JP2013131747A - 貫通形ｅｍｃフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】組み立てがより簡単で、様々に異なる構造で付り付けでき、高周波帯域内で稼働可能なＥＭＣフィルタを提供する。
【解決手段】フィルタ回路とこのフィルタ回路を包囲する電気伝導性のハウジング１とから構成されているＥＭＣ電力フィルタであって、前記フィルタ回路は、電力を送るための剛性の母線から成る少なくとも１つの電気伝導体３と、前記電気伝導体３のインピーダンスを変更するための少なくとも１つの強磁性要素４と、前記電気伝導体３と前記電気伝導性のハウジング１との間で電気接続された少なくとも１つのコンデンサ５とから構成される当該ＥＭＣ電力フィルタ。
【選択図】図５

Description

関連技術の説明
貫通形フィルタ又は貫通形コンデンサのような貫通型電気部品は、通常は電力線路内に取り付けられた電気部品である。これらの電気部品が、ハウジング内の電気伝導体の周りに配置された電気回路に存在する。この電気伝導体が、外部要素に接続するための２つの外部接点を形成してハウジングを拡張する。当該電気回路の要素が、コンデンサ、強磁性材料又は抵抗から構成される。これらの要素は、多くの実施の形態では当該電気伝導体と同軸にある。

一般に、貫通形電気部品は、電力線又はデータ線の伝達特性を変更するために使用される。例えばパイ型フィルタ回路を有するようなフィルタが、高感度の装置又はノイズを発生する装置に電流を供給する電力線の広帯域ノイズを減少させるために主に使用される。１つのパイ型フィルタ回路が、主に２つの同一のコンデンサ要素と１つの強磁性要素とから構成される。このような貫通形電気部品は、ドイツ連邦共和国特許第４２１８１７１号明細書、ドイツ連邦共和国特許第１０２４００８４号明細書又はドイツ連邦共和国特許第４０２５１５９号明細書から公知である。

従来の技術によるハウジングの例が、図１に示されている。通常の貫通形フィルタの当該ハウジングは、普通は打ち抜かれた金属板から製作される。フィルタの入力部及び出力部用の開口部が打ち抜かれる。当該打ち抜きは、製造工程にコストがかかることになる。さらに、様々な打ち抜き工具が、異なる長さを有するフィルタを製造するために必要とされる。

これらの打ち抜かれたハウジングは、一般にフィルタの３つの面、つまり２つの側面及び上面しか覆わない。底の面が、金属ハウジングによって保護されず、したがって非効率のＥＭＣ遮蔽となるか又は装置に対するコストを増やす、金属ハウジングに固定された追加の金属板によって閉鎖される。

母線が、ハウジングの長手方向の先端の開口部の方向によって決定された（水平又は垂直の）方向にこのハウジングの外側に延在する。通常は、電気ケーブルが、母線の各先端に対して垂直に半田付けされる。各ケーブルが、希望した方向に半田付けできて、フィルタを要求された方向に保持できるように、母線を方向付けすることが望ましい。従来の技術では、当該母線の方向付けは、通常は母線の先端にＬ字継手を製作することによって達成される。このＬ字継手は、貫通形フィルタのサイズを大きくし、Ｌ字継手有り又は無しの２種類の貫通形フィルタを製造業者に製造させることを強要する。

さらに、従来の技術では、ハウジング内の繊細な電気部品を水及び塵の侵入からより効果的に保護するため、防水で且つ防塵のハウジングの必要性が存在する。

ドイツ連邦共和国特許第４２１８１７１号明細書 ドイツ連邦共和国特許第１０２４００８４号明細書 ドイツ連邦共和国特許第４０２５１５９号明細書

本発明の概要
本発明の課題は、組み立てがより簡単である貫通形ＥＭＣフィルタを提供することにある。

本発明の別の課題は、様々に異なる構造で取り付けることがより簡単であるＥＭＣフィルタを提供することにある。

本発明の別の課題は、高周波帯域内で稼働可能なＥＭＣフィルタを製作することにある。

本発明によれば、これらの課題は、独立請求項に記載の特徴によって解決される。有利な実施の形態が、従属請求項に記載されている。

特に、これらの課題は、フィルタ回路とこのフィルタ回路を包囲する電気伝導性のハウジングとから構成されているＥＭＣ電力フィルタ装置によって解決される。この場合、当該フィルタ回路は、
・電力を送るための剛性の母線から成る少なくとも１つの電気伝導体と、
・前記電気伝導体のインピーダンスを変更するための少なくとも１つの強磁性要素と、
・前記電気伝導体と前記電気伝導性のハウジングとの間で電気接続された少なくとも１つのコンデンサとから構成される。

前記ハウジングが、正方形断面を有する管状の形を成し、当該フィルタの、前記ハウジング内での９０°の回転を可能にする。

ハウジングは、正方形断面を画定する４つの側面を有してもよい。このハウジングのこれらの４つの側面のうちの１つの側面が、例えばプリント回路基板上に取り付けるための固定孔又はその他の固定手段を有する。これらの固定孔又はその他の固定手段が、これらの側面のうちの１つの側面の拡張部分として設けられた脚部に提供され得る。したがって、母線が、矩断面を有するときは、この母線が、ハウジング内でフィルタ回路の全体を回転させることによって水平位置又は垂直位置で取り付けられ得る。

ハウジングは、正方形断面を画定する、押し出し成形された４つの側面を有してもよい。このハウジングは、アルミニウム又は押し出し成形可能なその他の任意の電気伝導性材料から製作されてもよい。

フィルタは、ハウジングの先端を閉鎖する防水用にプラスチック製のキャップを２つの先端の各々に有してもよい。電気伝導体が、このキャップを貫通してもよい。したがって、樹脂の良好な適用は、防水で必要としない。

少なくとも１つの接触バネが、複数のコンデンサのうちの少なくとも１つのコンデンサとハウジングとの間の電気接触を確立するために設けられてもよい。１つのコンデンサが、各コンデンサの１つの電極とハウジングとの間に設けられてもよい。

複数のコンデンサのうちの少なくとも１つのコンデンサ又は各コンデンサが、対向している第１面と第２面とを有する。各面が、１つの電気端子を有する。これらの面は、扁平である。ハウジングと電気伝導体とコンデンサの対応する端子との間に電気接触を生じさせるため、コンデンサが、電気伝導性のハウジングと電気伝導体との間の所定の場所に挿入されて密接して固定されてもよい。このコンデンサ又は各コンデンサの対向する面上の別の電極が、この電気伝導体に物理的に直接に接触してもよい。したがって、このコンデンサ又は各コンデンサが、母線とハウジングとの間の電気伝導性の接触バネによって押圧される。当該複数のコンデンサのうちの少なくとも１つのコンデンサが、ハウジング及び／又は電気伝導体に半田付けなしに接続される。

１つの利点は、扁平な接続要素がコンデンサの両側に配置されているという事実に由来する。当該扁平な接続要素が、半田付けなしの簡単な製造工程を可能にする。

本発明は、正方形断面を有する１つのハウジング内の、複数の平行な母線を有する２線式又は３線式又は４線式のＥＭＣフィルタのために同様に使用され得る。

プラスチック製の電気絶縁ホルダーフレームが、コンデンサ及び強磁性要素を電気伝導体の周りに固定するために設けられてもよい。当該ホルダーフレームが、電気伝導体の周りに且つハウジング内で互いにクリップ式に留められた２つの細長い部品から構成されてもよい。

埋込用樹脂が、電気部品からハウジングまで熱を伝達させるために設けられてもよい。密閉組立部品、好ましくは合成材料の組立部品が、コンデンサを当該埋込用樹脂から保護するために設けられてもよい。当該密閉組立部品は、２つの密閉要素から構成され得る。この密閉組立部品の各密閉要素が、ホルダーフレームにクリップ式に留められてもよいし又は母線に直接にクリップ式に留められてもよい。当該複数の密閉要素のうちの少なくとも１つの密閉要素が、少なくとも１つの窓を有してもよい。１つの接触バネが、この窓を通じて複数のコンデンサのうちの１つのコンデンサとハウジングとの間の電気接触を確立する。

図面の簡単な説明
本発明は、例示され且つ図面によって示された一実施の形態の説明を用いてより良好に理解される。

従来の技術によるハウジングを上から見た投影図である。 本発明の一実施の形態によるハウジングを上から見た投影図である。 母線が水平にあるように、どのようにして電子回路がハウジング内で回転され得るかを示している、ＥＭＣ電力フィルタを上から見た投影図である。 母線が垂直にあるように、どのようにして電子回路がハウジング内で回転され得るかを示している、ＥＭＣ電力フィルタを上から見た投影図である。 当該ＥＭＣ電力フィルタの様々な電気部品を上から見た展開図である。

本発明の可能な実施の形態の詳細な説明
図２は、本発明の一実施の形態によるハウジング１の一例を示す。このハウジングは、矩断面を成すシリンダ状の内部体積を限定している４つの側面１１から構成される。下側の側面１１が、その他の３つの側面より大きく、それ故に当該ハウジングの両側で拡張している２つの脚部１１０を形成する。これらの脚部が、例えば固定孔を貫通するネジによって当該ハウジングをプリント回路基板又はその他の任意の外部部品に固定するための当該固定孔又はその他の固定手段を有する。

押し出し成形された様々な長さでの良好な熱伝導及び電気伝導及び低い製造コストのために、ハウジング１は、好ましくは押し出し成形されたアルミニウムから製作される。ハウジングの外面が、周囲空気との良好な熱交換のために波形を付けられてもよい。取り付けてある脚部１１０が、このハウジングと一体であり、同じ操作中に押し出し成形される。

図３は、本発明の一実施の形態による完全に組み立てられたＥＭＣ電力フィルタを示す。ハウジング１の長手方向の各端部の両先端が、電気絶縁し、弾性圧縮可能な、例えばポリウレタンのような材料から製作された絶縁カバー２で閉鎖されている。これらの絶縁カバーが、当該ハウジングの両先端を防水式に閉鎖する。母線のような１つの電気伝導体３が、長方形スロットを通じて両絶縁カバーを貫通し、一方の長手方向端部から他方の長手方向端部まで当該ハウジングを横切っている。当該母線３が、扁平で長方形の断面を有し、図３では水平に取り付けられている。この母線３の各端部のスルーホールが、ケーブルをこの母線に半田付けするために設けられている。

図４は、同じＥＭＣ電力フィルタを示すものの、このＥＭＣ電力フィルタでは、母線が垂直にあるように、この母線及び電気部品が＋９０°又は−９０°だけ回転されている。当該電気フィルタリング機能が同じであるものの、この母線に半田付けされる接続ケーブルが水平方向に保持するする必要があるときは、当該方向がより便利である。全ての電気部品が、この母線の周りに取り付けられているので、方向の変更が、当該全ての組立部品をハウジング内で９０°だけ回転させることによって容易に達成され得る。

図５は、どのようにしてＥＭＣ電力フィルタの主要部品がハウジング１内で母線３の周りに取り付けられているのかを示す展開図である。プラスチック製のホルダーフレーム８のような把持部が、母線３の周りのコンデンサ及び強磁性要素を有する全ての電気部品を固定するために設けられている。有利には、当該プラスチック製のホルダーフレーム８が、母線の周りに且つハウジング内で互いにクリップ式に留められた２つの細長い部品から構成される。このプラスチック製のホルダーフレームは、非電気伝導性であり、成形又は注入によって製造されてもよい。

母線３と接地されているハウジング１との間に容量性の経路を確立するため、複数のコンデンサ５が、ホルダーフレーム８によって固定される。これらのコンデンサ５のうちの少なくとも１つのコンデンサ又は好ましくは全てのコンデンサが、対向している第１面と第２面とを有する。これらの面の各々が、１つの電気端子を有する。双方の面が、扁平である。これらの面の一方の面が、母線に直接に接触する一方で、その他方の面は、接触バネ５１に電気接続されている。この接触バネ５１が、ハウジング１との電気接触を確立し、当該コンデンサを所定の場所に密接して固定するためにこのコンデンサをこの母線に対して押圧する。したがって、これらのコンデンサと一方の側の母線との間の連結部分、及び、これらのコンデンサと他方の側のハウジングとの間の連結部分には、半田がない。各コンデンサの側面が、ホルダーフレームの凹部内に固定される。図示された実施の形態では、コンデンサ５が、正方形断面を有する。

少なくとも１つの強磁性要素４が、電気伝導体のインピーダンスを変更するために母線の周りに設けられている。この例では、当該強磁性要素が、複数の部品、ここでは母線３の周りのホルダーフレーム８によって固定されたＣ字形の強磁性要素の３つの部品から構成される。強磁性リングを母線３の周りに形成するため、各対の２つの強磁性要素が、ホルダーフレーム８によって互いに固定される。

（図示されなかった）埋込用樹脂が、全ての電気部品を固定位置に保持するために及び熱を当該電気部品からハウジングに伝達させるために当該電気部品の周囲に注入される。合成材料から成る密閉組立部品９が、コンデンサ及びその他の電気部品を保護するために設けられる。当該密閉組立部品９は、２つの密閉要素から構成される。これらの密閉要素のうちの１つの密閉要素が、少なくとも１つの窓を有する。接触バネ５１が、この窓を通じて複数のコンデンサ５のうちの１つのコンデンサと電気伝導性のハウジング１との間の電気接触を確立する。

１ ハウジング
２ 絶縁カバー
３ 電気伝導体、母線
４ 強磁性要素
５ コンデンサ
８ ホルダーフレーム
９ 密閉組立部品
１１ 側面
５１ 接触バネ
１１０ 脚部

Claims (6)

1. フィルタ回路とこのフィルタ回路を包囲する電気伝導性のハウジングとから構成されているＥＭＣ電力フィルタであって、前記フィルタ回路は、電力を送るための剛性の母線から成る少なくとも１つの電気伝導体と、前記電気伝導体のインピーダンスを変更するための少なくとも１つの強磁性要素と、前記電気伝導体と前記電気伝導性のハウジングとの間で電気接続された少なくとも１つのコンデンサとから構成される当該ＥＭＣ電力フィルタにおいて、
   前記ハウジングが、正方形断面を有する管状の形を成し、当該フィルタの、前記ハウジング内での９０°の回転を可能にすることを特徴とするＥＭＣ電力フィルタ。
2. 前記ＥＭＣ電力フィルタは、複数の前記コンデンサ及び前記強磁性要素を前記電気伝導体の周りに固定するためのプラスチック製のホルダーフレームを有する請求項１に記載のＥＭＣ電力フィルタ。
3. 前記ハウジングは、アルミニウムから製作され、正方形断面を画定する、押し出し成形された４つの側面を有し、前記ハウジングの複数の先端のうちの少なくとも１つの先端を閉鎖する防水用の少なくとも１つの絶縁カバーを有し、前記電気伝導体が、前記絶縁カバーを貫通している請求項１に記載のＥＭＣ電力フィルタ。
4. 前記ＥＭＣ電力フィルタは、複数の前記コンデンサのうちの少なくとも１つのコンデンサと前記ハウジングとの間で半田付けなしの電気接触を確立するための少なくとも１つの接触バネを有する請求項１に記載のＥＭＣ電力フィルタ。
5. 複数の前記コンデンサのうちの少なくとも１つのコンデンサが、対向している第１面と第２面とを有し、これらの面の各面が、１つの電気端子を有し、これらの面は、扁平であり、ハウジングと電気伝導体とコンデンサの対応する端子との間に電気接触を生じさせるため、前記コンデンサが、前記電気伝導性のハウジングと前記電気伝導体との間の所定の場所に挿入されて密接して固定される請求項１に記載のＥＭＣ電力フィルタ。
6. 前記プラスチック製のホルダーフレームは、前記電気伝導体の周りに且つ前記ハウジング内で互いにクリップ式に留められた２つの細長い部品から構成される請求項２に記載のＥＭＣ電力フィルタ。

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