(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷却液が供給される冷却パイプと、該冷却パイプ内に収容されると共にコネクタを介して接続対象に電気的に接続されるケーブルとを含む液冷ケーブルのコネクタ構造において、
前記コネクタの前記ケーブル側の端部は、前記冷却パイプの一端部内に配置され、該コネクタの外周面と前記冷却パイプの内周面との間には、シール部材が配置されると共に、前記シール部材よりも前記冷却パイプの他端側に位置するようにリテーナが配置され、前記冷却パイプの前記一端部は、少なくとも前記コネクタの前記ケーブル側の端部を覆うシェルカバー内に嵌合されると共に、前記シェルカバーの端部の前記リテーナよりも前記冷却パイプの他端側の領域をカシメることにより該シェルカバーに固定されることを特徴とする液冷ケーブルのコネクタ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
内部に冷却液が供給される冷却パイプと、当該冷却パイプ内に収容されると共にコネクタを介して接続対象に電気的に接続されるケーブルとを含む液冷ケーブルのコネクタ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される電動機と電力供給源とを電気的に接続する電力ケーブルとして、電動機に取り付けられたハウジング内に収納されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この電力ケーブルを収納するハウジングには、電動機を冷却する冷却装置に冷却水を供給する冷却流体供給手段から冷却水が供給され、当該電力ケーブルは、当該冷却水により電動機と同様に冷却される。また、ハウジングは、電力ケーブルから発生する電磁ノイズを除去すべく導電性材料により形成されている。更に、スポット溶接に際して用いられる溶接二次ケーブルとして、ゴム製の被覆ホースと、当該被覆ホース内に配置される給電線（ケーブル）としての銅撚り線と、銅撚り線の端部に圧入により固定される接続端子部材と、被覆ホースの内部に銅撚り線の外周部を取り囲むように形成されると共に冷却水が供給される冷却水用通路とを備えたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この溶接二次ケーブルにおいて、被覆ホースは、止め輪を介して接続端子部材の外周にカシメ固定されており、冷却水用通路は、接続端子部材の内部を貫通すると共に管継手を介し冷却水用配管に連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４８９８４号公報
【特許文献２】特開平０８−０６６７７８号公報（特に０００５欄および図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような冷却液により直接冷却されるケーブルは、一般にコネクタを介して接続対象に電気的に接続されるが、漏電を回避するためには、コネクタの外周側から冷却液が接続対象側に侵入しないように万全を期す必要がある。
【０００５】
そこで、本発明は、冷却パイプ内に収容されるケーブルと接続対象とを電気的に接続するコネクタの外周側から冷却液が接続対象側に侵入するのを良好に抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による液冷ケーブルのコネクタ構造は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００７】
本発明による液冷ケーブルのコネクタ構造は、
内部に冷却液が供給される冷却パイプと、該冷却パイプ内に収容されると共にコネクタを介して接続対象に電気的に接続されるケーブルとを含む液冷ケーブルのコネクタ構造において、
前記コネクタの前記ケーブル側の端部は、前記冷却パイプの一端部内に配置されると共に、該コネクタの外周面と前記冷却パイプの内周面との間にはシール部材が配置され、前記冷却パイプの前記一端部は、少なくとも前記コネクタの前記ケーブル側の端部を覆うシェルカバー内に嵌合されると共に、前記シール部材よりも前記冷却パイプの他端側で前記シェルカバーをカシメることにより該シェルカバーに固定されることを特徴とする。
【０００８】
この液冷ケーブルのコネクタ構造では、コネクタのケーブル側の端部が冷却パイプの一端部内に配置されると共に、当該コネクタの外周面と冷却パイプの内周面との間にはシール部材が配置される。そして、冷却パイプの一端部は、コネクタのケーブル側の端部を覆うシェルカバー内に嵌合されると共に、シール部材よりも冷却パイプの他端側でシェルカバーをカシメることにより当該シェルカバーに固定される。これにより、カシメ作業に際して、コネクタと冷却パイプとの間のシール部材に大きな荷重が加えられるのを抑制し、シール部材のつぶれ代を全周にわたって概ね一定にすることが可能となる。この結果、この液冷ケーブルのコネクタ構造を採用すれば、シール部材によるシール性能を良好に確保することができるので、冷却パイプ内に収容されるケーブルと接続対象とを電気的に接続するコネクタの外周側から冷却液が接続対象側に侵入するのを良好に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるコネクタ構造を有する液冷ケーブル１を含む車両の一例であるハイブリッド自動車１０を示す概略構成図である。
【図２】シェルカバー８と液冷ケーブル１との接続部を示す断面図である。
【図３】シェルカバー８と液冷ケーブル１との接続部を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。
【００１１】
図１は、本発明によるコネクタ構造を有する液冷ケーブル１を含む車両の一例であるハイブリッド自動車１０を示す概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車１０は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料を用いて動力を出力するエンジン（内燃機関）１２と、当該エンジン１２と共に動力出力装置２０を構成するトランスアクスル２１とを含む。トランスアクスル２１は、エンジン１２のクランクシャフト１４に接続されたダンパ２２と、シングルピニオン式のプラネタリギヤ３０と、主として発電機として作動するモータ（同期発電電動機）ＭＧ１と、駆動軸２３に動力を入出力するモータ（同期発電電動機）ＭＧ２と、ドライブシャフトを介して駆動輪である車輪ＤＷに連結されるデファレンシャルギヤ２４と、これらの構成要素を収容するトランスアクスルケース２５等を含む。プラネタリギヤ３０は、モータＭＧ１のロータに接続されるサンギヤ（第１要素）３１と、駆動軸２３に接続されるリングギヤ（第２要素）３２と、複数のピニオンギヤ３３を支持すると共にダンパ２２を介してエンジン１２のクランクシャフト１４に接続されるプラネタリキャリア（第３要素）３４とを有する。また、モータＭＧ２のロータは、トランスアクスルケース２５内に収容される変速機２６を介して駆動軸２３（リングギヤ３２）に接続される。更に、駆動軸２３は、トランスアクスルケース２５内に収容されるギヤ機構２７を介してデファレンシャルギヤ２４に連結される。
【００１２】
また、ハイブリッド自動車１０は、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１と、モータＭＧ２を駆動するインバータ４２と、正極母線および負極母線からなる電力線やインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０とを含む。バッテリ５０は、例えば２００〜３００Ｖの定格出力電圧を有するニッケル水素二次電池またはリチウムイオン二次電池である。本実施形態において、インバータ４１，４２は、導電性材料からなると共にトランスアクスルケース２５に固定されるパワーコントロールユニットケース（以下、「ＰＣＵケース」という）４５内に収容される。そして、ＰＣＵケース４５内のインバータ４１，４２は、それぞれ液冷ケーブル１を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と接続される。
【００１３】
液冷ケーブル１は、図１および図２に示すように、金属等の導電性材料により形成された円環状の断面形状を有する３本の冷却パイプ２と、それぞれ対応する冷却パイプ２の内部に収容される３本のケーブル（電線）３とを含む３相高圧ケーブルとして構成される。各冷却パイプ２は、図示しない冷媒供給装置（冷媒ポンプ）側からの冷却液（例えばロングライフクーラント（ＬＬＣ））が供給される図示しない冷却液入口と、その内部を流通した冷却液を冷媒供給装置に戻すための冷却液出口とを有する。これにより、冷媒供給装置からの冷却液を冷却パイプ２の内部に供給してケーブル３を冷却することが可能となるので、ケーブル３の線径を縮小化することができる。なお、冷媒供給装置としては、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２に冷却液を供給するものを兼用することができる。
【００１４】
各ケーブル３は、図２に示すように、ＰＣＵケース４５に対して固定されるコネクタ（コネクタハウジング）４を介して接続対象（この場合、インバータ４１または４２）に接続される。各コネクタ４は、少なくともケーブル３側の端部（図中右側の端部）が円環状の断面形状を有するように樹脂等により形成される。図示するように、各コネクタ４の内部には、インバータ４１または４２の図示しない端子に電気的に接続される端子５が配置されており、各ケーブル３の先端は、例えば圧入等により対応する端子５に電気的に接続される。更に、コネクタ４の内周面とケーブル３の外周面との間には、例えばＯリングといった内側シール部材６ｉが配置される。更に、コネクタ４の内周面とケーブル３の外周面との間には、内側シール部材６ｉよりも外側（図中右側）に位置するように内側リテーナ７ｉが配置され、これにより、各コネクタ４により各ケーブル３が保持される。
【００１５】
また、コネクタ４のケーブル３側の端部は、図２に示すように、冷却パイプ２の一端部（図中左側の端部）内に配置され、コネクタ４の外周面と冷却パイプ２の内周面との間には例えばＯリングといった外側シール部材６ｏが配置される。更に、コネクタ４の外周面と冷却パイプ２の内周面との間には、外側シール部材６ｏよりも外側（図中右側）に位置するように外側リテーナ７ｏが配置され、これにより、コネクタ４は、冷却パイプ２により保持される。そして、内側シール部材６ｉによって冷却パイプ２からコネクタ４の内部への冷却液の侵入が阻止されると共に、外側シール部材６ｏによって冷却パイプ２とコネクタ４との間を介した冷却液の接続対象側（インバータ４１，４２側）への侵入が阻止される。
【００１６】
更に、コネクタ４は、ＰＣＵケース４５に固定されたシェルカバー８内に配置され、冷却パイプ２の一端部（図中左側の端部）は、当該シェルカバー８内に嵌合される。すなわち、ＰＣＵケース４５には、それぞれ金属等の導電性材料からなる３個のシェルカバー８が電気的に接続されている。各シェルカバー８は、円環状の断面形状を有してコネクタ４のケーブル３側の端部を覆う端部８ａ（図中右側の端部）を含み、各冷却パイプ２の一端部は、対応するシェルカバー８のケーブル３側の端部８ａ内に嵌合される。そして、各冷却パイプ２は、シェルカバー８の端部８ａをカシメることにより当該シェルカバー８に固定される。これにより、各冷却パイプ２は、シェルカバー８を介してＰＣＵケース４５に電気的に接続され、ＰＣＵケース４５をアースすることにより、各冷却パイプ２をアースし、それにより各ケーブル３から発生する電磁ノイズを除去することができる。
【００１７】
本実施形態において、冷却パイプ２の一端部（図中左側の端部）は、図２および図３に示すように、内側リテーナ７ｉおよび外側リテーナ７ｏが端部８ａの端面（図中右側の端面）よりも端子５側（図中左側）に位置するようにシェルカバー８の端部８ａに嵌合される。そして、冷却パイプ２の一端部は、端部８ａの内側リテーナ７ｉおよび外側リテーナ７ｏの外側端面（図中右側の端面）よりも冷却パイプ２の他端側（図中右側）の領域８ｂを図３に示すようなカシメ機９を用いてカシメることによりシェルカバー８に固定される。このように、内側リテーナ７ｉおよび外側リテーナ７ｏよりも冷却パイプ２の他端側、すなわち外側シール部材６ｏよりも冷却パイプ２の他端側で端部８ａをカシメることにより、カシメによる荷重が作用する部分とコネクタ４と冷却パイプ２との間の外側シール部材６ｏとを冷却パイプ２の軸方向に遠ざけ、カシメ作業に際して端部８ａを介して外側シール部材６ｏに大きな荷重が加えられるのを抑制することができる。これにより、端部８ａをカシメることによる外側シール部材６ｏの変形を抑制し、当該外側シール部材６ｏのつぶれ代を全周にわたって概ね一定にすることが可能となる。
【００１８】
以上説明したように、上記実施形態では、コネクタ４のケーブル３側の端部が冷却パイプ２の一端部内に配置されると共に、コネクタ４の外周面と冷却パイプ２の内周面との間には外側シール部材６ｏが配置される。そして、冷却パイプ２の一端部は、コネクタ４のケーブル３側の端部を覆うシェルカバー８の端部８ａ内に嵌合されると共に、外側シール部材６ｏよりも冷却パイプ２の他端側で端部８ａをカシメることによりシェルカバー８に固定される。これにより、カシメ作業に際して、コネクタ４と冷却パイプ２との間の外側シール部材６ｏに大きな荷重が加えられるのを抑制し、外側シール部材６ｏのつぶれ代を全周にわたって概ね一定にすることが可能となる。この結果、外側シール部材６ｏによるシール性能を良好に確保することができるので、冷却パイプ２内に収容されるケーブル３と接続対象とを電気的に接続するコネクタ４の外周側から冷却液が接続対象側、すなわちコネクタ４とシェルカバー８との間の空間に侵入するのを良好に抑制することが可能となる。
【００１９】
なお、外側シール部材６ｏの変形を抑制してつぶれ代を全周にわたって概ね一定するためには、上記実施形態のように内側リテーナ７ｉおよび外側リテーナ７ｏよりも冷却パイプ２の他端側の領域８ｂをカシメることが好ましい。ただし、シェルカバー８の端部８ａの寸法等によっては、外側シール部材６ｏよりも冷却パイプ２の他端側で内側リテーナ７ｉおよび外側リテーナ７ｏの外周側から端部８ａをカシメてもよい。また、上述の液冷ケーブル１は、例えば単相ケーブルといった３相高圧ケーブル以外のものとして構成されてもよく、液冷ケーブル１の接続対象は、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２に限られるものではない。更に、上述のハイブリッド自動車１０は、いわゆる２モータ式の動力出力装置２０を含むものであるが、本発明が、いわゆる１モータ式の動力出力装置を含むハイブリッド自動車や、電気自動車、更にはエンジンのみを走行用の動力発生源として含む車両にも適用され得ることはいうまでもない。
【００２０】
ここで、上記実施形態における主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係について説明する。すなわち、上記実施形態では、内部に冷却液が供給される冷却パイプ２と、冷却パイプ２内に収容されると共にコネクタ４を介して接続対象に電気的に接続されるケーブル３とを含む液冷ケーブル１が「液冷ケーブル」に相当し、コネクタ４のケーブル３側の端部の外周面と、冷却パイプ２の一端部の内周面との間に配置される外側シール部材６ｏが「シール部材」に相当し、少なくともコネクタ４のケーブル３側の端部を覆うと共に冷却パイプ２の一端部が嵌合される端部８ａを有するシェルカバー８が「シェルカバー」に相当する。ただし、上記実施形態における主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、上記実施形態はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、例えば車両といった液冷ケーブルを用いた装置の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１  液冷ケーブル、２  冷却パイプ、３  ケーブル、４  コネクタ、５  端子、６ｉ  内側シール部材、６ｏ  外側シール部材、７ｉ  内側リテーナ、７ｏ  外側リテーナ、８  シェルカバー、８ａ  端部、８ｂ  領域、９  カシメ機、１０  ハイブリッド自動車、１２  エンジン、１４  クランクシャフト、２０  動力出力装置、２１  トランスアクスル、２２  ダンパ、２３  駆動軸、２４  デファレンシャルギヤ、２５  トランスアクスルケース、２６  変速機、２７  ギヤ機構、３０  プラネタリギヤ、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３３  ピニオンギヤ、３４  プラネタリキャリア、４１，４２  インバータ、４５  ＰＣＵケース、５０  バッテリ、ＤＷ  車輪、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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