JP4288551B2 - ラインフィルタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等に用いられるラインフィルタの構造に関し、とくに平角電線を巻回してなるコイルを用いた薄型構造のラインフィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、平角電線を巻回してなるコイルを用いたラインフィルタとしては、特開平5−36538号公報があり、フェライトコアに平角電線を巻回してなるコイルを一対設けたものである。
【0003】
このような1個の磁気コアに一対のコイルを設けた1段のコモンモードチョークの構造であると、必要なインピーダンスを得るために各コイルの巻数はある程度多くなり、各コイルを平角電線のエッジワイズ巻きで厚さ方向に積層した場合でもラインフィルタの高さが大きくなる。
【0004】
また、コイル巻数を減らして高さを小さくした1段のコモンモードチョークを複数個組み合わせる場合には、コイル間の接続、配線作業が必要となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで最近、大電流用でかつ薄型のラインフィルタの要望が出てきているが、上述のようなコイルの巻数が多い1段のコモンモードチョークを用いるものでは低背化の要求に対応できない。また、複数のコイル間の接続、配線を行って多段構造とした大電流用のラインフィルタの場合、接続部が不完全だと、接続部での発熱、スパークによる火災やメイン電源回路の切断によるシステムの停止等、重大事故となる可能性がある。
【0006】
本発明は、上記の問題を解決する為、電流供給ラインに結線部分がなく、安全性が高く、かつ十分な低背化を図ることのできるラインフィルタを提供することを目的とする。
【0007】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項1の発明に係るラインフィルタは、平角電線を厚さ方向に積層して筒状に巻回した2個以上の巻線部を連結部を介して一体に連続形成してなる一対のコイルを、各コイルの巻線部の軸方向が平行となるように配し、一対の平行な磁脚を有する2個以上の磁気コアの一方の磁脚を一方のコイルの巻線部に挿置し、前記磁気コアの他方の磁脚を他方のコイルの巻線部に挿置し、
前記一対のコイル及び前記磁気コアと、フィルタ素子又は回路とがケース内に配設され、
前記ケースが絶縁体であり、当該ケースの外側底面に金属ベースが装着されていて、前記金属ベースと一体の舌片部が前記ケースを貫通して前記ケース内に導入され、前記フィルタ素子又は回路の引出線のアース側が前記舌片部に接続されていることを特徴としている。
本願請求項2の発明に係るラインフィルタは、請求項1において、前記一対のコイルの平角電線の幅広面が前記ケースの内側底面に略平行となっていることを特徴としている。
【0009】
本願請求項3の発明に係るラインフィルタは、請求項1又は2において、前記平角電線の両端側に引出リード部を形成してなることを特徴としている。
【0010】
本願請求項4の発明に係るラインフィルタは、請求項3において、前記引出リード部に螺子用穴を形成し、前記引出リード部の先端側で外部接続端子を構成したことを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るラインフィルタの実施の形態を図面に従って説明する。
【0014】
図1乃至図4において、1A,1Bはコイル、10は磁気コアとしてのMn−Zn系フェライトコア等、20は絶縁樹脂ケース、30は金属ベースである。
【0015】
前記コイル1A,1Bは大電流用コイルであって、平角電線2による連続多段巻きコイルを構成している。これらの図に示すように、コイル1Aは、平角電線2を厚さ方向に積層して筒状に巻回して1段目巻線部3Aを形成し、連結部4Aを介し同じ平角電線2により巻線部3Aと反対方向に巻戻すように2段目巻線部5Aを形成する。同様に、コイル1Bは、平角電線2を厚さ方向に積層し筒状に巻回(エッジワイズ巻)して1段目巻線部3Bを形成し、連結部4Bを介し同じ平角電線2により巻線部3Bと反対方向に巻戻すように2段目巻線部5Bを形成する。ここで、コイル1Aとコイル1Bとは同一形状ではなく対称形状であり、1段目巻線部3Aと3Bとは巻数(2〜3ターン)は同じで巻回方向が互いに逆方向であり、2段目巻線部5Aと5Bとの関係も同様である。
【0016】
磁気コア10は一対の平行な磁脚を有するUI形、UU形フェライトコア等の分割型閉磁路コアであり、1段目の巻線部3A,3Bに共通に1つの磁気コア10を挿入し、2段目の巻線部5A,5Bに共通にもう1つの磁気コア10を挿入する。ここで、磁気コア10の一方の磁脚をコイル1A側の巻線部に挿置し、他方の磁脚をコイル1B側の巻線部に挿置し、この結果、コイル1A,1Bの巻線部の軸方向が互いに平行となるようにコイル1A,1Bは並列配置となる。
【0017】
前記絶縁樹脂ケース20は上面が開口した方形箱状であり、磁気コア10を装着した一対のコイル1A,1Bは平角電線2の幅広面が絶縁樹脂ケース20の内側底面に略平行となるように当該絶縁樹脂ケース20内に配設される。
【0018】
なお、図1のように、磁気コア10の磁脚の周囲には絶縁筒11を被せておき、コイル1A,1Bと磁脚間を絶縁している。また、コイル1A,1Bの上下面と磁気コア10との絶縁のために、図示は省略するが絶縁フイルムを設ける。
【0019】
前記絶縁樹脂ケース20の外側底面には金属ベース30が装着されおり、図4のように金属ベース30に切り起しにより一体に形成した舌片部31が絶縁樹脂ケース20を貫通して絶縁樹脂ケース内に導入されアース接続片として突出している。舌片部31は、ケース20内に収容されたフィルタ素子又は回路の引出線のアース側を電気的に接続するために使用する。ここでは、フィルタ素子として図1の小容量のライン−アース間のコンデンサC1のアース側をはんだ付け等で接続する。また、前記金属ベース30には取付穴33をあけた取付部32が形成されている。
【0020】
前述した連続多段巻構造のコイル1A,1Bの平角電線2の両端側は、巻線部の軸方向の同じ側(上側)にあり、かつ互いに反対方向に一直線上に導出された引出リード部6となっている。そして、引出リード部6の先端側は素線(加工する前の本来の平角電線)の幅よりも約25%(最低でも5%以上とする)幅広となるようにプレス加工等で成型された幅広部7となっている。
【0021】
前記絶縁樹脂ケース20の四隅には図3に示す端子台21が一体に形成され、該端子台21上に各コイルの引出リード部6が略同じ高さで導出されるように凹溝41を形成した金属雌螺子部材40が図2の小螺子45で固定され、その凹溝41に導電板50に重ねられて引出リード部6が引き出されている(雌螺子部材40上面と引出リード部6上面とは略同一高さに揃う)。引出リード部6に重ねて設けられた導電板50はフィルタ素子又は回路を接続するためのものであり、ここでは図1のようにライン間の大容量のコンデンサC2及びコンデンサ電荷放電用の抵抗器R1が一対のコイル1A,1B端部間に接続される。
【0022】
なお、ライン間の大容量のコンデンサC2及びコンデンサ電荷放電用の抵抗器R1はコイル1A,1Bの連結部4A,4B間にもはんだ付けで接続される。また、ライン−アース間のコンデンサC1も前記連結部4A,4Bと舌片部31との間に接続されている。
【0023】
図3の如く、端子台21の金属雌螺子部材40上に延長した引出リード部6のボルト用穴8及び導電板50の透孔を通してワッシャ46,47を嵌めた螺子部材としての外部接続ケーブル取付ボルト48をナットとしての雌螺子部材40に螺合しておき、これを締め付けることで、外部の接続線60を電気的に強固に接続、固着できる。
【0024】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【0025】
(1) 平角電線2を厚さ方向に積層して筒状に巻回した2個の巻線部を連結部を介して一体に連続形成したコイル1A,1Bを各巻線部の軸方向を平行にして並列に配し、かつ絶縁樹脂ケース20の内側底面に対して各コイルの平角電線2の幅広面を略平行に配置し、かつ各巻線部の巻数を2〜3ターン程度の必要最小限の巻数とすることで、低背化を図ることができ、例えば全体高さを略2.5cm以下に納めることができる。
【0026】
(2) 平角電線2の両端側に引出リード部6を形成したので、コイル内部において電流供給ラインに結線部分のない巻線部が複数の多段コイルを実現できる。この結果、安全性、信頼性を向上させることができる。
【0027】
(3) 各引出リード部6を端子台21に導出し、各引出リード部6にボルト用穴8を形成し、引出リード部6の先端側で外部接続端子を構成するようにしたから、外部接続ケーブルを外部接続ケーブル取付用ボルト48を用いて引出リード部6に接続、固定可能である。
【0028】
(4) 引出リード部6の先端側が平角電線2の素線の幅よりも5%〜30%程度広く成型された幅広部7となっており、平角電線の素線の幅が小さくてもプレス等による圧縮率を調整して適切な幅に成型することで、電流や外部接続ケーブルに適した径の取付ボルトが使用可能となる。
【0029】
(5) 金属ベース30と一体の舌片部31が絶縁樹脂ケース20を貫通して絶縁樹脂ケース内に導入されているから、フィルタ素子又は回路としてのコンデンサC1を確実にアース側に接続できる。
【0030】
図5は本発明で使用できる平角電線による一対の連続多段巻きコイルの他の例であり、コイル1Cは平角電線2を厚さ方向に積層し筒状に巻回して1段目巻線部3Cを形成し、連結部4Cを介し同じ平角電線2により巻線部3Cと同じ方向に巻回して2段目巻線部5Cを形成する。コイル1Dはコイル1Cと対称形状であり、平角電線2を厚さ方向に積層して筒状に巻回して1段目巻線部3Dを形成し、連結部4Dを介し同じ平角電線2により巻線部3Dと同じ方向に巻回して2段目巻線部5Dを形成する。但し、コイル1C,1Dの平角電線2の両端側は、巻線部の軸方向の同じ側(上側)にあり、かつ互いに反対方向に一直線上に導出された引出リード部6となるようにしている。図1と同じ又は相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【0031】
なお、各コイルは、巻線部を3個以上連続形成した連続3段巻き以上にしてもよい。
【0032】
また、絶縁樹脂ケース上に上蓋を装着するようにしてもよい。
【0033】
さらに、端子台の構造も変更可能であり、平角電線端部の引出リード部に直接螺子穴を形成して取付用ボルトを螺合した端子構造としてもよい。
【0034】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るラインフィルタによれば、平角電線を厚さ方向に積層して筒状に巻回した2個以上の巻線部を連結部を介して一体に連続形成してなる一対のコイルを、各コイルの巻線部の軸方向が平行となるように配し、一対の平行な磁脚を有する2個以上の磁気コアの一方の磁脚を一方のコイルの巻線部に挿置し、前記磁気コアの他方の磁脚を他方のコイルの巻線部に挿置した構造とすることで、各コイルの高さを低くし、ひいてはラインフィルタ全体の低背化を図り得る。また、コイルは連続多段巻き構造であり、電流供給ラインに結線部分がなく、安全性並びに信頼性の向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るラインフィルタの実施の形態を示す一部を断面とした平面図である。
【図2】同正断面図である。
【図3】実施の形態における端子台及びその周辺の構造を示す部分拡大側面図である。
【図4】実施の形態における金属ベースの構造を示す要部拡大図である。
【図5】本発明で使用可能な一対のコイルの他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
1A,1B,1C,1D コイル
2 平角電線
3A,3B,3C,3D,5A,5B,5C,5D 巻線部
4A,4B,4C,4D 連結部
6 引出リード部
7 幅広部
8 ボルト用穴
10 磁気コア
20 絶縁樹脂ケース
21 端子台
30 金属ベース
31 舌片部
40 金属雌螺子部材
41 凹溝
50 導電板
60 接続線
C1,C2 コンデンサ
R1 抵抗器
Claims (4)
- 平角電線を厚さ方向に積層して筒状に巻回した2個以上の巻線部を連結部を介して一体に連続形成してなる一対のコイルを、各コイルの巻線部の軸方向が平行となるように配し、一対の平行な磁脚を有する2個以上の磁気コアの一方の磁脚を一方のコイルの巻線部に挿置し、前記磁気コアの他方の磁脚を他方のコイルの巻線部に挿置し、
前記一対のコイル及び前記磁気コアと、フィルタ素子又は回路とがケース内に配設され、
前記ケースが絶縁体であり、当該ケースの外側底面に金属ベースが装着されていて、前記金属ベースと一体の舌片部が前記ケースを貫通して前記ケース内に導入され、前記フィルタ素子又は回路の引出線のアース側が前記舌片部に接続されていることを特徴とするラインフィルタ。 - 前記一対のコイルの平角電線の幅広面が前記ケースの内側底面に略平行となっている請求項1記載のラインフィルタ。
- 前記平角電線の両端側に引出リード部を形成してなる請求項1又は2記載のラインフィルタ。
- 前記引出リード部に螺子用穴を形成し、前記引出リード部の先端側で外部接続端子を構成した請求項3記載のラインフィルタ。
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