CN110880720A - 电线的布线构造和线束 - Google Patents

Abstract

提供一种能够实现布线空间的小型化的电线的布线构造和线束。电线的布线构造(20)和线束(1)包括：多相电线(21)、(22)、(23)以及缠绕有电线(21)、(22)、(23)的环形的磁芯(30)。磁芯(30)是构成环形的一部分的第一构成部(31)与构成环形的其余部分的第二构成部(32)连结而成的分割式。所有相的电线(21)、(22)、(23)也可以缠绕在第一构成部(31)。

Description

电线的布线构造和线束

技术领域

本发明涉及电线的布线构造和线束。

背景技术

以往，在混合动力车、电动汽车等车辆中，用三相电线将逆变器与马达之间相连，从逆变器向马达进行电力供给。在这样的从逆变器向马达的电力供给中，由于来自逆变器的输出所包含的上升陡峭的电压，有的情况下在将逆变器与马达连接的线束内会产生过大的浪涌电压并输入至马达。

作为抑制这样的浪涌电压的方法，将电线缠绕在磁芯是有效的。此处，在有多相电线的情况下，从使布线空间小型化的观点而言，优选的是相对于1个磁芯缠绕多相电线。专利文献1公开的技术是在环状的铁氧体芯具有将多个AC线卷绕而形成的一次线圈的线束。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-230851号公报

发明内容

本发明欲解决的问题

在布线所需的空间小型化方面，存在进一步改良的余地。例如，在相对于环形的磁芯缠绕电线的情况下，在磁芯的内径侧需要用于使电线通过的作业间隙。如果能够使用省略或者缩小该作业间隙的小型磁芯，那么连线空间能够实现小型化。

本发明的目的在于提供一种能够实现布线空间小型化的电线的布线构造和线束。

用于解决问题的方案

本发明的电线的布线构造，其特征在于，包括：多相电线；以及磁芯，所述磁芯为环形，供所述电线缠绕，所述磁芯是构成所述环形的一部分的第一构成部与构成所述环形的其余部分的第二构成部连结而成的分割式。

在所述电线的布线构造中，优选的是所有相的所述电线缠绕在所述第一构成部。

在所述电线的布线构造中，优选的是在所述第一构成部中，所述电线缠绕在与所述电线的布线方向垂直的方向延伸的部分。

本发明的线束，其特征在于，包括：多相电线；磁芯，所述磁芯为环形，供所述电线缠绕；以及连接部，所述连接部设置在所述电线的终端，所述磁芯是构成所述环形的一部分的第一构成部与构成所述环形的其余部分的第二构成部连结而成的分割式。

发明的效果

本发明所涉及的电线的布线构造和线束包括：多相电线；供电线缠绕其上的环形的磁芯，磁芯是构成环形的一部分的第一构成部与构成环形的其余部分的第二构成部连结而成的分割式。根据本发明所涉及的电线的布线构造和线束，第一构成部与第二构成部能够在分离的状态下进行电线的缠绕。所以，能够使在第一构成部与第二构成部连结的状态下的内径侧的区域面积为不包含作业间隙的最小限。因此，本发明所涉及的电线的布线构造和线束取得的效果是：由于磁芯的小型化，能够使布线空间小型化。

附图说明

图1是示出利用实施方式所涉及的线束将马达与逆变器连接的构成的示意图。

图2是实施方式所涉及的线束的立体图。

图3是实施方式所涉及的线束的电线部的剖视图。

图4是实施方式所涉及的电线的布线构造的立体图。

图5是实施方式所涉及的磁芯的平面图。

图6是实施方式所涉及的磁芯的立体图。

图7是缠绕有电线的第一构成部的平面图。

图8是缠绕有电线的磁芯的平面图。

图9是实施方式的第1变形例所涉及的电线的布线构造的主要部分平面图。

图10是实施方式的第1变形例所涉及的电线的布线构造的主要部分立体图。

图11是示出比较例的噪声的传播的平面图。

图12是实施方式的第2变形例所涉及的电线的布线构造的主要部分平面图。

标号的说明

1：线束

2：电线部

10：框体

10a：开口部

20：电线的布线构造

21：第一相电线

22：第二相电线

23：第三相电线

30、40：磁芯

31、41：第一构成部

31a：柱状部

31b、31c：弯曲部

32、42：第二构成部

32a：柱状部

32b、32c：弯曲部

32d、32e：卡合突起

33：连结部件

50：逆变器

60：马达

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施方式所涉及的电线的布线构造和线束。此外，本发明不限于本实施方式。另外，下述实施方式的构成要素包含本领域技术人员能够容易想到的要素或者实质上相同的要素。

[实施方式]

参照图1至图8来说明实施方式。本实施方式涉及电线的布线构造和线束。图1是示出利用实施方式所涉及的线束将马达与逆变器连接的构成的示意图；图2是实施方式所涉及的线束的立体图。

图1所示的逆变器50和马达60搭载在混合动力车、电动汽车等车辆。逆变器50是转换装置，将来自搭载在车辆的电源(未图示)的直流输出转换为三相交流输出。逆变器50可以是输出PWM波形的逆变器，也可以是输出正弦波形的逆变器。马达60是被从逆变器50输出的三相交流驱动的装置，例如是Y字接线的三相马达。

实施方式所涉及的线束1被用作将所述三相交流型的逆变器50与马达60连接的电力供给线。线束1例如被布线为在构成车身的底板的下侧，在车辆前后方向延伸。线束1如图2所示，是使用3条电线21、22、23供给三相交流电的由三相3线方式的电线组构成的三相电线。

如图2所示，实施方式的线束1具有电线部2、波纹管7、逆变器侧连接器8、马达侧连接器9和框体10。电线部2包含在同一个方向汇总的三相电线21、22、23。逆变器侧连接器8和马达侧连接器9是设置在电线21、22、23的终端的连接部的一个例子。逆变器侧连接器8与电线部2的一端连接，将电线部2与逆变器50连结。马达侧连接器9与电线部2的另一端连接，将电线部2与马达60连结。如图3所示，电线部2的外周侧被筒状的编组线6(屏蔽部件)和波纹管7(保护部件)包覆。

如图3所示，电线部2的三相电线21、22、23沿着预定的中心轴线X1延伸，且沿着绕中心轴线X1的周向以等间隔配置。三相电线21、22、23分别是非屏蔽型的电线，具有截面圆形的导体部4；包覆导体部4的外周的绝缘部5。如图3所示，与中心轴线X1垂直的截面的电线21、22、23的截面形状是近似圆形。电线21、22、23的导体部4例如由将金属制(铝合金、铜合金等)的多个裸线以螺旋状聚合的绞线、或者棒状的单芯线等构成。电线21、22、23的绝缘部5例如由合成树脂形成。

电线部2的各电线21、22、23在图3所示的横截面中，为各中心轴(重心点)构成近似正三角形的配置，即所谓交错堆叠状的配置。另外，三相电线21、22、23配置为在绕中心轴线X1的周向相邻的2条电线彼此能接触。由于电线部2的各电线21、22、23的导体部4和绝缘部5都具有可塑性，因此，能弯曲变形。

编组线6将金属制(例如铜合金制)的裸线(金属细线)以网格状编织而形成，整体构成为筒状。编组线6将电线部2的外周侧一并包围，从而作为抑制噪声的屏蔽部件发挥功能。编组线6由于裸线具有的可塑性等，能够随着电线部2的弯曲变形而自由伸缩和变形。

波纹管7是合成树脂制的管，例如形成为蜿蜒状。波纹管7能自由弹性变形，同时能够利用弹性复原力良好地保持圆筒形。波纹管7将电线部2和编组线6容纳在圆筒形的内部，包覆电线部2的外周侧并保护。

框体10配置在电线部2的布线方向的逆变器侧连接器8与马达侧连接器9之间。电线部2的布线方向是电线部2延伸的方向，在本实施方式所涉及的线束1中，是将逆变器侧连接器8与马达侧连接器9连接的中心轴线X1的方向。本实施方式的框体10如图2所示，配置在逆变器侧连接器8与马达侧连接器9的中间部。框体10的形状是中空的长方体的形状。框体10的长边方向的一端与逆变器侧连接器8侧的波纹管7连通，另一端与马达侧连接器9侧的波纹管7连通。

图4所示的本实施方式的电线的布线构造20具有电线21、22、23和环形的磁芯30。磁芯30由磁性体(例如铁氧体等强磁性体)形成。磁芯30如图5和图6所示，具有第一构成部31和第二构成部32。磁芯30的平面形状是将矩形的长边方向的两端部弯曲成半圆形的形状。第一构成部31和第二构成部32关于磁芯30的长边方向的中心线C1大致对称。第一构成部31具有：四方柱状的柱状部31a；设置在柱状部31a的两端的弯曲部31b、31c。弯曲部31b和弯曲部31c弯曲为圆弧状，且从柱状部31a向相同方向折弯。弯曲部31b、31c的端面与磁芯30的宽度方向垂直。第二构成部32与第一构成部31同样具有四方柱状的柱状部32a；弯曲为圆弧状的弯曲部32b、32c。弯曲部32b、32c的端面与磁芯30的宽度方向垂直。

第二构成部32具有卡合突起32d、32e。卡合突起32d、32e分别设置在第二构成部32的表面和背面。第一卡合突起32d配置在弯曲部32b，第二卡合突起32e配置在弯曲部32c。

如图4所示，缠绕有电线21、22、23的磁芯30被收纳在框体10的内部。磁芯30以长边方向与布线方向平行的方式收纳于框体10。电线21、22、23都缠绕在第一构成部31。更具体而言，在本实施方式的电线的布线构造20中，在第一构成部31的一端侧(例如马达侧)缠绕第一相电线21，在中央部缠绕第二相电线22，在另一端侧(例如逆变器侧)缠绕第三相电线23。各相的电线21、22、23分别对于第一构成部31以螺旋状缠绕多次。

就电线21、22、23相对于磁芯30的缠绕和组装的步骤进行说明。电线21、22、23相对于磁芯30的缠绕是在第一构成部31与第二构成部32分离的状态下进行的。如图7所示，对于与第二构成部32连结前的第一构成部31缠绕电线21、22、23。缠绕的顺序是任意的，例如，对于第一构成部31的柱状部31a，以第一相电线21、第二相电线22、第三相电线23的顺序进行缠绕。此外，从将线束1的缆线阻抗作为较大的值以实现马达60、线束1、逆变器50间的阻抗匹配的观点而言，优选的是减小不同相的电线21、22、23间的电容量C。因此，在对柱状部31a进行缠绕时，优选的是在第一相电线21与第二相电线22之间、以及第二相电线22与第三相电线23之间分别设置间隙。

当电线21、22、23对于第一构成部31的缠绕完成时，如图8所示，第一构成部31与第二构成部32被组合在一起。第二构成部32的弯曲部32b、32c的端面与第一构成部31的弯曲部31b、31c的端面抵接，利用2个构成部31、32形成环形。第一构成部31与第二构成部32，由图4所示的连结部件33连结。连结部件33在磁芯30的长边方向的两端部，将第一构成部31与第二构成部32连结。连结部件33具有：保持第一构成部31的端部的保持部33a与第二构成部32的卡合突起32d、32e卡合的卡合部33b。保持部33a的平面形状是与第一构成部31的弯曲部31b、31c的形状相应的弯曲形状。卡合部33b是从保持部33a突出的板状部，将第二构成部32从表面侧和背面侧夹住。在卡合部33b设置有卡合孔33c。卡合孔33c与第二构成部32的卡合突起32d、32e卡合，使第一构成部31与第二构成部32抵接。换言之，保持部33a通过在保持了第一构成部31的状态下卡合孔33c与卡合突起32d、32e卡合，从而第一构成部31与第二构成部32接触并成为环形的磁性体。

由连结部件33连结的第一构成部31和第二构成部32与电线21、22、23一起容纳在框体10内。框体10是覆盖磁芯30的表面侧的表面侧壳体11、与覆盖磁芯30的背面侧的背面侧壳体12连结的分割式。在框体10的马达侧端部和逆变器侧端部设置有筒状的开口部10a。开口部10a是设置在表面侧壳体11的半圆筒部和设置在背面侧壳体12的半圆筒部组合形成的。电线21、22、23通过该开口部10a。波纹管7与开口部10a嵌合，利用捆扎带等固定部件34与开口部10a固定。

如以上说明，本实施方式的电线的布线构造20包括：多相电线21、22、23；磁芯30，该磁芯30被电线21、22、23缠绕。电线21、22、23相对于磁芯30缠绕在不同的每个相的位置。根据磁芯30的特性(磁导率、截面积、磁路长)和电线21、22、23相对于磁芯30的缠绕数量，电线部2的电感L被控制为期望的值。电感L的目标值例如被决定为使电路整体(逆变器50、线束1、马达60)的阻抗的匹配程度最佳。通过实现电路整体的阻抗的匹配，能够抑制逆变器50、线束1、马达60间的浪涌电压的反射，适当抑制浪涌。

磁芯30是构成环形的一部分的第一构成部31与构成环形的其余部分的第二构成部32连结而成的分割式。由于磁芯30是分割式，因此如下面说明的那样，磁芯30能够小型化。在相对于不能分割的环形的磁芯缠绕多相电线21、22、23的情况下，在磁芯的内径侧(中空部)需要通过电线21、22、23时的作业间隙。

与之相对，在本实施方式的电线的布线构造20中，磁芯30是分割式的。因此，能够在分割的状态下相对于一个构成部(例如第一构成部31)缠绕电线21、22、23，之后将2个构成部31、32连结。所以，在磁芯30的内径侧确保仅可收纳缠绕的电线21、22、23的区域即可，不需要使电线21、22、23通过时的作业间隙。因此，在本实施方式的电线的布线构造20中，磁芯30能够小型化。另外，由于磁芯30的小直径化，能够实现高空间系数化。由于磁芯30的小型化，实现布线空间的小型化。

如本实施方式所示，所有相的电线21、22、23缠绕在第一构成部31，从而能够实现高空间系数化。例如，通过使相邻的2个相的电线21、22、23彼此接触并缠绕在第一构成部31，能够抑制产生不必要的间隙，实现空间系数的最大化。

[实施方式的第1变形例]

参照图9至图11，说明实施方式的第1变形例。图9是实施方式的第1变形例所涉及的电线的布线构造的主要部分平面图，图10是实施方式的第1变形例所涉及的电线的布线构造的主要部分立体图，图11是示出比较例的噪声的传播的平面图。在第1变形例中，与上述实施方式的不同点在于，柱状部31a在与电线部2的布线方向垂直的方向延伸。

如图9所示，在第1变形例中，磁芯30配置为柱状部31a的延伸方向与布线方向垂直。磁芯30例如配置在与上述实施方式大致相同的框体10的内部，使得柱状部31a与布线方向垂直。与上述实施方式同样，首先，相对于单体的第一构成部31缠绕各相的电线21、22、23，之后如图10所示，组合第一构成部31与第二构成部32。此外，在图9和图11中省略图示，第一构成部31与第二构成部32由连结部件33等连结。所有相的电线21、22、23缠绕在第一构成部31的柱状部31a。换言之，所有相的电线21、22、23在第一构成部31中，缠绕在与电线部2的布线方向垂直的方向延伸的部分。

由此，噪声在不同相的电线21、22、23间的传播得到抑制。作为比较的一个例子，如图11所示，对于磁芯30缠绕第一相电线21和第二相电线22，不缠绕第三相电线23。在未缠绕在磁芯30的第三相电线23内，如箭头Y1所示，在未降低噪声的状态下通过柱状部31a的附近。由此，在噪声的行进方向的与柱状部31a相比的下游侧的区域，如箭头Y2、Y3所示，噪声从第三相电线23向第一相电线21和第二相电线22传播。

与之相对，在第1变形例的电线的布线构造20中，所有相的电线21、22、23缠绕在1个磁芯30，且缠绕在与电线部2的布线方向垂直的方向延伸的部分。以第1变形例的具体构成进行说明，所有相的电线21、22、23缠绕在第一构成部31的柱状部31a。夹着柱状部31a，与逆变器50连结的(电源侧)电线21、22、23位于布线方向的一侧，与马达60连结的(负载侧)电线21、22、23位于相反侧。这样，布线构造构成为电线21、22、23中的与向磁芯30的缠绕部相比的电源侧的部分与电线21、22、23中的与缠绕部相比的负载侧的部分不相邻。

首先，由于所有相的电线21、22、23缠绕在磁芯30，因此，在无论哪种相的电线21、22、23产生噪声的情况下，该噪声在通过缠绕在磁芯30的部分的期间被去除。在与磁芯30相比的电源侧，即使噪声从1个相的电线21、22、23向其他相的电线21、22、23传播，该噪声在到达磁芯30时也会被去除。另外，电线21、22、23的与磁芯30相比的电源侧的部分和负载侧的部分不相邻。由此，在电线21、22、23的电源侧产生的噪声通过磁芯30的期间，向其他电线21、22、23的负载侧的传播得到抑制。因此，第1变形例的电线的布线构造20和线束1能够有效抑制噪声从与磁芯30相比的电源侧向负载侧传播。同样，也能够有效抑制噪声从与磁芯30相比的负载侧向电源侧传播。

[实施方式的第2变形例]

参照图12，说明实施方式的第2变形例。图12是实施方式的第2变形例所涉及的电线的布线构造的主要部分平面图。第2变形例的磁芯40与上述实施方式的磁芯30的平面形状不同。第2变形例的磁芯40与上述实施方式的磁芯30同样，是构成环形的一部分的第一构成部41与构成环形的其余部分的第二构成部42连结而成的分割式。

磁芯40的平面形状是近似矩形，四个角落略微为圆形。第一构成部41具有第一柱状部41a；第二柱状部41b、41c。第一柱状部41a和第二柱状部41b、41c分别是四方柱状。第二柱状部41b、41c与第一柱状部41a垂直。第二柱状部41b、41c相对于第一柱状部41a向相同方向弯折。第二构成部42与第一构成部41大致相同，具有第一柱状部42a和第二柱状部42b、42c。电线21、22、23缠绕在第一柱状部41a。

上述实施方式的磁芯30和第2变形例的磁芯40分别示出磁芯的具体形态的一个例子。磁芯30、40的形状、分割形态可以适当变更。例如，磁芯30、40的截面形状可以是圆形或者其他形状等。第一构成部31、41的形状与第二构成部32、42的形状可以是非对称。第一构成部31、41与第二构成部32、42的连结可以不利用连结部件33等其他部件。例如，第一构成部31、41与第二构成部32、42可以通过设置在一者的凸部嵌合在设置在另一者的凹部来连结。

电线21、22、23相对于磁芯30、40的缠绕方式不限于例子。例如，同一相的电线21、22、23可以相对于磁芯30、40构成多层地重叠缠绕。

上述实施方式和变形例公开的内容可以适当组合来执行。

Claims (4)

1.一种电线的布线构造，其特征在于，包括：

多相电线；以及

磁芯，所述磁芯为环形，供所述电线缠绕，

所述磁芯是构成所述环形的一部分的第一构成部与构成所述环形的其余部分的第二构成部连结而成的分割式。

2.如权利要求1所述的电线的布线构造，

所有相的所述电线缠绕在所述第一构成部。

3.如权利要求2所述的电线的布线构造，

在所述第一构成部中，在与所述电线的布线方向垂直的方向延伸的部分缠绕所述电线。

4.一种线束，其特征在于，包括：

多相电线；

磁芯，所述磁芯为环形，供所述电线缠绕；以及

连接部，所述连接部设置在所述电线的终端，

所述磁芯是构成所述环形的一部分的第一构成部与构成所述环形的其余部分的第二构成部连结而成的分割式。

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