JPH06231985A - コモンモードチョークコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 平角銅線を用いたコイルにより巻線の占積率
を高め、又重ね巻きをしないので浮遊容量を少なくして
コイルの共振周波数を高め周波数特性の優れたコモンモ
ードチョークコイルとする。 【構成】 平角銅線４を縦方向に筒状に積層し、引き出
し線の反対側で８の字状に巻回して、巻き方向を逆方向
に巻回しコイルが作る磁界を閉磁気回路とした同数巻き
の１つのコイルを、同一方向に流れる電流が夫々のコイ
ル１、２に流れた時に作る磁界が互いに付勢するように
配置してＵ字形のフェライトコア３を絶縁板５、５ａを
間に介挿して組込み、コアホルダにより２つのコアを固
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は平角銅線を使用し平角銅
線の面を接して円形に積層して巻回し、巻回した他端で
８の字状に巻回して再び円形に積層並列に巻回して引き
出し線を同一面に引き出したコイルを、少なくとも２個
組み合わせて、Ｕ字形のフェライトコアを前記コイルに
組み込んで形成したコモンモードチョークコイルに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】コモンモードチョークコイルはスイッチ
ング電源の電源ラインに挿入して電磁ノイズを除去する
対策部品として使用されているが、従来はトロイダル形
コアの１つの磁路に、丸銅線を手作業でほぼ同じ巻数の
巻回方向が同一方向に巻回した２つの巻線を巻き付けた
トロイダル形のコモンモードチョークコイルが用いられ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のトロイダル形の
コモンモードチョークコイルはトロイダル形コアの形状
が円形であり２巻線の巻線を行うためには機械による自
動巻線が困難であり、使用する銅線は丸線であるため銅
線の占める占積率が約７０％となり、直流抵抗を低減す
るために太丸線を使用すると巻線部分が大型化するこ
と、又、巻線数が多数回になる時は多層巻となるため、
巻線相互間の浮遊容量が大きくなるためコモンモードチ
ョークとしての周波数特性が悪くなり、又多層巻のため
浮遊容量の値も巻線の方法により異なるため個々のコイ
ル間の共振点が変化する等の問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】従来の叙上の問題点を除
去するために１本又は電流容量が大きい場合には複数本
の平角銅線を縦方向に円形に積層巻線し、且つ連続した
２つの巻線を他端で８の字状に巻回し巻戻して、巻線の
引き出し線を巻始め側に戻して連続して巻き、巻き戻し
た並列に積層巻回し閉磁気回路とした時に、一つの線で
作られた並列のコイルが作る磁界が互いに付勢するよう
に巻回され形成したコイルを、少なくとも２ケ（１組）
形成し、フェライトコアとコイルとの間のコイルの内径
部にコイルボビン、又は絶縁紙と、コイルとの引出し部
分及び２つのコイルの層間に絶縁板を挿入し、少なくと
も２個のコイルを各々並列に巻回された一方のコイルを
Ｕ字形フェライトコアの１つの磁脚に対し互いに直列
に、夫々のコイルに互いに逆方向からの電流が入力した
時にはコイルに発生する磁界が互いに打ち消すように配
置して、一方のコイル端子間と他方のコイルの端子間に
同一の往復する線電流が流れた時には同一磁脚上の磁界
は互いに打ち消すように、又２つのコイルの端子間に同
一方向の電流が流れた時には互いの磁界が付勢し合うよ
うに接続してＵ字形のフェライトコアを直列に配置され
た各々異なるコイルを１つの磁脚に挿入組み付けて、Ｕ
字形フェライトコアとコイルと絶縁板とをテープ又は金
具等で固定し、コモンモードチョークを構成するもので
ある。

【０００５】即ち本発明は、１本又は複数本の平角銅線
を、該平角銅線の面を接して縦方向に積層巻回し引き出
し線の他端を８の字状に形成して同じ巻数の巻線を連続
して往復巻回し、平角銅線に流れる電流が作る磁界が互
いに同一方向を向く閉磁気回路となる一方に引き出し線
を有するコイルと、前記コイルを少なくとも２個用意
し、各々のコイルの一方を同一の磁脚に直列に配置し、
各々のコイルの引き出し線を入力と出力として２つのコ
イルに往復して流れる電流が作る磁界により一周する閉
磁気回路の磁界は互いに打ち消して零となるように配置
し、及び各々のコイルに同一方向に入力する電流が作る
磁界は互いに付勢するよう閉磁気回路を形成して各々の
コイルの内径をコイルボビン又は絶縁紙で電気的に絶縁
し、各々のコイルの間を絶縁板で電気絶縁して、コイル
の引出し線をコイルの両端に配置した絶縁板に設けた溝
を介して引き出して端子を形成し、コイルの内部に両方
向からＵ字形のフェライトコアを組みつけて、前記Ｕ字
形のフェライトコアをコアホルダで固定してなるコモン
モードチョークコイルである。

【０００６】

【作用】平角銅線を円形に縦方向に積層することにより
巻線時の巻線部分の体積は、一層巻きで占積率を９７％
まで高めることが可能となり、更に同一巻線で引出し線
の他端で８の字形に巻線方向を反転させて１つの平角銅
線で並列に巻戻したコイルを形成することにより、１つ
の並列に並んだコイルが作る磁界は各々のコイルはフェ
ライトコアの２つの磁脚を励磁する時、磁界の向きは、
互いに同一方向に巻回されており、線電流によりフェラ
イトコアは磁化される。一方、この様に作られたコイル
２個を各々のコイルが同一磁脚に巻回される時、一方の
コイルのコイルが作る磁界と他方のコイルが作る磁界は
各々のコイルに逆方向に流れる電流によりコイル内に挿
入されたＵ字形の磁気コアの一つの磁脚に生ずる磁界は
互いに打ち消すように組み込むことにより、２つの線電
流が各々のコイルに平行に同一方向の電流、即ちコモン
モードの電流が流れた時、コイルが作る磁界による磁束
は各々の磁脚の磁束が互いに付勢されるように巻回され
ることとなり、高いインダクタンスの値を示す。即ち線
に往復して流れる線電流に対するインダクタンスは零で
あるのに対し線に平行なコモンモード電流に対しては高
いインダクタンスを示す。この様に構成された２つのコ
イル間に絶縁板を挿入して、Ｕ字形のフェライトコアを
組み合わせた２つのコイル内に両方向から組み込んで、
テープ、金具等でフェライトコア、コイル、絶縁板を組
み合わせて固定して本発明のコモンモードチョークコイ
ルを形成する。

【０００７】コイルは平角銅線の面を接して形成した積
層体であるのでコイルの占積率が高くなり、又巻数を多
く巻回する時はコイルの厚さを薄くして一層巻の巻線数
を多くし、一方電流が流れる断面積を大きくして積層す
るので、多層巻とすることなく一層巻でコイルを形成出
来るのでコイルを重ね巻する必要がないのでコイルが作
る浮遊容量が小さくなり、コイルの共振周波数が高くな
るので周波数帯域が高域に伸びたコイルとすることが出
来る。又、銅線の厚さも薄くなるので高周波でのコイル
の抵抗値も低くなる。

【０００８】

【実施例】本発明のコモンモードチョークコイルの実施
例の外観斜視図を図１に示す。図２に本発明のコモンモ
ードチョークコイルを形成するコイルの外観斜視図を示
す。本発明のコモンモードチョークコイルを形成する一
つのコイルは、図２に示すように平角銅線を平角銅線の
厚さの薄い方向の面を面を接して縦方向に積層巻回し、
引き出し線７の他端で８の字状に折り返し、往復のコイ
ルは同一の巻回数巻回し形成したコイル１である。コイ
ル１は１つの銅線で並列に往復巻回されたコイルに電流
を流した時に、各々のコイルが作る磁界は互いに付勢す
る方向に閉磁路を形成するよう巻回されており、図２に
示すコイルを２個、図１に示すように各々のコイルを絶
縁板５ａを間に、各々の磁脚に直列に並べられた各々の
コイルが作る磁界は各々のコイルの端子に逆方向の電流
が流れた時には互いに打ち消すようコイルを直列に並べ
て、各々のコイル内に２つのＵ字形のフェライトコア３
を組み合わせる。積層したコイルの内径には樹脂製のコ
イルボビンを挿入し、高い比透磁率特性を有するＵ字形
のフェライトコア３を挿入することによって本発明のコ
モンモードチョークコイルを構成する。

【０００９】コイル１及びコイル２は平角銅線を縦方向
に積層巻線を行い、且つ連続して往復して巻回された２
つの巻線は夫々同じ巻線数で巻線を引き出し線７の他端
で８の字状に形成して接続した形状とする。なお、１つ
のコイル内の並列に配置された２つの巻線が作る磁界の
方向は環状に閉磁気回路を形成する時、互いに付勢する
方向に巻回され、コイル１、コイル２の２つのコイルを
組込む時は、２つのコイル間は絶縁板５ａで絶縁してあ
る。コイル１、コイル２の直列に配置されたコイルが作
る磁界は、端子９ａと端子９ｂ（図示せず、但し端子９
ｂは端子９ａとは同一コイルの他端となる）。端子９ｃ
と端子９ｄには同一線電流が流れるように接続し、線電
流が端子９ａから端子９ｂ（図示せず）と、端子９ｃと
端子９ｄとに流れる線電流の方向が互いに逆方向になる
よう接続された時、往復する線電流に対しては各々のコ
イルに生ずる磁界は互いに打ち消すように構成され、一
方端子９ａと端子９ｂ、端子９ｃと端子９ｄの方向へ同
一方向の電流を流した時の夫々のコイルとが作る磁界に
対しては閉磁気回路となるように夫々のコイルを配置し
構成される。コイルの巻き始め、巻き終わりの引き出し
線はコイル端の絶縁板５の溝８を経由しコイル１、コイ
ル２を絶縁板５で止め引き出し、端子９ａ、９ｂ（図示
せず）、９ｃ、９ｄとなる。コイルの端末は基板へ実装
する時のコモンモードチョークコイルを形成する端子９
ａ、９ｂ（図示せず）、９ｃ、９ｄとなるため下部方向
に同一の長さのフォーミングを行い構成する。

【００１０】フェライトコア３はＵ字形に２分割された
フェライトコアであり、Ｕ字形の磁脚はコイルの内径に
コイルボビン６を挿入するか絶縁紙を巻き付け、２つの
コイルの層間には絶縁板５ａを挿入し絶縁を行い、コイ
ル１及びコイル２は絶縁板５の溝８を通し固定しフォー
ミングされる。Ｕ字形のフェライトコアは２分割されて
いるため、コイル１及びコイル２にＵ字形のフェライト
コア３を両方向から挿入後コアホルダ、テープ（図示せ
ず）等で固定して本発明のコモンモードチョークコイル
が出来上がる。

【００１１】

【発明の効果】本発明に係わるコモンモードチョークコ
イルは上述の通り構成してあるので、次に列記する効果
を奏する。 １）コイルに平角銅線を用いているため丸銅線に比べて
巻線空間の占積率を向上させ、同一巻数とする時は小型
化をはかれる。 ２）コイルの巻線は、引き出し線の反対側で８の字状に
形成して巻線は２つに分割して巻線されるので、等価的
にコイルの分割巻となりコイル間の電気絶縁耐圧特性を
向上する。 ３）巻線が自動機械巻きになり、又巻線が１層巻となる
ため線間浮遊容量が小さくなり、コイルの高周波におけ
る共振周波数が高くなり高周波特性が向上し高周波にお
ける抵抗の値も低くなる。又、浮遊容量のバラツキが小
さくなるためインピーダンス特性の値と共振点のバラツ
キも小さくすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のコモンモードチョークコイルの
一実施例を示す外観斜視図である。

【図２】図２は本発明に用いられる平角銅線を縦方向に
積層して往復巻線し、引き出し線の他端を８の字状に形
成した本発明のコイルを示す外観斜視図である。

【符号の説明】

１，２ コイル ３ Ｕ字形のフェライトコア ４ 平角銅線 ５，５ａ 絶縁板 ６ コイルボビン（絶縁紙） ７ 引き出し線 ８ 溝 ９ａ，９ｂ（図示せず），９ｃ，９ｄ 端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １本又は複数本の平角銅線を、該平角銅
   線の面を接して縦方向に積層巻回し引き出し線の他端を
   ８の字状に形成して同じ巻数の巻線を連続して往復巻回
   し、平角銅線に流れる電流が作る磁界が互いに同一方向
   を向く閉磁気回路となる一方に引き出し線を有するコイ
   ルと、前記コイルを少なくとも２個用意し、各々のコイ
   ルの一方を同一の磁脚に直列に配置し、各々のコイルの
   引き出し線を入力と出力として２つのコイルに往復して
   流れる電流が作る磁界により一周する閉磁気回路の磁界
   は互いに打ち消して零となるよう配置し、及び各々のコ
   イルに同一方向に入力する電流が作る磁界は互いに付勢
   するよう閉磁気回路を形成して各々のコイルの内径をコ
   イルボビン又は絶縁紙で電気的に絶縁し、各々のコイル
   の間を絶縁板で電気絶縁して、コイルの引出し線をコイ
   ルの両端に配置した絶縁板に設けた溝を介して引き出し
   て端子を形成し、コイルの内部に両方向からＵ字形のフ
   ェライトコアを組みつけて、前記Ｕ字形のフェライトコ
   アをコアホルダで固定してなるコモンモードチョークコ
   イル。