JP2022130248A - コイル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実装方向によるコイルの動作特性の差異を改善できるコイル装置を提供すること。【解決手段】一対の巻芯部の内の一方の巻芯部１２では、Ｘ軸に沿って一方の側からワイヤ１００が内側から巻き始められて内側で巻き終わっており、他方の巻芯部１４でも、同様に、Ｘ軸に沿って一方の側から別のワイヤ１１０が内側から巻き始められて内側で巻き終わっている。【選択図】図１

Description

本発明は、たとえばコモンモードフィルタ（コモンモードチョークコイル）などに好適に用いられるコイル装置に関する。

コモンモードフィルタとしては、たとえば特許文献１に示す環状コアに２つのワイヤを巻回したコイル装置が知られている。このようなコモンモードフィルタなどのＥＭＣ部品はノイズを低減させるために電子機器に搭載されている。

ＥＭＣ部品では、ノイズ低減特性のバラツキは好ましくない。ところが、特許文献１に示すような従来のコイル装置では、実装方向の違いにより、コイルの動作特性に差異が生じることが判明した。また、コイル装置においては、インピーダンスの向上も求められている。

特開２０１４－１９２１６９号公報

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、実装方向によるコイルの動作特性の差異を改善でき、しかもインピーダンスが高いコイル装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のコイル装置は、
第２軸に沿って所定間隔で離れて第１軸に沿って略平行に配置される一対の巻芯部と、
それぞれの前記巻芯部に前記第１軸に沿って巻回されるワイヤと、を有するコイル装置であって、
一方の巻芯部には、前記第１軸に沿って一方の側から前記ワイヤが内側から巻き始められて内側で巻き終わっており、他方の巻芯部でも、前記第１軸に沿って一方の側から別の前記ワイヤが内側から巻き始められて内側で巻終わっている。

たとえば本発明のコイル装置では、
前記第１軸に沿って一方の側に位置する各ワイヤの第１巻始・終点の位置が、前記第１軸方向から見て各巻芯部の内側領域内に属し、
前記第１軸に沿って他方の側に位置する各ワイヤの第２巻始・終点の位置が、前記第１軸方向から見て各巻芯部の内側領域内に属している。

なお、本発明において、ワイヤの「巻始・終点」とは、巻芯部にコイル状に巻き付けられているワイヤが最初に巻き始められて巻芯部に接触する位置、または巻芯部にコイル状に巻き付けられているワイヤが巻き終わって巻芯部との接触から離れる位置を示す。巻芯部にワイヤが巻き付けられた後には、巻始めの始点か、巻き終わりの終点かは判別が困難である。

本発明者等の新たな知見によれば、一対の巻芯部にそれぞれ巻き付けられるワイヤの巻始・終点を、外側領域または内側領域のいずれか一方に属させることで、実装方向による動作特性の差異を改善できることを見出した。その理由としては、必ずしも明らかではな
いが、たとえば以下のように説明することができる。

従来のコイル装置では、外側から巻芯部へワイヤを巻始める場合には、内側で巻き終わり、逆に内側から巻芯部へワイヤを巻始める場合には、外側で巻き終わることが一般的であった。これは、巻始めのワイヤのリードの継線部と、巻き終わりのワイヤのリード部の継線部とを、全て同じ側に位置させ、継線を容易にするためであったと考えられる。

しかしながら、このように巻芯部に巻き付けられるワイヤの巻始めと巻き終わりとを、外側と内側とで逆転させると、巻始め側と巻き終わり側とで、漏れ磁束の対称性を保てないことが判明した。この漏れ磁束の非対称性が、コイル装置の特性に悪影響を与えているのではないかと推測し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明に係るコイル装置では、一方の巻芯部に巻き付けられるワイヤの巻始点と巻終点を、それぞれ内側領域に属させ、他方の巻芯部に巻き付けられるワイヤの巻始点と巻終点とを、それぞれ内側領域に属させている。このように構成することで、巻始め側と巻き終わり側とで、漏れ磁束の対称性を確保でき、その結果、実装方向による動作特性の差異を改善できると考えられる。

また、本発明に係るコイル装置では、幅広い周波数領域で、インピーダンスが向上することも確認できた。その理由としては、たとえば次のように考えられる。すなわち、一対の巻芯部で巻始めと巻き終わりが共に外側に位置する参考例に係るコイル装置でも、実装方向による動作特性の差異を改善できることは確認できた。しかしながら、その参考例に係るコイル装置に比較して、本発明に係るコイル装置では、一対の巻芯部にそれぞれ巻回されるワイヤからなるコイルの結合係数が増大するためではないかと考えられる。

また、本発明に係るコイル装置では、インピーダンスが向上することから、同じインダクタンスであれば、巻ターン数を減少させることも可能であり、コイル装置の小型化も期待できる。

なお、本発明において、巻芯部の内側領域とは、その巻芯部を第１軸方向から見て、他の巻芯部に近い側の半分領域である。また、巻芯部の外側領域とは、その巻芯部を第１軸方向から見て、他の巻芯部に近い側と反対側の半分領域である。

前記第１軸方向から見て、同じ内側領域内に位置する前記第１巻始・終点と前記第２巻始・終点とが、巻芯部の周方向に沿って相互に位置ズレしていてもよい。同じ内側領域内に位置する第１巻始・終点と第２巻始・終点とを、周方向に沿っても同じ位置に配置させるよりは、異なる位置に配置させる方が、ワイヤの巻回作業が容易になると共に継線部の配置もシンプルになる。

好ましくは、本発明のコイル装置は、
前記ワイヤのそれぞれの第１巻始・終点からそれぞれ延びるリード部が接続する第１継線部と、
前記ワイヤのそれぞれの第２巻始・終点からそれぞれ延びるリード部が接続する第２継線部と、をさらに有し、
前記第１軸および第２軸の双方に交差する第３軸に沿って、前記第１継線部と前記第２継線部とは、前記第１軸方向から見て相互に反対側に位置する。

第１継線部と第２継線部とを、第３軸に沿って反対側に位置させることで、一対の巻芯部にそれぞれ巻き付けられるワイヤの巻始・終点を、それぞれ内側領域に属させ易くなる。

好ましくは、二つの前記巻芯部の前記第１軸に沿って一方の端は、第１鍔部で一体的に連結してあり、
二つの前記巻芯部の前記第１軸に沿って他方の端は、第２鍔部で一体的に連結してあり、前記第１鍔部に具備してある前記第１継線部と、前記第２鍔部に具備してある前記第２継線部とは、前記第１軸方向から見て、前記第３軸に沿って相互に反対側に位置する。

第１継線部は、メッキにより第１鍔部に装着されてもよく、あるいは金属端子の一部として第１鍔部に接着などで接合されてもよい。また、同様に、第２継線部は、メッキにより第２鍔部に装着されてもよく、あるいは金属端子の一部として第２鍔部に接着などで接合されてもよい。

好ましくは、それぞれの前記第１継線部は、それぞれの第１端子電極に具備してあり、各第１端子電極には、前記第１継線部とは前記第３軸に沿って反対側に、第１ダミー継線部が具備してあり、
それぞれの前記第２継線部は、それぞれの第２端子電極に具備してあり、各第２端子電極には、前記第２継線部とは前記第３軸に沿って反対側に、第２ダミー継線部が具備してある。さらに好ましくは、前記第１ダミー継線部と前記第２継線部とは、略同一平面上に先端が位置する実装側突出片を有する。

このように構成することで、コイル装置を傾かせることなく、配線基板などへのコイル装置の実装が容易になる。

好ましくは、前記第２ダミー継線部と前記第１継線部とは、略同一平面上に先端が位置する反実装側突出片を有する。このように構成することで、反実装側突出片の上に、実装面と反対側で実装面と略平行な平坦な面を有するカバー部材を装着することが容易になる。その結果、コイル装置のピックアップ搬送が容易になる。

好ましくは、前記ワイヤのそれぞれの第１巻始・終点からそれぞれ引き出されて前記第１軸に沿って延びる各リード部を、前記第２軸に沿って両側から囲む一対の折り曲げ片を、前記反実装側突出片が有する。また好ましくは、前記ワイヤのそれぞれの第２巻始・終点からそれぞれ引き出されて前記第１軸に沿って延びる各リード部を、前記第２軸に沿って両側から囲む一対の折り曲げ片を、前記実装側突出片が有する。

このように構成することで、各リード部の継線作業が容易になると共に、リード部付近でのワイヤの曲げを必要最小限にすることができ、リード部に作用する応力を低下させ、リード部の接続強度が向上する。

図１は本発明の一実施形態に係るコイル装置の斜視図である。 図２は図１に示すコイル装置の分解斜視図である。 図３は図１に示すIII－III線に沿うコイル装置の断面図である。 図４は図１に示すコイル装置の正面図である。 図５は図１に示すコイル装置の端子電極の斜視図である。 図６Ａは本発明の一実施例に係るコイル装置の動作時の磁束分布を計測した概略図である。 図６Ｂは図６Ａに示すコイル装置を、実装基板と垂直な仮想の回転軸の回りに１８０度逆に回転させて実装させた場合に、コイル装置を動作させた時の磁束分布を計測した概略図である。 図６Ｃは図６Ａに示すコイル装置を、実装基板と平行な仮想の回転軸の回りに１８０度逆に回転させて実装させた場合に、コイル装置を動作させた時の磁束分布を計測した概略図である。 図７Ａは本発明の参考例に係るコイル装置の動作時の磁束分布を計測した概略図である。 図７Ｂは図７Ａに示すコイル装置を、実装基板と垂直な仮想の回転軸の回りに１８０度逆に回転させて実装させた場合に、コイル装置を動作させた時の磁束分布を計測した概略図である。 図７Ｃは図７Ａに示すコイル装置を、実装基板と平行な仮想の回転軸の回りに１８０度逆に回転させて実装させた場合に、コイル装置を動作させた時の磁束分布を計測した概略図である。 図８Ａは本発明の比較例に係るコイル装置の動作時の磁束分布を計測した概略図である。 図８Ｂは図８Ａに示すコイル装置を、仮想の回転軸の回りに１８０度逆に回転させて実装させた場合に、コイル装置を動作させた時の磁束分布を計測した概略図である。 図９は本発明の実施例に係るコイル装置のインピーダンスと、比較例のコイル装置のインピーダンスとの測定結果である。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。なお、図面において、Ｘ軸（第１軸）、Ｙ軸（第２軸）およびＺ軸（第３軸）は、相互に略垂直である。

第１実施形態
図１に示す本発明の一実施形態に係るコイル装置１は、たとえばコモンモードフイルタ（コモンモードチョークコイル）などとして好適に用いられ、コア１０と、ワイヤ１００，１１０と、端子電極６０，８０とを有する。本実施形態では、コイル装置１は、さらにカバー５０を有する。

図２に示すように、コア１０は、Ｙ軸方向に所定間隔離れてＸ軸方向に沿って平行に配置（並列）してある２つの巻芯部１２，１４を有する。二つの巻芯部１２，１４のＸ軸に沿っての一端には、一方の第１鍔部１６ａが連結してあり、二つの巻芯部１２，１４のＸ軸に沿っての他端には、他方の第２鍔部１６ｂが連結してある。本実施形態では、コア１０は、環状のコアであり、一体に成形してあってもよく、成形体が組み合わされて環状のコアに組み立てられていてもよい。

それぞれの巻芯部１２，１４には、それぞれワイヤ１００，１１０が巻回されて各コイル部が形成してある。ワイヤ１００，１１０としては、特に限定されず、たとえば銅などで構成される平角線、丸線、撚り線、リッツ線、編組線などの導電性芯線、あるいはこれらの導電性芯線を絶縁被覆してあるワイヤなどを用いることができる。ワイヤ１００，１１０の線径は、特に限定されないが、本実施形態では、端子電極６０，８０の板厚よりも大きな外径を有し、たとえば端子電極６０，８０の板厚の１．２～５倍程度の外径を有する。

本実施形態では、それぞれの巻芯部１２，１４には、Ｘ軸方向から見て相互に逆回転方向にワイヤ１００，１１０が同じ巻き数で巻回してある。たとえば一方の巻芯部１２には、ワイヤ１００が左回りで巻回してあり、他方の巻芯部１４には、ワイヤ１１０が右回りで巻回してある。各鍔部１６ａ，１６ｂには、それぞれ二つの端子電極６０，８０が装着される。

図２においてＹ軸に沿って手前側に配置される一方の巻芯部１２に巻回してあるワイヤ１００の一方の端部（図２で左側）である第１リード部１０１ａは、一方の第１鍔部１６ａに配置される手前側の端子電極６０に接続される。また、そのワイヤ１００の他方の端部（図２で右側）である第２リード部１０１ｂは、他方の第２鍔部１６ｂに配置される手前側の端子電極８０に接続される。同様に、図２においてＹ軸に沿って奥側に配置される他方の巻芯部１４に巻回してあるワイヤ１１０の一方の端部である第１リード部１１１ａは、一方の第１鍔部１６ａに配置される奥側の端子電極６０に接続され、そのワイヤ１１
０の他方の端部である第２リード部１１１ｂは、他方の第２鍔部１６ｂに配置される奥側の端子電極８０に接続される。

コア１０のＸ軸に沿って相互に反対側に配置される鍔部１６ａ，１６ｂは、相互に点対称（または線対称）な構成を有している。各鍔部１６ａ，１６ｂは、コア１０のＸ軸に沿った端に位置する外端面２４と、その反対側に位置する内端面２５と、実装側下面２２と、その反対側に位置する上面２０と、コア１０のＹ軸に沿った両端に位置する第１および第２側面２６，２８とを有する。

各鍔部１６ａ，１６ｂの外端面２４は、Ｙ軸方向の中央部に位置する中央外端面２４ａと、そのＹ軸方向の両側に位置する側方外端面３０，３２とを有する。側方外端面３０，３２は、中央外端面２４ａよりもＸ軸に沿って段差状に少し凹んでいるが、これらの外端面２４ａ，３０，３２は、Ｚ軸およびＹ軸を含む平面に略平行である。中央外端面２４ａと側方外端面３０（または３２）との間のＸ軸に沿う段差高さは、０でもよいが、好ましくは端子電極６０または８０の板厚程度以下である。

各鍔部１６ａ，１６ｂの内端面２５，２５のそれぞれには、各巻芯部１２，１４のそれぞれ一方のＸ軸端または他方のＸ軸端が一体的に連結してある。各鍔部１６ａ，１６ｂの内端面２５，２５のＹ軸方向の中央部には、鍔部１６ａ，１６ｂの上面２０から、実装側下面２２に向けてＺ軸に沿って延びる溝部３８が形成してある。溝部３８は、巻芯部１２，１４が鍔部１６ａ，１６ｂに繋がっている部分の中間に位置している。

図３に示すように、各鍔部１６ａ，１６ｂの内端面２５のＺ軸下方には、実装側下面２２にかけて面取り部２５αが形成してあり、外端面２４のＺ軸下方にも、実装側下面２２にかけて面取り部２４αが形成してある。これらの面取り部２４αおよび２５αがあることで、コア１０の成形（型抜き）が容易になる。

図３に示すように、本実施形態では、各鍔部１６ａ，１６ｂの上面２０は、巻芯部１２のＺ軸に沿った最大高さよりも所定の段差高さ（好ましくは端子電極６０または８０の板厚の０．５～５倍）で低くなっているが、段差高さはなくても良い。また、各鍔部１６ａ，１６ｂの上面２０は、巻芯部１２のＺ軸に沿った最大高さよりも高く構成してあってもよい。

図２に示すように、各鍔部１６ａ，１６ｂのＹ軸方向の両端では、第１側面２６および第２側面２８のＺ軸下端が切り欠かれており、それぞれ係止受部３４および３６が形成してある。各係止受部３４，３６には、カバー５０の４角にそれぞれ具備してある各脚部５２，５３の下端に形成してある係止爪５４，５５が着脱自在に係合するようになっている。

各鍔部１６ａ，１６ｂのＹ軸方向の両端下方に切り欠き状の係止受部３４，３５を形成するため、実装側下面２２のＹ軸方向の幅は、上面２０のＹ軸方向の幅よりも狭く形成してある。ただし、実装側下面２２のＹ軸方向の幅は、中央外端面２４ａのＹ軸方向の幅よりも大きく、側方外端面３０，３２の実装側下面２２側の幅を十分な寸法で確保できるように決定される。

図２に示すように、カバー５０は、平板状の蓋部５１と、蓋部５１のＹ軸に沿う両端から、それぞれＸ軸に沿って分岐した後にＺ軸の下方にそれぞれ突出する脚部５２，５３とを有する。各脚部５２，５３のＺ軸に沿う下端には、前述した係止爪５４，５５がそれぞれ一体的に成形してある。

また、カバー５０は、蓋部５１のＹ軸に沿った中央付近の下部にＸ軸に沿う両側に突出する一対の凸状ブロック部５８も有している。各凸状ブロック部５８は、各鍔部１６ａ，１６ｂの上面２０のＹ軸に沿う中央部に当接可能になっている。Ｙ軸に沿う中央に位置する蓋部５１の下面には、一対の凸状ブロック部５８を連結するようにＸ軸に沿って延びる板状の仕切部５６が一体化して形成してある。

板状の仕切部５６のＺ軸に沿う下端は、凸状ブロック部５８のＺ軸に沿う下端よりもさらにＺ軸に沿って下側に突出しており、板状の仕切部５６のＸ軸に沿う両側端は、鍔部１６ａ，１６ｂの内端面２５に形成してある溝部３８に上下スライド可能に取り付けられる。仕切部５６は、各巻芯部１２，１４にコイル状にそれぞれ巻回してあるワイヤ１００，１１０同士が接触することを有効に防止し、これらの絶縁を確保することができる。なお、カバー５０の蓋部５１の上面は平坦であり、吸着ノズルなどに吸着され、コイル装置１の搬送が容易となる。

カバー５０は、たとえば樹脂等の非磁性体材料で構成してあるが、樹脂には、金属磁性体またはフェライドなどの磁性体が含有してあってもよい。また、カバー５０は、コア１０と同様に、金属磁性体またはフェライトなどの磁性体で構成されていてもよい。カバー５０が磁性体で構成される場合、あるいはカバー５０が磁性体を含む場合には、カバー５０は、コア１０と共に閉磁路を構成してもよい。

図５に示すように、端子電極６０と端子電極８０とは、それぞれ同じ形状で同じ大きさをしているが、図２に示す第１鍔部１６ａに装着される端子電極６０と、第２鍔部１６ｂに装着される端子電極８０とは、Ｚ軸方向の上下で、継線部とダミー継線部との配置関係が逆になる。各端子電極６０，８０は、それぞれ端子主片（端子主部）６２，８２と、継線部７０，９０と、ダミー継線部７８，９８とを有し、これらは、それぞれ板厚が略一定な一枚の金属片を折り曲げて成形されている。また、ダミー継線部７８，９８は、端子主片６２，８２を挟んで継線部７０，９０とはＺ軸に沿って反対側に配置されており、継線部７０，９０と同じ形状で同じ大きさをしている。

本実施形態では、継線部７０，９０およびダミー継線部７８，９８は、ベース片６８，８８と、突出片７６，９６とを有する。端子電極６０の継線部７０は、Ｚ軸方向の上部に位置し、図４に示すワイヤ１００の第１リード部１０１ａまたはワイヤ１１０の第１リード部１１１ａが接続される部分である。また、図５に示す端子電極８０の継線部９０は、図３に示すように、ワイヤ１００の第２リード部１０１ｂが接続される部分であると共に、図４に示すワイヤ１１０の第２リード部１１１ｂが接続される部分でもある。なお、各ダミー継線部７８，９８には、第１リード部１０１ａ，１１１ａおよび第２リード部１０１ｂ，１１１ｂは接続されない。

図３に示すように、端子電極６０，８０のＺ軸方向の上側に位置するベース片６８，８８は、それぞれの鍔部１６ａ，１６ｂの上面２０，２０に沿って設置されるように、端子主片６２，８２のＺ軸に沿う上端から鍔部１６ａ，１６ｂの上面２０，２０に向けて略垂直に折り曲げ成形してある。なお、ベース片６８，８８は、それぞれの鍔部１６ａ，１６ｂの上面２０，２０に接着してもよいが、接着することなく上面２０，２０に対して、係合してもよく、あるいは多少の間隔で、各鍔部１６ａ，１６ｂの上面２０，２０に向き合うように配置していてもよい。

また、端子電極６０，８０のＺ軸方向の下方に位置する他方のベース片６８，８８は、それぞれの鍔部１６ａ，１６ｂの実装側下面２２，２２に沿って設置されるように、端子主片６２，８２のＺ軸に沿う下端から鍔部１６ａ，１６ｂの実装側下面２２，２２に向けて略垂直に折り曲げ成形してある。なお、ベース片６８，８８は、それぞれの鍔部１６ａ
，１６ｂの実装側上面２２，２２に接着してもよいが、接着することなく、実装側下面２２，２２に対して、係合してもよく、あるいは多少の間隔で、各鍔部１６ａ，１６ｂの実装側下面２２，２２に向き合うように配置していてもよい。

図５に示すように、端子電極６０の各ベース片６８のＹ軸に沿っての両側には、突出片７６が、Ｚ軸の外側（上側または下側）に向けて傾斜して突出するように、一体的に折り曲げて成形してある。各突出片７６は、その先端がベース片６８の上で近づくように、ベース片６８に対して鋭角に傾斜している。図４に示すように、継線部７０のベース片６８の上（Ｚ軸方向の上面）で一対の突出片７６の間に、リード部１０１ａまたは１１１ａを通してカシメることが可能になっている。ワイヤ１００（１１０）の第１リード１０１ａ（１１１ａ）は、一対の突出片７６の間に挟まれた状態で、各ベース片６８に対してハンダ５などで接続してある。

また図５に示すように、端子電極６０と同様に、端子電極８０の各ベース片８８のＹ軸に沿っての両側には、突出片９６が、Ｚ軸の外側（上側または下側）に向けて傾斜して突出するように、一体的に折り曲げて成形してある。各突出片９６は、その先端がベース片８８の上で近づくように、ベース片８８に対して鋭角に傾斜している。また継線部９０のベース片８８の上（Ｚ軸方向の下面）で一対の突出片９６の間に、リード部１０１ｂまたは１１１ｂを通してカシメることが可能になっている。ワイヤ１００（１１０）の第２リード１０１ｂ（１１１ｂ）は、一対の突出片９６の間に挟まれた状態で、各ベース片８８に対してハンダ５などで接続してある。

図３に示すように、各端子主片６２，８２は、各鍔部１６ａ，１６ｂの外端面２４，２４に向き合うように配置してあり、図２に示す各鍔部１６ａ，１６ｂの外端面２４のＹ軸方向の両側に位置する側方外端面３０，３２にそれぞれ接着剤を用いて接着している。

端子電極６０，８０は、たとえばタフピッチ鋼、リン青銅、黄銅、鉄、ニッケル、ニッケルアロイ、ステンレスなどの金属で構成される。端子電極６０，８０は、導電性を持つ金属板を、打ち抜きプレス加工して折曲成形することなどにより一体成形することができる。また、継線部７０，９０およびダミー継線部７８，９８には、ハンダ付着強化層としてスズまたはスズを含む合金などのめっき膜が形成してあることが好ましい。

次に、ワイヤ１００，１１０と巻芯部１２，１４と端子電極６０，８０との関係について詳細に説明する。なお、ワイヤ１１０と巻芯部１４と端子電極６０，８０との関係は、巻芯部１４に逆回転方向に巻回されている以外は、ワイヤ１００と巻芯部１２と端子電極６０，８０との関係と同じであり、その説明の一部は省略する。

図１に示すように、巻芯部１２には、ワイヤ１００が左回りでＸ軸に沿って複数ターンで巻回してある。ワイヤの１００のＸ軸方向の一端である第１リード部１０１ａの先端は、第１鍔部１６ａのＹ軸に沿って手前側に配置してある端子電極６０の上側のベース片６８に接続してあり、一対の突出片７６の間をＸ軸方向に延びている。本実施形態では、ワイヤ１００は、第１リード部１０１ａの先端から巻芯部１２に向けて左下方向に傾斜して第１巻始・終点１０２ａで巻芯部１２に接触して巻芯部１２に同じ方向に巻回される。

巻芯部１２にワイヤ１００が左回りでＸ軸に沿って複数ターンで巻回した後には、ワイヤ１００の第２リード部１０１ｂは、ワイヤの第２巻始・終点１０２ｂで巻芯部１２から離れて、図３に示す端子電極８０の下側のベース片８８に向けて斜めに引き出されて接続される。ベース片８８の下面では、ワイヤ１００の第２リード部１０１ｂの先端は、Ｘ軸に沿って引き出されている。

なお、第１巻始・終点１０２ａは、第１リード部１０１ａからワイヤ１００を巻芯部１２に巻始めれば、コイルの巻始めとなる部分であり、図３に示す第２リード部１０１ｂからワイヤ１００を巻芯部１２に巻始めれば、コイルの巻終わりとなる部分である。また、第２巻始・終点１０２ｂは、第１リード部１０１ａからワイヤ１００を巻芯部１２に巻始めれば、コイルの巻終わりとなる部分であり、第２リード部１０１ｂからワイヤ１００を巻芯部１２に巻始めれば、コイルの巻始めとなる部分である。

本実施形態では、巻芯部１２に巻き付けられるワイヤ１００の巻始めまたは巻き終わりとなる第１巻始・終点１０２ａは、図４に示すコイルの中心軸Ｏ１を含むＺ軸に沿う直線から内側領域１２ｂに属するように位置する。また、巻芯部１２に巻き付けられるワイヤ１００の巻始めまたは巻き終わりとなる第２巻始・終点１０２ｂも、内側領域１２ｂに属するように位置する。ただし、第１巻始・終点１０２ａと第２巻始・終点１０２ｂとは、Ｚ軸に沿って位置が異なり、中心軸Ｏ１を含むＹ軸に平行な線に対して相互に逆方向に位置する。

なお、コイルの中心軸Ｏ１とは、図１に示す巻芯部１２のＸ軸に沿う中心線である。また、巻芯部１２の内側領域１２ｂとは、その巻芯部１２をＸ軸方向から見て、他の巻芯部１４に近い側の半分領域である。また、巻芯部１２の外側領域１２ａとは、その巻芯部１２をＸ軸方向から見て、他の巻芯部１４に近い側と反対側の半分領域である。

また同様に、図１に示すように、巻芯部１４には、ワイヤ１１０が右回りでＸ軸に沿って複数ターン（ワイヤ１００と同じターン数）で巻回してある。ワイヤの１１０のＸ軸方向の一端である第１リード部１１１ａの先端は、第２鍔部１６ｂのＹ軸に沿って奥側に配置してある端子電極６０の上側のベース片６８に接続してあり、一対の突出片７６の間をＸ軸方向に延びている。本実施形態では、ワイヤ１１０は、第１リード部１１１ａの先端から巻芯部１２に向けて右下方向に傾斜して第１巻始・終点１１２ａで巻芯部１４に接触して巻芯部１４に同じ方向に巻回される。

巻芯部１４にワイヤ１１０が右回りでＸ軸に沿って複数ターンで巻回した後には、図４に示すように、ワイヤ１１０の第２リード部１１１ｂは、ワイヤの第２巻始・終点１１２ｂで巻芯部１２から離れて、端子電極８０の下側のベース片８８に向けて斜めに引き出されて接続される。ベース片８８の下面では、ワイヤ１１０の第２リード部１１１ｂの先端は、Ｘ軸に沿って引き出されている。

なお、第１巻始・終点１１２ａは、第１リード部１１１ａからワイヤ１００を巻芯部１４に巻始めれば、コイルの巻始めとなる部分であり、第２リード部１１１ｂからワイヤ１１０を巻芯部１４に巻始めれば、コイルの巻終わりとなる部分である。また、第２巻始・終点１１２ｂは、第１リード部１１１ａからワイヤ１１０を巻芯部１４に巻始めれば、コイルの巻終わりとなる部分であり、第２リード部１１１ｂからワイヤ１１０を巻芯部１４に巻始めれば、コイルの巻始めとなる部分である。

本実施形態では、巻芯部１４に巻き付けられるワイヤ１１０の巻始めまたは巻き終わりとなる第１巻始・終点１１２ａは、図４に示すコイルの中心軸Ｏ２を含むＺ軸に沿う直線から内側領域１４ｂに属するように位置する。また、巻芯部１４に巻き付けられるワイヤ１１０の巻始めまたは巻き終わりとなる第２巻始・終点１１２ｂも、内側領域１４ｂに属するように位置する。ただし、第１巻始・終点１０２ｂと第２巻始・終点１１２ｂとは、Ｚ軸に沿って位置が異なり、中心軸Ｏ２を含むＹ軸に平行な線に対して相互に逆方向に位置する。

なお、コイルの中心軸Ｏ２とは、図１に示す巻芯部１４のＸ軸に沿う中心線である。ま
た、巻芯部１４の内側領域１４ｂとは、その巻芯部１４をＸ軸方向から見て、他の巻芯部１２に近い側の半分領域である。また、巻芯部１４の外側領域１４ａとは、その巻芯部１４をＸ軸方向から見て、他の巻芯部１２に近い側と反対側の半分領域である。

本実施形態に係るコイル装置１では、たとえば一対の巻芯部１２，１４の内の一方の巻芯部１２では、Ｘ軸に沿って一方の側からワイヤ１００が内側から巻き始められて内側で巻き終わっており、他方の巻芯部１４でも、同様に、Ｘ軸に沿って一方の側から別のワイヤ１１０が内側から巻き始められて内側で巻き終わっている。

すなわち、巻芯部１２に巻き付けられるワイヤ１００の第１巻始・終点１０２ａおよび第２巻始・終点１０２ｂを、内側領域１２ｂに属させていると共に、巻芯部１４に巻き付けられるワイヤ１１０の第１巻始・終点１１２ａおよび第２巻始・終点１１２ｂを、内側領域１４ｂに属させている。このように構成することで、巻始め側と巻き終わり側とで、漏れ磁束の対称性を確保でき、その結果、実装方向による動作特性の差異を改善できる。

また、本実施形態では、Ｘ軸方向から見て、同じ側の内側領域１２ｂ（１４ｂ）内に位置する第１巻始・終点１０２ａ（１１２ａ）と第２巻始・終点１０２ｂ（１１２ｂ）とが、巻芯部１２（１４）の周方向に沿って相互に位置ズレしている。同じ側の内側領域１２ｂ（１４ｂ）内に位置する第１巻始・終点１０２ａ（１１２ａ）と第２巻始・終点１０２ｂ（１１２ｂ）とを、周方向に沿っても同じ位置に配置させるよりは、異なる位置に配置させる方が、ワイヤ１００（１１０）の巻回作業が容易になると共に継線部７０（９０）の配置もシンプルになる。

さらに本実施形態では、図４に示すように、第１巻始・終点１０２ａ，１１２ａからそれぞれ延びるリード部１０１ａ，１１１ａが接続する第１継線部７０，７０と、第２巻始・終点１０２ｂ，１１２ｂからそれぞれ延びるリード部１０１ｂ，１１１ｂが接続する第２継線部９０，９０とは、Ｚ軸に沿って相互に反対側に位置する。

第１継線部７０，７０と第２継線部９０，９０とを、Ｚ軸に沿って反対側に位置させることで、一対の巻芯部１２，１４にそれぞれ巻き付けられるワイヤ１００，１１０の巻始・終点１０２ａ，１０２ｂ，１１２ａ，１１２ｂを、それぞれの内側領域１２ｂ，１４ｂに属させ易くなる。

さらに本実施形態では、それぞれの第１継線部７０，７０は、それぞれの第１端子電極６０，６０に具備してあり、各第１端子電極６０，６０には、第１継線部７０，７０とはＺ軸に沿って反対側に、第１ダミー継線部７８，７８が具備してある。また、それぞれの第２継線部９０，９０は、それぞれの第２端子電極８０，８０に具備してあり、各第２端子電極８０，８０には、第２継線部９０，９０とはＺ軸に沿って反対側に、第２ダミー継線部９８が具備してある。第１ダミー継線部７８，７８と第２継線部９０，９０とは、略同一平面上に先端が位置する実装側に突出片７６，９６を有する。このように構成することで、コイル装置１を傾かせることなく、配線基板などへのコイル装置１の実装が容易になる。

また、第２ダミー継線部９８，９８と第１継線部７０，７０とは、略同一平面上に先端が位置する反実装側の突出片７６，９６を有する。このように構成することで、反実装側の突出片７６，９６の上に、実装面と反対側で実装面と略平行な平坦な面を有するカバー部材５０を装着することが容易になる。その結果、コイル装置１のピックアップ搬送などが容易になる。また、本実施形態において、カバー５０を有さない場合には、コイル装置１のＺ軸方向の上面と下面とのいずれの側を回路基板などに実装しても問題なく使用することもできる。

さらに本実施形態では、ワイヤ１００，１１０のそれぞれのＸ軸に沿って延びる各リード部１０１ａ，１１１ａ，１０１ｂ，１１１ｂの先端を、Ｙ軸に沿って両側から囲む一対の折り曲げ片を、突出片７６，９６が有する。このように構成することで、各リード部１０１ａ，１１１ａ，１０１ｂ，１１１ｂの継線作業が容易になると共に、リード部１０１ａ，１１１ａ，１０１ｂ，１１１ｂ付近でのワイヤ１００，１１０の曲げを必要最小限にすることができ、リード部１０１ａ，１１１ａ，１０１ｂ，１１１ｂに作用する応力を低下させ、リード部１０１ａ，１１１ａ，１０１ｂ，１１１ｂの端子電極６０，８０への接続強度が向上する。

本実施形態では、それぞれのワイヤ１００およびワイヤ１１０は、互いに線対称にそれぞれの巻芯部１２，１４に巻回してあり、コモンモードフィルタとして好ましく機能させることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、上述した実施形態では、端子電極６０，８０は、導電性板片で構成してあり、導電性板片に、継線部７０，９０と、継線部７０，９０に繋がる端子主部６２，８２とが一体的に成形してあるが、それに限定されない。たとえば少なくとも継線部７０，９０を含む端子電極は、鍔部１６ａ，１６ｂの表面に形成してあるメッキ膜として形成してもよい。

また上述した実施形態では、図４に示すように、ワイヤ１００，１１０の第１リード１０１ａ，１１１ａおよび第２リード部１０１ｂ，１１１ｂを端子電極６０または８０にハンダ５によって接続しているが、レーザ溶接、熱圧着接合、アーク溶接、抵抗溶接などの方法で接続してあってもよい。

さらにコイル装置１の用途としては、コモンモードフィルタ（コモンモードチョークコイル）などに限らず、バルントランス、パルストランス、チョークコイル、信号トランス、巻線製品などとしても用いられることができる。また、上述した実施形態では、それぞれの巻芯部１２，１４には、Ｘ軸方向から見て相互に逆回転方向にワイヤ１００，１１０が同じ巻き数で巻回してあるが、異なる巻き数で巻回してあっても良い。

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

実施例１
図１に示すコイル装置１（カバー５０は装着されていない）について、電流を流す方向を変えた場合のそれぞれの漏れ磁束についてのコンピュータシミュレーションを行った。

図６Ａは、第１実施形態に係るコイル装置１について、符号ａ１に示す端子６０から、符号ｂ１に示す端子８０、符号ｃ１に示す端子８０、符号ｄ１に示す端子６０の順に電流を流し、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。また、図６Ｂは、図６Ａに示すコイル装置１の端子の配置がZ軸を中心として逆になるように回転させて配置し、実装方向が逆になった場合を仮定して、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。すなわち、図６Ｂでは、符号ｃ１に示す端子８０から、符号ｄ１に示す端子６０、符号ａ１に示す端子６０、符号ｂ１に示す端子８０の順に電流を流し、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。

また、図６Cは、図６Ａに示すコイル装置１の端子の配置がY軸を中心として逆になるように回転させて配置し、実装面が逆になった場合を仮定して、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。すなわち、図６Cでは、符号ｂ１に示す端子８０から、符号ａ１に示す端子６０、符号ｄ１に示す端子６０、符号ｃ１に示す端子８０の順に電流を流し、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。

図６Ａ～図６Cにおいて、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、それぞれ、漏れ磁束の磁束密度を現わしており、磁束密度はＢ１が最も高く、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４と徐々に低くなっている。

また、実施例１に係るコイル装置１について周波数を変えてインピーダンスの測定を行った。結果を図９の実線で示す。なお、インピーダンスの測定に際しては、インピーダンスアナライザを用いた。また、そのコイル装置について、結合係数を測定したところ、０．９４５であった。

参考例１
図７Ａに示すコイル装置２について、電流を流す方向を変えた場合のそれぞれの漏れ磁束についてのコンピュータシミュレーションを行った。

図７Ａは、参考例１に係るコイル装置２について、符号ａ２に示す端子６０から、符号ｂ２に示す端子８０、符号ｃ２に示す端子８０、符号ｄ２に示す端子６０の順に電流を流し、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。また、図７Ｂは、図７Ａに示すコイル装置２の端子の配置がZ軸を中心として逆になるように回転させて配置し、実装方向が逆になった場合を仮定して、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。すなわち、図７Ｂでは、符号ｃ２に示す端子８０から、符号ｄ２に示す端子６０、符号ａ２に示す端子６０、符号ｂ２に示す端子８０の順に電流を流し、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。

また、図７Cは、図７Ａに示すコイル装置２の端子の配置がY軸を中心として逆になるように回転させて配置し、実装面が逆になった場合を仮定して、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。すなわち、図７Cでは、符号ｂ２に示す端子８０から、符号ａ２に示す端子６０、符号ｄ２に示す端子６０、符号ｃ２に示す端子８０の順に電流を流し、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。

図７Ａ～図７Cにおいて、Ｂ１ａ，Ｂ２ａ，Ｂ３ａ，Ｂ４ａは、それぞれ、漏れ磁束の磁束密度を現わしており、磁束密度はＢ１ａが最も高く、Ｂ２ａ、Ｂ３ａ、Ｂ４ａと徐々に低くなっている。

なお、参考例１に係るコイル装置では、一対の巻芯部の内の一方の巻芯部１２では、Ｘ軸に沿って一方の側からワイヤ１００が外側から巻き始められて外側で巻き終わっており、他方の巻芯部１４でも、同様に、Ｘ軸に沿って一方の側から別のワイヤ１１０が外側から巻き始められて外側で巻き終わっている。参考例１のその他の構成は、実施例１と同様である。

また、実施例１と同様にして、参考例１に係るコイル装置２について周波数を変えてインピーダンスの測定を行った。結果を図９の点線で示す。また、同様に、同じコイル装置について、結合係数を測定したところ、０．９２４であった。

比較例１
すべてのリード部が鍔部の上面に配置された継線部に接続している従来のコイル装置３について、電流を流す方向を変えた場合のそれぞれの漏れ磁束についてのコンピュータシミュレーションを行った。すなわち、従来のコイル装置３では、コイルの巻方向は、それぞれの巻芯部に巻き付けられているワイヤの巻始めが外から始まり内側で巻き終わるような巻回方法、あるいは巻始めが内から始まり外側で巻き終わるような巻回方法であった。

図８Ａは、コイル装置３について、符号ａ３に示す端子６０ａから、符号ｂ３に示す端子８０ａ、符号ｃ３に示す端子８０ａ、符号ｄ３に示す端子６０ａの順に電流を流し、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。また、図８Ｂは、図８Ａに示すコイル装置３の端子の配置がＺ軸を中心として逆になるように回転させて配置し、実装方向が逆になった場合を仮定して、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。すなわち、図８Ｂでは、符号Ｃ３に示す端子８０ａから、符号ｄ３に示す端子６０ａ、符号ａ３に示す
端子６０ａ、符号ｂ３に示す端子８０ａの順に電流を流し、漏れ磁束のシミュレーションを行った結果である。

図８Ａおよび図８Ｂにおいて、Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂ，Ｂ３ｂ，Ｂ４ｂは、それぞれ、漏れ磁束の磁束密度を現わしており、磁束密度はＢ１ｂが最も高く、Ｂ２ｂ、Ｂ３ｂ、Ｂ４ｂと徐々に低くなっている。

評価
図８Ａおよび図８Ｂに示す比較例１に示す漏れ磁束の変化に比較して、図６Ａおよび図６Ｂに示す実施例１、および図７Ａおよび図７Ｂに示す参考例１では、実装方向が逆になった場合でも、漏れ磁束の変化が小さいことが確認できた。すなわち、比較例１に比較して、実施例１および参考例１では、実装方向の違いによる動作特性の変化が小さいことを予測することができた。なお、実施例１では、参考例１に比較して、漏れ磁束が大きくなる領域も最小限にすることができることが確認できた。

図６Ａおよび図６Cに示す実施例１、および図７Ａおよび図７Cに示す参考例１では、実装面が逆になった場合でも、漏れ磁束の変化が小さいことが確認できた。すなわち、実施例１および参考例１では、比較例１とは異なり、実装面を逆にしても問題なく使えることを予測することができた。

また、図９に示すように、参考例１に比較して、実施例１では、インピーダンス特性が向上することが確認できた。

１，２，３…コイル装置
５…ハンダ
１０…コア
１２，１４…巻芯部
１２ａ，１４ａ…外側領域
１２ｂ，１４ｂ…内側領域
１６ａ…第１鍔部
１６ｂ…第２鍔部
２０…上面
２２…実装側下面
２４…外端面
２４ａ…中央外端面
２５…内端面
２６…第１側面
２８…第２側面
３０，３２…側方外端面
３４，３６…係止受け部
３８…溝部
５０…カバー
５１…蓋部
５２，５３…脚部
５４，５５…係止爪
５６…仕切り部
５８…凸状ブロック部
６０，８０…端子電極
６０ａ，８０ａ…外面
６０ｂ，８０ｂ…内面
６２，８２…端子主片（端子主部）
６８，８８…ベース片
７０，９０…継線部
７６，９６…突出片
７８，９８…ダミー継線部
１００，１１０…ワイヤ
１０１ａ，１１１ａ…第１リード部
１０１ｂ，１１１ｂ…第２リード部
１０２ａ，１１２ａ…第１巻始・終点
１０２ｂ，１１２ｂ…第２巻始・終点

Claims (9)

1. 第２軸に沿って所定間隔で離れて第１軸に沿って略平行に配置される一対の巻芯部と、それぞれの前記巻芯部に前記第１軸に沿って巻回されるワイヤと、を有するコイル装置であって、
   一方の巻芯部には、前記第１軸に沿って一方の側から前記ワイヤが内側から巻き始められて内側で巻き終わっており、他方の巻芯部でも、前記第１軸に沿って一方の側から別の前記ワイヤが内側から巻き始められて内側で巻終わっているコイル装置。
2. 前記第１軸に沿って一方の側に位置する各ワイヤの第１巻始・終点の位置が、前記第１軸方向から見て各巻芯部の内側領域内に属し、
   前記第１軸に沿って他方の側に位置する各ワイヤの第２巻始・終点の位置が、前記第１軸方向から見て各巻芯部の内側領域内に属している請求項１に記載のコイル装置。
3. 前記第１軸方向から見て、同一の前記内側領域内に位置する前記第１巻始・終点と前記第２巻始・終点とが、前記巻芯部の周方向に沿って相互に位置ズレしている請求項２に記載のコイル装置。
4. 前記ワイヤのそれぞれの第１巻始・終点からそれぞれ延びるリード部が接続する第１継線部と、
   前記ワイヤのそれぞれの第２巻始・終点からそれぞれ延びるリード部が接続する第２継線部と、をさらに有し、
   前記第１軸および第２軸の双方に交差する第３軸に沿って、前記第１継線部と前記第２継線部とは、前記第１軸方向から見て相互に反対側に位置する請求項２または３に記載のコイル装置。
5. 二つの前記巻芯部の前記第１軸に沿って一方の端は、第１鍔部で一体的に連結してあり、
   二つの前記巻芯部の前記第１軸に沿って他方の端は、第２鍔部で一体的に連結してあり、前記第１鍔部に具備してある前記第１継線部と、前記第２鍔部に具備してある前記第２継線部とは、前記第１軸方向から見て、前記第３軸に沿って相互に反対側に位置する請求項４に記載のコイル装置。
6. それぞれの前記第１継線部は、それぞれの第１端子電極に具備してあり、各第１端子電極には、前記第１継線部とは前記第３軸に沿って反対側に、第１ダミー継線部が具備してあり、
   それぞれの前記第２継線部は、それぞれの第２端子電極に具備してあり、各第２端子電極には、前記第２継線部とは前記第３軸に沿って反対側に、第２ダミー継線部が具備してあり、
   前記第１ダミー継線部と前記第２継線部とは、略同一平面上に先端が位置する実装側突出片を有する請求項２～５のいずれかに記載のコイル装置。
7. 前記第２ダミー継線部と前記第１継線部とは、略同一平面上に先端が位置する反実装側突出片を有する請求項６に記載のコイル装置。
8. 前記ワイヤのそれぞれの第１巻始・終点からそれぞれ引き出されて前記第１軸に沿って延びる各リード部を、前記第２軸に沿って両側から囲む一対の折り曲げ片を、前記反実装側突出片が有する請求項７に記載のコイル装置。
9. 前記ワイヤのそれぞれの第２巻始・終点からそれぞれ引き出されて前記第１軸に沿って
   延びる各リード部を、前記第２軸に沿って両側から囲む一対の折り曲げ片を、前記実装側突出片が有する請求項６～８のいずれかに記載のコイル装置。

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