(57)【要約】【課題】特性が良好で、実装される回路の設計自由度が高い巻線型コモンモードチョークコイルを得ること。【解決手段】巻芯部を有するコアと、前記巻芯部に巻回される３本のワイヤを有する巻線型コモンモードチョークコイルであって、前記ワイヤのうちの２本が前記巻芯部上の第一層目に巻回され、他の１本のワイヤが第二層目に巻回されることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻芯部を有するコアと、前記巻芯部に巻回される３本のワイヤを有する巻線型コモンモードチョークコイルであって、前記ワイヤのうちの２本が前記巻芯部上の第一層目に巻回され、他の１本のワイヤが第二層目に巻回されることを特徴とする巻線型コモンモードチョークコイル。
【請求項２】
前記第一層目に２本のワイヤが交互に巻回されるとともに、前記第二層目のワイヤが前記２本のワイヤの中間上に巻回されることを特徴とする、請求項１に記載の巻線型コモンモードチョークコイル。
【請求項３】
前記３本のワイヤにおいて各ワイヤ間の距離が全て等しいことを特徴とする請求項２に記載の巻線型コモンモードチョークコイル。
【請求項４】
巻芯部を有するコアと、前記巻芯部に巻回される３本のワイヤを有する巻線型コモンモードチョークコイルにおいて、前記巻芯部表面の第一層目に２本のワイヤが交互に巻回される工程と、続いてもう１本のワイヤが第二層目かつ前記２本のワイヤの中間上に巻回される工程を有する前記巻線型コモンモードチョークコイルの製造方法。
【請求項５】
前記３本のワイヤにおいて各ワイヤ間の距離が全て等しくなるように前記第一層目及び第二層目のワイヤが巻回されることを特徴とする、請求項４に記載の巻線型コモンモードチョークコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻線型コモンモードチョークコイルに関する。特に、３本のワイヤを有する巻線型コモンモードチョークコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
巻線型コモンモードチョークコイルとして、３本のワイヤが同一方向でコアに巻回されるいわゆるトリファイラ巻タイプものが知られている。このトリファイラ型コモンモードチョークコイルの例として、３本のワイヤが単層整列巻されたものが特開平２００２−２４６２４４号公報に示されている。
【０００３】
単層整列巻の巻線型コモンモードチョークコイルの例を図４及び図５に示す。図４は底面図である。また、図５は図４に示す切断面ＢＢ’による断面図（一部省略）である。
【０００４】
巻線型コモンモードチョークコイル１１は、巻芯部１４及びその両端に設けられる鍔部１３ａ、１３ｂよりなるフェライトのコア１２を有する。前記巻芯部１４には、三本のワイヤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが巻回される。
【０００５】
前記鍔部１３ａには端子電極１５ａ、１５ｂ、１５ｃが設けられる。また、前記鍔部１３ｂには端子電極１５ｄ、１５ｅ、１５ｆが設けられる。そして、ワイヤ１６ａの両端は端子電極１５ａ、１５ｄに、ワイヤ１６ｂの両端は端子電極１５ｂ、１５ｅに、ワイヤ１６ｃの両端は端子電極１５ｃ、１５ｆにそれぞれ接続される。
【０００６】
さらに、前記コア１２の上面側を覆うように天板１７が取り付けられる。
【０００７】
図６に示すように、上述の巻線型コモンモードチョークコイル１１の等価回路は、前記三本のワイヤ１６ａ、１６ｂ、１６ｃがつくるコイルが並列接続されたものである。
【０００８】
上述の巻線型コモンモードチョークコイル１１において、図８（ａ）に示すようにワイヤ１６ａとワイヤ１６ｂ間、またはワイヤ１６ｂとワイヤ１６ｃ間が接続されたときのノーマルモードインピーダンス（以下ノーマルモード１とする）と、図８（ｂ）に示すようにワイヤ１６ａとワイヤ１６ｃ間が接続されたときのノーマルモードインピーダンス（以下ノーマルモード２とする）を比較すると、図７に示されるようにノーマルモード１の方が低い値が得られる。これは、図８（ｂ）ではワイヤ１６ａとワイヤ１６ｃの間にワイヤ１６ｂが存在するため、ワイヤ１６ａにより形成されるコイルとワイヤ１６ｃにより形成されるコイル間の距離が大きくなり、両コイルの結合度が低下するためである。
【０００９】
【特許文献１】
特開平２００２−２４６２４４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の巻線型コモンモードチョークコイル１１のワイヤ１６ｂがグランドライン、ワイヤ１６ａ及びワイヤ１６ｃが信号ラインとされる場合、ワイヤ１６ａとワイヤ１６ｂ間、及びワイヤ１６ｂとワイヤ１６ｃ間ともにノーマルモード１が得られる。
【００１１】
これに対し、ワイヤ１６ａがグランドライン、ワイヤ１６ｂ及びワイヤ１６ｃが信号ラインとされる場合、ワイヤ１６ａとワイヤ１６ｂ間はノーマルモード１が得られるのに対し、ワイヤ１６ａとワイヤ１６ｃ間はノーマルモード２が得られる。この場合、両信号でノーマルモードインピーダンス特性に違いが生じるとともに、一方の信号でノーマルモードインピーダンスが増大してしまう。
【００１２】
この問題を避けるためには、上述のようにワイヤ１６ｂをグランドに接続して使用する必要がある。しかし、この制約により部品が実装される回路の設計自由度が低下するという問題が生ずる。
【００１３】
本発明では、上述の問題を解決し、特性が良好で、実装される回路の設計自由度が高い巻線型コモンモードチョークコイルを得ることを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の問題を解決するため、本発明の巻線型コモンモードチョークコイルは、巻芯部を有するコアと、前記巻芯部に巻回される３本のワイヤを有し、前記ワイヤのうちの２本が前記巻芯部上の第一層目に巻回され、他の１本のワイヤが第二層目に巻回されることを特徴とする。
【００１５】
また、前記巻線型コモンモードチョークコイルにおいて、前記第一層目に２本のワイヤが交互に巻回されるとともに、前記第二層目のワイヤが前記２本のワイヤの中間上に巻回されることを特徴とする。
【００１６】
また、前記巻線型コモンモードチョークコイルの前記３本のワイヤにおいて、各ワイヤ間の距離が全て等しいことを特徴とする。
【００１７】
このような構成により、３本のワイヤのいずれがグランドに接続された場合でも、同じノーマルモードインピーダンス特性が得られる。このため、コモンモードチョークコイルを実装する回路の設計自由度が向上する。また、ワイヤ間の距離が接近することにより前記各ワイヤによるコイル間の結合度が増大するため、低いノーマルモードインピーダンス値を得ることができる。
【００１８】
また、本発明の巻線型コモンモードチョークコイルの製造方法は、巻芯部を有するコアと、前記巻芯部に巻回される３本のワイヤを有する巻線型コモンモードチョークコイルにおいて、前記巻芯部表面の第一層目に２本のワイヤが交互に巻回される工程と、続いてもう１本のワイヤが第二層目かつ前記２本のワイヤの中間上に巻回される工程を有する。
【００１９】
また、前記製造方法であって、前記３本のワイヤにおいて各ワイヤ間の距離が全て等しくなるように前記第一層目及び第二層目のワイヤが巻回されることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態である巻線型コモンモードチョークコイルについて、図１及び図２に基づき説明する。図１は、前記巻線型コモンモードチョークコイルの底面図である。また、図２は、図１の切断面ＡＡ’による前記巻線型コモンモードチョークコイルの断面図（一部省略）である。
【００２１】
巻線型コモンモードチョークコイル１は、巻芯部４及び前記巻芯部４の両端に設けられる鍔部３ａ、３ｂよりなるコア２を有する。
【００２２】
前記コア２の材料としては、フェライト等の磁性体材料やアルミナ等の絶縁体材料が用いられる。また、樹脂等の有機材料や、鉄粉末等の磁性粉末入り樹脂等の複合材料も使用される。
【００２３】
前記鍔部３ａの底面には、所定の間隔をおいて三つの端子電極５ａ、５ｂ、５ｃが形成される。また、前記鍔部３ｂの底面には、端子電極５ｄ、５ｅ、５ｆがそれぞれ形成される。
【００２４】
また、前記巻芯部４には三本のワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃが巻回される。ワイヤの材料としては、例えばポリウレタン樹脂等の絶縁材料で被膜された銅線等が用いられる。
【００２５】
前記ワイヤ６ａの両端は端子電極５ａ、５ｄに、前記ワイヤ６ｂの両端は端子電極５ｂ、５ｅに、ワイヤ６ｃの両端は端子電極５ｃ、５ｆにそれぞれ接続される。ワイヤの端子電極への接続は、熱圧着や半田付け等によりなされる。熱圧着の場合、加熱されたヒーターチップの先端にてワイヤ端部が端子電極に押圧されることにより、前記ワイヤ端部が偏平状に変形して端子電極に接合される。
【００２６】
また、前記コア２の上面側を覆うように天板７が取り付けられる。
【００２７】
そして、上述の巻線型コモンモードチョークコイル１において、前記ワイヤ６ａ、６ｃは前記巻芯部４上の第一層目に巻回され、前記ワイヤ６ａ、６ｃ上の第二層目に前記ワイヤ６ｂが巻回される。
【００２８】
このように三本のワイヤが二層に巻回されることにより、ワイヤが単層に巻回される場合に比べて巻芯部の長さを約２／３に低減できるため、部品を小型化することができる。
【００２９】
また、上述の巻線型コモンモードチョークコイル１は、図２に示すように前記第一層目のワイヤ６ａとワイヤ６ｂが交互に巻回され、前記第二層目のワイヤ６ｃは前記ワイヤ６ａとワイヤ６ｂの中間上に巻回される。
【００３０】
さらに、ワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃを構成する各ワイヤ間の距離は全て等しいことが好ましい。すなわち、図３においてワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃの各断面の中心をそれぞれＰ、Ｑ、Ｒとしたとき、三角形ＰＱＲが正三角形となるように巻回されることが好ましい。
【００３１】
このように各ワイヤ間の距離が全て等しいことにより、ワイヤ６ａとワイヤ６ｂ間が接続されたときと、ワイヤ６ｂとワイヤ６ｃ間が接続されたときと、ワイヤ６ａとワイヤ６ｃ間が接続されたときで、同じノーマルモードインピーダンス値が得られる。さらに、各ワイヤ間の距離が接近することにより前記各ワイヤによるコイル間の結合度が増大するため、低いノーマルモードインピーダンス値が得られる。
【００３２】
これにより、前記巻線型コモンモードチョークコイル１のワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃのいずれがグランドラインとされても、２つの信号ラインと前記グランドライン間のノーマルモードインピーダンス値が同一となるため、巻線型コモンモードチョークコイル１が実装される回路の設計自由度が向上する。また、前記ノーマルモードインピーダンス値が低いことにより、前記巻線型コモンモードチョークコイル１の特性が向上する。
【００３３】
上述の巻線型コモンモードチョークコイル１の製造におけるワイヤの巻芯部への巻回工程は、まず第一層目としてワイヤ６ａとワイヤ６ｃが巻芯部４上に同時に巻回される工程と、続いて第二層目としてワイヤ６ｂが前記第一層目上に巻回される工程よりなることが好ましい。このようにすることで、容易かつ精度よくワイヤを巻回することができる。
【００３４】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３５】
例えば、上述の巻線型コモンモードチョークコイル１では三本のワイヤは図３に示されるように互いに接しているが、第一層目のワイヤ間に隙間があってもよい。また、前記第一層目の隙間において、上部にワイヤ６ｂが設けられる隙間と、設けられない隙間で、隙間の大きさが違っていてもよい。
【００３６】
また、前記巻線型コモンモードチョークコイル１において、三本のワイヤの径は同一であるが、同一でなくてもよい。また、ワイヤの径の大きさについても制限はない。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明の巻線型コモンモードチョークコイルは、巻芯部を有するコアを備え、３本のワイヤが前記巻芯部に巻回されてなる巻線型コモンモードチョークコイルにおいて、前記ワイヤのうちの２本が前記巻芯部上の第一層目に巻回され、他の１本のワイヤが第二層目に巻回されることにより、ワイヤが単層に巻回される場合に比べて巻芯部の長さを約２／３にすることができるため、部品を小型化できるという効果を有する。
【００３８】
また、前記第一層目に２本のワイヤが交互に巻回されるとともに、前記第二層目のワイヤが前記２本のワイヤの中間上に巻回されることにより、あるいは、前記構成に加え、前記３本のワイヤにおいて各ワイヤ間の距離が全て等しいことにより、いずれのワイヤがグランドラインとされても、２つの信号ラインと前記グランドライン間のノーマルモードインピーダンス値が同一となるため、前記巻線型コモンモードチョークコイルが実装される回路の設計自由度が向上する効果を有する。また、各ワイヤ間の距離が接近することにより前記各ワイヤによるコイル間の結合度が増大するため、前記ノーマルモードインピーダンス値が低くなり、前記巻線型コモンモードチョークコイルの特性が向上する効果を有する。
【００３９】
また、本発明の巻線型コモンモードチョークコイルの製造方法は、巻芯部を有するコアを備え、３本のワイヤが前記巻芯部に巻回されてなる巻線型コモンモードチョークコイルの製造方法において、前記巻芯部表面の第一層目に２本のワイヤが交互に巻回される工程と、続いてもう１本のワイヤが第二層目かつ前記２本のワイヤの中間上に巻回される工程を有することにより、ワイヤを容易かつ精度よく巻回することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による巻線型コモンモードチョークコイルの底面図。
【図２】図１の巻線型コモンモードチョークコイルの切断面ＡＡ’による断面図。
【図３】図２の要部拡大図。
【図４】従来の巻線型コモンモードチョークコイルの底面図。
【図５】図４の巻線型コモンモードチョークコイルの切断面ＢＢ’による断面図。
【図６】図１及び図４の巻線型コモンモードチョークコイルの等価回路図。
【図７】図４の巻線型コモンモードチョークコイルのインピーダンス特性を示すグラフ。
【図８】図４の巻線型コモンモードチョークコイルのインピーダンス測定回路図。
【符号の説明】
１、１１    巻線型コモンモードチョークコイル
２、１２    コア
３ａ、３ｂ、１３ａ、１３ｂ    鍔部
４、１４    巻芯部
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、
１５ｅ、１５ｆ    端子電極
６ａ、６ｂ、６ｃ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ    ワイヤ
Ｐ    ワイヤ６ａ断面の中心
Ｑ    ワイヤ６ｂ断面の中心
Ｒ    ワイヤ６ｃ断面の中心
７、１７    天板
１８    測定器
【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】
2004273490.tif 000009
【図８】
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