JPH11186056A - 同相型インダクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で信頼性が高く、製造コストが安価で、
電子回路に挿入した際にコイルの直流抵抗による電子回
路への影響が低い同相型インダクタを得る。 【解決の手段】 同相型インダクタ１０は、コイルＬａ
を構成するコイル導体１１〜１４、コイルＬｂを構成す
るコイル導体１５〜１８、コイルＬｃを構成するコイル
導体１９〜２２及び絶縁性シート３２等を積層して構成
したものである。絶縁性シート３２等の積層方向におい
て、コイルＬａとコイルＬｃとの間に位置しているコイ
ルＬｂのコイル導体１５〜１８の膜厚を、コイルＬａ，
Ｌｃのコイル導体１１〜１４，１９〜２２の膜厚よりも
厚くし、コイルＬｂの直流抵抗値をコイルＬａ，Ｌｃの
直流抵抗値よりも小さくしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同相型インダク
タ、特に、ノイズフィルタとして使用されるコモンモー
ドチョークコイル等の同相型インダクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の同相型インダクタと
して、例えば図６に示すような電気等価回路構成を有す
る積層タイプのコモンモードチョークコイルが知られて
いる。このコモンモードチョークコイルは、入力電極１
ａ及び出力電極１ｂの間に接続されたコイルＬａと、入
力電極２ａ及び出力電極２ｂの間に接続されたコイルＬ
ｂと、入力電極３ａ及び出力電極３ｂの間に接続された
コイルＬｃとからなり、これらコイルＬａ，Ｌｂ，Ｌｃ
は磁気的に互いに結合されていて、互いに同じ位相を有
する同相ノイズの通過を阻止する機能を有している。

【０００３】ところで、このようなコモンモードチョー
クコイルは、三つのコイルＬａ〜Ｌｃの直流抵抗値が低
いほど優れた信号伝送特性を発揮する。従って、従来の
コモンモードチョークコイルは、コイルＬａ〜Ｌｃを構
成しているコイル導体を抵抗率の低い材料にて形成した
り、コイル導体の膜厚を厚くすることによって、全ての
コイルＬａ〜Ｌｃの直流抵抗値を低くしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、全ての
コイルＬａ〜Ｌｃの直流抵抗値を低くしようとすると、
抵抗率の低い高価な材料の使用により製造コストの上昇
を招いたり、あるいは、コイル導体の膜厚を厚くするこ
とにより積層体の焼成工程時等に層剥れ（デラミネーシ
ョン）が発生し易くなる等の問題があった。

【０００５】また、このコモンモードチョークコイル
は、使用する回路により、三つのコイルＬａ，Ｌｂ，Ｌ
ｃがそれぞれ有している直流抵抗値の重要度が異なる場
合がある。例えば、ステレオ等の音響機器の音声回路の
ノイズ対策用フィルタとして、このコモンモードチョー
クコイルを使用する場合を考える。音声回路は、左右の
信号ラインと共通のグランドラインにて構成された３線
回路である。通常、コモンモードチョークコイルのコイ
ルＬａ〜Ｌｃは並置されており、並置されたコイルＬａ
〜Ｌｃの両端に位置するコイルＬａとＬｃが、それぞれ
音声回路の左右の信号ラインに挿入される。そして、並
置されたコイルＬａ〜Ｌｃの中央に位置するコイルＬｂ
が、音声回路の共通のグランドラインに挿入される。こ
のような接続を採用するのは、左信号ラインとグランド
ライン間の電磁気的結合が、右信号ラインとグランドラ
イン間の電磁気的結合と略等しくなるようにするためで
ある。

【０００６】コモンモードチョークコイルがこのように
接続された音声回路にあって、左右の信号ラインを流れ
る信号が他方の信号ラインに漏れる現象、いわゆるクロ
ストークが発生することがある。このクロストークの発
生は、主としてグランドラインに挿入されたコイルＬｂ
の直流抵抗値が大きく、この大きな直流抵抗値が左右の
音声回路のいわゆる共通インピーダンスとして作用する
ことによるものである。一方、コイルＬａやコイルＬｃ
の直流抵抗値は、クロストークの発生には殆ど影響しな
い。つまり、音声回路のノイズ対策用のフィルタとし
て、コモンモードチョークコイルを使用する場合には、
音声回路のグランドラインに挿入するコイルＬｂの直流
抵抗値を下げるだけでよい。

【０００７】従って、全てのコイルＬａ〜Ｌｃの直流抵
抗値を低くするため、抵抗率の低い高価な材料を使用し
て製作することは、製品コストの上昇を招くばかりでな
く材料の無駄であり、また、コイル導体の膜厚を厚くす
ることは、積層体の焼成時等に層剥れ（デラミネーショ
ン）を発生しやすくさせ、製品の信頼性が低下するとい
う問題があった。

【０００８】また、ボビンを備えた巻線タイプのコモン
モードチョークコイルの場合には、全てのコイルの直流
抵抗値を低くしようとすると、線材の大径化により巻き
スペースがアップし、製品の大型化を招く等の問題があ
った。

【０００９】そこで、本発明の目的は、小型で信頼性が
高く、製造コストが安価で、電子回路に挿入した際にコ
イルの直流抵抗による電子回路への影響が低い同相型イ
ンダクタを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る同相型インダクタは、電磁気的に相互
に結合された複数のコイルを備え、前記複数のコイルの
少なくとも一つのコイルが他のコイルと異なる直流抵抗
値を有していることを特徴とする。

【００１１】積層タイプの同相型インダクタの場合に
は、例えば、複数の絶縁性材料層と複数のコイル導体を
積層して構成した積層体と、前記コイル導体を電気的に
接続して構成し、磁気的に相互に結合された少なくとも
三つ以上のコイルとを備え、前記三つ以上のコイルが前
記積層体の積層方向に配置され、かつ、積層方向の中央
に配置されたコイルの直流抵抗値が積層方向の両端に配
置されたコイルの直流抵抗値より小さく設定される。

【００１２】

【作用】以上の構成により、全てのコイルの直流抵抗値
を低くする必要がなくなり、特定のコイルの低直流抵抗
値化が図れる。そして、この同相型インダクタを音声回
路等の電子回路に挿入する際、最も低い直流抵抗値が要
求されるラインに前記低直流抵抗値化を図った特定コイ
ルを挿入することにより、同相型インダクタの挿入が原
因となって発生する、コイルの直流抵抗による電子回路
への影響が低減され、所望の性能を有する電子回路が実
現される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る同相型インダ
クタの実施形態について添付図面を参照して説明する。
以下の各実施形態では、ノイズフィルタとして使用され
るコモンモードチョークコイルを例にして説明する。

【００１４】［第１実施形態、図１〜図４］図１に示す
ように、コモンモードチョークコイル１０は積層タイプ
のもので、コイル導体１１〜２２等をそれぞれ表面に設
けた絶縁性シート３２と、この絶縁性シート３２を積み
重ねた上側及び下側に配設されたカバーシート３３等に
て構成されている。コイル導体１１〜２２は、印刷等の
方法により絶縁性シート３２の表面に形成されている。
特に、コイル導体１５〜１８を形成する際には、印刷を
複数回繰り返す等の処理をして、コイル導体１５〜１８
の各膜厚をコイル導体１１〜１４，１９〜２２の各膜厚
より厚くする。コイル導体１１〜２２の材料としては、
Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉ等が使用される。シート
３２，３３の材料としては、フェライト等の磁性体材料
やセラミック等の誘電体材料、絶縁体材料が使用され
る。

【００１５】コイル導体１１〜１４は、絶縁性シート３
２にそれぞれ設けたビアホール２６ａ〜２６ｃを介し
て、電気的に直列に接続され、螺旋状のコイルＬａを構
成する。コイルＬａの一端部（即ち、コイル導体１１の
引出し部１１ａ）は絶縁性シート３２の奥側の辺の左側
に露出し、他端部（即ち、コイル導体１４の引出し部１
４ａ）は絶縁性シート３２の手前側の辺の左側に露出し
ている。

【００１６】また、コイル導体１５〜１８は、絶縁性シ
ート３２にそれぞれ設けたビアホール２６ｄ〜２６ｆを
介して電気的に直列に接続され、螺旋状のコイルＬｂを
構成する。コイルＬｂの一端部（即ち、コイル導体１５
の引出し部１５ａ）は絶縁性シート３２の奥側の辺の中
央部に露出し、他端部（即ち、コイル導体１８の引出し
部１８ａ）は絶縁性シート３２の手前側の辺の中央部に
露出している。さらに、コイル導体１９〜２２は、絶縁
性シート３２にそれぞれ設けたビアホール２６ｇ〜２６
ｉを介して電気的に直列に接続され、螺旋状のコイルＬ
ｃを構成する。コイルＬｃの一端部（即ち、コイル導体
１９の引出し部１９ａ）は絶縁性シート３２の奥側の辺
の右側に露出し、他端部（即ち、コイル導体２２の引出
し部２２ａ）は絶縁性シート３２の手前側の辺の右側に
露出している。

【００１７】以上の絶縁性シート３２とカバーシート３
３は、積み重ねられた後、一体的に焼成され、図２に示
すように、積層体２５とされる。積層体２５の奥側側面
の左側、中央部及び右側には、それぞれ入力電極１ａ，
２ａ，３ａが設けられる。積層体２５の手前側側面の左
側、中央部及び右側には、それぞれ出力電極１ｂ，２
ｂ，３ｂが設けられる。入力電極１ａと出力電極１ｂ
は、それぞれコイルＬａの両端部、具体的にはコイル導
体１１ａの引出し部１１ａとコイル導体１４の引出し部
１４ａに電気的に接続されている。入力電極２ａと出力
電極２ｂは、それぞれコイルＬｂの両端部、具体的には
コイル導体１５の引出し部１５ａとコイル導体１８の引
出し部１８ａに電気的に接続されている。入力電極３ａ
と出力電極３ｂは、それぞれコイルＬｃの両端部、具体
的にはコイル導体１９の引出し部１９ａとコイル導体２
２の引出し部２２ａに電気的に接続されている。これら
の入出力電極１ａ〜３ｂは、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｎｉ等
の導電性ペーストを塗布後、焼付けたり、あるいは、乾
式めっきしたりすることによって形成される。

【００１８】以上の構成からなる積層タイプのコモンモ
ードチョークコイル１０は、図３に示すように、内部に
おいてコイルＬａ〜Ｌｃが積層体２５の積層方向に並置
されている。特に、第１実施形態の場合は、コイルＬａ
〜Ｌｃの軸が積層方向に対して平行であり、しかも、各
コイルＬａ〜Ｌｃの軸を揃えることにより、コイルＬａ
〜Ｌｃ相互間の磁気結合度を大きくしている。積層方向
において、コイルＬｂはコイルＬａとコイルＬｃとの間
に位置している。このコモンモードチョークコイル１０
の電気等価回路は、図６に示された等価回路と同様のも
のである。コイルＬｂを構成しているコイル導体１５〜
１８の膜厚は、コイルＬａ，Ｌｃをそれぞれ構成してい
るコイル導体１１〜１４，１９〜２２の膜厚よりも厚く
設定されているので、コイルＬｂの直流抵抗値はコイル
Ｌａ，Ｌｃの直流抵抗値よりも小さくなる。

【００１９】従って、このコモンモードチョークコイル
１０を、ステレオ等の音声回路のノイズ対策用フィルタ
として使用する場合、挿入されるコイルの直流抵抗値を
最も低くする必要のある音声回路のグランドラインに、
直流抵抗値の小さいコイルＬｂを挿入する。そして、挿
入されるコイルの直流抵抗値による影響が殆どない音声
回路の左右の信号ラインには、相対的に直流抵抗値の大
きいコイルＬａ，Ｌｃを挿入する。これにより、コイル
Ｌｂの低直流抵抗値が左右の音声回路の共通インピーダ
ンスとして作用するので、左右の音声回路間でのクロス
トークの発生を抑えることができる。

【００２０】さらに、必要最小限のコイル導体１５〜１
８のみの膜厚を厚くするので、製品の小型化が図れると
共に、積層体２５を焼成する工程等におけるシート３
２，３３の割れやデラミネーションの発生を抑えること
ができる。しかも、コイルを構成している全てのコイル
導体の膜厚を厚くしていた従来のコモンモードチョーク
コイルの場合より、コイル導体１５〜１８の膜厚を厚く
することができ、コイルＬｂの大幅な低直流抵抗値化を
図ることができる。

【００２１】また、コイルＬｂは、前記のように、それ
を構成するコイル導体１５〜１８の各膜厚をコイルＬ
ａ，Ｌｃを構成するコイル導体１１〜１４，１９〜２２
の各膜厚よりも厚く形成する構成に代えて、図４に示さ
れたコモンモードチョークコイル１０Ａのように、コイ
ルＬｂをコイル導体１５ａ〜１８ａ及びコイル導体１５
ｂ〜１８ｂからなる二つのコイルＬｂ１，Ｌｂ２にて構
成し、これら二つのコイルＬｂ１，Ｌｂ２を入力電極２
ａと出力電極２ｂの間に並列に接続するようにしてもよ
い。このようにすれば、コイル導体１５ａ〜１８ａ，１
５ｂ〜１８ｂの膜厚が他のコイル導体１１〜１４，１９
〜２２と同じであっても、コイルＬｂの直流抵抗値が他
のコイルＬａ及びＬｃの直流抵抗値の略１／２に低下
し、前記コモンモードチョークコイル１０と同様の作用
効果を奏することができる。

【００２２】また、コイルＬｂを構成するコイル導体１
５〜１８の材料をコイルＬａ，Ｌｃを構成するコイル導
体１１〜１４，１９〜２２の材料より抵抗率の低いもの
にしてもよい。これにより、必要最小限のコイル導体１
５〜１８のみに高価な低抵抗率材料を使用して、コイル
Ｌｂの直流抵抗値をコイルＬａ，Ｌｃの直流抵抗値より
も小さくし、前記コモンモードチョークコイル１０と同
様の作用効果を奏することができると共に、コイルを構
成している全てのコイル導体を高価な抵抗率材料を使用
して形成していた従来のコモンモードチョークコイルよ
り材料コストを低減することができる。

【００２３】［第２実施形態、図５］図５に示すよう
に、コモンモードチョークコイル３９は、閉磁路を構成
している口字形状のフェライトコア４１の一辺を挿通し
ている樹脂性ボビン４２に、三つのコイルＬａ，Ｌｂ，
Ｌｃを巻回したものである。これらコイルＬａ，Ｌｂ，
Ｌｃは、コイルＬｂを間にして、その両側にコイルＬａ
及びコイルＬｃがそれぞれ配置されるように、ボビン４
２に設けた鍔４５，４６によって仕切られた状態でボビ
ン４２に巻回されている。そして、コイルＬｂを構成し
ている巻線４０ｂの線径（断面積）を、コイルＬａ，Ｌ
ｃをそれぞれ構成している巻線４０ａ，４０ｃの線径
（断面積）よりも大きくし、コイルＬｂの直流抵抗値を
コイルＬａ及びコイルＬｃの直流抵抗値よりも小さくし
ている。

【００２４】ボビン４２は、その一端側の鍔４３に端子
台４３ａが一体的に設けられており、他端側の鍔４４に
端子台４４ａが一体的に設けられている。端子台４３ａ
には入力リード端子５１ａ，５２ａ，５３ａが植設さ
れ、それぞれの入力リード端子５１ａ，５２ａ，５３ａ
には、コイルＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを構成している巻線４０
ａ，４０ｂ，４０ｃの一端部がからげられ、必要に応じ
て半田付けされている。端子台４４ａには出力リード端
子５１ｂ，５２ｂ，５３ｂが植設され、それぞれの出力
リード端子５１ｂ，５２ｂ，５３ｂには、巻線４０ａ，
４０ｂ，４０ｃの他端部がからげられ、必要に応じて半
田付けされている。

【００２５】以上の構成からなるコモンモードチョーク
コイル３９において、コイルＬｂの直流抵抗値が他のコ
イルＬａ，Ｌｃの直流抵抗値よりも小さくなっているの
で、前記第１実施形態と同様の効果を奏することができ
る。

【００２６】［他の実施形態］なお、本発明は、前記実
施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で
種々に変更することができる。例えば前記実施形態で
は、三つのコイルを有する、いわゆるトリファイラ構造
の同相型インダクタについて説明したが、二つのコイル
を有する、いわゆるバイファイラ構造の同相型インダク
タや、四つ以上のコイルを有する同相型インダクタにも
本発明を適用することができる。

【００２７】また、前記第１実施形態の積層タイプの同
相型インダクタを製造する場合、コイル導体を表面に設
けた絶縁性シート等を積み重ねた後、一体的に焼成する
工法に必ずしも限定されない。絶縁性シートは予め焼成
されたものを用いてもよい。また、以下に説明する工法
によって積層タイプの同相型インダクタを製造してもよ
い。すなわち、印刷等の手段によりペースト状の絶縁性
材料にて絶縁層を形成した後、その絶縁層の表面にペー
スト状の導電性材料を塗布してコイル導体を形成する。
次に、ペースト状の絶縁性材料を前記コイル導体の上か
ら塗布してコイル導体が内蔵された絶縁層とする。同様
にして、順に重ね塗りをしながら、コイル導体の必要な
箇所の電気的接続を行うことにより、積層構造を有する
同相型インダクタが得られる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、全てのコイルの直流抵抗値を低くする必要が
なくなり、特定のコイルの低直流抵抗値化を図ることが
できる。そして、この同相型インダクタを音声回路等の
電子回路に挿入する際、最も低い直流抵抗値が要求され
るラインに前記低直流抵抗値化を図った特定コイルを挿
入することにより、同相型インダクタの挿入が原因とな
って発生する、コイルの直流抵抗による電子回路への影
響が低減され、所望の性能を有する電子回路を実現する
ことができる。例えば、音声回路の場合には、グランド
ラインに直流抵抗値が小さいコイルを挿入することによ
り、低直流抵抗値が共通インピーダンスとして作用する
ので、音声回路でのクロストークを抑えることができ
る。

【００２９】さらに、積層タイプの同相型インダクタの
場合には、必要最小限のコイル導体のみの膜厚を厚くす
るので、製品の小型化が図れると共に、積層体を焼成す
る工程等における絶縁性シートの割れやデラミネーショ
ンの発生を抑えることができる。しかも、厚膜化を図る
コイル導体の厚みは、従来のコモンモードチョークコイ
ルのコイル導体より厚くすることができ、コイルＬｂの
大幅な低直流抵抗値化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る同相型インダクタの第１実施形態
の構成を示す分解斜視図。

【図２】図１に示された同相型インダクタの外観を示す
斜視図。

【図３】図２に示された同相型インダクタのコイル導体
の構成を示す模式図。

【図４】第１実施形態の変形例を示す模式図。

【図５】本発明に係る同相型インダクタの第２実施形態
を示す斜視図。

【図６】同相型インダクタの電気等価回路図。

【符号の説明】

１０，１０Ａ…コモンモードチョークコイル １１〜２２，１５ａ〜１８ａ，１５ｂ〜１８ｂ…コイル
導体 ２５…積層体 ３２…絶縁性シート ３３…カバーシート ３９…コモンモードチョークコイル ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…巻線 ４１…フェライトコア ４２…ボビン Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ…コイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁気的に相互に結合された複数のコイ
   ルを備え、前記複数のコイルの少なくとも一つのコイル
   が他のコイルと異なる直流抵抗値を有していることを特
   徴とする同相型インダクタ。
2. 【請求項２】 複数の絶縁性材料層と複数のコイル導体
   を積層して構成した積層体と、 前記コイル導体を電気的に接続して構成し、磁気的に相
   互に結合された少なくとも三つ以上のコイルとを備え、 前記三つ以上のコイルが前記積層体の積層方向に配置さ
   れ、かつ、積層方向の中央に配置されたコイルの直流抵
   抗値が積層方向の両端に配置されたコイルの直流抵抗値
   より小さいこと、 を特徴とする同相型インダクタ。