JP2014157740A - 端子保護カバー及び端子保護方法 - Google Patents

端子保護カバー及び端子保護方法 Download PDF

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Abstract

【課題】車両等の機器の生産時に、サービスプラグ接続端子への塵埃等の異物の混入を防止することが可能な端子保護カバー及び端子保護方法の提供。
【解決手段】サービスプラグ接続端子を被覆する端子保護カバー40は、サービスプラグ取付台24に取り付けられた状態で、基台11を覆うカバー部材に形成され、サービスプラグをサービスプラグ接続端子に接続する際に挿通することが可能な開口部13を塞ぐことができ、且つ、サービスプラグ取付台24から開口部13を介して取り外すことが可能な形状を有する。
【選択図】図4

Description

本発明は、端子保護カバー及び端子保護方法に係り、特に、サービスプラグが接続されることによってバッテリに接続された電気回路に電力を供給することが可能なサービスプラグ接続端子を保護する端子保護カバー及び端子保護方法に関する。
近年、電力を動力原として駆動する機器として、例えば、電気自動車やハイブリッドカーといった車両が知られている。
このような車両では、一般に、モータを駆動等するための大容量のバッテリ(二次電池)が搭載されているため、これに接続された電気回路(以下、「高電圧回路」と称す)には高電圧の電力が供給されることとなる。
このため、この種の車両では、バッテリや高電圧回路の点検整備を行う際、感電する危険性があるため、これを防止する技術として、例えば、バッテリと直列的にサービスプラグ(コネクタ)を接続するシステムが広く知られている(特許文献1参照)。
このような技術によれば、バッテリ等の点検整備を行うときに、サービスプラグ(コネクタ)を取り外せば、バッテリと高電圧回路とが電気的に切り離されるため、それ以降、作業(点検整備)を安全に行うことが可能となる。
特開平09−104239号公報
ここで、電力を動力原として駆動する車両において、バッテリや高電圧回路は、一般に、以下に示すような各工程を経て車両に搭載される。
上記各工程として、(1)まず、バッテリやサービスプラグを接続するためのサービスプラグ接続端子等を、バッテリパックの基台に取り付ける工程を行う。(2)次に、基台を覆うように、バッテリパックのカバー部材を取り付ける工程を行う。(3)そして、カバー部材に形成された開口部を介してサービスプラグをサービスプラグ接続端子に接続する工程を行う。このように、上記(3)の工程を行った後、バッテリから高電圧回路に電力を供給することが可能となる。
すなわち、上記のような工程では、上記(3)の工程を行うことではじめて、サービスプラグ接続端子にサービスプラグが接続されるようになっている。このため、サービスプラグ接続端子が、上記(3)の工程を行うまでの間、剥き出しとなっている場合には、(1)の工程や(2)の工程による作業を行っているとき等に、塵埃等の異物がサービスプラグ接続端子に混入するといった問題が生じる。
このような問題は、例えば、上記(1)の工程や(2)の工程のそれぞれにおいて、その都度、サービスプラグ接続端子を保護する措置を行うことによりにより解決することができる。
しかしながら、このような措置を各工程で行った場合、サービスプラグ接続端子を保護する部材をそれぞれの工程で用意する必要があるうえ、作業工程が増加するといった問題が生じる。
また、上記(1)の工程や(2)の工程を行うのに先立って、サービスプラグ接続端子を保護する措置を行わないまま、各工程による作業を行ってしまう場合も少なく、斯かる場合、塵埃等の異物がサービスプラグ接続端子に混入するといった不都合も生じる。
本発明は、上記不都合を解決するためになされたものであり、その目的は、車両等の機器の生産時に、サービスプラグ接続端子への塵埃等の異物の混入を防止することが可能な端子保護カバー及び端子保護方法を提供することにある。
前記課題は、本発明に係る端子保護カバーによれば、バッテリを支持する基台に取り付けられ、サービスプラグが接続されることによって前記バッテリから電気回路に電力を供給することが可能なサービスプラグ接続端子を保護する端子保護カバーであって、前記サービスプラグ接続端子を覆う所定取付位置に取り付けられた状態で、前記基台を覆うカバー部材に形成され、前記サービスプラグを前記サービスプラグ接続端子に接続する際に挿通することが可能な開口部を塞ぐことができ、且つ、前記所定取付位置から前記開口部を介して取り外すことが可能な形状を有することにより解決される。
また、前記課題は、本発明に係る端子保護方法によれば、バッテリを支持する基台に取り付けられ、サービスプラグが接続されることによって前記バッテリから電気回路に電力を供給することが可能なサービスプラグ接続端子を保護する端子保護方法であって、前記サービスプラグ接続端子を覆う所定取付位置に端子保護カバーを取り付ける端子保護カバー取付工程と、前記端子保護カバー取付工程を行った後、前記基台を覆うカバー部材を取り付けるカバー部材取付工程と、前記カバー部材取付工程を行った後、前記カバー部材に形成された開口部を介して前記端子保護カバーを取り外す端子保護カバー取外工程と、前記保護カバー取外工程を行った後、前記開口部を介して前記サービスプラグ接続端子に前記サービスプラグを接続するサービスプラグ接続工程とを備え、前記端子保護カバーは、前記カバー部材取付工程を行った後、前記端子保護カバー取外工程を行う前の状態で、前記開口部を塞ぐように配置されることにより解決される。
以上のように、上記構成では、サービスプラグ接続端子に端子保護カバーが取り付けられた状態で、基台に対してカバー部材を取り付ける作業(カバー部材取付工程)を行うことが可能なように構成されている。そして、上記構成では、カバー部材の開口部を介して端子保護カバーを取り外した後(端子保護カバー取外工程)、サービスプラグを開口部を介してサービスプラグ接続端子に接続することが可能なように構成されている(サービスプラグ接続工程)。
このため、上記のような作業工程によれば、サービスプラグ接続端子に端子保護カバーを取り付けてから、サービスプラグをサービスプラグ接続端子に接続するまでの間、サービスプラグ接続端子は保護端子カバーによって覆われた状態となっているため、サービスプラグ接続端子への異物の混入を防止することができる。また、カバー部材を取り付ける工程(カバー部材取付工程)等を行う際に、サービスプラグ接続端子を保護する措置を行う必要もないため、部品点数や作業工程の増加を招くこともない。
また、上記構成では、端子保護カバーは、カバー部材を取り付けた状態で、当該カバー部材に形成された開口部を塞ぐように配置されるようになっている。このため、カバー部材を取り付けてから、端子保護カバーを取り外すまでの間、開口部からの異物の進入を防止することが可能となる。その結果、端子保護カバーを取り外した際に、(端子保護カバーの周辺にある)異物がサービスプラグ接続端子に混入してしまうといった弊害を防止することができる。
以上のように、本発明に係る端子保護カバー及び端子保護方法によれば、簡単な構成で、サービスプラグ接続端子に異物が混入してしまうことを確実に防止することができる。
本発明の実施の一形態に係る車両の後方側に搭載されたバッテリパックの斜視図である。 基台にサービスプラグ接続端子を固定した状態を示す要部拡大斜視図である。 サービスプラグ接続端子に端子保護カバーを取り付けた状態を示す要部拡大斜視図である。 端子保護カバーが取り付けられた基台にカバー部材を固定した状態を示す分解斜視図である。 本発明の実施の一形態に係るバッテリパックの取付工程を示すフロー図である。
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図1は本発明の実施の一形態に係る車両後方側に配置されたバッテリパックの斜視図、図2は基台にサービスプラグ接続端子を固定した状態を示す要部拡大斜視図、図3はサービスプラグ接続端子に端子保護カバーを取り付けた状態を示す要部拡大斜視図、図4は端子保護カバーが取り付けられた基台にカバー部材を固定した状態を示す分解斜視図、図5は本発明の実施の一形態に係るバッテリパックの取付工程を示すフロー図である。なお、図中FRは車両後方を、UPは車両上方をそれぞれ示している。
図1に示すように、本実施形態に係る車両1は、エンジンとモータとの両方で走行することが可能なハイブリッドカー又はモータのみで走行する電気自動車であり、車両後方側にバッテリパック10が取り付けられている。
車両1は、車幅方向両側のそれぞれに配置され、車両前後方向に延設される一対のリアサイドフレーム2,2と、リアサイドフレーム2,2に車両前後方向に所定間隔をあけて架設される一対のクロスメンバ3,3とを備えている。
バッテリパック10は、基台11と、この基台11に対して着脱可能なカバー部材12とを備えている。このカバー部材12は、基台11に取り付けられた状態で、基台11を上方から覆うように構成されている。なお、上記基台11と、カバー部材12とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「基台」と、「カバー部材」とに該当する。
基台11は、クロスメンバ3,3のそれぞれにボルト等によって固定されている。また、この基台11には、図2に示すように、その所定位置に、複数のバッテリモジュールが直列接続されたバッテリ21と、このバッテリ21に接続される高電圧回路22とが取り付けることができるように構成されている。なお、上記バッテリ21と、高電圧回路22とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「バッテリ」と、「電気回路」とに該当する。
高電圧回路22は、サービスプラグ31(図1参照)を接続することが可能なサービスプラグ接続端子22aや、リレースイッチ(図示省略)等の電気装置を有し、これら電気装置はハーネス等のケーブルを介して電気的に接続されている。なお、上記サービスプラグ31と、サービスプラグ接続端子22aとが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「サービスプラグ」と、「サービスプラグ接続端子」とに該当する。
本実施形態では、基台11へのサービスプラグ接続端子22aの取り付けは、予めサービスプラグ接続端子22aが取り付けられたサービスプラグ取付台24を基台11に取り付けることにより行われる。なお、サービスプラグ取付台24は、配線接続部(図示省略)を有し、この配線接続部に配線を接続することによって、バッテリとサービスプラグ接続端子22aとが電気的に接続されるようになっている。
ここで、上記サービスプラグ取付台24について説明する。
サービスプラグ取付台24は、基台11に固定される基台取付部24aと、基台取付部24aの所定位置から上方へ突設し、サービスプラグ31に形成された嵌合部(図示省略)と嵌合することが可能な複数(本実施形態では2個)の嵌合片部24bと、基台取付部24aの所定位置から上方へ突設する移動規制部24cとを有している。
基台取付部24aの所定位置には、(2個の)サービスプラグ接続端子22aが取り付けられている。
嵌合片部24bは、サービスプラグ31の嵌合部に嵌合した状態で、サービスプラグ31の上方向及び車幅方向の移動を規制することが可能となっている。また、この嵌合片部24bは、後述する、端子保護カバー40の第1挿通孔41aに挿通された状態で嵌合し、端子保護カバー40の上方向及び車両前後方向への移動を規制することが可能となっている。なお、上記端子保護カバー40が特許請求の範囲に記載の「端子保護カバー」に該当する。
サービスプラグ接続端子22aは、サービスプラグ31の嵌合部と嵌合片部24bとが嵌合した状態で、サービスプラグ31と接続されるようになっている。
なお、サービスプラグ31は、サービスプラグ接続端子22aに接続されると、バッテリ21に直列的に接続され、これにより、バッテリ21から高電圧回路22に電力を供給することが可能となる。換言すれば、サービスプラグ31が、サービスプラグ接続端子22aから取り外された状態では、バッテリ21から高電圧の電力が高電圧回路22に供給されることがないため、バッテリ21や高電圧回路22のメンテナンス作業を安全に行うことが可能となる。
また、移動規制部24cは、サービスプラグ31の嵌合部と嵌合片部24bとが嵌合した状態で、サービスプラグ31の車両前後方向及び車幅方向への移動を規制することが可能となっている。
このように、サービスプラグ接続台24は、嵌合片部24bとサービスプラグ31の嵌合部とが嵌合した状態(サービスプラグ31がサービスプラグ接続端子22aに接続された状態)で、サービスプラグ31の上方向、車両前後方向及び車幅方向の移動を規制するように構成されている。このため、サービスプラグ31がサービスプラグ接続台24に接続された状態では、サービスプラグ31が不用意に移動してしまうことがないため、サービスプラグ31とサービスプラグ接続端子22aとの接続状態を良好に維持することが可能である。
詳しくは後述するが、本実施形態では、バッテリパック10を車両1に取り付けるのに際し、サービスプラグ取付台24に端子保護カバー40を取り付けるようになっている。なお、上記端子保護カバー40が特許請求の範囲に記載の「端子保護カバー」に該当する。
ここで、上記端子保護カバー40について図3及び図4を参照して説明する。
図3及び図4に示すように、端子保護カバー40は、例えば、絶縁性を有する部材(例えば、樹脂)により形成され、略矩形状に形成される端子保護部41と、この端子保護部41の一辺を除くその他の辺の外周端部から起立する起立壁部42と、把持部43とを有している。なお、上記端子保護部41と起立壁部42とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「端子保護部」と、「起立壁部」とに該当する。
端子保護部41は、略板状に形成され、その所定位置には、サービスプラグ取付台24の嵌合片部24bを挿通することが可能な第1挿通孔41aと、サービスプラグ取付台24の移動規制部24cを挿通することが可能な第2挿通孔41bとがそれぞれ形成されている。
第1挿通孔41aは、サービスプラグ取付台24の嵌合片部24bが挿入された場合、この嵌合片部24bと嵌合するように構成されている。嵌合片部24bと第1挿通孔41aとが嵌合した状態では、端子保護カバー40の上方向及び車両前後方向への移動が規制されるとともに、サービスプラグ接続端子22aが端子保護カバー40に当接又は近接する位置に配置されるようになっている。
第2挿通孔41bは、第1挿通孔41aとサービスプラグ取付台24の嵌合片部24bとが嵌合した状態で、サービスプラグ取付台24の移動規制部24cが貫通されるようになっている。第2挿通孔41bに移動規制部24cが貫通された状態では、端子保護カバー40の車両後方向及び車幅方向への移動が規制されるようになっている。
起立壁部42は、端子保護カバー40がサービスプラグ取付台24に取り付けられた状態で、車両後方側を除く、車幅方向両側及び車両前方側に配置されるようになっている。
なお、本実施形態では、サービスプラグ取付台24の車両後方側に、カバー部材12を取り付けるためのカバー部材取付片14が取り付けられている。このカバー部材取付片14は、略板状に形成され、基台11に取り付けられた状態で、車幅方向に延び、基台11の上面から上方へ起立するように配置される。
端子保護カバー40が基台11に取り付けられた状態では、端子保護部41、起立壁部42及びカバー部材取付片14によって空間Sが形成されるようになっている。
この空間Sは、カバー部材12が基台11に取り付けられた状態で、後述するカバー部材12の開口部13の真下に位置するようになっている。この状態で、起立壁部42の先端部及びカバー部材取付片14の上側端部は、カバー部材12に形成された開口部13の開口周縁部に近接する位置に配置されるようになっている。なお、上記開口部13が特許請求の範囲に記載の「開口部」に該当する。
把持部43は、略板状に形成され、車幅方向両側のそれぞれに位置する起立壁部42同士を連結するとともに、端子保護部41の上面から起立するように配置される。この把持部43は、車幅方向中央部に開口部43aが形成され、この開口部43aに指等を挿入することによって端子保護カバー40を持ち運びできるようになっている。
次に、基台11に取り付けることが可能なカバー部材12について図4を参照して説明する。
カバー部材12は、バッテリ21及び高電圧回路22が取り付けられた基台11を、上方から被せる(覆う)ことが可能な形状を有している。
カバー部材12は、カバー部材取付片14にボルト締めすること等により、基台11に対して取り付けることが可能となっている。
カバー部材12には、その所定位置に、サービスプラグ31の接続部(図示省略)を挿通することが可能な開口部13が形成されている。サービスプラグ31は、この開口部13を介してサービスプラグ接続端子22aに接続されるようになっている。
次に、車両1に対するバッテリパック10の組み付けについて、図1〜図5を参照して説明する。
図5に示すように、本実施形態に係るバッテリパック10の組付工程は、基台取付工程Aと、電気部品取付工程Bと、端子保護カバー取付工程Cと、カバー部材取付工程Dと、端子保護カバー取外工程Eと、サービスプラグ接続工程Fとを備えている。なお、上記端子保護カバー取付工程Cと、カバー部材取付工程Dと、端子保護カバー取外工程Eと、サービスプラグ接続工程Fとが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「端子保護カバー取付工程」と、「カバー部材取付工程」と、「端子保護カバー取外工程」と、「サービスプラグ接続工程」とに該当する。
基台取付工程Aにおいては、基台11を、車両1のクロスメンバ3,3のそれぞれにボルト等によって固定する作業を行う(図1参照)。
基台取付工程Aの次工程である電気部品取付工程Bにおいては、基台11の所定位置に、バッテリ21や、サービスプラグ接続端子22aが取り付けられたサービスプラグ取付台24等の電気部品を取り付けるとともに、これら電気部品をケーブルによってそれぞれ接続する作業を行う(図2参照)。なお、本実施形態では、車両1に固定された基台11に、バッテリ21等の電気部品を取り付けるようにしたが、予め基台11に電気部品を取り付けておき、この電気部品が取り付けられた基台11を車両1に取り付けるように構成することも可能である。
電気部品取付工程Bの次工程である端子保護カバー取付工程Cにおいては、サービスプラグ取付台24に、端子保護カバー40を取り付ける作業を行う(図3参照)。具体的には、端子保護カバー40の第1挿通孔41aに、サービスプラグ取付台24の嵌合片部24bを挿通させ、これらを嵌合する作業を行う。これによって、サービスプラグ接続端子22aは、端子保護カバー40によって被覆され、これにより、サービスプラグ接続端子22aへの塵埃等の異物の混入、及び、他の部材(例えば、カバー部材12)等との接触によるサービスプラグ接続端子22aの変形・破損を防止することができることとなる。
端子保護カバー取付工程Cの次工程であるカバー部材取付工程Dにおいては、カバー部材12を基台11にボルト等にとって固定する作業を行う(図4参照)。この状態において、端子保護部41、起立壁部42及びカバー部材取付片14によって形成される空間Sの真上には、カバー部材12に形成された開口部13が位置することとなる。
カバー部材取付工程Dの次工程である端子保護カバー取外工程Eにおいては、開口部13を介して、サービスプラグ取付台24から端子保護カバー40を取り外す作業を行う。
端子保護カバー取外工程Eの次工程であるサービスプラグ接続工程Fにおいては、サービスプラグ31の接続部を、開口部13に挿通してサービスプラグ取付台24に取り付ける作業を行う。これにより、サービスプラグ31がサービスプラグ接続端子22aに電気的に接続され、バッテリ21から高電圧回路22に電力を供給することが可能な状態となる。なお、上記端子保護カバー取外工程Eは、サービスプラグ接続工程Fによる作業を、行う直前に行うのが好ましい。このようにすれば、サービスプラグ接続端子22aへの塵埃等の混入をより防止することが可能となる。
このように、本実施形態によれば、サービスプラグ接続端子22aに端子保護カバー40を取り付けてから、サービスプラグ31をサービスプラグ接続端子22aに接続するまでの間、サービスプラグ接続端子22aは、端子保護カバー40によって被覆されているため、サービスプラグ接続端子22aへの塵埃等の異物の混入を防止することができる。
また、本実施形態では、カバー部材12を基台11に取り付けた状態で、端子保護部41、起立壁部42及びカバー部材取付片14によって、開口部13が下方から塞がれるようになっている。このため、カバー部材取付工程Dで、カバー部材12を基台11に取り付けてから、端子保護カバー取外工程Eで、端子保護カバー40をサービスプラグ取付台24から取り外すまでの間、開口部13からの異物の進入を防止することができる。その結果、端子保護カバー40を取り外した際に、周辺にある異物がサービスプラグ接続端子22aに混入してしまうといった弊害をも防止することが可能となる。
さらに、本実施形態では、端子保護カバー40が、端子保護部41と、この端子保護部41の一辺を除くその他の辺の外周端部(3辺の外周端部)から起立する起立壁部42とを有している。すなわち、端子保護カバー40の板厚を薄くできるため、端子保護カバー40を生成する際に用いられる材料が少なく済み、経済的である。なお、本実施形態のように、端子保護部41の外周端部から起立する起立壁部42を設けることなく、端子保護部41それ自体の板厚を大きくするようにしてもよい。
なお、本実施形態では、端子保護カバー40の端子保護部41及び起立壁部42と、カバー部材取付片14とによって空間Sを形成するようにしたが、起立壁部42を、端子保護部41の全て外周端部(4辺の外周端部)から起立するように形成して空間を形成するように構成することも可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
1 車両1
2 リアサイドフレーム
3 クロスメンバ
10 バッテリパック
11 基台
12 カバー部材
13 開口部
14 カバー部材取付片
21 バッテリ
22 高電圧回路
22a サービスプラグ接続端子
24 サービスプラグ取付台
24a 基台取付部
24b 嵌合片部
24c 移動規制部
31 サービスプラグ
40 端子保護カバー
41 端子保護部
41a 第1挿通孔
41b 第2挿通孔
42 起立壁部
43 把持部
43a 開口部
A 基台取付工程
B 電気部品取付工程
C 端子保護カバー取付工程
D カバー部材取付工程
E 端子保護カバー取外工程
F サービスプラグ接続工程
S 空間

Claims (4)

  1. バッテリを支持する基台に取り付けられ、サービスプラグが接続されることによって前記バッテリから電気回路に電力を供給することが可能なサービスプラグ接続端子を保護する端子保護カバーであって、
    前記サービスプラグ接続端子を覆う所定取付位置に取り付けられた状態で、前記基台を覆うカバー部材に形成され、前記サービスプラグを前記サービスプラグ接続端子に接続する際に挿通することが可能な開口部を塞ぐことができ、且つ、前記所定取付位置から前記開口部を介して取り外すことが可能な形状を有することを特徴とする端子保護カバー。
  2. 前記サービスプラグ接続端子を覆う板状の端子保護部と、該端子保護面の外周端部の少なくとも一部から起立する起立壁部とを有し、
    前記端子保護部は、前記サービスプラグ接続端子を覆う前記所定取付位置に取り付けられた状態で、前記サービスプラグ接続端子に当接又は近接して配置され、
    前記起立壁部は、前記サービスプラグ接続端子を覆う前記所定取付位置に取り付けられ、且つ、前記カバー部材が前記基台を覆うように取り付けられた状態で、前記開口部の開口周縁部と接触又は近接する位置に配置されることを特徴とする請求項1に記載の端子保護カバー。
  3. バッテリを支持する基台に取り付けられ、サービスプラグが接続されることによって前記バッテリから電気回路に電力を供給することが可能なサービスプラグ接続端子を保護する端子保護方法であって、
    前記サービスプラグ接続端子を覆う所定取付位置に端子保護カバーを取り付ける端子保護カバー取付工程と、
    前記端子保護カバー取付工程を行った後、前記基台を覆うカバー部材を取り付けるカバー部材取付工程と、
    前記カバー部材取付工程を行った後、前記カバー部材に形成された開口部を介して前記端子保護カバーを取り外す端子保護カバー取外工程と、
    前記保護カバー取外工程を行った後、前記開口部を介して前記サービスプラグ接続端子に前記サービスプラグを接続するサービスプラグ接続工程とを備え、
    前記端子保護カバーは、前記カバー部材取付工程を行った後、前記端子保護カバー取外工程を行う前の状態で、前記開口部を塞ぐように配置されることを特徴とする端子保護方法。
  4. 前記端子保護カバーは、前記サービスプラグ接続端子を覆う板状の端子保護部と、該端子保護部の外周端部の少なくとも一部から起立する起立壁部とを有し、
    前記端子保護部は、前記端子保護カバー取付工程を行った状態で、前記サービスプラグ接続端子に当接又は近接して配置され、
    前記起立壁部は、前記カバー部材取付工程を行った後、前記端子保護カバー取外工程を行う前の状態で、前記開口部の開口周縁部と接触又は近接する位置に配置されることを特徴とする請求項3に記載の端子保護方法。
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