(57)【要約】【課題】  小型化が可能なコイルを提供する。【解決手段】  本発明の実施の形態のコイル１０は、コア１２とコア１２に巻きまわされる導線１８、２０とを備えている。コア１２は、導電性の第１のコア１４と、絶縁性の第２のコア１５と、絶縁性の第３のコア１６とを有している。第１のコア１４は、第２のコア１５と第３のコア１６の間の領域内に設けられている。本発明の実施の形態のコイル１０によれば、コア１２を樹脂製のケースで覆う必要がないので、小型化が可能なコイルが提供される。【選択図】  図１
2007042678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸線を囲む内側面と外側面とを含む導電性の第１のコアと、前記軸線を囲む内側面と外側面とを含む絶縁性の第２のコアと、前記軸線を囲む内側面と外側面とを含む絶縁性の第３のコアと、を有するコアと、
前記コアに巻きまわされる導線と、
を備えており、
前記第１のコアは、前記第２のコアと前記第３のコアの間の領域内に設けられている、
コイル。
【請求項２】
前記第１のコアは、筒状をなしており、
前記第２のコアは、前記第１のコアの内孔に前記軸線方向の一方側から嵌め込まれる小径部と前記第１のコアの外径以上の外径を有する大径部とを有しており、
前記第３のコアは、前記第１のコアの内孔に前記軸線方向の他方側から嵌め込まれる小径部と前記第１のコアの外径以上の外径を有する大径部とを有しており、
前記第１のコアは、前記軸線方向において、前記第２のコアの大径部と前記第３のコアの大径部とによって挟持されている、
請求項１に記載のコイル。
【請求項３】
前記第１のコアの内側面は、円柱面に沿う第１の内周面と該第１の内周面より小径の円柱面に沿う第２の内周面とを前記軸線方向へ順に含でおり、且つ、前記第１の内周面と前記第２の内周面とを接続する第３の内周面を含んでおり、
前記第１のコアの外側面は、円柱面に沿う第１の外周面と該第１の外周面より小径の円柱面に沿う該第２の外周面とを前記軸線方向へ順に含んでおり、且つ、第１の外周面と第２の外周面とを接続する第３の外周面を含んでおり、
前記第２のコアの内側面は、前記コアの内孔を画成しており、
前記第２のコアの外側面は、前記第１の内周面に沿う第４の外周面と、前記第２の内周面に沿う第５の外周面と、前記第３の内周面に沿う第６の外周面とを含んでおり、
前記第３のコアの内側面は、前記第１の外周面に沿う第４の内周面と、前記第２の外周面に沿う第５の内周面と、前記第３の外周面に沿う第６の内周面とを含んでおり、
前記第３のコアの外側面は、前記コアの外形を画成している、
請求項１に記載のコイル。
【請求項４】
前記第１のコア、第２のコア、及び第３のコアがそれぞれ、フェライトコアである、請求項１〜３の何れか一項記載のコイル。
【請求項５】
第１のコアは、ＭｎＺｎを含み、
第２および第３のコアは、ＮｉＺｎを含む、
請求項１〜４のいずれかに記載のコイル。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか記載のコイルを備えるフィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル、及び当該コイルを用いたフィルタ回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィルタ回路にはコイルが用いられている。コイルには、ＭｎＺｎ系のフェライトコアに導線を巻きまわしたものが知られている（例えば、特許文献１および２）。このようなコイルを用いたフィルタ回路は、例えば、ＣＩＳＰＲ規格で定められている１５０ｋＨｚ以上３０ＭＨｚ以下の伝導ノイズを低減させる用途に用いられる。
【特許文献１】特開平５−１２１２４４号公報
【特許文献２】特許第３１６３８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ＭｎＺｎ系のフェライトコアは絶縁性が低いので、導線や基板パターンとの接触によって電流が流れないように、樹脂製のケースで覆われることが一般的である。しかしながら、コアを樹脂製のケースで覆うと、コイルのサイズが大きくなり、その結果、フィルタ回路のサイズも大きくなってしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、小型化が可能なコイル、および当該コイルを用いたフィルタ回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のコイルは、コアと、コアに巻きまわされる導線とを備えている。コアは、所定の軸線を囲む内側面と外側面とを含む導電性の第１のコアと、軸線を囲む内側面と外側面とを含む絶縁性の第２のコアと、軸線を囲む内側面と外側面とを含む絶縁性の第３のコアとを有している。第１のコアは、第２のコアと第３のコアとの間の領域内に設けられている。
【０００６】
このコイルによれば、絶縁性の第２のコアと絶縁性の第３のコアとによって挟み込まれた領域内に、第１のコアが設けられている。したがって、第１のコアが導電性であっても、当該第１のコアへの導線等の接触が防止される。また、インダクタンスを確保しつつ、コイルのサイズを小さくすることができる。
【０００７】
第１のコアは、筒状をなしており、第２のコアは、第１のコアの内孔に軸線方向の一方側から嵌め込まれる小径部と第１のコアの外径以上の外径を有する大径部とを有しており、第３のコアは、第１のコアの内孔に軸線方向の他方側から嵌め込まれる小径部と第１のコアの外径以上の外径を有する大径部とを有しており、第１のコアは、軸線方向において、第２のコアの大径部と第３のコアの大径部とによって挟持されていることが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、第２のコアの小径部と第３のコアの小径部が第１のコアの内孔に嵌まり込むので、第２及び第３のコアに対する第１のコアの径方向へのずれが防止される。また、第１のコアが第２のコアの大径部と第３のコアの大径部とによって軸線方向に挟み込まれているので、第２及び第３のコアに対する第１のコアの軸線方向へのずれも防止される。したがって、導線をコアに巻きまわす作業が容易になる。
【０００９】
また、第１のコアの内側面は、円柱面に沿う第１の内周面と該第１の内周面より小径の円柱面に沿う第２の内周面とを軸線方向へ順に含でおり、且つ、第１の内周面と第２の内周面とを接続する第３の内周面を含んでおり、第１のコアの外側面は、円柱面に沿う第１の外周面と該第１の外周面より小径の円柱面に沿う該第２の外周面とを軸線方向へ順に含んでおり、且つ、第１の外周面と第２の外周面とを接続する第３の外周面を含んでおり、第２のコアの内側面は、コアの内孔を画成しており、第２のコアの外側面は、第１の内周面に沿う第４の外周面と、第２の内周面に沿う第５の外周面と、第３の内周面に沿う第６の外周面とを含んでおり、第３のコアの内側面は、第１の外周面に沿う第４の内周面と、第２の外周面に沿う第５の内周面と、第３の外周面に沿う第６の内周面とを含んでおり、第３のコアの外側面は、コアの外形を画成していることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第１のコアが、第２のコアの第４の外周面および第５の外周面と第３のコアの第４の内周面および第５の内周面とによって、径方向に挟み込まれる。また、第２のコアの第６の外周面と第３のコアの第６の内周面とによって、第１のコアが、軸線方向に挟み込まれる。したがって、第２及び第３のコアに対する軸線方向および径方向への第１のコアのずれが防止される。故に、導線をコアに巻きまわす作業が容易になる。
【００１１】
また、第１のコア、第２のコア、及び第３のコアはそれぞれ、フェライトコアであることが好ましい。また、第１のコアは、ＭｎＺｎを含み、第２および第３のコアは、ＮｉＺｎを含んでいることが好ましい。
【００１２】
本発明のフィルタ回路は、上記本発明のいずれかのコイルを備えることが好ましい。これによって、フィルタ回路の小型化が実現される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コアを樹脂製のケースで覆う必要がないので、小型化が可能なコイルおよびフィルタ回路が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るコイルを示す斜視図である。コイル１０は、コア１２と、第１および第２の導線１８、２０とを備えている。
【００１６】
コア１２は筒状をなしている。コア１２は、第１のコア１４と、第２のコア１５と、第３のコア１６とを有している。コア１２には、第１の導線１８および第２の導線２０が直接巻きまわされている。
【００１７】
本実施の形態では、第１の導線１８および第２の導線２０は、第１の導線１８の一端１８ａおよび第２の導線２０の一端２０ａにコモンモードノイズが入力されると、コア１２に誘起される磁束を強め合う方向に巻きまわされている。また、第１の導線１８および第２の導線２０は、第１の導線１８の他端１８ｂおよび第２の導線２０の他端２０ｂにコモンモードノイズが入力されると、コア１２に誘起される磁束を強め合う方向に巻きまわされている。
【００１８】
図２は、コア１２の一部を破断して示す分解斜視図であり、図３は、図２におけるIII−III線に沿うコア１２の断面図である。
【００１９】
第１のコア１４は、所定の軸線Ｘを囲む内側面１４ａと外側面１４ｂとを有する円筒状をなしている。この第１のコア１４は、導電性の磁性体である。本実施の形態の第１のコア１４は、フェライトコアである。第１のコア１４は、例えば、ＭｎＺｎを主成分として含む材料から構成されており、１００００の初透磁率（比透磁率）、及び１０Ωｍ程度の体積抵抗率を有することができる。この第１のコア１４は、軸線Ｘ方向において、第２のコア１５と第３のコア１６とによって挟まれている。
【００２０】
第２のコア１５及び第３のコア１６は、絶縁性を有する磁性体である。本実施の形態の第２のコア１５及び第３のコア１６はそれぞれ、フェライトコアである。これら第２のコア１５及び第３のコア１６は、例えば、ＮｉＺｎを主成分として含む材料から構成されており、１５００の初透磁率（比透磁率）、約１０５Ωｍ以上約１０６Ωｍ以下の体積抵抗率を有することができる。即ち、第２のコア１５及び第３のコア１６は、第１のコア１４の初透磁率より低い初透磁率を有しており、且つ、絶縁性を有している。
【００２１】
第２のコア１５は、軸線Ｘ方向に延びる略筒状をなしている。第２のコア１５は、軸線Ｘ方向へ順に小径部１５Ａと大径部１５Ｂとを有している。また、第２のコア１５は、軸線Ｘを囲む内側面１５ａと、軸線Ｘを囲む外側面１５ｂ及び１５ｃとを含んでいる。
【００２２】
小径部１５Ａは、軸線Ｘ方向の一方側から第１のコア１４の内孔に嵌め込まれている部分である。この小径部１５Ａは、内側面１５ａの一部と外側面１５ｂとを含んでいる。大径部１５Ｂは、内側面１５ａの他の一部と外側面１５ｃとを含んでいる。この大径部１５Ｂの外径は、第１のコア１４の外径以上である。
【００２３】
同様に、第３のコア１６は、略筒状をなしており、小径部１６Ａと大径部１６Ｂとを有している。また、第３のコア１６は、軸線Ｘを囲む内側面１６ａと、軸線Ｘを囲む外側面１６ｂ及び１６ｃとを含んでいる。
【００２４】
小径部１６Ａは、軸線Ｘ方向の他方側から第１のコア１４の内孔に嵌め込まれている部分である。この小径部１６Ａは、内側面１６ａの一部と外側面１６ｂとを含んでいる。大径部１６Ｂは、内側面１６ａの他の一部と外側面１６ｃとを含んでいる。大径部１６Ｂの外径は、第１のコア１４の外径以上である。
【００２５】
第１のコア１４は、第２のコア１５の大径部１５Ｂと第３のコア１６の大径部１６Ｂとによって軸線Ｘ方向に挟まれた領域内に設けられている。また、第１のコア１４は、軸線Ｘ方向において、第２のコア１５の大径部１５Ｂと第３のコア１６の大径部１６Ｂとによって挟持されている。
【００２６】
かかるコイル１０によれば、インダクタンスを確保しつつ、第１のコア１４への導線１８及び２０、並びに基板の配線パターンの接触を防止することができる。したがって、コア１２を樹脂製のケースに入れる必要がないので、コイル１０の小型化が可能である。また、このコイル１０を用いてフィルタ回路を構成すれば、フィルタ回路の小型化が可能である。
【００２７】
また、第１のコア１４の内孔に、第２のコア１５の小径部１５Ａと第３のコア１６の小径部１６Ａとが嵌まり込むので、第２のコア１５及び第３のコア１６に対する第１のコア１４の径方向へのずれが防止される。また、第１のコア１４が、第２のコア１５の大径部１５Ｂと第３のコア１６の大径部１６Ｂとによって軸線Ｘ方向に挟み込まれているので、第２のコア１５及び第３のコア１６に対する第１のコア１４の軸線Ｘ方向へのずれが防止される。したがって、コア１２に対して導線を一体的に巻きまわす作業が容易となる。
【００２８】
［第２の実施の形態］
図４は、本発明の第２の実施の形態に係るコイルを示す斜視図である。コイル１０Ａは、第１の実施の形態のコア１２の代わりにコア２２を備えている。コア２２には、第１の実施の形態と同様に、第１の導線１８および第２の導線２０が直接巻きまわされている。
【００２９】
コア２２は、第１のコア２４と、第２のコア２５と、第３のコア２６とを有している。図５は、コア２２の一部を破断して示す分解斜視図であり、図６は、図５におけるVI−VI線に沿うコア２２の断面図である。
【００３０】
第１のコア２４は、略筒状をなしており、軸線Ｘを囲む内側面２４Ａと外側面２４Ｂとを有している。第１のコア２４は、導電性の磁性体である。内側面２４Ａは、第１の内周面２４ａ、第２の内周面２４ｂ、及び第３の内周面２４ｃを含んでいる。
【００３１】
第１の内周面２４ａは所定の径の円柱面に沿うように形成されており、第２の内周面２４ｂは、第１の内周面２４ａより小径の円柱面に沿うように形成されている。これら第１の内周面２４ａ及び第２の内周面２４ｂは、軸線Ｘ方向に順に設けられており、第３の内周面２４ｃによって接続されている。この第３の内周面２４ｃは、軸線Ｘに交差する面に沿って設けられている。
【００３２】
外側面２４Ｂは、第１の外周面２４ｄ、第２の外周面２４ｅ、及び第３の外周面２４ｆを含んでいる。第１の外周面２４ｄは、所定の径の円柱面に沿うように形成されてお、第２の外周面２４ｅは、第１の外周面２４ｄより小径の円柱面に沿うように形成されている。これら第１の外周面２４ｄと第２の外周面２４ｅとは、軸線Ｘ方向に順に設けられており、第３の外周面２４ｆによって接続されている。この第３の外周面２４ｆは、軸線Ｘに交差する面に沿って設けられている。
【００３３】
第１のコア２４は、第１の実施の形態の第１のコア１４と同様の材料によって構成されている。また、第１のコア２４は、径方向において第２のコア２５と第３のコア２６に挟まれた領域に配置されている。なお、第２のコア２５及び第３のコア２６は、第１の実施の形態の第２のコア１５及び第３のコア１６と同様の材料から構成されている。
【００３４】
第２のコア２５は、略筒状をなしており、軸線Ｘを囲む内側面２５Ａと外側面２５Ｂとを有している。第２のコア２５は、径方向において第１のコア２４の内側に設けられており、その内側面２５Ａは、コア２２の内孔を画成している。
【００３５】
外側面２５Ｂは、第１の内周面２４ａに沿う第４の外周面２５ａと、第２の内周面２４ｂに沿う第５の外周面２５ｂと、第３の内周面２４ｃに沿う第６の外周面２５ｃとを含んでいる。
【００３６】
第３のコア２６は、略筒状をなしており、軸線Ｘを囲む内側面２６Ａと外側面２６Ｂとを有している。第３のコア２６は、径方向において第１のコア２４の外側に設けられており、その外側面２６Ｂは、コア２２の外形を画成している。
【００３７】
内側面２６Ａは、第１の外周面２４ｄに沿う第４の内周面２６ａと、第２の外周面２４ｅに沿う第５の内周面２６ｂと、第３の外周面２４ｆに沿う第６の内周面２６ｃとを含んでいる。
【００３８】
このように、第１のコア２４は、径方向において第２のコア２５と第３のコア２６との間の領域内に設けられている。かかるコイル１０Ａによれば、インダクタンスを確保しつつ、第１のコア２４への導線及び基板の配線パターンの接触を防止することができる。したがって、コア２２を樹脂製のケースに入れる必要がないので、コイル１０Ａの小型化が可能である。また、このコイル１０Ａを用いてフィルタ回路を構成すれば、フィルタ回路の小型化が可能である。
【００３９】
また、第１のコア２４が、第２のコア２５の外周面２５ａ、２５ｂと第３のコア２６の内周面２６ａ、２６ｂとによって径方向に挟み込まれており、また、第２のコア２５の外周面２５ｃと第３のコア２６の内周面２６ｃとによって軸線Ｘ方向に挟み込まれているので、軸線Ｘ方向および径方向にずれることがない。したがって、コア２２に対して導線を一体的に巻きまわす作業が容易となる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態のコイルについて説明したが、本発明のコイルは上記した実施の形態に限定されるものではない。本発明によれば、例えば、図７〜図１０に示すコアを有するコイルも構成することができる。図７〜１０は、変形例に係るコアを一部破断して示す斜視図である。
【００４１】
図７に示すコア３２は、第１のコア３４、第２のコア３５、及び第３のコア３６を有している。第１のコア３４、第２のコア３５、及び第３のコア３６はそれぞれ、円筒状をなしており、同一の内径及び外径を有している。コア３２では、軸線Ｘ方向において第２のコア３５と第３のコア３６の間に第１のコア３４が挟み込まれている。このコア３２に導線を巻きまわすときには、第１、第２および第３のコア３４、３５、３６が、相互にずれる可能性があるので、接着剤等を用いて第１、第２および第３のコア３４、３５、３６が互いに固定されることが好ましい。
【００４２】
なお、図８に示すように、第１のコア３４の内径が、第２及び第３のコア３５、３６の内径より大きく、第１のコア３４の外径が第２及び第３のコア３５、３６の外径より小さくてもよい。この場合には、第１のコア３４に対して、第２のコア３５及び第３のコア３６を、径方向に突出させることができる。これによって、導線１８及び２０等の導体の第１のコア３４への接触の可能性を更に低減することができる。
【００４３】
図９に示すコア４２は、第１のコア４４、第２のコア４５、及び第３のコア４６を有している。第１のコア４４、第２のコア４５、及び第３のコア４６は、円筒状をなしており、軸方向の長さが同一になっている。第１のコア４４は、内側に設けられた第２のコア４５と外側に設けられた第３のコア４６とによって径方向に挟持されている。コア４２に導線を巻きまわすときに第１、第２および第３のコア４４、４５、４６が互いにずれる可能性があるので、接着剤等を用いて第１、第２および第３のコア４４、４５、４６が互いに固定されることが好ましい。
【００４４】
なお、図１０に示すように、第１のコア４４の軸線Ｘ方向の長さが、第２及び第３のコアの軸線Ｘ方向の長さより短くてもよい。この場合には、第１のコア４４に対して、第２のコア４５及び第３のコア４６を軸線Ｘ方向に突出させることができる。これによって、導線１８及び２０等の導体の第１のコア４４への接触の可能性を更に低減することができる。
【００４５】
次に、本発明のコイルを用いたフィルタ回路について説明する。
【００４６】
［第３の実施の形態］
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るフィルタ回路を示す回路図である。フィルタ回路５０は、第１の実施の形態のコイル１０と、容量素子５２、５３とを備えている。
【００４７】
このフィルタ回路５０では、コイル１０の導線１８の一端１８ａがノードＮ１を介して一方の入力端子５０ａに接続されており、導線１８の他端１８ｂが一方の出力端子５０ｃに接続されている。また、導線２０の一端２０ａがノードＮ２を介して他方の入力端子５０ｂに接続されており、導線２０の他端２０ｂが他方の出力端子５０ｄに接続されている。ノードＮ１とノードＮ２との間には、容量素子５２、５３が直列に接続されている。
【００４８】
容量素子５２と容量素子５３との間には、ノードＮ３が設けられており、このノードＮ３はグランド端子５０ｇに接続されている。グランド端子５０ｇは、例えば接地（アース）される。
【００４９】
次に、フィルタ回路３０の動作を説明する。入力端子５０ａ、５０ｂにコモンモードノイズが入力されると、入力端子５０ａ、５０ｂからコモンモードノイズ電流Ｉｃが同方向に流れる。コモンモードノイズ電流Ｉｃの一部は、容量素子５２、５３によってアースへ導かれ、他の一部はコイル１０へ入力される。導線１８、２０にコモンモードノイズ電流Ｉｃが入力されると、コア１２に磁束が誘起される。導線１８を流れるコモンモードノイズ電流Ｉｃによって誘起される磁束の向きと、導線２０を流れるコモンモードノイズ電流Ｉｃによって誘起される磁束の向きとは同方向であるので、コモンモードノイズ電流Ｉｃはコア１２に誘起される磁束を強めあう。したがって、導線１８、２０はインダクタンス、すなわち、インピーダンスを有することとなる。これらのインピーダンスが、入力端子５０ａから出力端子５０ｃへ伝播するコモンモードノイズを低減させ、入力端子５０ｂから出力端子５０ｄへ伝播するコモンモードノイズを低減させる。
【００５０】
同様に、コイル１０は、出力端子５０ｃから入力端子５０ａへ伝播するコモンモードノイズ、および、出力端子５０ｄから入力端子５０ｂへ伝播するコモンモードノイズを低減させる。
【００５１】
このように、本実施の形態のフィルタ回路５０は、コモンモードノイズを減衰させることができる。
【００５２】
また、本実施の形態のフィルタ回路５０では、第１の実施の形態のコイル１０が用いられているので、フィルタ回路５０の小型化が可能である。なお、フィルタ回路５０には、コイル１０に代えて、コイル１０Ａ或いは図７〜図１０に示すコアを有するコイルを用いてもよい。
【００５３】
［第４の実施の形態］
図１２は、本発明の第４の実施の形態に係るフィルタ回路を示す回路図である。フィルタ回路６０は、第１の実施の形態のコイル１０と、容量素子６２、６３と、コイル６４とを備えている。
【００５４】
このフィルタ回路６０では、コイル１０の導線１８の一端１８ａが一方の入力端子６０ａに接続されており、導線１８の他端１８ｂが一方の出力端子６０ｃに接続されている。また、導線２０の一端２０ａが他方の入力端子６０ｂに接続されており、導線２０の他端２０ｂが他方の出力端子６０ｄに接続されている。
【００５５】
また、導線１８の一端１８ａと他端１８ｂとの間には中点端子１８ｃが接続されている。これによって、導線１８は、一端１８ａと中点端子２０ｃとの間のインダクタＬ１と、中点端子２０ｃと他端１８ｂとの間のインダクタＬ２とに分割される。さらに、導線２０の一端２０ａと他端２０ｂとの間には中点端子２０ｃが接続されている。これによって、導線２０は、一端２０ａと中点端子２０ｃとの間のインダクタＬ３と、中点端子２０ｃと他端２０ｂとの間のインダクタＬ４とに分割される。
【００５６】
中点端子１８ｃ及び２０ｃには、容量素子６２、６３の一方の端子がそれぞれ接続されている。容量素子６２の他方の端子及び６３の他方の端子は、コイル６４を介してグランド端子６０ｇに接続されている。グランド端子６０ｇは、例えば、接地（アース）される。
【００５７】
なお、フィルタとしての性能上、インダクタＬ１のインダクタンスとインダクタＬ２のインダクタンスとが、同一であることが好ましい。また、インダクタＬ３のインダクタンスとインダクタＬ４のインダクタンスとが、同一であることが好ましい。さらに、インダクタＬ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４のすべてのインダクタンスが同一であることが、より好ましい。
【００５８】
次に、フィルタ回路４０の動作を説明する。入力端子６０ａ及び６０ｂにコモンモードノイズＶｉが入力されると、上述したように、一端１８ａとアース間、および、一端２０ａとアース間に等しい電圧Ｖｉが発生する。
【００５９】
一端１８ａとアース間に発生した電圧Ｖｉは、インダクタＬ１と、容量素子６２およびコイル６４の直列回路とによって分圧され、インダクタＬ１の両端間とこの直列回路の両端間とに、それぞれ、所定の電圧が発生する。なお、図中の矢印は、その先の方が高い電圧であることを表している。
【００６０】
同様に、一端２０ａとアース間に発生した電圧Ｖｉは、インダクタＬ３と、容量素子６３およびコイル６４の直列回路とによって分圧され、インダクタＬ３の両端間とこの直列回路の両端間とに、それぞれ、所定の電圧が発生する。
【００６１】
インダクタＬ１とインダクタＬ２とは、互いに電磁気的に結合されているので、インダクタＬ１の両端間に発生した電圧に応じて、インダクタＬ２の両端間には所定の電圧が発生する。インダクタＬ２の両端間に発生する所定の電圧の方向は、容量素子６２およびコイル６４の直列回路に発生する電圧の方向と逆方向であることから、これらの電圧は互いに打ち消し合う。その結果、出力端子６０ｃとアース間の電圧Ｖｏは、入力端子６０ａとアース間に発生した電圧Ｖｉよりも小さくなる。
【００６２】
同様に、インダクタＬ３とインダクタＬ４とは、互いに電磁気的に結合されているので、インダクタＬ３の両端間に発生した電圧に応じて、インダクタンスＬ４の両端間には所定の電圧が発生する。インダクタＬ４の両端間に発生する所定の電圧の方向は、容量素子６３およびコイル６４の直列回路に発生する電圧と逆方向であることから、これらの電圧は互いに打ち消しあう。その結果、出力端子６０ｄとアース間の電圧Ｖｏは、入力端子６０ｂとアース間に発生した電圧Ｖｉよりも小さくなる。
【００６３】
このように、フィルタ回路６０では、入力端子６０ａ及び６０ｂにコモンモードの電圧が印加された場合に、出力端子６０ｃ及び６０ｄに発生するコモンモードの電圧は、入力端子６０ａ及び６０ｂに印加されたコモンモードの電圧よりも小さくなる。
【００６４】
また、フィルタ回路６０では、出力端子６０ｃ及び６０ｄにコモンモードの電圧が印加された場合にも、上述した動作と同様にして、入力端子６０ａ及び６０ｂに発生するコモンモードの電圧は、出力端子６０ｃ及び６０ｄに印加されたコモンモードの電圧よりも小さくなる。
【００６５】
このように、本実施の形態のフィルタ回路６０では、コモンモードノイズＶｉを減衰させることができる。
【００６６】
また、本実施の形態のフィルタ回路６０では、第１の実施の形態のコイル１０が用いられているので、フィルタ回路６０の小型化が可能である。なお、フィルタ回路６０には、コイル１０に代えて、コイル１０Ａ或いは図７〜図１０に示すコアを有するコイルを用いてもよい。
【００６７】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したように、本発明によれば、小型化が可能なコイルが提供される。また、第１のコアに低周波帯の初透磁率が大きいＭｎＺｎを用い、第２及び第３のコアにＭｎＺｎより高周波帯の初透磁率が大きいＮｉＺｎを用いることによって、第１のコアによるインピーダンスの周波数特性と、第２及び第３のコアによるインピーダンスの周波数特性との協働によって、高帯域にわたって高いインピーダンスを有するコイルを得ることができる。また、広帯域にわたってコモンモードノイズを低減することができるフィルタ回路を得ることができる。
【００６８】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。本実施の形態では円筒状のトロイダルコアを例示したが、本実施の形態はこの形状に限られるものではない。例えば、角筒状のコアであっても、本実施の形態が適用可能である。
【００６９】
また、本実施の形態では、コアの材料としてフェライトを例示したが、コアの材料には他の材料も適用可能である。コアの材料は初透磁率（比透磁率）が１以上である磁性体であればよく、例えば、第１のコアの材料には、ダストコア（初透磁率：約１００、体積抵抗率：１．０μΩｍ）、珪素鋼板（初透磁率：約５００、体積抵抗率：０．５μΩｍ）、パーマロイ（初透磁率：約２００００、体積抵抗率：１．０μΩｍ）などが適用可能である。また、第２および第３のコアは、磁性体であり、且つ、高い絶縁性を有していればよい。
【００７０】
また、本実施の形態では、コモンモードノイズを低減するためのフィルタ回路を例示したが、本実施の形態はこの形状に限られるものではない。例えば、ノーマルモードノイズを低減するためのフィルタ回路であっても、本実施の形態が適用可能である。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例に基づいて、本発明をより具体的に説明する。
【００７２】
［実施例］
図１３は、実施例におけるコアを示す断面図である。図１３に示すコア、即ち図７に示すコア３２と同構造のコアに、導線を１ターン巻いたコイルを実施例のコイルとした。実施例におけるコアは、以下の通りの構成とした。
（実施例におけるコアの構成）
コアの外径Φｅ：１８ｍｍ
コアの内径Φｉ：１０ｍｍ
第１のコア：ＴＤＫ株式会社製のＭｎＺｎ系の筒状フェライトコア（型番：ＨＳ１０、初透磁率μｉ＝１００００）、軸線方向の厚みＴ１＝７ｍｍ
第２のコア：ＴＤＫ株式会社製のＮｉＺｎ系の筒状フェライトコア（型番：ＨＦ７０、初透磁率μｉ＝１５００）、軸緯線方向の厚みＴ２＝２ｍｍ
第３のコア：ＴＤＫ株式会社製のＮｉＺｎ系の筒状フェライトコア（型番：ＨＦ７０、初透磁率μｉ＝１５００）、軸緯線方向の厚みＴ３＝２ｍｍ
【００７３】
［比較例１］
図１４は、比較例１におけるコアを示す断面図である。図１４に示すように円筒状のフェライトコア５０を樹脂製のケース５１で覆ったコアに導線を１ターン巻いたコイルを比較例１のコイルとした。比較例１におけるコアは、以下の通りの構成とした。
（比較例１におけるコアの構成）
樹脂製のケース：外径Φａ＝２０ｍｍ、軸線方向の厚さＴａ＝１３ｍｍ
フェライトコア５０：ＴＤＫ株式会社製のＭｎＺｎ系の円筒状フェライトコア（型番：ＨＳ７２、初透磁率μｉ＝７５００）、外径Φｅ＝１８ｍｍ、内径Φｉ＝１０ｍｍ、軸線方向の厚みＴｃ＝１０ｍｍ
【００７４】
［比較例２］
実施例の第１のコア単体に、導線を１ターン巻いたコイルを比較例２のコイルとした。
【００７５】
［コイルのインダクタンスの解析結果］
以下、実施例のコイル及び比較例１のコイルそれぞれのインダクタンスの解析結果を示す。
【００７６】
第１のコアに１ターン巻かれた導線のインダクタンスはＬ＝（Ｓ×μｏ×μｉ）／ｌ＝８．２３μＨ程度であり、第２および第３のコアに１ターン巻かれた導線のインダクタンスは、それぞれＬ＝（Ｓ×μｏ×μｉ）／ｌ＝０．３５３μＨ程度である。したがって、実施例のコアに一体的に１ターン巻かれた導線のインダクタンスはＬ＝８．２３＋０．３５３×２＝８．９３６μＨ程度となった。なお、Ｓはコアの断面積、μｏは真空の透磁率（４×π×１０−７）、ｌは磁路長である。
【００７７】
一方、比較例１のコイルのインダクタンスＬは、Ｌ＝（Ｓ×μｏ×μｉ）／ｌ＝８．８２μＨ程度であった。
【００７８】
以上の解析結果から、実施例のコイルのインダクタンスと比較例のコイルのインダクタンスとは略同様の値であるが、実施例のコイルにおけるコアの体積は、比較例のコイルにおけるコアの体積よりも、３１．４％小さいことが確認された。
【００７９】
［インピーダンス特性の解析結果］
以下、実施例のコイル及び比較例２のコイルそれぞれのインピーダンスの解析結果を示す。図１５は、実施例のコイル及び比較例２のコイルそれぞれのインピーダンス特性を示す図である。図１５に示すように、比較例２のコイルは、約１．５ＭＨｚの周波数にインピーダンスのピークを有しており、例えば１０ＭＨｚ以上の周波数において高いインピーダンスを有していなかった。一方、実施例のコイルは、１ＭＨｚ以上の周波数において、比較例２より高いインピーダンスを広い帯域で有していた。このことから、実施例のコイルは、１ＭＨｚ以上の広い周波数帯においてノイズを低減可能であることが確認された。また、実施例のコイルは、ＣＩＳＰＲ規格で定められている１５０ｋＨｚ以上３０ＭＨｚ以下の伝導ノイズを低減させるフィルタ用のコイルとして好適に用いることが可能であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るコイルを示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態のコアの一部を破断して示す分解斜視図である。
【図３】図２におけるIII−III線に沿うコアの断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るコイルを示す斜視図である。
【図５】第２の実施の形態のコアの一部を破断して示す分解斜視図である。
【図６】図５におけるVI−VI線に沿うコアの断面図である。
【図７】変形例に係るコア一部破断して示す斜視図である。
【図８】変形例に係るコアを一部破断して示す斜視図である。
【図９】変形例に係るコアを一部破断して示す斜視図である。
【図１０】変形例に係るコアを一部破断して示す斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るフィルタ回路を示す回路図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係るフィルタ回路を示す回路図である。
【図１３】実施例におけるコアを示す断面図である。
【図１４】比較例１におけるコアを示す断面図である。
【図１５】実施例のコイル及び比較例２のコイルそれぞれのインピーダンス特性を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０…コイル、１２…コア、１４…第１のコア、１５…第２のコア、１６…第３のコア、１８、２０…導線、２２…コア、５０、６０…フィルタ回路。
【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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