(57)【要約】【課題】強電ケーブルのサイズアップやコストアップを抑えながら、相対移動を繰り返すシステムの安全性を確保するケーブル構造を提供すること。【解決手段】強電ケーブルであるモータケーブル６は、インバータ５に対しインホイールモータ４が相対移動を繰り返すインホイールモータシステムに用いられ、インバータ５とインホイールモータ４の間を電気的に接続する。このモータケーブル６を、複数の層６１，６２，６３，６４を同軸配置で有する多層構造とする。そして、モータケーブル６を構成する全ての層６１，６２，６３，６４で相対移動量と回数から決まる屈曲耐久性を一定値以上に確保すると共に、最外層６４以外に最外層６４よりも屈曲耐久性が弱い最弱部位としての絶縁層６２を設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部に対し駆動部が相対移動を繰り返すシステムに用いられ、前記電源部と前記駆動部の間を電気的に接続する強電ケーブルにおいて、
前記強電ケーブルを、複数の層を同軸配置で有する多層構造とし、
前記強電ケーブルを構成する全ての層で相対移動量と回数から決まる屈曲耐久性を一定値以上に確保すると共に、最外層以外に最外層よりも屈曲耐久性が弱い最弱部位を設けた
ことを特徴とするケーブル構造。
【請求項２】
請求項１に記載されたケーブル構造において、
前記強電ケーブルは、複数の層として、少なくとも導体層と、最外層と、前記導体層と前記最外層の間を絶縁する絶縁層と、を有し、前記絶縁層を前記最弱部位とした
ことを特徴とするケーブル構造。
【請求項３】
請求項２に記載されたケーブル構造において、
前記強電ケーブルは、前記絶縁層と前記最外層との間にシールド層を設け、さらに、前記導体層と前記シールド層の間に漏電検知手段を設けた
ことを特徴とするケーブル構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載されたケーブル構造において、
前記強電ケーブルを構成する各層のうち、有機物による層においては塑性歪成分を負荷とする耐力線を用い、無機物による層においては応力成分又は全歪成分を負荷とする耐力線を用い、各層の被害度の対比により前記最弱部位を決定する
ことを特徴とするケーブル構造。
【請求項５】
請求項４に記載されたケーブル構造において、
前記強電ケーブルを構成する各層のうち、前記絶縁層に関しては漏電検知により被害度を設定する耐力線を用い、その他の層に関しては前記導体層を構成する導体の露出により被害度を設定する耐力線を用い、各層の被害度の対比により前記最弱部位を決定する
ことを特徴とするケーブル構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載されたケーブル構造において、
前記電源部は、サスペンションメンバに搭載されたインバータであり、
前記駆動部は、少なくとも一部を駆動輪のホイール内部空間に配置したインホイールモータであり、
前記強電ケーブルは、一端を前記インバータに接続し、他端を前記インホイールモータに接続したモータケーブルである
ことを特徴とするケーブル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対移動を繰り返す電源部と駆動部の間を電気的に接続する強電ケーブルのケーブル構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気ケーブルとして、複数の被覆電線と、複数の被覆電線を内周に固着した中空部を有する絶縁層と、外周を覆うシース（最外層）と、からなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８２１９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電気ケーブルにあっては、最終的な壊れ方までは考慮できておらず、最後は電線（銅線）が破断し、切れた銅線がシースを突き破って表面に露出するおそれがある、という問題があった。また、中空部を設けたりシースを分厚くしたりすることで耐久性を増すと電流密度が下がるため、必要な電流を確保するためにはサイズアップやコストアップを招く、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、強電ケーブルのサイズアップやコストアップを抑えながら、相対移動を繰り返すシステムの安全性を確保するケーブル構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の強電ケーブルは、電源部に対し駆動部が相対移動を繰り返すシステムに用いられ、電源部と駆動部の間を電気的に接続する。
この強電ケーブルを、複数の層を同軸配置で有する多層構造とした。
そして、強電ケーブルを構成する全ての層で相対移動量と回数から決まる屈曲耐久性を一定値以上に確保すると共に、最外層以外に最外層よりも屈曲耐久性が弱い最弱部位を設けた。
【発明の効果】
【０００７】
よって、強電ケーブルが多層構造とされ、強電ケーブルを構成する全ての層で相対移動量と回数から決まる屈曲耐久性が一定値以上に確保されると共に、最外層以外に最外層よりも屈曲耐久性が弱い最弱部位が設けられる。
即ち、強電ケーブルを、複数の層を同軸配置で有する多層構造としたため、必要電流を確保するのに十分な断面積を持つ導体層としても、サイズアップやコストアップが抑えられる。さらに、最外層以外の層の中から最外層よりも屈曲耐久性が弱い最弱部位を設ける、つまり、設計時に被害度が最大となる部位を決めるようにしている。よって、寿命を超えるような使用があった場合でも、最弱部位により安全に機能の停止または異常の検出が可能となるので、相対移動を繰り返すシステムの安全性が確保される。
この結果、強電ケーブルのサイズアップやコストアップを抑えながら、相対移動を繰り返すシステムの安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルを備えたインホイールモータ車両の後部を示す平面図である。
【図２】実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルを備えたインホイールモータ車両の後部を示す正面図である。
【図３】実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルを示す断面図である。
【図４】実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルの漏電検知手段を示す回路図である。
【図５】実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルのインホールモータの移動（搖動）によるモータ位置とケーブル応力の変化状態を示す説明図である。
【図６】モータケーブルのモータ位置とケーブル応力の関係が線形である場合の導体層応力特性・絶縁層応力特性・最外層応力特性を示す線形特性図である。
【図７】モータケーブルのモータ位置とケーブル応力の関係が非線形である場合の導体層応力特性・絶縁層応力特性・最外層応力特性を示す非線形特性図である。
【図８】導体層・絶縁層・最外層を有するモータケーブルにおいて各層の寿命と応力振幅の関係及び全ての層（導体層・絶縁層・シールド層・最外層）の被害度と層毎の強度関係を示す耐力線図である。
【図９】実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルにおいて金属層のモータ位置とケーブル応力の関係特性（導体層応力特性・シールド層応力特性）を示す非線形特性図である。
【図１０】実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルにおいて金属層（導体層・シールド層）の寿命と応力振幅の関係を示す耐力線図である。
【図１１】実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルにおいて樹脂層のモータ位置と塑性歪みの関係特性（最外層塑性歪み特性・絶縁層塑性歪み特性）を示す非線形特性図である。
【図１２】実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルにおいて樹脂層（最外層・絶縁層）の寿命と塑性歪振幅の関係を示す耐力線図である。
【図１３】実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルにおいて全ての層（導体層・絶縁層・シールド層・最外層）の被害度と層毎の強度関係を示す各層間の強度関係図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のケーブル構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
実施例１におけるケーブル構造は、後輪駆動のインホイールモータ車両において、インバータとインホイールモータを電気的に接続する三相のモータケーブルに適用したものである。以下、実施例１におけるケーブル構造の構成を、「全体構成」、「ケーブル構成」、「層毎の強度関係の決定構成」に分けて説明する。
【００１１】
［全体構成］
図１及び図２は実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルを備えたインホイールモータ車両の後部を示す平面図及び正面図である。以下、図１及び図２に基づき、全体構成を説明する。
【００１２】
前記インホイールモータ車両は、図１及び図２に示すように、サスペンションメンバ１と、左右の後輪タイヤ２Ｌ，２Ｒと、左右の後輪ホイール３Ｌ，３Ｒと、左右のインホイールモータ４Ｌ，４Ｒと、インバータ５と、左右の三相モータケーブル６Ｌ，６Ｒと、を車両後部に備えている。
【００１３】
前記サスペンションメンバ１は、左右後輪ユニット（左右後輪のタイヤ＋ホイール＋モータの総称）を車体に懸架する左右のサスペンション装置７Ｌ，７Ｒの車体側部材として取り付けられる。このサスペンションメンバ１は、図１に示すように、左右の後輪タイヤ２Ｌ，２Ｒに挟まれた中央部領域に配置された方形状メンバであり、車体メインフレームに対し合計４箇所のマウント部材１１を介して弾性支持される。なお、左右のサスペンション装置７Ｌ，７Ｒとしては、ロアリンク、アッパーリンク、ショックアブソーバ、コイルスプリング等を有する。
【００１４】
前記左右の後輪タイヤ２Ｌ，２Ｒは、左右の後輪ホイール３Ｌ，３Ｒの外周位置にそれぞれ装着される。左後輪ホイール３Ｌには、左後輪タイヤ２Ｌを駆動する左インホイールモータ４Ｌが、少なくとも一部をホイール内空間に配置した状態で取り付けられる。右後輪ホイール３Ｒには、右後輪タイヤ２Ｒを駆動する右インホイールモータ４Ｒが、少なくとも一部をホイール内空間に配置した状態で取り付けられる。
【００１５】
前記インバータ５は、図１及び図２に示すように、サスペンションメンバ１の車両前方側上面に取り付けられた電源部の一例である。このインバータ５は、力行のときに図外のバッテリからの高電圧直流を三相交流に変換して左インホイールモータ４Ｌと右インホイールモータ４Ｒに印加して駆動する。また、インバータ５は、回生のときに左インホイールモータ４Ｌと右インホイールモータ４Ｒからの三相交流を直流に変換して図外のバッテリに充電する。なお、バッテリは、車体フロア中央部の床下位置に配置され、ケース内部には、バッテリモジュールやジャンクションボックス等が設置されている。
【００１６】
前記左三相モータケーブル６Ｌは、インバータ５と左インホイールモータ４Ｌとを、電気的に接続するケーブルであり、ケーブル長を２つの接続部間の直線距離に余裕長を加えた長さとすることで図２に示すように少し下方に撓ませている。左三相モータケーブル６Ｌは、Ｕ相ケーブル６LU（車両後方位置）と、Ｖ相ケーブル６LV（中間位置）と、Ｗ相ケーブル６LW（車両前方位置）と、をそれぞれ独立に有して構成される。さらに、インバータ５と左インホイールモータ４Ｌは、左三相モータケーブル６Ｌと並列なアース用ボンディングケーブル６LEによって接続されている。
【００１７】
前記右三相モータケーブル６Ｒは、インバータ５と右インホイールモータ４Ｒとを、電気的に接続するケーブルであり、ケーブル長を２つの接続部間の直線距離に余裕長を加えた長さとすることで図２に示すように少し下方に撓ませている。右三相モータケーブル６Ｒは、Ｕ相ケーブル６RU（車両後方位置）と、Ｖ相ケーブル６RV（中間位置）と、Ｗ相ケーブル６RW（車両前方位置）と、をそれぞれ独立に有して構成される。さらに、インバータ５と右インホイールモータ４Ｒは、右三相モータケーブル６Ｒと並列なアース用ボンディングケーブル６REによって接続されている。即ち、左三相モータケーブル６Ｌと右三相モータケーブル６Ｒは、インバータ５を挟んで対称な配置構成とされる。
【００１８】
［ケーブル構成］
図３は実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブルを示す断面図、図４は三相モータケーブルの漏電検知手段を示す概略図である。以下、図３及び図４に基づき、ケーブル構成を説明する。
【００１９】
実施例１のケーブル構造は、図１及び図２に示すように、インバータ５（電源部）に対し左右インホイールモータ４Ｌ，４Ｒ（駆動部）が相対移動を繰り返すインホイールモータシステムに適用されている。そして、図３に示す多層構造によるケーブル構成は、インバータ５と左右インホイールモータ４Ｌ，４Ｒの間を電気的に接続する強電ケーブルに採用されている。即ち、左三相モータケーブル６Ｌを構成するＵ相ケーブル６LUとＶ相ケーブル６LVとＷ相ケーブル６LWと、右三相モータケーブル６Ｒを構成するＵ相ケーブル６RUとＶ相ケーブル６RVとＷ相ケーブル６RWの各ケーブルに採用されている。以下、これらの各ケーブルを総称して「モータケーブル６（強電ケーブル）」という。
【００２０】
前記モータケーブル６は、図３に示すように、導体層６１と、絶縁層６２と、シールド層６３と、最外層６４と、により構成され、これらの各層６１，６２，６３，６４を同軸配置で有する多層構造（同軸ケーブル構造）としている。
【００２１】
前記導体層６１は、ケーブル中心軸位置に設けられ、例えば、銅線を一定方向に撚って銅線束にすることで構成される。この導体層６１を構成する銅線の線径や銅線の数は、必要な電流を流すのに十分な径や数とされる。
【００２２】
前記絶縁層６２は、導体層６１とシールド層６３の間に配置され、例えば、導体層６１の外周を絶縁性樹脂により被覆することで構成される。この絶縁層６２の素材としては、モータケーブル６が撓み変形しても導体層６１とシールド層６３との間の絶縁を確保する絶縁性と弾性を備えた樹脂素材が用いられる。
【００２３】
前記シールド層６３は、絶縁層６２と最外層６４との間に配置され、例えば、銅やアルミの導体線を一定方向に撚った横巻きシールドや導体線を編み込んだ編組シールドにより構成される。このシールド層６３は、絶縁層６２を覆うことにより、外部からのノイズ影響や内部（導体層６１）からのノイズ発生を遮断する機能を確保する構成とされる。
【００２４】
前記最外層６４は、「シース」と呼ばれるもので、シールド層６３の外周を可撓性樹脂により被覆することで構成される。この最外層６４は、周辺部材との干渉によっても、傷ついたり破損したりしないだけの耐久性を持つ樹脂材が用いられる。
【００２５】
前記導体層６１とシールド層６３の間には、図４に示すように、漏電検知手段としての電位差センサ８を設けている。この電位差センサ８は、一端をシールド層６３に接続した漏電検知線９と、アース用ボンディングケーブル６LE，６REと、の間の電位差を監視するセンサである。導体層６１とシールド層６３の間で漏電が無いと電位差が発生するが、漏電があると導体層６１とシールド層６３の短絡により電位差が０（ゼロ）になることで検知する。なお、シールド層６３は、車体経由でグランドに繋がっている。一方、強電系は、車体やシールド層６３、グランドからは電位的に絶縁されて浮いている状態である。
【００２６】
［層毎の強度関係の決定構成］
前記モータケーブル６は、導体層６１と絶縁層６２とシールド層６３と最外層６４の全ての層で相対移動量と回数から決まる屈曲耐久性を一定値以上に確保している。これと共に、絶縁層６２を、最外層６４以外の層（導体層６１と絶縁層６２とシールド層６３）のうち、最外層６４よりも屈曲耐久性が弱い最弱部位としている。
【００２７】
前記各層６１，６２，６３，６４の屈曲耐久性を決定するにあたっては、各層６１，６２，６３，６４の繰り返し疲労に対する耐力線SNを用いる。そして、繰り返し疲労回数として最大ストローク相当に換算された市場入力回数Na（基準寿命回数）を、繰り返し疲労に対する各層の寿命回数Nf（設計寿命回数）により除算して求められる各層６１，６２，６３，６４の被害度Ｄにより決めている。つまり、各層６１，６２，６３，６４の寿命回数Nfを、市場入力回数Naに一致させる回数に設計するとＤ＝１となり、市場入力回数Naを超える回数に設計するとＤ＜１となる。
【００２８】
ここで、モータケーブル６を構成する各層６１，６２，６３，６４のうち、有機物（樹脂）による絶縁層６２と最外層６４においては、塑性歪成分を負荷とする耐力線SNを用いている。一方、無機物（金属）による導体層６１とシールド層６３においては応力成分又は全歪成分を負荷とする耐力線SNを用いている。さらに、絶縁層６２に関しては、漏電検知した故障状態を寿命とする耐力線SNを用い、その他の導体層６１とシールド層６３と最外層６４は、導体層６１の銅線が外部に露出した故障状態を寿命とする耐力線SNを用いている。
【００２９】
即ち、全ての層６１，６２，６３，６４で屈曲耐久性を一定値以上に確保するとは、全ての層６１，６２，６３，６４で被害度Ｄを１以下の値となるように計算して設計することをいう。又、絶縁層６２を屈曲耐久性において最外層６４よりも弱い最弱部位とするとは、全ての層６１，６２，６３，６４のうち、絶縁層６２の被害度Ｄを最大の値（他の層６１，６３，６４より大きく、Ｄ＝１に最も近い値）となるように計算して設計することをいう。
【００３０】
次に、作用を説明する。
実施例１のケーブル構造における作用を、「層毎の強度関係の決定作用」、「モータケーブルの特徴作用」に分けて説明する。
【００３１】
［層毎の強度関係の決定作用］
以下、図５〜図１３に基づき、各層６１，６２，６３，６４の被害度Ｄがどのようにして決定されるかの層毎の強度関係の決定作用を詳細に説明する。
なお、左右の後輪ホイール３Ｌ，３Ｒの総称を「後輪ホイール３」といい、左右のインホイールモータ４Ｌ，４Ｒの総称を「インホイールモータ４」という。又、各層に発生する応力をσ1〜σ4とし、各層の繰り返し疲労に対する耐力線をSN1〜SN4としたとき、導体層６１（σ3，SN3）、絶縁層６２（σ2，SN2）、シールド層６３（σ4，SN4）、最外層６４（σ1，SN1）とする（図３参照）。
【００３２】
まず、図５は、実施例１のケーブル構造が適用されたモータケーブル６のインホイールモータ４の移動（搖動）によるモータ位置δとケーブル応力σ（ケーブルに発生する応力）の変化状態を示す。このように、走行中において後輪ホイール３は、路面入力等に応じてバウンド側とリバウンド側のサスペンションストロークを繰り返すため、後輪ホイール３に取り付けられているインホイールモータ４もこれに伴ってストローク移動（搖動）する。よって、一端がインバータ５に接続され、他端がインホイールモータ４に接続されているモータケーブル６が撓み変形し、例えば、インホイールモータ４が下方向に向かって移動するほど円弧状のケーブル屈曲部の曲率半径は小さくなり、応力は高くなる。
したがって、モータ位置δが最下部ストローク位置δminのときにケーブル応力σは最大応力σmaxになり、モータ位置δが最上部ストローク位置δmaxのときにケーブル応力σは最小応力σminになる。
【００３３】
このモータ位置δとケーブル応力σの関係が線形である場合の導体層応力特性σ3・絶縁層応力特性σ2・最外層応力特性σ1を示した例が図６である。又、このモータ位置δとケーブル応力σの関係が非線形である場合の導体層応力特性σ3・絶縁層応力特性σ2・最外層応力特性σ1を示した例が図７である。つまり、線形特性であるか非線形特性であるかにかかわらず、モータケーブル６において軸心位置の導体層６１による導体層応力特性σ3による局所的変位が小さく、次に絶縁層６２でその次に最外層６４というように、外周側へ向かう層ほど局所的変位が大きくなる。この特性の特徴は、外周側へ向かう層ほど変形量が大きくなることによる。なお、応力は、材料のヤング率と局所的に加わる変位によって決まる。
【００３４】
例えば、導体層６１・絶縁層６２・最外層６４を有するモータケーブル６を想定したとき、図８に示す各層の寿命と応力振幅の関係を示す耐力線図に基づく層毎の強度関係の決定作用を説明する。
図８の縦軸は、応力振幅Δσであり、各層６１，６２，６４の応力振幅Δσ1，Δσ2，Δσ3は、
Δσ1＝（σ1max−σ1min）/2：最外層６４
Δσ2＝（σ2max−σ2min）/2：絶縁層６２
Δσ3＝（σ3max−σ3min）/2：導体層６１
となる。そして、図８に示すように、各層６１，６２，６４の耐力線SN1,SN2,SN3は、いずれも応力振幅Δσが大きいほど各層の寿命（回数）は少なくなる関係の特性であらわされる。この耐力線SN1,SN2,SN3は、応力振幅Δσの大きさにかかわらず、最大ストローク相当に換算された市場入力回数Naより大きくい。
これにより、各層６１，６２，６４の被害度Ｄ1,Ｄ2,Ｄ3は、
Ｄ1＝Na/Nf1≒0.3
Ｄ2＝Na/Nf2≒0.5
Ｄ3＝Na/Nf3≒0.2
となる。よって、層毎の強度関係は、
Ｄ1,Ｄ3＜Ｄ2＜１
となり、導体層６１・絶縁層６２・最外層６４の全ての層は、被害度Ｄ1,Ｄ2,Ｄ3が１未満であることで一定の屈曲耐久性を超えた範囲である。そして、被害度Ｄ1,Ｄ2,Ｄ3のうち、被害度Ｄ2が最大値であることで絶縁層６２が最弱部位になっている。
【００３５】
次に、導体層６１・絶縁層６２・シールド層６３・最外層６４を有する実施例１のモータケーブル６における層毎の強度関係の決定作用を、図９〜図１３に基づき説明する。
なお、無機物（金属）による層（導体層６１、シールド層６３）と、有機物（樹脂）による層（絶縁層６２、最外層６４）は、疲労の原理の違いに基づき耐力線の負荷を異ならせている。つまり、金属と樹脂で用いる耐力線の縦軸パラメータを変える理由は、疲労メカニズムが金属は荷重に支配され、樹脂は変形量に支配されるためであり、それぞれの材料の疲労特性（寿命特性）を導くのに支配的な要因で整理している。
【００３６】
無機物（金属）による導体層６１とシールド層６３においては、応力成分又は全歪成分を負荷とする耐力線SN3,SN4（図１０）を用いている。
図９は、モータ位置δに対するケーブル応力σの非線形特性であり、図１０の縦軸は、応力振幅Δσである。よって、各層６１，６３の応力振幅Δσ3，Δσ4は、
Δσ3＝（σ3max−σ3min）/2：導体層６１
Δσ4＝（σ4max−σ4min）/2：シールド層６３
となる。そして、図１０に示すように、各層６１，６３の耐力線SN3,SN4は、応力振幅Δσ3，Δσ4の大きさにかかわらず、最大ストローク相当に換算された市場入力回数Naより大きい。
これにより、各層６１，６３の被害度Ｄ3,Ｄ4は、
Ｄ3＝Na/Nf3≒0.2
Ｄ4＝Na/Nf4≒0.3
となる。
【００３７】
一方、有機物（樹脂）による絶縁層６２と最外層６４においては、塑性歪成分を負荷とする耐力線SN1,SN2（図１２）を用いている。
図１１は、モータ位置δに対する塑性歪みεの非線形特性であり、図１２の縦軸は、塑性歪振幅Δεである。よって、各層６４，６２の塑性歪振幅Δε1，Δε2は、
Δε1＝（ε1max−ε1min）/2：最外層６４
Δε2＝（ε2max−ε2min）/2：絶縁層６２
となる。そして、図１２に示すように、各層６２，６４の耐力線SN2,SN1は、塑性歪振幅Δε1，Δε2の大きさにかかわらず、最大ストローク相当に換算された市場入力回数Naより大きい。
これにより、各層６２，６４の被害度Ｄ1,Ｄ2は、
Ｄ1＝Na/Nf1≒0.3
Ｄ2＝Na/Nf2≒0.5
となる。
【００３８】
したがって、導体層６１・絶縁層６２・シールド層６３・最外層６４の層毎の強度関係は、図１３に示すように、
Ｄ1,Ｄ3,Ｄ4＜Ｄ2＜１
となる。即ち、導体層６１・絶縁層６２・シールド層６３・最外層６４の全ての層は、被害度Ｄ1,Ｄ2,Ｄ3,Ｄ4が１未満であることで一定の屈曲耐久性を超えた範囲である。そして、被害度Ｄ1,Ｄ2,Ｄ3,Ｄ4のうち、被害度Ｄ2が最大値であることで絶縁層６２が最弱部位になっている。
【００３９】
［モータケーブルの特徴作用］
実施例１では、インホイールモータシステムに用いられるモータケーブル６において、モータケーブル６を、複数の層６１，６２，６３，６４を同軸配置で有する多層構造とした。そして、モータケーブル６を構成する全ての層６１，６２，６３，６４で相対移動量と回数から決まる屈曲耐久性を一定値以上に確保すると共に、最外層６４以外に最外層６４よりも屈曲耐久性が弱い絶縁層６２（最弱部位）を設ける構成とした。
即ち、モータケーブル６を、複数の層６１，６２，６３，６４を同軸配置で有する多層構造としたため、必要電流を確保するのに十分な断面積を持つ導体層６１としても、サイズアップやコストアップが抑えられる。さらに、最外層６４以外に最外層６４よりも屈曲耐久性が弱い絶縁層６２（最弱部位）を設ける、つまり、設計時に被害度が最大となる部位を決めるようにしている。よって、寿命を超えるような使用があった場合でも最弱部位である絶縁層６２により安全に機能の停止または異常の検出が可能となるので、相対移動を繰り返すインホイールモータシステムの安全性が確保される。
この結果、モータケーブル６のサイズアップやコストアップを抑えながら、相対移動を繰り返すインホイールモータシステムの安全性を確保することができる。
【００４０】
実施例１では、複数の層として、少なくとも導体層６１と、最外層６４と、導体層６１と最外層６４の間を絶縁する絶縁層６２と、を有するモータケーブル６とし、絶縁層６２を最弱部位とする構成とした。
即ち、絶縁層６２を最弱部位とする理由は、絶縁層６２が破損しても他の層へのアタックが無く、しかも、絶縁層６２が破損したときは電流異常等で検知しやすいことによる。
従って、耐久性における最弱部位を絶縁層６２としたことで、導体層６１からの導電線の露出が防止され、安全性が増大する。
【００４１】
実施例１では、モータケーブル６の絶縁層６２と最外層６４との間にシールド層６３を設け、さらに、導体層６１とシールド層６３の間に漏電検知手段としての電位差センサ８を設ける構成とした。
即ち、絶縁層６２の破損等が無く絶縁機能を発揮している場合は、導体層６１とシールド層６３の間での漏電は無い。しかし、絶縁層６２が破損等により絶縁機能を失うと、導電線が露出する前に導体層６１とシールド層６３の間での漏電が検知される。
従って、容易な構成により絶縁層６２からの漏電検知を行うことで、漏電検知に基づく警告や通電遮断等の対策による安全性の増大効果が確実に得られる。
【００４２】
実施例１では、モータケーブル６を構成する各層６１，６２，６３，６４のうち、有機物（樹脂）による層６２，６４においては塑性歪成分を負荷とする耐力線SN1,SN2を用いる。無機物（金属）による層６１，６３においては応力成分又は全歪成分を負荷とする耐力線SN3,SN4を用いる。そして、各層６１，６２，６３，６４の被害度の対比により最弱部位を決定する構成とした。
即ち、有機物（樹脂）は、塑性歪成分を負荷とした耐力線で被害度を予測する方が、予測精度が高い。一方、無機物（金属）は、応力成分を負荷とした耐力線で被害度を予測する方が、予測精度が高い。
従って、各層６１，６２，６３，６４の素材の違いにより、被害度対比に用いる耐力線を最適化することで、各層６１，６２，６３，６４の被害度の大小関係が正確に決められ、高精度により耐久性における最弱部位が決定される。
【００４３】
実施例１では、モータケーブル６を構成する各層６１，６２，６３，６４のうち、絶縁層６２に関しては漏電検知により被害度を設定する耐力線SN2を用いる。その他の層６１，６３，６４に関しては導体層６１を構成する導体露出により被害度を設定する耐力線SN1,SN3,SN4を用いる。そして、各層６１，６２，６３，６４の被害度の対比により最弱部位を決定する構成とした。
即ち、絶縁層６２に関しては安全性が高い耐力線SN2を用いて被害度が設定される。一方、その他の層６１，６３，６４に関しては安全性が低い耐力線SN1,SN3,SN4を用いて被害度が設定される。
従って、絶縁層６２の被害度設定を、その他の層６１，６３，６４の被害度設定より安全側としたことで、安全性担保を目的とした各層６１，６２，６３，６４の被害度の大小関係により、最弱部位が正確に決められる。
【００４４】
実施例１では、強電ケーブルとして、インホイールモータシステムにおいて、一端をインバータ５に接続し、他端をインホイールモータ４に接続したモータケーブル６とする構成とした。
即ち、インホイールモータシステムの場合、モータケーブル６の他端をサスペンション動作に追従するインホイールモータ４に接続することで、モータケーブル６の移動や変形の繰り返しが激しく、高い屈曲耐久性が要求される。又、モータケーブル６は、ホイールハウス空間に外部露出することで、高い安全性が要求される。
従って、インホイールモータシステムに適用したことで、モータケーブル６に要求される高い屈曲耐久性や高い安全性に応えることができる。
【００４５】
次に、効果を説明する。
実施例１のケーブル構造にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
【００４６】
(1) 電源部（インバータ５）に対し駆動部（インホイールモータ４）が相対移動を繰り返すシステムに用いられ、電源部（インバータ５）と駆動部（インホイールモータ４）の間を電気的に接続する強電ケーブル（モータケーブル６）において、
強電ケーブル（モータケーブル６）を、複数の層６１，６２，６３，６４を同軸配置で有する多層構造とし、
強電ケーブル（モータケーブル６）を構成する全ての層６１，６２，６３，６４で相対移動量と回数から決まる屈曲耐久性を一定値以上（被害度Ｄを一定値以下）に確保すると共に、最外層６４以外に最外層６４よりも屈曲耐久性が弱い最弱部位（被害度Ｄが最大となる部位）を設けた（図３）。
このため、強電ケーブル（モータケーブル６）のサイズアップやコストアップを抑えながら、相対移動を繰り返すシステム（インホイールモータシステム）の安全性を確保することができる。
【００４７】
(2) 強電ケーブル（モータケーブル６）は、複数の層として、少なくとも導体層６１と、最外層６４と、導体層６１と最外層６４の間を絶縁する絶縁層６２と、を有し、絶縁層６２を最弱部位とした（図６〜８）。
このため、(1)の効果に加え、最弱部位を絶縁層６２としたことで、導体層６１からの導電線の露出が防止され、安全性を増大させることができる。
【００４８】
(3) 強電ケーブル（モータケーブル６）は、絶縁層６２と最外層６４との間にシールド層６３を設け、さらに、導体層６１とシールド層６３の間に漏電検知手段（電位差センサ８）を設けた（図３，４）。
このため、(2)の効果に加え、容易な構成により絶縁層６２からの漏電検知を行うことで、漏電検知に基づく警告や通電遮断等の対策による安全性の増大効果を確実に得ることができる。
【００４９】
(4) 強電ケーブル（モータケーブル６）を構成する各層６１，６２，６３，６４のうち、有機物（樹脂）による層６２，６４においては塑性歪成分を負荷とする耐力線SN1,SN2を用い、無機物（金属）による層６１，６３においては応力成分又は全歪成分を負荷とする耐力線SN3,SN4を用い、各層６１，６２，６３，６４の被害度の対比により最弱部位を決定する（図９〜１３）。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、各層６１，６２，６３，６４の素材の違い、つまり、疲労原理の違いに基づき耐力線の負荷を異ならせる最適化を行うことで、各層６１，６２，６３，６４の強弱関係が正確に決められ、高精度により最弱部位を決定することができる。
【００５０】
(5) 強電ケーブル（モータケーブル６）を構成する各層６１，６２，６３，６４のうち、絶縁層６２に関しては漏電検知により被害度を設定する耐力線SN2を用い、その他の層６１，６３，６４に関しては導体層６１を構成する導体の露出により被害度を設定する耐力線SN1,SN3,SN4を用い、各層６１，６２，６３，６４の被害度の対比により最弱部位を決定する（図１０，１２）。
このため、(4)の効果に加え、絶縁層６２の被害度の設定を、その他の層６１，６３，６４の被害度の設定より安全側としたことで、安全性担保を目的とした各層６１，６２，６３，６４の強弱関係により、最弱部位を正確に決めることができる。
【００５１】
(6) 電源部は、サスペンションメンバ１に搭載されたインバータ５であり、
駆動部は、少なくとも一部を駆動輪（左右後輪）のホイール内部空間に配置したインホイールモータ４であり、
強電ケーブルは、一端をインバータ５に接続し、他端をインホイールモータ４に接続したモータケーブル６である（図１，２）。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、インホイールモータシステムに適用したことで、モータケーブル６に要求される高い屈曲耐久性や高い安全性に応えることができる。
【００５２】
以上、本発明のケーブル構造を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５３】
実施例１では、強電ケーブルとして、導体層６１と絶縁層６２とシールド層６３と最外層６４を有する４層のモータケーブル６の例を示した。しかし、強電ケーブルとしては、導体層と絶縁層と最外層を有する３層の強電ケーブルの例であっても良いし、セパレータ層や補強網組み層等を加えた５層以上の強電ケーブルの例であっても良い。
【００５４】
実施例１では、強電ケーブルとして、複数の層のうち、絶縁層６２を最弱部位とするモータケーブル６の例を示した。しかし、強電ケーブルとしては、絶縁層以外の層を最弱部位とする例であっても良い。
【００５５】
実施例１では、強電ケーブルの導体層６１とシールド層６３の間に漏電検知手段としての電位差センサ８を設ける例を示した。しかし、インバータの内部に漏電検知回路を設ける例としても良いし、さらに、漏電検知手段を設けない例としても良い。
【００５６】
実施例１では、各層の被害度を決定する手段として、塑性歪みを負荷にするか応力成分を負荷にするかを層素材により分ける例を示した。しかし、各層の被害度を決定する手段としては、塑性歪みや応力成分以外を負荷にする例であっても良いし、層素材により分けない例であっても良い。
【００５７】
実施例１では、本発明のケーブル構造を、インホイールモータシステムのモータケーブルに適用する例を示した。しかし、本発明のケーブル構造は、バッテリを電源部とし、インバータが内蔵されたインホイールモータを駆動部とし、電源部と駆動部を接続する強電ケーブルに対しても適用することができる。要するに、電源部に対し駆動部が相対移動を繰り返すシステムに用いられ、電源部と駆動部の間を電気的に接続する強電ケーブルであれば適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１  サスペンションメンバ
２Ｌ，２Ｒ  左右の後輪タイヤ
３Ｌ，３Ｒ  左右の後輪ホイール
４  インホイールモータ（駆動部）
４Ｌ，４Ｒ  左右のインホイールモータ
５  インバータ（電源部）
６  モータケーブル（強電ケーブル）
６１  導体層
６２  絶縁層
６３  シールド層
６４  最外層
６Ｌ，６Ｒ  左右の三相モータケーブル
７Ｌ，７Ｒ  左右のサスペンション装置
８  電位差センサ（漏電検知手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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