線圈電阻器以及其製造方法
2023-05-08 13:04:01
專利名稱：線圈電阻器以及其製造方法
技術領域：
本發明涉及具有防止噪聲功能的線圈電阻器以及其製造方法。
背景技術：
對應於電子設備等的高性能化以及高速化的要求，最一般的方法是在搭載了微處理器的裝置中，在使用可高速動作的器件的同時，還高速化其動作時鐘進行對應處理。並且，伴隨著該高速動作，將不能忽視由設備中所使用的元件產生的噪聲的影響。
例如，作為鑑於高壓供電時的噪聲輻射的問題而形成的裝置，有特開平5-74629號公開專利所記載的高壓電線裝置。這是一種通過組入卷繞了電阻線的集中電阻器實現了可以防止車輛的火花塞所產生的噪聲輻射的高壓電線裝置。
上述以往的線圈電阻器具有在芯材的表面單獨卷繞了作為阻抗體的線材的構造，相對於因其感抗成分造成的噪聲的抑制，當前的現狀是沒有採取任何的對策。此外，在以往的線圈電阻器的情況中，存在於卷繞成螺旋狀的線材間的、微小的容量(線間電容)相對於串聯地連接了線圈電阻器的阻抗成分和感抗成分的成分，只不過是作為並聯電容進行了連接。
這樣的以往的線圈電阻器的容量成分存在作為並聯電容器的功能不完整或不充分，不能利用其容量成分去除作為其目的的噪聲成分，也不能抑制來自電阻器的噪聲的產生之類的問題。
另一方面，由於上述的特開平5-74629號公開專利所記載的高壓電線裝置基本上是只利用集中電阻器的阻抗和感抗抑制高頻噪聲的輻射的裝置，故利用這樣的裝置進行對所期望的頻帶的噪聲抑制較為困難。
發明內容
本發明是鑑於上述課題而形成的，其目的在於提供構造簡單的、附加有防止噪聲功能的線圈電阻器以及其製造方法。
本發明的其他目的是提供可以不改變已有的電阻器的基本構造地附加可以防止噪聲功能的線圈電阻器以及其製造方法。
作為達成所涉及的目的、解決上述課題的方法之一，具有如下的構成。即，在由絕緣性材料構成的芯材料的表面卷繞了電阻線的線圈電阻器中，其特徵在於具有大致在中央位置分割並形成在上述芯材料的表面的電極、卷繞在形成了上述電極的上述芯材料表面的電阻線和遮蓋上述芯材料的兩個端部的導電性罩帽，並與上述電阻線並聯地連接由上述電極形成的電容器。
例如，上述電極的特徵在於是通過電鍍、蒸敷或者塗布由金屬材料構成的電極材料形成上述電極。
此外，作為達成所涉及的目的、解決上述課題的其他方法，具有如下的構成。即，在由絕緣性材料構成的芯材料的表面卷繞了電阻線的線圈電阻器中，其特徵在於具有遮蓋上述芯材料的兩個端部的、兼做輔助電極的導電性罩帽，且上述輔助電極相互離開規定的距離配置並與上述電阻線並聯地連接由該輔助電極形成的電容器。
例如，上述輔助電極的特徵在於上述電極是中空形狀的電極罩帽。
進而，作為達成所涉及的目的、解決上述課題的其他方法之一，其特徵在於例如，在上述芯材料的表面形成了大致在中央位置分割的電極並在形成了上述電極的上述芯材料的表面卷繞了電阻線後，在確保該電阻線的端部和上述電極的電氣連接的同時，通過在上述芯材料的兩個端部遮蓋導電性罩帽，可以利用上述電極形成電容器，且該電容器可以與上述電阻線並聯地連接。
再有，作為達成所涉及的目的、解決上述課題的其他方法，其特徵在於例如，通過在芯材料的表面卷繞添加了電阻線後，在上述芯材料的兩個端部遮蓋兼做輔助電極的導電性罩帽，並相互僅離開規定的距離地配置上述輔助電極，可以利用上述輔助電極形成電容器，且該電容器可以與上述電阻線並聯地連接。
圖1所示是涉及本發明的實施形態例1的線圈電阻器的製造工序的圖；圖2所示是涉及實施形態例1的線圈電阻器的部分斷面構成的局部剖面圖；圖3所示是涉及實施形態例1的線圈電阻器的電氣等價電路圖；圖4所示是一例涉及實施形態例1的線圈電阻器的頻率特性圖；圖5是涉及本發明的實施形態例2的線圈電阻器的製造工序的圖；圖6所示是涉及實施形態例2的線圈電阻器的斷面構造圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細說明涉及本發明的實施形態例。這裡，說明是關於用於對線圈電阻器的阻抗和感抗的串聯成分附加並聯電容的構造·方法等的說明。
實施形態例1圖1所示是涉及本發明實施形態例1的線圈電阻器的製造工序。同圖的(a)所示是構成線圈電阻器母體的芯材料1本身的外觀。該芯材料1為圓筒型或者圓柱形，用如氧化鋁、樹脂、玻璃等絕緣性材料構成。在同圖的(b)所示的工序中，在芯材料1的表面如同在大致中央位置進行分割地形成電容形成電極2a、2b(如後述的那樣，由於由該電極所形成的電容作為並聯電容發揮作用，故在此也稱之為並聯容量電極)。
這裡，為了形成電容形成電極2a、2b，有如在芯材料1的表面用規定的金屬材料(電極材料)實施電鍍、或者蒸敷電極材料的方法。此外，還有在芯材料1的表面塗布電極材料的方法。作為電極材料，對應於電鍍或者蒸敷，有如銅(Cu)、鎳(Ni)、金(Au)、銀(Ag)等。此外，在進行塗布時，也將銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)等作為電極材料使用。
在該線圈電阻器中，如圖1的(b)所示的那樣，在除去芯材料1的大致中央部(也稱為空腔部分3)的表面，從其基本材料的大致中央位置分離形成的電極材料作為電極部，形成電容。就是說，通過相互中介於空腔部分3分離導電性的並聯容量電極2a、2b，可以在它們之間介入絕緣性的芯材料1，並利用所形成的構成形成電容。並且，其容量主要由芯材料1的直徑以及其材料的介電常數和空隙部3的寬度(圖中用「g」表示)來決定。
在圖1(c)中，如上述這樣，在形成了電容器的芯材料1的表面(即，包含進行了塗布等的電極材料的芯材料上面)例如螺旋狀地卷繞阻抗線圈4。該阻抗線圈4是用如銅鎳或者鎳鉻構成的、用絕緣性的材料覆蓋了的線材。卷繞了阻抗線圈4後，在芯材料1的兩個端部遮蓋導電性罩帽5a、5b(參照同圖(d))。此時，阻抗線圈4的端部與導電性罩帽5a、5b電氣地連接。
在下一個工序，分別在導電性罩帽5a、5b上連接導線6a、6b(參照同圖(e))。這裡，圖1(e)所示是除去導線外的線圈電阻器整體塗布了保護膜時的樣子。此外，在導線6a、6b的連接中，為了確保機械強度和電氣地良好接觸，使用如電氣熔接等。
圖2所示是涉及本實施形態例1的線圈電阻器的部分斷面構成的局部剖面圖。如同圖所示的這樣，涉及本實施形態例1的線圈電阻器在形成在芯材料上的並聯容量電極2a、2b之間形成電容器21。因此，該線圈電阻器為電氣地串聯連接了所使用的阻抗線圈4的阻抗成分和利用其線圈的螺旋形狀的感抗成分的狀態，與它們相對應，採用並聯地連接電容器C的構成。
圖3所示是涉及本實施形態例1的線圈電阻器的電氣等價電路。如同圖所示的這樣，該線圈電阻器串聯地連接了阻抗線圈4的阻抗成分R和其線圈的主要利用螺旋形狀的感抗成分L，相對於這些串聯連接了的阻抗成分R和感抗成分L為並聯地連接了電容器C的構成。
不用說，圖3的電容器C具有利用上述的電容器形成電極(並聯容量電極)2a、2b形成的容量(電容)。
圖4是一例涉及本實施形態例1的線圈電阻器的頻率特性，在此，在作為目標(除去噪聲)的頻率f1～f2範圍內，線圈電阻器的容抗｜Z｜取最大值並確定形成在並聯容量電極2a、2b間的電容器的容量以便能夠發揮抑制噪聲的效果。
在圖4所示的特性曲線中，實線41是涉及本實施形態例1的線圈電阻器的頻率特性的例子，虛線43是以往的線圈電阻器(沒有實施噪聲去除對策)的頻率特性。
如以上所說明的這樣，根據本實施形態例，通過在芯材料的表面電鍍等，設置從其大致中央部分離的電極，在這些電極上卷繞阻抗線圈構成電阻器，可以相對於線圈電阻器本身所具有的阻抗和感抗成分，附加由形成在電極之間的電容器所形成的並聯容量成分。因此，通過利用這些成分的並聯共振，可以在期望的頻率帶域內獲得較大的容抗，作為結果，可以實現同時具有防止噪聲或者抑制噪聲效果的線圈電阻器。
即，通過不依存於線圈電阻器的線圈間原本存在的線間容量地形成與線圈並聯地連接的容量(電容器)，可以提供具有積極地抑制噪聲效果的線圈電阻器。
實施形態例2圖5所示是涉及本發明實施形態例2的線圈電阻器的製造工序。同圖的(a)所示是構成線圈電阻器母體的圓筒(圓柱)型的芯材料31。該芯材料31用如氧化鋁、樹脂、玻璃等絕緣性材料構成。同圖的(b)所示是在芯材料31的表面例如螺旋狀地卷繞了阻抗線圈34時的樣子。該阻抗線圈34是用如銅鎳或者鎳鉻所構成的線材。
在圖5(c)所示的工序中，為了付與線圈電阻器以容量成分，設置了兼備作為輔助電極的功能的電極罩帽。該電極罩帽是具有同圖(c)所示的外觀形狀(帽子狀)的、中空的大型罩帽(並聯電容器電極罩帽)35a、35b，這裡，所涉及的形狀的電極罩帽遮蓋在芯材料的兩個端部。此時，阻抗線圈34的各端部與罩帽35a、35b電氣地連接。
這裡，通過將電極罩帽的形狀做成中空(帽子狀)的大型罩帽，形成與阻抗線圈34分離的部分，由於較大地取得其部分的表面積，故可以使作為電極而形成的分離部分的電容器容量也增大。
在下一個工序，分別在電極罩帽35a、35b上連接導線36a、36b(參照同圖(d))。這裡，這些導線的連接方法等與上述實施形態例1的情況相同。
圖6所示是涉及本實施形態例2的線圈電阻器的斷面構造。如同圖所示的這樣，利用兼備輔助電極功能的電極罩帽35a、35b形成的電容器61相對於阻抗線圈34的阻抗成分和感抗成分所形成的串聯連接成分，被作為並聯容量連接。
這裡，涉及本實施形態例的線圈電阻器的電氣等價電路是與圖3所示的涉及本實施形態例1的線圈電阻器的電氣等價電路相同的電路。此外，由於阻抗線圈的頻率特性也與涉及上述實施形態例1的線圈電阻器的頻率特性相同，故在此略去它們的圖示以及詳細的說明。
如以上所說明的這樣，根據本實施形態例，通過在線圈電阻器上設置具有輔助電極功能的帽子狀的電極罩帽形成電容器，並對線圈阻抗本身的阻抗成分和感抗成分付與該電容器的容量成分，可以利用這些成分形成的並聯共振，在期望的頻率帶域內獲得較大的容抗，實現同時具有防止噪聲或者抑制噪聲效果的線圈電阻器。
此外，由於在電極罩帽的端部形成作為電容器作用的輔助電極，形成使其兼備導電性罩帽功能的構成，而且因其是原樣不變地使用以往的芯材料，故可以在抑制成本上升的同時，作為線圈電阻器維持規定的大小。
如以上所說明的這樣，根據本發明，形成並聯地與線圈連接的電容，通過利用阻抗和感抗成分的並聯共振，可以實現兼具防止噪聲或者抑制噪聲效果的線圈電阻器以及其製造方法。
如以上所說明的這樣，根據本發明，通過利用兼備導電性罩帽功能的輔助電極所形成的電容與阻抗和感抗成分的並聯共振，可以實現具有防止噪聲或者抑制噪聲效果的線圈電阻器以及其製造方法。
權利要求
1.一種線圈電阻器，由絕緣性材料構成的芯材料上卷繞了電阻線，其特徵在於具有大致在其中央位置被分割並被形成在上述芯材料的表面的電極；卷繞在形成了上述電極的上述芯材料表面的電阻線；遮蓋在上述芯材料的兩個端部的導電性罩帽，且由上述電極形成的電容器與上述電阻線並聯地連接。
2.根據權利要求1所記述的線圈電阻器，其特徵在於上述電極通過電鍍、蒸敷或者塗布由金屬材料構成的電極材料形成。
3.根據權利要求1所記述的線圈電阻器，其特徵在於上述電容器的容量成分並聯地連接於上述電阻線所具有的電氣阻抗和感抗的串聯成分並構成並聯共振電路。
4.一種線圈電阻器，由絕緣性材料構成的芯材料上卷繞了電阻線，其特徵在於具有遮蓋上述芯材料的兩個端部的、兼做輔助電極的導電性罩帽，上述輔助電極相互僅離開規定的距離配置，由該輔助電極形成的電容器並聯地連接於上述電阻線。
5.根據權利要求4所記述的線圈電阻器，其特徵在於上述輔助電極是中空形狀的電極罩帽。
6.根據權利要求4所記述的線圈電阻器，其特徵在於上述電容器的容量成分並聯地連接於上述電阻線所具有的電氣阻抗和感抗的串聯成分並構成並聯共振電路。
7.一種線圈電阻器的製造方法，其特徵在於在芯材料的表面形成大致在其中央位置被分割的電極並在形成了上述電極的上述芯材料表面卷繞了電阻線後，通過在確保該電阻線的端部和上述電極的電氣連接的同時，在上述芯材料的兩個端部遮蓋導電性罩帽，從而可以利用上述電極形成電容器，且該電容器並聯地與上述電阻線連接。
8.一種線圈電阻器的製造方法，其特徵在於在芯材料的表面卷繞了電阻線後，通過在上述芯材料的兩個端部遮蓋兼做輔助電極的導電性罩帽，並相互僅離開規定的距離地配置上述輔助電極，從而可以利用上述電極形成電容器，且該電容器並聯地與上述電阻線連接。
全文摘要
提供附加了通過簡單的構造形成的防止噪聲功能的線圈電阻器以及其製造方法。在芯材料的表面通過進行電鍍等設置了大致在其中央分離的電極後,在這些電極上卷繞阻抗線圈構成電阻器。其結果,可以相對於線圈電阻器本身所具有的阻抗和感抗成分,並聯地附加由形成在電極之間的電容器所構成的容量成分,進行利用並聯共振的噪聲去除。
文檔編號H01C3/14GK1423285SQ0215240
公開日2003年6月11日 申請日期2002年11月22日 優先權日2001年11月22日
發明者青木仁 申請人:興亞株式會社