JP3344695B2 - ノイズ抑制部品 - Google Patents

ノイズ抑制部品

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JP3344695B2 JP20275397A JP20275397A JP3344695B2 JP 3344695 B2 JP3344695 B2 JP 3344695B2 JP 20275397 A JP20275397 A JP 20275397A JP 20275397 A JP20275397 A JP 20275397A JP 3344695 B2 JP3344695 B2 JP 3344695B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノイズ抑制部品、
特に、信号ラインに装着されて信号ラインを伝播する高
周波ノイズを除去するノイズ抑制部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、信号ラインを伝播する高周波
ノイズを除去するノイズ抑制部品として、磁器フェライ
トからなるリング状コアが知られている。磁器フェライ
トは高透磁率を得ることができ、周波数が１００ＭＨｚ
以下のノイズに対しては大きなノイズ抑制効果を発揮す
るからである。しかし、磁器フェライトは、高透磁率の
ものほど、透磁率が下がり始める周波数が低くなり、磁
器フェライトの磁気損失も比較的低周波で減衰に転じて
１００ＭＨｚを越える高周波では必要な抵抗を得ること
ができない場合があった。また、高周波で必要な抵抗を
得るためにリング状コアのサイズを大きくすると、低周
波での抵抗値も増加して正規の信号波形を歪ませるとい
う問題があった。
【０００３】そこで、これらの問題を解決する対策とし
て、低透磁率の磁器コアと高透磁率の磁器コアを組み合
わせて特性を改善することが行われている。低透磁率の
磁器コアは、透磁率が下がり始める周波数が高く、磁器
損失が増加し始める周波数も高い。従って、低透磁率の
磁器コアと高透磁率の磁器コアを適宜組み合わせること
により、磁気損失の増加する周波数範囲を広げることが
できるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ノイズ抑制部品のリング状コアは、磁器フェライトのみ
からなるため、低透磁率の磁器コアと高透磁率の磁器コ
アを組み合わせたときの特性には、スネークの限界線に
関係して限界があり、ＧＨｚ帯でのノイズ抑制効果は期
待できなかった。また、磁器フェライトは機械的ストレ
スに対してもろく弱いため、磁器フェライトのみからな
る磁器コアの組み合わせは、割れ易いという問題があっ
た。
【０００５】そこで、本発明の目的は、ＭＨｚ帯からＧ
Ｈｚ帯にわたる広帯域のノイズ抑制が可能で、かつ、機
械的ストレスに対して強いノイズ抑制部品を提供するこ
とにある。
【０００６】以上の目的を達成するため、本発明に係る
ノイズ抑制部品は、（ａ）初透磁率が５０〜１５００の
リング状磁器コアと、（ｂ）前記リング状磁器コアの表
面を被覆するように前記リング状磁器コアと一体化さ
れ、かつ、樹脂またはゴムからなる、初透磁率が２〜５
０の磁粉入り絶縁体と、を備え、（ｃ）前記磁粉の平均
粒径が１〜１００μｍの範囲内で、かつ、前記磁粉入り
絶縁体の磁粉の含有量が２０〜７０体積％であり、
（ｄ）高周波域での前記リング状磁器コアの磁気損失の
減少に伴う抵抗値の低下を、前記磁粉入り絶縁体が補償
し、ＭＨｚ帯からＧＨｚ帯にわたる広帯域のノイズを抑
制することができることを特徴とする。なお、磁粉入り
絶縁体は、樹脂またはゴムからなる絶縁体に磁粉が含有
されているものを意味しており、磁粉入り絶縁体が絶縁
性を有しているかどうかは問わない。
【０００７】
【作用】以上の構成により、磁粉を含んだ絶縁体におい
ては、磁気損失が増加し始める周波数が高周波領域に位
置する。従って、磁粉を含んだ絶縁体は、特に高周波領
域のみにおいて磁気損失により抵抗が増加する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るノイズ抑制部
品の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【０００９】［第１実施形態、図１〜図３］図１に示す
ように、ノイズ抑制部品１は、リング状磁器コア２と、
このリング状磁器コア２の表面を被覆した磁粉入り絶縁
体３とで構成されている。リング状磁器コア２は、水平
断面が円形環状をしている。リング状磁器コア２の材料
としては、初透磁率が５０〜１５００の磁器フェライト
等が使用される。本実施形態では、Ｎｉ−Ｚｎ系の初透
磁率が約４５０の磁器フェライトを使用した。
【００１０】磁粉入り絶縁体３の材料としては、初透磁
率２〜５０の磁粉入り樹脂または磁粉入りゴム等が使用
される。樹脂やゴムは柔軟性を有し、リング状磁器コア
２に加わる機械的ストレスの緩衝材としても機能するこ
とができる。また、磁粉入り絶縁体３はリング状磁器コ
ア２の内周面を被覆しているので、ノイズ抑制部品１の
穴１ａに挿通される信号線７の絶縁被膜は直接リング状
磁器コア２の内周面とこすれ合うことがないので損傷し
にくくなる。本実施形態では、初透磁率が約２００の磁
器フェライトを粉末状にしたものを樹脂と共に混練して
初透磁率１４．５とした磁粉入り樹脂と、初透磁率が約
４５０の磁器フェライトを粉末状にしたものを樹脂と共
に混練して初透磁率１７．５とした磁粉入り樹脂とを使
用した。
【００１１】ここに、リング状磁器コア２の初透磁率を
５０以上とした理由は、リング状磁器コア２の初透磁率
が５０より小さくなると、磁気損失の現れる周波数が高
周波側にシフトし過ぎて、広帯域のノイズ抑制効果を得
ることが困難になるからである。また、リング状磁器コ
ア２の初透磁率を１５００以下とした理由は、磁粉入り
絶縁体３の初透磁率は、通常、最大５０であり、リング
状磁器コア２の初透磁率が１５００を越えると、リング
状磁器コア２の特性が強くなり過ぎて磁粉入り絶縁体３
の作用効果が現れにくくなるからである。一方、磁粉入
り絶縁体３の初透磁率を５０以下とした理由は、初透磁
率が５０より大きい磁粉入り絶縁体３を製造することが
困難であり、また、初透磁率が５０を越えると、磁粉入
り絶縁体３の特性がリング状磁器コア２の特性に近づき
過ぎて、磁粉入り絶縁体３を設けた効果がなくなるから
である。
【００１２】さらに、磁粉入り絶縁体３は、磁粉の平均
粒径が１〜１００μｍの範囲内で、かつ、磁粉の含有量
が２０〜７０体積％の範囲内であるものが使用される。
磁粉の平均粒径が１００μｍより大きくなると、樹脂や
ゴムとの混練が難しく、逆に、１μｍより小さくなる
と、必要な透磁率が得られないからである。また、磁粉
の含有量が２０体積％より少なくなると、必要な透磁率
が得られないからである。そして、絶縁体３をリング状
磁器コア２に、注型成形あるいは射出成形にて一体化す
る場合には、絶縁体３の磁粉の含有量を２０〜７０体積
％に設定することが望ましい。ただし、絶縁体３とリン
グ状磁器コア２を一体化する方法は、注型成形あるいは
射出成形に限定されるものではないことは言うまでもな
い。
【００１３】ところで、図２に示すように、初透磁率１
４．５の磁粉入り絶縁体３の透磁率と周波数の関係（一
点鎖線１１ａ参照）と、初透磁率１７．５の磁粉入り絶
縁体３の透磁率と周波数の関係（点線１２ａ参照）は、
リング状磁器コア２の透磁率と周波数の関係（実線１０
ａ参照）と比較してかなり異なっている。そして、初透
磁率１４．５の磁粉入り絶縁体３の磁気損失と周波数の
関係（一点鎖線１１ｂ参照）や、初透磁率１７．５の磁
粉入り絶縁体３の磁気損失と周波数の関係（点線１２ｂ
参照）をみると、磁気損失が増加し始める周波数は、リ
ング状磁器コア２の磁気損失（実線１０ｂ参照）が増加
している周波数帯域から若干高周波側に位置している。
このように、磁粉入り絶縁体３は、高周波領域のみにお
いて磁気損失による抵抗が増加することになる。また、
初透磁率１４．５の磁粉入り絶縁体３の磁気損失特性
（一点鎖線１１ｂ参照）と初透磁率１７．５の磁粉入り
絶縁体３の磁気損失特性（点線１２ｂ参照）とを比較す
ると、初透磁率の低い磁粉を用いた絶縁体３（図２では
一点鎖線１１ｂを指す）の方が、磁気損失が増加し始め
る周波数が高いことが認められる。
【００１４】以上の構成のノイズ抑制部品１において、
リング状磁器コア２の初透磁率を５０〜１５００の範囲
で選択することにより、種々の低周波領域の抵抗特性を
得ることができる。そして、このリング状磁器コア２と
初透磁率が２〜５０の磁粉入り絶縁体３とを一体的に組
み合わせているので、高周波域でのリング状磁器コアの
磁気損失の現象に伴う抵抗値の低下を、磁粉入り絶縁体
３が補償することになり、広帯域でノイズ抑制効果の高
い部品となる。
【００１５】さらに、具体的に詳説するため、初透磁率
が約４５０の磁器フェライトからなるリング状磁気コア
２と、初透磁率が１４．５の磁粉入り絶縁体３とを組み
合わせて一体化したノイズ抑制部品１の抵抗ロス成分を
測定した。その測定結果は、磁器フェライトの１ＭＨｚ
での抵抗値を１としたときの相対的な抵抗倍率として図
３の点線１３にて表示した。比較のため、初透磁率が約
４５０の磁器フェライトからなるリング状磁器コアのみ
で構成したノイズ抑制部品（以下、比較例１とする）の
抵抗倍率を実線１４にて表示し、リング形状に成形した
初透磁率１４．５の磁粉入り樹脂のみで構成したノイズ
抑制部品（以下、比較例２とする）の抵抗倍率を二点鎖
線１５にて表示した。実線１４に示すように、リング状
磁器コアのみで構成された比較例１は、１０ＭＨｚ付近
から抵抗値の増加が始まり、１００ＭＨｚ以上で増加傾
向が鈍ってくる。これに対して、二点鎖線１５に示すよ
うに、磁粉入り樹脂のみで構成した比較例２は、１００
ＭＨｚ以上で抵抗値の増加が始まる。一方、点線１３に
示すように、リング状磁器コア２と磁粉入り絶縁体３と
を組み合わせて構成したノイズ抑制部品１は、１０ＭＨ
ｚ付近から抵抗値の増加が始まり、１００ＭＨｚ以上の
高周波帯域においても大きな抵抗増加が認められる。
【００１６】なお、８００ＭＨｚ以上の高周波帯域にお
いて、リング状磁器コアのみで構成した比較例１が、リ
ング状磁器コア２と磁粉入り絶縁体３とを組み合わせて
構成したノイズ抑制部品１の抵抗値と略同等の抵抗値を
得ようとすると、リング状磁器コアの断面積を約１．４
倍にする必要がある。リング状磁器コアの断面積を約
１．４倍にしたノイズ抑制部品の抵抗倍率を図３中に一
点鎖線１６にて表示する。このノイズ抑制部品の場合
は、一点鎖線１６に示すように、低周波域での抵抗値も
増加して正規の信号波形を歪ませるという問題が生じ
る。
【００１７】こうして、図１に示すように、このノイズ
抑制部品１の中央部に設けられた穴１ａに、信号線７を
挿通させることにより、ノイズ抑制部品１は信号線７を
伝播するＭＨｚ帯からＧＨｚ帯にわたる広帯域のノイズ
を抑制することができる。
【００１８】［第２、第３及び第４実施形態、図４、図
５及び図６］図４に示すように、第２実施形態のノイズ
抑制部品２１は、略同一形状の透磁率の異なる二つのリ
ング状磁器コア２２，２３を上下に並べ、この二つのリ
ング状磁器コア２２，２３の表面を磁粉入り絶縁体２４
にて被覆したものである。また、図５に示すように、第
３実施形態のノイズ抑制部品３１は、透磁率と直径が異
なる二つのリング状磁器コア３２，３３を同心円状に並
べ、この二つのリング状磁器コア３２，３３の表面を磁
粉入り絶縁体３４にて被覆したものである。さらに、図
６に示すように、第４実施形態のノイズ抑制部品４１
は、略同一形状の透磁率の異なる二つのリング状磁器コ
ア４２，４３を上下に並べ、この二つのリング状磁器コ
ア４２，４３の表面を、透磁率の異なる二つの磁粉入り
絶縁体４４，４５にて二重に被覆したものである。この
ように、透磁率の異なる複数のリング状磁器コアや磁粉
入り絶縁体を使用することにより、さらに広帯域でのノ
イズ抑制特性を改善することができる。
【００１９】［他の実施形態］なお、本発明に係るノイ
ズ抑制部品は前記実施形態に限定するものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、
リング状磁器コアは、水平断面が円形環状のものに限る
ものではなく、水平断面が矩形環状のもの等であっても
よい。
【００２０】以上の説明で明らかなように、本発明によ
れば、初透磁率が５０〜１５００のリング状磁器コア
と、初透磁率が２〜５０の磁粉入り絶縁体とを一体化し
ているので、高周波域でのリング状磁器コアの磁気損失
の減少に伴う抵抗値の低下を、磁粉入り絶縁体が補償
し、信号線を伝播するＭＨｚ帯からＧＨｚ帯にわたる広
帯域のノイズを抑制することができる。さらに、柔軟性
を有する樹脂またはゴムからなる磁粉入り絶縁体をリン
グ状磁器コアの表面を被覆するようにリング状磁器コア
と一体化することにより、リング状磁器コアに外部から
の機械的ストレスが直接加わりにくくなり、外部からの
機械的ストレスに対して強いノイズ抑制部品が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るノイズ抑制部品の第１実施形態を
示す断面斜視図。
【図２】リング状磁器コアと絶縁体のそれぞれの透磁率
と周波数の関係を示すグラフ。
【図３】リング状磁器コアの抵抗倍率と周波数の関係を
示すグラフ。
【図４】本発明に係るノイズ抑制部品の第２実施形態を
示す断面斜視図。
【図５】本発明に係るノイズ抑制部品の第３実施形態を
示す断面斜視図。
【図６】本発明に係るノイズ抑制部品の第４実施形態を
示す断面斜視図。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１…ノイズ抑制部品 ２，２２，２３，３２，３３，４２，４３…リング状磁
器コア ２４，３４，４４，４５…磁粉入り絶縁体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−62607（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−189609（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−318906（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−150815（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−355091（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−111335（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−122410（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−44488（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】初透磁率が５０〜１５００のリング状磁器
    コアと、前記リング状磁器コアの表面を被覆するように
    前記リング状磁器コアと一体化され、かつ、樹脂または
    ゴムからなる、初透磁率が２〜５０の磁粉入り絶縁体と
    を備え、 前記磁粉の平均粒径が１〜１００μｍの範囲内で、か
    つ、前記磁粉入り絶縁体の磁粉の含有量が２０〜７０体
    積％であり、 高周波域での前記リング状磁器コアの磁気損失の減少に
    伴う抵抗値の低下を、前記磁粉入り絶縁体が補償し、Ｍ
    Ｈｚ帯からＧＨｚ帯にわたる広帯域のノイズを抑制した
    ことを特徴とするノイズ抑制部品。
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