DE202020106238U1

DE202020106238U1 - Netzfilter

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Publication number: DE202020106238U1
Application number: DE202020106238.7U
Authority: DE
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2021-01-04
Anticipated expiration: 2030-10-31
Also published as: JP2021082758A; JP6763074B1

Abstract

Ein Netzfilter (10, 10A, 10B) umfassend einen aus einem magnetischen Werkstoff gebildeten Kern (20), ein aus einem Isolator gebildetes Gehäuse (30, 30A, 30B) und N Spulen (60), wobei N eine ganze Zahl aus zwei oder mehr ist, wobei:
das Gehäuse (30, 30A, 30B) einen ringförmigen Abschnitt (32, 32A, 32B) und einen Lochabschnitt (34, 34A, 34B) besitzt;
der ringförmige Abschnitt (32, 32A, 32B) eine Ringform besitzt, die eine Achse (AX) umgibt, die sich entlang einer vorbestimmten Richtung erstreckt;
der ringförmige Abschnitt (32, 32A, 32B) sich entlang einer Umfangsrichtung (C) senkrecht zu der vorbestimmten Richtung erstreckt;
der Kern (20) in dem ringförmigen Abschnitt (32, 32A, 32B) aufgenommen ist;
der Lochabschnitt (34, 34A, 34B) durch den ringförmigen Abschnitt (32, 32A, 32B) in einer senkrechten Ebene umschlossen ist, die senkrecht zu der vorbestimmten Richtung ist;
der ringförmige Abschnitt (32, 32A, 32B) mit N Partitionierungen (50, 50A, 50B) und N Wicklungsabschnitten (40, 40A, 40B) versehen ist, die jeweils den Spulen (60) entsprechen;
die Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) und die Partitionierungen (50, 50A, 50B) alternierend entlang der Umfangsrichtung (C) angeordnet sind;
jede der Partitionierungen (50, 50A, 50B) zwei der Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) voneinander trennt, die zueinander in der Umfangsrichtung (C) benachbart sind;
der Lochabschnitt (34, 34A, 34B) mit einer Trennwand (38, 36A, 36B) versehen ist;
die Trennwand (38, 36A, 36B) mit den Partitionierungen (50, 50A, 50B) in der senkrechten Ebene verbunden ist und den Lochabschnitt (34, 34A, 34B) in N Durchtrittslöcher (38, 38A, 38B) unterteilt, die jeweils den Wicklungsabschnitten (40, 40A, 40B) entsprechen;
die Durchtrittslöcher (38, 38A, 38B) voneinander durch die Trennwand (38, 36A, 36B) in der senkrechten Ebene getrennt sind;
jedes der Durchtrittslöcher (38, 38A, 38B) durch das Gehäuse (30, 30A, 30B) entlang der vorbestimmten Richtung hindurch ausgebildet und benachbart zu einem entsprechenden der Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) in der senkrechten Ebene ist;
jede der Spulen (60) einen Spulenabschnitt (62) besitzt;
jeder der Spulenabschnitte (62) um einen entsprechenden der Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) herum gewickelt ist, während er durch ein entsprechendes der Durchtrittslöcher (38, 38A, 38B) hindurch geführt ist;
jeder der Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) mit einer Vielzahl von Führungsvorsprüngen (42, 42A) versehen ist; und
jeder der Spulenabschnitte (62) zumindest teilweise zwischen zweien der Führungsvorsprünge (42, 42A) positioniert ist, die zueinander in der Umfangsrichtung (C) benachbart sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
Die Erfindung betrifft einen Netzfilter zur Unterdrückung von Gleichtaktrauschen.
Ein solcher Typ eines Netzfilters ist beispielsweise in der JP 2000-228310A (Patentdokument 1) offenbart.
Patentdokument 1 offenbart eine Gleichtakt-Drosselspule (Netzfilter) umfassend einen Ringkern (Kern), zwei gewundene Drähte (Spulen) und ein ringförmiges Kerngehäuse (Gehäuse), das den Ringkern aufnimmt. Das Gehäuse ist durch Partitionierungen in zwei Teile (Wicklungsabschnitte) unterteilt. Die zwei Spulen sind jeweils entsprechend um die Wicklungsabschnitte herum gewickelt und voneinander durch die Partitionierungen isoliert.
Es gibt einen Fall, in welchem zwei Spulen eines Netzfilters mit einer Netzleitung verbunden sind. In solch einem Fall ist es notwendig, dicke Spulen zu verwenden, weil ein großer Strom durch die Spulen fließt. Des Weiteren enthält ein Kern in vielen Fällen ein weichmagnetisches Metall, welches leitfähig ist. Daher ist es erforderlich, dass der Kern in einem aus einem Isolator hergestellten Gehäuse aufgenommen ist, sodass der Kern verlässlich gegenüber jeder der Spulen isoliert ist. Außerdem ist es bevorzugt, dass die beiden Spulen voneinander durch einen Isolator getrennt sind. Wenn jedoch mehrere Netzfilter in der Praxis mit dem oben beschriebenen Aufbau hergestellt werden, sind ihre Gegentakt-Induktivitäten (engl. normal mode inductances) breit gestreut.
KURZÜBERBLICK DER ERFINDUNG:
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Netzfilter bereitzustellen, welcher in der Lage ist, ein Gleichtakt-Rauschen auf einer Netzleitung zu unterdrücken, während die Streuung hinsichtlich der Gegentakt-Induktivität reduziert wird.
Wenn eine Spule mit einer Netzleitung verbunden wird, sollte die Anzahl der Windungen der Spule so ausgelegt werden, dass eine erforderliche Gegentakt-Induktivität erhalten werden kann, und dass Wärme, die durch einen großen Strom erzeugt werden könnte, verringert werden kann. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bemerkt, dass ein Fall eintreten kann, bei dem die Anzahl der Windungen gemäß der oben beschriebenen Auslegung relativ gering wird, sodass die Spule nur dürftig um das Gehäuse herum gewickelt ist. Es ist jedoch schwierig, einen Wicklungsprozess zu automatisieren, bei welchem eine dicke Spule dürftig um ein ringförmiges Gehäuse gewickelt ist. Dadurch wird es erforderlich, dass der Wicklungsprozess von einem Bearbeiter in manueller Arbeit durchgeführt wird. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass dabei zwei Spulen nicht notwendig in gleichartiger Weise bei dem in manueller Arbeit durchgeführten Wicklungsprozess gewickelt werden, wodurch in Folge eine Variation der Gegentakt-Induktivität eintritt. Die vorliegende Erfindung stellt einen nachfolgend beschriebenen Netzfilter bereit, der auf dieser Erkenntnis beruht.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Netzfilter bereit, der einen aus einem magnetischen Werkstoff gebildeten Kern, ein aus einem Isolator gebildetes Gehäuse sowie N Spulen umfasst, wobei N eine ganze Zahl entsprechend zwei oder mehr beträgt. Das Gehäuse besitzt einen ringförmigen Abschnitt und einen Lochabschnitt. Der ringförmige Abschnitt besitzt eine Ringform, die eine Achse umgibt, die sich entlang einer vorbestimmten Richtung erstreckt. Der ringförmige Abschnitt erstreckt sich entlang einer Umfangsrichtung senkrecht zu der vorbestimmten Richtung. Der Kern ist in dem ringförmigen Abschnitt aufgenommen. Der Lochabschnitt ist durch den ringförmigen Abschnitt in einer senkrechten Ebene senkrecht zu der vorbestimmten Richtung umschlossen. Der ringförmige Abschnitt ist mit N Partitionierungen und N Wicklungsabschnitten versehen, welche entsprechend den Spulen zugeordnet sind. Die Wicklungsabschnitte und die Partitionierungen sind entlang der Umfangsrichtung alternierend angeordnet. Jede der Partitionierungen trennt zwei der Wicklungsabschnitte voneinander, die in der Umfangsrichtung zueinander benachbart sind. Der Lochabschnitt ist mit einer Trennwand versehen. Die Trennwand ist mit den Partitionierungen in der senkrechten Ebene verbunden und unterteilt den Lochabschnitt in N Durchtrittslöcher, welche jeweils den Wicklungsabschnitten entsprechen. Die Durchtrittslöcher sind voneinander durch die Trennwand in der senkrechten Ebene getrennt. Jedes der Durchtrittslöcher erstreckt sich durch das Gehäuse entlang der vorbestimmten Richtung und ist einem entsprechenden der Wicklungsabschnitte in der senkrechten Ebene benachbart. Jede der Spulen besitzt einen Spulenabschnitt. Jeder der Spulenabschnitte ist um einen entsprechenden der Wicklungsabschnitte gewickelt, während er sich durch ein entsprechendes der Durchtrittslöcher erstreckt. Jeder der Wicklungsabschnitte ist mit einer Vielzahl von Führungsvorsprüngen versehen. Jeder der Spulenabschnitte ist zumindest teilweise zwischen zwei der zueinander benachbarten Führungsabschnitte in der Umfangsrichtung positioniert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Kern in dem aus einem Isolator gebildeten Gehäuse aufgenommen, sodass der Kern gegenüber jedem der Spulenabschnitte zuverlässig isoliert ist. Ferner trennt jede der Partitionierungen zwei der Wicklungsabschnitte voneinander, die in der Umfangsrichtung zueinander benachbart sind, und die Trennwand unterteilt den Lochabschnitt des Gehäuses in N Durchtrittslöcher, durch welche die N Spulenabschnitte jeweils entsprechend hindurchtreten. Die wie oben beschrieben ausgebildeten Partitionierungen und die Trennwand sind in der Lage, die N Spulenabschnitte voneinander zu isolieren. Gemäß dem vorerwähnten Aufbau ist der Netzfilter der vorliegenden Erfindung mit einer Netzleitung verbindbar. Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung jeder der Wicklungsabschnitte mit einer Vielzahl von Führungsvorsprüngen versehen. Der Bearbeiter kann die N Spulenabschnitte in zueinander gleichartiger Weise aufwickeln, indem jede der Spulen zwischen den Führungsvorsprüngen aufgewickelt wird, sodass eine Variation oder Streuung in der Gegentakt-Induktivität (engl. normal mode inductance) verringert werden kann. Folglich stellt die vorliegende Erfindung einen Netzfilter bereit, das in der Lage ist, ein Gleichtakt-Rauschen (engl. common mode noise) auf einer Netzleitung zu reduzieren, während die Streuung in der Gegentakt-Induktivität verringert ist.
Eine Würdigung der Aufgaben der vorliegenden Erfindung und ein vollständigeres Verständnis ihres Aufbaus kann erhalten werden durch ein Studium der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Netzfilter gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei eine imaginäre Mittenachse des Netzfilters durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist.
2 ist eine Vorderansicht, die den Netzfilter gemäß 1 zeigt, wobei eine Kontur des in einem Gehäuse aufgenommenen Kerns sowie ein durch ein Gleichtakt-Rauschen verursachter magnetischer Fluss durch eine doppelt strichpunktierte Linie (zwei Punkte - ein Strich) dargestellt sind, und ein Teil des Netzfilters durch strichpunktierte Linien vergrößert dargestellt ist.
3 ist eine Rückseitenansicht, die den Netzfilter gemäß 1 zeigt, wobei ein Teil des Netzfilters durch strichpunktierte Linien vergrößert dargestellt ist.
4 ist eine Seitenansicht, die den Netzfilter gemäß 1 zeigt.
5 ist eine Ansicht von unten, die den Netzfilter gemäß 1 zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht des Kerns des Netzfilters gemäß 2, wobei eine imaginäre Mittenachse des Kerns mit gestrichelter Linie dargestellt ist.
7 ist eine Vorderansicht, die das Gehäuse des Netzfilters gemäß 1 zeigt, wobei eine imaginäre Symmetrielinie des Gehäuses mit gestrichelter Linie dargestellt ist, ein durch strichpunktierte Linien umschlossener Teil des Gehäuses vergrößert dargestellt ist, und eine Kontur eines Teils eines Spulenabschnitts in der vergrößerten Ansicht mit gestrichelter Linie dargestellt ist.
8 ist eine Rückseitenansicht, die das Gehäuse gemäß 7 zeigt.
9 ist eine Seitenansicht, die das Gehäuse gemäß 7 zeigt.
10 ist eine andere Seitenansicht, die das Gehäuse gemäß 7 zeigt.
11 ist eine Ansicht von oben, die das Gehäuse gemäß 7 zeigt, wobei eine imaginäre Mittenachse des Gehäuses mit gestrichelter Linie dargestellt ist, und verborgene Innenoberflächen des Gehäuses durch strichpunktierte Linien dargestellt sind.
12 ist eine Ansicht von unten, die das Gehäuse gemäß 7 zeigt.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation des Netzfilters gemäß 1 zeigt, wobei eine imaginäre Mittenachse des Netzfilters mit gestrichelter Linie dargestellt ist.
14 ist eine Ansicht von oben, die den Netzfilter gemäß 13 zeigt, wobei eine imaginäre Symmetrielinie eines Gehäuses mit gestrichelter Linie dargestellt ist.
15 ist eine Ansicht von unten, die den Netzfilter gemäß 13 zeigt.
16 ist eine perspektivische Ansicht, die ein zusätzliches Element des Netzfilters gemäß 13 zeigt.
17 ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere Modifikation des Netzfilters gemäß 1 zeigt, wobei eine imaginäre Mittenachse des Netzfilters mit gestrichelter Linie dargestellt ist.
18 ist eine Ansicht von oben, die den Netzfilter gemäß 17 zeigt, wobei eine imaginäre Symmetrielinie eines Gehäuses mit gestrichelter Linie dargestellt ist.
19 ist eine Ansicht von unten, die den Netzfilter gemäß 17 zeigt.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:
Mit Bezug auf die 1 bis 3 umfasst ein Netzfilter gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen aus einem magnetischen Material gebildeten Kern 20 (siehe die 2 und 6), ein aus einem Isolator gebildetes Gehäuse 30 sowie zwei Spulen 60. Der Kern 20 ist in dem Gehäuse 30 aufgenommen. Jede der Spulen 60 ist um das Gehäuse 30 gewickelt. Wie nachfolgend beschrieben ist, ist der Netzfilter 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels für eine Gleichtakt-Drosselspule eines Schaltkreises für große Ströme wie etwa ein Leistungsschaltkreis (nicht dargestellt). Jedoch ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung ebenso anwendbar auf eine Gleichtakt-Drosselspule eines Kommunikationsschaltkreises (nicht dargestellt).
Nachfolgend wird der Aufbau des Netzfilters 10 erläutert.
Mit Bezug auf 6 ist der Kern 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus einem weichmagnetischen Metallwerkstoff wie etwa Ferrit oder einem Nanokristallwerkstoff gebildet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese begrenzt, vielmehr ist der Werkstoff des Kerns 20 nicht speziell eingeschränkt, vorausgesetzt, dass der Kern 20 die erforderlichen magnetischen Eigenschaften besitzt.
Der Kern 20 ist ein Ringkern und besitzt eine Ringform um eine Achse AX, welche die Mittenachse des Kerns 20 ist. Im Detail besitzt der Kern 20 eine Innenumfangsoberfläche 22, eine Außenumfangsoberfläche 24 sowie ein mittleres Loch 28. Das mittlere Loch 28 ist ein Raum, der in dem Kern 20 gebildet ist, und führt durch den Kern 20 entlang der Achse AX hindurch. Die Innenumfangsoberfläche 22 legt einen Innenumfang des Kerns 20 in einer senkrechten Ebene senkrecht zu der Achse AX fest. Die Außenumfangsoberfläche 24 legt einen Außenumfang des Kerns 20 in der senkrechten Ebene fest.
Die Innenumfangsoberfläche 22 und die Außenumfangsoberfläche 24 besitzen jeweils eine Kreisform in der senkrechten Ebene und weisen keinen Anteil auf, welcher sich linear erstreckt. Insbesondere besitzen sowohl die Innenumfangsoberfläche 22 als auch die Außenumfangsoberfläche 24 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine perfekte Kreisform in der senkrechten Ebene. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise können sowohl die Innenumfangsoberfläche 22 als auch die Außenumfangsoberfläche 24 eine elliptische Form in der senkrechten Ebene besitzen.
Der Kern 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein einzelnes magnetisches Element (Körper), welches integral ausgebildet ist. Der Kern 20 weist keine Unterbrechung wie etwa einen magnetischen Spalt auf. Somit schließt die Innenumfangsoberfläche 22 das mittlere Loch 28 ohne Unterbrechung in der senkrechten Ebene ein. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann der Kern 20 eine Vielzahl von magnetischen Elementen aufweisen und einen magnetischen Spalt besitzen.
Mit Bezug auf 1 ist das Gehäuse 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus einem Plastikharz wie etwa Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET) oder Phenol gebildet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Vielmehr ist der Werkstoff des Gehäuses 30 nicht speziell eingeschränkt, vorausgesetzt, dass das Gehäuse 30 die erforderliche Isolation bereitstellt.
Das Gehäuse 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist zwei Elemente (Körper) auf, nämlich ein erstes Element 302 und ein zweites Element 304. Mit Bezug auf die 1 und 2 sind das erste Element 302 und das zweite Element 304 voneinander getrennt mit dem vorerwähnten Werkstoff formgegossen. Danach werden sie miteinander kombiniert, sodass der aus verdichteter Pressmasse gebildete Kern 20 in dem Gehäuse 30 aufgenommen ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann der aus verdichteter Pressmasse gebildete Kern 20 in eine vorbestimmte Metallform (nicht dargestellt) gelegt werden. Anschließend wird unter Verwendung dieser Metallform Harz in die Form des Gehäuses 30 gegossen. Dadurch kann das Gehäuse 30 ein einzelnes Element sein. Stattdessen kann das Gehäuse 30 auch drei oder mehr Elemente aufweisen.
Mit Bezug auf die 1 bis 3 besitzt das Gehäuse 30 einen ringförmigen Abschnitt 32 und eine Lochabschnitt 34. Der ringförmige Abschnitt 32 besitzt eine Form, die dem Kern 20 entspricht (siehe 2 und 6). Insbesondere besitzt der ringförmige Abschnitt 32 eine Ringform, welche die Achse AX umgibt, die sich entlang der vorbestimmten Richtung (X-Richtung) erstreckt, wobei die Ringform verschiedene Formen wie etwa eine elliptische Ringform aufweisen kann, und wobei die Achse AX die Mittenachse des Kerns 20 ist. Die Achse AX erstreckt sich durch den Mittelpunkt CP (Schwerpunkt) des Gehäuses 30 in der YZ-Ebene. Der ringförmige Abschnitt 32 erstreckt sich entlang einer Umfangsrichtung (C-Richtung) senkrecht zu der vorbestimmten Richtung (X-Richtung). Die Umfangsrichtung ist eine Richtung, entlang welcher sich ein Kreis um den Mittelpunkt CP herum erstreckt. Mit Bezug auf die 1 bis 3 ist der Lochabschnitt 34 durch den ringförmigen Abschnitt 32 in der senkrechten Ebene (YZ-Ebene) senkrecht zu der X-Richtung umschlossen. Der Lochabschnitt 34 erstreckt sich durch das Gehäuse 30 entlang der X-Richtung.
Mit Bezug auf die 2 ist der Kern 20 in dem ringförmigen Abschnitt 32 des Gehäuses 30 aufgenommen. Der Kern 20 erstreckt sich kontinuierlich entlang der Umfangsrichtung (C-Richtung) in der YZ-Ebene, um einen einzelnen geschlossenen magnetischen Pfad MC auszubilden, welcher sich entlang der Umfangsrichtung erstreckt.
Mit Bezug auf 1 ist der Netzfilter 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eingerichtet, auf einer Schaltkreisplatine (nicht dargestellt) angebracht zu werden, sodass sich die Achse AX entlang einer vorne-hinten-Richtung (X-Richtung) erstreckt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die vorbestimmte Richtung die vorne-hinten-Richtung (X-Richtung), und die senkrechte Ebene ist eine vertikale Ebene (YZ-Ebene). Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, vielmehr sind Richtungen wie die vorne-hinten-Richtung lediglich relative Richtungen.
Mit Bezug auf 1 ist jede der Spulen 60 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Magnetdraht, welcher eine Runddraht 60X ist, und welcher mit einem Isolator bedeckt ist. Insbesondere umfasst jede der Spulen 60 lediglich einen runden leitfähigen Draht, welcher aus Metall wie etwa Kupfer oder Aluminium gebildet ist. Der leitfähige Draht ist mit einem Isolator bedeckt. Jeder der Drähte 60 besitzt einen Querschnitt mit einer Kreisform. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann jede der Spulen 60 auch ein Rechteckdraht sein.
Mit Bezug auf die 1 bis 5 besitzt jede der Spulen 60 des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Spulenabschnitt 62 und zwei Anschlüsse 68. Mit Bezug auf 2 sind die Spulenabschnitte 62 der zwei Spulen 60 jeweils entsprechend um zwei gegenüberliegende Teile des ringförmigen Abschnitts 32 in einer seitlichen Richtung (Y-Richtung) senkrecht zu der X-Richtung gewickelt und teilen sich den einzelnen geschlossenen magnetischen Pfad MC. Mit Bezug auf 5 erstrecken sich die zwei Anschlüsse 68 jeder der beiden Spulen 60 von dem Spulenabschnitt 62 aus und erstrecken sich dann nach unten (entlang der negativen Z-Richtung) in einer oben-unten-Richtung (Z-Richtung) sowohl senkrecht zu der X-Richtung als auch senkrecht zu der Y-Richtung. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind beide Anschlüsse 68 ein Teil der Spule 60 und sind integral mit den Spulenabschnitten 62 ausgebildet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise können die Anschlüsse 68 an die Spulenabschnitte 62 angeschweißt sein.
Wenn mit Bezug auf 1 der Netzfilter 10 verwendet wird, sind die Anschlüsse 68 jeweils mit vorbestimmten Teilen einer Netzleitung (nicht dargestellt) einer Schaltkreisplatine (nicht dargestellt) verbunden. Die mit der Netzleitung verbundenen Spuren 60 könnten dadurch, dass ein großer Strom durch die Spulen 60 fließt, Hitze erzeugen, und könnten dadurch beschädigt werden. Es daher notwendig, dicke leitfähige Drähte für die Spule 60 zu verwenden, um die durch die Spulen 60 erzeugte Hitze zu verringern.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jede der Spulen 60 ein Magnetdraht, welches der dicke Runddraht 60X ist, und kaum Hitze erzeugt, auch wenn ein großer Strom hindurchfließt. Wie oben beschrieben ist jeder der Spulenabschnitte 62 des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus einem Magnetdraht gebildet, welcher der Runddraht 60X ist, und besitzt einen großen Drahtdurchmesser. Mit Bezug auf 5 ist der Drahtdurchmesser WD des Runddrahts 60X von dem Gesichtspunkt der Verringerung der durch die Spulen 60 erzeugten Hitze her gesehen bevorzugt groß. Insbesondere beträgt der Drahtdurchmesser WD des Runddrahts 60X bevorzugt 0,8 mm oder mehr und beträgt besonders bevorzugt 1,0 mm oder mehr.
Nachfolgend wird eine noch detailliertere Erläuterung über den Aufbau der Funktion des Netzfilters 10 geliefert.
Mit Bezug der 2 und 3 ist der ringförmige Abschnitt 32 des Gehäuses 30 mit zwei Partitionierungen 50 und zwei Wicklungsabschnitten 40 versehen, welche den Spulen 60 jeweils entsprechend zugeordnet sind. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jeder der Wicklungsabschnitte 40 und jede der Partitionierungen 50 ein Teil des ringförmigen Abschnitts 32. Folglich besitzt der ringförmige Abschnitt 32 die zwei Wicklungsabschnitte 40 und die zwei Partitionierungen 50. Jeder der Wicklungsabschnitte 40 ist ein Teil zum Wickeln der entsprechenden Spule 60. Jede der Partitionierungen 50 ist ein Teil zum Unterteilen des ringförmigen Abschnitts 32 in die zwei Wicklungsabschnitte 40, welche zueinander benachbart, jedoch voneinander getrennt sind. Die Wicklungsabschnitte 40 und die Partitionierungen 50 sind entlang der Umfangsrichtung (C-Richtung) alternierend angeordnet. Jeder der Wicklungsabschnitte 40 erstreckt sich in einer Bogenform entlang der Umfangsrichtung. Jede der Partitionierungen 50 blockiert (d.h. trennt) die zwei Wicklungsabschnitte 40 voneinander, welche zueinander in der Umfangsrichtung benachbart sind.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel trennt jede der Partitionierungen 50 vollständig die zwei Wicklungsabschnitte 40 voneinander, welche zu einander benachbart in der Umfangsrichtung (C-Richtung) angeordnet sind. Die Wicklungsabschnitte 40 und die Partitionierungen 50 sind direkt miteinander verbunden, wobei kein Teil dazwischen angeordnet ist, sodass ein einzelner Ring ausgebildet wird. Somit besitzt der ringförmige Abschnitt 32 des vorliegenden Ausführungsbeispiels lediglich die Wicklungsabschnitte 40 und die Partitionierungen 50. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann der ringförmige Abschnitt 32 einen anderen Abschnitt besitzen, welcher zwischen dem Wicklungsabschnitt 40 und der Partitionierung 50 in der Umfangsrichtung angeordnet ist.
Mit Bezug auf die 7, 8, 11 und 12 besitzt jede der Partitionierungen 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Form eines Dreiecksprismas, das sich entlang der X-Richtung erstreckt. Somit besitzt jede der Partitionierungen 50 eine Dreiecksform in der YZ-Ebene. Jede der Partitionierungen 50 steht von den Wicklungsabschnitten 40 in einer Ebene senkrecht zu der Umfangsrichtung (C-Richtung) hervor. Im Detail steht jede der Partitionierungen 50 nach außen und nach innen von den Wicklungsabschnitten 40 in der YZ-Ebene hervor. Außerdem steht jede der Partitionierungen 50 nach vorn (in der positiven X-Richtung) und nach hinten (in der negativen X-Richtung) von den Wicklungsabschnitten 40 hervor. Jedoch ist der Aufbau der Partitionierungen 50 nicht speziell eingeschränkt, vorausgesetzt, dass die benachbarten zwei Wicklungsabschnitte 40 voneinander getrennt sind.
Mit Bezug auf die 1 bis 3 ist der Lochabschnitt 34 des Gehäuses 30 mit einer Trennwand 36 versehen. Die Trennwand 36 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist eine Wand, die sich parallel zu der XZ-Ebene erstreckt. Die Trennwand 36 verkoppelt die zwei Partitionierungen 50 miteinander in der Z-Richtung. Im Detail ist die Trennwand 36 in der YZ-Ebene mit den zwei Partitionierungen 50 verbunden, während sie sich durch den Mittelpunkt CP erstreckt. Erläutert man diesen Aufbau von einem anderen Gesichtspunkt her, so besitzt die Trennwand 362 vertikale Wände 362 (siehe 2), welche jeweils den Partitionierungen 50 entsprechen. Jede der vertikalen Wände 362 ist eine Wand mit einer flachen Plattenform und erstreckt sich von dem Mittelpunkt CP zur der entsprechenden Partitionierung 50 in der YZ-Ebene.
Mit Bezug auf die 9 und 10 erstreckt sich die Trennwand 36 zwischen vorderen Enden (Enden auf der positiven X-Seite) und hinteren Enden (Enden auf der negativen X-Seite) der Partitionierungen 50 in der X-Richtung. Wenn das Gehäuse 30 entlang der Y-Richtung betrachtet wird, ist der eine Wicklungsabschnitt 40 sichtbar, während der andere der Wicklungsabschnitte 40 hinter den Partitionierungen 50 verborgen ist, und die Trennwand 36 wird unsichtbar. Mit anderen Worten, die Partitionierungen 50 und die Trennwand 36 trennen die beiden Wicklungsabschnitte 40 vollständig voneinander.
Mit Bezug auf die 2 und 3 unterteilt die Trennwand 36 den Lochabschnitt 34 in zwei Räume, nämlich Durchtrittslöcher 38, welche den Wicklungsabschnitten 40 jeweils entsprechen. Die Durchtrittslöcher 38 sind voneinander durch die Trennwand 36 in der YZ-Ebene getrennt. Jedes der Durchtrittslöcher 38 erstreckt sich durch das Gehäuse 30 entlang der X-Richtung hindurch. Jedes der Durchtrittslöcher 38 ist zu dem entsprechenden Wicklungsabschnitt 40 benachbart, ist aber von dem anderen Wicklungsabschnitt 40 in der YZ-Ebene getrennt.
Die Durchtrittslöcher 38 sind so ausgelegt, dass sie jeweils den Spulen 60 entsprechen. Jeder der Spulenabschnitte 62 ist um den entsprechenden Wicklungsabschnitt 40 herum gewickelt, während er sich durch das entsprechende Durchtrittsloch 38 hindurch erstreckt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jeder der Spulenabschnitte 62 lediglich um den ihn entsprechenden Wicklungsabschnitt 40 herum gewickelt. Des Weiteren ist jeder Spulenabschnitt 62 geringfügig von zumindest einer der beiden Partitionierungen 50 beabstandet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise können die Spulenabschnitte 62 in Kontakt mit den zwei Partitionierungen 50 stehen.
Mit Bezug auf die 1 und 4 ist einer der Spulenabschnitte 62 sichtbar, wenn der Netzfilter 10 entlang der Y-Richtung betrachtet wird, während der andere der Spulenabschnitte 62 fast vollständig hinter den Partitionierungen 50 und der Trennwand 36 verborgen bleibt. Mit anderen Worten, die Partitionierungen 50 und die Trennwand 36 trennen jeweils entsprechend im Wesentlichen vollständig die zwei Spulenabschnitte 62 voneinander, welche um die zwei Wicklungsabschnitte 40 herum gewickelt sind.
Mit Bezug auf 2 enthält der Kern 20 ein weichmagnetisches Metall, welches leitfähig ist. Unterdessen ist der Kern 20 in dem aus einem Isolator gebildeten Gehäuse 30 aufgenommen, sodass der Kern 20 gegenüber den Spulenabschnitten 62 isoliert ist. Außerdem sind die zwei Spulenabschnitte 62 durch die Partitionierungen 50 und die Trennwand 36 voneinander getrennt und isoliert. Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau ist der Netzfilter 10 mit einer Netzleitung (nicht dargestellt) verbindbar, durch welche ein großer Strom fließt.
Wenn der Netzfilter 10 mit einer Netzleitung (nicht dargestellt) verbunden wird, fließt ein Gegentakt-Strom (engl. normal mode current) durch die zwei Spulen 60. Unterdessen verursacht ein Gleichtakt-Rauschen in dem Strom einen magnetischen Fluss FCR und einen magnetischen Fluss FCL, welche jeweils den Spulenabschnitten 62 entsprechen. Der magnetische Fluss FCR und der magnetische Fluss FCL fließen in der zueinander gleichen Orientierung entlang dem geschlossenen magnetischen Pfad MC. Der Netzfilter 10 besitzt eine Gleichtakt-Induktivität (Lc) aufgrund des magnetischen Flusses FCR und des magnetischen Flusses FCL, sodass ein Gleichtakt-Rauschen verringert werden kann. Folglich arbeitet der Netzfilter 10 als eine Gleichtakt-Drossel.
Der magnetische Fluss FCR und der magnetische Fluss FCL fließen grundsätzlich entlang dem geschlossenen magnetischen Pfad MC. Jedoch sind sie teilweise aus dem Netzfilter 10 nach außen als Streufluss abgesondert. Der Netzfilter 10 besitzt aufgrund dieses Streuflusses eine Gegentakt-Induktivität (Ln) (engl. normal mode inductivity). Ln tendiert dazu, zu variieren. Beispielsweise ändert sich Ln leicht abhängig von einer Positionsbeziehung zwischen dem Kern 20 und den Spulenabschnitten 62. Wenn Ln signifikant geändert ist im Vergleich zu dem beim Design ausgelegten Wert, könnte der auf die zwei Spulen 60 angewandte Gegentakt-Strom unerwartet beeinträchtigt werden. Beispielsweise könnte in einem solchen Fall, in welchem der tatsächliche Wert von Ln niedriger ist als der beim Design ausgelegte Wert von Ln, der Rauschunterdrückungseffekt abgeschwächt werden. In einem anderen Fall, in welchem der tatsächliche Wert von Ln dagegen höher ist als der beim Design ausgelegte Wert von Ln, könnte der Kern 20 aufgrund des magnetischen Flusses im Gegentakt (engl. normal mode magnetic flux) magnetisch gesättigt sein.
Vom Gesichtspunkt der Verringerung der Variation in der Gegentakt-Induktivität (Ln) ist es bevorzugt, dass die zwei Spulen 60 einheitlich und in gleicher Weise zueinander um den ringförmigen Abschnitt 32 gewickelt sind. Außerdem sollte die Anzahl der Windungen der Spulen 60 sollte so ausgelegt sein, dass eine erforderliche Gleichtakt-Induktivität (Lc) erhalten wird, und dass die Wärme, die durch die Spulen 60 aufgrund eines großen Stroms erzeugt wird, verringert werden kann.
Mit Bezug auf die 1 bis 5 ist in einem Fall, in welchem die Anzahl der Windungen jeder der Spulen 60 wie oben beschrieben ausgelegt ist, tendiert die Anzahl der Windungen dazu, relativ gering zu sein. Wenn die Anzahl der Windungen gering ist, ist jede der Spulen 60 unausweichlich dürftig gewickelt. Jedoch ist es schwierig, einen Wicklungsprozess zu automatisieren, bei welchem dicke Spulen 60 dürftig um den ringförmigen Abschnitt 32 mit einer Ringform gewickelt sind. Mit Bezug auf die 2 und 3 ist es ferner schwierig, den Wicklungsprozess zu automatisieren, weil die Trennwand 36 den Lochabschnitt 34 in kleine Durchtrittslöcher 38 unterteilt. Folglich muss der Wicklungsprozess durch einen Bearbeiter in manueller Arbeit durchgeführt werden. Bei dem in manueller Arbeit durchgeführten Wicklungsprozess sind die zwei Spulen 60 aber nicht notwendig in zueinander gleicher Weise gewickelt, wodurch die Gegentakt-Induktivität (Ln) gestreut sein kann.
Jedoch besitzt der Netzfilter 10 der vorliegenden Erfindung einen Aufbau, welcher in der Lage ist, eine Variation in der Gegentakt-Induktivität (Ln) zu reduzieren. Nachfolgend wird dieser Aufbau näher erläutert.
Mit Bezug auf die 7 und 8 ist jeder der Wicklungsabschnitte 40 mit einer Vielzahl von Führungsvorsprüngen 42 versehen. Wenn ein Bearbeiter die Spulen 60 jeweils um die Wicklungsabschnitte 40 wickelt, führen die Führungsvorsprünge 42 den Draht beim Wickeln der Spulen 60. Genauer kann der Bearbeiter die zwei Spulen 60 ohne jegliche Fehlausrichtung und auf zueinander ähnlicher Weise wickeln, indem jede der Spulen 60 zwischen den Führungsvorsprüngen 42 gewickelt wird, sodass eine Variation in der Gegentakt-Induktivitäten (Ln) verringert werden kann. Folglich stellt das vorliegende Ausführungsbeispiel den Netzfilter 10 (siehe 1) bereit, welcher in der Lage ist, Gleichtakt-Rauschen auf einer Netzleitung (nicht dargestellt) zu verringern, während die Streuung in der Gegentakt-Induktivität (engl. normal mode inductivity) reduziert ist.
Mit Bezug auf die 2 und 3 ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der größte Teil von jedem der Spulenabschnitte 62 außer denjenigen Teilen, von welchen sich die Anschlüsse 68 aus erstrecken, so gewickelt, dass sie zwischen jeweils 2 der Führungsvorsprünge 42 positioniert sind, die in der Umfangsrichtung (C-Richtung) benachbart zueinander sind. Dieser Aufbau ist für das Wickeln der Spulenabschnitte 62 ohne Fehlausrichtung geeignet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Jeder der Spulenabschnitte 62 kann zumindest teilweise zwischen zwei der Führungsvorsprünge 42 positioniert sein, die zueinander in der Umfangsrichtung benachbart sind.
Mit Bezug auf die 7 und 8 beträgt für jeden der Spulenabschnitte 62 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Anzahl der Windungen eines Teils derselben, welcher sich zwischen zweien der Führungsvorsprünge 42 befindet, die zueinander in der Umfangsrichtung (C-Richtung) benachbart sind, genau eins. Nachfolgend wird die Anzahl der oben beschriebenen Windungen einfach als „Windungsanzahl zwischen den Vorsprüngen“ bezeichnet. Wie oben beschrieben sind die Spulenabschnitte 62 lediglich einmalig zwischen zweien der Führungsvorsprünge 42 gewickelt, die zu einander benachbart sind. Der Abstand zwischen benachbarten zweien der Führungsvorsprünge 42 in der Umfangsrichtung ist geringfügig größer als der Drahtdurchmesser des Runddrahtes 60X. Dieser Aufbau ist geeignet zum Wickeln der Spulenabschnitte 62 ohne Fehlausrichtung und in einer zueinander gleichen Weise.
Wenn demgegenüber die Windungsanzahl zwischen den Vorsprüngen der dicken Spule 60 mehr als vier beträgt, neigen die Windungen der Spulenabschnitte 62 zwischen den Führungsvorsprüngen 42 dazu, nicht in der korrekten Reihenfolge angeordnet zu sein. Wenn die Windungen nicht in der Reihenfolge angeordnet sind, können die Eigenschaften der Spulenabschnitte 62 variieren. Beispielsweise kann aufgrund der Änderung in der Anzahl der Windungen der Widerstand geändert sein. Daher ist es bevorzugt, dass die Windungsanzahl zwischen den Vorsprüngen vier oder weniger beträgt. Ferner ist es bevorzugt, dass ein Abstand zwischen zwei benachbarten der Führungsvorsprünge 42 in der Umfangsrichtung geringfügig größer ist als der Drahtdurchmesser des Runddrahtes 60 X multipliziert mit der Windungsanzahl zwischen den Vorsprüngen.
Mit Bezug auf die 2 und 3 sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beide Spulenabschnitte 62 zwischen den Führungsvorsprüngen 42 gewickelt, sodass die Windungen der Spulenabschnitte 62 nicht miteinander überlappen. Diese Anordnung ist für ein einheitliches Wickeln der Spulenabschnitte 62 geeignet und beugt Schäden an den Spulen 60 aufgrund eines großen Stroms vor. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, vielmehr kann die Anordnung jeder der Spulenabschnitte 62 wie jeweils erforderlich modifiziert werden.
Mit Bezug auf die 2, 3, 7 und 8 ist jeder der Wicklungsabschnitte 40 des vorigen Ausführungsbeispiels mit drei oder mehr Führungsvorsprüngen 42 versehen. Genauer ist jeder der Wicklungsabschnitte 40 mit neun der Führungsvorsprünge 42 versehen. Die Führungsvorsprünge 42 jedes Wicklungsabschnitts 40 sind in regelmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung (C-Richtung) angeordnet. Diese Anordnung ist für ein einheitliches Wickeln der Spulen 60 geeignet. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann die Anzahl der Führungsvorsprünge 42 jedes der Windungsabschnitte 40 gemäß Design in Übereinstimmung mit der erforderlichen Anzahl von Windungen der Spulenabschnitte 62 ausgelegt sein und kann zwei oder mehr betragen. Ferner kann auch die Anordnung der Führungsvorsprünge 42 jedes der Wicklungsabschnitte 40 gemäß den Erfordernissen abgewandelt werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Anordnung der Führungsvorsprünge 42 des ringförmigen Abschnitts 32 axialsymmetrisch in Bezug auf eine vorbestimmte Linie PL (siehe 7), die senkrecht zur Achse AX ist. Die vorbestimmte Linie PL des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist eine Linie, die sich durch den Mittelpunkt CP entlang der Z-Richtung erstreckt. Mit anderen Worten, die Anordnung der Führungsvorsprünge 42 der 2 Wicklungsabschnitte 40 des ringförmigen Abschnitts 32 ist zweifach symmetrisch in Bezug auf die Achse AX. Diese Anordnung ist geeignet zum einander ähnlichen Wickeln der zwei Spulen 60. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt, vielmehr kann die Anordnung der Führungsvorsprünge 42 des ringförmigen Abschnitts 32 gemäß den Erfordernissen abgewandelt werden.
Mit Bezug auf die 7 bis 12 besitzt jeder der Führungsvorsprünge 42 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Quaderform. Jeder der Führungsvorsprünge 42 besitzt keinen vorstehenden Abschnitt, welcher teilweise in der Umfangsrichtung (C-Richtung) hervorstünde. Wenn jeder der Führungsvorsprünge 42 ein Ende besitzen würde, dass mit einem vorstehenden Abschnitt ausgebildet ist, dann würde jede Spule 60 (siehe 1) nur schwer zwischen den Führungsvorsprüngen 42 gewickelt werden können. Gemäß dem vorliegen Ausführungsbeispiel kann jede der Spulen 60 leicht gewickelt werden, weil jeder der Führungsvorsprünge 42 nicht mit einem vorstehenden Abschnitt versehen ist.
Der ringförmige Abschnitt 32 des vorliegenden Ausführungsbeispiels besitzt eine Außenumfangsoberfläche 320, eine erste Oberfläche 322, eine zweite Oberfläche 324, eine erste gekrümmte Oberfläche 326 sowie eine zweite gekrümmte Oberfläche 328. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Außenumfangsoberfläche 320, die erste Oberfläche 322, die zweite Oberfläche 324, die erste gekrümmte Oberfläche 326 sowie die zweite gekrümmte Oberfläche 328 Jeweils durch die Partitionierungen 50 in der Umfangsrichtung (C-Richtung) in zwei Teile getrennt, sodass sie lediglich auf jedem der Wicklungsabschnitte 40 ausgebildet sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann die Außenumfangsoberfläche 320 über dem ringförmigen Abschnitt 32 einschließlich der Partitionierungen 50 ausgebildet sein.
Die erste Oberfläche 322 und die zweite Oberfläche 324 sind flache Oberflächen, die auf gegenüberliegenden Seiten des ringförmigen Abschnitts 32 jeweils in der X-Richtung positioniert sind und sich parallel zu der YZ-Ebene erstrecken. Die Außenumfangsoberfläche 320 ist eine Oberfläche, die zwischen der ersten Oberfläche 322 und der zweiten Oberfläche 324 in der X-Richtung positioniert ist. Die Außenumfangsoberfläche 320 erstreckt sich parallel zu der X-Richtung und erstreckt sich entlang dem Außenumfang des ringförmigen Abschnitts 32 in der YZ-Ebene. Somit ist die Außenumfangsoberfläche 320 ein Teil einer zylindrischen Oberfläche, die sich entlang der Umfangsrichtung (C-Richtung) erstreckt.
Die erste gekrümmte Oberfläche 326 ist zwischen der ersten Oberfläche 322 und der Außenumfangsoberfläche 320 in der X-Richtung positioniert. Die zweite gekrümmte Oberfläche 328 ist zwischen der zweiten Oberfläche 324 und der Außenumfangsoberfläche 320 in der X-Richtung positioniert. Sowohl die erste gekrümmte Oberfläche 326 als auch die zweite gekrümmte Oberfläche 328 schneiden sich mit der X-Richtung. Mit Bezug auf die 7 und 8 erstrecken sich im Detail sowohl die erste gekrümmte Oberfläche 326 als auch die zweite gekrümmte Oberfläche 328 entlang der Außenumfangsoberfläche 320 in der YZ-Ebene. Mit Bezug auf die 11 erstreckt sich die erste gekrümmte Oberfläche 326 in einer die Achse AX aufweisenden Ebene in einem Bogen zwischen der Außenumfangsoberfläche 320 und der ersten Oberfläche 322, und die zweite gekrümmte Oberfläche 328 erstreckt sich in einer die Achse AX aufweisenden Ebene in einem Bogen zwischen der Außenumfangsoberfläche 320 und der zweiten Oberfläche 324.
Der ringförmige Abschnitt 32 des vorliegenden Ausführungsbeispiels besitzt eine Innenumfangsoberfläche 330, eine erste innere gekrümmte Oberfläche 336 und eine zweite innere gekrümmte Oberfläche 338 zusätzlich zu den vorerwähnten Oberflächen. Die Außenumfangsoberfläche 320, die erste gekrümmte Oberfläche 326 und diese zweite gekrümmte Oberfläche 328 sind außerhalb des ringförmigen Abschnitts 32 in einer die Achse AX aufweisenden Ebene positioniert. Auf der anderen Seite sind die Innenumfangsoberfläche 330, die erste innere gekrümmte Oberfläche 336 und die zweite innere gekrümmte Oberfläche 338 innerhalb des ringförmigen Abschnitts 32 in der die Achse AX aufweisenden Ebene positioniert und sind dem Lochabschnitt 34 zugewandt. In der die Achse AX aufweisenden Ebene besitzen die Innenumfangsoberfläche 330, die erste innere gekrümmte Oberfläche 336 sowie die zweite innere gekrümmte Oberfläche 338 eine Form, die spiegelbildlich ist zu jener der Außenumfangsoberfläche 320, der ersten gekrümmten Oberfläche 326 sowie der zweiten gekrümmten Oberfläche 328 in Bezug auf die Achse AX.
Mit Bezug auf die 7 und 8 besitzen sowohl die Außenumfangsoberfläche 320 als auch die Innenumfangsoberfläche 330 des vorliegenden Ausführungsbeispiels in der YZ-Ebene eine Kreisbogenform, die keinen sich linear erstreckenden Teil aufweist. Folglich besitzen die Wicklungsabschnitte 40 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Kreisbogenform, die sich entlang der Umfangsrichtung (C-Richtung) erstreckt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise können die Außenumfangsoberfläche 320 und die Innenumfangsoberfläche 330 eine elliptische Bogenform in der YZ-Ebene besitzen.
Mit Bezug auf 11 besitzt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jeder der Wicklungsabschnitte 40 in der die Achse AX einschließenden Ebene eine abgerundete Rechteckform. Somit besitzt jeder der Wicklungsabschnitte 40 keine scharfkantige Ecke. Dieser Aufbau ist dazu geeignet, Beschädigungen an den Spulenabschnitten 62 vorzubeugen (siehe 1), wenn die Spulen 60 gewickelt werden (siehe 1). Jedoch ist die Form des Wicklungsabschnitts 40 in der die Achse AX einschließenden Ebene nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern kann vielmehr auf verschiedene Weise modifiziert werden. Beispielsweise kann die Form der Innenumfangsoberfläche 330, der ersten inneren gekrümmten Oberfläche 336 und der zweiten inneren gekrümmten Oberfläche 338 verschieden sein von der Form der Außenumfangsoberfläche 320, der ersten gekrümmten Oberfläche 326 und der zweiten gekrümmten Oberfläche 328. Sowohl die erste Oberfläche 322 als auch die zweite Oberfläche 324 können eine gekrümmte Oberfläche sein. Die Außenumfangsoberfläche 320 kann eine Bogenform in der die Achse AX einschließenden Ebene aufweisen.
Mit Bezug auf die 7 und 8 steht jeder der Führungsvorsprünge 42 vom Wicklungsabschnitt 40 entlang einer radialen Richtung bezogen auf den Mittelpunkt CP in der YZ-Ebene hervor. Folglich sind alle Führungsvorsprünge 42 des ringförmigen Abschnitts 32 auf den Wicklungsabschnitten 40 angeordnet, um sich radial von dem Mittelpunkt CP aus zu erstrecken. Mit anderen Worten, die Führungsvorsprünge 42 sind radial auf den Wicklungsabschnitten 40 ausgerichtet. Insbesondere ist jeder der Führungsvorsprünge 42 des vorliegenden Ausführungsbeispiels auf der Außenumfangsoberfläche 320 vorgesehen und steht nach außen von dem ringförmigen Abschnitt 32 in der YZ-Ebene hervor. Diese Anordnung macht den Wicklungsvorgang der Spulen 60 einfach.
Mit Bezug auf die 9 bis 12 ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jeder der Führungsvorsprünge 42 lediglich auf der Außenumfangsoberfläche 320 vorgesehen und von der ersten gekrümmten Oberfläche 326 und der zweiten gekrümmten Oberfläche 328 beanstandet. Wenn jeder der Führungsvorsprünge 42 so eingerichtet ist, dass er in der X-Richtung nahe der ersten gekrümmten Oberfläche 326 und der zweiten gekrümmten Oberfläche 328 ist, könnte die Spule 60 (siehe 1) beim Wicklungsvorgang gegen den Führungsvorsprung 42 gedrückt und somit beschädigt werden. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist geeignet, der Beschädigung der Spulen 60 vorzubeugen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt, vielmehr kann die Position der Führungsvorsprünge 42 gemäß den Erfordernissen abgewandelt werden. Beispielsweise kann jeder der Führungsvorsprünge 42 auf allen Oberflächen des Wicklungsabschnitts 40 vorgesehen sein.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die erste gekrümmte Oberfläche 326 und die Außenumfangsoberfläche 320 miteinander über eine erste Grenzlinie 327 verbunden, und die zweite gekrümmte Oberfläche 328 und die Außenumfangsoberfläche 320 sind miteinander über eine zweite Grenzlinie 329 verbunden. Sowohl die erste Grenzlinie 327 als auch die zweite Grenzlinie 329 sind eine gekrümmte Linie, die in der YZ-Ebene eine Kreisbogenform besitzt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt, Vielmehr kann die Positionsbeziehung zwischen der Außenumfangsoberfläche 320, der ersten gekrümmten Oberfläche 326 und der zweiten gekrümmten Oberfläche 328 gemäß den Erfordernissen abgewandelt werden.
Jeder der Führungsvorsprünge 42 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist entfernt von der ersten gekrümmten Oberfläche 326 und der zweiten gekrümmten Oberfläche 328 in der X-Richtung vorgesehen. Im Detail ist das vordere Ende jedes der Führungsvorsprünge 42 in Bezug auf die erste Grenzlinie 327 nach hinten positioniert und ist entfernt von der ersten Grenzlinie 327 durch einen vorbestimmten Abstand DO, und das hintere Ende jedes der Führungsvorsprünge 42 ist in Bezug auf die zweite Grenzlinie 329 nach vorn positioniert und ist entfernt von der zweiten Grenzlinie 329 durch den vorbestimmten Abstand DO. Der vorbestimmte Abstand D0 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beträgt die Hälfte oder mehr einer Länge der Führungsvorsprünge 42 in der X-Richtung. Diese Anordnung verringert eine Biegespannung der Spulen 60 beim Wickeln der dicken Spulen 60 und ist dadurch geeignet, Beschädigungen an den Spulenabschnitten 62 vorzubeugen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt, vielmehr kann die Position jeder der Führungsvorsprünge 42 in der X-Richtung gemäß den Erfordernissen abgewandelt werden.
Mit Bezug auf 7 ist jede der Spulen 60 des vorliegenden Ausführungsbeispiels dick. Im allgemeinen gilt, wenn die dicke Spule 60 gewickelt wird, dass die Spule 60 dazu tendiert, von einem Teil abgehoben zu werden, auf welchem die Spule 60 gewickelt wird. Bei jedem der Spulenabschnitte 62 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Teil derselben, das zwischen zweien der zueinander in der Umfangsrichtung (C-Richtung) benachbarten Führungsvorsprünge 42 positioniert ist, entfernt von der Außenumfangsoberfläche 320. Unterdessen steht jeder der Führungsvorsprünge 42 nach außen von dem ringförmigen Abschnitt 32 in der YZ-Ebene um einen Abstand hervor, der gleich oder mehr beträgt als ein Radius des Runddrahts 60X, aber gleich oder weniger beträgt als ein Drahtdurchmesser WD des Runddrahts 60X. Somit beträgt ein Abstand PD des Hervorstehens jedes der Führungsvorsprünge 42 von dem ringförmigen Abschnitt 32 gleich oder mehr als der Radius des Runddrahts 60X. Durch diesen Abstand PD des Hervorstehens wird jeder der gewickelten Spulenabschnitte 62 davor bewahrt, über die Führungsvorsprünge 42 hinweg in der Umfangsrichtung bewegt zu werden. Somit werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Spulenabschnitte 62 daran gehindert, nach dem Wickeln verschoben zu werden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht begrenzt, sondern es kann der Abstand des Hervorstehens jedes der Führungsvorsprünge 42 gemäß den Erfordernissen abgewandelt werden.
Die vorliegende Erfindung ist des Weiteren auf verschiedene Weise anwendbar zusätzlich zu dem Ausführungsbeispiel und den Abwandlungen wie oben beschrieben. Beispielsweise kann das Gehäuse 30 verschiedene Abschnitte besitzen wie etwa einen Abschnitt zum Positionieren des Gehäuses 30 relativ zu einer Schaltkreisplatine (nicht dargestellt) zusätzlich zu den oben beschriebenen Abschnitten. Ferner kann die Anzahl (N) der Spulen 60 des Netzfilters 10 drei oder mehr betragen, obwohl die Anzahl (N) gemäß dem auch vorerwähnten Ausführungsbeispiel nur zwei beträgt. Nachfolgend werden Abwandlungen erläutert, bei welchen jeweils N entweder drei oder vier beträgt. Es werden hauptsächlich die Unterschiede gegenüber dem bereits beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert.
Mit Bezug auf die 13 bis 15 umfasst ein Netzfilter 10A gemäß einer Abwandlung den Kern 20 (siehe 6), ein aus einem Isolator gebildetes Gehäuse 30A, sowie drei der Spulen 60. Folglich beträgt die Anzahl (N) der Spulen 60 des Netzfilters 10A drei.
Das Gehäuse 30A besitzt einen ringförmigen Abschnitt 32A und den Lochabschnitt 34A. Der ringförmige Abschnitt 32A sitzt eine Ringform, welche die Achse AX umgibt, die sich entlang einer vorbestimmten Richtung (Z-Richtung) erstreckt. Der ringförmige Abschnitt 32A erstreckt sich entlang einer Umfangsrichtung (C-Richtung) senkrecht zu der Z-Richtung. Der Kern 20 (siehe 2) ist in dem ringförmigen Abschnitt 32A aufgenommen. Der Lochabschnitt 34A ist durch den ringförmigen Abschnitt 32A in einer senkrechten Ebene (Expression-Ebene) umschlossen, die senkrecht zu der Z-Richtung steht. Das Gehäuse 30A der vorliegenden Abwandlung ist dazu eingerichtet, auf einer Schaltkreisplatine (nicht dargestellt) angebracht werden, sodass sich die Achse AX entlang der Z-Richtung erstreckt. Somit ist die vorbestimmte Richtung gemäß der vorliegenden Abwandlung die oben-unten-Richtung (Z-Richtung) und die senkrechte Ebene ist eine horizontale Ebene (XY-Ebene), die durch eine vorne-hinten-Richtung (X-Richtung) und eine seitliche Richtung (Y-Richtung) festgelegt ist.
Der ringförmige Abschnitt 32A ist mit drei Partitionierungen 50A sowie drei Wicklungsabschnitten 40A versehen, die jeweils den Spulen 60 entsprechen. Die Wicklungsabschnitte 40A und die Partitionierungen 50A sind entlang der Umfangsrichtung (C-Richtung) alternierend angeordnet. Jede der Partitionierungen 50A trennt zwei der Wicklungsabschnitte 40A voneinander, die in der Umfangsrichtung zu einander benachbart sind. Der Lochabschnitt 34A ist mit einer Trennwand 36A versehen. Die Trennwand 36A besitzt drei vertikale Wände 362A, welche jeweils den Partitionierungen 50A entsprechen. Jede der vertikalen Wände 362A ist eine Wand in Form einer flachen Platte, die sich parallel zu der Z-Richtung erstreckt, und erstreckt sich von dem Mittelpunkt CP zu der entsprechenden Partitionierung 50A in der XY-Ebene. Folglich ist die Trennwand 36A mit den Partitionierungen 50A in der XY-Ebene verbunden und unterteilt den Lochabschnitt 34A in drei Durchtrittslöcher 38A.
Die drei Durchtrittslöcher 38A entsprechen jeweils den Wicklungsabschnitten 40A, und entsprechen auch jeweils den Spulenabschnitten 62. Die Durchtrittslöcher 38A sind voneinander durch die Trennwand 36A in der XY-Ebene getrennt. Jedes der Durchtrittslöcher 38A tritt durch das Gehäuse 30A in der Z-Richtung hindurch und ist zu dem entsprechenden Wicklungsabschnitt 40A in der XY-Ebene benachbart. Jeder der Spulenabschnitte 62 ist lediglich um den entsprechenden Wicklungsabschnitt 40A herum gewickelt, während er durch das entsprechende Durchtrittsloch 38A hindurch tritt.
Jeder der Wicklungsabschnitte 40 A ist mit sechs Führungsvorsprüngen 42A versehen. Jeder der Führungsvorsprünge 42A besitzt eine Form, die ähnlich derjenigen der Führungsvorsprünge 42 ist (siehe 1). Die Führungsvorsprünge 42A jedes der Wicklungsabschnitte 40A sind in regelmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung (C-Richtung) angeordnet. Jeder der Spulenabschnitte 62 ist zumindest teilweise zwischen zweien der Führungsvorsprünge 42A positioniert, die zueinander in der Umfangsrichtung benachbart sind. Für jeden der Spulenabschnitte 62 der vorliegenden Abwandlung beträgt die Anzahl der Windungen eines Teils desselben, welcher zwischen zweien der in der Umfangsrichtung zueinander benachbarten Führungsvorsprünge 42A positioniert ist, genau eins (Windungsanzahl zwischen den Führungsvorsprüngen). Der Abstand zwischen zweien der in der Umfangsrichtung zueinander benachbarten Führungsvorsprünge 42A ist größer als das Doppelte des Drahtdurchmessers der Spule 60. Daher kann die Windungsanzahl zwischen den Vorsprüngen zu zwei ausgelegt werden, während die Windungen des Spulenabschnitts 62 so angeordnet sind, dass sie einander nicht überlappen.
Der ringförmige Abschnitt 32A besitzt eine Außenumfangsoberfläche 320A, eine erste Oberfläche 322A, eine zweite Oberfläche 324A, eine erste gekrümmte Oberfläche 326A sowie eine zweite gekrümmte Oberfläche 328A. Die erste Oberfläche 322A und die zweite Oberfläche 324A sind flache Oberflächen, die jeweils entsprechend auf einander gegenüberliegenden Seiten des ringförmigen Abschnitts 32A in der Z-Richtung positioniert sind und sich parallel zu der XY-Ebene erstrecken. Die Außenumfangsoberfläche 320 A ist eine Oberfläche, die zwischen der ersten Oberfläche 322 A und der zweiten Oberfläche 324 A in der Z-Richtung positioniert ist. Die Außenumfangsoberfläche 320A erstreckt sich parallel zu der Z-Richtung und erstreckt sich entlang dem Außenumfang des ringförmigen Abschnitts 32A in der XY-Ebene. Sowohl die erste gekrümmte Oberfläche 326A als auch die zweite gekrümmte Oberfläche 328A ist eine gekrümmte Oberfläche, welche die Z-Richtung schneidet. Die erste gekrümmte Oberfläche 326A ist zwischen der ersten Oberfläche 322A und der Außenumfangsoberfläche 320A in der Z-Richtung positioniert. Die zweite gekrümmte Oberfläche 328A ist zwischen der zweiten Oberfläche 324A und der Außenumfangsoberfläche 320A in der Z-Richtung positioniert.
Jeder der Führungsvorsprünge 42A ist lediglich auf der Außenumfangsoberfläche 320A vorgesehen. Die Führungsvorsprünge 42A stehen von dem ringförmigen Abschnitt 32A in der XY-Ebene radial hervor. Bei jedem der Spulenabschnitte 62 ist ein Teil desselben, welcher zwischen zweien der Führungsvorsprünge 42A in der Umfangsrichtung (C-Richtung) positioniert ist, abgehoben und entfernt von der Außenumfangsoberfläche 320A. Unterdessen steht jeder der Führungsvorsprünge 42A nach außen von dem ringförmigen Abschnitt 32A in der XY-Ebene um einen Abstand hervor, welcher gleich oder mehr beträgt als ein Radius der Spule 60, um den Spulenabschnitte 62 daran zu hindern, verschoben zu werden.
Die erste gekrümmte Oberfläche 326 A besitzt ein unteres Ende (d.h., ein Ende auf der Seite zu negativen Z hin), das mit einer ersten Grenzlinie 327A ausgebildet ist, und die zweite gekrümmte Oberfläche 328A besitzt ein oberes Ende (d. h. ein Ende auf der Seite zu positivem Z hin), das mit einer zweiten Grenzlinie 329A ausgebildet ist. Sowohl die erste Grenzlinie 327A als auch die zweite Grenzlinie 329A ist eine gekrümmte Linie, die eine Kreisform in der XY-Ebene besitzt. Jeder der Führungsvorsprünge 42A ist sowohl von der ersten gekrümmten Oberfläche 326A als auch von der zweiten gekrümmten Oberfläche 328A in der XY-Ebene entfernt.
Im Detail ist die Außenumfangsoberfläche 320A in der XY-Ebene durch einen vorbestimmten Abstand D1 entfernt von der ersten Grenzlinie 327A, um außerhalb der ersten Grenzlinie 327 A positioniert zu sein, und ist durch den vorbestimmten Abstand D1 entfernt von der zweiten Grenzlinie 329A, um außerhalb der zweiten Grenzlinie 329A positioniert zu sein. Jeder der Führungsvorsprünge 42A steht von der Außenumfangsoberfläche 320A mit einer Länge des Hervorstehens hervor. Der vorbestimmte Abstand D1 beträgt die Hälfte oder mehr im Vergleich zur Länge des hervorgehen des Führungsvorsprungs 42A. Ähnlich wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel verringert diese Anordnung eine Biegespannung der Spulen 60 beim Wickeln der dicken Spulen 60, und ist dadurch geeignet, Beschädigungen an dem Spulenabschnitt 62 vorzubeugen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, vielmehr kann die Position jedes der Führungsvorsprünge 42A In der XY-Ebene gemäß den Erfordernissen abgewandelt werden.
Eine Anordnung der Führungsvorsprünge 42A der drei Wicklungsabschnitte 40A des ringförmigen Abschnitts 32A folgt einer N-fach-Symmetrie (N=3) in Bezug auf die Achse AX. Des Weiteren ist die Anordnung der Führungsvorsprünge 42A des ringförmigen Abschnitts 32A axialsymmetrisch in Bezug auf eine vorbestimmte Linie PL senkrecht zu der Achse AX. Die vorbestimmte Linie PL der vorliegenden Abwandlung ist eine Linie, die sich durch den Mittelpunkt CP entlang der Y-Richtung erstreckt.
Mit Bezug auf 13 umfasst das Gehäuse 30A der vorliegenden Abwandlung ein aus Harz gebildetes Grundelement 306A, ein aus Harz gebildetes zusätzliches Element 307A, Sowie ein aus harzgebildetes Partitionierungselement 308A. Das Grundelement 306A, das zusätzliche Element 307A sowie das Partitionierungselement 308A sind getrennt voneinander formgegossen und erst danach miteinander kombiniert, um das Gehäuse 30A auszubilden.
Mit Bezug auf 13 und 16 besitzen im Detail sowohl das Grundelement 306A und das zusätzliche Element 307A eine Ringform in der XY-Ebene. Das Grundelement 306A nimmt den Kern 20 auf (siehe 2). Das zusätzliche Element 307A ist an dem Außenumfang des Grundelements 306A in der XY-Ebene angebracht, nachdem darin der Kern 20 aufgenommen wurde, sodass der ringförmige Abschnitt 32A ausgebildet ist. Das Partitionierungselement 308A ist an dem ringförmigen Abschnitt 32A angebracht. Gemäß der vorliegenden Abwandlung ist jeder der Wicklungsabschnitte 40A ein Teil des ringförmigen Abschnitts 32A, und jeder der Partitionierungen 50A und der Trennwand 36A ist ein Teil des Partitionierungselements 308A. Sowohl die Außenumfangsoberfläche 320A als auch die Führungsvorsprünge 42A sind ein Teil des zusätzlichen Elements 307A des ringförmigen Abschnitts 32A.
Gemäß der vorliegenden Abwandlung können verschiedene Typen von Gehäusen 30A, die an die Anzahl (N) der Spulen 60 angepasst sind, durch Verwendung des gleichen Grundelements 306A ausgebildet werden, während der Aufbau des zusätzlichen Elements 307A und der Aufbau des Partitionierungselements 308A gemäß der Anzahl (N) der Spulen 60 modifiziert wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise können jeweils die Trennwand 36A, die Wicklungsabschnitte 40A, die Führungsvorsprünge 42A und auch die Partitionierungen 50A Teil eines einzelnen Elements sein, das integral ausgebildet ist.
Mit Bezug auf die 17 bis 19 umfasst einen Netzfilter 10B gemäß einer anderen Abwandlung den Kern 20 (siehe 6), ein aus einem Isolator gebildetes Gehäuse 30B sowie vier der Spulen 60. Der Netzfilter 10B besitzt einen Aufbau ähnlich demjenigen des Netzfilters 10A (siehe 13), abgesehen von dem Unterschied, der durch die verschiedene Anzahl der Spulen 60 verursacht ist. Nachfolgend wird hauptsächlich der Unterschied gegenüber dem Netzfilter 10A erläutert.
Das Gehäuse 30B besitzt einen ringförmigen Abschnitt 32B und einen Lochabschnitt 34B. Der ringförmige Abschnitt 32B besitzt eine Ringform, die die Achse AX umgibt, die sich entlang einer vorbestimmten Richtung (Z-Richtung) erstreckt. Der ringförmige Abschnitt 32B erstreckt sich entlang der Umfangsrichtung (C-Richtung) senkrecht zu der Z-Richtung. Der Kern 20 (siehe 2) ist in dem ringförmigen Abschnitt 32B aufgenommen. Der Lochabschnitt 34 B ist von dem ringförmigen Abschnitt 32B in der senkrechten Ebene (XY-Ebene) senkrecht zu der Z-Richtung) eingeschlossen. Gemäß der vorliegenden Abwandlung ist die vorbestimmte Richtung die oben-unten-Richtung (Z-Richtung), und die senkrechte Ebene ist die horizontale Ebene (XY-Ebene), die durch die vorne-hinten-Richtung (X-Richtung) und die seitliche Richtung (Y-Richtung) festgelegt ist.
Der ringförmige Abschnitt 32B ist mit vier Partitionierungen 50B und vier Wicklungsabschnitten 40B versehen, welche jeweils den Spulen 60 entsprechen. Die Wicklungsabschnitte 40B und die Partitionierungen 50B sind alternierend entlang der Umfangsrichtung (C-Richtung) angeordnet. Jeder der Wicklungsabschnitte 40B ist mit fünf der Führungsvorsprünge 42A versehen. Jede der Partitionierungen 50B trennt zwei der Wicklungsabschnitte 40B voneinander, die zueinander in der Umfangsrichtung benachbart sind. Der Lochabschnitt 34B ist mit einer Trennwand 36B versehen. Die Trennwand 96B besitzt vier vertikale Wände 362B, die jeweils den Partitionierungen 50B entsprechen. Jede der vertikalen Wände 362B ist eine Wand in Form einer flachen Platte und erstreckt sich von dem Mittelpunkt CP zu der entsprechenden Partitionierung 50 B in der XY-Ebene. Somit ist die Trennwand 36B mit den Partitionierungen 50B in der XY-Ebene verbunden und unterteilt den Lochabschnitt 34B in vier Durchtrittslöcher 38B.
Die vier Durchtrittslöcher 38B entsprechen jeweils den Wicklungsabschnitten 40B, und entsprechen jeweils den Spulenabschnitten 62. Die Durchtrittslöcher 38B sind voneinander durch die Trennwand 36B in der XY-Ebene getrennt. Jedes der Durchtrittslöcher 38B erstreckt sich durch das Gehäuse 30B in der Z-Richtung hindurch und ist zu dem entsprechenden Wicklungsabschnitt 40 B in der XY-Ebene benachbart. Jeder der Spulenabschnitte 62 ist lediglich um den entsprechenden Wicklungsabschnitt 40B gewickelt, während er durch das entsprechende Durchtrittsloch 38B hindurch geführt ist.
Der ringförmige Abschnitt 32B besitzt eine Außenumfangsoberfläche 320B, eine erste Oberfläche 322B, eine zweite Oberfläche 324B, eine erste gekrümmte Oberfläche 326B sowie eine zweite gekrümmte Oberfläche 328B. Die erste Oberfläche 322B und die zweite Oberfläche 324B sind flache Oberflächen, die jeweils auf einander gegenüberliegenden Seiten des ringförmigen Abschnitts 32B in der Z-Richtung positioniert sind und sich parallel zu der XY-Ebene erstrecken. Die Außenumfangsoberfläche 320B ist eine Oberfläche, die zwischen der ersten Oberfläche 322B und der zweiten Oberfläche 324B in der Z-Richtung positioniert ist. Die Außenumfangsoberfläche 320B erstreckt sich parallel zu der Z-Richtung und erstreckt sich entlang dem Außenumfang des ringförmigen Abschnitts 32B in der XY-Ebene. Sowohl die erste gekrümmte Oberfläche 326B als auch die zweite gekrümmte Oberfläche 328B sind eine gekrümmte Oberfläche, welche die Z-Richtung schneidet. Die erste gekrümmte Oberfläche 326B ist zwischen der ersten Oberfläche 322B und der Außenumfangsoberfläche 320B in der Z-Richtung positioniert. Die zweite gekrümmte Oberfläche 328B ist zwischen der zweiten Oberfläche 324B und der Außenumfangsoberfläche 320B in der Z-Richtung Produkt positioniert.
Jeder der Führungsvorsprünge 42A Ist lediglich auf der Außenumfangsoberfläche 320B vorgesehen. Die Führungsvorsprünge 42A stehen nach außen von dem ringförmigen Abschnitt 32B in der X Y-Ebene in radialer Richtung hervor. Die erste gekrümmte Oberfläche 326B besitzt ein unteres Ende, welches mit einer ersten Grenzlinie 327B ausgebildet ist, und die zweite gekrümmte Oberfläche 328B besitzt ein oberes Ende, welches mit einer zweiten Grenzlinie 329B ausgebildet ist. In der XY-Ebene ist die Außenumfangsoberfläche 320B durch einen vorbestimmten Abstand D2 getrennt von der ersten Grenzlinie 327B, um außerhalb der ersten Grenzlinie 327B positioniert zu sein, und ist durch den vorbestimmten Abstand D2 getrennt von der zweiten Grenzlinie 329B, um außerhalb der zweiten Grenzlinie 329B positioniert zu sein.
Eine Anordnung der Führungsvorsprünge 42A der vier Windungsabschnitte 40B des ringförmigen Abschnitts 32B folgt einer N-Fachsymmetrie (N gleich 4) in Bezug auf die Achse AIX. Des Weiteren ist die Anordnung der Führungsvorsprünge 42A des ringförmigen Abschnitts 32B axial symmetrisch in Bezug auf eine vorbestimmte Linie PL senkrecht zu der Achse AX. Die vorbestimmte Linie PL der vorliegenden Abwandlung ist eine Linie, die sich durch den Mittelpunkt CP entlang sowohl der X-Richtung als auch der Y-Richtung erstreckt.
Die oben beschriebene Erläuterung zusammenfassend umfasst der Netzfilter der vorliegenden Erfindung N Spulen 60, wobei N eine ganze Zahl umfassend zwei oder mehr ist. Der Kern 20 des Netzfilters ist in dem aus einem Isolator gebildeten Gehäuse aufgenommen, sodass der Kern verlässlich gegenüber jedem der Spulenabschnitte isoliert ist. Des Weiteren besitzt der ringförmige Abschnitt des Gehäuses N Partitionierungen und die die jeweils den Spulen 60 entsprechenden N Windungsabschnitte. Jede der Partitionierungen trennt zwei der Windungsabschnitte voneinander, welche zueinander in der Umfangsrichtung benachbart sind, und die Trennwand unterteilt den Lochabschnitt des Gehäuses in jeweils den Windungsabschnitten entsprechende N Durchtrittslöcher. Die wie oben beschrieben ausgebildeten Partitionierungen und die Trennwand sind in der Lage, die N Spulenabschnitte 62 voneinander zu isolieren.
Gemäß dem vorerwähnten Aufbau ist der Netzfilter der vorliegenden Erfindung mit einer Netzleitung verbindbar. Des Weiteren ist jeder der Windungsabschnitte gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Vielzahl von Führungsvorsprüngen versehen. Der Bearbeiter kann die N Spulen in zueinander ähnlicher Weise wickeln, indem jede der Spulen zwischen die Führungsvorsprünge gewickelt wird, sodass eine Streuung der Gegentakt-Induktivität (Ln) verringert werden kann. Somit stellt die vorliegende Erfindung den Netzfilter bereit, der in der Lage ist, ein Gleichtakt-Rauschen auf einer Netzleitung zu reduzieren, während die Streuung in Ln verringert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2000228310 A [0002]

Claims

Ein Netzfilter (10, 10A, 10B) umfassend einen aus einem magnetischen Werkstoff gebildeten Kern (20), ein aus einem Isolator gebildetes Gehäuse (30, 30A, 30B) und N Spulen (60), wobei N eine ganze Zahl aus zwei oder mehr ist, wobei: das Gehäuse (30, 30A, 30B) einen ringförmigen Abschnitt (32, 32A, 32B) und einen Lochabschnitt (34, 34A, 34B) besitzt; der ringförmige Abschnitt (32, 32A, 32B) eine Ringform besitzt, die eine Achse (AX) umgibt, die sich entlang einer vorbestimmten Richtung erstreckt; der ringförmige Abschnitt (32, 32A, 32B) sich entlang einer Umfangsrichtung (C) senkrecht zu der vorbestimmten Richtung erstreckt; der Kern (20) in dem ringförmigen Abschnitt (32, 32A, 32B) aufgenommen ist; der Lochabschnitt (34, 34A, 34B) durch den ringförmigen Abschnitt (32, 32A, 32B) in einer senkrechten Ebene umschlossen ist, die senkrecht zu der vorbestimmten Richtung ist; der ringförmige Abschnitt (32, 32A, 32B) mit N Partitionierungen (50, 50A, 50B) und N Wicklungsabschnitten (40, 40A, 40B) versehen ist, die jeweils den Spulen (60) entsprechen; die Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) und die Partitionierungen (50, 50A, 50B) alternierend entlang der Umfangsrichtung (C) angeordnet sind; jede der Partitionierungen (50, 50A, 50B) zwei der Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) voneinander trennt, die zueinander in der Umfangsrichtung (C) benachbart sind; der Lochabschnitt (34, 34A, 34B) mit einer Trennwand (38, 36A, 36B) versehen ist; die Trennwand (38, 36A, 36B) mit den Partitionierungen (50, 50A, 50B) in der senkrechten Ebene verbunden ist und den Lochabschnitt (34, 34A, 34B) in N Durchtrittslöcher (38, 38A, 38B) unterteilt, die jeweils den Wicklungsabschnitten (40, 40A, 40B) entsprechen; die Durchtrittslöcher (38, 38A, 38B) voneinander durch die Trennwand (38, 36A, 36B) in der senkrechten Ebene getrennt sind; jedes der Durchtrittslöcher (38, 38A, 38B) durch das Gehäuse (30, 30A, 30B) entlang der vorbestimmten Richtung hindurch ausgebildet und benachbart zu einem entsprechenden der Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) in der senkrechten Ebene ist; jede der Spulen (60) einen Spulenabschnitt (62) besitzt; jeder der Spulenabschnitte (62) um einen entsprechenden der Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) herum gewickelt ist, während er durch ein entsprechendes der Durchtrittslöcher (38, 38A, 38B) hindurch geführt ist; jeder der Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) mit einer Vielzahl von Führungsvorsprüngen (42, 42A) versehen ist; und jeder der Spulenabschnitte (62) zumindest teilweise zwischen zweien der Führungsvorsprünge (42, 42A) positioniert ist, die zueinander in der Umfangsrichtung (C) benachbart sind.
Der Netzfilter (10, 10A, 10B) gemäß Anspruch 1, wobei jeder der Spulenabschnitte (62) lediglich um einen entsprechenden der Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) gewunden ist.
Der Netzfilter (10, 10A, 10B) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: der ringförmige Abschnitt (32, 32A, 32B) eine erste Oberfläche (322, 322A, 322B), eine zweite Oberfläche (324, 324A, 324B) und eine Außenumfangsoberfläche (320, 320A, 320B) besitzt; die erste Oberfläche (322, 322A, 322B) und die zweite Oberfläche (324, 324A, 324B) flache Oberflächen sind, die auf einander gegenüberliegenden Seiten des ringförmigen Abschnitts (32, 32A, 32B) in der vorbestimmten Richtung positioniert sind; die Außenumfangsoberfläche (320, 320A, 320B) eine Oberfläche ist, die zwischen der ersten Oberfläche (322, 322A, 322B) und der zweiten Oberfläche (324, 324A, 324B) in der vorbestimmten Richtung positioniert ist und sich entlang eines Außenumfangs des ringförmigen Abschnitts (32, 32A, 32B) in der senkrechten Ebene erstreckt; jeder der Führungsvorsprünge (42, 42A) mit einer Außenumfangsoberfläche (320, 320A, 320B) versehen ist und nach außen von dem ringförmigen Abschnitt (32, 32A, 32B) in der senkrechten Ebene hervorsteht; und bei jedem der Spulenabschnitte (62) ein Teil desselben, welcher zwischen zweien der zueinander in der Umfangsrichtung (C) benachbarten Führungsvorsprünge (42, 42A) positioniert ist, entfernt von der Außenumfangsoberfläche (320, 320A, 320B) ist.
Der Netzfilter (10, 10A, 10B) gemäß Anspruch 3, wobei: der ringförmige Abschnitt (32, 32A, 32B) eine erste gekrümmte Oberfläche (326, 326A, 326B) und eine zweite gekrümmte Oberfläche (328, 328A, 328B) besitzt; die Außenumfangsoberfläche (320, 320A, 320B) sich parallel zu der vorbestimmten Richtung erstreckt; sowohl die erste gekrümmte Oberfläche (326, 326A, 326B) als auch die zweite gekrümmte Oberfläche (328, 328A, 328B) die vorbestimmte Richtung schneiden; die erste gekrümmte Oberfläche (326, 326A, 326B) zwischen der ersten Oberfläche (322, 322A, 322B) und der Außenumfangsoberfläche (320, 320A, 320B) in der vorbestimmten Richtung positioniert ist; die zweite gekrümmte Oberfläche (328, 328A, 328B) zwischen der zweiten Oberfläche (324, 324A, 324B) und der Außenumfangsoberfläche (320, 320A, 320B) in der vorbestimmten Richtung positioniert ist; und jeder der Führungsvorsprünge (42, 42A) lediglich auf der Außenumfangsoberfläche (320, 320A, 320B) vorgesehen ist und sowohl von der ersten gekrümmten Oberfläche (326, 326A, 326B) als auch von der zweiten gekrümmten Oberfläche (328, 328A, 328B) entfernt ist.
Der Netzfilter (10, 10A, 10B) gemäß Anspruch 4, wobei jeder der Führungsvorsprünge (42, 42A) jeweils entfernt von der ersten gekrümmten Oberfläche (326, 326A, 326B) und der zweiten gekrümmten Oberfläche (328, 328A, 328B) in der vorbestimmten Richtung ist.
Der Netzfilter (10A, 10B) gemäß Anspruch 4, wobei jeder der Führungsvorsprünge (42A) jeweils entfernt von der ersten gekrümmten Oberfläche (26A, 326B) und der zweiten gekrümmten Oberfläche (328A, 328B) in der senkrechten Ebene ist.
Der Netzfilter (10, 10A, 10B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei jeder der Spulenabschnitte (62) aus einem Magnetdraht gebildet ist, welcher ein Runddraht (60X) ist.
Der Netzfilter (10, 10A, 10B) gemäß Anspruch 7, wobei der Runddraht (60X) einen Durchmesser von 0,8 mm oder mehr besitzt.
Der Netzfilter (10, 10A, 10B) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei jeder der Führungsvorsprünge (42, 42A) von dem ringförmigen Abschnitt (32, 32A, 32B) in der senkrechten Ebene um einen Abstand (PD) hervorsteht, welcher gleich oder mehr beträgt als ein Radius des Runddrahts (60X).
Der Netzfilter (10, 10A, 10B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: jeder der Wicklungsabschnitte (40, 40A, 40B) mit drei oder mehr der Führungsvorsprünge (42, 42A) versehen ist; und die Führungsvorsprünge (42, 42A) jedes Wicklungsabschnitts (40, 40A, 40B) in regelmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung (C) angeordnet sind.
Der Netzfilter (10, 10A, 10B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Anordnung der Führungsvorsprünge (42, 42A) des ringförmigen Abschnitts (32, 32A, 32B) axialsymmetrisch in Bezug auf eine vorbestimmte Linie (PL) ist, die senkrecht zur Achse (AX) steht.
Der Netzfilter (10, 10A, 10B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei bei jedem der Spulenabschnitte (62) die Anzahl der Windungen eines Teils desselben, welcher zwischen zweien der zueinander in der Umfangsrichtung (C) benachbarten Führungsvorsprünge (42, 42A) positioniert ist, vier oder weniger beträgt.