(57)【要約】【課題】複数の電極接続端子を有する端子台において、上部から液体が滴下する恐れのある場合に複数の電極接続端子の間における短絡を防止することである。【解決手段】端子台５０は、上部より滴下する液体から各電極接続端子を保護するため、各電極接続端子５２，５４，５６，５８，６０，６２の少なくとも上部を覆って設けられる庇部７０を備える。庇部７０は、その先端７２の方がその根元７４よりもさらに上部に突き出るように勾配を有している。この勾配は、適当でよいが、上部より滴下した水滴４１が、庇部７０の上面のこの勾配に沿って庇部７０の根元７４に導かれる程度の勾配を有することが好ましい。また、端子台５０は、隣接する電極接続端子の間にそれぞれ設けられる絶縁仕切板部７６を備える。各電極接続端子の配列方向は、垂直方向に平行でも、水平方向に平行でもよい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料から構成され、電源又は負荷に接続される複数の電極接続端子を有する端子台において、
上部より滴下する液体から各電極接続端子を保護するため、各電極接続端子の少なくとも上部を覆って設けられる庇部を備えることを特徴とする端子台。
【請求項２】
請求項１に記載の端子台において、
庇部は、庇の上部の先端が、庇の上部の根元よりもさらに上部にあることを特徴とする端子台。
【請求項３】
請求項１に記載の端子台において、
複数の電極接続端子は、電源又は負荷の正極側端子と負極側端子が隣接して配置されることを特徴とする端子台。
【請求項４】
請求項３に記載の端子台において、
隣接する電極接続端子の間に設けられる絶縁仕切板部を備えることを特徴とする端子台。
【請求項５】
請求項４に記載の端子台において、
複数の電極接続端子は、垂直方向に平行な配置関係を有し、
絶縁仕切板は、各電極接続端子の間に垂直方向に配置され、
庇部は、各絶縁仕切板の上部でそれぞれ接続して設けられることを特徴とする端子台。
【請求項６】
請求項１に記載の端子台は、冷却されることで結露が生じる電源ケースの内部に設けられることを特徴とする端子台。
【請求項７】
請求項６に記載の端子台は、冷却されることで結露が生じる車両用燃料電池の保護ケースの内部に設けられることを特徴とする端子台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は端子台に係り、特に絶縁材料から構成され、電源又は負荷に接続される複数の電極接続端子を有する端子台に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源を搭載する車両等では、その電源をケースに収納し、他の要素部品との予期せぬ接触等による事故を未然に防ぎ、また運転者等のユーザの安全を確保することが行われる。電源は一般に発熱するので、電源ケースは空冷あるいは水冷が行われる。例えば、車両の場合、ラジエータ機能等を用いて電源ケースの冷却が行われる。また、燃料電池等を電源ケースに収納して搭載する車両では、冷却とともに圧力ガスを封入した圧力容器を電源ケースとして用いることが必要な場合がある。
【０００３】
このように、電源ケースから負荷に対し電源ラインを取り出す端子の部分は、気密性や防水性が考慮される。特許文献１では、電源ケースから電源ラインを負荷に取り出す端子において、気密構造を採用する。また、特許文献２には、防水設計のプラグコネクタが用いられる。上記の例はいずれも車両用の電源及び電源ケースに関するものであるが、他にも、一般的な産業用又は民生用、家庭用の電源、特に高電圧を取り扱うものでは、電源をケースに収納することも多く、そこでは、冷却や気密等を考慮して、電源ラインの取り出しが行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１３４２４７号公報
【特許文献２】特表２００３−５２３０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電源ケースの中は通常発熱し、高温となりやすいので、冷却が行われることは上記の通りであるが、電源ケース内が高温多湿となるときは、これを冷却することで、ケース外壁に結露を生じ、また、電源ケースの内部が外気と流通可能なときには、ケース内壁にも結露が生ずる。このような場合、電源からの正側電極接続端子と負側電極接続端子、あるいは負荷に接続される正側電極接続端子と負側電極接続端子等が接近して配置されていると、その結露のため、短絡等の恐れが考えられる。
【０００６】
結露を防止する便利な方法は断熱材を用いることである。しかしながら、電源ケースが小型の場合や、複数の電極接続端子をまとめて端子台とするとき等に、断熱材によっては結露を完全には防止できないことがある。
【０００７】
本発明の目的は、上部から液体が滴下する恐れのある場合に、複数の電極接続端子の間における短絡を防止できる端子台を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る端子台は、絶縁材料から構成され、電源又は負荷に接続される複数の電極接続端子を有する端子台において、上部より滴下する液体から各電極接続端子を保護するため、各電極接続端子の少なくとも上部を覆って設けられる庇部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、庇部は、庇の上部の先端が、庇の上部の根元よりもさらに上部にあることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る端子台において、複数の電極接続端子は、電源又は負荷の正極側端子と負極側端子が隣接して配置されていてもよい。また、本発明に係る端子台において、隣接する電極接続端子の間に設けられる絶縁仕切板部を備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る端子台において、複数の電極接続端子は、垂直方向に平行な配置関係を有し、絶縁仕切板は、各電極接続端子の間に垂直方向に配置され、庇部は、各絶縁仕切板の上部でそれぞれ接続して設けられることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る端子台は、冷却されることで結露が生じる電源ケースの内部に設けられてもよい。また、本発明に係る端子台は、冷却されることで結露が生じる車両用燃料電池の保護ケースの内部に設けられてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成により、端子台は、各電極接続端子の少なくとも上部を覆って設けられる庇部を備えるので、この庇により、上部から結露等で液体が滴下する恐れのある場合に、複数の電極接続端子の間における短絡を防止できる。
【００１４】
また、庇部は、庇の上部の先端が、庇の上部の根元よりもさらに上部にあるので、庇の傾斜が、庇の根元側に低くなっており、結露等の液体は、庇の先端から滴下しにくい。
【００１５】
また、複数の電極接続端子は、電源又は負荷の正極側端子と負極側端子が隣接して配置されていてもよく、そして、隣接する電極接続端子の間に絶縁仕切板部が設けられるので、  隣接する電極接続端子間の絶縁を十分に確保できる。
【００１６】
また、複数の電極接続端子が垂直方向に平行な配置関係を有するときは、絶縁仕切板は、各電極接続端子の間に垂直方向に配置され、庇部は、各絶縁仕切板の上部でそれぞれ接続される。すなわち、庇部と各絶縁仕切板は、一体として構成されるので、複数の電極接続端子の間を十分に分離しその間における短絡を防止できる。
【００１７】
また、端子台は、冷却されることで結露が生じる電源ケースの内部に設けられてもよく、また、冷却されることで結露が生じる車両用燃料電池の保護ケースの内部に設けられてもよい。したがって、電源ケース内の端子台において、上部から液体が滴下する恐れのある場合に、複数の電極接続端子の間における短絡を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下において、端子台は、車両に搭載され、内部に燃料電池を収納する電源ケースの内部に設けられるものとして説明するが、燃料電池以外の電源、例えば各種の２次電池等を収納する電源ケースの内部に設けられる端子台であってもよい。また、電源ケースでなくても、回路ケースの内部に設けられた端子台でもよい。また、電源ケース等は車両に搭載されるものに限られず、産業用、民生用、家庭用等の電源ケース等であってもよい。すなわち、上部より液体が滴下する恐れのある端子台であればよい。
【００１９】
図１は、端子台５０が内部に設けられる電源ケース２０を搭載する車両１０の構成を示す図で、図１（ａ）は、車両１０の前方部の平面図で、ボンネットを開けて電源ケース２０の搭載状態を示し、図１（ｂ）は、車両１０の前方部の側面についての断面図である。図１（ａ）および（ｂ）において、それぞれ電源ケース２０を一部破断し、その内部構造を示してある。また、図２は、端子台５０周辺の配線関係を示す図である。
【００２０】
車両１０は、燃料電池によって動力を得ることができる電気自動車又はハイブリッド車で、その前方に、燃料電池３０，３２を収納する電源ケース２０が配置される。そして、燃料電池３０，３２からの電池側配線８０と、車両１０の図示されていない駆動モータ等の負荷に接続される負荷側配線８２とが、電源ケース２０の内部に設けられる端子台５０にそれぞれ集められる構成となっている。また、電源ケース２０は、車両１０の前方に設けられるラジエータ１２、あるいはその他の外気取り入れ口からの冷却用の風１４を受けて冷却される。
【００２１】
電源ケース２０は、燃料電池３０，３２を収納する機能を有する筐体で、ローワーケース２２と呼ばれる上部に開口を有する箱体と、アッパーケース２４と呼ばれるローワーケース２２の上部開口を覆う蓋とからなる。電源ケース２０には通気孔が設けられ、適当な換気が行われる。これによって、気体の導通は許すが、ゴミ等の固体物の混入を防ぐことができる。かかる電源ケース２０は、例えば適当な金属材料あるいは一部又は全部をプラスチックで構成し、これをケース状に加工したものを用いることができる。
【００２２】
電源ケース２０の内部に収納される燃料電池３０，３２は、水素を酸素と反応させるときの電力を取り出すもので、具体的には燃料電池の単位電池を複数配置したものである。なお、燃料電池３０，３２は水素と酸素の反応熱を生ずるので、図示されていない冷却経路により適宜冷却される。図１、図２で示されるように、単位電池を複数直列に配置した燃料電池３０と、燃料電池３０とは単位電池の電極の向きを逆にして単位電池を複数直列に配置した燃料電池３２とが電源ケース２０の内部に２列に配置され、燃料電池３０と燃料電池３２との両端は、エンドプレート３４，３６によって適当な圧力が加えられて機械的に拘束される。燃料電池３０と燃料電池３２との一方端は電気的に接続され、これにより単位電池の全部が直列接続される。したがって、他方端における燃料電池３０の電極と燃料電池３２の電極との間に、単位電池の個数分の電圧を取り出すことができる。例えば、燃料電池３２の他方端の電極を正側電極とし、燃料電池３０の他方端の電極を負側電極とし、これらの間から、例えば１４４Ｖ等の所望の電圧における電力を取り出すことができる。
【００２３】
なお、燃料電池３０，３２は水素と酸素の反応熱を生ずるので、図示されていない冷却経路により適宜冷却される。また、燃料電池３０，３２は、発熱のほかに水素と酸素の反応生成物として水を生ずる。したがって、上記の燃料電池３０，３２の冷却及び電源ケース２０の換気が行われても、通気孔を通して気体が流通する電源ケース２０の内部は、高温多湿状態になりがちである。そして、ラジエータ１２あるいはその他の外気取り入れ口からの冷却用の風１４によって電源ケース２０が冷却されると、電源ケース２０の内壁に結露４０が生ずることがある。この結露４０に対して取られる端子台５０の構成については、後に詳述する。
【００２４】
端子台５０は、燃料電池３０，３２からの電池側配線８０と、車両１０の負荷に接続される負荷側配線８２とを相互に接続しやすいように集めた絶縁材料からなる部材である。端子台５０は、２つの燃料電池３０，３２の他方端におけるエンドプレート３６に取り付けられる。この端子台５０は、図２に示すように６つの電極接続端子５２，５４，５６，５８，６０，６２を有する。燃料電池３０，３２からの２つの電池側配線８０は、それぞれ電極接続端子５２，５４に接続される。すなわち、上記の例で、燃料電池３２の他方端の正側電極から引き出される電池側配線は、電極接続端子５２に、燃料電池３０の他方端の負側電極から引き出される電池側配線は、電極接続端子５４に、それぞれ接続される。端子台５０において、図示されていない手段により、電極接続端子５２は電極接続端子５６と接続され、また、電極接続端子５４は電極接続端子５８と接続される。また、電極接続端子５６は接続導体７８によって電極接続端子６０に接続され、電極接続端子５８も別の接続導体７８によって電極接続端子６２に接続される。したがって、電極接続端子５２と電極接続端子６０とは同等であり、電極接続端子５４と電極接続端子６２とは同等であり、これらにそれぞれ２つの負荷側配線８２を接続すれば、２つの負荷側配線８２はそれぞれが正側又は負側の極性を有する電力供給配線として用いることができる。
【００２５】
図１、図２に示されるプラグ装置９０は、電源ケース２０の内部における２つの負荷側配線８２を電源ケース２０の外側に実際負荷配線８４として取り出す機能と、電源ケース２０を開くときに、負荷側配線８２と実際負荷配線８４との接続を遮断する機能を有する装置である。すなわち、ローワーケース２２からアッパーケース２４を外すと、燃料電池３０，３２の電池側配線８０等に、作業者等のユーザが触れることが生じ、それにより実際負荷配線８４が影響を受ける。それを防ぐため、プラグ装置９０は、プラグ台９２とサービスプラグ９４とからなり、サービスプラグ９４をプラグ台９２に挿入されているときは、２つの負荷側配線８２と２つの実際負荷配線８４とが接続され、この状態では電源ケース２０を開けることができないインターロック機構が働く。電源ケース２０を開けたいときは、サービスプラグ９４をプラグ台９２から外す必要がある。このように図示されていないインターロック機構をサービスプラグ９４とプラグ台９２との間に設けることで、電源ケース２０を開ける前に、２つの負荷側配線８２と２つの実際負荷配線８４との間の接続が遮断される。
【００２６】
次に、端子台５０における、上部からの液体の滴下に対する構造につき説明する。図３（ａ）は端子台５０の正面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。端子台５０は、上記のようにエンドプレート３６に取り付けられ、絶縁材料で構成される。絶縁材料としては、各種のプラスチック樹脂等を用いることができる。
【００２７】
端子台５０は、上部より滴下する液体から各電極接続端子を保護するため、各電極接続端子５２，５４，５６，５８，６０，６２よりも上部に突き出し、これらの少なくとも上部を覆って設けられる庇部７０を備える。庇部７０は、庇の上部の先端７２が、庇部７０の上部の根元７４よりもさらに上部に突き出るように勾配を有している。この勾配は、適当でよいが、上部より滴下した水滴４１が、庇部７０の上面のこの勾配に沿い、庇部７０の根元７４に導かれる程度の勾配を有することが好ましい。
【００２８】
また、端子台５０は、隣接する電極接続端子の間にそれぞれ設けられる絶縁仕切板部７６を備える。絶縁仕切板部７６は、各電極接続端子５２，５４，５６（６０），５８（６２）の間を絶縁材料の端子台５０の一部によってそれぞれ分離する機能を有し、庇部７０の突き出る方向、すなわちエンドプレート３６側から見て突き出る方向に立ち壁形状に設けられる。その寸法の一例をあげると、各電極接続端子５２，５４，５６，５８は中心間隔が約３０ｍｍのピッチで配列され、絶縁仕切板部７６の立ち壁の厚みは数ｍｍ程度が好ましい。もちろん、各電極接続端子５２，５４，５６，５８の配列中心間隔を数ｍｍとすることもでき、この場合は、絶縁仕切板部７６の立ち壁の厚みは例えば１ｍｍからその数分の１でもよい。
【００２９】
なお、図３の例では、図２で説明したように、電極接続端子５２と電極接続端子５４とが接続され、電極接続端子５６（６０）と電極接続端子５８とが接続されるので、絶縁が必要なのは電極接続端子５４と電極接続端子５６との間のみとなるので、他の絶縁仕切板部７６を省略することもできる。
【００３０】
また、図３のように、各電極接続端子５２，５４，５６，５８は、垂直方向、すなわち上部から液体の滴下する方向に平行な配置関係を有している。この場合には、図３に示されるように、各絶縁仕切板部７６も垂直方向に配置され、そしてそのそれぞれの上部で庇部７０と接続されることが好ましい。すなわち、庇部７０と絶縁仕切板部７６とは一体構造で形成されることができる。
【００３１】
なお、図３において、接続導体７８は、電極接続端子５６，５８に直接負荷側配線８２を接続せずに、電極接続端子５６，５８から下方の接続しやすい場所に新たに電極接続端子６０，６２を設け、その間を接続して引出す機能を有するもので、例えば銅板のような金属板を用いることができる。電池側配線８０、負荷側配線８２は、その一端がそれぞれ電極接続端子５２，５４，６０，６２に、ボルト等の締め付けあるいは固定手段によって接続される。
【００３２】
このような構成の端子台５０においては、その上方から液体が滴下しても、庇部７０の上面で水滴４１等として受け止めることができる。したがって、庇部７０の下方にある各電極接続端子５２，５４，５６，５８，６０，６２等に水滴４１が付着することを防ぐことができる。
【００３３】
また、各絶縁仕切板部７６が隣接する電極接続端子の間を絶縁材料の立て壁で仕切るので、隣接する各電極接続端子、例えば正側電圧が接続されている電極接続端子６０と、負側電圧が接続されている電極接続端子５４との間を十分に絶縁できる。
【００３４】
図３の例では、各電極接続端子５２，５４，５６，５８，６０，６２は垂直方向に平行な配置関係を有し、各絶縁仕切板部７６も垂直方向に配置されているとした。この他に、車両の種類、例えば、乗用車やバス等の種類等により、電源ケース２０の仕様が異なる等の場合に、各電極接続端子を水平方向に平行に配置してもよい。さらに、図３の例では図２で示すように、端子台５０とプラグ装置９０との機能を分離したが、端子台にサービスプラグ着脱の機能を兼用させることもできる。
【００３５】
図４は、各電極接続端子を水平方向に平行に配置した端子台５１の構成を示す図である。また、図５はこの端子台５１周辺の配線関係を示す図である。これらの図で、図２、図３と共通の要素については同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。
【００３６】
この例では、図５に示すように、端子台５１は、サービスプラグ９４が着脱されるプラグ台の機能を兼ねている。すなわち、端子台５１は、電池側配線８０と実際負荷配線８４との間に６つの電極接続端子５３，５５，５７，５９，６１，６３を有し、サービスプラグ９４の着脱により、電池側配線８０と実際負荷配線８４との間の接続、遮断を行うことができる。すなわち、６つの電極接続端子のうち、電極接続端子５７，６１は接続導体７９で相互に接続され、また、電極接続端子５９，６３も別の接続導体７９で相互に接続される。そして、電池側配線８０は電極接続端子５３，５５に接続され、実際負荷配線８４は電極接続端子６１、６３に接続されるので、電極接続端子５３と電極接続端子５７との間、及び電極接続端子５５と電極接続端子５９との間の接続をサービスプラグ９４の着脱で制御することで、電池側配線８０と実際負荷配線８４との間の接続、遮断を行うことができる。
【００３７】
図４に戻り、図４（ａ）は端子台５１の正面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。端子台５１は、図３で説明した端子台５０と同様にエンドプレート３６に取り付けられ、各種のプラスチック樹脂等の絶縁材料で構成される。そして、各電極接続端子５３，５５，５７，５９，６１，６３は、水平方向、すなわち上部から液体の滴下する方向を垂直方向として、その方向に直交する方向に平行な配置関係を有している。
【００３８】
端子台５１は、上部より滴下する液体から各電極接続端子を保護するため、水平方向に平行に配列される各電極接続端子５３，５５，５７，５９，６１，６３の中で最上部に配列される電極接続端子５３よりも上部に突き出し、これらの少なくとも上部を覆って設けられる庇部７０を備える。庇部７０は、庇の上部の先端７２が、庇部７０の上部の根元７４よりもさらに上部に突き出るように勾配を有している。この勾配は、適当でよいが、上部より滴下した水滴４１が、庇部７０の上面のこの勾配に沿い、庇部７０の根元７４に導かれる程度の勾配を有することが好ましい。
【００３９】
また、端子台５１は、隣接する電極接続端子の間にそれぞれ水平方向に設けられる絶縁仕切板部７７を備える。絶縁仕切板部７７は、電極接続端子５３と電極接続端子５７との間、電極接続端子５７と電極接続端子５５との間、電極接続端子５５と電極接続端子５９との間、電極接続端子６３と電極接続端子６１との間を、それぞれ絶縁材料の端子台５１の一部によってそれぞれ分離する機能を有し、庇部７０の突き出る方向、すなわちエンドプレート３６側から見て突き出る方向に立ち壁形状に設けられる。突き出る量は、庇部７０の突き出し量より少なく設定されるのが好ましい。なお、同電位で接続される電極接続端子５９と電極接続端子６３との間には絶縁仕切板部７７は設けられない。
【００４０】
その寸法の一例をあげると、各電極接続端子５３，５５，５７，５９，６１，６３は中心間隔が約４０ｍｍのピッチで配列され、絶縁仕切板部７７の立ち壁の厚みは数ｍｍ程度が好ましい。もちろん、各電極接続端子５３，５５，５７，５９，６１，６３の配列中心間隔を数ｍｍとすることもでき、この場合は、絶縁仕切板部７７の立ち壁の厚みは例えば１ｍｍからその数分の１でもよい。
【００４１】
上記のように、電源又は負荷に接続される複数の電極接続端子を有する端子台において、各電極接続端子の少なくとも上部を覆って設けられる庇部を備えることで、電源ケース等に結露した液体が上部より滴下することから各電極接続端子を保護することができ、短絡等を防ぐことができる。また、結露防止の断熱材を用いなくても、各電極接続端子を滴下する液体から保護できるので、端子台や電源ケースの構成を簡単なものとできる。なお、必要があれば、断熱材を併用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る実施の形態の端子台が内部に設けられる電源ケースを搭載する車両の構成を、車両の前方部の平面図と側面についての断面図で説明する図である。
【図２】本発明に係る実施の形態における端子台周辺の配線関係を示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態における端子台の正面図及び断面図である。
【図４】他の実施の形態における端子台の正面図及び断面図である。
【図５】図４の実施の形態における端子台周辺の配線関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  車両、１２  ラジエータ、１４  風、２０  電源ケース、２２  ローワーケース、２４  アッパーケース、３０，３２  燃料電池、３４，３６  エンドプレート、４０  結露、４１  水滴、５０，５１  端子台、５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８，５９，６０，６１，６２，６３  電極接続端子、７０  庇部、７２  先端、７４  根元、７６，７７  絶縁仕切板部、７８，７９  接続導体、８０  電池側配線、８２  負荷側配線、８４  実際負荷配線、９０  プラグ装置、９２  プラグ台、９４  サービスプラグ。
【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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