(57)【要約】【課題】ノイズフィルタ機能の信頼性低下を防止する。【解決手段】ノイズフィルタＦは、導電路Ｗを包囲する磁性体コア１０と、磁性体コア１０を収容するケース２０と、磁性体コア１０の外面とケース２０の内面との間に介在する伝熱部材４０とを備えている。磁性体コア１０の熱は、伝熱部材４０を介してケース２０に伝達され、ケース２０の外面から放出される。磁性体コア１０の温度上昇が抑制されるので、磁性体コア１０の温度上昇に起因するフィルタ機能の低下を防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電路を包囲する磁性体コアと、
前記磁性体コアを収容するケースと、
前記磁性体コアの外面と前記ケースの内面との間に介在し空気よりも熱抵抗が小さい伝熱部材とを備えていることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項２】
前記磁性体コアが一対のコア構成体を径方向に合体して構成されており、
前記伝熱部材が前記磁性体コアの外周面と前記ケースの内周面の両方に対し弾性的に密着していることを特徴とする請求項１に記載のノイズフィルタ。
【請求項３】
前記ケースは一対の半割部材を合体した形態であり、
未合体の状態の前記一対の半割部材の内面に前記伝熱部材が一体化されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノイズフィルタ。
【請求項４】
前記伝熱部材は、前記磁性体コアのキュリー点よりも溶融温度の高い材料からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、導電路を包囲する円環形の磁性体コアと、磁性体コアを収容するケースとを備えたノイズフィルタが開示されている。磁性体コアは、その材料の性質上、外径寸法にばらつきがあるため、ケースには、磁性体コアの外周に対して弾性的に当接する付勢片が設け、この付勢片により、ケース内で磁性体コアがガタ付くことを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１１０３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁性体コアは、次の理由によって温度上昇が生じることが知られている。一つには、挿通されている導電路のジュール熱が伝達されることであり、他には導電路で発生する磁束を磁性体コアが吸収して熱変換することが挙げられる。
【０００５】
ところが、上記のノイズフィルタは、付勢片を設けたことによって、磁性体コアの外周面とケースの内周面との間に空気層が形成される。空気の熱抵抗は比較的高いので、空気層が断熱層となり、磁性体コアの熱がケースの外部へ充分に放出されずにケース内に籠もることになる。そうなると、導電路の温度上昇に起因して、導電路で許容される電流値の使用範囲が狭められてしまったり、磁性体コアによってノイズ低減を図りうる範囲が狭くなってしまうといったことが懸念される。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ノイズフィルタとしての機能低下を防止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、
導電路を包囲する磁性体コアと、
前記磁性体コアを収容するケースと、
前記磁性体コアの外面と前記ケースの内面との間に介在し空気よりも熱抵抗が小さい伝熱部材とを備えているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導電路、磁性体コア、伝熱部材を経てケースに至るまでの伝熱経路全体の熱抵抗が、従来のような空気層が介在する伝熱経路と比べて低下するため、熱が流れ易くなり、導電路及び磁性体コアの温度上昇を抑制することができる。したがって、導電路で許容される電流値の範囲の確保と、磁性体コアのノイズ低減の機能確保を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のノイズフィルタの断面図
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図
【図３】ノイズフィルタの組付け前の状態をあらわす断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、前記磁性体コアが一対のコア構成体を径方向に合体して構成されており、前記伝熱部材が前記磁性体コアの外周面と前記ケースの内周面の両方に対し弾性的に密着していてもよい。この構成によれば、伝熱部材によって、一対のコア構成体を密着させた状態に保持することができる。
【００１１】
本発明は、前記ケースは一対の半割部材を合体した形態であり、未合体状態の前記一対の半割部材の内面に前記伝熱部材が一体化されていてもよい。この構成によれば、伝熱部材が予め半割部材に一体化されているので、磁性体コアを挟むように一対の半割部材を合体させるだけで組付けが完了する。
【００１２】
本発明は、前記伝熱部材は、前記磁性体コアのキュリー点よりも溶融温度の高い材料からなっていてもよい。この構成によれば、磁性体コアがキュリー点に近い高温になっても、伝熱部材は、形状を崩さずに磁性体コア及びケースとの位置関係を保つので、伝熱機能を確実に発揮することができる。
【００１３】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図３を参照して説明する。本実施例１のノイズフィルタＦは、導電路Ｗを包囲する磁性体コア１０と、磁性体コア１０を収容するケース２０と、伝熱部材４０とを備えて構成されている。導電路Ｗは、１本の被覆電線又は、複数本の被覆電線を束ねたワイヤーハーネスからなる。導電路Ｗの断面形状は、ほぼ円形である。尚、以下の説明において、導電路Ｗの長さ方向を軸線方向と定義する。
【００１４】
磁性体コア１０は、全体として円筒形をなす。磁性体コア１０の中心には、導電路Ｗを挿通させる円形断面の挿通孔１１が同心状に形成されている。挿通孔１１の内径は、導電路Ｗの外径と同じか、それよりも少し大きい寸法に設定されている。磁性体コア１０は、半円筒形をなす一対のコア構成体１２を合体して構成されている。一対のコア構成体１２は、磁性体コア１０を周方向に２分割した形態の同一形状のものである。
【００１５】
ケース２０は、磁性体コア１０の外周面に沿うように配された円筒形をなす周壁部２１と、磁性体コア１０の軸線方向の両端面と対向する一対の円板形をなす端壁部２２とを備えて構成されている。周壁部２１の内径は、磁性体コア１０の外径よりも大きい寸法に設定されている。端壁部２２には、挿通孔１１とほぼ同軸状であって、挿通孔１１とほぼ同じ径寸法の円形をなす貫通孔２３が形成されている。
【００１６】
ケース２０は、ヒンジ部２５によって連結された一対の半割部材２４を合体して構成された単一部品である。一対の半割部材２４は、ケース２０を周方向に２分割した形態のほぼ同一形状のものである。半割部材２４は、周壁部２１を構成する半円筒部２６と、端壁部２２を構成する一対の端板部２７とを備えている。一対の半円筒部２６は、その周方向における一方の端縁部同士がヒンジ部２５を介して連結されている。また、一方の半円筒部２６の周方向における他方の端縁部には、係止孔２９を有する係止部２８が形成されている。一方の半円筒部２６の周方向における他方の端縁部には、係止片３０が形成されている。
【００１７】
伝熱部材４０は、弾性を有するとともに形状保持性を有する２枚の周面用伝熱シート４１と、周面用伝熱シート４１と同じ材料からなる４枚の端面用伝熱シート４２とから構成されている。周面用伝熱シート４１は、半円筒部２６の内周面の全領域に亘り溶着等の手段により固着されている。周面用伝熱シート４１は、半割部材２４を合体する前に予め半割部材２４と一体化されている。端面用伝熱シート４２は、端板部２７の内面の全領域に亘り溶着等の手段により固着されている。端面用伝熱シート４２は、半割部材２４を合体する前に予め半割部材２４と一体化されている。
【００１８】
上記のように、半割部材２４の内面の全領域には伝熱部材４０が密着している。周面用伝熱シート４１の厚さは、ケース２０の内周面の曲率半径と磁性体コア１０の外周面の曲率半径との寸法差よりも大きい寸法に設定されている。端面用伝熱シート４２の厚さは、ケース２０の端壁部２２の内面間の軸線方向の寸法と、磁性体コア１０の軸線方向の寸法との寸法差の１／２より大きい寸法に設定されている。
【００１９】
次に、ノイズフィルタＦの組付けと導電路Ｗへの取付けの手順を説明する。図３に示すように、合体する前の一対の半割部材２４は、各半割部材２４の内部空間が上方へ開放される向きにしておく。そして、各半割部材２４の内部に、夫々、コア構成体１２を収容する。このとき、一方の半割部材２４の内面に一体化されている２枚の端面用伝熱シート４２を弾性的に潰しながら、この２枚の端面用伝熱シート４２の間にコア構成体１２を割り込ませる。そして、このコア構成体１２の外周面を周面用伝熱シート４１に押し付けてその周面用伝熱シート４１を弾性的に潰すようにする。
【００２０】
この後、一方の半割部材２４内に収容したコア構成体１２に導電路Ｗをセットし、その後、一対の半割部材２４を合体させる。このとき、一方の半割部材２４を上下反転させるが、その反転する半割部材２４内に収容されているコア構成体１２と端面用伝熱シート４２との間には、弾性的に潰された端面用伝熱シート４２の弾性復元力に起因する摩擦力が生じるので、反転する半割部材２４からコア構成体１２が落下することはない。
【００２１】
両半割部材２４を合体してケース２０を構成すると、一対のコア構成体１２も導電路Ｗを挟むように合体して磁性体コア１０を構成するとともに、磁性体コア１０がケース２０内に収容された状態となる。両半割部材２４を合体すると、係止片３０の係止突起３１が係止孔２９を貫通して係止孔２９の孔縁部に係止することにより、両半割部材２４が合体状態に保持されるとともに、両コア構成体１２が合体状態に保持される。以上により、ノイズフィルタＦの組付けが完了すると同時に、導電路Ｗに対するノイズフィルタＦの取り付けが完了する。
【００２２】
ノイズフィルタＦの組付けが完了した状態では、各端面用伝熱シート４２が、ケース２０の端壁部２２と磁性体コア１０の端面との間で挟み付けられて弾性的に潰されるので、端面用伝熱シート４２は、磁性体コア１０の端面の全領域と、端壁部２２の内面の全領域とに密着する。また、各端壁部２２に密着している２枚の端面用伝熱シート４２の径方向に対向する端面同士も、互いに密着する。このように、ケース２０の端壁部２２の内面と磁性体コア１０の端面との間は、その全領域が端面用伝熱シート４２で埋め尽くされる。
【００２３】
同じくノイズフィルタＦの組付けが完了した状態では、２枚の周面用伝熱シート４１が、夫々、ケース２０の内周面と磁性体コア１０の外周面との間で挟まれて弾性的に潰され、ケース２０の内周面の全領域と、磁性体コア１０の外周面の全領域とに密着する。また、２つの周板部に密着している２枚の周面用伝熱シート４１の周方向に対向する端面同士も、互いに密着する。このように、ケース２０の内周面と磁性体コア１０の外周面との間は、その全領域が周面用伝熱シート４１で埋め尽くされる。
【００２４】
磁性体コア１０の外径寸法と軸線方向の長さ寸法には、ばらつきがある。そのため、ケース２０の内径寸法は磁性体コア１０の外径よりも大きい寸法に設定し、ケース２０の端壁部２２間の軸線方向の寸法は磁性体コア１０の軸線方向の寸法よりも大きい寸法に設定している。このような寸法設定にした場合、ケース２０の内面と磁性体コア１０の外面との間の空気層が、断熱層となり、磁性体コア１０の熱がケース２０の外部へ放出することを妨げる原因となることが懸念される。しかし、ケース２０の内面と磁性体コア１０の外面との間は、全領域に亘って伝熱部材４０（周面用伝熱シート４１と端面用伝熱シート４２）で埋め尽くされているので、ケース２０の内面と磁性体コア１０の外面との間に大きな空気層は存在しない。
【００２５】
次に、伝熱部材４０（周面用伝熱シート４１と端面用伝熱シート４２）の材料について説明する。伝熱部材４０はこれに代えて空気を介在させた場合の熱抵抗より低い設定となっている。具体的な伝熱部材４０の材料としては、市販の金属粉やセラミックを用いたシートを使用することができる。
【００２６】
次に、本実施例の作用及び効果を説明する。磁性体コア１０は、挿通されている導電路Ｗへ通電されることによって生じるジュール熱が伝達されること、および導電路Ｗで発生する磁束を磁性体コア１０が吸収して熱変換されることによって発熱し、温度が上昇する。もし、磁性体コア１０の外周面とケース２０の内周面との間に空気層が介在していると、空気層の存在によって伝熱経路(磁性体コア１０からケース２０に至るまでの熱の伝達経路）全体の熱抵抗が大きいため、磁性体コア１０の熱がケース２０の外部へ充分に放出されずにケース２０内に籠もることになる。熱がケース２０内に籠もると、導電路Ｗにおいて許容される電流値の範囲が狭められ、また磁性体コア１０のノイズ低減能力が低下する。
【００２７】
しかし、本実施例のノイズフィルタＦは、磁性体コア１０の過熱対策として伝熱部材４０が設けられている。このため、上記のように空気層を介在した伝熱経路に比べて本例の伝熱部材を介在させた伝熱経路の方が経路全体の熱抵抗が小さいため、導電路Ｗや磁性体コア１０で生じた熱がケース２０へと流れ易くなる。具体的には、磁性体コア１０の熱は、磁性体コア１０の外周面から周面用伝熱シート４１に伝達されるとともに磁性体コア１０の端面から端面用伝熱シート４２に伝達される。
【００２８】
磁性体コア１０から伝熱シート４１，４２の内面に伝わった熱はケース２０の内面に伝達される。伝熱シート４１，４２からケース２０の内面に伝わった熱は、ケース２０の外面側へ移動し、ケース２０の外面から大気中に放出される。また、ケース２０が他部材（図示省略）に接触状態で取り付けられているように場合には、その他部材へも熱が伝達される。
【００２９】
上述のように本実施例１のノイズフィルタＦは、導電路Ｗを包囲する磁性体コア１０と、磁性体コア１０を収容するケース２０と、磁性体コア１０の外面とケース２０の内面との間に介在する伝熱部材４０とを備えている。この構成によれば、磁性体コア１０の熱は、伝熱部材４０を介してケース２０に効率よく伝達され、ケース２０の外面から放出されるので、高温の環境下で使用される場合や、導電路Ｗに大電流が流れる場合などでも、導電路Ｗや磁性体コア１０の温度上昇を抑制することができる。これにより、導電路Ｗにおいて許容される電流値の範囲が広くなり、また磁性体コア１０のノイズ低減をすることができる。
【００３０】
また、磁性体コア１０は一対のコア構成体１２を径方向に合体して構成されたものであり、伝熱部材４０が磁性体コア１０の外周面とケース２０の内周面の両方に対し弾性的に密着している。この構成によれば、伝熱部材４０によって、一対のコア構成体１２を密着させた状態に保持することができる。また、ケース２０は一対の半割部材２４を合体した形態であり、未合体状態の一対の半割部材２４の内面に伝熱部材４０が一体化されている。この構成によれば、伝熱部材４０が予め半割部材２４に一体化されているので、磁性体コア１０を挟むように一対の半割部材２４を合体させるだけで組付けが完了する。
【００３１】
また、伝熱部材４０（周面用伝熱シート４１と端面用伝熱シート４２）は、磁性体コア１０のキュリー点よりも溶融温度の高い材料からなっている。したがって、磁性体コア１０がキュリー点に近い高温になったとしても、両伝熱シート４１，４２が、形状を崩さずに磁性体コア１０及びケース２０との位置関係を保つとともに、磁性体コア１０及びケース２０に接触する状態を保つので、伝熱部材４０は伝熱機能を確実に発揮することができる。
【００３２】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。  
（１）上記実施例では、伝熱部材が磁性体コアの外面とケースの内面の両方に接触しているが、伝熱部材は、磁性体コアの外面とケースの内面のうちいずれか一方の面のみに接触していてもよい。  
（２）上記実施例では、伝熱部材を半割部材に固着したが、伝熱部材は、磁性体コアの外面に固着してもよく、半割部材と磁性体コアのいずれにも固着しない形態としてもよい。  
（３）上記実施例では、伝熱部材を形状保持性を有するシート状の部材としたが、伝熱部材は、形状が不定のジェル状のもの等であってもよい。  
（４）上記実施例では、伝熱部材を、磁性体コアのキュリー点よりも溶融温度の高い材料としたが、伝熱部材の材料は、溶融温度が磁性体コアのキュリー点と同じ温度か、それよりも少し低い温度の材料であってもよい。  
（５）上記実施例では、ケースと磁性体コアを直接、接触させない形態としたが、ケースに一体形成した付勢片を磁性体コアの外面に、直接、弾性接触させるようにしてもよい。  
（６）上記実施例では、磁性体コアの外面とケースの内面との間の空間のほぼ全体を、伝熱部材で埋めるようにしたが、磁性体コアの外面とケースの内面との間に空間（隙間）が空くようにしてもよい。  
（７）上記実施例では、磁性体コアが一対のコア構成体を合体したものであるが、磁性体コアは、単一部品であってもよい。  
（８）上記実施例では、導電路は、細長い板状のバスバー、またはシールド電線であってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
Ｆ…ノイズフィルタ
Ｗ…導電路
１０…磁性体コア
１２…コア構成体
２０…ケース
２４…半割部材
４０…伝熱部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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