JP5740211B2 - 電源出力端子触指防止構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、複数のバッテリを備えたバッテリ集合体からなる電源の出力端子における触指を防止する電源出力端子触指防止構造に関する。

環境にやさしい自動車として、電気自動車やハイブリッドカーが増加している。このような車両には、複数のバッテリを重ね合わせたバッテリ集合体からなる電源装置が搭載されている（例えば、特許文献１から４参照）。

このような電気自動車やハイブリッドカー等の車両に搭載される電源装置は、ガソリンエンジン車等の電源回路に較べて大容量であるため、電気系統等のメンテナンスや修理時には電源回路遮断装置によって電源装置と負荷との間の電源回路を遮断して作業安全性を確保している（例えば、特許文献５参照）。

特開２００７−４８５１５号公報 特開２００７−３１７４００号公報 特開２００９−１８７８１３号公報 特開２００９−２８９４３１号公報 特開２００５−１４２１０７号公報

ところで、電源装置は、複数のバッテリを直列に接続したものであり、電源装置の総両極端子間は高電圧である。このため、電源回路遮断装置によって電源装置と負荷との間の電源回路を遮断しても、メンテナンス作業を行う場合には、電源装置そのもの（総両極端子）に接触しないように十分な注意を払わなければならず、メンテナンス作業者の負担が大きかった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、メンテナンス作業者への負担を極力低減させつつ、メンテナンス作業時におけるさらなる安全性を確保することが可能な電源出力端子触指防止構造を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 電源に設けられた一対の出力端子をそれぞれ覆う保護部がヒンジ結合されて回動可能に連結されたカバーと、前記保護部を係止して回動不能とするスライド可能なロックレバーとを備え、
前記ロックレバーのスライドによって、両方の保護部が回動不能となる両ロック状態、またはいずれか一方の保護部が回動不能となるとともに他方の保護部が回動可能となる片ロック状態とされることを特徴とする電源出力端子触指防止構造。

この電源出力端子触指防止構造によれば、通常時は、両ロック状態として両方の保護部で電源の出力端子を覆った状態とすることにより、両方の出力端子を良好に保護することができるとともに両方の出力端子への触指を防止して安全性を確保することができる。
また、メンテナンスや修理時には、ロックレバーをスライドさせて、片ロック状態としていずれか一方の保護部を回動不能とし、他方の保護部を回動可能とすることにより、出力端子に対する作業を片方ずつ行うことを可能にし、両方の出力端子に同時に触指する虞を確実に防止して、作業の安全性を大幅に高めることができる。

（２） 請求項１に記載の電源出力端子触指防止構造において、
前記保護部はそれぞれ係止片を有し、
前記ロックレバーは前記係止片と交差する方向へスライドするとともに、両方の前記係止片を係止する前記両ロック状態といずれか一方の前記係止片を係止する前記片ロック状態との間でスライドすることを特徴とする電源出力端子触指防止構造。

この電源出力端子触指防止構造によれば、通常時は、ロックレバーにて両方の保護部の係止片を係止することにより両ロック状態とする。両方の係止片を係止するだけの簡単な構造により、両方の出力端子を良好に保護することができるとともに両方の出力端子への触指を防止して安全性を確保することができる。
また、メンテナンスや修理時には、ロックレバーを係止片と交差する方向へスライドさせて、いずれか一方の係止片を係止することにより片ロック状態とする。すなわち、ロックレバーを両ロック状態からスライドさせて片ロック状態とする。これにより一方の係止片側の保護部を回動不能とし、他方の係止片側の保護部を回動可能とする。ロックレバーをスライドさせて片方の係止片を係止する簡単な構造により、出力端子に対する作業を片方ずつ行うことを可能にし、両方の出力端子に同時に触指する虞を確実に防止して、作業の安全性を大幅に高めることができる。

本発明によれば、メンテナンス作業者への負担を極力低減させつつ、メンテナンス作業時におけるさらなる安全性を確保することが可能な電源出力端子触指防止構造を提供できる。

本実施形態に係る電源出力端子触指防止構造が適用されたバッテリ集合体の斜視図である。 バッテリ集合体の一部斜視図である。 バッテリ集合体を含む電気回路を示す回路図である。 電源出力端子触指防止構造部分の斜視図である。 バッテリ集合体の出力端子への作業の手順を説明するバッテリ集合体の一部の斜視図である。 バッテリ集合体の出力端子への作業の手順を説明するバッテリ集合体の一部の斜視図である。 バッテリ集合体の出力端子への作業の手順を説明するバッテリ集合体の一部の斜視図である。 バッテリ集合体の出力端子への作業の手順を説明するバッテリ集合体の一部の斜視図である。

以下、本発明に係る実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る電源出力端子触指防止構造が適用されたバッテリ集合体の斜視図、図２はバッテリ集合体の一部斜視図、図３はバッテリ集合体を含む電気回路を示す回路図、図４は電源出力端子触指防止構造部分の斜視図である。
電源出力端子触指防止構造が適用される電源は、図１に示すように、バッテリ集合体（電源）１１である。このバッテリ集合体１１は、電気自動車やハイブリッドカーなどの車両に電源として搭載されるもので、複数の角型のバッテリ１３を２列に並設して構成されている。

図２に示すように、これらのバッテリ１３は、それぞれの端子１５が上面に配置され、これらの端子１５の列に、樹脂製のバッテリ接続プレート１７が装着されている。
バッテリ接続プレート１７は、複数のバスバー装着部１９を有しており、これらのバスバー装着部１９には、導電性の金属板からなるバスバー２１が嵌め込まれている。そして、隣接するバッテリ１３の端子１５がバッテリ接続プレート１７のバスバー２１によって導通接続されている。

このバッテリ集合体１１では、全てのバッテリ１３が直列接続されている。バッテリ集合体１１の両端部のバッテリ１３の端子１５には、出力用バスバー２３Ａ，２３Ｂが接続されており、これらの出力用バスバー２３Ａ，２３Ｂには、総＋極出力端子（出力端子）２５Ａ及び総−極出力端子（出力端子）２５Ｂが設けられている。

バッテリ集合体１１の出力側の端部には、ジャンクションボックス３１が取り付けられており、このジャンクションボックス３１の上部に、総＋極出力端子２５Ａ及び総−極出力端子２５Ｂが配置されている。

図３に示すように、ジャンクションボックス３１は、バッテリ集合体１１からの電力をインバータ等の負荷へ送るための電気接続箱であり、各種のリレーやレジスターなどの電気・電子部品３３を備えている。そして、このジャンクションボックス３１は、サービスプラグ３５を介してバッテリ集合体１１の総＋極出力端子２５Ａ及び総−極出力端子２５Ｂに接続されている。

サービスプラグ３５は、電気系統等のメンテナンスや修理時における作業安全性を確保するために、バッテリ集合体１１とジャンクションボックス３１との間の回路を遮断するものである。

また、バッテリ集合体１１には、図１に示すように、バッテリ接続プレート１７の上部に、合成樹脂製のバスバーモジュールカバー（カバー）４１が設けられており、このバスバーモジュールカバー４１によって各バッテリ１３の端子１５が覆われて保護されている。

図４に示すように、これらのバスバーモジュールカバー４１のうちの総＋極出力端子２５Ａ及び総−極出力端子２５Ｂと、これら出力端子２５Ａ，２５Ｂに接続される端子１５を含む領域を覆うバスバーモジュールカバー４１Ａ，４１Ｂの部分には、保護カバー部（保護部）４３Ａ，４３Ｂが形成されている。

保護カバー部４３Ａは、出力用バスバー２３Ａ及び総＋極出力端子２５Ａと一部の端子１５を覆うように装着され、また、保護カバー部４３Ｂは、出力用バスバー２３Ｂ及び総−極出力端子２５Ｂと一部の端子１５を覆うように装着されている。

これらの保護カバー部４３Ａ，４３Ｂは、バスバーモジュールカバー４１Ａ，４１Ｂに対してそれぞれヒンジ結合されて回動可能に連結されている。したがって、保護カバー部４３Ａをヒンジ結合箇所でバスバーモジュールカバー４１Ａに対して回動させると、出力用バスバー２３Ａ及び総＋極出力端子２５Ａの上方が開放され、総＋極出力端子２５Ａに対するジャンクションボックス３１の接続及び取り外しが可能とされる。同様に、保護カバー部４３Ｂをヒンジ結合箇所でバスバーモジュールカバー４１Ｂに対して回動させると、出力用バスバー２３Ｂ及び総−極出力端子２５Ｂの上方が開放され、総−極出力端子２５Ｂに対するジャンクションボックス３１の接続及び取り外しが可能とされる。

また、これらの保護カバー部４３Ａ，４３Ｂには、ジャンクションボックス３１のケース４７の上面側へ延在する係止片４５Ａ，４５Ｂが形成されている。

これらの係止片４５Ａ，４５Ｂが配置されたジャンクションボックス３１のケース４７の上部には、ロックレバー５１が設けられている。このロックレバー５１は、平面視長尺状に形成されており、ケース４７に対して係止片４５Ａ，４５Ｂと交差する方向へスライド可能に支持されている。
ロックレバー５１には、その長手方向中央に、上方へ突出する把持部５３が形成されており、この把持部５３を把持してスライドできるようになっている。

このロックレバー５１は、把持部５３を中央部にして、両端側がロック片５５Ａ，５５Ｂとされている。ロック片５５Ａは、係止片４５Ａの上部に配置され、ロック片５５Ｂは係止片４５Ｂの上部に配置される。
係止片４５Ａ，４５Ｂは、それぞれロックレバー５１のロック片５５Ａ，５５Ｂによって係止され、保護カバー部４３Ａ，４３Ｂを回動不能な両ロック状態とする。

また、このロックレバー５１はスライドして、ロック片５５Ａ，５５Ｂの一方を、係止片４５Ａ，４５Ｂ上の一方に位置させるとともに、他方の係止片４５Ａ，４５Ｂ上から逃がすと、保護カバー部４３Ａ，４３Ｂのいずれか一方が回動不能に維持された状態で他方が回動可能となる片ロック状態とされる。

具体的には、ロックレバー５１を保護カバー部４３Ｂ側へスライドさせると、ロックレバー５１のロック片５５Ａが保護カバー部４３Ａの係止片４５Ａの上部から退避され、保護カバー部４３Ａはバスバーモジュールカバー４１Ａに対して回動可能な片ロック状態となる。これとは逆に、ロックレバー５１を、保護カバー部４３Ａ側へスライドさせると、ロックレバー５１のロック片５５Ｂが保護カバー部４３Ｂの係止片４５Ｂの上部から退避され、保護カバー部４３Ｂはバスバーモジュールカバー４１Ｂに対して回動可能な片ロック状態となる。

また、ロックレバー５１とジャンクションボックス３１のケース４７との間には、例えば、互いに凹凸係合する凹部及び凸部からなる保持機構（図示略）が設けられている。そして、ロックカバー５１は、この保持機構によって、保護カバー部４３Ａ，４３Ｂを両ロック状態とする位置及び保護カバー部４３Ａ，４３Ｂを片ロック状態とする位置で保持されるようになっている。

次に、負荷側のメンテナンスや修理を行うべく、バッテリ集合体１１からジャンクションボックス３１を取り外す場合の手順について説明する。
まず、サービスプラグ３５を操作し、バッテリ集合体１１とジャンクションボックス３１との間の回路を遮断する。

この状態では、全てのバッテリ１３が直列接続されているため、バッテリ集合体１１の総＋極出力端子２５Ａ及び総−極出力端子２５Ｂとの間の開回路電圧は高電圧の状態となっている。
次に、両ロック状態とされているロックレバー５１を、その把持部５３を把持し、図５に示すように、保護カバー部４３Ｂ側へスライドさせ、ロックレバー５１のロック片５５Ａが保護カバー部４３Ａの係止片４５Ａの上部から退避された片ロック状態とする。これにより、保護カバー部４３Ａはバスバーモジュールカバー４１Ａに対して回動可能となる。

この状態において、図６に示すように、保護カバー部４３Ａをバスバーモジュールカバー４１Ａに対して上方へ回動させる。
この結果、保護カバー部４３Ａによって覆われていた出力用バスバー２３Ａ及び総＋極出力端子２５Ａの上方が開放され、総＋極出力端子２５Ａに対するジャンクションボックス３１の取り外しが可能とされる。

したがって、作業者は、開放された総＋極出力端子２５Ａの締結を解除し、この総＋極出力端子２５Ａからジャンクションボックス３１の端子を取り外すことかできる。
このとき、総−極出力端子２５Ｂ及びそれに接続されている出力用バスバー２３Ｂは、バスバーモジュールカバー４１Ｂの保護カバー部４３Ｂによって覆われているので、総−極出力端子２５Ｂ及びそれに接続されている出力用バスバー２３Ｂに誤って触ることはない。

総＋極出力端子２５Ａからジャンクションボックス３１を取り外したら、作業者は、保護カバー部４３Ａを逆に回動させることにより、この保護カバー部４３Ａを出力用バスバー２３Ａ及び総＋極出力端子２５Ａに被せる。
次に、保護カバー部４３Ｂ側へ片ロック状態とされているロックレバー５１を、把持部５３を把持し、図７に示すように、保護カバー部４３Ａ側へスライドさせ、ロックレバー５１のロック片５５Ｂが保護カバー部４３Ｂの係止片４５Ｂの上部から退避させた片ロック状態とする。これにより、保護カバー部４３Ｂはバスバーモジュールカバー４１Ｂに対して回動可能となる。

この状態において、図８に示すように、保護カバー部４３Ｂをバスバーモジュールカバー４１Ｂに対して上方へ回動させる。
この結果、保護カバー部４３Ｂによって覆われていた出力用バスバー２３Ｂ及び総−極出力端子２５Ｂの上方が開放され、総−極出力端子２５Ｂに対するジャンクションボックス３１の取り外しが可能とされる。

したがって、作業者は、開放された総−極出力端子２５Ｂの締結を解除し、この総−極出力端子２５Ｂからジャンクションボックス３１を取り外すことができる。
このとき、総＋極出力端子２５Ａ及びそれに接続されている出力用バスバー２３Ａは、バスバーモジュールカバー４１Ａの保護カバー部４３Ａによって覆われているので、総＋極出力端子２５Ａ及びそれに接続されている出力用バスバー２３Ａに誤って触ることはない。

総−極出力端子２５Ｂからジャンクションボックス３１を取り外したら、作業者は、保護カバー部４３Ｂを逆に回動させることにより、この保護カバー部４３Ｂを出力用バスバー２３Ｂ及び総−極出力端子２５Ｂに被せる。
その後、保護カバー部４３Ａ側へ片ロック状態とされているロックレバー５１を、把持部５３を把持し、保護カバー部４３Ａ，４３Ｂの中間部へスライドさせ、ロックレバー５１のそれぞれのロック片５５Ａ，５５Ｂによって係止片４５Ａ，４５Ｂが係止されて保護カバー部４３Ａ，４３Ｂが回動不能な両ロック状態とする。
以上の作業の実施によって、ジャンクションボックス３１は、バッテリ集合体１１から取り外すことが可能になる。

次に、メンテナンスや修理の終了後に、バッテリ集合体１１にジャンクションボックス３１を取り付ける場合の手順について説明する。
バッテリ集合体１１の端部の所定の位置にジャンクションボックス３１を取り付け、両ロック状態とされているロックレバー５１を保護カバー部４３Ｂ側へスライドさせ、ロックレバー５１のロック片５５Ａが保護カバー部４３Ａの係止片４５Ａの上部から退避された片ロック状態とする（図５参照）。

この状態において、保護カバー部４３Ａをバスバーモジュールカバー４１Ａに対して上方へ回動させ、出力用バスバー２３Ａ及び総＋極出力端子２５Ａの上方を開放させ、総＋極出力端子２５Ａにジャンクションボックス３１を接続する（図６参照）。

このとき、総−極出力端子２５Ｂ及びそれに接続されている出力用バスバー２３Ｂは、バスバーモジュールカバー４１Ｂの保護カバー部４３Ｂによって覆われているので、総−極出力端子２５Ｂ及びそれに接続されている出力用バスバー２３Ｂに誤って触ることはない。
総＋極出力端子２５Ａにジャンクションボックス３１を接続したら、保護カバー部４３Ａを逆に回動させることにより、この保護カバー部４３Ａを出力用バスバー２３Ａ及び総＋極出力端子２５Ａに被せる。

次に、保護カバー部４３Ａ側へ片ロック状態とされているロックレバー５１を保護カバー部４３Ａ側へスライドさせ、ロックレバー５１のロック片５５Ｂが保護カバー部４３Ｂの係止片４５Ｂの上部から退避した片ロック状態とする（図７参照）。

この状態において、保護カバー部４３Ｂをバスバーモジュールカバー４１Ｂに対し上方へ回動させ、出力用バスバー２３Ｂ及び総−極出力端子２５Ｂの上方を開放させて、総−極出力端子２５Ｂにジャンクションボックス３１を接続する（図８参照）。

このとき、総＋極出力端子２５Ａ及びそれに接続されている出力用バスバー２３Ａは、バスバーモジュールカバー４１Ａの保護カバー部４３Ａによって覆われているので、総−極出力端子２５Ａ及びそれに接続されている出力用バスバー２３Ａに誤って触ることはない。

総−極出力端子２５Ｂにジャンクションボックス３１を接続したら、保護カバー部４３Ｂを逆に回動させることにより、この保護カバー部４３Ｂを出力用バスバー２３Ｂ及び総−極出力端子２５Ｂに被せる。
その後、保護カバー部４３Ａ側へ片ロック状態とされているロックレバー５１を保護カバー部４３Ａ，４３Ｂの中間部へスライドさせ、ロックレバー５１のそれぞれのロック片５５Ａ，５５Ｂによって係止片４５Ａ，４５Ｂが係止されて保護カバー部４３Ａ，４３Ｂが回動不能な両ロック状態とする。
最後に、サービスプラグ３５を操作し、バッテリ集合体１１とジャンクションボックス３１との間の回路を繋げる。

このように、上記実施形態に係る電源出力端子触指防止構造によれば、通常時は、両ロック状態として両方の保護カバー部４３Ａ，４３Ｂでバッテリ集合体１１の総＋極出力端子２５Ａ及び総−極出力端子２５Ｂを覆った状態とすることにより、両方の総＋極出力端子２５Ａ及び総−極出力端子２５Ｂを良好に保護することができると同時に、両方の総＋極出力端子２５Ａ及び総−極出力端子２５Ｂへの触指を防止して安全性を確保することができる。また、メンテナンスや修理時には、ロックレバー５１をスライドさせて、片ロック状態として保護カバー部４３Ａ，４３Ｂのいずれか一方を回動不能とし、他方を回動可能とすることにより、総＋極出力端子２５Ａ及び総−極出力端子２５Ｂに対する作業を片方ずつ行うことにより、総＋極出力端子２５Ａ及び総−極出力端子２５Ｂに同時に触指することを確実に防止でき、作業の安全性を大幅に高めることができる。

１１ バッテリ集合体（電源）
２５Ａ 総＋極出力端子（出力端子）
２５Ｂ 総−極出力端子（出力端子）
４１，４１Ａ，４１Ｂ バスバーモジュールカバー（カバー）
４３Ａ，４３Ｂ 保護カバー部（保護部）
５１ ロックレバー

Claims (2)

1. 電源に設けられた一対の出力端子をそれぞれ覆う保護部がヒンジ結合されて回動可能に連結されたカバーと、前記保護部を係止して回動不能とするスライド可能なロックレバーとを備え、
   前記ロックレバーのスライドによって、両方の保護部が回動不能となる両ロック状態、またはいずれか一方の保護部が回動不能となるとともに他方の保護部が回動可能となる片ロック状態とされることを特徴とする電源出力端子触指防止構造。
2. 請求項１に記載の電源出力端子触指防止構造において、
   前記保護部はそれぞれ係止片を有し、
   前記ロックレバーは前記係止片と交差する方向へスライドするとともに、両方の前記係止片を係止する前記両ロック状態といずれか一方の前記係止片を係止する前記片ロック状態との間でスライドすることを特徴とする電源出力端子触指防止構造。

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