JP2001160728A

JP2001160728A - Ｌｃフィルタ

Info

Publication number: JP2001160728A
Application number: JP2000284806A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Uchida; 勝之内田; Masami Sugitani; 昌美杉谷
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2001-06-12

Abstract

(57)【要約】【課題】コンデンサの残留インダクタンスが小さく、
高周波帯域にまで良好な減衰特性を得ること、及び特定
周波数での減衰を大きくすることが可能で、しかも、大
電流用途に使用することが可能なＬＣフィルタを提供す
る。【解決手段】金属板を螺旋状に成形して得られる２つ
のコイルＬ１，Ｌ２を、相互インダクタンスを発生する
ように直列に接続して配設するとともに、２つのコイル
Ｌ１，Ｌ２の接続点付近に、コイルＬ１，Ｌ２をその軸
方向からみた場合の形状に含まれるような形状を有する
容量用電極板１０を、コイルＬ１，Ｌ２の一部と対向す
るように配設し、コイルＬ１，Ｌ２の一部が容量を得る
ための一方の電極としても機能するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、ＬＣフィルタに
関し、詳しくは、コンデンサとインダクタンスの直列共
振を利用し、特定周波数で急峻な減衰量が得られるとと
もに、高周波で効果が持続するように構成されたＬＣフ
ィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣフィルタの一つに、コイル用の電極
パターンやコンデンサ用の電極パターンが付与されたセ
ラミックシートを積層することにより、セラミック中に
コンデンサ部とコイル部を配設してなる積層型ＬＣフィ
ルタがある。

【０００３】このような積層型ＬＣフィルタには、例え
ば、図１２に示すような等価回路を有しており、端子１
２ａ，１２ｂの間に、２つのコイルＬ１，Ｌ２が直列に
接続されているとともに、この２つのコイルＬ１，Ｌ２
間に、コイルＬ１，Ｌ２の相互インダクタンスＭによる
等価コイルＬ３と、コンデンサＣと、共振周波数を調整
するための微小コイル（微小インダクタ）Ｌ４が直列に
接続された構造を有するものがある（特開平１０−１３
１８０号、特開平１０−２００３５７号）。

【０００４】なお、図１２に示すように、コイルＬ１，
Ｌ２の相互インダクタンスＭが正である場合には、等価
的には、コイルＬ１，Ｌ２とグランドとの間に負のイン
ダクタンス（−Ｍ）（等価コイルＬ３）が存在すること
になり、コンデンサＣと直列に接続される微小コイル
（微小インダクタンス）Ｌ４を形成することにより、共
振周波数を調整することができる。

【０００５】また、相互インダクタンスＭが負の場合
は、図１３に示すように、等価的には、コイルＬ１，Ｌ
２とグランドとの間に正のインダクタンス（＋Ｍ）が存
在することになり、コンデンサＣとの直列共振が生じる
が、この場合には、コンデンサＣやコイルＬ１，Ｌ２間
の結合状態を調整することにより、共振周波数を調整す
ることが可能になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なＬＣフィルタの場合、インダクタンスとＣの共振によ
って、一定の共振周波数では急峻な減衰が得られるが、
共振点以降は、コンデンサに直列接続されたインダクタ
ンスによってインピーダンスが増加するため、コンデン
サによる効果が不十分になり、特定の周波数に対しては
十分な減衰効果を得ることができるが、広い範囲で十分
な減衰効果を得ることができないという問題点がある。

【０００７】また、従来の積層型ＬＣフィルタでは、コ
イル部とコンデンサ部を構成する電極パターンは、それ
ぞれ、その特性を考慮して設計されており、これらの電
極を印刷したセラミックグリーンシートが所定の順序で
積層された構造となっており、コンデンサ用の電極（容
量用電極）を磁束が通過する（すなわち、磁束を遮るよ
うに容量用電極が配設されている）ため、容量用電極に
渦電流が発生し、この渦電流損によってインダクタンス
が減少するという問題点がある。

【０００８】また、従来の大電流用のインダクタには、
被覆銅線をフェライトリングコアに巻線することにより
形成されたものなどがあり、このようなインダクタを用
いてＬＣフィルタを構成するには、別にコンデンサを取
り付けることが必要となるが、その場合には、部品点数
が増加するという問題点があり、また、別々の部品を接
続することにより、ＬとＣが接続されることになるた
め、浮遊容量や残留インダクタンスが発生し、十分な減
衰特性が得られなくなるという問題点がある。

【０００９】本願発明は、上記問題点を解決するもので
あり、浮遊容量やコンデンサの残留インダクタンスが小
さく、等価的に生じる相互インダクタンスと、残留イン
ダクタンスと、Ｃによる直列共振を生じさせることによ
り特定周波数での急峻な減衰を得たり、２つのコイル間
の結合が残留インダクタンスをキャンセルするような値
に設定することによって高周波まで減衰効果を持続させ
たりすることが可能で、しかも、大電流用途に用いるこ
とが可能なＬＣフィルタを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明の積層型ＬＣノイズフィルタは、磁性体
と、前記磁性体中に配設されており、金属板を螺旋状に
成形することにより形成され、相互インダクタンスを発
生するように直列接続された２つのコイルと、前記磁性
体中の、前記２つのコイルの接続点付近に、少なくとも
その一部が前記コイルの一部と対向するように配設され
た、前記コイルによって発生する磁束を遮らないよう
に、前記コイルを軸方向からみた場合の前記コイルの形
状範囲内に含まれるような形状を有する容量用電極板と
を具備することを特徴としている。

【００１１】金属板を螺旋状に成形して得られる２つの
コイルを、相互インダクタンスを発生するように直列接
続して配設するとともに、２つのコイルの接続点付近
に、コイルをその軸方向からみた場合のコイルの形状範
囲内に含まれるような形状を有する容量用電極板を、コ
イルの一部と対向するように配設した構成とした場合、
金属板を成形してなるコイルが、容量を得るための一方
の電極を兼ねるため、部品点数を減少させることが可能
になるとともに、コンデンサをコイルとは別に独立して
形成することが不要になり、残留インダクタンスを低く
抑えることが可能になる。

【００１２】また、容量用電極板が、コイルをその軸方
向からみた場合のコイルの形状に含まれるような形状、
すなわち、平面からみた場合のコイルの平面形状範囲
（投影範囲）からはみ出さないような形状としているこ
とから、２つのコイル間に生じる磁束が容量用電極板を
通過することがなく、渦電流損によるインダクタンスの
低下を防止することが可能になり、大きなインダクタン
スを得ることが可能になる。

【００１３】また、２つのコイル間の相互インダクタン
スが正になるように構成したり、負になるように構成た
りすることによって、高周波帯域にまで良好な減衰特性
を得ることが可能になり、さらに、直列共振によって特
定周波数での減衰を大きくすることが可能となる。

【００１４】本願発明のＬＣフィルタにおいて、容量用
電極板の具体的な形状や配設枚数には特別の制約はな
く、用途などに応じて任意の形状の容量用電極板を、必
要な枚数だけ配設することが可能である。なお、本願発
明のＬＣフィルタにおいては、２つのコイルのターン数
にも特別の制約はなく、用途などに応じて任意に決定す
ることが可能である。

【００１５】また、本願発明のＬＣフィルタにおいて
は、２つのコイルの結合係数が大きすぎると、分布定数
素子であるＴ型フィルタとしての効果が得られず、結合
した１つのコイル特性となってしまうので、２つのコイ
ルの結合係数を適正な値になるように調整することが必
要であり、減衰特性を犠牲にすることなく、共振周波数
の調整を行うことを可能ならしめる見地からは、通常
は、２つのコイルの結合係数を−０．１〜＋０．１の範
囲に設定することが好ましい。

【００１６】また、本願発明の請求項２のＬＣフィルタ
は、磁性体と、金属板を螺旋状に成形することにより形
成され、相互インダクタンスを発生するように直列接続
された２つのコイルであって、２つのコイルの中心軸が
略同一軸となるように、軸方向に並べて前記磁性体中に
配設された２つのコイルと、前記磁性体中の、前記２つ
のコイルの間に、少なくともその一部が前記コイルの一
部と対向するように配設された、前記コイルによって発
生する磁束を遮らないように、前記コイルを軸方向から
みた場合の前記コイルの形状範囲内に含まれるような形
状を有する容量用電極板とを具備することを特徴として
いる。

【００１７】金属板を螺旋状に成形して得られる２つの
コイルが、その中心軸が略同一軸となるように、軸方向
に並べて配設され、この２つのコイルの間に容量用電極
板が配設（挿入）された構造とすることにより、請求項
１のＬＣフィルタと同等の作用効果を奏する、より具体
的な構成を有するＬＣフィルタを提供することが可能に
なり、本願発明を実効あらしめることができる。

【００１８】また、本願発明の請求項３のＬＣフィルタ
は、磁性体と、金属板を螺旋状に成形することにより形
成され、相互インダクタンスを発生するように直列接続
された２つのコイルであって、前記コイルの軸方向から
みた場合に隣り合うように、前記コイルの軸方向と直交
する方向に位置をずらして前記磁性体中に配設された２
つのコイルと、前記磁性体中の、前記２つのコイルの接
続点付近に、少なくともその一部が前記コイルの一部と
対向するように配設され、かつ、前記２つのコイルによ
って発生する磁束を遮らないように、前記コイルを軸方
向からみた場合の前記コイルの形状範囲内に含まれるよ
うな形状を有する容量用電極板とを具備することを特徴
としている。

【００１９】上述のように、２つのコイルが、軸方向か
らみた場合に隣り合うように、軸方向と直交する方向に
位置をずらして配設され、かつ、２つのコイルの接続点
付近に、２つのコイルによって発生する磁束を遮らない
ような形状を有する容量用電極板が配設された構成とし
た場合にも、請求項１のＬＣフィルタと同等の作用効果
を奏する、より具体的な構成を有するＬＣフィルタを提
供することが可能になり、本願発明を実効あらしめるこ
とができる。

【００２０】また、本願発明の請求項４のＬＣフィルタ
は、前記磁性体が、磁性体粉末を樹脂に混練して得られ
る磁性樹脂によって構成されていることを特徴としてい
る。

【００２１】磁性体として、磁性体粉末を樹脂に混練し
て得られる磁性樹脂を用いることにより、射出成形など
の方法で、２つのコイル及び容量用電極板が磁性体（磁
性樹脂）に埋設された構造のＬＣフィルタを形成するこ
とが可能になり、高インダクタンスのＬＣフィルタを効
率よく形成することが可能になり、有意義である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を示
して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。

【００２３】［実施形態１］図１は本願発明の一実施形
態にかかるＬＣフィルタを示す図であって、(ａ)は正面
図、(ｂ)は平面図、図２はこの実施形態のＬＣフィルタ
を構成するコイルを示す図であって、(ａ)は正面図、
(ｂ)は平面図、図３はこの実施形態のＬＣフィルタを構
成する容量用電極板を示す平面図、図４はこの実施形態
のＬＣフィルタの等価回路を示す図である。

【００２４】図１に示すように、このＬＣフィルタは、
直列に接続され、中心軸が略同一軸となるように軸方向
に並べて配設された２つのコイルＬ１，Ｌ２と、２つの
コイルＬ１，Ｌ２間に挟み込まれるように挿入、配設さ
れた容量形成用の金属板からなる電極（容量用電極板）
１０が磁性体１１中に埋設され、コイルＬ１の一端部と
導通する外部端子（コイル端子）１２ａ、コイルＬ２の
一端部と導通する外部端子（コイル端子）１２ｂ、及び
容量用電極板１０と導通するグランド接続用の接地端子
（グランド端子）１３が磁性体１１から露出するように
配設された構造を有している。

【００２５】コイルＬ１，Ｌ２は、図２(ａ)，(ｂ)に示
すように、厚み０．２５mm、幅２．０mmの細長い平板状
（帯状）の絶縁被覆導体を、外径１０mm、内径６mmとな
るように巻回することにより形成されており、全体とし
てはターン数が１０ターンで、上側の５ターン分がコイ
ルＬ１、下側の５ターン分がコイルＬ２を構成してい
る。

【００２６】また、容量用電極板１０は、図３に示すよ
うに、金属板を、平面方向からみた形状がコイルＬ１，
Ｌ２の平面形状に含まれるような形状となるように加工
することにより形成されており、主要部がコイルＬ１，
Ｌ２とほぼ同じ平面形状（略馬蹄形状）を有し、外周部
の所定の位置には、グランド接続用の接地端子１３とな
る突出部が形成されている。

【００２７】また、この実施形態のＬＣフィルタにおい
ては、上側のコイルＬ１と下側のコイルＬ２の間（境界
部）に、２つのコイルＬ１，Ｌ２の結合度合いを調整す
るとともに、上記容量電極板１０が挿入、配設されるス
ペースを確保するため隙間（ギャップ）Ｇが設けられて
おり、この実施形態１では、隙間（ギャップ）Ｇの大き
さは、約１mmとされている。

【００２８】また、この実施形態のＬＣフィルタにおい
ては、コイルＬ１，Ｌ２の結合度合いを調整するため
に、隙間Ｇに挿入、配設された容量用電極板１０の一方
の面側（上面側）に、コイルＬ１，Ｌ２の内径及び外径
と同じ寸法を有し、厚みが０．２５mmの樹脂円板１４が
挿入されている。

【００２９】また、磁性体１１としては、フェライト粉
末などの磁性体粉末を樹脂に混練した樹脂系磁性体材料
（磁性樹脂）が用いられており、上述のコイルＬ１，Ｌ
２、容量用電極板１０、樹脂円板１４を所定の位置に保
持した状態で、磁性樹脂を射出成形することにより、図
１に示すようなＬＣフィルタが形成されている。

【００３０】この実施形態１のＬＣフィルタにおいて
は、直列接続された２つのコイルＬ１，Ｌ２により生じ
る磁束の方向は同一であり、相互インダクタンス（Ｍ）
は正となる。なお、このコイルＬ１，Ｌ２の結合度合い
は、２つのコイルＬ１，Ｌ２間の間隔（上述の隙間Ｇ）を
調整する方法、２つのコイルＬ１，Ｌ２間に透磁率の異なる層を設け
る方法、磁性体１１の特性を変更する（例えば、磁性体の種類
や組成を変更する）方法などによって制御することが可
能であり、この実施形態１では、上記及びの方法を
とっている。すなわち、この実施形態１のＬＣフィルタ
では、コイルＬ１，Ｌ２の間隔を１mmとし、かつ、コイ
ルＬ１，Ｌ２の隙間Ｇに非磁性の樹脂円板１４を介在さ
せることにより、コイルＬ１，Ｌ２の結合の度合いを調
整している。

【００３１】上述のように構成されたＬＣフィルタにお
いては、直列接続された２つのコイルＬ１，Ｌ２間に挿
入、配設された容量用電極板１０が、コイルＬ１，Ｌ２
の平面上からみた形状に含まれるようなほぼ同じ形状
（馬蹄形の形状）を有しているので、容量用電極板１０
によってコイルＬ１，Ｌ２に発生する磁束が遮られるこ
とがなく、磁束が通る部分に導電物がないため、渦電流
損の発生を防止して、高いインダクタンスを得ることが
可能となる。

【００３２】また、２つのコイルＬ１，Ｌ２間に挿入さ
れ、コイルＬ１，Ｌ２と磁性体層１１ａを介して対向す
る容量用電極板１０が、細長い平板状（帯状）の絶縁被
覆導体を巻回したコイルＬ１，Ｌ２とほぼ同じ平面形状
を有していることから、容量用電極板としても働くコイ
ルＬ１，Ｌ２と、容量用電極板１０の間で広い対向面積
を得ることが可能になり、大きな容量を得ることができ
る。

【００３３】なお、容量の調整は、容量用電極板１０の
寸法や形状を調整したり、容量用電極板１０の配設枚数
を調整したりすることにより、容易に行うことができ
る。

【００３４】さらに、コンデンサがコイルＬ１，Ｌ２と
容量用電極板１０から形成されており、別個のインダク
タとコンデンサからＬＣフィルタを構成する場合のよう
に、別途コンデンサを接続する必要がないため、コイル
Ｌ１，Ｌ２とコンデンサの接続による残留インダクタン
スを大幅に減少させることができる。

【００３５】上記実施形態１のＬＣフィルタの等価回路
は図４に示す通りであり、コイルＬ１，Ｌ２の相互イン
ダクタンスＭが正であることから、等価的には、コイル
Ｌ１，Ｌ２とグランドとの間に負のインダクタンス（−
Ｍ）が存在することになり、このインダクタンス（−
Ｍ）と、残留インダクタンス（ＥＳＬ）と、コンデンサ
（Ｃ）の直列回路が構成されることになる。

【００３６】本来、残留インダクタンスとコンデンサが
直列接続された回路では、直列共振が生じ、共振点では
減衰が大きくなるが、共振点以上ではインピーダンスが
増加し減衰量が低下する。しかし、この実施形態１のＬ
Ｃフィルタにおいては、負のインダクタンス（−Ｍ）が
直列に接続された構成になるため、等価回路での負のイ
ンダクタンス（−Ｍ）と残留インダクタンス（ＥＳＬ）
の値が同じになるように結合度合いを調整することによ
って、残留インダクタンス（ＥＳＬ）を打ち消すことが
可能になる。その結果、直列共振の発生を抑制して、高
周波帯域にまで減衰効果を得ることが可能なＬＣフィル
タを構成することが可能になる。

【００３７】また、上述のようにして、コイルＬ１，Ｌ
２の結合度合いを変更するとともに容量を調整すること
によっても、抑制効果を得ることが可能な周波数領域を
変えることが可能である。

【００３８】上記実施形態１のＬＣフィルタの特性を調
べたところ、ＬＣフィルタのインダクタンスの値は、約
１．７μＨであった。また、２つのコイルのうちの一方
のコイル（Ｌ１又はＬ２）のみを磁性体１１と同じ磁性
体粉末入り樹脂にてモールドして測定したインダクタン
スは約０．８μＨであった。このことから、相互インダ
クタンスＭは約０．０５μＨとなり、結合係数は約０．
０６となる。すなわち、一方のコイルＬ１又はＬ２のみ
のインダクタンスが０．８μＨで、ＬＣフィルタ全体の
インダクタンス（Ｌ合計）が１．７μＨであるというこ
とは、各コイルＬ１，Ｌ２のインダクタンスの値をＸＬ
１，ＸＬ２、相互インダクタンスをＭとすると、Ｌ合計＝１．７μＨ＝（ＸＬ１＋Ｍ）＋（ＸＬ２＋Ｍ）＝（０．８μＨ＋Ｍ）＋（０．８μＨ＋Ｍ）となり、相互インダクタンスＭは０．０５μＨとなる。
このように、この実施形態１のＬＣフィルタでは、−
０．０５μＨのインダクタンスがコンデンサ、及び残留
インダクタンスと直列に接続された形になる。

【００３９】なお、この実施形態１のＬＣフィルタにお
いては、容量用電極板１０に重なるように樹脂円板１４
を挿入していることから、２つのコイルＬ１，Ｌ２間の
結合度合いは低くなっている。なお、この実施形態１の
ＬＣフィルタでは、ＥＳＬの測定を行っていないが、
０．０５μＨよりもはるかに小さく、共振が生じない構
成となっている。

【００４０】また、外部端子（コイル端子）１２ａ，１
２ｂと接地端子（グランド端子）１３間で測定した容量
は２２ｐＦであった。また、このＬＣフィルタの透過減
衰量をネットワークアナライザにて測定したところ、減
衰は約５０ＭＨｚから、６０ｄＢ／ｄｅｃａｄｅの割合
で生じ、１００ＭＨｚでは４０ｄＢの減衰量が得られ
た。また、２００ＭＨｚ付近からは２０ｄＢ／ｄｅｃａ
ｄｅで減衰する特性が得られ、３００ＭＨｚでは約５０
ｄＢの減衰量が得られた。

【００４１】比較のため、上記実施形態１のＬＣフィル
タにおいてコイルＬ１，Ｌ２間に挿入した樹脂円板１４
を除いたＬＣフィルタ（比較例）を作成し、特性を測定
した。この比較例のＬＣフィルタのインダクタンスは
２．３μＨであり、相互インダクタンスは０．３５μ
Ｈ、結合係数は０．４４であった。この比較例のＬＣフ
ィルタにおいては、減衰が約７０ＭＨｚから生じたが、
減衰カーブは約２０ｄＢ／ｄｅｃａｄｅとなり、上記実
施形態１のような大きな効果は得られなかった。このこ
とは、２つのコイルＬ１，Ｌ２の結合度合いが大きくな
りすぎると、Ｔ型フィルタ構造に接続された２つのコイ
ルが１つのコイルであるような特性を示すことを裏付け
るものであるということができる。

【００４２】なお、本願発明の構成を有するＬＣフィル
タにおいては、通常、２つのコイルの結合係数を−０．
１〜＋０．１の範囲に設定することが、減衰特性を犠牲
にすることなく、共振周波数の調整を行うことを可能な
らしめる見地から好ましいことはすでに述べたところで
ある。

【００４３】［実施形態２］図５は本願発明の他の実施
形態（実施形態２）にかかるＬＣフィルタを示す図であ
って、(ａ)は正面図、(ｂ)は平面図、図６は実施形態２
のＬＣフィルタを構成するコイルを示す図であって、
(ａ)は正面図、(ｂ)は平面図、図７は実施形態２のＬＣ
フィルタの等価回路を示す図である。

【００４４】この実施形態２のＬＣフィルタにおいて
も、上記実施形態１の場合と同様に、２つのコイルＬ
１，Ｌ２は、それぞれ厚み０．２５mm、幅２．０mmの細
長い平板状（帯状）の絶縁被覆線を、外径１０mm、内径
６mmでターン数５ターンとなるように巻回することによ
り形成されており、２つのコイルＬ１，Ｌ２は中心軸が
同一となるように配設されているが、この実施形態２の
ＬＣフィルタにおいては、２つのコイルＬ１，Ｌ２に通
電した場合に、電流の向きが互いに逆になるように接続
されている。すなわち、この実施形態２では、コイルＬ
１，Ｌ２はその巻回方向が互いに逆になるように構成さ
れている。

【００４５】そして、コイルＬ１，Ｌ２の間の隙間Ｇに
は、上記実施形態１のＬＣフィルタで用いられているの
と同じ構造、形状（図３参照）の容量用電極板１０が挿
入、配設されている。

【００４６】その他の構成、製造方法などは、上記実施
形態１のＬＣフィルタの場合と同様であることから、重
複を避けるため、実施形態１の説明の相当する部分を援
用し、ここではその説明を省略する。なお、図５及び６
において、図１〜３と同一符号を付した部分は、同一の
部分又は相当する部分を示している。

【００４７】この実施形態２のＬＣフィルタにおいて
は、２つのコイルＬ１，Ｌ２間で生じる磁束の方向が逆
であり、相互インダクタンスは負（すなわち−Ｍ）とな
る。そして、コイルＬ１，Ｌ２の相互インダクタンス
（Ｍ）が負であることから、等価的には、コイルＬ１，
Ｌ２とグランドとの間に正のインダクタンス（＋Ｍ）が
存在することになり、このインダクタンス（＋Ｍ）と、
残留インダクタンス（ＥＳＬ）と、コンデンサ（Ｃ）の
直列回路が構成されることになる。それゆえ、この実施
形態２のＬＣフィルタにおいても、コイルＬ１，Ｌ２間
の結合度合いを調整して相互インダクタンス（−Ｍ）を
変化させることにより、共振点を変化させることが可能
になり、特定周波数で減衰効果を大きくすることができ
るようになる。

【００４８】なお、コイルＬ１，Ｌ２の結合度合いの調
整は、実施形態１の場合と同様に、コイルＬ１，Ｌ２の
間隔Ｇの調整、磁性体１１の特性変更、コイルＬ１，Ｌ
２間への透磁率の異なる層（上記実施形態では樹脂円
板）の挿入などの方法により、また、容量の調整は容量
用電極板の寸法、形状、配設枚数などの調整により、容
易に行なうことが可能であり、コイルＬ１，Ｌ２の結合
度合い及び容量を調整することにより、抑制効果を得る
ことが可能な周波数領域を変えることができる。

【００４９】上記実施形態２のＬＣフィルタの特性を調
べたところ、一方のコイルＬ１又はＬ２のみを磁性体１
１と同じ磁性体粉末入り樹脂にてモールドして測定した
インダクタンスは約０．８μＨであった。また、上記実
施形態のＬＣフィルタのインダクタンスの値は、約１．
５μＨであった。したがって、相互インダクタンスＭは
約−０．０５μＨとなり、結合係数は約−０．０６とな
る。このように、この実施形態２のＬＣフィルタでは、
＋０．０５μＨのインダクタンスがコンデンサ、及び残
留インダクタンスと直列に接続された形になる。

【００５０】また、外部端子（コイル端子）１２ａ，１
２ｂと接地端子（グランド端子）１３間で測定した容量
は２２ｐＦであった。また、このＬＣフィルタの透過減
衰量をネットワークアナライザにて測定したところ、減
衰は約５０ＭＨｚから生じ、１００ＭＨｚに共振による
減衰のピークが現れ、以降５０ｄＢ程度の減衰量を保持
した。

【００５１】比較のため、上記実施形態２のＬＣフィル
タでコイルＬ１，Ｌ２間に挿入した樹脂円板１４を除い
たＬＣフィルタ（比較例）を作成し、特性を測定した。
この比較例のＬＣフィルタのインダクタンスは１．０μ
Ｈであり、相互インダクタンスは−０．３μＨ、結合係
数は−０．３８であった。また、コイル端子とグランド
端子間で測定した容量は２２ｐＦであった。減衰は４０
ＭＨｚから生じ、約５０ＭＨｚに直列共振によるピーク
が現れた。共振周波数は上記実施形態２のＬＣフィルタ
に比べて大きくずらすことができるが、共振点以降は２
０ｄＢ程度の減衰量となり、共振点以外では効果が大幅
に低下した。また、この比較例のＬＣフィルタでは、結
合係数をさらに大きくすることにより、共振点をさらに
低くすることができるが、共振点以降の減衰効果は期待
できなくなる。

【００５２】このように、２つのコイルＬ１，Ｌ２の結
合度合いがマイナス側に大きくなりすぎても好ましい結
果が得られないことがわかる。なお、この実施形態２の
ような構成を有するＬＣフィルタにおいても、共振点を
調整し、かつ、十分な減衰量を得ることができるように
するためには、コイル間の結合係数を−０．１〜０．１
の範囲とすることが望ましい。

【００５３】［実施形態３］図８は本願発明のさらに他
の実施形態（実施形態３）にかかるＬＣフィルタを示す
図であって、(ａ)は正面図、(ｂ)は平面図、図９はこの
実施形態のＬＣフィルタを構成するコイルを示す図であ
って、(ａ)は正面図、(ｂ)は平面図、図１０はこの実施
形態のＬＣフィルタを構成する容量用電極板を示す平面
図、図１１はこの実施形態のＬＣフィルタのコイルを通
過する磁束の方向を示す図である。なお、図８〜１１に
おいて、図１〜３と同一符号を付した部分は、同一の部
分又は相当する部分を示している。

【００５４】この実施形態３のＬＣフィルタにおいて
は、図８(ａ)，(ｂ)，図９(ａ)，(ｂ)に示すように、直
列接続された２つのコイルＬ１，Ｌ２が、平面的にみて
隣接するように、すなわち、コイルの軸方向が互いに略
平行で、コイルの軸方向と直交する方向に互いに隣り合
うように、水平方向に互いに位置をずらせて磁性体１１
中に埋設されており、さらに、この２つのコイルＬ１，
Ｌ２の下部の接続点付近には、２つの馬蹄形状部１０
ａ，１０ｂを備えた金属板からなる電極（容量用電極
板）１０（図１０参照）がはめ込まれている。そして、
コイルＬ１の一端部と導通する外部端子（コイル端子）
１２ａ、コイルＬ２の一端部と導通する外部端子（コイ
ル端子）１２ｂ、及び容量用電極板１０と導通するグラ
ンド接続用の接地端子（グランド端子）１３が磁性体１
１から外部に露出するように配設されている。

【００５５】なお、この実施形態３においては、２つの
コイルＬ１，Ｌ２は、それぞれ厚み０．２５mm、幅２．
０mmの細長い平板状（帯状）の絶縁被覆線を、外径１０
mm、内径６mmでターン数５ターンとなるように、かつ、
巻回方向が互いに逆になるように（すなわち、電流の流
れる方向が逆になるように）巻き回すことにより形成さ
れ、直列に接続されている。

【００５６】また、磁性体１１としては、上記実施形態
１及び２のＬＣフィルタと同様にフェライト粉末などの
磁性体粉末を樹脂に混練した樹脂系磁性体材料（磁性樹
脂）が用いられており、コイルＬ１，Ｌ２、容量用電極
板１０を所定の位置に保持した状態で、この磁性樹脂を
射出成形することにより、図８に示すようなＬＣフィル
タが形成されている。

【００５７】また、容量用電極板１０も、上記実施形態
１及び２と同様に、金属板を、平面方向からみた形状が
コイルＬ１，Ｌ２の平面形状に含まれるような形状とな
るように加工することにより形成されており、外周部の
所定の位置には、接地端子（グランド端子）１３となる
突出部が形成されている。

【００５８】この実施形態３のＬＣフィルタにおいて
は、直列接続された２つのコイルＬ１，Ｌ２は、電流の
流れる方向が逆になるように構成されているため、例え
ば、図１１に示すように、一方のコイルＬ１で発生する
磁束Ｂ１と隣接するコイルＬ２によって発生する磁束Ｂ
２の方向が逆方向になる。その結果、一方のコイルＬ１
（又はＬ２）の磁束が他方のコイルＬ２（又はＬ１）の
中央を通るときに磁束の方向が同じとなるため２つのコ
イルＬ１，Ｌ２間には正の相互インダクタンス（＋Ｍ）
が発生する。すなわち、実施形態３のＬＣフィルタは、
上述の実施形態１のＬＣフィルタと同じ等価回路（図４
参照）を有することになる。

【００５９】また、この実施形態３のＬＣフィルタにお
いても、容量用電極板１０はコイルＬ１，Ｌ２の平面上
からみた形状に含まれるような形状に成形されているこ
とから、コイルＬ１，Ｌ２に発生する磁束を遮ることが
なく、渦電流損を生じることがない。

【００６０】したがって、実施形態３のＬＣフィルタに
おいても、実施形態１のＬＣフィルタと同じ作用効果が
奏されることになる。

【００６１】なお、上記実施形態のＬＣフィルタの特性
を調べたところ、ＬＣフィルタ全体（コイル全体）のイ
ンダクタンスは１．６５μＨであった。また、一方のコ
イルＬ１又はＬ２のみのインダクタンスは０．８μＨで
あった。したがって、相互インダクタンスは、０．０２
５μＨ、結合係数０．０３となる。また、容量用電極板
１０で得られる容量は、約８０ｐＦであった。

【００６２】また、この実施形態３のＬＣフィルタにお
いては、減衰は約２７ＭＨｚから生じ、３００ＭＨｚで
６０ｄＢの減衰量が得られた。なお、この実施形態３に
おいては、正の相互インダクタンスが生じる構成とした
場合を例にとって説明したが、２つのコイルＬ１，Ｌ２
の、電流の流れる方向が同じになるようにして、一方の
コイルＬ１で発生する磁束と隣接するコイルＬ２によっ
て発生する磁束の方向が同一方向になるようにし、一方
のコイルＬ１（又はＬ２）の磁束が他方のコイルＬ２
（又はＬ１）の中央を通るときに磁束の方向が逆になる
ように構成して、２つのコイルＬ１，Ｌ２間に負の相互
インダクタンス（−Ｍ）が発生するように構成すること
も可能であり、その場合には上述の実施形態２のＬＣフ
ィルタと同じ作用効果を奏するＬＣフィルタを得ること
が可能になる。

【００６３】なお、上記実施形態１，２及び３では、２
つのコイルが、円形（環状）の平面形状を有するもので
ある場合を例にとって説明したが、コイルの具体的な形
状は、これに限られるものではなく楕円形や、角形など
の種々の形状のコイルを用いることが可能である。

【００６４】また、上記実施形態では、磁性体として、
磁性体粉末入り樹脂を用いた場合を例にとって説明した
が、樹脂系の材料に限らず、セラミック系の磁性体材料
を用いたＬＣフィルタにも本願発明を適用することが可
能である。

【００６５】本願発明は、さらにその他の点においても
上記実施形態に限定されるものではなく、コイルの構成
材料やターン数、２つのコイルの間隔、容量用電極板の
寸法、形状、配設枚数などに関し、発明の要旨の範囲内
において、種々の応用、変形を加えることが可能であ
る。

【００６６】

【発明の効果】上述のように、本願発明（請求項１）の
ＬＣフィルタは、金属板を螺旋状に成形して得られる２
つのコイルを、相互インダクタンスを発生するように直
列接続して配設するとともに、２つのコイルの接続点付
近に、コイルをその軸方向からみた場合のコイルの形状
範囲内に含まれるような形状を有する容量用電極板を、
コイルの一部と対向するように配設しているので、金属
板を成形してなるコイルが、容量を得るための一方の電
極を兼ねるため、部品点数を減少させることが可能にな
るとともに、コンデンサをコイルとは別に独立して形成
することが不要になり、残留インダクタンスを低く抑え
ることができる。また、２つのコイル間に生じる磁束が
容量用電極板を通過することがないため、渦電流損によ
るインダクタンスの低下を防止して、大きなインダクタ
ンスを得ることができる。

【００６７】さらに、コイルを金属板から形成するよう
にしているため、加工が容易で生産性が高く、しかも、
大電流用途における使用が可能になり、用途を広げるこ
とができる。また、２つのコイル間の相互インダクタン
スが正になるように構成し、あるいは負になるように構
成することによって、高周波帯域にまで良好な減衰特性
を得たり、直列共振によって特定周波数での減衰を大き
くしたりすることが可能になる。

【００６８】また、本願発明（請求項２）のＬＣフィル
タは、金属板を螺旋状に成形して得られる２つのコイル
が、その中心軸が略同一軸となるように、軸方向に並べ
て配設され、この２つのコイルの間に容量用電極板が配
設された構造とすることにより、請求項１のＬＣフィル
タと同等の作用効果を奏する、より具体的な構成を有す
るＬＣフィルタを提供することが可能になり、本願発明
を実効あらしめることができる。

【００６９】また、本願発明（請求項３）のＬＣフィル
タは、２つのコイルが、軸方向からみた場合に隣り合う
ように、軸方向と直交する方向に位置をずらして配設さ
れ、かつ、２つのコイルの接続点付近に、２つのコイル
によって発生する磁束を遮らないような形状を有する容
量用電極板が配設された構成とした場合にも、請求項１
のＬＣフィルタと同等の作用効果を奏する、より具体的
な構成を有するＬＣフィルタを提供することが可能にな
り、本願発明を実効あらしめることができる。

【００７０】また、請求項４のＬＣフィルタのように、
磁性体として、磁性体粉末を樹脂に混練して得られる磁
性樹脂を用いることにより、射出成形などの方法で、２
つのコイル及び容量用電極板が磁性体（磁性樹脂）に埋
設された構造のＬＣフィルタを形成することが可能にな
り、高インダクタンスのＬＣフィルタを効率よく形成す
ることが可能になり、有意義である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施形態（実施形態１）にかかる
ＬＣフィルタを示す図であって、(ａ)は正面図、(ｂ)は
平面図である。

【図２】実施形態１にかかるＬＣフィルタを構成するコ
イルを示す図であって、(ａ)は正面図、(ｂ)は平面図で
ある。

【図３】実施形態１にかかるＬＣフィルタを構成する容
量用電極板を示す平面図である。

【図４】実施形態１にかかるＬＣフィルタの等価回路を
示す図である。

【図５】本願発明の他の実施形態（実施形態２）にかか
るＬＣフィルタを示す図であって、(ａ)は正面図、(ｂ)
は平面図である。

【図６】実施形態２にかかるＬＣフィルタを構成するコ
イルを示す図であって、(ａ)は正面図、(ｂ)は平面図で
ある。

【図７】実施形態２にかかるＬＣフィルタの等価回路を
示す図である。

【図８】本願発明のさらに他の実施形態（実施形態３）
にかかるＬＣフィルタを示す図であって、(ａ)は正面
図、(ｂ)は平面図である。

【図９】実施形態３にかかるＬＣフィルタを構成するコ
イルを示す図であって、(ａ)は正面図、(ｂ)は平面図で
ある。

【図１０】実施形態３にかかるＬＣフィルタを構成する
容量用電極板を示す平面図である。

【図１１】実施形態３にかかるＬＣフィルタのコイルを
通過する磁束の方向を示す図である。

【図１２】従来のＬＣフィルタの等価回路図である。

【図１３】従来の他のＬＣフィルタの等価回路図であ
る。

【符号の説明】

Ｂ１，Ｂ２磁束ＣコンデンサＧコイルＬ１とコイルＬ２の隙間（ギ
ャップ）Ｌ１，Ｌ２コイル１０容量用電極板１１磁性体１０ａ，１０ｂ馬蹄形状部１１ａ磁性体層１２ａ，１２ｂ外部端子（コイル端子）１３接地端子（グランド端子）１４樹脂円板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体と、前記磁性体中に配設されており、金属板を螺旋状に成形
することにより形成され、相互インダクタンスを発生す
るように直列接続された２つのコイルと、前記磁性体中の、前記２つのコイルの接続点付近に、少
なくともその一部が前記コイルの一部と対向するように
配設された、前記コイルによって発生する磁束を遮らな
いように、前記コイルを軸方向からみた場合の前記コイ
ルの形状範囲内に含まれるような形状を有する容量用電
極板とを具備することを特徴とするＬＣフィルタ。
【請求項２】磁性体と、金属板を螺旋状に成形することにより形成され、相互イ
ンダクタンスを発生するように直列接続された２つのコ
イルであって、２つのコイルの中心軸が略同一軸となる
ように、軸方向に並べて前記磁性体中に配設された２つ
のコイルと、前記磁性体中の、前記２つのコイルの間に、少なくとも
その一部が前記コイルの一部と対向するように配設され
た、前記コイルによって発生する磁束を遮らないよう
に、前記コイルを軸方向からみた場合の前記コイルの形
状範囲内に含まれるような形状を有する容量用電極板と
を具備することを特徴とするＬＣフィルタ。
【請求項３】磁性体と、金属板を螺旋状に成形することにより形成され、相互イ
ンダクタンスを発生するように直列接続された２つのコ
イルであって、前記コイルの軸方向からみた場合に隣り
合うように、前記コイルの軸方向と直交する方向に位置
をずらして前記磁性体中に配設された２つのコイルと、前記磁性体中の、前記２つのコイルの接続点付近に、少
なくともその一部が前記コイルの一部と対向するように
配設され、かつ、前記２つのコイルによって発生する磁
束を遮らないように、前記コイルを軸方向からみた場合
の前記コイルの形状範囲内に含まれるような形状を有す
る容量用電極板とを具備することを特徴とするＬＣフィ
ルタ。
【請求項４】前記磁性体が、磁性体粉末を樹脂に混練し
て得られる磁性樹脂によって構成されていることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＣフィルタ。