JP7251279B2 - coil parts - Google Patents
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本発明はコイル部品に関し、特に、実装面を有するコアに下部コイルと上部コイルが重ねて配置された構造を有するコイル部品に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coil component, and more particularly to a coil component having a structure in which a lower coil and an upper coil are superimposed on a core having a mounting surface.
コモンモードフィルタは、一般的に差動信号線路に重畳するコモンモードノイズを除去するために使用されるが、電源ラインにもコモンモードフィルタが挿入されることがある。電源用のコモンモードフィルタは、コイルに流れる電流量が大きいため、断面積の大きい平角ワイヤなどを巻回したコイルが用いられる。例えば、特許文献1には、平角ワイヤを巻回してなる2つのコイルをコア上に重ねて配置した構造を有する電源用のコモンモードフィルタが開示されている。 Common mode filters are generally used to remove common mode noise superimposed on differential signal lines, and common mode filters are sometimes inserted in power supply lines as well. A common mode filter for a power supply uses a coil wound with a rectangular wire having a large cross-sectional area because the amount of current flowing through the coil is large. For example, Patent Literature 1 discloses a common mode filter for a power supply having a structure in which two coils each formed by winding a rectangular wire are stacked on a core.
しかしながら、特許文献1に記載されたコイル部品では、下部コイルについては巻き始め位置と巻き終わり位置がほぼ一致しているのに対し、上部コイルについては巻き始め位置と巻き終わり位置が異なっているため、これに起因して下部コイルと上部コイルのターン数に1ターン未満の差が生じる。このようなターン数の差は、インダクタンスの差を生じさせるため、線路間における特性バランスが崩れてしまうという問題があった。 However, in the coil component described in Patent Document 1, the winding start position and the winding end position of the lower coil are almost the same, whereas the winding start position and the winding end position of the upper coil are different. , resulting in a difference of less than one turn between the number of turns of the lower coil and the upper coil. Since such a difference in the number of turns causes a difference in inductance, there is a problem that the characteristic balance between lines is lost.
したがって、本発明は、実装面を有するコア上に下部コイルと上部コイルが重ねて配置された構造を有するコイル部品において、下部コイルと上部コイルのインダクタンスの差を低減することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to reduce the difference in inductance between a lower coil and an upper coil in a coil component having a structure in which a lower coil and an upper coil are stacked on a core having a mounting surface.
本発明によるコイル部品は、実装面及び実装面の反対側に位置するコイル搭載面を有する第1のコアと、コイル軸がコイル搭載面に対して垂直となるようコイル搭載面上に配置され、一端が実装面の第1の領域に引き出され、他端が実装面の第2の領域に引き出された下部コイルと、下部コイルと同軸となるよう下部コイル上に重ねて配置され、一端が実装面の第3の領域に引き出され、他端が実装面の第4の領域に引き出された上部コイルと、下部コイル及び上部コイルの内径部に配置された第2のコアとを備え、下部コイル及び上部コイルの一方のターン数は、下部コイル及び上部コイルの他方のターン数よりも1ターン未満多く、第2のコアの径は、下部コイル及び上部コイルの前記一方の内径部に位置する部分よりも、下部コイル及び上部コイルの前記他方の内径部に位置する部分の方が大きいことを特徴とする。 A coil component according to the present invention comprises: a first core having a mounting surface and a coil mounting surface located on the opposite side of the mounting surface; A lower coil having one end drawn out to the first region of the mounting surface and the other end drawn out to the second region of the mounting surface is placed on the lower coil so as to be coaxial with the lower coil, and one end is mounted. An upper coil with the other end drawn out to a third region of the mounting surface and a second core disposed in an inner diameter portion of the lower coil and the upper coil; and the number of turns of one of the upper coils is less than 1 turn than the number of turns of the other of the lower coil and the upper coil, and the diameter of the second core is the portion located at the inner diameter of the one of the lower coil and the upper coil A portion of the inner diameter portion of the other of the lower coil and the upper coil is larger than the diameter of the coil.
本発明によれば、ターン数の少ない側のコイルに対応する部分において第2のコアの径が拡大されていることから、ターン数の少ない側のコイルのインダクタンスが高められる。これにより、ターン数の差に起因する下部コイルと上部コイルのインダクタンスの差を低減することが可能となる。 According to the present invention, since the diameter of the second core is enlarged at the portion corresponding to the coil with the smaller number of turns, the inductance of the coil with the smaller number of turns is increased. This makes it possible to reduce the difference in inductance between the lower coil and the upper coil due to the difference in the number of turns.
本発明において、第1及び第2の領域は、コイル軸と直交する第1の方向に配列され、第3及び第4の領域は、第1の方向に配列され、第1及び第3の領域は、コイル軸及び第1の方向と直交する第2の方向に配列され、第2及び第4の領域は、第2の方向に配列され、コイル軸方向から見た下部コイルの一端から他端に向かう巻回方向と、コイル軸方向から見た上部コイルの一端から他端に向かう巻回方向は同じであっても構わない。これによれば、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好ましく用いることが可能となる。 In the present invention, the first and second regions are arranged in a first direction perpendicular to the coil axis, the third and fourth regions are arranged in the first direction, and the first and third regions are arranged in a second direction perpendicular to the coil axis and the first direction, and the second and fourth regions are arranged in the second direction from one end of the lower coil to the other end when viewed from the coil axis direction. and the winding direction from one end to the other end of the upper coil viewed from the coil axial direction may be the same. According to this, it becomes possible to preferably use the coil component according to the present invention as a common mode filter.
本発明において、下部コイルのターン数は、上部コイルのターン数よりも1ターン未満多くても構わない。これによれば、実装面からの距離の差に起因する下部コイルと上部コイルの線路長の差が縮小されることから、下部コイルと上部コイルの直流抵抗の差を低減することが可能となる。 In the present invention, the number of turns of the lower coil may be greater than the number of turns of the upper coil by less than one turn. According to this, since the difference in line length between the lower coil and the upper coil caused by the difference in distance from the mounting surface is reduced, it is possible to reduce the difference in DC resistance between the lower coil and the upper coil. .
このように、本発明によれば、実装面を有するコア上に下部コイルと上部コイルが重ねて配置された構造を有するコイル部品において、下部コイルと上部コイルのインダクタンスの差を低減することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the difference in inductance between the lower coil and the upper coil in a coil component having a structure in which the lower coil and the upper coil are stacked on a core having a mounting surface. becomes.
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。 Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の好ましい実施形態によるコイル部品10の外観構造を示す略斜視図である。また、図2は、本実施形態によるコイル部品10の内部構造を説明するための図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the external structure of a
図1及び図2に示すように、本実施形態によるコイル部品10は、実装面11aを有する板状のコア11と、コア11のコイル搭載面11b上に配置された下部コイル20及び上部コイル30と、下部コイル20及び上部コイル30を覆う箱形のコア12と、下部コイル20及び上部コイル30の内径部に配置された棒状のコア13とを備えている。尚、図2は、下部コイル20及び上部コイル30が視認できるよう、箱形のコア12の側面(xz面及びyz面)を全て省略した状態を示している。図1に示す例では、側面(xz面及びyz面)が全てコア12によって構成されているが、これらの一部又は全部がコア11によって構成されていても構わない。また、棒状のコア13は、コア11,12と別部材であっても構わないし、コア11,12の一方と同一部材であっても構わない。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
実装面11aはxy面を構成し、実装面11aのそれぞれ異なる領域(第1~第4の領域)に、下部コイル20の端部21,22と上部コイル30の端部31,32が配置されている。実装面11aは、実装時において回路基板と向かい合う面であり、本実施形態によるコイル部品10が回路基板に実装されると、回路基板上のランドパターンと端部21,22,31,32がそれぞれハンダを介して接続される。ここで、端部21と端部22はy方向に配列され、端部31と端部32はy方向に配列され、端部21と端部31はx方向に配列され、端部22と端部32はx方向に配列されている。本実施形態においては、端部21,31がx方向に延在する同じ辺に沿って設けられ、端部22,32がx方向に延在する同じ辺に沿って設けられているが、本発明においてこの点は必須でない。例えば、端部21,22をy方向に延在する同じ辺に沿って配置し、端部31,32をy方向に延在する同じ辺に沿って配置しても構わない。
The
図2に示すように、下部コイル20及び上部コイル30のコイル軸はz方向を向いており、互いに同軸となるよう、コイル搭載面11b上に下部コイル20及び上部コイル30の順に重ねて配置されている。本実施形態においては、下部コイル20及び上部コイル30が平角ワイヤによって構成されており、それぞれの端部を折り曲げることによって、実装面11aのそれぞれ異なる領域に4つの端部21,22,31,32を配置している。
As shown in FIG. 2, the coil axes of the
図3(a)は下部コイル20の平面図であり、図3(b)は上部コイル30の平面図である。
3A is a plan view of the
図3(a)に示すように、下部コイル20の端部21,22は、コア11に設けられた切り欠き41,42を介して実装面11a側に折り曲げられており、端部21から端部22に向かう巻回方向は、z方向から見て反時計回り(左回り)である。同様に、図3(b)に示すように、上部コイル30の端部31,32は、コア11に設けられた切り欠き43,44を介して実装面11a側に折り曲げられており、端部31から端部32に向かう巻回方向は、z方向から見て反時計回り(左回り)である。このため、例えば、端部21,31を一対の入力側端子とし、端部22,32を一対の出力側端子としたコモンモードフィルタとして使用する場合に、入力側の差動信号線路と出力側の差動信号線路の極性が反転することがない。
As shown in FIG. 3(a), the
ここで、図3(a)に示すように、下部コイル20については端部21を始点とした巻き始め位置51と巻き終わり位置52がほぼ一致しているのに対し、図3(b)に示すように、上部コイル30については端部31を始点とした巻き始め位置53と巻き終わり位置54が約0.5ターンずれてしまう。このことは、下部コイル20と上部コイル30のターン数を完全に一致させることが困難であることを意味し、両者間には1ターン未満の差が生じる。
Here, as shown in FIG. 3(a), in the
例えば、ターン数が1ターン未満多くなる側を下部コイル20に割り当てた場合、ターン数の僅かな差によって、下部コイル20のインダクタンスよりも上部コイル30のインダクタンスの方が小さくなる。このようなインダクタンス差を低減すべく、本実施形態においては、断面図である図4に示すように、棒状のコア13のうち、ターン数の多い下部コイル20の内径部に位置する部分の径W1よりも、ターン数の少ない上部コイル30の内径部に位置する部分の径W2を大きくしている。これにより、1ターン当たりのインダクタンスが下部コイル20よりも上部コイル30の方が大きくなることから、ターン数の差に起因するインダクタンス差を低減することが可能となる。
For example, when the
逆に、ターン数が1ターン未満多くなる側を上部コイル30に割り当てた場合、ターン数の僅かな差によって、下部コイル20のインダクタンスよりも上部コイル30のインダクタンスの方が大きくなる。この場合には、断面図である図5に示すように、棒状のコア13のうち、ターン数の少ない下部コイル20の内径部に位置する部分の径W3よりも、ターン数の多い上部コイル30の内径部に位置する部分の径W4を小さくすれば良い。これにより、1ターン当たりのインダクタンスが下部コイル20よりも上部コイル30の方が小さくなることから、ターン数の差に起因するインダクタンス差を低減することが可能となる。
Conversely, if the side with less than one turn is assigned to the
また、ターン数が1ターン未満多くなる側を下部コイル20に割り当てることにより、下部コイル20と上部コイル30の線路長の差を縮小することも可能である。これは、上部コイル30の方が実装面11aから離れている分、上部コイル30の方が下部コイル20よりも線路長が長くなる点を考慮したものであり、ターン数が1ターン未満多くなる側を下部コイル20に割り当てることにより、線路長の差を縮小することが可能となる。
Also, by allocating the
さらに、図3に示す例では、下部コイル20については端部21を始点とした巻き始め位置51と巻き終わり位置52がほぼ一致し、上部コイル30については端部31を始点とした巻き始め位置53と巻き終わり位置54が約0.5ターンずれているが、両者の関係は逆であっても構わない。つまり、図6(a)に示すように、下部コイル20については端部21を始点とした巻き始め位置51と巻き終わり位置52が約0.5ターンずれているのに対し、図6(b)に示すように、上部コイル30については端部31を始点とした巻き始め位置53と巻き終わり位置54がほぼ一致していても構わない。
Furthermore, in the example shown in FIG. 3, the winding
いずれにしても、下部コイル20と上部コイル30の巻回方向が同じであり、且つ、端部21,22,31,32のレイアウトが極性を反転させないレイアウトである限り、下部コイル20と上部コイル30のターン数には1ターン未満の差が生じる。したがって、図4及び図5に示すとおり、ターン数の少ない側に対応するコア13の径を大きく(ターン数の多い側に対応するコア13の径を小さく)することにより、インダクタンスの差を低減することが可能となる。
In any case, as long as the winding directions of the
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。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Needless to say, it is included within the scope.
10 コイル部品
11~13 コア
11a 実装面
11b コイル搭載面
20 下部コイル
30 上部コイル
21,22,31,32 端部
41~44 切り欠き
51,53 巻き始め位置
52,54 巻き終わり位置
10 Coil parts 11-13
Claims (3)
コイル軸が前記コイル搭載面に対して垂直となるよう前記コイル搭載面上に配置され、一端が前記実装面の第1の領域に引き出され、他端が前記実装面の第2の領域に引き出された下部コイルと、
前記下部コイルと同軸となるよう前記下部コイル上に重ねて配置され、一端が前記実装面の第3の領域に引き出され、他端が前記実装面の第4の領域に引き出された上部コイルと、
前記下部コイル及び前記上部コイルの内径部に配置された第2のコアと、を備え、
前記下部コイル及び前記上部コイルの一方のターン数は、前記下部コイル及び前記上部コイルの他方のターン数よりも1ターン未満多く、
前記第2のコアの径は、前記下部コイル及び前記上部コイルの前記一方の内径部に位置する部分よりも、前記下部コイル及び前記上部コイルの前記他方の内径部に位置する部分の方が大きいことを特徴とするコイル部品。 a first core having a mounting surface and a coil mounting surface located opposite to the mounting surface;
The coil is arranged on the coil mounting surface so that the coil axis is perpendicular to the coil mounting surface, one end is drawn out to the first region of the mounting surface, and the other end is drawn out to the second region of the mounting surface. a bottom coil;
an upper coil that is superimposed on the lower coil so as to be coaxial with the lower coil, and that has one end drawn out to a third region of the mounting surface and the other end drawn out to a fourth region of the mounting surface; ,
a second core disposed in the inner diameter portion of the lower coil and the upper coil;
the number of turns of one of the lower coil and the upper coil is less than one turn than the number of turns of the other of the lower coil and the upper coil;
The diameter of the second core is larger at the portion located at the inner diameter portion of the other of the lower coil and the upper coil than at the portion located at the inner diameter portion of the one of the lower coil and the upper coil. A coil component characterized by:
前記第3及び第4の領域は、前記第1の方向に配列され、
前記第1及び第3の領域は、前記コイル軸及び前記第1の方向と直交する第2の方向に配列され、
前記第2及び第4の領域は、前記第2の方向に配列され、
前記コイル軸方向から見た前記下部コイルの前記一端から前記他端に向かう巻回方向と、前記コイル軸方向から見た前記上部コイルの前記一端から前記他端に向かう巻回方向は同じであることを特徴とする請求項1に記載のコイル部品。 The first and second regions are arranged in a first direction orthogonal to the coil axis,
the third and fourth regions are arranged in the first direction;
The first and third regions are arranged in a second direction orthogonal to the coil axis and the first direction,
the second and fourth regions are arranged in the second direction;
The winding direction from the one end to the other end of the lower coil viewed from the coil axial direction is the same as the winding direction from the one end to the other end of the upper coil viewed from the coil axial direction. The coil component according to claim 1, characterized by:
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