JP2016174139A - 電気機器のシールカバー - Google Patents

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憲史 梅村
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Abstract

【課題】作業工数を削減した上で低背化することを目的とすることを目的とする 。
【解決手段】電機機器のケース80に設けられた作業用の開口部81を覆うためのシールカバー10であって、ケース80の開口部81を覆い、ケース80の表面に取り付けられるカバー本体部20と、カバー本体部20の開口部81側の面に保持された状態で開口部81に嵌合可能で、かつ該開口部81の内周面に水密可能に密着するシール部材49を外周面に装着したシール部材保持部40とを備えており、カバー本体部20には挿通孔27が設けられており、シール部材保持部40のカバー本体部20と対向する面には、挿通孔27にクリアランスC1をもって挿通可能なボス部53が突設され、ボス部53に設けられた下穴55に対してネジを切り込み可能なネジ部65と、ネジ部65と一体に設けられかつ挿通孔27の孔縁部に係止して抜け止めする抜け止め部63とを有するタップネジ60によって、シール部材保持部40とカバー本体部20とが保持される。
【選択図】図2

Description

本明細書に開示される技術は、電気機器に設けられた作業用の開口部を覆うために着脱可能に装着されるシールカバーに関する。
例えば、自動車等において搭載される電気機器には、そのケース内部に外部との接続を行うための端子台等が設けられている。そして、この端子台等に対して外部から挿入された端子等とボルト締結等することで、電気機器が外部と電気的に接続される。この接続作業を行うために、電気機器のケースには作業用の開口部が設けられている。そして、接続作業を行わないときにはこの開口部に、サービスカバーと称するシールカバーが被着されるようになっている。このような電気機器のシールカバーの一例として、特開2012−236450号公報(下記特許文献1)に記載されたものが知られている。このシールカバー1は、図8に示すように、図示しない開口部を覆うことが可能なカバー本体2と、同カバー本体2の裏面に開口部内に嵌合されるシール部材保持部材3とを備えており、シール部材保持部材3の外周面にシール部材が装着される。そして、このシールカバー1を開口部に被せて係止すると、シール部材保持部材3の外周面のシール部材が開口部の内周面に密着してシールされ、開口部からの水の浸入や異物の混入等を防止できるようになっている。
このようなシールカバー1において高いシール性を確保するには、シール部材の潰し量を全周に亘って均一にする必要があり、そのためにはシールカバー1のシール部材保持部材3と開口部との間に高い嵌合精度が要求される。そのため、このシールカバー1では、シール部材保持部材3をカバー本体2に対して全方位に移動可能な状態で保持することで、開口部とシール部材保持部材3との位置合わせを可能とし、高い嵌合精度を満たしている。そして、シール部材保持部材3をそのようにするために、シール部材保持部材3から突出する金属製ナット4とカバー本体2に設けられた挿通孔5との間にはクリアランスが設けられている。そして、カバー本体2とシール部材保持部材3を固定する際には、ワッシャ6を挿通したねじ7をナット4に対して螺合する。ねじ7をナット4に螺合し終えると、ワッシャ6がナット4の上面に当接しつつ、挿通孔5の孔縁に当接して係止することで、シール部材保持部材3がカバー本体2から落下するのを阻止しつつ、シール部材保持部材3を全方位に移動可能な状態で保持している。
特開2012−236450号公報
しかしながら、特開2012−236450号公報(上記特許文献1)のようにワッシャを用いると、ねじに予めワッシャを挿通させねばならず、作業工数が増加する。また、ワッシャの挿通作業は、ワッシャや挿通するねじが小さいために手作業とされることが多く煩雑である。さらに、ワッシャを用いることで、部品点数が増加する。
本明細書で開示される電気機器のシールカバーは、電機機器のケースに設けられた作業用の開口部を覆うためのシールカバーであって、前記ケースの前記開口部を覆い、前記ケースの表面に取り付けられるカバー本体部と、前記カバー本体部の前記開口部側の面に保持された状態で前記開口部に嵌合可能で、かつ該開口部の内周面に水密可能に密着するシール部材を外周面に装着したシール部材保持部とを備えており、前記カバー本体部には挿通孔が設けられており、前記シール部材保持部の前記カバー本体部と対向する面には、前記挿通孔にクリアランスをもって挿通されるボス部が突設され、前記ボス部に設けられた下穴に対してネジを切り込み可能なネジ部と、ネジ部と一体に設けられかつ前記挿通孔の孔縁部に係止して抜け止めする抜け止め部とを有するタップネジによって、前記シール部材保持部と前記カバー本体部とが保持される。
このような構成によると、カバー本体部に対してシール部材保持部が移動可能な状態で保持され、かつ従来のようにワッシャを用いていないことから、部品点数を削減することができる。また、従来のようにワッシャを用いていないことから、ワッシャの板厚分低背化が可能になる。さらに、従来のようにワッシャを用いないことで、ネジ締めの自動化に対応可能になる。
本明細書に開示される電気機器のシールカバーの実施の態様として、以下の構成としてもよい。
前記カバー本体部の前記挿通孔の孔縁部であって前記抜け止め部と当接する部分は、前記シール部材保持部方向に凹む凹部となっている構成としても良い。
このような構成によると、抜け止め部と当接する挿通孔の孔縁部がシール部材保持部方向に凹むことで、さらに低背化することが可能になる。
また、前記ボス部と前記抜け止め部とが当接した状態において、前記ボス部が前記凹部よりも前記抜け止め部側に突出している構成としても良い。
このような構成によると、タップネジが下穴にねじ込まれて、ボス部と抜け止め部が当接した状態において、抜け止め部と凹部との間に隙間ができる。そのため、カバー本体部がボス部の軸線方向に移動可能となる。
本明細書に開示された電気機器のシールカバーによれば、作業工数を削減した上で低背化することができる。
実施形態1に係る電気機器のシールカバーの正面図 図1におけるII−II線での断面図 電気機器のシールカバーの一部分解斜視図 電気機器に取り付けられた状態での正面図 図1におけるV−V線での断面図 実施形態2に係る電気機器のシールカバーの背面図 図6におけるVII−VII線での断面図 従来の電気機器のシールカバーの一部分解斜視図
<実施形態1>
実施形態1について図1から図5を参照して説明する。
本実施形態のシールカバー10は、車両に搭載されたモータやインバータなどの電気機器のシールドケースに取り付けられたコネクタ80(「ケース」の一例)の作業用の開口部81を閉止するものである。以下の説明では、図2及び図5における上方を上方とし、図2及び図5における下方を下方として説明する。また、コネクタ80の開口方向(コネクタ80からシールカバー10が離脱する方向)を前方とし、シールカバー10がコネクタ80と嵌合する方向を後方とする。
コネクタ80は、図4及び図5に示すように、シールドケースに設けられた図示しない端子台に接続されており、コネクタ80のブラケット83は、シールドケースに固定されて一体化されている。また、コネクタ80に保持された端子85は、端子台から突出するスタッドボルトに固定可能となっている。端子85を端子台と接続する際には、開口部81が前方(シールドケースの側方)に開口した状態で作業が行われる。そして、接続作業が行われないときには、この開口部81はシールカバー10によって閉止される。
シールカバー10は、図1から図3に示すように、カバー本体部20と、シール部材保持部40と、タップネジ60を備えて構成されている。
カバー本体部20は、鋼板等の金属板をプレス加工することで形成され、全体としては、開口部81を覆うことが可能な略矩形状をなす伏浅皿形状をしている。このカバー本体部20の裏面(後方側)の中央部分に、シール部材保持部40が配設されるようになっている。カバー本体部20の長手方向の両端部には取付板21が張り出し形成され、それぞれブラケット83等に固定するためのボルトを挿通可能なボルト挿通孔23が開口されている。
カバー本体部20の略中央部分には、図1から図3に示すように、後側(シール部材保持部40側)に凹んでいる略円形状の凹部25が設けられている。凹部25は、後記するタップネジ60の外径よりも大きな外径を有している。凹部25の凹み寸法h1(カバー本体部20の前面と凹部25の前面との間の寸法)は、後記するシール部材保持部40の当接部43とボス部53の高さ寸法の差分g1にカバー本体部20の板厚を足した値よりも大きくなっている。凹部25の中心には、後記するボス部53を挿通可能な略円形状の挿通孔27が設けられている。挿通孔27は、カバー本体部20の板厚方向に貫通している。
シール部材保持部40は、図2及び図5に示すように、合成樹脂製であって、開口部81内に嵌合可能な嵌合部41と、カバー本体部20に当接する当接部43と、嵌合部41と当接部43との間に設けられた平板状の平板部45とを有している。シール部材保持部40の嵌合部41における外周面には、シール装着溝47が全周に亘って形成されている。シール装着溝47には、長円形の環形をなすシール部材49が嵌着されている。シール部材49の外径寸法は、開口部81の内径寸法よりも少し大きく設定されている。また、嵌合部41におけるシール装着溝47の前方には、フランジ部51が設けられている。フランジ部51は、コネクタ80の開口部81の前端縁部に当接する。
平板部45は、横長な形状となっており、嵌合部41と当接部43の外周形状とほぼ同じ外周形状となっている。また、当接部43は、嵌合部41の周縁壁面と同じほぼ同じ外周位置に設けられており、平板部45から前方に突出してカバー本体部20の裏面(後面)に当接する。当接部43は、後記するボス部53等を囲うように、平板部45の外縁の全周に亘って連続して設けられている。
カバー本体部20の裏面(後方)側には、シール部材保持部40が、カバー本体部20の裏面(後面)に沿って移動可能な状態で保持されている。このような状態を可能とするために、図2及び図3に示すように、シール部材保持部40の平板部45の略中心位置にはボス部53が前方に向かって突設されている。ボス部53は、シール部材保持部40と同じく合成樹脂製で一体に成形されている。また、ボス部53の前端部は、カバー本体部20の挿通孔27の孔縁部27Aとの間に所定のクリアランスC1を有する状態で挿通可能とされている。カバー本体部20の挿通孔27に挿通した際には、ボス部53の突出端面53Aが凹部25(挿通孔27の孔縁部27A)の表面から若干突出する突出寸法となるようボス部53の高さは設定されている。そして、ボス部53は円柱状をなしており、その前面(突出端面53A)から後方に向かって下穴55が設けられている。
また、シール部材保持部40の平板部45から丸ピン形状の位置決めピン57が突出形成されている。位置決めピン57は、図1及び図2に示すように、カバー本体部20に設けられたピン挿通孔29の孔縁部29Aとの間に所定のクリアランスC2を有する状態で挿通可能とされている。ピン挿通孔29は、円形状をなしており、カバー本体部20の凹部25の周縁部に設けられている。また、位置決めピン57は、カバー本体部20の表面から若干突出する突出寸法となっており、タップネジ60をねじ込み後のカバー本体部20が最前方にあるときでも、ピン挿通孔29から抜け落ちないようになっている。
そして、ボス部53の下穴55には、図2及び図3に示すように、タップネジ60がネジ止めされる。タップネジ60は、略円形状の頭部61と、頭部61が拡径したリング部63(「抜け止め部」の一例)と、下穴55にネジを切り込み可能なネジ部65とを備えている。頭部61には、タップネジ60を回すための溝67が切り込まれており、この溝67を切り込むために所定の厚みを有している。また、リング部63は、頭部61の後面と面一になるように頭部61の後端部が拡径することで略円形状に形成されている。リング部63の外径は、カバー本体部20の挿通孔27の径よりも大きな寸法とされており、リング部63がボス部53の突出端面53Aに当接しつつ挿通孔27の孔縁部27Aに係止して抜け止めする。
本実施形態のシールカバー10は上記のような構造であって、例えば以下のような手順で組み付けられる。まずシール部材保持部40のシール装着溝47に対してシール部材49が嵌着される。次に、シール部材保持部40が、カバー本体部20の裏面(後面)側における対応する領域に取り付けられる。具体的には、位置決めピン57をピン挿通孔29に、ボス部53を挿通孔27に挿通しつつカバー本体部20の裏面(後面)にシール部材保持部40の当接部43を当接させる。このときシール部材保持部40の向きが反対だと、位置決めピン57がピン挿通孔29と整合しないことで装着が規制され、すなわち誤装着が防止される。その場合は、シール部材保持部40の向きを正規に直して再装着する。
上記のようにシール部材保持部40が正規姿勢でカバー本体部20の裏面(後面)に当てられたら、タップネジ60をボス部53の下穴55に嵌め込んで溝67に嵌められた自動ネジ締め器によって締められる。この際、タップネジ60のネジ部65によって、下穴55には雌ネジが切り込まれる。そして、タップネジ60は、リング部63がボス部53の前面(突出端面53A)に当接する位置まで下穴55にねじ込まれる。このとき、シール部材保持部40の位置決めピン57が、カバー本体部20のピン挿通孔29に嵌っていることで、シール部材保持部40がタップネジ60のねじ込みに伴って連れ回りすることが規制され、よってタップネジ60のねじ込みが効率良く行われる。
また、タップネジ60がねじ込まれるボス部53が挿通する挿通孔27の孔縁部27Aが設けられている凹部25は後側に凹んでおり、その凹部25の高さに合わせてボス部53の突出高さも低く抑えられているため、タップネジ60のねじ込み後の突出寸法を小さくすることができる。具体的には、タップネジ60のねじ込み後の前端位置は、位置決めピン57の前端位置とほぼ同一であり、タップネジ60によって前端位置が高くなることがない。
そして、タップネジ60のねじ込みが完了した時点では、図2に示すように、リング部63がボス部53の前面(突出端面53A)に固定される。一方で、カバー本体部20の裏面(後面)が当接部43に当接する状態では、ボス部53の前端(突出端面53A)位置がカバー本体部20の凹部25の前面位置よりも高くなっている(前方に突出している)。また、凹部25の凹み寸法h1は、シール部材保持部40の当接部43とボス部53の高さ寸法の差分g1にカバー本体部20の板厚を足した値よりも大きくなっている。そのため、リング部63とカバー本体部20の凹部25との間にはボス部53の軸線方向(前後方向)の隙間ができる。つまり、カバー本体部20は、その裏面(後面)が当接部43に当接する位置と挿通孔27の孔縁部27Aがリング部63の後面に当接する位置との間を移動可能となっている。
このようにして、シール部材保持部40は、リング部63が挿通孔27の孔縁部27Aとボス部53の突出端面53Aに当たることでカバー本体部20の裏面(後面)から落下することが阻止される。また、カバー本体部20は、ボス部53の軸線方向に沿って移動可能に取り付けられた状態となる。そして、カバー本体部20が軸線方向に沿って移動可能なことから、コネクタ80に装着した際にはシールカバー10とコネクタ80との間の高さ方向の寸法公差を吸収することができる。
ここで、ボス部53と挿通孔27との間、並びに位置決めピン57とピン挿通孔29との間にはクリアランスC1、C2が設けられていることで、シール部材保持部40は上下左右の全方位において移動可能な状態で保持されることになる。なお、ボス部53はシール部材保持部40と同じく合成樹脂製のため、金属製のカバー本体部20の挿通孔27と接触しても、金属粉などが発生する虞がない。
上記のようにシールカバー10が組み付けられたら、図4及び図5に示すように、シールカバー10は、コネクタ80の開口部81に被着される。シールカバー10を所定位置に配して、カバー本体部20をコネクタ80側に向けて押圧すると、シール部材保持部40は、シール部材49を周方向に潰し変形させつつ、開口部81内に押し込まれる。この際、シール部材保持部40は全方位に移動可能な状態で保持されているから、開口部81との間で芯出しされつつ嵌合される。このようにして、シール部材保持部40は、シール部材49を全周に亘って均一に潰しつつ開口部81の内周面に密着させた状態で嵌合される。そして、カバー本体部20の両端の取付板21のボルト挿通孔23にボルトを通して、コネクタ80のブラケット83のボルト孔にねじ込むことで、シールカバー10がブラケット83と一緒に機器のケースの側面に固定される。
本実施形態では、シール部材保持部40は、カバー本体部20に対して上下左右方向に移動可能となっている。そのため、シールカバー10がコネクタ80の開口部81に被着される際に、開口部81とシール部材保持部40との間で位置合わせが可能となり、高い嵌合精度を満たすことができる。また、シール部材保持部40に対して、カバー本体部20が、前後方向について移動可能となっている。そのため、シール部材保持部40がコネクタ80の開口部81に嵌合した際に、コネクタ80とカバー本体部20との間の寸法誤差を吸収することができる。
このように、カバー本体部20に対してシール部材保持部40が移動可能な状態で保持され、かつ従来のようにワッシャを用いていないことから、部品点数を削減することができる。また、従来のようにワッシャを用いず、頭部61の下面と面一になるようにリング部63を設けていることから、ワッシャの板厚分低背化が可能になる。さらに、従来のようにワッシャを用いないことで、ネジ締めの自動化に対応可能になる。また、タップネジ60のネジ部65により雌ネジを切り込んでいることから、ボス部53には下穴55を形成するだけで良く、ナットなどの別部品をインサート成形する必要もなくなる。
<実施形態2>
次に、実施形態2を図6及び図7によって説明する。
実施形態2のシールカバー110では、シール部材保持部40の形状及びカバー本体部120の凹部125が、実施形態1とは相違する。なお、実施形態1と同一機能を有する部材、部位については、同一の符号を付すことで、説明を省略しまたは簡略化する。
カバー本体部120の略中央部分には、図7に示すように、後側(シール部材保持部140側)に凹んでいる略円形状の凹部125が設けられている。凹部125は、タップネジ60の外径よりも大きな外径を有している。凹部125の凹み寸法h11(カバー本体部120の前面と凹部125の前面との間の寸法)は、実施形態1の凹み寸法h1よりも大きく、タップネジ60を後記するボス部153にねじ込んだ際に、タップネジ60の前端がカバー本体部120の前面から突出しない寸法となっている。また、凹部125の凹み寸法h11は、後記するシール部材保持部140の嵌合部141とボス部153の高さ寸法の差分g11にカバー本体部120の板厚を足した値よりも大きくなっている。凹部125の中心には、挿通孔27が設けられている。
シール部材保持部140は、図6及び図7に示すように、合成樹脂製であって、開口部81内に嵌合可能な嵌合部141と、嵌合部141の後端縁部に設けられた平板状の平板部145とを有している。シール部材保持部40の嵌合部41における外周面には、シール装着溝47が全周に亘って形成され、シール装着溝47には、シール部材49が嵌着されている。また、嵌合部141におけるシール装着溝47の前方には、フランジ部151が設けられている。フランジ部151は、コネクタ80の開口部81の前端縁部に当接する。嵌合部141の前端縁部は、カバー本体部120の裏面に当接するようになっている。平板部145は、横長な形状となっており、嵌合部141の外周形状とほぼ同じ外周形状となっている。
また、図6及び図7に示すように、シール部材保持部140の平板部145の略中心位置にはボス部153が前後方向に突出するように設けられている。ボス部153は、シール部材保持部140と同じく合成樹脂製で一体に成形されている。また、ボス部153の上端部は、カバー本体部120の挿通孔27の孔縁部27Aとの間に所定のクリアランスC1を有する状態で挿通可能とされている。カバー本体部120の挿通孔27に挿通した際には、ボス部53の突出端面153Aが凹部125(挿通孔27の孔縁部27A)の表面から若干突出する突出寸法となるようボス部153の高さは設定されている。そして、ボス部153は円柱状をなしており、その前面(突出端面153A)から後方に向かって下穴155が設けられている。また、シール部材保持部140の平板部145から丸ピン形状の位置決めピン57が突出形成されている。
本実施形態のシールカバー110は上記のような構造であって、例えば以下のような手順で組み付けられる。シール部材49が嵌着されたシール部材保持部140が、カバー本体部120の裏面(後面)側における対応する領域に取り付けられる。シール部材保持部140が正規姿勢でカバー本体部120の裏面(後面)に当てられたら、タップネジ60をボス部153の下穴155に嵌め込んで自動ネジ締め器によって締められる。そして、タップネジ60はリング部63がボス部153の前面(突出端面153A)に当接する位置まで下穴55にねじ込まれる。
なお、凹部125は後側にh11の寸法で凹んでおり、その凹部125の前面位置に合わせてボス部153の突出高さ(前面位置)も低く抑えられている。そのため、ボス部153にねじ込むタップネジ60のねじ込み後の突出寸法を小さくすることができる。具体的には、タップネジ60のねじ込み後の前端位置は、カバー本体部120の前面から突出しないようになっている。
そして、タップネジ60のねじ込みが完了した時点では、図7に示すように、リング部63がボス部153の前面(突出端面153A)に固定される。一方で、カバー本体部120の裏面(後面)が嵌合部141に当接する状態では、ボス部153の前端(突出端面153A)位置がカバー本体部120の凹部125の前面位置よりも高くなっている(前方に突出している)。また、凹部125の凹み寸法h11は、シール部材保持部140の嵌合部141とボス部153の高さ寸法の差分g11にカバー本体部120の板厚を足した値よりも大きくなっている。そのため、リング部63とカバー本体部120の凹部125との間にはボス部153の軸線方向(前後方向)の隙間ができる。つまり、カバー本体部120は、その裏面(後面)が嵌合部141に当接する位置と挿通孔27の孔縁部27Aがリング部63の後面に当接する位置との間を移動可能となっている。
このようにして、シール部材保持部40は、リング部63が挿通孔27の孔縁部27Aとボス部53の突出端面53Aに当たることでカバー本体部20の裏面(後面)から落下することが阻止されつつ、カバー本体部20は、ボス部53の軸線方向に沿って移動可能に取り付けられた状態となる。また、ボス部53と挿通孔27との間、並びに位置決めピン57とピン挿通孔29との間にはクリアランスC1、C2が設けられていることで、シール部材保持部40は上下左右の全方位において移動可能な状態で保持されることになる。
本実施形態では、シール部材保持部140は、実施形態1と同様に、カバー本体部120に対して、上下左右方向及び前後方向に移動可能となっている。また、従来のようにワッシャを用いていないことから、部品点数を削減することができる。さらに、タップネジ60がカバー本体部120の前面よりも前方に突出しないように凹部125の高さを設定してあるため、低背化も可能となっている。
<他の実施形態>
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態1、2では、リング部63が頭部61の下面と面一に形成されていたが、頭部自体の径を挿通孔27よりも大きくしても良い。
(2)上記実施形態1、2では、抜け止め部として、略円形状のリング部63を形成していたが、一対の羽根状の片が引っかかるようにしても良い。
(3)上記実施形態1、2では、凹部25、125が形成されていたが、凹部がなくても良い。
(4)上記実施形態1、2では、コネクタ80の開口部81をシールカバー10が覆うようになっていたが、コネクタではなくケースに設けられた開口部を直接覆うようにしても良い。
(5)上記実施形態1、2では、カバー本体部20、120がボス部53、153の軸線方向に移動可能となっていたが、移動できなくても良い。
10、110…シールカバー
20、120…カバー本体部
25、125…凹部
27…挿通孔
27A…孔縁部
29…ピン挿通孔
29A…孔縁部
40、140…シール部材保持部
41、141…嵌合部
43…当接部
45、145…平板部
47…シール装着溝
49…シール部材
53、153…ボス部
53A、153A…突出端面
55、155…下穴
60…タップネジ
61…頭部
63…リング部(抜け止め部)
65…ネジ部
80…コネクタ(ケース)
81…開口部

Claims (3)

  1. 電機機器のケースに設けられた作業用の開口部を覆うためのシールカバーであって、
    前記ケースの前記開口部を覆い、前記ケースの表面に取り付けられるカバー本体部と、
    前記カバー本体部の前記開口部側の面に保持された状態で前記開口部に嵌合可能で、かつ該開口部の内周面に水密可能に密着するシール部材を外周面に装着したシール部材保持部とを備えており、
    前記カバー本体部には挿通孔が設けられており、
    前記シール部材保持部の前記カバー本体部と対向する面には、前記挿通孔にクリアランスをもって挿通可能なボス部が突設され、
    前記ボス部に設けられた下穴に対してネジを切り込み可能なネジ部と、ネジ部と一体に設けられかつ前記挿通孔の孔縁部に係止して抜け止めする抜け止め部とを有するタップネジによって、前記シール部材保持部と前記カバー本体部とが保持される電気機器のシールカバー。
  2. 前記カバー本体部の前記挿通孔の孔縁部であって前記抜け止め部と当接する部分は、前記シール部材保持部方向に凹む凹部となっている請求項1に記載の電気機器のシールカバー。
  3. 前記ボス部と前記抜け止め部とが当接した状態において、前記ボス部が前記凹部よりも前記抜け止め部側に突出している請求項2に記載の電気機器のシールカバー。
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