JP5019523B2 - チョークコイル - Google Patents

Description

本発明は、棒状のフェライトコアの外周に線材を所定に巻き回した巻線を有するチョークコイルに関するもので、より具体的には、巻線の巻き付け状態の影響と、インピーダンス特性との改良に関する。

チョークコイルの構成の一つに、棒状のフェライトコアの外周に線材を巻き回して巻線（コイル）とするものあり、例えば特許文献１などに見られるように、よく知られている。これは、棒状のフェライトコアの外周には線材は緻密に巻き回してあり、高周波成分を減衰させるためのフィルタ等に用いられる。

特開平７−２８２６３５号公報

ところで、近年は電子機器は利用周波数が高周波側へシフトしてきており、これを構成する電子部品について高周波化の要求が高いレベルで求められている。しかし、チョークコイルのインピーダンス特性は、自己共振周波数以上ではインピーダンスが減少する特性を示すことから、設計要求での高い周波数帯域ではインピーダンスが不足し、十分な性能が得られない問題がある。つまり、設計要求での高い周波数帯域でもインピーダンスを十分に得られるような高周波化の対策が必要になる。

この発明は上述した課題を解決するもので、その目的は、設計要求での高い周波数帯域でもインピーダンスを十分に得ることができ、インピーダンス特性を良好に向上できてフィルタ等の高周波用途へ好適に利用できるチョークコイルを提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明に係るチョークコイルは、棒状のフェライトコアと、線材を巻き回してフェライトコアの外周へ配置する巻線とを備えるチョークコイルであって、フェライトコアに、線材を仕切るための仕切り部を一体に当該フェライトコアの軸方向に沿って複数個設け、隣接する仕切り部の間には、線材を１ターンのみ施し、巻線においてピッチを巻き付け幅の２倍以上とする部位を少なくとも１ヶ所以上は設ける構成にする（請求項１）。

また、仕切り部は所定に隔たる２つを１組とし、その隔たり間隔は巻き付け幅の２倍以上とする構成としたり（請求項２）、あるいはフェライトコアの仕切り部は幅を巻き付け幅以上とする構成にしたりするとよい（請求項３）。

また、仕切り部には線材を通す切り欠き部を設ける構成にしてもよく（請求項４）、線材を平角線として巻線は前記平角線の狭幅側を巻き回していくエッジワイズ巻にする構成にしてもよい（請求項５）。

本発明では、巻線のピッチが巻き付け幅の２倍以上となる部位では浮遊容量が小さくなる。その結果、高い周波数側でもインピーダンスを高く得ることができる。

以上のように、本発明に係るチョークコイルでは、巻線においてピッチを巻き付け幅ｄの２倍以上とする部位を少なくとも１ヶ所以上は設けるので、当該ピッチ部位では浮遊容量が小さくなるため、高い周波数側でもインピーダンスを高く得ることができる。

その結果、設計要求での高い周波数帯域でもインピーダンスを十分に得ることができ、インピーダンス特性を良好に向上できる。そして、フィルタ等の高周波用途へ好適に利用できる。

（第１の形態（参考例））
図１は本発明を説明するための第１の形態（参考例）を示している。本形態において、チョークコイルは、棒状のフェライトコア１の外周へ巻線２を配置し、巻線２は線材３を所定に巻き回して形成してあり、高周波側へ延びる所定のインピーダンス特性を得る構成になっている。

線材３は断面が円形の丸線とし、線材３の外径が巻き付け幅ｄとなる。そして、本発明にあっては、巻線２においてピッチを巻き付け幅ｄの２倍以上とする部位を少なくとも１ヶ所以上は設けている。

この場合、巻線２のピッチが巻き付け幅ｄの２倍以上となる部位では浮遊容量が小さくなる。このため、高い周波数側でもインピーダンスを高く得ることができる。その結果、設計要求での高い周波数帯域でもインピーダンスを十分に得ることができ、インピーダンス特性を良好に向上できる。そして、フィルタ等の高周波用途へ好適に利用することができる。

（第２の実施の形態）
図２，図３は本発明の第２の実施の形態を示している。本形態において、チョークコイルは、棒状のフェライトコア１の外周に巻線２を有するが、フェライトコア１には線材３を仕切るための仕切り部４を設ける構成になっている。第１の形態（参考例）と同様な構成には同一符号を付してあり、その説明を省略する。

線材３は断面が円形の丸線とし、線材３の外径が巻き付け幅ｄとなる。そして、仕切り部４は所定に隔たる２つを１組とし、隔たり間隔は巻き付け幅ｄの２倍以上にしている。仕切り部４は所定に隔たる２つを１組とするので、巻き付けする線材３は、２つの仕切り部４の間で何れかに位置してその位置は不定となる。しかしここでは、２つの仕切り部４の隔たり間隔は巻き付け幅ｄの２倍以上にしているので、当該仕切り部４においては巻線２のピッチは巻き付け幅ｄの２倍以上にすることができる。

つまり、図３（ａ）に示すように、２つの仕切り部４の間の略中央へ位置した場合は、巻線２のピッチは当該仕切り部４の外側との間で２ｄ以上となる。また、図３（ｂ）に示すように、２つの仕切り部４の間の一方端へ位置した場合は、巻線２のピッチは反対側の仕切り部４の外側との間で２ｄ以上となり、図３（ｃ）に示すように、２つの仕切り部４の間の他方端へ位置した場合は、巻線２のピッチは反対側の仕切り部４の外側との間で２ｄ以上となる。したがって、巻き付けする線材３は２つの仕切り部４の間で何れに位置しても、当該仕切り部４の外側との間で巻線２のピッチは巻き付け幅ｄの２倍以上に得ることができる。

よって、この場合も、巻線２のピッチが巻き付け幅ｄの２倍以上となる部位では浮遊容量が小さくなり、このため、高い周波数側でもインピーダンスを高く得ることができる。その結果、設計要求での高い周波数帯域でもインピーダンスを十分に得ることができ、インピーダンス特性を良好に向上できる。そして、フィルタ等の高周波用途へ好適に利用することができる。

また、仕切り部４は、所定に隔たる２つを１組とする構成には限らない。例えば図４は仕切り部の他例を示す側面図であり、仕切り部４は、幅をｄ以上とする構成にしてももちろんよい。

（第３の実施の形態）
図５は本発明の第３の実施の形態を示している。本形態において、チョークコイルは、棒状のフェライトコア１の外周に巻線２を有し、フェライトコア１には線材３を仕切るための仕切り部４を設けるが、仕切り部４には線材３を通す切り欠き部５を設ける構成になっている。第１の形態（参考例），第２の実施形態と同様な構成には同一符号を付してあり、その説明を省略する。

線材３は断面が円形の丸線とし、線材３の外径が巻き付け幅ｄとなる。この場合、仕切り部４には切り欠き部５を設けるので、巻き付けする線材３が仕切り部４の部分では切り欠き部５に収まり、フェライトコア１の外周から外側へ大きく張り出すことがなく、全体をコンパクトにすることができる。

（第４の形態（参考例））
図６，図７は本発明の第４の形態（参考例）を示している。本形態において、チョークコイルは、棒状のフェライトコア１の外周に巻線２を有するが、巻線２はボビン６へ装着する構成になっている。第１の形態（参考例），第２の実施形態と同様な構成には同一符号を付してあり、その説明を省略する。

図７に示すように、ボビン６は、２つの半割部材６０からなる。半割部材６０は断面が略半円状であって２つをフェライトコア１の外周へ被せて同心に装着し、略筒形状の成形体となる。ボビン６には、線材３を仕切るための仕切り部４を設ける。当該仕切り部４は、所定に隔たる２つを１組とし、その隔たり間隔は巻き付け幅ｄの２倍以上にしている。また、仕切り部４には線材３を通す切り欠き部５を設け、線材３は断面が円形の丸線とするのでその外径が巻き付け幅ｄとなる。

この場合も前述した他の実施形態と同様であって、巻線２のピッチが巻き付け幅ｄの２倍以上となる部位では浮遊容量が小さくなり、高い周波数側でもインピーダンスを高く得ることができる。

その結果、設計要求での高い周波数帯域でもインピーダンスを十分に得ることができ、インピーダンス特性を良好に向上できる。そして、フィルタ等の高周波用途へ好適に利用することができる。

（第５の形態（参考例））
図９は本発明の第５の形態（参考例）を示している。本形態において、チョークコイルは、棒状のフェライトコア１の外周へ巻線２を配置し、巻線２は線材３を所定に巻き回して形成してあり、高周波側へ延びる所定のインピーダンス特性を得る構成になっている。

線材３は断面が長方形で薄板状の平角線とし、巻線２は平角線の狭幅側を巻き回していくエッジワイズ巻にしている。ここで、線材３は狭幅側の幅がｄであり、エッジワイズ巻にするので巻き付け幅がｄとなる。そして、本発明にあっては、巻線２においてピッチを巻き付け幅ｄの２倍以上とする部位を少なくとも１ヶ所以上は設けている。

この場合、巻線２のピッチが巻き付け幅ｄの２倍以上となる部位では浮遊容量が小さくなる。このため、高い周波数側でもインピーダンスを高く得ることができる。その結果、設計要求での高い周波数帯域でもインピーダンスを十分に得ることができ、インピーダンス特性を良好に向上できる。そして、フィルタ等の高周波用途へ好適に利用することができる。

（実験による検証）
図１に示すチョークコイルについてインピーダンス特性を測定した。その結果、図８に示すインピーダンス特性を得た。図８には巻線２を緻密巻きとした従来例のインピーダンス特性も示している。

図８から明らかなように、本発明にあっては、従来例に比べてより高周波側でインピーダンスを高く得られている。すなわち、設計要求での高い周波数帯域でもインピーダンスを十分に得ることができ、インピーダンス特性を良好に向上できることを確認した。

本発明に係るチョークコイルの第１の形態（参考例）を示す斜視図である。 本発明に係るチョークコイルの第２の実施の形態を示す斜視図である。 線材の巻き付け状態を説明する側面図であり、（ａ）は２つの仕切り部間の略中央へ位置し、（ｂ）は２つの仕切り部間の一方端へ位置し、（ｃ）は２つの仕切り部間の他方端へ位置した状態を示している。 仕切り部の他例を示す側面図である。 本発明に係るチョークコイルの第３の実施の形態を示す斜視図である。 本発明に係るチョークコイルの第４の形態（参考例）を示す側面図である。 図６に示すフェライトコアおよびボビンの斜視図である。 インピーダンス特性を示すグラフである。 本発明に係るチョークコイルの第５の形態（参考例）を示す斜視図である。

符号の説明

１ フェライトコア
２ 巻線
３ 線材
４ 仕切り部
５ 切り欠き部
６ ボビン
６０ 半割部材
ｄ 巻き付け幅

Claims (5)

1. 棒状のフェライトコアと、線材を巻き回してあって前記フェライトコアの外周へ配置する巻線とを備えるチョークコイルであり、
   前記フェライトコアに、前記線材を仕切るための仕切り部を一体に当該フェライトコアの軸方向に沿って複数個設け、
   隣接する前記仕切り部の間には、前記線材を１ターンのみ施し、
   前記巻線においてピッチを前記巻き付け幅の２倍以上とする部位を少なくとも１ヶ所以上は設けることを特徴とするチョークコイル。
2. 前記仕切り部は所定に隔たる２つを１組とし、その隔たり間隔は前記巻き付け幅の２倍以上とすることを特徴とする請求項１に記載のチョークコイル。
3. 前記仕切り部は幅を前記巻き付け幅以上とすることを特徴とする請求項１に記載のチョークコイル。
4. 前記仕切り部に、前記線材を通す切り欠き部を設けることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のチョークコイル。
5. 前記線材を平角線とし、前記巻線は前記平角線の狭幅側を巻き回していくエッジワイズ巻にすることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のチョークコイル。

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