JP4978427B2 - 磁性部品 - Google Patents

Description

本発明は、ノイズフィルタ等に用いられる磁性部品に関するものである。

磁性部品として、一対の信号線におけるノーマルモードノイズやコモンモードノイズを低減するための磁性部品が知られている。ノーマルモードノイズ低減用の磁性部品では、貫通孔を有して閉磁路を形成する第１コア及び第２コアを備え、第１コアに一対の信号線のうちの一方の信号線を挿通又は巻回させると共に、第２コアに他方の信号線を挿通又は巻回させる。一方、コモンモードノイズ低減用の磁性部品では、貫通孔を有して閉磁路を形成するコアを備え、このコアに一対の信号線を共に挿通又は巻回させる。

特許文献１及び２に記載の磁性部品では、この種のノーマルモードノイズ低減用のコアとコモンモードノイズ低減用のコアとを積層することによって、ノーマルモードノイズとコモンモードノイズとの両方のノイズを低減することを可能とすると共に、小型化を可能としている。
特許第２６１３４５０号公報 特許第２７２９９３７号公報

上記したように、磁性部品には小型化が求められている。しかしながら、磁性部品では、小型化するほどノイズに対するインピーダンスが低下し、ノイズ低減効果が低下してしまう。

一方で、磁性部品には高いノイズ低減効果が求められている。しかしながら、磁性部品では、ノイズ低減効果を高めるほど、すなわちノイズに対するインピーダンスを高めるほど、コアを大きくする必要があり、磁性部品が大型化してしまう。

そこで、本発明は、ノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズを低減するための磁性部品を大型化することなく、ノーマルモードノイズに対するインピーダンスを高めることが可能な磁性部品を提供することを目的としている。

本発明に関連する磁性部品は、（ａ）第１閉磁路を形成し、第１閉磁路に包囲されるように第１貫通孔を有する第１ノーマルモード用コア部と、（ｂ）第２閉磁路を形成し、第２閉磁路に包囲されるように第２貫通孔を有する第２ノーマルモード用コア部と、（ｃ）第３閉磁路を形成し、第３閉磁路に包囲されるように第３貫通孔を有するコモンモード用コア部とを備えており、（ｄ）第１ノーマルモード用コア部及びコモンモード用コア部が、第１貫通孔と第３貫通孔の一部とが重なるように重ねられており、（ｅ）第２ノーマルモード用コア部及びコモンモード用コア部が、第２貫通孔と第３貫通孔の他の一部とが重なるように重ねられており、（ｆ）第1ノーマルモード用コア部とコモンモード用コア部とが第４閉磁路を形成し、（ｇ）第２ノーマルモード用コア部とコモンモード用コア部とが第５閉磁路を形成し、（ｈ）第４閉磁路の磁路長が第１閉磁路の磁路長より短く、第５閉磁路の磁路長が第２閉磁路の磁路長より短い。

この磁性部品では、第１ノーマルモード用コア部とコモンモード用コア部とに一対の信号線のうちの一方の信号線が挿通又は巻回され、第２ノーマルモード用コア部とコモンモード用コア部とに一対の信号線のうちの他方の信号線が挿通又は巻回されると、第１閉磁路及び第２閉磁路にそれぞれノーマルモードノイズに起因する磁束が生じ、第３閉磁路にコモンモードノイズに起因する磁束が生じる。また、第４閉磁路及び第５閉磁路にもそれぞれノーマルモードノイズに起因する磁束が生じる。

この磁性部品によれば、第１閉磁路及び第２閉磁路に加えて第４閉磁路及び第５閉磁路にもノーマルモードノイズに起因する磁束が生じるので、ノーマルモード用コア部だけによって磁性部品を構成した場合に比較して、一対の信号線に生じるノーマルモードノイズに対するインピーダンスを大きくすることができる。更に、第４閉磁路の磁路長が第１閉磁路の磁路長より短く、第５閉磁路の磁路長が第２閉磁路の磁路長より短いので、第４閉磁路及び第５閉磁路における磁束の減衰量を小さくすることができ、第４閉磁路及び第５閉磁路によって比較的大きなノーマルモードノイズに対するインピーダンスを得ることができる。また、第３閉磁路によって一対の信号線に生じるコモンモードノイズに対するインピーダンスも得ることができる。従って、この磁性部品によれば、ノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズの両方のノイズを抑制することができる。しかも、この磁性部品では、コモンモード用コア部を利用することにより、ノーマルモード用コア部を大きくすることなく、ノーマルモードノイズに対するインピーダンスを大きくすることができ、ノーマルモードノイズの抑制効果を高めることができる。

なお、磁路長とは、磁路に直交するコアの断面の中心を通る磁路の長さである。

本発明の磁性部品は、（ａ）第１閉磁路を形成し、第１閉磁路に包囲されるように第１貫通孔を有する第１ノーマルモード用コア部と、（ｂ）第２閉磁路を形成し、第２閉磁路に包囲されるように第２貫通孔を有する第２ノーマルモード用コア部と、（ｃ）第３閉磁路を形成し、第３閉磁路に包囲されるように第３貫通孔を有するコモンモード用コア部とを備えており、（ｄ）第１ノーマルモード用コア部が第１閉磁路を形成する一対の第１コア片を有し、（ｅ）第２ノーマルモード用コア部が第２閉磁路を形成する一対の第２コア片を有し、（ｆ）一対の第１コア片のうちの一方の第１コア片とコモンモード用コア部とが重なるように重ねられており、（ｇ）一対の第２コア片のうちの一方の第２コア片とコモンモード用コア部とが重なるように重ねられており、（ｈ）一対の第１コア片のうちの一方の第１コア片と、コモンモード用コア部とが第４閉磁路を形成し、（ｉ）一対の第２コア片のうちの一方の第２コア片と、コモンモード用コア部とが第５閉磁路を形成する。

この磁性部品でも、第１ノーマルモード用コア部とコモンモード用コア部とに一対の信号線のうちの一方の信号線が挿通又は巻回され、第２ノーマルモード用コア部とコモンモード用コア部とに一対の信号線のうちの他方の信号線が挿通又は巻回されると、第１閉磁路及び第２閉磁路にそれぞれノーマルモードノイズに起因する磁束が生じ、第３閉磁路にコモンモードノイズに起因する磁束が生じる。また、第４閉磁路及び第５閉磁路にもそれぞれノーマルモードノイズに起因する磁束が生じる。

この磁性部品によれば、第１閉磁路及び第２閉磁路に加えて第４閉磁路及び第５閉磁路にもノーマルモードノイズに起因する磁束が生じるので、ノーマルモード用コア部だけによって磁性部品を構成した場合に比較して、一対の信号線に生じるノーマルモードノイズに対するインピーダンスを大きくすることができる。また、第３閉磁路によって一対の信号線に生じるコモンモードノイズに対するインピーダンスも得ることができる。従って、この磁性部品によれば、ノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズの両方のノイズを抑制することができる。しかも、この磁性部品では、コモンモード用コア部を利用することにより、ノーマルモード用コア部を大きくすることなく、ノーマルモードノイズに対するインピーダンスを大きくすることができ、ノーマルモードノイズの抑制効果を高めることができる。

ところで、例えば、直流重畳特性を向上させるためにコアにギャップを設けることがある。このギャップでは漏洩磁束が大きいので、ギャップに別のコアが隣接されると、この漏洩磁束が別のコアをバイパスし、直流重畳特性が低下してしまうことがある。

この磁性部品によれば、第１ノーマルモード用コア部の一対の第１コア片のうちの一方の第１コア片とコモンモード用コア部とが重なるように重ねられると共に、第２ノーマルモード用コア部の一対の第２コア片のうちの一方の第２コア片とコモンモード用コア部とが重なるように重ねられているので、一対の第１コア片の結合部及び一対の第２コア片の結合部にはコモンモード用コア部が重ねられていない。したがって、一対の第１コア片の結合部と一対の第２コア片の結合部とにギャップを設けた場合にも、コモンモード用コア部による直流重畳特性の低下を抑制することができ、適切に直流重畳特性を向上させることができる。

また、上記した一対の第１コア片のうちの一方の第１コア片と、上記した一対の第２コア片のうちの一方の第２コア片とが一体化されて単一の第４コア片を構成していてもよい。

また、第４コア片に対して、一対の第１コア片のうちの他方の第１コア片、及び一対の第２コア片のうちの他方の第２コア片とが、コモンモード用コア部の反対側に配置されていることが好ましい。この構成によれば、重なり方向からみた面積（例えば、実装面積）を小さくすることができ、小型化が可能である。

本発明によれば、ノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズを低減するための磁性部品を大型化することなく、ノーマルモードノイズに対するインピーダンスを高めることが可能である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
［第１の磁性部品］

図１は、本発明の第１の実施形態に係る磁性部品の構成を示す図である。図１（ａ）及び（ｂ）には、それぞれ異なる閉磁路が矢印又は一点鎖線で示されている。これらの閉磁路の詳細については後述する。図１に示す磁性部品１は、第１ノーマルモード用コア部１０と、第２ノーマルモード用コア部２０と、コモンモード用コア部３０とを備えている。

第１ノーマルモード用コア部１０は、一対の第１コア片１１，１２を有している。一対の第１コア片１１，１２は、それぞれ半円弧状（半楕円弧状を含む）をなしており、互いに結合された状態において第１貫通孔１３を形成すると共に第１閉磁路１４を形成する。一対の第１コア片１１，１２の材料には、磁性体が用いられる。本実施形態では、一対の第１コア片１１，１２の結合部１５には、ギャップが形成されている。このようにして、第１ノーマルモード用コア部１０は、第１閉磁路１４を形成し、第１閉磁路１４に包囲されるように第１貫通孔１３を有している。

第２ノーマルモード用コア部２０は、一対の第２コア片２１，２２を有している。一対の第２コア片２１，２２は、それぞれ半円弧状をなしており、互いに結合された状態において第２貫通孔２３を形成すると共に第２閉磁路２４を形成する。一対の第２コア片２１，２２の材料には、磁性体が用いられる。本実施形態では、一対の第２コア片２１，２２の結合部２５には、ギャップが形成されている。このようにして、第２ノーマルモード用コア部２０は、第２閉磁路２４を形成し、第２閉磁路２４に包囲されるように第２貫通孔２３を有している。

本実施形態では、第１コア片１１と第２コア片２１とが隣接している。換言すれば、第１ノーマルモード用コア部１０と第２ノーマルモード用コア部２０とは、第１閉磁路１４と第２閉磁路２４とが同一平面上に形成されるように隣接している。

コモンモード用コア部３０は、一対の第３コア片３１，３２を有している。一対の第３コア片３１，３２は、それぞれ半円弧状をなしており、互いに結合された状態において第３貫通孔３３を形成すると共に第３閉磁路３４を形成する。一対の第３コア片３１，３２の材料には、磁性体が用いられる。このようにして、コモンモード用コア部３０は、第３閉磁路３４を形成し、第３閉磁路３４に包囲されるように第３貫通孔３３を有している。

第１ノーマルモード用コア部１０とコモンモード用コア部３０とは、第１貫通孔１３と第３貫通孔３３の一部とが重なるように重ねられており、第２ノーマルモード用コア部２０とコモンモード用コア部３０とは、第２貫通孔２３と第３貫通孔３３の他の一部とが重なるように重ねられている。換言すれば、第１ノーマルモード用コア部１０とコモンモード用コア部３０とは、第１コア片１１と第３コア片３１とが重なるように重ねられており、第２ノーマルモード用コア部２０とコモンモード用コア部３０とは、第２コア片２１と第３コア片３２とが重なるように重ねられている。なお、第１コア片１１の一部と第３コア片３１の一部とが重なっており、第２コア片２１の一部と第３コア片３２の一部とが重なっていればよい。

これより、第１ノーマルモード用コア部１０における一対の第１コア片１１，１２の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０における一対の第２コア片２１，２２の結合部２５には、コモンモード用コア部３０が重ならないこととなる。換言すれば、第１ノーマルモード用コア部１０のギャップ及び第２ノーマルモード用コア部２０のギャップには、コモンモード用コア部３０が重ならないこととなる。

本実施形態では、第１ノーマルモード用コア部１０及び第２ノーマルモード用コア部２０と、コモンモード用コア部３０との結合部４１には、ギャップが形成されている。

このようにして、第１ノーマルモード用コア部１０とコモンモード用コア部３０とによって第４閉磁路４２が形成され、第２ノーマルモード用コア部２０とコモンモード用コア部３０とによって第５閉磁路４３が形成される。具体的には、第１コア片１１と第３コア片３１とによって第４閉磁路４２が形成され、第２コア片２１と第３コア片３２とによって第５閉磁路４３が形成される。なお、本実施形態では、第１コア片１１の一部と第３コア片３１の一部とによって第４閉磁路４２が形成され、第２コア片２１の一部と第３コア片３２の一部とによって第５閉磁路４３が形成される。

この場合、第１コア片１１、１２、第２コア片２１、２２及び第３コア片３１、３２の形状（厚み及び大きさも含む）が適切に調整されており、これにより、第４閉磁路４２の磁路長は第１閉磁路１４の磁路長より短く、第５閉磁路４３の磁路長は第２閉磁路２４の磁路長より短くなるように形成されている。

次に、第１の実施形態の磁性部品１の作用効果を説明する。

第１の実施形態の磁性部品１では、第１ノーマルモード用コア部１０の貫通孔１３とコモンモード用コア部３０の貫通孔３３とに一対の信号線５１，５２のうちの信号線５１が挿入され、第２ノーマルモード用コア部２０の貫通孔２３とコモンモード用コア部３０の貫通孔３３とに一対の信号線５１，５２のうちの信号線５２が挿入されると、第１閉磁路１４及び第２閉磁路２４にそれぞれノーマルモードノイズに起因する磁束（矢印の向き）が生じ、第３閉磁路３４にコモンモードノイズに起因する磁束が生じる。その結果、一対の信号線５１，５２にはノーマルモードノイズに対してインピーダンスが生じると共にコモンモードノイズに対してインピーダンスが生じる。このように、第１の実施形態の磁性部品１では、第１ノーマルモード用コア部１０及び第２ノーマルモード用コア部２０がノーマルモードノイズフィルタとして作用し、コモンモード用コア部３０がコモンモードノイズフィルタとして作用する。

また、第４閉磁路４２及び第５閉磁路４３にもそれぞれノーマルモードノイズに起因する磁束（矢印の向き）が生じる。その結果、ノーマルモード用コア部１０、２０単体の場合に比べて、一対の信号線５１，５２に生じるインピーダンスであってノーマルモードノイズに対するインピーダンスを大きくすることができ、ノーマルモードノイズの抑制効果を高めることができる。

更に、第１の実施形態の磁性部品１によれば、第４閉磁路４２の磁路長が第１閉磁路１４の磁路長より短く、第５閉磁路４３の磁路長が第２閉磁路２４の磁路長より短いので、第４閉磁路４２及び第５閉磁路４３における磁束の減衰量を小さくすることができ、第４閉磁路４２及び第５閉磁路４３によって比較的大きなノーマルモードノイズに対するインピーダンスを得ることができる。しかもこの磁性部品１によれば、コモンモード用コア部３０を利用することにより、ノーマルモード用コア部１０，２０を大きくすることなく、一対の信号線５１，５２に生じるノーマルモードノイズに対するインピーダンスをより大きくすることができ、ノーマルモードノイズの抑制効果をより高めることができる。

また、第１の実施形態の磁性部品１によれば、第１ノーマルモード用コア部１０における一対の第１コア片１１，１２の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０における一対の第２コア片２１，２２の結合部２５にはコモンモード用コア部３０が重ねられていないので、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５にギャップを設けても、ギャップにおける漏洩磁束がコモンモード用コア部３０をバイパスすることがなく、適切に直流重畳特性を向上させることができる。

以下では、本実施形態の磁性部品１の作用効果を実験によって検証する。

図２は、本実施形態の磁性部品によって信号線に生じるインピーダンスであってノーマルモードノイズに対するインピーダンスの周波数特性を示す図である。図２において、曲線Ａは、比較例の磁性部品によって信号線５１，５２に生じるインピーダンスであってノーマルモードノイズに対するインピーダンス特性である。比較例の磁性部品は、磁性部品１においてコモンモード用コア部３０を備えない点で本実施形態と異なる。曲線Ａにおける実験条件としては、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５に約０．２ｍｍのギャップを形成し、信号線５１，５２に直流電流を流していない。一方、曲線Ｂは、曲線Ａと同一な構成において、信号線５１，５２に３０Ａの電流を直流重畳したときのノーマルモードノイズに対するインピーダンス特性である。

曲線Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｊ，Ｋは、本実施形態の磁性部品１によって信号線５１，５２に生じるインピーダンスであってノーマルモードノイズに対するインピーダンス特性である。曲線Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｊ，Ｋにおける実験条件としては、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５に約０．２ｍｍのギャップを形成し、信号線５１，５２に直流電流を流していない。また、曲線Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｊでは、第１ノーマルモード用コア部１０及び第２ノーマルモード用コア部２０とコモンモード用コア部３０との結合部４１にそれぞれ約１０ｍｍ，約５ｍｍ，約２ｍｍ，約０．２ｍｍのギャップを形成し、曲線Ｋでは、結合部４１にギャップを形成していない。一方、曲線Ｄ，Ｆ，Ｈ，Ｉ，Ｌは、それぞれ曲線Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｊ，Ｋと同一な構成において、信号線５１，５２に３０Ａの電流を直流重畳したときのノーマルモードノイズに対するインピーダンス特性である。

曲線Ａ及びＣによれば、第１ノーマルモード用コア部１０及び第２ノーマルモード用コア部２０とコモンモード用コア部３０とが重ねられることによって、ノーマルモードノイズに対するインピーダンスを大きくできることがわかる。また、曲線Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｊ，Ｋによれば、第１ノーマルモード用コア部１０及び第２ノーマルモード用コア部２０とコモンモード用コア部３０とを近づけるほど、ノーマルモードノイズに対するインピーダンスをより大きくできることがわかる。これは、第４閉磁路４２及び第５閉磁路４３にノーマルモードノイズに起因する磁束が生じ、第１ノーマルモード用コア部１０及び第２ノーマルモード用コア部２０とコモンモード用コア部３０とを近づけるほどこれらの磁束が増加することによると考えられる。

また、曲線Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，Ｉ，Ｌによれば、直流重畳特性を適切に向上できていることがわかる。これは、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５にコモンモード用コア部３０が重なっていないので、ギャップを設けても直流重畳特性が低下しないことによると考えられる。

これより、第１の実施形態の磁性部品１では、第１ノーマルモード用コア部１０及び第２ノーマルモード用コア部２０とコモンモード用コア部３０との結合部４１のギャップは１０ｍｍ以下であればよい。結合部４１のギャップが１０ｍｍ以下であれば、３０ＭＨｚ以上でのインピーダンスの増大効果が大きい。また、結合部４１のギャップは好ましくは５ｍｍ以下である。結合部４１のギャップが５ｍｍ以下であれば、広帯域にわたってインピーダンスの増大効果がより大きい。また、結合部４１のギャップは更に好ましくは２ｍｍ以下である。結合部４１のギャップが２ｍｍ以下であれば、３０ＭＨｚ以下でのインピーダンスの増大効果が大きい。

このように、第１の実施形態の磁性部品１は、２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚにおいてインピーダンスの増大効果が大きいので、例えば電力線通信における信号線のノイズフィルタとして好適に適用可能である。

更に、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５とコモンモード用コア部３０との重なりについて検証する。

図３は、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５とコモンモード用コア部３０との重なり有無による信号線に生じるインピーダンスであってノーマルモードノイズに対するインピーダンスの周波数特性を示す図であり、図４は、図３の実験に用いられた磁性部品の構成を示す図である。図４（ａ）には、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５とコモンモード用コア部３０との重なり有の実験に用いられた磁性部品１の構成を示しており、図４（ｂ）には、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５とコモンモード用コア部３０との重なり無の実験に用いられた磁性部品１の構成を示している。

なお、図３の実験では、図２の実験のときとコア部の材料を変えているので、図３の実験結果と図２の実験結果とは異なっている。図３では、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５とコモンモード用コア部３０との重なり有無の相対比較をすることが目的であるため、図２の実験のときとコア部の材料が異なっても問題ないと考える。また、この実験の目的は、重なり有無の相対比較であるので、コモンモード用コア部の大きさを一定とし、ノーマルモード用コア部の位置をずらすことにより、重なりが有る場合と重なりがない場合を実現している。

図３の実験条件としては、第１の実施形態の磁性部品１において、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５に約０．２ｍｍのギャップを形成し、第１ノーマルモード用コア部１０及び第２ノーマルモード用コア部２０とコモンモード用コア部３０との結合部４１に約０．２ｍｍのギャップを形成している。

曲線Ｎ，Ｏは、図４（ａ）に示すように、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５とコモンモード用コア部３０とを重ねた場合の信号線５１，５２に生じるインピーダンスであってノーマルモードノイズに対するインピーダンス特性である。曲線Ｎ，Ｏでは信号線５１，５２にそれぞれ１０Ａ、２０Ａの電流を直流重畳した。

一方、曲線Ｑ，Ｒは、図４（ｂ）に示すように、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５とコモンモード用コア部３０とを重ねない場合の信号線５１，５２に生じるインピーダンスであってノーマルモードノイズに対するインピーダンス特性である。曲線Ｑ，Ｒでは信号線５１，５２にそれぞれ１０Ａ、２０Ａの電流を直流重畳した。

曲線Ｎ，Ｏによれば、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５とコモンモード用コア部３０とを重ねてしまうと、インピーダンスが低下してしまうことがわかる。これは、第１ノーマルモード用コア部１０のギャップ及び第２ノーマルモード用コア部２０のギャップにおいて、漏洩磁束がコモンモード用コア部３０をバイパスし、再び第１ノーマルモード用コア部１０及び第２ノーマルモード用コア部２０に戻ることによって、直流重畳特性が低下してしまうことによると考えられる。一方、曲線Ｑ，Ｒによれば、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５とコモンモード用コア部３０との重なりが無いので、第１ノーマルモード用コア部１０のギャップ及び第２ノーマルモード用コア部２０のギャップにおいて、漏洩磁束がコモンモード用コア部３０をバイパスすることがない。その結果、ギャップによる直流重畳特性の向上効果が低下することなく、インピーダンスを適切に向上している。

これより、第１の実施形態では、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５とコモンモード用コア部３０との重なりが無いので、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５にギャップを設けても、適切にインピーダンスを向上することができる。
［第２の実施形態］

図５は、本発明の第２の実施形態に係る磁性部品の構成を示す図である。図５（ａ）及び（ｂ）には、それぞれ異なる閉磁路が矢印、点線又は一点鎖線で示されている。これらの閉磁路の詳細については後述する。図５に示す磁性部品１Ａは、ノーマルモード用コア部６０と、コモンモード用コア部３０Ａとを備えている。

ノーマルモード用コア部６０は、枠体６２と枠体６２に結合された中脚６１とを有している。枠体６２の一部と中脚６１とは、貫通孔１３Ａを形成してなる第１ノーマルモード用コア部１０Ａを構成し、枠体６２の他の一部と中脚６１とは、貫通孔２３Ａを形成してなる第２ノーマルモード用コア部２０Ａを構成している。

第１ノーマルモード用コア部１０Ａは、一対の第１コア部１１Ａと第１コア片１２Ａとを有している。第１コア部１１Ａはコの字状をなし、第１コア片１２ＡはＩの字状をなしており、互いに結合された状態において第１貫通孔１３Ａを形成すると共に第１閉磁路１４Ａを形成する。一対の第１コア部１１Ａと第１コア片１２Ａとの材料には、磁性体が用いられる。本実施形態では、一対の第１コア部１１Ａと第１コア片１２Ａとの結合部１５Ａには、ギャップが形成されている。このようにして、第１ノーマルモード用コア部１０Ａは、第１閉磁路１４Ａを形成し、第１閉磁路１４Ａに包囲されるように第１貫通孔１３Ａを有している。

第２ノーマルモード用コア部２０Ａは、一対の第２コア部２１Ａと第２コア片２２Ａとを有している。第２コア部２１Ａはコの字状をなし、第２コア片２２ＡはＩの字状をなしており、互いに結合された状態において第２貫通孔２３Ａを形成すると共に第２閉磁路２４Ａを形成する。一対の第２コア部２１Ａと第２コア片２２Ａとの材料には、磁性体が用いられる。本実施形態では、一対の第２コア部２１Ａと第２コア片２２Ａとの結合部２５Ａには、ギャップが形成されている。このようにして、第２ノーマルモード用コア部２０Ａは、第２閉磁路２４Ａを形成し、第２閉磁路２４Ａに包囲されるように第２貫通孔２３Ａを有している。

なお、第１ノーマルモード用コア部１０Ａにおける第１コア部１１Ａと第２ノーマルモード用コア部２０Ａにおける第２コア部２１Ａとは、一体化されて単一の第４コア片６５を構成している。

コモンモード用コア部３０Ａは、一対の第３コア片３１Ａ，３２Ａを有している。一対の第３コア片３１Ａ，３２Ａは、それぞれコの字状をなしており、互いに結合された状態において第３貫通孔３３Ａを形成すると共に第３閉磁路３４Ａを形成する。一対の第３コア片３１Ａ，３２Ａの材料には、磁性体が用いられる。このようにして、コモンモード用コア部３０Ａは、第３閉磁路３４Ａを形成し、第３閉磁路３４Ａに包囲されるように第３貫通孔３３Ａを有している。

第１ノーマルモード用コア部１０Ａとコモンモード用コア部３０Ａとは、第１貫通孔１３Ａと第３貫通孔３３Ａの一部とが重なるように重ねられており、第２ノーマルモード用コア部２０Ａとコモンモード用コア部３０Ａとは、第２貫通孔２３Ａと第３貫通孔３３Ａの他の一部とが重なるように重ねられている。換言すれば、第１ノーマルモード用コア部１０Ａとコモンモード用コア部３０Ａとは、第１コア部１１Ａと第３コア片３１Ａとが重なるように重ねられており、第２ノーマルモード用コア部２０Ａとコモンモード用コア部３０Ａとは、第２コア部２１Ａと第３コア片３２Ａとが重なるように重ねられている。なお、第１コア部１１Ａの一部と第３コア片３１Ａの一部とが重なっており、第２コア部２１Ａの一部と第３コア片３２Ａの一部とが重なっていればよい。

これより、第１ノーマルモード用コア部１０Ａにおける一対の第１コア部１１Ａと第１コア片１２Ａとの結合部１５Ａ及び第２ノーマルモード用コア部２０Ａにおける一対の第２コア部２１Ａと第２コア片２２Ａとの結合部２５Ａには、コモンモード用コア部３０Ａが重ならないこととなる。換言すれば、第１ノーマルモード用コア部１０Ａのギャップ及び第２ノーマルモード用コア部２０Ａのギャップには、コモンモード用コア部３０Ａが重ならないこととなる。

本実施形態では、第１ノーマルモード用コア部１０Ａ及び第２ノーマルモード用コア部２０Ａと、コモンモード用コア部３０Ａとの結合部４１Ａには、ギャップが形成されている。

このようにして、第１ノーマルモード用コア部１０Ａとコモンモード用コア部３０Ａとによって第４閉磁路４２Ａが形成され、第２ノーマルモード用コア部２０Ａとコモンモード用コア部３０Ａとによって第５閉磁路４３Ａが形成される。具体的には、第１コア部１１Ａと第３コア片３１Ａとによって第４閉磁路４２Ａが形成され、第２コア部２１Ａと第３コア片３２Ａとによって第５閉磁路４３Ａが形成される。なお、本実施形態では、第１コア部１１Ａの一部と第３コア片３１Ａの一部とによって第４閉磁路４２Ａが形成され、第２コア部２１Ａの一部と第３コア片３２Ａの一部とによって第５閉磁路４３Ａが形成される。

この場合、第１コア部１１Ａ、第１コア片１２Ａ、第２コア部２１Ａ、第２コア片２２Ａ、第３コア片３１Ａ、３２Ａの形状（厚み及び大きさも含む）が適切に調整されており、これにより、第４閉磁路４２Ａの磁路長は第１閉磁路１４Ａの磁路長より短く、第５閉磁路４３Ａの磁路長は第２閉磁路２４Ａの磁路長より短くなるように形成されている。

この第２の実施形態の磁性部品１Ａでも、第１の実施形態の磁性部品１と同様の利点を得ることができる。
［第３の実施形態］

図６は、本発明の第３の実施形態に係る磁性部品の構成を示す図である。図６（ａ）及び（ｂ）には、それぞれ異なる閉磁路が矢印、点線又は一点鎖線で示されている。これらの閉磁路の詳細については後述する。図６に示す磁性部品１Ｂは、磁性部品１Ａにおいてノーマルモード用コア部６０及びコモンモード用コア部３０Ａに代えてノーマルモード用コア部６０Ｂ、コモンモード用コア部３０Ｂを備えている構成で第２の実施形態と異なっている。

ノーマルモード用コア部６０Ｂは、ノーマルモード用コア部６０において第１ノーマルモード用コア部１０Ａ及び第２ノーマルモード用コア部２０Ａに代えて第１ノーマルモード用コア部１０Ｂ、第２ノーマルモード用コア部２０Ｂを備えている構成で第２の実施形態と異なっている。

第１ノーマルモード用コア部１０Ｂは、上記した一対の第１コア部１１Ａと第１コア片１２Ａとを有しており、第２ノーマルモード用コア部２０Ｂは、上記した一対の第２コア部２１Ａと第２コア片２２Ａとを有している。第１ノーマルモード用コア部１０Ｂ及び第２ノーマルモード用コア部２０Ｂは、これらの結合方法が第１ノーマルモード用コア部１０Ａ、第２ノーマルモード用コア部２０Ａと異なっている。

具体的には、第１コア片１２Ａは、第１コア部１１Ａ、すなわち第４コア片６５に対してコモンモード用コア部３０Ｂと反対側に重なるように配置されている。一対の第１コア部１１Ａと第１コア片１２Ａとは、互いに結合された状態において第１貫通孔１３Ｂを形成すると共に第１閉磁路１４Ｂを形成する。本実施形態では、一対の第１コア部１１Ａと第１コア片１２Ａとの結合部１５Ｂには、ギャップが形成されている。このようにして、第１ノーマルモード用コア部１０Ｂは、第１閉磁路１４Ｂを形成し、第１閉磁路１４Ｂに包囲されるように第１貫通孔１３Ｂを有している。

一方、第２コア片２２Ａは、第２コア片２１Ａ、すなわち第４コア片６５に対してコモンモード用コア部３０Ｂと反対側に重なるように配置されている。一対の第２コア部２１Ａと第２コア片２２Ａとは、互いに結合された状態において第２貫通孔２３Ｂを形成すると共に第２閉磁路２４Ｂを形成する。本実施形態では、一対の第２コア部２１Ａと第２コア片２２Ａとの結合部２５Ｂには、ギャップが形成されている。このようにして、第２ノーマルモード用コア部２０Ｂは、第２閉磁路２４Ｂを形成し、第２閉磁路２４Ｂに包囲されるように第２貫通孔２３Ｂを有している。

コモンモード用コア部３０Ｂは、コモンモード用コア部３０Ａにおいて大きさが異なっている。具体的には、コモンモード用コア部３０Ｂの外形は、ノーマルモード用コア部６０Ｂとコモンモード用コア部３０Ｂとの重なり方向から見てノーマルモード用コア部６０Ｂの外形と略同一となっている。コモンモード用コア部３０Ｂは、一対の第３コア片３１Ｂ，３２Ｂを有している。一対の第３コア片３１Ｂ，３２Ｂは、それぞれコの字状をなしており、互いに結合された状態において第３貫通孔３３Ｂを形成すると共に第３閉磁路３４Ｂを形成する。このようにして、コモンモード用コア部３０Ｂは、第３閉磁路３４Ｂを形成し、第３閉磁路３４Ｂに包囲されるように第３貫通孔３３Ｂを有している。

第１ノーマルモード用コア部１０Ｂとコモンモード用コア部３０Ｂとは、第１貫通孔１３Ｂと第３貫通孔３３Ｂの一部とが重なるように重ねられており、第２ノーマルモード用コア部２０Ｂとコモンモード用コア部３０Ｂとは、第２貫通孔２３Ｂと第３貫通孔３３Ｂの他の一部とが重なるように重ねられている。換言すれば、第１ノーマルモード用コア部１０Ｂとコモンモード用コア部３０Ｂとは、第１コア部１１Ａと第３コア片３１Ｂとが重なるように重ねられており、第２ノーマルモード用コア部２０Ｂとコモンモード用コア部３０Ｂとは、第２コア部２１Ａと第３コア片３２Ｂとが重なるように重ねられている。なお、第１コア部１１Ａの一部と第３コア片３１Ｂの一部とが重なっており、第２コア部２１Ａの一部と第３コア片３２Ｂの一部とが重なっていればよい。

これより、第１ノーマルモード用コア部１０Ｂにおける一対の第１コア部１１Ａと第１コア片１２Ａとの結合部１５Ｂ及び第２ノーマルモード用コア部２０Ｂにおける一対の第２コア部２１Ａと第２コア片２２Ａとの結合部２５Ｂには、コモンモード用コア部３０Ｂが重ならないこととなる。換言すれば、第１ノーマルモード用コア部１０Ｂのギャップ及び第２ノーマルモード用コア部２０Ｂのギャップには、コモンモード用コア部３０Ｂが重ならないこととなる。

本実施形態では、第１ノーマルモード用コア部１０Ｂ及び第２ノーマルモード用コア部２０Ｂと、コモンモード用コア部３０Ｂとの結合部４１Ｂには、ギャップが形成されている。

このようにして、第１ノーマルモード用コア部１０Ｂとコモンモード用コア部３０Ｂとによって第４閉磁路４２Ｂが形成され、第２ノーマルモード用コア部２０Ｂとコモンモード用コア部３０Ｂとによって第５閉磁路４３Ｂが形成される。具体的には、第１コア部１１Ａと第３コア片３１Ｂとによって第４閉磁路４２Ｂが形成され、第２コア部２１Ａと第３コア片３２Ｂとによって第５閉磁路４３Ｂが形成される。なお、本実施形態では、第１コア部１１Ａの一部と第３コア片３１Ｂの一部とによって第４閉磁路４２Ｂが形成され、第２コア部２１Ａの一部と第３コア片３２Ｂの一部とによって第５閉磁路４３Ｂが形成される。

この場合、第１コア部１１Ａ、第１コア片１２Ａ、第２コア部２１Ａ、第２コア片２２Ａ、第３コア片３１Ｂ、３２Ｂの形状（厚み及び大きさも含む）が適切に調整されており、これにより、第４閉磁路４２Ｂの磁路長は第１閉磁路１４Ｂの磁路長より短く、第５閉磁路４３Ｂの磁路長は第２閉磁路２４Ｂの磁路長より短くなるように形成されている。

この第３の実施形態の磁性部品１Ｂでも、第１及び第２の実施形態の磁性部品１，１Ａと同様の利点を得ることができる。更に、重なり方向からみた面積（例えば、実装面積）を小さくすることができ、小型化が可能である。

なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。

第１の実施形態では、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５にはギャップが設けられていたが、図７に示すように、第１ノーマルモード用コア部１０の結合部１５及び第２ノーマルモード用コア部２０の結合部２５にはギャップが設けられていなくともよい。また、第１の実施形態では、コモンモード用コア部３０が第１ノーマルモード用コア部１０及び第２ノーマルモード用コア部２０と同一方向に結合部を有していたが、図７に示すように、コモンモード用コア部３０は第１ノーマルモード用コア部１０及び第２ノーマルモード用コア部２０と異なる方向に結合部３５を有していてもよい。

また、第２及び第３の実施形態では、コモンモード用コア部３０Ａ，３０Ｂとノーマルモード用コア部６０，６０Ｂとの重なり面積が大きい例を示したが、コモンモード用コア部３０Ａ，３０Ｂはノーマルモード用コア部６０，６０Ｂと一部でも重なっていれば、上記した第４閉磁路１４Ａ，１４Ｂ及び第５閉磁路２４Ａ，２４Ｂを形成することができる（例えば、図８及び９参照）。

また、ノーマルモード用コア部６０（又は６０Ｂ）の結合部１５Ａ，２５Ａ（又は１５Ｂ，２５Ｂ）の位置、すなわちギャップの位置は本実施形態に限られるものではない（例えば、図９参照）。

また、上記実施形態では、第４閉磁路４２，４２Ａ，４２Ｂの磁路長が第１閉磁路１４，１４Ａ，１４Ｂの磁路長よりも短く、第５閉磁路４３，４３Ａ，４３Ｂの磁路長が第２閉磁路２４，２４Ａ，２４Ｂの磁路長よりも短くなるようにしたが、第４閉磁路４２，４２Ａ，４２Ｂの磁路長と第１閉磁路１４，１４Ａ，１４Ｂの磁路長が等しく、第５閉磁路４３，４３Ａ，４３Ｂの磁路長と第２閉磁路２４，２４Ａ，２４Ｂの磁路長が等しくても良い。この場合、ノーマルモードノイズに対するインピーダンス向上効果は若干薄れるが、第１ノーマルモード用コア部１０，１０Ａ，１０Ｂ及び第２ノーマルモード用コア部２０，２０Ａ，２０Ｂだけの場合よりも少なくともノーマルモードノイズに対するインピーダンスを向上することができ、さらに第１ノーマルモード用コア部１０，１０Ａ，１０Ｂのギャップ及び第２ノーマルモード用コア部２０，２０Ａ，２０Ｂのギャップにコモンモード用コア部３０，３０Ａ，３０Ｂが重なっていなければ、少なくともコモンモード用コア部３０，３０Ａ，３０Ｂによる直流重畳特性の低下を抑制することができる。

また上記実施形態では、コモンモード用コア部３０（又は３０Ａ又は３０Ｂ）が第３コア片３１、３２（又は３１Ａ、３２Ａ又は３１Ｂ、３２Ｂ）に分割されている場合を説明したが、コア片に分割されずに一体化されたコアであっても良い。

本発明の第１の実施形態に係る磁性部品の構成を示す図である。 本実施形態の磁性部品によって信号線に生じるインピーダンスであってノーマルモードノイズに対するインピーダンスの周波数特性を示す図である。 第１ノーマルモード用コア部の結合部及び第２ノーマルモード用コア部の結合部とコモンモード用コア部との重なり有無による信号線に生じるインピーダンスであってノーマルモードノイズに対するインピーダンスの周波数特性を示す図である。 図３の実験に用いられた磁性部品の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る磁性部品の構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る磁性部品の構成を示す図である。 本発明の変形例１に係る磁性部品の構成を示す図である。 本発明の変形例２に係る磁性部品の構成を示す図である。 本発明の変形例３に係る磁性部品の構成を示す図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ…磁性部品、１０，１０Ａ，１０Ｂ…第１ノーマルモード用コア部、１１，１２…一対の第１コア片、１１Ａ，１２Ａ…一対の第１コア部と第１コア片、１３，１３Ａ，１３Ｂ…第１貫通孔、１４，１４Ａ，１４Ｂ…第１閉磁路、１５，１５Ａ，１５Ｂ…結合部、２０，２０Ａ，２０Ｂ…第２ノーマルモード用コア部、２１，２２…一対の第２コア片、２１Ａ，２２Ａ…一対の第２コア部と第２コア片、２３，２３Ａ，２３Ｂ…第２貫通孔、２４，２４Ａ，２４Ｂ…第２閉磁路、２５，２５Ａ，２５Ｂ…結合部、３０，３０Ａ，３０Ｂ…コモンモード用コア部、３１，３２…一対の第３コア片、３１Ａ，３２Ａ…一対の第３コア片、３１Ｂ，３２Ｂ…一対の第３コア片、３３，３３Ａ，３３Ｂ…第３貫通孔、３４，３４Ａ，３４Ｂ…第３閉磁路、３５，３５Ａ，３５Ｂ…結合部、４１，４１Ａ，４１Ｂ…結合部、４２，４２Ａ，４２Ｂ…第４閉磁路、４３，４３Ａ，４３Ｂ…第５閉磁路、５１，５２…一対の信号線、６０，６０Ｂ…ノーマルモード用コア部、６１…枠体、６２…中脚、６５…第４コア片。

Claims (3)

1. 第１閉磁路を形成し、前記第１閉磁路に包囲されるように第１貫通孔を有する第１ノーマルモード用コア部と、
   第２閉磁路を形成し、前記第２閉磁路に包囲されるように第２貫通孔を有する第２ノーマルモード用コア部と、
   第３閉磁路を形成し、前記第３閉磁路に包囲されるように第３貫通孔を有するコモンモード用コア部とを備えており、
   前記第１ノーマルモード用コア部が前記第１閉磁路を形成する一対の第１コア片を有し、
   前記第２ノーマルモード用コア部が前記第２閉磁路を形成する一対の第２コア片を有し、
   前記一対の第１コア片のうちの一方の第１コア片と前記コモンモード用コア部とが重なるように重ねられており、
   前記一対の第２コア片のうちの一方の第２コア片と前記コモンモード用コア部とが重なるように重ねられており、
   前記一対の第１コア片のうちの前記一方の第１コア片と、前記コモンモード用コア部とが第４閉磁路を形成し、
   前記一対の第２コア片のうちの前記一方の第２コア片と、前記コモンモード用コア部とが第５閉磁路を形成する、磁性部品。
2. 前記一対の第１コア片のうちの前記一方の第１コア片と、前記一対の第２コア片のうちの前記一方の第２コア片とが一体化されて単一の第４コア片を構成している、請求項１に記載の磁性部品。
3. 前記第４コア片に対して、前記一対の第１コア片のうちの他方の第１コア片、及び前記一対の第２コア片のうちの他方の第２コア片とが、前記コモンモード用コア部の反対側に配置されている、請求項２に記載の磁性部品。

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