JP6037333B2

JP6037333B2 - ケーブル

Info

Publication number: JP6037333B2
Application number: JP2013089416A
Authority: JP
Inventors: 啓貴間宮; 公嗣高橋; 和俊田澤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2033-04-22
Also published as: JP2014216052A

Description

本発明は、例えば、電気自動車の充電等に用いられるケーブルに関するものである。

電気自動車の充電等に用いられるケーブルに応用できる構成が、例えば、特許文献１に開示されている。図２に、特許文献１に記載されている移動用ケーブルの断面図を示す。図２に示すように、特許文献１の移動用ケーブル（図中、符号８０１で示す）は、３本の電力用絶縁線心８０２、８０２、８０２、２本の制御用絶縁線心８０３、８０３及び１本の接地用絶縁線心８０４を撚り合わせてなる撚り合わせ線心８０５と、撚り合わせ線心８０５に巻き付けられたテープ巻き層８０６と、テープ巻き層８０６の上に設けられたシース８０７と、を備えている。

しかしながら、このような移動用ケーブル８０１は、撚り合わせ線心８０５（即ち、各絶縁線心）とテープ巻き層８０６との間に空間Ａが形成されているため、移動用ケーブル８０１のケーブルドラムへの巻き取りや引き出しなどにより曲げやねじりなどの外力が加えられると、絶縁線心が空間Ａ内を移動し互いの位置関係が変動するなどして、図３に示すように、移動用ケーブル８０１にうねりが生じてしまうことがあった。そこで、テープ巻き層を設けず、シースで撚り合わせ線心を直接被覆して、空間Ａをなくした構成の充電ケーブルが提案されている。このような、充電ケーブルを図４に示す。

図４に示す電気自動車用の充電ケーブル（図中、符号９０１で示す）は、２本の動力用絶縁線心９１０、９１０と、１本の接地用絶縁線心９１１と、１本の制御用絶縁線心９１２と、シース９３０と、を備えている。この充電ケーブル９０１によれば、シース９３０よって充電ケーブル９０１内の各絶縁線心９１０、９１０、９１１、９１２とシース９３０との間の空間を埋めて、曲げやねじりなどの外力による絶縁線心の移動を抑制してうねりを防いでいた。

特公平６−４４４１８号公報

しかしながら、このような電気自動車用の充電ケーブル９０１では、制御用絶縁線心９１２の外径が、他の動力用絶縁線心９１０、９１０及び接地用絶縁線心９１１の外径より小さいので、充電ケーブル９０１が曲げ伸ばしなどされたときに各絶縁線心９１０、９１０、９１１、９１２に加わる力が不均衡となり、そのため、長期間の使用により繰り返し曲げやねじりなどの外力が加えられると、各絶縁線心が偏ったり変形したりして、絶縁線心の撚り合わせがくずれるなどして、充電ケーブル９０１に大きなうねりが生じてしまうという問題があった。また、図４の充電ケーブル９０１において、各絶縁線心９１０、９１０、９１１、９１２で囲まれた空間Ｂを単に埋める介在を設けた構成などにおいても、上記問題を十分に解決できるものではなかった。

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、長期間使用した場合でも大きなうねりの発生を抑制することができる移動用ケーブルを提供することを目的としている。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、一の絶縁線心及び前記一の絶縁線心と外径の異なる他の絶縁線心を含む３以上の複数の絶縁線心と、前記複数の絶縁線心を覆うように設けられたシースと、を備えたケーブルにおいて、前記複数の絶縁線心で囲まれた空間内に配置され、前記複数の絶縁線心を互いに接着する介在をさらに備えていることを特徴とするケーブルである。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記介在が、紐状のホットメルト又は外表面にホットメルト接着層が設けられた紐状部材で構成されていることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、一の絶縁線心及び前記一の絶縁線心と外径の異なる他の絶縁線心を含む３以上の複数の絶縁線心と、これら複数の絶縁線心を覆うように設けられたシースと、を備えたケーブルにおいて、複数の絶縁線心で囲まれた空間内に配置され、これら複数の絶縁線心を互いに接着する介在をさらに備えているので、介在によって複数の絶縁線心の位置関係が固定され、そのため、曲げ伸ばしなどがされた場合でも複数の絶縁線心のそれぞれが、互いの位置関係を長期間にわたり維持することができ、これにより、長期間使用した場合にもうねりの発生を抑制することができる。

請求項２に記載された発明によれば、介在が、紐状のホットメルト又は外表面にホットメルト接着層が設けられた紐状部材で構成されているので、例えば、シースの押出成形時の熱によってホットメルトを溶融させて複数の絶縁線心を接着することができ、そのため、ケーブルの製造が容易となり、製造コストを低減することができる。

本発明の一実施形態の電気自動車用充電ケーブルの断面図である。従来の移動用ケーブルの断面図である。図２の移動用ケーブルにおいてうねりが生じた状態を示す斜視図である。従来の他の移動用ケーブルの断面図である。

以下、本発明の一実施形態のケーブルとしての電気自動車用充電ケーブルについて、図１を参照して説明する。電気自動車用充電ケーブルは、例えば、家屋や電気自動車の充電スタンド等に接地された充電器と電気自動車とを接続して、電気自動車に搭載された充電池を充電するために用いられるケーブルである。図１は、本発明の一実施形態の電気自動車用充電ケーブルの断面図である。

図１に示すように、電気自動車用充電ケーブル（以下、単に「充電ケーブル」といい、図中、符号１で示す）は、絶縁線心１０、１０、１０と、これら絶縁線心１０と外径の異なる他の絶縁線心１１と、介在２０と、シース３０と、を備えている。

絶縁線心１０、１０、１０は、それぞれ銅やアルミニウムなどからなる導線と該導線を絶縁被覆するポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などからなる被覆部材とで構成された被覆電線である。本実施形態において、充電ケーブル１には、長さ及び外径が同一の絶縁線心１０、１０、１０が３本設けられている。また、絶縁線心１０、１０、１０のうち２本が電力供給線として用いられ、１本が接地線として用いられる。

他の絶縁線心１１は、絶縁線心１０と同様に構成された被覆電線である。他の絶縁線心１１は、絶縁線心１０と長さが同一で、外径が絶縁線心１０の外径より小さくされている。

介在２０は、紐状のホットメルトで構成されている。ホットメルトは、常温で固体であり、加熱されて溶融した後に固化することによって接着機能を発揮する熱可塑性の合成樹脂などからなる接着剤である。介在２０は、絶縁線心１０及び他の絶縁線心１１と同一の長さにされている。または、介在２０は、例えば、ポリアミドなどの合成樹脂製の紐の外表面にホットメルト接着層を設けた紐状部材などで構成してもよい。

絶縁線心１０、１０、１０、他の絶縁線心１１及び介在２０は、図１に示すように、介在２０が絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１で囲われた空間（図中、符号Ｋで示す）に配置された状態で互いに撚り合わされて、撚り合わせ体２５を構成している。撚り合わせ体２５は、加熱処理（例えば、独立した加熱処理工程や、シース３０の押出成形工程において加熱された合成樹脂によって副次的にされる加熱処理）が施されることにより、ホットメルトからなる介在２０によって、絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１が接着される。このとき、絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１の密着力（引きはがしに必要な力）は、５０Ｎ〜１００Ｎ程度とすることが好ましい。このようにすることで、絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１がそれら位置関係を長期間にわたり維持できるとともに、充電ケーブル１の端末加工作業を容易にでき、耐うねり性と作業性とを両立できる。

シース３０は、例えば、ポリエチレンなどの合成樹脂からなる、可撓性チューブ状の絶縁被覆である。シース３０は、絶縁線心１０、１０、１０、他の絶縁線心１１及び介在２０と同一の長さに形成されており、その内側に絶縁線心１０、１０、１０、他の絶縁線心１１及び介在２０からなる撚り合わせ体２５を収容している。

シース３０は、その内面が絶縁線心１０、１０、１０、及び、他の絶縁線心１１に密に重なるように設けられている。つまり、シース３０は、絶縁線心１０、１０、１０、１０を直接（即ち、間隔をあけずに）被覆している。

上述した移動用ケーブル１の製造方法の一例を以下に示す。

（１）まず、絶縁線心１０、１０、１０、他の絶縁線心１１及び介在２０を撚り合わせて撚り合わせ体２５を作製する。

（２）次に、押出ダイの中央に設けられた引出孔から撚り合わせ体２５を引き出しながら、当該引出孔の周囲に設けられた環状の樹脂吐出孔から当該撚り合わせ体２５の周囲を覆うように、シース３０となるポリエチレンなどの合成樹脂を押し出して押出成形する。

（３）そして、この押出成形により、押し出された合成樹脂が絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１に密に重ねられてそれらを直接被覆する。このとき、押し出された合成樹脂によって介在２０が加熱されて、絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１が接着される。これら工程を経て、充電ケーブル１が得られる。

以上説明したように、本実施形態によれば、絶縁線心１０及びこの絶縁線心１０と外径の異なる他の絶縁線心１１を含む絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１と、これら絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１を覆うように設けられたシース３０と、を備えた充電ケーブル１において、絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１で囲まれた空間Ｋ内に配置され、これら絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１を互いに接着する介在２０をさらに備えているので、介在２０によって絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１の位置関係が固定され、そのため、絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１のそれぞれが、互いの位置関係を長期間にわたり維持することができ、これにより、長期間使用した場合にもうねりの発生を抑制することができる。

また、介在２０が、紐状のホットメルトで構成されているので、シース３０の押出成形時の熱によってホットメルトを溶融させて絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１を接着することができ、そのため、充電ケーブル１の製造が容易となり、製造コストを低減することができる。

（発明の効果検証）
本発明者らは、本発明の効果を確認するために、以下の実施例１及び比較例１に示す充電ケーブルを作製して、これら実施例１及び比較例１の充電ケーブルに対して、耐うねり性試験を行った。

（実施例１）
実施例１の充電ケーブルは、図１に示す充填ケーブル１において、絶縁線心１０、１０、１０として断面積が２．５ｍｍ²（外径１．７８ｍｍ）のＰＶＣ被覆電線を用い、他の絶縁線心１１として断面積が０．７５ｍｍ²（外径０．９８ｍｍ）のＰＶＣ被覆電線を用い、介在２０としてポリアミドの外表面にホットメルト接着層を設けた紐状部材を用い、そして、これらの部材を撚り合わせてなる撚り合わせ体２５を、ポリエチレンを押出成形して形成したシース３０で被覆して作製した。

（比較例１）
比較例１の充電ケーブルは、実施例１の充電ケーブルにおいて、介在２０を備えずに絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１で囲われた空間Ｋを中空とした以外は、実施例１と同一の構成になるようにして作製した。つまり、比較例１の充電ケーブルは、図２に示す従来の充電ケーブルと同様の構成である。

（耐うねり性試験）
上記実施例１及び比較例１に対して、ケーブルドラムへの巻き取り及びケーブルドラムからの引き出しを１００００回繰り返した後に、うねりの幅を計測し、以下の評価基準に基づいて良否判定を行った。ここでうねりの幅とは、充電ケーブル外周面における長さ方向に直交する方向のずれ量である（図３において符号Ｕで示す）。
○・・・うねりの幅が５ｍｍ未満となり、耐うねり性は良好である。
×・・・うねりの幅が５ｍｍ以上となり、耐うねり性は良好でない。

（評価結果）
実施例１うねりの幅：３ｍｍ評価：○
比較例１うねりの幅：１０ｍｍ評価：×

（考察）
耐うねり性試験を実施したところ、評価結果に示すように、従来の充電ケーブルの構成である比較例１では、うねりの幅が１０ｍｍとなり、一方、本発明の充電ケーブルの構成である実施例１では、うねりの幅が３ｍｍとなり、実施例１において７０％程度のうねり低減効果が得られることが分かった。これは、介在２０を設けることにより、絶縁線心１０、１０、１０及び他の絶縁線心１１が互いに接着されてそれらの位置関係が保たれ、そのため、各絶縁線心が偏ったり変形したりすることがなく、曲げ伸ばしを繰り返した後でも絶縁線心の撚り合わせを維持することができたためと考えられる。このように、試験結果からも、本発明の効果を確認することができた。

以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明のケーブルは上記実施形態の構成に限定されるものではない。

例えば、上述した本実施形態では、複数の絶縁線心として、外径が同一の３本の絶縁線心１０、１０、１０及びこの絶縁線心１０と外径の異なる１本の他の絶縁線心１１を備えた構成であるが、勿論、この構成に限定されるものではなく、一の絶縁線心及びこの一の絶縁線心と外径の異なる他の絶縁線心を含む３以上の複数の絶縁線心を備えた構成であれば、本発明の目的に反しない限り、絶縁線心の構成は任意である。

また、上述した実施形態では、電気自動車用充電ケーブルの実施形態について説明するものであったが、これに限定されるものではなく、本発明を他の用途のケーブルに適用することも可能である。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明のケーブルの構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１電気自動車用充電ケーブル（ケーブル）
１０絶縁線心（一の絶縁線心）
１１他の絶縁線心
２０介在
２５撚り合わせ体
３０シース

Claims

一の絶縁線心及び前記一の絶縁線心と外径の異なる他の絶縁線心を含む３以上の複数の絶縁線心と、前記複数の絶縁線心を覆うように設けられたシースと、を備えたケーブルにおいて、
前記複数の絶縁線心で囲まれた空間内に配置され、前記複数の絶縁線心を互いに接着する介在をさらに備えていることを特徴とするケーブル。
前記介在が、紐状のホットメルト又は外表面にホットメルト接着層が設けられた紐状部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル。