JP2015135854A - 可変コモンモードチョークコイルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を容易に図ることができると共に、正確な放射ノイズ測定を行える可変コモンモードチョークコイルを簡単に提供する。【解決手段】可変コモンモードチョークコイル１１は、下側基材２および上側基材３または３Ａと、シート４とを備えて構成されている。シート４の片面上には、２本の単一の導体路５ａ，５ｂが並んで形成されている。上側基材３または３Ａの下面３ｂに形成される凹凸形状は、幅Ｗ，高さＨ，厚さＴの寸法の凸部を備え、この凸部の寸法は、所望のインダクタンス値を呈する導体路５ａ，５ｂの巻き形状に対応して選択される。これら下側基材２と上側基材３または３Ａとの間にシート４を挟んでプレスすることで、シート４が折り曲げられ、各導体路５ａ，５ｂが巻き線形状を呈して、所望のインダクタンス値を呈する可変コモンモードチョークコイル１１が製造される。【選択図】図６

Description

本発明は、２本以上の導体路が並んで巻かれて構成される可変コモンモードチョークコイルおよびその製造方法に関するものである。

従来、可変コイルとしては、例えば、特許文献１に開示されたノイズ減衰器用可変インダクタがある。この可変インダクタは、中心軸を共通にして配置され、一部に磁気ギャップが設けられた少なくとも２個の環状磁性体コアを備える。環状磁性体コアは、回転駆動手段よって回転自在に環状コア収納体に収納され、環状コア収納体の一部には、環状コア収納体の中空穴を通じてコイル用巻線が巻き付けられる。可変インダクタのインダクタンス値は、環状磁性体コアの位置を回転駆動手段によって回動させ、一方と他方の各環状磁性体コアの磁気ギャップの位置をずらすことで、可変設定される。

また、従来、可変コイルとして、例えば、特許文献２に開示された可変インダクタもある。この可変インダクタは、巻線がそれぞれ巻かれた２つの中空コイルボビンと、これらコイルボビン内にそれぞれ出し入れ可能な２つの第１コアと、２つのコイルボビンに接合され、２つの第１コアの一端部に突き合わされて磁路を形成する第２コアと、２つの第１コアの他端部に接合され、２つの第１コアおよび第２コアと閉磁路を形成する第３コアとを備えて構成される。第２コアおよび２つのコイルボビンと、２つの第１コアおよび第３コアは、互いに接近離反自在に構成される。可変インダクタのインダクタンス値は、２つのコイルボビンに巻かれる巻線の巻線数を選択し、４本のシャフト等から構成される位置決め案内機構により、第２コアおよび２つのコイルボビンを、２つの第１コアおよび第３コアに対して接近離反させることで、可変設定される。

また、従来、可変コイルとして、例えば、特許文献３に開示された可変インダクタもある。この可変インダクタは、積層体内部に積層方向に沿って巻回された主コイル導体に対して、調整用コイル導体が積層体内で対向配置されて、構成される。各コイル導体の端部は積層体表面の端子電極に接続され、調整用コイル導体に接続される一対の端子電極間には、積層体外部でスイッチ素子が接続される。可変インダクタのインダクタンス値は、スイッチ素子のオン・オフにより、主コイル導体と調整用コイル導体との結合度が変えられることで、可変設定される。

特開２０１３−１４９８０１号公報 特開２００５−１６７０３７号公報 特開２００７−１２３７８５号公報

上記のように、上記従来の特許文献１に開示された可変インダクタは、インダクタンス値を可変させるために、環状磁性体コアの位置を回動させる回転駆動手段が必要とされる。また、上記従来の特許文献２に開示された可変インダクタは、インダクタンス値を可変させるために、第２コアおよび２つのコイルボビンを、２つの第１コアおよび第３コアに対して接近離反させる位置決め案内機構が必要とされる。また、上記従来の特許文献３に開示された可変インダクタは、インダクタンス値を可変させるために、主コイル導体と調整用コイル導体との結合度を変えるスイッチ素子が必要とされる。

このため、上記従来のいずれの可変コイルも、インダクタンス値を可変させるために、コアもしくはコイルを動かす機構、またはスイッチ機構が必要とされるため、可変コイルの素子構造を小型化することは困難である。

また、上述の、コアもしくはコイルを動かす機構、またはスイッチ機構を有する従来の可変コイルでは、放射ノイズ測定時にこれら機構が放射ノイズの測定を阻害する可能性があり、正確な放射ノイズ測定を行えないことが考えられる。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
電気絶縁性を有するシートと、
シートの片面または両面上に並んで蛇行して設けられてシートが繰り返して曲げられることで巻き形状を呈する２本以上の単一の導体路と、
シートの下方に宛がわれてシートの曲げ形状をシートの下方からかたどる凹凸形状が上面に形成された下側基材と、
シートの上方に宛がわれてシートを介して前記凹凸形状と嵌合することでシートの曲げ形状をシートの上方からかたどる凹凸形状が下面に形成された上側基材とを備えて構成され、
上側基材の下面に形成された凹凸形状が、所望のインダクタンス値を呈する導体路の巻き形状に対応して選択される可変コモンモードチョークコイルを構成した。

本構成によれば、２本以上の単一の導体路が並んで蛇行して設けられたシートが下側基材と上側基材との間に挟まれて、単に繰り返して曲げられことで、シート上に形成された各導体路が巻き形状を呈して、コモンモードチョークコイルが形成される。この際、上側基材の下面に形成された凹凸形状が、所望のインダクタンス値を呈する導体路の巻き形状に対応して適宜選択されることで、各導体路の巻き形状が変化して、各導体路の巻き面積は所望のインダクタンス値に対応したものとなる。従って、各導体路の巻き内部を通過する磁束量が変化して、コモンモードチョークコイルのインダクタンス値が可変する。

このため、従来の可変コイルのように、コアもしくはコイルを動かす機構、またはスイッチ機構を備えずにインダクタンス値を可変できるので、可変コイルの小型化を容易に図ることができる。また、従来の、インダクタンス値を可変するための上記各機構を備えないので、各機構に阻害されずに正確な放射ノイズ測定を行える可変コイルが提供される。

また、本発明は、
電気絶縁性を有するシートと、
シートの片面または両面上に並んで蛇行して設けられてシートが繰り返して曲げられることで巻き形状を呈する２本以上の単一の導体路と、
シートの下方に宛がわれてシートの曲げ形状をシートの下方からかたどる凹凸形状が上面に形成された下側基材と、
シートの上方に宛がわれてシートを介して前記凹凸形状と嵌合することでシートの曲げ形状をシートの上方からかたどり、導体路を所望のインダクタンス値を呈する巻き形状にする凹凸形状が下面に形成された上側基材とを備えて構成され、
上側基材が、導体路を異なるインダクタンス値を呈する各巻き形状にする凹凸形状が各下面に形成された複数の上側基材の中から選択される可変コモンモードチョークコイルを構成した。

本構成によっても、２本以上の単一の導体路が並んで蛇行して設けられたシートが下側基材と上側基材との間に挟まれて、単に繰り返して曲げられことで、シート上に形成された各導体路が巻き形状を呈して、コモンモードチョークコイルが形成される。この際、導体路を異なるインダクタンス値を呈する各巻き形状にする凹凸形状が各下面に形成された複数の上側基材の中から、一の上側基材が適宜選択されることで、各導体路の巻き形状が変化して、各導体路の巻き面積は所望のインダクタンス値に対応したものとなる。従って、各導体路の巻き内部を通過する磁束量が変化して、コモンモードチョークコイルのインダクタンス値が可変する。

このため、本構成によっても、従来の可変コイルのように、コアもしくはコイルを動かす機構、またはスイッチ機構を備えずにインダクタンス値を可変できるので、可変コイルの小型化を容易に図ることができる。また、従来の、インダクタンス値を可変するための各機構を備えないので、各機構に阻害されずに正確な放射ノイズ測定を行える可変コイルが提供される。

さらに、本構成によれば、コモンモードチョークコイルを回路基板に実装した後でも、上側基材を別の上側基材に交換することで、そのインダクタンス値を可変させることができる。このため、回路基板に実装したコモンモードチョークコイルを実装し直すことなく、そのインダクタンス値を可変させることができるので、コモンモードチョークコイルを用いた機器のノイズ評価にかかる時間を短縮することが可能となる。

また、本発明は、
電気絶縁性を有するシートと、
シートの片面または両面上に並んで蛇行して設けられてシートが繰り返して曲げられることで巻き形状を呈する２本以上の単一の導体路と、
シートの下方に宛がわれてシートの曲げ形状をシートの下方からかたどる凹凸形状が上面に形成された下側基材と、
シートの上方に宛がわれてシートを介して前記凹凸形状と嵌合することでシートの曲げ形状をシートの上方からかたどる凹凸形状が下面に形成された、磁性材料からなる上側基材とを備えて構成され、
各前記凹凸形状が、導体路が呈する巻き形状の軸心と交差する方向に上側基材が移動自在に、下側基材の上面および上側基材の下面に形成される可変コモンモードチョークコイルを構成した。

本構成によっても、２本以上の単一の導体路が並んで蛇行して設けられたシートが下側基材と上側基材との間に挟まれて、単に繰り返して曲げられことで、シート上に形成された各導体路が巻き形状を呈して、コモンモードチョークコイルが形成される。この際、導体路が呈する巻き形状の軸心と交差する方向に上側基材が移動することで、各導体路の巻き内部において上側基材が占める割合が変化して、コモンモードチョークコイルの磁路の平均透磁率は所望のインダクタンス値に対応したものとなり、コモンモードチョークコイルのインダクタンス値が可変する。

このため、本構成によっても、従来の可変コイルのように、コアもしくはコイルを動かす機構、またはスイッチ機構を備えずにインダクタンス値を可変できるので、可変コイルの小型化を容易に図ることができる。また、従来の、インダクタンス値を可変するための各機構を備えないので、各機構に阻害されずに正確な放射ノイズ測定を行える可変コイルが提供される。

さらに、本構成によっても、コモンモードチョークコイルを回路基板に実装した後でも、上側基材を下側基材に対して移動させることで、そのインダクタンス値を可変させることができる。このため、回路基板に実装したコモンモードチョークコイルを実装し直すことなく、そのインダクタンス値を可変させることができるので、コモンモードチョークコイルを用いた機器のノイズ評価にかかる時間を短縮することが可能となる。

また、本発明は、
下面に形成された凹凸形状が、所望のインダクタンス値を呈する導体路の巻き形状に対応して選択される上側基材、または、導体路を異なるインダクタンス値を呈する各巻き形状にする凹凸形状が各下面に形成された複数の上側基材の中から選択される上側基材が磁性材料からなり、
各凹凸形状が、導体路が呈する巻き形状の軸心と交差する方向に上側基材が移動自在に、下側基材の上面および上側基材の下面に形成される
ことを特徴とする。

本構成によれば、コモンモードチョークコイルのインダクタンス値は、上側基材の下面に形成された凹凸形状が、所望のインダクタンス値を呈する導体路の巻き形状に対応して適宜選択されることで、可変すると共に、導体路が呈する巻き形状の軸心と交差する方向に上側基材が移動することでも、可変する。また、コモンモードチョークコイルのインダクタンス値は、導体路を異なるインダクタンス値を呈する各巻き形状にする凹凸形状が各下面に形成された複数の上側基材の中から、一の上側基材が適宜選択されることで、可変すると共に、導体路が呈する巻き形状の軸心と交差する方向に上側基材が移動することでも、可変する。このため、コモンモードチョークコイルのインダクタンス値は、複数の方法で可変し、その値をきめ細かく調整することが可能となる。

また、本発明は、
シートが、谷面と山面とが側面を介して交互に現れる、連続する４つの面を１周期とする周期で折り曲げられ、
各導体路が、シートの片面または両面において、連続する４つの面に形成される部分を１周期として蛇行する
ことを特徴とする。

本構成によれば、各導体路は、曲げられたシートの谷面への下降と山面への上昇を側面を介して交互に繰り返しながら蛇行することで、巻き形状を呈する。従って、１枚のシートが、連続する４つの面を１周期とする周期で単に折り曲げられことで、シートの片面または両面に形成された各導体路が巻かれて、所望のインダクタンス値を呈するコモンモードチョークコイルが簡単に形成される。

また、本発明は、
上側基材が、下側基材の両側部を覆って山面が下側基材の底面と並ぶ凸部を両端部に備え、
各導体路が両端部に電極パットが一体に形成され、
シートが、上側基材の両端部に備えられた凸部の山面に電極パットが露出して曲げられる
ことを特徴とする。

本構成によれば、各導体路の両端部に各導体路に一体に形成された電極パットが、上側基材の両端部に備えられた凸部の山面に露出し、外部電極を構成する。このため、導電体の接続部を全く有すること無く、各コイルに外部電極を備えることができ、外部電極を備えた横巻き構造の可変コモンモードチョークコイルを安価にかつ接続信頼性高く提供することができる。

また、本発明は、下側基材と上側基材との間にシートを挟んでプレスすることでシートを曲げる可変コモンモードチョークコイルの製造方法を構成した。

本構成によれば、シートを曲げて各導体路を巻き構造に加工する工程と、下側基材と上側基材とを嵌合させてシートの曲げ形状を保つ強度に加工する工程とが、下側基材と上側基材との間にシートを挟んでプレスする１つの工程で行われる。このため、製造工程が少なくなり、横巻き構造の可変コモンモードチョークコイルの製品コストをさらに低減することができる。

また、本発明は、シートの両面に接着剤を付けてプレスを行うことを特徴とする。

本構成によれば、シートを曲げて各導体路を巻き構造に加工する工程と、下側基材と上側基材とを嵌合させてシートの曲げ形状を保つ強度に加工する工程と、下側基材と上側基材との間にシートを接合する工程とが、下側基材と上側基材との間にシートを挟んでプレスする１つの工程で行われる。このため、製造工程がさらに少なくなり、横巻き構造の可変コモンモードチョークコイルの製品コストをさらに低減することができる。

本発明によれば、上記のように、インダクタンス値を可変できるコモンモードチョークコイルの小型化を容易に図ることができると共に、正確な放射ノイズ測定を行える可変コモンモードチョークコイルを簡単に提供することができる。

本発明の第１の実施形態による可変コモンモードチョークコイルの外観斜視図である。 （ａ）は、図１に示す可変コモンモードチョークコイルを構成する上側基材の外観斜視図、（ｂ）は下側基材の外観斜視図である。 （ａ）は、第１の実施形態によるコモンモードチョークコイルを構成するシートが折り曲げられる前の平面斜視図、（ｂ）は、（ａ）に示すシート上に形成された導体路のパターン周期を説明するため平面図である。 図３に示すシートが折り曲げられた状態の斜視図である。 （ａ）は、図２（ａ）に示す平面Ｐで上側基材を破断した際の、上側基材の一部外観斜視図、（ｂ）は、所望のインダクタンス値を呈する導体路の巻き形状に対応して選択された凸部寸法を有する上側基材の一例を示す外観斜視図である。 本発明の第２の実施形態による可変コモンモードチョークコイルの分解斜視図である。 第１および第２の各実施形態による可変コモンモードチョークコイルを構成する上側基材を下側基材の周囲を囲む形状にした外観斜視図である。 本発明の第３の実施形態による可変コモンモードチョークコイルの外観斜視図である。 （ａ）は、図３に示すシートが別の態様で折り曲げられた状態の斜視図、（ｂ）は、下側基材に（ａ）に示すシートが被った状態の外観斜視図である。 （ａ）は、第１，第２，第３の各実施形態の変形例による可変コモンモードチョークコイルを構成するシートが折り曲げられる前の平面斜視図、（ｂ）は、（ａ）に示すシート上に形成された導体路のパターン周期を説明するため平面図である。 （ａ）は、図１０に示すシートが折り曲げられた状態の斜視図、（ｂ）は、別の態様で折り曲げられた状態の斜視図である。

次に、本発明の可変コモンモードチョークコイルおよびその製造方法を実施するための形態について、説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１の外観斜視図である。

可変コモンモードチョークコイル１は、非磁性体または磁性体からなる下側基材２および上側基材３と、電気絶縁性を有するシート４とを備えて構成されており、幅Ｗ，長さＬ，厚みｔの直方体状をしている。下側基材２は、その外観が図２（ｂ）に示されるラック歯車状をしており、底面２ａに対向する上面２ｂに、シート４の矩形状の曲がりに下方から嵌合する凹凸形状をコイル１の巻き数分有する。この凹凸形状は、シート４の下方に宛がわれて、シート４の曲げ形状をシート４の下方からかたどる。上側基材３は、その外観が図２（ａ）に示され、上面３ａに対向する下面３ｂに、シート４の矩形状の曲がりに上方から嵌合する凹凸形状をコイル１の巻き数分有する。この凹凸形状は、シート４の上方に宛がわれてシート４を介して下側基材２の凹凸形状と嵌合することで、シート４の曲げ形状をシート４の上方からかたどる。

上側基材３は、下側基材２の両側部２ｃ，２ｃを覆って山面３ｃ，３ｃが下側基材２の底面２ａと並ぶ凸部３ｄ，３ｄを両端部に備えている。これら凸部３ｄ，３ｄは、基材中央部に形成された凸部よりも大きなものとなっており、その高さ寸法はコイル１の厚みｔと同じになっている。下側基材２の長さは、これら凸部３ｄ，３ｄの分、上側基材３の長さよりも短くなっている。シート４は、エポキシ、ポリイミドなどの樹脂や、セラミック等の材質からなり、これら下側基材２および上側基材３の各凹凸形状部間に挟まれて、設けられている。

図３（ａ）は、第１の実施形態によるコモンモードチョークコイル１に用いられるシート４が折り曲げられる前の平面斜視図である。この図では、その理解のためにシート４の厚みを誇張して厚く記載している。図３（ａ）に示すシート４の片面上には、２本の単一の導体路５ａ，５ｂが、銅、銀などの一般的な内部電極材料を用いて、印刷法やリソグラフィー技術などの一般的な電極形成法によって並んで蛇行して形成されている。これら導体路５ａ，５ｂは、コイル１の幅Ｗ方向において、所定の台形波状パターンで振幅し、コイル１の長さＬ方向において、この台形波状パターンがコイル１の巻き数に相当する所定回数周期的に繰り返されて、ミアンダ形状に形成されている。このシート４が、図１に示す厚みｔ方向において、台形波状パターンが繰り返される１周期を１周期とする周期で、図４の斜視図に示すように折り曲げられることで、各導体路５ａ，５ｂは巻き線形状を呈する。なお、図４において図３と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。導体路５ａ，５ｂは、シート４の片面上に並んで蛇行して設けられて、シート４が繰り返して曲げられることで巻き形状を呈する２本の単一の導体路を構成する。

シート４の上記の折り曲げは、図３（ｂ）の平面図に模式的に示す、一点鎖線で示す線を谷折り線ｖ、破線で示す線を山折り線ｍとして行われ、長さＬ方向において谷面Ｖと山面Ｍとが側面Ｓを介して交互に現れる、連続する４つの面を１周期とする周期で折り曲げられる。この折り曲げパターンは、谷折り−山折り−山折り−谷折りを１周期としている。

このようなシート４に形成された各導体路５ａ，５ｂは、図３（ｂ）に示す、連続する４つの面の内の、始めの谷折り線ｖで区切られる第１面Ｉの谷面Ｖにおいて、次に連続する第２面IIの側面Ｓに近付くに連れて振幅高さが高くなる幅Ｗ方向に振幅し、対角線方向に横切る。そして、次の第２面IIの側面Ｓを振幅高さを保ってまたはほぼ変えずに、長さＬ方向に平行に横切る。その後、第２面IIに連続する次の第３面IIIの山面Ｍにおいて、次に連続する第４面IVの側面Ｓに近付くに連れて振幅高さが低くなる幅Ｗ方向に振幅し、対角線方向に横切る。そして、次の第４面IVの側面Ｓを振幅高さを保って、長さＬ方向に平行に横切る。

従って、各導体路５ａ，５ｂは、長さＬ方向に進行するのに連れ、コイル１の厚みｔ方向において、曲げられたシート４の谷面Ｖへの下降と山面Ｍへの上昇を側面Ｓを介して交互に繰り返し、幅Ｗ方向において、振幅高さを第１面Ｉで高くし、第２面IIで保ちまたはほぼ変えず、第３面IIIで低くし、第４面IVで保って振幅し、巻き形状を呈する。

各導体路５ａ，５ｂは、図３（ａ）に示すように、その巻き始めおよび巻き終わりにおけるシート４の両面上に、コの字状に折り曲げられた電極パット５ｃ，５ｃを備える。シート４は、上側基材３の両端部に備えられた凸部３ｄ，３ｄの山面３ｃ，３ｃ（図２参照）に、電極パット５ｃ，５ｃが露出して折り曲げられる。このため、電極パット５ｃ，５ｃに隣接する側面Ｓにおける各導体路５ａ，５ｂは、電極引き出し用に形成されている。

図５（ａ）は、図２（ａ）に二点鎖線で示す平面Ｐで上側基材３を破断した際の、上側基材３の一部外観斜視図である。上側基材３の下面３ｂに形成される凹凸形状は、幅Ｗ，高さＨ，厚さＴの寸法の凸部を備える。可変コモンモードチョークコイル１は、上側基材３の下面３ｂに形成された凹凸形状におけるこの凸部の寸法が、所望のインダクタンス値を呈する導体路５ａ，５ｂの巻き形状に対応して、選択される。図５（ｂ）は、このようにして選択された凸部寸法を有する上側基材３Ａの一例を示す外観斜視図である。この例では、高さＨおよび厚さＴの凸部寸法が、図２（ａ）に示される上側基材３のものよりも小さい高さＨ１および厚さＴ１に選択され、凸部が小振りに形成されている。

このような第１の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１によれば、２本の単一の導体路５ａ，５ｂが並んで蛇行して設けられたシート４が下側基材２と上側基材３との間に挟まれて、単に繰り返して曲げられことで、シート４上に形成された各導体路５ａ，５ｂが巻き形状を呈して、コモンモードチョークコイル１が形成される。この際、コモンモードチョークコイル１のインダクタンス値は磁路の断面積に比例するので、上側基材３の下面３ｂに形成された凹凸形状が、所望のインダクタンス値を呈する導体路５ａ，５ｂの巻き形状に対応して適宜選択されることで、各導体路５ａ，５ｂの巻き形状が変化して、各導体路５ａ，５ｂの巻き面積Ｓは所望のインダクタンス値に対応したものとなる。

例えば、上側基材３の下面３ｂに形成された凹凸形状の凸部が図５（ｂ）に示す上側基材３Ａのような形状に選択され、シート４が上側基材３Ａと下側基材２との間に挟まれた場合には、シート４が上方から小振りの凸部でかたどられるため、各導体路５ａ，５ｂの巻き面積Ｓは、図２（ａ）に示す上側基材３によって各導体路５ａ，５ｂが巻かれる面積Ｓよりも、小さくなる。従って、各導体路５ａ，５ｂの巻き内部を通過する磁束量が変化して、コモンモードチョークコイル１のインダクタンス値が可変する。図５（ｂ）に示す上側基材３Ａを用いた場合には、導体路５ａ，５ｂの巻き面積Ｓが上記のように小さくなるので、コモンモードチョークコイル１のインダクタンス値は小さくなる。

このため、第１の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１によれば、従来の可変コイルのように、コアもしくはコイルを動かす機構、またはスイッチ機構を備えずにインダクタンス値を可変できるので、可変コモンモードチョークコイル１の小型化を容易に図ることができる。また、従来の、インダクタンス値を可変するための各機構を備えないので、各機構に阻害されずに正確な放射ノイズ測定を行える可変コモンモードチョークコイル１が提供される。

図６は、本発明の第２の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１１の分解斜視図である。なお、同図において図１から図５と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。

第１の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１では、上記のように、上側基材３の下面３ｂに形成された凹凸形状が、所望のインダクタンス値を呈する導体路５ａ，５ｂの巻き形状に対応して選択されることで、インダクタンス値が可変された。この第２の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１１では、導体路５ａ，５ｂを異なるインダクタンス値を呈する各巻き形状にする凹凸形状が各下面３ｂに形成された複数の上側基材３，３Ａが予め用意される。そして、用意された複数の上側基材３，３Ａの中から、導体路５ａ，５ｂを所望のインダクタンス値を呈する巻き形状にする凹凸形状が下面３ｂに形成された上側基材３または３Ａが選択されることで、インダクタンス値が可変される。

すなわち、可変コモンモードチョークコイル１１のインダクタンス値を大きくしたい場合には、大きな凸部の寸法を有する上側基材３が選択される。そして、選択された上側基材３と下側基材２との間にシート４が挟まれて、シート４の曲げ形状が、下側基材２の上面２ｂおよび上側基材３の下面３ｂに形成された各凹凸形状より、シート４の下方および上方からかたどられることで、導体路５ａ，５ｂは大きな巻き面積Ｓの巻き形状を呈する。このため、可変コモンモードチョークコイル１１のインダクタンス値は大きく設定される。一方、可変コモンモードチョークコイル１１のインダクタンス値を小さくしたい場合には、小さな凸部の寸法を有する上側基材３Ａが選択される。そして、選択された上側基材３Ａと下側基材２との間にシート４が挟まれて、シート４の曲げ形状が、下側基材２の上面２ｂおよび上側基材３Ａの下面３ｂに形成された各凹凸形状より、シート４の下方および上方からかたどられることで、導体路５ａ，５ｂは小さな巻き面積Ｓの巻き形状を呈する。このため、可変コモンモードチョークコイル１１のインダクタンス値は小さく設定される。

この第２の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１１によっても、２本の単一の導体路５ａ，５ｂが並んで蛇行して設けられたシート４が下側基材２と上側基材３，３Ａとの間に挟まれて、単に繰り返して曲げられことで、シート４上に形成された各導体路５ａ，５ｂが巻き形状を呈して、コモンモードチョークコイル１１が形成される。この際、上記のように、導体路５ａ，５ｂを異なるインダクタンス値を呈する各巻き形状にする凹凸形状が各下面３ｂに形成された複数の上側基材３，３Ａの中から、一の上側基材３または３Ａが適宜選択されることで、各導体路５ａ，５ｂの巻き形状が変化して、各導体路５ａ，５ｂの巻き面積Ｓは所望のインダクタンス値に対応したものとなる。従って、各導体路５ａ，５ｂの巻き内部を通過する磁束量が変化して、コモンモードチョークコイル１１のインダクタンス値が可変する。

このため、第２の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１１によっても、従来の可変コイルのように、コアもしくはコイルを動かす機構、またはスイッチ機構を備えずにインダクタンス値を可変できるので、可変コモンモードチョークコイル１１の小型化を容易に図ることができる。また、従来の、インダクタンス値を可変するための各機構を備えないので、各機構に阻害されずに正確な放射ノイズ測定を行える可変コモンモードチョークコイル１１が提供される。

さらに、第２の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１１によれば、可変コモンモードチョークコイル１１を回路基板に実装した後でも、上側基材３または３Ａを別の上側基材３Ａまたは３に交換することで、そのインダクタンス値を可変させることができる。このため、回路基板に実装した可変コモンモードチョークコイル１１を実装し直すことなく、そのインダクタンス値を可変させることができるので、可変コモンモードチョークコイル１１を用いた機器のノイズ評価にかかる時間を短縮することが可能となる。

なお、第１の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１および第２の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１１において、上側基材３，３Ａを図７の外観斜視図に示すように、下側基材２の周囲を囲む形状の上側基材３Ｂとするように構成してもよい。この上側基材３Ｂと下側基材２の各凹凸形状がシート４を挟んで嵌合することで、凹凸形状に沿って上側基材３Ｂがずれることなく、可変コモンモードチョークコイル１，１１は回路基板に実装されるようになる。

図８は、本発明の第３の実施形態による可変コモンモードチョークコイル２１の外観斜視図である。なお、同図において図１から図４と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。

この第３の実施形態による可変コモンモードチョークコイル２１では、下側基材２の上面２ｂおよび上側基材３の下面３ｂに形成される各凹凸形状が、導体路５ａ，５ｂが呈する巻き形状の軸心Ｃと交差する方向Ｄに、上側基材３が移動自在に形成される。つまり、各凹凸形状は、シート４の山面Ｍ，谷面Ｖおよび側面Ｓに沿って平行に凹凸が形成され、方向Ｄにおいてスライド自在に形成される。また、上側基材３は、フェライト等の磁性材料から形成される。

この第３の実施形態による可変コモンモードチョークコイル２１によっても、２本の単一の導体路５ａ，５ｂが並んで蛇行して設けられたシート４が下側基材２と上側基材３との間に挟まれて、単に繰り返して曲げられことで、シート４上に形成された各導体路５ａ，５ｂが巻き形状を呈して、コモンモードチョークコイル２１が形成される。この際、コモンモードチョークコイル１のインダクタンス値は磁路の平均透磁率μに比例するので、導体路５ａ，５ｂが呈する巻き形状の軸心Ｃと交差する方向Ｄに上側基材３が移動することで、各導体路５ａ，５ｂの巻き内部において上側基材３が占める割合が変化して、コモンモードチョークコイル２１の磁路の平均透磁率μは所望のインダクタンス値に対応したものとなり、コモンモードチョークコイル２１のインダクタンス値が可変する。

このため、第３の実施形態による可変コモンモードチョークコイル２１によっても、従来の可変コイルのように、コアもしくはコイルを動かす機構、またはスイッチ機構を備えずにインダクタンス値を可変できるので、可変コモンモードチョークコイル２１の小型化を容易に図ることができる。また、従来の、インダクタンス値を可変するための各機構を備えないので、各機構に阻害されずに正確な放射ノイズ測定を行える可変コモンモードチョークコイル２１が提供される。

さらに、第３の実施形態による可変コモンモードチョークコイル２１によっても、可変コモンモードチョークコイル２１を回路基板に実装した後でも、上側基材３を下側基材２に対して移動させることで、そのインダクタンス値を可変させることができる。このため、回路基板に実装した可変コモンモードチョークコイル２１を実装し直すことなく、そのインダクタンス値を可変させることができるので、可変コモンモードチョークコイル２１を用いた機器のノイズ評価にかかる時間を短縮することが可能となる。

また、第１の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１においても、下側基材２および上側基材３，３Ａに形成される各凹凸形状が、導体路５ａ，５ｂが呈する巻き形状の軸心Ｃと交差する方向Ｄに、磁性材料からなる上側基材３，３Ａが移動自在に形成されることで、可変コモンモードチョークコイル１のインダクタンス値は、上側基材３，３Ａの下面３ｂに形成された凹凸形状が適宜選択されることで、可変すると共に、導体路５ａ，５ｂが呈する巻き形状の軸心Ｃと交差する方向Ｄに上側基材３，３Ａが移動することでも、可変する。

また、図６に示す第２の実施形態による可変コモンモードチョークコイル１１においても、下側基材２および上側基材３，３Ａに形成される各凹凸形状が、導体路５ａ，５ｂが呈する巻き形状の軸心Ｃと交差する方向Ｄに、磁性材料からなる上側基材３，３Ａが移動自在に形成されることで、可変コモンモードチョークコイル１１のインダクタンス値は、複数の上側基材３，３Ａの中から一の上側基材３または３Ａが適宜選択されることで、可変すると共に、導体路５ａ，５ｂが呈する巻き形状の軸心Ｃと交差する方向Ｄに上側基材３，３Ａが移動することでも、可変する。

このため、これら構成の各可変コモンモードチョークコイル１，１１は、そのインダクタンス値が複数の方法で可変し、きめ細かく調整することが可能となる。

また、上記の第１，第２，第３の各実施形態による可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１では、各導体路５ａ，５ｂは、図４に示すように、折り曲げられたシート４の谷面Ｖへの下降と山面Ｍへの上昇を側面Ｓを介して交互に繰り返しながら蛇行することで、巻き形状を呈する。従って、１枚のシート４が、連続する４つの面を１周期とする周期で単に折り曲げられることで、シート４の片面に形成された各導体路５ａ，５ｂが巻かれて、所望のインダクタンス値を呈する各可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１が簡単に形成される。

また、上記の第１，第２，第３の各実施形態による可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１では、各導体路５ａ，５ｂの両端部に各導体路５ａ，５ｂに一体に形成された各電極パット５ｃ，５ｃが、上側基材３，３Ａの両端部に備えられた凸部３ｄ，３ｄの山面３ｃ，３ｃに露出し、外部電極を構成する。このため、導電体の接続部を全く有すること無く、各可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１に外部電極を備えることができ、外部電極を備えた横巻き構造の各可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１を安価にかつ接続信頼性高く提供することができる。

また、上記の第１，第２，第３の各実施形態による可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１は、下側基材２と上側基材３，３Ａとの間にシート４を挟んでプレスすることで、シート４が図４に示すように折り曲げられ、製造される。この際、シート４の両面に接着剤が付けられて、プレス加工が行われる。用いる接着剤の種類は一般的な接着剤でよく、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤などが用いられる。

本構成の可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１の製造方法によれば、シート４を曲げて各導体路５ａ，５ｂを巻き構造に加工する工程と、下側基材２と上側基材３，３Ａとを嵌合させてシート４の曲げ形状を保つ強度に加工する工程とが、下側基材２と上側基材３，３Ａとの間にシート４を挟んでプレスする１つの工程で行われる。このため、製造工程が少なくなり、横巻き構造の可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１の製品コストをさらに低減することができる。

また、シート４の両面に接着剤を付けてプレスを行うことで、シート４を曲げて各導体路５ａ，５ｂを巻き構造に加工する工程と、下側基材２と上側基材３，３Ａとを嵌合させてシート４の曲げ形状を保つ強度に加工する工程と、下側基材２と上側基材３，３Ａとの間にシート４を接合する工程とが、下側基材２と上側基材３，３Ａとの間にシート４を挟んでプレスする１つの工程で行われる。このため、製造工程がさらに少なくなり、横巻き構造の可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１の製品コストをさらに低減することができる。

なお、上記の各実施形態では、シート４の電極パット５ｃ，５ｃの形成面とこれに隣接する側面Ｓとの間の折り方を谷折りとし、電極パット５ｃ，５ｃが形成されたシート４の両端部を両外側に図４に示すように張り出した場合について、説明した。しかし、電極パット５ｃ，５ｃの形成面とこれに隣接する側面Ｓとの間の折り方を、上記の各実施形態と異なり山折りとすることで、シート４は、図９（ａ）の斜視図に示すように、両端部が内側に折り返された形状に折られる。このため、各可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１は、下側基材２にシート４が被った状態が、図９（ｂ）の斜視図に外観が示されるようになる。なお、図９において図２および図４と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。この可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１においては、シート４は、下側基材２の両側部２ｃ，２ｃを覆って下側基材２の底面２ａ側に両端部が曲げ返され、下側基材２の底面２ａに電極パット５ｃ，５ｃを露出させて、曲げられる。

このような構成においても、下側基材２と上側基材３，３Ａとの間にシート４を挟んでシート４をかたどることで、各導体路５ａ，５ｂは所望のインダクタンス値を呈する巻き形状となり、上記の各実施形態と同様な作用効果が奏される。また、下側基材２の両側部で各導体路５ａ，５ｂが曲げ返されることで、上側基材３，３Ａの長さＬ方向に外部電極の形成のために凸部３ｄ，３ｄの寸法を取る必要がなくなり、可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１の長さＬ方向を全て巻線形成に使用することができる。このため、同外形寸法および同構成材料のコイルにおけるインダクタンス取得効率を上げることができる。

また、上記の各実施形態では、図３に示すようにシート４の片面に各導体路５ａ，５ｂが形成される場合について、説明した。しかし、図１０（ａ）に示すように、シート４の両面に各導体路５ａ，５ｂが形成されるように構成してもよい。

図１０（ａ）は、この変形例による構成の可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１に用いられるシート４が折り曲げられる前の平面斜視図である。このシート４は、一方の導体路５ａが表面、他方の導体路５ｂが導体路５ａに対向する裏面に並んで形成されている点だけが、第１，第２，第３の各実施形態による可変コモンモードチョークコイル１，１１，２１と異なる。なお、図１０において図３と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。

シート４は、図１０（ｂ）の平面図に模式的に示す谷折り線ｖおよび山折り線ｍに沿って、上記の各実施形態と同様にして折り曲げられる。図１１（ａ）は、このようにして折り曲げられた状態のシート４の斜視図である。なお、図１１において図４と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。この変形例では、シート４の両面の同位置に各導体路５ａ，５ｂが形成されるので、折り曲げられた状態のシート４では、上記の各実施形態におけるシート４の片面にずれて形成される態様と異なり、各導体路５ａ，５ｂは重なって１本に見える。

図１１（ｂ）は、図１０（ａ）に示すシート４における、電極パット５ｃ，５ｃの形成面とこれに隣接する側面Ｓとの間の折り方を、図９に示すシート４と同様に山折りとすることで、シート４の両端部が内側に折り返された形状に折られた状態を示す。この場合にも、シート４は、下側基材２の両側部２ｃ，２ｃを覆って下側基材２の底面２ａ側に両端部が曲げ返され、下側基材２の底面２ａに電極パット５ｃ，５ｃを露出させて、曲げられる。

このような両面に導体路５ａ，５ｂが形成されたシート４においても、下側基材２と上側基材３，３Ａとの間にシート４を挟んで、シート４を図１１（ａ）または（ｂ）に示すようにかたどることで、各導体路５ａ，５ｂは所望のインダクタンス値を呈する巻き形状となり、上記の各実施形態と同様な作用効果が奏される。

また、上記の第１，第２，第３の各実施形態および各変形例では、シート４の片面または両面上に単一の導体路５ａ，５ｂを２本形成した場合について、説明した。しかし、シート４の片面または両面上に単一の導体路を３本以上形成し、トリファイラ構造等の可変コモンモードチョークコイルを構成するようにしてもよい。

１，１１，２１…可変コモンモードチョークコイル
２…下側基材
２ａ…底面
２ｂ…上面
２ｃ…側面
３，３Ａ，３Ｂ…上側基材
３ａ…上面
３ｂ…下面
３ｃ…山面
３ｄ…凸部
４…シート
５ａ，５ｂ…導体路
５ｃ…電極パット

Claims (8)

1. 電気絶縁性を有するシートと、
   前記シートの片面または両面上に並んで蛇行して設けられて前記シートが繰り返して曲げられることで巻き形状を呈する２本以上の単一の導体路と、
   前記シートの下方に宛がわれて前記シートの曲げ形状を前記シートの下方からかたどる凹凸形状が上面に形成された下側基材と、
   前記シートの上方に宛がわれて前記シートを介して前記凹凸形状と嵌合することで前記シートの曲げ形状を前記シートの上方からかたどる凹凸形状が下面に形成された上側基材とを備えて構成され、
   前記上側基材の下面に形成された前記凹凸形状は、所望のインダクタンス値を呈する前記導体路の巻き形状に対応して選択されることを特徴とする可変コモンモードチョークコイル。
2. 電気絶縁性を有するシートと、
   前記シートの片面または両面上に並んで蛇行して設けられて前記シートが繰り返して曲げられることで巻き形状を呈する２本以上の単一の導体路と、
   前記シートの下方に宛がわれて前記シートの曲げ形状を前記シートの下方からかたどる凹凸形状が上面に形成された下側基材と、
   前記シートの上方に宛がわれて前記シートを介して前記凹凸形状と嵌合することで前記シートの曲げ形状を前記シートの上方からかたどり、前記導体路を所望のインダクタンス値を呈する巻き形状にする凹凸形状が下面に形成された上側基材とを備えて構成され、
   前記上側基材は、前記導体路を異なるインダクタンス値を呈する各巻き形状にする凹凸形状が各下面に形成された複数の上側基材の中から選択されることを特徴とする可変コモンモードチョークコイル。
3. 電気絶縁性を有するシートと、
   前記シートの片面または両面上に並んで蛇行して設けられて前記シートが繰り返して曲げられることで巻き形状を呈する２本以上の単一の導体路と、
   前記シートの下方に宛がわれて前記シートの曲げ形状を前記シートの下方からかたどる凹凸形状が上面に形成された下側基材と、
   前記シートの上方に宛がわれて前記シートを介して前記凹凸形状と嵌合することで前記シートの曲げ形状を前記シートの上方からかたどる凹凸形状が下面に形成された、磁性材料からなる上側基材とを備えて構成され、
   各前記凹凸形状は、前記導体路が呈する巻き形状の軸心と交差する方向に前記上側基材が移動自在に、前記下側基材の上面および前記上側基材の下面に形成されることを特徴とする可変コモンモードチョークコイル。
4. 前記上側基材は磁性材料からなり、
   各前記凹凸形状は、前記導体路が呈する巻き形状の軸心と交差する方向に前記上側基材が移動自在に、前記下側基材の上面および前記上側基材の下面に形成される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可変コモンモードチョークコイル。
5. 前記シートは、谷面と山面とが側面を介して交互に現れる、連続する４つの面を１周期とする周期で折り曲げられ、
   各前記導体路は、前記シートの片面または両面において、連続する４つの面に形成される部分を１周期として蛇行する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の可変コモンモードチョークコイル。
6. 前記上側基材は、前記下側基材の両側部を覆って山面が前記下側基材の底面と並ぶ凸部を両端部に備え、
   各前記導体路は両端部に電極パットが一体に形成され、
   前記シートは、前記上側基材の両端部に備えられた前記凸部の山面に前記電極パットが露出して曲げられる
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の可変コモンモードチョークコイル。
7. 前記下側基材と前記上側基材との間に前記シートを挟んでプレスすることで前記シートを曲げる請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の可変コモンモードチョークコイルの製造方法。
8. 前記シートの両面に接着剤を付けて前記プレスを行うことを特徴とする請求項７に記載の可変コモンモードチョークコイルの製造方法。

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