JP6161206B2 - ノイズフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、電源ラインなどを経由して電子機器等に侵入するノイズを除去するノイズフィルタに関する。

従来、チョークコイルとコンデンサで構成されるノイズフィルタは、電源ラインや通信ライン等を経由して外部から電子機器内に侵入するノイズにより電子機器が誤動作することを防止する装置であり、電子機器にとって必要不可欠である。

図９は従来の３相交流用のノイズフィルタについて、カバーを外してケース本体の概略を示した説明図であり、合成樹脂等の絶縁材で形成したケース本体１００の両端に入力端子台１０２及び出力端子台１０４を設け、上部に開口して形成したコイル収納部１０６の中に、円環状コア（トロコダイルコア）に導線を巻いたチョークコイル１０８を配置し、入力端子台１０２及び出力端子台１０４の各端子にリード線で接続している。

図１０は従来のケース本体のコイル収納部に対するチョークコイルの固定構造であり、図１０（Ａ）にコイル収納部を取り出して示し、図１０（Ｂ）にチョークコイルを取り出して示している。

図１０（Ａ）に示すように、ケース本体１００のコイル収納部１０６の中には、コイル固定部材１１０を設けている。コイル固定部材１１０は３枚のリブ板１１２を放射状に配置してコイル収納部１０６の底部に起立している。

一方、チョークコイル１０８は、図１０（Ｂ）に示すように、内部にコアを収納した円環状のコアケース１１４の３か所にホルダー部１１６を一体に形成し、その間に３か所に分けて各相のコイルとなる導線１２０を巻いており、ホルダー部１１６の内側、上側、外側及び下側の外周面には一定幅の嵌合溝１１８を形成している。

コイル収納部１０６に対するチョークコイル１０８の固定構造は、コイル固定部材１１０のリブ板１１２の外側にチョークコイル１０８のコアケース１１４に設けたホルダー部１１６の嵌合溝１１８を合わせて上部から差し込んで組み付け固定している。

特開２０１１−１０９４９９号公報 特開２００７−２８８７１０号公報

しかしながら、このような従来のケース本体に対するチョークコイルの固定構造にあっては、コアケース１１４に設けたホルダー部１１６の嵌合溝１１８とコイル収納部１０６に起立したコイル固定部材１１０のリブ板１１２との間に隙間があり、そのままではチョークコイル１０８が動いてしまうことから、リブ板１１２に嵌め込んだホルダー部１１６の嵌合溝１１８の上部となるＡ部の位置に、粘性のシリコンゴムを付けて硬化させるゴム付けを行って固定しており、ゴム付けの工程が入ることで、組み付けに手間と時間がかかり、製造コストが高くなる問題がある。

また、従来のコイル固定構造にあっては、コイル固定部材１１０に対しチョークコイル１０８を組み付ける場合、コイル固定部材１１０の３枚のリブ板１１２のそれぞれに、コアケース１１４に設けたルダー部１１６の内側の嵌合溝１１８を同時に位置合わせしないと差し込むことができず、組み付けが煩雑で手間と時間がかかる問題もある。

本発明は、ケース本体のコイル収納部に対するチョークコイルの組み付け固定をゴム付けを必要とすることなく簡単且つ容易に組付けることを可能とする構造を備えたノイズフィルタを提供することを目的とする。

本発明は、ノイズフィルタであって、
ケース本体とカバーで構成されたケースと、
上部に開口して前記ケース本体に形成したコイル収納部と、
円環状のコアと、コアを収納した円環状のコアケースと、コアケースの放射方向の複数個所に鍔状に起立形成し少なくとも内側の上下方向に所定幅の嵌合溝を設けたホルダー部と、ホルダー部の間となるコアケース部分に巻いた複数の導線とで構成したチョークコイルと、
上端から下端に向かって厚さが増加するテーパー断面形状をもつ複数枚のリブ板を、コアケースに形成した複数のホルダー部の内側の嵌合溝に合わせて放射状に配置してコイル収納部に起立し、複数枚のリブ板でチョークコイルに巻いた複数の導線を仕切って絶縁隔離するコイル固定部材と、
を備え、
コイル固定部材のリブ板の各々に、チョークコイルのコアケースに形成したホルダー部の内側の嵌合溝を、上部から差し込んで下部側で密着保持する固定構造としたことを特徴とする。

ここで、コアケースに形成したホルダー部の内側上下方向に設けた嵌合溝の幅は、コイル固定部材のリブ板におけるテーパー断面形状の上部最小幅と下部最大幅の間となる所定幅とする。

また、コイル固定部材は、複数枚のリブ板の底部外側に、チョークコイルの下部を支持する所定高さのベースリブを一体に起立して形成し、
ベースリブにコアケースに形成したホルダー部の下側の嵌合溝を差し込んで、チョークコイルを位置決め固定する構造とする。

また、コイル固定部材は、ケース本体の長手方向に位置するリブ板に続くベースリブのコイル組込みスペースを介した外側にガイドリブを一体に起立し、
ガイドリブにコアケースに形成した所定のホルダー部の外側の嵌合溝を差し込んで、コイル固定部材に対しチョークコイルを差し込み開始位置に位置決めする構造とする。

この場合、ガイドリブの高さを、リブ板を超える所定の高さとし、チョークコイルをコイル固定部材に上から差し込む場合に、コアケースに形成した所定のホルダー部の外側嵌合溝をガイドリブの上部に差し込んで、差し込み開始位置に位置決めする構造とする。

本発明のノイズフィルタは、上端から下端に向かって厚さが増加するテーパー断面形状もつ複数枚のリブ板を放射状に配置し、複数枚のリブ板でチョークコイルに巻いた複数の導線を仕切って絶縁隔離するコイル固定部材をコイル収納部に起立し、コイル固定部材のリブ板の各々に、チョークコイのコアケースに形成したホルダー部の内側の嵌合溝を、上部から差し込んで下部側で密着保持する固定構造としたため、固定部材のリブ板は上端から下端に向かって厚さが増加するテーパー断面形状をもつことから、ここにチョークコイルのコアケースに形成したホルダー部の所定幅の嵌合溝を上部から差し込んで行くことで、リブ板の外端とコアケースの嵌合溝が楔作用により徐々に密着した状態となって固着し、コイル固定部材に対し組み付けたチョークコイルが動くことがなく、このためコイル固定部のリブ板とコアケースに形成したホルダー部の嵌合溝との上部の合せ部分に対するゴム付けによる固定が不要となり、ゴム付け工程を不要として生産性を高めてコストを低減可能とする。

また、コイル固定部材は、複数枚のリブ板の底部外側に、チョークコイルの下部を支持する所定高さのベースリブを一体に起立して形成し、ベースリブにコアケースに形成したホルダー部の下側の嵌合溝を差し込んで、チョークコイルを位置決め固定する構造としたため、チョークコイルのコアケースは、例えば３枚のリブ板にホルダー部の内側嵌合溝が嵌合すると共にベースリブにホルダー部の下側嵌合溝が嵌合することで、コイル固定部材に対しチョークコイルを確実に位置決め固定可能とし、ゴム付け等による固定を不要とする。

また、コイル固定部材は、ケース本体の長手方向に位置するリブ板に続くベースリブのコイル組込みスペースを介した外側にガイドリブを一体に起立し、ガイドリブにコアケースに形成した所定のホルダー部の外側の嵌合溝を差し込んで、コイル固定部材に対しチョークコイルを差し込み開始位置に位置決めする構造としたため、コアケースに形成した所定のホルダー部の外側の嵌合溝をガイドリブに差し込むことで、コイル固定部材の複数のリブ板にチョークコイルを差し込みを開始するための初期位置に確実に位置決め可能となり、コイル固定部材に対するチョークコイルの差し込みを容易にし、生産性を高めてコストを低減可能とする。

この場合、ガイドリブの高さを、リブ板を超える所定の高さとし、チョークコイルをコイル固定部材に上から差し込む場合に、コアケースに形成した所定のホルダー部の外側嵌合溝をガイドリブの上部に差し込んで差し込み開始位置に位置決めする構造としたため、コイル固定部材の複数のリブ板にチョークコイルの差し込みを開始するための初期位置に対する位置決めを更に容易して作業効率を向上可能とする。

本発明によるノイズフィルタの外観を示した説明図 図１の平面、正面及び側面を示した説明図 ノイズフィルタの回路構成を示した回路図 カバーを外して内部構造を平面で示した説明図 チョークコイルを外した内部構造を平面で示すと共にチョークコイルを取り出して示した説明図 コイル収納部を取り出して示した説明図 コアケースを取り出して平面、正面、及び断面で示した説明図 コイル固定部材のリブ板に対するコアケース嵌合溝の差し込み固定を示した説明図 従来のノイズフィルタの一例をカバーを外して示した説明図 従来のコイル収納部及びチョークコイルを取り出して示した説明図

［ノイズフィルタの概要］
図１は、本発明によるノイズフィルタの外観を示した説明図、図２は図１の平面、正面及び左右側面を示した説明図及び図３はノイズフィルタの回路構成を示した回路図であり、３相交流用のノイズフィルタを例にとっている。

図１及び図２に示すように、ノイズフィルタ１０は、合成樹脂等の絶縁材で作られたケース本体１２とカバー１４で構成し、ケース本体１２は、接地端子２０を設けた金属製の底板１１を備え、上部両端に入力端子台１６と出力端子台１８を配置しており、ケース本体１８内には、チョークコイル、コンデンサ及び抵抗を備えたフィルタ回路を組み込んでいる。

入力端子台１６と出力端子台１８の内側にはノブ２２を設けており、ノブ２２はケース内に収納している端子台カバー（図示）を引き出して、入力端子台１６と出力端子台１８の上部に位置させる。

図３に示すように、フィルタ回路は、入力端子１６ａ，１６ｂ，１６ｃと出力端子１８ａ，１８ｂ，１８ｃの間に、円環状コア（トロコダイルコア）に導線を巻いて形成した低域のコモンモードノイズを減衰させるコモンモードチョークコイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３を接続し、コモンモードチョークコイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３の入力側のライン間にＸコンデンサ（アクロス・ザ・ライン・コンデンサ）Ｃ１〜Ｃ３を接続し、高域のコモンモードノイズとノーマルモードノイズを減衰させるために出力側のライン−グランド間にコンデンサＣ７，Ｃ８を介してＹコンデンサ（ライン・バイパス・コンデンサ）Ｃ４〜Ｃ６を接続している。またＸコンデンサＣ１〜Ｃ３には電源切断時にコンデンサの蓄積電荷を放電させるブリーダー抵抗Ｒ１〜Ｒ３を接続している。なお、コンデンサＣ７，Ｃ８は一つのコンデンサＣ７だけでも良い。

本実施形態では、各相にコモンモードチョークコイルＬ１〜Ｌ３を１つ備えたものを示しているが、コモンモードチョークコイルを２つずつ備えてもよい。

［チョークコイル固定構造］
図４はカバーを外して内部構造を平面で示した説明図、図５はチョークコイルを外して内部構造を平面で示すと共にチョークコイルを取り出して示した説明図、図６はコイル収納部を取り出して示した説明図、図７はコアケースを取り出して平面、正面、及び断面で示した説明図、図８はコイル固定部材のリブ板に対するコアケース嵌合溝の差し込み固定を示した説明図である。

図４に示すように、カバーを外したケース本体１２の中央には、上部に開口して円筒状のコイル収納部２４を形成しており、コイル収納部２４の中にコイル固定部材２８によりチョークコイル２６を組込み固定している。

図５（Ａ）及び図６に示すように、コイル収納部２４の底部にはコイル固定部材２８を起立している。コイル固定部材２８は３枚のリブ板３０を放射状に１２０°間隔で配置し、リブ板３０は上端から下端に向かって厚さが増加するテーパー断面形状をもっている。リブ板３０の底部側はその外側に広がったベースリブ３１に連設している。

また、コイル固定部材２８に設けた３枚のリブ板３０の内、ケース本体１２の長手方向に位置する１枚のリブ板３０の外側には、ベースリブ３１が位置するコイル組込みスペースを介してガイドリブ３２を一体に形成している。

コイル収納部２４に起立したコイル固定部材２８に組込み固定するチョークコイル２６は、図５（Ｂ）に示すように（コイルからのリード線は省略）、円環状のコアケース３４の内部に、同じく円環状のコアを収納しており、コアケース３４の円周方向の１２０°間隔となる３か所に鍔状に起立してホルダー部３６を一体に形成し、その間のコアケース３４に導線４０を巻いて図３に示したコモンモードチョークコイルＬ１〜Ｌ３を形成している。

コアケース３４は、図７に示すように、上下に分割して形成した円環状のコアケース本体３５を合わせた中に、円環状のコア３７を収納しており、コアケース本体３５の円周方向の３箇所に放射方向に向けて鍔状にホルダー部３６を一体に起立形成している。ホルダー部３６は内側、上側、外側及び下側となる外周に所定幅の嵌合溝３８を設けている。

ここで、図８（Ａ）に示すように、コアケース３４のホルダー部３６に形成した嵌合溝３８の溝幅をｄ０、固定部材２８のリブ板３０のテーパー断面形状における上部の最小幅をｄ１、下部の最大幅をｄ２とすると、嵌合溝３８の溝幅ｄ０はリブ板３０におけるテーパー断面の上部最小幅ｄ１と下部最大幅ｄ２の間となる所定幅とする。即ち、
ｄ１＜ｄ０＜ｄ２
となる関係に設定する。例えば嵌合溝３８の溝幅ｄ０は、概ねｄ０＝（ｄ２−ｄ１）／２となるように設定する。

このような寸法関係をもつコアケース３４のホルダー部３６を、図８（Ａ）のように、コイル固定部２８のリブ板３０に位置合わせして差し込むことで、図８（Ｂ）に示すように、ホルダー部３６をベースリブ３１に当る位置まで差し込むと、楔作用によりホルダー部３６における嵌合溝３８の下側の部分がリブ板３０の両側面に隙間なく密着し、チョークコイル２６をコアケース３４によってコイル固定部材２８に動くことなく固定することを可能とし、従来のように動きをなくすためのゴム付けを不要とする。

また、コアケース３４のホルダー部３６をベースリブ３１に当る位置まで差し込むことで、図５（Ｂ）に示したように、ホルダー部３６で仕切られたコアケース３４の３箇所に分けて巻いているチョークコイル２６の導線４０を３枚のリブ板３０により仕切って絶縁隔離する絶縁機能を果すようにしている。

［ベースリブによる位置決め固定］
図６に示すように、コイル固定部材２８は、放射状に配置した３枚のリブ板３０の外側に、チョークコイル２６の下部を支持する所定高さのベースリブ３１を一体に起立して形成している。ベースリブ３１の厚さは、リブ板３０に対応して上端から下端に向かって厚さが増加するテーパー断面形状とする。なお、ベースリブ３１の幅を例えば一定とし、コアケース３４の嵌合溝３８の溝幅と同じか、或いは若干小さい幅としても良い。

このようにベースリブ３１を設けたことで、図５（Ｂ）に示すチョークコイル２６をコイル固定部材２８のリブ板３０に差し込んで固定する場合、コアケース３４に形成したホルダー部３６の下側の嵌合溝３８がベースリブ３１の上部に嵌合してチョークコイル３２を位置決め固定する構造となる。

このため、チョークコイル２６のコアケース３４は、３枚のリブ板３０にホルダー部３６の内側の嵌合溝３８が嵌合すると共に、ベースリブ３１にホルダー部３６の下側の嵌合溝３８が嵌合し、コイル固定部材２８に対しチョークコイル２６を確実に位置決め固定可能とし、ゴム付け等による固定を不要とする。

［ガイドリブによる位置決め］
図６に示すように、コイル固定部材２８は、ケース本体１２の長手方向に位置するコイル固定部材２８のリブ板３０の外側に、ベースリブ３１を介してガイドリブ３２を一体に形成している。ガイドリブ３２の厚さは、リブ板３０の場合と同様に、上端から下端に向かって厚さが増加するテーパー断面形状とする。なお、ガイドリブ３２の幅を例えば一定とし、コアケース３４の嵌合溝３８の溝幅と同じか、或いは若干小さい幅としても良い。

また、ガイドリブ３２の高さは、コイル固定部材２８に設けたリブ板３０の上端に対しガイドリブ３２の上端を所定高さΔＨだけ高くなるようにしている。

図５（Ｂ）に示すチョークコイル２６を、図５（Ａ）及び図６に示すコイル固定部材２８に組み付け固定する場合、コアケース３４に形成した所定のホルダー部３６の外側下部の嵌合溝３８をガイドリブに差し込むことで、コイル固定部材２８の複数のリブ板３０にチョークコイル２６の差し込みを開始するための初期位置に確実に位置決めが可能となり、コイル固定部材に対するチョークコイルの差し込みを容易にし、生産性を高めてコスト低減を可能とする。

［本発明の変形例］
本発明は、上記の実施形態に限定されず、例えば単相交流用ノイズフィルタ等のチョークコイルを備えたあらゆるノイズフィルタに適用可能である。

また、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：ノイズフィルタ
１１：底板
１２：ケース本体
１４：カバー
１６：入力端子台
１８：出力端子台
２０：接地端子
２２：ノブ
２４：コイル収納部
２６：チョークコイル
２８：コイル固定部材
３０：リブ板
３２：ガイドリブ
３４：コアケース
３５：コアケース本体
３６：ホルダー部
３７：コア
３８：嵌合溝
４０：導線

Claims (5)

1. ケース本体とカバーで構成されたケースと、
   上部に開口して前記ケース本体に形成したコイル収納部と、
   円環状のコアと、前記コアを収納した円環状のコアケースと、前記コアケースの放射方向の複数個所に鍔状に起立形成し少なくとも内側の上下方向に所定幅の嵌合溝を設けたホルダー部と、前記ホルダー部の間となる前記コアケース部分に巻いた複数の導線とで構成したチョークコイルと、
   上端から下端に向かって厚さが増加するテーパー断面形状をもつ複数枚のリブ板を、前記コアケースに形成した複数のホルダー部の内側の嵌合溝に合わせて放射状に配置して前記コイル収納部に起立し、前記複数枚のリブ板で前記チョークコイルに巻いた複数の導線を仕切って絶縁隔離するコイル固定部材と、
   を備え、
   前記コイル固定部材のリブ板の各々に、前記チョークコイルに設けた前記コアケースに形成したホルダー部の内側の嵌合溝を、上部から差し込んで下部側で密着保持する固定構造としたことを特徴とするノイズフィルタ。
   
2. 請求項１記載のノイズフィルタに於いて、前記コアケースのホルダー部の内側上下方向に設けた前記嵌合溝の幅は、前記コイル固定部材のリブ板におけるテーパー断面形状の上部最小幅と下部最大幅の間となる所定幅であることを特徴とするノイズフィルタ。
   
3. 請求項１記載のノイズフィルタに於いて、
   前記コイル固定部材は、前記複数枚のリブ板の底部外側に前記チョークコイルの下部を支持する所定高さのベースリブを一体に起立して形成し、
   前記ベースリブに前記コアケースに形成した所定のホルダー部の下側の嵌合溝を差し込んで、前記コイル固定部材に対し前記チョークコイルを位置決め固定する構造としたことを特徴とするノイズフィルタ。
   
4. 請求項３記載のノイズフィルタに於いて、
   前記コイル固定部材は、前記ケース本体の長手方向に位置する前記リブ板に続く前記ベースリブのコイル組込みスペースを介した外側にガイドリブを一体に起立し、
   前記ガイドリブに前記コアケースに形成した所定のホルダー部の外側下部の嵌合溝を差し込んで、前記コイル固定部材に対し前記チョークコイルを差し込み開始位置に位置決めする構造としたことを特徴とするノイズフィルタ。
   
5. 請求項４記載のノイズフィルタに於いて、前記ガイドリブの高さを、前記リブ板を超える所定の高さとし、前記チョークコイルを前記コイル固定部材に上から差し込む場合に、前記コアケースに形成した所定のホルダー部の外側嵌合溝を前記ガイドリブの上部に差し込んで差し込み開始位置に位置決めする構造としたことを特徴とするノイズフィルタ。