インダクタンス素子
【課題】グランド端子を設けることなく、広帯域に亘って良好な減衰特性を呈することのできるインダクタンス素子を提供すること。
【解決手段】インダクタンス素子１４ａは、トロイダル形状の磁気コア１５をリング状の絶縁性ケース１６に組み込んでなる組込体に対して被覆導線１７，１８を途中まで巻回した後、被覆導線１７，１８の導体に中心導体を接続された同軸線１７ａ，１８ａを巻回して形成される。即ち、被覆導線１７，１８の導体と同軸線１７ａ，１８ａの中心導体とはインダクタとして機能する。一方、同軸線１７ａ，１８ａの外導体は、例えば、端子台（図示せず）などに固定されても良いが、電気的に接地する必要はないことから、グランド端子を設ける必要はない。即ち、同軸線１７ａ，１８ａの外導体は、電気的にフローティングな状態で使用される。
【解決手段】インダクタンス素子１４ａは、トロイダル形状の磁気コア１５をリング状の絶縁性ケース１６に組み込んでなる組込体に対して被覆導線１７，１８を途中まで巻回した後、被覆導線１７，１８の導体に中心導体を接続された同軸線１７ａ，１８ａを巻回して形成される。即ち、被覆導線１７，１８の導体と同軸線１７ａ，１８ａの中心導体とはインダクタとして機能する。一方、同軸線１７ａ，１８ａの外導体は、例えば、端子台（図示せず）などに固定されても良いが、電気的に接地する必要はないことから、グランド端子を設ける必要はない。即ち、同軸線１７ａ，１８ａの外導体は、電気的にフローティングな状態で使用される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として交流線（ＡＣライン）等においてノイズフィルタとして用いられるインダクタンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
インダクタンス素子が高周波領域にて用いられる際にコイルの線間容量がノイズ抑制に与える悪影響を排除するために、磁気コアを接地すると共に接地された磁気コアに被覆導線を直接巻回することでコイルを形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
これに対して、被覆導線における被覆の耐電圧などを問題とし、接地導体を形成された磁気コア上に、誘電体及び近接導体を順に形成し、更にその上に被覆導線を巻回することにより、磁気コアと被覆導線とを離し、それによって信頼性を高めたものも提案されている（特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１０２４２６号公報
【特許文献２】特開２００４−３１１８６６号公報
【特許文献３】特開２００４−２３５７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１乃至特許文献３に開示された技術は、いずれも何らかの構成要素を接地しなければならず、そのためグランド端子を設ける必要がある。
【０００６】
そこで、本発明は、グランド端子を設けることなく、特許文献１乃至特許文献３記載の技術と同様の効果を得ることの出来る新たな構造のインダクタンス素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するための手段として、磁気コアと、複数の芯線を有する複芯線を少なくとも一部に有する巻線とを備えたインダクタンス素子であって、前記複芯線に含まれる一の芯線はインダクタとして使用され且つ他の芯線は電気的にフローティングな状態とされる、インダクタンス素子を提供する。
【０００８】
巻線に含まれる芯線のうちインダクタとして使用されない芯線は、例えば絶縁体に固定されても良いが、外部の接続部（例えば基板上のグランドパッド）などに対して電気的に接続する必要はない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、グランド端子を特に設ける必要がないことから、特許文献１乃至特許文献３記載の技術と比較して端子数を減らすことが出来る。
【００１０】
インダクタンス素子に付加されるキャパシタの容量は、線状導体の巻回数によって調整可能であり、様々な状況に柔軟に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。以下に説明する実施の形態におけるインダクタンス素子は、コモンモード用のものであり、被覆導線を２本備えて構成したものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、被覆導線を１本のみ用いたノーマルモード用のインダクタンス素子にも適用可能である。
【００１２】
図１及び図２に示されるように、本発明の実施の形態によるインダクタンス素子１４ａは、トロイダル形状の磁気コア１５と、磁気コア１５の外周表面を覆うリング状の絶縁性ケース１６と、単芯の被覆導線１７，１８及び同軸線１７ａ，１８ａからなる巻線（コイル）とを備えている。
【００１３】
同軸線１７ａ，１８ａは、図３に示されるように、中心導体２１、内部絶縁体２２、外導体２３、外部絶縁体２４からなり、本実施の形態においては、中心導体２１と被覆導線１７，１８の導体とが接続部１９において接続されている。即ち、図１及び図２に示されるように、巻線は、磁気コア１５を絶縁性ケース１６に対して組み込んでなる組込体に対して、被覆導線１７，１８を途中まで巻回した後、被覆導線１７，１８と接続された同軸線１７ａ，１８ａを巻回してなるものである。即ち、被覆導線１７，１８の導体と同軸線１７ａ，１８ａの中心導体２１とはインダクタとして機能する。ここで、同軸線１７ａ，１８ａの外導体２３は、例えば、端子台（図示せず）などに固定されても良いが、電気的に接地する必要はないことから、グランド端子を設ける必要はない。即ち、同軸線１７ａ，１８ａの外導体２３は、電気的にフローティングな状態で使用される。
【００１４】
なお、中心導体２１に代えて、外導体２３を被覆導線１７，１８の導体に接続しても良い。その場合、中心導体２１は電気的にフローティングな状態で使用される。
【００１５】
また、図１及び図２に示された例においては、被覆導線１７，１８を途中まで巻回した後、被覆導線１７，１８と接続された同軸線１７ａ，１８ａを巻回して巻線を構成したが、巻線数を増やしたい場合には、例えば、図４及び図５に示されるように、被覆導線１７，１８を巻回して巻線の一層目を構成し、その後、被覆導線１７，１８と接続部１９において接続された同軸線１７ａ，１８ａを被覆導線１７，１８上に更に巻回して多層構造の巻線を構成することとしても良い。
【００１６】
上述した実施の形態において、導体２３ａを被覆導線１７，１８と重複させる個所や面積等は、被覆導線１７，１８の巻回数（ターン数），太さ，長さや、磁気コア１５の大きさ，材料特性等により適宜変更することが可能である。
【００１７】
上述した実施の形態においては、被覆導線１７，１８と同軸線１７ａ，１８ａを接続して巻線を構成する例について説明してきたが、被覆導線１７，１８と接続するものは、複数の芯線を有する複芯線であればよく、同軸線に限定されるものではない。例えば、本発明に適用可能な複芯線としては、図６及び図７に示されるような平行線１７ｂ，１８ｂ及び１７ｃ，１８ｃや図８及び図９に示されるようなツイスト線１７ｄ，１８ｄ及び１７ｅ，１８ｅがある。
【００１８】
平行線１７ｂ，１８ｂは、図６に示されるように、平行に配された二本の導体２１ｂ１及び２１ｂ２を内部絶縁体２２ｂで互いに絶縁した後、外部絶縁体２４ｂで被覆してなるものであり、二本の導体２１ｂ１及び２１ｂ２のいずれか一方が、被覆導線１７，１８の導体に接続される。平行線は、内部絶縁体２２ｂ及び外部絶縁体２４ｂを一つの絶縁体で構成してなるものであっても良いし、導体２１ｂ１及び２１ｂ２からは電気的に絶縁された導体を内部絶縁体２２ｂと外部絶縁体２４ｂの間に更に介在させたものであっても良い。同様に、平行線１７ｃ，１８ｃは、図７に示されるように、平行に配された二本の導体２１ｃ１及び２１ｃ２を内部絶縁体２２ｃ１，２２ｃ２互いに絶縁した後、外部絶縁体２４ｃで被覆してなるものであり、二本の導体２１ｃ１及び２１ｃ２のいずれか一方が、被覆導線１７，１８の導体に接続される。この平行線もまた、内部絶縁体２２ｃ１及び２２ｃ２並びに外部絶縁体２４ｃを一つの絶縁体で構成してなるものであっても良いし、導体２１ｃ１及び２１ｃ２からは電気的に絶縁された導体を内部絶縁体２２ｃ１及び２２ｃ２と外部絶縁体２４ｃの間に更に介在させたものであっても良い。
【００１９】
ツイスト線１７ｄ，１８ｄは、図８に示されるように、内部絶縁体２２ｄ１，２２ｄ２により被覆され互いに絶縁された導体２１ｄ１，２１ｄ２を捻った後、更に外部絶縁体２４ｄにて全体を被覆してなるものであり、導体２１ｄ１，２１ｄ２のいずれか一方が被覆導線１７，１８の導体に接続される。ツイスト線は、導体２１ｄ１及び２１ｄ２からは電気的に絶縁された導体を内部絶縁体２２ｄ１，２２ｄ２と外部絶縁体２４ｄの間に更に介在させたものであっても良い。同様に、ツイスト線１７ｅ，１８ｅは、図９に示されるように、内部絶縁体２２ｅ１，２２ｅ２により被覆され互いに絶縁された導体２１ｅ１，２１ｅ２を捻ってなるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、例えば、ノイズフィルタやノイズフィルタを備えたスイッチング電源装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態によるインダクタンス素子を示す正面図である。
【図２】図１に示されるインダクタンス素子を図１の紙面に平行な面で切断したものの一部分を拡大して示す断面図である。
【図３】図１に示されるインダクタンス素子に用いられている同軸線を示す斜視図である。
【図４】図１に示されるインダクタンス素子の変形例を示す正面図である。
【図５】図４に示されるインダクタンス素子を図４の紙面に平行な面で切断したものの一部分を拡大して示す断面図である。
【図６】本発明に適用可能な平行線の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明に適用可能な平行線の他の一例を示す斜視図である。
【図８】本発明に適用可能なツイスト線の一例を示す斜視図である。
【図９】本発明に適用可能なツイスト線の他の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１４ａ，１４ａ’ インダクタンス素子
１５ 磁気コア
１６ 絶縁性ケース
１７，１８ 被覆導線
１７ａ，１８ａ 同軸線
１９ 接続部
２１ 中心導体
２２ 内部絶縁体
２３ 外導体
２４ 該部絶縁体
１７ｂ，１８ｂ，１７ｃ，１８ｃ 平行線
１７ｄ，１８ｄ，１７ｅ，１７ｅ ツイスト線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として交流線（ＡＣライン）等においてノイズフィルタとして用いられるインダクタンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
インダクタンス素子が高周波領域にて用いられる際にコイルの線間容量がノイズ抑制に与える悪影響を排除するために、磁気コアを接地すると共に接地された磁気コアに被覆導線を直接巻回することでコイルを形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
これに対して、被覆導線における被覆の耐電圧などを問題とし、接地導体を形成された磁気コア上に、誘電体及び近接導体を順に形成し、更にその上に被覆導線を巻回することにより、磁気コアと被覆導線とを離し、それによって信頼性を高めたものも提案されている（特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１０２４２６号公報
【特許文献２】特開２００４−３１１８６６号公報
【特許文献３】特開２００４−２３５７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１乃至特許文献３に開示された技術は、いずれも何らかの構成要素を接地しなければならず、そのためグランド端子を設ける必要がある。
【０００６】
そこで、本発明は、グランド端子を設けることなく、特許文献１乃至特許文献３記載の技術と同様の効果を得ることの出来る新たな構造のインダクタンス素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するための手段として、磁気コアと、複数の芯線を有する複芯線を少なくとも一部に有する巻線とを備えたインダクタンス素子であって、前記複芯線に含まれる一の芯線はインダクタとして使用され且つ他の芯線は電気的にフローティングな状態とされる、インダクタンス素子を提供する。
【０００８】
巻線に含まれる芯線のうちインダクタとして使用されない芯線は、例えば絶縁体に固定されても良いが、外部の接続部（例えば基板上のグランドパッド）などに対して電気的に接続する必要はない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、グランド端子を特に設ける必要がないことから、特許文献１乃至特許文献３記載の技術と比較して端子数を減らすことが出来る。
【００１０】
インダクタンス素子に付加されるキャパシタの容量は、線状導体の巻回数によって調整可能であり、様々な状況に柔軟に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。以下に説明する実施の形態におけるインダクタンス素子は、コモンモード用のものであり、被覆導線を２本備えて構成したものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、被覆導線を１本のみ用いたノーマルモード用のインダクタンス素子にも適用可能である。
【００１２】
図１及び図２に示されるように、本発明の実施の形態によるインダクタンス素子１４ａは、トロイダル形状の磁気コア１５と、磁気コア１５の外周表面を覆うリング状の絶縁性ケース１６と、単芯の被覆導線１７，１８及び同軸線１７ａ，１８ａからなる巻線（コイル）とを備えている。
【００１３】
同軸線１７ａ，１８ａは、図３に示されるように、中心導体２１、内部絶縁体２２、外導体２３、外部絶縁体２４からなり、本実施の形態においては、中心導体２１と被覆導線１７，１８の導体とが接続部１９において接続されている。即ち、図１及び図２に示されるように、巻線は、磁気コア１５を絶縁性ケース１６に対して組み込んでなる組込体に対して、被覆導線１７，１８を途中まで巻回した後、被覆導線１７，１８と接続された同軸線１７ａ，１８ａを巻回してなるものである。即ち、被覆導線１７，１８の導体と同軸線１７ａ，１８ａの中心導体２１とはインダクタとして機能する。ここで、同軸線１７ａ，１８ａの外導体２３は、例えば、端子台（図示せず）などに固定されても良いが、電気的に接地する必要はないことから、グランド端子を設ける必要はない。即ち、同軸線１７ａ，１８ａの外導体２３は、電気的にフローティングな状態で使用される。
【００１４】
なお、中心導体２１に代えて、外導体２３を被覆導線１７，１８の導体に接続しても良い。その場合、中心導体２１は電気的にフローティングな状態で使用される。
【００１５】
また、図１及び図２に示された例においては、被覆導線１７，１８を途中まで巻回した後、被覆導線１７，１８と接続された同軸線１７ａ，１８ａを巻回して巻線を構成したが、巻線数を増やしたい場合には、例えば、図４及び図５に示されるように、被覆導線１７，１８を巻回して巻線の一層目を構成し、その後、被覆導線１７，１８と接続部１９において接続された同軸線１７ａ，１８ａを被覆導線１７，１８上に更に巻回して多層構造の巻線を構成することとしても良い。
【００１６】
上述した実施の形態において、導体２３ａを被覆導線１７，１８と重複させる個所や面積等は、被覆導線１７，１８の巻回数（ターン数），太さ，長さや、磁気コア１５の大きさ，材料特性等により適宜変更することが可能である。
【００１７】
上述した実施の形態においては、被覆導線１７，１８と同軸線１７ａ，１８ａを接続して巻線を構成する例について説明してきたが、被覆導線１７，１８と接続するものは、複数の芯線を有する複芯線であればよく、同軸線に限定されるものではない。例えば、本発明に適用可能な複芯線としては、図６及び図７に示されるような平行線１７ｂ，１８ｂ及び１７ｃ，１８ｃや図８及び図９に示されるようなツイスト線１７ｄ，１８ｄ及び１７ｅ，１８ｅがある。
【００１８】
平行線１７ｂ，１８ｂは、図６に示されるように、平行に配された二本の導体２１ｂ１及び２１ｂ２を内部絶縁体２２ｂで互いに絶縁した後、外部絶縁体２４ｂで被覆してなるものであり、二本の導体２１ｂ１及び２１ｂ２のいずれか一方が、被覆導線１７，１８の導体に接続される。平行線は、内部絶縁体２２ｂ及び外部絶縁体２４ｂを一つの絶縁体で構成してなるものであっても良いし、導体２１ｂ１及び２１ｂ２からは電気的に絶縁された導体を内部絶縁体２２ｂと外部絶縁体２４ｂの間に更に介在させたものであっても良い。同様に、平行線１７ｃ，１８ｃは、図７に示されるように、平行に配された二本の導体２１ｃ１及び２１ｃ２を内部絶縁体２２ｃ１，２２ｃ２互いに絶縁した後、外部絶縁体２４ｃで被覆してなるものであり、二本の導体２１ｃ１及び２１ｃ２のいずれか一方が、被覆導線１７，１８の導体に接続される。この平行線もまた、内部絶縁体２２ｃ１及び２２ｃ２並びに外部絶縁体２４ｃを一つの絶縁体で構成してなるものであっても良いし、導体２１ｃ１及び２１ｃ２からは電気的に絶縁された導体を内部絶縁体２２ｃ１及び２２ｃ２と外部絶縁体２４ｃの間に更に介在させたものであっても良い。
【００１９】
ツイスト線１７ｄ，１８ｄは、図８に示されるように、内部絶縁体２２ｄ１，２２ｄ２により被覆され互いに絶縁された導体２１ｄ１，２１ｄ２を捻った後、更に外部絶縁体２４ｄにて全体を被覆してなるものであり、導体２１ｄ１，２１ｄ２のいずれか一方が被覆導線１７，１８の導体に接続される。ツイスト線は、導体２１ｄ１及び２１ｄ２からは電気的に絶縁された導体を内部絶縁体２２ｄ１，２２ｄ２と外部絶縁体２４ｄの間に更に介在させたものであっても良い。同様に、ツイスト線１７ｅ，１８ｅは、図９に示されるように、内部絶縁体２２ｅ１，２２ｅ２により被覆され互いに絶縁された導体２１ｅ１，２１ｅ２を捻ってなるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、例えば、ノイズフィルタやノイズフィルタを備えたスイッチング電源装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態によるインダクタンス素子を示す正面図である。
【図２】図１に示されるインダクタンス素子を図１の紙面に平行な面で切断したものの一部分を拡大して示す断面図である。
【図３】図１に示されるインダクタンス素子に用いられている同軸線を示す斜視図である。
【図４】図１に示されるインダクタンス素子の変形例を示す正面図である。
【図５】図４に示されるインダクタンス素子を図４の紙面に平行な面で切断したものの一部分を拡大して示す断面図である。
【図６】本発明に適用可能な平行線の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明に適用可能な平行線の他の一例を示す斜視図である。
【図８】本発明に適用可能なツイスト線の一例を示す斜視図である。
【図９】本発明に適用可能なツイスト線の他の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１４ａ，１４ａ’ インダクタンス素子
１５ 磁気コア
１６ 絶縁性ケース
１７，１８ 被覆導線
１７ａ，１８ａ 同軸線
１９ 接続部
２１ 中心導体
２２ 内部絶縁体
２３ 外導体
２４ 該部絶縁体
１７ｂ，１８ｂ，１７ｃ，１８ｃ 平行線
１７ｄ，１８ｄ，１７ｅ，１７ｅ ツイスト線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気コアと、複数の芯線を有する複芯線を少なくとも一部に有する巻線とを備えたインダクタンス素子であって、前記複芯線に含まれる一の芯線はインダクタとして使用され且つ他の芯線は電気的にフローティングな状態とされる、インダクタンス素子。
【請求項２】
前記巻線は、前記複芯線の前記一の芯線に直列に接続される単芯線を更に備えており、前記一の芯線と前記単芯線とがインダクタとして使用される、請求項１記載のインダクタンス素子。
【請求項３】
前記一の芯線の一端及び前記単芯線の一端が前記インダクタのリード端子として使用され、前記一の芯線の他端と前記単芯線の他端とが接続される、請求項１又は請求項２記載のインダクタンス素子。
【請求項４】
前記複芯線は、中心導体及び外導体を有する同軸線であり、前記一の芯線は、前記中心導体又は前記外導体のいずれか一方である、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインダクタンス素子。
【請求項５】
前記複芯線は、互いに絶縁された二本の導体を平行に配してなる平行線であり、前記一の芯線は、前記二本の導体のいずれか一方である、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインダクタンス素子。
【請求項６】
前記複芯線は、互いに絶縁された二本の導体を捻ってなるツイスト線であり、前記一の芯線は、前記前記二本の導体のいずれか一方である、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインダクタンス素子。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のインダクタンス素子を備えたフィルタ回路。
【請求項８】
請求項７記載のフィルタ回路を備えたスイッチング電源装置。
【請求項１】
磁気コアと、複数の芯線を有する複芯線を少なくとも一部に有する巻線とを備えたインダクタンス素子であって、前記複芯線に含まれる一の芯線はインダクタとして使用され且つ他の芯線は電気的にフローティングな状態とされる、インダクタンス素子。
【請求項２】
前記巻線は、前記複芯線の前記一の芯線に直列に接続される単芯線を更に備えており、前記一の芯線と前記単芯線とがインダクタとして使用される、請求項１記載のインダクタンス素子。
【請求項３】
前記一の芯線の一端及び前記単芯線の一端が前記インダクタのリード端子として使用され、前記一の芯線の他端と前記単芯線の他端とが接続される、請求項１又は請求項２記載のインダクタンス素子。
【請求項４】
前記複芯線は、中心導体及び外導体を有する同軸線であり、前記一の芯線は、前記中心導体又は前記外導体のいずれか一方である、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインダクタンス素子。
【請求項５】
前記複芯線は、互いに絶縁された二本の導体を平行に配してなる平行線であり、前記一の芯線は、前記二本の導体のいずれか一方である、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインダクタンス素子。
【請求項６】
前記複芯線は、互いに絶縁された二本の導体を捻ってなるツイスト線であり、前記一の芯線は、前記前記二本の導体のいずれか一方である、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインダクタンス素子。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のインダクタンス素子を備えたフィルタ回路。
【請求項８】
請求項７記載のフィルタ回路を備えたスイッチング電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−９８３０６（Ｐ２００８−９８３０６Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７６８８９（Ｐ２００６−２７６８８９）
【出願日】平成１８年１０月１０日（２００６．１０．１０）
【出願人】（０００１３４２５７）ＮＥＣトーキン株式会社 (1,832)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１０日（２００６．１０．１０）
【出願人】（０００１３４２５７）ＮＥＣトーキン株式会社 (1,832)
【Ｆターム（参考）】
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