JP2009010445A - ノイズフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】 導線の疲労破壊や導線の皮膜の損傷を抑制することができるノイズフィルタを提供すること。
【解決手段】 電源供給端子と電子部品とを接続する電源供給ラインを包囲するように設けられた樹脂製の被覆部材と、被覆部材を包囲するように設けられた筒状の磁性体コアと、被覆部材に設けられ、磁性体コアを固定する固定部と、を有することを特徴とするノイズフィルタ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電源を供給する導線のノイズを除去するノイズフィルタに関する。

この種の技術としては、特許文献１に記載の技術が開示されている。

この公報では、ノイズフィルタとして、中空部を有する筒状コアに導線を挿通し、この導線を配線パターンに接続している。
特開２００１−２８５００５号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、導線が筒状コアに挿通されるのみであるため、振動により筒状コアと導線とが接触し、導線の疲労破壊や導線の皮膜の破損によるショートが発生する虞があるという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、導線の疲労破壊や導線の皮膜の損傷を抑制することができるノイズフィルタを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、電源供給端子と電子部品とを接続する電源供給ラインを包囲するように設けられた樹脂製の被覆部材と、被覆部材を包囲するように設けられた筒状の磁性体コアと、被覆部材に設けられ、磁性体コアを固定する固定部と、を有するようにした。

磁性体コアは、固定部によって位置を固定されるため、磁性体コアが電源供給ラインに対してふらつくことを防止することが可能となる。そのため、磁性体コアが電源供給ラインに接触することを防止でき、電源供給ラインの疲労破壊や、被覆部材の損傷によるショートの発生を防止することができる。

以下、本発明のノイズフィルタを実現する最良の形態を、実施例１において説明する。

まず、実施例１におけるノイズフィルタを適用した電動パワーステアリング装置のインバータ１の構成を説明する。
図１はインバータ１の断面図、図２はインバータ１の下方視図である。図１は、図２にA-Aで示す位置で切断した図である。図２は、インバータ樹脂モールドバスバーハウジング５を取り外した状態の図である。

インバータ１のハウジング２には、円柱状のコンデンサ３が収容される。このハウジング２の上方側には、図示しない電源と接続するコネクタハウジング４が接続される。また、ハウジング２の下方側には、電子部品が搭載されるインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５が接続される。このインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５の内部には、各電子部品と電気的に接続するインバータ樹脂モールドバスバー１３が配線されている。

コネクタハウジング４内には、電源に挿入されるコネクタ部バスバー６が設けられる。コネクタ部バスバー６は、ハウジング２内に挿入される電源供給ライン７と一体に形成され、この電源供給ライン７のインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５側端部には、コネクタ部バスバーのインバータ側部８が形成される。このコネクタ部バスバーのインバータ側部８と、インバータ樹脂モールドバスバー１３は電気的に接続され、電源からコネクタ部バスバー６、電源供給ライン７、コネクタ部バスバーのインバータ側部８、インバータ樹脂モールドバスバー１３を介して、各電子部品に電気が供給される。

被覆部材９は、電源供給ライン７を包囲するように樹脂でモールド形成される。また、この被覆部材９を包囲するように筒状の磁性体コア１０が設けられる。この磁性体コア１０は、被覆部材９と一体にモールド形成された固定部１１に支持される。

電源供給ライン７、被覆部材９、磁性体コア１０は、コネクタハウジング４に組み付けられ、インバータ樹脂モールドバスバーハウジング５に形成されたコイルポケット５ａに収装される。

図３は、コネクタハウジング４に電源供給ライン７、被覆部材９を一体成形の斜視図である。また図４は、電源供給ライン７と被覆部材９の下方視図である。また図５は、コネクタハウジング４に電源供給ライン７、被覆部材９を取り付けた状態の断面図である。
電源供給ライン７は１対で構成され、夫々の電源供給ライン７は平板状に形成される。また、この１対の電源供給ライン７は、互いに平行に配置される。

コネクタ部バスバーのインバータ側部８は、電源供給ライン７のインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５側端部に形成され、電源供給ライン７に対して幅方向に狭く形成されている。すなわち、コネクタ部バスバーのインバータ側部８も１対で構成されている。この１対のコネクタ部バスバーのインバータ側部８は、被覆部材９の径方向に互いのずれた形状に形成される。

被覆部材９は、図１のようにハウジング２に組み付けた際に、被覆部材９のインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５側の端部は、インバータ樹脂モールドバスバーハウジング５に対して離間するように形成される。例えば、被覆部材９と対向するインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５の面が図５に点線Aで示す位置にあるとすると、この点線Aの位置に対して離間した位置Bに、被覆部材９のインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５側の端部が位置するように形成する。

図６は、電源供給ライン７と被覆部材９の拡大断面図である。被覆部材９には、１対の電源供給ライン７の間に対応する位置に、被覆部材９を径方向に貫通する長十字型の貫通孔１２が形成される（図３、図６参照）。

図７、および図８は固定部１１に磁性体コア１０が固定された状態を示す図であり、図７は磁性体コア１０を１つ取り付けた状態を示す図である。
被覆部材９に形成される固定部１１は、電源供給ライン７の両側に、互いの固定部１１が平行に形成される。また、固定部１１は被覆部材９の軸方向に対して複数形成される。固定部１１は、被覆部材９の全体的な側面形状に対して、コネクタ部バスバーのインバータ側部８側からコネクタ部バスバー側方向に径方向に突出するように形成される。この突出した部分は径方向に移動可能に形成される（図３、図６参照）。

磁性体コア１０は、中空の円柱状に形成される。磁性体コア１０は、コネクタ部バスバーのインバータ側部８側から装着される。磁性体コア１０の内周面が固定部１１の部分に位置するときには固定部１１は径方向側に移動して、磁性体コア１０の軸方向の移動を可能にする。磁性体コア１０の内周面が固定部１１を通過すると、図７に示すように固定部１１は径方向に開き、磁性体コア１０の底面に接触して、磁性体コア１０のコネクタ部バスバーのインバータ側部８側（電子部品側）への移動を規制する。

本実施例では、図８に示すように電源供給ライン７上に３つの磁性体コア１０設けられる。また、コネクタ部バスバー６側の磁性体コア１０は、装着時にコネクタ部バスバー６に隣接して装着され、固定部１１によって位置が固定される。また、コネクタ部バスバー６側から２つ目の磁性体コア１０も、固定部１１によって位置が固定される。一方、コネクタ部バスバーのインバータ側部８側の磁性体コア１０は、インバータ樹脂モールドバスバーハウジング５のコイルポケット５ａの底面によって位置が固定される。つまり、磁性体コア１０はインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５とコネクタハウジング４によって挟みこむように設けられる。

なお、電源供給ライン７に磁性体コア１０を１つ取り付ける場合には、磁性体コア１０を最もコネクタ部バスバー６側に装着する。
上記のように磁性体コア１０に包囲された電源供給ライン７は、円柱状の形状を有する電子部品であるコンデンサ３とならんで配置される（図２参照）。

次に本発明のノイズフィルタの作用について述べる。
従来のノイズフィルタは、電子部品に電源を供給する導線に、磁性体で形成された筒状のコアを挿入したものであった。そのため、振動によってコアと導線が接触して、導線に繰り返し荷重が作用することによる疲労破壊や、導線の皮膜の破損によるショートが発生する虞があった。

また、コアと導線の接触を防止するためには、振動によりコアと導線の相対運動を生じないようにすれば良いが、コアと導線を固定する部材が必要となり部品点数が増加する。

そこで実施例１では、導線に相当する電源供給ライン７を包囲するように樹脂製の被覆部材９を設け、この被覆部材９に固定部１１を形成した。また、被覆部材９を包囲するように磁性体コア１０を設け、この磁性体コア１０を固定部１１によって固定するようにした。

よって、磁性体コア１０は、固定部１１によって位置を固定されるため、磁性体コア１０が電源供給ライン７に対してふらつくことを防止することが可能となる。そのため、磁性体コア１０が電源供給ライン７に接触することを防止でき、電源供給ライン７の疲労破壊や、被覆部材９の損傷によるショートの発生を防止することができる。

また、電源供給ライン７の被覆部材９と、電源供給ライン７と磁性体コア１０の相対運動を抑制する固定部１１を一体に形成することができるため、部品点数の増加を抑制することができる。

[電源供給ライン]
以下、実施例１の電源供給ライン７の特徴について列記する。

電源供給ライン７は、多数の部品が収装されたハウジング２内部を貫通するため、電源供給ライン７が収装される断面積は限られている。一方、電源供給ライン７は、電気抵抗の低下のために断面積を確保する必要がある。

そこで、電源供給ライン７を１対設け、夫々の電源供給ライン７を平板に形成するとともに、互いの電源供給ライン７を平行に配置した。よって、限られた外径寸法内で電源供給ライン７の断面積の大きく確保することができる。

また、電源供給ライン７のインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５側のコネクタ部バスバーのインバータ側部８は、互いにずれた形状に形成した。

よって、一方のコネクタ部バスバーのインバータ側部８の側面に対向する位置に、他方のコネクタ部バスバーのインバータ側部８が位置しないため、コネクタ部バスバーのインバータ側部８とインバータ樹脂モールドバスバー１３との溶接時に、クランプ作業が容易になる。

ところで、コネクタ部バスバーのインバータ側部８とインバータ樹脂モールドバスバー１３との溶接時にクランプ作業を容易にするためには、コネクタ部バスバーのインバータ側部８を電源供給ライン７の幅に対して突出して形成し、一方のコネクタ部バスバーのインバータ側部８と他方のコネクタ部バスバーのインバータ側部８との突出方向を反対に形成するようにしても良い。

しかしながら、コネクタ部バスバーのインバータ側部８から磁性体コア１０を挿入するため、コネクタ部バスバーのインバータ側部８を電源供給ライン７の幅に対して突出して形成すると、磁性体コア１０の挿入性が悪化してしまう。または、磁性体コア１０を大型化する必要があった。

そこで、コネクタ部バスバーのインバータ側部８を、電源供給ライン７のインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５側端部に形成し、電源供給ライン７に対して幅方向に狭く形成した。

そのため、コネクタ部バスバーのインバータ側部８とインバータ樹脂モールドバスバー１３との溶接時にクランプ作業を容易にするとともに、磁性体コア１０の挿入性を向上させることができる。または、磁性体コア１０の小型化を図ることができる。

［被覆部材］
以下、実施例１の被覆部材９の特徴について列記する。

被覆部材９を、電源供給ライン７を包囲した状態でモールド形成し、固定部１１を被覆部材９と一体にモールド形成した。よって、電源供給ライン７の被覆と固定部１１の形成を同時に行うことができる。

また、被覆部材９の１対の電源供給ライン７の間に対応する位置に、被覆部材９を径方向に貫通する貫通孔１２を形成した。

よって、貫通孔１２にスペーサを挿入して被覆部材９をモールド形成することが可能となる。そのため、被覆部材９のモールド形成時に、電源供給ライン７同士のショートを防止することができる。

また、被覆部材９のインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５側端部を、インバータ樹脂モールドバスバーハウジング５と離間した状態で組み付けた。

よって、樹脂製の被覆部材９が熱膨張した場合であっても、インバータ樹脂モールドバスバーハウジング５への当接を防止することが可能となる。そのため、コネクタ部バスバーのインバータ側部８とインバータ樹脂モールドバスバー１３との溶接部等に応力がかかることを防止でき、コネクタ部バスバーのインバータ側部８とインバータ樹脂モールドバスバー１３の不良接触の発生などを防止することができる。

［固定部］
以下、固定部１１の特徴について列記する。
固定部１１を１対の電源供給ライン７の被覆部材９に対して径方向両側であって、かつ固定部１１を互いに平行に設けた。よって、限られた外径寸法内で電源供給ライン７の断面積を確保しつつ、固定部１１の設置を行うことができる。

また、被覆部材９の軸方向に、固定部１１を複数個設けた。よって、磁性体コア１０の個数を必要に応じて増減した場合であっても、その個数に応じて磁性体コア１０を固定することができる。

また固定部１１は、磁性体コア１０が電源供給ライン７のコネクタ部バスバーのインバータ側部８側（電子部品側）からコネクタ部バスバー６側への移動を許容するとともに、その逆の移動を規制するように形成した。

よって、磁性体コア１０を被覆部材９にコネクタ部バスバーのインバータ側部８側の一方向から挿入するだけで、磁性体コア１０の所定の位置に所定の個数を固定することが可能となる。そのため、磁性体コア１０の取り付け作業を容易にすることができる。

［磁性体コア］
以下、磁性体コア１０の特徴について列記する。
コネクタ部バスバー６側の磁性体コア１０を、装着時にコネクタ部バスバー６に隣接して装着した。よって、電源供給ライン７を短く形成することができる。

また、磁性体コア１０を、コネクタハウジング４（コネクタ部バスバー６）とインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５とによって、挟み込むように設けた。よって、電源供給ライン７の全長に渡って磁性体コア１０を設けることができる。

また、磁性体コア１０を、コネクタハウジング４とインバータ樹脂モールドバスバーハウジング５との間に密着して設けたため、磁性体コア１０の有効磁路長を短くすることが可能となる。磁性体コア１０のインダクタンスLは下記の式から求められる。
L=(μ・N²・S/l)[H]
μ:透磁率 μ=μ_s×μ₀ μ_s:比透磁率 μ₀:真空中の透磁率
N:コイルの巻き数 S:有効断面積 l:有効磁路長
そのため、磁性体コア１０のインダクタンスを大きくすることができるとともに、各部品の小型化を図ることができる。

また、電源供給ライン７に磁性体コア１０を１つ取り付ける場合には、磁性体コア１０を最もコネクタ部バスバー６側に装着するようにした。
よって、磁性体コア１０のコネクタ部バスバー６側の底面はコネクタハウジング４の面と接触し、磁性体コア１０の実装位置を面で規定することが可能となる。そのため、磁性体コア１０の組み付け性を向上することができる。

［複数の部材構成］
次に、複数の部材による構成の特徴について列記する。
磁性体コア１０の外形を円柱状に形成し、この磁性体コア１０に包囲された電源供給ライン７を、円柱状の電子部品であるコンデンサ３とならんで配置した。よって、インバータ１全体を効率的にレイアウトすることができる。

また、インバータ樹脂モールドバスバーハウジング５にコイルポケット５ａを形成し、コネクタハウジング４に組み付けられた電源供給ライン７、被覆部材９、磁性体コア１をコイルポケット５ａに収容した。

よって、電源供給ライン７、被覆部材９、磁性体コア１の組み付け時の位置決めが容易となる。

次に、実施例１の効果について述べる
（１）コネクタ部バスバー６（電源供給端子）と電子部品とを接続する電源供給ライン７を包囲するように設けられた樹脂製の被覆部材９と、被覆部材９を包囲するように設けられた筒状の磁性体コア１０と、被覆部材９に設けられ、磁性体コア１０を固定する固定部１１とを設けた。

よって、磁性体コア１０は、固定部１１によって位置を固定されるため、磁性体コア１０が電源供給ライン７に対してふらつくことを防止することが可能となる。そのため、磁性体コア１０が電源供給ライン７に接触することを防止でき、電源供給ライン７の疲労破壊や、被覆部材９の損傷によるショートの発生を防止することができる。

（２）電源供給ライン７は１対設けられ、夫々の電源供給ライン７は平板上に形成され、互いに平行に配置するようにした。
よって、限られた外径寸法内で電源供給ライン７の断面積の大きく確保することができる。

（３）固定部１１は、１対の電源供給ライン７の径方向両側であって、かつ互いに平行に設けるようにした。
よって、限られた外径寸法内で電源供給ライン７の断面積を確保しつつ、固定部の設置を行うことができる。

（４）被覆部材９は電源供給ライン７を包囲した状態でモールド形成され、固定部１１は、モールド形成により形成するようにした。
よって、電源供給ライン７の被覆と固定部１１の形成を同時に行うことができる。

（５）被覆部材９は１対の電源供給ライン７の間であって径方向に貫通する貫通孔を有するようにした
よって、貫通孔にスペーサを挿入して被覆部材をモールド形成することが可能となる。そのため、被覆部材のモールド形成時に、電源供給ライン７同士のショートを防止することができる。

（６）固定部１１は被覆部材９の軸方向に複数個設けるようにした。
よって、磁性体コア１０の個数を必要に応じて増減した場合であっても、その個数に応じて磁性体コア１０を固定することができる。

（７）固定部１１は磁性体コア１０が電源供給ライン７の電子部品側からコネクタ部バスバー６側へ移動を許容し、その逆の移動を規制するように形成した。
よって、磁性体コア１０を被覆部材９に電子部品側の一方向から挿入するだけで、磁性体コア１０の所定の位置に所定の個数を固定することが可能となる。そのため、磁性体コア１０の取り付け作業を容易にすることができる。

（８）電子部品はインバータ樹脂モールドバスバー１３に搭載され、インバータ樹脂モールドバスバー１３側の被覆部材端部は、このインバータ樹脂モールドバスバー１３と離間した状態で組み付けるようにした。
よって、樹脂製の被覆部材が熱膨張した場合であっても、インバータ樹脂モールドバスバー１３への当接を防止することが可能となる。そのため、電源供給ライン７の溶接部等に応力がかかることを防止できる。

（９）磁性体コア１０はコネクタ部バスバー６と隣接するように設けた。
よって、電源供給ライン７を短く形成することができる。

（１０）電子部品はインバータ樹脂モールドバスバー１３に搭載され、磁性体コア１０はインバータ樹脂モールドバスバー１３とコネクタ部バスバー６とで挟み込むように設けた。
よって、電源供給ライン７の全長に渡って磁性体コア１０を設けることができる。

（１１）磁性体コア１０の外周は略円柱状に形成され、磁性体コア１０に包囲された電源供給ライン７は電子部品のうち略円柱状を有する電子部品とならんで配置しりようにした。
よって、装置全体を効率的にレイアウトすることができる。

（１２）電源供給ライン７は１対設けられ、電子部品はインバータ樹脂モールドバスバー１３に搭載され、電源供給ライン７のインバータ樹脂モールドバスバー１３側接続部は径方向に互いにずれるようにした。
よって、電源供給ラインのクランプ作業が容易となる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

実施例１では、電動パワーステアリング装置のインバータ内にノイズフィルタを設けた例を示したが、電動パワーステアリング装置のインバータに限らず、電源から電子部品に電源供給する電源供給ラインを有する他の装置にも適用することができる。

更に、上記実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。

実施例１のインバータの断面図である。 実施例１のインバータの下方視図である。 実施例１のコネクタハウジングに電源供給ライン、被覆部材を取り付けた状態の斜視図である。 実施例１の電源供給ラインと被覆部材の下方視図である。 実施例１のコネクタハウジングに電源供給ライン、被覆部材を取り付けた状態の断面図である。 実施例１の電源供給ラインと被覆部材の拡大断面図である。 実施例１の固定部に磁性体コアが固定された状態を示す図である。 実施例１の固定部に磁性体コアが固定された状態を示す図である。

符号の説明

３ コンデンサ
４ コネクタハウジング
５ インバータ樹脂モールドバスバーハウジング
６ コネクタ部バスバー
７ 電源供給ライン
８ コネクタ部バスバーのインバータ側部８
９ 被覆部材
１０ 磁性体コア
１１ 固定部
１２ 貫通孔
１３ インバータ樹脂モールドバスバー

Claims (12)

1. 電源供給端子と電子部品とを接続する電源供給ラインを包囲するように設けられた樹脂製の被覆部材と、
   前記被覆部材を包囲するように設けられた筒状の磁性体コアと、
   前記被覆部材に設けられ、前記磁性体コアを固定する固定部と、
   を有することを特徴とするノイズフィルタ。
2. 請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、
   前記電源供給ラインは１対設けられ、夫々の電源供給ラインは平板上に形成され、互いに平行に配置されることを特徴とするノイズフィルタ。
3. 請求項２に記載のノイズフィルタにおいて、
   前記固定部は、前記１対の電源供給ラインの径方向両側であって、かつ互いに平行に設けられることを特徴とするノイズフィルタ。
4. 請求項２に記載のノイズフィルタにおいて、
   前記被覆部材は前記電源供給ラインを包囲した状態でモールド形成され、
   前記固定部は、前記モールド形成により形成されることを特徴とするノイズフィルタ。
5. 請求項４に記載のノイズフィルタにおいて、
   前記被覆部材は前記１対の電源供給ラインの間であって径方向に貫通する貫通孔を有することを特徴とするノイズフィルタ。
6. 請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、
   前記固定部は前記被覆部の軸方向に複数個設けられることを特徴とするノイズフィルタ。
7. 請求項６に記載のノイズフィルタにおいて、
   前記固定部は前記磁性体コアが前記電源供給ラインの前記電子部品側から前記電源供給端子側へ移動を許容し、その逆の移動を規制するように形成されていることを特徴とするノイズフィルタ。
8. 請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、
   前記電子部品はインバータ樹脂モールドバスバーに搭載され、
   前記インバータ樹脂モールドバスバー側の被覆部材端部は、このインバータ樹脂モールドバスバーと離間した状態で組み付けられることを特徴とするノイズフィルタ。
9. 請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、
   前記磁性体コアは前記電源供給端子と隣接するように設けられることを特徴とするノイズフィルタ。
10. 請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、
    前記電子部品はインバータ樹脂モールドバスバーに搭載され、
    前記磁性体コアは前記インバータ樹脂モールドバスバーと前記電源供給端子とで挟み込むように設けられたことを特徴とするノイズフィルタ。
11. 請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、
    前記磁性体コアの外周は略円柱状に形成され、
    前記磁性体コアに包囲された電源供給ラインは前記電子部品のうち略円柱状を有する電子部品とならんで配置されることを特徴とするノイズフィルタ。
12. 請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、
    前記電源供給ラインは１対設けられ、
    前記電子部品はインバータ樹脂モールドバスバーに搭載され、
    前記電源供給ラインの前記インバータ樹脂モールドバスバー側接続部は径方向に互いにずれた形状を有することを特徴とするノイズフィルタ。

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