(57)【要約】【課題】複数の自己共振周波数を持ち、単一でも広帯域に使用可能なコモンモードチョークコイルとして使用される巻線型インダクタの実現。【解決手段】円錐状の巻線部１２の両端に、直方体状のフランジ部１４，１６を形成して成るコア１８と、上記コア１８の巻線部１２外周面にバイファイラ巻きされる一対の導線２４，２６と、上記巻線部１２両端のフランジ部１４，１６同士を連結する磁性板２８とを備えており、上記各導線２４，２６両端の端子部２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂが、上記フランジ部１４，１６底面に形成した外部電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂと接続されている巻線型インダクタ１０。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアの巻線部の外周面に、一対の導線をバイファイラ巻きして成る巻線型インダクタであって、上記巻線部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したことを特徴とする巻線型インダクタ。
【請求項２】
上記巻線部の両端にフランジ部を形成すると共に、各フランジ部にそれぞれ２つの外部電極を設け、また、各導線の両端の端子部をそれぞれ、上記巻線部両端のフランジ部の外部電極に接続し、さらに、上記巻線部両端のフランジ部同士を、磁性板を介して連結したことを特徴とする請求項１に記載の巻線型インダクタ。
【請求項３】
上記巻線部が、円錐状又は角錐状と成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の巻線型インダクタ。
【請求項４】
一対の導線をバイファイラ巻きして形成した巻回部を有する巻線型インダクタであって、上記巻回部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したことを特徴とする巻線型インダクタ。
【請求項５】
上記巻回部が、円錐状又は角錐状と成されていることを特徴とする請求項４に記載の巻線型インダクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コモンモードノイズを除去するためのコモンモードチョークコイルとして使用される巻線型インダクタに係り、特に、広帯域特性に優れた巻線型インダクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２乃至図１４は、コモンモードチョークコイルとして使用されている従来の巻線型インダクタの一例を示すものであり、この巻線型インダクタ６０は、円柱状の巻線部６２の両端に、直方体状の一対のフランジ部６４，６５を形成して成るコア６６を有している。該コア６６は、誘電体セラミックや、フェライト等の磁性材料で構成されている。
上記フランジ部６４，６５の底面には、それぞれ２つの外部電極６４ａ，６４ｂ，６５ａ，６５ｂが形成されている。
また、上記コア６６の巻線部６２外周面には、銅線６８の表面にポリエステル、ポリウレタン等の高分子絶縁材料より成る絶縁被膜７０を形成した一対の導線７２，７４がバイファイラ巻きされている。
さらに、上記導線７２，７４の両端は、絶縁被膜７０を剥離して銅線６８を露出させることにより、端子部７２ａ，７２ｂ，７４ａ，７４ｂと成されている。そして、一方の導線７２の端子部７２ａはフランジ部６４の外部電極６４ａと接続されると共に、端子部７２ｂはフランジ部６５の外部電極６５ａと接続されている。また、他方の導線７４の端子部７４ａはフランジ部６４の外部電極６４ｂと接続されると共に、端子部７４ｂはフランジ部６５の外部電極６５ｂと接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の巻線型インダクタ６０にあっては、巻線部６２が円柱状であり、該巻線部６２に巻回された導線７２，７４の巻線径はどの部分でも一定となるため、一つの自己共振周波数だけを持つこととなる。
【０００４】
その結果、図１５のグラフに示すように、従来の巻線型インダクタ６０は、その自己共振周波数においてインピーダンスが最大となり、上記自己共振周波数以上の周波数ではインピーダンスが急激に低下し、インダクタとしての機能を発揮しなくなるため、単一の巻線型インダクタ６０では、広帯域において使用することはできなかった。
【０００５】
このため従来は、図１６のグラフに示す如く、自己共振周波数の異なる複数個の巻線型インダクタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄを直列接続することにより、図１６のグラフの実線部分で示すような広帯域で使用可能なインダクタを構成せざるを得なかった。
【０００６】
本発明は、上記した従来例の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の自己共振周波数を持ち、単一でも広帯域に使用可能な巻線型インダクタの実現にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る巻線型インダクタは、コアの巻線部の外周面に、一対の導線をバイファイラ巻きして成る巻線型インダクタであって、上記巻線部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る巻線型インダクタにあっては、コアの巻線部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したので、径の異なる部分に巻回された導線の巻線径と、それ以外の部分に巻回された導線の巻線径とが相違し、複数の自己共振周波数を持つこととなる。その結果、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することが可能となる。
【０００９】
上記巻線部の両端にフランジ部を形成すると共に、各フランジ部にそれぞれ２つの外部電極を設け、また、各導線の両端の端子部をそれぞれ、上記巻線部両端のフランジ部の外部電極に接続し、さらに、上記巻線部両端のフランジ部同士を、磁性板を介して連結しても良い。
【００１０】
このように巻線部両端のフランジ部同士を、磁性板を介して連結することにより閉磁路が形成されることとなり、この結果、インダクタンス値を大きくすることができ、インダクタ特性を向上させることができる
【００１１】
上記コアの巻線部は、円錐状又は角錐状と成すのが望ましい。
このように、コアの巻線部を円錐状又は角錐状にした場合、該巻線部に巻回された導線の巻線径は、その一端から他端に向かって徐々に小さく、又は大きくなっていくことから、広い周波数帯域に亘って連続的に多数の自己共振周波数を持つこととなり、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することができる。
【００１２】
また、本発明に係る他の巻線型インダクタは、一対の導線をバイファイラ巻きして形成した巻回部を有する巻線型インダクタであって、上記巻回部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る他の巻線型インダクタは、一対の導線をバイファイラ巻きして形成した巻回部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したので、径の異なる部分の導線の巻線径と、それ以外の部分の導線の巻線径とが相違し、複数の自己共振周波数を持つこととなる。その結果、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することが可能となる。
【００１４】
上記巻回部は、円錐状又は角錐状と成すのが望ましい。
このように、一対の導線の巻回部を円錐状又は角錐状にした場合、巻回部の導線の巻線径は、その一端から他端に向かって徐々に小さく、又は大きくなっていくことから、広い周波数帯域に亘って連続的に多数の自己共振周波数を持つこととなり、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
コモンモードチョークコイルとして使用される本発明の第１の巻線型インダクタ１０は、図１乃至図４に示すように、円錐状の巻線部１２の両端に、直方体状のフランジ部１４，１６を形成して成るコア１８を有しており、該コア１８の巻線部１２外周面に、銅線２０の表面にポリエステル、ポリウレタン等の高分子絶縁材料より成る絶縁被膜２２を形成した一対の導線２４，２６をバイファイラ巻きして成る。
上記コア１８は、誘電体セラミックや、フェライト等の磁性材料で構成されている。
また、上記フランジ部１４，１６の底面には、それぞれ２つの外部電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂが形成されている。これら外部電極１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂは、Ｓｎ等をメッキすることにより形成される。
【００１６】
さらに、上記導線２４，２６の両端は、絶縁被膜２２を剥離して銅線２０を露出させることにより、端子部２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂと成されている。そして、一方の導線２４の端子部２４ａは、一方のフランジ部１４の外部電極１４ａと接続されると共に、端子部２４ｂは、他方のフランジ部１６の外部電極１６ａと接続されている。また、他方の導線２６の端子部２６ａは、一方のフランジ部１４の外部電極１４ｂと接続されると共に、端子部２６ｂは、他方のフランジ部１６の外部電極１６ｂと接続されている。
【００１７】
また、巻線部１２両端のフランジ部１４，１６同士が、巻線部１２の上方に配置されると共に、該巻線部１２に沿って延びる磁性板２８を介して連結されることにより閉磁路が形成されており、この結果、インダクタンス値を大きくすることができ、インダクタ特性を向上させることができる
上記磁性板２８は、高抵抗なＮｉ系フェライト等で構成することができる。
【００１８】
本発明の第１の巻線型インダクタ１０にあっては、上記の通り、コア１８の巻線部１２が、その一端（図１の右端）から他端（図１の左端）に向かって徐々に直径が小さくなっていく円錐状と成されているので、該巻線部１２に巻回された導線２４，２６の巻線径も、一端（図１の右端）から他端（図１の左端）に向かって徐々に小さくなっていく。
【００１９】
このように、本発明の第１の巻線型インダクタ１０においては、巻線部１２に巻回された導線２４，２６の巻線径が、一端（図１の右端）から他端（図１の左端）に向かって徐々に小さくなっていくことから、図５のグラフに示す通り、広い周波数帯域に亘って連続的に多数の異なる自己共振周波数を持つこととなり、従って、単一の巻線型インダクタ１０でありながら、広帯域において使用することができる。
【００２０】
図６は、スイッチ電源から放出されるノイズ波形の概略を示す説明グラフ、図７は、上記スイッチ電源に、２００ＭＨｚの自己共振周波数を持つ従来の巻線型インダクタ６０を適用した場合のノイズ波形の概略を示す説明グラフ、図８は、ス上記イッチ電源に、本発明の第１の巻線型インダクタ１０を適用した場合のノイズ波形の概略を示す説明グラフである。
尚、図６〜図８の説明グラフ中の規格値線は、ＥＭＣに関する国際規格：ＣＩＳＰＲ２２で定められている規格値を示すものである。
従来の巻線型インダクタ６０の場合には、自己共振周波数の２００ＭＨｚ程度迄は、ノイズを規格値以下に抑えることができインダクタとしての機能を発揮しているが、上記２００ＭＨｚを越える周波数帯域においてはノイズが規格値を超え、インダクタとして機能し得ない。
これに対し、本発明の第１の巻線型インダクタ１０の場合には、単一の巻線型インダクタ１０でありながら、１０００ＭＨｚ程度迄の広い周波数帯域に亘って、ノイズを規格値以下に抑えることができ、インダクタとしての機能を十分に発揮している。
【００２１】
尚、コア１８の巻線部１２の形状は、上記した円錐状だけに限定されるものではなく、角錐状であっても良い。
さらに、複数の自己共振周波数を持った巻線型インダクタとするためには、導線２４，２６の巻回されるコア１８の巻線部１２に、他の部分と径の異なる部分が少なくとも１箇所以上形成されていれば良い。
【００２２】
図９乃至図１１は、本発明に係る第２の巻線型インダクタ３０を示すものであり、この第２の巻線型インダクタ３０は、コアを持たない空心タイプのインダクタである。
上記第２の巻線型インダクタ３０は、銅線３２の表面にポリエステル、ポリウレタン等の高分子絶縁材料より成る絶縁被膜３４を形成した一対の導線３６，３８を、複数回バイファイラ巻きして成る巻回部４０と、上記一対の導線３６，３８の両端の絶縁被膜３４を剥離して銅線３２を露出させることにより形成した端子部４２とを有している。
上記巻回部４０は、その一端（図９の右端）から他端（図９の左端）に向かって徐々に直径が小さくなっていく円錐状と成されている。
【００２３】
上記第２の巻線型インダクタ３０は、例えば、円錐形状の芯材（図示せず）に、一対の導線３６，３８を所定回数バイファイラ巻きして巻回部４０を形成した後、芯材を除去し、その後、導線３６，３８の両端の絶縁被膜３４を剥離して端子部４２を形成することにより製造することができる。
【００２４】
上記の通り、本発明の第２の巻線型インダクタ３０においては、導線３６，３８の巻回部４０が円錐状と成されているので、巻回部４０の導線３６，３８の巻線径は、その一端（図９の右端）から他端（図９の左端）に向かって徐々に直径が小さくなっていき、図５のグラフに示す如く、広い周波数帯域に亘って連続的に多数の異なる自己共振周波数を持つこととなる。従って、単一の巻線型インダクタ３０でありながら、広帯域において使用することができる。
【００２５】
尚、導線３６，３８の巻回部４０の形状は、上記した円錐状だけに限定されるものではなく、角錐状であっても良い。
さらに、複数の自己共振周波数を持った巻線型インダクタとするためには、導線３６，３８の巻回部４０に、他の部分と径の異なる部分が少なくとも１箇所以上形成されていれば良い。
【００２６】
コアを持たない空心タイプの第２の巻線型インダクタ３０は、コア１８を持つ第１の巻線型インダクタ１０に比べて、部品点数が少なく経済的である。
一方、コア１８を持つ第１の巻線型インダクタ１０は、コアを持たない空心タイプの第２の巻線型インダクタ３０に比べて、機械的強度が大きいという利点を有している。すなわち、第２の巻線型インダクタ３０のように、空心タイプのインダクタは、外力が加えられると、導線３６，３８の巻回部４０が変形するおそれが大きいが、第１の巻線型インダクタ１０は、導線２４，２６をコア１８の外周面に巻回しているので、外力が加わっても、上記コア１８によって導線２４，２６の変形が防止される。尚、第１の巻線型インダクタ１０のコア１８を、フェライト等の磁性材料で構成した場合には、透磁率が大きくなるため大きな挿入損失が得られ、アイソレーション特性等の周波数特性が向上する。
尚、空心タイプの第２の巻線型インダクタ３０の場合、ワックス、エポキシ樹脂等の含浸材中に浸漬する等して、巻回部４０の導線３６，３８間に含浸材を充填して固定することにより、第２の巻線型インダクタ３０の機械的強度を向上させることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る巻線型インダクタにあっては、コアの巻線部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したので、径の異なる部分に巻回された導線の巻線径と、それ以外の部分に巻回された導線の巻線径とが相違し、複数の自己共振周波数を持つこととなる。その結果、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することができる。
【００２８】
また、本発明に係る他の巻線型インダクタにあっては、一対の導線をバイファイラ巻きして形成した巻回部に、他の部分と径の異なる部分を少なくとも１箇所以上形成したので、径の異なる部分の導線の巻線径と、それ以外の部分の導線の巻線径とが相違し、複数の自己共振周波数を持つこととなる。その結果、単一の巻線型インダクタでありながら、広帯域において使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の巻線型インダクタを示す正面図である。
【図２】本発明に係る第１の巻線型インダクタを示す底面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ拡大断面図である。
【図５】本発明に係る巻線型インダクタのインピーダンス特性を示すグラフである。
【図６】スイッチ電源から放出されるノイズ波形の概略を示す説明グラフである。
【図７】スイッチ電源に、２００ＭＨｚの自己共振周波数を持つ従来の巻線型インダクタを適用した場合のノイズ波形の概略を示す説明グラフである。
【図８】スイッチ電源に、本発明に係る第１の巻線型インダクタを適用した場合のノイズ波形の概略を示す説明グラフである。
【図９】本発明に係る第２の巻線型インダクタを示す正面図である。
【図１０】図９のＤ−Ｄ拡大断面図である。
【図１１】図９のＥ−Ｅ拡大断面図である。
【図１２】従来の巻線型インダクタを示す正面図である。
【図１３】従来の巻線型インダクタを示す底面図である。
【図１４】図１２のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図１５】従来の巻線型インダクタのインピーダンス特性を示すグラフである。
【図１６】従来の巻線型インダクタを複数個直列接続した場合のインピーダンス特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０　第１の巻線型インダクタ
１２　巻線部
１４　フランジ部
１６　フランジ部
１８　コア
２０　銅線
２２　絶縁被膜
２４　導線
２６　導線
２８　磁性板
３０　第２の巻線型インダクタ
３２　銅線
３４　絶縁被膜
３６　導線
３８　導線
４０　巻回部
４２　端子部
【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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【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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