ＬＣフィルタ装置
【課題】 部品点数が削減され一体化された構成により多段接続を可能とするＬＣフィルタ装置を提供すること。
【解決手段】 ＬＣフィルタ装置１は、内方に配置される１本の内方磁脚５ｎと、内方磁脚５ｎを挟む２本の外方磁脚５ｇとを備えて構成される磁性体コア５と、磁性体コア５の内方磁脚５ｎに巻回される１本の巻線２と、巻線２のうち、各々の外方磁脚５ｇと内方磁脚５ｎとで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子７とを備えている。
【解決手段】 ＬＣフィルタ装置１は、内方に配置される１本の内方磁脚５ｎと、内方磁脚５ｎを挟む２本の外方磁脚５ｇとを備えて構成される磁性体コア５と、磁性体コア５の内方磁脚５ｎに巻回される１本の巻線２と、巻線２のうち、各々の外方磁脚５ｇと内方磁脚５ｎとで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子７とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ除去や電圧・電流の平滑化に使用されるフィルタ装置に関するものであり、特に、多段接続されたＬＣフィルタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電源装置では、出力電流を平滑すると共に出力信号に重畳する出力ノイズを抑制するために、チョークコイルを備えた出力フィルタが備えられる。ここで、出力フィルタは種々の回路構成が考えられる。電流経路に挿入されたチョークコイルの出力側と基準電位との間に挿入されたコンデンサ素子を備えた、いわゆるＬＣフィルタ装置が一般的に用いられている。
【０００３】
図７にＬＣフィルタ装置を例示する。一次減衰の周波数特性を示すことはよく知られている。カットオフ周波数ｆｃ＝１／（２π（ＬＣ）０．５）から高周波数側で、ゲインの減衰特性が２０ｄＢ／Ｏｃｔの傾きで減衰する特性である。この一次減衰特性により、高周波数成分の信号ゲインを減衰することができ、出力電流の平滑化やノイズ抑制の効果を奏するものである。
【０００４】
図８は、図７のＬＣフィルタ装置を直列に２段接続した構成である。同一周波数特性のＬＣフィルタ装置を２段接続することにより、１段構成（図７）の場合と同じカットオフ周波数ｆｃからゲインが減衰し、ゲイン減衰特性は、１段構成の場合の２倍となる。４０ｄＢ／Ｏｃｔでゲインが減衰する特性を有する。これにより、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
【０００５】
また、特許文献１には、コモンモードチョークコイルとして利用されるチョークコイルについての構成が開示されている。図９に示すように、ＥＩ鉄心による日字状の閉磁路を構成する磁性材１００とロ字状の閉磁路を構成する磁性材２００とを上下に組み合わせている。磁性材１００の両側磁脚１００ｂ、１００ｃに対して、この２種類の磁性材１００、２００にまたがるように、同じ巻数の２つのコイル３００が巻回されている。
【０００６】
図９のチョークコイルでは、磁束１００ｆ、１００ｇおよび漏れ磁束２００ｈ、２００ｉによってノーマルモードチョーク部を構成し、また磁性材２００において２つのコイル３００で磁束２００ｆ、２００ｇを形成しコモンモードチョーク部を構成する。２段のコモンモードチョークコイルを備える構成を有している。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−５４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
充分な出力フィルタ特性を確保するためにはＬＣフィルタ装置を多段に接続することが効果的ではある。しかしながら、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなければならず、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数が増大してしまう。これにより、組み付け部品ごとに基板上に固定しなければならず、組み付け工程を含む製造工数の増大が問題である。
【０００９】
また、個別に構成されたＬＣフィルタ装置を多段に接続することにより、電流経路が冗長となり、経路間の接続箇所も増大するため、電流経路上の抵抗が無視できなくなるおそれがある。通電により発熱に伴う電力損失が無視できなくなるおそれがあり問題である。
【００１０】
更に、個別に構成されたＬＣフィルタ装置を多段に接続することにより、部品点数や実装面積の増大により、製造コストが増大してしまうおそれがあり問題である。
【００１１】
ここで、２つのチョークコイルが一体化された技術が特許文献１に開示されているが、これは、２つのチョークコイルを一体化することによりノーマルモードおよびコモンモードのチョーク特性を奏するチョークコイルの構成例を示すものであり、ＬＣフィルタ装置に関する技術ではない。また、３つ以上に多段接続される場合のコイルの一体化についても開示も示唆もされていない。本願の課題とする多段接続のＬＣフィルタ装置を一体化する技術思想についての動機付けは開示も示唆もされておらず、本願との関連性はない。
【００１２】
本発明は前記背景技術に鑑みなされたものであり、部品点数が削減され一体化された構成により多段接続を可能とするＬＣフィルタ装置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】
【００１３】
その解決手段は、内方に配置される１本の内方磁脚と、前記内方磁脚を挟む少なくとも２本の外方磁脚とを備えて構成される磁性体コアと、前記磁性体コアの前記内方磁脚に巻回される１本の巻線と、前記巻線のうち、各々の前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子とを備えることを特徴とするＬＣフィルタ装置である。
【００１４】
本発明では、内方に配置される１本の内方磁脚と、内方磁脚を挟む少なくとも２本の外方磁脚とを備えて構成される磁性体コアの内方磁脚に、１本の巻線が巻回されている。さらに、この巻線のうち、各々の外方磁脚と内方磁脚とで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子を備えている。
【００１５】
これにより、ＬＣフィルタ装置を多段に接続する場合であっても、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、ＬＣフィルタ装置を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
【００１６】
また、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
【００１７】
更に、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
【００１８】
また、他の解決手段は、前記内方磁脚の磁路断面積の合計と、前記外方磁脚の磁路断面積の合計とは等しいことを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００１９】
これにより、各コイルにおける磁束が集まる内方磁脚で、磁束密度が密にならないため、コイル全体の磁束密度を一定に保つことができる。従って、コイルのコアの磁気飽和の招来を防止することができる。
【００２０】
また、他の解決手段は、前記外方磁脚は、前記内方磁脚を中心とする同心円状に配置され、前記コンデンサ素子は、隣接する前記外方磁脚の間から前記巻線に接続されることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００２１】
これにより、ＬＣフィルタ装置の多段接続を容易に構成し、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体化することができる。
【００２２】
また、他の解決手段は、前記巻線は、前記内方磁脚に複数回巻回されており、前記コンデンサ素子は、前記巻線の所定長ごとに前記巻線に接続されることを特徴とする請求項１乃至３の少なくとも何れか１項に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００２３】
本発明では、ＬＣフィルタ装置のうちコンデンサ素子が複数回巻回された巻線の所定長ごとに接続される。これにより、より多くのコンデンサ素子を設けることができ、更に多くの多段接続されたＬＣフィルタ装置の一体化を図ることができる。
【００２４】
また、他の解決手段は、前記内方磁脚の外側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００２５】
これにより、矩形の内方磁脚に比べて、内方磁脚に沿って巻線を巻回できるため、巻線の長さをより短くすることができる。
【００２６】
また、他の解決手段は、前記外方磁脚の内側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項５に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００２７】
これにより、巻線とＬＣフィルタ装置のうち内方磁脚の外側面および外方磁脚の内側面とをより近接することができる。従って、巻線とコアが離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
【００２８】
また、他の解決手段は、前記磁性体コアは、Ｅ−Ｅ構成またはＥ−Ｉ構成であることを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００２９】
これにより、既存のＥ−Ｅ構成の磁性体コアまたはＥ−Ｉ構成の磁性体コアを利用することができ、コストダウンを図ることができる。
【００３０】
また、他の解決手段は、前記内方磁脚は、前記外方磁脚に比して磁脚長が短いことを特徴とする請求項７に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００３１】
Ｅ−Ｅ構成またはＥ−Ｉ構成の磁性体コアで構成する場合、Ｅ−Ｅ構成の磁性体コアの場合は、外方磁脚同士が、Ｅ−Ｉ構成の磁性体コアの場合は、外方磁脚と対向する磁性体コア平板とが接触して磁性体コアの位置決めがなされる。内方磁脚は磁脚長が外方磁脚の磁脚長に比して短いため、内方磁脚の端部にコアギャップが形成され、このコアギャップは固定される。従来技術のように個別に形成する場合、ギャップシートを挿入してギャップを形成するが、位置決めの点で本発明の技術の方が有利である。
【００３２】
また、他の解決手段は、前記巻線はＵ字状に成形された扁平棒状の部材であり、その開口端が前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される円環状磁路の中央開口部に挿入されていることを特徴とする請求項７または８に記載のＬＣフィルタ装置である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、部品点数が削減され一体化された構成により多段接続を可能とするＬＣフィルタ装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明のＬＣフィルタ装置について具体化した実施形態を図１乃至図６に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
図１は、ＬＣフィルタ装置１の斜視図である。ＬＣフィルタ装置１は、Ｅ形状を有する磁性体３及びＥ形状を有する磁性体４が組み合わされてＥ−Ｅ構成された磁性体コア５と、Ｕ字状に成形された扁平棒状の部材であり、その開口端が磁性体コア５の円環状磁路の中央開口部に挿入されている巻線２と、一端が巻線２のタップＹに接続され、他端が接地電位に接続されるコンデンサ素子６と、一端が巻線２のタップＡに接続され、他端が接地電位に接続されるコンデンサ素子７とを備えている。
【００３６】
ＬＣフィルタ装置１は、巻線２のタップＸを入力とし、タップＹを出力とする。タップＸからタップＡに至る経路でインダクタンスを構成し、一端がタップＡに接続され、他端が接地電位に接続されるキャパシタンスを構成し、タップＡからタップＹに至る経路でインダクタンスを構成し、一端がタップＹに接続され、他端が接地電位に接続されるキャパシタンスを構成している。すなわち、ＬＣフィルタ装置１では、タップＸを入力とし、タップＹを出力とする２段構成のＬＣフィルタ装置をなし、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
【００３７】
このように、ＬＣフィルタ装置を２段に接続する場合であっても、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、ＬＣフィルタ装置１を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
【００３８】
また、ＬＣフィルタ装置１のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
【００３９】
更に、ＬＣフィルタ装置１のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
【００４０】
磁性体コア５は、Ｅ形状を有する磁性体３及びＥ形状を有する磁性体４が組み合わされてＥ−Ｅ構成にされたものである。
これにより、既存のＥ−Ｅ構成の磁性体コアを利用することができ、コストダウンを図ることができる。また、Ｅ−Ｅ構成の磁性体コアのうち、巻線２が貫通する外側の部分を外方磁脚５ｇとし、内側の部分を内方磁脚５ｎとする。
【００４１】
また、磁性体３および磁性体４において、外方磁脚５ｇの巻線２と直交する方向の長さはＬであり、内方磁脚５ｎの巻線２と直交する方向の長さは２Ｌである。磁性体３および磁性体４の厚みはＷであるから、外方磁脚５ｇ一つ当りの磁路断面積はＷＬであり、内方磁脚５ｎの磁路断面積は２ＷＬである。
これにより、各コイルにおける磁束が集まる内方磁脚５ｎで、磁束密度が密にならないため、コイル全体の磁束密度を一定に保つことができる。従って、コイルのコアの磁気飽和の招来を防止することができる。第１実施形態にかかる磁性体コア５のように、内方磁脚５ｎが一本であり、外方磁脚５ｇが２本の場合には、１本の内方磁脚５ｎの磁路断面積は、１本の外方磁脚５ｇの磁路断面積の２倍もしくは２倍以上であることが好ましい。
【００４２】
さらに、磁性体３および磁性体４の内方磁脚５ｎは、外方磁脚５ｇよりも短くされている。これにより、Ｅ−Ｅ構成の磁性体コアの本実施形態の場合は、外方磁脚５ｇ同士が、接触して磁性体コアの位置決めがなされる。内方磁脚５ｎは磁脚長が外方磁脚５ｇの磁脚長に比して短いため、内方磁脚５ｎの端部にコアギャップが形成され、このコアギャップは固定される。従来技術のように個別に形成する場合、ギャップシート８を挿入してギャップを形成するが、位置決めの精度の点で本発明の技術の方が有利であり、製造が容易となる。
【００４３】
以上詳細に説明したとおり、第１実施形態にかかるＬＣフィルタ装置１によれば、部品点数が削減され一体化された構成により多段接続を可能とすることができる。
【００４４】
（第２実施形態）
次いで、第２実施形態にかかるＬＣフィルタ装置１０について説明する。図２は、ＬＣフィルタ装置１０においてＥ−Ｅ構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面図である。ＬＣフィルタ装置１０は、巻線１１と、内方磁脚１２ｎおよび２つの外方磁脚１２ｇからなる磁性体コア１２とを備えている。巻線１１において、内方磁脚１２ｎと外方磁脚１２ｇの間から、タップＸ、タップＡおよびタップＹが引き出されている。一端がタップＡに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＹに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子を備えている。また、磁性体コア１２のうち、巻線１１の中心に内方磁脚１２ｎが配置され、巻線１１の外側に外方磁脚１２ｇが配置されている。
【００４５】
ＬＣフィルタ装置１０では、第１実施形態のＬＣフィルタ装置１と同様に、タップＸを入力とし、タップＹを出力とする２段構成のＬＣフィルタ装置をなし、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
【００４６】
このように、ＬＣフィルタ装置を２段に接続する場合であっても、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、ＬＣフィルタ装置１０を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
【００４７】
また、ＬＣフィルタ装置１０のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
【００４８】
更に、ＬＣフィルタ装置１０のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
【００４９】
第２実施形態にかかるＬＣフィルタ装置１０では、内方磁脚１２ｎの外側面、および外方磁脚１２ｇの内側面は巻線１１の巻回方向に沿って曲面を有している。これにより、巻線とＬＣフィルタ装置のうち内方磁脚１２ｎの外側面および外方磁脚１２ｇの内側面とをより近接することができる。従って、巻線とコアが離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
【００５０】
（第３実施形態）
次いで、第３実施形態にかかるＬＣフィルタ装置２０について説明する。図３は、ＬＣフィルタ装置２０においてＥ−Ｅ構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面図である。また、図４は、ＬＣフィルタ装置２０の等価回路図である。ＬＣフィルタ装置２０は、巻線２１と、内方磁脚２２ｎおよび４つの外方磁脚２２ｇからなる磁性体コア２２とを備えている。巻線２１において、それぞれの外方磁脚２２ｇの間からは、タップＸおよびタップＹ、タップＡ、タップＢ、タップＣが引き出されている。さらに、ＬＣフィルタ装置２０は、一端がタップＡに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＢに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＣに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＹに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子とを備えている。また、磁性体コア２２のうち、巻線２１の中心に内方磁脚２２ｎが配置され、巻線２１の外側に外方磁脚２２ｇが配置されている。
【００５１】
ＬＣフィルタ装置２０は、タップＸを入力とし、タップＸからタップＡに至る経路でインダクタンスを構成し、タップＡにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＡからタップＢに至る経路でインダクタンスを構成し、タップＢにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＢからタップＣに至る経路でインダクタンスを構成し、タップＣにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＣからタップＹに至る経路でインダクタンスを構成し、タップＹにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成している。すなわち、ＬＣフィルタ装置２０では、４段構成のＬＣフィルタ装置をなし(図４)、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
【００５２】
このように、ＬＣフィルタ装置を４段に接続する場合であっても、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、ＬＣフィルタ装置２０を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
【００５３】
また、ＬＣフィルタ装置２０のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
【００５４】
更に、ＬＣフィルタ装置２０のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
【００５５】
ここで、ＬＣフィルタ装置２０において、外方磁脚２２ｇは、内方磁脚２２ｎを中心とする同心円状に配置され、キャパシタンスは、隣接する外方磁脚２２ｇの間から巻線２１に接続されている。
【００５６】
これにより、ＬＣフィルタ装置の多段接続を容易に構成し、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体化することができる。
【００５７】
また、ＬＣフィルタ装置２０において、内方磁脚２２ｎの外側面、および外方磁脚２２ｇの内側面は、巻線２１の巻回方向にそって曲面を有している。
【００５８】
これにより、巻線とＬＣフィルタ装置のうち内方磁脚２２ｎの外側面および外方磁脚２２ｇの内側面とをより近接することができる。従って、巻線２１と磁性体コア２２が離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
【００５９】
（第４実施形態）
次いで、第４実施形態にかかるＬＣフィルタ装置３０について説明する。図５は、ＬＣフィルタ装置３０においてＥ−Ｅ構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面模式図である。また、図６は、ＬＣフィルタ装置３０の等価回路図である。ＬＣフィルタ装置３０は、巻線３１と、内方磁脚３２ｎおよび外方磁脚３２ｇからなる磁性体コア３２とを備えている。巻線３１は磁性体コア３２の内方磁脚３２ｎに２回巻回されている。外方磁脚３２ｇのそれぞれの間からは、タップＸおよびタップＹ、巻線３１の１巻目からのタップＡ１および巻線３１の２巻目からのタップＡ２、巻線３１の１巻目からのタップＢ１および巻線３１の２巻目からのタップＢ２、巻線３１の１巻目からのタップＣ１および巻線３１の２巻目からのタップＣ２が引き出されている。
【００６０】
さらに、ＬＣフィルタ装置３０は、一端がタップＡ１に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＡ２に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＢ１に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＢ２に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＣ１に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＣ２に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＹに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子とを備えている。
【００６１】
ＬＣフィルタ装置３０は、タップＸを入力とし、タップＸからタップＡ１に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＡ１において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＡ１からタップＢ１に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＢ１において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＢ１からタップＣ１に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＣ１において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＣ１からタップＡ２に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＡ２において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＡ２からタップＢ２に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＢ２において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＢ２からタップＣ２に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＣ２において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＣ２からタップＹに至る経路でインダクタンスを構成し、タップＹにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成する。すなわち、ＬＣフィルタ装置３０では、７段構成のＬＣフィルタ装置をなし（図６）、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
【００６２】
このように、ＬＣフィルタ装置を７段に接続する場合であっても、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、ＬＣフィルタ装置を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
【００６３】
また、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
【００６４】
更に、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
【００６５】
ここで、ＬＣフィルタ装置３０において、外方磁脚３２ｇは、内方磁脚３２ｎを中心とする同心円状に配置され、キャパシタンスは、隣接する外方磁脚３２ｇの間から巻線３１に接続されている。
【００６６】
これにより、ＬＣフィルタ装置の多段接続を容易に構成し、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体化することができる。
【００６７】
また、ＬＣフィルタ装置３０において、内方磁脚３２ｎの外側面、および外方磁脚３２ｇの内側面は、巻線３１の巻回方向にそって曲面を有している。
【００６８】
これにより、巻線とＬＣフィルタ装置のうち内方磁脚３２ｎの外側面および外方磁脚３２ｇの内側面とをより近接することができる。従って、巻線３１と磁性体コア３２が離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
【００６９】
さらに、ＬＣフィルタ装置３０において、巻線３１は、内方磁脚３２ｎに複数回巻回されており、コンデンサ素子は、巻線３１の所定長ごとに巻線３１に接続されている。
【００７０】
すなわち、ＬＣフィルタ装置３０のうちコンデンサ素子が複数回巻回された巻線３１の所定長ごとに接続される。これにより、より多くのコンデンサ素子を設けることができ、更に多くの多段接続されたＬＣフィルタ装置の一体化を図ることができる。
【００７１】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、第１実施形態において、Ｅ−Ｅ構成の磁性体コアで構成したＬＣフィルタ装置を例示したが、Ｅ−Ｉ構成の磁性体コアで構成したＬＣフィルタ装置であっても、本発明を適用することができる。
また、第４実施形態において、所定長としてタップ毎に他端を接地電位に接続したコンデンサ素子を設けたが、コンデンサ素子は巻線３１の所定長ごとに接続されていればよく、例えば、タップＢ１およびタップＢ２にのみ他端が接地されたコンデンサ素子を設けた構成であっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施形態にかかるＬＣフィルタ装置の斜視図である。
【図２】第２実施形態にかかるＬＣフィルタ装置を上面から見た透視断面図である。
【図３】第３実施形態にかかるＬＣフィルタ装置を上面から見た透視断面図である。
【図４】第３実施形態にかかるＬＣフィルタ装置の等価回路図である。
【図５】第４実施形態にかかるＬＣフィルタ装置を上面からみた透視断面模式図である。
【図６】第４実施形態にかかるＬＣフィルタ装置の等価回路図である。
【図７】１段構成のＬＣフィルタ装置の回路図である。
【図８】２段構成のＬＣフィルタ装置の回路図である。
【図９】従来技術のチョークコイルの斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
１、１０、２０、３０ ＬＣフィルタ装置
２、１１、２１、３１ 巻線
５、１２、２２、３２ 磁性体コア
９ｇ、１２ｇ、２２ｇ、３２ｇ 外方磁脚
９ｎ、１２ｎ、２２ｎ、３２ｎ 内方磁脚
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ除去や電圧・電流の平滑化に使用されるフィルタ装置に関するものであり、特に、多段接続されたＬＣフィルタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電源装置では、出力電流を平滑すると共に出力信号に重畳する出力ノイズを抑制するために、チョークコイルを備えた出力フィルタが備えられる。ここで、出力フィルタは種々の回路構成が考えられる。電流経路に挿入されたチョークコイルの出力側と基準電位との間に挿入されたコンデンサ素子を備えた、いわゆるＬＣフィルタ装置が一般的に用いられている。
【０００３】
図７にＬＣフィルタ装置を例示する。一次減衰の周波数特性を示すことはよく知られている。カットオフ周波数ｆｃ＝１／（２π（ＬＣ）０．５）から高周波数側で、ゲインの減衰特性が２０ｄＢ／Ｏｃｔの傾きで減衰する特性である。この一次減衰特性により、高周波数成分の信号ゲインを減衰することができ、出力電流の平滑化やノイズ抑制の効果を奏するものである。
【０００４】
図８は、図７のＬＣフィルタ装置を直列に２段接続した構成である。同一周波数特性のＬＣフィルタ装置を２段接続することにより、１段構成（図７）の場合と同じカットオフ周波数ｆｃからゲインが減衰し、ゲイン減衰特性は、１段構成の場合の２倍となる。４０ｄＢ／Ｏｃｔでゲインが減衰する特性を有する。これにより、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
【０００５】
また、特許文献１には、コモンモードチョークコイルとして利用されるチョークコイルについての構成が開示されている。図９に示すように、ＥＩ鉄心による日字状の閉磁路を構成する磁性材１００とロ字状の閉磁路を構成する磁性材２００とを上下に組み合わせている。磁性材１００の両側磁脚１００ｂ、１００ｃに対して、この２種類の磁性材１００、２００にまたがるように、同じ巻数の２つのコイル３００が巻回されている。
【０００６】
図９のチョークコイルでは、磁束１００ｆ、１００ｇおよび漏れ磁束２００ｈ、２００ｉによってノーマルモードチョーク部を構成し、また磁性材２００において２つのコイル３００で磁束２００ｆ、２００ｇを形成しコモンモードチョーク部を構成する。２段のコモンモードチョークコイルを備える構成を有している。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−５４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
充分な出力フィルタ特性を確保するためにはＬＣフィルタ装置を多段に接続することが効果的ではある。しかしながら、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなければならず、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数が増大してしまう。これにより、組み付け部品ごとに基板上に固定しなければならず、組み付け工程を含む製造工数の増大が問題である。
【０００９】
また、個別に構成されたＬＣフィルタ装置を多段に接続することにより、電流経路が冗長となり、経路間の接続箇所も増大するため、電流経路上の抵抗が無視できなくなるおそれがある。通電により発熱に伴う電力損失が無視できなくなるおそれがあり問題である。
【００１０】
更に、個別に構成されたＬＣフィルタ装置を多段に接続することにより、部品点数や実装面積の増大により、製造コストが増大してしまうおそれがあり問題である。
【００１１】
ここで、２つのチョークコイルが一体化された技術が特許文献１に開示されているが、これは、２つのチョークコイルを一体化することによりノーマルモードおよびコモンモードのチョーク特性を奏するチョークコイルの構成例を示すものであり、ＬＣフィルタ装置に関する技術ではない。また、３つ以上に多段接続される場合のコイルの一体化についても開示も示唆もされていない。本願の課題とする多段接続のＬＣフィルタ装置を一体化する技術思想についての動機付けは開示も示唆もされておらず、本願との関連性はない。
【００１２】
本発明は前記背景技術に鑑みなされたものであり、部品点数が削減され一体化された構成により多段接続を可能とするＬＣフィルタ装置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】
【００１３】
その解決手段は、内方に配置される１本の内方磁脚と、前記内方磁脚を挟む少なくとも２本の外方磁脚とを備えて構成される磁性体コアと、前記磁性体コアの前記内方磁脚に巻回される１本の巻線と、前記巻線のうち、各々の前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子とを備えることを特徴とするＬＣフィルタ装置である。
【００１４】
本発明では、内方に配置される１本の内方磁脚と、内方磁脚を挟む少なくとも２本の外方磁脚とを備えて構成される磁性体コアの内方磁脚に、１本の巻線が巻回されている。さらに、この巻線のうち、各々の外方磁脚と内方磁脚とで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子を備えている。
【００１５】
これにより、ＬＣフィルタ装置を多段に接続する場合であっても、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、ＬＣフィルタ装置を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
【００１６】
また、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
【００１７】
更に、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
【００１８】
また、他の解決手段は、前記内方磁脚の磁路断面積の合計と、前記外方磁脚の磁路断面積の合計とは等しいことを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００１９】
これにより、各コイルにおける磁束が集まる内方磁脚で、磁束密度が密にならないため、コイル全体の磁束密度を一定に保つことができる。従って、コイルのコアの磁気飽和の招来を防止することができる。
【００２０】
また、他の解決手段は、前記外方磁脚は、前記内方磁脚を中心とする同心円状に配置され、前記コンデンサ素子は、隣接する前記外方磁脚の間から前記巻線に接続されることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００２１】
これにより、ＬＣフィルタ装置の多段接続を容易に構成し、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体化することができる。
【００２２】
また、他の解決手段は、前記巻線は、前記内方磁脚に複数回巻回されており、前記コンデンサ素子は、前記巻線の所定長ごとに前記巻線に接続されることを特徴とする請求項１乃至３の少なくとも何れか１項に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００２３】
本発明では、ＬＣフィルタ装置のうちコンデンサ素子が複数回巻回された巻線の所定長ごとに接続される。これにより、より多くのコンデンサ素子を設けることができ、更に多くの多段接続されたＬＣフィルタ装置の一体化を図ることができる。
【００２４】
また、他の解決手段は、前記内方磁脚の外側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００２５】
これにより、矩形の内方磁脚に比べて、内方磁脚に沿って巻線を巻回できるため、巻線の長さをより短くすることができる。
【００２６】
また、他の解決手段は、前記外方磁脚の内側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項５に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００２７】
これにより、巻線とＬＣフィルタ装置のうち内方磁脚の外側面および外方磁脚の内側面とをより近接することができる。従って、巻線とコアが離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
【００２８】
また、他の解決手段は、前記磁性体コアは、Ｅ−Ｅ構成またはＥ−Ｉ構成であることを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００２９】
これにより、既存のＥ−Ｅ構成の磁性体コアまたはＥ−Ｉ構成の磁性体コアを利用することができ、コストダウンを図ることができる。
【００３０】
また、他の解決手段は、前記内方磁脚は、前記外方磁脚に比して磁脚長が短いことを特徴とする請求項７に記載のＬＣフィルタ装置である。
【００３１】
Ｅ−Ｅ構成またはＥ−Ｉ構成の磁性体コアで構成する場合、Ｅ−Ｅ構成の磁性体コアの場合は、外方磁脚同士が、Ｅ−Ｉ構成の磁性体コアの場合は、外方磁脚と対向する磁性体コア平板とが接触して磁性体コアの位置決めがなされる。内方磁脚は磁脚長が外方磁脚の磁脚長に比して短いため、内方磁脚の端部にコアギャップが形成され、このコアギャップは固定される。従来技術のように個別に形成する場合、ギャップシートを挿入してギャップを形成するが、位置決めの点で本発明の技術の方が有利である。
【００３２】
また、他の解決手段は、前記巻線はＵ字状に成形された扁平棒状の部材であり、その開口端が前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される円環状磁路の中央開口部に挿入されていることを特徴とする請求項７または８に記載のＬＣフィルタ装置である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、部品点数が削減され一体化された構成により多段接続を可能とするＬＣフィルタ装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明のＬＣフィルタ装置について具体化した実施形態を図１乃至図６に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
図１は、ＬＣフィルタ装置１の斜視図である。ＬＣフィルタ装置１は、Ｅ形状を有する磁性体３及びＥ形状を有する磁性体４が組み合わされてＥ−Ｅ構成された磁性体コア５と、Ｕ字状に成形された扁平棒状の部材であり、その開口端が磁性体コア５の円環状磁路の中央開口部に挿入されている巻線２と、一端が巻線２のタップＹに接続され、他端が接地電位に接続されるコンデンサ素子６と、一端が巻線２のタップＡに接続され、他端が接地電位に接続されるコンデンサ素子７とを備えている。
【００３６】
ＬＣフィルタ装置１は、巻線２のタップＸを入力とし、タップＹを出力とする。タップＸからタップＡに至る経路でインダクタンスを構成し、一端がタップＡに接続され、他端が接地電位に接続されるキャパシタンスを構成し、タップＡからタップＹに至る経路でインダクタンスを構成し、一端がタップＹに接続され、他端が接地電位に接続されるキャパシタンスを構成している。すなわち、ＬＣフィルタ装置１では、タップＸを入力とし、タップＹを出力とする２段構成のＬＣフィルタ装置をなし、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
【００３７】
このように、ＬＣフィルタ装置を２段に接続する場合であっても、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、ＬＣフィルタ装置１を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
【００３８】
また、ＬＣフィルタ装置１のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
【００３９】
更に、ＬＣフィルタ装置１のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
【００４０】
磁性体コア５は、Ｅ形状を有する磁性体３及びＥ形状を有する磁性体４が組み合わされてＥ−Ｅ構成にされたものである。
これにより、既存のＥ−Ｅ構成の磁性体コアを利用することができ、コストダウンを図ることができる。また、Ｅ−Ｅ構成の磁性体コアのうち、巻線２が貫通する外側の部分を外方磁脚５ｇとし、内側の部分を内方磁脚５ｎとする。
【００４１】
また、磁性体３および磁性体４において、外方磁脚５ｇの巻線２と直交する方向の長さはＬであり、内方磁脚５ｎの巻線２と直交する方向の長さは２Ｌである。磁性体３および磁性体４の厚みはＷであるから、外方磁脚５ｇ一つ当りの磁路断面積はＷＬであり、内方磁脚５ｎの磁路断面積は２ＷＬである。
これにより、各コイルにおける磁束が集まる内方磁脚５ｎで、磁束密度が密にならないため、コイル全体の磁束密度を一定に保つことができる。従って、コイルのコアの磁気飽和の招来を防止することができる。第１実施形態にかかる磁性体コア５のように、内方磁脚５ｎが一本であり、外方磁脚５ｇが２本の場合には、１本の内方磁脚５ｎの磁路断面積は、１本の外方磁脚５ｇの磁路断面積の２倍もしくは２倍以上であることが好ましい。
【００４２】
さらに、磁性体３および磁性体４の内方磁脚５ｎは、外方磁脚５ｇよりも短くされている。これにより、Ｅ−Ｅ構成の磁性体コアの本実施形態の場合は、外方磁脚５ｇ同士が、接触して磁性体コアの位置決めがなされる。内方磁脚５ｎは磁脚長が外方磁脚５ｇの磁脚長に比して短いため、内方磁脚５ｎの端部にコアギャップが形成され、このコアギャップは固定される。従来技術のように個別に形成する場合、ギャップシート８を挿入してギャップを形成するが、位置決めの精度の点で本発明の技術の方が有利であり、製造が容易となる。
【００４３】
以上詳細に説明したとおり、第１実施形態にかかるＬＣフィルタ装置１によれば、部品点数が削減され一体化された構成により多段接続を可能とすることができる。
【００４４】
（第２実施形態）
次いで、第２実施形態にかかるＬＣフィルタ装置１０について説明する。図２は、ＬＣフィルタ装置１０においてＥ−Ｅ構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面図である。ＬＣフィルタ装置１０は、巻線１１と、内方磁脚１２ｎおよび２つの外方磁脚１２ｇからなる磁性体コア１２とを備えている。巻線１１において、内方磁脚１２ｎと外方磁脚１２ｇの間から、タップＸ、タップＡおよびタップＹが引き出されている。一端がタップＡに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＹに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子を備えている。また、磁性体コア１２のうち、巻線１１の中心に内方磁脚１２ｎが配置され、巻線１１の外側に外方磁脚１２ｇが配置されている。
【００４５】
ＬＣフィルタ装置１０では、第１実施形態のＬＣフィルタ装置１と同様に、タップＸを入力とし、タップＹを出力とする２段構成のＬＣフィルタ装置をなし、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
【００４６】
このように、ＬＣフィルタ装置を２段に接続する場合であっても、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、ＬＣフィルタ装置１０を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
【００４７】
また、ＬＣフィルタ装置１０のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
【００４８】
更に、ＬＣフィルタ装置１０のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
【００４９】
第２実施形態にかかるＬＣフィルタ装置１０では、内方磁脚１２ｎの外側面、および外方磁脚１２ｇの内側面は巻線１１の巻回方向に沿って曲面を有している。これにより、巻線とＬＣフィルタ装置のうち内方磁脚１２ｎの外側面および外方磁脚１２ｇの内側面とをより近接することができる。従って、巻線とコアが離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
【００５０】
（第３実施形態）
次いで、第３実施形態にかかるＬＣフィルタ装置２０について説明する。図３は、ＬＣフィルタ装置２０においてＥ−Ｅ構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面図である。また、図４は、ＬＣフィルタ装置２０の等価回路図である。ＬＣフィルタ装置２０は、巻線２１と、内方磁脚２２ｎおよび４つの外方磁脚２２ｇからなる磁性体コア２２とを備えている。巻線２１において、それぞれの外方磁脚２２ｇの間からは、タップＸおよびタップＹ、タップＡ、タップＢ、タップＣが引き出されている。さらに、ＬＣフィルタ装置２０は、一端がタップＡに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＢに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＣに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＹに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子とを備えている。また、磁性体コア２２のうち、巻線２１の中心に内方磁脚２２ｎが配置され、巻線２１の外側に外方磁脚２２ｇが配置されている。
【００５１】
ＬＣフィルタ装置２０は、タップＸを入力とし、タップＸからタップＡに至る経路でインダクタンスを構成し、タップＡにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＡからタップＢに至る経路でインダクタンスを構成し、タップＢにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＢからタップＣに至る経路でインダクタンスを構成し、タップＣにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＣからタップＹに至る経路でインダクタンスを構成し、タップＹにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成している。すなわち、ＬＣフィルタ装置２０では、４段構成のＬＣフィルタ装置をなし(図４)、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
【００５２】
このように、ＬＣフィルタ装置を４段に接続する場合であっても、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、ＬＣフィルタ装置２０を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
【００５３】
また、ＬＣフィルタ装置２０のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
【００５４】
更に、ＬＣフィルタ装置２０のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
【００５５】
ここで、ＬＣフィルタ装置２０において、外方磁脚２２ｇは、内方磁脚２２ｎを中心とする同心円状に配置され、キャパシタンスは、隣接する外方磁脚２２ｇの間から巻線２１に接続されている。
【００５６】
これにより、ＬＣフィルタ装置の多段接続を容易に構成し、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体化することができる。
【００５７】
また、ＬＣフィルタ装置２０において、内方磁脚２２ｎの外側面、および外方磁脚２２ｇの内側面は、巻線２１の巻回方向にそって曲面を有している。
【００５８】
これにより、巻線とＬＣフィルタ装置のうち内方磁脚２２ｎの外側面および外方磁脚２２ｇの内側面とをより近接することができる。従って、巻線２１と磁性体コア２２が離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
【００５９】
（第４実施形態）
次いで、第４実施形態にかかるＬＣフィルタ装置３０について説明する。図５は、ＬＣフィルタ装置３０においてＥ−Ｅ構成のコアの上部を省き上面から見た透視断面模式図である。また、図６は、ＬＣフィルタ装置３０の等価回路図である。ＬＣフィルタ装置３０は、巻線３１と、内方磁脚３２ｎおよび外方磁脚３２ｇからなる磁性体コア３２とを備えている。巻線３１は磁性体コア３２の内方磁脚３２ｎに２回巻回されている。外方磁脚３２ｇのそれぞれの間からは、タップＸおよびタップＹ、巻線３１の１巻目からのタップＡ１および巻線３１の２巻目からのタップＡ２、巻線３１の１巻目からのタップＢ１および巻線３１の２巻目からのタップＢ２、巻線３１の１巻目からのタップＣ１および巻線３１の２巻目からのタップＣ２が引き出されている。
【００６０】
さらに、ＬＣフィルタ装置３０は、一端がタップＡ１に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＡ２に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＢ１に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＢ２に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＣ１に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＣ２に接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子と、一端がタップＹに接続され、他端が接地電位に接続される図示しないコンデンサ素子とを備えている。
【００６１】
ＬＣフィルタ装置３０は、タップＸを入力とし、タップＸからタップＡ１に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＡ１において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＡ１からタップＢ１に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＢ１において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＢ１からタップＣ１に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＣ１において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＣ１からタップＡ２に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＡ２において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＡ２からタップＢ２に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＢ２において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＢ２からタップＣ２に至る経路でインダクタンスを構成し、タップＣ２において他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成し、タップＣ２からタップＹに至る経路でインダクタンスを構成し、タップＹにおいて他端が接地電位に接続されたキャパシタンスを構成する。すなわち、ＬＣフィルタ装置３０では、７段構成のＬＣフィルタ装置をなし（図６）、より急峻なフィルタ特性を得ることができる。
【００６２】
このように、ＬＣフィルタ装置を７段に接続する場合であっても、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体に構成することができるため、各々のＬＣフィルタ装置を個別に構成して多段接続しなくとも、ＬＣフィルタ装置を構成することができる。従って、チョークコイルやコンデンサ素子等の部品点数を減少し、組み付け部品ごとに基板上に固定する点数が減じることとなり、組み付け工数を含む製造工数を減少することができる。
【００６３】
また、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されることとなり、電流経路が簡略化される。従って、電流経路状の抵抗を低減することとなり、通電による発熱に伴う電力損失も低減することができる。
【００６４】
更に、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分が一体に接続されるため、部品点数や実装面積を従来技術よりも減少させることができ、製造コストも削減することができる。
【００６５】
ここで、ＬＣフィルタ装置３０において、外方磁脚３２ｇは、内方磁脚３２ｎを中心とする同心円状に配置され、キャパシタンスは、隣接する外方磁脚３２ｇの間から巻線３１に接続されている。
【００６６】
これにより、ＬＣフィルタ装置の多段接続を容易に構成し、ＬＣフィルタ装置のうちコイル部分を一体化することができる。
【００６７】
また、ＬＣフィルタ装置３０において、内方磁脚３２ｎの外側面、および外方磁脚３２ｇの内側面は、巻線３１の巻回方向にそって曲面を有している。
【００６８】
これにより、巻線とＬＣフィルタ装置のうち内方磁脚３２ｎの外側面および外方磁脚３２ｇの内側面とをより近接することができる。従って、巻線３１と磁性体コア３２が離脱することにより生じる漏れ磁束をより少なくすることができる。
【００６９】
さらに、ＬＣフィルタ装置３０において、巻線３１は、内方磁脚３２ｎに複数回巻回されており、コンデンサ素子は、巻線３１の所定長ごとに巻線３１に接続されている。
【００７０】
すなわち、ＬＣフィルタ装置３０のうちコンデンサ素子が複数回巻回された巻線３１の所定長ごとに接続される。これにより、より多くのコンデンサ素子を設けることができ、更に多くの多段接続されたＬＣフィルタ装置の一体化を図ることができる。
【００７１】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、第１実施形態において、Ｅ−Ｅ構成の磁性体コアで構成したＬＣフィルタ装置を例示したが、Ｅ−Ｉ構成の磁性体コアで構成したＬＣフィルタ装置であっても、本発明を適用することができる。
また、第４実施形態において、所定長としてタップ毎に他端を接地電位に接続したコンデンサ素子を設けたが、コンデンサ素子は巻線３１の所定長ごとに接続されていればよく、例えば、タップＢ１およびタップＢ２にのみ他端が接地されたコンデンサ素子を設けた構成であっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施形態にかかるＬＣフィルタ装置の斜視図である。
【図２】第２実施形態にかかるＬＣフィルタ装置を上面から見た透視断面図である。
【図３】第３実施形態にかかるＬＣフィルタ装置を上面から見た透視断面図である。
【図４】第３実施形態にかかるＬＣフィルタ装置の等価回路図である。
【図５】第４実施形態にかかるＬＣフィルタ装置を上面からみた透視断面模式図である。
【図６】第４実施形態にかかるＬＣフィルタ装置の等価回路図である。
【図７】１段構成のＬＣフィルタ装置の回路図である。
【図８】２段構成のＬＣフィルタ装置の回路図である。
【図９】従来技術のチョークコイルの斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
１、１０、２０、３０ ＬＣフィルタ装置
２、１１、２１、３１ 巻線
５、１２、２２、３２ 磁性体コア
９ｇ、１２ｇ、２２ｇ、３２ｇ 外方磁脚
９ｎ、１２ｎ、２２ｎ、３２ｎ 内方磁脚
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内方に配置される１本の内方磁脚と、前記内方磁脚を挟む少なくとも２本の外方磁脚とを備えて構成される磁性体コアと、
前記磁性体コアの前記内方磁脚に巻回される１本の巻線と、
前記巻線のうち、各々の前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子とを備えることを特徴とするＬＣフィルタ装置。
【請求項２】
前記内方磁脚の磁路断面積の合計と、前記外方磁脚の磁路断面積の合計とは等しいことを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項３】
前記外方磁脚は、前記内方磁脚を中心とする同心円状に配置され、
前記コンデンサ素子は、隣接する前記外方磁脚の間から前記巻線に接続されることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項４】
前記巻線は、前記内方磁脚に複数回巻回されており、
前記コンデンサ素子は、前記巻線の所定長ごとに前記巻線に接続されることを特徴とする請求項１乃至３の少なくとも何れか１項に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項５】
前記内方磁脚の外側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項６】
前記外方磁脚の内側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項５に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項７】
前記磁性体コアは、Ｅ−Ｅ構成またはＥ−Ｉ構成であることを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項８】
前記内方磁脚は、前記外方磁脚に比して磁脚長が短いことを特徴とする請求項７に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項９】
前記巻線はＵ字状に成形された扁平棒状の部材であり、その開口端が前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される円環状磁路の中央開口部に挿入されていることを特徴とする請求項７または８に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項１】
内方に配置される１本の内方磁脚と、前記内方磁脚を挟む少なくとも２本の外方磁脚とを備えて構成される磁性体コアと、
前記磁性体コアの前記内方磁脚に巻回される１本の巻線と、
前記巻線のうち、各々の前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される磁路を貫く鎖交磁束を誘起する部分巻線に接続されるコンデンサ素子とを備えることを特徴とするＬＣフィルタ装置。
【請求項２】
前記内方磁脚の磁路断面積の合計と、前記外方磁脚の磁路断面積の合計とは等しいことを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項３】
前記外方磁脚は、前記内方磁脚を中心とする同心円状に配置され、
前記コンデンサ素子は、隣接する前記外方磁脚の間から前記巻線に接続されることを特徴とする請求項１または２に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項４】
前記巻線は、前記内方磁脚に複数回巻回されており、
前記コンデンサ素子は、前記巻線の所定長ごとに前記巻線に接続されることを特徴とする請求項１乃至３の少なくとも何れか１項に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項５】
前記内方磁脚の外側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項６】
前記外方磁脚の内側面は、前記巻線の巻回方向に沿って曲面を有することを特徴とする請求項５に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項７】
前記磁性体コアは、Ｅ−Ｅ構成またはＥ−Ｉ構成であることを特徴とする請求項１に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項８】
前記内方磁脚は、前記外方磁脚に比して磁脚長が短いことを特徴とする請求項７に記載のＬＣフィルタ装置。
【請求項９】
前記巻線はＵ字状に成形された扁平棒状の部材であり、その開口端が前記外方磁脚と前記内方磁脚とで形成される円環状磁路の中央開口部に挿入されていることを特徴とする請求項７または８に記載のＬＣフィルタ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１７２４４２（Ｐ２００８−１７２４４２Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７０８（Ｐ２００７−２７０８）
【出願日】平成１９年１月１０日（２００７．１．１０）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１０日（２００７．１．１０）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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