JP6594360B2 - フィルタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数個のコンデンサを備えるフィルタ装置に関する。

電源線路または信号線路に挿入して用いられるフィルタ回路が知られている。このようなフィルタ回路は、電源線路上もしくは信号線路上に発生する高周波のノイズ成分などを除去するために用いられる。

このようなフィルタ回路として、インダクタの両端にコンデンサが接続されて構成されたπ型のフィルタ回路が用いられることがある。例えば、特開２０１５−１６７３５２号公報（特許文献１）には、このようなπ型のフィルタ回路が開示されている。π型のフィルタ回路には、フィルムコンデンサのように比較的容量が大きいコンデンサが用いられる。

フィルムコンデンサのように比較的容量が大きいコンデンサは通常リード線を用いて接続する必要があるため、リード線のインダクタンスに起因して高周波のノイズ除去性能が低下してしまう。そこで、高周波成分の除去性能を向上させるために、貫通コンデンサなどのインダクタンスの小さいコンデンサをフィルムコンデンサに並列に接続して用いることがある。特許文献１には、フィルムコンデンサと貫通コンデンサとを並列接続したフィルタ装置が開示されている。

特開２０１５−１６７３５２号公報

しかしながら、強度が高いパルスノイズがフィルタ装置に印加され、このパルスノイズにフィルムコンデンサのリード線のインダクタンスと貫通コンデンサの静電容量とで形成されるＬＣ共振周波数と同じ周波数の成分が含まれていた場合、この共振周波数においてコンデンサに大きな共振電流が流れてしまう。このような場合、コンデンサが共振電流で破壊されないように電流耐量の高いコンデンサを選定する必要があり、コンデンサが大型化してしまうという問題がある。

一方、特許文献１には、π型のフィルタ回路の入力側のフィルムコンデンサと出力側のフィルムコンデンサとの電磁結合を低減する手段が開示されているが、共振電流そのものを低減する仕組みについては開示されていない。このため、パルスノイズ印加時に流れる共振電流を低減することで、コンデンサの小型化を可能にするフィルタ装置が望まれている。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、パルスノイズ印加時に流れる共振電流を低減することで、小型なフィルタ装置を提供することを目的とする。

本開示に示されるフィルタ装置は、信号線のノイズを除去するフィルタ装置である。フィルタ装置は、導電性の筐体と、第１コンデンサと、第２コンデンサと、エネルギー吸収部材とを備える。第１コンデンサは、第１電極および第２電極を有し、導電性の筐体に第１電極が接続され、信号線に第２電極が接続される。第２コンデンサは、第３電極および第４電極を有し、筐体に第３電極が接続され、第２電極に第４電極が接続される。第２コンデンサは、第１コンデンサよりも静電容量が小さい。エネルギー吸収部材は、第２電極と第４電極とを接続する第１配線と筐体との間の空間を通過する磁束のエネルギーを吸収するように構成される。

本発明によれば、強度が高いパルスノイズがフィルタ装置に印加される際、第１のコンデンサと第２のコンデンサとに流れる共振電流が低減し、第１コンデンサと第２コンデンサとを小型化できる。

実施の形態１に係るフィルタ装置の回路図である。 実施の形態１に係るフィルタ装置の上面図である。 実施の形態１に係るフィルタ装置の側面図である。 実施の形態１に係るフィルタ装置の斜視図である。 エネルギー吸収部材の配置について説明するための図である。 実施の形態１の変形例１に係るフィルタ装置の側面図である。 実施の形態１の変形例２に係るフィルタ装置の斜視図である。 実施の形態１の変形例３に係るフィルタ装置の斜視図である。 実施の形態１の変形例４に係るフィルタ装置の斜視図である。 共振エネルギー吸収部材がある場合とない場合のコンデンサ電流を比較して示した図である。 実施の形態２に係るフィルタ装置の斜視図である。 実施の形態３に係るフィルタ装置の斜視図である。 実施の形態４に係るフィルタ装置の回路図である。 実施の形態４に係るフィルタ装置の斜視図である。 実施の形態５に係るフィルタ装置の回路図である。 実施の形態５に係るフィルタ装置の斜視図である。 実施の形態６に係るフィルタ装置の斜視図である。 実施の形態６の変形例に係るフィルタ装置の斜視図である。 実施の形態７に係るフィルタ装置の回路図である。 実施の形態７の変形例に係るフィルタ装置の回路図である。 実施の形態８に係るフィルタ装置の上面図である。 実施の形態８に係るフィルタ装置の斜視図である。 実施の形態９に係るフィルタ装置の回路図である。 実施の形態９に係るフィルタ装置の上面図である。 実施の形態９に係るフィルタ装置の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１に係るフィルタ装置について説明する。図１は、実施の形態１に係るフィルタ装置の回路図である。図２は、実施の形態１に係るフィルタ装置の上面図である。図３は、実施の形態１に係るフィルタ装置の側面図である。図４は、実施の形態１に係るフィルタ装置の斜視図である。

フィルタ装置１００は、信号線路に挿入して用いられ信号線路のノイズを除去する電気フィルタ（フィルタ回路）を備える。なお、フィルタ装置１００は、電源線路に挿入されて用いられても良い。フィルタ装置１００は例えば、高周波の不要成分を除去するローパスフィルタ、もしくは、特定の周波数以外の周波数成分を除去するバンドパスフィルタとして機能する。

図１〜図４に示すように、フィルタ装置１００は、入力端子１０１と、出力端子１０２と、筐体５と、フィルムコンデンサ１１ａ、１１ｂと、貫通コンデンサ２ａ、２ｂと、配線１２ａ、１２ｂと、インダクタ３ａと、共振エネルギー吸収部材４ａとを備える。

フィルタ装置１００は、信号線のノイズを除去するフィルタ装置である。フィルムコンデンサ１１ａは、第１電極Ｐ１および第２電極Ｐ２を有し、導電性の筐体５に第１電極Ｐ１が接続され、信号線に第２電極Ｐ２が接続される。貫通コンデンサ２ａは、第３電極Ｐ３および第４電極Ｐ４を有する。筐体５に第３電極Ｐ３が接続され、第２電極Ｐ２に第４電極Ｐ４が接続される。貫通コンデンサ２ａは、フィルムコンデンサ１１ａよりも静電容量が小さい。エネルギー吸収部材４ａは、第２電極Ｐ２と第４電極Ｐ４とを接続する第１配線１２ａと筐体５との間の空間を通過する磁束のエネルギーを吸収するように構成される。

筐体５は、フィルタ回路を収容し、フィルタ回路を外部から遮蔽する導電性のケースである。筐体５は、接地される（グラウンドに接続される）。筐体５の材料は、例えばアルミやステンレスである。筐体５は、フィルタ回路から放射される電磁波が筐体外部に放射されることを抑制するとともに、筐体外部からフィルタ回路に電磁波が侵入することを抑制する。

筐体５はフィルタ回路を密閉する箱状であってもよいし、一部に開口部のある升状あるいは枠状であってもよい。本実施の形態では、筐体５は箱状であるものとする。ただし、理解を容易にするため、図２においては筐体５の上面を取り外した時の上面図（つまり、筐体５が桝状のとき）を示しており、図３においては筐体５の側面を取り外したときの側面図（つまり、筐体５が桝状のとき）を示しており、図４においては筐体５の上面と側面とを取り外した時の斜視図を示している。

インダクタ３ａは、例えば鉄やフェライトなどの高い透磁率を有する芯部材に銅線などが巻かれて形成されたコイルである。

貫通コンデンサ２ａ、２ｂは、筐体５と信号線とを絶縁させつつ、筐体５に信号線を貫通させるためのコンデンサである。貫通コンデンサ２ａ、２ｂの各々は、信号線に接続される第１電極と、筐体５に接続される第２電極とを有する。第１電極は、筐体５の壁面を貫通するように配置されており、筐体５の外側と内側に２つの端子を備える。以下では、筐体５の外側の端子を外部端子、筐体５の内側の端子を内部端子と呼ぶこととする。第２電極は、筐体５に電気的に接続される接地端子を備える。

貫通コンデンサ２ａ、２ｂの各々は、信号線と接地端子との間であらかじめ決められた静電容量値（容量と略す）を持つ。筐体５に設けられた貫通孔に貫通コンデンサ２ａ、２ｂを装着することで、貫通コンデンサ２ａ、２ｂは筐体５を貫通する。内部端子が筐体５の内部に入り、外部端子が筐体５の外部に存在する。接地端子は筐体５に接続される。

貫通コンデンサ２ａの内部端子は、インダクタ３ａの一端に接続されるとともにフィルムコンデンサ１１ａの一端に配線１２ａで接続される。フィルムコンデンサ１１ａの他端は、配線１３ａで筐体５に接続される。貫通コンデンサ２ａの外部端子は、フィルタ装置１００の入力端子１０１に接続される。

貫通コンデンサ２ｂの内部端子は、インダクタ３ａの他端に接続されるとともにフィルムコンデンサ１１ｂの一端に配線１２ｂで接続される。フィルムコンデンサ１１ｂの他端は、配線１２ｂで筐体５に接続される。貫通コンデンサ２ｂの外部端子は、フィルタ装置１００の出力端子１０２に接続される。

フィルムコンデンサ１１ａ、１１ｂのように比較的容量が大きいコンデンサは、通常配線１２ａ、１２ｂを用いて接続する必要がある。このため、配線１２ａ、１２ｂのインダクタンスに起因して高周波のノイズ除去性能が低下してしまう。一方、貫通コンデンサ２ａ、２ｂは、自身のもつ寄生インダクタンスが小さい。具体的には、配線１２ａ、１２ｂのインダクタンスよりも、貫通コンデンサ２ａ、２ｂの寄生インダクタンスは小さい。

貫通コンデンサ２ａ、２ｂは、高周波におけるインピーダンスが低く、高周波減衰特性に優れ、高周波成分の除去に優れたコンデンサである。貫通コンデンサ２ａ、２ｂは、誘電体セラミックや多層電極などから構成される。貫通コンデンサ２ａ、２ｂの容量は、フィルムコンデンサ１１ａ、１１ｂの容量に比べてそれほど大きくなくてもよい。貫通コンデンサ２ａ、２ｂの容量は、高周波成分の除去に適切な容量に設定され、フィルムコンデンサ１１ａ、１１ｂの容量よりも小さい。例えばフィルムコンデンサの容量が０．１μＦ〜１０μＦ程度であるのに対し、貫通コンデンサの容量は１０ｐＦ〜１０００ｐＦ程度あればよい。なお、ここでいう高周波とは１ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数を言う。

このように貫通コンデンサなどのインダクタンスの小さいコンデンサをフィルムコンデンサに並列に接続して使用することで、フィルタ装置の高周波成分の除去性能を向上させることができる。なお、本実施の形態ではフィルムコンデンサ１１ａ、１１ｂの誘電体としてプラスチックのフィルムを用いているが、誘電体がセラミックであるセラミックコンデンサを用いてもよい。

本実施の形態におけるフィルタ装置１００は、貫通コンデンサ２ａとフィルムコンデンサ１１ａとの並列回路と、インダクタ３ａと、貫通コンデンサ２ｂとフィルムコンデンサ１１ｂとの並列回路とで構成されるπ型フィルタ（Ｃ−Ｌ−Ｃ型フィルタ）を備える。フィルタ装置は、このπ型フィルタによって、ノイズが入力端子１０１に印加された際に、不要なノイズ成分を減衰させて出力端子１０２に所望の信号のみを出力させることができる。

このとき、貫通コンデンサ２ａの容量Ｃとフィルムコンデンサ１１ａの配線１２ａのインダクタンスＬとで形成されるＬＣ共振の共振周波数Ｆと同じ周波数成分を含む、強いパルスノイズが入力端子１０１に印加されると、貫通コンデンサ２ａとフィルムコンデンサ１１ａとに大きな共振電流が流れる。フィルムコンデンサ１１ａの容量が貫通コンデンサ２ａの容量より十分大きく、配線１２ａのインダクタンスが貫通コンデンサ２ａの寄生インダクタンスより十分大きい場合、共振周波数Ｆは以下に示す近似式（１）を用いて求めることができる。

本実施の形態では図３、図４に示すように、入力端子１０１側のフィルムコンデンサ１１ａに接続された配線１２ａと筐体５との間の空間に板状の共振エネルギー吸収部材４ａを備える。配線１２ａと筐体５との間の空間は、フィルムコンデンサ１１ａに電流が流れる際に発生する磁束線が通過する空間である。この空間に共振エネルギー吸収部材４ａを配置する。すると、共振電流がフィルムコンデンサ１１ａに流れる際、フィルムコンデンサ１１ａに接続された配線１２ａから発生する磁束が、共振エネルギー吸収部材４ａにおいて共振エネルギーとして吸収される。したがって、フィルムコンデンサ１１ａと貫通コンデンサ２ａとに流れる共振電流を低減できる。

図５は、エネルギー吸収部材の配置について説明するための図である。図４、図５に示すように、筐体は、少なくとも第１壁面１５を有している。共振エネルギー吸収部材４ａは、第１壁面１５に直交する方向から第１配線１２ａを第１壁面１５に投影した線分１６と第１配線１２ａとを含む平面１４に平行な面を有する導体面を備える。

例えば、図４に示すように共振エネルギー吸収部材４ａは、配線１２ａに電流が流れる際に筐体５と配線１２ａとの間に発生する磁束６に対して垂直な面と、共振エネルギー吸収部材４ａの幅広面とが平行になるように置かれる。共振エネルギー吸収部材４ａは筐体５と電気的に接続されていなくてもよく、接続されていてもよい。共振エネルギー吸収部材４ａが筐体５と電気的に接続されている場合には、筐体５も共振エネルギー吸収部材の一部として機能する。また、共振エネルギー吸収部材は板状でなくブロック形状でもよい。この場合、ブロック形状の幅広面が磁束に対して垂直な面と平行になるように配置する。

共振エネルギー吸収部材４ａは、例えばステンレス、鉄、炭素、銅、アルミなどの導電性材料で構成される。大きな共振電流がフィルムコンデンサ１１ａに流れると、配線１２ａと筐体５との間に磁束６が発生するため、磁束の発生を妨げるように共振エネルギー吸収部材４ａに渦電流が流れることで、共振エネルギーを渦電流損として吸収できる。

したがって、貫通コンデンサ２ａとフィルムコンデンサ１１ａとに流れる共振電流を低減することができ、貫通コンデンサ２ａとフィルムコンデンサ１１ａとを小型化できる。さらに、共振電流が低下するため、出力端子１０２に出力されるノイズ成分も低減できる。

なお、共振エネルギー吸収部材４ａは磁性材料でも良い。この場合、共振周波数Ｆにおいて磁気損失が発生しやすい材料（透磁率の虚数成分の大きい材料）を選定する。この様な特性をもつ材料として例えばフェライトなどが挙げられる。これにより、大きな共振電流がフィルムコンデンサ１１ａに流れた際に配線１２ａと筐体５との間に発生した磁束が共振エネルギー吸収部材４ａに入ると、効果的に共振エネルギーが磁気損失として吸収される。このため、フィルムコンデンサ１１ａと貫通コンデンサ２ａとに流れる共振電流を低減できる。

また、本実施の形態では寄生インダクタンスの小さいコンデンサとして貫通コンデンサ２ａを用いているが、貫通コンデンサの代わりにチップ形状や薄板形状のコンデンサなど、フィルムコンデンサ１１ａの配線１２ａより短い配線で接続されたコンデンサを用いても共振電流低減効果を得ることができ、この場合、コンデンサは必ずしも筐体を貫通する必要は無い。

図６は、実施の形態１の変形例１に係るフィルタ装置の側面図である。変形例１では、出力端子１０２側のフィルムコンデンサ１１ｂに接続された配線１２ｂと筐体５との間の空間にも共振エネルギー吸収部材４ｂを備える。この場合、出力端子１０２に出力されるノイズ成分を更に低減できる。

図７は、実施の形態１の変形例２に係るフィルタ装置の斜視図である。図８は、実施の形態１の変形例３に係るフィルタ装置の斜視図である。図９は、実施の形態１の変形例４に係るフィルタ装置の斜視図である。

図７のように共振エネルギー吸収部材４ａは、配線１２ａと筐体５との間の空間のうち、配線１２ａと筐体５の面との間の距離が最短になる箇所に必ずしも配置する必要は無く、磁束６の方向に平行移動して配置しても良い。また、図８、図９のように多くの共振エネルギーを吸収できるように、共振エネルギー吸収部材４ａは複数の部材で構成してもよい。

図１０は、共振エネルギー吸収部材がある場合とない場合のコンデンサ電流を比較して示した図である。図１０には、本実施の形態を適用した場合にフィルムコンデンサ１１ａに流れるコンデンサ電流の計算例が示されている。共振エネルギー吸収部材４ａが有る場合のコンデンサ電流Ｉ１は、無い場合のコンデンサ電流Ｉ０に比べて大幅に低減可能である。

以上説明したように、実施の形態１および変形例に係るフィルタ装置１００，１００Ａ〜１００Ｃは、フィルムコンデンサ１１ａと貫通コンデンサ２ａとを並列接続したコンデンサ並列回路が導電性の筐体５に搭載されている。フィルムコンデンサ１１ａの静電容量は、貫通コンデンサ２ａの静電容量よりも大きく、フィルムコンデンサ１１ａに接続された配線１２ａの寄生インダクタンスは、貫通コンデンサ２ａの寄生インダクタンスよりも大きい。そして、フィルタ装置１００は、フィルムコンデンサ１１ａに接続された配線１２ａと筐体５との間の空間に共振エネルギー吸収部材４ａを備えることを特徴とする。

このような構成とすることによって、強度が高いパルスノイズがフィルタ装置１００，１００Ａ〜１００Ｃに印加される際、共振エネルギー吸収部材４ａによりフィルムコンデンサ１１ａと貫通コンデンサ２ａとに流れる共振電流を低減し、フィルムコンデンサ１１ａと貫通コンデンサ２ａとの小型化が可能になる。さらに、共振電流が低下するため、出力端子に出力されるノイズ成分も低減できる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係るフィルタ装置について説明する。図１１は、実施の形態２に係るフィルタ装置の斜視図である。実施の形態２に係るフィルタ装置２００は、基本的には実施の形態１に係るフィルタ装置１００と同様の構成を備えるが、共振エネルギー吸収部材４１がフィルムコンデンサ１１ａに接続された配線１２ａを取り囲むように配置される点で異なる。

本構成によって、実施の形態１よりも多くの磁束を共振エネルギー吸収部材４１に通過させることができ、多くの共振エネルギーを吸収することが可能になる。

実施の形態３．
次に、実施の形態３に係るフィルタ装置について説明する。図１２は、実施の形態３に係るフィルタ装置の斜視図である。実施の形態３に係るフィルタ装置３００は、基本的には実施の形態１に係るフィルタ装置１００と同様の構成を備えるが、共振エネルギー吸収部材４２がループ形状の中空の導電性部材で構成される点で異なる。図１２に示すように、共振エネルギー吸収部材４２は、中空部に磁束線が通過する環状の形状である。

配線１２ａに電流が流れる際に筐体５と配線１２ａとの間に発生する磁束６が共振エネルギー吸収部材４２の中空部分を通過するように共振エネルギー吸収部材４２が配置される。図１２に示す構成では、大きな共振電流がフィルムコンデンサ１１ａに流れると、配線１２ａと筐体５との間に磁束６が発生するため、磁束６を妨げるように共振エネルギー吸収部材４２に誘導電流Ｉが流れる。これにより、共振エネルギーを誘導電流損として吸収できる。共振エネルギー吸収部材４２の材料は例えばステンレス、鉄、炭素など、抵抗率の高い導電性材料だが、アルミや銅などの良導体を用いる場合でも、ループの途中に抵抗素子４３を挿入することで、抵抗素子４３において共振エネルギーを吸収させることができる。なお、共振エネルギー吸収部材４２は筐体５と電気的に接続されていなくてもよく、接続されていてもよい。実施の形態３に係るフィルタ装置３００では、実施の形態１よりも少量の部材で共振エネルギーの吸収が可能となる。

実施の形態４．
次に、実施の形態４に係るフィルタ装置について説明する。図１３は、実施の形態４に係るフィルタ装置の回路図である。図１４は、実施の形態４に係るフィルタ装置の斜視図である。実施の形態４に係るフィルタ装置は基本的には実施の形態１に係るフィルタ装置と同様の構成を備えるが、フィルムコンデンサ１１ａに接続される配線１２ａの途中に抵抗素子７が挿入される点で異なる。すなわち、図１４に示すように、フィルタ装置４００は、フィルタ装置１００の構成に加えて、第１配線１２ａの途中に設けられた抵抗素子７をさらに備える。

大きな共振電流がフィルムコンデンサ１１ａに流れると、共振エネルギー吸収部材４ａが共振エネルギーを吸収するだけでなく、抵抗素子７でも共振エネルギーを吸収することができ、貫通コンデンサ２ａとフィルムコンデンサ１１ａとに流れる共振電流を大幅に低減できる。

実施の形態５．
次に、実施の形態５に係るフィルタ装置について説明する。図１５は、実施の形態５に係るフィルタ装置の回路図である。図１６は、実施の形態５に係るフィルタ装置の斜視図である。実施の形態５に係るフィルタ装置５００は、基本的には実施の形態１に係るフィルタ装置１００と同様の構成を備えるが、貫通コンデンサ２ａとインダクタ３ａとを接続する配線２３の途中に、フィルムコンデンサ１１ａが、配線２３よりも短い配線１２ａで接続され、配線２３と筐体５との間の空間に板状の導電性の共振エネルギー吸収部材４ａを備える点で異なる。

本実施の形態では、フィルムコンデンサ１１ａとインダクタ３ａとはプリント基板８１に搭載され、フィルムコンデンサ１１ａに接続される配線１２ａはプリント基板８１上の配線パターンで形成され、フィルムコンデンサ１１ａの一端は配線１２ａを介してネジ８２で筐体５に接続される。

大きな共振電流がフィルムコンデンサ１１ａに流れると、配線２３と筐体５との間に磁束６が発生する。この磁束を妨げるように共振エネルギー吸収部材４ａに渦電流が流れることで、共振エネルギーを渦電流損として吸収できる。なお、共振エネルギー吸収部材４ａは磁性材料でも良い。本実施の形態では、実施の形態１とは異なり、磁束６のほとんどが配線２３から発生するため、配線１２ａではなく、配線２３と筐体５との間の空間に板状の共振エネルギー吸収部材４ａを設けることで、共振電流の低減が可能になる。

実施の形態６．
次に、実施の形態６に係るフィルタ装置について説明する。図１７は、実施の形態６に係るフィルタ装置の斜視図である。実施の形態６に係るフィルタ装置６００は、基本的には実施の形態５に係るフィルタ装置５００と同様の構成を備えるが、共振エネルギー吸収部材４ａに代えて共振エネルギー吸収部材４１を含む。共振エネルギー吸収部材４１は、配線２３を取り囲むように配置される点で共振エネルギー吸収部材４ａと異なる。本実施の形態の構成によって、実施の形態５よりも多くの磁束を共振エネルギー吸収部材４１に通過させることができ、多くの共振エネルギーを吸収することが可能になる。

図１８は、実施の形態６の変形例に係るフィルタ装置の斜視図である。本変形例のフィルタ装置６００Ａでは、共振エネルギー吸収部材４１が配線２３だけでなくフィルムコンデンサ１１ａも取り囲むように配置される点で異なる。本変形例の構成によって、フィルムコンデンサ１１ａをシールドすることが可能になり、フィルムコンデンサ１１ａとフィルムコンデンサ１１ｂとの間の電磁結合を低減し、出力端子１０２に出力されるノイズ成分を更に低減できる。

実施の形態７．
次に、実施の形態７に係るフィルタ装置について説明する。図１９は、実施の形態７に係るフィルタ装置の回路図である。実施の形態７に係るフィルタ装置７００は、基本的には実施の形態１〜６に係るフィルタ装置と同様の構成を備えるが、貫通コンデンサ２ａと貫通コンデンサ２ｂとの間に、インダクタ３ａ、貫通コンデンサ２ｃとフィルムコンデンサ１１ｃとの並列回路、およびインダクタ３ｂで構成されるＬ−Ｃ−Ｌ回路を備え、全体でＣ−Ｌ−Ｃ−Ｌ−Ｃフィルタを構成する点で異なる。このように構成されたフィルタ装置において、大きな共振電流がフィルムコンデンサ１１ａに流れると、共振エネルギー吸収部材４ａが共振エネルギーを吸収することができ、貫通コンデンサ２ａとフィルムコンデンサ１１ａとに流れる共振電流を低減できる。

図２０は、実施の形態７の変形例に係るフィルタ装置の回路図である。図２０に示したフィルタ装置７００Ａのように、図１９の中心のコンデンサ並列回路から貫通コンデンサ２ｃを取り除いてもよい。本変形例の構成によって、出力端子１０２に出力されるノイズ成分を更に低減できる。

実施の形態８．
次に、実施の形態８に係るフィルタ装置について説明する。図２１は、実施の形態８に係るフィルタ装置の上面図である。図２２は、実施の形態８に係るフィルタ装置の斜視図である。

実施の形態８に係るフィルタ装置８００は、基本的には実施の形態１〜６に係るフィルタ装置と同様の構成を備えるが、筐体５が、貫通コンデンサ２ａとフィルムコンデンサ１１ａとの並列回路、インダクタ３ａ、および貫通コンデンサ２ｂとフィルムコンデンサ１１ｂとの並列回路で構成される第１のＣ−Ｌ−Ｃ回路（第１ライン）と、貫通コンデンサ２ｄとフィルムコンデンサ１１ｄとの並列回路、インダクタ３ｄ、および貫通コンデンサ２ｅとフィルムコンデンサ１１ｅとの並列回路で構成される第２のＣ−Ｌ−Ｃ回路（第２ライン）を収容する点で異なる。

より具体的には、図２１、図２２に示すように、フィルタ装置１００は、筐体５と、フィルムコンデンサ１１ａ〜１１ｄと、貫通コンデンサ２ａ〜２ｄと、配線１２ａ、１２ｄと、インダクタ３ａ，３ｄと、共振エネルギー吸収部材４ａ，４ｄとを備える。

フィルタ装置３００は、第１信号線Ｓ１および第２信号線Ｓ２のノイズを除去するフィルタ装置である。フィルムコンデンサ１１ａは、第１電極Ｐ１ａおよび第２電極Ｐ２ａを有し、導電性の筐体５に第１電極Ｐ１ａが接続され、第１信号線Ｓ１に第２電極Ｐ２ａが接続される。貫通コンデンサ２ａは、第３電極Ｐ３ａおよび第４電極Ｐ４ａを有する。筐体５に第３電極Ｐ３ａが接続され、第２電極Ｐ２ａに第４電極Ｐ４ａが接続される。貫通コンデンサ２ａは、フィルムコンデンサ１１ａよりも静電容量が小さい。エネルギー吸収部材４ａは、第２電極Ｐ２ａと第４電極Ｐ４ａとを接続する第１配線１２ａと筐体５との間の空間を通過する磁束のエネルギーを吸収するように構成される。

フィルムコンデンサ１１ｄは、第５電極Ｐ１ｄおよび第６電極Ｐ２ｄを有し、導電性の筐体５に第５電極Ｐ１ｄが接続され、第２信号線Ｓ２に第６電極Ｐ２ｄが接続される。貫通コンデンサ２ｄは、第７電極Ｐ３ｄおよび第８電極Ｐ４ｄを有する。筐体５に第７電極Ｐ３ｄが接続され、第６電極Ｐ２ｄに第８電極Ｐ４ｄが接続される。貫通コンデンサ２ｄは、フィルムコンデンサ１１ｄよりも静電容量が小さい。エネルギー吸収部材４ｄは、第６電極Ｐ２ｄと第８電極Ｐ４ｄとを接続する第２配線１２ｄと筐体５との間の空間を通過する磁束のエネルギーを吸収するように構成される。このように構成されたフィルタ装置において、大きな共振電流がフィルムコンデンサ１１ａおよびフィルムコンデンサ１１ｄに流れると、共振エネルギー吸収部材４ａおよび共振エネルギー吸収部材４ｄが共振エネルギーを吸収することができ、貫通コンデンサ２ａとフィルムコンデンサ１１ａとに流れる共振電流、および貫通コンデンサ２ｄとフィルムコンデンサ１１ｄとに流れる共振電流を低減できる。

図２１に示すように、共振エネルギー吸収部材を第１ラインと第２ラインとの両方に搭載することで、両ラインのコンデンサに流れる共振電流を低減できる。なお、本実施の形態では２つのラインを搭載したフィルタ装置を示すが、フィルタ装置は３つ以上のラインを備えていてもよい。

実施の形態９．
次に、実施の形態９に係るフィルタ装置について説明する。図２３は、実施の形態９に係るフィルタ装置の回路図である。図２４は、実施の形態９に係るフィルタ装置の上面図である。図２５は、実施の形態９に係るフィルタ装置の斜視図である。実施の形態９に係るフィルタ装置９００は、基本的には実施の形態８に係るフィルタ装置８００と同様の構成を備えるが、フィルムコンデンサ２１ａの一端が、配線２２ａを介して貫通コンデンサ２ａに接続され、フィルムコンデンサ２１ａの他端が、配線２２ａを介して貫通コンデンサ２ｄに接続される点で異なる。

具体的には、フィルタ装置９００は、第１信号線Ｓ１および第２信号線Ｓ２のノイズを除去する。フィルタ装置９００は、導電性の筐体５と、貫通コンデンサ２ａ，２ｄと、フィルムコンデンサ２１ａと、エネルギー吸収部材４４とを備える。

貫通コンデンサ２ａは、第１電極Ｐ１１ａおよび第２電極Ｐ１２ａを有し、導電性の筐体５に第１電極Ｐ１１ａが接続され、第１信号線Ｓ１に第２電極Ｐ１２ａが接続される。

貫通コンデンサ２ｄは、第３電極Ｐ１１ｄおよび第４電極Ｐ１２ｄを有し、導電性の筐体５に第３電極Ｐ１１ｄが接続され、第２信号線Ｓ２に第４電極Ｐ１２ｄが接続される。

フィルムコンデンサ２１ａは、第５電極Ｐ１５および第６電極Ｐ１６を有し、第２電極Ｐ１２ａに第５電極Ｐ１５が接続され、第４電極Ｐ１２ｄに第６電極Ｐ１６が接続される。フィルムコンデンサ２１ａは、貫通コンデンサ２ａ，２ｄよりも静電容量が大きい。

エネルギー吸収部材４４は、第２電極Ｐ１２ａと第５電極Ｐ１５とを接続する第１配線２２ａの少なくとも一部および第４電極Ｐ１２ｄと第６電極Ｐ１６とを接続する第２配線２２ｄの少なくとも一部と、筐体５との間の空間を通過する磁束４６のエネルギーを吸収するように構成される。このように構成されたフィルタ装置において、大きな共振電流がフィルムコンデンサ２１ａに流れると、共振エネルギー吸収部材４４が共振エネルギーを吸収することができ、貫通コンデンサ２ａ、貫通コンデンサ２ｄ、およびフィルムコンデンサ２１ａに流れる共振電流を低減できる。

実施の形態９に示す構成では、入力端子１０１、１０３の間に差動で強度が高いパルスノイズが印加される際にも、配線２２ａと筐体５との間の空間に配置された共振エネルギー吸収部材４ａが、共振エネルギーを吸収することが可能になる。

以上説明した実施の形態１〜９は、各形態を組み合わせて用いても良い。今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。

２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ 貫通コンデンサ、３ａ，３ｂ，３ｄ インダクタ、４ａ，４ｂ，４１，４２ 共振エネルギー吸収部材、５ 筐体、６ 磁束、７，４３ 抵抗素子、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，２１ａ フィルムコンデンサ、１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２３ 配線、１４ 平面、１５ 面、１６ 線分、８１ プリント基板、８２ ネジ、１００，２００，３００，４００，５００，６００，６００Ａ，７００，７００Ａ，８００，９００ フィルタ装置、１０１ 入力端子、１０２ 出力端子。

Claims (10)

1. 信号線のノイズを除去するフィルタ装置であって、
   導電性の筐体と、
   第１電極および第２電極を有し、前記導電性の筐体に前記第１電極が接続され、前記信号線に前記第２電極が接続された第１コンデンサと、
   第３電極および第４電極を有し、前記筐体に前記第３電極が接続され、前記第２電極に前記第４電極が接続され、前記第１コンデンサよりも静電容量が小さい第２コンデンサと、
   前記第２電極と前記第４電極とを接続する第１配線と前記筐体との間の空間を通過する磁束のエネルギーを吸収するエネルギー吸収部材とを備える、フィルタ装置。
2. 前記第１配線と前記筐体との間の空間は、前記第１コンデンサに電流が流れる際に発生する磁束線が通過する空間である、請求項１に記載のフィルタ装置。
3. 前記エネルギー吸収部材は、導電性の材料で構成される、請求項２に記載のフィルタ装置。
4. 前記エネルギー吸収部材は、中空部に前記磁束線が通過する環状の形状である、請求項３に記載のフィルタ装置。
5. 前記エネルギー吸収部材は、前記筐体と電気的に接続される、請求項３に記載のフィルタ装置。
6. 前記エネルギー吸収部材は、磁性材料で構成される、請求項２に記載のフィルタ装置。
7. 前記第１配線の途中に設けられた抵抗素子をさらに備える、請求項２に記載のフィルタ装置。
8. 前記筐体は、少なくとも第１面を有し、
   前記エネルギー吸収部材は、前記第１面に直交する方向から前記第１配線を前記第１面に投影した線分と前記第１配線とを含む平面に平行な面を有する導体面を備える、請求項１に記載のフィルタ装置。
9. 第１信号線および第２信号線のノイズを除去するフィルタ装置であって、
   導電性の筐体と、
   第１電極および第２電極を有し、前記導電性の筐体に前記第１電極が接続され、前記第１信号線に前記第２電極が接続された第１コンデンサと、
   第３電極および第４電極を有し、前記筐体に前記第３電極が接続され、前記第２電極に前記第４電極が接続され、前記第１コンデンサよりも静電容量が小さい第２コンデンサと、
   前記第２電極と前記第４電極とを接続する第１配線と前記筐体との間の空間を通過する磁束のエネルギーを吸収する第１エネルギー吸収部材と、
   第５電極および第６電極を有し、前記導電性の筐体に前記第５電極が接続され、前記第２信号線に前記第６電極が接続された第３コンデンサと、
   第７電極および第８電極を有し、前記筐体に前記第７電極が接続され、前記第６電極に前記第８電極が接続され、前記第３コンデンサよりも静電容量が小さい第４コンデンサと、
   前記第６電極と前記第８電極とを接続する第２配線と前記筐体との間の空間を通過する磁束のエネルギーを吸収する第２エネルギー吸収部材とを備える、フィルタ装置。
10. 第１信号線および第２信号線のノイズを除去するフィルタ装置であって、
    導電性の筐体と、
    第１電極および第２電極を有し、前記導電性の筐体に前記第１電極が接続され、前記第１信号線に前記第２電極が接続された第１コンデンサと、
    第３電極および第４電極を有し、前記導電性の筐体に前記第３電極が接続され、前記第２信号線に前記第４電極が接続された第２コンデンサと、
    第５電極および第６電極を有し、前記第２電極に前記第５電極が接続され、前記第４電極に前記第６電極が接続され、前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサよりも静電容量が大きい第３コンデンサと、
    前記第２電極と前記第５電極とを接続する第１配線の少なくとも一部および前記第４電極と前記第６電極とを接続する第２配線の少なくとも一部と、前記筐体との間の空間を通過する磁束のエネルギーを吸収するエネルギー吸収部材とを備える、フィルタ装置。

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