車両の電力線のノイズ低減方法及び車両の電力線に使用されるコネクタ
【課題】 車両の電力線においてＡＭラジオ周波数帯のノイズを低減する方法を提供する。
【解決手段】電力線は、２本の活線１２とそれらの活線１２を覆うシールド線１３とからなり、活線１２及びシールド線１３はトロイダルコア１５に挿入されている。活線１２にノイズが流れると、シールド線１３に逆向きのノイズ電流が流れるので、コンポーネント１４内部の活線１２とグランド間に流れるノイズ電流を少なくできる。これにより、電力線を通ってコンポーネント１４に伝導されるＡＭラジオ周波数帯のノイズを低減できる。
【解決手段】電力線は、２本の活線１２とそれらの活線１２を覆うシールド線１３とからなり、活線１２及びシールド線１３はトロイダルコア１５に挿入されている。活線１２にノイズが流れると、シールド線１３に逆向きのノイズ電流が流れるので、コンポーネント１４内部の活線１２とグランド間に流れるノイズ電流を少なくできる。これにより、電力線を通ってコンポーネント１４に伝導されるＡＭラジオ周波数帯のノイズを低減できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電力線のノイズ低減方法及びその電力線に使用されるコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車では、高圧バッテリから供給される電流をモータ駆動回路や、モータ駆動回路からモータに供給するための電力線が使用されている。電力線を介してスイチングノイズが電力線を流れる電流に重畳され、そのノイズが低圧系の電源線、あるいは信号線に伝搬する。そのため、電力線の活線をシールド線で覆うことが行われている。
【０００３】
特許文献１には、機器の外部に露出するケーブルから放射されるノイズを低減するために、シールドケーブルを使用すること、あるいはそのシールドケーブルにトロイダルコアを挿入して輻射ノイズを低減することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、コネクタ付き信号伝送ケーブルにおいて、シールド編組の末端を折り返して、コネクタ内部に挿入したトロイダルコアを覆うことでノイズ低減効果を高めることが記載されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、ＡＣインレットソケットタイプのノイズフィルタでシールドケースを有するタイプとシールドケースを有しないタイプの部品を共用できるようにすることが記載されている。
【特許文献１】特開平２−８２６９５号公報
【特許文献２】特開２００４−３１２９１号公報
【特許文献３】実開平５−７７８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した電力線の活線をシールド線で覆う方法は、活線の輻射ノイズを抑制する効果はあるが、低い周波数、例えば、中波と呼ばれる帯域、数ＭＨｚ以下のＡＭラジオ周波数帯のノイズを抑制する効果は少ない。
【０００７】
特許文献２には、コネクタ内部にトロイダルコアを挿入する構造が開示されているが、その目的は、ケーブルのシールド線に流れるコモンモード電流を抑制して、３０ＭＨｚ〜数ＧＨｚの高い周波数帯での輻射ノイズを低減することである。
【０００８】
低い周波数帯のノイズを低減するためには、輻射ノイズより電線を通して伝導されるノイズを低減させる必要があるが、特許文献２に記載の発明はそのような課題を解決するものではない。
【０００９】
本発明の課題は、車両の電力線のＡＭ周波数帯のノイズを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、車両の各コンポーネントに電力を供給する電力線のノイズ低減方法であって、前記電力線は活線と該活線をシールドするシールド線とからなり、前記電力線を前記コンポーネントに接続するときに、トロイダルコアに前記活線とシールド線を挿入し、前記活線を通って前記コンポーネントに伝導されるＡＭラジオ周波数帯のノイズが、前記シールド線を通って帰還されるようにした。
【００１１】
この発明によれば、活線に流れるノイズをシールド線を通って帰還させることで、活線に流れるノイズ電流とシールドを流れる帰還電流により、ノイズ成分は相対的にキャンセルされて、電力線に流れるノイズ成分が低減される効果が得られる。これにより、コンポーネント側のＡＭラジオ周波数帯のノイズを低減し、ラジオチューナ等におけるＡＭ信号のノイズを減らすことができる。
【００１２】
本発明は、車両の各コンポーネントに電力を供給する電力線に使用されるコネクタであって、トロイダルコアをインサート成形し、活線と該活線をシールドするシールド線からなる電力線が前記トロイダルコアを貫通するような構造とし、車両の電力線に使用される。
【００１３】
この発明によれば、コネクタにインサートしたトロイダルコアにより電力線を通ってコンポーネントに伝導されるＡＭラジオ周波数帯のノイズを低減できる。さらに、成形時にトロイダルコアの内周部を樹脂で覆うことでシールド線との絶縁を確保することができるので、トロイダルコアに絶縁膜等を形成する作業が不要となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、車両の電力線からコンポーネントに伝導されるＡＭラジオ周波数帯のノイズを低減することができる。また、コネクタにトロイダルコアをインサートすることで電力線にトロイダルコアを挿入する作業が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態の車両の電力線のノイズ低減方法の説明図である。
電力線は、図１に示すように、例えば、２本の活線１２とそれらの活線１２を覆うシールド線１３とからなる。電力線は、例えば、ハイブリッド車の高圧バッテリ（例えば、２００Ｖ〜４００Ｖのバッテリ）とモータ駆動回路等のコンポーネント１４との間、あるいはモータ駆動回路とモータ等のコンポーネント１４間の電力の供給に使用される。
【００１６】
活線１２とシールド線１３の一端にはコネクタ１１が接続され、活線１２とシールド線１３の他端にはコンポーネント１４が接続される。なお、図１の活線１２及びシールド線１３は、電力線の断面を模式的に示したものである。
【００１７】
コネクタ１１は、例えば、高圧バッテリに接続され、高圧バッテリから供給される大電流が２本の活線１２に流れる。活線１２及びシールド線１３はトロイダルコア１５に挿入されており、トロイダルコア１５により活線１２とシールド線１３との結合を高めている。
【００１８】
２本の活線１２の端部は、コンポーネント１４の内部でそれぞれコンデンサＣ１を介して接地されており、シールド線１３の端部はコンポーネント１４のグランドに接地されている。また、シールド線１３の他端部は、コネクタ１１を介して高圧バッテリのグランドに接続される。コンポーネント１４には、低圧系の電源線やＡＭ、ＦＭ受信機の信号線等が接続されている。
【００１９】
ここで、トロイダルコア１５を使用しない場合に、コンポーネント１４内部の活線１２に流れるノイズについて説明する。
トロイダルコア１５が無い状態では、コネクタ１１を介して高圧バッテリに接続される活線１２には、スイチング回路で発生するスイチングノイズが重畳されている。活線１２に重畳されたノイズ電流は、コンポーネント１４内部のコンデンサＣ１を通ってグランドに流れ込む。このノイズ電流は、コンポーネント１４内部の配線の結合容量等を介して低圧系の電源線、あるいは信号線に伝導される。すなわち、コンポーネント１４内部の電源線及び信号線には、比較的低い周波数、例えば数ＭＨｚ以下のノイズ電流が流れる。これにより、ＡＭラジオ周波数帯のノイズが発生する。
【００２０】
これに対して、活線１２及びシールド線１３をトロイダルコア１５に挿入してコンポーネント１４に接続すると、活線１２を流れるノイズ電流と同じ大きさで、電流の方向が逆の電流がシールド線１３に誘起される。これは、活線１２を流れるノイズがシールド線１３を通ってコネクタ１１側に帰還されることと等価である。
【００２１】
従って、活線１２に流れるノイズ電流とシールド線１３を流れる帰還電流により、ノイズ成分は相対的にキャンセルされて、電力線に流れるノイズ成分が低減される効果が得られる。これにより、コンポーネント１４の内部・外部にかかわらず、電力線に並走する低圧系の電源線及び信号線に伝導されるＡＭラジオ周波数帯のノイズを低減することができる。
【００２２】
次に、図２は、本発明の第２の実施の形態のトロイダルコアを内蔵したコネクタ２１を示す図である。
コネクタ２１は、成形時にトロイダルコア２２がインサートされ、同時にトロイダルコア２２の内周部に樹脂が注入されている。
【００２３】
電力線をコネクタ２１に接続するときには、活線１２とその活線１２を覆うシールド線１３の一端をトロイダルコア２２の内部に挿入し、コネクタ２１の電極（図示せず）と電気的に接続する。活線１２とシールド線１３の他端は、図１と同様にコンポーネント１４に接続される。
【００２４】
上記のようにコネクタ２１の内部にトロイダルコア２２をインサートしておくことで、活線１２とシールド線１３をコネクタ２１と接続することで、活線１２とシールド線１３をトロイダルコア２２を貫通させることができる。これにより、上述した第１の実施の形態と同様なＡＭラジオ周波数帯のノイズの低減効果を得ることができる。
【００２５】
さらに、この第２の実施の形態は、コネクタ２１に活線１２とシールド線１３を接続するだけで、それらの線をトロイダルコア２２を貫通させたことになるので、配線を行う際に電力線にトロイダルコア２２を挿入する作業が不要となる。
【００２６】
また、コネクタ２１にトロイダルコア２２をインサート成形するときにトロイダルコア２２の内周部に樹脂を注入することで、シールド線１３との絶縁を確保することができる。これにより、トロイダルコア２２とシールド線１３の絶縁を確保するために、トロイダルコア２２の内周部に絶縁膜を形成する等の作業が不要となり、その分部品コストを低減できる。
【００２７】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、例えば、以下のように構成しても良い。
コネクタ２１にインサートするトロイダルコア２２は、リング状の一体の形状のものに限らず、分割された複数のコアをコネクタ２１にインサートして全体としてリング状の形状となるようにしても良い。
【００２８】
電力線の活線の本数は、実施の形態に示した２本に限らず任意の本数で良い。
また、バッテリは、２００〜４００Ｖのものに限らず、より低圧あるいは高圧のバッテリであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施の形態のノイズ低減方法の説明図である。
【図２】第２の実施の形態のコネクタを示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１、２１ コネクタ
１５，２２ トロイダルコア
１２ 活線
１３ シールド線
１４ コンポーネント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の電力線のノイズ低減方法及びその電力線に使用されるコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車では、高圧バッテリから供給される電流をモータ駆動回路や、モータ駆動回路からモータに供給するための電力線が使用されている。電力線を介してスイチングノイズが電力線を流れる電流に重畳され、そのノイズが低圧系の電源線、あるいは信号線に伝搬する。そのため、電力線の活線をシールド線で覆うことが行われている。
【０００３】
特許文献１には、機器の外部に露出するケーブルから放射されるノイズを低減するために、シールドケーブルを使用すること、あるいはそのシールドケーブルにトロイダルコアを挿入して輻射ノイズを低減することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、コネクタ付き信号伝送ケーブルにおいて、シールド編組の末端を折り返して、コネクタ内部に挿入したトロイダルコアを覆うことでノイズ低減効果を高めることが記載されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、ＡＣインレットソケットタイプのノイズフィルタでシールドケースを有するタイプとシールドケースを有しないタイプの部品を共用できるようにすることが記載されている。
【特許文献１】特開平２−８２６９５号公報
【特許文献２】特開２００４−３１２９１号公報
【特許文献３】実開平５−７７８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した電力線の活線をシールド線で覆う方法は、活線の輻射ノイズを抑制する効果はあるが、低い周波数、例えば、中波と呼ばれる帯域、数ＭＨｚ以下のＡＭラジオ周波数帯のノイズを抑制する効果は少ない。
【０００７】
特許文献２には、コネクタ内部にトロイダルコアを挿入する構造が開示されているが、その目的は、ケーブルのシールド線に流れるコモンモード電流を抑制して、３０ＭＨｚ〜数ＧＨｚの高い周波数帯での輻射ノイズを低減することである。
【０００８】
低い周波数帯のノイズを低減するためには、輻射ノイズより電線を通して伝導されるノイズを低減させる必要があるが、特許文献２に記載の発明はそのような課題を解決するものではない。
【０００９】
本発明の課題は、車両の電力線のＡＭ周波数帯のノイズを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、車両の各コンポーネントに電力を供給する電力線のノイズ低減方法であって、前記電力線は活線と該活線をシールドするシールド線とからなり、前記電力線を前記コンポーネントに接続するときに、トロイダルコアに前記活線とシールド線を挿入し、前記活線を通って前記コンポーネントに伝導されるＡＭラジオ周波数帯のノイズが、前記シールド線を通って帰還されるようにした。
【００１１】
この発明によれば、活線に流れるノイズをシールド線を通って帰還させることで、活線に流れるノイズ電流とシールドを流れる帰還電流により、ノイズ成分は相対的にキャンセルされて、電力線に流れるノイズ成分が低減される効果が得られる。これにより、コンポーネント側のＡＭラジオ周波数帯のノイズを低減し、ラジオチューナ等におけるＡＭ信号のノイズを減らすことができる。
【００１２】
本発明は、車両の各コンポーネントに電力を供給する電力線に使用されるコネクタであって、トロイダルコアをインサート成形し、活線と該活線をシールドするシールド線からなる電力線が前記トロイダルコアを貫通するような構造とし、車両の電力線に使用される。
【００１３】
この発明によれば、コネクタにインサートしたトロイダルコアにより電力線を通ってコンポーネントに伝導されるＡＭラジオ周波数帯のノイズを低減できる。さらに、成形時にトロイダルコアの内周部を樹脂で覆うことでシールド線との絶縁を確保することができるので、トロイダルコアに絶縁膜等を形成する作業が不要となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、車両の電力線からコンポーネントに伝導されるＡＭラジオ周波数帯のノイズを低減することができる。また、コネクタにトロイダルコアをインサートすることで電力線にトロイダルコアを挿入する作業が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態の車両の電力線のノイズ低減方法の説明図である。
電力線は、図１に示すように、例えば、２本の活線１２とそれらの活線１２を覆うシールド線１３とからなる。電力線は、例えば、ハイブリッド車の高圧バッテリ（例えば、２００Ｖ〜４００Ｖのバッテリ）とモータ駆動回路等のコンポーネント１４との間、あるいはモータ駆動回路とモータ等のコンポーネント１４間の電力の供給に使用される。
【００１６】
活線１２とシールド線１３の一端にはコネクタ１１が接続され、活線１２とシールド線１３の他端にはコンポーネント１４が接続される。なお、図１の活線１２及びシールド線１３は、電力線の断面を模式的に示したものである。
【００１７】
コネクタ１１は、例えば、高圧バッテリに接続され、高圧バッテリから供給される大電流が２本の活線１２に流れる。活線１２及びシールド線１３はトロイダルコア１５に挿入されており、トロイダルコア１５により活線１２とシールド線１３との結合を高めている。
【００１８】
２本の活線１２の端部は、コンポーネント１４の内部でそれぞれコンデンサＣ１を介して接地されており、シールド線１３の端部はコンポーネント１４のグランドに接地されている。また、シールド線１３の他端部は、コネクタ１１を介して高圧バッテリのグランドに接続される。コンポーネント１４には、低圧系の電源線やＡＭ、ＦＭ受信機の信号線等が接続されている。
【００１９】
ここで、トロイダルコア１５を使用しない場合に、コンポーネント１４内部の活線１２に流れるノイズについて説明する。
トロイダルコア１５が無い状態では、コネクタ１１を介して高圧バッテリに接続される活線１２には、スイチング回路で発生するスイチングノイズが重畳されている。活線１２に重畳されたノイズ電流は、コンポーネント１４内部のコンデンサＣ１を通ってグランドに流れ込む。このノイズ電流は、コンポーネント１４内部の配線の結合容量等を介して低圧系の電源線、あるいは信号線に伝導される。すなわち、コンポーネント１４内部の電源線及び信号線には、比較的低い周波数、例えば数ＭＨｚ以下のノイズ電流が流れる。これにより、ＡＭラジオ周波数帯のノイズが発生する。
【００２０】
これに対して、活線１２及びシールド線１３をトロイダルコア１５に挿入してコンポーネント１４に接続すると、活線１２を流れるノイズ電流と同じ大きさで、電流の方向が逆の電流がシールド線１３に誘起される。これは、活線１２を流れるノイズがシールド線１３を通ってコネクタ１１側に帰還されることと等価である。
【００２１】
従って、活線１２に流れるノイズ電流とシールド線１３を流れる帰還電流により、ノイズ成分は相対的にキャンセルされて、電力線に流れるノイズ成分が低減される効果が得られる。これにより、コンポーネント１４の内部・外部にかかわらず、電力線に並走する低圧系の電源線及び信号線に伝導されるＡＭラジオ周波数帯のノイズを低減することができる。
【００２２】
次に、図２は、本発明の第２の実施の形態のトロイダルコアを内蔵したコネクタ２１を示す図である。
コネクタ２１は、成形時にトロイダルコア２２がインサートされ、同時にトロイダルコア２２の内周部に樹脂が注入されている。
【００２３】
電力線をコネクタ２１に接続するときには、活線１２とその活線１２を覆うシールド線１３の一端をトロイダルコア２２の内部に挿入し、コネクタ２１の電極（図示せず）と電気的に接続する。活線１２とシールド線１３の他端は、図１と同様にコンポーネント１４に接続される。
【００２４】
上記のようにコネクタ２１の内部にトロイダルコア２２をインサートしておくことで、活線１２とシールド線１３をコネクタ２１と接続することで、活線１２とシールド線１３をトロイダルコア２２を貫通させることができる。これにより、上述した第１の実施の形態と同様なＡＭラジオ周波数帯のノイズの低減効果を得ることができる。
【００２５】
さらに、この第２の実施の形態は、コネクタ２１に活線１２とシールド線１３を接続するだけで、それらの線をトロイダルコア２２を貫通させたことになるので、配線を行う際に電力線にトロイダルコア２２を挿入する作業が不要となる。
【００２６】
また、コネクタ２１にトロイダルコア２２をインサート成形するときにトロイダルコア２２の内周部に樹脂を注入することで、シールド線１３との絶縁を確保することができる。これにより、トロイダルコア２２とシールド線１３の絶縁を確保するために、トロイダルコア２２の内周部に絶縁膜を形成する等の作業が不要となり、その分部品コストを低減できる。
【００２７】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、例えば、以下のように構成しても良い。
コネクタ２１にインサートするトロイダルコア２２は、リング状の一体の形状のものに限らず、分割された複数のコアをコネクタ２１にインサートして全体としてリング状の形状となるようにしても良い。
【００２８】
電力線の活線の本数は、実施の形態に示した２本に限らず任意の本数で良い。
また、バッテリは、２００〜４００Ｖのものに限らず、より低圧あるいは高圧のバッテリであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施の形態のノイズ低減方法の説明図である。
【図２】第２の実施の形態のコネクタを示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１、２１ コネクタ
１５，２２ トロイダルコア
１２ 活線
１３ シールド線
１４ コンポーネント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の各コンポーネントに電力を供給する電力線のノイズ低減方法であって、
前記電力線は活線と該活線をシールドするシールド線とからなり、
前記電力線を前記コンポーネントに接続するときに、トロイダルコアに前記活線とシールド線を挿入し、前記活線を通って前記コンポーネントに伝導されるノイズが、前記シールド線を通って帰還されるようにした車両の電力線のノイズ低減方法。
【請求項２】
車両の各コンポーネントに電力を供給する電力線に使用されるコネクタであって、
トロイダルコアをインサート成形し、活線と該活線をシールドするシールド線からなる電力線が前記トロイダルコアを貫通するような構造とした車両の電力線に使用されるコネクタ。
【請求項１】
車両の各コンポーネントに電力を供給する電力線のノイズ低減方法であって、
前記電力線は活線と該活線をシールドするシールド線とからなり、
前記電力線を前記コンポーネントに接続するときに、トロイダルコアに前記活線とシールド線を挿入し、前記活線を通って前記コンポーネントに伝導されるノイズが、前記シールド線を通って帰還されるようにした車両の電力線のノイズ低減方法。
【請求項２】
車両の各コンポーネントに電力を供給する電力線に使用されるコネクタであって、
トロイダルコアをインサート成形し、活線と該活線をシールドするシールド線からなる電力線が前記トロイダルコアを貫通するような構造とした車両の電力線に使用されるコネクタ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−１２０９５０（Ｐ２００６−１２０９５０Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０８６５３（Ｐ２００４−３０８６５３）
【出願日】平成１６年１０月２２日（２００４．１０．２２）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２２日（２００４．１０．２２）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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