(57)【要約】【課題】導体に低電流が流れた場合だけでなく、導体に大電流が流れた場合にも効果的にノイズを低減できる磁性体コア及びノイズフィルタを提供すること。【解決手段】ノイズフィルタ１は、第１ギャップ３１Ｂが形成された第１ギャップ付きコア３１と、第２ギャップ３２Ｂが形成された第２ギャップ付きコア３２と、ギャップ無しコア３３と、を備える。ギャップ無しコア３３は、第１ギャップ付きコア３１及び第２ギャップ付きコア３２の間に配置され、第３貫通孔３３Ａを介して第１貫通孔３１Ａと第２貫通孔３２Ａとを連通する。ギャップ無しコア３３は、第１ギャップ付きコア３１及び第２ギャップ付きコア３２の各々に端面３３Ｃを接した状態で配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材料により形成され、導体を挿入する第１貫通孔が形成された環状をなし、第１ギャップが形成された第１ギャップ付きコアと、
磁性材料により形成され、前記導体を挿入する第２貫通孔が形成された環状をなし、第２ギャップが形成された第２ギャップ付きコアと、
磁性材料により形成され、前記導体を挿入する第３貫通孔が形成された環状をなすギャップ無しコアと、
を備え、
前記ギャップ無しコアは、
前記第１ギャップ付きコア及び前記第２ギャップ付きコアの間に配置され、前記第３貫通孔を介して前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とを連通し、前記第１ギャップ付きコア及び前記第２ギャップ付きコアの各々に接して配置される、磁性体コア。
【請求項２】
前記第１貫通孔、前記第２貫通孔、及び前記第３貫通孔に前記導体を挿入する挿入方向の一方から見た場合に、前記第１ギャップ付きコアの周方向における前記第１ギャップの位置と、前記第２ギャップ付きコアの周方向における前記第２ギャップの位置がずれた位置となる、請求項１に記載の磁性体コア。
【請求項３】
前記第１貫通孔、前記第２貫通孔、及び前記第３貫通孔に前記導体を挿入する挿入方向に沿った前記第１ギャップ付きコアの第１長さと、前記挿入方向に沿った前記第２ギャップ付きコアの第２長さが同一の長さである、請求項１又は請求項２に記載の磁性体コア。
【請求項４】
磁気飽和時の前記ギャップ無しコアの単位長さ当たりの磁気抵抗が、前記第１ギャップ及び前記第２ギャップの単位長さ当たりの磁気抵抗に比べて高い、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の磁性体コア。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の前記磁性体コアと、
前記導体と、
樹脂材料により形成され、前記磁性体コア及び前記導体をモールドするモールド部と、
を備えるノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、導体を流れる信号に含まれるノイズを低減する磁性体コア、及びその磁性体コアを備えるノイズフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルと磁性体コアを備えるリアクトルがある（例えば、特許文献１など）。特許文献１に開示されるリアクトルの磁性体コアは、コイルへの通電により生じた磁束を流す磁路を形成する。磁性体コアは、主コア部及び副コア部を備える。コイルに流す電流を変動させた場合、副コア部は、主コア部に比べて小さい電流で磁気飽和する。副コア部は、磁気飽和すると、主コア部の磁路におけるギャップとして機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３２６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、磁性体コアを備えるノイズフィルタでは、特定の周波数帯域に対するノイズ対策だけでなく、より幅広い周波数帯域へのノイズ対策を求められる場合がある。また、ノイズフィルタには、周波数特性のみならず、大電流を考慮したノイズ対策が求められる場合がある。
【０００５】
本開示は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、導体に低電流が流れた場合だけでなく、導体に大電流が流れた場合にも効果的にノイズを低減できる磁性体コア及びノイズフィルタ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】
【０００６】
本開示は、磁性材料により形成され、導体を挿入する第１貫通孔が形成された環状をなし、第１ギャップが形成された第１ギャップ付きコアと、磁性材料により形成され、前記導体を挿入する第２貫通孔が形成された環状をなし、第２ギャップが形成された第２ギャップ付きコアと、磁性材料により形成され、前記導体を挿入する第３貫通孔が形成された環状をなすギャップ無しコアと、を備え、前記ギャップ無しコアは、前記第１ギャップ付きコア及び前記第２ギャップ付きコアの間に配置され、前記第３貫通孔を介して前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とを連通し、前記第１ギャップ付きコア及び前記第２ギャップ付きコアの各々に接して配置される、磁性体コアを開示する。
また、本開示は、磁性体コアとしての実施だけでなく、その磁性体コアを備えるノイズフィルタとして実施した場合にも有益である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の磁性体コア、ノイズフィルタによれば、導体に低電流を流した場合だけでなく、導体に大電流を流した場合にも効果的にノイズを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るノイズフィルタをスイッチング電源に接続した場合の回路図である。
【図２】ノイズフィルタの斜視図である。
【図３】磁性体コアの分解斜視図である。
【図４】ノイズフィルタを挿入方向の一方から見た側面図である。
【図５】低電流時にギャップ無しコアに発生する磁束の状態を示す図である。
【図６】低電流時に第１及び第２ギャップ付きコアに発生する磁束の状態を示す図である。
【図７】重畳電流に対するインダクタンスをシミュレーションした結果を示すグラフである。
【図８】大電流時に第１及び第２ギャップ付きコアに発生する磁束の状態を示す図である。
【図９】別例の磁性体コアを示す図である。
【図１０】比較例のノイズフィルタの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本開示のノイズフィルタを具体化した一実施形態であるノイズフィルタ１を示しており、スイッチング電源５にノイズフィルタ１を接続した回路図を示している。ノイズフィルタ１及びスイッチング電源５は、例えば、アルミダイカスト製の金属製筐体３に収納されている。
【００１０】
まず、図１を用いてノイズフィルタ１に関する電気的な作用効果を説明する。スイッチング電源５は、例えば、車載用の電源である。スイッチング電源５は、例えば、ハイブリッド車あるいは電気自動車等が備えるメインバッテリー（不図示）から供給される駆動系の電源電圧ＶＩＮ（例えば、ＤＣ２４４Ｖなど）の電圧値を降圧し、補機バッテリー７への電力供給を行う降圧型のスイッチング電源である。補機バッテリー７は、オーディオ機器、エアコン機器、照明機器などの車内電装機器に電源電圧（例えば、ＤＣ１４Ｖなど）を供給する電源である。
【００１１】
スイッチング電源５は、例えば、パワートランジスタＴとダイオードＤを備える。パワートランジスタＴ及びダイオードＤは、電源電圧ＶＩＮと接地電位ＧＮＤとの間において直列に接続されている。スイッチング電源５は、パワートランジスタＴとダイオードＤの間の接続点Ｘから電力を供給する。スイッチング電源５は、パワートランジスタＴのゲート端子に印加されるスイッチング信号ＳＷに基づいて、所定のスイッチング周波数ｆでパワートランジスタＴのオンオフ制御を行う。
【００１２】
ノイズフィルタ１は、スイッチング電源５に接続される入力端子ＶＩと補機バッテリー７に接続される出力端子ＶＯとの間に接続されている。ノイズフィルタ１は、チョークコイルＬ１を備え、出力端子ＶＯと接地電位ＧＮＤとの間に接続されたコンデンサＣ１と、所謂ＬＣフィルタを構成している。なお、図１に示すフィルタの構成は、一例である。例えば、入力端子ＶＩ側にもコンデンサを接続し、ノイズフィルタ１とコンデンサとでπ型のフィルタを構成しても良い。
【００１３】
スイッチング電源５において、負荷に応じた電流は、パワートランジスタＴ、あるいはダイオードＤを介して接続点Ｘに向かってスイッチング周波数ｆで交互に流れる。これにより、電源電圧ＶＩＮ及び接地電位ＧＮＤの間において、負荷に応じた電流は、スイッチング周波数ｆで断続して流れ変動する。また、接続点Ｘの電位は、電源電圧ＶＩＮと接地電位ＧＮＤとの間でスイッチング周波数ｆに応じて交互に切り替わる。従って、スイッチング電源５において、スイッチング動作による電流変動と電圧変動とは、スイッチング周波数ｆ及びその高調波周波数のスイッチングノイズを発生させるノイズ源となる場合がある。こうしたスイッチングノイズは、例えば、信号経路や接地配線を介して回り込む伝導性ノイズや容量結合など空間を介して伝搬する誘導性ノイズとして入力端子ＶＩに伝搬する虞がある。
【００１４】
本実施形態のノイズフィルタ１は、スイッチング電源５の動作に起因したスイッチング周波数ｆやその高調波周波数のノイズを低減する。ここで、スイッチング電源５におけるスイッチング周波数ｆは、出力電力の定格や回路を構成する素子の仕様などに応じて定められる。例えば、車載用のスイッチング電源では、数１００ｋＨｚで動作するものがある。この場合、スイッチング周波数ｆやその高調波周波数が、車載ＡＭラジオの周波数帯域（５００〜１７００ｋＨｚ前後）に重なる虞がある。これに対し、本実施形態のノイズフィルタ１は、接続点Ｘに接続され、これらの帯域のノイズが後段の機器に伝搬するのを抑制できる。
【００１５】
次に、ノイズフィルタ１の形状・構造に関して説明する。図２は、図１に示すノイズフィルタ１の斜視図を示している。図２に示すように、ノイズフィルタ１は、導体２１と、磁性体コア２３と、モールド部２５とを備えている。図１に示す入力端子ＶＩと出力端子ＶＯを繋ぐ出力電圧の経路は、図２に示す導体２１で主に構成されている。導体２１は、例えば、一方向に長い円柱形状に形成されている。以下の説明では、図２に示すように、導体２１の長手方向であり、磁性体コア２３に導体２１を挿入する方向を、挿入方向と称して説明する。
【００１６】
導体２１は、例えば、銅やアルミ等の金属材料で形成されている。導体２１は、挿入方向の一方側（例えば、図２おける右側）の端部に、入力端子ＶＩ（図１参照）に接続される端子（図視略）が形成されている。また、導体２１は、挿入方向の他方側（例えば、図２における左側）の端部に、出力端子ＶＯ（図１参照）と接続される端子（図視略）が形成されている。導体２１は、入力端子ＶＩや出力端子ＶＯに接続される端子として、例えば、ボルト等を締結する貫通孔を備えている。なお、図１に示すコンデンサＣ１を導体２１に接続する方法は、特に限定されない。例えば、コンデンサＣ１は、導体２１に接続された基板上に実装される構成でも良い。また、図２に示す導体２１や磁性体コア２３等の形状、数、位置等は一例であり、適宜変更可能である。例えば、導体２１は、挿入方向に長い板状をなしていても良い。
【００１７】
磁性体コア２３の全体形状は、挿入方向に長い略円柱形状をなしている。磁性体コア２３は、例えばフェライト等の磁性材料で形成されている。磁性体コア２３には、導体２１を挿入するための貫通孔が軸方向に形成されている。従って、挿入方向に直交する平面で磁性体コア２３を切断した形状は、円環形状をなしている。磁性体コア２３は、第１ギャップ付きコア３１と、第２ギャップ付きコア３２と、ギャップ無しコア３３とを備えている。第２ギャップ付きコア３２、ギャップ無しコア３３、及び第１ギャップ付きコア３１は、この順番に挿入方向に沿って並べられている。磁性体コア２３は、貫通孔に導体２１を挿通することにより、図１に示すチョークコイルＬ１を構成する。
【００１８】
図３は、磁性体コア２３の分解斜視図を示している。図３に示すように、第１ギャップ付きコア３１は、円筒形状をなしている。第１ギャップ付きコア３１には、径方向の中央に第１貫通孔３１Ａが形成されている。挿入方向に直交する平面で切断した第１貫通孔３１Ａの形状は、円形をなしている。第１貫通孔３１Ａには、導体２１が挿入される。第１貫通孔３１Ａは、第１ギャップ付きコア３１を挿入方向に貫通して形成されている。また、第１ギャップ付きコア３１には、円筒形状の一部を切り欠いて形成した第１ギャップ３１Ｂが形成されている。第１ギャップ３１Ｂは、周方向の幅を一定とし、挿入方向に沿って形成され、円筒形状の第１ギャップ付きコア３１の一部に隙間を形成している。第１ギャップ３１Ｂは、いわゆるコアギャップであり、第１ギャップ付きコア３１の周方向に向かう磁路において磁気抵抗として機能する。第１ギャップ３１Ｂ内には、モールド部２５を構成する樹脂材料が充填されている。第１ギャップ付きコア３１は、第１ギャップ３１Ｂの幅等を変更することによって磁路の磁気抵抗が調整され磁気飽和の発生を抑制することが可能となる。
【００１９】
なお、第１ギャップ３１Ｂは、挿入方向に沿って第１ギャップ付きコア３１を完全に切断しなくとも良い。例えば、第１ギャップ３１Ｂは、挿入方向の一方側から第１ギャップ付きコア３１の厚さの半分まで形成された構成でも良い。また、第１ギャップ３１Ｂの周方向の幅は、一定でなくとも良い。また、第１ギャップ付きコア３１は、複数の第１ギャップ３１Ｂを備えても良い。また、第１ギャップ付きコア３１は、第１ギャップ３１Ｂ内にスペーサを挿入した構成でもよい。スペーサとしては、例えば、樹脂、空気の透磁率と同一又はほぼ同一である非磁性材料の金属片（銅や銀など）を用いることができる。また、例えば、スペーサを設けずにモールド部２５の樹脂を第１ギャップ３１Ｂ内に充填した場合、充填された樹脂はスペーサとして機能する。また、第１ギャップ付きコア３１は、円筒形状に限らず、楕円形の筒形状や、矩形の筒形状でも良い。
【００２０】
また、第２ギャップ付きコア３２は、第１ギャップ付きコア３１と同一形状をなしている。このため、第２ギャップ付きコア３２の説明において、第１ギャップ付きコア３１と同様の説明については、適宜省略する。第２ギャップ付きコア３２は、円筒形状をなし、径方向の中央部に第２貫通孔３２Ａを有する。また、第２ギャップ付きコア３２には、第２ギャップ３２Ｂが形成されている。第２ギャップ３２Ｂは、円筒形状の第２ギャップ付きコア３２の一部に隙間を形成している。なお、第２ギャップ付きコア３２は、第１ギャップ付きコア３１と異なる形状等でも良い。また、第２ギャップ３２Ｂは、第１ギャップ３１Ｂと異なる形状等でも良い。
【００２１】
ギャップ無しコア３３は、挿入方向において、第１ギャップ付きコア３１及び第２ギャップ付きコア３２の間に配置されている。ギャップ無しコア３３は、円筒形状をなしている。ギャップ無しコア３３の外径は、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の外径と同一となっている。ギャップ無しコア３３には、径方向の中央に第３貫通孔３３Ａが形成さている。挿入方向に直交する平面で切断した第３貫通孔３３Ａの形状は、円形をなしている。第３貫通孔３３Ａの内径は、第１及び第２貫通孔３１Ａ，３２Ａと同一となっている。
【００２２】
また、挿入方向に沿った第１ギャップ付きコア３１の第１長さ４１と、挿入方向に沿った第２ギャップ付きコア３２の第２長さ４２は同一の長さとなっている。従って、本実施形態の第１ギャップ付きコア３１の厚みは、第２ギャップ付きコア３２の厚みと同一となっている。また、挿入方向に沿ったギャップ無しコア３３の第３長さ４３は、第１長さ４１及び第２長さ４２に比べて短くなっている。従って、本実施形態のギャップ無しコア３３は、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２に比べて薄く形成されている。なお、ギャップ無しコア３３の厚さを、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の厚さに比べて厚くしても良い。
【００２３】
図４は、ノイズフィルタ１を、挿入方向の一方側（第１ギャップ付きコア３１側）から見た状態を示している。第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２と、ギャップ無しコア３３とは、第１貫通孔３１Ａ、第２貫通孔３２Ａ、及び第３貫通孔３３Ａの位置を合わせて配置されている。従って、図４に示すように、第１貫通孔３１Ａ、第２貫通孔３２Ａ、及び第３貫通孔３３Ａは、挿入方向の一方側から磁性体コア２３を見た場合に、重なった位置となっている。また、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２と、ギャップ無しコア３３の外縁は、挿入方向の一方側から磁性体コア２３を見た場合に、同じ位置となっている。
【００２４】
また、ギャップ無しコア３３は、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の各々と接して配置されている。第１ギャップ付きコア３１において、挿入方向で対向する一対の端面３１Ｃ（図３参照）のうち、ギャップ無しコア３３側の端面３１Ｃは、ギャップ無しコア３３の端面３３Ｃと接している。端面３１Ｃと端面３３Ｃとは、平面の全体を接触させている。同様に、第２ギャップ付きコア３２において、挿入方向で対向する一対の端面３２Ｃのうち、ギャップ無しコア３３側の端面３２Ｃは、ギャップ無しコア３３の端面３３Ｃと接している。端面３２Ｃと端面３３Ｃとは、平面の全体を接触させている。従って、本実施形態のギャップ無しコア３３は、挿入方向で対向する一対の端面３３Ｃの各々を第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の各々に接触させ、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２により挟まれている。第１貫通孔３１Ａは、ギャップ無しコア３３の第３貫通孔３３Ａを介して第２貫通孔３２Ａと連通している。
【００２５】
また、図４に示すように、挿入方向の一方側から見た場合に、本実施形態の第１ギャップ３１Ｂは、円柱形状の磁性体コア２３の周方向において、第２ギャップ３２Ｂとは異なる位置に配置されている。例えば、第１ギャップ３１Ｂは、第２ギャップ３２Ｂを基準として反時計回り方向へ所定の角度だけずれた位置に配置されている。換言すれば、第１ギャップ付きコア３１の周方向における第１ギャップ３１Ｂの位置と、第２ギャップ付きコア３２の周方向における第２ギャップ３２Ｂの位置がずれている。なお、第１ギャップ３１Ｂの位置と、第２ギャップ３２Ｂの位置とをずらす角度は、０度から１８０度の間で適宜変更可能である。即ち、第１ギャップ３１Ｂは、例えば、磁性体コア２３の周方向において、第２ギャップ３２Ｂと同一の位置でも良い（図９参照）。また、第１ギャップ３１Ｂは、例えば、磁性体コア２３の周方向において、第２ギャップ３２Ｂの位置から１８０度ずれた位置でも良い。
【００２６】
また、図２の破線で示すように、モールド部２５は、導体２１の一部と、磁性体コア２３の全体を覆うように形成されている。モールド部２５は、例えば、射出成形により形成され、挿入方向に延びる円柱形状をなしている。モールド部２５の材料としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂やＰＢＴ、ＰＰＳなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。導体２１と磁性体コア２３とは、モールド部２５によってモールドされることで一体化され、相対的な位置ずれを規制される。ギャップ無しコア３３は、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の各々に端面３３Ｃを接触させた状態でモールドされている。また、第１及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂ内には、モールド部２５の樹脂が充填されている。
【００２７】
次に、本実施形態のノイズフィルタ１の重畳電流特性について説明する。上記したように、導体２１は、図１に示す入力端子ＶＩと出力端子ＶＯとを繋ぐ出力電圧の経路を構成しており、スイッチング電源５のスイッチング動作にともなって生じるスイッチングノイズが、伝達性ノイズとして流れる。導体２１には、出力電圧に比例する出力電流と、ノイズ電流とが重畳した電流（以下、「重畳電流」という場合がある）が流れる。例えば、図２に示す挿入方向の向きに重畳電流が導体２１を流れると、導体２１の周囲には磁界が発生する。この磁界によって導体２１の周囲を取り囲む磁性体コア２３には、右ネジの法則に従って磁性体コア２３の周方向に向かって磁束が発生する。第１ギャップ付きコア３１、第２ギャップ付きコア３２、及びギャップ無しコア３３には、環状の磁路が形成される。
【００２８】
本実施形態の磁性体コア２３は、ギャップを有する第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２と、ギャップを有しないギャップ無しコア３３とを備える。ギャップ無しコア３３は、磁気抵抗として機能するギャップを有しないため、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２に比べて小さい重畳電流で磁気飽和し易くなる。例えば、重畳電流の電流値が小さく磁気飽和が発生しない場合、図５の矢印で示すように、ギャップ無しコア３３には、周方向に向かう磁路５１を流れる磁束が発生する。例えば、ノイズ電流によって生じた磁束が熱に変換されることで、ノイズ電流が低減される、即ち、重畳電流に含まれるノイズが低減する。
【００２９】
また、低電流の重畳電流が導体２１に流れた場合、図６の矢印で示すように、第１ギャップ付きコア３１には、周方向に向かう磁路５２を流れる磁束が発生する。同様に、第２ギャップ付きコア３２には、周方向に向かう磁路５３を流れる磁束が発生する。低電流の重畳電流が導体２１に流れた場合、ギャップ無しコア３３の磁気飽和が発生せず、第１及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂを通る磁路の磁気抵抗に比べて、ギャップ無しコア３３を通る磁路の磁気抵抗が低くなる。このため、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の磁路５２，５３を流れる磁束は、磁気抵抗の高い第１及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂを回避し磁気抵抗の低いギャップ無しコア３３を迂回するように流れる（図６参照）。これにより、磁路５２及び磁路５３の磁気抵抗を下げ、インダクタンスを大きくすることで効果的にノイズを低減できる。換言すれば、低電流のノイズ電流に対して、３つのコアの磁路を用いて効果的にノイズを低減できる。
【００３０】
図７は、導体２１を流れる重畳電流に対するノイズフィルタ１のインダクタンスをシミュレーションした結果を示している。図７の縦軸は、単位をｎＨ（ナノヘンリー）に設定しインダクタンスの値を示している。図７の横軸は、単位をＡ（アンペア）に設定し重畳電流の値を示している。また、図７に示す実線のグラフ６１は、本実施形態のノイズフィルタ１の重畳電流特性を示している。また、図７に示す破線のグラフ６２は、比較例のノイズフィルタの重畳電流特性を示している。
【００３１】
比較例のノイズフィルタの構成は、例えば、第１ギャップ付きコア３１、ギャップ無しコア３３及び第２ギャップ付きコア３２の各々の間に隙間を設けた構成である。即ち、比較例のノイズフィルタは、第１ギャップ付きコア３１とギャップ無しコア３３との間や、第２ギャップ付きコア３２とギャップ無しコア３３との間にモールド部２５の樹脂やスペーサを挟んだ構成である。このため、比較例のノイズフィルタは、第１ギャップ付きコア３１の端面３１Ｃとギャップ無しコア３３の端面３３Ｃ、及び第２ギャップ付きコア３２の端面３２Ｃとギャップ無しコア３３の端面３３Ｃとが接していない構成である。換言すれば、各コアの間に磁気抵抗を設けた構成である。
【００３２】
図７に示すシミュレーション結果では、重畳電流が３０Ａ以下になると、本実施形態のグラフ６１は、比較例のグラフ６２に比べてインダクタンスが増大する。グラフ６１のインダクタンスの値は、例えば、１５００ｎＨ以上まで増大する。これは、比較例のノイズフィルタでは、コア間に磁気抵抗が設けられているため、上記した第１ギャップ付きコア３１からギャップ無しコア３３へ迂回して流れるような磁束等が発生しないためであると考えられる。このため、コア間に磁気抵抗（ギャップ等）を設けた場合、ギャップ無しコアとギャップ付きコアとの相乗効果が発揮されない可能性がある。
【００３３】
これに対し、グラフ６１に示すように、本実施形態のノイズフィルタ１では、低電流時において、ギャップ無しコア３３によるノイズ低減効果だけでなく、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２によるノイズ低減効果も発揮し、インダクタンスを高めることができる。このため、ギャップ無しコアとギャップ付きコアとの相乗効果によりノイズをより効果的に低減できる。なお、図７に示すインダクタンス値や重畳電流値は、一例であり、磁性体コア２３の材質、形状、各コアの材質の組み合わせなどに応じて変化する可能性がある。従って、例えば、本実施形態のグラフ６１のインダクタンス値が比較例のグラフ６２のインダクタンス値に比べて増大する際の重畳電流値は、コアの材料や組み合わせに応じて３０Ａよりも大きな電流値や小さい電流値となり得る。
【００３４】
ここで、本実施形態のノイズフィルタ１では、上記したように２つのギャップ付きコアで１つのギャップ無しコアを挟むことで相乗的なノイズ低減効果が期待できる。図１０は、比較例のノイズフィルタ１０１の構成を示している。ノイズフィルタ１０１は、第１ギャップ付きコア３１と、ギャップ無しコア３３を備え、第２ギャップ付きコア３２を備えていない構成である。また、挿入方向に沿った第１ギャップ付きコア３１の第１長さ４１は、図３の本実施形態の第１ギャップ付きコア３１の第１長さ４１の２倍となっている。このため、挿入方向に沿った磁性体コア２３の全長は、本実施形態と同一となっている。
【００３５】
この比較例のノイズフィルタ１０１では、図１０の磁路５９に示すように、低電流時にギャップ無しコア３３を迂回する際の磁路長が、本実施形態に比べて長くなる。磁路５９の磁路長が長くなることでインダクタンスが低下し、本実施形態のノイズフィルタ１に比べて低電流時のノイズ低減効果が低下する虞がある。これに対し、本実施形態のノイズフィルタ１では、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２でギャップ無しコア３３を挟むことで、迂回する際の磁路５２，５３（図６参照）の磁路長を短くしてノイズ低減効果を向上できる。換言すれば、仮に、挿入方向に沿った磁性体コア２３の全長（＝第１長さ４１＋第２長さ４２＋第３長さ４３）が規格等で制限されている場合に、ギャップ付きコアを第１ギャップ付きコア３１と第２ギャップ付きコア３２の２つに分け、１つのギャップ無しコア３３を挟むことで、規格を満たす長さの範囲内で所望のノイズ低減効果を発揮できる。即ち、同じ全長であったとしても図１０に示すノイズフィルタ１０１に比べて、本実施形態のノイズフィルタ１は、ノイズ低減効果を向上できる。
【００３６】
一方、例えば、出力電圧が高くなり大電流の重畳電流が導体２１に流れた場合、ギャップを設けていないギャップ無しコア３３は、磁気飽和する可能性がある。ギャップ無しコア３３は、磁気飽和することで、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の間において磁気抵抗として機能する。本実施形態のノイズフィルタ１では、磁気飽和時のギャップ無しコア３３の単位長さ当たりの磁気抵抗が、第１及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂの単位長さ当たりの磁気抵抗に比べて高くなるように構成されている。このため、図８に示すように、第１ギャップ付きコア３１を流れる磁束は、ギャップ無しコア３３を迂回せず、第１ギャップ３１Ｂを通る磁路５５を流れる。同様に、第２ギャップ付きコア３２を流れる磁束は、ギャップ無しコア３３を迂回せず、第２ギャップ３２Ｂを通る磁路５６を流れる。これにより、大電流時に発生するノイズに対して、２つのギャップ無しコアを用いて効果的にノイズを低減できる。第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の各々によるノイズ低減効果が発揮されるため、本実施形態のノイズフィルタ１は、図７に示すように、比較例のノイズフィルタ（グラフ６２参照）と同様に、３０Ａ以上の重畳電流に対し、効果的にノイズを低減できる。従って、本実施形態のノイズフィルタ１は、導体２１に低電流の重畳電流を流した場合だけでなく、導体２１に大電流の重畳電流を流した場合にも効果的にノイズを低減できる。
【００３７】
以上、上記した本開示の実施形態では、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態のノイズフィルタ１は、磁性材料により形成され、導体２１を挿入する第１貫通孔３１Ａが形成された環状をなし、第１ギャップ３１Ｂが形成された第１ギャップ付きコア３１と、磁性材料により形成され、導体２１を挿入する第２貫通孔３２Ａが形成された環状をなし、第２ギャップ３２Ｂが形成された第２ギャップ付きコア３２と、磁性材料により形成され、導体２１を挿入する第３貫通孔３３Ａが形成された環状をなすギャップ無しコア３３と、を備える。ギャップ無しコア３３は、第１ギャップ付きコア３１及び第２ギャップ付きコア３２の間に配置され、第３貫通孔３３Ａを介して第１貫通孔３１Ａと第２貫通孔３２Ａとを連通し、第１ギャップ付きコア３１及び第２ギャップ付きコア３２の各々に接して配置される。
【００３８】
これによれば、低電流の重畳電流が導体２１に流れた場合、重畳電流により生じる磁束の一部は、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の磁路を流れる。低電流の場合、ギャップ無しコア３３の磁気飽和が発生せず、単位長さ当たりの第１及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂの磁気抵抗に比べて、単位長さ当たりのギャップ無しコア３３の磁気抵抗が低くなる。また、ギャップ無しコア３３は、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の間に配置され、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の各々に接している。このため、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の磁路を流れる磁束は、磁気抵抗の高い第１及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂを回避し磁気抵抗の低いギャップ無しコア３３を迂回するように流れる（図６参照）。即ち、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２を流れる磁束を、第１及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂを通らずに、ギャップ無しコア３３をバイパスさせて流すことができる。これにより、低電流時に発生するノイズに対して、３つのコアの磁路を用いて効果的にノイズを低減することができる。一方、大電流の重畳電流が導体２１に流れた場合、ギャップを設けていないギャップ無しコアは、磁気飽和することで、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の間において磁気抵抗として機能する。このため、大電流の場合、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２を流れる磁束は、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の各々を通る磁路を流れる（図８参照）。これにより、大電流時に発生するノイズに対して、２つのギャップ無しコアを用いて効果的にノイズを低減できる。即ち、本実施形態のノイズフィルタ１では、低電流から大電流の全ての重畳電流に対し各コアの特性を相乗的に発揮させることで、効果的にノイズを低減することができる。
【００３９】
（２）また、第１貫通孔３１Ａ、第２貫通孔３２Ａ、及び第３貫通孔３３Ａに導体２１を挿入する挿入方向の一方から見た場合に、第１ギャップ付きコア３１の周方向における第１ギャップ３１Ｂの位置と、第２ギャップ付きコア３２の周方向における第２ギャップ３２Ｂの位置がずれた位置となっている（図４参照）。
【００４０】
仮に、第１及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂの位置を周方向で同一位置にすると（図９参照）、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２からギャップ無しコア３３へバイパスして流れる磁束が、第１及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂの間で合流する可能性がある。その結果、ギャップ無しコア３３の一部、即ち、第１及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂの間で磁束密度が高まり磁気飽和が発生する可能性がある。これに対し、第１ギャップ３１Ｂの位置を第２ギャップ３２Ｂの位置に対して周方向でずらすことで、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２からギャップ無しコア３３へ流れる磁束を、より均一に発生させることができる。これにより、低電流時のノイズ低減効果をより向上させることが可能となる。
【００４１】
（３）また、挿入方向に沿った第１ギャップ付きコア３１の第１長さ４１と、挿入方向に沿った第２ギャップ付きコア３２の第２長さ４２が同一の長さである。これによれば、第１長さ４１と第２長さ４２を同一の長さにすることで、ギャップ無しコア３３を迂回する際の磁路の長さを、第１ギャップ付きコア３１と第２ギャップ付きコア３２とで同一にすることが可能となる。これにより、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２の磁束密度をより均一にしてノイズ低減効果を向上させることが可能となる。
【００４２】
（４）また、磁気飽和時のギャップ無しコア３３の単位長さ当たりの磁気抵抗が、第１ギ及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂの単位長さ当たりの磁気抵抗に比べて高い。これによれば、大電流が導体に流れギャップ無しコア３３が磁気飽和した場合、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２を流れる磁束を、第１及び第２ギャップ３１Ｂ，３２Ｂの各々を通る磁路５５，５６（図８参照）に流すことが可能となる。
【００４３】
なお、本開示の技術は上記実施形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、第１ギャップ付きコア３１の第１ギャップ３１Ｂの位置と、第２ギャップ付きコア３２の第２ギャップ３２Ｂの位置とをずらしたが、互いの位置をずらさなくとも良い。例えば、図９に示すように、第１ギャップ付きコア３１の周方向における第１ギャップ３１Ｂの位置と、第２ギャップ付きコア３２の周方向における第２ギャップ３２Ｂの位置を同一にしても良い。このような構成であっても、低電流の重畳電流が導体２１に流れた場合、第１及び第２ギャップ付きコア３１，３２に生じる磁束を、ギャップ無しコア３３を迂回させて流すことができる。
また、第１ギャップ付きコア３１、第２ギャップ付きコア３２及びギャップ無しコア３３の各々は、異なる磁性材料でも良い。
また、第１ギャップ付きコア３１の第１長さ４１と、第２ギャップ付きコア３２の第２長さ４２は、異なる長さでも良い。
また、第１ギャップ３１Ｂと第２ギャップ３２Ｂのギャップ幅は、異なる大きさでも良い。
【符号の説明】
【００４４】
１  ノイズフィルタ、２１  導体、２３  磁性体コア、２５  モールド部、３１  第１ギャップ付きコア、３１Ａ  第１貫通孔、３１Ｂ  第１ギャップ、３２  第２ギャップ付きコア、３２Ａ  第２貫通孔、３２Ｂ  第２ギャップ、３３  ギャップ無しコア、３３Ａ  第３貫通孔、４１  第１長さ、４２  第２長さ。
【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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