JP5425508B2 - モーターケーブル装置、及び、モーターケーブル装置のケーブル本体製造方法 - Google Patents

モーターケーブル装置、及び、モーターケーブル装置のケーブル本体製造方法 Download PDF

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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おけるケーブル本体を製造する方法とに関する。
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、特許文献１のケーブル本体の場合、複数本のケーブルを断面略円形となる形状に束ねていることから、この剛性が高くなり、このようなものを採用すると、ケーブル本体に効果的な振れが生じないという虞を有している。また、このような剛性の高い状態で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、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、ケーブル本体に効果的な振れを生じさせ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、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も課題とする。さらに、このようなモーターケーブル装置に用いるケーブル本体の製造方法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にあたり、前記ケーブル本体は、前記複数本のケーブルの他に、筒状の編組と、シート状の保護部材と、を備え、且つ、前記複数本のケーブルを一列に並列配置するとともに、この並列配置した前記複数本のケーブルの外側を前記編組にて一括して覆い、さらに、該編組の外側に前記保護部材を巻き付けテープ巻きで固定してな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、ケーブル本体が平たい形状に形成される。このような平たい形状のケーブル本体は曲がり易く、モーターの振動等がケーブル本体に伝わると容易に振れが生じる。この振れはモーターの振動等の吸収に寄与する。
また、本発明によれば、曲がり易く製造し易いケーブル本体になる。
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、樹脂部品を更に備え、該樹脂部品を、前記インバータに直接的又は間接的に固定される固定端部と、該固定端部に連成され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とを有する構成と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る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。
請求項３記載の本発明のモーターケーブル装置は、請求項２に記載のモーターケーブル装置において、前記振れ吸収部は、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一列に並べて支持する並列支持部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近傍のケーブル本体における複数本のケーブルは、振れ吸収部における並列支持部で一列に並んで支持される。一列に並んでの支持は、振れ吸収部におけるケーブル本体の安定した支持につながる。ケーブル本体が安定した状態で支持されると、振れ吸収部はその機能を十分に発揮する。
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のケーブル本体製造方法は、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ケーブル本体製造方法において、筒状の編組に複数本のケーブルを挿入し、前記編組内で前記複数本のケーブルを一列に並列配置する第一工程と、前記編組の外側にシート状の保護部材を巻き付ける第二工程と、前記保護部材の巻き付けにより生じる一対の略平面を押さえ付けて前記並列配置の状態を保ちつつ前記保護部材にテープ巻きを施す第三工程と、を含む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、上記工程を経ることで曲がり易いケーブル本体が製造される。尚、複数本のケーブルを編組で一括して覆ってしまうと、また、単に保護部材を巻き付けてしまうと、複数本のケーブルの整列状態が分からなかったり崩れてしまったりする可能性があるが、本発明では押さえ付けを行いながら進めることから上記のようなことはなく、確実に曲がり易いケーブル本体が製造される。
請求項１に記載された本発明によれば、ケーブル本体を平たい形状にすることにより、曲がり易いケーブル本体を形成することができるという効果を奏する。これにより、ケーブル本体に効果的な振れを生じさせ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、筒状の編組とシート状の保護部材とを用い、また、保護部材を編組の外側に巻き付けテープ巻きで固定することにより、曲がり易く製造し易いケーブル本体を提供することができるという効果を奏する。
請求項２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。
請求項３に記載された本発明によれば、振れ吸収部に並列支持部を形成して複数本のケーブルの支持状態を安定させることから、振れ吸収部の機能を十分に発揮させることができるという効果を奏する。
請求項４に記載された本発明によれば、曲がり易いケーブル本体の製造方法を提供することができるという効果を奏する。
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。 ケーブル本体の組み付け説明図である。 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４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。
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は、振れが生じるケーブル本体を有する。ケーブル本体は、複数本のケーブルを一列に並列配置するとともに、この並列配置した複数本のケーブルの外側を編組にて一括して覆い、さらに外側を保護部材にて覆うものであり、平たい形状に形成される。
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。
以下、図面を参照しながら実施例を説明する。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はケーブル本体の組み付け説明図、図４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５は図４に対しカバーを取り外した状態の斜視図、図６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７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。
ケーブル本体４は、上記のように３本のケーブル９が並列状態（平面的な状態で整列する）となった構造であることから、この構造に形成するためには、図３に示すような治具１３を用いることが作業性及び製造性の面で好ましいものとする。
治具１３は、特に限定するものでないが、保護部材１１に生じる一対の略平面１４を挟み込むようなコ字状の挟持部１５と、この挟持部１５を所望の高さに配置するための支柱１６と、支柱１６の基端部を固定する台座１７とを備えて構成されている。挟持部１５により挟み込まれて並列状態が維持されたケーブル本体４は、テープ巻き１２が施され、また、アセテートチューブ（図示省略）が形成されるようになっている。尚、挟持部１５は、所謂洗濯ばさみで挟み込む構造にすることが簡素で効果的である。
ケーブル本体４は、平たい形状に形成されている。ケーブル本体４は、平たい形状であることから、ケーブル９が太物であっても曲がり易くなっている。
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５及び図６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４ないし図７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６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。本発明によれば、ケーブル本体４を平たい形状にしていることから、このケーブル本体４を曲がり易くすることができる。従って、本発明によれば、ケーブル本体４に上記振動等の吸収に寄与する効果的な振れを生じさせることができる。
一方、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４ないし図７参照）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。
この他、本発明によれば、振れ吸収部３０に並列支持部３１を形成して複数本のケーブル９の支持状態を安定させていることから、振れ吸収部３０の機能を十分に発揮させることができる。
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
１３…治具
１４…略平面
１５…挟持部
１６…支柱
１７…台座
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

Claims (4)

  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にあたり、
    前記ケーブル本体は、
    前記複数本のケーブルの他に、筒状の編組と、シート状の保護部材と、を備え、且つ、前記複数本のケーブルを一列に並列配置するとともに、この並列配置した前記複数本のケーブルの外側を前記編組にて一括して覆い、さらに、該編組の外側に前記保護部材を巻き付けテープ巻きで固定してなる
    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、
    樹脂部品を更に備え、該樹脂部品を、前記インバータに直接的又は間接的に固定される固定端部と、該固定端部に連成され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とを有する構成とする
    ことを特徴とするモーターケーブル装置。
  3. 請求項２に記載のモーターケーブル装置において、
    前記振れ吸収部は、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一列に並べて支持する並列支持部を有する
    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ケーブル本体製造方法において、
    筒状の編組に複数本のケーブルを挿入し、前記編組内で前記複数本のケーブルを一列に並列配置する第一工程と、
    前記編組の外側にシート状の保護部材を巻き付ける第二工程と、
    前記保護部材の巻き付けにより生じる一対の略平面を押さえ付けて前記並列配置の状態を保ちつつ前記保護部材にテープ巻きを施す第三工程と、
    を含む
    ことを特徴とするモーターケーブル装置のケーブル本体製造方法。
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