JP5352643B2 - ケーブル - Google Patents

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Description

本発明は、車輌等の移動体に給電する際に使用されるケーブルに関する。
従来、電気自動車等の蓄電池を動力源として走行する車輌では、搭載されている蓄電池を充電するために、車輌に搭載されている充電器と外部の商用電源または家庭用電源とが給電用のケーブルにより接続される（例えば、特許文献１）。給電用のケーブルには、プラス電極及びマイナス電極と各々接続する一対の導体が設けられている。一対の導体の各々は、絶縁体により被覆されて互いに接触しないように構成されている。
特開２０１０−４６７４号公報
しかしながら、従来の給電用のケーブルにおいては、充電時に車輌が移動することにより誤って給電用のケーブルを踏んだ際に、各導体を被覆している絶縁体が破損し、ケーブル内の一対の導体が互いに接触する可能性がある。この状態でケーブル内の一対の導体を電源に接続して給電を行った場合には、過電流が流れて電源回路等を破損するという問題がある。
本発明の目的は、一対の導体間に内部絶縁体を設けることにより、一対の導体同士の接触を防ぐことができ、過電流が流れることによる電源回路等の損傷を防ぐことができるケーブルを提供することである。
本発明のケーブルは、移動体に搭載されている蓄電池に給電する際に使用されるケーブルであって、プラス電極に接続する第１の導体と、マイナス電極に接続する第２の導体と、前記第１の導体を被覆する第１の絶縁体と、前記第２の導体を被覆する第２の絶縁体と、前記第１の導体と前記第２の導体との間に配設されるアース線と、前記アース線を被覆する第３の絶縁体と、前記第１の導体、前記第２の導体、前記第１の絶縁体、前記第２の絶縁体、前記アース線、及び、前記第３の絶縁体を被う第４の絶縁体と、を具備し、前記第３の絶縁体は、前記ケーブルの軸に直交する断面において、前記第１の導体の外周と前記第２の導体の外周とに接するとともに前記第１の導体と前記第２の導体との間で交わらない２本の仮想接線を、前記第３の絶縁体の外周上の２点を結ぶ最長直線が横切るように設けられ、前記アース線は、前記ケーブルの軸に直交する断面において、前記２本の仮想接線を、前記アース線の外周上の２点を結ぶ最長直線が横切るように設けられる構成を採る。
本発明によれば、一対の導体間に内部絶縁体を設けることにより、一対の導体同士の接触を防ぐことができ、過電流が流れることによる電源回路等の損傷を防ぐことができる。
本発明の実施の形態における充電システムの構成を示す図 本発明の実施の形態に係るケーブルの断面図 本発明の実施の形態に係るケーブルに対してＸ方向に外力を加えた際のケーブルの断面図 本発明の実施の形態に係るケーブルに対してＹ方向に外力を加えた際のケーブルの断面図 本発明の実施の形態の変形例に係るケーブルの断面図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態）
＜充電システムの構成＞
図１は、本発明の実施の形態における充電システム１の構成を示す図である。
充電システム１は、家屋２、車輌３及びケーブル１００を有する。
家屋２は、分電盤２１及びコンセント２２を有する。家屋２は、車輌３の所有者の自宅等である。
車輌３は、充電器３１及び蓄電池３２を有し、蓄電池３２を動力源として走行する。車輌３は、例えば電気自動車等の乗用車である。なお、車輌３は、乗用車に限らず、乗用車以外の蓄電池を搭載するフォークリフトまたはクレーン車等であってもよい。
ケーブル１００は、蓄電池３２を充電する際に、コンセント２２と充電器３１とを接続し、コンセント２２から取得した電力を車輌３の充電器３１に供給する。
分電盤２１は、図示しない家庭用電源または商用電源等の交流電源から取得した電力をコンセント２２に供給する。
コンセント２２は、例えば家屋２の内壁に埋め込まれているとともに、分電盤２１と接続されており、分電盤２１から電力を供給される。
充電器３１は、蓄電池３２を充電する際に、ケーブル１００と接続し、ケーブル１００を介してコンセント２２から取得した電力を蓄電池３２に供給する。
蓄電池３２は、充電器３１により供給された電力を蓄える。
＜ケーブルの構成＞
図２は、本発明の実施の形態に係るケーブル１００の断面図である。図３は、ケーブル１００に対してＸ方向に外力を加えた際のケーブル１００の断面図である。図４は、ケーブル１００に対してＹ方向に外力を加えた際のケーブル１００の断面図である。
ケーブル１００は、第１の導体１０１、第２の導体１０２、第１の絶縁体１０３、第２の絶縁体１０４、アース線１０５、第３の絶縁体１０６（内部絶縁体）及び第４の絶縁体１０７（外部絶縁体）を有する。
第１の導体１０１は、充電時において図示しない家庭用電源または商用電源等の交流電源のプラス電極と接続される。
第２の導体１０２は、充電時において家庭用電源または商用電源の交流電源のマイナス電極と接続される。
第１の絶縁体１０３は、第１の導体１０１を被覆して第１の導体１０１が他の導体と接触しないように第１の導体１０１を保護する。
第２の絶縁体１０４は、第２の導体１０２を被覆して第２の導体１０２が他の導体と接触しないように第２の導体１０２を保護する。
アース線１０５は、ケーブル１００と同軸に設けられている。アース線１０５は、第１の導体１０１と第２の導体１０２との間に配設されている。アース線１０５は、第３の絶縁体１０６により被覆されている。
第３の絶縁体１０６は、アース線１０５を被覆する。第３の絶縁体１０６は、ケーブル１００と同軸に設けられている。第３の絶縁体１０６は、第１の絶縁体１０３及び第２の絶縁体１０４と接している。
第３の絶縁体１０６は、ケーブル１００の軸Ｓ１に直交する断面（以下、「直交断面」と記載する）において、第１の導体１０１の外周と第２の導体１０２の外周とに接するとともに、第１の導体１０１と第２の導体１０２との間において交わらない２本の仮想接線ｍ１、ｍ２を横切るように設けられている。第３の絶縁体１０６は、直交断面において、外周上の２点Ｑ１、Ｑ２を結ぶ最長直線ｌ１の長さｒ１が、最長直線ｌ１に対して直交する外周上の２点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ直線ｌ２の長さｒ２よりも長い扁平形状に形成されている。最長直線ｌ１は、２本の仮想接線ｍ１、ｍ２と交わる。ここで、直交断面における扁平形状には、直交断面における楕円形または長方形が含まれる。本実施の形態において、直線ｌ２が仮想接線ｍ１、ｍ２と交わらないように第３の絶縁体１０６を設けているが、本発明はこれに限らず、最長直線ｌ１と直線ｌ２の双方が仮想接線ｍ１、ｍ２と交わるように第３の絶縁体１０６を設けてもよい。
第４の絶縁体１０７は、第１の導体１０１と、第２の導体１０２と、第１の絶縁体１０３と、第２の絶縁体１０４と、アース線１０５と、第３の絶縁体１０６とを被覆している。
＜ケーブルに対して外力を加えた際のケーブルの変形について＞
ケーブル１００が図３に示す向きで地面ｇに置かれている状況において、ケーブル１００に対してＸ方向（第１の導体１０１が第２の導体１０２に近づく方向）に外力が加えられた際には、第１の導体１０１、第２の導体１０２、第１の絶縁体１０３、第２の絶縁体１０４、アース線１０５、第３の絶縁体１０６及び第４の絶縁体１０７が潰されて変形する。Ｘ方向から加えられる外力は、例えば車輌３の車輪により踏まれた際に車輪からケーブル１００に対して加わる力である。
しかしながら、ケーブル１００には第１の導体１０１と第２の導体１０２との間に第３の絶縁体１０６が設けられているので、第１の絶縁体１０３及び第２の絶縁体１０４が損傷しても、第１の導体１０１と第２の導体１０２とが接触することを防ぐことができる。さらに、ケーブル１００が変形した際の直交断面において、第３の絶縁体１０６は最長直線ｌ１の長さｒ１が直線ｌ２の長さｒ２よりも長い扁平形状に形成されているので、第１の絶縁体１０３及び第２の絶縁体１０４が損傷しても、第１の導体１０１と第２の導体１０２とが接触することを防ぐことができる。また、第１の絶縁体１０３及び第２の絶縁体１０４のみならず、第３の絶縁体１０６が損傷しても、第１の導体１０１及び第２の導体１０２はアース線１０５に接触するので、アース線１０５を介して電流をアースすることができる。
また、ケーブル１００が図４に示す向きで地面ｇに置かれている状況において、Ｘ方向に対して直交するＹ方向から外力が加えられた際には、第１の導体１０１、第２の導体１０２、第１の絶縁体１０３、第２の絶縁体１０４、アース線１０５、第３の絶縁体１０６及び第４の絶縁体１０７が潰されて変形する。Ｙ方向から加えられる外力は、例えば車輌３の車輪により踏まれた際に車輪からケーブル１００に対して加わる力である。
しかしながら、ケーブル１００には第１の導体１０１と第２の導体１０２との間に第３の絶縁体１０６が設けられているので、第１の絶縁体１０３及び第２の絶縁体１０４が損傷しても、第１の導体１０１と第２の導体１０２とが接触することを防ぐことができる。さらに、ケーブル１００の変形した際の直交断面において、第１の導体１０１と第２の導体１０２とは、第３の絶縁体１０３により互いに離れる方向に押圧されるので、第１の絶縁体１０３及び第２の絶縁体１０４が損傷しても、第１の導体１０１と第２の導体１０２とが接触することを防ぐことができる。また、第１の絶縁体１０３及び第２の絶縁体１０４のみならず、第３の絶縁体１０６が損傷しても、第１の導体１０１及び第２の導体１０２はアース線１０５に接触するので、アース線１０５を介して電流をアースすることができる。
＜本実施の形態の効果＞
本実施の形態によれば、一対の導体間に導体同士の短絡を防ぐ内部絶縁体を設けることにより、一対の導体同士が接触することを防ぐことができるので、過電流が流れることによる電源回路等の損傷を防ぐことができる。
また、本実施の形態によれば、第１の導体と第２の導体との間にアース線を設けたので、一対の導体の各々を被覆する絶縁体が損傷しても、第１の導体及び第２の導体に流れる電流を、アース線を介してアースすることができる。
また、本実施の形態によれば、直交断面において、第１の導体の外周と第２の導体の外周とに接するとともに、第１の導体と第２の導体との間で交わらない２本の仮想接線を、横切るように第３の絶縁体を設けたので、ケーブルに対してＸ方向に外力が加えられた場合に、一対の導体同士が接触することを確実に防ぐことができる。
また、本実施の形態によれば、直交断面において第３の絶縁体を扁平形状に形成したので、ケーブルの外径を小さくすることができる。
また、本実施の形態によれば、ケーブルに対してＹ方向に外力が加えられた場合には、第３の絶縁体により第１の導体と第２の導体とが互いに離れる方向に押圧されるので、一対の導体同士が接触することを確実に防ぐことができる。
＜本実施の形態の変形例＞
上記の実施の形態において、アース線を第３の絶縁体により被覆したが、本発明はこれに限らず、アース線を設けずに第３の絶縁体のみを設けてもよいし、アース線を第３の絶縁体で被覆せずに、剥き出しのアース線を設けてもよい。
また、上記の実施の形態において、給電用の導体及びアース線を設けたが、本発明はこれに限らず、給電用の導体及びアース線に加えて、制御信号線等を設けてもよい。
また、上記の実施の形態において、交流電源と接続するケーブルにしたが、本発明はこれに限らず、直流電源と接続するケーブルであってもよい。
また、上記の実施の形態において、第３の絶縁体は第１の絶縁体及び第２の絶縁体と接するようにしたが、本発明はこれに限らず、第３の絶縁体が第１の絶縁体及び第２の絶縁体と離れていてもよい。この際には、ケーブルに対してＹ方向から外力が加えられた場合に、第３の絶縁体により第１の導体と第２の導体とが互いに離れる方向に押圧されない場合もあり得る。
また、上記の実施の形態において、アース線及び第３の絶縁体をケーブルと同軸に設けたが、本発明はこれに限らず、図５に示す構成を有していてもよい。
図５は、本実施の形態の変形例に係るケーブル５００の断面図である。なお、図５において、図２と同一構成である部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
図５に示すように、アース線１０５及び第３の絶縁体１０６がケーブル５００の軸Ｓ１から外れた位置に設けられていてもよい。
本発明は、車輌等の移動体に給電する際に使用されるケーブルに好適である。
１００ ケーブル
１０１ 第１の導体
１０２ 第２の導体
１０３ 第１の絶縁体
１０４ 第２の絶縁体
１０５ アース線
１０６ 第３の絶縁体
１０７ 第４の絶縁体

Claims (3)

  1. 移動体に搭載されている蓄電池に給電する際に使用されるケーブルであって、
    プラス電極に接続する第１の導体と、
    マイナス電極に接続する第２の導体と、
    前記第１の導体を被覆する第１の絶縁体と、
    前記第２の導体を被覆する第２の絶縁体と、
    前記第１の導体と前記第２の導体との間に配設されるアース線と、
    前記アース線を被覆する第３の絶縁体と、
    前記第１の導体、前記第２の導体、前記第１の絶縁体、前記第２の絶縁体、前記アース線、及び、前記第３の絶縁体を被う第４の絶縁体と、
    を具備し、
    前記第３の絶縁体は、
    前記ケーブルの軸に直交する断面において、前記第１の導体の外周と前記第２の導体の外周とに接するとともに前記第１の導体と前記第２の導体との間で交わらない２本の仮想接線を、前記第３の絶縁体の外周上の２点を結ぶ最長直線が横切るように設けられ、
    前記アース線は、
    前記ケーブルの軸に直交する断面において、前記２本の仮想接線を、前記アース線の外周上の２点を結ぶ最長直線が横切るように設けられる、
    ケーブル。
  2. 前記第３の絶縁体は、
    前記第３の絶縁体の外周上の２点を結ぶ最長直線の長さが、前記第３の絶縁体の外周上の２点を結ぶ最長直線に対して直交する前記第３の絶縁体の外周上の２点を結ぶ直線の長さよりも長い扁平形状に形成される、
    請求項１記載のケーブル。
  3. 前記第３の絶縁体は、
    前記第３の絶縁体の外周上の２点を結ぶ最長直線に対して直交する前記第３の絶縁体の外周上の２点を結ぶ直線が、前記２本の仮想接線と交わらないように設けられる、
    請求項１または２記載のケーブル。
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