JP2002246244A - チョークコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ことさらコアの構造や形状を変更することな
くノーマルモードインピーダンス特性を容易に調整でき
るチョークコイルを得る。 【解決手段】 コア１にワイヤＡ，Ｂを巻回したチョー
クコイル。ワイヤＡ，Ｂが交互に整列して巻回されてい
る整列巻線部１１と、各ワイヤＡ，Ｂがそれぞれ個別に
整列して巻回されている分離巻線部１２とを備え、巻線
部１１，１２は直列に電気的に接続されている。また、
整列巻線部１１は信号入力電極３ａ，３ｂに接続され、
分離巻線部１２は信号出力電極４ａ，４ｂに接続されて
いる。整列巻線部１１又は分離巻線部１２のいずれか一
方が巻芯部の中心部に配置され、他方がその左右に配置
されていてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チョークコイル、
詳しくは、巻芯部に２本以上のワイヤが巻回された、コ
モンモードノイズ及びノーマルモードノイズを除去する
作用を有するチョークコイルに関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】従来知られている、巻芯部に２本
のワイヤを巻回したバイファイラ巻きタイプのチョーク
コイルとしては、図１１に示す整列巻きと、図１２に示
す分離巻きとに大別できる。図１１，１２において、Ａ
は第１のワイヤ、Ｂは第２のワイヤを示す。１はフェラ
イトコア、３ａ，３ｂ及び４ａ，４ｂは電極である。

【０００３】コイルの外観は、図１３に示すように、フ
ェライトコア１の胴部（巻芯部）に２本のワイヤＡ，Ｂ
を巻回し、フェライト板５で閉磁路を構成している。ま
た、巻線の態様としては、多層巻きと単層巻きとがあ
る。

【０００４】図１３に示した構成のチョークコイル（そ
れぞれ整列巻きタイプ及び分離巻きタイプ）のインピー
ダンス特性を図１４に示す。両タイプにおいて、コモン
モードインピーダンスに関しては大差が見られないが、
ノーマルモードインピーダンスに関しては相違が見られ
る。即ち、ノーマルモードインピーダンスは、整列巻き
タイプにあっては、１ＭＨｚで１１Ω、１０ＭＨｚで１
４Ωであるのに対して、分離巻きタイプにあっては、１
ＭＨｚで１８０Ω、１０ＭＨｚで１８３０Ωである。

【０００５】一般に、コモンモードノイズに対してはコ
モンモードインピーダンスを高めることで、ノーマルモ
ードノイズに対してはノーマルモードインピーダンスを
高めることでノイズ対策を施している。コモンモードイ
ンピーダンスを高める方法としては、ワイヤの巻数を増
やす、閉磁路構造にする等が知られており、ノーマルモ
ードインピーダンスを高める方法としては、分離巻きタ
イプとすることが知られている。

【０００６】近年、電子機器の信号スピードの高速化が
著しく、分離巻きタイプでは信号周波数に対するノーマ
ルモードインピーダンスが高くなりすぎ、信号がなまる
等の現象が発生し、確実な信号伝達ができなくなった
り、機器が正常に動作しない等の不具合が生じている。
一方、整列巻きタイプではノーマルモードインピーダン
スが低く、ノーマルモードノイズを除去することが困難
になっている。

【０００７】従って、所望のノーマルモードインピーダ
ンスを得るためには、コイルの構造、形状等を見直す必
要が生じており、各種の信号スピードに対応するには、
構造、形状の異なるコイルを多数種用意することになる
が、これでは製造効率が悪く、コストも上昇する。

【０００８】なお、前記の問題点は、リングコアにワイ
ヤを巻回したトロイダル型コイルにおいても、また、３
本以上のワイヤを巻回したコイルにおいても同様に発生
するものである。

【０００９】また、チョークコイル等の電子部品にあっ
ては、プリント配線基板等へ部品の左右を誤って実装し
てしまうと、即ち、入力側と出力側を逆に実装してしま
うと、特性が異なる場合がある。従来では、実装時の方
向性を識別するために部品の表面に識別用マークを付し
たり、形状を左右非対称にしていたが、製造工程の複雑
化やコストアップを招来していた。

【００１０】そこで、本発明の目的は、コモンモードノ
イズに対しては効果的であることは勿論、ノーマルモー
ドノイズに対しても効果的であるように、コアの構造や
形状をことさら変更することなく、ノーマルモードイン
ピーダンス特性を容易に調整できるチョークコイルを提
供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、前記目的に加えて、
実装時に部品の左右の方向性に対して特性が依存せず、
方向性を識別する必要のないチップコイルを提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】以上の目的を達
成するため、本発明に係るチョークコイルは、巻芯部に
２本以上のワイヤが巻回されたチョークコイルにおい
て、各ワイヤが交互に整列して巻回されている整列巻線
部と、各ワイヤがそれぞれ個別に整列して巻回されてい
る分離巻線部とを備え、前記整列巻線部と分離巻線部と
が直列に電気的に接続されていることを特徴とする。

【００１３】本発明に係るチョークコイルにおいては、
整列巻線部と分離巻線部とが直列に接続されており、ト
ータルの巻数に対応した従来と同様のコモンモードイン
ピーダンスを発揮し、かつ、整列巻線部と分離巻線部の
巻数比率に対応したノーマルモードインピーダンスが得
られる。換言すれば、分離巻線部の巻数を増やすとノー
マルモードインピーダンスが上昇し、この巻数比率を適
宜選択することで、ノーマルモードインピーダンスが所
望の値に調整される。

【００１４】本発明に係るチョークコイルにあっては、
インピーダンスを向上させるために前記整列巻線部及び
分離巻線部をそれぞれ多層に巻回してもよい。高周波特
性を向上させるには、整列巻線部を信号入力側に位置
し、分離巻線部を信号出力側に位置することが好まし
い。

【００１５】さらに、本発明に係るチョークコイルにあ
っては、前記整列巻線部又は分離巻線部のいずれか一方
を巻芯部の中心部に配置し、他方をその左右に配置して
もよい。このような配置によれば、左右を誤って実装し
た場合であっても、即ち、入力側と出力側を逆に実装し
た場合であっても、ノーマルモードインピーダンス特性
が異なることはない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るチョークコイ
ルの実施形態について、添付図面を参照して説明する。

【００１７】（第１実施形態、図１〜３参照）図１，２
に第１実施形態であるチョークコイルの巻線状態を示
す。フェライトコア１の構成に関しては図１０に示した
ものと同様であり、胴部（巻芯部）の両端に鍔部を有
し、該鍔部に電極３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂが形成されて
いる。

【００１８】このチョークコイルにあっては、２本のワ
イヤＡ，Ｂを交互に整列して巻回した整列巻線部１１
と、各ワイヤＡ，Ｂをそれぞれ個別に整列して巻回した
分離巻線部１２を備えている（以下、複合巻きタイプと
称する）。整列巻線部１１と分離巻線部１２とは直列に
電気的に接続されており、整列巻線部１１は信号入力電
極３ａ，３ｂに接続され、分離巻線部１２は信号出力電
極４ａ，４ｂに接続されている。また、各巻線部１１，
１２は図２（Ａ）に示す単層巻きでも、多層巻きでもよ
く、図２（Ｂ）に３層巻きの場合の巻線状態を示す。な
お、多層巻きの場合、上層と下層とでワイヤＡ，Ｂの配
置が交互になっていてもよい。例えば、図２（Ｂ）の多
層整列巻線部の第２層目又は第３層目は、左側からＢＡ
ＢＡＢＡの配列であってもよい。

【００１９】図２（Ａ）に示す単層複合巻きタイプにお
けるインピーダンス特性を図３に示す。図３では図１１
に示した従来の整列巻きタイプ及び分離巻きタイプ（巻
数は共に２７）の特性も合わせて示している。

【００２０】第１実施形態である複合巻きタイプにおい
て、コモンモードインピーダンスは従来の整列巻きタイ
プ及び分離巻きタイプと同等であり、ノーマルモードイ
ンピーダンスに関しては１ＭＨｚで１５Ω、１０ＭＨｚ
で１１０Ωである。

【００２１】従って、例えば、信号スピードが１ＭＨｚ
の場合、従来の分離巻きタイプの場合はノーマルモード
インピーダンスが１８０Ωと高いために信号波形がなま
るおそれがあり、整列巻きタイプで対応する必要があっ
た。しかし、整列巻きタイプではノーマルモードインピ
ーダンスが低いため、高周波ノイズ（１００ＭＨｚにノ
ーマルモードノイズがあるとして）を除去する効果に乏
しい。

【００２２】これに対して、本第１実施形態の複合巻き
タイプにあっては、ノーマルモードインピーダンスが適
切な値を有し、信号波形をなまらせることなく高周波ノ
イズを除去することができる。コモンモードインピーダ
ンスに対しては前述のように従来の整列巻きタイプ及び
分離巻きタイプと同等であり、トータルの巻数に対応し
た特性を発揮する。

【００２３】また、このような複合巻きタイプにあって
は、分離巻線部１２の巻線を増やすとノーマルモードイ
ンピーダンスが上昇し、整列巻線部１１と分離巻線部１
２の巻線比率を適宜選択することでノーマルモードイン
ピーダンスを任意に調整することができる。

【００２４】（第２実施形態、図４，５参照）図４，５
に第２実施形態であるチョークコイルの巻線状態を示
す。このチョークコイルにあっては、３本のワイヤＡ，
Ｂ，Ｃを信号入力電極３ａ，３ｂ，３ｃ側に整列巻き
し、信号出力電極４ａ，４ｂ，４ｃ側に分離巻きした複
合巻きタイプである。他の構成は前記第１実施形態と同
様であり、各巻線部１１，１２は図５（Ａ）に示す単層
巻きでも、多層巻きでもよく、図５（Ｂ）に３層巻きの
場合の巻線状態を示す。また、ワイヤの本数は４本以上
であってもよい。

【００２５】本第２実施形態であるトリファイラ複合巻
きタイプにおいても前記第１実施形態と同様のインピー
ダンス特性を示し、コモンモードインピーダンスは従来
の整列巻きタイプ及び分離巻きタイプと同等であり、ノ
ーマルモードインピーダンスに関して適切な値を有し、
信号波形をなまらせることなく高周波ノイズを除去する
ことができる。また、整列巻線部１１と分離巻線部１２
の巻線比率を適宜選択することでノーマルモードインピ
ーダンスを任意に調整することができる。

【００２６】（第３実施形態、図６参照）図６に第３実
施形態であるチョークコイルの巻線状態を示す。このチ
ョークコイルは、２本のワイヤＡ，Ｂをリングコア７に
整列巻き及び分離巻きした複合巻きタイプのトロイダル
型コイルである。ワイヤＡ，Ｂの整列巻線部１３は信号
入力端子８ａ，８ｂに接続されており、分離巻線部１４
は信号出力端子９ａ，９ｂに接続されている。なお、ワ
イヤは３本以上であってもよく、多層巻きであってもよ
い。

【００２７】本第３実施形態であるトロイダル型の複合
巻きタイプにおいても前記第１実施形態と同様のインピ
ーダンス特性を示し、コモンモードインピーダンスは従
来の整列巻きタイプ及び分離巻きタイプと同等であり、
ノーマルモードインピーダンスに関して適切な値を有
し、信号波形をなまらせることなく高周波ノイズを除去
することができる。また、整列巻線部１３と分離巻線部
１４の巻線比率を適宜選択することでノーマルモードイ
ンピーダンスを任意に調整することができる。

【００２８】（巻線部の配置によるインピーダンス特性
の相違、図７参照）ところで、本発明に係るチョークコ
イルにおいては、整列巻線部及び分離巻線部のいずれを
信号入力側に配置するか、信号出力側に配置するかでノ
ーマルモードインピーダンス特性が微妙に相違する。

【００２９】図７において、曲線Ｘは、整列巻線部を信
号入力側に配置した場合のノーマルモードインピーダン
ス特性を示している。また、曲線Ｙは分離巻線部を信号
入力側に配置した場合のノーマルモードインピーダンス
特性を示している。曲線Ｘ，Ｙを比較すると明らかなよ
うに、整列巻線部を信号入力側に配置した方が高周波特
性が良好である。

【００３０】具体的には、分離巻線部を信号入力側に配
置した場合（曲線Ｙ）、２０ＭＨｚ付近のノーマルモー
ドノイズに対しては効果的である。しかし、それ以上の
高周波に対しては、整列巻線部を信号入力側に配置した
場合（曲線Ｘ）の方がノイズ除去効果に優れている。

【００３１】なお、コモンモードインピーダンス特性に
関しては、図７に曲線Ｚで示すとおりであり、整列巻線
部又は分離巻線部の配置によって特性上の相違は生じな
い。

【００３２】（第４実施形態、図８参照）図８に第４実
施形態であるチョークコイルの巻線状態を示す。このチ
ョークコイルは、２本のワイヤＡ，Ｂの分離巻線部１２
をフェライトコア１の巻芯部の中心部に配置し、その左
右に整列巻線部１１，１１を配置した複合巻きタイプで
ある。

【００３３】このような配置によって、電極３ａ，３ｂ
と電極４ａ，４ｂを回路に対して信号入力側及び出力側
のいずれに接続しても、コモンモードインピーダンス特
性及びノーマルモードインピーダンス特性に差異が生じ
ることはなく、実装時の左右方向性を解消することがで
きる。

【００３４】（第５実施形態、図９参照）図９に第５実
施形態であるチョークコイルの巻線状態を示す。このチ
ョークコイルは、２本のワイヤＡ，Ｂの整列巻線部１１
をフェライトコア１の巻芯部の中心部に配置し、その左
右に分離巻線部１２，１２を配置した複合巻きタイプで
ある。その作用効果は第４実施形態と同様である。

【００３５】（第６実施形態、図１０参照）図１０に第
６実施形態であるチョークコイルの巻線状態を示す。こ
のチョークコイルは、前記第５実施形態と同様に、２本
のワイヤＡ，Ｂの整列巻線部１１を巻芯部の中心部に配
置し、その左右に分離巻線部１２，１２を配置した複合
巻きタイプである。第５実施形態は分離巻線部１２、１
２にそれぞれワイヤＡ，Ｂを巻回したものであるのに対
して、本第６実施形態では左側をワイヤＡのみの分離巻
線部１２とし、右側をワイヤＢのみの分離巻線部１２と
したものである。その作用効果は第５実施形態と同様で
ある。

【００３６】なお、前記第４〜６実施形態にあっては、
それぞれを示す図８，９，１０では、各巻線部１１，１
２を単層巻きとして示したが、多層巻きでもよく、トー
タルの巻数に対応した従来と同様のコモンモードインピ
ーダンスを発揮し、かつ、整列巻線部と分離巻線部の巻
数比率に対応したノーマルモードインピーダンスが得ら
れることは、前記第１〜３実施形態と同様である。

【００３７】（他の実施形態）なお、本発明に係るチョ
ークコイルは前記実施形態に限定するものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々に変更可能である。

【００３８】特に、コアの巻芯部には整列巻線部と分離
巻線部を仕切る鍔部を設けてもよく、あるいは、分離巻
線部の各ワイヤを仕切る鍔部を設けてもよい。各ワイヤ
を仕切る鍔部は、例えば、図２（Ａ）に示した分離巻線
部のワイヤＡ，Ｂを仕切るものである場合、ワイヤＢの
巻き始めの支点として機能する。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、整列巻線部と分離巻線部との複合巻きタイプと
したため、トータルの巻数に対応した従来と同様のコモ
ンモードインピーダンスを発揮し、かつ、整列巻線部と
分離巻線部の巻数比率に対応したノーマルモードインピ
ーダンスを得ることができる。即ち、分離巻線部の巻数
を増やすとノーマルモードインピーダンスが上昇し、こ
の巻数比率を適宜選択することで、ノーマルモードイン
ピーダンスを所望の値に容易に調整することができる。
また、インピーダンスの調整に際してコアの構造や形状
をことさら変更する必要はない。

【００４０】さらに、整列巻線部を信号入力側に配置
し、分離巻線部を信号出力側に配置すれば、高周波特性
が一層向上する。

【００４１】さらに、整列巻線部又は分離巻線部のいず
れか一方を巻芯部の中心部に配置し、他方をその左右に
配置すれば、部品の左右を逆にして実装した場合の特性
の差がなくなり、実装時の方向性を解消することがで
き、ことさら識別用のマークを付したりする煩雑な工程
を省略できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態であるチョークコイルの巻線状態
を示す底面図。

【図２】第１実施形態であるチョークコイルの巻線状態
の断面を示す説明図。

【図３】第１実施形態であるチョークコイルのインピー
ダンス特性を示すグラフ。

【図４】第２実施形態であるチョークコイルの巻線状態
を示す底面図。

【図５】第２実施形態であるチョークコイルの巻線状態
の断面を示す説明図。

【図６】第３実施形態であるチョークコイルの巻線状態
を示す平面図。

【図７】本発明に係るチョークコイルの整列巻線部と分
離巻線部との配置関係に応じたインピーダンス特性を示
すグラフ。

【図８】第４実施形態であるチョークコイルの巻線状態
を示す平面図。

【図９】第５実施形態であるチョークコイルの巻線状態
を示す平面図。

【図１０】第６実施形態であるチョークコイルの巻線状
態を示す平面図。

【図１１】従来のバイファイラ整列巻きタイプの巻線状
態を示す底面図。

【図１２】従来のバイファイラ分離巻きタイプの巻線状
態を示す底面図。

【図１３】チョークコイルの外観を示す斜視図。

【図１４】従来のバイファイラ整列巻きタイプ及び分離
巻きタイプのインピーダンス特性を示すグラフ。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ…ワイヤ １…フェライトコア ３ａ，３ｂ，３ｃ…信号入力電極 ４ａ，４ｂ，４ｃ…信号出力電極 ７…リングコア ８ａ，８ｂ…信号入力端子 ９ａ，９ｂ…信号出力端子 １１，１３…整列巻線部 １２，１４…分離巻線部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻芯部に２本以上のワイヤが巻回された
   チョークコイルにおいて、 各ワイヤが交互に整列して巻回されている整列巻線部
   と、各ワイヤがそれぞれ個別に整列して巻回されている
   分離巻線部とを備え、 前記整列巻線部と分離巻線部とが直列に電気的に接続さ
   れていること、 を特徴とするチョークコイル。
2. 【請求項２】 前記整列巻線部及び分離巻線部はそれぞ
   れワイヤが多層に巻回されていることを特徴とする請求
   項１記載のチョークコイル。
3. 【請求項３】 前記整列巻線部が信号入力側に位置し、
   前記分離巻線部が信号出力側に位置することを特徴とす
   る請求項１又は請求項２記載のチョークコイル。
4. 【請求項４】 前記整列巻線部又は分離巻線部のいずれ
   か一方が巻芯部の中心部に配置され、他方がその左右に
   配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２
   記載のチョークコイル。