JP2009029218A - Shielding member and mobile body provided with shielding member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は遮蔽部材および遮蔽部材を備える移動体に関する。 The present invention relates to a shielding member and a movable body including the shielding member.
電気機器類から発せられる電磁波などによる、人体や他の電気機器類に対する電波障害を未然に防止するために、例えば金属板などの遮蔽材により、電波障害の要因となり得る電気機器類を予め囲繞して遮蔽する方法が知られている。自動車などの移動体に搭載される電気機器類においても同様に、電磁波等による移動体自体の誤作動や、人体や他の電気機器類に対する影響を抑えることが求められており、さまざまな方法が採用されている。 In order to prevent radio wave interference to the human body and other electrical devices due to electromagnetic waves emitted from electrical devices, electrical devices that may cause radio interference are preliminarily surrounded by a shielding material such as a metal plate. A method of shielding is known. Similarly, in electrical equipment mounted on moving bodies such as automobiles, it is required to suppress malfunctions of the moving body itself due to electromagnetic waves, etc., and the influence on the human body and other electrical equipment. It has been adopted.
特許文献1には、電気自動車の車体フレームに据え付けられている電気機器により、車体フレームが大地に対して電位差を生じることを防止するために、車体フレームと、タイヤホイールに接続するドライブシャフトとを電気的に接続させて、導電性を有するタイヤを介して接地する旨が記載されている。 Patent Document 1 discloses a body frame and a drive shaft connected to a tire wheel, in order to prevent the body frame from causing a potential difference with respect to the ground due to an electric device installed on the body frame of the electric vehicle. It is described that it is electrically connected and grounded through a conductive tire.
特許文献2には、遮蔽材をキャビンに備え、モータやケーブルなどから発生する電磁波を遮蔽する電気自動車について記載されている。 Patent Document 2 describes an electric vehicle that includes a cabin with a shielding material and shields electromagnetic waves generated from a motor, a cable, and the like.
図3は、電気自動車の一般的な構成について、その概略を図示したものである。図3に示す電気自動車300は、充放電可能なバッテリ12から得られる直流電流を、インバータ16により交流電流に変換し、図示しない制御部により所望の出力に調整し、モータ20を回転駆動させる。モータ20は、図示しない回転軸が後輪26のドライブシャフト24と連結されており、モータ20による回転軸の回転を、差動装置22を介してドライブシャフト24に伝達することにより、後輪26が回転して走行する構成となっている。
FIG. 3 illustrates an outline of a general configuration of an electric vehicle. The
図3において、モータ20は一般には発電機を兼ねており、図示しない回転軸に制動動力が入力されることにより発電される電力がインバータ16を経てバッテリ12に充電されるように構成されている。また、他の形態として、モータ20と差動装置22とを一体とすることも可能である。図3において、差動装置22はモータ20の内部に組み込まれているが、他の実施の形態として、別体とすることも可能である。
In FIG. 3, the
一方、ハイブリッド自動車は、一般に、図3に示す電気自動車300の構成に加え、さらに図示しないエンジン等からなる内燃機関を設けることにより、モータとエンジンの両者を動力源とするものである。
On the other hand, in general, a hybrid vehicle is provided with an internal combustion engine such as an engine (not shown) in addition to the configuration of the
図4は、図3に示した電気自動車300において、特にインバータ16、モータ20およびドライブシャフト24の配置について例示した全体図である。
4 is an overall view illustrating the arrangement of the
図4において、インバータ16は車体フレーム30またはその近傍に固定されており、電気自動車300の運転時にはインバータ回路の切り替えにより、電磁ノイズを発生し放射するノイズ発生源となっている。
In FIG. 4, the
インバータ16およびこれと電気的に接続されているケーブル18およびモータ20を遮蔽することにより、ラジオアンテナ40への電磁ノイズの放射によるラジオノイズの発生を防止する技術が開示されている(例えば、特許文献3,4)。
A technique for preventing the generation of radio noise due to electromagnetic noise radiation to the
特許文献3には、電気自動車の電気システムにおいて、車載用電気機器やこれらを電気的に接続するケーブルと、車体との間に流れる高周波漏れ電流を低減するために、各電気機器の収納フレームを車体に対し電気的に絶縁する旨が記載されている。 In Patent Document 3, in the electric system of an electric vehicle, in order to reduce the high-frequency leakage current flowing between the vehicle-mounted electric device and the cable that electrically connects them and the vehicle body, a storage frame for each electric device is provided. It describes that it is electrically insulated from the vehicle body.
特許文献4には、電気機器に対し電気的に接続されるケーブル部分の周囲に電磁波を遮蔽する金属製カバーを設け、ケーブル部分から放射される電磁波を遮蔽する旨が記載されている。 Patent Document 4 describes that a metal cover that shields electromagnetic waves is provided around a cable portion that is electrically connected to an electrical device to shield electromagnetic waves emitted from the cable portion.
しかしながら、特許文献3,4に記載の発明によれば、電気機器類やこれに対し電気的に接続されるケーブルから放射される電磁ノイズについては、遮蔽することが可能であると思われるが、例えば車載ラジオなどの受信に影響を与える、ラジオアンテナ40に対して放射される電磁ノイズの除去にはなお不十分である。
However, according to the inventions described in Patent Documents 3 and 4, it seems that electromagnetic noise radiated from electrical devices and cables electrically connected thereto can be shielded. For example, it is still insufficient for removing electromagnetic noise radiated to the
ところで、特許文献1に記載された電気自動車においては、上述したように、放射される電磁ノイズの遮蔽については考慮されていない。また、特許文献2においては、搭載される電気機器の大きさやケーブルなどの配置によっては、キャビン全体に遮蔽材を備える必要があるため、場合によっては材料コストが課題となる。 By the way, in the electric vehicle described in Patent Document 1, as described above, the shielding of the radiated electromagnetic noise is not considered. Moreover, in patent document 2, since it is necessary to provide a shielding material for the whole cabin depending on the size of an electric device to be mounted and the arrangement of cables, the material cost becomes a problem in some cases.
本発明は、例えば電気自動車またはハイブリッド自動車などの移動体に搭載される電気機器類などのノイズ発生源から各部材に伝搬され、放射されることにより、ラジオノイズの要因となり得る電磁ノイズを遮蔽または低減することを目的とする。 The present invention shields electromagnetic noise that may cause radio noise by being propagated and radiated from noise generation sources such as electric devices mounted on a moving body such as an electric vehicle or a hybrid vehicle to each member. The purpose is to reduce.
本発明の構成は以下のとおりである。 The configuration of the present invention is as follows.
(1)ノイズ発生源からドライブシャフトへ伝搬され、放射される電磁ノイズを遮蔽する、遮蔽部材。 (1) A shielding member that shields electromagnetic noise that is propagated and radiated from a noise generation source to the drive shaft.
(2)前記遮蔽部材は、前記ドライブシャフトを覆うように設けられるドライブシャフト遮蔽材を含む、上記(1)に記載の遮蔽部材。 (2) The said shielding member is a shielding member as described in said (1) containing the drive shaft shielding material provided so that the said drive shaft may be covered.
(3)上記(2)に記載の遮蔽部材において、前記ノイズ発生源と前記ドライブシャフトとの間には、少なくともケーブルおよびモータが備えられ、前記ノイズ発生源から前記ケーブルへ伝搬され、放射される電磁ノイズを遮蔽するために前記ケーブルを覆うように設けられるケーブル遮蔽材と、前記ノイズ発生源から前記モータへ伝搬され、放射される電磁ノイズを遮蔽するために前記モータを覆うように設けられるモータ遮蔽材と、をさらに含む、遮蔽部材。 (3) In the shielding member according to (2), at least a cable and a motor are provided between the noise generation source and the drive shaft, and are propagated and radiated from the noise generation source to the cable. A cable shielding material provided so as to cover the cable in order to shield electromagnetic noise, and a motor provided so as to cover the motor in order to shield electromagnetic noise transmitted from the noise generation source to the motor and radiated. A shielding member further comprising a shielding material.
(4)上記(3)に記載の遮蔽部材において、前記ドライブシャフト遮蔽材、前記ケーブル遮蔽材および前記モータ遮蔽材が、一体に成形される、遮蔽部材。 (4) The shielding member according to (3), wherein the drive shaft shielding material, the cable shielding material, and the motor shielding material are integrally formed.
(5)上記(1)から(4)のいずれか1つに記載の遮蔽部材において、前記ノイズ発生源は、インバータを含む、遮蔽部材。 (5) The shielding member according to any one of (1) to (4), wherein the noise generation source includes an inverter.
(6)上記(1)から(5)のいずれか1つに記載の遮蔽部材を備える、移動体。 (6) A moving body comprising the shielding member according to any one of (1) to (5) above.
(7)上記(6)に記載の移動体において、前記ノイズ発生源は、移動体フレームまたはその近傍に固定されており、前記移動体フレームから垂設され、前記ドライブシャフトに着設する導電性媒体を備える、移動体。 (7) In the moving body according to (6), the noise generation source is fixed to the moving body frame or the vicinity thereof, and the conductive body is suspended from the moving body frame and attached to the drive shaft. A moving object including a medium.
(8)上記(7)に記載の移動体において、前記導電性媒体は、環状部分を有し、前記ドライブシャフトを前記環状部分に挿通させてなる、移動体。 (8) The moving body according to (7), wherein the conductive medium has an annular portion, and the drive shaft is inserted through the annular portion.
(9)前記移動体が、電気自動車またはハイブリッド自動車である、上記(5)から(8)のいずれか1つに記載の移動体。 (9) The moving body according to any one of (5) to (8), wherein the moving body is an electric vehicle or a hybrid vehicle.
本発明によれば、ラジオノイズを防止または低減することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent or reduce radio noise.
図3,4に示した電気自動車300において、インバータ16で発生した電磁ノイズは、ケーブル18、モータ20にとどまらず、差動装置22を介してドライブシャフト24にまで伝搬する。ドライブシャフト24から放射される電磁ノイズは、ラジオアンテナ40まで容易に到達し、ラジオノイズを発生させる。
In the
所定の位置に固定されている装置から放射される電磁ノイズを容易に除去する手段として、導電性の部材を介して、例えば車体フレーム30などに接触させる方法がある。しかし、ドライブシャフト24は回転部材であるため、ドライブシャフト24に対して導電性の部材を直接接触させることは困難であることから、例えば図5に示すような方法により、簡易的に電磁ノイズの除去を行なうことが考えられる。すなわち、図5において、ドライブシャフト24に比較的近い位置に固定されている装置であるモータ20および/または差動装置22(図3参照)と車体フレーム30の間に、例えば銅線などの導電性部材42を繋ぎ、ドライブシャフト24およびその近傍から放射される電磁ノイズの除去を行なうことができる。
As a means for easily removing electromagnetic noise radiated from an apparatus fixed at a predetermined position, there is a method of contacting the
図5に例示するような構成を有する電気自動車400によれば、電磁ノイズの除去にある程度の効果が発揮され、導電性部材42を用いない場合と比較すると、ラジオノイズの発生の頻度および/または程度は軽減される。しかし、それでもなおラジオノイズの完全なおよび/または効果的な除去は困難であった。
According to the
そこで以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、図3〜図5に示したものと同じ箇所については同じ符号を付し、その説明を省略する。 In the following, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same location as what was shown in FIGS. 3-5, and the description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明の実施の形態における電気自動車100のうち、特にモータ20、ドライブシャフト24およびその近傍について、その構成の概略を示したものである。図1に示す電気自動車100は、図5の導電性の部材42に代えて、車体フレーム30から垂設され、ドライブシャフト24に着設する導電性媒体32を備えていることを除き、図5に示す電気自動車400の構成とほぼ同じである。
FIG. 1 shows an outline of the configuration of the
本実施の形態において、導電性媒体32は、ドライブシャフト24の近傍に位置する車体フレーム30から垂設されている。特に、車体フレーム30と導電性媒体32との接続部分31の鉛直方向にドライブシャフト24が配置されるような構成すると、導電性媒体32の体格がより小さくすることが可能となるため、好適である。このとき、接続部分31における車体フレーム30と導電性媒体32との接続は、電気的な接続が可能な構成であればいかなるものであっても良いが、例えばボルトやネジなどによる締結や、フックなどへの掛着などを挙げることが可能である。なお、車体フレーム30とドライブシャフト24との間の距離は、電気自動車100の形状により異なるが、例えば20〜50cm程度である。
In the present embodiment, the
また、図1において、導電性媒体32は、回転するドライブシャフト24に対して、例えば走行中の振動に対しても常に追従し、着設した状態を安定して保持することが可能となるように、導電性媒体32の一部に、例えば図1に示すような環状部分33を設け、ドライブシャフト24を環状部分33に挿通させることも好適である。このとき、ドライブシャフト24が、導電性媒体32の環状部分33に対して常に所定の張力を有するように導電性媒体32の寸法を設定し、作製することも好適である。
Further, in FIG. 1, the conductive medium 32 always follows the
さらに、ドライブシャフト24と導電性媒体32との間の所定の接触面積を確保するように、導電性媒体32(環状部分33)の幅を、例えば20mm〜40mm程度とすることが好適である。また、ドライブシャフト24と導電性媒体32との接触をより確実とするために、例えば1つのドライブシャフト24に対して複数の導電性媒体32(例えば2〜3本程度)を着設させたりすることも好適である。図1において、導電性媒体32はドライブシャフト24の一方(図3、図4を参照すると、右後方)のみに挿通されたものとして示しているが、左右のドライブシャフト24両方に対応する導電性媒体32をそれぞれ設ける構成とすることも可能であり、図4に示すラジオアンテナ40の位置や感度に応じて適宜設定することが可能である。
Furthermore, it is preferable that the width of the conductive medium 32 (annular portion 33) is, for example, about 20 mm to 40 mm so as to ensure a predetermined contact area between the
図1に示す本実施の形態において、導電性媒体32とドライブシャフト24との着設部分が、例えば、相互に所定の圧力を受けながら常に摺擦されているような場合には、導電性媒体32が所定の耐摩耗性を具備することが好適である。所定の耐摩耗性を有する導電性媒体32を適用することにより、導電性媒体32の損耗劣化に伴う放射ノイズの除去性能の低下を防止または抑制することが可能となる。このとき、例えばドライブシャフト24と摺擦され得る導電性媒体32の環状部分33を、例えば2〜5mm程度の厚さとして、薄肉化による導電性媒体32の劣化を抑制したり、導電性媒体32とドライブシャフト24との着設部分における表面粗さを小さくしたり、また以下に示すような基材を用いることにより、耐摩耗性を向上させたりすることも好適である。
In the present embodiment shown in FIG. 1, the
本実施の形態において、導電性媒体32として好適に用いうる基材としては、所望の可撓性および弾性を有するゴム材料または樹脂材料などが挙げられ、このような特性を有する基材材料として、例えばニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂などを挙げることが可能である。特にシリコーンゴムは、所望の弾性および耐摩耗性を兼備しており、好適である。 In the present embodiment, examples of the base material that can be suitably used as the conductive medium 32 include a rubber material or a resin material having desired flexibility and elasticity. As the base material having such characteristics, Examples thereof include nitrile rubber, ethylene propylene rubber, acrylic rubber, silicone rubber, epoxy resin, and polyester resin. In particular, silicone rubber is suitable because it has desired elasticity and wear resistance.
また、本実施の形態において、導電性媒体32の有する好適な「導電性」とは、ドライブシャフト24へ伝搬された電磁ノイズを効果的に除去することが可能なものであれば良く、特に限定されるものではない。例えば、導電性媒体32を移動体に実際に備え付け、ノイズ発生源を実際に運転操作させて官能評価(聴感評価)を行ない、ノイズを知覚しないことを目安として良否を判定し、この評価に基づいて導電性媒体32を作製することも可能であるが、これに限定されない。また、所望の導電性を有する導電性媒体32を作製する方法は特に限定されず、いかなる方法により導電性媒体32を作製しても良いが、銅、アルミニウム、酸化亜鉛、カーボンブラックなどからなる、平均粒子径が10〜100μm程度の導電性粒子を上述の基材材料に所定量(例えば、基材材料100重量部に対して30〜50重量部程度)分散させて成形したものや、この基材材料の表面に銅、アルミニウム、亜鉛、ニッケルなどの金属材料からなる導電性薄膜を付着または塗布したものなどを例示することが可能である。
In the present embodiment, the preferable “conductivity” of the
図2は、本発明の他の実施の形態における電気自動車200のうち、特にモータ20、ドライブシャフト24およびその近傍について、その構成の概略を示したものである。図2に示す電気自動車200は、図5の部材42に代えて、インバータ16(図4参照)から伝搬され、放射される電磁ノイズを遮蔽する遮蔽部材50を備えていることを除き、図5に示す電気自動車400の構成とほぼ同じである。
FIG. 2 shows an outline of the configuration of the
図2に示す遮蔽部材50は、ドライブシャフト24を覆うように設けられるドライブシャフト遮蔽材38を含む。ドライブシャフト遮蔽材38は、図3〜図5において図示していないドライブシャフトカバー(ドライブシャフト24の外周部分を覆う、樹脂成形物などからなる保護部材)の少なくとも一部に、例えば金属薄膜層または金網状金属層などの遮蔽構造を設け、ドライブシャフト24から少なくともラジオアンテナ40(図4)に向けて放射される電磁ノイズを遮蔽することの可能な構成とすることが好適である。このとき、ドライブシャフト遮蔽材38(ドライブシャフトカバー)の少なくとも一部に設けられる金属薄膜層または金網状金属層などの遮蔽構造体として、例えば銅、アルミニウム、亜鉛、ニッケルなどを用いることが可能である。また、他の実施の形態として、ドライブシャフト遮蔽材38はドライブシャフトカバーと別部材とすることも可能である。
The shielding
また、図2に示す遮蔽部材50は、好ましくはケーブル18を覆うように設けられるケーブル遮蔽材34をさらに含む。ケーブル遮蔽材34は、ケーブル18の少なくとも一部を、例えば金属薄膜層または金網状金属層などの遮蔽構造を設けたケーブルカバーにより被覆し、ケーブル18から少なくともラジオアンテナ40(図4)に向けて放射される電磁ノイズを遮蔽することの可能な構成とすることが好適である。また、他の実施の形態として、予め所望のシールド性能を有するシールドケーブルを用いることも可能である。
Further, the shielding
図2に示す遮蔽部材50はまた、モータ20を覆うように設けられるモータ遮蔽材36をさらに含むことが好ましい。モータ遮蔽材36として、モータ部分を収容する筐体(モータカバーとも称する)の少なくとも一部に、例えば金属薄膜層または金網状金属層などの遮蔽構造を設け、モータ20から少なくともラジオアンテナ40(図4)に向けて放射される電磁ノイズを遮蔽することの可能な構成とすることが好適である。
The shielding
このように、図2に示す遮蔽部材50は、インバータ16(図4)から伝搬され、各部材(ドライブシャフト24、ケーブル18およびモータ20)からラジオアンテナ40(図4)に向けて放射される電磁ノイズを遮蔽する。
Thus, the shielding
また、本発明の他の実施の形態として、図2に示す遮蔽部材50、すなわち、ドライブシャフト遮蔽材38、ケーブル遮蔽材34およびモータ遮蔽材36が、一体に成形されると、組み立てが容易となるばかりでなく、それぞれ独立して遮蔽材を設ける場合と比較すると部品点数も削減可能であるため、好適である。
Further, as another embodiment of the present invention, when the shielding
図2に示す遮蔽部材50は、前述のように、少なくともラジオアンテナ40(図4)に向けて放射される電磁ノイズを遮蔽し、ラジオノイズを除去または減少させることの可能な構成であればいかなるものを適用しても良い。すなわち、図4において、ドライブシャフト24、ケーブル18およびモータ20の全周を覆う必要はなく、また遮蔽部材50(図2)全体にわたり、遮蔽構造を設ける必要もない。遮蔽部材50の形状および遮蔽構造の適用箇所については、ドライブシャフト24、ケーブル18およびモータ20とラジオアンテナ40との間の位置関係や距離、またラジオアンテナ40の感度や各部材から放射される電磁ノイズの強度によっても左右され得るものである。つまり、遮蔽部材50の詳細な構成は、図2に示す電気自動車200の設計とともに適宜設定し得るものである。
As described above, the shielding
なお、図1に示した導電性媒体32および図2に示した遮蔽部材50は、ラジオアンテナ40(図4)の配置箇所に合わせて、ラジオアンテナ40と同様のリア側(図4に示す後輪26側)に配置されているが、これに限らず、例えばフロント側(図4に示す前輪28側)に配置させることも可能である。また、図4に示す後輪26側および前輪28側の両方にそれぞれ同一または異なる導電性媒体32(図1)または遮蔽部材50(図2)を設けても良く、また図1および図2に示すような構成を組み合わせることも可能である。
The conductive medium 32 shown in FIG. 1 and the shielding
本発明は、電気自動車に限らず、放射される電磁ノイズによりラジオノイズの発生するおそれのある、ハイブリッド自動車その他のあらゆる移動体において利用することが可能である。 The present invention can be used not only in an electric vehicle but also in a hybrid vehicle or any other mobile body in which radio noise may be generated due to radiated electromagnetic noise.
12 バッテリ、14,18 ケーブル、16 インバータ、20 モータ、22 作動装置、24 ドライブシャフト、26 後輪、28 前輪、30 車体フレーム、32 導電性媒体、33 環状部分、34 ケーブル遮蔽材、36 モータ遮蔽材、38 ドライブシャフト遮蔽材、40 ラジオアンテナ、50 遮蔽部材、100,200,300,400 電気自動車。 12 Battery, 14, 18 Cable, 16 Inverter, 20 Motor, 22 Actuator, 24 Drive shaft, 26 Rear wheel, 28 Front wheel, 30 Body frame, 32 Conductive medium, 33 Annular part, 34 Cable shield, 36 Motor shield Material, 38 drive shaft shielding material, 40 radio antenna, 50 shielding member, 100, 200, 300, 400 electric vehicle.
Claims (9)
前記ノイズ発生源と前記ドライブシャフトとの間には、少なくともケーブルおよびモータが備えられ、
前記ノイズ発生源から前記ケーブルへ伝搬され、放射される電磁ノイズを遮蔽するために前記ケーブルを覆うように設けられるケーブル遮蔽材と、
前記ノイズ発生源から前記モータへ伝搬され、放射される電磁ノイズを遮蔽するために前記モータを覆うように設けられるモータ遮蔽材と、
をさらに含むことを特徴とする遮蔽部材。 The shielding member according to claim 2,
Between the noise source and the drive shaft, at least a cable and a motor are provided,
A cable shielding material provided to cover the cable in order to shield electromagnetic noise propagated from the noise source to the cable and radiated;
A motor shielding material provided to cover the motor in order to shield electromagnetic noise propagated from the noise source to the motor and radiated;
The shielding member characterized by further including.
前記ドライブシャフト遮蔽材、前記ケーブル遮蔽材および前記モータ遮蔽材が、一体に成形されることを特徴とする遮蔽部材。 The shielding member according to claim 3,
The shielding member, wherein the drive shaft shielding material, the cable shielding material, and the motor shielding material are integrally formed.
前記ノイズ発生源は、インバータを含むことを特徴とする遮蔽部材。 In the shielding member according to any one of claims 1 to 4,
The noise generating source includes an inverter.
前記ノイズ発生源は、移動体フレームまたはその近傍に固定されており、
前記移動体フレームから垂設され、前記ドライブシャフトに着設する導電性媒体を備えることを特徴とする移動体。 The mobile body according to claim 6,
The noise generation source is fixed to the moving body frame or the vicinity thereof,
A moving body comprising a conductive medium suspended from the moving body frame and attached to the drive shaft.
前記導電性媒体は、環状部分を有し、
前記ドライブシャフトを前記環状部分に挿通させてなることを特徴とする移動体。 The mobile body according to claim 7,
The conductive medium has an annular portion;
A moving body comprising the drive shaft inserted through the annular portion.
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A521 | Written amendment |
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