(57)【要約】【課題】実装時における伝送線路の対称性の低下を抑制することが可能なコモンモードチョークコイルを提供する。【解決手段】コアに、第１コイル及び第２コイルが巻かれている。実装すべき基板に対向する対向面に設けられた一対の第１外部電極が第１コイルの両端にそれぞれ接続されている。対向面に設けられた一対の第２外部電極が、第２コイルの両端にそれぞれ接続されている。一対の第１外部電極を結ぶ仮想直線と、一対の第２外部電極を結ぶ仮想直線とが相互に交差している。対向面の面内方向において、コアの中心軸に対して、第１コイルと一対の第１外部電極との接続点が、第２コイルと一対の第２外部電極との接続点よりも遠い位置に配置されており、第１コイルを構成する導線の長さと、第２コイルを構成する導線の長さとが実質的に等しくされている。【選択図】図１
2019145601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、
前記コアに巻かれた第１コイル及び第２コイルと、
前記第１コイルの両端にそれぞれ接続され、実装すべき基板に対向する対向面に設けられた一対の第１外部電極と、
前記第２コイルの両端にそれぞれ接続され、前記対向面に設けられた一対の第２外部電極と
を有し、
一対の前記第１外部電極を結ぶ仮想直線と、一対の前記第２外部電極を結ぶ仮想直線とが相互に交差しており、
前記対向面の面内方向において、前記コアの中心軸に対して、前記第１コイルと一対の前記第１外部電極との接続点が、前記第２コイルと一対の前記第２外部電極との接続点よりも遠い位置に配置されており、
前記第１コイルを構成する導線の長さと、前記第２コイルを構成する導線の長さとが実質的に等しいコモンモードチョークコイル。
【請求項２】
コアと、
前記コアに巻かれた第１コイル及び第２コイルと、
前記第１コイルの両端にそれぞれ接続され、実装すべき基板に対向する対向面に設けられた一対の第１外部電極と、
前記第２コイルの両端にそれぞれ接続され、前記対向面に設けられた一対の第２外部電極と
を有し、
前記対向面に設けられた一対の前記第１外部電極を結ぶ仮想直線と、前記対向面に設けられた一対の前記第２外部電極を結ぶ仮想直線とが相互に交差しており、
一対の前記第１外部電極及び一対の前記第２外部電極のうち少なくとも１つの外部電極は、前記対向面を前記基板に対向させた状態で前記基板から遠ざかる方向に向かって延伸しており、前記対向面を基準として、前記第１コイルと一対の前記第１外部電極との２つの接続点、及び前記第２コイルと一対の前記第２外部電極との２つの接続点のうち少なくとも１つの接続点の高さが他の接続点の高さと異なり、
前記第１コイルを構成する導線の長さと、前記第２コイルを構成する導線の長さとが実質的に等しいコモンモードチョークコイル。
【請求項３】
コアと、
前記コアに巻かれた第１コイル及び第２コイルと、
前記第１コイルの両端にそれぞれ接続され、実装すべき基板に対向する対向面に設けられた一対の第１外部電極と、
前記第２コイルの両端にそれぞれ接続され、前記対向面に設けられた一対の第２外部電極と
を有し、
一対の前記第１外部電極を結ぶ仮想直線と、一対の前記第２外部電極を結ぶ仮想直線とが相互に交差しており、
前記第１コイルの一方の端の一部分において、前記第１コイルの導線が周方向に折り返され、前記第１コイルの導線の折り返された部分が一方の前記第１外部電極に接続されており、
前記第１コイルを構成する導線の長さと、前記第２コイルを構成する導線の長さとが実質的に等しいコモンモードチョークコイル。
【請求項４】
並走する一対の信号線、及び一対の前記信号線の外側にそれぞれ配置された直流電源の正電圧及び負電圧が印加される正極導体及び負極導体を備えた基板と、
前記基板に実装された請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコモンモードチョークコイルと
を含み、
平面視において、前記コモンモードチョークコイルが一対の前記信号線と部分的に重なるように配置され、一方の前記第１外部電極が一方の前記信号線に接続され、一方の前記第２外部電極が他方の前記信号線に接続され、他方の前記第１外部電極が前記負極導体に接続され、他方の前記第２外部電極が前記正極導体に接続されているネットワーク接続装置。
【請求項５】
車載用として使用される請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコモンモードチョークコイル。
【請求項６】
車載用として使用される請求項４に記載のネットワーク接続装置。
【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及びネットワーク接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載イーサネットの物理層規格である１００Ｂａｓｅ−Ｔ１、１０００Ｂａｓｅ−Ｔ１等で用いられる信号線を用いて電力を供給する「ＰｏＤＬ」と呼ばれる技術が注目されている。この技術では、一対のシールド無しツイストペア線（ＵＴＰ）が信号線及び電力供給線として用いられる。ツイストペア線に直流電力を重畳するために、１つのパッケージに２つのインダクタを収容した２ｉｎ１構造の電流重畳用インダクタが使用される。
【０００３】
差動信号を伝送する一対の信号線からなる伝送路に、耐ノイズ効果を犠牲にすることなく、伝送速度の高速化や良好な信号波形の確保が可能な終端回路が、下記の特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された終端回路は、コモンモードチョークコイルを含んでいる。このコモンモードチョークコイルは、伝送路を伝搬する信号がディファレンシャルモードである場合に互いに強め合う磁界を発生させ、伝送路を伝搬する信号がコモンモードである場合、互いに弱め合う磁界を発生させるように接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１９０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コモンモードチョークコイルにおいては、一対のコイルに同一方向の電流が流れるときに、互いに強め合う磁界が発生する。従って、伝送路を流れる信号がディファレンシャルモードであるときに、コモンモードチョークコイルが互いに強め合う磁界を発生させるには、一方のコイルの接続の向きを他方のコイルの接続の向きに対して反転させなければならない。このため、配線の交差箇所が発生し、配線パターンが複雑になる。その結果、一対の信号線にそれぞれ接続される一対の配線パターンの対称性が悪くなってしまう。
【０００６】
差動信号の伝送路においては、伝送線路の非対称性に基づくコモンモードのノイズ電流の発生を抑制するために、伝送線路の対称性を維持することが望ましい。コモンモードチョークコイルを接続するための配線パターンの対称性が悪くなると、伝送線路としての対称性も低下し、モード変換によってコモンモードノイズが発生しやすくなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、実装時における伝送線路の対称性の低下を抑制することが可能なコモンモードチョークコイルを提供することである。本発明の他の目的は、このコモンモードチョークコイルを実装したネットワーク接続装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点によるコモンモードチョークコイルは、
コアと、
前記コアに巻かれた第１コイル及び第２コイルと、
前記第１コイルの両端にそれぞれ接続され、実装すべき基板に対向する対向面に設けられた一対の第１外部電極と、
前記第２コイルの両端にそれぞれ接続され、前記対向面に設けられた一対の第２外部電極と
を有し、
一対の前記第１外部電極を結ぶ仮想直線と、一対の前記第２外部電極を結ぶ仮想直線とが相互に交差しており、
前記対向面の面内方向に関して、前記コアの中心軸に対して、前記第１コイルと一対の前記第１外部電極との接続点が、前記第２コイルと一対の前記第２外部電極との接続点よりも遠い位置に配置されており、
前記第１コイルを構成する導線の長さと、前記第２コイルを構成する導線の長さとが実質的に等しい。
【０００９】
本発明の第２の観点によるコモンモードチョークコイルは、
コアと、
前記コアに巻かれた第１コイル及び第２コイルと、
前記第１コイルの両端にそれぞれ接続され、実装すべき基板に対向する対向面に設けられた一対の第１外部電極と、
前記第２コイルの両端にそれぞれ接続され、前記対向面に設けられた一対の第２外部電極と
を有し、
一対の前記第１外部電極を結ぶ仮想直線と、一対の前記第２外部電極を結ぶ仮想直線とが相互に交差しており、
一対の前記第１外部電極及び一対の前記第２外部電極のうち少なくとも１つの外部電極は、前記対向面を前記基板に対向させた状態で前記基板から遠ざかる方向に向かって延伸しており、前記対向面を基準として、前記第１コイルと一対の前記第１外部電極との２つの接続点、及び前記第２コイルと一対の前記第２外部電極との２つの接続点のうち少なくとも１つの接続点の高さが他の接続点の高さと異なり、
前記第１コイルを構成する導線の長さと、前記第２コイルを構成する導線の長さとが実質的に等しい。
【００１０】
本発明の第３の観点によるコモンモードチョークコイルは、
コアと、
前記コアに巻かれた第１コイル及び第２コイルと、
前記第１コイルの両端にそれぞれ接続され、実装すべき基板に対向する対向面に設けられた一対の第１外部電極と、
前記第２コイルの両端にそれぞれ接続され、前記対向面に設けられた一対の第２外部電極と
を有し、
一対の前記第１外部電極を結ぶ仮想直線と、一対の前記第２外部電極を結ぶ仮想直線とが相互に交差しており、
前記第１コイルの一方の端の一部分において、前記第１コイルの導線が周方向に折り返され、前記第１コイルの導線の折り返された部分が一方の前記第１外部電極に接続されており、
前記第１コイルを構成する導線の長さと、前記第２コイルを構成する導線の長さとが実質的に等しい。
【００１１】
本発明の第４の観点によるネットワーク接続装置は、
並走する一対の信号線、及び一対の前記信号線の外側にそれぞれ配置された直流電源の正電圧及び負電圧が印加される正極導体及び負極導体を備えた基板と、
前記基板に実装された第１から第３までのいずれか１つの観点によるコモンモードチョークコイルと
を含み、
平面視において、前記コモンモードチョークコイルが一対の前記信号線と部分的に重なるように配置され、一方の前記第１外部電極が一方の前記信号線に接続され、一方の前記第２外部電極が他方の前記信号線に接続され、他方の前記第１外部電極が前記負極導体に接続され、他方の前記第２外部電極が前記正極導体に接続されている。
【発明の効果】
【００１２】
第１の観点によるコモンモードチョークコイルでは、対向面の面内方向に関して、コアの中心軸に対して、第１コイルと一対の第１外部電極との接続点が、第２コイルと一対の第２外部電極との接続点よりも遠い位置に配置された構成が採用される。この構成により、第１コイルを構成する導線の長さと、第２コイルを構成する導線の長さとを等しくすることができる。
【００１３】
第２の観点によるコモンモードチョークコイルでは、一対の第１外部電極及び一対の第２外部電極のうち少なくとも１つの外部電極は、対向面を実装基板に対向させた状態で実装基板から遠ざかる方向に向かって延伸している。さらに、対向面を基準として、第１コイルと一対の第１外部電極との２つの接続点、及び第２コイルと一対の第２外部電極との２つの接続点のうち少なくとも１つの接続点の高さが他の接続点の高さと異なる。この構成を採用することにより、第１コイルを構成する導線の長さと、第２コイルを構成する導線の長さとを実質的に等しくすることができる。
【００１４】
第３の観点によるコモンモードチョークコイルでは、第１コイルの一方の端の一部分において、第１コイルの導線が周方向に折り返されて一方の第１外部電極に接続されている。この構成を採用することにより、第１コイルを構成する導線の長さと、第２コイルを構成する導線の長さとを実質的に等しくすることができる。
【００１５】
第１コイルを構成する導線の長さと、第２コイルを構成する導線の長さとが実質的に等しいと、コモンモードチョークコイルを差動伝送路に接続したときの伝送線路の対称性の崩れが低減される。その結果、モード変換によるコモンモードノイズの発生を抑制することができる。
【００１６】
第４の観点によるネットワーク接続装置に第１から第３までのいずれか１つの観点によるコモンモードチョークコイルを適用することにより、差動信号を伝送する場合に、差動信号の信号波形の歪みを低減させ、かつコモンモードノイズの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ第１実施例によるコモンモードチョークコイルの正面図及び底面図であり、図１Ｃは、第１コイル及び第２コイルの第１端部側の接続構造及び第２端部側の接続構造を示す図である。
【図２】図２Ａは、基板に実装した状態の第１実施例によるコモンモードチョークコイルの平面図であり、図２Ｂは、基板に実装した第１実施例によるコモンモードチョークコイルの等価回路図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ図２Ａの一点鎖線３Ａ−３Ａにおける断面図、及び一点鎖線３Ｂ−３Ｂにおける断面図である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ第２実施例によるコモンモードチョークコイルの正面図及び底面図であり、図４Ｃは、第１端部近傍の第１コイル及び第２コイルの接続構造を示す図であり、図４Ｄは、第２端部近傍の第１コイル及び第２コイルの接続構造を示す図である。
【図５】図５は、基板に実装した状態の第２実施例によるコモンモードチョークコイルの平面図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ第３実施例によるコモンモードチョークコイルの正面図及び底面図であり、図６Ｃは、第１端部近傍の第１コイル及び第２コイルの接続構造を示す図であり、図６Ｄは、第２端部近傍の第１コイル及び第２コイルの接続構造を示す図である。
【図７】図７は、第４実施例によるネットワーク接続装置の概略図である。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ参考例によるコモンモードチョークコイルの底面図及び側面図である。
【図９】図９Ａは、他の参考例による実装構造で第１実施例によるコモンモードチョークコイルを基板に実装した状態の等価回路図であり、図９Ｂは、さらに他の参考例によるコモンモードチョークコイルを基板に実装した状態の等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１実施例］
図１Ａから図３Ｂまでの各図面を参照して、第１実施例によるコモンモードチョークコイルについて説明する。
【００１９】
図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ第１実施例によるコモンモードチョークコイル１０の正面図及び底面図である。コモンモードチョークコイル１０は、コア１１、２つの鍔部１２、天板１３、第１コイル２１、及び第２コイル２２を含む。コア１１は、例えば角柱状の外形を有し、コア１１の両端にそれぞれ鍔部１２が固定されている。コア１１には、例えばＮｉ−Ｚｎ系フェライトを用いることができる。一方の鍔部１２の上面から他方の鍔部１２の上面まで天板１３が架け渡されている。コア１１の中心軸２７の方向をｘ軸方向、底面から天板１３を向く方向をｚ軸の正方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。
【００２０】
ｘ軸の負側の端部を第１コイル２１及び第２コイル２２の第１端部と呼び、ｘ軸の正側の端部を第１コイル２１及び第２コイル２２の第２端部と呼ぶこととする。
【００２１】
図１Ｃは、第１コイル２１及び第２コイル２２の第１端部側の接続構造及び第２端部側の接続構造を示す図である。
【００２２】
鍔部１２の各々の底面（実装すべき基板に対向する対向面）に、第１外部電極２３及び第２外部電極２４が設けられている。図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃにおいて、第１外部電極２３及び第２外部電極２４にハッチングを付している。第１外部電極２３及び第２外部電極２４には、例えばＮｉＳｎめっきが用いられる。コモンモードチョークコイル１０を基板に実装するとき、一対の第１外部電極２３及び一対の第２外部電極２４が、基板の表面の導体パターン（ランド）に電気的に接続される。
【００２３】
第１コイル２１及び第２コイル２２は、共通のコア１１に同一方向に巻かれている。第１コイル２１の両端が、それぞれ一対の第１外部電極２３に接続されている。第２コイル２２の両端が、それぞれ一対の第２外部電極２４に接続されている。
【００２４】
コモンモードチョークコイル１０が基板に実装された状態で、平面視において、一対の第１外部電極２３を結ぶ仮想直線２５と、一対の第２外部電極２４を結ぶ仮想直線２６とが相互に交差している。さらに、対向面の面内方向（対向面に対して平行な方向）に関して、コア１１の中心軸２７に対して、第１コイルと一対の第１外部電極２３との接続点Ｐ１が、第２コイル２２と一対の第２外部電極２４との接続点Ｐ２よりも遠い位置に配置されている。例えば、４つの接続点Ｐ１、Ｐ２は、平面視において平行四辺形の頂点に位置する。
【００２５】
第１コイル２１の第１端部側のコア１１への巻き付け開始点Ｐ３から第１外部電極２３への接続点Ｐ１までの導線の長さをＬ１（図１Ｃ）で表す。巻き付け開始点Ｐ３から第２外部電極２４との接続点Ｐ２までの第２コイル２２の導線の長さをＬ２（図１Ｃ）で表す。コア１１の中心軸２７から第１外部電極２３までの間隔及び第２外部電極２４までの間隔は、導線の長さＬ１とＬ２とが実質的に等しくなるように設定されている。第１コイル２１と第２コイル２２との第２端部側においても同様である。このため、第１コイル２１の導線の長さと、第２コイル２２の導線の長さとが実質的に等しくなる。
【００２６】
図２Ａは、基板に実装した状態のコモンモードチョークコイル１０の平面図である。基板の表面に、並走する一対の信号線５１、５２、正極導体５３、及び負極導体５４が設けられている。正極導体５３及び負極導体５４は、それぞれ一対の信号線５１、５２の外側に配置されている。ここで、「外側」とは、信号線５１から見て信号線５２とは反対側、及び信号線５２から見て信号線５１とは反対側を意味する。図２Ａに示した例では、正極導体５３が一方の信号線５１より外側に配置され、負極導体５４が他方の信号線５２より外側に配置されている。一対の信号線５１、５２は、差動伝送線路を構成する。正極導体５３及び負極導体５４に、それぞれ直流電源の正電圧及び負電圧が印加される。
【００２７】
コモンモードチョークコイル１０は、平面視において一対の信号線５１、５２と部分的に重なるように配置される。ここで、「部分的に重なる」とは、平面視においてコモンモードチョークコイル１０の少なくとも一部分と、一対の信号線５１、５２の少なくとも一部分とが重なるが、完全には一致しないことを意味する。一方の第１外部電極２３が信号線５２に接続され、一方の第２外部電極２４が信号線５１に接続される。他方の第１外部電極２３が正極導体５３に接続され、他方の第２外部電極２４が負極導体５４に接続される。
【００２８】
図２Ｂは、基板に実装したコモンモードチョークコイル１０の等価回路図である。第１コイル２１が、信号線５２と正極導体５３との間に挿入され、第２コイル２２が、信号線５１と負極導体５４との間に挿入される。正極導体５３から信号線５２に向かう電流と、信号線５１から負極導体５４に向かう電流とが、相互に強め合う磁界を発生させる。言い換えると、信号線５２から正極導体５３に向かう電流と、信号線５１から負極導体５４に向かう電流とが、相互に弱め合う磁界を発生させる。
【００２９】
図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ図２Ａの一点鎖線３Ａ−３Ａにおける断面図、及び一点鎖線３Ｂ−３Ｂにおける断面図である。基板５０の表面に、一対の信号線５１、５２、正極導体５３、及び負極導体５４が設けられている。これらの導体パターンを覆う絶縁膜５６の一部に開口が設けられており、一対の信号線５１、５２、正極導体５３、及び負極導体５４の各々の一部分が露出しており、外部接続用のランドとされている。図３Ａに示すように、信号線５１、５２の露出した部分に、それぞれ第２外部電極２４及び第１外部電極２３が接続される。図３Ｂに示すように、正極導体５３及び負極導体５４の露出した部分に、それぞれ第１外部電極２３及び第２外部電極２４が接続される。
【００３０】
次に、第１実施例によるコモンモードチョークコイル１０を採用することにより得られるすぐれた効果について説明する。
【００３１】
図２Ａ及び図２Ｂに示す接続構成では、信号線５１、５２を伝送される差動信号に対してコモンモードチョークコイル１０が高いインピーダンスを示す。このため、信号線５１、５２に直流電源を接続した構成において、差動信号が直流電源の影響を受けにくくなる。さらに、第１コイル２１の導線の長さと、第２コイル２２の導線の長さとが等しいため、コモンモードチョークコイル１０を接続することによる差動伝送線路の対称性の崩れが抑制される。
【００３２】
次に、図８Ａ及び図８Ｂに示した参考例によるコモンモードチョークコイルと比較して、第１実施例によるコモンモードチョークコイル１０を採用することにより得られる優れた効果について説明する。
【００３３】
図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ参考例によるコモンモードチョークコイル１０の底面図及び側面図である。図８Ａ及び図８Ｂに示したコモンモードチョークコイル１０の各構成要素には、図１Ａから図１Ｃまでの第１実施例によるコモンモードチョークコイル１０の対応する構成要素に付された参照符号と同一の参照符号が付されている。
【００３４】
第１実施例では、対向面の面内方向に関して、コア１１の中心軸２７（図１Ｂ）に対して、第１外部電極２３を第２外部電極２４より遠い位置に配置した。これに対して図８Ａ及び図８Ｂに示した参考例では、コア１１の中心軸２７から第１外部電極２３までの間隔と、中心軸２７から第２外部電極２４までの間隔とが等しくされている。
【００３５】
このような構成を採用することにより、巻き付け開始点Ｐ３から第１外部電極２３への接続点Ｐ１までの第１コイル２１の導線の長さＬ１と、巻き付け開始点Ｐ３から第２外部電極２４への接続点Ｐ２までの第２コイル２２の導線の長さＬ２とが異なってしまう。図８Ｂでは、第１コイル２１の導線の長さＬ１が第２コイル２２の導線の長さＬ２より短い例を示している。この場合、他方の端においても、巻き付け終了点Ｐ４（図８Ａ）から第１外部電極２３の接続点Ｐ１までの第１コイル２１の導線の長さＬ１が巻き付け終了点Ｐ４から第２外部電極２４との接続点Ｐ２までの第２コイル２２の導線の長さＬ２より短くなる。その結果、第１コイル２１の導線の全長が第２コイル２２の導線の全長より短くなってしまう。
【００３６】
これに対し、第１実施例では、コア１１の中心軸２７から第１外部電極２３までの間隔を、第２外部電極２４までの間隔より広くすることにより、第１コイル２１の導線の全長と第２コイル２２の導線の全長とを実質的に等しくしている。これにより、コモンモードチョークコイル１０を差動伝送線路の一対の信号線５１、５２（図２Ａ）に接続した場合に、差動伝送線路の対称性の崩れを低減させることができる。差動伝送線路の対称性の崩れを低減させることができるという効果が得られる範囲内であれば、第１コイル２１と第２コイル２２との長さに若干の違いがあっても、両者の長さは実質的に等しいということができる。
【００３７】
次に、図９Ａに示した参考例によるコモンモードチョークコイル１０の実装構造と比較して、第１実施例によるコモンモードチョークコイル１０の実装構造（図２Ａ、図２Ｂ）を採用することにより得られる優れた効果について説明する。
【００３８】
図９Ａは、参考例による実装構造で第１実施例によるコモンモードチョークコイル１０を基板に実装した状態の等価回路図である。第１実施例では、図２Ａ及び図２Ｂに示したように、正極導体５３から見て負極導体５４は、一対の信号線５１、５２の反対側に配置されていた。さらに、コモンモードチョークコイル１０が一対の信号線５１、５２と部分的に重なるように配置されていた。
【００３９】
図９Ａに示した参考例では、正極導体５３及び負極導体５４が、一対の信号線５１、５２に関して同じ側に配置されている。さらに、コモンモードチョークコイル１０は、一対の信号線５１、５２と重ならず、一対の信号線５１、５２に関して片側（信号線５２が配置されている側）に実装されている。このとき、第２コイル２２と信号線５１とを接続する配線（岐路、スタブ）が、信号線５２と交差してしまう。信号線５２と配線とを交差させるために、基板の配線パターン設計が複雑になる。さらに、一方の信号線５１とコモンモードチョークコイル１０とを接続する配線が、他方の信号線５２とコモンモードチョークコイル１０とを接続する配線より長くなる。その結果、コモンモードチョークコイル１０を含めた差動伝送線路の対称性が崩れるため、モード変換によりコモンモードノイズが増加するとともに、信号波形に歪が生じてしまう。
【００４０】
これに対し、第１実施例によるコモンモードチョークコイル１０の実装構造では、コモンモードチョークコイル１０を実装した時の差動伝送線路の対称性の崩れが軽微である。さらに、信号線５１、５２のそれぞれとコモンモードチョークコイル１０とを接続する岐路の両方を短くすることができる。このため、モード変換によるコモンモードノイズの発生や、信号波形の歪を低減させることができる。
【００４１】
次に、図９Ｂに示した参考例によるコモンモードチョークコイル１０の実装構造と比較して、第１実施例によるコモンモードチョークコイル１０の実装構造（図２Ａ、図２Ｂ）を採用することにより得られる優れた効果について説明する。
【００４２】
図９Ｂは、参考例によるコモンモードチョークコイル１０を基板に実装した状態の等価回路図である。本参考例によるコモンモードチョークコイル１０においては、第１コイル２１に接続された一対の第１外部電極２３が、長方形の相互に隣り合う頂点に位置し、第２コイル２２に接続された一対の第２外部電極２４も、長方形の相互に隣り合う頂点に位置する。コモンモードチョークコイル１０は、一対の信号線５１、５２の片側（信号線５２が配置されている側）に実装されている。また、コモンモードチョークコイル１０は、コアの中心軸が信号線５１、５２の長さ方向に対してほぼ直交する姿勢で配置されている。
【００４３】
第１コイル２１が信号線５２と正極導体５３とを接続する。第２コイル２２が信号線５１と負極導体５４とを接続する。正極導体５３から信号線５２に向かう電流と、信号線５１から負極導体５４に向かう電流とが、相互に強め合う磁界を発生させるようにするためには、第２コイル２２の両端にそれぞれ接続される配線を相互に交差させなければならない。
【００４４】
このように、図９Ｂに示した参考例では、配線パターンが複雑になり、かつ配線パターンの対称性が崩れてしまう。その結果、モード変換によるコモンモードノイズが発生しやすくなる。
【００４５】
これに対し、第１実施例では、図２Ａ及び図２Ｂに示したように、信号線５１、５２を、それぞれコモンモードチョークコイル１０を介して負極導体５４及び正極導体５３に接続する配線の対称性の崩れが軽微である。このため、コモンモードノイズの発生を抑制することができる。
【００４６】
［第２実施例］
次に、図４Ａから図５までの図面を参照して、第２実施例によるコモンモードチョークコイル１０について説明する。以下、第１実施例によるコモンモードチョークコイル１０と共通の構成については説明を省略する。
【００４７】
図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ第２実施例によるコモンモードチョークコイル１０の正面図及び底面図である。図４Ｃは、ｘ軸の負側の端部（第１端部）近傍の第１コイル２１及び第２コイル２２の接続構造を示す図であり、図４Ｄは、ｘ軸の正側の端部（第２端部）近傍の第１コイル２１及び第２コイル２２の接続構造を示す図である。
【００４８】
第１外部電極２３及び第２外部電極２４が、鍔部１２の側面に沿って対向面から上方（実装すべき基板から遠ざかる方向）に延伸されている。第１コイル２１と第１外部電極２３との接続点Ｐ１は、第１外部電極２３の対向面部分または延伸部分に位置する。同様に、第２コイル２２と第２外部電極２４との接続点Ｐ２は、第２外部電極２４の対向面部分または延伸部分に位置する。
【００４９】
第１端部においては、図４Ｃに示すように、巻き付け開始点Ｐ３から接続点Ｐ１までの第１コイル２１の導線の長さが、巻き付け開始点Ｐ３から接続点Ｐ２までの第２コイル２２の導線の長さより短い。第２端部においては、図４Ｄに示すように、巻き付け終了点Ｐ４から接続点Ｐ１までの第１コイル２１の導線の長さが、巻き付け終了点Ｐ４から接続点Ｐ２までの第２コイル２２の導線の長さより長い。対向面を基準とした接続点Ｐ１、Ｐ２の高さは、第１コイル２１の導線の全長と、第２コイル２２の導線の全長とが等しくなるように設定されている。図４Ａから図４Ｄまでの図面に示した例では、２つの接続点Ｐ１の高さが相互に異なり、２つの接続点Ｐ２の高さが相互に異なる例を示している。
【００５０】
図５は、基板に実装した状態の第２実施例によるコモンモードチョークコイル１０の平面図である。第２実施例においても、コモンモードチョークコイル１０は、平面視において一対の信号線５１、５２と重なるように配置される。
【００５１】
第２実施例によるコモンモードチョークコイル１０では、コア１１の中心軸２７から第１外部電極２３までの間隔と、第２外部電極２４までの間隔とが等しい。このため、中心軸２７が信号線５１、５２に対して直交する姿勢で実装すると、第１外部電極２３と信号線５２との接続箇所と、第２外部電極２４と信号線５１との接続箇所とが、信号線５１、５２に平行な対称軸に関して線対称の位置に配置される。同様に、正極導体５３と第１外部電極２３との接続箇所と、負極導体５４と第２外部電極２４との接続箇所とも、信号線５１、５２に平行な対称軸に関して線対称の位置に配置される。
【００５２】
次に、第２実施例によるコモンモードチョークコイル１０を採用することにより得られる優れた効果について説明する。第２実施例においても、第１実施例と同様に、第１コイル２１の導線の全長と、第２コイル２２の導線の全長とが等しい。このため、信号線５１、５２を含む差動伝送線路の対称性の崩れを低減させることができる。差動伝送線路の対称性の崩れを低減させるために、図４Ｄに示した接続点Ｐ１と接続点Ｐ２との高さを揃えることが好ましい。
【００５３】
さらに、第２実施例では、コモンモードチョークコイル１０と信号線５１、５２の各々との接続箇所が、信号線５１、５２に平行な対称軸に関して線対称の位置に配置される。このため、差動伝送線路の対称性の崩れを、より低減させることができる。
【００５４】
次に、第２実施例の変形例について説明する。第２実施例では、図４Ｃに示したように、第１コイル２１及び第２コイル２２の第１端部においては、第１コイル２１及び第２コイル２２を、それぞれ第１外部電極２３及び第２外部電極２４の対向面部分に接続した。その他の構成として、第１端部においても図４Ｄに示した第２端部と同様に、第１コイル２１及び第２コイル２２を、それぞれ第１外部電極２３及び第２外部電極２４の延伸部分に接続してもよい。
【００５５】
一対の第１外部電極２３及び一対の第２外部電極２４のうち少なくとも１つの外部電極が、対向面から上方に向かって延伸した構成としてもよい。対向面を基準として、第１コイル２１と一対の第１外部電極２３との２つの接続点Ｐ１、及び第２コイル２２と一対の第２外部電極２４との２つの接続点Ｐ２のうち少なくとも１つの接続点の高さが他の接続点の高さと異なる構成としてもよい。
【００５６】
［第３実施例］
次に、図６Ａから図６Ｄまでの図面を参照して、第３実施例によるコモンモードチョークコイル１０について説明する。以下、第１実施例によるコモンモードチョークコイル１０と共通の構成については説明を省略する。
【００５７】
図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ第３実施例によるコモンモードチョークコイル１０の正面図及び底面図である。図６Ｃは、ｘ軸の負側の端部（第１端部）近傍の第１コイル２１及び第２コイル２２の接続構造を示す図であり、図６Ｄは、ｘ軸の正側の端部（第２端部）近傍の第１コイル２１及び第２コイル２２の接続構造を示す図である。
【００５８】
第１端部においては、図６Ｃに示すように、接続点Ｐ１から巻き付け開始点Ｐ３までの第１コイル２１の導線の長さが、接続点Ｐ２から巻き付け開始点Ｐ３までの第２コイル２２の導線の長さより短い。
【００５９】
第２端部においては、図６Ｄに示すように、第２コイル２２は巻き付け終了点Ｐ４から第２外部電極２４との接続点Ｐ２までほぼ最短距離で接続される。これに対し、第１コイル２１は、巻き付け終了点Ｐ４で巻き付けを終了することなく、さらにコア１１に巻き付けられている。その後、第１コイル２１の導線が、コア１１の表面（側面）から外方に向かって突出した突起２８に引っ掛けられて周方向に折り返され、折り返された部分が一方の第１外部電極２３に接続されている。ここで、「周方向」とは、コア１１の中心軸を軸方向とする円筒座標系における周方向、すなわち中心軸の周りの回転角の増減方向を意味し、径方向の長さは任意である。コイルの導線が周方向に折り返されると、コイルを流れる電流の周方向の向きが反転する。突起２８は、コア１１と一体化して形成されている。なお、突起２８を、コア１１に接続して固定した金属部材で構成してもよい。突起２８を構成する金属部材には、例えば銅、ニッケル等を用いることができる。
【００６０】
突起２８を設けること以外の方法で第１コイル２１の導線を折り返してもよい。例えば、製造途中段階で導線を一時的に固定する冶具を用いて導線を折り返し、導線を固めた後に冶具を取り外してもよい。その他に、コア１１の側面に凹部を形成し、凹部内に導線を引っ掛ける構造を設けてもよい。
【００６１】
第１コイル２１の第２端部側において導線を周方向に折り返すことにより、巻き付け終了点Ｐ４から第１外部電極２３との接続点Ｐ１までの第１コイル２１の導線の長さが、巻き付け終了点Ｐ４から第２外部電極２４との接続点Ｐ２までの第２コイル２２の導線の長さより長くなる。
【００６２】
第１コイル２１の導線を折り返す位置は、第１コイル２１の導線の全長と、第２コイル２２の導線の全長とが等しくなるように調整されている。
【００６３】
次に、第３実施例によるコモンモードチョークコイル１０を採用することにより得られる優れた効果について説明する。第３実施例においても、第１実施例と同様に、第１コイル２１の導線の全長と、第２コイル２２の導線の全長とが等しい。このため、信号線５１、５２を含む差動伝送線路の対称性の崩れを低減させることができる。
【００６４】
［第４実施例］
次に、図７を参照して、第４実施例によるネットワーク接続装置について接続する。
図７は、第４実施例によるネットワーク接続装置の概略図である。第４実施例によるネットワーク接続装置は、車載用として使用されるホストユニット６０、周辺ユニット７０、及び両者を接続するツイストペア線８０を含む。ホストユニット６０と周辺ユニット７０とでＰｏＤＬシステムが構成され、両者の間で、ツイストペア線８０を通して直流電力の供給及び差動信号の送受信が行われる。
【００６５】
ホストユニット６０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）６１、直流電力供給装置６２、コモンモードチョークコイル６３を含む。周辺ユニット７０は、周辺機器７１及びコモンモードチョークコイル７３を含む。周辺機器７１は、例えば車載カメラ、車載モニタ等である。ホストユニット６０の一対の端子６４、６５が、それぞれ周辺ユニット７０の一対の端子７４、７５にツイストペア線８０を介して接続されている。コモンモードチョークコイル６３、７３には、例えば上述の第１実施例、第２実施例、及び第３実施例のいずれかのコモンモードチョークコイル１０が用いられる。
【００６６】
ホストユニット６０の一対の端子６４、６５が、それぞれ差動伝送線路を構成する一対の信号線６６、６７を介してＥＣＵ６１に接続されている。一対の信号線６６、６７に、それぞれＤＣカットキャパシタ６８、６９が挿入されている。周辺ユニット７０の一対の端子７４、７５が、それぞれ差動伝送線路を構成する一対の信号線７６、７７を介して周辺機器７１に接続されている。一対の信号線７６、７７に、それぞれＤＣカットキャパシタ７８、７９が挿入されている。
【００６７】
直流電力供給装置６２の正極及び負極が、それぞれコモンモードチョークコイル６３を介して一対の信号線６７、６６に接続されている。周辺機器７１の電源端子ＶＤＤ及びグランド端子ＧＮＤが、それぞれコモンモードチョークコイル７３を介して一対の信号線７７、７６に接続されている。
【００６８】
ホストユニット６０の直流電力供給装置６２から、コモンモードチョークコイル６３、ツイストペア線８０、及びコモンモードチョークコイル７３を経由して周辺機器７１に直流電力が供給される。
【００６９】
次に、第４実施例によるネットワーク接続装置を採用することにより得られる優れた効果について説明する。第４実施例によるネットワーク接続装置のコモンモードチョークコイル６３、７３に、上述の第１実施例から第３実施例までのいずれかの実施例によるコモンモードチョークコイル１０が用いられる。このため、差動信号への影響を低減させつつ、差動伝送線路に直流電力を重畳させることができる。
【００７０】
上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した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は言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００７１】
１０  コモンモードチョークコイル
１１  コア
１２  鍔部
１３  天板
２１  第１コイル
２２  第２コイル
２３  第１外部電極
２４  第２外部電極
２５、２６  仮想直線
２７  中心軸
２８  突起
５０  基板
５１、５２  信号線
５３  正極導体
５４  負極導体
５６  絶縁膜
６０  ホストユニット
６１  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
６２  直流電力供給装置
６３  コモンモードチョークコイル
６４、６５  端子
６６、６７  信号線
６８、６９  ＤＣカットキャパシタ
７０  周辺機器
７１  周辺ユニット
７３  コモンモードチョークコイル
７４、７５  端子
７６、７７  信号線
７８、７９  ＤＣカットキャパシタ
８０  ツイストペア線
【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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