JP5709073B2 - 油冷機器用ハーネス - Google Patents

Description

本発明は、油冷機器用ハーネスに関するものである。

従来より、高い温度で発熱する機器の内部を冷却するための技術として、絶縁性の油で機器を冷却する油冷式のものがある。油冷式の機器（以下、油冷機器）としては、例えば、シールドケース内に油冷モータ本体を収容し、シールドケース内に油冷用の油を充填した油冷モータがある。この油冷モータは、近年のハイブリッド車や電気自動車の普及により、開発が盛んに行われている。

この油冷モータとインバータとの間を接続するための油冷モータ用ハーネスとしては、例えば、特許文献１に開示されたコネクタ構造を有するものがある。

図２に示すように、特許文献１の油冷モータ用ハーネス３１は、導電性材料からなるシールドケース３５内に油冷モータ本体３４を収容した油冷機器（油冷モータ）に接続される。シールドケース３５の内部には、油冷モータ本体３４から延伸したバスバー状の３つの端子３２が待ち受けている。

この油冷モータ用ハーネス３１は、シールド電線４４、フランジ部３８、端子金具３７、及び外装体３９を備えて構成されている。シールド電線４４は、複数の金属細線からなる導体４０を、絶縁性合成樹脂材料からなる筒状の絶縁体４１で包囲するとともに、その絶縁体４１の外周に沿って編組線からなる筒状のシールド層４２を配し、さらに、このシールド層４２を絶縁性の合成樹脂材料からなるシース４３で包囲した構成になる。シールド電線４４の前端部においては、シース４３が剥き取られてシース４３の前端縁から絶縁体４１とシールド層４２が露出して突出され、さらに、その絶縁体４１の前端部が剥き取られてその絶縁体４１の前端縁から導体４０が露出した状態で突出されている。

シース４３の前端部には導電性のスリーブ４６が外嵌されており、このスリーブ４６の略前半部分には、シース４３の前端から露出されているシールド層４２が後方へ折り返された状態で外嵌され、さらに、この折り返されたシールド層４２には、金属製のカシメ筒４５がカシメ付けにより導通可能に固着されている。このカシメ筒４５により、スリーブ４６とシールド層４２がシース４３の前端部に対して遊動規制された状態で固定されている。

さらに、スリーブ４６の略後半部分には、フランジ部３８が導通可能に取り付けられている。フランジ部３８は、導電性材料からなり、軸線をシールド電線４４と平行に向けた円形の筒部４７と、シールド電線４４の軸方向と直交する平板状をなすフランジ部３８とを一体成形したものである。また、フランジ部３８にはボルト孔が形成されており、ボルト３６でもってシールドケース３５に導通可能に固定される。

端子金具３７は、所定形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工することで全体として前後方向に細長い形状に成形されている。端子金具３７の略前半部分は、水平な平板状をなすとともにボルト孔が形成され、ボルト３３でもって油冷モータ本体３４の端子３２に固定される。かかる端子金具３７は、シールド電線４４の導体４０にカシメ付けることで圧着により接続されている。

外装体３９は、樹脂モールドにより、シールド電線４４の前端部、及び端子金具３７の後端部に対してこれらを全周に亘って隙間なく包囲する形態で一体化されたものである。

端子金具３７の略前半部分には、その外面を全周に亘って溝状に凹ませた形態のくびれ部５１が形成されており、このくびれ部５１に接着剤が塗布され、シールド電線４４の導体４０に油が到達することを防止している。

また、絶縁体４１にゴムＯリング５０を外嵌し、さらに筒部４７には、全周に亘って凹ませた形態の溝が形成され、各溝には、夫々、接着剤５２が塗布され、シールド電線４４のシールド層４２とカシメ筒４５に油が到達することを防止している。

また、外装体３９の外周にはシール溝が形成され、このシール溝にゴムＯリング５３が装着され、シールドケース３５と外装体３９の隙間から油が漏出することを防止している。

特開２００３−２７２７２９号公報

しかしながら、特許文献１の油冷モータ用ハーネス３１は、以下の問題点があった。

端子金具３７の端子３２との接触面と、油冷モータ本体３４の距離をＬ４、端子３２の端子金具３７との接触面と、油冷モータ本体３４の距離をＬ５とすれば、Ｌ４とＬ５を全くの同一寸法とすることは困難である。すなわち、端子金具３７と端子３２には隙間（干渉）が生じる。この状態でボルト３３を締結した場合、端子金具３７の先端部分に荷重が加わり、外装体３９とシールドケース３５の接触部Ｄ（干渉の場合接触部Ｆ、以下同じ）に最大曲げモーメントが作用する。

前述したとおり、外装体３９は樹脂で形成されており、端子金具３７と端子３２の隙間の値によっては、外装体３９の樹脂に接触部Ｄ近辺での剥離・クラックが生じ、機器内部の油がシールド電線４４のシールド層４２とカシメ筒４５に到達し、シールド性能の低下を招く虞がある。

さらに、端子金具３７と外装体３９の境界部Ｅにおいても、曲げモーメントが作用する。この場合、境界部Ｅにおいて外装体３９の樹脂の剥離・クラックが生じ、さらには接着剤の剥離が生じ、シールド電線４４の導体４０に対する防油性能の低下を招く虞がある。

対策として、Ｌ４，Ｌ５の寸法精度を向上させ、端子金具３７と端子３２の隙間を極力小さくする方法が考えられるが、寸法精度向上に伴うコスト上昇を招き、望ましくない。

本発明は、上述した事情に鑑み為されたもので、コスト上昇なく防油性能の低下の低減が可能な油冷機器用ハーネスを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために創案された本発明は、前端側が絶縁性の油で充填された油冷機器のシールドケース内に収容されて、前記シールドケース内に設けられた機器本体の端子と接続される油冷機器用ハーネスにおいて、少なくとも、導体と、前記導体の外周側に設けられた絶縁性の弾性体からなるシースと、を備えた可撓性を有する電線と、前記電線の前記導体及び前記シースの一部を収容すると共に前記導体が接続され、且つ、前記機器本体の端子と接続される端子金具と、前記シールドケースに取り付けられ、前記端子金具から前記電線が露出するように所定間隔を隔てて前記電線の外周を囲繞するハウジングと、前記電線と前記端子金具との間に設けられ、前記導体に前記シールドケース内の油が流入するのを防止する第一の油流入防止手段と、を備え、前記端子金具は、前記導体及び前記シースの一部を前記シールドケースに対して露出させないように覆う筒状部分を有し、前記第一の油流入防止手段は、前記シースの一部を前記筒状部分に形成されたカシメ部によりカシメることで形成され、前記端子金具と前記ハウジングとが、前記端子金具と前記ハウジングとの間で露出された前記電線により相対的に移動可能に構成されたことを特徴とする油冷機器用ハーネスである。

さらに、前記ハウジングと前記シールドケースとの間に設けられ、前記シールドケース内の油が前記シールドケース外に漏出するのを防止する油漏出防止手段を有すると良い。

前記油漏出防止手段は、前記ハウジングの外周に形成されたシール溝に装着されたゴムリングであると良い。

前記導体は、複数の金属細線からなると良い。

前記ハウジングの略後半部分には、接着剤が塗布され、前記接着剤は熱収縮チューブで覆われていると良い。
前記油冷機器は、油冷モータ又は油冷エンジンであると良い。

本発明によれば、コスト上昇なく防油性能の低下の低減が可能な油冷機器用ハーネスの提供が可能となる。

本発明の油冷機器用ハーネスを示す断面図である。 従来の油冷機器用ハーネスを示す断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の好適な実施の形態に係る油冷機器用ハーネス１を示す断面図である。

本発明の好適な実施の形態に係る油冷機器用ハーネス１は、図１に示すように、前端側が油冷機器のシールドケース５内に収容されて、シールドケース５内に設けられた機器本体の端子２と接続されるものである。油冷機器用ハーネス１は、少なくとも導体１０と、導体１０の周囲に設けられたシールド層１２と、を備えた可撓性を有するシールド電線１４と、シールド電線１４の前端側を収容すると共に導体１０が接続され、且つ、機器本体の端子２と接続される端子金具７と、シールドケース５に取り付けられるフランジ部１６を有し、端子金具７からシールド電線１４が露出するように所定間隔を隔ててシールド電線１４の外周を囲繞するハウジング８と、シールド電線１４と端子金具７との隙間に設けられ、導体１０にシールドケース５内の油が流入するのを防止する第一の油流入防止手段１７と、ハウジング８とシールドケース５との隙間に設けられ、シールドケース５内の油がシールドケース５外に漏出するのを防止する油漏出防止手段と、を備えている。端子金具７とハウジング８とは、端子金具７とハウジング８との間で露出されたシールド電線１４により相対的に移動可能に構成されている。

以下、詳細を述べる。

図１に示すように、本実施の形態に係る油冷機器用ハーネス１は、導電性材料からなるシールドケース５内に機器本体４を収容し、シールドケース内に油冷用の油を充填した油冷機器（油冷モータ）に接続される。シールドケース５の内部には、油冷モータ本体等の機器本体４から延伸したバスバー状の３つの機器本体の端子２が待ち受けている。つまり、油冷機器用ハーネス１は、前端側が機器のシールドケース５内に収容されて、シールドケース５内に設けられた機器本体の端子２と接続される。

本実施の形態において、シールド電線１４は、複数の金属細線からなる導体１０を、筒状の絶縁体１１で包囲すると共に、その絶縁体１１の外周に沿って編組線からなる筒状のシールド層１２を配し、さらに、このシールド層１２をシース１３で包囲して構成される。シールド電線１４の前端部においては、シース１３が剥き取られてシース１３の前端縁から絶縁体１１とシールド層１２が露出して突出され、さらに、その絶縁体１１の前端部が剥き取られてその絶縁体１１の前端縁から導体１０が露出した状態で突出されている。

シース１３の前端部には導電性のスリーブ１５が外嵌されており、このスリーブ１５には、露出されているシールド層１２が後方へ折り返された状態で外嵌され、さらに、この折り返されたシールド層１２は、金属製のハウジング８の略後半部分がカシメ付けにより導通可能に固着されている。ここでフランジ部１６は、金属製のハウジング８と一体で形成されている。また、フランジ部１６にはボルト孔が形成されており、ボルト６でもってシールドケース５に導通可能に固定される。

端子金具７の略前半部分は、水平な平板状をなすとともにボルト孔が形成され、ボルト３でもって機器本体の端子２に固定される。また端子金具７の略後半部分は、筒状をなし、シールド電線１４の導体１０、絶縁体１１を端子金具７の筒状部分に挿入し、端子金具７の後端側に形成された筒状のカシメ部２４により各々をカシメ付けることで接続されている。

ここで絶縁体１１は絶縁性の弾性体で形成され、絶縁体１１を筒状のカシメ部２４によりカシメ付ける際の弾性体の反発力により、端子金具７と絶縁体１１の隙間を塞ぎ、導体１０に油が流入することを防止している（第一の油流入防止手段１７）。なお、第一の油流入防止手段１７は、絶縁体１１と端子金具７との間に設けられるゴムＯリングであっても良い。この場合、端子金具７の内周面には、ゴムＯリングと嵌合するような溝を形成すると良い。このようにすることにより、例えば、絶縁体１１が所望の反発力を有さない場合であっても、導体１０に油が流入するのを防止することが可能となる。

ところで、本発明は、上記のように、端子金具７とハウジング８との間で露出されたシールド電線１４により相対的に移動可能にしている。そのため、ハウジング８からシールド電線１４が出ている出口部（図示せず）と機器本体４との距離と、Ｌ２（機器本体の端子２の端子金具７との接触面と、機器本体４の距離）と、の差が大きい場合には、該出口部において、ハウジング８と、シールド電線１４の絶縁体１１と、の間に隙間が生じ、この隙間からシールド層１２に油が流入しやくなってしまう。

そこで、本実施の形態においては、ハウジング８内のシールド層１２よりもシールドケース５に近い位置には、シールド層１２にシールドケース５内の油が流入するのを防止するための第二の油流入防止手段としてのゴムＯリング２０が設けられている。

ゴムＯリング２０は絶縁体１１に外嵌され、ハウジング８と、シールド電線１４の絶縁体１１と、の隙間を塞ぐようにしている。

また、ハウジング８の外周にはシール溝が形成され、このシール溝にゴムＯリング２３が装着され、シールドケース５とハウジング８の隙間から油が漏出することを防止している（油漏出防止手段）。

さらにハウジング８の略後半部分に接着剤２１を塗布し、熱収縮チューブ２２で接着剤２１を覆うことで、シールド電線１４のシールド層１２とスリーブ１５に、機器外部からの水が到達することを防止している。

次に、本実施の形態に係る油冷機器用ハーネス１の作用効果を説明する。

ハウジング８は、端子金具７からシールド電線１４が露出するように、所定間隔Ｌ３を隔ててシールド電線１４の外周に備えられている。そのため、油冷機器用ハーネス１は、端子金具７とハウジング８とが、端子金具７とハウジング８の間で露出されたシールド電線１４により相対的に移動可能に構成されている。

端子金具７の機器本体の端子２との接触面と、機器本体４の距離をＬ１、機器本体の端子２の端子金具７との接触面と、機器本体４の距離をＬ２とすれば、端子金具７とハウジング８との間のシールド電線１４の可撓性により、Ｌ２＝Ｌ１とすることが可能となる。すなわち、端子金具７と機器本体の端子２には隙間（干渉）が生じることはない。この状態でボルト３を締結すれば、ハウジング８とシールドケース５の接触部Ａ（干渉の場合接触部Ｂ、以下同じ）に曲げモーメントが作用することによるハウジング８と、シールドケース５と、の間の隙間が生じることを低減でき、防油性能の低下の低減が可能となる。

これにより、Ｌ１，Ｌ２の寸法精度を向上させる必要はなく、寸法精度向上に伴うコスト上昇を生じることなく、防油性能の低下の低減が可能となる。

また、上記の実施の形態では、シールド電線１４の前端部において、シース１３が剥き取られてシース１３の前端縁から絶縁体１１とシールド層１２が露出して突出され、さらに、その絶縁体１１の前端部が剥き取られてその絶縁体１１の前端縁から導体１０が露出した状態で突出されているものを用い、絶縁体１１を端子金具７の後端側に形成された筒状のカシメ部２４によりカシメ付けることで第一の油流入防止手段１７を形成している。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、シース１３、シールド層１２及び絶縁体１１は、剥ぎ取らず、導体１０、絶縁体１１及びシールド層１２を露出させないようにしても良い。その場合は、絶縁性の弾性体からなるシース１３を端子金具７の後端側に形成された筒状のカシメ部２４によりカシメ付けることで第一の油流入防止手段１７とすると良い。なお、上記の場合は、第二の油流入防止手段は、省略することが可能である。

また、本実施の形態のようなモータに接続されるハーネスは、一般的に、ＵＶＷ相の３相線であることが多い。この場合、端子金具７とハウジング８の所定間隔Ｌ３を、例えばＬ３＝２０，３０，４０［ｍｍ］とすることで、３相線の誤組立の防止が可能となる。なお、本実施の形態においては、油冷機器用ハーネス１に接続される機器として、３相モータに適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数本の油冷機器用ハーネス１の誤組立防止の用途であれば、全て適用可能である。

なお、本発明に係る油冷機器用ハーネス１は、上記のように、油冷モータ用に限定されるものではなく、内部に油が充填された油冷機器内に配置された機器本体の端子と接続するために用いられるものであれば良く、例えば、油冷エンジン等にも適用可能である。

１：油冷機器用ハーネス
２：端子
３：ボルト
４：機器本体
５：シールドケース
６：ボルト
７：端子金具
８：ハウジング
１０：導体
１１：絶縁体
１２：シールド層
１３：シース
１４：シールド電線
１５：スリーブ
１６：フランジ部
１７：第一の油流入防止手段
２０：ゴムＯリング（第二の油流入防止手段）
２１：接着剤
２２：熱収縮チューブ
２３：ゴムＯリング（油漏出防止手段）
２４：カシメ部
Ａ：ハウジング８とシールドケース５の接触部
Ｂ：ハウジング８とシールドケース５の接触部
Ｌ１：端子金具７の端子２との接触面と、機器本体４の距離
Ｌ２：端子２の端子金具７との接触面と、機器本体４の距離
Ｌ３：端子金具７からハウジング８の間に設けられた所定間隔

Claims (6)

1. 前端側が絶縁性の油で充填された油冷機器のシールドケース内に収容されて、前記シールドケース内に設けられた機器本体の端子と接続される油冷機器用ハーネスにおいて、
   少なくとも、導体と、前記導体の外周側に設けられた絶縁性の弾性体からなるシースと、を備えた可撓性を有する電線と、
   前記電線の前記導体及び前記シースの一部を収容すると共に前記導体が接続され、且つ、前記機器本体の端子と接続される端子金具と、
   前記シールドケースに取り付けられ、前記端子金具から前記電線が露出するように所定間隔を隔てて前記電線の外周を囲繞するハウジングと、
   前記電線と前記端子金具との間に設けられ、前記導体に前記シールドケース内の油が流入するのを防止する第一の油流入防止手段と、
   を備え、
   前記端子金具は、前記導体及び前記シースの一部を前記シールドケースに対して露出させないように覆う筒状部分を有し、
   前記第一の油流入防止手段は、前記シースの一部を前記筒状部分に形成されたカシメ部によりカシメることで形成され、
   前記端子金具と前記ハウジングとが、前記端子金具と前記ハウジングとの間で露出された前記電線により相対的に移動可能に構成されたことを特徴とする油冷機器用ハーネス。
2. さらに、前記ハウジングと前記シールドケースとの間に設けられ、前記シールドケース内の油が前記シールドケース外に漏出するのを防止する油漏出防止手段を有する、
   請求項１記載の油冷機器用ハーネス。
3. 前記油漏出防止手段は、前記ハウジングの外周に形成されたシール溝に装着されたゴムリングである、
   請求項２記載の油冷機器用ハーネス。
4. 前記導体は、複数の金属細線からなる、
   請求項１〜３の何れか記載の油冷機器用ハーネス。
5. 前記ハウジングの略後半部分には、接着剤が塗布され、
   前記接着剤は熱収縮チューブで覆われている、
   請求項１〜４の何れか記載の油冷機器用ハーネス。
6. 前記油冷機器は、油冷モータ又は油冷エンジンである、
   請求項１〜５の何れか記載の油冷機器用ハーネス。

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