JP6357142B2 - コアユニットおよびワイヤハーネス - Google Patents

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Description

本発明は、コアユニットおよびワイヤハーネスに関する。
従来、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両では、インバータとモータとの間を三相の電線で繋ぎ、インバータからモータへの電力供給が行われる。このようなインバータからモータへの電力供給において、インバータからの出力に含まれる立ち上がりの急峻な電圧によって、インバータとモータとを接続するワイヤハーネス内で過大なサージ電圧が発生してモータに入力される場合がある。
こうしたサージ電圧を抑制する方法として、電線を磁性体コアに巻き付けることが有効である。ここで、複数相の電線がある場合に、部品数の増加を抑制する観点から、1つの磁性体コアに対して複数相の電線を巻き付けることが好ましい。特許文献1には、リング状のフェライトコアに複数のAC線を巻回して形成した一次コイルを有するワイヤハーネスの技術が開示されている。
特開2012−230851号公報
磁性体コアに巻き付けられた異なる相の電線同士が接近すると、電線間の静電容量が大きくなり、ケーブルインピーダンスが低下してしまう。ケーブルインピーダンスの低下は、回路全体のインピーダンスの不整合によるサージ電圧の増加を招いてしまうことがある。
本発明の目的は、ケーブルインピーダンスの低下を抑制することができるコアユニットおよびワイヤハーネスを提供することである。
本発明のコアユニットは、複数相の電線が軸周りの互いに異なる位置に巻き付けられる環形状の磁性体コアと、前記磁性体コアに巻き付けられた前記電線が前記磁性体コアの軸周りに移動することを規制する規制部材と、を備え、前記規制部材は、前記磁性体コアの軸方向の一端に固定される本体を有し、前記本体の縁部には、前記磁性体コアに巻き付けられた前記電線を前記磁性体コアの軸を中心とする径方向の内側から相ごとに別個に囲む複数の切り欠き部が設けられていることを特徴とする。
上記コアユニットにおいて、前記切り欠き部の形状は、前記磁性体コアの軸方向から見た前記磁性体コアに対する前記電線の巻き付け形状に対応していることが好ましい。
上記コアユニットにおいて、前記切り欠き部は、前記磁性体コアに巻き付けられた前記電線を前記磁性体コアの軸周りの両側から支持することが好ましい。
上記コアユニットにおいて、前記規制部材は、更に、上方に向けて突出する複数のフィンを有することが好ましい。
本発明のワイヤハーネスは、環形状の磁性体コアと、前記磁性体コアに対して前記磁性体コアの軸周りの互いに異なる位置に巻き付けられた複数相の電線と、前記磁性体コアに巻き付けられた前記電線が前記磁性体コアの軸周りに移動することを規制する規制部材と、を備え、前記規制部材は、前記磁性体コアの軸方向の一端に固定され、かつ縁部に複数の切り欠き部が設けられた本体を有し、前記切り欠き部が、前記磁性体コアに巻き付けられた前記電線を前記磁性体コアの軸を中心とする径方向の内側から相ごとに別個に囲んでいることを特徴とする。
上記ワイヤハーネスにおいて、車体に対して固定され、かつ前記磁性体コアおよび前記規制部材を保持する保持手段を備え、前記規制部材の前記本体は、前記保持手段と電気的に接続される接続部を有する導電性の部材であり、前記保持手段は、前記接続部と前記車体とを電気的に接続することが好ましい。
本発明に係るコアユニットは、環形状の磁性体コアと、磁性体コアに巻き付けられた電線が磁性体コアの軸周りに移動することを規制する規制部材と、を備える。規制部材は、磁性体コアの軸方向の一端に固定される本体を有する。本体の縁部には、磁性体コアに巻き付けられた電線を磁性体コアの軸を中心とする径方向の内側から相ごとに別個に囲む複数の切り欠き部が設けられている。本発明に係るワイヤハーネスは、磁性体コアと、磁性体コアに対して磁性体コアの軸周りの互いに異なる位置に巻き付けられた複数相の電線と、規制部材と、を備え、電線が、規制部材の切り欠き部によって相ごとに別個に囲まれている。本発明に係るコアユニットおよびワイヤハーネスは、異なる相の電線同士が接近することによるケーブルインピーダンスの低下を抑制することができるという効果を奏する。
図1は、第1実施形態に係るワイヤハーネスによりモータとインバータとを接続する構成を示す模式図である。 図2は、第1実施形態に係るワイヤハーネスの斜視図である。 図3は、第1実施形態に係るワイヤハーネスの電線部の断面図である。 図4は、第1実施形態に係る磁性体コアの平面図である。 図5は、第1実施形態に係る規制部材の平面図である。 図6は、第1実施形態に係るコアユニットの平面図である。 図7は、第1実施形態に係るコアユニットに電線が巻き付けられた状態を示す平面図である。 図8は、第1実施形態に係るコアユニットに電線が巻き付けられた状態を示す側面図である。 図9は、第1実施形態に係るコアユニットに電線が巻き付けられた状態を示す斜視図である。 図10は、第2実施形態に係るワイヤハーネスの斜視図である。 図11は、第2実施形態に係るコアユニットに電線が巻き付けられた状態を示す斜視図である。 図12は、保持手段に収納されたコアユニットの斜視図である。 図13は、コアユニットの車体への取り付け状態を示す断面図である。 図14は、第3実施形態に係るコアユニットを示す正面図である。
以下に、本発明の実施形態に係るコアユニットおよびワイヤハーネスにつき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
[第1実施形態]
図1から図9を参照して、第1実施形態について説明する。本実施形態は、コアユニットおよびワイヤハーネスに関する。図1は、第1実施形態に係るワイヤハーネスによりモータとインバータとを接続する構成を示す模式図、図2は、第1実施形態に係るワイヤハーネスの斜視図である。
図1に示すインバータ50およびモータ60は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される。インバータ50は、車両に搭載された電源(図示せず)からの直流出力を三相交流出力に変換する変換装置である。インバータ50は、PWM波形を出力するものでもよいが、正弦波形を出力するものであってもよい。モータ60は、インバータ50から出力された三相交流によって駆動される装置であり、例えば、Y字結線の三相モータである。
第1実施形態に係るワイヤハーネス1は、上記の三相交流型のインバータ50とモータ60とを接続する電力供給線として用いられる。ワイヤハーネス1は、例えば、車体を構成するフロアパネルの下側に、車両前後方向に延在するように配線される。ワイヤハーネス1は、図2に示すように、三相交流電力を3本の電線21,22,23を用いて供給する三相3線方式の電線群からなる三相電線である。
図2に示すように、第1実施形態のワイヤハーネス1は、電線部2、外殻部(筐体)3、インバータ側コネクタ8、モータ側コネクタ9、およびコアユニット10を有する。電線部2は、同一方向に纏められた3相の電線21,22,23を含む。インバータ側コネクタ8は、電線部2の一端に接続されており、電線部2をインバータ50に連結する。モータ側コネクタ9は、電線部2の他端に接続されており、電線部2をモータ60に連結する。図3に示すように、電線部2の外周側は、筒状の編組線6(シールド部材)およびコルゲートチューブ7(保護部材)によって被覆されている。
図3に示すように、電線部2の3相の電線21,22,23は、所定の中心軸線X1に沿って延在し、かつ、中心軸線X1周りの周方向に沿って等間隔に配置されている。3相の電線21,22,23のそれぞれは、ノンシールドタイプの電線であり、断面円形状の導体部4と、導体部4の外周を被覆する絶縁部5とを有する。図3に示すように、中心軸線X1と直交する断面における電線21,22,23の断面形状は略円形である。電線21,22,23の導体部4は、例えば、金属製(アルミニウム合金や銅合金など)の複数の素線をらせん状により合わせた撚り線、または棒状の単芯線などからなる。電線21,22,23の絶縁部5は、例えば、合成樹脂により形成される。
電線部2の各電線21,22,23は、図3に示す横断面において、それぞれの中心軸(重心点)が略正三角形をなす配置、所謂、俵積み状の配置となっている。また、3相の電線21,22,23は、中心軸線X1周りの周方向に隣接する2本の電線同士が接触可能に配置されている。電線部2は、各電線21,22,23の導体部4および絶縁部5が共に可塑性を有しているので、曲げ変形可能となっている。
編組線6は、金属製(例えば、銅合金製)の素線(金属細線)を網目状に編み込んで形成され、全体として筒状をなしている。編組線6は、電線部2の外周側を一括して包囲することでノイズを抑制するシールド部材として機能する。編組線6は、素線の有する可塑性等により、電線部2の曲げ変形に追従して自在に伸縮および変形が可能である。
コルゲートチューブ7は、合成樹脂製のチューブであって、例えば、蛇腹状に形成されている。コルゲートチューブ7は、自在に弾性変形可能であると共に、弾性復元力によって円筒形状を良好に保持可能である。コルゲートチューブ7は、電線部2および編組線6を円筒形状の内部に収容し、電線部2の外周側を被覆して保護する。
図2に示すように、本実施形態のコアユニット10は、電線部2の延在方向の中間位置に配置される。コアユニット10は、電線部2のサージ電圧を低減する機能を有している。本実施形態のコアユニット10は、磁性体コア11と、規制部材12と、を有する。
磁性体コア11は、磁性体(例えば、フェライト等の強磁性体)で形成された環形状の部材である。本実施形態の磁性体コア11は、図4に示すように、中心軸線X2と直交する断面形状が環形状である。磁性体コア11は、軸方向に貫通する貫通孔11aが形成された中空柱状の部材である。なお、磁性体コア11に関して、「軸方向」とは中心軸線X2の方向を示し、「径方向」とは中心軸線に対して直交する半径方向を示し、「周方向」とは中心軸線X2周りの回転方向を示す。
磁性体コア11は、一対の板状部11b,11cと、一対の連結部11d,11eを有する。板状部11b,11cは、平板な板状の構成部である。連結部11d,11eは、軸方向視における形状が円弧形状の板状の構成部である。連結部11dは、板状部11b,11cの一方の端部同士を連結しており、連結部11eは、板状部11b,11cの他方の端部同士を連結している。板状部11b、11cおよび連結部11d,11eは一体成形されている。
本実施形態の規制部材12は、金属等の導電性を有する素材で形成された部材である。図5に示すように、規制部材12は、磁性体コア11の軸方向の一端に固定される本体12aを有する。本体12aは、図4に示す磁性体コア11の端面11fに当接する。図5に示すように、平面視における本体12aの形状は、矩形の両端部を半円形に面取りし、更に、残された直線状の縁部に切り欠き部12b,12c,12dを設けた形状となっている。本体12aは、平行な一対の直線状の辺12e,12fと、これらの辺12e,12fと連続する一対の円弧状の辺12g,12hを有する。なお、以下の説明では、本体12aに関して、直線状の辺12e,12fの方向を「長手方向」と称し、平面視において長手方向と直交する方向を「幅方向」と称する。
切り欠き部12b,12c,12dは、本体12aの縁部に設けられている。より具体的には、第二切り欠き部12cは、一対の直線状の辺12e,12fの一方の辺12eの中央部に設けられている。第一切り欠き部12bおよび第三切り欠き部12dは、他方の辺12fの両端部に設けられている。第一切り欠き部12bおよび第三切り欠き部12dは、長手方向において第二切り欠き部12cを間に挟むようにして設けられている。
図6には、磁性体コア11に規制部材12が固定された状態のコアユニット10を軸方向視した正面図が示されている。本実施形態の規制部材12は、磁性体コア11の内径側に嵌合する突起部を有している。突起部は、本体12aの裏面に設けられている。規制部材12は、磁性体コア11に突起部を嵌合させることにより磁性体コア11に固定される。図6に示すように、規制部材12は、本体12aによって磁性体コア11の端面11fを覆うようにして磁性体コア11に対して固定される。より詳しくは、規制部材12は、本体12aの各辺12e,12f,12g,12hが磁性体コア11の外周面11gよりも径方向の外側に位置するように磁性体コア11に対して固定される。また、規制部材12が磁性体コア11に固定された状態において、各切り欠き部12b,12c,12dの底辺12j、12k、12mは、磁性体コア11の内周面11hよりも径方向の内側に位置する。なお、底辺12j,12k,12mは、切り欠き部12b,12c,12dの最深部の辺である。例えば、第一切り欠き部12bの底辺12jは、辺12fからの深さが最も大きい辺である。各切り欠き部12b,12c,12dは、内周面11hとの間に、磁性体コア11に巻き付けられる際に電線21,22,23が通過可能な開口部を形成する。
各電線21,22,23は、磁性体コア11に規制部材12が固定された状態で、磁性体コア11に巻き付けられる。図7および図8に示すように、複数相の電線21,22,23は、磁性体コア11の軸周りの互いに異なる位置に巻き付けられる。規制部材12は、以下に説明するように、磁性体コア11に巻き付けられた電線21,22,23が磁性体コア11の軸周りに移動することを規制する。本実施形態のワイヤハーネス1では、第二相の電線22は、第二切り欠き部12cをガイドとして板状部11bの長手方向の中央部に巻き付けられる。第二相の電線22は、第二切り欠き部12cと板状部11bとの間に形成された開口を通過するようにして、板状部11bに対して複数回巻き付けられる。
第一相の電線21は、第一切り欠き部12bをガイドとして板状部11cの長手方向の一端に巻き付けられる。第一相の電線21は、第一切り欠き部12bと板状部11cとの間に形成された開口を通過するようにして、板状部11cに対して複数回巻き付けられる。第三相の電線23は、第三切り欠き部12dをガイドとして板状部11cの長手方向の他端に巻き付けられる。第三相の電線23は、第三切り欠き部12dと板状部11cとの間に形成された開口を通過するようにして、板状部11cに対して複数回巻き付けられる。第一相の電線21および第三相の電線23は、長手方向において第二相の電線22を間に挟み、かつ第二相の電線22からは離間した状態となるように板状部11cに巻き付けられる。
このように、規制部材12の切り欠き部12b,12c,12dは、各電線21,22,23の巻き付け位置および巻き付け形状のガイドとして機能する。例えば、第一切り欠き部12bは、第一相の電線21を磁性体コア11の板状部11bに巻き付ける際のガイドとなる。より具体的には、第一切り欠き部12bは、第一相の電線21が板状部11cに対して巻き付けられる際の長手方向の位置決めを行う。更に、第一切り欠き部12bの底部は、段付き形状となっており、第一相の電線21が積層して巻き付けられる際の各層の長手方向位置をガイドする。つまり、第一切り欠き部12bの形状は、磁性体コア11の軸方向から見た磁性体コア11に対する第一相の電線21の目標巻き付け形状に基づいて予め定められている。従って、第一切り欠き部12bをガイドとして第一相の電線21が磁性体コア11に巻き付けられることで、第一相の電線21が予め定められた位置に予め定められた形状で巻き付けられることになる。積層して巻き付けられる第一相の電線21の各層に応じて、第一切り欠き部12bの形状が底部に向けて幅が狭くなる段形状となっていることで、各層のずれによる巻き付け形状の崩れが抑制される。同様にして、第二切り欠き部12cは第二相の電線22が板状部11bに巻き付けられる際のガイドとして機能し、第三切り欠き部12dは第三相の電線23が板状部11cに巻き付けられる際のガイドとして機能する。
規制部材12の切り欠き部12b,12c,12dは、磁性体コア11に巻き付けられた電線21,22,23を径方向の内側から相ごとに囲む。第一切り欠き部12bは、板状部11cに巻き付けられた第一相の電線21を径方向の内側から囲み、磁性体コア11に対する第一相の電線21の相対移動を規制する。第一切り欠き部12bは、磁性体コア11に巻き付けられた第一相の電線21を磁性体コア11の軸周りの両側(言い換えると、長手方向の両側)から支持(サポート)する。これにより、第一切り欠き部12bは、第一相の電線21が長手方向(巻き付け軸方向)に移動することを規制する。同様にして、第二切り欠き部12cは、板状部11bの中央部に巻き付けられた第二相の電線22を径方向の内側から囲む。第二切り欠き部12cは、磁性体コア11の軸周りの両側から第二相の電線22をサポートし、磁性体コア11に対する第二相の電線22の相対移動を規制する。第三切り欠き部12dは、板状部11cの他端に巻き付けられた第三相の電線23を径方向の内側から囲む。第三切り欠き部12dは、磁性体コア11の軸周りの両側から第三相の電線23をサポートし、磁性体コア11に対する第三相の電線23の相対移動を規制する。
このように1つの切り欠き部によって1相の電線が囲まれることで、第一相の電線21と、第二相の電線22と、第三相の電線23とが互いに離間した状態に維持される。また、規制部材12の本体12aにおいて、切り欠き部12b,12c,12dは、第一相の電線21、第二相の電線22、および第三相の電線23が互いに所定の線間距離を維持するように離間して配置されている。従って、規制部材12は、異なる相の電線21,22,23間の線間距離が低下することによる静電容量Cの増加を抑制することができる。
本実施形態のワイヤハーネス1では、以下に説明するように、各相の電線21,22,23が2本の分岐線に分岐されて磁性体コア11に巻き付けられている。これにより、占積率の向上などが図られる。図2に示すように、第一相の電線21は、ワイヤハーネス1の中間部において分岐コネクタ24を介して分岐線21aと分岐線21bに分岐している。図7および図9に示すように、一対の分岐線21a,21bが磁性体コア11に巻き付けられる。1本の第一相の電線21が2本の細い分岐線21a,21bに分岐されて磁性体コア11に巻き付けられることで、占積率の向上が可能となる。また、相対的に細い分岐線21a,21bが巻き付けられることで、第一相の電線21が1本のままで巻き付けられるよりも、同じ断面積内の巻き付け回数を多くすることが可能となる。更に、細い電線は、太い電線よりも巻き付け部分が緩みにくいというメリットがある。
第一相の電線21と同様にして、第二相の電線22は、分岐コネクタ24を介して分岐線22aと分岐線22bに分岐しており、分岐線22a,22bがそれぞれ磁性体コア11に巻き付けられる。第三相の電線23は、分岐コネクタ24を介して分岐線23aと分岐線23bに分岐しており、分岐線23a,23bがそれぞれ磁性体コア11に巻き付けられる。
以上説明したように、第1実施形態に係るコアユニット10は、磁性体コア11と、規制部材12と、を有する。また、第1実施形態に係るワイヤハーネス1は、コアユニット10と、電線21,22,23とを有する。規制部材12は、磁性体コア11の軸方向の一端に固定される本体12aを有する。本体12aの縁部には、磁性体コア11に巻き付けられた電線21,22,23を磁性体コア11の軸(中心軸線X2)を中心とする径方向の内側から相ごとに別個に囲む複数の切り欠き部12b,12c,12dが設けられている。これらの切り欠き部12b,12c,12dは、電線21,22,23の相対移動(一つの相の電線21,22,23と他の相の電線21,22,23との線間距離の変化)を規制する。よって、第1実施形態に係るコアユニット10は、電線21,22,23間の静電容量Cの増加によるケーブルインピーダンスの低下を抑制することができる。コアユニット10は、ワイヤハーネス1のケーブルインピーダンスが狙いとする値からずれることを抑制し、インバータ50、ワイヤハーネス1、モータ60間のインピーダンスの不整合を抑制してサージの反射を抑制する。よって、本実施形態のコアユニット10およびワイヤハーネス1は、インバータ50、ワイヤハーネス1、モータ60間のサージ電圧を低減させることができる。
磁性体コア11の形状や特性、および規制部材12の形状は、ワイヤハーネス1のケーブルインピーダンスが目標値となるように定められる。例えば、規制部材12の切り欠き部12b,12c,12dの形状および配置は、電線21,22,23の相互の線間距離が目標の距離となるように定められる。例えば、磁性体コア11の形状は例示したものには限定されない。磁性体コア11は、平面視において無端の閉じた形状となっていればよく、例えば、平面視の形状が円形であっても、矩形や実質的に矩形の形状であってよい。ワイヤハーネス1のケーブルインピーダンスの目標値は、インバータ50、ワイヤハーネス1、モータ60間のインピーダンスを最大限に整合させるように定められる。
規制部材12の切り欠き部12b,12c,12dの形状は、磁性体コア11の軸方向から見た磁性体コア11に対する電線21,22,23の巻き付け形状に対応している。言い換えると、切り欠き部12b,12c,12dの形状は、電線21,22,23の巻き付け部を磁性体コア11の端面11fと同一平面で切断した場合の断面の輪郭形状に対応している。よって、規制部材12は、磁性体コア11に対する電線21,22,23の巻き付け位置および巻き付け形状を適切にガイドすることができる。
また、規制部材12の切り欠き部12b,12c,12dは、磁性体コア11に巻き付けられた電線21,22,23を磁性体コア11の軸周りの両側からサポートする。よって、規制部材12は、電線21,22,23の相対移動(線間距離の変化)を効果的に規制することができる。
[第2実施形態]
図10乃至図13を参照して、第2実施形態のコアユニットおよびワイヤハーネスについて説明する。第2実施形態については、上記第1実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図10は、第2実施形態に係るワイヤハーネスの斜視図、図11は、第2実施形態に係るコアユニットに電線が巻き付けられた状態を示す斜視図、図12は、保持手段に収納されたコアユニットの斜視図、図13は、図12のXIII−XIII断面図であり、コアユニットの車体への取り付け状態を示す断面図である。第2実施形態のコアユニット30において、上記第1実施形態のコアユニット10と異なる点は、規制部材32が導電性を有しており、かつ規制部材32が車体側に接地されている点である。
第2実施形態のワイヤハーネス1は、電線21,22,23、コアユニット30、および保持手段33を有する。図11等に示すように、第2実施形態に係るコアユニット30は、磁性体コア11と、規制部材32とを有する。第2実施形態に係る磁性体コア11は、上記第1実施形態の磁性体コア11と同様である。第2実施形態の規制部材32は、本体32aを有する。本体32aの平面形状は、上記第1実施形態に係る本体12aの平面形状と同様である。すなわち、本体32aは、平行な一対の直線状の辺32e,32fと、これらの辺32e,32fと連続する一対の円弧状の辺32g,32hを有する。第二切り欠き部32cは、直線状の辺32eの長手方向の中央部に設けられている。第2実施形態の第一切り欠き部32bおよび第三切り欠き部32dは、他方の辺32fの長手方向の両端部に設けられている。第一切り欠き部32bおよび第三切り欠き部32dは、長手方向において第二切り欠き部32cを間に挟むようにして設けられている。電線21,22,23は、上記第1実施形態と同様にして磁性体コア11に対して巻き付けられる。
第2実施形態に係る規制部材32の本体32aは、保持手段33と電気的に接続される接続部32nを有する導電性の部材である。接続部32nは、本体32aと一体に形成されて本体32aの一部をなす板状の構成部である。接続部32nは、本体32aの辺32e側の縁部から磁性体コア11側に向けて軸方向に突出している。接続部32nは、第二切り欠き部32cを挟んで長手方向の両側に設けられている。本体32aは、導電性を有する素材、一例として金属(アルミニウム合金や銅合金)によって形成されている。接続部32nは、以下に説明する保持手段33を介して車体に対して電気的に接続される。
図12等に示す保持手段33は、車両の車体に対して固定され、かつコアユニット30を保持する。本実施形態の保持手段33は、外形が直方体の筐体であり、コアユニット30を内部に収納する。図10に示すように、保持手段33は、外殻部25によって下方から覆われる。外殻部25は、インバータ50側のコルゲートチューブ7とモータ60側のコルゲートチューブ7とを接続しており、保持手段33および電線部2を覆っている。図12および図13に示すように、保持手段33は、本体34、シェル35、および蓋部材36を有する。本体34は、例えば合成樹脂製であり、底盤部34a、側壁部34b、および固定部34cを有する。底盤部34a、側壁部34b、および固定部34cは、一体に形成されている。底盤部34aは、矩形の板状の構成部である。底盤部34aは、車両下側からコアユニット30を支持する。一対の側壁部34bは、底盤部34aの幅方向の一端および他端に位置している。側壁部34bは、底盤部34aの縁部から厚さ方向の一方側に向けて突出している。固定部34cは、側壁部34bの上端、すなわち底盤部34a側と反対側の端部に位置している。固定部34cは、側壁部34bの外側の面34d、言い換えると底盤部34a側とは反対側の面から底盤部34aの幅方向外側に向けて突出している。1つの側壁部34bには、2つの固定部34cが設けられている。固定部34cには、貫通孔34eが設けられている。シェル35は、金属製の板状の部材である。シェル35は、本体34を外側から覆い、本体34を保護する。
蓋部材36は、導電性を有する板状の部材であって、例えば、金属(アルミニウム合金や銅合金)によって形成されている。蓋部材36は、本体34に載置されたコアユニット30を上方から覆う覆い部としての機能、および規制部材32を車体側に接地する接地部としての機能を有している。蓋部材36は、平面形状が矩形の本体36a、および固定部36bを有する。固定部36bは、本体36aの幅方向の縁部から幅方向外側に向けて突出している。固定部36bは、本体34の固定部34cに対応する位置に設けられている。固定部36bには、固定部34cの貫通孔34eに対応する貫通孔36cが設けられている。
蓋部材36は、本体34の側壁部34bの上端に載置される。図13に示すように、蓋部材36の下面36dは、蓋部材36が側壁部34bに載置された状態で、コアユニット30の接続部32nに当接する。これにより、規制部材32と蓋部材36とが電気的に接続される。保持手段33は、図13に示すように、ねじ等の締結部材37によって車体側に固定される。本実施形態の保持手段33は、導電性を有するフロアパネル38に対して車両下側から固定される。フロアパネル38には、ねじ穴38aが形成されている。締結部材37は、固定部34cの貫通孔34eおよび固定部36bの貫通孔36cに挿入されてからねじ穴38aに螺合され、保持手段33をフロアパネル38に対して固定する。
蓋部材36は、少なくとも固定部36bにおいてフロアパネル38と接触し、フロアパネル38と電気的に接続される。従って、規制部材32の本体32aは、蓋部材36を介してフロアパネル38と電気的に接続され、接地される。規制部材32が車体側に電気的に接続されていることで、規制部材32は、電線21,22,23間の静電容量Cを遮断する。よって、本実施形態のコアユニット30およびワイヤハーネス1によれば、ワイヤハーネス1のケーブルインピーダンスを増加させて回路全体(モータ60、ワイヤハーネス1、インバータ50間)のインピーダンスの整合度合いを向上させてサージの反射を抑制することが可能となる。
また、本実施形態の規制部材32および蓋部材36は、高い熱伝導率を有している。これにより、電線21,22,23および磁性体コア11で発生する熱を効率良く車体側へ伝達することが可能となっている。磁性体コア11や電線21,22,23で発生する熱は、規制部材32および蓋部材36を介してフロアパネル38に伝達される。磁性体コア11の温度上昇が抑制されることから、磁性体コア11の温度特性を低くして透磁率を高くし、磁性体コア11を小型化することが可能となる。また、磁性体コア11における電線21,22,23間の静電容量Cの低下により、ワイヤハーネス1のケーブルインピーダンス増加が可能となる。
以上説明したように、第2実施形態に係るワイヤハーネス1は、車体に対して固定され、かつコアユニット30を保持する保持手段33を備える。規制部材32の本体32aは、保持手段33と電気的に接続される接続部32nを有する導電性の部材である。保持手段33は、接続部32nと車体とを電気的に接続する。第2実施形態に係るワイヤハーネス1によれば、ケーブルインピーダンスの増加を図ることが可能となる。
[第3実施形態]
図14を参照して、第3実施形態について説明する。図14は、第3実施形態に係るコアユニットを示す正面図である。第3実施形態のコアユニット40において、上記第1実施形態のコアユニット10および第2実施形態のコアユニット30と異なる点は、規制部材42が放熱用のフィン42nを有する点である。コアユニット40は、磁性体コア11および規制部材42を有する。第3実施形態に係る磁性体コア11は、上記第1実施形態および第2実施形態の磁性体コア11と同様である。
図14に示すように、第3実施形態の規制部材42は、本体42aを有する。本体42aの平面形状は、フィン42nの部分を除いて上記第1実施形態の本体12aの形状、および第2実施形態の本体32aの形状と同様である。本体42aは、平行な一対の直線状の辺42e,42fと、これらの辺42e,42fと連続する一対の円弧状の辺42g,42hを有する。第二切り欠き部42cは、直線状の辺42eの長手方向の中央部に設けられている。第一切り欠き部42bおよび第三切り欠き部42dは、他方の辺42fの両端部に設けられている。第一切り欠き部42bおよび第三切り欠き部42dは、長手方向において第二切り欠き部42cを間に挟むようにして設けられている。電線21,22,23は、上記第1実施形態および第2実施形態と同様にして磁性体コア11に対して巻き付けられる。
第3実施形態に係る規制部材42は、複数のフィン42nを有する。フィン42nは、辺42eの側に設けられており、辺42fとは反対側に向けて突出している。フィン42nは、長手方向に沿って所定の間隔で配置されている。コアユニット40は、図14に示すように、フィン42nが規制部材42の車両上側に位置するように設置される。コアユニット40は、上記第2実施形態のコアユニット30と同様に、保持手段33の内部に収納された状態でフロアパネル38等に固定される。フィン42nは、コアユニット40が保持手段33に収納された状態で蓋部材36に接触するように設けられている。なお、規制部材42が上記第2実施形態の規制部材32と同様に接続部32nを有する場合、接続部32nおよびフィン42nが蓋部材36と接触するように構成される。
磁性体コア11や電線21,22,23において熱が発生すると、その熱は空気に直接放熱されるだけでなく、規制部材42の本体42aに伝達され、本体42aおよびフィン42nからも放熱される。また、フィン42nに伝達された熱は、蓋部材36を介してフロアパネル38に伝達される。磁性体コア11の温度上昇が抑制されることから、磁性体コア11の温度特性を低くして透磁率を高くし、磁性体コア11を小型化することが可能となる。また、磁性体コア11における電線21,22,23間の静電容量Cの低下により、ワイヤハーネス1のケーブルインピーダンス増加が可能となる。
[各実施形態の変形例]
上記第1実施形態乃至第3実施形態の変形例について説明する。規制部材12,32,42は、電線21,22,23が磁性体コア11に巻き付けられた後で磁性体コア11に固定されてもよい。規制部材12,32,42は、接着により磁性体コア11に対して固定されてもよい。
ワイヤハーネス1は、複数のコアユニット10,30,40を有してもよい。例えば、第1実施形態のワイヤハーネス1が複数のコアユニット10を有する場合、コアユニット10は、中心軸線X1に沿って所定の間隔で配置される。コアユニット10の個数および所定の間隔は、ワイヤハーネス1のケーブルインピーダンスが目標の値となるように適宜定められる。
上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
1 ワイヤハーネス
2 電線部
8 インバータ側コネクタ
9 モータ側コネクタ
10,30,40 コアユニット
11 磁性体コア
11f 端面
11g 外周面
11h 内周面
12,32,42 規制部材
12a,32a,42a 本体
12b,32b,42b 第一切り欠き部
12c,32c,42c 第二切り欠き部
12d,32d,42d 第三切り欠き部
21 第一相の電線
22 第二相の電線
23 第三相の電線
32n 接続部
33 保持手段
35 シェル
36 蓋部材
38 フロアパネル
42n フィン
50 インバータ
60 モータ

Claims (5)

  1. 複数相の電線が中心軸線周りの互いに異なる位置に巻き付けられる環形状の磁性体コアと、
    前記磁性体コアに巻き付けられた前記電線が前記磁性体コアの中心軸線周りに移動することを規制する規制部材と、
    を備え、
    前記規制部材は、前記磁性体コアの中心軸線方向の一端に固定される本体を有し、
    前記本体の縁部には、前記磁性体コアに巻き付けられた前記電線を前記磁性体コアの中心軸線を中心とする径方向の内側から相ごとに別個に囲む複数の切り欠き部が設けられており、
    前記切り欠き部の形状は、前記磁性体コアの中心軸線方向から見た前記磁性体コアに対する前記電線の巻き付け形状に合わせた形状である
    ことを特徴とするコアユニット。
  2. 前記切り欠き部は、前記磁性体コアに巻き付けられた前記電線を前記磁性体コアの中心軸線周りの両側から支持する
    請求項1に記載のコアユニット。
  3. 前記規制部材は、更に、上方に向けて突出する複数のフィンを有する
    請求項1または2に記載のコアユニット。
  4. 環形状の磁性体コアと、
    前記磁性体コアに対して前記磁性体コアの中心軸線周りの互いに異なる位置に巻き付けられた複数相の電線と、
    前記磁性体コアに巻き付けられた前記電線が前記磁性体コアの中心軸線周りに移動することを規制する規制部材と、
    を備え、
    前記規制部材は、前記磁性体コアの中心軸線方向の一端に固定され、かつ縁部に複数の切り欠き部が設けられた本体を有し、
    前記切り欠き部が、前記磁性体コアに巻き付けられた前記電線を前記磁性体コアの中心軸線を中心とする径方向の内側から相ごとに別個に囲んでおり、
    前記切り欠き部の形状は、前記磁性体コアの中心軸線方向から見た前記磁性体コアに対する前記電線の巻き付け形状に合わせた形状である
    ことを特徴とするワイヤハーネス。
  5. 車体に対して固定され、かつ前記磁性体コアおよび前記規制部材を保持する保持手段を備え、
    前記規制部材の前記本体は、前記保持手段と電気的に接続される接続部を有する導電性の部材であり、
    前記保持手段は、前記接続部と前記車体とを電気的に接続する
    請求項4に記載のワイヤハーネス。
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