JP5830858B2 - 電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、電子機器に関するものである。
電子機器におけるノイズ対策として、電気回路を収納した筐体内において電気回路の出力ラインにフィルタコンデンサを設けることが行われている（例えば、特許文献１）。
特開２００１−７７６５０号公報
ところが、筐体の内部にフィルタコンデンサを設けても、筐体の内部で放射されるノイズの影響を少なからず受けてしまう。詳しくは、電気回路の出力ラインにおけるフィルタコンデンサと筐体との間においてノイズが乗り、筐体の外部に出てしまう。
本発明の目的は、シールド材の内部に発生したノイズが出力ラインを通して出力ラインに接続される外部機器に放出されるのを防止することができる電子機器を提供することにある。
請求項１に記載の発明では、シールド材として機能する筐体と、前記筐体の内部に配置された電気回路と、端子板の基端側が埋設されるとともに、前記端子板と電気的に接続される端子ねじの基端側が埋設される樹脂本体部を有し、当該樹脂本体部がボルトにより前記筐体に固定されることで前記筐体の外部に取付けられる出力端子台と、前記電気回路の出力ラインと接続されるフィルタコンデンサと、を備え、前記フィルタコンデンサは、前記筐体の外部において前記出力端子台に埋設されている本体部と、前記本体部から前記端子ねじに延設されるとともに当該端子ねじに固定される正極端子板と、前記本体部から前記ボルトに延設されるとともに当該ボルトに固定される負極端子板とを有することを要旨とする。
請求項１に記載の発明によれば、電気回路で発生するノイズがシールド材の内部において出力ラインに乗っても、シールド材の外部に配置されたフィルタコンデンサにより除去され、それ以上外部にノイズが放出されるのが防止される。その結果、シールド材の内部に発生したノイズが出力ラインを通して出力ラインに接続される外部機器に放出されるのを防止することができる。
また、出力端子とフィルタコンデンサとの距離を短くすることができる。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電子機器において、前記フィルタコンデンサの周囲をシールドするフィルタコンデンサ用シールド材を更に設けたことを要旨とする。
請求項２に記載の発明によれば、フィルタコンデンサ用シールド材により、フィルタコンデンサの周囲がシールドされているので、フィルタコンデンサが外部から受けるノイズの影響を低減することができる。
本発明によれば、シールド材の内部に発生したノイズが出力ラインを通して出力ラインに接続される外部機器に放出されるのを防止することができる。
本実施形態における電源装置の正面図。 電源装置の左側面図（図１のＡ矢視方向からの電源装置の一部破断側面図）。 電源装置の右側面図（図１のＢ矢視方向からの電源装置の一部破断側面図）。 電源装置の電気的構成図。 別例における電源装置の正面図。 別例における電源装置の一部破断側面図。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１，２，３に示すように、電子機器としての電源装置１０の筐体２０は箱型をなしている。筐体２０はアルミよりなり、グランド電位にされ、シールド材として機能する。筐体２０の内部には、図４に示すように、電気回路としてのＤＣ／ＤＣコンバータ４０が配置されている。
図４に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、本実施形態ではフォワード形スイッチング電源コンバータであり、トランス４１とスイッチング素子４２とダイオード４４，４５とインダクタ４６とコンデンサ４７を備えている。トランス４１の一次側にはスイッチング素子４２が接続されている。そして、スイッチング素子４２をスイッチングすることにより、外部から入力される直流電力から、トランス４１の二次側においてインダクタ４６とコンデンサ４７を介して変換された電力が出力される。さらに、インダクタ４６とコンデンサ４７の接続点ａには出力ラインＬ１が延びており、この出力ラインＬ１にはフィルタインダクタ４８の一端が接続されている。
図４のトランス４１、スイッチング素子４２、ダイオード４４，４５、インダクタ４６、コンデンサ４７、フィルタインダクタ４８がプリント基板（図示略）に実装されている。このプリント基板を含めた各種電子部品が筐体２０の内部に配置されている。
図１，２，３に示すように、筐体２０の外部における筐体２０の側面には出力端子台３０が取り付けられている。出力端子台３０は、樹脂製本体部３１を有している。
出力端子台３０の樹脂製本体部３１は、筐体２０の側面と当接するプレート部３１ａと、プレート部３１ａにおける一方の面（筐体２０との当接面）から突出する内方側突出部３１ｂと、プレート部３１ａにおける他方の面から突出する外方側突出部３１ｃとから構成されている。樹脂製本体部３１の内方側突出部３１ｂは、筐体２０に形成した貫通孔２１に挿入されている。
出力端子台３０の樹脂製本体部３１のプレート部３１ａを貫通するボルト３４，３５が筐体２０に螺入されている。このボルト３４，３５により出力端子台３０の樹脂製本体部３１が筐体２０に固定されている。
出力端子台３０の樹脂製本体部３１には、帯板よりなる端子板３３の基端側が埋設され、端子板３３の先端側は樹脂製本体部３１の内方側突出部３１ｂから露出して筐体２０の内方に延びている。また、出力端子台３０の樹脂製本体部３１には、端子ネジ３２の基端側が埋設され、端子ネジ３２の先端側は樹脂製本体部３１の外方側突出部３１ｃから露出して筐体２０の外方に延びている。端子板３３の基端と端子ネジ３２の基端とが樹脂製本体部３１の内部において電気的に接続されている。
筐体２０の内部において端子板３３の先端が、図４のＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力ラインＬ１におけるフィルタインダクタ４８の一端と電気的に接続されている。また、筐体２０の外部において端子ネジ３２の先端側に、ハーネスが接続された端子を嵌めてボルトにより締結することにより、端子ネジ３２がハーネスを介して外部機器に接続される。
このようにして、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力ラインＬ１における筐体２０の外部に出力端子台３０が取り付けられ、出力端子台３０を通して外部機器を接続することができるようになっている。
出力端子台３０の樹脂製本体部３１には、最終段のフィルタコンデンサ５０が一体的に設けられている。フィルタコンデンサ５０として、例えば、筒状に巻いたフィルムコンデンサを用いることができる。フィルタインダクタ４８とフィルタコンデンサ５０によりＬＣフィルタ回路が構成されている。
フィルタコンデンサ５０の本体部５１は四角柱状をなしている。フィルタコンデンサ５０の本体部５１が出力端子台３０の樹脂製本体部３１に埋設され、フィルタコンデンサ５０の本体部５１の一部（一端面）が出力端子台３０の外方側突出部３１ｃから露出している。フィルタコンデンサ５０の本体部５１における出力端子台３０の外方側突出部３１ｃから露出した部位には、正極端子板５２および負極端子板５３が設けられている。
フィルタコンデンサ５０の正極端子板（銅板）５２は端子ネジ３２に延設され、先端のリング部が端子ネジ３２に挿入されている。これにより、フィルタコンデンサ５０の正極が端子ネジ３２と電気的に接続されている。
また、フィルタコンデンサ５０の負極端子板（銅板）５３はボルト３５に延設され、先端のリング部がボルト３５に挿入されている。ボルト３５は筐体２０に電気的に接続されている。これにより、フィルタコンデンサ５０の負極が筐体２０と電気的に接続され、グランドアースされている。
このように、フィルタコンデンサ５０は、筐体２０の外部に配置され、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力ラインＬ１に接続されている。
次に、このように構成した電源装置１０の作用について説明する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ４０のスイッチング素子４２の駆動等に伴い筐体２０の内部において放射ノイズが発生する。
この放射ノイズは、シールド材としての筐体２０により遮蔽され、ノイズが外部に放射されることが防止される。
また、放射ノイズが、筐体２０の内部の配線（端子板３３）に乗ったとしても、端子板３３に乗ったノイズは、筐体２０の外部に配置されたフィルタコンデンサ５０により除去される。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力ラインＬ１を通してノイズがそれ以上外部に放出されるのが防止される。その結果、筐体２０の内部に発生したノイズが出力ラインＬ１を通して出力ラインＬ１に接続される外部機器に放出されるのを防止することができる。
つまり、フィルタコンデンサ５０を筐体２０の内部ではなく筐体２０の外部に設置するため、筐体２０の内部で生じる放射ノイズの影響を低減することができる。
詳しくは、筐体２０の内部にフィルタコンデンサを設けた場合には、筐体２０の内部で放射されるノイズの影響を少なからず受けてしまう（ＤＣ／ＤＣコンバータの出力ラインＬ１におけるフィルタコンデンサと筐体２０との間においてノイズが乗り、出力ラインを通して筐体２０の外部に出てしまう）。これに対し本実施形態では、筐体２０の内部での出力ラインＬ１にノイズが乗り、筐体２０の外部に出ても、出力端子台３０に設けたフィルタコンデンサ５０によりノイズを除去することができる。
以上のごとく本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）筐体２０の外部にフィルタコンデンサ５０を設けることにより、筐体２０の内部において放射されるノイズの影響を低減することができる。つまり、シールド材としての筐体２０内にフィルタコンデンサを設ける場合に比べ、筐体（シールド材）２０の内部に発生した放射ノイズが出力ラインＬ１を通して出力ラインＬ１に接続される外部機器に放出されるのを防止することができる。また、筐体２０の外部にフィルタコンデンサ５０を設けているので、筐体２０の内部構造が複雑化することも、筐体２０の内部の配線が複雑化することもない。また、電源装置１０の体格が大きく変わることもなくフィルタコンデンサ５０を装着することができる。
（２）筐体２０の外部に取り付けられる出力端子台３０にフィルタコンデンサ５０を設けたので、出力端子（端子ネジ３２）とフィルタコンデンサ５０との距離を短くすることができる。また、フィルタコンデンサ５０を出力端子台３０に設けたので、機器の大型化が極力抑えられる。さらに、フィルタコンデンサ５０を外付けするとき、もともと使用する部品（出力端子台３０）に組み込むため、配線、体格を変えることなく実装することができる。つまり、もともと使用する部品である出力端子台３０に取り付けるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の体格の増大を抑えつつノイズの低減を図ることができる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・図５，６に示すように、フィルタコンデンサ５０の周囲をシールドするフィルタコンデンサ用シールド材６０を設けてもよい。フィルタコンデンサ用シールド材６０は一つの面が開口した箱型をなし、フィルタコンデンサ５０を覆うように配置されている。フィルタコンデンサ用シールド材６０は出力端子台３０に取り付けられている。
このようにして、外付けしたフィルタコンデンサ５０をシールドすることにより、更なるノイズの低減を図ることができる。つまり、端子（端子ネジ３２）に接続されているフィルタコンデンサ５０をシールドすることにより、フィルタコンデンサ５０が外部から受けるノイズの影響を低減することができる。そのため、更なるノイズ低減効果が得られる。
・上記実施形態ではアルミ製筐体をシールド材として用いたが、これに限ることなく、例えば樹脂製ケースの内部表面に金属層を設けてシールドしてもよい。
・上記実施形態ではフィルタコンデンサ５０は出力端子台３０に設けたが、これに限ることなく、フィルタコンデンサを筐体に設けてもよい。
・上記実施形態では電気回路としてＤＣ／ＤＣコンバータに適用したが、これに限ることなく他の電力変換装置や他の装置に具体化してもよい。
・上記実施形態では電気機器として電源装置に具体化したが、これに限ることなく他の装置に具体化してもよい。
１０…電源装置、２０…筐体、３０…出力端子台、４０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、５０…フィルタコンデンサ、６０…フィルタコンデンサ用シールド材。

Claims (2)

  1. シールド材として機能する筐体と、
    前記筐体の内部に配置された電気回路と、
    端子板の基端側が埋設されるとともに、前記端子板と電気的に接続される端子ねじの基端側が埋設される樹脂本体部を有し、当該樹脂本体部がボルトにより前記筐体に固定されることで前記筐体の外部に取付けられる出力端子台と、
    前記電気回路の出力ラインと接続されるフィルタコンデンサと、を備え、
    前記フィルタコンデンサは、前記筐体の外部において前記出力端子台に埋設されている本体部と、前記本体部から前記端子ねじに延設されるとともに当該端子ねじに固定される正極端子板と、前記本体部から前記ボルトに延設されるとともに当該ボルトに固定される負極端子板とを有することを特徴とする電子機器。
  2. 前記フィルタコンデンサの周囲をシールドするフィルタコンデンサ用シールド材を更に設けたことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
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