(57)【要約】【目的】プリント基板のノイズ除去フィルタとして使用することができる新規構成のコモンモードチョークコイルを提案する。【構成】プリント基板の一面に配設される第1のコイルと、プリント基板の他面に配設される第2のコイルとを含み、第1のコイルのコアと第2のコイルのコアとを同一仮想線上に配置させ、かつ磁束の方向を相反させることにより、コモンモードチョークコイルとして機能させる【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に実装されるノイズフィルタであって、
前記プリント基板の一面に配設される第1のコイルと、該プリント基板の他面に配設される第2のコイルとを含み、
前記第1のコイルのコアと前記第2のコイルのコアとを同一仮想線上に配置させ、かつ磁束の方向を相反させることにより、コモンモードチョークコイルとして機能させる、ことを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項２】
前記第1及び第2のコイルはドラムコア型のコイルである、ことを特徴とする請求項１に記載のノイズフィルタ。
【請求項３】
前記第1のコイルは前記プリント基板の一面に形成されたプリント配線の第1及び第2のパターンに連結され、前記第2のコイルは前記プリント基板の他面に形成されたプリント配線の第3及び第4のパターンに連結され、
前記第1のパターンと前記第3のパターンとが前記プリント基板において対向して配置されて第1のコンデンサを構成し、前記第2のパターンと前記第4のパターンとが前記プリント基板において対向して配置されて第2のコンデンサを構成する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント基板に実装されてコモンモードノイズを除去するノイズフィルタの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板にはコモンモードノイズを除去するためのノイズフィルタが取り付けられる。ここに、コモンモードノイズとはプリント基板上の一対の配線とアースとの間に生じるノイズを指す。このコモンモードノイズを除去するノイズフィルタとして、コモンモードチョークコイルが用いられる。一般的なコモンモードチョークコイルは、共通のコアに一対の巻き線が巻かれており、一対の巻き線はそれぞれ一対の配線に直列結合される。一対の配線へ流された電流がコモンモードチョークコイルの各巻き線に印加されてそれぞれ磁束を発生させるが、発生された磁束はコアにおいて打ち消される。従って、配線に対してはコイルとして動作しないが、配線とアースとの間に流れるコモンモードノイズに対してはインピーダンス素子として作用する。
本件発明に関連する先行文献として、特許文献１〜４を参照されたい。
【０００３】
【特許文献１】特公平７−１０１８３１号公報
【特許文献２】特開２００７−３６１４５号公報
【特許文献３】実開平６−９１２１号公報
【特許文献４】特開２０００−３１５９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コモンモードチョークコイルは１つのコアに一対の巻き線を巻き付けるので、大きな体積を要し、製造コストも嵩む。また、各巻き線に対応して各２つ、計４つの端子を有する構造のため、プリント配線のパターンにも設計上の制約を生じさせる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討をした結果、下記この発明に想到した。即ち、この発明の第1の局面は次のように規定される。
プリント基板に実装されるノイズフィルタであって、
前記プリント基板の一面に配設される第1のコイルと、該プリント基板の他面に配設される第2のコイルとを含み、
前記第1のコイルのコアと前記第2のコイルのコアとを同一仮想線上に配置させ、かつ磁束の方向を相反させることにより、コモンモードチョークコイルとして機能させる、ことを特徴とするノイズフィルタ。
【０００６】
このように規定される第１の局面に規定のノイズフィルタによれば、分離した2つコイルをプリント基板の両面へ対向配置することによりコモンモードチョークコイル構成する。ここに、各コイルは１つの巻き線のみを有するので、小型、軽量化が可能となる。更には、かかるコイルとして安価なコイルを利用できる。
特に、各コイルはプリント基板の両面に分かれて取り付けられるので、従来例に比べてプリント基板の一面当たりに端子数が減少し、コイルの小型化とあいまって、プリント配線のパターンに大きな自由度を与えられる。
【０００７】
この発明の第2の局面は次のように規定される。即ち、第1の局面に規定のノイズフィルタにおいて、前記第1及び第2のコイルはドラムコア型のコイルである。
このように規定される第2の局面のノイズフィルタによれば、第1及び第2のコイルを安価なドラムコア型のコイルとしたので、ノイズフィルタ自体の製造コストを引き下げられる。
【０００８】
この発明の第3の局面は次のように規定される。即ち、第1又は第2の局面に規定のノイズフィルタであって、前記第1のコイルは前記プリント基板の一面に形成されたプリント配線の第1及び第2のパターンに連結され、前記第2のコイルは前記プリント基板の他面に形成されたプリント配線の第3及び第4のパターンに連結され、
前記第1のパターンと前記第3のパターンとが前記プリント基板において対向して配置されて第1のコンデンサを構成し、前記第2のパターンと前記第4のパターンとが前記プリント基板において対向して配置されて第2のコンデンサを構成する。
このように規定される第3の局面のノイズフィルタによれば、第1のコンデンサと第2のコンデンサによりノーマルモードフィルタが構成される。コモンモードノイズフィルタ周りのプリント配線のパターン自由度が大きくされた結果、プリント配線のパターンを調整してコンデンサを構成可能となり、コモンモードノイズ及びノーマルモードノイズの何れも除去可能なノイズフィルタを安価に提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１はこの発明の実施の形態のコモンモードチョークコイルの構成を示し、図１（Ａ）は等価回路、図１（Ｂ）は平面図、図１（Ｃ）は正面図である。
【図２】図２は従来例のコモンモードチョークコイルの構成を示し、図２（Ａ）は等価回路、図２（Ｂ）は平面図、図３（Ｃ）は正面図である。
【図３】図３はこの発明の他の実施の形態のノイズフィルタの構成を示し、図３（Ａ）は等価回路、図３（Ｂ）は平面図、図３（Ｃ）は正面図である。
【図４】図４は他の実施の形態のノイズフィルタ３０の構成を示す平面図である。
【図５】図５は他の実施の形態のノイズフィルタ４０の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１はこの発明の実施の形態のコモンモードチョークコイル１を示し、図１（Ａ）は等価回路図、図１（Ｂ）は平面図、図１（Ｃ）は正面図である。
このコモンモードチョークコイル１は、同一定格のドラムコア型のコイル３，５備える。第1のコイル３はプリント基板２の表面側に取り付けられ、他方、第2のコイル５は基板２の裏面側に取り付けられる。第1のコイル３と第2のコイル５とはその中心をそろえ、各コイルのコア（磁芯）が同一仮想線上に配置されている。なお、第1のコイル３と第2のコイル５は発生する磁束の方向が相反しており、両コイルの定格が等しいので、お互いの磁束は打ち消されることとなる。図中の符号７，８はプリント配線を示す。
第1のコイル３と第2のコイル５の奏する上記作用はコモンモードチョークコイルのそれと同一である。
なお、第1のコイル３及び第2のコイル５の発生する磁束を確実に相殺するため、第1のコイル３と第2のコイル５のコアをそれぞれ相手側に突出させて、プリント基板２へ埋入させることもできる。また、第1のコイル３と第2のコイル５とをできる限る接近させるため、両者が配置されるプリント基板２を他の部分より薄肉化することもできる。
【００１１】
図２は従来のコモンモードチョークコイル１０を示す。このコイル１０は1つのコア１２へ異なる方向へ巻かれた一対の巻き線１３，１４を備える。各巻き線１３，１４で生じた磁束はコア１２において相殺される。
図１に示したこの実施形態のコモンモードチョークコイル１と従来のコイル１０とを比べると、従来のコモンモードチョークコイル１０は１つのコア１２に一対の巻き線１３，１４を巻き付けるので、コイルが大型になる。また、４つの端子を備えるため、この４つの端子に対応したプリント配線１５−１８をプリント基板１１の一面（表面）へ形成する必要がある。これに対し、実施形態のコモンモードチョークコイル１ではプリント基板２の一面に対し２つの端子のみが対向するので、プリント配線に対する制限が小さい。また、汎用的なドラムコア型のコイルを用いることで製造コストを圧縮できる。
【００１２】
図３は他の実施形態のノイズフィルタ２０を示す。図１と同一の要素には同一の符号を伏してその説明を部分的に省略する。
この実施形態のノイズフィルタ２０において、コモンモードチョークコイル１を構成する第１のコイル３の端子に連結されるプリント配線７に第１の幅広部２１（第1のパターン）と第2の幅広部２２（第2のパターン）が設けられ、第2のコイル５の端子に連結されるプリント配線８に第3の幅広部２３（第3のパターン）と第4の幅広部２４（第4のパターン）が設けられる。第1の幅広部２１と第３の幅広部２３とはプリント基板２を介して対向して配置され、第2の幅広部２２と第４の幅広部２４とはプリント基板２を介して対向して配置される。第1の幅広部２１と第３の幅広部２３とは同一形状であり、その中心軸が一致するようにプリント基板２へ配置される。同様に、第２の幅広部２２と第４の幅広部２４とは同一形状であり、その中心軸が一致するようにプリント基板２へ配置される。
【００１３】
このように第1〜第4の幅広部２１−２４を配置すると、プリント基板２は絶縁体であるため、第1の幅広部２１−第3の幅広部２３により第1のコンデンサＣ１が形成され、第2の幅広部２２−第4の幅広部２４により第2のコンデンサＣ２が構成される。これらのコンデンサＣ１、Ｃ２は一対の配線７、８間のノイズを除去するノーマルモードフィルタとして機能する。
なお、プリント基板２が厚い場合など、第１及び第2のコンデンサＣ１，Ｃ２に充分な容量を確保できない場合には、基板中２に導電膜を介在させ、当該導電膜と各幅広部２１−２４間でコンデンサを構成することができる。
【００１４】
図３に示したノイズフィルタ２０によれば、コモンモードチョークコイル１に連結されるプリント配線のパターンを幅広にするという簡易な構成により、ノーマルモードノイズ除去用のコンデンサＣ１，Ｃ２を構成できる。かかる構成の採用が可能となった要因として、プリント基板２の一つ面におけるコイルの端子の数が挙げられる。即ち、従来タイプにおいてはプリント基板２の一つの面に４つの端子が配置されていたのに対し、この例では端子数が２つに減ったため、コイル周りにおけるプリント配線パターンの設計自由度が大きくなる。更には、コモンモードチョークコイル１を構成する一つの巻き線がプリント基板の上下面に分割して配置されることとなったため、プリント基板の一つの面に占めるコイルの面積が小さくなる。この点もコイル周りにおけるプリント配線パターンの設計自由度を大きくする要因となる。
【００１５】
プリント配線パターンの設計自由度が大きくなった結果、コンデンサを構成する幅広部の形状も任意に選択できる。幅広部は図3の例に示した矩形に限られず、図４に示すように、コイル３に沿った弧状とすることができる。かかる弧状の幅広部３１，３３を採用することにより、コモンモードノイズとノーマルモードノイズとを除去するノイズフィルタ３０の構成をよりコンパクト化できる。
なお、図４において、プリント基板２の裏面において、幅広部３１，３３に対応して同一形状の幅広部がそれぞれ対向して配置されているものとする。
【００１６】
コモンモードノイズとノーマルモードノイズとをともに除去可能な既述のノイズフィルの例（図３及び図４参照）ではプリント配線に幅広なパターンを設け、この広幅のパターンでプリント基板を挟むことによりコンデンサを形成していた。
かかるノイズフィルタとして、図１に示したコモンモードチョークコイルへ汎用的なコンデンサチップ４１，４２を配設させてもよい（図５参照）。図５に示すノイズフィルタ４０において図１と同一の作用を奏する要素には同一の符号を付してその説明を部分的に省略する。図５の例の等価回路は図３（Ａ）に等しい。
【００１７】
この発明は、上記発明の実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００１８】
１、１０  コモンモードチョークコイル
２、１１  プリント基板
３，５  ドラムコア型コイル
７，８，１５，１６，１７，１８  プリント配線
１２  コア
１３，１４  巻き線
２０，３０  ノイズフィルタ
２１，２２，２３，２４，３１，３３  幅広部
４１，４２，Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ
【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】
2011044895.tif 000007