JP2006012989A - コモンモードチョークコイル - Google Patents

Abstract

【課題】 信号の反射による特性不良を防止でき、かつ、小型でインダクタンスが大きく高周波特性に優れたコモンモードチョークコイルを提供する。
【解決手段】 コモンモードチョークコイル31において、巻線36はボビン32の筒状胴部33の外周に単層密巻きされている。巻線37は巻線36の上に重ねて単層密巻きされている。巻線46はボビン42の筒状胴部43の外周に単層密巻きされている。巻線47は巻線46の上に重ねて単層密巻きされている。これらの巻線は、同相のノイズ電流が流れたときに相互に磁束を強め合う。巻線36，37は差動伝送通信を行い、電流の往路となる一対の信号線に接続される。巻線46，47は差動伝送通信を行い、電流の復路となる一対の信号線に接続される。また、鍔部には傾斜面34a，35a，44a，45aが形成され、かつ、これらの巻線の端末は近接した状態で筒状胴部33，43から引き出されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、コモンモードチョークコイル、特に、通信と給電の機能を有する信号線に挿入されるコモンモードチョークコイルに関する。

従来の差動伝送回路は通信を目的に利用されている。差動伝送ではペア線のそれぞれに逆相の信号を流し、どちらの信号線の電位が高いかでＨｉｇｈ／Ｌｏｗを判断する。例えば、パソコン用ＬＡＮの規格として現在最も一般的なのがＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）であり、そのインターフェースにはパルストランスが取り付けられる。そして、ケーブルからのノイズ放射が大きい場合、パルストランスの前後にコモンモードチョークコイルが用いられる。

コモンモードチョークコイルを用いる効果は、ペア線に逆相で流れる信号には影響せず、コモンモードノイズに対しては制限作用が働くことである。つまり、差動伝送回路では同じ大きさの電流が逆相でペア線のそれぞれに流れるため、差動信号電流により発生する磁束は磁性体コア内で打ち消し合う。一方、同相で通過しようとするノイズ電流により発生する磁束は磁性体コア内で互いに強め合う。

ちなみに、差動伝送通信には１００ＭＨｚ以上の信号を用いることもあり、信号の周波数とノイズの周波数帯が重なることが多い。従って、ノーマルモードチョークコイルのようなローパスフィルタでは、ノイズを制御すると同時に信号も制御してしまうため、利用することが難しい。

ところで、最近、米国電気電子技術者協会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）では、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆという規格が提案されている。この規格は、従来の差動伝送回路に給電回路が取り付けられた回路の規格であり、信号の送受信を行うＬＡＮケーブルなどの信号線を通して給電も行う規格である。この規格は、ＬＡＮケーブルに接続されるＩＰ電話や無線ＬＡＮのアクセスポイント等の機器に適用される。そして、この規格の対象の信号線のノイズ対策にコモンモードチョークコイルを使用すると、電源電流により発生する磁束はコモンモードチョークコイルの磁性体コア内で強め合う向きに発生する。そのため、電源電流で発生する磁束により磁性体コアの磁束密度が飽和磁束密度に近くなり、コモンモードインダクタンスが低下してノイズ対策効果が低減する。

磁束密度を大きくさせないための対策としては、磁性体コアの断面積を大きくする方法がある。しかし、磁性体コアサイズと同時に部品サイズが大きくなる。また、磁性体コアは部品材料費の多くを占めているため、磁性体コアサイズが大きくなることは部品価格に大きく影響する。

また、巻線のターン数を小さくすれば、磁性体コア内に発生する磁束が小さくなり、飽和しにくくなる。しかし、インダクタンスを小さくすることになり、ノイズ対策効果が低減する。

従来より、電話回線へノイズが侵入するのを防止するコモンモードチョークコイルとして、特許文献１に記載のものが知られている。このコモンモードチョークコイル１は、図１３に示すように、Ｕ字形状の二つのコア部材１０，１１からなる磁性体コアと、二つのボビン２，３と、四つの巻線４，５，６，７とを備えている。

ボビン２，３は、その筒状胴部２ａ，３ａが互いに平行になるように配置されている。そして、筒状胴部２ａ，３ａの穴２ｂ，３ｂに、コア部材１０，１１の脚部１０ｂ，１１ｂがそれぞれ挿通されている。これらコア部材１０，１１は、そのそれぞれの両脚部１０ｂ，１１ｂの先端面が穴２ｂ，３ｂ内で互いに衝き合わされて一つの閉磁路を形成している。

巻線４，５は、ボビン２の筒状胴部２ａに一層だけバイファイラ巻きされている。同様に、巻線６，７は、ボビン３の筒状胴部３ａに一層だけバイファイラ巻きされている。そして、巻線４〜７は、同相の電流が流れたときに磁性体コア内で相互に磁束を強め合うように巻回されている。

以上の構成からなるコモンモードチョークコイル１において、巻線４と５、又は、巻線６と７が隣接する巻線部分は図１３において左右方向の２箇所だけであり、隣接する巻線部分に発生する浮遊容量は、巻回数分だけ直列に接続される。従って、浮遊容量を小さくでき、高帯域におけるノイズ侵入阻止能力を向上させることができる。

しかしながら、特許文献１に記載のコモンモードチョークコイル１は、巻線４と５、又は、巻線６と７を交互に筒状胴部２ａ，３ａに一層だけ巻回する、いわゆるバイファイラ巻き構造であるため、単位長さ当たりの巻線４〜７のターン数が少なく、ボビン２，３の大きさに比べて得られるインダクタンスが小さいという問題点を有していた。

さらに、このようなバイファイラ巻き構造にするためには、高い精度の巻線機が必要となる。それは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格で用いられるコモンモードチョークコイルの場合、該チョークコイルの特性インピーダンスを周辺回路の特性インピーダンスに整合させて、信号の入出力時の反射を抑える必要があるため、巻線の巻乱れが発生すると、その部分で特性インピーダンスがずれる結果、信号の反射を発生させるという問題を有するからである。これまでは、特性インピーダンスは問題とされてこなかったのである。

本発明者らは、前記特性インピーダンスを決定する要因の一つに、二つの巻線の位置関係があることを見出した。即ち、コイルの主な巻線部分はボビンの筒状胴部であり、この筒状胴部において、二つの巻線間隔を一定距離に保つ必要がある。バイファイラ巻き構造では、特性インピーダンスを調製するためには、二つの巻線間隔を一定にしながら巻回する必要があり、さらに精度の高い巻線作業が必要となる。さらに、二つの巻線間隔を一定に保って巻回した場合であっても、その後の組立て作業や輸送作業などの際に、線間隔がずれると特性インピーダンスのずれが生じるという問題がある。

また、本発明者らは、前記特性インピーダンスを決定する要因の一つに、巻線の引出し部分が影響していることを見出した。即ち、巻線の端末は筒状胴部からボビンの表面に沿ってリード端子まで引き出されるが、引出し開始箇所において２本の端末が突然に拡開されると、該拡開部分で特性インピーダンスにずれが生じ、信号通過特性に影響を与えるのである。
実開平４−４７１２号公報

そこで、本発明の目的は、巻線の巻乱れや端末引出し部の位置関係を改善することで、信号の反射に起因する特性不良を防止するようにしたコモンモードチョークコイルを提供することにある。

本発明の他の目的は、前記目的を達成するとともに、小型でインダクタンスが大きいコモンモードチョークコイルを提供することにある。特に、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆの規格が適用される信号線回路に挿入することができる小型でインダクタンスが大きく高周波特性に優れたコモンモードチョークコイルを提供することにある。

前記目的を達成するため、第１の発明は、少なくとも２本の巻線をボビンの筒状胴部に巻回してなるコモンモードチョークコイルにおいて、前記ボビンの筒状胴部とその両側に形成された鍔部との間に傾斜面が形成され、かつ、各巻線が単層で上下に重ねて密巻きされていることを特徴とする。

第１の発明に係るコモンモードチョークコイルにおいては、筒状胴部と鍔部との間に傾斜面が形成されているため、少なくとも２本の巻線を単層で上下に重ねて密巻きした場合、巻線どうしがずれる確率が低くなり、仮にずれた場合であっても各巻線の高さや方向のずれが抑えられる。従って、巻乱れに起因する信号の反射で特性インピーダンスがずれるといった不具合を防止することができる。

第２の発明は、少なくとも２本の巻線をボビンの筒状胴部に巻回してなるコモンモードチョークコイルにおいて、前記ボビンは、前記巻線のそれぞれの端末を固定するためのリード端子を有するとともに、前記筒状胴部から該リード端子へそれぞれの巻線を案内する係止部を有し、各巻線は該係止部によって互いに近接されていることを特徴とする。

第２の発明に係るコモンモードチョークコイルにおいては、ボビンに筒状胴部からリード端子へそれぞれの巻線を案内する係止部を設け、各巻線を該係止部によって互いに近接させているため、巻線の端末の位置が揃う。従って、端末が突然に拡開されることはなく、各巻線の特性インピーダンスにずれが生じるといった不具合を防止することができる。

第３の発明は、通信と給電の機能を有する信号線に挿入されるコモンモードチョークコイルであって、
（ａ）筒状胴部を有する第１ボビン及び第２ボビンと、
（ｂ）第１ボビンの筒状胴部に設けられた単層密巻きの第１巻線及び該第１巻線の上に重ねて設けられた単層密巻きの第２巻線と、
（ｃ）第２ボビンの筒状胴部に設けられた単層密巻きの第３巻線及び該第３巻線の上に重ねて設けられた単層密巻きの第４巻線と、
（ｄ）第１ボビン及び第２ボビンのそれぞれの筒状胴部の穴に脚部が挿通され、閉磁路を構成する磁性体コアとを備え、
（ｅ）第１巻線及び第２巻線は、同相のノイズ電流が流れたときに磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように同方向に巻回されるとともに、第３巻線及び第４巻線は、同相のノイズ電流が流れたときに磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように同方向に巻回され、かつ、第１巻線及び第２巻線と第３巻線及び第４巻線とは、同相のノイズ電流が流れたときに磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように巻回されており、
（ｆ）前記第１及び第２ボビンの筒状胴部とその両側に形成された鍔部との間に傾斜面が形成されていること、
を特徴とする。

第３の発明に係るコモンモードチョークコイルにおいては、第１〜第４巻線はそれぞれ単層密巻きされているため、単位長さ当たりのターン数が多くなり、ボビンの筒状胴部の長さが短くても、大きなインダクタンスが得られる。また、第１巻線と第２巻線、又は、第３巻線と第４巻線が隣接する巻回部分は上下方向の１箇所だけである。従って、隣接する巻回部分に発生する浮遊容量は巻回部分だけ並列に接続されるものの、その浮遊容量は小さい。それゆえ、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格の信号線回路に適したコモンモードチョークコイルが得られる。同時に前記第１の発明に係るコモンモードチョークコイルの作用効果をも奏する。

第４の発明は、通信と給電の機能を有する信号線に挿入されるコモンモードチョークコイルであって、
前記（ａ）〜（ｅ）を備えるとともに、
（ｇ）前記第１及び第２ボビンは、それぞれ前記第１、第２及び第３、第４巻線の端末を固定するためのリード端子を有するとともに、前記筒状胴部から該リード端子へそれぞれの巻線を案内する係止部を有し、第１巻線と第２巻線及び第３巻線と第４巻線とは、該係止部によって互いに近接されていること、
を特徴とする。

第４の発明に係るコモンモードチョークコイルにおいては、前記第３の発明に係るコモンモードチョークコイルと同様に、ボビンの筒状胴部の長さが短くても、大きなインダクタンスが得られ、隣接する巻回部分に発生する浮遊容量は小さく、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格の信号線回路に適したコモンモードチョークコイルが得られる。同時に、前記第２の発明に係るコモンモードチョークコイルの作用効果をも奏する。

以下、本発明に係るコモンモードチョークコイルの実施例について添付の図面を参照して説明する。

本発明の一実施例であるコモンモードチョークコイル３１の外観を図１に示し、その水平断面図を図３に示し、電気等価回路図を図４に示す。このコモンモードチョークコイル３１は、Ｕ字形状を有する二つのコア部材５０ａ，５０ｂからなる磁性体コア５０と、二つのボビン３２，４２と、四つの巻線３６，３７，４６，４７とを備えている。

ボビン３２，４２は、それぞれ、筒状胴部３３，４３と、該筒状胴部３３，４３の両側に形成した鍔部３４，３５、４４，４５とを有している。鍔部３４，３５，４４，４５にはそれぞれ一対のリード端子５３ａ，５４ａと５３ｂ，５４ｂと５５ａ，５６ａと５５ｂ，５６ｂとの八つの端子が植設されている。ボビン３２，４２は、樹脂などで形成され、その筒状胴部３３，４３が互いに平行になるように配置されている。

巻線３６は筒状胴部３３の外周に単層密巻きされている。巻線３７は巻線３６の上に重ねて単層密巻きされている。巻線３６と３７は、同相のノイズ電流が流れたときに相互に磁束を強め合うように同方向に等しいターン数で巻回されている。同様に、巻線４６は筒状胴部４３の外周に単層密巻きされている。巻線４７は巻線４６の上に重ねて単層密巻きされている。巻線４６と４７は、同相のノイズ電流が流れたときに相互に磁束を強め合うように同方向に等しいターン数で巻回されている。さらに、巻線３６及び３７と巻線４６及び４７とは、同相のノイズ電流が流れたときに相互に磁束を強め合うように等しいターン数で巻回されている。

巻線３６の各端末はリード端子５３ａ，５３ｂにそれぞれ電気的に接続され、巻線３７の各端末はリード端子５４ａ，５４ｂにそれぞれ電気的に接続されている。同様に、巻線４６の各端末はリード端子５５ａ，５５ｂにそれぞれ電気的に接続され、巻線４７の各端末はリード端子５６ａ，５６ｂにそれぞれ電気的に接続されている。

磁性体コア５０を構成しているコア部材５０ａ，５０ｂは、それぞれ、腕部５１ａ，５１ｂと、該腕部５１ａ，５１ｂの両端から直角方向に延在した脚部５２ａ，５２ｂとを有している。そして、筒状胴部３３，４３の穴３３ａ，４３ａには、コア部材５０ａ，５０ｂの脚部５２ａ，５２ｂがそれぞれ挿入されている。これらコア部材５０ａ，５０ｂは、両脚部５２ａ，５２ｂの先端面が穴３３ａ，４３ａ内で互いに衝き合わされて一つの閉磁路を形成している。

コア部材５０ａ，５０ｂの材料には、Ｍｎ−Ｚｎ系もしくはＮｉ−Ｚｎ系のフェライト、もしくは、両方が用いられる。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトは高透磁率を有するため、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトに比べて大きなインダクタンス（数百μＨ〜数ｍＨ）を得ることができる。

ちなみに、低周波帯域（数百ｋＨｚ）からのノイズ電圧を抑制するためには、数百μＨ〜数ｍＨのインダクタンスを必要とする。一方、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトは透磁率の周波数特性が優れているため、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトに比べて高い周波数（数十〜数百ＭＨｚ）で大きなインダクタンス特性を得ることができる。また、Ｍｎ−Ｚｎ系とＮｉ−Ｚｎ系のフェライトを両方用いて広範囲の周波数帯域で大きなインダクタンスを得ることができる構成もある。

さらに、コア部材５０ａ，５０ｂの衝き合わせ面を密着させるためにコ字型止め金具（図示せず）がはめ込まれる。なお、止め金具に代えて、接着剤を用いてコア部材５０ａ，５０ｂを堅固に密着させてもよい。各部品３２，４２，５０ａ，５０ｂは、固定治具（図示せず）により固定したり、必要最低限の量の接着剤やワニス（図示せず）をボビン３２，４２とコア部材５０ａ，５０ｂとの間に塗布して固定されている。

以上の構成からなるコモンモードチョークコイル３１は、巻線３６，３７，４６，４７がそれぞれ単層密巻きされているので、単位長さ当たりのターン数が多くなり、ボビン３２，４２の筒状胴部３３，４３の長さが短くても、大きなインダクタンスを得ることができる。また、巻線３６と３７、又は、巻線４６と４７が隣接する巻回部分は、図３において上下方向の１箇所だけである。従って、隣接する巻回部分に発生する浮遊容量は抑えられる。この結果、高周波帯域でのノイズ除去性能の優れた４端子コモンモードチョークコイルを得ることができる。

ここで、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格では低周波領域から高周波領域までのノイズ除去が必要であり、通信信号の波形を形成する成分もノイズ対策が必要な周波数帯と重なっているため、コモンモードチョークコイル３１には大きなインダクタンスと、低い漏れインダクタンスと、高周波特性とが要求される。また、通信線に対して低周波領域（３０ＭＨｚ以下）の雑音端子電圧規制が適用されても、コモンモードチョークコイル３１は、低周波領域から高周波領域までのノイズ除去を行うのに適しており、低周波領域（３０ＭＨｚ以下）における雑音端子電圧に対しても、高周波領域（３０ＭＨｚ以上）における放射ノイズに対しても除去効果を有している。従って、コモンモードチョークコイル３１はＩＥＥＥ８０２．３ａｆの規格に適したチョークコイルと言える。

図５は、このコモンモードチョークコイル３１を、通信と給電の両方の機能をもたせることを目的としたＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格が適用される信号線７１〜７４に接続した回路を示すものである。例えば、信号線７１〜７４は、信号の送受信を行うＬＡＮケーブルに電源電流を重畳させたものである。図５において、６１Ａ，６１ＢはＬＡＮスイッチ側のパルストランス、６２は給電源、６５，６６はコネクタ（規格ＲＪ−４５）、６８は負荷、６９Ａ，６９Ｂはデータ端末側のパルストランスである。

次に、図６に示す概略図を用いてコモンモードチョークコイル３１の作用効果を説明する。差動伝送通信では、２組の一対の巻線３６と３７、並びに、４６と４７のそれぞれに同じ大きさで逆相の差動信号電流が流れる。そのため、一対の巻線３６，３７のうち一方の巻線３６に信号電流が流れることにより発生する磁性体コア５０内の磁束φ１は、他方の巻線３７に信号電流が流れることにより発生する磁性体コア５０内の磁束φ１と同じ大きさだが、逆向きに発生する。従って、両方の磁束φ１とφ１は打ち消し合う。一対の巻線４６，４７に対しても、同様である。

また、この磁束を打ち消し合う現象は、それぞれの一対の巻線３６と３７、並びに４６と４７で独立して生じている。従って、二つの異なる差動信号電流が２組の一対の巻線３６，３７、並びに巻線４６，４７によってそれぞれ同時に伝送される場合も、磁気結合により磁性体コア５０内で干渉し合うことはない。

また、巻線３６と３７を合わせて（並列接続して）電源電流の往路のラインとして使用し、巻線４６と４７を合わせて（並列接続して）電源電流の復路のラインとして使用する。この場合、巻線３６，３７を通電する電源電流の総和と、巻線４６，４７を通電する電源電流の総和とは大きさが等しくかつ位相が逆である。従って、巻線３６，３７によって磁性体コア５０内に発生する磁束φ２と巻線４６，４７によって磁性体コア５０内に発生する磁束φ２とは打ち消し合う。この結果、磁性体コア５０が磁気飽和せず、小型の磁性体コア５０であっても、巻線３６，３７，４６，４７のターン数を多くして、インダクタンスを大きくすることができる。

こうして、コモンモードチョークコイルとしての性能を十分に発揮することができる。さらに、巻線３６と３７を合わせ、巻線４６と４７を合わせることで、ラインに流すことができる許容電流が大きくなる。

一方、コモンモードチョークコイル３１は、巻線３６，３７，４６，４７のそれぞれにコモンモード（同相）ノイズ電流Ｉｃが流れると、巻線３６，３７，４６，４７により磁性体コア５０内にそれぞれ同一方向に磁束φｃが発生する。この磁束φｃは磁性体コア５０内を強め合いながら周回する。この結果、コモンモードノイズ電流Ｉｃに対するインピーダンスが大きくなり、コモンモードノイズ電流Ｉｃが抑制される。ちなみに、コモンモードノイズ電流Ｉｃはピークで数ｍＡ程度であり、電源電流は数百ｍＡ程度を想定している。

ここで、信号の反射による特性インピーダンスのずれを防止する二つの対策について説明する。ここでは、ボビン３２と巻線３６，３７について説明するが、いま一つのボビン４２と巻線４６，４７についても同じ説明が妥当する。

まず、第１の対策として、図２に示すように、ボビン３２の筒状胴部３３と鍔部３４，３５との間に角度θの傾斜面３４ａ，３５ａを設けた。角度θは１２０°が好ましい。これにて、巻線３６，３７を整列巻きした際に、巻線３６，３７のそれぞれがずれる確率が低くなり、また、仮にずれたとしてもその高さや方向のずれを小さく抑えることができる。

この点につき、図７を参照して、かつ、筒状胴部３３に対して鍔部３４，３５が直立している図８と比較して説明する。図７（Ａ）及び図８（Ａ）は筒状胴部３３の巻幅寸法が（巻線径×ターン数）と一致したときの理想状態を示している。図７（Ｂ）及び図８（Ｂ）は１層目の巻線３６を左から右方向へ巻回した後、復路で２層目の巻線３７を巻回したときの巻乱れ状態を示している。また、図７（Ｂ）及び図８（Ｂ）では、巻線径が設計値よりも若干大きい場合、あるいは、１層目の巻線３６の巻回状態が理想状態から若干右側へ寄ってしまった場合を示している。

図８に示すように、鍔部３４，３５が従来の如く直立している場合、１層目の巻線３６を整列巻きできる巻線径の範囲は、直径をＤとすると、Ｄ＋Ｄ／（２×ターン数）となる。しかし、実際には巻線径の範囲がＤ〜Ｄ＋Ｄ／（２×ターン数）であっても、２層目の巻線３７の巻き始めは完全な俵積みではないため、巻線状態は不安定になり、ちょっとしたはずみで巻線方向前方にずれ、その後は安定した俵積みの状態で巻回されていく。その場合、２層面の巻線３７の最終ターンは３層目の高さとなり、巻き乱れが生じる（図８（Ｂ）参照）。

一方、図７に示すように、傾斜面３４ａ，３５ａを設けた場合、巻線径が設計値より大きかったり、巻き乱れが生じた場合を考える。この場合は、図７（Ｂ）に示すように、２層目の巻線３７は１ターンは１層目の巻線３６の最終ターンの上に積まれ、２層目の２ターン目から不完全な俵積みが開始する。しかし、図７（Ａ）と同様に、ちょっとしたはずみで巻線方向前方にずれ、その後は安定した俵積みの状態で巻回したとすると、２層目の巻線３７の最終ターンは２層目の巻線３７の高さに収まる。しかも、巻線径がＤ＋Ｄ／ターン数以上にならない限り、巻線高さは３層目に到達することはない。図８の従来例と比較すると、巻線径の偏差は２倍まで許容できるようになる。

ここで、傾斜面３４ａ，３５ａの角度θについて考察する。角度θを９０°より大きくし始めると、巻回飛びによる２層面の巻線３７の最終ターンの３層目への乗り上げ高さが徐々に低くなり始める。図９（Ａ）に示すように、角度θが１２０°のとき、１層目の巻線３６と２層目の巻線３７の巻線スペース幅の差が１ターンとなるため、２層目の巻線３７に１つの巻回飛びが生じても、巻線３７を確実に２層目の高さ以内に収めることができる。

また、角度θを１２０°以上に設定した場合、巻回飛びが二つ発生したときの３層目への乗り上げ高さを徐々に低くできるが、その分鍔部３４，３５の厚みを大きく設定することが必要になる。

本発明者らの実験によれば、図９（Ｂ）に示すように、角度θが１００°以下になると、２層目の巻線３７の最終ターンが３層目への乗り上がりが発生しやすくなる。また、図９（Ｃ），（Ｄ）に示すように、角度θが１４０°以上になると、巻線３６，３７が対向しなくなる。従って、角度θは１００°以上であって、１４０°以下であることが好ましい。

また、第２の対策として、図２、図１０及び図１１に示すように、巻線３６，３７の端末３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂを互いに近接させるため、ボビン３２に筒状胴部３３からリード端子５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂへそれぞれの端末３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂを案内する係止部を設けた。この係合部とは、具体的には、凸部３８ａ，３８ａに囲まれた溝部３８ｂであり（図１０参照）、あるいは、突起３９である（図１１参照）。

各巻線３６，３７の端末３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂを前記溝部３８ｂ又は突起３９でリード端子５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂへとガイドすることにより、端末３６ａ，３７ａ及び端末３６ｂ，３７ｂがそれぞれリード端子５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂの直前まで近接した位置関係を保持し、一定な特性インピーダンスの周波数領域を高周波域に拡大することができる。また、特性インピーダンスの調整のために、溝部３８ｂの間隔や突起３９の位置を適宜設定することができる。

コモンモードチョークコイルにおいて、一定な特性インピーダンスの領域を高周波領域に拡大することで、高次の信号高調波成分の通過特性を改善し、ノイズ対策効果を損ねることなく、波形をできるだけ元の状態で通過させることができる。図１２（Ａ）に、特性インピーダンスが高周波領域に拡大された状態を示す。この特性を測定したコモンモードチョークコイルは、図１０に示した数値のサイズで製作した。

なお、図１２（Ｂ）はこのような対策を施さない比較例の特性インピーダンスを参考のために示す。図１２（Ｂ）から明らかなように、比較例では２００ＭＨｚからインピーダンスが低下し始めている。しかし、図１２（Ａ）から明らかなように、本発明例ではそのような低下は見られない。

なお、本発明に係るコモンモード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更することができる。

例えば、磁性体コアとして口字型の一体コアや日字型の一体コアを使用し、ボビンとして２以上に分割させた歯車構造のボビンを使用してもよい。

また、本発明に係るコモンモードチョークコイルは、前記実施例に示した４ラインに対応したものだけではなく、６ライン、８ラインあるいはそれ以外のラインにも適用可能である。さらに、ケーブル接続用のコネクタ（モジュラージャック）に内蔵されるように構成することもできる。

本発明に係るコモンモードチョークコイルの一実施例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はその正面図である。 前記コモンモードチョークコイルを構成するボビンを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はその正面図である。 前記コモンモードチョークコイルの水平断面図である。 前記コモンモードチョークコイルの電気等価回路図である。 前記コモンモードチョークコイルをＩＥＥＥ８０２．３ａｆが適用される信号線に接続した回路を示すブロックである。 前記コモンモードチョークコイルの作用効果の説明図である。 前記ボビンの筒状胴部への巻線状態（本発明例）を示す断面図である。 ボビンの筒状胴部への巻線状態（従来例）を示す断面図である。 前記ボビンの鍔部の種々の傾斜角度に応じた巻線状態を示す断面図である。 巻線端末の引出し状態の第１例を示す平面図である。 巻線端末の引出し状態の第２例を示す平面図である。 コモンモードチョークコイルのインピーダンス特性を示し、（Ａ）は本発明例、（Ｂ）は比較例である。 従来のコモンモードチョークコイルを示す水平断面図である。

符号の説明

３１…コモンモードチョークコイル
３２，４２…ボビン
３３，４３…筒状胴部
３４，３５，４４，４５…鍔部
３４ａ，３５ａ…傾斜面
３６，３７，４６，４７…巻線
３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ…端末
３８ｂ…溝部
３９…突起
５０…磁性体コア
５２ａ，５２ｂ…脚部

Claims (8)

1. 少なくとも２本の巻線をボビンの筒状胴部に巻回してなるコモンモードチョークコイルにおいて、
   前記ボビンの筒状胴部とその両側に形成された鍔部との間に傾斜面が形成され、かつ、各巻線が単層で上下に重ねて密巻きされていること、
   を特徴とするコモンモードチョークコイル。
2. 前記傾斜面はその傾斜角が１２０°±２０°であることを特徴とする請求項１に記載のコモンモードチョークコイル。
3. 少なくとも２本の巻線をボビンの筒状胴部に巻回してなるコモンモードチョークコイルにおいて、
   前記ボビンは、前記巻線のそれぞれの端末を固定するためのリード端子を有するとともに、前記筒状胴部から該リード端子へそれぞれの巻線を案内する係止部を有し、各巻線は該係止部によって互いに近接されていること、
   を特徴とするコモンモードチョークコイル。
4. 前記係止部は前記ボビンに形成された溝又は突起であることを特徴とする請求項３に記載のコモンモードチョークコイル。
5. 少なくとも２本の巻線をボビンの筒状胴部に巻回してなるコモンモードチョークコイルにおいて、
   前記ボビンの筒状胴部とその両側に形成された鍔部との間に傾斜面が形成され、かつ、各巻線が単層で上下に重ねて密巻きされており、
   前記ボビンは、前記巻線のそれぞれの端末を固定するためのリード端子を有するとともに、前記筒状胴部から該リード端子へそれぞれの巻線を案内する係止部を有し、各巻線は該係止部によって互いに近接されていること、
   を特徴とするコモンモードチョークコイル。
6. 通信と給電の機能を有する信号線に挿入されるコモンモードチョークコイルであって、
   筒状胴部を有する第１ボビン及び第２ボビンと、
   前記第１ボビンの筒状胴部に設けられた単層密巻きの第１巻線及び該第１巻線の上に重ねて設けられた単層密巻きの第２巻線と、
   前記第２ボビンの筒状胴部に設けられた単層密巻きの第３巻線及び該第３巻線の上に重ねて設けられた単層密巻きの第４巻線と、
   前記第１ボビン及び前記第２ボビンのそれぞれの筒状胴部の穴に脚部が挿通され、閉磁路を構成する磁性体コアとを備え、
   前記第１巻線及び前記第２巻線は、同相のノイズ電流が流れたときに前記磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように同方向に巻回されるとともに、前記第３巻線及び前記第４巻線は、同相のノイズ電流が流れたときに前記磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように同方向に巻回され、かつ、前記第１巻線及び第２巻線と前記第３巻線及び第４巻線とは、同相のノイズ電流が流れたときに前記磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように巻回されており、
   前記第１及び第２ボビンの筒状胴部とその両側に形成された鍔部との間に傾斜面が形成されていること、
   を特徴とするコモンモードチョークコイル。
7. 通信と給電の機能を有する信号線に挿入されるコモンモードチョークコイルであって、
   筒状胴部を有する第１ボビン及び第２ボビンと、
   前記第１ボビンの筒状胴部に設けられた単層密巻きの第１巻線及び該第１巻線の上に重ねて設けられた単層密巻きの第２巻線と、
   前記第２ボビンの筒状胴部に設けられた単層密巻きの第３巻線及び該第３巻線の上に重ねて設けられた単層密巻きの第４巻線と、
   前記第１ボビン及び前記第２ボビンのそれぞれの筒状胴部の穴に脚部が挿通され、閉磁路を構成する磁性体コアとを備え、
   前記第１巻線及び前記第２巻線は、同相のノイズ電流が流れたときに前記磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように同方向に巻回されるとともに、前記第３巻線及び前記第４巻線は、同相のノイズ電流が流れたときに前記磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように同方向に巻回され、かつ、前記第１巻線及び第２巻線と前記第３巻線及び第４巻線とは、同相のノイズ電流が流れたときに前記磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように巻回されており、
   前記第１及び第２ボビンは、それぞれ前記第１、第２及び第３、第４巻線の端末を固定するためのリード端子を有するとともに、前記筒状胴部から該リード端子へそれぞれの巻線を案内する係止部を有し、第１巻線と第２巻線及び第３巻線と第４巻線とは、該係止部によって互いに近接されていること、
   を特徴とするコモンモードチョークコイル。
8. 通信と給電の機能を有する信号線に挿入されるコモンモードチョークコイルであって、
   筒状胴部を有する第１ボビン及び第２ボビンと、
   前記第１ボビンの筒状胴部に設けられた単層密巻きの第１巻線及び該第１巻線の上に重ねて設けられた単層密巻きの第２巻線と、
   前記第２ボビンの筒状胴部に設けられた単層密巻きの第３巻線及び該第３巻線の上に重ねて設けられた単層密巻きの第４巻線と、
   前記第１ボビン及び前記第２ボビンのそれぞれの筒状胴部の穴に脚部が挿通され、閉磁路を構成する磁性体コアとを備え、
   前記第１巻線及び前記第２巻線は、同相のノイズ電流が流れたときに前記磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように同方向に巻回されるとともに、前記第３巻線及び前記第４巻線は、同相のノイズ電流が流れたときに前記磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように同方向に巻回され、かつ、前記第１巻線及び第２巻線と前記第３巻線及び第４巻線とは、同相のノイズ電流が流れたときに前記磁性体コア内に発生する磁束が相互に強め合うように巻回されており、
   前記第１及び第２ボビンの筒状胴部とその両側に形成された鍔部との間に傾斜面が形成されており、
   前記第１及び第２ボビンは、それぞれ前記第１、第２及び第３、第４巻線の端末を固定するためのリード端子を有するとともに、前記筒状胴部から該リード端子へそれぞれの巻線を案内する係止部を有し、第１巻線と第２巻線及び第３巻線と第４巻線とは、該係止部によって互いに近接されていること、
   を特徴とするコモンモードチョークコイル。

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