JP2005151474A - ノイズフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】 フェライトコアによる不要輻射ノイズの減衰効果を安定させることができるノイズフィルタを提供する。
【解決手段】 ケーブル（１２）が巻き付けられるフェライトコア（１１）と、フェライトコアの外周を覆うケース（１３）とを有するノイズフィルタであって、フェライトコアは、該フェライトコアの長手方向に延び、この長手直交方向の断面における一方向の長さがこの一方向と直交する方向の長さよりも短い形状に形成され、ケーブルが挿入される貫通穴部（１５）と、フェライトコアの外周のうち貫通穴部に対して一方向における位置に形成され、ケーブルと当接する溝部（１４）とを有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子機器内部における接続用のワイヤーハーネスや、電子機器と周辺機器を接続するケーブルから放射する電磁波の不要輻射ノイズを減衰させるために使用されるノイズフィルタに関するものである。

従来、ケーブルから放射する電磁波の不要輻射ノイズを防止する技術として、図１２に示すようなノイズフィルタが知られている。しかし、図１２に示すノイズフィルタは、ケース３で覆われたフェライトコア１に対してケーブル２を１回挿通させただけの構成であるため、ケーブル２からの輻射ノイズに対する減衰効果が十分ではない。

このため、図１３に示すように、ケーブル２をフェライトコア１に巻きつけるようにし、フェライトコア１に対してケーブル２を２回挿通させることで、インダクタンスを大きくしてインピーダンスを増加させ、輻射ノイズの減衰効果をより増大させたものがある。

一方、フェライトコアにケーブルを巻き付けた状態で、この外周を収納ケースで覆う構成のノイズフィルタがある（例えば、特許文献１参照）。このノイズフィルタは、図１４の断面図に示すように、２分割され、接合面に対して非対称な形状のフェライトコア１ａ、１ｂと、２分割された収納ケース３ａ、３ｂにより構成されている。そして、フェライトコア１ａにケーブル２を巻き付けることで、フェライトコア１ａおよび１ｂ間のスペースにケーブル２を２回通すとともに、フェライトコア１ａと収納ケース３ａとの間に形成されたスペースにケーブル２を通すようにしている。
登録実用新案第３０４５４２８号（段落番号０００８、０００９、第２図）

しかしながら、図１３に示すノイズフィルタでは、フェライトコア１に巻きつけられたケーブル２の一部がケース３の外側に露出しているため、外観上好ましいものではない上に、ケーブル２が緩みやすいという問題がある。

一方、上記の特許文献１で開示されているノイズフィルタ（図１４）では、フェライトコア１に巻き付けられたケーブル２がケース３内に収納されているため、上記のような問題は生じない。

しかし、このノイズフィルタでは、図１４に示すように、フェライトコア１ａの外周における一部の領域が平面状に形成されているため、フェライトコア１ａと収納ケース３ａとの間に形成されたスペースには、図１４に示す電話線などのフラットなケーブル２を収納できるだけである。すなわち、上記のスペースに、断面が円形の通常よく用いられるケーブルを収納させる場合には、ケーブルの位置が定まらず収まりが悪くなる。

また、フェライトコア１ａの内周面の一部も、外周の形状（平面状の領域）に合わせて平面状に形成されているため、フェライトコア１ａ、１ｂ間のスペースには、図１４に示す電話線などのフラットなケーブル２を重ねるように通すことはできるが、断面が円形のケーブルを通すのには適していない。

ここで、フェライトコア１ａ、１ｂ間のスペースを、断面が円形のケーブルが通るようなスペースにすると、フェライトコア１とケーブル２との間に大きな隙間が生じてしまうため、フェライトコアの体積効率が悪いばかりか、不要輻射ノイズの減衰効果を劣化させる原因にもなるという問題がある。

さらに、図１４に示す構成では、フェライトコア１に対してケーブル２を２回以上巻きつけることができないという問題もある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、フェライトコアによる安定した不要輻射ノイズの減衰効果を確保しながら、体積効率に優れ、製造工程で扱いやすく、さらに、外観上も見栄えの良いノイズフィルタを提供することを目的としている。

本発明は、ケーブルが巻き付けられるフェライトコアと、フェライトコアの外周を覆うケースとを有するノイズフィルタであって、フェライトコアは、該フェライトコアの長手方向に延び、この長手直交方向の断面における一方向の長さがこの一方向と直交する方向の長さよりも短い形状に形成され、ケーブルが挿入される貫通穴部と、フェライトコアの外周のうち貫通穴部に対して一方向における位置に形成され、ケーブルと当接する溝部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、フェライトコアの外周に形成される溝部を、貫通穴部に対して一方向における位置に形成しているため、フェライトコアに貫通穴部および溝部を形成した場合でも、フェライトコアの径方向における厚みが部分的に薄くなるのを防止することができる。これにより、フェライトコアが部分的に薄くなることによってフェライトコアによる不要輻射ノイズの減衰効果が劣化するのを防止することができるとともに、フェライトコアを割れにくくすることができる。

しかも、フェライトコアの外周にケーブルと当接する溝部を形成することで、ケーブルをフェライトコアに巻き付ける際にケーブルの位置決めを容易に行うことができ、ノイズフィルタを組み立て易くすることができる。また、ケーブルの位置ずれを無くすことで、インピーダンス特性のバラツキも抑えることができる。

ここで、貫通穴部の長手直交方向の断面における中心を、フェライトコアの外周に内接する円の中心と略等しくすれば、例えば、貫通穴部を挟んだ両側に溝部を形成した場合に、フェライトコアの径方向における厚みを略等しくすることができ、安定的なインピーダンス特性を得ることができる。

また、貫通穴部の長手直交方向の断面における中心を、フェライトコアの外周に内接する円の中心に対して溝部が形成された側とは反対側に位置させれば、例えば、フェライトコアに１つの溝部を形成した場合に、貫通穴部および溝部間の厚みが薄くなるのを防止でき、フェライトコアの径方向における厚みを略等しくすることができる。これにより、安定的なインピーダンス特性を得ることができる。

溝部の大きさをケーブルの径以上とすることにより、ケーブルを溝部内に納めることができるため、ケーブルが巻き付けられたフェライトコアの外周を略連続した面とすることができ、ノイズフィルタを外観上見栄えの良いものとすることができる。

貫通穴部のうち上記の一方向と直交する方向における長さを、ケーブルの径の略２倍以上とすることにより、フェライトコアに対してケーブルを複数回巻き付けることができ、フェライトコアによる不要輻射ノイズの減衰効果を高めることができる。

ケースをフェライトコアの外周に一体的に形成することで、ケーブルがフェライトコアに対して緩むのを防止することができる。しかも、ケースによってケーブルに傷が付くのを防止することができる。

本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例１であるノイズフィルタについて図１〜図３を用いて説明する。図１はノイズフィルタの外観斜視図、図２はノイズフィルタの側面図、図３は図２におけるＡ−Ａ断面図である。

これらの図において、１１はフェライトコアであって、フェライト系の磁性材料により筒状に形成されている。１２はケーブルであり、例えば電子機器間の通信を行うために用いられる。ここで、ケーブル１２からの不要輻射ノイズによる磁界は、フェライトコア１１に作用して熱エネルギに変換されるため、不要輻射ノイズはフェライトコア１１によって減衰される。

１３は絶縁性材料で形成されたケースであり、ケーブル１２が巻き付けられたフェライトコア１１の外周に一体的に形成されている。なお、図１〜図３では、ケース１３を点線で示し、ケース１３内におけるフェライトコア１１およびケーブル１２の構造が分かるように示している。上述したフェライトコア１１およびケース１３によってノイズフィルタが構成される。

フェライトコア１１の外周面には、この長手方向に延びる溝部１４が形成されている。
また、フェライトコア１１内には、この長手方向に延びるとともに、長手直交方向における断面形状が楕円形状の貫通穴部１５が形成されている。すなわち、貫通穴部１５の長手直交方向における断面形状は、図３中横方向における長さが図３中縦方向における長さよりも長くなるように形成されている。

貫通穴部１５の大きさは、図３に示すように、ケーブル１２を２本分通すことができる大きさに設定されており、具体的には、長径（図３中横方向の長さ）がケーブル１２の直径の略２倍であって、短径（図３中縦方向の長さ）がケーブル１２の直径と略等しい長さに設定されている。

このとき、図３に示すように、貫通穴部１５は、この断面の中心がフェライトコア１１の外周に内接する円の中心に対して溝部１４側とは反対側に所定量ずれた位置にあり、かつ、貫通穴部１５の断面形状である楕円の長径方向が、この断面中心から溝部１４側に延びる方向に対して略直交するように形成されている。

貫通穴部１５を上記のように形成することにより、フェライトコア１１に溝部１４を形成することにより、フェライトコア１１の一部の領域の径方向における厚みが他の領域の厚みよりも薄くなるのを防止することができるとともに、フェライトコア１１の厚み（特に、貫通穴部１５および溝部１４間におけるフェライトコア１１の厚みと、フェライトコア１１のうち貫通穴部１５に対して溝部１４が形成された側とは反対側における厚み）を略等しくすることができる。

このようにフェライトコア１１の径方向における肉厚を均等にすることで、フェライトコア１１のノイズ減衰効果のある有効部分の肉厚が均等になり、安定的なインピーダンス特性を得ることができるとともに、フェライトコア１１の肉厚が部分的に薄くなるのを防止することでフェライトコア１１を割れにくくすることができる。

本実施例におけるノイズフィルタの製造方法は、まず、ケーブル１２をフェライトコア１１の貫通穴部１５に通してから、ケーブル１２を折り曲げてフェライトコア１１の外周側を通して再び貫通穴部１５を通す。これにより、ケーブル１２はフェライトコア１１に１回巻き付けられ、貫通穴部１５の両端からケーブル１２が引き出された状態となる。

次に、ケーブル１２のうちフェライトコア１１の外周に位置する部分１２ａを、フェライトコア１１の外周に形成された溝部１４にはめ込む。そして、ケーブル１２が巻き付けられたフェライトコア１１に対して、この外周に絶縁性の樹脂材料で形成されたケース１３を一体的に形成する。これにより、ノイズフィルタのケーブルへの組み込みが完了する。

ここで、フェライトコア１１の外周面に形成された溝部１４は、この幅および深さがケーブル１２ａの直径と略同じ長さに設定されている。このため、ケーブル１２（１２ａ）を溝部１４にはめ込むと、ケーブル１２が巻き付けられたフェライトコア１１の外周を略連続した面とすることができ、ケーブル１２を含むフェライトコア１１全体の断面は、フェライトコア１１の外周に内接する円と略同じ大きさとなる。

このように、フェライトコア１１にケーブル１２が巻きつけられた全体の断面は略円形をしているため、ケーブル１２が２ターンしているフェライトコア１１を覆うケース１３の外観形状を円筒形状とすることができ、ノイズフィルタの外観を見栄えの良いものとすることができる。

ここで、ケース１３は、ケーブル１２が巻き付けられたフェライトコア１１の外周に一体的的に形成されるため、ケーブル１２がフェライトコア１１に対して緩んでしまうことはなく、ノイズフィルタのインピーダンス特性を安定させることができる。また、ケーブル１２がケース１３の外側に露出しないので、見栄えを良いものとすることができるとともに、ケーブル１３に傷が付くのを低減することができる。

また、フェライトコア１１の外周に形成された溝部１４にケーブル１２（１２ａ）をはめ込むことにより、ケーブル１２の位置決めを行うことができるため、フェライトコア１１の外周にケース１３を一体形成する際に、フェライトコア１１に対するケーブル１２のずれを防止することができる。

次に、本発明の実施例２であるノイズフィルタについて図４〜図６を用いて説明する。ここで、図４は本実施例のノイズフィルタの外観斜視図、図５はノイズフィルタの側面図、図６は図５におけるＢ−Ｂ断面図である。

実施例１では、フェライトコアに対してケーブルを１回巻き付けた構成としたが、本実施例では、フェライトコア２１に対してケーブル２２を２回巻き付けた構成としている。以下、本実施例について具体的に説明する。

図４〜図６において、２１はフェライトコアであり、この内部に長手方向に延びる貫通穴部２５が形成されているとともに、外周に長手方向に延びる溝部２４が形成されている。２２はケーブルであり、フェライトコア２１に対して２回巻き付けられている。

２３は、絶縁性材料で形成されたケースであり、ケーブル２２が巻き付けられたフェライトコア２１に対して、この外周を覆うように一体的に形成されている。上述したフェライトコア２１およびケース２３によって本実施例のノイズフィルタが構成される。

本実施例のノイズフィルタの製造方法について説明する。まず、ケーブル２２をフェライトコア２１の貫通穴部２５に通すことにより、ケーブル２２をフェライトコア２１に２回巻き付け、貫通穴部２５の両端からケーブル２２を引き出した状態とする。

ここで、貫通穴部２５の大きさは、図６に示すように３本のケーブル２２を収納できる程度の大きさに設定されている。ここで、図６に示すように、貫通穴部２５内に挿通される３本のケーブルのうち２本のケーブルは、貫通穴部２５の断面における長手方向（長径方向、図６中横方向）に並べて配置され、残りのケーブルは上記の２本のケーブルの外周に接するように配置されている。このようなケーブルの配置を行うことで、３本のケーブルを一列に並べて配置する場合に比べて、貫通穴部２５の径を小さくしながらも、ケーブル２２を効率良くフェライトコア２１内に配置することができる。

また、貫通穴部２５の断面の中心は、実施例１と同様に、フェライトコア２１の外周に内接する円の中心に対して溝部２４側とは反対側にずれた位置に形成されており、溝部２４によってフェライトコア２１の厚みが薄くなる部分が生じないようにしている。これにより、実施例１と同様に、安定した不要輻射ノイズの減衰効果を得ることができる。

そして、ケーブル２２のうちフェライトコア２１の外周に位置する領域２２ａ、２２ｂを、フェライトコア２１の外周に形成された溝部２４にはめ込む。ここで、溝部２４の幅は、ケーブル２２の直径の略２倍の長さに設定されているとともに、溝部２４の深さがケーブル２２の直径と略等しい長さに設定されている。

したがって、溝部２４にケーブル２２（２２ａ、２２ｂ）をはめ込むと、ケーブル２２を含むフェライトコア２１の断面は、上述した実施例１と同様に、フェライトコア２１の外周に内接する円と略等しくすることができる。また、ケーブル２２を溝部２４にはめ込むことにより、ケーブル２２をフェライトコア２１に対して位置決めすることができる。

次に、ケーブル２２が巻き付けられたフェライトコア２１の外周を、絶縁性材料で覆うことによってケース２３を一体形成する。これにより、ノイズフィルタのケーブル２２への組み込みが完了する。

本実施例の構成によれば、フェライトコア２１に対してケーブル２２を２ターンさせているため、実施例１の構成に比べてフェライトコア２１による不要輻射ノイズの減衰効果を増大させることができる。

次に、本発明の実施例３であるノイズフィルタについて図７〜図９を用いて説明する。ここで、図７は本実施例のノイズフィルタの外観斜視図、図８はノイズフィルタの側面図、図９は図８におけるＣ−Ｃ断面図である。

本実施例のノイズフィルタは、実施例２と同様に、フェライトコアに対してケーブルを２回巻き付けた構成であるが、フェライトコアの外周におけるケーブルの位置を変えたものである。

図７〜図９において、３１はフェライトコアであり、この内部に長手方向に延びる貫通穴部３５が形成されている。また、フェライトコア３１の外周には、このフェライトコア３１の中心を挟んで互いに対向する位置に、２つの溝部３４ａ、３４ｂが形成されている。

３２はケーブルであり、フェライトコア３１に２回巻き付けられている。３３は絶縁性材料で形成されたケースであり、ケーブル３２が巻き付けられたフェライトコア３１に対して、この外周を覆うように一体的に形成されている。上述したフェライトコア３１およびケース３３によって本実施例のノイズフィルタが構成される。

本実施例におけるノイズフィルタの製造方法について説明する。まず、フェライトコア３１の貫通穴部３５にケーブル３２を通すことによって、ケーブル３２をフェライトコア３１に２回巻き付けて、貫通穴部３５の両端からケーブル３２を引き出した状態とする。

ここで、貫通穴部３５は、実施例２と同様に、３本のケーブル３２を通すことができる大きさに形成されている。また、貫通穴部３５の断面における中心は、フェライトコア３１の外周に内接する円の中心と略等しい位置となっている（図９参照）。

本実施例では、フェライトコア３１の中心を挟んで両側に溝部３４ａ、３４ｂが形成されているため、貫通穴部３５を上述したように形成することで、フェライトコア３１に厚み（特に、貫通穴部３５および溝部３４ａ間のフェライトコア３１の厚みと、貫通穴部３５および溝部３４ｂ間のフェライトコア３１の厚み）を等しくすることができ、溝部３４ａ、３４ｂによってフェライトコア３１の厚みが部分的に薄くなるのを防止することができる。これにより、安定した不要輻射ノイズの減衰効果を得ることができるとともに、フェライトコア３１の強度が部分的に弱くなるのを防止することができる。

次に、ケーブル３２のうちフェライトコア３１の外周に位置する領域３２ａ、３２ｂそれぞれを、溝部３４ａ、３４ｂにはめ込む。ここで、溝部３４ａ、３４ｂそれぞれは、この幅および深さがケーブル３２の直径と略等しくなるように形成されている。これにより、溝部３４ａ、３４ｂにケーブル３２（３２ａ、３２ｂ）をはめ込めば、ケーブル３２を含むフェライトコア３１の断面を、上述した実施例と同様にフェライトコア３１の外周に内接する円と略等しくすることができる。

本実施例の構成においても、上述した実施例１、２と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施例では、フェライトコア３１の断面中心を挟んで互いに対向する位置に、ケーブル３２がはめ込まれる溝部３４ａ、３４ｂを形成していたが、２つの溝部は、フェライトコア３１の外周のうち任意の位置に形成することができる。

また、実施例２、３では、フェライトコアに対してケーブルを２回巻き付けた構成について説明したが、ケーブルを３回以上巻き付ける構成とすることもできる。この場合には、フェライトコアの内部に複数本のケーブルを通すだけ大きさをもった貫通穴部を形成するとともに、フェライトコアの外周にターン数に応じた溝部を形成する必要がある。このように構成しても、上述した実施例と同様の効果を得ることができる。

上述した実施例１〜３では、ケーブルが巻き付けられたフェライトコアの外周にケースが一体的に形成された構成について説明したが、ケースを別部材で構成するようにしてもよい。

例えば、図１０に示すように、片側ケース４１ａ、４１ｂを係合させることによって、ケース４１を構成することができる。すなわち、片側ケース４１ａの両側端部に凸状の爪部を形成するとともに、片側ケース４１ｂの両側端部に上記の爪部と係合する穴部を形成することができる。上述した構成のケース４１内に、ケーブルが巻き付けられたフェライトコアを収納することができる。

一方、図１１に示すように、片側ケース５１ａ、５１ｂをヒンジ部５４で連結し、片側ケース５１ａ、５１ｂそれぞれの側端部に形成された係合部５２と係合部５３を係合させることによって、ケース５１を構成することもできる。このケース５１内にも、ケーブルが巻き付けられたフェライトコアが収納されることになる。

本発明の実施例１であるノイズフィルタの外観斜視図である。 実施例１のノイズフィルタの側面図である。 図２におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施例２であるノイズフィルタの外観斜視図である。 実施例２のノイズフィルタの側面図である。 図５におけるＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施例３であるノイズフィルタの外観斜視図である。 実施例３のノイズフィルタの側面図である。 図８におけるＣ−Ｃ断面図である。 ノイズフィルタのケースの分解図（Ａ）および外観斜視図（Ｂ）である。 ノイズフィルタのケースの展開図（Ａ）および外観斜視図（Ｂ）である。 第１の従来例であるノイズフィルタの外観斜視図である。 第２の従来例であるノイズフィルタの外観斜視図である。 第３の従来例であるノイズフィルタの断面図である。

符号の説明

１ フェライトコア
１ａ、１ｂ フェライトコア
２ ケーブル
３ ケース
１１ フェライトコア
１２ ケーブル
１２ａ、１２ｂ ケーブル
１３ ケース
１４ 溝部
１５ 貫通穴部
２１ フェライトコア
２２ ケーブル
２２ａ、２２ｂ ケーブル
２３ ケース
２４ 溝部
２５ 貫通穴部
３１ フェライトコア
３２ ケーブル
３２ａ、３２ｂ ケーブル
３３ ケース
３４ａ、３４ｂ 溝部
３５ 貫通穴部
４１ ケース
４１ａ、４１ｂ 片側ケース
４２ 係合部
４３ 係合部
５１ ケース
５１ａ、５１ｂ 片側ケース
５２ 係合部
５３ 係合部
５４ ヒンジ部

Claims (6)

1. ケーブルが巻き付けられるフェライトコアと、該フェライトコアの外周を覆うケースとを有するノイズフィルタであって、
   前記フェライトコアは、
   該フェライトコアの長手方向に延び、この長手直交方向の断面における一方向の長さがこの一方向と直交する方向の長さよりも短い形状に形成され、前記ケーブルが挿入される貫通穴部と、
   前記フェライトコアの外周のうち前記貫通穴部に対して前記一方向における位置に形成され、前記ケーブルと当接する溝部とを有することを特徴とするノイズフィルタ。
2. 前記貫通穴部の長手直交方向の断面における中心が、前記フェライトコアの外周に内接する円の中心と略等しいことを特徴とする請求項１に記載のノイズフィルタ。
3. 前記貫通穴部の長手直交方向の断面における中心が、前記フェライトコアの外周に内接する円の中心に対して前記溝部が形成された側とは反対側に位置していることを特徴とする請求項１に記載のノイズフィルタ。
4. 前記溝部の大きさが、前記ケーブルの径以上であることを特徴とする請求項１に記載のノイズフィルタ。
5. 前記貫通穴部のうち前記一方向と直交する方向における長さが、前記ケーブルの径の略２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載のノイズフィルタ。
6. 前記ケースが前記フェライトコアの外周に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のノイズフィルタ。

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