JP6354396B2 - 電気ケーブルの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、電気ケーブルの取付構造に関する。

近年、自動車の電装化やロボットの普及などにともない、屈曲を繰り返し受ける場所に電気ケーブルを取り付けるケースが多くなっている。例えば、次世代の自動車において、インバータとインホイールモータといった２つの相対的に移動する電気機器を電気ケーブルで接続することが提案されている。この場合、電気ケーブルの一端部はインバータに接続され、電気ケーブルの他端部はインホイールモータに接続される。また、インバータは自動車の車体側に実装され、インホイールモータは自動車のバネ下に位置する車輪側に実装される。このため、インバータとインホイールモータとを接続する電気ケーブルは車体の外（以下、「車外」ともいう。）に露出した状態で取り付けられ、その露出した部分が、車輪の上下動（バウンド、リバウンドなど）によって繰り返し屈曲することになる。よって、屈曲を繰り返し受ける場所に取り付けられる、すなわち２つの相対的に移動する電気機器を接続する電気ケーブルにおける導体には、高い屈曲耐久性が求められる。

従来においては、電気ケーブルの外被を構成するシースの内周に補強編組層を設けることにより、シースの引張強度を向上させたケーブル構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、従来においては、電気ケーブルの両端部にそれぞれ固定金具が固定された「固定金具付電気ケーブル」が知られている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２における固定金具付電気ケーブルでは、固定金具は、固定金具のスリーブの内側に電気ケーブルを挿入してスリーブを外側からかしめることにより電気ケーブルの両端部にそれぞれ固定されており、スリーブが導体とシースとを一体的に把持している。

特開２０１０−１１４０１９号公報 特開２０１３−１８２７６９号公報

上述したように、インバータとインホイールモータとを接続する電気ケーブルなどは、車外に露出して取り付けられる。このため、自動車の走行中に飛び石などが電気ケーブルにぶつかる可能性がある。実際に飛び石が電気ケーブルにぶつかると、そのときの衝撃によって電気ケーブルが急激に変形することがある。

これに対して、電気ケーブルの両端部には、それぞれ固定金具が固定されており、さらに、これら固定金具はそれぞれインバータの筐体とインホイールモータの筐体とに取り付けられている。このため、自動車の走行中に飛び石などがぶつかって電気ケーブルが急激に変形すると、電気ケーブルに大きな引張力が加わる。電気ケーブルは、相対的に伸びにくい導体と、相対的に伸びやすいシースと、によって構成されている。このため、電気ケーブルに引張力が加わると、相対的に伸びにくい導体に対して、より大きな負荷（引張応力）がかかってしまう。これに起因して、屈曲を繰り返し受ける場所に取り付けられる電気ケーブルにおいては、屈曲耐久性が著しく低下してしまうという問題があった。

本発明の主な目的は、相対的に移動する２つの電気機器を接続する電気ケーブルに何らかの原因で引張力が加わった場合に、その引張力によって導体にかかる負荷を軽減することができ、もって屈曲耐久性の向上が可能な電気ケーブルの取付構造を提供することにある。

本発明の一態様は、
導体と、該導体の外側に設けられたシースと、を有する電気ケーブルの両端部にそれぞれ固定具を固定して固定具付電気ケーブルとし、相対的に移動可能に配置された２つの電気機器のうち、一方の電気機器の筐体に前記固定具を用いて前記電気ケーブルを取り付け、他方の電気機器の筐体に前記固定具を用いて前記電気ケーブルを取り付けた、電気ケーブルの取付構造であって、
前記電気ケーブルは、前記シースに対して前記導体が前記電気ケーブル長さ方向に相対的に移動自在に構成され、
前記固定具は、前記シースに対する前記導体の相対移動を許容する状態で前記シースの端部を把持するスリーブを有し、
前記電気ケーブル長さ方向の少なくとも一方側では、前記シースの端部よりも前記導体の端部が前記電気機器の筐体内に突出して配置されるとともに、該突出した前記導体の末端部分が、移動機構によって、前記シースに対する前記導体の相対移動を許容する方向に移動自在に支持されている
電気ケーブルの取付構造である。

本発明によれば、相対的に移動する２つの電気機器を接続する電気ケーブルに何らかの原因で引張力が加わった場合に、その引張力によって導体にかかる負荷を軽減することができ、もって屈曲耐久性の向上が可能である。

電気ケーブルによる電気機器の接続例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る電気ケーブルの取付構造に適用される電気ケーブルの構成例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る電気ケーブルの取付構造を示す概略図である。 電線部に接続端子を取り付けた構造を示す図である。 固定金具の構成例を示す側断面図である。 電気ケーブルと固定金具との結合関係を示す側断面図である。 本発明の他の実施の形態において、電気ケーブルと固定金具との結合関係を示す側断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜電気ケーブルの用途及び取付環境＞
本発明の実施の形態に係る電気ケーブルは、例えば産業ロボットや自動車の分野において、電源ケーブル、信号ケーブル、あるいはそれらを複合した複合ケーブルとして用いられる。また、電気ケーブルは、相対的に移動可能に配置された２つの電気機器を接続する場合に用いられる。ここで記述する「相対的に移動可能に配置」とは、一方の電気機器（以下、「第１の電気機器」ともいう。）が固定側に実装され、他方の電気機器（以下、「第２の電気機器」ともいう。）が可動側に実装された状態、あるいは、２つの電気機器がいずれも可動側に実装された状態をいう。産業ロボットや自動車の分野でいえば、２つの電気機器のうち少なくともいずれか一方の電気機器が、ロボットや自動車の可動部分に実装された状態をいう。

電気ケーブルの用途について具体的に記述すると、産業ロボットの分野では、例えば、ロボットの本体部（固定側）に第１の電気機器を実装するとともに、ロボットのアーム部（可動側）に第２の電気機器を実装し、それら２つの電気機器を電気ケーブルで接続する場合が考えられる。自動車の分野では、例えば、自動車の車体部分（固定側）に第１の電気機器を実装するとともに、自動車の車輪部分（可動側）に第２の電気機器を実装し、それら２つの電気機器を電気ケーブルで接続する場合が考えられる。

本実施の形態に係る電気ケーブルの取付構造は、特に、自動車の分野において、飛び石や雪の塊などがぶつかる可能性のある車体の外に電気ケーブルを露出させて取り付ける場合などに適用して好適なものである。電気ケーブルを車体の外（以下、「車外」ともいう。）に露出させて取り付ける場合とは、例えば上述したように、自動車の車体部分に実装した第１の電気機器と、自動車の車輪部分に実装した第２の電気機器とを、電気ケーブルで接続する場合である。

具体的に記述すると、図１に示すように、ハイブリッド自動車などに実装されるインバータ（モータ駆動機器）１とインホイールモータ２とを、電気ケーブル３で接続する場合である。この場合、インバータ１は、自動車の車体４側に実装され、インホイールモータ２は、自動車のバネ５の下に位置する車輪６側に実装される。

また、電気ケーブル３の両端部には、それぞれ固定具の一例として固定金具７が固定されている。電気ケーブル３の一端部は、固定金具７を用いてインバータ１の筐体に取り付けられ、電気ケーブル３の他端部は、固定金具７を用いてインホイールモータ２の筐体に取り付けられる。また、電気ケーブル３の一部は自動車の車外に露出して配置され、この露出したケーブル部分が車体側に支持金具８で支持される。

このように電気ケーブル３を自動車に取り付けた場合は、車外に露出している電気ケーブル３が、車輪６の上下動によって繰り返し屈曲することになる。このため、電気ケーブル３をインホイールモータ用として使用する場合は、屈曲性に優れた電気ケーブルを用いることが望ましい。この点は、電動ブレーキとこれを駆動するブレーキ駆動機器とを接続する電気ケーブル（電動ブレーキ用の電気ケーブル）として使用する場合も同様である。

本明細書では、電気ケーブルの両端部にそれぞれ固定具が固定されたアセンブリ部材を「固定具付電気ケーブル」と称する。固定具付電気ケーブルは、「ケーブルハーネス」又は単に「ハーネス」とも呼ばれる。また、インホイールモータ用の固定具付電気ケーブルは、「インホイールモータ用ハーネス」とも呼ばれ、電動ブレーキ用の固定金付電気ケーブルは、「電動ブレーキ用ハーネス」とも呼ばれる。

＜電気ケーブルの構成＞
図２は本発明の実施の形態に係る電気ケーブルの取付構造に適用される電気ケーブルの構成例を示す断面図である。
図示した電気ケーブル３は、適度な可撓性を有するものであって、大きくは、電線部１１と、この電線部１１の外側に設けられた外層部１２と、を備えた構成となっている。
本明細書においては、電気ケーブルの長さ方向を「ケーブル長さ方向」、電気ケーブルの直径方向を「ケーブル径方向」、電気ケーブルの中心軸周りの円周方向を「ケーブル円周方向」という。また、ケーブル径方向に関しては、電気ケーブルの中心（中心軸）に近い側を「内側」、電気ケーブルの中心から遠い側を「外側」という。

（電線部）
電線部１１は、断面が円形の導体１３と、この導体１３の外周面を覆う絶縁層１４と、を有している。導体１３は、電気ケーブル３が信号ケーブルであれば信号線路を形成し、電気ケーブル３が電源ケーブルであれば電源線路を形成するものである。

（導体）
導体１３は、電線部１１の芯線として、電線部１１の中心に配置されている。導体１３は、例えば、スズめっき軟銅からなる線導体（一例として、導体断面積（ＳＱ）＝３ｍｍ^２）を用いて形成することができる。導体１３は、１本の線導体、又は複数本の線導体を撚り合わせてなる撚線によって構成することができる。また、導体１３は、軟銅線、銀めっき軟銅線、スズめっき銅合金線等の金属線を用いて形成することもできる。

（絶縁層）
絶縁層１４は、導体１３の外周の全面を覆うように、導体１３と同心円状に形成されている。これにより、電線部１１は、絶縁電線を構成している。絶縁層１４の内周面は、ケーブル円周方向の全周にわたって導体１３の外周面に接触している。絶縁層１４は、一定の厚み寸法（例えば、０．７ｍｍ厚）で形成されている。絶縁層１４は、例えば、架橋ポリエチレン（Ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＸＬＰＥ）によって形成することができる。また、絶縁層１４は、ポリエチレン、発泡ポリエチレン、架橋発泡ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂等の樹脂材料によって形成することもできる。

（外層部）
外層部１２は、電線部１１を保護するもので、電線部１１を囲む状態に配置されている。外層部１２は、筒状のシース１６と、このシース１６の内面を覆う補強編組層１７と、を有している。

（シース）
シース１６は、電気ケーブル３の外被を構成するものである。シース１６は、断面円形に形成されている。このため、外層部１２は、全体的に円筒状（チューブ状）に形成されている。外層部１２の筒内には、上述した電線部１１が挿入されている。シース１６は、ケーブル径方向において最も外側に位置している。このため、シース１６の外周面は、電気ケーブル３の外周面を構成している。シース１６は、絶縁材料によって形成されている。具体的には、シース１６は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム等のゴム材料を用いて、０．５ｍｍ程度の厚さで形成されている。シース１６を形成するゴム材料は、耐熱性、耐候性、及び耐油性に優れた特性を発揮するゴム材料を用いることが好ましい。一例として、ブレーキホース用のゴム材料を用いることができる。

ブレーキホース用のゴム材料としては、末端にビニル基を含有するノルボルネン化合物であるポリエンを含んで形成されるエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体を用いることができる。また、ゴム材料は、末端にビニル基を含有するノルボルネン化合物であるポリエンを含んで形成されるエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体と、ＳｉＨ基を１分子中に複数含むＳｉＨ基含有化合物とを含むゴム材料（以下、「混合ゴム材」という）を用いることができる。なお、混合ゴム材は、シース１６の機能を発揮する限り、補強材、充填剤、可塑剤、軟化剤、加工助剤、活性剤、スコーチ防止剤、及び老化防止剤等の配合剤を適宜含んで形成することもできる。また、混合ゴム材は、複数の高分子材料をブレンドして形成することもできる。

また、ゴム材料は、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、又はクロロプレンゴムを用いることもできる。本実施の形態において、ゴム材料は、無加圧下で加硫できる混合ゴム材を用いることが好ましい。なお、混合ゴム材を構成するエチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体は、エチレンと、α−オレフィンと、ポリエンとの３元以上の共重合体であり、一例として、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−Ｄｉｅｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ：ＥＰＤＭ）を用いることができる。

α−オレフィンは、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン等を用いることができる。更に、ジエン類に代表されるポリエンは、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、３−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエン、７−メチル−１，６−オクタジエン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−メチレン−２−ノルボルネン、５−ビニル−２−ノルボルネン等を用いることができる。

混合ゴム材を構成するＳｉＨ基含有化合物は、混合ゴム材の架橋剤として用いられる。本実施の形態においては、１分子中にＳｉＨ基を２個以上、架橋度を向上させることを目的として好ましくは３個以上有するＳｉＨ基含有化合物を用いることが好ましい。なお、混合ゴム材に、触媒、反応抑制剤を含有させることもできる。触媒は、エチレン・α−オレフィン・ポリエン共重合体とＳｉＨ基含有化合物とのヒドロシリル化反応を促進する触媒を用いる。例えば、触媒は、白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等の触媒を用いることができる。

また、反応抑制剤は、過剰なヒドロシリル化反応を抑制することを目的として、適宜、混合ゴム材に添加される。例えば、反応抑制剤は、ベンゾトリアゾール、ハイドロパーオキサイド、エチニルシクロヘキサノール、テトラメチルエチレンジアミン、トリアリルシアヌレート、アクリロニトリル、アクリルマレエート等を用いることができる。

（補強編組層）
補強編組層１７は、シース１６の内周面の全面を覆うように形成されている。補強編組層１７は、シース１６の内周面に接触（密着）した状態で、シース１６と同心円状に形成されている。補強編組層１７は、複数本の繊維又は糸を交差させて編み込む、いわゆる編み組によって形成されている。繊維又は糸は、例えば、ポリビニルアルコールなどの合成樹脂を用いて、直径０．１ｍｍの太さに形成されている。また、繊維又は糸は、耐疲労性及び耐摩耗性に優れた材料から形成することが好ましい。例えば、繊維又は糸は、ポリビニルアルコールの他に、ポリエチレンテレフタレート、又はポリエチレン−２，６−ナフタレートから少なくとも１つ選択される材料から形成することができる。補強編組層１７を形成する繊維又は糸は、好ましくはポリビニルアルコールを用いて形成するとよい。
なお、本実施の形態において、繊維とは、微細な糸状を有した形態をいう。また、糸とは、繊維が線状に連続した形態をいう。

＜電線部と外層部の関係＞
次に、電線部１１と外層部１２の関係について説明する。
まず、従来の電気ケーブルについて簡単に説明する。従来の電気ケーブルでは、ケーブル全体の径をなるべく小さくするという発想から、電線部と外層部を互いに密着させて構成している。このため、従来の電気ケーブルでは、外層部と電線部とが一体化しており、外層部に対して電線部をケーブル長さ方向に相対的に移動させることができない構造になっている。

これに対して、本実施の形態に係る電気ケーブル３では、電線部１１と外層部１２との間に空間１８が設けられている。空間１８は、電線部１１の外径Ｄ１と外層部１２の内径Ｄ２との関係をＤ１＜Ｄ２に設定することにより、それらの寸法差に応じて、電気ケーブル３の内部に形成されている。空間１８は、導体１３とシース１６とを同心円状に配置したときに、導体１３を有する電線部１１とシース１６を有する外層部１２との間に、ケーブル円周方向の全周にわたって一様な寸法Ｇｍで形成される。また、電線部１１の絶縁層１４と外層部１２の補強編組層１７とは、寸法Ｇｍの空間１８を介して対向する状態に配置される。

このように電気ケーブル３の内部に空間１８を設けることにより、外層部１２に対して電線部１１がケーブル長さ方向に相対的に移動自在となる。ここで記述する「相対的に移動自在」とは、所要の長さの電気ケーブル３を真っ直ぐな姿勢に保持し、その状態で外層部１２内の電線部１１をケーブル長さ方向に引っ張ったときに、外層部１２とは独立して電線部１１を移動させることができる状態をいう。また、「所要の長さ」とは、第１の電気機器（例えば、インバータ１）と第２の電気機器（例えば、インホイールモータ２）とを接続するのに必要な長さをいう。また、電気ケーブル３の内部では、空間１８の存在により、外層部１２に対して電線部１１がケーブル径方向にも相対的に移動自在（変位可能）となっている。

なお、図２においては、説明の便宜上、電線部１１と外層部１２とを同心円状に配置しているが、電気ケーブル３内では電線部１１がある程度自由に動ける状態になっている。このため、電気ケーブル３を取り付けたときの向きによって、ケーブル径方向における電線部１１と外層部１２の位置関係が変わる。例えば、電気ケーブル３を水平に取り付けた場合は、電線部１１が自重で下側に片寄って配置される。

＜電気ケーブルの取付構造＞
図３は本発明の実施の形態に係る電気ケーブルの取付構造を示す概略図である。
ここでは、一例として、上述したインホイールモータ２の筐体９に固定金具７を用いて電気ケーブル３を取り付ける場合について説明する。インホイールモータ２の筐体９は、金属などを用いて形成されている。また、筐体９の側壁９ａには、固定金具７を用いて電気ケーブル３を取り付けるための係合孔１０が形成されている。

電気ケーブル３の外層部１２の端部には固定金具７が固定されている。固定金具７は、２つのボルト３１を用いて筐体９に取り付けられている。電気ケーブル３の外層部１２の端部は、筐体９の内部に突出することなく、固定金具７に把持されている。電気ケーブル３の電線部１１は、固定金具７に固定されることなく、固定金具７の内部を挿通している。電線部１１の端部は、筐体９の内部に突出して配置されている。また、筐体９内に突出する電線部１１の末端部分（最も端の部分）には、図４にも示すように、接続端子１９が取り付けられている。接続端子１９の基部は、電線部１１の導体１３（図２参照）と導通する状態で、かしめによって電線部１１に固定されている。接続端子１９の先端部には、貫通孔２０が形成されている。

（固定金具の構成）
図５は固定金具の構成例を示す側断面図である。
固定金具７は、電気ケーブル３を電気機器の筐体（本形態例ではインホイールモータ２の筐体９）に取り付けるために、電気ケーブル３の端部に固定されるものである。固定金具７は、非磁性で電気伝導率の高い金属、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金（ジュラルミンなど）を用いて形成されている。固定金具７は、大きくは、インナースリーブ２１と、アウタースリーブ２２と、ガイドスリーブ２３と、連結部２４と、を一体に有している。インナースリーブ２１とアウタースリーブ２２は、外層部１２を収容可能な収容部２５を形成している。

（インナースリーブ）
インナースリーブ２１は、円筒状に形成されている。インナースリーブ２１の一端部は連結部２４の側面部につながっている。インナースリーブ２１は、外層部１２の内側に嵌り込む部分となる。インナースリーブ２１は、連結部２４の厚み方向の一方に突出する状態で形成されている。インナースリーブ２１及びガイドスリーブ２３の内側には、正面視円形の通し孔２６が形成されている。通し孔２６は、電線部１１を通すための孔である。通し孔２６の直径Ｄ４は、インナースリーブ２１及びガイドスリーブ２３の内径に相当する。このため、以降の説明では、通し孔２６の直径Ｄ４を、インナースリーブ２１の内径、あるいは、ガイドスリーブ２３の内径とも称する。この直径Ｄ４は、電線部１１の外径Ｄ１よりも大きく設定されている。このため、インナースリーブ２１の内側に形成された通し孔２６に電線部１１を挿入しても、ケーブル長さ方向における電線部１１の移動は阻害されることがない。

（アウタースリーブ）
アウタースリーブ２２は、インナースリーブ２１の外側に、インナースリーブ２１を囲む状態に形成されている。アウタースリーブ２２は、インナースリーブ２１と同心円をなして円筒状に形成されている。つまり、固定金具７は、インナースリーブ２１とアウタースリーブ２２とを備える二重筒構造になっている。このため、インナースリーブ２１の中心軸方向（図５の左右方向）とアウタースリーブ２２の中心軸方向は、同じ方向になっている。アウタースリーブ２２の一端部は連結部２４の側面部につながっている。アウタースリーブ２２は、外層部１２の外側に嵌り込む部分となる。アウタースリーブ２２は、連結部２４の厚み方向の一方に突出する状態で形成されている。アウタースリーブ２２の突出寸法は、インナースリーブ２１の突出寸法と同じ寸法に設定されている。上述した収容部２５は、インナースリーブ２１の外周面とアウタースリーブ２２の内周面との間に形成されている。インナースリーブ２１の外径Ｄ５は、外層部１２の内径Ｄ２よりも若干（例えば、０．２ｍｍほど）小さく設定されている。アウタースリーブ２２の内径Ｄ６は、外層部１２の外径Ｄ３よりも若干（例えば、０．５ｍｍほど）大きく設定されている。

（ガイドスリーブ）
ガイドスリーブ２３は、円筒状に形成されている。ガイドスリーブ２３の一端部は連結部２４の側面部につながっている。ガイドスリーブ２３は、連結部２４の厚み方向の他方（インナースリーブ２１とは反対方向）に突出する状態で形成されている。ガイドスリーブ２３は、筐体９に固定金具７を用いて電気ケーブル３を取り付ける場合に、筐体９の側壁９ａに設けられた係合孔１０（図３参照）に挿入されることにより、固定金具７の取付位置を案内する。ガイドスリーブ２３は、インナースリーブ２１と同軸上に形成されている。このため、インナースリーブ２１の中心軸方向とガイドスリーブ２３の中心軸方向は、同じ方向になっている。また、ガイドスリーブ２３の内径及び外径は、それぞれインナースリーブ２１の内径及び外径と同じ寸法に設定されている。以降の説明では、インナースリーブ２１、アウタースリーブ２２及びガイドスリーブ２３の各中心軸方向を、「スリーブ中心軸方向」とも総称する。

（連結部）
連結部２４は、適度な厚み（例えば、２．０ｍｍほど）を有する板状に形成されている。連結部２４の厚み方向は、スリーブ中心軸方向と同じ方向になっている。連結部２４は、スリーブ中心軸方向から見て、角が丸い長方形、又は、縦長の楕円形に形成されている。連結部２４には一対の固定用孔２９が形成されている。固定用孔２９は、筐体９に固定金具７を取り付けるための孔である。固定用孔２９は、アウタースリーブ２２よりも外側に形成されている。固定用孔２９は、連結部２４を貫通する状態で形成されている。

（電気ケーブルと固定金具の結合関係）
図６は電気ケーブルと固定金具との結合関係を示す側断面図である。
電気ケーブル３の外層部１２は、インナースリーブ２１とアウタースリーブ２２との間の収容部２５に収容（挿入）されている。アウタースリーブ２２の外周面には、かしめ部３０が形成されている。かしめ部３０は、図示しないかしめ加工用の工具を用いて、アウタースリーブ２２を外側からかしめることにより形成されている。より具体的に記述すると、かしめ部３０は、アウタースリーブ２２の外周面の一部に外側から内側に向かってかしめ荷重を加えることにより、インナースリーブ２１の外周面を部分的にへこませた状態で形成されている。

このようにアウタースリーブ２２をかしめ加工してかしめ部３０を形成すると、収容部２５に収容されている外層部１２の端部が、インナースリーブ２１とアウタースリーブ２２によってサンドイッチ状に挟み込まれる。このため、電気ケーブル３の外層部１２の端部は、アウタースリーブ２２のかしめ部３０において、インナースリーブ２１とインナースリーブ２１によって把持される。これにより、固定金具７が電気ケーブル３に固定される。

一方、電気ケーブル３の電線部１１は、インナースリーブ２１の内側の通し孔２６に挿入されている。このため、電線部１１には、上記のかしめ荷重が加えられていない。また、電線部１１の端部は、固定金具７の内部を通ってガイドスリーブ２３から突出している。

このように固定金具７に電線部１１を通した状態では、上述した電線部１１の外径Ｄ３とインナースリーブ２１の内径Ｄ４との寸法差により、電線部１１が固定金具７のスリーブ中心軸方向と平行な方向に移動自在に支持される。このため、上述のように外層部１２の端部をインナースリーブ２１とアウタースリーブ２２によって把持しても、外層部１２に対する電線部１１の相対移動は許容されたままの状態になる。

（固定具付電気ケーブルと電気機器の筐体との結合関係）
上述のように電気ケーブル３に固定金具７を固定し、この固定金具７を用いて電気ケーブル３を筐体９に取り付ける場合は、上記図３に示すように、固定金具７のガイドスリーブ２３を筐体９の係合孔１０に挿入する。このとき、電気ケーブル３の電線部１１の端部は、筐体９の内部に突出して配置される。この状態で２つのボルト３１を用いて固定金具７を筐体９の側壁９ａに固定する。筐体９の側壁９ａには、上述した２つの固定用孔２９に対応して、図示しない２つのネジ孔が形成されている。そこで、各々のボルト３１の雄ネジ部分を、それぞれに対応する固定用孔２９を通して筐体９のネジ孔に螺合させ、その状態でボルト３１を適度に締め付けることにより、固定金具７を筐体９に固定する。これにより、電気ケーブル３が固定金具７を用いて筐体９に取り付けられる。

（電気ケーブルと電気機器との接続関係）
上述のように固定金具７を用いて電気機器（本形態例ではインホイールモータ）の筐体９に取り付けられた電気ケーブル３は、以下のような構造で電気機器と電気的且つ機械的に接続されている。

まず、上述したように、電気ケーブル３の電線部１１の端部は、固定金具７の通し孔２６を通して筐体９の内部に突出して配置されている。また、筐体９内に突出する電線部１１の末端部分には、接続端子１９が取り付けられている。この電線部１１は、中継電線３４を介してバスバー３５に電気的に接続されている。中継電線３４は、電線部１１とバスバー３５とを電気的に接続するものである。中継電線３４としては、網状の導体を用いてもよいし、絶縁電線を用いてもよい。中継電線３４は、後述するスライド機構４０のスライダ４２（図３参照）の動きに追従して弾性変形し得る程度の可撓性（柔軟性）を有している。

バスバー３５は、最終的にインホイールモータ２（図１参照）の端子につながる導電体であって、例えば、金属製の細長い板で構成される。バスバー３５は、中継電線３４とともに筐体９内に収容されている。中継電線３４の一端部には接続端子３６が取り付けられ、同他端部には接続端子３７が取り付けられている。各々の接続端子３６，３７は、基本的に上述した接続端子１９と同様の構造（図４参照）を有する。中継電線３４の接続端子３６は、ボルト３８を用いて、電線部１１の接続端子１９と電気的且つ機械的に接続されている。中継電線３４の接続端子３７は、ボルト３９を用いて、バスバー３５に電気的且つ機械的に接続されている。

ここで、筐体９内に突出して配置された電線部１１の末端部分は、スライド機構４０によって所定の方向に移動自在に支持されている。ここで記述する「移動自在」とは、電線部１１の末端部分を、例えばネジ等を緩めたり部品等の取り外しを行ったりしなくても、所定の方向に移動できる状態、換言すると、同方向において電線部１１の末端部分の移動が拘束されていない状態をいう。また、「所定の方向」とは、シース１６を含む外層部１２に対して、導体１３を含む電線部１１の相対的な移動（ケーブル長さ方向における電線部１１の移動）を許容する方向をいう。

電線部１１の導体１３とインホイールモータ２とは、上述した電線部１１の接続端子１９と中継電線３４の接続端子３６との接続部分４４で、電気的且つ機械的に接続されている。また、両者の接続部分４４は、スライド機構４０によって移動自在に支持されている。

（スライド機構の構成）
スライド機構４０は、移動機構の一例として設けられたものである。スライド機構４０は、ガイドレール４１と、スライダ４２と、を備えた構成となっている。ガイドレール４１は、筐体９の一部を構成する取付台４３にネジ等を用いて取り付けられている。このため、ガイドレール４１は、筐体９に対して固定された状態にある。ガイドレール４１は、直線レールを用いて構成されている。また、ガイドレール４１の長手方向は、固定金具７のスリーブ中心軸方向と平行な向きに配置されている。スライダ４２は、ガイドレール４１に案内されて移動するものである。スライダ４２が移動する方向は、固定金具７のスリーブ中心軸方向と平行な方向になっている。

上記構成からなるスライド機構４０に対して、電線部１１の接続端子１９と中継電線３４の接続端子３６とは、ボルト３８を用いて、スライダ４２の上面に固定されている。スライダ４２上では、２つの接続端子１９，３６が互いに重ねられ、その状態でボルト３８により端子どうしが固定されている。これにより、電線部１１の接続端子１９と中継電線３４の接続端子３６との接続部分４４は、スライド機構４０により、固定金具７のスリーブ中心軸方向と平行な方向に移動自在に支持されている。

また、電線部１１の導体１３と筐体９とは、電気的に絶縁されている。具体的には、スライド機構４０を樹脂等の絶縁材料で構成する、あるいは、スライド機構４０と取付台４３の間に絶縁シート等を挟み込む、などの手段により、電線部１１の導体１３と筐体９とが電気的に絶縁されている。

＜実施の形態による効果＞
本実施の形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。
（１）本発明の実施の形態においては、インバータ１とインホイールモータ２とを接続する電気ケーブル３が何らかの原因で急激に変形すると、電気ケーブル３に引張力が加わる。電気ケーブル３が急激に変形する原因としては、例えば、自動車の走行中に飛び石や雪の塊などが電気ケーブル３にぶつかって電気ケーブル３が屈曲した場合、あるいは、電気ケーブル３に雪や泥が付着した状態で急ハンドルを切った場合などが考えられる。そのような場合は、電気ケーブル３に対して瞬間的に強い引張力が加わる。このため、電気ケーブル３がケーブル長さ方向に伸びる。具体的には、シース１６を有する外層部１２が引張力を受けて伸びる。このとき、導体１３を有する電線部１１にも引張力が加わる。ただし、電線部１１の接続端子１９と中継電線３４の接続端子３６との接続部分４４は、スライド機構４０によって移動自在に支持されている。このため、電線部１１に引張力が加わると、電線部１１の末端部分（接続端子１９）の位置はスライダ４２と一緒に移動する。よって、上述のように引張力が加わったときの外層部１２の伸びは、スライダ４２の移動によって吸収される。このため、電気ケーブル３に加わる引張力のほとんどは、電線部１１ではなく、外層部１２で受けることになる。したがって、従来のように導体とシースをかしめによって固定金具に一体的に固定する場合に比べて、電線部１１の導体１３にかかる負荷を軽減することができ、もって屈曲耐久性の向上が可能となる。その結果、電気ケーブル３が急激に変形した場合でも、電線部１１の導体１３が破損しにくくなる。

（２）本実施の形態においては、スリーブ中心軸方向に突出する電線部１１の末端部分を同方向に移動自在に支持している。このため、電気ケーブル３が急激に変形した場合に、電線部１１をスリーブ中心軸方向にスムーズに移動させることができる。また、電気ケーブル３の急激な変形にともなう引張力が電線部１１の突出部分に真っ直ぐに加わる。このため、固定金具７のガイドスリーブ２３のエッジ部分に電線部１１が強く擦られることがない。

（３）本実施の形態においては、電線部１１の末端部分をスライド機構４０で移動自在に支持している。このため、電線部１１の末端部分がスリーブ中心軸方向に自由に動ける状態に維持される。したがって、電気ケーブル３の急激な変形にともなう引張力にしたがって電線部１１の末端部分の位置が移動した場合でも、その後の引張力の消滅にともなう外層部１２の収縮によって電線部１１の末端部分を元の位置又はそれに近い位置に復帰させることができる。

＜他の実施の形態＞
図７は本発明の他の実施の形態において、電気ケーブルと固定金具との結合関係を示す側断面図である。
本発明の他の実施の形態においては、先に述べた実施の形態と比較して、電気ケーブル３の構成が異なる。具体的には、電線部１１を構成する絶縁層１４の外周がシールド編組層１５によって覆われている。シールド編組層１５の端部は、固定金具７のインナースリーブ２１とアウタースリーブ２２との間に、外層部１２とともに挿入されている。シールド編組層１５は、かしめ部３０によりインナースリーブ２１に接触した状態で配置されている。また、シールド編組層１５の端部は、外層部１２の端部で上側に折り返されている。

（シールド編組層）
シールド編組層１５は、電気的なシールド機能を有するもので、絶縁層１４の外周面を覆うように形成されている。シールド編組層１５は、導体１３を芯として絶縁層１４と同心円状に形成されている。シールド編組層１５の内周面は、絶縁層１４の外周面に接触している。シールド編組層１５は、繊維又は糸からなる芯の周囲に銅箔が設けられた銅箔糸を用いて形成することができる。シールド編組層１５は、複数の銅箔糸を交差させて編み込む、いわゆる編み組によって形成されている。

シールド編組層１５の形成に用いる銅箔糸の芯は、高分子樹脂材料からなる繊維又は糸によって構成することができる。具体的には、銅箔糸は、例えば、直径０．１１ｍｍのポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）の芯糸を用いて構成することができる。芯糸は、１本の繊維又は糸から形成することができる。また、芯糸は、複数本の繊維又は糸を編み合わせて形成することもできる。銅箔は、例えば、１２μｍの厚さで形成することができる。銅箔糸は、芯糸の外周に銅箔をらせん状に巻き付けて形成することができる。

また、銅箔糸は、その表面にめっき膜を施して形成することもできる。銅箔糸の表面にめっき膜を施すことにより、銅箔の表面の酸化を防止することができる。めっき膜は、例えば、スズめっきにより形成することができる。めっき膜によって銅箔の表面の酸化を防止すれば、シールド編組層１５の電気抵抗が上昇する等の弊害を抑制することができる。

上述のように絶縁層１４の外周面をシールド編組層１５で覆った構成では、シールド編組層１５と補強編組層１７との間に空間１８が形成される。そして、この空間１８の存在により、外層部１２に対して電線部１１がケーブル長さ方向に相対的に移動自在となる。このため、先述した実施の形態と同様の効果が得られる。

また、シールド編組層１５を固定金具７のインナースリーブ２１等に接触させているため、シールド編組層１５が固定金具７を介して筐体９に電気的に接続された状態になる。このため、筐体９を基準電位に維持することにより、シールド編組層１５を筐体９に接地させることができる。

＜変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

例えば、上記実施の形態においては、電線部１１の末端部分をスリーブ中心軸方向と平行な方向に移動自在に支持するものとしたが、本発明はこれに限らず、電線部１１の末端部分を移動自在とする方向は、外層部１２に対する電線部１１の相対移動を許容する方向であればよい。具体的には、例えば、スリーブ中心軸から少し（例えば、１０度程度）傾いた方向に電線部１１の末端部分を移動自在に支持してもよい。

また、上記実施の形態においては、電線部１１の末端部分をスライド機構４０によって移動自在に支持したが、本発明はこれに限らない。例えば図示はしないが、一端を支点とし、他端を自由端として揺動自在な揺動部材を用いて、電線部１１の末端部分を揺動部材の自由端に取り付けることにより、電線部１１の末端部分を移動自在に支持した構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、インナースリーブ２１とアウタースリーブ２２とを一体に有する固定金具７を用いているが、本発明はこれに限らず、アウタースリーブ２２の代わりに、固定金具７とは独立したリング状の部材を用いて、外層部１２の端部を把持した構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、インホイールモータ２の筐体９に固定金具７を用いて電気ケーブル３を取り付ける場合のケーブル取付構造について説明したが、このケーブル取付構造は、インバータ１の筐体に固定金具７を用いて電気ケーブル３を取り付ける場合にも適用可能である。

また、上記実施の形態においては、外層部１２をシース１６と補強編組層１７によって構成したが、これに限らず、シース１６だけで外層部１２を構成してもよい。

また、上記実施の形態においては、１本の電線部１１を外層部１２で囲んだ構成の電気ケーブル３を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、複数本の電線部を外層部で囲んだ構成の電気ケーブルを用いてもよい。

また、本発明は、自動車や産業ロボット以外の分野にも広く適用可能である。

＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい形態について付記する。
（付記１）
導体と、該導体の外側に設けられたシースと、を有する電気ケーブルの両端部にそれぞれ固定具を固定して固定具付電気ケーブルとし、相対的に移動可能に配置された２つの電気機器のうち、一方の電気機器の筐体に前記固定具を用いて前記電気ケーブルを取り付け、他方の電気機器の筐体に前記固定具を用いて前記電気ケーブルをを取り付けた、電気ケーブルの取付構造であって、
前記電気ケーブルは、前記シースに対して前記導体が前記電気ケーブル長さ方向に相対的に移動自在に構成され、
前記固定具は、前記シースに対する前記導体の相対移動を許容する状態で前記シースの端部を把持するスリーブを有し、
前記電気ケーブル長さ方向の少なくとも一方側では、前記シースの端部よりも前記導体の端部が前記電気機器の筐体内に突出して配置されるとともに、該突出した前記導体の末端部分が、移動機構によって、前記シースに対する前記導体の相対移動を許容する方向に移動自在に支持されている
電気ケーブルの取付構造。
（付記２）
前記移動機構は、前記電気機器の筐体に対して固定されたガイドレールと、前記ガイドレールに案内されて移動するスライダと、を備えるスライド機構によって構成されている
付記１に記載の電気ケーブルの取付構造。
（付記３）
前記導体の末端部分に取り付けられた接続端子と前記電気機器につながる接続端子とが、前記スライダ上で電気的且つ機械的に接続され、当該接続部分が前記スライド機構によって移動自在に支持されている
付記２に記載の電気ケーブルの取付構造。
（付記４）
前記固定具は、金属製であって、
前記固定具のスリーブは、前記シースの内側に嵌り込むインナースリーブと、前記シースの外側に嵌り込むアウタースリーブと、を有し、前記アウタースリーブをかしめることにより、前記シースの端部を把持するものである
付記１〜３のいずれかに記載の電気ケーブルの取付構造。
（付記５）
前記導体の端部は、前記インナースリーブの中心軸方向と平行な方向に突出し、
前記スライド機構は、前記インナースリーブの中心軸方向と平行な方向に前記導体の末端部分を移動自在に支持するものである
付記４に記載の記載の電気ケーブルの取付構造。
（付記６）
前記電気ケーブルの内部には、前記シースに対して前記導体を前記電気ケーブル長さ方向に相対的に移動自在とする空間が形成されている
付記１〜５のいずれかに記載の電気ケーブルの取付構造。
（付記７）
前記固定具付電気ケーブルは、前記電気ケーブルを車体の外に露出させて自動車に取り付けられている
付記１〜６のいずれかに記載の電気ケーブルの取付構造。
（付記８）
前記２つの電気機器のうち、一方の電気機器は自動車のインホイールモータであり、他方の電気機器は前記インホイールモータを駆動するモータ駆動機器である
付記７に記載の電気ケーブルの取付構造。
（付記９）
前記２つの電気機器のうち、一方の電気機器は自動車の電動ブレーキであり、他方の電気機器は前記電動ブレーキを駆動するブレーキ駆動機器である
付記７に記載の電気ケーブルの取付構造。

１…インバータ
２…インホイールモータ
３…電気ケーブル
７…固定金具
９…筐体
１１…電線部
１２…外層部
１３…導体
１４…絶縁層
１５…シールド編組層
１６…シース
１７…補強編組層
１８…空間
２１…インナースリーブ
２２…アウタースリーブ
２５…収容部
４０…スライド機構
４１…ガイドレール
４２…スライダ

Claims (5)

1. 導体と、該導体の外側に設けられたシースと、を有する電気ケーブルの両端部にそれぞれ固定具を固定して固定具付電気ケーブルとし、相対的に移動可能に配置された２つの電気機器のうち、一方の電気機器の筐体に前記固定具を用いて前記電気ケーブルを取り付け、他方の電気機器の筐体に前記固定具を用いて前記電気ケーブルを取り付けた、電気ケーブルの取付構造であって、
   前記電気ケーブルは、前記シースに対して前記導体が前記電気ケーブル長さ方向に相対的に移動自在に構成され、
   前記固定具は、前記シースに対する前記導体の相対移動を許容する状態で前記シースの端部を把持するスリーブを有し、
   前記電気ケーブル長さ方向の少なくとも一方側では、前記シースの端部よりも前記導体の端部が前記電気機器の筐体内に突出して配置されるとともに、該突出した前記導体の末端部分が、移動機構によって、前記シースに対する前記導体の相対移動を許容する方向に移動自在に支持されている
   電気ケーブルの取付構造。
2. 前記移動機構は、前記電気機器の筐体に対して固定されたガイドレールと、前記ガイドレールに案内されて移動するスライダと、を備えるスライド機構によって構成されている
   請求項１に記載の電気ケーブルの取付構造。
3. 前記固定具のスリーブは、前記シースの内側に嵌り込むインナースリーブと、前記シースの外側に嵌り込むアウタースリーブと、を有し、前記アウタースリーブをかしめることにより、前記シースの端部を把持するものである
   請求項１又は２に記載の電気ケーブルの取付構造。
4. 導体と、該導体の外側に設けられたシースと、を有する電気ケーブルの両端部にそれぞれ固定具を固定して固定具付電気ケーブルとし、相対的に移動可能に配置された２つの電気機器のうち、一方の電気機器の筐体に前記固定具を用いて前記電気ケーブルを取り付け、他方の電気機器の筐体に前記固定具を用いて前記電気ケーブルを取り付けた、電気ケーブルの取付構造であって、
   前記電気ケーブルは、前記シースに対して前記導体が前記電気ケーブル長さ方向に相対的に移動自在に構成され、
   前記固定具は、前記シースに対する前記導体の相対移動を許容する状態で前記シースの端部を把持するスリーブを有し、
   前記固定具のスリーブは、前記シースの内側に嵌り込むインナースリーブと、前記シースの外側に嵌り込むアウタースリーブと、を有し、前記アウタースリーブをかしめることにより、前記シースの端部を把持するものであり、
   前記電気ケーブル長さ方向の少なくとも一方側では、前記シースの端部よりも前記導体の端部が前記電気機器の筐体内に突出して配置されるとともに、該突出した前記導体の末端部分が、移動機構によって、前記シースに対する前記導体の相対移動を許容する方向に移動自在に支持され、
   前記移動機構は、前記電気機器の筐体に対して固定されたガイドレールと、前記ガイドレールに案内されて移動するスライダと、を備えるスライド機構によって構成され、
   前記導体の端部は、前記インナースリーブの中心軸方向と平行な方向に突出し、
   前記スライド機構は、前記インナースリーブの中心軸方向と平行な方向に前記導体の末端部分を移動自在に支持するものである
   電気ケーブルの取付構造。
5. 前記固定具付電気ケーブルは、前記電気ケーブルを車体の外に露出させて自動車に取り付けられている
   請求項１〜４のいずれかに記載の電気ケーブルの取付構造。

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