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特開2017-228382耐屈曲シールド複合ケーブル及び車輪配索用ワイヤーハーネス
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-228382(P2017-228382A)
(43)【公開日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】耐屈曲シールド複合ケーブル及び車輪配索用ワイヤーハーネス
(51)【国際特許分類】
   H01B 7/18 20060101AFI20171201BHJP
   H01B 7/00 20060101ALI20171201BHJP
   B60K 7/00 20060101ALI20171201BHJP
【FI】
   H01B7/18 D
   H01B7/18 H
   H01B7/00 301
   B60K7/00
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2016-122367(P2016-122367)
(22)【出願日】2016年6月21日
(71)【出願人】
【識別番号】000006895
【氏名又は名称】矢崎総業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145908
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 信雄
(74)【代理人】
【識別番号】100136711
【弁理士】
【氏名又は名称】益頭 正一
(72)【発明者】
【氏名】大串 和弘
(72)【発明者】
【氏名】吉永 聡
【テーマコード(参考)】
3D235
5G309
5G313
【Fターム(参考)】
3D235BB12
3D235BB25
3D235CC42
3D235FF43
3D235GA01
3D235GB47
3D235HH02
5G309AA01
5G313AB02
5G313AB05
5G313AC03
5G313AC07
5G313AD06
5G313AE01
5G313AE08
(57)【要約】
【課題】複数の電線をシース内に収納し、耐屈曲性及びシールド性能を有した耐屈曲シールド複合ケーブル及び車輪配索用ワイヤーハーネスを提供する。
【解決手段】車輪配索用ワイヤーハーネスWHは、耐屈曲シールド複合ケーブル1と他の電線OWとを有し、耐屈曲シールド複合ケーブル1は、径が0.05mm以上0.12mm以下の素線が複数本撚られた撚線からなる導体部11a〜13aと当該導体部11a〜13aを覆う被覆部11b〜13bとからなり、導体部11a〜13aの公称断面積が8sq以上となる複数の電線11〜13と、抗張力繊維に金属メッキを施したメッキ繊維を編み込んだ編組によって構成され、複数の電線11〜13の外周を覆うシールド層20と、シールド層20の外周に設けられた絶縁樹脂からなるチューブ状のシース30と、を備えている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
径が0.05mm以上0.12mm以下の素線が複数本撚られた撚線からなる導体部と当該導体部を覆う被覆部とからなり、前記導体部の公称断面積が8sq以上となる複数の電線と、
抗張力繊維に金属メッキを施したメッキ繊維を編み込んだ編組によって構成され、前記複数の電線の外周を覆うシールド層と、
前記シールド層の外周に設けられた絶縁樹脂からなるチューブ状のシースと、
を備えることを特徴とする耐屈曲シールド複合ケーブル。
【請求項2】
前記複数の電線は、3本以上の電線であって、ツイスト加工されたものである
ことを特徴とする請求項1に記載の耐屈曲シールド複合ケーブル。
【請求項3】
前記3本以上の電線は、当該3本以上の電線の中心をつなぐ円の径である層心径の18倍以下の撚りピッチでツイスト加工されたものである
ことを特徴とする請求項2に記載の耐屈曲シールド複合ケーブル。
【請求項4】
一端が車輪側に設けられた車輪駆動用のモータに接続された、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の耐屈曲シールド複合ケーブルと、
前記耐屈曲シールド複合ケーブルの前記シールド層と前記シースとの間、又は前記シース外において、前記耐屈曲シールド複合ケーブルに沿って配置された他の電線と、
を備えることを特徴とする車輪配索用ワイヤーハーネス。
【請求項5】
前記他の電線は、前記シールド層と前記シースとの間において、前記耐屈曲シールド複合ケーブルの長手方向に螺旋状となって配置されている
ことを特徴とする請求項4に記載の車輪配索用ワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐屈曲シールド複合ケーブル及び車輪配索用ワイヤーハーネスに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、シース内部に複数の電線を備えた複合ケーブルが提案されている。このような複合ケーブルには、例えば一端がバッテリに接続され、他端が車輪側に設けられた電動ブレーキに接続されるものがある。この複合ケーブルは、ハンドル操作に応じた車輪の左右への動きに追従して屈曲することから、高い屈曲耐久性を有することが好ましい。
【0003】
耐屈曲性を有する複合ケーブルとしては、複数の電線と、複数の電線を覆うシースとの間に、摩擦抵抗を低減する潤滑剤を備え、複数の電線の導体部を0.05mm以上0.12mm以下の径を有する複数本の素線からなる撚線にて構成したものが提案されている(例えば特許文献1参照)。この複合ケーブルは、潤滑剤によって滑りを良くすると共に、素線径を上記範囲とすることで強度と柔軟性とを備えた導体部とし、耐屈曲性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2014−135153号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、特許文献1に記載の耐屈曲複合ケーブルについて、シース内に更に信号線が追加されることがある。この場合、複数の電線は例えば電動ブレーキに接続され、信号線は例えば車輪速センサに接続される。このような構成では、車両走行中には車輪速センサからの信号が車両側に送信され、車両が停止する際には車輪速センサからの信号が不要となると共に車両側から複数の電線を通じて電力供給されて電動ブレーキが動作させられる。このように、複数の電線と信号線とは、車両走行時と停車時とで使用タイミングが隅分けられている。
【0006】
近年、車輪に対して車輪を回転させるための3相駆動モータを設けたインホイールモータ構造が提案されている。このような構造において車両側には3相駆動モータを駆動するためのインバータが設けられ、インバータから車輪側の3相駆動モータに対して複数(3本)の電線が接続される。ここで、駆動モータには車両走行時及び停車時の双方でバッテリからインバータを介して電力が供給されることから、上記のモータ駆動用の電線には他の電線へのノイズ干渉を防止すべくシールドされる必要がある。
【0007】
なお、複数の電線をシース内に収納した耐屈曲複合ケーブルについては、上記の場合に限らず、他の箇所や用途で使用される場合においてもシールド性能が要求されることがあり得る。
【0008】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、複数の電線をシース内に収納し、耐屈曲性及びシールド性能を有した耐屈曲シールド複合ケーブル及び車輪配索用ワイヤーハーネスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の耐屈曲シールド複合ケーブルは、径が0.05mm以上0.12mm以下の素線が複数本撚られた撚線からなる導体部と当該導体部を覆う被覆部とからなり、前記導体部の公称断面積が8sq以上となる複数の電線と、抗張力繊維に金属メッキを施したメッキ繊維を編み込んだ編組によって構成され、前記複数の電線の外周を覆うシールド層と、前記シールド層の外周に設けられた絶縁樹脂からなるチューブ状のシースと、を備えることを特徴とする。
【0010】
この耐屈曲シールド複合ケーブルによれば、導体部の素線径を0.05mm以上としているため素線が細くなり過ぎず容易に断線し難くなり、0.12mm以下としているため好適な柔軟性も有することとなる。そして、このような導体部を公称断面積が8sq以上となるようにしているため、外周側のシールド層を或る程度大きいものとし、さらに、シールド層は、抗張力繊維に金属メッキを施したメッキ繊維を編み込んだ編組によって構成されているため、より高い強度とより広い弾性域とを有して適切な耐屈曲性を有することとなり、金属メッキによりシールド性能も確保できる。以上より、複数の電線をシース内に収納し、耐屈曲性及びシールド性能を有した耐屈曲シールド複合ケーブルを提供することができる。
【0011】
また、本発明の耐屈曲シールド複合ケーブルにおいて、前記複数の電線は、3本以上の電線であって、ツイスト加工されたものであることが好ましい。
【0012】
この高屈曲絶縁電線によれば、3本以上の電線をツイスト加工しない場合において、3本以上の電線を可動部に接続すると、3本以上のうち中央側に位置する電線については電線長が短くなって可動による引張張力が中央側を除く端側の電線よりも大きく作用してしまう。この結果、断線の可能性が高まるが、ツイスト加工することにより引張張力の均一化を図り、可動部に接続されたとしても、一部の電線のみが断線し易くなってしまう事態を防止することができる。
【0013】
また、本発明の耐屈曲シールド複合ケーブルにおいて、前記3本以上の電線は、当該3本以上の電線の中心をつなぐ円の径である層心径の18倍以下の撚りピッチでツイスト加工されたものであることが好ましい。
【0014】
この高屈曲絶縁電線によれば、3本以上の電線が層心径の18倍以下の撚りピッチでツイスト加工されているため、ツイスト加工による電線長増加分とツイストされた複数の電線が最も撚り込まれた場合(最も大きい角度でねじり動作した場合)の電線束長減少量と関係が適正化されて、一部の電線のみが断線し易くなってしまう事態をより一層防止することができる。
【0015】
また、本発明の車輪配索用ワイヤーハーネスは、一端が車輪側に設けられた車輪駆動用のモータに接続された、上記のいずれか1つに記載の耐屈曲シールド複合ケーブルと、前記耐屈曲シールド複合ケーブルの前記シールド層と前記シースとの間、又は前記シース外において、前記耐屈曲シールド複合ケーブルに沿って配置された他の電線と、を備えることを特徴とする。
【0016】
この車輪配索用ワイヤーハーネスによれば、耐屈曲シールド複合ケーブルと、前記耐屈曲シールド複合ケーブルに沿って配置された他の電線とを備えるため、インバータからの電力により車輪駆動用のモータを駆動する場合などにおいて、他の電線へのノイズ干渉を抑制することができる。
【0017】
また、本発明の車輪配索用ワイヤーハーネスにおいて、前記他の電線は、前記シールド層と前記シースとの間において、前記耐屈曲シールド複合ケーブル1の長手方向に螺旋状となって配置されていることが好ましい。
【0018】
この車輪配索用ワイヤーハーネスによれば、他の電線は、シールド層とシースとの間において、耐屈曲シールド複合ケーブルの長手方向に螺旋状となって配置されているため、ケーブル屈曲時に曲げの内外で発生する線長差を吸収できることで前記複数の電線よりも早い段階で断線してしまう懸念を払拭できる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、複数の電線をシース内に収納し、耐屈曲性及びシールド性能を有した耐屈曲シールド複合ケーブル及び車輪配索用ワイヤーハーネスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】本発明の第1実施形態に係る耐屈曲シールド複合ケーブルを含む車輪配索用ワイヤーハーネスである。
図2】編組を構成する線材の歪み(伸び)と強度との相関を示したグラフである。
図3】歪みと疲労破壊までのサイクル回数を示したグラフである。
図4】シールド性能を示すグラフである。
図5】第2実施形態に係る耐屈曲シールド複合ケーブルを含む車輪配索用ワイヤーハーネスである。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
【0022】
図1は、本発明の第1実施形態に係る耐屈曲シールド複合ケーブルを含む車輪配索用ワイヤーハーネスである。図1に示すように、車輪配索用ワイヤーハーネスWHは、耐屈曲シールド複合ケーブル1と、他の電線OWと、外装部品EPとから構成されている。
【0023】
耐屈曲シールド複合ケーブル1は、一端が車輪側に設けられた車輪駆動用の3相駆動モータ(図示せず)に接続され、他端が当該3相駆動モータを駆動するためのインバータに接続されたものである。他の電線OWは、例えば、一端が車輪側に設けられて車輪の回転に応じた信号を出力する車輪速センサに接続され、他端が車両側の演算部に接続されたものである。
【0024】
外装部品EPは、第1筒部EP1と第2筒部EP2とが連結された構造となっており、互いの筒軸が平行となるように連結されている。耐屈曲シールド複合ケーブル1は第1筒部EP1内に挿通され、他の電線OWは第2筒部EP2内に挿通されている。ここで、図1においては外装部品EPを1つだけ図示しているが、外装部品EPは車輪配索用ワイヤーハーネスWHの長手方向に所定の間隔を空けて複数個配置されている。
【0025】
このような外装部品EPにより、他の電線OWは、耐屈曲シールド複合ケーブル1の外側において耐屈曲シールド複合ケーブル1に沿って配置されることとなる。また、耐屈曲シールド複合ケーブル1は一端が車両側に取り付けられていることから、ハンドル操作に応じた車輪の左右への動きに追従して屈曲させられることとなる。
【0026】
耐屈曲シールド複合ケーブル1は、複数(3本)の電線11〜13と、複数の電線11〜13の外周を覆うシールド層20と、シールド層20の外周に設けられたチューブ状の絶縁樹脂からなるシース30とを備えて構成されている。
【0027】
複数の電線11〜13は、それぞれが導体部11a〜13aと被覆部11b〜13bとから構成されている。導体部11a〜13aは、銅、アルミ及びこれらの合金等からなる金属素線を複数本撚った撚線にて構成されている。導体部11a〜13aの公称断面積は8sq以上となっており、インバータを介して車輪駆動用のモータに電力を供給するのに適した太さとなっている。
【0028】
ここで、複数本の金属素線は、それぞれの径が0.05mm以上0.12mm以下となっている。ここで、素線径が0.05mm以上であるため、素線が細くなり過ぎず、車輪の左右への動きに追従した屈曲によって断線してしまう可能性を低減することができる。また、素線径が0.12mm以下であるため、柔軟性を確保することができ(屈曲による歪みを小さくでき)、車輪の左右への動きに追従した屈曲によって断線してしまう可能性を低減することができる。すなわち、複数の電線11〜13は、金属素線の径が上記範囲となることで、屈曲性に優れる構造となっている。
【0029】
シールド層20は、抗張力繊維に金属メッキを施したメッキ繊維を編み込んで形成した編組により構成されている。ここで、抗張力繊維とは、石油などの原料から化学的に合成されて繊維材が作られたものであり、破断時における引張強度が1GPa以上で破断時の伸び率が1%以上10%以下のものである。このような繊維としては、例えばアラミド繊維、ポリアリレート繊維、及びPBO繊維が該当する。金属メッキは、銅又は錫などの金属によって構成されており、好適には銅が採用される。なお、シールド層20に用いられる編組は、持ち数や打ち数やメッキ繊維の径などを調整することにより目の粗さが調整されて(線の密度が調整されて)、編組抵抗が10.00mΩ/m以下となっている(より好ましくは7.50mΩ/m以下となっている)。
【0030】
さらに、本実施形態において複数の電線11〜13は、ツイスト加工されたものが採用されている。ツイストの撚りピッチは、断面視して、複数の電線11〜13の中心をつなぐ円の径である層心径の18倍以下となっている。
【0031】
次に、本実施形態に係る耐屈曲シールド複合ケーブルに用いるシールド層20に用いられる線材(実施例1)と、比較対象となるシールド層に用いられる線材(比較例1,2)との耐屈曲性能について説明する。
【0032】
まず、実施例1には、抗張力繊維としてポリアリレート繊維を用い、これに厚さ0.003mmとなるように銅メッキを施して径が0.028mmとなるメッキ繊維を用いた。
【0033】
比較例1には、軟銅線に対して厚さ0.1μmとなるように錫メッキを施して径が0.12mmとなる錫メッキ軟銅線を用いた。比較例2には、46本のテトロン(登録商標)繊維に対して銅部分の厚さ30μmであり錫メッキ部分の厚さ0.1μmとなる錫メッキ銅箔を断面における繊維束外周に対する銅箔存在率が75%以上となるように螺旋状に巻きつけて径が0.25mmとなる銅箔糸を用いた。
【0034】
図2は、編組を構成する実施例及び比較例の線材の歪み(伸び)と強度との相関を示したグラフである。なお、図2においては、JIS_B7721に規定された試験機で、JIS_C3002の項目5に記載された引張試験にて取得したデータを示している。
【0035】
図2に示すように、実施例1に係るメッキ繊維(80本の束)は、歪み3.5%までの領域において歪みの増加に対して強度(荷重)の増加が比例関係となる。すなわち、歪み3.5%(強度97N)までが弾性域となっている。しかし、歪み3.5%(強度97N)を超えると、破断してしまう。
【0036】
比較例1に係る8本の錫メッキ軟銅線(8本の束)は、歪み0.5%までの領域において歪みの増加に対して強度の増加が比例関係となる。すなわち、歪み0.5%(強度15N)までが弾性域となっている。また、歪み0.5%を超えると、歪みの増加に対して強度はわずかに増加していき、歪み5%において強度が約20N程度となっている。また、図2に示すように、比較例1に係る錫メッキ軟銅線では、歪み15%となったとしても、強度は30Nに至ることがない。
【0037】
比較例2に係る銅箔糸(4本の束)は、歪み7%までの破断に至るまでの領域において歪みの増加に対して強度(荷重)の増加が比例関係となる。すなわち、歪み7%(強度55N)までが弾性域となっている。また、歪み7%を超えると、歪みの増加に対して強度は次第に増加していき、歪み10%において強度が約64N程度となっており、歪み14.3%(硬度68N)で破断する。
【0038】
これらの結果からすると、強度は、錫メッキ軟銅線、銅箔糸、及びメッキ繊維の順に高くなっていき、弾性域は、錫メッキ軟銅線、メッキ繊維、及び銅箔糸の順に広くなっていく。
【0039】
図3は、歪みと疲労破壊までのサイクル回数を示したグラフである。なお、図3においては、試験体に既定の引張荷重を付与し、その後除荷する一連の動作を繰り返し実施する試験機にて、試験体の初期長さに対する引張荷重付与時の歪みと、試験体の初期抵抗値から10%上昇した時点での引張荷重を付与させた回数をサイクル数としてプロットしている。
【0040】
図3に示すように、実施例1に係るメッキ繊維(φ0.028×80本)は、疲労破壊までのサイクル回数が、歪み2.0%で約2000回であり、歪み1.7%で約5000回であり、歪み1.1%で約20000回であり、歪み0.35%で約3500万回である。
【0041】
比較例1に示す錫メッキ軟銅線(φ0.12×8本)は、疲労破壊までのサイクル回数が、歪み7.0%で約150回であり、歪み4.0%で約1000回であり、歪み1.0%で約18000回であり、歪み0.6%で約10万回であり、歪み0.18%で約250万回である。
【0042】
比較例2に示す銅箔糸(φ0.25×4本)は、疲労破壊までのサイクル回数が、歪み4.7%で約19000回であり、歪み4.0%で約50000回であり、歪み3.0%で約70万回である。
【0043】
図3に示す結果からすると、銅箔糸単体では、大きな歪みに対しても高いサイクル回数を有する。しかし、編みこみ加工を実施したシールド編組形態ではサイクル回数が10万回を超えると隣接する銅箔糸同士の擦れによって銅箔が破れるため顕著な抵抗上昇が確認された。このため、100万回オーダーのサイクル回数(耐屈曲回数)を確保することができなかった。
【0044】
また、錫メッキ軟銅線を編み込んだ編組は、図2に示したように、弾性域が狭いことから、屈曲の度に塑性変形させられることとなり、1万回程度のサイクル回数から錫メッキ軟銅線に切れが発生し始め顕著な抵抗上昇が確認された。
【0045】
これに対して、メッキ繊維を編み込んだ編組は、250万回を超えるサイクル回数においても顕著な抵抗上昇が確認されなかった。
【0046】
以上の図2及び図3に示す結果からすると、メッキ繊維を編み込んだ編組は、錫メッキ軟銅線や銅箔糸を編み込んだ編組よりも、優れた耐屈曲性を有することがわかった。
【0047】
次に、本実施形態に係る耐屈曲シールド複合ケーブルの実施例(実施例2)と、シールドケーブルの比較例(比較例3,4)とのシールド性能について説明する。
【0048】
まず、実施例2には、抗張力繊維としてポリアリレート繊維を用い、これに厚さ0.024mmとなるように銅メッキを施して径が0.0268mmとなるメッキ繊維を、持数300本、打数48本として編み込んだ編組をシールド層とした。シールド層の内部には、ツイスト加工された3本の電線(導体部の公称断面積が8sq)を用いた。シースには、厚さ1mmのエチレン共重合体を用いた。
【0049】
比較例3には、軟銅線に対して厚さ0.1μmとなるように錫メッキを施して径が0.12mmとなる錫メッキ軟銅線を、持数8本、打数12本として編み込んだ編組をシールド層とした。シールド層の内部には、1本の電線(導体部の公称断面積が8sq)を用いた。すなわち、1芯のシールドケーブルとした。シースには、厚さ1mmのエチレン共重合体を用いた。
【0050】
比較例4には、抗張力繊維としてポリアリレート繊維を用い、これに厚さ0.024mmとなるように銅メッキを施して径が0.0268mmとなるメッキ繊維を、持数80本、打数12本として編み込んだ編組をシールド層とした。シールド層の内部には、1本の電線(導体部の公称断面積が8sq)を用いた。すなわち、1芯のシールドケーブルとした。シースには、厚さ1mmのエチレン共重合体を用いた。
【0051】
図4は、シールド性能を示すグラフである。図4に示すように、比較例3と比較例4はシールド層が異なる以外は同じ1芯のシールドケーブルである。両者のシールド性能を比較すると、比較例4では、シールド層にメッキ繊維を用いているため、比較例よりも金属部分が少なくなりシールド性能が低下している。特に、比較例3に係るシールド層の編組抵抗は9.7mΩ/mであるのに対し、比較例4に係るシールド層の編組抵抗は46.7mΩ/mまで上昇している。
【0052】
一方、実施例2は、シールド層内部に複数の電線(導体部の公称断面積が8sqという一定の太さを有する電線)を備えるため、必然的にシールド層の径が大きくなることから、複数の電線の周囲における金属材料も増加することとなり、比較例3と同等のシールド性能が確保されている。特に、実施例2に係るシールド層の編組抵抗は6.95mΩ/mとなっている。
【0053】
次に、本実施形態に係る耐屈曲シールド複合ケーブルの実施例(実施例3〜5)の耐屈曲性能について説明する。
【0054】
まず、実施例3〜5について耐屈曲シールド複合ケーブルは、シールド層内に3本の電線(導体部の公称断面積が8sq)を備えており、シールド層及びシースは実施例2のものと同じである。また、実施例3については3本の電線を層心径(3本の電線の中心をつなぐ円の径)の18倍となる撚りピッチで互いに撚り合わせた。実施例4については3本の電線をツイスト加工しておらず、実施例5については3本の電線を層心径の20倍となる撚りピッチで互いに撚り合わせた。
【0055】
また、実施例3〜5に係る耐屈曲シールド複合ケーブルについて、固定部からケーブル先端までの長さ(ケーブル長)を300mmとし、3本の電線の先端には所定の端子を介して、3極コネクタ(3つの端子収容室が横並びのもの)に取り付けた。また、インホイールモータへの取り付け時に加わる屈曲を想定して、3極コネクタにねじり曲げ動作を往復250万回付与した。ねじり曲げについては、3つの端子収容室が並ぶ平面方向に3極コネクタの中心を回転軸として、反時計回りに40°、時計周りに90°とした。
【0056】
このような往復250万回のねじり曲げ後において、実施例4に係る耐屈曲シールド複合ケーブルについては、3極コネクタの中央の端子収容室に接続される電線が完全に断線していた。これは、3本の電線のうち中央の端子収容室に接続される電線が、端の端子収容室に接続される電線よりも電線長が短くなり、ねじり曲げに対して1本だけ強い張力が付与されてしまうと考えられる。
【0057】
一方、実施例3及び実施例5に係る耐屈曲シールド複合ケーブルについては、3本の電線がツイスト加工されていることから、引張張力が均一化され上記のように1本だけに張力が付与され難くなる。このため、実施例3及び実施例5に係る耐屈曲シールド複合ケーブルについては、完全な断線は生じない結果となった。
【0058】
加えて、実施例3と実施例5とに係る耐屈曲シールド複合ケーブルを比較すると、素線断線については、実施例3に係る耐屈曲シールド複合ケーブルで発生せず、実施例5に係る耐屈曲シールド複合ケーブルで多少発生した。これは、撚りピッチの違いによるものと判断される。
【0059】
以下、この点について説明する。まず、引張張力を均一化させるためには、ツイスト加工による電線長増加分a(ツイスト加工しない場合と比較した電線の長さの増加分)が、コネクタの最大のねじり曲げ時(90°のねじり曲げ時)の電線束長の減少量b(ツイストされた複数の電線が最も撚り込まれた場合に、電線長は不変なので電線束は撚り込まれた分だけツイスト加工された時点の長さより短くなる)を上回っていることが好ましい。従って、電線長増加分a>電線束長減少量bが好ましい。
【0060】
ここで、撚りピッチを層心径の20倍(135mm)とした実施例5では、a−b=4.5mmとなっていた。一方、撚りピッチを層心径の18倍(120mm)とした実施例3では、a−b=5.5mmとなっていた。この結果から、a−b≧5.5mmとなるようにすれば、最大90°の屈曲が250万回付与されたとしても、断線が発生しないことがわかった。なお、実施例3〜5では、ケーブル長を300mmとしたため、a−b≧5.5mmとなったが、300mm以外のケーブル長に対しては、撚りピッチを層心径の18倍以下にすれば良いといえる。
【0061】
このようにして、本実施形態に係る耐屈曲シールド複合ケーブル1によれば、導体部11a〜13aの素線径を0.05mm以上としているため素線が細くなり過ぎず容易に断線し難くなり、0.12mm以下としているため好適な柔軟性も有することとなる。そして、このような導体部11a〜13aを公称断面積が8sq以上となるようにしているため、外周側のシールド層20を或る程度大きいものとし、さらに、シールド層20は、抗張力繊維に金属メッキを施したメッキ繊維を編み込んだ編組によって構成されているため、より高い強度とより広い弾性域とを有して適切な耐屈曲性を有することとなり、金属メッキによりシールド性能も確保できる。以上より、複数の電線11〜13をシース30内に収納し、耐屈曲性及びシールド性能を有した耐屈曲シールド複合ケーブル1を提供することができる。
【0062】
また、3本の電線11〜13をツイスト加工しない場合において、3本の電線11〜13を可動部に接続すると、3本以上のうち中央側に位置する電線については電線長が短くなって可動による引張張力が中央側を除く端側の電線よりも大きく作用してしまう。この結果、断線の可能性が高まるが、ツイスト加工することにより引張張力の均一化を図り、可動部に接続されたとしても、一部の電線のみが断線し易くなってしまう事態を防止することができる。
【0063】
また、3本の電線11〜13が層心径の18倍以下の撚りピッチでツイスト加工されているため、ツイスト加工による電線長増加分aとツイストされた複数の電線が最も撚り込まれた場合(最も大きい角度でねじり動作した場合)の電線束長減少量bと関係が適正化されて、一部の電線のみが断線し易くなってしまう事態をより一層防止することができる。
【0064】
また、本実施形態に係る車輪配索用ワイヤーハーネスWHによれば、耐屈曲シールド複合ケーブル1と、耐屈曲シールド複合ケーブル1に沿って配置された他の電線OWとを備えるため、インバータからの電力により車輪駆動用のモータを駆動する場合などにおいて、他の電線OWへのノイズ干渉を抑制することができる。
【0065】
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る車輪配索用ワイヤーハーネスWHは、第1実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第1実施形態との相違点について説明する。
【0066】
図5は、第2実施形態に係る耐屈曲シールド複合ケーブルを含む車輪配索用ワイヤーハーネスである。図5に示すように、第2実施形態に係る車輪配索用ワイヤーハーネスWHは、耐屈曲シールド複合ケーブル1と、他の電線OWとで構成されている。
【0067】
第2実施形態において他の電線OWは、シールド層20とシース30との間に配置されている。このため、第2実施形態に係る車輪配索用ワイヤーハーネスWHは、外装部品EPを備えない構成となっている。特に、第2実施形態に係る他の電線OWは、耐屈曲シールド複合ケーブル1の長手方向に螺旋状となって配置されている。
【0068】
ここで、他の電線OWは、シールド層20とシース30との隙間に配置されていてもよいが、シース30の成形時に他の電線OWを一体化することで、他の電線OWの一部又は全部がシース30に埋設されていてもよい。これにより、車両振動に起因した他の電線OWの振動による異音を抑えることができるからである。
【0069】
このようにして、第2実施形態に係る耐屈曲シールド複合ケーブル1は第1実施形態と同様に、複数の電線をシース内に収納し、耐屈曲性及びシールド性能を有した耐屈曲シールド複合ケーブルを提供することができる。また、一部の電線のみが断線し易くなってしまう事態をより一層防止することができる。
【0070】
また、第2実施形態に係る車輪配索用ワイヤーハーネスWHについても第1実施形態と同様に、他の電線OWへのノイズ干渉を抑制することができる。
【0071】
さらに、第2実施形態に係る車輪配索用ワイヤーハーネスWHによれば、他の電線OWは、シールド層20とシース30との間において、耐屈曲シールド複合ケーブル1の長手方向に螺旋状となって配置されているため、ケーブル屈曲時に曲げの内外で発生する線長差を吸収できることで前記複数の電線よりも早い段階で断線してしまう懸念を払拭できる。
【0072】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、周知及び公知の技術を組み合わせてもよい。
【0073】
例えば、上記実施形態において耐屈曲シールド複合ケーブル1は、3本の電線11〜13を備えているが、これに限らず、2本又は4本以上の電線を備えていてもよい。特に、上記では車体側にインバータが設けられる構成を想定したため、耐屈曲シールド複合ケーブル1が3本の電線11〜13を備えているが、車輪側にインバータが設けられる場合には電線本数は2本であってもよい。また、上記したツイスト加工や撚りピッチについては、4本以上の電線を備える場合であっても同等の効果が得られる。
【符号の説明】
【0074】
1 :耐屈曲シールド複合ケーブル
11〜13 :電線
11a〜13a :導体部
11b〜13b :被覆部
20 :シールド層
30 :シース
EP :外装部品
EP1 :第1筒部
EP2 :第2筒部
OW :電線
WH :車輪配索用ワイヤーハーネス
図1
図2
図3
図4
図5