(57)【要約】      （修正有）【課題】インダクタンスが向上し、コモンモードノイズの吸収、阻止性能の高いコモンモードチョークコイルを提供する。【解決手段】外脚部１１における磁路に垂直な断面の面積は、巻芯部における磁路に垂直な断面の面積の１０８％以上、２００％以下としている。これにより、外脚部１１の断面積を、巻芯部の断面積よりも大きくすることで、ＡＬ値が向上し、インダクタンスを高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯部、外脚部、及び前記巻芯部と前記外脚部の両端を連結する連結部を有する一体成形された軟磁性のロ字型コアと、
歯車ボビンと、
互いに同じ巻き数となる対を有する巻線と、
端子台を備え、
前記歯車ボビンは、前記巻芯部に装着され、
前記巻線は、前記歯車ボビンに巻き回され、
前記外脚部における磁路に垂直な断面の面積は、前記巻芯部における磁路に垂直な断面の面積の１０８％以上、２００％以下であ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】
前記外脚部における、前記巻芯部の中央と前記外脚部の中央を結ぶ方向に沿った幅をＷとすると、
前記外脚部と前記連結部の接続部の内周面が曲率半径Ｗ以上の曲面で構成され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。
【請求項３】
前記ロ字型コアは、前記巻芯部における長手方向中央と、前記外脚部における長手方向中央を結ぶ直線に対して１８０度回転対称の形状であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のコモンモードチョークコイル。
【請求項４】
前記ロ字型コアのうち、
前記巻芯部が実装面より最も離れ、
前記外脚部が前記実装面に最も近接することで、
前記ロ字型コアは、前記実装面より立設するよう配置され、
前記外脚部における、長手方向に対する、前記実装面に沿った幅が、
前記巻芯部における、長手方向に対する、前記実装面に沿った幅よりも広く、
前記外脚部の外周面が、前記端子台の上に固定されていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載のコモンモードチョークコイル。
【請求項５】
前記端子台は、さらにコア載置部、及び絶縁板部を有し、
前記外脚部が、前記コア載置部と前記絶縁板部に挟み込まれることで保持され、
前記絶縁板部が前記外脚部と前記巻線との間に配されていることを特徴とする請求項４に記載のコモンモードチョークコイル。
【請求項６】
前記外脚部における、前記巻芯部の中央と前記外脚部の中央を結ぶ方向に沿った幅をＷとすると、
前記外脚部と前記連結部の接続部の内周面及び外周面が曲率半径Ｗ以上の曲面で構成され、
前記絶縁板部における前記接続部分に対向する面が、前記内周面の曲率半径以下の曲率半径の曲面で構成され、
前記コア載置部における前記接続部分に対向する面が、前記外周面の曲率半径以上の曲率半径の曲面で構成されることを特徴とする請求項５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、コモンモードノイズを吸収、又は阻止するコモンモードチョークコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロの字型の閉磁路を構成するＭｎＺｎフェライト軟磁性コアに歯車ボビンを装着し、歯車を駆動させることで巻線を行ったコモンモードチョークコイルが知られている。
【０００３】
特許文献１は、軟磁性コアが実装面に対して立設するよう配置されたコモンモードチョークコイルである。
【０００４】
特許文献２は、軟磁性コアが実装面に対して平行となるよう配置されたコモンモードチョークコイルである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１４４５４６号公報
【特許文献２】特開平１０−２３３３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コモンモードチョークコイルは、コモンモードノイズを吸収、又は阻止するために、高いインダクタンスが求められる。しかしながら、各種電子機器の小型化に関する市場要求に対し、コモンモードチョークコイルのインダクタンスはトレードオフの関係にあり、小型化と高インダクタンスを両立させることは困難であった。
【０００７】
コモンモードチョークコイルにおける小型化と高インダクタンスに関する性能余力を高める上で、用いられる軟磁性のロ字型コアは、インダクタンスをコイル巻線の巻き数の二乗で割ったＡＬ値の向上が重要である。
【０００８】
本発明は、小型化してもインダクタンスが高く、コモンモードノイズの吸収、阻止性能の高いコモンモードチョークコイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を本発明は、巻芯部、外脚部、及び前記巻芯部と前記外脚部の両端を連結する連結部を有する一体成形された軟磁性のロ字型コアと、歯車ボビンと、互いに同じ巻き数となる対を有する巻線と、端子台を備え、前記歯車ボビンは、前記巻芯部に装着され、前記巻線は、前記歯車ボビンに巻き回され、前記外脚部における磁路に垂直な断面の面積は、前記巻芯部における磁路に垂直な断面の面積の１０８％以上、２００％以下であるコモンモードチョークコイルにより解決することができる。
【００１０】
なお、前記外脚部における、前記巻芯部の中央と前記外脚部の中央を結ぶ方向に沿った幅をＷとすると、前記外脚部と前記連結部の接続部の内周面が曲率半径Ｗ以上の曲面で構成されていることが望ましい。
【００１１】
また、前記ロ字型コアは、前記巻芯部における長手方向中央と、前記外脚部における長手方向中央を結ぶ直線に対して１８０度回転対称の形状であることが望ましい。
【００１２】
また、前記ロ字型コアのうち、前記巻芯部が実装面より最も離れ、前記外脚部が前記実装面に最も近接することで、前記ロ字型コアは、前記実装面より立設するよう配置され、前記外脚部における、長手方向に対する、前記実装面に沿った幅が、前記巻芯部における、長手方向に対する、前記実装面に沿った幅よりも広く、前記外脚部の外周面が、前記端子台の上に固定されていることが望ましい。
【００１３】
また、前記端子台は、さらにコア載置部、及び絶縁板部を有し、前記外脚部が、前記コア載置部と前記絶縁板部に挟み込まれることで保持され、前記絶縁板部が前記外脚部と前記巻線との間に配されていることが望ましい。
【００１４】
また、前記外脚部における、前記巻芯部の中央と前記外脚部の中央を結ぶ方向に沿った幅をＷとすると、前記外脚部と前記連結部の接続部の内周面及び外周面が曲率半径Ｗ以上の曲面で構成され、前記絶縁板部における前記接続部分に対向する面が、前記内周面の曲率半径以下の曲率半径の曲面で構成され、前記コア載置部における前記接続部分に対向する面が、前記外周面の曲率半径以上の曲率半径の曲面で構成されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、ロ字型コアの巻芯部の断面積よりも外脚部の断面積を大きくし、内周角部と外周角部を曲面で構成することで、小型でかつ、ロ字型コアと巻線の省資源化とインダクタンスが向上したコモンモードチョークコイルとすることができる。
【００１６】
また、特にロ字形コアを立てた縦型のコモンモードチョークコイルにおいて、接着前のロ字形コアが倒れにくく、端子台への挿入がスムーズであるため、組み立て作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における実施形態１のコモンモードチョークコイルを示す斜視図である。
【図２】本発明における実施形態１のコモンモードチョークコイルを示す底面図であり、端子側から見た図である。
【図３】本発明の実施形態１のコモンモードチョークコイルにおける端子台の斜視図である。
【図４】本発明における実施形態２のコモンモードチョークコイルを示す斜視図である。
【図５】本発明のコモンモードチョークコイルにおけるロ字型コアの外脚部における磁路に垂直な断面の面積の、巻芯部における磁路に垂直な断面の面積に対する比率であるコア断面積比と、ＡＬ値の関係を示す図である。
【図６】本発明のコモンモードチョークコイルにおけるロ字型コアの内周面の曲率半径である内径と、外周面の曲率半径である外径を変えた場合のＡＬ値及びロ字型コアの体積を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施形態１）
図１は、本発明における実施形態１のコモンモードチョークコイルを示す斜視図である。
【００１９】
ＭｎＺｎフェライト等の軟磁性体で一体成形されたロ字型コア１は、歯車ボビン２に隠れて図示されない巻芯部、外脚部１１、巻芯部と外脚部１１の両端を連結する連結部１２１、１２２で構成される。
【００２０】
ロ字型コア１は、端子台４の上に載置されている。
【００２１】
歯車ボビン２は、巻芯部に装着され、互いに同じ巻き数となる対を有する巻線３１、３２が巻き回されている。
【００２２】
端子台４には、端子４０１、４０２、４０３、及び図示されないもう一つの端子が設けられ、巻線３１、３２とロ字型コア１の電気絶縁性を確保する絶縁板部４１が設けられている。
【００２３】
ここで、外脚部１１における磁路に垂直な断面の面積は、巻芯部における磁路に垂直な断面の面積の１０８％以上、２００％以下としている。
【００２４】
これにより、外脚部１１の断面積を、巻芯部の断面積よりも大きくすることで、後述のように、ＡＬ値が向上し、インダクタンスを高めることができる。
【００２５】
その一方で、相対的に巻芯部の断面積を小さくしても充分なＡＬ値が確保できるため、巻線３１、３２の省資源化ともなる。
【００２６】
ロ字型コア１と巻線３１、３２の省資源化に有効な範囲として、巻芯部の断面積と外脚部１１の断面積の比率には上限と下限を設けている。
【００２７】
外脚部１１における、巻芯部の中央と外脚部１１の中央を結ぶ方向に沿った幅をＷとすると、外脚部１１と連結部１２１、１２２の接続部１３の内周面及び外周面が曲率半径Ｗの曲面で構成されている。
【００２８】
これにより、ロ字型コア１内周角部の磁路が短縮され、ＡＬ値をさらに向上させることができる。
【００２９】
また、磁束がほとんど通らず、ＡＬ値向上に寄与していないロ字型コア１外周角部を削減することで、省資源化にも繋がる。
【００３０】
ロ字型コア１は、巻芯部における長手方向中央と、外脚部１１における長手方向中央を結ぶ直線に対して１８０度回転対称の形状である。
【００３１】
これにより、組み立て工程でロ字型コア１を裏返しても組立不具合が生じず、組み立て生産性を高めることができる。
【００３２】
図２は、本発明における実施形態１のコモンモードチョークコイルを示す底面図であり、端子側から見た図である。
【００３３】
端子台４には、端子４０１、４０２、４０３、４０４、歯車ボビン２を底から支える支持部４２１、４２２、巻線３１、３２の端部引き回しを規制する規制部４３１、４３２を有する。
【００３４】
巻線３１の端部３１１は、規制部４３１で引き回しを規制されつつ端子４０１に導電接続される。
【００３５】
巻線３１の端部３１２は、そのまま端子４０２に導電接続される。
【００３６】
巻線３２の端部３２１は、規制部４３２で引き回しを規制されつつ端子４０３に導電接続される。
【００３７】
巻線３２の端部３２２は、そのまま端子４０４に導電接続される。
【００３８】
規制部４３１、４３２により、端部３１１、３２１は引き回しの規制を受けるため、図示されないロ字型コアの内周面との間に、後述する絶縁距離を確保することができる。
【００３９】
図３は、本発明の実施形態１のコモンモードチョークコイルにおける端子台の斜視図である。
【００４０】
図３には、端部３１１の引き回しを破線で示している。
【００４１】
端部３１１は、端子台４内側より引き回される際、規制部４３１によりロ字型コアの載置部４４より距離を取ることになり、ロ字型コアとの絶縁距離が確保される。
【００４２】
（実施形態２）
図４は、本発明における実施形態２のコモンモードチョークコイルを示す斜視図である。
【００４３】
実施形態１における図１とは、主にロ字型コア１が実装面に対して立設している点が異なる。
【００４４】
すなわち、ロ字型コア１のうち、歯車ボビン２に覆われて図示されない巻芯部が端子４０２、４０３、４０４、さらに図示されない端子が実装される実装面より最も離れ、外脚部１１が実装面に最も近接することで、ロ字型コア１は、実装面より立設するよう配置されている。
【００４５】
外脚部１１における、長手方向に対する、前記実装面に沿った幅Ｄ１が、巻芯部における、長手方向に対する、前記実装面に沿った幅Ｄ２よりも広く、外脚部１１の外周面が、端子台４の上の載置部４４上に接着剤等により固定される。
【００４６】
これにより、外脚部１１が幅広であるため、ロ字型コア１を縦に設置しても、端子台４の上で倒れにくく、特に端子台４へロ字型コアを接着等により固定する前の組み立て作業性が良い。
【００４７】
端子台４は、載置部４４、絶縁板部４１を有し、外脚部１１が載置部４４と絶縁板部４１に挟み込まれることで保持されている。
【００４８】
これにより、外脚部１１が、載置部４４と絶縁板部４１に挟み込まれることで、ロ字型コア１を、より安定的に端子台４へ固定することができる。
【００４９】
絶縁板部４１は、外脚部１１と巻線３１、３２との間に電気絶縁性を確保するよう配されている。
【００５０】
また、外脚部１１における、巻芯部の中央と外脚部１１の中央を結ぶ方向に沿った幅をＷとすると、外脚部１１と連結部１２１、１２２の接続部１３の内周面及び外周面が曲率半径Ｗ以上の曲面で構成され、絶縁板部４１における接続部１３に対向する面が、内周面の曲率半径以下の曲率半径の曲面で構成され、載置部４４における接続部１３に対向する面が、外周面の曲率半径以上の曲率半径の曲面で構成される。
【００５１】
これにより、特許文献１のように直角で構成された端子台にロ字型コアを挿入するよりも、端子台４をロ字型コア１に沿った曲面で構成することで、端子台４へのロ字型コア１の挿入をスムーズに行うことができ、組み立て作業性が良い。
【実施例】
【００５２】
図５は、本発明のコモンモードチョークコイルにおけるロ字型コアの外脚部における磁路に垂直な断面の面積の、巻芯部における磁路に垂直な断面の面積に対する比率であるコア断面積比と、ＡＬ値の関係を示す図である。
【００５３】
コア断面積比が１０８％から２００％の範囲でＡＬ値の改善効果が認められる。
【００５４】
コア断面積比が２００％を超えると、ＡＬ値の改善効果は飽和してゆく。
【００５５】
図６は、本発明のコモンモードチョークコイルにおけるロ字型コアの内周面の曲率半径である内径と、外周面の曲率半径である外径を変えた場合のＡＬ値及びロ字型コアの体積を示す図である。
【００５６】
内径と外径を大きく取ることで、ロ字型コアの体積を削減しつつ、ＡＬ値が向上する。
【符号の説明】
【００５７】
１  ロ字型コア
２  歯車ボビン
４  端子台
１１  外脚部
１３  接続部
３１、３２  巻線
４１  絶縁板部
４４  載置部
１２１  連結部
３１１、３１２、３２１、３２２  端部
４０１、４０２、４０３、４０４  端子
４２１  支持部
４３１、４３２  規制部
Ｗ、Ｄ１、Ｄ２  幅
【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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