JPH0563114U - ケース付き大電流用ノイズフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 端子板でチョークコイルとコンデンサを熱的
に隔離する構造の採用によって、コイルの発熱によるコ
ンデンサへの悪影響を抑え、コンデンサの放熱効率を改
善する。 【構成】 ケース１内にチョークコイル１５を収納し、
金属端子を設けた端子板２を前記ケース開口に装着した
構造を持ち、前記チョークコイル１５とコンデンサ１６
Ａ，１６Ｂ等の間に前記端子板２を配置して、前記チョ
ークコイルとコンデンサとを熱的に隔離した構成であ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＯＡ機器、家電機器等の電子機器に電源ラインを通して侵入する外 来サージやインパルスノイズを減衰させたり、電子機器から電源ラインを通して 漏出する伝導ノイズを減衰させたりするために使用する大電流用のケース付き大 電流用ノイズフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

電子機器に電源ラインを通して侵入する外来サージやインパルスノイズを減衰 させたり、電子機器から電源ラインを通して漏出する伝導ノイズを減衰させたり するために使用する大電流用ノイズフィルタの従来例を図８に示す。この図８の 大電流用円筒型ノイズフィルタは、フェライト等のトロイダイルコアに絶縁コア カバーを被せ、その上に一対の巻線を設けたコモンモードチョークコイル１５と 、ライン間コンデンサ１６とを、螺子部３７を有する有底円筒状金属ケース３１ の内部に配置し、前記金属ケース３１の開口端面に入出力端子３５を設けた端子 板３４を固定し、配線した構成である。この場合、前記有底円筒状金属ケース３ １の内部底面との間に絶縁板３６を介在させて前記チョークコイル１５を配置し 、樹脂８を流し込んで樹脂注型で固定している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、図９は図８に示した従来の大電流用ノイズフィルタの各部の温度上 昇を示したグラフであり、縦軸に温度(℃)、横軸に通電時間(分)を示し、曲線 (ニ),(ホ),(ヘ)はノイズフィルタのコモンモードチョークコイル１５の表面温度 、ライン間コンデンサ１６の表面温度、有底円筒状金属ケース３１の周囲温度を それぞれ示したものである。このグラフより、チョークコイル１５の温度(ニ)と コンデンサ１６の温度(ホ)が接近して上昇していることがわかる。この従来例の 場合、有底円筒状金属ケース３１の内部底面にチョークコイル１５を配置し樹脂 注型して放熱を図っているが、コンデンサ(セラミックコンデンサ、フィルムコ ンデンサ)１６を発熱体であるコイル１５に近接して組み立ててあり、金属ケー ス３１内がほぼ密閉されているため熱が金属ケース３１内にこもって当該チョー クコイル１５及びコンデンサ１６の放熱が十分できず、コンデンサ１６の温度が 上昇してしまう。この場合、周囲温度(ヘ)に対するコンデンサ１６の温度上昇 (ホ)を約３５度以内にとどめるために、コイル１５の周囲温度に対する温度上昇 (ニ)を５５度以内に抑える必要性がある。コンデンサ１６は、温度が上昇すると 特性が劣化するなどの問題が生じるため、許容温度内で使用しなければならない 。そのため、大電流用に使用するときにはチョークコイル１５の発熱を考慮して 線径及びコア形状を大きくしなければならず、このためコイル収納スペースを広 くする必要が生じ、ノイズフィルタ形状が大型化する嫌いがある。

【０００４】 また、端子板３４を固定する際に、コイル１５とコンデンサ１６の位置が正確 に規定できないため、コイル１５とコンデンサ１６を人手により固定し、同時に 金属ケース３１内に組み込まなければならないため、手間がかかり作業性が悪い 嫌いがあった。

【０００５】 本考案は、上記の点に鑑み、チョークコイルをケース内に配置し、端子板でチ ョークコイルとコンデンサを熱的に隔離する構造の採用によって、コイルの発熱 によるコンデンサへの悪影響を抑え、コンデンサの放熱効率を改善し、チョーク コイルの小型化を可能にし、ひいては全体形状の小型化を図るとともにコストの 低減を図ったケース付き大電流用ノイズフィルタを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のケース付き大電流用ノイズフィルタは、 ケース内にチョークコイルを収納し、金属端子を設けた端子板を前記ケース開口 に装着した構造を持ち、前記チョークコイルとコンデンサとの間に前記端子板を 配置して、前記チョークコイルとコンデンサとを熱的に隔離した構成としている 。

【０００７】

【作用】

本考案のケース付き大電流用ノイズフィルタは、ケース内にチョークコイルを 収納し、金属端子を設けた端子板を前記ケース開口に装着し、前記チョークコイ ルとコンデンサとの間に前記端子板を配置して前記チョークコイルとコンデンサ とを熱的に隔離することで、チョークコイルの発熱が端子板の介在によりコンデ ンサに影響が及ばないとともに、チョークコイルの許容温度を高くすることがで きるので、チョークコイルについては小型化が可能になり、ひいては、ノイズフ ィルタ全体の外形の小型化や原価低減が可能になる。このため、ケース内に必要 だった組立用スペースが不要になり、高さ寸法を低くでき、外形寸法を小型化し た大電流用ノイズフィルタを得ることが可能になり、小さなスペースで電子機器 等に装着できる。また、コンデンサについてはコイル温度の上昇による発熱の伝 導を防止するとともに、外部の空気に触れるので放熱効率が向上し、温度上昇に 伴う信頼性の低下を避けることができる。また、端子板は熱伝導性の低い樹脂製 とすることで、容易に成型できる。

【０００８】 さらに、コイルやコンデンサのリードを端子板の入出力端子やアース端子に接 続固定する際、各端子の溝にリードを挿通してかしめて行う構造とすれば、リー ドの接続固定の自動化やはんだ付け作業の自動化が可能で工数低減にも有効であ る。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案に係るケース付き大電流用ノイズフィルタの実施例を図面に従っ て説明する。

【００１０】 図１乃至図４は本考案の第１実施例を示しており、図１乃至図３はノイズフィ ルタの構造を示し、図４は電気結線を示している。これらの図において、１はア ルミインパクト成型等により得られる有底円筒状金属ケースであり、電子機器の シャーシ等に取り付ける際用いられる螺子部７が一体に形成されている。２は絶 縁樹脂製の端子板（好ましくは熱伝導の悪いもの）であり、外部に開口している 収納用凹部３が形成されており、４個の入出力端子４Ａ乃至４Ｄが端子挿入穴２ ６にそれぞれ挿入されて固定されている。また、端子板２にはアース端子５が挿 入固定されている。各入出力端子４Ａ乃至４Ｄの第１のリード接続部（垂直折り 曲げ部）２７にはリード係止用の溝９が、第２のリード接続部（水平折り曲げ部 ）２８にはリード係止用の溝９Ａがそれぞれ形成され、同様にアース端子５にリ ード係止用の溝９Ｂがそれぞれ形成されている。また、アース端子５の下端には 固定穴１０が設けられている。

【００１１】 図１乃至図３の如く端子板２の収納用凹部３には、ライン間コンデンサ１６Ａ ,１６Ｂとライン・アース間コンデンサ１７Ａ,１７Ｂが収納配置されており、端 子板２下方にコモンモードチョークコイル１５が配置されるようになっている。 コモンモードチョークコイル１５はフェライト等のトロイダイルコアに絶縁コア カバーを被せ、その上に図４の電気結線図の如く一対の巻線１５Ａ,１５Ｂを設 けたものである（図８の従来例と同様のものであるが、外形寸法は小形にしてあ る。）。なお、端子板２には、収納用凹部３の側壁に沿ってコモンモードチョー クコイル１５の各リードを挿通させて前記入出力端子４Ａ乃至４Ｄの溝９Ａに案 内するガイド穴１１（下部開口はテーパー状にひろがっている）が４箇所形成さ れており、コイル１５の各リードは端子板２の下方から上方にガイド穴１１を貫 通して各入出力端子の第２のリード接続部２８の溝９Ａに至っている。そして、 図４の電気結線図に示す如く、入出力端子４Ａ,４Ｃ間、４Ｂ,４Ｄ間にはコモン モードチョークコイルの巻線１５Ａ,１５Ｂがそれぞれ接続され、入出力端子４ Ａ,４Ｂ間、４Ｃ,４Ｄ間にはライン間コンデンサ１６Ａ,１６Ｂがそれぞれ接続 される。また、入出力端子４Ｃとアース端子５間、入出力端子４Ｄとアース端子 ５間には、ライン・アース間コンデンサ１７Ａ,１７Ｂがそれぞれ接続される。 各端子に接続されるべきコイル１５やコンデンサ１６Ａ,１６Ｂ,１７Ａ,１７Ｂ のリードは、それぞれリード係止用の溝９,９Ａ,９Ｂに挿通した後、各入出力端 子の接続部２７,２８及びアース端子５の上部を、図１及び図２の矢印Ｘの如く 、かしめることで機械的に固定され、さらにはんだ付けにより各端子に固着され る。

【００１２】 そして、有底円筒状金属ケース１の底面及び内周面に絶縁板６を配置し、その 上から絶縁性樹脂８を所定量流し込み、この樹脂８が固まる前に、前述のチョー クコイル１５とコンデンサ１６Ａ,１６Ｂ,１７Ａ,１７Ｂが配置、固定された端 子板２を金属ケース１に図の如くはめ込む。この結果、前記有底円筒状金属ケー ス１の底面との間に絶縁板６を介在させてコモンモードチョークコイル１５が有 底円筒状金属ケース１に極めて近接した状態で樹脂注型で固定される。巻線１５ Ａ,１５Ｂと有底円筒状金属ケース１とは絶縁板６を介在させて確実に絶縁され ている。このとき、アース端子５下端の固定穴１０と、有底円筒状金属ケース１ に形成されている固定穴１２とを一致させて、それらの穴１０,１２にリベット １３などを挿通してかしめることで、アース端子５と金属ケース１とを電気的に 接続する。前記端子板２は有底円筒状金属ケース１の開口端面に固定されるのだ が、端子板２には図１の如く有底円筒状金属ケース１と嵌合するように段差１４ を設けてあり、それらの接合部分は、かしめ、接着等による手段で確実に固定さ れる。有底円筒状金属ケース１の内側に収納配置されているチョークコイル１５ と、外気に触れる位置のコンデンサ１６Ａ,１６Ｂ,１７Ａ,１７Ｂとは、端子板 ２の収納用凹部３の底面を介して熱的に隔離されているとともに電気的に絶縁さ れている。樹脂８が固まることにより、コモンモードチョークコイル１５が樹脂 注型で固定され、円筒型収納金属ケースを持つノイズフィルタが完成される。

【００１３】 図５は上記第１実施例の各部の温度上昇を示したグラフであり、縦軸に温度 (℃)、横軸に通電時間(分)を示し、曲線(イ),(ロ),(ハ)はケース付き大電流用ノ イズフィルタのチョークコイル１５の表面温度、ライン間コンデンサ１６Ａ,１ ６Ｂの表面温度（ライン・アース間コンデンサの表面温度も実質的に同じ）、金 属ケース１の周囲温度をそれぞれ示したものである。これらの曲線から判るよう にコイル１５と各コンデンサとを端子板２で熱的に隔離したことにより、コンデ ンサの温度上昇を抑制することができる。例えば、周囲温度(ハ)に対するコンデ ンサの温度上昇を従来と変わらない３５度以内に抑えるための、周囲温度(ハ)に 対するチョークコイルの温度上昇の許容範囲を７５度以内にまで拡大することが できる。従って、チョークコイル１５の許容温度を高くすることができるので、 チョークコイルについては発熱の許容量が大きくできることにより巻線の線径及 びコア形状を小さくしてチョークコイルの小型化が可能になり、ひいては、ノイ ズフィルタ全体の外形の小型化や原価低減が可能になる。例えば、従来、チョー クコイル１５のコア寸法が内径１９mm、外径３１mm、高さ１３mm、線径１.７mm 、巻数１４ターン（巻線片側について）、インダクタンス１.２ｍＨであって、 ケース寸法が外径４４mmで高さ５９mmであったものが、第１実施例ではチョーク コイル１５のコア寸法が内径１５mm、外径２５mm、高さ１０mm、線径１.６mm、 巻数１３ターン（巻線片側について）、インダクタンス１.２ｍＨであって、ケ ース寸法を外径４４mで高さ４２mmにできる。また、各コンデンサ１６Ａ,１６Ｂ ,１７Ａ,１７Ｂについては、図５の本実施例の場合と図９の従来例との比較から 明らかなように、コイル１５の温度の上昇による発熱の伝導を防止することで、 各コンデンサの温度上昇を抑制して温度上昇に伴う信頼性の低下を避けることが できる。

【００１４】 上記第１実施例の構成によれば、チョークコイル１５を有底円筒状金属ケース １と絶縁した状態で当該有底円筒状金属ケース１に密着乃至近接させて樹脂注型 したことと相俟って、チョークコイル１５とコンデンサ１６Ａ,１６Ｂ,１７Ａ, １７Ｂとの間に端子板２を配置して熱的に隔離することで、金属ケース１内部に 熱がこもっても、チョークコイル１５の熱がコンデンサ１６Ａ,１６Ｂ,１７Ａ, １７Ｂに伝わりにくく、コンデンサ１６Ａ,１６Ｂ,１７Ａ,１７Ｂは外部の空気 に触れるのでコンデンサの放熱効率を良好にすることができる。

【００１５】 また、樹脂製の端子板２にコンデンサを収納する収納凹部３やガイド穴１１を 設けることは極めて容易で、端子板２にコイル１５とコンデンサ１６Ａ,１６Ｂ, １７Ａ,１７Ｂを別々に組み込むことができるとともに、コイル１５や各コンデ ンサ１６Ａ,１６Ｂ,１７Ａ,１７Ｂのリードを予めフォーミングしておくことに より、各入出力端子４Ａ乃至４Ｄの溝９,９Ａにコイル１５及びコンデンサ１６ Ａ,１６Ｂ,１７Ａ,１７Ｂのリードを容易に挿入でき、必要に応じて各リードの 挿入作業の自動化も可能である。さらに、コイルやコンデンサのリードを端子板 ２の入出力端子４Ａ乃至４Ｄやアース端子５に接続する際、各端子の溝９,９Ａ, ９Ｂにリードを挿通してかしめて固定でき、リードの接続固定の自動化が可能で 工数低減にも有効である（リードを端子に絡げる作業を省略できる。）。また、 その後のはんだ付け作業の自動化も可能である。

【００１６】 図６は、本考案の第２実施例を示す。この場合、コモンモードチョークコイル １５の外径が従来に比べ小さくなることに着目し、有底円筒状金属ケース１Ａを 底部に向けてテーパー状に小径になる（細くなる）如く形成しており、コモンモ ードチョークコイル１５が金属ケース１Ａ底部に絶縁板６を介して樹脂注型で固 定されている。その他の構成は、前記第１実施例と同様である。

【００１７】 この第２実施例の構成によると、有底円筒状金属ケース１Ａの底部の容積が小 さいため、ケース１Ａの取付スペースの削減と共に樹脂注型に用いる樹脂８の量 を削減することができ、コスト低減が図れる。なお、この金属ケース１Ａの加工 は、アルミインパクト成型等で容易に行うことができる。

【００１８】 図７は、本考案の第３実施例を示す。このケース付き大電流用ノイズフィルタ は、両端が開口している角筒状もしくは箱型の金属ケース２１内部にチョークコ イル１５を収納し、金属ケース２１の両端開口に一対の端子板２２Ａ,２２Ｂを 装着した構造を備え、さらに端子板２２Ａの収納用凹部２３Ａにライン間コンデ ンサ１６Ａを収納配置して当該端子板２２Ａが有する入出力端子２５Ａ,２５Ｂ に接続し、端子板２２Ｂの収納用凹部２３Ｂにライン間コンデンサ１６Ｂを収納 配置して当該端子板２２Ｂが有する入出力端子２５Ｃ，２５Ｄに接続したもので ある。なお、チョークコイル１５の巻線１５Ａのリードは各端子板２２Ａ，２２ Ｂに形成されたガイド穴４１を通して入出力端子２５Ａ，２５Ｃに接続され、巻 線１５Ｂのリードは各端子板２２Ａ，２２Ｂに形成されたガイド穴４１を通して 入出力端子２５Ｂ，２５Ｄに接続され、チョークコイル１５は金属ケース２１底 部に絶縁板４２を介して樹脂８を用いた樹脂注型で固定される。

【００１９】 この第３実施例においても、チョークコイル１５とライン間コンデンサ１６Ａ ,１６Ｂとの間に前記端子板２２Ａ,２２Ｂが介在して、チョークコイル１５とコ ンデンサ１６Ａ,１６Ｂとを熱的に隔離することができ、前述の第１実施例の同 様の効果を得ることができる。

【００２０】 なお、上記各実施例では、端子板にはチョークコイルのリードを挿通させて各 端子に案内するガイド穴１１，４１を形成していたが、ガイド溝を形成する構成 としてもよい。また、入出力端子やアース端子に形成されているリード接続固定 用の溝９，９Ａ，９Ｂの代わりに、穴を形成する構成としてもよい。

【００２１】 なお、上記第１及び第２実施例ではチョークコイル１個とコンデンサ４個を用 いた構成のノイズフィルタの例を示したが、第３実施例のようにその他のフィル タ回路構成のものにも本考案は適用可能である。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のケース付き大電流用ノイズフィルタは、チョー クコイルとコンデンサとの間に介在した端子板で両者を熱的に隔離でき、チョー クコイルの発熱によるコンデンサへの悪影響を軽減でき、チョークコイルの小型 化が可能になり、ひいては、ノイズフィルタ全体の外形の小型化や原価低減が可 能になる。このため、ケースの外形寸法を小型化した大電流用ノイズフィルタを 得ることが可能になり、小さなスペースで電子機器等に装着できる。また、コン デンサについては、温度上昇に伴う信頼性の低下を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るケース付き大電流用ノイズフィル
タの第１実施例を示す正断面図である。

【図２】同平面図である。

【図３】同斜視図である。

【図４】第１実施例の電気結線を示す回路図である。

【図５】第１実施例の各部の温度上昇を示すグラフであ
る。

【図６】本考案の第２実施例を示す正断面図である。

【図７】本考案の第３実施例を示す正断面図である。

【図８】従来のケース付き大電流用ノイズフィルタを示
す正断面図である。

【図９】同従来例の各部の温度上昇を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１,１Ａ 有底円筒状金属ケース ２，２２Ａ，２２Ｂ 端子板 ３，２３Ａ，２３Ｂ 収納用凹部 ４Ａ乃至４Ｄ，２５Ａ乃至２５Ｄ 入出力端子 ５ アース端子 ６，４２ 絶縁板 ８ 絶縁性樹脂 ９，９Ａ，９Ｂ 溝 １１，４１ ガイド穴 １５ コモンモードチョークコイル １６Ａ,１６Ｂ ライン間コンデンサ １７Ａ,１７Ｂ ライン・アース間コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 梅原 道之 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース内にチョークコイルを収納し、金
   属端子を設けた端子板を前記ケース開口に装着したケー
   ス付き大電流用ノイズフィルタにおいて、前記チョーク
   コイルとコンデンサとの間に前記端子板を配置して、前
   記チョークコイルとコンデンサとを熱的に隔離したこと
   を特徴とするケース付き大電流用ノイズフィルタ。
2. 【請求項２】 前記チョークコイルのリードを挿通させ
   て前記金属端子の溝又は穴に案内するガイド穴又は溝を
   前記端子板に形成した請求項１記載のケース付き大電流
   用ノイズフィルタ。
3. 【請求項３】 前記ケースが底部に向けてテーパー状に
   細くなる如く形成され、前記チョークコイルが前記ケー
   ス底部に樹脂注型で固定されている請求項１記載のケー
   ス付き大電流用ノイズフィルタ。