特許第6575309号(P6575309)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6575309
(24)【登録日】2019年8月30日
(45)【発行日】2019年9月18日
(54)【発明の名称】接続構造及び接続部保護部材
(51)【国際特許分類】
   H01R 9/00 20060101AFI20190909BHJP
   H01R 4/48 20060101ALI20190909BHJP
   H01R 4/38 20060101ALI20190909BHJP
【FI】
   H01R9/00 B
   H01R4/48 C
   H01R4/38 Z
【請求項の数】7
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2015-219383(P2015-219383)
(22)【出願日】2015年11月9日
(65)【公開番号】特開2017-91764(P2017-91764A)
(43)【公開日】2017年5月25日
【審査請求日】2018年7月13日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005083
【氏名又は名称】日立金属株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100071526
【弁理士】
【氏名又は名称】平田 忠雄
(74)【代理人】
【識別番号】100099597
【弁理士】
【氏名又は名称】角田 賢二
(74)【代理人】
【識別番号】100124235
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 恵子
(74)【代理人】
【識別番号】100124246
【弁理士】
【氏名又は名称】遠藤 和光
(74)【代理人】
【識別番号】100128211
【弁理士】
【氏名又は名称】野見山 孝
(74)【代理人】
【識別番号】100145171
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 浩行
(72)【発明者】
【氏名】岡 太一
【審査官】 杉山 健一
(56)【参考文献】
【文献】 実開平03−121668(JP,U)
【文献】 特開平10−208790(JP,A)
【文献】 実開昭62−104370(JP,U)
【文献】 実開昭56−037375(JP,U)
【文献】 特開2004−056924(JP,A)
【文献】 実開平03−116680(JP,U)
【文献】 特開平09−063672(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01R 9/00
H01R 4/38
H01R 4/48
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
端子台に設けられそれぞれ第1貫通孔を有する板状の2つの第1電極と、2本のケーブルの端部にそれぞれ設けられそれぞれ第2貫通孔を有する板状の2つの第2電極と、をそれぞれ接続する接続構造であって、
前記2つの第1電極と前記2つの第2電極の接続部のそれぞれを一括して覆うように設けられ、前記端子台にボルト固定される絶縁体からなるハウジングを有する接続部保護部材を備え、
前記ハウジングを前記端子台にボルト固定することで、前記ハウジングにより前記各接続部が一括して押圧されるように構成され、
前記ハウジングは、ボルト固定用のボルトを回転可能に保持し、前記ボルトの進退に伴って、前記接続部を押圧する押圧位置と、前記押圧が解除され前記第2電極の脱着が可能となる脱着可能位置との間で移動可能に構成され、
前記ハウジングは、前記脱着可能位置において前記端子台に係止され、前記ハウジングと前記ボルトとが前記端子台から脱落することを抑制する係止機構を有
前記接続部保護部材は、前記各接続部に対応した2つの弾性部材を有し、当該弾性部材により、各接続部を押圧するように構成されているとともに、1本の前記ボルトで前記端子台に固定されるように構成されており、
前記1本のボルトの固定位置は、前記2つの弾性部材の間の位置であって、平面視で前記各接続部における前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の中心位置を連結した線分の中心位置に形成されている、
接続構造。
【請求項2】
前記ハウジングは、前記ボルトを回転可能に保持し、前記端子台との間で前記接続部を挟み込むように形成された上壁と、少なくとも前記上壁の両側部から前記端子台側に延びるように形成された複数の横壁と、を有し、
前記係止機構は、前記横壁の下端部に形成された係止突起を有し、前記係止突起が前記脱着可能位置において前記端子台に形成された係止穴に係止されるように構成されている、
請求項1に記載の接続構造。
【請求項3】
前記端子台に形成され、前記ハウジングが前記押圧位置と前記脱着可能位置との間で移動する際に、前記係止突起をガイドするガイド溝を備えた、
請求項2に記載の接続構造。
【請求項4】
前記ハウジングの前記第2電極挿入側の開口の少なくとも一部を塞ぐように前記端子台に設けられ、前記第2電極を挿入するための挿入孔が形成された前壁を備えた、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の接続構造。
【請求項5】
前記接続部保護部材は、前記ハウジングと前記弾性部材との間に配置され前記弾性部材による前記ハウジングの変形を抑制する金属からなるカラーを備える、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の接続構造。
【請求項6】
前記カラーは、前記両電極の貫通孔に挿通されるピン部を有する、
請求項に記載の接続構造。
【請求項7】
端子台に設けられそれぞれ第1貫通孔を有する板状の複数の第1電極と、複数のケーブルの端部にそれぞれ設けられそれぞれ第2貫通孔を有する板状の複数の第2電極と、を接続する接続部に設けられる接続部保護部材であって、
前記複数の第1電極と前記複数の第2電極の接続部のそれぞれを一括して覆うように設けられ、前記端子台にボルト固定される絶縁体からなるハウジングを有し、
前記ハウジングを前記端子台にボルト固定することで、前記ハウジングにより前記各接続部が一括して押圧されるように構成され、
前記ハウジングは、ボルト固定用のボルトを回転可能に保持し、前記ボルトの進退に伴って、前記接続部を押圧する押圧位置と、前記押圧が解除され前記第2電極の脱着が可能となる脱着可能位置との間で移動可能に構成され、
前記ハウジングは、前記脱着可能位置において前記端子台に係止され、前記ハウジングと前記ボルトとが前記端子台から脱落することを抑制する係止機構を有
前記接続部保護部材は、前記各接続部に対応した複数の弾性部材を有し、当該弾性部材により、各接続部を押圧するように構成されているとともに、1本の前記ボルトで前記端子台に固定されるように構成されており、
前記1本のボルトの固定位置は、前記複数の弾性部材に囲まれた位置であって、平面視で前記各接続部における前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔の中心位置を連結して形成される図形の重心位置に形成されている、
接続部保護部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接続構造及び接続部保護部材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば電気自動車やハイブリッド車等において、バッテリやインバータ等の機器とケーブルとを接続する際に、機器の端子台に設けられた板状の第1電極(バスバ端子)と、ケーブルの端部に設けられた板状の第2電極(バスバ端子)とをねじ止め固定により電気的に接続することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2014−969310号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述のようなバッテリやインバータとケーブルとの接続部では大電流が流れる場合があり、作業者が直接端子等に触れると感電してしまうおそれがある。車両のシステム構成によっては、バッテリやインバータの端子台が剥き出しとなっている場合もあり、作業者の安全を確保するために、作業者が接続部に直接触れることができない構造とすること、すなわち接続部をタッチプロテクト構造とすることが望まれている。
【0005】
また、上述のようなバッテリやインバータとケーブルとの接続部では、複数のケーブルを一括して接続することが多く、各接続部でねじ止め作業を行わなければならないため、接続作業に手間がかかるという問題もある。
【0006】
そこで、本発明は、接続部をタッチプロテクト構造とすることができ、かつ、接続作業の容易な接続構造及び接続部保護部材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】
【0007】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、端子台に設けられた板状の複数の第1電極と、複数のケーブルの端部にそれぞれ設けられた板状の複数の第2電極と、をそれぞれ接続する接続構造であって、前記複数の第1電極と前記複数の第2電極の接続部のそれぞれを一括して覆うように設けられ、前記端子台にボルト固定される絶縁体からなるハウジングを有する接続部保護部材を備え、前記ハウジングを前記端子台にボルト固定することで、前記ハウジングにより前記各接続部が一括して押圧されるように構成され、前記ハウジングは、ボルト固定用のボルトを回転可能に保持し、前記ボルトの進退に伴って、前記接続部を押圧する押圧位置と、前記押圧が解除され前記第2電極の脱着が可能となる脱着可能位置との間で移動可能に構成され、前記ハウジングは、前記脱着可能位置において前記端子台に係止され、前記ハウジングと前記ボルトとが前記端子台から脱落することを抑制する係止機構を有する、接続構造を提供する。
【0008】
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、端子台に設けられた板状の複数の第1電極と、複数のケーブルの端部にそれぞれ設けられた板状の複数の第2電極と、を接続する接続部に設けられる接続部保護部材であって、前記複数の第1電極と前記複数の第2電極の接続部のそれぞれを一括して覆うように設けられ、前記端子台にボルト固定される絶縁体からなるハウジングを有し、前記ハウジングを前記端子台にボルト固定することで、前記ハウジングにより前記各接続部が一括して押圧されるように構成され、前記ハウジングは、ボルト固定用のボルトを回転可能に保持し、前記ボルトの進退に伴って、前記接続部を押圧する押圧位置と、前記押圧が解除され前記第2電極の脱着が可能となる脱着可能位置との間で移動可能に構成され、前記ハウジングは、前記脱着可能位置において前記端子台に係止され、前記ハウジングと前記ボルトとが前記端子台から脱落することを抑制する係止機構を有する、接続部保護部材を提供する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、接続部をタッチプロテクト構造とすることができ、かつ、接続作業の容易な接続構造及び接続部保護部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明の一実施の形態に係る接続構造を示す分解斜視図である。
図2図1の接続構造の斜視図である。
図3図1の接続構造の平面図である。
図4A図3のA−A線断面図である。
図4B図4Aにおいて、ハウジングを押圧位置としたときの断面図である。
図5図3のB−B線断面図である。
図6】接続部保護部材を端子台に取り付けた際の斜視図である。
図7】接続部保護部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
[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。
【0012】
図1は、本実施の形態に係る接続構造を示す分解斜視図であり、図2はその斜視図、図3はその平面図である。また、図4A図3のA−A線断面図、図4B図4Aにおいてハウジングを押圧位置としたときの断面図、図5図3のB−B線断面図である。
【0013】
図1〜5に示すように、接続構造1は、端子台2に設けられた板状の複数の第1電極(バスバ端子)3と、複数のケーブル4の端部にそれぞれ設けられた板状の複数の第2電極(バスバ端子)5と、をそれぞれ接続する構造である。
【0014】
ここでは、直流の電源信号を伝送する場合を想定して、両電極3,5およびケーブル4をそれぞれ2つずつ有する場合を説明するが、両電極3,5およびケーブル4の本数はこれに限定されるものではない。
【0015】
端子台2は、例えば、バッテリやインバータ等の機器に一体に設けられるものであり、絶縁体からなる台座部2aに第1電極3の先端部を載置して構成されている。なお、図1〜3では図示を省略しているが、第1電極3の基端部(図3における左側の端部)は、端子台2の一部である絶縁体からなるハウジング部(樹脂モールド)に覆われており、第1電極3の先端部がハウジング部から延出されるように構成されている。
【0016】
本実施の形態では、2つの第1電極3に対応した2つの台座部2aが備えられており、両台座部2aはそれぞれ略直方体形状に形成されている。第1電極3の先端部は、台座部2aの上面に形成された溝2b内に収容されている。なお、台座部2aはハウジング部(樹脂モールド)と一体にもうけられていてもよいし、別体に設けられていてもよい。
【0017】
溝2bに収容された第1電極3の先端部には、貫通孔3aが形成されており、この貫通孔3aと対向する位置の台座部2aには、ねじ穴2cが形成されている。これら貫通孔3aとねじ穴2cは、本来は両電極3,5の接続部6をねじ止め固定するために用いられるものであるが、本実施の形態では、後述するカラー14のピン部14bを通すことで、両電極3,5の位置決めおよび電極3,5の抜け止めを行うために用いられる。
【0018】
また、端子台2には、後述する接続部保護部材10をボルト固定するためのボルト固定用穴7が形成されている。ボルト固定用穴7は、平面視で、その中心が2つの貫通孔3a(ねじ穴2c)の中心と一直線上となる位置に形成されている。
【0019】
なお、本実施の形態では、両第1電極3に対応した2つの略直方体形状の台座部2aの間に、台座部2aと別体にボルト固定用穴7を有する円柱体7aを設けているが、端子台2の構造はこれに限定されず、両台座部2aと円柱体7aとを一体に構成してもよい。
【0020】
ケーブル4は、単線または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。
【0021】
ここでは、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8aを有するシール機構8を両ケーブル4に備えているが、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8は省略可能である。
【0022】
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端子部5bと、を有している。
【0023】
端子部5bには、貫通孔5cが形成されている。この貫通孔5cは、上述の第1電極3の貫通孔3aと同様に、本来は両電極3,5の接続部6をねじ止め固定するために用いられるものであるが、本実施の形態では、両貫通孔3a,5cに後述するカラー14のピン部14bを通すことで、両電極3,5の位置決めおよび電極3,5の抜け止めを行うように構成されている。
【0024】
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。
【0025】
(接続部保護部材10の説明)
図6は、接続部保護部材10を端子台2に取り付けた際の斜視図であり、図7は接続部保護部材10の斜視図である。
【0026】
図1〜7に示すように、本実施の形態に係る接続構造1では、複数の第1電極3と複数の第2電極5の接続部6のそれぞれを一括して覆うように設けられ、端子台2にボルト固定される絶縁体からなるハウジング9を有する接続部保護部材10を有し、ハウジング9を端子台2にボルト固定することで、ハウジング9により各接続部6が一括して押圧されるように構成されている。
【0027】
つまり、接続部保護部材10は、接続部6を保護し接続部6に作業者が触れることを抑制する役割と、各接続部6を押圧して両電極3,5の電気的接続を安定させる役割とを兼ねた部材である。
【0028】
ハウジング9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9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。
【0029】
本実施の形態では、ハウジング9は、ボルト固定用のボルト13を回転可能に保持し、ボルト13の進退に伴って、接続部6を押圧する押圧位置と、接続部6への押圧が解除され第2電極5の脱着が可能となる脱着可能位置との間で移動可能に構成されている。図2図4A、および図6はハウジング9を脱着可能位置としたとき、図4Bではハウジング9を押圧位置としたときを示している。
【0030】
ハウジング9は、ボルト13を回転可能に保持し、端子台2の台座部2aとの間で接続部6を挟み込むように形成された上壁9aと、少なくとも上壁9aの両側部から端子台2側(下方)に延びるように形成された複数の横壁9bと、を一体に有している。
【0031】
上壁9aには、ボルト13を通すための貫通孔9cが形成されており、貫通孔9cの周縁には、上壁9aの変形を抑制するための金属からなる中空円筒状のボルト用カラー9dが設けられている。ボルト13は、ボルト固定用の工具が係合される頭部13aと、外周に図示しないねじ山が形成された軸部13bとからなり、軸部13bに周方向に沿うように形成された溝13cに、リング状の部材の一部を切り欠いたCリング13dが嵌入されている。ボルト13は、上壁9aの貫通孔9cに軸部13bを挿入した後に溝13cにCリング13dを嵌入させることで、頭部13aとCリング13dとの間で上壁9aを挟み込み、上壁9aに回転可能に保持されている。
【0032】
以下、ボルト13の中心軸に沿った方向(ハウジング9の移動方向、接続部6の押圧方向)を高さ方向、第2電極5を挿入する方向(ケーブル4の延出方向)を長さ方向、高さ方向と長さ方向に垂直な方向(ケーブル4および電極3,5の整列方向)を幅方向と呼称する。上壁9aは、その表面の法線方向が高さ方向と一致する矩形の板状に形成されている。
【0033】
本実施の形態では、上壁9aから4つの横壁9bが下方に延出されている。各横壁9bは、その表面の法線方向が幅方向と一致する板状に形成され、ハウジング9を脱着可能位置としたときに台座部2aの上端よりも下方に延びるように形成されている。接続部保護部材10では、2つの台座部2aをそれぞれ幅方向から挟み込むように、合計4つの横壁9bが形成されており、ハウジング9は、両接続部6の側方および上方をそれぞれ覆うように構成されている。
【0034】
さらに、ハウジング9は、脱着可能位置において端子台2の台座部2aに係止され、ハウジング9とボルト13とが端子台2から脱落することを抑制する係止機構15を有している。
【0035】
係止機構15を有することにより、ハウジング9は、第2電極5を接続しているか否かにかかわらず、常に第1電極3を覆うように配置されることになり、第2電極5が接続されていない状態においても、作業者が第1電極3に触れてしまうことを抑制可能になる。また、ハウジング9とボルト13が常に端子台2に固定された状態となるため、ハウジング9やボルト13を取り外し可能とした場合と比較して、接続作業が容易になる。
【0036】
本実施の形態では、係止機構15は、各横壁9bの下端部に形成された係止突起16を有し、係止突起16が脱着可能位置において端子台2の台座部2aに形成された係止穴17に係止されるように構成されている。ここでは、各横壁9bの長さ方向における両端部に、下方に延びる軸部18と軸部18の下端部から台座部2a側に突出するように形成された係止突起16とからなるランス19をそれぞれ形成している。ランス19の軸部18の上端は横壁9bに一体に連結されている。
【0037】
両台座部2aの両側面には、各横壁9bに2つずつ形成されたランス19(係止突起16)に対応するように、それぞれ2つずつ係止穴17が形成されている。これにより、ハウジング9は、両台座部2aに対してそれぞれ4箇所で係止され、合計8箇所で端子台2に係止されることとなり、ハウジング9を脱着可能位置としたときに姿勢を維持できるようになっている。なお、係止突起16や係止穴17の数はこれに限定されず、例えば、各横壁9bに形成される係止突起16の数は1つあるいは3つ以上であってもよい。ただし、係止突起16は脱着可能位置においてハウジング9の姿勢を維持する役割も果たすため、各横壁9bには長さ方向の異なる位置に複数の係止突起16が形成されていることが望ましいといえる。また、係止突起16が形成されていない横壁9bが存在してもよく、例えば、幅方向の両端に設けられた2つの横壁9bのみに係止突起16を形成し、それ以外の横壁9bの係止突起16を省略してもよい。
【0038】
また、端子台2の両台座部2aの両側面には、ハウジング9が押圧位置と脱着可能位置との間で移動する際に、係止突起16をガイドするガイド溝20が形成されている。
【0039】
つまり、本実施の形態では、ボルト13の進退に伴ってハウジング9が上下に移動する際に、係止突起16がガイド溝20内をスライドし、ハウジング9の上下移動をスムーズに行えるように構成されている。
【0040】
ガイド溝20は、係止穴17から下方に延びるように高さ方向に沿って形成されており、係止穴17とガイド溝20との間には凸部21が形成されている。ハウジング9を脱着可能位置から下方に移動させる際には、ランス19の軸部18が外方に弾性変形することにより係止突起16が凸部21を乗り越え、係止穴17からガイド溝20に移動することになる。同様に、ハウジング9を押圧位置から脱着可能位置に移動させる際にも、ランス19の軸部18が外方に弾性変形することにより係止突起16が凸部21を乗り越え、ガイド溝20から係止穴17に移動することになる。作業者は、係止突起16が凸部21を乗り越え係止穴17に収容されたことにより、ハウジング9が脱着可能位置まで移動したことを確認することができる。
【0041】
本実施の形態では、ハウジング9は接続部6の側方および上方のみを覆うように構成されているため、第2電極5を挿入していない状態においては、作業者が第2電極5の挿入側の開口から指等を挿入し第1電極3に触れてしまうおそれがある。
【0042】
そこで、本実施の形態では、端子台2の両台座部2aに、ハウジング9の第2電極5挿入側の開口の少なくとも一部を塞ぐように、絶縁体からなる前壁22を一体に形成している。前壁22には、第2電極5の端子部5bを挿入するための挿入孔23が形成されている。ハウジング9を脱着可能位置とした際の前壁22とハウジング9との間の隙間、および、挿入孔23の開口幅は、作業者の指等が挿入できない程度に調整される。
【0043】
本実施の形態では、第2電極5のかしめ部5aがハウジング9に覆われない構成となっているため、かしめ部5aに作業者が触れることができないように、かしめ部5aには収縮チューブ5dが設けられている。なお、収縮チューブ5dを省略し、第2電極5の全体を覆うようにハウジング9を形成することも可能であるが、この場合、ハウジング9が大型化し、接続部保護部材10が大型化してしまう。本実施の形態のように、かしめ部5aを収縮チューブ5dで覆う構成とすることで、第2電極5の端子部5bのみを覆うようにハウジング9を構成してもタッチプロテクト構造を実現でき、接続部保護部材10をコンパクトにすることが可能になる。
【0044】
なお、本実施の形態では、ハウジング9の第2電極5の挿入側と反対側が開口しているため、この開口を塞ぐように、ハウジング9または端子台2(台座部2a)に壁部を設けるようにしてもよい。また、第1電極3延出される端子台2のハウジング部とハウジング9との間隔を作業者の指等が挿入できない程度に調整する(あるいは当接させる)ことで、作業者が接続部6に触れることができないようにしてもよい。
【0045】
また、本実施の形態では、接続部保護部材10は、各接続部6に対応した複数の弾性部材としてのコイルばね11を有し、コイルばね11により各接続部6を押圧するように構成されている。ここでは、2つの接続部6に対応するように、2つのコイルばね11が備えられている。本実施の形態では、コイルばね11の接続部6側の端部に一体にワッシャ12を設けたスプリングワッシャを用いている。
【0046】
各接続部6を弾性部材であるコイルばね11で押圧することにより、例えば、製造公差等により電極3,5が変形あるいは湾曲している場合であっても、コイルばね11の反力により両電極3,5を密着させることが可能になり、両電極3,5間に隙間が生じ当該隙間の影響により放電等の不具合が発生することを抑制することが可能になる。
【0047】
また、接続部保護部材10は、ハウジング9と弾性部材であるコイルばね11との間に配置されコイルばね11によるハウジング9の変形を抑制する金属からなるカラー14を備えている。本実施の形態では、2つの接続部6に対応するように、2つのカラー14が備えられている。
【0048】
カラー14は、コイルばね11とハウジング9(上壁9a)との間に配置される板状のばね支持部14aと、ばね支持部14aから下方(ハウジング9と反対側)に突出するように設けられ、両電極3,5の貫通孔3a,5cに挿通される円柱状のピン部14bと、を有している。支持部14aとピン部14bとは一体に形成されており、共に金属からなる。
【0049】
ばね支持部14aは、ハウジング9を端子台2にボルト固定した際のコイルばね11の反力を分散してハウジング9に伝えることで、ハウジング9の変形を抑制するものであり、ハウジング9の変形を十分に抑制可能な大きさに形成される。ばね支持部14aには、コイルばね11の上端部を係止あるいは溶接することで、コイルばね11がばね支持部14aから離脱しないように固定されている。
【0050】
本実施の形態では、上壁9aの略全体をばね支持部14aで覆うように構成しており、ばね支持部14aに貫通孔9cを避けるための切欠き14cを形成し、幅方向において貫通孔9cと重なる位置までばね支持部14aを延出するように構成している。なお、両カラー14のばね支持部14aは幅方向に適宜な間隔をもって離間して配置されており、ばね支持部14aを介して両接続部6がショートしないように構成されている。
【0051】
ピン部14bは、コイルばね11とワッシャ12の中空部を通って下方に延出されており、ハウジング9を端子台2にボルト固定した際(ハウジング9を固定位置とした際)に両電極3,5の貫通孔3a,5cに挿入される。これにより、両電極3,5の位置決めがなされると共に、両電極3,5が接続部6からの抜けてしまうことが抑制される。また、ハウジング9を脱着可能位置とした際には、ピン部14bの下端部と第1電極3との間には、第2電極5の端子部5bの厚さよりも大きい隙間が形成されるようになっており、これにより、第2電極5の端子部5bの挿入および抜去が可能となる。
【0052】
接続部保護部材10では、カラー14は、インサート成形あるいは接着あるいは係止等によりハウジング9に一体に設けられており、ハウジング9とカラー14とコイルばね11とワッシャ12とが一体に構成されている。これにより、ハウジング9とカラー14とを別体とした場合と比較して、接続作業を容易にすることが可能になる。
【0053】
ところで、接続作業を容易にするという観点から、接続部保護部材10を固定するボルト13の本数は少ない方が望ましいといえる。本実施の形態では、接続部保護部材10は、1本のボルト13で端子台2に固定されるように構成されている。本実施の形態に係る接続構造1では、接続部保護部材10を1本のボルト13で固定することにより、2つの接続部6にて一括して両電極3,5の押圧、固定を行うことが可能であり、接続作業が容易である。
【0054】
接続部保護部材10をボルト固定する際の位置、すなわちボルト13の固定位置は、コイルばね11の反力による負荷の影響を小さくするために、なるべく接続部6の近くとすることが望ましく、また、締結時のバランスをとるために、2つの接続部6からの距離が等しくなる位置とすることが望ましい。
【0055】
本実施の形態では、ボルト13の固定位置を、平面視で両接続部6における貫通孔3a,5c(ねじ穴2c)の中心位置を連結した線分の中心の位置とし、貫通孔3a,5c(ねじ穴2c)の中心とボルト13の固定位置(ボルト固定用穴7、貫通孔9cの中心)とが平面視で一直線上に配置されるようにした。
【0056】
なお、ここでは接続部6が2つである場合を説明したが、接続部6が3つ以上となる場合には、ボルト13の固定位置を、各接続部6における貫通孔3a,5c(ねじ穴2c)の中心位置を連結して形成される図形の重心位置に形成することが望ましい。例えば、接続部6が3つである場合には、平面視で各接続部6における貫通孔3a,5c(ねじ穴2c)の中心位置を連結して形成される三角形の重心位置に、ボルト13の固定位置を設定するとよい。これにより、1本のボルト13でバランスよくハウジング9を締結することが可能になり、接続作業がより容易になる。
【0057】
(接続構造1における接続手順の説明)
図4Aに示すように、まず、ハウジング9を脱着可能位置とし、ケーブル4の先端部に設けられた第2電極5の端子部5bを、前壁22の挿入孔23から挿入して端子台2の台座部2a上に載置された第1電極3の上方に重ね合わせる。
【0058】
その後、ボルト13の頭部13aに工具を係合してボルト13を回転させ、ボルト13を下方に移動させる。すると、ボルト13の下方への移動に伴って、ハウジング9が下方に移動し、係止突起16が凸部21を乗り越え、係止穴17からガイド溝20に移動する。
【0059】
その後、ボルト13の下方への移動を継続させると、係止突起16がガイド溝20にガイドされつつハウジング9が下方に移動し、図4Bに示すように、接続部保護部材10が端子台2にボルト固定される。このとき、カラー14のピン部14bが両電極3,5の貫通孔3a,5cに挿入されて両電極3,5が固定されると共に、コイルばね11の反力により両電極3,5が押圧されて密着し、両電極3,5が電気的に接続される。
【0060】
(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、複数の第1電極3と複数の第2電極5の接続部6のそれぞれを一括して覆うように設けられ、端子台2にボルト固定される絶縁体からなるハウジング9を有する接続部保護部材10を有し、ハウジング9を端子台2にボルト固定することで、ハウジング9により各接続部6が一括して押圧されるように構成されている。
【0061】
接続部6を絶縁体からなるハウジング9で覆うことで、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。
【0062】
また、ハウジング9により各接続部6を一括して押圧する構成とすることで、接続部6毎にねじ止め作業を行う必要がなくなり、接続作業が容易になる。
【0063】
さらに、本実施の形態では、ハウジング9は、ボルト固定用のボルト13を回転可能に保持し、ボルト13の進退に伴って、接続部6を押圧する押圧位置と、押圧が解除され第2電極5の脱着が可能となる脱着可能位置との間で移動可能に構成され、ハウジング9は、脱着可能位置において端子台2に係止され、ハウジング9とボルト13とが端子台2から脱落することを抑制する係止機構15を有している。
【0064】
これにより、第2電極5を接続しているか否かにかかわらず、常に第1電極3を覆うようにハウジング9が配置されることになり、第2電極5が接続されていない状態においても、作業者が第1電極3に触れてしまうことを抑制し、作業者の安全を確保することが可能になる。
【0065】
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、常にハウジング9が端子台2に取り付けられた状態となっており、接続作業中においても活電部が露出し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。
【0066】
(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。
【0067】
[1]端子台(2)に設けられた板状の複数の第1電極(3)と、複数のケーブル(4)の端部にそれぞれ設けられた板状の複数の第2電極(5)と、をそれぞれ接続する接続構造(1)であって、前記複数の第1電極(3)と前記複数の第2電極(5)の接続部(6)のそれぞれを一括して覆うように設けられ、前記端子台(2)にボルト固定される絶縁体からなるハウジング(9)を有する接続部保護部材(10)を備え、前記ハウジング(9)を前記端子台(2)にボルト固定することで、前記ハウジング(9)により前記各接続部(6)が一括して押圧されるように構成され、前記ハウジング(9)は、ボルト固定用のボルト(13)を回転可能に保持し、前記ボルト(13)の進退に伴って、前記接続部(6)を押圧する押圧位置と、前記押圧が解除され前記第2電極(5)の脱着が可能となる脱着可能位置との間で移動可能に構成され、前記ハウジング(9)は、前記脱着可能位置において前記端子台(2)に係止され、前記ハウジング(9)と前記ボルト(13)とが前記端子台(2)から脱落することを抑制する係止機構(15)を有する、接続構造(1)。
【0068】
[2]前記ハウジング(9)は、前記ボルト(13)を回転可能に保持し、前記端子台(2)との間で前記接続部(6)を挟み込むように形成された上壁(9a)と、少なくとも前記上壁(9a)の両側部から前記端子台(2)側に延びるように形成された複数の横壁(9b)と、を有し、前記係止機構(15)は、前記横壁(9b)の下端部に形成された係止突起(16)を有し、前記係止突起(16)が前記脱着可能位置において前記端子台(2)に形成された係止穴(17)に係止されるように構成されている、[1]に記載の接続構造(1)。
【0069】
[3]前記端子台(2)に形成され、前記ハウジング(9)が前記押圧位置と前記脱着可能位置との間で移動する際に、前記係止突起(16)をガイドするガイド溝(20)を備えた、[2]に記載の接続構造(1)。
【0070】
[4]前記ハウジング(9)の前記第2電極(5)挿入側の開口の少なくとも一部を塞ぐように前記端子台(2)に設けられ、前記第2電極(5)を挿入するための挿入孔(23)が形成された前壁(22)を備えた、[1]乃至[3]のいずれか1項に記載の接続構造(1)。
【0071】
[5]前記接続部保護部材(10)は、前記各接続部(6)に対応した複数の弾性部材(11)を有し、当該弾性部材(11)により、各接続部(6)を押圧するように構成されている、[1]乃至[4]のいずれか1項に記載の接続構造(1)。
【0072】
[6]前記接続部保護部材(10)は、前記ハウジング(9)と前記弾性部材(11)との間に配置され前記弾性部材(11)による前記ハウジング(9)の変形を抑制する金属からなるカラー(14)を備える、[5]に記載の接続構造(1)。
【0073】
[7]前記第1電極(3)と前記第2電極(5)は、それぞれ貫通孔(3a,5c)を有し、前記カラー(14)は、前記両電極(3,5)の貫通孔(3a,5c)に挿通されるピン部(14b)を有する、[6]に記載の接続構造(1)。
【0074】
[8]前記接続部保護部材(10)は、1本の前記ボルト(13)で前記端子台(2)に固定されるように構成されており、前記ボルト(13)の固定位置が、平面視で前記各接続部(6)における前記貫通孔(3a,5c)の中心位置を連結して形成される図形の重心位置に形成されている、[7]に記載の接続構造(1)。
【0075】
[9]端子台(2)に設けられた板状の複数の第1電極(3)と、複数のケーブル(4)の端部にそれぞれ設けられた板状の複数の第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、前記複数の第1電極(3)と前記複数の第2電極(5)の接続部(6)のそれぞれを一括して覆うように設けられ、前記端子台(2)にボルト固定される絶縁体からなるハウジング(9)を有し、前記ハウジング(9)を前記端子台(2)にボルト固定することで、前記ハウジング(9)により前記各接続部(6)が一括して押圧されるように構成され、前記ハウジング(9)は、ボルト固定用のボルト(13)を回転可能に保持し、前記ボルト(13)の進退に伴って、前記接続部(6)を押圧する押圧位置と、前記押圧が解除され前記第2電極(5)の脱着が可能となる脱着可能位置との間で移動可能に構成され、前記ハウジング(9)は、前記脱着可能位置において前記端子台(2)に係止され、前記ハウジング(9)と前記ボルト(13)とが前記端子台(2)から脱落することを抑制する係止機構(15)を有する、接続部保護部材(10)。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
例えば、上記実施の形態では、ハウジング9に4つの横壁9bを形成したが、これに限らず、例えば、幅方向の両端に設けられた2つの横壁9bのみ(すなわち両接続部6を幅方向から挟み込むように設けられる横壁9bのみ)としてもよい。
【0079】
また、上記実施の形態では、ハウジング9の横壁9bに係止突起16を、端子台2の台座部2aに係止穴17を形成したが、端子台2の台座部2aに係止突起を、ハウジング9の横壁9bに係止穴を形成し、突起と穴の関係を逆にしてもよい。この場合、ハウジング9の横壁9bに係止突起をガイドするガイド溝を形成することになる。
【符号の説明】
【0080】
1…接続構造
2…端子台
2a…台座部
3…第1電極
4…ケーブル
5…第2電極
6…接続部
7…ボルト固定用穴
9…ハウジング
9a…上壁
9b…横壁
9c…貫通孔
9d…ボルト用カラー
10…接続部保護部材
11…コイルばね(弾性部材)
13…ボルト
15…係止機構
16…係止突起
17…係止穴
20…ガイド溝
図1
図2
図3
図4A
図4B
図5
図6
図7