JP2011082009A - キャップ及びそのキャップを備える工具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、有底筒状孔に係合穴等の加工を施すことなく、その有底筒状孔を塞ぐキャップを容易に装着できるようにすること。また、そのキャップを有底筒状孔から外し難くすることを目的とする。
【解決手段】本発明に係るキャップ２０は、有底筒状孔１３を横断するように配置される天井板部２２と、天井板部２２と同軸に位置決めされて、基端部がその天井板部２２に固定されている筒部２４と、その筒部２４に形成されて、筒部２４の先端側で開放されている切欠き部２４ｓとを備え、有底筒状孔１３に対しその筒部２４と天井板部２２とが軸方向から加圧挿入されることで、筒部２４と天井板部２２とがその有底筒状孔１３の内周面によって半径方向外側から押圧されて縮径方向に変形し、有底筒状孔１３を塞ぐ。
【選択図】図３

Description

本発明は、底部がネジ止めされる構成の有底筒状孔を塞ぐためのキャップ及びそのキャップを備える工具に関する。

上記したキャップに関する技術が特許文献１に記載されている。
このキャップ１１０は、図９に示すように、第１ケース片１０１を第２ケース片１０２に対してネジ止めして箱状のケース１００を構成する際に、ネジ１０４が外部から見えないようにするためのものである。
第１ケース片１０１には、有底筒状孔１２０が形成されており、その有底筒状孔１２０の底部１２２にネジ１０４が通されるネジ挿通孔１２３が形成されている。また、有底筒状孔１２０の内壁面には、キャップ１１０の係合突起１１２ｋが掛けられる係合穴１２５が形成されている。
キャップ１１０は、有底筒状孔１２０の開口部分を塞ぐ蓋部分１１２と、蓋部分１１２の裏面に突出形成された係合突起１１２ｋとから構成されている。そして、キャップ１１０の係合突起１１２ｋが有底筒状孔１２０の係合穴１２５に掛けられることで、有底筒状孔１２０の開口部分がキャップ１１０によって塞がれ、ネジ１０４が外部から見えなくなる。

実開平５−５１７５９号公報

上記したキャップ１１０は、係合突起１１２ｋが有底筒状孔１２０の係合穴１２５に掛かることで、その有底筒状孔１２０の開口部分に装着される構成である。このため、有底筒状孔１２０に係合突起１１２ｋが掛かる係合穴１２５を形成する必要があり、その有底筒状孔１２０を備える第１ケース片１０１を成形するための金型が複雑になって、コストアップとなる。
また、第１ケース片１０１の有底筒状孔１２０に係合穴１２５等があると、水や粉塵等が第１ケース片１０１の内側に入り込む可能性があり、好ましくない。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、有底筒状孔に係合穴等の加工を施すことなく、その有底筒状孔を塞ぐキャップを容易に装着できるようにすること。また、そのキャップを有底筒状孔から外し難くすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、底部がネジ止めされる構成の有底筒状孔を塞ぐためのキャップであって、前記有底筒状孔の内側で、その有底筒状孔を横断するように配置される天井板部と、前記天井板部とほぼ等しい外径寸法を備え、前記天井板部と同軸に位置決めされて、基端部がその天井板部に固定されている筒部と、前記筒部の軸方向に延びるようにその筒部に形成されて、前記筒部の先端側で開放されている切欠き部とを備え、前記有底筒状孔に対し前記筒部を先端側にしてその筒部と前記天井板部とが軸方向から加圧挿入されることで、前記筒部と天井板部とがその有底筒状孔の内周面によって半径方向外側から押圧されて縮径方向に変形し、前記底部の近傍で前記有底筒状孔を塞ぐように構成されていることを特徴とする。

本発明に係るキャップは、筒部を先端側にしてその筒部と天井板部とが有底筒状孔に軸方向から加圧挿入されることで、その有底筒状孔を塞げるように構成されている。このため、前記有底筒状孔に係合穴等の加工を施す必要がなくなる。
さらに、キャップの筒部には、軸方向に延びる切欠き部が設けられており、その切欠き部が筒部の先端側で開放されている。このため、キャップの筒部が縮径方向に変形し易くなり、キャップを比較的小さな力で有底筒状孔に挿入できるようになる。このため、前記有底筒状孔に対するキャップの装着が容易になる。
また、キャップが有底筒状孔を塞いだ状態では、外部からキャップの天井板部しか見えなくなり、キャップに特殊工具等が掛かり難くなる。また、キャップ（筒部と天井板部）は、有底筒状孔の底部の近傍でその有底筒状孔を塞いでいるため、有底筒状孔の開口からは離れた位置にある。さらに、前記キャップの筒部と天井板部とは有底筒状孔に挿入される際に、その筒部と天井板部とが有底筒状孔の内周面によって半径方向外側から押圧されて縮径方向に変形している。
このため、一旦、キャップが有底筒状孔に装着されると、特殊工具等を使用しても、キャップを外すのが困難になる。

請求項２の発明によると、筒部の外周面には、先細となるようなテーパが設けられており、その筒部の外周面のテーパ角が有底筒状孔の内周面のテーパ角よりも大きく設定されていることを特徴とする。
このため、キャップを有底筒状孔に挿入し易くなるとともに、挿入過程でキャップの筒部と天井板部との境界部分を主として縮径方向に変形させられるようになる。即ち、各々のキャップの変形部位がほぼ同じ位置になるため、複数のキャップを同じように変形させられ、有底筒状孔の閉鎖状態がキャップ毎に変動しない。

請求項３の発明によると、筒部の外周面には、軸方向に延びる複数本の突条が円周方向に等間隔で設けられていることを特徴とする。
また、請求項４の発明によると、突条は、筒部の外周面からの高さ寸法がその筒部の先端側で小さくなるように構成されていることを特徴とする。
このため、有底筒状孔の内径寸法が若干ばらついたとしても、突条が有底筒状孔の内周面に当接するため、キャップを有底筒状孔に挿入する際の挿入抵抗（押込み抵抗）をほぼ一定にできる。

請求項５の発明によると、筒部の内側には、その筒部と同軸に軸部が設けられており、前記軸部の先端が前記有底筒状孔の底部に配置されたネジの頭部に当接可能に構成されていることを特徴とする。
このため、軸部の先端がネジの頭部に当接するまでキャップを有底筒状孔に挿入することで、キャップを常に有底筒状孔の底部の位置に位置決めできる。

請求項６の発明によると、キャップは識別用の目印を備えていることを特徴とする。
このため、悪質業者がキャップを外して工具を分解し、中身を不正に交換した後、その工具を復旧して悪質業者の新たなキャップを装着した場合に不正行為が行われたことを判別し易くなる。
請求項７の発明によると、工具は、複数の有底筒状孔が設けられたハウジングを備えており、前記ハウジングの一部の前記有底筒状孔にキャップが装着されていることを特徴とする。
このため、例えば、製造年月日等によってキャップが装着される有底筒状孔の位置を変えることが可能になる。したがって、製造年月日等とキャップの位置を確認することで、不正行為の判別を行えるようになる。

本発明によると、有底筒状孔に係合穴等の加工を施すことなく、その有底筒状孔を塞ぐキャップを容易に装着できるようになる。また、そのキャップを有底筒状孔から外し難くなる。

本発明の実施形態１に係るキャップを備えるバッテリパックを裏側から見た斜視図（Ａ図）及び平面図（Ｂ図）である。 前記バッテリパックの全体斜視図である。 前記キャップが装着されたバッテリパックの有底筒状孔を表す縦断面図（（図２のIIIA-IIIA矢視断面図）Ａ図）、前記有底筒状孔のテーパとキャップのテーパとを表す模式図（Ｂ図）である。 前記キャップを表側から見た斜視図である。 前記キャップを裏側から見た斜視図である。 変更例に係るキャップを備えるバッテリパックの裏側斜視図である。 変更例に係るキャップを表側から見た斜視図である。 変更例に係るキャップを裏側から見た斜視図である。 従来のキャップを表す縦断面図である。

［実施形態１］
以下、図１から図８に基づいて、本発明の実施形態１に係るキャップ及びそのキャップを備える工具の説明を行う。本実施形態では、工具の一例として、電動工具の電源として使用されるバッテリパックを例示しており、そのバッテリパックの有底筒状孔にキャップが装着されている。
なお、図中の前後左右及び上下は、バッテリパックの前後左右及び上下に対応している。

＜バッテリパック１０の概要について＞
バッテリパック１０は、図２に示すように、平面略角形に形成された上部開放型のケース本体部１２と、そのケース本体部１２の上部開口１２ｈを塞ぐ蓋状部１４とを備えている。
ケース本体部１２は、複数本の円柱形の蓄電池（図示省略）を収納する部分であり、それらの蓄電池を横向き二段重ねの状態で収納できるように構成されている。また、蓋状部１４は、充電器、あるいは電動工具に設けられた連結部（図示省略）が前方から連結可能なように構成されている。

ケース本体部１２の前面側と後面側とには左右両側に有底筒状孔１３が縦向きに形成されており、それらの有底筒状孔１３の開口１３ｐが、図２に示すように、ケース本体部１２の下面側に形成されている。有底筒状孔１３には、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、奥側（上側）が細くなるようなテーパが設けられており、そのテーパ角Ｔθｙが約1°に設定されている。前記有底筒状孔１３の底部１３ｂは、ケース本体部１２の上部開口１２ｈの周縁、即ち、ケース本体部１２の上端部に設けられている。そして、それらの有底筒状孔１３の底部１３ｂに、図３（Ａ）に示すように、ネジ挿通孔１３ｈが形成されている。
前記ケース本体部１２の各有底筒状孔１３のネジ挿通孔１３ｈには、それぞれネジ１７が通され、それらのネジ１７が蓋状部１４の雌ネジ孔１４ｗにねじ込まれるようになっている。これにより、蓋状部１４は周方向における四箇所でケース本体部１２に固定され、ケース本体部１２の上部開口１２ｈが蓋状部１４によって塞がれる。
即ち、ケース本体部１２と蓋状部１４とが本発明の工具のハウジングに相当する。

＜キャップ２０について＞
キャップ２０は、蓋状部１４がケース本体部１２にネジ止めされた後、図１、図３（Ａ）に示すように、所定の有底筒状孔１３に加圧挿入されてネジ１７の外側からその有底筒状孔１３を塞ぐ部材である。
キャップ２０は、図４、図５に示すように、円板状の天井板部２２と、円筒部２４と、中心軸部２６とを備えている。キャップ２０の天井板部２２は、有底筒状孔１３を横断するように配置される板であり、有底筒状孔１３の内径寸法とほぼ等しい外径寸法に設定されている。さらに、天井板部２２の外周面には、円筒部２４側（先端側）で若干細くなるようなテーパが設けられている。ここで、天井板部２２の外周面のテーパ角は、図３（Ｂ）に示すように、有底筒状孔１３のテーパ角Ｔθｙよりも小さく設定されている。

キャップ２０の円筒部２４は、天井板部２２とほぼ等しい外径寸法を備え、その天井板部２２と同軸に位置決めされて、基端部が天井板部に固定されている。円筒部２４の外周面には先細になるようなテーパが設けられており、そのテーパ角が、図３（Ｂ）に示すように、有底筒状孔１３のテーパ角Ｔθｙよりも大きく設定されている。
また、キャップ２０の円筒部２４には、図４、図５に示すように、先端側が開放された略Ｕ字形の切欠き部２４ｓがその円筒部２４の軸方向に延びるように形成されている。切欠き部２４ｓは、隣り合う二本が一組となって、円筒部２４の周方向に三組形成されており、隣り合う二本の切欠き部２４ｓの組が120°間隔で配置されている。
さらに、キャップ２０の円筒部２４の先端には、外周角部が面取りされて円錐面２４ｚが形成されている。そして、キャップ２０は円筒部２４の円錐面２４ｚを先端側にして有底筒状孔１３に挿入される。
即ち、前記円筒部２４が本発明の筒部に相当する。

キャップ２０の円筒部２４の内側には、中心軸部２６がその円筒部２４と同軸に配置されている。中心軸部２６は、キャップ２０をケース本体部１２の有底筒状孔１３に加圧挿入する際、図３（Ａ）に示すように、その有底筒状孔１３の底部１３ｂに配置されたネジ１７の頭部１７ｈに当接する部分である。中心軸部２６は、円筒部２４と等しい長さ寸法（軸長寸法）に設定されており、基端部が天井板部２２の中心に固定されている。また、中心軸部２６の外周面には、板状のリブ２７が120°間隔で放射状に形成されており、それらのリブ２７の半径方向における先端部分が隣り合う二本の切欠き部２４ｓの間に配置されている。さらに、それらのリブの軸方向における一端側（基端部側）が天井板部２２に固定されている。ここで、前記リブ２７の軸方向における長さ寸法は、中心軸部２６及び円筒部２４と等しい長さ寸法（軸長寸法）に設定されている。
即ち、中心軸部２６が本発明の軸部に相当する。

キャップ２０の天井板部２２と円筒部２４の外周面には、各々の切欠き部２４ｓの位置から軸心回りに約60°回転した位置に突条２８が軸方向に延びるように形成されている。即ち、突条２８は、キャップ２０の外周面に円周方向に120°間隔で三本形成されている。三本の突条２８は、天井板部２２の外周面の先端近傍位置から円筒部２４の円錐面２４ｚの近傍まで設けられており、断面形状が略円弧形に設定されている。また、それらの突条２８は、天井板部２２と円筒部２４と境界位置Ｂでキャップ２０の外周面から半径方向外側に最も突出するように構成されている。そして、キャップ２０の外周面からの突条２８の突出量は、円筒部２４の先端に近づくにつれて徐々に小さくなり、円筒部２４の円錐面２４ｚの近傍で零になる。
キャップ２０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を成形型に射出することにより成形される。このように、キャップ２０は、ポリプロピレン製であるため、外力が加わることで変形可能となる。即ち、キャップ２０は、ケース本体部１２の有底筒状孔１３に加圧挿入される過程で、その有底筒状孔１３の内周面によって半径方向外側から押圧されると、縮径方向に変形するようになる。
なお、キャップ２０の材料としては、ポリプロピレン（ＰＰ）の代わりにＡＢＳ樹脂やポリカーボネイト（ＰＣ）等を使用することも可能である。

＜バッテリパック１０の組立てについて＞
先ず、ケース本体部１２内に蓄電池等が収納された状態で、そのケース本体部１２の上部開口１２ｈに蓋状部１４が被せられる。次に、図１に示すように、ケース本体部１２の下面側を上にした状態で、そのケース本体部１２の四隅に設けられた有底筒状孔１３のネジ挿通孔１３ｈにネジ１７が通される。そして、各々のネジ１７が蓋状部１４の雌ネジ孔１４ｗにねじ込まれることで、ケース本体部１２に対する蓋状部１４の固定が完了する。

次に、バッテリパック１０の製造年月日に合わせて、所定の有底筒状孔１３（図１では、左後部の有底筒状孔１３）にキャップ２０が円筒部２４を先端側にして加圧挿入される。
ここで、図３（Ｂ）に示すように、キャップ２０の天井板部２２のテーパ角は有底筒状孔１３のテーパ角よりも小さく、キャップ２０の円筒部２４のテーパ角は有底筒状孔１３のテーパ角よりも大きく設定されている。このため、キャップ２０が有底筒状孔１３に挿入される過程で、キャップ２０の天井板部２２と円筒部２４との境界部分Ｂ、及びその近傍が最も縮径方向に変形するようになる。さらに、キャップ２０の外周面には三本の突条２８が円周方向に120°間隔で形成されているため、有底筒状孔１３の径寸法が若干ばらついても、常に突条２８の部分が有底筒状孔１３の内壁面に当接するようになる。また、キャップ２０の円筒部２４には、略Ｕ字形の切欠き２４ｓが軸方向に延びるように形成されているため、キャップ２０の挿入過程で円筒部２４が半径方向内側に変形し易くなる。このため、キャップ２０を有底筒状孔１３に加圧挿入する際に比較的小さな力で前記キャップ２０を挿入することが可能になる。
そして、キャップ２０の中心軸部２６がネジ１７の頭部１７ｈに当接した段階で有底筒状孔１３に対するキャップ２０の挿入が完了する。

＜本実施形態に係るキャップ２０の長所について＞
本実施形態に係るキャップ２０は、円筒部２４（筒部）を先端側にしてその円筒部２４と天井板部２２とが有底筒状孔１３に加圧挿入されることで、その有底筒状孔１３を塞げるように構成されている。このため、有底筒状孔１３に係合穴等の加工を施す必要がなくなる。
さらに、キャップ２０の円筒部２４には、軸方向に延びる切欠き部２４ｓが設けられており、その切欠き部２４ｓが円筒部２４の先端側で開放されている。このため、キャップ２０の円筒部２４が縮径方向に変形し易くなり、キャップ２０を比較的小さな力で有底筒状孔１３に挿入できるようになる。このため、有底筒状孔１３に対するキャップ２０の装着が容易になる。
また、キャップ２０が有底筒状孔１３を塞いだ状態では、外部からキャップ２０の天井板部２２しか見えなくなり、キャップ２０に特殊工具等が掛かり難くなる。また、キャップ２０は、有底筒状孔１３の底部１３ｂの近傍でその有底筒状孔１３を塞いでいるため、有底筒状孔１３の開口１３ｐからは離れた位置にある。さらに、キャップ２０の円筒部２４と天井板部２２とは有底筒状孔１３に挿入される際に、その円筒部２４と天井板部２２とが有底筒状孔１３の内周面によって半径方向外側から押圧されて縮径方向に変形している。
このため、一旦、キャップ２０が有底筒状孔１３に装着されると、特殊工具等を使用しても、キャップ２０を外すのが困難になる。さらに、特殊工具等で無理にキャップ２０を引っ掛けて外した場合には、キャップ２０に傷が付くため、そのキャップ２０を再び有底筒状孔１３に戻した場合に不正行為を判別できる。

また、キャップ２０の円筒部２４の外周面には、先細となるようなテーパが設けられており、その円筒部２４の外周面のテーパ角が有底筒状孔１３の内周面のテーパ角よりも大きく設定されている。このため、キャップ２０を有底筒状孔１３に挿入し易くなるとともに、挿入過程でキャップ２０の円筒部２４と天井板部２２との境界部分Ｂを主として縮径方向に変形させられるようになる。即ち、各々のキャップ２０の変形部位がほぼ同じ位置になるため、複数のキャップ２０を同じように変形させられ、有底筒状孔１３の閉鎖状態がキャップ２０毎に変動しない。
また、キャップ２０の円筒部２４の外周面には、軸方向に延びる複数本の突条２８が円周方向に等間隔で設けられており、それらの突条の高さ寸法がその円筒部２４の先端側で小さくなるように構成されている。このため、有底筒状孔１３の内径寸法が若干ばらついたとしても、前記突条２８が有底筒状孔１３の内周面に当接するため、キャップ２０を有底筒状孔１３に挿入する際の挿入抵抗（押込み抵抗）をほぼ一定にできる。

また、キャップ２０の円筒部２４の内側には、その円筒部２４と同軸に中心軸部２６が設けられており、中心軸部２６の先端が有底筒状孔１３の底部１３ｂに配置されたネジ１７の頭部１７ｈに当接可能に構成されている。
このため、中心軸部２６の先端がネジ１７の頭部１７ｈに当接するまでキャップ２０を有底筒状孔１３に挿入することで、キャップ２０を常にネジ１７の頭部１７ｈの位置に位置決めできる。
また、ケース本体部１２の一部の有底筒状孔１３にキャップ２０が装着される構成のため、例えば、製造年月日等によってキャップ２０が装着される有底筒状孔の位置や数を変えることが可能になる。したがって、製造年月日等とキャップの位置や数を確認することで、不正行為の判別を行えるようになる。

＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、有底筒状孔１３の形状に合わせてキャップ２０を略円筒形に成形する例を示したが、図６に示すように、キャップ２０の側面に目印として半径方向外側に突出する突起２０ｔを設けるようにすることも可能である。この場合、有底筒状孔１３の内壁面にキャップ２０の突起２０ｔが嵌合する縦溝１３ｍを形成する。これにより、悪質業者がキャップ２０を外してバッテリパック１０を分解し、中身を不正に交換した後、そのバッテリパック１０を復旧して悪質業者の新たなキャップを装着した場合でも不正行為が行われたことを判別できるようになる。ここで、目印として突起２０ｔを設ける例を示したが、突起２０ｔを設けずにキャップ２０の色彩を特殊な色彩にしたり、あるいは透明にして内部の中心軸部２６等の構成を見えるようにして自社の目印にすることも可能である。

また、本実施形態では、キャップ２０の外周面に三本の突条２８を形成する例を示したが、突条２８の本数は適宜変更可能である。さらに、有底筒状孔１３の内径寸法のばらつきが小さい場合には、図７に示すように、前記キャップ２０の突条２８を省略することも可能である。
また、本実施形態では、キャップ２０の円筒部２４の内側に中心軸部２６及び板状のリブ２７を設けることで、頭部に六角穴を有するネジ１７であっても、キャップ２０をそのネジ１７の頭部１７ｈの位置に位置決めできるようになる。なお、図８に示すように、キャップ２０の中心軸部２６及び板状のリブ２７を省略することも可能である。
また、本実施形態では、図１に示すように、バッテリパック１０の一個の有底筒状孔１３にキャップ２０を装着する例を示したが、複数の有底筒状孔１３にキャップ２０を装着し、バッテリパック１０の製造年月日に合わせてキャップ２０の色彩や位置、数を変えることも可能である。
また、本実施形態では、工具としてバッテリパック１０を例示したが、電動工具のハウジング等に本発明を適用することも可能である。

１０・・・・バッテリパック（工具）
１２・・・・ケース本体部（ハウジング）
１３・・・・有底筒状孔
１３ｂ・・・底部
１３ｈ・・・ネジ挿通孔
１４・・・・蓋状部（ハウジング）
１４ｗ・・・雌ネジ孔
１７・・・・ネジ
２０・・・・キャップ
２０ｔ・・・突起
２２・・・・天井板部
２４・・・・円筒部（筒部）
２４ｓ・・・切欠き部
２６・・・・中心軸部（軸部）
２８・・・・突条

Claims (7)

1. 底部がネジ止めされる構成の有底筒状孔を塞ぐためのキャップであって、
   前記有底筒状孔の内側で、その有底筒状孔を横断するように配置される天井板部と、
   前記天井板部とほぼ等しい外径寸法を備え、前記天井板部と同軸に位置決めされて、基端部がその天井板部に固定されている筒部と、
   前記筒部の軸方向に延びるようにその筒部に形成されて、前記筒部の先端側で開放されている切欠き部とを備え、
   前記有底筒状孔に対し前記筒部を先端側にしてその筒部と前記天井板部とが軸方向から加圧挿入されることで、前記筒部と天井板部とがその有底筒状孔の内周面によって半径方向外側から押圧されて縮径方向に変形し、前記底部の近傍で前記有底筒状孔を塞ぐように構成されていることを特徴とするキャップ。
2. 請求項１に記載されたキャップであって、
   前記筒部の外周面には、先細となるようなテーパが設けられており、その筒部の外周面のテーパ角が前記有底筒状孔の内周面のテーパ角よりも大きく設定されていることを特徴とするキャップ。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載されたキャップであって、
   前記筒部の外周面には、軸方向に延びる複数本の突条が円周方向に等間隔で設けられていることを特徴とするキャップ。
4. 請求項３に記載されたキャップであって、
   前記突条は、前記筒部の外周面からの高さ寸法がその筒部の先端側で小さくなるように構成されていることを特徴とするキャップ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載されたキャップであって、
   前記筒部の内側には、その筒部と同軸に軸部が設けられており、前記軸部の先端が前記有底筒状孔の底部に配置されたネジの頭部に当接可能に構成されていることを特徴とするキャップ。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載されたキャップであって、
   識別用の目印を備えることを特徴とするキャップ。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載されたキャップを備える工具であって、
   複数の有底筒状孔が設けられたハウジングを備えており、
   前記ハウジングの一部の前記有底筒状孔にキャップが装着されていることを特徴とする工具。
   

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