JP4064301B2 - チップ型コモンモードチョークコイル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コモンモードチョークコイルに関し、詳しくは、各種の電子回路に用いられる小型で巻線型の表面実装が可能なチップ型コモンモードチョークコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００２−３１３６４６
【０００３】
一般にコモンモードチョークコイルは、図５の電気回路図に示すように、入力端子１ａ、出力端子２ａ間に接続された巻線３と、入力端子１ｂ、出力端子２ｂ間に接続された巻線４とを有する。これら巻線３、４は、フェライトコア等の磁性体材料からなるコア部材にバイファイラ巻されている２回路４端子のチョークコイルである。
図６にコアに巻回されたコモンモードチョークコイルの底面図を示す。 図に示すように、四角柱状のコアに設けられた巻芯部１１と、巻芯部１１の両端部にそれぞれ配設された四角形状のフランジ１と２を有しており、その先端部には、所定の間隔をおいて設けられた４つの電極１ａ、１ｂと２ａ、２ｂが形成されている。このコアを用いたコモンモードチョークコイルＣは、巻芯部１１にバイファイラ巻された巻線３、４とその端部３ａ、３ｂと４ａ、４ｂがはんだ付けや溶接などの方法により電気的に接続されている。
【０００４】
このような従来の巻線型コモンモードチョークコイルＣは巻線３および４の端部３ａ、３ｂおよび４ａ、４ｂを接続するにあたっては、図中、矢印Ｇに示すように、巻線３の端部３ａが、電極１ａに隣接する電極１ｂと、または、巻線４の端部４ｂが、電極２ｂに隣接する電極２ａと近接し、接触して短絡してしまうという問題がある。また、接触しないまでも、ある程度の間隔を確保できない場合には、耐圧の劣化や絶縁不良を生じるという問題がある。
【０００５】
これらの防止策として、図７に示すように、コアに設けられたフランジ１、２の内側根元部と接する巻芯部の両端に切り込み溝５ａ、５ｂを設けたコア２０用いて巻線したものや、図８に示すように、巻芯部の両側面に対照的に対向する巻溝となる凹部６ａ、６ｂを設けたコア２１を用いて巻線を施している。このように、コア２０、コア２１を用いることにより、巻線端末が接続する電極と、隣接する電極が近接しないようにしている。
しかし、図７に示すコア２０を用いた方法では、溝５ａ、５ｂをかなり深く設ける必要が有り強度に問題がある。そして、図８に示すコア２１を用いた方法では、巻線数が増加すると巻幅の制約が大きくなり巻幅である凹部６ａ、６ｂの幅を広くとると、巻線端末を接続する電極と隣接する電極間の距離を十分とることができなくなり、巻線端末の分離作業等が必要であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決するために、巻線端末が隣接する電極に近接または、接触して、耐圧の劣化や絶縁不良を招いたり短絡を生じたりすることのない、信頼性の高いチップ型コモンモードチョークコイルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、巻芯部と、複数の脚状電極部が互いに所定の間隔を置いて形成されたフランジ部と、巻芯部に巻回され、巻き始め端および巻き終わり端が所定の脚状電極部に接続された巻線部とからなるチップ型コモンモードチョークコイルにおいて、巻芯部の対向する両側面に凹部を設け、凹部を巻芯部の巻線軸に対して対称的に一方のフランジ部から遠く離したことを特徴とする。そして、巻き始め端および巻き終わり端の引き出し部は、接続する脚状電極部とフランジ部から遠く離れた一方の凹部内側面から引き出し、所定の脚状電極部に接続することを特徴とする。
さらに、凹部内側面に巻き始め端と巻き終わり端を引き出す溝を設け、巻き始め端および巻き終わり端の引き出し部を接続する脚状電極部とフランジ部から遠く離れた一方の凹部内側面の溝を通して引き出し、所定の脚状電極部に接続する。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明のチップ型コモンモードチョークコイルの一実施例について図を用いて詳しく説明する。なお、図において、図５〜図８と同一符号を付した部分は、同一部分または相当する部分を示している。
【０００９】
図１は、本発明のチップ型コモンモードチョークコイルを底面から見た斜視図（ａ）であり、図１（ｂ）は電極を形成したコア部材を示す底面から見た斜視図である。図２は図１を分かりやすくするための説明図である。
【００１０】
図１（ｂ）に示すように、この実施例において用いられているコア１０は、フェライトから形成されており、巻芯部１１の両端側に一対のフランジ部１、２に溝７を設けて形成した脚部と、その脚部の先端部にそれぞれ電極膜を付与することにより形成された、合計４つの電極１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂを備えている。
【００１１】
そして、このコア１０においては、巻芯部１１の長手方向を巻線軸とし、対向する両側面に凹部６ａ、６ｂが形成されている。この凹部６ａ、６ｂは同じ幅であり、巻線軸に対して長手方向に互いに対称的にずらして配設されている。例えば、凹部６ａはフランジ２の電極２ａ側に近づくようにずらした位置に配設されており、凹部６ｂはフランジ１の電極１ａ側に近づくようにずらした位置に配設されている（すなわち、凹部６ａと凹部６ｂは対称的にずれている）。
【００１２】
そして、図１（ａ）に示すように、このコア１の巻芯部１１の凹部６ａに、２本の巻線３、４をバイファイラ巻し、その巻き始め端側３ａおよび４ａの端末はフランジ１から遠く離れた凹部６ａの凹部内側面から引き出され、電極１ａ、１ｂに熱圧着などの方法により電気的に接続され、そして、巻き終わり端側３ｂおよび４ｂの端末はフランジ２から遠く離れた凹部６ｂの凹部内側面から引き出され、電極２ａ、２ｂに熱圧着などの方法により電気的に接続する。
すなわち、巻線３の巻き始め端３ａは電極１ａに接続し、巻線３の巻き終わり端３ｂは電極２ａに接続する。また、巻線４の巻き始め端４ａは電極１ｂに接続し、巻線４の巻き終わり端４ｂは電極２ｂに接続する。このことにより、２回路、４端子型のチップ型コモンモードチョークコイルが形成される。
【００１３】
図２は図１のコアと巻線の端末との関係を示した説明図である。
図２に示すように、コア１０の巻芯部１１の凹部６ａ、６ｂは、フランジ１とフランジ２との間に、コアの長手方向の両側面に配設されており、その位置はコアの巻線部の軸に対して長手方向の中心から互いに反対方向にずらした位置である。そして、凹部６ａ、６ｂのずらした位置はフランジ１、２に対し、巻き始め端および巻き終わり端の引き出し部となる距離ｍ１と、他方の距離ｍ２であり、ｍ１＞ｍ２の関係にある。凹部６ａ、６ｂの幅Ｌは巻線の幅となり巻数を限定する。距離ｍ１は巻線の端末が隣り合う電極との近接状態により決定し、ｍ２は巻幅Ｌを差し引いた残りのフランジとの距離となる。従来の図８に示すコアはｍ１＝ｍ２であり、巻芯部の中心位置にある。
【００１４】
このように、隣り合う電極と近接しやすい巻線３の端末３ａは電極１ａと、巻線４の端末４ｂは電極２ａと離れた位置から引きだすように距離ｍ１を大きくとり凹部の位置をずらしている。このことにより、巻線の巻幅を変えることなく、すなわち、従来の巻幅を狭くすることなく、巻線の端末と電極との距離Ｇ（○部）を開けて、ショート不良や絶縁抵抗の低下を引き起こすほど接近することがなく、信頼性の高いチップ型コモンモードチョークコイルを得ることができる。
【００１５】
また、巻線の端末と電極間が離れているため、高温のヒータチップを押し当てる方法を用いて端末を電極に接合する場合にも、巻線の被膜が除去された露出導体（端末）が、接合すべき電極と隣り合う電極とが接触して短絡を生じたり、絶縁抵抗の低下を招いたりすることを効果的によく抑制、防止することができる。
【００１６】
なお、図１のチップ型コモンモードチョークコイルは天板を備えていない構成のものであるが、図３に示すように、図１に示すコイルに天板９を備えた構成とすることも可能である。
【００１７】
図４は、本発明のチップ型コモンモードチョークコイルに用いられるコアの変形例を示す図である。
図４に示すように、このコアの特徴は、図１で示した巻芯部１１の両側面の凹部６ａ、６ｂに巻き始め端と巻き終わり端が引き出される凹部内側面に溝８を設けたものである。このようにすることによって、図１に示したものより、さらに巻線の端末と電極間の距離Ｇ（○部）を広げることができ、巻線の端末と隣り合う電極とが接触して短絡を生じたり、絶縁抵抗の低下を招いたりすることをより効果的に抑制、防止することができる。
【００１８】
また、上記実施例では、２回路、４端子型のチップ型コモンモードチョークコイルを例にとって説明したが、回路数、端子数に特別の制約はなく、３回路、６端子以上のチップ型コモンモードチョークコイルにも本発明を適用することが可能である。
【００１９】
また、上記実施例では、フェライトからなるコアを用いた場合について説明したが、コアの構成材料はこれに限られるものではなく、アルミナをはじめ種々の絶縁材料や磁性材料などを用いることが可能である。
【００２０】
本発明は、さらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、巻芯部、フランジ部、及び電極の具体的な形状、巻線の巻回態様などに関し、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のチップ型コモンモードチョークコイルは、巻芯部の巻線軸に対する両側面に凹部を設け、その凹部の位置を対称的にずらして配設することにより、巻線の端部は、隣接する電極に接触および近接することなく配線できるので、隣接する電極と短絡を生じたり、耐圧の劣化や絶縁不良を招く恐れのない、信頼性の高いチップ型コモンモードチョークコイルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるチップ型コモンモードチョークコイルを示す斜視図（ａ）と、コアの構造を示す斜視図（ｂ）である。
【図２】図１のチップ型コモンモードチョークコイルの説明図である。
【図３】図１のチップ型コモンモードチョークコイルに天板を設けた斜視図である。
【図４】本発明の実施形態にかかるチップ型コモンモードチョークコイルの変形例を示す説明図である。
【図５】２回路４端子のコモンモードチョークコイルの電気回路図。
【図６】従来の巻線型コモンモードチョークコイルの斜視図である。
【図７】従来の巻線型コモンモードチョークコイルにおいて用いられるコアの構造を示す斜視図である。
【図８】従来の巻線型コモンモードチョークコイルにおいて用いられるコアの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０、２０、２１ コア
１，２ フランジ
１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ 電極
３，４ 巻線
６ａ、６ｂ 凹部
１１ 巻芯部

Claims (4)

1. 巻芯部と、複数の脚状電極部が互いに所定の間隔を置いて形成されたフランジ部と、該巻芯部に巻回され、巻き始め端および巻き終わり端が所定の該脚状電極部に接続された巻線部とからなるチップ型コモンモードチョークコイルにおいて、
   該巻芯部の対向する両側面に凹部を設け、該凹部を該巻芯部の巻線軸に対して対称的に一方の前記フランジ部から遠く離したことを特徴とするチップ型コモンモードチョークコイル。
2. 前記巻き始め端および巻き終わり端の引き出し部は、接続する前記脚状電極部と前記フランジ部から遠く離れた一方の凹部内側面から引き出し、所定の該脚状電極部に接続することを特徴とする請求項１記載のチップ型コモンモードチョークコイル。
3. 前記巻芯部の対向する両側面に設けられた凹部に、前記巻き始め端および巻き終わり端が引き出される凹部内側面に溝を設けたことを特徴とする請求項１記載のチップ型コモンモードチョークコイル。
4. 前記巻き始め端および巻き終わり端の引き出し部は、前記巻芯部の凹部内側面に設けられた前記溝を通して引き出し、所定の前記脚状電極部に接続することを特徴とする請求項３記載のチップ型コモンモードチョークコイル。

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