DE19856806A1 - Busstabstruktur mit Rauschfilterungsfunktion - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Busstabstruktur, und insbeson­ dere eine Busstabstruktur mit Rauschfilterungsfunktion.

Derzeit ist ein Stromzuführungsverfahren in einem Rahmenge­ rät mit einem Busstab oder -strang bekannt, bei dem ein ge­ schichteter Busstab über einen Isolator an dem Gerät befe­ stigt ist und eine Busstabrahmenerdungsschicht und eine Ge­ häuserahmenerdung über ein Rahmenerdungsverbindungskabel verbindet. Fig. 4 zeigt einen typischen bekannten Busstab dieses Typs in Perspektivdarstellung.

In Fig. 4 bezeichnet 19 einen Busstab, 20 ein Vinylband zum Befestigen des Busstabs, 21 einen Busstabträger (Träger­ teil), 22 eine Rahmenerdung für ein Gerätegehäuse und 23 ein Rahmenerdungsverbindungskabel. Das bedeutet, daß der Busstab 1 mit dem Busstabträger 21 über ein Busstabsiche­ rungsvinylband 20 als Isoliermaterial befestigt ist, wäh­ rend eine Rahmenerdungsschicht des Busstabs 21 über das Rahmenerdungsverbindungskabel 23 mit der Rahmenerdungs­ schicht des Busstabs 19 mit der Gehäuserahmenerdung 22 ver­ bunden ist. Der geschichteten Struktur dieses bekannten Busstabs fehlen geeignete Maßnahmen, um Rauschen zu absor­ bieren. Als weitere Busstabstruktur ist beispielsweise im japanischen Patent Kokai JP-A-381671 (1991) eine Stromver­ sorgungsstruktur für eine Schaltungskarte beschrieben, ein­ schließlich einer Stromquelle, wobei die Schaltungskarte zum Empfang der Leistung von der Stromquelle ausgelegt ist und ein Busstab auf der Schaltungskarte angeordnet ist.

Im Zuge der Forschungen in Richtung auf die Erfindung, wur­ den jedoch die folgenden Probleme festgestellt. Insbeson­ dere hat die konventionelle Struktur die folgenden Unzu­ länglichkeiten:
der erste Nachteil besteht darin, daß, falls eine Stromver­ sorgungsleitung mit einem rauscherzeugenden Gerät verbunden ist, die Tendenz besteht, daß Rauschen sich über die Strom­ versorgungsleitung zum Busstab fortpflanzt und durch kapa­ zitive und induktive Kopplung des Busstabs auf den Signalen auf der Stromversorgungsleitung überlagert wird und von al­ len Stromversorgungsleitungen abgestrahlt wird. Der Grund besteht darin, daß der Stromversorgungsroute eine Rausch­ filterungsfunktion fehlt oder diese nicht ausreichend ist.

Der zweite Nachteil besteht darin, daß, obwohl der Versuch gemacht werden könnte, ein Rauschfilter unabhängig von dem Busstab zu montieren, der zum Reduzieren des den Signalen, die über das Stromversorgungssystem übertragen werden, überlagerten Rauschens ausgelegt ist, es erforderlich ist, ausreichend Raum zum Installieren einer Anzahl groß dimen­ sionierter Rauschfilter und einer stabilen Erdungsstruktur zum Erden des Rauschfilters vorzusehen, wenn mehrere Strom­ versorgungsleitungen mit großer Stromleitfähigkeit und Hochspannungsbeständigkeit vorhanden sind.

Der Grund besteht darin, daß ein raumsparendes Rauschfilter fehlt, das eine große Stromleitfähigkeit und Beständigkeit gegen Hochspannung aufweist.

Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, einen Busstab zu schaffen, bei dem das Rauschen des mit dem Busstab verbun­ denen Gerätes durch den Rahmen absorbiert werden kann, um das vom Stromversorgungskabel weitergeleitete und abge­ strahlte Rauschen zu reduzieren, wobei die Struktur hin­ sichtlich der Größe verringert ist, um Raum und Kosten zu sparen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Busstabstruktur mit Rauschfilterfunktion geschaffen, wobei eine Rahmener­ dungsschicht des Busstabs so aufgebaut ist, daß eine Rahmenerdungsstruktur des Busstabs über eine niedrige Impe­ danz mit dem Rahmen eines Gerätes verbunden ist, wobei der Busstab eine Struktur zum Absorbieren von Rauschen auf­ weist, das von dem Gerät über ein Stromversorgungskabel übertragen wird.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Busstab­ struktur mit Rauschfilterfunktion geschaffen, wobei eine Rahmenerdungsschicht des Busstabs eine Struktur aufweist, die mit dem Rahmen eines Gerätes in Oberflächenkontakt ver­ bunden ist, wobei der Busstab eine Struktur zum Absorbieren des Rauschens aufweist, das von dem Gerät über ein Strom­ versorgungskabel übertragen wird.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Busstab­ struktur mit Rauschfilterfunktion geschaffen, wobei eine Rahmenerdungsschicht des Busstabs angrenzend an eine Strom­ versorgungsschicht und eine Stromversorgungserdungsschicht mit einem dielektrischen Material dazwischen angeordnet ist, und wobei die Rahmenerdungsschicht des Busstabs mit einem Erdungsrahmen eines Gehäuses eines Gerätes verbunden ist.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird eine Busstab­ struktur mit Rauschfilterfunktion geschaffen, wobei eine Anzahl von Stromversorgungsschichten und Rahmenerdungs­ schichten mit dielektrischen Schichten dazwischen angeord­ net sind, wobei die Rahmenerdungsschichten zu zumindest ei­ ner Seite oder einem Ende herausgeführt und gebündelt sind, wobei die Rahmenerdungsschichten durch Befestiger an einem Rahmen des Gehäuses eines Gerätes in Oberflächenkontakt da­ mit befestigt sind, um eine stabile Erdungsstruktur mit niedriger Impedanz zu schaffen, um Rauschen der Stromver­ sorgungsschichten durch kapazitives Zwischenschichtenkop­ peln zu absorbieren.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den beigefügten Pa­ tentansprüchen offenbart und werden hiermit, bei Bedarf, unter Bezugnahme eingebracht.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Busstabstruktur mit Rauschfilterfunktion geschaf­ fen, wobei die Busstabstruktur in ihrer geschichteten Struktur eine Anzahl von Rahmenerdungsschichten aufweist, die in Oberflächenkontakt mit dem Gehäuse eines Rahmengera­ tes durch austauschbare Einstellschrauben steht, um eine stabile Erdung mit niedriger Impedanz zum Absorbieren des Rauschens einer Stromversorgungsschicht durch kapazitives Zwischenschichtkoppeln zu schaffen.

Gemäß der Erfindung, bei der die Stromversorgungsschicht und die Rahmenerdungsschicht in engem Kontakt miteinander mit zwischenliegendem dielektrischem Material sind, wird eine Streuinduktivität deutlich vermindert und trägt zur Reduktion des Breitbandrauschens durch Rauschabsorption in der niedrigimpedanten Rahmenerdungsstruktur bei.

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosivdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Busstabstruktur mit Rauschfil­ terfunktion gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Perspektivdarstellung einer Modifikation gemäß der Erfindung.

Fig. 4 ist eine Perspektivdarstellung einer konventionellen Busstabstruktur.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen wird ein bevorzugtes Aus­ führungsbeispiel der Erfindung im einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Explosivdarstellung der Struktur eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Busstab, 2 eine Rahmenerdungsschicht, 3 eine Rahmenerdungsstruktur eines Gerätegehäuses, 4 einen Bolzen, 5 einen Anschluß, 6 ein Bolzenloch und 7 ein Strom­ versorgungskabel.

Bezugnehmend auf die Fig. 1, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, sind beide Längsenden des Busstabs 1 ausschließlich durch Rahmenerdungsschichten 2 gebildet, die mit der Rahmenerdungsstruktur 3 des Gerätegehäuses durch Bolzen 4 in planarem Kontakt befestigt sind. Das Gerätege­ häuse bildet in diesem Fall die Rahmenerdung.

Da die Rahmenerdungsschicht 2 des Busstabs 1 fest mit der Rahmenerdungsstruktur 3 des gesamten Gerätes durch Bolzen 4 verbunden ist, die durch die Bolzenlöcher 6 gefüllt sind, ist der elektrische Kontaktwiderstand minimiert.

Fig. 2 zeigt in Seitendarstellung eine Schnittansicht des Busstabs 1, gesehen aus der Richtung, die durch die Pfeile A in Fig. 1 bezeichnet ist. Gemäß Fig. 2 ist die Struktur eines Oberflächenkontaktbereichs so ausgestaltet, daß meh­ rere Rahmenerdungsschichten 2 des Busstabs überlagert sind, um den elektrischen Kontaktwiderstand zwischen den benach­ barten Schichten zu minimieren.

Da die Rahmenerdungsschichten 2 auf Stromquellenerdungs­ schichten 11 und den Stromversorgungsschichten 12 überla­ gert sind, wobei dielektrische Schichten 10 dazwischen sind, wird das durch die Stromquellenerdungsschichten 11 und die Stromquellenschichten 12 weitergeleitete Rauschen durch die Rahmenerdungsschichten 2 absorbiert, die mit der Rahmenerdungsstruktur 3 des gesamten Gerätes verbunden sind und somit eine reduzierte Impedanz aufweisen.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen wird ein Beispiel zur Aus­ führung der Erfindung im Detail erläutert.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Beispiel der Er­ findung so aufgebaut, daß die Rahmenerdungsschichten 2 des Busstabs 1 direkt in Oberflächenkontakt mit der Rahmener­ dungsstruktur 3 eines Rahmengerätes verbunden sind. Der Busstab 1 erstreckt sich gerade und hat jeweils ein Bolzen­ loch 6 an jedem Ende. Leitungsanschlüsse 5 jeder leitenden Schicht 11, 12 sind an der Seite zur Verbindung mit der Stromquelle oder der Stromquellenerdung etc. herausgeführt.

Die Rahmenerdungsstruktur 3 des Gerätes ist so aufgebaut, daß sie an der Rahmenerdungsstruktur 3 des Busstabs 1 in Oberflächenkontakt gesichert ist. Die Rahmenerdungsschich­ ten 2 des Busstabes 1 sind so ausgebildet, daß sie einen Oberflächenkontakt mit der Rahmenerdungsstruktur 3 des Ge­ rätes aufweisen und daran gesichert sind.

Die Kontaktteile des Busstabs 1 und der Rahmenerdungsstruk­ tur 3 sind beide eben und miteinander durch Bolzen befe­ stigt.

Gemäß Fig. 2 hat der Busstab 1 eine geschichtete Struktur, in der Rahmenerdungsschichten 2 und die Stromquellener­ dungsschichten 11 benachbart zueinander angeordnet sind, wobei dazwischen dielektrische Schichten 10 angeordnet sind, und wobei die Rahmenerdungsschichten 2 und die Strom­ quellenschichten 12 benachbart zueinander angeordnet sind mit den dielektrischen Schichten 10 dazwischen. Jede der dielektrischen Schichten 10 ist zwischen zwei andere lei­ tende Schichten eingefügt, das heißt zwischen zwei Schich­ ten 11 und 2 bzw. zwischen Schichten 2 und 12.

Die elektrisch leitenden Teile (Schichten)) des Busstabes 1 sind aus einem Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit gebildet. Das Beschichtungsmaterial kann vorzugsweise Eisen oder Kupfer sein.

Die Metallschicht kann beispielsweise durch Plattieren ge­ bildet sein.

Bezugnehmend auf die Zeichnung wird ein zweites Beispiel zur Ausführung der Erfindung im einzelnen erläutert. Fig. 3 zeigt eine Perspektivdarstellung der Struktur des zweiten Beispiels der Erfindung.

Gemäß Fig. 3 ist die Form des Busstabs 14 gebogen, insbe­ sondere U-förmig, anstatt einer Stabform wie im ersten Bei­ spiel, um eine kürzere Länge eines Stromversorgungskabels 18 zu schaffen. Der Busstab 14 hat die Form des Buchstaben U, wobei beide Seiten an ihren Enden mit Bolzenlöchern 15 versehen sind, um die Befestigung des Busstabes an eine Rahmenerdungsstruktur 17 des Gehäuses des Gerätes mit Bol­ zen 16 zu ermöglichen.

Die vorteilhaften Effekte der Erfindung werden wie folgt zusammengefaßt.

Die oben beschriebene Erfindung hat die folgenden Vorteile: der erste vorteilhafte Effekt der Erfindung liegt darin, daß das in dem mit dem Busstab verbundenen Gerät erzeugte Rauschen durch den Rahmen absorbiert wird. Dies vermindert das durch das Stromversorgungskabel weitergeleitete und ab­ gestrahlte Rauschen.

Der Grund liegt darin, daß erfindungsgemäß die niedrigimpe­ danten Rahmenerdungsschichten in Oberflächenkontakt mit dem Rahmen gehalten werden und die Stromversorgungsschichten zu mehreren Schichten überlagert sind, mit dem Ergebnis, daß das in den Stromversorgungsschichten weitergeleitete Rau­ schen durch das kapazitive Zwischenschichtkoppeln mit der Rahmenerdungsstruktur absorbiert wird.

Der zweite vorteilhafte Effekt der Erfindung liegt darin, daß ein Rauschfilter, das im Stromzufuhranschluß des Gerä­ tes montiert ist, entfernt werden kann oder durch ein Rauschfilter mit reduzierter Dämpfung ersetzt werden kann. Dies stellt Raumersparnis sicher sowie Größen- und Kosten­ reduktion des Gerätes.

Der Grund liegt darin, daß der Busstab mit Rauschfilte­ rungsfunktion das Rauschen in dem Gerät absorbieren kann.

Claims (7)

1. Busstabstruktur mit Rauschfilterungsfunktion, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rahmener­ dungsschicht des Busstabs so ausgebildet ist, daß die Rahmenerdungsstruktur des Busstabs über eine niedrige Impe­ danz mit dem Rahmen eines Gerätes gekoppelt ist, wobei der Busstab eine Struktur zum Absorbieren von Rauschen auf­ weist, das von dem Gerät über ein Stromversorgungskabel übertragen wird.

2. Busstabstruktur mit Rauschfilterfunktion, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rahmener­ dungsschicht des Busstabs eine Struktur aufweist, die mit dem Rahmen eines Gerätes in Oberflächenkontakt befestigt ist, wobei der Busstab eine Struktur zum Absorbieren von Rauschen aufweist, das von dem Gerät über ein Stromversor­ gungskabel übertragen wird.

3. Busstabsstruktur mit Rauschfilterfunktion, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rahmener­ dungsschicht des Busstabs angrenzend an eine Stromversor­ gungsschicht und eine Stromquellenerdungsschicht angeordnet ist, wobei ein dielektrisches Material dazwischen angeord­ net ist, und daß die Rahmenerdungsschicht des Busstabs mit einem Erdungsrahmen des Gehäuses eines Gerätes verbunden ist.

4. Busstabstruktur, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Stromversorgungsschichten und Rahmenerdungs schichten mit dielektrischen Schichten dazwischen angeordnet sind, wobei die Rahmenerdungsschichten an einer Seite oder einem Ende herausgeführt und gebündelt sind, wobei die Rahmenerdungs­ schichten durch Befestigungsmittel mit dem Rahmen eines Ge­ häuses eines Rahmengerätes in Oberflächenkontakt verbunden sind, um eine stabile Erdungsstruktur mit niedriger Impe­ danz zu schaffen und um das Rauschen der Stromversorgungs­ schichten durch kapazitives Zwischenschichtkoppeln zu ab­ sorbieren.

5. Busstabsstruktur nach Anspruch 4, wobei der Busstab die Form eines Stabes aufweist, der sich entlang einer Richtung erstreckt, und wobei die Rahmener­ dungsschichten, die an beiden Enden gebündelt sind, mit ei­ nem Erdungsrahmen des Gehäuses des Gerätes in Oberflächen­ kontakt verbunden sind.

6. Busstabstruktur nach Anspruch 4, wobei der Busstab eine gebogene Struktur aufweist und die Rahmenerdungsschichten, die an beiden distalen Enden beider Seiten der gebogenen Struktur gebündelt sind, in der Form planar sind, so daß die Rahmenerdungsschichten mit dem Er­ dungsrahmen des Gerätes in Oberflächenkontakt stehen.

7. Busstabstruktur nach Anspruch 6, wobei der Busstab eine U-förmige gebogene Struktur auf­ weist.