JP2013038935A - コモンモードチョークコイル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、体格の増大を抑制することのできるコモンモードチョーク１６を提供する。
【解決手段】外部電源とＰＦＣ回路との間に、トロイダルコア１７に巻回される一対の１次側巻線１６ａ，１６ｂと、トロイダルコア１７に巻回される２次側巻線１６ｃと、抵抗体１６ｄとを備えるコモンモードチョーク１６を接続する。ここで、２次側巻線１６ｃの両端のそれぞれが抵抗体１６ｄによって接続されて閉ループ回路が形成される。そして、仕切部３６ｃに形成された貫通孔４０を通して２次側巻線１６ｃが巻回される。そして、抵抗体１６ｄは仕切部３６ｃに接触して設けられる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電源と所定の電力供給対象との間を接続して且つコアに巻回される一対の１次側巻線と、前記コアに巻回される２次側巻線とを備えるコモンモードチョークコイルに関する。

従来、スイッチング素子を有する電力変換装置を備える電力変換システム等において、スイッチング素子の高速スイッチング等に起因して、高周波のコモンモード電流が発生することが知られている。詳しくは、例えばスイッチング素子の両端のそれぞれと電力変換装置のグランドライン（フレームグランド）との間などに寄生容量が存在する。スイッチング素子が高速スイッチングされると、スイッチング素子の両端の印加電圧が変動して上記寄生容量が充放電されることで、コモンモード電流が発生することがある。コモンモード電流が発生し、これがフレームグランドに流れると、フレームグランドに接続された電子機器に障害を与えたり、外部への電磁放射ノイズを生じさせたりするおそれがある。

こうした問題を解決すべく、下記特許文献１に見られるように、直流電源とインバータとを接続して且つコアに巻回された一対の巻線（１次側巻線）と、コアに巻回された２次側巻線と、抵抗体とを備えるコモンモードチョークコイルであるいわゆるコモンモードトランスを用いる技術が知られている。詳しくは、コモンモードトランスの２次側巻線の両端のそれぞれは、抵抗体によって接続されている。こうした構成において、一対の１次側巻線にコモンモード電流が流れると、電磁誘導によって２次側巻線に電流が流れ、２次側巻線に流れる電流は、抵抗体によって熱に変換される。これにより、コモンモード電流の低減を図ることが可能となる。

特開２０００−６０１０７号公報

ところで、２次側巻線や抵抗体の配置態様によっては、コモンモードトランスの体格が増大することが懸念される。また、抵抗体と２次側巻線との接続の容易化を図ることができない等、コモンモードトランスの組み付け工数が増大することも懸念される。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、自身の体格の増大を抑制することのできるコモンモードチョークコイルを提供することにある。また、本発明の目的は、自身の組み立ての容易化を図ることのできるコモンモードチョークコイルを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明は、電源と所定の電力供給対象との間を接続して且つコアに巻回される一対の１次側巻線と、前記コアに巻回される２次側巻線を有する閉ループ回路とを備えるコモンモードチョークコイルであって、前記閉ループ回路を流れる電流を熱に変換する変換手段を備え、前記変換手段は、当該コモンモードチョークコイルに一体的に設けられていることを特徴とする。

上記発明では、上記変換手段をコモンモードチョークコイルに一体的に設けている。すなわち、変換手段をコモンモードチョークコイル本体上に設けている。このため、コモンモードチョークコイルの体格の増大を抑制することができる。

請求項２記載の発明は、電源と所定の電力供給対象との間を接続して且つコアに巻回される一対の１次側巻線と、前記コアに巻回される２次側巻線とを備え、回路基板に実装されるコモンモードチョークコイルであって、前記２次側巻線の両端のそれぞれは、当該コモンモードチョークコイルと一体的に設けられる一対の端子のそれぞれに接続され、前記回路基板には、自身に流れる電流を熱に変換する変換手段、一対の取付部、及び該一対の取付部のそれぞれと前記変換手段とを電気的に接続する配線パターンが設けられ、前記一対の端子のそれぞれは、前記一対の取付部のそれぞれに取り付け可能とされていることを特徴とする。

上記発明では、コアに巻回される２次側巻線の両端のそれぞれと、コモンモードチョークコイルと一体的に設けられる一対の端子のそれぞれとを接続している。そして、２次側巻線につながるこれら一対の端子を回路基板の取付部に取り付けることで、２次側巻線及び変換手段からなる閉ループ回路を形成する。こうした上記発明によれば、コモンモードチョークコイルの組み立て工程において、例えば、コモンモードチョークコイルと一体的に設けられる変換手段としての抵抗体に２次側巻線を接続する工程を無くすことができ、コモンモードチョークコイルの組み立ての容易化を図ることができる。したがって、コモンモードチョークコイルの組み立て工数の増大を抑制することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記コアは、環状をなしており、前記コアには、非導電性材料からなって且つ該コアを２分するように直線状に延びる仕切部材が装着され、前記一対の１次側巻線のそれぞれは、前記コアのうち前記仕切部材によって２分された領域のそれぞれに巻回され、前記仕切部材には、該仕切部材が延びる方向と略直交する方向に貫通孔が形成され、前記２次側巻線は、前記貫通孔を通って前記コアに巻回され、前記変換手段は、前記仕切部材に一体的に設けられていることを特徴とする。

上記発明では、一対の１次側巻線同士を絶縁することを目的として上記仕切部材がコアに装着されている。ところで、仕切部材がコアに装着されると、コアにおいて２次側巻線を巻回するためのスペースの確保が困難となることが懸念される。

ここで、上記発明では、仕切部材に上記態様にて貫通孔を形成し、貫通孔を通して２次側巻線をコアに巻回する。そして、仕切部材に一体的に変換手段を設ける。こうした構成によれば、コアのうち仕切部材に占有される部分の有効利用を図ることができ、コモンモードチョークコイルの体格の増大をより好適に抑制することができる。しかも、仕切部材によって２次側巻線と一対の１次側巻線のそれぞれとの絶縁を適切に確保することもできる。

請求項４記載の発明は、電源と所定の電力供給対象との間を接続して且つコアに巻回される一対の１次側巻線と、前記コアに巻回される２次側巻線を有する閉ループ回路とを備えるコモンモードチョークコイルであって、前記閉ループ回路を流れる電流を熱に変換する変換手段を備え、前記コアは、環状をなしており、前記コアには、非導電性材料からなって且つ該コアを２分するように直線状に延びる仕切部材が装着され、前記一対の１次側巻線のそれぞれは、前記コアのうち前記仕切部材によって２分された領域のそれぞれに巻回され、前記仕切部材には、該仕切部材が延びる方向と略直交する方向に貫通孔が形成され、前記２次側巻線は、前記貫通孔を通って前記コアに巻回されていることを特徴とする。

上記発明では、一対の１次側巻線同士を絶縁することを目的として上記仕切部材がコアに装着されている。ところで、仕切部材がコアに装着されると、コアにおいて２次側巻線を巻回するためのスペースの確保が困難となることが懸念される。

ここで、上記発明では、仕切部材に上記態様にて貫通孔を形成する。そして、貫通孔を通して２次側巻線をコアに巻回する。こうした構成によれば、コアのうち仕切部材に占有される部分の有効利用を図ることができ、コモンモードチョークコイルの体格の増大を極力抑制することができる。また、仕切部材によって２次側巻線と一対の１次側巻線のそれぞれとの絶縁を適切に確保することもできる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記２次側巻線の線径は、前記１次側巻線の線径よりも小さいことを特徴とする。

一対の１次側巻線にコモンモード電流が流れることに伴う電磁誘導によって２次側巻線に流れる電流は、１次側巻線に流れる電流よりも小さい傾向にある。この点に鑑み、上記発明では、２次側巻線の線径を１次側巻線の線径よりも小さくしている。これにより、２次側巻線を巻回するスペースの増大を抑制することができ、ひいてはコモンモードチョークコイルの体格の増大をいっそう好適に抑制することができる。

請求項６記載の発明は、電源と所定の電力供給対象との間を接続して且つコアに巻回される一対の１次側巻線と、前記コアに巻回される２次側巻線を有する閉ループ回路とを備えるコモンモードチョークコイルであって、前記閉ループ回路を流れる電流を熱に変換する変換手段を備え、前記２次側巻線の線径は、前記１次側巻線の線径よりも小さいことを特徴とする。

一対の１次側巻線にコモンモード電流が流れることに伴う電磁誘導によって２次側巻線に流れる電流は、１次側巻線に流れる電流よりも小さい傾向にある。この点に鑑み、上記発明では、２次側巻線の線径を１次側巻線の線径よりも小さくしている。これにより、２次側巻線を巻回するスペースの増大を抑制することができ、ひいてはコモンモードトランスの体格の増大を抑制することができる。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記変換手段は、抵抗体であることを特徴とする。

第１の実施形態にかかるシステム構成図。 コモンモード電流が流れる電気経路の等価回路を示す図。 コモンモードトランスによるノイズ低減効果の一例を示す図。 第１の実施形態にかかるコモンモードトランスの構成を示す図。 第２の実施形態にかかるコモンモードトランスの構成を示す図。 第３の実施形態にかかるコモンモードトランスの構成を示す図。 その他の実施形態にかかるコモンモードトランスの構成を示す図。 その他の実施形態にかかるコモンモードトランスの構成を示す図。 その他の実施形態にかかる２次側巻線近傍を示す図。 その他の実施形態にかかるコモンモードトランスの構成を示す図。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかるコモンモードチョークコイルを、車載主機として内燃機関及び回転機を備えるプラグインハイブリッド車両（ＰＨＶ）に搭載される充電装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。

図示される充電装置１０は、交流電圧を有する外部電源１２（商用電源）によって車載バッテリ１４を充電する機能を有する。充電装置１０は、平滑コンデンサ１１、コモンモードチョークコイル（以下、コモンモードチョーク１６）、第１の整流回路１８、昇圧チョッパ方式のコンバータ（ＰＦＣ回路２０）、トランス２２（高周波トランス）、第２の整流回路２４及び制御回路２６等を備えて構成されている。

充電装置１０のうち平滑コンデンサ１１は、スイッチングにより発生するノーマルモードノイズを抑制する機能、及び入力電圧の変動を抑制する機能を有し、図示しない車載プラグ等を介して外部電源１２と接続可能とされている。そして、平滑コンデンサ１１は、コモンモードチョーク１６の入力側に接続されている。

コモンモードチョーク１６は、平滑コンデンサ１１の両端のそれぞれに接続される一対の１次側巻線１６ａ，１６ｂと、２次側巻線１６ｃと、これら巻線が巻回されたコアとを備えるいわゆるコモンモードトランスと称される部材である。詳しくは、２次側巻線１６ｃの両端のそれぞれは、抵抗体１６ｄ（抵抗素子）によって接続されている。すなわち、２次側巻線１６ｃ及び抵抗体１６ｄの直列接続体からなる閉ループ回路が形成されている。

コモンモードチョーク１６の出力側（一対の１次側巻線１６ａ，１６ｂのそれぞれの両端のうち平滑コンデンサ１１に接続されていない側）には、ＹコンデンサＣＹが並列接続されている。ＹコンデンサＣＹは、一対のコンデンサの直列接続体であり、その接続点がグランドライン（フレームグランドＦＧ）に接続されている。

また、コモンモードチョーク１６の出力側には、更に、第１の整流回路１８が接続されている。第１の整流回路１８は、交流電圧を直流電圧に変換（整流）する機能を有し、本実施形態では、ブリッジ整流回路を想定している。

第１の整流回路１８の出力側には、上記ＰＦＣ回路２０が接続されている。ＰＦＣ回路２０は、この回路に入力される直流電圧を所定電圧（例えば３００Ｖ）まで昇圧させる機能を有し、リアクトル３０、スイッチング素子ＳＷ、ダイオード３２、及びコンデンサ３４を備えて構成されている。なお、本実施形態では、スイッチング素子ＳＷとして、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を想定している。

詳しくは、リアクトル３０及びスイッチング素子ＳＷの直列接続体は、第１の整流回路１８に並列接続されている。具体的には、スイッチング素子ＳＷのコレクタにはリアクトル３０が接続され、エミッタには第１の整流回路１８が接続されている。また、スイッチング素子ＳＷのコレクタ及びリアクトル３０の接続点と、スイッチング素子ＳＷのエミッタとは、コンデンサ３４によって接続されている。

上記コンデンサ３４とスイッチング素子ＳＷのコレクタ側との間にはダイオード３２が接続されている。詳しくは、ダイオード３２のアノード側には、スイッチング素子ＳＷのコレクタ側が接続され、カソード側にはコンデンサ３４が接続されている。

ＰＦＣ回路２０の出力側には、フルブリッジ回路が接続されている。フルブリッジ回路は、一対のスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１の直列接続体、及び一対のスイッチング素子Ｓｐ２，Ｓｎ２の直列接続体の並列接続体を備えるものである。詳しくは、上記並列接続体のうちスイッチング素子Ｓｐ１（Ｓｐ２）側には、ダイオード３２のカソード側が接続され、上記並列接続体のうちスイッチング素子Ｓｎ１（Ｓｎ２）側には、スイッチング素子ＳＷのエミッタ側が接続されている。なお、本実施形態では、上記スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｐ２，Ｓｎ１，Ｓｎ２として、ＩＧＢＴを想定している。

一対のスイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ１の接続点、及び一対のスイッチング素子Ｓｐ２，Ｓｎ２の接続点のそれぞれには、トランス２２の１次側巻線２２ａの両端のそれぞれが接続されている。

トランス２２の２次側巻線２２ｂには、第２の整流回路２４としてのブリッジ整流回路が接続されている。第２の整流回路２４の出力側には、この回路の出力電圧を平滑化するための平滑コンデンサ３５を介して車載バッテリ１４が接続されている。ちなみに、車載バッテリ１４は、車載主機となる回転機（モータジェネレータ）等の電力供給源となる蓄電池である。本実施形態では、車載バッテリ１４として、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池を想定している。

制御回路２６は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、スイッチング素子ＳＷ，Ｓｐ１，Ｓｐ２，Ｓｎ１，Ｓｎ２のゲート電圧の調節によってこれら素子をオン・オフ操作することで、車載バッテリ１４の充電処理を行う。

上記充電処理は、例えば充電装置１０が外部電源１２と接続されたとの条件を含む所定の実行条件が成立すると判断された場合に実行される処理であり、主に、ＰＦＣ回路２０による昇圧処理と、トランス２２への給電処理とからなる。

ＰＦＣ回路２０による昇圧処理は、スイッチング素子ＳＷのオン・オフ１周期に対するオン時間の時比率を調節することで、ＰＦＣ回路２０に入力される直流電圧を所定の直流電圧に昇圧する処理である。詳しくは、スイッチング素子ＳＷがオンされることで、第１の整流回路１８から供給される電力によってリアクトル３０に電気エネルギが蓄積される。そしてその後、スイッチング素子ＳＷがオフされると、リアクトル３０に蓄積された電気エネルギが放出されることで、ＰＦＣ回路２０の入力電圧が昇圧されて出力される。

一方、上記トランス２２への給電処理は、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ２と、スイッチング素子Ｓｐ２，Ｓｎ１とを交互にオン・オフ操作する処理である。詳しくは、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ２をオンさせて且つ、スイッチング素子Ｓｐ２，Ｓｎ１をオフさせるか、スイッチング素子Ｓｐ２，Ｓｎ１をオンさせて且つ、スイッチング素子Ｓｐ１，Ｓｎ２をオフさせることで、トランス２２の１次側巻線２２ａに交番電圧を印加し、これにより２次側巻線２２ｂから車載バッテリ１４へと充電電流を流す。

ところで、ＰＦＣ回路２０とフレームグランドＦＧとの間には、寄生コンデンサＣｓが存在する。より具体的には、例えばスイッチング素子ＳＷのコレクタ側及びフレームグランドＦＧ間に寄生コンデンサＣｓが存在する。

ここで、寄生コンデンサＣｓが存在すると、スイッチング素子ＳＷが高速でオン・オフ操作されることによってスイッチング素子ＳＷのコレクタ側及びエミッタ側のそれぞれの印加電圧が変動することに起因して、寄生コンデンサＣｓが充放電され、高周波のコモンモード電流が発生することがある。コモンモード電流が発生し、これがフレームグランドＦＧに流れると、フレームグランドＦＧに接続された電子機器に障害を与えたり、外部への電磁放射ノイズを生じさせたりするおそれがある。

こうした事態の発生を抑制すべく、本実施形態では、充電装置１０に上記ＹコンデンサＣＹ及びコモンモードチョーク１６を備えている。以下、図２及び図３を用いて、コモンモード電流対策のうちコモンモードチョーク１６について説明する。

図２に、先の図１に示す回路のうち、コモンモードチョーク１６を含むコモンモード電流が流れる電気経路の等価回路を示す。なお、図中、コモンモードチョーク１６の１次側巻線１６ａ，１６ｂの励磁インダクタンスをＬｔで示し、抵抗体１６ｄの抵抗値をｒｔで示し、寄生コンデンサＣｓの容量をＣで示し、コモンモード経路の配線インダクタンスの合計値をＬで示している。ここで、配線インダクタンスとしては、例えば、ＹコンデンサＣＹのうち高電位側と第１の整流回路１８とを接続する配線上のものや、フレームグランドＦＧ上のもの、更には平滑コンデンサ１１の低電位側と外部電源１２とを接続する配線上のものが想定される（先の図１参照）。

図２に示すように、コモンモード電流が流れる電気経路の等価回路は、励磁インダクタンスＬｔを有するリアクトル及び抵抗値ｒｔを有する抵抗体の並列接続体と、配線インダクタンスＬを有するリアクトルと、容量Ｃを有する寄生コンデンサＣｓとの直列接続体からなる。

こうした等価回路のインピーダンスＺの周波数応答関数を図３（ａ）に示す。図中実線にて示すように、インピーダンスＺは、共振周波数ｆ０において極小値をとって且つ共振周波数ｆ０からコモンモード電流の周波数ｆが離れるほど大きくなる傾向にある。こうしたインピーダンスＺの周波数特性を有する場合、同図（ｂ）の実線にて示すように、コモンモードチョーク１６によるコモンモード電流（ノイズ）の低減効果を得ることができる。

ちなみに、コモンモードチョーク１６に抵抗体１６ｄを備えない場合の等価回路のインピーダンスＺ及びノイズの低減効果を図３（ａ）及び図３（ｂ）に一点鎖線にて併せて示している。詳しくは、同図（ａ）に示すように、抵抗体１６ｄを備えないコモンモードチョークを充電装置１０に適用する場合、抵抗体１６ｄを備えるコモンモードチョーク１６を適用する場合と比較して、等価回路のインピーダンスＺが全周波数域において小さくなっている。特に、共振周波数ｆ０近傍におけるインピーダンスＺの低下度合いが大きくなり、具体的には、抵抗体１６ｄの抵抗値ｒｔだけ低下している。このため、同図（ｂ）の一点鎖線にて示すように、抵抗体１６ｄを備えるコモンモードチョーク１６を適用する場合と比較して、ノイズの低減効果が小さくなっている。すなわち、抵抗体１６ｄを備えるコモンモードチョーク１６によれば、ノイズ（コモンモード電流のピーク値及び実効値）の低減効果を向上させることができる。

次に、図４を用いて、本実施形態にかかるコモンモードチョーク１６の構造について説明する。なお、図４（ａ）は、コモンモードチョーク１６の正面図であり、図４（ｂ）は、コモンモードチョーク１６の一部の斜視図である。なお、図４（ｂ）では、コモンモードチョーク１６を構成する部品のうち１次側巻線１６ａ，１６ｂ及びコアの図示を省略している。また、後述する絶縁ケースのうち一対の１次側巻線１６ａ，１６ｂが巻回される部分、及びこれら部分が仕切部３６ｃに接続される部分の図示を省略している。

図４（ａ）に示すように、コモンモードチョーク１６は、一対の１次側巻線１６ａ，１６ｂ、２次側巻線１６ｃ、抵抗体１６ｄ、コア（トロイダルコア１７）及び絶縁ケース３６を備えて構成されている。

トロイダルコア１７は、その断面が略矩形状であって且つ、図中破線にて示すようにコアの正面視において円環状をなしている。トロイダルコア１７は、磁性体（例えばフェライト）からなる部材である。

巻線（１次側巻線１６ａ，１６ｂ及び２次側巻線１６ｃ）は、その断面が略円形であって且つ表面に絶縁被膜が施された導線（例えば銅線）からなるものである。本実施形態では、２次側巻線１６ｃの線径φＤ２が１次側巻線１６ａ，１６ｂの線径φＤ１よりも小さく設定されている。この設定は、コモンモードチョーク１６の体格の増大を抑制するためのものである。ここで、２次側巻線１６ｃの線径を小さくすることが可能であるのは、一対の１次側巻線１６ａ，１６ｂにコモンモード電流が流れることに伴い生じる電磁誘導によって２次側巻線１６ｃに流れる電流が、１次側巻線１６ａ，１６ｂに通常流れる電流と比較して小さいことに基づくものである。

なお、以降、本実施形態において、コアの中心軸線Ｌα（図中２点鎖線にて表記）によって囲まれて形成される面（真円形状の面）と直交する方向を基準方向と称することとする。ここで、中心軸線Ｌαとは、コアの断面の中心を通る軸線（コアの断面の中心を結んでなる軸線）のことであり、より具体的には、コアの円周方向に（円を描くように延びる）軸線のことである。

絶縁ケース３６は、トロイダルコア１７を収容して且つ非導電性材料（例えば樹脂）からなる部材であり、トロイダルコア１７を収容した状態（絶縁ケース３６をコアに装着した状態）において、一対の巻回部３６ａ，３６ｂと、仕切部３６ｃとを有する。詳しくは、仕切部３６ｃは、コアのうち対向する一対の部分同士を連結するように且つ基準方向と直交する方向に延びる部分であり、より詳しくは、トロイダルコア１７を基準方向から見た場合においてトロイダルコア１７を２分するように直線状に延びる部材である。そして、仕切部３６ｃによって２分された領域である上記一対の巻回部３６ａ，３６ｂのそれぞれに一対の１次側巻線１６ａ，１６ｂのそれぞれが巻回されている。こうした仕切部３６ｃによれば、一対の１次側巻線１６ａ，１６ｂのそれぞれの間を絶縁することができる。なお、本実施形態では、仕切部３６ｃは、絶縁ケース３６と一体成型されている。

巻回部３６ａ，３６ｂのそれぞれは、コモンモードチョーク１６を基準方向から見た場合（コモンモードチョーク１６の正面視）において、円環を２分した形状をなしており、トロイダルコア１７及び１次側巻線１６ａ，１６ｂの間を絶縁する機能を有する。そして、巻回部３６ａ，３６ｂのそれぞれには、一対の１次側巻線１６ａ，１６ｂのそれぞれが複数回巻回されている。

コモンモードチョーク１６には、更に、固定台（ベースプレート３８）が備えられている。ベースプレート３８は、仕切部３６ｃが延びる方向（図中、上下方向）と直交する略矩形状（長方形状）の板状部材であり、仕切部３６ｃに固定されている。詳しくは、ベースプレート３８の下面には、１次側巻線１６ａの巻き始め及び巻き終わりのそれぞれと接続される一対の端子Ｃａ１，Ｃａ２と、１次側巻線１６ｂの巻き始め及び巻き終わりのそれぞれと接続される一対の端子Ｃｂ１，Ｃｂ２とが設けられている。具体的には、ベースプレート３８の板面の４隅に、ベースプレート３８と平行な平面と直交する方向に延びるように端子Ｃａ１，Ｃａ２，Ｃｂ１，Ｃｂ２が設けられている。

ちなみに、端子Ｃａ１，Ｃａ２，Ｃｂ１，Ｃｂ２は充電装置１０を構成する図示しない回路基板の取付部（スルーホール）にはんだにて接続される。また、図４（ａ）では、１次側巻線１６ａ（１６ｂ）のうち略中央部分から端子Ｃａ２（Ｃｂ２）まで延びる部分の図示を省略している。

仕切部３６ｃには、上記基準方向に仕切部３６ｃを貫通する１つの貫通孔４０が形成されている。具体的には、仕切部３６ｃの正面視において、トロイダルコア１７と仕切部３６ｃとが交差する一対の部分のうちベースプレート３８から遠い方の近傍に貫通孔４０が形成されている。そして、図４（ｂ）に示すように、２次側巻線１６ｃは、貫通孔４０を通ってトロイダルコア１７に巻回されている。なお、図４（ｂ）には、２次側巻線１６ｃをトロイダルコア１７に１回巻回する場合を示しているが、これに限らず複数回巻回されていてもよい。

２次側巻線１６ｃの両端には、１つの抵抗体１６ｄが接続されている。抵抗体１６ｄは、仕切部３６ｃの上面に接触するように設けられている。すなわち、コモンモードチョーク１６の仕切部３６ｃ上（コモンモードチョーク１６本体）に一体的に設けられている。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）コモンモードチョーク１６の仕切部３６ｃの上面に抵抗体１６ｄを接触させて設けた。これにより、コモンモードチョーク１６の体格の増大を好適に抑制することができる。すなわち、コモンモードチョーク１６の小型化を図ることができる。

（２）仕切部３６ｃに貫通孔４０を形成し、この貫通孔４０を通して２次側巻線１６ｃを巻回した。このため、仕切部３６ｃを有効利用することができ、コモンモードチョーク１６の体格の増大をより好適に抑制することができる。さらに、非導電性材料からなる仕切部３６ｃに２次側巻線１６ｃを巻回するため、２次側巻線１６ｃと、これに隣接する一対の１次側巻線１６ａ，１６ｂのそれぞれとの絶縁を適切に確保することもできる。

（３）２次側巻線１６ｃの線径φＤ２を１次側巻線１６ａ，１６ｂの線径φＤ１よりも小さくした。これにより、２次側巻線１６ｃを巻回するために要するスペースの増大を抑制することができ、ひいてはコモンモードチョーク１６の体格の増大をいっそう好適に抑制することができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、抵抗体１６ｄを、コモンモードチョーク１６とは別の部材である回路基板上に設ける。以下、図５を用いて、本実施形態にかかるコモンモードチョーク１６の構造について説明する。

図５は、本実施形態にかかるコモンモードチョーク１６の斜視図である。なお、図５において、先の図４に示した部材と同一の部材については、便宜上同一の符号を示している。

図示されるように、本実施形態では、２次側巻線１６ｃを巻回する位置を変更している。詳しくは、仕切部３６ｃの正面視において、仕切部３６ｃとトロイダルコア１７とが交差する一対の部分のうち、ベースプレート３８に近い方を挟むように２つの貫通孔４４ｕ，４４ｌが形成されている。そして、これら貫通孔４４u，４４ｌを通るように２次側巻線１６ｃが巻回されている。

ベースプレート３８には、上記端子Ｃａ１，Ｃａ２，Ｃｂ１，Ｃｂ２に加えて、一対の端子（抵抗接続端子Ｔ１，Ｔ２）が設けられている。抵抗接続端子Ｔ１，Ｔ２は、ベースプレート３８の下面からこのプレートの板面と略直交する方向に延びるように設けられており、１対の抵抗接続端子Ｔ１，Ｔ２のそれぞれには、２次側巻線１６ｃの両端のそれぞれが接続されている。

回路基板４６（プリント基板）上には、抵抗体１６ｄが設けられている。回路基板４６は、樹脂等からなる絶縁基材に、銅などの導電材料からなる配線パターンを配置してなる平面矩形状（長方形状）の部材である。

また、回路基板４６上には、抵抗体１６ｄの両端のそれぞれと接続される配線パターン４８，５０が形成されている。そして、各配線パターン４８，５０の両端のうち抵抗体１６ｄと接続される側の反対側には、上記抵抗接続端子Ｔ１，Ｔ２を取り付けるための取付部（スルーホール５２，５４）が形成されている。なお、回路基板４６上には、端子Ｃａ１，Ｃａ２，Ｃｂ１，Ｃｂ２を取り付けるためのスルーホールも形成されている。

こうした構成において、一対の抵抗接続端子Ｔ１，Ｔ２を回路基板４６のスルーホール５２，５４等に通してはんだづけ接続することで、回路基板４６上の配線パターン４８，５０、２次側巻線１６ｃ及び抵抗体１６ｄからなる閉ループ回路が形成される。

こうした２次側巻線１６ｃ及び抵抗体１６ｄの接続手法によれば、コモンモードチョーク１６の組み立て工程において、例えば上記第１の実施形態のような仕切部３６ｃの上面に抵抗体１６ｄを設ける場合と異なり、抵抗体１６ｄと２次側巻線１６ｃとを立体的に接続する等の工程を無くすことができる。これにより、コモンモードチョーク１６の組み立て工程における工数の増大を抑制することができる。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図６に、本実施形態にかかるコモンモードチョーク１６の構造を示す。詳しくは、図６は、コモンモードチョーク１６の部分拡大正面図である。なお、図６において、先の図４に示した部材と同一の部材については、便宜上同一の符号を示している。

図示されるように、本実施形態では、仕切部３６ｃの上面に基準方向に沿って溝５６を設け、抵抗体１６ｄと、仕切部３６ｃの上面側を通る２次側巻線１６ｃを溝５６に収容する。ここで、本実施形態では、溝５６の断面形状を矩形状としている。また、溝５６の深さは、コモンモードチョーク１６の正面視において抵抗体１６ｄの長さｌｒよりも大きくなるように設定すればよい。

こうした溝５６を設定することにより、２次側巻線１６ｃと、これに隣接する１対の１次側巻線１６ａ，１６ｂのそれぞれとの絶縁距離（図中、「ｌα＋ｌβ」にて表記）を、例えば上記第１の実施形態における２次側巻線１６ｃ及び１次側巻線１６ａ，１６ｂの間の絶縁距離ｌβと比較して長くすることができる。すなわち、２次側巻線１６ｃと１次側巻線１６ａ，１６ｂとの絶縁をいっそう好適に確保することができる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・抵抗体１６ｄを設ける位置としては、上記第１の実施形態に例示したものに限らない。例えば、図７に示すように、仕切部３６ｃの側面に抵抗体１６ｄが接触する構成としてもよい。

また、例えば、図８に示すように、コモンモードチョーク１６の正面視において、ベースプレート３８の上面と巻回部３６ａとの間に存在する隙間領域に抵抗体１６ｄを設ける構成としてもよい。なお、図７及び図８では、端子Ｃａ１，Ｃａ２，Ｃｂ１，Ｃｂ２等の図示を省略している。

・変換手段としては、抵抗体１６ｄに限らない。例えば、図９（ａ）に示すように、フェライトビーズインダクタ５８を用いてもよい。この場合であっても、ノイズを熱に変換してノイズ低減効果を得ることができる。なお、上記第２の実施形態において上記インダクタを用いる場合、チップフェライトビーズインダクタを回路基板４６上に実装することとなる。

また、例えば、２次側巻線１６ｃを含む閉ループ回路の配線長を長くしたり、抵抗値の高い（線抵抗の高い）材質からなる配線を採用したりすることで、抵抗体を備えない構成としてもよい。この場合、例えば、図９（ｂ）に示すように、配線を複数回巻回した多重巻線のみによって２次側巻線を有する閉ループ回路を形成してもよい。

・コモンモードチョーク１６に備えられるコアとしてはトロイダルコアに限らない。例えば、図１０に示すように、例えばＥ型コア及びＩ型コアからなるＥＩ型コア６０であってもよい。この場合、ノイズ低減効果を向上させる観点から、２次側巻線１６ｃをＥＩ型コア６０の中央部６０ａに巻回することが望ましい。これは、１次側巻線１６ａ，１６ｂにコモンモード電流が流れる場合におけるコア内の磁束密度が、ＥＩ型コア６０の端部６０ｂよりも中央部６０ａの方が高いことによるものである。なお、中央部６０ａには通常、１次側巻線１６ａ，１６ｂを巻回するためのボビンが装着されることから、ボビンに２次側巻線１６ｃを設けるスペースを確保可能であるなら、ボビン上に２次側巻線を巻回することもできる。

・スイッチング素子としては、ＩＧＢＴに限らず、例えばパワーＭＯＳ電界効果トランジスタであってもよい。

・コモンモードチョーク１６に接続される所定の電力供給対象としては、ＰＦＣ回路２０に限らず、例えば、モータジェネレータを操作するインバータであってもよい。

・上記第３の実施形態では、溝５６を仕切部３６ｃの上面のみに形成したがこれに限らず、例えば、仕切部３６ｃの側面にも溝を形成してもよい。

・１次側巻線１６ａ，１６ｂと２次側巻線１６ｃとの絶縁距離を長くする手法としては、上記第３の実施形態に例示したものに限らない。例えば、仕切部３６ｃ内に抵抗体１６ｄと２次側巻線１６ｃとを埋め込むような構成を採用してもよい。

・上記各実施形態において、コアの断面形状としては、略矩形状に限らず、例えば略円形状であってもよい。

・本願発明が適用される車両としては、ＰＨＶに限らず、例えば車載主機として回転機のみを備える電動車両（ＥＶ）であってもよい。

１２…外部電源、１６…コモンモードチョーク、１６ｄ…抵抗体、１７…トロイダルコア、２０…ＰＦＣ回路、３６…絶縁ケース、３６ｃ…仕切部。

Claims (7)

1. 電源と所定の電力供給対象との間を接続して且つコアに巻回される一対の１次側巻線と、前記コアに巻回される２次側巻線を有する閉ループ回路とを備えるコモンモードチョークコイルであって、
   前記閉ループ回路を流れる電流を熱に変換する変換手段を備え、
   前記変換手段は、当該コモンモードチョークコイルに一体的に設けられていることを特徴とするコモンモードチョークコイル。
2. 電源と所定の電力供給対象との間を接続して且つコアに巻回される一対の１次側巻線と、前記コアに巻回される２次側巻線とを備え、回路基板に実装されるコモンモードチョークコイルであって、
   前記２次側巻線の両端のそれぞれは、当該コモンモードチョークコイルと一体的に設けられる一対の端子のそれぞれに接続され、
   前記回路基板には、自身に流れる電流を熱に変換する変換手段、一対の取付部、及び該一対の取付部のそれぞれと前記変換手段とを電気的に接続する配線パターンが設けられ、
   前記一対の端子のそれぞれは、前記一対の取付部のそれぞれに取り付け可能とされていることを特徴とするコモンモードチョークコイル。
3. 前記コアは、環状をなしており、
   前記コアには、非導電性材料からなって且つ該コアを２分するように直線状に延びる仕切部材が装着され、
   前記一対の１次側巻線のそれぞれは、前記コアのうち前記仕切部材によって２分された領域のそれぞれに巻回され、
   前記仕切部材には、該仕切部材が延びる方向と略直交する方向に貫通孔が形成され、
   前記２次側巻線は、前記貫通孔を通って前記コアに巻回され、
   前記変換手段は、前記仕切部材に一体的に設けられていることを特徴とする請求項１記載のコモンモードチョークコイル。
4. 電源と所定の電力供給対象との間を接続して且つコアに巻回される一対の１次側巻線と、前記コアに巻回される２次側巻線を有する閉ループ回路とを備えるコモンモードチョークコイルであって、
   前記閉ループ回路を流れる電流を熱に変換する変換手段を備え、
   前記コアは、環状をなしており、
   前記コアには、非導電性材料からなって且つ該コアを２分するように直線状に延びる仕切部材が装着され、
   前記一対の１次側巻線のそれぞれは、前記コアのうち前記仕切部材によって２分された領域のそれぞれに巻回され、
   前記仕切部材には、該仕切部材が延びる方向と略直交する方向に貫通孔が形成され、
   前記２次側巻線は、前記貫通孔を通って前記コアに巻回されていることを特徴とするコモンモードチョークコイル。
5. 前記２次側巻線の線径は、前記１次側巻線の線径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコモンモードチョークコイル。
6. 電源と所定の電力供給対象との間を接続して且つコアに巻回される一対の１次側巻線と、前記コアに巻回される２次側巻線を有する閉ループ回路とを備えるコモンモードチョークコイルであって、
   前記閉ループ回路を流れる電流を熱に変換する変換手段を備え、
   前記２次側巻線の線径は、前記１次側巻線の線径よりも小さいことを特徴とするコモンモードチョークコイル。
7. 前記変換手段は、抵抗体であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のコモンモードチョークコイル。

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