JP6149764B2 - ノイズフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、ノイズフィルタに関するものである。

特許文献１には、主配線を包囲するリング状の磁性体コアと、共振回路とを備えたノイズフィルタが開示されている。共振回路は、磁性体コアに潜らせた共振用配線と、共振用配線の両端に接続したコンデンサとから構成されている。このノイズフィルタは、コンデンサが接続されている共振用配線が、磁性体コアに巻かれているだけであって、磁性体コアに固定されてはいない。したがって、コンデンサは、振動を受けたような場合に、磁性体コアに衝突して破損することが懸念される。

特開２０１２−０１９５０４号公報

コンデンサの破損を防止する手段としては、コアを保持するための保持部材を設けた上で、この保持部材に収容室を形成し、収容室内にコンデンサを収容することが考えられる。しかし、コア用の保持部材に収容室を形成した場合、コンデンサを用いずにコアだけでノイズを除去しようとしたときに、収容室が無駄になってしまう。これは、コンデンサを使用しない場合に、保持部材が無駄に大型化することを意味する。

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、コンデンサを用いない場合に無駄に大型化するのを回避することを目的とする。

本発明のノイズフィルタは、
電線を包囲するリング状の磁性材料からなるコアと、
前記コアに潜らせたインダクタと、
前記インダクタの両端に接続したコンデンサと、
前記コアの一部のみを保持するベース部材と、
前記コアのうち前記ベース部材によって保持されない領域を保持可能であり、前記ベース部材と合体することで第１保持部材を構成する第１互換部材と、
前記コアのうち前記ベース部材によって保持されない領域を保持可能であり、前記ベース部材と合体することで第２保持部材を構成する第２互換部材と、
前記第１互換部材と前記第２互換部材のうち前記第１互換部材のみに形成され、前記コンデンサを収容するコンデンサ収容部とを備えており、前記ベース部材には、前記第１互換部材と前記第２互換部材のうちいずれか一方の前記互換部材のみが選択的に合体されるようになっているところに特徴を有する。

この構成によれば、コンデンサを用いる場合には、ベース部材に第１互換部材を合体させてコンデンサ収容部にコンデンサを収容すれば、コンデンサがコアとの衝突に起因して破損することを防止できる。コンデンサを用いない場合は、ベース部材に第２互換部材を合体させればよい。この場合、第２互換部材にはコンデンサ収容部が形成されていないので、無駄に大型化することはない。

実施例１において、コンデンサを用いた形態でノイズフィルタをワイヤーハーネスに取り付けた状態をあらわす一部切欠正面図 コンデンサを用いた形態でノイズフィルタをワイヤーハーネスに取り付けた状態をあらわす平面図 コンデンサを用いた形態でノイズフィルタをワイヤーハーネスに取り付けた状態をあらわす右側面図 コンデンサを用いない形態でノイズフィルタをワイヤーハーネスに取り付けた状態をあらわす一部切欠正面図

（１）本発明のノイズフィルタは、前記コアが、一対の半割磁性体を合体させて構成されたものであり、前記ベース部材と前記第１互換部材と前記第２互換部材が、いずれも半割形状をなしていて、前記半割磁性体を個別に保持可能であってもよい。この構成によれば、コアを電線に取り付ける作業が容易である。

（２）本発明のノイズフィルタは、前記コアは、並列状に束ねられた複数本の前記電線を一括して包囲する長円形をなしており、前記コンデンサ収容部が、前記第１互換部材の外面から、前記複数本の電線の並列方向と概ね同じ方向へ突出した形態で形成されていてもよい。この構成によれば、コンデンサ収容部を含む第１保持部材の全体が扁平な形状となるので、高さの低い空間や幅狭な空間に配置する場合に好適である。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図４を参照して説明する。尚、以下の説明において、上下の方向については図１，３，４に表れる向きを、そのまま上方、下方と定義する。また、左右の方向については、図１，２，４に表れる向きを、そのまま右方、左方と定義する。

本実施例１のノイズフィルタ１０は、３本の電線４１を左右に並列状に束ねて構成されたワイヤーハーネス４０に取り付けられることでノイズを除去するものである。ノイズフィルタ１０は、コア１１と、フィルタ回路１３を構成するインダクタ１４と、同じくフィルタ回路１３を構成するコンデンサ１８と、ベース部材２１と第１互換部材２５と第２互換部材３３とを備えて構成されている。ベース部材２１と第１互換部材２５は、コア１１とコンデンサ１８を保持する第１保持部材２０を構成する。ベース部材２１と第２互換部材３３は、コア１１を保持する第２保持部材３２を構成する。

コア１１は、鉄等の磁性材料からなり、図１，４に示すように、３本の電線４１を一括して包囲する長円形をなす。コア１１は、長円の長軸方向に沿って分割した上下対称な一対の半割磁性体１２を合体させて構成されている。コア１１は、３本の電線４１を包囲することで、電線４１のノイズを除去するフィルタとしての機能を発揮する。

フィルタ回路１３は、導電性（金属製）の線材からなる１本のインダクタ１４と、１つのコンデンサ１８とをループ状に接続して構成されている。フィルタ回路１３は、コア１１に対し、その右端部に潜らせるようにして取り付けられている。インダクタ１４は、コア１１の内周面と前後両面と対応するように配置され、コンデンサ１８は、コア１１の外周面側に配置される。コア１１に取り付けられたフィルタ回路１３は、電線４１のノイズを除去するフィルタとしての機能を発揮する。

インダクタ１４は、全体として略方形をなすように曲げられた形状である。即ち、インダクタ１４は、前後方向に延びる細長い線状基部１５と、線状基部１５の前後両端から平行に延出する細長い前後一対の線状側部１６と、一対の線状側部１６の延出端から相手側に向かって基部と平行に片持ち状に延出する前後一対の線状端部１７とから構成されている。したがって、インダクタ１４は、略方形を構成する一辺において、一対の線状端部１７が互いに間隔を空けて対向するように配置されている。

コンデンサ１８は、全体としてブロック状をなしており、コンデンサ１８の両端面は一対の電極１９となっている。コンデンサ１８は、インダクタ１４の線状端部１７の間に配置されている。そして、インダクタ１４の前後一対の線状端部１７がコンデンサ１８の一対の電極１９に対し溶接等の手段により導通可能に固着されている。これにより、全周に亘って繋がった略方形のリング状をなすフィルタ回路１３が構成されている。

図１に示すように、第１保持部材２０は、ベース部材２１と第１互換部材２５とを上下に合体させて構成されている。ベース部材２１と第１互換部材２５は、合成樹脂材料（絶縁材料）からなる。ベース部材２１には、その上面（ワイヤーハーネス４０と対向する面）を凹ませた形態のベース収容空間２２が形成されている。ベース収容空間２２には、下側の半割磁性体１２、つまり、コア１１のうち下半分の領域が収容される。ベース部材２１には、その外周面における左右両端部から水平外向きに突出した板状の一対の合体用係止部２３が形成されている。合体用係止部２３には、上下方向に貫通した形態の合体用係止孔２４が形成されている。

第１互換部材２５には、その下面（ワイヤーハーネス４０と対向する面）を凹ませた形態の第１収容空間２６が形成されている。第１収容空間２６には、上側の半割磁性部材、つまり、コア１１のうち上半分の領域が収容される。また、第１互換部材２５には、その外周面における左右両端部から外側へ突出する左右対称な一対の合体用係止片２７が形成されている。合体用係止片２７の下向きの突出端部は、左右方向に弾性撓み可能となっている。ベース部材２１と第１互換部材２５を上下に合体すると、合体用係止片２７が合体用係止孔２４に係止することにより、ベース部材２１と第１互換部材２５が合体状態にロックされ、第１保持部材２０が構成される。

第１互換部材２５には、その外面における右端部から張り出した支持部２８が、一体に形成されている。支持部２８は、屈曲した板状をなしている。支持部２８には、コンデンサ収容部２９が一体に形成されている。つまり、コンデンサ収容部２９は、第１互換部材２５に一体形成されている。コンデンサ収容部２９は、支持部２８よりも右方に位置している。また、上下方向においては、コア１１の右端部よりも更に右方に位置している。

コンデンサ収容部２９は、軸線を前後方向に向けた円弧形をなしており、コンデンサ収容部２９の内部空間は、コンデンサ１８を収容するための収容室３０となっている。収容室３０の内周面は円弧形をなし、その内径寸法は、コンデンサ１８に外接する仮想円の直径と同じか、それよりも僅かに大きい寸法である。コンデンサ収容部２９の右端部には、前後方向にスリットに延びる開口部３１が形成されている。収容室３０の前後両端は、開口部３１に連通しているとともに、コンデンサ収容部２９の外部に開放されている。コンデンサ収容部２９は、開口部３１の上下方向の開口寸法を拡大させるように弾性撓みし得るようになっている。このときの拡大寸法は、コンデンサ１８を通過させることが可能な寸法である。

図４に示すように、第２保持部材３２は、第１保持部材２０を構成するベース部材２１と、第２互換部材３３とを上下に合体させて構成されている。つまり、ベース部材２１は、第１保持部材２０と第２保持部材３２とで共用される部品である。第２互換部材３３は、ベース部材２１及び第１互換部材２５と同じく、合成樹脂材料（絶縁材料）からなる。但し、第２互換部材３３には、第１互換部材２５に形成されていた支持部２８とコンデンサ収容部２９は、形成されていない。そして、第１互換部材２５のうち支持部２８とコンデンサ収容部２９を除いた部分は、第２互換部材３３と形状及び大きさが同一である。

即ち、第２互換部材３３には、その下面（ワイヤーハーネス４０と対向する面）を凹ませた形態の第２収容空間３４が形成されている。第２収容空間３４には、上側の半割磁性体１２、つまり、コア１１のうち上半分の領域が収容される。また、第２互換部材３３には、その外周面における左右両端部から外側へ突出する左右対称な一対の合体用係止片２７が形成されている。合体用係止片２７の下向きの突出端部は、左右方向に弾性撓み可能となっている。ベース部材２１と第２互換部材３３を上下に合体すると、合体用係止片２７が合体用係止孔２４に係止することにより、ベース部材２１と第２互換部材３３が合体状態にロックされ、第２保持部材３２が構成される。

次に、本実施例１の作用を説明する。フィルタ回路１３（インダクタ１４とコンデンサ１８）を用いてノイズ除去を行う場合における、ノイズフィルタ１０の組付け工程を説明する。まず、インダクタ１４とコンデンサ１８とを接続し、リング状のフィルタ回路１３を構成しておく。インダクタ１４とコンデンサ１８を用いる場合には、ベース部材２１と第１互換部材２５とを用いる。そして、第１互換部材２５に形成されているコンデンサ収容部２９に、フィルタ回路１３を取り付ける。フィルタ回路１３の取付けに際しては、コンデンサ収容部２９を拡開状に弾性変形させて開口部３１を拡げ、その拡げた開口部３１を通してコンデンサ１８を収容室３０内に収容する。

一方、ベース部材２１については、第１互換部材２５を合体させる前に、ベース収容空間２２に半割磁性体１２を収容する。また、第１互換部材２５についても、ベース部材２１に合体させる前に、第１収容空間２６に半割磁性体１２を収容する。そして、フィルタ回路１３のインダクタ１４のうちコンデンサ１８とは反対側の前後方向の線状基部１５を、第１互換部材２５及び第１収容空間２６に収容されている半割磁性体１２の内周における右端部に接近させる。

そして、ワイヤーハーネス４０を挟むようにしてベース部材２１と第１互換部材２５とを合体させ、合体用係止片２７と合体用係止孔２４とを係止させる。この係止作用により、ベース部材２１と第１互換部材２５が合体状態にロックされ、第１保持部材２０が構成される。同時に、第１保持部材２０内では、一対の半割磁性体１２が、ワイヤーハーネス４０（３本の電線４１）を一括して包囲する状態で長円形のリング状に合体され、コア１１が構成される。

また、インダクタ１４の線状基部１５は、電線４１と同じくコア１１によって一括包囲された状態となる。インダクタ１４の前後一対の線状側部１６は、第１互換部材２５の前面と後面に沿って左右方向を向いて配置される。インダクタ１４の線状端部１７は、収容室３０からコンデンサ収容部２９の前方と後方へ突出するように配置されている。以上により、フィルタ回路１３（インダクタ１４及びコンデンサ１８）を用いたノイズフィルタ１０の組付けと、ワイヤーハーネス４０に対するノイズフィルタ１０の取付けが完了する。

ノイズフィルタ１０をワイヤーハーネス４０に取り付けた状態では、コンデンサ１８がコア１１の外周側に位置しているため、ノイズフィルタ１０が振動を受けたときに、コンデンサ１８がコア１１の外周に衝突して破損することが懸念される。しかし、コンデンサ１８は、合成樹脂製のコンデンサ収容部２９の収容室３０に収容されているので、直接、コア１１に衝突する虞はない。また、収容室３０内に収容されていることで、コンデンサ１８は外部からの異物の干渉から保護されている。したがって、コンデンサ１８が破損する虞はない。

次に、フィルタ回路１３（インダクタ１４とコンデンサ１８）を用ずにノイズ除去を行う場合における、ノイズフィルタ１０の組付け工程を説明する。インダクタ１４とコンデンサ１８を用いない場合には、ベース部材２１と第２互換部材３３とを用いる。ベース部材２１については、第２互換部材３３を合体させる前に、ベース収容空間２２に半割磁性体１２を収容する。また、第２互換部材３３についても、ベース部材２１に合体させる前に、第２収容空間３４に半割磁性体１２を収容する。

そして、ワイヤーハーネス４０を挟むようにしてベース部材２１と第２互換部材３３とを合体させ、合体用係止片２７と合体用係止孔２４とを係止させる。この係止作用により、ベース部材２１と第２互換部材３３が合体状態にロックされ、第２保持部材３２が構成される。同時に、第２保持部材３２内では、一対の半割磁性体１２が、ワイヤーハーネス４０（３本の電線４１）を一括して包囲する状態で長円形のリング状に合体され、コア１１が構成される。

上述のように本実施例１のノイズフィルタ１０は、電線４１を包囲するリング状の磁性材料からなるコア１１と、コア１１に潜らせたインダクタ１４と、インダクタ１４の両端に接続したコンデンサ１８と、コア１１の一部のみを保持するベース部材２１と、コア１１のうちベース部材２１によって保持されない領域を保持可能であり、ベース部材２１と合体することで第１保持部材２０を構成する第１互換部材２５と、コア１１のうちベース部材２１によって保持されない領域を保持可能であり、ベース部材２１と合体することで第２保持部材３２を構成する第２互換部材３３と、第１互換部材２５と第２互換部材３３のうち第１互換部材２５のみに形成され、コンデンサ１８を収容するコンデンサ収容部２９とを備えている。そして、ベース部材２１には、第１互換部材２５と第２互換部材３３のうちいずれか一方の互換部材２５，３３のみが選択的に合体されるようになっている。

このノイズフィルタ１０によれば、コンデンサ１８を用いる場合には、ベース部材２１に第１互換部材２５を合体させてコンデンサ収容部２９にコンデンサ１８を収容すれば、コンデンサ１８がコア１１との衝突に起因して破損するをことを防止できる。また、コンデンサ１８を用いない場合は、ベース部材２１に第２互換部材３３を合体させればよい。この場合、第２互換部材３３にはコンデンサ収容部２９が形成されていない。したがって、本実施例１のノイズフィルタ１０は、コンデンサ１８を用いない場合に、無駄に大型化することはない。

また、コア１１は、一対の半割磁性体１２を合体させて構成されたものであり、ベース部材２１と第１互換部材２５と第２互換部材３３が、いずれも半割形状をなしていて、半割磁性体１２を個別に保持可能である。この構成によれば、コア１１を電線４１に取り付ける作業が容易である。

また、ノイズフィルタ１０は、コア１１が、左右方向に並列状に束ねられた３本の電線４１を一括して包囲する長円形をなしており、コンデンサ収容部２９が、第１互換部材２５の外面から、３本の電線４１の並列方向と概ね同じ方向（右方）へ突出した形態で形成されている。この構成によれば、コンデンサ収容部２９を含む第１保持部材２０の全体が扁平な形状となるので、高さの低い空間や幅狭な空間に配置する場合に好適である。

＜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１では、コアが一対の半割磁性体を合体させて構成されているが、コアは全周に亘って繋がった単一部品であってもよい。
（２）上記実施例１では、コンデンサ収容部が第１互換部材に一体に形成されているが、コンデンサ収容部は第１互換部材と別体の部品としてもよい。
（３）上記実施例１において、インダクタを、コアに複数回巻き付けたコイル状にしてもよい。
（４）上記実施例１では、ワイヤーハーネスを構成する３本の電線が並列状に配置されているが、３本の電線は俵積み状に束ねられていてもよい。
（５）上記実施例１では、ワイヤーハーネスを３本の電線で構成したが、ワイヤーハーネスを構成する電線の本数は、２本以下、又は４本以上でもよい。

１０…ノイズフィルタ
１１…コア
１２…半割磁性体
１４…インダクタ
１８…コンデンサ
２０…第１保持部材
２１…ベース部材
２５…第１互換部材
２９…コンデンサ収容部
３２…第２保持部材
３３…第２互換部材
４１…電線

Claims (3)

1. 電線を包囲するリング状の磁性材料からなるコアと、
   前記コアに潜らせたインダクタと、
   前記インダクタの両端に接続したコンデンサと、
   前記コアの一部のみを保持するベース部材と、
   前記コアのうち前記ベース部材によって保持されない領域を保持可能であり、前記ベース部材と合体することで第１保持部材を構成する第１互換部材と、
   前記コアのうち前記ベース部材によって保持されない領域を保持可能であり、前記ベース部材と合体することで第２保持部材を構成する第２互換部材と、
   前記第１互換部材と前記第２互換部材のうち前記第１互換部材のみに形成され、前記コンデンサを収容するコンデンサ収容部とを備えており、
   前記ベース部材には、前記第１互換部材と前記第２互換部材のうちいずれか一方の前記互換部材のみが選択的に合体されるようになっていることを特徴とするノイズフィルタ。
2. 前記コアが、一対の半割磁性体を合体させて構成されたものであり、前記ベース部材と前記第１互換部材と前記第２互換部材が、いずれも半割形状をなしていて、前記半割磁性体を個別に保持可能であることを特徴とする請求項１記載のノイズフィルタ。
3. 前記コアは、並列状に束ねられた複数本の前記電線を一括して包囲する長円形をなしており、
   前記コンデンサ収容部が、前記第１互換部材の外面から、前記複数本の電線の並列方向と概ね同じ方向へ突出した形態で形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のノイズフィルタ。

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