JP5425507B2 - モーターケーブル装置、及び、モーターケーブル装置に用いる樹脂部品 - Google Patents

Description

本発明は、モーターとインバータとを電気的に接続するモーターケーブル装置と、このモーターケーブル装置に用いる樹脂部品とに関する。

電気自動車やハイブリッド自動車は、動力源となるモーターと、このモーターの駆動に必要な３相交流を発生させるインバータと、これらモーター及びインバータを接続するモーターケーブル装置とを備えている。

下記特許文献１に開示されたモーターケーブル装置は、複数本のケーブルを含むケーブル本体と、このケーブル本体の一端に設けられモーターの接続部分となるモーター側接続部と、ケーブル本体の他端に設けられインバータの接続部分となるインバータ側接続部と、ケーブル本体の中間に設けられこの中間部分を車体に固定するためのケーブル固定具とを備えて構成されている。

ケーブル固定具は、専用の取付台及び固定金具を用いて車体に固定されるようになっている。ケーブル固定具や専用の取付台及び固定金具は、車体に対する固定部分であって、これらは車両に生じる振動や衝撃に起因したケーブルの振れを規制するために備えられている。

特開２００８−２５３０１７号公報

ところで、上記従来技術にあっては、次のような問題点を有している。すなわち、モーターは動力源であるとともに振動発生源でもあることから、発生した振動がケーブル本体を介して固定部分にまで伝わり、仮に固定部分において構造上のガタ等が大きい場合には、異音や破損等を引き起こしてしまうという問題点を有している。また、車両の構造上、固定部分を設けることができない場合もあるという問題点を有している。

本願発明者は、モーターからの振動や車両に生じる振動及び衝撃をケーブル本体に積極的に伝えてケーブル本体を振らせ、この振れによって振動等を吸収することを考えている。また、本願発明者は、上記の考えによって特許文献１のような固定部分を不要にすることができることから、上記問題点の解消につながるとも考えている。

しかしながら、ケーブル本体に振れを生じさせると、この振れの力が特にインバータ側接続部に作用してしまうことから、上記考えはインバータ側接続部の破損や接続信頼性の低下につながってしまうという虞を有している。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、インバータ側接続部の破損や接続信頼性の低下を防止することが可能なモーターケーブル装置を提供することを課題とする。また、このようなモーターケーブル装置に用いる樹脂部品を提供することも課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明のモーターケーブル装置は、複数本のケーブルを含むケーブル本体と、該ケーブル本体の一端に設けられるモーター側接続部と、前記ケーブル本体の他端に設けられるインバータ側接続部とを備えて、モーターとインバータとを電気的に接続するモーターケーブル装置において、前記ケーブル本体に前記モーター又は外部からの振動や衝撃を伝えて振れが生じるように前記ケーブル本体を形成する一方、前記インバータ側接続部を支持するとともに前記インバータに直接又は間接的に固定される固定端部を有する樹脂部品を更に備え、前記樹脂部品には、前記固定端部に連成されるとともに前記インバータ側接続部近傍の前記ケーブル本体を支持して該ケーブル本体に生じる振れを吸収する振れ吸収部を形成し、前記振れ吸収部は、この自由端位置の一部に凹部を形成することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、モーターの振動等がケーブル本体に伝わると、ケーブル本体には振れが生じる。この振れはモーターの振動等の吸収に寄与する。ケーブル本体に振れが生じると、このままではインバータに接続されるインバータ側接続部に対して振れの力が加わってしまうことになるが、本発明においてはインバータに固定された樹脂部品の振れ吸収部によって、この振れ吸収部の位置でのケーブル本体の振れが吸収される。
また、本発明によれば、振れ吸収部に支持されたケーブル本体における複数本のケーブルは、凹部を利用することにより、樹脂部品からモーターへ向けて引き出される側のケーブル形状が容易に非平面的な形状に形成される。例えばケーブルが３本あるとすると、この３本のケーブルのうち真ん中のケーブルを凹部に入れて樹脂部品から引き出し、そして、左右のケーブルを内側に寄せるようにして引き出せば、断面略三角形（おにぎり形）のケーブル形状となる３本のケーブルが容易に形成される。
ところで、ケーブル本体を曲げて配索する場合を考えると、弛みや歩留まりの関係上、３本のケーブルはこの全長をそれぞれ異なるように形成する必要がある。ケーブル形状が例えば上記のような断面略三角形（おにぎり形）である場合には、ケーブルの配列が正確でないとケーブル本体を曲げて配索することができなくなってしまう虞があるが、本発明のような凹部を利用すれば、例えば３本のケーブルを決められた配列で纏める（束ねる）ことが可能になり、ケーブル本体の曲げ配索に影響を与えることはない。
尚、凹部は振れ吸収部の自由端位置の一部に形成されることから、振れ吸収部の機能を損なうことはない。

請求項２記載の本発明のモーターケーブル装置は、請求項１に記載のモーターケーブル装置において、前記樹脂部品は、プロテクタとしての機能を有することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、インバータ側接続部と、この近傍のケーブル本体とがプロテクタとして機能する樹脂部品によって保護及びガイドされる。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載の本発明のモーターケーブル装置は、複数本のケーブルを含むケーブル本体と、該ケーブル本体の一端に設けられるモーター側接続部と、前記ケーブル本体の他端に設けられるインバータ側接続部とを備えて、モーターとインバータとを電気的に接続するモーターケーブル装置において、前記ケーブル本体は、前記モーター又は外部からの振動や衝撃を伝えて振れが生じるように形成し、さらに、前記ケーブル本体の他端には、前記インバータ側接続部を支持するとともに前記インバータに直接又は間接的に固定される固定端部が形成される樹脂部品を設け、前記樹脂部品には、前記固定端部に連成されるとともに、内面に前記インバータ側接続部近傍の前記複数本のケーブルを横一列に並べて支持する並列支持部を形成し且つ外面に複数のリブを形成して、前記樹脂部品から導出される前記ケーブル本体に生じる振れを吸収する振れ吸収部を設けることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、モーターの振動等がケーブル本体に伝わると、ケーブル本体には振れが生じる。この振れはモーターの振動等の吸収に寄与する。ケーブル本体に振れが生じると、このままではインバータに接続されるインバータ側接続部に対して振れの力が加わってしまうことになるが、本発明においてはインバータに固定された樹脂部品の振れ吸収部によって、この振れ吸収部の位置でのケーブル本体の振れが吸収される。

上記課題を解決するためになされた請求項４記載の本発明のモーターケーブル装置に用いる樹脂部品は、モーターとインバータとを電気的に接続するモーターケーブル装置のインバータ側接続部を支持するとともに前記インバータに直接又は間接的に固定される固定端部と、前記固定端部に連成されるとともに前記インバータ側接続部近傍のケーブル本体を支持して該ケーブル本体に生じる振れを吸収する振れ吸収部と、を備え、前記振れ吸収部は、この自由端位置の一部に凹部を形成することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、ケーブル本体に振れが生じていても、この振れは振れ吸収部によって吸収される。インバータに接続されるインバータ側接続部は、振れによる影響を受けることがなく、良好な接続状態が維持される。
また、本発明によれば、振れ吸収部に支持されたケーブル本体における複数本のケーブルは、凹部を利用することにより、樹脂部品からモーターへ向けて引き出される側のケーブル形状が容易に非平面的な形状に形成される。例えばケーブルが３本あるとすると、この３本のケーブルのうち真ん中のケーブルを凹部に入れて樹脂部品から引き出し、そして、左右のケーブルを内側に寄せるようにして引き出せば、断面略三角形（おにぎり形）のケーブル形状となる３本のケーブルが容易に形成される。
ところで、ケーブル本体を曲げて配索する場合を考えると、弛みや歩留まりの関係上、３本のケーブルはこの全長をそれぞれ異なるように形成する必要がある。ケーブル形状が例えば上記のような断面略三角形（おにぎり形）である場合には、ケーブルの配列が正確でないとケーブル本体を曲げて配索することができなくなってしまう虞があるが、本発明のような凹部を利用すれば、例えば３本のケーブルを決められた配列で纏める（束ねる）ことが可能になり、ケーブル本体の曲げ配索に影響を与えることはない。
尚、凹部は振れ吸収部の自由端位置の一部に形成されることから、振れ吸収部の機能を損なうことはない。

上記課題を解決するためになされた請求項５記載の本発明のモーターケーブル装置に用いる樹脂部品は、モーターとインバータとを電気的に接続するモーターケーブル装置のインバータ側接続部を支持するとともに前記インバータに直接又は間接的に固定される固定端部と、前記固定端部に連成されるとともに、内面に前記インバータ側接続部近傍の前記複数本のケーブルを横一列に並べて支持する並列支持部を形成し且つ外面に複数のリブを形成して、前記樹脂部品から導出される前記ケーブル本体に生じる振れを吸収する振れ吸収部と、を設けることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、ケーブル本体に振れが生じていても、この振れは振れ吸収部によって吸収される。インバータに接続されるインバータ側接続部は、振れによる影響を受けることがなく、良好な接続状態が維持される。

請求項１，３に記載された本発明によれば、インバータに固定される樹脂部品を備え、この樹脂部品に振れ吸収部を形成することから、インバータ側接続部の位置での振動や衝撃を振れ吸収部によって吸収することができる。従って、インバータ側接続部の破損や接続信頼性の低下を防止することができるという効果を奏する。

また、請求項１に記載された本発明によれば、振れ吸収部の自由端位置の一部に凹部を形成することから、樹脂部品からモーターへ向けて引き出される側のケーブル形状を容易に非平面的な形状にすることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、複数本のケーブルを決められた配列で纏める（束ねる）際に有用であるという効果も奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、プロテクタとしての機能を持たせることから、インバータ側接続部とこの近傍のケーブル本体とを保護及びガイドすることができるという効果を奏する。

請求項４，５に記載された本発明によれば、インバータ側接続部の破損防止や接続信頼性の低下防止に寄与する樹脂部品を提供することができるという効果を奏する。
また、請求項４に記載された本発明によれば、振れ吸収部の自由端位置の一部に凹部を形成することから、樹脂部品からモーターへ向けて引き出される側のケーブル形状を容易に非平面的な形状にすることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、複数本のケーブルを決められた配列で纏める（束ねる）際に有用であるという効果も奏する。

本発明のモーターケーブル装置の使用状態を示す概略図である。 モーターケーブル装置の斜視図である。 モーターケーブル装置におけるインバータ側接続部及びプロテクタの斜視図である。 図３に対しカバーを取り外した状態の斜視図である。 モーターケーブル装置におけるインバータ側接続部及びプロテクタの端面図である。 プロテクタ本体の斜視図である。 プロテクタ本体の変形例を示す斜視図である。 図７のプロテクタ本体の使用例を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）Ａ視方向の図、（ｃ）は（ａ）のＢ視方向の図である。

モーターとインバータとを電気的に接続するモーターケーブル装置に用いるものとして樹脂部品を備える。この樹脂部品としては、モーターケーブル装置のインバータ側接続部を支持するとともにインバータに直接又は間接的に固定される固定端部を有する。また、固定端部に連成されるとともにインバータ側接続部近傍のケーブル本体を支持してこのケーブル本体に生じる振れを吸収する振れ吸収部を有する。モーターケーブル装置は、上記樹脂部品を備えるとともに、振れが生じるケーブル本体を有する。

以下、図面を参照しながら第１実施例を説明する。図１は本発明のモーターケーブル装置の使用状態を示す概略図である。また、図２はモーターケーブル装置の斜視図、図３はモーターケーブル装置におけるインバータ側接続部及びプロテクタの斜視図、図４は図３に対しカバーを取り外した状態の斜視図、図５はモーターケーブル装置におけるインバータ側接続部及びプロテクタの端面図、図６はプロテクタ本体の斜視図である。

図１において、電気自動車やハイブリッド自動車におけるモーター１及びインバータ２は、モーターケーブル装置３によって電気的に接続されている。モーターケーブル装置３は、複数本のケーブルを含むケーブル本体４と、ケーブル本体４の一端に設けられるモーター側接続部５と、ケーブル本体４の他端に設けられるインバータ側接続部６と、モーター側接続部５に対応するモーター側プロテクタ７と、インバータ側接続部６に対応するインバータ側プロテクタ８（特許請求の範囲に記載した樹脂部品に相当）とを備えて構成されている。

モーターケーブル装置３は、ケーブル本体４にモーター１からの振動や車両からの衝撃等を伝えて図中矢印方向に振れを生じさせ、この振れによって振動等を吸収することができるような振動吸収構造を有している。また、モーターケーブル装置３は、インバータ側プロテクタ８によりインバータ側接続部６が存在する側でのケーブル本体４の振れを吸収し、インバータ側接続部６に悪影響を与えないようにすることができる構造を有している。以下、モーターケーブル装置３の各構成について説明する。

図２において、上記ケーブル本体４は、３本の高圧のケーブル９と、この３本のケーブル９を一括して収容するような筒状の編組１０と、編組１０の外側に設けられる保護部材１１とを備えて構成されている。ケーブル本体４は、３本のケーブル９を横一列に並べてこの３本のケーブル９が並列状態（平面的な状態で整列する）となるように形成されている。このような並列状態の３本のケーブル９の周囲に設けられる編組１０は、導電性を有する細径線を筒状に編み込むことにより形成されている。編組１０は、シールド部材であって、この両端部がモーター側接続部５及びインバータ側接続部６の各アース部に所定の方法で固定されている。

保護部材１１は、外装材であって、外部に対する保護機能を有している。また、保護部材１１は、耐摩耗性があり柔軟性を有するシート状の部材であって、これを編組１０の外側に巻き付けることにより形成されている。保護部材１１は、例えばツイストチューブが一例として挙げられるものとし、所定の位置でテープ巻き１２等が施されている（ばらけが生じないようになっている）。保護部材１１は、この全長が編組１０よりも若干短く、編組１０が露出する境界部分は例えばアセテートクロスからなるテープが巻き付けられてアセテートチューブ（図示省略）が形成されている。尚、図２中の仮想線Ｐは、保護部材１１がモーター側プロテクタ７及びインバータ側プロテクタ８に跨るような長さであることを示しているものとする。

図２において、上記モーター側接続部５は、３本のケーブル９の各端末に設けられる端子金具１８と、この端子金具１８を各々収容固定するための絶縁性のハウジング１９と、モーター１（図１参照）にアースされるアース部２０と、編組１０の一端をアース部２０に接続固定するための金属シェル２１とを備えて構成されている。モーター側接続部５は、公知の構造が採用されている（公知の構造であることから、ここでの詳細な説明は省略するものとする）。

上記モーター側プロテクタ７は、絶縁性の樹脂部品であって、モーター側接続部５を保護するとともに、ケーブル本体４の一端側をガイドすることができるように形成されている。引用符号２２は、結束バンド（図示省略）によりケーブル本体４の一端側を固定するための固定部を示している。尚、特に図示しないが、本実施例では固定部２２及び結束バンドの上にも上記アセテートチューブが形成されるようになっている。

図４及び図５において、上記インバータ側接続部６は、３本のケーブル９の各端末に設けられる端子金具２３と、この端子金具２３を各々収容固定するための絶縁性のハウジング２４と、インバータ２（図１参照）にアースされるアース部２５と、編組１０の他端をアース部２５に接続固定するための金属シェル２６とを備えて構成されている。インバータ側接続部６は、公知の構造が採用されている（公知の構造であることから、ここでの詳細な説明は省略するものとする）。

図３ないし図６において、上記インバータ側プロテクタ８は、絶縁性の樹脂部品であって、プロテクタ本体２７と、このプロテクタ本体２７に係合するカバー２８とを備えて構成されている。インバータ側プロテクタ８は、ケーブル本体４の他端及びインバータ側接続部６に対する保護機能及びガイド機能を有している。また、インバータ側プロテクタ８は、インバータ側接続部６が存在する側でのケーブル本体４の振れを吸収する機能を有している。インバータ側プロテクタ８は、側面視略Ｌ字状となる形状に形成されている。

プロテクタ本体２７は、固定端部２９と振れ吸収部３０とを有している。固定端部２９は、インバータ側接続部６を支持するとともに、インバータ２（図１参照）に対して直接又は間接的に固定されるように形成されている。固定端部２９は、インバータ側接続部６の形状に合わせて形成されている。このような固定端部２９には、振れ吸収部３０が連成されている。

振れ吸収部３０は、インバータ側接続部６近傍のケーブル本体４を支持して、このケーブル本体４に生じる振れを吸収することができるように形成されている。振れ吸収部３０の内面には、並列支持部３１が形成されている。この並列支持部３１は、ケーブル本体４の他端における３本のケーブル９を横一列に並べて支持することができるように形成されている。振れ吸収部３０の外面には、結束バンド（図示省略）によってケーブル本体４の他端側を固定するための固定部３２が複数箇所形成されている。

並列支持部３１の反対側の位置となる振れ吸収部３０の外面には、複数のリブ３３が形成されている。この複数のリブ３３は、固定端部２９と振れ吸収部３０との連続部分を越えて固定端部２９にまでのびるように形成されている。複数のリブ３３は、振れ吸収部３０の剛性を調整する部分であって、上記連続部分から振れ吸収部３０にかけてを剛体にすることができるように、又は、若干の撓みを生じさせることができるように、リブ高さや数や配置等が設定されている。

プロテクタ本体２７は、この形状や図５に示すような複数のリブ３３の配置によって、捩れ難い状態に形成されている。これにより、プロテクタ本体２７は、ケーブル本体４を図１の矢印方向に効率良く振らせることができるようになっている。

カバー２８は、主にインバータ側接続部６を覆うことができるような形状に形成されている（一例であるものとする）。

上記構成及び構造において、図１に示すように、モーター１とインバータ２とをモーターケーブル装置３により電気的に接続し、この接続状態でモーター１を駆動させたり車両を走行させたりすると、モーターケーブル装置３にはモーター１又は外部からの振動や衝撃が伝わり、これによってケーブル本体４に矢印方向の振れが生じる。この振れは上記振動等の吸収に寄与する。ケーブル本体４に振れが生じると、このままではインバータ２に接続されるインバータ側接続部６に対して振れの力が加わってしまうことになるが、本発明においてはインバータ２に固定された状態となるインバータ側プロテクタ８の振れ吸収部３０（図３ないし図６参照）によって、この振れ吸収部３０の位置でのケーブル本体４の振れが吸収される。従って、本発明によれば、インバータ側接続部６に影響を与えるような振れの力が加わることはなく、結果、インバータ側接続部６の破損や接続信頼性の低下を防止することができる。

以下、図７及び図８を参照しながら第２実施例を説明する。図７はプロテクタ本体の変形例を示す斜視図、図８は図７のプロテクタ本体の使用例を示す図である。尚、第１実施例と基本的に同じ部分には同一の符号を付すものとする。

図７において、プロテクタ本体２７は、固定端部２９と、この固定端部２９に連成される振れ吸収部３０とを有している。振れ吸収部３０の内面には、並列支持部３１が形成されている。振れ吸収部３０の自由端位置の一部には、凹部３４が配置形成されている。

図８において、振れ吸収部３０の並列支持部３１で横一列に並び平面的に支持された３本のケーブル９は、凹部３４を利用することにより、モーター１（図１参照）へ向けて引き出される側のケーブル形状を容易に非平面的な形状に形成することができる。具体的には、３本のケーブル９のうち真ん中のケーブル９を凹部３４に入れて引き出し、そして、左右のケーブル９を内側に寄せるようにして引き出せば、断面略三角形（おにぎり形）のケーブル形状となる３本のケーブル９を容易に形成することができる。

従って、本発明によれば、ケーブル形状を非平面的な形状にする場合、例えば凹部３４を形成することが有効であると言える。

また、本発明によれば、複数本のケーブル９を決められた配列で纏める（束ねる）際に凹部３４は有用であると言える（詳しくは課題を解決するための手段の欄を参照）。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

１…モーター
２…インバータ
３…モーターケーブル装置
４…ケーブル本体
５…モーター側接続部
６…インバータ側接続部
７…モーター側プロテクタ
８…インバータ側プロテクタ（樹脂部品）
９…ケーブル
１０…編組
１１…保護部材
１２…テープ巻き
１８、２３…端子金具
１９、２４…ハウジング
２０、２５…アース部
２１、２６…金属シェル
２２、３２…固定部
２７…プロテクタ本体
２８…カバー
２９…固定端部
３０…振れ吸収部
３１…並列支持部
３３…リブ
３４…凹部

Claims (5)

1. 複数本のケーブルを含むケーブル本体と、該ケーブル本体の一端に設けられるモーター側接続部と、前記ケーブル本体の他端に設けられるインバータ側接続部とを備えて、モーターとインバータとを電気的に接続するモーターケーブル装置において、
   前記ケーブル本体に前記モーター又は外部からの振動や衝撃を伝えて振れが生じるように前記ケーブル本体を形成する一方、
   前記インバータ側接続部を支持するとともに前記インバータに直接又は間接的に固定される固定端部を有する樹脂部品を更に備え、
   前記樹脂部品には、前記固定端部に連成されるとともに前記インバータ側接続部近傍の前記ケーブル本体を支持して該ケーブル本体に生じる振れを吸収する振れ吸収部を形成し、
   前記振れ吸収部は、この自由端位置の一部に凹部を形成する
   ことを特徴とするモーターケーブル装置。
2. 請求項１に記載のモーターケーブル装置において、
   前記樹脂部品は、プロテクタとしての機能を有する
   ことを特徴とするモーターケーブル装置。
3. 複数本のケーブルを含むケーブル本体と、該ケーブル本体の一端に設けられるモーター側接続部と、前記ケーブル本体の他端に設けられるインバータ側接続部とを備えて、モーターとインバータとを電気的に接続するモーターケーブル装置において、
   前記ケーブル本体は、
   前記モーター又は外部からの振動や衝撃を伝えて振れが生じるように形成し、
   さらに、前記ケーブル本体の他端には、
   前記インバータ側接続部を支持するとともに前記インバータに直接又は間接的に固定される固定端部が形成される樹脂部品を設け、
   前記樹脂部品には、
   前記固定端部に連成されるとともに、内面に前記インバータ側接続部近傍の前記複数本のケーブルを横一列に並べて支持する並列支持部を形成し且つ外面に複数のリブを形成して、前記樹脂部品から導出される前記ケーブル本体に生じる振れを吸収する振れ吸収部を設ける
   ことを特徴とするモーターケーブル装置。
4. モーターとインバータとを電気的に接続するモーターケーブル装置のインバータ側接続部を支持するとともに前記インバータに直接又は間接的に固定される固定端部と、
   前記固定端部に連成されるとともに前記インバータ側接続部近傍のケーブル本体を支持して該ケーブル本体に生じる振れを吸収する振れ吸収部と、
   を備え、
   前記振れ吸収部は、この自由端位置の一部に凹部を形成する
   ことを特徴とするモーターケーブル装置に用いる樹脂部品。
5. モーターとインバータとを電気的に接続するモーターケーブル装置のインバータ側接続部を支持するとともに前記インバータに直接又は間接的に固定される固定端部と、
   前記固定端部に連成されるとともに、内面に前記インバータ側接続部近傍の前記複数本のケーブルを横一列に並べて支持する並列支持部を形成し且つ外面に複数のリブを形成して、前記樹脂部品から導出される前記ケーブル本体に生じる振れを吸収する振れ吸収部と、
   を設ける
   ことを特徴とするモーターケーブル装置に用いる樹脂部品。

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