JP2010221902A

JP2010221902A - 三相高圧ケーブルの配線構造

Info

Publication number: JP2010221902A
Application number: JP2009072448A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nagamoto; 真長本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2010-10-07

Abstract

【課題】三相高圧ケーブルの局所的な屈曲を抑制して三相高圧ケーブルの耐久性を向上させる。
【解決手段】三相高圧ケーブルの配線構造を有する車両１０は、インホイールモータＩＷＭと車体２３に搭載された図示しないバッテリ側との間に配索された三相高圧ケーブル３０のＵ相ケーブル３０ｕ，Ｖ相ケーブル３０ｖ，Ｗ相ケーブル３０ｗを一括して内包するシース３１と、シース３１を支持する支持部４１を有するケーブル支持部材４０とを備える。ケーブル支持部材４０は、支持部４１が車体２３の前後方向、幅方向および高さ方向の任意の方向に移動可能となるように車体２３に取り付けられる。また、三相高圧ケーブル３０は、インホイールモータＩＷＭとバッテリ側との間に撓み部分を含むように配索される。
【選択図】図１

Description

本発明は、一端が車輪内に配置されたインホイールモータに接続されると共に他端が車体に搭載された電源側に接続され、電源側からインホイールモータに電力を供給するのに用いられる三相高圧ケーブルの配線構造に関する。

従来、この種の配線構造としては、車輪内に配置されたインホイールモータへと電力を供給するためにインホイールモータと車体のバッテリ側との間に三相高圧ケーブルを配索すると共に、サスペンションアーム等に固定したものが提案されている（例えば、特許文献１〜５参照）。また、インホイールモータへの給電に用いられる三相高圧ケーブルとしては、ケーブル内に中空部を設けたり、シールド層とシースとの間に緩衝層を設けたりすることによって、ケーブルの屈曲性を向上させたものが提案されている（例えば、特許文献６〜８）。

特開２００５−３１９９０４号公報特開２００５−３２９９１０号公報特開２００５−２７１９０９号公報特開２００５−１０４３２９号公報特開２００７−２７６７３８号公報特開２００７−３０５４７９号公報特開２００７−３１１１０６号公報特開２００７−３１１０４３号公報

しかしながら、上述のような配線構造では、車輪が凸凹路を転動するときや運転者により操舵されるときなど車輪が車体に対して相対移動するときには、インホイールモータも車輪の動きに追従して車体に対して相対移動し、インホイールモータと車体のバッテリ側との直線距離が変化する。このため、インホイールモータと車体のバッテリ側との間に配索された三相高圧ケーブルが局所的な屈曲を繰り返し、三相高圧ケーブルが損傷してしまうおそれがある。

本発明の三相高圧ケーブルの配線構造は、三相高圧ケーブルの局所的な屈曲を抑制して三相高圧ケーブルの耐久性を向上することを主目的とする。

本発明の三相高圧ケーブルの配線構造は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の三相高圧ケーブルの配線構造は、
一端が車輪内に配置されたインホイールモータに接続されると共に他端が車体に搭載された電源側に接続され、前記電源側から前記インホイールモータに電力を供給するのに用いられる三相高圧ケーブルの配線構造であって、
前記三相高圧ケーブルの各相のケーブルを一括して内包するシースを支持する支持部を有すると共に、該支持部が前記車体の前後方向、幅方向および高さ方向の少なくとも何れか１つの方向に移動可能となるように前記車体に設置されるケーブル支持部材を備え、前記三相高圧ケーブルは、前記インホイールモータと前記電源側との間に撓み部分を含むように配索されることを特徴とする。

本発明の三相高圧ケーブルの配線構造では、三相高圧ケーブルの各相のケーブルを一括して内包するシースがケーブル支持部材の支持部により支持され、ケーブル支持部材は当該支持部が車体の前後方向、幅方向および高さ方向の少なくとも何れか１つの方向に移動可能となるように車体に設置される。また、三相高圧ケーブルは、インホイールモータと電源側との間に撓み部分を含むように配索される。これにより、車輪が凸凹路を転動するときや運転者により操舵されるときなどインホイールモータと電源側との直線距離が変化するときには、三相高圧ケーブルが支持部と共に車体の前後方向、幅方向および高さ方向の少なくとも何れか１つの方向に移動し、それに伴って三相高圧ケーブルの撓み部分が変形することでインホイールモータとバッテリ側との直線距離の変化が吸収される。したがって、この三相高圧ケーブルの配線構造によれば、シースに内包される各相のケーブルの局所的な屈曲を抑制して三相高圧ケーブルの耐久性を向上させることができる。

本発明の実施例に係る三相高圧ケーブルの配線構造を有する車両１０の要部を示す概略構成図である。変形例に係る三相高圧ケーブルを備えた車両１０Ｂの要部を示す概略構成図である。他の変形例に係る三相高圧ケーブルを備えた車両１０Ｃの要部を示す概略構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例に係る三相高圧ケーブルの配線構造を有する車両１０の要部を示す概略構成図である。車両１０は、タイヤ２０と当該タイヤ２０を保持するホイール２１とからなる車輪２２と、車輪２２と車体２３とを繋いで路面からの衝撃や振動が車室に伝わるのを抑制する懸架装置を構成するサスペンションアーム２４と、ホイール２１に固定される回転軸を有するインホイールモータＩＷＭと、一端がインホイールモータＩＷＭに接続されると共に他端が車体２３に搭載された図示しないバッテリ側に接続されてインホイールモータＩＷＭへの給電に用いられる三相高圧ケーブル３０と、車体２３に取り付けられて三相高圧ケーブル３０を支持するケーブル支持部材４０とを備える。実施例において、インホイールモータＩＷＭは、車輪２２内に配置されると共にサスペンションアーム２４に連結される。三相高圧ケーブル３０は、Ｕ相ケーブル３０ｕ、Ｖ相ケーブル３０ｖおよびＷ相ケーブル３０ｗと、これら各相のケーブル３０ｕ，３０ｖおよび３０ｗを一括して内包するシース３１とを有する。

ケーブル支持部材４０は、三相高圧ケーブル３０のシース３１を支持する例えば筒状の支持部４１と、この支持部４１から延出されると共に当該支持部４１側とは反対側の端部が車体２３に固定される弾性部４２とを含む。ケーブル支持部材４０の支持部４１と弾性部４２とは、弾性を有する樹脂等により一体に形成してもよく、弾性部４２を樹脂やスプリングや板バネといった弾性体により構成して別体の支持部４１に固定してもよい。実施例において、弾性部４２は、支持部４１が車体２３から吊り下げられた状態となるように車体２３に固定される。これにより、ケーブル支持部材４０は、支持部４１が車体２３に固定される弾性部４２の端部を基端として車体２３の前後方向、幅方向および高さ方向を含む任意の方向に移動可能となるように車体２３に設置される。そして、図１に示すように、三相高圧ケーブル３０は、ケーブル支持部材４０の支持部４１により支持されると共にインホイールモータＩＷＭとバッテリ側との間に撓み部分を含むように配索される（図１の例では、インホイールモータＩＷＭと支持部４１との間および支持部４１とバッテリ側との間にそれぞれ撓み部分が含まれる）。

上述のように、実施例の車両１０では、三相高圧ケーブル３０の各相のケーブル３０ｕ，３０ｖおよび３０ｗを一括して内包するシース３１がケーブル支持部材４０の支持部４１により支持され、ケーブル支持部材４０は、支持部４１が車体２３の前後方向、幅方向および高さ方向を含む任意の方向に移動可能となるように車体２３に設置される。また、三相高圧ケーブル３０は、インホイールモータＩＷＭとバッテリ側との間に撓み部分を含むように配索される。これにより、車輪２２が凸凹路を転動するときや運転者により操舵されるときなどインホイールモータＩＷＭとバッテリ側との直線距離が変化するときには、三相高圧ケーブル３０が支持部４１と共に車体２３の前後方向、幅方向および高さ方向を含む任意の方向に移動し、それに伴って三相高圧ケーブル３０の撓み部分が変形することでインホイールモータＩＷＭとバッテリ側との直線距離の変化が吸収される。したがって、実施例の車両１０では、シース３１に内包される各相のケーブル３０ｕ，３０ｖおよび３０ｗの局所的な屈曲を抑制して三相高圧ケーブル３０の耐久性を向上させることができる。

なお、三相高圧ケーブル３０のシース３１は、ケーブル支持部材４０の支持部４１により摺動自在に支持されてもよい。これにより、三相高圧ケーブル３０の移動可能な範囲がさらに拡大されるため、インホイールモータＩＷＭとバッテリ側との直線距離の変化をより吸収しやすくなり、シース３１に内包される各相のケーブル３０ｕ，３０ｖおよび３０ｗの局所的な屈曲を抑制して三相高圧ケーブル３０の耐久性をさらに向上させることができる。

図２は、変形例に係る三相高圧ケーブル３０Ｂを備えた車両１０Ｂの要部を示す概略構成図である。なお、重複した説明を避けるため、車両１０Ｂの構成のうち上述の実施例の車両１０の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その図示や詳細な説明を省略する。同図に示す車両１０Ｂは、一端が車輪２２内に配置されたインホイールモータＩＷＭに接続されると共に他端が車体に搭載された図示しないバッテリ側に接続され、バッテリ側からインホイールモータＩＷＭに電力を供給するのに用いられる三相高圧ケーブル３０Ｂを備え、三相高圧ケーブル３０ＢのＵ相ケーブル３０ｕＢ、Ｖ相ケーブル３０ｖＢおよびＷ相ケーブル３０ｗＢは、複数の短尺ケーブルと、対応する１対の短尺ケーブルを互いに回動可能となるように電気的に接続する少なくとも１つの連結部とを含む。

三相高圧ケーブル３０Ｂの各相のケーブル３０ｕＢ，３０ｖＢおよび３０ｗＢは、同一の構成を有し、それぞれ短尺ケーブル３２，３３，３４と、短尺ケーブル３２と短尺ケーブル３３とを互いに回動可能となるように電気的に接続する連結部３５と、短尺ケーブル３３と短尺ケーブル３４とを互いに回動可能となるように電気的に接続する連結部３６とを有する。実施例では、連結部３５，３６は、短尺ケーブル３２，３３および３４の導体端部にそれぞれ接続された接触端子同士と接触端子間に配置された接触子とをボルト（何れも図示せず）を用いて回動可能にピン接合するものとされる。そして、ケーブル３０ｕＢ，３０ｖＢおよび３０ｗＢは、短尺ケーブル３２，３３および３４が一直線上に並ぶことなく連結部３５，３６で回動することで全体が伸縮可能となるようにインホイールモータＩＷＭとバッテリ側との間に配索される。

このような三相高圧ケーブル３０Ｂを備えた車両１０Ｂでは、車輪２２が凸凹路を転動するときや運転者により操舵されるときなどインホイールモータＩＷＭとバッテリ側との直線距離が変化するときには、連結部３５で短尺ケーブル３２と短尺ケーブル３３とが回動し、連結部３６で短尺ケーブル３３と短尺ケーブル３４とが回動することにより各相のケーブル３０ｕＢ，３０ｖＢおよび３０ｗＢの全体が伸縮してインホイールモータＩＷＭと図示しないバッテリ側との直線距離の変化を吸収する。したがって、実施例の車両１０Ｂでは、三相高圧ケーブル３０Ｂの各相のケーブル３０ｕＢ，３０ｖＢおよび３０ｗＢの局所的な屈曲を抑制して三相高圧ケーブル３０Ｂの耐久性を向上することができる。

図３は、他の変形例に係る三相高圧ケーブル３０Ｃを備えた車両１０Ｃの要部を示す概略構成図である。なお、重複した説明を避けるため、車両１０Ｃの構成のうち上述の実施例の車両１０の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その図示や詳細な説明については省略する。同図に示す車両１０Ｃは、一端が車輪２２内に配置されたインホイールモータＩＷＭに接続されると共に他端が車体に搭載された図示しないバッテリ側に接続され、バッテリ側からインホイールモータＩＷＭに電力を供給するのに用いられる三相高圧ケーブル３０Ｃを備え、三相高圧ケーブル３０ＣのＵ相ケーブル３０ｕＣ、Ｖ相ケーブル３０ｖＣおよびＷ相ケーブル３０ｗＣは、コイル状に予め屈曲された少なくとも１つ以上の緩衝部を含む。

三相高圧ケーブル３０Ｃの各相のケーブル３０ｕＣ，３０ｖＣおよび３０ｗＣは、同一の構成を有し、インホイールモータＩＷＭと車体に搭載された図示しないバッテリ側との間にコイル状に予め屈曲された緩衝部３７，３８を含む。緩衝部３７，３８は、ケーブル３０ｕＣ，３０ｖＣおよび３０ｗＣの製造段階で線材をコイル状に予め加工することにより形成される。そして、各相のケーブル３０ｕＣ，３０ｖＣおよび３０ｗＣは、緩衝部３７，３８が伸縮することで全体が伸縮可能となるようにインホイールモータＩＷＭとバッテリ側との間に配索される。なお、図３に例示したケーブル３０ｕＣ，３０ｖＣおよび３０ｗＣは、それぞれコイル状に形成された緩衝部３７，３８を有するが、緩衝部３７，３８は蛇腹状に形成されてもよい。

このような三相高圧ケーブル３０Ｃを備えた車両１０Ｃでは、車輪２２が凸凹路を転動するときや運転者により操舵されるときなどインホイールモータＩＷＭとバッテリ側との直線距離が変化するときには、ケーブル３０ｕＣ，３０ｖＣおよび３０ｗＣの緩衝部３７，３８が伸縮することでケーブル３０ｕＣ，３０ｖＣおよび３０ｗＣ全体が伸縮してインホイールモータＩＷＭと図示しないバッテリ側との直線距離の変化を吸収する。したがって、実施例の車両１０Ｃでは、三相高圧ケーブル３０Ｃの各相のケーブル３０ｕＣ，３０ｖＣおよび３０ｗＣの局所的な屈曲を抑制して三相高圧ケーブル３０Ｃの耐久性を向上することができる。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、タイヤ２０とタイヤ２０を保持するホイール２１とからなる車輪２２が「車輪」に相当し、インホイールモータＩＷＭが「インホイールモータ」に相当し、車体２３に搭載された図示しないバッテリが「電源」に相当し、三相高圧ケーブル３０が「三相高圧ケーブル」に相当し、三相高圧ケーブル３０のＵ相ケーブル３０ｕ，Ｖ相ケーブル３０ｖ，Ｗ相ケーブル３０ｗを一括して内包するシース３１を支持する支持部４１を有すると共に、車体２３の前後方向、幅方向および高さ方向を含む任意の方向に移動可能となるように車体２３に設置されたケーブル支持部材４０が「ケーブル支持部材」に相当する。

ただし、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、三相高圧ケーブルの配線構造を有する車両の製造産業に利用可能である。

１０，１０Ｂ，１０Ｃ車両、２０タイヤ、２１ホイール、２２車輪、２３車体、２４サスペンションアーム、３０，３０Ｂ，３０Ｃ三相高圧ケーブル、３０ｕ，３０ｕＢ，３０ｕＣＵ相ケーブル、３０ｖ，３０ｖＢ，３０ｖＣＶ相ケーブル、３０ｗ，３０ｗＢ，３０ｗＣＷ相ケーブル、３１シース、３２，３３，３４短尺ケーブル、３５，３６連結部、３７，３８緩衝部、４０ケーブル支持部材、４１支持部、４２弾性部。

Claims

一端が車輪内に配置されたインホイールモータに接続されると共に他端が車体に搭載された電源側に接続され、前記電源側から前記インホイールモータに電力を供給するのに用いられる三相高圧ケーブルの配線構造であって、
前記三相高圧ケーブルの各相のケーブルを一括して内包するシースを支持する支持部を有すると共に、該支持部が前記車体の前後方向、幅方向および高さ方向の少なくとも何れか１つの方向に移動可能となるように前記車体に設置されるケーブル支持部材を備え、前記三相高圧ケーブルは、前記インホイールモータと前記電源側との間に撓み部分を含むように配索されることを特徴とする三相高圧ケーブルの配線構造。