(57)【要約】【課題】１ＧＨｚを超える高周波数帯域のノイズを抑制可能なノイズフィルターを提供すること。【解決手段】ノイズフィルター１０は、ケーブル７０から放射されるノイズを抑制するための部材である。ケーブル７０の一端は、筐体６０の内部に収容された電源装置５０に接続されており、ケーブル７０の他端は、筐体６０の外部に位置している。ノイズフィルター１０は、導電体からなるシールド部材２０と、複合磁性体３２からなるコア部材３０とを備えている。シールド部材２０は、ケーブル７０を囲んでいる。コア部材３０は、ケーブル７０を囲んでおり、且つ、シールド部材２０と隣り合っている。複合磁性体３２は、バインダ３２２と、バインダ３２２中に分散された軟磁性粉末３２４とを含んでいる。複合磁性体３２の複素透磁率の虚数成分μ″は、５００ＭＨｚから３ＧＨｚまでの周波数帯域に亘って１以上且つ５０以下である。【選択図】図２
2019153859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルから放射されるノイズを抑制するためのノイズフィルターであって、
前記ケーブルの一端は、筐体の内部に収容された電源装置に接続されており、前記ケーブルの他端は、前記筐体の外部に位置しており、
前記ノイズフィルターは、導電体からなるシールド部材と、複合磁性体からなるコア部材とを備えており、
前記シールド部材は、前記ケーブルを囲んでおり、且つ、前記筐体の外部を前記ケーブルに沿って前記筐体から離れるようにして延びており、
前記コア部材は、前記ケーブルを囲んでおり、且つ、前記ケーブルに沿って前記シールド部材と隣り合っており、
前記複合磁性体は、バインダと、前記バインダ中に分散された軟磁性粉末とを含んでおり、
前記複合磁性体の複素透磁率の虚数成分μ″は、５００ＭＨｚから３ＧＨｚまでの周波数帯域に亘って１以上且つ５０以下である
ノイズフィルター。
【請求項２】
請求項１記載のノイズフィルターであって、
前記筐体は、導電体からなり、
前記シールド部材は、前記筐体と接触している
ノイズフィルター。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のノイズフィルターであって、
前記コア部材は、前記シールド部材と接触している
ノイズフィルター。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のノイズフィルターであって、
前記シールド部材は、被接続部と、突出部とを有しており、
前記被接続部は、前記筐体に接続されており、
前記突出部は、前記筐体の外部に位置しており、且つ、前記筐体から離れるようにして突出している
ノイズフィルター。
【請求項５】
請求項４記載のノイズフィルターであって、
前記筐体には、通過孔が形成されており、
前記被接続部は、前記通過孔の内部に位置しており、
前記コア部材は、少なくとも部分的に前記被接続部に囲まれている
ノイズフィルター。
【請求項６】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載のノイズフィルターであって、
前記コア部材は、少なくとも部分的に前記筐体の内部に位置している
ノイズフィルター。
【請求項７】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載のノイズフィルターであって、
前記コア部材は、前記筐体の外部に位置しており、且つ、前記筐体から前記シールド部材よりも離れている
ノイズフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルから放射されるノイズを抑制するためのノイズフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、このタイプのノイズフィルターが開示されている。
【０００３】
特許文献１のノイズ対策フィルター（ノイズフィルター）は、半導体電力変換装置（電源装置）に接続されたケーブルから放射されるノイズを抑制する。このノイズフィルターは、コアとシールド部とから構成されており、例えば１０〜２５ＭＨｚの共振周波数を有するローパスフィルタとして機能する。特許文献１のノイズフィルターは、主として１００ＭＨｚ以下の周波数のノイズを抑制可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６１３７６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電源装置に使用されるスイッチング素子が高速化するにつれ、電源装置に接続されたケーブルから放射されるノイズの周波数が高くなる。例えば、１ＧＨｚを超える周波数帯域のノイズがケーブルから放射され、周辺の電子機器に影響を及ぼす恐れがある。一方、従来のノイズフィルターは、１ＧＨｚを超える高周波数帯域のノイズを殆ど抑制できない。
【０００６】
そこで、本発明は、１ＧＨｚを超える高周波数帯域のノイズを抑制可能なノイズフィルター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】
本発明は、第１のノイズフィルターとして、
ケーブルから放射されるノイズを抑制するためのノイズフィルターであって、
前記ケーブルの一端は、筐体の内部に収容された電源装置に接続されており、前記ケーブルの他端は、前記筐体の外部に位置しており、
前記ノイズフィルターは、導電体からなるシールド部材と、複合磁性体からなるコア部材とを備えており、
前記シールド部材は、前記ケーブルを囲んでおり、且つ、前記筐体の外部を前記ケーブルに沿って前記筐体から離れるようにして延びており、
前記コア部材は、前記ケーブルを囲んでおり、且つ、前記ケーブルに沿って前記シールド部材と隣り合っており、
前記複合磁性体は、バインダと、前記バインダ中に分散された軟磁性粉末とを含んでおり、
前記複合磁性体の複素透磁率の虚数成分μ″は、５００ＭＨｚから３ＧＨｚまでの周波数帯域に亘って１以上且つ５０以下である
ノイズフィルターを提供する。
【０００８】
また、本発明は、第２のノイズフィルターとして、第１のノイズフィルターであって、
前記筐体は、導電体からなり、
前記シールド部材は、前記筐体と接触している
ノイズフィルターを提供する。
【０００９】
また、本発明は、第３のノイズフィルターとして、第１又は第２のノイズフィルターであって、
前記コア部材は、前記シールド部材と接触している
ノイズフィルターを提供する。
【００１０】
また、本発明は、第４のノイズフィルターとして、第１から第３までのいずれかのノイズフィルターであって、
前記シールド部材は、被接続部と、突出部とを有しており、
前記被接続部は、前記筐体に接続されており、
前記突出部は、前記筐体の外部に位置しており、且つ、前記筐体から離れるようにして突出している
ノイズフィルターを提供する。
【００１１】
また、本発明は、第５のノイズフィルターとして、第４のノイズフィルターであって、
前記筐体には、通過孔が形成されており、
前記被接続部は、前記通過孔の内部に位置しており、
前記コア部材は、少なくとも部分的に前記被接続部に囲まれている
ノイズフィルターを提供する。
【００１２】
また、本発明は、第６のノイズフィルターとして、第１から第４までのいずれかのノイズフィルターであって、
前記コア部材は、少なくとも部分的に前記筐体の内部に位置している
ノイズフィルターを提供する。
【００１３】
また、本発明は、第７のノイズフィルターとして、第１から第４までのいずれかのノイズフィルターであって、
前記コア部材は、前記筐体の外部に位置しており、且つ、前記筐体から前記シールド部材よりも離れている
ノイズフィルターを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のノイズフィルターにおいて、シールド部材及びコア部材は、ケーブルを囲みつつ互いに隣り合っている。このように配置されたシールド部材及びコア部材は、ローパスフィルタとして機能し、夫々のサイズを調整することで、１ＧＨｚを超える高周波ノイズをカットできる。詳しくは、本発明によるノイズフィルターのコア部材を形成する複合磁性体の複素透磁率の虚数成分μ″（等価抵抗成分）は、５００ＭＨｚから３ＧＨｚまでの周波数帯域に亘って１以上且つ５０以下の高い値を維持する。このため、１ＧＨｚを超える高周波ノイズを効果的に抑制するＲＣフィルターを構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における電源装置、筐体、負荷、ケーブル及びノイズフィルターを模式的に示す図である。電源装置はブロック図によって示しており、筐体は断面図によって示している。
【図２】図１の筐体及びケーブルに対するノイズフィルターの相対的な位置を示す図である。筐体、ケーブル及びノイズフィルターは断面図によって示している。ノイズフィルターのコア部材の一部（１点鎖線で囲んだ部分）を拡大して模式的に描画している。
【図３】図２のノイズフィルターの一例を示す斜視図である。ノイズフィルターのシールド部材の隠れた輪郭を破線で描画している。筐体の一部の輪郭を１点鎖線で描画している。ケーブルの位置を２点鎖線で描画している。
【図４】図３のノイズフィルターのコア部材の一部を拡大して模式的に示す断面図である。
【図５】図２のケーブル及びノイズフィルターの等価回路を示す図である。
【図６】図２のノイズフィルターの変形例を示す斜視図である。ケーブルの位置を破線で描画している。筐体の一部の輪郭を１点鎖線で描画している。
【図７】図２のノイズフィルターの別の変形例を示す図である。
【図８】図７のケーブル及びノイズフィルターの等価回路を示す図である。
【図９】本発明の実施例による電源装置、筐体、負荷、ケーブル及びノイズフィルターを模式的に示す図である。電源装置はブロック図によって示しており、筐体は輪郭を示している。
【図１０】図９の筐体、ケーブル及びノイズフィルターを模式的に示す斜視図である。筐体の内部に位置するコア部材の輪郭を破線で描画している。
【図１１】図１０のコア部材を形成する複合磁性体の透磁率の周波数特性を示す図である。
【図１２】図１０の実施例においてケーブルから放射されるノイズを測定した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１を参照すると、本発明の実施の形態によるノイズフィルター１０は、ケーブル７０に取り付けられて使用される。
【００１７】
ケーブル７０の一端（内側端７０２）は、導電体からなる筐体６０の内部に収容されたインバータ装置（電源装置）５０に接続されている。筐体６０は、グランドされている。筐体６０には、通過孔６２が形成されている。通過孔６２は、筐体６０の内部及ぶ外部に開口している。ケーブル７０の他端（外側端７０６）は、通過孔６２を通って筐体６０から引き出されており、筐体６０の外部に位置するモーター等の負荷８０に接続されている。即ち、ケーブル７０の外側端７０６は、筐体６０の外部に位置している。
【００１８】
電源装置５０は、整流回路５１０と、直流電源５３０と、制御回路５５０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５６０と、駆動回路５７０と、インバータ主回路５９０とを備えている。制御回路５５０は、ＰＷＭ（pulse width modulation）回路５５２を有している。整流回路５１０は、筐体６０の外部に位置する交流電源４０と、インバータ主回路５９０との間に接続されている。直流電源５３０は、制御回路５５０を経由してインバータ主回路５９０に接続されており、且つ、ＤＣ／ＤＣコンバータ５６０及び駆動回路５７０を経由してインバータ主回路５９０に接続されている。ＰＷＭ回路５５２は、駆動回路５７０に接続されている。
【００１９】
上述のように構成された電源装置５０は、交流電源４０が生成する交流電力の周波数を変換し、ケーブル７０を経由して、負荷８０に供給する。電源装置５０の各回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ５６０、インバータ主回路５９０等）には、ＳｉＣ（シリコンカーバロイド）、ＧａＮ（ガリウムナイトライド）等の高速半導体素子を使用したパワー半導体や高速スイッチング素子が使用されている。電源装置５０が動作する際、高速半導体素子は、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚの高周波数帯に亘るコモンモードノイズ（以下、単に「ノイズ」という。）を生じる。ノイズは、筐体６０の内部に放射されると共に、ケーブル７０を伝播して筐体６０の外部に放射される。ノイズフィルター１０は、ケーブル７０から放射される高周波数帯のノイズを抑制するためのノイズフィルターである。
【００２０】
本実施の形態において、電源装置５０は、交流電力の周波数を変換するインバータ装置５０であり、ケーブル７０は、三相交流電力を伝送する三相ケーブルである。即ち、ケーブル７０は、３本の被覆導線７４から構成されている。但し、本発明は、これに限らない。例えば、電源装置５０は、インバータ装置以外の電源装置であってもよい。電源装置５０の回路構造は、本実施の形態に限られない。また、ケーブル７０を構成する被覆導線７４の本数は３に限られない。
【００２１】
図２は、ケーブル７０の３本の被覆導線７４のうちの１本の断面を示している。図２を参照すると、ケーブル７０の被覆導線７４の夫々は、銅等の導電体からなる導電線７４２と、樹脂等の絶縁体からなる絶縁被覆７４４とを備えている。絶縁被覆７４４は、導電線７４２を覆っている。換言すれば、ケーブル７０の被覆導線７４の夫々において、導電線７４２を形成する導電体は、樹脂等の誘電体によって覆われている。図２に示したケーブル７０は、筐体６０と負荷８０との間を直線状に延びている。但し、本発明は、これに限られない。例えば、ケーブル７０は、筐体６０と負荷８０との間を蛇行するように延びていてもよい。即ち、ケーブル７０が延びる方向は、直線方向であってもよいし、曲線方向であってもよい。
【００２２】
図１及び図２を参照すると、ノイズフィルター１０は、銅、アルミニウム、導電ゴム等の導電体からなるシールド部材２０と、複合磁性体３２からなるコア部材３０とを備えている。シールド部材２０及びコア部材３０の夫々は、ケーブル７０に取り付けられており、概ね概ね筒形状を有している。
【００２３】
図２を参照すると、シールド部材２０は、ケーブル７０が延びる方向と直交する直交平面においてケーブル７０（３本の被覆導線７４）を囲んでいる。ケーブル７０に取り付けられたシールド部材２０は、ケーブル７０の被覆導線７４（導電線７４２及び絶縁被覆７４４）の夫々と共にキャパシタとして機能する。
【００２４】
図３を参照すると、本実施の形態のシールド部材２０は、銅箔、アルミニウム箔等の金属テープをケーブル７０に巻き付けて形成されている。このようなシールド部材２０は、ケーブル７０の所望の位置に所望の形状及びサイズで容易に取り付けることができる。但し、本発明は、これに限られない。例えば、シールド部材２０は、導電ゴムからなる成型品であってもよい。
【００２５】
図３に示されるように、本実施の形態のシールド部材２０は、被接続部２２と、突出部２６とを有している。被接続部２２は、ケーブル７０に巻き付けた金属テープの端部を折り曲げて形成されている。被接続部２２は、筐体６０と接触している。換言すれば、被接続部２２は、筐体６０に直接的に接続されており、これにより、シールド部材２０は、グランドされている。突出部２６は、円筒形状を有している。突出部２６は、全体的に筐体６０の外部に位置しており、且つ、筐体６０から離れるようにして突出している。
【００２６】
図２を参照すると、コア部材３０は、ケーブル７０が延びる方向と直交する直交平面においてケーブル７０（３本の被覆導線７４）を囲んでいる。ケーブル７０に取り付けられたコア部材３０は、ケーブル７０の導電線７４２の夫々についてインダクタとして機能する。
【００２７】
図２及び図３を参照すると、本実施の形態のコア部材３０は、例えば３００μｍ程度の厚さを有し且つ柔軟に折り曲げ可能なシート状の複合磁性体３２を、ケーブル７０に巻き付けて形成されている。このようなコア部材３０は、ケーブル７０の所望の位置に所望の形状及びサイズで容易に取り付けることができる。但し、本発明は、これに限られない。例えば、コア部材３０は、複合磁性体３２からなる成型品であってもよい。
【００２８】
図２及び図４を参照すると、複合磁性体３２は、ゴム、エラストマー、樹脂等からなるバインダ３２２と、バインダ３２２中に分散されたＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金等からなる軟磁性粉末３２４とを含んでいる。本実施の形態の軟磁性粉末３２４は、扁平形状を有しており、シート面と平行に配向されている。扁平形状の軟磁性粉末３２４は、例えば、球形状の軟磁性粉末をボールミルを使用して扁平状に加工することで形成できる。また、シート状の複合磁性体３２は、例えば、軟磁性粉末３２４を液状のバインダ３２２中に分散させてドクターブレード法によって成膜することで形成できる。
【００２９】
図２及び図３を参照すると、コア部材３０は、ケーブル７０に沿ってシールド部材２０と隣り合っている。即ち、ノイズフィルター１０において、シールド部材２０及びコア部材３０は、ケーブル７０を囲みつつ互いに隣り合っている。
【００３０】
図５を参照すると、上述のように配置されたシールド部材２０及びコア部材３０は、ローパスフィルタ（ＲＣフィルタ）として機能する。このローパスフィルタは、シールド部材２０及びコア部材３０の夫々のサイズを調整することで、１ＧＨｚを超える高周波ノイズをカットできる。換言すれば、ノイズフィルター１０（ローパスフィルタ）のカットオフ周波数を１ＧＨｚを超える値に設定できる。詳しくは、このローパスフィルタにおいて、コア部材３０の体積を調整することで、複素透磁率の虚数成分μ″による等価抵抗成分を調整でき、シールド部材２０がケーブル７０を取り巻く面積を調整することで、浮遊容量を数ｐＦ〜数１０ｐＦ程度に調整できる。
【００３１】
図２を参照すると、従来のコア部材は、一般的にフェライトから形成されている。しかしながら、フェライトからなるコア部材の複素透磁率の虚数成分μ″（等価抵抗成分）は、１ＧＨｚを超える周波数において大きく低下する。一方、本実施の形態のコア部材３０は、例えば複合磁性体３２全体に対する軟磁性粉末３２４の体積占有率を大きくすることによって、１ＧＨｚを超える周波数においても、高い虚数成分μ″を維持する。より具体的には、本実施の形態において、ノイズフィルター１０のコア部材３０を形成する複合磁性体３２の複素透磁率の虚数成分μ″は、５００ＭＨｚから３ＧＨｚまでの周波数帯域に亘って１以上且つ５０以下の高い値を維持する。より望ましくは、複合磁性体３２の複素透磁率の虚数成分μ″の値は、５以上且つ３０以下である。
【００３２】
即ち、本実施の形態のノイズフィルター１０は、１ＧＨｚを超える高周波ノイズを効果的に抑制するＲＣフィルターを構成可能である。
【００３３】
高周波ノイズを効果的に抑制するという観点から、ケーブル７０に沿ったシールド部材２０の長さは、１０ｍｍ以上かつ１００ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以上かつ３０ｍｍ以下であることが更に好ましい。同様に、ケーブル７０に沿ったコア部材３０の長さは、１０ｍｍ以上かつ１００ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以上かつ３０ｍｍ以下であることが更に好ましい。また、コア部材３０の厚さは２０μｍ以上であることが好ましい。
【００３４】
図４を参照すると、本実施の形態において、軟磁性粉末３２４は扁平形状を有している。扁平形状の軟磁性粉末３２４を使用することで、反磁界による複素透磁率の低下を極めて小さくできる。但し、本発明は、これに限られない。例えば、軟磁性粉末３２４は、球形状を有していてもよい。球形状の軟磁性粉末３２４を使用することで、より高い周波数において高い複素透磁率が得られる。
【００３５】
シールド部材２０は、筐体６０の外部をケーブル７０に沿って筐体６０から離れるようにして延びている。仮にシールド部材２０の一部が筐体６０の内部に位置していた場合、筐体６０の内部空間に放射されるノイズは、シールド部材２０を伝播して筐体６０の外部に放射されるおそれがある。一方、本実施の形態によれば、シールド部材２０全体が筐体６０の外部に位置しており、これにより、筐体６０の内部空間に放射されるノイズの筐体６０の外部へ伝播が防止されている。
【００３６】
図２及び図３を参照すると、本実施の形態によれば、シールド部材２０の被接続部２２及び突出部２６の夫々は、ケーブル７０に巻き付けた金属テープの一部である。即ち、本実施の形態の被接続部２２及び突出部２６は、互いに一体に形成されている。シールド部材２０の被接続部２２は、接地線等の他の導電部材（図示せず）を介することなく、筐体６０の外面６６と直接接触している。本実施の形態によれば、シールド部材２０を筐体６０に確実にグランドでき、且つ、接地線等の他の導電部材によるノイズの放射を防止できる。即ち、ノイズの伝搬経路を増やすことなく、シールド部材２０をグランドできる。但し、本発明は、これに限られない。例えば、シールド部材２０は、筐体６０から多少離れていてもよい。この場合、シールド部材２０は、筐体６０以外の部材にグランドされていてもよい。
【００３７】
図２を参照すると、ケーブル７０は、筐体６０の内部を延びる内側部７１０と、通過孔６２の内部に位置する通過部７２０と、筐体６０の外部を延びる外側部７３０とに分けることができる。ケーブル７０の外側部７３０を、ケーブル７０が延びる方向に沿って、筐体６０に近い筐体側部７３２と、負荷８０に近い負荷側部７３６と、筐体側部７３２と負荷側部７３６との間の中間部７３４とに３等分したとき、ノイズフィルター１０は、ケーブル７０の中間部７３４及び負荷側部７３６に取り付けられておらず、内側部７１０及び筐体側部７３２のみに取り付けられている。
【００３８】
上述のように、本実施の形態によれば、ケーブル７０のうち筐体６０の近傍に位置する部位のみを１つのシールド部材２０及び１つのコア部材３０によって覆うだけでノイズを抑制できる。本実施の形態のシールド部材２０は、一般的に使用される金属テープから形成できる。また、前述したように、本実施の形態のシールド部材２０及びコア部材３０は、ケーブル７０に容易に巻きつけることができる。従って、本実施の形態によれば、ノイズを抑制するための工数及びコストを削減できる。
【００３９】
本実施の形態によれば、ノイズフィルター１０のシールド部材２０は、筐体６０の外面６６に接触又は近接しており、ノイズフィルター１０のコア部材３０は、筐体６０の内面６４に接触又は近接している。即ち、シールド部材２０及びコア部材３０は、筐体６０の通過孔６２を挟んで互いに隣接している。但し、本発明は、これに限られず、ノイズフィルター１０の構造は、以下に説明するように、様々に変形可能である。
【００４０】
図６を参照すると、変形例によるノイズフィルター１０Ａは、導電体からなるシールド部材２０Ａと、複合磁性体３２からなるコア部材３０Ａとを備えている。シールド部材２０Ａは、例えば導電ゴムを成型して全体として筒形状に形成されている。シールド部材２０Ａは、被接続部２２Ａと、被取付部２４Ａと、突出部２６Ａとを備えている。被接続部２２Ａ及び突出部２６Ａは、被取付部２４Ａを間に挟んで互いに反対方向に突出している。被接続部２２Ａには、ネジが形成されている。コア部材３０Ａは、複合磁性体３２を成型して筒形状に形成されている。
【００４１】
シールド部材２０Ａは、筐体６０の通過孔６２に取り付けられている。詳しくは、通過孔６２の内壁面にはネジが形成されている（図示せず）。被接続部２２Ａは、通過孔６２にねじ込まれており、通過孔６２の内部に位置している。被取付部２４Ａは、筐体６０の外面６６に取り付けられている。この結果、シールド部材２０Ａは、被接続部２２Ａ及び被取付部２４Ａにおいて筐体６０と接触しており、これによりグランドされている。コア部材３０Ａは、被接続部２２Ａの内部に受容されており、少なくとも部分的に被接続部２２Ａに囲まれている。このように配置されたコア部材３０Ａの一部は、通過孔６２の内部に位置しており、コア部材３０Ａの他の一部は、筐体６０の内部に位置している。即ち、コア部材３０は、少なくとも部分的に筐体６０の内部に位置している。
【００４２】
以上のように構成されたノイズフィルター１０Ａは、ローパスフィルター（ＲＣフィルター）として機能し、ノイズフィルター１０（図２参照）と同様に、１ＧＨｚを超える高周波ノイズを効果的に抑制可能である。特に、シールド部材２０Ａは、通過孔６２の内部に位置している一方、筐体６０の内面６４を越えて筐体６０の内部に突出していない。換言すれば、シールド部材２０Ａは、筐体６０の外部及び通過孔６２の内部のみに位置にしている。この構造により、ノイズフィルター１０と同様に、筐体６０の内部空間に放射されるノイズの筐体６０の外部へ伝播が防止されている。
【００４３】
図７を図２と比較すると、変形例によるノイズフィルター１０Ｂは、ノイズフィルター１０と同じシールド部材２０と、コア部材３０とを備えている。但し、ノイズフィルター１０Ｂのコア部材３０は、筐体６０の外部に位置しており、且つ、筐体６０からシールド部材２０よりも離れている。詳しくは、コア部材３０は、シールド部材２０の負荷８０側の端と接触しており、ケーブル７０が延びる方向に沿って負荷８０に向かって延びている。
【００４４】
図８を参照すると、上述のように配置されたシールド部材２０及びコア部材３０は、ローパスフィルタ（ＣＲフィルタ）として機能する。ノイズフィルター１０Ｂは、ノイズフィルター１０（図２参照）と同様に、１ＧＨｚを超える高周波ノイズを効果的に抑制可能である。
【００４５】
上述した実施の形態及び変形例によるノイズフィルタは、既に説明した変形例に加えて、更に様々に変形可能である。例えば、ノイズフィルター１０（図２参照）においてコア部材３０は、シールド部材２０と接触していてもよい。また、上述したノイズフィルタのいずれにおいても、シールド部材及びコア部材は、互いに別体の部材であるが、シールド部材及びコア部材は、互いに一体に形成されていてもよい。図１を参照すると、ノイズフィルター１０は、交流電源４０と整流回路５１０との間のケーブルに取り付けてもよい。
【実施例】
【００４６】
図９及び図１０を参照すると、降圧チョッパ電源（電源装置）５０Ｘを使用して、本発明の効果について検証した。以下、検証方法及び検証結果について説明する。
【００４７】
図９を参照すると、検証に使用する電源装置５０Ｘを作製した。電源装置５０Ｘは、整流回路５１０Ｘと、スイッチング周波数生成回路５４０Ｘと、駆動回路５７０Ｘと、降圧チョッパ回路５９０Ｘとを備えていた。整流回路５１０Ｘを、交流電源４０Ｘに接続されており、スイッチング周波数生成回路５４０Ｘは、直流電源４２Ｘに接続されていた。降圧チョッパ回路５９０Ｘには、スイッチング素子としてＳｉＣ素子が搭載されていた。但し、電源装置５０Ｘは、スイッチングに直接起因するノイズを除き、ノイズを極力放射しないように設計されていた。
【００４８】
図９及び図１０を参照すると、電源装置５０Ｘ、交流電源４０Ｘ及び直流電源４２Ｘを、電波暗室内に設置した。詳しくは、電波暗室の床面８８の上に金属製の筐体６０を設置し、筐体６０の内部に電源装置５０Ｘを収容した。筐体６０を、床面８８にグランドした。これにより、電源装置５０Ｘから直接放射されるノイズが筐体６０の外部に漏れないようにした。また、床面８８の上に高さ１５ｃｍの支持台８６を設置した。長さ６０ｃｍのケーブル７０を、電源装置５０Ｘと負荷８０Ｘとの間に接続した。詳しくは、ケーブル７０の中間部を、支持台８６の上に固定し、ケーブル７０の両端を、電源装置５０Ｘ及び負荷８０Ｘに夫々接続した。これにより、ケーブル７０は、床面８８からの高さ１５ｃｍの位置を水平に延びるように固定された。
【００４９】
ケーブル７０から距離７０ｃｍだけ離れた位置にホーンアンテナ（図示せず）を固定した。詳しくは、ホーンアンテナは、ケーブル７０と同じ高さにあり、且つ、ケーブル７０が延びる方向と直交する方向において、ケーブル７０から距離７０ｃｍだけ離れていた。ホーンアンテナの周波数範囲は、５００ＭＨｚから６ＧＨｚの範囲だった。
【００５０】
電源装置５０Ｘが動作していない状態における電波暗室の内部及び測定環境のノイズを、ホーンアンテナ（図示せず）によって測定した。測定結果を、図１２の「ノイズフロア」のグラフに示す。
【００５１】
電源装置５０Ｘを、スイッチング周波数１００ｋＨｚで動作させた。交流電源４０Ｘから、電源装置５０Ｘの整流回路５１０Ｘに、２００Ｖの交流電流を供給し、直流電源４２Ｘから、電源装置５０Ｘのスイッチング周波数生成回路５４０Ｘに、直流電流を供給した。このとき、電源装置５０Ｘの降圧チョッパ回路５９０Ｘは、１８５Ｖ、１４．１Ａの直流電流を出力した。即ち、約２．６ｋＷの出力電力が得られた。
【００５２】
電源装置５０Ｘの動作に伴ってケーブル７０が放射するノイズの水平偏波成分を、ホーンアンテナ（図示せず）によって測定した。測定結果を、図１２の「ノイズフィルタ適用前」のグラフに示す。
【００５３】
次に、ケーブル７０にノイズフィルター１０を取付けた。詳しくは、ケーブル７０のうち筐体６０の外面６６近傍に位置する部位に、金属箔を巻き付けてシールド部材２０を形成した。シールド部材２０の金属箔は、筐体６０に接触させてグランドした。シールド部材２０は、ケーブル７０に沿って長さ３０ｍｍであり厚さ３５μｍだった。また、ケーブル７０のうち筐体６０の内面近傍の部位に、シート状の複合磁性体３２（図３参照）を複数回重ね巻きしてコア部材３０を形成した。コア部材３０は、外径２５ｍｍ、内径１２ｍｍ、長さ２４ｍｍのリングコア形状を有していた。コア部材３０の複合磁性体３２の比透磁率は、図１１に示す周波数特性を有していた。
【００５４】
電源装置５０Ｘの動作に伴ってノイズフィルター１０を取付けたケーブル７０が放射するノイズの水平偏波成分を、ホーンアンテナ（図示せず）によって測定した。測定結果を、図１２の「ノイズフィルタ適用後」のグラフに示す。
【００５５】
図１２から理解されるように、５００ＭＨｚから３ＧＨｚまでの全ての波長のノイズに対して、ノイズフィルター１０によるノイズ抑制効果が確認できた。特に、６００ＭＨｚ以上の全ての周波数帯域において１０ｄＢ程度のノイズ抑制効果が確認できた。
【符号の説明】
【００５６】
１０，１０Ａ，１０Ｂ    ノイズフィルター
２０，２０Ａ            シールド部材
２２，２２Ａ            被接続部
２４Ａ                  被取付部
２６，２６Ａ            突出部
３０，３０Ａ            コア部材
３２                    複合磁性体
３２２                  バインダ
３２４                  軟磁性粉末
４０，４０Ｘ            交流電源
４２Ｘ                  直流電源
５０                    インバータ装置（電源装置）
５０Ｘ                  降圧チョッパ電源（電源装置）
５１０，５１０Ｘ        整流回路
５３０                  直流電源
５４０Ｘ                スイッチング周波数生成回路
５５０                  制御回路
５５２                  ＰＷＭ回路
５６０                  ＤＣ／ＤＣコンバータ
５７０，５７０Ｘ        駆動回路
５９０                  インバータ主回路
５９０Ｘ                降圧チョッパ回路
６０                    筐体
６２                    通過孔
６４                    内面
６６                    外面
７０                    ケーブル
７０２                  内側端
７０６                  外側端
７１０                  内側部
７２０                  通過部
７３０                  外側部
７３２                  筐体側部
７３４                  中間部
７３６                  負荷側部
７４                    被覆導線
７４２                  導電線
７４４                  絶縁被覆
８０，８０Ｘ            負荷
８６                    支持台
８８                    床面
【図１】
2019153859.tif 000003
【図２】
2019153859.tif 000004
【図３】
2019153859.tif 000005
【図４】
2019153859.tif 000006
【図５】
2019153859.tif 000007
【図６】
2019153859.tif 000008
【図７】
2019153859.tif 000009
【図８】
2019153859.tif 000010
【図９】
2019153859.tif 000011
【図１０】
2019153859.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月6日(2018.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルから放射されるノイズを抑制するためのノイズフィルターであって、
前記ケーブルの一端は、導電体からなる筐体の内部に収容された電源装置に接続されており、前記ケーブルの他端は、前記筐体の外部に位置しており、
前記ノイズフィルターは、導電体からなるシールド部材と、複合磁性体からなるコア部材とを備えており、
前記シールド部材は、前記筐体と接触しており、
前記シールド部材は、前記ケーブルを囲んでおり、且つ、前記筐体の外部を前記ケーブルに沿って前記筐体から離れるようにして延びており、
前記コア部材は、前記ケーブルを囲んでおり、且つ、前記ケーブルに沿って前記シールド部材と隣り合っており、
前記複合磁性体は、バインダと、前記バインダ中に分散された軟磁性粉末とを含んでおり、
前記複合磁性体の複素透磁率の虚数成分μ″は、５００ＭＨｚから３ＧＨｚまでの周波数帯域に亘って１以上且つ５０以下である
ノイズフィルター。
【請求項２】
請求項１記載のノイズフィルターであって、
前記コア部材は、前記シールド部材と接触している
ノイズフィルター。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のノイズフィルターであって、
前記シールド部材は、被接続部と、突出部とを有しており、
前記被接続部は、前記筐体に接続されており、
前記突出部は、前記筐体の外部に位置しており、且つ、前記筐体から離れるようにして突出している
ノイズフィルター。
【請求項４】
請求項３記載のノイズフィルターであって、
前記筐体には、通過孔が形成されており、
前記被接続部は、前記通過孔の内部に位置しており、
前記コア部材は、少なくとも部分的に前記被接続部に囲まれている
ノイズフィルター。
【請求項５】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のノイズフィルターであって、
前記コア部材は、少なくとも部分的に前記筐体の内部に位置している
ノイズフィルター。
【請求項６】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のノイズフィルターであって、
前記コア部材は、前記筐体の外部に位置しており、且つ、前記筐体から前記シールド部材よりも離れている
ノイズフィルター。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図１及び図２を参照すると、ノイズフィルター１０は、銅、アルミニウム、導電ゴム等の導電体からなるシールド部材２０と、複合磁性体３２からなるコア部材３０とを備えている。シールド部材２０及びコア部材３０の夫々は、ケーブル７０に取り付けられており、概ね筒形状を有している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図２及び図３を参照すると、コア部材３０は、ケーブル７０に沿ってシールド部材２０と隣り合っている。詳しくは、本実施の形態によれば、ノイズフィルター１０において、シールド部材２０及びコア部材３０は、ケーブル７０を囲みつつ筐体６０の通過孔６２が形成された部位を間に挟んで互いに隣り合っている。