JP2012139040A - フランジ付きハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】生産時にハーネスのフランジ角度を決定しなくても取り付け対象物への取り付けが可能であり、しかも多くの仕様変更に対応可能なフランジ付きハウジングを提供する。
【解決手段】ケーブル１２を取付対象物に取り付けるために用いられるフランジ付きハウジング１において、筒状に形成され、ケーブル１２に固着されるハウジング本体１０と、ハウジング本体１０に設けられ、ハウジング本体１０を取付対象物に固定するためのフランジ部４とを有し、フランジ部４が、ケーブル１２に対して回転可能に設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気自動車等の高圧ハーネスのハウジング構造に関するもので、特にフランジ付きハウジングに関するものである。

ハイブリッド車、及び電気自動車には、動力源としてバッテリー、インバータ、モータが搭載されている。これらの接続には、シールド層付きケーブルにハウジング及び端子をアッセンブリしたハーネスがバッテリーとインバータ間に２本、インバータとモータ間に３本使用されている。

図６にモータ１１とインバータ１２との間をシールド層付きケーブル１３で接続した構造を示す。この構造では、シールド層付きケーブル１３の端末（図の左側）に取り付けられたハウジング５のフランジ５６がネジ１９でモータ１１の取付部５０に固定され、シールド層付きケーブル１３の内側被覆から露出する導体に取り付けられた端子１７がモータ１１に接続される。図６の右側のインバータ１２に対する接続もモータ１１の場合と同様である。

ハイブリッド車、及び電気自動車は、モータ１１と大型バッテリーを搭載するため、室内空間を確保するためにモータ１１やバッテリーなど専用のユニットはコンパクトであることが求められている。小型化が進んでいく中で、ハーネスを取り回す空間も限られ、シールド層付きケーブル１３を曲げて複雑に配線することも多くなっている。

従来のハーネスは、シールド層付きケーブル１３をモータ１１などの取付対象物に組み付けるために必要なフランジ５６と、シールド層付きケーブル１３に固着させるための筒状金具及び金属スリーブとが一体となった、例えば図７に示すような構造のハウジング５となっており、フランジ５６の向きは端子１７に対して決められた角度で製造される。

また、ハウジング５の外周面５ａには、取付対象物内部の水密性を保つため、先端部にＯリング８を嵌める凹溝９が設けられている。ハウジング５の内周面５ｂ側では、シールド層付きケーブル１３のシールド１５を折り返し、固着用金属スリーブ１８に接触させることによってノイズを防止する構造となっている（例えば特許文献１，２参照）。

特開２００４−１５３９０４号公報 特開２００５−２７４４６号公報

しかしながら、一度固着したハウジング５の角度を変更することは不可能であり、複雑に配線を行なった際にシールド層付きケーブル１３の捻れ、配線方法によっては、取付対象物の取付穴の位置とフランジ５６に設けられた固定用の穴がずれることによって取り付けることができないなどの問題が生じる。

この問題を回避するために、ユニットを設計する際に、ハーネスのフランジ角度を決定し、決定したフランジ角度から±５°以内のものを使用しなくてはならない。ハーネスを取り付ける際、ケーブル外径、柔軟度によっては捻るなどの行為で対応は可能な場合もあるが、捻るなどの行為により、性能の低下や損傷も考えられる。

また、製造する上でも、指定の角度で製造しなければならないため、試作段階で多くの角度指定が入った場合、冶具等の準備ができない、または用意しても冶具製作の時間と多くの費用がかかってしまう。

このため、多くの仕様変更に対応するためにも、ハウジングの構造を見直さなければならない問題がある。

本発明は、前記問題を解決するべく案出されたものであり、その目的とするところは、生産時にハーネスのフランジ角度を決定しなくても取付対象物への取り付けが可能であり、しかも多くの仕様変更に対応可能なフランジ付きハウジングを提供することにある。

前記課題を解決するために本発明のフランジ付きハウジングは、ケーブルを取付対象物に取り付けるために用いられるフランジ付きハウジングにおいて、筒状に形成され、前記ケーブルに固着されるハウジング本体と、前記ハウジング本体に設けられ、前記ハウジング本体を前記取付対象物に固定するためのフランジ部とを有し、前記フランジ部が、前記ケーブルに対して回転可能に設けられることを特徴とする。

また前記ハウジング本体は、筒状に形成され前記ケーブルに固着される金属スリーブと、筒状に形成され前記金属スリーブに回転可能に嵌合する筒状金具とを有するのが好ましい。

また前記筒状金具に前記フランジ部が一体に設けられるのが好ましい。

また前記金属スリーブの内周面または外周面にネジが形成され、前記筒状金具の外周面または内周面に前記金属スリーブのネジに対応したネジが形成され、前記金属スリーブに対して前記筒状金具が回転可能にされるのが好ましい。

また前記筒状金具と金属スリーブとの間に弾性材料からなるＯリングと非弾性材料からなるスペーサの少なくとも一方が設けられるのが好ましい。

また前記金属スリーブの内周面または外周面に突起が形成され、前記筒状金具の外周面または内周面に前記金属スリーブの突起に対応した溝が形成され、前記金属スリーブに対して前記筒状金具が回転可能にされるのが好ましい。

また前記金属スリーブの内周面または外周面に溝が形成され、前記筒状金具の外周面または内周面に前記金属スリーブの溝に対応した突起が形成され、前記金属スリーブに対して前記筒状金具が回転可能にされるのが好ましい。

また前記筒状金具に形成された端面と前記金属スリーブの先端面との間に前記フランジ部が別体として挟まれて固定されてもよい。

本発明のフランジ付きハウジングによれば、生産時にハーネスのフランジ角度を決定しなくても取付対象物への取り付けが可能であり、しかも多くの仕様変更に対応することができる。

図１は、本発明の一実施の形態を示すフランジ付きハウジングをシールド層付きケーブルに取り付け、モータとインバータとを接続した構造を示す概略図である。 図２は、本発明の一実施の形態を示すフランジ付きハウジングを分解した一部断面図である。 図３は、図２の状態からＯリングとスペーサを組み付けた状態を示す断面図である。 図４は、フランジ付きハウジングの他の実施の形態を示す断面図である。 図５は、フランジ付きハウジングのさらに他の実施の形態を示す断面図である。 図６は、従来のハウジングをシールド層付きケーブルに取り付け、モータとインバータとを接続した構造を示す概略図である。 図７は、従来のハウジング構造を示す断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１、図２に示すように、本実施の形態に係るフランジ付きハウジング１は、筒状に形成されシールド層付きケーブル（ケーブル）１３に固着されるハウジング本体１０と、ハウジング本体１０に設けられ、ハウジング本体１０をモータ１１やインバータ１２などの取付対象物に固定するためのフランジ部４とを有する。

図２に示すようにハウジング本体１０は、筒状に形成されシールド層付きケーブル１３に固着される金属スリーブ２と、筒状に形成され金属スリーブ２に回転可能に嵌合する筒状金具３とを有する。

金属スリーブ２は、内周面２１の先端側（図２において左側、以下同じ）に雌ネジ２２が形成されている。金属スリーブ２の雌ネジ２２が形成されていない内周面２１は、例えば図７に示すようなシールド層付きケーブル１３から折り返したシールド１５を固着用金属スリーブ１８に接触させるようになっており、ノイズを防止する構造となっている。

筒状金具３は、その外周面３１にフランジ部４が一体に設けられ、また外周面３１の後端側（図２において右側、以下同じ）に雄ネジ３２が形成されている。雄ネジ３２は、金属スリーブ２の雌ネジ２２に対応しており、雄ネジ３２は雌ネジ２２と螺合するようになっている。

筒状金具３の外周面３１には、図２に示す弾性材料からなるＯリング６と非弾性材料からなるスペーサ７が介在される外周溝３３が形成されている。Ｏリング６は、振動等による緩みを防止するためのものであり、スペーサ７は、フランジ部４の角度の調整やフランジ付きハウジング１の長さ調整等に使用するためのものである。

また筒状金具３の外周面３１の先端側には、弾性材料からなるＯリング８を収容する収容溝３４が形成されている（図３参照）。Ｏリング８は、取付対象物との間をシールするためのものである。

筒状金具３の内周面３５は、図７に示すようなシールド層付きケーブル１３の被覆材（外皮）１４を切除し、切除された被覆材１４の下から露出するシールド１５を折り返し、折り返したシールド１５の下から露出する絶縁体１６を挿通するようになっている。

フランジ部４は、その一部は径方向に延出する延出部４１を有し、延出部４１に固定用の穴４２が形成されている。

図３に示すように筒状金具３の外周溝３３に、スペーサ７を２つのＯリング６で挟んで配置し、金属スリーブ２の雌ネジ２２に筒状金具３の雄ネジ３２をねじ込むことで、外周にフランジ部４を有するフランジ付きハウジング１が構成される。先端の収容溝３４にＯリング８を収容して、フランジ付きハウジング１を取付対象物の取付穴に挿入して組み付ける。

図１に示す左側のフランジ付きハウジング１は、左側に配置されているモータ１１の取付穴５２に挿入され、ネジ１９をフランジ部４の穴４２から取付部５０のネジ穴５１にねじ込んでモータ１１に組み付けられ、右側のフランジ付きハウジング１は、右側に配置されているインバータ１２の取付穴５５に挿入され、ネジ１９をフランジ部４の穴４２から取付部５３のネジ穴５４にねじ込んでインバータ１２に組み付けられる。シールド層付きケーブル１３は、モータ１１及びインバータ１２に取り付けられた金属スリーブ２にシールド１５が接続されることで接地される。

本実施の形態に係るフランジ付きハウジング１は、金属スリーブ２、筒状金具３、筒状金具３に一体に設けられたフランジ部４、Ｏリング６及びスペーサ７の複数の部材から構成されている。

ネジを利用し、複数の部材から構成することによって、後端側に雄ネジ３２を形成した筒状金具３は、先端側に雌ネジ２２を形成した金属スリーブ２にねじ込むことで回転が可能である。

つまり、筒状金具３と一体となるフランジ部４は円周方向へ回転することになる。実際の使用では、金属スリーブ２はシールド層付きケーブル１３に固着されるため、金属スリーブ２に対して筒状金具３が回転することになり、したがってフランジ部４はシールド層付きケーブル１３に対して回転可能となっている。

しかし、取付対象物のネジ穴５１，５４とフランジ部４の固定用の穴４２とが合うように雌ネジ２２に雄ネジ３２をねじ込むだけでは、どちらか一方が緩む虞があるため、筒状金具３と金属スリーブ２との間に振動等による緩みを防止するため、Ｏリング６を介在させている。

また、端子１７からフランジ部４までの距離もスペーサ７を用いる。またはダブルナットなどにすることによって、寸法も変更が可能である。

このことから、従来のようなハーネスのフランジ角度が厳しい公差、例えば指定角度±５°などの公差であっても、冶具を使用することなくハウジングの製造が可能であり、不良となる可能性を低減することが可能である。

また試作段階で多くの角度指定があった場合でも本発明による構造のハウジングであれば、冶具等を準備する必要がないため、従来と比較し、冶具製作のための時間と費用がかからず、短納期が可能などの効果が得られる。

これまで金属スリーブ２の内周面２１に雌ネジ２２が形成され、筒状金具３の外周面３１に雄ネジ３２が形成された場合を説明したが、金属スリーブ２の外周面２４に雄ネジを形成し、この雄ネジに対応する雌ネジを筒状金具３の内周面３５に形成して、金属スリーブ２の雄ネジに筒状金具３の雌ネジをねじ込んでフランジ付きハウジング１を構成してもよい。

このように本発明のフランジ付きハウジング１は、筒状に形成され、シールド層付きケーブル１３に固着されるハウジング本体１０と、ハウジング本体１０に設けられ、ハウジング本体１０を取付対象物（モータ１１、インバータ１２）に固定するためのフランジ部４とを有し、フランジ部４が、シールド層付きケーブル１３に対して回転可能に設けられる構成としたため、生産時にハーネスのフランジ角度を決定しなくても取付対象物への取り付けが可能であり、しかも多くの仕様変更に対応可能である。

図７に示す従来のフランジ５６と金属スリーブとが一体成形されたフランジ一体構造ハウジング５では、取付対象物に組み付かない虞もあったが、フランジ部４の角度を自在に変えることが可能なように複数の部材から構成されることによって、取付対象物に確実に組み付けることができる。

また、製品ごとに冶具を用意する手間がなくなるため、製造コストの低減が期待できる。また組み付けの範囲が広がり、取付対象物への取付性の向上、寸法調整が可能なことによる汎用性の向上が可能である。

図４は、本発明の他の実施形態を示すものである。

本実施形態は、金属スリーブ２の内周面２１に突起２３が形成され、筒状金具３の外周面３１に突起２３に対応した凹溝（溝）３６が形成されたものである。筒状金具３を金属スリーブ２に圧入することによって、筒状金具３を金属スリーブ２に接続することができる。圧入することによって、金属スリーブ２と筒状金具３とをネジで締め込む必要性がなくなり、ネジを締め込む工数を低減することができる。

図４は、金属スリーブ２の内周面２１に突起２３が形成され、筒状金具３の外周面３１に突起２３に対応した凹溝３６が形成された場合を示しているが、金属スリーブ２の外周面２４に突起が形成され、この突起に対応した凹溝が筒状金具３の内周面３５に形成されてもよい。また、金属スリーブ２は、その内周面２１または外周面２４に凹溝が形成され、筒状金具３は、金属スリーブ２の凹溝に対応した突起がその外周面３１または内周面３５に形成されてもよい。

本実施形態も、シールド層付きケーブル１３に金属スリーブ２を固着後、筒状金具３の部分のみ金属スリーブ２に対して３６０°の回転が可能なため、ハーネスのフランジ角度が厳しい公差、例えば指定角度±５°などの公差であっても、冶具を使用することなくハウジングの製造が可能であり、また試作段階で多くの角度指定があった場合でも、冶具等を準備する必要がないため、冶具製作のための時間と費用がかからず、短納期が可能などの効果が得られる。

図５は、本発明のさらに他の実施形態を示すものである。

本実施形態は、フランジ部４を筒状金具３とは別体に形成し、金属スリーブ２、筒状金具３、フランジ４０の３個の部材から構成したものである。筒状金具３の外周面３１は、雄ネジ３２の外径より大きく拡径しており、外周面３１と雄ネジ３２との段差によって端面３７が形成されている。フランジ４０には、筒状金具３の雄ネジ３２の外径より拡径した内径部４３が形成されている。フランジ４０の内径部４３を筒状金具３の雄ネジ３２に嵌挿し、筒状金具３の雄ネジ３２を金属スリーブ２の雌ネジ２２にねじ込んで締め付けることで、フランジ４０を筒状金具３に形成された端面３７と金属スリーブ２の先端面２５との間に挟んで固定する。金属スリーブ２の雌ネジ２２または筒状金具３の雄ネジ３２を緩めることで、フランジ４０は金属スリーブ２に対して３６０°の回転が可能である。

本実施形態も、シールド層付きケーブル１３に金属スリーブ２を固着後、フランジ４０の部分のみ金属スリーブ２に対して３６０°の回転が可能なため、ハーネスのフランジ角度が厳しい公差、例えば指定角度±５°などの公差であっても、冶具を使用することなくハウジングの製造が可能であり、また試作段階で多くの角度指定があった場合でも、冶具等を準備する必要がないため、冶具製作のための時間と費用がかからず、短納期が可能などの効果が得られる。

さらに本実施形態は、フランジ４０のみを交換することが可能であり、これまでフランジの大きさにより取り付けが不可能であった場所やフランジを設置するための面積を確保できない場所でも、フランジを小型のフランジ４０に交換することにより、取付対象物に取り付けが可能になる。また設置場所に応じてフランジ４０の形状を変更することで取付対象物に取り付けが可能となる。このため、従来では、専用のハウジングを設計する必要があったが、変更がフランジ４０のみである場合は、設計、製造にかかる時間、費用、労力を大幅に削減することが可能である。

１ フランジ付きハウジング
２ 金属スリーブ
３ 筒状金具
４ フランジ部
６ Ｏリング
７ スペーサ
１０ ハウジング本体
１３ シールド層付きケーブル（ケーブル）
２１ 内周面
２２ 雌ネジ
２３ 突起
２５ 先端面
３１ 外周面
３２ 雄ネジ
３６ 凹溝（溝）
３７ 端面
４０ フランジ

Claims (8)

1. ケーブルを取付対象物に取り付けるために用いられるフランジ付きハウジングにおいて、
   筒状に形成され、前記ケーブルに固着されるハウジング本体と、
   前記ハウジング本体に設けられ、前記ハウジング本体を前記取付対象物に固定するためのフランジ部とを有し、
   前記フランジ部が、前記ケーブルに対して回転可能に設けられることを特徴とするフランジ付きハウジング。
2. 前記ハウジング本体は、筒状に形成され前記ケーブルに固着される金属スリーブと、筒状に形成され前記金属スリーブに回転可能に嵌合する筒状金具とを有する請求項１記載のフランジ付きハウジング。
3. 前記筒状金具に前記フランジ部が一体に設けられる請求項２記載のフランジ付きハウジング。
4. 前記金属スリーブの内周面または外周面にネジが形成され、前記筒状金具の外周面または内周面に前記金属スリーブのネジに対応したネジが形成され、前記金属スリーブに対して前記筒状金具が回転可能にされる請求項２又は３記載のフランジ付きハウジング。
5. 前記筒状金具と金属スリーブとの間に弾性材料からなるＯリングと非弾性材料からなるスペーサの少なくとも一方が設けられる請求項２〜４のいずれかに記載のフランジ付きハウジング。
6. 前記金属スリーブの内周面または外周面に突起が形成され、前記筒状金具の外周面または内周面に前記金属スリーブの突起に対応した溝が形成され、前記金属スリーブに対して前記筒状金具が回転可能にされる請求項２又は３記載のフランジ付きハウジング。
7. 前記金属スリーブの内周面または外周面に溝が形成され、前記筒状金具の外周面または内周面に前記金属スリーブの溝に対応した突起が形成され、前記金属スリーブに対して前記筒状金具が回転可能にされる請求項２又は３記載のフランジ付きハウジング。
8. 前記筒状金具に形成された端面と前記金属スリーブの先端面との間に前記フランジ部が別体として挟まれて固定される請求項２記載のフランジ付きハウジング。