JP6224548B2

JP6224548B2 - ワイヤハーネスの固定構造

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Publication number: JP6224548B2
Application number: JP2014172254A
Authority: JP
Inventors: 広樹坪井; 健登竹内; 崇文荻須
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2034-08-27
Also published as: EP2990270A1; US9510482B2; EP2990270B1; CN105391230B; US20160066473A1; KR20160025465A; KR101727641B1; CN105391230A; JP2016047002A

Description

本発明は、冷媒リリーフバルブを具備した冷媒タンクに設置されるセンサと、センサの設置位置からみて前記冷媒リリーフバルブより奥側に位置する接続端子と、を電気的に接続するワイヤハーネスの固定構造に関する。

従来から、回転電機等の被冷却対象を冷却するために、冷媒をタンクに貯蔵するとともに、当該冷媒タンクに設けた冷媒リリーフバルブを開放して、被冷却対象に冷媒を噴射する冷却構造が知られている。こうした冷却構造では、冷媒タンク内の冷媒の温度や残量、粘度等を監視するために、当該冷媒タンクに種々のセンサを設置することがある。センサには、当然、電気信号を送受するためのワイヤハーネスが取り付けられており、このワイヤハーネスの他端は、電気回路等の接続端子に接続さている。

特開２００７−２４４０２５号公報

ここで、種々の設計上の制約により、センサと接続端子が、冷媒リリーフバルブを挟んで両側に位置することがある。かかる配置とした場合、ワイヤハーネスの撓み具合やうねり具合によっては、当該ワイヤハーネスが、冷媒リリーフバルブの極近傍や真上を通過することがあった。ワイヤハーネスが、冷媒リリーフバルブの極近傍や真上を通過すると、冷媒リリーフバルブから噴射された冷媒がワイヤハーネスに直接当たり、噴射される冷媒の流れが妨げられたり、ワイヤハーネスが損傷したりする恐れがあった。

従来、こうしたワイヤハーネスの配策経路を規制するためのブラケットがいくつか提案されている。例えば、特許文献１には、サーミスタのリード線が回転電機のステータ端子と干渉することを抑制するために、ステータの端子台に、サーミスタから延びるリード線を押さえつけて、当該リード線をステータ端子から離間した位置に保持する接続線ガイドを設ける技術が開示されている。しかし、この特許文献１では、あくまで、端子台近傍におけるリード線の配策経路の規制しか考慮されておらず、冷媒リリーフバルブ近傍における配策経路については、何ら考慮されていない。

また、一部では、図５に示すようなブラケット５０を用いて、センサ１２を冷媒タンクに取り付けるとともに、冷媒リリーフバルブ近傍におけるワイヤハーネス１０の経路を規制することが提案されていた。しかし、従来のブラケット５０は、図５に示すように、単に、ワイヤハーネス１０を上側から押さえつけるだけのものであり、ワイヤハーネス１０の冷媒リリーフバルブ側への移動を十分に防止できなかった。

そこで、本発明では、冷媒リリーフバルブから噴出する冷媒とワイヤハーネスとの干渉をより確実に防止できるワイヤハーネスの固定構造を提供することを目的とする。

本発明のワイヤハーネスの固定構造は、冷媒リリーフバルブを具備した冷媒タンクに設置されるセンサと、前記センサの設置位置からみて前記冷媒リリーフバルブより奥側に位置する接続端子と、を電気的に接続するワイヤハーネスの固定構造であって、前記ワイヤハーネスは、前記冷媒タンクに締結されるブラケットにより固定され、前記ブラケットは、前記冷媒タンクに締結される締結部と、前記冷媒リリーフバルブに対向する側が閉じた略Ｕ字形状であり、前記Ｕ字形内に前記ワイヤハーネスを保持する保持部と、を備えることを特徴とする。

好適な態様では、前記保持部は、前記冷媒リリーフバルブに対向する側の逆側が開口した略Ｕ字形状である。他の好適な態様では、前記保持部は、前記ワイヤハーネスの配索経路のうち前記冷媒リリーフバルブに接近する位置において、前記ワイヤハーネスを保持する。

他の好適な態様では、前記ブラケットの締結部は、前記センサの一部に係合する係合部を有する。この場合、前記係合部は、前記締結部に形成され、前記センサの一部が進入する切り込みであり、前記切り込みは、前記保持部の略Ｕ字形の開口と反対側が開口している、ことが望ましい。

他の好適な態様では、前記ブラケットは、さらに、前記締結部と保持部とを連結するべく、前記締結部の縁から立ち上がって斜め上方向に延びる連結部を備え、前記締結部、連結部、および、保持部は、一枚の板材を屈曲成形することで形成される。

本発明によれば、冷媒リリーフバルブに対向する側が閉じた略Ｕ字形状の保持部によりワイヤハーネスが保持されるため、当該ワイヤハーネスの冷媒リリーフ側への移動が効果的に防止される。そして、結果として、冷媒リリーフバルブから噴出する冷媒とワイヤハーネスとの干渉をより確実に防止できる。

本発明の実施形態であるワイヤハーネスの固定構造が適用された冷媒タンク周辺の概略平面図である。冷媒タンク周辺の斜視図である。（ａ）は、ブラケットの斜視図であり、（ｂ）は、保持部の拡大図である。（ａ）、（ｂ）ともに、他の保持部の一例を示す図である。従来のブラケットの斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態であるワイヤハーネス１０の固定構造が適用された冷媒タンク１６周辺の概略平面図である。また、図２は、冷媒タンク１６周辺の斜視図である。なお、図１では、分かりやすさのために、一部部材の図示を省略している。

この冷媒タンク１６は、ハイブリッド自動車や電気自動車の動力源である回転電機を冷却するための冷媒を貯蔵している。冷媒は、回転電機を冷却できるのであれば、液体でも気体でもよいが、本実施形態では、冷却油を冷媒として採用している。この冷媒タンク１６は、回転電機とともにモータジェネレータケースに収容されている。冷媒タンク１６の表面には、適宜、開放することで冷媒を噴射する冷媒リリーフバルブ１８が設けられている。この冷媒リリーフバルブ１８の形態や個数は、特に限定されないが、本実施形態では、略円筒形の突出部を二つ隣接して形成し、この突出部それぞれの先端面に冷媒リリーフバルブ１８を設けている。したがって、冷媒リリーフバルブ１８は、後述する温度センサ１２の設置面より高い位置に設置されることになる。各冷媒リリーフバルブ１８の開閉は、図示しないハイブリッドＥＣＵにより制御される。

冷媒リリーフバルブ１８と少し離れた位置には、冷媒タンク１６内の冷媒の温度を検出する温度センサ１２が設置されている。この温度センサ１２は、略箱状の本体部１２ａと、棒状の検出子（図示せず）、および、本体部１２ａと検出子の間に介在する中間部１２ｂと、とを備えている。冷媒タンク１６の表面には、この検出子を挿し込むための挿し込み孔が形成されており、検出子が冷媒タンク１６内の冷媒に接触出来るようになっている。

中間部１２ｂは、挿し込み孔よりも大径で、本体部１２ａより小径の部分である。この中間部１２ｂは、後述するブラケット２０の係合切込２２ａにスライド進入できるようになっている。本体部１２ａは、略箱状の部材で、内部には、ハイブリッドＥＣＵとの間で電気信号を送受するための回路が組み込まれている。

本体部１２ａの端面からは、電気信号を伝搬するためのワイヤハーネス１０が延びている。このワイヤハーネス１０は、金属からなる信号線を、樹脂等からなる被覆体で覆ったもので、適度な柔軟性を有しており、自由に屈曲できる。このワイヤハーネス１０の他端は、冷媒タンク１６の外側に設置された接続端子１４に接続されている。温度センサ１２は、このワイヤハーネス１０および接続端子１４を介して、ハイブリッドＥＣＵに電気的に接続される。

ここで、図１から明らかな通り、接続端子１４は、温度センサ１２から見て、冷媒リリーフバルブよりも奥側に位置している。換言すれば、温度センサ１２および接続端子１４は、冷媒リリーフバルブ１８の両側に位置している。かかる場合において、温度センサ１２から延びるワイヤハーネス１０を、接続端子１４に向かって延ばすと、当該ワイヤハーネス１０が、冷媒リリーフバルブ１８の極近傍や、直上を通ってしまうことがある。ワイヤハーネス１０が、冷媒リリーフバルブ１８の極近傍や直上を通ると、冷媒リリーフバルブ１８から噴射される冷媒が直接、ワイヤハーネス１０に当たる恐れがあった。冷媒が直接、ワイヤハーネス１０に当たると、冷媒の流れが阻害されて回転電機を効率的に冷却できないばかりでなく、冷媒が当たった時の衝撃でワイヤハーネス１０が損傷する恐れもあった。

そこで、ワイヤハーネス１０は、冷媒リリーフバルブ１８の横をすり抜けて、冷媒リリーフバルブとの間に一定以上の間隙が保たれる配索経路を通ることが望まれる。しかし、単にワイヤハーネス１０を引きまわしただけでは、ワイヤハーネス１０が、希望の配索経路を通るとは限らない。そこで、本実施形態では、ワイヤハーネス１０が希望の配索経路を通るように、ワイヤハーネス１０を固定する固定構造を設けている。

本実施形態では、特殊形状のブラケット２０を用いてワイヤハーネス１０の固定を行っている。図３（ａ）は、このブラケット２０の斜視図であり、図３（ｂ）は、保持部２６の拡大図である。ブラケット２０は、鉄等の高剛性材料からなる金具で、一枚の金属板を屈曲させて形成される。ブラケット２０は、冷媒タンク１６に締結される締結部２２、ワイヤハーネス１０を保持する保持部２６、および、締結部２２と保持部２６を連結する連結部２４に大別される。締結部２２は、冷媒タンク１６の表面に設置される平板状で、締結用のボルト２８が挿通されるボルト孔２２ｂと、温度センサ１２の中間部１２ｂが進入する係合切込２２ａと、が形成されている。係合切込２２ａは、締結部２２の一端縁から延びる切り込みで、中間部１２ｂの径より大きく、本体部１２ａの径より小さい幅を有している。この係合切込２２ａに、中間部１２ｂをスライド進入させることで、締結部２２と温度センサ１２との間に係合関係が形成される。したがって、この係合切込２２ａは、温度センサ１２の一部に係合する係合部として機能する。

締結部２２の他端縁（係合切込２２ａが形成されている縁とは反対側の縁）からは、連結部２４が立ち上がっている。連結部２４の先端には、保持部２６が繋がっている。この保持部２６は、ワイヤハーネス１０が、希望の配索経路を通るように、当該ワイヤハーネス１０を保持して、その経路を規制する部位である。保持部２６は、希望の配索経路のうち冷媒リリーフバルブ１８に接近する箇所でワイヤハーネス１０を保持する。特に、高さ位置に関していえば、保持部２６の高さ位置は、冷媒リリーフバルブ１８の高さ位置とほぼ同じになっている。

保持部２６は、冷媒リリーフバルブ１８側が閉じ、冷媒リリーフバルブ１８側の逆側が開口した略Ｕ字形の部位である。より具体的に説明すると、この保持部２６は、連結部２４の先端から水平方向かつ冷媒リリーフバルブ１８側に延びる水平部２６ａと、水平部２６ａの上側に位置するバネ部２６ｂと、水平部２６ａとバネ部２６ｂを連結する略円弧状の円弧部２６ｃと、に分けられる。水平部２６ａとバネ部２６ｂとの間隔（開口幅）Ｄ１は、ワイヤハーネス１０の径ｄ１よりも大きくなっており、この保持部２６のＵ字形の内部にワイヤハーネス１０を保持出来るようになっている。ただし、図３（ｂ）に示すとおり、バネ部２６ｂは、略Ｓ字状に波うっており、Ｕ字の開口端近くの開口幅Ｄ２は、ワイヤハーネス１０の径ｄ１よりも小さくなるように、絞られている。このように開口端近くで開口幅を絞ることにより、ワイヤハーネス１０の意図しない保持部２６からの離脱が効果的に防止される。また、バネ部２６ｂは、適度な弾性を有しており、バネ部２６ｂを押し上げることにより、開口幅を適宜、変更できる。そして、これにより、ワイヤハーネス１０を、保持部２６の側方（図３（ｂ）における左側）から保持部２６のＵ字形の内部に進入させることができる。

また、図３（ａ）等から明らかな通り、保持部２６のＵ字形は、締結部２２の係合切込２２ａと反対側が開口している。このように保持部２６および締結部２２で、互いに逆側を開口し、逆側を閉じた形状とすることで、ブラケット２０が水平方向の力を受けたとしても、当該水平方向への移動が阻害され、ワイヤハーネス１０や温度センサ１２の意図しない離脱を効果的に防止できる。すなわち、ブラケット２０が、Ａ方向の力を受けてＡ方向に移動しようとしても、締結部２２が温度センサ１２の中間部１２ｂに干渉するため、ブラケット２０のＡ方向への移動は防止される。また、ブラケット２０が、Ｂ方向の力を受けてＢ方向に移動しようとしても、保持部２６がワイヤハーネス１０に干渉するため、ブラケット２０のＢ方向への移動は防止される。そして、結果として、ブラケット２０の水平方向への移動が阻害され、ブラケット２０からワイヤハーネス１０や温度センサ１２が離脱することが効果的に防止される。もちろん、締結ボルト２８によりブラケット２０が、正常に締結されていれば、ブラケット２０が水平方向に移動することはない。しかし、一般に、冷媒タンク１６は、トランスアクスル等の振動の多いユニットに隣接して設置されることが多く、この振動を受けて締結ボルト２８が緩む場合もある。この場合、ブラケット２０は、締結ボルト２８を中心として水平面内で回転し得る。しかし、上述したように、保持部２６および締結部２２で、互いに逆側を開口し、逆側を閉じた形状とすることで、締結ボルト２８が緩んだときにもブラケット２０の水平面内での回転を防止でき、ひいては、意図しないワイヤハーネス１０や温度センサ１２の離脱が防止できる。

次に、以上のようなブラケット２０で、ワイヤハーネス１０を固定する手順について説明する。ワイヤハーネス１０を固定する場合には、まず、当該ブラケット２０に、温度センサ１２およびワイヤハーネス１０を組み付ける。すなわち、温度センサ１２やブラケット２０を、冷媒タンク１６に取り付ける前の段階で、ブラケット２０の係合切込２２ａに、温度センサ１２の中間部１２ｂをスライド進入させる。また、その状態で、温度センサ１２から延びるワイヤハーネス１０を、保持部２６のＵ字形の内部に進入させる。ここで、本実施形態において、保持部２６は、ワイヤハーネス１０の三方を取り囲むＵ字形であり、締結部２２は、温度センサ１２の一部に係合できる形状であるため、ブラケット２０は、冷媒タンク１６に締結されていない状態でも、ワイヤハーネス１０を保持し、かつ、センサ１２の一部に係合した状態を維持できる。

ブラケット２０に、温度センサ１２およびワイヤハーネス１０を組み付ければ、続いて、その組み付け状態のまま、温度センサ１２の検出子を冷媒タンク１６の挿し込み穴に挿し込み、温度センサ１２を冷媒タンク１６に設置する。このとき、温度センサ１２ごとブラケット２０の角度を調整し、ブラケット２０のボルト孔２２ｂを、冷媒タンク１６上に形成されたネジ穴と一致させる。そして、このネジ穴に、締結ボルト２８を螺合し、ブラケット２０を冷媒タンク１６の表面に締結する。

この状態になれば、ワイヤハーネス１０は、ブラケット２０の保持部２６により、希望の配探経路、すなわち、冷媒リリーフバルブ１８の横をすり抜けて、当該冷媒リリーフバルブ１８との間に一定以上の間隙を維持する経路を通るように規制される。特に、本実施形態の保持部２６は、冷媒リリーフバルブ１８側が閉じた略Ｕ字状となっているため、当該保持部２６に保持されたワイヤハーネス１０が、冷媒リリーフバルブ１８側へ移動することが効果的に防止される。

また、既述した通り、保持部２６は、希望の配探経路のうち冷媒リリーフバルブ１８に接近した箇所でワイヤハーネス１０を保持・規制している。このように冷媒リリーフバルブ１８に接近した箇所で、ワイヤハーネス１０を保持・規制することにより、冷媒リリーフバルブ１８近傍でのワイヤハーネス１０の遊び量が少なくなり、ワイヤハーネス１０と冷媒リリーフバルブ１８の干渉を、効果的に防止でき、ひいては、ワイヤハーネス１０の損傷や冷却能の低下といった問題を効果的に防止できる。

また、本実施形態のブラケット２０は、冷媒タンク１６に締結されていない状態でも、温度センサ１２の一部に係合し、かつ、ワイヤハーネス１０を保持した状態を維持できる。そのため、ブラケット２０を冷媒タンク１６に締結する前の段階で、温度センサ１２およびワイヤハーネス１０をブラケット２０に組み付けておくことができる。ここで、ブラケット２０を冷媒に締結する前の段階では、締結後に比べて、ブラケット２０周辺に広い作業スペースを確保できる。したがって、本実施形態によれば、締結後に温度センサ１２等を組み付ける場合に比べて、温度センサ１２等の組み付けの作業性を向上できる。

ところで、このように、ワイヤハーネス１０の経路を規制し得るブラケット２０は従来でも提案されている。図５は、従来、提案されているブラケット５０の斜視図である。しかし、従来のブラケット５０は、図５に示すように、ワイヤハーネス１０を上から押さえつけるだけの形状となっている。そのため、従来のブラケット５０では、ワイヤハーネス１０は、水平方向には自由に動けるため、ワイヤハーネス１０が冷媒リリーフバルブ１８側へ比較的容易に移動していた。結果として、冷媒リリーフバルブ１８から噴出した冷媒が、ワイヤハーネス１０に直接あたる恐れがあった。

また、従来のブラケット５０は、ワイヤハーネス１０を上から押さえつけるだけで、ワイヤハーネス１０を「保持」していない。そのため、従来のブラケット５０の場合、冷媒タンク１６に締結していない状態で、ワイヤハーネス１０を押さえつけた状態（組み付け状態）を維持することは難しい。結果として、ワイヤハーネス１０を、ブラケット５０で押さえつけられる位置（希望の配索経路）に配置させる等の作業は、ブラケット５０を冷媒タンク１６に締結した後に行わなければならず、作業性が悪かった。

一方、本実施形態のブラケット２０は、上述したように、ワイヤハーネス１０が冷媒リリーフバルブ１８側に移動することが効果的に防止されている。また、ブラケット２０を冷媒タンク１６に締結する前に、ブラケット２０に温度センサ１２やワイヤハーネス１０を組み付けているため、従来技術に比べて、取り付けの作業性が向上している。

なお、これまで説明したブラケット２０の形態は、一例であり、前記冷媒タンク１６に締結される締結部２２と、冷媒リリーフバルブ１８に対向する側が閉じた略Ｕ字形状の保持部２６と、を備えるのであれば、他の形態でもよい。例えば、保持部２６は、冷媒リリーフバルブ１８に対向する側が閉じているのであれば、図４（ａ）に示すように上側が開口、あるいは、図４（ｂ）に示すように下側が開口するＵ字形状としてもよい。

また、本実施形態では、回転電機を冷却する冷却構造に組み付けられるワイヤハーネスの固定構造を例示したが、本実施形態の技術は、他の冷却構造、例えば、エンジンの冷却構造等に組付けられてもよい。また、センサは、冷却タンクに取り付けられるのであれば、温度センサに限らず、他のセンサ、例えば、液面センサや、粘土センサ等であってもよい。

１０ワイヤハーネス、１２温度センサ、１４接続端子、１６冷媒タンク、１８冷媒リリーフバルブ、２０，５０ブラケット、２２締結部、２４連結部、２６保持部。

Claims

冷媒リリーフバルブを具備した冷媒タンクに設置されるセンサと、前記センサの設置位置からみて前記冷媒リリーフバルブより奥側に位置する接続端子と、を電気的に接続するワイヤハーネスの固定構造であって、
前記ワイヤハーネスは、前記冷媒タンクに締結されるブラケットにより固定され、
前記ブラケットは、
前記冷媒タンクに締結される締結部と、
前記冷媒リリーフバルブに対向する側が閉じた略Ｕ字形状であり、前記Ｕ字形内に前記ワイヤハーネスを保持する保持部と、
を備えることを特徴とするワイヤハーネスの固定構造。
請求項１に記載のワイヤハーネスの固定構造であって、
前記保持部は、前記冷媒リリーフバルブに対向する側の逆側が開口した略Ｕ字形状である、ことを特徴とするワイヤハーネスの固定構造。
請求項１または２に記載のワイヤハーネスの固定構造であって、
前記保持部は、前記ワイヤハーネスの配索経路のうち前記冷媒リリーフバルブに接近する位置において、前記ワイヤハーネスを保持する、ことを特徴とするワイヤハーネスの固定構造。
請求項１から３のいずれか１項に記載のワイヤハーネスの固定構造であって、
前記ブラケットの締結部は、前記センサの一部に係合する係合部を有する、ことを特徴とするワイヤハーネスの固定構造。
請求項４に記載のワイヤハーネスの固定構造であって、
前記係合部は、前記締結部に形成され、前記センサの一部が進入する切り込みであり、
前記切り込みは、前記保持部の略Ｕ字形の開口と反対側が開口している、
ことを特徴とするワイヤハーネスの固定構造。
請求項１から５のいずれか１項に記載のワイヤハーネスの固定構造であって、
前記ブラケットは、さらに、前記締結部と保持部とを連結するべく、前記締結部の縁から立ち上がって斜め上方向に延びる連結部を備え、
前記締結部、連結部、および、保持部は、一枚の板材を屈曲成形することで形成される、
ことを特徴とするワイヤハーネスの固定構造。