JP2018006460A - ラインフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】コイルの特性を維持しつつ小型化することができるラインフィルタを提供する。【解決手段】本発明のラインフィルタは、半円の弧の形状をした２つの半円部を２つの直線部で連結させた環状のトラック形状のトラック型コア１０と、トラック型コアと嵌合することによりトラック型コアを収納する凹部２２が形成された環状のトラック形状の収納部２１を有する第１ケース２０と、凹部２２に収納されたトラック型コア１０を覆う環状のトラック形状の蓋部３１を有する第２ケース３０と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明はラインフィルタに関し、特に、回路基板等の開口に埋め込まれた基板埋め込み型コイルを有するラインフィルタに関する。

基板埋め込み型コイルは、省スペース化、及び、回路基板等の厚さ方向の寸法を小さくする低背化のために、回路基板等に形成された開口に、部分的に埋め込まれたコイルである。

特許文献１には、回路基板に形成された開口にコイルを埋め込む電子部品が記載されている。特許文献１の電子部品は、コイルの側面に突出させた端子固定部に接続端子を設け、回路基板の回路パターンに対して接続端子を取付けている。また、特許文献１の電子部品には、Ｅ字型のフェライトコアが用いられている。

特許文献２には、プリント基板に形成された開口に縦型コイルを埋め込む電子部品が記載されている。特許文献２の電子部品は、巻線が巻き回しされたボビンの鍔部に端子台を設け、プリント基板の回路パターンと端子台とを端子により接続している。特許文献２の電子部品でもＥ字型のフェライトコアが用いられている。

特開２０００−２０８３３６号公報 特開２０１０−１５３４７６号公報

従来の基板埋め込み型コイルは、コイルの巻線部とは分離させた端子台等に、実装用の接続端子を設けた構造となっている。よって、回路基板等の回路パターンに、接続端子を接続する場合には、回路基板を占める実装面積が大きくなり、省スペース化の妨げとなっている。また、コイルの巻線には、細線が用いられ、コイルの巻線と接続端子とは半田等で接続されている。コイルの巻線に大電流を流す大電流化への対応として、太線（外径φ１．０ｍｍ以上）を用いる場合には、太線に加わる応力が大きくなり、接続端子等に対して、太線の固定を半田等で維持することは困難である。

また、コモンモードチョークコイルのコアには、閉磁路コアを用いた方が高特性を得る上で望ましい。しかしながら、従来の基板埋め込み型コイルは、Ｅ字型コア等（フェライト、分割コア）を用いた構成となっており、高特性のコモンモードチョークコイルとすることが困難である。

さらに、低背化させた埋め込み型コイルにおいては、コア断面積を大きくすることは困難である。よって、大電流化への対応として、小さなコア断面積のままで、フェライトコアの巻線に大電流を流した場合には、磁気飽和を引き起こす可能性がある。

また、大電流化への対応として、巻線に太線を用いた場合、従来の基板埋め込み型コイルのように、多層重ねて巻き回しすると、回路基板の厚さ方向の寸法が大きくなり、低背化することが困難となる。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、大電流を流した場合でも、コイルの特性を維持しつつ小型化することができるラインフィルタを提供することである。

本発明にかかるラインフィルタは、半円の弧の形状をした２つの半円部を２つの直線部で連結させた環状のトラック形状のトラック型コアと、前記トラック型コアと嵌合することにより前記トラック型コアを収納する凹部が形成された環状のトラック形状の収納部を有する第１ケースと、前記凹部に収納された前記トラック型コアを覆う環状のトラック形状の蓋部を有する第２ケースと、を備える。

本発明により、コイルの特性を維持しつつ小型化することができるラインフィルタを提供することができる。

実施形態に係るラインフィルタに用いられるトラック型コアを例示した図であり、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は上面図を示し、（ｃ）は側面図を示し、（ｄ）は正面図を示す。 比較例に係るラインフィルタに用いられるロの字型コアを例示した図であり、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は上面図を示し、（ｃ）は側面図を示し、（ｄ）は正面図を示す。 （ａ）〜（ｄ）は、実施形態に係るラインフィルタの構成部品を例示した図であり、（ａ）は上側外装ケースを例示した斜視図であり、（ｂ）は下側外装ケースを例示した斜視図であり、（ｃ）はトラック型コアが上側外装ケースに収納された状態を例示した斜視図であり、（ｄ）は上側外装ケースに収納されたトラック型コアを下型外装ケースが覆った状態を例示した斜視図である。 実施形態に係るラインフィルタにおいて、上側外装ケースに収納されたトラック型コアを下型外装ケースが覆った状態を例示した図であり、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）は側面図を示し、（ｃ）は下面図を示し、（ｄ）は正面図を示し、（ｅ）は斜視図を示す。 実施形態に係るラインフィルタを例示した図であり、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）は側面図を示し、（ｃ）は下面図を示し、（ｄ）は正面図を示し、（ｅ）は斜視図を示す。

＜実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、実施形態に係るラインフィルタに用いられるトラック型コアを例示した図であり、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は上面図を示し、（ｃ）は側面図を示し、（ｄ）は正面図を示す。

図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、本実施形態に係るラインフィルタに用いられるトラック型コア１０は、レース等に用いるトラックの形状をした環状となっている。トラック型コア１０は、２つの半円部１３と２つの直線部１４とを有している。半円部１３は、トラックの形状におけるコーナーの部分を形づける半円の弧の形状をしている。直線部１４は、トラックの形状における直線の部分を形づけている。このように、トラック型コア１０は、半円の弧の形状をした２つの半円部１３を２つの直線部１４で連結させた環状のトラック形状となっている。

ここで、トラック型コア１０を説明するために、ＸＹＺ直交座標軸系を導入する。例えば、直線部１４が延びる方向をＸ軸方向とする。半円部１３を構成する半円に直交する方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。方向だけでなく、向きを示す場合には、＋Ｘ軸方向または−Ｘ軸方向と符号をつけて示す。ＸＹＺ直交座標軸系は、説明のために導入されたものであり、実際のトラック型コア１０が、常にこの方向で使用されるわけではない。

トラック型コア１０は、環状である。よって、トラック型コア１０は、閉磁路コアとなっている。また、トラック型コア１０は、半円部１３と直線部１４とで構成されているので、湾曲した部分は円弧となっている。また、本実施形態のトラック型コア１０は、分割コアではなく、一体として形成されている。

半円部１３によって形づけられる半円の中心Ｏから半円の弧上の任意の点に向かう方向を半径方向という。コアの断面、すなわち、半円部１３の弧に沿った方向に直交する断面及び直線部１４のＸ軸方向に直交する断面を、コア断面と呼び、コア断面の面積をコア断面積と呼ぶ。トラック型コア１０は、コア断面が矩形のものに限らない。角が丸みを帯びた角丸長方形のものでもよいし、円形のものでもよい。また、コア断面をＺ軸方向から見た長さをコアの幅という。コア断面をＹ軸方向から見た長さをコアの厚さという。

トラック型コア１０は、材料として、ナノ結晶軟磁性合金薄帯を含むことが好ましい。ナノ結晶軟磁性合金薄帯は、例えば、結晶粒径が５０ｎｍ以下の微細なナノ結晶粒の組織を含み、そのようなナノ結晶粒の組織が少なくとも体積全体の５０％を占める薄帯磁性材料をいう。なお、トラック型コア１０の材料は、ナノ結晶軟磁性合金薄帯に限らず、他の材料でもよい。

図２は、比較例に係るラインフィルタに用いられるロの字型コアを例示した図であり、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は上面図を示し、（ｃ）は側面図を示し、（ｄ）は正面図を示す。図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、比較例に係るロの字型コア１１０は、コの字形の部材１１３と直線部材１１４とを有している。比較例においては、半円部１３の代わりに、コの字形の部材１１３を用いている。そして、２つのコの字形の部材１１３を連結するように２つの直線部材１１４が設けられている。

比較例に係るロの字型コア１１０においては、コの字形の部材１１３と直線部材１１４との接合部分の曲部Ｒに応力が残留する。そして、残留応力により、ロの字型コア１１０のコイルの特性は劣化する。特に、ロの字型コア１１０が、材料として、ナノ結晶軟磁性合金薄帯を含んでいる場合には、コイルの特性が大幅に劣化する。

これに対して、本実施形態のトラック型コア１０は、半円部１３と直線部１４の組み合わせで構成されているので、曲部Ｒを含まないようにすることができる。よって、材料として、ナノ結晶軟磁性合金薄帯コアを用いても、残留応力による特性劣化を抑制することができる。

図３（ａ）は、実施形態に係るラインフィルタの構成部品のうち、上側外装ケースを例示した斜視図である。図３（ａ）に示すように、上側外装ケース（第１ケース）２０は、トラック型コア１０を収納するトラック形状をした収納部２１と、回路基板等に埋め込む際に基板上で支持する支持部２８とを有している。上側外装ケース（第１ケース）２０は、例えば、材料に樹脂を含んでいる。図３（ａ）おいても、上側外装ケース２０を説明するために、ＸＹＺ直交座標軸系を導入している。図３（ａ）においては、便宜上、凹部２２が設けられた側を、−Ｚ軸方向としているが、実際の上側外装ケース２０が、常にこの方向で使用されるわけではない。

収納部２１は、−Ｚ軸方向から見て、環状のトラック形状である。収納部２１の−Ｚ軸方向側には、トラック形状に沿った環状の溝からなる凹部２２が形成されている。凹部２２は、−Ｚ軸方向側から見てトラック型コア１０と略同形状で、トラック型コア１０と嵌合することによりトラック型コア１０を収納する。

凹部２２を構成する溝の断面は、上に開いたコの字形をしている。よって、コア断面が矩形のトラック型コア１０と嵌合する。なお、トラック型コア１０のコア断面が角丸長方形等の場合には、凹部２２を構成する溝の断面形状をその形状に合わせるようにＵの字にしてもよい。

収納部２１は、トラック型コア１０の半円部１３を収納する半円収納部２３と、トラック型コア１０の直線部１４を収納する直線収納部２４とを有している。半円収納部２３は、収納された半円部１３に沿って半円形となっている。直線収納部２４は、収納された直線部１４が延びる方向に延びている。

トラック内孔２５は、上側外装ケース２０の収納部２１に囲まれた部分に形成されている。したがって、トラック内孔２５の端縁は、トラック形状となっている。トラック内孔２５は、上側外装ケース２０の＋Ｚ軸方向側から−Ｚ軸方向側に貫通している。トラック内孔２５の各半円収納部２３側の内周面には、Ｚ軸方向に延びる切込２６を伴った突出部が形成されている。

突起２７は、各直線収納部２４のＸ軸方向の両端部２４ａに設けられている。突起２７は、両端部２４ａにおいて、収納部２１に収納される半円部１３の半円の中心Ｏとは反対側、すなわち、＋Ｙ軸方向側の直線収納部２４の両端部２４ａにおいては、＋Ｙ軸方向に突出し、−Ｙ軸方向側の直線収納部２４の両端部２４ａにおいては、−Ｙ軸方向に突出している。

巻線部４４は、上側外装ケース２０の直線収納部２４を含んでいる。巻線部４４は、各直線収納部２４における両端部２４ａの突起２７間の直線状の部分である。巻線部４４は、トラック内孔２５を挟んで対向する位置に設けられている。各巻線部４４は、Ｘ軸方向において、一定の幅及び一定の厚さとなっている。巻線部４４は、巻線によって巻き回しされる。

上側外装ケース２０は、支持部２８を有している。上側外装ケース２０は、例えば、２つの支持部２８を有し、各支持部２８は、各半円収納部２３の＋Ｚ軸方向側に接続されている。支持部２８は、直線収納部２４には接続されていない。支持部２８は、−Ｚ軸方向側から見て半円収納部２３から半円の半径方向に突出した部分を含んでいる。支持部２８は、＋Ｚ軸方向から見て、短辺及び長辺を有する矩形の板状となっている。支持部２８の短辺は、Ｘ軸方向に沿っている。短辺の長さは、半円収納部２３のＸ軸方向の長さ以上である。支持部２８の長辺は、Ｙ軸方向に沿っている。長辺の長さは、半円収納部２３のＹ軸方向の長さ以上である。なお、支持部２８の短辺及び長辺の長さは、上記に限らない。

収納部２１における各半円収納部２３に支持部２８が接続することにより、上側外装ケース２０は、＋Ｚ軸方向側及び−Ｚ軸方向側から見て略矩形となっている。矩形形状の４つの各角部２９の側面には、Ｚ軸方向に延びた溝の端子溝４１が形成されている。

図３（ｂ）は、実施形態に係るラインフィルタの構成部品のうち、下側外装ケースを例示した斜視図である。図３（ｂ）に示すように、下側外装ケース（第２ケース）３０は、トラック型コア１０を覆う環状のトラック形状をした蓋部３１と、トラック内孔３５を分割する仕切板３８とを有している。下側外装ケース（第１ケース）３０は、例えば、材料に樹脂を含んでいる。図３（ｂ）おいても、下側外装ケース３０を説明するために、ＸＹＺ直交座標軸系を導入している。図３（ｂ）においては、便宜上、凹部３２が設けられた側を、＋Ｚ軸方向としているが、実際の下側外装ケース３０が、常にこの方向で使用されるわけではない。

蓋部３１は、＋Ｚ軸方向側から見て、環状のトラック形状である。蓋部３１の＋Ｚ軸方向側には、トラック形状に沿った環状の溝からなる凹部３２が形成されている。凹部３２は、＋Ｚ軸方向側から見てトラック型コア１０と略同形状で、収納部２１の凹部２２に収納されたトラック型コア１０を覆う。

凹部３２を構成する溝の断面は、上に開いたコの字形をしている。よって、断面が矩形のトラック型コアと嵌合する。なお、トラック型コアの断面が角丸長方形等の場合には、凹部を構成する溝の断面形状をその形状に合わせるようにＵの字にしてもよいことは、上述の収納部２１の場合と同様である。

蓋部３１は、トラック型コア１０の半円部１３を覆う半円蓋部３３と、トラック型コア１０の直線部１４を覆う直線蓋部３４とを有している。半円蓋部３３は、半円部１３に沿って半円形となっている。直線蓋部３４は、直線部１４が延びるＸ軸方向に延びている。

トラック内孔３５は、下側外装ケース３０の蓋部３１に囲まれた部分に形成されている。したがって、トラック内孔３５の端縁は、トラック形状となっている。このように、下側外装ケース３０には、＋Ｚ軸方向側から−Ｚ軸方向側に貫通するトラック内孔３５が形成されている。

仕切板３８は、板状の部材であり、トラック内孔３５を２つに分割するように、トラック内孔３５内に設けられている。仕切板３８は、トラック内孔３５を＋Ｙ軸方向側及び−Ｙ軸方向側に分割している。仕切板３８は、トラック内孔３５におけるＸ軸方向の両端において、半円蓋部３３に接続している。

突起３７は、各直線蓋部３４におけるＸ軸方向の両端部３４ａに設けられている。突起３７は、両端部３４ａにおいて、蓋部３１に覆われる半円部１３の半円の中心Ｏとは反対側、すなわち、＋Ｙ軸方向側の直線蓋部３４の両端部３４ａにおいては、＋Ｙ軸方向に突出し、−Ｙ軸方向側の直線蓋部３４の両端部３４ａにおいては、−Ｙ軸方向に突出している。なお、上側外装ケース２０と下側外装ケース３０との繋ぎ目をどこに持ってくるかによって、上側外装ケース２０における突起２７及び下側外装ケース３０における突起３７の両方が形成されるだけでなく、突起２７または突起３７のいずれか一方だけが形成される場合がある。すなわち、上側外装ケース２０の直線収納部２４及び下側外装ケース３０の直線蓋部３４のうち、少なくともいずれか一方における、直線部１４が延びる方向の両端部に設けられ両端部から半円部１３の半円の中心Ｏとは反対側に突出した突起が形成される。

巻線部４４は、下側外装ケース３０の直線蓋部３４を含んでいる。巻線部４４は、各直線蓋部３４における両端部３４ａの突起３７間の直線状の部分である。巻線部４４は、トラック内孔３５を挟んで対向する位置に設けられている。各巻線部４４は、Ｘ軸方向において、一定の幅及び一定の厚さとなっている。巻線部４４は、巻線によって巻回しされる。

図３（ｃ）は、実施形態に係るラインフィルタの構成部品のうち、トラック型コア１０が上側外装ケース２０に収納された状態を例示した斜視図である。図３（ｃ）に示すように、上側外装ケース２０の収納部２１には、トラック型コア１０が収納される。具体的には、収納部２１の半円収納部２３には半円部１３が収納され、直線収納部２４には直線部１４が収納される。

図３（ｄ）は、実施形態に係るラインフィルタの構成部品のうち、上側外装ケース２０に収納されたトラック型コア１０を下側外装ケース３０が覆った状態を例示した斜視図である。図４は、実施形態に係るラインフィルタにおいて、上側外装ケースに収納されたトラック型コアを下側外装ケースが覆った状態を例示した図であり、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）は側面図を示し、（ｃ）は下面図を示し、（ｄ）は正面図を示し、（ｅ）は斜視図を示す。各図においてもＸＹＺ直交座標軸系を導入しているが、実際のラインフィルタが常にこの方向で使用されるわけではない。各図において、下側外装ケース３０から上側外装ケース２０に向かう方向を＋Ｚ軸方向にとっている。

図３（ｄ）及び図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、上側外装ケース２０に収納されたトラック型コア１０は、下側外装ケース３０によって覆われている。

図３（ｄ）及び図４（ｃ）に示すように、トラック型コア１０を収納した上側外装ケース２０が、下側外装ケース３０によって、−Ｚ軸方向側から覆われたとき、上側外装ケース２０の支持部２８には、−Ｚ軸方向側から見て、下側外装ケース３０に覆われていない部分を有している。

図４（ａ）及び（ｅ）に示すように、支持部２８は、収納部２１の＋Ｚ軸方向側に接続されている。具体的には、支持部２８は、収納部２１における半円収納部２３の＋Ｚ軸方向側にのみ接続され、直線収納部２４の＋Ｚ軸方向側には接続されていない。

リード線引出溝４２は、支持部２８の＋Ｚ軸方向側に形成されている。リード線引出溝４２は、例えば、各支持部２８の＋Ｚ軸方向側に２か所ずつ、合計４か所に設けられている。リード線引出溝４２は、各支持部２８の＋Ｚ軸方向側において、トラック内孔２５と各角部２９とを結ぶように形成されている。リード線引出溝４２には、巻線の端末部分が嵌め込まれる。これにより、リード線引出溝４２は、巻線部４４から引き出された巻線を、例えば、回路基板等の回路パターンへ接続する接続端子位置に導き固定する。

リード線引出溝４２には、リード線接着固定用凹部４３が設けられていてもよい。リード線接着固定用凹部４３は、例えば、リード線引出溝４２が延びる方向に直交する方向に延びるように設けられている。リード線接着固定用凹部４３は、巻線の端末部分をリード線として接着固定するために用いられる。リード線引出溝４２は端子溝４１に繋がっている。これにより、巻線部４４から引き出された巻線の端末部分をリード線として接続端子に接続する際に、接続端子位置の精度を向上させることができる。

図４（ａ）に示すように、内径側引出リード線フォーミング部４５は、支持部２８の＋Ｚ軸方向側に形成されている。内径側引出リード線フォーミング部４５は、巻線の端末部分の形状をフォーミングする曲線により構成された突起である。内径側引出リード線フォーミング部４５は、巻線部４４に巻き回しされた巻線のうち、トラック内孔２５側からリード線引出溝４２に引き出される巻線の形状をフォーミングする。内径側引出リード線フォーミング部４５は、巻線部４４から引き出された巻線の湾曲形状を調整する。

図４（ａ）に示すように、外径側引出リード線フォーミング部４６は、支持部２８の＋Ｚ軸方向側に形成されている。外径側引出リード線フォーミング部４６は、巻線の端末部分の形状をフォーミングする曲線により構成された突起である。外径側引出リード線フォーミング部４６は、巻線部４４に巻き回しされた巻線のうち、トラック内孔２５とは反対側の外側からリード線引出溝４２に引き出される巻線の形状をフォーミングする。外径側引出リード線フォーミング部４６は、巻線部４４から引き出された巻線の湾曲形状を調整する。

図４（ｂ）に示すように、突起２７は、上方にも突出している。突起３７は、突起２７の−Ｚ軸方向側に位置している。図４（ａ）及び（ｃ）に示すように、トラック内孔２５及びトラック内孔３５は、収納部２１に収納されたトラック型コア１０を蓋部３１で覆ったときに、Ｚ軸方向において連通している。しかしながら、連通したトラック内孔２５及びトラック内孔３５は、仕切板３８によってＹ軸方向に分割されている。仕切板３８のＸ軸方向の両端は、切込２６によって固定される。

図４（ｄ）に示すように、下側外装ケース３０側を、回路基板５０に形成された開口５５に埋め込む。回路基板５０の開口５５は、Ｚ軸方向から見て下側外装ケース３０の形状と略同形状のトラック形状をしている。図４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、下側外装ケース３０を開口５５に埋め込んだとき、−Ｚ軸方向側から見て、支持部２８における半円収納部２３から半円の半径方向に突出した部分は、回路基板５０に当接する。これにより、支持部２８は、回路基板５０に対してラインフィルタを支持する。

図５は、実施形態に係るラインフィルタを例示した図であり、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）は側面図を示し、（ｃ）は下面図を示し、（ｄ）は正面図を示し、（ｅ）は斜視図を示す。図５（ａ）〜（ｅ）においても、ラインフィルタ１の説明のために、ＸＹＺ直交座標系を用いている。各図において、下側外装ケース３０から上側外装ケース２０に向かう方向を＋Ｚ軸方向にとっている。実際のラインフィルタが常にこの方向で使用されるわけではないことは上述と同様である。

図５（ａ）〜（ｅ）に示すように、本実施形態のラインフィルタ１は、巻線部４４に巻線４７が巻き回しされている。巻線４７の外径は、例えば、１ｍｍ以上である。好ましくは、巻線４７の外径は、１ｍｍ以上２．６ｍｍ以下である。巻線４７は、上側外装ケース２０に設けられた突起２７間及び下側外装ケース３０に設けられた突起３７間に巻き回しされる。巻線部４４に巻き回しされる巻線４７は、例えば１層である。例えば、＋Ｘ軸方向に向けて１巻ずつ隙間なく順に整列させて巻き回しされる。つまり、巻線部４４において、例えば、＋Ｘ軸方向に整列させて１層巻回しされた後に、その上に、さらに巻線４７が巻き回しされない。なお、場合によっては、複数層巻き回しされてもよい。

図５（ａ）に示すように、巻線部４４に巻き回しされた巻線４７の端末部分４７ａは、巻線部４４におけるＸ軸方向の両端部からリード線引出溝４２に導かれる。その際に、巻線部４４における＋Ｘ軸方向側の端部から取り出された巻線４７の端末部分４７ａは、トラック内孔２５及び３５とは反対側の外側からリード線引出溝４２に導かれる。リード線引出溝４２に引き出された巻線４７の端末部分４７ａは、外径側引出リード線フォーミング部４６によって端末部分４７ａの湾曲形状が調整される。これにより、巻線４７の端末部分４７ａをリード線引出溝４２に導き固定する。リード線引出溝４２によって引き出された端末部分４７ａは、角部２９の端子溝４１を通って、図５（ｄ）及び（ｅ）に示すように、上側外装ケース２０の−Ｚ軸方向側へ突出する。

一方、図５（ａ）に示すように、巻線部４４における−Ｘ軸方向側の端部から取り出された巻線４７の端末部分４７ａは、トラック内孔２５側からリード線引出溝４２に導かれる。トラック内孔２５側からリード線引出溝４２に引き出された端末部分４７ａは、内径側引出リード線フォーミング部４５によって端末部分４７ａの湾曲形状が調整される。これにより、巻線４７の端末部分４７ａをリード線引出溝４２に導き固定する。リード線引出溝４２によって引き出された巻線４７の端末部分４７ａは、角部２９の端子溝４１を通って、図５（ｄ）及び（ｅ）に示すように、上側外装ケース２０の−Ｚ軸方向側へ突出する。

図５（ｄ）に示すように、ラインフィルタ１の下側外装ケース３０の部分を、回路基板５０に形成された開口５５に埋め込んだとき、−Ｚ軸方向側から見て支持部２８における半円収納部２３から半円の半径方向に突出した部分は、回路基板５０に当接する。これにより、支持部２８は、回路基板５０に対してラインフィルタ１を支持する。端子溝４１を通って上側外装ケース２０の−Ｚ軸方向側へ突出した端末部分４７ａは、回路基板５０への接続端子として、回路基板５０の回路パターンにおけるランド等に接続される。

図５（ｂ）、（ｄ）及び（ｅ）に示すように、ラインフィルタ１の＋Ｚ軸方向側は、フラットとなっている。ラインフィルタ１における＋Ｚ軸方向側では、各支持部２８の＋Ｚ軸方向側の面が、面一となっている。よって、上側外装ケース２０の凹部２２が形成された側の反対側、すなわち、上側外装ケース２０の＋Ｚ軸方向側は、図示しない放熱シートで被われる。

次に、本実施形態に係るラインフィルタ１の効果を説明する。
実施形態のラインフィルタ１は、トラック型コア１０を用いている。本実施形態のトラック型コア１０は、分割コアではなく、一体として形成されている。また、トラック型コア１０は、環状であるので、閉磁路コアとなっている。よって、コイルに関する特性を向上させることができる。特に、トラック型コア１０を、例えば、コモンモードチョークコアとして用いる場合には、Ｅ型コア等（フェライト、分割コア等）に比べて、高特性を得ることができる。

また、トラック型コア１０は、半円部１３と直線部１４とで構成されており、湾曲した部分は円弧となっている。よって、湾曲部に応力が残留しない。これにより、コイルの特性の劣化を抑制することができる。特に、材料として、ナノ結晶軟磁性合金薄帯コアを用いても、残留応力による特性劣化を抑制することができる。

トラック内孔２５及び３５を挟んで対向するように、同じ長さの２つの巻線部４４が設けられている。よって、２つの巻線部４４における巻線４７の配置バラつきを抑制することができ、コイルの結合度バラつきが抑制され、安定した特性のコモンモードコイルを提供することができる。

巻線部４４の両端部４４ａに設けられた突起により、２つの巻線部４４に対して、１層ずつ順に隙間なく巻線を巻き回しすることができる。これによって、二つの巻線の配置バラつきを抑制することができ、コモンモードコイルの結合度バラつきが抑制され、安定した特性のコモンモードコイルを提供することができる。

基板埋め込み型ラインフィルタには太線、例えば、外径１ｍｍ以上を用いている。よって、コイルに大電流を流すことができるので、コイルの特性を向上させることができる。

また、外径１ｍｍ以上であると、接続端子として用いることができる程度の強度を有する。よって、巻線４７の端末部分４７ａをそのまま接続端子として、回路基板５０等の回路パターンのランド等に接続することができる。また、太線は容易に曲がらないので、接続端子としての位置決め精度を向上させることができる。

したがって、巻線４７とは別個に接続端子を用いる必要がなく、そのような別個の接続端子に半田付け等する工程を省くことができる。よって、半田接合ミスや、巻線４７と接続端子との接合部が外れる等の信頼性低下を抑制することができる。これに対して、従来のコイルに用いられるような外径が０．３〜０．６ｍｍ等の細線のように、外径が１ｍｍ未満の場合では、接続端子として用いるには強度が小さい。

その一方で、細線の場合には、どのような形状であっても巻き回しができ、形を変えることも容易であるが、太線になると、外径が大きくなるほど、巻き回し及び変形させるのに必要な力が大きくなり、容易に巻き回し及び変形等を行うことが困難になる。そこで、本実施形態では、リード線引出溝４２、内径側及び外径側引出リード線フォーミング部４５、４６を設け、太線を溝等に沿って変形させることにより、巻線４７の端末部分４７ａを接続端子位置まで導くことを容易にしている。なお、巻線の外径が、２．６ｍｍを超えるようになると、巻線が硬くなり、湾曲形状を調整することが非常に困難になる。

巻線部４４には１巻ずつ隙間なく順に整列させて１層だけ巻き回しされる。これにより、外径が１ｍｍ以上の太線を用いた場合でも、低背化の要求を満たし、小型化・省スペース化を実現することができる。これに対して、従来技術のようなボビン等を用いて巻線を同心円方向に巻線した場合には、低背化することが困難である。

ラインフィルタ１の下側外装ケース３０を回路基板５０等の開口５５に埋め込んだとき、支持部２８における下側外装ケース３０から突出した部分は、回路基板５０に当接し、回路基板５０に対してラインフィルタ１を支持することができる。また、支持部２８は、トラック型コア１０の半円部１３が収納される半円収納部２３のみに接続されて、直線部１４が収納される直線収納部２４には接続されていない。よって、回路基板５０上の縦と横の矩形形状の寸法で規定される実装面積に影響を与えずに、回路パターンのランド等に接続する接続端子を導くことができる。さらに、巻線部４４には支持部２８が接続されないので低背化することもできる。これらにより、小型化・省スペース化を実現することができる。

リード線引出溝４２に巻線４７の端末部分４７ａを嵌め込むことにより、巻線部４４から引き出された巻線４７を、回路基板５０等の接続端子位置に導き固定することができる。また、内径側引出リード線フォーミング部４５及び外径側引出リード線フォーミング部４６は、巻線部４４から引き出された巻線４７の湾曲形状を調整することができる。本実施形態のラインフィルタ１では、このようにして、巻線４７の端末部分４７ａを接続端子として、そのまま用いることができる。

トラック型コア１０は、材料として、ナノ結晶軟磁性合金薄帯を含む場合には、初透磁率を高くすることができ、飽和磁束密度Ｂｍｓを高くすることができる。よって、コア断面積を小さくすることができるので、低背化させた埋め込み型コイルにトラック型コア１０を用いても、磁気飽和の発生を抑制し、コイルの特性の劣化を抑制することができる。これに対して、低背化させた埋め込み型コイルにフェライトコアを用いた場合には、フェライトコアのコア断面積を小さくすると、大電流において磁気飽和を引き起こす可能性があり、十分に特性を発揮できない。

トラック内孔２５及び３５を２分する仕切板３８は、トラック内孔２５及び３５を挟んで対向する２つの巻線部４４を分断している。よって、２つの巻線部４４間の絶縁を確実なものとすることができる。

ラインフィルタ１の上側外装ケース２０の＋Ｚ軸方向、すなわち、凹部２２と反対側は、フラットとなっている。よって、放熱シートで覆ったときの、ラインフィルタ１からの伝導放熱を行う際の放熱性を向上させることができる。

以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。

１ ラインフィルタ
１０ トラック型コア
１３ 半円部
１４ 直線部
２０ 上側外装ケース（第１ケース）
２１ 収納部
２２ 凹部
２３ 半円収納部
２４ 直線収納部
２４ａ 端部
２５ トラック内孔
２６ 切込
２７ 突起
２８ 支持部
２９ 角部
３０ 下側外装ケース（第２ケース）
３１ 蓋部
３２凹部
３３ 半円蓋部
３４ 直線蓋部
３４ａ 端部
３５ トラック内孔
３７ 突起
３８ 仕切板
４１ 端子溝
４２ リード線引出溝
４３ リード線接着固定用凹部
４４ 巻線部
４５ 内径側引出リード線フォーミング部
４６ 外径側引出リード線フォーミング部
４７ 巻線
４７ａ 端末部分
５０ 回路基板
５５ 開口
１１０ ロの字型コア
１１３ 部材
１１４ 直線部材
Ｏ 中心
Ｒ 曲部

Claims (10)

1. 半円の弧の形状をした２つの半円部を２つの直線部で連結させた環状のトラック形状のトラック型コアと、
   前記トラック型コアと嵌合することにより前記トラック型コアを収納する凹部が形成された環状のトラック形状の収納部を有する第１ケースと、
   前記凹部に収納された前記トラック型コアを覆う環状のトラック形状の蓋部を有する第２ケースと、
   を備えたラインフィルタ。
2. 前記収納部における前記直線部を収納する直線収納部及び前記蓋部における前記直線部を覆う直線蓋部を含む巻線部は巻線によって巻き回しされる、
   請求項１に記載のラインフィルタ。
3. 前記第１ケースの前記直線収納部、及び、前記第２ケースの前記直線蓋部のうち、少なくともいずれか一方における前記直線部が延びる方向の両端部に設けられ前記両端部から前記半円の中心とは反対側に突出した突起を有する、
   請求項２に記載のラインフィルタ。
4. 前記巻線の外径は、１ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であり、
   前記巻線部に巻き回しされる前記巻線は１層である、
   請求項２または３に記載のラインフィルタ。
5. 前記第１ケースは、前記半円部を収納した半円収納部における前記凹部が形成された側と反対側に接続された支持部を有し、
   前記支持部は、前記凹部が形成された側から見て前記半円収納部から前記半円の半径方向に突出した部分を含み、
   前記収納部に収納された前記トラック型コアを前記蓋部で覆い、前記第２ケース側を、回路基板に形成された開口に埋め込んだとき、前記突出した部分は、前記回路基板に当接する、
   請求項２〜４のいずれか一項に記載のラインフィルタ。
6. 前記支持部には、前記巻線部から引き出された前記巻線を接続端子位置に導くリード線引出溝が形成されている、
   請求項５に記載のラインフィルタ。
7. 前記支持部には、前記巻線部から引き出された前記巻線の湾曲形状を調整する引出リード線フォーミング部が形成されている、
   請求項５または６に記載のラインフィルタ。
8. 前記トラック型コアは、材料として、ナノ結晶軟磁性合金薄帯を含む、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載のラインフィルタ。
9. 前記第１ケース及び前記第２ケースには、前記収納部に収納された前記トラック型コアを蓋部で覆ったとき、連通するトラック内孔が設けられ、
   前記第２ケースには、前記連通するトラック内孔を分割する仕切板を有する、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載のラインフィルタ。
10. 前記第１ケースの前記凹部が形成された側の反対側は、放熱シートで被われる、
    請求項１〜９のいずれか一項に記載のラインフィルタ。

Images