WO2019131558A1 - シールド付き電気ケーブル用端子台装置 - Google Patents

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WO2019131558A1
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shield
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shielded
block device
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明生 中島
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Ntn株式会社
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    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
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    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/6592—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the conductive member being a shielded cable

Definitions

  • the present invention relates to a terminal block device for a shielded electric cable provided in traveling drive equipment such as an inverter and a motor mounted on an electric vehicle or the like.
  • the in-wheel motor electric vehicle converts the operation angle of the accelerator by the driver into a torque command and transmits it to the inverter device.
  • the inverter device converts the power from the battery into a three-phase alternating current based on the torque command, and controls each motor of the left and right drive wheels.
  • such an inverter device or motor for driving the electric vehicle has a high voltage and a high current as compared with an inverter or motor for auxiliary equipment, and the generation of harmful electromagnetic noise is large. Therefore, for the connection between the inverter device and the motor, a shielded electric cable is used for each of the three UVW phases.
  • the waterproofness of the inverter device and the connection portion between the motor and the electric cable is very important. If the waterproofness is lost, water intrudes into the inside of the inverter device and the motor, increasing the possibility of a short circuit, an electric shock and the like.
  • the in-wheel system electric car since the electric cable is wired from the vehicle body to the wheel, mechanical fixing strength of the electric cable to the inverter device and the motor is also required.
  • the battery and the inverter device are usually connected by two shielded electric cables. Similar to the electrical cable between the inverter device and the motor, this electrical cable also needs to have a waterproof connection structure.
  • Patent Document 1 also discloses a waterproof shield connector having a similar structure to this.
  • the waterproof shield connector 100 of FIGS. 15A to 15C is a cylindrical shape made of conductive metal, and the portion of the electric cable 3 from which the outer cover is removed to expose the shield is inserted to fix the electric cable 3. Thereby, the waterproof shield connector 100 and the electric cable 3 are electrically connected to each other, and the waterproofness is maintained. Further, one end of the waterproof shield connector 100 is inserted into the through hole 102 opened in the casing 101 of the travel drive device. The waterproof O-ring 103 is fitted between one end of the waterproof shield connector 100 and the inner periphery of the through hole 102.
  • the waterproof shield connector 100 has a flange 104 at an outer peripheral portion, and is fixed to the housing 101 by inserting a fixing tool 106 such as a screw through a fixing hole 105 formed in the flange 101.
  • a terminal 34 is attached to the end of the electric cable 3 by crimping.
  • FIGS. 21 and 22 of Patent Document 2 show a structure for fixing an output harness to an output terminal block of a rotating electrical machine using a shield wire holding member and other members without using a connector.
  • the portion in contact with the output harness of the shield wire holding member is made of a conductive material.
  • the other members are made of an electrically conductive material as a whole.
  • the conventional waterproof shield connector shown in FIGS. 15A to 15C is expensive because it has a slightly complicated structure because it has a waterproof function and a fixing function at the same place, and is made of metal in order to have a shielding property. It is. Also, if the waterproof shield connector is made of metal, if there is a gap in the joint surface with the terminal block case, which is also made of metal, salt water etc. will intrude into this gap and rust will occur and the waterproofness will be impaired. There is a possibility that
  • FIGS. 21 and 22 of Patent Document 2 are unclear in detail as to the waterproofness between the output harness and the output terminal block and the mechanical fixing strength of the output harness to the output terminal block.
  • the object of the present invention is to provide a terminal block device for shielded electrical cables which has a simple structure, both waterproof performance and a fixed function of the electrical cable, and further has shielding performance and can be manufactured inexpensively. It is to be.
  • the terminal block device for a shielded electrical cable is a terminal block provided inside a terminal block casing which forms a part or the whole of a casing of a traveling drive device, a terminal block provided with a plurality of shielded electrical cables. It is a device to connect terminals.
  • the terminal block housing has through holes in the side wall portions through which the respective electric cables are inserted so that the terminals are positioned inside the terminal block housing, and a shield in the electric cables is inside. It has a conductive shield support that supports the exposed portion.
  • water may infiltrate into the inside of the terminal block housing from the clearance between the inner peripheral surface of the through hole and the outer peripheral surface of the electric cable.
  • a waterproof function member to be prevented is provided, and a shield pressing member for pressing the electric cable is attached to the shield support portion, and the shield pressing member and the shield support portion sandwich and fix the electric cable.
  • the waterproof function member provided on the side wall portion of the terminal block casing prevents water from entering the inside of the terminal block casing, and a shield support portion provided inside the terminal block casing Secure the electric cable with the shield pressing member.
  • the structure of the terminal block device for a shielded electric cable is simplified and the processing becomes easy. Thereby, the terminal block device for shielded electrical cables can be manufactured at low cost.
  • the shield pressing member may be a cover that covers the upper opening of the terminal block housing.
  • noise can be prevented from propagating to the outside from the portion of the electrical cable disposed inside the terminal block casing.
  • the shield pressing member By using the shield pressing member as a cover, it is possible to reduce the number of parts.
  • the waterproof functional member is a grommet having both a waterproof function to prevent water from entering the inside of the terminal block casing and a fixing function to fix the electric cable to the side wall portion of the terminal block housing. It may be. In this case, it is not necessary to separately provide a means for fixing the electrical cable to the side wall.
  • the waterproof functional member may be nonmetal. Since the shield support portion of the terminal block housing is conductive, no shielding performance is required for the waterproof functional member. Therefore, the waterproof functional member can be made of, for example, a resin without being made of metal. Thereby, the cost reduction of the terminal block apparatus for electric cables with a shield can be aimed at.
  • the waterproof functional members may be waterproof rubber that closes a gap between the inner peripheral surface of the corresponding through hole and the outer peripheral surface of the electric cable.
  • the waterproof functional member made of waterproof rubber has a drawback that the fixing function of the electric cable is weak, but it is cheaper than the waterproof functional member made of grommet.
  • the travel drive device may be an inverter device.
  • the terminals of the plurality of shielded electrical cables can be connected to the terminal block provided inside the terminal block housing of the inverter device.
  • the casing of the inverter device of the electric vehicle may be the terminal block casing.
  • a housing of the inverter device may be the terminal block housing.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. It is a figure which shows the electric cable which gave pre-processing.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI of FIG.
  • FIG. 13 is a block diagram schematically showing a drive unit and the like of a vehicle equipped with the inverter device shown in FIGS. 10 to 12. It is a figure which shows the example which applied the terminal block apparatus for electric cables with a shield to the inverter apparatus with which an in-wheel motor drive device is provided. It is a top view of the conventional waterproof shield connector.
  • FIG. 15B is a side view of the waterproof shield connector of FIG. 15A. It is an XVC arrow directional view of the waterproof shield connector of FIG. 15A.
  • FIG. 1 is a plan view of a terminal block device for a shielded electric cable according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view thereof II-II
  • FIG. 3 is a sectional view thereof III-III.
  • the terminal block device for shielded electric cable the terminal 34 of a plurality of shielded electric cables 3 is connected to the terminal block 2 provided inside the terminal block housing 1 of traveling drive equipment such as an inverter device.
  • the terminal block case 1 forms a part of a case 80 of travel drive equipment such as an inverter device and a motor.
  • the terminal base case 1 may be integral with or separate from the main body 80a of the case 80 of the travel drive device.
  • the terminal base case 1 of this embodiment has a shape in which the upper side is open, and has a bottom portion 10 having a planar rectangular shape and side walls 11 rising upward from four sides of the bottom portion 10.
  • a cover (not shown) is attached to the upper opening of the terminal block housing 1 as necessary.
  • the cable insertion side wall portion 11a which is a portion of one side of a rectangle in the side wall portion 11 is formed to be taller than the other portions.
  • the cable insertion side wall portion 11 a is provided with a plurality of (the same number as the electric cables 3) through holes 12 through which the electric cable 3 can be inserted.
  • a portion of the bottom surface portion 10 is raised in parallel with the cable insertion side wall portion 11a, and this raised portion is a shield support portion 13 supporting the electric cable 3 from below.
  • a portion (hereinafter referred to as a shield portion) 3 a of the electric cable 3 where the shield 32 is exposed is supported by the shield support portion 13.
  • a plurality of concave portions 13a (FIG. 3) in which the shield portions 3a of the respective electric cables 3 are fitted are formed.
  • the shield support 13 is made of a conductive material.
  • the whole of the terminal block housing 1 is made of a conductive material such as iron, copper, or aluminum.
  • the shield support 13 is a part of the terminal block case 1 in the example of the figure, the shield support 13 may be a separate member from the terminal block case 1. Further, in the example of the figure, the shield support portion 13 is provided on the bottom surface portion 10 of the terminal block housing 1 to support the electric cable 3 from below, but the shield support portion 13 is provided on the side wall portion 11 It may be
  • the terminal block 2 is a bottom surface portion 10 of the terminal block housing 1 via the terminal insulating member 20 at a position on the inside of the terminal block housing 1 opposite to the cable insertion side wall portion 11 a across the shield support portion 13. Installed in The terminal insulating member 20 is fixed to the bottom portion 10 of the terminal block housing 1 by an insulating member fixing screw 21. The terminal block 2 is fixed to the terminal insulating member 20 together with the terminal 34 of the electric cable 3 by the terminal fixing screw 22.
  • the electric cable 3 is one in which the outer periphery of the core wire 30 is concentrically covered with an insulating coating 31, a shield 32 and an outer coating 33.
  • FIG. 4 shows a state in which the insulating coating 31, the shield 32, and a part of the outer coating 33 have been removed.
  • the electric cable 3 is pretreated as follows. That is, for the electric cable 3 in a state in which the outer periphery of the core wire 30 is completely covered with the insulating coating 31, the shield 32, and the outer coating 33, the outer coating 33 is removed to expose the shield 32, and then exposed. The electric cable 3 is cut so that the portion of the shield 32 has a predetermined length. Next, the shield 32 is removed except for a part on the proximal side, and the insulation coating 31 on the distal end is further removed to expose the core wire 30. Thereby, the state shown in FIG. 4 is obtained. Thereafter, by attaching the terminal 34 to the exposed core material 30 by pressure bonding, the state shown in FIG. 5 is obtained.
  • the sleeve 35 may be fitted around the outer periphery of the shield 32 and the sleeve 35 may be crimped to compact the shield 32 so that the exposed shield 32 does not come loose.
  • the fray of the shield 32 can be prevented and the tensile strength of the shield 32 can be improved.
  • the electrical cable 3 pretreated as described above is connected to the shielded electrical cable terminal block device.
  • the electric cable 3 is inserted into the through hole 12 from the side of the terminal 34, and the terminal fixing screw 22 fixes the terminal 34 together with the terminal block 2 to the terminal insulating member 20.
  • the terminal 34 and the terminal block 2 are electrically connected. Since the terminal insulating member 20 is interposed between the terminal block 2 and the terminal block housing 1, the terminal block 2 and the terminal block housing 1 are in an insulated state.
  • the terminal block 2 is connected to the internal electrode of the traveling drive device by a wire not shown.
  • the shield pressing member 5 for fixing the electric cable 3 to the shield support 13 is used.
  • a waterproof grommet is used as the waterproof functional member 4.
  • a waterproof grommet can use a commercial item. If the waterproof function member 4 is a waterproof grommet, both the waterproof function of the through hole 12 and the fixing function of fixing the electric cable 3 to the cable insertion side wall portion 11 a of the terminal block housing 1 can be obtained.
  • the waterproof grommet is not required to have a shielding performance, and therefore may be made of metal, but may be made of non-metal such as resin. Resin is excellent in that there is no concern about rust.
  • the waterproof functional member 4 may be a component other than the waterproof grommet.
  • the shield pressing member 5 is a strip-like member formed of a sheet metal or the like and processed into a wave shape so that a plurality of concave portions 5 a that are recessed upward on the lower surface are arranged.
  • the shield pressing member 5 is put on the shield portion 3a of each electric cable 3 supported in a state of being fitted in the recess portion 13a of the shield support portion 13 so that the recess portion 5a is fitted.
  • the shield pressing member 5 is attached to the shield support 13 by the shield pressing member fixing screw 23.
  • the electric cables 3 are sandwiched and fixed between the shield support 13 and the shield pressing member 5. Since the shield support 4 and the shield pressing member 5 are made of a conductive material, the shield 32 of the electrical cable 3 is electrically connected.
  • the shield pressing member 5 may be a plastic in which a conductive material is applied to the contact surface of the electric cable 3 with the shield portion 3 a, in addition to the sheet metal. In this case, it can be manufactured inexpensively. Casting may be used instead of plastic.
  • the waterproof function member 4 provided on the cable insertion side wall portion 11a of the terminal block housing 1 prevents water from entering the inside of the terminal block housing 1; Further, the plurality of electric cables 3 are collectively fixed by the shield support 13 and the shield pressing member 4 provided inside the terminal block housing 1.
  • the structure of the terminal block device for a shielded electric cable is simplified and the processing becomes easy. Thereby, the terminal block device for shielded electrical cables can be manufactured at low cost.
  • the shielding performance of the electric cable 3 can be obtained if the shield support portion 13 of the terminal block housing 1 is conductive.
  • the waterproof function member 4 can be made of resin without being made of metal. Thereby, the cost reduction of the terminal block apparatus for electric cables with a shield can be achieved further.
  • FIG. 7 is a plan view of a terminal block apparatus for a shielded electrical cable according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII.
  • the shield pressing member 40 also serves as a cover that covers the upper opening of the terminal block housing 1. That is, the shield pressing member 40 covers the portion of each electrical cable 3 located inside the terminal base 1 and the shield portion 3a of the electrical cable 3 provided on the lower surface of the cover 41 from above And a shield pressing portion 42 to be pressed. It is preferable that a recessed portion in which the shield portion 3 a of the electric cable 3 is fitted is formed on the lower surface of the shield pressing portion 42.
  • the shield pressing member 40 is disposed such that the outer peripheral edge of the cover portion 41 is placed on the side wall portions 11 of the four sides of the terminal block housing 1, and the shield pressing portion 42 is a shield support portion by the first cover fixing screw 43.
  • the cover portion 41 is fixed to the side wall portion 11 b facing the cable insertion side wall portion 11 a by the second cover fixing screw 44 while being fixed to the housing 13.
  • the cover portion 41 covering the upper opening of the terminal block case 1 is provided, the noise is prevented from propagating to the outside from the portion of the electric cable 3 disposed inside the terminal block case 1. Can.
  • the shield pressing member 40 By using the shield pressing member 40 as a cover, it is possible to reduce the number of parts.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a shielded electric cable terminal block apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • waterproof rubber is used as the waterproof functional member 4A.
  • the waterproof functional member 4A made of waterproof rubber has a drawback that the function of fixing the electric cable 3 is weak, but it is cheaper than the waterproof functional member 4 made of a waterproof grommet.
  • the shield pressing member 40 which doubles as a cover is used in the example of a figure, you may use the shield pressing member 5 (refer FIG. 2) which does not double as a cover.
  • a cable fixing member 50 is separately provided in the terminal block housing 1 as a cable fixing means for fixing the electric cable 3 in order to supplement the fixing function of the electric cable 3.
  • the cable fixing member 50 has a plurality of cable insertion holes 51 through which the electric cables 3 are inserted and fixed, and the lower portion is fixed to the cable fixing member installation portion 52 of the terminal block housing 1 by the cable fixing screw 53 .
  • the cable fixing member installation portion 52 is a portion in which the bottom surface portion 10 of the terminal block housing 1 is horizontally extended.
  • a metal band, a sheet metal, a rubber structure, a resin binding wire, a resin clamp structure or the like is used singly or in combination. be able to.
  • the cable fixing means is provided on the terminal block housing 1, but the cable fixing means may be provided on the vehicle body side.
  • the cable fixing member 50 can be provided. In that case, the fixation of the electrical cable 3 is further ensured.
  • Application Example 1 10 to 12 show an example in which the terminal block device A for a shielded electric cable of the present invention is applied to a two-axis integrated inverter device of an electric car.
  • the terminal block case 1 constitutes the entire case of the traveling drive device.
  • one similar to the configuration of the first embodiment is used, but one similar to the configuration of the second or third embodiment may be used.
  • FIG. 13 shows an example of a drive circuit of an in-wheel motor electric vehicle.
  • a VCU vehicle control unit; controller dedicated to a vehicle
  • the inverter device 63 converts the DC power from the battery 64 into a three-phase alternating current based on the torque command, and individually separates each motor 66L, 66R of the left and right drive wheels (eg, rear wheels) 65L, 65R. Control.
  • inverters 70L and 70R which convert power from battery 64 (FIG. 13) into three-phase alternating currents for driving left and right motors 66L and 66R (FIG. 13), and It has a control board (not shown) which controls these inverters 70L and 70R.
  • the inverters 70L and 70R are IGBT modules formed of a half bridge circuit using IGBTs as switching elements.
  • the inverter device 63 further includes a smoothing capacitor 71, a snubber capacitor 72, a cooling device 73, and the like.
  • the electric power supplied from the battery 64 (FIG. 13) via the electric supply cable 74 is supplied to the inverter 70L for the left drive wheel and the inverter 70R for the right drive wheel via the smoothing capacitor 71 and the snubber capacitor 72. Ru.
  • Each inverter 70L, 70R appropriately controls the motor current based on the command of the control board, and drives the left and right motors 66L, 66R individually via the left and right motor cables 75L, 75R.
  • a bus bar 75 is used for transmission from the electricity supply cable 74 to the smoothing capacitor 71.
  • An insulating plate 76 is provided between the bus bar 75 and the bottom portion 10 of the terminal block housing 1.
  • the cooling device 73 puts cooling water from the cooling water inlet 73a into the cooling water passage 77 provided on the bottom portion 10 of the terminal block housing 1, and takes out the cooling water from the cooling water outlet 73b. , To cool the inverter device 63.
  • the shield part 3a of the electric supply cable 74 which is the electric cable 3 and the left and right motor cables 75L and 75R is fixed to the shield support part 13 of the terminal block housing 1 by the shield pressing member 5 and the shield pressing member fixing screw 23. Ru. Further, the electric supply cable 74 and the left and right motor cables 75L, 75R are fixed to the cable insertion side wall portion 11a of the terminal block housing 1 by the waterproof function member 4 made of a waterproof grommet.
  • a shield pressing member 40 that doubles as a cover may be used. In that case, noise can be prevented from propagating to the outside.
  • inverter device 63 separate from the motors 66L and 66R is provided with the terminal block device A for a shielded electric cable, as shown in FIG. It is a motor which constitutes wheel motor drive 90, and terminal block B for electric cables with a shield may be provided in inverter 91 with which in-wheel motor drive 90 is provided.
  • the housing of the inverter device 91 is the terminal block housing 1 of the terminal block device B for a shielded electric cable.

Abstract

簡単な構造であり、防水性能および電気ケーブルの固定機能の両方が得られ、さらにシールド性能を有し、安価に製作することができるシールド付き電気ケーブル用端子台装置を提供する。シールド付き電気ケーブル用端子台装置は、走行駆動用機器の筐体の一部または全体を成す端子台筐体(1)の内部に設けられた端子台(2)に、複数本のシールド付きの電気ケーブル(3)の端子(34)を接続する。電気ケーブル(3)は、端子台筐体(1)の側壁部(11a)に設けられた貫通孔(12)に挿通される。貫通孔(12)の内周面と電気ケーブル(3)の外周面との間のすきま部分に、防水機能部材(4)が設けられる。端子台筐体(1)の内部において、電気ケーブル(3)におけるシールドが露出された部分を、シールド支持部(13)とシールド押え部材(5)とで挟んで固定する。

Description

シールド付き電気ケーブル用端子台装置 関連出願
　本出願は、２０１７年１２月２６日出願の特願２０１７－２４８７６２の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　この発明は、電気自動車等に搭載されるインバータ、モータ等の走行駆動用機器に設けられるシールド付き電気ケーブル用端子台装置に関する。
　インホイールモータの電気自動車は、運転者によるアクセルの操作角をトルク指令に換算して、インバータ装置に送信する。インバータ装置は、バッテリからの電力を、前記トルク指令に基づいた三相交流電流に変換して、左右の駆動輪の各モータをそれぞれ制御する。
　このような電気自動車の走行駆動用のインバータ装置やモータは、一般に補機用のインバータやモータに比べて、高電圧および高電流であり、有害な電磁ノイズの発生が多い。そのため、インバータ装置とモータとの接続には、ＵＶＷ３相のそれぞれについてシールド付きの電気ケーブルを使用する。
　インバータ装置やモータ、特にインホイールモータであるモータには雨水等が直接かかることがあるため、インバータ装置およびモータと電気ケーブルとの接続部の防水性は非常に重要である。防水性が損なわれると、インバータ装置やモータの内部に水が浸入し、漏電やショート、感電等の可能性が増す。インホイールシステムの電気自動車の場合、電気ケーブルが車体からホイールに配線されるため、インバータ装置やモータに対する電気ケーブルの機械的な固定強度も必要となる。
　また、バッテリとインバータ装置間も、通常、２本のシールド付きの電気ケーブルで接続される。この電気ケーブルも、インバータ装置とモータ間の電気ケーブルと同様に、防水接続構造とする必要がある。
　上記のように、走行駆動用機器と電気ケーブルとの接続には、シールド性能および防水性能のみならず、電気ケーブルを高強度で固定する機能が求められる。そのために従来は、例えば図１５Ａ～１５Ｃに示す防水シールドコネクタが使用されていた。特許文献１にも、これと同様の構造の防水シールドコネクタが開示されている。
　図１５Ａ～１５Ｃの防水シールドコネクタ１００は、導電性の金属からなる筒状で、電気ケーブル３の外皮被覆を取り除いてシールドを露出させた部分が挿通されて、電気ケーブル３が固定される。これにより、防水シールドコネクタ１００と電気ケーブル３とが、互いに電気的に接続されると共に、防水性が保持される。また、防水シールドコネクタ１００の一端が、走行駆動用機器の筐体１０１に開けられた貫通孔１０２に挿通される。防水シールドコネクタ１００の一端と貫通孔１０２の内周との間には、防水のためのＯリング１０３が嵌められる。防水シールドコネクタ１００は、外周部にフランジ１０４を有し、このフランジ１０１に形成された固定用孔１０５にねじ等の固定具１０６を挿通して、筐体１０１に固定される。電気ケーブル３の先端には、端子３４が圧着により取り付けられている。
　特許文献２の図２１および図２２に、コネクタを用いずに、シールド線保持部材と他の部材を用いて、回転電機の出力端子台に出力ハーネスを固定する構造が示されている。シールド線保持部材は、出力ハーネスと接する部分が、導電性のある材質でできている。他の部材は、全体が導電性のある材質でできている。これにより、出力ハーネスの固定とアースとを同時に行っている。
特開２００４－１５３８９１号公報 特開２０１３－１９１４８９号公報
　図１５Ａ～１５Ｃに示す従来の防水シールドコネクタは、同じ箇所に防水機能と固定機能を持たせているため構造がやや複雑であり、かつシールド性を持たせるために金属製であることから、高価である。また、防水シールドコネクタが金属製であると、同じく金属製である端子台筐体との接合面に隙間がある場合、この隙間に塩水等が侵入して、錆が発生し、防水性が損なわれる可能性がある。
　また、特許文献２の図２１および図２２に示された構造は、出力ハーネスと出力端子台との防水性、および出力端子台に対する出力ハーネスの機械的な固定強度に関して詳細が不明である。
　この発明の目的は、簡単な構造であり、防水性能および電気ケーブルの固定機能の両方が得られ、さらにシールド性能を有し、安価に製作することができるシールド付き電気ケーブル用端子台装置を提供することである。
　この発明のシールド付き電気ケーブル用端子台装置は、走行駆動用機器の筐体の一部または全体を成す端子台筐体の内部に設けられた端子台に、複数本のシールド付きの電気ケーブルの端子を接続する装置である。
　前記端子台筐体は、側壁部に、前記端子が前記端子台筐体の内部に位置するように前記各電気ケーブルが挿通される貫通孔を有し、かつ内部に、前記電気ケーブルにおけるシールドが露出された部分を支える導電性のシールド支持部を有する。
　前記端子台に前記電気ケーブルの端子を接続した状態において、前記貫通孔の内周面と前記電気ケーブルの外周面との間のすきま部分から前記端子台筐体の内部へ水が浸入することを防止する防水機能部材が設けられ、かつ前記電気ケーブルを押えるシールド押え部材が前記シールド支持部に取り付けられ、このシールド押え部材と前記シールド支持部とで前記電気ケーブルを挟んで固定する。
　この構成によると、端子台筐体の側壁部に設けられた防水機能部材により端子台筐体の内部への水の浸入を防止し、かつ端子台筐体の内部に設けられたシールド支持部とシールド押え部材とにより電気ケーブルを固定する。このように防水機能および電気ケーブルの固定機能を別の箇所に持たせることにより、シールド付き電気ケーブル用端子台装置の構造が簡略になり、加工が容易となる。これにより、シールド付き電気ケーブル用端子台装置を安価に製作することができる。
　前記端子台筐体は上方が開口した形状である場合、前記シールド押え部材が、前記端子台筐体の上方開口部を覆うカバーとなっていてもよい。これにより、電気ケーブルにおける端子台筐体の内部に配置された部分から、ノイズが外部に伝搬するのを防ぐことができる。シールド押え部材をカバーに兼用することで、部品点数の低減を実現できる。
　前記防水機能部材は、前記端子台筐体の内部への水の浸入を防止する防水機能、および前記電気ケーブルを前記端子台筐体の前記側壁部に固定する固定機能の両方を備えたグロメットであってもよい。この場合、電気ケーブルを側壁部に固定する手段を別途設けずに済む。
　前記防水機能部材は非金属であってもよい。端子台筐体のシールド支持部が導電性であるため、防水機能部材にシールド性能が求められない。このため、防水機能部材を金属製とせずに、例えば樹脂製とすることができる。これにより、シールド付き電気ケーブル用端子台装置のコスト低減を図ることができる。
　また、前記防水機能部材は、それぞれ、対応する前記貫通孔の内周面と前記電気ケーブルの外周面との間の隙間を塞ぐ防水ゴムであってもよい。防水ゴムからなる防水機能部材は、電気ケーブルの固定機能が弱いという難点があるが、グロメットからなる防水機能部材よりも安価である。
　前記シールド付き電気ケーブル用端子台装置では、前記走行駆動用機器がインバータ装置であってもよい。この場合、インバータ装置の端子台筐体の内部に設けられた端子台に、複数本のシールド付きの電気ケーブルの端子を接続することができる。
　前記走行駆動用機器がインバータ装置である場合、電気自動車の前記インバータ装置の筐体が前記端子台筐体であってもよい。また、前記走行駆動用機器がインホイールモータ駆動装置の備えるインバータ装置である場合、このインバータ装置の筐体が前記端子台筐体であってもよい。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の第１の実施形態に係るシールド付き電気ケーブル用端子台装置の平面図である。 図１のII－II断面図である。 図１のIII－III断面図である。 前処理を施した電気ケーブルを示す図である。 図４に示す電気ケーブルに端子を取り付けた状態を示す図である。 図４とは別の前処理を施した電気ケーブルに端子を取り付けた状態を示す図である。 この発明の第２の実施形態に係るシールド付き電気ケーブル用端子台装置の平面図である。 図７のVIII－VIII断面図である。 この発明の第３の実施形態に係るシールド付き電気ケーブル用端子台装置の断面図である。 第１の実施形態に係るシールド付き電気ケーブル用端子台装置をインバータ装置に適用した例を示す平面図である。 図１０のXI－XI断面図である。 図１０のXII－XII断面図である。 図１０ないし図１２に示すインバータ装置を搭載した車両の駆動部等を概略的に示すブロック図である。 インホイールモータ駆動装置の備えるインバータ装置にシールド付き電気ケーブル用端子台装置を適用した例を示す図である。 従来の防水シールドコネクタの平面図である。 図１５Ａの防水シールドコネクタの側面図である。 図１５Ａの防水シールドコネクタのXVＣ矢視図である。
　この発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１の実施形態］
　図１はこの発明の第１の実施形態に係るシールド付き電気ケーブル用端子台装置の平面図、図２はそのII－II断面図、図３はそのIII－III断面図である。このシールド付き電気ケーブル用端子台装置は、インバータ装置等の走行駆動用機器の端子台筐体１の内部に設けられた端子台２に、複数本のシールド付きの電気ケーブル３の端子３４を接続するために使用される装置である。図２に示すように、端子台筐体１は、インバータ装置、モータ等の走行駆動用機器の筐体８０の一部を成す。端子台筐体１は、走行駆動用機器の筐体８０の本体部８０ａと一体であってもよく、別体であってもよい。
　この実施形態の端子台筐体１は、上方が開放した形状であり、平面形状長方形の底面部１０と、この底面部１０の四辺から上方に立ち上がる側壁部１１とを有する。端子台筐体１の上方開口部には、必要に応じてカバー（図示せず）が取り付けられる。側壁部１１における長方形の一辺の部分であるケーブル挿通側壁部１１ａは、他の部分よりも背が高く形成されている。このケーブル挿通側壁部１１ａには、電気ケーブル３が挿通可能な複数（電気ケーブル３と同数）の貫通孔１２が設けられている。
　また、底面部１０の一部がケーブル挿通側壁部１１ａと平行に隆起しており、この隆起部分が、電気ケーブル３を下から支えるシールド支持部１３となっている。詳しくは、電気ケーブル３におけるシールド３２が露出した部分（以下、シールド部とする）３ａが、シールド支持部１３によって支えられる。シールド支持部１３の上面には、各電気ケーブル３のシールド部３ａが嵌る複数の凹部１３ａ（図３）が形成されている。シールド支持部１３は導電性材料からなる。この実施形態の場合、端子台筐体１の全体が、鉄、銅、アルミ等の導電性材料でできている。
　図の例では、シールド支持部１３が端子台筐体１の一部とされているが、シールド支持部１３は端子台筐体１と別部材であってもよい。また、図の例では、シールド支持部１３が端子台筐体１の底面部１０に設けられ、電気ケーブル３を下から支えるようになっているが、シールド支持部１３は側壁部１１に設けられていてもよい。
　前記端子台２は、端子台筐体１の内部における、シールド支持部１３を挟んでケーブル挿通側壁部１１ａと反対側の位置に、端子絶縁部材２０を介して端子台筐体１の底面部１０に設置される。端子絶縁部材２０は、絶縁部材固定ねじ２１により端子台筐体１の底面部１０に固定されている。端子台２は、端子固定ねじ２２により、電気ケーブル３の端子３４と共に端子絶縁部材２０に固定される。
　電気ケーブル３は、図４に示すように、芯線３０の外周を、絶縁被覆３１、シールド３２、および外皮被覆３３で同心円状に覆ったものである。図４は、絶縁被覆３１、シールド３２、および外皮被覆３３の一部を取り除いた状態を示す。
　電気ケーブル３をシールド付き電気ケーブル用端子台装置に接続するに際しては、次のように電気ケーブル３の前処理を行う。すなわち、芯線３０の外周が絶縁被覆３１、シールド３２、および外皮被覆３３で完全に覆われた状態の電気ケーブル３に対して、外皮被覆３３を取り除いてシールド３２を露出させてから、その露出させたシールド３２の部分が所定の長さになるように電気ケーブル３を切断する。次に、シールド３２を基端側の一部を除いて取り除き、さらに先端部の絶縁被覆３１を取り除き、芯線３０を露出させる。これにより、図４の状態となる。その後、露出した芯材３０に端子３４を圧着により取り付けることで、図５の状態となる。
　なお、露出したシールド３２がほつれないように、図６に示すように、シールド３２の外周にスリーブ３５を嵌め、そのスリーブ３５をかしめてシールド３２を締め固めてもよい。これにより、シールド３２のほつれが防止されるとともに、シールド３２の引張強度を向上させることができる。
　上記のように前処理を施した電気ケーブル３をシールド付き電気ケーブル用端子台装置に接続する。その接続方法は、電気ケーブル３を端子３４の側から貫通孔１２に挿通し、前記端子固定ねじ２２により、端子３４を端子台２と共に端子絶縁部材２０に固定する。これにより、端子３４と端子台２とが電気的に接続される。端子台２と端子台筐体１の間に端子絶縁部材２０が介在するため、端子台２と端子台筐体１とは絶縁状態である。端子台２は、図示しない配線によって走行駆動用機器の内部電極に接続される。
　上記電気ケーブル３の接続に際し、貫通孔１２の内周面と電気ケーブル３の外周面との間のすきま部分から端子台筐体１の内部へ水が浸入することを防止する防水機能部材４と、電気ケーブル３をシールド支持部１３に固定するシールド押え部材５とが用いられる。
　この実施形態では、防水機能部材４として防水グロメットが用いられている。防水グロメットは市販品を用いることができる。防水機能部材４が防水グロメットであると、貫通孔１２の防水機能、および電気ケーブル３を端子台筐体１のケーブル挿通側壁部１１ａに固定する固定機能の両方が得られる。防水グロメットにはシールド性能が求められないので、金属製であってもよいが、非金属、例えば樹脂製であっても構わない。樹脂製は錆の心配がない点で優れている。防水機能部材４は、防水グロメット以外の部品であってもよい。
　シールド押え部材５は、板金等からなり、下面に上側に凹む複数の凹部５ａが並ぶように波状に加工された帯状の部材である。シールド支持部１３の凹部１３ａに嵌る状態で支持された各電気ケーブル３のシールド部３ａに対して、前記凹部５ａが嵌るようにシールド押え部材５が上から被せられる。そして、シールド押え部材固定ねじ２３によって、シールド押え部材５がシールド支持部１３に取り付けられる。これにより、シールド支持部１３とシールド押え部材５とで、各電気ケーブル３を挟み込んで固定する。シールド支持部４およびシールド押え部材５は導電性材料からなるため、電気ケーブル３のシールド３２が電気的に接続される。
　シールド押え部材５は、板金以外に、電気ケーブル３のシールド部３ａとの接触面に導電性材料を塗布したプラスチックであってもよい。この場合、安価に製作することができる。プラスチックの代わりに鋳物を用いてもよい。
　この構成のシールド付き電気ケーブル用端子台装置によると、端子台筐体１のケーブル挿通側壁部１１ａに設けられた防水機能部材４により端子台筐体１の内部への水の浸入を防止し、かつ端子台筐体１の内部に設けられたシールド支持部１３とシールド押え部材４とにより複数の電気ケーブル３をまとめて固定する。このように防水機能および電気ケーブルの固定機能を別の箇所に持たせることにより、シールド付き電気ケーブル用端子台装置の構造が簡略になり、加工が容易となる。これにより、シールド付き電気ケーブル用端子台装置を安価に製作することができる。
　また、防水機能および電気ケーブル３の固定機能を別の箇所に持たせたため、端子台筐体１のシールド支持部１３が導電性であれば、電気ケーブル３のシールド性能を得ることができる。このため、防水機能部材４を金属製とせずに、樹脂製とすることができる。これにより、さらにシールド付き電気ケーブル用端子台装置のコスト低減を図ることができる。
［第２の実施形態］
　図７はこの発明の第２の実施形態に係るシールド付き電気ケーブル用端子台装置の平面図、図８はそのVIII－VIII断面図である。このシールド付き電気ケーブル用端子台装置は、シールド押え部材４０が、端子台筐体１の上方開口部を覆うカバーを兼ねている。つまり、シールド押え部材４０は、各電気ケーブル３における端子台筐体１の内部に位置する部分を覆うカバー部４１と、このカバー部４１の下面に設けられ電気ケーブル３のシールド部３ａを上から押し付けるシールド押え部４２とを備える。シールド押え部４２の下面に、電気ケーブル３のシールド部３ａが嵌る凹部が形成されているのが好ましい。シールド押え部材４０は、カバー部４１の外周縁が端子台筐体１の四辺の側壁部１１に載置されるように配置され、第１のカバー固定ねじ４３によりシールド押え部４２がシールド支持部１３に固定されるとともに、第２のカバー固定ねじ４４によりカバー部４１がケーブル挿通側壁部１１ａに対向する側壁部部分１１ｂに固定される。
　このように、端子台筐体１の上方開口部を覆うカバー部４１を設けると、電気ケーブル３における端子台筐体１の内部に配置された部分から、ノイズが外部に伝搬するのを防ぐことができる。シールド押え部材４０をカバーに兼用することで、部品点数の低減を実現できる。
［第３の実施形態］
　図９はこの発明の第３の実施形態に係るシールド付き電気ケーブル用端子台装置の断面図である。このシールド付き電気ケーブル用端子台装置は、防水機能部材４Ａとして防水ゴムが使用されている。防水ゴムからなる防水機能部材４Ａは、電気ケーブル３を固定する機能が弱いという難点があるが、防水グロメットからなる防水機能部材４よりも安価である。図の例では、カバーを兼ねるシールド押え部材４０が使用されているが、カバーを兼ねないシールド押え部材５（図２参照）を使用してもよい。
　この実施形態では、電気ケーブル３の固定機能を補うために、電気ケーブル３を固定するケーブル固定手段として、ケーブル固定部材５０が端子台筐体１に別途設けられている。ケーブル固定部材５０は、各電気ケーブル３を挿通して固定する複数のケーブル挿通孔５１を有し、下部が端子台筐体１のケーブル固定部材設置部５２にケーブル固定ねじ５３で固定してある。ケーブル固定部材設置部５２は端子台筐体１の底面部１０を水平に延長させた部分である。ケーブル固定手段としては、図示のケーブル固定部材５０以外に、金属製のバンドや、板金、ゴム製の構造体、樹脂製の結束線、樹脂製のクランプ構造等を単独または複数組み合わせたものを用いることができる。
　この例では、ケーブル固定手段が端子台筐体１に設けられているが、ケーブル固定手段は車体側に設けられていてもよい。また、防水グロメットからなる防水機能部材４を使用する場合にも、ケーブル固定部材５０を設けることができる。その場合、電気ケーブル３の固定がさらに確実になる。
［適用例１］
　図１０～図１２に、この発明のシールド付き電気ケーブル用端子台装置Ａを、電気自動車の２軸一体型のインバータ装置に適用した例を示す。この場合、端子台筐体１が、走行駆動用機器の筐体の全体を成している。この例では、第１の実施形態の構成に類似するものが使用されているが、第２または第３の実施形態の構成に類似するものを使用してもよい。
　まず、上記２軸一体型のインバータ装置を搭載した電気自動車について説明する。
　図１３は、インホイールモータの電気自動車の駆動回路の一例を示す。この電気自動車６０は、運転者によるアクセル６１の操作角をＶＣＵ（vehicle control unit；車両専用のコントローラ）６２が読み取り、それをトルク指令に換算して、インバータ装置６３に出力する。インバータ装置６３は、バッテリ６４からの直流電力を、前記トルク指令に基づいた三相交流電流に変換して、左右の駆動輪（例えば後輪）６５Ｌ，６５Ｒの各モータ６６Ｌ，６６Ｒをそれぞれ個別に制御する。
　なお、実際には、バッテリ６４とインバータ装置６３との間に、安定して送電するために必要なヒューズ、リレー、プリチャージ回路、放電回路、電流計等が設けられるが、図１３ではこれらの図示を省略してある。
　図１０～図１２において、インバータ装置６３は、バッテリ６４（図１３）からの電力を、左右のモータ６６Ｌ，６６Ｒ（図１３）を駆動する三相交流電流にそれぞれ変換するインバータ７０Ｌ，７０Ｒ、およびこれらインバータ７０Ｌ，７０Ｒを制御する制御基板（図示せず）を有する。例えば、インバータ７０Ｌ，７０Ｒは、スイッチング素子としてＩＧＢＴを用いたハーフブリッジ回路からなるＩＧＢＴモジュールである。インバータ装置６３は、さらに、平滑コンデンサ７１、スナバコンデンサ７２、冷却装置７３等を有する。
　電気供給ケーブル７４を介してバッテリ６４（図１３）より供給された電力は、平滑コンデンサ７１およびスナバコンデンサ７２を経由して、左駆動輪用のインバータ７０Ｌおよび右駆動輪用のインバータ７０Ｒに供給される。制御基板の指令に基づき、各インバータ７０Ｌ，７０Ｒが適切にモータ電流を制御し、左右のモータケーブル７５Ｌ，７５Ｒを経由して、左右のモータ６６Ｌ，６６Ｒを個別に駆動する。
　前記電気供給ケーブル７４から前記平滑コンデンサ７１への電送には、バスバー７５が用いられる。このバスバー７５と端子台筐体１の底面部１０との間には、絶縁板７６が設けられている。
　冷却装置７３は、インバータ装置６３の動作時、冷却水入口７３ａから端子台筐体１の底面部１０に設けられた冷却水路７７に冷却水を入れ、その冷却水を冷却水出口７３ｂから出すことで、インバータ装置６３を冷却する。
　電気ケーブル３である電気供給ケーブル７４および左右のモータケーブル７５Ｌ，７５Ｒの各シールド部３ａは、シールド押え部材５およびシールド押え部材固定ねじ２３により、端子台筐体１のシールド支持部１３に固定される。また、電気供給ケーブル７４および左右のモータケーブル７５Ｌ，７５Ｒは、防水グロメットからなる防水機能部材４により、端子台筐体１のケーブル挿通側壁部１１ａに固定される。シールド押え部材５の代わりに、カバーを兼ねるシールド押え部材４０としてもよい。その場合、ノイズが外部に伝搬するのを防ぐことができる。
［適用例２］
　図１０～図１２の例では、モータ６６Ｌ，６６Ｒと別体のインバータ装置６３にシールド付き電気ケーブル用端子台装置Ａが設けられているが、図１４に示すように、モータ６６Ｌ，６６Ｒがインホイールモータ駆動装置９０を構成するモータであって、このインホイールモータ駆動装置９０が備えるインバータ装置９１にシールド付き電気ケーブル用端子台装置Ｂが設けられていてもよい。この場合、インバータ装置９１の筐体がシールド付き電気ケーブル用端子台装置Ｂの端子台筐体１となる。
　以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１…端子台筐体
２…端子台
３…電気ケーブル
４，４Ａ…防水機能部材
５，４０…シールド押え部材
１１…側壁部
１２…貫通孔
１３…シールド支持部
６３，９１…インバータ装置（走行駆動用機器）
Ａ，Ｂ…シールド付き電気ケーブル用端子台装置

Claims (9)

  1. 　走行駆動用機器の筐体の一部または全体を成す端子台筐体の内部に設けられた端子台に、複数本のシールド付きの電気ケーブルの端子を接続するシールド付き電気ケーブル用端子台装置であって、
    　前記端子台筐体は、側壁部に、前記端子が前記端子台筐体の内部に位置するように前記各電気ケーブルが挿通される貫通孔を有し、かつ内部に、前記電気ケーブルにおけるシールドが露出された部分を支える導電性のシールド支持部を有し、
    　前記端子台に前記電気ケーブルの端子を接続した状態において、前記貫通孔の内周面と前記電気ケーブルの外周面との間のすきま部分から前記端子台筐体の内部へ水が浸入することを防止する防水機能部材が設けられ、かつ前記電気ケーブルを押えるシールド押え部材が前記シールド支持部に取り付けられ、このシールド押え部材と前記シールド支持部とで前記電気ケーブルを挟んで固定するシールド付き電気ケーブル用端子台装置。
  2. 　請求項１に記載のシールド付き電気ケーブル用端子台装置において、前記端子台筐体は上方が開口した形状であり、前記シールド押え部材が、前記端子台筐体の上方開口部を覆うカバーとなるシールド付き電気ケーブル用端子台装置。
  3. 　請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のシールド付き電気ケーブル用端子台装置において、前記端子台筐体の前記側壁部よりも外側の位置で前記電気ケーブルを固定するケーブル固定手段を有するシールド付き電気ケーブル用端子台装置。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシールド付き電気ケーブル用端子台装置において、前記防水機能部材が、前記端子台筐体の内部への水の浸入を防止する防水機能、および前記電気ケーブルを前記端子台筐体の前記側壁部に固定する固定機能の両方を備えたグロメットであるシールド付き電気ケーブル用端子台装置。
  5. 　請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のシールド付き電気ケーブル用端子台装置において、前記防水機能部材が非金属であるシールド付き電気ケーブル用端子台装置。
  6. 　請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシールド付き電気ケーブル用端子台装置において、前記防水機能部材が、それぞれ、対応する前記貫通孔の内周面と対応する前記電気ケーブルの外周面との間の隙間を塞ぐ防水ゴムであるシールド付き電気ケーブル用端子台装置。
  7. 　請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のシールド付き電気ケーブル用端子台装置において、前記走行駆動用機器がインバータ装置であるシールド付き電気ケーブル用端子台装置。
  8. 　請求項７に記載のシールド付き電気ケーブル用端子台装置において、電気自動車の前記インバータ装置の筐体が前記端子台筐体であるシールド付き電気ケーブル用端子台装置。
  9. 　請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のシールド付き電気ケーブル用端子台装置において、インホイールモータ駆動装置がインバータ装置を備え、このインバータ装置の筐体が前記端子台筐体であるシールド付き電気ケーブル用端子台装置。
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