JPH0735328Y2 - 差込みプラグ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、電源ラインから電子機器に侵入するノイズ信
号を低減するノイズフィルタとして、ノイズ減衰インダ
クタを内蔵した差込みプラグに係り、特にプラグ本体を
大型化することなく、減衰特性を向上できる差込みプラ
グに関する。

（従来の技術） 電源ラインから侵入するノイズ信号には、電源線路の２
線間を伝わるノーマルモードノイズと、電源線路の２線
と大地間を伝わるコモンモードノイズとがある。これら
のノーマルモード成分とコモンモード成分の双方を考慮
したノイズフィルタとして、信号とアースとの間にコン
デンサーを挿入するとともに、信号線にインダクタを直
列に挿入したものが従来より知られている。

このようなノイズフィルタを、AC電源のノイズフィルタ
として用いると、アースにリーク電流が多く流れ、安全
規格からはずれてしまったり、アースが不十分である
と、ノイズフィルタに触れたときにコンデンサーによる
電撃を感じたりするという欠点がある。

これらを防止するためにはコンデンサーの容量を小さく
し、安全規格内にするとともに、減衰効果を維持するた
めにインダクタンスを大きくすることが考えられる。

また、電源コードセットにノイズフィルタを用いる場合
において、２極の差込みプラグによるものであればアー
スを取る事がされておらず、ノイズ信号は、主として電
源ラインに直列に挿入したインダクタによって減衰させ
ることになる。

このようなノイズフィルタを用いた差込みプラグとし
て、例えば実願昭58-145355号（実開昭60-53179号）
「ノイズフィルタ内蔵差込みプラグ」がある。これは差
込みプラグのプラグ端子と、機器に接続される電源コー
ドの線心との間に、環状コアに一対の巻線を巻回したチ
ョークコイルをノイズフィルタすなわちノイズ減衰イン
ダクタとして直列接続したものであり、このチョークコ
イルがプラグ本体に内蔵されている。

上記差込みプラグの等価回路は、第７図に示すとうりで
あり、チョークコイル70は高透磁率を有する閉磁路のコ
ア、例えばフェライトコアに一対の巻線が互いに磁束を
打ち消すような方向で巻回されたものである。このチョ
ークコイルの一対の巻線の端子は、それぞれの巻線が電
源線路の２線に直列に挿入されるように接続されてい
る。

このような差込みプラグでは、第７図中実線の矢印Ｅで
示すように巻線71を流れ、外部回路５を経て巻線72を流
れる信号、すなわちノーマルモードの信号に対しては、
磁束が打ち消されるので、インダクタとして作用しな
い。しかし、図中破線の矢印Ｆで示すようにアースに流
れ込む信号成分、つまりコモンモードの信号成分に対し
てはインダクタとして作用し、コモンモードノイズを減
衰させる。この時のインダクタンスはコアの透磁率と巻
線によって定まる。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、電子機器の多様化とともに、差込みプラ
グに内蔵したノイズフィルタの減衰特性を更に向上した
ものとする要求が増加している。一個のチョークコイル
で、減衰特性を向上させるためには、コアの大きさを大
きくし、巻線回数を多くする必要がある。またコアの大
きさを電源電流で飽和しないものとしなければならな
い。

たとえば、ｆ＝0.3〜MHZにおいて減衰量を−30dB以上と
するにはチョークコイルの大きさを、一般的な差込みプ
ラグの大きさよりも大きなものとしなければならない。
このようなチョークコイルを差込みプラグに内蔵するに
は、差込みプラグ本体を大型化する必要があり、製造価
格も高騰することになる。このため実用的な大きさの差
込みプラグには内蔵できないという問題がある。

また、ノイズ減衰インダクタとして一個のチョークコイ
ルを用いた場合は周波数10KHZ〜数10MHZ付近で自己共振
点を有している。

共振の原因には、コアがライン電流により飽和されるこ
とと、コアに巻回した巻線間相互に発生するストレーキ
ャパシティによるものが考えられ、コモンモードノイズ
を対象とした場合はストレーキャパシティの発生による
ものが主体となる。

このような自己共振が生じると、共振周波数付近での減
衰特性が悪くなるという問題がある。

本考案は、上記のような問題点を解決するためになされ
たものであり、差込みプラグを大型化することなく、内
蔵するノイズ減衰インダクタのインダクタンスを大きく
し、ノイズ信号の減衰特性がすぐれた差込みプラグを提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案の差込みプラグでは、上記問題点を解決するた
め、プラグ端子と、プラグ端子に接続される電源コード
との間に、ノイズフィルタ部を有する差込みプラグにお
いて、 ノイズフィルタ部は、環状コアに一対の巻線が巻回さ
れ、ノイズ減衰特性が所定の周波数帯域において等し
く、かつ直列に接続された２個のトロイダルチョークコ
イルと、 プラグ端子を固定する絶縁ベースと一体となった円形板
と、円形板周辺から両側へほぼ垂直に起立した周壁と、
円形板の中心に周壁と同一方向に形成されたトロイダル
チョークコイルの中心の孔に挿入される突起とからなる
円形板の両側に形成されたトロイダルチョークコイル収
容部とを有することを特徴とする差込みプラグを提供す
る。

また、本願考案の差込みプラグでは、プラグ端子と、該
プラグ端子に接続される電源コードとの間に、ノイズフ
ィルタ部を有する差込みプラグにおいて、 ノイズフィルタ部は、環状コアに一対の巻線が巻回さ
れ、ノイズ減衰特性が所定の周波数帯域において等し
く、かつ直列に接続された２個のトロイダルチョークコ
イルと、 ２個のトロイダルチョークコイルを積層して収容するた
めの、プラグ端子を固定する絶縁ベースと一体になった
底を有する箱状のトロイダルチョークコイル収容部を有
することを特徴とする差込みプラグを提供する。

（作用） 上記のような差込みプラグによると、２個のトロイダル
チョークコイルはそれぞれ一対の巻線を有し、これらが
一対のプラグ端子と２本のコード線心との間に直列接続
されており、コモンモードのノイズ信号に対しては、イ
ンダクタンスとして作用し、回路のインピーダンスとな
る。ノイズ信号の減衰量はインピーダンスに関与するも
のであり、トロイダルチョークコイルを２個用いること
によって、コアが電源電流により飽和するが、飽和状態
は１個の時より低くかつインピーダンスも大きくなって
ノイズ信号の減衰特性が向上する。

また２個のトロイダルチョークコイルとすることによっ
て、コイルが２つに分割して巻かれていることになり、
巻線の隣接線間に発生するストレーキャパシティが小さ
くなる。これによって高周波数帯での自己共振が発生し
にくくなり高周波での減衰特性が改善される。

上記２個のトロイダルチョークコイルのコアの体積の和
は、同じ材質のコアを用いた１個のトロイダルチョーク
コイルで同じインダクンタンスを有するもののコア体積
の2/3程度となり、インダクタンスが増加しても全コア
体積の増加はわずかとなる。

また小さな寸法のトロイダルチョークコイルを２個重ね
て用いることによって、プラグ本体の寸法を大型化しな
くても収容し得ることになる。

上記のような２個のトロイダルチョークコイルを内蔵す
る差込みプラグの構造において、円形板の両側に２つの
コイル収容部を形成し、トロイダルチョークコイルを１
個ずつ収容するようにしたので、トロイダルチョークコ
イルが円形板と周壁に包囲されて、外力や衝撃の作用か
ら保護されることになる。また、トロイダルチョークコ
イル収容部がプラグ端子を固定する絶縁ベースと一体と
なり絶縁保持体を形成しているので、トロイダルチョー
クコイル収容部の製作が簡単となる。

一方、２個のトロイダルチョークコイルを箱状のコイル
収容部に重ねて収容するものとすると、厚さが厚く、外
径の小さい環状コイルを２個用いた場合でも、厚さが薄
く、外径の大きい環状コイルを用いた場合でも、コイル
の向きを適宜選択すれば、差込みプラグ本体の、プラグ
端子の軸線と直角方向の寸法を大型化することなく内蔵
される。

（実施例） 以下、図面を用いて本考案の実施例である差込みプラグ
について詳細に説明する。

第１図は本考案にかかる差込みプラグの一実施例を示す
ものであり、塩化ビニール樹脂等のプラスチックでモー
ルド成形されたプラグ本体１の前方には、左右１対のプ
ラグ端子２を有している。プラグ本体１の後方にはコー
ド保護部４が形成されており、このコード保護部４を貫
通して電源コード３がプラグ本体１内に導かれている。

プラグ本体１には、環状コアに一対の巻線を有するトロ
イダルチョークコイルが２個内蔵されており、一対の巻
線は互いに磁束を打ち消すような方向で巻回され、２個
のトロイダルチョークコイルの巻線を直列にして、１対
のプラグ端子と電源コードの２本の線心との間にそれぞ
れ挿入して接続されている。

この差込みプラグの等価回路は第２図に示すようになっ
ており、トロイダルチョークコイル30は互いに磁束を打
ち消す方向で巻回された１対の巻線31、32を有し、トロ
イダルチョークコイル40も同様に１対の巻線41、42を有
している。トロイダルチョークコイル30の一つの巻線31
の一方の端子34は電源コードの一方の線心と接続され、
他方の端子33はトロイダルチョークコイル40の巻線41の
一方の端子44と接続される。巻線41の他方の端子43はプ
ラグ端子2aと接続され、プラグ端子2aと機器50側の電源
コード線心との間に２つの巻線31、41が直列で挿入され
ることになる。同様にプラグ端子2bと電源コード線心と
の間にも２つのトロイダルチョークコイル30、40の巻線
32、42が直列で挿入される。

このような回路では巻線31と32及び41と42は互いに磁束
を打ち消す方向で巻回されているのでノーマルモードの
信号に対してはインダクタンスとならないが、コモンモ
ードの信号に対してはインダクタンスとなってコモンモ
ードノイズを減衰させる。

この回路でトロイダルチョークコイル30、40を、透磁率
μ≒7000、内径10Φ、外形16Φ、厚さ5mm、線径0.85
Φ、巻数15回としたときのコモンモード信号に対するイ
ンピーダンス−周波数特性は、第３図中符号Ａで示す曲
線のようになる。

また、ノイズ減衰量−周波数特性は、第４図中符号Ｃで
示す曲線となる。なお、第３図中符合Ｂで示すもの、第
４図中符号Ｄで示すものは、上記仕様のトロイダルチョ
ークコイルを１個だけ直列に接続した場合の特性を示す
ものであり、同じトロイダルチョークコイル２個を直列
接続することによって0.1MHZ〜30MHZまでの広い範囲で
インピーダンス特性、ノイズ減衰量特性が改善される。
また、30MHZ付近でのノイズ減衰量特性が著しく改善さ
れる。

第５図は、上記の直列接続した２個のトロイダルチョー
クコイル30、40を内蔵した差込みプラグの一実施例を示
す構造分解図である。

符号10は、絶縁保持体を示すものであり、一対のプラグ
端子2a、2bを固着した絶縁ベース11と、絶縁ベース11の
後方のほぼ中央から突き出した中央支柱12と、中央支柱
12に直結した円形板13と、円形板の周縁部からその上下
面両側に起立した周壁14、15と、上記円形板の後方に張
り出したコード配置部18とを有している。上面側の周壁
14には、プラグ端子中心と電源コードとを結ぶ軸線の前
方左右と後方左右の４か所に円形板に至る切り込み20
a、20b、20c、20dが設けられている。また下面側周壁15
には、前方の左右両側に２か所ずつ、切り込み21a、21b
と21c、21d（図示せず）が設けられている。

なお、左側の前記軸線側切り込み21bと右側の前記軸線
側切り込み21cとの間の周壁は他の部分より高さが低く
なるように構成されている。

円形板13は上下面両側のほぼ中央に突起19を有してい
る。

コード配置部18は、円形板から前記軸線方向に突き出し
た底部（図示せず）と、この左右両側から、起立した立
上片22a、22bと、底部のほぼ中央から立上片22a、22bと
ほぼ平行に起立した中央立上片23を有し、立上片22a、2
2bは後端で中央立上片23側に湾曲し、電源コードの導出
口と２線の配置溝24を形成している。

このような絶縁保持体10は、ポリアミド樹脂またはポリ
アミド樹脂に約20〜30％重量のガラス繊維を混入したプ
ラスチックにより一体成形されている。

トロイダルチョークコイル30は環状フェライトコアに絶
縁体を被覆し、その外周に１対の巻線31、32を、磁束を
打ち消すように巻回したものであり、巻線31、32の端子
33、34及び35、36を有している。

トロイダルチョークコイル40はトロイダルチョークコイ
ル30と同じ仕様であり、１対の巻線41、42の端子43、44
及び45、46を有している。

トロイダルチョークコイル30、40は円形板13の上下面両
側に形成されたトロイダルチョークコイル収容部16、17
に、それぞれのコイルの一面を円形板13の両面に当接
し、環状コイルの中央部分に突起19が挿入されるように
して収容される。

トロイダルチョークコイル40の巻線41、42の一方の端子
43、45はそれぞれ周壁15の切り込み21c、21bよりプラグ
端子側に導出され、プラグ端子2a、2bの後端2a′、2b′
に接続される。

他方の端子44、46はそれぞれ周壁の切り込み21d、21aか
ら導出され、反対側のトロイダルチョークコイル収容部
16の周壁14に設けられた切り込み20a、20dから導出され
たトロイダルチョークコイル30の端子33、35と接続され
る。トロイダルチョークコイル30の他方の端子34、36は
周壁14の切り込み20b、20cから導出され、電源コード３
の２本の線心にそれぞれ接続される。

電源コード３は、コード配置部18に形成された２つの配
置溝24に１線ずつ配置される。

プラグ本体の外装体は塩化ビニール樹脂等からなり、ト
ロイダルチョークコイル30、40を収容した絶縁保持体10
のプラグ端子後端からコード配置部までを覆うように一
体成形し、第１図に示すようなプラグ本体１を形成す
る。

上記のような差し込みプラグでは、絶縁保持体10が一体
で成形されるため、部品数が少なくてすみ、組立が簡単
であるとともに、２個のトロイダルチョークコイル30、
40が別個のトロイダルチョークコイル収容部16、17に収
容され、コイル側面と一方の環状面が周壁14、15と円形
板13で保護されるため、外力や衝撃が作用しても容易に
破損したりすることがない。

第６図は、直列接続した２個のトロイダルチョークコイ
ルを内蔵した差込みプラグの他の実施例を示す構造分解
図である。

この実施例では、絶縁保持体10のトロイダルチョークコ
イル収容部25を、底を有し上部が開口した箱状としたも
のであり、絶縁ベース11と、中央支柱12と、コード配置
部18とともに一体成形される。

２個のトロイダルチョークコイル30、40は、絶縁板60を
介して積層し、トロイダルチョークコイル収容部に収容
される。このとき２個のトロイダルチョークコイル30、
40は、第６図（Ａ）に示すようにプラグ端子２の中心と
コード配置部18を結ぶ軸線方向に積層して収容してもよ
いし、第６図（Ｂ）に示すように前記軸線と直角方向に
積層して収容してもよい。

トロイダルチョークコイル収容部の底部は、第６図に示
す実施例では、側部とほぼ直角に接合しており、上記の
ように２個のトロイダルチョークコイルを収容すると収
容部内の隅角部に空隙が生じるものであり、底部と側部
の接合をコイルの形状に合わせて円弧状とすることもで
きる。

トロイダルチョークコイル30の巻線の端子33、35は、そ
れぞれトロイダルチョークコイル40の巻線の端子44、46
と接続され、絶縁板60に設けられた切り欠き部61を通過
するように配置される。トロイダルチョークコイル30の
他方の端子34、36は、箱状のトロイダルチョークコイル
収容部後方に設けた切り込み20c、20bから導出され、電
源コードの２本の線心と接続される。

トロイダルチョークコイル40の他方の端子43、45はトロ
イダルチョークコイル収容部の前方に設けた切り込み20
d、20aから導出され、それぞれプラグ端子２の後端と接
続される。

上記のような差込みプラグでは、外径が小さく、厚さが
厚いトロイダルチョークコイルを用いたときでも、外径
が大きく厚さの薄いトロイダルチョークコイルを用いた
ときでも、プラグ本体を大型化することなく、２個のト
ロイダルチョークコイルをプラグ本体に内蔵できる。つ
まり、外径が小さく、厚さが厚いトロイダルチョークコ
イルは、プラグ端子２とコード配置部18とを結ぶ軸線方
向に積層し、外径が大きく厚さが薄いトロイダルチョー
クコイルは、前記軸線と直角方向に積層して収容する
と、前記軸線と直角方向の断面積が大きくならない。

また、トロイダルチョークコイル収容部が箱状で構造が
簡単であり、絶縁保持体の製作やトロイダルチョークコ
イルの収容・組立が容易となる。

（効果） 以上説明したように、本考案によれば、プラグ本体に内
蔵するノイズフィルタとして、２個のトロイダルチョー
クコイルを直列に接続したものを用いているので、コイ
ル寸法を大型化したりせず、コア体積の合計量がわずか
に増加するだけで高インピーダンス回路とすることがで
きる。また、コイル巻線間のストレーキャパシティが小
さくなり、高周波特性が改善される。これらによりプラ
グ本体は大型化せずに、減衰特性が良好なノイズフィル
タを内蔵する差込みプラグを得ることができる。

さらに２個のトロイダルチョークコイルを内蔵するプラ
グの構造を、一体成形した絶縁保持体の２つのトロイダ
ルチョークコイル収容部に前記２個のトロイダルチョー
クコイルをそれぞれ収容するものとしているので、外力
や衝撃の作用で容易に破損したりすることがない差込み
プラグとすることができる。

また、一体成形した絶縁保持体のトロイダルチョークコ
イル収容部を箱状としたものでは、積層した２つのトロ
イダルチョークコイルの収容方向を適宜選択することに
よって、プラグ本体を大型化せず、簡単な構造で製作容
易な差込みプラグとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例である差込みプラグの概略
斜視図。第２図は、上記差込みプラグの等価回路を示す
説明図。第３図は、上記差込みプラグのインピーダンス
−周波数特性図。第４図は、同じく減衰量−周波数特性
図。第５図は、第１図の一実施例の構造分解図。第６図
は、本考案の他の実施例を示す構造分解図。第７図は、
従来の差込みプラグの等価回路を示す説明図。 符合の説明 １……プラグ本体 ２……プラグ端子 ３……電源コード ４……コード保護部 10……絶縁保持体 11……絶縁ベース 12……中央支柱 13……円形板 16、17……トロイダルチョークコイル収容部 25……トロイダルチョークコイル収容部 30、40……トロイダルチョークコイル 60……絶縁板

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プラグ端子と、該プラグ端子に接続される
   電源コードとの間に、ノイズフィルタ部を有する差込み
   プラグにおいて、 前記ノイズフィルタ部は、環状コアに一対の巻線が巻回
   され、ノイズ減衰特性が所定の周波数帯域において等し
   く、かつ直列に接続された２個のトロイダルチョークコ
   イルと、 前記プラグ端子を固定する絶縁ベースと一体となった円
   形板と、前記円形板周辺から両側へほぼ垂直に起立した
   周壁と、前記円形板の中心に前記周壁と同一方向に形成
   された前記トロイダルチョークコイルの中心の孔に挿入
   される突起とからなる前記円形板の両側に形成されたト
   ロイダルチョークコイル収容部とを有することを特徴と
   する差込みプラグ。
2. 【請求項２】プラグ端子と、該プラグ端子に接続される
   電源コードとの間に、ノイズフィルタ部を有する差込み
   プラグにおいて、 前記ノイズフィルタ部は、環状コアに一対の巻線が巻回
   され、ノイズ減衰特性が所定の周波数帯域において等し
   く、かつ直列に接続された２個のトロイダルチョークコ
   イルと、 前記２個のトロイダルチョークコイルを積層して収容す
   るための、前記プラグ端子を固定する絶縁ベースと一体
   になった底を有する箱状のトロイダルチョークコイル収
   容部を有することを特徴とする差込みプラグ。