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技術 車載モータ用ケーブルの配策構造

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 菅井晴彦村田智史
出願日 2009年2月24日 (10年4ヶ月経過) 出願番号 2009-040984
公開日 2010年9月9日 (8年10ヶ月経過) 公開番号 2010-195147
状態 特許登録済
技術分野 車両用電気・流体回路
主要キーワード 揺動範囲外 大径ケーブル 小径ケーブル 電源側ケーブル インホイルモータ 両端部位 配策構造 側ケーブル
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年9月9日)のものです。
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図面 (6)

課題

本発明は、車載モータ用ケーブル配策構造係り電気モータ電源供給部との間の電源ケーブル電気的な損失を低減しつつ変形容易性を確保することにある。

解決手段

車体バネ下に配設される電気モータと、車体バネ上に配設され、電気モータに電源供給を行う電源供給部と、を電気的に接続させる電源ケーブルを備える車載モータ用ケーブルの配策構造において、電源ケーブルを、電源供給部から車体と車輪との接続部近傍まで配策される径の比較的大きな大径ケーブルと、接続部近傍から電気モータまで配策される径の比較的小さな小径ケーブルと、から構成する。

概要

背景

従来、車輪を駆動する電気モータ電源供給部とを電気的に接続させる電気配線を備える車載モータ用ケーブル配策構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。この配策構造において、電気配線は、電気モータと車体との間で車体の略上下方向に中心軸延伸する螺旋部を形成し、車体とアクスルとの間のリンクに支持されている。かかる配策構造によれば、車輪が車体に対して変位した時に、その変位が電気配線の螺旋部によって吸収されるため、電気配線の周辺部品や路面への干渉を防止することができる。

概要

本発明は、車載モータ用ケーブルの配策構造に係り、電気モータと電源供給部との間の電源ケーブルの電気的な損失を低減しつつ変形容易性を確保することにある。車体バネ下に配設される電気モータと、車体バネ上に配設され、電気モータに電源供給を行う電源供給部と、を電気的に接続させる電源ケーブルを備える車載モータ用ケーブルの配策構造において、電源ケーブルを、電源供給部から車体と車輪との接続部近傍まで配策される径の比較的大きな大径ケーブルと、接続部近傍から電気モータまで配策される径の比較的小さな小径ケーブルと、から構成する。

目的

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、電気モータと電源供給部との間の電源ケーブルの電気的な損失を低減しつつ変形容易性を確保することが可能な車載モータ用ケーブルの配策構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

車体バネ下に配設される電気モータと、車体バネ上に配設され、前記電気モータに電源供給を行う電源供給部と、を電気的に接続させる電源ケーブルを備える車載モータ用ケーブル配策構造であって、前記電源ケーブルは、前記電源供給部から車体と車輪との接続部近傍まで配策される径の比較的大きな大径ケーブルと、前記大径ケーブルと電気的に接続され、前記接続部近傍から前記電気モータまで配策される径の比較的小さな小径ケーブルと、を有することを特徴とする車載モータ用ケーブルの配策構造。

請求項2

前記電源ケーブルは、スタビライザを車体側に支持するスタビライザブラケット中継され、前記大径ケーブルは、前記電源供給部から前記スタビライザブラケットまで配策され、かつ、前記小径ケーブルは、前記スタビライザブラケットから前記電気モータまで配策されることを特徴とする請求項1記載の車載モータ用ケーブルの配策構造。

請求項3

前記電源ケーブルは、スタビライザブッシュの上方又は下方でスタビライザと交差され、前記大径ケーブルは、前記電源供給部からスタビライザブッシュ近傍まで配策され、かつ、前記小径ケーブルは、スタビライザブッシュ近傍から前記電気モータまで配策されることを特徴とする請求項1又は2記載の車載モータ用ケーブルの配策構造。

請求項4

前記小径ケーブルは、前記接続部近傍と前記電気モータとの間においてスタビライザの揺動範囲外湾曲されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の車載モータ用ケーブルの配策構造。

技術分野

0001

本発明は、車載モータ用ケーブル配策構造係り、特に、車体バネ下に配設される電気モータと、車体バネ上に配設され、電気モータに電源供給を行う電源供給部と、を電気的に接続させる電源ケーブルを備える車載モータ用ケーブルの配策構造に関する。

背景技術

0002

従来、車輪を駆動する電気モータと電源供給部とを電気的に接続させる電気配線を備える車載モータ用ケーブルの配策構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。この配策構造において、電気配線は、電気モータと車体との間で車体の略上下方向に中心軸延伸する螺旋部を形成し、車体とアクスルとの間のリンクに支持されている。かかる配策構造によれば、車輪が車体に対して変位した時に、その変位が電気配線の螺旋部によって吸収されるため、電気配線の周辺部品や路面への干渉を防止することができる。

先行技術

0003

特開2001−301472号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、上記の如く電気モータと車体側の電源供給部との間の電気配線を螺旋状に形成するものとすると、電気配線の曲部が多くなるので、車輪と車体との相対変位に伴ってその電気配線に大きな応力が作用し得る。この点、電気配線は、柔軟性のある変形容易な径の比較的小さなケーブルであることが望ましい。しかしながら、小径のケーブルは導体抵抗が大きいケーブルであるので、電気配線の、電気モータと電源供給部との間全体が小径のケーブルであると、電気モータを駆動するうえで電気的な損失が過大となってしまう。

0005

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、電気モータと電源供給部との間の電源ケーブルの電気的な損失を低減しつつ変形容易性を確保することが可能な車載モータ用ケーブルの配策構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記の目的は、車体バネ下に配設される電気モータと、車体バネ上に配設され、前記電気モータに電源供給を行う電源供給部と、を電気的に接続させる電源ケーブルを備える車載モータ用ケーブルの配策構造であって、前記電源ケーブルは、前記電源供給部から車体と車輪との接続部近傍まで配策される径の比較的大きな大径ケーブルと、前記大径ケーブルと電気的に接続され、前記接続部近傍から前記電気モータまで配策される径の比較的小さな小径ケーブルと、を有する車載モータ用ケーブルの配策構造により達成される。

0007

この態様の発明において、電気モータと電源供給部との間の電源ケーブルは、電源供給部から車体と車輪との接続部近傍まで配策される径の比較的大きな大径ケーブルと、その大径ケーブルと電気的に接続され、接続部近傍から電気モータまで配策される径の比較的小さな小径ケーブルと、を有する。大径の電源ケーブルは、小径の電源ケーブルに比べて、導体抵抗の小さいケーブルであるので、電気的な損失が低減される。また、小径の電源ケーブルは、大径の電源ケーブルに比べて、径の小さいケーブルであるので、変形が容易となる。従って、本発明によれば、電源供給部から接続部近傍までの固定部は大径の電源ケーブルを用いるので、電気的な損失の低減を図ることができると共に、接続部近傍から電気モータまでの可動部は小径の電源ケーブルを用いるので、変形容易性を確保することができる。

0008

尚、上記した車載モータ用ケーブルの配策構造において、前記電源ケーブルは、スタビライザを車体側に支持するスタビライザブラケット中継され、前記大径ケーブルは、前記電源供給部から前記スタビライザブラケットまで配策され、かつ、前記小径ケーブルは、前記スタビライザブラケットから前記電気モータまで配策されることとしてもよい。

0009

この態様の発明において、大径ケーブルは、電源供給部からスタビライザブラケットまで配策されると共に、小径ケーブルは、スタビライザブラケットから電気モータまで配策される。従って、本発明によれば、電源供給部からスタビライザブラケットまでは大径ケーブルが用いられるので、電気的な損失の低減を図ることができると共に、スタビライザブラケットから電気モータまでは小径ケーブルが用いられるので、変形容易性を確保することができる。

0010

また、上記した車載モータ用ケーブルの配策構造において、前記電源ケーブルは、スタビライザブッシュの上方又は下方でスタビライザと交差され、前記大径ケーブルは、前記電源供給部からスタビライザブッシュ近傍まで配策され、かつ、前記小径ケーブルは、スタビライザブッシュ近傍から前記電気モータまで配策されることとしてもよい。

0011

この態様の発明において、大径ケーブルは、電源供給部からスタビライザブッシュ近傍まで配策されると共に、小径ケーブルは、スタビライザブッシュ近傍から電気モータまで配策される。従って、本発明によれば、電源供給部からスタビライザブッシュ近傍までは大径ケーブルが用いられるので、電気的な損失の低減を図ることができると共に、スタビライザブッシュ近傍から電気モータまでは小径ケーブルが用いられるので、変形容易性を確保することができる。

0012

更に、上記した車載モータ用ケーブルの配策構造において、前記小径ケーブルは、前記接続部近傍と前記電気モータとの間においてスタビライザの揺動範囲外湾曲されることとしてもよい。

0013

この態様の発明において、小径ケーブルは、スタビライザの揺動範囲外で湾曲される。このため、車輪と車体とが相対変位したときにも、接続部近傍と電気モータとの間の小径ケーブルが周辺部品や路面に干渉するのを防止することができる。

発明の効果

0014

本発明によれば、電気モータと電源供給部との間の電源ケーブルの電気的な損失を低減しつつ変形容易性を確保することができる。

図面の簡単な説明

0015

本発明の一実施例である車載モータ用ケーブルの配策構造を搭載する車両の構成図である。
本実施例の車載モータ用ケーブルの配策構造を搭載する車両の平面図である。
本実施例の車載モータ用ケーブルの配策構造を搭載する車両の斜視図である。
本実施例の車載モータ用ケーブルの配策構造を搭載する車両の斜視図である。
本実施例の車載モータ用ケーブルの配策構造を搭載する車両の側面図である。

実施例

0016

以下、図面を用いて、本発明に係る車載モータ用ケーブルの配策構造の具体的な実施の形態について説明する。

0017

図1は、本発明の一実施例である車載モータ用ケーブルの配策構造を搭載する車両の構成図を示す。図2は、本実施例の車載モータ用ケーブルの配策構造を搭載する車両の平面図を示す。図3及び図4はそれぞれ、本実施例の車載モータ用ケーブルの配策構造を搭載する車両の斜視図を示す。尚、図3においてはサスペンションショックアブソーバを記載したものを、また、図4においてはサスペンションのショックアブソーバを記載していないものを、それぞれ示す。更に、図3及び図4には共に、車体を構成するサイドメンバを記載していないものを示す。また、図5は、本実施例の車載モータ用ケーブルの配策構造を搭載する車両の側面図を示す。尚、図5には、車両内側から車両外側を見た際の側面図を示す。

0018

本実施例において、車両10は、車体バネ上としての車体12と、車体バネ下としての車輪14と、を備えている。各車輪14はそれぞれ、サスペンション16を介して車体12に懸架されている。車両10は、また、スタビライザ20を備えている。スタビライザ20は、車体左右のサスペンション16を結合して車体ロールを抑制する機能を有している。スタビライザ20は、スタビライザブッシュ22を介して車体12側に回転可能に支持されている。スタビライザブッシュ22は、車体12を構成するサイドメンバ24に固定されるスタビライザブラケット26に取り付けられおり、車体左右それぞれに設けられている。

0019

スタビライザ20は、車体左右方向に延びるスタビライザバー30と、車体上下方向に延びるスタビライザリンク32と、からなる。スタビライザバー30は、車体左右それぞれでスタビライザブラケット26を介して車体12に支持されており、スタビライザブッシュ22を中心にして回転し得る部材である。スタビライザバー30は、サイドメンバ24の下方でそのサイドメンバ24と交差しており、スタビライザブッシュ22は、サイドメンバ24の下方に位置している。スタビライザブッシュ22とサイドメンバ24との間には、所定の隙間が形成されている。スタビライザバー30は、上方から見てコの字型に形成されており、車体左右の2つのスタビライザブッシュ22間はほぼ直線状に形成される一方、スタビライザブッシュ22から車体外側では湾曲している。

0020

スタビライザリンク32は、スタビライザバー30とサスペンション16を構成するロワアーム34とを結合させる部材であり、車体左右それぞれに設けられている。スタビライザ20は、車体ロールが生ずる際にスタビライザバー30が左右でねじれを起こすことによりその車体ロールを抑制する。尚、スタビライザバー30は、車体左右の2つのスタビライザブッシュ22の間で回転し得るが、この回転の際、そのスタビライザバー30の両端部位やスタビライザリンク32はスタビライザブッシュ22を中心にして揺動する。

0021

また、車両は、駆動輪である車輪14を駆動する電気モータ40を備えている。電気モータ40は、駆動輪である車輪14のホイール内収納されるいわゆるインホイルモータであって、車体12にサスペンション16を介して懸架される車体バネ下に配設されている。電気モータ40は、例えば、U相,V相,W相からなる三相交流モータである。各車輪14の電気モータ40は、電源電力が供給されることにより回転駆動して車輪14を駆動させる。

0022

電気モータ40は、車体バネ上である車体12に配設される電源供給部42から電源供給される。電源供給部42は、IGBTなどのスイッチング素子を有し、車載バッテリなどから供給される直流電源交流電源に変換して電気モータ40に供給する。電源供給部42は、スタビライザバー30の配設位置よりも車体前方側の車体12に取り付け固定されている。

0023

電気モータ40と電源供給部42とは、電源ケーブル44を介して電気的に接続されている。電源ケーブル44は、電源供給部42から電気モータ40への電源供給を行うパワーケーブルであり、導体と、その導体を被覆する絶縁体と、からなる。電源ケーブル44は、各相ごとに対応して設けられている。各相の電源ケーブル44は、一つに纏められることなく、他のものと空間を空けて一つずつ独立して延在している。

0024

電源ケーブル44は、電源供給部42からサイドメンバ24に沿って略直線状に延びると共に、スタビライザ20と交差してから湾曲して車体12側から車輪14側へ渡るように配策されて、電気モータ40の端子に接続される。すなわち、電源ケーブル44は、サイドメンバ24のスタビライザブッシュ22を挟んで車体前方側から車体後方側へ向けて直線状に延びると共に、スタビライザバー30やスタビライザリンク32の車体後方側で車体内側から車体外側へ向けて湾曲するように配策される。

0025

電源ケーブル44は、スタビライザ20を車体12に支持するスタビライザブラケット26で中継されている。スタビライザブラケット26には、電源ケーブル44を中継する中継台46が取り付けられている。スタビライザブラケット26は、スタビライザ20を車体12に支持する機能と共に、電源ケーブル44を中継する機能を有している。中継台46は、スタビライザブラケット26と一体となってスタビライザブッシュ22とサイドメンバ24との間の隙間に配置されており、スタビライザブッシュ22の真上に隣接して配置されている。電源ケーブル44は、中継台46を経由しつつ、スタビライザブッシュ22の上方でスタビライザバー30と交差している。

0026

中継台46には、電源ケーブル44として必要な数の端子(例えば、三相パワーケーブルでは入力端子及び出力端子が3つずつ)が設けられている。中継台46の入力端子48には、電源供給部42から延びる電源側ケーブル50が接続されている。また、中継台46の出力端子52には、電気モータ40へ延びるモータ側ケーブル54が接続されている。すなわち、電源ケーブル44は、中継台46を介して電源側ケーブル50とモータ側ケーブル54とに分かれている。電源ケーブル44は、電源側ケーブル50とモータ側ケーブル54とが中継台46を介して電気的に接続されたものとなっている。

0027

電源側ケーブル50は、電源供給部42と中継台46との間で配策されており、サイドメンバ24の下方においてサイドメンバ24に沿って略直線状に延びている。モータ側ケーブル54は、中継台46と電気モータ40との間で配策されており、車体12側と車輪14側との間において湾曲している。モータ側ケーブル54の湾曲は、スタビライザ20のスタビライザバー30やスタビライザリンク32の車体後方側で形成されており、スタビライザ20の揺動範囲の外側でなされる。

0028

電源側ケーブル50は、モータ側ケーブル54に比べて径の大きな大径ケーブルであり、また、モータ側ケーブル54は、電源側ケーブル50に比べて径の小さな小径ケーブルである。電源側ケーブル50は、モータ側ケーブル54に比べて耐久性の低いケーブルである一方で導体抵抗の小さなケーブルであり、また、モータ側ケーブル54は、電源側ケーブル50に比べて導体抵抗の大きなケーブルである一方で耐久性の高いケーブルである。

0029

上記した電源ケーブル44の配策構造において、電源ケーブル44は、中継台46を介して電源側ケーブル50とモータ側ケーブル54とに分かれている。電源側ケーブル44は、上記の如く比較的、径の大きな大径ケーブルであって、耐久性が低い一方で導体抵抗の小さなケーブルであるので、電気的な損失は小さくなる。一方、モータ側ケーブル54は、上記の如く比較的、径の小さな小径ケーブルであるので、変形が容易となる。

0030

従って、本実施例の電源ケーブル44の配策構造においては、電源供給部42から中継台46までは大径の電源側ケーブル50を用いることで、その間での電気的な損失を低減させることができる。尚、電源供給部42と、スタビライザブッシュ22の上方に隣接して配置される中継台46とは、スタビライザ20のバー30の回転やリンク32の揺動が生じても相対変位することのない固定部を構成するので、その間を繋ぐ電源ケーブル44が耐久性の低い大径ケーブル(電源側ケーブル50)であっても何ら不都合は生じない。

0031

また、中継台46から電気モータ40までは小径のモータ側ケーブル54を用いることで、その間での変形容易性を確保することができる。尚、車体12側に配設された中継台46と車輪14側に配設された電気モータ40とは、スタビライザ20のバー30の回転やリンク32の揺動が生じた際に相対変位することのある可動部を構成するが、その間を繋ぐ電源ケーブル44が耐久性の高い小径ケーブル(モータ側ケーブル54)であれば、耐久性の確保が可能である。

0032

このように、本実施例の電源ケーブル44の配策構造によれば、電気モータ40と電源供給部42との間の電源ケーブル44の、電気的な損失を低減しつつ上記した可動部での変形容易性を確保することが可能となっている。

0033

尚、電源ケーブル44のモータ側ケーブル54は、中継台46と電気モータ40との間で配策された湾曲するケーブルであって、スタビライザ20の揺動範囲外で湾曲される。また、電源ケーブル44は、スタビライザブッシュ22の上方でスタビライザバー30と交差(中継)される。このため、本実施例の配策構造によれば、スタビライザ20の揺動が生じても、電源ケーブル44がそのスタビライザ20の揺動の影響を受けることは回避されるので、電源ケーブル44の周辺部品や更には路面への干渉は防止されることとなる。

0034

また、電源ケーブル44は、上記の如く、中継台46を介して電源側ケーブル50とモータ側ケーブル54とに分かれる。このため、本実施例の配策構造によれば、電源供給部42と電気モータ40とが中継台46を介することなく一本の電源ケーブルで繋がれている構造に比べて、車体バネ上と車体バネ下とが相対変位した際の電源ケーブル44の振れ回り範囲を小さくすることができ、その結果として、電源ケーブル44と周辺部品や路面との間隙を十分に確保することができ、電源ケーブル44の周辺部品や路面への干渉を防止することができる。

0035

更に、電源ケーブル44を中継する中継台46は、スタビライザ20を車体12に支持するスタビライザブラケット26に一体的に取り付けられていると共に、スタビライザブッシュ22とサイドメンバ24との間の隙間に配置されている。このため、本実施例の構成によれば、中継台46とスタビライザブラケット26とがそれぞれ別個独立して設けられる構成に比べて、中継台46及びスタビライザブラケット26を配置するスペースの効率化・コンパクト化を図ることができる。

0036

尚、上記の実施例においては、電源側ケーブル50が特許請求の範囲に記載した「大径ケーブル」に、モータ側ケーブル54が特許請求の範囲に記載した「小径ケーブル」に、それぞれ相当している。

0037

ところで、上記の実施例においては、電源ケーブル44をスタビライザブッシュ22の上方でスタビライザバー30と交差させることとしているが、スタビライザブッシュ22の下方も上方と同様に相対変位することのない固定された部位であるので、電源ケーブル44をスタビライザブッシュ22の下方でスタビライザバー30と交差させることとしてもよい。

0038

また、上記の実施例においては、電源ケーブル44のモータ側ケーブル54を中継台46から電気モータ40まで配策することとしているが、そのモータ側ケーブル54を、中継台46と電気モータ40との間の中途で車輪14側にクランプさせること(例えば、図3及び図4に示す如く、ナックル60にクランプ部材62を用いてクランプさせること)としてもよい。かかる変形例においては、車体バネ上と車体バネ下とが相対変位した際の電源ケーブル44のモータ側ケーブル54の振れ回り範囲を更に小さくすることが可能となる。

0039

また、上記の実施例においては、電源供給部42と電気モータ40とを繋ぐ電源ケーブル44を、車体前方側から車体後方側へ向けて延ばし、スタビライザバー30やスタビライザリンク32の車体後方側で車体内側から車体外側へ向けてスタビライザ20の揺動範囲外で湾曲するように配策することとしたが、逆に、車体後方側から車体前方側へ向けて延ばし、スタビライザバー30やスタビライザリンク32の車体前方側で車体内側から車体外側へ向けてスタビライザ20の揺動範囲外で湾曲するように配策することとしてもよい。

0040

更に、上記の実施例においては、電源ケーブル44は、電源側ケーブル50とモータ側ケーブル54とが中継台46を介して電気的に接続されたものとなっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、電源側ケーブル50とモータ側ケーブル54とが直接に接続されていてもよいし、また、コネクタ等の導電体を介して結合されていてもよい。

0041

10 車両
12 車体
14車輪
20スタビライザ
22スタビライザブッシュ
26スタビライザブラケット
30スタビライザバー
32スタビライザリンク
40電気モータ
42電源供給部
44電源ケーブル
46中継台
50電源側ケーブル(大径ケーブル)
54モータ側ケーブル(小径ケーブル)

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