JP2015033102A - ノイズフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズフィルタ装置の構成を簡単にして、ブラケットへの配線作業を容易にする。
【解決手段】磁心３２に導線３３が巻回されてなるコイル３１と、磁心３２の軸線方向の両端面３２Ｍに対向し、それぞれ所定の間隙Ｇｐを介して配置される一対の端板２３Ａ、２３Ｂと、端板２３Ａ、２３Ｂを連結する底板２２とを有し、磁性材料にて形成され、接地されたブラケット２１と、コイル３１と共にノイズフィルタ回路Ｃを構成し、ブラケット２１に接続されたコンデンサ４１と、コイル３１とコンデンサ４１とブラケット２１を内部に少なくとも一部が露出した状態で収容可能なハウジング１１と、ノイズフィルタ回路Ｃに対する入出力端子ＷＨとを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ノイズフィルタ装置に関するものである。

車載用ノイズフィルタ装置として、コイルやコンデンサを用いたフィルタ回路をハウジングに組み込んだものが広く知られている。コイルを搭載するノイズフィルタ装置においては、コイルに流れる電流によって発生する磁束が、他の素子に対して悪影響を及ぼし、フィルタ特性を悪化させてしまう事態が懸念される。特許文献１においては、コイルを構成する磁心の軸線方向の両端面にそれぞれ対向する一対の端板と、それらを連結する底板とで構成される磁性材料製のブラケットをハウジングの底部に設けたノイズフィルタ装置が開示されている。このような構成を採れば、コイルに電流が流れることで発生する磁束は、磁心とブラケットにて形成されるループ磁路（閉磁路）に集中するため、他の素子に磁束の影響が及ぶ事態を回避することができる。

特許第４８５０１８１号公報

しかしながら、ブラケットに対して配線を行う場合には、ハウジング底面からブラケットを露出させる加工が必要となり、装置構成が複雑化するという問題点があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、装置構成が簡単であり、ブラケットへの配線作業が容易なノイズフィルタ装置を提供することを目的とする。

本発明のノイズフィルタ装置は、
磁心に導線が巻回されてなるコイルと、
前記磁心の軸線方向の両端面に対向し、それぞれ所定の間隙を介して配置される一対の端板と、前記端板を連結する底板とを有し、磁性材料にて形成され、接地されたブラケットと、
前記コイルと共にノイズフィルタ回路を構成し、前記ブラケットに接続されたコンデンサと、
前記コイルと前記コンデンサと前記ブラケットを内部に少なくとも一部が露出した状態で収容可能なハウジングと、
前記ノイズフィルタ回路に対する入出力端子とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、磁心と磁心の軸線方向の両端側にそれぞれ保有される間隙とブラケットによって閉磁路が形成可能であるから、コイルに電流を流す際に発生する磁束が他へ散乱する事態を回避できる。更に、磁心とブラケットとの間に保有された間隙により、磁束飽和とそれに伴うノイズフィルタ特性の劣化を抑制できる。更に、ブラケットは少なくとも一部が露出した状態でハウジング内に収容されているので、その配線自由度が向上し、それに伴ってノイズフィルタ装置のレイアウト設計が容易になる。

実施例１に係るブラケットの斜視図 同じくハウジングの斜視図 同じくノイズフィルタ装置の平断面図 図３のＡ−Ａ間の側断面図 図３のＢ−Ｂ間の側断面図 実施例２に係るノイズフィルタ装置の平断面図

本発明における好ましい実施の形態を説明する。

（１）本発明のノイズフィルタ装置は、
前記コイルと前記ブラケットの前記底板との間には絶縁性のスペーサが介在されている構成とすることが好ましい。
この構成によれば、コイルとブラケット間の短絡を防止することが可能となる。

（２）本発明のノイズフィルタ装置は、
前記ハウジングの底面には、前記ブラケットの前記底板が収容可能な溝部が窪み形成されており、前記溝部の深さは前記底板の板厚よりも大きい構成とすることが好ましい。
この構成によれば、ハウジングの底面の溝部内にブラケットを位置決めしつつ取り付け可能になると共に、ハウジング内部に収容される素子との意図しない接触が簡易的に回避され、短絡などの不具合を抑制できる。

（３）本発明のノイズフィルタ装置は、
前記ハウジングは相手方コネクタと嵌合可能に形成されたコネクタハウジングであり、このコネクタハウジングの内部には、前記入出力端子である端子金具が収容されている構成とすることが好ましい。
この構成によれば、ノイズフィルタ装置を端子金具を有したコネクタ形状のものに適用可能となる。

次に、本発明のノイズフィルタ装置を具体化した実施例１、２について、図面を参照しつつ説明する。

＜実施例１＞
本実施例のノイズフィルタ装置はブラケット２１と、コイル３１と、一対のコンデンサ４１と、入出力端子となる一対の電線ＷＨと、スペーサ６１と、これらを収容するハウジング１１とを備えて構成されている。以下の説明において、前後方向については、図３の下側を前側、上側を後側とする。

ハウジング１１は合成樹脂製であり、図３に示すように、上方及び左方が開口する略箱状に形成されたロアハウジング１１Ｌと、上方及び左方の開口を閉止可能なアッパハウジング１１Ｕとの２部材によって構成されている。ロアハウジング１１Ｌの前面には一対の挿通孔１１Ｈが形成されており、それぞれ電線ＷＨがそれぞれ挿入可能となっている。また、ロアハウジング１１Ｌの底面には、図示左右方向に一条の溝部Ｇｒが窪み形成されている（図２）。また、ロアハウジング１１Ｌの右面にも上下方向に一条の溝部Ｇｒが窪み形成されている。

ブラケット２１は磁性と導電性を有する鉄合金等の導電性板材を打ち抜いて曲げ加工を施すことで成形されており、図１に示すように、平板状の底板２２と、底板２２に突設された一対の端板（第１、第２端板）２３Ａ、２３Ｂとから構成されている。そして、底板２２の幅Ｗ１はロアハウジング１１Ｌの底面に形成された溝部Ｇｒの幅Ｗ２と略同じに設定されている（Ｗ１＝Ｗ２）。また、端板２３Ａ、２３Ｂ間の長さＬ１はロアハウジング１１Ｌの溝部Ｇｒの形成方向の長さＬ２と略同じに設定されている（Ｌ１＝Ｌ２）。また、底板２２の板厚Ｈ１は、ロアハウジング１１Ｌの溝部Ｇｒの深さＨ２より薄く設定されている（Ｈ１＜Ｈ２）。

図１に示すように、底板２２の一端側はクランク状に曲げ加工が施され、アース接続部２４が形成されている。アース接続部２４は、その先端部が半円状を成している。そして、アース接続部２４の先端部の略中央には、車体パネル等の接地ポイントへボルト締め固定が可能なように、真円状のボルト孔２４Ｈが開口している。

コイル３１は、円柱状の磁心３２に対して導線３３を巻回することで形成されている。また、図３に示すように、導線３３の両端部３３Ａ、３３Ｂは同じ方向に所定の高さで引き出されている（図３では、前方に向けて引き出されている）。そして、磁心の長さＬ３はロアハウジング１１Ｌの溝Ｇｒの形成方向の長さＬ２より若干短く設定されている（Ｌ３＜Ｌ２）。

一対のコンデンサ４１は、コイル３１と共にπ型フィルタ回路（ノイズフィルタ回路）Ｃを構成するものであり、種類及び容量が同じコンデンサが用いられる。コンデンサ４１はいずれもフィルムコンデンサであり、略ブロック状を成すコンデンサ本体４２と、コンデンサ本体４２の引き出し面４３より導出された一対の正極、負極リード線４４Ａ、４４Ｂとを備えている。フィルムコンデンサは極性を有していないため、正極、負極リード線４４Ａ、４４Ｂの長さは同じである。

スペーサ６１は合成樹脂製の平板であり、ロアハウジング１１Ｌに設けられた溝部Ｇｒに嵌めこみ可能となっている（図３）。そして、スペーサ６１の面内略中央には、開口部６１Ｈが設けられている。また、スペーサ６１の板厚Ｈ３はロアハウジング１１Ｌの溝部Ｇｒの深さＨ２からブラケット２１の底板２２の板厚Ｈ１を引いた厚さに設定されている（Ｈ３＝Ｈ２−Ｈ１）。

次に、ノイズフィルタ装置の組み立て手順の一例を説明する。まず、ロアハウジング１１Ｌの溝部Ｇｒに対してブラケット２１の底板２２を嵌めこむ。この時、ブラケット２１のクランク部分はロアハウジング１１Ｌの左方開口の縁部に対して係止し、アース接続部２４がロアハウジング１１Ｌの外方に張り出すことになる。また、第１端板２３Ａはロアハウジング１１Ｌの右面の溝部Ｇｒに嵌りこんで位置決めされる（図３）。そして、ロアハウジング１１Ｌの溝部Ｇｒを完全に埋めるべく、スペーサ６１をブラケット２１の底板２２上に接着手段を介して配置する。これにより、ロアハウジング１１Ｌの底面には段差がなくなり、平坦になる。

次に、ロアハウジング１１Ｌの後方側に、コイル３１を図示しない接着手段を介して載置する。この時、コイル３１の導線３３の両端部３３Ａ、３３Ｂの引き出し方向は前方となるようにする（図３）。また、磁心３２の軸線方向の両端面３２Ｍと端板２３Ａ、２３Ｂとの間の間隔が均一になるようにする。これにより、図４に示すように、磁心３２と端板２３Ａ、２３Ｂ間には、それぞれ所定の間隙（エアギャップ）Ｇｐが保有される（ギャップ長δ＝（Ｌ２−Ｌ３）／２）。これにより、図４に示すように、コイル３１の磁心３２と、間隙Ｇｐと、ブラケット２１の端板２３Ａ、２３Ｂと底板２２からなる閉磁路ＭＬが形成される。

次に、コイル３１の前方に、図３に示すように、一対のコンデンサ４１をスペーサ６１に設けられた開口部６１Ｈを挟むように載置する。この時、コンデンサ４１のリード線４４Ａ、４４Ｂの引き出し面４３が上方を向くようにしておく。そして、コイル３１とコンデンサ４１をロアハウジング１１Ｌ内に完全に固定するために、コイル３１とスペーサ６１と一対のコンデンサ４１との間を架け渡すようにしてエポキシ樹脂Ｐを注ぎ込む（図３）。

コイル３１とコンデンサ４１のロアハウジング１１Ｌ内への固定作業が終わったら、次にπ型フィルタ回路Ｃを形成するために配線作業を行う。まず、ロアハウジング１１Ｌの前方に設けられた一対の挿通孔１１Ｈより、入出力端子となる電線ＷＨをそれぞれ挿入する。そして、図３に示すように、コイル３１より引き出された導線３３の両端部３３Ａ、３３Ｂに対して、各コンデンサ４１の正極リード線４４Ａと各電線ＷＨの導線とを接触させた状態で半田付けを行って接続する。更に、各コンデンサ４１の負極リード線４４Ｂについては、図３、５に示すように、開口部６１Ｈより露出するブラケット２１の底板２２に接触させた状態で、両者を半田付けにより接続する（図５）。これにより、π型フィルタ回路Ｃの接続は完了する。最後に、ロアハウジング１１Ｌの上方及び左方の開口をアッパハウジング１１Ｕにより閉止する。この時、第２端板２３Ｂとアッパハウジング１１Ｕの左端面は完全に密着する。これにより、ノイズフィルタ装置の組み立て作業は完了する。

次に本実施例の作用・効果を説明する。

本実施例によれば、磁心３２と、ブラケット２１を構成する底板２２と第１、第２端板２３Ａ、２３Ｂと、磁心３２の軸線方向の両端面３２Ｍと各端板２３Ａ、２３Ｂ間にそれぞれ保有される間隙Ｇｐとで閉磁路ＭＬが形成される。これにより、コイル３１に電流を流す際に発生する磁束は閉磁路ＭＬに集中するので、他の領域に散乱してノイズフィルタ特性を悪化させる事態を回避することができる。更に、磁心３２の軸線方向の両端面３２Ｍと第１、第２端板２３Ａ、２３Ｂ間に間隙Ｇｐを設けた事により、磁束飽和とそれに伴うノイズフィルタ特性の劣化を抑制できる。

更に、ブラケット２１の底板２２はハウジング２１内部に露出した状態で収容されているので、コンデンサ４１の負極リード線４４Ｂを底板２２にアース接続する作業も簡単になる。このような配線自由度の向上により、ノイズフィルタ装置のレイアウト設計にも自由度が生まれる。

また、コイル３１とブラケット２１の底板２２との間にはスペーサ６１が介在されているので、コイル３１の導線３３と底板２２との短絡を容易に回避することが可能となる。

また、ロアハウジング１１Ｌの底面には、ブラケット２１の底板２２が収容可能な溝部Ｇｒが窪み形成されており、溝部Ｇｒの深さは底板２２の板厚よりも大きいので、底板２２を溝部Ｇｒ内に埋設される。これにより、ハウジング１１内部に収容されるコイル３１やコンデンサ４１と底板２２との意図しない接触が回避され、短絡などの不具合を簡易的に抑制することができる。

＜実施例２＞
実施例２は、本発明のノイズフィルタ装置をコネクタに適用したものであり、ブラケット２１と、コイル３１と、一対のコンデンサ４１と、スペーサ６１と、これらを収容するコネクタハウジング７１と、入出力端子となるバスバー端子（端子金具）５１Ａ、５１Ｂとを備えて構成されている。以下の説明において、前後方向については、図６の下側を前側、上側を後側とする。

コネクタハウジング７１は、上方、左方、前方へそれぞれ開口する略箱状に形成されたロアハウジング７１Ｌと、上方及び左方の開口を塞ぐ図示しないアッパハウジングの２部材によって構成されている。合体状態のコネクタハウジング７１には、図示しない相手方コネクタと嵌合可能な角筒状のフード部７２とフィルタ収容部７３とが区画されて設けられている。

フード部７２とフィルタ収容部７３との間を仕切る仕切り壁７４には、図４に示すように、銅合金製であり、タブ状をなす一対のバスバー端子５１Ａ、５１Ｂがインサート成形によって保持固定されている。そして、各バスバー端子５１Ａ、５１Ｂの先端部がフード部７２内に突出し、π型フィルタ回路Ｃと接続される後端部はフィルタ収容部７３内に突出している。

フィルタ収容部７３には、実施例１のロアハウジング１１Ｌに搭載したものと同様のπ型フィルタ回路Ｃが収容される。そして、図６に示すように、電線ＷＨに代わってバスバー端子５１Ａ、５１Ｂに対してπ型フィルタ回路Ｃとの配線を行う。他の構成は実施例１と同様であり、以て同様の作用・効果を発揮することができる。

以上、本発明によれば、装置構成が簡単であり、ブラケット２１への配線作業が容易なノイズフィルタ装置を得ることが可能となる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、コンデンサにフィルムコンデンサを用いたが、電解コンデンサやセラミックコンデンサであっても良い。
（２）上記実施例では、コンデンサにリード線を有するものを用いたが、リード線を有しないものであっても良い。
（３）上記実施例では、コイルとハウジング間にスペーサを介在させたが、介在させなくても良い。
（４）上記実施例では、１つのコイルと２つのコンデンサでπ型フィルタ回路を構成したが、ノイズフィルタ回路を構成するコイル及びコンデンサの素子数は任意である。
（５）上記実施例では、端子金具にタブ状のバスバー端子を用いたが、他の雄端子金具や雌端子金具であっても良い。
（６）上記実施例では、端子金具の極数を２としたが、３以上であっても良い。
（７）上記実施例では、コンデンサとコイルとの接続に半田付けを用いたが、レーザ溶接や抵抗溶接等であっても良い。
（８）上記実施例では、間隙をエアギャップとしたが、端板と磁心間に絶縁物等が介在していても良い。
（９）上記実施例では、スペーサに開口部を設けることでブラケットの底板を露出させたが、この開口部の大きさや位置は任意である。

１１…ハウジング
２１…ブラケット
２２…底板
２３Ａ、２３Ｂ…第１、第２端板（端板）
３１…コイル
３２…磁心
３３…導線
４１…コンデンサ
５１Ａ、５１Ｂ…バスバー端子（端子金具）
６１…スペーサ
７１…コネクタハウジング
Ｃ…π型フィルタ回路（ノイズフィルタ回路）
Ｇｒ…溝部
Ｇｐ…間隙
ＷＨ…電線（入出力端子）

Claims (4)

1. 磁心に導線が巻回されてなるコイルと、
   前記磁心の軸線方向の両端面に対向し、それぞれ所定の間隙を介して配置される一対の端板と、前記端板を連結する底板とを有し、磁性材料にて形成され、接地されたブラケットと、
   前記コイルと共にノイズフィルタ回路を構成し、前記ブラケットに接続されたコンデンサと、
   前記コイルと前記コンデンサと前記ブラケットを内部に少なくとも一部が露出した状態で収容可能なハウジングと、
   前記ノイズフィルタ回路に対する入出力端子とを備えていることを特徴とするノイズフィルタ装置。
2. 前記コイルと前記ブラケットの前記底板との間には絶縁性のスペーサが介在されていることを特徴とする請求項１に記載のノイズフィルタ装置。
3. 前記ハウジングの底面には、前記ブラケットの前記底板が収容可能な溝部が窪み形成されており、前記溝部の深さは前記底板の板厚よりも大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノイズフィルタ装置。
4. 前記ハウジングは相手方コネクタと嵌合可能に形成されたコネクタハウジングであり、このコネクタハウジングの内部には、前記入出力端子である端子金具が収容されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のノイズフィルタ装置。

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