DE112015006677T5

DE112015006677T5 - Leitung mit Rauschfilter

Info

Publication number: DE112015006677T5
Application number: DE112015006677.2T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Mizutani
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2018-03-22
Also published as: CN107710603A; US20180183400A1; CN107710603B; JP2017022516A; US10382001B2; WO2017006497A1; JP5850356B1

Abstract

Eine Leitung mit Rauschfilter, die eine effektive Reduzierung eines stoßartigen Rauschens in einem bestimmten Frequenzbereich ermöglicht, wird bereitgestellt. Eine Leitung mit Rauschfilter (A) umfasst einen Leitungsgrundkörper (U-Phasendraht (11u), V-Phasendraht (11v), W-Phasendraht (11w)), einen spulenförmigen Induktor (U-Phaseninduktor (18u), V-Phaseninduktor (18v), W-Phaseninduktor (18w)), der den Leitungsgrundkörper (U-Phasendraht (11u), V-Phasendraht (11v), W-Phasendraht (11w)) umgibt, und einen Kondensator (U-Phasenkondensator (17u), V-Phasenkondensator (17v), W-Phasenkondensator (17w)), der zwischen dem Leitungsgrundkörper (U-Phasendraht (11u), V-Phasendraht (11v), W-Phasendraht (11w)) und dem Induktor (U-Phaseninduktor (18u), V-Phaseninduktor (18v), W-Phaseninduktor (18w)) angeordnet ist.

Description

LEITUNG MIT RAUSCHFILTER
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leitung mit Rauschfilter.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Patentdokument Nr. 1 offenbart ein Verfahren, bei dem ein Kabelbaum mit Dreiphasen-Wechselstrom-Drähten zwischen einem Motor und einer Umrichtervorrichtung in einem Elektrofahrzeug angeordnet ist, wobei der Kabelbaum als Maßnahme gegen vom Kabelbaum erzeugtes Rauschen von einem Drahtgeflecht umgeben ist und die beiden Enden des Drahtgeflechts mit einem Abschirmgehäuse des Motors und einem Abschirmgehäuse der Umrichtervorrichtung verbunden sind. Durch die Verwendung des Drahtgeflechts zum Abschirmen des Kabelbaums in dieser Weise kann vermieden werden, dass sich vom Motor, von der Umrichtervorrichtung und vom Kabelbaum erzeugtes Rauschen negativ auf Vorrichtungen oder Schaltungen in der Umgebung auswirkt.
VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument Nr. 1: JP 2010-126043A

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
Allerdings ist es schwierig, stoßartiges Rauschen in einem bestimmten Frequenzbereich, das durch die Umrichtervorrichtung verursacht wird, mittels eines Verfahrens, bei dem ein Kabelbaum mit einem Drahtgeflecht umgeben wird, effektiv zu reduzieren. Die vorliegende Erfindung wurde basierend auf den vorgenannten Umständen entwickelt, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Leitung mit Rauschfilter bereitzustellen, der eine effektive Reduzierung eines stoßartigen Rauschens in einem bestimmten Frequenzbereich ermöglicht.
MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
Eine Leitung mit Rauschfilter gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst:
einen Leitungsgrundkörper;
einen spulenförmigen Induktor (eine Induktivität in Spulenform), der den Leitungsgrundkörper umgibt; und
einen Kondensator, der zwischen dem Leitungsgrundkörper und dem Induktor angeordnet ist.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Indem die elektrostatische Kapazität elektrostatische Kapazität eines Kondensators und die Induktivität eines Induktors durch Verändern der Anzahl von Wicklungen eingestellt werden, ermöglichen es die Länge und dergleichen der Spule, ein stoßartiges Rauschen in einem bestimmten Frequenzbereich aufgrund einer LC-Resonanz effektiv zu reduzieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung einer Ausgestaltung einer Leitung mit Rauschfilter der Ausführungsform 1.
2 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie X-X in 1.
3 ist eine Querschnittansicht eines Induktors.
4 ist eine Darstellung einer Ausgestaltung einer Leitung mit Rauschfilter der Ausführungsform 2.
5 ist eine Darstellung einer Ausgestaltung einer Leitung mit Rauschfilter der Ausführungsform 3.
6 ist eine Darstellung einer Ausgestaltung einer Leitung mit Rauschfilter der Ausführungsform 4.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

(a) Die Leitung mit Rauschfilter der vorliegenden Erfindung kann auch derart ausgestaltet sein, dass mehrere Leitungsgrundkörper parallel angeordnet sind, wobei die mehreren Leitungsgrundkörper jeweils mit einem Induktor versehen sind und der Induktor ein leitfähiger Draht mit einer Isolierschicht ist. In dieser Ausgestaltung kann verhindert werden, dass die Induktoren miteinander in Berührung kommen, ohne dass spezielle Isolierelemente verwendet werden müssen.
(b) Die Leitung mit Rauschfilter der vorliegenden Erfindung kann auch derart ausgestaltet sein, dass der leitfähige Draht gemäß (a) ein Einleiter-Metalldraht ist. In dieser Ausgestaltung kann der Induktor in einer vorbestimmten Spulenform gehalten werden, ohne dass andere Elemente verwendet werden müssen, da der Einleiter-Metalldraht seine Form von selbst beibehält.
(c) Die Leitung mit Rauschfilter der vorliegenden Erfindung kann auch derart ausgestaltet sein, dass mehrere Leitungsgrundkörper parallel angeordnet sind, wobei die mehreren Leitungsgrundkörper jeweils mit mehreren parallel geschalteten Kondensatoren versehen sind und ein einziger Induktor die mehreren Leitungsgrundkörper insgesamt umgibt und mit den mehreren Kondensatoren verbunden ist. In dieser Ausgestaltung ist es ausreichend, dass nur ein Induktor für mehrere Leitungsgrundkörper verwendet wird, so dass die Anzahl der Komponenten verringert werden kann.
(d) Die Leitung mit Rauschfilter der vorliegenden Erfindung kann auch drei der Leitungsgrundkörper aufweisen, die eine Dreiphasen-Wechselstromleitung bilden, wobei drei der Induktoren jeweils die drei Leitungsgrundkörper einzeln umgeben und drei der Kondensatoren jeweils mit den drei Induktoren verbunden sind, und derart ausgestaltet sein, dass die drei Kondensatoren über die Induktoren miteinander verbunden sind, die drei Kondensatoren nur mit den Induktoren verbunden sind und jeder der Induktoren mit nur einem der drei Kondensatoren und einem der verbleibenden zwei Induktoren verbunden ist. In dieser Ausgestaltung kann ein Stromstoß in jedem der drei Leitungsgrundkörper durch den Kondensator und den Induktor gedämpft und an einen anderen Kondensator abgeleitet werden, wodurch ein Gleichtaktrauschen reduziert werden kann, was von Belang ist, wenn Kondensator und Induktor mit einer Gehäuseerde wie etwa einem Motorgehäuse verbunden sind.
(e) Die Leitung mit Rauschfilter der vorliegenden Erfindung kann auch derart ausgestaltet sein, dass eine röhrenförmige Abschirmschicht mehrere der Leitungsgrundkörper und die Induktoren insgesamt umgibt und der Kondensator in einem abgeschirmten Raum angeordnet ist, der von der Abschirmschicht umgeben ist. In dieser Ausgestaltung lässt sich die Baugröße im Vergleich zu dem Fall, dass der Kondensator außen an der Abschirmung angeordnet ist, verringern.
(f) Die Leitung mit Rauschfilter der vorliegenden Erfindung kann auch derart ausgestaltet sein, dass der Kondensator den Leitungsgrundkörper, eine den Leitungsgrundkörper umgebende Isolierschicht und eine Leitschicht aufweist, die dem Leitungsgrundkörper entsprechend bereitgestellt ist, wobei die Isolierschicht zwischen der Leitschicht und dem Leitungsgrundkörper angeordnet ist. In dieser Ausgestaltung wird kein Leitungsdraht benötigt, so dass der Leitungsgrundkörper nicht mit einem Leitungsdraht verbunden werden muss.

Ausführungsform 1
Nachfolgend wird die Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. Eine Leitung A mit Rauschfilter nach Ausführungsform 1 ist zwischen einem Motor 30 und einer Umrichtervorrichtung 34 angeordnet, die in einem (nicht dargestellten) Elektrofahrzeug eingebaut sind, etwa einem Elektro- oder einem Hybridauto. In diesem Elektrofahrzeug wird eine Gehäuseerde 40 durch ein Motorgehäuse 31, welches das Gehäuse des Motors 30 ist, ein Umrichtergehäuse 35, das ein Gehäuse der Umrichtervorrichtung 34 ist, und eine Abschirmschicht 23, die die Gehäuse 31 und 35 verbindet, gebildet. Die Leitung A mit Rauschfilter umfasst einen U-Phasendraht 11u („Leitungsgrundkörper“ in den Ansprüchen), einen V-Phasendraht 11v („Leitungsgrundkörper“ in den Ansprüchen) und einen W-Phasendraht 11w („Leitungsgrundkörper“ in den Ansprüchen), die eine Dreiphasen-Wechselstromleitung 10 bilden, und ein Stoßreduzierungsfilter 15 sowie die Abschirmschicht 23.
U-Phasendraht 11u, V-Phasendraht 11v und W-Phasendraht 11w bestehen jeweils aus einem Litzendraht oder einem Einleiterdraht aus Metall (z. B. Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium oder Aluminiumlegierung). Der Außenumfang des U-Phasendrahts 11u ist mit einer U-Phasen-Isolierschicht 12u („Isolierschicht“ in den Ansprüchen) aus Kunststoff umgeben. Der Außenumfang des V-Phasendrahts 11v ist mit einer V-Phasen-Isolierschicht 12v („Isolierschicht“ in den Ansprüchen) aus Kunststoff umgeben. Der Außenumfang des W-Phasendrahts 11w ist mit einer W-Phasen-Isolierschicht 12w („Isolierschicht“ in den Ansprüchen) aus Kunststoff umgeben. Insbesondere bilden der U-Phasendraht 11u und die U-Phasen-Isolierschicht 12u einen ummantelten elektrischen Draht. Der V-Phasendraht 11v und die V-Phasen-Isolierschicht 12v bilden einen ummantelten elektrischen Draht. Der W-Phasendraht 11w und die W-Phasen-Isolierschicht 12w bilden einen ummantelten elektrischen Draht.
U-Phasendraht 11u, V-Phasendraht 11v und W-Phasendraht 11w sind parallel angeordnet. Ein Ende des U-Phasendrahts 11u, des V-Phasendrahts 11v und des W-Phasendrahts 11w ist jeweils mit einer (nicht dargestellten) Umrichterschaltung der Umrichtervorrichtung 34 verbunden. Die Umrichterschaltung ist innerhalb des leitfähigen Umrichtergehäuses 35 untergebracht, das eine Abschirmfunktion erfüllt. Das andere Ende des U-Phasendrahts 11u, des V-Phasendrahts 11v und des W-Phasendrahts 11w ist mit den Wicklungsdrähten des Motors 30 verbunden. Die Wicklungsdrähte sind innerhalb des leitfähigen Motorgehäuses 31 untergebracht, das eine Abschirmfunktion erfüllt.
Das Stoßreduzierungsfilter 15 weist eine röhrenförmige U-Phasen-Leitschicht 16u („erste Leitschicht“ in den Ansprüchen), eine röhrenförmige V-Phasen-Leitschicht 16v und eine röhrenförmige W-Phasen-Leitschicht 16w auf. Die U-Phasen-Leitschicht 16u, die V-Phasen-Leitschicht 16v und die W-Phasen-Leitschicht 16w bestehen jeweils aus Metall (z. B. Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium oder Aluminiumlegierung) und sind nicht direkt mit der Gehäuseerde 40 verbunden. Der Außenumfang sowohl der U-Phasen-Leitschicht 16u, der V-Phasen-Leitschicht 16v als auch der W-Phasen-Leitschicht 16w ist mit einer Isolierschicht, einer Isolierfolie oder dergleichen ummantelt.
Der U-Phasendraht 11u und die U-Phasen-Isolierschicht 12u sind nahe beieinander liegend mit der U-Phasen-Leitschicht 16u umgeben. Anders ausgedrückt: Ihr räumliches Verhältnis zueinander ist so, dass die U-Phasen-Leitschicht 16u und der U-Phasendraht 11u nahe beieinander liegen und einander zugewandt sind, wobei die U-Phasen-Isolierschicht 12u dazwischen liegt. Dementsprechend bilden der U-Phasendraht 11u, die U-Phasen-Isolierschicht 12u und die U-Phasen-Leitschicht 16u einen U-Phasenkondensator 17u („Kondensator“ in den Ansprüchen), und der U-Phasendraht 11u sowie die U-Phasen-Leitschicht 16u dienen als Elektroden.
Auch der V-Phasendraht 11v und die W-Phasen-Isolierschicht 12w sind nahe beieinander liegend mit der V-Phasen-Leitschicht 16v umgeben. Anders ausgedrückt: Ihr räumliches Verhältnis zueinander ist so, dass die V-Phasen-Leitschicht 16v und der V-Phasendraht 11v nahe beieinander liegen und einander zugewandt sind, wobei die V-Phasen-Isolierschicht 12v dazwischen liegt. Dementsprechend bilden der V-Phasendraht 11v, die V-Phasen-Isolierschicht 12v und die V-Phasen-Leitschicht 16v einen V-Phasenkondensator 17v („Kondensator“ in den Ansprüchen), und der V-Phasendraht 11v sowie die V-Phasen-Leitschicht 16v dienen als Elektroden.
In gleicher Weise sind der W-Phasendraht 11w und die W-Phasen-Isolierschicht 12w sind nahe beieinander liegend mit der W-Phasen-Leitschicht 16w umgeben. Anders ausgedrückt: Ihr räumliches Verhältnis zueinander ist so, dass die W-Phasen-Leitschicht 16w und der W-Phasendraht 11w nahe beieinander liegen und einander zugewandt sind, wobei die W-Phasen-Isolierschicht 12w dazwischen liegt. Dementsprechend bilden der W-Phasendraht 11w, die W-Phasen-Isolierschicht 12w und die W-Phasen-Leitschicht 16w einen W-Phasenkondensator 17w („Kondensator“ in den Ansprüchen) und der W-Phasendraht 11w sowie die W-Phasen-Leitschicht 16w dienen als Elektroden.
Die U-Phasen-Leitschicht 16u, die V-Phasen-Leitschicht 16v und die W-Phasen-Leitschicht 16w sind über einen Gehäuseverbindungsdraht 18 mit dem Motorgehäuse 31 verbunden. Der Gehäuseverbindungsdraht 18 umfasst einen U-Phasen-Zweigdraht 19u, der mit der U-Phasen-Leitschicht 16u verbunden ist, einen V-Phasen-Zweigdraht 19v, der mit der V-Phasen-Leitschicht 16v verbunden ist, und einen W-Phasen-Zweigdraht 19w, der mit der W-Phasen-Leitschicht 16w verbunden ist.
Ein Zwischenteil des U-Phasen-Zweigdrahts 19u ist mit einem spulenförmigen U-Phaseninduktor 20u versehen, der im Stoßreduzierungsfilter 15 enthalten ist. Ein Zwischenteil des V-Phasen-Zweigdrahts 19v ist mit einem spulenförmigen V-Phaseninduktor 20v versehen, der im Stoßreduzierungsfilter 15 enthalten ist. Ein Zwischenteil des W-Phasen-Zweigdrahts 19w ist mit einem spulenförmigen W-Phaseninduktor 20w versehen, der im Stoßreduzierungsfilter 15 enthalten ist. Diese drei Induktoren 20u, 20v und 20w sind durch die drei Zweigleitungen 19u, 19v und 19w in einer Sternschaltung verbunden und über den Gehäuseverbindungsdraht 18 mit der Gehäuseerde 40 (Motorgehäuse 31) verbunden.
Die Induktoren 20u, 20v und 20w werden jeweils erhalten, indem ein leitfähiger Draht 21, der aus einem Einleiter-Metalldraht besteht, mit einer Isolierschicht 22 ummantelt wird. Der leitfähige Draht 21, der mit der Isolierschicht 22 ummantelt ist, hat eine Spiralform und umgibt jeweils den Endteil des U-Phasendrahts 11u, des V-Phasendrahts 11v und des W-Phasendrahts 11w auf der Seite des Motors 30. Der spiralförmige leitfähige Draht 21 behält die Spiralform bei, ohne dass andere Elemente eingesetzt werden müssen, da er aus einem Einleiter-Metalldraht besteht.
Die Abschirmschicht 23 ist ein röhrenförmiges Metallelement, das beispielsweise aus einem Drahtgeflecht oder dergleichen gebildet ist. Ein Ende der Abschirmschicht 23 befindet sich in der Nähe des Motors 30 und ist elektrisch leitfähig mit dem Motorgehäuse 31 verbunden. Das andere Ende der Abschirmschicht 23 befindet sich in der Nähe der Umrichtervorrichtung 34 und ist elektrisch leitfähig mit dem Umrichtergehäuse 35 verbunden. Ein von der Abschirmschicht 23 umgebener Raum fungiert als abgeschirmter Raum 24. Die Abschirmschicht 23 umgibt den U-Phasendraht 11u, den V-Phasendraht 11v, den W-Phasendraht 11w, die U-Phasen-Leitschicht 16u, die V-Phasen-Leitschicht 16v und die W-Phasen-Leitschicht 16w insgesamt.
Dementsprechend sind der U-Phasendraht 11u, der V-Phasendraht 11v, der W-Phasendraht 11w, der U-Phaseninduktor 20u, der V-Phaseninduktor 20v, der W-Phaseninduktor 20w, der U-Phasenkondensator 17u, der V-Phasenkondensator 17v und der W-Phasenkondensator 17w (die U-Phasen-Leitschicht 16u, die V-Phasen-Leitschicht 16v und die W-Phasen-Leitschicht 16w) in dem abgeschirmten Raum 24 untergebracht. Das Motorgehäuse 31 und das Umrichtergehäuse 35 sind durch die Abschirmschicht 23 miteinander verbunden. Es ist zu beachten, dass ein leitfähiges Mittel zum Verbinden des Motorgehäuses 31 und des Umrichtergehäuses 35 nicht auf die Abschirmschicht 23 beschränkt ist und dass ebenso ein Litzendraht, ein Einleiterdraht, eine Fahrzeugkarosserie, oder dergleichen genutzt werden können.
Als Nächstes werden die Funktionen dieser Ausführungsform beschrieben. Nachdem die Frequenz eines Spannungsstoßes, der von der Umrichtervorrichtung 34 erzeugt wurde, bestimmt worden ist, werden die Längen der Leitschichten 16u, 16v und 16w, der entsprechenden Flächen der Leitschichten 16u, 16v und 16w sowie des Leitungsgrundkörpers (U-Phasendraht 11u, V-Phasendraht 11v, W-Phasendraht 11w), die Abstände zwischen den Leitschichten 16u, 16v und 16w und dem Leitungsgrundkörper (U-Phasendraht 11u, V-Phasendraht 11v, W-Phasendraht 11w), die Materialien für die U-Phasen-Isolierschicht 12u, die V-Phasen-Isolierschicht 12v und die W-Phasen-Isolierschicht 12w und dergleichen nach Bedarf gewählt, wobei die elektrostatischen Kapazitäten des U-Phasenkondensators 17u, des V-Phasenkondensators 17v und des W-Phasenkondensators 17w in geeigneter Weise eingestellt werden, um ein stoßartiges Rauschen bei der bestimmten Frequenz zu reduzieren. Bezüglich des U-Phaseninduktors 20u, des V-Phaseninduktors 20v und des W-Phaseninduktors 20w werden Material und Querschnittsfläche der darin verwendeten Drähte, die Anzahl der Wicklungen der Spulen und dergleichen nach Bedarf gewählt, wodurch ihre Induktoren in geeigneter Weise eingestellt werden, um ein stoßartiges Rauschen bei der bestimmten Frequenz zu reduzieren.
Wenn die elektrostatischen Kapazitäten der drei Kondensatoren 17u, 17v und 17w sowie die Induktivitäten der drei Induktoren 20u, 20v und 20w auf diese Weise eingestellt werden, fließt ein Stromstoß mit einer bestimmten Frequenz über die Induktoren 20u, 20v und 20w sowie den Gehäuseverbindungsdraht 18 in das Motorgehäuse 31 und über die Abschirmschicht 23 zurück zur Umrichtervorrichtung 34, so dass stoßartiges Rauschen reduziert wird.
Die Leitung A mit Rauschfilter nach Ausführungsform 1 umfasst den U-Phasendraht 11u, den V-Phasendraht 11v und den W-Phasendraht 11w, die als Leitungsgrundkörper fungieren, sowie den U-Phaseninduktor 20u, den V-Phaseninduktor 20v und den W-Phaseninduktor 20w, die spulenförmig sind und den U-Phasendraht 11u, den V-Phasendraht 11v bzw. den W-Phasendraht 11w umgeben. Die Leitung A mit Rauschfilter umfasst ferner den U-Phasenkondensator 17u, der zwischen dem U-Phasendraht 11u und dem U-Phaseninduktor 20u angeordnet ist, den V-Phasenkondensator 17v, der zwischen dem V-Phasendraht 11v und dem V-Phaseninduktor 20v angeordnet ist, und den W-Phasenkondensator 17w, der zwischen dem W-Phasendraht 11w und dem W-Phaseninduktor 20w angeordnet ist. Das Einstellen der elektrostatischen Kapazitäten der Kondensatoren 17u, 17v und 17w und das Einstellen der Induktivitäten der Induktoren 20u, 20v und 20w wie vorstehend beschrieben ermöglicht es, stoßartiges Rauschen in einem bestimmten Frequenzbereich aufgrund einer LC-Resonanz effektiv zu reduzieren.
Die drei Drähte, d. h. der U-Phasendraht 11u, der V-Phasendraht 11v und der W-Phasendraht 11w, sind parallel angeordnet und mit dem U-Phaseninduktor 20u, dem V-Phaseninduktor 20v bzw. dem W-Phaseninduktor 20w versehen. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass die Induktoren 20u, 20v und 20w miteinander kurzgeschlossen werden, jedoch wird in Ausführungsform 1 jeder der Induktoren 20u, 20v und 20w erhalten, indem der leitfähige Draht 21 mit der Isolierschicht 22 ummantelt wird, wodurch verhindert werden kann, dass die Induktoren 20u, 20v und 20w miteinander in Berührung gelangen, ohne dass spezielle Isolierelemente eingesetzt werden müssen. Weiterhin ist der leitfähige Draht 21 ein Einzelleiter-Metalldraht mit der Fähigkeit, seine Form selbst beizubehalten, so dass die Induktoren 20u, 20v und 20w ohne Zuhilfenahme anderer Elemente in einer vorbestimmten Spulenform gehalten werden können.
Die Leitung A mit Rauschfilter nach Ausführungsform 1 umfasst den Gehäuseverbindungsdraht 18 zum Verbinden der Leitschichten 16u, 16v und 16w mit der Gehäuseerde 40 (Motorgehäuse 31), und dieser Gehäuseverbindungsdraht 18 ist mit den drei Induktoren 20u, 20v und 20w versehen. In dieser Ausgestaltung fließt ein Stromstoß über den Gehäuseverbindungsdraht 18 in das Gehäuse 40 (Motorgehäuse 31) und über die Abschirmschicht 23 zurück zur Umrichtervorrichtung 34, so dass stoßartiges Rauschen effektiv reduziert wird.
Die Kondensatoren 17u, 17v und 17w und die Induktoren 20u, 20v und 20w sind innerhalb des abgeschirmten Raums 24 angeordnet, der ein Totraum innerhalb der Abschirmschicht 23 ist. Dementsprechend lässt sich die Baugröße im Vergleich zu dem Fall, dass die Kondensatoren 17u, 17v und 17w und die Induktoren 20u, 20v und 20w außerhalb der Abschirmschicht 23 vorgesehen sind, verringern.
Die Kondensatoren 17u, 17v und 17w umfassen jeweils den Leitungsgrundkörper (U-Phasendraht 11u, V-Phasendraht 11v, W-Phasendraht 11w), die Isolierschicht (U-Phasen-Isolierschicht 12u, V-Phasen-Isolierschicht 12v, W-Phasen-Isolierschicht 12w), die den Leitungsgrundkörper (U-Phasendraht 11u, V-Phasendraht 11v, W-Phasendraht 11w) umgibt, und die Leitschicht (U-Phasen-Leitschicht 16u, V-Phasen-Leitschicht 16v, W-Phasen-Leitschicht 16w), die bereitgestellt wird, um dem Leitungsgrundkörper (U-Phasendraht 11u, V-Phasendraht 11v, W-Phasendraht 11w) zu entsprechen, wobei die Isolierschicht (U-Phasen-Isolierschicht 12u, V-Phasen-Isolierschicht 12v, W-Phasen-Isolierschicht 12w) dazwischen angeordnet ist. In dieser Ausgestaltung umfassen die Kondensatoren 17u, 17v und 17w keine Leitungsdrähte, so dass keine Leitungsdrähte mit dem U-Phasendraht 11u, dem V-Phasendraht 11v bzw. dem W-Phasendraht 11w verbunden werden müssen.
Ausführungsform 2
Als Nächstes wird die Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Eine Leitung B mit Rauschfilter nach Ausführungsform 2 ist derart ausgestaltet, dass die drei Induktoren 20u, 20v und 20w in anderer Weise als in Ausführungsform 1 oben verbunden sind. Die sonstigen strukturellen Aspekte entsprechen denjenigen der Ausführungsform 1 oben. Demzufolge sind identische strukturelle Aspekte mit gleichen Bezugsnummern gekennzeichnet und wird auf eine Beschreibung dieser Strukturen, Funktionen und Effekte verzichtet.
In Ausführungsform 1 ist der Gehäuseverbindungsdraht 18 zum Verbinden des U-Phasenkondensators 17u (U-Phasen-Leitschicht 16u), des V-Phasenkondensators 17v (V-Phasen-Leitschicht 16v) und des W-Phasenkondensators 17w (W-Phasen-Leitschicht 16w) mit dem Motorgehäuse 31 vorgesehen, und drei Zweigdrähte 19u, 19v und 19w dieses Gehäuseverbindungsdrahts 18 sind mit dem U-Phaseninduktor 20u, dem V-Phaseninduktor 20v bzw. dem W-Phaseninduktor 20w versehen.
Im Gegensatz dazu ist in Ausführungsform 2 der Gehäuseverbindungsdraht 18 nicht vorgesehen, der U-Phasenkondensator 17u und der V-Phasenkondensator 17v sind über den U-Phaseninduktor 20u verbunden, der V-Phasenkondensator 17v und der W-Phasenkondensator 17w sind über den V-Phaseninduktor 20v verbunden und der W-Phasenkondensator 17w und der U-Phasenkondensator 17u sind über den W-Phaseninduktor 20w verbunden. Das heißt, die drei Induktoren 20u, 20v und 20w sind in einer Dreieckschaltung verbunden. An den Endteilen des U-Phasendrahts 11u, des V-Phasendrahts 11v und des W-Phasendrahts 11w auf der Seite des Motors 30 sind weder die drei Kondensatoren 17u, 17v und 17w (Leitschichten 16u, 16v und 16w) noch die drei Induktoren 20u, 20v und 20w mit der Gehäuseerde 40 verbunden.
Die Leitung B mit Rauschfilter nach Ausführungsform 2 umfasst den U-Phasendraht 11u, den V-Phasendraht 11v und den W-Phasendraht 11w, die die Dreiphasen-Wechselstromleitung 10 bilden; den U-Phaseninduktor 20u, den V-Phaseninduktor 20v und den W-Phaseninduktor 20w, die jeweils den U-Phasendraht 11u, den V-Phasendraht 11v und den W-Phasendraht 11w umgeben; und die drei Kondensatoren 17u, 17v und 17w, die jeweils mit den drei Induktoren 20u, 20v und 20w verbunden sind. Die drei Kondensatoren 17u, 17v und 17w (Leitschichten 16u, 16v und 16w) sind untereinander über die Induktoren 20u, 20v und 20w verbunden.
Die Leitschichten 16u, 16v und 16w, die in den drei Kondensatoren 17u, 17v bzw. 17w enthalten sind, sind ausschließlich mit den Induktoren 20u, 20v und 20w verbunden. Jeder der drei Induktoren 20u, 20v und 20w ist mit nur einem der drei Kondensatoren 17u, 17v und 17w (Leitschichten 16u, 16v und 16w) und einem der verbleibenden zwei Induktoren verbunden. In dieser Ausgestaltung kann ein Stromstoß in jedem der Drähte 11u, 11v und 11w von den Kondensatoren 17u, 17v und 17w sowie den Induktoren 20u, 20v und 20w gedämpft und an andere Leitschichten 16u, 16v und 16w abgeleitet werden, wodurch ein Gleichtaktrauschen reduziert werden kann, was von Belang ist, wenn die Leitschichten 16u, 16v und 16w und die Induktoren 20u, 20v und 20w mit der Gehäuseerde 40 (Motorgehäuse 31) verbunden werden.
Ausführungsform 3
Als Nächstes wird die Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Eine Leitung mit Rauschfilter C nach Ausführungsform 3 unterscheidet sich von der Ausgestaltung nach Ausführungsform 1 oben dadurch, dass ein Induktor 25 verwendet wird. Die sonstigen strukturellen Aspekte entsprechen denjenigen der Ausführungsform 1 oben. Demzufolge sind identische strukturelle Aspekte mit gleichen Bezugsnummern gekennzeichnet und wird auf eine Beschreibung dieser Strukturen, Funktionen und Effekte verzichtet.
In Ausführungsform 1 oben sind die drei Induktoren, d. h. der U-Phaseninduktor 20u, der V-Phaseninduktor 20v und der W-Phaseninduktor 20w, vorgesehen und umgeben den U-Phasendraht 11u, den V-Phasendraht 11v bzw. den W-Phasendraht 11w. Im Gegensatz dazu ist in Ausführungsform 3 die Anzahl der Induktoren 25 auf eins eingestellt, und dieser eine Induktor 25 umgibt die drei Drähte, d. h. den U-Phasendraht 11u, den V-Phasendraht 11v und den W-Phasendraht 11w insgesamt in einer Spiralform. Ein Ende dieses spulenförmigen Induktors 25 ist mit dem Motorgehäuse 31 verbunden. Das andere Ende des Induktors 25 ist mit dem Ende der U-Phasen-Leitschicht 16u des U-Phasenkondensators 17u auf der Seite des Motors 30 verbunden.
Das Ende der U-Phasen-Leitschicht 16u des U-Phasenkondensators 17u auf der Seite des Motors 30 und das Ende der V-Phasen-Leitschicht 16v des V-Phasenkondensators 17v auf der Seite des Motors 30 sind über einen Verbindungsdraht zwischen den Phasen 26uv verbunden. Das Ende der V-Phasen-Leitschicht 16v des V-Phasenkondensators 17v auf der Seite des Motors 30 und das Ende der W-Phasen-Leitschicht 16w des W-Phasenkondensators 17w auf der Seite des Motors 30 sind über einen Verbindungsdraht zwischen den Phasen 26vw verbunden.
In der Leitung mit Rauschfilter C nach Ausführungsform 3 sind die drei Drähte, d. h. der U-Phasendraht 11u, der V-Phasendraht 11v und der W-Phasendraht 11w, parallel angeordnet, und die drei Kondensatoren, d. h. der U-Phasenkondensator 17u, der V-Phasenkondensator 17v und der W-Phasenkondensator 17w, die parallel geschaltet sind, sind an den drei Drähten, d. h. dem U-Phasendraht 11u, dem V-Phasendraht 11v bzw. dem W-Phasendraht 11w, vorgesehen. Ein Induktor 25 umgibt die drei Drähte, d. h. den U-Phasendraht 11u, den V-Phasendraht 11v und den W-Phasendraht 11w, insgesamt und ist mit den drei Kondensatoren, d. h. dem U-Phasenkondensator 17u, dem V-Phasenkondensator 17v und dem W-Phasenkondensator 17w verbunden. In dieser Ausgestaltung ist es ausreichend, nur einen Induktor 25 für die drei Leitungsgrundkörper (d. h. U-Phasendraht 11u, V-Phasendraht 11v und W-Phasendraht 11w) zu verwenden, so dass sich die Anzahl der Komponenten verringern lässt.
Ausführungsform 4
Als Nächstes wird die Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Eine Leitung mit Rauschfilter D nach Ausführungsform 4 unterscheidet sich von der Ausgestaltung nach Ausführungsform 1 oben dadurch, dass ein Stoßreduzierungsfilter 36 verwendet wird. Die sonstigen strukturellen Aspekte entsprechen denjenigen der Ausführungsform 1 oben. Demzufolge sind identische strukturelle Aspekte mit gleichen Bezugsnummern gekennzeichnet und wird auf eine Beschreibung dieser Strukturen, Funktionen und Effekte verzichtet.
Das Stoßreduzierungsfilter 36 nach Ausführungsform 4 umfasst zwei separate U-Phasen-Leitschichten 16u, von denen eine auf der Seite des Motors 30 und die andere auf der Seite der Umrichtervorrichtung 34 angeordnet ist, zwei separate V-Phasen-Leitschichten 16v, von denen eine auf der Seite des Motors 30 und die andere auf der Seite der Umrichtervorrichtung 34 angeordnet ist, und zwei separate W-Phasen-Leitschichten 16w, von denen eine auf der Seite des Motors 30 und die andere auf der Seite der Umrichtervorrichtung 34 angeordnet ist. Die U-Phasen-Leitschicht 16u, die V-Phasen-Leitschicht 16v und die W-Phasen-Leitschicht 16w auf der Seite des Motors 30 sind nicht direkt mit der U-Phasen-Leitschicht 16u, der V-Phasen-Leitschicht 16v bzw. der W-Phasen-Leitschicht 16w auf der Seite der Umrichtervorrichtung 34 verbunden. Der U-Phasendraht 11u, der V-Phasendraht 11v bzw. der W-Phasendraht 11w umfassen zwei separate U-Phasen-Kondensatoren 17u, von denen einer auf der Seite des Motors 30 und der andere auf der Seite der Umrichtervorrichtung 34 angeordnet ist, zwei separate V-Phasen-Kondensatoren 17v, von denen einer auf der Seite des Motors 30 und der andere auf der Seite der Umrichtervorrichtung 34 angeordnet ist, bzw. zwei separate W-Phasen-Kondensatoren 17w, von denen einer auf der Seite des Motors 30 und der andere auf der Seite der Umrichtervorrichtung 34 angeordnet ist.
Ferner umfasst das Stoßreduzierungsfilter 36 nach Ausführungsform 4 auch drei Induktoren 20u, 20v und 20w, die jeweils mit der U-Phasen-Leitschicht 16u, der V-Phasen-Leitschicht 16v bzw. der W-Phasen-Leitschicht 16w verbunden sind, auf der Seite des Motors 30 sowie drei Induktoren 20u, 20v und 20w, die jeweils mit der U-Phasen-Leitschicht 16u, der V-Phasen-Leitschicht 16v bzw. der W-Phasen-Leitschicht 16w verbunden sind, auf der Seite der Umrichtervorrichtung 34. Die drei Induktoren 20u, 20v und 20w auf der Seite des Motors 30 sind sternförmig verbunden und über einen Gehäuseverbindungsdraht 18 mit der Gehäuseerde 40 (Motorgehäuse 31) verbunden. Die drei Induktoren 20u, 20v und 20w auf der Seite der Umrichtervorrichtung 34 sind in einer Sternschaltung verbunden und über einen Gehäuseverbindungsdraht 18 mit der Gehäuseerde 40 (Umrichtergehäuse 35) verbunden.
Andere Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wurden, und die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen fallen beispielsweise gleichfalls in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.

(1) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben die Kondensatoren jeweils den Leitungsgrundkörper, die Isolierschicht, die den Leitungsgrundkörper umgibt, und die Leitschicht, die dem Leitungsgrundkörper entspricht, umfassen, wobei die Isolierschicht dazwischen angeordnet ist, kann jeder der Kondensatoren auch einen Leitungsdraht aufweisen, der mit dem Leitungsgrundkörper zu verbinden ist.
(2) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben die Abschirmschicht die mehreren Leitungsgrundkörper insgesamt umgibt, ist auch eine Ausgestaltung möglich, die eine derartige Abschirmschicht nicht vorsieht.
(3) Auch wenn in den Ausführungsformen 1, 3 und 4 oben die drei Leitungsgrundkörper, die die Dreiphasen-Wechselstromleitung bilden, in einer Sternschaltung verbunden sind, ist die vorliegende Erfindung auch auf einen Fall anwendbar, in dem die drei Leitungsgrundkörper, die eine Dreiphasen-Wechselstromleitung bilden, in einer Dreieckschaltung verbunden sind. Ebenso kann die vorliegende Erfindung in einem Fall Anwendung finden, in dem die Dreieckschaltung von Ausführungsform 2 durch eine Sternschaltung ersetzt wird.
(4) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben die drei Leitungsgrundkörper die Dreiphasen-Wechselstromleitung bilden, ist die vorliegende Erfindung auch auf einen Fall anwendbar, in dem die Leitungsgrundkörper keine Dreiphasen-Wechselstromleitung bilden.
(5) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben die Zahl der Leitungsgrundkörper drei beträgt, ist die vorliegende Erfindung auch auf einen Fall mit einem, zwei oder vier Hauptkörper(n) der Leitung anwendbar.
(6) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben flexible Litzendrähte oder Einleiterdrähte mit rundem Querschnitt als Leitungsgrundkörper verwendet werden, können auch Sammelschienen, die nicht ohne weiteres verformbar sind, Flachkabel mit mehreren parallel angeordneten elektrischen Drähten oder dergleichen eingesetzt werden.
(7) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben jede der Isolierschichten mit dem Außenumfang des Hauptkörpers der Leitung integriert und in den ummantelten Draht eingeschlossen ist, kann jede der Isolierschichten auch mit dem Innenumfang der Leitschicht integriert oder zwischen dem Außenumfang des Leitungsgrundkörpers und dem Innenumfang der Leitschicht angeordnet sein, so dass sie relativ verschiebbar ist.
(8) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben die Leitung mit Rauschfilter zwischen dem Motor und der Umrichtervorrichtung abgeordnet ist, kann die vorliegende Erfindung auch in einem Fall angewandt werden, in dem die Leitung mit Rauschfilter mit anderen Vorrichtungen als Motor und Umrichtervorrichtung verbunden werden soll.
(9) Auch wenn in den Ausführungsformen 1, 3 und 4 oben der Gehäuseverbindungsdraht mit dem Motorgehäuse verbunden ist, kann er anstatt mit dem Motorgehäuse auch direkt mit der Fahrzeugkarosserie (Erde) verbunden werden.
(10) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben die Induktoren derart ausgestaltet sind, dass der leitfähige Draht mit der Isolierschicht ummantelt ist, können die Induktoren auch mit freiliegendem leitfähigem Draht ausgeführt werden. In diesem Fall müssen isolierende Elemente bereitgestellt werden, um zu verhindern, dass die Induktoren miteinander und mit der Abschirmschicht in Berührung kommen.
(11) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben Einleiterdrähte als leitfähige Drähte der Induktoren verwendet werden, können auch Litzendrähte als leitfähige Drähte verwendet werden.
(12) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben jede der Leitschichten dem Leitungsgrundkörper entspricht und dessen gesamten Umfang umgibt, können die Leitschichten jeweils auch so ausgestaltet sein, dass sie nur einem Teilbereich des Leitungsgrundkörpers in Umfangsrichtung entsprechen.
(13) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 3 oben die Induktoren ausschließlich auf der Seite des Motors angeordnet und nur mit dem Motorgehäuse verbunden sind, können auch auf der Seite der Umrichtervorrichtung Induktoren zusätzlich zu den Induktoren auf der Seite des Motors vorgesehen und mit dem Umrichtergehäuse verbunden werden.
(14) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben die Leitschichten aus Metall in Röhrenform hergestellt sind, können auch blech- oder bandförmige Metallfolien, Drahtgeflechte, metallene Sammelschienen, metallene Litzendrähte, Einzelleiter-Metalldrähte, Kernmaterialien mit Oberflächenbeschichtung, leitfähige Harze, leitfähige Kautschuke oder dergleichen verwendet werden.
(15) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben Einleiter-Metalldrähte als Induktoren verwendet werden, können auch metallene Litzendrähte als Induktoren verwendet werden.
(16) Auch wenn in den Ausführungsformen 1 bis 4 oben die Leitschichten direkt nur mit den Induktoren verbunden sind, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Komponenten wie Widerstände, die eine unabhängige Rauschfilterfunktion aufweisen, Komponenten, die eine Rauschfilterfunktion zusammen mit den Leitschichten und den Induktoren aufweisen, oder dergleichen können auch parallel zu den Induktoren mit den Leitschichten verbunden werden.

Bezugszeichenliste

A, B, C, D: Leitung mit Rauschfilter
10: Dreiphasen-Wechselstromleitung
11u: U-Phasendraht (Leitungsgrundkörper)
11v: V-Phasendraht (Leitungsgrundkörper)
11w: W-Phasendraht (Leitungsgrundkörper)
12u: U-Phasen-Isolierschicht (Isolierschicht)
12v: V-Phasen-Isolierschicht (Isolierschicht)
12w: W-Phasen-Isolierschicht (Isolierschicht)
16u: U-Phasen-Leitschicht (Leitschicht)
16v: V-Phasen-Leitschicht (Leitschicht)
16w: W-Phasen-Leitschicht (Leitschicht)
17u: U-Phasenkondensator (Kondensator)
17v: V-Phasenkondensator (Kondensator)
17w: W-Phasenkondensator (Kondensator)
20u: U-Phaseninduktor (Induktor)
20v: V-Phaseninduktor (Induktor)
20w: W-Phaseninduktor (Induktor)
21: leitfähiger Draht
22: Isolierschicht
23: Abschirmschicht
24: abgeschirmter Raum
25: Induktor

Claims

Leitung mit Rauschfilter, umfassend: einen Leitungsgrundkörper; einen spulenförmigen Induktor, der den Leitungsgrundkörper umgibt; und einen Kondensator, der zwischen dem Leitungsgrundkörper und dem Induktor angeordnet ist.
Leitung mit Rauschfilter gemäß Anspruch 1, wobei mehrere der Leitungsgrundkörper parallel angeordnet sind, die mehreren Leitungsgrundkörper jeweils mit einem Induktor versehen sind, und der Induktor ein leitfähiger Draht mit einer Isolierschicht ist.
Leitung mit Rauschfilter gemäß Anspruch 2, wobei der leitfähige Draht ein Einzelleiter-Metalldraht ist.
Leitung mit Rauschfilter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mehrere der Leitungsgrundkörper parallel angeordnet sind, die mehreren Leitungsgrundkörper jeweils mit mehreren parallel geschalteten Kondensatoren versehen sind und ein einziger Induktor die mehreren Leitungsgrundkörper insgesamt umgibt und mit den mehreren Kondensatoren verbunden ist.
Leitung mit Rauschfilter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend: drei der Leitungsgrundkörper, die eine Dreiphasen-Wechselstromleitung bilden; drei der Induktoren, die jeweils die drei Leitungsgrundkörper einzeln umgeben; und drei der Kondensatoren, die jeweils mit den drei Induktoren verbunden sind, wobei die drei Kondensatoren über die Induktoren miteinander verbunden sind, die drei Kondensatoren nur mit den Induktoren verbunden sind und jeder der Induktoren mit nur einem der drei Kondensatoren und einem der verbleibenden zwei Induktoren verbunden ist.
Leitung mit Rauschfilter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine röhrenförmige Abschirmschicht mehrere der Leitungsgrundkörper und die Induktoren insgesamt umgibt und der Kondensator in einem abgeschirmten Raum angeordnet ist, der von der Abschirmschicht umgeben ist.
Leitung mit Rauschfilter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kondensator umfasst: den Leitungsgrundkörper; eine Isolierschicht, die den Leitungsgrundkörper umgibt; und eine Leitschicht, die dem Leitungsgrundkörper entsprechend bereitgestellt ist, wobei die Isolierschicht zwischen der Leitschicht und dem Leitungsgrundkörper angeordnet ist.