JP6180227B2

JP6180227B2 - 電線の固定部品

Info

Publication number: JP6180227B2
Application number: JP2013166966A
Authority: JP
Inventors: 美希中村; 貴晃宮島
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2017-08-16
Anticipated expiration: 2033-08-09
Also published as: JP2015035934A; WO2015020208A1

Description

本発明は、被固定部材の近傍に配索される電線を該被固定部材に固定するための部品に関する。

例えば自動車等の車両、特に車輪近傍に電線を配索する場合、車輪の動作態様を考慮した配索が求められる。一例としてインホイールドライブ方式の電気自動車において、車体に搭載されたインバータと車輪に取り付けられたインホイールモータとを接続する電線を車輪の近傍に配索する場合、車輪の操舵や上下動を考慮して電線には十分な余長を持たせている。またこの場合、電線は車輪を支持する構成部材（例えば、サスペンション部のアーム部材やブラケット部材など）に結束バンドやクリップ等の固定部材で固定され、かかる固定位置が最終的な固定部位（最終固定部）となって、その先は固定されることなくインホイールモータまで配索される。

このような電線の配索態様では、余長分だけ電線重量が増加するのみならず、コスト増も招いてしまう。さらに、余長分に対応した電線の配索スペースが必要となるため、最終固定部とインホイールモータとの間に配索スペースを大きくとる必要がある。したがって、小型軽量化やコスト削減を図る上では問題となる。また、電線に十分な余長を持たせていても、最終固定部からインホイールモータまでの電線部分（非固定部分）が車輪の動きに伴って揺動する場合がある。この場合には、かかる電線部分の動きや振れにより最終固定部に応力が集中し、電線を損傷させるおそれがある。

そこで、これらの問題に対処すべく電線の余長をできるだけ小さくし、電線の動きに追従可能な固定部品で電線を固定する方策が考えられる。例えば、特許文献１には電線に固定される基板部材と、基板部材に連結され、車体側の被固定部材に設けた貫通孔に係止されるクリップ部材を備えたクランプの構成例が開示されている。かかるクランプによれば、クリップ部材が電線の長手方向（伸長方向）に摺動自在であるとともに、該長手方向に平行な軸線周りに回動自在であるため、これらの方向に対する電線の動きにクリップ部材を追従させて電線の最終固定部（クランプによる固定部位）への応力集中の防止を図ることができるようになっている。

特開平９−２１０２５２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された方策では、個別のクランプにより電線を一本ずつ固定しているため部品点数が多くなり、コスト増を招き易い。また、クランプ（クリップ部材）は、電線の長手方向への摺動と該長手方向と平行な軸線周りの回動にしか対応できず、電線が三次元的な動き（特に伸長方向に対して傾いた方向への動き）をする場合にはこの動きに追従することができない。さらに、複数の電線を配索する場合には電線の数だけクランプ及びその配置スペースが必要となるのみならず、各クランプに固定された電線が揺動した際にぶつかってしまうおそれもある。

本発明はこれを踏まえてなされたものであり、その解決しようとする課題は、余長の短縮化を図りつつ、三次元的な動きにも追従可能に電線を被固定部材に固定する部品を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る電線の固定部品は、被固定部材に固定される固定部材と、電線を保持する電線保持部材と、前記固定部材と前記電線保持部材の間に介在して弾性変形する弾性部材とを備え、前記弾性部材は、前記固定部材に支持される基端部と、前記基端部に連なる少なくとも一つの湾曲部と、前記湾曲部に連なる可動部とを有して略Ｕ字状に形成され、前記電線保持部材は、前記弾性部材の前記可動部に支持されてなることを特徴とする。

これによれば、弾性部材を略Ｕ字状に形成したことから、電線が被固定部材に対して傾いて撓んだような場合に、かかる電線の動きに追従させて弾性部材を弾性変形させることができるため、かかる電線の動きに伴って該電線に生じる応力を分散させて緩和することができる。したがって、固定部品による電線の固定位置を該電線の最終的な固定部位（最終固定部）とした場合であっても、電線の動きに伴う応力が最終固定部に集中負荷されることを有効に回避させることができる。また、電線の余長の短縮化を図ることができ、電線配索スペースの縮小や電線重量の低減を図ることが可能となる。

また、前記可動部は、前記湾曲部を起点として前記基端部に対して傾いて位置変動可能で且つ、前記基端部に沿って離間及び近接、平行移動可能に前記電線保持部材を支持するように構成することもできる。これにより、電線が被固定部材から離間する方向及び該離間する方向から被固定部材に近接する方向へ動く場合や、電線が伸長方向に平行移動する場合に、かかる電線の動きに追従させて弾性部材を弾性変形させることができるため、電線の動きに伴って該電線に生じる応力をさらに効果的に分散させて緩和することができる。

一つの固定部品で複数の電線を固定する場合、前記電線保持部材及び前記弾性部材をそれぞれ複数かつ同数備えた構成とすればよい。この場合、前記弾性部材は、前記電線保持部材の支持位置を前記電線の伸長方向に対して互い違いに位置付けて、前記伸長方向と交差する方向に並列配置する。これにより、隣り合う電線保持部材（弾性部材）を近接して配置することができるため、電線保持部材及び弾性部材をコンパクトに並列させることが可能となる。

本発明によれば、余長の短縮化を図りつつ、三次元的な動きにも追従可能に電線を被固定部材に固定する部品を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る電線の固定部品の構成を示す図であって、(ａ)は全体を示す斜視図、(ｂ)は同図(ａ)に示す固定部品を矢印Ａ１方向から示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る電線の固定部品の構成を示す図であって、(ａ)は平面図、(ｂ)は同図(ａ)の固定部品を矢印Ａ２方向から示す側面図である。本発明の一実施形態に係る電線の固定部品を被固定部材に取り付け、該固定部品に電線を固定する手順の一例を示す図であって、(ａ)は被固定部材に固定部品を取り付ける前の状態を示す図、(ｂ)は被固定部材に固定部品を取り付けた後で、該固定部品に電線を固定する前の状態を示す図、(ｃ)は固定部品に電線を固定した後の状態を示す図である。電線が動いた場合における弾性部材の弾性変形態様を、図３(ｃ)の矢印Ａ３部分からの縦断面で示す図であって、(ａ)は電線が静止している状態を示す図、(ｂ)は電線が矢印Ａ４１に示す方向に動く場合を示す図、(ｃ)は電線が矢印Ａ４２で示す方向へ振動する場合を示す図、(ｄ)は電線が矢印Ａ４３で示す方向に平行移動する場合を示す図である。

以下、本発明の電線の固定部品について、添付図面を参照して説明する。本発明の電線の固定部品は、被固定部材の近傍に配索される電線を該被固定部材に固定するために用いられる。例えば、自動車等の車両の車輪近傍に配索される電線を、車輪を支持する構成部材に固定するために用いることが想定される。具体的には、インホイールドライブ方式の電気自動車において、車体に搭載されたインバータと車輪に取り付けられたインホイールモータとを接続する電線をサスペンション部のアーム部材やブラケット部材などに固定するために用いる場合を想定可能である。ただし、本発明に係る固定部品の用途はこれに限定されるものではない。

図１及び図２には、本実施形態に係る電線の固定部品（以下適宜、単に固定部品という。）１０を示している。図１(ａ)は全体を示す斜視図、同図(ｂ)は同図(ａ)に示す固定部品１０を矢印Ａ１方向から示す斜視図である。また、図２(ａ)は平面図、同図(ｂ)は同図(ａ)の固定部品１０を矢印Ａ２方向から示す側面図である。なお、図３には、固定部品１０を被固定部材２に取り付け、該固定部品１０に電線１を固定する手順の一例を示している。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る電線の固定部品１０は三本の電線１を固定することができるようになっている。なお、固定する電線１の本数は特に限定されず、二本以下であってもよいし、四本以上であっても構わない。また、電線１の種類や形態も特に問わない。一例として、本実施形態では複数の芯線１ａが絶縁被覆１ｂで被覆された電線構成（二層構造）としているが、芯線１ａが一本の単線構造や絶縁被覆１ｂの外周にさらに導体や絶縁体を重畳させた多層構造などであっても構わない。

固定部品１０は、被固定部材（例えば、車両の車輪を支持する構成部材）２に固定される固定部材３と、電線１を保持する電線保持部材４と、固定部材３と電線保持部材４の間に介在して弾性変形する弾性部材５とを備えている。一つの固定部品１０で複数の電線１を固定する場合、電線保持部材４及び弾性部材５をそれぞれ複数かつ同数備えた構成とすればよい。本実施形態に係る固定部品１０では三本の電線１を固定するべく、電線保持部材４及び弾性部材５をそれぞれ三つずつ備えた構成としている。

被固定部材２及び固定部材３は、固定部品１０を固定部材３で被固定部材２に対して簡易かつ確実に固定することが可能であれば、その種類や形態は特に問わない。例えば、自動車等の車両の車輪近傍に電線１を配索する場合を想定すると、被固定部材２としては車両の車輪を支持する構成部材であるサスペンション部のアーム部材やブラケット部材などのような既存の部材を車種や車両の大きさなどに応じて適宜利用することが可能である。一方、固定部材３としては、例えばバンドやベルト、クリップやクランプなどを被固定部材２の形態などに応じて適宜利用することが可能である。

図１には、被固定部材２に結束して固定される軟質樹脂等からなるバンド（いわゆる結束バンド）として構成した固定部材３を一例として示す。かかる固定部材３は、被固定部材２に巻き付けられるバンド部３１と、バンド部３１の長手方向の一端に取り付けられたロック部３２を有している。バンド部３１は、被固定部材２に巻回するのに十分な長さと、被固定部材２に対する安定した結束力を確保するのに十分な幅にそれぞれ設定されている。ロック部３２はバンド部３１を抜出不能に挿通させる開口３２ａを有し、被固定部材２に巻回させたバンド部３１の他端を開口３２ａに挿通して締め付け、バンド部３１を被固定部材２に結束（緊結）させる。これにより、固定部品１０を簡易かつ確実に被固定部材２に取り付けることができる（図３(ｂ)に示す状態）。なお、結束後はロック部３２から延出するバンド部３１の余長部分は適当な長さ（ロック部３２の近傍）で切断すればよい（図３(ｂ)には切断後の状態の一例を示す）。

電線保持部材４は、可撓性を有する軟質樹脂などで形成されており、円弧状に湾曲した一対の腕部４１を有し、これらの腕部４１で電線１を挟んだ状態で保持するようになっている。これにより、電線１は腕部４１で挟持された状態で固定部材３を介して被固定部材２に固定される。一対の腕部４１は、電線１を保持する前においては所定の対向間隔をあけて（一対の腕部４１の間に形成される円形の内径寸法が電線１の外径寸法よりも僅かに狭小となるように）離間した状態となっている（図１及び図２、図３(ａ),(ｂ)に示す状態。以下、定常状態という）。電線１を保持する際には定常状態から対向間隔を広げるように一対の腕部４１を弾性撓み変形させて電線１を対向空間に収容し、収容した電線１を挟み込むようにこれらの腕部４１をそれぞれ弾性撓み復帰変形させ、電線１の外周に沿って腕部４１を当接させる（図３(ｃ)に示す状態）。また、各腕部４１の先端には、収容した電線１を押さえ付けて脱落防止を図るとともに腕部補強用の返し部４１ａが拡径方向へ突設されている。なお、一対の腕部４１は電線１を挟持することが可能であれば、その構成（大きさや数など）は例えば電線１の太さや重量などに応じて任意に設定することができる。図１及び図２には、固定部材３と交差する方向（一例として直交する方向）へ該固定部材３の幅よりも若干小寸の長さに亘って延在させた腕部４１の構成を一例として示している。図示構成以外にも例えば、電線保持部は二対以上の腕部を有していてもよいし、二つの腕部と一つの腕部を互い違い（千鳥状）に対向配置した構成などとすることも想定可能である。

弾性部材５は、可撓性を有する軟質樹脂やゴム材などで形成されており、固定部材３に支持される基端部５１と、基端部５１に連なる少なくとも一つの湾曲部５２と、湾曲部５２に連なる可動部５３を有している。図１及び図２には弾性部材５を固定部材３の幅方向（電線１の伸長方向に相当。以下、幅方向という。）に沿って配し、基端部５１と可動部５３の間に湾曲部５２を一つだけ有する弾性部材５の構成（幅方向に対する断面形状が横向きの略Ｕ字状をなす構造）を一例として示すが、複数の湾曲部を基端部５１と可動部５３の間に介在させた弾性部材の構成（幅方向に対する断面形状が波打ち状をなす構成）とすることも可能である。

要するに、湾曲部の数は弾性部材に持たせる弾性力に応じて、別の捉え方をすれば弾性部材が電線１の動きに追従してその応力を吸収負荷することが可能となるように設定すればよい。湾曲部の数が多ければ弾性部材の弾性力が大きく、該弾性部材を電線１の動きに追従させ易い構造とすることができる。

また、電線１の動きが大きく、かかる大きな動きにも追従して弾性部材５を弾性変形させる場合には、例えば基端部５１及び可動部５３を軟質樹脂で形成するとともに湾曲部５２をゴム材で形成した構成や、基端部５１及び可動部５３、湾曲部５２のすべてをゴム材で形成した構成などとすることも可能である。このように基端部５１及び湾曲部５２、可動部５３を有する本実施形態に係る弾性部材５の構成について、図４に示すような弾性変形の態様と弾性部材５の材質との関係により説明する。図４には、電線１が動いた場合における固定部品１０の挙動を弾性部材５の弾性変形態様により示している。このうち図４(ａ)は電線１が静止している状態を示す図であり、この状態の固定部品１０では弾性部材５は弾性変形することなく、電線保持部材４の腕部４１で電線１を挟持して適正位置に保った状態となっている（以下、この状態を初期状態という）。

可動部５３は、湾曲部５２を起点として基端部５１に対して傾いて位置変動可能に電線保持部材４を支持するように構成されている。すなわちこの場合、可動部５３は湾曲部５２を起点として基端部５１に対して傾くように位置変動し（撓み）、電線保持部材４が固定する電線１の動きに追従するようになっている。例えば、初期状態から図４(ｂ)に示すように電線１が被固定部材２に対して傾いて撓んだ（伸長方向から矢印Ａ４１に示す方向へ動く）ような場合に、かかる電線１の動きに追従して湾曲部５２が弾性変形し、湾曲部５２を起点として可動部５３を撓ませることができる。このような弾性変形態様とするためには、基端部５１及び湾曲部５２、可動部５３をいずれも軟質樹脂で形成すればよく、これにより弾性部材５を電線１の動きに追従可能な構成とすることができる。

また、湾曲部５２を起点として基端部５１に対して傾いて位置変動可能で且つ、基端部５１に沿って離間及び近接、平行移動可能に電線保持部材４を支持するように可動部５３を構成することで、弾性部材４をより大きな電線１の動きに追従可能な構成とすることもできる。すなわちこの場合には図４(ｂ)に示すような態様に加えて、可動部５３を基端部５１に沿って離間及び近接、平行移動させ、電線保持部材４が固定する電線１のより大きな動きに追従させることができるようになる。例えば、初期状態から図４(ｃ)に示すように電線１が被固定部材２から離間する方向及び該離間する方向から被固定部材２に近接する方向へ動く（一例として、図４(ｃ)に矢印Ａ４２で示す上下方向に振動する）場合や、同図(ｄ)に示すように電線１が伸長方向（矢印Ａ４３で示す左右方向）に平行移動するような場合に、かかる電線１の動きに追従して湾曲部５２を弾性変形（拡縮及び伸縮）させることができる。

これらの場合には、図４(ｂ)に示すような撓んだ状態よりも電線１の動きが大きく、かかる弾性変形態様とするためには、基端部５１及び可動部５３を軟質樹脂で形成する一方で湾曲部５２をゴム材で形成するか、基端部５１及び可動部５３、湾曲部５２のすべてをゴム材で形成すればよい。これにより、図４(ｂ)〜(ｄ)に示すような電線１のいずれの動きにも追従可能に弾性部材５を構成することができる。なお、初期状態からのみならず、図４(ｂ)〜(ｄ)に示す各状態からそれ以外のいずれかの状態（図４(ｂ)〜(ｄ)）に電線１が変動した場合にも、弾性部材５（湾曲部５２）は同様に該電線１の動きに追従して弾性変形する。

ここで、基端部５１と固定部材３、可動部５３と電線保持部材４の支持方法は特に限定されず、例えばこれらをすべて同一の素材（軟質樹脂やゴム材など）で一体成形してもよいし、別体成形後に接着剤等による接合やねじ等による締結などで一体的に組み付けることも想定可能である。

本実施形態ではこのような電線１の動きに追従させて弾性部材５を弾性変形させることができるため、かかる電線１の動きに伴って該電線１に生じる応力を集中させることなく分散させて緩和することができる。したがって、固定部品１０による電線１の固定位置を該電線１の最終固定部とした場合であっても、電線１の動きに伴う応力が最終固定部に集中負荷されるような事態を有効に回避することができる。

電線１の動きは伸長方向に沿って伝播され易いから、電線１に生じる動きも該伸長方向に沿ったものになり易い。本実施形態に係る弾性部材５は基端部５１と可動部５３の間に湾曲部５２が介在した略Ｕ字状（いわゆる片持ちバネ状）をなしているため、図４(ｂ)に示すように斜め方向へ電線１が動く（伸長方向に対して傾いて撓む）場合であっても弾性部材５を容易に弾性変形させることができるから、電線１の動きに対する弾性変形の追従性を高めることができる。すなわち、かかる斜め方向を含めた三次元的な電線１の動きに追従させて弾性部材５を弾性変形させることができる。この結果、電線１の動きを考慮した余長の短縮を図っても、電線１に生じる応力を緩和させることが可能となり、電線１の損傷を有効に防ぐことができる。

このように本実施形態に係る固定部品１０によれば、余長の短縮化を図りつつ、三次元的な動きにも追従可能に、電線１を被固定部材２に固定することができる。したがって、例えば自動車等の車両の車輪近傍、具体的にはインバータからインホイールモータまで電線１を配索するような場合、サスペンション部に取り付けた固定部品１０による電線１の固定部位を最終固定部とすれば、その先をインホイールモータまで固定しなくとも車輪の操舵や上下動による電線１の動きを固定部品１０で吸収して応力緩和を図ることができる。また、電線１の余長を短縮させることができるから、余長分の配索スペースを車輪近傍に大きく確保する必要がなく、最終固定部からインホイールモータまでの電線配索スペースを縮小させることが可能となる。加えて、電線重量も増大させずに済む。

また、本実施形態に係る固定部品１０では三本の電線１を固定するべく、電線保持部材４及び弾性部材５をそれぞれ三つずつ備えた構成としているが、弾性部材５は、図１及び図２に示すように電線保持部材４の支持位置を幅方向（電線１の伸長方向）に対して互い違い（千鳥状）に位置付けて、幅方向と交差する方向に並列配置されている。すなわち、隣り合う電線１を挟持する電線保持部材４を幅方向に重なることなく、固定部材３の長さ方向（電線１の伸長方向と直交する方向）に並列配置することができる。これにより電線保持部材４に電線１を挟持させるべく、一対の腕部４１を弾性撓み変形させて対向間隔を広げた際に隣り合う電線保持部材４の腕部同士が干渉することを回避し、これらの撓みスペースを十分に確保することができる。したがって、隣り合う電線保持部材４（弾性部材５）を近接して配置することができるから、電線保持部材４及び弾性部材５をコンパクトに並列させることができる。このため、複数の電線１を固定する場合であっても固定部品１０を小型軽量化させることが可能となる。

以上、本発明を図１及び図２に示すような一実施形態に基づいて説明したが、上述した実施形態は本発明の例示に過ぎないものであり、本発明は上述した実施形態の構成のみに限定されるものではない。したがって、本発明の要旨の範囲で変形又は変更された形態で本発明を実施可能であることは、当業者にあっては明白なことであり、そのような変形又は変更された形態が本願の特許請求の範囲に属することは当然のことである。

１電線
２被固定部材
３固定部材
４電線保持部材
５弾性部材
５１基端部
５２湾曲部
５３可動部

Claims

被固定部材に固定される固定部材と、
電線を保持する電線保持部材と、
前記固定部材と前記電線保持部材の間に介在して弾性変形する弾性部材とを備え、
前記弾性部材は、前記固定部材に支持される基端部と、前記基端部に連なる少なくとも一つの湾曲部と、前記湾曲部に連なる可動部とを有して略Ｕ字状に形成され、
前記電線保持部材は、前記弾性部材の前記可動部に支持されてなることを特徴とする電線の固定部品。
前記可動部は、前記湾曲部を起点として前記基端部に対して傾いて位置変動可能で且つ、前記基端部に対して離間及び近接、平行移動可能に前記電線保持部材を支持してなることを特徴とする請求項１に記載の電線の固定部品。
前記電線保持部材及び前記弾性部材をそれぞれ複数かつ同数備え、
前記弾性部材は、前記電線保持部材の支持位置を前記電線の伸長方向に対して互い違いに位置させて、前記伸長方向と交差する方向に並列に配置されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電線の固定部品。