JP2001015343A - チョークコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡便な手段で占積率を改善でき、薄型化，小
型化が可能で軽薄短小化、高効率化された閉磁路型のチ
ョークコイルを提供する。 【構成】 平角線８を一条巻してなる空芯コイル７と、
空芯コイル７を収納する環状凹部３と空芯コイル７のリ
ード線ｒ１，ｒ２を環状凹部３から引き出すためのリー
ド線引出溝４，４を具備するポット型コア１と、ポット
型コア１のフタを形成するプレートコア２とを組合わせ
てなる閉磁路型のチョークコイルであって、リード線引
出溝４，４の一方と隣接する環状凹部３には、空芯コイ
ル７の内周層から引き出すリード線ｒ１の立上部９を収
納する深さが平角線８の厚み以上のリード線立上部収納
溝５を設けて閉磁路型のチョークコイルを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
に用いられるＤＣ−ＤＣコンバータ昇圧用、降圧用チョ
ッパーコイルや電源２次側出力電圧波形の平滑用チョー
クコイル、または周囲にある電子機器の機能に影響を与
える電磁ノイズの防止用に用いられているチョークコイ
ルに係わり、特には、ノートパソコンなどの携帯機器用
のＤＣ−ＤＣコンバータ電源に好適な面実装用の閉磁路
型のチョークコイルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種携帯機器等の電源に用いられ
るＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、電源の小型化、軽
量化、入出力変換効率の向上を目的に動作周波数範囲が
１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚと高周波化されてきている。こ
のような状況にともない、これら機器用の電源に用いら
れるチョークコイルには、高周波動作に適した小型で低
損失なほか、高効率、高性能のものが要求されている。

【０００３】従来の閉磁路型チョークコイルの構成を図
３，４，５により説明する。このチョークコイルはエナ
メル絶縁電線からなる平角線８を所定巻回数で一条巻し
て形成した空芯コイル７や高透磁率のフェライト材料か
らなるポット型コア１およびプレートコア２等を組み合
わせて構成されている。

【０００４】図において、１は四角形状のポット型コア
で外観は四角形状で中央部には円柱状突起部１０が形成
され、円柱状突起部１０の周囲には空芯コイル７を収納
するための環状凹部３が設けられている。また、このポ
ット型コア１の上部角部の少なくとも２カ所には、空芯
コイル７の端末リード線ｒ１，ｒ２を環状凹部３から導
出するとともに、面実装用のコの字型端子（図示せず）
の端部が挿入されるリード線引出溝４，４が形成されて
いる。また、このリード線引出溝４，４に繋がるポット
型コア１側部の角部には角が取られた角取部６，６が形
成されており、リード線引出溝４，４、角取部６，６及
びポット型コア１の下部にかけてコの字型端子が組込ま
れるよう構成されている。このように構成したポット型
コア１に空芯コイル７を収納するとともに、端末リード
線ｒ１，ｒ２とコの字型端子を半田接続等により接続
し、プレートコア２とポット型コア１をエポキシ樹脂等
の接着剤により接着固定して製造したチョークコイルは
基板上にコの字型端子を半田接続する等して用いられて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近時、前述
したチョークコイルに対する軽薄短小化、高効率化の要
求が強まっている。そして、このような要求を満たすた
め空芯コイルの高占積率化を図ったり、線材の種類や空
芯コイルの巻き方などに工夫，改良が施されるようにな
ってきた。高占積率化に対しては、例えば、丸線に変え
て平角線を用いたり、空芯コイルの巻き方をエッジ巻き
に変更する等の手段がとられている。ところが、従来構
成のチョークコイルでは、空芯コイルの内周層から引き
出すリード線の立上部分が占積率を低下させてしまう難
点があった。即ち、リード線ｒ１の立上部９は環状凹部
３を横切ってリード線引出溝４から導出されるので、少
なくとも平角線の厚み分に対応する環状凹部３のコア容
積部分が無駄な空間となり、必然的に占積率化を低下さ
せていた。このため占積率を改善することは難しかっ
た。

【０００６】そこで、本発明の目的は、簡便な手段で占
積率を改善でき、薄型化，小型化が可能で軽薄短小化、
高効率化された閉磁路型のチョークコイルを提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、平角線８を一
条巻してなる空芯コイル７と、前記空芯コイル７を収納
する環状凹部３と前記空芯コイル７のリード線ｒ１，ｒ
２を前記環状凹部３から引き出すためのリード線引出溝
４，４を具備するポット型コア１と、前記ポット型コア
１のフタを形成するプレートコア２とを組合わせてなる
閉磁路型のチョークコイルであって、前記リード線引出
溝４，４の一方と隣接する前記環状凹部３には、前記空
芯コイル７の内周層から引き出す前記リード線ｒ１の立
上部９を収納する深さが前記平角線８の厚み以上のリー
ド線立上部収納溝５を設けてなることを特徴とする閉磁
路型のチョークコイルを提供する。

【０００８】本発明によれば、リード線引出溝４，４の
一方と隣接する環状凹部３に平角線８の厚み以上の深さ
を有するリード線ｒ１の立上部収納溝５を形成し、空芯
コイル７の内周層から引き出すリード線立上部９を収納
したので、平角線８の厚みに対応する環状凹部３のコア
容積部分の無駄な空間がなくなり、空芯コイル７の占積
率を実質的に高めることができる。この結果、チョーク
コイルの薄型化，小型化が可能になり、軽薄短小化、高
効率化された閉磁路型のチョークコイルが提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図に示す実施形態により本
発明を具体的に説明する。なお、これにより本発明が限
定されるものではない。

【００１０】図１は本発明の実施形態にかかる閉磁路型
のチョークコイルの構成を示す要部断面図、図２は本発
明の実施形態にかかる閉磁路型のチョークコイルに用い
るポット型コアの構成を示す説明図で、同図（ａ）はそ
の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図、
図３は閉磁路型のチョークコイルに用いられる空芯コイ
ルの構成を示す説明図で、同図（ａ）はその平面図、同
図（ｂ）はその正面図である。

【００１１】図において、８はエナメル絶縁電線からな
り、巾と厚み寸法が０．８×０．０３５ｍｍ〜０．８×
０．３ｍｍ〜の平角絶縁電線で、７はこの平角絶縁電線
８を例えば３．５ターン〜８５．５ターンの一条巻で形
成した空芯コイルである。１は外観が略四角形状のポッ
ト型のコアで、外径寸法は幅１３．４ｍｍ，長さ１３．
４ｍｍ，高さ２ｍｍであり、ポット型コア１の中央部に
は直径５．０ｍｍの円柱状突起部１０が形成されてお
り、円柱状突起部１０の周囲には空芯コイル７を収納す
る深さ１．０ｍｍの環状凹部３が形成されている。な
お、この環状凹部３はポット型コア１中心から半径２．
５ｍｍ以上で半径５．８５ｍｍ以内の部分に形成されて
いる。また、このポット型コア１には、上部の角部のう
ちの少なくとも２カ所の角部にコの字型端子（図示せ
ず）の端部が挿入されるほか、空芯コイル７の端末リー
ド線ｒ１，ｒ２を引き出すためのリード線引出溝４，４
が形成されており、リード線引出溝４，４が繋がるポッ
ト型コア１の側面の角部には角取部分６，６が形成され
ている。

【００１２】２はポツト型コア１のフタを構成し、外径
寸法が幅１３．４ｍｍ，長さ１３．４ｍｍ，高さ１ｍｍ
に形成された板状のプレートコアである。なお、ポツト
型コア１およびプレート型コア２の材料としては、例え
ば、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト材料が用いられている。

【００１３】本発明によれば、空芯コイル７の内周層か
ら引き出されるリード線ｒ１の立上部９がリード線引出
部収納溝５に収納され、残りのリード線ｒ１部分はリー
ド線引出溝４から導出される。この結果、チョークコイ
ルの高さ寸法が同じなら、空芯コイル７の巾を平角線８
の厚さ分だけ大きくすることができ、チョークコイルの
抵抗を低く押さえることができる。また、平角線８の断
面積を同じにすれば、従来のチョークコイルとは平角線
８の厚みが異なるため、平角線８の寸法を大きくする必
要がある。

【００１４】ここで、本発明による効果を明らかにする
ため、従来と同一形状のポット型コアに巻回数が同じ
で、かつ、平角線の断面積と抵抗率が同じになるように
した本発明と従来品に用いられる空芯コイルについて比
較した。なお、本発明に用いる空芯コイルには巾と厚み
寸法が０．８×０．２（ｍｍ）の平角線を用いた。この
平角線に対応して従来品で用いられる平角線は巾と厚み
寸法が０．４５×０．３５５（ｍｍ）になった。そし
て、巻回数を同巻数（８．５ターン）とした時のそれぞ
れのデータを表１に示した。

【表１】 断面積が同じ平角線材を用いた場合、表からも明らかな
ように本発明による空芯コイルのほうが平角線材の厚さ
を小さくできる。従って、同じ巻回数であれば使用する
平角線材の長さを短くでき、抵抗値も小さくなる。ま
た、本発明に用いる空芯コイルのほうがコイル外径寸法
が小さくなり、チョークコイルのさらなる小型化が可能
となる。

【００１５】

【発明の効果】本発明による閉磁路型のチョークコイル
は、簡便な手段によりコイル占積率を実質的に改善する
ことができ、抵抗値が同じであれば半径方向により薄型
のチョークコイルが得られ、ポット型コアの高さ寸法が
同じであれば抵抗値をより低くすることができ、損失に
よる発熱を抑えたチョークコイルの提供が可能になっ
た。このように、空芯コイルのさらなる小型化が可能
で、低消費電力化・高効率化されて高密度実装に好適な
チョークコイルが得られる。等、その実用上の効果は極
めて大きなものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる閉磁路型のチョーク
コイルの構成を示す要部断面図である。

【図２】本発明の実施形態にかかる閉磁路型のチョーク
コイルに用いるポット型コアの構成を示す説明図で、同
図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−
Ａ線断面図である。

【図３】閉磁路型のチョークコイルに用いる空芯コイル
の構成を示す説明図で、同図（ａ）はその平面図、同図
（ｂ）はその正面図である。

【図４】従来例の閉磁路型のチョークコイルの構成を示
す要部断面図である。

【図５】従来例の閉磁路型のチョークコイルに用いるポ
ット型コアの構成を示す説明図で、同図（ａ）はその平
面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ポット型コア ２ プレートコア ３ 環状凹部 ４ リード線引出溝 ５ リード線立上部収納溝 ６ 角取部 ７ 空芯コイル ８ 平角線 ９ リード線立上部 １０ 円柱状突起部 ｒ１，ｒ２ リード線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平角線８を一条巻してなる空芯コイル７
   と、 前記空芯コイル７を収納する環状凹部３と前記空芯コイ
   ル７のリード線ｒ１，ｒ２を前記環状凹部３から導出す
   るためのリード線引出溝４，４を具備するポット型コア
   １と、 前記ポット型コア１のフタを形成するプレートコア２と
   を組合わせてなる閉磁路型のチョークコイルであって、 前記リード線引出溝４，４の一方と隣接する前記環状凹
   部３には、前記空芯コイル７の内周層から引き出される
   前記リード線ｒ１の立上部９を収納する深さが前記平角
   線８の厚み以上のリード線立上部収納溝５を設けてなる
   ことを特徴とする閉磁路型のチョークコイル。