JP2001359230A - 電源バスバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の導体層及び絶縁層によって構成され、該
導体層に端子部が接続された電源バスバーにおいて、電
子機器設置後に発生する設置場所固有の電源系安定化・
ノイズ障害に対し基本設計を変更することなく電源の安
定化対策並びにノイズ対策を可能にする。 【解決手段】2つの端子間に、電源安定化対策部品を搭
載した着脱可能な付加ユニットを接続するか、或いは所
定の共振周波数に対応した位置の端子部又は別途設けた
アース端子を選択してフレームアース接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源バスバーに関
し、特に電子機器において複数の導体層及び絶縁層によ
って構成され、該導体層に端子部が接続されて装置内の
給電を行う電源バスバーに関するものである。

【０００２】電子機器においては、種々の回路基板が架
装置構成で多段に積層されることが多く該回路基板の電
源やアース端子を収容する電源バスバーが必要とされて
いる。

【０００３】

【従来の技術】図9には、このような電源バスバー1が示
されている。この電源バスバー1は、架装置構成の回路
基板（図示せず）を多数収容するキャビネット50に取り
付けられるものであり、図示のようにキャビネット50を
背面から見たときに各架装置の両側に共通に取り付けら
れるものである。

【０００４】この電源バスバー1は図10(1)に拡大して示
すように、複数の導体層2とこの導体層2によって挟まれ
た絶縁層3とで構成され、電源端子部やアース端子にケ
ーブルコネクタ17を介して接続される端子部4が導体層2
に接続されている。そして、この端子部4は、図示の如
く1つの導体層2に対して1つ以上の端子部が接続可能に
なっており、以って、色々な種類の電源を回路基板に供
給できるようになっている。

【０００５】また、図9の矢印Aの方向から電源バスバー
1の横断面を見たときの図が図10(2)に示されており、こ
の例では、水平方向に9枚の端子部が設けられ、導体層
に接続されていることが分かる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、インターネット
の普及により、データ通信のトラフィック量が音声通信
を上回る勢いで伸びており、キャリア向け交換機におい
てもIPパケットベースでのソリューションが提案されて
いる。

【０００７】キャリアIPサービスにおけるIP関連機器
（ルータ等）は近年、高速大容量化の進歩が著しく、こ
れまで問題にならなかった電源・アース系のノイズ等の
障害においても的確な対策がシステム上要求されるよう
になって来ている。このため、特開平11-176498号公報
に示された電源バスバーにおいては、電源バスバーに接
続された電子機器のノイズをフレームアースで吸収する
ことにより外来電波放射ノイズを低減している。

【０００８】しかしながら、このような従来の電源バス
バーには次のような問題があった。 電子機器が設置される場所により電源供給ルート（距
離・材質等）が異なるため、電源（スイッチング電源）
の共振周波数に違いが生じる。従って、設置された電子
機器によっては、当初の設計では電源の共振周波数等の
影響が無いような設計が行われていたにも関わらず、共
振が発生し、電源が不安定になってしまう。

【０００９】電子機器には電源に対するリターンアー
ス、信号用のアース、及びフレームアースという3種類
のアースがあり、外来電波放射ノイズにより種類の異な
るアース間で帯電し、これによりアース電位が変動する
ので、その電位差により回路基板を損傷させてしまうこ
とがある。

【００１０】電源バスバーは単にフレームアースでノ
イズを吸収するだけでは電波放射ノイズに対する共振現
象を回避できず、その結果、回路基板の誤動作の原因と
なる場合がある。電子機器が発するノイズは年々高周波
化しており、高周波に対応した対策が必要になってい
る。

【００１１】さらに、電子機器を設置した後、外来電波
放射ノイズによる障害が発生した場合、回路基板等の改
造が必要になるが、回路基板の品種をノイズ対策毎に増
やすことができないため、対策を必要としない設置場所
においても適用する必要がある。

【００１２】このように、従来においては電子機器の電
源及びアースの供給において、電源・アース障害は設置
場所特有の性格を持ち、その対策はそれぞれで異なるた
め一律に対処することが困難であった。これに対して、
最悪のケースを考えた対策を行うか、若しくは標準的な
対策を行い問題のある設置場所においては、設計変更を
その問題発生時に行うという方法を採らざるを得ない
が、このとき、設計変更の対象となるのは、回路基板、
ユニット搭載のフィルタ部、フレーム搭載のフィルタユ
ニットなどであり、現地での試行錯誤が困難で対処に時
間がかかっていた。

【００１３】また、外来電波放射ノイズについても同様
であり、電源系の給電路に使用される電源ケーブルや電
源バスバーがシールドされていなかったり、またはシー
ルドされていても設計段階で定められた標準的なシール
ド方法に過ぎなかった。電源経路は外来電波放射ノイズ
の影響を受け易いが、外来電波放射ノイズ特性も設置場
所を電子的環境や装置内で使用するクロック周波数等に
より様々であるため、フレキシブルにシールド方法を変
えることができなかった.従って本発明は、複数の導体
層及び絶縁層によって構成され、該導体層に端子部が接
続された電源バスバーにおいて、電子機器設置後に発生
する設置場所固有の電源系安定化・ノイズ障害に対し基
本設計を変更することなく電源の安定化対策並びにノイ
ズ対策を可能にすることを目的とする。

【００１４】また、システムを構成する装置個々の機能
に合わせて電源・アースを供給する電源バスバーを提供
することを目的とする。さらには、低周波から高周波帯
域までの外来電波放射ノイズに対して、フレキシブルに
シールド調整が可能となる電源バスバーを提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る電源バスバーは、2つの端子部間に、
電源安定化対策部品を搭載した着脱可能な付加ユニット
を接続したことを特徴としている。.すなわち、本発明
者はまず、電源バスバーは、導体層に接続された端子部
を経由して装置内の回路基板等へ給電が行われるため、
回路基板で使用する電源・アースが必然的に収容された
形になっており、電源安定化対策を施すのに適している
ことに着目した。

【００１６】このため、請求項1に係る本発明では、図1
に概略的に示す如く、電源安定化対策部品を搭載した付
加ユニット5(5a〜5c)を、導体層2に接続された2つの端
子部4間に接続することにより、電源の安定化を図るこ
とができる（付記1）。この場合、付加ユニット5は端子
部4に対して着脱可能になっているため、電源安定化対
策が必要無い所においては、その対策部品5を取り付け
なくて済む。

【００１７】上記の場合、2つの端子部が、導体層を介
して電源の両端に接続されているときには、上記の対策
部品として共振防止用の部品、例えばコンデンサを用い
ることができる（付記2及び3）。これにより、電子機器
の設置場所に伴う電源と回路基板との間の予測しない共
振状態を回避することが可能となる。

【００１８】また、請求項2に係る本発明では、上記の2
つの端子部が導体層を介して異種のアースに接続されて
いるときには、上記対策部品として帯電防止用部品、例
えば抵抗又はコイルを用いることができる（付記4及び
5）。すなわち、種類の異なったアース間においては、
上記の如く電波放射ノイズにより、電位差が発生するこ
とがあり、これらのアース間に帯電防止用部品を接続す
れば、一方のアースから他方のアースへ電流を流すこと
により、正常なアース電位を保つことが可能となる。

【００１９】さらに、上記の2つの端子部が、信号用ア
ースに接続された導体層を2つに分離するように挿入接
続されている場合、上記の対策部品としてノイズ遮断用
部品、例えばコイルを用いることができる（付記6及び
7）。すなわち、回路基板から信号用アースにノイズが
流れ出すような場合、或いは稀な場合として信号アース
から回路基板にノイズが流れ込む場合、対策部品がその
ノイズを遮断することができるので信号用アースから流
れ出すノイズを防ぎ、以って他の回路基板への悪影響を
防止することができる。

【００２０】また、請求項3に係る本発明では、所定の
共振周波数に対応した位置の端子部を選択してケーブル
によりフレームアースに接続することができる（付記
8）。これにより、外来電波放射ノイズに共振し易いよ
うな場合に、電子機器の動作に影響を与えない所定の共
振周波数にのみ共振するような位置の端子部を選択して
フレームアースに接続することができ、電子機器への影
響が大きい共振現象をシールドすることが可能となる。

【００２１】また、導体層に複数のアース用端子を接続
し、上記の所定の共振周波数に対応した位置の該アース
用端子を選択してフレームアースに接続することによっ
ても同様に外来電波放射ノイズの影響をシールドするこ
とができる（付記9）。さらには、導体層及び絶縁層
の、該端子部の面を除く三面にシールド部材を設け、こ
のシールド部材にアース用端子を接続することによって
も、上記と同様に外来電波放射ノイズの遮断をより有効
なシールド状態で実現することが可能となる（付記1
0）。

【００２２】

【発明の実施の形態】図2は、図1に示した本発明に係る
電源バスバー1を用いて電源の安定化対策を図る実施例
を示したものである。まず、同図(1)は、図10(2)を拡
大して示したものに対応しており、この例では、端子部
4は、フレームアース端子部41、電源リターンアース端
子部42、及びDC−48V電源端子部43を含んだ形で示され
ている。この内、端子部42及び43の間には、それぞれ、
部品側接続端子部51及び52を介して付加ユニット5に搭
載された対策部品61が接続されるようになっている。ま
た、上記の如く、この付加ユニット5の端子部51及び52
は端子部42及び43に対して着脱可能になっている。

【００２３】この同図(1)の回路構成例が同図(2)に示さ
れており、DC−48V電源45は、端子部42及び43に接続さ
れた導体層21および22を介して回路基板7（同図(1)には
図示せず）に接続されており、また導体層21-22の間に
は電源安定化対策部品としてのコンデンサ61が接続され
ている。

【００２４】今、同図(2)の回路構成例を設計する場
合、回路基板7内における例えばスイッチング電源によ
る共振現象が起こらないように、電源バスバー1におけ
る導体層21及び22の距離や材質が予め考慮されている
が、このような電気回路が設置される場所によっては、
回路基板7からの共振周波数により、この回路全体が共
振してしまうことがある。

【００２５】そこで、コンデンサ61を導体層21と22の間
に接続することにより、この共振周波数を変更し（ずら
し）、以って、このような電気回路における電源の共振
状態を無くすことが可能となるので、電源45の安定化を
図ることが可能となる。なお、上記のように付加ユニッ
ト5を接続するため、予め空きの端子部4を設けておくこ
とが好ましい。

【００２６】図3は、異種アース間に発生する電源変動
に対処（電源安定化）するための実施例を示したもの
である。この実施例において、同図(1)に示す端子部4
6及び47は、図2の実施例と同様に、部品側接続端子部
51及び52を介して付加ユニット5における対策部品とし
ての抵抗62に接続されている。

【００２７】これを図3(2)の回路構成例で示すと、端子
部46は導体層23を介して信号用アース11に接続されてお
り、端子部47は導体層24を介してフレーム用アース12に
接続されている。また、端子部46は導体層23を介して回
路基板7から他の独立した電源（＋5V）に接続されてい
る。

【００２８】すなわち、この実施例においては、外来
電波放射ノイズにより信号用アース11が帯電してその電
位が変動することがあり、例えばこの信号用アース11の
電位が−5Ｖになると、回路基板7の回路素子が破壊され
てしまうことがある。そこで、端子部46を抵抗62を介し
て端子部47に接続することにより、信号用アース11の帯
電状態を開放してその電位を異常な値からより正常な値
に戻すことが可能となる。従って、この場合の抵抗62は
信号用アース11の帯電防止用対策部品として機能するこ
とになる。

【００２９】図4は、本発明に係る電源バスバーの電源
安定化（ノイズ）対策を図る実施例を示したものであ
る。システム設置後の製品において、或る一種類のアー
スは電源に直列に対策部品を追加する場合、電源用ケー
ブルを切断し部品を無理に接続する必要があり、信頼性
を落とす原因になる。

【００３０】そこで、この実施例では、まず、同図(1)
(a)に示すように電源バスバー1における或る導体層を図
示の如く導体層25及び26に予め分離し、両者の間に導体
切抜き部8が形成されるようにしている。そして、導体
層25に接続された端子部48,49に部品側接続端子部51,52
が接続され、これらの接続端子部51,52の間に付加ユニ
ット5に搭載された対策部品を必要としない時の短絡板
（ショートバー）63が接続されている。

【００３１】このような同図(1)(a)の回路構成を示した
ものが同図(1)(b)であり、端子部48は導体層25を経由し
て回路基板7に接続されており、端子部49は導体層26を
経由して信号用アース11に接続されている。そして、こ
れらの端子部48及び49の間に短絡板63が接続されてい
る。

【００３２】すなわち、この同図(1)の状態は電源ノイ
ズ対策を施す前の状態であり、このために付加ユニット
5においては特別な対策部品を用いずに短絡板によって
端子部48と49を接続しているが、このような状態におい
て回路基板7から発生した例えばスイッチングノイズ
が、信号用アース11を経由して他のアースに流れ込むよ
うな状態が発生し得るので、同図(2)に示すノイズ対策
後の状態においては、対策部品として、コイル64を用い
ている。

【００３３】すなわち、回路基板7からスイッチングノ
イズが発生して信号用アース11に流れ込むような場合、
このようなノイズをコイル64によって遮断することが可
能となる。なお、通常は回路基板7の側から信号用アー
ス11へノイズが流れ出すことになるが、逆の場合、すな
わち信号用アース11から回路基板7に流れ込むような場
合も考えられるので、このときもコイル64がノイズを遮
断することが可能となる。

【００３４】図5は、本発明に係る電源バスバーの外来
電波放射ノイズのシールド（共振）対策を図る実施例
を示している。すなわち、上記の各実施例−におい
ては、電源安定化（ノイズ対策）のため、成る2つの端
子部間に付加ユニットを着脱可能に接続しているが、図
5の実施例の場合には電源バスバー1が外来電波放射ノイ
ズに共振して電子機器が誤動作するのを防ぐために、電
源バスバー1をシールドする構造を採っている。

【００３５】このため、この実施例では、導体層2に接
続された端子部4に対してケーブルコネクタ17からケー
ブル13a〜13j（符号13で総称することがある。）により
アース接続するものである。なお、ケーブル13は、図示
のように、フレーム（図示せず）に設けたねじ穴14に対
して圧着端子部15を介してねじ16により締結されてい
る。

【００３６】図6には、図5に示した実施例の内、どの端
子部4及びケーブル13を選択することにより、外来電波
放射ノイズに対するシールドを行うかを示す例である。
すなわち、同図(1)の場合には、図5における例えばケー
ブル13a(又は13f)と13e(又は13j)のみがそれぞれフレー
ム用アース12a及び12bに接続された2点接地回路構成を
示す。

【００３７】従って、このような2点接地回路構成例の
場合には最も低い所定の周波数に共振することとなるの
で、高周波の外来電波放射ノイズは共振することなく、
シールド効果が得られることになる。また、同図(2)に
示すように、図5に例示したケーブル13a〜13e（又は13f
〜13j）の全てが選択されてそれぞれフレーム用アース1
2a,12c12d,12e,12bに接続されることにより、同図(1)に
示す場合に比べてより高い周波数（ノイズ周波数よりは
低い）のみに共振することとなり、やはり高周波帯域の
外来電波放射ノイズに対してシールドを図ることが可能
となる。

【００３８】図7は、本発明に係る電源バスバーの実施
例を示したもので、この実施例は図5及び図6に示した
実施例におけるケーブル13の代りに、アース端子を用い
たものである。すなわち、まず、この電源バスバー1を
接続するフレーム側では、固定部31a〜31dにおいて、図
示の如く塗装などのマスキングが除去されたアース可能
な部分（斜線部分）を露出しておき、これに対して、導
体層2に接続されたアース端子32a及び32bを固定ねじ33
によってフレームに取り付けることにより、この例では
図6(1)に示す2点接地回路構成例と同様に低周波に共振
したシールド効果を発揮することが可能となる。

【００３９】なお、図7(2)に示す断面図は、矢印Aから
見たときの電源バスバー1の断面図であり、アース端子3
2aが最も外側の導体層2に接続されていることが示され
ている。なお、図7の実施例では、2つのアース端子32a
及び32bしか示されていないが、周波数に合わせて、図5
及び図6(2)の実施例と同様に、その数を増やすことによ
り所望の高周波に対応してシールド動作を行うことが可
能となる。

【００４０】また、予め多くのアース端子32を設けてお
き、フレーム側の固定部31のマスキングを変更すること
によっても所望の共振周波数を得ることが可能となる。
あるいは、不使用のアース端子に絶縁キャップをかぶせ
てもよい。図8は、本発明に係る電源バスバーの実施例
を示しており、この実施例は図7に示した実施例の
変形例になっている。この変形例においては、三面シー
ルド層34が、端子部4の面を除く導体層2及び絶縁層3の
三面を取り囲むように設けられている点が異なってい
る。

【００４１】そして、この三面シールド層34の端子部4
とは反対側の面においてアース端子32を接続することに
より、図7の実施例と同様のシールドを与えることがで
きると共に、この三面シールド層34により、一層強いシ
ールド効果を可能にしている。 （付記１）複数の導体層及び絶縁層によって構成され、
該導体層に端子部が接続された電源バスバーにおいて、
2つの該端子部間に、電源安定化対策部品を搭載した着
脱可能な付加ユニットを接続したことを特徴とする電源
バスバー。（１） （付記２）付記１において、該2つの端子部が、該導体
層を介して電源の両端に接続されており、該対策部品が
共振防止用部品であることを特徴とした電源バスバー。

【００４２】（付記３）付記２において、該共振防止用
部品がコンデンサであることを特徴とした電源バスバ
ー。 （付記４）付記１において、該2つの端子部が、該導体
層を介して異種のアースに接続されており、該対策部品
が帯電防止用部品であることを特徴とした電源バスバ
ー。（２） （付記５）付記４において、該帯電防止用部品が抵抗又
はコイルであることを特徴とした電源バスバー。

【００４３】（付記６）付記１において、該2つの端子
部が、信号用アースに接続された該導体層を2つに分離
するように挿入されており、該対策部品がノイズ遮断用
部品であることを特徴とした電源バスバー。 （付記７）付記６において、該ノイズ遮断用部品がコイ
ルであることを特徴とした電源バスバー。

【００４４】（付記８）複数の導体層及び絶縁層によっ
て構成され、該導体層に端子部が接続された電源バスバ
ーにおいて、所定の共振周波数に対応した位置の該端子
部を選択してケーブルによりフレームアースに接続した
ことを特徴とする電源バスバー。（３） （付記９）複数の導体層及び絶縁層によって構成され、
該導体層に端子部が接続された電源バスバーにおいて、
複数のアース用端子を該導体層に接続し、所定の共振周
波数に対応した位置の該アース用端子を選択してフレー
ムアースに接続したことを特徴とする電源バスバー。

【００４５】（付記１０）付記９において、該導体層及
び絶縁層の、該端子部の面を除く三面にシールド部材を
設け、該シールド部材に該アース用端子を接続したこと
を特徴とする電源バスバー。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電源
バスバーにおいては、2つの端子間に、電源安定化対策
部品を搭載した着脱可能な付加ユニットを接続するか、
或いは所定の共振周波数に対応した位置の端子部又は別
途設けたアース端子を選択してフレームアース接続して
いるので、次のような種々の効果が得られる。 （1）納入後、問題発生時には迅速な対応が必要である
電源安定化・ノイズ問題において、納入先で容易に恒久
的な対策を施すことができる。 （2）対策部品の取り付け、取り外しが容易であるた
め、電源安定化・ノイズ対策時に試行錯誤が簡単に行
え、対策に要する時間を短縮できる。 （3）基本設計に手を加える必要がないため、納入後の
問題に対して設計変更を行う必要がない。 （4）納入先やシステム構成において様々な種類のノイ
ズ問題が発生するが、回路基板や架装置を変更すること
なく対処することが可能である。 （5）電源バスバーに直接対策部品を接続するため、低
いインピーダンスで対策部品を接続することが可能とな
り、高い対策効果が期待できる。 （６）電源バスバーをシールドすることにより、外来電
波放射ノイズとの共振による装置誤動作を防ぐことが可
能となる。 （7）電源バスバーへのシールド用ケーブル数を必要最
低限に調整できるため、不必要な対策によるコストアッ
プを防ぐことが可能となる。 （8）納入後、外来電波放射ノイズによる問題が発生し
た場合、外来電波放射ノイズに合わせたフレキシブルな
シールド調整が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明に係る電源バスバーを概略的に示した斜
視図である。

【図2】本発明に係る電源バスバーの実施例を示した
図である。

【図３】本発明に係る電源バスバーの実施例を示した
図である。

【図4】本発明に係る電源バスバーの実施例を示した
図である。

【図5】本発明に係る電源バスバーの実施例を示した
図である。

【図6】本発明に係る電源バスバーの実施例の回路構
成図である。

【図7】本発明に係る電源バスバーの実施例を示した
図である。

【図8】本発明に係る電源バスバーの実施例を示した
図である。

【図9】従来から知られている電源バスバーとこの電源
バスバーを取り付けるキャビネットを示した斜視図であ
る。

【図10】電源バスバーを拡大して示した斜視図である。

【符号の説明】

1 電源バスバー 2, 21〜26 導体層 3 絶縁層 4, 41〜49 端子部 5, 5a〜5c 付加ユニット 61〜64 対策部品 7 回路基板 8 導体切抜き部 51,52 部品側接続端子部 11 信号用アース 12 フレーム用アース 13, 13a〜13j ケーブル 14 ねじ穴 15 圧着端子部 16 ねじ 17 ケーブルコネクタ 31a〜31d 固定部 32a,32b アース端子 33 固定ねじ 34 三面シールド層 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】複数の導体層及び絶縁層によって構成さ
   れ、該導体層に端子部が接続された電源バスバーにおい
   て、 2つの該端子部間に、電源安定化対策部品を搭載した着
   脱可能な付加ユニットを接続したことを特徴とする電源
   バスバー。
2. 【請求項2】請求項1において、 該2つの端子部が、該導体層を介して異種のアースに接
   続されており、該対策部品が帯電防止用部品であること
   を特徴とした電源バスバー。
3. 【請求項3】複数の導体層及び絶縁層によって構成さ
   れ、該導体層に端子部が接続された電源バスバーにおい
   て、 所定の共振周波数に対応した位置の該端子部を選択して
   ケーブルによりフレームアースに接続したことを特徴と
   する電源バスバー。