JP4884197B2 - noise filter - Google Patents
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Description
本発明は、ノイズフィルターに関し、特に、電気回路にインダクタとして使用するために用いて好適なものである。 The present invention relates to a noise filter, and is particularly suitable for use as an inductor in an electric circuit.
近年の電子機器の大容量化に伴い、電子機器に組み込まれた電気回路に生じるノイズを抑制するためのノイズフィルターとして、大電流に対応することが可能なノイズフィルターが望まれている。このような大電流に対応することが可能なノイズフィルターとして、特許文献1には、トロイダルコアと、そのトロイダルコアに巻線されるコイルとを有するノイズフィルターが記載されている。このようなノイズフィルターでは、複数の金属板をボルトで締めることにより組み合わせてコイルを形成するようにしている。 With the recent increase in capacity of electronic devices, a noise filter capable of handling a large current is desired as a noise filter for suppressing noise generated in an electric circuit incorporated in the electronic device. As a noise filter capable of handling such a large current, Patent Document 1 describes a noise filter having a toroidal core and a coil wound around the toroidal core. In such a noise filter, a plurality of metal plates are combined with a bolt to form a coil.
しかしながら、前述した従来の技術では、複数の金属板をボルトで直列に繋ぎ合わせて1つのコイルを形成しているに過ぎないので、例えば1000[A]以上の大電流を流すと、コイルに流れる電流のジュール熱による発熱量が大きくなってしまう虞があるという問題点がある。 However, in the conventional technique described above, a plurality of metal plates are connected in series with bolts to form a single coil. For example, when a large current of 1000 [A] or more flows, the coil flows. There exists a problem that there exists a possibility that the emitted-heat amount by the Joule heat of an electric current may become large.
また、ボルトで複数の金属板を組み合わせるようにしているので、コイルの1巻あたりの巻幅が大きくなってしまう。従って、トロイダルコアを大きくしなければ、巻回数を多くすることが困難である。このように、前述した従来の技術では、コイルの1巻あたりの巻幅が大きくなるので、コイルの巻回数を多くすることと、寸法の増大を抑制することとの双方を満足させることが困難であるという問題点がある。 Moreover, since the several metal plate is combined with a volt | bolt, the winding width per volume of a coil will become large. Therefore, unless the toroidal core is increased, it is difficult to increase the number of windings. As described above, in the conventional technique described above, since the winding width per one turn of the coil is increased, it is difficult to satisfy both the increase in the number of turns of the coil and the suppression of the increase in dimensions. There is a problem that it is.
本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたものであり、温度上昇を従来よりも抑制することができるノイズフィルターを提供することを第1の目的とする。
また、コイルの巻回数を多くしても、寸法の増大を抑制することができるノイズフィルターを提供することを第2の目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and a first object thereof is to provide a noise filter capable of suppressing a temperature rise as compared with the conventional art.
It is a second object of the present invention to provide a noise filter that can suppress an increase in dimensions even when the number of turns of the coil is increased.
本発明のノイズフィルターは、鉄心と、前記鉄心の周囲に設けられ、流れる電流によって、前記鉄心の内部に磁束を発生させるためのコイルと、前記コイルに複数取り付けられた絶縁部材と、を有し、前記コイルは、互いに並列に接続された複数の板状部材を備え、前記複数の板状部材は、前記コイルの端子部分で互いに接触しており、且つそれら端子部分以外の少なくとも一部分では、前記絶縁部材を介して互いに間隔を有して配置されており、前記板状部材は、複数の導電体板が組み合わされることにより構成され、前記複数の導電体板のそれぞれは、他の導電体板と組み合わさる部分が、その組み合わさる他の導電体板の形状に合わせて窪んでおり、前記導電体板が組み合わさった後の当該組み合わさった部分の厚さは、1枚の導電体板の厚さであり、前記コイルの1ターンを構成する複数の導電体板の1つは、その板面が、その他の導電体板の板面に対して傾斜するように屈曲しており、前記コイルは、螺旋状であることを特徴とする。 Noise filter of the present invention, and the iron core, disposed around the core, the current flowing includes a coil for generating a magnetic flux inside the core, and a plurality attached insulating member to said coil The coil includes a plurality of plate-like members connected in parallel to each other, and the plurality of plate-like members are in contact with each other at terminal portions of the coil, and at least in a part other than the terminal portions, The plate-like member is arranged by interposing an insulating member at intervals, and the plate-like member is configured by combining a plurality of conductor plates, and each of the plurality of conductor plates is another conductor plate. And the thickness of the combined portion after the conductive plates are combined is one conductor. And one of the plurality of conductor plates constituting one turn of the coil is bent so that the plate surface is inclined with respect to the plate surfaces of the other conductor plates, coil, characterized by helical der Rukoto.
本発明によれば、コイルを形成するための複数の板状部材を、コイルの端子部分で互いに接触させ、且つそれら端子部分以外の少なくとも一部分で、絶縁部材を介して互いに間隔を有するように配置した。従って、複数の板状部材に形成された隙間から放熱させることが可能になる。よって、温度上昇を従来よりも抑制することができる。
また、板状部材を、複数の導電体板を組み合わせて構成した。そして、それら複数の導電体板における、他の導電体板と組み合わさる部分を、その組み合わさる他の導電体板の形状に合わせて窪ませ、導電体板が組み合わさった後の当該組み合わさった部分の厚さが1枚の導電体板の厚さになるようにし、コイルの1ターンを構成する複数の導電体板の1つの板面がその他の導電体板の板面に対して傾斜するように当該1つの導電体板を屈曲させることによりコイルが螺旋状になるようにした。従って、導電体板の組み合わせ部分における厚みを可及的に小さくすることができる。よって、コイルの巻回数を多くしても、寸法の増大を抑制することができる。
According to the present invention, a plurality of plate-like members for forming a coil are brought into contact with each other at a terminal portion of the coil, and arranged so as to be spaced from each other via an insulating member at least at a part other than the terminal portions. did. Therefore, it is possible to dissipate heat from the gaps formed in the plurality of plate-like members. Therefore, a temperature rise can be suppressed more than before.
Moreover , the plate- shaped member was configured by combining a plurality of conductor plates. Then, the plurality of conductive plates, the other conductor plate and combine portions, recessed in accordance with the shape of the set seen mating other conductive plate, the Kumiawasa' after conductor plates are combined thickness of the portion is in so that such a thickness of a single conductive plate, the plate surface of the one plate surface of the plurality of conductive plates constituting one turn of the coil other conductive plates The coil was spiraled by bending the one conductor plate so as to be inclined . Therefore, the thickness in the combination part of a conductor board can be made as small as possible. Therefore, even if the number of turns of the coil is increased, an increase in size can be suppressed.
次に、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。尚、本実施形態では、ノイズフィルターとして、三相の電子機器のコモンモードノイズを低減する三相のノイズフィルターを例に挙げて説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a three-phase noise filter that reduces common mode noise of a three-phase electronic device will be described as an example of the noise filter.
(ノイズフィルターの全体構成)
図1は、本実施形態におけるノイズフィルターの回路構成の一例を示す図である。
図1において、ノイズフィルターは、端子1、4を有するコイル100aと、端子2、5を有するコイル100bと、端子3、6を有するコイル100cと、アース端子Eを有する金属製の取り付け台300とを有している。コイル100a〜100cは、鉄心200の周囲に設けられ、流れる電流によって、鉄心200の内部に磁束を発生させるためのものであり、夫々同じ構成を有している。また、コイル100a〜100cには、例えば、電圧が360[V]、電流が1500[A]、周波数が0〜1000[Hz]程度の電力を入力することが可能である。
(Overall configuration of noise filter)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a noise filter in the present embodiment.
In FIG. 1, the noise filter includes a
図2は、本実施形態におけるノイズフィルターを正面から見た外観の一例を示す図である。また、図3は、図2に示したノイズフィルターを上方から見た外観の一例を示す図である。更に、図4は、図3に示したノイズフィルターを上方から見た外観のうち、コイル100aの付近の様子を拡大して示した図である。尚、以下に説明する図面では、説明の便宜上、ノイズフィルターの部品の一部を、適宜省略及び簡略化している。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an appearance of the noise filter according to the present embodiment as viewed from the front. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an appearance of the noise filter illustrated in FIG. 2 as viewed from above. Further, FIG. 4 is an enlarged view showing a state in the vicinity of the
図2に示すように、3つの鉄心収容ケース210a〜210cが、絶縁板109a、109bが間に挟まれた状態で高さ方向に積み重ねられて配置されている。後述するように、鉄心収容ケース210a〜210cの内部には、夫々、トロイダルコア1303a、1303bが収容されている(図13、図14を参照)。また、鉄心収容ケース210aの上面には、絶縁部材110が設けられており、鉄心収容ケース210cの下面には、絶縁部材111が設けられている。尚、鉄心収容ケース210a〜210cは、夫々同じ構成を有している。
As shown in FIG. 2, three
これら鉄心収容ケース210a〜210cは、後述するように中空円筒形状を有しており(図13及び図14を参照)、この鉄心収容ケース210a〜210cの周囲にコイル100a〜100cが巻き回されている。具体的に、コイル100a〜100cは、夫々、導電体板(例えば銅板)からなる2つの薄板状部材121、122を有している。
コイル100a〜100cは、2つの薄板状部材121、122の一側面が、鉄心収容ケース210a〜210cと対向するように、鉄心収容ケース210a〜210cの周囲に螺旋状に巻き回されている(所謂縦巻きの構造となっている)。
These iron
The
そして、2つの薄板状部材121、122は、巻き始めと巻き終わりの部分(端子部分)で互いに接触するが、その他の部分では、絶縁板(図2〜図4の黒塗りの部分)によって互いに間隔を有するように配置されている。
具体的に説明すると、コイル100aを形成する2つの薄板状部材121a、122aは、端子1、4の部分で互いに接触しているが、その他の部分では、絶縁板によって互いに間隔を有するように配置されている。また、コイル100bを形成する2つの薄板状部材121b、122bは、端子2、5の部分で互いに接触しているが、その他の部分では、絶縁板によって互いに間隔を有するように配置されている。更に、コイル100cを形成する2つの薄板状部材121c、122cは、端子3、6の部分で互いに接触しているが、その他の部分では、絶縁板によって互いに間隔を有するように配置されている。尚、図2に示すように端子1〜6の部分には、高さ方向に2つの孔が形成されている。これら2つの孔の少なくとも何れか一方を用いて螺旋止めすることにより(ボルトとナットとで、2つの薄板状部材121、122を固定することにより)、2つの薄板状部材121、122を互いに接触させるようにしている。
The two thin plate members 121 and 122 are in contact with each other at the winding start and winding end portions (terminal portions), but at the other portions, the insulating plates (the black portions in FIGS. 2 to 4) contact each other. It arrange | positions so that it may have a space | interval.
Specifically, the two
以上のように配置するために、2つの薄板状部材121、122と、それら2つの薄板状部材121、122の間に設けられた絶縁板(図2〜図4の黒塗りの部分)とは、螺旋(ボルトとナット)を用いて固定される。従って、2つの薄板状部材121、122と、それら2つの薄板状部材121、122の間に設けられた絶縁板には、互いに対応する位置において孔が形成されている(図5〜図12を参照)。そして、それらの孔には、不図示の絶縁パイプが通されたボルト101が挿入されている。ボルト101の両端部には、絶縁ワッシャ102が通されており、その絶縁ワッシャ102を挟んだ状態でナット104がボルト101に締め付けられている。絶縁ワッシャ102と、前述した不図示の絶縁パイプとによって、2つの薄板状部材121、122と、ボルト101及びナット104とが電気的に絶縁される。
In order to arrange as described above, the two thin plate-like members 121 and 122 and the insulating plate (the black portion in FIGS. 2 to 4) provided between the two thin plate-like members 121 and 122 are , Fixed using a spiral (bolts and nuts). Accordingly, the two thin plate members 121 and 122 and the insulating plate provided between the two thin plate members 121 and 122 are formed with holes at positions corresponding to each other (see FIGS. 5 to 12). reference). Then,
2つの薄板状部材121、122と、それら2つの薄板状部材121、122の間に設けられた絶縁板とが固定されている部分のうち、最上段での部分では、金具106、107と絶縁板113も一緒に固定されている。絶縁板113は、金具106、107が、2つの薄板状部材121、122と電気的に絶縁されるようにするためのものである。従って、図2に示すように、金具106、107と、2つの薄板状部材121、122との間に絶縁板113が挟まれた状態で、金具106、107が固定される。尚、金具107は、コイル100a〜100cが可及的に正確な位置(設計通りの位置)に固定されるようにするためのものである。具体的に金具107は、120°に屈曲した板形状を有している。従って、金具107を設けることにより、コイル100a〜100cは、略120[°]間隔で可及的に正確に配置される。
Of the portions where the two thin plate members 121 and 122 and the insulating plate provided between the two thin plate members 121 and 122 are fixed, the uppermost portion is insulated from the metal fittings 106 and 107. The plate 113 is also fixed together. The insulating plate 113 is for allowing the metal fittings 106 and 107 to be electrically insulated from the two thin plate members 121 and 122. Therefore, as shown in FIG. 2, the metal fittings 106 and 107 are fixed in a state where the insulating plate 113 is sandwiched between the metal fittings 106 and 107 and the two thin plate members 121 and 122. The metal fitting 107 is used to fix the
また、2つの薄板状部材121、122と、それら2つの薄板状部材121、122の間に設けられた絶縁板とが固定されている部分のうち、最下段での部分では、金具112と絶縁板114も一緒に固定されている。金具112は、不図示の螺旋等によって、ノイズフィルター本体を取り付け台300に取り付けるためのものである。絶縁板114は、金具112が、2つの薄板状部材121、122と電気的に絶縁されるようにするためのものである。従って、図2に示すように、金具112と2つの薄板状部材121、122との間に絶縁板114が挟まれた状態で、金具112が固定される。尚、このようにして金具112が取り付け台300に取り付けられた状態で、2つの薄板状部材121、122と、取り付け台300は、ノイズフィルターに要求されている絶縁耐力に耐え得る間隔を有している。
Of the portions where the two thin plate members 121 and 122 and the insulating plate provided between the two thin plate members 121 and 122 are fixed, the lowermost portion is insulated from the metal fitting 112. The plate 114 is also fixed together. The metal fitting 112 is for attaching the noise filter main body to the
図4に示すように、本実施形態のノイズフィルターでは、鉄心収容ケース210a〜210cの外側だけでなく、内側(中空部内)においても、ボルト101、絶縁ワッシャ102、及びナット104を用いて、2つの薄板状部材121、122と、それら2つの薄板状部材121、122の間に設けられた絶縁板とを固定するようにしている。従って、鉄心収容ケース210a〜210cの間に挟まれている絶縁板109a、109bの厚さによって生じる隙間から、鉄心収容ケース210a〜210cの内側(中空部内)に、ボルト101とナット104とを締め付けるための工具を入れられるようにする必要がある。そこで、本実施形態のノイズフィルターでは、絶縁板109a(絶縁板109b)の高さ方向の位置と、ボルト101b及びナット104b(ボルト101c及びナット104c)の高さ方向の位置とが略同じになるようにすると共に、絶縁板109a(絶縁板109b)の厚さを、少なくともナット104b(ナット104c)の大きさよりも厚くしている。具体的に、本実施形態では、絶縁板109a(絶縁板109b)の厚さを、約1.5[cm]としている。
As shown in FIG. 4, in the noise filter of this embodiment, the
以上のようにして構成される本実施形態のノイズフィルターは、端子1〜6の部分と、取り付け台300とを除いて、絶縁性の塗料によって塗装されている。このように、絶縁性の塗料によってノイズフィルターを塗装することにより、見栄えを向上させるだけでなく、ノイズフィルターと外部とを電気的に絶縁することができる。
The noise filter of the present embodiment configured as described above is coated with an insulating paint except for the portions of the terminals 1 to 6 and the mounting
(コイルの構成)
次に、コイル100a〜100cの構成の一例について説明する。前述したように、コイル100a〜100cは、夫々同じ構成を有しているので、ここでは、コイル100aの構成の一例について説明し、その他のコイル100b、100cの詳細な説明を省略する。
(Coil configuration)
Next, an example of the configuration of the
図5は、コイル100aを形成するための2つの薄板状部材121a、122aの構成の一部を示した図である。尚、図5では、説明の都合上、2つの薄板状部材121a、122aによって形成されるコイル100aのうち、端子4から1巻き分の部分を示している。
FIG. 5 is a diagram showing a part of the configuration of the two
図5において、薄板状部材121a、122aは、夫々第1〜第5の薄板銅板501a〜505a、501b〜505bが、例えばロウ付け(例えば銀ロウ付け又はりん銅ロウ付け)によって組み合わされることにより形成される。尚、薄板状部材121aを形成するための第1〜第5の薄板銅板501a〜505aと、薄板状部材122aを形成するための第1〜第5の薄板銅板501b〜505bは、夫々同じものである。
In FIG. 5,
図6〜図10は、夫々第1〜第5の薄板銅板501〜505の構成を示した図である。
図6〜図10に示すように、第1〜第5の薄板銅板501〜505は、夫々他の薄板銅板と組み合わさる部分が、その組合わさる他の薄板銅板の形状に合わせて窪んでいる。具体的に説明すると、図6に示す第1の薄板銅板501の結合部分601と、図7に示す第2の薄板銅板502の結合部分701とが組み合わさるので、それらの結合部分601、701は、互いに相手方の結合部分の形状に合わせて窪んでおり、例えばロウ付け(例えば銀ロウ付け又はりん銅ロウ付け)によって接着される。
6 to 10 are diagrams showing the configurations of the first to fifth
As shown in FIGS. 6-10, as for the 1st-5th thin copper plate 501-505, the part combined with each other thin copper plate is recessed according to the shape of the other thin copper plate which combines. More specifically, since the
また、図7に示す第2の薄板銅板502の結合部分702と、図8に示す第3の薄板銅板503の結合部分801とが組み合わさるので、それらの結合部分702、801は、互いに相手方の結合部分の形状に合わせて窪んでおり、例えばロウ付け(例えば銀ロウ付け又はりん銅ロウ付け)によって接着される。同様に、図8に示す第3の薄板銅板503の結合部分802と、図9に示す第4の薄板銅板504の結合部分901とが、互いに相手方の結合部分の形状に合わせて窪んでおり、更に、図9に示す第4の薄板銅板504の結合部分902と、図10に示す第5の薄板銅板505の結合部分1001とが、互いに相手方の結合部分の形状に合わせて窪んでいる。
Further, since the
尚、図10に示す第5の薄板銅板505の結合部分1002は、図7に示す第2の薄板銅板502の結合部分702と互いに結合される。以降同様に、設計によって定められた巻回数になるように、第2〜第5の薄板銅板502〜505が結合されてコイル100aが形成される。そして、図5に示していない他方の端子1の部分では、図11に示す第6の薄板銅板506が用いられる。尚、図11に示す第6の薄板銅板506の結合部分1101は、図7に示した第3の薄板銅板502の結合部分702の形状に合わせて窪んでいる。
10 is coupled to the
尚、図6及び第11に示す第1及び第6の薄板銅板501、506は、高さが約67[cm]、幅が約5[cm]、厚さが約0.8[cm]、結合部分601、1101の深さが約0.4[cm]である。また、図7に示す第2の薄板銅板502は、高さが約5[cm]、幅が約10[cm]、厚さが約0.8[cm]、結合部分701、702の深さが約0.4[cm]である。また、図8及び図10に示す第3及び第5の薄板銅板503、505は、高さが約53[cm]、幅が約5[cm]、厚さが約0.8[cm]、結合部分801、802、1001、1002の深さが約0.4[cm]である。更に、図9に示す第4の薄板銅板504は、高さが約5[cm]、幅が約10[cm]、厚さが約0.8[cm]、結合部分901、902の深さが約0.4[cm]である。この第4の薄板銅板504は、薄板状部材121、122が、螺旋状になるように屈曲している。
The first and sixth
図5に説明を戻し、前述したように、2つの薄板状部材121、122の間には、絶縁板510、511が設けられている。絶縁板510、511の厚さは、薄板状部材121、122の厚さの40[%]以上120[%]以下、好ましくは、40[%]以上80[%]以下、より好ましくは50[%]以上70[%]以下、より一層好ましくは60[%]である。ただし、絶縁板510、511の厚さはこのようなものに限定されない。尚、絶縁板510、511は、例えば、エポキシガラス製である。
Returning to FIG. 5, as described above, the insulating
また、前述したように、2つの薄板状部材121、122と、絶縁板510、511とは、夫々互いに対応する位置において孔が形成されている。すなわち、図12に示した絶縁板510又は511に形成された孔と、図5〜図11に示した薄板銅板501〜506に形成された孔とを一致させた状態で、前述したようにボルト501を挿入して、2つの薄板状部材121、122と、絶縁板510又は511とを固定する。尚、2つの薄板状部材121、122の孔と、絶縁板510、511の孔との位置合せを容易にするために、絶縁板510、511の孔を2つの薄板状部材121、122の孔よりも大きくするのが好ましい。
In addition, as described above, the two thin plate members 121 and 122 and the insulating
そして、コイル100を形成する際には、例えば、第4の薄板銅板504を除く部分を組み立てる。そして、第4の薄板銅板504が設けられる部分から、後述するようにして組み立てられる鉄心収容ケース210a〜210cの中空部を第3の薄板銅板503の部分に通す。このように、鉄心収容ケース210a〜210cを第3の薄板銅板503の部分に通してから、第4の薄板銅板504を第3及び第5の薄板銅板503、505に取り付けるようにする。このようにすることによって、鉄心収容ケース210a〜210cに直接巻きつけずにコイル100を形成することができ、鉄心収容ケース210a〜210cに収容されたトロイダルコア1303にかかる機械的なストレスを低減することができる。
And when forming the coil 100, the part except the 4th
(鉄心収容ケースの構成)
次に、鉄心収容ケース210a〜210cの一例について説明する。前述したように、鉄心収容ケース210a〜210cは、夫々同じ構成を有しているので、ここでは、鉄心収容ケース210aの構成の一例について説明し、その他の鉄心収容ケース210b、210cの詳細な説明を省略する。
図13は、鉄心収容ケース210aの一例を分解して示した図である。図14は、鉄心収容ケース210aを、図13のA−A´方向から見た断面図である。
(Structure of iron core storage case)
Next, an example of the iron
FIG. 13 is an exploded view of an example of the iron core housing case 210a. 14 is a cross-sectional view of the iron
図13、図14において、鉄心収容ケース210aは、外筒部1301と、内筒部1302と、絶縁スペーサ(絶縁板)1304と、上蓋部1305と、下蓋部1306と、絶縁性充填材1307とを有しており、内部にトロイダルコア1303a、1303bを収容している。
13 and 14, an iron
本実施形態では、外筒部1301、内筒部1302、絶縁スペーサ1304、上蓋部1305、及び下蓋部1306は、全てエポキシガラス製であり、元々は別体である。
また、トロイダルコア1303a、1303bは、同じ構成を有している。本実施形態では、ナノ結晶軟磁性材料(例えばファインメット(登録商標))のトロイダルコア1303a、1303bを鉄心200(の一部)として用いている。
絶縁性充填材1307は、充填時には流動性を有しているが、時間の経過と共に硬化する絶縁材である。具体的に絶縁性充填材1307は、例えばシリコンゴムである。
In the present embodiment, the outer
The
The insulating
次に、鉄心収容ケース210aの形成方法の一例について説明する。
まず、中空円盤形状の下蓋部1306の内周部分に合わせて、内筒部1302を下蓋部1306に接着剤で取り付ける。そして、下蓋部1306の外周部分に合わせて、外筒部1301を下蓋部1306に接着剤で取り付ける。このようにして下蓋部1306に取り付けられた外筒部1301と内筒部1302との間に、トロイダルコア1303bを収容する。その後、トロイダルコア1303bが動かなくなるように、絶縁性充填材1307を、外筒部1301と内筒部1302との間に流し込み、トロイダルコア1303bと、外筒部1301及び内筒部1302の間との少なくとも一部分を充填する。
Next, an example of a method for forming the iron
First, the
次に、外筒部1301と内筒部1302との間に、絶縁スペーサ1304、トロイダルコア1303aを順番に収容する。その後、トロイダルコア1303b及び絶縁スペーサ1304が動かなくなるように、絶縁性充填材1307を、外筒部1301と内筒部1302との間に再度流し込み、トロイダルコア1303aと、外筒部1301及び内筒部1302の間との少なくとも一部分を充填する。そして、外筒部1301と内筒部1302の頂部に、中空円盤形状の上蓋部1305を接着剤で取り付ける。
Next, the insulating
このように本実施形態におけるトロイダルコア1303a、1303bは、絶縁スペーサ1304が間に挟まれた状態で高さ方向に積み重ねられて鉄心収容ケース210aの内部に収容されている。
Thus, the
以上のように本実施形態では、2つの薄板状部材121、122を並列に接続してコイル100を形成するに際し、2つの薄板状部材121、122を、巻き始めと巻き終わりの部分(端子部分)でのみ互いに接触させ、その他の部分では、2つの薄板状部材121、122が、絶縁板510、511によって互いに間隔を有するようにした。従って、2つの薄板状部材121、122の間に生じた隙間から放熱させることができる。よって、ノイズフィルターの温度上昇を従来よりも抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, when the coil 100 is formed by connecting the two thin plate members 121 and 122 in parallel, the two thin plate members 121 and 122 are connected to the winding start portion and the winding end portion (terminal portion). In the other portions, the two thin plate members 121 and 122 are spaced from each other by the insulating
本実施形態のように1000[A]以上の大電流を流すノイズフィルターにおいては、コイル100に生じるジュール熱による発熱量が大きくなる傾向がある。従って、本実施形態のように、2つの薄板状部材121、122によってコイル100の放熱面積を大きくする手法は、温度上昇を抑制するという観点から、有効な手法である。 In the noise filter that flows a large current of 1000 [A] or more as in this embodiment, the amount of heat generated by Joule heat generated in the coil 100 tends to increase. Therefore, as in this embodiment, the method of increasing the heat radiation area of the coil 100 by the two thin plate members 121 and 122 is an effective method from the viewpoint of suppressing the temperature rise.
更に、コイル100を二股に分けることにより、コイル100を形成する部材(薄板状部材121、122)の厚さを小さくすることができるので、例えば、数百〜1000[Hz]以上の高周波で使用する場合には、コイル100に発生する表皮効果を低減することができる。 Furthermore, since the thickness of the members (thin plate members 121 and 122) forming the coil 100 can be reduced by dividing the coil 100 into two parts, for example, it is used at a high frequency of several hundred to 1000 [Hz] or more. In this case, the skin effect generated in the coil 100 can be reduced.
また、本実施形態では、トロイダルコア1303a、1303bを鉄心収容ケース210a〜210cに収容したので、機械的ストレスに弱いトロイダルコア1303a、1303bを保護することができる。そして、トロイダルコア1303a、1303bと、外筒部1301及び内筒部1302の間との少なくとも一部分を、絶縁性充填材1307により充填するようにしたので、機械的ストレスに弱いトロイダルコア1303a、1303bをより確実保護することができ、ノイズフィルターの磁気特性を可及的に安定させることができる。更に、トロイダルコア1303a、1303bの間に、絶縁スペーサ1304を挟むようにしたので、トロイダルコア1303a、1303bをより一層確実に保護することができる。
In this embodiment, since the
また、本実施形態では、第1〜第6の薄板銅板501〜506を組み合わせてコイル100を形成するようにしたので、鉄心収容ケース210の周囲にコイル100を形成する(巻き回す)際に、鉄心収容ケース210に機械的ストレスを与えてしまうことを可及的に抑制することができる。従って、トロイダルコア1303a、1303bをより一層確実に保護することができる。
In the present embodiment, since the coil 100 is formed by combining the first to sixth
また、本実施形態では、第1〜第6の薄板銅板501〜506において、他の薄板銅板と組み合わさる部分(結合部分)を、その組合わさる他の薄板銅板の形状に合わせて窪ませるようにしたので、結合部分における薄板銅版の厚みを小さくすることができる。従って、コイル100の巻回数を多くしても、コイル100の寸法の増大を可及的に抑制することができ、使用される電子機器に応じたノイズフィルターを製作することが可能になる。
そして、第1〜第6の薄板銅板501〜506を用いてコイル100を一層巻きとしたので、多層巻きとした場合に比べ、分布容量を低減したノイズフィルターを実現することができ、広い周波数帯域で使用できるノイズフィルターを実現することができる。
Moreover, in this embodiment, in the 1st-6th thin copper plates 501-506, the part (joining part) combined with another thin copper plate is recessed according to the shape of the other thin copper plate combined. Therefore, the thickness of the thin plate copper plate at the joint portion can be reduced. Therefore, even if the number of turns of the coil 100 is increased, an increase in the dimension of the coil 100 can be suppressed as much as possible, and a noise filter corresponding to the electronic device to be used can be manufactured.
Since the coil 100 is wound once by using the first to sixth
また、本実施形態では、絶縁板109の高さ方向の位置と、ボルト101及びナット104の高さ方向の位置とが略同じになるようにすると共に、絶縁板109の厚さを、少なくともナット104の大きさよりも厚くした。従って、作業者は、絶縁板109によって生じた隙間から、鉄心収容ケース210の内側(中空部内)に、ボルト101とナット104とを締め付けるための工具を入れることができる。これにより、作業者は、第1〜第6の薄板銅板501〜506を組み立てたり、メンテナンスしたりすることを、より容易に行える。更に、鉄心収容ケース210の間に設けられた絶縁板109によって生じる隙間からの放熱によって、ノイズフィルターの温度上昇をより一層抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the position in the height direction of the insulating plate 109 and the position in the height direction of the
また、本実施形態では、互いに隣接するコイル100を、所定の間隔(略120°の間隔)で固定するための金具107を、それら互いに隣接するコイル100に、コイル100と電気的に絶縁された状態で取り付けたので、コイル100を可及的に正確な位置(設計通りの位置)に配置することができる。 In the present embodiment, the metal fitting 107 for fixing the coils 100 adjacent to each other at a predetermined interval (approximately 120 ° interval) is electrically insulated from the coils 100 by the coils 100 adjacent to each other. Since the coil 100 is attached in a state, the coil 100 can be arranged at as accurate a position as possible (position as designed).
また、本実施形態では、ナノ結晶軟磁性材料(例えばファインメット(登録商標))のトロイダルコア1303a、1303bを鉄心200(の一部)として用いた。従って、鉄心200の透磁率が他の汎用の鉄心よりも高くなり、他の汎用の鉄心を用いた場合よりも、コイル100の巻き数を減らすことが可能になる。従って、ノイズフィルターを小型化することが可能になる。
In the present embodiment, the
尚、本実施形態では、端子1〜6を全てノイズフィルターの頂部に設けた場合を例に挙げて説明したが、必ずしもこのようにする必要はない。図15は、本実施形態におけるノイズフィルターを正面から見た外観の他の例を示す図である。また、図16は、図15に示したノイズフィルターを上方から見た外観の一例を示す図である。図15、図16に示すように、端子4´、5´、6´の部分を、ノイズフィルターの側部に設けるようにしてもよい。このようにすれば、各コイル100の端子間距離をより大きくすることができるので、より高い電圧でノイズフィルターを使用することができる。
In the present embodiment, the case where all of the terminals 1 to 6 are provided on the top of the noise filter has been described as an example, but it is not always necessary to do so. FIG. 15 is a diagram illustrating another example of the appearance of the noise filter according to the present embodiment as viewed from the front. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of an appearance of the noise filter illustrated in FIG. 15 viewed from above. As shown in FIGS. 15 and 16, the
また、本実施形態では、3相のノイズフィルターを例に挙げて示したが、m(mは自然数)相のノイズフィルターであれば、必ずしも3相のノイズフィルターである必要はない。例えば単相のノイズフィルターであってもよい。単相のノイズフィルターにした場合には、コイル100の数は2つになる。 In the present embodiment, a three-phase noise filter is shown as an example. However, if it is an m (m is a natural number) phase noise filter, it is not necessarily a three-phase noise filter. For example, a single-phase noise filter may be used. When a single-phase noise filter is used, the number of coils 100 is two.
また、本実施形態では、2つの薄板状部材121、122により、コイル100を、互いに間隔を有する2つの部分に分けるにするようにした。しかしながら、n(nは2以上の自然数)個の薄板状部材により、コイル100を、互いに間隔を有するp(pは2以上の自然数)個の部分に分けるようにするようにしていれば、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、3つの薄板状部材により、コイル100を、互いに間隔を有する3つの部分に分けるようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, the coil 100 is divided into two portions having a distance from each other by the two thin plate-like members 121 and 122. However, if the coil 100 is divided into p (p is a natural number of 2 or more) portions that are spaced apart from each other by n (n is a natural number of 2 or more) thin plate-like members, it is not always necessary. There is no need to do this. For example, the coil 100 may be divided into three portions that are spaced from each other by three thin plate members.
また、本実施形態では、巻き始めと巻き終わりの部分(端子部分)で互いに接触させ、その他の部分では、絶縁板によって互いに間隔を有するように2つの薄板状部材121、122を配置するようにしたが、互いに間隔を有する部分があれば、巻き始めと巻き終わりの部分以外の部分で2つの薄板状部材121、122を互いに接触させるようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, the two thin plate members 121 and 122 are arranged so as to be in contact with each other at the winding start and winding end portions (terminal portions) and at other portions so as to be spaced from each other by an insulating plate. However, if there is a portion having a space between each other, the two thin plate members 121 and 122 may be brought into contact with each other at a portion other than the winding start portion and the winding end portion.
また、本実施形態では、第1〜第6の薄板銅板501〜506を、ロウ付けによって組み合わせて薄板状部材121、122を形成するようにしたが、必ずしもロウ付けによって第1〜第6の薄板銅板501〜506を組み合わせなくてもよい。例えば、溶接や、ハンダ付けや、超音波接合等によって第1〜第6の薄板銅板501〜506を組み合わせてもよい。
In the present embodiment, the thin plate members 121 and 122 are formed by combining the first to sixth
また、本実施形態では、電子機器のコモンモードノイズを低減するノイズフィルターを例に挙げて説明したが、必ずしもこのようなノイズフィルターに本実施形態の構成を適用しなくてもよい。例えば、ノーマルモードノイズを低減するノイズフィルターであってもよいし、リアクトルや、チョークコイルや、トランス等、インダクタンスを得るための電子部品(コイル)を用いるものであればどのようなものに本実施形態の構成を適用してもよい。 In the present embodiment, a noise filter that reduces common mode noise of an electronic device has been described as an example. However, the configuration of the present embodiment is not necessarily applied to such a noise filter. For example, it may be a noise filter that reduces normal mode noise, or any device that uses electronic components (coils) to obtain inductance, such as a reactor, choke coil, or transformer. The configuration of the form may be applied.
尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
1〜6 端子
100 コイル
101 ボルト
102 絶縁ワッシャ
104 ナット
107 金具
109 絶縁板
121、122 薄板状部材
200 鉄心
210 鉄心収容ケース
501〜506 薄板銅板
510、511 絶縁板
1 to 6 Terminal 100
Claims (1)
前記鉄心の周囲に設けられ、流れる電流によって、前記鉄心の内部に磁束を発生させるためのコイルと、
前記コイルに複数取り付けられた絶縁部材と、を有し、
前記コイルは、互いに並列に接続された複数の板状部材を備え、
前記複数の板状部材は、前記コイルの端子部分で互いに接触しており、且つそれら端子部分以外の少なくとも一部分では、前記絶縁部材を介して互いに間隔を有して配置されており、
前記板状部材は、複数の導電体板が組み合わされることにより構成され、
前記複数の導電体板のそれぞれは、他の導電体板と組み合わさる部分が、その組み合わさる他の導電体板の形状に合わせて窪んでおり、
前記導電体板が組み合わさった後の当該組み合わさった部分の厚さは、1枚の導電体板の厚さであり、
前記コイルの1ターンを構成する複数の導電体板の1つは、その板面が、その他の導電体板の板面に対して傾斜するように屈曲しており、
前記コイルは、螺旋状であることを特徴とするノイズフィルター。 Iron core,
A coil provided around the iron core, and for generating a magnetic flux inside the iron core by a flowing current;
Anda plurality attached insulating member to said coil,
The coil includes a plurality of plate-like members connected in parallel to each other,
The plurality of plate-like members are in contact with each other at the terminal portions of the coil, and at least a part other than the terminal portions is disposed with a gap therebetween via the insulating member ,
The plate-like member is configured by combining a plurality of conductor plates,
Each of the plurality of conductor plates is recessed in accordance with the shape of the other conductor plate to be combined with the portion combined with the other conductor plate,
The thickness of the combined portion after the conductive plates are combined is the thickness of one conductive plate,
One of the plurality of conductor plates constituting one turn of the coil is bent so that the plate surface is inclined with respect to the plate surfaces of the other conductor plates,
Wherein the noise filter coil, characterized by helical der Rukoto.
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