JP2016001041A - クランプ - Google Patents

Abstract

【課題】相対変位する取付部分に渡って配索される長尺部材の「ねじり」、「軸方向移動」、「屈曲」による応力集中を抑制できるクランプを提供する。【解決手段】クランプ１１は、車両に固定される環状固定部１３と、環状固定部１３の内側に変位吸収間隙３５を有して配置され、挿通された長尺部材を保持する長尺部材保持部１５と、環状固定部１３と長尺部材保持部１５を相対変位自在に連結するバネ片１７と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ワイヤハーネス等の長尺部材を支持するクランプに関する。

三相高圧ケーブルの局所的な屈曲を抑制して三相高圧ケーブルの耐久性を向上する三相高圧ケーブルの配線構造が提案されている（特許文献１参照）。
図６に示すように、この三相高圧ケーブルの配線構造を有する車両５０１は、インホイールモータ５０３と車体５０５に搭載された図示しないバッテリ側との間に配索された三相高圧ケーブルのＵ相ケーブル５０７、Ｖ相ケーブル５０９、Ｗ相ケーブル５１１を一括して内包するシース５１３と、シース５１３を支持する支持部５１５を有するケーブル支持部材５１７とを備える。

ケーブル支持部材５１７は、三相高圧ケーブルのシース５１３を支持する例えば筒状の支持部５１５と、この支持部５１５から延出されると共に支持部５１５とは反対側の端部が車体５０５に固定される弾性部５１９とを含む。ケーブル支持部材５１７は、支持部５１５が車体５０５の前後方向、幅方向及び高さ方向の任意の方向に移動可能となるように車体５０５に取り付けられる。また、三相高圧ケーブルは、インホイールモータ５０３とバッテリ側との間に撓み部分を含むように配索される。

ところで、インホイールモータ５０３を搭載した車両において、図７の（ａ）に示す車体前輪にインバータに接続される給電ワイヤハーネス５２１を配索する際、足回り他部品との干渉防止のため、サスペンションアーム５２３等へクランプ５２５を用いた固定が必要となる。クランプ５２５によってサスペンションアーム５２３に固定された給電ワイヤハーネス５２１は、コネクタ５２７を介してインホイールモータ５０３に接続される。

特開２０１０−２２１９０２号公報

しかしながら、インホイールモータ５０３にコネクタ接続される給電ワイヤハーネス５２１が、クランプ５２５によってサスペンションアーム５２３に完全固定（剛固定）されると、図７の（ｂ）に示すように、車両操舵による電線の「ねじり」、「曲げ」によって、クランプ５２５及び、モータ側のコネクタ５２７のコネクタ端末部に応力負荷がかかる。その結果、応力集中によって給電ワイヤハーネス５２１に損傷が生じる可能性がある。

ワイヤハーネス等の長尺部材は、一般的に、相対変位する取付部分に渡って配索される場合、張力による引っ張り荷重が加わらないようにするため、余長を有した長さＬで配索される。長尺部材は、余長を付与したままでは、振動等によって移動し、他部材と接触して擦れ等が発生する。そのため、長尺部材は、相対変位する取付部分の何れか一方（図例ではサスペンションアーム５２３）に固定される。この際の固定が完全固定であると、余長を含む全長Ｌが、相対変位の吸収に寄与しなくなる。即ち、完全固定までの間の長さＬ１しか相対変位を吸収できなくなり、残りの余長を含む長さＬ２が変位吸収には無駄となる。これに対し、取付部分と完全固定との間の長さＬ１を増やせば、上記した他部材との接触による擦れ等が発生する。

特許文献１の三相高圧ケーブルの配線構造には、「ケーブル支持部材５１７は、支持部５１５が車体５０５に固定される弾性部５１９の端部を基端として車体５０５の前後方向、幅方向及び高さ方向を含む任意の方向に移動可能となるように車体５０５に設置される。」（特許文献１の段落番号００１２）とする旨の記載があるが、その具体的な構造については開示されていない。

また、上記したインホイール搭載車両の前輪部の給電ワイヤハーネス以外においても、車両５０１等の相対変位する取付部分に渡って配索されるホースやチューブ等の長尺部材に対しては、耐久性を向上させるため、「ねじり」、「軸方向移動」、「屈曲」による応力集中を抑制したい場合がある。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、相対変位する取付部分に渡って配索される長尺部材の「ねじり」、「軸方向移動」、「屈曲」による応力集中を抑制できるクランプを提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 車両に固定される環状固定部と、前記環状固定部の内側に変位吸収間隙を有して配置され、挿通された長尺部材を保持する環状の長尺部材保持部と、前記環状固定部と前記長尺部材保持部を相対変位自在に連結する連結部と、を備えることを特徴とするクランプ。

上記（１）の構成のクランプによれば、長尺部材が挿通される長尺部材保持部が、環状固定部との間に、変位吸収間隙を有して配置される。長尺部材保持部は、この変位吸収間隙に配置された連結部によって、環状固定部に支持される。連結部は、可撓性（好ましくは弾性）を有することで、環状固定部に対して長尺部材保持部を相対変位自在に支持することができる。この相対変位は、例えば車両の前後方向、幅方向及び高さ方向の長尺部材の移動によって生じる。連結部は、これらの長尺部材の移動に伴う相対変位を吸収することができる。
すなわち、クランプは、長尺部材保持部が保持する長尺部材にねじりが生じると、連結部が追従することによって長尺部材にかかるねじり応力を抑制する。また。クランプは、長尺部材に軸方向移動が生じると、連結部が追従することによって、長尺部材にかかる振動応力を抑制する。また、クランプは、長尺部材の屈曲時には、連結部が伸縮することによって長尺部材へかかる応力を抑制する。

（２） 上記（１）の構成のクランプであって、前記連結部が、弾性を有するバネ片によって形成され、前記バネ片の伸縮によって前記長尺部材保持部が周方向に変位可能とされることを特徴とするクランプ。

上記（２）の構成のクランプによれば、連結部が、弾性を有するバネ片からなることで、変位した長尺部材保持部を弾性復元力によって元に戻すことができる。また、振動等が作用したときの減衰効果を得ることができる。

（３） 上記（２）の構成のクランプであって、前記バネ片が、前記変位吸収間隙内で伸縮することを特徴とするクランプ。

上記（３）の構成のクランプによれば、限られた変位吸収間隙のスペースで、長尺部材の変位の吸収が可能となる。これにより、長尺部材保持部の移動時におけるバネ片と他部材との干渉を防止して、設置密度を高めることができる。

（４） 上記（２）または（３）の構成のクランプであって、前記環状固定部及び前記長尺部材保持部が、円環状に形成され、前記バネ片が、周方向に複数設けられ、且つ周方向に沿う周方向延在部と、前記周方向延在部の延在方向両端に接続され、周方向に交差する方向で前記環状固定部または前記長尺部材保持部に接続される屈曲部とを有することを特徴とするクランプ。

上記（４）の構成のクランプによれば、環状固定部及び長尺部材保持部が、円環状に形成される。円環状とは、円環（リング）のような形であるが、軸線方向に厚みを有する円筒に近い形も含む。バネ片の周方向延在部は、変位吸収間隙において、周方向に沿って（円弧状に湾曲して）形成される。そして、この周方向延在部の延在方向両端は、周方向に交差する方向で曲がる屈曲部によって環状固定部または長尺部材保持部に接続される。屈曲部は、延在方向両端から直角に曲げられても、湾曲して曲げられて形成されてもよい。何れの場合も、延在方向両端の屈曲部は、それぞれ逆方向に曲げられる。従って、屈曲部が直角に曲げられたバネ片は、クランク形状となる。また、屈曲部が湾曲して曲げられたバネ片は、Ｓ字形状となる。
このようなバネ片の形状により、長尺部材保持部は長尺部材のねじり、軸方向移動、曲げにスムースに追従することができる。

本発明に係るクランプによれば、相対変位する取付部分に渡って配索される長尺部材の「ねじり」、「軸方向移動」、「屈曲」による応力集中を抑制できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係るクランプの斜視図である。 車両に固定されたクランプの平面図である。 長尺部材のねじりに追従するクランプの動作説明図である。 長尺部材の軸方向移動に追従するクランプの動作説明図である。 長尺部材の屈曲に追従するクランプの動作説明図である。 従来の三相高圧ケーブルの配線構造を有する車両の要部を示す概略構成図である。 （ａ）は従来のクランプを用いた車両の要部を示す概略構成図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係るクランプ１１は、車両に固定される環状固定部１３と、環状固定部１３の内側に変位吸収間隙３５を有して配置された長尺部材保持部１５と、環状固定部１３と長尺部材保持部１５を相対変位自在に連結する連結部であるバネ片１７と、を有する。本実施形態において、クランプ１１は、合成樹脂材により一体成形されてなる。クランプ１１は、長尺部材である例えば三相高圧ケーブル１９を車両に固定する際に用いられる。

三相高圧ケーブル１９は、一端がインホイールモータに接続されると共に他端が車体に搭載されたバッテリ側に接続されてインホイールモータへの給電に用いられる長尺部材であり、Ｕ相ケーブル、Ｖ相ケーブル及びＷ相ケーブルと、これら各相のケーブルを一括して内包するシース２３とを有する。なお、図３〜図５において上記の各Ｕ相ケーブル、Ｖ相ケーブル及びＷ相ケーブルは省略している。

本実施形態に係るクランプ１１の環状固定部１３は、例えば、取付部分としての車両のサスペンションアーム２１に固定されている。環状固定部１３の外側には、クリップ２５が突設される。クリップ２５は、環状固定部１３から突出する脚柱部２７と、脚柱部２７の基端側外周に張り出した押圧板部２９と、脚柱部２７の先端から押圧板部２９に向かって拡開した一対の係止片部３１と、からなる固定部である。クリップ２５は、例えばサスペンションアーム２１に穿設された固定穴３３に係止片部３１が挿入される。固定穴３３に挿入された係止片部３１は、縮径方向に弾性変形した後、固定穴３３の裏側で弾性力によって拡開する。これにより、クリップ２５は、固定穴３３の周縁を表裏から係止片部３１と押圧板部２９とで挟んで、環状固定部１３をサスペンションアーム２１に固定する。

本実施形態に係るクランプ１１は、図示しないインホイールモータから引き出された三相高圧ケーブル１９をサスペンションアーム２１に沿って固定するための最初の固定部分（インホイールモータの直近部分）に用いられることが好ましい。このようにインホイールモータから引き出されてサスペンションアーム２１に最初に固定された部分の三相高圧ケーブル１９には、車両操舵による「ねじり」、「軸方向移動」、「曲げ」などの応力負荷がかかり易くなっている。
なお、環状固定部１３に設けられる固定部は、環状固定部１３に一体成形された本実施形態のクリップ２５に限らず、別体に形成されたクリップ等の固定部を環状固定部１３に設けるなど種々の形態を採り得ることは云うまでもない。例えば、車体パネルに穿設された固定穴の内側に、環状固定部１３が直接固定されるものであってもよい。

本実施形態に係るクランプ１１の長尺部材保持部１５は、環状固定部１３の内側に変位吸収間隙３５を有して配置され、挿通された三相高圧ケーブル１９を保持する。三相高圧ケーブル１９に対する保持は、挿通による摩擦固定とすることができる。本実施形態において、環状固定部１３及び長尺部材保持部１５は、円環状に形成される。円環状に形成された環状固定部１３及び長尺部材保持部１５は、同心円状に配置されることで、変位吸収間隙３５の間隔が、円周方向の任意の位置で等しくなっている。

本実施形態に係るクランプ１１の連結部は、弾性を有するバネ片１７によって形成され、バネ片１７の伸縮によって長尺部材保持部１５を周方向に変位可能とされている。本実施形態において、バネ片１７は、変位吸収間隙３５内で伸縮する。

本実施形態のバネ片１７は、周方向に複数設けられる。本実施形態では、４つのバネ片１７が、円周方向に等間隔で配置される。バネ片１７は、２つ以上であれば、形成可能な範囲でいくつでもよい。
本実施形態のバネ片１７は、図２に示すように、周方向延在部３７と、周方向延在部３７の延在方向両端に接続される屈曲部３９と、によって形成される。周方向延在部３７は、環状固定部１３及び長尺部材保持部１５の周方向に沿う例えば円弧状に形成される。屈曲部３９は、周方向延在部３７の延在方向両端に接続され、周方向に交差する方向で環状固定部１３または長尺部材保持部１５に接続される。屈曲部３９は、例えば湾曲して形成される。

次に、上記の構成を有するクランプ１１の作用を説明する。
本実施形態に係るクランプ１１では、環状固定部１３が、クリップ２５により車両のサスペンションアーム２１に固定される。環状固定部１３の内側に配置された長尺部材保持部１５には、三相高圧ケーブル１９が保持されている。三相高圧ケーブル１９は、長尺部材保持部１５に挿通されることによって固定される。この固定は、三相高圧ケーブル１９の外径よりも長尺部材保持部１５の内径を若干小さく設定することによる摩擦による固定である。この場合、所定以上の引張力が三相高圧ケーブル１９に作用すると、三相高圧ケーブル１９は、長尺部材保持部１５に対して軸方向移動が可能となる。

長尺部材保持部１５は、環状固定部１３との間に、変位吸収間隙３５を有して離反配置されている。長尺部材保持部１５は、この変位吸収間隙３５に配置されたバネ片１７によって、環状固定部１３に支持されている。バネ片１７は、可撓性（好ましくは弾性）を有することで、環状固定部１３に対して長尺部材保持部１５を相対変位自在に支持することができる。この相対変位は、相対変位する取付部分に渡って配索される三相高圧ケーブル１９に生じるものである。

環状固定部１３に対する長尺部材保持部１５の相対変位は、例えば車両の前後方向、幅方向及び高さ方向の三相高圧ケーブル１９の移動によって生じる。相対変位を生じさせる要素としては、三相高圧ケーブル１９のねじりＲ（図３参照）、三相高圧ケーブル１９の軸方向移動Ｚ（図４参照）、三相高圧ケーブル１９の屈曲・傾きによる移動Ｂ（図５参照）、長尺部材直交面内での平行移動ＸＹ（図３参照）等が考えられる。環状固定部１３と長尺部材保持部１５を連結しているバネ片１７は、これらの三相高圧ケーブル１９の移動にスムースに追従し、移動に伴う相対変位を効果的に吸収することができる。

すなわち、本実施形態のクランプ１１は、例えば車両操舵時に、長尺部材保持部１５が保持する三相高圧ケーブル１９にねじりＲが生じると、バネ片１７が追従することによって三相高圧ケーブル１９にかかるねじり応力を抑制する。また。クランプ１１は、例えば車両上下動時に、三相高圧ケーブル１９に軸方向移動Ｚが生じると、バネ片１７が追従することによって、三相高圧ケーブル１９のかかる振動応力を抑制する。また、クランプ１１は、三相高圧ケーブル１９の屈曲・傾きによる移動Ｂが生じると、複数のバネ片１７がそれぞれ伸長及び収縮によって三相高圧ケーブル１９へかかる応力を抑制する。

また、本実施形態のクランプ１１では、環状固定部１３と長尺部材保持部１５を連結する連結部が、弾性を有するバネ片１７からなることで、三相高圧ケーブル１９と共に変位した長尺部材保持部１５を弾性復元力によって元に戻すことができる。また、バネ片１７は、長尺部材保持部１５に振動等が作用したときの減衰効果を得ることができる。

また、本実施形態のクランプ１１では、限られた変位吸収間隙３５のスペースで、長尺部材保持部１５の変位の吸収が可能となる。これにより、長尺部材保持部１５の移動時におけるバネ片１７と他部材との干渉を防止して、設置密度を高めることができる。

また、本実施形態のクランプ１１では、環状固定部１３及び長尺部材保持部１５が、円環状に形成される。そこで、バネ片１７の周方向延在部３７は、変位吸収間隙３５において、周方向に沿って（円弧状に湾曲して）形成されることになる。そして、この周方向延在部３７の延在方向両端は、周方向に交差する方向で曲がる屈曲部３９によって環状固定部１３または長尺部材保持部１５に接続される。屈曲部３９は、延在方向両端から湾曲して曲げられて形成されるものであり、バネ片１７はＳ字形状となる。
本実施形態のＳ字形状で形成されたバネ片１７は、その形状による特性から、上記のねじりＲ、軸方向移動Ｚ、屈曲・傾きによる移動Ｂ、長尺部材直交面内での平行移動ＸＹの全ての移動にスムースに追従し、移動に伴う相対変位を効果的に吸収することが可能となる。また、屈曲部３９を湾曲させたＳ字形状のバネ片１７によれば、直角曲げに比べ、湾曲部によって応力集中を緩和できる。これにより、クランプ１１の耐久性を高めることができる。

そこで、本実施形態に係るクランプ１１は、インホイールモータから引き出された三相高圧ケーブル１９をサスペンションアーム２１に沿って固定するための最初の固定部分に用いられることで、車両操舵時に三相高圧ケーブル１９に作用する「ねじり」、「軸方向移動」、「曲げ」などの応力負荷を有効に抑制することができる。

なお、上記実施形態では、長尺部材として三相高圧ケーブル１９を例に説明したが、本発明に係るクランプ１１が保持する長尺部材は、これに限定されるものではなく、車速センサケーブル等のセンサ用ケーブルや、ホース及びチューブ等、三相高圧ケーブル以外の種々の長尺部材に用いても上記と同様の作用、効果を奏するものである。

従って、本実施形態に係るクランプ１１によれば、相対変位する取付部分であるサスペンションアーム２１に渡って配索される三相高圧ケーブル１９の「ねじり」、「軸方向移動」、「屈曲」による応力集中を抑制できる。

ここで、上述した本発明に係るクランプの実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 車両に固定される環状固定部（１３）と、
前記環状固定部（１３）の内側に変位吸収間隙（３５）を有して配置され、挿通された長尺部材（三相高圧ケーブル１９）を保持する環状の長尺部材保持部（１５）と、
前記環状固定部（１３）と前記長尺部材保持部（１５）を相対変位自在に連結する連結部（バネ片１７）と、
を備えることを特徴とするクランプ（１１）。
［２］ 上記［１］の構成のクランプ（１１）であって、
前記連結部が、弾性を有するバネ片（１７）によって形成され、前記バネ片（１７）の伸縮によって前記長尺部材保持部（１５）が周方向に変位可能とされることを特徴とするクランプ（１１）。
［３］ 上記［２］の構成のクランプ（１１）であって、
前記バネ片（１７）が、前記変位吸収間隙（３５）内で伸縮することを特徴とするクランプ（１１）。
［４］ 上記［２］または［３］の構成のクランプ（１１）であって、
前記環状固定部（１３）及び前記長尺部材保持部（１５）が、円環状に形成され、
前記バネ片（１７）が、周方向に複数設けられ、且つ周方向に沿う周方向延在部（３７）と、前記周方向延在部（３７）の延在方向両端に接続され、周方向に交差する方向で前記環状固定部（１３）または前記長尺部材保持部（１５）に接続される屈曲部（３９）とを有することを特徴とするクランプ（１１）。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１１…クランプ
１３…環状固定部
１５…長尺部材保持部
１７…バネ片（連結部）
１９…三相高圧ケーブル（長尺部材）
３５…変位吸収間隙
３７…周方向延在部
３９…屈曲部

Claims (4)

1. 車両に固定される環状固定部と、
   前記環状固定部の内側に変位吸収間隙を有して配置され、挿通された長尺部材を保持する環状の長尺部材保持部と、
   前記環状固定部と前記長尺部材保持部を相対変位自在に連結する連結部と、
   を備えることを特徴とするクランプ。
2. 請求項１に記載のクランプであって、
   前記連結部が、弾性を有するバネ片によって形成され、前記バネ片の伸縮によって前記長尺部材保持部が周方向に変位可能とされることを特徴とするクランプ。
3. 請求項２に記載のクランプであって、
   前記バネ片が、前記変位吸収間隙内で伸縮することを特徴とするクランプ。
4. 請求項２または請求項３に記載のクランプであって、
   前記環状固定部及び前記長尺部材保持部が、円環状に形成され、
   前記バネ片が、周方向に複数設けられ、且つ周方向に沿う周方向延在部と、前記周方向延在部の延在方向両端に接続され、周方向に交差する方向で前記環状固定部または前記長尺部材保持部に接続される屈曲部とを有することを特徴とするクランプ。

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