JP2003188033A - 大電流用コモンモードインダクタおよびラインフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のインダクタ導線をケース両側面の外部
接続端子への連結する煩雑な作業を無くし、さらに、前
記の手作業を行う空間を必要としない、小型化で容易に
組立て可能な大電流用コモンモードインダクタ、および
ラインフィルタを提供する。 【解決手段】 コモンモードインダクタにおいて、両端
部に外部接続用のネジ機能が形成された導線、さらに両
側がクランク状に屈曲した導線が、閉磁路コアを貫通し
た大電流用コモンモードインダクタを構成する。また、
前記導線が複数のコアを貫通し、該コア間で前記導線に
コンデンサを接続してラインフィルタを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、商用電源と負荷装
置の間に挿入され、電源から負荷装置へ伝播するノイ
ズ、また負荷装置から電源へ伝播するコモンモードノイ
ズを低減する大電流用コモンモードインダクタ、および
ラインフィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のコモンモードインダクタは、磁性
金属薄帯を捲回した閉磁路コアや、マンガン、亜鉛（Ｍ
ｎ，Ｚｎ）フェライトを燒結した閉磁路コアに、通電電
流に応じた太さの線材で捲き線を施して電源ライン用コ
モンモードインダクタを形成していた。

【０００３】珪素鋼板は、透磁率は大きいが周波数特性
が高周波領域まで伸びていないため、数１０ＫＨz以上
の周波数帯域では使用されない。 また、フェライト
は、飽和磁束密度があまり大きくないため、磁気飽和し
易いのでハイパワー用は断面積の大きいコアを用いるた
め、大型なコモンモードインダクタ、およびラインフィ
ルタにならざるを得なかった。 コアの飽和磁束密度が
低く磁気飽和する場合は、閉磁路コアの外郭に間隙を設
けて１部を開磁路とした半閉磁路コアとして、磁気飽和
を避けることが行われている。

【０００４】閉磁路コアの形状は、積層珪素鋼板などの
磁性鋼板の場合は、ＥＩコアやＣＣコア、または捲回さ
れたリングコアなどが用いられ、フェライトコアの場合
はリングコアなどのブロック状の閉磁路コアが用いられ
る。コモンモードインダクタは、前述の閉磁路コアに、
単相用は２個、３相用は３個のコイルを、同一方向に捲
線して形成する。

【０００５】閉磁路コアに捲回されるコイル導線には、
電流容量の小さいものには撚り線が用いられ、電流容量
の大きいものには、太い丸線や平角線、あるいは交流磁
界による渦電流損失を低減するため,また捲き線の作業
性を向上させるため、絶縁された単線を並列にした複線
などが用いられ、インダクタンス値が小さなインダクタ
としては、コアに導線を巻線せずにコアに導線を貫通さ
せただけのインダクタが用いられている。

【０００６】電子機器の小型化の影響によりコモンモー
ドインダクタおよびラインフィルタも同様に小型化の要
求が強まっているが、図１２の回路図に示す従来の大電
流用単相コモンモードインダクタは、図１０に示すよう
にインダクタの導線端部とケース両側面の外部接続端子
とを手作業で接続していた。この作業は、大電流を通電
させるためにインダクタ導線は、電流容量を大きくする
ため太くて硬いので、導線の直角に曲げる加工が困難で
あり、また外部接続端子への連結作業も煩雑であった。
さらに、前記の手作業を行う空間が必要であり、その分
の空間が両端に占めるため小型化は困難であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】大電流用コモンモード
インダクタ、およびラインフィルタにおいて、前記した
ような従来のインダクタの導線端部をケース両側面の外
部接続端子への連結する煩雑な作業を無くし、さらに、
前記の手作業を行う空間を必要としない、小型化で容易
に組立て可能な大電流用コモンモードインダクタ、およ
びラインフィルタを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は, 導線が閉磁路
コアを貫通するコモンモードインダクタにおいて、導線
の両端部に外部接続用のネジ機能が形成された大電流用
コモンモードインダクタを構成する。

【０００９】図４に示すように、両端部に外部接続用の
ネジを形成した導線４を、図２に示すように閉磁路コア
１に２本貫通させ、導線の両端を絶縁板外部接続用のネ
ジ間隔を規制する絶縁板３に挿入し、ナットで締め付け
固定する。このとき、閉磁路コアと２本の導線、および
導線間で短絡しないように、絶縁処理を施しておくこと
が望ましい。従来のように、導線をケース両側面の外部
接続端子へ連結する煩雑な手作業がなくなり、前記の手
作業を行う空間を必要としないので、小型化で容易に組
立て可能な単相電源用の大電流コモンモードインダクタ
を提供できる。

【００１０】また本発明は、導線が閉磁路コアを貫通す
るコモンモードインダクタにおいて、両側がクランク状
に屈曲し、端部に外部接続用のネジ機能を備えた導線を
含む大電流用コモンモードインダクタを構成する。

【００１１】図５に示すような両側がクランク状に屈曲
し、端部に外部接続用のネジ機能を備えた導線２を、図
１に示すように閉磁路コア１に２本貫通させ、該導線の
両端を絶縁板外部接続用のネジ間隔を規制する絶縁板３
に挿入し、ナットで締め付け固定して、単相電源用の大
電流コモンモードインダクタを構成する。なお、前記の
両側がクランク状に屈曲した導線を、内径が小さくて長
いコアに貫通させるのが困難な場合は、短く分断した複
数のコアを貫通させて所定の磁路断面積を実現させるこ
とができる。

【００１２】図５に示すような両側がクランク状に屈曲
し、端部に外部接続用のネジ機能を備えた導線２を、図
３に示すように扁平な閉磁路コア１に３本貫通させた導
線の両端を、絶縁板外部接続用のネジ間隔を規制する絶
縁板３に挿入して、ナットで締め付け固定し、３相電源
用の大電流コモンモードインダクタを構成する。

【００１３】前記の端部に外部接続用のネジ機能を備え
た導線は、丸棒でも角棒でも良く両端にネジ溝を切削し
ておく。 また前記の、両側がクランク状に屈曲し、端
部に外部接続用のネジ機能を備えた導線２は、丸棒また
は角棒を折り曲げて形成できるが、電流容量の大きな、
断面積の大きく折り曲げ困難な導体を用いる場合は,図
６に示すように板金からコの字型の導体５を削り出し
て、両端にネジ６を取り付けることもできる。 また、
角棒を溶接してクランク状に形成することもできる。

【００１４】内径が小さく外径の大きい、すなわち磁路
断面積の大きい閉磁路コアを用いる場合でも、コア内径
を貫通した導線端部が外部接続端子としてのネジを備
え、所定の端子間隔を備えているので、そのまま絶縁板
３に固定するだけで良く、従来のような、導線をケース
両側面の外部接続端子への連結する煩雑な手作業がなく
なり、前記の手作業を行う空間を必要としないので、小
型化で容易に組立て可能な大電流用コモンモードインダ
クタを提供できる。

【００１５】また本発明は、導線が閉磁路コアを貫通す
るコモンモードインダクタにおいて、両端部に外部接続
用のネジ機能を備えた導線と、両端部に外部接続用のネ
ジ機能を備え両側がクランク状に屈曲した導線よりなる
大電流用コモンモードインダクタを構成する。

【００１６】図４に示すような端部に外部接続用のネジ
機能を備えた１本の導線４と、図５に示すような両側が
クランク状に屈曲し、端部に外部接続用のネジ機能を備
えた２本の導線２を、図３の説明図に示すように扁平な
閉磁路コア１に貫通させた導線の両端を、絶縁板外部接
続用のネジ間隔を規制する絶縁板３に挿入して、ナット
で締め付け固定し、３相電源用の大電流コモンモードイ
ンダクタを構成する。

【００１７】また本発明は、前記の大電流用コモンモー
ドインダクタにおいて、導線が複数のコアを貫通し、該
コア間で前記導線にコンデンサが接続されて成るライン
フィルタを構成する。

【００１８】図９に示すように、２本の前記導線２を２
個のコア１に貫通させ、コア間で２本の導線それぞれ
に、コンデンサ７の一方の端子を接続し他の端子を金属
底板８に接地接続して、図８の回路図に示す単相用ライ
ンフィルタを構成する。また、コアの数を増やしてコア
間に接続するコンデンサの数を増やすことで、多段のラ
インフィルタが構成できる。

【００１９】さらに、３相電源用のラインフィルタは、
前記同様に３本の前記導線を複数のコアに貫通させ、コ
ア間で３本の導線のそれぞれに、コンデンサを接続し
て、Ｘコンデンサ、あるいはＹコンデンサを形成し、多
段の３相用ラインフィルタを構成する。

【００２０】

【発明の実施の形態】導線が閉磁路コアを貫通するコモ
ンモードインダクタにおいて、両端部に外部接続用のネ
ジ機能が形成された導線、さらに、両側がクランク状に
屈曲した導線を用いて大電流用コモンモードインダクタ
を構成する。また、前記導線を複数のコアに貫通させ、
該コア間で前記導線にコンデンサを接続してラインフィ
ルタを構成する。

【００２１】

【実施例１】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。長さ９０ｍｍ、Φ：４ｍｍの真鍮丸棒の
両端にΦ：３ｍｍ、長さ１５ｍｍのネジを切り、クロム
メッキを施して図４に示す形状の導線４を形成した。つ
ぎに、幅５０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの磁性鋼板を、扁平
な捲芯を用いて捲回して肉厚が約１０ｍｍのコア１を形
成した。ついで、図２の説明図に示すように前記コア１
に前記導線４を２本貫通させ、両端を絶縁板３に挿し込
んでナットで締め付け固定し、図１１に示す金属製底板
８の絶縁板取付穴９にネジ止め固定し（図示せず）、コ
ア１を金属製底板８にエポキシ樹脂で接着固定し、ケー
スでシールドして図１３に示す単相用コモンモードイン
ダクタを完成した。単相用コモンモードインダクタを構
成した。なお、図１１に示す金属製底板８は、機器への
取り付け穴１０と、コア固定ベルトの取り付け穴１２を
備える。

【００２２】

【実施例２】実施例１と同様に、長さ１２ｍｍ、Φ：４
ｍｍの銅製丸棒の両端にΦ：３ｍｍ、長さ１５ｍｍのネ
ジを切り、図４に示す形状の導線を形成したのち、図５
に示すように両端をクランク状に折り曲げてから、折り
曲げ部分を焼きなましてからクロムメッキを施して図５
に示すクランク状の導線２を形成した。つぎに、幅５０
ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの磁性鋼板を、円筒状の捲芯を用
いて捲回して肉厚が約１０ｍｍのコアを形成した。つい
で、図１の説明図に示すように前記コア１に前記導線４
を２本貫通させ、両端に絶縁板に差し込んでナットで締
め付け固定し、図１１に示す金属製底板８の絶縁板取付
穴９にネジ止め固定してから（図示せず）、コア固定バ
ンド１１でコアを金属製底板８の固定穴１２にネジ止め
固定し、単相用のコモンモードインダクタを構成した。

【００２３】

【実施例３】実施例１で形成した図４に示す直線状の１
本の導線４と、実施例２で形成した図５に示す２本のク
ランク状の導線２を用いて、実施例２で形成したコア１
に貫通させて、両端に絶縁板に差し込んでナットで締め
付け固定し（図示せず）、図１１に示す金属製底板８の
絶縁板取付穴９にネジ止め固定してから、コア１を金属
製底板８にエポキシ樹脂で接着固定し、図３の説明図に
示す３相用のコモンモードインダクタを構成した。

【００２４】

【実施例４】実施例３と同様に、実施例２で形成した図
５に示す導線２を３本をまとめて、実施例１で形成した
コアに貫通させて、図７の説明図に示すように前記導線
２を略１２０度の角度に開いた両端に絶縁板３の３角形
頂点の端子穴に差し込んでナットで締め付け固定し（図
示せず）、図１１に示す金属製底板８の絶縁板取付穴９
にネジ止め固定してから、コア１を金属製底板８にエポ
キシ樹脂で接着固定し、３相用のコモンモードインダク
タを構成した。

【００２５】

【実施例５】図８に示す単相用のコモンモードラインフ
ィルタの回路図に基いて、図９の説明図に示すように実
施例２で形成した図５に示すクランク状の導線２の中間
部位に、コンデンサ７の一方の端子をはんだ付け接続
し、該導線の両端よりフェライトコアに貫通させて、両
端に絶縁板に差し込んでナットで締め付け固定し、図１
１に示す金属製底板８の絶縁板取付穴９にネジ止め固定
した後、前記コンデンサ７の他の端子を前記底板８には
んだ付けしてから、コア１を金属製底板８にエポキシ樹
脂で接着固定し、単相用のコモンモードラインフィルタ
を構成した。

【００２６】

【発明の効果】大電流用コモンモードインダクタ、およ
びラインフィルタにおいて、従来のインダクタ導線をケ
ース両側面の外部接続端子への連結する煩雑な作業を無
くし、さらに、前記の手作業を行う空間を必要としな
い、小型化で容易に組立て可能な大電流用コモンモード
インダクタ、およびラインフィルタを提供することがで
きる。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による単相用コモンモードインダクタの
構造説明図を示す。

【図２】本発明による単相用コモンモードインダクタの
構造説明図を示す。

【図３】本発明による３相用コモンモードインダクタの
構造説明図を示す。

【図４】本発明による導線の例を示す。

【図５】本発明による導線の例を示す。

【図６】本発明による導線の例を示す。

【図７】実施例４の３相用コモンモードインダクタの構
造説明図を示す。

【図８】単相用ラインフィルタの回路図を示す。

【図９】本発明によるラインフィルタの構造説明図を示
す。

【図１０】従来のコモンモードインダクタの構造説明図
を示す。

【図１１】金属製底板の斜視図を示す。

【図１２】コモンモードインダクタの回路図を示す。

【図１３】実施例１の完成品の斜視図を示す。

【符号の説明】

１・・・・・閉磁路コア ２・・・・・クランク状に屈曲した導線 ３・・・・・外部接続端子の固定用絶縁板 ４・・・・・直線状導線 ５・・・・・切削した導体 ６・・・・・端子ネジ ７・・・・・コンデンサ ８・・・・・金属製底板 ９・・・・・絶縁板取り付け穴 １０・・・・機器への取り付け穴 １１・・・・金属製底板へのコア固定ベルト １２・・・・コア固定ベルトの取り付け穴

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導線が閉磁路コアを貫通するコモンモー
   ドインダクタにおいて、導線の両端部に外部接続用のネ
   ジ機能が形成されたことを特徴とする大電流用コモンモ
   ードインダクタ。
2. 【請求項２】 導線が閉磁路コアを貫通するコモンモー
   ドインダクタにおいて、両端部に外部接続用のネジ機能
   を備え、両側がクランク状に屈曲した導線よりなること
   を特徴とする大電流用コモンモードインダクタ。
3. 【請求項３】 導線が閉磁路コアを貫通するコモンモー
   ドインダクタにおいて、両端部に外部接続用のネジ機能
   を備えた導線と、両端部に外部接続用のネジ機能を備え
   両側がクランク状に屈曲した導線よりなることを特徴と
   する大電流用コモンモードインダクタ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の大電流
   用コモンモードインダクタにおいて、導線が複数のコア
   を貫通し、該コア間で前記導線にコンデンサが接続され
   て成ることを特徴とするラインフィルタ。