JP2010115003A - パワーケーブルカバー - Google Patents

Abstract

【課題】車両走行用モータのケース内でのモータと外部からのパワーケーブルとの接続部に対応させて前記ケースに設けた開口部を覆うパワーケーブルカバーについて、シール性とサービス性を両立させる。
【解決手段】カバー１３は、矩形形状で、その周縁部の四隅（ボルト挿入孔１５）でケースに締付け固定されるが、カバー１３の周縁部１４が、その矩形の各辺４ａ〜４ｄ（ボルト挿入孔１５、１５間）に、カバー内面側に凸の反りを有するようにする。更に、カバー１３の矩形の互いに対向する長辺に、これらの辺の中央部を立ち上げて形成した一対の取手部１７、１７を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両走行用モータが収納されると共に潤滑油が貯留されるケース内において前記モータのステータ端子と外部からのパワーケーブルのケーブル端子とを接続する端子台に対応させて前記ケースに設けた開口部を覆うパワーケーブルカバーに関する。

ケース内のモータのステータ端子に外部からのパワーケーブルのケーブル端子を接続する場合、ケース内の接続部（端子台）に対応させてケースに開口部を設けておき、この開口部を利用して接続作業を行う。そして、接続後に、ケースの開口部をカバーで覆い、その周縁部の四隅をケースに締付け固定するようにしており、このカバーをパワーケーブルカバーと呼んでいる。

特許文献１には、かかるパワーケーブルカバーが示されている（符号１７）。
特開２００３−１８９４４１号公報

しかしながら、従来のパワーケーブルカバーは、単に開口部を覆うように設計されているだけであり、シール性（密閉性）とサービス性（作業性）の両立がなされていない。

すなわち、開口部を覆って密閉し、ケース内からの潤滑油の洩れや、ケース内への雨水の浸入を防止するという課題に対し、四隅で締付け固定するだけでは、各締付け固定部の近傍では、十分な面圧が得られるものの、締付け固定部間で面圧が低下して、十分なシール性（密閉性）が得られないおそれがある。

また、カバーをケースに組付ける際などに、持ちにくく、サービス性（作業性）がよくなかった。

本発明は、このような実状に鑑み、シール性とサービス性に優れるパワーケーブルカバーを提供することを目的とする。

このため、本発明に係るパワーケーブルカバーは、矩形形状で、その周縁部の四隅でケースに締付け固定されるものであることを前提として、カバーの周縁部が、その矩形の各辺に、カバー内面側に凸の反りを有する構成とする。

また、前記カバーの矩形の互いに対向する２辺に、これらの辺を立ち上げて形成した一対の取手部を有する構成とする。

本発明によれば、締付け固定部間にてケース内面側に凸の反りが与えられることで、締付け固定部間で十分な面圧が得られ、シール性（密閉性）が向上する。

また、カバーをケースに組付ける際などに、取手部があるため、持ちやすくなり、サービス性（作業性）が向上する。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態を示すパワーケーブルカバーの斜視図である。

このパワーケーブルカバーは、ハイブリッド自動車（あるいは電気自動車）における車両走行用モータ（電動機及び／又は発電機として機能する回転電機）のケース（アクスルハウジング）に適用されるカバーであり、詳しくは、車両走行用モータが収納されると共に潤滑油が貯留されるケース内において前記モータのステータ端子と外部からのパワーケーブルのケーブル端子とを接続する端子台に対応させて前記ケースに設けた開口部を覆うカバーである。

従って、図１のパワーケーブルカバーの説明に先立って、車両走行用モータのケース及びモータへのパワーケーブルの接続部について説明する。

図６はモータケースの概略正面図、図７は図６の矢印Ｃ方向から見たモータケース上面の開口部（パワーケーブル接続部）の拡大平面図である。尚、図６はパワーケーブルカバー１３の取付後の状態で示し、図７はパワーケーブルカバー取付前の状態で示している。

ケース１は、アルミ鋳物製で、内部に、モータ２、及び、モータ駆動力を伝達するためのギア２０が内蔵されている。また、ケース１内には、モータ２の冷却とギア２０の潤滑のために潤滑油が貯留されている。

ケース１のモータ収納空間の上方には該空間に連なる角筒部３が設けられ、角筒部３の上端部は図７に示されるように開口部４をなしている。

角筒部３内には、図７に示されるように端子台５が固定配置され、端子台５上に、モータ２の三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）のステータコイルにそれぞれ接続された三相のステータ端子６が配列保持されている。

角筒部３の側面には、パワーケーブル挿入孔が形成されており、パワーコントロールユニット（図示せず）からの三相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）のパワーケーブル７は、角筒部３の側面の前記挿入孔から角筒部３内に挿入され、各パワーケーブル７の先端のケーブル端子８が各ステータ端子６の上に重なるようになっている。

三相のパワーケーブル７は、基端側では１本のフラットなケーブルチューブ９に収納されており、ケーブルチューブ９のフランジ部１０が角筒部３の側面にボルト１１により固定されることで、位置決め保持される。また、パワーケーブル７（ケーブルチューブ９）の挿入部にはシールリング等が介装されていて、ボルト１１による固定でシール性も確保される。

尚、パワーコントロールユニットは、バッテリの直流電圧を昇圧する昇圧コンバータと、昇圧された直流電圧を交流電圧に変換してモータに供給するインバータとを備えるもので、前記パワーケーブル７は、インバータからの三相のパワーケーブルである。

この状態で、角筒部３の上端の開口部４より作業して、角筒部３内の端子台５上で、各ステータ端子６と、各パワーケーブル７のケーブル端子８とを、ボルト１２により共締めすることにより、ステータ端子６とケーブル端子８とを電気的に接続（結線）する。

かかる接続作業の後、ケース１の角筒部３の開口部４を本発明に係るパワーケーブルカバー１３により閉止する。

ここで、ケース１内にはモータ２の冷却とギア２０の潤滑のための潤滑油を入れてあるため、閉止部からの、潤滑油の洩れや、雨水の侵入を確実に防止する必要があり、パワーケーブルカバー１３には十分なシール性が求められる。

図１に戻って、パワーケーブルカバー１３について説明する。

パワーケーブルカバー１３は、板金製で、板厚３ｍｍ程度の鉄板（鋼板）を用いている。アルミ鋳物製のケース１に対し、カバー１３を鉄製としたのは、剛性を確保した上で薄板化するためである。

形状は、矩形形状（例えば１２０ｍｍ×６０ｍｍ程度）であり、その周縁部１４の四隅に締付け固定部となるボルト挿入孔１５が形成されている。また、中央部には、カバーの強度向上及びケース内空間の拡張（ケース内部品との絶縁距離確保）のため、カバー外面側（ケース外側）に膨出する角皿状の深絞り部１６が形成されている。

そして、カバー１３の矩形の互いに対向する２辺、特に矩形の長辺１４ａ、１４ｂの中央部に、これらの辺を立ち上げて形成した一対の取手部１７が設けられている。取手部１７の高さは深絞り部１６の高さを超えない程度とし、取手部１７の長手方向の幅は指で自然に持つことができる３０ｍｍ程度あればよい。

このカバー１３は、図６に示すように、ケース１の角筒部３の開口部４を覆うように角筒部３の上端面に載置し、四隅のボルト挿入孔１５（図１）に挿入したボルト１８（図６）を角筒部３上端面のねじ孔１９（図７）に螺合することで、締め付け固定する。

ここで、上記形状のパワーケーブルカバー１３に対し、下記のような所定の反りを与える。

図１のカバー１３についての、反りの傾向を図２に誇張して示すように、カバー１３の周縁部１４に対し、その矩形の各辺１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ（締付け固定部であるボルト挿入孔１５、１５間）に、それぞれ、カバー内面側に凸の反りを与える。

すなわち、矩形の各辺１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄについて、各辺の長さ方向の中央部を頂部ａ、ｂ、ｃ、ｄとするカバー内面側に凸の反りを与える。

より具体的には、カバー１３の周縁部１４の各辺１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのそれぞれの反りは、図２に示すような、カバー１３についての、カバー中央部を頂部ｅとするカバー内面側に凸の球面状の反りの一部となるようにする。

尚、ここでいう「球面状の反り」とは、「球面」だけでなく、矩形の長辺方向の断面において凸曲面をなし、短辺方向の断面においても凸曲面をなすような反りを含む趣旨であり、放物面状の反りも含まれる。従って、ボウル状の反りと言うこともできる。

また、図２が、カバー１３全体についての、カバー中央部を頂部ｅとするカバー内面側に凸の球面状の仮想の反りを示しているとすると、図１のカバー１３の周縁部１４が、図２に示したような、カバー１３全体についての、前記仮想の反りのうち、図３に取出して示すような、対応する周縁部１４の反りを有するようにすると言い換えることもできる。

従って、カバー１３の長辺方向の断面（図１のＡ−Ａ断面）でみると、図４に示すようになっていて、長辺方向の長さを例えば１２０ｍｍとすると、長さ方向の中央部に対し両端部でｈ１＝０．２〜０．５ｍｍ程度の反りが与えられる。

また、カバー１３の短辺方向の断面（図１のＢ−Ｂ断面）でみると、図５に示すようになっていて、短辺方向の長さを例えば６０ｍｍとすると、長さ方向の中央部に対し両端部でｈ２＝０．１〜０．３ｍｍ程度の反りが与えられる。

また、カバー１３の矩形の中央部は、同傾向の反りを有していてもよいが、ケース１の開口部４に対応しているゆえ、あるいは、ケース外面側に膨出する深絞り部１６となっているゆえ、反りを形成する必要はない。

尚、上記の反りは、パワーケーブルカバー１３の板金加工に際し、絞り加工などにより与えることができる。

かかる反り形状を有するパワーケーブルカバー１３を用い、ケース１の開口部４を覆って、四隅のボルト挿入孔１５にボルト１８を挿入してケース１に締付け固定すると、締付け固定部（１５、１５）間に、各辺の反りの頂部が位置するので、各締付け固定部（１５）にて反りに抗して十分に締付けるだけで、締付け固定部（１５）近傍だけでなく、締付け固定部（１５、１５）間においても、十分な面圧を確保できる。

従って、カバー１３の周縁部（４辺）の全範囲で、均等かつ十分な面圧を得ることができ、十分なシール性を確保することができる。これにより、ケース１内からの潤滑油の洩れや、ケース１内への雨水の浸入を確実に防止できる。

但し、反りが大きすぎると、反りの復元力によるボルト１８の緩みを生じるので、この点を考慮して、反り量を決定する。

また、カバー１３をケース１に組付ける際に、カバー１３に一対の取手部１７、１７があるため、図８に示すように、手で持ちやすくなり、サービス性（作業性）が向上する。

特に、シール性の向上のため、ケース１とカバー１３との接合面にシール剤を介装する場合は、ケース１への組付け前に、カバー１３を裏返しにして、周縁部（図８のハッチング部分；ケースとの接合面）にシール剤（ＦＩＰＧ）を塗布し、シール剤を塗布したカバー１３を手で持って組付けるが、この際に、一対の取手部１７、１７により持ち手スペースを確保でき、作業性を改善できる。すなわち、単なる板金製のカバーであると、板厚分しかないため、持ちにくく（持ち手スペースがなく）、その結果、シール剤で手を汚したりするなど、作業性がよくないが、これを改善できる。

尚、一対の取手部１７、１７は、人の手で持つだけでなく、自動化した場合に、ロボットアーム（ハンド）でつかみ易くなるという利便性もある。従って、手（ロボットアームを含む）で持ちやすいのである。

その一方、板金製のカバー１３とすることで、アルミ鋳物製のカバーに比較して、薄型になり、ケース１からの突出量を低減することができる。従って、ケース（モータケース）１の上方にパワーコントロールユニットを配置する場合などに、レイアウトの自由度が向上する。

また、矩形の長辺（特にその中央部）に取手部１７、１７があることで、薄板化にかかわらず、長辺の剛性を確保でき、より締結によるシール性を確保しやくなるという効果も期待できる。

尚、以上の実施形態では、簡略化のため、パワーケーブルカバー１３（特にボルト挿入孔１５による締付け固定部）を左右対称に図示したが、通常の車両設計においては、左右異形状とすることにより、例えば四隅のボルト挿入孔１５の位置をずらすことにより、特定の向きでしか組付けられないようにして、誤組付けを防止するのが普通であり、このような意味から、パワーケーブルカバー１３についても、左右対称である必要はない。

本発明の一実施形態を示すパワーケーブルカバーの斜視図 全体の反りの傾向を示す図 周縁部の反りを示す図 図１のＡ−Ａ断面図 図１のＢ−Ｂ断面図 モータケースの概略正面図 モータケース上面の開口部の拡大平面図 カバー裏面へのシール剤塗布の説明図

符号の説明

１ ケース
２ モータ
３ 角筒部
４ 開口部
５ 端子台
６ ステータ端子
７ パワーケーブル
８ ケーブル端子
９ ケーブルチューブ
１０ フランジ部
１１ ボルト
１２ ボルト
１３ パワーケーブルカバー
１４ 周縁部
１４ａ〜１４ｄ 周縁部の各辺
１５ ボルト挿入孔（締付け固定部）
１６ 角皿状の深絞り部
１７ 取手部
１８ 締付け固定用のボルト
１９ ねじ孔
２０ ギア

Claims (5)

1. 車両走行用モータが収納されると共に潤滑油が貯留されるケース内において前記モータのステータ端子と外部からのパワーケーブルのケーブル端子とを接続する端子台に対応させて前記ケースに設けた開口部を覆うパワーケーブルカバーであって、
   前記カバーは、矩形形状で、その周縁部の四隅で前記ケースに締付け固定されるものであり、
   前記カバーの周縁部は、その矩形の各辺に、カバー内面側に凸の反りを有し、
   更に、前記カバーの矩形の互いに対向する２辺に、これらの辺を立ち上げて形成した一対の取手部を有することを特徴とするパワーケーブルカバー。
2. 前記カバーの周縁部の前記各辺の反りは、前記カバーについての、カバー中央部を頂部とするカバー内面側に凸の球面状の反りの一部であることを特徴とする請求項１記載のパワーケーブルカバー。
3. 前記カバーは、その中央部にカバー外面側に膨出する皿状の深絞り部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパワーケーブルカバー。
4. 前記取手部は、矩形の長辺の中央部に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のパワーケーブルカバー。
5. 前記カバーの周縁部における前記ケースとの接合面にシール剤が塗布されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のパワーケーブルカバー。

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