(57)【要約】【課題】生産性を向上させることが可能な電気車制御装置を提供する。【解決手段】電気車制御装置１００は、電気車を制御するための電気部品と、電気部品に電気的に接続される導体１０２ａ〜ｅと、導体１０２ａ〜ｅの被覆領域に設けられる絶縁性の第１絶縁部１０３ａ〜ｅとを備える。第１絶縁部１０３ａ〜ｅは、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状部材の内部に導体１０２ａ〜ｅを挿通し、チューブ状部材を展開しつつ被覆領域の形状に沿って伸ばした後、チューブ状部材を加熱することで形成されたものである。【選択図】図１
2015077865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気車を制御するための回路を構成する電気部品と、
前記電気部品に電気的に接続される導体と、
前記導体の被覆領域に設けられる絶縁性の第１絶縁部とを備え、
前記第１絶縁部は、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状部材の内部に前記導体を挿通し、前記チューブ状部材を展開しつつ前記被覆領域の形状に沿って伸ばした後、前記チューブ状部材を加熱することで形成されたものである電気車制御装置。
【請求項２】
前記第１絶縁部と前記導体との間に設けられる絶縁性の第２絶縁部をさらに備える
請求項１に記載の電気車制御装置。
【請求項３】
前記導体は、複数備えられており、
前記複数の導体の少なくとも一部は、各々が互いに並んで設けられる並設部分を含み、
前記第１絶縁部は、前記並設部分の前記被覆領域に設けられており、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性の前記チューブ状部材の内部に前記複数の導体を挿通し、前記チューブ状部材を展開しつつ前記被覆領域の形状に沿って伸ばした後、前記チューブ状部材を加熱することで形成されたものである
請求項１又は２に記載の電気車制御装置。
【請求項４】
前記導体の被覆領域に並行して設けられる配線をさらに備え、
前記第１絶縁部は、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性の前記チューブ状部材の内部に前記導体とともに前記配線を挿通し、前記チューブ状部材を展開しつつ前記配線と並行する被覆領域の形状に沿って伸ばした後、前記チューブ状部材を加熱することで形成されたものである
請求項１から３のいずれか１項に記載の電気車制御装置。
【請求項５】
前記第１絶縁部は、前記チューブ状部材と、前記チューブ状部材よりも径が大きく、前記チューブ状部材の外面に一部が重なるチューブ状別部材とを含んでおり、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性の前記チューブ状部材の内部に前記導体を挿通し、前記チューブ状部材を展開しつつ前記被覆領域の形状に沿って伸ばした後、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性の前記チューブ状別部材の内部に前記導体と前記チューブ状部材とを挿通し、前記チューブ状別部材を展開しつつ前記被覆領域の形状に沿って伸ばした後、前記チューブ状部材と前記チューブ状別部材とを加熱することで形成されたものである
請求項１から４のいずれか１項に記載の電気車制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気車制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気車制御装置は、架線から取り込んだ電力を変換して誘導電動機、電灯、空調機などの負荷へ電力を供給する装置である。電気車制御装置は、変圧器、インバータ、コンバータなど種々の電気部品から構成される。これらの電気部品間や電気部品と負荷との間は、高電圧が印加され大電流が流れるため、例えば銅ブスバー（ＪＩＳＨ３１４０）材などで構成される導体で接続される。導体には、電気車制御装置の大きさなどに応じて、２〜３ｍになるものもある（例えば、特許文献１（第１２図）参照）。
【０００３】
また、導体のインダクタンスを低減し、導体を流れる電流のノイズを小さくするには、導体間の間隔をできる限り小さくし、かつ、導体の長さを短くすることが望ましい（導体のインダクタンスの低減につき、例えば、特許文献２（段落［００１０］）参照）。そのため、導体には、広い面を互いに対向させて、電気部品群の隙間を通過するように配置されるものがある。その結果、幅方向に曲げるエッジワイズ曲げ、比較的短い間隔で段階的に曲げる２段曲げ又は３段曲げなどが採用されて、導体が複雑な立体的形状になることがある。
【０００４】
導体の外周面には、通常、高電圧が印加され大電流が流れても絶縁できる絶縁部が設けられる。従来の絶縁部には、例えば、自己融着性のシリコンゴムテープをその幅方向に半分程度重なり合うように導体に巻き回した後、その上に、ガラステープを同様に巻き回し、さらに、エポキシ樹脂に含浸して硬化させたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００７／１３８７６０号
【特許文献２】特開平１０−２１２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シリコンゴムテープ、ガラステープなどのテープを複雑な立体的形状をした導体に巻き回す工程は、現状では手作業によらざるを得ないことが多い。しかも、弛みやシワが生じないように、複雑な立体的形状をした導体にテープを巻くには熟練した技術が必要である。そのため、導体の絶縁には大きな手間が掛かり、電気車制御装置の生産性の向上を阻害する要因の１つとなっている。このことは、複雑な立体的形状をした導体が長いものであれば、より大きな問題となる。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、生産性を向上させることが可能な電気車制御装置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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る電気車制御装置は、電気車を制御するための回路を構成する電気部品と、電気部品に電気的に接続される導体と、導体の被覆領域に設けられる絶縁性の第１絶縁部とを備える。第１絶縁部は、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状部材の内部に導体を挿通し、チューブ状部材を展開しつつ被覆領域の形状に沿って伸ばした後、チューブ状部材を加熱することで形成されたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１絶縁部が長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状部材の内部に導体を挿通し、チューブ状部材を展開しつつ導体の被覆領域の形状に沿って伸ばした後、チューブ状部材を加熱することで形成されている。そのため、第１絶縁部を従来のようにテープを巻き回すよりも容易に第１絶縁部を形成することができる。従って、電気車制御装置の生産性を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電気車制御装置を示す図である。
【図２】制御ユニットが有する電気部品の配置とその電気的な接続態様の一例を示す図である。
【図３】チューブ状部材を展開した状態の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る折り畳んだ状態のチューブ状部材を導体に配置した状態を示す図である。
【図５】実施の形態１に係るチューブ状部材を導体の被覆領域の途中まで展開した状態を示す図である。
【図６】実施の形態１に係るチューブ状部材を展開することで導体の被覆領域の全体が覆われた状態を示す図である。
【図７】実施の形態１に係るチューブ状部材を折り畳んだ状態のチューブ状部材を他の導体に配置した状態を示す図である。
【図８】実施の形態１に係るチューブ状部材を他の導体の被覆領域の途中まで展開した状態を示す図である。
【図９】実施の形態１に係るチューブ状部材を展開することで他の導体の被覆領域の全体が覆われた状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る導体の中心軸に垂直な断面を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る電気車制御装置を示す図である。
【図１２】実施の形態３に係る導体群の中心軸に垂直な断面を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る電気車制御装置を示す図である。
【図１４】実施の形態４に係る導体の中心軸に垂直な断面を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る電気車制御装置を示す図である。
【図１６】実施の形態５に係る折り畳んだ状態のチューブ状部材を他の導体に配置した状態を示す図である。
【図１７】実施の形態５に係るチューブ状部材のすべてを展開することで他の導体の被覆領域の途中まで覆われた状態を示す図である。
【図１８】実施の形態５に係る折り畳んだ状態のチューブ状別部材を他の導体に配置した状態を示す図である。
【図１９】実施の形態５に係るチューブ状別部材を他の導体の被覆領域の途中まで展開した状態を示す図である。
【図２０】実施の形態５に係るチューブ状部材及びチューブ状別部材を展開することで他の導体の被覆領域の全体が覆われた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。全図を通じて同一の要素には同一の符号を付す。また、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」などの方向を示す用語は、説明のために用いるのであって、本願の発明を限定する趣旨ではない。
【００１２】
実施の形態１．
実施の形態１に係る電気車制御装置１００は、架線から取り込んだ電力を、ノッチ指令、車両情報などを含む制御情報に基づいて変換して負荷へ出力することによって、電気車を制御する装置である。電気車制御装置１００は、図１に示すように、前後方向に並設された複数の制御ユニット１０１ａ〜ｃと、制御ユニット１０１ｂ〜ｃの端子に接続する複数の導体１０２ａ〜ｅと、導体１０２ａ〜ｅのそれぞれを電気的に絶縁する第１絶縁部１０３ａ〜ｅと、制御ユニット１０１ａの端子に接続する複数の配線１０４ａ〜ｂと、導体１０２ａ〜ｅ及び配線１０４ａ〜ｂが接続されるコネクタ１０５とを備える。
【００１３】
制御ユニット１０１ａ〜ｃは、主回路、補助回路などの各種の回路を構成する電気部品を内部に有し、協働することにより電気車を制御する。電気部品は、例えば、コンデンサ、リアクトル、インダクタ、変圧器、インバータ又はコンバータを構成するスイッチング素子などである。
【００１４】
導体１０２ａ〜ｅの各々は、電気を導通させるための部材である。導体１０２ａ〜ｅの各々は、大きな電流を流し、高い電圧を印加することができるように、例えば、断面が矩形である銅製の部材（銅ブスバー：ＪＩＳＨ３１４０）などから構成される。本実施の形態の導体１０２ａ〜ｅは、制御ユニット１０１ｂ〜ｃの端子に接続されており、制御ユニット１０１ｂ〜ｃの内部に配設される導体などを介して、電気部品に電気的に接続されている。
【００１５】
詳細には、図１に示すように、導体１０２ａ〜ｃの一端部は、それぞれ、制御ユニット１０１ｂの右側面に設けられる異なる端子に、ボルトとナットの締め付け、ろう付けなどにより固定されている。導体１０２ｄ〜ｅの一端部は、制御ユニット１０１ｃの右側面に設けられる異なる端子に、ボルトとナットの締め付け、ろう付けなどにより固定されている。導体１０２ａ〜ｅは、それぞれ、端子に固定される一端部から上方へ延設され、屈曲した部分を介して前方へ長く延びて設けられている。導体１０２ａ〜ｅは、それぞれ、前方へ長く延びた部分から２つのエッジワイズ曲げされた部分を介して前方へ延びてコネクタ１０５に接続されている。
【００１６】
なお、エッジワイズ曲げとは、導体１０２ａ〜ｅの幅方向に（断面の長手方向の向きを変えるように）曲げることである。
【００１７】
導体１０２ａ〜ｅの前方へ長く延びた部分は、同図に示すように、導体１０２ａ〜ｅが互いに並んで設けられる部分（並設部分）を含む。本実施の形態の並設部分では、近接配置された導体１０２ａ〜ｅの広い面が互いに対向する。
【００１８】
導体１０２ａ〜ｅの各々の並設部分は、導体１０２ａ〜ｅの組み合わせにより相対的に定まる。例えば、導体１０２ａと導体１０２ｂについて、導体１０２ｂの並設部分は、導体１０２ｂの前方へ長く延びた部分であり、導体１０２ａの併設部分は、導体１０２ａの前方へ長く延びた部分のうち、導体１０２ｂの並設部分と互いに並んで設けられる部分である。
【００１９】
例えば、導体１０２ｂと導体１０２ｃについて、導体１０２ｃの並設部分は、導体１０２ｃの前方へ長く延びた部分であり、導体１０２ｂの併設部分は、導体１０２ｂの前方へ長く延びた部分のうち、導体１０２ｃの並設部分と互いに並んで設けられる部分である。
【００２０】
導体１０２ａと導体１０２ｂと導体１０２ｃとについて、導体１０２ｃの並設部分は、導体１０２ｃの前方へ長く延びた部分であり、導体１０２ｂと導体１０２ａそれぞれの併設部分は、導体１０２ｂ、導体１０２ａの前方へ長く延びた部分のうち、導体１０２ｃの並設部分と互いに並んで設けられる部分である。
【００２１】
このように、導体１０２ａ〜ｅの各々は、曲がった部分を複数含む複雑な立体的形状をなす。これによって、隣接する導体１０２ａ〜ｅの広い面が互いに対向する並設部分を長くすることができる。これにより、導体１０２ａ〜ｅ間の間隔をできる限り小さくして、導体１０２ａ〜ｅのインダクタンス、及び導体を流れる電流のノイズを低減することが可能になる。
【００２２】
第１絶縁部１０３ａ〜ｅは、それぞれ、導体１０２ａ〜ｅの被覆領域を覆う部材であって、絶縁性と熱収縮性を有するチューブ状部材１０９（図３の展開図参照）を用いて形成される。詳細には、第１絶縁部１０３ａ〜ｅは、それぞれ、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状部材１０９の内部に導体１０２ａ〜ｅを挿通し、チューブ状部材１０９を展開しつつ被覆領域の形状に沿って伸ばした後、チューブ状部材１０９を加熱することで形成されたものである。
【００２３】
ここで、被覆領域は、第１絶縁部１０３ａ〜ｅによって絶縁すべき領域として、導体１０２ａ〜ｅについて適宜定められる領域である。典型的には、被覆領域は、導体１０２ａ〜ｅの各々の外表面から両端面を除いた外周面の一部又は全部に定められ、導体１０２ａ〜ｅの中心軸に沿って前後が開放した管状の面である。
【００２４】
導体１０２ａ〜ｅの各々の被覆領域は、両端部、すなわち、制御ユニット１０１ａ〜ｃの端子に接続される部分とコネクタ１０５に接続される部分とを除く、導体１０２ａ〜ｅの外周面である。
【００２５】
配線１０４ａ〜ｂは、電気を導通させる線状の部材である。本実施の形態では、配線１０４ａ〜ｂは、同図に示すように、それぞれの一端が制御ユニット１０１ａの端子に接続されており、制御ユニット１０１ｂ〜ｃの内部に配設される導体などを介して、電気部品に電気的に接続されている。配線１０４ａ〜ｂのそれぞれの他端は、コネクタ１０５に接続されている。
【００２６】
コネクタ１０５は、同図に示すように、配線１０４ａ〜ｂ、導体１０２ａ〜ｅの端部をまとめる部材であって、前方からは負荷に電気的に接続された導体、配線など（図示せず）が接続される。負荷は、例えば誘導電動機、空調機、電灯などである。コネクタ１０５の内部で、配線１０４ａ〜ｂ及び導体１０２ａ〜ｅの各々と、負荷に電気的に接続された導体及び導線の各々とが対応付けて電気的に接続される。
【００２７】
ここから、図２を参照し、制御ユニット１０１ａ〜ｃが有する電気部品の配置とその電気的な接続態様の一例を説明する。同図は、制御ユニット１０１ｂが有するスイッチング素子１０６ａ〜ｂとコンデンサ１０７の配置とそれを接続する導体１０２ｆ〜ｈの例を示す。なお、導体１０２ｆ〜ｈはスイッチング素子１０６ａ〜ｂ、コンデンサ１０７以外の種々の電気部品を接続してもよく、また導体１０２ｆ〜ｈの形状は、種々変更され得る。
【００２８】
スイッチング素子１０６ａ〜ｂは、上下に並べて設けられており、左面が制御ユニット１０１ｂの冷却部１０８に取り付けられている。冷却部１０８は、スイッチング素子１０６ａ〜ｂが発する熱を、例えば冷却フィンなどを介して外気へ放出する。スイッチング素子１０６ａ〜ｂの各々は、上下に並ぶ２つの端子を有する。コンデンサ１０７は、スイッチング素子１０６ａ〜ｂの概ね中央右方に設けられ、上下に並んで左方へ突き出す２つの端子を有する。
【００２９】
導体１０２ｆ〜ｈは、導体１０２ａ〜ｅと同様に、大きな電流を流し、高い電圧を印加することができるように、例えば銅ブスバー（ＪＩＳＨ３１４０）などから構成されて電気を導通する部材である。
【００３０】
詳細には、同図に示すように、導体１０２ｆと導体１０２ｇとは上下対称な形状をなしており、それぞれの一端部は、ボルトとナットの締め付け、ろう付けなどによりスイッチング素子１０６ａの上方、スイッチング素子１０６ｂの下方の端子に固定されている。
【００３１】
導体１０２ｆ〜ｇは、それぞれ、端子に固定される一端部の後端にて右方へ屈曲し、エッジワイズ曲げされた部分を介して下方、上方へ延び、後方へ屈曲した部分とエッジワイズ曲げとを介して右方へ延びて設けられている。さらに、導体１０２ｆ〜ｇは、それぞれ、屈曲した部分を介して上方、下方へ延びる。導体１０２ｆの上方へ延びる部分と、導体１０２ｇの下方へ延びる部分とは、それぞれ、他端部として、コンデンサ１０７の上方、下方の端子に接続されている。
【００３２】
導体１０２ｈは、上下の端部がそれぞれ、スイッチング素子１０６ａの下方、スイッチング素子１０６ｂの上方に、ボルト、ろう付けなどにより固定されている。
【００３３】
これまでの説明から分かるように、導体１０２ｆ〜ｇについては、複雑な立体的形状をなす。これによって、図示しない電気部品、導体などとの隙間を通過させながら、導体１０２ｆ〜ｇの長さをできる限り短くすることができる。また、導体１０２ｆ〜ｇそれぞれの後方へ屈曲した部分から他端部の下端、上端までを並設部分とし、それぞれの広い面が互いに対向することで、導体１０２ｆ〜ｇ間の間隔を小さくすることができる。
【００３４】
さらに、導体１０２ｈについては、端子間を直線状に接続することで、導体１０２ｈの長さを最短の長さにすることができる。
【００３５】
このように、導体１０２ｆ〜ｇ間の間隔をできる限り小さくし、かつ、導体１０２ｆ〜ｈの長さをできる限り短くしている。これによって、導体１０２ｆ〜ｈのインダクタンス、及び導体を流れる電流のノイズを低減することが可能になる。
【００３６】
導体１０２ｆ〜ｈには、導体１０２ａ〜ｅと同様に、それぞれの被覆領域を覆う第１絶縁部１０３ｆ〜ｈが設けられている。導体１０２ｆ〜ｈの被覆領域は、スイッチング素子１０６ａ〜ｂ及びコンデンサ１０７の端子に接続される両端部を除く、導体１０２ｆ〜ｈの外周面である。
【００３７】
第１絶縁部１０３ｆ〜ｈは、第１絶縁部１０３ａ〜ｅと同様に、絶縁性と熱収縮性を有するチューブ状部材１０９を用いて形成される。詳細には、第１絶縁部１０３ｆ〜ｈは、第１絶縁部１０３ａ〜ｅと同様に、それぞれ、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状部材１０９の内部に導体１０２ｆ〜ｈを挿通し、チューブ状部材１０９を展開しつつ被覆領域の形状に沿って伸ばした後、チューブ状部材１０９を加熱することで形成されたものである。
【００３８】
これまで、本実施の形態に係る電気車制御装置１００の構成について、説明した。ここから、電気車制御装置１００の製造方法の一例について説明する。
【００３９】
導体１０２ｆと長さ方向に折り畳まれたチューブ状部材１０９とが準備される。
【００４０】
ここで、チューブ状部材１０９の展開図を図３に示す。チューブ状部材１０９は、長さ方向に所定の長さ（例えば、１〜３ｍ）を有するチューブ状の部材であって、同図に示すシート状の素材の左右両端を接合したものである。この素材は、上述のように、絶縁性と熱収縮性とを有する。
【００４１】
チューブ状部材１０９は、同図に示す一点鎖線を谷折り（図の奥方向への折り目）、点線を山折り（図の手前方向への折り目）として折ることで長さ方向に折り畳まれている。同図に示す折り目は、ミウラ折り、吉村パターン、ダイアモンド・パターンなどと称されるもので、チューブ状部材は、ＰＣＣＰシェル（Ｐｓｅｕｄｏ−Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｃａｖｅ  Ｐｏｌｙｈｅｄｒａｌ  Ｓｈｅｌｌ）構造をなす。
【００４２】
導体１０２ｆは、その他端部から、折り畳まれたチューブ状部材１０９の内部へ挿通される。チューブ状部材１０９の挿通方向の後端が、被覆領域の一端に位置付けられて（図９参照）、固定される。この固定には、例えば、導体１０２ｆの被覆領域の一端近傍をチューブ状部材１０９とともに狭持する器具（図示せず）が用いられるとよい。
【００４３】
チューブ状部材１０９は、その後端が固定された状態で後方から展開しつつ前進することで、導体１０２ｆの被覆領域の形状に沿って伸ばされる（図５参照）。これにより、チューブ状部材１０９が被覆領域の全体を覆う（図６参照）。このとき、チューブ状部材１０９に余剰部分がある場合、その部分は切り落とされるとよい。
【００４４】
その後、例えば専用の加熱乾燥炉により、導体１０２ｆとともにチューブ状部材１０９を加熱する。この熱によって、チューブ状部材１０９は収縮し、導体１０２ｆの被覆領域に密着する（図２に示す導体１０２ｆ参照）。これによって、第１絶縁部１０３ｆが導体１０２ｆの被覆領域に形成される。
【００４５】
同様の手順によって、導体１０２ｇ〜ｈにも、第１絶縁部１０３ｇ〜ｈが形成される。続けて、スイッチング素子１０６ａ〜ｂ、コンデンサ１０７などの電気部品が、第１絶縁部１０３ｆ〜ｈが形成された導体１０２ｆ〜ｈ、配線などにより電気的に接続されるとともに、制御ユニット１０１ａ〜ｃの中に配設される。これにより、制御ユニット１０１ａ〜ｃの各々が完成する。
【００４６】
次に、導体１０２ａと長さ方向に折り畳まれたチューブ状部材１０９とが準備される。導体１０２ａは、その一端部から、折り畳まれたチューブ状部材１０９の内部へ挿通される。チューブ状部材１０９の挿通方向の後端が、被覆領域の一端に位置付けられて（図７参照）、図示しない器具などを用いて固定される。
【００４７】
チューブ状部材１０９は、その後端が固定された状態で後方から展開しつつ前進することで、導体１０２ａの被覆領域の形状に沿って伸ばされる（図８参照）。チューブ状部材１０９は、折り畳まれた状態から展開するため、最小半径で導体１０２ａの曲がった部分を通過することができるとともに、曲がった部分のあらゆる形状に沿って伸びることができる。このように伸展して、チューブ状部材１０９が被覆領域の全体を覆う（図９参照）。このとき、チューブ状部材１０９に余剰部分がある場合、その部分は切り落とされるとよい。
【００４８】
その後、例えば専用の加熱乾燥炉により、導体１０２ａとともにチューブ状部材１０９を加熱する。この熱によって、チューブ状部材１０９は収縮し、導体１０２ａの被覆領域に密着する（図１に示す導体１０２ａ参照）。これによって、第１絶縁部１０３ａが導体１０２ａの被覆領域に形成される。
【００４９】
同様の手順によって、導体１０２ｂ〜ｅにも、第１絶縁部１０３ｂ〜ｅが形成される。第１絶縁部１０３ａ〜ｅが形成された導体１０２ａ〜ｅ、配線１０４ａ〜ｂなどにより、制御ユニット１０１ａ〜ｃの端子とコネクタ１０５とが接続される。これにより、電気車制御装置１００が完成する。
【００５０】
本実施の形態によれば、第１絶縁部１０３ａ〜ｈは、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状部材の内部に導体１０２ａ〜ｈを挿通し、チューブ状部材１０９を展開しつつ導体１０２ａ〜ｈの被覆領域の形状に沿って伸ばした後、チューブ状部材１０９を加熱することで形成されている。そのため、従来のようにテープを巻き回すよりも速くかつ容易に、均一な厚みの密着性の高い第１絶縁部１０３ａ〜ｈを形成することができる。従って、電気車制御装置１００の生産性を向上させることが可能になる。ひいては、電気車制御装置１００の低価格化も可能になる。
【００５１】
本実施の形態に係る導体１０２ａ〜ｇのそれぞれは、上述のように、インダクタンス及びノイズの低減を図るために、複雑な立体的形状、すなわち、曲がった部分を複数含む形状となっている。チューブ状部材１０９を折り畳まない場合、例えば平面に投影した像を包摂する円の中で最小円を内径とする熱収縮性のチューブ状部材１０９を用いて第１絶縁部１０３ａ〜ｇに相当する部材を設ける方法が考えられる。しかし、これではチューブ状部材１０９が導体１０２ａ〜ｇの各々よりも大き過ぎて、熱収縮させても導体１０２ａ〜ｇの各々に十分に密着しないことがある。その結果、所望の絶縁効果が得られないことがある。
【００５２】
本実施の形態によれば、導体１０２ａ〜ｇの各々の断面を収容できる程度の内径を有するチューブ状部材１０９を用いればよい。例えば、基本断面の寸法が６０ｍｍ×３０ｍｍの矩形状である場合、チューブ状部材１０９は、その内径（直径）が幅寸法６０ｍｍよりやや大きい６０数ｍｍ程度のものを用いればよい。そのため、チューブ状部材１０９を熱収縮させることで、複雑な立体的形状をなす導体１０２ａ〜ｇの各々に密着する第１絶縁部１０３ａ〜ｇを設けることができる。従って、導体１０２ａ〜ｇが複雑な立体的形状をなす場合であっても、熱収縮性のチューブ状部材１０９を用いて高電圧が印加され大電流が流れる導体１０２ａ〜ｇを容易に絶縁することが可能になる。
【００５３】
本実施の形態によれば、チューブ状部材１０９の長さは、中心軸の長さが長い導体１０２ａ〜ｃの被覆領域を継ぎ目なく覆うことができる程度に長い。これによれば、導体１０２ａ〜ｃの各々の被覆領域を覆うために必要な長さだけ、チューブ状部材１０９を使用することができる。そのため、チューブ状部材１０９の無駄を抑制することが可能になる。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態１について説明したが、実施の形態１はこれに限定されるものではない。
【００５５】
例えば、制御ユニット１０１ａ〜ｃ、導体１０２ａ〜ｈ及び配線１０４ａ〜ｂの数、形状、配置などは、同図に示すものに限らず、それぞれ、適宜変更されてよい。
【００５６】
例えば、チューブ状部材１０９の折り畳み方は、上述のミウラ折りに限らず、チューブ状部材１０９を長さ方向に縮めることができるものであればよく、導体１０２ａ〜ｈを挿通するための内部空間を広くできるものが望ましい。
【００５７】
例えば、チューブ状部材１０９で被覆領域を覆った導体１０２ａ〜ｈを加熱するために、必ずしも、専用の加熱乾燥炉が用いられる必要はない。導体１０２ａ〜ｈが比較的小さい場合、導体１０２ａ〜ｈの数が少ない場合などには、簡易的な加熱装置、ドライヤーなどが用いられてもよい。これにより、導体１０２ａ〜ｈの被覆領域に第１絶縁部１０３ａ〜ｈを設けるための作業を種々の場所で行なうことが可能になる。
【００５８】
実施の形態２．
実施の形態１では、１層の絶縁部（第１絶縁部１０３ａ〜ｈ）だけで、導体１０２ａ〜ｈを絶縁する例を説明した。しかし、導体１０２ａ〜ｈに高電圧が印加される場合には、高性能な絶縁が必要となり、チューブ状部材１０９からなる１層の絶縁部だけでは十分に絶縁できないこともある。このような場合、複数層の絶縁部が設けられるとよい。本実施の形態では、その一例として、２層の絶縁部で導体を絶縁する例を説明する。
【００５９】
本実施の形態において、導体１０２ａには、その中心軸に垂直な断面図である図１０に示すように、導体１０２ａの被覆領域に直接密着する第２絶縁部２１０ａと、第２絶縁部２１０ａの上から導体１０２ａの被覆領域を覆う第１絶縁部２０３ａとが設けられる。
【００６０】
なお、同図は、導体１０２ａの前方へ長く延びた部分における、中心軸に垂直な断面を示す。同図に示す導体１０２ａ、第２絶縁部２１０ａ及び第１絶縁部２０３ａの構成は、導体１０２ａの被覆領域の中心軸に垂直な断面であれば、任意の位置で概ね同様である。また、他の導体１０２ｂ〜ｈについても、同様に、第２絶縁部２１０ａ及び第１絶縁部２０３ａに相当する部材が設けられてもよい。
【００６１】
第２絶縁部２１０ａは、第１絶縁部２０３ａと導体１０２ａとの間に設けられる絶縁性の部材であって、例えば導体１０２ａの被覆領域を覆う。第２絶縁部２１０ａは、例えば、自己融着性のシリコンゴムテープをその幅方向に半分程度重なり合うように導体に巻き回すことで形成されてもよい。また例えば、第２絶縁部２１０ａは、実施の形態１に係る第１絶縁部１０３ａと同様に、チューブ状部材１０９を用いて形成されてもよい。
【００６２】
第１絶縁部２０３ａは、実施の形態１に係る第１絶縁部１０３ａと同様に、絶縁性と熱収縮性を有するチューブ状部材１０９を用いて形成される。詳細には、第１絶縁部２０３ａは、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状部材１０９の内部に、第２絶縁部２１０ａが設けられた導体１０２ａを挿通し、チューブ状部材１０９を展開しつつ被覆領域の形状に沿って伸ばした後、チューブ状部材１０９を加熱することで形成されたものである。
【００６３】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００６４】
さらに、本実施の形態によれば、第１絶縁部２０３ａに加えて、第２絶縁部２１０ａが設けられるので、導体１０２ａの絶縁性を高めることができる。これにより、導体１０２ａに高電圧が印加される場合であっても、導体１０２ａを十分に絶縁することが可能になる。
【００６５】
一般的に、シリコンゴムテープは機械的な強度が比較的低い。そのため、第２絶縁部２１０ａが自己融着性のシリコンゴムテープにより形成される場合、第２絶縁部２１０ａは、他の部材が衝突することなどで破損し、破損部分の絶縁性が悪くなるおそれがある。本実施の形態によれば、第２絶縁部２１０ａが第１絶縁部２０３ａで覆われるので、第２絶縁部２１０ａの破損を防ぐことができる。従って、第２絶縁部２１０ａの破損による絶縁性の低下を防いで、導体１０２ａを十分に絶縁することが可能になる。
【００６６】
第２絶縁部２１０ａがチューブ状部材１０９により形成される場合、自己融着性のシリコンゴムテープを用いるよりも速くかつ容易に、均一な厚みの密着性の高い第２絶縁部２１０ａを形成することができる。そのため、速くかつ容易に２層の絶縁部を設けることができる。従って、導体１０２ａの被覆領域を２重に覆って絶縁する電気車制御装置の生産性を向上させることが可能になり、ひいては、低価格化が可能になる。
【００６７】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、第１絶縁部１０３ａ、２０３ａにより、１つの導体１０２ａの被覆領域が覆われる例を説明した。本実施の形態では、第１絶縁部３０３により、複数の導体１０２ａ〜ｃの並設部分の被覆領域が覆われる例を説明する。
【００６８】
本実施の形態に係る電気車制御装置３００は、図１１に示すように、実施の形態１に係る電気車制御装置１００と概ね同様の構成を備えており、実施の形態１に係る第１絶縁部１０３ａ〜ｃに代えて、導体１０２ａ〜ｃのそれぞれの被覆領域に直接密着する第２絶縁部３１０ａ〜ｃ、及び、第２絶縁部３１０ａ〜ｃの上から導体１０２ａ〜ｃの並設部分の被覆領域を覆う第１絶縁部３０３を備える。図１２は、導体１０２ａ〜ｃの並設部分の被覆領域における、導体１０２ａ〜ｃの中心軸に垂直な断面を示す。
【００６９】
第２絶縁部３１０ａ〜ｃの各々は、実施の形態２に係る第２絶縁部２１０ａと同様の部材である。すなわち、第２絶縁部３１０ａ〜ｃは、それぞれ、第１絶縁部３０３と導体１０２ａ〜ｃとの間に設けられる絶縁性の部材であって、例えば導体１０２ａ〜ｃの被覆領域を覆う。また、第２絶縁部３１０ａ〜ｃは、自己融着性のシリコンゴムテープにより形成されてもよく、チューブ状部材１０９を用いて形成されてもよい。
【００７０】
第１絶縁部３０３は、実施の形態１に係る第１絶縁部１０３ａと同様に、絶縁性と熱収縮性を有するチューブ状部材１０９を用いて形成される。詳細には、第１絶縁部３０３は、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状部材１０９の内部に、第２絶縁部３１０ａ〜ｃが設けられた３つの導体１０２ａ〜ｃをまとめて挿通し、チューブ状部材１０９を展開しつつ、導体１０２ａ〜ｃの並設部分の被覆領域の形状に沿って伸ばした後、チューブ状部材１０９を加熱することで形成されたものである。
【００７１】
なお、第１絶縁部３０３は、導体１０２ａ〜ｃの並設部分の被覆領域に限らず、隣接する任意の導体１０２ａ〜ｈの並設部分を覆うように設けられてよい。
【００７２】
本実施の形態によれば、導体１０２ａ〜ｃの並設部分の被覆領域が第１絶縁部３０３により覆われる。これにより、複数の導体１０２ａ〜ｃを一体化することができる。その結果、導体１０２ａ〜ｃを容易に位置付けて制御ユニット１０１ｂに取り付けることが可能になる。また、導体１０２ａ〜ｃを制御ユニット１０１ｂに装着する際には、制御ユニット１０１ｃなどにも適宜固定されることがあるが、このような固定の一部又は全部を省略して、電気車制御装置３００の組み立て作業の削減を図ることが可能になる。
【００７３】
実施の形態４．
実施の形態３では、第１絶縁部３０３により、複数の導体１０２ａ〜ｃの並設部分の被覆領域が覆われる例を説明した。本実施の形態では、第１絶縁部４０３により、配線１０４ａ〜ｂとともに、導体１０２ａの被覆領域のうち、配線１０４ａ〜ｂと並行する部分が覆われる例を説明する。
【００７４】
本実施の形態に係る電気車制御装置４００は、図１３に示すように、実施の形態１に係る電気車制御装置１００と概ね同様の構成を備えており、実施の形態１に係る第１絶縁部１０３ａ〜ｃに代えて、実施の形態２に係る第２絶縁部２１０ａ、及び、導体１０２ａの被覆領域のうち、配線１０４ａ〜ｂと並行する部分を第２絶縁部２１０ａの上から覆う第１絶縁部４０３を備える。図１４は、導体１０２ａの被覆領域のうち、配線１０４ａ〜ｂと並行する部分における、導体１０２ａの中心軸に垂直な断面を示す。
【００７５】
第１絶縁部４０３は、実施の形態１に係る第１絶縁部１０３ａと同様に、絶縁性と熱収縮性を有するチューブ状部材１０９を用いて形成される。詳細には、第１絶縁部４０３は、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状部材１０９の内部に、第２絶縁部２１０ａが設けられた導体１０２ａとともに配線１０４ａ〜ｂを挿通し、チューブ状部材１０９を展開しつつ配線１０４ａ〜ｂと並行する導体１０２ａの被覆領域の形状に沿って伸ばした後、チューブ状部材１０９を加熱することで形成されたものである。
【００７６】
本実施の形態によれば、導体１０２ａの被覆領域のうち、配線１０４ａ〜ｂと並行する部分が第１絶縁部４０３により覆われる。これにより、導体１０２ａと配線１０４ａ〜ｂとを一体化することができる。その結果、導体１０２ａと配線１０４ａ〜ｂとを容易に位置付けて制御ユニット１０１ａ〜ｂに取り付けることが可能になる。
【００７７】
実施の形態５．
実施の形態１では、チューブ状部材１０９の長さは、中心軸の長さが長い導体１０２ａ〜ｃの被覆領域を継ぎ目なく覆うことができる程度に長い例を説明した。しかし、チューブ状部材１０９の長さを長くすると作業性が低下するおそれがある。本実施の形態では、チューブ状部材１０９の１つ当たりの長さが、導体１０２ａ〜ｃの被覆領域の中心軸よりも短い例を説明する。
【００７８】
本実施の形態に係る電気車制御装置５００は、図１５に示すように、実施の形態１に係る電気車制御装置１００と概ね同様の構成を備えており、実施の形態１に係る第１絶縁部１０３ａ〜ｃに代えて、第１絶縁部５０３ａ〜ｃを備える。
【００７９】
第１絶縁部５０３ａ〜ｃは、それぞれ、実施の形態１に係る第１絶縁部１０３ａ〜ｃと同様に、導体１０２ａ〜ｅの被覆領域を覆う部材である。第１絶縁部５０３ａ〜ｃは、それぞれ、実施の形態１に係る第１絶縁部１０３ａ〜ｃとは異なり、絶縁性と熱収縮性を有するチューブ状部材５０９ａ及びチューブ状別部材５０９ｂを用いて形成される。
【００８０】
詳細には、第１絶縁部５０３ａ〜ｃは、それぞれ、チューブ状部材５０９ａと、チューブ状部材５０９ａよりも径が大きく、チューブ状部材５０９ａの外面に一部が重なるチューブ状別部材５０９ｂとを含む。
【００８１】
第１絶縁部５０３ａ〜ｃは、それぞれ、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状部材５０９ａの内部に導体１０２ａ〜ｃを挿通し、チューブ状部材５０９ａを展開しつつ導体１０２ａ〜ｃの被覆領域の形状に沿って伸ばした後、長さ方向に折り畳まれた熱収縮性のチューブ状別部材５０９ｂの内部に導体１０２ａ〜ｃとチューブ状部材５０９ａとを挿通し、チューブ状別部材５０９ｂを展開しつつ、導体１０２ａ〜ｃの被覆領域の形状に沿って伸ばした後、チューブ状部材５０９ａとチューブ状別部材５０９ｂとを加熱することで形成されたものである。
【００８２】
これまで、本実施の形態に係る電気車制御装置５００の構成について説明した。ここから、電気車制御装置５００の製造方法の一例について説明する。
【００８３】
本実施の形態に係る電気車制御装置５００の製造方法は、導体１０２ａ〜ｃのそれぞれに第１絶縁部５０３ａ〜ｃを形成する工程を除いて、実施の形態１に係る電気車制御装置１００の製造方法と概ね同様である。
【００８４】
そのため、本実施の形態では、導体１０２ａに第１絶縁部５０３ａを形成する工程について図を参照して説明する。
【００８５】
導体１０２ａと長さ方向に折り畳まれたチューブ状部材５０９ａとが準備される。導体１０２ａは、その一端部から、折り畳まれたチューブ状部材５０９ａの内部へ挿通される。チューブ状部材５０９ａの挿通方向の後端が、被覆領域の一端に位置付けられて（図１６参照）、図示しない器具などを用いて固定される。
【００８６】
チューブ状部材５０９ａは、その後端が固定された状態で後方から展開しつつ前進することで、導体１０２ａの被覆領域の形状に沿って伸ばされる（図１７参照）。導体１０２ａは前後に長いため、チューブ状部材５０９ａのすべてを展開させても、その被覆領域のすべてを覆うには至っていない。
【００８７】
チューブ状別部材５０９ｂがさらに準備される。チューブ状別部材５０９ｂは、その内径が導体１０２ａに既に展開したチューブ状部材５０９ａの外径よりも大きいものであって、素材、折り畳まれ方などはチューブ状部材５０９ａと同じであってよい。
【００８８】
導体１０２ａは、その一端部から、チューブ状別部材５０９ｂの内部へ、展開したチューブ状部材５０９ａとともに挿通される。チューブ状別部材５０９ｂの挿通方向の後端が、展開したチューブ状部材５０９ａの途中（前端近傍）に位置付けられて（図１８参照）、図示しない器具などを用いて固定される。
【００８９】
チューブ状別部材５０９ｂは、その後端が固定された状態で後方から展開しつつ前進することで、導体１０２ａの被覆領域の形状に沿って伸ばされる（図１９参照）。これにより、チューブ状部材５０９ａとチューブ状別部材５０９ｂとが、それぞれの前方部分と後方部分とが所定長さだけ重なった状態で、被覆領域の全体を覆う（図２０参照）。このとき、チューブ状別部材５０９ｂに余剰部分がある場合、その部分は切り落とされるとよい。
【００９０】
その後、例えば専用の加熱乾燥炉により、導体１０２ａとともに、チューブ状部材５０９ａとチューブ状別部材５０９ｂとを加熱する。この熱によって、チューブ状部材５０９ａとチューブ状別部材５０９ｂとは収縮し、導体１０２ａの被覆領域に密着する（図１５に示す導体１０２ａ参照）。これによって、第１絶縁部５０３ａが、導体１０２ａの被覆領域に形成される。同様の手順によって、導体１０２ｂ〜ｃにも、第１絶縁部５０３ｂ〜ｃが形成される。
【００９１】
本実施の形態によれば、径が異なるチューブ状部材５０９ａとチューブ状別部材５０９ｂとをそれぞれの一部が重なり合うように配置して継ぎ足すことによって、第１絶縁部５０３ａ〜ｃが、導体１０２ａ〜ｃのそれぞれの被覆領域に形成される。これにより、チューブ状部材５０９ａ及びチューブ状部材５０９ｂの１つ当たりの長さを、作業性が確保できる適切な長さにしつつ、中心軸の長さが長い導体１０２ａ〜ｃの被覆領域を覆う第１絶縁部１０３ａ〜ｃを設けることが可能になる。
【００９２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態及び変形例を適宜組み合わせた形態、それに種々の変更を加えた形態を含む。
【符号の説明】
【００９３】
１００，３００，４００，５００  電気車制御装置、１０１ａ〜ｃ  制御ユニット、１０２ａ〜ｈ  導体、１０３ａ〜ｈ，２０３ａ，３０３，４０３，５０３ａ〜ｃ  第１絶縁部、１０４ａ〜ｂ  配線、１０９，５０９ａ  チューブ状部材、２１０ａ，３１０ａ〜ｃ  第２絶縁部、５０９ｂ  チューブ状別部材。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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