(57)【要約】【課題】放射ノイズを低減可能な産業車両用ケーブルを提供する。【解決手段】ケーブル３００は、産業車両の電気系統の結線に使用される。コネクタ２０４は、金属筐体を有し、少なくとも一本の電線２０２の共通の一端に設けられる。シールドスリーブ３０２は、コネクタ２０４および少なくとも一本の電線２０２を覆う。シールドスリーブ３０２の端部において、熱収縮チューブ３０４によりシールドスリーブ３０２をコネクタとの間で挟み込むように固定した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業車両に使用されるケーブルであって、
被覆された少なくとも一本の電線と、
前記少なくとも一本の電線の共通の一端に設けられた金属筐体を有するコネクタと、
を備え、
前記コネクタおよび前記少なくとも一本の電線をシールドスリーブで覆うとともに、
前記シールドスリーブの端部において、熱収縮チューブにより前記シールドスリーブを前記コネクタとの間で挟み込むように固定したことを特徴とするケーブル。
【請求項２】
前記熱収縮チューブは、その内側もしくは外側にノイズ遮蔽材が貼付けられ、または塗布されたシールドチューブであることを特徴とする請求項１に記載のケーブル。
【請求項３】
請求項１または２に記載のケーブルが、蓄電手段、昇降圧コンバータ、モータおよびインバータのいずれかの間の結線に使用されることを特徴とする産業車両。
【請求項４】
被覆された少なくとも一本の電線と、
前記少なくとも一本の電線が挿通する配線口を有するとともに、前記配線口の周部から突起した筒状部分を有する金属筐体と、
を備え、
前記筒状部分および前記少なくとも一本の電線をシールドスリーブで覆うとともに、
前記シールドスリーブの端部において、熱収縮チューブにより前記シールドスリーブを前記筒状部分との間で挟み込むように固定したことを特徴とする産業車両。
【請求項５】
前記熱収縮チューブは、その内側もしくは外側にノイズ遮蔽材が貼付けられ、または塗布されたシールドチューブであることを特徴とする請求項４に記載の産業車両。
【請求項６】
蓄電手段、昇降圧コンバータ、モータおよびインバータを備え、前記少なくとも一本のケーブルが、それらのいずれかの間の結線に使用されることを特徴とする請求項４または５に記載の産業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業機械に関し、特にケーブルの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のパワーショベルやクレーンをはじめとする産業機械において、上部旋回体の動力源として、油圧モータと交流電動機のハイブリッド型が利用される。ハイブリッド型の旋回動力源は、上部旋回体の加速時において、交流電動機によって油圧モータをアシストし、減速時においては交流電動機によって回生運転を行い、発電エネルギによってバッテリを充電する。
【０００３】
図１は、産業機械１００の電気系統のブロック図である。産業機械１００は、旋回モータ１０２、インバータ１０４、昇降圧コンバータ１０６、バッテリ１０８を備える。昇降圧コンバータ１０６は、降圧端子がバッテリ１０８と接続され、昇圧端子がＤＣリンクバス１１０と接続される。インバータ１０４は、ＤＣリンクバス１１０の電圧（ＤＣリンク電圧）ＶＤＣを受け、旋回モータ１０２を駆動する。
【０００４】
昇降圧コンバータ１０６は、ＤＣリンク電圧ＶＤＣが一定となるように動作する。具体的には、力行運転時において、昇降圧コンバータ１０６はバッテリ電圧ＶＢＡＴを昇圧し、ＤＣリンクバス１１０に電力を供給する昇圧コンバータとして動作する。また回生運転時には、インバータ１０４からＤＣリンクバス１１０に供給される電力をバッテリ１０８に回収する降圧コンバータとして動作する。
【０００５】
このような産業機械１００において、旋回モータ１０２とインバータ１０４の間の配線Ｗ１、インバータ１０４と昇降圧コンバータ１０６の配線Ｗ２、昇降圧コンバータ１０６とバッテリ１０８の間の配線Ｗ３は、ケーブルやブスバーの組み合わせで構成される。
【０００６】
メンテナンスの容易性の観点から、ケーブルは着脱可能であることが好ましいことから、これらの配線には、コネクタ付きパワーケーブル（以下、単にパワーケーブルと称する）が用いられる場合がある。図２は、パワーケーブル２００の外観図である。パワーケーブル２００は、複数の電線２０２と、電線２０２の両端に設けられるコネクタ２０４Ａ，２０４Ｂを備える。コネクタ２０４Ａ，２０４Ｂはそれぞれ金属筐体に覆われている。
【０００７】
図２のようなコネクタ付きパワーケーブルを、産業機械１００の結線にそのまま用いると、ケーブルからの放射ノイズが問題となる。この場合、ケーブルを電磁遮蔽機能を有するシールドで覆うことで、ノイズ放射を低減する対策が採られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２８５７４６号公報
【特許文献２】国際公開第１３／１４６２２１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者が検討したところ、従来提案されている方法では、ノイズ対策としては不十分な場合があり、あるいは、専用のカスタム部品を使用することとなり、部品コストや組み立てコストが高くなるといった問題が生ずる。
【００１０】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、放射ノイズを低減可能な産業車両用ケーブルの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のある態様は、産業車両に使用されるケーブルに関する。ケーブルは、被覆された少なくとも一本の電線と、少なくとも一本の電線の共通の一端に設けられた金属筐体を有するコネクタと、を備える。コネクタおよび少なくとも一本の電線をシールドスリーブで覆うとともに、シールドスリーブの端部において、熱収縮チューブによりシールドスリーブをコネクタとの間で挟み込むように固定した。
【００１２】
この態様によると、電線のみでなくコネクタを、一括してシールドスリーブで覆うことで、コネクタの金属筐体からのノイズ放射を遮蔽できる。また熱収縮チューブにより、コネクタの金属筐体とシールドスリーブを密着させることで、シールドスリーブのノイズ遮蔽能力を高めることができる。さらに熱収縮チューブとシールドスリーブ間も密着するため、隙間からのノイズ放射も遮断できる。そして固定手段として熱収縮チューブを用いるため、組み立てが容易であり、コストも抑えることができる。
【００１３】
熱収縮チューブは、その内側もしくは外側にノイズ遮蔽材が貼付けられ、または塗布されたシールドチューブであってもよい。これによりさらにノイズ放射を抑制できる。
【００１４】
本発明の別の態様は、産業車両である。この産業車両は、上述のいずれかのケーブルが、蓄電手段、昇降圧コンバータ、モータおよびインバータのいずれかの間の結線に使用される。
【００１５】
本発明の別の態様もまた、産業車両である。この産業車両は、被覆された少なくとも一本の電線と、少なくとも一本の電線が挿通する配線口を有するとともに、配線口の周部から突起した筒状部分を有する金属筐体と、を備える。筒状部分および少なくとも一本の電線をシールドスリーブで覆うとともに、シールドスリーブの端部において、熱収縮チューブによりシールドスリーブを筒状部分との間で挟み込むように固定した。
【００１６】
この態様によると、熱収縮チューブによってシールドスリーブを金属筐体と連続する筒状部分と密着させることができ、隙間からのノイズ放射も遮断できる。そして固定手段として熱収縮チューブを用いるため、組み立てが容易であり、コストも抑えることができる。
【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、放射ノイズを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】産業機械の電気系統のブロック図である。
【図２】パワーケーブルの外観図である。
【図３】第１の実施の形態に係るケーブル付きケーブルの斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、ケーブルの端部の斜視図であり、図４（ｂ）は端部の断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｅ）は、図３（ａ）、（ｂ）のケーブルの製造方法を示す図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施の形態に係る産業車両の配線構造を示す図である。
【図７】実施の形態に係る建設機械の一例であるショベルの外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図３は、第１の実施の形態に係るケーブル付きケーブル３００の斜視図である。図４（ａ）は、ケーブル３００の端部の斜視図であり、図４（ｂ）は端部の断面図である。このケーブル３００は、図１に示した電気系統を有するショベルなどの産業車両に利用することができる。特に図１の電気系統では、インバータ１０４と旋回モータ１０２の間の配線Ｗ１が交流ラインであるため、ノイズ放射が大きい。したがって本実施の形態に係るケーブル３００は、少なくとも配線Ｗ１に使用され、それに加えてその他の配線Ｗ２，Ｗ３に使用してもよい。
【００２２】
このケーブル３００は、図２のコネクタ付きケーブル２００をベースとして構成されており、被覆された少なくとも一本（本実施の形態では３本）の電線２０２と、３本の電線２０２の共通の一端に設けられた金属筐体を有するコネクタ２０４と、を有する。
コネクタ２０４および３本の電線２０２は、シールドスリーブ３０２で覆われる。シールドスリーブ３０２は、アルミなどの金属線を筒状に編んで構成され、長さ方向、径方向、周方向に伸縮性を有する。熱収縮チューブ３０４は、シールドスリーブ３０２の端部において、シールドスリーブ３０２をコネクタ２０４との間で挟み込むように固定する。
【００２３】
熱収縮チューブ３０４は、その内側もしくは外側にノイズ遮蔽材が貼付けられ、または塗布されたシールドチューブであることが望ましい。
【００２４】
図５（ａ）〜（ｅ）は、図３（ａ）、（ｂ）のケーブル３００の製造方法を示す図である。図５（ａ）に示すように、シールドスリーブ３０２の中にコネクタ付きケーブル２００が挿入される。図５（ｂ）に示すようにシールドスリーブ３０２の長さは、コネクタ付きケーブル２００の長さと同程度であり、シールドスリーブ３０２はコネクタ付きケーブル２００の端から端を覆う。
【００２５】
続いて図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、熱収縮チューブ３０４が、シールドスリーブ３０２を挟んでコネクタ２０４と重なる位置に位置決めされる。この状態でヒータ３１０によって熱収縮チューブ３０４を加熱することで、図５（ｅ）に示すように、熱収縮チューブ３０４によって、シールドスリーブ３０２が、コネクタ２０４に密着した状態で固定される。ケーブルの反対側においても熱収縮チューブ３０４を用いて同様の処理がなされる。
【００２６】
以上がケーブル３００の構造である。
続いてその利点を説明する。本発明者は、放射ノイズの漏洩経路として、従来技術において配慮されていなかったコネクタからの経路が、無視しできないことを認識した。このケーブル３００によれば、電線２０２のみでなくコネクタ２０４を含めて一括してシールドスリーブ３０２で覆うことで、コネクタ２０４の金属筐体からのノイズ放射を遮蔽できる。また熱収縮チューブ３０４により、コネクタ２０４の金属筐体とシールドスリーブ３０２を密着させることで、シールドスリーブ３０２のノイズ遮蔽能力を高めることができる。さらに熱収縮チューブ３０４とシールドスリーブ３０２の間も密着しているため、それらの隙間からのノイズ放射も遮断できる。
【００２７】
また固定手段として、安価かつ入手が容易な熱収縮チューブ３０４を用いるため、組み立てが容易であり、コストも抑えることができる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、産業車両において取り外しが自在な独立したケーブル３００を説明した。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の構造を有する固定配線を有する産業車両を説明する。図６（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施の形態に係る産業車両の配線構造４００を示す図である。図６（ａ）は、配線構造４００の内部の斜視図、図６（ｂ）は、外観斜視図、図６（ｃ）は断面図である。配線構造４００は、蓄電手段、昇降圧コンバータ、モータおよびインバータのいずれかの間の結線に使用される。
【００２９】
産業車両は、金属筐体４０２を有する。金属筐体４０２は、図１のインバータ１０４の筐体、昇降圧コンバータ１０６の筐体あるいは、産業車両自体の筐体であってもよい。
【００３０】
金属筐体４０２には、配線口４０１が設けられ、配線口４０１の周部からは、筒状部分４０３が突起している。少なくとも一本（本実施の形態では３本）の電線２０２は、配線口４０１を通して金属筐体４０２の中に挿入される。シールドスリーブ３０２は、筒状部分４０３および３本の電線２０２を覆う。熱収縮チューブ３０４は、シールドスリーブ３０２の端部において、シールドスリーブ３０２を筒状部分４０３との間で挟み込むように固定する。
【００３１】
熱収縮チューブ３０４は、その内側もしくは外側にノイズ遮蔽材が貼付けられ、または塗布されたシールドチューブを用いることが望ましい。
【００３２】
以上が産業車両の配線構造４００である。この配線構造は、第１の実施の形態に係るケーブル３００のコネクタ２０４を、筒状部分４０３に置き換えたものと把握でき、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００３３】
（用途）
第１の実施の形態に係るケーブル３００や、第２の実施の形態に係る配線構造４００は、産業機械であるショベルに好適に使用される。
【００３４】
図７は、実施の形態に係る建設機械の一例であるショベル１の外観を示す斜視図である。ショベル１は、主として走行機構２と、走行機構２の上部に旋回機構３を介して回動自在に搭載された上部旋回体（以下、単に旋回体ともいう）４とを備えている。
【００３５】
旋回体４には、ブーム５と、ブーム５の先端にリンク接続されたアーム６と、アーム６の先端にリンク接続されたバケット１０とが取り付けられている。バケット１０は、土砂、鋼材などの吊荷を捕獲するための設備である。ブーム５、アーム６、及びバケット１０は、それぞれブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によって油圧駆動される。また、旋回体４には、バケット１０の位置や励磁動作および釈放動作を操作する操作者を収容するための運転室４ａや、油圧を発生するためのエンジン１１といった動力源が設けられている。エンジン１１は、例えばディーゼルエンジンで構成される。
【００３６】
ハイブリッドショベルでは、旋回体４を旋回させる旋回装置に電動機が使用され、図１に示す電気系統が搭載される。ケーブル３００や配線構造４００は、ショベルに好適に使用可能である。
【００３７】
本発明に係るハイブリッド型建設機械の一例として、ショベル１を示したが、本発明のハイブリッド型建設機械の他の例としては、旋回機構を備えるリフティングマグネット車両やクレーン等が挙げられる。
【符号の説明】
【００３８】
１…ショベル、２…走行機構、３…旋回機構、４…旋回体、４ａ…運転室、５…ブーム、６…アーム、７…ブームシリンダ、８…アームシリンダ、９…バケットシリンダ、１０…バケット、１１…エンジン、１００…産業機械、１０２…旋回モータ、１０４…インバータ、１０６…昇降圧コンバータ、１０８…バッテリ、１１０…ＤＣリンクバス、２００…コネクタ付きケーブル、２０２…電線、２０４…コネクタ、３００…ケーブル、３０２…シールドスリーブ、３０４…熱収縮チューブ、４００…配線構造、４０１…配線口、４０２…金属筐体、４０３…筒状部分。
【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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