JP2024065525A - コイル部品 - Google Patents

Abstract

【課題】巻芯部のまわりに複数層を形成する状態で巻回されるワイヤの位置ずれを生じにくくした、コイル部品を提供する。【解決手段】第１ワイヤ３は、第１層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される。第２ワイヤ４は、第１ワイヤ３の隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第２層を構成する状態で第１端部から第２端部に向かって巻回され、次いで、第２端部側の端部から第１端部側に戻されて第２層の外周側まで導かれ、次いで、第２層を構成する第２ワイヤ４の隣り合うターン間に形成される凹部に嵌まり込みながら第３層を構成する状態で巻回され、次いで、第１層の外周側の第２層の位置まで導かれ、次いで、第１層の第１ワイヤ３の隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第２層を構成する状態で第１端部から第２端部に向かって巻回される。【選択図】図２

Description

この発明は、コイル部品に関するもので、特に、巻芯部のまわりに複数層を形成する状態で２本のワイヤを巻回した構造を有する巻線型のコイル部品におけるワイヤの巻回態様についての改良に関するものである。

本件において、巻芯部のまわりに巻回される第１ワイヤおよび第２ワイヤについて、第ｎ番目のターンを「ターンＴｎ」と表現する。また、第１ワイヤと第２ワイヤとのずれ量に関して、たとえば、第１ワイヤのターンＴｎとターンＴｎ＋１との間の凹部に、第２ワイヤのターンＴｎが嵌り込む場合には、ずれ量を「０．５ターン」とする。同様に、第１ワイヤのターンＴｎと第ｎ＋１ターンとの間の凹部に、第２ワイヤのターンＴｎ＋２ターンが嵌り込む場合、ずれ量を「１．５ターン」とし、第１ワイヤのターンＴｎと第ｎ＋１ターンとの間の凹部に、第２ワイヤのターンＴｎ＋３ターンが嵌り込む場合、ずれ量を「２．５ターン」とする。また、第１ワイヤと第２ワイヤとの間でのずれ方向に関して、第２ワイヤのターンがこれと同一番目の第１ワイヤのターンより巻回方向の終端側にある場合には、ずれ量を表わす数字の前に「＋」を付し、逆の場合には、「－」を付す。

なお、ワイヤのターンを数えるとき、巻芯部の第１端部側から数えるか、逆に第２端部側から数えるか、は問わない。ターン数を数える方向を逆にしたとしても、本質的には同じ構成であると言える。

また、本件において、巻芯部のまわりに巻回されるワイヤが形成する複数層のうち、巻芯部の周面に最も近い層、すなわち巻芯部の周面に少なくとも一部が接する層を第１層、第１層の外周側の層を第２層、第２層の外周側の層を第３層とそれぞれ表現する。なお、巻芯部の周面に最も近い層である第１層が巻芯部の周面に少なくとも一部が接するとしたのは、ワイヤが全長にわたって巻芯部の周面に接することなく、たとえば断面角形の巻芯部の稜線部分にのみワイヤが接し、他の部分は巻芯部の周面から若干浮いていることが通常であるためである。

この発明が向けられるコイル部品の代表例として、コモンモードチョークコイルがある。

この発明にとって興味あるコモンモードチョークコイルが、たとえば、特許第６３２７３９７号公報（特許文献１）に記載されている。図１１（Ａ）は、特許文献１に記載されたコモンモードチョークコイルとなるコイル部品５０に備える２本のワイヤ５１および５２の巻回状態の特徴的構成を模式的に示す断面図である。図１１（Ａ）は、特許文献１における図２、図７または図８に相当する。図１１（Ｂ）は、後述する課題を説明するためのものである。

図１１（Ａ）および（Ｂ）において、第１ワイヤ５１を示す断面には網掛けが施され、第１ワイヤ５１と第２ワイヤ５２との区別が明確になるようにしている。第１ワイヤ５１および第２ワイヤ５２は、巻芯部５３の第１端部５４から逆の第２端部５５に向かって、巻芯部５３のまわりで互いに実質的に同じターン数をもって螺旋状に巻回される。第１ワイヤ５１は、巻芯部５３の周面に接する第１層を構成する状態で巻回され、第２ワイヤ５２は、その大部分が第１ワイヤ５１の隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込ませながら第１層の外側の第２層を構成する状態で巻回される。

前述したように、第１層の外側の第２層を構成する状態で巻回されるのが、第２ワイヤ５２の大部分としたのは、第２ワイヤ５２の一部のターン、たとえばターンＴｎおよびターンＴｎ＋１については、巻芯部５３の周面に接するように巻回しているからである。

また、図１１（Ａ）および（Ｂ）において、第１ワイヤ５１の複数のターンの各々と第２ワイヤ５２の複数のターンの各々とが線分で結ばれている。このように、線分で結ばれたターン同士は、第１端部５４から数えて同じ番目のターンであることを示している。

特許文献１に記載のコイル部品５０は、コモンモードチョークコイルにおけるモード変換特性を低減することを目的として開発されたもので、図１１（Ａ）に示した実施形態は、以下のような特徴を有している。

すなわち、第１ワイヤ５１および第２ワイヤ５２の各々の第１端部５４側から数えたターン数ｎ（ｎは自然数）で表現したとき、コイル部品５０は、
（１）第１ワイヤ５１のターンＴｎとターンＴｎ＋１との間の凹部に、第２ワイヤ５２のターンｎが嵌り込むことによって、第１ワイヤと第２ワイヤとの間で０．５ターンずれる、＋０．５ずれ領域５７と、
（２）第１ワイヤ５１のターンＴｎとターンＴｎ＋１との間の凹部に、第２ワイヤ５２のターンＴｎ＋２が嵌り込むことによって、上記＋０．５ずれ領域におけるずれ方向とは逆のずれ方向をもって第１ワイヤ５１と第２ワイヤ５２との間で１．５ターンずれる、－１．５ずれ領域５８と、
（３）上記＋０．５ずれ領域５７から上記－１．５ずれ領域５８へと移行する遷移領域５９と、
を有している。

そして、上記０．５ずれ領域５７に位置する第２ワイヤ５２のターン数の和は、上記１．５ずれ領域５８に位置する第２ワイヤ５２のターン数の和の２倍以上かつ５倍以下である。

このような構成によって、第１ワイヤ５１および第２ワイヤ５２間で発生する容量を、第１ワイヤ５１および第２ワイヤ５２全体でバランスさせることができ、第１ワイヤ５１および第２ワイヤ５２間で生じる浮遊容量の影響を低減できる。したがって、たとえばコモンモードチョークコイルにあっては、モード変換特性を低減することができる。

特許第６３２７３９７号公報

図１１（Ａ）に示す巻回状態において、第２ワイヤ５２に注目すると、－１．５ずれ領域５８の始端にあるターンＴｎ＋２については、その第１端部５４側にいずれのワイヤもが接しておらず、遷移領域５９の終端にあるターンＴｎ＋１についても、その第１端部５４側にワイヤが接していないので、ターンＴｎ＋２は、図１１（Ａ）において矢印６０で示す方向にずれやすい。その結果、図１１（Ｂ）に示すように、ターンＴｎ＋２が、ターンＴｎ＋１を乗り越えて、ターンＴｎとターンＴｎ＋１との間に落ち込むことがある。図１１（Ｂ）では図示していないが、ターンＴｎとターンＴｎ＋１との間隔がより広い場合には、ターンＴｎ＋２が巻芯部５３の周面に接する状態となることもある。

上述したようなターンＴｎ＋２の段落ちは、コイル部品５０の完成品においても生じ得るが、第２ワイヤ５２を第１端部５４から第２端部５５に向かって巻回する工程において生じると、後続するターンＴｎ＋３，…が順次位置ずれを起こす。その結果、ずれ領域５８は、－１．５ずれ領域ではなくなり、たとえば－２．５ずれ領域となってしまう。第１ワイヤ５１と第２ワイヤ５２との間で発生する容量のバランスが崩れ、モード変換特性が悪化することがある。

同種の位置ずれの問題は、コモンモードチョークコイルに限らず、たとえば、同じく第１ワイヤおよび第２ワイヤを備える巻線型チップトランスにおいても遭遇し得る。

そこで、この発明の目的は、巻芯部のまわりに複数層を形成する状態で巻回されるワイヤの位置ずれを生じにくくした、コイル部品を提供しようとすることである。

この発明は、軸線方向における互いに逆の第１端部および第２端部を有する巻芯部を含むコアと、巻芯部のまわりで互いに実質的に同じターン数をもって螺旋状に巻回された第１ワイヤおよび第２ワイヤと、を備える、コイル部品に向けられる。

以下において、巻芯部のまわりに巻回されるワイヤが形成する複数層のうち、巻芯部の周面に最も近い層を第１層、第１層の外周側の層を第２層、第２層の外周側の層を第３層とそれぞれ表現する。

第１ワイヤは、第１層を構成する状態で第１端部から第２端部に向かって巻回される部分を含む。

第２ワイヤは、
（１）第１ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で第１端部から第２端部に向かって巻回される第１部分と、
（２）第１部分に連なり、第１部分の第２端部側の端部から第１端部側に戻されて第２層の外周側まで導かれる第２部分と、
（３）第２部分に連なり、第２層の外周側の第３層を構成する状態で巻回される第３部分と、
（４）第３部分から第１層の外周側の第２層の位置まで導かれる第４部分と、
（５）第４部分に連なり、第１層の第１ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で第１端部から第２端部に向かって巻回される第５部分と、
を含む。

第３部分では、第２ワイヤはＮターン（Ｎは２以上の自然数）巻回される。

そして、第１部分と第５部分との境界の第１端部側および第２端部側のいずれか一方には、第１ワイヤと第２ワイヤとの間で０．５ターンずれる、＋０．５ずれ領域が存在し、第１部分と第５部分との境界の第１端部側および第２端部側のいずれか他方には、上記＋０．５ずれ領域におけるずれ方向とは逆のずれ方向をもって第１ワイヤと第２ワイヤとの間で（Ｎ－０．５）ターンずれる、－（Ｎ－０．５）ターンずれ領域と、が存在している。

この発明において、上記（５）第５部分は、第４部分に連なり、第１部分から第２ワイヤの１ターン分を隔てた状態で、第１層の第１ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で第１端部から第２端部に向かって巻回される構成とされてもよい。この場合、第１部分と第５部分との境界の第１端部側および第２端部側のいずれかには、＋０．５ずれ領域におけるずれ方向とは逆のずれ方向をもって第１ワイヤと第２ワイヤとの間で（Ｎ－１．５）ターンずれる、－（Ｎ－１．５）ターンずれ領域が存在している。

この発明によれば、第２ワイヤにおいて、第１部分に連なり、第１部分の第２端部側の端部から第１端部側に戻されて第２層の外周側まで導かれる第２部分と、第２部分に連なり、第２層を構成する第２ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌まり込みながら第２層の外周側の第３層を構成する状態で巻回される第３部分と、を含むので、第２ワイヤの位置ずれを生じにくくすることができる。

また、第２ワイヤにおける第１部分と第５部分との境界の第１端部側および第２端部側のいずれか一方には、第１ワイヤと第２ワイヤとの間で０．５ターンずれる、＋０．５ずれ領域が存在し、第１部分と第５部分との境界の第１端部側および第２端部側のいずれか他方には、＋０．５ずれ領域におけるずれ方向とは逆のずれ方向をもって第１ワイヤと第２ワイヤとの間で（Ｎ－０．５）ターンずれる、－（Ｎ－０．５）ターンずれ領域、または（Ｎ－１．５）ターンずれる、－（Ｎ－１．５）ターンずれ領域、が存在しているので、第１ワイヤと第２ワイヤとの間で生じる浮遊容量の影響を低減できる。したがって、たとえばコモンモードチョークコイルにあっては、モード変換特性を低減することができる。

この発明の第１の実施形態によるコイル部品１の、実装基板側に向けられる面を示している。 図１に示したコイル部品１における第１ワイヤ３および第２ワイヤ４の巻回状態を模式的に示すもので、（Ａ）は第１ワイヤ３および第２ワイヤ４が巻回されている巻芯部５の一部を示す、（Ｂ）の線Ａ－Ａに沿う断面図であり、（Ｂ）は第１ワイヤ３および第２ワイヤ４が巻回されている巻芯部５の周面の展開図である。 図２（Ｂ）の破線で囲んだ部分IIIを拡大して第２ワイヤ４の巻回状態を正面から示す図である。 この発明の第２の実施形態によるコイル部品における第１ワイヤ３および第２ワイヤ４が巻回されている巻芯部５の一部を模式的に示す断面図である。 この発明の第３の実施形態によるコイル部品における第１ワイヤ３および第２ワイヤ４が巻回されている巻芯部５の一部を模式的に示す断面図である。 この発明の第４の実施形態によるコイル部品における第１ワイヤ３および第２ワイヤ４が巻回されている巻芯部５の一部を模式的に示す断面図である。 この発明の第５の実施形態によるコイル部品における第１ワイヤ３および第２ワイヤ４が巻回されている巻芯部５の一部を模式的に示す断面図である。 この発明の第６の実施形態によるコイル部品における第１ワイヤ３および第２ワイヤ４が巻回されている巻芯部５の一部を模式的に示す断面図である。 この発明の第７の実施形態によるコイル部品における第１ワイヤ３および第２ワイヤ４が巻回されている巻芯部５の一部を模式的に示す断面図である。 この発明の第８の実施形態によるコイル部品における第１ワイヤ３および第２ワイヤ４が巻回されている巻芯部５の一部を模式的に示す断面図である。 特許文献１に記載されたコイル部品５０に備える２本のワイヤ５１および５２の巻回状態を模式的に示す断面図であり、（Ａ）は２本のワイヤ５１および５２の巻回状態の特徴的構成を示し、（Ｂ）は、この発明が解決しようとする課題を説明するためのものである。

図１には、この発明の第１の実施形態によるコイル部品１における、実装基板（図示しない。）側に向けられる面が示されている。コイル部品１は、コモンモードチョークコイルとなるものである。

コイル部品１は、ドラム状のコア２と、それぞれインダクタを構成する第１ワイヤ３および第２ワイヤ４と、を備えている。コア２は、非導電性材料、より具体的には、Ｎｉ－Ｚｎ系などのフェライト、またはフェライト粉もしくは金属磁性粉を含有する樹脂などから構成される。

コア２は、巻芯部５ならびに巻芯部５の軸線方向６における互いに逆の第１端部７および第２端部８からそれぞれ張り出して設けられた第１鍔部９および第２鍔部１０を備える。巻芯部５の、軸線方向６に直交する断面は四角形状である。なお、断面四角形状の巻芯部５の稜線部分は面取りされてもよく、あるいは、巻芯部５の断面形状は、六角形状などの多角形状、円状、もしくは楕円状、またはこれらを適宜組み合わせた形状であってもよい。

第１鍔部９および第２鍔部１０は、四角柱形状である。第１鍔部９は、実装基板側に向く下面１１と、下面１１とは逆方向に向く天面１３（図２参照）と、巻芯部５の第１端部７を位置させる内側端面１５と、内側端面１５の反対側であって外側を向く外側端面１７と、下面１１および天面１３間ならびに内側端面１５および外側端面１７間を結ぶ第１側面１９および第２側面２０と、を有する。同様に、第２鍔部１０は、実装基板側に向く下面１２と、下面１２とは逆方向に向く天面１４と、巻芯部５の第２端部８を位置させる内側端面１６と、内側端面１６の反対側であって外側を向く外側端面１８と、下面１２および天面１４間ならびに内側端面１６および外側端面１８間を結ぶ第１側面２１および第２側面２２と、を有する。第１鍔部９および第２鍔部１０の稜線部分は面取りされてもよい。

コイル部品は４個以上の端子電極を備える。この実施形態では、コイル部品１は４個の端子電極２３～２６を備える。第１鍔部９の下面１１には、第１端子電極２３および第３端子電極２５が設けられ、第２鍔部１０の下面１２には、第２端子電極２４および第４端子電極２６が設けられる。図示しないが、第１端子電極２３および第３端子電極２５は、第１鍔部７の外側端面１７の一部にまで延び、第２端子電極２４および第４端子電極２６は、第２鍔部８の外側端面１８の一部にまで延びている。

端子電極２３～２６は、たとえば、銀を導電成分として含む導電性ペーストを下面１１および１２に焼付け、外側端面１７および１８にまで延びる部分については銀を蒸着し、その後、これら下地の導体膜に、銅、ニッケルおよび錫の順でめっきを施すことによって形成される。なお、端子電極２３～２６は、導電性金属板からなる金属端子をたとえばエポキシ系接着剤を用いてコア２に貼付けることによって設けられてもよい。

第１ワイヤ３および第２ワイヤ４は、巻芯部５のまわりで螺旋状に巻回される。第１ワイヤ３および第２ワイヤ４の巻回状態の詳細については後述する。第１ワイヤ３および第２ワイヤ４は、たとえば、銅、銀または金などの良導電性金属からなる線状の中心導体を備え、中心導体はポリウレタンまたはポリアミドイミドなどの樹脂からなる電気絶縁性被膜によって覆われる。線状の中心導体の径は特に限定されるものではない。また、第１ワイヤ３および第２ワイヤ４のターン数についても特に限定されるものではない。好ましくは、第１ワイヤ３および第２ワイヤ４の径は、２０～１００μｍとされる。

第１ワイヤ３の各端部は、第１端子電極２３および第２端子電極２４に接続され、第２ワイヤ４の各端部は、第３端子電極２５および第４端子電極２６に接続される。これらの接続には、たとえば、熱圧着が適用される。

コイル部品１は、天板２７をさらに備える。天板２７は、コア２の材料と同種のフェライト、フェライト以外の非導電性の磁性材料、またはフェライト粉もしくは金属磁性粉を含有する樹脂などから構成される。天板２７は、コア２の第１鍔部９および第２鍔部１０間に渡された状態で、第１鍔部９の天面１３および第２鍔部１０の天面１４に接着剤を介して接合される。接着剤としては、好ましくは、熱硬化性のあるエポキシ樹脂、または熱硬化性のエポキシ樹脂に粒径０．１～１０μｍの金属磁性粉またはフェライト粉を加えた複合磁性樹脂が用いられる。接着剤には、熱衝撃耐性向上のため、シリカフィラーまたは無機磁性粉などの無機フィラーが添加されてもよい。接着剤の付与方法には、コア２の鍔部９および１０の天面１３および１４側を接着剤にディップする方法、天板２７におけるコア２側の面に接着剤をディスペンスまたは印刷する方法、などがある。

なお、天板２７に代えて、樹脂によるコーティングが施されてもよい。また、天板２７およびコーティングは、それらいずれもがなくてもよい。

コイル部品１は、たとえば、以下のようにして製造される。

コア２を製造するため、たとえばフェライトの粉末を金型でプレス成形し、得られた成形体を焼成し、焼成後にバレル研磨することによってバリを取る。

次いで、得られたコア２に端子電極２３～２６を設けるため、下地の導体膜を形成し、その後、バレルめっきを施す。

次いで、ワイヤ３および４をノズルから吐出し、コア２の巻芯部５に巻回する。ワイヤ３および４は、通常、別々に巻回される。すなわち、第１ワイヤ３をまず巻回し、ヒーターチップによって、その端部を第１端子電極２３および第２端子電極２４に熱圧着する。次いで、第２ワイヤ４を巻回し、ヒーターチップによって、その端部を第３端子電極２５および第４端子電極２６に熱圧着する。端子電極２３～２６に接続されたワイヤ３および４の余分はカット刃により切断除去される。なお、第１ワイヤ３および第２ワイヤ４を同時に巻回してもよい。

その後、天板２７を接着剤によってコア２に接着する。このようにして、コイル部品１が完成される。コイル部品１の寸法は、特に限定されるものではないが、たとえば、軸線方向６の寸法が３．２ｍｍ、幅方向（図１において上下方向）の寸法が２．５ｍｍ、高さ方向（図１の紙面に直交する方向）の寸法が２．５ｍｍとされる。

図２および図３を主として参照して、図１に示したコイル部品１における第１ワイヤ３および第２ワイヤ４の巻回状態について説明する。図２（Ａ）は、第１ワイヤ３および第２ワイヤ４が巻回されている巻芯部５の一部を断面で示している。図２（Ｂ）は、第１ワイヤ３および第２ワイヤ４が巻回されている巻芯部５の周面を展開して示している。図３は、図２（Ｂ）の破線で囲んだ部分IIIを拡大して第２ワイヤ４の巻回状態を正面から示している。

図２（Ａ）において、第１ワイヤ３を示す断面には網掛けが施され、第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との区別が明確になるようにしている。第１ワイヤ３は、巻芯部５の周面に接する第１層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって螺旋状に巻回されている。第２ワイヤ４は、第１ワイヤ３と実質的に同じターン数をもって、大部分が第１層の外周側の第２層を構成する状態で螺旋状に巻回されている。

図２（Ａ）において、第１ワイヤ３の複数のターンの各々と第２ワイヤ４の複数のターンの各々とが線分で結ばれている。このように、線分で結ばれたターン同士は、第１端部７から数えて同じ番目のターンであることを示している。第１ワイヤ３の各ターンの下に数字が記入されている。これらの数字は、第１ワイヤ３の各ターンが何番目のターンであるかを示すものである。したがって、第１ワイヤ３の各ターンと線分で結ばれた第２ワイヤ４の各ターンについても、上述の数字と同じ番目のターンであるということになる。図２（Ａ）に示す巻回状態では、第１ワイヤ３および第２ワイヤ４はともに、ターンＴ１～Ｔ２１を有している。

以上の図２（Ａ）についての作図方法の説明は、後述する図４ないし図１０についても当てはまる。

前述したように、第１鍔部９および第２鍔部１０は、四角柱形状であり、それぞれ、下面１１および１２、天面１３および１４、第１側面１９および２１、ならびに第２側面２０および２２からなる周面を有している。他方、巻芯部５は、軸線方向６に直交する断面が四角形状であり、その周面には４つの面が形成される。したがって、巻芯部５の周面の４つの面についても、鍔部９および１０の下面、天面、第１側面および第２側面の各々と同じ方向に向く面の名称を、同様に「下面」、「天面」、「第１側面」および「第２側面」とする。

巻芯部５は、図２（Ｂ）に示すように、周面において、下面２９、天面３０、第１側面３１および第２側面３２を有する。なお、図２（Ａ）は、巻芯部５における天面３０上でのワイヤ３および４の断面を示したものである。

図２（Ｂ）において、第１ワイヤ３は太い点線で示され、第２ワイヤ４は太い実線で示されている。実際には、第１層の第１ワイヤ３はほとんど第２ワイヤ４によって隠されるが、図２（Ｂ）の展開図では、太い点線は第１ワイヤ３の中心軸線の位置を示し、太い実線は第２ワイヤ４の中心軸線の位置を示している。そのため、第１層の第１ワイヤ３と第２層の第２ワイヤ４とが隣り合って図示されている。図２（Ａ）からわかるように、第２ワイヤ４の一部は第３層を構成する位置にあるが、第３層の第２ワイヤ４とこれに隣接する第２層の第２ワイヤ４とについても隣り合って図示され、第３層の第２ワイヤ４のターンの真下にある第１層の第１ワイヤ３のターンは図示が省略されている。

前述したように、第１ワイヤ３は、巻芯部５の周面に接する第１層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって螺旋状に巻回されている。

他方、第２ワイヤ４は、
（１）第１ワイヤ３の隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第１部分（ターンＴ１～Ｔ９）と、
（２）第１部分に連なり、第１部分の第２端部８側の端部から第１端部７側に戻されて第２層の外周側まで導かれる第２部分３４（ターンＴ９→Ｔ１０）（図３の網掛け部分）と、
（３）第２部分３４に連なり、第２層を構成する第２ワイヤ４の隣り合うターン間に形成される凹部に嵌まり込みながら第２層の外周側の第３層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第３部分（ターンＴ１０～Ｔ１１）と、
（４）第３部分に連なり、第３部分の第２端部８側の端部から第１層の外周側の第２層の位置まで導かれる第４部分３５（ターンＴ１１→Ｔ１２）と、
（５）第４部分３５に連なり、第１部分と隣り合う状態で第１層の第１ワイヤ３の隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第５部分（ターンＴ１２～Ｔ１７）と、
を含む。

上記第３部分では、第２ワイヤ４はＮターン（Ｎは２以上の自然数）、具体的にはターンＴ１０とターンＴ１１との２ターン巻回されている。

以上の構成によれば、第２ワイヤ４において、第１部分に連なり、第１部分の第２端部８側の端部から第１端部７側に戻されて第２層の外周側まで導かれる第２部分と、第２部分に連なり、第２層を構成する第２ワイヤ４の隣り合うターン間に形成される凹部に嵌まり込みながら第２層の外周側の第３層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第３部分と、を含み、かつ第５部分が第１部分と隣り合う状態であるので、第２ワイヤ４の位置ずれを生じにくくすることができる。したがって、第２ワイヤ４は、第５部分において、適正な巻回位置を可能にしかつ適正な巻回位置を維持することができる。

また、第１部分と第５部分との境界の第１端部７側および第２端部８側のいずれか一方、この実施形態では、第１端部７側には、第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との間で０．５ターンずれる、＋０．５ずれ領域３７が存在している。他方、第１部分と第５部分との境界の第１端部７側および第２端部８側のいずれか他方、この実施形態では、第２端部８側には、＋０．５ずれ領域３７におけるずれ方向とは逆のずれ方向をもって第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との間で（Ｎ－０．５）ターンずれる、－（Ｎ－０．５）ターンずれ領域、具体的には、－１．５ターンずれ領域３８が存在している。

したがって、第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との間で生じる浮遊容量の影響を低減でき、たとえばコモンモードチョークコイルにあっては、モード変換特性を低減することができる。

また、第３部分では、第２ワイヤ４が第３層を構成するように巻回されるので、巻芯部５の周面におけるワイヤ巻回のためのスペースを節約することができる。

また、第１部分と第５部分との間に、図１１に示した遷移領域５９のような比較的広い遷移領域を設ける必要はない。したがって、巻芯部５の限られた軸線方向６の寸法を効率的に利用することができる。

この実施形態では、さらに、
（６）第５部分に連なり、第１層の第１ワイヤ３のターンＴ１６～Ｔ１８を越えた後、第１層の第１ワイヤ３の隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第６部分（ターンＴ１８～２０）と、
（７）第６部分に連なり、第１層の第１ワイヤ３の最終ターンの第２端部８側に隣接しながら巻芯部５の周面に接するように巻回される段落ち部分３６と、
を有している。

上記第６部分では、再び＋０．５ずれ領域３９が形成される。この＋０．５ずれ領域３９も、第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との間で生じる浮遊容量の影響を低減することに貢献する。

また、段落ち部分３６は、第２ワイヤ４の巻回状態の安定化に寄与し、第２ワイヤ４の位置ずれを生じにくくするように作用する。

また、この実施形態では、図２によく示されているように、第２ワイヤ４の第２部分３４は、巻芯部５の下面２９および天面３０以外の面、具体的には、第１側面３１に沿って位置される。このような第２部分３４の配置によれば、以下のような利点が奏される。

第２ワイヤ４の第２部分３４が位置する箇所では、前述した（２）第１部分の第２端部８側の端部から第１端部７側に戻されて第２層の外周側まで導かれる第２部分３４（ターンＴ９→Ｔ１０）および（４）第３部分の第２端部８側の端部から第１層の外周側の第２層の位置まで導かれる第４部分３５（ターンＴ１１→Ｔ１２）が存在するので、巻芯部５の周面に直交する方向に４本のワイヤがほぼ並ぶ箇所がもたらされ、巻芯部５の周面に直交する方向での膨らみ具合が最大となる。

このように膨らみ具合が最大となる部分が、仮に巻芯部５の下面２９に沿って位置されると、第２ワイヤ４が実装基板に接触したり、極めて接近したりし、電気的不都合を招くことがあり得る。また、膨らみ具合が最大となる部分が、仮に巻芯部５の天面３０に沿って位置されると、第２ワイヤ４が天板２７に接触したり、天板２７によって押し潰されたりすることがあり得る。

これらに対して、膨らみ具合が最大となる部分が巻芯部５の下面２９および天面３０以外の面、具体的には、第１側面３１または第２側面３２に沿って位置されると、上述した不都合を招かないようにすることができる。なお、膨らみ具合が最大となる部分が位置される面を、巻芯部５の下面２９および天面３０以外の面としたのは、巻芯部の断面が四角形状以外のたとえば六角形状などの多角形状、円状、もしくは楕円状である場合もあり得るので、その場合には、「側面」を特定できない可能性があるためである。

以下、図４ないし図１０を参照して、この発明の第２ないし第８の実施形態について説明する。図４ないし図１０において、図２（Ａ）に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。

図４に示す第２の実施形態では、（２）第１部分の第２端部８側の端部から第１端部７側に戻されて第２層の外周側まで導かれる第２部分（ターンＴ９→Ｔ１０）について、戻し量が、図２に示した第１の実施形態の場合よりも、第２ワイヤ４の１ターン分多くされている。また、（３）第２層の外周側の第３層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第３部分での第２ワイヤ４のターン数が、図２に示した第１の実施形態の場合よりも、１ターン多くされている。そして、（５）第２層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第５部分（ターンＴ１３～Ｔ１７）では、第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との間で－２．５ターンずれる、－２．５ずれ領域４０が形成される。

図５に示す第３の実施形態では、（２）第１部分の第２端部８側の端部から第１端部７側に戻されて第２層の外周側まで導かれる第２部分（ターンＴ９→Ｔ１０）について、戻し量が、図２に示した第１の実施形態の場合よりも、第２ワイヤ４の２ターン分多くされている。また、（３）第２層の外周側の第３層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第３部分での第２ワイヤ４のターン数が、図２に示した第１の実施形態の場合よりも、２ターン多くされている。そして、（５）第２層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第５部分（ターンＴ１４～Ｔ１７）では、第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との間で－３．５ターンずれる、－３．５ずれ領域４１が形成される。

図４および図５に示す実施形態は、第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との間で発生する容量のバランスのさらなる調整のために採用され得る。

図６に示す第４の実施形態では、図２に示した第１の実施形態と比較して、第２ワイヤ４の始端のターンＴ１を段落ち部分４２としたことを特徴としている。段落ち部分４２は、第２ワイヤ４の第１端部７側での巻回状態の安定化に寄与し、第２ワイヤ４の位置ずれを生じにくくするように作用する。

図７に示す第５の実施形態では、第２ワイヤ４について、前述した（１）第１部分、（２）第２部分、（３）第３部分、（４）第４部分および（５）第５部分からなる組が巻芯部５の軸線方向６に沿って複数組配置されていることを特徴としている。図７において図示された領域では、（１）第１部分、（２）第２部分、（３）第３部分、（４）第４部分および（５）第５部分からなる組が巻芯部５の軸線方向６に沿って２組配置されている。

また、図７に示す実施形態では、第２ワイヤ４の複数の（２）第２部分および（４）第４部分は、図２から類推できるように、巻芯部５の周方向における互いに同じ位置、たとえば巻芯部５の第１側面３１（図２参照）に沿う位置に配置されている。このような構成が採用されることにより、ワイヤ３および４の巻回状態の乱れを生じにくくすることができる。

図８に示す第６の実施形態では、図７に示す第５の実施形態の場合と同様、第２ワイヤ４について、（１）第１部分、（２）第２部分、（３）第３部分、（４）第４部分および（５）第５部分からなる組が巻芯部５の軸線方向６に沿って複数組配置されているが、第３層を構成する複数の第３部分において、第２ワイヤ４は、複数の第３部分のうちの少なくとも２つの第３部分において、巻芯部５のまわりで互いに異なるターン数をもって巻回されていることを特徴としている。

すなわち、図８において左側の第３部分では、第２ワイヤ４は２ターン巻回され、右側の第３部分では、第２ワイヤ４は３ターン巻回されている。その結果、左側の（５）第２層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第５部分（ターンＴ８～Ｔ９）では、第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との間で－１．５ターンずれる、－１．５ずれ領域３８が形成され、右側の（５）第２層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第５部分（ターンＴ１９～Ｔ２０）では、第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との間で－２．５ターンずれる、－２．５ずれ領域４０が形成される。

図７および図８に示す実施形態は、第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との間で発生する容量のバランスのさらなる調整のために採用され得る。

図９に示す第７の実施形態では、（５）第４部分（ターンＴ１０～Ｔ１２）に連なり、第１層の第１ワイヤ３の隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で第１端部７から第２端部８に向かって巻回される第５部分（ターンＴ１３～Ｔ１７）が、第１部分（ターンＴ１～Ｔ９）から第２ワイヤ４の１ターン分を隔てた状態で巻回されていることを特徴としている。そのため、（１）第１部分（ターンＴ１～Ｔ９）と（５）第５部分（ターンＴ１３～Ｔ１７）との境界の第２端部８側には、＋０．５ずれ領域３７におけるずれ方向とは逆のずれ方向をもって第１ワイヤ３と第２ワイヤ４との間で（Ｎ－１．５）ターンずれる、－（Ｎ－１．５）ターンずれ領域、具体的には、１．５ターンずれる、－１．５ずれ領域３８が存在している。

図１０に示す第８の実施形態では、（３）第２部分３４に連なり、第２層の外周側の第３層を構成する状態で巻回される第３部分（ターンＴ１０～Ｔ１１）において、第１ないし第６の実施形態の場合とは逆に、第２ワイヤ４が第２端部８から第１端部７に向かって巻回されていることを特徴としている。この構成は、第１ないし第７の実施形態においても適用することができる。

以上、この発明を、コモンモードチョークコイルを構成するコイル部品に係る実施形態に関連して説明したが、この発明は、その他、たとえば巻線型チップトランスにも適用することができる。また、図示した各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。

この発明には、以下のような実施態様がある。

＜１＞
軸線方向における互いに逆の第１端部および第２端部を有する巻芯部を含むコアと、
前記巻芯部のまわりで互いに実質的に同じターン数をもって螺旋状に巻回された第１ワイヤおよび第２ワイヤと、
を備え、
前記巻芯部のまわりに巻回される前記ワイヤが形成する複数層のうち、前記巻芯部の周面に最も近い層を第１層、第１層の外周側の層を第２層、第２層の外周側の層を第３層とそれぞれ表現したとき、
前記第１ワイヤは、第１層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される部分を含み、
前記第２ワイヤは、
（１）前記第１ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される第１部分と、
（２）前記第１部分に連なり、前記第１部分の前記第２端部側の端部から前記第１端部側に戻されて第２層の外周側まで導かれる第２部分と、
（３）前記第２部分に連なり、第２層の外周側の第３層を構成する状態で巻回される第３部分と、
（４）前記第３部分から第１層の外周側の第２層の位置まで導かれる第４部分と、
（５）前記第４部分に連なり、第１層の前記第１ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される第５部分と、
を含み、
前記第３部分では、前記第２ワイヤはＮターン（Ｎは２以上の自然数）巻回され、
前記第１部分と前記第５部分との境界の前記第１端部側および前記第２端部側のいずれか一方には、前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの間で０．５ターンずれる、＋０．５ずれ領域が存在し、
前記第１部分と前記第５部分との境界の前記第１端部側および前記第２端部側のいずれか他方には、前記＋０．５ずれ領域におけるずれ方向とは逆のずれ方向をもって前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの間で（Ｎ－０．５）ターンずれる、－（Ｎ－０．５）ターンずれ領域が存在している、
コイル部品。

＜２＞
軸線方向における互いに逆の第１端部および第２端部を有する巻芯部を含むコアと、
前記巻芯部のまわりで互いに実質的に同じターン数をもって螺旋状に巻回された第１ワイヤおよび第２ワイヤと、
を備え、
前記巻芯部のまわりに巻回される前記ワイヤが形成する複数層のうち、前記巻芯部の周面に最も近い層を第１層、第１層の外周側の層を第２層、第２層の外周側の層を第３層とそれぞれ表現したとき、
前記第１ワイヤは、第１層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される部分を含み、
前記第２ワイヤは、
（１）前記第１ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される第１部分と、
（２）前記第１部分に連なり、前記第１部分の前記第２端部側の端部から前記第１端部側に戻されて第２層の外周側まで導かれる第２部分と、
（３）前記第２部分に連なり、第２層の外周側の第３層を構成する状態で巻回される第３部分と、
（４）前記第３部分から第１層の外周側の第２層の位置まで導かれる第４部分と、
（５）前記第４部分に連なり、前記第１部分から前記第２ワイヤの１ターン分を隔てた状態で、第１層の前記第１ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される第５部分と、
を含み、
前記第３部分では、前記第２ワイヤはＮターン（Ｎは２以上の自然数）巻回され、
前記第１部分と前記第５部分との境界の前記第１端部側および前記第２端部側のいずれか一方には、前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの間で０．５ターンずれる、＋０．５ずれ領域が存在し、
前記第１部分と前記第５部分との境界の前記第１端部側および前記第２端部側のいずれか他方には、前記＋０．５ずれ領域におけるずれ方向とは逆のずれ方向をもって前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの間で（Ｎ－１．５）ターンずれる、－（Ｎ－１．５）ターンずれ領域が存在している、
コイル部品。

＜３＞
前記コアは、前記巻芯部の前記第１端部および前記第２端部からそれぞれ張り出す第１鍔部および第２鍔部を備え、
前記第１鍔部および前記第２鍔部は、実装基板側に向く下面と、前記下面とは逆方向に向く天面と、を有し、
前記下面には、前記第１ワイヤおよび前記第２ワイヤの各々の端部が接続される端子電極が設けられ、
前記第２ワイヤの前記第２部分および前記第４部分は、前記巻芯部における、前記下面および前記天面が向く方向以外の方向に向く面に沿って位置される、
＜１＞または＜２＞に記載のコイル部品。

＜４＞
前記第２ワイヤは、前記第１部分および前記第５部分の少なくとも一方の端部において、前記第１ワイヤが構成する第１層に並んで前記巻芯部の周面に接する段落ち部分を有する、＜１＞ないし＜３＞のいずれかに記載のコイル部品。

＜５＞
前記第２ワイヤについて、前記第１部分、前記第２部分、前記第３部分、前記第４部分および前記第５部分からなる組が前記巻芯部の軸線方向に沿って複数組配置されている、＜１＞ないし＜４＞のいずれかに記載のコイル部品。

＜６＞
前記第２ワイヤの複数の前記第２部分および前記第４部分は、前記巻芯部の周方向における互いに同じ位置に配置される、＜５＞に記載のコイル部品。

＜７＞
前記第２ワイヤは、複数の前記第３部分のうちの少なくとも２つの第３部分において、前記巻芯部のまわりで互いに異なるターン数をもって巻回されている、＜５＞または＜６＞に記載のコイル部品。

１ コイル部品
２ コア
３ 第１ワイヤ
４ 第２ワイヤ
５ 巻芯部
６ 軸線方向
７ 第１端部
８ 第２端部
９ 第１鍔部
１０ 第２鍔部
１１，１２ 鍔部の下面
１３，１４ 鍔部の天面
１９，２１ 鍔部の第１側面
２０，２２ 鍔部の第２側面
２３～２６ 端子電極
２７ 天板
２９ 巻芯部の下面
３０ 巻芯部の天面
３１ 巻芯部の第１側面
３２ 巻芯部の第２側面
３４ 第２部分
３５ 第４部分
３６，４２ 段落ち部分
３７，３９ ＋０．５ずれ領域
３８ －１．５ずれ領域
４０ －２．５ずれ領域
４１ －３．５ずれ領域

Claims (7)

1. 軸線方向における互いに逆の第１端部および第２端部を有する巻芯部を含むコアと、
   前記巻芯部のまわりで互いに実質的に同じターン数をもって螺旋状に巻回された第１ワイヤおよび第２ワイヤと、
   を備え、
   前記巻芯部のまわりに巻回される前記ワイヤが形成する複数層のうち、前記巻芯部の周面に最も近い層を第１層、第１層の外周側の層を第２層、第２層の外周側の層を第３層とそれぞれ表現したとき、
   前記第１ワイヤは、第１層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される部分を含み、
   前記第２ワイヤは、
   （１）前記第１ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される第１部分と、
   （２）前記第１部分に連なり、前記第１部分の前記第２端部側の端部から前記第１端部側に戻されて第２層の外周側まで導かれる第２部分と、
   （３）前記第２部分に連なり、第２層の外周側の第３層を構成する状態で巻回される第３部分と、
   （４）前記第３部分から第１層の外周側の第２層の位置まで導かれる第４部分と、
   （５）前記第４部分に連なり、第１層の前記第１ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される第５部分と、
   を含み、
   前記第３部分では、前記第２ワイヤはＮターン（Ｎは２以上の自然数）巻回され、
   前記第１部分と前記第５部分との境界の前記第１端部側および前記第２端部側のいずれか一方には、前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの間で０．５ターンずれる、＋０．５ずれ領域が存在し、
   前記第１部分と前記第５部分との境界の前記第１端部側および前記第２端部側のいずれか他方には、前記＋０．５ずれ領域におけるずれ方向とは逆のずれ方向をもって前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの間で（Ｎ－０．５）ターンずれる、－（Ｎ－０．５）ターンずれ領域が存在している、
   コイル部品。
2. 軸線方向における互いに逆の第１端部および第２端部を有する巻芯部を含むコアと、
   前記巻芯部のまわりで互いに実質的に同じターン数をもって螺旋状に巻回された第１ワイヤおよび第２ワイヤと、
   を備え、
   前記巻芯部のまわりに巻回される前記ワイヤが形成する複数層のうち、前記巻芯部の周面に最も近い層を第１層、第１層の外周側の層を第２層、第２層の外周側の層を第３層とそれぞれ表現したとき、
   前記第１ワイヤは、第１層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される部分を含み、
   前記第２ワイヤは、
   （１）前記第１ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される第１部分と、
   （２）前記第１部分に連なり、前記第１部分の前記第２端部側の端部から前記第１端部側に戻されて第２層の外周側まで導かれる第２部分と、
   （３）前記第２部分に連なり、第２層の外周側の第３層を構成する状態で巻回される第３部分と、
   （４）前記第３部分から第１層の外周側の第２層の位置まで導かれる第４部分と、
   （５）前記第４部分に連なり、前記第１部分から前記第２ワイヤの１ターン分を隔てた状態で、第１層の前記第１ワイヤの隣り合うターン間に形成される凹部に嵌り込みながら第１層の外周側の第２層を構成する状態で前記第１端部から前記第２端部に向かって巻回される第５部分と、
   を含み、
   前記第３部分では、前記第２ワイヤはＮターン（Ｎは２以上の自然数）巻回され、
   前記第１部分と前記第５部分との境界の前記第１端部側および前記第２端部側のいずれか一方には、前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの間で０．５ターンずれる、＋０．５ずれ領域が存在し、
   前記第１部分と前記第５部分との境界の前記第１端部側および前記第２端部側のいずれか他方には、前記＋０．５ずれ領域におけるずれ方向とは逆のずれ方向をもって前記第１ワイヤと前記第２ワイヤとの間で（Ｎ－１．５）ターンずれる、－（Ｎ－１．５）ターンずれ領域が存在している、
   コイル部品。
3. 前記コアは、前記巻芯部の前記第１端部および前記第２端部からそれぞれ張り出す第１鍔部および第２鍔部を備え、
   前記第１鍔部および前記第２鍔部は、実装基板側に向く下面と、前記下面とは逆方向に向く天面と、を有し、
   前記下面には、前記第１ワイヤおよび前記第２ワイヤの各々の端部が接続される端子電極が設けられ、
   前記第２ワイヤの前記第２部分および前記第４部分は、前記巻芯部における、前記下面および前記天面が向く方向以外の方向に向く面に沿って位置される、
   請求項１または２に記載のコイル部品。
4. 前記第２ワイヤは、前記第１部分および前記第５部分の少なくとも一方の端部において、前記第１ワイヤが構成する第１層に並んで前記巻芯部の周面に接する段落ち部分を有する、請求項１または２に記載のコイル部品。
5. 前記第２ワイヤについて、前記第１部分、前記第２部分、前記第３部分、前記第４部分および前記第５部分からなる組が前記巻芯部の軸線方向に沿って複数組配置されている、請求項１または２に記載のコイル部品。
6. 前記第２ワイヤの複数の前記第２部分および前記第４部分は、前記巻芯部の周方向における互いに同じ位置に配置される、請求項５に記載のコイル部品。
7. 前記第２ワイヤは、複数の前記第３部分のうちの少なくとも２つの第３部分において、前記巻芯部のまわりで互いに異なるターン数をもって巻回されている、請求項５に記載のコイル部品。

Images