(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ナットは、前記ロッド部に螺合される中空円筒状の螺合部と、前記螺合部の一方の開口を塞ぐように設けられ、前記ナットを操作する工具が係合される頭部と、を有し、
前記ロッド部の全体を覆うように構成されている、
請求項1または2に記載の接続構造。
前記第2電極は、前記ケーブルの中心導体にかしめ固定されるかしめ部と、前記かしめ部から前記ケーブルの延出側と反対方向に延出され前記切欠きが形成された板状の第2端子部と、を有し、
前記ハウジングの前記挿入孔は、前記第2端子部を挿入するように構成され、
前記かしめ部の外周を覆うように設けられた絶縁体からなる収縮チューブを備えた、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の接続構造。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【0011】
(接続構造の全体構成)
図1は、本実施の形態に係る接続構造の分解斜視図、
図2はその斜視図、
図3はその平面図、
図4は
図3のA−A線断面図である。
【0012】
図1〜4に示すように、接続構造1は、端子台2に設けられた第1電極3と、ケーブル4の端部に設けられた第2電極5とを接続する接続部6を有している。
【0013】
本実施の形態に係る接続構造1では、接続部6には、接続部6を保護すると共に、接続部6に作業者が触れることを抑制するための接続部保護部材10が設けられている。接続部保護部材10の具体的な構造等については後述する。
【0014】
端子台2は、例えば、電気自動車やハイブリッド車等におけるバッテリやインバータ等の機器に設けられるものである。端子台2には、第1電極3が設けられている。
【0015】
第1電極3は、端子台2に設けられた板状の第1端子部3aと、第1端子部3aから端子台2と反対側(
図4における上側)に突出し外周に図示しないねじ溝が形成された円柱状のロッド部3bと、を有している。
図1〜4では図示を省略しているが、第1電極3の第1端子部3aは、バッテリ等の機器のハウジング部から端子台2に延出されている。
図1〜4では、第1端子部3aの先端部のみを示している。
【0016】
ロッド部3bは、金属からなり、第1端子部3aに溶接等により一体に設けられている。なお、本実施の形態では、ロッド部3bと第1端子部3aとを一体に設けているが、第1端子部3aとロッド部3bとは別体に形成されていてもよく、例えば、ロッド部3bを端子台2に固定し、第1端子部3aが第1端子部3aに設けた切欠きにロッド部3bを収容するように端子台2に配置されていてもよい。ロッド部3bの長さは、後述するナット11を螺合した際の安定性や、要求される信頼性等に応じて適宜調整するとよい。
【0017】
ケーブル4は、電気良導体からなる素線を撚り合わせた撚線導体からなる中心導体4aの外周を絶縁体からなるシース4bで被覆して構成されている。ケーブル4の先端部では、シース4bから中心導体4aが延出され、その延出された中心導体4aに第2電極5が電気的に接続されている。
【0018】
第2電極5は、ケーブル4の先端部にてシース4bから延出された中心導体4aにかしめ固定されるかしめ部5aと、かしめ部5aと一体に形成されかしめ部5aから前方(ケーブル4の延出側と反対方向)に延出された板状の第2端子部5bと、を有している。第2端子部5bの先端部には、接続時にロッド部3bを収容する先端側に開口を有する切欠き5cが形成されている。
【0019】
本実施の形態では、第2電極5のかしめ部5aの外周を覆うように、絶縁体からなる収縮チューブ(熱収縮チューブ)5dが設けられており、この収縮チューブ5dにより、かしめ部5aに作業者が触れてしまうことを抑制している。詳細は後述するが、かしめ部5aを覆うように収縮チューブ5dを設けることで、接続部保護部材10の小型化が可能になる。
【0020】
ケーブル4には、機器の筐体(不図示)に設けられたケーブル挿入穴とケーブル4との間をシールするOリング7aを有するシール機構7が備えられている。なお、例えば防水構造とする必要がない場合や、端子台2が筐体内に備えられておらず機器から露出して設けられている場合等には、シール機構7は省略可能である。
【0021】
(接続部保護部材10の説明)
図5は、端子台2と第1電極3とハウジング12の破断面図である。
【0022】
図1〜5に示すように、接続部保護部材10は、接続部6を覆うように設けられ、接続部6を保護すると共に、接続部6に作業者が触れることを抑制するものである。接続部保護部材10は、ナット11と、ハウジング12と、絶縁体部としてのキャップ部材18と、を備えて構成されている。
【0023】
ナット11は、ロッド部3bに螺合されて第1電極3と第2電極5とを締結固定し電気的に接続するものである。本実施の形態では、ロッド部3bが金属から構成され活電部となっているため、ナット11が金属のみから構成される場合には、接続作業時に作業者がナット11を介して感電してしまうおそれが生じる。そこで、本実施の形態では、ナット11として、少なくともその表面が絶縁体から構成されているものを用いる。ナット11としては、全体が樹脂等の絶縁体からなるものを用いてもよいが、接続部6を押圧する十分な締結力を得るために、ナット11として、金属の表面に絶縁塗装を施したものを用いることが望ましい。
【0024】
ここでは、ナット11として、ロッド部3bに螺合される中空円筒状の螺合部11aと、螺合部の一方の開口を塞ぐように設けられ、ナット11を操作する工具が係合される上面視で六角形状の頭部11bと、を有し、ロッド部3bの全体を覆うように構成されたものを用いた。本実施の形態では、ナット11の外表面全体、すなわち螺合部11aの外周面と頭部11bの表面に絶縁塗装を施したが、少なくとも作業者が接触するおそれのあるナット11の上部に絶縁塗装がされていればよい。
【0025】
なお、ナット11として、頭部11bを有さない筒状のものを用いてもよいが、この場合、ナット11の外周に工具を係合させて接続作業を行うことになるため、ロッド部3bとハウジング12との間の空間を工具が挿入できる程度に広くする必要が生じ、ハウジング12の大型化につながる。また、詳細は後述するが、タッチプロテクト構造を実現するためにはロッド部3bとハウジング12との間隔は指等が挿入できない程度に小さくする必要がある。本実施の形態のように頭部11bを有するナット11を用いることで、ロッド部3bとハウジング12との間隔をより小さくし、容易にタッチプロテクト構造を実現することが可能になる。さらに、スプレーにより絶縁塗装を行う場合、頭部11bを有することにより、ロッド部3bに螺合されるナット11の内周面に絶縁塗装がなされてしまうことを抑制でき、絶縁塗装の作業も容易になる。
【0026】
ハウジング12は、絶縁体からなり、端子台2に固定され、接続部6を覆うように設けられる。ハウジング12としては、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)や、ナイロンからなるものを用いることができる。また、接続部6を流れる電流が大きく耐熱性が要求される場合、ハウジング12としては、例えば、ハイテンプラチャーナイロン(PA6T)や、PPS(ポリフェニレンサルファイド)からなるものを用いることができる。
【0027】
ハウジング12を端子台2に固定する方法は、特に限定するものではなく、接着剤を用いた接着固定、ランス等を用いた係止機構による機械的な固定、あるいはねじ止め固定など、適宜な方法で固定すればよい。
【0028】
ハウジング12は、ロッド部3bを収容しナット11が挿入されるナット挿入穴14を有する筒状部13を有している。筒状部13は、ロッド部3bと同軸な円筒状に形成され、端子台2と反対側(上方)にナット挿入穴14が開口するように構成されている。
【0029】
筒状部13の側壁には、第2電極5の第2端子部5bを挿入するための挿入孔15が形成されている。挿入孔15は、筒状部13の下端部に端子台2側(下方)に開口する切欠き状に形成され、ナット挿入穴14と連通するように形成されている。挿入孔15は、端子台2との間の隙間が作業者の指等が挿入できない程度の大きさに形成されており、挿入孔15側から作業者が第1電極3に触れることができないように構成されている。
【0030】
また、筒状部13には、挿入孔15の上縁から径方向外方(第2電極5の挿入側)に突出する板状のリブ17が一体に設けられている。リブ17の先端面は、第2電極5の挿入方向に対して垂直に形成されている。リブ17は、第2電極5を挿入孔15に挿入しやすくするガイド部材としての役割と、後述する端子保護部16を補強する役割とを兼ねた部材である。
【0031】
さらに、ハウジング12は、第2電極5の第2端子部5bを挿入孔15に挿入した際に、少なくとも収縮チューブ5dおよびかしめ部5aの先端側の端部の周囲を覆う端子保護部16を有している。端子保護部16は、筒状部13から第2電極5の挿入側に延出するように筒状部13と一体に形成されており、収縮チューブ5dおよびかしめ部5aの先端部の側方および上方を覆うように構成されている。なお、収縮チューブ5dおよびかしめ部5aの先端部の下方は端子台2により覆われ、前方(先端側)は筒状部13に覆われることとなり、収縮チューブ5dおよびかしめ部5aの先端部は、ケーブル4の延出方向を除く全ての方向が絶縁体(ハウジング12および端子台2)で囲まれている。
【0032】
端子保護部16は、収縮チューブ5dで覆われていないケーブル4の中心導体4aの先端およびかしめ部5aの先端面に、作業者が触れてしまうことを抑制するためのものである。本実施の形態では、端子保護部16を、一対の側壁16aと側壁16aの上端部同士を連結する上壁16bとで構成し、第2電極5の挿入側から見て反時計回りに90度回転させたコの字状となるように形成した。第2電極5の第2端子部5bを挿入孔15に挿入した際の収縮チューブ5dと両側壁16aとの間の隙間、および、収縮チューブ5dと上壁16bとの間の隙間は、作業者の指等が挿入できない程度に調整される。
【0033】
第2電極5の第2端子部5bを挿入する挿入孔15は、筒状部13における端子保護部16に囲まれた位置(両側壁16aと上壁16bとに囲まれた位置)に形成されている。また、両側壁16aには挿入孔15の上縁から延出されたリブ17の側端部が連結されており、これにより端子保護部16や上壁16bの下方における筒状部13の補強がなされている。
【0034】
本実施の形態では、両側壁16aの下端部が端子台2に当接するように端子保護部16を形成しているが、両側壁16aの下端部が端子台2との間に、作業者の指等が挿入できない程度の隙間が形成されていてもよい。また、端子保護部16の形状は図示のものに限定されず、例えば、湾曲した形状(半円形状など)であってもよい。
【0035】
このように、本実施の形態では、ハウジング12の外部に第2電極5のかしめ部5aが配置されるため、かしめ部5aの周囲に収縮チューブ5dを設けることで、かしめ部5aに作業者が触れられないように構成している。
【0036】
なお、これに限らず、例えば、端子保護部16の側壁16aおよび上壁16bを、かしめ部5aよりも基端側(シース4bと重なる位置)まで延出することで、シース4bと端子保護部16との間に指等を挿入できないようにして、収縮チューブ5dを省略することも可能である。ただし、この場合、端子保護部16を基端側に延出することによりハウジング12が大型化してしまう。本実施の形態のように、ハウジング12の挿入孔15に第2電極5の第2端子部5bのみを挿入するよう構成し、かつ、かしめ部5aの外周を覆うように収縮チューブ5bを設けた構成とすることで、ハウジング12をコンパクトな構造としつつも、接続部6に作業者が触れてしまうことを抑制可能になる。
【0037】
キャップ部材18は、絶縁体からなり、ロッド部3bの先端部に設けられている。キャップ部材18をロッド部3bの先端部に設ける方法は特に限定するものではなく、例えば、接着剤による接着固定、ロッド部3bの先端部への螺合による固定など、適宜な方法を用いて固定するとよい。また、キャップ部材18はロッド部3bの先端部の外周を覆っている必要はなく、ロッド部3bの先端から上方に突出するように設けられていてもよい。
【0038】
キャップ部材18は、ナット11を取り付けていない状態において、作業者の指等がナット挿入穴14に挿入され第1電極3に触れてしまうことを抑制するためのものである。ハウジング12の筒状部13の内壁とキャップ部材18との間の隙間は、作業者の指等が挿入できない程度の隙間となるように調整される。
【0039】
(接続手順の説明)
両電極3,5を接続する際には、まず、ナット11を取り外した状態、あるいはナット11を緩めてナット11の下端部と第1電極3の第1端子部3aとの間に、第2電極5の第2端子部5bの厚さよりも大きい隙間を形成した状態とし、第2電極5の第2端子部5bを挿入孔15から挿入する。すると、第2端子部5bの切欠き5cにロッド部3bが挿入され、両端子部3a,5bが上下に重ね合わされた状態となる。この状態でナット11をロッド部3bに螺合させ、両端子部3a,5bを締結固定することにより、両電極3,5が固定され電気的に接続される。
【0040】
(実施の形態の作用及び効果)
以上説明したように、本実施の形態に係る接続構造1では、接続部6を覆うように設けられる接続部保護部材10を備え、接続部保護部材10は、少なくともその表面が絶縁体から構成され、ロッド部3bに螺合されて第1電極3と第2電極5とを締結固定するナット11と、端子台2に固定されると共に接続部6を覆うように設けられ、ロッド部3bを収容しナット11が挿入されるナット挿入穴14を有する筒状部13と、筒状部13の側壁に形成された第2電極5を挿入するための挿入孔15と、を有する絶縁体からなるハウジング12と、ロッド部3bの先端部に設けられた絶縁体からなるキャップ部材18と、を備えている。
【0041】
このように構成することで、両電極3,5の接続部6を接続部保護部材10で覆うことが可能になり、作業者が接続部6に直接触れることができない構造とすること、すなわち接続部6をタッチプロテクト構造とすることが可能になる。その結果、接続作業を安全に行うことが可能になり、感電等の不具合が発生することを抑制できる。
【0042】
また、本実施の形態では、接続部保護部材10のハウジング12を端子台2に固定し、かつロッド部3bの先端部にキャップ部材18を設けているため、接続作業中にも作業者の安全を確保することが可能になる。
【0043】
例えば、第1電極3がバッテリに接続された電極である場合、両電極3,5の接続作業時になんらかの理由でバッテリが動作してしまった場合に、作業者が感電してしまうおそれが生じるが、本実施の形態では、ハウジング12が端子台2に固定され、かつ、ロッド部3bの先端部にキャップ部材18が設けられており、接続作業中においても常に作業者が活電部に触れることができない構造となっているため、なんらかの理由でバッテリが動作してしまった場合にも、感電等の不具合が発生することを抑制できる。なお、ナット11がロッド部3bに接触するとナット11も活電部となるが、本実施の形態では、ナット11の表面が絶縁体から構成されているため、ナット11に接触することによる感電も抑制可能である。
【0044】
(実施の形態のまとめ)
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
【0045】
[1]端子台(2)に設けられた板状の第1端子部(5a)と該第1端子部(5a)から前記端子台(2)と反対側に突出し外周にねじ溝が形成された円柱状のロッド部(3b)とを有する第1電極(3)と、ケーブル(4)の端部に設けられ、前記ロッド部(3b)を収容する切欠き(5c)が先端部に形成された第2電極(5)と、を接続する接続部(6)を有する接続構造(1)であって、前記接続部(6)を覆うように設けられる接続部保護部材(10)を備え、前記接続部保護部材(10)は、少なくともその表面が絶縁体から構成され、前記ロッド部(3b)に螺合されて前記第1電極(3)と前記第2電極(5)とを締結固定するナット(11)と、前記端子台(2)に固定されると共に前記接続部(6)を覆うように設けられ、前記ロッド部(3b)を収容し前記ナット(11)が挿入されるナット挿入穴(14)を有する筒状部(13)と、前記筒状部(13)の側壁に形成された前記第2電極(5)を挿入するための挿入孔(15)と、を有する絶縁体からなるハウジング(12)と、前記ロッド部(3b)の先端部に設けられた絶縁体部(18)と、を備えた、接続構造(1)。
【0046】
[2]前記ナット(11)は、金属の表面に絶縁塗装を施して構成されている、[1]に記載の接続構造(1)。
【0047】
[3]前記ナット(11)は、前記ロッド部(3b)に螺合される中空円筒状の螺合部(11a)と、前記螺合部(11a)の一方の開口を塞ぐように設けられ、前記ナット(11)を操作する工具が係合される頭部(11b)と、を有し、前記ロッド部(3b)の全体を覆うように構成されている、[1]または[2]に記載の接続構造(1)。
【0048】
[4]前記第2電極(5)は、前記ケーブル(4)の中心導体(4a)にかしめ固定されるかしめ部(5a)と、前記かしめ部(5a)から前記ケーブル(4)の延出側と反対方向に延出され前記切欠き(5c)が形成された板状の第2端子部(5b)と、を有し、前記ハウジング(12)の前記挿入孔(15)は、前記第2端子部(5b)を挿入するように構成され、前記かしめ部(5b)の外周を覆うように設けられた絶縁体からなる収縮チューブ(5d)を備えた、[1]乃至[3]のいずれか1項に記載の接続構造(1)。
【0049】
[5]前記ハウジング(12)は、前記第2端子部(5b)を前記挿入孔(15)に挿入した際に、少なくとも前記収縮チューブ(5d)および前記かしめ部(5a)の先端側の端部の周囲を覆う端子保護部(16)を有する、[4]に記載の接続構造(1)。
【0050】
[6]前記端子保護部(16)は、一対の側壁(16a)と該一対の側壁(16a)の上端部同士を連結する上壁16bと、を有し、前記両側壁(16a)には、前記挿入孔(15)の上縁から延出されたリブ(17)の側端部が連結されている、[5]に記載の接続構造(1)。
【0051】
[7]端子台(2)に設けられた板状の第1端子部(3a)と該第1端子部(3a)から前記端子台(2)と反対側に突出し外周にねじ溝が形成された円柱状のロッド部(3b)とを有する第1電極(3)と、ケーブル(4)の端部に設けられ、前記ロッド部(3b)を収容する切欠き(5c)が先端部に形成された第2電極(5)と、を接続する接続部(6)に設けられる接続部保護部材(10)であって、少なくともその表面が絶縁体から構成され、前記ロッド部(3b)に螺合されて前記第1電極(3)と前記第2電極(5)とを締結固定するナット(11)と、前記端子台(2)に固定されると共に前記接続部(6)を覆うように設けられ、前記ロッド部(3b)を収容し前記ナット(11)が挿入されるナット挿入穴(14)を有する筒状部(13)と、前記筒状部(13)の側壁に形成された前記第2電極(5)を挿入するための挿入孔(15)と、を有する絶縁体からなるハウジング(12)と、前記ロッド部(3b)の先端部に設けられた絶縁体部(18)と、を備えた、接続部保護部材(10)。
【0052】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【0053】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
【0054】
例えば、上記実施の形態では、端子台2に接続するケーブル4が1本である場合を説明したが、複数のケーブル4を端子台2に接続する場合にも、本発明は適用可能である。
【0055】
複数のケーブル4を端子台2に接続する場合、各ケーブル4に対応するように個別にハウジング12を設けてもよいし、各ケーブル4で共通とした一体構造のハウジング12を設けてもよい。この場合、複数のハウジング12を側方に連結した構造としてもよい。