JPH0638224U - 大電流用ノイズフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板によってチョークコイルと他の素子とを
熱的に隔離してチョークコイルの小型化を実現するとと
もに、チョークコイルの一対の巻線間の絶縁隔離及びチ
ョークコイルと基板間の絶縁隔離とを同時に行える絶縁
部材を用いるようにして組立作業性の改善を図る。 【構成】 一対の巻線１１Ａ，１１Ｂを有するチョーク
コイル１に放熱部材３を装着し、チョークコイル１を基
板４に組み合わせ、基板４の前記チョークコイル取り付
け面の反対側の面にコンデンサ１５Ａ，１５Ｂ、サージ
アブソーバ等を取り付けるとともに、一対の巻線１１
Ａ，１１Ｂ間を絶縁隔離する絶縁仕切板部１２Ａとチョ
ークコイル１と基板４間を絶縁隔離する板状本体部１２
Ｂとを一体に有する絶縁部材１２をチョークコイル１と
基板４間に配設した構成である。

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ノイズフィル タに関する。

【０００２】

【従来の技術】

冷暖房機や電気洗濯機等の家電機器あるいはＯＡ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従 来の大電流用ノイズフィルタは、チョークコイルを搭載する金属製取り付け板あ るいは樹脂成形材でなるケースに横並びにコンデンサ等のフィルタ構成部品を搭 載して構成していた。

【０００３】 しかし、このような横並びの構成であると、ノイズフィルタの小型化が困難と なり、電子機器への取り付けスペースが大となる。このため、図６に示すように 、チョークコイル１に対して、コンデンサ１５等を縦型に配置したものが提案さ れている。この図６に示すノイズフィルタは、フェライト等のトロイダルコアに 絶縁コアカバーを被せ、その上に一対の巻線を施したコモンモードチョークコイ ル１とライン間コンデンサ１５とを、ねじ部３０aを有する有底円筒状金属ケー ス３０の内部に配置し、前記金属ケース３０の開口端面に入出力端子３４を設け た端子板４１を固定し、配線した構成である。なお、３２、３３はそれぞれ金属 ケース３０に対してチョークコイル１を絶縁、固定するための絶縁板及び注型樹 脂である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

一般に、ノイズフィルタにおいては、特性や寿命の関係上、チョークコイル１ の許容温度は例えば１２０℃〜１３０℃程度であるのに対し、コンデンサ１５の 許容温度は例えば９０℃程度と低いため、チョークコイル１で発生する熱による コンデンサ１５の温度上昇があるレベル以上にならないように配慮しなければな らない。

【０００５】 ところが、上記図６の構造のものは、チョークコイル１で発生する熱が金属ケ ース３０内にこもり、コンデンサ１５の温度が上昇し易いという欠点がある。す なわち、図７に示すように、通電時間の経過につれて、チョークコイル１の温度 が上昇するが、これにつれてコンデンサ１５の温度もチョークコイル１の温度に 近い温度で上昇する。ここで、コンデンサ１５の温度が前記許容温度をこえない ようにするため、ノイズフィルタの作動状態において、コンデンサ１５の温度が 周囲温度に対して温度上昇が例えば３５度以内にとどまるように設計されるが、 このためには、チョークコイル１の温度上昇を例えば５５度以内にとどめなけれ ばならない。そのため、チョークコイル１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、その結果、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という欠点がある。

【０００６】 本考案は、上記の点に鑑み、チョークコイルを基板に組み合わせ、該基板の前 記チョークコイル取り付け面の反対側の面にコンデンサ又はサージアブゾーバを 配置し、基板によってチョークコイルと他の素子とを熱的に隔離する構造として チョークコイルの小型化、ひいてはノイズフィルタの小型化を実現するとともに 、チョークコイルの一対の巻線間の絶縁隔離及びチョークコイルと基板間の絶縁 隔離とを同時に行える絶縁部材を用いるようにして組立作業性の改善を図り得る ようにした大電流用ノイズフィルタを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の大電流用ノイズフィルタは、一対の巻線 を有するチョークコイルに放熱部材を装着し、該チョークコイルを基板に組み合 わせ、該基板の前記チョークコイル取り付け面の反対側の面にコンデンサまたは サージアブソーバを取り付けるとともに、前記一対の巻線間を絶縁隔離する絶縁 仕切板部と前記チョークコイルと基板間を絶縁隔離する板状本体部とを一体に有 する絶縁部材を前記チョークコイルと基板間に配設した構成としている。

【０００８】

【作用】

本考案の大電流用ノイズフィルタでは、チョークコイルの一対の巻線間を絶縁 隔離する絶縁仕切板部と前記チョークコイルと基板間を絶縁隔離する板状本体部 とを一体に有する絶縁部材を用いており、一対の巻線を有するチョークコイルの 巻線相互間の絶縁隔離及びチョークコイルと基板間の絶縁隔離を同時に行うこと ができ、組立時の作業性を改善することができる。また、絶縁部材の絶縁仕切板 部かチョークコイルに係合するため、絶縁部材の位置ずれや外れの問題も発生し ない。さらに、巻線間の絶縁用の仕切板と、チョークコイルと基板間の絶縁用の 絶縁板とをそれぞれ独立した部品で構成する場合には、組立工程において仕切板 の挿入し忘れ等の事故が発生し易いが、本考案のように、一体品の絶縁部材を用 いることでそれらの事故を未然に防止できる。

【０００９】 また、基板のチョークコイル取り付け面の反対側の面にコンデンサまたはサー ジアブソーバなどの構成部品を取り付ける構成としているため、チョークコイル の熱がコンデンサまたはサージアブソーバなどの構成部品に伝わりにくく、また 、前記構成部品は基板外側面上に取り付けられているので、空気の流れが良好と なり、放熱が良好に行なわれる。従って、発熱部品であるチョークコイルからの 熱による温度上昇の度合が緩和され、これにより、コンデンサ等の特性劣化防止 を図ることができるとともに、チョークコイルの小型化、ひいてはノイズフィル タ全体の小型化が実現できる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案に係る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 。

【００１１】 図１乃至図３は本考案の実施例の機械的な構造を示し、図４はその電気結線を 示す回路図である。これらの図において、１はフェライト等のトロイダルコアＦ に円環状の絶縁コアカバー２を被せ、その上に図３の如く一対の巻線１１Ａ,１ １Ｂを施したコモンモードチョークコイルであり、３は放熱性を持たせるために 金属板により形成されている放熱部材であり、４は熱伝導度の小さいセラミック あるいは樹脂等で形成された配線基板、１２は絶縁部材である。

【００１２】 前記チョークコイル１の絶縁コアカバー２には、円環状部分を２つに等分して 区画する如く一対の仕切り凸部５が一体に形成され、その仕切り凸部５の内周側 空洞６に面する内周側端面には嵌合凹溝７が形成されている。そして、一対の巻 線１１Ａ,１１Ｂは仕切り凸部５で分離された両側にそれぞれ別個に巻回されて いる。

【００１３】 前記放熱部材３は、図１に示すようにプレス成形等により有底円筒状に形成さ れた樹脂溜め部８を有している。また、放熱部材３の外縁部にはノイズフィルタ を電子機器のシャーシまたは基板(図示せず)へ取り付けるための穴９が設けられ ており、四隅には取り付け腕１０が折り曲げ形成されている。

【００１４】 前記配線基板４は、四隅に放熱部材３の取付穴１３が形成され、該配線基板４ のチョークコイル１が取り付けられている面と反対側の面には、図４の回路図に 示す構成部品が搭載されており、同一構成部品には同一符号を付してある。これ らの図において、１５Ａ,１５Ｂはライン間コンデンサ、１６Ａ,１６Ｂはライン ・アース間コンデンサ、１１Ａ,１１Ｂはチョークコイル１の巻線、１７はライ ン間抵抗、１８Ａ,１８Ｂはサージアブソーバ、１９はギャップ式サージアブソ ーバであり、各構成部品は配線基板４上の導体パターンを介して接続され、チョ ークコイル１の巻線１１Ａ,１１ＢのリードＬＤはそれぞれ入出力端子２０には んだ付けやかしめにより接続されている。２０Ａはアース端子であり、これらの 入出力端子２０、アース端子２０Ａは、配線基板４に嵌着、固定されている。

【００１５】 前記絶縁部材１２は、前記チョークコイル１の一対の巻線１１Ａ,１１Ｂ間を 絶縁隔離する絶縁仕切板部１２Ａと、前記チョークコイル１と配線基板４間を絶 縁隔離する板状本体部１２Ｂとを一体に有する如く、樹脂成形品、樹脂の折り曲 げ品等で構成されている。その絶縁仕切板部１２Ａは板状本体部１２Ｂの下面中 央に突設されており、また板状本体部１２Ｂの四隅近傍の端縁にはチョークコイ ル１の巻線１１Ａ,１１Ｂを引き出す際の案内及び位置決めのためのガイド用切 欠溝１４が形成されている。

【００１６】 ここで、チョークコイル１、放熱部材３、絶縁部材１２及び配線基板４相互の 組立固定について説明する。まず、放熱部材３の樹脂溜め部８に電気絶縁板２１ を介してチョークコイル１を載せ、その樹脂溜め部８に熱伝導性の良い絶縁樹脂 １１を注入し、樹脂１１が硬化する前に絶縁部材１２の絶縁仕切板部１２Ａをチ ョークコイル１の内周側空洞６に差し込む。このとき、図３に示すように、絶縁 部材１２下面中央の絶縁仕切板部１２Ａをチョークコイル１の仕切り凸部５の嵌 合凹溝７に嵌合させるとともに、放熱部材３の四隅の取り付け腕１０を板状本体 部１２Ｂの抜穴１２Ｃに挿通させて引き出す。それから、チョークコイル１以外 の各構成部品を組み付けた配線基板４の取付穴１３に前記放熱部材側の取り付け 腕１０を嵌め込み、必要に応じてかしめ付けあるいは接着により結合する。そし て、注型樹脂１１が硬化することで、チョークコイル１は放熱部材３に固定され 、チョークコイル１の絶縁コアカバー２の一対の仕切り凸部５に絶縁部材１２の 絶縁仕切板部１２Ａが嵌合固定されることで内周側空洞６が絶縁状態で２分され 、一対の巻線１１Ａ,１１Ｂ間が絶縁隔離される。前記チョークコイル１の巻線 １１Ａ,１１Ｂのリードは板状本体部１２Ｂに形成されたガイド用切欠溝１４を 通してそれぞれ入出力端子２０にはんだ付けやかしめにより接続される。

【００１７】 上記実施例の説明のように、絶縁仕切板部１２Ａを一体に有する絶縁部材１２ を用いてチョークコイル１と配線基板４との絶縁隔離を実行することにより、チ ョークコイル１の一対の巻線１１Ａ,１１Ｂ間の絶縁隔離及びチョークコイル１ と配線基板４間の絶縁隔離とを同時に行え、巻線間の絶縁と基板裏面の絶縁を別 々の部品で実行するのに比べて組立作業性を改善することができる。さらに、巻 線間の絶縁仕切板と配線基板裏面の絶縁板とが別々の場合、チョークコイルへの 絶縁仕切板の装着を忘れる恐れがあるが、本実施例の場合、絶縁仕切板部１２Ａ 及び板状本体部１２Ｂが一体品となっている絶縁部材１２を用いるのでそのよう な恐れは全くない。また、絶縁仕切板部１２Ａを仕切り凸部５の嵌合凹溝７に嵌 合固定するだけで絶縁部材１２とチョークコイル１及び放熱部材３との位置関係 が規定でき、位置決め作業が不要になる。その上、板状本体部１２Ｂにガイド用 切欠溝１４を設けておくことで、チョークコイル１の各巻線のリードを引き出す 際の案内及び位置決めを実行でき、その巻線リードが放熱部材３側の取り付け腕 １０等に接触乃至近接する事態を回避できる。

【００１８】 なお、チョークコイルの絶縁コアカバーに予め絶縁仕切板が一体に設けられて いる構成が知られているが、当初から絶縁仕切板があるため内周側空洞が２分さ れており、巻線を巻回する際の障害になり作業性が悪く手間がかかる嫌いがある が、本実施例の場合、チョークコイルの巻線後に絶縁仕切板部１２Ａが嵌入され る構成であるため巻線の巻回作業を容易に確実に行うことができる。このように 、絶縁仕切板部１２Ａ及び板状本体部１２Ｂを一体に持つ絶縁部材１２を放熱部 材３に取り付ける構成とすることで、様々な工程において作業性が向上し、製品 のコスト低減を図ることができる。

【００１９】 また、コンデンサ１５Ａ,１５Ｂ,１６Ａ,１６Ｂやサージアブソーバ１８Ａ,１ ８Ｂ,１９を配線基板４のチョークコイル１の取り付け側の反対側に設けること により、通電時間の経過に伴うチョークコイル１、ライン間コンデンサ１５Ａ, １５Ｂ及びライン・アース間コンデンサ１６Ａ,１６Ｂの表面温度上昇は図５に 示すようになり、図７に示した図６の従来例の場合と比較して両者の温度差が大 きくなる。すなわち、チョークコイル１に小型のものを用いてチョークコイル１ の温度が上昇しても、コンデンサ１５Ａ,１５Ｂ,１６Ａ,１６Ｂの温度を上昇さ せる度合が少なくなり、チョークコイル１の小型化が可能となる。

【００２０】 具体的には、従来構造において、チョークコイル１のコアサイズが内径１９mm 、外径３１mm、高さ１３mm、線径１．７mm、巻線(片側)のターン数１４、インダ クタンス１．２mmＨであったものが、本実施例によれば、チョークコイル１のコ アサイズが内径１５mm、外径２５mm、高さ１３mm、線径１．６mm、巻線のターン 数１３、インダクタンス１.２mＨにできた。

【００２１】 また、基板４には予め取り付けられる可能性のある部品が搭載できる導体パタ ーンを施しておくことにより、基板４の共用が可能であり、種々の部品搭載の変 化に対応することが容易となる。

【００２２】 なお、前記実施例においては、基板４として配線基板を用いたが、その代わり に配線を施していないものを用いてもよい。その場合には、各部品間の電気的接 続はリード線により行うが、回路の変更や部品の追加の際には、端子２０,２０ Ａや放熱部材３との組み合わせ構造を変更することなく、新たな部品搭載部を基 板上に設定することにより、容易に対応できる。

【００２３】 なお、前記実施例においては、放熱部材３として金属板を成形したものを用い たが、熱伝導性のよいプラスチックを成形したものを用いても良い。また、前記 実施例では、放熱部材３の樹脂溜め部８はプレス成形で形成する構成としたが、 別個に形成したリングを放熱部材３に接着等で固定して形成してもよい。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の大電流用ノイズフィルタによれば、チョークコ イルを基板に組み合わせ、該基板の前記チョークコイル取り付け面の反対側の面 にコンデンサ又はサージアブゾーバを配置し、基板によってチョークコイルと他 の素子とを熱的に隔離する構造としたので、発熱部品であるチョークコイルから の熱による温度上昇の度合が緩和され、これにより、コンデンサ等の特性劣化防 止が図れることはいうまでもなく、さらにチョークコイルの小型化、ひいてはノ イズフィルタ全体の小型化が達成できる。また、チョークコイルの一対の巻線間 の絶縁隔離及びチョークコイルと基板間の絶縁隔離とを同時に行える絶縁部材を 用いたことで組立時の作業性の改善を図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る大電流用ノイズフィルタの実施例
を示す正断面図である。

【図２】同平面図である。

【図３】基板を省略した斜視図である。

【図４】実施例の回路図である。

【図５】実施例におけるノイズフィルタへの通電時間の
経過に伴うチョークコイル及びコンデンサの温度変化を
示すグラフである。

【図６】従来のノイズフィルタを示す側断面図である。

【図７】図６のノイズフィルタへの通電時間の経過に伴
うチョークコイル及びコンデンサの温度変化を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１ チョークコイル ２ 絶縁コアカバー ３ 放熱部材 ４ 配線基板 ５ 仕切り凸部 ７ 嵌合凹溝 ８ 樹脂溜め部 １１Ａ,１１Ｂ 巻線 １２ 絶縁部材 １２Ａ 絶縁仕切板部 １２Ｂ 板状本体部 １４ ガイド用切欠溝 １５Ａ,１５Ｂ ライン間コンデンサ １６Ａ,１６Ｂ ライン・アース間コンデンサ １８Ａ,１８Ｂ サージアブソーバ １９ ギャップ式サージアブソーバ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の巻線を有するチョークコイルに放
   熱部材を装着し、該チョークコイルを基板に組み合わ
   せ、該基板の前記チョークコイル取り付け面の反対側の
   面にコンデンサまたはサージアブソーバを取り付けると
   ともに、前記一対の巻線間を絶縁隔離する絶縁仕切板部
   と前記チョークコイルと基板間を絶縁隔離する板状本体
   部とを一体に有する絶縁部材を前記チョークコイルと基
   板間に配設したことを特徴とする大電流用ノイズフィル
   タ。