(57)【要約】【課題】多チャンネル化によるインダクタの増加にもかかわらず、さらなるインダクタの集約を図り、機器の薄型化および、実装面積の低減及びコストの低減を図ることができる小型化を可能にしたフィルタ用コイルを提供することを目的とする【解決手段】第１に、コアの巻枠部に第１のコイルと第２のコイルをそれぞれ巻き軸が直交するように巻線したコイル素子と、該コイル素子を収納するリングコアと、外部端子を設けたベースと、からなる。【効果】【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアの巻枠部に、第１のコイルと第２のコイルをそれぞれ巻き軸が直交するように巻線したコイル素子と、該コイル素子を収納するリングコアと、外部端子を設けたベースと、からなることを特徴とするフィルタ用コイル。
【請求項２】
コアの巻枠部に、第１のコイルと第２のコイルをそれぞれ巻き軸が直交するように巻線したコイル素子と、該コイル素子を複数設け、該コイル素子間に設けるスペーサと、複数の該コイル素子を収納するリングコアと、外部端子を設けたベースと、からなることを特徴とするフィルタ用コイル。
【請求項３】
コアの巻枠部に、第１のコイルと第２のコイルをそれぞれ巻き軸が直交するように巻線したコイル素子と、該コイル素子を収納するポットコアと、外部端子を設けたベースと、からなることを特徴とするフィルタ用コイル。
【請求項４】
コアの巻枠部に、第１のコイルと第２のコイルをそれぞれ巻き軸が直交するように巻線したコイル素子と、該コイル素子を複数設け、該コイル素子間に設けるスペーサと、複数の該コイル素子を収納するポットコアと、外部端子を設けたベースと、からなることを特徴とするフィルタ用コイル。
【請求項５】
前記コイル素子は、Ｘ方向に延びる第１の腕部と、Ｙ方向に延びる第２の腕部とを備えた十字状に形成されたコアに、該第１の腕部に巻回された第１のコイルと、該第２の腕部に巻回された第２のコイルとを、備えたことを特徴とする請求項１乃至４記載のフィルタ用コイル。
【請求項６】
前記コイル素子は、偏平な円柱状に形成されたコアに、Ｘ軸方向が軸となるように巻回された第１のコイルと、Ｙ軸方向が軸となるように巻回された第２のコイルとを、備えたことを特徴とする請求項１乃至４記載のフィルタ用コイル。
【請求項７】
前記コイル素子は、偏平な正四角柱状を含む正多角柱状に形成されたコアに、Ｘ軸方向が軸となるように巻回された第１のコイルと、Ｙ軸方向が軸となるように巻回された第２のコイルとを、備えたことを特徴とする請求項１乃至４記載のフィルタ用コイル。
【請求項８】
前記コアは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向が軸となる外周に巻き溝を設け、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のいずれか一方の巻き溝を他方の巻き溝より深くしたことを特徴とする請求項６、請求項７記載のフィルタ用コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルアンプ方式を用いたオーディオ、映像機器等に多用されるローパスフィルタ用コイルに関する。  
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルアンプ方式による高性能サラウンド機能を有するオーディオ、映像機器が脚光を浴びている。その中でＢＴＬ（Ｂｒｉｄｇｅｄ  Ｔｉｅｄ  Ｌｏａｄ）出力方式Ｄ級アンプに用いられるローパスフィルタ用コイルは、図１のＢＴＬ出力方式Ｄ級アンプの概略構成図に示すように、Ｒ、Ｌ、２チャンネルのスピーカ駆動用アンプで構成されている。同図において、ＢＴＬ出力方式Ｄ級アンプＡＭＰは、入力信号のレベルに応じたパルス幅のＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ変調器Ｍ１、Ｍ２と、図示してない＋電源と−電源との間に接続されたＭＯＳトランジスタ等のスイッチング素子を駆動するドライバＤｒ（図１では、スイッチング素子を省略している。）とを有している。
【０００３】
また、ＳＰ１、ＳＰ２は負荷としてのスピーカであり、コンデンサＣ１及びインダクタンスＬ１、コンデンサＣ２及びインダクタンスＬ２、コンデンサＣ３及びインダクタンスＬ３、コンデンサＣ４及びインダクタンスＬ４は、それぞれ、ＢＴＬ出力方式Ｄ級アンプ１の出力段に設けられたローパスフィルタである。このローパスフィルタは、アンプ出力のＰＷＭパルス成分を除去するためのフィルタである。
このように、ＢＴＬ出力方式Ｄ級アンプでは、片チャンネルあたり＋、−の極性出力に対して２個のＰＷＭパルス成分除去用ローパスフィルタを使用し、ＲチャンネルとＬチャンネルでは合計４個のローパスフィルタを使用していた。
【０００４】
一般に、このインダクタンスＬ１〜Ｌ４は、固定インダクタとして、図７の断面図に示すような縦型のインダクタである。図７において、固定インダクタ３０は、Ｔ型コア３１と、Ｔ型コア３１に巻回された巻線３２と、ポット型コア３３とで構成されている。すなわち、インダクタ３０は、巻線３２を巻回したドラムコア３１を、ポット型コア３３に収納し、底面部を接着剤で固定したものである。また、回路基板の表面から浮かした状態にして装着している。このインダクタ３０は、形状が大きく（参考：直径１０ｍｍφ、高さ１５ｍｍ）重いことや放熱を考慮した部品配置とすることから、チャンネル数が増えると実装面積が大きくなり、装置として大型となる。ときには、熱および振動・衝撃により、ポット型コアとコイルの接着部分が剥離して特性が変化してしまうという問題があった。
【０００５】
この問題に対して、実装面積を低減したインダクタとして、例えば、図８に示すように、縦型のインダクタ３０を横にした状態で、縦に２個積み重ねて１ブロックとしたものや、縦型のインダクタ３０を横した状態で、並べて１ブロック（図示せず）した外装ケース３５を設けて複合化している。また、外装ケース３５には上面を開けたり、スタンドオフ３６を設けて浮かしたものが特許文献１に記載されている。しかし、複数のインダクタを横にした状態でも縦に積み重ねると、複合したブロックの高さが高くなり、機器の薄型化が困難となる。また、複数のインダクタを並べた場合は機器の実装面積が増加するという問題が有る。
【特許文献１】特開２００３−１５１８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑み、多チャンネル化によるインダクタの増加にもかかわらず、さらなるインダクタの集約を図り、機器の薄型化および、実装面積の低減及びコストの低減を図ることができる小型化を可能にしたフィルタ用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】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、第１に、コアの巻枠部に第１のコイルと第２のコイルをそれぞれ巻き軸が直交するように巻線したコイル素子と、該コイル素子を収納するリングコアと、外部端子を設けたベースと、からなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第２は、コアの巻枠部に、第１のコイルと第２のコイルをそれぞれ巻き軸が直交するように巻線したコイル素子を複数設け、複数のコイル素子とコイル素子間に設けるスペーサとを収納するリングコアと、外部端子を設けたベースと、からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３は、前記第１の発明と第２の発明におけるリングコアに対し、ポットコアを用いたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第４は、第１の発明、第２の発明、第３の発明に対し、前記コイル素子は、Ｘ方向に延びる第１の腕部と、Ｙ方向に延びる第２の腕部とを備えた十字状の形状をなしたコアを用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第５は、第１の発明、第２の発明、第３の発明に対し、前記コイル素子は、偏平な円柱状の形状をなしたコアを用いることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第６は、第１の発明、第２の発明、第３の発明に対し、前記コイル素子は、偏平な正四角柱状を含む正多角柱状の形状をなしたコアを用いることを特徴とする。。
【００１３】
本発明の第７は、第５の発明、第６の発明のコイル素子において、前記コアは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向が軸となる外周に巻き溝を設け、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のいずれか一方の巻き溝を他方の巻き溝より深くししたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明のフィルタ用コイルは、互いに直交する巻軸を持ち、巻軸に絶縁被膜導線を巻回して２つの巻線を設けたコイル素子と、そのコイル素子を収納するするリングコアと、コイル素子を保持する外部端子を設けたベースとで形成することにより、１つのコアで２つのコイルを形成する。そして、多チャンネル化によるコイルの増加は偏平なコイル素子を複数積み重ねることにより偶数倍のコイルの集約を図り、実装回数の低減によりコストの低減を図り、機器の薄型化、または、実装面積の低減を図ることにより、小型化を可能にしたフィルタ用コイルを提供することができる。。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態について実施例を用いて説明する。
【００１６】
図２は本発明の第１の実施態様であるフィルタ用コイルについて、図２（ａ）はコアの斜視図であり、図２（ｂ）はその巻線を示すコイル素子の斜視図である。図３は本発明の第１の実施形態であるフィルタ用コイルの分解斜視図である。なお、各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明におけるＸ軸、Ｙ軸はそれぞれ直交座標系の軸である。
【００１７】
図２乃至図３において、１はコイル素子、２はフェライト磁芯を十文字状に形成したコア、３は巻線部、５は第１のコイル、６は第２のコイル、７はリングコア、８はベースの構成である。
リングコア７は、上下を開口した筒状のフェライトコアである。ベース８は、耐熱性樹脂で形成されたもので、外部回路と接続する４つの外部端子９を備え、コイル素子１の巻線端末を配線する４つの配線溝８を備えたものである。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、コア２は、Ｘ軸方向に延びる巻線部位３−１とＹ軸方向に延びる巻線部位３−２を備え、前記巻線部位３−１、３−２の両端部には巻線のストッパーとなる突出部４ａと４ｂ、４ｃと４ｄとを一体に形成したフェライトコアである。
図２（ｂ）に示すように、コイル素子１は、コア２のＸ軸方向に延びる巻線部位３−１の突出部４ａ−４ｂ間に巻線５を巻回した第１のコイルと、コア２のＹ軸方向に延びる部位３−２の突出部４ｃ−４ｄ間に巻線６を巻回した第２のコイルである。
【００１９】
図３に示す分解斜視図に示すように、図２（ｂ）で説明したコイル素子１を、ベース８の上面に接着剤等により固定し、第１のコイルの巻線５と第２のコイルの巻線６のそれぞれの巻線端末５ａ、６ａを、ベース８の配線溝８ａを介して外部端子９にからげ、はんだ等により電気的に接続する。なお、配線溝８ａおよび外部端子の位置は外部回路に応じた任意の位置に接続する。そして、上部より、リングコア７を被せた後、ベース８と接着剤等により固定する。なお、リングコア７の上面に樹脂製の薄板を設けてもよい。
【００２０】
このように、第１の実施態様のフィルタ用コイルは、コアのＸ軸方向に延びる巻線部位３−１に巻回した第１のコイルと、Ｙ軸方向に延びる部位３−２に巻回した第２のコイルを形成するコイル素子１をリングコア７に収納することによって、全体の高さをコア２の厚みとベース８の厚みとコア上部に隙間程度のスペースを設けることによって２つのインダクタを形成することができる。
電気的には、この２つのインダクタはコアの巻き軸が直交するために、互いに磁束の影響を受けることのない独立した２つのインダクタンスを得ることができる。また、外部要因による磁気においてもリングコアの磁器シールド効果によりを特性を劣化することはない。そして、図示してないが、リングコアの上面に樹脂等の薄いカバーを設けることにより実装機による吸着ができ、作業効率を上げることができる。そして、内部の熱を逃がすために、カバーの周囲または一部に孔、溝等設けてもよい。
【００２１】
次に、第２の実施態様を説明する。
図４に第２の実施態様のフィルタ用コイルの分解斜視図を示す。
図４に示すように、第１の実施態様で用いたコイル素子１を２個縦に積み重ねたもので、４つのインダクタンスを単品として得ることができる。詳しくは、第１の実施態様で用いたコイル素子１をベース８の上面に固定し、その上に樹脂製のスペーサ１０を介してさらにコイル素子１を積み重ねて固定し、２つのコイル素子のそれぞれの巻線端末をベースに設けた配線溝８ａを介して外部端子９にそれぞれからげ、ハンダ付け等により電気的に接続する。そして、上部より、リングコア７を被せて、ベース８と接着剤等により固定する。なお、リングコア７の上面に樹脂製の薄板を設けてもよい。
【００２２】
また、リングコア７は第１の実施態様で用いたものの厚みより１個のコイル素子１とスペーサ１０の厚みを加味したものとなる。また、ベース８は配線溝８ａおよび外部端子９はそれぞれの巻線の端末を接続する本数に合わせて８ヶ所の配線溝（配線溝の幅を広く取れば４ヶ所としてもよく、溝数は限定するものでない）、８本の外部端子を設ける。
【００２３】
このように、第２の実施態樣では、２つのコイル素子をリングコア内に収納して、４つのインダクタンスを得ることができる。また、２つのコイル素子の位置関係は、絶縁を考慮したスペーサの厚みが有ればよく、接着剤等で間隔を開けてもよい。さらにまた、上下のコイル素子の突出部４ａ〜４ｄの位置関係を考慮する必要がない。なぜならば、２つのコイル素子の磁力線はコアの一方の突出部から突出部に面したリングコア内に入り、その側面に沿ってコア内を介して他方の突出部に入るループを描くため、上下のコイル素子間の磁束漏れは極めて少ないことが知られている。
【００２４】
次に、第３の実施態樣である本発明のフィルタ用コイルを図５を用いて説明する。
第３の実施態樣では、第１、第２の実施態樣と同じ構成であるが、コア２の形状が異なる。詳しくは、コアの斜視図を図５（ａ）に、コイル素子の斜視図を図５（ｂ）に示す。
【００２５】
図５（ａ）に示すように、フェライト磁芯のコア２は偏平な円柱状をなしている。その表面には、偏平な状態に設置したときのＸ軸方向に最も深い第１の溝部２１が形成され、Ｙ軸方向にＸ軸より浅い第２の溝部２２が形成されている。
図５（ｂ）に示すように、コイル素子１は、コア２のＸ軸方向の最も深い第１の溝部２１に巻線５が巻回される第１のコイルと、コア２のＹ軸方向の第２の溝部２２に巻線６が巻回される第２のコイル６を形成する。
【００２６】
第４の実施態樣では、第１の実施態樣乃至第３の実施態樣で用いたリングコアをリングコアの上面を塞いだポットコアに変えたものである。図６にポットコアの斜視図を示す。ポットコアを用いることにより、リングコアと比較して、コイルから発生する漏れ磁束を少なくでき、結果として、このコイルを用いている機器の性能をあげることができる。また、落下衝撃に強く、成型・加工が容易なため安価に入手できる。
このことにより、製品単価を安価にすることができると共に落下衝撃に強いフィルタ用コイルができるメリットがある。
【００２７】
以上、本発明のフィルタ用コイルの実施態樣を述べたがこれらの実施態樣に限られるものではない。例えば、リングコア、ポットコアの形状は、断面が円形で説明したが、使用するコアに合わせて、正四角形や、正多角形のものでもよい。また、スペサーとして、樹脂製の薄板を用いたが、コイル素子間の絶縁を確保できればよく、接着剤等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に用いられるＢＴＬ出力方式Ｄ級アンプの概略構成図
【図２】本発明のフィルタ用コイルの第１の実施態樣であるコアの斜視図（ａ）とそのコイル素子の斜視図（ｂ）。
【図３】本発明のフィルタ用コイルの第１の実施態樣である分解斜視図。
【図４】本発明のフィルタ用コイルの第２の実施態樣である分解斜視図。
【図５】本発明のフィルタ用コイルの第３の実施態樣であるコアの斜視図（ａ）とそのコイル素子の斜視図（ｂ）。
【図６】本発明のフィルタ用コイルの他の実施態樣として用いられるポットコアの断面図。
【図７】従来のインダクタの断面図。
【図８】従来のインダクタをブロック化した斜視図。
【符号の説明】
【００２９】
１  コイル素子
２  コア
３  巻線部位
５  第１のコイル
６  第２のコイル
７  リングコア
８  ベース
【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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