JPH08213261A - 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、磁性体からなるボビン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に挿通された磁性体コア６，７とを備えて
いる。ボビン１は筒状胴部１１とこの胴部１１の両端部
及び中央部にそれぞれ設けられた鍔部１２〜１４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。鍔部１４の外周端面にはＶ字形状の凹部１４ａ
が設けられている。蓋部１５には凹部１４ａに嵌合する
Ｖ字形状の凸部１５ａが設けられている。

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）筒状胴部及
びこの筒状胴部の両端部及び中央部にそれぞれ設けられ
た鍔部からなる本体と、前記本体の鍔部の外周端面に接
合する蓋とを有した閉磁路形成のボビンと、（ｂ）前記
筒状胴部の中央部に設けた鍔部を間にして前記筒状胴部
にそれぞれ巻回された一対の巻線と、（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）前記筒状胴部の中央部に設けた鍔部の外周
端面に凹部を設けると共に、前記凹部の少なくとも一部
に嵌合する凸部を前記蓋に設けたこと、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
閉磁路形成のボビン内を周回し、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】また、ボビンの筒状胴部の中央部に設けた
鍔部の外周端面には凹部が設けられている。そして、蓋
部には前記凹部の少なくとも一部に嵌合する凸部が設け
られているため、蓋部を鍔部の外周端面に接合する際に
は、凹部と凸部が嵌まり合って蓋部をスムーズに案内す
ることになり、蓋部が容易に位置決めされる。このよう
な鍔部と蓋部の組み合わせにより、この鍔部を挟んで筒
状胴部にそれぞれ巻回されている一対の巻線間の沿面距
離が長くなる。

【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
に示すように、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。

【００１０】ボビン１は筒状胴部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。筒状胴部１１の横断面は矩形状になってお
り、チョークコイルの限られた外形寸法内で、最も横断
面の面積が大きくなるように設計されている。筒状胴部
１１の穴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の側面上部には磁性体
コア用ガイド溝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】鍔部１４の外周端面にはＶ字形状の凹部１
４ａが設けられている。蓋部１５は、図３に示すよう
に、横断面がＵ字形をしている。ボビン１の胴部１１に
巻線４，５が巻回された後、この蓋部１５は接着剤等に
より鍔部１２〜１４の外周端面に接合される。鍔部１４
に接合する部分には、凹部１４ａに嵌合するＶ字形状の
凸部１５ａが設けられている。

【００１２】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）の磁性体材料が使用される。具体
的にはＮｉ−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。一対の巻線４，５は、それ
ぞれボビン１の胴部１１に鍔部１４を間に挟んで巻回さ
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】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
設けた磁性体コア用ガイド溝１６によって略垂直に配設
されている。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の略４
分の３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。なお、チョークコイルに
要求される仕様によっては、コア６，７を絶縁性カバー
にて覆ってもよい。

【００１４】さらに、図４を参照して本実施例のチョー
クコイルを詳述する。鍔部１４はその外周端面に凹部１
４ａが設けられている。蓋部１５には凹部１４ａに嵌合
する凸部１５ａが設けられているので、巻線４と５間の
沿面距離Ｌは凹部１４ａの傾斜面に沿った寸法となり、
片側の傾斜面の寸法をＣとすると、沿面距離Ｌは略２Ｃ
となる。従って、沿面距離Ｌは、鍔部１４の外周端面に
凹部を設けない場合と比較して長くなり、チョークコイ
ルの耐絶縁性をアップさせることができる。

【００１５】あるいは、耐絶縁性をアップさせる替わり
に、チョークコイルの小型化を行ってもよい。すなわ
ち、通常、チョークコイルにおいては、安全規格上、巻
線４と５間の沿面距離が３．２ｍｍ以上であることが要
求される。従来のチョークコイルはこの要求を満足させ
るために鍔部の高さを高くして沿面距離を確保していた
が、凹部１４ａによって鍔部の高さを高くしなくても沿
面距離Ｌを３．２ｍｍ以上確保することができる。

【００１６】また、蓋部１５を鍔部１２〜１４の外周端
面に嵌合する際には、凹部１４ａと凸部１５ａが嵌まり
合って蓋部１５をスムーズに案内することになり、蓋部
１５の位置決めが容易にできる。図４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。図
５は、このチョークコイルの電気等価回路図である。

【００１７】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６及び図７
を参照して説明する。図６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７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。

【００１８】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８及び図９を参照して説明す
る。図８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
９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。こうして、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。

【００１９】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。ボビンの胴部の中央部に設
けた鍔部の外周端面に設けられる凹部の形状は任意であ
って、例えばＵ字形状やＷ字形状であってもよい。この
場合、蓋部に設けられる凸部は前記凹部に嵌合する形状
とされるものが好ましい。

【００２０】また、前記実施例のボビンの蓋部は鍔部の
外周端面の一部（３面）に嵌合しているが、１面のみや
２面あるいは全外周端面（４面）に接合するものであっ
てもよい。さらに、磁性体コアはＵ字形コアやＥ字形コ
アを二つ組み合わせたものの他、Ｕ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。

【００２１】

【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、閉磁路形成のボビンと、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。

【００２２】さらに、ボビンの筒状胴部の中央部に設け
た鍔部の外周端面には凹部が設けられ、これと嵌合する
蓋に凸部が設けられているため、この鍔部を挟んで筒状
胴部にそれぞれ巻回されている一対の巻線間の沿面距離
が長くなる。従って、チョークコイルの耐絶縁性が向上
する。あるいは、耐絶縁性を向上させる替わりに、チョ
ークコイルの小型化を行ってもよい。そして、蓋部に前
記凹部に嵌合する凸部が設けられていると、蓋部を鍔部
の外周端面に接合する際には、凹部と凸部が嵌まり合っ
て蓋部をスムーズに案内することになり、蓋部が容易に
位置決めされるので、自動組立てが可能となると共に、
ボビンと蓋とによる閉磁路形成がより確実になる。

【００２３】この結果、コモンモードノイズとノーマル
モードノイズに対して十分なノイズ除去効果を有する小
型のコモンモードチョークコイルを得ることができる。

【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を示す
正面図。

【図２】図１に示したチョークコイルの側面図。

【図３】図１に示したチョークコイルに使用されるボビ
ンの蓋部の斜視図。

【図４】図２のIV−IV断面図。

【図５】図１に示したチョークコイルの電気等価回路
図。

【図６】図１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７】図１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８】図１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９】図１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。

【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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状胴部及びこの筒状胴部の両端部及び
   中央部にそれぞれ設けられた鍔部からなる本体と、前記
   本体の鍔部の外周端面に接合する蓋とを有した閉磁路形
   成のボビンと、 前記筒状胴部の中央部に設けた鍔部を間にして前記筒状
   胴部にそれぞれ巻回された一対の巻線と、 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、 前記筒状胴部の中央部に設けた鍔部の外周端面に凹部を
   設けると共に、前記凹部の少なくとも一部に嵌合する凸
   部を前記蓋に設けたこと、 を特徴とするチョークコイル。