンごとに、第１および第２のワイヤの３および４間で、実装基板により近い部分の長さを揃えることができる。したがって、第５の実施形態によっても、第１ないし第４の実施形態の場合と同様の効果が得られる。
【００７０】
［第６の実施形態］
図１２を参照して、この発明の第６の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル２５について説明する。
【００７１】
第６の実施形態は、上述の第５の実施形態と同様の特徴を有している。すなわち、実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の撚線状態において、第１のワイヤ３が第２のワイヤ４より実装基板側に位置している部分の長さの合計と、第２のワイヤ４が第１のワイヤ３より実装基板側に位置している部分の長さの合計と、が１ターンごとに互いに同等である。
【００７２】
第５の実施形態では、図１１に示すように、入れ替わり位置１８が１ターンにつき４個存在しているが、第６の実施形態では、図１２に示すように、入れ替わり位置１８が２個存在している。
【００７３】
［第７の実施形態］
図１３を参照して、この発明の第７の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル２６について説明する。
【００７４】
第７の実施形態についても、第５の実施形態と同様の特徴を有している。第７の実施形態における第５の実施形態とは異なる点は、第１のワイヤ３と第２のワイヤ４との入れ替わり位置１８が、隣り合うターン間で、巻芯部５の同一周方向にずらされているということである。それでもなお、実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の撚線状態において、第１のワイヤ３が第２のワイヤ４より実装基板側に位置している部分の長さの合計と、第２のワイヤ４が第１のワイヤ３より実装基板側に位置している部分の長さの合計と、が１ターンごとに互いに同等であるという特徴を維持している。
【００７５】
［第８の実施形態］
図１４を参照して、この発明の第８の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル２７について説明する。
【００７６】
第５ないし第７の実施形態では、実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の撚線状態において、第１のワイヤ３が第２のワイヤ４より実装基板側に位置している部分の長さの合計と、第２のワイヤ４が第１のワイヤ３より実装基板側に位置している部分の長さの合計と、が１ターンごとに互いに同等であったのに対し、第８の実施形態では、図１４に示すように、隣り合う２ターンごとに互いに同等である。
【００７７】
このように構成されると、２ターンごとに、第１および第２のワイヤ３および４の間で、実装基板により近い部分の長さを揃えることができる。
【００７８】
第８の実施形態のような構成は、１ターン中の第１のワイヤ３と第２のワイヤ４との入れ替わり回数が奇数回の場合に実現される。
【００７９】
なお、実装基板側から見た第１および第２のワイヤ３および４の撚線状態において、第１のワイヤ３が第２のワイヤ４より実装基板側に位置している部分の長さの合計と、第２のワイヤ４が第１のワイヤ３より実装基板側に位置している部分の長さの合計と、が、第５ないし第７の実施形態では、１ターンごとに互いに同等であり、第８の実施形態では、隣り合う２ターンごとに互いに同等であったが、これらに限らず、隣り合う３ターン以上の複数ターンごとに互いに同等であってもよい。
【００８０】
上述した第１ないし第８の実施形態では、巻芯部５の実装基板側に向く面は、実装基板に平行な平面を形成していることが好ましく、より好ましくは、巻芯部５の中心軸線に垂直な断面形状は矩形状である。この構成によれば、第１および第２のワイヤ３および４について、実装基板側に位置している部分と実装基板との間に形成される浮遊容量が、実装基板側に位置している部分の長さに比例する。したがって、第１のワイヤ３に関連して形成される浮遊容量と、第２のワイヤ４に関連して形成される浮遊容量と、を等しくするための設計が容易となる。
【００８１】
これに対して、以下に説明する実施形態では、巻芯部５の中心軸線に垂直な断面形状が、実装基板側に向かって凸状となる形状である。この場合には、第１のワイヤ３と実装基板との間で形成される第１の浮遊容量と、第２のワイヤ４と実装基板との間で形成される第２の浮遊容量と、の差を小さくするため、第１および第２のワイヤ３および４のうち、実装基板側から見て、より近くに位置するワイヤの実装基板に対向する面積が、より遠くに位置するワイヤの実装基板に対向する面積より小さくされる。
【００８２】
［第９の実施形態］
図１５および図１６を参照して、この発明の第９の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル２８について説明する。
【００８３】
第９の実施形態では、図１５に示すように、巻芯部５の中心軸線に垂直な断面形状は、円形である。円形は、真円でも楕円でもよい。そして、図１６に示すように、第１および第２のワイヤ３および４のうち、実装基板側から見て、より近くに位置するワイヤ、この場合には、第２のワイヤ４の実装基板に対向する面積が、より遠くに位置するワイヤ、すなわち、第１のワイヤ３の実装基板に対向する面積より小さくされている。
【００８４】
静電容量は、互いに対向する１対の電極の対向面積が大きくなるほど、大きくなるばかりでなく、１対の電極間の距離が短くなるほど、大きくなるので、上述した手段によっても、第１のワイヤ３側の浮遊容量と第２のワイヤ４側の浮遊容量とのバランスを取ることができる。
【００８５】
このようなワイヤ３および４の撚線状態は、以下の第１０ないし第１３の実施形態においても採用される。
【００８６】
［第１０の実施形態］
図１７には、この発明の第１０の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル２９に備える巻芯部５が示されている。
【００８７】
第１０の実施形態では、巻芯部５の中心軸線に垂直な断面形状は、横長の長方形の底辺に凸状の丸みが付与された形状を有している。この場合、底辺側が実装基板に向けられる。
【００８８】
［第１１の実施形態］
図１８には、この発明の第１１の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル３０に備える巻芯部５が示されている。
【００８９】
第１１の実施形態では、巻芯部５の中心軸線に垂直な断面形状は、扁平な六角形状である。この場合、図１８における下方に向く２辺が実装基板に向けられる。
【００９０】
［第１２の実施形態］
図１９には、この発明の第１２の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル３１に備える巻芯部５が示されている。
【００９１】
第１２の実施形態では、巻芯部５の中心軸線に垂直な断面形状は、横長の長方形の底辺側に凸状の２辺を有する三角形が付加された五角形状である。この場合、図１９における下方に向く２辺が実装基板に向けられる。
【００９２】
なお、図１９に示した実施形態に関連して、たとえば図１９に示した形状を上下反転させた形状のように、底辺側が平坦であるが、上辺側が平坦ではなく凸状をなす断面形状を有する巻芯部５とされてもよい。
【００９３】
［第１３の実施形態］
図２０には、この発明の第１３の実施形態によるコイル部品としてのコモンモードチョークコイル３２に備える巻芯部５が示されている。
【００９４】
第１３の実施形態では、巻芯部５の中心軸線に垂直な断面形状は、横長の楕円に対して、当該楕円の長径方向の両端部に矩形の凸部をそれぞれ付加した形状である。この場合、図２０における下方に向く辺が実装基板に向けられる。
【００９５】
以上説明したすべての実施形態において、第１および第２のワイヤ３および４の各ターン数は１５以上であることが好ましい。たとえば、平面寸法が４．５ｍｍ×３．２ｍｍの巻線型コイル部品では、ターン数を１５以上とすることにより、少なくとも５０μＨのインダクタンスを取得することができる。
【００９６】
また、図４に示した比較例の構成では、第１のワイヤ３側と第２のワイヤ４側とで浮遊容量の差異が、ターンごとに累積し、そのため、ターン数に比例して大きくなるため、上述のようにターン数が増えるほど、この発明の構成がより有効になる。
【００９７】
また、すべての実施形態において、第１および第２のワイヤ３および４の１ターンあたりの撚り数は３以下、すなわち、第１および第２のワイヤの１ターンあたりの入れ替わり回数は６以下であることが好ましい。このように、撚り数が３以下と少ない場合、実装基板と２本のワイヤ３および４の各々との対向面積や距離につき、第１および第２のワイヤ３および４間で差がつきやすく、そのため、モード変換特性が悪化しやすいので、この発明の構成がより効果的となる。
【００９８】
なお、上述したような撚り数が「３以下」ということは、たとえば、０．５、１．５、２．５というような奇数回の入れ替わり回数を有する撚り数であってもよい。また、１ターンあたりの撚り数を問題としているので、たとえば、２．１〜２．９などといった中途半端な撚り数であってもよい。しかしながら、上述したように、いくつかの変形例が考えられるものの、巻き始めから巻き終わりまででは、撚り数が整数となっていることが好ましい。
【００９９】
また、第１および第２のワイヤ３および４が２層以上をなして巻回されることもあり得る。このように、２層以上をなして巻回されている場合には、基本的に最外層を形成するワイヤについて、この発明の構成を満足していればよい。言い換えると、内層側での２本のワイヤの入れ替わりについては任意である。
【０１００】
以上、この発明を図示したコモンモードチョークコイルに係る実施形態に関連して説明したが、この発明はバランやトランスなどにも適用することができる。
【０１０１】
また、図示した各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【符号の説明】
【０１０２】
１，２１〜３２  コモンモードチョークコイル
２  ドラム状のコア
３  第１のワイヤ
４  第２のワイヤ
５  巻芯部
７，８  端部
９，１０  鍔部
１１〜１４  端子電極
１６  実装基板
１７  撚線
１８  入れ替わり位置
１９  ずれ量
【図１】
2018098250.tif 000003
【図２】
2018098250.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018098250.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018098250.tif 000009
【図８】
2018098250.tif 000010
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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