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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leitung mit Rauschfilter.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Die
JP 2010-126043A offenbart eine Technik, bei welcher ein Kabelbaum mit Dreiphasenwechselstromleitungen in einem Elektrofahrzeug zwischen einem Motor und einer Wechselrichtereinrichtung angeordnet ist, der Kabelbaum als Maßnahme gegen vom Kabelbaum erzeugte Störungen von einem Drahtgeflecht umgeben ist und die zwei Enden des Drahtgeflechts mit einer Schirmverkleidung des Motors und einer Schirmverkleidung der Wechselrichtereinrichtung verbunden sind. Die Verwendung des Drahtgeflechts zum Schirmen des Kabelbaums auf diese Weise ermöglicht es, zu verhindern, dass durch den Motor, die Wechselrichtereinrichtung und den Kabelbaum erzeugte Störungen umgebende Einrichtungen oder Schaltungen beeinträchtigen.
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VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTE
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PATENTDOKUMENTE
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Die
JP 2006080215 A beschreibt ein System für ein Fahrzeug, bei dem hochfrequente Potentialänderungen nicht in das Fahrzeug geleitet werden. Dafür sind Kondensatoren vorgesehen, an denen je eine Spule angeschlossen ist. Die Spulen sind mit einem geerdeten Gehäuse verbunden.
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Die
JP 10135681 A zeigt einen Wechselstrommotor, an den drei Kondensatoren angeschlossen sind. Dabei sind die Kondensatoren mittels des Motors geerdet.
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Die
JP 2013-110580 A zeigt einen Rauschfilter mit einem Metallgehäuse. Dabei wird zum Ausbilden das Rauschfilters ein Kondensator mit einer Spule in Reihe geschaltet und mit einer Leitung parallelgeschaltet.
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Die
US 2006/0087823 A1 zeigt ein Verfahren zum Verringern von elektromagnetischen Interferenzen einer harmonischen Schwingung. Dabei wird ein leitfähiges Kabel um einen Kabelbaum herumgebunden.
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Die
JP 2013-223527 Abeschreibt einen weiteren Kabelbaum.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
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Bei Verwendung dieses Verfahrens zum Umgeben eines Kabelbaums mit einem Drahtgeflecht ist es jedoch schwierig, durch die Wechselrichtereinrichtung erzeugte Stoß-Störungen in einem konkreten Frequenzband wirksam zu reduzieren.
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Die vorliegende Erfindung entstand auf Grundlage der vorstehend erwähnten Umstände und ihr liegt als Aufgabe zugrunde, eine Leitung mit Rauschfilter bereitzustellen, die eine wirksame Reduktion von Stoß-Störungen in einem konkreten Frequenzband ermöglicht.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
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Eine Leitung mit Rauschfilter der vorliegenden Erfindung weist auf:
- einen Leitungsgrundkörper;
- eine Isolierschicht, welche den Leitungsgrundkörper umgibt;
- eine Leiterschicht, welche dem Leitungsgrundkörper entsprechend vorgesehen ist, wobei die Isolierschicht zwischen der Leiterschicht und dem Leitungsgrundkörper angeordnet ist, und welche in Kombination mit dem Leitungsgrundkörper einen Kondensator ausbildet; und
- einen mit der Leiterschicht verbundenen Induktor
- wobei zwei der Leitungsgrundkörper parallel zueinander vorgesehen sind,
- zwei der Leiterschichten, wobei je eine der zwei Leiterschichten je einem der zwei Leitungsgrundkörper entspricht, über die Induktoren verbunden sind,
- die Leiterschichten nur mit den Induktoren verbunden sind und
- jeder der Induktoren nur mit einer der Leiterschichten und dem anderen Induktor verbunden ist.
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EFFEKT DER ERFINDUNG
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Mittels Einstellen der Kapazität des Kondensators durch Ändern der Länge der Leiterschicht, der entsprechenden Flächen der Leiterschicht und des Leitungsgrundkörpers, des Abstands zwischen der Leiterschicht und dem Leitungsgrundkörper, des Materials der Isolierschicht und dergleichen und mittels Einstellen der Induktivität des Induktors durch Ändern der Windungszahl, der Länge oder dergleichen einer Spule ist es möglich, Stoß-Störungen in einem konkreten Frequenzband aufgrund von LC-Resonanzen wirksam zu reduzieren. Ferner kann damit ein Stoßstrom in einem der Leitungsgrundkörper durch den Kondensator und den Induktor gedämpft und an die andere Leiterschicht abgeleitet werden, wodurch es möglich wird, Gleichtaktstörungen zu reduzieren, welche von Bedeutung sind, wenn die Leiterschicht und der Induktor mit einer Gehäusemasse wie einer Motorverkleidung verbunden sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist ein Aufbaudiagramm einer Leitung mit Rauschfilter gemäß Vergleichsbeispiel 1.
- 2 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie X-X in 1.
- 3 ist ein Aufbaudiagramm einer Leitung mit Rauschfilter der Ausführungsform 1.
- 4 ist ein Aufbaudiagramm einer Leitung mit Rauschfilter gemäß Vergleichsbeispiel 2.
- 5 ist ein Aufbaudiagramm einer Leitung mit Rauschfilter der Ausführungsform 2.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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(a) Die Leitung mit Rauschfilter der vorliegenden Erfindung kann auch eine Ausgestaltung aufweisen, einem ersten Leitungsgrundkörper, welcher in einer Dreiphasenwechselstromschaltung umfasst ist; einem zweiten Leitungsgrundkörper, welcher gemeinsam mit dem ersten Leitungsgrundkörper in der Dreiphasenwechselstromschaltung umfasst ist; einem dritten Leitungsgrundkörper, welcher gemeinsam mit dem ersten Leitungsgrundkörper und dem zweiten Leitungsgrundkörper in der Dreiphasenwechselstromschaltung umfasst ist; einer ersten Leiterschicht, welche dem ersten Leitungsgrundkörper entspricht; einer zweiten Leiterschicht, welche dem zweiten Leitungsgrundkörper entspricht; und einer dritten Leiterschicht, welche dem dritten Leitungsgrundkörper entspricht, wobei die erste Leiterschicht, die zweite Leiterschicht und die dritte Leiterschicht über die Induktoren miteinander verbunden sind, die erste Leiterschicht, die zweite Leiterschicht und die dritte Leiterschicht nur mit den Induktoren verbunden sind, der mit der ersten Leiterschicht verbundene Induktor nur mit der ersten Leiterschicht, der zweiten Leiterschicht, dem mit dem zweiten Leitungspfad verbundenen Induktor und dem mit dem dritten Leitungspfad verbundenen Induktor verbunden ist, der mit der zweiten Leiterschicht verbundene Induktor nur mit der zweiten Leiterschicht, der dritten Leiterschicht, dem mit dem dritten Leitungspfad verbundenen Induktor und dem mit dem ersten Leitungspfad verbundenen Induktor verbunden ist, und der mit der dritten Leiterschicht verbundene Induktor nur mit der dritten Leiterschicht, der ersten Leiterschicht, dem mit dem ersten Leitungspfad verbundenen Induktor und dem mit dem zweiten Leitungspfad verbundenen Induktor verbunden ist.
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(b) Die Leitung mit Rauschfilter der vorliegenden Erfindung gemäß (a) kann auch einen in der Dreiphasenwechselstromschaltung umfassten ersten Leitungsgrundkörper, einen gemeinsam mit dem ersten Leitungsgrundkörper in der Dreiphasenwechselstromschaltung umfassten zweiten Leitungsgrundkörper, einen gemeinsam mit dem ersten Leitungsgrundkörper und dem zweiten Leitungsgrundkörper in der Dreiphasenwechselstromschaltung enthaltenen dritten Leitungsgrundkörper, eine dem ersten Leitungsgrundkörper entsprechende erste Leiterschicht, eine dem zweiten Leitungsgrundkörper entsprechende zweite Leiterschicht und eine dem dritten Leitungsgrundkörper entsprechende dritte Leiterschicht umfassen und eine Ausgestaltung aufweisen, bei welcher die erste Leiterschicht, die zweite Leiterschicht und die dritte Leiterschicht über die Induktoren miteinander verbunden sind, die erste Leiterschicht, die zweite Leiterschicht und die dritte Leiterschicht nur mit den Induktoren verbunden sind und jeder der Induktoren mit entweder der ersten Leiterschicht, der zweiten Leiterschicht oder der dritten Leiterschicht und mit verbleibenden der Induktoren verbunden ist, der mit der ersten Leiterschicht verbundene Induktor nur mit der ersten Leiterschicht, dem mit der zweiten Leiterschicht verbundenen Induktor und dem mit dem dritten Leitungspfad verbundenen Induktor verbunden ist, der mit der zweiten Leiterschicht verbundene Induktor nur mit der zweiten Leiterschicht, dem mit der ersten Leiterschicht verbundenen Induktor und dem mit dem dritten Leitungspfad verbundenen Induktor verbunden ist, und der mit der dritten Leiterschicht verbundene Induktor nur mit der dritten Leiterschicht, dem mit der ersten Leiterschicht verbundenen Induktor und dem mit dem zweiten Leitungspfad verbundenen Induktor verbunden ist.
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Bei diesen Ausgestaltungen gemäß (a) und (b) kann ein Stoßstrom in jedem der Leitungsgrundkörper durch den Kondensator und den Induktor gedämpft und an die anderen Leiterschichten abgeleitet werden, wodurch es möglich wird, Gleichtaktstörungen zu reduzieren, welche von Bedeutung sind, wenn die Leiterschicht und der Induktor mit einer Gehäusemasse wie einer Motorverkleidung verbunden sind.
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(c) Die Leitung mit Rauschfilter der vorliegenden Erfindung kann auch eine Ausgestaltung aufweisen, bei welcher eine röhrenförmige Schirmschicht mehrere der Leitungsgrundkörper und mehrere der Leiterschichten zusammen umgibt.
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Bei dieser Ausgestaltung umgibt die Schirmschicht die Leitungsgrundkörper und ermöglicht es somit auch, zu vermeiden, dass Stoß-Störungen umgebende Einrichtungen oder Schaltungen beeinträchtigen.
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(d) Die Leitung mit Rauschfilter der vorliegenden Erfindung gemäß (c) kann auch eine Ausgestaltung aufweisen, bei welcher die Induktoren innerhalb eines geschirmten Raums angeordnet sind, der von der Schirmschicht umgeben ist.
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Bei dieser Ausgestaltung kann die Größe im Vergleich zu einem Fall reduziert sein, in welchem die Induktoren außerhalb der Schirmschicht vorgesehen sind.
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Vergleichsbeispiel 1
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Im Folgenden wird Vergleichsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung anhand von 1 und 2 beschrieben. Eine Leitung A mit Rauschfilter der Vergleichsbeispiel 1 ist zwischen einem Motor 30 und einer Wechselrichtereinrichtung 34 angeordnet, welche in einem Elektrofahrzeug (nicht gezeigt) wie etwa einem Elektroauto oder einem Hybridauto montiert sind. In diesem Elektrofahrzeug wird durch eine Motorverkleidung 31, welche ein Gehäuse des Motors 30 ist, eine Wechselrichterverkleidung 36, welche ein Gehäuse der Wechselrichtereinrichtung 35 ist, und eine Schirmschicht 22, welche die Verkleidungen 31 und 35 verbindet, eine Gehäusemasse 40 gebildet. Die Leitung A mit Rauschfilter umfasst einen U-Phasendraht 11u („erster Leitungsgrundkörper" in den Ansprüchen), einen V-Phasendraht 11v („zweiter Leitungsgrundkörper" in den Ansprüchen) und einen W-Phasendraht 11w (dritter Leitungsgrundkörper" in den Ansprüchen), welche eine Dreiphasenwechselstromschaltung 10 bilden, einen Stoßreduzierfilter 15 und die Schirmschicht 22.
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Der U-Phasendraht 11u, der V-Phasendraht 11v und der W-Phasendraht 11w werden jeweils durch einen Litzendraht oder einen Einzeldraht aus Metall (z. B. Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium oder eine Aluminiumlegierung) gebildet. Der Außenumfang des U-Phasendrahts 11u ist von einer U-Phasen-Isolierbeschichtung 12u („Isolierschicht“ in den Ansprüchen) aus einem Kunststoff umgeben. Der Außenumfang des V-Phasendrahts 11v ist von einer V Phasen-Isolierbeschichtung 12v („Isolierschicht“ in den Ansprüchen) aus einem Kunststoff umgeben. Der Außenumfang des W-Phasendrahts 11w ist von einer W-Phasen-Isolierbeschichtung 12w („Isolierschicht“ in den Ansprüchen) aus einem Kunststoff umgeben. Im Speziellen bilden der U-Phasendraht 11u und die U-Phasen-Isolierbeschichtung 12u eine beschichtete elektrische Leitung. Der V-Phasendraht 11v und die V-Phasen-Isolierbeschichtung 12v bilden eine beschichtete elektrische Leitung. Der W-Phasendraht 11 w und die W-Phasen-Isolierbeschichtung 12w bilden eine beschichtete elektrische Leitung.
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Der U-Phasendraht 11u, der V-Phasendraht 11v und der W-Phasendraht 11w sind parallel zueinander angeordnet. Jeweils ein Ende des U-Phasendrahts 11u, des V-Phasendrahts 11v und des W-Phasendrahts 11w ist mit einer Wechselrichterschaltung (nicht gezeigt) der Wechselrichtereinrichtung 34 verbunden. Die Wechselrichterschaltung ist innerhalb der leitfähigen Wechselrichterverkleidung 35 untergebracht, welche der Abschirmung dient. Das andere Ende des U-Phasendrahts 11u, des V-Phasendrahts 11v und des W-Phasendrahts 11w ist mit den Windungen des Motors 30 verbunden. Die Windungen sind innerhalb der leitfähigen Motorverkleidung 31 untergebracht, welche eine Abschirmungsfunktion aufweist.
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Der Stoßreduzierfilter 15 weist eine röhrenförmige U-Phasen-Leiterschicht 16u („erste Leiterschicht" in den Ansprüchen), eine röhrenförmige V-Phasen-Leiterschicht 16v und eine röhrenförmige W-Phasen-Leiterschicht 16w auf. Die U-Phasen-Leiterschicht 16u, die V-Phasen-Leiterschicht 16v und die W-Phasen-Leiterschicht 16w sind jeweils aus Metall (z. B. Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung) hergestellt und sind nicht direkt mit der Gehäusemasse 40 verbunden. Der Außenumfang der U-Phasen-Leiterschicht 16u, der V-Phasen-Leiterschicht 16v und der W-Phasen-Leiterschicht 16w ist mit einer Isolierbeschichtung, einer Isolierfolie oder dergleichen bedeckt.
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Der U-Phasendraht 11u und die U-Phasen-Isolierbeschichtung 12u sind von der U-Phasen-Leiterschicht 16u umgeben und befinden sich dabei in räumlicher Nähe zueinander. Anders ausgedrückt ist ihre räumliche Lage zueinander derart, dass sich die U-Phasen-Leiterschicht 16u und der U-Phasendraht 11u in räumlicher Nähe zueinander befinden und einander mit dazwischen angeordneter U-Phasen-Isolierbeschichtung 12u gegenüberliegen. Demgemäß bilden der U-Phasendraht 11u, die U-Phasen-Isolierbeschichtung 12u und die U-Phasen-Leiterschicht 16u einen U-Phasen-Kondensator 17u („Kondensator“ in den Ansprüchen), und der U-Phasendraht 11u und die U-Phasen-Leiterschicht 16u dienen als Elektroden.
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Außerdem sind der V-Phasendraht 11v und die V-Phasen-Isolierbeschichtung 12v von der V-Phasen-Leiterschicht 16v umgeben und befinden sich dabei in räumlicher Nähe zueinander. Anders ausgedrückt ist ihre räumliche Lage zueinander derart, dass sich die V-Phasen-Leiterschicht 16v und der V-Phasendraht 11v in räumlicher Nähe zueinander befinden und einander mit dazwischen angeordneter V Phasen-Isolierbeschichtung 12v gegenüberliegen. Demgemäß bilden der V-Phasendraht 11v, die V-Phasen-Isolierbeschichtung 12v und die V-Phasen-Leiterschicht 16v einen V-Phasen-Kondensator 17v („Kondensator“ in den Ansprüchen), und der V-Phasendraht 11v und die V-Phasen-Leiterschicht 16v dienen als Elektroden.
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Auf ähnliche Weise sind der W-Phasendraht 11v und die W-Phasen-Isolierbeschichtung 12w von der W-Phasen-Leiterschicht 16w umgeben und befinden sich dabei in räumlicher Nähe zueinander. Anders ausgedrückt ist ihre räumliche Lage zueinander derart, dass sich die W-Phasen-Leiterschicht 16w und der W-Phasendraht 11w in räumlicher Nähe zueinander befinden und einander mit dazwischen angeordneter W-Phasen-Isolierbeschichtung 12w gegenüberliegen. Demgemäß bilden der W-Phasendraht 11w, die W-Phasen-Isolierbeschichtung 12w und die W-Phasen-Leiterschicht 16w einen W-Phasen-Kondensator 17w („Kondensator“ in den Ansprüchen), und der W-Phasendraht 11w und die W-Phasen-Leiterschicht 16w dienen als Elektroden.
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Der Stoßreduzierfilter 15 weist drei Induktoren 18 auf, welche jeweils durch Biegen eines Einzeldrahts aus Metall zu einer Spulenform erhalten werden. Die U-Phasen-Leiterschicht 16u, die V-Phasen-Leiterschicht 16v und die W-Phasen-Leiterschicht 16w sind mit der Motorverkleidung 31 über einen Gehäuseverbindungsdraht 20 (Induktoren 18) verbunden. Der Gehäuseverbindungsdraht 20 weist drei parallele Zweigdrähte 21 auf, die mit der U-Phasen-Leiterschicht 16u, der V-Phasen-Leiterschicht 16v bzw. der W-Phasen-Leiterschicht 16w verbunden sind. Die mittleren Abschnitte der parallelen Zweigdrähte 21 sind jeweils mit einem Induktor 18 versehen. Die drei Induktoren 18 sind durch die parallelen Zweigdrähte 21 in Sternschaltung verbunden und über den Gehäuseverbindungsdraht 20 mit der Motorverkleidung 31 (Gehäusemasse 40) verbunden.
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Die Schirmschicht 22 ist ein röhrenförmiges Metallelement, das zum Beispiel durch ein Drahtgeflecht oder dergleichen gebildet ist. Ein Ende der Schirmschicht 22 befindet sich in der Nähe des Motors 30 und ist mit der Motorverkleidung 31 derart verbunden, dass elektrische Leitfähigkeit besteht. Das andere Ende der Schirmschicht 22 befindet sich in der Nähe der Wechselrichtereinrichtung 34 und ist mit der Wechselrichterverkleidung 35 derart verbunden, dass elektrische Leitfähigkeit besteht. Ein von der Schirmschicht 22 umgebener Raum dient als ein geschirmter Raum 23. Die Schirmschicht 22 umgibt den U-Phasendraht 11u, den V-Phasendraht 11v, den W-Phasendraht 11w, die U-Phasen-Leiterschicht 16u, die V-Phasen-Leiterschicht 16v und die W-Phasen-Leiterschicht 16w insgesamt. Anders ausgedrückt sind der U-Phasendraht 11u, der V-Phasendraht 11v, der W-Phasendraht 11w, die U-Phasen-Leiterschicht 16u, die V-Phasen-Leiterschicht 16v und die W-Phasen-Leiterschicht 16w (das heißt, die drei Kondensatoren 17u, 17v und 17w) innerhalb des geschirmten Raums 23 untergebracht. Außerdem sind die drei Induktoren 18 innerhalb des geschirmten Raums 23 untergebracht.
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Als Nächstes werden die Funktionen dieses Vergleichsbeispiels 1 beschrieben. Nachdem die Frequenz einer durch die Wechselrichtereinrichtung 34 erzeugten Stoßspannung bestimmt wurde, werden die Längen der Leiterschichten 16u, 16v und 16w, die entsprechenden Flächen der Leiterschichten 16u, 16v und 16w und der Leitungsgrundkörper (des U-Phasendrahts 11u, des V Phasendrahts 11v und des W-Phasendrahts 11w), die Abstände zwischen den Leiterschichten 16u, 16v und 16w und den Leitungsgrundkörpern (dem U-Phasendraht 11u, dem V-Phasendraht 11v und dem W-Phasendraht 11w), die Materialien für die U-Phasen-Isolierbeschichtung 12u, die V-Phasen-Isolierbeschichtung 12v und die W-Phasen-Isolierbeschichtung 12w und dergleichen passend gewählt, wodurch die Kapazität der Kondensatoren 17u, 17v und 17w so eingestellt wird, dass sie zum Reduzieren von Stoß-Störungen bei der bestimmten Frequenz geeignet ist.
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Was die Induktoren 18 betrifft, so werden die Materialien und die Querschnittsflächen der für sie verwendeten Drähte (Einzeldrähte), die Windungszahlen der Spulen und dergleichen passend gewählt, wodurch die Induktivitäten der Induktoren 18 so eingestellt werden, dass sie zum Reduzieren von Stoß-Störungen bei der bestimmten Frequenz geeignet sind. Wenn die Kondensatoren 17u, 17v und 17w und die Induktoren 18 auf diese Weise eingestellt sind, fließt ein Stoßstrom bei einer konkreten Frequenz über die Induktoren 18 und den Gehäuseverbindungsdraht 20 in die Motorverkleidung 31 und kehrt über die Schirmschicht 22 zu der Wechselrichtereinrichtung 34 zurück, wodurch eine Reduzierung der Stoß-Störungen erzielt wird. Die Schirmschicht 22 umgibt die Leitungsgrundkörper (den U-Phasendraht 11u, den V-Phasendraht 11v und den W-Phasendraht 11w) insgesamt. Die Motorverkleidung 31 und die Wechselrichterverkleidung 35 sind durch die Schirmschicht 22 miteinander verbunden. Es sei darauf hingewiesen, dass ein leitendes Mittel zum Verbinden der Motorverkleidung 31 und der Wechselrichterverkleidung 35 nicht auf die Schirmschicht 22 eingeschränkt ist und auch ein Litzendraht, ein Einzeldraht, eine Fahrzeugkarosserie oder dergleichen verwendet werden kann.
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Die Leitung A mit Rauschfilter des Vergleichsbeispiels 1 umfasst die Leitungsgrundkörper (den U-Phasendraht 11u, den V-Phasendraht 11v und den W-Phasendraht 11w), die Isolierschichten (die U-Phasen-Isolierbeschichtung 12u, die V-Phasen-Isolierbeschichtung 12v und die W-Phasen-Isolierbeschichtung 12w), welche jeweils diese Leitungsgrundkörper umgeben, die Leiterschichten (die U-Phasen-Leiterschicht 16u, die V-Phasen-Leiterschicht 16v und die W-Phasen-Leiterschicht 16w), welche jeweils entsprechend den Leitungsgrundkörpern (dem U-Phasendraht 11u, dem V-Phasendraht 11v und dem W-Phasendraht 11w) vorgesehen sind, wobei die Isolierschichten 12u, 12v und 12w zwischen den Leiterschichten und den Leitungsgrundkörpern angeordnet sind, und welche jeweils in Kombination mit den Leitungsgrundkörpern 11u, 11v und 11w Kondensatoren (den U-Phasen-Kondensator 17u, den V-Phasen-Kondensator 17v und den W-Phasen-Kondensator 17w) ausbilden, und die mit diesen Leiterschichten 16u, 16v und 16w verbundenen Induktoren 18.
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Das Einstellen der Kapazität der Kondensatoren 17u, 17v und 17w durch passendes Wählen der Längen der Leiterschichten 16u, 16v und 16w, der entsprechenden Flächen der Leiterschichten 16u, 16v und 16w und der Leitungsgrundkörper (des U-Phasendrahts 11u, des V-Phasendrahts 11v und des W-Phasendrahts 11w), der Abstände zwischen den Leiterschichten 16u, 16v und 16w und den Leitungsgrundkörpern (dem U-Phasendraht 11u, dem V Phasendraht 11v und dem W-Phasendraht 11w), der Materialien für die U-Phasen-Isolierbeschichtung 12u, die V-Phasen-Isolierbeschichtung 12v und die W-Phasen-Isolierbeschichtung 12w und dergleichen und das Einstellen der Induktivitäten der Induktoren 18 durch Ändern der Windungszahl, der Länge oder dergleichen einer Spule ermöglichen es, Stoß-Störungen in einem konkreten Frequenzband aufgrund von LC-Resonanzen wirksam zu reduzieren.
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Die röhrenförmige Schirmschicht 22 umgibt die drei Leitungsgrundkörper 11u, 11v und 11w und die drei Leiterschichten 16u, 16v und 16w zusammen, und die Induktoren 18 sind innerhalb des geschirmten Raums 23 untergebracht, welcher ein ungenutzter Raum innerhalb der Schirmschicht 22 ist, wodurch es möglich wird, die Größe im Vergleich zu einem Fall zu reduzieren, in welchem die Induktoren 18 auf der Außenseite der Schirmschicht 22 vorgesehen sind.
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Ausführungsform 1
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Als Nächstes wird Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung anhand von 3 beschrieben. Eine Leitung B mit Rauschfilter der Ausführungsform 1 weist eine Ausgestaltung auf, bei welcher die drei Induktoren 18 auf eine von dem vorstehenden Vergleichsbeispiel 1 abweichende Weise verbunden sind. Andere strukturelle Aspekte sind mit jenen des vorstehenden Vergleichsbeispiels 1 identisch. Daher sind identische strukturelle Aspekte mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine Beschreibung dieser Strukturen, Funktionen und Effekte wird verzichtet.
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Im vorstehenden Vergleichsbeispiels 1 ist der Gehäuseverbindungsdraht 20 zum Verbinden der U-Phasen-Leiterschicht 16u, der V-Phasen-Leiterschicht 16v und der W-Phasen-Leiterschicht 16w mit Masse vorgesehen, und die drei parallelen Zweigdrähte 21 dieses Gehäuseverbindungsdrahts 20 sind jeweils mit einem Induktor 18 versehen. In Ausführungsform 1 hingegen ist der Gehäuseverbindungsdraht 20 nicht vorgesehen, die U-Phasen-Leiterschicht 16u und die V-Phasen-Leiterschicht 16v sind über den Induktor 18 verbunden, die V-Phasen-Leiterschicht 16v und die W-Phasen-Leiterschicht 16w sind über den Induktor 18 verbunden und die W-Phasen-Leiterschicht 16w und die U-Phasen-Leiterschicht 16u sind über den Induktor 18 verbunden. Das heißt, die drei Induktoren 18 sind in Dreieckschaltung verbunden. Bei den Endabschnitten auf der dem Motor 30 näher liegenden Seite des U-Phasendrahts 11u, des V-Phasendrahts 11v und des W-Phasendrahts 11w sind weder die drei Leiterschichten 16u, 16v und 16w noch die drei Induktoren 18 mit der Gehäusemasse 40 verbunden.
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Bei der Leitung B mit Rauschfilter der Ausführungsform 1 sind mindestens zwei der Leitungsgrundkörper 11u, 11v und 11w parallel zueinander vorgesehen und mindestens zwei der Leiterschichten 16u, 16v und 16w, welche die entsprechenden Leitungsgrundkörper 11u, 11v und 11w umgeben, sind über die Induktoren 18 verbunden. Die Leiterschichten 16u, 16v und 16w sind nur mit den Induktoren 18 verbunden, und die Induktoren 18 sind nur mit den Leiterschichten 16u, 16v und 16w verbunden. Bei dieser Ausgestaltung kann ein Stoßstrom in jedem der Leiter 16u, 16v und 16w durch die Kondensatoren 17u, 17v und 17w und die Induktoren 18 gedämpft und an die anderen Leiterschichten 16u, 16v und 16w abgeleitet werden, wodurch ein Reduzieren von Gleichtaktstörungen ermöglicht wird, welche von Bedeutung sind, wenn die Leiterschichten 16u, 16v und 16w mit der Motorverkleidung 31 oder dergleichen verbunden sind.
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Die Leitung B mit Rauschfilter umfasst den in einer Dreiphasenwechselstromschaltung 10 umfassten U-Phasendraht 11u, den gemeinsam mit dem U-Phasendraht 11u in der Dreiphasenwechselstromschaltung 10 umfassten V-Phasendraht 11v, den gemeinsam mit dem U-Phasendraht 11u und dem V-Phasendraht 11v in der Dreiphasenwechselstromschaltung 10 umfassten W-Phasendraht 11w, die den U-Phasendraht 11u umgebende U-Phasen-Leiterschicht 16u, die den V-Phasendraht 11v umgebende V-Phasen-Leiterschicht 16v und die den W-Phasendraht 11w umgebende W-Phasen-Leiterschicht 16w und weist eine Ausgestaltung auf, bei welcher die U-Phasen-Leiterschicht 16u, die V-Phasen-Leiterschicht 16v und die W-Phasen-Leiterschicht 16w über die Induktoren 18 miteinander verbunden sind.
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Die drei Leiterschichten 16u, 16v und 16w sind nur mit den Induktoren 18 direkt verbunden. Jeder der Induktoren 18 ist direkt nur mit je einer aus der U-Phasen-Leiterschicht 16u, der V-Phasen-Leiterschicht 16v oder der W-Phasen-Leiterschicht 16w sowie mit den verbleibenden Induktoren 18 direkt verbunden. Bei dieser Ausgestaltung kann ein Stoßstrom in jedem der Leiter 16u, 16v und 16w durch die Kondensatoren 17u, 17v und 17w und die Induktoren 18 gedämpft und an die anderen Leiterschichten 16u, 16v und 16w abgeleitet werden, wodurch es möglich wird, Gleichtaktstörungen zu reduzieren, welche von Bedeutung sind, wenn die Leiterschichten 16u, 16v und 16w und die Induktoren 18 mit der Motorverkleidung 31 oder dergleichen verbunden sind.
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Vergleichsbeispiel 2
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Als Nächstes wird Vergleichsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung anhand von 4 beschrieben. Eine Leitung C mit Rauschfilter der Vergleichsbeispiel 2 weist eine Ausgestaltung auf, welche von jener des vorstehenden Vergleichsbeispiels 1 bezüglich der Verwendung eines Stoßreduzierfilters 36 abweicht. Andere strukturelle Aspekte sind mit jenen des vorstehenden Vergleichsbeispiels 1 identisch. Daher sind identische strukturelle Aspekte mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine Beschreibung dieser Strukturen, Funktionen und Effekte wird verzichtet.
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Der Stoßreduzierfilter 36 der Vergleichsbeispiel 2 umfasst zwei separate U-Phasen-Leiterschichten 16u, wobei sich eine davon auf der dem Motor 30 näher liegenden Seite befindet und sich die andere auf der der Wechselrichtereinrichtung 34 näher liegenden Seite befindet, zwei separate V-Phasen-Leiterschichten 16v, wobei sich eine davon auf der dem Motor 30 näher liegenden Seite befindet und sich die andere auf der der Wechselrichtereinrichtung 34 näher liegenden Seite befindet, und zwei separate W-Phasen-Leiterschichten 16w, wobei sich eine davon auf der dem Motor 30 näher liegenden Seite befindet und sich die andere auf der der Wechselrichtereinrichtung 34 näher liegenden Seite befindet. Die U-Phasen-Leiterschicht 16u, die V-Phasen-Leiterschicht 16v und die W-Phasen-Leiterschicht 16w, welche sich auf der dem Motor 30 näher liegenden Seite befinden, sind nicht direkt mit der jeweiligen auf der der Wechselrichtereinrichtung 34 näher liegenden Seite befindlichen U-Phasen-Leiterschicht 16u, V-Phasen-Leiterschicht 16v und W-Phasen-Leiterschicht 16w verbunden. Der U-Phasendraht 11u, der V-Phasendraht 11v und der W-Phasendraht 11w umfassen zwei separate U-Phasen-Kondensatoren 17u, wobei sich einer davon auf der dem Motor 30 näher liegenden Seite befindet und sich der andere auf der der Wechselrichtereinrichtung 34 näher liegenden Seite befindet, zwei separate V-Phasen-Kondensatoren 17v, wobei sich einer davon auf der dem Motor 30 näher liegenden Seite befindet und sich der andere auf der der Wechselrichtereinrichtung 34 näher liegenden Seite befindet, bzw. zwei separate W-Phasen-Kondensatoren 17w, wobei sich einer davon auf der dem Motor 30 näher liegenden Seite befindet und sich der andere auf der der Wechselrichtereinrichtung 34 näher liegenden Seite befindet.
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Ferner umfasst der Stoßreduzierfilter 36 des Vergleichsbeispiels 2 drei Induktoren 18, welche mit der auf der dem Motor 30 näher liegenden Seite befindlichen U-Phasen-Leiterschicht 16u, V-Phasen-Leiterschicht 16v bzw. W-Phasen-Leiterschicht 16w verbunden sind, und drei Induktoren 18, welche mit der auf der der Wechselrichtereinrichtung 34 näher liegenden Seite befindlichen U-Phasen-Leiterschicht 16u, V-Phasen-Leiterschicht 16v bzw. W-Phasen-Leiterschicht 16w verbunden sind. Die drei auf der dem Motor 30 näher liegenden Seite befindlichen Induktoren 18 sind in Sternschaltung verbunden und mit der Gehäusemasse 40 (der Motorverkleidung 31) verbunden, und die drei auf der der Wechselrichtereinrichtung 34 näher liegenden Seite befindlichen Induktoren 18 sind ebenso in Sternschaltung verbunden und mit der Gehäusemasse 40 (der Wechselrichterverkleidung 35) verbunden.
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Ausführungsform 2
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Als Nächstes wird Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung anhand von 5 beschrieben. Die Leitung C mit Rauschfilter der Ausführungsform 2 weist eine Ausgestaltung auf, welche von jener des vorstehenden Vergleichsbeispiels 1 bezüglich der Verwendung eines Stoßreduzierfilters 37 abweicht. Andere strukturelle Aspekte sind mit jenen des vorstehenden Vergleichsbeispiels 1 identisch. Daher sind identische strukturelle Aspekte mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine Beschreibung dieser Strukturen, Funktionen und Effekte wird verzichtet.
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Der Stoßreduzierfilter 15 des vorstehenden Vergleichsbeispiels 1 weist drei parallele Zweigdrähte 21 auf, welche mit der U-Phasen-Leiterschicht 16u, der V-Phasen-Leiterschicht 16v bzw. der W-Phasen-Leiterschicht 16w verbunden sind, und die drei parallelen Zweigdrähte 21 sind jeweils mit einem Induktor 18 versehen und in Sternschaltung verbunden. Die Leiterschichten 16u, 16v und 16w und die drei Induktoren 18 sind über den Gehäuseverbindungsdraht 20 mit der Gehäusemasse (der Motorverkleidung 31) verbunden. In Ausführungsform 2 hingegen sind die Leiterschichten 16u, 16v und 16w und die drei Induktoren 18 nicht mit der Motorverkleidung 31 verbunden.
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Weitere Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend anhand der Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und Ausführungsformen wie beispielsweise die nachstehend beschriebenen fallen ebenfalls in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
- (1) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 die Induktoren innerhalb der Schirmschicht untergebracht sind, können die Induktoren auch außerhalb der Schirmschicht untergebracht sein.
- (2) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 die Schirmschicht die mehreren Leitungsgrundkörper insgesamt umgibt, kann auch eine Ausführungsform angewendet werden, bei welcher eine derartige Schirmschicht nicht vorgesehen ist.
- (3) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 die drei Leitungsgrundkörper, welche die Dreiphasenwechselstromschaltung bilden, in Sternschaltung verbunden sind, kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Fall angewendet werden, in welchem drei Leitungsgrundkörper, welche eine Dreiphasenwechselstromschaltung bilden, in Dreieckschaltung verbunden sind.
- (4) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 die drei Leitungsgrundkörper die Dreiphasenwechselstromschaltung bilden, kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Fall angewendet werden, in welchem die drei Leitungsgrundkörper keine Dreiphasenwechselstromschaltung bilden.
- (5) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 die Anzahl der Leitungsgrundkörper drei beträgt, kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Fall angewendet werden, in welchem die Anzahl der Leitungsgrundkörper eins, zwei, vier oder mehr beträgt.
- (6) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 flexible Litzendrähte mit einem kreisförmigen Querschnitt als die Leitungsgrundkörper verwendet werden, können auch schwer verformbare Sammelschienen, flache Kabel, bei welchen mehrere elektrische Leitungen parallel zueinander angeordnet sind, oder dergleichen verwendet werden.
- (7) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 alle Isolierschichten im Außenumfang der Leitungsgrundkörper integriert sind und in der beschichteten Leitung enthalten sind, können die einzelnen Isolierschichten auch im Innenumfang der Leiterschicht integriert sein oder derart zwischen dem Außenumfang der Leitungsgrundkörper und dem Innenumfang der Isolierschicht angeordnet sein, dass sie relativ zueinander verlagert werden können.
- (8) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 der Grundkörper der Leitung mit Rauschfilter zwischen dem Motor und der Wechselrichtereinrichtung angeordnet ist, kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Fall angewendet werden, in welchem die Leitung mit Rauschfilter mit anderen Einrichtungen als dem Motor und der Wechselrichtereinrichtung zu verbinden ist.
- (9) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 jede der Leiterschichten dem Leitungsgrundkörper entspricht und dessen gesamten Umfang umgibt, kann jede der Leiterschichten dazu eingerichtet sein, nur einem Teilbereich des Leitungsgrundkörpers in einer Umfangsrichtung zu entsprechen.
- (10) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 die Induktoren nur auf der dem Motor näher liegenden Seite angeordnet sind und nur mit der Motorverkleidung verbunden sind, können Induktoren zusätzlich zu den Induktoren auf der dem Motor näher liegenden Seite auch auf der der Wechselrichtereinrichtung näher liegenden Seite vorgesehen sein und mit der Wechselrichterverkleidung verbunden sein.
- (11) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 die Leiterschichten aus röhrenförmigem Metall sind, können auch blatt- oder bandartige Metallfolien, Drahtgeflechte, Sammelschienen aus Metall, Litzendrähte aus Metall, Einzeldrähte aus Metall, Kernmaterialien mit einer plattierten Oberfläche, leitfähige Kunststoffe, leitfähige Gummis oder dergleichen verwendet werden.
- (12) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 Einzeldrähte aus Metall als Induktoren verwendet werden, können auch Litzendrähte aus Metall als Induktoren verwendet werden.
- (13) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen die Induktoren spulenförmig sind, können die Induktoren Magnetkerne wie etwa Ferritkerne sein.
- (15) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 die Leiterschichten nur mit den Induktoren direkt verbunden sind, ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt. Parallel zu den Induktoren mit den Leiterschichten können auch Elemente wie etwa Widerstände, die eigenständig eine Rauschfilterfunktion aufweisen, Elemente, die zusammen mit den Leiterschichten und den Induktoren eine Rauschfilterfunktion aufweisen, oder dergleichen verbunden sein.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- A, B, C, D
- Leitung mit Rauschfilter
- 10
- Dreiphasenwechselstromschaltung
- 11u
- U-Phasendraht (erster Leitungsgrundkörper)
- 11v
- V-Phasendraht (zweiter Leitungsgrundkörper)
- 11w
- W-Phasendraht (dritter Leitungsgrundkörper)
- 12u
- U-Phasen-Isolierbeschichtung (Isolierschicht)
- 12v
- V-Phasen-Isolierbeschichtung (Isolierschicht)
- 12w
- W-Phasen-Isolierbeschichtung (Isolierschicht)
- 16u
- U-Phasen-Leiterschicht (erste Leiterschicht)
- 16v
- V-Phasen-Leiterschicht (zweite Leiterschicht)
- 16w
- W-Phasen-Leiterschicht (dritte Leiterschicht)
- 17u
- U-Phasen-Kondensator (Kondensator)
- 17v
- V-Phasen-Kondensator (Kondensator)
- 17w
- W-Phasen-Kondensator (Kondensator)
- 18
- Induktor
- 22
- Schirmschicht
- 23
- geschirmter Raum
