JP6347303B1 - コイル部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】端子電極間における耐圧を十分に確保しつつ、直流抵抗を低減可能なコイル部品を提供する。【解決手段】鍔部10に設けられた端子電極E1,E2と、鍔部20に設けられた端子電極E3,E4と、巻芯部4に巻回されたワイヤW1〜W4を備える。ワイヤW1の一端は端子電極E1の第1の部分E11に継線され、他端は端子電極E3の第1の部分E31に継線される。ワイヤW2の一端は端子電極E2の第1の部分E21に継線され、他端は端子電極E4の第1の部分E41に継線される。ワイヤW3の一端は端子電極E1の第2の部分E12に継線され、他端は端子電極E3の第2の部分E32に継線される。ワイヤW4の一端は端子電極E2の第2の部分E22に継線され、他端は端子電極E4の第2の部分E42に継線される。このように、各ワイヤの端部が端子電極のそれぞれ異なる位置に継線されることから、端子電極の平面サイズを拡大する必要がない。【選択図】図1

Description

本発明はコイル部品に関し、特に、ドラム型のコアを用いた表面実装型のコイル部品に関する。
コモンモードフィルタなどのコイル部品としては、ドラム型のコアを用いた表面実装型のコイル部品が広く利用されている。コモンモードフィルタは、対を成す2本のワイヤをドラム型のコアに巻回してなるコイル部品であり、一方の鍔部に設けられた2つの端子電極に2本のワイヤの一端がそれぞれ接続され、他方の鍔部に設けられた2つの端子電極に2本のワイヤの他端がそれぞれ接続される。
これに対し、特許文献1に記載されたコモンモードフィルタは、ワイヤを4本用い、2本のワイヤからなる組を同じ端子電極に接続することによって直流抵抗を低減している。
特開2011−138914号公報
近年、コイル部品に求められるサイズはますます小型化している。しかしながら、特許文献1に記載の構成では、1つの端子電極の同一箇所に2本のワイヤが並列に接続されるため、端子電極の平面サイズを縮小することが困難であり、その結果、端子電極間における耐圧が不足するおそれがあった。このような問題は、コモンモードフィルタに限らず、バルントランスなどドラム型のコアを用いるコイル部品において共通に生じる問題である。
したがって、本発明は、端子電極間における耐圧を十分に確保しつつ、直流抵抗を低減可能なコイル部品を提供することを目的とする。
本発明によるコイル部品は、巻芯部と、前記巻芯部の軸方向における一端に設けられた第1の鍔部と、前記巻芯部の前記軸方向における他端に設けられた第2の鍔部とを有するコアと、前記第1の鍔部に設けられた第1及び第2の端子電極と、前記第2の鍔部に設けられた第3及び第4の端子電極と、前記巻芯部に巻回された第1、第2及び第3のワイヤとを備え、前記第1の端子電極は、前記第1の鍔部の第1の表面に形成された第1の部分と、前記第1の鍔部の前記第1の表面とは異なる方向を向く第2の表面に形成された第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分を接続する第3の部分とを含み、前記第3の端子電極は、前記第2の鍔部の第1の表面に形成された第1の部分と、前記第2の鍔部の前記第1の表面とは異なる方向を向く第2の表面に形成された第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分を接続する第3の部分とを含み、前記第1のワイヤは、一端が前記第1の端子電極の前記第1の部分に継線され、他端が前記第3の端子電極の前記第1及び第2の部分のいずれか一方に継線され、前記第2のワイヤは、一端が前記第2の端子電極に継線され、他端が前記第4の端子電極に継線され、前記第3のワイヤは、一端が前記第1の端子電極の前記第2の部分に継線され、他端が前記第3の端子電極の前記第1及び第2の部分のいずれか他方に継線されることを特徴とする。
本発明によれば、第1及び第3のワイヤが並列に接続されることから、直流抵抗を低減することができる。しかも、第1及び第3のワイヤが端子電極の互いに異なる位置に継線されることから、端子電極の平面サイズを拡大する必要がない。このため、コアのサイズを小型化しても、端子電極間における耐圧を十分に確保することが可能となる。
本発明によるコイル部品は、巻芯部に巻回された第4のワイヤをさらに備え、第2の端子電極は、第1の鍔部の第1の表面に形成された第1の部分と、第1の鍔部の第2の表面に形成された第2の部分と、第1の部分と第2の部分を接続する第3の部分とを含み、第4の端子電極は、第2の鍔部の第1の表面に形成された第1の部分と、第2の鍔部の第2の表面に形成された第2の部分と、第1の部分と第2の部分を接続する第3の部分とを含み、第2のワイヤは、一端が第2の端子電極の第1の部分に継線され、他端が第4の端子電極の第1及び第2の部分のいずれか一方に継線され、第4のワイヤは、一端が第2の端子電極の第2の部分に継線され、他端が第4の端子電極の第1及び第2の部分のいずれか他方に継線されていても構わない。これによれば、4本のワイヤからなるコモンモードフィルタを構成することが可能となる。
この場合、第1の鍔部の第1及び第2の表面は、軸方向と平行であり、且つ、互いに反対側に位置し、第2の鍔部の第1及び第2の表面は、軸方向と平行であり、且つ、互いに反対側に位置することが好ましい。これによれば、例えば鍔部の実装面と上面にそれぞれ継線を行うことによってコイル部品を作製することができる。
さらにこの場合、第1及び第2の端子電極の第3の部分は、第1の鍔部の軸方向と交差する第3の表面に形成され、第3及び第4の端子電極の第3の部分は、第2の鍔部の軸方向と交差する第3の表面に形成されることが好ましい。これによれば、第1の部分と第2の部分を容易に接続することができるとともに、基板上に多数の電子部品を高密度実装する際、軸方向と直交する方向に隣接する他の電子部品とのショート不良を防止することが可能となる。
また、第1のワイヤの他端は第3の端子電極の第1の部分に継線され、第2のワイヤの他端は第4の端子電極の第1の部分に継線され、第3のワイヤの他端は第3の端子電極の第2の部分に継線され、第4のワイヤの他端は第4の端子電極の第2の部分に継線されていても構わない。これによれば、各ワイヤのターン数を整数とすることが可能となる。
或いは、第1のワイヤの他端は第3の端子電極の第2の部分に継線され、第2のワイヤの他端は第4の端子電極の第2の部分に継線され、第3のワイヤの他端は第3の端子電極の第1の部分に継線され、第4のワイヤの他端は第4の端子電極の第1の部分に継線されていても構わない。これによれば、各ワイヤのターン数を整数プラス0.5ターンとすることが可能となる。
本発明において、第1乃至第4のワイヤは巻回数が互いに等しく、且つ、線径が互いに等しくても構わない。かかる構成は、本発明によるコイル部品をコモンモードフィルタとして利用する場合に好適である。或いは、第1及び第3のワイヤは巻回数が互いに等しく、且つ、線径が互いに等しく、第2のワイヤと第1及び第3のワイヤは巻回数又は線径が互いに異なっていても構わない。かかる構成は、本発明によるコイル部品をバルントランスとして利用する場合に好適である。
このように、本発明によれば、端子電極間における耐圧を十分に確保しつつ、直流抵抗を低減可能なコイル部品を提供することが可能となる。
図1は、本発明の第1の実施形態によるコイル部品100の構成を説明するための略斜視図である。 図2は、コイル部品100の平面図であり、(a)は上面側から見た図、(b)は実装面側から見た図である。 図3は、ドラム型のコア2に板状のコア6を接着した例を示す略斜視図である。 図4は、コイル部品100の等価回路図である。 図5は、本発明の第2の実施形態によるコイル部品200の構成を説明するための略斜視図である。 図6は、コイル部品200の平面図であり、(a)は上面側から見た図、(b)は実装面側から見た図である。 図7は、本発明の第3の実施形態によるコイル部品300の構成を説明するための略斜視図である。 図8は、コイル部品300の平面図であり、(a)は上面側から見た図、(b)は実装面側から見た図である。 図9は、コイル部品300の等価回路図である。 図10は、本発明の第4の実施形態によるコイル部品400の構成を説明するための略斜視図である。 図11は、コイル部品400の平面図であり、(a)は上面側から見た図、(b)は実装面側から見た図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態によるコイル部品100の構成を説明するための略斜視図である。また、図2はコイル部品100の平面図であり、(a)は上面側から見た図、(b)は実装面側から見た図である。
本実施形態によるコイル部品100はコモンモードフィルタとして用いることが好適なコイル部品であり、図1に示すようにドラム型のコア2を有している。ドラム型のコア2は、x方向を軸方向とする巻芯部4と、巻芯部4のx方向における一端に設けられた第1の鍔部10と、巻芯部4のx方向における他端に設けられた第2の鍔部20とを有し、これらが一体化された構成を有している。ドラム型のコア2の材料としては、フェライトなどの高透磁率材料が用いられる。
第1の鍔部10には第1及び第2の端子電極E1,E2が設けられ、第2の鍔部20には第3及び第4の端子電極E3,E4が設けられている。本実施形態によるコイル部品100は、コア2の巻芯部4に4本のワイヤW1〜W4が同方向に巻回された構成を有しており、各ワイヤの端部はそれぞれ対応する端子電極に接続される。以下、鍔部10,20及び端子電極E1〜E4の構成、並びに、ワイヤW1〜W4の接続関係についてより詳細に説明する。
図1及び図2に示すように、第1の鍔部10は、xy面を構成する第1の表面11と、xy面を構成し、第1の表面11の反対側に位置する第2の表面12と、yz面を構成する第3の表面13を有している。第1の表面11は実装時において上方を向く上面であり、第2の表面12は実装時において基板側を向く実装面である。また、第3の表面13は、巻芯部4が接続される内側面とは反対側に位置する外側面である。同様に、第2の鍔部20は、xy面を構成する第1の表面21と、xy面を構成し、第1の表面21の反対側に位置する第2の表面22と、yz面を構成する第3の表面23を有している。第1の表面21は実装時において上方を向く上面であり、第2の表面22は実装時において基板側を向く実装面である。また、第3の表面23は、巻芯部4が接続される内側面とは反対側に位置する外側面である。
第1及び第2の端子電極E1,E2は、第1の鍔部10の第1〜第3の表面11〜13に亘って連続的に形成されている。つまり、第1の端子電極E1は、第1の鍔部10の第1の表面11に形成された第1の部分E11と、第1の鍔部10の第2の表面12に形成された第2の部分E12と、第1の鍔部10の第3の表面13に形成され、第1の部分E11と第2の部分E12を電気的に接続する第3の部分E13を有する。同様に、第2の端子電極E2は、第1の鍔部10の第1の表面11に形成された第1の部分E21と、第1の鍔部10の第2の表面12に形成された第2の部分E22と、第1の鍔部10の第3の表面13に形成され、第1の部分E21と第2の部分E22を電気的に接続する第3の部分E23を有する。
第3及び第4の端子電極E3,E4は、第2の鍔部20の第1〜第3の表面21〜23に亘って連続的に形成されている。つまり、第3の端子電極E3は、第2の鍔部20の第1の表面21に形成された第1の部分E31と、第2の鍔部20の第2の表面22に形成された第2の部分E32と、第2の鍔部20の第3の表面23に形成され、第1の部分E31と第2の部分E32を電気的に接続する第3の部分E33を有する。同様に、第4の端子電極E4は、第2の鍔部20の第1の表面21に形成された第1の部分E41と、第2の鍔部20の第2の表面22に形成された第2の部分E42と、第2の鍔部20の第3の表面23に形成され、第1の部分E41と第2の部分E42を電気的に接続する第3の部分E43を有する。
そして、第1のワイヤW1の一端は、第1の端子電極E1の第1の部分E11に継線され、第1のワイヤW1の他端は、第3の端子電極E3の第1の部分E31に継線される。第2のワイヤW2の一端は、第2の端子電極E2の第1の部分E21に継線され、第2のワイヤW2の他端は、第4の端子電極E4の第1の部分E41に継線される。第3のワイヤW3の一端は、第1の端子電極E1の第2の部分E12に継線され、第3のワイヤW3の他端は、第3の端子電極E3の第2の部分E32に継線される。第4のワイヤW4の一端は、第2の端子電極E2の第2の部分E22に継線され、第4のワイヤW4の他端は、第4の端子電極E4の第2の部分E42に継線される。
本実施形態においては、第1〜第4のワイヤW1〜W4は巻回数が互いに等しく、且つ、線径が互いに等しい。図1及び図2に示す例では、第1〜第4のワイヤW1〜W4がいずれも5ターン巻回されているが、本発明がこれに限定されるものではない。本実施形態の場合、ワイヤW1,W2の両端がいずれも鍔部の上面(第1の表面)側に継線され、ワイヤW3,W4の両端がいずれも鍔部の実装面(第2の表面)側に継線される構成であることから、各ワイヤの巻回数は必ず整数となる。尚、図3に示すように、鍔部10,20の上面に板状のコア6を接着することによって、閉磁路を構成しても構わない。これによれば磁気抵抗が大幅に低減されることから、より大きなインダクタンスを得ることが可能となる。
図4は、本実施形態によるコイル部品100の等価回路図である。
図4に示すように、本実施形態によるコイル部品100では、2本のワイヤW1,W3が第1の端子電極E1と第3の端子電極E3の間に並列に接続され、2本のワイヤW2,W4が第2の端子電極E2と第4の端子電極E4の間に並列に接続される。このため、2本のワイヤからなる通常のコモンモードフィルタに比べ、直流抵抗を大幅に低減することが可能となる。
しかも、本実施形態によるコイル部品100では、4本のワイヤW1〜W4のうち、2本のワイヤW1,W2が鍔部10,20の上面側に継線され、残りの2本のワイヤW3,W4が鍔部10,20の実装面側に継線される構成を有している。このため、端子電極E1〜E4のy方向における幅を拡大する必要はなく、2本のワイヤからなる通常のコモンモードフィルタにおける端子電極の幅と同等の幅とすることができる。これにより、コア2を小型化した場合であっても、y方向に隣接する端子電極間における耐圧を十分に確保することが可能となる。
また、本実施形態によるコイル部品100では、第1及び第2の鍔部10,20のxz面に端子電極の一部が形成されていないことから、基板上に多数の電子部品を高密度実装する際、y方向に隣接する他の電子部品とのショート不良を防止することも可能となる。
<第2の実施形態>
図5は、本発明の第2の実施形態によるコイル部品200の構成を説明するための略斜視図である。また、図6はコイル部品200の平面図であり、(a)は上面側から見た図、(b)は実装面側から見た図である。
図5及び図6に示すように、本実施形態によるコイル部品200においては、第1のワイヤW1の他端が第3の端子電極E3の第2の部分E32に継線され、第2のワイヤW2の他端が第4の端子電極E4の第2の部分E42に継線され、第3のワイヤW3の他端が第3の端子電極E3の第1の部分E31に継線され、第4のワイヤW4の他端が第4の端子電極E4の第1の部分E41に継線されている。その他の構成は、第1の実施形態によるコイル部品100と基本的に同じであることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態においても、第1〜第4のワイヤW1〜W4は巻回数が互いに等しく、且つ、線径が互いに等しい。本実施形態の場合、ワイヤW1〜W4の一方の端部が鍔部の上面(第1の表面)側に継線され、ワイヤW1〜W4の他方の端部が鍔部の実装面(第2の表面)側に継線される構成であることから、各ワイヤのターン数は必ず整数プラス0.5ターンとなる。図5及び図6に示す例では、第1〜第4のワイヤW1〜W4がいずれも5.5ターン巻回されているが、本発明がこれに限定されるものではない。
本実施形態によるコイル部品200は、第1の実施形態によるコイル部品100と同じ効果を得ることができるとともに、各ワイヤの巻回数を一般的な表面実装型のコモンモードフィルタでは不可能な、整数プラス0.5ターンとすることができる。これにより、第1の実施形態によるコイル部品100及び第2の実施形態によるコイル部品200のいずれかを選択することによって、各ワイヤの巻回数を0.5ターンピッチで調整することができ、インダクタンスの調整をより高精度に行うことが可能となる。
<第3の実施形態>
図7は、本発明の第3の実施形態によるコイル部品300の構成を説明するための略斜視図である。また、図8はコイル部品300の平面図であり、(a)は上面側から見た図、(b)は実装面側から見た図である。
図7及び図8に示すように、本実施形態によるコイル部品300は、第4のワイヤW4が削除されている他は、第1の実施形態によるコイル部品100と同じ構成を有している。このため、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図9は、本実施形態によるコイル部品300の等価回路図である。
図9に示すように、本実施形態によるコイル部品300では、第1の端子電極E1と第3の端子電極E3の間に2本のワイヤW1,W3が並列に接続される一方、第2の端子電極E2と第4の端子電極E4の間には1本のワイヤW2のみが接続される。本実施形態によるコイル部品300はバルントランスとして用いることができ、この場合、第2及び第4の端子電極E2,E4を一対の平衡信号線路に接続し、第1の端子電極E1を不平衡信号線路に接続し、第3の端子電極E3を接地すればよい。これにより、不平衡信号線路からグランド電位に流れる電流の電流経路を低抵抗化することが可能となる。
本実施形態においては、第1及び第3のワイヤW1,W3は巻回数が互いに等しく、且つ、線径が互いに等しいことが好ましいが、第2のワイヤW2については、第1及び第3のワイヤW1,W3と巻回数又は線径が互いに異なっていても構わない。例えば、求められる巻数比に基づき、第2のワイヤW2の巻回数を第1及び第3のワイヤW1,W3の巻回数よりも多くしても構わない。
<第4の実施形態>
図10は、本発明の第4の実施形態によるコイル部品400の構成を説明するための略斜視図である。また、図11はコイル部品400の平面図であり、(a)は上面側から見た図、(b)は実装面側から見た図である。
図10及び図11に示すように、本実施形態によるコイル部品400は、第4のワイヤW4が削除されている他は、第2の実施形態によるコイル部品200と同じ構成を有している。このため、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態によるコイル部品400は、第3の実施形態によるコイル部品300と同じ効果を得ることができるとともに、不平衡信号線路を構成するワイヤの巻回数を一般的な表面実装型のバルントランスでは不可能な、整数プラス0.5ターンとすることができる。これにより、第3の実施形態によるコイル部品300及び第4の実施形態によるコイル部品400のいずれかを選択することによって、不平衡信号線路を構成するワイヤの巻回数を0.5ターンピッチで調整することができ、インダクタンスや巻数比の調整をより高精度に行うことが可能となる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、上記各実施形態では、第1及び第2の鍔部10,20の上面が第1の表面11,21を構成し、第1及び第2の鍔部10,20の実装面が第2の表面12,22を構成しているが、第1の表面と第2の表面が互いに異なる方向を向く面である限り、本発明がこれに限定されるものではない。また、上記各実施形態では、第1及び第2の鍔部10,20の外側面が第3の表面13,23を構成しているが、各端子電極の第3の部分によって第1の部分と第2の部分が接続される限り、本発明がこれに限定されるものではない。
2 ドラム型のコア
4 巻芯部
6 板状のコア
10 第1の鍔部
20 第2の鍔部
11,21 第1の表面
12,22 第2の表面
13,23 第3の表面
100,200,300,400 コイル部品
E1 第1の端子電極
E2 第2の端子電極
E3 第3の端子電極
E4 第4の端子電極
E11,E21,E31,E41 第1の部分
E12,E22,E32,E42 第2の部分
E13,E23,E33,E43 第3の部分
E14,E24,E34,E44 第4の部分
W1 第1のワイヤ
W2 第2のワイヤ
W3 第3のワイヤ
W4 第4のワイヤ

Claims (9)

  1. 巻芯部と、前記巻芯部の軸方向における一端に設けられた第1の鍔部と、前記巻芯部の前記軸方向における他端に設けられた第2の鍔部とを有するコアと、
    前記第1の鍔部に設けられた第1及び第2の端子電極と、
    前記第2の鍔部に設けられた第3及び第4の端子電極と、
    前記巻芯部に巻回された第1、第2及び第3のワイヤと、を備え、
    前記第1の端子電極は、前記第1の鍔部の第1の表面に形成された第1の部分と、前記第1の鍔部の前記第1の表面とは異なる方向を向く第2の表面に形成された第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分を接続する第3の部分とを含み、
    前記第3の端子電極は、前記第2の鍔部の第1の表面に形成された第1の部分と、前記第2の鍔部の前記第1の表面とは異なる方向を向く第2の表面に形成された第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分を接続する第3の部分とを含み、
    前記第1のワイヤは、一端が前記第1の端子電極の前記第1の部分に継線され、他端が前記第3の端子電極の前記第1及び第2の部分のいずれか一方に継線され、
    前記第2のワイヤは、一端が前記第2の端子電極に継線され、他端が前記第4の端子電極に継線され、
    前記第3のワイヤは、一端が前記第1の端子電極の前記第2の部分に継線され、他端が前記第3の端子電極の前記第1及び第2の部分のいずれか他方に継線されることを特徴とするコイル部品。
  2. 前記巻芯部に巻回された第4のワイヤをさらに備え、
    前記第2の端子電極は、前記第1の鍔部の前記第1の表面に形成された第1の部分と、前記第1の鍔部の前記第2の表面に形成された第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分を接続する第3の部分とを含み、
    前記第4の端子電極は、前記第2の鍔部の前記第1の表面に形成された第1の部分と、前記第2の鍔部の前記第2の表面に形成された第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分を接続する第3の部分とを含み、
    前記第2のワイヤは、一端が前記第2の端子電極の前記第1の部分に継線され、他端が前記第4の端子電極の前記第1及び第2の部分のいずれか一方に継線され、
    前記第4のワイヤは、一端が前記第2の端子電極の前記第2の部分に継線され、他端が前記第4の端子電極の前記第1及び第2の部分のいずれか他方に継線されることを特徴とする請求項1に記載のコイル部品。
  3. 前記第1の鍔部の前記第1及び第2の表面は、前記軸方向と平行であり、且つ、互いに反対側に位置し、
    前記第2の鍔部の前記第1及び第2の表面は、前記軸方向と平行であり、且つ、互いに反対側に位置することを特徴とする請求項2に記載のコイル部品。
  4. 前記第1及び第2の端子電極の前記第3の部分は、前記第1の鍔部の前記軸方向と交差する第3の表面に形成され、
    前記第3及び第4の端子電極の前記第3の部分は、前記第2の鍔部の前記軸方向と交差する第3の表面に形成されることを特徴とする請求項3に記載のコイル部品。
  5. 前記第1及び第2の鍔部の前記第1の表面は、実装面であることを特徴とする請求項3又は4に記載のコイル部品。
  6. 前記第1のワイヤの前記他端は、前記第3の端子電極の前記第1の部分に継線され、
    前記第2のワイヤの前記他端は、前記第4の端子電極の前記第1の部分に継線され、
    前記第3のワイヤの前記他端は、前記第3の端子電極の前記第2の部分に継線され、
    前記第4のワイヤの前記他端は、前記第4の端子電極の前記第2の部分に継線されることを特徴とする請求項5に記載のコイル部品。
  7. 前記第1のワイヤの前記他端は、前記第3の端子電極の前記第2の部分に継線され、
    前記第2のワイヤの前記他端は、前記第4の端子電極の前記第2の部分に継線され、
    前記第3のワイヤの前記他端は、前記第3の端子電極の前記第1の部分に継線され、
    前記第4のワイヤの前記他端は、前記第4の端子電極の前記第1の部分に継線されることを特徴とする請求項5に記載のコイル部品。
  8. 前記第1乃至第4のワイヤは巻回数が互いに等しく、且つ、線径が互いに等しいことを特徴とする請求項2乃至7のいずれか一項に記載のコイル部品。
  9. 前記第1及び第3のワイヤは巻回数が互いに等しく、且つ、線径が互いに等しく、前記第2のワイヤと前記第1及び第3のワイヤは巻回数又は線径が互いに異なることを特徴とする請求項1に記載のコイル部品。
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