JP6068222B2 - ノイズ低減構造 - Google Patents

Description

本発明は、ノイズ低減構造に関し、特に、シールド電線に生じるノイズを低減するノイズ低減構造に関する。

従来のノイズ低減構造は、電線を覆うシールド材（編組や箔など）を圧着リングでシールドシェルに電気的に接続させて、シールドシェルをアースすることにより、バッテリーケーブルに生じるノイズを低減していた（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−２６８５６２号公報

従来のノイズ低減構造では、特定のノイズしか低減できず、所望のノイズ（例えば、スイッチングノイズ及びリップルノイズなど）を低減することができなかった。

本発明の目的は、バッテリーケーブルなどのシールド電線に生じる所望のノイズを低減することができるノイズ低減構造を提供することである。また、本発明の目的は、電線への着脱を容易にし、簡易かつ確実に電線をコンデンサ又はシールドシェルに電気的に接続することができるノイズ低減構造を提供することである。

本発明のノイズ低減構造は、シールド材によりシールドされる電線と、前記電線に電気的に接続される第１の端子と、前記第１の端子との間にコンデンサを介して電気的に接続される第２の端子とを備えたコンデンサユニットと、前記シールド材に接続されたシールド材接続部と、機器に接続されて前記シールド材を接地する接地接続部と、前記第２の端子に接続可能な端子接続部を備えたシールドシェルと、を備える。

この構成によれば、コンデンサユニットを介して電線とシールドシェルの接地接続部との間にコンデンサが電気的に接続されることにより、バッテリーケーブルなどの電線に生じる所望のノイズを低減することができる。

本発明のノイズ低減構造では、前記第１の端子は、前記電線の長手方向に直交する方向から圧接接続される芯線接続部と、前記芯線接続部より前記電線の長手方向に沿って折曲する屈曲部と、を備え、前記コンデンサ及び前記第２の端子は、前記電線の長手方向に沿って接続され、前記シールドシェルは、前記電線の長手方向に沿って相対移動されて、前記端子接続部が前記第２の端子と嵌合接続し、前記接地接続部を機器に対し締結固定することを特徴とする請求項１に記載のシールド電線のノイズ低減構造。

この構成によれば、コンデンサユニットの第１の端子が電線に圧接接続されて、シールドシェルが電線の長手方向に相対移動することにより、コンデンサユニットの第２の端子がシールドシェルに着脱可能に構成されているので、ノイズ低減構造の電線への着脱を容易にし、簡易かつ確実に電線をコンデンサ又はシールドシェルに電気的に接続することができる。

本発明のノイズ低減構造は、前記電線を保持する電線保持部と、前記コンデンサユニットを収容可能な収容部を備え、その外部を前記シールドシェルが相対移動可能なインナーホルダーを備える。

この構成によれば、インナーホルダーの収容部にコンデンサユニットが収容されて、インナーホルダーの外部をシールドシェルが電線の長手方向に相対移動することにより、コンデンサユニットの第２の端子がシールドシェルに着脱可能に構成されているので、ノイズ低減構造の電線への着脱を容易にし、簡易かつ確実に電線をコンデンサ又はシールドシェルに電気的に接続することができる。

本発明のノイズ低減構造では、前記収容部には前記コンデンサユニットが前記電線の長手方向に移動することを規制する位置決め部が形成されている。

この構成によれば、位置決め部が長手方向に抗力を発揮し、コンデンサユニットの長手方向の動きを規制することで、シールドシェルが長手方向に相対移動する際の圧力により第１の端子が損傷することを防止できる。

本発明のノイズ低減構造では、前記電線は、複数の電線であり、前記第１の端子は、前記複数の電線の夫々に接続する複数の端子であり、前記第２の端子は、前記複数の端子に夫々一端が電気的に接続された複数のコンデンサの多端に共通接続されている。

この構成によれば、電線が複数であっても、複数の第１の端子が夫々の電線に接続され、複数の第１の端子に接続された複数のコンデンサが第２の端子に共通接続されることで、コンデンサユニットを介して複数の電線とシールドシェルの接地接続部との間に複数のコンデンサが電気的に接続され、バッテリーケーブルなどの電線に生じる所望のノイズを低減することができる。

本発明によれば、バッテリーケーブルなどのシールド電線に生じる所望のノイズを低減することができる。また、本発明によれば、電線への着脱を容易にし、簡易かつ確実に電線をコンデンサ又はシールドシェルに電気的に接続することができる。

本実施の形態のコンデンサユニットを示した図である。 本実施の形態のノイズ低減構造を示した図である。 コンデンサユニットの底面を示した図である。 コンデンサユニットがインナーホルダーの収容部に収容されたノイズ低減構造を示した図である。 コンデンサユニットがシールドシェルに装着されたノイズ低減構造を示した図である。 コンデンサユニットがシールドシェルに装着されたノイズ低減構造の長手方向の断面図である。 第２の端子がシールドシェルの端子接続部に挟持された状態を示した図である。

以下、本発明の実施の形態のノイズ低減構造について、図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態のコンデンサユニット５を示した図である。図２は、バッテリーケーブル１０に装着されるインナーホルダー１０５の収容部１０４に、コンデンサユニット５が収容されることを示した図である。本実施の形態のバッテリーケーブル１０は、車両の電気系統配線に用いられる。

図１及び図２に示すように、本実施の形態のノイズ低減構造１００は、電線１０１，１０２、コンデンサユニット５、及びシールドシェル１０３を備える。電線１０１，１０２はシールド材１３０によりシールドされる。図２ではシールド材１３０及びシース１４０の一部が剥離され、絶縁被覆１２１，１２２が露出している。コンデンサユニット５は、端子（第１の端子）１，２と第２の端子３０とを備える。端子（第１の端子）１，２は、電線１０１，１０２に電気的に接続される。第２の端子３０は、端子（第１の端子）１，２との間にコンデンサ３を介して電気的に接続される。シールドシェル１０３は、シールド材接続部１５と接地接続部１７と端子接続部１８とを備える。シールド材接続部１５は、シールド材１３０に接続される。接地接続部１７は、機器（車両パネルなど）に接続されてシールド材１３０を接地する。端子接続部１８は、第２の端子３０に接続可能な構造を有する。

コンデンサユニット５は、電線（第１の電線）１０１に電気的に接続される端子（第１の端子）１と、電線（第２の電線）１０２に電気的に接続される端子（第１の端子）２と、端子（第１の端子）１，２間に電気的に接続されるコンデンサ３（３１，３２）と、電線１０１，１０２の長手方向Ａに移動可能なシールドシェル１０３が電線１０１，１０２の長手方向Ａに移動することにより、シールドシェル１０３に着脱可能な第２の端子３０とを備える。
コンデンサ３が、アクロスザライン・コンデンサ又はバイパス・コンデンサの役割を果たすので、バッテリーケーブル１０の電線１０１，１０２に生じる所望のノイズを低減することができる。また、シールドシェル１０３が電線１０１，１０２の長手方向Ａに移動することにより、第２の端子３０がシールドシェル１０３に着脱可能に構成されているので、コンデンサユニット５の電線１０１，１０２への着脱を容易にし、簡易かつ確実に電線１０１，１０２をコンデンサ３又はシールドシェル１０３に電気的に接続することができる。なお、ノイズに応じて、コンデンサ３（３１，３２）の容量が選択される。容量を選択することで、所望のノイズ（例えば、スイッチングノイズ及びリップルノイズなど）を低減することができる。

また、本実施の形態のコンデンサユニット５では、コンデンサ３は、端子（第１の端子）１に電気的に接続される第１のコンデンサ３１と、端子（第１の端子）２に電気的に接続される第２のコンデンサ３２と、第１のコンデンサ３１と第２のコンデンサ３２との間に設けられる導電部４とを備え、第２の端子３０は、導電部４に電気的に接続され、シールドシェル１０３は、第２の端子３０と電気的に接続され、第２の端子３０をアースする。第２の端子３０は、図１の導電部４０により導電部４に電気的に接続される。シールドシェル１０３は、車両パネルなどに電気的に接続されることにより、第２の端子３０をアースする。このように、コンデンサを介して端子（第１の端子）１，２と第２の端子３０とを接続し、第２の端子３０をアースすることにより、バッテリーケーブル１０の電線１０１，１０２に生じる所望のノイズを低減することができる。

また、本実施の形態のコンデンサユニット５は、電線１０１，１０２に装着されるインナーホルダー１０５の収容部１０４に収容される。コンデンサユニット５は、端子（第１の端子）１，２、第２の端子３０、コンデンサ３（３１，３２）、及び導電部４，４０を備える。

図３は、コンデンサユニット５の底面を示した図である。図３に示すように、コンデンサユニット５は、図２の長手方向Ａに抗力を発揮する位置決め部６を備える。位置決め部６は凹状に設けられ、図２の収容部１０４に設けられた凸状の当接部７に嵌合することにより、電線１０１，１０２の長手方向Ａに抗力を発揮する。本実施の形態では、コンデンサユニット５の底面に凹状の位置決め部６を設け、収容部１０４の底面に凸状の当接部７を設けたが、位置決め部６及び当接部７は少なくとも電線１０１，１０２の長手方向Ａに抗力を発揮すればよく、段状であってもよく、コンデンサユニット５及び収容部１０４の側面に設けられてもよい。

図２に示すように、バッテリーケーブル１０は、電線１０１，１０２と、シールド材１３０と、シース１４０とを備える。バッテリーケーブル１０の一端はバッテリー側に電気的に接続されており、他端はインバータ側に電気的に接続されている。

電線１０１，１０２は略平行に配設されている。電線１０１，１０２は、芯線１１１，１１２と、芯線１１１，１１２の外周を絶縁性の樹脂などによりそれぞれ被覆する絶縁被覆１２１，１２２とをそれぞれ備える。絶縁被覆１２１，１２２は束ねられ、束ねられた絶縁被覆１２１，１２２の外周には導電性のシールド材（編組又は箔）１３０が備えられ、シールド材１３０の外周には絶縁性のシース１４０が備えられるが、図２ではシールド材１３０及びシース１４０の一部が剥離され、絶縁被覆１２１，１２２が露出している。

剥離されたシールド材１３０は、シールドリング１３１によりシールドシェル１０３に接続される。シールドリング１３１は、金属製の中空円筒状であり、中空部にシールドシェル１０３及びシールド材１３０を挿入して加締められることにより、剥離されたシールド材１３０をシールドシェル１０３の外周に（電気的に）接続する。

シールドシェル１０３は電線１０１，１０２の長手方向Ａに移動可能である。シールドシェル１０３が電線１０１，１０２の長手方向Ａに移動することにより、シールドシェル１０３の端子接続部１８がコンデンサユニット５の第２の端子３０を挟持し、第２の端子３０がシールドシェル１０３に装着され、電気的に接続される。シールドシェル１０３が電線１０１，１０２の長手方向Ａに移動することにより、第２の端子３０がシールドシェル１０３に着脱可能に構成されているので、簡易かつ確実にコンデンサユニット５をシールドシェル１０３に電気的に接続することができる。

インナーホルダー１０５は、電線１０１，１０２を保持するスリーブ（電線保持部）１５０と、コンデンサユニット５を収容可能な収容部１０４とを備え、その外部をシールドシェル１０３が相対移動可能な構造を有する。スリーブ１５０の上面に設けられる収容部１０４は、収容部１０４の側面に設けられて長手方向Ａに立設する壁部１０６と、収容部１０４の底面に立設する当接部７とを備える。スリーブ１５０は、中空筒状であり、中空部に電線１０１，１０２を挿入する。

次に、コンデンサユニット５がインナーホルダー１０５の収容部１０４に収容され、シールドシェル１０３に装着される過程を説明する。図４は、コンデンサユニット５がインナーホルダー１０５の収容部１０４に収容された状態を示した図である。

図４に示すように、インナーホルダー１０５の収容部１０４に、コンデンサユニット５が収容される。収容部１０４にはコンデンサユニット５が電線１０１，１０２の長手方向Ａに移動することを規制する位置決め部６が形成されている。位置決め部６が当接部７に嵌合することにより、電線１０１，１０２の長手方向Ａに抗力を発揮し、コンデンサユニット５の長手方向Ａの動きを規制する。この結果、端子（第１の端子）１，２が長手方向Ａに受ける圧力を低減することができ、端子（第１の端子）１，２の損傷を防止することができる。

また、位置決め部６が当接部７に嵌合することにより、第１又は第２の電線の短手方向Ｂに抗力を発揮することも可能であり、コンデンサユニット５の短手方向Ｂの動きを規制する。さらに、コンデンサユニット５の側面が壁部１０６に当接可能となることにより、コンデンサユニット５の短手方向Ｂの動きを規制する。コンデンサユニット５の長手方向Ａ及び短手方向Ｂの動きを規制することにより、コンデンサユニット５がインナーホルダー１０５（又は収容部１０４）に装着される。コンデンサユニット５が収容部１０４に装着されると、端子１が電線（第１の電線）１０１に電気的に接続され、端子２が電線（第２の電線）１０２に電気的に接続される。

図１及び図３に示すように、端子（第１の端子）１，２は、Ｌ形状であり、電線１０１，１０２の長手方向Ａに直交する方向Ｃに延伸する歯部（芯線接続部）１１，１２，２１，２２と、長手方向Ａに延伸する屈曲部５１，５２とを備える。図４に示すように、コンデンサユニット５が収容部１０４に装着されると、端子１の歯部（芯線接続部）１１，１２が絶縁被覆１２１を切断し、歯部（芯線接続部）１１，１２の間に芯線１１１が挿入されることにより、端子１が電線（第１の電線）１０１に電気的に圧接接続される。同様に、コンデンサユニット５が収容部１０４に装着されると、端子２の歯部（芯線接続部）２１，２２が絶縁被覆１２２を切断し、歯部（芯線接続部）２１，２２の間に芯線１１２が挿入されることにより、端子２が電線（第２の電線）１０２に電気的に接続される。歯部（芯線接続部）１１，１２の幅及び歯部（芯線接続部）２１，２２の幅は、電線１０１，１０２の径よりもそれぞれ小さいことが望ましい。

図５は、コンデンサユニット５がシールドシェル１０３に装着された状態を示した図である。図６は、コンデンサユニット５がシールドシェル１０３に装着された状態における長手方向Ａの断面図である。

図５及び図６に示すように、シールドシェル１０３が電線１０１，１０２の長手方向Ａに移動することにより、シールドシェル１０３の端子接続部１８がコンデンサユニット５の第２の端子３０を挟持し、第２の端子３０がシールドシェル１０３に装着され、電気的に接続される。

シールドシェル１０３は、中空筒状の小径部であるシールド材接続部１５と、中空筒状の本体部１６と、接地接続部１７（図２及び図４の穴部１７０を含む）とを備える。シールドリング１３１が加締められることにより、シールド材１３０がシールド材接続部１５の外周に接続される。シールド材接続部１５の内径はインナーホルダー１０５の外径よりも大きいので、インナーホルダー１０５がシールド材接続部１５の中空部を貫通することができる。

本体部１６の一方側にはシールド材接続部１５が連設され、他方側にはインナーホルダー１０５が挿入されるための開口部が形成されている。本体部１６の内径はシールド材接続部１５の内径よりも大きく、本体部１６の外径はシールド材接続部１５の外径よりも大きいので、本体部１６とシールド材接続部１５との連設部には段部１９が形成される。

インナーホルダー１０５は、スリーブ（電線保持部）１５０の下面に設けられて長手方向Ａに立設する壁部１０７と、対向する２つの壁部１０７の間に設けられるランス１０８とを備える。

シールドシェル１０３が電線１０１，１０２の長手方向Ａに移動することにより、本体部１６の開口部からインナーホルダー１０５が長手方向Ａに挿入される。インナーホルダー１０５は、本体部１６の中空部を貫通する。インナーホルダー１０５が本体部１６に進入すると、スリーブ（電線保持部）１５０がシールド材接続部１５の中空部を貫通する。そして、壁部１０６，１０７が段部１９に当接可能となり、インナーホルダー１０５の長手方向Ａの進入を規制する。また、ランス１０８が本体部１６の係止部２０に係止することで、インナーホルダー１０５の長手方向Ａの離脱を規制する。インナーホルダー１０５の長手方向Ａの進入及び離脱を規制することにより、インナーホルダー１０５がシールドシェル１０３に装着（接続）されるとともに、バッテリーケーブル１０（又は電線１０１，１０２）に装着される。そして、コンデンサユニット５の第２の端子３０がシールドシェル１０３の端子接続部１８に挟持され、電気的に接続される。

図７は、第２の端子３０がシールドシェル１０３の端子接続部１８に挟持された状態を示した図である。図７に示すように、第２の端子３０は、シールドシェル１０３の端子接続部１８とインデント５０との間に挟持される。インデント５０は、本体部１６の上面を貫通して、下方向に凸状に設けられている。また、図５に示すように、２つのインデント５０は、端子接続部１８を中心として対向するように設けられている。インデント５０が第２の端子３０と微小な面で接触することにより摩擦力を小さくし、第２の端子が端子接続部１８に滑らかに挿入される。なお、第２の端子３０がシールドシェル１０３に装着され、電気的に接続されるためには、端子接続部１８の代わりに、第２の端子３０がシールドシェル１０３に当接する導電性のバネ構造を備えてもよい。例えば、バネ構造が段部１９に当接することで、第２の端子３０がシールドシェル１０３に装着され、電気的に接続されてもよい。

第２の端子３０がシールドシェル１０３の端子接続部１８に挟持され、電気的に接続された後、図５に示すように、車両パネルから突設するスタッドボルト１７１が接地接続部１７の穴部１７０に挿入され、ナット１７２により締結固定されることにより、シールドシェル１０３が車両パネル（又は車両の一部）に取り付けられる。この結果、コンデンサユニット５、バッテリーケーブル１０、及びインナーホルダー１０５が車両の一部に取り付けられる。

このように、端子（第１の端子）１，２は、歯部（芯線接続部）１１，１２，２１，２２と屈曲部５１，５２とを備える。歯部（芯線接続部）１１，１２，２１，２２は、電線１０１，１０２の長手方向Ａに直交する方向Ｃから電線１０１，１０２に圧接接続される。屈曲部５１，５２は、歯部（芯線接続部）１１，１２，２１，２２より電線１０１，１０２の長手方向Ａに沿って折曲する。コンデンサ３及び第２の端子３０は、電線１０１，１０２の長手方向Ａに沿って接続される。シールドシェル１０３は電線１０１，１０２の長手方向Ａに沿って相対移動されて、端子接続部１８が第２の端子３０と嵌合接続し、接地接続部１７を機器に対し締結固定する。

以上、本実施の形態のノイズ低減構造１００について説明した。コンデンサユニット５が収容部１０４に収容されるとともに、端子（第１の端子）１，２が電線１０１，１０２に電気的に接続され、シールドシェル１０３が電線１０１，１０２の長手方向Ａに移動して収容部１０４の一部を覆うことにより、シールドシェル１０３が第２の端子３０と電気的に接続される。シールドシェル１０３はグラウンド側に接続されているので、端子（第１の端子）１，２と第２の端子３０を電気的に接続するコンデンサ３（３１，３２）により、バッテリーケーブル１０に生じる所望のノイズを低減することができる。コンデンサ３（３１，３２）は、ノイズに応じて容量が選択される。コンデンサ３（３１，３２）の容量が異なる複数のコンデンサユニット５を用意しておき、適切なコンデンサユニット５を選択し、選択されたコンデンサユニット５が収容部１０４に装着（又は交換）されてもよい。

以上、本発明にかかる実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。

本実施の形態のノイズ低減構造では、電線１０１，１０２は、複数の電線であり、第１の端子１，２は、複数の電線１０１，１０２の夫々に接続する複数の端子であり、第２の端子３０は、複数の端子（第１の端子）１，２に夫々一端が電気的に接続された複数のコンデンサ３の多端に共通接続されている。但し、これに限定されず、電線の数やこれに対応する第１の端子の数は任意であり、シールド材が同軸上に配置されるものや複数の電線を一括でシールドするものも含まれる。

本発明に係るノイズ低減構造は、電線に容易に着脱され、簡易かつ確実に電線をコンデンサ又はシールドシェルに電気的に接続することができ、バッテリーケーブルなどのシールド電線に生じる所望のノイズを低減するノイズ低減構造として有用である。

１，２ 第１の端子
３，３１，３２ コンデンサ
５ コンデンサユニット
６ 位置決め部
７ 当接部
１０ バッテリーケーブル
３０ 第２の端子
１００ ノイズ低減構造
１０１，１０２ 電線
１０３ シールドシェル
１０４ 収容部
１０５ インナーホルダー
１１１，１１２ 芯線
１２１，１２２ 絶縁被覆
１３０ シールド材
１３１ シールドリング
１４０ シース
１５０ スリーブ（電線保持部）

Claims (5)

1. シールド材によりシールドされる電線と、
   前記電線に電気的に接続される第１の端子と、
   前記第１の端子との間にコンデンサを介して電気的に接続される第２の端子とを備えたコンデンサユニットと、
   前記シールド材に接続されたシールド材接続部と、機器に接続されて前記シールド材を接地する接地接続部と、前記第２の端子に接続可能な端子接続部を備えたシールドシェルと、
   を備えたシールド電線のノイズ低減構造。
2. 前記第１の端子は、前記電線の長手方向に直交する方向から圧接接続される芯線接続部と、前記芯線接続部より前記電線の長手方向に沿って折曲する屈曲部と、を備え、
   前記コンデンサ及び前記第２の端子は、前記電線の長手方向に沿って接続され、
   前記シールドシェルは、前記電線の長手方向に沿って相対移動されて、前記端子接続部が前記第２の端子と嵌合接続し、前記接地接続部を機器に対し締結固定することを特徴とする請求項１に記載のシールド電線のノイズ低減構造。
3. 前記電線を保持する電線保持部と、前記コンデンサユニットを収容可能な収容部を備え、その外部を前記シールドシェルが相対移動可能なインナーホルダーを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のシールド電線のノイズ低減構造。
4. 前記収容部には前記コンデンサユニットが前記電線の長手方向に移動することを規制する位置決め部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のシールド電線のノイズ低減構造。
5. 前記電線は、複数の電線であり、
   前記第１の端子は、前記複数の電線の夫々に接続する複数の端子であり、
   前記第２の端子は、前記複数の端子に夫々一端が電気的に接続された複数のコンデンサの多端に共通接続されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のシールド電線のノイズ低減構造。

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