(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用ノイズフィルタであって、該車載用ノイズフィルタは、
磁心に導線が回巻されるコイルと、
コイルの両端子にそれぞれ電気的に接続される入出力端子と、
一対のコンデンサであって、各コンデンサの一方の端子がコイルの各端子にそれぞれ電気的に接続され、各コンデンサの他方の端子がそれぞれ接地される、一対のコンデンサと、
前記入出力端子間の電界を遮蔽すると共に、一対のコンデンサ間の電界を遮蔽するように配置され、接地される導電性部材からなる遮蔽手段と、
を具備することを特徴とする車載用ノイズフィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の車載用ノイズフィルタにおいて、前記入出力端子は、前記遮蔽手段と容量結合する程度に、前記遮蔽手段の近傍に配置されることを特徴とする車載用ノイズフィルタ。
【請求項３】
請求項１に記載の車載用ノイズフィルタにおいて、前記コンデンサの他方の端子は、グラウンド板に接地され、
前記遮蔽手段は、前記グラウンド板の一部を加工して提供されることを特徴とする車載用ノイズフィルタ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の車載用ノイズフィルタにおいて、前記グラウンド板は、前記コイルの磁心の両端とそれぞれ対向するように配置される２つの端板と、該２つの端板の間に配置される底板とを有し、前記コイルから発生する磁気の磁路を形成する磁性材料からなり、
前記遮蔽手段は、前記コイルを挟んで底板に対向して配置され、遮蔽手段の両端がそれぞれ前記端板に電気的に接続されることを特徴とする車載用ノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用ノイズフィルタに関し、特に、ＦＭラジオ帯域（超短波帯域）においてもノイズ減衰性能を高めた車載用ノイズフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでも車載電装品のノイズを除去するためのノイズフィルタが種々開発されている。例えば、車両のリアガラスには、防曇用の熱線とラジオ用のアンテナが併設されることが多いが、熱線に電源を供給する配線に重畳する雑音が、例えばＡＭラジオに影響を与えないように、配線に直列に接続されるノイズフィルタが存在する。
【０００３】
車載用ノイズフィルタは、設置スペースや車両性能への影響を考慮すると、小型且つ軽量であることが要求されている。例えば、特許文献１には、小型化が可能でありさらに放熱量も抑えることが可能なノイズフィルタが開示されている。これには、例えばπ型のローパスフィルタから構成されたノイズフィルタが挙げられており、このフィルタ回路は機能的には直流を通過させ、ＡＭラジオ帯域（中・短波帯域）で最大のノイズ抑制量（通過損失）を有するものである。
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０２０９０２号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近来、車両電装品の制御内容が高度化し、また制御すべきシステムが増加してきているため、電子制御ユニット（ＥＣＵ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）が数多く採用されている。そして、ＥＣＵが高速化してきており、これに伴い、ノイズの発生頻度の増加及び高周波化が進み、ＦＭラジオにも影響を与えるノイズが増えてきている。
【０００６】
しかしながら、従来の例えば特許文献１に開示のノイズフィルタでは、ＡＭラジオ帯域でのノイズ抑制量は十分であったが、ＦＭラジオ帯域でのノイズ抑制量は十分でない場合があった。以下、この原因について説明する。
【０００７】
図１は、入力端子と出力端子を間隔を置いて配置したときの、周波数に対する入出力端子間の減衰量を表すグラフである。同図は、入力端子に入力される信号が、間隔を置いて配置される出力端子にどのくらい出力されるかを、周波数を変化させて測定したものである。したがって、入出力間にコイル等を接続したノイズフィルタの減衰特性ではなく、入出力端子間の信号減衰特性を表しているため、入出力端子間の電界結合（容量結合）特性を表すものである。同図から明らかな通り、ＡＭラジオ帯域（例えば０．５ＭＨｚ〜１．７ＭＨｚ）では、減衰量が大きいため入出力端子間の電界結合は無視できることが分かる。しかしながら、ＡＭラジオ帯域を越える周波数帯域では減衰量が小さくなっていき、例えばＦＭラジオ帯域（例えば７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚ）では、５０ｄＢ程度の電界結合が生じていることが分かる。
【０００８】
したがって、仮にＦＭラジオ帯域において十分なノイズ抑制量を有するノイズフィルタ回路を構成したとしても、入出力端子間の電界結合の影響により、入力側のノイズが、フィルタ回路を通さずに出力側に漏れてしてしまい、十分なノイズ減衰量が確保できないといった問題が生じ得ていた。
【０００９】
なお、この入出力端子間の電界結合は、ノイズフィルタの筐体の形状やノイズフィルタに用いられる電気部品でも大きく変化するものである。例えば、ノイズフィルタがＬＣフィルタ回路からなる場合、コンデンサの存在によっても入出力端子間の結合量が増加し、ノイズフィルタのノイズ減衰量をさらに悪化させることになっていた。
【００１０】
本発明は、斯かる実情に鑑み、ＦＭラジオ帯域における入出力端子間の電界結合を抑制し、ＦＭラジオ帯域においてもノイズフィルタ回路が持つ本来のノイズ減衰性能を発揮し得る車載用ノイズフィルタを提供しようとするものである。また、入出力端子間の電界結合を抑制できることから、入出力端子の配置の自由度を高め、さらに小型化も可能な車載用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】
【００１１】
上述した本発明の目的を達成するために、本発明による車載用ノイズフィルタは、磁心に導線が回巻されるコイルと、コイルの両端子にそれぞれ電気的に接続される入出力端子と、入出力端子間の電界を遮蔽するように配置され、接地される導電性部材からなる遮蔽手段と、を具備するものである。
【００１２】
ここで、入出力端子は、遮蔽手段と容量結合する程度に、遮蔽手段の近傍に配置されても良い。
【００１３】
さらに、コンデンサを有していても良く、コンデンサは一方の端子がコイルに電気的に接続され、他方の端子が接地されれば良い。
【００１４】
また、コンデンサの他方の端子は、グラウンド板に接地され、遮蔽手段は、グラウンド板の一部を加工して提供されても良い。
【００１５】
また、グラウンド板は、コイルの磁心の両端とそれぞれ対向するように配置される２つの端板と、該２つの端板の間に配置される底板とを有し、コイルから発生する磁気の磁路を形成する磁性材料からなるものでも良く、遮蔽手段は、コイルを挟んで底板に対向して配置され、遮蔽手段の両端がそれぞれ端板に電気的に接続されれば良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の車載用ノイズフィルタには、入出力端子間の電界結合を抑制することで、ＦＭラジオ帯域においても高いノイズ減衰性能を発揮し、さらに入出力端子の配置自由度も高まるため、小型化も可能であるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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、本発明の車載用ノイズフィルタの第１実施例を説明するための概略的な回路図である。図示の通り、本発明の車載用ノイズフィルタの第１実施例は、コイル１と、入力端子２と、出力端子３と、遮蔽手段を構成する遮蔽部４とから主に構成されている。
【００１８】
具体的には、コイル１は、磁心に導線が回巻されてなるものである。そして、入力端子２と出力端子３は、コイル１の両端にそれぞれ電気的に接続されている。さらに、遮蔽部４は、導電性部材からなるものであり、グラウンドに接地されているものである。また、遮蔽部４は、入力端子２と出力端子３との間の電界を遮蔽するように配置されている。より具体的には、遮蔽部４は、入力端子２と出力端子３との間で生じ得る電界を遮蔽可能なように、例えば入力端子２と出力端子３との間に介在するように設けられている。
【００１９】
ここで、図２においては、入力端子２及び出力端子３が互いに対向し、遮蔽部４はその間に挟まれるように設けられている例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、入力端子と出力端子の間に生じる電界を遮蔽する位置に配置される限り、入力端子２及び出力端子３と、遮蔽部４との相対的な位置関係は如何なるものであっても良い。
【００２０】
このような遮蔽部４の配置により、接地された遮蔽部４が入力端子２と出力端子３との間に生ずる電界を遮蔽し、入出力端子間の電界結合が抑制される。したがって、特にＦＭラジオ帯域における電界結合の影響を抑制でき、ＦＭラジオ帯域においても優れた減衰性能を発揮し得る。さらに、入出力端子間の結合を避けるために入出力端子をなるべく離して配置しなくても良いため、車載用ノイズフィルタを構成するケース内のレイアウトの自由度が増すことになり、さらなる小型化も可能となる。
【００２１】
ここで、本発明の車載用ノイズフィルタにおいては、遮蔽部が入出力間の電界結合を遮蔽することから、入出力端子を近接させることも可能であるが、入出力端子を遮蔽部と容量結合する程度に、遮蔽部のより近傍に配置しても良い。この場合、入出力端子がそれぞれ接地された遮蔽部と容量結合することで、小さい値ながらもコンデンサが接続された状態と等価になるため、これを有効に利用することも可能である。例えば、図２の構成のノイズフィルタにおいて、入力端子２及び出力端子３と、遮蔽部４がそれぞれ容量結合した場合には、π型フィルタ回路のようになる。なお、入出力端子の一方のみを遮蔽部と容量結合する程度に近接させるように配置しても勿論良い。
【００２２】
このように、本発明の車載用ノイズフィルタは、入出力端子間の電界結合を抑制することで、本来備えているフィルタ回路のノイズ減衰性能を確保可能なノイズフィルタを実現することができる。また、従来では電界結合の影響を避けるためになるべく離して配置されていた入出力端子を、任意の位置に配置することが可能となるため、配置の自由度が高められる。したがって、小型化も可能である。また、積極的に遮蔽部に容量結合させることにより、ノイズフィルタをＬＣフィルタ回路のような構成とすることも可能となる。
【００２３】
なお、遮蔽手段は、表面が導電性を有すれば良いため、例えば、絶縁体に金属メッキ等を施したものでも良い。これは、例えばフィルタ回路を収容する絶縁体等で形成されたケースの一部に突起部を形成し、この突起部に金属メッキを施して遮蔽部を提供しても良い。
【００２４】
次に、図３を用いて、本発明の第２実施例を説明する。図３は、本発明の車載用ノイズフィルタの第２実施例を説明するための概略的な回路図である。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。本発明の車載用ノイズフィルタの第２実施例は、コイル１と、入力端子２と、出力端子３と、遮蔽部４と、コンデンサ５とから主に構成されている。第１実施例と異なり、第２実施例は、１つのコイルと１つのコンデンサからなるＬＣフィルタ回路である。
【００２５】
具体的には、図示例の車載用ノイズフィルタのフィルタ回路は、１つのコイル１と１つのコンデンサ５からなり、コンデンサ５は一方の端子がコイル１に電気的に接続され、他方の端子が接地されている、Ｌ型フィルタ回路の例である。なお、図示例では、コンデンサ５が出力端子３側に接続されているものを示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、入力端子２側にコンデンサを接続したＬ型フィルタ回路であっても良い。
【００２６】
第２実施例の車載用ノイズフィルタにおいても、入力端子２と出力端子３との間の電界を遮蔽するように、接地された遮蔽部４が配置されている。したがって、ＦＭラジオ帯域においても優れた減衰性能を発揮し得る。さらに、入出力端子間の結合を避けるために入出力端子をなるべく離して配置しなくても良いため、車載用ノイズフィルタを構成するケース内のレイアウトの自由度が増すことになり、さらなる小型化も可能となる。
【００２７】
さらに、第２実施例の車載用ノイズフィルタでも、入出力端子を遮蔽部と容量結合する程度に、遮蔽部の近傍に配置しても良い。第２実施例の車載用ノイズフィルタの場合には、容量結合の容量が並列にコンデンサ５に接続された状態と等価になるため、これを有効に活用することも可能である。
【００２８】
このように、本発明の車載用ノイズフィルタは、ＬＣフィルタ回路においても適用が可能であり、入出力端子間の電界結合を抑制することで、本来備えているフィルタ回路のノイズ減衰性能を確保可能なノイズフィルタを実現することができる。
【００２９】
また、第２実施例の車載用ノイズフィルタにおいては、コンデンサの一方の端子が接地されるが、例えばグラウンド板に接地されるように構成し、さらに、遮蔽部がこのグラウンド板の一部を加工して提供されるように構成しても良い。グラウンド板を、例えば車載用ノイズフィルタのケースの底面等に設け、コンデンサの一方の端子をこのグラウンド板に接地すると共に、グラウンド板の一部を入出力端子の間に突起するように加工して遮蔽部とすれば良い。
【００３０】
次に、図４を用いて、本発明の第３実施例を説明する。図４は、本発明の車載用ノイズフィルタの第３実施例を説明するための概略的な回路図である。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。本発明の車載用ノイズフィルタの第３実施例は、コイル１と、入力端子２と、出力端子３と、遮蔽部４と、コンデンサ５、５とから主に構成されている。第２実施例と異なり、第３実施例は、１つのコイルと２つのコンデンサからなるＬＣフィルタ回路である。
【００３１】
具体的には、図示例の車載用ノイズフィルタのフィルタ回路は、１つのコイル１と２つのコンデンサ５、５からなり、各コンデンサ５、５は一方の端子がコイル１の両端にそれぞれ電気的に接続され、他方の端子が接地されている、π型フィルタ回路の例である。なお、本発明は図示例の回路に限定されるものではなく、２つのコイルと１つのコンデンサを用いるＴ型フィルタ回路であっても良い。
【００３２】
第３実施例の車載用ノイズフィルタにおいても、入力端子２と出力端子３との間の電界を遮蔽するように、接地された遮蔽部４が配置されている。したがって、ＦＭラジオ帯域においても優れた減衰性能を発揮し得る。さらに、入出力端子間の結合を避けるために入出力端子をなるべく離して配置しなくても良いため、車載用ノイズフィルタを構成するケース内のレイアウトの自由度が増すことになり、さらなる小型化も可能となる。他の作用や効果についても、第２実施例の車載用ノイズフィルタと同様のため、重複説明は省略する。
【００３３】
これまでの説明では、本発明の車載用ノイズフィルタの構成を、回路図を用いて概念的に説明したが、次に、図５を用いて、本発明の車載用ノイズフィルタの各部品の具体的な配置例を説明する。図５は、本発明の車載用ノイズフィルタの各部品の配置例を説明するための図であり、図５（ａ）が車載用ノイズフィルタの上面概略図、図５（ｂ）がそのｂ−ｂ断面概略図である。図中、図２〜図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。図示例の車載用ノイズフィルタは、π型フィルタ回路からなるものであり、コイル１と、入力端子２と、出力端子３と、遮蔽部４と、コンデンサ５、５と、グラウンド板６とから主に構成され、これらの構成要素がケース７に収容されている。
【００３４】
より具体的には、コイル１を構成している磁心１０の両端にそれぞれコンデンサ５、５が配置されている。また、コンデンサ５、５は、その長手方向がコイル１の長手方向に垂直な方向となるように配置されている。そして、コイル１の側部には、入力端子２及び出力端子３が対向するように配置されている。入力端子２及び出力端子３は、それぞれコイル１の両端に電気的に接続されると共に、各コンデンサ５、５の一方の端子に電気的に接続されている。また、各コンデンサ５、５の他方の端子は、グラウンド板６に接地されている。なお、ケース７に孔等を設け、これを介してコンデンサとグラウンド板が電気的に接続されれば良い。また、入力端子２及び出力端子３には、それぞれ配線２０、配線３０が接続されている。
【００３５】
図示例では、配線は入出力端子にカシメ止めされ、コイルやコンデンサは入出力端子に形成された挟み込み部により接続されているものを示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、各要素が電気的に接続されていれば、如何なる手段によって接続されていても良い。
【００３６】
また、図５（ｂ）を参照すると、グラウンド板６は、ケース７の底面に設けられている。なお、グラウンド板６は、車載用ノイズフィルタを車両に固定するためのブラケットになっており、ボディアースが取れるようネジ等により車両に固定されるものである。そして、ケース７には、孔７１が設けられている。グラウンド板６を加工して構成された遮蔽部４は、この孔７１を貫通し、入力端子２と出力端子３との間に配置されるように構成されている。遮蔽部４は、より具体的には、グラウンド板６をプレス加工等することにより、グラウンド板６の一部を折り曲げて起立するように形成されている。これにより、入出力端子間の電界結合を遮蔽することが可能となり、ＦＭラジオ帯域においてもノイズ減衰性能を高めることが可能となる。
【００３７】
なお、図示例では、グラウンド板６がケース７の底面側に設けられており、ケース７に孔７１を開け、そこに遮蔽部４が貫通するように構成された例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、グラウンド板は、接地されるように構成されていれば、ケースの内部に設けられていても良く、この場合にはケースに遮蔽部用の孔を設ける必要はない。
【００３８】
さらに、従来では入出力端子はなるべく離して配置しなければならないという制限があったが、本発明の車載用ノイズフィルタによれば、入出力端子の配置自由度が増し、ケース内で優れたスペース効率を実現することも可能である。これにより小型化も可能である。また、図示例では、上述のようにグラウンド板の一部で遮蔽板を構成しているため、別途、接地される導電性板を設ける必要はない。したがって、構成部品が新たに増えることはなく、従来のノイズフィルタと比べてコストアップになることもない。
【００３９】
次に、図６を用いて、本発明の車載用ノイズフィルタの各部品の他の配置例を説明する。図６は、本発明の車載用ノイズフィルタの各部品の配置例を説明するための図であり、図６（ａ）が車載用ノイズフィルタの上面概略図、図６（ｂ）がそのｂ−ｂ断面概略図である。図中、図２〜図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。図示例の車載用ノイズフィルタも、π型フィルタ回路からなるものであり、コイル１と、入力端子２と、出力端子３と、遮蔽部４と、コンデンサ５、５と、グラウンド板６とから主に構成され、これらの構成要素がケース７に収容されている。
【００４０】
図６に示される車載用ノイズフィルタでは、図５に示される車載用ノイズフィルタと異なり、入力端子２と出力端子３とが、コイル１を挟んで配置され、コイル１の両端が入力端子２及び出力端子３にそれぞれ電気的に接続されている。また、コンデンサ５、５は、コイル１の両側部に配置され、一方の端子がそれぞれ入力端子２及び出力端子３に電気的に接続されている。
【００４１】
そして、図示例の車載用ノイズフィルタでは、グラウンド板６が、コイル１の磁心１０の両端とそれぞれ対向するように配置される２つの端板６１、６１と、２つの端板６１、６１間に配置される底板６２を有するように形成されている。また、グラウンド板６は、磁性材料からなるものであり、コイル１から発生する磁気の磁路を形成するように構成されている。なお、端板６１、６１は、グラウンド板６をプレス加工等することにより、グラウンド板６の一部を折り曲げて起立するように形成されれば良い。そして、ケース７の端板６１、６１に対応する位置に孔等を設け、端板６１、６１をその孔に挿入することでグラウンド板６をケース７に固定すれば良い。また、端板６１、６１には、それぞれコンデンサ５、５の他方の端子が接続される。
【００４２】
なお、図示例では、端板６１、６１は、コイル１の磁心１０対して所定間隔のギャップを設けて配置された例を示した。
【００４３】
また、遮蔽部４は、コイル１を挟んで底板６２に対向して配置されている。即ち、遮蔽部４は、コイル１に蓋をするように配置されている。そして、遮蔽部４の両端は、それぞれ端板６１、６１に電気的に接続されることで、グラウンド板６に接地される。このような構成であっても、入力端子２と出力端子３との間の電界を遮蔽するように作用する。
【００４４】
図７に、図６に示される車載用ノイズフィルタの周波数に対する入出力特性のグラフを示す。図中、比較例として、本発明の車載用ノイズフィルタの遮蔽部を設けていない従来技術のノイズフィルタの入出力特性をグレー線で示した。図示の通り、従来構成のノイズフィルタの特性では、周波数が高くなるにつれて減衰量が上がり（悪化し）、十分なローパスフィルタ特性が得られていない。しかしながら、本発明のノイズフィルタでは、周波数が高くなっても減衰量の悪化が抑制されており、ＡＭラジオ帯域だけでなくＦＭラジオ帯域においても十分な減衰特性が得られていることが分かる。なお、図示例では、本発明のノイズフィルタにおいて、ＡＭ帯域で減衰量の若干の悪化が見られるが、実用上問題ないレベルである。また、図示した入出力特性は、あくまでも一例であり、これはフィルタ回路の特性にも影響されるものである。したがって、フィルタ定数の最適化等により、ノイズ減衰特性を向上させることも可能である。
【００４５】
図６に示されるように、コイルを挟むように入出力端子が配置された場合には、物理的に入出力端子間を分断するのは困難であるが、本発明によれば、入出力端子間に発生する電界に影響を与えることが可能な位置に遮蔽部を設けることにより、入出力端子間の電界結合を抑制可能である。
【００４６】
さらに、図６に示される車載用ノイズフィルタにおいては、端板と底板により、磁気的に閉ループの磁路を形成している。これにより、磁束が広がらずにグラウンド板側に集中し、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ことができると共に、ノイズフィルタ自体も外部からの磁気的な影響を受けにくくなるという効果も得られる。
【００４７】
なお、本発明の車載用ノイズフィルタは、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。例えば、図４や図５では、π型フィルタ回路のみの配置を示したが、本発明はこれに限定されず、コイルのみを用いたフィルタ回路や、コイルとコンデンサを組み合わせたＬ型やＴ型のフィルタ回路であっても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、入力端子と出力端子を間隔を置いて配置したときの、周波数に対する入出力端子間の減衰量を表すグラフである。
【図２】図２は、本発明の車載用ノイズフィルタの第１実施例を説明するための概略的な回路図である。
【図３】図３は、本発明の車載用ノイズフィルタの第２実施例を説明するための概略的な回路図である。
【図４】図４は、本発明の車載用ノイズフィルタの第３実施例を説明するための概略的な回路図である。
【図５】図５は、本発明の車載用ノイズフィルタの各部品の配置例を説明するための図であり、図５（ａ）が車載用ノイズフィルタの上面概略図、図５（ｂ）がそのｂ−ｂ断面概略図である。
【図６】図６は、本発明の車載用ノイズフィルタの各部品の他の配置例を説明するための図であり、図６（ａ）が車載用ノイズフィルタの上面概略図、図６（ｂ）がそのｂ−ｂ断面概略図である。
【図７】図７は、図６に示される車載用ノイズフィルタの周波数に対する入出力特性のグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１    コイル
２    入力端子
３    出力端子
４    遮蔽部
５    コンデンサ
６    グラウンド板
７    ケース
１０    磁心
２０    配線
３０    配線
６１    端板
６２    底板
７１    孔
【図１】
0004524318.tif 000002
【図２】
0004524318.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004524318.tif 000006
【図６】
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【図７】
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