JPH08213252A - チョークコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コモンモードノイズ及びノーマルモードノイ
ズに対して十分なノイズ除去効果を有するチョークコイ
ルを得る。 【構成】 チョークコイルはボビン１と、このボビン１
に巻回されている一対の巻線４，５と、ボビン１の筒状
胴部１１の穴１１ａに挿通された２個の磁性体コア６，
７とで構成されている。穴１１ａは胴部１１に対して偏
心しており、磁性体コア６，７によって形成された開口
部内８の胴部１１の肉厚ｔ₁は、開口部外の胴部１１の
肉厚ｔ₂より薄い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として電子機器等か
ら流出するノイズを除去する際に用いられるチョークコ
イルに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コモンモードチョークコイル
は、ノーマルモードの漏れインダクタンス成分をわずか
ながら有しているため、ノーマルモードノイズにも効果
があるが、ノーマルモードノイズが強い場合には、これ
とは別にノーマルモードチョークコイルを使用してノイ
ズ対策をする必要があった。

【０００３】また、ノーマルモードの漏れインダクタン
ス成分が比較的大きいコモンモードチョークコイルの場
合は、漏れ磁束が周辺回路に悪影響を与えることがあっ
た。このため、コモンモードチョークコイルの外周に磁
気シールドを施す等の対策をする必要があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のチョークコイル
は、１個のチョークコイルでコモンモードノイズ及びノ
ーマルモードノイズの両者を十分に除去することができ
なかったため、コモンモードノイズ及びノーマルモード
ノイズを除去するためには２個のチョークコイル、すな
わち、コモンモードチョークコイルとノーマルモードチ
ョークコイルをプリント基板等に実装しなければなら
ず、プリント基板等に占める面積が大きいという問題が
あった。

【０００５】また、チョークコイルの外周に磁気シール
ドを施すこともチョークコイルのコストアップを招いて
いた。そこで、本発明の目的は、コモンモードノイズ及
びノーマルモードノイズに対して十分なノイズ除去効果
を有するチョークコイルを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係るチョークコイルは、（ａ）一対の巻線
と、（ｂ）前記一対の巻線が巻回される筒状胴部を有す
ると共に、前記一対の巻線をそれぞれ周回する閉磁路を
有した磁性体からなるボビンと、（ｃ）前記筒状胴部の
穴に一辺が挿通された閉磁路形成の磁性体コアとを備
え、（ｄ）前記筒状胴部の穴の位置が前記筒状胴部に対
して偏心していること、を特徴とする。

【０００７】

【作用】以上の構成において、一対の巻線にコモンモー
ドノイズ電流が流れると、それぞれの巻線に磁束が生じ
る。この磁束は互いに加え合わされて閉磁路形成の磁性
体コア内において、渦電流損等の形で熱エネルギーに変
換されて減衰する。これにより、コモンモードノイズ電
流が除去される。一方、一対の巻線にノーマルモードノ
イズ電流が流れると、巻線に磁束が生じる。この磁束は
ボビンの閉磁路を周回し、渦電流損等の形で熱エネルギ
ーに変換されて減衰する。これにより、ノーマルモード
ノイズ電流が除去される。

【０００８】さらに、ボビンは筒状胴部に対して穴が偏
心しているため、磁性体コアの開口部内のボビンの筒状
胴部の肉厚は薄く、開口部外のボビンの筒状胴部の肉厚
は厚くなる。従って、磁性体コアの開口部内において
は、ボビンの占有面積が少なくなるため、その分巻線を
ボビンの胴部に巻回することができる領域が大きくな
り、ノーマルモード及びコモンモードのインダクタンス
が大きくなる。また、磁性体コアの開口部外において
は、ボビンの磁路の断面積が大きくなるため、この磁路
の磁気抵抗が下がり、ノーマルモードのインダクタンス
が大きくなる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係るチョークコイルの一実施
例について添付図面を参照して説明する。図１及び図２
は、それぞれ本実施例のチョークコイルに使用されるボ
ビン１の側面図及び正面図である。ボビン１は角筒状胴
部１１と、胴部１１の両端部及び中央部に設けられた鍔
部１２，１３，１４と、鍔部１２〜１４の外周端面に接
合する蓋部１５とで構成されている。

【００１０】筒状胴部１１の穴１１ａは、胴部１１に対
して隅寄りに偏心して設けられている。穴１１ａの横断
面は円形である。ただし、穴の横断面の形状は任意であ
り、矩形状であってもよいことは言うまでもない。鍔部
１２，１３の上部には穴１１ａの近傍に磁性体コア固定
用突起１６が設けられ、下部には端子取付け台１７が設
けられている。端子取付け台１７には端子１８が植設さ
れている。

【００１１】蓋部１５は、図３に示すように、横断面が
Ｕ字形をしており、ボビン１の胴部１１に後述の巻線
４，５が巻回された後、接着剤等により鍔部１２〜１４
の外周端面に接合される。ボビン１の材料としては、比
透磁率が１以上（例えば２〜数十）の絶縁性磁性体材料
が使用される。具体的にはＮｉ−Ｚｎ系やＭｎ−Ｚｎ系
のフェライトと樹脂の結合材とを混練したもの等が使用
される。

【００１２】以上の構造をしたボビン１を用いたチョー
クコイルを図４及び図５に示す。チョークコイルはボビ
ン１と、このボビン１にそれぞれ巻き回されている一対
の巻線４，５と、２個のコ字形磁性体コア６，７とで構
成されている。一対の巻線４，５は、それぞれボビン１
の胴部１１に鍔部１４を挟んで巻回され、それぞれの始
端部及び終端部は異なる端子１８に固定される。

【００１３】図５において、ボビン１は胴部１１の左側
半分と鍔部１２と蓋部１５の左側半分と鍔部１４とで巻
線４を周回する閉磁路を構成し、胴部１１の右側半分と
鍔部１３と蓋部１５の右側半分と鍔部１４とで巻線５を
周回する閉磁路を構成している。磁性体コア６，７は、
ボビン１の胴部１１の穴１１ａに挿通された状態で接合
され、ロ字形状のコアを形成している。この磁性体コア
６，７はボビン１に設けた磁性体コア固定用突起１６に
よって規制され、略垂直に配設されている。磁性体コア
６，７によって形成された開口部内８の胴部１１の肉厚
ｔ₁は、開口部外の胴部１１の肉厚ｔ₂より薄い。ボビン
１の蓋部１５はこの磁性体コア６，７が配設された側と
反対の側から鍔部１２〜１４に接合される。コア６，７
の材料としては、比透磁率が数千のものが好ましく、具
体的にはフェライトやアモルファス等が使用される。

【００１４】以上の構成からなるチョークコイルは、胴
部１１に対して穴１１ａが偏心しているので、磁性体コ
ア６，７の開口部内８においては、ボビン１の占有面積
が少なくなる。従って、その分だけ巻線４，５をボビン
１の胴部１１に巻回することができる領域が大きくな
り、ノーマルモード及びコモンモードのインダクタンス
が大きくできる。また、磁性体コア６，７の開口部外に
おいては、ボビン１の磁路の断面積が大きくなるので、
この磁路の磁気抵抗が下がり、ノーマルモードのインダ
クタンスが大きくなる。この結果、コモンモードノイズ
及びノーマルモードノイズに対してノイズ除去効果を十
分に発揮することができるチョークコイルが得られる。
図６はチョークコイルの電気等価回路図である。

【００１５】ここに、以上の構成からなるチョークコイ
ルのコモンモードノイズ除去作用について図７及び図８
を参照して説明する。図７に示すように、チョークコイ
ルは電源２０と電子機器等の負荷２１の間に配設された
二つの信号線に電気的に接続されている。電源２０とグ
ランド間に浮遊容量Ｃ１が発生し、負荷２１とグランド
間に浮遊容量Ｃ２が発生している。二つの信号線をそれ
ぞれ図中矢印方向にコモンモードノイズ電流ｉ₁，ｉ₂が
流れると、図８に示すように、巻線４，５に磁束φ１，
φ２が生じる。この磁束φ１，φ２は互いに加え合わさ
れてコア６，７の閉磁路内を周回しながら、他に漏れる
ことなく漸次減衰する。磁束φ１，φ２は渦電流損等の
形で熱エネルギーに変換するからである。これにより、
コモンモードノイズ電流ｉ₁，ｉ₂は低減される。

【００１６】次に、チョークコイルのノーマルモードノ
イズ除去作用について図９及び図１０を参照して説明す
る。図９に示すように、ノーマルモードノイズ電流ｉ₃
が二つの信号線をそれぞれ図中矢印方向に流れると、図
１０に示すように、巻線４，５に磁束φ３，φ４が生じ
る。この磁束φ３，φ４はボビン１の閉磁路内を他に漏
れることなく周回しながら、渦電流損等の形で熱エネル
ギーに変換され、漸次減衰する。これにより、ノーマル
モードノイズ電流ｉ₃は低減される。

【００１７】また、図１１に示すように、磁性体コア
６，７を、磁性体コア固定用突起１６と端子取付け台１
７によって規制し、略水平に配設してもよい。この場
合、ボビン１の蓋部１５は、磁性体コア６，７が配設さ
れた側と反対の側から鍔部１２〜１４に接合される。図
１１に示した構造のチョークコイルは、図４に示したチ
ョークコイルと比較してプリント基板等に占める面積は
増えるが、低背化を図ることができるという利点があ
る。

【００１８】なお、本発明に係るチョークコイルは前記
実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種
々に変形することができる。ボビンの筒状胴部の穴の偏
心位置は任意であって、例えば図１２に示すように、磁
性体コア６，７を常に垂直状態で配置する場合には穴１
１ａを中央部上寄りの位置に設ければよい。ここに、３
１は磁性体コア用ガイド溝を表示している。また、図１
３に示すように、磁性体コア６，７を常に水平状態で配
置する場合には穴１１ａを中央部左寄りの位置に設けれ
ばよい。ここに、３２は磁性体コア用ガイド溝を表示し
ている。

【００１９】また、ボビンは複数の巻線に対して一つの
共通のボビンである必要はなく、巻線のそれぞれに対応
して独立した複数個のボビンであってもよいし、胴部の
形状は円筒状でも角筒状であってもよい。さらに、磁性
体コアはコ字形コアやＥ字形コアを二つ組み合わせたも
のの他、コ字形コアやＥ字形コアをＩ字形コアと組み合
わせたものであってもよい。あるいは、コアは分割タイ
プのものに限定されるものではなく、一体タイプのも
の、例えば日字形コア又はロ字形コアであってもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、一対の巻線をそれぞれ周回する閉磁路を有した
磁性体からなるボビンと、前記ボビンに挿通された閉磁
路形成の磁性体コアとを備えているので、一対の巻線に
コモンモードノイズ電流やノーマルモードノイズ電流が
流れることにより発生した磁束は、それぞれ磁性体内や
ボビン内において渦電流損等の形で熱エネルギーに変換
されて減衰し、これにより、コモンモードノイズやノー
マルモードノイズが除去される。また、磁束がチョーク
コイルの外へ漏れることはないので、チョークコイル外
周の磁気シールドも不要となる。

【００２１】また、ボビンの筒状胴部の穴の位置を筒状
胴部に対して偏心させたので、ノーマルモードノイズに
よってボビン内に発生した磁束が通る磁路の断面が大き
くなり、この磁路の磁気抵抗が下がる。従って、大きな
ノーマルモードのインダクタンスが得られる。さらに、
磁性体コアの開口部内においては、ボビンが占める割合
が少ないので、その分だけ巻線を多く巻回することがで
き、ノーマルモード及びコモンモードのインダクタンス
を大きくできる。

【００２２】この結果、コモンモードノイズ及びノーマ
ルモードノイズに対して十分なノイズ除去効果を有する
チョークコイルが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るチョークコイルの一実施例に使用
されるボビンの側面図。

【図２】図１に示したボビンの正面図。

【図３】図１に示したボビンの蓋部の斜視図。

【図４】本発明に係るチョークコイルの一実施例を示す
側面図。

【図５】図４に示したチョークコイルの断面図。

【図６】図５に示したチョークコイルの電気等価回路
図。

【図７】図５に示したチョークコイルによるコモンモー
ドノイズ除去を説明するための電気回路図。

【図８】図５に示したチョークコイルによるコモンモー
ドノイズ除去を説明するための磁気回路図。

【図９】図５に示したチョークコイルによるノーマルモ
ードノイズ除去を説明するための電気回路図。

【図１０】図５に示したチョークコイルによるノーマル
モードノイズ除去を説明するための磁気回路図。

【図１１】図５に示したチョークコイルの変形例を示す
側面図。

【図１２】他の実施例に使用されるボビンの側面図。

【図１３】別の他の実施例に使用されるボビンの側面
図。

【符号の説明】

１…ボビン ４，５…巻線 ６，７…磁性体コア １１…筒状胴部 １１ａ…穴 １２，１３，１４…鍔部 １５…蓋部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福谷 巌 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の巻線と、 前記一対の巻線が巻回される筒状胴部を有すると共に、
   前記一対の巻線をそれぞれ周回する閉磁路を有した磁性
   体からなるボビンと、 前記筒状胴部の穴に一辺が挿通された閉磁路形成の磁性
   体コアとを備え、 前記筒状胴部の穴の位置が前記筒状胴部に対して偏心し
   ていること、 を特徴とするチョークコイル。