ノイズフィルタ及びその製造方法
【課題】円筒の中心部に無駄な空間を生じることなく、プリント基板への実装が容易な入出力端子間隔を有するノイズフィルタを提供すること。
【解決手段】それぞれ帯状に形成されると共に長手方向の一端側と他端側とに二つの入出力端子が離間して設けられた第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体、前記第一の帯状導電体及び前記第二の帯状導電体を絶縁する誘電体シート、並びに、前記第二の帯状導電体の少なくとも一部を覆う第一の絶縁体シートが、第一の帯状導電体、誘電体シート、第二の帯状導電体、絶縁体シートの順に重ねられてなる積層体を備え、この積層体が巻回されて形成されたノイズフィルタであって、前記巻回の中心起端が、前記積層体が折り返された第一折返端部となっており、前記入出力端子が周方向に間隔を空けて配置されている。
【解決手段】それぞれ帯状に形成されると共に長手方向の一端側と他端側とに二つの入出力端子が離間して設けられた第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体、前記第一の帯状導電体及び前記第二の帯状導電体を絶縁する誘電体シート、並びに、前記第二の帯状導電体の少なくとも一部を覆う第一の絶縁体シートが、第一の帯状導電体、誘電体シート、第二の帯状導電体、絶縁体シートの順に重ねられてなる積層体を備え、この積層体が巻回されて形成されたノイズフィルタであって、前記巻回の中心起端が、前記積層体が折り返された第一折返端部となっており、前記入出力端子が周方向に間隔を空けて配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はノイズの漏洩や侵入の防止のために電子回路に使用されるノイズフィルタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
周知のように、電子技術の発達に伴い、電子回路が幅広い分野で応用されている。これら各電子回路は、確実に作動することが望まれるが、電子回路自身が発生するノイズや、間接的に外部から侵入するノイズにより誤動作する場合が少なくない。この誤動作を誘引するノイズは、ノーマルモードノイズ(差動ノイズ)とコモンモードノイズ(同相ノイズ)とに大別されるが、これら双方のノイズを除去するためのノイズフィルタとして、例えば、図12で示される等価回路を持つものが使用されている。このノイズフィルタは、近年の電子機器の小型薄型化に伴い、高性能であるだけでなく、小型かつプリント基板への実装が容易であることが望まれている。
【0003】
このようなノイズフィルタの製造方法について説明すると、図13〜図15に示すように、先ず、2つの入出力端子13a、13bが電気的に接続された帯状の電極13cと、帯状の誘電体シート13dとを交互に重ね合わせた後、端部からこれらの積層体を巻回して円筒状に形成する。
【0004】
ここで、図12に示す等価回路を実現するためには、図13の入出力端子13aと入出力端子13bとの間に十分なインダクタンスを発生させる必要があり、入出力端子13aと入出力端子13bとの間隔をなるべく離す必要があった。
図14は、図13に示した要素である電極13cと誘電体シート13dとを重ね合わせた、帯状の構造体を示す。図14の帯状の構造体を図15に示すように図中左端から矢印方向へ巻回することにより、図16に示す円筒状のノイズフィルタに仕上げることができるが、巻き始めでは巻き半径が小さくなる。そのため、巻き始めに近い2つの入出力端子13a、13aの距離が接近してしまう。その結果、プリント基板等の電子回路への取り付けが困難になったり、入出力端子同士がショートする虞れが生じたりしていた。
【0005】
そこで、これらの欠点を解決するべく、図17に示すように、円筒状の巻き軸Jを用いて帯状の構造体を巻き上げることにより、入出力端子13a、13aの間隔距離を確保している。しかし、巻き軸Jを外した巻き終わりの状態は、図18に示すように中心に空洞Vを有することとなる。また、他のノイズフィルタの製造方法としては、以下の特許文献1〜4に示すようなものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平02−026115号公報
【特許文献2】特開平05−036535号公報
【特許文献3】特開平05−121987号公報
【特許文献4】特開平07−122460号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記ノイズフィルタの製造方法では入出力端子13a、13aの間隔を確保する巻き軸を使用するため、図18に示すように円筒状のノイズフィルタの中心に空洞Vが生じるとともに、完成後の製品径が大きくなってしまう。このため、空間の利用効率が低下し、電子機器の小型薄型化に対応することができないという課題が存在した。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、円筒状のノイズフィルタの中心部に空間を生じさせることなく、なおかつプリント基板への実装が容易な入出力端子間隔を有するノイズフィルタおよびその製造方法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】
【0008】
上記目的を実現するために、本発明のノイズフィルタの製造方法は、それぞれ帯状に形成されると共に長手方向の一端側と他端側とに二つの入出力端子が離間して設けられた第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体、前記第一の帯状導電体及び前記第二の帯状導電体を絶縁する誘電体シート、並びに、前記第二の帯状導電体の少なくとも一部を覆う第一の絶縁体シートを予め用意し、前記第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体の入出力端子が重ならないように、前記第一の帯状導電体と誘電体シートと第二の帯状導電体と絶縁体シートとをこの順番で重ねて積層体を形成する積層体形成工程と、前記第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体のそれぞれにおける前記一端側の入出力端子が含まれるように、前記積層体の長手方向の一端側を折り返して第一折返端部を形成する折り返し工程と、前記第一折返端部を中心起端として前記積層体を巻回する巻回工程とを含むことを特徴とする。
【0009】
本発明のノイズフィルタは、それぞれ帯状に形成されると共に長手方向の一端側と他端側とに二つの入出力端子が離間して設けられた第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体、前記第一の帯状導電体及び前記第二の帯状導電体を絶縁する誘電体シート、並びに、前記第二の帯状導電体の少なくとも一部を覆う第一の絶縁体シートが、第一の帯状導電体、誘電体シート、第二の帯状導電体、絶縁体シートの順に重ねられてなる積層体を備え、この積層体が巻回されて形成されたノイズフィルタであって、前記巻回の中心起端が、前記積層体が折り返された第一折返端部となっており、前記入出力端子が周方向に間隔を空けて配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明のノイズフィルタの製造方法によれば、プリント基板への実装が容易な4端子型ノイズフィルタを得ることができる。
さらに、本発明のノイズフィルタの製造方法によれば、円筒ケースの中央に空洞を持たない、空間利用率に優れたノイズフィルタを得ることができる。
また、本発明のノイズフィルタによれば、プリント基板への実装が容易な4端子型ノイズフィルタを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係るノイズフィルタの全体斜視図である。
【図2】本発明の実施形態に係るノイズフィルタを入出力端子側から見た底面図である。
【図3】本発明の実施形態において、ノイズフィルタに係る積層体の各構成部材を示す平面図である。
【図4】本発明の実施形態において、積層体の各構成部材を示す斜視図である。
【図5】本発明の実施形態において、積層体の各構成部材を重ねた状態および折り返し線を示す平面図である。
【図6】本発明の実施形態において、積層体を折り返した状態を示す平面図である。
【図7】本発明の実施形態において、折り返した積層体と絶縁体シートとを示す平面図である。
【図8】本発明の実施形態において、折り返した積層体と絶縁体シートとを重ねた状態を示す平面図である。
【図9】本発明の実施形態において、折り返した積層体と絶縁体シートとを巻回する様子を示す斜視図である。
【図10】本発明の実施形態において、折り返した積層体と絶縁体シートとが巻回された状態を示す斜視図である。
【図11】本発明の実施形態において、巻回部が円筒ケースと底蓋とに収納される様子を示す斜視図である。
【図12】本発明の実施形態に係るノイズフィルタの等価回路図である。
【図13】関連技術における各構成要素を示す平面図である。
【図14】関連技術における積層体の各構成部材が重ね合わされた状態を示す斜視図である。
【図15】関連技術における積層体の各構成部材を巻き軸を使用せず巻回する状態を示す斜視図である。
【図16】関連技術における巻き軸を使用せず巻回した場合の巻回部を示す斜視図である。
【図17】関連技術における積層体の各構成部材を巻き軸を使用して巻回する状態を示す斜視図である。
【図18】関連技術における巻き軸を使用して巻回した場合の巻回部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明に係るノイズフィルタの一実施形態を示す全体斜視図、図2は本発明のノイズフィルタを入出力端子側から見た底面図である。ここで、ノイズフィルタNは、円筒ケースCと、底蓋Fと、巻回部Kと、入出力端子T(T1〜T4)とを備えており、円筒ケースC及び底蓋Fは、巻回部Kを保護するためのもので、合成樹脂等の絶縁性材料から構成されている。
【0013】
巻回部Kは、後述するように、長手方向における両端に入出力端子Tを有する金属等の良導体からなる帯状導電体と、合成樹脂等の材質からなる誘電体シートとが交互に積層された積層体の端部を中央に向かって折り曲げ、折り曲げられて形成された新たな端部(折返端部)を中心起端として巻回して形成されたものである。
巻回部Kは、空洞を生じることなく密に巻回され、円筒ケースCの中央に収納設置されている。
【0014】
入出力端子T1、T2、T3、T4は、金属等の良導体からなり、本ノイズフィルタNを電気回路に接続するために使用される。これら入出力端子T1、T2、T3、T4は、それぞれ帯状導電体に溶接等により電気的に接続固定されており、底蓋Fから突出して設けられている。
【0015】
これら入出力端子T1、T2、T3、T4は、周方向に間隔を空けて設けられている。
具体的には、入出力端子T1、T2、T3、T4は、図2に示すように、円板状の底蓋Fの中心点2aを中心とする仮想円2bの円周上に配設されており、隣り合う二つの入出力端子T(T1〜T4)と中心点2aとが形成する中心角θがそれぞれ等しく90°となるように、等間隔に配置されている。
つまり、入出力端子T1とT4、入出力端子T2とT3は、仮想円2bの同一直径上に対向配置されており、それぞれの直径は、直交している。
このように、それぞれの入出力端子T1、T2、T3、T4が、近接することなく配設されている。
【0016】
入出力端子T1、T2、T3、T4は、穴開きプリント基板等への実装が容易となるようリード状の形状を有するが、表面実装を容易とするために、板状等の形状としても良い。なお、円筒ケースCと、底蓋Fは、絶縁物でなくても良く、また、巻回部K全体を樹脂等でコーティングすることにより、円筒ケースCと底蓋Fの代わりとし、円筒ケースCと底蓋Fを省略しても良い。更に、帯状導電体は、表面を粗面化処理を施したアルミ箔、誘電体シートは、電解液を含浸させたセパレータ紙等であっても良い。
【0017】
次に、本発明のノイズフィルタの製造方法について説明する。
(準備工程)
準備工程として、図3に示すように、両端近傍にリード状の入出力端子T1、T2を有する帯状導電体(第一の帯状導電体)B1と、両端にリード状の入出力端子T3、T4を有する帯状導電体(第二の帯状導電体)B2と、帯状導電体B1,B2を絶縁する誘電体シートDと、長さ寸法の短い帯状の絶縁体シート(第一の絶縁シート)Z1とを用意する。
【0018】
帯状導電体B1は、帯状に形成されたものであり、長手方向の一端e1側と他端e2側とに二つの入出力端子T1,T2が離間して設けられたものである。これら二つの入出力端子T1,T2は、一端e1、他端e2からそれぞれ距離k1だけ離れた位置において、溶接等により電気的に接続固定されている。
帯状導電体B2は、図3に示すように、帯状導電体B1と形状寸法がほぼ同一に形成されたものであるが、入出力端子T3,T4が、一端e3、他端e4からそれぞれ距離k2(k2>k1)だけ離れた位置に接続固定されている。
【0019】
誘電体シートDは、帯状に形成されており、長手方向及び幅方向の寸法が、帯状導電体B1,B2よりもやや大きく形成されている。
絶縁体シートZ1は、帯状に形成されており、長手方向の寸法が帯状導電体B1,B2の長手方向の寸法半分よりも、やや大きくなるように形成されている。
これらの部材が予め用意された上でノイズフィルタNは、積層体形成工程と、折り返し工程と、絶縁体シート設置工程と、巻回工程とを経て形成される。
【0020】
(積層体形成工程)
帯状導電体B1と誘電体シートDと帯状導電体B2と絶縁体シートZ1とを、この順番で重ねる。
この際、図4に示すように、帯状導電体B1の入出力端子T1,T2と、帯状導電体B2の入出力端子T3,T4とがそれぞれ重ならないように積層する。
本実施形態においては、帯状導電体B1,B2が略同大の形状寸法で形成されると共に、帯状導電体B1の入出力端子T(T1,T2)が一端e1、他端e2から距離k1だけ離間して設けられ、帯状導電体B2の入出力端子T(T3,T4)が一端e3、他端e4から距離k2だけ離間して設けられている。
すなわち、一端e1,e3と、他端e2,e4とを誘電体シートDを介してそれぞれ重ねると、結果的に、入出力端子T1,T3と、入出力端子T2,T4とが距離m(k2−k1)だけ離間することとなる。
【0021】
また、誘電体シートDは、帯状導電体B1,B2とが接触しないように重ねられる。
また、絶縁体シートZ1は、帯状導電体B2の中央側に位置するように帯状導電体B2の一部を被覆させると共に、その他の一部が略同大の面積となって外部に露出するように重ねられる。
このようにして、図5に示す積層体Sを形成する。
【0022】
(折り返し工程)
次に、積層体形成工程において形成された積層体Sの一端E1を、この一端E1から所定の距離にある折り返し線5bで折り返す。
次に、積層体形成工程において形成された積層体Sの一端E2を、この一端E2から所定の距離にある折り返し線5dで折り返す。
この場合において、積層体Sの一端E1は、入出力端子T1,T2が含まれるように、折り返し線5bで積層体Sの中心5cに向かって折り返す。また、積層体Sの他端E2は、入出力端子T3,T4が含まれるように、折り返し線5dで積層体Sの中心5cに向かって折り返す。
【0023】
ここで、積層体Sの一端E1から折り返し線5bまでの距離は、dであり、折り返し線5bから積層体Sの中心5cまでの距離はLである。そして、距離Lは距離dよりも、大きくなるように設定している。
また、折り返し線5dから積層体Sの中心5cまでの距離は、Lであり、折り返し線5dと積層体Sの他端E2までの距離はdである。ここでも、距離Lは、距離dよりも大きくなるように設定する。このようにして、積層体Sの両端(一端E1,他端E2)を中心5cに向かって折り返した後、互いに接触しないように、一端E1と他端E2とを絶縁体シートZ1上で対向させる。この状態においては、入出力端子T1,T2と入出力端子T3,T4とが積層体Sの略中央に位置することとなる。
このように、積層体Sを折り返すことで、折り返し線5b上に第一折返端部R1が、折り返し線5bに第二折返端部R2が新たに形成される。
【0024】
(絶縁体シート設置工程)
次に、帯状導電体B1と帯状導電体B2との短絡を防止するため、折り返しを終えた積層体Sの上に帯状の第二の絶縁体シートZ2を設ける。図8に示すように、第二の絶縁体シートZ2は、帯状導電体B1を絶縁するために必要な最小限の幅と長さを有している。このような第二の絶縁体シートZ2を、間隙を介して対向した一端E1と他端E2とを被覆するように、積層体Sに重ねる。
【0025】
(巻回工程)
次に、折り返し工程において形成された第一折返端部(折り返し線5b)R1を中心起端Oとして積層体Sを巻回していくことにより、筒体を形成する。また、図8、9に示すように、巻き始めを第一折返端部(折り返し線5b)として紙面手前側に向かって巻回していく。なお、このとき、従来のような巻き軸等を使用する必要がないので、巻き半径を小さくしたまま密に(中実状に)巻回することができる。
このようにして、巻回作業を終えた巻回部Kを図10に示す。図10に示すように、巻回の中心起端は、第一折返端部R1となり、終端Pは、第二折返端部R2となる。
【0026】
図11は、巻回部Kを円筒ケースCと底蓋Fとに収納する様子を示す斜視図である。図に示すように製造した巻回部Kを筒状の円筒ケースCに収納する。さらに、入出力端子T(T1〜T4)を底蓋Fに形成された穴Aに挿通して突出させる。底蓋Fを円筒ケース11aの開口部と接着することにより固定し、図1に示すノイズフィルタNを製造することができる。
このように、本願発明のノイズフィルタの製造方法によれば、ノイズフィルタの中心部に空洞を生じることなく、入出力端子の間隔を充分に確保することができる。したがって、空間の有効利用を図ることができ、電子機器の小型薄型化を実現できる。
【0027】
図12は、本発明に係るノイズフィルタの等価回路図である。ここで、帯状導電体B1が巻回されることによりインダクタンスL1を有するコイルとして機能する。同様に、帯状導電体B2が巻回されることによりインダクタンスL2を有するコイルとして機能する。また、2枚の帯状導電体B1、B2は、誘電体シートDを介して近接配置されることにより、帯状導電体B1、B2間に容量Cのコンデンサが分布定数的に存在することとなる。
【0028】
以上説明したように、両端近傍に入出力端子Tを有する帯状導電体と誘電体シート及び絶縁体シートとを重ね合わせて積層体とするとともに、積層体の端部から所定の距離で折り返して形成された新たな端部を起端として、筒体を巻回して形成するので、筒体中央に空洞を生じることがない。
また、周方向に間隔を空けて入出力端子が配置されるので、プリント基板等の電子回路への取り付け作業が容易である。
従って、空間利用率に優れたノイズフィルタを得ることができる。
【0029】
なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上述した実施の形態では、積層体Sの一端E1及び他端E2を折り返す構成としたが、一方だけであっても構わない。
また、上述した実施形態では、帯状導電体B1及び帯状導電体B2の両端近傍に入出力端子Tを設ける構成としたが、これは端子間距離を大きくとるためであり、長手方向の中央側に設けてもよい。
また、第二の絶縁体Z2は、必ずしも設ける必要はない。
【符号の説明】
【0030】
B1…帯状導電体(第一の帯状導電体)
B2…帯状導電体(第二の帯状導電体)
C…円筒ケース
D…誘電体シート
E1…一端(積層体の一端)
E2…他端(積層体の他端)
e1…一端(第一の帯状導電体の一端)
e2…他端(第一の帯状導電体の他端)
e3…一端(第二の帯状導電体の一端)
e4…他端(第二の帯状導電体の他端)
F…底蓋
K…巻回部
N…ノイズフィルタ
O…中心起端
P…終端
R1…第一折返端部
R2…第二折返端部
S…積層体
T(T1〜T4)…入出力端子
Z1…絶縁体シート(第一の絶縁体シート)
Z2…絶縁体シート(第二の絶縁体シート)
【技術分野】
【0001】
本発明はノイズの漏洩や侵入の防止のために電子回路に使用されるノイズフィルタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
周知のように、電子技術の発達に伴い、電子回路が幅広い分野で応用されている。これら各電子回路は、確実に作動することが望まれるが、電子回路自身が発生するノイズや、間接的に外部から侵入するノイズにより誤動作する場合が少なくない。この誤動作を誘引するノイズは、ノーマルモードノイズ(差動ノイズ)とコモンモードノイズ(同相ノイズ)とに大別されるが、これら双方のノイズを除去するためのノイズフィルタとして、例えば、図12で示される等価回路を持つものが使用されている。このノイズフィルタは、近年の電子機器の小型薄型化に伴い、高性能であるだけでなく、小型かつプリント基板への実装が容易であることが望まれている。
【0003】
このようなノイズフィルタの製造方法について説明すると、図13〜図15に示すように、先ず、2つの入出力端子13a、13bが電気的に接続された帯状の電極13cと、帯状の誘電体シート13dとを交互に重ね合わせた後、端部からこれらの積層体を巻回して円筒状に形成する。
【0004】
ここで、図12に示す等価回路を実現するためには、図13の入出力端子13aと入出力端子13bとの間に十分なインダクタンスを発生させる必要があり、入出力端子13aと入出力端子13bとの間隔をなるべく離す必要があった。
図14は、図13に示した要素である電極13cと誘電体シート13dとを重ね合わせた、帯状の構造体を示す。図14の帯状の構造体を図15に示すように図中左端から矢印方向へ巻回することにより、図16に示す円筒状のノイズフィルタに仕上げることができるが、巻き始めでは巻き半径が小さくなる。そのため、巻き始めに近い2つの入出力端子13a、13aの距離が接近してしまう。その結果、プリント基板等の電子回路への取り付けが困難になったり、入出力端子同士がショートする虞れが生じたりしていた。
【0005】
そこで、これらの欠点を解決するべく、図17に示すように、円筒状の巻き軸Jを用いて帯状の構造体を巻き上げることにより、入出力端子13a、13aの間隔距離を確保している。しかし、巻き軸Jを外した巻き終わりの状態は、図18に示すように中心に空洞Vを有することとなる。また、他のノイズフィルタの製造方法としては、以下の特許文献1〜4に示すようなものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平02−026115号公報
【特許文献2】特開平05−036535号公報
【特許文献3】特開平05−121987号公報
【特許文献4】特開平07−122460号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記ノイズフィルタの製造方法では入出力端子13a、13aの間隔を確保する巻き軸を使用するため、図18に示すように円筒状のノイズフィルタの中心に空洞Vが生じるとともに、完成後の製品径が大きくなってしまう。このため、空間の利用効率が低下し、電子機器の小型薄型化に対応することができないという課題が存在した。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、円筒状のノイズフィルタの中心部に空間を生じさせることなく、なおかつプリント基板への実装が容易な入出力端子間隔を有するノイズフィルタおよびその製造方法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】
【0008】
上記目的を実現するために、本発明のノイズフィルタの製造方法は、それぞれ帯状に形成されると共に長手方向の一端側と他端側とに二つの入出力端子が離間して設けられた第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体、前記第一の帯状導電体及び前記第二の帯状導電体を絶縁する誘電体シート、並びに、前記第二の帯状導電体の少なくとも一部を覆う第一の絶縁体シートを予め用意し、前記第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体の入出力端子が重ならないように、前記第一の帯状導電体と誘電体シートと第二の帯状導電体と絶縁体シートとをこの順番で重ねて積層体を形成する積層体形成工程と、前記第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体のそれぞれにおける前記一端側の入出力端子が含まれるように、前記積層体の長手方向の一端側を折り返して第一折返端部を形成する折り返し工程と、前記第一折返端部を中心起端として前記積層体を巻回する巻回工程とを含むことを特徴とする。
【0009】
本発明のノイズフィルタは、それぞれ帯状に形成されると共に長手方向の一端側と他端側とに二つの入出力端子が離間して設けられた第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体、前記第一の帯状導電体及び前記第二の帯状導電体を絶縁する誘電体シート、並びに、前記第二の帯状導電体の少なくとも一部を覆う第一の絶縁体シートが、第一の帯状導電体、誘電体シート、第二の帯状導電体、絶縁体シートの順に重ねられてなる積層体を備え、この積層体が巻回されて形成されたノイズフィルタであって、前記巻回の中心起端が、前記積層体が折り返された第一折返端部となっており、前記入出力端子が周方向に間隔を空けて配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明のノイズフィルタの製造方法によれば、プリント基板への実装が容易な4端子型ノイズフィルタを得ることができる。
さらに、本発明のノイズフィルタの製造方法によれば、円筒ケースの中央に空洞を持たない、空間利用率に優れたノイズフィルタを得ることができる。
また、本発明のノイズフィルタによれば、プリント基板への実装が容易な4端子型ノイズフィルタを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係るノイズフィルタの全体斜視図である。
【図2】本発明の実施形態に係るノイズフィルタを入出力端子側から見た底面図である。
【図3】本発明の実施形態において、ノイズフィルタに係る積層体の各構成部材を示す平面図である。
【図4】本発明の実施形態において、積層体の各構成部材を示す斜視図である。
【図5】本発明の実施形態において、積層体の各構成部材を重ねた状態および折り返し線を示す平面図である。
【図6】本発明の実施形態において、積層体を折り返した状態を示す平面図である。
【図7】本発明の実施形態において、折り返した積層体と絶縁体シートとを示す平面図である。
【図8】本発明の実施形態において、折り返した積層体と絶縁体シートとを重ねた状態を示す平面図である。
【図9】本発明の実施形態において、折り返した積層体と絶縁体シートとを巻回する様子を示す斜視図である。
【図10】本発明の実施形態において、折り返した積層体と絶縁体シートとが巻回された状態を示す斜視図である。
【図11】本発明の実施形態において、巻回部が円筒ケースと底蓋とに収納される様子を示す斜視図である。
【図12】本発明の実施形態に係るノイズフィルタの等価回路図である。
【図13】関連技術における各構成要素を示す平面図である。
【図14】関連技術における積層体の各構成部材が重ね合わされた状態を示す斜視図である。
【図15】関連技術における積層体の各構成部材を巻き軸を使用せず巻回する状態を示す斜視図である。
【図16】関連技術における巻き軸を使用せず巻回した場合の巻回部を示す斜視図である。
【図17】関連技術における積層体の各構成部材を巻き軸を使用して巻回する状態を示す斜視図である。
【図18】関連技術における巻き軸を使用して巻回した場合の巻回部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明に係るノイズフィルタの一実施形態を示す全体斜視図、図2は本発明のノイズフィルタを入出力端子側から見た底面図である。ここで、ノイズフィルタNは、円筒ケースCと、底蓋Fと、巻回部Kと、入出力端子T(T1〜T4)とを備えており、円筒ケースC及び底蓋Fは、巻回部Kを保護するためのもので、合成樹脂等の絶縁性材料から構成されている。
【0013】
巻回部Kは、後述するように、長手方向における両端に入出力端子Tを有する金属等の良導体からなる帯状導電体と、合成樹脂等の材質からなる誘電体シートとが交互に積層された積層体の端部を中央に向かって折り曲げ、折り曲げられて形成された新たな端部(折返端部)を中心起端として巻回して形成されたものである。
巻回部Kは、空洞を生じることなく密に巻回され、円筒ケースCの中央に収納設置されている。
【0014】
入出力端子T1、T2、T3、T4は、金属等の良導体からなり、本ノイズフィルタNを電気回路に接続するために使用される。これら入出力端子T1、T2、T3、T4は、それぞれ帯状導電体に溶接等により電気的に接続固定されており、底蓋Fから突出して設けられている。
【0015】
これら入出力端子T1、T2、T3、T4は、周方向に間隔を空けて設けられている。
具体的には、入出力端子T1、T2、T3、T4は、図2に示すように、円板状の底蓋Fの中心点2aを中心とする仮想円2bの円周上に配設されており、隣り合う二つの入出力端子T(T1〜T4)と中心点2aとが形成する中心角θがそれぞれ等しく90°となるように、等間隔に配置されている。
つまり、入出力端子T1とT4、入出力端子T2とT3は、仮想円2bの同一直径上に対向配置されており、それぞれの直径は、直交している。
このように、それぞれの入出力端子T1、T2、T3、T4が、近接することなく配設されている。
【0016】
入出力端子T1、T2、T3、T4は、穴開きプリント基板等への実装が容易となるようリード状の形状を有するが、表面実装を容易とするために、板状等の形状としても良い。なお、円筒ケースCと、底蓋Fは、絶縁物でなくても良く、また、巻回部K全体を樹脂等でコーティングすることにより、円筒ケースCと底蓋Fの代わりとし、円筒ケースCと底蓋Fを省略しても良い。更に、帯状導電体は、表面を粗面化処理を施したアルミ箔、誘電体シートは、電解液を含浸させたセパレータ紙等であっても良い。
【0017】
次に、本発明のノイズフィルタの製造方法について説明する。
(準備工程)
準備工程として、図3に示すように、両端近傍にリード状の入出力端子T1、T2を有する帯状導電体(第一の帯状導電体)B1と、両端にリード状の入出力端子T3、T4を有する帯状導電体(第二の帯状導電体)B2と、帯状導電体B1,B2を絶縁する誘電体シートDと、長さ寸法の短い帯状の絶縁体シート(第一の絶縁シート)Z1とを用意する。
【0018】
帯状導電体B1は、帯状に形成されたものであり、長手方向の一端e1側と他端e2側とに二つの入出力端子T1,T2が離間して設けられたものである。これら二つの入出力端子T1,T2は、一端e1、他端e2からそれぞれ距離k1だけ離れた位置において、溶接等により電気的に接続固定されている。
帯状導電体B2は、図3に示すように、帯状導電体B1と形状寸法がほぼ同一に形成されたものであるが、入出力端子T3,T4が、一端e3、他端e4からそれぞれ距離k2(k2>k1)だけ離れた位置に接続固定されている。
【0019】
誘電体シートDは、帯状に形成されており、長手方向及び幅方向の寸法が、帯状導電体B1,B2よりもやや大きく形成されている。
絶縁体シートZ1は、帯状に形成されており、長手方向の寸法が帯状導電体B1,B2の長手方向の寸法半分よりも、やや大きくなるように形成されている。
これらの部材が予め用意された上でノイズフィルタNは、積層体形成工程と、折り返し工程と、絶縁体シート設置工程と、巻回工程とを経て形成される。
【0020】
(積層体形成工程)
帯状導電体B1と誘電体シートDと帯状導電体B2と絶縁体シートZ1とを、この順番で重ねる。
この際、図4に示すように、帯状導電体B1の入出力端子T1,T2と、帯状導電体B2の入出力端子T3,T4とがそれぞれ重ならないように積層する。
本実施形態においては、帯状導電体B1,B2が略同大の形状寸法で形成されると共に、帯状導電体B1の入出力端子T(T1,T2)が一端e1、他端e2から距離k1だけ離間して設けられ、帯状導電体B2の入出力端子T(T3,T4)が一端e3、他端e4から距離k2だけ離間して設けられている。
すなわち、一端e1,e3と、他端e2,e4とを誘電体シートDを介してそれぞれ重ねると、結果的に、入出力端子T1,T3と、入出力端子T2,T4とが距離m(k2−k1)だけ離間することとなる。
【0021】
また、誘電体シートDは、帯状導電体B1,B2とが接触しないように重ねられる。
また、絶縁体シートZ1は、帯状導電体B2の中央側に位置するように帯状導電体B2の一部を被覆させると共に、その他の一部が略同大の面積となって外部に露出するように重ねられる。
このようにして、図5に示す積層体Sを形成する。
【0022】
(折り返し工程)
次に、積層体形成工程において形成された積層体Sの一端E1を、この一端E1から所定の距離にある折り返し線5bで折り返す。
次に、積層体形成工程において形成された積層体Sの一端E2を、この一端E2から所定の距離にある折り返し線5dで折り返す。
この場合において、積層体Sの一端E1は、入出力端子T1,T2が含まれるように、折り返し線5bで積層体Sの中心5cに向かって折り返す。また、積層体Sの他端E2は、入出力端子T3,T4が含まれるように、折り返し線5dで積層体Sの中心5cに向かって折り返す。
【0023】
ここで、積層体Sの一端E1から折り返し線5bまでの距離は、dであり、折り返し線5bから積層体Sの中心5cまでの距離はLである。そして、距離Lは距離dよりも、大きくなるように設定している。
また、折り返し線5dから積層体Sの中心5cまでの距離は、Lであり、折り返し線5dと積層体Sの他端E2までの距離はdである。ここでも、距離Lは、距離dよりも大きくなるように設定する。このようにして、積層体Sの両端(一端E1,他端E2)を中心5cに向かって折り返した後、互いに接触しないように、一端E1と他端E2とを絶縁体シートZ1上で対向させる。この状態においては、入出力端子T1,T2と入出力端子T3,T4とが積層体Sの略中央に位置することとなる。
このように、積層体Sを折り返すことで、折り返し線5b上に第一折返端部R1が、折り返し線5bに第二折返端部R2が新たに形成される。
【0024】
(絶縁体シート設置工程)
次に、帯状導電体B1と帯状導電体B2との短絡を防止するため、折り返しを終えた積層体Sの上に帯状の第二の絶縁体シートZ2を設ける。図8に示すように、第二の絶縁体シートZ2は、帯状導電体B1を絶縁するために必要な最小限の幅と長さを有している。このような第二の絶縁体シートZ2を、間隙を介して対向した一端E1と他端E2とを被覆するように、積層体Sに重ねる。
【0025】
(巻回工程)
次に、折り返し工程において形成された第一折返端部(折り返し線5b)R1を中心起端Oとして積層体Sを巻回していくことにより、筒体を形成する。また、図8、9に示すように、巻き始めを第一折返端部(折り返し線5b)として紙面手前側に向かって巻回していく。なお、このとき、従来のような巻き軸等を使用する必要がないので、巻き半径を小さくしたまま密に(中実状に)巻回することができる。
このようにして、巻回作業を終えた巻回部Kを図10に示す。図10に示すように、巻回の中心起端は、第一折返端部R1となり、終端Pは、第二折返端部R2となる。
【0026】
図11は、巻回部Kを円筒ケースCと底蓋Fとに収納する様子を示す斜視図である。図に示すように製造した巻回部Kを筒状の円筒ケースCに収納する。さらに、入出力端子T(T1〜T4)を底蓋Fに形成された穴Aに挿通して突出させる。底蓋Fを円筒ケース11aの開口部と接着することにより固定し、図1に示すノイズフィルタNを製造することができる。
このように、本願発明のノイズフィルタの製造方法によれば、ノイズフィルタの中心部に空洞を生じることなく、入出力端子の間隔を充分に確保することができる。したがって、空間の有効利用を図ることができ、電子機器の小型薄型化を実現できる。
【0027】
図12は、本発明に係るノイズフィルタの等価回路図である。ここで、帯状導電体B1が巻回されることによりインダクタンスL1を有するコイルとして機能する。同様に、帯状導電体B2が巻回されることによりインダクタンスL2を有するコイルとして機能する。また、2枚の帯状導電体B1、B2は、誘電体シートDを介して近接配置されることにより、帯状導電体B1、B2間に容量Cのコンデンサが分布定数的に存在することとなる。
【0028】
以上説明したように、両端近傍に入出力端子Tを有する帯状導電体と誘電体シート及び絶縁体シートとを重ね合わせて積層体とするとともに、積層体の端部から所定の距離で折り返して形成された新たな端部を起端として、筒体を巻回して形成するので、筒体中央に空洞を生じることがない。
また、周方向に間隔を空けて入出力端子が配置されるので、プリント基板等の電子回路への取り付け作業が容易である。
従って、空間利用率に優れたノイズフィルタを得ることができる。
【0029】
なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上述した実施の形態では、積層体Sの一端E1及び他端E2を折り返す構成としたが、一方だけであっても構わない。
また、上述した実施形態では、帯状導電体B1及び帯状導電体B2の両端近傍に入出力端子Tを設ける構成としたが、これは端子間距離を大きくとるためであり、長手方向の中央側に設けてもよい。
また、第二の絶縁体Z2は、必ずしも設ける必要はない。
【符号の説明】
【0030】
B1…帯状導電体(第一の帯状導電体)
B2…帯状導電体(第二の帯状導電体)
C…円筒ケース
D…誘電体シート
E1…一端(積層体の一端)
E2…他端(積層体の他端)
e1…一端(第一の帯状導電体の一端)
e2…他端(第一の帯状導電体の他端)
e3…一端(第二の帯状導電体の一端)
e4…他端(第二の帯状導電体の他端)
F…底蓋
K…巻回部
N…ノイズフィルタ
O…中心起端
P…終端
R1…第一折返端部
R2…第二折返端部
S…積層体
T(T1〜T4)…入出力端子
Z1…絶縁体シート(第一の絶縁体シート)
Z2…絶縁体シート(第二の絶縁体シート)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ帯状に形成されると共に長手方向の一端側と他端側とに二つの入出力端子が離間して設けられた第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体、前記第一の帯状導電体及び前記第二の帯状導電体を絶縁する誘電体シート、並びに、前記第二の帯状導電体の少なくとも一部を覆う第一の絶縁体シートを予め用意し、前記第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体の入出力端子が重ならないように、前記第一の帯状導電体と誘電体シートと第二の帯状導電体と絶縁体シートとをこの順番で重ねて積層体を形成する積層体形成工程と、
前記第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体のそれぞれにおける前記一端側の入出力端子が含まれるように、前記積層体の長手方向の一端側を折り返して第一折返端部を形成する折り返し工程と、
前記第一折返端部を中心起端として前記積層体を巻回する巻回工程とを含むことを特徴とするノイズフィルタ製造方法。
【請求項2】
前記折り返し工程において、前記積層体の一端側を折り返した後に、前記第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体のそれぞれにおける前記他端側の入出力端子が含まれるように、かつ、前記折り返した一端側と重ならないように、前記積層体の長手方向の他端側を折り返して第二折返端部を形成することを特徴とする請求項1に記載のノイズフィルタ製造方法。
【請求項3】
前記折り返し工程において、前記積層体の長手方向の一端側及び他端側をそれぞれ折り返して、前記積層体の長手方向の中央部にそれぞれの入出力端子を位置せしめることを特徴とする請求項2に記載のノイズフィルタ製造方法。
【請求項4】
前記折り返し工程と前記巻回工程との間において、前記第一の帯状導電体と前記第二の帯状導電体との短絡を防止する第二の絶縁体シートを、前記折り返された積層体の一端と他端との上に設ける絶縁体シート設置工程を含むことを特徴とする請求項2又は3に記載のノイズフィルタ製造方法。
【請求項5】
それぞれ帯状に形成されると共に長手方向の一端側と他端側とに二つの入出力端子が離間して設けられた第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体、前記第一の帯状導電体及び前記第二の帯状導電体を絶縁する誘電体シート、並びに、前記第二の帯状導電体の少なくとも一部を覆う第一の絶縁体シートが、第一の帯状導電体、誘電体シート、第二の帯状導電体、絶縁体シートの順に重ねられてなる積層体を備え、
この積層体が巻回されて形成されたノイズフィルタであって、
前記巻回の中心起端が、前記積層体が折り返された第一折返端部となっており、
前記入出力端子が周方向に間隔を空けて配置されていることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項6】
前記巻回の終端が、前記積層体が折り返された第二折返端部となっていることを特徴とする請求項5に記載のノイズフィルタ。
【請求項7】
前記第一の帯状導電体と前記第二の帯状導電体との短絡を防止する第二の絶縁体シートが、前記折り返された積層体の一端と他端との上に設けられていることを特徴とする請求項6又は7に記載のノイズフィルタ。
【請求項1】
それぞれ帯状に形成されると共に長手方向の一端側と他端側とに二つの入出力端子が離間して設けられた第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体、前記第一の帯状導電体及び前記第二の帯状導電体を絶縁する誘電体シート、並びに、前記第二の帯状導電体の少なくとも一部を覆う第一の絶縁体シートを予め用意し、前記第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体の入出力端子が重ならないように、前記第一の帯状導電体と誘電体シートと第二の帯状導電体と絶縁体シートとをこの順番で重ねて積層体を形成する積層体形成工程と、
前記第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体のそれぞれにおける前記一端側の入出力端子が含まれるように、前記積層体の長手方向の一端側を折り返して第一折返端部を形成する折り返し工程と、
前記第一折返端部を中心起端として前記積層体を巻回する巻回工程とを含むことを特徴とするノイズフィルタ製造方法。
【請求項2】
前記折り返し工程において、前記積層体の一端側を折り返した後に、前記第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体のそれぞれにおける前記他端側の入出力端子が含まれるように、かつ、前記折り返した一端側と重ならないように、前記積層体の長手方向の他端側を折り返して第二折返端部を形成することを特徴とする請求項1に記載のノイズフィルタ製造方法。
【請求項3】
前記折り返し工程において、前記積層体の長手方向の一端側及び他端側をそれぞれ折り返して、前記積層体の長手方向の中央部にそれぞれの入出力端子を位置せしめることを特徴とする請求項2に記載のノイズフィルタ製造方法。
【請求項4】
前記折り返し工程と前記巻回工程との間において、前記第一の帯状導電体と前記第二の帯状導電体との短絡を防止する第二の絶縁体シートを、前記折り返された積層体の一端と他端との上に設ける絶縁体シート設置工程を含むことを特徴とする請求項2又は3に記載のノイズフィルタ製造方法。
【請求項5】
それぞれ帯状に形成されると共に長手方向の一端側と他端側とに二つの入出力端子が離間して設けられた第一の帯状導電体及び第二の帯状導電体、前記第一の帯状導電体及び前記第二の帯状導電体を絶縁する誘電体シート、並びに、前記第二の帯状導電体の少なくとも一部を覆う第一の絶縁体シートが、第一の帯状導電体、誘電体シート、第二の帯状導電体、絶縁体シートの順に重ねられてなる積層体を備え、
この積層体が巻回されて形成されたノイズフィルタであって、
前記巻回の中心起端が、前記積層体が折り返された第一折返端部となっており、
前記入出力端子が周方向に間隔を空けて配置されていることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項6】
前記巻回の終端が、前記積層体が折り返された第二折返端部となっていることを特徴とする請求項5に記載のノイズフィルタ。
【請求項7】
前記第一の帯状導電体と前記第二の帯状導電体との短絡を防止する第二の絶縁体シートが、前記折り返された積層体の一端と他端との上に設けられていることを特徴とする請求項6又は7に記載のノイズフィルタ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
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【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【公開番号】特開2010−232900(P2010−232900A)
【公開日】平成22年10月14日(2010.10.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−77587(P2009−77587)
【出願日】平成21年3月26日(2009.3.26)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年10月14日(2010.10.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年3月26日(2009.3.26)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】
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