JP2008005171A - ベース付ラインフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】 コモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを低減する小型のラインフィルタの提供を目的とする。
【解決手段】 コイル巻枠両端にフランジ１４ｂを有するボビン１４に巻回する巻方向が異なる２つのコイル１２，１３と、軟磁性材料からなる略日字型コア１１、樹脂製のベース２６とからなり、略日字型コア１１は同形状のＥ型コア２１，２２を組み合わせたものであって、非コイル取付け脚の中央脚に空隙を形成する。ベース２６には２つの立壁２７ａ，２７ｂが設けられ、該立壁２７ａ，２７ｂは、日字型コア１１の中央脚とコイル１２およびコイル１３を隔て、また、略日字型コア１１を構成するＥ型コア２１，２２を組み合わせを固定する略Ｈ型の固定金具３１の渡し部分３１ａは、ベース２６の立壁２７ａ，２７ｂ間に収まり、この固定金具３１の渡し部３１ａとコイル１２，１３を隔てた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種の電子機器，電子装置などのノイズ対策用コイル部品に関するものであって、特にＡＣ１００Ｖなどの電源ラインに用いられるラインフィルタに関するものである。

各種電子機器のノイズ対策部品として、主に軟磁性材料からなるコアにコイルを施したコイル部品が使用されている。図５に、コイル部品を使用したノイズ対策の一例を示す。

図５は、四角枠型の軟磁性コア７２を使用したコモンモードチョークコイル７１と、リング型の軟磁性コア７６，７７を使用したノーマルモードチョークコイル７４，７５を用いたノイズフィルタである。コモンモードチョークコイル７１は、線路Ａとアース（不図示）間あるいは線路Ｂとアース（不図示）間のノイズ（以下、コモンモードノイズと云う）の低減をおこない、ノーマルモードチョークコイル７４，７５は、線路Ａと線路Ｂ間のノイズ（以下、ノーマルモードノイズと云う）の低減をおこなうものである。

ノーマルモードチョークコイル７４，７５に使用する軟磁性コアは、直流重畳特性を有する必要があり、図５に示すリング型コア７６，７７の場合、高い飽和磁束密度を持つ金属系の軟磁性材料が使用される。また、価格が安価なソフトフェライト材を使用する場合は、コアの一部に空隙を設けて開磁路とすることで、直流重畳特性を向上させる方法がとられている。

しかし、図５の構成のノイズフィルタは部品点数が多く、当該ノイズフィルタの取付設置に広い面積を必要とし、搭載する機器の小型化を阻害するものであった。

上記問題を解決するものとして、コモンモードチョークコイルにノーマルモードチョークコイルの機能を付加し、コイル部品１個にてコモンモードノイズおよびノーマルモードノイズを対策したものが、図６に示すコモンモードチョークコイルである。（特許文献１、特許文献２）

図６のコモンモードチョークコイル８１は、使用する軟磁性コア８５が磁脚を３つ有し、中央脚８６は一部に空隙ＧＡＰを有し、側脚８７，８８にはコイル８２，８３がそれぞれ設けられている。このコモンモードチョークコイル８１は、使用する軟磁性コア８５内において、側脚８７と側脚８８を経路とする磁路９１（一点波線表示）の磁束によって、コイル８２あるいはコイル８３がインピーダンスを発生させて、コモンモードノイズを低減する。

線路Ａ−Ｂ間のノーマルモードノイズに対しては、軟磁性コア８５内において、中央脚８６と空隙ＧＡＰを共通の磁路とする磁路９２，９３（点線表示）の磁束によって、コイル８２およびコイル８３にインピーダンスが発生して、ノーマルモードノイズを低減する。

実開平４−１３３４１５号全文明細（段落０００２、図７（ｂ）） 特開２００５−１１６７９２号公報

図６に示すコモンモードチョークコイル８１は、コモンモードノイズさらにはノーマルモードノイズを対策するのに良い方法であるが、その取付面積はまだ大きく、さらに、線路Ａ，Ｂが電源ラインであるＡＣ１００Ｖ越の場合、軟磁性コア８５の中央脚８６と両側（図では上下）のコイル８７，８８間に、絶縁距離を確保する必要があるため、コモンモードチョークコイル８１の取付面積を肥大化させていた。

本発明は、上記問題を鑑み、１個のコイル部品でコモンモードノイズとノーマルモードノイズの低減が図れ、電源ライン線路に対応した絶縁構造を有す小型のラインフィルタを提供するものである。

本発明は、一部に空隙を有す中央脚と該中央脚の両側に位置しコイル取付け部となる２つの側脚を有す略日字型の軟磁性コアと、フランジを有すボビンに巻回するコイルとを備えたラインフィルタにおいて、コイル端末用のリード孔を有し前記ラインフィルタを固定するベースは、垂直方向に延伸する２つの立壁が設けられ、該立壁は略日字型コアの中央脚と側脚に取付いたコイル間にそれぞれが位置することを特徴とするベース付ラインフィルタである。

また本発明は、ラインフィルタを固定するベースに設けられた２つの立壁間に、略日字型コアの組み合わせを固定する略Ｈ型固定金具の両端狭持係止部を繋ぐ渡り部を陥入することを特徴とする上記説明のベース付ラインフィルタである。

また本発明は、コイルを巻回するボビンに、フランジのコイル巻回側に、非コイル巻回部とする凸部を設けたことを特徴とする上記説明のベース付ラインフィルタである。

コイル部品からなるノイズ対策部品の小型化が図れ、該ノイズ対策部品を搭載する各種電子機器の小型化，軽量化を可能とするものである。

本発明のベース付ラインフィルタの実施形態を、図を用いて説明する。図１は本発明のベース付ラインフィルタの斜視図である。図２は本発明のラインフィルタの平面方向断面図である。図３は本発明のベース付ラインフィルタの分解斜視図である。

本発明のベース付ラインフィルタは、コイル巻枠両端にフランジ１４ｂを有するボビン１４に巻回する巻方向が異なる２つのコイル１２，１３と、軟磁性材料からなる略日字型コア１１からなり、略日字型コア１１は同形状のＥ型コア２１，２２を組み合わせたものであって、それぞれのＥ型コア２１，２２は、コイル１２を取付ける側脚２１ａ，２２ａ、コイル１３を取付ける側脚２１ｂ，２２ｂ、また、前記側脚間の中央に位置する中央脚２１ｃ，２２ｃは、側脚２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂより脚長さが短く、図２に示すように略日字型コア１１とした場合に、中央脚２１ｃ，２２ｃ間に空隙ＧＡＰを形成する。

上記構成により作製されたラインフィルタを絶縁樹脂からなるベース２６に取り付ける。ベース２６には、ラインフィルタのコイルリード１２ａ，１３ａのリード孔２６ａを有し、中央部分に２つの立壁２７ａ，２７ｂが設けられ、該立壁２７ａ，２７ｂ間にコア中央脚２１ｃ，２２ｃが位置し、コア中央脚２１ｃ，２２ｃとコイル１２およびコイル１３を隔てた。

また、略日字型コア１１を構成するＥ型コア２１，２２を固定する略Ｈ型の固定金具３１の渡し部分３１ａは、ベース２６の立壁２７ａ，２７ｂ間に収まり、この固定金具３１の渡し部３１ａもコイル１２，１３に対して、立壁２７ａ，２７ｂにより隔てた。

図１から図３に示した本発明のベース付ラインフィルタは、ベース２６の立壁２７ａ，２７ｂにより、コアの中央脚２１ｃ，２２ｃとコイル１２，１３の絶縁距離（空間距離，沿面距離）を屈折した距離とすることにより、少ないスペースで必要とする絶縁距離を確保することができ、ノイズ対策部品であるラインフィルタの小型化を可能とするものである。

また、日字型コア１１を構成するＥ型コア２１，２２の組み合わせは、固定が必要であり、一般的にはテープで固定するが、本発明は略Ｈ型の固定金具３１で容易に固定できるとともに、ベース２６の立壁２７ａ，２７ｂによりコイル１２，１３との絶縁距離を確保することができる。

なお、上記で作製された本発明のベース付ラインフィルタは、コモンモードノイズに対しては、Ｅ型コア２１，２２の側脚２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂを磁路とする磁束により、コイル１２あるいはコイル１３にインピーダンスを発生させてノイズを低減させる。また、Ｅ型コア２１の中央脚２１ｃと空隙ＧＡＰとＥ型コア２２の中央脚２２ｃを共通の磁路とする側脚２１ａ，２２ａと側脚２１ｂ，２２ｂを経路とする２つの磁路の磁束によってコイル１２，１３に発生するインピーダンスにより、ノーマルモードノイズを低減することができる。

別の実施例を図４に示す。図４は略日字型コアを、Ｕ型コア５１とＥ型コア５２で構成するものであり、Ｕ型コア５１はコイル取付け部となる側脚５１ａ，５１ｂからなり、Ｅ型コア５２はコイル取付け部となる側脚５２ａ，５２ｂと、側脚５２ａ，５２ｂと同じ長さである中央脚５２ｃからなり、Ｕ型コア５１とＥ型コア５２を組み合わせて略日字型コアとした場合、Ｅ型コア５２の中央脚５２ｃとＵ型コア５１の２つの側脚５１ａ，５１ｂを結ぶ根元部５１ｄとの間に、大きな空隙を設けた日字型コアとなる。

さらに、ボビン４１のフランジ４１ｂのコイル巻回側に凸部４２を設けることに、該凸部４２を非コイル巻回部分とすることで、ボビン４１に設けるコイル（図示せず）とＥ型コア５２の中央脚５２ｃの絶縁距離を、ベース６１の立壁６２ａ、６２ｂとボビン４１の凸部４２により、図１から図３に示したラインフィルタより、絶縁距離を長くすることができ、信頼を向上させることができる。

図４ではコイルを図示していないが、コモンモードノイズおよびノーマールモードノイズに対して、図１から図３に示したラインフィルタと同様の働きをし、ノイズ対策部品として優れたコイル部品である。

図１から図４に示した本発明に係る略日字型コア中央脚の磁束磁路方向の幅寸法は、特に規定するものではないが、前記中央脚幅寸法は、該ラインフィルタの小型化への影響は大きく、中央脚幅寸法を小さくするほど、コイル部品としてのサイズの小型化が可能であり、さらに本発明に係るベースの立壁により、より一層の小型化を実現できる。

なお、中央脚の幅寸法および中央脚に設ける空隙は、得ようとするノーマルモードにおけるコイルインピーダンスによってそれぞれの寸法を設計すれば良く、その際にも、本発明のベース付ラインフィルタの構造により小型化が実現できるものである。

本発明のベース付ラインフィルタの斜視図である。 本発明のベース付ラインフィルタの平面方向断面図である。 本発明のベース付ラインフィルタの分解斜視図である。 本発明のベース付ラインフィルタの別の実施例を示す分解斜視図である。 従来のコイル部品を用いたノイズフィルタの略図である。 従来のコモンモードチョークコイルの略図である。

符号の説明

１１：略日字型コア
１２，１３：コイル
１２ａ，１３ａ：リード
１４：ボビン
１４ｂ：フランジ
２１，２２：Ｅ型コア
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ：側脚
２１ｃ，２２ｃ：中央脚
２６：ベース
２６ａ：リード孔
２７ａ，２７ｂ：立壁
３１：固定金具
３１ａ，３７ｂ：狭持部
ＧＡＰ：空隙

Claims (3)

1. 一部に空隙を有す中央脚と該中央脚の両側に位置しコイル取付け部となる２つの側脚を有す略日字型の軟磁性コアと、フランジを有すボビンに巻回するコイルとを備えたラインフィルタにおいて、コイル端末用のリード孔を有し前記ラインフィルタを固定するベースは、垂直方向に延伸する２つの立壁が設けられ、該立壁は略日字型コアの中央脚と側脚に取付いたコイル間にそれぞれが位置することを特徴とするベース付ラインフィルタ。
2. ラインフィルタを固定するベースに設けられた２つの立壁間に、略日字型コアの組み合わせを固定する略Ｈ型固定金具の両端狭持係止部を繋ぐ渡り部を陥入することを特徴とする請求１記載のベース付ラインフィルタ。
3. コイルを巻回するボビンに、フランジのコイル巻回側に、非コイル巻回部とする凸部を設けたことを特徴とする請求項１および請求項２記載のベース付ラインフィルタ。
   

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