説明

三芯一括ケーブル

【課題】冷却機能を付加しても、その全体がコンパクトであり、配索性に優れた三芯一括ケーブルを提供する。
【解決手段】断面視で三角状に配置された3本のケーブル2と、3本のケーブル2に挟まれたケーブル中心部に、3本のケーブル2の長手方向に沿って形成され、各ケーブル2を冷却する冷媒を通す第1冷媒通路3と、を備え、第1冷媒通路3は、その断面形状が各ケーブル2の一部に沿う形状に形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インホイルモータへの給電用配線等に用いられる三芯一括ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から冷却機能付きケーブル(導電路)は、数多く発明されている(特許文献1,2)。
【0003】
そんな中、近年、インホイルモータ(車輪のホイルの中に収容されるモータ)への給電用配線に関する技術開発が盛んである。
【0004】
そこで、本発明者らは、インホイルモータに接続される給電用の3本のケーブルに、冷却機能を付加しようと考えた。
【0005】
インホイルモータに接続される給電用の3本のケーブルに冷却機能を付加することで、各ケーブルで発生する熱を冷却するのみならず、インホイルモータの冷却及びインホイルモータで発生し各ケーブルに伝熱した熱も冷却できるようになり、インホイルモータで発生する熱を効率よく放熱することが可能となり、メリットが大きいためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2000−133058号公報
【特許文献2】特開2001−202837号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1や特許文献2をインホイルモータに接続される給電用の3本のケーブルに適用する場合、以下の問題があった。
【0008】
特許文献1では、ケーブルの外周に沿って螺旋状に冷媒を通すチューブを設けて往路用通路10を形成しているが、往路用通路10のようなチューブを設けたケーブルを3本用いるとなると、全体として大型となり、コンパクトさが要求される車両用として適当でなかった。また、往路用通路10のようなチューブが、車両の他の部材に引っ掛かるおそれもあり、非常に配索がし難いという問題もあった。
【0009】
なお、束ねた3本のケーブルの外周に往路用通路10のようなチューブを設けることも考えられるが、この場合であっても、全体として大型となり、配索性が悪化するという問題は避けられない。
【0010】
特許文献2では、ケーブル全体を断熱管で覆い、その断熱管の内部に冷媒を通す構成であるため、上述の特許文献1と同様に、全体として大型となってしまう問題がある。
【0011】
本発明は上記事情に鑑み為されたもので、冷却機能を付加しても、その全体がコンパクトであり、配索性に優れた三芯一括ケーブル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】
【0012】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、断面視で三角状に配置された3本のケーブルと、前記3本のケーブルに挟まれたケーブル中心部に、前記3本のケーブルの長手方向に沿って形成され、前記各ケーブルを冷却する冷媒を通す第1冷媒通路と、を備え、前記第1冷媒通路は、その断面形状が前記各ケーブルの一部に沿う形状に形成される三芯一括ケーブルである。
【0013】
前記3本のケーブルは、複数の素線を撚り合わせた撚線からなる導体を有してもよい。
【0014】
前記各ケーブルの中心部に、前記各ケーブルの長手方向に沿って形成され、冷媒を通す第2冷媒通路をさらに備えてもよい。
【0015】
前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路を端部にて連結して、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路に共通の冷媒を通すようにし、前記共通の冷媒を往復させるように構成してもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、冷却機能を付加しても、その全体がコンパクトであり、配索性に優れた三芯一括ケーブルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の一実施の形態に係る三芯一括ケーブルの横断面図である。
【図2】本発明の他の実施の形態に係る三芯一括ケーブルの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【0019】
図1は、本実施の形態に係る三芯一括ケーブルの横断面図である。
【0020】
図1に示すように、三芯一括ケーブル1は、断面視で三角状に配置された3本のケーブル2と、3本のケーブル2の各ケーブル2を冷却する冷媒を通す第1冷媒通路3と、を備えている。
【0021】
3本のケーブル2は、例えば、車輪のホイル内に内蔵されたインホイルモータに電力を供給する給電用のケーブル(給電用配線)である。本実施の形態では、断面視において、各ケーブル2の中心(断面視における中心)同士を結ぶ線が略正三角形を形成するように、3本のケーブル2を配置した。
【0022】
各ケーブル2は、導体4と、導体4の外周を覆う絶縁体5と、を有する。本実施の形態では、導体4として複数の素線4aを撚り合わせた撚線を用いる。
【0023】
また、各ケーブル2の中心部(断面視における中心部)には、ケーブル2の長手方向に沿って、冷媒を通す第2冷媒通路6が形成される。第2冷媒通路6は、チューブ(例えばゴムチューブ)6aの中空部からなる。導体4は、その素線4aをチューブ6aの外周に螺旋状に巻き付けて配置される。なお、チューブ6aとして、アルミ管などの金属管を用いることも可能である。
【0024】
3本のケーブル2に挟まれたケーブル中心部(三芯一括ケーブル1の断面視における中心部)には、3本のケーブル2の長手方向に沿って、冷媒を通す第1冷媒通路3が形成される。本実施の形態では、3本のケーブル2間に、3本のケーブル2の位置関係を保持するためのケーブル保持部材7を設け、そのケーブル保持部材7の断面視における中心部に、長手方向に沿って中空部を形成することで、第1冷媒通路3を形成した。
【0025】
冷媒としては、特に限定するものではないが、例えば冷却水を用いることができる。ケーブル保持部材7としては、熱伝導性が高く、かつ可撓性を有する材料からなるものを用いることが望ましく、耐熱性や冷媒に用いる材料に対する化学的な安定性等を考慮し、適宜決定するとよい。本実施の形態では、ケーブル保持部材7としてゴム系の材料を用いた。
【0026】
第1冷媒通路3は、その断面形状が各ケーブル2の一部(周方向の一部)に沿う形状に形成される。本実施の形態では、第1冷媒通路3は、各ケーブル2のケーブル中心部側の一部(図示上側のケーブル2では下側、図示左下側のケーブル2では右上側、図示右下側のケーブル2では左上側)に沿う3つの円弧部3aを有しており、隣り合う円弧部3aの端部同士を接続することで、第1冷媒通路3を構成している。第1冷媒通路3は、断面視で、三芯一括ケーブル1のケーブル中心を対称点とする120°回転対称の形状となっている。
【0027】
第1冷媒通路3を各ケーブル2の一部に沿う形状とすることで、第1冷媒通路3に冷媒を通したときに、冷媒と各ケーブル2とが対向する面積(すなわち冷媒とケーブル2との間で熱交換が行われる面積)が増加し、冷却効率を向上させることが可能である。また、本実施の形態では、各ケーブル2の導体4として撚線からなるものを用いているので、ケーブル2の周方向の一部を冷却する構成であっても、当該周方向の一部を長手方向にわたって冷却すれば、ケーブル2の導体4を偏りなく冷却できることになる。
【0028】
また、三芯一括ケーブル1では、図示していないが、第1冷媒通路3と第2冷媒通路6を端部(三芯一括ケーブル1の端部)にて連結して、第1冷媒通路3と第2冷媒通路6に共通の冷媒を通すようにし、共通の冷媒を往復させるように構成している。ここでは、第2冷媒通路6を往路、第1冷媒通路3を復路として用いたが、第1冷媒通路3を往路、第2冷媒通路6を復路として用いてもよい。
【0029】
また、三芯一括ケーブル1では、各ケーブル2及びケーブル保持部材7を覆うようにシース(ジャケット)8を設け、各ケーブル2及びケーブル保持部材7を保護するようになっている。
【0030】
本実施の形態の作用を説明する。
【0031】
本実施の形態に係る三芯一括ケーブル1では、3本のケーブル2に挟まれたケーブル中心部に、3本のケーブル2の長手方向に沿って、各ケーブル2を冷却する冷媒を通す第1冷媒通路3を形成し、第1冷媒通路3の断面形状を各ケーブル2の一部に沿う形状に形成している。
【0032】
三芯一括ケーブル1では、3本のケーブル2を断面視で三角状に配置した際にケーブル中心部にできるデッドスペースを利用し、そのデッドスペースとなる位置に第1冷媒通路3を形成しているため、特許文献1、2のようにケーブルの外周部に冷媒通路を別途形成する場合と比較して非常にコンパクトである。また、三芯一括ケーブル1では、特許文献1のように冷媒を通すチューブが外部に突出しておらず、配索性に優れている。
【0033】
つまり、本発明によれば、冷却機能を付加しても、その全体がコンパクトであり、配索性に優れた三芯一括ケーブル1を実現できる。
【0034】
また、三芯一括ケーブル1では、第1冷媒通路3を各ケーブル2の一部に沿う形状としているため、上述のデッドスペースを最大限に利用して、第1冷媒通路3を通る冷媒とケーブル2との間で熱交換が行われる面積を増加させ、冷却効率を向上させることできる。
【0035】
さらに、三芯一括ケーブル1では、各ケーブル2の導体4として撚線からなるものを用いているので、全体的にみると、ケーブル2の導体4を偏りなく冷却できる。
【0036】
また、三芯一括ケーブル1では、各ケーブル2の中心部に、各ケーブル2の長手方向に沿って第2冷媒通路6を形成しているため、各ケーブル2に対する冷却効果をさらに向上できる。さらに、第2冷媒通路6を形成することにより、第1冷媒通路3と第2冷媒通路6を端部にて連結して、冷媒を往復させることが可能となる。その結果、往路だけでなく復路も利用してケーブル2の冷却を行うことができ、ケーブル2の温度上昇をより抑制することが可能となる。また、冷媒を循環させる手段(冷媒のタンクや、冷媒を冷却する冷却装置、循環ポンプ等)を三芯一括ケーブル1の一方の端部にまとめて配置することが可能となり、システムを簡略化できる。
【0037】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。
【0038】
図2の三芯一括ケーブル21は、図1の三芯一括ケーブル1において、ケーブル保持部材7とシース8とを一体に形成し、かつ、第1冷媒通路3の形状を変更したものである。ここでは、ケーブル保持部材7とシース8とを一体に形成したものを、まとめてケーブル保持部材22と呼称することにする。
【0039】
ケーブル保持部材22は、例えば押出成型により一括形成される。なお、第1冷媒通路3となる中空部は、押出成型時に同時に形成すればよい。
【0040】
三芯一括ケーブル21では、図1の三芯一括ケーブル1と比較して、第1冷媒通路3の円弧部3aの長さを長く形成しており、ケーブル中心部のみならず隣り合うケーブル2の間まで第1冷媒通路3を拡大している。第1冷媒通路3を拡大することにより、隣り合う円弧部3aの端部同士が離れるので、本実施の形態では、隣り合う円弧部3aの端部同士を直線部3bにより接続することで、第1冷媒通路3を形成している。直線部3bは、三芯一括ケーブル21の外壁と略平行に形成される。
【0041】
なお、三芯一括ケーブル21では、隣り合うケーブル2の間まで第1冷媒通路3を拡大し、ケーブル保持部材7の外壁が薄くなっているため、外部からの負荷によりケーブル保持部材7が変形し易く、第1冷媒通路3が潰れ易い。この対策として、第1冷媒通路3内に、ケーブル保持部材7の形状を保持し第1冷媒通路3が潰れてしまうことを抑制するためのリブ状の形状保持部材を設けるようにしてもよい。
【0042】
三芯一括ケーブル21では、図1の三芯一括ケーブル1と比較して、第1冷媒通路3を通る冷媒とケーブル2との間で熱交換が行われる面積がさらに増加するので、冷却効率をさらに向上できる。さらに、第1冷媒通路3における三芯一括ケーブル21の外周に近い部分の流路が広くなり、ケーブル21の外周に近い部分で冷媒が流れやすくなるので、冷却効率がさらに向上する。
【0043】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0044】
例えば、上記実施の形態では、第1冷媒通路3をケーブル保持部材7に形成された中空部としたが、これに限らず、例えば、ゴムチューブなどのチューブを3本のケーブル2で挟み込んで変形させ、その変形したチューブの中空部を第1冷媒通路3としてもよい。
【0045】
また、上記実施の形態では、各ケーブルに第2冷媒通路6を形成したが、第2冷媒通路6は必須ではなく、省略可能である。この場合、第1冷媒通路3に仕切りを形成するなどして第1冷媒通路3を2分割し、分割した一方の第1冷媒通路3を往路、他方を復路として、冷媒を往復させることができる。また、三芯一括ケーブルを2本用いるような場合には、第1冷媒通路3を分割せずとも、一方の三芯一括ケーブルの第1冷媒通路3を往路、他方の三芯一括ケーブルの第1冷媒通路3を復路として用いることが可能である。
【0046】
さらに、上記実施の形態では、断面視において、各ケーブル2の中心(断面視における中心)同士を結ぶ線が略正三角形を形成するように、3本のケーブル2を配置したが、これに限定されるものではなく、3本のケーブル2は断面視で三角状に配置されていればよい。
【0047】
さらにまた、上記実施の形態では、第1冷媒通路3を、ケーブル中心を対称点とする120°回転対称の形状に形成したが、第1冷媒通路3は厳密に対称形状となっていなくともよい。
【0048】
また、上記実施の形態では、三芯一括ケーブル1をインホイルモータに電力を供給する給電用配線として用いる場合を説明したが、本発明の用途はこれに限定されるものではない。
【符号の説明】
【0049】
1 三芯一括ケーブル
2 ケーブル
3 第1冷媒通路
4 導体
5 絶縁体
6 第2冷媒通路
7 ケーブル保持部材
8 シース

【特許請求の範囲】
【請求項1】
断面視で三角状に配置された3本のケーブルと、
前記3本のケーブルに挟まれたケーブル中心部に、前記3本のケーブルの長手方向に沿って形成され、前記各ケーブルを冷却する冷媒を通す第1冷媒通路と、を備え、
前記第1冷媒通路は、その断面形状が前記各ケーブルの一部に沿う形状に形成される
ことを特徴とする三芯一括ケーブル。
【請求項2】
前記3本のケーブルは、複数の素線を撚り合わせた撚線からなる導体を有する請求項1記載の三芯一括ケーブル。
【請求項3】
前記各ケーブルの中心部に、前記各ケーブルの長手方向に沿って形成され、冷媒を通す第2冷媒通路をさらに備えた
請求項1または2記載の三芯一括ケーブル。
【請求項4】
前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路を端部にて連結して、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路に共通の冷媒を通すようにし、前記共通の冷媒を往復させるように構成した
請求項3記載の三芯一括ケーブル。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−164478(P2012−164478A)
【公開日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−22891(P2011−22891)
【出願日】平成23年2月4日(2011.2.4)
【出願人】(000005120)日立電線株式会社 (3,358)
【Fターム(参考)】