JP6152722B2 - ノイズフィルタ装置 - Google Patents

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は、その設置スペースの制約により、小型かつ軽量であることが要求されている。特許文献１においては、小型化と高い放熱性を実現しつつ、一対のコンデンサとコイルを用いたπ型フィルタ回路を採用することでノイズ除去能力を高めたノイズフィルタ装置が開示されている。

国際公開第２００７／０２０９０２号パンフレット

しかしながら、π型フィルタ回路においては、コンデンサ間の距離が近いと電界結合に至り、結合容量の発生によってノイズ除去特性が低下してしまうという問題点があった。また、電界結合を抑制するためにコンデンサ間の距離を離すとノイズフィルタ装置が大型化してしまう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、小型であり、電界結合を抑制した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、
接地用のアース接続端子と、
導線が巻回されてなるコイルと、
前記コイルと共にπ型フィルタ回路を構成し、前記アース接続端子と電気的に接続される一対のコンデンサと、
前記コイルと前記一対のコンデンサを収容可能なハウジングとを備えており、
前記一対のコンデンサが、前記コイルの軸線方向と交差する方向の一方の側に前記コイルと並んで配置され、
前記一対のコンデンサの間には、前記アース接続端子に接続された導電性遮蔽板が介在され、
前記コイル及び前記コンデンサに接続される入出力用の電線または端子金具が、前記ハウジングのうち前記一方の側の壁に保持されていることを特徴とする。

本発明によれば、π型フィルタ回路を構成する一対のコンデンサ間には、アース接続端子に接続された導電性遮蔽板が介在されているので、コンデンサ間が離間していなくとも電界結合と電界結合に伴う結合容量の発生を抑制できる。また、一対のコンデンサを、コイルを軸線方向に二分する仮想平面に対していずれも一方面側に偏在させていることから、コンデンサを両面側に分けて配置した場合、すなわち、コイルを軸線方向に挟んで配置した場合と比較して、コイルの軸線方向と直交する方向に関する設置スペースをコンパクト化することができる。

実施例１に係るアース接続端子の斜視図 同じくノイズフィルタ装置の平断面図 同じくノイズフィルタ装置の側断面図 実施例２に係るノイズフィルタ装置の平断面図 同じくノイズフィルタ装置の側断面図

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、
前記一対のコンデンサは前記コイルの軸線方向に並んで配置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より小型化できる。

（２）本発明のノイズフィルタ装置は、
前記導電性遮蔽板が前記アース接続端子と一体に形成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、導電性遮蔽板によって電界結合の抑制のみならず、コンデンサに対する接地機能を付与することが可能となり、ノイズフィルタ装置の構成が簡単になる。また、部品点数も削減できる。

（３）本発明のノイズフィルタ装置は、
前記コイルと前記コンデンサとの間にも前記導電性遮蔽板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、コイルによる発熱を導電性遮蔽板を通して外部に放熱することが可能となり、熱によるコンデンサの特性劣化を防ぐことが可能となる。

（４）本発明のノイズフィルタ装置は、
前記コイルはその軸線方向両端に配される前記導線の端部の引き出し方向とその高さが揃うように巻回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、コイルの導線とコンデンサとの接続作業が容易になる。

（５）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るとともに、前記ハウジングのうち前記相手方コネクタと嵌合する部分には、前記π型フィルタ回路の入出力部となる端子金具が設けら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π型フィルタ回路に対する入出力部（端子金具）を有したコネクタとして使用することが可能となる。

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アース接続端子２１と、コイル３１と、一対のコンデンサ４１と、導電性遮蔽板２４Ａ、２４Ｂ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２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、上方が開口する略箱状に形成されたロアハウジング１１Ｌと、その上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、後述する入出力用電線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の下面にも略Ｔ字状をなす貫通孔１１Ｔが形成されており、貫通孔１１Ｔを通して、導電性遮蔽板２４Ａ、２４Ｂを内部に収容可能となっている。

アース接続端子２１は銅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、平板状のアース板部２２と、アース板部２２に突設された２枚の導電性遮蔽板２４Ａ、２４Ｂとから構成されている。

アース板部２２は、ロアハウジング１１Ｌの下面側に配置され、ロアハウジング１１Ｌの下面全体を覆っている。また、アース板部２２はロアハウジング１１Ｌより後方に向かって張り出しており、その先端部は半円状を成している。そして、アース板部の先端部の略中央には、真円状のボルト孔２２Ｈが開口している。このボルト孔２２Ｈを介してノイズフィルタ装置を図示しない車体パネル（接地ポイント）にボルト締め固定が可能となっている。

２枚の導電性遮蔽板（第１、第２導電性遮蔽板）２４Ａ、２４Ｂは、図１の平面視においてはＴ字状を成すように直交配置されている。また、第１導電性遮蔽板２４Ａの幅はコイル３１の幅よりもやや短く設定されている。

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２、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２では、前方に向けて引き出されている）。

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。

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の下面に設けられたＴ字状の貫通孔１１Ｔにアース接続端子２１の第１、第２導電性遮蔽板２４Ａ、２４Ｂを嵌めこむことにより、ロアハウジング１１Ｌとアース接続端子２１を合体させる。そして、ロアハウジング１１Ｌ内は貫通孔１１Ｔより突出された各導電性遮蔽板２４Ａ、２４Ｂによって、区画されることになる。そして、第１導電性遮蔽板２４Ａよりも前方に、コイル３１を収容する（図２参照）。この時、コイル３１の導線３３の両端部３３Ａ、３３Ｂ引き出し方向は後方となるように配置する。そして、第１導電性遮蔽板２４Ａよりも前方であって、第２導電性遮蔽板２４Ｂを挟むように一対のコンデンサ４１を収容する。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。

次に、コイル３１をロアハウジング１１Ｌ内に固定するために、コイル３１と第１導電性遮蔽板２４Ａ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。エポキシ樹脂ＰにはＡｌＮ（窒化アルミニウム）フィラーが混ぜ込まれており、高い熱伝導性を有している。この時、コイル３１の導線３３と第１導電性遮蔽板２４Ａが接触しないように所定の間隔を設けて充填作業を行う。コイル３１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挿通孔１１Ｈより、入出力用の電線ＷＨを挿入する。そして、図２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Ｗ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についてもロアハウジング１１Ｌより突出する第２導電性遮蔽板２４Ｂに接触させた状態で両者を半田付けにより接続する。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の上方開口をアッパハウジング１１Ｕにより閉止すれば、ノイズフィルタ装置の組み立ては完了する。

次に本実施例の作用・効果を説明する。

本実施例によれば、π型フィルタ回路Ｃを構成する一対のコンデンサ４１間に、アース接続端子２１と一体である第２導電性遮蔽板２４Ｂが介在するように配置したので、コンデンサ４１間の電界結合と電界結合に伴う結合容量の発生を抑制することができる。また、このような構成を採れば、電界結合の抑制を考慮してコンデンサ４１間の距離を離す必要もないので、ノイズフィルタ装置の小型化も容易である。

また、一対のコンデンサ４１はいずれもコイル３１の前方にその軸線方向に並んで配置されている。よって、コンデンサ４１を、π型フィルタ回路Ｃの素子配置（Ｃ−Ｌ−Ｃ）に倣ってコイル３１を軸線方向に挟んで配置する場合と比較して、コイル３１の軸線方向と直交する方向に対する設置スペースをコンパクト化することができる。

更に、第２導電性遮蔽板２４Ｂはアース接続端子２１と一体に形成されている。よって、第２導電性遮蔽板２４Ｂに対して各コンデンサ４１の負極リード線４４Ｂを接続することにより、第２導電性遮蔽板２４Ｂを介して各コンデンサの接地を一括して行うことが可能となる。このような構成を採れば、各コンデンサ４１毎に接地手段を別途設ける必要がなくなるので、構成が簡素である。

また、コイル３１と各コンデンサ４１間にもアース接続端子２１と一体である第１導電性遮蔽板２４Ａを介在させた。これにより、コイル３１とコンデンサ４１間の意図しない電界結合を抑制できると共に、コイル３１の発熱がコンデンサ４１まで及びにくくなる。よって、コンデンサ４１の温度上昇に伴う特性劣化を防止することが可能となる。

また、コイル３１については、導線３３の両端部３３Ａ、３３Ｂの引き出し方向とその高さが揃うようにした。これにより、コイル３１とコンデンサ４１及び入出力端子となる電線ＷＨとの接続作業が容易になる。

＜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、アース接続端子２１と、コイル３１と、一対のコンデンサ４１と、導電性遮蔽板２４Ａ、２４Ｂと、これらを収容するハウジング１１と、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４の下側を前側、上側を後側とする。

ハウジング１１は、上方及び前方へ開口する略箱状に形成されたロアハウジング１１Ｌと、上方の開口を塞ぐアッパハウジング１１Ｕの２部材によって構成されている。合体状態のハウジング１１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１２とフィルタ収容部１３とが区画されて設けられている。

フード部１２とフィルタ収容部１３との間を仕切る仕切り壁１４には、図４に示すように、銅合金製であり、タブ状をなす正極、負極バスバー端子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１２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１３内に突出している。

フィルタ収容部１３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。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、小型であり、電界結合を抑制した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、アース接続端子と導電性遮蔽板を一体に形成したが、別体であっても良い。
（４）上記実施例では、コンデンサをコイルの軸線方向に２つ並べて構成したが、コイルの軸方向と交差する方向に並べて構成しても良い。また、ハウジング内に積み上げても構わない。
（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以上であっても構わない。
（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。

１１…ハウジング
２１…アース接続端子
２４Ａ、２４Ｂ…第１、第２導電性遮蔽板（導電性遮蔽板）
３１…コイル
３３…導線
４１…コンデンサ
５１Ａ、５１Ｂ…正極、負極バスバー端子（端子金具）
Ｃ…π型フィルタ回路

Claims (6)

1. 接地用のアース接続端子と、
   導線が巻回されてなるコイルと、
   前記コイルと共にπ型フィルタ回路を構成し、前記アース接続端子と電気的に接続される一対のコンデンサと、
   前記コイルと前記一対のコンデンサを収容可能なハウジングとを備えており、
   前記一対のコンデンサが、前記コイルの軸線方向と交差する方向の一方の側に前記コイルと並んで配置され、
   前記一対のコンデンサの間には、前記アース接続端子に接続された導電性遮蔽板が介在され、
   前記コイル及び前記コンデンサに接続される入出力用の電線または端子金具が、前記ハウジングのうち前記一方の側の壁に保持されていることを特徴とするノイズフィルタ装置。
2. 前記一対のコンデンサは前記コイルの軸線方向に並んで配置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. 前記導電性遮蔽板が前記アース接続端子と一体に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に記載のノイズフィルタ装置。
4. 前記コイルと前記コンデンサとの間にも前記導電性遮蔽板が介在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。
5. 前記コイルはその軸線方向両端に配される前記導線の端部の引き出し方向とその高さが揃うように巻回されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のノイズフィルタ装置。
6. 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るとともに、前記ハウジングのうち前記相手方コネクタと嵌合する部分には、前記π型フィルタ回路の入出力部となる端子金具が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のノイズフィルタ装置。

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