JP7346954B2

JP7346954B2 - モータジェネレータのハーネス接続構造

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Publication number: JP7346954B2
Application number: JP2019129243A
Authority: JP
Inventors: 佳樹薬丸
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2023-09-20
Anticipated expiration: 2039-07-11
Also published as: FR3098661B1; JP2021016237A; FR3098661A1

Description

本発明は、エンジンユニットに取り付けられたモータジェネレータのハーネス接続構造に関する。

近年、燃費や環境への配慮から、電気自動車やハイブリッド自動車が注目されている。ハイブリッド車両では、エンジンユニットにモータジェネレータ（電動発電機とも呼ばれる）が取り付けられる。モータジェネレータは、例えば加速時にエンジンユニットをアシストする電動機として機能し、減速時に減速エネルギを利用して発電する発電機として機能する。
この種の技術に関して、特許文献１には、パワーユニットに対する電動発電機の支持構造が開示されている。

特開２０１１－７８２５８号公報

モータジェネレータは、ワイヤハーネス（本願において単にハーネスと称する）を介してバッテリに接続する。
ここで、モータジェネレータに２つの端子軸があり、これら２つの端子軸がモータジェネレータの軸方向に並んで配置されることがある。一方、２つの端子軸にそれぞれハーネスを接続する場合に、これら２本のハーネスを相互に略平行にモータジェネレータの軸方向に沿って延びるように配置することが多い。
このように２つの端子軸が並ぶ方向と２本のハーネスが延びる方向とが一致する状況では、各ハーネスを各端子軸に接続するときにハーネスを曲げる必要が生じ、ハーネスの配索性が低下する。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、モータジェネレータのハーネスの配索性を向上させることを目的とする。

本発明のモータジェネレータのハーネス接続構造は、エンジンユニットに取り付けられたモータジェネレータに第１の端子軸及び第２の端子軸が並んで配置され、前記第１の端子軸及び前記第２の端子軸にそれぞれハーネスを接続するモータジェネレータのハーネス接続構造であって、第１のハーネスと、第２のハーネスと、前記第１のハーネスの端部に設けられた、前記第１の端子軸に接続するための第１のコネクタと、前記第２のハーネスの端部に設けられた、前記第２の端子軸に接続するための第２のコネクタとを備え、前記第１の端子軸及び前記第２の端子軸が並ぶ方向と前記第１のハーネス及び前記第２のハーネスが延びる方向とが一致しており、前記第１の端子軸の軸心と前記第２の端子軸の軸心を含む仮想平面を挟んで一方の側に前記第１のコネクタが配置され、他方の側に前記第２のコネクタが配置され、前記第１のコネクタは、前記第１の端子軸を挿通させる穴が形成された板状の第１の接続部を有し、前記第１の接続部が前記一方の側から前記他方の側に向かって延出し、前記第２のコネクタは、前記第２の端子軸を挿通させる穴が形成された板状の第２の接続部を有し、前記第２の接続部が前記他方の側から前記一方の側に向かって延出し、前記第１の端子軸と前記第２の端子軸の間に配置され、前記仮想平面に交差するように延びる壁部を備え、前記壁部は高壁部及び低壁部を有し、前記低壁部の位置で前記低壁部よりも前記モータジェネレータから離れる方向に前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタが位置し、前記低壁部に対して前記仮想平面側及びその逆側のうちの少なくともいずれか一方で、前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタが前記高壁部に当接することを特徴とする。

本発明によれば、モータジェネレータのハーネスの配索性を向上させることができる。

本発明を適用可能なエンジンユニットの例を示す右側面図である。本発明を適用可能なエンジンユニットの例を示す上面図である。モータジェネレータユニットを示す正面図である。端子軸の軸方向から見たモータジェネレータユニットを示す図である。第１の端子軸及び第２の端子軸の周辺構造を示す図である。第１の端子軸及び第２の端子軸の周辺構造を示す図である。第１の端子軸及び第２の端子軸の周辺構造を示す図である。

本発明の一実施形態に係るモータジェネレータのハーネス接続構造は、エンジンユニットに取り付けられたモータジェネレータに第１の端子軸及び第２の端子軸が並んで配置され、前記第１の端子軸及び前記第２の端子軸にそれぞれハーネスを接続するモータジェネレータのハーネス接続構造であって、第１のハーネスと、第２のハーネスと、前記第１のハーネスの端部に設けられた、前記第１の端子軸に接続するための第１のコネクタと、前記第２のハーネスの端部に設けられた、前記第２の端子軸に接続するための第２のコネクタとを備え、前記第１の端子軸及び前記第２の端子軸が並ぶ方向と前記第１のハーネス及び前記第２のハーネスが延びる方向とが一致しており、前記第１の端子軸の軸心と前記第２の端子軸の軸心を含む仮想平面を挟んで一方の側に前記第１のコネクタが配置され、他方の側に前記第２のコネクタが配置され、前記第１のコネクタは、前記第１の端子軸を挿通させる穴が形成された板状の第１の接続部を有し、前記第１の接続部が前記一方の側から前記他方の側に向かって延出し、前記第２のコネクタは、前記第２の端子軸を挿通させる穴が形成された板状の第２の接続部を有し、前記第２の接続部が前記他方の側から前記一方の側に向かって延出する。
このように仮想平面を挟んで一方の側に前記第１のコネクタが配置され、他方の側に前記第２のコネクタが配置されるとともに、第１のコネクタの第１の接続部の延出方向と、第２のコネクタの第２の接続部の延出方向とが逆方向になっている。これにより、ハーネスを曲げて配線方向を変えるような必要はなく、ハーネスの配索性を向上させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例について説明する。
まず、図１及び図２を参照して、本発明を適用可能なエンジンユニット１００の例を説明する。図１は、エンジンユニット１００の右側面図、図２は、エンジンユニット１００の上面図である。エンジンユニット１００は、燃料を燃焼させて動力を発生させる内燃機関であり、自動車等の車両にその動力源として搭載される。本実施形態では、車両の運転席から見る方向を車両の前方とし、その逆方向を後方とし、また、右側を右方、左側を左方とし、これらの方向をそれぞれ必要に応じて適宜、矢印により示す。なお、本実施形態では、図１に示す方向が「前」となっているが、エンジンユニット１００の配置は図示例の場合に限定されず、車種等に応じて適宜選択可能である。

エンジンユニット１００は、エンジンブロック１０２と、エンジンブロック１０２の上部にあるシリンダヘッド１０３及びシリンダヘッドカバー１０４と、エンジンブロック１０２の下部にあるオイルパン１０５とを備える。また、エンジンブロック１０２及びシリンダヘッド１０３の右側面には動弁機構のカムシャフトを駆動するためのカムタイミングチェーンが配置され、チェーンカバー１０６で覆われる。
エンジンユニット１００には、図示しないが、エアクリーナから供給される空気を供給する吸気装置、燃料を供給する燃料供給装置、燃焼後の排気ガスをエンジンユニット１００から排出する排気装置、エンジンユニット１００を冷却する冷却装置、及びエンジンユニット１００の可動部を潤滑する潤滑装置が付属する。
このようにしたエンジンユニット１００は、燃料の燃焼によりエンジンブロック１０２内でピストンを往復運動させて、コンロッドを介してクランクシャフト１０１を回転させる。エンジンユニット１００の右側面には、クランクシャフト１０１の端部に設けられたクランクプーリ１０７が配置される。

エンジンユニット１００の前部右側には、複数のブラケット１０８を介してモータジェネレータユニット１が取り付けられる。モータジェネレータユニット１は、全体として略円柱状を有し、その軸線Ａが水平になるように配置される。モータジェネレータユニット１の右端部にはプーリ２が設けられ、クランクプーリ１０７との間に不図示のベルトが捲回される。このようにモータジェネレータユニット１は、エンジンユニット１００にベルトを介して動力伝達可能に接続し、例えば加速時にエンジンユニットをアシストする電動機として機能し、減速時に減速エネルギを利用して発電する発電機として機能する。

以下、図３乃至図６Ａ、図６Ｂも参照して、実施例に係るモータジェネレータのハーネス接続構造を説明する。
図３及び図４は、エンジンユニット１００に取り付けられたモータジェネレータユニット１を示す図である。図３がモータジェネレータユニット１の正面図、図４が端子軸３、４の軸方向から見たモータジェネレータユニット１を示す図（キャップ２２、２３なし）である。なお、図３及び図４では、エンジンユニット１００の図示は省略し、モータジェネレータユニット１だけを示す。また、図５、図６Ａ及び図６Ｂは、第１の端子軸３及び第２の端子軸４の周辺構造を示す図である。

モータジェネレータユニット１の外周部の前上部であって左側には、端子台部２４が設けられる。端子台部２４には、図４及び図６Ａに示すように、２つのピン状の端子軸３、４が設置される。本実施例では、端子台部２４の右側にマイナス端子である第１の端子軸３が立設され、左側にプラス端子である第２の端子軸４が立設される。このように第１の端子軸３及び第２の端子軸４は、モータジェネレータユニット１の軸方向に並んで配置される。

第１の端子軸３には第１のハーネス５が接続し、第２の端子軸４には第２のハーネス６が接続する。モータジェネレータユニット１は、これらハーネス５、６を介して不図示のバッテリに接続する。
図１及び図２に示すように、第１のハーネス５及び第２のハーネス６は、第１のハーネス５が内側、第２のハーネス６が外側になるように隣り合って、エンジンユニット１の右側方からモータジェネレータユニット１の右側方上部を通り、モータジェネレータユニット１の前上方に回り込む。このように第１のハーネス５及び第２のハーネス６を配索することで、ハーネス５、６の配索性が向上し、また、エンジンユニット１００の周囲にある他の部品等との干渉を避けることができる。
そして、図４に示すように、モータジェネレータユニット１の前上方で、第２のハーネス６が第１のハーネス５から離れて外側（前方）に向かうように斜めに延出して、端子台部２４の近くでは、第１のハーネス５及び第２のハーネス６が相互に略平行にモータジェネレータユニット１の軸方向に沿って延びるように配置される。このように第１の端子軸３及び第２の端子軸４が並ぶ方向と第１のハーネス５及び第２のハーネス６が延びる方向とが一致する状況になる。この場合に、第１のハーネス５に対して外側（前方）に位置する第２のハーネス６は、第１の端子軸３の位置を超えて第２の端子軸４に接続するために、第１のハーネス５よりも長くなっている。

第１のハーネス５の端部には、第１の端子軸３に接続するための金属製の第１のコネクタ７が設けられる。また、第２のハーネス６の端部には、第２の端子軸４に接続するための金属製の第２のコネクタ８が設けられる。なお、各図において見やすくするためにコネクタ７、８には適宜模様を付す。
以下では、図４に示すように、第１の端子軸３の軸心と第２の端子軸４の軸心を含む仮想平面Ｐを用いて、各部の配置を説明する。
上述したように第１のハーネス５が内側（後方）、第２のハーネス６が外側（前方）に位置しており、仮想平面Ｐを挟んで後方に第１のコネクタ７が配置され、前方に第２のコネクタ８が配置される。

第１のコネクタ７は、板状の第１の接続部９と、第１の接続部９の端部に繋がってモータジェネレータユニット１から離れる方向に延びる板状の第１の縦面部１０と、第１の縦面部１０を支持して第１のハーネス５の端部に接続する第１の基部１１とを有する。
第１のコネクタ７において、第１の接続部９のうち後方向の端部に、第１の縦面部１０が繋がる。すなわち、第１の接続部９は、後方から前方に向かって延出するように配置される。第１の接続部９の先端（前方向の端部）は、円弧状になっている。
このように第１の接続部９と第１の基部１１とが第１の縦面部１０を介して連続する構成とすることにより、第１の基部１１の位置（すなわち第１のハーネス５の位置）に対して第１の接続部９の位置を低くして、第１の接続部９を第１の端子軸３に接続しやすい構造にすることが可能になる。
第１の接続部９には、第１の端子軸３を挿通させる穴１２が形成されている。第１のコネクタ７を第１の端子軸３に組み付けるときは、穴１２に第１の端子軸３を挿通させるようにして第１の接続部９を端子台部２４に載置する。そして、ナット１３（図６Ａを参照）を第１の端子軸３に螺合させて第１の接続部９を固定する。

また、第２のコネクタ８は、板状の第２の接続部１４と、第２の接続部１４の端部に繋がってモータジェネレータユニット１から離れる方向に延びる板状の第２の縦面部１５と、第２の縦面部１５を支持して第２のハーネス６の端部に接続する第２の基部１６とを有する。
第２のコネクタ８において、第２の接続部１４のうち前方向の端部に第２の縦面部１５が繋がる。すなわち、第２の接続部１４は、前方から後方に向かって延出するように配置される。このように第１の接続部９の延出方向と、第２の接続部１４の延出方向とが逆方向になっている。第２の接続部１４の先端（後方向の端部）は、円弧状になっている。
このように第２の接続部１４と第２の基部１６とが第２の縦面部１５を介して連続する構成とすることにより、第２の基部１６の位置（すなわち第２のハーネス６の位置）に対して第２の接続部１４の位置を低くして、第２の接続部１４を第２の端子軸４に接続しやすい構造にすることが可能になる。
第２の接続部１４には、第２の端子軸４を挿通させる穴１７が形成されている。第２のコネクタ８を第２の端子軸４に組み付けるときは、穴１７に第２の端子軸４を挿通させるようにして第２の接続部１４を端子台部２４に載置する。そして、ナット１８（図６Ａを参照）を第２の端子軸４に螺合させて第２の接続部１４を固定する。
なお、上述したように第２のハーネス６は第１の端子軸３の位置を超えて第２の端子軸４に接続する関係にあり、第２のコネクタ８を第２の端子軸４に組み付けると、図５に示すように、第２の基部１６がちょうど第１の端子軸３の前方に位置する。

端子台部２４には、第１の端子軸３と第２の端子軸４の間に樹脂製の壁部１９が立設される。壁部１９は、仮想平面Ｐに交差するように延び、第２の接続部１４の先端（後方向の端部）の円弧状に合わせるように湾曲する。
このように第１の端子軸３と第２の端子軸４の間に壁部１９が設けられることにより、端子軸３、４間の空間距離及び沿面距離を確保することができる。また、第１の接続部９を組み付けるスペースと第２の接続部１４を組み付けるスペースが隔離されるので、第１の接続部９及び第２の接続部１４をどのように位置させるかのガイドとしても機能する。特に壁部１９が第２の接続部１４の先端の円弧状に合わせるように湾曲することにより、第２の端子軸には第２の接続部１４を接続することが明確にわかり、誤組み付け防止になる。

また、図４に示すように、第２の接続部１４の側部１４ａが壁部１９に当接して、第２の接続部１４の回り止めになる。上述したようにナット１８を第２の端子軸４に螺合させて第２の接続部１４を固定するが、このときに第２の接続部１４が第２の端子軸４回りに回転すると、第２のハーネス６が揺れ動いて、他のハーネス等に干渉してしまう。第２の接続部１４の回り止め構造を採用することで、第２のハーネス６が他のハーネス等に干渉するのを避けて、組み付け性を向上させることができる。

また、端子台部２４の後部には、略三角柱形状の樹脂製の壁部２０が立設される。壁部１９と壁部２０の間には隙間２１が形成される。図４に示すように、第１の接続部９の側部９ａが壁部２０に当接して、第１の接続部９の回り止めになる。上述したようにナット１３を第１の端子軸３に螺合させて第１の接続部９を固定するが、このときに第１の接続部９が第１の端子軸３回りに回転すると、第１のハーネス５が揺れ動いて、他のハーネス等に干渉してしまう。第１の接続部９の回り止め構造を採用することで、第１のハーネス５が他のハーネス等に干渉するのを避け、組み付け性を向上させることができる。

ここで、図６Ａに示すように、壁部１９の後方向の端部１９ａでは、高さが低くなっている。また、壁部１９の前方向の端部１９ｂでは、高さが徐々に低くなっている。なお、壁部１９において端部１９ａ、１９ｂを低壁部と呼び、低壁部１９ａ、１９ｂ間の背の高い部分を高壁部１９ｃと呼ぶ。
図５に示すように、第２のコネクタ８において、第２の縦面部１５は、第２の接続部１４に繋がるために第２の基部１６よりも下方（モータジェネレータユニット１に近づく方向）に延出するかたちとなる。この場合に、第２の縦面部１５が第２の基部１６からすぐに下方に延出するのではなく、第２の縦面部１５のうち第２の基部１６に繋がる接続部位１５ａを、第２の接続部１４よりも高い位置を保つ形状にしている。
これにより、第２のコネクタ８は、その接続部位１５ａが壁部１９の低壁部１９ｂの上方（モータジェネレータユニット１から離れる方向）を通るように配置され、接続部位１５ａは壁部１９の高壁部１９ｃと略同じ高さ位置に配置される。そして、低壁部１９ｂに対して仮想平面Ｐ側で（図５でいえば紙面奥側で）、接続部位１５ａの内側の面が高壁部１９ｃに当接するようになっている。
このように、第２のコネクタ８を壁部１９（高壁部１９ｃ）に当接させる構成になっている。これにより、第２のコネクタ８の動きを規制して、例えば第２のハーネス６側から外力が作用したようなときにも、第２のコネクタ８の曲がりを防ぐことができる。
なお、壁部１９の低壁部１９ｂに対して仮想平面Ｐ側で、第２のコネクタ８が壁部１９に当接する構成を説明したが、これに限られるものではない。例えば壁部１９の低壁部１９ｂに対して仮想平面Ｐの逆側で、第２のコネクタ８が壁部１９に当接するようにしてもよい。

図３及び図６Ｂに示すように、第１のハーネス５を第１の端子軸３に接続した状態で、第１のコネクタ７を覆うように樹脂製の第１のキャップ２２が装着される。第１のキャップ２２は、第１の接続部９及び第１の縦面部１０の上部を覆う形状を有する。なお、図６Ｂでは、第１のハーネス５の図示は省略する。

また、図３及び図６Ｂに示すように、第２のハーネス６を第２の端子軸４に接続した状態で、第２のコネクタ８を覆うように樹脂製の第２のキャップ２３が装着される。第２のキャップ２３は、第２の接続部１４及び第２の縦面部１５を覆う形状を有する部分２３ａと、第１の基部１６を覆う筒状部分２３ｂとを有し、全体として略Ｌ字を有する。なお、図６Ｂでは、第２のハーネス６の図示は省略する。第２のキャップ２３の一部は、壁部１９、２０間の隙間２１に嵌まり込むことにより、位置決め、保持される。

以上のように、仮想平面Ｐを挟んで後方に第１のコネクタ７が配置され、前方に第２のコネクタ８が配置されるとともに、第１のコネクタ７の第１の接続部９は後方から前方に向かって延出し、第２のコネクタ８の第１の接続部１４は前方から後方に向かって延出する。このように第１のコネクタ７の第１の接続部９の延出方向と、第２のコネクタ８の第２の接続部１４の延出方向とが逆方向になっている。第１のコネクタ７を第１の端子軸３に組み付けるときは、第１の接続部９を後方から差し入れるようにするのに対して、第２のコネクタ８を第２の端子軸４に組み付けるときは、第２の接続部１４を前方から差し入れるようにすればよい。これにより、ハーネスを曲げて配線方向を変えるような必要はなく、第１のハーネス５及び第２のハーネス６が相互に略平行にモータジェネレータユニット１の軸方向に沿って延びる位置関係を保つことができ、ハーネス５、６の配索性を向上させることができる。

以上、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明したが、各実施例は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、各実施例に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。
上記実施形態では、エンジンユニット１００の前部にモータジェネレータユニット１が取り付けられる例を説明したが、その取り付け箇所は限定されるものではない。
また、各部の具体的な形状等は限定されるものではなく、本発明の技術的範囲内に含まれる範囲で適宜変更可能である。例えば壁部１９、２０を一体的な壁として構成してもよい。また、壁部１９が第２の接続部１４の先端（後方向の端部）の円弧状に合わせるように湾曲する形状としたが、第１の接続部９の先端（前方向の端部）の円弧状に合わせるように湾曲する形状としてもよい。

１：モータジェネレータユニット、３：第１の端子軸、４：第２の端子軸、５：第１のハーネス、６：第２のハーネス、７：第１のコネクタ、８：第２のコネクタ、９：第１の接続部、１０：第１の縦面部、１１：第１の基部、１２：穴、１４：第２の接続部、１５：第２の縦面部、１６：第２の基部、１７：穴、１９、２０：壁部、１００：エンジンユニット

Claims

エンジンユニットに取り付けられたモータジェネレータに第１の端子軸及び第２の端子軸が並んで配置され、前記第１の端子軸及び前記第２の端子軸にそれぞれハーネスを接続するモータジェネレータのハーネス接続構造であって、
第１のハーネスと、
第２のハーネスと、
前記第１のハーネスの端部に設けられた、前記第１の端子軸に接続するための第１のコネクタと、
前記第２のハーネスの端部に設けられた、前記第２の端子軸に接続するための第２のコネクタとを備え、
前記第１の端子軸及び前記第２の端子軸が並ぶ方向と前記第１のハーネス及び前記第２のハーネスが延びる方向とが一致しており、
前記第１の端子軸の軸心と前記第２の端子軸の軸心を含む仮想平面を挟んで一方の側に前記第１のコネクタが配置され、他方の側に前記第２のコネクタが配置され、
前記第１のコネクタは、前記第１の端子軸を挿通させる穴が形成された板状の第１の接続部を有し、前記第１の接続部が前記一方の側から前記他方の側に向かって延出し、
前記第２のコネクタは、前記第２の端子軸を挿通させる穴が形成された板状の第２の接続部を有し、前記第２の接続部が前記他方の側から前記一方の側に向かって延出し、
前記第１の端子軸と前記第２の端子軸の間に配置され、前記仮想平面に交差するように延びる壁部を備え、
前記壁部は高壁部及び低壁部を有し、前記低壁部の位置で前記低壁部よりも前記モータジェネレータから離れる方向に前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタが位置し、
前記低壁部に対して前記仮想平面側及びその逆側のうちの少なくともいずれか一方で、前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタが前記高壁部に当接することを特徴とするモータジェネレータのハーネス接続構造。
前記第１のコネクタは、前記第１の接続部のうち前記一方の側の方向の端部に繋がって前記モータジェネレータから離れる方向に延びる第１の縦面部と、前記第１の縦面部を前記第１のハーネスに接続する第１の基部とを有し、
前記第２のコネクタは、前記第２の接続部のうち前記他方の側の方向の端部に繋がって前記モータジェネレータから離れる方向に延びる第２の縦面部と、前記第２の縦面部を前記第２のハーネスに接続する第２の基部とを有することを特徴とする請求項１に記載のモータジェネレータのハーネス接続構造。
前記壁部が、前記第１の接続部の側部が当接して回り止めとなる第１の当接部、及び、前記第２の接続部の側部が当接して回り止めとなる第２の当接部のうち少なくともいずれか一方を構成することを特徴とする請求項１又は２に記載のモータジェネレータのハーネス接続構造。
前記第１の端子軸及び前記第２の端子軸は、前記モータジェネレータの軸方向に並んで配置され、
前記第１のハーネス及び前記第２のハーネスは相互に略平行に前記モータジェネレータの軸方向に沿って延びるように配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のモータジェネレータのハーネス接続構造。