(57)【要約】【課題】車載機器において、一の筐体内の電気部品と他の筐体内の電気部品との間でより信頼性の高い配線接続を可能とする。【解決手段】第１の電気部品を収納すると共に、当該収納空間と外部空間とを連通する第１の開口部を有する第１の筐体と、第２の電気部品を収納すると共に、当該収納空間と外部空間とを連通する第２の開口部を有し、前記第２の開口部が前記第１の開口部と対向した状態で前記第１の筐体と隣り合うように配設された第２の筐体と、一端が前記第１の開口部を介して前記第１の筐体の収納空間内に挿入されて前記第１の電気部品に接続され、他端が前記第２の開口部を介して前記第２の筐体の収納空間内に挿入されて前記第２の電気部品に接続される配線部と、湾曲状の弾性部材で構成され、前記配線部の外周面を長手方向に沿って囲繞して、前記配線部の長手方向の少なくとも一部の形状を湾曲状に規制するガイド部と、を備える。【選択図】図２
2019024041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電気部品を収納すると共に、当該収納空間と外部空間とを連通する第１の開口部を有する第１の筐体と、
第２の電気部品を収納すると共に、当該収納空間と外部空間とを連通する第２の開口部を有し、前記第２の開口部が前記第１の開口部と対向した状態で前記第１の筐体と隣り合うように配設された第２の筐体と、
一端が前記第１の開口部を介して前記第１の筐体の収納空間内に挿入されて前記第１の電気部品に接続され、他端が前記第２の開口部を介して前記第２の筐体の収納空間内に挿入されて前記第２の電気部品に接続される配線部と、
湾曲状の弾性部材で構成され、前記配線部の外周面を長手方向に沿って囲繞して、前記配線部の長手方向の少なくとも一部の形状を湾曲状に規制するガイド部と、
を備える車載機器。
【請求項２】
前記第１の筐体は、前記第１の開口部に隣接する位置に切欠部を有し、
前記ガイド部は、前記切欠部に係合する係合部を有する、
請求項１に記載の車載機器。
【請求項３】
前記第１の筐体は、前記第１の開口部と隣接し、前記第２の筐体と対向する位置において、前記第１の電気部品を収納する収納空間から仕切るように、前記配線部の配線長の余剰分を収納する空間を形成する配線収納部を有する、
請求項１に記載の車載機器。
【請求項４】
前記第１の筐体は、前記配線収納部を囲繞するように外側方向に立ち上がる突出壁部を有する、
請求項３に記載の車載機器。
【請求項５】
前記配線部は、ワイヤーハーネスである、
請求項１に記載の車載機器。
【請求項６】
前記第１の筐体と前記第２の筐体は、それぞれ、駆動モータ又はインバータ装置の筐体である、
請求項１に記載の車載機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車載機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車やハイブリッド車輌において、車載機器の小型化要請が高まっている。かかる要請から、この種の車輌に搭載される駆動モータ、インバータ装置、充電装置及び蓄電装置等（以下、「車載モジュール」と総称する）を一体的に配設する構造が検討されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９５０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の車載モジュールは、通常、防水性等の観点から、各別に筐体内に収納されている。そのため、一の車載モジュール内の電気部品と他の車載モジュール内の電気部品とを電気的に接続する際には、自身の筐体内から、他の車載モジュールの筐体内に配線を引き出す必要がある。
【０００５】
かかる配線接続を行う際には、まず、一方の筐体内の電気部品に配線の一端を接続し、その後、当該配線の他端を他方の筐体内の電気部品と接続する。そして、かかる配線接続がされた状態で、これらの筐体は、一体的に組み合わせられる。そのため、当該配線は、通常、作業隙間の分だけ、余分な長さを有するように設けられる。しかしながら、配線に余分な長さを持たせると、当該配線の余剰分が、筐体の組み合わせ時に、筐体間で弛みが生じる。その結果、当該配線の余剰分が、筐体間に挟み込まれ、損傷するおそれがある。
【０００６】
特許文献１には、一方の車載モジュールと他方の車載モジュールそれぞれの筐体の壁部にコネクタを埋設し、当該コネクタ同士を接続することによって、一の車載モジュール内の電気部品と他の車載モジュール内の電気部品とを電気的に接続することが記載されている。特許文献１の従来技術では、これにより、筐体外へ配線を引き出す構成を不要とし、配線を噛みこむリスクを抑えている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の従来技術のようなコネクタ同士の接続は、一般に、振動に対して耐性が低く、振動に起因した位置ずれ等によって、容易に導通不良が発生してしまう。そのため、振動し得る状態で配設される車載機器には、好適とは言い難い。
【０００８】
本開示は、上記問題点に鑑みてなされたもので、車載機器において、一の筐体内の電気部品と他の筐体内の電気部品との間で、より信頼性の高い配線接続を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決する主たる本開示は、
第１の電気部品を収納すると共に、当該収納空間と外部空間とを連通する第１の開口部を有する第１の筐体と、
第２の電気部品を収納すると共に、当該収納空間と外部空間とを連通する第２の開口部を有し、前記第２の開口部が前記第１の開口部と対向した状態で前記第１の筐体と隣り合うように配設された第２の筐体と、
一端が前記第１の開口部を介して前記第１の筐体の収納空間内に挿入されて前記第１の電気部品に接続され、他端が前記第２の開口部を介して前記第２の筐体の収納空間内に挿入されて前記第２の電気部品に接続される配線部と、
湾曲状の弾性部材で構成され、前記配線部の外周面を長手方向に沿って囲繞して、前記配線部の長手方向の少なくとも一部の形状を湾曲状に規制するガイド部と、
を備える車載機器である。
【発明の効果】
【００１０】
本開示に係る車載機器によれば、一の筐体内の電気部品と他の筐体内の電気部品との間で、より信頼性の高い配線接続が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る車載機器の全体構成を示す側面図
【図２】一実施形態に係る車載機器の全体構成を示す分解斜視図
【図３】一実施形態に係る車載機器の全体構成を示す分解斜視図
【図４】一実施形態に係る車載機器の配線部の一端の接続状態の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
［車載機器の構成］
以下、図１〜図４を参照して、本実施形態に係る車載機器１の構成の一例について説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る車載機器１の全体構成を示す側面図である。
【００１５】
本実施形態に係る車載機器１は、例えば、電気自動車に搭載されたインバータ装置１０と駆動モータ２０を一体化して配設する。本実施形態に係る車載機器１においては、下方側から順に、インバータ装置１０及び駆動モータ２０が配設されている（以下、「組み立て後の状態」とも称する）。
【００１６】
尚、本実施形態に係る車載機器１においては、インバータ装置１０と駆動モータ２０を統合することによって大電力を通流する電力ラインの短縮化を図り、これにより電力損失の低減を図っている。
【００１７】
以下では、特に、かかる車載機器１において、インバータ装置１０の回路基板１２（本発明の「第１の電気部品」に相当）と、駆動モータ２０のセンサ部２３（本発明の「第２の電気部品」に相当）とを接続する配線部３０の接続構造について詳述する。
【００１８】
図２及び図３は、本実施形態に係る車載機器１の全体構成を示す分解斜視図である。
【００１９】
図２は、配線部３０が収納された状態を示し、当該配線部３０は長手方向に湾曲状態とされて収納されている。図３は、配線部３０を駆動モータ２０のセンサ部２３に配線接続する作業時の状態を示し、当該配線部３０は湾曲状態から直線状態に引き出された状態に変形されて配線接続が行われる（以下、単に「引き出された」状態と称する）。
【００２０】
図４は、本実施形態に係るインバータ装置１０の筐体内部の一例を示す図である。
【００２１】
図２〜図４は、配線部３０の一端がコネクタ１２ｂに接続された後で、当該配線部３０の他端が駆動モータ２０のセンサ部２３に接続される前の状態を表す。尚、駆動モータ２０の筐体内の構成については、各図中に点線で示す。
【００２２】
本実施形態に係るインバータ装置１０は、例えば、インバータ筐体１１、及び回路基板１２を含んで構成される（特に、図４を参照）。
【００２３】
回路基板１２（本発明の「第１の電気部品」に相当する）は、例えば、スイッチング素子１２ａ等によって、インバータ回路を構成する。回路基板１２のインバータ回路は、例えば、車載バッテリから受電した直流電力を三相交流電力に変換して、電力ライン（図示せず）を介して駆動モータ２０に電力供給する。
【００２４】
回路基板１２上には、スイッチング素子１２ａの他、制御装置１２ｃ及びコネクタ１２ｂが実装されている。コネクタ１２ｂには、配線部３０の一端が接続されている。又、コネクタ１２ｂと制御装置１２ｃとは、回路基板１２上に形成された配線（図示せず）を介して、電気的に接続されている。
【００２５】
制御装置１２ｃは、例えば、インバータ回路等を制御するマイコン等である。制御装置１２ｃは、配線部３０及びコネクタ１２ｂを介して、駆動モータ２０のセンサ部２３からの検出信号を受信する。制御装置１２ｃは、センサ部２３からの検出信号に基づいて、インバータ回路を制御する。
【００２６】
インバータ筐体１１（本発明の「第１の筐体」に相当する）は、周囲の水分等から保護するため、略密閉状態で、回路基板１２及び制御装置１２ｃを収納している。尚、インバータ筐体１１は、例えば、複数の壁部によって直方体形状の外形を呈する。
【００２７】
インバータ筐体１１の上方側壁部１１ａには、収納空間と外部空間を連通する開口部１１ｃが形成されている。そして、開口部１１ｃは、配線部３０が、当該開口部１１ｃを介して、インバータ筐体１１の収納空間内から外部に引き出し可能にするべく形成されている。
【００２８】
又、インバータ筐体１１の上方側壁部１１ａには、回路基板１２を収納する収納空間から仕切るように、配線部３０の配線長の余剰分を収納する空間を形成する配線収納部１１ｂが形成されている。配線収納部１１ｂは、開口部１１ｃと隣接し、モータ筐体２１の開口部２１ｃと対向する位置に形成されている。配線収納部１１ｂは、組み立て後に、配線部３０の配線長の余剰分が収納空間に入り込んで、回路基板１２等と接触することを防止する。尚、本実施形態に係る配線収納部１１ｂは、上方側壁部１１ａの一部として、上方側壁部１１ａと一体的に形成されている。
【００２９】
又、インバータ筐体１１の上方側壁部１１ａには、配線収納部１１ｂを囲繞するように外側方向に立ち上がる突出壁部１１ａｂが形成されている。突出壁部１１ａｂは、モータ筐体２１を下方から支持すると共に、当該支持状態において外部空間から収納空間に水分が浸入することを防止する役割も有する。
【００３０】
又、インバータ筐体１１の上方側壁部１１ａには、開口部１１ｃと隣接する位置に、切欠部１１ｄが形成されている。切欠部１１ｄは、ガイド部３１の係合部３１ａが係合し得るように形成されている（詳細は後述）。
【００３１】
本実施形態に係る駆動モータ２０は、例えば、モータ筐体２１、モータ部２２、及びセンサ部２３を含んで構成される。
【００３２】
モータ部２２は、例えば、永久磁石式同期モータ又はかご形誘導モータを構成する固定子及び回転子であって、インバータ装置１０から供給される三相交流電力によって、車輌走行時の駆動力を生成する。モータ部２２は、モータ筐体２１に設けられたベアリング等を介して、当該モータ筐体２１の外部に駆動力を伝達する。
【００３３】
センサ部２３（本発明の「第２の電気部品」に相当する）は、モータ部２２の温度を検出するサーミスタ、又はモータ部２２の回転位置を検出するレゾルバ等である。センサ部２３は、配線部３０を介して、かかる検出信号をインバータ装置１０の制御装置１２ｃに出力する。
【００３４】
モータ筐体２１（本発明の「第２の筐体」に相当する）は、略密閉状態で、モータ部２２及びセンサ部２３を収納している。尚、モータ筐体２１は、例えば、複数の壁部によって直方体形状の外形を呈する。
【００３５】
モータ筐体２１の下方側壁部２１ａには、収納空間と外部空間とを連通する開口部２１ｂが形成されている。モータ筐体２１は、下方側壁部２１ａの開口部２１ｂが、インバータ筐体１１の上方側壁部１１ａの開口部１１ｃと対向するように、配設されている。配線部３０の他端は、開口部２１ｂを介して、モータ筐体２１の収納空間内に引き入れられ、センサ部２３に接続される。
【００３６】
尚、モータ筐体２１の下方側壁部２１ａがインバータ筐体１１の突出壁部１１ａｂの上端と接触するように、モータ筐体２１は支持されている。これにより、モータ筐体２１とインバータ筐体１１の間には、空間が形成され、モータ筐体２１からインバータ筐体１１への熱伝達が抑制される構成となっている。
【００３７】
配線部３０は、一の車載モジュール内の電気部品と他の車載モジュール内の電気部品とを電気的に接続する配線である。本実施形態に係る配線部３０は、センサ部２３が生成する検出信号を制御装置１２ｃに伝送する。換言すると、配線部３０は、一端がインバータ筐体１１の収納空間内のコネクタ１２ｂに接続され、他端がモータ筐体２１の収納空間内のセンサ部２３に接続される。
【００３８】
配線部３０の接続手法は、一端側とコネクタ１２ｂにおいては、例えば、圧着が用いられている。又、他端側とセンサ部２３においては、例えば、半田接続が用いられている。尚、配線部３０の接続手法は、任意であるが、振動耐性を確保する観点から、コネクタとの圧着、半田接続又は溶着が望ましい。
【００３９】
配線部３０の配線長は、組み立て工程において、一端がインバータ筐体１１の収納空間内のコネクタ１２ｂに接続された状態で直線状に引き出させるように、余剰分の長さを有している。具体的には、配線部３０の配線長は、組み立て後において、コネクタ１２ｂへの接続位置とセンサ部２３への接続位置との距離よりも長くなるように設計されている。
【００４０】
配線部３０としては、例えば、ワイヤーハーネスが用いられる。尚、配線部３０は、一本の配線であってもよいし、複数本の配線が結束されたものであってもよい。又、配線部３０は、本実施形態ではセンサ部２３からの検出信号を伝送する信号線とするが、電源線又はこれらの組み合わせで構成されてもよい。
【００４１】
配線部３０の長手方向の形状は、ガイド部３１によって、湾曲状に形状記憶されているかのように規制されている（図２を参照）。
【００４２】
ガイド部３１は、湾曲状の弾性部材（例えば、エラストマー等のゴム部材）で構成され、配線部３０の外周面を長手方向に沿って囲繞して、当該形状に沿って配線部３０の長手方向の少なくとも一部の形状を湾曲状に規制する。ガイド部３１は、ここでは、配線部３０の略中央位置において、配線部３０の配線長の余剰分の長さを囲繞する。
【００４３】
ガイド部３１は、配線部３０が引き出された際（図３を参照）、当該配線部３０の長手方向の形状を湾曲状態に変形させるように、当該配線部３０に対して復元力（弾性力）を作用させる。つまり、ガイド部３１は、配線部３０が引き出された後、当該配線部３０の配線長の余剰分がインバータ筐体１１の収納空間内（ここでは、配線収納部１１ｂ内）に収まるように当該配線部３０の形状を規制する。
【００４４】
尚、ガイド部３１が配線部３０を被覆する長手方向の領域は、より好適には、配線部３０の配線長の余剰分以上であるが、余剰分未満であってもよい。又、ガイド部３１が配線部３０を被覆する周方向の領域は、より好適には、配線部３０の周方向の全周囲であるが、周方向の一部であってもよい。
【００４５】
ガイド部３１の一端側（ここでは、配線部３０の回路基板１２側）には、インバータ筐体１１に形成された切欠部１１ｄに係合する係合部３１ａが設けられている。係合部３１ａは、配線部３０が引き出される際に切欠部１１ｄに引っ掛かり係合して、ガイド部３１の一端側の位置が切欠部１１ｄの位置に保持されるように機能する。ガイド部３１は、これによって、配線部３０の配線長の余剰分の収納位置をより精度良く規制する。
【００４６】
以上のような車載機器１において、組み立て作業は、手作業又は自動組み立て機のいずれで実施されてもよい。
【００４７】
手作業による場合であれば、作業者は、まず、圧着等により、配線部３０の一端をコネクタ１２ｂに接続する。そして、作業者は、配線部３０の一端をコネクタ１２ｂに接続した状態で、当該配線部３０の他端側をインバータ筐体１１の収納空間内から開口部１１ｃを介して、外部空間に引き出す。
【００４８】
次に、作業者は、配線部３０の他端を、開口部２１ｂを介して、モータ筐体２１の収納空間内に引き入れ、半田接続等により、センサ部２３に接続する。そして、作業者は、最後に、インバータ筐体１１とモータ筐体２１とをボルト等の締結部材を用いて固定する。これによって、車載機器１の組み立てが完了する。
【００４９】
このようにして車載機器１の組み立てが行われた後、配線部３０は、ガイド部３１の復元力によって、再度、長手方向に直線状に延在した状態から湾曲状に戻ることになる。これによって、配線部３０は、インバータ筐体１１とモータ筐体２１の間に挟まれたりすることなく、配線収納部１１ｂに収納されることになる。
【００５０】
以上のように、本実施形態に係る車載機器１は、配線部３０の長手方向の形状を湾曲状に規制するガイド部３１を備えている。従って、本実施形態に係る車載機器１によれば、配線部３０を引き出して、インバータ筐体１１内の回路基板１２（第１の筐体内の第１の電気部品）と、モータ筐体２１内のセンサ部２３（第２の筐体内の第２の電気部品）とを接続した後にも、配線部３０の配線長の余剰分が筐体間に挟まったりして、配線部３０が損傷することを防止することができる。これによって、インバータ筐体１１内の回路基板１２とモータ筐体２１内のセンサ部２３との間で、より信頼性の高い配線接続が可能である。
【００５１】
又、本実施形態に係る車載機器１は、インバータ筐体１１内の回路基板１２と、モータ筐体２１内のセンサ部２３とを、配線部３０を用いて直接接続する。従って、本実施形態に係る車載機器１によれば、特許文献１の従来技術のようにコネクタ同士を接続する態様に比較して、振動に対して耐性を有し、安定した電気的接続状態を維持することができる。
【００５２】
又、本実施形態に係る車載機器１は、ガイド部３１が、配線部３０の外周面を長手方向に沿って囲繞する構成を有する。従って、本実施形態に係る車載機器１によれば、配線部３０の機械的強度を向上することができる。
【００５３】
又、本実施形態に係る車載機器１は、インバータ筐体１１が開口部１１ｃに隣接する位置に配設された切欠部１１ｄを有すると共に、ガイド部３１が切欠部１１ｄに係合する係合部３１ａを有する。従って、本実施形態に係る車載機器１によれば、配線部３０を引き出した後にも、当該配線部３０の配線長の余剰分をインバータ筐体１１内に引き込むことができるため、当該余剰分の収納位置をより精度良く規制することができる。
【００５４】
尚、上記実施形態では、一の筐体内の電気部品と他の筐体内の電気部品との間で配線接続する対象の一例として、インバータ筐体１１内の回路基板１２とモータ筐体２１内のセンサ部２３とを示した。しかしながら、上記した配線接続構造は、種々の対象を配線接続する際に適用可能である。又、上記した配線接続構造は、種々の車載モジュールの組み合わせに対しても適用可能である。例えば、車載バッテリの筐体内の制御装置と充電装置の筐体内の制御装置とを配線接続する際に適用してもよい。
【００５５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本開示に係る車載機器によれば、一の筐体内の電気部品と他の筐体内の電気部品との間で、より信頼性の高い配線接続が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  車載機器
１０  インバータ装置
１１  インバータ筐体
１１ａ  上方側壁部
１１ａｂ  突出壁部
１１ｂ  配線収納部
１１ｃ  開口部
１１ｄ  切欠部
１２  回路基板
１２ａ  スイッチング素子
１２ｂ  コネクタ
１２ｃ  制御装置
２０  駆動モータ
２１  モータ筐体
２１ａ  下方側壁部
２１ｂ  開口部
２２  モータ部
２３  センサ部
３０  配線部
３１  ガイド部
３１ａ  係合部
【図１】
2019024041.tif 000003
【図２】
2019024041.tif 000004
【図３】
2019024041.tif 000005
【図４】
2019024041.tif 000006