JPH1140979A - ノイズ対策部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐衝撃・耐振動性が高く、より高い周波数帯
域にも適用可能で、使い易い放射ノイズ対策部品を提供
する。 【解決手段】 ノイズ対策部品１は、筒状で、有機結合
剤１１中に軟磁性体粉末１２を混練・分散した複合磁性
体からなり、軟磁性体は、複合磁性体の面内に配向され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器からの放
射ノイズを抑制するノイズ対策部品に関し、特に、電子
機器に配設される電源ケーブルや信号伝送ケーブル等か
らの放射ノイズを抑制するコモンモードのノイズ対策部
品に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器は、デジタル電子機器に
代表されるように、高クロック化が進み、高い周波数を
利用する技術が多くなってきている。それに伴い、回路
ユニット間や外部への放射ノイズが増大している。しか
も、広範囲の周波数成分を含むノイズが放射され、周辺
機器へ悪影響を及ぼす実害が数多く報告されている。特
に、配線基板を包み込むユニット、または、筐体が樹脂
等の非金属で成形されている電子装置であれば、外部へ
の放射ノイズは抑制されることなく放散されてしまう。

【０００３】更に、電子機器には、多数のケーブルが接
続され、駆動電力の供給や信号の伝送を行っている。こ
れらケーブルからも同様に、外部へ放射ノイズが放散さ
れる。因みに、このように、放射ノイズが原因して機器
の誤動作や他の機器へ悪影響を及ぼす現象は、電磁障害
と呼ばれている。

【０００４】従来、これらケーブルからの放射ノイズ対
策の一手法として、フェライトの焼結コアが用いられて
おり、安価で効果的な手段として多く用いられている。
磁性材料としては、使用する周波数帯域に応じてＭｎー
Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系等の使い分けが行われている。ま
た、後対策として、ケーブル配設後にも対応できるよう
分割コアタイプも用意され、樹脂ケース等に収容してコ
アを固定するなどの手段が採られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに優れた対策手法であるフェライトの焼結コアではあ
るが、焼結体故に、衝撃や振動によって、欠けや割れ、
クラックなど、発生がし易く、信頼性の上で問題があっ
た。また、フェライトの材料特性から、近年の信号処理
周波数の高周波化には、対応しにくくなって来つつあ
る。

【０００６】そこで、本発明の課題は、耐衝撃・耐振動
性が高く、より高い周波数帯域にも適用可能で、使い易
い放射ノイズ対策部品を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、筒状の中空部に電源ケーブル又は信号伝送
用ケーブルを貫通させてノイズを抑制するノイズ対策部
品であって、軟磁性体粉末と有機結合剤からなる複合磁
性体よりなることを特徴とするノイズ対策部品である。

【０００８】また、本発明は、上記の複合磁性体の片面
に導電材料からなる導電体を配設していることを特徴と
するノイズ対策部品である。

【０００９】更に、本発明は、複数の上記複合磁性体の
間に導電材料からなる導電体がサンドイッチ状に挟み込
まれていることを特徴とするノイズ対策部品である。

【００１０】また、本発明は、上記の軟磁性体粉末が実
質的に扁平状または針状の粉末であることを特徴とする
上記のノイズ対策部品である。

【００１１】更に、本発明は、上記の扁平状または針状
の軟磁性体粉末は、上記の複合磁性体中において配向さ
れていることを特徴とする上記のノイズ対策部品であ
る。

【００１２】更に、本発明は、筒状の軸方向にスリット
とヒンジ部を有する筒状であるとともに、前記スリット
近傍に少なくとも一対の留め具を有し、前記ヒンジ部を
支点として前記スリットが開閉自在であり、前記留め具
をはめ込んで前記スリットを閉じたままに保持する構造
を有することを特徴とする上記のノイズ対策部品であ
る。

【００１３】更に、本発明は、上記のスリットの接合部
には、相互にはめあうように、印籠（段差）を設けてい
ることを特徴とする上記のノイズ対策部品である。

【００１４】電子機器内部間または外部へ接続されるケ
ーブルに上記の複合磁性体からなるノイズ対策部品を配
設することにより、複合磁性体が前記ケーブルから発生
する放射ノイズを分散・吸収し、ノイズ（不要電磁波）
を抑制する。また、複合磁性体に導電体を配設すること
により、発生する放射ノイズを分散・吸収し、放射ノイ
ズを抑制するだけでなく、外部から侵入する不要電磁波
をも遮蔽することが期待できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１６】図１（ａ）に、本発明の第１の実施の形態
によるコモンモードのノイズ対策部品１の外観を示す。
図１（ｂ）に、その断面を示す。ノイズ対策部品１は、
筒状で、有機結合剤１１中に軟磁性体粉末１２を混練・
分散した複合磁性体からなり、軟磁性体粉末は、複合磁
性体の面内に配向されている。

【００１７】有機結合剤１１としては、ＡＢＳ樹脂、ポ
リエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニル
ブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹
脂、ニトリルーブタジエン系ゴム、スチレンーブタジエ
ン系ゴム等の熱可塑性樹脂等をあげることができる。こ
のような形態は、射出成形（図示せず）によっても製作
が可能である。

【００１８】有機結合剤１１としては、伸縮特性の良好
なエラストマを使用することが好ましい。

【００１９】軟磁性体粉末１２としては、高周波透磁率
の大きな鉄アルミ珪素合金［これはセンダスト（商標）
と呼ばれる］、鉄ニッケル合金（パーマロイ）をその代
表的素材としてあげることができる。軟磁性体粉末１２
は微細粉末化され、表面部分を酸化して用いる。なお、
軟磁性体粉末１２のアスペクト比は、十分に大きい（例
えば、おおよそ５以上）ことが望ましい。

【００２０】図２に、本発明の第２の実施の形態による
コモンモードのノイズ対策部品２の断面拡大図を示す。
ノイズ対策部品２は、複合磁性体１０と、この複合磁性
体１０の片面に導電材料からなる導電体１３を配設して
いる。複合磁性体１０は、図１に示した本発明の第１の
実施の形態であるコモンモードのノイズ対策部品１と同
様の構成を有するので、その説明を省略する。導電体１
３は、例えば、薄板の金属板や、金属繊維のメッシュ、
または、絶縁体基材に金属めっきが施された材料等から
なる。

【００２１】図３に、本発明の第３の実施の形態による
コモンモードのノイズ対策部品３の断面拡大図を示す。
ノイズ対策部品３は、前記第２のノイズ対策部品２の導
電体１３を更に複合磁性体１０で挟み込み、導電体１３
がサンドイッチ状に挟み込まれた構造をなしている。

【００２２】図２および図３に示したコモンモードのノ
イズ対策部品２および３は、図１に示したノイズ対策部
品１と同様の放射ノイズの抑制効果を奏するばかりでな
く、導電体１３に基づく電磁波遮蔽効果をも奏する。す
なわち、導電体１３は、電子装置内部やケーブルから発
生した放射ノイズおよび外部から侵入する電磁波を遮蔽
する効果を持つ。

【００２３】図４及び図５に、図１に示した第１の実施
の形態によるノイズ対策部品１を分割開口型に形成した
状態を示す。図４は断面図、図５は外観斜視図である。
分割開口型のノイズ対策部品は、分割体６と７よりな
り、軸方向にスリット４とヒンジ部５を有するととも
に、前記スリット近傍に二対の留め具１５、１６を有
し、前記ヒンジ部５を支点として前記スリット４が開閉
自在であり、前記留め具１５，１６をはめ込んで前記ス
リット４を閉じたままに保持する構造を有している。ま
た、前記スリット４の接合部には、相互にはめあうよう
に、印籠１７，１８を設けている。

【００２４】図５に、前記スリット４を閉じた状態を示
す。印籠１７および１８どうしが相互にはめ合い、留め
具１５に留め具１６をはめ込んで、前記スリット４は閉
じた状態で保持される。

【００２５】上記のようにして、分割体６と７で筒状を
形成する。スリット４が開いた状態で、分割体６と７が
筒状になるときの中空部にケーブルを設置し、後に、前
記スリット４を閉じれば、前記ケーブルを囲んで分割体
６と７により完全な閉ループが構成される。

【００２６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。

【００２７】本発明の実施例に用いた軟磁性体粉末と有
機結合剤を下記の表１に示す。

【００２８】

【００２９】軟磁性体粉末は、酸素分圧２０％の窒素−
酸素混合ガス雰囲気中で気相酸化し、表面に酸化被膜が
形成されていることを確認してある。軟磁性体粉末と有
機結合剤とを加熱、混練、加工成形した成形体（複合磁
性体）を得る。この複合磁性体の表面抵抗率を測定した
ところ、１×１０⁶Ωであった。

【００３０】（実施例１）表１からなる複合磁性体を平
均肉厚２ｍｍ、外形１２ｍｍ、長さ５０ｍｍの筒状に成
形して本発明のノイズ対策部品の試料１を得た。

【００３１】（実施例２）実施例１で得た複合磁性体の
表面に、更に厚さ３５μｍの銅箔テープを貼り付けて、
本発明のノイズ対策部品の試料２を得た。

【００３２】（実施例３）表１からなる複合磁性体を、
平均肉厚２ｍｍ、閉口外形１２ｍｍ、長さ５０ｍｍの分
割開口型に成形・加工して、本発明のノイズ対策部品の
試料３を得た。

【００３３】（比較例）比較試料として、厚さ３５μｍ
の銅箔テープを準備した。

【００３４】実施例１、２および比較例を評価するため
に、図６に示す評価系によって、複合磁性体の平均肉厚
と同じ厚さ２ｍｍの評価試料１００を使い、それぞれの
透過レベルと結合レベルを測定した。評価系は、電磁界
波源用発振器２１と、電磁界強度測定器２２と、電磁界
波源用発振器２１に接続されたループ径２ｍｍ以下の電
磁界送信用マイクロループアンテナ２３と、電磁界強度
測定器２２に接続されたループ径２ｍｍ以下の電磁界受
信用マイクロループアンテナ２４とからなる。電磁界強
度測定器２２としては、例えば、スペクトラムアナライ
ザを使用することができ（図示せず）、評価試料１００
が存在しない状態での電磁界強度を基準として測定を行
った。

【００３５】図６（ａ）は、透過レベル（ｄＢ）を測定
する評価系を示し、電磁界送信用マイクロループアンテ
ナ２３と電磁界受信用マイクロループアンテナ２４との
間に評価試料１００を位置させた。図６（ｂ）は、結合
レベル（ｄＢ）を測定する評価系を示し、評価試料１０
０の片面側に電磁界送信用マイクロループアンテナ２３
と電磁界受信用マイクロループアンテナ２４と対向配置
させた。

【００３６】図７（ａ）および図７（ｂ）に、実施例
１、２および比較例の測定結果を示す。図７（ａ）は、
透過レベル（ｄＢ）の測定結果で、横軸は周波数（ＧＨ
ｚ）を表し、縦軸は減衰量（ｄＢ）を表す。図７（ｂ）
は、結合レベル（ｄＢ）で、横軸は周波数（ＧＨｚ）を
表し、縦軸は減衰量（ｄＢ）を表す。また、図６（ａ）
および図６（ｂ）において、実施例１の試料１をで、
実施例２の試料２をで、比較例はで示してある。

【００３７】図７（ａ）および図７（ｂ）に示すよう
に、実施例１では、透過レベルが測定周波数範囲内で約
−１０ｄＢあり、結合レベルが約−１２ｄＢであった。
すなわち、実施例１では、透過レベルおよび結合レベル
が共に減少している。また、実施例２では、透過レベル
が測定周波数範囲内で−５０ｄＢ以上あり、実施例１に
比較して、一層減少し、電磁波の遮蔽効果が高まってい
る。一方、結合レベルは、実施例１と比べれば、減衰量
は少ないが、−４.８ｄＢ減少している。

【００３８】これに対して、比較例では、透過レベルが
測定周波数範囲内で−５０ｄＢ以上あり、実施例１と比
較して、大きく減少し、実施例２とは同レベルである。
しかしながら、比較例の結合レベルは、約＋９.５ｄＢ
と実施例と比較して、非常に高くなっている。

【００３９】以上のことから、導電体の場合は、反射を
伴う遮蔽効果のみが得られる。つまり、同一面内への二
次輻射が発生し、二次障害として誤動作や二次放射する
可能性が高くなることが予想される。一方、複合磁性体
は、金属板に見られるような反射はなく、分散・吸収に
より電磁波を抑制することができる。更に、複合磁性体
と導電体を組み合わせることで、透過レベルおよび結合
レベルを制御することが可能となる。

【００４０】図８（ａ）は、試料１を実際に多芯ケーブ
ルに装着した場合のケーブルからの放射ノイズの電界強
度を測定した結果である。また、図８（ｂ）は、実施例
３に説明した分割開口型のノイズ対策部品を実際に多芯
ケーブルに装着した場合のケーブルからの放射ノイズの
電界強度を測定した結果である。横軸は、測定周波数で
あり、縦軸は電界強度（ｄＢ）である。

【００４１】多芯ケーブルには、広帯域にわたる信号を
印加し、ケーブルの他端を５０オーム終端させた（測定
系は図示せず）。更に、データＡは、ノイズ対策部品を
装着しない場合で、データＢは、本発明のノイズ対策部
品を装着した場合である。

【００４２】図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、複
合磁性体からなるノイズ対策部品を装着した場合、広帯
域にわたり電界強度が低くなっている。

【００４３】更に、図８（ａ）に示した筒状タイプも、
図８（ｂ）に示した分割開口型も、減衰量は大差ない結
果である。すなわち、分割開口することで、ケーブルへ
の貫通を挟み込みによって行えるため、ケーブルへの後
付け対策が容易に実施可能である。更に、スリットの接
合部に印籠を設けることで、強固に嵌合されるため、特
性の劣化が改善されている。

【００４４】本実施の形態の説明では、偏平の軟磁性体
粉末を用いたが、針状の軟磁性体粉末であっても、その
効果に変わりはない。

【００４５】また、本実施の形態の説明では、有機結合
剤としてＡＢＳ樹脂を用いたが、ポリエステル系樹脂、
ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポ
リウレタン樹脂、セルロース系樹脂、ニトリルーブタジ
エン系ゴム、スチレンーブタジエン系ゴムのいずれかを
用いても、その効果に変わりはない。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるノ
イズ対策部品を、軟磁性体粉末と有機結合剤からなる複
合磁性体で一体成形の構成をとることにより、ケーブル
から発生する放射ノイズを抑制することができる。ま
た、複合磁性体に導電体を配設することで、透過レベル
及び結合レベルの制御が可能となり、ケーブルから発生
した放射ノイズを分散・吸収する効果が得られると共
に、外部から侵入する不要電磁波を遮蔽することも期待
できる。

【００４７】すなわち、本発明によれば、耐衝撃・耐振
動性が高く、より高い周波数帯域にも適用可能で、使い
易い放射ノイズ対策部品が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による複合磁性体か
らなるノイズ対策部品を示す図。図１（ａ）は斜視図、
図１（ｂ）は断面拡大図。

【図２】本発明の第２の実施の形態によるノイズ対策部
品の断面拡大図。

【図３】本発明の第３の実施の形態によるノイズ対策部
品の断面拡大図。

【図４】本発明の分割開口型に成形したノイズ対策部品
のスリットを開いた状態の断面図。

【図５】本発明の分割開口型に成形したノイズ対策部品
のスリットを閉じた状態の断面図。

【図６】ノイズ対策部品の電磁干渉抑制効果を測定する
評価系を示す図、図６（ａ）は透過レベルを測定する場
合の評価系を示す説明図、図６（ｂ）は結合レベルを測
定する場合の評価系を示す説明図。

【図７】本発明のノイズ対策部品の測定結果を示す図、
図７（ａ）は透過レベル示す図、図７（ｂ）は結合レベ
ルを示す図。

【図８】本発明のノイズ対策部品を実際に多芯ケーブル
に装着した時の放射ノイズの電界強度を測定した結果を
示す図、図８（ａ）は、筒状のノイズ対策部品を装着し
たケーブルからの放射ノイズの電界強度を示す図、図８
（ｂ）は分割開口型に成形したノイズ対策部品を装着し
たケーブルからの放射ノイズの電界強度を示す図。

【符号の説明】

１ （本発明の第１の）ノイズ対策部品 ２ （本発明の第２の）ノイズ対策部品 ３ （本発明の第３の）ノイズ対策部品 ４ スリット ５ ヒンジ部 ６，７ 分割体 １０ 複合磁性体 １１ 有機結合剤 １２ 軟磁性体粉末 １３ 導電体 １５，１６ 留め具 １７，１８ 印籠（段差） ２１ 電磁界波源用発振器 ２２ 電磁界強度測定器 ２３ 電磁界送信用マイクロループアンテナ ２４ 電磁界受信用マイクロループアンテナ １００ 評価試料 （実施例１の試料の）減衰量 （実施例２の試料の）減衰量 （比較例の試料の）減衰量 Ａ （ノイズ対策部品を用いない場合の）電界強度の
データ Ｂ （ノイズ対策部品を装着した場合の）電界強度の
データ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の中空部に電源ケーブル又は信号伝
   送用ケーブルを貫通させてノイズを抑制するノイズ対策
   部品であって、軟磁性体粉末と有機結合剤からなる複合
   磁性体よりなることを特徴とするノイズ対策部品。
2. 【請求項２】 前記複合磁性体の片面に導電材料からな
   る導電体を配設していることを特徴とする請求項１記載
   のノイズ対策部品。
3. 【請求項３】 複数の前記複合磁性体の間に導電材料か
   らなる導電体がサンドイッチ状に挟み込まれていること
   を特徴とする請求項１記載のノイズ対策部品。
4. 【請求項４】 前記軟磁性体粉末が実質的に扁平状また
   は針状の粉末であることを特徴とする請求項１から３の
   いずれかに記載のノイズ対策部品。
5. 【請求項５】 前記扁平状または針状の軟磁性体粉末
   は、該複合磁性体中において配向されていることを特徴
   とする請求項１から４のいずれかに記載のノイズ対策部
   品。
6. 【請求項６】 筒状の軸方向にスリットとヒンジ部を有
   する筒状であるとともに、前記スリット近傍に少なくと
   も一対の留め具を有し、前記ヒンジ部を支点として前記
   スリットが開閉自在であり、前記留め具をはめ込んで前
   記スリットを閉じたままに保持する構造を有することを
   特徴とする請求項１または４のいずれかに記載のノイズ
   対策部品。
7. 【請求項７】 前記スリットの接合部には、相互にはめ
   あうように、印籠（段差）を設けていることを特徴とす
   る請求項６記載のノイズ対策部品。