接続部保護部材及びワイヤハーネス

本発明は、接続部保護部材及びワイヤハーネスに関する。

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)。

特開2014−969310号公報

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。

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可能な接続部保護部材及びワイヤハーネスを提供することを目的とする。

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第1電極と、ケーブルの端部に設けられた板状の第2電極とをねじ止め固定する接続部に設けられる接続部保護部材であって、前記第2電極または前記端子台に固定され、前記接続部を覆うように設けられる絶縁体からなるハウジングと、前記ハウジングに形成されたねじ止め用のねじを通すためのねじ穴と、前記ねじ穴を塞ぐ閉塞部材と、を備えた、接続部保護部材を提供する。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、ケーブルと、ケーブルの端部に設けられた第2電極と、前記接続部保護部材と、を備え、前記第2電極に前記接続部保護部材を固定して構成される、ワイヤハーネスを提供する。

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可能な接続部保護部材及びワイヤハーネスを提供できる。

本発明の位置実施の形態に係る接続部保護部材を備えたワイヤハーネスを示す図であり、(a)は斜視図、(b)はワイヤハーネスを端子台に接続した際の断面図である。

図1のワイヤハーネスの分解斜視図である。

図1のワイヤハーネスの平面図である。

(a)は図1のワイヤハーネスの斜視図、(b)はその4B−4B線断面図及びその要部拡大図である。

(a)〜(c)は、図1のワイヤハーネスの接続手順を説明する図である。

[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。

図1は、本実施の形態に係る接続部保護部材を備えたワイヤハーネスを示す図であり、(a)は斜視図、(b)はワイヤハーネスを端子台に接続した際の断面図である。また、図2はワイヤハーネスの分解斜視図、図3はワイヤハーネスの平面図である。

図1〜3に示すように、接続部保護部材1は、端子台2に設けられた板状の第1電極(バスバ端子)3と、ケーブル4の端部に設けられた板状の第2電極5(バスバ端子)とをねじ止め固定する接続部6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ためのものである。

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では、絶縁体からなるハウジング部2aから板状の第1電極3が延出されている。第1電極3には、ねじ止め用のねじ7を通す貫通孔3aが形成されている。

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。

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。端子部5bには、ねじ止め用のねじ7を通す貫通孔5cが形成されている。

接続部6は、両電極3,5を重ね合わせ、両電極3,5に形成された貫通孔3a,5cにねじ7を通し、ねじ7を端子台2に締結固定することで、両電極3,5を電気的に接続するように構成されている。

さて、本実施の形態に係る接続部保護部材1は、ハウジング8と、閉塞部材9と、を備えている。

ハウジング8は、絶縁体からなり、接続部6を覆うように設けられる。ハウジング8は、略直方体形状に形成されており、対向配置された側壁8a,8bと、側壁8a,8bの先端部(ケーブル4の延出側と反対側の端部)同士を連結する前壁8cと、側壁8a,8b及び前壁8cの上端部同士を連結する上壁8dと、を一体に有している。ハウジング8は、その基端側(図1(b)における右側)からケーブル4を延出するように構成されており、基端側と下側は開放された構造となっている。

ハウジング8の上壁8dには、ねじ止め用のねじ7を通すためのねじ穴10が形成されている。本実施の形態では、平面視で矩形状のねじ穴10を形成したが、ねじ穴10の形状はこれに限定されるものではない。また、ねじ穴10よりも基端側の上壁8dには、基端側に開口する切り欠き11が形成されており、ねじ穴10と切り欠き11との間にリブ12が形成されている。

ねじ穴10よりも先端側の上壁8dには、後述する閉塞部材9の爪部9dが係止される係止穴13が形成されている。また、ハウジング8の両側壁8a,8bには、後述する閉塞部材9のガイド突起9eをスライド可能に収容するスライド溝14が形成されている。スライド溝14は、ケーブル4の延出方向(第2電極5の長手方向)に沿って設けられている。

本実施の形態では、ハウジング8は、第2電極5に固定されている。第2電極5にハウジング8を固定することで、ケーブル4と第2電極5と接続部保護部材1とを一体に構成した物が、本実施の形態に係るワイヤハーネス100である。

ハウジング8は、第1電極3と当接される面(図1(a)における下側の面)を除く第2電極5の全体を覆うように、第2電極5に固定されている。ハウジング8は、端子部5bの先端部からかしめ部5aの基端部まで第2電極5の全体を覆い、かつ、シース4bの先端部まで覆うように形成されている。なお、第2電極5の下面は、第1電極3と接続される面となるため、ハウジング8の下方から露出するように構成されている。

また、ハウジング8は、端子台2のハウジング部2aから露出する第1電極3を覆うように構成されることが望ましい。より具体的には、端子台2のハウジング部2aとハウジング8との間の隙間(ハウジング8よりも前方のハウジング部2aと前壁8c間の隙間、および、ハウジング8よりも下方のハウジング部2aとハウジング8間の隙間)は、作業者の指が入らない程度の幅とすることが望ましい。なお、本実施の形態では、ハウジング8を略直方体形状としているが、ハウジング8の形状はこれに限定されるものではなく、端子台2の形状に合わせて適宜変更可能である。

図4(a),(b)に示すように、本実施の形態では、第2電極5の端子部5bの両側に、側方に突出する突起17を設けると共に、ハウジング8の両側壁8a,8bにおける内壁の下端部に突起17を収容する溝18を形成し、突起17を溝18に収容し、第2電極5を基端側から先端側にスライドさせることで、ハウジング8を第2電極5に固定するように構成されている。溝18の先端部分には、その幅(図示上下方向の幅)が第2電極5の突起17の厚さよりも小さい圧入部18aが形成されており、突起17を圧入部18aに圧入することで、第2電極5とハウジング8とが強固に固定されるように構成されている。

なお、本実施の形態では、ハウジング8を第2電極5に固定するように構成したが、これに限らず、ハウジング8を端子台2に直接固定するように構成することも可能である。ただし、この場合、第1電極3と第2電極5とをねじ止め固定した後にハウジング8を設ける構成とすると、ねじ止め固定の作業中に作業者が感電してしまう可能性がある。また、ハウジング8を設けた後に第1電極3と第2電極5とをねじ止め固定する場合には、第2電極5とハウジング8との相対位置がずれてしまい作業に手間がかかってしまう場合も考えられる。つまり、本実施の形態のように、ハウジング8を第2電極5に固定するように構成することで、接続作業中の安全性を高め、かつ接続作業を容易に行うことが可能になる。

図1〜3に戻り、閉塞部材9は、ねじ止め後にハウジング8の上壁8dに形成されたねじ穴10を塞ぐためのものであり、絶縁体から構成されている。本実施の形態では、閉塞部材9は、板状に形成されており、ハウジング8にスライド可能に設けられている。

閉塞部材9は、基端部となる連結部9aと、連結部9aの幅方向(図3上下方向)における中央部から先端側に延出されるランス9bと、連結部9aの幅方向における両側から先端側に延出されるガイド部9cと、を一体に有している。

ガイド部9cは、その先端部から側方に突出するガイド突起9eを有しており、このガイド突起9eをスライド溝14に収容することで、閉塞部材9がハウジング8にスライド可能に設けられる。ランス9bと両ガイド部9cとの間には隙間が設けられており、この隙間側にガイド部9cを変形させつつ閉塞部材9をハウジング8内に挿入することで、ガイド突起9eをスライド溝14に収容することが可能になる。なお、ガイド突起9eは、閉塞部材9をハウジング8に係止する役割、すなわち閉塞部材9の抜け止めをする役割も兼ねている。

本実施の形態では、閉塞部材9は、ハウジング8に、ケーブル4の延出方向にスライド可能に設けられており、ねじ穴10を閉塞しない状態としたときに、ハウジング8からケーブル2側に突出するように構成されている。これにより、ケーブル4の上方のスペースを有効に利用し、閉塞部材9を側方や前方にスライド可能に設けた場合と比較して、狭いスペースにも接続部保護部材1を設けることが可能になる。

ランス9bの先端部には、上方に突出する爪部9dが形成されている。閉塞部材9を先端側にスライドすると、この爪部9dが、ハウジング8の上壁8dに形成された係止穴13に係止され、これにより、閉塞部材9が、ねじ穴10を塞いだ状態でハウジング8に係止されるように構成されている。

なお、本実施の形態では、ランス9bと両ガイド部9cとの間には隙間が設けられているため、ねじ穴10のうちランス9bと対向しない部分(ランス9bの両側の部分)は閉塞されないことになる。よって、この閉塞されない部分が、少なくとも作業者の指が入らない程度となるように、ねじ穴10の大きさ等を適宜調整するとよい。なお、ランス9bと両ガイド部9cとの間に隙間を設けることにより、ランス9bを長くしてランス9bを撓みやすくすることが可能になり、閉塞部材9をスライドしてねじ穴10を閉塞する際に、リブ12と、ねじ穴10と係止穴13間の上壁8dとを乗り越え易くすることができる、というメリットも得られる(図5(b)参照)。

さらに、本実施の形態に係る接続部保護部材1では、ねじ7を通す中空円筒状のガイド部15がハウジング8に備えられている。ガイド部15は、その軸方向がねじ7の挿入方向と一致するように設けられており、上下に中空部の開口が位置するように配置されている。ガイド部15は、2つの支持壁16を介して両側壁8a,8bに支持されている。ガイド部15を備えることにより、ねじ止め作業中にねじ7が倒れてしまう等の不具合がなくなり、接続作業が容易になる。

また、本実施の形態では、閉塞部材9は、ガイド部15と、ハウジング8の上壁8d(接続部6とガイド部15を挟んで対向するハウジング8の外壁)との間に、スライド可能に設けられている。ガイド部15の上端部には、閉塞部材9のランス9bとの干渉を避けるための凹部15aが形成されている。

本実施の形態では、閉塞部材9のランス9bが上壁8dに係止される構成となっており、ランス9bを下方に押し込める構造となっている。そこで、ランス9bを下方に押し込んだ際にランス9bが過大に変形して破損してしまうことを抑制するため、ランス9bの下方にガイド部15を設け、ランス9bの下方への変形をガイド部15との接触により規制するように構成している。このとき、ガイド部15とランス9bとの距離は、ランス9bを下方に押し込んだとしてもランス9bが破損しない距離に設計される(なお、「破損」とは、ランス9bが折れる状態や、ランス9bが元の形状に戻らなくなる状態である)。つまり、ガイド部15は、ねじ7を接続部6に導入する際のガイドの役割と、ランス9bの過大な変形による破損を抑制する役割とを兼ねている。

次に、接続作業の手順について説明する。

まず、接続部保護部材1を第2電極5に固定してワイヤハーネス100を構成する。その後、図5(a)に示すように、第2電極5を端子台2の第1電極3に重ね合わせて配置し、ねじ穴10からねじ7を導入して、両電極3,5をねじ止め固定する。このとき、閉塞部材9を基端側(ケーブル4側)にスライドさせて、ランス9bの爪部9dが切り欠き11に収容された状態とし、ねじ穴10が閉塞されない状態にしておく。

その後、図5(b)に示すように、閉塞部材9を先端側にスライドする。このとき、ランス9bの爪部9dが下方に押し込まれつつ、リブ12と、ねじ穴10と係止穴13間の上壁8dとを乗り越え、図5(c)に示すように、係止穴13に係止される。本実施の形態では、爪部9dの先端側かつ上方の角部を丸みを帯びた形状とし、閉塞部材9の先端側へスライドし易いように(つまり、リブ12と、ねじ穴10と係止穴13間の上壁8dとを乗り越え易いように)構成している。以上により、ねじ穴10が閉塞部材9により塞がれた状態となり、接続部6の全体が接続部保護部材1に覆われた状態となる。

(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部保護部材1では、第2電極5または端子台2に固定され、接続部6を覆うように設けられる絶縁体からなるハウジング8と、ハウジング8に形成されたねじ止め用のねじ7を通すためのねじ穴10と、ねじ穴10を塞ぐ閉塞部材9と、を備えている。

このように構成することで、両電極3,5をねじ止め固定した接続部6を接続部保護部材1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。

また、本実施の形態では、ハウジング8を第2電極に固定しているため、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。

なお、単純に接続部6の全体を覆うようなカバーを設けることも考えられるが、この場合、カバーを含めた接続部6全体が大型化してしまい、またカバーを取り付ける作業にも手間がかかってしまう。本実施の形態のように接続部保護部材1を予め第2電極5に取り付ける構造とすることで、接続作業が容易になり、また、接続部保護部材1を含む接続部6全体をコンパクトにすることが可能になる。本実施の形態によれば、例えば狭いスペースに多数の第1電極3が配置された端子台2であっても、適用が可能になる。

(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。

[1]端子台(2)に設けられた板状の第1電極(3)と、ケーブル(4)の端部に設けられた板状の第2電極(5)とをねじ止め固定する接続部(6)に設けられる接続部保護部材(1)であって、前記第2電極(5)または前記端子台(2)に固定され、前記接続部(6)を覆うように設けられる絶縁体からなるハウジング(8)と、前記ハウジング(8)に形成されたねじ止め用のねじ(7)を通すためのねじ穴(10)と、前記ねじ穴(10)を塞ぐ閉塞部材(9)と、を備えた、接続部保護部材(1)。

[2]前記閉塞部材(9)は、板状に形成されると共に、前記ハウジング(8)にスライド可能に設けられ、前記ねじ穴(10)を塞いだ状態で前記ハウジング(8)に係止されるように構成されている、[1]に記載の接続部保護部材(1)。

[3]前記ハウジング(8)は、前記ねじ(7)を通す中空円筒状のガイド部(15)を有し、前記閉塞部材(9)は、前記ガイド部(15)と、前記接続部(6)と前記ガイド部(15)を挟んで対向する前記ハウジング(8)の外壁である上壁(8d)との間に、スライド可能に設けられ、かつ、前記上壁(8d)に係止されるように構成されている、[2]に記載の接続部保護部材。

[4]前記閉塞部材(9)は、前記ハウジング(8)に、前記ケーブル(4)の延出方向にスライド可能に設けられている、[2]または[3]に記載の接続部保護部材(1)。

[5]前記ハウジング(8)は、前記第1電極(3)と当接される面を除く前記第2電極(5)の全体を覆うように、前記第2電極(5)に固定されている、[1]乃至[4]の何れか1項に記載の接続部保護部材(1)。

[6]ケーブル(4)と、ケーブル(4)の端部に設けられた第2電極(5)と、[1]乃至[5]の何れか1項に記載の接続部保護部材(1)と、を備え、前記第2電極(5)に前記接続部保護部材(1)を固定して構成される、ワイヤハーネス(100)。

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。

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。

1…接続部保護部材2…端子台3…第1電極4…ケーブル5…第2電極6…接続部8…ハウジング9…閉塞部材10…ねじ穴100…ワイヤハーネス