WO2018168378A1 - ワイヤーハーネスシステム及びワイヤーハーネスシステムのリンギング抑制方法 - Google Patents
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Definitions
- a wiring harness used in such a communication system has a routing route having a main line connecting a plurality of electronic devices and a branch line branched from the main line and connected to another electronic device.
- impedance mismatch at the branch portion between the main line and the branch line, or impedance mismatch of the electronic device connected to the branch line Ringing may occur due to repeated signal reflection due to the above, and communication failure may occur.
- a magnetic core such as ferrite may be used.
- the communication system of Patent Document 1 is connected to a plurality of subscriber terminal stations via transmission lines that merge at a single star node in a star shape, and the core end on each star node side of the transmission line.
- ferrite beads as an attenuation element are arranged. This attenuating element is configured to attenuate high-frequency ringing that is input-coupled in the transmission line.
- an attenuation element is arranged for each of the two core wires connected to each subscriber terminal station. If the number of attenuating elements can be reduced, the manufacturing cost can be reduced, which is preferable.
- the wire harness system described in the present specification includes a plurality of communication lines and an annular magnetic core through which the plurality of communication lines are inserted, and a signal in which a current in an opposite direction flows through the plurality of communication lines.
- the plurality of communication lines and the magnetic core are configured so that the direction of current in the portion of the plurality of communication lines inserted into the magnetic core is the same.
- the ringing suppression method of the wire harness system described in the present specification has the same direction as the current direction of the portion inserted through the annular magnetic core in a plurality of communication lines through which signals in which currents in opposite directions flow are transmitted. To do.
- the said structure compared with the structure which prepares a magnetic body core separately with respect to each communication line, a manufacturing cost can be reduced.
- the direction of the current in the portion inserted into the magnetic core of the plurality of communication lines is opposite, the magnetic flux passing through the magnetic core cancels each other, so that the ringing time cannot be reduced. is there.
- the plurality of communication lines and the magnetic body core are configured so that the direction of the current is the same for the portion inserted into the magnetic core. Since the magnetic flux passing through the magnetic core strengthens and the resistance to the high frequency ringing component increases, the ringing time can be reduced. Further, since the high frequency ringing component can be consumed as a resistance loss by the electromagnetic induction action in the magnetic core, the high frequency ringing component can be reduced and the ringing time can be reduced.
- At least one communication line of the plurality of communication lines includes a turn part wound at least once around the magnetic core, and the turn part causes the magnetic core in the plurality of communication lines to be connected to the magnetic core.
- the direction of current in the inserted portion is the same direction. In this way, the number of magnetic cores can be reduced with a simple configuration.
- a pair of the magnetic cores, and the plurality of communication lines includes a plurality of pairs of the communication lines, and one of the pair of magnetic cores, One communication line of the pair of communication lines is inserted, and the other communication line of the pair of communication lines is inserted into the other magnetic body core of the pair of magnetic cores. .
- the direction of the current of the communication line inserted through the same magnetic core can be made the same direction without winding the communication line around the magnetic core, so that the wiring route of the wire harness can be shortened. It becomes possible to simplify the configuration of the wire harness system.
- the plurality of communication lines include a trunk line and a branch line branched from the trunk line, and a signal in which currents flowing in opposite directions are transmitted to the trunk line and the branch line, and is inserted into the magnetic core.
- the main line and the branch line in the portion are configured such that the directions of the currents are the same. If it does in this way, the structure of the wire harness system which has a trunk line and a branch line can be simplified.
- the manufacturing cost of the wire harness system can be reduced.
- the figure which shows the wire harness system of Embodiment 1 Sectional drawing which shows the state by which the wire harness was penetrated by the magnetic body core
- the figure which shows a wire harness system as a comparative example As a comparative example, a cross-sectional view of a state in which the direction of the current is opposite in the plurality of communication lines in the portion inserted through the magnetic core
- Sectional drawing which shows the state by which the wire harness was penetrated by the magnetic body core The figure which shows the wire harness system as a comparative example Sectional drawing of the position of the magnetic body core in FIG.
- the figure which shows the state by which the some communication line by which the direction of the electric current was made into the opposite direction was inserted in the magnetic body core as a comparative example
- the wire harness system 10 of the present embodiment is mounted on a vehicle such as an automobile, and enables communication according to standards such as CAN (Controller Area Network) and CAN-FD (CAN with Flexible Data Rate).
- CAN Controller Area Network
- CAN-FD CAN with Flexible Data Rate
- the wire harness system 10 includes a wire harness 11 having a pair of communication lines 11 ⁇ / b> A and 11 ⁇ / b> B, and a plurality (four in this embodiment) of annular magnetism through which the communication lines 11 ⁇ / b> A (11 ⁇ / b> B) are inserted.
- the body cores 20A to 20D and a plurality (two in this embodiment) of joint connectors 17A and 17B for connecting the wire harnesses 11 are provided.
- the wire harness 11 is connected to a pair of terminal nodes 15A and 15B and a plurality (six in this embodiment) of non-terminal nodes 16.
- the pair of terminal nodes 15A and 15B and the plurality of non-terminal nodes 16 are both ECUs (Electronic Control Units) mounted on the vehicle.
- the ECU is, for example, an electrical junction box arranged in a path from a power source such as a vehicle battery to a load such as an electrical component or a motor, and performs control of power supply, control of load operation, and the like.
- the wire harness 11 uses a UTP (Unshielded Twisted Pair) cable in which a pair of communication wires 11A and 11B are twisted together, and connects the pair of terminal nodes 15A and 15B via joint connectors 17A and 17B.
- the main lines 12A to 12C and a plurality of branch lines 13 branched from the main lines 12A to 12C by joint connectors 17A and 17B as branching means and extending to the non-terminal node 16 are provided.
- Each of the communication lines 11A and 11B is a covered electric wire whose core wire is covered with an insulating layer.
- the trunk lines 12A to 12C can communicate with each other as a common communication line between the terminal nodes 15A and 15B.
- the trunk line 12B and the branch line 13 have a pair of communication lines 11A and 11B and the terminal ends of the twisted lines are bound by a tape T as a binding member, and the magnetic cores 20A to 20D side of the tape T are a pair of communication lines 11A. , 11B are not twisted together, and the pair of communication lines 11A, 11B are separated and extend in different directions.
- the plurality of communication lines 11A and 11B include a CANH wire and a CANL wire capable of transmitting different voltage signals, and a differential signal is transmitted.
- a CANH wire and a CANL wire capable of transmitting different voltage signals, and a differential signal is transmitted.
- the voltage of the differential signal is lower than the predetermined threshold, it is recessive, and when it is higher than the predetermined threshold, it is in the dominant state. Since the currents IA and IB corresponding to the differential signals (in FIG.
- the directions of the currents IA and IB are indicated by arrows) flow through the communication lines 11A and 11B, the terminal nodes 15A and 15B and a plurality of non-terminals Due to the differential signals transmitted and received from the node 16, the currents IA and IB inputted to and outputted from the terminal nodes 15A and 15B and the plurality of non-terminal nodes 16 to the pair of communication lines 11A and 11 are opposite to each other.
- the joint connectors 17A and 17B have main line connection portions 18A and 18B connected to the main lines 12A to 12C and branch line connection portions 19A and 19B connected to the branch line 13.
- the one main line connecting portion 18A is arranged on the one branch line connecting portion 19A side and branched to the branch line connecting portion 19A, and currents IA and IB in opposite directions flow through the main line connecting portion 18A and the branch line connecting portion 19A ( Arrow in FIG. 1).
- the other main line connection portion 18B is arranged on the other branch line connection portion 19B side and branched to the branch line connection portion 19B.
- the main line connection portion 18B and the branch line connection portion 19B have currents IA and IB in opposite directions. Flowing.
- the magnetic cores 20A to 20D are provided as a pair with respect to the joint connectors 17A and 17B, and are made of a magnetic material having a high impedance against high-frequency electromagnetic noise such as ferrite.
- Each of the magnetic cores 20A to 20D has a cylindrical shape as shown in FIG. 2 (in FIG. 2, the magnetic core 20A (20C) is shown, and the magnetic core 20B (20D) is not shown).
- An insertion hole 21 through which a plurality of communication lines 11A (11B) are inserted is formed.
- the magnetic cores 20A to 20D can be fitted into a holder HD that is made of synthetic resin and can be divided, and can be attached to one or a plurality of wire harnesses 11 by the holder HD.
- one communication core 11A of the branch line 13 and one communication line 11A of the trunk line 12B are inserted into one magnetic core 20A (20C), and the other Three communication lines 11B of the branch line 13 and one communication line 11B of the trunk line 12B are inserted into the magnetic core 20B (20D).
- the trunk line 12B is formed with two turn portions 14 wound around the magnetic cores 20A to 20D at two locations for each of the communication lines 11A and 11B.
- the turn part 14 is inserted inside the magnetic cores 20A to 20D by introducing the communication lines 11A and 11B from the outside to the inside of the magnetic cores 20A to 20D and leading them to the outside of the magnetic cores 20A to 20D.
- the direction of the current IA (IB) of the main line 12B is changed by 180 degrees. Thereby, currents IA and IB in the same direction flow through the plurality of communication lines 11A (11B) in the insertion holes 21 of the common (one) magnetic cores 20A to 20D.
- the wire harness system 10 includes a plurality of communication lines 11A and 11B and annular magnetic cores 20A to 20D through which the plurality of communication lines 11A and 11B are inserted.
- the plurality of communication lines 11A and 11B are arranged so that the directions of the currents IA and IB in the portions inserted through the magnetic cores 20A to 20D are the same.
- Communication lines 11A and 11B and magnetic cores 20A to 20D are configured.
- the wire harness system 10 since the number of magnetic cores can be reduced as compared with a configuration in which a plurality of communication lines 11A (11B) are individually inserted into the magnetic cores, the wire harness system 10 is configured. The manufacturing cost for doing so can be reduced.
- the communication lines 11A are arranged so that the directions of the currents IA and IB are the same in the portions inserted through the magnetic cores 20A to 20D. 11B and the magnetic cores 20A to 20D, the magnetic field H passing through the magnetic cores 20A to 20D can be strengthened, the resistance is increased, and the electromagnetic induction action in the magnetic cores 20A to 20D is increased. Therefore, the ringing component can be consumed as a resistance loss. Thereby, the high frequency ringing component can be reduced, and the ringing time can be reduced.
- At least one communication line 11A, 11B among the plurality of communication lines 11A, 11B includes a turn part 14 wound at least once around the magnetic cores 20A to 20D, and the turn part 14 makes a plurality of turns.
- the directions of the currents IA and IB of the portions inserted through the magnetic cores 20A to 20D in the communication lines 11A and 11B are the same. In this way, it is possible to reduce the number of magnetic cores 20A to 20D with a simple configuration in which the turn portions 14 wound around the magnetic cores 20A to 20D are formed on the communication lines 11A and 11B. become.
- a pair of magnetic cores 20A to 20D are provided, and the plurality of communication lines 11A and 11B include a plurality of pairs of communication lines 11A and 11B, and one of the pair of magnetic cores 20A to 20D.
- One of the communication lines 11A and 11B is inserted into the magnetic cores 20A and 20C, and the other of the communication lines 11A and 11B is inserted into the other magnetic cores 20B and 20D.
- the communication line 11B is inserted.
- the signal directions of the communication line 11A (11B) inserted through the same magnetic cores 20A to 20D without the communication lines 11A and 11B being wound around the magnetic cores 20A to 20D are the same as each other. Therefore, the wiring path of the wire harness 11 can be shortened and the configuration of the wire harness system 10 can be simplified.
- the plurality of communication lines 11A and 11B include trunk lines 12A to 12C and branch lines 13 branched from the trunk lines 12A to 12C.
- the trunk lines 12A to 12C and the branch lines 13 have currents IA and IB in opposite directions.
- the flowing signals can be transmitted, and the trunk lines 12A to 12C and the branch lines 13 inserted through the magnetic cores 20A to 20D are configured such that the directions of the currents IA and IB are the same. In this way, the configuration of the wire harness system 10 having the trunk lines 12A to 12C and the branch line 13 can be simplified.
- Embodiment 2 will be described with reference to FIGS.
- a turn portion 14 is formed on one communication line 11 ⁇ / b> B of the branch line 13. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the wire harness system 30 of Embodiment 2 includes a magnetic core 31 and a plurality of branch lines 13 connected to the non-terminal node 16 as shown in FIG. 5 (directions of currents IA and IB are indicated by arrows).
- one communication line 11B includes a turn part 14 wound around the magnetic core 31 and the other communication line 11A includes a turn part 14.
- the communication line 11 ⁇ / b> B is introduced from the outside to the inside of the magnetic core 31, passes through the insertion hole 31 ⁇ / b> A, and is led out to the outside of the magnetic core 31.
- the communication line 11 ⁇ / b> B led out of the magnetic core 31 extends toward the joint connectors 17 ⁇ / b> A and 17 ⁇ / b> B or the non-terminal node 16.
- the number of magnetic cores 31 can be reduced, but as shown in FIG. Moreover, the magnetic fields H of the branch lines 13 passing through the magnetic core 31 cancel each other, and the ringing component cannot be reduced.
- the magnetic field H intensifies each other in the portions of the communication lines 11A and 11B passing through the magnetic core 31 in the communication lines 11A and 11B.
- the ringing component can be consumed as a resistance loss by the electromagnetic induction action in the magnetic cores 20A to 20D. Thereby, the high frequency ringing component can be reduced, and the ringing time can be reduced.
- Embodiment 3 will be described with reference to FIGS.
- a pair of communication lines 11A and 11B of the branch line 13 are inserted into different magnetic cores 41A and 41B, and a turn portion 14 is provided in each of the pair of communication lines 11A and 11B of the trunk line 12B.
- the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the wire harness system 40 of Embodiment 3 includes magnetic cores 41 ⁇ / b> A and 41 ⁇ / b> B, a trunk line 12 ⁇ / b> B connected to the terminal nodes 15 ⁇ / b> A and 15 ⁇ / b> B, and a plurality of branch lines 13 connected to the non-terminal node 16. Is provided.
- the branch line 13 one communication line 11A separated from the portion bound by the tape T is inserted into the insertion hole 42 of one magnetic core 41A, and the other communication line 11B is connected to the other magnetic core 41B. It is inserted through the insertion hole 42.
- one communication line 11A of the trunk line 12B has a turn portion 14 wound around one magnetic core 41A, and the other communication line 11B of the trunk line 12B turns around the other magnetic core 41B. Part 14.
- the three communication lines 11A (11B) are inserted through the insertion holes 42 of the magnetic cores 41A (41B).
- the wire harness system 10 has a configuration in which the trunk lines 12A to 12C and the branch line 13 are connected in a bus shape, but may be a star shape or a ring shape.
- the number of communication lines 11A and 11B inserted through the magnetic cores 20A to 20D, 31, and 41 and the number of magnetic cores are not limited to the number in the above embodiment, and can be changed to various numbers. .
- the turn part 14 is configured to be wound once around the magnetic cores 20A to 20D, 31, 41, the turn part 14 may be configured to be wound a plurality of times.
- Wire harness system 11 Wire harness 11A, 11B: Communication lines 12A to 12C: Trunk line 13: Branch line 14: Turn section 15A, 15B: Terminal node 16: Non-terminal node 17A, 17B: Joint connectors 20A to 20D , 31, 41A, 41B: Magnetic core 21, 31A, 42: Insertion hole
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Abstract
ワイヤーハーネスシステム10は、複数の通信線11A,11Bと、複数の通信線11A,11Bが挿通される環状の磁性体コア20A~20Dと、を備え、複数の通信線11A,11Bに反対方向の電流が流れる信号が伝送された場合に、複数の通信線11A,11Bのうち磁性体コア20A~20Dに挿通された部分における電流の方向が同じ方向となるように複数の通信線11A,11B及び磁性体コア20A~20Dが構成されている。
Description
本明細書では、ワイヤーハーネスシステムに関する技術を開示する。
従来、自動車等の車両では、通信システムとしてCAN,CAN-FD等の規格が採用されている。このような通信システムで使用されるワイヤーハーネスは、一般に、複数の電子機器間を接続する幹線と、幹線から分岐して他の電子機器に接続される支線とを有する配索経路が用いられる。このようにワイヤーハーネスが配索された通信システムにおいて電子機器間に信号が伝送される際には、幹線と支線との分岐部分におけるインピーダンス不整合や、支線に接続された電子機器のインピーダンス不整合等に起因して信号反射などが繰り返されることでリンギングが発生し、通信障害を生じる可能性がある。このようなリンギング時間を低減して通信障害を抑制する方策として、フェライト等の磁性体コアが使用されることがある。特許文献1の通信システムは、星状に1つの星状ノードにて合流する伝送線路を介して複数の加入者端末ステーションに接続されており、伝送線路の各々の星状ノード側の心線端部には、減衰素子としてのフェライトビーズが配置されている。この減衰素子により、伝送線路内に入力結合された高周波リンギングが減衰されるように構成されている。
ところで、上記特許文献1の構成では、各加入者端末ステーションに接続された2つの心線のそれぞれに対して減衰素子が配置されている。この減衰素子の数を少なくすることができれば、製造コストを低減できるため好ましい。
本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ワイヤーハーネスシステムの製造コストを低減することを目的とする。
本明細書に記載されたワイヤーハーネスシステムは、複数の通信線と、前記複数の通信線が挿通される環状の磁性体コアと、を備え、前記複数の通信線に反対方向の電流が流れる信号が伝送された場合に、前記複数の通信線のうち前記磁性体コアに挿通された部分における電流の方向が同じ方向となるように前記複数の通信線及び前記磁性体コアが構成されている。
本明細書に記載されたワイヤーハーネスシステムのリンギング抑制方法は、反対方向の電流が流れる信号が伝送される複数の通信線における環状の磁性体コアに挿通された部分の電流の方向を同じ方向とする。
本明細書に記載されたワイヤーハーネスシステムのリンギング抑制方法は、反対方向の電流が流れる信号が伝送される複数の通信線における環状の磁性体コアに挿通された部分の電流の方向を同じ方向とする。
上記構成によれば、各通信線に対して個別に磁性体コアを用意する構成と比較して製造コストを低減することができる。
ここで、複数の通信線のうち磁性体コアに挿通された部分における電流の方向が反対方向であると、磁性体コアを通る磁束が互いに打ち消し合ってしまうため、リンギング時間を低減できないという問題がある。一方、上記構成によれば、複数の通信線のうち、磁性体コアに挿通された部分については、電流の方向が同じ方向となるように複数の通信線及び磁性体コアが構成されているため、磁性体コアを通る磁束が強め合って高周波リンギング成分に対する抵抗が高くなることにより、リンギング時間を低減することが可能になる。また、磁性体コア内の電磁誘導作用により高周波リンギング成分を抵抗損失として消費することができるため、高周波リンギング成分を低減することができ、リンギング時間を低減することが可能になる。
ここで、複数の通信線のうち磁性体コアに挿通された部分における電流の方向が反対方向であると、磁性体コアを通る磁束が互いに打ち消し合ってしまうため、リンギング時間を低減できないという問題がある。一方、上記構成によれば、複数の通信線のうち、磁性体コアに挿通された部分については、電流の方向が同じ方向となるように複数の通信線及び磁性体コアが構成されているため、磁性体コアを通る磁束が強め合って高周波リンギング成分に対する抵抗が高くなることにより、リンギング時間を低減することが可能になる。また、磁性体コア内の電磁誘導作用により高周波リンギング成分を抵抗損失として消費することができるため、高周波リンギング成分を低減することができ、リンギング時間を低減することが可能になる。
本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記複数の通信線のうちの少なくとも一本の通信線は、前記磁性体コアの周りに少なくとも一回巻かれたターン部を備え、前記ターン部により、前記複数の通信線における前記磁性体コアに挿通された部分の電流の方向が同じ方向とされている。
このようにすれば、簡素な構成で、磁性体コアの個数を少なくすることが可能になる。
前記複数の通信線のうちの少なくとも一本の通信線は、前記磁性体コアの周りに少なくとも一回巻かれたターン部を備え、前記ターン部により、前記複数の通信線における前記磁性体コアに挿通された部分の電流の方向が同じ方向とされている。
このようにすれば、簡素な構成で、磁性体コアの個数を少なくすることが可能になる。
一対の前記磁性体コアを備え、前記複数の通信線は、一対の前記通信線を複数組備えるものであり、前記一対の磁性体コアのうちの一方の前記磁性体コアに、各組の前記一対の通信線のうちの一方の通信線を挿通し、前記一対の磁性体コアのうちの他方の前記磁性体コアに、各組の前記一対の通信線のうちの他方の通信線を挿通する。
このようにすれば、通信線を磁性体コアに巻回しなくても同じ磁性体コアに挿通された通信線の電流の方向を同じ方向とすることができるため、ワイヤーハーネスの配索経路を短くすることができ、ワイヤーハーネスシステムの構成を簡素化することが可能になる。
このようにすれば、通信線を磁性体コアに巻回しなくても同じ磁性体コアに挿通された通信線の電流の方向を同じ方向とすることができるため、ワイヤーハーネスの配索経路を短くすることができ、ワイヤーハーネスシステムの構成を簡素化することが可能になる。
複数の前記通信線は、幹線と、前記幹線から分岐した支線と、を備え、前記幹線及び前記支線には、互いに反対方向の電流が流れる信号が伝送されるとともに、前記磁性体コアに挿通された部分の前記幹線及び前記支線は、電流の方向が互いに同じ方向となるように構成されている。
このようにすれば、幹線と支線とを有するワイヤーハーネスシステムの構成を簡素化することができる。
このようにすれば、幹線と支線とを有するワイヤーハーネスシステムの構成を簡素化することができる。
本明細書に記載された技術によれば、ワイヤーハーネスシステムの製造コストを低減することができる。
<実施形態1>
実施形態1について、図1~図4を参照しつつ説明する。
本実施形態のワイヤーハーネスシステム10は、自動車等の車両に搭載され、例えばCAN(Controller Area Network),CAN-FD(CAN with Flexible Data Rate)等の規格による通信を可能とするものである。
実施形態1について、図1~図4を参照しつつ説明する。
本実施形態のワイヤーハーネスシステム10は、自動車等の車両に搭載され、例えばCAN(Controller Area Network),CAN-FD(CAN with Flexible Data Rate)等の規格による通信を可能とするものである。
ワイヤーハーネスシステム10は、図1に示すように、一対の通信線11A,11Bを有するワイヤーハーネス11と、通信線11A(11B)が挿通される複数(本実施形態では4つ)の環状の磁性体コア20A~20Dと、ワイヤーハーネス11間を接続する複数(本実施形態では2つ)のジョイントコネクタ17A,17Bとを備える。
ワイヤーハーネス11は、一対の終端ノード15A,15Bと、複数(本実施形態では6つ)の非終端ノード16とに接続されている。一対の終端ノード15A,15B及び複数の非終端ノード16は、本実施形態では、共に、車両に搭載されたECU(Electronic Control Unit)とされている。ECUは、例えば、車両のバッテリ等の電源から電装品やモータ等の負荷に至る経路に配された電気接続箱であり、電力供給の制御や、負荷の動作の制御等を行う。
ワイヤーハーネス11は、一対の通信線11A,11Bが撚り合わさされたUTP(Unshielded Twisted Pair)ケーブルが用いられており、一対の終端ノード15A,15Bの間をジョイントコネクタ17A,17Bを介して接続する幹線12A~12Cと、幹線12A~12Cから分岐手段としてのジョイントコネクタ17A,17Bにより分岐され、非終端ノード16に延びる複数の支線13とを有する。各通信線11A,11Bは、芯線の周囲が絶縁層で覆われた被覆電線とされている。
幹線12A~12Cは、両終端ノード15A,15Bの間を共通の通信線として通信可能とする。幹線12B及び支線13は、一対の通信線11A,11Bにおける撚り合わせの終端部が結束部材としてのテープTで結束されており、テープTよりも磁性体コア20A~20D側は一対の通信線11A,11Bが撚り合わされておらず、一対の通信線11A,11Bが分離されて異なる方向に延びている。
複数の通信線11A,11Bは、異なる電圧信号を送信可能なCANHワイヤとCANLワイヤとからなり、差動信号が送信される。差動信号の電圧が所定の閾値を下回る場合はリセッシブ、所定の閾値を上回る場合はドミナントの状態となる。通信線11A,11Bには、この差動信号に応じた電流IA,IB(図1では電流IA,IBの方向を矢印で示す)が流れることになるため、終端ノード15A,15B及び複数の非終端ノード16から送受信される差動信号により、終端ノード15A,15B及び複数の非終端ノード16から一対の通信線11A,11に入出力される電流IA,IBは、互いに反対方向となる。
ジョイントコネクタ17A,17Bは、幹線12A~12Cに接続される幹線接続部18A,18Bと、支線13に接続される支線接続部19A,19Bとを有する。一方の幹線接続部18Aは、一方の支線接続部19A側に配置されて支線接続部19Aに分岐されており、幹線接続部18A及び支線接続部19Aは互いに反対方向の電流IA,IBが流れる(図1の矢印)。また、他方の幹線接続部18Bは、他方の支線接続部19B側に配置されて支線接続部19Bに分岐されており、幹線接続部18B及び支線接続部19Bは互いに反対方向の電流IA,IBが流れる。
磁性体コア20A~20Dは、各ジョイントコネクタ17A,17Bに対して一対設けられており、例えばフェライト等の高周波の電磁ノイズに対して高いインピーダンスを有する磁性体からなる。この磁性体コア20A~20Dは、共に、図2(図2では磁性体コア20A(20C)を図示し、磁性体コア20B(20D)は図示略)に示すように、円筒形状であって、複数の通信線11A(11B)が挿通される挿通孔21が形成されている。なお、磁性体コア20A~20Dは、合成樹脂製で分割可能なホルダHDに嵌め入れられるようにすることができ、ホルダHDによって1又は複数のワイヤーハーネス11に取付け可能とすることができる。
一対の磁性体コア20A,20B(20C,20D)は、一方の磁性体コア20A(20C)に、支線13の3本の通信線11Aと幹線12Bの1本の通信線11Aが挿通され、他方の磁性体コア20B(20D)に、支線13の3本の通信線11Bと幹線12Bの1本の通信線11Bとが挿通される。幹線12Bは、各通信線11A,11Bについて2箇所、磁性体コア20A~20Dに一回巻かれたターン部14が形成されている。ターン部14は、通信線11A,11Bを磁性体コア20A~20Dの外側から内側に導入して磁性体コア20A~20Dの外側に導出することにより、磁性体コア20A~20Dの内側に挿通された幹線12Bの電流IA(IB)の方向を180度変える。これにより、共通(1つ)の磁性体コア20A~20Dの挿通孔21内における複数の通信線11A(11B)には、同じ方向の電流IA,IBが流れる。
本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
ワイヤーハーネスシステム10は、複数の通信線11A,11Bと、複数の通信線11A,11Bが挿通される環状の磁性体コア20A~20Dと、を備え、複数の通信線11A,11Bに反対方向の電流IA,IBが流れる信号が伝送された場合に、複数の通信線11A,11Bのうち磁性体コア20A~20Dに挿通された部分における電流IA,IBの方向が同じ方向となるように複数の通信線11A,11B及び磁性体コア20A~20Dが構成されている。
ワイヤーハーネスシステム10は、複数の通信線11A,11Bと、複数の通信線11A,11Bが挿通される環状の磁性体コア20A~20Dと、を備え、複数の通信線11A,11Bに反対方向の電流IA,IBが流れる信号が伝送された場合に、複数の通信線11A,11Bのうち磁性体コア20A~20Dに挿通された部分における電流IA,IBの方向が同じ方向となるように複数の通信線11A,11B及び磁性体コア20A~20Dが構成されている。
本実施形態によれば、複数の通信線11A(11B)を個別に磁性体コアに挿通する構成と比較して磁性体コアの数を少なくすることが可能になるため、ワイヤーハーネスシステム10を構成するための製造コストを低減することができる。
非終端ノード16から支線13を介して他の非終端ノード16等に信号が出力された場合には、非終端ノード16と支線13との接続部分等にて反射され、信号の反射が繰り返されると、リンギングが発生する。ここで、例えば、比較例としての図3,図4に示すように、磁性体コア20A~20Dを通る4本の通信線11A,11Bの差動信号による電流IA,IBの方向が逆方向である(図3,図4では2本ずつ反対方向に流れる)場合、磁性体コア20A~20Dを通る磁界Hは、通信線11A,11Bによって生じる互いに反対方向の磁界Hにより打消し合ってしまい、リンギング時間を十分に低減できないという問題がある。これに対して、本実施形態によれば、図2に示すように、磁性体コア20A~20Dに挿通された部分については、電流IA,IBの方向が互いに同じ方向となるように通信線11A,11B及び磁性体コア20A~20Dが構成されているため、磁性体コア20A~20Dを通る磁界Hを強め合うことができ、抵抗が高くなるとともに、磁性体コア20A~20D内の電磁誘導作用によりリンギング成分を抵抗損失として消費することができる。これにより、高周波リンギング成分を低減することができ、リンギング時間を低減することが可能になる。
また、複数の通信線11A,11Bのうちの少なくとも一本の通信線11A,11Bは、磁性体コア20A~20Dの周りに少なくとも一回巻かれたターン部14を備え、ターン部14により複数の通信線11A,11Bにおける磁性体コア20A~20Dに挿通された部分の電流IA,IBの方向が互いに同じ方向とされている。
このようにすれば、通信線11A,11Bに磁性体コア20A~20Dの周りに巻かれたターン部14を形成するという簡素な構成で、磁性体コア20A~20Dの個数を少なくすることが可能になる。
このようにすれば、通信線11A,11Bに磁性体コア20A~20Dの周りに巻かれたターン部14を形成するという簡素な構成で、磁性体コア20A~20Dの個数を少なくすることが可能になる。
また、一対の磁性体コア20A~20Dを備え、複数の通信線11A,11Bは、一対の通信線11A,11Bを複数組備えるものであり、一対の磁性体コア20A~20Dのうちの一方の磁性体コア20A,20Cに、各組の通信線11A,11Bのうちの一方の通信線11Aを挿通し、他方の磁性体コア20B,20Dに、各組の通信線11A,11Bのうちの他方の通信線11Bを挿通する。
このようにすれば、通信線11A,11Bを磁性体コア20A~20Dに巻回しなくても同じ磁性体コア20A~20Dに挿通された通信線11A(11B)の信号の方向を互いに同じ方向とすることができるため、ワイヤーハーネス11の配索経路を短くなってワイヤーハーネスシステム10の構成を簡素化することが可能になる。
このようにすれば、通信線11A,11Bを磁性体コア20A~20Dに巻回しなくても同じ磁性体コア20A~20Dに挿通された通信線11A(11B)の信号の方向を互いに同じ方向とすることができるため、ワイヤーハーネス11の配索経路を短くなってワイヤーハーネスシステム10の構成を簡素化することが可能になる。
また、複数の通信線11A,11Bは、幹線12A~12Cと、幹線12A~12Cから分岐した支線13と、を備え、幹線12A~12C及び支線13には、互いに反対方向の電流IA,IBが流れる信号が伝送可能とされるとともに、磁性体コア20A~20Dに挿通された部分の幹線12A~12C及び支線13は、電流IA,IBの方向が互いに同じ方向となるように構成されている。
このようにすれば、幹線12A~12Cと支線13とを有するワイヤーハーネスシステム10の構成を簡素化することができる。
このようにすれば、幹線12A~12Cと支線13とを有するワイヤーハーネスシステム10の構成を簡素化することができる。
<実施形態2>
次に、実施形態2について図5~図8を参照しつつ説明する。実施形態2は、支線13の一方の通信線11Bにターン部14を形成するものである。他の構成は、実施形態1と同一であるため、以下では、実施形態1と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
次に、実施形態2について図5~図8を参照しつつ説明する。実施形態2は、支線13の一方の通信線11Bにターン部14を形成するものである。他の構成は、実施形態1と同一であるため、以下では、実施形態1と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態2のワイヤーハーネスシステム30は、図5(電流IA,IBの方向は矢印で示す)に示すように、磁性体コア31と、非終端ノード16に接続された複数の支線13とを備える。撚り合わせられておらず分離した複数の支線13のうち、一方の通信線11Bは、磁性体コア31に一回巻かれたターン部14を備え、他方の通信線11Aは、ターン部14を備えていない。ターン部14は、通信線11Bが磁性体コア31の外側から内側に導入されて挿通孔31Aを通り、磁性体コア31の外側に導出されている。磁性体コア31の外側に導出された通信線11Bは、ジョイントコネクタ17A,17B又は非終端ノード16に向けて延びている。
例えば図7に示すように、一対の通信線11A,11Bを磁性体コア31に(ターン部14を形成せずに)挿通すると、磁性体コア31の数は少なくできるものの、図8に示すように、磁性体コア31を通る支線13の磁界Hが互いに打消し合ってしまい、リンギング成分を低減することができない。一方、本実施形態によれば、図6に示すように、通信線11A,11Bの通信線11A,11Bのうち磁性体コア31を通る部分については互いに磁界Hが強め合うため、高周波リンギング成分に対するインピーダンスが高くなるとともに、磁性体コア20A~20D内の電磁誘導作用によりリンギング成分を抵抗損失として消費することができる。これにより、高周波リンギング成分を低減することができ、リンギング時間を低減することが可能になる。
<実施形態3>
次に、実施形態3について図9,図10を参照しつつ説明する。実施形態3は、支線13の一対の通信線11A,11Bを異なる磁性体コア41A,41Bに挿通するとともに、幹線12Bの一対の通信線11A,11Bのそれぞれにターン部14を設けたものである。他の構成は、上記実施形態と同一であるため、以下では、上記実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
次に、実施形態3について図9,図10を参照しつつ説明する。実施形態3は、支線13の一対の通信線11A,11Bを異なる磁性体コア41A,41Bに挿通するとともに、幹線12Bの一対の通信線11A,11Bのそれぞれにターン部14を設けたものである。他の構成は、上記実施形態と同一であるため、以下では、上記実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態3のワイヤーハーネスシステム40は、図9に示すように、磁性体コア41A,41Bと、終端ノード15A,15Bに接続された幹線12Bと、非終端ノード16に接続された複数の支線13とを備える。支線13のうち、テープTで結束された部分から分離した一方の通信線11Aは、一方の磁性体コア41Aの挿通孔42に挿通され、他方の通信線11Bは、他方の磁性体コア41Bの挿通孔42に挿通されている。
また、幹線12Bの一方の通信線11Aは、一方の磁性体コア41Aに巻かれたターン部14を有し、幹線12Bの他方の通信線11Bは、他方の磁性体コア41Bに巻かれたターン部14を有する。これにより、各磁性体コア41A(41B)の挿通孔42には、3本の通信線11A(11B)が挿通されている。
例えば図10に示すように、複数組の一対の通信線11A,11Bを1つの磁性体コア41Aに挿通すると、磁性体コアの数は少なくできるものの、磁性体コア41Aを通る磁界Hが互いに打消し合ってしまい、高周波リンギング成分を低減することができず、リンギング時間を低減することができない。一方、本実施形態によれば、幹線12B及び支線13の磁界Hのうち磁性体コア31を通る部分の磁界Hは互いに強め合うため、高周波リンギング成分に対するインピーダンスが高くなるとともに、磁性体コア20A~20D内の電磁誘導作用によりリンギング成分を抵抗損失として消費することができる。これにより、高周波リンギング成分を低減することができ、リンギング時間を低減することが可能になる。
<他の実施形態>
本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
(1)ワイヤーハーネスシステム10は、幹線12A~12Cと支線13とがバス型に接続された構成としたが、スター型やリング型としてもよい。
本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
(1)ワイヤーハーネスシステム10は、幹線12A~12Cと支線13とがバス型に接続された構成としたが、スター型やリング型としてもよい。
(2)磁性体コア20A~20D,31,41に挿通される通信線11A,11Bの本数及び磁性体コアの数は、上記実施形態の数に限られず、種々の数に変更することができる。
(3)ターン部14は、磁性体コア20A~20D,31,41に一回巻かれる構成としたが、ターン部14が複数回巻かれる構成としてもよい。
(3)ターン部14は、磁性体コア20A~20D,31,41に一回巻かれる構成としたが、ターン部14が複数回巻かれる構成としてもよい。
10,30,40: ワイヤーハーネスシステム
11: ワイヤーハーネス
11A,11B: 通信線
12A~12C: 幹線
13: 支線
14: ターン部
15A,15B: 終端ノード
16: 非終端ノード
17A,17B: ジョイントコネクタ
20A~20D,31,41A,41B: 磁性体コア
21,31A,42: 挿通孔
11: ワイヤーハーネス
11A,11B: 通信線
12A~12C: 幹線
13: 支線
14: ターン部
15A,15B: 終端ノード
16: 非終端ノード
17A,17B: ジョイントコネクタ
20A~20D,31,41A,41B: 磁性体コア
21,31A,42: 挿通孔
Claims (5)
- 複数の通信線と、
前記複数の通信線が挿通される環状の磁性体コアと、を備え、
前記複数の通信線に反対方向の電流が流れる信号が伝送された場合に、前記複数の通信線のうち前記磁性体コアに挿通された部分における電流の方向が同じ方向となるように前記複数の通信線及び前記磁性体コアが構成されている、ワイヤーハーネスシステム。 - 前記複数の通信線のうちの少なくとも一本の通信線は、前記磁性体コアの周りに少なくとも一回巻かれたターン部を備え、前記ターン部により、前記複数の通信線における前記磁性体コアに挿通された部分の電流の方向が同じ方向とされている、請求項1に記載のワイヤーハーネスシステム。
- 一対の前記磁性体コアを備え、
前記複数の通信線は、一対の前記通信線を複数組備えるものであり、
前記一対の磁性体コアのうちの一方の前記磁性体コアに、各組の前記一対の通信線のうちの一方の通信線を挿通し、前記一対の磁性体コアのうちの他方の前記磁性体コアに、各組の前記一対の通信線のうちの他方の通信線を挿通する、請求項1又は請求項2に記載のワイヤーハーネスシステム。 - 複数の前記通信線は、幹線と、前記幹線から分岐した支線と、を備え、
前記幹線及び前記支線には、互いに反対方向の電流が流れる信号が伝送されるとともに、前記磁性体コアに挿通された部分の前記幹線及び前記支線は、電流の方向が互いに同じ方向となるように構成されている、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のワイヤーハーネスシステム。 - 反対方向の電流が流れる信号が伝送される複数の通信線における環状の磁性体コアに挿通された部分の電流の方向を互いに同じ方向とする、ワイヤーハーネスシステムのリンギング抑制方法。
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Citations (3)
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JPH07500463A (ja) * | 1991-10-26 | 1995-01-12 | ダイムラークライスラー アクチエンゲゼルシャフト | データ通信システム |
JPH10335147A (ja) * | 1997-05-30 | 1998-12-18 | Nintendo Co Ltd | 不要輻射防止フィルタ |
JP2001326493A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Nec Corp | 擬似大地化の方法及び装置 |
-
2017
- 2017-03-15 JP JP2017050196A patent/JP2018157266A/ja active Pending
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2018
- 2018-02-22 WO PCT/JP2018/006369 patent/WO2018168378A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
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JP2001326493A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Nec Corp | 擬似大地化の方法及び装置 |
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