JP2007266082A - 配電構造 - Google Patents

Abstract

【課題】配索性に優れかつノイズの放射を抑制することができる電線を有する配電構造を提供する。
【解決手段】配電構造は、バッテリとインバータとの間に配されるとともに、一対の電線７ａ，７ｂを互いに撚り合わせたツイストペアケーブル７が複数束ねられて構成される電線部４と、バッテリに取り付けられかつ電流を分岐して各電線７ａに流すバスバ及び各電線７ｂに分岐されて流された電流を一つに集めるバスバを有するコネクタと、インバータに取り付けられかつ各電線７ａに分岐されて流された電流を一つに集めるバスバ及び電流を分岐して各電線７ｂに流すバスバを有するコネクタと、を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、ノイズ抑制機能を有する電子機器間の配電構造に関する。

従来、例えばハイブリッド車に搭載されるインバータとバッテリとの間は、芯線の断面積が１５ｍｍ²程の太い電線で繋がれている。また、この電線から放射されるノイズにより周辺機器が誤作動するのを防止するために、この電線の周囲を編組シールド（特許文献１を参照）で覆うようにしている。前記編組シールドは、銅などの金属を円筒状に編んだものである。
特開２０００−３１１７５２号公報

しかしながら、上述した電線のように径が太くかつ編組シールドで覆われた電線は硬く、車体に配索することが容易ではなかった。また、編組シールドの端末処理は煩雑であり電線のコストを上げる要因になっていた。

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、配索性に優れかつノイズの放射を抑制することができる電子機器間の配電構造を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、一方の電子機器と他方の電子機器とを接続する配電構造であって、前記一方の電子機器と前記他方の電子機器との間に配されるとともに、一対の電線を互いに撚り合わせたツイストペアケーブルが複数束ねられて構成される電線部と、全ての前記ツイストペアケーブルの一方の電線に対応して設けられかつ前記一方の電子機器と該全ての一方の電線を接続する第１接続部と、全ての前記ツイストペアケーブルの他方の電線に対応して設けられかつ前記一方の電子機器と該全ての他方の電線を接続する第２接続部と、全ての前記ツイストペアケーブルの一方の電線に対応して設けられかつ前記他方の電子機器と該全ての一方の電線を接続する第３接続部と、全ての前記ツイストペアケーブルの他方の電線に対応して設けられかつ前記他方の電子機器と該全ての他方の電線を接続する第４接続部と、を有したことを特徴とする配電構造である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記第１ないし第４の接続部が、前記電子機器と直結した本体部と、該本体部から分岐して前記電線と接続する複数の分岐部と、により構成されるバスバを有したことを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載された発明において、前記電線部の端末に位置付けられ、磁性体により構成されるとともに前記電線部の各ツイストペアケーブルの各電線を伝播するノイズを除去するフィルタを有したことを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、ツイストペアケーブルの小さな縄目のループから発生する磁界が交互に逆向きとなるので、この磁界が相殺し合い、編組シールド等でシールド処理せずとも各電線から放射されるノイズを低減することができる。さらに、径の太い従来の電線を用いる代わりに径の細いツイストペアケーブルを複数用いたこの電線部は、前記径の太い電線に比べて柔軟性があり容易に車体などに配索することができる。よって、配索性に優れかつノイズの放射を抑制することができる電子機器間の配電構造を提供することができる。

請求項２に記載された発明によれば、バスバにより、電流が分岐されて電線部の各ツイストペアケーブルの各電線に流されるとともに前記各電線に分岐されて流された電流が集められる。よって、配索性に優れかつノイズの放射を抑制することができる電子機器間の配電構造を提供することができる。

請求項３に記載された発明によれば、電線部の端末に位置付けられたフィルタにより、ツイストペアケーブルの各電線の端末のツイストしていない直線部分から放射されるノイズを除去することができる。よって、さらにノイズの放射を抑制することができる。

以下、本発明の一実施の形態に係る配電構造１を、図１ないし図３を用いて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る配電構造を説明する説明図である。図２は、図１に示された電線部の構造を説明する説明図である。図３は、図１に示されたコネクタの構造を説明する説明図である。

本実施形態の配電構造１は、図１に示すように、ハイブリッド車の車両後方に搭載される一方の電子機器としてのバッテリ３と、前記ハイブリッド車のエンジンルームに配される他方の電子機器としてのインバータ２と、を接続する配電構造１である。また、このインバータ２は、バッテリ３から配電される直流電流を所望の周波数の交流電流に変換してモータ６などの各種電子機器に供給するものである。

上記配電構造１は、バッテリ３の外郭に取り付けられた第１コネクタ５ａと、インバータ２の外郭に取り付けられた第２コネクタ５ｂと、これらコネクタ５ａ，５ｂ間に配された電線部４と、を有している。

上記電線部４は、図２に示すように、複数のツイストペアケーブル７が束ねられて構成されたものである。このツイストペアケーブル７は、導電性の芯線の周囲を絶縁被覆で覆った一対の電線７ａ，７ｂが撚り合わされて構成されている。また、この電線７ａ,７ｂ夫々の両端末には棒状の端子金具８が取り付けられている。この端子金具８は、コネクタ５ａ，５ｂに設けられた後述の端子金具５３と嵌合可能に設けられている。このような電線部４は、全てのツイストペアケーブル７の一方の電線７ａの芯線の総断面積及び全てのツイストペアケーブル７の他方の電線７ｂの芯線の総断面積が夫々１５ｍｍ²程度である。即ち、電線部４全体の芯線の総断面積が従来の一対の（２本の）高圧電源線と等しい断面積を有している。

上記第１コネクタ５ａと上記第２コネクタ５ｂとは、同一構成を有している。本明細書では代表して第２コネクタ５ｂの構成を示す図３を用いてこれらの構成を説明する。図３に示すように、第２コネクタ５ｂは、絶縁性の合成樹脂により構成されるコネクタハウジング５１内に、一対のバスバ５２ａ，５２ｂと、複数の端子金具５３と、フィルタとしてのフェライトプレート５４と、が収容されている。

上記一対のバスバ５２ａ，５２ｂは、導電性の板金が打ち抜かれるなどして構成されている。これらのバスバ５２ａ，５２ｂは、インバータ２内の電気回路と直結した（第１コネクタ５ａにおいてはバッテリ３内の電気回路と直結している。）本体部５２０ａ,５２０ｂと、この本体部５２０ａ,５２０ｂから分岐した複数の分岐部５２１ａ,５２１ｂ（図示例では５つ）とにより構成されている。また、一方のバスバ５２ａの本体部５２０ａは前記電気回路のプラス極側と接続しており、他方のバスバ５２ｂの本体部５２０ｂは前記電気回路のマイナス極側と接続している。また、これらのバスバ５２ａ，５２ｂの分岐部５２１ａ,５２１ｂは後述の端子金具５３と夫々接続している。

また、上述したツイストペアケーブル７の一方の電線７ａの一方の端末は、端子金具８及び後述の端子金具５３を介して第１コネクタ５ａのバスバ５２ａと接続している。即ちこの第１コネクタ５ａのバスバ５２ａは特許請求の範囲に記載した第１接続部をなしている。また、上述したツイストペアケーブル７の他方の電線７ｂの一方の端末は、端子金具８及び後述の端子金具５３を介して第１コネクタ５ａのバスバ５２ｂと接続している。即ちこの第１コネクタ５ａのバスバ５２ｂは特許請求の範囲に記載した第２接続部をなしている。また、上述したツイストペアケーブル７の一方の電線７ａの他方の端末は、端子金具８及び後述の端子金具５３を介して第２コネクタ５ｂのバスバ５２ｂと接続している。即ちこの第２コネクタ５ｂのバスバ５２ｂは特許請求の範囲に記載した第３接続部をなしている。また、上述したツイストペアケーブル７の他方の電線７ｂの他方の端末は、端子金具８及び後述の端子金具５３を介して第２コネクタ５ｂのバスバ５２ａと接続している。即ちこの第２コネクタ５ｂのバスバ５２ａは特許請求の範囲に記載した第４接続部をなしている。

上記端子金具５３は、導電性の板金が折り曲げられるなどして構成されている。この端子金具５３は、その長手方向の一端部に配されかつ上述したバスバ５２ａ，５２ｂの分岐部５２１ａ,５２１ｂと接続可能な筒状の第１接続部５３ａと、その長手方向の他端部に配されかつ上述した電線７ａ，７ｂに取り付けられた棒状の端子金具８を収容可能な（嵌合可能な）筒状の第２接続部５３ｂと、を有している。

上記フェライトプレート５４は、磁性体としてのフェライトにより構成される方形のプレートであり、上述した複数の端子金具５３の第２接続部５３ｂと相対しかつこれら第２接続部５３ｂとコネクタハウジング５１の外壁との間に配されている。またこのフェライトプレート５４は、端子金具８を通すことが可能な貫通孔５４ｂが端子金具５３及び端子金具８の数と同数設けられている。即ち、端子金具８は、コネクタハウジング５１に設けられた端子挿入口（図示せず）及びこのフェライトプレート５４の貫通孔５４ｂ内を通されて端子金具５３の第２接続部５３ｂ内に収容される（嵌合される）。

上記構成の配電構造１は、バッテリ３に蓄電された電流が、バッテリ３内の電気回路のプラス極側と接続した第１コネクタ５ａのバスバ５２ａにより複数のツイストペアケーブル７の一方の電線７ａに夫々分岐されてインバータ２側に流される。そして、夫々の電線７ａを通じてインバータ２側に流された電流は、第２のコネクタ５ｂのバスバ５２ｂによって一つに合流されインバータ２内の電気回路のマイナス極側に流される。さらに、インバータ２内の電気回路を一巡した電流は、インバータ２内の電気回路のプラス極側と接続した第２コネクタ５ｂのバスバ５２ａにより複数のツイストペアケーブル７の他方の電線７ｂに夫々分岐されてバッテリ３側に流される。そして、夫々の電線７ｂを通じてバッテリ３側に流された電流は、第１コネクタ５ａのバスバ５２ｂによって一つに合流されバッテリ３内の電気回路のマイナス極側に戻る。

本実施形態の配電構造１によれば、ツイストペアケーブル７の小さな縄目のループから発生する磁界が交互に逆向きとなるので、この磁界が相殺し合い、編組シールド等でシールド処理せずともノイズを低減することができる。また、コネクタ５ａ，５ｂに内蔵されたフェライトプレート５４により、ツイストペアケーブル７の各電線７ａ,７ｂの端子金具８近傍の直線部分から放射されるノイズを除去することができる。さらに、径の太い電線（芯線の断面積が１５ｍｍ²程度のものを指す。）を用いる代わりに径の細いツイストペアケーブル７を複数用いたこの電線部４は柔軟性があり、配索性に優れている。よって容易に車体に配索することができる。

上述した実施形態では、電線部４の端末に棒状の所謂雄型の端子金具８が取り付けられかつコネクタ５ａ，５ｂ内に設けられた所謂雌型の端子金具５３と接続する構造であったが、本発明では端子金具の形状には限定されず、電線部４に雌型の端子金具を取り付けてコネクタ５ａ，５ｂ内に設けられた雄型の端子金具と接続するようにしても良い。

また、上述した実施形態では、コネクタ５ａ，５ｂ内にフェライトプレート５４が設けられていたが、本発明ではこのフェライトプレート５４を必ずしも有していなくても良い。さらに、このフェライトプレート５４の代わりに、ツイストペアケーブル７の各電線７ａ,７ｂ（または各電線７ａ,７ｂの端末に取り付けられた端子金具８）が一本ごとに通されるフェライトビーズ等を用いても良い。さらにフェライト以外の磁性体であっても良い。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施の形態に係る配電構造を説明する説明図である。 図１に示された電線部の構造を説明する説明図である。 図１に示されたコネクタの構造を説明する説明図である。

符号の説明

１ 配電構造
２ インバータ（他方の電子機器）
３ バッテリ（一方の電子機器）
４ 電線部
７ ツイストペアケーブル
７ａ 一方の電線
７ｂ 他方の電線
５２ａ バスバ（第１接続部，第４接続部）
５２ｂ バスバ（第２接続部，第３接続部）
５４ フェライトプレート（フィルタ）
５２０ａ，５２０ｂ 本体部
５２１ａ，５２１ｂ 分岐部

Claims (3)

1. 一方の電子機器と他方の電子機器とを接続する配電構造であって、
   前記一方の電子機器と前記他方の電子機器との間に配されるとともに、一対の電線を互いに撚り合わせたツイストペアケーブルが複数束ねられて構成される電線部と、
   全ての前記ツイストペアケーブルの一方の電線に対応して設けられかつ前記一方の電子機器と該全ての一方の電線を接続する第１接続部と、
   全ての前記ツイストペアケーブルの他方の電線に対応して設けられかつ前記一方の電子機器と該全ての他方の電線を接続する第２接続部と、
   全ての前記ツイストペアケーブルの一方の電線に対応して設けられかつ前記他方の電子機器と該全ての一方の電線を接続する第３接続部と、
   全ての前記ツイストペアケーブルの他方の電線に対応して設けられかつ前記他方の電子機器と該全ての他方の電線を接続する第４接続部と、を有したことを特徴とする配電構造。
2. 前記第１ないし第４の接続部が、前記電子機器と直結した本体部と、該本体部から分岐して前記電線と接続する複数の分岐部と、により構成されるバスバを有したことを特徴とする請求項１に記載の配電構造。
3. 前記電線部の端末に位置付けられ、磁性体により構成されるとともに前記電線部の各ツイストペアケーブルの各電線を伝播するノイズを除去するフィルタを有したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配電構造。

Images