专利名称：线路滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及消除在各种电子设备的电气电路上产生的共态噪声以及常态噪声的线路滤波器。
背景技术：
在现有技术中，已知有虽基本上是共态扼流线圈的结构，但也抑制常态噪声的扼流线圈。
这种结构的扼流线圈，已知有这样一种抑制共态噪声和常态噪声的复合扼流线圈一个线圈用骨架，该复合扼流线圈，使用相互反相缠绕外周用绝缘材料隔开的2个线圈的，2个U字型磁芯相对地组装在该线圈骨架的内外，形成简单闭合磁路，在上述简单闭合磁路磁芯的一边上的2个线圈之间，即在上述2个U字型磁芯之间，以H形连接板状旁路磁芯来形成短路磁路(如，参照专利文献1)。
另外，已知有这样一种抑制共态噪声和常态噪声的复合扼流线圈，该复合扼流线圈，将相互反相缠绕外周用绝缘材料所隔开的2个线圈的1个线圈用骨架的贯通孔，插入并组合到闭合磁路磁芯的一个磁支脚部上，来形成磁路；在上述骨架的2个线圈之间插入U字型中心磁芯，该中心磁芯的底部以一定空隙与上述闭合磁路磁芯的一个磁支脚部对置，另外，该中心磁芯的开口部的前端边缘部以一定空隙与上述闭合磁路磁芯的另一个磁支脚部对置，来形成磁路(如，参照专利文献2)。
特开平9-139317号公报；[专利文献2]特开2001-110654号公报。
但是，在上述传统技术中的任一种，都存在下述问题。
即，由于形成闭合磁路的磁芯为分体式的，所以，在接合面产生空隙，由于该空隙的散乱无规则性，漏磁通是散乱无规则的，结果，扼流线圈本身的特性散差变大(专利文献1)，另外，中心磁芯开口部的前端边缘部配置成以一定的空隙与构成上述闭合磁路磁芯的一边的另一个磁支脚部对置，所以，由漏磁通的增大和磁阻的增加造成的磁效率下降，是扼流线圈本身特性恶化的主要原因(专利文献2)。
发明内容
因此，本发明解决上述问题，提供一种虽是共态扼流线圈的结构，但却兼备有稳定的、抑制常态噪声的特性、且价钱便宜、生产率高的线路滤波器。
为了解决上述课题，可以通过构成这样的线路滤波器来实现。如本发明第一方案的线路滤波器，抑制共态噪声和常态噪声，它备有口字型闭合磁路磁芯；被嵌入到上述闭合磁路磁芯的一边的磁支脚部中的2个线圈骨架，在上述线圈骨架上分别卷绕线圈，将与上述磁支脚部相对向的另一个磁支脚部配置在上述线圈的外周面上；U字型中心磁芯，以隔开上述线圈骨架之间的方式插入到上述线圈骨架之间；以及，与上述中心磁芯的开口部附近内侧相面对的一对凸部，将上述磁支脚部的侧面配置成与上述中心磁芯的凹部底面相面对，并且，上述中心磁心的上述开口部附近的凸部配置成相面对并将上述闭合磁路磁芯的另一个磁支脚部夹在中间。
另外，本发明第二方案，在上述的线路滤波器中，将上述中心磁芯的上述凸部的进深尺寸设成不小于与该凸部相面对的上述闭合磁路磁芯的上述另一个磁支脚部断面厚度尺寸，由此，可进一步解决磁效率和漏磁通问题。
此外，本发明第三方案，在上述的线路滤波器中，在上述线圈骨架的与上述闭合磁路磁芯相面对的锷面上，设置上述闭合磁路磁芯的安装定位固定部；在上述线圈骨架的与上述中心磁芯相面对的锷面上，设置上述中心磁芯的定位固定部。本发明第四方案，具有磁芯外壳，在将上述中心磁芯一直插入到上述线圈骨架之间的插入预定位置并固定之后，将上述线圈骨架和上述闭合磁路磁芯以及中心磁芯一体固定。由此，就可以解决磁空隙稳定和提高生产率等问题。
另外，本发明第五方案在上述线路滤波器中，用具有高绝缘性的镍系铁素体或将铁素体粉用树脂成形的铁素体树脂或绝缘树脂，包覆上述中心磁芯。由此，可解决由电晕放电造成的绝缘降低的问题。
再者，本发明的第六方案中，在上述闭合磁路磁芯的另一个支脚与上述中心磁芯的开口部之间配置上述磁芯外壳侧部。根据该结构，可以适当保持另一个支脚与中心磁芯开口部之间的间隙。
图1是表示本发明实施方式例的线路滤波器斜视图。
图2是图1所示的线路滤波器的侧面剖视图。
图3是图1所示的线路滤波器的分解斜视图。
图4是更详细地示出图1的线路滤波器的分解斜视图。
图5是表示本发明实施方式变形例的斜视图。
图6是表示由本发明涉及的线路滤波器的常态噪声引起的磁通的流动的磁路图。
图7是表示使用本发明涉及的线路滤波器时的常态噪声传播的电路图。
图8是表示由本发明涉及的线路滤波器的共态噪声引起的磁通的流动的磁路图。
图9是表示使用本发明涉及的线路滤波器时的共态噪声传播的电路图。
图10是本发明涉及的线路滤波器的叠加电流—电感特性图。
具体实施例方式
下面，依照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明实施方式中的线路滤波器斜视图。图2是图1的侧面剖视图。图3是图1的分解斜视图。图4是更详细地表示图3的分解斜视图。图5是表示本发明变形例的线路滤波器斜视图。图6是表示本发明涉及的线路滤波器由常态噪声引起的磁通的流动的磁路图。图7是表示使用本发明涉及的线路滤波器时的常态噪声传播的电路图。图8是表示本发明涉及的线路滤波器由共态噪声引起的磁通的流动的磁路图。图9是使用表示本发明涉及的线路滤波器时的共态噪声的传播的电路图。图10是本发明涉及的线路滤波器和传统规格的线路滤波器在常态下的叠加电流—电感特性图。
图1～图3中，在本发明实施方式的线路滤波器中，闭合磁路磁芯10形成为口字型，在其一边的磁支脚部11上安装分别缠绕有线圈20、21的线圈骨架30、31，此外，与上述磁支脚部11对置的另一个磁支脚部12，被配置在线圈20、21外周面侧。另外，在线圈骨架30、31之间，插入U字型中心磁芯40来隔开线圈骨架30、31，并且，安装有コ字形的磁芯外壳50，以包覆闭合磁路磁芯10的磁支脚部11以外的另一个磁支脚部12和侧磁支脚部13、14等3个边。
该结构具体为在中心磁芯40的开口部分41的内侧附近设置凸部42、43，该凸部42、43的进深尺寸A大于另一个磁支脚部12的断面厚度尺寸B，基本上呈左右对称的形状。这样，通过在中心磁芯40上设置凸部42、43，将中心磁芯40的开口部尺寸C设定成比其底部宽度尺寸D小。由此，磁支脚部11与中心磁芯40的底面44和底部附近侧面45、46的3面相面对，该磁支脚部11与底部附近的侧面45、46的各空隙E1、E2大致相等，并且，设定成比与磁支脚部11和底面44之间的空隙F大。再者，通过这样配置闭合磁路磁芯10和中心磁芯40，来谋求磁通通过的地方的一定化，由此可形成损失小且稳定的磁路。
在此，如图4所示，在线圈骨架30、31与侧支脚部13、14相面对的各锷面上，设置有分别可与侧支脚部13、14无间隙地嵌合的十字形沟状固定部a。再者，在线圈骨架30、31与中心磁芯40相面对的锷面上，设置有与中心磁芯40的外围无间隙地嵌合的固定部b、c、d，该固定部b、c、d分别配置在与十字形沟状固定部a的中心基准线X及Y一致的线上。另外，e是用于在该实施方式的变形中使用的中心磁芯40的固定部，例如，如图5所示，在端子160是在闭合磁路磁芯10的磁支脚部11和另一个磁支脚部12形成的平面上垂直地引出的场合，若中心磁芯40与上述方法同样用c、b、e固定，则能得到容易改变输入、输出端子的引出方向的线路滤波器。另外，在上述的各实施方式的说明中，设置在线圈骨架的锷部上的中心磁芯的定位固定部是作为中心磁芯的外廓部，但是，也可以将其设置在中心磁芯内侧即凹部。另外，图4中的线f表示用于将线圈骨架30、31安装到闭合磁路磁芯10的磁支脚部11上的分割部。
作为该实施方式的一个例子，在将该中心磁芯40插入到线圈骨架30和31之间，并一直插入到预定位置的状态下，闭合磁路磁芯10的磁支脚部11与中心磁芯40的底面44之间的空隙F配置设定成0.1～0.3mm，另外，闭合磁路磁芯10的磁支脚部11与底部附近的侧面45、46的空隙E1、E2分别配置设定成0.15～0.35mm.。再者，开口部41内侧附近的凸部42、43配置设定成以0.05～0.25mm的空隙夹住另一个磁支脚部12。
根据这样的结构，另一个磁支脚部12和中心磁芯40的开口部41交叉的附近的磁芯外壳50的断面部51，如图2的剖面图所示，在其内侧凹部嵌入另一个磁支脚部12，并且，其两外侧面嵌入到凸部42、43的开口41侧的阶差部。再者，这样与闭合磁路磁芯10和中心磁芯40结合的磁芯外壳50的两侧钩部52、53，被固定成挂在线圈骨架30、31的锷边缘的状态。另外，磁芯外壳50由韧性强且具有弹性的合成树脂形成，所以，对于上述线圈骨架30、31的固定可以作成坚固的固定。由此，可以形成闭合磁路磁芯10和中心磁芯40的相互位置关系和空隙被固定的、符合设定的磁路。
另外，在线圈骨架30、31的外侧锷部上，分别压入端子60、61并安装到闭合磁路磁芯10的磁支脚部11上，缠绕有线圈20、21。而后，在其上缠绕的线圈20、21例如相互反向缠绕并与端子60、61连结，使在闭合磁路磁芯10的磁支脚部11上成为反相。另外，由于线圈骨架30和31是分离的，所以具有改善成形性和安装作业性的效果。
通过构成为上述结构，常态噪声的抑制是这样进行的，在图6、图7中，使由一方的线圈20及线圈21产生的磁通E、F，在中心磁芯40上沿相互同向通过，并且，在闭合磁路磁芯10上相互逆向通过，并在闭合磁路磁芯10内磁通E、F非相互抵消，由此抑制常态噪声G。
另外，共态噪声的抑制是这样进行的，在图8、图9中，使由一方的线圈20及线圈21产生的磁通E、F，在闭合磁路磁芯10内相互同向通过且非相互抵消，由此抑制共态噪声H。
图10比较示出本发明涉及的线路滤波器和传统技术(上述的后一种类型)线路滤波器的常态特性(叠加电流—电感)。在这个测定中使用的各线路滤波器中，各部件的尺寸和材质以及线圈规格相同，并且，在组装状态下，在中心磁芯的开口部侧改变了与闭合磁路磁芯之间的对面距离和空隙。具体来说，本发明的闭合磁路磁芯的另一个磁支脚部，与中心磁芯的开口部的凸部及两侧以0.15mm的空隙配置。另一方面，传统技术产品的闭合磁路磁芯的另一个磁支脚部，离中心磁芯的开口部端面保持0.1mm的空隙配置，离开口部内侧面两侧保持0.3mm的空隙配置。另外，在比较测定中使用的线路滤波器的共态特性，本发明产品为5.2mH，传统技术的产品为5.1mH(外加电压10KHz、0.1V)，基本上具有相同的特性。从图9可看出，本发明涉及的线路滤波器，可以获得直到额定电流的1.45％附近的、远高于传统技术产品的稳定电感。
另外，为了解决由线圈和中心磁芯的电晕放电所造成的绝缘降低的问题，可以采用这样的方法，即用高绝缘性的镍系铁素体或将铁素体粉用树脂成型的铁素体树脂或绝缘树脂包覆中心磁芯40。
发明效果如上所说明的，根据本发明的第一方案，可以提供这样的线路滤波器，其抑制共态噪声和常态噪声，备有口字型闭合磁路磁芯；被嵌入到上述闭合磁路磁芯的一边的磁支脚部中的2个线圈骨架，在上述线圈骨架上分别卷绕线圈，将与上述磁支脚部相对向的另一个磁支脚部配置在上述线圈的外周面上；U字型中心磁芯，以隔开上述线圈骨架之间的方式插入到上述线圈骨架之间；以及，与上述中心磁芯的开口部附近内侧相面对的一对凸部，将上述磁支脚部的侧面配置成与上述中心磁芯的凹部底面相面对，并且，上述中心磁心的上述开口部附近的凸部配置成相面对并将上述闭合磁路磁芯的另一个磁支脚部夹在中间。由此，虽然是共态扼流线圈的结构，但可提供兼备有将漏磁通抑制在最小限度的、磁效率优良稳定的、抑制常态噪声的特性的线路滤波器。
另外，若根据本发明第二方案，将上述中心磁芯的上述凸部的进深尺寸设成不小于与该凸部相面对的上述闭合磁路磁芯的上述另一个磁支脚部断面厚度尺寸。由此，可进一步谋求上述线路滤波器的磁效率的提高和漏磁通的降低。
再者，若根据本发明第三方案，在上述线圈骨架的与上述闭合磁路磁芯相面对的锷面上，设置上述闭合磁路磁芯的安装定位固定部；在上述线圈骨架的与上述中心磁芯相面对的锷面上，设置上述中心磁芯的定位固定部。或者，若根据本发明第四方案，具有磁芯外壳，在将上述中心磁芯一直插入到上述线圈骨架之间的插入预定位置并固定之后，将上述线圈骨架和上述闭合磁路磁芯以及中心磁芯一体固定。由此，提高生产率并可提供价钱便宜的上述线路滤波器。
另外，根据本发明的第五方案，可以提供这样的线路滤波器用具有高绝缘性的镍系铁素体或将铁素体粉用树脂成形的铁素体树脂或绝缘树脂，包覆上述中心磁芯。由此，就可以提供不会引起由电晕放电所造成的绝缘降低的上述线路滤波器。
再者，如本发明的第六方案，若在上述闭合磁路磁芯的另一个支脚部与上述中心磁芯的开口部之间，配置上述磁芯外壳的侧部，则适当地保持另一个支脚部与中心磁芯开口部之间的间隙，由此，可以提供兼备有稳定的、抑制常态噪声的特性的线路滤波器。
权利要求
1.一种线路滤波器，抑制共态噪声和常态噪声，其特征在于，备有口字型闭合磁路磁芯；被嵌入到上述闭合磁路磁芯的一边的磁支脚部中的2个线圈骨架，在上述线圈骨架上分别卷绕线圈，将与上述磁支脚部相对向的另一个磁支脚部配置在上述线圈的外周面上；U字型中心磁芯，以隔开上述线圈骨架之间的方式插入到上述线圈骨架之间；以及，与上述中心磁芯的开口部附近内侧相面对的一对凸部，将上述磁支脚部的侧面配置成与上述中心磁芯的凹部底面相面对，并且，上述中心磁心的上述开口部附近的凸部配置成相面对并将上述闭合磁路磁芯的另一个磁支脚部夹在中间。
2.根据权利要求1所述的线路滤波器，其特征在于，将上述中心磁芯的上述凸部的进深尺寸设成不小于与该凸部相面对的上述闭合磁路磁芯的上述另一个磁支脚部断面厚度尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的线路滤波器，其特征在于，在上述线圈骨架的与上述闭合磁路磁芯相面对的锷面上，设置上述闭合磁路磁芯安装定位固定部；在上述线圈骨架的与上述中心磁芯相面对的锷面上，设置上述中心磁芯的定位固定部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的线路滤波器，其特征在于，具有磁芯外壳，在将上述中心磁芯一直插入到上述线圈骨架之间的插入预定位置并固定之后，将上述线圈骨架和上述闭合磁路磁芯以及中心磁芯一体固定。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的线路滤波器，其特征在于，用具有高绝缘性的镍系铁素体或将铁素体粉用树脂成形的铁素体树脂或绝缘树脂，包覆上述中心磁芯。
6.根据权利要求4所述的线路滤波器，其特征在于，在与上述中心磁芯的开口部之间，配置上述磁芯外壳的侧部。
全文摘要
本发明提供一种线路滤波器虽然是共态扼流线圈的结构，但兼备有将漏磁通压制在最小限度的、磁效率优良而稳定的、抑制常态噪声的特性。该线路滤波器中，闭合磁路磁芯(10)形成为口字型，在其一边的磁支脚部(11)上，安装分别缠绕线圈(20、21)的线圈骨架(30、31)，并且，在与上述磁支脚部(11)相对向的另一个磁支脚部(12)上，配置线圈(20、21)的外周面。另外，在线圈骨架(30、31)之间插入U字型中心磁芯(40)，来隔开线圈骨架(30)和(31)，并且安装有コ字型磁芯外壳(50)，包覆闭合磁路磁芯(10)的磁支脚部(11)以外的另一个磁支脚部(12)和侧磁支脚部(13、14)等3个边。
文档编号H01F37/00GK1527330SQ200410007490
公开日2004年9月8日 申请日期2004年3月5日 优先权日2003年3月5日
发明者水谷升, 成田敏洋, 洋 申请人:东京零件工业股份有限公司