(57)【要約】      （修正有）【課題】高周波帯での挿入損失を増加させ、高周波帯でのノイズ除去性能の高いノイズフィルタを提供する。【解決手段】巻芯１と、巻芯１に巻回された巻線６とを備えたノイズフィルタ１００であって、巻芯１は、棒状の本体部１１ａと、本体部１１ａの一端の中心から長手方向に伸びる突起部１１ｂとを有する磁性体部１１と、棒状の本体部１２ａと、本体部１２ａの一端から長手方向に伸びる筒状部１２ｂとを有する非磁性体部１２とを備え、磁性体部１１の突起部１１ｂと非磁性体部１２の筒状部１２ｂとが嵌合される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の巻芯と当該巻芯に巻回されたコイル状の巻線とを備えたノイズフィルタであって、
前記巻芯は、棒状の本体部と当該本体部の一端の中心から長手方向に伸びる突起部とを有する磁性体部と、棒状の本体部と当該本体部の一端から長手方向に伸びる筒状部とを有する非磁性体部とを備え、
前記磁性体部の前記突起部と前記非磁性体部の前記筒状部とが嵌合されたノイズフィルタ。
【請求項２】
前記磁性体部の前記突起部と前記非磁性体部の前記筒状部とを嵌合してなる嵌合部は、前記非磁性体部の全長の１／２以上であり、且つ前記非磁性体部の全長よりも短いことを特徴とする、請求項１に記載されたノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状の巻芯とその巻芯に螺旋状に巻回された巻線とを備えたノイズフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から携帯電話などに内蔵されるＥＭＩ（Electromagnetic  Interference；電磁障害）除去用の電子部品として、棒状の巻芯と前記巻芯に巻回された螺旋状の巻線とを備えたノイズフィルタが広く使用されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１（特開２００８−２７７３７４号公報）に、そのようなノイズフィルタとして使用される巻線インダクタが開示されている。図８（Ａ）、（Ｂ）に、特許文献１に開示された従来の巻線インダクタ２００を示す。ただし、図８（Ａ）は後述する金属導線３を省略した巻線インダクタ２００の斜視図、図８（Ｂ）は巻線インダクタ１の斜視図である。
【０００４】
巻線インダクタ２００は、コア（巻芯）２と金属導線（巻線）３とを備える。コア２は、磁性体粉末とバインダとを含む混合磁性体粉末を圧縮成形した圧縮成形体からなり、全周にわたり溝部４が形成されている。金属導線３は、コア２の溝部４に巻回されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７７３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８（Ａ）、（Ｂ）に示すような磁性体からなるコア２を有する巻線インダクタ２００では、非磁性体からなるコアを用いた巻線インダクタに比べて高周波帯における挿入損失が大きくなる。
【０００７】
一方で、昨今の製品のＣＰＵの高機能、高速化により、製品の高周波化が進んでいる。したがって、高周波への影響を防ぐため、より高周波帯におけるノイズ対策の必要性が増大し、高周波ノイズの除去性能の向上が強く要請されている。このような場合、図８（Ａ）、（Ｂ）に示す磁性体からなるコア２であっても、所望する十分に大きな挿入損失を得ることができず、高周波帯でのノイズ除去性能が満足できないという場合があった。
【０００８】
そこで本発明においては、上述の問題を解決し、従来の巻線インダクタを用いたノイズフィルタより、高周波帯での挿入損失を増加させ、高周波帯でのノイズ除去性能の高いノイズフィルタを得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたものであり、その手段として、本発明のノイズフィルタは、棒状の巻芯と、その巻芯に巻回されたコイル状の巻線とを備えたノイズフィルタであって、巻芯は、棒状の本体部と、その本体部の一端の中心から長手方向に伸びる突起部とを有する磁性体部と、棒状の本体部と、その本体部の一端から長手方向に伸びる筒状部とを有する非磁性体部とを備え、磁性体部の突起部と非磁性体部の筒状部とが嵌合されるようにした。
【００１０】
なお、磁性体部の突起部と非磁性体部の筒状部とを嵌合してなる嵌合部は、非磁性体部の全長の１／２以上であり、且つ非磁性体部の全長よりも短いものとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のノイズフィルタは、磁性体部の突起部と非磁性体部の筒状部とが嵌合された嵌合部が、中間材料部となる。したがって、棒状の巻芯は、磁性体部、中間材料部（嵌合部）、非磁性体部、の三種類の材料部を備えている。そして、嵌合部を有していることにより、高周波帯で十分な所望の挿入損失が得られる。これにより、従来のノイズフィルタよりも、高周波帯での挿入損失が増加され、高周波帯でノイズ除去性能の高いノイズフィルタ性能を得ることができる。また、前記嵌合部の長さを変更することで、所望の挿入損失特性になるように容易に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００の断面図である。
【図２】ノイズフィルタ１００の断面図であり、図１のＡ‐Ａ’部分を示している。ただし、図２では巻線６の図示を省略している。
【図３】ノイズフィルタ１００の側面図である。
【図４】ノイズフィルタ１００の巻芯１の斜視図である。
【図５】第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００の挿入損失特性と、３つの比較例にかかるノイズフィルタの挿入損失特性とを示すグラフである。
【図６】第２〜第６実施形態にかかるノイズフィルタの挿入損失特性を示すグラフである。
【図７】第７、第８実施形態にかかるノイズフィルタの挿入損失特性を示すグラフである。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、従来の巻線インダクタ２００を示す斜視図である。ただし、図８（Ａ）は、金属導線３の図示を省略している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１４】
［第1実施形態］
図１〜図４に、本発明の第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００を示す。ただし、図１はノイズフィルタ１００の長手方向の断面図である。図２は同じくノイズフィルタ１００の断面図であり、図１のＡ‐Ａ’部分を示している。図３はノイズフィルタ１００の側面図である。図４はノイズフィルタ１００の巻芯１の斜視図である。
【００１５】
図１〜４に示すように、ノイズフィルタ１００は棒状の巻芯１を備えている。
【００１６】
巻芯１の両端には、鍔部２、３が形成されている。
【００１７】
鍔部２には外部電極４が、鍔部３には外部電極５が、それぞれ形成されている。
【００１８】
巻芯１には、螺旋状に巻線６が巻回されている。巻線６の一方の端部は外部電極４に、他方の端部は外部電極５に、それぞれ接続されている。
【００１９】
以下、各構成要素について、詳しく説明する。
【００２０】
巻芯１は、棒状（円柱状）でフェライトなどからなる磁性体部１１と、アルミナなどからなる非磁性体部１２と、中間材料部（嵌合部）１３とを備えている。
【００２１】
磁性体部１１は、磁性体本体部１１ａと、磁性体本体部１１ａの一端の中心から長手方向に伸びる磁性体突起部１１ｂとを備えている。
【００２２】
非磁性体部１２は、非磁性体本体部１２ａと、非磁性体本体部１２ａの一端に長手方向に伸びるように設けられた非磁性体筒状部１２ｂとを備えている。
【００２３】
そして、磁性体部１１の磁性体突起部１１ｂと、非磁性体部１２の非磁性体筒状部１２ｂとが嵌合されて、中間材料部（嵌合部）１３を構成している。
【００２４】
磁性体部本体部１１ａの長手方向の長さは巻芯１の全長の１／２であり、中間材料部１３の長手方向の長さは非磁性体部１２の全長の１／２である。また磁性体突起部１１ｂの直径は巻芯１の直径の３／４である。
【００２５】
鍔部２、３は角柱形状である。
【００２６】
鍔部２は、磁性体部１１と同一材料で構成されている。また、鍔部３は、非磁性体部１２と同一材料とで構成されている。なお、鍔部２と磁性体部１１とを別体として形成する場合は同一材料でなくてもよい。また、鍔部３と非磁性体部１２とを別体として形成する場合は同一材料でなくてもよい。
【００２７】
鍔部２、３には、それぞれ、４つの側面と１つの端面に、外部電極４、５が形成されている。外部電極４、５は、例えば銀の焼付けにより形成されている。
【００２８】
巻線６には、例えばポリウレタン樹脂等の絶縁材料で皮膜された銅線等が用いられ、巻芯１に螺旋状に巻回されている。そして、巻線１の一端は外部電極４に、他端は外部電極５に、それぞれ接続固定されている。
【００２９】
以上の構造からなる、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００は、例えば次の方法で製造される。
【００３０】
まず、鍔部２を備えた磁性体部１１を作製する。具体的には、鍔部２と磁性体本体部１１ａと磁性体突起部１１ｂとの形状を備えた金型内に、フェライトなどの磁性体粉末を充填し、加圧して成型し、その成型体を焼成して、鍔部２を備えた磁性体部１１を得る。
【００３１】
なお、磁性体部１１の作製方法はこの方法には限られず、角柱形状に焼成された磁性体焼結体を用意し、その焼結体を、角柱状の鍔部２と、円柱状の磁性体本体部１１ａと、円柱状の突起部１１ｂとを残すように、周囲をそぎ落として磁性体部１１を作製してもよい。
【００３２】
続いて、鍔部２に外部電極４を形成する。具体的には、鍔部２の端面および４つの側面に銀ペーストを塗布し、焼付けて外部電極４を形成する。
【００３３】
また、鍔部２を備えた磁性体部１１と並行して、鍔部３を備えた非磁性体部１２を作製する。具体的には、鍔部３と非磁性体本体部１２ａと非磁性体筒状部１２ｂとの形状を備えた金型内に、アルミナなどの非磁性体粉末を充填し、加圧して成型し、その成型体を焼成して、鍔部３を備えた磁性体部１２を得る。
【００３４】
なお、非磁性体部１２の作製方法はこの方法には限られず、角柱形状に焼成された非磁性体焼結体を用意し、その焼結体を、一端部に角柱状の鍔部３を残し、円柱状の非磁性体本体部１２ａを形成するように周囲を削ぎ落した後に、鍔部３と反対側の一端を長手方向にくり抜き、磁性体突起部１１ｂと嵌合可能な磁性体筒状部１２ｂを形成し、非磁性体部１２を作製してもよい。
【００３５】
続いて、鍔部３に外部電極５を形成する。具体的には、鍔部３の端面および４つの側面に銀ペーストを塗布し、焼付けて外部電極５を形成する。
【００３６】
次に、磁性体部１１の磁性体突起部１１ｂと、非磁性体部１２の非磁性体筒状部１２ｂとを嵌合させて、巻芯１を完成させる。なお、磁性体部１１の磁性体突起部１１ｂと非磁性体部１２の非磁性体筒状部１２ｂとの嵌合部は、中間材料部を構成する。
【００３７】
最後に、巻芯１に巻線６を巻回し、巻線６の一端を外部電極４に、他端を外部電極５に、それぞれ、例えばはんだにより接続固定して、ノイズフィルタ１００を完成させる。
【００３８】
第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００は、次のような特性を備えている。
【００３９】
図５に、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００の挿入損失特性と、従来の３つのノイズフィルタ（比較例）の挿入損失特性とを比較して示す。
【００４０】
（１）は、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００の挿入損失特性を示すグラフである。
【００４１】
（Ｎ１）は、比較例にかかる、巻芯全体が磁性体で構成されたノイズフィルタの挿入損失特性を示すグラフである。
【００４２】
（Ｎ２）は、比較例にかかる、巻芯全体が非磁性体で構成されたノイズフィルタの挿入損失特性を示すグラフである。
【００４３】
（Ｎ３）は、比較例にかかる、巻芯の長さ方向の１／２が磁性体、残りの１／２が非磁性体で構成されたノイズフィルタの挿入損失特性を示すグラフである。
【００４４】
図５から分かるように、巻芯全体が非磁性体で構成されたノイズフィルタ（Ｎ２）は、１ＧＨｚから１０ＧＨｚの全周波数帯にわたって挿入損失が小さく、ノイズを除去する能力が小さい。
【００４５】
また、巻芯全体が磁性体で構成されたノイズフィルタ（Ｎ１）と、巻芯の長さ方向の１／２が磁性体、残りの１／２が非磁性体で構成されたノイズフィルタ（Ｎ３）とは、１ＧＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯において、近似した挿入損失特性を示している。
【００４６】
そして、実施形態１にかかるノイズフィルタ１００（１）は、巻芯全体が磁性体のノイズフィルタ（Ｎ１）や、巻芯の長さ方向の１／２が磁性体で、残りの１／２が非磁性体で構成されたノイズフィルタ（Ｎ３）と比べて、１ＧＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯において、挿入損失が５ｄＢ〜１３ｄＢ程度、大きくなっている。このことより、本発明によれば、従来のノイズフィルタでは実現できなかった、高周波帯でのノイズ除去が可能であることがわかる。
【００４７】
本発明においては、良好な挿入損失特性を得るうえで、中間材料部（嵌合部）１３が重要な効力を果たしているものと考えられる。
【００４８】
［第２〜６実施形態］
第２〜６実施形態にかかるノイズフィルタについて説明する。
【００４９】
第２〜６実施形態にかかるノイズフィルタは、それぞれ、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００から、磁性体本体部１１ａの長さ、磁性体突起部１１ｂの長さ、非磁性体本体部１２ａの長さ、非磁性体筒状部１２ｂの長さのうちの、いくつかを変化させた。なお、磁性体突起部１１ｂの長さと、非磁性体筒状部１２ｂの長さは同一であり、この長さは中間材料部（嵌合部）１３の長さでもある。
【００５０】
図６に、第２〜６実施形態にかかるノイズフィルタの各挿入損失特性（２）〜（６）を示す。なお、図６には、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００の挿入損失特性（１）と、比較例にかかる巻芯全体が磁性体のノイズフィルタの挿入損失特性（Ｎ１）も併せて示している。
【００５１】
以下に、各実施形態について、詳細に説明する。
【００５２】
第２実施形態にかかるノイズフィルタは、磁性体本体部１１ａの長さが、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００と同様に、巻芯１の全長の１／２である。中間材料部１３の長さは、非磁性体部１２の全長の７／８である。なお、磁性体突起部１１ｂの直径は、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００と同様に、巻芯１の直径の３／４である。
【００５３】
図６から分かるように、第２実施形態にかかるノイズフィルタ（２）は、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００（１）と同様に、従来の巻芯全体が磁性体材料のノイズフィルタ（Ｎ１）と比べて、１ＧＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯において、挿入損失が５ｄＢ〜１３ｄＢ程度、大きくなっている。このことより、第２実施形態にかかるノイズフィルタも、従来のノイズフィルタでは実現できなかった、高周波帯でのノイズ除去が可能になっていることがわかる。
【００５４】
第３実施形態にかかるノイズフィルタは、磁性体本体部１１ａの長さが、巻芯１の全長の３／４である。中間材料部１３の長さは、非磁性体部１２の全長の７／８である。なお、磁性体突起部１１ｂの直径は、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００と同様に、巻芯１の直径の３／４である。
【００５５】
図６から分かるように、第３実施形態にかかるノイズフィルタ（３）は、従来の巻芯全体が磁性体材料のノイズフィルタ（Ｎ１）と比べて、７ＧＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯において、挿入損失が１３ｄＢ〜１７ｄＢ程度、大きくなっている。このことより、第３実施形態にかかるノイズフィルタは、従来のノイズフィルタでは実現できなかった、高周波帯でのノイズ除去が可能になっていることがわかる。
【００５６】
第４実施形態にかかるノイズフィルタは、磁性体本体部１１ａの長さが、巻芯１の全長の３／４である。中間材料部１３の長さは、非磁性体部１２の全長の１／２である。なお、磁性体突起部１１ｂの直径は、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００と同様に、巻芯１の直径の３／４である。
【００５７】
図６から分かるように、第４実施形態にかかるノイズフィルタ（４）は、従来の巻芯全体が磁性体材料のノイズフィルタ（Ｎ１）と比べて、７ＧＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯において、挿入損失が１１ｄＢ〜１６ｄＢ程度、大きくなっている。このことより、第４実施形態にかかるノイズフィルタも、従来のノイズフィルタでは実現できなかった、高周波帯でのノイズ除去が可能になっていることがわかる。
【００５８】
第５実施形態にかかるノイズフィルタは、磁性体本体部１１ａの長さが、巻芯１の全長の１／４である。中間材料部１３の長さは、非磁性体部１２の全長の７／８である。なお、磁性体突起部１１ｂの直径は、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００と同様に、巻芯１の直径の３／４である。
【００５９】
図６から分かるように、第５実施形態にかかるノイズフィルタ（５）は、従来の巻芯全体が磁性体材料のノイズフィルタ（Ｎ１）と比べて、７ＧＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯において、挿入損失が１３ｄＢ〜１５ｄＢ程度、大きくなっている。このことより、第５実施形態にかかるノイズフィルタも、従来のノイズフィルタでは実現できなかった、高周波帯でのノイズ除去が可能になっていることがわかる。
【００６０】
第６実施形態にかかるノイズフィルタは、磁性体本体部１１ａの長さが、巻芯１の全長の１／４である。中間材料部１３の長さは、非磁性体部１２の全長の１／２である。なお、磁性体突起部１１ｂの直径は、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００と同様に、巻芯１の直径の３／４である。
【００６１】
図６から分かるように、第６実施形態にかかるノイズフィルタ（６）は、従来の巻芯全体が磁性体材料のノイズフィルタ（Ｎ１）と比べて、７ＧＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯において、挿入損失が６ｄＢ〜１１ｄＢ程度、大きくなっている。このことより、第６実施形態にかかるノイズフィルタも、従来のノイズフィルタでは実現できなかった、高周波帯でのノイズ除去が可能になっていることがわかる。
【００６２】
［第７、８実施形態］
第７、８実施形態にかかるノイズフィルタは、それぞれ、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００から、磁性体本体部１１ａの長さ、磁性体突起部１１ｂの長さ、非磁性体本体部１２ａの長さ、非磁性体筒状部１２ｂの長さ、磁性体突起部１１ｂの直径の大きさのうちの、いくつかを変化させた。なお、磁性体突起部１１ｂの長さと、非磁性体筒状部１２ｂの長さは同一であり、この長さは中間材料部（嵌合部）１３の長さでもある。
【００６３】
図７に、第７、８実施形態にかかるノイズフィルタの各挿入損失特性（７）、（８）を示す。なお、図７には、第１実施形態にかかるノイズフィルタ１００の挿入損失特性（１）と、比較例にかかる巻芯全体が磁性体のノイズフィルタの挿入損失特性（Ｎ１）も併せて示している。
【００６４】
以下に、各実施形態について、詳細に説明する。
【００６５】
第７実施形態にかかるノイズフィルタは、磁性体本体部１１ａの長さが、巻芯１の全長の１／２である。中間材料部１３の長さは、非磁性体部１２の全長の７／８である。磁性体突起部１１ｂの直径は、巻芯１の直径の１／４である。
【００６６】
図７から分かるように、第７実施形態にかかるノイズフィルタ（７）は、従来の巻芯全体が磁性体材料のノイズフィルタ（Ｎ１）と比べて、７ＧＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯において、挿入損失が４ｄＢ〜１３ｄＢ程度、大きくなっている。このことより、磁性体突起部１１ｂの直径を変化させた第７実施形態にかかるノイズフィルタにおいても、従来のノイズフィルタでは実現できなかった、高周波帯でのノイズ除去が可能になっていることがわかる。
【００６７】
第８実施形態にかかるノイズフィルタは、磁性体本体部１１ａの長さが、巻芯１の全長の１／２である。中間材料部１３の長さは、非磁性体部１２の全長の１／２である。磁性体突起部１１ｂの直径は、巻芯１の直径の１／４である。
【００６８】
図７から分かるように、第８実施形態にかかるノイズフィルタ（８）は、従来の巻芯全体が磁性体材料のノイズフィルタ（Ｎ１）と比べて、７ＧＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯において、挿入損失が５ｄＢ〜１１ｄＢ程度、大きくなっている。このことより、磁性体突起部１１ｂの直径を変化させた第８実施形態にかかるノイズフィルタにおいても、従来のノイズフィルタでは実現できなかった、高周波帯でのノイズ除去が可能になっていることがわかる。
【００６９】
以上、本発明の第１〜第８実施形態にかかるノイズフィルタの構造、製造方法の一例について説明した。しかしながら、本発明が上記内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変形をなすことができる。
【符号の説明】
【００７０】
１：巻芯
２、３：鍔部
４、５：外部電極
６：巻線
１１：磁性体部
１１ａ：磁性体本体部
１１ｂ：磁性体突起部
１２：非磁性体部
１２ａ：非磁性体本体部
１２ｂ：非磁性体筒状部
１３：中間材料部（嵌合部）
１００：ノイズフィルタ
【図１】
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【図２】
2016051732.tif 000004
【図３】
2016051732.tif 000005
【図４】
2016051732.tif 000006
【図５】
2016051732.tif 000007
【図６】
2016051732.tif 000008
【図７】
2016051732.tif 000009
【図８】
2016051732.tif 000010