JP2008004328A - Receptacle plug, and power-line carrier communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力線通信装置等の電子機器に用いるACケーブルのコンセントプラグ及びこれを備えた電力線通信装置であって、ノイズフィルタ機能や漏洩電磁界抑制機能を有するものに関する。 The present invention relates to an outlet plug of an AC cable used for an electronic device such as a power line communication device and a power line communication device including the same, which have a noise filter function and a leakage electromagnetic field suppression function.
従来、電子機器に用いられるACケーブルにおいて、ノイズ成分を除去した電力を機器に供給するためにノイズフィルタ(ラインフィルタ)をコンセントプラグに設けたものがある。例えば、特許文献1には、ノイズフィルタ素子を収納した絶縁ケース内に合成樹脂を充填した差し込みプラグが提案されている。このノイズフィルタ素子としては、チョークコイルが用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, some AC cables used in electronic devices are provided with a noise filter (line filter) in an outlet plug in order to supply power from which noise components have been removed to the device. For example,
一方、近年、一般家屋等の建物内に配線されている電力線を介して通信機器間のデータ通信を行う電力線通信(PLC:Power Line Communication)が検討されている。この電力線通信では、通信時に電力線から屋内に電波が漏れる漏洩電磁界の問題があり、特に線路にコモンモード電流が発生すると漏洩電磁界が発生することがわかっている。このコモンモード電流を低減する回路には、トロイダルコイルに信号線を巻回したコモンモードチョークコイル等が用いられる。 On the other hand, in recent years, power line communication (PLC) for performing data communication between communication devices via a power line wired in a building such as a general house has been studied. In this power line communication, there is a problem of a leakage electromagnetic field in which radio waves leak indoors from the power line during communication, and it is known that a leakage electromagnetic field is generated particularly when a common mode current is generated in the line. In the circuit for reducing the common mode current, a common mode choke coil or the like in which a signal line is wound around a toroidal coil is used.
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
従来、ノイズフィルタ素子として、トロイダルコアに信号線を巻回したコモンモードチョークコイルが多く用いられているが、リング状のコアに信号線を巻く工程は高コストであり、製造コストを低減するために、トロイダルコアを2分割させた一対の分割コア部材を採用する場合がある。すなわち、ボビンに信号線が巻かれたものに2分割された一対の分割コア部材をそれぞれ通して互いの端部を突き合わせて接触させることで、トロイダルコアと同様の閉磁路を構成している。しかしながら、特許文献1の技術では、ノイズフィルタ素子を合成樹脂で充填しているが、上記分割コア部材を用いたノイズフィルタ素子を同様に合成樹脂で封止しようとすると、合成樹脂の凝固プロセスでの伸縮や成形後の温度変化による伸縮により、分割コア部材の接触状態が変化して電気特性に影響を与えるおそれがあった。また、充填する合成樹脂の持つ静電容量成分による結合が生じ、これによっても電気特性に影響を与えるおそれがあった。
さらに、上記電力線通信においても、漏洩電磁界の抑制のためにコモンモードチョークコイル等を用いたラインフィルタ回路の採用が検討されているが、低コストにトロイダルコアと同様の構成を得るために上述した分割コア部材を用いることが検討されている。
The following problems remain in the conventional technology.
Conventionally, as a noise filter element, a common mode choke coil in which a signal line is wound around a toroidal core is often used. However, the process of winding a signal line around a ring-shaped core is expensive and reduces manufacturing costs. In addition, a pair of split core members obtained by splitting the toroidal core into two may be employed. That is, a closed magnetic circuit similar to that of the toroidal core is configured by passing through a pair of split core members divided into two in which a signal line is wound around a bobbin and bringing the ends into contact with each other. However, in the technique of
Further, in the power line communication, the use of a line filter circuit using a common mode choke coil or the like is being studied for suppressing the leakage electromagnetic field. However, in order to obtain the same configuration as the toroidal core at a low cost, It has been studied to use the divided core member.
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、分割コア部材を用いても樹脂の伸縮による電気特性への影響を防止し、さらには樹脂の容量成分による電気特性の影響を抑制することができるコンセントプラグ及びこれを備えた電力線通信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and even if a split core member is used, the influence on the electric characteristics due to the expansion and contraction of the resin is prevented, and further the influence of the electric characteristics due to the capacitive component of the resin is suppressed. It is an object of the present invention to provide an outlet plug that can be used and a power line communication device including the same.
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のコンセントプラグは、電力線の一対のコンセントジャックに差し込み可能な一対のプラグ端子と、一対の前記プラグ端子に一端が接続され電子機器のACケーブルに他端が接続される一対の信号線と、一対の分割コア部材の互いの端部を突き合わせて環状に構成され一対の前記信号線がバイファイラ巻き又はキャンセル巻きで巻回された磁性体コアと、前記信号線と前記磁性体コアとを覆って内部に収納する封止樹脂とを備え、前記磁性体コアの周辺領域のうち少なくとも前記磁性体コアの内側領域に、空気層が形成されていることを特徴とする。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the outlet plug of the present invention includes a pair of plug terminals that can be plugged into a pair of outlet jacks of a power line, and a pair of signals that have one end connected to the pair of plug terminals and the other end connected to an AC cable of an electronic device. A magnetic core in which a pair of the signal lines are wound by bifilar winding or cancellation winding, and the signal line and the magnetic core; And an encapsulating resin that is housed inside, and an air layer is formed in at least an inner region of the magnetic core in a peripheral region of the magnetic core.
このコンセントプラグでは、磁性体コアの周辺領域のうち少なくとも磁性体コアの内側領域に、空気層が形成されているので、封止樹脂の凝固プロセスや成形後の温度変化による伸縮が生じても、磁性体コアの外側の封止樹脂から内側の空気層に向けて応力が加わるため、一対の分割コア部材の両端部を突き合わせる方向に力が働く。このため、一対の分割コア部材の接触状態が確実に保持されて、良好な電気特性が維持される。また、磁性体コアの周辺(特に内側領域)が空気層であるため、全て封止樹脂が充填されている場合に比べて全体の誘電率を小さくすることができ、静電容量が低減されて高周波通信用として好適である。 In this outlet plug, since an air layer is formed at least in the inner region of the magnetic core in the peripheral region of the magnetic core, even if expansion and contraction occurs due to the solidification process of the sealing resin and temperature change after molding, Since stress is applied from the sealing resin on the outer side of the magnetic core toward the inner air layer, a force acts in the direction in which both ends of the pair of split core members are abutted. For this reason, the contact state of a pair of division | segmentation core member is hold | maintained reliably, and a favorable electrical property is maintained. In addition, since the periphery of the magnetic core (especially the inner region) is an air layer, the entire dielectric constant can be reduced compared to the case where all of the sealing resin is filled, and the capacitance is reduced. Suitable for high frequency communication.
また、本発明のコンセントプラグは、前記空気層が、発泡樹脂で形成されていることを特徴とする。すなわち、このコンセントプラグでは、発泡樹脂により空気層が形成されているので、多孔質である発泡樹脂の空孔内に多くの空気を保持した状態で空気層を得ることができると共に、封止樹脂のモールド時に空気層領域を確保することができる。 The outlet plug of the present invention is characterized in that the air layer is formed of a foamed resin. That is, in this outlet plug, since the air layer is formed of the foamed resin, the air layer can be obtained in a state where a large amount of air is held in the pores of the porous foamed resin, and the sealing resin An air layer region can be secured at the time of molding.
また、本発明のコンセントプラグは、前記磁性体コアを気密に収納するケースを備え、前記封止樹脂が、前記ケースごと前記磁性体コアを封止し、前記ケース内に前記空気層が形成されていることを特徴とする。すなわち、このコンセントプラグでは、磁性体コアを収納するケース内に空気層が形成されるため、ケースにより空気層が確保されると共に封止樹脂の伸縮応力をケース自体の強度でも支えることができる。 In addition, the outlet plug of the present invention includes a case that hermetically accommodates the magnetic core, and the sealing resin seals the magnetic core together with the case, and the air layer is formed in the case. It is characterized by. That is, in this outlet plug, since an air layer is formed in the case that houses the magnetic core, the air layer is secured by the case and the expansion stress of the sealing resin can be supported by the strength of the case itself.
本発明の電力線通信装置は、電力線を介してデータ通信を行う電力線通信装置であって、電力線通信による受送信機能を有する装置本体と、装置本体に接続されたACケーブルとを備え、前記ACケーブルが、上記本発明のコンセントプラグを有していることを特徴とする。
この電力線通信装置では、上記本発明のコンセントプラグを採用することで、コモンモードチョークコイル等を用いたラインフィルタ回路を低コストにかつ良好な電気特性を維持して内蔵させることができる。これにより、電力線通信においてコモンモード電流等を抑制して漏洩電磁界の発生を効果的に低減させることができる。また、低コストで通信機器用として容易に分解・改造不可能な構造とすることができる。
A power line communication apparatus according to the present invention is a power line communication apparatus that performs data communication via a power line, and includes an apparatus main body having a function of transmitting and receiving by power line communication, and an AC cable connected to the apparatus main body. Is characterized by having the outlet plug of the present invention.
In this power line communication apparatus, by adopting the outlet plug of the present invention, a line filter circuit using a common mode choke coil or the like can be incorporated at low cost while maintaining good electrical characteristics. As a result, it is possible to effectively reduce the occurrence of a leakage electromagnetic field by suppressing the common mode current and the like in power line communication. In addition, the structure can be easily disassembled and modified for communication equipment at low cost.
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るコンセントプラグによれば、磁性体コアの周辺領域のうち少なくとも磁性体コアの内側領域に空気層が形成されているので、封止樹脂の伸縮が生じても、一対の分割コア部材の接触状態が確実に保持されて、良好な電気特性が維持される。したがって、低コストで高い信頼性を有したラインフィルタ等の回路内蔵のコンセントプラグを得ることができる。また、磁性体コア周辺の空気層により、静電容量が低減されて高周波通信用として好適なコンセントプラグを実現することができる。特に、本発明のコンセントプラグを用いた電力線通信装置では、漏洩電磁界を抑制するコモンモードチョークコイル等のラインフィルタ回路を低コストかつ良好な電気特性を維持して内蔵させることができる。
The present invention has the following effects.
That is, according to the outlet plug according to the present invention, the air layer is formed at least in the inner region of the magnetic core in the peripheral region of the magnetic core. The contact state of the core member is reliably maintained, and good electrical characteristics are maintained. Therefore, an outlet plug with a built-in circuit such as a line filter having high reliability at low cost can be obtained. In addition, the air layer around the magnetic core can reduce the electrostatic capacity and realize an outlet plug suitable for high-frequency communication. In particular, in the power line communication device using the outlet plug of the present invention, a line filter circuit such as a common mode choke coil for suppressing a leakage electromagnetic field can be built in while maintaining low cost and good electrical characteristics.
以下、本発明に係るコンセントプラグ及び電力線通信装置の第1実施形態を、図1から図4を参照しながら説明する。
本実施形態のコンセントプラグ1は、図1及び図2に示すように、例えば一般家屋等の建物における壁W内に配設された電力線Lに壁Wのコンセントジャック2を介して接続されるものであって、電力線Lを介して差動伝送によりデータ通信を行う電力線通信装置(電子機器)3に用いるACケーブル5のコンセントプラグである。
A first embodiment of an outlet plug and a power line communication device according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上記電力線通信装置3は、電力線通信による受送信機能を有するモデム等の装置本体4と、装置本体4に接続されたACケーブル5とを備えている。なお、電力線通信装置3は、電力線Lを介して電力の供給も受けている。
上記ACケーブル5は、電力線Lのコンセントジャック2に接続可能な上記コンセントプラグ1と、コンセントプラグ1と装置本体4とを接続するACケーブル本体6とを備えている。
The power
The
上記コンセントプラグ1は、図2に示すように、電力線Lの一対のコンセントジャック2に差し込み可能な一対のプラグ端子7と、一対のプラグ端子7に一端が接続されACケーブル本体6のAC線6aに他端が接続される一対の信号線8と、一対の信号線8がキャンセル巻きで巻回された磁性体コア9からなるコモンモードチョークコイル10を有するラインフィルタ回路11と、信号線8と磁性体コア9とを覆って内部に収納する封止樹脂12とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
上記ラインフィルタ回路11は、上記コモンモードチョークコイル10と、コモンモードチョークコイル10を挟んで一対の信号線8に並列に接続された一対のコンデンサCとを備えている。すなわち、コモンモードチョークコイル10を挟むようにコンデンサCが一対の信号線8に架け渡されて接続されている。
The
上記磁性体コア9は、図3に示すように、コ字状又は円弧状の2分割された一対の分割コア部材9aの両端を互いに突き合わせて接触状態とすると共に環状にしたものであり、一対の分割コア部材9aを突き合わせ方向に付勢する圧着用バネ13で接触状態を保持させて構成されている。
また、一対の信号線8は、ボビン14にバイファイラ巻きで巻かれており、このボビン14に一対の分割コア部材9aをそれぞれ通して互いの端部を突き合わせて接触させることで、トロイダルコアと同様の閉磁路を構成してコモンモードチョークコイル10としている。
なお、このコモンモードチョークコイル10を有するラインフィルタ回路11について、等価回路を図4に示す。
As shown in FIG. 3, the
Further, the pair of
An equivalent circuit of the
上記封止樹脂12は、例えばエポキシ樹脂等の合成樹脂が用いられている。
上記磁性体コア9の周辺領域、すなわち磁性体コア9の内側領域及び外側の近傍領域は、発泡シート15で囲まれた内部に空気層ARが形成されている。この発泡シート15は、例えば熱剥離シートの「リバアルファ」(登録商標、日東電工社製)が用いられる。この発泡シート15は、粘着シートと同様に接着面を有するが、接着面の粘着剤に発泡樹脂が用いられているため、加熱による発泡により接着力が無くなり、容易に剥離するものである。
As the
In the peripheral region of the
すなわち、予めコモンモードチョークコイル10の周囲を発泡シート15で気密的に接着して包んでおき、この状態で封止樹脂12によりラインフィルタ回路11全体をプラグ端子7の基端部及びAC線6aの先端部と共に封止して一体化する。この際、発泡シート15で覆われた内部には、封止樹脂12が注入されず、内部空間に空気層ARが形成される。また、封止時において高温の封止樹脂12による加熱で発泡シート15の粘着剤が発泡して接着面の接着力が無くなることで、コモンモードチョークコイル10から発泡シート15が剥離され、コモンモードチョークコイル10の周囲にも空気層ARの隙間が形成される。
Specifically, the periphery of the common
このように本実施形態では、磁性体コア9の周辺領域、特に磁性体コア9の内側領域に、空気層ARが形成されているので、封止樹脂12の凝固プロセスや成形後の温度変化による伸縮が生じても、磁性体コア9の外側の封止樹脂12から内側の空気層ARに向けて応力が加わるため、一対の分割コア部材9aの両端部を突き合わせる方向に力が働く。このため、一対の分割コア部材9aの接触状態が確実に保持されて、良好な電気特性が維持される。また、磁性体コア9の周辺(特に内側領域)が空気層ARであるため、全て封止樹脂12が充填されている場合に比べて全体の誘電率を小さくすることができ、静電容量が低減されて高周波通信用として好適である。
As described above, in the present embodiment, the air layer AR is formed in the peripheral region of the
また、本実施形態のコンセントプラグ1を、電力線通信装置3に用いられるACケーブル5のコンセントプラグに採用することで、コモンモードチョークコイル10を用いたラインフィルタ回路11を低コストにかつ良好な電気特性を維持して内蔵させることができる。これにより、電力線通信においてコモンモード電流等を抑制して漏洩電磁界の発生を効果的に低減させることができる。また、低コストで通信機器用として容易に分解・改造不可能な構造とすることができる。
Further, by adopting the
次に、本発明に係るコンセントプラグ及びこれを用いた電力線通信装置の第2及び第3実施形態について、図5及び図6を用いて以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。 Next, second and third embodiments of the outlet plug and the power line communication apparatus using the same according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. In the following description of each embodiment, the same constituent elements described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、磁性体コア9を発泡シート15で気密的に覆った内部空間に空気層ARを形成しているのに対し、第2実施形態のコンセントプラグ21では、図5に示すように、磁性体コア9の内側にスポンジ等の発泡樹脂25が詰められており、発泡樹脂25内部の多数の空孔により空気層ARが確保、形成されていると共に、磁性体コア9の外周を覆うように封止樹脂12が封止されている点である。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the air layer AR is formed in the internal space in which the
すなわち、第2実施形態では、磁性体コア9の内側領域に発泡樹脂25が詰められており、多孔質である発泡樹脂25の空孔内に多くの空気を保持した状態で空気層ARを得ることができると共に、封止樹脂12のモールド時に磁性体コア9内側に空気層ARの領域を確保することができる。なお、第2実施形態のコンセントプラグ21を作製する際には、磁性体コア9の内側領域に発泡樹脂25を予め詰めた状態で、封止樹脂12によりラインフィルタ回路11をモールドすることにより、磁性体コア9の内側領域まで封止樹脂12が注入されず、発泡樹脂25によって内部空孔内の空気層ARは確保される。また、発泡樹脂25としては、オレフィン系、スチレン系(発泡スチロール等)、塩化ビニール系等が適宜選択されるが、本実施形態では、スポンジを採用している。
That is, in the second embodiment, the foamed
第3実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では発泡シート15で気密的に覆った内部に空気層ARを形成しているのに対し、第3実施形態のコンセントプラグ31では、図6に示すように、コモンモードチョークコイル10を覆う絶縁性のケース35で気密的にケーシングして内部に空気層ARを形成、確保している点である。すなわち、第3実施形態では、予めコモンモードチョークコイル10をケース35内に気密的に収納した状態で封止樹脂12によるモールドを行うことにより、ケース35で磁性体コア9への封止樹脂12の侵入を遮断し、ケース35内のコモンモードチョークコイル10周辺に空気層ARを形成することができる。
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the air layer AR is formed inside the airtightly covered with the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、具体的な構成については上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等が可能である。
例えば、上記各実施形態では、磁性体コア9に信号線8をバイファイラ巻きで巻回しているが、キャンセル巻きで巻回しても構わない。
また、磁性体コア9を用いた回路素子としては、機能としてコモンモード電流を抑制するコモンモードチョークコイル10であるものに限らず、分割コア部材9aを突き合わせて構成した磁性体コア9に信号線8を巻回したものであれば、他の機能を有する回路素子であっても構わない。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, it is not limited to the said embodiment about a concrete structure, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are possible. .
For example, in each of the above embodiments, the
Further, the circuit element using the
1、21、31…コンセントプラグ、2…コンセントジャック、3…電力線通信装置、4…装置本体、5…ACケーブル、6…ACケーブル本体、8…信号線、9…磁性体コア、11…ラインフィルタ回路、12…封止樹脂、15…発泡シート、25…発泡樹脂、35…ケース、AR…空気層、L…電力線、W…壁
1, ..., 31 ... Outlet plug, 2 ... Outlet jack, 3 ... Power line communication device, 4 ... Device main body, 5 ... AC cable, 6 ... AC cable main body, 8 ... Signal line, 9 ... Magnetic core, 11 ... Line Filter circuit, 12 ... Sealing resin, 15 ... Foam sheet, 25 ... Foam resin, 35 ... Case, AR ... Air layer, L ... Power line, W ... Wall
Claims (4)
一対の前記プラグ端子に一端が接続され電子機器のACケーブルに他端が接続される一対の信号線と、
一対の分割コア部材の互いの端部を突き合わせて環状に構成され一対の前記信号線がバイファイラ巻き又はキャンセル巻きで巻回された磁性体コアと、
前記信号線と前記磁性体コアとを覆って内部に収納する封止樹脂とを備え、
前記磁性体コアの周辺領域のうち少なくとも前記磁性体コアの内側領域に、空気層が形成されていることを特徴とするコンセントプラグ。 A pair of plug terminals that can be plugged into a pair of power line jacks;
A pair of signal lines having one end connected to the pair of plug terminals and the other end connected to an AC cable of the electronic device;
A magnetic core in which a pair of the signal lines are wound in a bifilar winding or a cancel winding, with the ends of the pair of split core members butting each other configured in an annular shape,
A sealing resin that covers and covers the signal line and the magnetic core;
An outlet plug, wherein an air layer is formed in at least an inner region of the magnetic core in a peripheral region of the magnetic core.
前記空気層が、発泡樹脂で形成されていることを特徴とするコンセントプラグ。 The outlet plug according to claim 1,
An outlet plug, wherein the air layer is formed of a foamed resin.
前記磁性体コアを気密に収納するケースを備え、
前記封止樹脂が、前記ケースごと前記磁性体コアを封止し、
前記ケース内に前記空気層が形成されていることを特徴とするコンセントプラグ。 The outlet plug according to claim 1,
A case for airtightly storing the magnetic core;
The sealing resin seals the magnetic core together with the case;
An outlet plug, wherein the air layer is formed in the case.
電力線通信による受送信機能を有する装置本体と、
装置本体に接続されたACケーブルとを備え、
前記ACケーブルが、請求項1から3のいずれか一項に記載のコンセントプラグを有していることを特徴とする電力線通信装置。
A power line communication device that performs data communication via a power line,
An apparatus main body having a transmission / reception function by power line communication;
An AC cable connected to the device body,
The power cable communication device, wherein the AC cable includes the outlet plug according to any one of claims 1 to 3.
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