JP2014086359A - 電気機器の出力端子 - Google Patents

Abstract

【課題】ハーネスの取り回しの自由度が確保され、様々な方向からのハーネスの取り付けに対応することが可能な電気機器の出力端子を得る。
【解決手段】樹脂部品３の出力側ネジ部２１側に、庇状のガイド３５を必要な部分にのみ設けることにより、ハーネス８と固定ネジ５の接触を防止することができると共に、ハーネス８の取り回しの自由度が確保されている。このため、様々な方向及び角度からのハーネス８の取り付けに対応可能であり、その結果として、出力端子の種類を低減することができ、組付け後の評価に係る工数を削減することが可能である。また、簡単な構造であり、一つの固定ネジ５で筐体６への取り付けが容易に行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器の出力端子に関し、特に車載用絶縁型スイッチング電源装置の出力端子に関するものである。

電気自動車やハイブリッドカーに搭載される絶縁型スイッチング電源装置として、例えば直流電圧のレベルを変換するための絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ装置が知られている。絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ装置は、リチウムイオン電池に代表される駆動用バッテリから供給される高電圧を、絶縁を保ちながら補機系電装品の電源電圧である低電圧に降圧する動作を行うものである。

絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ装置の出力端子としては、従来、ボルトや雌ネジを設けたカラー等の導電性部品を、絶縁性の樹脂部材にインサートした成型部品が広く用いられている。また、特許文献１に示すように、絶縁型スイッチング電源装置の出力端子と自動車の補機系電装品との接続には、ハーネスが用いられるのが一般的である。

特開２００８−１９３７５９号公報

ところが、絶縁型スイッチング電源装置が車両に搭載される際の位置や向きは様々であり、車両側から接続されるハーネスの取り回しの自由度を規制しやすい。ハーネスの取り回しの自由度を確保するためには、出力端子において様々な方向及び角度からの取り付けに対応する必要があり、その結果、出力端子の種類が増え、組付け性の確認や取り付け部位の耐久性評価等の工数が多くなり、作業が煩雑となっていた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ハーネスの取り回しの自由度が確保され、様々な方向からのハーネスの取り付けに対応可能な電気機器の出力端子を得ることを目的とする。

本発明に係る電気機器の出力端子は、一端に出力側ネジ部、他端に入力側ネジ部を有するボルトと、ボルトが挿入される環状部及び環状部の外周面の一部が外方向に拡張された固定部を有する樹脂部品とを備え、入力側ネジ部は電気機器の筐体に設けられた貫通孔を介して筐体内部で内部部品と接続され、出力側ネジ部は筐体外部に配置されハーネスを介して外部機器と接続される電気機器の出力端子であって、樹脂部品の固定部は、筐体外面と平行な平板部と、この平板部をボルトの軸方向と平行な方向に貫通する第１の固定ネジ用孔を有し、第１の固定ネジ用孔を介して筐体に設けられた第２の固定ネジ用孔に固定ネジを締結することにより筐体外面に固定され、樹脂部品の前記環状部は、その外周面の端部の一部が出力側ネジ部側に突出した庇状のガイドを有するものである。

本発明に係る電気機器の出力端子によれば、樹脂部品の出力側ネジ部側に、庇状のガイドを必要な部分にのみ設けることにより、ハーネスと固定ネジの接触を防止することができると共に、ハーネスの取り回しの自由度が確保されているため、様々な方向からのハー
ネスの取り付けに対応可能である。

本発明の実施の形態１に係る絶縁型スイッチング電源装置の出力端子を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る絶縁型スイッチング電源装置の出力端子を示す正面図である。 本発明の実施の形態１に係る絶縁型スイッチング電源装置の出力端子を示す側面図である。 本発明の実施の形態２に係る絶縁型スイッチング電源装置の出力端子を示す正面図である。 本発明の実施の形態２に係る絶縁型スイッチング電源装置の出力端子を示す側面図である。 本発明の実施の形態３に係る絶縁型スイッチング電源装置の出力端子を示す斜視図である。

実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１に係る電気機器の出力端子について、図面に基づいて説明する。本実施の形態１に係る出力端子が設けられる電気機器は、車載用の絶縁型スイッチング電源装置であり、例えば絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ装置である。図１〜図３は、本実施の形態１に係る出力端子を示しており、図１は分解斜視図、図２は正面図、図３は側面図（一部断面で示す）である。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付している。

本実施の形態１に係る出力端子１は、絶縁型スイッチング電源装置の筐体６に取り付けられるもので、外部機器（例えば自動車の補機系電装品）との接続にはハーネス８が用いられる。出力端子１は、導電性部材であるボルト２が絶縁性の樹脂部品３に挿入され一体成型されたものである。図１に示すように、ボルト２は、一端に出力側ネジ部２１、他端に入力側ネジ部２２を有し、それらの中央部に樹脂部品３が配置される。

出力側ネジ部２１は筐体６外部に配置され、ハーネス８を介して外部機器と接続される。出力側ネジ部２１には例えば雄ネジが切られており、ハーネス８の接続端子部を挟んで雌ネジが切られたナット９で締め付けることによりハーネス８と接続される。また、入力側ネジ部２２は、筐体６に設けられた貫通孔６２を介して筐体６内部で内部部品（図示せず）と接続される。入力側ネジ部２２には、内部部品と接続するための第２ボルト７が締結される第２ボルト用孔２３が設けられている。

樹脂部品３は、図２及び図３に示すように、ボルト２が挿入される環状部３１と、環状部３１の外周面３１ａの一部が外方向に拡張された固定部３２を有している。この固定部３２は、出力端子１の取り付け面である筐体外面６１と平行な平板部３３と、この平板部３３をボルト２の軸方向（図１中、矢印Ａ）と平行な方向に貫通する第１の固定ネジ用孔３４を有している。

第１の固定ネジ用孔３４は、平板部３３と平行な平面上においてボルト２の軸を中心点とするとき、この中心点に対して第２ボルト７が締結される側と同じ側に配置される。すなわち、図１に示す例では、第２ボルト７は中心点に対して上側から締結され（図１中、矢印Ｂ）、第１の固定ネジ用孔３４は中心点に対して上側に配置されている。このような構造とすることで、１つの固定ネジ５で簡単に筐体６への取り付けが行えると共に、第２ボルト７を締結する際に出力端子１に掛かる応力負荷を低減することができる。

また、第１の固定ネジ用孔３４の内部には、雌ネジが切られたカラー１０が装着されており、このカラー１０は平板部３３の厚さ寸法よりも長尺である。このため、カラー１０の端部は、図３に示すように、平板部３３の筐体外面６１に対向する面から突出している。このカラー１０の突出した部分を筐体６の第２の固定ネジ用孔６３に嵌合することにより、固定ネジ５を締結する際の位置決めが容易となる。

さらに、樹脂部品３の環状部３１は、図３に示すように、その外周面３１ｂの端部の一部が出力側ネジ部２１側に突出した庇状のガイド３５を有している。本実施の形態１では、ガイド３５は、第１の固定ネジ用孔３４に近接して、１箇所に設けられている。この絶縁性樹脂からなるガイド３５により、ハーネス８と固定ネジ５の接触を防止することができる。さらに環状部３１は、入力側ネジ部２２側に貫通孔６２をシールするＯリング４を備えている。これにより、筐体６内部を密閉することができ、高湿度な環境に耐え得る仕様となる。

本実施の形態１に係る出力端子１を筐体６に取り付ける際には、まず、樹脂部品３の平板部３３から突出しているカラー１０を筐体６に設けられた第２の固定ネジ用孔６３に嵌合し、出力端子１を筐体６に位置決めする。これと同時に入力側ネジ部２２は、筐体６に設けられた貫通孔６２を介して筐体６内部に配置される。続いて、固定ネジ５を、第１の固定ネジ用孔３４を介して第２の固定ネジ用孔６３に締結する。これらの作業により、出力端子１が筐体６に固定されると共に、樹脂部品３の環状部３１に設けられたＯリング４により、筐体６の貫通孔６２がシールされる。

以上のように、本実施の形態１に係る車載用絶縁型スイッチング電源装置の出力端子１によれば、樹脂部品３の出力側ネジ部２１側に、ハーネス８と固定ネジ５の接触を防止するための庇状のガイド３５を必要な部分にのみ設けることにより、ハーネス８と固定ネジ５の接触を防止することができると共に、ハーネス８の取り回しの自由度が確保されている。このため、様々な方向及び角度からのハーネス８の取り付けに対応可能であり、その結果として、出力端子の種類を低減することができ、組付け後の評価に係る工数を削減することが可能である。

また、第１の固定ネジ用孔３４を、平板部３３と平行な平面上においてボルト２の軸を中心点とするとき、この中心点に対して第２ボルト７が締結される側と同じ側に配置するようにしたので、１つの固定ネジ５で簡単に筐体６への取り付けが行えると共に、第２ボルト７を締結する際に出力端子１に掛かる応力負荷を低減することができる。

実施の形態２．
図４及び図５は、本発明の実施の形態２に係る車載用絶縁型スイッチング電源装置の出力端子を示しており、図４は入力側ネジ部側から見た正面図、図５は側面図（一部断面で示す）である。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付している。

本実施の形態２に係る出力端子の樹脂部品３Ａは、筐体外面６１と対向する面に位置決め用突起であるボス３６を有している。ボス３６は、樹脂部品３Ａに対向する筐体外面６１に設けられた凹部６４に嵌合または圧入され、出力端子を筐体６に位置決めするものである。ボス３６の位置としては、ボルト２の軸を中心点とするとき、中心点に対して第１の固定ネジ用孔３４と反対側に配置されることが望ましい。それ以外の構成については、上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

本実施の形態２に係る出力端子を筐体６に取り付ける際には、まず、樹脂部品３Ａの筐体外面６１と対向する面から突出しているボス３６を筐体外面６１に設けられた凹部６４に嵌合または圧入し、出力端子１を筐体６に位置決めする。これと同時に入力側ネジ部２２は、筐体６に設けられた貫通孔６２を介して筐体６内部に配置される。続いて、固定ネジ５を、第１の固定ネジ用孔３４を介して第２の固定ネジ用孔６３に締結する。これらの作業により、出力端子１が筐体６に固定されると共に、樹脂部品３Ａの環状部３１に設けられたＯリング４により、筐体６の貫通孔６２がシールされる。

なお、本実施の形態２では、固定ネジ５を締結する際の位置決めをボス３６と凹部６４により行うようにしたので、第１の固定ネジ用孔３４の内部に固定されるカラー１０は、上記実施の形態１のように平板部３３の厚さ寸法よりも長尺である必要はなく、平板部３３の厚さ寸法と同じもので良い。ただし、上記実施の形態１と同様に長尺のカラー１０であっても良く、その場合は、上記中心点を挟んだ２箇所において、安定した確実な位置決めが行える。

本実施の形態２によれば、樹脂部品３Ａの筐体外面６１と対向する面にボス３６を設けると共に、筐体外面６１にボス３６を嵌合または圧入する凹部６４を設けたので、固定ネジ５を締結する際の位置決め作業が容易であり、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係る車載用絶縁型スイッチング電源装置の出力端子を示す斜視図である。なお、図６中、図１と同一、相当部分には同一符号を付している。本実施の形態３に係る出力端子の樹脂部品３Ｂには、出力側ネジ部２１側に突出した複数の庇状のガイド３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃが、環状部の外周面端部において任意の間隙をあけて設けられている。それ以外の構成については、上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

本実施の形態３において、ガイド３５Ａは、上記実施の形態１及び２と同様に、ハーネス８と固定ネジ５の接触を防止するものである。また、ガイド３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃそれぞれの間隙にハーネス８を配置することにより、出力側ネジ部２１にハーネス８を接続する際の位置決めが容易となる。なお、本実施の形態３に係る出力端子には、３個のガイド３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃを設けたが、ガイドの数はこれに限定されるものではなく、２個あるいは４個であってもよい。

本実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、複数のガイド３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの間隙にハーネス８を配置することにより、ハーネス８を左右及び真下方向へ取り回すことができ、ハーネス８を接続する際の位置決めが容易となり、組立時の工数の削減及び作業時間の短縮が実現する。なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

本発明は、電気機器、特に車載用絶縁型スイッチング電源装置の出力端子として利用することができる。

１ 出力端子、２ ボルト、３、３Ａ、３Ｂ 樹脂部品、４ Ｏリング、
５ 固定ネジ、６ 筐体、７ 第２ボルト、８ ハーネス、９ ナット、１０ カラー、２１ 出力側ネジ部、２２ 入力側ネジ部、２３ 第２ボルト用孔、３１ 環状部、３１ａ、３１ｂ 外周面、３２ 固定部、３３ 平板部、３４ 第１の固定ネジ用孔、３５、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ ガイド、３６ ボス、
６１ 筐体外面（端子取り付け面）、６２ 貫通孔、６３ 第２の固定ネジ用孔、６４ 凹部。

本発明に係る電気機器の出力端子は、一端に出力側ネジ部、他端に入力側ネジ部を有するボルトと、ボルトが挿入される環状部及び環状部の外周面の一部が外方向に拡張された固定部を有する樹脂部品とを備え、入力側ネジ部は電気機器の筐体に設けられた貫通孔を介して筐体の内部で内部部品と接続され、出力側ネジ部は筐体の外部に配置されハーネスを介して外部機器と接続される電気機器の出力端子であって、樹脂部品の固定部は、筐体の外面と平行な平板部と、この平板部をボルトの軸方向と平行な方向に貫通する第１の固定ネジ用孔を有し、第１の固定ネジ用孔を介して筐体に設けられた第２の固定ネジ用孔に固定ネジを締結することにより筐体の外面に固定され、樹脂部品の前記環状部は、その外周面の端部の第１の固定ネジ用孔に近接する一部が出力側ネジ部側に突出しハーネスと固定ネジの接触を防止する庇状のガイドを有するものである。

実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係る車載用絶縁型スイッチング電源装置の出力端子を示す斜視図である。なお、図６中、図１と同一、相当部分には同一符号を付している。本実施の形態３に係る出力端子の樹脂部品３Ｂには、出力側ネジ部２１側に突出した庇状のガイド３５Ａ、および位置決め用ガイド３５Ｂ、３５Ｃが、環状部の外周面端部において任意の間隙をあけて設けられている。それ以外の構成については、上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

本実施の形態３において、ガイド３５Ａは、上記実施の形態１及び２と同様に、ハーネス８と固定ネジ５の接触を防止するものである。また、ガイド３５Ａおよび位置決め用ガイド３５Ｂ、３５Ｃそれぞれの間隙にハーネス８を配置することにより、出力側ネジ部２１にハーネス８を接続する際の位置決めが容易となる。なお、本実施の形態３に係る出力端子には、ガイド３５Ａと位置決め用ガイド３５Ｂ、３５Ｃを計３個設けたが、ガイドの数はこれに限定されるものではなく、２個あるいは４個であってもよい。

Claims (10)

1. 一端に出力側ネジ部、他端に入力側ネジ部を有するボルトと、前記ボルトが挿入される環状部及び前記環状部の外周面の一部が外方向に拡張された固定部を有する樹脂部品とを備え、前記入力側ネジ部は電気機器の筐体に設けられた貫通孔を介して前記筐体内部で内部部品と接続され、前記出力側ネジ部は前記筐体外部に配置されハーネスを介して外部機器と接続される電気機器の出力端子であって、
   前記樹脂部品の前記固定部は、前記筐体外面と平行な平板部と、この平板部を前記ボルトの軸方向と平行な方向に貫通する第１の固定ネジ用孔を有し、前記第１の固定ネジ用孔を介して前記筐体に設けられた第２の固定ネジ用孔に固定ネジを締結することにより前記筐体外面に固定され、
   前記樹脂部品の前記環状部は、その外周面の端部の一部が前記出力側ネジ部側に突出した庇状のガイドを有することを特徴とする電気機器の出力端子。
2. 前記ガイドは、前記第１の固定ネジ用孔に近接して設けられ、前記ハーネスと前記固定ネジの接触を防止することを特徴とする請求項１記載の電気機器の出力端子。
3. 前記ガイドは、前記環状部の前記外周面端部において任意の間隙をあけて複数設けられ、前記間隙に前記ハーネスを配置することにより前記ハーネスを位置決めすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気機器の出力端子。
4. 前記入力側ネジ部は、前記内部部品との接続の際に第２ボルトが締結される第２ボルト用孔を有し、前記第１の固定ネジ用孔は、前記平板部と平行な平面上において前記ボルトの軸を中心点とするとき、前記中心点に対して前記第２ボルトが締結される側と同じ側に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電気機器の出力端子。
5. 前記第２ボルトは前記中心点に対して上側から締結され、前記第１の固定ネジ用孔は前記中心点に対して上側に配置されることを特徴とする請求項４記載の電気機器の出力端子。
6. 前記第１の固定ネジ用孔の内部には、前記平板部の厚さ寸法よりも長尺のカラーが装着されており、前記平板部の前記筐体に対向する面から突出した前記カラーの端部が、前記筐体の前記第２の固定ネジ用孔に嵌合されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の電気機器の出力端子。
7. 前記樹脂部品は、前記筐体外面と対向する面に位置決め用突起を有し、前記位置決め用突起は、前記樹脂部品に対向する前記筐体外面に設けられた凹部に嵌合または圧入されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の電気機器の出力端子。
8. 前記位置決め用突起は、前記ボルトの軸を中心点とするとき、前記中心点に対して前記第１の固定ネジ用孔と反対側に配置されることを特徴とする請求項７記載の電気機器の出力端子。
9. 前記樹脂部品の前記環状部は、前記入力側ネジ部側にＯリングを備え、前記筐体の前記貫通孔をシールすることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の電気機器の出力端子。
10. 前記電気機器は、車載用絶縁型スイッチング電源装置であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の電気機器の出力端子。