JP2006340030A - Filter element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、帯状絶縁体に帯状導電体を重ねた状態で巻回されて構成されたスパイラル積層型のフィルタ素子に関するものである。 The present invention relates to a spiral laminated filter element which is formed by winding a strip-shaped conductor on a strip-shaped insulator.
この種のフィルタ素子として、特許第2826320号公報において開示されたフィルタ素子が知られている。このフィルタ素子は、複数枚の帯状導電体(通電用および接地用の帯状導電体)を、高誘電率の誘電体シートを介して、磁性または非磁性巻枠あるいは空心に巻き回して形成されて、3端子型ノイズフィルタ(ノーマルモード型ノイズフィルタ)として機能する。このフィルタ素子では、通電用の帯状導電体の巻始め部と巻き終わり部に接続された一対のリード間にインダクタンスが形成され、しかも通電用の帯状導電体の全長に亘り、接地用の帯状導電体との間にキャパシタンスが分布定数的に形成される。したがって、このフィルタ素子では、広い周波帯域に亘って優れた減衰特性を実現することが可能となっている。
ところで、近年では、上記のノーマルモード型ノイズフィルタの構成を利用したコモンモード用のノイズフィルタも開発され、例えば、スイッチング電源における交流入力用のノイズフィルタとしての利用が期待されている。しかしながら、上記のノーマルモード型ノイズフィルタの構成を利用したコモンモード型ノイズフィルタでは、コモンモードノイズに対する減衰特性が良好であったとしても、ノーマルモードノイズに対する減衰特性が良好でない場合が多い。このため、コモンモードノイズに対する減衰特性およびノーマルモードノイズに対する減衰特性の双方が良好なコモンモード型ノイズフィルタの実現が望まれている。 Incidentally, in recent years, a noise filter for common mode using the configuration of the normal mode type noise filter described above has also been developed. For example, it is expected to be used as a noise filter for AC input in a switching power supply. However, in the common mode type noise filter using the configuration of the normal mode type noise filter described above, even if the attenuation characteristic with respect to the common mode noise is good, the attenuation characteristic with respect to the normal mode noise is often not good. Therefore, it is desired to realize a common mode type noise filter that has both good attenuation characteristics for common mode noise and good attenuation characteristics for normal mode noise.
本発明は、上記の要望に鑑みてなされたものであり、コモンモードノイズに対する減衰特性およびノーマルモードノイズに対する減衰特性の双方が良好なフィルタ素子を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described demands, and a main object of the present invention is to provide a filter element having good attenuation characteristics with respect to common mode noise and attenuation characteristics with respect to normal mode noise.
上記目的を達成すべく請求項1記載のフィルタ素子は、一対の信号用帯状導電体と接地用帯状導電体とを帯状絶縁体を介して重ねた状態で当該一対の信号用帯状導電体に対して当該接地用帯状導電体が外側になるように巻回することによって全体として筒状に形成されたコイル部を備え、前記一対の信号用帯状導電体は、各内周部に出力部位がそれぞれ規定されると共に各外周部に入力部位がそれぞれ規定され、前記接地用帯状導電体は、外周部に接地部位が規定され、前記コイル部には、前記一対の信号用帯状導電体に対向するようにしてシート状導電体がフローティング状態で巻き込まれている。ここで、本発明における「帯状導電体」とは、厚みの薄いシート状の導電体に限らず、ある程度の厚みのある導電体、例えば、断面形状が丸形、楕円、四角形、または台形に形成された可撓性を有する板状の導電体をも含むことを意味する。また、シート状導電体の「フローティング状態」とは、信号用導電体や接地用導電体に対して絶縁されている状態を意味する。また、「内周部」とは、信号用帯状導電体または接地用帯状導電体における巻始めの数ターンに含まれる部位をいい、「外周部」とは、信号用帯状導電体または接地用帯状導電体における巻き終わりの数ターンに含まれる部位をいう。
In order to achieve the above object, the filter element according to
また、請求項2記載のフィルタ素子は、一対の信号用帯状導電体と接地用帯状導電体とを帯状絶縁体を介して重ねた状態で当該一対の信号用帯状導電体に対して当該接地用帯状導電体が内側になるように巻回することによって全体として筒状に形成されたコイル部を備え、前記一対の信号用帯状導電体は、各内周部に入力部位がそれぞれ規定されると共に各外周部に出力部位がそれぞれ規定され、前記接地用帯状導電体は、内周部に接地部位が規定され、前記コイル部には、前記一対の信号用帯状導電体に対向するようにしてシート状導電体がフローティング状態で巻き込まれている。 According to a second aspect of the present invention, the pair of signal strip conductors and the ground strip conductor are overlapped via a strip insulator with respect to the pair of signal strip conductors. Each of the pair of signal strip conductors has an input portion defined on each inner peripheral portion thereof, and includes a coil portion formed in a cylindrical shape as a whole by winding the strip conductor so as to be inside. An output part is defined in each outer peripheral part, and the grounding strip conductor has a grounding part defined in an inner peripheral part, and the coil part is disposed so as to face the pair of signal strip conductors. The conductor is wound in a floating state.
また、請求項3記載のフィルタ素子は、請求項1または2記載のフィルタ素子において、前記シート状導電体は、前記一対の信号用帯状導電体にそれぞれ対向するようにして一対設けられている。 According to a third aspect of the present invention, in the filter element according to the first or second aspect, a pair of the sheet-like conductors are provided so as to face the pair of signal strip-like conductors.
また、請求項4記載のフィルタ素子は、信号用帯状導電体と接地用帯状導電体とを帯状絶縁体を介して重ねた状態で当該信号用帯状導電体に対して当該接地用帯状導電体が外側になるように巻回することによって全体として筒状に形成されたコイル部を備え、前記信号用帯状導電体は、内周部に出力部位が規定されると共に外周部に入力部位が規定され、前記接地用帯状導電体は、外周部に接地部位が規定され、前記コイル部には、前記信号用帯状導電体に対向するようにしてシート状導電体がフローティング状態で巻き込まれている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the filter element according to
また、請求項5記載のフィルタ素子は、信号用帯状導電体と接地用帯状導電体とを帯状絶縁体を介して重ねた状態で当該信号用帯状導電体に対して当該接地用帯状導電体が内側になるように巻回することによって全体として筒状に形成されたコイル部を備え、前記信号用帯状導電体は、内周部に入力部位が規定されると共に外周部に出力部位が規定され、前記接地用帯状導電体は、内周部に接地部位が規定され、前記コイル部には、前記信号用帯状導電体に対向するようにしてシート状導電体がフローティング状態で巻き込まれている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the filter element according to the fifth aspect, the grounding strip conductor is placed on the signal strip conductor in a state where the strip strip conductor for signal and the ground strip conductor are overlapped via the strip insulator. The signal belt-like conductor has an input portion defined on the inner peripheral portion and an output portion defined on the outer peripheral portion. The grounding strip-shaped conductor has a grounding portion defined on the inner periphery thereof, and the coil-shaped conductor is wound in a floating state so as to face the signal strip-shaped conductor.
また、請求項6記載のフィルタ素子は、請求項1から5のいずれかに記載のフィルタ素子において、前記シート状導電体は、前記接地用帯状導電体の一の部位を当該接地用帯状導電体における他の部位から分離して構成されている。
Further, the filter element according to
また、請求項7記載のフィルタ素子は、請求項1から6のいずれかに記載のフィルタ素子において、前記接地部位は、前記コイル部の中心を挟んで前記入力部位に対して反対側に位置し、前記出力部位は、前記コイル部の中心を挟んで前記入力部位に対して反対側に位置している。
The filter element according to claim 7 is the filter element according to any one of
また、請求項8記載のフィルタ素子は、請求項1から6のいずれかに記載のフィルタ素子において、前記接地部位は、前記コイル部の中心を挟んで前記入力部位に対して反対側に位置し、前記出力部位は、前記コイル部の中心を挟んで前記接地部位に対して反対側に位置している。
The filter element according to
また、請求項9記載のフィルタ素子は、請求項1から8のいずれかに記載のフィルタ素子において、前記コイル部の中心部に形成された空隙に磁性体が配設されている。 A filter element according to a ninth aspect is the filter element according to any one of the first to eighth aspects, wherein a magnetic body is disposed in a gap formed in a central portion of the coil portion.
また、請求項10記載のフィルタ素子は、請求項1から9のいずれかに記載のフィルタ素子において、入力端子が前記入力部位に接続され、出力端子が前記出力部位に接続され、接地用端子が前記接地部位に接続されている。ここで、本発明における「端子」とは、棒状の導電体に限らず、可撓性を備えた配線ケーブル、さらには金属箔などの平板状導電体をも含むことを意味する。
The filter element according to
請求項1記載のフィルタ素子によれば、各信号用帯状導電体に対して接地用帯状導電体が外側になるように各信号用帯状導電体、接地用帯状導電体および帯状絶縁体を巻回して全体として筒状にコイル部を形成し、各信号用帯状導電体の各内周部に出力部位をそれぞれ規定すると共に各信号用帯状導電体の各外周部に入力部位をそれぞれ規定し、接地用帯状導電体の外周部に接地部位を規定し、各信号用帯状導電体に対向するようにしてシート状導電体をフローティング状態で巻き込むことにより、シート状導電体は、信号用帯状導電体間に、容量成分を形成する。このため、線路の特性インピーダンスが急に不連続に変化するため、信号(ノーマルモード信号)の反射が発生する結果、ノーマルモード信号の伝搬が阻害される。このため、このフィルタ素子によれば、コモンモードノイズに対する減衰特性を良好な状態に維持しつつ、ノーマルモードノイズに対する遮断周波数近辺の減衰傾度を大きくして減衰特性を改善することができる。
According to the filter element of
また、請求項2記載のフィルタ素子によれば、各信号用導電体に対して接地用導電体が内側になるように各信号用導電体、接地用導電体および各帯状絶縁体を巻回して全体として筒状にコイル部を形成し、各信号用導電体の各内周部に入力部位をそれぞれ規定すると共に各信号用導電体の各外周部に出力部位をそれぞれ規定し、接地用導電体の内周部に接地部位を規定し、各信号用導電体に対向するようにしてシート状導電体をフローティング状態で巻き込むことにより、シート状導電体は、信号用帯状導電体間に、容量成分を形成する。このため、線路の特性インピーダンスが急に不連続に変化するため、信号の反射が発生し伝搬が阻害される。このため、このフィルタ素子によれば、コモンモードノイズに対する減衰特性を良好な状態に維持しつつ、ノーマルモードノイズに対する遮断周波数近辺の減衰傾度を大きくして減衰特性を改善することができる。 Further, according to the filter element of the second aspect, the signal conductor, the grounding conductor, and the belt-like insulators are wound so that the grounding conductor is inside the signal conductor. A coil portion is formed in a cylindrical shape as a whole, an input portion is defined on each inner peripheral portion of each signal conductor, and an output portion is defined on each outer peripheral portion of each signal conductor. By defining a grounding part on the inner periphery of the sheet and winding the sheet-like conductor in a floating state so as to face each signal conductor, the sheet-like conductor has a capacitance component between the signal-band conductors. Form. For this reason, since the characteristic impedance of the line suddenly changes discontinuously, signal reflection occurs and propagation is hindered. Therefore, according to this filter element, it is possible to improve the attenuation characteristic by increasing the attenuation gradient in the vicinity of the cutoff frequency with respect to the normal mode noise while maintaining the attenuation characteristic with respect to the common mode noise in a good state.
また、請求項3に記載の各フィルタ素子では、各信号用導電体にそれぞれ対向するようにして一対のシート状導電体を設けたことにより、各信号用導電体に対向しない部分(各シート状導電体で挟まれた領域と対向する部分)に導電体を配設しなくてよいため、必要最小限の導電体で各シート状導電体を形成することができる。したがって、フィルタ素子の軽量化を図ることができる。
Further, in each filter element according to
また、請求項4記載のフィルタ素子によれば、信号用帯状導電体に対して接地用帯状導電体が外側になるように信号用帯状導電体、接地用帯状導電体および帯状絶縁体を巻回して全体として筒状にコイル部を形成し、信号用帯状導電体の内周部に出力部位を規定すると共に信号用帯状導電体の外周部に入力部位を規定し、接地用帯状導電体の外周部に接地部位を規定し、信号用帯状導電体に対向するようにしてシート状導電体をフローティング状態で巻き込むことにより、シート状導電体は、信号用帯状導電体間に、容量成分を形成する。このため、線路の特性インピーダンスが急に不連続に変化するため、信号の反射が発生し伝搬が阻害される。このため、このフィルタ素子によれば、ノーマルモードノイズに対する遮断周波数近辺の減衰傾度を大きくして減衰特性を改善することができる。
According to the filter element of
また、請求項5記載のフィルタ素子によれば、信号用導電体に対して接地用導電体が内側になるように信号用導電体、接地用導電体および帯状絶縁体を巻回して全体として筒状にコイル部を形成し、信号用導電体の内周部に入力部位を規定すると共に信号用導電体の外周部に出力部位を規定し、接地用導電体の内周部に接地部位を規定し、信号用導電体に対向するようにしてシート状導電体をフローティング状態で巻き込むことにより、シート状導電体は、信号用帯状導電体間に、容量成分を形成する。このため、線路の特性インピーダンスが急に不連続に変化するため、信号の反射が発生し伝搬が阻害される。このため、このフィルタ素子によれば、ノーマルモードノイズに対する遮断周波数近辺の減衰傾度を大きくして減衰特性を改善することができる。 Further, according to the filter element of the fifth aspect, the signal conductor, the grounding conductor, and the strip-shaped insulator are wound so that the grounding conductor is located inside the signal conductor, so that the cylinder as a whole is wound. The coil part is formed in the shape, the input part is defined on the inner periphery of the signal conductor, the output part is defined on the outer periphery of the signal conductor, and the ground part is defined on the inner periphery of the grounding conductor. Then, by winding the sheet conductor in a floating state so as to face the signal conductor, the sheet conductor forms a capacitance component between the signal strip conductors. For this reason, since the characteristic impedance of the line suddenly changes discontinuously, signal reflection occurs and propagation is hindered. Therefore, according to this filter element, it is possible to improve the attenuation characteristic by increasing the attenuation gradient in the vicinity of the cutoff frequency with respect to the normal mode noise.
また、請求項6記載のフィルタ素子によれば、接地用帯状導電体の一の部位を他の部位から分離すると共に、この分離した部位でシート状導電体を構成したことにより、接地用導電体と別体のシート状導電体を帯状絶縁体を介してコイル部に巻き込む構成と比較して、コイル部をより小径に形成することができる結果、フィルタ素子を小形化することができる。
According to the filter element of
また、請求項7記載のフィルタ素子によれば、前記コイル部の中心を挟んで前記入力部位に対して反対側に前記接地部位を位置させ、前記コイル部の中心を挟んで前記入力部位に対して反対側に前記出力部位を位置させたことにより、所定の周波数帯域において大きな減衰量を確保することができる結果、優れた減衰特性を有するフィルタ素子を実現することができる。 According to the filter element of claim 7, the grounding part is located on the opposite side of the input part across the center of the coil part, and the input part is sandwiched across the center of the coil part. By positioning the output part on the opposite side, a large attenuation can be ensured in a predetermined frequency band, so that a filter element having excellent attenuation characteristics can be realized.
また、請求項8記載のフィルタ素子によれば、前記コイル部の中心を挟んで前記入力部位に対して反対側に前記接地部位を位置させ、前記コイル部の中心を挟んで前記接地部位に対して反対側に前記出力部位を位置させたことにより、所定の周波数帯域において大きな減衰量を確保することができる結果、優れた減衰特性を有するフィルタ素子を実現することができる。
According to the filter element of
また、請求項9記載のフィルタ素子によれば、コイル部の中心部に形成された空隙に磁性体を配設したことにより、接地用帯状導電体および信号用帯状導電体の結合度合いや分布インダクタンスの値を向上させることができるため、減衰特性を向上させることができる。 According to the filter element of the ninth aspect, since the magnetic material is disposed in the gap formed in the central portion of the coil portion, the degree of coupling between the grounding strip conductor and the signal strip conductor and the distributed inductance Since the value of can be improved, the attenuation characteristic can be improved.
また、請求項10記載のフィルタ素子によれば、前記入力部位に入力端子を接続し、前記出力部位に出力端子を接続し、前記接地部位に接地用端子を接続したことにより、各端子を使用してフィルタ素子を電源装置などに容易に実装することができる。
According to the filter element of
以下、添付図面を参照して、本発明に係るフィルタ素子の最良の形態について説明する。 Hereinafter, the best mode of a filter element according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1の最良の形態)
最初に、本形態に係るフィルタ素子1について、図1,2,3を参照して説明する。
(First best mode)
First, the
フィルタ素子1は、図1に示すように、一対の入力端子2a,2b(以下、特に区別しないときには「入力端子2」ともいう)、一対の出力端子3a,3b(以下、特に区別しないときには「出力端子3」ともいう)、接地用端子4、コイル部5および柱状(一例として円柱状)の磁性体(磁性コア)6を備えて構成されて、分布定数型のノイズフィルタ(低域通過型のコモンモードフィルタ)として機能する。
As shown in FIG. 1, the
コイル部5は、図3に示すように、帯状絶縁体7a,7b、各帯状絶縁体7a,7bよりも幅狭に形成された接地用帯状導電体8、一対の信号用帯状導電体9a,9b、およびシート状導電体10を備えて構成されている。この場合、各帯状絶縁体7a,7bは、例えば、誘電性および電気的絶縁性を有する材料(ポリイミド、ポリエチレン、絶縁紙など)を用いて、同じ幅、同じ長さで、かつ同じ厚みに形成されている。接地用帯状導電体(以下、「接地用導電体」ともいう)8は、最外周部となる一端側(巻き終わり端側である同図中の左端側)に規定された接地部位Cに接地用端子4の一端側が電気的に接続(以下、単に「接続」ともいう)されている。また、接地用導電体8は、帯状絶縁体7aよりも若干幅狭で、かつ帯状絶縁体7aよりも若干短い帯状(長尺な長方形)に形成されて、帯状絶縁体7aの上に重ねられている。また、接地用導電体8は、その他端側(各信号用導電体9における各出力端子3が接続される端部と同じ側の端部)の部位が、他の部位から分離(分割)されている。本発明におけるシート状導電体10は、接地用導電体8におけるこの分離された他端側(巻始め端側)の部位(本発明における一の部位)によって形成されている。この場合、シート状導電体10は、分離前の接地用導電体8の長さL1を1とした場合、0.3以上0.7以下の範囲内、好ましくは0.5±0.05となるようにその長さL2が規定されている。帯状絶縁体7bは、帯状絶縁体7aとの間で接地用導電体8およびシート状導電体10を挟み込むようにして帯状絶縁体7aの上に重ねられている。
As shown in FIG. 3, the
各信号用帯状導電体9a,9b(以下、「信号用導電体9a,9b」ともいい、特に区別しないときは「信号用導電体9」ともいう)は、例えば、同じ幅、同じ長さで、かつ同じ厚みに構成されている。また、各信号用導電体9a,9bは、図3に示すように、最外周部となる一端側(巻き終わり端側である同図中の左端側)にそれぞれ規定された入力部位Aに各入力端子2a,2bの一端側がそれぞれ接続されると共に、最内周部となる他端側(巻始め端側である同図中の右端側)にそれぞれ規定された出力部位Bに各出力端子3a,3bの一端側がそれぞれ接続されている。また、各信号用導電体9a,9bは、帯状絶縁体7bの長さ方向と平行に、かつ互いに非接触な状態で帯状絶縁体7bの上に並べて重ねられている。
Each of the
コイル部5は、上記のように互いに重ねられた各帯状絶縁体7および各導電体8,9,10を、図3において矢印で示すように、各帯状絶縁体7および各信号用導電体9の他端側(同図中の右端側)を巻き始めとして、かつ各信号用導電体9に対して接地用導電体8およびシート状導電体10が外側になるように巻回することにより、図1に示すように、全体として筒状(中心部に空隙Hが形成された円筒状)に形成されている。この場合、シート状導電体10は、接地用導電体8と分離され、かつ帯状絶縁体7a,7bとの間で挟まれることにより、いずれの端子およびいずれの導電体とも非接触な状態、言い換えれば電気的に絶縁された状態(本発明におけるフローティング状態)で、かつ帯状絶縁体7bを介して各信号用導電体9(具体的には信号用導電体9の出力部位側)と対向した状態でコイル部5内に巻き込まれている。磁性コア6は、この空隙H内に装着されて、コイル部5の中心部に配設されている。
As shown in FIG. 3, each coil-shaped insulator 7 and each
この場合、各信号用導電体9の入力部位Aは、コイル部5を一方の端面(図1中の上端面)側から見たときに、図2に示すようにコイル部5の外周側部位にそれぞれ位置している。また、各信号用導電体9の入力部位Aに接続された各入力端子2は、図1に示すようにコイル部5の一方の端面(同図中の上端面)における外周側部位から他端側が引き出されている。このため、コイル部5を一方の端面側から見た状態において、各信号用導電体9の入力部位Aと各入力端子2の引出し部位とはほぼ一致する。したがって、以下では、各入力端子2の引出し部位を「引出し部位A」ともいう。一方、各信号用導電体9の出力部位Bは、コイル部5を一方の端面側から見たときに、図2に示すようにコイル部5の内周側部位にそれぞれ位置している。また、各信号用導電体9の出力部位Bに接続された各出力端子3は、図1に示すようにコイル部5の一方の端面における内周側部位から他端側が引き出されている。このため、コイル部5を一方の端面側から見た状態において、各信号用導電体9の出力部位Bと各出力端子3の引出し部位とはほぼ一致する。したがって、以下では、各出力端子3の引出し部位を「引出し部位B」ともいう。ここで、各信号用導電体9の出力部位B(つまり出力端子3の引出し部位)は、図2に示すように、コイル部5の中心軸Oと各信号用導電体9の入力部位A(つまり入力端子2の引出し部位)とを含む仮想平面L(以下、「平面L」ともいう)上であって、中心軸O(または磁性コア6)を挟んで入力部位Aに対して反対側に設定されている。また、接地用導電体8の接地部位Cは、コイル部5を一方の端面側から見たときに、図2に示すようにコイル部5の外周側部位に位置している。また、接地用導電体8の接地部位Cに接続された接地用端子4は、図1に示すように、コイル部5の一方の端面における外周側部位から他端側が引き出されている。このため、コイル部5を一方の端面側から見た状態において、接地用導電体8の接地部位Cと接地用端子4の引出し部位とはほぼ一致する。したがって、以下では、接地用端子4の引出し部位を「引出し部位C」ともいう。また、接地用端子4の接地部位Cは、図2に示すように、平面L上であって、コイル部5の中心軸Oを挟んで入力部位Aに対して反対側に設定されている。ここで、本発明における入力端子2等の「引出し部位」とは、入力端子2等がコイル部5から突出するコイル部5の表面における部位をいう。したがって、コイル部5がポットコア(磁性体)等に収容されて、ポットコアから入力端子2等が引き出される部位と、コイル部5から入力端子2等が引き出される部位とが相違する構成においても、コイル部5から引き出される部位が、入力端子2等の「引出し部位」となる。同様にして、コイル部5から引き出した入力端子2等をボビンの足に接続するときにおいても、コイル部5から引き出される部位が、入力端子2等の「引出し部位」となる。したがって、ボビンの足を平面L上に配設する必要はなく、任意の位置にボビンの足を配設することができる。また、「最内周部」とは、信号用導電体9または接地用導電体8における巻始めの1ターンに含まれる部位をいい、「最外周部」とは、信号用導電体9または接地用導電体8における巻き終わりの1ターンに含まれる部位をいう。
In this case, the input part A of each
このフィルタ素子1では、各信号用導電体9に対して接地用導電体8が外側になるように各導電体8,9,10および各帯状絶縁体7a,7bを巻回して全体として筒状にコイル部5を形成し、各信号用導電体9の最内周部に出力部位Bを規定すると共に各信号用導電体9の最外周部に入力部位Aを規定し、接地用導電体8の最外周部に接地部位Cを規定し、各信号用導電体9に対向するようにしてシート状導電体10をフローティング状態で巻き込むことにより、シート状導電体10は、各信号用帯状導電体9間に、容量成分を形成する。このため、線路の特性インピーダンスが急に不連続に変化するため、信号の反射が発生し伝搬が阻害される。このため、このフィルタ素子1によれば、コモンモードノイズに対する減衰特性を良好な状態に維持しつつ、ノーマルモードノイズに対する遮断周波数近辺の減衰傾度を大きくして減衰特性を改善することができる。
In this
また、このフィルタ素子1によれば、各信号用導電体9に対して接地用導電体8を外側にしてコイル部5を形成すると共に、信号用導電体9の入力部位A(各入力端子2の引出し部位)、信号用導電体9の出力部位B(各出力端子3の引出し部位)、および接地用導電体8の接地部位C(接地用端子4の引出し部位)の各位置を上記のように規定したことにより、所定の周波数帯域において大きな減衰量を確保することができる結果、優れた減衰特性を有するコモンモード用のフィルタ素子を実現することができる。また、このフィルタ素子1によれば、接地用導電体8における他端側の部位(本発明における一の部位)を他の部位から分離すると共に、この分離した部位でシート状導電体10を構成したことにより、接地用導電体8と別体のシート状導電体10を帯状絶縁体を介してコイル部5に巻き込む構成と比較して、コイル部5をより小径に形成することができる結果、フィルタ素子1を小形化することができる。また、フィルタ素子1によれば、各入力部位Aに各入力端子2を接続し、各出力部位Bに各出力端子3を接続し、接地部位Cに接地用端子4を接続したことにより、各端子2,3,4を使用してフィルタ素子1を電源装置などに容易に実装することができる。
Further, according to the
(第2の最良の形態)
次に、本形態に係るフィルタ素子21の構成について、図4〜図6を参照して説明する。なお、フィルタ素子1と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
(Second best mode)
Next, the configuration of the
フィルタ素子21は、図4に示すように、一対の入力端子2a,2b、一対の出力端子3a,3b、接地用端子4、コイル部25および磁性コア6を備えて構成されて、分布定数型のノイズフィルタ(低域通過型のコモンモードフィルタ)として機能する。
As shown in FIG. 4, the
コイル部25は、図6に示すように、帯状絶縁体7a,7b、接地用帯状導電体8、信号用帯状導電体9a,9b、およびシート状導電体10を備えて構成されている。この場合、各信号用導電体9は、最外周部となる一端側(巻き終わり端側である同図中の右端側)に規定された出力部位Bに各出力端子3の一端側がそれぞれ接続されると共に、最内周部となる他端側(巻始め端側である同図中の左端側)に規定された入力部位Aに各入力端子2の一端側がそれぞれ接続されている。また、各信号用導電体9は、帯状絶縁体7aの長さ方向と平行に、かつ互いに非接触な状態で帯状絶縁体7aの上に並べて重ねられている。帯状絶縁体7bは、帯状絶縁体7aの上に、各信号用導電体9を帯状絶縁体7aとの間で挟み込むようにして重ねられている。接地用導電体8は、最内周部となる他端側(巻始め端側である同図中の左端側)に規定された接地部位Cに接地用端子4の一端側が接続された状態で、帯状絶縁体7bの上に重ねられている。また、接地用導電体8は、その一端側(出力部位Bが規定された各信号用導電体9の一端側と同じ側の端部側)の部位が、他の部位から分離(分割)されている。シート状導電体10は、接地用導電体8におけるこの分離された一端側(巻き終わり端側)の部位(本発明における一の部位)によって形成されている。
As shown in FIG. 6, the
コイル部25は、上記のように互いに重ねられた各帯状絶縁体7、および各導電体8,9,10を、図6において矢印で示すように、各導電体8,9の他端側(同図中の左端側)を巻き始めとして、かつ接地用導電体8に対して信号用導電体9が外側になるように巻回することにより、図4に示すように、中心部に空隙Hが形成された円筒状に形成されている。この場合、シート状導電体10は、接地用導電体8と分離され、かつ帯状絶縁体7a,7bとの間で挟まれることにより、いずれの端子およびいずれの導電体とも非接触な状態(フローティング状態)で、かつ帯状絶縁体7bを介して各信号用導電体9(具体的には信号用導電体9の出力部位側)と対向した状態でコイル部25内に巻き込まれている。コイル部25の空隙H内には、磁性コア6が装着されている。
As shown in FIG. 6, the
この場合、各信号用導電体9の入力部位Aは、コイル部25を一方の端面(図4中の上端面)側から見たときに、図5に示すようにコイル部25の内周側部位にそれぞれ位置している。また、各信号用導電体9の入力部位Aに接続された各入力端子2は、図4に示すようにコイル部25の一方の端面(同図中の上端面)における内周側部位から他端側が引き出されている。このため、コイル部25を一方の端面側から見た状態において、各信号用導電体9の入力部位Aと各入力端子2の引出し部位とはほぼ一致する。したがって、以下では、各入力端子2の引出し部位を「引出し部位A」ともいう。一方、各信号用導電体9の出力部位Bは、コイル部25を一方の端面側から見たときに、図5に示すようにコイル部25の外周側部位にそれぞれ位置している。また、各信号用導電体9の出力部位Bに接続された各出力端子3は、図4に示すようにコイル部25の一方の端面における外周側部位から他端側が引き出されている。このため、コイル部25を一方の端面側から見た状態において、各信号用導電体9の出力部位Bと各出力端子3の引出し部位とはほぼ一致する。したがって、以下では、各出力端子3の引出し部位を「引出し部位B」ともいう。ここで、各信号用導電体9の出力部位B(つまり出力端子3の引出し部位)は、図5に示すように、コイル部25の中心軸Oと各信号用導電体9の入力部位A(つまり入力端子2の引出し部位)とを含む平面L上であって、中心軸O(または磁性コア6)を挟んで入力部位Aに対して反対側に設定されている。また、接地用導電体8の接地部位Cは、コイル部25を一方の端面側から見たときに、図5に示すようにコイル部25の内周側部位に位置している。また、接地用導電体8の接地部位Cに接続された接地用端子4は、図4に示すように、コイル部25の一方の端面における内周側部位から他端側が引き出されている。このため、コイル部25を一方の端面側から見た状態において、接地用導電体8の接地部位Cと接地用端子4の引出し部位とはほぼ一致する。したがって、以下では、接地用端子4の引出し部位を「引出し部位C」ともいう。ここで、接地用導電体8の接地部位Cは、図5に示すように、平面L上であって、コイル部25の中心軸Oを挟んで入力部位Aに対して反対側に設定されている。
In this case, the input portion A of each
このフィルタ素子21では、各信号用導電体9に対して接地用導電体8が内側になるように各導電体8,9,10および各帯状絶縁体7a,7bを巻回して全体として筒状にコイル部25を形成し、各信号用導電体9の最外周部に出力部位Bを規定すると共に各信号用導電体9の最内周部に入力部位Aを規定し、接地用導電体8の最内周部に接地部位Cを規定し、各信号用導電体9に対向するようにしてシート状導電体10をフローティング状態で巻き込むことにより、シート状導電体10は、各信号用帯状導電体9間に、容量成分を形成する。このため、線路の特性インピーダンスが急に不連続に変化するため、信号の反射が発生し伝搬が阻害される。このため、このフィルタ素子21によれば、コモンモードノイズに対する減衰特性を良好な状態に維持しつつ、ノーマルモードノイズに対する遮断周波数近辺の減衰傾度を大きくして減衰特性を改善することができる。
In this
また、このフィルタ素子21によれば、各信号用導電体9に対して接地用導電体8を内側にしてコイル部25を形成すると共に、信号用導電体9の入力部位A(各入力端子2の引出し部位)、信号用導電体9の出力部位B(各出力端子3の引出し部位)、および接地用導電体8の接地部位C(接地用端子4の引出し部位)の各位置を上記のように規定したことにより、所定の周波数帯域において大きな減衰量を確保することができる結果、優れた減衰特性を有するコモンモード用のフィルタ素子を実現することができる。また、このフィルタ素子21によれば、フィルタ素子1と同様にして、接地用導電体8における一端側の部位を他の部位から分離すると共に、この分離した部位でシート状導電体10を構成したことにより、接地用導電体8と別体のシート状導電体10を帯状絶縁体を介してコイル部25に巻き込む構成と比較して、コイル部25をより小径に形成することができる結果、フィルタ素子21を小形化することができる。また、このフィルタ素子21によれば、フィルタ素子1と同様にして、各部位A,B,Cに各入力端子2、各出力端子3および接地用端子4を接続したことにより、各端子2,3,4を使用してフィルタ素子21を電源装置などに容易に実装することができる。
Further, according to the
なお、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、上述した各フィルタ素子1,21では、図3,6に示すように、各信号用導電体9に対して1つの接地用導電体8および1つのシート状導電体10を帯状絶縁体7bを介して対向させて配設したが、図7,8に示す各フィルタ素子31,41のように、信号用導電体9a,9b毎に接地用導電体8およびシート状導電体10をそれぞれ個別に配設することもできる。以下、各フィルタ素子31,41について具体的に説明する。
The present invention is not limited to the configuration described above. For example, in each of the
(第3の最良の形態)
次に、本形態に係るフィルタ素子31について、図1,2,7を参照して説明する。
(Third best mode)
Next, the
まず、フィルタ素子31の構成について説明する。なお、このフィルタ素子31は、フィルタ素子1を基本にしつつ、接地用導電体8を各信号用導電体9に対応させて2つに増やして構成されている。このため、フィルタ素子31の構成要素の多くは、フィルタ素子1の構成要素と共通する。したがって、フィルタ素子1と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
First, the configuration of the
フィルタ素子31は、図1に示すように、一対の入力端子2a,2b、一対の出力端子3a,3b、接地用端子4、コイル部35および磁性コア6を備えて構成されて、分布定数型のノイズフィルタ(低域通過型のコモンモードフィルタ)として機能する。
As shown in FIG. 1, the
コイル部35は、図7に示すように、帯状絶縁体7a,7b、一対の接地用帯状導電体8a,8b(以下、特に区別しないときには「接地用導電体8」ともいう)、一対の信号用帯状導電体9a,9b、および一対のシート状導電体10a,10b(以下、特に区別しないときには「シート状導電体10」ともいう)を備えて構成されている。この場合、各接地用導電体8a,8bは、最外周部となる各々の一端側(巻き終わり端側)に規定された接地部位Cに接地用端子4の一端側がそれぞれ接続され、かつ互いに非接触な状態で、帯状絶縁体7aの長さ方向と平行に、しかも対応する信号用導電体9a,9bと帯状絶縁体7bを介してそれぞれ対向するように帯状絶縁体7aの上に並べて重ねられている。また、各接地用導電体8は、その他端側(各信号用導電体9における各出力端子3が接続される端部と同じ側の端部)の部位が、他の部位から分離(分割)されている。各シート状導電体10a,10bは、各接地用導電体8a,8bにおけるこの分離された他端側(巻始め端側)の各部位によってそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 7, the
また、コイル部35は、各帯状絶縁体7および各導電体8,9,10を、図7において矢印で示すように、各帯状絶縁体7および各信号用導電体9の他端側(同図中の右端側)を巻き始めとして、かつ各信号用導電体9に対して接地用導電体8およびシート状導電体10が外側になるように巻回することにより、図1に示すように、全体として筒状に形成されている。この場合、各シート状導電体10は、各接地用導電体8と分離され、かつ帯状絶縁体7a,7bとの間で挟まれることにより、いずれの端子およびいずれの導電体とも非接触な状態(フローティング状態)で、かつ帯状絶縁体7bを介して各信号用導電体9(具体的には信号用導電体9の出力部位B側)と対向した状態でコイル部35内に巻き込まれている。この場合、信号用導電体9の入力部位A(各入力端子2の引出し部位)、信号用導電体9の出力部位B(各出力端子3の引出し部位)、および接地用導電体8の接地部位C(各接地用端子4の引出し部位)は、図2に示す位置にそれぞれ設定されている。
In addition, the
(第4の最良の形態)
次に、本形態に係るフィルタ素子41について、図4,5,8を参照して説明する。
(4th best form)
Next, the
まず、フィルタ素子41の構成について説明する。なお、このフィルタ素子41は、フィルタ素子21を基本にしつつ、接地用導電体8を各信号用導電体9に対応させて2つに増やして構成されている。このため、フィルタ素子41の構成要素の多くは、フィルタ素子21の構成要素と共通する。したがって、フィルタ素子21と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
First, the configuration of the
フィルタ素子41は、図4に示すように、一対の入力端子2a,2b、一対の出力端子3a,3b、接地用端子4、コイル部45および磁性コア6を備えて構成されて、分布定数型のノイズフィルタ(低域通過型のコモンモードフィルタ)として機能する。
As shown in FIG. 4, the
コイル部45は、図8に示すように、帯状絶縁体7a,7b、一対の接地用帯状導電体8a,8b、一対の信号用帯状導電体9a,9b、および一対のシート状導電体10a,10bを備えて構成されている。この場合、各接地用導電体8a,8bは、最内周部となる各々の他端側(巻始め端側)に規定された接地部位Cに接地用端子4の一端側がそれぞれ接続され、かつ互いに非接触な状態で、帯状絶縁体7bの長さ方向と平行に、しかも対応する信号用導電体9a,9bと帯状絶縁体7bを介してそれぞれ対向するように帯状絶縁体7bの上に並べて重ねられている。また、各接地用導電体8は、各々の一端側(各信号用導電体9における出力部位と同じ側の端部)の部位が、他の部位から分離(分割)されている。各シート状導電体10a,10bは、各接地用導電体8a,8bにおけるこの分離された一端側(巻き終わり端側)の各部位によってそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 8, the
また、コイル部45は、各帯状絶縁体7および各導電体8,9,10を、図8において矢印で示すように、各帯状絶縁体7および各信号用導電体9の他端側(同図中の左端側)を巻き始めとして、かつ各信号用導電体9に対して接地用導電体8およびシート状導電体10が内側になるように巻回することにより、図4に示すように、全体として筒状に形成されている。この場合、各シート状導電体10は、各接地用導電体8と分離され、かつ帯状絶縁体7a,7bとの間で挟まれることにより、いずれの端子およびいずれの導電体とも非接触な状態(フローティング状態)で、かつ帯状絶縁体7bを介して各信号用導電体9(具体的には信号用導電体9の出力部位B側)と対向した状態でコイル部45内に巻き込まれている。この場合、信号用導電体9の入力部位A(各入力端子2の引出し部位)、信号用導電体9の出力部位B(各出力端子3の引出し部位)、および接地用導電体8の接地部位C(各接地用端子4の引出し部位)は、図5に示す位置にそれぞれ設定されている。
In addition, the
上記の各フィルタ素子31,41によれば、各信号用導電体9a,9bに対向するようにして各シート状導電体10a,10bをフローティング状態で巻き込んでコイル部35,45を形成したことにより、各フィルタ素子1,21と同様にして、コモンモードノイズに対する減衰特性を良好な状態に維持しつつ、ノーマルモードノイズに対する遮断周波数近辺の減衰傾度を大きくして減衰特性を改善することができる。また、各フィルタ素子1,21と同様にして、各信号用導電体9に対して各接地用導電体8を外側または内側にしてコイル部35,45を形成すると共に、信号用導電体9の入力部位A(各入力端子2の引出し部位)、信号用導電体9の出力部位B(各出力端子3の引出し部位)、および接地用導電体8の接地部位C(接地用端子4の引出し部位)の位置を規定したことにより、所定の周波数帯域において大きな減衰量を確保することができる結果、優れた減衰特性を有するコモンモード用のフィルタ素子を実現することができる。また、各フィルタ素子31,41によれば、フィルタ素子1,21と同様にして、接地用導電体8の一の部位(各信号用導電体9における出力部位Bと同じ側の端部)を他の部位から分離してシート状導電体10を構成したことにより、コイル部35,45をより小径に形成することができる結果、全体として小形化することができる。さらに、各フィルタ素子31,41によれば、各信号用導電体9a,9bにそれぞれ対向するようにして一対のシート状導電体10a,10bを設けたことにより、フィルタ素子1,21と比較して、各信号用導電体9a,9bに対向しない部分(各シート状導電体10a,10bで挟まれた領域と対向する部分)に導電体を配設しなくてよいため、必要最小限の導電体で各シート状導電体10を形成することができる。したがって、各フィルタ素子31,41によれば、フィルタ素子の軽量化を図ることができる。また、このフィルタ素子31,41によれば、フィルタ素子1,21と同様にして、各部位A,B,Cに各入力端子2、各出力端子3および接地用端子4を接続したことにより、各端子2,3,4を使用してフィルタ素子31,41を電源装置などに容易に実装することができる。
According to the
なお、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、上述した各フィルタ素子1,21,31,41では、各出力端子3の引出し部位Bをそれぞれ図2,5に示すように、中心軸Oを挟んで各入力端子2に対して反対側に位置するように規定したが、図9,11に示す各フィルタ素子51,61のように、中心軸Oを基準として各入力端子2と同じ側に位置するように各出力端子3の引出し部位Bを規定することもできる。以下、具体的に、各フィルタ素子51,61について説明する。
The present invention is not limited to the configuration described above. For example, in each of the
(第5の最良の形態)
最初に、本形態に係るフィルタ素子51について、図3,9,10を参照して説明する。なお、フィルタ素子51は、出力部位B(各出力端子3についての引出し部位)の配置以外の構成はフィルタ素子1の構成と同一のため、フィルタ素子1と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
(5th best form)
First, the
フィルタ素子51は、図9に示すように、一対の入力端子2a,2b、一対の出力端子3a,3b、接地用端子4、コイル部55および磁性コア6を備えて構成されて、分布定数型のノイズフィルタ(低域通過型のコモンモードフィルタ)として機能する。この場合、コイル部55は、図3に示すように、フィルタ素子1のコイル部5と同一の構成要素を備え、コイル部5と同様にして、互いに重ねられた各帯状絶縁体7および各導電体8,9,10を巻回することにより、図9に示すように、全体として筒状に形成されている。
As shown in FIG. 9, the
この場合、接地用導電体8の接地部位Cに接続された接地用端子4は、図9に示すようにコイル部55の一方の端面における外周側部位から他端側が引き出されている。また、接地用端子4の引出し位置(接地部位Cの位置)は、コイル部55を一方の端面(図9中の上端面)側から見たときに、図10に示すようにコイル部55の外周側部位に位置している。一方、各信号用導電体9の入力部位Aに接続された各入力端子2は、図9に示すようにコイル部55の一方の端面における外周側部位から他端側が引き出されている。また、各入力端子2の引出し位置(入力部位Aの位置)は、コイル部55を一方の端面(図9中の上端面)側から見たときに、図10に示すように、コイル部55の中心軸Oと入力部位Aとを含む平面L上であって、中心軸O(または磁性コア6)を挟んで接地部位Cに対して反対側に設定されている。各信号用導電体9の出力部位Bに接続された各出力端子3は、図9に示すようにコイル部55の一方の端面における内周側部位から他端側が引き出されている。また、各出力端子3の引出し位置(出力部位Bの位置)は、コイル部55を一方の端面(図9中の上端面)側から見たときに、図10に示すように、平面L上であって、中心軸O(または磁性コア6)を挟んで接地部位Cに対して反対側に設定されている。つまり、各出力端子3は、中心軸Oを基準として各入力端子2と同じ側から引き出されている。
In this case, the other end side of the
(第6の最良の形態)
次いで、本形態に係るフィルタ素子61について、図6,11,12を参照して説明する。なお、フィルタ素子61は、出力部位B(各出力端子3についての引出し部位)の配置以外の構成はフィルタ素子21の構成と同一のため、フィルタ素子21と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
(Sixth best mode)
Next, the
フィルタ素子61は、図11に示すように、一対の入力端子2a,2b、一対の出力端子3a,3b、接地用端子4、コイル部65および磁性コア6を備えて構成されて、分布定数型のノイズフィルタ(低域通過型のコモンモードフィルタ)として機能する。この場合、コイル部65は、図6に示すように、フィルタ素子21のコイル部25と同一の構成要素を備え、コイル部25と同様にして、互いに重ねられた各帯状絶縁体7および各導電体8,9,10を巻回することにより、図11に示すように、全体として筒状に形成されている。
As shown in FIG. 11, the
この場合、接地用導電体8の接地部位Cに接続された接地用端子4は、図11に示すようにコイル部65の一方の端面における内周側部位から他端側が引き出されている。また、接地用端子4の引出し位置(接地部位Cの位置)は、コイル部65を一方の端面(図11中の上端面)側から見たときに、図12に示すようにコイル部65の内周側部位に位置している。一方、各信号用導電体9の入力部位Aに接続された各入力端子2は、図11に示すようにコイル部65の一方の端面における内周側部位から他端側が引き出されている。また、各入力端子2の引出し位置(入力部位Aの位置)は、コイル部65を一方の端面側から見たときに、図12に示すように、コイル部65の中心軸Oと入力部位Aとを含む平面L上であって、中心軸O(または磁性コア6)を挟んで接地部位Cに対して反対側に設定されている。各信号用導電体9の出力部位Bに接続された各出力端子3は、図11に示すようにコイル部55の一方の端面における外周側部位から他端側が引き出されている。また、各出力端子3の引出し位置(出力部位Bの位置)は、コイル部65を一方の端面側から見たときに、図12に示すように、平面L上であって、中心軸O(または磁性コア6)を挟んで接地部位Cに対して反対側に設定されている。つまり、各出力端子3は、中心軸Oを基準として各入力端子2と同じ側から引き出されている。
In this case, the
上記の各フィルタ素子51,61によれば、各信号用導電体9a,9bに対向するようにしてシート状導電体10をフローティング状態で巻き込んでコイル部55,65を形成したことにより、各フィルタ素子1,21と同様にして、コモンモードノイズに対する減衰特性を良好な状態に維持しつつ、ノーマルモードノイズに対する遮断周波数近辺の減衰傾度を大きくして減衰特性を改善することができる。また、各信号用導電体9に対して各接地用導電体8を外側または内側にしてコイル部55,65を形成すると共に、信号用導電体9の入力部位A(各入力端子2の引出し部位)、信号用導電体9の出力部位B(各出力端子3の引出し部位)、および接地用導電体8の接地部位C(接地用端子4の引出し部位)の位置を上記のように規定したことにより、所定の周波数帯域において大きな減衰量を確保することができる結果、優れた減衰特性を有するコモンモード用のフィルタ素子を実現することができる。また、各フィルタ素子51,61によれば、フィルタ素子1,21と同様にして、接地用導電体8の一の部位(各信号用導電体9における出力部位Bと同じ側の端部)を他の部位から分離してシート状導電体10を構成したことにより、コイル部55,55をより小径に形成することができる結果、全体として小形化することができる。また、このフィルタ素子51,61によれば、フィルタ素子1,21と同様にして、各部位A,B,Cに各入力端子2、各出力端子3および接地用端子4を接続したことにより、各端子2,3,4を使用してフィルタ素子51,61を電源装置などに容易に実装することができる。
According to each of the
なお、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、上述したコモンモード用の各フィルタ素子1,21,31,41,51,61の構成、すなわちシート状導電体10をフローティング状態で巻き込んでコイル部を形成する構成を、ノーマルモード用のフィルタ素子に適用することにより、優れた減衰特性を有する低域通過型のノーマルモードフィルタを実現することもできる。以下、一例として、上記のフィルタ素子1,21の構成を適用したノーマルモード用のフィルタ素子について具体的に説明する。
The present invention is not limited to the configuration described above. For example, the configuration of each of the above-described common
(第7の最良の形態)
本形態に係るフィルタ素子71について、図2,13,14を参照して説明する。なお、フィルタ素子71は、フィルタ素子1の構成を利用して構成されたノーマルモード用のフィルタである。このため、フィルタ素子71の構成要素の多くは、フィルタ素子1の構成要素と共通する。したがって、フィルタ素子1と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
(Seventh best mode)
A
フィルタ素子71は、図13に示すように、1つの入力端子2、1つの出力端子3、1つの接地用端子4、コイル部75および磁性コア6を備えて構成されて、分布定数型のノイズフィルタ(低域通過型のノーマルモードフィルタ)として機能する。
As shown in FIG. 13, the
コイル部75は、図14に示すように、帯状絶縁体7a,7b、接地用導電体8、1つの信号用導電体9、およびシート状導電体10を備えて構成されている。具体的には、このコイル部75は、コイル部5の構成から、例えば、入力端子2b、出力端子3bおよび信号用導電体9bを省くと共に、信号用導電体9aを幅広に変更した構成と同等の構成を備えている。また、入力端子2が接続されている信号用導電体9の入力部位A、出力端子3が接続されている信号用導電体9の出力部位B、および接地用端子4が接続されている接地用導電体8の接地部位Cは、図2に示すように、フィルタ素子1と同じ位置に規定されている。
As shown in FIG. 14, the
(第8の最良の形態)
続いて、本形態に係るフィルタ素子81について、図5,15,16を参照して説明する。なお、フィルタ素子81は、フィルタ素子21の構成を利用して構成されたノーマルモード用のフィルタである。このため、フィルタ素子81の構成要素の多くは、フィルタ素子21の構成要素と共通する。したがって、フィルタ素子21と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
(Eighth best mode)
Subsequently, the
フィルタ素子81は、図15に示すように、1つの入力端子2、1つの出力端子3、1つの接地用端子4、コイル部85および磁性コア6を備えて構成されて、分布定数型のノイズフィルタ(低域通過型のノーマルモードフィルタ)として機能する。
As shown in FIG. 15, the
コイル部85は、図16に示すように、帯状絶縁体7a,7b、接地用導電体8、1つの信号用導電体9、およびシート状導電体10を備えて構成されている。具体的には、このコイル部85は、コイル部25の構成から、例えば入力端子2b、出力端子3bおよび信号用導電体9bを省くと共に、信号用導電体9aを幅広に変更した構成と同等の構成を備えている。また、入力端子2が接続されている信号用導電体9の入力部位A、出力端子3が接続されている信号用導電体9の出力部位B、および接地用端子4が接続されている接地用導電体8の接地部位Cは、図5に示すように、フィルタ素子21と同じ位置に規定されている。
As shown in FIG. 16, the
以上、フィルタ素子1,21の構成をそれぞれ適用したノーマルモード用のフィルタ素子71,81について説明したが、各フィルタ素子71,81と同様にして、フィルタ素子51,61をベースとして、図17,18にそれぞれ示すように、コイル部95,105における出力部位B(出力端子3の引出し部位)の位置が図10,12のように規定されたノーマルモード用のフィルタ素子91,101を構成することもできる。上記の各フィルタ素子71,81,91,101によれば、対応するコモンモード用のフィルタ素子1,21,51,61においてノーマルモードノイズに対する減衰特性を改善できるのと同様にして、ノーマルモードノイズに対する遮断周波数近辺の減衰傾度を大きくして減衰特性を改善することができる。また、各フィルタ素子71,81,91,101によれば、信号用導電体9に対して接地用導電体8を外側または内側にしてコイル部75,85,95,105を形成すると共に、信号用導電体9の入力部位A(入力端子2の引出し部位)、信号用導電体9の出力部位B(出力端子3の引出し部位)、および接地用導電体8の接地部位C(接地用端子4の引出し部位)の各位置を上記のように規定したことにより、対応するコモンモード用のフィルタ素子1,21,51,61と同様にして、所定の周波数帯域において大きな減衰量を確保することができる結果、優れた減衰特性を有するノーマルモード用のフィルタ素子を実現することができる。
The normal
なお、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、上述した各フィルタ素子1,21,31,・・,101では、入力端子2、出力端子3および接地用端子4のような端子として、棒状の導電体を用いて接地や信号の入出力を行うようにしたが、可撓性を有する配線ケーブルを用いることもできる。また、上述した各フィルタ素子1,21,31,・・,101では、各コイル部5,25,35,・・,105に形成された空隙Hの内部に磁性コア6を装着して接地用導電体8および信号用導電体9の結合度合いや分布インダクタンスの値を向上させることによって減衰特性を向上させた例について説明したが、磁性コア6に代えてポットコア内にコイル部5,25,35,・・,105を装着する構成を採用することもできる。この構成によれば、ポットコアによって閉磁路構造にすることができ、接地用導電体8および信号用導電体9の結合度合いや分布インダクタンスの値をさらに向上させつつ、外部磁界のコイル部5,25,35,・・,105に対する影響を低減させることができる。また、ポットコアに代えて、EI型コアやEE型コアをコイル部5,25,35,・・,105に装着して閉磁路構造にすることもできる。また、コイル部5,25,35,・・,105に形成された空隙Hの内部に磁性体を装着しない構成(空芯構造)を採用することもできる。
The present invention is not limited to the configuration described above. For example, in each of the
また、上記した各フィルタ素子1,21,31,・・,101では、入力端子2、出力端子3および接地用端子4を、コイル部の同一端面(図1,4,9,11,13,15,17,18では上端面)にのみ配設する構成を採用したが、入力端子2、出力端子3および接地用端子4は、コイル部の中心軸Oを含む平面L上に配設されていれば良いため、入力端子2、出力端子3および接地用端子4の内の一部の端子を他の端子とは逆の端面(例えば図1では下端面)に配設する構成を採用することもできる。また、上記した各フィルタ素子1,21,31,・・,101では、入力端子2、出力端子3および接地用端子4を、コイル部の中心軸Oを含む平面L上に配設する構成を採用したが、全ての端子が平面L上に厳密には配設されずに、平面Lから若干ずれた位置に各端子が配置されていても良い。この場合、上記した各フィルタ素子1,21,31,・・,101と比較して減衰特性が若干低下するものの、従来のフィルタ素子と比較して、依然として十分に良好な減衰特性を示す。言い替えれば、入力端子2、出力端子3および接地用端子4を、コイル部の中心軸Oを含む平面L上に配設することにより、所定の周波数帯域においてさらに大きな減衰量を確保することができる結果、一層優れた最良の減衰特性を有するコモンモード用またはノーマルモード用のフィルタ素子を実現することができる。また、上記した各フィルタ素子1,21,31,・・,101では、接地用導電体8における他端側の部位を他の部位から分離してシート状導電体10を構成したが、接地用導電体8とは別体のシート状導電体10を帯状絶縁体を介してコイル部5,25,35,・・,105に巻き込むこともできる。また、信号用導電体の本数は、1本および2本に限定されず、3本以上にすることもでき、この構成では、信号用導電体と同じ本数のシート状導電体を各信号用導電体に対向するようにしてフローティング状態で配設する。また、上記した各フィルタ素子1,21,31,・・,101では、入力端子2、出力端子3および接地用端子4を、対応する信号用導電体9および接地用導電体8の最内周部(巻始めの1ターンに含まれる部位)または最外周部(巻き終わりの1ターンに含まれる部位)に接続したが、各端子を接続する部位はこれに限定されずに、例えば、対応する信号用導電体9および接地用導電体8の内周部(巻始めの数ターンに含まれる部位)または外周部(巻き終わりの数ターンに含まれる部位)に接続することもできる。
Further, in each of the
次に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。 Next, an Example is given and this invention is demonstrated in detail.
(実施例1、比較例1)
幅を11mmに設定した接地用導電体8(シート状導電体10を含む)、幅を3mmに設定すると共に接地用導電体8と同一長に設定した一対の信号用導電体9a,9b、厚みを50μmに規定したポリイミド絶縁シートで形成された一対の帯状絶縁体7a,7bを使用して、各信号用導電体9a,9bに対して接地用導電体8が外側となり、かつ巻数が35ターンのコイル部5を作製すると共に、作製したコイル部5をEI型コアに装着してフィルタ素子1に対応する実施例1とした。この場合、信号用導電体9a,9bの長さ(分割前の接地用導電体8の長さと同じ)を1としたときに、接地用導電体8およびシート状導電体10の長さをそれぞれ約0.5に規定した。
(Example 1, Comparative Example 1)
A grounding conductor 8 (including the sheet-like conductor 10) having a width of 11 mm, a pair of
また、実施例1の構成において、接地用導電体8を分割せずに(言い換えれば、シート状導電体10を形成せずに)、接地用導電体8の長さを各信号用導電体9a,9bと同一に規定すると共に、各導電体8,9a,9bのターン数をコイル部35と同一に規定してコイル部を形成し、かつ同一のコアを装着してフィルタ素子1に対応する比較例1とした。
In the configuration of the first embodiment, the
次いで、ADVANTEST社製のNETWORK ANALYZER R3767CGのソフトウェアフィクスチャ機能を用いて、実施例1および比較例1に係るフィルタ素子の各周波数毎の減衰特性(ノーマルモード特性およびコモンモード特性)を測定した。この場合、ノーマルモード特性の測定においては、各入力端子2a,2bに、互いの位相が反転する試験信号を同時に供給する方法を採用した。一方、コモンモード特性の測定においては、一対の入力端子2a,2bを短絡させると共に、一対の出力端子3a,3bを短絡させて、信号用導電体9a,9bに対して試験用信号を同時に供給する方法を採用した。実施例1および比較例1に係るフィルタ素子のノーマルモードについての減衰特性を図19に示し、コモンモードについての減衰特性を図20に示す。なお、同各図において、実施例1に係るフィルタ素子1の減衰特性を符号Pで示し、比較例1に係るフィルタ素子の減衰特性を符号Qで示す。
Next, attenuation characteristics (normal mode characteristics and common mode characteristics) of the filter elements according to Example 1 and Comparative Example 1 were measured using the software fixture function of NETWORK ANALYZER R3767CG manufactured by ADVANTEST. In this case, in the measurement of the normal mode characteristics, a method of simultaneously supplying test signals whose phases are reversed to the
図19によれば、ノーマルモードに関する減衰特性については、比較例1に係るフィルタ素子と比べて、実施例1に係るフィルタ素子1では、通過域(低周波帯域)をフラットにできると共に、遮断周波数付近での減衰傾度を大きくすることができることが確認された。また、実施例1に係るフィルタ素子1では、最大減衰量も大きくすることができることが確認された。
According to FIG. 19, regarding the attenuation characteristics related to the normal mode, the
一方、図20によれば、コモンモードに関する減衰特性については、比較例1に係るフィルタ素子と比べて、実施例1に係るフィルタ素子1では、2dB〜5dBの範囲内で減衰量が全体的に減少してはいるものの、その減少量が最小限に抑制されて、必要な減衰量を確保できることが確認された。
On the other hand, according to FIG. 20, with respect to the attenuation characteristics related to the common mode, the attenuation amount of the
1,21,31,41,51,61,71,81,91,101 フィルタ素子
2,2a,2b 入力端子
3,3a,3b 出力端子
4 接地用端子
5,25,35,45,55,65,75,85,95,105 コイル部
7a,7b 帯状絶縁体
8,8a,8b 接地用導電体
9,9a,9b 信号用導電体
10 シート状導電体
O 中心軸
1, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101
Claims (10)
前記一対の信号用帯状導電体は、各内周部に出力部位がそれぞれ規定されると共に各外周部に入力部位がそれぞれ規定され、
前記接地用帯状導電体は、外周部に接地部位が規定され、
前記コイル部には、前記一対の信号用帯状導電体に対向するようにしてシート状導電体がフローティング状態で巻き込まれているフィルタ素子。 Winding the pair of signal strip conductors and the ground strip conductor over the pair of signal strip conductors so that the ground strip conductor is outside the pair of signal strip conductors. By including a coil portion formed in a cylindrical shape as a whole,
In the pair of signal strip conductors, an output portion is defined on each inner peripheral portion and an input portion is defined on each outer peripheral portion, respectively.
The grounding belt-like conductor has a grounding portion defined on the outer periphery,
A filter element in which a sheet-like conductor is wound around the coil portion in a floating state so as to face the pair of signal strip-like conductors.
前記一対の信号用帯状導電体は、各内周部に入力部位がそれぞれ規定されると共に各外周部に出力部位がそれぞれ規定され、
前記接地用帯状導電体は、内周部に接地部位が規定され、
前記コイル部には、前記一対の信号用帯状導電体に対向するようにしてシート状導電体がフローティング状態で巻き込まれているフィルタ素子。 Winding the pair of signal strip conductors and the ground strip conductor over the pair of signal strip conductors so that the ground strip conductor is on the inside with the strip strip conductors overlapped. By including a coil portion formed in a cylindrical shape as a whole,
Each of the pair of signal strip conductors has an input portion defined on each inner peripheral portion and an output portion defined on each outer peripheral portion,
The grounding strip-shaped conductor has a grounding portion defined on the inner periphery,
A filter element in which a sheet-like conductor is wound around the coil portion in a floating state so as to face the pair of signal strip-like conductors.
前記信号用帯状導電体は、内周部に出力部位が規定されると共に外周部に入力部位が規定され、
前記接地用帯状導電体は、外周部に接地部位が規定され、
前記コイル部には、前記信号用帯状導電体に対向するようにしてシート状導電体がフローティング状態で巻き込まれているフィルタ素子。 By winding the signal strip conductor and the ground strip conductor on the signal strip conductor so that the ground strip conductor is on the outside in a state where the strip strip conductor is overlapped via the strip insulator. As a coil part formed in a cylindrical shape,
The signal strip-shaped conductor has an output portion defined on the inner peripheral portion and an input portion defined on the outer peripheral portion,
The grounding belt-like conductor has a grounding portion defined on the outer periphery,
A filter element in which a sheet-like conductor is wound around the coil portion in a floating state so as to face the signal strip-like conductor.
前記信号用帯状導電体は、内周部に入力部位が規定されると共に外周部に出力部位が規定され、
前記接地用帯状導電体は、内周部に接地部位が規定され、
前記コイル部には、前記信号用帯状導電体に対向するようにしてシート状導電体がフローティング状態で巻き込まれているフィルタ素子。 By winding the signal strip conductor and the ground strip conductor over the signal strip conductor so that the ground strip conductor is on the inside in a state where the strip strip conductor is overlapped via the strip insulator. As a coil part formed in a cylindrical shape,
The signal strip-shaped conductor has an input part defined on the inner periphery and an output part defined on the outer periphery,
The grounding strip-shaped conductor has a grounding portion defined on the inner periphery,
A filter element in which a sheet-like conductor is wound around the coil portion in a floating state so as to face the signal strip-like conductor.
前記出力部位は、前記コイル部の中心を挟んで前記入力部位に対して反対側に位置している請求項1から6のいずれかに記載のフィルタ素子。 The grounding part is located on the opposite side of the input part across the center of the coil part,
The filter element according to claim 1, wherein the output part is located on the opposite side of the input part across the center of the coil portion.
前記出力部位は、前記コイル部の中心を挟んで前記接地部位に対して反対側に位置している請求項1から6のいずれかに記載のフィルタ素子。 The grounding part is located on the opposite side of the input part across the center of the coil part,
The filter element according to claim 1, wherein the output part is located on the opposite side of the ground part with the center of the coil portion interposed therebetween.
出力端子が前記出力部位に接続され、
接地用端子が前記接地部位に接続されている請求項1から9のいずれかに記載のフィルタ素子。 An input terminal is connected to the input part,
An output terminal is connected to the output site;
The filter element according to claim 1, wherein a grounding terminal is connected to the grounding part.
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