JP4844438B2 - ラインフィルタ - Google Patents

Description

本発明は各種電子機器に使用されるラインフィルタに関するものである。

従来のラインフィルタは斜視図を図９に示す如くボビン１には第１巻線２および第２巻線３が巻回されており、貫通孔４に磁心５の磁脚６を挿入する形態となっている。またボビン１は生産の利便性から図１０に示す如く２つに分割された分割ボビン７を組み合わせることにより形成されている。更に、コモンモードのノイズだけでなく、ノーマルモードのノイズを抑制する機能を加えるための磁路の確保のために分割ボビン７の貫通孔４を形成する面に分割磁心８を配置している。

そして、分割磁心８は図１１の断面図に示す如く、分割ボビン７の保持部９の先端に設けた爪部１０により固定保持されていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては例えば特許文献１が知られている。
特開２００４−１５３２１６号公報

従来のラインフィルタは、分割磁心８を細い爪部１０で固定保持していることや、この固定保持に必要な力として保持部９や爪部１０の弾性力を利用していることから、これらの部分それぞれについて、厚みや長さの寸法精度が高い水準で要求されることとなる。

よって、これら保持部９や爪部１０の厚みや長さ寸法の小さなズレが生じた場合には分割磁心８の固定保持の状態が不安定となりやすく、その結果として分割磁心８の不十分な固定に起因し、動作中の唸り音を発する恐れがあるものであった。

そこで本発明は、唸り音の発生を抑制することを目的とするものである。

そしてこの目的を達成するために、第１の磁心と、この第１の磁心を挿入する貫通孔を有するボビンと、前記第１の磁心の一部を覆う第２の磁心と、前記ボビンの外周を巻回する巻線を備え、前記ボビンは前記貫通孔の軸方向に分割した同一形状の２つの分割ボビンを組み合わせて形成し、前記第２の磁心は２つの分割磁心により形成し、前記分割磁心は前記分割ボビンの前記貫通孔側に設けた磁心用溝に配置し、双方の前記分割ボビンにおける前記磁心用溝の端部のうち一端には前記分割磁心を押圧するストッパーを設け、このストッパーの一方側によって一方の前記分割磁心を押圧し、かつ、前記ストッパーの他方側の先端に設けた凸部によって他方の前記分割磁心を押圧し、一方の前記分割ボビンの凸部と他方の前記分割ボビンにおける前記磁心用溝のストッパー非形成側の端部とを嵌合させたことを特徴としたものである。

本発明によれば、分割磁心の固定保持を安定させる押圧部をボビンに設けることにより、双方の分割磁心および双方の分割ボビンを互いに押圧させて固定し、唸り音の発生を抑制するものである。

以下、本発明の一実施形態におけるラインフィルタについて図面を用いて説明する。図１に示す如く、ボビン１１には第１巻線１２および第２巻線１３が巻回されており、貫通孔１４に第１の磁心１５の磁脚１６を挿入する形態となっている。またボビン１１は図２に示す如く２つに分割されたボビン１７を組み合わせることにより形成されている。更に、コモンモードのノイズだけでなく、ノーマルモードのノイズを抑制する機能を加えるための磁路の確保のためにボビン１７の貫通孔１４に該当する面に磁心用溝１８を設け、その中に第２の磁心１９を配置し、ノーマルモードノイズ抑制のための閉磁路を形成している。

そして図３の断面図に示す如く、貫通孔１４の軸方向に分割された第１の分割磁心１９ａと第２の分割磁心１９ｂとが組み合わせられ、磁脚１６の一部を覆う状態としている。

ここで第１の分割ボビン１７ａに設けたストッパー２０ａは第２の分割ボビン１７ｂに配置した第２の分割磁心１９ｂを押圧し、同時に第２の分割ボビン１７ｂに設けたストッパー２０ｂは第１の分割ボビン１７ａに配置した第１の分割磁心１９ａを押圧する構成となっている。

上記構成の本実施形態におけるインダクタ素子について、以下その作用および効果を説明する。

上記のように第１の分割ボビン１７ａのストッパー２０ａは第２の分割ボビン１７ｂに配置した第２の分割磁心１９ｂを押圧し、同時に第２の分割ボビン１７ｂのストッパー２０ｂは第１の分割ボビン１７ａに配置した第１の分割磁心１９ａを押圧する構成としている。そして、第１の分割ボビン１７ａと第２の分割ボビン１７ｂとは同一形状とし、同時に第１の分割磁心１９ａと第２の分割磁心１９ｂともまた同一形状としている。

これにより、第１の分割ボビン１７ａは第１の分割磁心１９ａを保持しながら第２の分割磁心１９ｂを押圧固定し、第２の分割ボビン１７ｂは第２の分割磁心１９ｂを保持しながら第１の分割磁心１９ａを押圧固定することで、相互に押圧固定を行うことにより双方の位置関係を安定的に保つ作用を有するものである。

よって、それぞれの巻線部（図示せず）と、磁脚１６および第１の磁心１５との位置関係に変化が生じ難くなるため機械的衝撃等を受けても特性の変化や劣化を起し難くすることができるものである。

また、第１の分割ボビン１７ａのストッパー２０ａおよび第２の分割ボビン１７ｂのストッパー２０ｂは非常に単純な形状としていることから、第１の分割ボビン１７ａや第２の分割ボビン１７ｂの成形時には寸法精度を得やすく、樹脂バリなどが発生し難いことから、先述の相互に押圧固定を行うことにより双方の位置関係を安定的に保つ作用を高い精度で得ることができる。

そして、第１の分割ボビン１７ａのストッパー２０ａ、および第２の分割ボビン１７ｂのストッパー２０ｂのように、１つの分割ボビンにつき、１つのストッパーがあれば押圧固定の機能を有することとなる。

さらに上記の効果を高める形態としては、図４に示す如く第１の分割ボビン１７ａのストッパー２０ａに凸部２１ａを設け、これに対応する図２に示す磁心用溝１８の端部に該当する、図４に示す凹部２２ｂを第２の分割ボビン１７ｂもしくは第２の分割磁心１９ｂに設ける。

同時に第２の分割ボビン１７ｂのストッパー２０ｂに凸部２１ｂを設け、これに対応する凹部２２ａを第２の分割ボビン１７ａもしくは第１の分割磁心１９ａに設ける。

これにより先述の、分割ボビン１７ａ、１７ｂにより相互に押圧固定を行うことに加え、図５に示す如く第１の分割ボビン１７ａと第２の分割ボビン１７ｂとを嵌合させることができ、より押圧固定の安定度を増すことができるものである。

ここにおける最も適当な寸法の条件としては、Ａ１点、Ａ２点、Ｂ１点、Ｂ２点、Ｃ１点、Ｃ２点、Ｃ３点、Ｃ４点の全てにおいて接触している、即ち、第１の分割ボビン１７ａと第２の分割ボビン１７ｂとにおいて、それぞれ３点の押圧点の存在する状態が好ましい。

これにより、第１の分割ボビン１７ａは第１の分割磁心１９ａを保持しながら第２の分割磁心１９ｂを押圧固定し、第２の分割ボビン１７ｂは第２の分割磁心１９ｂを保持しながら第１の分割磁心１９ａを押圧固定することとなり、自身による固定と相互による固定とによる効果が最も発現しやすいものとなる。

つまり、ストッパー２０ａ、２０ｂで押す力が、対向する第２、第１の分割磁心１９ｂ、１９ａを通じ、第１、第２の分割磁心１９ａ、１９ｂを固定する力として機能し、かつ安定的な位置関係を維持するものである。

また、Ａ１点、Ａ２点、Ｃ１点、Ｃ２点、Ｃ３点、Ｃ４点の接触が不十分な場合であっても、図６および図７に示す如く磁心用溝１８に、貫通孔１４側からボビン１７の外側に向かうにつれ高くなるリブ２３を設け、固定の代用もしくは補助させる機能を持たせてもかまわない。しかしながら、ストッパー２０ａによるＢ１点、およびストッパー２０ｂによるＢ２点、で押圧することは必要である。

ここで、図５に示すストッパー２０ａ、２０ｂはそれぞれが対向する第２、第１の分割磁心１９ｂ、１９ａ方向への寸法Ｗの寸法精度を確保すれば、ストッパー２０ａ、２０ｂの分割ボビン１７ａ、１７ｂに対する位置ずれや、それに伴う第２、第１の分割磁心１９ｂ、１９ａの位置ずれは大きな問題とはなり難い。

例えばストッパー２０ａ、２０ｂが標準の位置である場合の磁脚１６と第１、第２の分割磁心１９ａ、１９ｂとの位置関係を図８（ａ）に、また図５におけるストッパー２０ａ、２０ｂがそれぞれ対向する第２、第１の分割磁心１９ｂ、１９ａ方向へ突出し過ぎた場合の第１の磁心１５、磁脚１６と第１、第２の分割磁心１９ａ、１９ｂとの位置関係を図８（ｂ）にそれぞれ示す。

ここで、分割ボビン（図示せず）は図８（ａ）および図８（ｂ）において、ほぼ同等の寸法であるとした場合、図５に示すストッパー２０ａ、２０ｂが分割ボビン１７ａ、１７ｂに対して突出し過ぎであっても、ストッパー２０ａ、２０ｂの寸法がＷで変化しなければ、図８（ａ）および図８（ｂ）の何れの場合においても、第１、第２の分割磁心１９ａ、１９ｂの対向する距離Ｗに変化は起こらない。そして、第１、第２の分割磁心１９ａ、１９ｂの磁脚１６に対する相対的な位置は、磁脚１６の周囲を回転するだけで変化はほとんど無いこととなる。特に磁脚１６の断面形状を多角形とすることで、この回転による位置関係の変化を更に低減が可能であり、もっとも望ましい形状は円形である。

以上のことから、Ｗの寸法精度を保つことで、第１、第２の分割磁心１９ａ、１９ｂの固定を行うことで、機械的な衝撃を受けても特性の劣化などを起し難く、且つ製品の特性をばらつきの小さなものとすることができるものである。これは言い換えればＷの寸法調整によって、第１、第２の分割磁心１９ａ、１９ｂの固定状態の調整を可能とするものでもある。

つまり、図５に示すストッパー２０ａ、２０ｂのような、簡素な形状であり、且つ少ない点数の寸法をＷの方向の一次元方向のみの管理を行うことによって、製品特性の安定化を図ることを可能とするものである。

本発明のラインフィルタは、機械的な衝撃によって生じる磁気的および電気的特性の劣化を抑制する効果を有し、当ラインフィルタを使用の各種電子回路において有用である。

本発明のラインフィルタの一実施形態を示す斜視図 本発明のラインフィルタの一実施形態におけるボビンの斜視図 本発明のラインフィルタの一実施形態を示す断面図 本発明のラインフィルタの一実施形態におけるボビンの断面図 本発明のラインフィルタの一実施形態を示す断面図 本発明のラインフィルタの一実施形態におけるボビンの正面図 本発明のラインフィルタの一実施形態におけるボビンの断面図 （ａ）本発明のラインフィルタの一実施形態を示す断面図、（ｂ）本発明のラインフィルタの一実施形態を示す断面図 従来のラインフィルタを示す斜視図 従来のラインフィルタにおけるボビンの斜視図 従来のラインフィルタを示す断面図

符号の説明

１４ 貫通孔
１５ 第１の磁心
１７ ボビン
１９ 第２の磁心
１９ａ、１９ｂ 分割磁心
２０ａ、２０ｂ ストッパー

Claims (1)

1. 第１の磁心と、
   この第１の磁心を挿入する貫通孔を有するボビンと、
   前記第１の磁心の一部を覆う第２の磁心と、
   前記ボビンの外周を巻回する巻線を備え、
   前記ボビンは前記貫通孔の軸方向に分割した同一形状の２つの分割ボビンを組み合わせて形成し、
   前記第２の磁心は２つの分割磁心により形成し、
   前記分割磁心は前記分割ボビンの前記貫通孔側に設けた磁心用溝に配置し、
   双方の前記分割ボビンにおける前記磁心用溝の端部のうち一端には前記分割磁心を押圧するストッパーを設け、
   このストッパーの一方側によって一方の前記分割磁心を押圧し、かつ、前記ストッパーの他方側の先端に設けた凸部によって他方の前記分割磁心を押圧し、
   一方の前記分割ボビンの凸部と他方の前記分割ボビンにおける前記磁心用溝のストッパー非形成側の端部とを嵌合させたラインフィルタ。

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