JPH1055926A - チョークコイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐水性、耐振性を高めつつコストを低減す
る。 【解決手段】 コア１１が内蔵されたボビン１２の左側
被巻回部１７および右側被巻回部１８に第１コイル線材
２１および第２コイル線材２２が正逆方向に同数回巻回
されている。コイル線材２１、２２は線形の導体２４が
絶縁性および可撓性を有するステム２５に封入された導
線（ビニール電線）２３によって構成されている。コイ
ル線材２１、２２の両端には各コネクタ２６〜２８が機
械的かつ電気的に接続されている。両コイル線材は保護
チューブ３２で被覆されている。 【効果】 コイル線材はそれ自体が高い絶縁性、耐水性
を備えているため、複雑なシーリング構造を省略でき
る。チョークコイル装置はコネクタで電源やモータに直
接接続でき、半田付け作業、ワイヤリング・ハーネスを
省略できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チョークコイル装
置に関し、特に、負荷から伝わる電気的ノイズ（以下、
ノイズという。）が電気配線に伝達されるのを抑制する
チョークコイル装置に係り、例えば、電動モータ（以
下、モータという。）を駆動する際に発生するノイズが
電気配線に伝達されるのを抑制するノイズ・サプレッサ
に利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】モータの駆動ノイズが電気回路に伝達さ
れるのを抑制するノイズ・サプレッサとして、電源とモ
ータとを結ぶ配線中にチョークコイルが挿入されること
がある。従来のこの種のチョークコイルは、コイル線材
として裸の銅線またはエナメル線（銅線の表面がワニス
で被覆された導線）がコアの外周に複数回巻回されて構
成されている。

【０００３】例えば、自動車に搭載されるモータの電気
駆動回路におけるノイズ・サプレッサには、耐振動性や
耐水性等が要求される。このような耐振動性や耐水性等
が要求されるノイズ・サプレッサに使用されるチョーク
コイル装置として、次のような構成を備えているものが
提案されている。すなわち、コアの外周にコイル線材が
巻回されて構成されたチョークコイルの両端には一対の
ターミナルがそれぞれ半田付けされ、両ターミナルがコ
ネクタの絶縁保持体を構成するベースにそれぞれ圧入さ
れることにより、機械的強度が高められている。ベース
にカバーが被せ付けられるとともに、カバーとベースと
の間にシールリングが介設されたり、カバー内にシーリ
ング剤が充填されることにより、チョークコイルの耐水
性が高められている。そして、チョークコイルは両ター
ミナルに電源およびモータに専用のワイヤリング・ハー
ネスを介して電気的に接続されることになる。

【０００４】なお、この種のチョークコイルの取付構造
を述べてある例として、日本国特許庁実用新案公報実公
平６−２１２１３号がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記したチョークコイ
ル装置においては、次のような点で製造コストが増加す
る。チョークコイルのコイル線材の端末がターミナルに
半田付けされるため、作業性が低い。チョークコイルを
モータおよび電源に電気的に接続するのに、専用のワイ
ヤリング・ハーネスが必要となる。耐水性を高めるため
に、シールリングやシーリング充填剤が必要になる。

【０００６】本発明の目的は、耐水性を高めつつ、製造
コストを大幅に低減することができるチョークコイル装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るチョークコ
イル装置は、コアの外側に複数回巻回されたコイル線材
は線形の導体が絶縁性および可撓性を有するステムに封
入された導線によって構成されており、前記コイル線材
の両端には各コネクタが、前記ステムがコネクタの絶縁
保持体に挿入されて前記導線がコネクタの接触子に電気
的に接続された状態で、それぞれ機械的かつ電気的に接
続されていることを特徴とする。

【０００８】好ましくは、一対のコイル線材を前記コア
の両端部にそれぞれ配置して互いに同数回ずつ正逆方向
に巻回する。

【０００９】線形の導体が絶縁性および可撓性を有する
ステムに封入された導線によって構成されたコイル線材
は、それ自体が高い耐水性を備えているため、シールリ
ングやシーリング充填剤による複雑なシーリング構造を
省略することができる。また、コイル線材の両端にはコ
ネクタが備え付けられているため、電源や負荷に直接的
に接続することができ、半田付け作業およびワイヤリン
グ・ハーネスを省略することができる。

【００１０】一対のコイル線材がコアの両端部において
互いに同数回ずつ正逆方向に巻回されている場合には、
一対のコイル線材に流れる電流の向きが逆になり、同一
のコアにおいて同方向の磁束が作用するため、ノイズ低
減効果がより一層大きくなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態である
チョークコイル装置を示しており、（ａ）は一部省略一
部切断正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う拡大部
分断面図である。図２はその一部省略斜視図である。図
３は本発明に係るチョークコイル装置が接続されたモー
タ駆動電気回路をそれぞれ示す各回路図であり、（ａ）
は一対のコイル線材が正逆方向に巻回された場合を示
し、（ｂ）は一対のコイル線材が同一方向に巻回された
場合をそれぞれ示している。図４は本発明に係るチョー
クコイル装置のノイズ低減効果をそれぞれ示す各線図で
あり、（ａ）は一対のコイル線材が正逆方向に巻回され
た場合を示し、（ｂ）は一対のコイル線材が同一方向に
巻回された場合をそれぞれ示している。

【００１２】本実施形態において、本発明に係るチョー
クコイル装置は、自動車に搭載される種々のモータの駆
動電気回路に対応可能なノイズ・サプレッサに好適なも
のとして構成されている。本実施形態に係るチョークコ
イル装置１０はコア１１が内蔵されたボビン１２を備え
ている。コア１１は透磁率の高い材料の一例であるフェ
ライトが使用されて細長い丸棒形状に形成されている。
ボビン１２は塩化ビニール等の樹脂が使用されて一体成
形されており、円筒形状に形成されたボビン本体１３
と、ボビン本体１３の両端および中央に径方向外向きに
それぞれ突設された左端鍔部１４、右端鍔部１５および
中央鍔部１６とを備えている。コア１１はボビン本体１
３の中空部内に封入されている。ボビン本体１３の左端
鍔部１４と中央鍔部１６との間の外周面によって左側被
巻回部１７が形成され、ボビン本体１３の右端鍔部１５
と中央鍔部１６との間の外周面によって右側被巻回部１
８が形成されている。

【００１３】左端鍔部１４、右端鍔部１５および中央鍔
部１６には後記する各コイル線材の巻き端部を保持する
ための保持凹部としての保持溝が一対ずつ、それぞれ径
方向内向きに形成されている。左端鍔部１４、右端鍔部
１５および中央鍔部１６毎において、一方の各保持溝
（以下、上側保持溝という。）１４ａ、１５ａ、１６ａ
に対して他方の各保持溝（以下、下側保持溝という。）
１４ｂ、１５ｂ、１６ｂは周方向に１８０度の位相差を
もって互いに径方向で対向されている。左端鍔部１４、
右端鍔部１５および中央鍔部１６間において、各上側保
持溝１４ａと１５ａと１６ａ、および、各下側保持溝１
４ｂと１５ｂと１６ｂとは径方向の各同一位置でそれぞ
れ軸方向に一列に整列されている。

【００１４】本実施形態に係るチョークコイル装置１０
は一対のコイル線材２１および２２を備えている。一方
のコイル線材（以下、第１コイル線材という。）２１は
ボビン１２の左側被巻回部１７に複数回巻回されてお
り、他方のコイル線材（以下、第２コイル線材とい
う。）２２はボビン１２の右側被巻回部１８に、第１コ
イル線材２１の巻回方向とは逆方向に第１コイル線材２
１の巻回数と同数回巻回されている。すなわち、第１コ
イル線材２１と第２コイル線材２２とは互いに正逆方向
に同数回ずつそれぞれ巻回されている。つまり、第１コ
イル線材２１と第２コイル線材２２とは電流の向きが逆
となるため、電磁的に和動接続されており、第１コイル
線材２１によってコア１１に形成される磁束と、第２コ
イル線材２２によってコア１１に形成される磁束とがコ
ア１１において互いに加わり合うように設定されてい
る。

【００１５】第１コイル線材２１および第２コイル線材
２２はいずれも、線形の導体が絶縁性および可撓性を有
するステムに封入された導線の一例であって、市場にて
容易にしかも安価に入手することができる所謂ビニール
電線２３が使用されて構成されている。すなわち、ビニ
ール電線２３は細長い銅線を多数本束ねられて形成され
た線形の導体２４が、絶縁性および可撓性を有する材料
である塩化ビニールが使用されて細長い円筒チューブ形
状に形成されたステム２５の中空部内に封入されて形成
されている。

【００１６】第１コイル線材２１の巻き始め端部はボビ
ン１２の左端鍔部１４の上側保持溝１４ａに嵌入され、
第１コイル線材２１の巻き終わり端部は中央鍔部１６の
上側保持溝１６ａに嵌入されている。両巻き端部は各保
持溝１４ａ、１６ａへの嵌入によってそれぞれ保持され
た状態になるため、ビニール電線２３によって構成され
た第１コイル線材２１であっても巻回状態は確実に維持
される。第１コイル線材２１の中央鍔部１６側の直線延
長部分は右側被巻回部１８を跨いで、右端鍔部１５の上
側保持溝１５ａに嵌入される。

【００１７】第２コイル線材２２の巻き始め端部はボビ
ン１２の右端鍔部１５の下側保持溝１５ｂに嵌入され、
第２コイル線材２２の巻き終わり端部は中央鍔部１６の
下側保持溝１６ｂに嵌入されている。両巻き端部は各保
持溝１５ｂ、１６ｂへの嵌入によってそれぞれ保持され
た状態になるため、ビニール電線２３によって構成され
た第２コイル線材２２であっても巻回状態は確実に維持
される。第２コイル線材２２の中央鍔部１６側の直線延
長部分は左側被巻回部１７を跨いで、左端鍔部１４の下
側保持溝１４ｂに嵌入される。

【００１８】第１コイル線材２１の両端には極性で一対
のコネクタ２６および２７がそれぞれ機械的かつ電気的
に接続されており、第２コイル線材２２の両端にも一対
のコネクタ２８および２７がそれぞれ機械的かつ電気的
に接続されている。各コネクタは市場にて容易にしかも
安価に入手することができるとともに、自動車のワイヤ
リング・ハーネスに汎用されている規格品が使用されて
構成されている。すなわち、コネクタは、このチョーク
コイル装置１０の接続相手となる電源およびモータのコ
ネクタにおける接触子に電気的に接続する接触子３０
と、絶縁性を有する樹脂によって一体成形されて接触子
３０を保持する絶縁保持体３１とを備えており、絶縁保
持体３１が相手方コネクタの絶縁保持体に嵌合して機械
的に接続し、この機械的接続によって接触子３０が相手
方コネクタの接触子に電気的に接続するように構成され
ている。ちなみに、コネクタ２７は２本の接触子２７
ａ、２７ｂが同一の絶縁保持体３１によって保持されて
いる。

【００１９】ボビン１２は保護チューブ３２によって被
覆されている。保護チューブ３２は塩化ビニール等の絶
縁性を有する材料が使用されて、ボビン１２の各鍔部の
外径よりも若干大きめの内径を有する円筒形状に形成さ
れている。保護チューブ３２の中央部にはチョークコイ
ル装置１０をモータのハウジングや電源のハウジング等
に固定させるのに使用される取付具３３が固着されてい
る。なお、ボビン１２に巻回された第１コイル線材２１
および第２コイル線材２２はそれ自体で充分な耐水性を
具備している。

【００２０】第１コイル線材２１の左端鍔部１４の上側
保持溝１４ａからの引出し部位と一方のコネクタ２６と
の間の部分と、第２コイル線材２２の左端鍔部１４の下
側保持溝１４ｂからの引出し部位と一方のコネクタ２８
との間の部分とは、チューブ３４によって被覆されるこ
とにより束ねられている。第１コイル線材２１の右端鍔
部１５の上側保持溝１５ａからの引出し部位と他方のコ
ネクタ２７との間の部分と、第２コイル線材２２の右端
鍔部１５の下側保持溝１５ｂからの引出し部位と他方の
コネクタ２７との間の部分とは、チューブ３５によって
被覆されることにより束ねられている。

【００２１】次に、前記構成に係るチョークコイル装置
の使用方法および作用を、自動車に搭載されるモータの
駆動電気回路の場合について図３によって説明する。

【００２２】前記構成に係るチョークコイル装置１０は
車載用モータの駆動電気回路４０に図３（ａ）に示され
ているように介設される。第１コイル線材２１の一方の
コネクタ（以下、第１電源接続用コネクタという。）２
６は電源４１側のプラス端子のコネクタ（電源プラス側
コネクタ）４２に機械的かつ電気的に接続されている。
第１コイル線材２１の他方のコネクタ（以下、第１モー
タ接続用コネクタという。）２７はモータ４４のコネク
タに機械的に接続され、その接触子２７ａがプラス端子
４５に電気的に接続されている。第２コイル線材２２の
一方のコネクタ（以下、第２電源接続用コネクタとい
う。）２８は電源４１側のマイナス端子のコネクタ（電
源マイナス側コネクタ）４３に機械的かつ電気的に接続
されている。第２コイル線材２２の他方のコネクタであ
るモータ接続用コネクタ２７の接触子２７ｂはモータ４
４のマイナス端子４６に電気的に接続されている。

【００２３】電源４１の電流Ｉは第１電源接続用コネク
タ２６から第１コイル線材２１を流れ、モータ接続用コ
ネクタ２７の接触子２７ａによりモータ４４に供給され
る。モータ４４を流れた電流Ｉはモータ接続用コネクタ
２７の接触子２７ｂから第２コイル線材２２を流れ、第
２電源接続用コネクタ２８から電源４１に流れる。電流
が第１コイル線材２１および第２コイル線材２２を流れ
る際に、そのインダクタンス成分によって比較的高い周
波数の電流が阻止され、直流または比較的低い周波数の
電流だけが通過されるため、モータの駆動電気回路４０
のノイズは低減される。この際、第１コイル線材２１と
第２コイル線材２２とは巻回方向が正逆方向で巻回数が
同数に設定されていることにより、共通のコア１１にお
いて第１コイル線材２１と第２コイル線材２２とによっ
てそれぞれ発生する磁束Φが互いに加わり合う方向に作
用するため、ノイズの低減効果はきわめて良好になる。

【００２４】図３（ｂ）は第１コイル線材２１と第２コ
イル線材２２との巻回方向を同一方向とした場合を示し
ている。この場合も、第１コイル線材２１および第２コ
イル線材２２は高い周波数の電流を阻止するため、モー
タ駆動電気回路４０のノイズは低減される。なお、両コ
イル線材２１、２２を同一方向に巻いた場合には、電流
Ｉの向きが同一となるように結線して和動接続とすれ
ば、ノイズ低減効果が高まる。

【００２５】図４は本発明に係るチョークコイル装置の
効果をそれぞれ示す各線図であり、（ａ）は図３（ａ）
に対応する場合を、（ｂ）は図３（ｂ）に対応する場合
をそれぞれ示している。

【００２６】図４において、縦軸にはノイズの大きさ
（ｄＢμ）が取られ、横軸には周波数（ＭＨｚ）が取ら
れている。特性曲線ＮａおよびＮｂはモータにコンデン
サが接続された従来例の場合を示しており、特性曲線Ｍ
ａおよびＭｂは本発明の場合をそれぞれ示している。特
性曲線Ｍａが得られた時のチョークコイル装置における
第１コイル線材および第２コイル線材の巻回数は正逆各
７．５回で、各インダクタンスはそれぞれ２．０μＨで
ある。特性曲線Ｍｂが得られた時のチョークコイル装置
における第１コイル線材および第２コイル線材の巻回数
はいずれも７．５回で、各インダクタンスはそれぞれ
３．８μＨである。

【００２７】図４（ａ）および（ｂ）によれば、本発明
に係るチョークコイル装置を使用した場合には使用しな
い従来例の場合に比べて、ノイズが低減されることが理
解される。図４（ａ）と（ｂ）との比較によれば、第１
コイル線材と第２コイル線材とを正逆方向に巻回した場
合の方が、第１コイル線材と第２コイル線材を同一方向
に巻回した場合の方よりもノイズ低減効果が高いことが
理解される。

【００２８】なお、図４では約６．５ＭＨｚ〜約１１５
ＭＨｚの周波数帯域（以下、ＦＭ帯という。）について
示しているが、約０．５ＭＨｚ〜約１．５ＭＨｚの周波
数帯域（以下、ＡＭ帯という。）についても、本発明に
係るチョークコイル装置のノイズ低減効果が実験によっ
て検証されている。例えば、ＦＭ帯における特性曲線Ｍ
ａのノイズ低減効果が１８．５ｄＢμである時、正逆巻
回方向の場合のＡＭ帯におけるノイズ低減効果は、１．
７ｄＢμであった。

【００２９】前記実施形態によれば次の効果が得られ
る。 線形の導体２４が絶縁性および可撓性を有するステ
ム２５に封入された導線であるビニール電線２３によっ
て構成された第１コイル線材２１および第２コイル線材
２２はそれ自体が高い絶縁性および耐水性を備えている
ため、シールリングやシーリング充填剤による複雑なシ
ーリング構造を省略することができる。但し、シールリ
ングやシーリング充填剤の使用を妨げるものではない。

【００３０】 第１コイル線材２１および第２コイル
線材２２の各両端には各コネクタ２６、２７、２８が接
続されているため、チョークコイル装置１０は電源４１
側およびモータ４４側に直接的に接続することができ、
半田付け作業およびワイヤリング・ハーネスを省略する
ことができる。

【００３１】 モータの駆動電気回路４０においてモ
ータが発生するノイズを低減することができる。

【００３２】 構造が簡単であるため、モータ駆動電
気回路毎のノイズの状況に合わせてコイル線材の巻回数
等を調整によって、モータの種々の仕様に容易に対応す
ることができる。

【００３３】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種
々変更可能であることはいうまでもない。

【００３４】例えば、チョークコイル装置は一対のコイ
ル線材によって構成するに限らず、一本のコイル線材に
よって構成してもよい。一本のコイル線材によってチョ
ークコイル装置が構成された場合において、一対のチョ
ークコイル装置をモータのプラス側およびマイナス側に
それぞれ接続してもよいし、一つのチョークコイル装置
をモータのプラス側またはマイナス側のいずれか一方に
接続してもよい。

【００３５】コネクタは図２に示されているコネクタ２
６、２８のように別体に構成してもよいし、コネクタ２
７のように複数個の接触子２７ａ、２７ｂを同一の絶縁
保持体で保持してもよい。負荷用のコネクタは一体的に
構成することが望ましい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
チョークコイル装置の耐振性および耐水性を高めること
ができ、しかも、その製造コストを大幅に低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるチョークコイル装置
を示しており、（ａ）は一部省略一部切断正面図、
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う拡大部分断面図であ
る。

【図２】その一部省略斜視図である。

【図３】本発明に係るチョークコイル装置が接続された
モータ駆動電気回路をそれぞれ示す各回路図であり、
（ａ）は一対のコイル線材が正逆方向に巻回された場合
を示し、（ｂ）は一対のコイル線材が同一方向に巻回さ
れた場合をそれぞれ示している。

【図４】本発明に係るチョークコイル装置のノイズ低減
効果をそれぞれ示す各線図であり、（ａ）は一対のコイ
ル線材が正逆方向に巻回された場合を示し、（ｂ）は一
対のコイル線材が同一方向に巻回された場合をそれぞれ
示している。

【符合の説明】

１０…チョークコイル装置、１１…コア、１２…ボビ
ン、１３…ボビン本体、１４…左端鍔部、１５…右端鍔
部、１６…中央鍔部、１４ａ、１５ａ、１６ａ…上側保
持溝（保持凹部）、１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ…下側保持
溝（保持凹部）、１７…左側被巻回部、１８…右側被巻
回部、２１…第１コイル線材、２２…第２コイル線材、
２３…ビニール電線（導線）、２４…線形の導体、２５
…ステム、２６、２７、２８…コネクタ、３０…接触
子、３１…絶縁保持体、３２…保護チューブ、３３…取
付具、３４、３５…チューブ、４０…モータの駆動電気
回路、４１…電源、４２…プラス端子のコネクタ（電源
プラス側コネクタ）、４３…マイナス端子のコネクタ
（電源マイナス側コネクタ）、４４…モータ、４５…プ
ラス端子、４６…マイナス端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 27/28 Ｈ０１Ｆ 27/28 Ｌ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアと、このコアの外側に複数回巻回さ
   れたコイル線材とを備えているチョークコイル装置にお
   いて、 前記コイル線材は線形の導体が絶縁性および可撓性を有
   するステムに封入された導線によって構成されており、
   前記コイル線材の両端には各コネクタが、前記ステムが
   コネクタの絶縁保持体に挿入されて前記導線がコネクタ
   の接触子に電気的に接続された状態で、それぞれ機械的
   かつ電気的に接続されていることを特徴とするチョーク
   コイル装置。
2. 【請求項２】 前記コイル線材が一対、前記コアの両端
   部に巻回されているとともに、両コイル線材の各両端に
   は各コネクタがそれぞれ機械的かつ電気的に接続されて
   いることを特徴とする請求項１に記載のチョークコイル
   装置。
3. 【請求項３】 前記一対のコイル線材は互いに同数回ず
   つ正逆方向に巻回されていることを特徴とする請求項２
   に記載のチョークコイル装置。
4. 【請求項４】 前記コイル線材の外側が保護チューブに
   よって被覆されていることを特徴とする請求項１、２ま
   たは３に記載のチョークコイル装置。
5. 【請求項５】 前記コアが絶縁性を有するボビンに内蔵
   されており、前記コイル線材がこのボビンに巻回されて
   いることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載
   のチョークコイル装置。
6. 【請求項６】 前記コイル線材の各巻き端部が前記ボビ
   ンの鍔部に形成された保持凹部によってそれぞれ保持さ
   れていることを特徴とする請求項５に記載のチョークコ
   イル装置。