JPH11238636A - コモンモードノイズとノーマルモードノイズを除去するためのチョークコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コモンモードノイズおよびノーマルモードノ
イズの両方を除去することができ、第１の巻線と第２の
巻線との間において良好な耐電圧性を有し、生産性の良
好な構造のチョークコイルを得る。 【解決手段】 チョークコイル１０は、磁性体で形成さ
れたボビン１２を含む。ボビン１２の両端部に形成され
た第１および第２のフランジ部１６，１８と中央部に形
成された第３のフランジ部２０との間に、第１の巻線２
６および第２の巻線２８を形成する。第１の巻線２６の
両端を電極２２ａ，２２ｂに接続し、第２の巻線２８の
両端を電極２４ａ，２４ｂに接続する。第１の巻線２６
および第２の巻線２８にコモンモードノイズが流れたと
き、第３のフランジ部２０に生じる磁束が打ち消される
ように、第１および第２の巻線２６，２８を巻回する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はチョークコイルに
関し、特にたとえば、導線を巻回した巻線によって２つ
のコイルを形成した巻線型のチョークコイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来のコモンモードチョークコ
イルの一例を示す斜視図である。チョークコイル１は、
磁性体で形成されたボビン２を含む。ボビン２は、柱状
の巻装部とその両端部のフランジ部２ａ，２ｂとで構成
される。ボビン２の巻装部には、２つの導線が重ねて巻
回されるバイファイラ巻によって、第１および第２の巻
線３ａ，３ｂが形成される。２つの導線は、ボビン２の
一方のフランジ部２ｂ側からフランジ部２ａ側に向かっ
て巻き上げられ、フランジ部２ａ側において折り返され
て、フランジ部２ｂ側に導かれる。フランジ部２ｂに
は、４つの電極４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが形成される。
なお、電極４ｄは、フランジ部２ｂの隠れた端部に形成
されているため、図９では図示されていない。

【０００３】そして、２つの電極４ａ，４ｃに第１の巻
線３ａの両端が接続され、他の２つの電極４ｂ，４ｄに
第２の巻線３ｂの両端が接続される。このチョークコイ
ル１では、たとえば電極４ａ，４ｂに信号源が接続さ
れ、電極４ｃ，４ｄに負荷が接続される。そして、第１
の巻線３ａに往路の電流が流れる場合、第２の巻線３ｂ
に復路の電流が流れる。ここで、第１の巻線３ａおよび
第２の巻線３ｂにコモンモードノイズが流れた場合、同
相の電流が第１の巻線３ａおよび第２の巻線３ｂに流
れ、ボビン２に磁束が発生する。このとき、第１の巻線
３ａによって発生する磁束と第２の巻線３ｂによって発
生する磁束とが同じ向きとなるように巻線が形成され
る。それにより、第１の巻線３ａおよび第２の巻線３ｂ
にはインダクタンスが生じ、このインダクタンスによっ
てコモンモードノイズが除去される。

【０００４】また、図１０は、従来のチョークコイルの
他の例を示す斜視図である。このチョークコイル５は、
リング状のトロイダルコア６を含む。トロイダルコア６
は、端子台７に取り付けられる。端子台７には、４つの
端子８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが形成される。さらに、ト
ロイダルコア６には、２つの導線が別々に巻回され、第
１および第２の巻線９ａ，９ｂが形成される。そして、
第１の巻線９ａの両端が端子８ａ，８ｃに接続され、第
２の巻線９ｂの両端が端子８ｂ，８ｄに接続される。こ
こでは、端子８ａから端子８ｃに向かって左回りとなる
ように第１の巻線９ａが巻回され、端子８ｂから端子８
ｄに向かって右回りとなるように第２の巻線９ｂが形成
されている。

【０００５】このチョークコイル５においては、たとえ
ば端子８ａ，８ｂに信号源が接続され、端子８ｃ，８ｄ
に負荷が接続される。そして、第１の巻線９ａに往路の
電流が流され、第２の巻線９ｂに復路の電流が流され
る。ここで、コモンモードノイズが流れると、第１の巻
線９ａおよび第２の巻線９ｂによって、トロイダルコア
６に同じ向きの磁束が生じ、それによって第１の巻線９
ａおよび第２の巻線９ｂにインダクタンスが生じる。こ
れらのインダクタンスによって、コモンモードノイズが
除去される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示すチョークコイルでは、導線がバイファイラ巻されて
いるため、第１の巻線と第２の巻線との結合が大きく、
ノーマルモードの電流によって生じる磁束が互いに打ち
消し合う。そのため、ノーマルモードの電流に対してイ
ンダクタンスが得られず、ノーマルモードノイズを除去
することが困難である。また、２つの導線を重ねて巻回
しているため、第１の巻線と第２の巻線との間におい
て、良好な耐電圧性を得ることが困難である。

【０００７】また、図１０に示すチョークコイルでは、
２つの導線が別々に巻回されているため、ノーマルモー
ドの電流に対するインダクタンスも得ることができ、ノ
ーマルモードノイズの除去も可能であるが、リング状の
トロイダルコアに導線を巻回するのが煩雑であり、生産
性が著しく悪い。

【０００８】それゆえに、この発明の主たる目的は、コ
モンモードノイズおよびノーマルモードノイズの両方を
除去することができ、第１の巻線と第２の巻線との間に
おいて良好な耐電圧性を有し、生産性の良好な構造のチ
ョークコイルを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、柱状の巻装
部と、巻装部の両端部および中央部に形成されるフラン
ジ部とからなる磁性体で形成されたボビン、巻装部の一
端側のフランジ部と中央部のフランジ部との間に巻回さ
れる第１の巻線、および巻装部の他端側のフランジ部と
中央部のフランジ部との間に巻回される第２の巻線を含
み、第１の巻線および第２の巻線にコモンモードノイズ
が流れたときに巻装部の中央部のフランジ部に生じる磁
束が打ち消されるように第１の巻線および第２の巻線が
巻回された、チョークコイルである。このチョークコイ
ルにおいて、巻装部の両端部に形成された２つのフラン
ジ部を連結するための磁性体で形成された連結部材を用
いてもよい。さらに、巻装部の中央部に形成されたフラ
ンジ部と連結部材との間に、間隙を形成してもよい。

【００１０】ボビンの巻装部の中央部にあるフランジ部
によって第１の巻線と第２の巻線とが区切られており、
コモンモードノイズが流れたときに巻装部の中央部のフ
ランジ部に生じる磁束が打ち消されることにより、第１
の巻線と第２の巻線の両方を囲むような磁束が得られ
る。この磁束により、第１の巻線および第２の巻線にイ
ンダクタンスが形成される。また、この場合、ノーマル
モードの電流が流れたときには、巻装部の中央部のフラ
ンジ部に生じる磁束が打ち消されないため、第１の巻線
および第２の巻線のそれぞれの周囲を囲む磁束が得られ
る。この磁束により、第１の巻線および第２の巻線にイ
ンダクタンスが形成される。巻装部の両端部のフランジ
部を連結部材で連結することにより、ボビンと連結部材
とによって閉磁路が形成される。したがって、第１の巻
線および第２の巻線を囲む磁束についての磁気抵抗を小
さくすることができ、コモンモードノイズの除去が容易
となる。さらに、巻装部の中央部に形成されたフランジ
部と連結部材との間に、間隙を形成することにより、ノ
ーマルモードの電流による磁束に対して磁気抵抗を調整
することができ、磁束の飽和を防止することができる。
また、ボビンの巻装部の中央部にあるフランジ部によっ
て第１の巻線と第２の巻線とが区切られているため、第
１の巻線と第２の巻線との間に、良好な耐電圧性を得る
ことができる。

【００１１】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、この発明のコモンモード
チョークコイルの一例を示す斜視図である。チョークコ
イル１０は、ボビン１２を含む。ボビン１２は、たとえ
ばＮｉ−ＺｎまたはＭｇ−Ｚｎなどの絶縁性の高いフェ
ライト材料やそれらを含んだ磁性樹脂などで形成され
る。ボビン１２は、図２に示すように、たとえば四角柱
状の巻装部１４を含む。巻装部１４の両端には、たとえ
ば正方形状の第１のフランジ部１６および第２のフラン
ジ部１８が形成される。また、巻装部１４の中央部に
は、正方形状の第３のフランジ部２０が形成される。

【００１３】第１のフランジ部１６には、図３に示すよ
うに、２つの角部に電極２２ａ，２２ｂが形成される。
電極２２ａ，２２ｂは、第１のフランジ部１６の両面に
回り込むように形成される。また、第２のフランジ部１
８には、２つの角部に電極２４ａ，２４ｂが形成され
る。電極２４ａ，２４ｂは、第２のフランジ部１８の両
面に回り込むように形成される。ここで、電極２２ａと
電極２４ｂとが対向する位置に形成され、電極２２ｂと
電極２４ａとが対向する位置に形成される。

【００１４】第１のフランジ部１６と第３のフランジ部
２０との間において、巻装部１４には、導線を巻回する
ことによって、第１の巻線２６が形成される。第１の巻
線２６の両端は、電極２２ａ，２２ｂに接続される。さ
らに、第２のフランジ部１８と第３のフランジ部２０と
の間において、巻装部１４には、導線を巻回することに
よって、第２の巻線２８が形成される。第２の巻線２８
の両端は、電極２４ａ，２４ｂに接続される。第１の巻
線２６は、第１のフランジ部１６側からみて、たとえば
電極２２ａ側から電極２２ｂ側に向かって左回りとなる
ように形成される。このとき、第２の巻線２８は、第２
のフランジ部１８側からみて、電極２４ｂ側から電極２
４ａ側に向かって右回りとなるように形成される。

【００１５】このチョークコイル１０を用いる場合、た
とえば電極２２ａと電極２４ｂに信号源が接続され、電
極２２ｂと電極２４ａに負荷が接続される。そして、第
１の巻線２６に往路の電流が流され、第２の巻線２８に
復路の電流が流される。ここで、コモンモードノイズが
流れる場合、第１の巻線２６および第２の巻線２８に
は、同相の電流が流れる。この電流によって、第１の巻
線２６および第２の巻線２８の周囲に磁束が発生する
が、これらの磁束は第３のフランジ部２０で打ち消し合
う向きであるため、図４に矢印で示すように、全体とし
て第１の巻線２６および第２の巻線２８の両方を囲む磁
束が得られる。このの磁束により、第１の巻線２６およ
び第２の巻線２８にインダクタンスが生じ、このインダ
クタンスによってコモンモードノイズが除去される。

【００１６】また、ノーマルモードの電流によって発生
する磁束は、図５に示すように、ボビン１２内で打ち消
し合わず、第１の巻線２６および第２の巻線２８のそれ
ぞれの周囲に形成される。この磁束によって第１の巻線
２６および第２の巻線２８にインダクタンスが生じ、こ
のインダクタンスによってノーマルモードノイズが除去
される。つまり、このチョークコイル１０は、図６に示
すように、コモンモードの電流に対するインダクタンス
３０とノーマルモードの電流に対するインダクタンス３
２とを有する回路となる。

【００１７】このチョークコイル１０では、第１の巻線
２６と第２の巻線２８とが第３のフランジ部２０で分割
されていることにより、第１の巻線２６および第２の巻
線２８によって生じる磁束が重なり合わない。そのた
め、ノーマルモードの電流によって生じる磁束が打ち消
し合わず、ノーマルモードの電流に対しても、インダク
タンスを得ることができる。したがって、このチョーク
コイル１０では、コモンモードノイズのみならず、ノー
マルモードノイズも除去することができる。さらに、第
１の巻線２６と第２の巻線２８とが分割されているた
め、これらの巻線間において良好な耐電圧性を得ること
ができる。また、柱状の巻装部１４に導線を巻回するこ
とにより、第１の巻線２６および第２の巻線２８を形成
することができるため、チョークコイル１０の製造が容
易である。

【００１８】また、図７に示すように、第１のフランジ
部１６と第２のフランジ部１８とを連結するように、磁
性体で形成された板状の連結部材３４を形成してもよ
い。連結部材３４が形成されることにより、ボビン１２
と連結部材３４とで閉磁路が形成され、コモンモードの
電流による磁束の磁気抵抗が低くなり、コモンモードの
電流に対するインダクタンスを大きくすることができ
る。そのため、コモンモードの電流に対してラインイン
ピーダンスが高くなり、ノイズ対策として有利となる。

【００１９】連結部材３４を用いたチョークコイル１０
を電流ラインなどの大電流が流れるところに用いる場
合、図８に示すように、第３のフランジ部２０の大きさ
を他のフランジ部１６，１８より小さくして、連結部材
３４と第３のフランジ部２０との間に間隙を形成しても
よい。このような間隙を形成することにより、ノーマル
モードの電流による磁束の磁気抵抗を調整することがで
きるため、大電流が流れても磁気飽和を防止することが
でき、有効にノーマルモードノイズを除去することがで
きる。

【００２０】なお、連結部材３４としては、板状のもの
に限らず、たとえば筒状に形成することができる。この
場合、第１の巻線２６および第２の巻線２８の全体を覆
うように、連結部材３４が取り付けられる。このよう
に、連結部材３４の形状は任意に変更可能であり、第１
のフランジ部１６と第２のフランジ部１８とを連結する
ように形成されていればよい。

【００２１】

【発明の効果】この発明によれば、コモンモードノイズ
およびノーマルモードノイズの両方を除去することがで
きる。また、巻線間において、良好な耐電圧性を得るこ
とができる。さらに、この発明のチョークコイルの構造
を採用すれば、巻線の巻回が容易であり、良好な生産性
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のチョークコイルの一例を示す斜視図
である。

【図２】図１に示すチョークコイルに用いられるボビン
を示す斜視図である。

【図３】図１に示すチョークコイルの平面図である。

【図４】図１に示すチョークコイルにコモンモードの電
流が流れたときの磁束の様子を示す図解図である。

【図５】図１に示すチョークコイルにノーマルモードの
電流が流れたときの磁束の様子を示す図解図である。

【図６】図１に示すチョークコイルの等価回路図であ
る。

【図７】連結部材を形成したチョークコイルの一例を示
す斜視図である。

【図８】連結部材と第３のフランジ部との間に間隙を形
成したチョークコイルを示す図解図である。

【図９】従来のチョークコイルの一例を示す斜視図であ
る。

【図１０】従来のチョークコイルの他の例を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１０ チョークコイル １２ ボビン １４ 巻装部 １６ 第１のフランジ部 １８ 第２のフランジ部 ２０ 第３のフランジ部 ２２ａ，２２ｂ 電極 ２４ａ，２４ｂ 電極 ２６ 第１の巻線 ２８ 第２の巻線 ３４ 連結部材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 コモンモードノイズとノーマルモード
ノイズを除去するためのチョークコイル

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、柱状の巻装
部と、巻装部の両端部および中央部に形成されるフラン
ジ部とからなる磁性体で形成されたボビン、巻装部の一
端側のフランジ部と中央部のフランジ部との間に巻回さ
れる第１の巻線、巻装部の他端側のフランジ部と中央部
のフランジ部との間に巻回される第２の巻線、および巻
装部の両端部に形成された２つのフランジ部を連結する
ための磁性体で形成された連結部材を含み、第１の巻線
および第２の巻線にノーマルモードノイズ電流が流れた
ときに、第１の巻線および第２の巻線のそれぞれの周囲
に磁束が形成されるとともに、第１の巻線および第２の
巻線にコモンモードノイズ電流が流れたときに、第１の
巻線および第２の巻線の両方を囲むように磁束が形成さ
れるように第１の巻線および第２の巻線が巻回された、
コモンモードノイズとノーマルモードノイズを除去する
ためのチョークコイルである。このチョークコイルにお
いて、巻装部の中央部に形成された前記フランジ部と前
記連結部材との間に間隙を形成してもよい。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】

【発明の実施の形態】図７は、この発明のコモンモード
チョークコイルの一例を示す斜視図である。チョークコ
イル１０は、図１に示すように、ボビン１２を含む。ボ
ビン１２は、たとえばＮｉ−ＺｎまたはＭｇ−Ｚｎなど
の絶縁性の高いフェライト材料やそれらを含んだ磁性樹
脂などで形成される。ボビン１２は、図２に示すよう
に、たとえば四角柱状の巻装部１４を含む。巻装部１４
の両端には、たとえば正方形状の第１のフランジ部１６
および第２のフランジ部１８が形成される。また、巻装
部１４の中央には、たとえば正方形状の第３のフランジ
部２０が形成される。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】第１のフランジ部１６と第３のフランジ部
２０との間において、巻装部１４には、導線を巻回する
ことによって、第１の巻線２６が形成される。第１の巻
線２６の両端は、電極２２ａ，２２ｂに接続される。さ
らに、第２のフランジ部１８と第３のフランジ部２０と
の間において、巻装部１４には、導線を巻回することに
よって、第２の巻線２８が形成される。第２の巻線２８
の両端は、電極２４ａ，２４ｂに接続される。第１の巻
線２６は、第１のフランジ部１６側からみて、たとえば
電極２２ａ側から電極２２ｂ側に向かって左回りとなる
ように形成される。このとき、第２の巻線２８は、第２
のフランジ部１８側からみて、電極２４ｂ側から電極２
４ａ側に向かって右回りとなるように形成される。さら
に、図７に示すように、第１のフランジ部１６と第２の
フランジ部１８とを連結するように、磁性体で形成され
た板状の連結部材３４が形成される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】このチョークコイル１０を用いる場合、た
とえば電極２２ａと電極２４ｂに信号源が接続され、電
極２２ｂと電極２４ａに負荷が接続される。そして、第
１の巻線２６に往路の電流が流され、第２の巻線２８に
復路の電流が流される。ここで、コモンモードノイズが
流れる場合、第１の巻線２６および第２の巻線２８に
は、同相の電流が流れる。この電流によって、第１の巻
線２６および第２の巻線２８の周囲に磁束が発生する
が、これらの磁束は第３のフランジ部２０で打ち消し合
う向きであるため、図４に矢印で示すように、全体とし
て第１の巻線２６および第２の巻線２８の両方を囲む磁
束が得られる。なお、実際には、連結部材３４が形成さ
れている部分においては、連結部材３４を磁束が通るこ
とは言うまでもない。この磁束により、第１の巻線２６
および第２の巻線２８にインダクタンスが生じ、このイ
ンダクタンスによってコモンモードノイズが除去され
る。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】また、ノーマルモードの電流によって発生
する磁束は、図５に示すように、ボビン１２内で打ち消
し合わず、第１の巻線２６および第２の巻線２８のそれ
ぞれの周囲に形成される。この場合においても、連結部
材３４が形成されている部分においては、連結部材３４
を磁束が通る。この磁束によって第１の巻線２６および
第２の巻線２８にインダクタンスが生じ、このインダク
タンスによってノーマルモードノイズが除去される。つ
まり、このチョークコイル１０は、図６に示すように、
コモンモードの電流に対するインダクタンス３０とノー
マルモードの電流に対するインダクタンス３２とを有す
る回路となる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】また、このチョークコイル１０では、連結
部材３４が形成されることにより、ボビン１２と連結部
材３４とで閉磁路が形成され、コモンモードの電流によ
る磁束の磁気抵抗が低くなり、コモンモードの電流に対
するインダクタンスを大きくすることができる。そのた
め、コモンモードの電流に対してラインインピーダンス
が高くなり、ノイズ対策として有利となる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】図７に示すチョークコイルから連結部材を外し
た状態を示す斜視図である。

【図２】図７に示すチョークコイルに用いられるボビン
を示す斜視図である。

【図３】図７に示すチョークコイルから連結部材を外し
た状態を示す平面図である。

【図４】この発明のチョークコイルにコモンモードの電
流が流れたときの磁束の様子を示す図解図である。

【図５】この発明のチョークコイルにノーマルモードの
電流が流れたときの磁束の様子を示す図解図である。

【図６】図７に示すチョークコイルの等価回路図であ
る。

【図７】この発明のチョークコイルの一例を示す斜視図
である。

【図８】連結部材と第３のフランジ部との間に間隙を形
成したチョークコイルを示す図解図である。

【図９】従来のチョークコイルの一例を示す斜視図であ
る。

【図１０】従来のチョークコイルの他の例を示す斜視図
である。

【符号の説明】 １０ チョークコイル １２ ボビン １４ 巻装部 １６ 第１のフランジ部 １８ 第２のフランジ部 ２０ 第３のフランジ部 ２２ａ，２２ｂ 電極 ２４ａ，２４ｂ 電極 ２６ 第１の巻線 ２８ 第２の巻線 ３４ 連結部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱状の巻装部と、前記巻装部の両端部お
   よび中央部に形成されるフランジ部とからなる磁性体で
   形成されたボビン、 前記巻装部の一端側の前記フランジ部と中央部の前記フ
   ランジ部との間に巻回される第１の巻線、および前記巻
   装部の他端側の前記フランジ部と中央部の前記フランジ
   部との間に巻回される第２の巻線を含み、 前記第１の巻線および前記第２の巻線にコモンモードノ
   イズが流れたときに前記巻装部の中央部の前記フランジ
   部に生じる磁束が打ち消されるように前記第１の巻線お
   よび前記第２の巻線が巻回された、チョークコイル。
2. 【請求項２】 前記巻装部の両端部に形成された２つの
   前記フランジ部を連結するための磁性体で形成された連
   結部材を含む、請求項１に記載のチョークコイル。
3. 【請求項３】 前記巻装部の中央部に形成された前記フ
   ランジ部と前記連結部材との間に間隙が形成された、請
   求項２に記載のチョークコイル。