JP2536893Y2 - 差込みプラグ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は電源ラインを経由して電
子機器に侵入するノイズを低減するノイズフィルタとし
て、ノイズ減衰インダクタを内蔵した差込みプラグに係
り、特に、インダクタの巻線に巻線間隔を大にする部分
を設けるとともに、複層巻することにより減衰特性を向
上させて安定化すると共に小型化を図った差込みプラグ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電源ラインから侵入するノイズには電源
線路の二線間を伝わるノーマルモードノイズと、電源線
路の二線と大地間を伝わるコモンモードノイズとがあ
る。この中で、電源コードを有する差込みプラグを含む
電子機器の電源部において、電子機器の誤動作，信号の
不安定化等の原因となるのは主にコモンモードノイズで
ある。ＡＣ電源部において、コモンモードノイズを減衰
させるにはノイズ減衰インダクタを使用するのが現在一
般的に適用されている方法であり、ＡＣ電源部を構成す
る差込みプラグにおいてもその例外ではない。そのた
め、プラグ本体内にノイズ減衰インダクタを設けること
について、多種多様のものが提案されており、本出願人
も多数提案している。

【０００３】その中で、実開昭６０−５３１７９号「ノ
イズフィルタ内蔵差込みプラグ」は環状コアに一対の巻
線を所定数巻回して構成したチョークコイルをノイズフ
ィルタ素子としてプラグ端子とコード間に直列に接続し
たもので、チョークコイルはコモンモードノイズの信号
成分に対してはインダクタンスとして作用してコモンモ
ードノイズを減衰させる。

【０００４】インダクタンスはコアの透磁率と巻線の巻
回数とによって定まる。一方、巻線が巻回される環状コ
アは周波数が大になると透磁率が低下する。例えば、１
０ＫＨｚの周波数領域ではフィルタとして機能するもの
も１０ＭＨｚ以上の高い周波数領域ではフィルタとして
の機能を果たすことができない。その理由は前述した透
磁率の低下と、インダクタのインピーダンス特性が高周
波領域で巻線の分布容量（ストレーキャパシティ）によ
り生じる自己共振により低下するためである。インダク
タは巻線の分布容量の他にコアがライン電流により飽和
することも、ノイズ対策時の一つの制約であるが、その
主体は分布容量である。

【０００５】分布容量によりインダクタのインピーダン
ス特性が高周波領域で低下するのを改善するために、実
願平２−１９１６１号「差込みプラグ」が提案されてい
る。この差込みプラグはチョークコイルの広域のノイズ
減衰特性を改善することと、プラグの定格電流を大きく
するために、コアがライン電流により飽和せず、分布容
量を小さくするようにしたものであり、一端に一対のプ
ラグ端子を固着し、他端に接続用端子を有するチョーク
コイル保持部を設け、その上下面に一対の巻線を巻回し
たチョークコイルを１個ずつ固定して一対のプラグ端子
と、プラグ端子に接続されるコードとの間に直列に接続
し、それらの外周にプラグ本体を一体に設けた構成を有
し、環状コアは外径１６ｍｍ，内径１０ｍｍ，厚さ５ｍ
ｍのサイズを有し、透磁率μを７０００とし、巻線は線
径０．８５ｍｍ，巻数１５としている。

【０００６】一方、差込みプラグを小型化し、コストを
低減し、生産性を向上させるものとして、実願昭６２−
１７７７８８号「差込みプラグ」が提案されている。こ
の差込みプラグはプラグ端子を固定する絶縁ベースにチ
ョークコイルとコードを接続する接続部を設け、その中
間にチョークコイル保持部を設け、この保持部にチョー
クコイルを保持させ、プラグ端子とコード間に接続し
て、その外周にプラグ本体を設けたものであり、チョー
クコイルは外径１６ｍｍ，内径１０ｍｍ，厚さ５ｍｍの
サイズを有し、透磁率μを７０００とし、巻線の線径お
よび巻数は以下に述べる本考案の実施例と同一である。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかし、前述した実願
平２−１９１６号「差込みプラグ」は、チョークコイル
を２個直列に接続し、プラグの長さ方向と直交する位置
で重ねて配置していることから、プラグ本体の形状が大
型化する。また、チョークコイルを２個使用するため、
特別の保持体が必要となり、プラグ本体が大型化すると
ともに構成部材が増加してプラグの価格が高くなり、接
続，配置工数が増加するので生産性が悪くなる。

【０００８】一方、実願昭６２−１７７７８８号「差込
みプラグ」は前述の問題点は解決できるが、環状コアに
巻回した巻線の分布容量によりインピーダンス特性が低
下し、ノイズの減衰特性が悪くなる。

【０００９】従って、本考案の目的はノイズ減衰特性の
向上および安定化が図れる差込みプラグを提供すること
である。

【００１０】本考案の他の目的は小型化が図れる差込み
プラグを提供することである。

【００１１】本考案の更に他の目的はコストダウンおよ
び生産性の向上が図れる差込みプラグを提供することで
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本考案は以上述べた目的
を実現するため、プラグ端子と、該プラグ端子に接続さ
れる電源コードとの間に、環状コアに一対の巻線を巻回
して構成されるチョークコイルをノイズフィルタ素子と
して接続してなる差込みプラグにおいて、前記環状コア
は、前記巻線を巻回する巻回部を複数に分割する分割突
起を有する絶縁スペーサによって被覆され、前記巻線
は、前記巻回部に所定の巻回ピッチで巻回された部分
と、前記分割突起を挟んで前記所定の巻回ピッチより大
なるピッチで巻回されて前記巻線の分布容量を低減する
部分を有することを特徴とする差込みプラグを提供する
ものである。

【００１３】上に述べたそれぞれの巻線は、環状コアの
外周に単層巻きし、単層巻で所定の巻回数が得られない
時は、単層巻の所定部に所定数の複数巻回を施す。ま
た、環状コアは２２００程度の透磁率を有することが望
ましく、インダクタンスを４５０μＨ以上とし、共振周
波数を３０ＭＨｚ以上とすることが好ましい。

【００１４】

【作用】環状コアとして、マンガン系とニッケル系が考
えられる。マンガン系は低い周波数帯で高い透磁率を有
するが、周波数が高くなると低下する。ニッケル系は低
い周波数帯ではマンガン系より透磁率が低いが周波数が
高くなってもある周波数までは透磁率が低下しないた
め、高周波数帯ではマンガン系より高い透磁率を有す
る。本考案の差込みプラグでは、１０ＫＨｚから３０Ｍ
Ｈｚのコモンモードノイズを低減するためにニッケル系
のコアーを使用することが好ましい。

【００１５】環状コアに巻線を巻回したときのインダク
タンスＬは、次式で得られる。

【数１】 ここで、μは環状コアの透磁率であり、Ｎは巻線の巻数
であり、Ｓは環状コアの断面積であり、ｌは環状コアの
長さ（磁路長）である。

【００１６】Ｓおよびｌは差込みプラグのサイズに制約
されて決まり、μは環状コアの材質で決まるのでインダ
クタンスＬを大にするためには巻線を密に巻いてＮを大
にする必要がある。巻線を密にして巻数Ｎを大にすると
インダクタンスＬが増えるが、巻線間の分布容量が増大
する。チョークコイルのインピーダンスＺはインダクタ
ンスＬと分布容量Ｃの並列回路になるので、次式で得ら
れる。

【数２】 ここで、ω＝２πｆである。上式より分布容量Ｃが増加
すると、インピーダンスＺが小になり、分布容量Ｃが減
少すると、インピーダンスＺが大になってノイズ低減効
果が大になる。上式の分母である１−ω² ＬＣ＝０のと
き、共振状態が得られ、そのときの共振周波数ｆは、

【数３】 となる。上式より明らかな通り、ノイズフィルタの効果
を低減しないで、共振周波数を高周波数帯にもっていく
ためには、分布容量Ｃを小さくする必要がある。本考案
では、巻線の間隔を大にする部分を設けることによって
分布容量Ｃを小さくしている。

【００１７】

【実施例】以下、本考案の差込みプラグについて添付図
面を参照しつつ詳細に説明する。

【００１８】図１は本考案の差込みプラグ１を示し、一
対のプラグ２と、コード３を保持するコード保持部４
と、プラグ本体５とから構成されている。

【００１９】図２はノイズフィルタ素子としてのチョー
クコイルを有するプラグ本体５の内部を示す。一対のプ
ラグ端子２は絶縁ベース２０に固定されており、絶縁ベ
ース２０にチョークコイル収容部３０および接続端子固
定部４０が一体に形成されている。絶縁ベース２０は反
対側に絶縁壁２１を有し、その両側にプラグ端子２のリ
ード接続部２２が位置している。チョークコイル収容部
３０は中央にスリット３１を有する突起３２を有し、そ
の周囲に環状の収容部３３を有する。接続端子固定部４
０は絶縁壁４１を有し、その両側に端子固定孔４２を有
する。チョークコイル収容部３０にはチョークコイル１
０が収容される。チョークコイル１０は絶縁被覆１１を
施された環状コアに一対の巻線１２，１３を巻回するこ
とにより構成される。絶縁被覆１１は中央の一対の大突
起１１ａと、一対の大突起１１ａの間にそれぞれ形成さ
れた小突起１１ｂを有し、大突起１１ａによって一対の
巻線１２，１３が分離され、小突起１１ｂによって各巻
線１２，１３に間隔の大きい部分を形成することによ
り、分布容量の低減化を図っている。接続端子固定部４
０の固定孔４２にはリード接続部５２を有する接続端子
５０の侵入部５１が侵入固定される。

【００２０】絶縁被覆１１が施された環状コアは外径１
７ｍｍ，内径１１ｍｍ，厚さ６ｍｍのサイズを有し、透
磁率μは２２００である。また、巻線１２，１３は線径
０．７ｍｍの導線に絶縁被覆を施したものである。

【００２１】図３は絶縁被覆１１を施した環状コアを示
し、大突起１１ａによって２つの巻線領域に分かれ、各
領域は更に小突起１１ｂによってＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つ
の領域に分けられている。

【００２２】本考案の実施例では、巻線１２，１３はそ
の中央部を領域ＢとＣの境界の小突起１１ｂにあてがい
ながら、大突起１１ａの方向に向かって巻線を開始し、
大突起１１ａに達すると、領域Ａ，Ｄをそのまま通過し
て巻線開始位置に戻った後、領域Ｂ，Ｃでコイル巻きし
て図２に示したチョークコイル１０を得る。得られたチ
ョークコイル１０は領域Ｂ，Ｃが２層巻きであり、領域
Ａ，Ｄが単層巻きである。Ｂ，Ｃ２層巻きは、所定の巻
回数を単層巻きする事が出来ない場合に分布容量を増加
させない為の巻回手段であり、Ａ，Ｄに連続して２層回
するより分布容量は少なく出来る。

【００２３】このようにして得られたチョークコイル１
０をチョークコイル収容部３０に収容し、巻線１２，１
３の端部をプラグ端子２のリード接続部２２、および端
子固定部４０の端子５０のリード接続部５２に接続し、
同時にコード３の導体３Ａを端子５０のリード接続部５
２に接続する。この後、絶縁ベース２０からコード３に
かけてコード保持部４およびプラグ本体５を形成して図
１の差込みプラグを得る。

【００２４】図４は本考案で使用されたチョークコイル
のインピーダンス特性Ｚ₀ を示す曲線Ａ，本考案で使用
された環状コアおよび巻線を利用しているが、本考案で
採用した分布容量Ｃを減少させるための間隔を大にする
部分を有しない巻線構造のチョークコイルのインピーダ
ンス特性Ｚ₀ を示す曲線Ｂ，および実願開２−１９１６
１号の差込みプラグに使用されたチョークコイルのイン
ピーダンス特性Ｚ₀ を示す曲線Ｃをそれぞれ表してい
る。

【００２５】曲線Ａ，Ｂのチョークコイルの環状コアは
透磁率μを２２００としたが、曲線Ｃは曲線Ａ，Ｂと略
同等のインピーダンス特性Ｚ₀ を有するようにするため
に、７０００の透磁率μを有する環状コアを使用してい
る。

【００２６】曲線Ａ，Ｂの比較から明らかなように、周
波数ｆが５ＭＨｚを越えると、本考案の巻線の間隔を大
に対する部分を設けた構成により優れたインピーダンス
特性Ｚ₀ が得られることが判る。

【００２７】図５は前述した３種類のチーョクコイルの
ノイズ減衰特性（ｄＢ）の曲線Ａ，Ｂ，Ｃを示し、本考
案の差込みプラグに使用されるチョークコイルのノイズ
減衰特性（ｄＢ）を示す曲線Ａによると、３０ＭＨｚの
高周波帯においても十分なフィルタ効果を有することが
判る。

【００２８】

【考案の効果】以上述べた通り、本考案の差込みプラグ
によると、チョークコイルの環状コアを、巻線を巻回す
る巻回部を複数に分割する分割突起を有する絶縁スペー
サによって被覆し、巻線を、巻回部に所定の巻回ピッチ
で巻回された部分とこの分割突起を挟んで所定の巻回ピ
ッチより大なるピッチで巻回されて巻線の分布容量を低
減する部分を有するようにしたので、高周波帯における
ノイズ減衰特性の低下を抑制し、全使用周波数帯におい
てノイズ減衰特性の安定化を図ることができる。また、
所定の巻線回数を得るのに複層巻の部分を設けたのでチ
ョークコイルの大型化が防がれ、差込みプラグを小型に
することができる。更に、チョークコイル収容部も特別
の構造のものを必要とせず、生産性の向上とも相まって
コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の差込みプラグを示す説明
図。

【図２】本考案の一実施例の差込みプラグを示す分解
図。

【図３】本考案の一実施例の差込みプラグに使用される
環状コアを示す説明図。

【図４】本考案の一実施例の差込みプラグと他の差込み
プラグのインピーダンス特性およびノイズ減衰特性を示
す説明図。

【図５】本考案の一実施例の差込みプラグと他の差込み
プラグのインピーダンス特性およびノイズ減衰特性を示
す説明図。

【符号の説明】

１ 差込みプラグ ２ プラ
グ本体 ３ コード ４ コー
ド保持部 ５ プラグ本体 １１ 環状
コアの絶縁体 １１ａ，１１ｂ 巻線間隔を大にする部分を形成する
突起 １２，１３ 巻線 ３０ チョークコイル収容部 ４０ 端子固定部

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プラグ端子と、該プラグ端子に接続される
   電源コードとの間に、環状コアに一対の巻線を巻回して
   構成されるチョークコイルをノイズフィルタ素子として
   接続してなる差込みプラグにおいて、前記環状コアは、前記巻線を巻回する巻回部を複数に分
   割する分割突起（１１ｂ）を有する絶縁スペーサ（１
   １）によって被覆され、 前記巻線は、前記巻回部に所定の巻回ピッチで巻回され
   た部分と、前記分割突起（１１ｂ）を挟んで前記所定の
   巻回ピッチより大なるピッチで巻回されて前記巻線の分
   布容量を低減する部分を有することを特徴とする差込み
   プラグ。
2. 【請求項２】 前記巻線は、単層巻された部分と複層巻
   された部分とを有する構成の請求項１の差込みプラグ。
3. 【請求項３】 前記チョークコイルの前記環状コアは、
   透磁率を２２００とし、インダクタンスを４５０μＨ以
   上とし、その共振周波数を３０ＭＨｚ以上とした構成の
   請求項１の差込みプラグ。