(57)【要約】【課題】ハーネス端子を電源装置に固定する際、同時に、ハーネス端子を覆う絶縁性のカバーを固定できるハーネス端子保護材を提供する。【解決手段】端子保護材２は、バッテリ１から突出する雄ねじであるボルト３に挿通されたハーネス端子５を保護する。端子保護材２は、雌ねじであるナット６と絶縁性のカバー７とを備える。ナット６はボルト３に螺合され、ハーネス端子５を電源装置であるバッテリ１に対して固定する。カバー７はハーネス端子５をバッテリ１に対して固定した時に、上面視でボルト３とハーネス端子５とナット６に重なる。カバー７とナット６とは一体である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源装置から突出する雄ねじに挿通されたハーネス端子を保護するように設置される端子保護材であって、
前記雄ねじに螺合され、前記ハーネス端子を電源装置に対して固定する雌ねじと、
前記ハーネス端子を前記電源装置に対して固定したときに、上面視で前記雄ねじと前記ハーネス端子と前記雌ねじに重なる絶縁性のカバーと、
を備え、
前記カバーと前記雌ねじとが一体である、
端子保護材。
【請求項２】
前記カバーは前記雌ねじと一体となって回転することで、前記雄ねじに螺合される、
請求項１に記載の端子保護材。
【請求項３】
前記カバーには、多角形の凹部が前記雄ねじに重なる位置に設けられる、
請求項２に記載の端子保護材。
【請求項４】
前記カバーの外形は多角形である、
請求項２に記載の端子保護材。
【請求項５】
前記カバーは、小径円筒状の前記雄ねじを収納する筒状の収納部を有し、前記収納部が前記雄ねじを収納し前記ハーネス端子を前記電源装置に対して固定したときに、前記カバーの直径方向に沿って、垂直方向に切断した切断面の形状がＴ字型形状で電源装置に連結されている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の端子保護材。
【請求項６】
前記カバーは、前記雄ねじの突出方向に垂直で前記電源装置からの距離が最も大きい第１面と、前記第１面と対向する面で、雌ねじが露出する面である第２面と、前記第１面と対向する面で前記第１面からの距離が前記第２面よりも小さい第３面と、を有し、
前記カバーの直径方向に沿って、垂直方向に切断した切断面において、前記第３面のうち、前記ハーネス端子が結合されるハーネスが下部に配される面よりも前記ハーネスが配されない面が突出している、
請求項５に記載の端子保護材。
【請求項７】
請求項５に記載の端子保護材と前記電源装置とを含む、電力供給装置であって、
前記カバーは、前記雄ねじの突出方向に垂直で前記電源装置からの距離が最も大きい第１面と、前記第１面と対向する面で、雌ねじが露出する面である第２面と、前記第１面と対向する面で前記第１面からの距離が前記第２面よりも小さい第３面と、を有し、
前記第３面と前記電源装置との隙間を小さくするように、前記第３面に対向する前記電源装置の上面に壁を設けた、
電力供給装置。
【請求項８】
前記壁には、前記ハーネスを挿通する挿通部をさらに設けた、
請求項７に記載の電力供給装置。
【請求項９】
前記カバーと前記壁との間に設けられ前記カバーと前記壁との間を密閉する第１パッキンと、前記挿通部に設けられ前記ハーネスと前記壁との間を密閉する第２パッキンとをさらに設けた、
請求項８に記載の電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動車等に搭載される端子保護材、及び、端子保護材を含む電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車などではバッテリ、インバータ、充電器やモータなど複数の装置が複数のハーネスで接続されており、ハーネスには高電圧の電流が流れる。そのため、例えば電気自動車のバッテリの端子には、人体や工具が端子に接触するのを防止するための保護構造が設けられている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、バッテリから突出した端子ボルトに予めナットで締め付けたハーネスの端子リングを覆うように保護カバーを設ける端子保護構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３６９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したバッテリ端子保護構造は、保護カバーとナットとを別体に取り付けるため、保護カバーを取り付ける工程が新たに必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の端子保護材は、電源装置から突出する雄ねじに挿通されたハーネス端子を保護する。端子保護材は、雌ねじと絶縁性のカバーとを備える。雌ねじは雄ねじに螺合されハーネス端子を電源装置に対して固定する。カバーはハーネス端子を電源装置に対して固定した時に、上面視で雄ねじとハーネス端子と雌ねじに重なる。カバーと雌ねじとは一体である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示は、雌ねじとカバーとが一体であるため、雌ねじを雄ねじに螺合しハーネス端子を電源装置に固定する際、同時に、ハーネス端子を覆う絶縁性のカバーを固定するように設置できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る電力供給装置を示す概念図
【図２】図１に示す電力供給装置の分解概念図
【図３】図１に示す電力供給装置の断面図
【図４】図１に示す電力供給装置の上面図
【図５】実施の形態１に係る電力供給装置の変形例を示す断面図
【図６】実施の形態２に係る電力供給装置を示す断面図
【図７】図６に示す電力供給装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される構成要素、構想要素の位置及び接続形態などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は自動車などに搭載される電力供給装置１００を示している。電力供給装置１００は、電源装置であるバッテリ１と、端子保護材２とを含む。バッテリ１の電源端子であるボルト３にはハーネス４のハーネス端子５がナット６により締め付けられて固定される。ボルト３は、バッテリ１から突出する雄ねじである。
【００１１】
端子保護材２は、ボルト３に挿通されたハーネス端子５を保護するように設置される。端子保護材２は、ナット６と、カバー７とを有する。ナット６は、雄ねじであるボルト３に螺合されハーネス端子５をバッテリ１に対して固定する雌ねじである。絶縁性のカバー７は、金属部（ボルト３、ハーネス端子５、および、ナット６）を覆う。このようにカバー７を設けることで、作業中に人体や工具が金属部に接触し感電するのを防止する。併せて、外部から金属部へ水などが浸入しづらくなるため防水機能を有する。さらには、水などが付着して漏電することも防止する。
【００１２】
カバー７はナット６と一体に形成される。そのため、ナット６をボルト３に螺合しハーネス端子５をバッテリ１に固定する際、同時に、ハーネス端子５を覆う絶縁性のカバー７を設置することができる。また、カバー７とナット６とを一体にすることで部品点数を削減することができる。なお、カバー７とナット６とを一体に成形する方法については、後述する。
【００１３】
なお、一体とは、複数の部材が同体のようになっていることであり、それぞれの部材が別の材料であってもよい。
【００１４】
図２は電力供給装置１００の分解概念図である。ハーネス４のハーネス端子５と、絶縁性のカバー７に一体に成形されたナット６とを、この順番でボルト３に取り付ける。ナット６を締め付けることで、ハーネス端子５とカバー７とをバッテリ１に対して固定する。
【００１５】
バッテリ１は、例えば、車体ボンネットの中に搭載されており、自動車の運転に必要な電力を自動車に供給する。エンジン始動時をはじめ、ヘッドライトやブレーキランプ等のランプ類、カーオーディオやカーナビ、パワーウインドウ、ワイパー等多くの電装品に電力を供給する役割を担う。
【００１６】
ボルト３は、金属製でありバッテリ１を充電するための電源端子である。例えば、ハザードランプを点灯したままにしてしまいバッテリ１があがってしまった場合、バッテリ１を充電する必要がある。この場合に、ボルト３に充電器のハーネス端子５を接続することでバッテリ１を充電することができる。
【００１７】
ナット６はボルト３に螺合されることで取り付けられる。すなわち、ナット６とボルト３との関係が、雌ねじと雄ねじの関係となる。ナット６はボルト３との間にハーネス端子５を挟み込みながら締め付けることでハーネス端子５をバッテリ１に対して固定することができる。また、カバー７はナット６と一体となって回転することで、ボルト３に螺合される。カバー７を回転させることでカバー７と一体になっているナット６も回転する。したがって、カバー７を回転させることでナット６をボルト３に螺合することができるため作業者負担が軽減する。
【００１８】
カバー７は、プラスチックなどの絶縁性の樹脂材料で形成される。カバー７は、ボルト３、ハーネス端子５、および、ナット６の金属部を覆うようにバッテリ１に取り付けられる。カバー７は上面視で上記金属部に重なるように設けられる。そのため、人が上記金属部に誤って触れてしまい感電するのを防止する。
【００１９】
図３は、端子保護材２をバッテリ１に固定した電力供給装置１００を示す断面図である。図３は、図１においてカバー７の直径方向（Ａ−Ａ’）に沿って、垂直方向に切断したときのＡ―Ａ’断面図を示している。バッテリ１のボルト３にはハーネス端子５と、ナット６とがこの順番で固定されている。ナット６をボルト３に締め付けることでハーネス端子５を固定するため、ナット６とハーネス端子５、及びハーネス端子５とバッテリ１とは隙間なく配される。
【００２０】
また、カバー７にはボルト３を収納するための収納部が設けられている。収納部は円筒形をしておりその内径はボルト３の直径よりも大きい。そのため、ナット６をボルト３に締め付けたときにカバー７の収納部がバッテリ１から突出するボルトを収納する。ナット６をボルト３に締め付け、収納部がボルト３を収納したときに、図３のように端子保護材２は断面形状が略Ｔ字型をしてバッテリ１に対して連結している。断面形状を略Ｔ字型にすることで、カバー下部にハーネス４を収納するスペースを確保したままバッテリ１に連結することができる。ハーネス４は例えばバッテリ１と充電器などを接続する。
【００２１】
なお、本実施の形態において収納部は円筒形には限定されない。例えば箱型の収納部を形成してもよい。
【００２２】
端子保護材２は、第１面と第２面と第３面とを有する。第１面である上面７ａは、ボルト３の突出方向に垂直でバッテリ１からの距離が最も大きい面である。
【００２３】
第２面である下面７ｃは上面７ａと対向する面でナット６が露出する面である。端子保護材２は、下面７ｃとハーネス端子５とが接触するように設置される。ナット６はカバー７に対して面一で形成してもよいし、突出するように設けてもよい。ナット６をカバー７に対して突出する構成にすることで、ナット６をカバーに対して面一で形成する構成と比較してカバー７の材料をより少なくすることができる。また、カバー７の下部にハーネスを収納することができ、ハーネスの太さに応じてカバー７とナット６との位置を調整できる。ナット６がハーネス端子５と接触し、ナット６がボルト３およびハーネス端子５に電気的に接続されていればよい。
【００２４】
第３面である裏面７ｂは、上面７ａと対向する面で下面７ｃよりも上面７ａに近い位置に存在する面である。
【００２５】
カバー７の上面７ａにはトルクを制御するための凹部８が設けられている。図４はカバー７を上面７ａから見た図である。凹部８は上面視で、ボルト３に重なる位置に設けられている。凹部８は上面７ａから見て外形が六角形の形状をしている。この六角形の穴に当接するように六角レンチを嵌め込み回すことで、ナット６とハーネス端子５、および、ハーネス端子５とバッテリ１との緩みを軽減することができる。このようにして、端子保護材２のトルクを制御する。
【００２６】
なお、凹部８の形状は六角形には限定されず、多角形であればよい。多角形とは、線分で囲まれた図形のことである。したがって凹部８の形状を例えば、星形にして星形のレンチでトルクを制御してもよい。また、凹部８の形状をプラス溝にしてプラスドライバでナット６をボルト３に固定してもよい。また、凹部８に代えて凸部を設けてトルクを制御してもよい。
【００２７】
本実施の形態に係る端子保護材２において、カバー７に設けた凹部８は必須の構成ではない。凹部８を設ける代わりにカバー外形を多角形にしてもよい。例えば、カバー７の外形を六角形形状にすることで、カバー７全体をレンチで回すことが可能になり、カバー７に凹部８を設けなくても端子保護材２のトルクを制御できるようになる。カバー７の外形は六角形形状には限らず、星形形状など他の多角形でもよい。カバー７の外形を多角形にすることで、カバー７のトルクを制御することができる。
【００２８】
カバー７の材料は樹脂に金属を組み合わせたものでもよい。樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などを用いる。カバー７にこのような材料を用いることで、カバー７がトルクにより変形したり、裂断されたりするのを防止する。
【００２９】
本実施形態においてはボルト３とナット６とを用いて電力供給装置１００を説明したがこれに限定されない。ボルト３とナット６は、雄ねじと雌ねじの関係にある金属であれば置き換え可能である。したがって、外形は、ナット６のように六角形でなくてもよい。
【００３０】
図３に戻って構成部品間の位置関係について説明する。ハーネス４が伸びる方向のカバー７の長さ、ハーネス端子５の長さをそれぞれＷ１、Ｗ２と定義する。例えば上面７ａから見たカバー７の外形が円形の場合には、Ｗ１はカバー７の直径である。ハーネス４が伸びる方向のカバー７の長さＷ１は所定の長さｔｈ１（例えば、ハーネス端子５の長さＷ２）よりも大きいものとする（Ｗ１＞ｔｈ１）。この構成によれば、人体や工具が金属部に接触する可能性をより低減できる。
【００３１】
また、バッテリ１から凹部８の底面８ａまでの距離ｄ１はボルト３の突出高さｄ２よりも大きい（ｄ１＞ｄ２）。さらに、バッテリ１からカバー７の裏面７ｂまでの距離ｄ３は所定の大きさｔｈ２（例えば１．２ｃｍ）よりも小さいものとする（ｄ３＜ｔｈ２）。これらの制約により、指が金属部に触れ感電してしまう危険を低減することができる。なお、バッテリ１からカバー７の裏面７ｂまでの距離ｄ３は、ハーネス４の太さｄ４よりも大きい（ｄ３＞ｄ４）。
【００３２】
なお、凹部８は必須の構成ではなく、凹部８が設けられていない場合には、バッテリ１から上面７ａまでの距離をｄ１と定義し、ｄ１はボルト３のバッテリ１からの突出高さｄ２よりも大きいものとする（ｄ１＞ｄ２）。
【００３３】
次に、端子保護材２の製造方法について記述する。端子保護材２は、ナット６とカバー７とを有する。金属であるナット６と樹脂でできたカバー７とをインサート成型により、それらを一体に成型して端子保護材２を製造することができる。インサート成型とは、金型内の成型空間に金属部品を予め設置した状態で成型空間に樹脂を導入し、樹脂と金属部品とを一体化する成型方法である。インサート成型では、熱可塑性または熱硬化性樹脂が用いられる。
【００３４】
成型方法として、コアバック技術を用いてもよい。この手法を用いると、ナット６のねじ孔に樹脂が入りにくくなる。以上の製法により端子保護材２が製造される。
【００３５】
なお、本実施形態に係る端子保護材２では、ナット６を平ナットで説明したがこの構成には限らない。例えば、袋ナットを用いてもよい。袋ナットを用いる方が平ナットを用いるよりも製造が容易である。
【００３６】
本実施形態に係る端子保護材２では、ナット６とカバー７とが一体であるため、ナット６をボルト３に螺合しハーネス端子５をバッテリ１に固定する際、同時に、ハーネス端子５を覆う絶縁性のカバー７を設置することができる。
【００３７】
（変形例）
実施の形態１において、その変形例を記載する。図５は端子保護材２を含む電力供給装置１００の変形例を示す断面図である。変形例では、図３に示すバッテリ１からカバー７に相当する第１カバー部７Ａの裏面７ｂまでの隙間を小さくするように新たに第２カバー部７Ｂを設ける点が実施の形態１とは異なる。すなわち変形例のカバー７は第１カバー部７Ａと第２カバー部７Ｂを有する。
【００３８】
電気自動車では、バッテリ１を充電するため、ハーネス４に高電圧、大電流を流す必要があり、太いハーネス４を使用する。そうすると、バッテリ１から第１カバー部７Ａまでの距離ｄ３が大きくなり、所定の大きさ（ｔｈ２）よりも大きくなってしまう。その結果、誤って人の指が金属部に触れてしまう可能性がある。
【００３９】
そこで、本変形例では、第１カバー部７Ａとバッテリ１との間にある隙間を小さくするように、第２カバー部７Ｂを形成する。これにより、ハーネス４が太い場合にも人の指が金属部に触れて感電してしまう危険を低減することができる。
【００４０】
カバー７は側面視でハーネス４が配されるカバー７の裏面７ｂよりもハーネス４が配されないカバー７の裏面７ｄが突出するように形成される。
【００４１】
なお、第１カバー部７Ａと第２カバー部７Ｂとは同一の材料であってもよいし異なる材料であってよい。
【００４２】
また、バッテリ１からハーネス４が配されないカバー７の裏面７ｄまでの距離をｄ５と定義するとｄ５はハーネス４の太さｄ４よりも大きい（ｄ５＞ｄ４）。この寸法設計により、ナット６がハーネス端子５を絞めこむまでカバー７がハーネス４に当たらないようにナット６をボルト３に螺合することができる。
【００４３】
（実施の形態２）
図６を参照しながら実施の形態２における、電力供給装置１００Ａについて説明する。但し、実施の形態１と重複する説明は省略し、同一の要素については同一の符号を付する。本実施の形態では、実施の形態１のバッテリ１からカバー７の裏面７ｂまでの隙間を小さくする（埋める）ように、バッテリ１の上面に壁９を設置する点が実施の形態１とは異なる。
【００４４】
図６は、電力供給装置１００Ａの断面図である。上述したように、ハーネス４が太くなることで、バッテリ１からカバー７までの距離ｄ３が所定の大きさ（ｔｈ２）よりも大きくなってしまう。
【００４５】
そこで、本実施の形態では、カバー７とバッテリ１との間にある隙間を小さくするように、裏面７ｂに対向するバッテリ１上の面に壁９を設置する。これにより、カバー７とバッテリ１との間にある隙間が小さくなるため、ハーネス４が太い場合にも人の指が誤って金属部に触れて感電してしまう危険を低減する。
【００４６】
なお壁９は、図６に示すように、金属部を覆うようにボルト３の周囲全体に設置してもよいし、ハーネス４が配されていない箇所だけ部分的に設置してもよい。ただし、壁９を周囲全体に設置するときは、図７の断面図に示すように壁９にハーネス４を挿通する挿通部１１を設ける。挿通部１１はハーネス４を通すための穴である。
【００４７】
また、壁９とカバー７との間、壁９とハーネス４との間にそれぞれ隙間を密閉するために第１パッキン１０Ａ、第２パッキン１０Ｂを備えてもよい。このように第１パッキン１０Ａ、第２パッキン１０Ｂを設けることで、外部から水や埃などが侵入することを防止できる。なお、第１パッキン１０Ａ、第２パッキン１０Ｂの取り付け位置および形状は図７の形状には限られない。第１パッキン１０Ａ、第２パッキン１０Ｂの取り付け位置および形状については、その機能を喪失しない範囲において適宜設計変更可能である。
【００４８】
以上実施の形態１、２を用いて本開示の端子保護材および端子保護材を備える電力供給装置を説明したが、上記の構成に限らず、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。実施の形態１、２ではバッテリ１を電源装置として説明したが、これに限らず例えばインバータを電源装置としてもよい。
【００４９】
＜本開示のまとめ＞
本開示の端子保護材は、電源装置から突出する雄ねじに挿通されたハーネス端子を保護する。端子保護材は、雌ねじと絶縁性のカバーとを備える。雌ねじは雄ねじと螺合され、ハーネス端子を電源装置に対して固定する。さらに、カバーはハーネス端子を電源装置に対して固定した時に、上面視で雄ねじとハーネス端子と雌ねじに重なる。カバーと雌ねじとは一体である。
【００５０】
これによれば、雌ねじとカバーとが一体であるため、雌ねじを雄ねじに螺合しハーネス端子を電源装置に固定する際、同時に、ハーネス端子を覆う絶縁性のカバーを設置することができる。
【００５１】
また、カバーは雌ねじと一体となって回転することで、雄ねじに螺合されるようにしてもよい。カバーを回転させることでカバーと一体になっている雌ねじも回転する。したがって、カバーを回転させることで雌ねじを雄ねじに螺合することができるため作業者負担が軽減する。
【００５２】
また、カバーは、多角形の凹部を有してもよい。凹部は雄ねじに重なる位置に設けるようにする。これによれば、凹部にレンチやドライバ等を嵌め込み回すことで、雌ねじに伝えるトルクを制御できる。
【００５３】
また、カバーの外形を多角形にしてもよい。これによれば、穴に当接するようにレンチを嵌め込み回すことで、雌ねじとハーネス端子、および、ハーネス端子と電源装置との緩みを軽減することができる。
【００５４】
また、カバーは、雌ねじに螺合された小径円筒状の雄ねじを収納する筒状の収納部を有する。そして、収納部が雄ねじを収納しハーネス端子を電源装置に対して固定したときに、カバーの直径方向に沿って垂直方向に切断した切断面の形状がＴ字型形状で電源装置に連結するようにしてもよい。これによれば、切断面の形状をＴ字型形状にすることで、カバー下部にハーネスを収納するスペースを確保したまま電源装置に連結することができる。
【００５５】
また、カバーは、雄ねじの突出方向に垂直で電源装置からの距離が最も大きい第１面と、第１面と対向する面で、ナットが露出する面である第２面と、第１面と対向する面で第１面からの距離が第２面よりも小さい第３面とを有する。そカバーの直径方向に沿って、垂直方向に切断した切断面において、第３面のうち、ハーネス端子が結合されるハーネスが下部に配される面よりもハーネスが配されない面が突出するようにしてもよい。
【００５６】
これによれば、ハーネスが太い場合にも人の指が金属部に触れて感電してしまう危険を低減する。
【００５７】
また、本開示の電力供給装置は、上述した端子保護材と電源装置とを含む。カバーの第３面と電源装置との隙間を小さくするように第３面に対向する電源装置の上面に壁を設けてもよい。これによれば、ハーネスが太い場合にも人の指が金属部に触れて感電してしまう危険を低減する。
【００５８】
また、壁にハーネス端子に結合されたハーネスを通す挿通部を設けてもよい。これによれば、外部からの密閉性を保ったままハーネス端子を電源装置のボルトに挿通することができる。
【００５９】
また、カバーと壁との間を密閉する第１パッキンと、ハーネスと壁との間を密閉する第２パッキンとをさらに備えてもよい。これによれば、密閉性を高め、外部から水や埃などが侵入することを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本開示における端子保護材および端子保護材を備える電力供給装置は、カバーと雌ねじとが一体であるため、雌ねじを雄ねじに螺合しハーネス端子を電源装置に固定する際、同時に、ハーネス端子を覆う絶縁性のカバーを設置することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１    バッテリ
２    端子保護材
３    ボルト
４    ハーネス
５    ハーネス端子
６    ナット
７    カバー
７Ａ    第１カバー部
７Ｂ    第２カバー部
８    凹部
９    壁
１０Ａ    第１パッキン
１０Ｂ    第２パッキン
１１    挿通部
【図１】
2019175643.tif 000003
【図２】
2019175643.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019175643.tif 000007
【図６】
2019175643.tif 000008
【図７】
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