(57)【要約】【課題】閉磁路を構成する強磁性体の接触面における磁気抵抗の増加を抑えたノイズフィルタを提供する。【解決手段】ノイズを減衰させるノイズフィルタは、強磁性体からなるＵ型形状コア１０ａと、コアの両端に接触し閉磁路を構成する強磁性体からなるＵ型形状の磁路部１０ｂとから主に構成される。また、コアには巻線２０が巻回される。そして、コアの両端と磁路部との接触面は、その接触面積を増大するように、球面形状の凹面及び凸面の組合せから構成されている。【選択図】図２
2008235532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノイズを減衰させるノイズフィルタであって、該ノイズフィルタは、
強磁性体からなるコアと、
前記コアに巻回される巻線と、
前記コアの両端に接触し閉磁路を構成する強磁性体からなる磁路部と、
前記コアの両端と前記磁路部との接触面が、その接触面積を増大するように構成される接触面積増大手段と、
を具備することを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、前記接触面積増大手段は、球面形状又は円筒面形状の凹面及び凸面の組合せから構成される接触面からなることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項３】
請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、前記接触面積増大手段は、傾斜面の組合せから構成される接触面からなることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載のノイズフィルタにおいて、前記コアはＵ型形状コアからなり、前記磁路部はＵ型形状磁路部からなることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載のノイズフィルタにおいて、前記コアはＩ型形状コアからなり、前記磁路部は板状のコの字形状磁路部からなることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載のノイズフィルタにおいて、前記接触面は、付勢力を与える付勢手段により接触されることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れかにに記載のノイズフィルタにおいて、前記磁路部は、接地される導電性部材からなることを特徴とするノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はノイズを減衰させるノイズフィルタに関し、特に、閉磁路を構成する強磁性体の接触面における磁気抵抗の増加を抑えたノイズフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のラジオ受信機やテレビ受像機用のアンテナとして、車両のガラス面に貼付するフィルムアンテナやガラスにアンテナパターンを埋め込むガラスアンテナ等がある。リアガラスには、通常デフォッガがあり、電装部品から発生するノイズがデフォッガの電源ラインを通じてアンテナ回路へ重畳するため、このノイズを除去するフィルタが必要となる。このような信号ラインや電源ラインにおいて発生するコモンモードノイズを除去するためのノイズフィルタとしては、コモンモードチョークコイル等がある。また、信号ライン間や電源ライン間に発生するノーマルモードノイズを除去するためのノイズフィルタとしては、フェライトビーズ等のノーマルモードチョークコイル等がある。
【０００３】
図１に、従来の一般的なコモンモードチョークコイルを示す。図１（ａ）の横断面図に示されるように、コモンモードチョークコイルは一般的にＵ型形状を有する２つのコア部材１ａ，１ｂからなる磁性体コア１とこれに巻回される巻線２とからなるものである。Ｕ型形状を有する２つのコア部材１ａ，１ｂは、互いに衝き合わされて接触面３で接触し、１つの閉磁路を形成するように構成されている。このようなコイルは例えば特許文献１等にも開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｍｎ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ系の材料を用いてコア部材を構成する場合の製造上の問題として、長手方向の寸法のばらつきが大きいことが挙げられる。また、２つのコア部材の接触面の平坦性も高くない。したがって、図１に示されるような従来のコモンモードチョークコイルにおいては、図１（ｂ）の接触面の拡大図に示されるように、２つのコア部材を当接させて閉磁路を構成しようとしても、その寸法誤差により端面が斜めに当接してしまうことがある。この結果、２つのコア部材の接触面３にエアギャップが発生し、接触面積が少なくなってしまう。このため、磁気抵抗が増加してしまったり、また、製品として品質がばらついたりしてしまうことがあった。さらに、「面」で接触するのではなくエッジ等の「点」で接触するようになると、特性劣化の問題だけでなく強度低下の問題も生じ得る。
【０００６】
このようなエアギャップを防ぐためには、コア部材の接触面を研磨する等の工程が必要となり、コストが高くなってしまっていた。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、閉磁路を構成する強磁性体の接触面における磁気抵抗の増加を抑えたノイズフィルタを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した本発明の目的を達成するために、本発明によるノイズフィルタは、強磁性体からなるコアと、コアに巻回される巻線と、コアの両端に接触し閉磁路を構成する強磁性体からなる磁路部と、コアの両端と磁路部との接触面が、その接触面積を増大するように構成される接触面積増大手段と、を具備するものである。
【０００９】
ここで、接触面積増大手段は、球面形状又は円筒面形状の凹面及び凸面の組合せから構成される接触面からなるものであれば良い。
【００１０】
また、接触面積増大手段は、傾斜面の組合せから構成される接触面からなるものであっても良い。
【００１１】
また、コアはＵ型形状コアからなり、磁路部はＵ型形状磁路部からなるものであれば良い。
【００１２】
さらに、コアはＩ型形状コアからなり、磁路部は板状のコの字形状磁路部からなるものであっても良い。
【００１３】
また、接触面は、付勢力を与える付勢手段により接触されれば良い。
【００１４】
さらに、磁路部は、接地される導電性部材からなるものであっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のノイズフィルタには、接触面積が増大するため閉磁路を構成する強磁性体の接触面における磁気抵抗の増加を抑えることができるという利点がある。また、フィルタの特性が安定するため製品としての品質もばらつきの少ないものとなる。さらに、接触面が増大するため強度も増すという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図示例と共に説明する。図２は、本発明の第１実施例のノイズフィルタを説明するための図であり、図２（ａ）はその斜視図、図２（ｂ）はその横断面図である。図示の通り、本発明の第１実施例のノイズフィルタは、コモンモードノイズフィルタを構成するものである。ノイズフィルタは、強磁性体からなるコア１０と、コア１０に巻回される巻線２０ａ，２０ｂとから主に構成されるものである。コア１０は、Ｕ型形状コア１０ａ，１０ｂからなるものであり、一方のコアの両端が他のコアの両端に接触して閉磁路を構成している。なお、図示例ではコモンモードノイズフィルタを示しているが、本発明はこれに限定されず、巻線を１本としたシングルモードノイズフィルタとしても勿論構わない。
【００１７】
また、本明細書中において、Ｕ型形状とは、コアの両端が他の磁路部（第１実施例では他のＵ型形状コア）に接触することで、長円形形状や楕円形状、円形状、さらには長方形状等の閉磁路を構成するような形状を意味するものである。したがって、Ｕ型形状には、半円型形状やコの字形状等、種々の形状が含まれ得る。
【００１８】
なお、強磁性体とは、鉄や、コバルト、ニッケル、ガドリニウム等を含有する強磁性を示す物質から構成されるものであれば良い。
【００１９】
図２に示されるように、本発明のノイズフィルタは、コア１０ａの端部である接触面３０ａと、コア１０ｂの端部である接触面３０ｂとは、それぞれその接触面積が増大するように構成されている。より具体的には、従来の構造のように直角な端部を有するものに比べて、端部の接触面の接触面積が大きくなるように、コアの端面が球面形状の凹面及び凸面で構成されている。各球面形状は同一の曲率半径を有する曲面からなるように形成されているため、互いに隙間なく嵌合する。これにより、従来の接触面に比べて接触する部分が増えるため、結果的に磁気抵抗の増加を抑制することが可能となる。
【００２０】
また、図３に示されるように、各コアの長手方向の寸法のばらつきにより各コア同士が垂直に当接せず、斜めに当接した場合であっても、本発明のノイズフィルタは、接触面が球面形状で構成されているため、しっかりと密着状態を保ち、エアギャップの発生を抑制することが可能となる。さらに、各コアの接触面が凹面及び凸面の組合せにより構成されるため、各コアを当接させるときに自己整合効果が生じ、接触位置の位置決めも容易となる。
【００２１】
なお、図２に示される例では、接触面積を増大させるためにコアの端面を球面形状の凹面及び凸面で構成したが、本発明はこれに限定されず、接触面積を増大させることができれば、以下に説明するような種々の端面形状とすることが可能である。
【００２２】
図４は、本発明のノイズフィルタの接触面積を増大させるための種々の端面形状を説明するための図である。なお、図示例では各コアの端面の一方側しか示していないが、端面の他方側も同一形状としても良いし、反対形状、すなわち、他方のコアの対応する端面と同一形状としても良い。このように、一方のコアと他方のコアが組合されて嵌合するように構成されていれば、その組合せは如何なるものであっても構わない。
【００２３】
図４（ａ）は、図２にも示されたように接触面が同一の曲率半径を有する球面形状の凹面及び凸面の組合せから構成される例を示している。断面図から分かる通り、接触面３０が球面形状であるため、直線的な直角端面を有する接触面に比べて接触面積が増大していることが分かる。なお、２つのコア１０ａ，１０ｂを、それぞれコアの一方の端面を凹面とし他方の端面を凸面とすれば、２つのコア１０ａ，１０ｂをまったく同一の形状とすることが可能となるため、製造上好ましい。また、図示のように球面形状であれば、あらゆる方向からの当接に対しても接触面積を増大させることが可能となり、また製造も容易であるため好適な形状といえる。
【００２４】
また、図４（ｂ）は、接触面が円筒面形状の凹面及び凸面の組合せから構成される例を示している。円筒面形状についても、同一の曲率半径を有する曲面からなるように構成されることが好ましい。断面図からわかる通り、この例でも接触面が増大していることが分かる。
【００２５】
さらに、図４（ｃ）に示されるように、接触面が直線的な凹面及び凸面の組合せから構成されるものであっても良い。またさらに、図４（ｄ）に示されるように、複数の直線的な凹面及び凸面の組合せから構成されるものであっても良い。コアの端面がこのように構成されると、長手方向に平行な面の接触面積が増大されるため、仮にコアの長手方向の寸法のばらつきにより一端が短くなっているような場合であっても、磁気抵抗の増加を抑制することが可能である。
【００２６】
また、図４（ｅ）は、接触面が、端面の中心から段状に突出している突出部を有する端面の組合せから構成される例を示している。このように構成されても、接触面３０は接触面積、特に長手方向に平行な面の接触面積が増大されていることが分かる。
【００２７】
さらに、図４（ｆ）に示されるように、接触面が傾斜面の組合せから構成されるものであっても良い。図示の通り、同一傾斜角を有する直線的な傾斜面の組合せから接触面３０を構成しても、接触面積を増大可能であることが分かる。なお、この場合、各コアを当接させるときの接触位置の位置決めを容易とするために、位置決め用のガイド４０を接触位置に設けておくことが好ましい。ガイド４０は壁状のガイドであってもスリーブ状のガイドであっても構わない。
【００２８】
なお、各コアの各接触面は、確実に接触されるように接着剤により固定されるようにしても良い。ここで、磁気抵抗の増加を抑制するためには、接着剤は磁性粉末等を含有させたものであることが好ましい。また、外部からの付勢力により接触面が接触されるように構成されていても構わない。さらに、接触面積を増大させることができれば、その接触面の形状は如何なる形状であっても良く、例えば、コアの両端と磁路部との接触面積を増大するように、磁性を有する弾性体や樹脂を接触面の間に設けるものであっても良い。これにより、コア等の寸法誤差や凹凸を吸収させることも可能となる。
【００２９】
次に、図５を参照して本発明の第２実施例のノイズフィルタを説明する。図５は、本発明の第２実施例のノイズフィルタを説明するための図であり、図５（ａ）はその斜視図、図５（ｂ）はその横断面図である。第１実施例のノイズフィルタでは、２つのＵ型形状コアを用いて閉磁路を構成していたが、第２実施例のノイズフィルタでは、図示の通り、２つのＩ型形状コア１１ａ，１２ａと、強磁性体からなる２つの磁路部１１ｂ，１２ｂとを用いて閉磁路を構成している。すなわち、第１実施例のノイズフィルタでは、Ｕ型形状コア１０ａとＵ型形状の磁路部として用いるＵ型形状コア１０ｂとにより閉磁路を構成していたと考えれば、第２実施例のノイズフィルタでは、Ｕ型形状コア１０ａの代わりにＩ型形状コア１１ａ，１２ａを用い、Ｕ型形状コア１０ｂの代わりに磁路部１１ｂ、１２ｂを用いていると考えることができる。
【００３０】
図５に示されるように、本発明の第２実施例のノイズフィルタでは、２つのＩ型形状コア１１ａ，１２ａが平行に配置され、これら２つのＩ型形状コア１１ａ，１２ａの各両端に、それぞれＩ型形状の磁路部１１ｂ，１２ｂが配置されている。そして、Ｉ型形状コア１１ａ，１２ａの各両端が、磁路部１１ｂ，１２ｂと接触している。なお、図示例では、磁路部１１ｂ，１２ｂは、Ｉ型形状の板状部材を示しているが、本発明はこれに限定されず、コアと磁路部とで閉磁路を構成可能な形状であれば如何なる形状の磁路部であっても構わない。
【００３１】
第１実施例と同様に、Ｉ型形状コア１１ａ，１２ａのそれぞれの各端面は、磁路部１１ｂ，１２ｂとの接触面積が増大するように構成されている。図示例では、コアと磁路部との接触面は、図４（ｂ）に示されるような円筒面形状の凹面及び凸面の組合せから構成されるものを示している。しかしながら、第１実施例と同様に、他の種々の端面の組合せから構成されるものであっても勿論構わない。図示例のように、高さ方向に沿った方向の円筒面形状とすれば、例えば予め位置決めされた磁路部１１ｂ，１２ｂに対して、Ｉ型形状コア１１ａ，１２ａを上部からスライドさせて容易に嵌合することが可能となる。また、弾性体等の付勢力５０により、各接触面が確実に接触されるように構成しても良い。
【００３２】
第２実施例でも、コアの両端と磁路部との接触面が、その接触面積を増大するように構成されているため、磁気抵抗の増加を抑制したり品質を安定させたりすることが可能となる。また、接触面が凹凸等の組合せからなるため、その位置決めも容易となる。
【００３３】
次に、図６を参照して本発明の第３実施例のノイズフィルタを説明する。図６は、本発明の第３実施例のノイズフィルタを説明するための図であり、図６（ａ）はその斜視図、図６（ｂ）はその縦断面図である。本実施例では、巻線を１本としたシングルモードノイズフィルタを構成している。より具体的には、１つのＩ型形状コア１３ａと、これに巻回される巻線２０とから構成されている。さらに、第３実施例では、コイルの磁束が広がらずノイズフィルタ周辺の回路に与える磁気的な影響を少なくするために、閉磁路を構成する板状の磁路部１３ｂを用いている。板状の磁路部１３ｂは強磁性体からなるものであり、コの字形状を有しており、その両端の腕部によりコイル１３ａを挟み込むように構成されている。また、磁路部１３ｂは、接地可能なように導電性部材で構成されていても良い。なお、図示例では、コア１３ａの両端と板状磁路部１３ｂとの接触面は、図４（ａ）に示されるような球面形状の凹面及び凸面の組合せから構成されるものを示している。しかしながら、第１実施例や第２実施例と同様に、他の種々の端面の組合せから構成されるものであっても勿論構わない。
【００３４】
第３実施例のノイズフィルタでは、コの字形状の磁路部１３ｂが可撓性を有する板状部材からなるものであれば、この可撓性部材による付勢力５０により、コア１３ａは両端から挟み込まれるように固定されることになる。この結果、コア１３ａをコの字形状の磁路部１３ｂに嵌め込むときに自己整合効果が生じ、接触位置の位置決めも容易となる。なお、板状磁路部１３ｂのコア１３ａを挟み込む腕部に溝部６０を設けることで、より付勢力を高めることも可能である。
【００３５】
第３実施例でも、コアの両端と磁路部との接触面が、その接触面積を増大するように構成されているため、磁気抵抗の増加を抑制したり品質を安定させたりすることが可能となる。
【００３６】
なお、本発明の第３実施例のノイズフィルタにおける板状の磁路部１３ｂは、図示例のようなコの字形状の板状部材に限定されるものではなく、コの字形状という概念には、コアの両端を挟み込むように閉磁路を構成可能なものであれば、如何なる形状でも含まれ得る。
【００３７】
以上、説明されたように、本発明のノイズフィルタでは、コアの両端と磁路部との接触面が、その接触面積を増大するように構成されているため、コアの寸法誤差による斜め当接等によるエアギャップの発生を抑制することが可能となる。さらに、端面の平坦性が高くなくても接触面積が増えるため、磁気抵抗が増加することを抑制することが可能となり、品質のばらつきを防止することも可能となる。またさらに、球面形状等により端面を構成すれば、強度的に弱いエッジ部での接触がなくなるため、強度も増大する。また、端面の平坦性が悪かったとしても、接触面積を増大させているため多くの点で接触し得るようになるため、磁気抵抗増加や強度低下も防止可能である。なお、端面の研磨等も不要であるため、製造コストを抑えることも可能である。
【００３８】
なお、本発明のノイズフィルタは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、従来の一般的なコモンモードチョークコイルを説明するための図であり、図１（ａ）はその横断面図、図１（ｂ）はその接触面の拡大図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施例のノイズフィルタを説明するための図であり、図２（ａ）はその斜視図、図２（ｂ）はその横断面図である。
【図３】図３は、本発明のノイズフィルタにおいて、各コアの寸法のばらつきにより各コア同士が垂直に当接せず、斜めに当接した場合の接触面の拡大図である。
【図４】図４は、本発明のノイズフィルタの接触面積を増大させるための種々の端面形状を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施例のノイズフィルタを説明するための図であり、図５（ａ）はその斜視図、図５（ｂ）はその横断面図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施例のノイズフィルタを説明するための図であり、図６（ａ）はその斜視図、図６（ｂ）はその縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    コア
１０ａ，１０ｂ    Ｕ型形状コア
１１ａ，１２ａ，１３ａ    Ｉ型形状コア
１１ｂ，１２ｂ    磁路部
１３ｂ    板状磁路部
２０，２０ａ，２０ｂ    巻線
３０，３０ａ，３０ｂ    接触面
４０    ガイド
５０    付勢機構
【図１】
2008235532.tif 000003
【図２】
2008235532.tif 000004
【図３】
2008235532.tif 000005
【図４】
2008235532.tif 000006
【図５】
2008235532.tif 000007
【図６】
2008235532.tif 000008