特許第6075260号(P6075260)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6075260
(24)【登録日】2017年1月20日
(45)【発行日】2017年2月8日
(54)【発明の名称】ケーブル固定金具及びハーネス
(51)【国際特許分類】
   H02G 3/30 20060101AFI20170130BHJP
   B60R 16/02 20060101ALI20170130BHJP
【FI】
   H02G3/30
   B60R16/02 623V
   B60R16/02 623U
【請求項の数】6
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2013-203725(P2013-203725)
(22)【出願日】2013年9月30日
(65)【公開番号】特開2015-70718(P2015-70718A)
(43)【公開日】2015年4月13日
【審査請求日】2015年12月18日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005083
【氏名又は名称】日立金属株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145872
【弁理士】
【氏名又は名称】福岡 昌浩
(74)【代理人】
【識別番号】100105256
【弁理士】
【氏名又は名称】清野 仁
(72)【発明者】
【氏名】江島 弘高
(72)【発明者】
【氏名】岡 史人
(72)【発明者】
【氏名】山下 宣幸
(72)【発明者】
【氏名】二ッ森 敬浩
【審査官】 久保 正典
(56)【参考文献】
【文献】 特開2005−027446(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02G 3/30
B60R 16/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電線部と、この電線部を覆う外層部と、を有する電気ケーブルを被固定部材へ固定するためのケーブル固定金具であって、
前記電線部を挿入可能な第1の筒部と、
前記第1の筒部の外側に該第1の筒部を囲む状態で形成され、前記第1の筒部との間に前記外層部を収容可能な収容部を形成する第2の筒部と、
前記第1の筒部と前記第2の筒部とに連結し前記被固定部材に接続される連結部と、
を備え、
前記第1の筒部に前記電線部が挿入されるとともに、前記収容部に前記外層部が収容された状態で前記第2の筒部がかしめられることにより、前記外層部が前記第1の筒部と前記第2の筒部とにより把持され、
前記連結部が前記被固定部材に接続されることにより、前記ケーブルが前記被固定部材に固定される
ことを特徴とするケーブル固定金具。
【請求項2】
前記連結部は、前記第1の筒部及び前記第2の筒部よりも外側に張り出した状態で形成されたフランジ部を備え、
前記フランジ部には、前記連結部を前記被固定部材にボルトにより接続するための接続用孔が形成されている
ことを特徴とする請求項に記載のケーブル固定金具。
【請求項3】
前記第2の筒部は、かしめられる部分よりも前記フランジ部側に前記かしめによる前記フランジ部の変形を緩和する変形緩和部を有する
ことを特徴とする請求項に記載のケーブル固定金具。
【請求項4】
前記変形緩和部は、前記第2の筒部の厚み寸法を部分的に小さくした薄肉部によって形成されている
ことを特徴とする請求項に記載のケーブル固定金具。
【請求項5】
電線部と、前記電線部を覆い絶縁材料からなるシースを有する外層部と、前記電線部と前記シースとの間に配置されているシールド層と、を有する電気ケーブルと、
前記電気ケーブルを被固定部材へ固定するためのケーブル固定金具と、
を備えるハーネスであって、
前記ケーブル固定金具は、前記電線部を挿入可能な第1の筒部と、前記第1の筒部の外側に該第1の筒部を囲む状態で形成され、前記第1の筒部との間に前記シールド層及び前記シースを収容可能な収容部を形成する第2の筒部と、前記第1の筒部と前記第2の筒部とに連結する連結部と、を備え、
前記第1の筒部に前記電線部が挿入されるとともに、前記収容部に前記シールド層及び前記シースが収容された状態で前記第2の筒部がかしめられることにより、前記電気ケーブルと前記ケーブル固定金具とが結合されている
ことを特徴とするハーネス。
【請求項6】
記シールド層は、前記収容部で前記第1の筒部の外周面と前記第2の筒部の内周面の両方に接触するように折り返されている
ことを特徴とする請求項に記載のハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気ケーブルを固定する際に用いられるケーブル固定金具とこれを用いて構成されるハーネスに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ロボットの普及や自動車の電装化などにともない、屈曲を繰り返し受ける環境にも電気ケーブルが使用されている。この種の電気ケーブルとしては、1本又は複数本の電線を用いて電線部を構成し、この電線部の周りをシースで保護した構造が知られている。
【0003】
また、電気ケーブルを固定する方法としては、ケーブル固定金具を用いた方法が知られている。具体的には、ケーブル固定金具に筒部を一体に形成し、この筒部に電気ケーブルを挿入した状態で筒部をかしめることにより、電気ケーブルを固定する方法が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−299819号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上述のようにケーブル固定金具の筒部に電気ケーブルを挿入して筒部をかしめる場合は、かしめにともなう筒部の変形量が多いほど、筒部が電気ケーブルを把持する力(以下、単に「把持力」又は「ケーブル把持力」ともいう。)が強くなる。このため、例えば自動車用に電気ケーブルを使用する際の信頼性を向上させるなどの理由で、現状よりも強い把持力で電気ケーブルを固定したい場合は、かしめ荷重を大きくする必要がある。かしめ荷重とは、かしめ加工用の工具を用いて筒部をかしめるときに、筒部に加える荷重をいう。
【0006】
しかしながら、ケーブル固定金具の筒部をかしめるときのかしめ荷重を大きくすると、電気ケーブルの電線部に加わる機械的な負荷が大きくなってしまう。その理由は、次のとおりである。一般に、電気ケーブルは、電線部の外側をシース(外被)で保護した構造になっている。また、シースはゴム材料で形成されている。このため、ケーブル固定金具の筒部に電気ケーブルを挿入して筒部をかしめると、かしめによる締め付け力がシースを介して電線部に伝わる。したがって、かしめ荷重を大きくすると、その分だけ電線部に加わる負荷が大きくなってしまう。
【0007】
本発明の主な目的は、ケーブル固定金具を用いて電気ケーブルをかしめにより固定する場合に、電気ケーブルの電線部に加わる負荷を大きくすることなく、ケーブル把持力を向上させることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第1の態様は、
電線部と、この電線部を覆う外層部と、を有する電気ケーブルを被固定部材へ固定するためのケーブル固定金具であって、
前記電線部を挿入可能な第1の筒部と、
前記第1の筒部の外側に該第1の筒部を囲む状態で形成され、前記第1の筒部との間に前記外層部を収容可能な収容部を形成する第2の筒部と、
を備え、
前記第1の筒部に前記電線部が挿入されるとともに、前記収容部に前記外層部が収容された状態で前記第2の筒部がかしめられることにより、前記外層部が前記第1の筒部と前記第2の筒部とにより把持される
ことを特徴とするケーブル固定金具である。
【0009】
本発明の第2の態様は、
さらに、前記第1の筒部と前記第2の筒部とに連結し前記被固定部材に接続される連結部を有し、
前記連結部が前記被固定部材に接続されることにより、前記ケーブルが前記被固定部材に固定される
ことを特徴とする上記第1の態様に記載のケーブル固定金具である。
【0010】
本発明の第3の態様は、
前記連結部は、前記第1の筒部及び前記第2の筒部よりも外側に張り出した状態で形成されたフランジ部を備え、
前記フランジ部には、前記連結部を前記被固定部材にボルトにより接続するための接続用孔が形成されている
ことを特徴とする上記第2の態様に記載のケーブル固定金具である。
【0011】
本発明の第4の態様は、
前記第2の筒部は、かしめられる部分よりも前記フランジ部側に前記かしめによる前記フランジ部の変形を緩和する変形緩和部を有する
ことを特徴とする上記第3の態様に記載のケーブル固定金具である。
【0012】
本発明の第5の態様は、
前記変形緩和部は、前記第2の筒部の厚み寸法を部分的に小さくした薄肉部によって形成されている
ことを特徴とする上記第4の態様に記載のケーブル固定金具である。
【0013】
本発明の第6の態様は、
電線部と、この電線部を覆う外層部と、を有する電気ケーブルと、
前記電気ケーブルを被固定部材へ固定するためのケーブル固定金具と、
を備えるハーネスであって、
前記ケーブル固定金具は、前記電線部を挿入可能な第1の筒部と、前記第1の筒部の外側に該第1の筒部を囲む状態で形成され、前記第1の筒部との間に前記外層部を収容可能な収容部を形成する第2の筒部と、を備え、
前記第1の筒部に前記電線部が挿入されるとともに、前記収容部に前記外層部が収容された状態で前記第2の筒部がかしめられることにより、前記電気ケーブルと前記ケーブル固定金具とが結合されている
ことを特徴とするハーネスである。
【0014】
本発明の第7の態様は、
前記電気ケーブルはシールド層を有し、
前記シールド層は、前記収容部に収容されるとともに、前記収容部で前記第1の筒部の外周面と前記第2の筒部の内周面の両方に接触するように折り返されている
ことを特徴とする上記第6の態様に記載のハーネスである。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、ケーブル固定金具を用いて電気ケーブルをかしめにより固定する場合に、電気ケーブルの電線部に加わる負荷を大きくすることなく、ケーブル把持力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の実施の形態に係るハーネスの主要部の構成例を示す断面図である。
図2】本発明の実施の形態に係る電気ケーブルの構成例を示す断面図である。
図3】保護部の筒内で電線部を同心円状に配置した場合の断面図である。
図4】本発明の実施の形態に係るケーブル固定金具の構成例を示す断面図である。
図5】(A)は図4のA矢視図、(B)は図4のB矢視図である。
図6】複数本の電線によって電線部を構成する場合の具体例を示す断面図である。
図7】保護部の一部に縮径部を形成した状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
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。
本発明の実施の形態においては、次の順序で説明を行う。
1.ハーネスの概要
2.電気ケーブルの構成
3.補強編組層を設ける技術的な意義
4.電線部と保護部の関係
5.ケーブル固定金具の構成
6.ハーネスの構成
7.ハーネスの取り付け
8.実施の形態の作用及び効果
9.変形例等
【0018】
<1.ハーネスの概要>
図1は本発明の実施の形態に係るハーネスの主要部の構成例を示す断面図である。
図示したハーネス100は、電気ケーブル1と、ケーブル固定金具50と、を備えた構成となっている。以下、電気ケーブル1とケーブル固定金具50の構成について順に説明し、その後で、これらを組み合わせたハーネス100の構成について説明する。
【0019】
<2.電気ケーブルの構成>
まず、電気ケーブルの構成について説明する。
図2は本発明の実施の形態に係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1は、適度な可撓性を有するものであって、大きくは、電線部2と、この電線部2を覆う外層部としての保護部3と、電線部2と保護部3の間に介在するシールド編組層13と、を備えた構成となっている。なお、本明細書においては、電気ケーブル1の長さ方向を「ケーブル長さ方向」といい、電気ケーブル1の直径方向を「ケーブル径方向」という。
【0020】
(電線部)
電線部2は、1本の電線5によって構成されている。電線5は、導体6と、この導体6の外周を覆う絶縁体7と、を有している。
【0021】
(導体)
導体6は、電線5の芯線として電線5の中心軸上に位置している。導体6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)を用いて形成することができる。導体6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6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。
【0022】
(絶縁体)
絶縁体7は、導体6の外周の全面を覆うように、この導体6と同心円状に形成されている。絶縁体7は、一定の厚み寸法(例えば、0.7mm厚)で形成されている。絶縁体7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、絶縁体7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。
【0023】
(保護部)
保護部3は、電線部2を保護するものであって、筒状のシース11と、このシース11の内面を覆う補強編組層12と、を有している。
【0024】
(シース)
シース11は、電気ケーブル1の外被部を構成するものである。シース11は、断面円形に形成されている。このため、保護部3は、全体的に円筒状に形成されている。そして、保護部3の筒内に、上述した電線部2が配置(収容)されている。シース11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11の外周面は、電気ケーブル1の外周面を構成している。シース11は、絶縁材料によって形成されている。具体的には、シース11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11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。
【0025】
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11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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
(補強編組層)
補強編組層12は、シース11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12は、シース11の内周面に密着(接着)した状態で、シース11と同心円状に形成されている。補強編組層12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12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。
【0031】
(シールド編組層)
シールド編組層13は、電気的なシールド機能を有するもので、補強編組層12の内面の全面を覆うように形成されている。シールド編組層13は、補強編組層12と同様にシース11と同心円状に形成されている。シールド編組層13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13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。
【0032】
シールド編組層13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。そして、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。
【0033】
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13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。
【0034】
<3.補強編組層を設ける技術的な意義>
本実施の形態においては、シース11の内周に補強編組層12を設けている。電気ケーブル1に補強編組層12を設けることの技術的な意義は主に2つある。
第1の技術的な意義は、電気ケーブル1をケーブル固定金具50の筒部(後述)のかしめによって固定するときの把持力を高めることである。すなわち、電気ケーブル1の外側にケーブル固定金具50の筒部を嵌め入れてかしめる場合に、シース11の内周に補強編組層12が設けられていると、補強編組層12の表面の細かな凹凸が、かしめによる締め付け力を受けてシース11の内周面に食い込んだ状態になる。したがって、筒部のかしめによるシース11の締め付け力(かしめ荷重)をそれほど大きくしなくても、筒部のかしめ部分に十分な把持力が得られる。
【0035】
第2の技術的な意義は、電気ケーブル1の引張強度を高めることである。すなわち、シース11の内周に、ポリエチレンテレフタレートの繊維等を編み込んだ補強編組層12が設けられていると、何らかの理由で電気ケーブル1にケーブル長さ方向の引張力が加わった場合に、ケーブル全体の伸びが補強編組層12によって抑制される。このため、電気ケーブル1に引張力が加わったときに電線部2が受けるダメージが軽減する。したがって、電気ケーブル1の引張強度を向上させることができる。
【0036】
<4.電線部と保護部の関係>
本実施の形態に係る電気ケーブル1においては、電線部2が配置された保護部3の筒内に中空部14が設けられている。中空部14は、保護部3の筒内において、ケーブル長さ方向に直交する方向(ケーブル径方向を含む)への電線部2の変位を許容する部分である。このため、保護部3の筒内に配置された電線部2は、ケーブル長さ方向と直交する方向に、ある程度自由に動ける状態になっている。また、保護部3の筒内では、電線部2がケーブル長さ方向にも変位(スライド)可能になっている。
【0037】
本実施の形態においては、保護部3の筒内に中空部14を設けるために、保護部3の内径D1を、電線部2を構成する電線5の外径D2よりも大きく設定している。また、本実施の形態においては、保護部3の内周側の層を、補強編組層12とシールド編組層13を重ね合わせた2層構造で形成している。このため、保護部3の内径D1は、補強編組層12とシールド編組層13の厚み寸法を加味した寸法となっている。
【0038】
以上の寸法関係により、例えば図示のように絶縁体7の下部がシールド編組層13に接触するように電線5の位置が下側に片寄った状態では、保護部3の筒内に断面三日月形の中空部14が形成される。この点は、電線5が上下左右のいずれの方向に片寄って配置された場合でも同様である。これに対して、図3に示すように、保護部3の筒内で電線部2の電線5が保護部3の中心軸上に配置され場合、つまり保護部3と電線5が同心円状に配置された場合は、保護部3の筒内に電線部2を取り囲むように断面リング形の中空部14が形成される。
【0039】
<5.ケーブル固定金具の構成>
次に、ケーブル固定金具の構成について説明する。
図4は本発明の実施の形態に係るケーブル固定金具の構成例を示す断面図である。また、図5(A)は図4のA矢視図、同(B)は図4のB矢視図である。
図示したケーブル固定金具50は、上述した電気ケーブル1を固定するためのものであって、特に、電気ケーブル1の端末を固定する際に用いて好適なものである。ケーブル固定金具50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。ケーブル固定金具50は、大きくは、第1の筒部51と、第2の筒部52と、フランジ部53aを備える連結部53と、を一体に有している。
【0040】
(第1の筒部)
第1の筒部51は、円筒状に形成されている。第1の筒部51は、上述した電気ケーブル1の電線部2(電線5)を挿入可能に形成されている。具体的には、第1の筒部51の内径D3が電線部2の外径D2と同じか、それよりも若干大きく設定され、これによって第1の筒部51に電線部2を挿入できる構成になっている。つまり、第1の筒部51が形成する孔は、電線部2を挿入するための孔となっている。
【0041】
また、第1の筒部51は、連結部53の厚み方向の一方と他方に突出する状態で形成されている。本明細書では、連結部53の厚み方向の一方に突出する第1の筒部51を「第1の筒部51a」とし、連結部53の厚み方向の他方に突出する第1の筒部51を「第3の筒部51b」とする。
【0042】
第1の筒部51aの内径と第3の筒部51bの内径は、第1の筒部51の中心軸(図中、一点鎖線で示す)方向にわたって一様に同じ寸法(D3)になっている。第1の筒部51aの外径D4は、第3の筒部51bの外径D5よりも小さくなっており、その分だけ第1の筒部51aの厚み寸法は、第3の筒部51bの厚み寸法よりも小さくなっている。ただし、第1の筒部51aと第3の筒部51bの厚み寸法の大小関係は、逆の関係になっていてもよいし、等しい関係になっていてもよい。
【0043】
(第2の筒部)
第2の筒部52は、上述した第1の筒部51と同心円をなすように円筒状に形成されている。第2の筒部52は、第1の筒部51aと同様に、連結部53の厚み方向の一方に突出する状態で形成されている。第2の筒部52の突出寸法は、第1の筒部51aの突出寸法と同じ寸法に設定されている。第2の筒部52は、第1の筒部51aの外側に、第1の筒部51aを囲む状態で形成されている。これにより、ケーブル固定金具50は、第1の筒部51aと第2の筒部52とを備える二重筒構造を有している。
【0044】
上述した二重筒構造において、第1の筒部51aと第2の筒部52との間には、電気ケーブル1の保護部3を収容可能な収容部54が形成されている。具体的には、第1の筒部51aの外径D4は保護部3の内径D1よりも若干小さく設定され、第2の筒部52の内径D6は保護部3の外径D7(図2及び図3を参照)よりも若干大きく設定されている。このため、第1の筒部51及び第2の筒部52の直径方向における収容部54の隙間寸法は、保護部3の厚み寸法よりも小さくなっている。
【0045】
第2の筒部52には変形緩和部55が形成されている。変形緩和部55は、第2の筒部52をかしめ加工用の工具で外側からかしめるときに、かしめによるフランジ部53aの変形を緩和する部分である。変形緩和部55は、かしめられる部分よりもフランジ部53a側となる第2の筒部52の基端部に形成されている。また、変形緩和部55は、第2の筒部52の外周面に円周方向に沿って凹溝を形成することにより、第2の筒部52の厚み寸法を部分的に小さくした薄肉部として形成されている。この場合、変形緩和部55を形成する凹溝は、第2の筒部52の円周方向に対して、全周にわたって形成してもよいし、所定の角度間隔で複数にわけて形成してもよい。
【0046】
(連結部)
連結部53は、第1の筒部51と第2の筒部52とを連結している。連結部53は、板状に形成されている。連結部53の厚み方向は、第1の筒部51の中心軸方向と同じ方向になっている。連結部53は、第1の筒部51の中心軸方向から見て長円形に形成されている。連結部53のうち、第2の筒部52よりも外側に張り出したフランジ部53aには接続用孔56が形成されている。接続用孔56は、被固定部材としての図示しない電子機器の筐体に対し、ケーブル固定金具50を固定するための孔である。接続用孔56は、第2の筒部52よりも外側にフランジ部53aを貫通する状態で形成されている。電子機器は、電気ケーブル1を用いて電子機器同士を電気的に接続する際の、一方の電子機器に相当するものである。この電子機器の筐体にケーブル固定金具50を用いて電気ケーブル1を固定する場合は、上述した第3の筒部51bが、電子機器の筐体側に設けられた係合孔に嵌め込まれる。
【0047】
<6.ハーネスの構成>
次に、ハーネス100の構成について説明する。
ハーネス100は、上記構成の電気ケーブル1とケーブル固定金具50とを組み合わせることにより、固定金具付き電気ケーブルとして得られるものである。具体的には、次のようにして電気ケーブル1とケーブル固定金具50とを組み付ける。
すなわち、上記図1に示すように、ケーブル固定金具50の第1の筒部51の孔に電気ケーブル1の電線部2(電線5)を挿入する。このとき、ケーブル固定金具50の第1の筒部51に対しては、第1の筒部51a側から電線部2を挿入して、第3の筒部51b側に電線部2を引き出す。電気ケーブル1における電線部2と保護部3の長さは事前に調整され、これによって電線部2は第3の筒部51bから所定寸法だけ引き出された状態となる。
【0048】
このように第1の筒部51に電線部2(電線5)を挿入した状態では、第1の筒部51の内径D3を電線部2の外径D2よりも若干大きく設定しておくことにより、両者の間に適度な隙間が確保されることが望ましい。その理由は主に2つある。一つは、第1の筒部51に電線部2を挿入しやくなるためである。もう一つは、上述した隙間の介在により、第1の筒部51の中心軸方向に電線部2が自由に移動(スライド)できるようになり、これによって電気ケーブル1が屈曲したときに電線部2に加わる負荷が軽減されるからである。
【0049】
一方、電気ケーブル1の保護部3については、ケーブル固定金具50の収容部54に収容する。このとき、収容前に保護部3の端部でシールド編組層13を外側に折り返すことにより、シース11及び補強編組層12の端部をシールド編組層13で覆うようにする。次に、保護部3を収容部54に差し込むように収容する。このとき、保護部3の端部が収容部54の奥側(連結部53の片面)に突き当たるまで、保護部3を差し込む。これにより、収容部54の内部では、シールド編組層13が、第1の筒部51aの外周面と、第2の筒部52の内周面と、連結部53の片面とに、それぞれ接触した状態となる。
【0050】
次に、ケーブル固定金具50の第2の筒部52をかしめ加工用の工具で外側からかしめることにより、電気ケーブル1とケーブル固定金具50とを結合(一体化)する。第2の筒部52には、あらかじめかしめ加工の対象となる位置が決められている。このため、その加工対象位置にかしめ加工用の工具を接触させて第2の筒部52に外側からかしめ荷重を加える。これにより、第2の筒部52の外周面は、かしめ加工用の工具によって加えられるかしめ荷重を受けて内側に凹形状に変形する。このとき、収容部54に収容されている保護部3は、第1の筒部51aと第2の筒部52にサンドイッチ状に挟み込まれる。このため、第2の筒部52のかしめ部分(凹形状に変形した部分)57で保護部3が把持され、この把持力をもって電気ケーブル1がケーブル固定金具50に固定される。
【0051】
また、第2の筒部52にかしめ荷重を加えた場合、かしめ荷重による応力は第2の筒部52を介してフランジ部53aに伝達される。その際、第2の筒部52にあらかじめ薄肉部によって変形緩和部55を形成しておくと、その部分で第2の筒部52の機械的な強度(剛性等)が低くなる。このため、変形緩和部55を形成しない場合に比較して、第2の筒部52からフランジ部53aに伝達される応力が小さくなる。したがって、応力伝達に伴うフランジ部53aの変形(傾き等)が抑制される。
【0052】
以上のように電気ケーブル1とケーブル固定金具50を組み付けることにより、これらを一体的に結合させた状態のハーネス100が得られる。
【0053】
<7.ハーネスの取り付け>
上述した電子機器の筐体にハーネス100を取り付ける場合は、電子機器の筐体側に設けられた係合孔に第3の筒部51bを嵌め込むように挿入するとともに、筐体の側面に連結部53の片面を接触させる。次に、連結部53のフランジ部53aの接続用孔56にボルトを通し、そのボルトの雄ネジ部分を、電子機器の筐体側に設けられた雌ネジ部分にねじこんで締め付ける。これにより、電子機器の筐体にハーネス100が取り付けられる。
【0054】
ちなみに、本実施の形態に係るハーネス100を自動車に実装する場合は、車体側に配置される電子機器(電源、インバータ、制御装置など)と、バネ下のホイール部分に配置される電子機器(インホイールモータ、電動ブレーキ、各種センサなど)とを電気ケーブル1で電気的に接続するとともに、各々の電子機器の筐体にケーブル固定金具50を取り付けることになる。
【0055】
<8.実施の形態の作用及び効果>
本発明の実施の形態においては、ケーブル固定金具50に第1の筒部51と第2の筒部52を設けて収容部54を形成し、この収容部54に電気ケーブル1の保護部3を収容した状態で第2の筒部52をかしめることにより、保護部3を把持する構成を採用している。この構成を採用すると、第2の筒部52をかしめた場合に、かしめによる締め付け力(かしめ荷重)を、保護部3を介して第1の筒部51aで受けることになる。このため、かしめによる締め付け力が電線部2に伝わりにくくなる。したがって、第2の筒部52をかしめたときに電線部2に加わる負荷を低減することができる。
【0056】
また、第1の筒部51と第2の筒部52との間の収容部54に保護部3を収容して第2の筒部52をかしめると、かしめによる締め付け力によって保護部3がそれらの筒部51,52にサンドイッチ状に挟み込まれる。このため、かしめによる締め付け力は、保護部3を挟み込む把持力となって、保護部3に集中的に作用する。したがって、かしめ加工の際に第2の筒部52をそれほど大きく変形させなくても、第2の筒部52のかしめ部分に十分な把持力が得られる。特に、保護部3の構成として、シース11の内周に補強編組層12を設けた場合は、かしめによる締め付け力を受けたときに、補強編組層12が第1の筒部51からの反力によりシース11に強く押し付けられる。このため、補強編組層12の表面の微小な凹凸をシース11の内周面に強固に食い込ませることができる。したがって、ケーブル固定金具50による電気ケーブル1の把持力を向上させることができる。
【0057】
また、第2の筒部52をかしめることにより、第1の筒部51aと第2の筒部52との間で隙間なく保護部3を把持することができる。このため、ケーブル固定金具50における保護部3の挿入部分に別途、パッキンを使用したり防水用樹脂を塗布したりしなくても防水性を確保することが可能となる。このため、ハーネス100を低コストで製造することができる。ただし、本発明を実施するにあたっては、必要に応じて、パッキンを使用したり防水用樹脂を塗布したりしてもかまわない。また、電子機器の筐体に設けられた係合孔に第3の筒部51bを嵌め込む場合に、第3の筒部51bの外周面にパッキンを設けて防水性を確保してもよい。
【0058】
また、ケーブル固定金具50を用いて固定した電気ケーブル1が何らかの理由で屈曲した場合、ケーブル固定金具50の近傍では、電気ケーブル1の電線部2と保護部3がケーブル径方向で分離した状態に保持される。このため、電気ケーブル1の屈曲に起因して電線部2(電線5)に発生する歪みが抑制される。したがって、電気ケーブル1の耐屈曲性を向上させることができる。特に、自動車用途で繰り返しケーブルが屈曲する環境でハーネス100を使用する場合に顕著な効果が得られる。
【0059】
また、保護部3の内周にシールド編組層13を設け、このシールド編組層13を折り返した状態で保護部3を収容部54に収容することにより、第1の筒部51aと第2の筒部52の両方にシールド編組層13を接触させている。このため、例えばケーブル固定金具50を通してシールド編組層13を電気的に接地させる場合に、安定した接地状態が得られる。また、収容部54に保護部3を収容する場合に、あらかじめシールド編組層13を保護部3の端部で折り返した状態で収容部54に収容することにより、シールド編組層13のめくれ等を抑制することができる。加えて、シールド編組層13を収容部54へ収納しやすくなる。
【0060】
<9.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。
【0061】
例えば、上記実施の形態においては、電線部2を1本の電線5によって構成したが、本発明はこれに限らず、複数本の電線によって電線部を構成してもよい。具体例を挙げると、図6に示すように、3本の電線5によって電線部2を構成してもよい。その場合は、3本の電線5を互いに密着させたときに、3本の電線5が収まる仮想円(外接円)15を想定し、この仮想円15の直径Dvよりも保護部3の内径D1を大きく設定することにより、保護部3の筒内に許容部14を設けるようにすればよい。また、3本の電線5は、それぞれケーブル長さ方向に沿う真っ直ぐな線であってもよいし、互いに撚り合わせた撚り線であってもよい。
【0062】
また、保護部3の筒内に中空部14を設ける場合は、ケーブル長さ方向の全部に一様に中空部14を設けてもよいし、ケーブル長さ方向の一部(ケーブル固定金具50に固定される部分)にのみ中空部14を設けてもよい。後者の場合は、図7に示すように、ケーブル長さ方向(図中、左右方向)の一部に保護部3の径を縮小した縮径部3aを部分的に形成し、この縮径部3aによって電線部2(電線5)を保護部3の中心軸(図中、一点鎖線で示す)上に位置決めする構成としてもよい。この構成を採用した場合は、ケーブル固定金具50に電気ケーブル1を取り付けるときに、ケーブル径方向において両者の位置合わせを容易に行うことができる。
【0063】
また、上記実施の形態においては、保護部3の内周にシールド編組層13を設けるようにしたが、本発明はこれに限らず、保護部3の内周に変えて電線部2の外周にシールド編組層13を設けるようにしてもよい。
【0064】
また、第2の筒部52にかしめ部分57を形成する場合は、第2の筒部52の中心軸方向において、異なる複数の箇所をかしめることにより、複数のかしめ部分57を形成してもよい。
【0065】
また、連結部53の厚み方向の一方に突出する第1の筒部51a及び第2の筒部52の各突出端の端面形状を、例えば、面取り形状あるいはラウンド形状に形成することにより、電気ケーブル1が屈曲した際に保護部3に加わる機械的なダメージを軽減してもよい。
【0066】
また、本発明に係るケーブル固定金具は、電気ケーブル1の端末部分を固定する場合だけでなく、例えば、連結部53の一方と他方に、それぞれ第1の筒部51と第2の筒部52による二重筒構造を設けることにより、電気ケーブル1の途中部分を固定する場合に適用することも可能である。
【符号の説明】
【0067】
1…電気ケーブル
2…電線部
3…保護部
5…電線
50…ケーブル固定金具
51…第1の筒部
52…第2の筒部
53…連結部
54…収容部
55…変形緩和部
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図1