特許ウォッチ

公開番号2024180547
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2024179533,2020171607
出願日2024-10-15,2020-10-12
発明の名称磁心ユニットと、それを用いたノイズフィルタ
出願人株式会社プロテリアル
代理人
主分類H01F 17/06 20060101AFI20241219BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ケース内で確実に磁心の固定力を得ながら、磁心の固定に使用する接着剤の硬化時の収縮に起因した応力による磁気特性の低下を抑えることが可能な、磁心ユニットと、それを用いたノイズフィルタを提供する。
【解決手段】
複数のケース部材を組み合わせて構成され、同じ軸線方向に配置された複数の環状空間部を有する樹脂ケースと、前記樹脂ケースの環状空間部のそれぞれに収容される環状磁心とを有し、前記ケース部材のそれぞれに、前記環状空間部にて前記軸線方向へ突き出る複数の突起部を備え、前記環状磁心は、Fe基アモルファス合金薄帯又はFe基ナノ結晶合金薄帯を巻回した、内周と外周と対向する端面とを有する巻回体であり、前記ケース部材の突起部が形成された面と、前記環状磁心の端面とが向かい合うように、前記環状磁心と前記樹脂ケースとが接着固定され、前記環状磁心の内周側に貫通孔を有する、磁心ユニットとする。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
複数のケース部材を組み合わせて構成され、同じ軸線方向に配置された環状空間部を有する複数の樹脂ケースと、前記樹脂ケースの環状空間部のそれぞれに収容される環状磁心とを有し、
前記ケース部材のそれぞれに、前記環状空間部にて前記軸線方向へ突き出る複数の突起部を備え、
前記環状磁心は、Ｆｅ基アモルファス合金薄帯又はＦｅ基ナノ結晶合金薄帯を巻回した、内周と外周と対向する端面とを有する巻回体であり、
前記ケース部材の突起部が形成された面と、前記環状磁心の端面とが向かい合うように、前記環状磁心と前記樹脂ケースとが接着固定され、
少なくとも２つの前記環状磁心が並んで配置され、
前記樹脂ケースの前記軸線方向の両端側に、壁部で区画された孔列の集合体を備える、磁心ユニット。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
請求項１に記載の磁心ユニットであって、
前記環状磁心の内周側に貫通孔を有し、
前記貫通孔が、複数のケース部材によって形成された仕切り部で前記軸線方向に仕切られた、磁心ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の磁心ユニットであって、
前記樹脂ケースは第１ケース部材と第２ケース部材を含み、
前記第１ケース部材と前記第２ケース部材のそれぞれは、前記軸線方向に切断した断面形状が溝形の開口部を有し、
前記第１ケース部材は、前記軸線方向に開口する１つの溝形の開口部を有し、
前記第２ケース部材は、前記軸線方向に開口するとともに、互いに逆方向に開口する２つの溝形の開口部を有し、
前記第２ケース部材に２つの前記第１ケース部材を組み合わせ、前記第１ケース部材の溝形の開口部と前記第２ケース部材の溝形の開口部とを組み合わせて、２つの環状収容部を構成した、磁心ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の磁心ユニットであって、
前記孔列の集合体は複数の有底孔で構成された、磁心ユニット。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の磁心ユニットと、複数のバスバーで構成された、ノイズフィルタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂ケースで覆われた複数の環状磁心を備えた磁心ユニットと、それを用いたチョークコイル等のノイズフィルタに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車の車載充電回路と外部電源との間や、交流モータと電力供給回路との間など、１００Aを超えるような比較的大きな電流が流れる経路にはバスバー（棒状の厚板銅板）が使用されている。バスバーに流れる電流はノイズの発生源となるため、周辺の電子機器への影響を考慮し、電流経路に磁心を配置し、それにバスバーを通してノイズフィルタを構成することが行われる。このようなノイズフィルタでは、バスバーと磁心、あるいは他の部材との絶縁を図るように、磁心の周囲を樹脂部材で覆った磁心ユニットが用いられる。
【０００３】
磁心ユニットの形態は様々だが、特許文献１では円環状の磁心を同軸に重ねたコアケース構造のノイズフィルタを開示している。図１７に示すように、上側コアケース５１０、下側コアケース５３０、中間コアケース５２０及び連結部材７００からなる樹脂ケースと、樹脂ケースに形成された環状収納部に収容される複数の磁心６１０，６２０で構成されている。上側コアケース５１０と下側コアケース５３０の内周側にはスリット溝が設けられていて、そこに連結部材７００を嵌合して中間コアケース５２０とともに連結し、環状収納部に磁心６１０，６２０を収容したコアケース構造としている。前記環状収納部の深さは磁心６１０，６２０の厚さに対応していて、上側コアケース５１０と下側コアケース５３０と中間コアケース５２０とにより磁心６１０，６２０を挟持して全体が固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１５２５４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
比較的大きな電流が流れる経路では、ノイズフィルタに使用される磁心の磁性材料として、フェライトよりも飽和磁束密度が大きい金属系の磁性材料が選択される。例えば、Ｆｅ基アモルファス合金やＦｅ基ナノ結晶合金を用いる場合が多い。Ｆｅ基アモルファス合金又はＦｅ基ナノ結晶合金の薄帯（以下、合金薄帯と呼ぶ場合がある）を環状に巻回した環状磁心を用いたノイズフィルタは、数ｋＨｚ～数ＭＨｚの幅広い周波数領域で高いインピーダンスが得られ易く、複数の電子制御装置の間でのデータ通信を車載ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）により行う車両制御システムが採用された自動車において、ノイズによる車載電子機器の誤動作を防ぐのに好適である。
【０００６】
一方でＦｅ基アモルファス合金やＦｅ基ナノ結晶合金の磁性材料は、磁歪が大きく、衝撃や応力に敏感であり、その薄帯は脆いといった特徴がある。そのため、従来のノイズフィルタのように環状収納部の磁心をコアケースで押さえて保持する方法では、保磁力の増加や透磁率の低下といった磁気特性の劣化が生じる場合がある。また押さえる力が不足すると、環状収納部内において磁心が動いて、コアケースとの衝突により磁心自体が破損する恐れがあった。
【０００７】
そこで、前記環状収納部を磁心の厚さとほぼ同じか、もしくは厚くなるようにしてコアケースと磁心を接着固定することが行われている。しかしながら、接着により磁心の固定を行う場合も、接着剤の硬化による収縮によって磁心に応力が加わり、程度の差こそあれ磁気特性が劣化する問題が依然として残っている。詳細は後述するが、特に特許文献１で示された従来のノイズフィルタのような複数の磁心を使用する構造では、その問題が顕著となる場合があった。
【０００８】
そこで本発明は、接着剤によりケース内での磁心の固定力を得ながら、接着剤硬化時の収縮に起因する応力による磁気特性の低下を抑えることが可能な磁心ユニットと、それを用いたノイズフィルタ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】
【０００９】
第１の発明は、複数のケース部材を組み合わせて構成され、同じ軸線方向に配置された複数の環状空間部を有する樹脂ケースと、前記樹脂ケースの環状空間部のそれぞれに収容される環状磁心とを有し、前記ケース部材のそれぞれに、前記環状空間部にて前記軸線方向へ突き出る複数の突起部を備え、前記環状磁心は、Ｆｅ基アモルファス合金薄帯又はＦｅ基ナノ結晶合金薄帯を巻回した、内周と外周と対向する端面とを有する巻回体であり、前記ケース部材の突起部が形成された面と、前記環状磁心の端面とが向かい合うように、前記環状磁心と前記樹脂ケースとが接着固定され、少なくとも２つの前記環状磁心が並んで配置された、磁心ユニットである。
【００１０】
本発明の磁心ユニットでは、前記環状磁心の内周側に貫通孔を有し、前記貫通孔が、複数のケース部材によって形成された仕切り部で前記軸線方向に仕切られているのが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許