JP7194875B2 - 巻線型コイル部品およびそれを用いた直流電流重畳回路 - Google Patents

Description

本発明は、巻線型コイル部品とそれを用いた直流電流重畳回路に関する。

従来、差動伝送信号線に直流電流を重畳し、データの伝送だけでなく、電力の伝送も行いたいという市場の要請がある。このため、特に、車載向けの通信規格としてＰｏＤＬ（Power over Data Lines）や、Ａ２Ｂ（Automotive Audio Bus：登録商標）などが存在している。この種の通信規格に適合する一般的な直流電流重畳回路では、差動通信ＩＣ（集積回路）によって送受信される差動信号を伝搬する差動伝送信号線に、インダクタを介して直流電源が接続される。インダクタは交流カット用として用いられ、信号線を交流として伝搬する信号が直流電源に漏れるのを阻止する。

このようなインダクタとしては、磁気結合が無い独立したコイルを直流電源の正極側および負極側の双方に１つずつ使う場合や、磁気結合のあるコイルをペアとして１つ使う場合とがある。後者の磁気結合のあるコイルを使うコイル部品は、ディファレンシャルモードの信号が直流電源側へ通過するのをその高いインピーダンスによって阻止し、コモンモードのノイズはその低いインピーダンスによって直流電源側へ通過させて逃がす。

従来、この種のコイル部品として、例えば、特許文献１に開示された巻線型コイル部品がある。

この巻線型コイル部品は、コアと、２本の第１、第２のワイヤと、二対の第１、第２の端子電極とを備える。コアは、巻芯部およびその両端に形成された一対の鍔部を有し、２本の第１、第２のワイヤは、コアの巻芯部に対を成して巻回される。二対の第１、第２の端子電極は、コアの一方の鍔部の互いに反対側に位置する側面に、それぞれ互いに離間して形成される。第１、第２のワイヤの両端部は、上記一方の鍔部の互いに対向する側面に形成された二対の第１、第２の端子電極にそれぞれ電気的に接続される。

特開平８－１８６０３４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような巻線型コイル部品を直流電流重畳回路に使用する場合に、信号線を伝搬する差動信号がコモンモードノイズに変換されて、不要な雑音を放射（エミッション）してしまうことが知られている。

この原因は、図１に示すように、特許文献１に開示されたような、コア２と、２本の第１、第２の巻線３，４と、二対の第１、第２の端子電極５ａ，５ｂ、６ａ，６ｂとを備える巻線型コイル部品１では、同図に実線で示す一方の第１の巻線３の、コア２の巻芯２ａに対する巻数が、同図に点線で示す他方の第２の巻線４よりも０．５ターン多くなるからである。つまり、２本の各巻線３，４が形成するインダクタンスが非対称になり、巻線型コイル部品１のモード変換作用が大きくなるためである。図１は、回路基板の実装面に接触させられる、コア２の鍔部２ｂの端面側から、巻線型コイル部品１を見た底面図である。

また、図１に示すような巻線型コイル部品１を使用した直流電流重畳回路では、回路基板における配線パターンの引き回しが複雑になる。例えば、図２に示す巻線型コイル部品１の差動信号線１２ａ，１２ｂとの接続状態図のように、巻線型コイル部品１は、一対の差動信号線１２ａ，１２ｂと直流電源１３との間に配置されるが、一方の差動信号線１２ｂを形成する配線パターンと、直流電源１３の負極および巻線型コイル部品１の第２の端子電極６ｂ間を接続する電源線の配線パターンとは、巻線型コイル部品１の第１の端子電極５ｂの両側部の位置Ａ，Ｂで交差する。なお、図２において図１と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。

本発明は、上述した問題の発生を防ぎ、信号品質の劣化を抑制できる巻線型コイル部品とそれを用いた直流電流重畳回路を提供することを課題とする。

本発明はこのような課題を解消するためになされたもので、
回路基板の実装面に接触する端面を一方に持つ一対の鍔部および一対の鍔部間において前記端面に垂直な方向に立設される巻芯を備えるコアと、一方の鍔部の前記端面において巻芯の巻芯軸を中心に向かい合って配置されて一方の鍔部の前記端面に設けられる一対の第１端子電極および第２端子電極と、一方の鍔部の前記端面において巻芯の巻芯軸を中心に向かい合って配置されて一方の鍔部の前記端面に設けられる一対の第３端子電極および第４端子電極と、第１端子電極および第２端子電極に巻き始めまたは巻き終わりとなる一方の端部と巻き終わりまたは巻き始めとなる他方の端部がそれぞれ接続される第１巻線並びに第３端子電極および第４端子電極に巻き始めまたは巻き終わりとなる一方の端部と巻き終わりまたは巻き始めとなる他方の端部がそれぞれ接続される第２巻線が巻芯に巻かれる２本の巻線とから構成され、第１巻線の他方の端部が接続される第２端子電極が一対の差動信号線の一方の信号線に接続され、第２巻線の一方の端部が接続される第３端子電極が一対の差動信号線の他方の信号線に接続される巻線型コイル部品を構成した。

また、一対の差動信号線を介して外部回路と通信する通信回路と、一対の差動信号線を外部回路に接続する外部接続端子と通信回路との間における一対の差動信号線に接続される上記に記載の巻線型コイル部品と、巻線型コイル部品における第１端子電極と第４端子電極との間に接続されて一対の差動信号線に直流電流を重畳させる直流電源とが回路基板に実装される直流電流重畳回路を構成した。

本構成によれば、第１巻線および第２巻線は、コアの巻芯に巻かれ、しかも、それぞれの一方の端部と他方の端部が、一方の鍔部の端面において巻芯の巻芯軸を中心に向かい合って配置される二対の端子電極にそれぞれ接続される。したがって、第１巻線および第２巻線のそれぞれは、巻芯に対して同じ巻数だけ巻かれるようになって、第１巻線および第２巻線がそれぞれ形成するインダクタンスに生じる差が小さくなる。このため巻線型コイル部品によるモード変換作用が抑制されて、差動信号線を伝搬する信号がディファレンシャルモードからコモンモードノイズに変換され難くなり、巻線型コイル部品に起因して不要な雑音が放射され難くなる。

よって、本発明によれば、信号品質の劣化を抑制できる巻線型コイル部品とそれを用いた直流電流重畳回路を提供することができる。

比較例の直流電流重畳回路に用いられる巻線型コイル部品の底面図である。 図１に示す巻線型コイル部品の差動信号線との接続状態図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施形態による直流電流重畳回路の概略構成を示すブロック図、（ｂ）は、その直流電流重畳回路に用いられる本発明の第１の実施形態による巻線型コイル部品の差動信号線との接続状態図である。 （ａ）は、図３に示す直流電流重畳回路に用いられる第１の実施形態による巻線型コイル部品の外観斜視図、（ｂ）はその底面図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施形態による巻線型コイル部品の外観斜視図、（ｂ）はその底面図である。 比較例および本発明の各直流電流重畳回路に用いられる巻線型コイル部品の構造の違いによるそのモード変換特性を実際の試作に基づき実測した結果を示すグラフである。 （ａ）および（ｂ）は、各実施形態による巻線型コイル部品の変形例の底面図である。 （ａ）および（ｂ）は、各実施形態による巻線型コイル部品の別の変形例の底面図である。 本発明による縦巻型の巻線型コイル部品と比較される横巻き型の巻線型コイル部品の側面図である。

次に、本発明による巻線型コイル部品とそれを用いた直流電流重畳回路を実施するための形態について、説明する。

図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態による巻線型コイル部品２７Ａを用いた本発明の第１の実施形態による直流電流重畳回路２１の概略構成を示すブロック図である。

直流電流重畳回路２１は、送信および受信の双方向通信を行う通信回路である差動通信ＩＣ２２とコネクタ２３との間に設けられ、一対の差動信号線２４ａ，２４ｂ、２つのコンデンサ２５，２５、コモンモードチョークコイル２６、巻線型コイル部品２７Ａおよび直流電源２８を備えて構成され、図示しない回路基板に実装される。コネクタ２３は、ケーブル２９を介して差動通信ＩＣ２２と同様な通信用ＩＣから構成される図示しない外部回路に接続されており、一対の差動信号線２４ａ，２４ｂを外部回路に接続する外部接続端子を構成する。差動通信ＩＣ２２と外部回路との間で差動信号線２４ａ，２４ｂおよびケーブル２９を介して双方向通信が行われる。

一対の差動信号線２４ａ，２４ｂには、差動通信ＩＣ２２から送信される差動信号および差動通信ＩＣ２２に受信される差動信号が伝搬する。また、この差動信号線２４ａ，２４ｂおよびケーブル２９には直流電源２８によって直流電流が重畳させられ、直流電流が伝搬する。２つのコンデンサ２５，２５は差動通信ＩＣ２２の各入出力端における各差動信号線２４ａ，２４ｂに設けられており、差動信号線２４ａ，２４ｂに重畳する直流電流が差動通信ＩＣ２２に入力するのを阻止する。また、差動信号線２４ａ，２４ｂにはコモンモードチョークコイル２６が介挿されており、差動信号線２４ａ，２４ｂを伝搬するコモンモードノイズはこのコモンモードチョークコイル２６によって減衰させられる。また、コンデンサ２５，２５より外部回路側の差動信号線２４ａ，２４ｂと直流電源２８との間で、コンデンサ２５，２５とコネクタ２３との間における一対の差動信号線２４ａ，２４ｂには、巻線型コイル部品２７Ａが接続されている。この巻線型コイル部品２７Ａは、差動信号線２４ａ，２４ｂを伝搬する差動信号が直流電源２８に漏れるのを阻止する。

図４（ａ）は巻線型コイル部品２７Ａの外観斜視図、図４（ｂ）はその底面図である。

巻線型コイル部品２７Ａは、コア３１と、一対の第１端子電極３２ａおよび第２端子電極３２ｂと、一対の第３端子電極３３ａおよび第４端子電極３３ｂと、第１巻線３４および第２巻線３５からなる２本の巻線３４，３５とから構成される。巻線型コイル部品２７Ａは、コモンモードチョークコイル２６と同様に、２本の巻線３４，３５を同方向に流れる信号電流ｉがコア３１に作る磁束を強め合うように巻かれているが、回路への接続の仕方がコモンモードチョークコイル２６の接続の仕方と異なることで、ディファレンシャルモードインダクタとして使用されている。すなわち、巻線型コイル部品２７Ａは、２本の巻線３４，３５を流れるディファレンシャルモードの信号電流ｉが互いに逆方向に流れるように回路へ接続され、ディファレンシャルモードの信号電流ｉに対してインピーダンスが高まるように回路へ接続される。

コア３１は、例えばフェライトやアルミナ等の絶縁材料によって形成される一対の鍔部３１ａ，３１ｂおよび巻芯３１ｃからなる。下方に配置される一方の鍔部３１ａは、回路基板の実装面に接触させられる端面３１a1を持つ。巻芯３１ｃはこの端面３１a1に垂直な方向に立設され、巻線型コイル部品２７Ａはいわゆる縦巻に２本の巻線３４，３５が巻芯３１ｃに巻かれる。ここで縦巻きとは、コイル部品の実装面に巻芯軸が垂直に巻かれている巻線の巻き方を意味する。また、端面３１a1には、一対の第１端子電極３２ａおよび第２端子電極３２ｂと、一対の第３端子電極３３ａおよび第４端子電極３３ｂとが、端面３１a1における巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に点対称な位置に向かい合って配置されて、設けられている。ここで、巻中心Ｃは巻芯３１ｃの巻芯軸に一致する。また、点対称な位置に向かい合って配置されるとは、向かい合って配置されている一対の第１端子電極３２ａおよび第２端子電極３２ｂ間、並びに一対の第３端子電極３３ａおよび第４端子電極３３ｂ間をそれぞれ最短距離で結ぶ線が、巻中心Ｃを通ることを意味する。

各端子電極３２ａ，３２ｂ、３３ａ，３３ｂは、例えばＡ ｇ 、Ｃ ｒ － Ｃ ｕ 合金、Ｃ ｒ － Ｎ ｉ 合金等からなる下地電極と、Ｓ ｎ 、Ｓ ｎ － Ｐ ｂ 合金等からなる外部電極との二層構造として形成されている。これら下地電極と外部電極の間にはＮ ｉ 、Ｃ ｕ 等からなる中間層が介在していてもよい。

各巻線３４，３５は同一線径の銅線等からなり、その表面にはポリウレタン等の絶縁皮膜が施されている。図に白抜きの線で示される第１巻線３４は、一方の一対の第１端子電極３２ａおよび第２端子電極３２ｂに一方の端部である巻き始め３４ａと他方の端部である巻き終わり３４ｂがそれぞれ接続されている。つまり、第１巻線３４の巻き始め３４ａは第１端子電極３２ａ、巻き終わり３４ｂは第２端子電極３２ｂに接続されており、第１巻線３４は、巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に点対称な位置に向かい合って配置されている一方の一対の第１端子電極３２ａおよび第２端子電極３２ｂ間に接続されている。また、その巻き始め３４ａの一方の端部および巻き終わり３４ｂの他方の端部は、巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に点対称な箇所に位置させられている。

また、図に黒塗りの線で示される第２巻線３５は、他方の一対の第３端子電極３３ａおよび第４端子電極３３ｂに一方の端部である巻き始め３５ａと他方の端部である巻き終わり３５ｂがそれぞれ接続されている。つまり、第２巻線３５の巻き始め３５ａは第３端子電極３３ａ、巻き終わり３５ｂは第４端子電極３３ｂに接続されており、第２巻線３５は、巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に点対称な位置に向かい合って配置されている他方の一対の第３端子電極３３ａおよび第４端子電極３３ｂ間に接続されている。また、その巻き始め３５ａの一方の端部および巻き終わり３５ｂの他方の端部は、巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に点対称な箇所に位置させられている。各巻線３４，３５と各端子電極３２ａ，３２ｂ、３３ａ，３３ｂとの間の接続は、例えば熱圧着等で行われる。

なお、ここでは、第１巻線３４の一方の端部である巻き始め３４ａが第１端子電極３２ａ、他方の端部である巻き終わり３４ｂが第２端子電極３２ｂに接続され、第２巻線３５の一方の端部である巻き始め３５ａが第３端子電極３３ａ、他方の端部である巻き終わり３５ｂが第４端子電極３３ｂに接続されている場合について説明しているが、第１巻線３４および第２巻線３５のそれぞれの巻き始めおよび巻き終わりは上記説明の逆になってもよい。つまり、第１巻線３４の巻き終わり３４ｂであった他方の端部が巻き始めになって第２端子電極３２ｂ、巻き始め３４ａであった一方の端部が巻き終わりになって第１端子電極３２ａに接続され、第２巻線３５の巻き終わり３５ｂであった他方の端部が巻き始めになって第４端子電極３３ｂ、巻き始め３５ａであった一方の端部が巻き終わりになって第３端子電極３３ａに接続されてもよい。

この第１の実施形態では、２本の巻線３４，３５は、図４（ａ）に示すように、第１巻線３４および第２巻線３５が平行に並んで相互に接して巻芯３１ｃに巻かれている。なお、ここで接しているのは、第１巻線３４および第２巻線３５のそれぞれの絶縁皮膜である。また、図３（ｂ）に示すように、第１巻線３４の他方の端部が接続される第２端子電極３２ｂは、一対の差動信号線２４ａ，２４ｂの一方の信号線２４ｂに接続され、第２巻線３５の一方の端部が接続される第３端子電極３３ａは、一対の差動信号線２４ａ，２４ｂの他方の信号線２４ａに接続される。また、直流電源２８は、第１端子電極３２ａと第４端子電極３３ｂとの間に接続されて、一対の差動信号線２４ａ，２４ｂに直流電流を重畳させる。

このような第１の実施形態による巻線型コイル部品２７Ａによれば、第１巻線３４および第２巻線３５は、コア３１の巻芯３１ｃに対となって巻かれ、しかも、それぞれの巻き始め３４ａ，３５ａと巻き終わり３４ｂ，３５ｂが、鍔部３１ａの端面３１a1における巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に点対称な位置に配置されて、その中心を通る直線上に位置する二対の端子電極３２ａ，３２ｂ、３３ａ，３３ｂにそれぞれ接続される。すなわち、第１巻線３４は、巻き始め３４ａと巻き終わり３４ｂが、鍔部３１ａの端面３１a1における巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に向かい合って配置されて、その中心を通る直線上にそれぞれ位置する一方の一対の第１端子電極３２ａおよび第２端子電極３２ｂにそれぞれ接続される。第２巻線３５は、巻き始め３５ａと巻き終わり３５ｂが、鍔部３１ａの端面３１a1における巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に向かい合って配置されて、その中心を通る直線上にそれぞれ位置する他方の一対の第３端子電極３３ａおよび第４端子電極３３ｂにそれぞれ接続される。

したがって、第１巻線３４および第２巻線３５のそれぞれは、巻芯３１ｃに対して同じ巻数だけ巻かれるようになって、第１巻線３４および第２巻線３５がそれぞれ形成するインダクタンスに生じる差が小さくなる。このため、巻線型コイル部品２７Ａによるモード変換作用が抑制されて、差動信号線２４ａ，２４ｂを伝搬する差動信号がディファレンシャルモードからコモンモードノイズに変換され難くなり、巻線型コイル部品２７Ａに起因して不要な雑音が放射され難くなる。

また、第１の実施形態による直流電流重畳回路２１によれば、図４（ｂ）に示すように、鍔部３１ａの端面３１a1における電極配置が、２本の巻線３４，３５のうちの一方の第１巻線３４の巻き始め３４ａが接続される第１端子電極３２ａと他方の第２巻線３５の巻き終わり３５ｂが接続される第４端子電極３３ｂとが鍔部３１ａの周方向で隣り合うと共に、他方の第２巻線３５の巻き始め３５ａが接続される第３端子電極３３ａと一方の第１巻線３４の巻き終わり３４ｂが接続される第２端子電極３２ｂとが鍔部３１ａの周方向で隣り合う配置になる。

したがって、この巻線型コイル部品２７Ａを直流電流重畳回路２１に用いて、回路基板の一つの平面上に信号線および電源線の各配線パターンと各部品とを配置しても、図３（ｂ）に示すように、直流電源２８の正極（＋）側および負極（－）側の各電源線３０ａ，３０ｂの配線パターンは、一対の各差動信号線２４ａ，２４ｂの配線パターンと交差することなく、一方の第１巻線３４の巻き始め３４ａと他方の第２巻線３５の巻き終わり３５ｂとに接続することができる。また、一対の各差動信号線２４ａ，２４ｂの配線パターンは、各電源線３０ａ，３０ｂの配線パターンと交差することなく、他方の第２巻線３５の巻き始め３５ａと一方の第１巻線３４の巻き終わり３４ｂとに接続することができる。このため、従来のようにスルーホール等を回路基板に形成することなく、各配線パターンを引き回して直流電流重畳回路２１を構成できるようになり、直流電流重畳回路２１の回路基板における配線パターンの引き回しが簡素化されると共に、差動信号線２４ａ，２４ｂと電源線３０ａ，３０ｂの配線長やインピーダンスの対称性が保たれて信号品質が維持される。この結果、第１の実施形態によれば、信号質の劣化を抑制できる巻線型コイル部品２７Ａとそれを用いた直流電流重畳回路２１を提供することができる。

上記の各作用効果は、第１巻線３４および第２巻線３５が図４（ａ）に示すように平行に並んで相互に接して巻芯３１ｃに巻かれておらず、ばらの状態で単に対となって巻芯３１ｃに巻かれる巻線型コイル部品を使った直流電流重畳回路においても、奏される。ここで、ばらの状態とは、巻線どうしの間隔が２本分の巻線径程度の距離があけられている状態を意味する。

また、第１の実施形態による巻線型コイル部品２７Ａによれば、第１巻線３４および第２巻線３５が平行に並んで相互に接して巻芯３１ｃに巻かれて巻線型コイル部品２７Ａが構成されているので、第１巻線３４および第２巻線３５がコア３１の巻芯３１ｃの周りに巻かれる各半径が揃って各巻線３４，３５のコイル断面積が等しくなると共に、２つの巻線３４，３５間の距離が近くなって一方の巻線３４または３５が発生する磁束が他方の巻線３５または３４を横切る総量が多くなり、漏れインダクタンスが低減する。２つの巻線３４，３５間における磁束の共有量が磁気結合度になるため、巻線型コイル部品２７Ａによれば、各巻線３４，３５間の磁気結合度が高まって各巻線３４，３５は巻方向に等しい結合度で磁気結合する。したがって、各巻線３４，３５が形成するインダクタンスの対称性が向上して、各巻線３４，３５が形成するインダクタンスに生じる差がほとんど無くなり、巻線型コイル部品２７Ａによるモード変換作用がさらに抑制されて、巻線型コイル部品２７Ａに起因する不要な雑音がさらに放射され難くなる。

図５（ａ）は、本発明の第２の実施形態による直流電流重畳回路に用いられる本発明の第２の実施形態による巻線型コイル部品２７Ｂの外観斜視図、図５（ｂ）はその底面図である。なお、図５において図４と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。

第２の実施形態による直流電流重畳回路は、第１の実施形態による直流電流重畳回路２１における巻線型コイル部品２７Ａに代えて図５に示される巻線型コイル部品２７Ｂが用いられる点だけが、第１の実施形態による直流電流重畳回路２１と相違する。

巻線型コイル部品２７Ａでは、図４（ａ）に示すように、第１巻線３４および第２巻線３５が平行に並んで相互に接して巻芯３１ｃに巻かれていたが、巻線型コイル部品２７Ｂでは、図５（ａ）に示すように、２本の巻線３４，３５は、第１巻線３４および第２巻線３５が撚られて巻芯３１ｃに巻かれている。

このような第２の実施形態による巻線型コイル部品２７Ｂを用いて構成される第２の実施形態による直流電流重畳回路においては、第１の実施形態による直流電流重畳回路２１における場合と同様に、第１巻線３４および第２巻線３５がコア３１の巻芯３１ｃの周りに巻かれる各半径が揃って各巻線３４，３５のコイル断面積が等しくなると共に、各巻線３４，３５間の磁気結合度が高まって各巻線３４，３５は巻方向に等しい結合度で磁気結合する。さらに、第２の実施形態では、各巻線３４，３５が撚られることで、各巻線３４，３５の巻径方向における位置関係が交互に入れ替わり、巻径の距離が小さい箇所と大きい箇所とが混在するようになる。その結果、各巻線３４，３５に生じる浮遊容量は局所的に高まることが無くなって均一化され、巻線型コイル部品２７Ｂの各巻線３４，３５に生じる浮遊容量の分布が均一になる。このため、巻線型コイル部品２７Ｂによるモード変換作用は、各巻線３４，３５が平行に並んで相互に接して巻芯３１ｃに巻かれる第１の実施形態の場合よりもさらに抑制されて、巻線型コイル部品２７Ｂに起因する不要な雑音がさらに放射され難くなる。また、第２の実施形態による直流電流重畳回路においても、第１の実施形態による直流電流重畳回路２１と同様に、回路基板における配線パターンの引き回しが簡素化される。

図６に示すグラフは、直流電流重畳回路に用いられる巻線型コイル部品の構造の違いによる巻線型コイル部品のモード変換特性を実際の試作に基づき実測した結果を示す。同グラフの横軸は周波数[Ｈｚ]、縦軸はモード変換される信号の大きさ[ｄＢ]を表わす。この信号は、差動信号線２４ａ，２４ｂから巻線型コイル部品によってモード変換して漏れたコモンモード信号が反射して、差動信号線２４ａ，２４ｂで測定されるものである。したがって、モード変換される信号の大きさはマイナスの値が大きいほど好ましい。

同グラフに点線で示す特性線４１は、図１に示すような、一対の巻線３，４のうちの一方の巻線３が０．５ターン多く、巻線３，４どうしの間隔が２本分の巻線径の距離があけられたばらの状態で単に対となって巻芯に巻かれた巻線型コイル部品を直流電流重畳回路に用いた、比較例の回路における巻線型コイル部品のモード変換特性である。実線で示す特性線４２は、図３に示す巻線型コイル部品２７Ａにおける２本の巻線３４，３５が、第１の実施形態のように平行に並んで相互に接して巻芯３１ｃに巻かれるのではなく、巻線３４，３５どうしの間隔が２本分の巻線径の距離があけられたばらの状態で単に対となって巻芯３１ｃに巻かれた巻線型コイル部品を直流電流重畳回路に用いた、比較例の回路における巻線型コイル部品のモード変換特性を表わす。これら特性線４１，４２のモード変換特性を示す各直流電流重畳回路は、巻線型コイル部品以外は図３（ａ）に示す直流電流重畳回路２１と同じ構成を有する。

また、同グラフに破線で示す特性線４３は、図４に示す第１の実施形態による巻線型コイル部品２７Ａが用いられた第１の実施形態による直流電流重畳回路２１における巻線型コイル部品２７Ａのモード変換特性を示し、一点鎖線で示す特性線４４は、図５に示す第２の実施形態による巻線型コイル部品２７Ｂが用いられた第２の実施形態による直流電流重畳回路における巻線型コイル部品２７Ｂのモード変換特性を示す。

同グラフから、ばらの状態で単に対となって巻芯３１ｃに巻かれた巻線型コイル部品を直流電流重畳回路に用いた比較例の回路における特性線４２は、一方の巻線が０．５ターン多い巻線型コイル部品を直流電流重畳回路に用いた比較例の回路における特性線４１に比較して、モード変換される信号レベルが最大１０[ｄＢ]程度小さく、不要な雑音が放射され難くなっていることが理解される。また、２本の巻線３４，３５が平行に並んで相互に接して巻芯３１ｃに巻かれる巻線型コイル部品２７Ａを直流電流重畳回路２１に用いた第１の実施形態の回路における特性線４３は、比較例の回路における特性線４２に比較して、モード変換される信号レベルがさらに最大２０[ｄＢ]程度小さく、不要な雑音がさらに放射され難くなっていることが理解される。また、２本の巻線３４，３５が撚られて巻芯３１ｃに巻かれる巻線型コイル部品２７Ｂを直流電流重畳回路に用いた第２の実施形態の回路における特性線４４は、第１の実施形態の回路における特性線４３に比較して、モード変換される信号レベルがさらに最大２０[ｄＢ]程度小さく、不要な雑音が第１の実施形態の回路よりさらに放射され難くなっていることが理解される。

なお、上記の各実施形態では、二対の端子電極３２ａ，３２ｂおよび３３ａ，３３ｂが図４（ｂ）および図５（ｂ）に示すように、鍔部３１ａの端面３１a1の対角で、巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に点対称な位置に向かい合って配置されている場合について説明した。しかし、二対の端子電極３２ａ，３２ｂ、３３ａ，３３ｂは、図７（ａ）の底面図に示すように、一方の端子電極３２ａ，３２ｂが鍔部３１ａの端面３１a1の対角から外れた位置で、巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に点対称な位置に向かい合って配置されるように構成してもよい。また、鍔部３１ａ，３１ｂおよび巻芯３１ｃの形状は矩形状に限らず、二対の端子電極３２ａ，３２ｂおよび３３ａ，３３ｂが巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に向かい合って配置されていれば、図７（ｂ）の底面図に示すように、円形状をしていてもよい。なお、図７において図４（ｂ）および図５（ｂ）と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。

また、二対の端子電極３２ａ，３２ｂおよび３３ａ，３３ｂは、図４（ｂ）、図５（ｂ）、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、必ずしも、巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に完全な点対称な位置に向かい合って配置されている必要は無い。例えば、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、向かい合って配置されている一対の第１端子電極３２ａおよび第２端子電極３２ｂ間をそれぞれ最短距離で結ぶ線Ｌが巻中心Ｃを通らず、巻中心Ｃを基準にした回転角θが４５°までの範囲内でずれる電極配置構成であってもよい。なお、図８において図７と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。同様に、各巻線３４、３５の巻き始め３４ａ，３５ａおよび巻き終わり３４ｂ，３５ｂも、必ずしも、巻芯３１ｃの巻中心Ｃを中心に完全な点対称な位置に向かい合って配置されている必要は無い。このような電極配置構成および巻構成であっても、図４（ｂ）および図５（ｂ）に示す上記の各実施形態および図７（ａ）および（ｂ）に示す各変形例と同様な作用効果が奏される。

また、上記の第１の実施形態では、巻線型コイル部品２７Ａは、第１巻線３４および第２巻線３５が、その巻回部の全長にわたって平行に並んで相互に接して巻芯３１ｃに巻かれている場合について説明したが、少なくとも巻回部の一部において平行に寄り添って並んで巻芯３１ｃに巻かれるように構成してもよい。例えば、第１巻線３４および第２巻線３５が巻回部の半分以上において平行に並んで相互に接して巻芯３１ｃに巻かれていても、上記の第１の実施形態と同様な作用効果が奏される。

また、上記の第２の実施形態では、巻線型コイル部品２７Ｂは、第１巻線３４および第２巻線３５が、その巻回部の全長にわたって撚られて巻芯３１ｃに巻かれている場合について説明したが、少なくとも巻回部の一部において撚られて巻芯３１ｃに巻かれるように構成してもよい。例えば、第１巻線３４および第２巻線３５が巻回部の半分以上において撚られて巻芯３１ｃに巻かれていても、上記の第２の実施形態と同様な作用効果が奏される。

また、上記の各実施形態では、巻線型コイル部品２７Ａ、２７Ｂをそれぞれ構成する２本の巻線３４，３５の各インダクタンスに生じる差が小さくなる、または、ほとんど無くなる場合について、説明したが、第１巻線３４のインダクタンスと第２巻線３５のインダクタンスとは等しくなるのが最も好ましい。ここで言う等しいとは、各インダクタンスに生じる差が１％以下であることを言う。例えば、一方の第１巻線３４のインダクタンス値が１０．１μＨ、他方の第２巻線３５のインダクタンス値が９．９μＨで、各インダクタンス値間の差が０．２μＨ、各インダクタンス値の平均値が１０．０μＨの場合、各インダクタンス値の平均値１０．０μＨに対する各インダクタンス値間の差０．２μＨの割合は２％であるが、各インダクタンス値間の差０．２μＨは、各インダクタンス値の平均値１０．０μＨを中心とする±１％の範囲内にある。この場合、各インダクタンスに生じる差はここで定義する１％以下であって、一方の第１巻線３４と他方の第２巻線３５の各インダクタンスは等しいと言える。

また、上記の各実施形態および各変形例では、２本の巻線３４，３５が巻芯３１ｃに縦巻に巻かれる巻線型コイル部品２７Ａ、２７Ｂについて説明している。これは本発明が縦巻きの巻線型コイル部品に適用するのが適しており、例えば図９に示すような横巻きの巻線型コイル部品３７には適していないからである。

横巻きの巻線型コイル部品３７は、２本の巻線３４，３５が巻かれるコア３１の巻芯３１ｃの巻芯軸が部品実装面３８に平行に配置されている。左方の一方の鍔部３１ａの上端には点線で示される第１巻線３４の巻き始め３４ａが接続される第１端子電極３２ａ、下端には実線で示される第２巻線３５の巻き始め３５ａが接続される第３端子電極３３ａが設けられている。また、右方の他方の鍔部３１ｂの上端には第２巻線３５の巻き終わり３５ｂが接続される第４端子電極３２ａ、下端には第１巻線３４の巻き終わり３４ｂが接続される第２端子電極３３ａが設けられている。第１巻線３４は、第１端子電極３２ａおよび第２端子電極３３ａ間を接続しており、第２巻線３５は、第３端子電極３３ａおよび第４端子電極３２ａ間を接続している。

このような横巻きの巻線型コイル部品３７では、図１に示す巻線型コイル部品１と同様に、点線で示す一方の第１巻き線３４の、コア３１の巻芯３１ｃに対する巻数が、実線で示す他方の第２巻線３５よりも０．５ターン多くなる。したがって、２本の各巻線３４，３５が形成するインダクタンスが非対称になり、巻線型コイル部品３７のモード変換作用が大きくなる。このため、本発明は横巻きの巻線型コイル部品に適用するのは適していない。

２１…直流電流重畳回路
２２…差動通信ＩＣ（通信回路）
２３…コネクタ
２４ａ，２４ｂ…差動信号線
２５…コンデンサ
２６…コモンモードチョークコイル
２７Ａ，２７Ｂ…巻線型コイル部品
２８…直流電源
２９…ケーブル
３１…コア
３１ａ，３１ｂ…鍔部
３１ｃ…巻芯
３２ａ…第１端子電極
３２ｂ…第２端子電極
３３ａ…第３端子電極
３３ｂ…第４端子電極
３４…第１巻線
３４ａ…第１巻線３４の巻き始め（一方の端部）
３４ｂ…第１巻線３４の巻き終わり（他方の端部）
３５…第２巻線
３５ａ…第２巻線３５の巻き始め（一方の端部）
３５ｂ…第２巻線３５の巻き終わり（他方の端部）

Claims (7)

1. 回路基板の実装面に接触する端面を一方に持つ一対の鍔部および一対の前記鍔部間において前記端面に垂直な方向に立設される巻芯を備えるコアと、一方の前記鍔部の前記端面において前記巻芯の巻芯軸を中心に向かい合って配置されて一方の前記鍔部の前記端面に設けられる一対の第１端子電極および第２端子電極と、一方の前記鍔部の前記端面において前記巻芯の巻芯軸を中心に向かい合って配置されて一方の前記鍔部の前記端面に設けられる一対の第３端子電極および第４端子電極と、前記第１端子電極および前記第２端子電極に巻き始めまたは巻き終わりとなる一方の端部と巻き終わりまたは巻き始めとなる他方の端部がそれぞれ接続される第１巻線並びに前記第３端子電極および前記第４端子電極に巻き始めまたは巻き終わりとなる一方の端部と巻き終わりまたは巻き始めとなる他方の端部がそれぞれ接続される第２巻線が前記巻芯に巻かれる２本の巻線とから構成され、前記第１巻線の他方の端部が接続される前記第２端子電極が一対の差動信号線の一方の信号線に接続され、前記第２巻線の一方の端部が接続される前記第３端子電極が一対の前記差動信号線の他方の信号線に接続される巻線型コイル部品。
2. ２本の前記巻線は、前記第１巻線および前記第２巻線が少なくとも巻回部の一部において平行に並んで相互に接して前記巻芯に巻かれることを特徴とする請求項１に記載の巻線型コイル部品。
3. ２本の前記巻線は、前記第１巻線および前記第２巻線が少なくとも巻回部の一部において撚られて前記巻芯に巻かれることを特徴とする請求項１に記載の巻線型コイル部品。
4. 一対の前記第１端子電極および前記第２端子電極間に接続される前記第１巻線のインダクタンスと一対の前記第３端子電極および前記第４端子電極間に接続される前記第２巻線のインダクタンスとは等しいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の巻線型コイル部品。
5. 一対の前記第１端子電極および前記第２端子電極並びに一対の前記第３端子電極および前記第４端子電極は、それぞれ、前記端面において前記巻芯の巻芯軸を中心に点対称に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の巻線型コイル部品。
6. 一対の前記第１端子電極および前記第２端子電極は矩形状をした前記端面の一方の対角に配置され、一対の前記第３端子電極および前記第４端子電極は矩形状をした前記端面の他方の対角に配置されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の巻線型コイル部品。
7. 一対の差動信号線を介して外部回路と通信する通信回路と、一対の前記差動信号線を前記外部回路に接続する外部接続端子と前記通信回路との間における一対の前記差動信号線に接続される請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の巻線型コイル部品と、前記巻線型コイル部品における前記第１端子電極と前記第４端子電極との間に接続されて一対の前記差動信号線に直流電流を重畳させる直流電源とが回路基板に実装されて構成される直流電流重畳回路。

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