JP7380343B2

JP7380343B2 - ハーネス保持機構及び電気機器の組み立て方法

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Publication number: JP7380343B2
Application number: JP2020039575A
Authority: JP
Inventors: 佑磨田中; 浩慶秋山
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2023-11-15
Anticipated expiration: 2040-03-09
Also published as: JP2020198423A

Description

本発明は電気機器（例えば、インバータ装置）の組み立て過程に供される電子機器（例えば、計測機器またはコンデンサ）のハーネスの保持機構に関する。

電気機器においてはその出力電流が当該電気機器の制御や保護に供される。出力電流を検出する電子機器は、図５に例示のインバータ装置の計装機器５のように、インバータ装置の出力電流の検出導体であるバスバー５１に接続される電流センサ２が電流センサホルダー５０に嵌め込まれて成る。バスバー５１は、インバータ装置の出力相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に対応し、インサート成形により電流センサホルダー５０に具備される。

計装機器５は、例えば、インバータ装置の自動組立工程において、自動組立システムのロボットアームにより搬送されてインバータ装置の筐体に組み込まれる。そして、計装機器５のバスバー５１はインバータ装置と負荷（モータ）に接続される。

計装機器５の電流センサ２はバスバー５１の電流検出値に応じた電圧を出力するコネクタ２２を備える。コネクタ２２はハーネス２１を介して図示省略のインバータ装置のケース内の制御基板に接続される（特許文献１，２等）。

特開２０１１－００７６０６号公報特開２０１５－０１１０２１号公報

前記電気機器の自動組立工程においては、計装機器はその搬送過程で空中を移動する。その際には、電流センサ２に繋がれたハーネス２１及びコネクタ２２は、慣性力や遠心力により搖動し、周辺部品と衝突し、周囲部品、ロボットアーム等の組立機及びハーネス２１やコネクタ２２を損傷させる可能性がある。

特許文献１，２等の従来のハーネス保持機構は、電流センサ等の電子機器が他の構造体に配置される際に周辺部品との物理的な干渉を回避するためのものである。すなわち、従来のハーネス保持機構は、完成品への固定を目的とするものであるので、電気機器の自動組み立て工程における搬送過程でハーネスと周辺部品との干渉は回避できない。

本発明は、上記の事情を鑑み、電子機器の搬送過程でこの電子機器のハーネスと周辺部品との干渉を回避することを課題とする。

そこで、本発明の一態様は、電子機器を収容した筐体に具備されるハーネス保持機構であって、前記筐体の搬送過程で前記電子機器のハーネスを当該筐体の外面において保持する。

本発明の一態様は、前記ハーネス保持機構において、前記外面に立設されて前記ハーネスを挟持する複数のフックを有する。

本発明の一態様は、前記ハーネス保持機構において、前記フックは、前記ハーネスの接続先と反対する前記外面の部位に立設されている。

本発明の一態様は、前記ハーネス保持機構において、前記電子機器は、前記筐体に具備された三相のバスバーに接続される電流センサである。

本発明の一態様は、電子機器に具備されるハーネス保持機構であって、前記電子機器の搬送過程で前記電子機器のハーネスを当該電子機器の外面において保持する。

本発明の一態様は、前記ハーネス保持機構において、前記電子機器の外面とで前記ハーネスを狭持するフックを有する。

本発明の一態様は、前記ハーネス保持機構において、前記外面において前記フックと対向する抜け止め部をさらに有する。

本発明の一態様は、前記ハーネス保持機構において、前記電子機器の縁部に沿って前記ハーネスを受け止め支持する受け止め部をさらに有する。

本発明の一態様は、前記ハーネス保持機構において、前記電子機器はコンデンサである。

本発明の一態様は、前記ハーネス保持機構において、前記搬送過程は、前記電子機器を備える電気機器の自動組み立て工程に供される。

本発明の一態様は、前記ハーネス保持機構において、前記電気機器はインバータ装置である。

本発明の一態様は、電気機器の組み立て方法であって、前記自動組み立て工程に供される際の電子機器の搬送過程で上記のハーネス保持機構により前記ハーネスを保持する。

以上の本発明によれば、電子機器の搬送過程でこの電子機器のハーネスと周辺部品との干渉を回避できる。

（ａ）は本発明の一態様であるハーネス保持機構を備えた電子機器の平面図、（ｂ）は当該電子機器の正面図、（ｃ）は当該電子機器の側面図。（ａ）前記電子機器の筐体の平面図、（ｂ）は当該筐体の正面図、（ｃ）は当該筐体の側面図。（ａ）は前記筐体に組み込まれる電流センサの平面図、（ｂ）は当該電流センサの正面図、（ｃ）は当該電流センサの側面図。本発明の他の態様であるハーネス保持機構を備えた電子機器の斜視図。（ａ）は従来の電子機器の平面図、（ｂ）は当該電子機器の正面図、（ｃ）は当該電子機器の側面図。

以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

［実施形態１］
図１に示された本発明の一実施形態であるハーネス保持機構１は、インバータ装置等の電気機器の自動組み立て工程に供される電子機器として例えば電流センサ２を収容した筐体の一態様である電流センサホルダー３に具備される。

特に、本実施形態のハーネス保持機構１は、前記自動組み立て工程に供される電流センサ２の電流センサホルダー３の搬送過程で、電流センサ２のハーネス２１を電流センサホルダー３の外面において保持する。

電流センサ２は、前記インバータ装置の三相の出力電流を計測するセンサである。また、図３に示されたように、電流センサ２の本体部２０の正面部には、コネクタ２２を備えたハーネス２１が接続される。電流センサ２はその本体部２０の貫通孔２３に図２に示された三相のバスバー３１が貫通した状態で電流センサホルダー３の収容部３０内に嵌め込まれて収容される。

電流センサホルダー３は、図２に示されたように、インサート成形により、電流センサ２が嵌め込まれる収容部３０内に電流センサ２と接続される三相のバスバー３１が内蔵された状態で形成される。尚、電流センサホルダー３の固定用貫通孔３２は、他のプラスチックの中空柱体からなる樹脂カラーを用いたインサート成形により形成される。

ハーネス保持機構１は、ハーネス２１を挟持する複数のフック１０を有する。この複数のフック１０は、コネクタ２２の本来の接続先と反対する電流センサホルダー３の外面の部位に立設される。図示の本態様例においては、３つのフック１０がハーネス２１を挟持可能に電流センサホルダー３の前記外面に配置されている。

フック１０の配置数は、本実施形態のような３つに限定することなく、ハーネス２１の長さに応じて決定される。また、フック１０の高さ及び斜めに隣り合うフック１０の距離はハーネス２１の径に対応して設定される。

図１～３を参照して本実施形態の電子機器の組み立て方法について説明する。

先ず、電流センサ２を収容した電流センサホルダー３が自動組み立て機の自動組み立て工程に供される際の搬送過程に供される際、電流センサ２のハーネス２１がハーネス保持機構１のフック１０に挟持されることにより電流センサホルダー３の外面に保持される。

ハーネス２１をフック１０により狭持させる際には、電流センサ２のコネクタ２２を本来の接続先と反対する電流センサホルダー３の外面に向け、さらに、フック１０の上方からハーネス２１を湾曲させフック１０を迂回させて斜めに隣り合うフック１０に介在させる。その後、ハーネス２１をコネクタ２２側に引っ張ると、ハーネス２１は直線状に引き伸ばされた状態で前記隣り合うフック１０間に挟持される。

自動組立機において電流センサホルダー３が所望の位置（例えば制御電気回路基板の近傍）に配置されると、ハーネス２１がフック１０間から取り外される。すなわち、直線状に引き伸ばされたハーネス２１を湾曲させてフック１０を回避できるように緩めた状態で図１（ｂ）（ｃ）に示したフック１０の上方に引き抜くと、ハーネス２１はフック１０間から解放される。その後、電流センサ２のコネクタ２２が所定の制御電気回路基板に接続される。制御電気回路基板は、例えば、電気機器の本体内部において、電流センサホルダー３から離れた位置に配置される。

以上の本実施形態のハーネス保持機構１によれば、電気機器（例えば、インバータ装置）の自動組み立て工程に供された電子機器である電流センサ２の搬送過程で電流センサ２のハーネス２１及びコネクタ２２と周辺部品との干渉を回避できる。

特に、自動組立前にハーネス２１を電流センサホルダー３に固定する際には、ハーネス保持機構１のフック１０の上方から斜めに隣り合うフック１０間に介在させればよいので、作業性が簡便となる。

また、フック１０は簡素な構造なのでハーネス２１の径に応じた寸法を採れば、周辺部品との物理的な干渉がさらに避けられると共に電子機器や電気機器の製造コストの低廉化が図られる。

さらに、ハーネス２１のフック１０間から取り外す際には、上述のように、直線状のハーネス２１を緩め湾曲させ、フック１０を回避するようハーネス２１を変形させてから、フック１０間から上方に引き抜く必要がある。したがって、電気機器の自動組立時にハーネス２１に遠心力や慣性力が生じても、ハーネス２１は前記隣り合うフック１０により係止されるので、フック１０間から外れなくなる。

そして、これにより、電気機器の自動組みて工程での電流センサ２のコネクタ２２と周辺部品との物理的な干渉が回避され、また、周辺部品との衝突が防止されるので、周囲部品、ロボットアーム等の組立機及びハーネス２１やコネクタ２２の損傷を予防できる。特に、この効果は、ハーネス２１の接続先と反対する電流センサホルダー３の外面の部位にフック１０が立設されることより、さらに向上する。

また、上述の遠心力や慣性力はハーネス２１を引き延ばす方向に働くので、ハーネス２１が湾曲する等の引き抜ける可能性のある変形が生じないので、自動組立時にハーネス２１及びコネクタ２２は電流センサホルダー３に確実に保持された状態となる。

さらに、本発明のハーネス保持機構は、電気機器の自動組みて工程に供される電子機器の搬送過程で当該電子機器を収容した筐体の外面に当該電子機器のハーネスを保持できればよいので、上述のフック１０の態様に特に限定されるものではない。したがって、前記搬送過程でハーネス２１を挟持できるフック１０以外の部材を有するハーネス保持機構を本発明の一態様として採ることもできる。また、電気機器の自動組みて工程以外の他の工程に供される搬送過程においても本発明のハーネス保持機構を適用できる。

以上のハーネス保持機構１は電流センサ２を収容する電流センサホルダー３に適用される態様となっているが、例えば以下の実施形態２のようにインバータ装置のコンデンサ等においても本発明のハーネス保持機構を適用できる。

［実施形態２］
図４に示された実施形態２のハーネス保持機構１は、例えばインバータ装置等の電気機器内に実装される電子機器の一態様である直流のコンデンサ４に適用される。

ハーネス保持機構１は、例えばインバータ装置の自動組み立て工程に供されるコンデンサ４の搬送過程で、コンデンサ４のハーネス４１をコンデンサ４の外面にて保持する。

コンデンサ４は、本体部４０と、この本体部４０を収容するコンデンサケース４３とからなる。本体部４０には、本体部４０の内部温度を伝送するハーネス４１が接続されている。ハーネス４１はコネクタ４２を介してインバータ装置内の制御基板に接続される。

ハーネス保持機構１は、コンデンサ４の表面に立設される以下のフック１１、抜け止め部１２及び受け止め部１３を有する。

フック１１は、コンデンサケース４３の縁部４４付近の外面部に設けられる断面Ｌ字状を成し、当該外面部とでコンデンサ４のハーネス４１を狭持する。

抜け止め部１２は、略板状を成し、前記外面部においてフック１１と対向して配置され、フック１１からのハーネス４１の抜けを防止する。

受け止め部１３は、コンデンサケース４３の縁部４４の角部付近に設けられ、前記外面部とフック１１とで狭持されたハーネス４１を受け止めて縁部４４に沿って支持する。

図４を参照してインバータ装置の組み立て方法について説明する。

先ず、コンデンサ４がインバータ装置の自動組み立て機の自動組み立て工程に供される際の搬送過程に供される際、コンデンサ４のハーネス４１がコンデンサケース４３の外面部とフック１１とにより挟持されるにより当該外面部に保持される。

自動組立機においてコンデンサ４が所望の位置（例えばインバータ装置内の制御基板の近傍）に配置されると、ハーネス４１がフック１１から取り外される。すなわち、コンデンサ４の縁部４４に沿って引き伸ばされたハーネス４１を抜け止め部１２に寄せた後、さらに、ハーネス４１をフック１１の先端部に引き寄せると、ハーネス２１はフック１１と抜け止め部１２との間から解放される。その後、コネクタ４２は所定の制御基板に接続される。

以上のハーネス保持機構１によれば、実施形態１と同様に、電気機器（例えば、インバータ装置）の自動組み立て工程に供されたコンデンサ４の搬送過程でコンデンサ４のハーネス４１及びコネクタ４２と周辺部品との干渉を回避できる。

特に、コンデンサケース４３の外面部において抜け止め部１２がフック１１と対向しているので、コンデンサ４の搬送過程でフック１１からのハーネス４１の抜けが防止される。

また、コンデンサケース４３の縁部４４の角部付近にて、前記外面部とフック１１とで狭持されたハーネス４１が受け止め部１３に受け止められ、縁部４４に沿って支持されるので、コンデンサ４の搬送過程でハーネス４１が安定に支持される。したがって、ハーネス４１及びコネクタ２２の周辺部品との干渉がより一層効果的に回避される。

１…ハーネス保持機構、１０，１１…フック、１２…抜け止め部、１３…受け止め部
２…電流センサ（電子機器）、２０…本体部、２１…ハーネス、２２…コネクタ、２３…貫通孔
３…電流センサホルダー（筐体）、３０…収容部、３１…バスバー、３２…固定用貫通孔
４…コンデンサ（電子機器）、４０…本体部、４１…ハーネス、４２…コネクタ、４３…コンデンサケース、４４…縁部

Claims

電子機器を収容した筐体に具備され、当該筐体の搬送過程で当該電子機器のハーネスを当該筐体の外面において保持するハーネス保持機構であって、
前記搬送過程は、前記電子機器を備える電気機器の自動組み立て工程に供され、
前記電子機器は、三相のバスバーが貫通して前記筐体に収容される電流センサであり、
前記バスバーに寄っていない方の前記筐体の外面には、前記ハーネスを保持可能な複数のフックが立設され、
前記フックは、前記電流センサの本体部に対する前記バスバーの貫通方向に沿って前記ハーネスを直線状に挟持可能であることを特徴とするハーネス保持機構。
前記電気機器は、インバータ装置であることを特徴とする請求項１に記載のハーネス保持機構。
前記搬送過程で請求項１または２に記載のハーネス保持機構により前記ハーネスを保持することを特徴とする電気機器の組み立て方法。