JP2003224012A - 巻線型コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性体コアによる浮遊容量への影響を抑える
ことができる構造を有した巻線型コイルを提供する。 【解決手段】 巻線３７，４７の各々は、ボビン３２，
４２の筒状胴部３３，４３の外周に単層巻きされてい
る。ボビン３２，４２の筒状胴部３３，４３の穴３３
ａ，４３ａの内壁面に設けられたレール状突起３３ｂ，
４３ｂによって、穴３３ａ，４３ａの内壁面とコア部材
５０ａ，５０ｂの脚部５２ａ，５２ｂの外周面５２ａ
ａ，５２ｂａとの間に空間ギャップＧ１が形成されてい
る。ボビン３２，４２の各々の鍔部３４，３５，４４，
４５の外側主面３４ａ，３５ａ，４４ａ，４５ａに設け
られた凸状スペーサ３６，４６によって、コア部材５０
ａ，５０ｂの腕部５１ａ，５１ｂの内側面５１ａａ，５
１ｂｂと外側主面３４ａ，３５ａ，４４ａ，４５ａとの
間に空間ギャップＧ２が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻線型コイル、特
に、インダクタ、コモンモードチョークコイル、ノーマ
ルモードチョークコイル、トランスなどに使用される巻
線型コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コモンモードチョークコイルの
挿入損失−周波数特性は、自己共振周波数より低い周波
数領域ではコモンモードインダクタンスＬによる誘導性
特性を示し、自己共振周波数より高い周波数領域ではコ
モンモードチョークコイルに発生する浮遊容量Ｃによる
容量性特性を示す。自己共振周波数と、５０Ω系で測定
する場合の誘導性特性および容量性特性とは、以下の式
によって表される。 自己共振周波数：ｆｒ＝１／[２π（ＬＣ）^1/2] 誘導性特性カーブ：挿入損失＝１０ｌｏｇ［１＋（ωＬ
／１００）²］ 容量性特性カーブ：挿入損失＝１０ｌｏｇ［１＋１／
（１００ωＣ）²］

【０００３】コモンモードチョークコイルの高周波帯域
でのノイズ除去性能をアップさせるには、浮遊容量Ｃを
小さくする必要がある。浮遊容量発生の主な要因は、概
略、巻線の巻回構造による影響分と、ボビンによる影響
分と、磁性体コアによる影響分である。ここに、ボビン
による影響分を小さくするためには、誘電率の低いボビ
ン材質に変更したり、ボビンの肉厚を薄くしたりする必
要がある。しかし、コモンモードチョークコイルを交流
電源ライン用として使用する場合には、安全規格の難燃
性、相対温度指数および絶縁距離を確保しなければなら
ない。また、既存のコモンモードチョークコイルにおい
ては、誘電率ε＝２〜４程度の材質で、０．５〜１．０
ｍｍ程度の肉厚のボビンが一般的に用いられているた
め、ボビン材質やボビンの肉厚を変更して、浮遊容量Ｃ
のうちボビンによる影響分を小さくすることは困難であ
る。

【０００４】従って、コモンモードチョークコイルに発
生する浮遊容量Ｃを小さくするには、巻線の巻回構造に
よる影響分と磁性体コアによる影響分を軽減することが
重要になる。これら影響分の割合は巻線の巻回構造によ
り変わる。例えば、浮遊容量の発生が少ないとされてい
る巻線の巻回構造として、従来より巻線を分割して巻回
する、いわゆる分割巻きがある。

【０００５】図１９は、巻線７，１７を分割巻きした従
来のコモンモードチョークコイル１の構成を示す。コモ
ンモードチョークコイル１はＵ字形状を有する二つのコ
ア部材２０，２１からなる磁性体コアと二つのボビン
２，１２とを備えている。ボビン２，１２はそれぞれ、
筒状胴部３，１３と、該筒状胴部３，１３に設けた鍔部
４，５，６、１４，１５，１６とを有している。

【０００６】巻線７は、第１巻線部７ａと第２巻線部７
ｂを電気的に直列接続して構成される。第１巻線部７ａ
はボビン２の鍔部４と６の間に巻回され、第２巻線部７
ｂは鍔部５と６の間に巻回されている。同様に、巻線１
７は第１巻線部１７ａと第２巻線部１７ｂを電気的に直
列接続して構成される。第１巻線部１７ａはボビン１２
の鍔部１４と１６の間に巻回され、第２巻線部１７ｂは
鍔部１５と１６の間に巻回されている。

【０００７】ボビン２，１２は、その筒状胴部３，１３
が互いに平行になるように配置される。そして、筒状胴
部３，１３の穴３ａ，１３ａに、コア部材２０，２１の
脚部２０ｂ，２１ｂがそれぞれ挿通される。これらコア
部材２０，２１は、その各々の両脚部２０ｂ，２１ｂの
先端面が穴３ａ，１３ａ内で互いに衝き合わされて一つ
の閉磁路を形成している。

【０００８】以上の構成からなるコモンモードチョーク
コイル１において、浮遊容量は巻幅にほぼ比例している
ため、巻線７，１７をそれぞれ二つの巻線部７ａ，７
ｂ、１７ａ，１７ｂに分割した場合、一つの巻線部の浮
遊容量は分割前の巻線の浮遊容量の１／２になる。ま
た、各巻線部７ａと７ｂ、あるいは、１７ａと１７ｂは
直列に接続されているため、２分割巻きコモンモードチ
ョークコイル１の巻線７，１７の各々の浮遊容量は分割
前の巻線の浮遊容量の１／４（例えば、４．０ｐＦ程
度）になる。

【０００９】また、巻線の別の巻回構造として、巻線を
１層のみ巻回する、いわゆる単層巻きがある。この巻回
構造は、隣接する巻回部分が左右方向だけであり、隣接
する巻回部分に発生する浮遊容量は、巻回数分だけ直列
に接続されるような構造であるため、浮遊容量を最も小
さくできる。例えば、先の分割巻きの場合（４．０ｐ
Ｆ）に比較して、約１／６程度以上に低くすることもで
きる。ただし、得られるインダクタンス値は小さくな
る。

【００１０】さらに、巻線の別の巻回構造として、単層
巻きされた巻線を並列に複数段重ねる、いわゆる単層並
列巻きがある。この巻回構造は、単層巻きのインダクタ
ンス値が小さいという不具合を解消するため、巻線の径
を細くして一段当たりの巻線のターン数を多くして大き
なインダクタンス値を得るものである。そして、それに
よって大きくなる巻線の直流抵抗値を低く抑えるため、
複数段に積み重ねられた巻線を並列接続している。つま
り、単層並列巻きは、単層巻きの特徴をもちながら、比
較的大きなインダクタンスを得ることができる。ただ
し、巻回構造による浮遊容量分は、単層巻きの場合より
大きくなる。

【００１１】表１は、同じ巻線径で巻回したときの巻回
構造の違いによる浮遊容量分、巻線の直流抵抗値および
インダクタンス値のそれぞれの一般的な大小関係を表し
たものである。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、コ
モンモードチョークコイル１の巻線７，１７の巻回可能
領域は、閉磁路を構成しているコア部材２０，２１の窓
面積、ボビン２，１２の肉厚、絶縁距離などにより制限
を受けている。従来のコモンモードチョークコイル１
は、その限られた巻回可能領域内で最大のインダクタン
ス値を得るため、無駄なスペースがないように設計され
ている。従って、コア部材２０，２１とボビン２，１２
の間、あるいは、コア部材２０，２１と巻線７，１７の
間には、組み立て作業上または安全規格上、最低限必要
な空間ギャップしか設けていなかった。従って、コア部
材２０，２１による浮遊容量分は比較的大きく、巻線
７，１７を２分割する中央鍔部６，１６がない多層巻き
のコモンモードチョークコイルと比較して浮遊容量の発
生が少ないとされている巻線７，１７の巻回構造を採用
しているコモンモードチョークコイル１の場合には、そ
の影響は無視できないほどの値である。特に、浮遊容量
の発生が少ない単層巻きや単層並列巻きでは、コア部材
２０，２１による浮遊容量への影響は極めて大きい。

【００１４】そこで、本発明の目的は、磁性体コアによ
る浮遊容量への影響を抑えることができる構造を有した
巻線型コイルを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段および作用】前記目的を達
成するため、本発明に係る巻線型コイルは、（ａ）筒状
胴部と該筒状胴部に設けられた鍔部とをそれぞれ有する
一つ以上のボビンと、（ｂ）ボビンの各々の筒状胴部に
設けられた単層巻きの巻線および単層並列巻きの巻線の
いずれかの巻線と、（ｃ）ボビンの各々の筒状胴部の穴
に脚部が挿通され、閉磁路を構成する磁性体コアとを備
え、（ｄ）ボビンの各々の筒状胴部の穴の内周面と、該
筒状胴部の穴に挿通されている磁性体コアの脚部の外周
面との間に、第１の空間ギャップを設けたり、（ｅ）ボ
ビンの各々の鍔部と該鍔部に並走している磁性体コアの
腕部との間に第２の空間ギャップを設けたりしている。

【００１６】ここに、第１の空間ギャップは、例えば、
ボビンの各々の筒状胴部の穴の内周面および磁性体コア
の脚部の外周面の少なくともいずれかに設けたレール状
突起によって形成される。第２の空間ギャップは、例え
ば、鍔部および該鍔部に並走している磁性体コアの腕部
の少なくともいずれかに設けた凸状スペーサによって形
成される。

【００１７】以上の構成により、磁性体コアと巻線の間
に所定の寸法の空間ギャップが確保され、磁性体コアと
巻線との間の距離が拡大される。このため、磁性体コア
による浮遊容量への影響が小さくなる。

【００１８】また、隣接する二つのボビンの間に、磁粉
入り絶縁性樹脂材、もしくは、絶縁性樹脂で表面が被覆
されているフェライト材を配設することにより、ノーマ
ルモードの磁路の実効透磁率が上がり、ノーマルモード
インダクタンス成分が大きくなる。しかも、磁粉入り絶
縁性樹脂材、もしくは、絶縁性樹脂で表面が被覆されて
いるフェライト材で磁束を集中させるため、外界に磁束
が漏れにくくなる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る巻線型コイル
の実施形態について添付の図面を参照して説明する。本
実施形態は、コモンモードチョークコイルを例にして説
明する。

【００２０】コモンモードチョークコイルの外観を図１
に示し、その正面図を図２に示し、水平断面図および一
部垂直断面図をそれぞれ図３および図４に示し、電気等
価回路図を図５に示す。コモンモードチョークコイル３
１は、Ｕ字形状を有する二つのコア部材５０ａ，５０ｂ
からなる磁性体コア５０と、二つのボビン３２，４２
と、止め金具６０とを備えている。

【００２１】ボビン３２，４２の各々は、筒状胴部３
３，４３と、該筒状胴部３３，４３の両端部に設けた鍔
部３４，３５、４４，４５とを有している。鍔部３４，
３５，４４，４５にはそれぞれリード端子５４ａ，５４
ｂ，５５ａ，５５ｂが植設されている。ボビン３２，４
２は、その筒状胴部３３，４３が互いに平行になるよう
に配置される。ボビン３２，４２は樹脂などで形成され
ている。

【００２２】巻線３７，４７の各々は、ボビン３２，４
２の筒状胴部３３，４３の外周に単層巻きされている。
巻線３７，４７は互いに等しい巻回数を有している。巻
線３７の両終端は、ボビン３２に設けられたリード端子
５４ａ，５４ｂにそれぞれ電気的に接続されている。同
様に、巻線４７の両終端は、ボビン４２に設けられたリ
ード端子５５ａ，５５ｂにそれぞれ電気的に接続されて
いる。

【００２３】磁性体コア５０を構成しているコア部材５
０ａ，５０ｂの各々は、腕部５１ａ，５１ｂと、該腕部
５１ａ，５１ｂの両端から直角方向に延在した脚部５２
ａ，５２ｂとを有している。そして、ボビン３２，４２
の筒状胴部３３，４３の穴３３ａ，４３ａ（横断面形状
が矩形）には、コア部材５０ａ，５０ｂの脚部５２ａ，
５２ｂ（横断面形状が矩形）がそれぞれ挿入されてい
る。これらコア部材５０ａ，５０ｂは、その各々の両脚
部５２ａ，５２ｂの先端面が穴３３ａ，４３ａ内で互い
に衝き合わされて一つの閉磁路を形成している。

【００２４】ここで、図２〜図４に示すように、ボビン
３２，４２の筒状胴部３３，４３の穴３３ａ，４３ａの
それぞれの四つの内壁面には、空間ギャップ形成のため
のレール状突起３３ｂ，４３ｂが設けられている。各レ
ール状突起３３ｂ，４３ｂの両端部には、コア部材５０
ａ，５０ｂの脚部５２ａ，５２ｂを挿入し易いようにテ
ーパが形成されている。このレール状突起３３ｂ，４３
ｂによって、コア部材５０ａ，５０ｂの脚部５２ａ，５
２ｂの外周面５２ａａ，５２ｂａと、穴３３ａ，４３ａ
の内壁面との間に所定の寸法の空間ギャップＧ１が形成
されている。レール状突起３３ｂ，４３ｂとコア部材５
０ａ，５０ｂとの当接面は、コア部材５０ａ，５０ｂの
保持の面からは平坦面の方がよく、また、浮遊容量を極
力低減するという面からは当接面積が少ない方がよいの
で、当接面はＲ面状のようなものがよい。なお、水平方
向の空間ギャップＧ１の寸法と垂直方向の空間ギャップ
Ｇ１の寸法は、本実施形態のように等しくすることが好
ましいが、異ならせてもよいことは言うまでもない。

【００２５】また、図３に示すように、コア部材５０
ａ，５０ｂの腕部５１ａ，５１ｂは、ボビン３２，４２
の各々の鍔部３４，３５，４４，４５に並走している。
鍔部３４，３５，４４，４５の外側主面３４ａ，３５
ａ，４４ａ，４５ａには、それぞれ空間ギャップ形成の
ための凸状スペーサ３６，４６が設けられている。凸状
スペーサ３６，４６はテーパを有しており、コア部材５
０ａ，５０ｂの脚部５２ａ，５２ｂが穴３３ａ，４３ａ
に挿入し易いようになっている。腕部５１ａ，５１ｂの
内側面５１ａａ，５１ｂｂと、鍔部３４，３５，４４，
４５の外側主面３４ａ，３５ａ，４４ａ，４５ａとの間
に所定の寸法の空間ギャップＧ２が形成されている。

【００２６】コモンモードチョークコイル３１は、空間
ギャップＧ１，Ｇ２の寸法を大きくすれば、浮遊容量Ｃ
が小さくなる。しかし、空間ギャップＧ１，Ｇ２を大き
くするにつれて、部品サイズも大きくなってしまう。そ
こで、浮遊容量を効率よく削減することができる空間ギ
ャップＧ１，Ｇ２の寸法範囲を決める必要がある。効率
よく浮遊容量Ｃを削減できる空間ギャップＧ１，Ｇ２の
寸法範囲は、Ｇ１＝０．３〜１．５ｍｍ、Ｇ２＝０．７
〜４．０ｍｍである。より好ましくは、Ｇ１＝０．５〜
１．０ｍｍ、Ｇ２＝１．０〜２．０ｍｍである。空間ギ
ャップＧ１，Ｇ２の寸法範囲の下限は、コモンモードチ
ョークコイル３１の電気特性上の理由から決定した。一
方、空間ギャップＧ１，Ｇ２の寸法範囲の上限は、部品
サイズの小型化や大きなインダクタンス値を得ることが
できる（部品サイズが決まっている場合、基本的には、
空間ギャップが小さい方が巻きスペースが増えるので、
インダクタンス値を大きくできる）などの理由から決定
した。

【００２７】さらに、図１に示すように、ボビン３２と
４２の間には、コア部材５０ａ，５０ｂの衝き合わせ面
を堅固に密着させるためのコ字型止め金具６０が嵌め込
まれている。

【００２８】コア部材５０ａ，５０ｂの材料には、Ｍｎ
−Ｚｎ系フェライトやＮｉ−Ｚｎ系フェライトが用いら
れる。特に、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトは高透磁率を有す
るため、巻線３７，４７の巻回数が比較的少なくても数
十〜数百ｍＨの大きなインダクタンス値を得ることがで
きる。因みに、低周波数帯域（数ＫＨｚ）からのノイズ
電圧を抑制するためには、数十〜数百ｍＨのインダクタ
ンス値を必要とする。

【００２９】以上の部品３２，４２，５０ａ，５０ｂ，
６０は、固定治具（図示せず）により固定したり、必要
最低限の量の接着剤（図示せず）をボビン３２，４２と
コア部材５０ａ，５０ｂとの間に塗布して固定したりす
る。なお、ワニスは、巻線３７（又は４７）の隣接する
巻回部分の隙間に入ると、大きな浮遊容量Ｃを生じさせ
るため、固定のために使用することは好ましくない。

【００３０】以上の構成からなるコモンモードチョーク
コイル３１は、巻線３７，４７にコモンモード（同相）
ノイズ電流が流れると、巻線３７，４７により磁性体コ
ア５０内にそれぞれ同一方向に磁束が発生する。この磁
束は磁性体コア５０内を周回しながら消費される。

【００３１】このコモンモードチョークコイル３１はコ
ア部材５０ａ，５０ｂの腕部５１ａ，５１ｂの内側面５
１ａａ，５１ｂｂと、ボビン３２，４２の鍔部３４，３
５，４４，４５の外側主面３４ａ，３５ａ，４４ａ，４
５ａとの間に空間ギャップＧ２を形成している。さら
に、コア部材５０ａ，５０ｂの脚部５２ａ，５２ｂの外
周面（上側面、下側面、内側面および外側面の四つの面
を含んだもの）５２ａａ，５２ｂａと、ボビン３２，４
２の穴３３ａ，４３ａの内壁面との間にそれぞれ空間ギ
ャップＧ１を形成している。従って、磁性体コア５０に
よる浮遊容量Ｃへの影響を抑えることができる。例え
ば、従来の単層巻きコモンモードチョークコイルの場合
には０．５ｐＦであった浮遊容量Ｃを、本実施形態の単
層巻きコモンモードチョークコイル３１の場合には、
０．３ｐＦにすることができた。つまり、４０％の浮遊
容量の減少効果が得られた。この結果、高周波領域での
ノイズ除去性能の優れたコモンモードチョークコイルを
得ることができる。

【００３２】因みに、従来の分割巻きコモンモードチョ
ークコイルに本発明を適用した場合には、２．０ｐＦで
あった浮遊容量Ｃが１．８ｐＦにしか減少せず、１０％
の浮遊容量の減少効果しか得られなかった。

【００３３】ところで、一般に、コモンモードチョーク
コイルは、ノーマルモードの漏れインダクタンス成分を
僅かながら有しているため、ノーマルモードノイズを除
去する効果もある。しかしながら、信号（電源）ライン
に、コモンモードノイズの他に、強いノーマルモードノ
イズも流れる場合には、コモンモードチョークコイルと
ノーマルモードチョークコイルの両方の部品を使用して
ノイズ対策する必要がある。また、ノーマルモードの漏
れインダクタンス成分が比較的大きいコモンモードチョ
ークコイルの場合には、漏れ磁束が周辺回路に悪影響を
与えることがあるため、コモンモードチョークコイルの
外周に磁気シールド材を設ける必要がある。

【００３４】そこで、図６および図７に示すように、コ
モンモードチョークコイル３１の隣接する二つのボビン
３２，４２の間に、比透磁率が１以上（例えば２〜数
十）の磁粉入り絶縁性樹脂材８０を配設する。磁粉入り
絶縁性樹脂材８０は、例えば、８０〜９０ｗｔ％のＮｉ
−Ｚｎ系やＭｎ−Ｚｎ系のフェライトと、ナイロン系や
ポリフェニレンサルファイド系の樹脂とを混練したもの
からなる。磁粉入り絶縁性樹脂材８０は加工が容易で、
それ自体が絶縁性を有するので、コア部材５０ａ，５０
ｂとの間に絶縁性スペーサを挟み込む必要がない。

【００３５】磁粉入り絶縁性樹脂材８０を設けることに
より、ノーマルモードの磁路の実効透磁率が上がり、ま
た、その実効透磁率の大きい磁路（磁粉入り絶縁性樹脂
材８０およびコア部材５０ａ，５０ｂ）に磁束φが集中
する。そのため、ノーマルモードインダクタンス成分が
大きくなり、強いノーマルモードノイズも除去すること
ができるコモンモードチョークコイル３１が得られ、漏
れ磁束による周辺回路への悪影響も抑制できる。

【００３６】ノーマルモードインダクタンス成分の値
は、コア部材５０ａ，５０ｂと磁粉入り絶縁性樹脂材８
０との接触面積やギャップ、磁粉入り絶縁性樹脂材８０
の比透磁率などで決まる。コモンモードチョークコイル
３１でノーマルモードインダクタンス成分を大きくして
いくと、コア部材５０ａ，５０ｂが飽和し易くなるた
め、使用するコア部材５０ａ，５０ｂの特性（飽和特性
と比透磁率など）やそのコモンモードチョークコイル３
１に流れる電流により、どの程度までノーマルモードイ
ンダクタンス成分を大きくできるかが決まる。つまり、
コモンモードチョークコイル３１の使用保証範囲で、コ
ア部材５０ａ，５０ｂが飽和しないように、磁粉入り絶
縁性樹脂材８０を利用してノーマルモードインダクタン
ス成分を大きくする必要がある。

【００３７】また、二つのボビン３２，４２の間に、磁
粉入り絶縁性樹脂材８０を配設することで、巻線３７，
４７間の絶縁距離を長くすることができるとともに、コ
モンモードチョークコイル３１の空間スペースを有効活
用してサイズが大型化するのを防止する。

【００３８】図８は、磁粉入り絶縁性樹脂材８０の代わ
りに、絶縁性樹脂８２で表面が被覆されているフェライ
ト材８１を使用したものである。このフェライト材（Ｎ
ｉ−Ｚｎ系やＭｎ−Ｚｎ系などの材料からなるもの）８
１も、磁粉入り絶縁性樹脂材８０と同様の作用効果を奏
する。これら磁粉入り絶縁性樹脂材８０やフェライト材
８１の形状は任意であり、図７に示すようなエ型や、図
８に示すようなＴ型や、あるいは、長方形などであって
もよい。

【００３９】また、単層巻きは浮遊容量Ｃを最も抑える
ことができる巻回構造であるが、大きなインダクタンス
値を得ることが困難であるため、低周波帯域のコモンモ
ードノイズを十分に抑えることが難しい。そこで、図９
に示すように、ボビン３２，４２の筒状胴部３３，４３
に、巻線３７ａ，３７ｂ，３７ｃ並びに巻線４７ａ，４
７ｂ，４７ｃをそれぞれ順に単層巻きして複数段に積み
重ねた単層並列巻き構造としてもよい。図１０は、単層
並列巻きコモンモードチョークコイル３１Ａの挿入損失
―周波数特性を示すグラフである（実線６１参照）。比
較のため、図１０には、従来の単層並列巻きコモンモー
ドチョークコイルの挿入損失―周波数特性（点線６２参
照）も併せて記載している。

【００４０】また、図１１に示したコモンモードチョー
クコイル３１Ｂは、ボビン３２，４２の穴３３ａ，４３
ａの両端の開口部に、長さの短いレール状突起３３ｂ，
４３ｂを設けている。各レール状突起３３ｂ，４３ｂ
は、穴３３ａ，４３ａのそれぞれの四つの内壁面に形成
されている。各レール状突起３３ｂ，４３ｂはテーパを
有しており、コア部材５０ａ，５０ｂの脚部５２ａ，５
２ｂが穴３３ａ，４３ａに挿入され易いようになってい
る。このレール状突起３３ｂ，４３ｂが脚部５２ａ，５
２ｂの外周面（四つの面）５２ａａ，５２ｂａに当接す
ることによって、脚部５２ａ，５２ｂの外周面５２ａ
ａ，５２ｂａと、穴３３ａ，４３ａの内壁面との間に所
定の寸法の空間ギャップＧ１が形成される。

【００４１】一方、コア部材５０ａ，５０ｂの腕部５１
ａ，５１ｂの内側面５１ａａ，５１ｂｂには、それぞれ
凸状スペーサ６３，６４が一対設けられている。コア部
材５０ａ，５０ｂがボビン３２，４２に組み付けられる
と、この凸状スペーサ６３，６４の先端が、鍔部３４，
３５，４４，４５の外側主面３４ａ，３５ａ，４４ａ，
４５ａに当接する。従って、凸状スペーサ６３，６４に
よって、腕部５１ａ，５１ｂの内側面５１ａａ，５１ｂ
ｂと、鍔部３４，３５，４４，４５の外側主面３４ａ，
３５ａ，４４ａ，４５ａとの間に所定の寸法の空間ギャ
ップＧ２が形成される。このコモンモードチョークコイ
ル３１Ｂは、前記コモンモードチョークコイル３１と同
様の作用効果を奏する。

【００４２】また、図１２および図１３に示したコモン
モードチョークコイル３１Ｃは、コア部材５０ａ，５０
ｂの脚部５２ａ，５２ｂの外周面（四つの面）５２ａ
ａ，５２ｂａにそれぞれ、レール状突起６５，６６を設
けている。各レール状突起６５，６６の先端部にはテー
パが形成されており、コア部材５０ａ，５０ｂの脚部５
２ａ，５２ｂが穴３３ａ，４３ａに挿入され易いように
なっている。このレール状突起６５，６６によって、脚
部５２ａ，５２ｂの外周面５２ａａ，５２ｂａと、穴３
３ａ，４３ａの内壁面との間に所定の寸法の空間ギャッ
プＧ１が形成される。このコモンモードチョークコイル
３１Ｃは、前記コモンモードチョークコイル３１と同様
の作用効果を奏する。

【００４３】また、図１４に示したコモンモードチョー
クコイル３１Ｄは、コア部材５０ａ，５０ｂの脚部５２
ａ，５２ｂの先端部の外周面（四つの面）５２ａａ，５
２ｂａにそれぞれ、長さの短いレール状突起６５，６６
を設けている。各レール状突起６５，６６はテーパを有
しており、コア部材５０ａ，５０ｂの脚部５２ａ，５２
ｂが穴３３ａ，４３ａに挿入され易いようになってい
る。このレール状突起６５，６６によって、脚部５２
ａ，５２ｂの外周面５２ａａ，５２ｂａと、穴３３ａ，
４３ａの内壁面との間に所定の寸法の空間ギャップＧ１
が形成される。このコモンモードチョークコイル３１Ｄ
は、前記コモンモードチョークコイル３１と同様の作用
効果を奏する。

【００４４】また、図１５に示したコモンモードチョー
クコイル３１Ｅは、ボビン３２，４２の穴３３ａ，４３
ａの両端の開口部周囲に、それぞれ９０度の間隔で四つ
の凸状スペーサ７１，７２を設けている。各凸状スペー
サ７１，７２の、筒状胴部３３，４３の穴３３ａ，４３
ａを臨む面はテーパ状になっており、コア部材５０ａ，
５０ｂの脚部５２ａ，５２ｂが穴３３ａ，４３ａに挿入
され易いようになっている。さらに、テーパ面の一端部
７３，７４は突起状になっており、穴３３ａ，４３ａの
それぞれの四つの内壁面から突出している。この突起部
７３，７４によって、脚部５２ａ，５２ｂの外周面５２
ａａ，５２ｂａと、穴３３ａ，４３ａの内壁面との間に
所定の寸法の空間ギャップＧ１が形成される。

【００４５】一方、コア部材５０ａ，５０ｂがボビン３
２，４２に組み付けられると、この凸状スペーサ７１，
７２の先端が、腕部５１ａ，５１ｂの内側面５１ａａ，
５１ｂｂに当接する。従って、凸状スペーサ７１，７２
によって、腕部５１ａ，５１ｂの内側面５１ａａ，５１
ｂｂと、鍔部３４，３５，４４，４５の外側主面３４
ａ，３５ａ，４４ａ，４５ａとの間に所定の寸法の空間
ギャップＧ２が形成される。このコモンモードチョーク
コイル３１Ｅは、前記コモンモードチョークコイル３１
と同様の作用効果を奏する。

【００４６】さらに、凸状スペーサ７１，７２は巻線３
７，４７の内径領域内に配設されており、鍔部３４，３
５，４４，４５を挟んで凸状スペーサ７１，７２と巻線
３７，４７とが対向しない構造が採られている。従っ
て、より一層の浮遊容量削減の効果が得られる。

【００４７】また、図１６に示したコモンモードチョー
クコイル３１Ｆは、図１５に示したコモンモードチョー
クコイル３１Ｅにおいて、凸状スペーサ７１，７２の一
部をＬ字形の凸状スペーサ７５，７６に換えたものと同
様のものである。各凸状スペーサ７５，７６の先端部
の、筒状胴部３３，４３の穴３３ａ，４３ａを臨む面は
テーパ状になっており、コア部材５０ａ，５０ｂの脚部
５２ａ，５２ｂが穴３３ａ，４３ａに挿入され易いよう
になっている。さらに、テーパ面の一端部７７，７８は
突起状になっており、穴３３ａ，４３ａの内壁面よりも
突出している。この突起部７７，７８および突起部７
３，７４によって、脚部５２ａ，５２ｂの外周面５２ａ
ａ，５２ｂａと、穴３３ａ，４３ａの内壁面との間に所
定の寸法の空間ギャップＧ１が形成される。

【００４８】さらに、凸状スペーサ７１，７２は巻線３
７，４７の内径領域内に配設されており、鍔部３４，３
５，４４，４５を挟んで凸状スペーサ７１，７２と巻線
３７，４７とが対向しない構造が採られている。また、
凸状スペーサ７５，７６は巻線３７，４７の外径よりも
外側の領域で鍔部３４，３５，４４，４５に接合してお
り、凸状スペーサ７５，７６と巻線３７，４７は、鍔部
３４，３５，４４，４５および空間ギャップを挟んで対
向する構造が採られている。従って、前記コモンモード
チョークコイル３１と比較して、より一層の浮遊容量削
減の効果が得られる。

【００４９】なお、本発明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することが
できる。例えば、磁性体コアとしてロ字型の一体コアや
日字型の一体コアを使用し、ボビンとして２以上に分割
させた歯車構造のボビンを使用してもよい。また、前記
実施形態では、二つの巻線を有する二ラインのものにつ
いて説明したが、三つ以上の巻線を有する三ライン以上
のものであってもよい。

【００５０】さらに、本発明は、コモンモードチョーク
コイル以外に、図１において、二つのボビン３２，４２
のうちいずれか一方のボビンを省略した構造のインダク
タであってもよい。また、ノーマルモードチョークコイ
ル、トランスなどのコイルにも適用できる。さらに、本
発明は、コアでコモンモードノイズ（ノーマルモードノ
イズ）を除去し、ボビンでノーマルモードノイズ（コモ
ンモードノイズ）を除去する、いわゆるハイブリッドチ
ョークコイルにも適用可能であり、コモンモードノイズ
に対してだけでなく、ノーマルモードノイズに対しても
本発明の効果を奏することができる。

【００５１】また、レール状突起や凸状スペーサは、横
断面が矩形である必要はなく、半円形や台形や三角形な
どであってもよい。また、図１７に示すように、横断面
の形状が略三角形で、穴３３ａ，４３ａの両開口側から
テーパを設けたレール状突起３３ｂ，４３ｂを形成す
る。そして、コア部材５０ａ，５０ｂの脚部５２ａ，５
２ｂを穴３３ａ，４３ａに挿入するときに、レール状突
起３３ｂ，４３ｂの頂上部を押し潰しながら位置決めを
行うコモンモードチョークコイル３１Ｇであってもよ
い。

【００５２】さらに、図１８に示すように、ボビン３２
と４２の軸を揃えて連接し、連通した穴３３ａ，４３ａ
に、コア部材５０ａ，５０ｂの一方の脚部５２ａ，５２
ｂを挿入した構造のコモンモードチョークコイル３１Ｈ
であってもよい。このとき、ボビン３２，４２の穴３３
ａ，４３ａの内壁面の一つにコア部材５０ａ，５０ｂの
脚部５２ａ，５２ｂの内側面が接触する構造、すなわ
ち、脚部５２ａ，５２ｂの外側面、上側面および下側面
と、穴３３ａ，４３ａの内壁面との間に所定の寸法の空
間ギャップＧ１が形成されている構造であっても、浮遊
容量削減の効果がある。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、磁性体コアと巻線の間に所定の寸法の空間
ギャップが確保され、磁性体コアと巻線との間の距離が
拡大される。このため、磁性体コアによる浮遊容量への
影響を小さくすることができる。この結果、高周波領域
の電気特性の優れた巻線型コイルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る巻線型コイルの一実施形態を示す
外観斜視図。

【図２】図１に示した巻線型コイルの正面図。

【図３】図１に示した巻線型コイルの水平断面図。

【図４】図１に示した巻線型コイルの一部垂直断面図。

【図５】図１に示した巻線型コイルの電気等価回路図。

【図６】図１に示した巻線型コイルの変形例を示す水平
断面図。

【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩの垂直断面図。

【図８】図７に示した巻線型コイルの変形例を示す垂直
断面図。

【図９】本発明に係る巻線型コイルの別の実施形態を示
す水平断面図。

【図１０】図９に示した巻線型コイルの挿入損失―周波
数特性を示すグラフ。

【図１１】本発明に係る巻線型コイルのさらに別の実施
形態を示す水平断面図。

【図１２】本発明に係る巻線型コイルのさらに別の実施
形態を示す水平断面図。

【図１３】図１２に示した巻線型コイルの一部垂直断面
図。

【図１４】本発明に係る巻線型コイルのさらに別の実施
形態を示す水平断面図。

【図１５】本発明に係る巻線型コイルのさらに別の実施
形態を示す水平断面図。

【図１６】本発明に係る巻線型コイルのさらに別の実施
形態を示す水平断面図。

【図１７】本発明に係る巻線型コイルのさらに別の実施
形態を示す水平断面図。

【図１８】本発明に係る巻線型コイルのさらに別の実施
形態を示す水平断面図。

【図１９】従来の巻線型コイルを示す水平断面図。

【符号の説明】

３１，３１Ａ〜３１Ｈ…コモンモードチョークコイル ３２，４２…ボビン ３３，４３…筒状胴部 ３３ａ，４３ａ…穴 ３３ｂ，４３ｂ，６５，６６…レール状突起 ３４，３５，４４，４５…鍔部 ３６，４６，６３，６４…凸状スペーサ ３７，３７ａ〜３７ｃ，４７，４７ａ〜４７ｃ…巻線 ５０…磁性体コア ５１ａ，５１ｂ…腕部 ５２ａ，５２ｂ…脚部 ７１，７２，７５，７６…凸状スペーサ ７３，７４，７７，７８…突起 ８０…磁粉入り絶縁性樹脂材 ８１…フェライト材 ８２…絶縁性樹脂 Ｇ１，Ｇ２…空間ギャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大井 隆明 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5E070 AA01 AB03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状胴部を有するボビンと、 前記筒状胴部に設けられた単層巻きの巻線および単層並
   列巻きの巻線のいずれかの巻線と、 前記筒状胴部の穴に脚部が挿通され、閉磁路を構成する
   磁性体コアと、 前記筒状胴部の穴の内周面および前記磁性体コアの脚部
   の外周面の少なくともいずれかに設けたレール状突起と
   を備え、 前記レール状突起によって、前記筒状胴部の穴の内周面
   と、該筒状胴部の穴に挿通されている前記磁性体コアの
   脚部の外周面との間に、第１の空間ギャップを設けたこ
   と、 を特徴とする巻線型コイル。
2. 【請求項２】 筒状胴部と該筒状胴部に設けられた鍔部
   とを有するボビンと、 前記筒状胴部に設けられた単層巻きの巻線および単層並
   列巻きの巻線のいずれかの巻線と、 前記筒状胴部の穴に脚部が挿通され、閉磁路を構成する
   磁性体コアと、 前記鍔部および該鍔部に並走している前記磁性体コアの
   腕部の少なくともいずれかに設けた凸状スペーサとを備
   え、 前記凸状スペーサによって、前記鍔部と該鍔部に並走し
   ている前記磁性体コアの腕部との間に第２の空間ギャッ
   プを設けたこと、 を特徴とする巻線型コイル。
3. 【請求項３】 筒状胴部と該筒状胴部に設けられた鍔部
   とを有するボビンと、 前記筒状胴部に設けられた単層巻きの巻線および単層並
   列巻きの巻線のいずれかの巻線と、 前記筒状胴部の穴に脚部が挿通され、閉磁路を構成する
   磁性体コアと、 前記筒状胴部の穴の内周面および前記磁性体コアの脚部
   の外周面の少なくともいずれかに設けたレール状突起
   と、 前記鍔部および該鍔部に並走している前記磁性体コアの
   腕部の少なくともいずれかに設けた凸状スペーサとを備
   え、 前記レール状突起によって、前記筒状胴部の穴の内周面
   と、該筒状胴部の穴に挿通されている前記磁性体コアの
   脚部の外周面との間に、第１の空間ギャップを設け、 前記凸状スペーサによって、前記鍔部と該鍔部に並走し
   ている前記磁性体コアの腕部との間に第２の空間ギャッ
   プを設けたこと、 を特徴とする巻線型コイル。
4. 【請求項４】 筒状胴部と該筒状胴部に設けられた鍔部
   とを有するボビンと、 前記筒状胴部に設けられた単層巻きの巻線および単層並
   列巻きの巻線のいずれかの巻線と、 前記筒状胴部の穴に脚部が挿通され、閉磁路を構成する
   磁性体コアと、 前記ボビンの鍔部の、前記筒状胴部の穴の開口近傍に設
   けた凸状スペーサと、 前記凸状スペーサの、前記筒状胴部の穴を臨む面に設け
   た突起とを備え、 前記突起によって、前記筒状胴部の穴の内周面と、該筒
   状胴部の穴に挿通されている前記磁性体コアの脚部の外
   周面との間に、第１の空間ギャップを設け、 前記凸状スペーサによって、前記鍔部と該鍔部に並走し
   ている前記磁性体コアの腕部との間に第２の空間ギャッ
   プを設けたこと、 を特徴とする巻線型コイル。
5. 【請求項５】 前記ボビンが二つ以上設けられ、前記ボ
   ビンの各々の筒状胴部に巻線が設けられていることを特
   徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の巻線型
   コイル。
6. 【請求項６】 隣接する二つの前記ボビンの間に、磁粉
   入り絶縁性樹脂材を配設したことを特徴とする請求項５
   に記載の巻線型コイル。
7. 【請求項７】 隣接する二つの前記ボビンの間に、絶縁
   性樹脂で表面が被覆されているフェライト材を配設した
   ことを特徴とする請求項５に記載の巻線型コイル。