JP2013069828A

JP2013069828A - シールドカバー

Info

Publication number: JP2013069828A
Application number: JP2011206867A
Authority: JP
Inventors: Shoji Hishinuma; 昇治菱沼; Daisuke Nakagawa; 大輔中川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2031-09-22
Also published as: JP5848078B2

Abstract

【課題】共振を低減することを可能とするシールドカバーを提供することである。
【解決手段】シールドカバー７０は、平面部７２ａを有し、筐体１１ａに取り付けられるカバー本体部７２と、筐体１４ａに締結される締結端部７４ａからカバー本体部７２の外形に沿って延びた先に設けられる平面部固定端部７４ｃを有する腕部７４と、を備え、平面部固定端部７４ｃは、平面部７２ａの面に対向して接合固定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、シールドカバーに係り、特に、シールド線部の先端側に設けられるシールドカバーに関する。

ハイブリッド車や電気自動車には、電動機、発電機として機能する回転電機が設けられている。そして、電動機、発電機に接続される電力線とインバータに接続される電力線を接続する場合において、電動機、発電機を収納する筐体の上に接続部（端子台）を設けて、当該接続部において上記接続を行っている。また、インバータに接続される電力線には、インバータノイズが伝わることがある。そして、当該ノイズを筐体側に逃がすために、接続部側においてシールドシェルが設けられている。さらに、当該ノイズを遮蔽するために、シールドカバーが接続部を覆うように筐体上に設けられている。

本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、金属製のケースに収容された機器側の端子に接続される機器用コネクタが開示されている。ここでは、機器側の端子にボルト締めにより接続可能な第１端子を保持する第１ハウジングと、電線の端末部に固着された第２端子を保持するとともに第１ハウジングに嵌合可能とされた第２ハウジングとを備えることが開示されている。そして、第１ハウジングは、第２ハウジングとの嵌合部をケースの外側に突出させた姿勢でケースに取り付け可能とされ、第１端子と第２端子とのうち互いの接続部は両ハウジングの嵌合方向に延出する形態をなし、第１ハウジングと第２ハウジングとが嵌合したときには、その嵌合部内において両端子の接続部は重なって配されるとともに、両端子の接続部には同両接続部を互いに固定するためのボルトが挿通されるボルト挿通孔がそれぞれ形成されていることが開示されている。さらに、両ハウジングの嵌合部には、両接続部のボルト締め作業のための作業孔が開口されていることが開示されている。

特開２００９−０３２５００号公報

ところで、電動機、発電機等の作動に伴って振動が生じることがある。このような電動機、発電機等から伝わる振動に上記シールドカバーが共振すると、騒音等が生じる可能性があるため、共振を低減することが求められる。

本発明の目的は、共振を低減することを可能とするシールドカバーを提供することである。

本発明に係るシールドカバーは、平面部を有し、取り付け対象部に取り付けられるカバー本体部と、前記取り付け対象部に締結される締結端部から前記カバー本体部の外形に沿って延びた先に設けられる平面部固定端部を有する腕部と、を備え、前記平面部固定端部は、前記平面部の面に対向して接合固定されることを特徴とする。

また、本発明に係るシールドカバーにおいて、前記カバー本体部は、前記腕部よりも剛性が低いことが好ましい。

また、本発明に係るシールドカバーにおいて、前記腕部は、リブを有することが好ましい。

上記構成によれば、一方側の締結端部が取り付け対象部に締結されることで他方側の平面部固定端部がカバー本体部の平面部を押圧する。これにより、カバー本体部の固有振動数を変えることができるため、シールドカバーのカバー本体部が共振してしまうことを抑制することができる。

本発明に係る実施の形態において、ハイブリッド車の概略構成を示す図である。本発明に係る実施の形態において、接続部の周辺の拡大模式図である。図２に示されるシールドカバーを底面側から見た様子を示す図である。本発明に係る実施の形態において、接続部を覆うようにシールドカバーを取り付けた様子を示す模式図である。

以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。また、以下では、全ての図面において、同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。また、以下では、車両はハイブリッド車であるとして説明するが、電気自動車であってもよい。

図１は、ハイブリッド車１０の概略構成を示す図である。ハイブリッド車１０は、電動機１１と、エンジン１２と、バッテリ１３と、発電機１４と、インバータ１５と、駆動輪１６と、駆動軸１７と、動力分配機構１８と、減速機１９とを備える。

電動機１１は、バッテリ１３に蓄えられた電力及び発電機１４が発電した電力の少なくともいずれか一方によって駆動される。電動機１１の駆動力は、減速機１９を介して駆動軸１７に伝達される。これにより、電動機１１は、エンジン１２をアシストしてハイブリッド車１０を走行させたり、自己の駆動力のみによってハイブリッド車１０を走行させたりする。また、ハイブリッド車１０の回生制動時において、電動機１１は、駆動輪１６の回転力によって駆動されることにより、発電機としても動作する。このとき、電動機１１によって発電された回生電力は、インバータ１５を介してバッテリ１３に充電される。

エンジン１２は、ハイブリッド車１０を駆動させる内燃機関である。また、エンジン１２は、発電機１４を駆動させる機能も有する。エンジン１２は、燃料の燃焼エネルギによって運動エネルギを出力するように構成される。

バッテリ１３は、インバータ１５を介して電動機１１及び発電機１４に接続される蓄電装置である。バッテリ１３は、例えば、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、及びリチウムイオン電池等の二次電池が使用される。バッテリ１３には、効率的な使用、劣化防止等の観点から、所定の充電率を上下限値とするＳＯＣ（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ：充電率）管理幅が設定されている。なお、バッテリ１３のＳＯＣ制御は、図示しない制御装置によって、バッテリ１３の過充電或いは過放電が発生しないように、電動機１１、発電機１４等の動作を調整することにより行われる。

発電機１４は、エンジン始動要求時において、エンジン１２を始動するための始動機として用いられる。このとき、発電機１４は、インバータ１５を介してバッテリ１３からの電力供給を受けて電動機として駆動し、エンジン１２をクランキングして始動する。さらに、エンジン１２の始動後において、発電機１４は、動力分配機構１８を介して伝達されたエンジン出力によって回転されて発電する。

インバータ１５は、バッテリ１３と電動機１１及び発電機１４との間で双方向の電力変換を行うインバータ装置である。例えば、インバータ１５は、バッテリ１３に充電された直流電力を交流電力に変換して電動機１１又は発電機１４に充電することができる。また、インバータ１５は、電動機１１又は発電機１４によって回生発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１３に充電することもできる。

駆動輪１６は、ハイブリッド車１０が走行する際に回転する車輪である。駆動軸１７は、駆動輪１６と減速機１９に接続された車軸である。動力分配機構１８は、電動機１１と、エンジン１２と、発電機１４とに結合されて、これらの間で動力を分配する機構であり、例えば、エンジン１２が発生する駆動力を駆動輪１６の駆動分と発電機１４の発電分とに分配する機能を有する。また、減速機１９は、動力分配機構１８によって分配された動力を減速し、駆動軸１７を介して駆動輪１６に伝達する。

ここで、インバータ１５と電動機１１及び発電機１４とは、電力線によって接続されている。電動機１１は、筐体１１ａの内部に収納されている。また、発電機１４は、筐体１４ａの内部に収納されている。このように、電動機１１と発電機１４とはそれぞれ別の筐体１１ａ，１４ａに収納されて、その後に筐体１１ａと筐体１４ａとを隣接させ、位置合わせを行って一体化させている。

そして、インバータ１５と電動機１１とを接続するために、筐体１１ａの上に設けられる接続部５０において、インバータ１５に接続されるシールド線部３０と、電動機１１に接続される電力線２１とを接続している。また、インバータ１５と発電機１４とを接続するために、筐体１４ａの上に設けられる接続部５１において、インバータ１５に接続されるシールド線部３１と、発電機１４に接続される電力線２４とを接続している。なお、接続部５１におけるシールド線部３１と電力線２４と接続は、接続部５０におけるシールド線部３０と電力線２１との接続と同様の接続構造であるため、以下では、接続部５０におけるシールド線部３０と電力線２１との接続について説明し、接続部５１におけるシールド線部３１と電力線２４との接続についての説明は省略する。

図２は、接続部５０の周辺の拡大模式図であり、説明を分かりやすくするために、接続部５０と、シールドカバー７０とが分離された様子が示されている。図３は、図２に示されるシールドカバー７０を底面側から見た様子を示す模式図である。図４は、接続部５０を覆うようにシールドカバー７０を取り付けた様子を示す模式図である。ここで、ハイブリッド車１０において、広い車内空間を確保するために筐体１１ａ等の配置等のスペースが狭くなっている。このため、例えば、シールドカバー７０が筐体１１ａ，１４ａに跨って設けられ、筐体１４ａ側のみで締結固定されて組み付けられる等といった対応が施されている。図２に示されるように、筐体１１ａの上では、接続部５０において、インバータ１５に接続されるシールド線部３０と、電動機１１に接続される電力線２１とが接続されている。ここで、シールド線部３０は、電動機１１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するそれぞれの電力線を網目状のシールド部材によって包んだ電力線部であり、その先端側には、シールドシェル６０が配置されている。ここで、シールド線部３０の先端側とは、インバータ１５側を基端側としてシールド線部３０を延伸させた先端部分の側（接続部５０側）を示している。そして、シールド線部３０のうちシールドシェル６０よりもさらに先端側には接続部５０が設けられている。

シールドシェル６０は、本体部６２と、腕部６４とを含む。本体部６２は、シールド線部３０の外形に沿った湾曲形状を有し、シールド線部３０に跨るように設けられる部分である。腕部６４は、本体部６２から接続部５０とは反対側に向かって延伸し、筐体１１ａに対し、締結部材６６によって締結される部分である。これにより、インバータ１５の動作時に発生したノイズがシールド線部３０に伝わった場合であってもシールドシェル６０を介して当該ノイズが筐体１１ａに対して逃がされ、電動機１１等をノイズから保護することができる。

接続部５０は、本体部５２と、筒部５４とを含む。本体部５２は、筐体１１ａの平面に沿った板形状を有し、さらに中央部に貫通孔を有する部分であり、締結部材５５によって筐体１１ａに締結される。筒部５４は、本体部５２の中央部の貫通孔５４ａから突出するように配置される部分であり、筒部５４の貫通孔５４ａからは、インバータ１５に接続されるシールド線部３０と、電動機１１に接続される電力線２１との接続箇所を視認することができる。

シールドカバー７０は、接続部５０の筒部５４を覆うように配置され、シールドシェル６０を圧接固定する部材である。シールドカバー７０は、カバー本体部７２と、腕部７４とを含む。

カバー本体部７２は、接続部５０の筒部５４の外形に沿った凹形状を有する部材である。カバー本体部７２は、平面部７２ａと、側面部７２ｂ，７２ｃ，７２ｄと、締結部７２ｅとを備える。カバー本体部７２は、適当な強度を有する金属を用いて構成される。例えば、薄い鉄板をプレス加工して成形される。

平面部７２ａは、筒部５４の孔面積よりも十分大きい面積を有する平板部である。また、側面部７２ｂ〜７２ｄは、平面部７２ａの各端部に立設される部分である。シールドカバー７０は、底面側が開口しており、底面側から見た側面部７２ｂ〜７２ｄを見た場合には略コの字形状に側面部７２ｂ〜７２ｄが立設されている。そして、平面部７２ａの各端部のうち側面部７２ｂ〜７２ｄが立設していない側には開口７２ｇが形成される。また、平面部７２ａと側面部７２ｂ〜７２ｄによって形成され、凹形状からなる内部空間７２ｈは、シールドカバー７０が組み付けられる際に、筒部５４の全体を覆うような広い空間である。また、締結部７２ｅは、側面部７２ｂの下部から突出して設けられる部分であり、図示しない締結部材を通すための締結用孔７２ｆが形成されている。そして、当該締結部材が締結用孔７２ｆを通って締結固定されることでカバー本体部７２が筐体１１ａに取り付けられる。

腕部７４は、締結端部７４ａと、本体部７４ｂと、平面部固定端部７４ｃと、リブ部７４ｄを有する。腕部７４は、カバー本体部７２よりも剛性の高い金属を用いて構成される。例えば、カバー本体部７２を形成される際に用いられる鉄板よりも厚い鉄板をプレス加工して成形される。

締結端部７４ａは、図示しない締結部材を通すための締結用孔７４ｅが設けられる部分である。そして、当該締結部材が締結用孔７４ｅを通って締結固定されることで、腕部７４が筐体１４ａに取り付けられる。また、本体部７４ｂは、締結端部７４ａから側面部７２ｂの下部の中心部に向かって延びた後で側面部７２ｂに沿って上部に向かってさらに延びている部分である。平面部固定端部７４ｃは、本体部７４ｂから平面部７２ａに沿って平面部７２ａの中心部に向かって延びている部分であり、その形状は先太りである。また、平面部固定端部７４ｃは平面部７２ａと対向する平面部７４ｆを有しており、平面部７４ｆは、腕部７４が取り付けられた際に平面部７２ａと接合する。リブ部７４ｄは、締結端部７４ａ、本体部７４ｂ及び平面部固定端部７４ｃの各両端部を折り曲げて形成されるリブである。

上記構成のシールドカバー７０の作用について説明する。

上述したように、シールドカバー７０では、腕部７４が締結部材によって固定されたときに、平面部固定端部７４ｃの押圧力によってカバー本体部７２の平面部７２ａが押さえられる。これにより、カバー本体部７２の固有振動数を変化させることができ、カバー本体部７２が電動機１１の作動によって発生した振動と共振してしまうことを低減することができる。

また、シールドカバー７０では、腕部７４の剛性は、カバー本体部７２の剛性よりも低い。このため、腕部７４が固定され平面部固定端部７４ｃが平面部７２ａを押し付ける際にカバー本体部７２が変形する。当該変形により、締結部７２ｅのみによってカバー本体部７２を固定した際に、カバー本体部７２と筐体１１ａとの間で生じる組み付け公差を柔軟に吸収することができる。

また、腕部７４は、リブ部７４ｄを設けることで剛性を高めている。このため、リブ部７４ｄの大きさ等を調整して剛性を変えることで、カバー本体部７２の固有振動数を調整することができる。これにより、カバー本体部７２が、電動機１１の作動によって発生した振動と共振することを低減することができる。また、腕部７４の剛性を高めることで、腕部７４の平面部７２ａをより好適に押し付けることが可能であり、これにより、上記組み付け公差をより好適に吸収することができる。

１０ハイブリッド車、１１電動機、１１ａ，１４ａ筐体、１２エンジン、１３バッテリ、１４発電機、１４ａ筐体、１５インバータ、１６駆動輪、１７駆動軸、１８動力分配機構、１９減速機、２１，２４電力線、３０，３１シールド線部、５０，５１接続部、５２本体部、５４筒部、５４ａ貫通孔、５５締結部材、６０シールドシェル、６２本体部、６４腕部、６６締結部材、７０シールドカバー、７２カバー本体部、７２ａ平面部、７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ側面部、７２ｅ締結部、７２ｆ締結用孔、７２ｇ開口、７２ｈ内部空間、７４腕部、７４ａ締結端部、７４ｂ本体部、７４ｃ平面部固定端部、７４ｄリブ部、７４ｅ締結用孔、７４ｆ平面部。

Claims

平面部を有し、取り付け対象部に取り付けられるカバー本体部と、
前記取り付け対象部に締結される締結端部から前記カバー本体部の外形に沿って延びた先に設けられる平面部固定端部を有する腕部と、
を備え、
前記平面部固定端部は、前記平面部の面に対向して接合固定されることを特徴とするシールドカバー。
請求項１に記載のシールドカバーにおいて、
前記カバー本体部は、前記腕部よりも剛性が低いことを特徴とするシールドカバー。
請求項１または請求項２に記載のシールドカバーにおいて、
前記腕部は、リブを有することを特徴とするシールドカバー。