(57)【要約】    【課題】磁束の周波数変化がフェライトビーズの共振周波数に近づいてもフェライトビーズ全体で振動を起こさないようにする。    【解決手段】  図１（Ａ）のようにドーナッツ形の断面形状を有し、内径Ｄ２および外径Ｄ１の一方が軸方向で連続的に変化する立体形状を有していることから、平均直径１２ｄも上端面１２ｂから下端面１２ｃにかけて連続的に変化するので、通し穴１２ａに挿入されたリード線を流れる電流により磁束変化が生じても、平均直径および断面積が軸方向位置で連続的に変化し、磁束変化の周波数がフェライトビーズの構造、材質によって決まる共振周波数に近くても、フェライトビーズ全体が共振周波数で決まる振動を起こすことがないので、共振によるフェライトビーズの破壊を防止できる。    【選択図】    図１
2006173455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーナッツ形の断面形状を有し、内径および外径の少なくとも何れか一方が軸方向で連続的または段階的に変化する立体形状を備えたことを特徴とするフェライトビーズ。
【請求項２】
請求項１記載のフェライトビーズに於いて、前記内径が軸方向で一定であり、外径が軸方向で連続的または段階的に変化する立体形状であることを特徴とするフェライトビーズ。
【請求項３】
請求項１記載のフェライトビーズに於いて、前記外径が軸方向で一定であり、内径が軸方向で連続的または段階的に変化する立体形状であることを特徴とするフェライトビーズ。
【請求項４】
請求項１記載のフェライトビーズに於いて、前記内径および外径が軸方向で連続的または段階的に変化する立体形状であることを特徴とするフェライトビーズ。
【請求項５】
請求項４記載のフェライトビーズに於いて、前記内径および外径の一方が軸方向で連続的または段階的に増加し、他方が連続的または段階的に減少する立体形状であることを特徴とするフェライトビーズ。
【請求項６】
請求項４記載のフェライトビーズに於いて、前記内径および外径の両方が軸方向で連続的または段階的に増加または減少する立体形状であることを特徴とするフェライトビーズ。
【請求項７】
請求項２乃至４のいずれかに記載のフェライトビーズに於いて、前記内径または外径が５０％以上で連続的または段階的に変化する立体形状であることを特徴とするフェライトビーズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い周波数のノイズを抑圧するフェライトビーズに関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチング電源は入力電圧を短い周期で断続して変圧整流するが、交流電源の整流を行うときにノイズが発生する。従来はこのノイズを抑圧するために、図１１に示すように例えば整流器１のリード線２にフェライトビーズ３を挿入したものを基板４に実装していた。フェライトビーズは高周波で抵抗成分が大きくなる性質があり、高周波ノイズを熱に変えて吸収している。
【０００３】
図１２は従来から用いられているフェライトビーズの形状であり、（Ａ）〜（Ｅ）は平面図と共に正面図を示しており、（Ｆ）は平面図と正面図および右側面図と共に示している。フェライトビーズ３は本体３ａに通し穴３ｂが貫通する構造を有する円筒形のものであり、図１２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ穴径の異なるもの、（Ｄ）は軸方向の寸法が長いもの、（Ｅ）は軸方向の寸法が短いものである。一方、（Ｆ）は楕円形の本体３ｃに楕円形の通し穴３ｄが貫通する構造を有している。
【０００４】
これらのフェライトビーズは図１１のように通し穴にリード線を挿入することで、リード線を流れる電流による高周波ノイズを抑圧している。
【特許文献１】特開平６−００５４２５号公報
【特許文献２】実開平５−１５９８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながらこのような従来のフェライトビーズを大電力のスイッチング電源に使用する場合、図１３ようにリード線２に高周波の大電流を流すとリード線２に挿入しているフェライトビーズ３が高周波ノイズの磁束変化に応じフェライトビーズの持つ磁歪特性から矢印で示す直径方向の延び縮みが生じ、機械的振動が生ずる。
【０００６】
フェライトビーズは外径をＤ１、内径をＤ２とするとき
Ｄ３＝（Ｄ１−Ｄ２）／２
で決まる平均直径Ｄ３および材質、断面形状等に基づいた共振周波数を有し、その共振周波数に近い高周波電流が供給されたときフェライトビーズは共振現象により振動振幅が大きくなり、ヒビが入ったり、割れたりすることがある。
【０００７】
したがって、本発明は、共振現象の起きにくいフェライトビーズ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】
【０００８】
このような課題を解決するために本願発明は、ドーナッツ形の断面形状を有し、内径および外径の少なくとも何れか一方が軸方向で連続的または段階的に変化する立体形状を備えたことを特徴とする。また内径が軸方向で一定であり、外径が軸方向で連続的または段階的に変化する立体形状であることを特徴とする。
【０００９】
また、外径が軸方向で一定であり、内径が軸方向で連続的または段階的に変化する立体形状であることを特徴とする。また、内径および外径が軸方向で連続的または段階的に変化する立体形状であることを特徴とする。
【００１０】
また、内径および外径の一方が軸方向で連続的または段階的に増加し、他方が連続的または段階的に減少する立体形状であることを特徴とする。また、内径および外径の両方が軸方向で連続的または段階的に増加または減少する立体形状であることを特徴とする。
【００１１】
また内径または外径が５０％以上で連続的または段階的に変化する立体形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に従えば、軸方向に平均直径および断面積が変化しているので、フェライトビーズ全体が単一の共振周波数を持たないため、高周波ノイズによって特定部分に共振が生じてもその振動は他の部分で吸収されてしまい、従来のようにフェライトビーズ全体の振動振幅が大きくならないことから、フェライトビーズを破損することがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１（Ａ）は本発明を説明するためのフェライトビーズを示す斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図であり、ドーナッツ形の断面形状を有し、内径および外径の少なくとも何れか一方が軸方向で連続的に変化する立体形状を備えたものである。
【００１４】
図１の例で、フェライトビーズ１０は本体１２の軸方向に内径Ｄ２を有する通し穴１２ａが設けられており、外径Ｄ１が軸方向で上端面１２ｂから下端面１２ｃまで連続的に変化し、この例では直線的に増加している。このような構成のフェライトビーズ１２は軸方向の内径および外径から決まる平均直径Ｄ３が軸方向で直線的に変化し、かつ断面積も軸方向で直点的に変化しているので、各平均直径または各断面における共振周波数は軸方向位置で異なる値となり、フェライトビーズ全体で単一の共振周波数を持たない。
【００１５】
このため、高周波電流の周波数がフェライトビーズにおける軸方向の何れかの位置における共振周波数に近くなり特定の部分だけは共振による振動力が生じても、他の部分は共振しないために振動は他の部分で吸収され、従来のようにフェライトビーズ全体の振動が大きくなりフェライトビーズが割れたりヒビが入ったりする事故が発生しない。
【００１６】
図２（Ａ）は他の実施形態を示す斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図であって、外径が軸方向で一定であり、内径が軸方向で連続的に変化する立体形状をしており、この例では上端面１２ｂから下端面１２ｃ方向に内径が直線的に減少する構造の通し穴１２ａを有している。このような構造も平均直径１２ｄおよび断面積は軸方向に連続的に変化するので、フェライトビーズ全体が単一の共振周波数で振動することがない。
【００１７】
図３は他の実施形態を示す斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図であって、内径および外径の両方が軸方向で連続的に変化する立体形状をしているものであり、この例では外径が軸方向で直線的に増加し、内径が軸方向に上端面１２ｂから下端面１２ｃにかけて直線的に減少する構造の通し穴１２ａを有している。このような構造も平均直径１２ｄおよび断面は軸方向に連続的に変化するので、フェライトビーズ全体が単一の共振周波数で振動することがない。
【００１８】
なお、図３の構造のものは上端面１２ｂの大きさと下端面１２ｃの大きさによっては平均直径１２ｄが軸方向で一定寸法になる場合もあるが、この場合でも軸方向で断面積は直線的に変化しているので、フェライトビーズ１０の共振周波数が単一の周波数となることはない。
【００１９】
図４は他の実施形態を示す斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図であって、内径および外径の両方が軸方向で連続的に変化する立体形状をしているもののうち、この例では外径および内径の両方が軸方向で上端面１２ｂから下端面１２ｃにかけて直線的に増加しているので、内径が軸方向に上端面１２ｂから下端面１２ｃにかけて直線的に増加する構造の通し穴１２ａを有している。このような構造も平均直径１２ｄおよび断面積は軸方向に連続的に変化するので、フェライトビーズ全体が単一の共振周波数で振動することがない。
【００２０】
図５（Ａ）は他の実施形態を示す斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図であって、内径または外径が軸方向の５０％以上で連続的に変化する立体形状のもののうち、この例では外径が軸方向で上端面１２ｂから下端面１２ｃにかけて５０％程度直線的に増加した後に減少へ転ずる構造である。そして、内径が一定の通し穴１２ａを有している。このような構造も平均直径１２ｄおよび断面積は軸方向に連続的に変化するので、フェライトビーズ全体が単一の共振周波数で振動することがない。なお、図５の例で内径は一定としているが、一定とせず軸方向に外形寸法を変化させても良い。
【００２１】
図６（Ａ）は他の実施形態を示す斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図であって、内径または外径が軸方向の５０％以上で連続的に変化する立体形状のもののうち、この例では内径が軸方向で上端面１２ｂから下端面１２ｃにかけて５０％程度直線的に減少した後に増加へ転ずる構造であるから、内径が上端面１２ｂから下端面１２ｃにかけて軸方向で５０％程度直線的に減少した後に直線的に増加する通し穴１２ａを有している。このような構造も平均直径１２ｄおよび断面積は軸方向に連続的に変化するので、フェライトビーズ全体が単一の共振周波数で振動することがない。なお、図６の例で外径は一定としているが、軸方向に外形寸法を変化させても良い。
【００２２】
図７（Ａ）は他の実施形態を示す斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図であって、内径または外径が軸方向の５０％以上で連続的に変化する立体形状のもののうち、この例では内径が一定の通し穴１２ａを有し、外径が軸方向で上端面１２ｂから下端面１２ｃにかけて５０％以上直線的に増加した後に一定となる構造である。このような構造も平均直径１２ｄおよび断面積は軸方向に連続的に変化するので、フェライトビーズ全体が単一の共振周波数で振動することがない。なお、図７の例で内径は一定としているが、軸方向に内径寸法を変化させても良い。
【００２３】
図８（Ａ）は他の実施形態を示す斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図であって、内径または外径が軸方向の５０％以上で連続的に変化する立体形状のもののうち、この例ではは外径が一定で、内径が軸方向で上端面１２ａから所定の位置まで一定で、以降は軸方向で５０％以上直線的に減少する構造であることから、内径が上端面１２ｂから下端面１２ｃにかけて軸方向で５０％以上直線的に増加した後に一定になる構造の通し穴１２ａを有している。このような構造も平均直径１２ｄおよび断面積は軸方向に連続的に変化するので、フェライトビーズ全体が単一の共振周波数で振動することがない。なお、図８の例で外径は一定としているが、軸方向に外径寸法を変化させても良い。
【００２４】
図９（Ａ）は他の実施形態を示す斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図であって、内径または外径が軸方向の５０％以上で連続的に変化する立体形状をしており、この例ではは外径が一定で、内径が軸方向で上端面１２ａから第１の所定の位置まで一定で、以降第２の所定の位置まで軸方向で５０％以上直線的に減少する構造である。
【００２５】
このような構造も平均直径１２ｄおよび断面積は軸方向に連続的に変化するので、フェライトビーズ全体が単一の共振周波数で振動することがない。なお、図９の例で外径は一定としているが、軸方向に外径寸法を変化させても良い。
【００２６】
図１０は他の実施形態を示す斜視図であり、内径１２ａが一定で、外径が軸方向で上端面１２ｂから下端面１２ｃにかけて段階的に増加すし、それぞれ外径の異なる周面１４ａから１４ｄを有する構造である。この例では図示しない平均直径および断面積が段階的に変化するので、フェライトビーズ全体が単一の共振周波数で振動することがない。なお、図１０の例では外径を変化させ、内径内径は一定としているが、外径が一定で内径を段階的に変化させても良い。
【００２７】
また、図１から図９の例は内径または外径が連続的に変化しているが、図１０のように段階的に変化しても平均直径および断面積が軸方向で変化することについては同様であるから、このような構造にすると全体が単一の共振周波数を持たないので、フェライトビーズ全体が単一の共振周波数で振動することを防止でき、振動によって生じていたフェライトビーズの破壊現象を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の原理を示す斜視図、平面図、正面図
【図２】他の実施形態を示す斜視図、平面図、正面図
【図３】他の実施形態を示す斜視図、平面図、正面図
【図４】他の実施形態を示す斜視図、平面図、正面図
【図５】他の実施形態を示す斜視図、平面図、正面図
【図６】他の実施形態を示す斜視図、平面図、正面図
【図７】他の実施形態を示す斜視図、平面図、正面図
【図８】他の実施形態を示す斜視図、平面図、正面図
【図９】他の実施形態を示す斜視図、平面図、正面図
【図１０】他の実施形態を示す斜視図、平面図、正面図
【図１１】フェライトビーズの実装状態を示す斜視図
【図１２】従来のフェライトビーズの構造を示す斜視図
【図１３】フェライトビーズの振動状態を示す斜視図
【符号の説明】
【００２９】
１：整流器
２：リード線
３、１０：フェライトビーズ
３ａ、３ｃ、１２：本体
３ｂ、３ｄ、１２ａ：通し穴
４：基板
１２ｂ：上端面
１２ｃ：下端面
１４ａ〜１４ｄ：周面
【図１】
2006173455.tif 000003
【図２】
2006173455.tif 000004
【図３】
2006173455.tif 000005
【図４】
2006173455.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006173455.tif 000009
【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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【図１３】
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