JP2006080373A - 一体型コイル - Google Patents
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Abstract
【課題】一体化しても結合係数が小さく、コイルＬ１の８０ＭＨｚ付近のＱを大きくとれ、かつコイルＬ２のインダクタンスも大きくとれる一体型コイルを提供する。
【解決手段】樹脂などで形成した絶縁体の基台１の上に磁性体のドラムコア２を載置し、基台１上部の側面に設けた巻溝にコイルＬ１を巻回し、ドラムコア２の上下のつば２１、２２で区切られた巻溝にコイルＬ２を巻回する。ドラムコア２は、底面に設けた凸部ａを基台１頂面の凹部に嵌め込んで基台１に連結し、その後接着剤等を用いて固着する。また、基台１底面に使用しない分も含めて５本の端子ピンＴ１〜Ｔ５を植立し、ケース４には側面から垂下するケース脚４１を取り付ける。ドラムコア２には磁性体のポットコア３を被せてドラムコア２に巻回したコイルＬ２の外周を磁気シールドする。さらに基台１とドラムコア２およびポットコア３を含む全体を導電体のケース４に収容してコイルＬ１、Ｌ２を静電シールドする。
【選択図】図１
【解決手段】樹脂などで形成した絶縁体の基台１の上に磁性体のドラムコア２を載置し、基台１上部の側面に設けた巻溝にコイルＬ１を巻回し、ドラムコア２の上下のつば２１、２２で区切られた巻溝にコイルＬ２を巻回する。ドラムコア２は、底面に設けた凸部ａを基台１頂面の凹部に嵌め込んで基台１に連結し、その後接着剤等を用いて固着する。また、基台１底面に使用しない分も含めて５本の端子ピンＴ１〜Ｔ５を植立し、ケース４には側面から垂下するケース脚４１を取り付ける。ドラムコア２には磁性体のポットコア３を被せてドラムコア２に巻回したコイルＬ２の外周を磁気シールドする。さらに基台１とドラムコア２およびポットコア３を含む全体を導電体のケース４に収容してコイルＬ１、Ｌ２を静電シールドする。
【選択図】図１
Description
本発明は、車載用チューナのＦＭアイソレーション用コイルとアンテナローディング用コイルを一体化した一体型コイルに関する。
車載用チューナは、図５に示すように、アンテナ５に接続するＦＭ側回路とＡＭ側回路の入口にＡＭアイソレーション用コンデンサＣ１とＦＭアイソレーション用コイルＬ１をそれぞれ配置してＦＭ信号の他にＡＭ信号（長波／中波／短波）を分離する場合がある。
また、コイルＬ１と直列にアンテナローディング用コイルＬ２を接続し、さらにコイルＬ１と並列にコンデンサＣ２を接続してＬＣ並列共振によるトラップ回路を形成している。
このトラップ回路により８０ＭＨ付近のＦＭ信号を減衰し、ＦＭ信号がＡＭ側回路に洩れないようにしている。
なお、図５の回路図においてコンデンサＣ２はコイルＬ１の寄生容量を代用することもでき、その場合コンデンサＣ２は不要である。
また、コイルＬ１と直列にアンテナローディング用コイルＬ２を接続し、さらにコイルＬ１と並列にコンデンサＣ２を接続してＬＣ並列共振によるトラップ回路を形成している。
このトラップ回路により８０ＭＨ付近のＦＭ信号を減衰し、ＦＭ信号がＡＭ側回路に洩れないようにしている。
なお、図５の回路図においてコンデンサＣ２はコイルＬ１の寄生容量を代用することもでき、その場合コンデンサＣ２は不要である。
従来、これらのコイルＬ１、Ｌ２はそれぞれ個別のコイルで構成されており、このうちコイルＬ１は金属ケースでシールドされない場合の方が多いが、コイルＬ２は外部干渉を避けるために金属ケースでシールドされる場合もある。
そのため、車載用チューナの部品点数が増加し、製品の小形化や製造工数削減の妨げとなっていた。
そのため、車載用チューナの部品点数が増加し、製品の小形化や製造工数削減の妨げとなっていた。
この問題を解決するために、図６に示すように、これらのコイルＬ１、Ｌ２を３枚つばを有するドラムコア２の上下のつば２１、２２と中間のつば２３で区切られた２つの巻溝にそれぞれ巻回して一体化するなどの方法が考えられた。
この場合、コイル同士の電磁結合による干渉を防ぐため、中間のつば２３の厚さを厚くしてコイルＬ１、Ｌ２の間隔を広げることもあり、その場合、特に高さ方向の寸法が大きくなり、コイル部品の低背化に逆行するという問題があった。
この場合、コイル同士の電磁結合による干渉を防ぐため、中間のつば２３の厚さを厚くしてコイルＬ１、Ｌ２の間隔を広げることもあり、その場合、特に高さ方向の寸法が大きくなり、コイル部品の低背化に逆行するという問題があった。
また、コイルＬ２は大きなインダクタンス（例えば５０ｍＨ）を必要とするので、μi（初透磁率）が高いコア材（例えばμi＝８００±２５％など）のドラムコア２を用いることになる。
ところがμiが高いコア材の場合、適用周波数が低い（例えば０．０５〜１ＭＨｚ）ので、それ以降の周波数ではインダクタンスＬに直列な抵抗ｒと等価的なインダクタの損失により、８０ＭＨｚ付近のコイルＬ１のＱ＝ωＬ／ｒが小さくなってしまい、図４の点線部分の減衰曲線に示すように、インダクタンスが低下して８０ＭＨｚ付近の減衰量がしっかりと落ちなくなる。
東京地域の場合、ＦＭ東京（８０ＭＨｚ）の電波が強烈なので、トラップが８０ＭＨｚ付近にあると良好であるが、８０ＭＨｚ付近の減衰量が小さいと、８０ＭＨ付近の信号（ＦＭ）がＡＭ側に洩れてしまう。
これと反対に、μiが低いコア材のドラムコア２を用いると、コイルＬ１のＱが大きくなって８０ＭＨｚ付近の減衰量は落ちるが、μiが低いのでインダクタンスを大きくするためにコイルＬ２の巻数が増え、形状も大きくなる。
ところがμiが高いコア材の場合、適用周波数が低い（例えば０．０５〜１ＭＨｚ）ので、それ以降の周波数ではインダクタンスＬに直列な抵抗ｒと等価的なインダクタの損失により、８０ＭＨｚ付近のコイルＬ１のＱ＝ωＬ／ｒが小さくなってしまい、図４の点線部分の減衰曲線に示すように、インダクタンスが低下して８０ＭＨｚ付近の減衰量がしっかりと落ちなくなる。
東京地域の場合、ＦＭ東京（８０ＭＨｚ）の電波が強烈なので、トラップが８０ＭＨｚ付近にあると良好であるが、８０ＭＨｚ付近の減衰量が小さいと、８０ＭＨ付近の信号（ＦＭ）がＡＭ側に洩れてしまう。
これと反対に、μiが低いコア材のドラムコア２を用いると、コイルＬ１のＱが大きくなって８０ＭＨｚ付近の減衰量は落ちるが、μiが低いのでインダクタンスを大きくするためにコイルＬ２の巻数が増え、形状も大きくなる。
解決しようとする問題点は、２つのコイルＬ１、Ｌ２を共通のドラムコア２に巻回して一体化する場合、電磁結合による干渉を防ぐためコイルＬ１、Ｌ２の間隔を広げると高さ方向の寸法が大きくなり、コイルＬ２のインダクタンスを大きくするためにドラムコア２のμiを高くするとコイルＬ１の８０ＭＨｚ付近のＱが小さくなり、コイルＬ１の８０ＭＨｚ付近のＱを大きくするためにμiを低くするとコイルＬ２のインダクタンスが小さくなるのでコイルＬ２の巻数が増えて形状が大きくなる点であり、本発明は、一体化しても結合係数が小さく、コイルＬ１の８０ＭＨｚ付近のＱを大きくとれ、かつコイルＬ２のインダクタンスも大きくとれる一体型コイルを提供することを目的になされたものである。
そのため本発明は、絶縁体の基台の上に磁性体のドラムコアを載置し、前記基台の側面に設けた巻溝にコイルＬ１（請求項１〜３における第１のコイル）を巻回し、前記ドラムコアの上下のつばで区切られた巻溝にコイルＬ２（請求項１〜３における第２のコイル）を巻回することを最も主要な特徴とする。
本発明の一体型コイルは、絶縁体の基台の上に磁性体のドラムコアを載置し、基台側面に設けた巻溝にコイルＬ１を巻回し、ドラムコアの上下のつばで区切られた巻溝にコイルＬ２を巻回するので、一方のコイルＬ１が空芯コイルとなる。
そのため、２つのコイルＬ１、Ｌ２がコアを共有しないので、コイルＬ１、Ｌ２を磁気的に分離することができ、コイル同士の電磁結合による干渉を少なくできる。
また、コイルＬ１が空芯コイルとなるので、８０ＭＨｚ付近のＱが大きくなり、８０ＭＨｚ付近のトラップをしっかりと減衰できるようになる。
また、ドラムコアのμiを高くすることにより、コイルＬ１とは無関係にコイルＬ２のインダクタンスを必要な大きさにすることができる。
そのため、２つのコイルＬ１、Ｌ２がコアを共有しないので、コイルＬ１、Ｌ２を磁気的に分離することができ、コイル同士の電磁結合による干渉を少なくできる。
また、コイルＬ１が空芯コイルとなるので、８０ＭＨｚ付近のＱが大きくなり、８０ＭＨｚ付近のトラップをしっかりと減衰できるようになる。
また、ドラムコアのμiを高くすることにより、コイルＬ１とは無関係にコイルＬ２のインダクタンスを必要な大きさにすることができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１に、本発明を実施した一体型コイルの一部を断面で示す側面図を示す。
一体型コイルは、樹脂などで形成した絶縁体の基台１の上に磁性体のドラムコア２を載置し、基台１上部の側面に設けた巻溝にコイルＬ１を巻回し、ドラムコア２の上下のつば２１、２２で区切られた巻溝にコイルＬ２を巻回する構成である。
ドラムコア２は、底面に設けた凸部ａを基台１頂面の凹部に嵌め込んで基台１に連結し、その後接着剤等を用いて固着する。
また、基台１底面に使用しない分も含めて５本の端子ピンＴ１〜Ｔ５を植立し、ケース４には側面から垂下するケース脚４１を取り付ける。
一体型コイルは、樹脂などで形成した絶縁体の基台１の上に磁性体のドラムコア２を載置し、基台１上部の側面に設けた巻溝にコイルＬ１を巻回し、ドラムコア２の上下のつば２１、２２で区切られた巻溝にコイルＬ２を巻回する構成である。
ドラムコア２は、底面に設けた凸部ａを基台１頂面の凹部に嵌め込んで基台１に連結し、その後接着剤等を用いて固着する。
また、基台１底面に使用しない分も含めて５本の端子ピンＴ１〜Ｔ５を植立し、ケース４には側面から垂下するケース脚４１を取り付ける。
ドラムコア２には磁性体のポットコア３を被せてドラムコア２に巻回したコイルＬ２の外周を磁気シールドする。
これにより、インダクタンスの大きなコイルＬ２を磁束漏れの少ない構造にすることができる。
このとき、基台１上部の巻溝に巻回したコイルＬ１にもかかるようにポットコア３を被せ、インダクタンスの小さなコイルＬ１も含めて磁気シールドしてもよい。
さらに基台１とドラムコア２およびポットコア３を含む全体を導電体のケース４に収容してコイルＬ１、Ｌ２を静電シールドする。
一体型コイルは、全体を５ｍｍ角のケース４に収容することもできるので、実装占有面積を小さくすることができる。
これにより、インダクタンスの大きなコイルＬ２を磁束漏れの少ない構造にすることができる。
このとき、基台１上部の巻溝に巻回したコイルＬ１にもかかるようにポットコア３を被せ、インダクタンスの小さなコイルＬ１も含めて磁気シールドしてもよい。
さらに基台１とドラムコア２およびポットコア３を含む全体を導電体のケース４に収容してコイルＬ１、Ｌ２を静電シールドする。
一体型コイルは、全体を５ｍｍ角のケース４に収容することもできるので、実装占有面積を小さくすることができる。
巻線は、図２に示すように、例えばコイルＬ１の巻き始めを端子ピンＴ４に接続して上方に向けて左右いずれかの方向に巻き、巻き終りを端子ピンＴ１に接続する。
また、コイルＬ２の巻き始めを端子ピンＴ１に接続して上方に向けて左右いずれかの方向に巻き、巻き終りを端子ピンＴ５に接続する。
あるいは、コイルＬ２の巻き始めを端子ピンＴ５に接続し、巻き終りを端子ピンＴ１に接続することもある。
また、コイルＬ２の巻き始めを端子ピンＴ１に接続して上方に向けて左右いずれかの方向に巻き、巻き終りを端子ピンＴ５に接続する。
あるいは、コイルＬ２の巻き始めを端子ピンＴ５に接続し、巻き終りを端子ピンＴ１に接続することもある。
ドラムコア２やポットコア３は、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎなどの酸化物が複合された多結晶の焼結体であるフェライト材で形成し、フェライト材にはＮｉＺｎ系もしくはＭｎＺｎ系を使用する。
ケース４は銅や真鍮などで作製し、ケース脚４１の先端を基板回路のグランドプレーン（不図示）に接地する。
これにより、ケース４にストレキャパシタンス(浮遊容量)によってコイルＬ１、Ｌ２から発生した不要輻射ノイズ、あるいは外来電磁波ノイズが伝わるが、ケース４がグランドされているので電位がゼロとなり、静電シールドによりこれらのノイズが遮断される。
また、静電シールドによりストレキャパシタンスが小さくなるのでトラップ点が高域に移動する。
これにより、数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの減衰量が数ｄＢ〜数十ｄＢ増え、ＦＭ信号を大幅に低減できる。
これにより、ケース４にストレキャパシタンス(浮遊容量)によってコイルＬ１、Ｌ２から発生した不要輻射ノイズ、あるいは外来電磁波ノイズが伝わるが、ケース４がグランドされているので電位がゼロとなり、静電シールドによりこれらのノイズが遮断される。
また、静電シールドによりストレキャパシタンスが小さくなるのでトラップ点が高域に移動する。
これにより、数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの減衰量が数ｄＢ〜数十ｄＢ増え、ＦＭ信号を大幅に低減できる。
以下に、本発明を実施した一体型コイルの実施例（測定結果）を示す。
図３に、本実施例の測定回路図を示す。
なお、図３において抵抗Ｒａは測定器のインピーダンスである。
測定回路は、ロッドアンテナの代わりに抵抗Ｒｂ、コンデンサＣａ、コンデンサＣｂ＋抵抗Ｒａでダミーアンテナを形成し、このダミーアンテナの入力側に信号発生器を接続し、出力側にコイルＬ１、Ｌ２の直列回路を接続している。
以上の構成でコイルＬ２の出力端子Ａ、Ｂにおける周波数特性を測定した結果、図４の実線部分の減衰曲線に示すように、３枚つばのドラムコア２にコイルＬ１、Ｌ２を巻回して一体化する場合に比べ（図４の点線部分の減衰曲線）、８０ＭＨｚ付近の減衰量が良好なコイルＬ２の減衰曲線が得られた。
図３に、本実施例の測定回路図を示す。
なお、図３において抵抗Ｒａは測定器のインピーダンスである。
測定回路は、ロッドアンテナの代わりに抵抗Ｒｂ、コンデンサＣａ、コンデンサＣｂ＋抵抗Ｒａでダミーアンテナを形成し、このダミーアンテナの入力側に信号発生器を接続し、出力側にコイルＬ１、Ｌ２の直列回路を接続している。
以上の構成でコイルＬ２の出力端子Ａ、Ｂにおける周波数特性を測定した結果、図４の実線部分の減衰曲線に示すように、３枚つばのドラムコア２にコイルＬ１、Ｌ２を巻回して一体化する場合に比べ（図４の点線部分の減衰曲線）、８０ＭＨｚ付近の減衰量が良好なコイルＬ２の減衰曲線が得られた。
１ 基台
２ ドラムコア
２１〜２３ つば
３ ポットコア
４ ケース
４１ ケース脚
５ アンテナ
Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ
Ｃａ、Ｃｂ コンデンサ
Ｌ１、Ｌ２ コイル
Ｒａ、Ｒｂ 抵抗
Ｔ１〜Ｔ５ 端子ピン
ａ 凸部
２ ドラムコア
２１〜２３ つば
３ ポットコア
４ ケース
４１ ケース脚
５ アンテナ
Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ
Ｃａ、Ｃｂ コンデンサ
Ｌ１、Ｌ２ コイル
Ｒａ、Ｒｂ 抵抗
Ｔ１〜Ｔ５ 端子ピン
ａ 凸部
Claims (3)
- 絶縁体の基台の上に磁性体のドラムコアを載置し、
前記基台の側面に設けた巻溝に第１のコイルを巻回し、
前記ドラムコアの上下のつばで区切られた巻溝に第２のコイルを巻回することを特徴とする一体型コイル。 - 前記ドラムコアに磁性体のポットコアを被せてドラムコアに巻回した前記第２のコイルを磁気シールドすることを特徴とする請求項１記載の一体型コイル。
- 前記基台とドラムコアおよびポットコアを含む全体を導電体のケースに収容して基台に巻回した第１のコイルおよびドラムコアに巻回した第２のコイルを静電シールドすることを特徴とする請求項２記載の一体型コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004264159A JP2006080373A (ja) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | 一体型コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004264159A JP2006080373A (ja) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | 一体型コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006080373A true JP2006080373A (ja) | 2006-03-23 |
Family
ID=36159569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004264159A Pending JP2006080373A (ja) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | 一体型コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006080373A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010245456A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル集合体 |
| CN106298202A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 合肥博雷电气有限公司 | 一种片式抗电磁干扰高频电感元件 |
-
2004
- 2004-09-10 JP JP2004264159A patent/JP2006080373A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010245456A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル集合体 |
| CN106298202A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 合肥博雷电气有限公司 | 一种片式抗电磁干扰高频电感元件 |
| CN106298202B (zh) * | 2016-08-30 | 2018-01-19 | 合肥博雷电气有限公司 | 一种片式抗电磁干扰高频电感元件 |
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