(57)【要約】【課題】ノイズ除去効果が高いフェライトコア、及びノイズ対策部品を提供すること。【解決手段】複数のケーブル挿通孔１３、１５が形成されたフェライトコア１であって、第１のフェライト材と、前記第１のフェライト材よりも飽和磁束密度が高い第２のフェライト材とを含み、前記複数のケーブル挿通孔１３、１５に含まれる、隣接する２つのケーブル挿通孔１３、１５の間に、前記第２のフェライト材から成る部分３が存在することを特徴とするフェライトコア１。前記フェライトコア１と、前記フェライトコア１を収容するケース１９と、を有することを特徴とするノイズ対策部品１７。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のケーブル挿通孔が形成されたフェライトコアであって、
第１のフェライト材と、前記第１のフェライト材よりも飽和磁束密度が高い第２のフェライト材とを含み、
前記複数のケーブル挿通孔に含まれる、隣接する２つのケーブル挿通孔の間に、前記第２のフェライト材から成る部分が存在することを特徴とするフェライトコア。
【請求項２】
前記第１のフェライト材は、前記第２のフェライト材よりも初透磁率が大きいことを特徴とする請求項１に記載のフェライトコア。
【請求項３】
前記２つのケーブル挿通孔それぞれの中心軸を結ぶ線分の中点は、前記第２のフェライト材から成る部分に含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載のフェライトコア。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のフェライトコアと、
前記フェライトコアを収容するケースと、
を有することを特徴とするノイズ対策部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェライトコア及びノイズ対策部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ケーブルに電流が流れることで発生する電気的なノイズを除去するために、フェライトコアを備えるノイズ対策部品が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４７８９０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電源電流の向きが互いに逆である２本のケーブルについてノイズを除去する場合、図１２Ａに示すように、１つのケーブル挿通孔Ｐ１Ａが形成されたフェライトコアＰ１に、その２本のケーブルＰ３、Ｐ５を通す方法がある。このとき、ケーブルＰ３、Ｐ５により生じるノーマルモードノイズの磁束は、フェライトコアＰ１で相殺されるため、ノイズを除去することができない。
【０００５】
また、電源電流の向きが互いに逆である２本のケーブルについてノイズを除去する場合、図１２Ｂに示すように、２個のフェライトコアＰ１、Ｐ２のそれぞれに、１本ずつケーブルＰ３、Ｐ５を通す方法がある。このとき、電源電流の磁束がフェライトコアＰ１、Ｐ２に取り込まれ、磁束飽和現象を起こし、フェライトコアＰ１、Ｐ２のインピーダンスが低下してしまうので、ノイズを除去する効果が低下してしまう。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、ノイズ除去効果が高いフェライトコア、及びノイズ対策部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフェライトコアは、複数のケーブル挿通孔が形成されたフェライトコアであって、第１のフェライト材と、前記第１のフェライト材よりも飽和磁束密度が高い第２のフェライト材とを含み、前記複数のケーブル挿通孔に含まれる、隣接する２つのケーブル挿通孔の間に、前記第２のフェライト材から成る部分が存在することを特徴とする。
【０００８】
本発明のフェライトコアによれば、２本のケーブルのコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを効率よく除去することができる。
本発明のフェライトコアにおいて、前記２つのケーブル挿通孔の周囲に、前記第１のフェライト材から成る部分が存在することが好ましい。この場合、コモンモードノイズを除去する効果が一層高い。
【０００９】
前記第１のフェライト材は、前記第２のフェライト材よりも初透磁率が高いことが好ましい。この場合、コモンモードノイズを除去する効果が一層高い。
前記２つのケーブル挿通孔それぞれの中心軸を結ぶ線分の中点は、前記第２のフェライト材から成る部分に含まれることが好ましい。この場合、ノーマルモードノイズを除去する効果が一層高い。
【００１０】
本発明のノイズ対策部品は、上述したフェライトコアと、そのフェライトコアを収容するケースとを有することを特徴とする。本発明のノイズ対策部品によれば、２本のケーブルのコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを効率よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】フェライトコア１の構成を表す斜視図である。
【図２】ノイズ対策部品１７の構成を表す斜視図である。
【図３】ノイズ対策部品１７の構成を表す斜視図である。
【図４】ノイズ対策部品１７の構成を表す側面図である。
【図５】フェライトコア１及びノイズ対策部品１７の効果を表す説明図である。
【図６】フェライトコア１及びノイズ対策部品１７の効果を表す説明図である。
【図７】フェライトコア１及びノイズ対策部品１７の効果を表す説明図である。
【図８】Ａ〜Ｆはフェライトコア１の別形態を表す説明図である。
【図９】Ａ〜Ｆはフェライトコア１の別形態を表す説明図である。
【図１０】Ａ〜Ｃはフェライトコア１の別形態を表す説明図である。
【図１１】Ａはフェライトコア１の構成を表す斜視図であり、Ｂはフェライトコア１の構成を表す正面図である。
【図１２】Ａ及びＢは従来のフェライトコアの構成を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
１．フェライトコア１の構成
フェライトコア１の構成を図１に基づいて説明する。フェライトコア１は、中央部３、及び一対の端部５、７から構成される。端部５、７は第１のフェライト材から成り、中央部３は第２のフェライト材から成る。第１のフェライト材、及び第２のフェライト材は、それぞれ、表１に示す特性（代表特性）を有するフェライト材である。
【００１３】
【表１】
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表１に記載されているように、第１のフェライト材は、第２のフェライト材よりも初透磁率が高い。このため、第１のフェライト材は、例えば５０Ω測定系で電圧を１００ｍＶ印可して測定したときのインピーダンスが第２のフェライト材に比較して大きくなる。
【００１４】
一方、第２のフェライト材は、第１のフェライト材よりも飽和磁束密度が高い。このため、第２のフェライト材は、例えば電流値が２Ａ以上である電源電流から発生する磁束を取り込んで磁束密度が高くなっても、第１のフェライト材に比較して飽和し難く、インピーダンス特性の悪化が穏やかになる。従って、例えば電源電流の電流値を２Ａ以上とした場合のインピーダンス特性の悪化が、第１のフェライト材のインピーダンス特性の悪化に比べて小さく、その結果、ノイズの周波数である０．１〜１０ＭＨｚにおいては、第１のフェライト材よりもインピーダンスが大きくなる。
【００１５】
中央部３は、直方体形状を有する。端部５、７は、断面形状が略Ｕ字型である柱状形状を有する。すなわち、端部５における一方の面５Ａには、その一端から反対側の端まで、断面がＵ字型の溝９が形成されており、端部７における一方の面７Ａには、その一端から反対側の端まで、断面がＵ字型の溝１１が形成されている。
【００１６】
中央部３、及び端部５、７は、図１に示すように配置されて、フェライトコア１として用いられる。すなわち、中央部３における１方の面３Ａに、端部５が当接し、中央部３における面３Ａとは反対側の面３Ｂに、端部７が当接する。端部５の向きは、面５Ａが面３Ａに対抗する向きであり、端部７の向きは、面７Ａが面３Ｂに対抗する向きである。よって、溝９は、その開口部を面３Ａにより閉じられ、ケーブル挿通孔１３となる。また、溝１１は、その開口部を面３Ｂにより閉じられ、ケーブル挿通孔１５となる。ケーブル挿通孔１３、１５の軸方向はともに、中央部３における面３Ｃ（面３Ａ及び３Ｂに隣接し、それらに直交する面）に直交する方向である。また、ケーブル挿通孔１３、１５の形状及び大きさは、それらの軸方向のいずれにおける断面でも同一である。
【００１７】
フェライトコア１において、ケーブル挿通孔１３、１５の間に、第２のフェライト材から成る中央部３が存在する。さらに詳しくは、ケーブル挿通孔１３、１５それぞれの中心軸を結ぶ線分の中点１６は、中央部３に含まれる。また、ケーブル挿通孔１３、１５の周囲のうち、中央部３以外の部分は、第１のフェライト材から成る端部５、７により構成される。
【００１８】
２．ノイズ対策部品１７の構成
ノイズ対策部品１７の構成を図２〜図４に基づいて説明する。ノイズ対策部品１７は、フェライトコア１と、それを収容する収容ケース１９とから成る。収容ケース１９は、樹脂製のケースであって、中央部３を収容可能な第１のケース２１と、端部５を収容可能な第２のケース２３と、端部７を収容可能な第３のケース２５とから成る。
【００１９】
第１のケース２１は、中央部３を収容したとき、面３Ａ及び３Ｂを開放する。また、第２のケース２３は、端部５を収容したとき、面５Ａ及び溝９の内面を開放する。また、第３のケース２５は、端部７を収容したとき、面７Ａ及び溝１１の内面を開放する。
【００２０】
第１のケース２１と第２のケース２３とは、ヒンジ２７により回動可能に接続されており、第１のケース２１と第３のケース２５とは、ヒンジ２９により回動可能に接続されている。よって、収容ケース１９は、ヒンジ２７、２９の回動動作により、図２に示すように、第１のケース２１に対し第２のケース２３及び第３のケース２５が開いた状態と、図３に示すように、第１のケース２１に対し第２のケース２３及び第３のケース２５が閉じた状態とのいずれの状態にもなることができる。
【００２１】
上記の開いた状態においては、収容ケース１９にフェライトコア１を取り付けたり、収容ケース１９からフェライトコア１を取り外したりすることができる。また、上記の閉じた状態においては、中央部３、及び端部５、７の位置関係が図１に示すものとなり、フェライトコア１の機能を奏することができる。
【００２２】
３．フェライトコア１及びノイズ対策部品１７が奏する効果
フェライトコア１及びノイズ対策部品１７が奏する効果を図５〜図７に基づいて説明する。
【００２３】
フェライトコア１を使用する場合、図５に示すように、ケーブル挿通孔１３に第１のケーブル１０１を通し、ケーブル挿通孔１５に第２のケーブル１０３を通すことができる。そして、第１のケーブル１０１にＤ１方向の電源電流を流し、第２のケーブル１０３に、Ｄ１方向とは反対方向（Ｄ２方向）の電源電流を流しているとする。
【００２４】
このとき、第１のケーブル１０１を流れる電源電流による磁束（図５おける点線の矢印）と、第２のケーブル１０３を流れる電源電流による磁束（図５における一点鎖線の矢印）とは、中央部３（特にケーブル挿通孔１３、１５で挟まれた部分）において向きが同じとなって磁束が重畳するため、その部分の磁束密度が高くなる。一方、端部５、７では、第１のケーブル１０１を流れる電源電流による磁束と、第２のケーブル１０３を流れる電源電流による磁束とは相殺する。
【００２５】
コモンモードノイズが生じる場合（第１のケーブル１０１を流れるノイズ電流の向きＮ１と第２のケーブル１０３を流れるノイズ電流の向きＮ２とが同じ場合）、図６に示すように、第１のケーブル１０１を流れるノイズ電流による磁束（図６における点線の矢印）と、第２のケーブル１０３を流れるノイズ電流による磁束（図６における一点鎖線の矢印）とは、中央部３（特にケーブル挿通孔１３、１５で挟まれた部分）においては方向が互いに逆となるために相殺され、一方、端部５、７では相殺されない。
【００２６】
フェライトコア１は、初透磁率の高い、すなわちインピーダンスが大きい第１のフェライト材から成る端部５、７を備えており、しかも、端部５、７では上述したように電源電流による磁束は相殺され、飽和し難いので、端部５、７において高いコモンモードノイズ抑制効果を奏することができる。
【００２７】
また、ノーマルモードノイズが生じる場合（第１のケーブル１０１を流れるノイズ電流の向きＮ１と第２のケーブル１０３を流れるノイズ電流の向きＮ２とが反対の場合）、図７に示すように、第１のケーブル１０１を流れるノイズ電流による磁束（図７における点線の矢印）と、第２のケーブル１０３を流れるノイズ電流による磁束（図７における一点鎖線の矢印）とは、端部５、７においては方向が互いに逆となるために相殺され、中央部３（特にケーブル挿通孔１３、１５で挟まれた部分）においては相殺されない。
【００２８】
フェライトコア１における中央部３は、飽和磁束密度が高く、磁束によって飽和し難い第２のフェライト材から成るので、中央部３において電流値が大きい電源電流の磁束が重畳し、磁束密度が高くなっても磁束飽和し難い。従って、特にノイズの周波数である０．１〜１０ＭＨｚにおけるインピーダンス特性の悪化が緩やかになるので、中央部３が第１のフェライト材から成る場合に比べて、当該周波数においてインピーダンスが大きくなり、その結果、高いノーマルモードノイズ抑制効果を奏することができる。
【００２９】
以上のように、フェライトコア１及びノイズ対策部品１７は、コモンモードノイズ及びノーマルモードノイズのいずれにおいても、高いノイズ抑制効果を奏することができる。
なお、仮に、端部５、７だけでなく、中央部３も、飽和磁束密度が低い第１のフェライト材から成るとすると、電源電流の磁束によって中央部３が飽和してしまい、ノーマルモードノイズを十分に抑制できない場合がある。
【００３０】
また、仮に、中央部３だけでなく、及び端部５、７も、５０Ω測定系で電圧１００ｍＶを印可して測定したときのインピーダンスが小さい第２のフェライト材から成るとすると、端部５、７によってコモンモードノイズを十分に抑制できない場合がある。
【００３１】
また、コモンモードノイズとノーマルモードノイズとは、それぞれ別の原因から発生するノイズであるので、両ノイズが重畳して各ケーブルに流れることがある。このような場合においては、双方のノイズ周波数等の条件によって、ノイズ強度が強くなったり弱くなったりする。
【００３２】
フェライトコア１及びノイズ対策部品１７では、第１のフェライト材の領域や、第２のフェライト材の領域の双方でノイズ抑制効果を高めているので、上述の場合であっても好適にノイズを抑制し得る。
【００３３】
３．フェライトコア１の別形態
（３−１）第１のフェライト材及び第２のフェライト材は、上記のものには限定されず、例えば、表２又は表３に示す特性を有するものであってもよい。この場合も、フェライトコア１は上述した効果を奏する。また、表２及び表３においても、第２のフェライト材は、電源電流の電流値を２Ａ以上とした場合のインピーダンス特性の悪化が、第１のフェライト材のインピーダンス特性の悪化に比べて小さく、その結果、ノイズの周波数である０．１〜１０ＭＨｚにおいては、第１のフェライト材よりもインピーダンスが大きくなる。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
【表３】
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（３−２）フェライトコア１の形状は上記のものには限定されず、例えば、図８Ａ〜Ｆ、図９Ａ〜Ｆ、図１０Ａ〜Ｃのいずれかに示すものであってもよい。なお、これらのフェライトコア１を構成する中央部３、端部５、７は、各図面の紙面に平行ないずれの断面においても、同一の形状及び大きさを有する。これらの形状を有するフェライトコア１も、上述した効果を奏する。
＜第２の実施形態＞
１．フェライトコア１の構成
フェライトコア１の構成を図１１Ａ、Ｂに基づいて説明する。フェライトコア１は、円環状の外周部３１と、その内部に設けられた略Ｙ字状の内周部３３とから成る。外周部３１は第１のフェライト材から成り、内周部３３は第２のフェライト材から成る。第１のフェライト材、及び第２のフェライト材は、それぞれ、上記表１、上記表２、及び上記表３のいずれかに示す特性を有するフェライト材である。
【００３６】
外周部３１の内側に存在する孔は、内周部３３により３つの孔に区切られている。その３つの孔を、ケーブル挿通孔３５、３７、３９とする。
フェライトコア１において、ケーブル挿通孔３５、３７の間に、第２のフェライト材から成る内周部３３が存在する。さらに詳しくは、ケーブル挿通孔３５、３７それぞれの中心軸を結ぶ線分の中点は、内周部３３に含まれる。また、ケーブル挿通孔３５、３７の周囲には、第１のフェライト材から成る外周部３１が存在する。
【００３７】
また、フェライトコア１において、ケーブル挿通孔３７、３９の間に、第２のフェライト材から成る内周部３３が存在する。さらに詳しくは、ケーブル挿通孔３７、３９それぞれの中心軸を結ぶ線分の中点は、内周部３３に含まれる。また、ケーブル挿通孔３７、３９の周囲には、第１のフェライト材から成る外周部３１が存在する。
【００３８】
また、フェライトコア１において、ケーブル挿通孔３９、３５の間に、第２のフェライト材から成る内周部３３が存在する。さらに詳しくは、ケーブル挿通孔３９、３５それぞれの中心軸を結ぶ線分の中点は、内周部３３に含まれる。また、ケーブル挿通孔３９、３５の周囲には、第１のフェライト材から成る外周部３１が存在する。
【００３９】
なお、本実施形態のフェライトコア１を収容ケースに収容することで、ノイズ対策部品を製造することができる。
２．フェライトコア１が奏する効果
フェライトコア１を使用する場合、図１１Ｂに示すように、ケーブル挿通孔３５に第１のケーブル１０１を通し、ケーブル挿通孔３７に第２のケーブル１０３を通すことができる。そして、第１のケーブル１０１と第２のケーブル１０３とに、互いに反対方向の電源電流を流すことができる。なお、ケーブル挿通孔３９にも別のケーブルを通してもよい。
【００４０】
このとき、第１のケーブル１０１を流れる電源電流による磁束と、第２のケーブル１０３を流れる電源電流による磁束とは、内周部３３のうち、ケーブル挿通孔３５、３７の間に位置する部分３３Ａにおいて向きが同じとなるため、その部分の磁束密度が高くなる。一方、フェライトコア１における他の部分（外周部３１を含む）では、第１のケーブル１０１を流れる電源電流による磁束と、第２のケーブル１０３を流れる電源電流による磁束とは相殺する。
【００４１】
コモンモードノイズが生じる場合（第１のケーブル１０１を流れるノイズ電流の向きと第２のケーブル１０３を流れるノイズ電流の向きとが同じ場合）、第１のケーブル１０１を流れるノイズ電流による磁束と、第２のケーブル１０３を流れるノイズ電流による磁束とは、内周部３３における部分３３Ａでは方向が互いに逆となるために相殺され、フェライトコア１における他の部分（外周部３１を含む）では相殺されない。
【００４２】
フェライトコア１は、インピーダンスが大きい第１のフェライト材から成る外周部３１を備えており、しかも、外周部３１では上述したように電源電流による磁束は相殺され、飽和し難いので、外周部３１において高いコモンモードノイズ抑制効果を奏することができる。
【００４３】
また、ノーマルモードノイズが生じる場合（第１のケーブル１０１を流れるノイズ電流の向きと第２のケーブル１０３を流れるノイズ電流の向きとが反対の場合）、第１のケーブル１０１を流れるノイズ電流による磁束と、第２のケーブル１０３を流れるノイズ電流による磁束とは、内周部３３における部分３３Ａでは相殺されず、その他の部分では相殺される。
【００４４】
フェライトコア１は、飽和磁束密度が高く、電源電流の磁束によって飽和し難い内周部３３を備えているので、内周部３３において高いノーマルモードノイズ抑制効果を奏することができる。
【００４５】
以上のように、フェライトコア１は、コモンモードノイズ及びノーマルモードノイズのいずれにおいても、高いノイズ抑制効果を奏することができる。
また、ケーブル挿通孔３７に第１のケーブル１０１を通し、ケーブル挿通孔３９に第２のケーブル１０３を通す場合や、ケーブル挿通孔３９に第１のケーブル１０１を通し、ケーブル挿通孔３５に第２のケーブル１０３を通す場合も、上記と同様の効果を奏することができる。
【００４６】
尚、本発明は前記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、フェライトコア１に形成されるケーブル挿通孔の数は、２又は３には限定されず、４以上であってもよい。また、複数のケーブル挿通孔のうち、一部のケーブル挿通孔のみについて、それらのケーブル挿通孔間に第２のフェライト材から成る部分が存在してもよい。
【００４７】
また、前記第１の実施形態におけるフェライトコア１は、一体型(複数の部品に分割できないもの)であってもよい。
また、前記第１及び第２の実施形態におけるフェライトコア１は、３種以上のフェライト材から成るものであってもよい。その場合、３種以上のフェライト材のうち、適宜選択した２種のフェライト材を、第１のフェライト材、及び第２のフェライト材とすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・フェライトコア、３・・・中央部、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、５Ａ、７Ａ・・・面、
５、７・・・端部、９、１１・・・溝、１３、１５・・・ケーブル挿通孔、１６・・・中点
１７・・・ノイズ対策部品、１９・・・収容ケース、２１・・・第１のケース、
２３・・・第２のケース、２５・・・第３のケース、２７、２９・・・ヒンジ、
３１・・・外周部、３３・・・内周部、３３Ａ・・・部分、
３５、３７、３９・・・ケーブル挿通孔、１０１・・・第１のケーブル、
１０３・・・第２のケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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