JP4429196B2 - 電極取付構造 - Google Patents

Description

本発明は電極取付構造に係り、特に、電極部品が取り付けられる合成樹脂部材を成形するための金型構造が簡単な電極取付構造に関するものである。

例えばＤＣ−ＤＣ電圧変換器やＤＣ−ＡＣインバータ等の電力変換装置など、所定の電気部品が組み付けられるとともに電力供給される種々の電気装置が知られている。このような電気装置の一種に、合成樹脂製のケースを備えているとともに、そのケース等に一体的に取り付けられる電極部品を介して、外部の電動モータや発電機、或いは蓄電装置等に接続されるようになっているものがある。特許文献１に記載の装置はその一例で、合成樹脂製のケースにインサート成形された電極部品をカバーの挿通穴内に挿し通し、カバーにナットを装着した状態で略直角に折り曲げて突起部に係止するようになっている。

ところで、このように電極部品を折り曲げて組み付ける作業は面倒で時間が掛かるとともに、ナット欠落などで電極部品を上げ起こし、ナットを装填して再び電極部品を曲げ加工すると、加工硬化で折損し易くなる。これに対し、例えば特許文献２には、(a) 合成樹脂部材の平坦な上面に一体に設けられて板状部品を位置決めするコの字形状の位置決め突起と、(b) その位置決め突起に一体に設けられ、前記板状部品の上方に位置してその板状部品が浮き上がることを規制する蓋部と、(c) 弾性変形によって前記板状部品をコの字形状の内側に差し込むことを許容するとともに、板状部品が所定位置まで差し込まれると弾性的に復帰して抜け出しを阻止するストッパと、を有する取付構造が提案されており、これを電極部品の取付構造として採用することが考えられる。
特開平１１−１２６８４２号公報 特開２００３−２６９４３０号公報

しかしながら、上記のように合成樹脂部材の上面から離間して電極押え（蓋部）を設けると、その電極押えと上面との間がアンダーカットになるため、合成樹脂部材を一体成形しようとすると、電極押えの下側にスライド型（寄せ型）を設ける必要があり、スライド型を駆動する機構が必要で成形装置が複雑で高価になる。また、スライド型の存在で、合成樹脂部材の形状の自由度が制限されるため、例えば電極部品の抜け出しを阻止するストッパを一体に設けることが困難で、ストッパを別体に構成して接着剤等により一体的に固設する必要があるなど、製造工数が多くなる。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、電極部品を簡単に合成樹脂部材に取り付けることが可能で、且つその合成樹脂部材を成形するための成形装置がスライド型を必要とすることなく簡単に構成されるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 合成樹脂部材の平坦な上面に一体に設けられ、板状の電極部品と係合させられることによりその上面と平行なｘ−ｙ平面内の位置を規制する１または複数の位置決め突起と、(b) 前記合成樹脂部材の上面に一体に設けられ、前記電極部品の上方に位置してその電極部品が前記ｘ−ｙ平面に対して垂直なｚ軸方向へ浮き上がることを規制する電極押えと、を有し、(c) 前記合成樹脂部材を部分的に弾性変形させることにより、前記電極部品をその合成樹脂部材の所定位置に着脱可能に取り付けることができる電極取付構造であって、(d) 前記ｚ軸方向において前記電極押えを前記上面に投影した投影域よりも広い範囲に、その上面から前記合成樹脂部材を貫通するように開口が設けられているとともに、(e) 前記電極部品は、ｙ軸方向と平行な前端縁およびｘ軸方向と平行な一対の側端縁を有する矩形部を備えており、(f) 前記合成樹脂部材の上面には、前記位置決め突起として、それぞれｚ軸方向から見た平面視においてＬ字形状を成し、前記前端縁と一対の側端縁とが交わる前端両側の角部と係合させられる一対の電極ガイドが設けられているとともに、(g) 前記電極押えは、前記一対の側端縁のうちの何れか一方側に設けられていることを特徴とする。

第２発明は、(a) 合成樹脂部材の平坦な上面に一体に設けられ、板状の電極部品と係合させられることによりその上面と平行なｘ−ｙ平面内の位置を規制する１または複数の位置決め突起と、(b) 前記合成樹脂部材の上面に一体に設けられ、前記電極部品の上方に位置してその電極部品が前記ｘ−ｙ平面に対して垂直なｚ軸方向へ浮き上がることを規制する電極押えと、を有し、(c) 前記合成樹脂部材を部分的に弾性変形させることにより、前記電極部品をその合成樹脂部材の所定位置に着脱可能に取り付けることができる電極取付構造であって、(d) 前記ｚ軸方向において前記電極押えを前記上面に投影した投影域よりも広い範囲に、その上面から前記合成樹脂部材を貫通するように開口が設けられているとともに、(e) 前記電極部品は、直角に折り曲げられたＬ字形状を成しており、前記ｘ−ｙ平面と平行で前記合成樹脂部材の上面に接するように配設されて前記位置決め突起と係合させられる上面端子部と、ｘ軸に対して垂直なｙ−ｚ平面と平行でその合成樹脂部材の側部において下方へ延びる側面端子部とを有する一方、(f) その側面端子部には、両側部に一対の切欠が設けられているとともに、(g) 前記合成樹脂部材の側面には、ｘ軸方向へ突き出して前記一対の切欠内をそれぞれ挿通させられることにより、その切欠との係合で前記電極部品のｙ軸方向およびｚ軸方向の移動を規制するとともにｘ軸まわりおよびｙ軸まわりの回転を規制する一対の係合突起が一体に設けられていることを特徴とする。
第３発明は、第１発明の電極取付構造において、(a) 前記電極部品は、直角に折り曲げられたＬ字形状を成しており、前記ｘ−ｙ平面と平行で前記合成樹脂部材の上面に接するように配設されて前記位置決め突起と係合させられる上面端子部と、ｘ軸に対して垂直なｙ−ｚ平面と平行でその合成樹脂部材の側部において下方へ延びる側面端子部とを有する一方、(b) その側面端子部には、両側部に一対の切欠が設けられているとともに、(c) 前記合成樹脂部材の側面には、ｘ軸方向へ突き出して前記一対の切欠内をそれぞれ挿通させられることにより、その切欠との係合で前記電極部品のｙ軸方向およびｚ軸方向の移動を規制するとともにｘ軸まわりおよびｙ軸まわりの回転を規制する一対の係合突起が一体に設けられていることを特徴とする。
なお、上記ｘ軸まわり、ｙ軸まわりは、それぞれｘ軸方向の成分を含む軸まわり、ｙ軸方向の成分を含む軸まわりを意味する。

第４発明は、第２発明または第３発明の電極取付構造において、前記一対の係合突起の先端部には、ｙ軸方向において互いに接近する内向きに係止爪が一体に設けられ、前記側面端子部と係合させられることによりｘ軸方向においてその側面端子部が前記合成樹脂部材の側面から離間するｘ軸離脱方向へ移動することを規制することを特徴とする。

第１発明の電極取付構造においては、位置決め突起および電極押えの存在により合成樹脂部材を部分的に弾性変形させながら電極部品を所定位置に簡単に取り付けることができる一方、ｚ軸方向において電極押えを上面に投影した投影域よりも広い範囲に開口が設けられているため、電極押えの下側のアンダーカットが解消し、合成樹脂部材を一体成形する場合でもスライド型やその駆動機構が不要で、成形装置を簡単で且つ安価に構成できるようになる。また、このようにスライド型が不要なことから、合成樹脂部材の形状の設計の自由度が高くなり、例えば電極押えの下側に挿入された電極部品の抜け出しを阻止するストッパ（係止爪など）を合成樹脂部材の上面に一体に設けることができるようになる。更に、電極押えの下に開口が設けられているため、その電極押えの下に電極部品を傾斜させて差し込む際に、電極部品の角部や前端縁等が開口内に落ち込むようにすれば、電極押えの高さ寸法をそれだけ低くすることが可能で、電極部品を取り付けた状態における遊びが小さくなってガタツキが低減される。
また、合成樹脂部材の上面に設けられた一対の平面視Ｌ字形状の電極ガイド（位置決め突起）によって電極部品の前端両側の角部が位置決めされるとともに、一対の側端縁の何れか一方側に設けられた電極押えによってｚ軸方向の浮き上がりが規制されるため、例えば電極部品の一方の側端縁が電極押えの下へ潜り込むようにｘ軸まわりに捻りながらｚ軸まわりに回転させることにより、電極部品を一対の電極ガイドの間に落とし込むようにして取り付けることができる。また、電極部品の他方の側端縁が電極ガイドに乗り上げるようにｘ軸まわりに捻りながらｚ軸まわりに逆回転させることにより、電極部品を電極押えから抜け出させて取り外すことができる。なお、上記ｚ軸まわりは、ｚ軸方向の成分を含む軸まわりを意味する。

第２発明の電極取付構造においては、位置決め突起および電極押えの存在により合成樹脂部材を部分的に弾性変形させながら電極部品を所定位置に簡単に取り付けることができる一方、ｚ軸方向において電極押えを上面に投影した投影域よりも広い範囲に開口が設けられているため、電極押えの下側のアンダーカットが解消し、合成樹脂部材を一体成形する場合でもスライド型やその駆動機構が不要で、成形装置を簡単で且つ安価に構成できるようになる。また、このようにスライド型が不要なことから、合成樹脂部材の形状の設計の自由度が高くなり、例えば電極押えの下側に挿入された電極部品の抜け出しを阻止するストッパ（係止爪など）を合成樹脂部材の上面に一体に設けることができるようになる。更に、電極押えの下に開口が設けられているため、その電極押えの下に電極部品を傾斜させて差し込む際に、電極部品の角部や前端縁等が開口内に落ち込むようにすれば、電極押えの高さ寸法をそれだけ低くすることが可能で、電極部品を取り付けた状態における遊びが小さくなってガタツキが低減される。
また、この第２発明および第３発明では、Ｌ字折り曲げ形状の電極部品の側面端子部に一対の切欠が設けられ、合成樹脂部材の側面に突設された係合突起と係合させられることにより、電極部品のｙ軸方向およびｚ軸方向の移動が規制されるとともにｘ軸まわりおよびｙ軸まわりの回転が規制されるため、前記位置決め突起や上記切欠等を含めた各部の寸法や配設位置、遊び等を適当に設定すれば、多数の干渉部位（規制部位）により所定の遊びを有するフローティング状態で電極部品を所定位置に位置決めして保持することが可能で、各部の寸法誤差や組付誤差等を吸収できるとともに、回転や捻り、スライド移動等の複数の移動操作を組み合わせた取付および取外し手順で電極部品を着脱できるようにすることが可能となる。そして、このように複数の移動操作の組み合わせで取付、取外し作業が行われると、僅かな干渉であっても電極部品の脱落が良好に防止されるため、合成樹脂部材の所定の干渉部位を僅かに弾性変形させるだけで電極部品を着脱できるようにすることが可能で、電極部品の取付および取外し作業を小さな力で容易に行うことができるようにすることができる。特に、取付、取外し作業を行う際の複数の移動操作が、合成樹脂部材の使用時や搬送時等の通常状態において電極部品に加えられる恐れが全くない動作や可能性が低い動作であれば、僅かな干渉であっても電極部品が脱落する恐れはない。

上記一対の係合突起の先端部に内向きの係止爪が設けられた第４発明では、電極部品のｘ軸離脱方向への移動が規制されるため、合成樹脂部材の上面にｘ軸方向の脱落（抜け出し）防止用のストッパを設けることが必ずしも必要でなく、例えば上面端子部を合成樹脂部材の上面と平行に略密着させた状態で、係止爪或いは係合突起を弾性変形させながら側面端子部を合成樹脂部材の側面に接近させるようにｘ軸方向へ押し込むだけで、合成樹脂部材に電極部品を簡単に取り付けることができる。但し、回転や捻り、スライド移動等の複数の移動操作を組み合わせた取付および取外し手順により、小さな力で電極部品を着脱できるようにすることも可能である。

第２発明〜第４発明のように上面端子部および側面端子部を有する電極部品の場合には、上面端子部の前端両側の角部が一対の平面視Ｌ字形状の電極ガイドによって位置決めされるとともに、その上面端子部の両側の側端縁の何れか一方側に設けられた電極押えによってｚ軸方向の浮き上がりが規制される。そして、例えば上面端子部の一方の側端縁が電極押えの下へ潜り込むようにｘ軸まわりに捻りながら、側面端子部を基準として上面端子部をｚ軸まわりに回転させることにより、上面端子部を一対の電極ガイドの間に落とし込むようにして、合成樹脂部材に対して電極部品を取り付けることができる一方、上面端子部の他方の側端縁が電極ガイドに乗り上げるようにｘ軸まわりに捻りながら、側面端子部を基準として上面端子部をｚ軸まわりに逆回転させることにより、上面端子部を電極押えから抜け出させて合成樹脂部材から電極部品を取り外すことができる。

一方、このように捻りおよび回転の複数の移動操作の組み合わせで取付、取外し作業を行う場合には、僅かな干渉であっても電極部品の脱落が良好に防止されるため、合成樹脂部材の所定の干渉部位を僅かに弾性変形させるだけで着脱できるようにして、取付および取外し作業を小さな力で容易に行うことができるようにすることができる。

本発明は、例えば電力を変換する装置など、電圧若しくは電流値が比較的高く、特に電力を供給する電気装置のケースやカバー等に対する電極取付構造に好適に適用されるが、その他の部材に対する電極取付構造にも適用され得る。電極部品は、銅や銅合金が好適に用いられるが、銀等の他の導電性材料を採用することもできる。

合成樹脂部材は、上記電気装置のケースやカバーなどで、非導電性の合成樹脂材料が好適に用いられ、射出成形などで一体成形することが望ましい。

本発明の電極取付構造は、電極部品が合成樹脂部材に取り付けられた状態においては、合成樹脂部材に設けられた位置決め突起や電極押え、係止爪等と電極部品との干渉により電極部品の脱落が防止され、所定位置に一体的に保持される一方、所定の干渉部位を弾性変形させることにより電極部品の取付および取外しが許容されるように、位置決め突起や電極押え、或いは係止爪等の各部の寸法や配設位置等が設定される。

第２発明の位置決め突起は、例えば第１発明のように矩形の電極部品の前端両側の角部と係合して位置決めする一対の平面視Ｌ字形状の電極ガイドなど、電極部品の外周縁と係合させられて位置決めするように、その外周縁に沿って設けられた凸条などで構成されるが、電極部品に設けられた切欠や係合穴等に係合させられる柱状や半球状等の位置決め突起を採用することもできる。また、上面に直接設ける場合だけでなく、上面に設けられた電極押えに位置決め突起を設けることも可能である。電極部品との干渉を避けたり軽減したりするために、必要に応じて面取りや傾斜面等を設けることもできる。

第２発明および第３発明では、上面端子部および側面端子部を有するＬ字折り曲げ形状の電極部品が用いられるが、第１発明では、一対の接続端子部が共に合成樹脂部材の上面に位置する平坦な電極部品を採用することもできるなど、種々の態様が可能である。第２発明および第３発明のＬ字折り曲げ形状の電極部品は、例えば上面端子部がｘ方向と平行に設けられ、側面端子部がｚ方向と平行に設けられるが、それ等の上面端子部および側面端子部がそれぞれｙ方向へ傾斜していても良いなど、電極部品の形状は適宜定められる。

第２発明および第３発明の電極部品はまた、上面端子部がｘ−ｙ平面と平行で、側面端子部がｙ−ｚ平面と平行であるが、必ずしも厳密に平行である必要はなく、それぞれ±１０°程度傾斜していても、切欠と係合突起との間の遊び寸法などを適当に設定することにより、本発明の効果が得られる。

第４発明では、合成樹脂部材の側面に突設された係合突起に係止爪が設けられて、側面端子部が合成樹脂部材の側面から離間するｘ軸離脱方向の移動が規制されるが、合成樹脂部材の上面や位置決め突起、或いは電極押えの下面に係止爪等のストッパを設けて上面端子部と係合させることにより、ｘ軸離脱方向の移動を規制することもできる。

第１発明の電極押えは、一対の平面視Ｌ字形状の電極ガイドの何れか一方に一体に設けることもできるが、電極ガイド（位置決め突起）とは別に、合成樹脂部材の側部の近傍等に配設することもできる。一対の電極ガイドは、電極部品の前端側で互いに一体的に繋がっていても差し支えない。他の発明の実施に際しては、位置決め突起としての一対の電極ガイドの両方に電極押えを設けることも可能である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、ＤＣ−ＤＣ電圧変換器、ＤＣ−ＡＣインバータ等の電気装置のカバー１２に電極部品１４を取り付るための電極取付構造１０を示す斜視図で、互いに直角なｘｙｚの３軸座標系においてｘ−ｙ平面とカバー１２の上面２０が平行となり、ｙ−ｚ平面と側面２２が平行となる姿勢を基準とする。図２はｚ軸方向の上方から見た平面図で、図３はｘ軸方向の手前側から見た正面図であり、図４は図２におけるIV−IV断面図、図５は図２におけるＶ−Ｖ断面図である。また、図６は、電極部品１４を取り付ける前のカバー１２を示す図で、(a) は図２に対応する平面図、(b) は(a) のＢ−Ｂ断面図であり、図７は電極部品１４を単独で示す図で、(a) は図２に対応する平面図、(b) は図３に対応する正面図、(c) は(b) の右側面図である。

カバー１２は合成樹脂部材に相当し、非導電性の合成樹脂材料（ＰＰＳ樹脂など）にて構成されているとともに、全体として略平坦な板形状を成しており、ｘ−ｙ平面と平行な上面２０と、ｙ−ｚ平面と平行な側面２２とを備えている。そして、上面２０には、ｚ軸方向から見た平面視において略直角なＬ字形状を成し、電極部品１４の上面端子部５０と係合させられることにより、上面２０と平行なｘ−ｙ平面内の位置を規制する一対の電極ガイド２４、２６が一体に設けられているとともに、一方（右側）の電極ガイド２６には、電極部品１４の上方に位置して電極部品１４がｚ軸方向へ浮き上がることを規制する蓋部２８が、その電極ガイド２６のＬ字形状に沿って内側へ片持ち状に突き出すように設けられている。電極部品１４は、略直角に折り曲げられたＬ字形状を成しており、互いに略直角な上面端子部５０および側面端子部５２を備えている。

上記電極ガイド２４、２６は、上面２０より寸法Ｌ₂ だけ上方へ突き出している平面視Ｌ字形状の凸条で、ｘ軸方向と平行なｙ軸方向位置決め部と、ｙ軸方向と平行なｘ軸方向位置決め部とを備えており、ｙ軸方向位置決め部によって上面端子部５０のｙ軸方向位置が規定されるとともに、ｘ軸方向位置決め部によってｘ軸方向の一方すなわち図２における上方側のｘ軸差し込み端が規定され、同時にｚ軸まわりの回転が規制される。蓋部２８は、上面２０から寸法Ｌ₃ だけ上方（ｚ軸方向）へ離間して上面２０と平行に設けられているとともに、その蓋部２８の下方、すなわちｚ軸方向において蓋部２８を上面２０に投影した部分には、その投影域よりも広い範囲にカバー１２を貫通するように開口３０が設けられている。上記一対の電極ガイド２４、２６の間には六角形のナット装着穴３２が設けられ、電極部品１４に先立ってナット３４が回転不能に嵌め入れられるようになっている。電極ガイド２４、２６は位置決め突起に相当し、蓋部２８は電極押えに相当する。

カバー１２の側面２２には、ｘ軸方向の手前側（図２における下方）へ突き出すように一対の係合突起３６が設けられ、電極部品１４の側面端子部５２に設けられた一対の切欠６０と係合させられるようになっている。これ等の係合突起３６は、ｚ軸方向位置が同じでｙ軸方向へ所定寸法Ｌ₇ だけ離間して設けられているとともに、先端には、ｙ軸方向において互いに内向きに突き出すように係止爪３８が設けられており、この係止爪３８が側面端子部５２と係合させられることにより、電極部品１４がｘ軸方向の手前側すなわちｘ軸離脱方向へ抜け出すことが防止される。係止爪３８には、その先端側の内側角部に傾斜面が設けられており、側面端子部５２がその傾斜面に押し付けられることにより、係合突起３６をｙ軸方向において互いに離間する方向へ押し拡げて、側面端子部５２が係止爪３８の内側へ侵入することを許容するようになっている。また、カバー１２の側面２２のうち一対の係合突起３６の間の中央部分には、四角形の凸部４０が一体に設けられ、電極部品１４が前記電極ガイド２４、２６等によって位置決めされる取付状態において、側面端子部５２と係合させられることにより、電極部品１４のｘ軸方向の遊びを規制しつつ、側面端子部５２が凸部４０に当接する所定のｘ軸方向位置において、その当接部を支点（基準）として電極部品１４がｚ軸方向まわりに所定角度だけ回転することを許容するようになっている。

一方、電極部品１４は、厚さｔが約２．０ｍｍの銅または銅合金の板材にて構成されており、前記上面端子部５０および側面端子部５２を備えている。上面端子部５０は、図７の(a) から明らかなように平面視においてＬ字形状を成しており、その前端側の長方形の矩形部５４が接続端子として機能するとともに、その矩形部５４から略直角な方向へ延び出すアーム部５６を介して側面端子部５２に接続されている。そして、矩形部５４の長手方向がｙ軸方向と平行となり且つ前記カバー１２の上面２０と平行となる姿勢で、その上面２０に接するようにカバー１２に配設され、矩形部５４のうちｙ軸方向と平行となる前端縁およびｘ軸方向と平行となる一対の側端縁が前記電極ガイド２４、２６と係合させられることにより、上面２０の所定位置に位置決めされる。また、矩形部５４には、前記ナット装着穴３２に対応する位置に接続穴５８が設けられており、図示しない外部接続端子が矩形部５４の上に密着するように配置されるとともに、接続ボルトがその外部接続端子および接続穴５８を挿通してナット３４に螺合されることにより、矩形部５４がその外部接続端子に一体的に接続される。

上記側面端子部５２は、カバー１２の手前側の側部から側面２２に沿って下方へ延び出しているとともに、上端部近傍の両側部には一対の矩形の切欠６０が設けられており、前記一対の係合突起３６とそれぞれ係合させられることにより、電極部品１４のｙ軸方向およびｚ軸方向の移動が規制されるとともにｘ軸まわりおよびｙ軸まわりの回転が規制される。これ等の移動および回転は、それぞれ所定の遊びを持って規制される。また、前記係止爪３８が側面端子部５２と係合させられることにより、電極部品１４がカバー１２から離間するｘ軸離脱方向へ移動することが規制される。側面端子部５２の下端部には接続穴６２が設けられており、図示しない電気装置内の接続端子（バスバーなど）が側面端子部５２と密着するように重ね合わされた状態で、接続ボルトおよびナット等により一体的に接続されるようになっている。

このような電極取付構造１０においては、電極部品１４の上面端子部５０の前端両側の角部が一対の平面視Ｌ字形状の電極ガイド２４、２６によって位置決めされるとともに係止爪３８によってｘ軸離脱方向の移動が規制され、且つ、蓋部２８によってｚ軸方向の浮き上がりが規制される一方、側面端子部５２に設けられた一対の切欠６０が係合突起３６と係合させられることにより、ｙ軸方向およびｚ軸方向の移動およびｘ軸まわりおよびｙ軸まわりの回転が規制されるため、それ等の多数の部位の干渉（規制）によって電気部品１４がカバー１２から離脱することが防止され、所定の取付位置に位置決めされて一体的に保持される。

その場合に、図６に示す各部の寸法、すなわち電極ガイド２４、２６の離間寸法Ｌ₁ 、電極ガイド２４の高さ寸法Ｌ₂ 、蓋部２８の高さ寸法Ｌ₃ 、幅寸法Ｌ₄ 、蓋部２８よりも内側の開口３０の寸法Ｌ₅ 、係止爪３８の内側寸法Ｌ₆ 、係合突起３６の内側寸法Ｌ₇ 、係止爪３８と凸部４０との間の寸法Ｌ₈ 、凸部４０から電極ガイド２４、２６までの寸法Ｌ₉ 等を適当に定めれば、多数の干渉部位（規制部位）により所定の遊びを有するフローティング状態で電極部品１４を所定位置に位置決めして保持することが可能で、各部の寸法誤差や組付誤差等を吸収できるとともに、回転や捻り、スライド移動等の複数の移動操作を組み合わせた取付および取外し手順で電極部品１４を着脱できるようにすることができる。そして、このように複数の移動操作の組み合わせで取付、取外し作業が行われると、僅かな干渉であっても電極部品１４の脱落が良好に防止されるため、カバー１２の所定の干渉部位を僅かに弾性変形させるだけで電極部品１４を着脱できるようにすれば、その電極部品１４の取付および取外し作業を小さな力で容易に行うことができるようになる。特に、取付、取外し作業を行う際の複数の移動操作が、カバー１２の使用時や搬送時等の通常状態において電極部品１４に加えられる恐れが全くない動作や可能性が低い動作であれば、僅かな干渉であっても電極部品１４が脱落する恐れはない。

具体的に説明すると、本実施例では上面端子部５０の前端両側の角部が一対の平面視Ｌ字形状の電極ガイド２４、２６によって位置決めされるとともに、右側の電極ガイド２６のみに設けられた蓋部２８によってｚ軸方向の浮き上がりが規制されるようになっているため、図８に示すように、側面端子部５２が一対の係合突起３６の内側へ挿入されて凸部４０に当接させられ、且つ矩形部５４が左側の電極ガイド２４上に乗り上げた状態で、矩形部５４の右側の前端角部が蓋部２８の下へ潜り込むようにｘ軸の右まわりに捻りながら、側面端子部５２と凸部４０との当接部を支点として上面端子部５０をｚ軸の右まわりに回転させることにより、矩形部５４を一対の電極ガイド２６、２８の間に落とし込むようにして、カバー１２の所定位置に電極部品１４を取り付けることができる。その場合に、電極部品１４は、図８に示す３箇所の干渉部位Ｋ₁ 〜Ｋ₃ でカバー１２と干渉し、それ等の何れかを弾性変形させながらｘ軸の右まわりに回転させられるが、本実施例では、主として干渉部位Ｋ₁ で電極部品１４と係合させられる開口３０の近傍の三角形部分Ｐ（図６参照）が弾性変形して電極部品１４の取付が許容される。

なお、上記「ｘ軸の右まわり」は、厳密にはｘ軸方向の成分を含む軸の右まわりで、電極部品１４の姿勢に応じて定まる。左まわりについても同じで、ｙ軸やｚ軸の右まわり、左まわりについても同様である。

一方、取り付けられた電極部品１４をカバー１２から取り外す際には、図３において係合突起３６よりも下側に位置する側面端子部５２を把持し、その係合突起３６を支点として電極部品１４をｘ軸の右まわりに回転させるように捻りながら、図２において側面端子部５２と凸部４０との当接部を支点として上面端子部５０をｚ軸の左まわりに回転させることにより、図４に一点鎖線で示すように上面端子部５０の矩形部５４の左端を持ち上げて電極ガイド２４上に乗り上げさせ、そのまま更にｚ軸の左まわりに回転させることにより、矩形部５４を蓋部２８から抜け出させてカバー１２から電極部品１４を取り外すことができる。この場合も、主として干渉部位Ｋ₁ における三角形部分Ｐが弾性変形させられることにより、電極部品１４の取外しが許容される。

そして、このように捻りおよび回転の複数の移動操作の組み合わせで取付、取外し作業を行う場合には、僅かな干渉であっても電極部品１４の脱落が良好に防止されるため、カバー１２の所定の干渉部位、すなわち三角形部分Ｐを、僅かに弾性変形させるだけで電極部品１４を移動させることができるようにすれば、その電極部品１４の取付および取外し作業を小さな力で容易に行うことができるようになるのである。

また、本実施例では一対の係合突起３６の先端部に内向きの係止爪３８が設けられ、その係止爪３８と側面端子部５２との係合で電極部品１４のｘ軸離脱方向への移動が規制されるようになっており、カバー１２の上面２０に脱落（抜け出し）防止用のストッパが存在しないため、電極部品１４の上面端子部５０をカバー１２の上面２０と平行に略密着させた状態で、側面端子部５２の切欠６０を一対の係止爪３８の傾斜面に押し付けるように電極部品１４をｘ軸方向へ押圧するだけで、電極部品１４をカバー１２に容易に取り付けることもできる。すなわち、上記傾斜面の作用で一対の係合突起３６がｙ軸方向において互いに離間する方向へ弾性的に押し拡げられることにより、側面端子部５２が係止爪３８の内側へ侵入することが許容され、上面端子部５０が電極ガイド２４、２６および蓋部２８によって位置決めされるｘ軸差し込み端まで前進させられることにより、電極部品１４がカバー１２の所定の取付位置に取り付けられるのである。また、一対の係合突起３６をｙ軸方向において互いに離間する方向へ弾性変形させながら、側面端子部５２を係止爪３８の外まで引き出すことにより、電極部品１４をカバー１２から取り外すことができる。

因みに、前記各部の寸法Ｌ₁ 〜Ｌ₉ について、図７に示す電極部品１４の各部の寸法Ａ〜Ｃおよび板厚ｔを用いて具体的に説明すると、それぞれ以下の範囲内で設定される。
Ｌ₁ ：Ａ＋（Ａの１０％±３％）の範囲内
Ｌ₂ ：ｔ−（ｔの２０％±５％）の範囲内
Ｌ₃ ：ｔ＋（ｔの１０％±５％）の範囲内
Ｌ₄ ：ｔ＋（ｔの２５％±５％）の範囲内
Ｌ₅ ：ｔ＋（ｔの±１０％）の範囲内
Ｌ₆ ：Ｃ−（Ｃの１０％±５％）の範囲内
Ｌ₇ ：Ｃ＋（Ｃの１０％±５％）の範囲内
Ｌ₈ ：ｔ＋（ｔの４０％±１０％）の範囲内
Ｌ₉ ：Ｂ＋（Ｂの１０％±５％）の範囲内

また、図７における側面端子部５２の幅寸法Ｄ、切欠６０の幅寸法Ｅは、それぞれ切欠６０の内側寸法Ｃおよび板厚ｔを用いて以下の範囲内で設定される。
Ｄ：Ｃ＋（Ｃの２０％±５％）の範囲内
Ｅ：ｔ＋（ｔの８０％±１０％）の範囲内

ここで、電極ガイド２４の高さ寸法Ｌ₂ は、図４に一点鎖線で示すように電極部品１４の矩形部５４がｘ軸の右まわりに回転した場合に、干渉部分が弾性変形しない状態では、矩形部５４の浮き上がり高さ（左端部の下面の高さ）よりも若干高くなるように、矩形部５４が干渉する開口３０の端縁位置や蓋部２８との関係で設定される。また、本実施例では、多数の干渉部位により電極部品１４をフローティング状態で位置決めするため、係止爪３８と凸部４０との間の寸法Ｌ₈ や切欠６０の幅寸法Ｅについては、十分な遊びを持って設定することができ、係止爪３８の破損等が抑制される。

一方、前記電極ガイド２４、２６や蓋部２８、ナット装着穴３２、係合突起３６、係止爪３８、台座４０等を有するカバー１２を、ｚ軸方向へ接近離間させられる一対の成形金型を有する成形装置を用いて射出成形等により一体成形する場合、本実施例では蓋部２８の下方の上面２０に開口３０が設けられているため、蓋部２８の下側のアンダーカットが解消してスライド型やその駆動機構が不要となり、成形装置が簡単で且つ安価に構成されるとともに、スライド型との干渉を考慮する必要がないためカバー１２の上面２０の形状等の設計の自由度が高くなる。

また、例えば図８のように、平面視において電極部品１４をｚ軸の右まわりに回転させながら上面端子部５０を蓋部２８の下側へ差し込んで取り付ける際には、その上面端子部５０をｘ軸の右まわりに捻って傾斜させる必要があるが、上面端子部５０は図４に一点鎖線で示すように右側前端部が開口３０内に落ち込むため、その分だけ蓋部２８の高さ寸法Ｌ₃ を低くすることが可能で、電極部品１４を取り付けた状態における遊びが小さくなってガタツキが低減される。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図９および図１０は、それぞれ前記図２、図３に相当する平面図および正面図で、カバー１２の上面２０に円柱形状のストッパ７０が設けられ、電極部品１４がｘ軸離脱方向へ移動する際に上面端子部５０の矩形部５４と係合させられることにより、そのｘ軸離脱方向への移動を規制する。この場合には、例えば取り付けられた電極部品１４にｘ軸離脱方向へ過大な力が作用するなどして係止爪３８が破損しても、ストッパ７０と矩形部５４との係合により、電極部品１４がｘ軸離脱方向へ移動してカバー１２から脱落することが防止される。ストッパ７０の高さ寸法は、前記図８のようにｚ軸まわりに回転させて電極部品１４を取付、取外しする際に、上面端子部５０と僅かに干渉する程度の寸法とされている。このストッパ７０は位置決め突起に相当する。

ここで、蓋部２８の下側に開口３０が設けられ、カバー１２を一体成形する際にスライド型が不要なことから、上面２０の任意の位置にストッパ７０をカバー１２と一体に設けることができる。

図１１の(a) は前記図２に相当する平面図で、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図であり、前記ストッパ７０の代わりに蓋部２８の下面に下方へ突き出すストッパ７２が設けられ、電極部品１４の矩形部５４に設けられた係合穴７４と係合させられるようになっており、係止爪３８が破損しても、ストッパ７２と係合穴７４との係合により、電極部品１４がｘ軸離脱方向へ移動してカバー１２から脱落することが防止される。この場合のストッパ７２は半球形状を成しているとともに、その突出寸法は、前記図８のようにｚ軸まわりに回転させて電極部品１４を取付、取外しする場合に、上面端子部５０と僅かに干渉する程度の寸法とされている。

この場合も、蓋部２８の下側に開口３０が設けられているため、スライド型等を必要とすることなく、蓋部２８の下面の任意の位置にストッパ７２を一体に設けることができる。

図１２および図１３は、それぞれ前記図９、図１０に相当する平面図および正面図で、図１４は図１２におけるＸIV−ＸIV断面図である。この電極取付構造８０は、前記図９および図１０の実施例に比較して、左側の電極ガイド２４にも蓋部８２が設けられているとともに、その蓋部８２の下方、すなわちｚ軸方向において蓋部８２を上面２０に投影した部分には、その投影域よりも広い範囲にカバー１２を貫通するように開口８４が設けられている。また、前記円柱形状のストッパ７０の代わりに細長い直線状のストッパ８６が設けられ、電極部品１４がｘ軸離脱方向へ移動する際に上面端子部５０の矩形部５４と係合させられることにより、そのｘ軸離脱方向への移動を規制して脱落を防止する。本実施例では、係合突起３６の先端の係止爪３８が始めから省略されており、ｘ軸離脱方向の移動がストッパ８６のみで規制される。

この実施例では、一対の電極ガイド２４、２６にそれぞれ蓋部８２、２８が設けられているため、上面端子部５０をストッパ８６上に位置させるとともに上面端子部５０の前端部が蓋部８２、２８の下側へ潜り込むように側面端子部５２側を持ち上げた状態で、電極部品１４を前方すなわちｘ軸方向の差し込み側へ移動させ、蓋部８２、２８やストッパ８６の干渉部分、或いは切欠６０が係合させられる係合突起３６を弾性変形させながら差し込み端まで押し込むことにより、上面端子部５０の矩形部５４がストッパ８６を乗り越えて、電極部品１４が図１２、図１３に示す所定の取付位置に保持される。図１４の一点鎖線は、矩形部５４がストッパ８６を乗り越えて上面２０上に落ちる直前の状態であり、電極部品１４を取り外す際には、側面端子部５２側を持ち上げて蓋部８２、２８やストッパ８６の干渉部分、或いは係合突起３６を弾性変形させながら、矩形部５４がストッパ８６を乗り越えるようにしてｘ軸離脱方向へ引っ張り出せば良い。側面端子部５２に設けられる切欠６０の幅寸法Ｅは、このような側面端子部５２の上下変位（ｙ軸まわりの回転）を許容しつつ、係合突起３６との係合で所定量以上の変位を規制して電極部品１４の抜け出しを防止するように定められる。

本実施例においても、電極ガイド２４、２６や蓋部２８、８２、ナット装着穴３２、係合突起３６、台座４０等を有するカバー１２を、ｚ軸方向へ接近離間させられる一対の成形金型を有する成形装置を用いて射出成形等により一体成形する場合に、蓋部２８、８２の下方の上面２０には開口３０、８４が設けられているため、蓋部２８、８２の下側のアンダーカットが解消してスライド型やその駆動機構が不要となり、成形装置が簡単で且つ安価に構成される。また、スライド型との干渉を考慮する必要がないため、カバー１２の上面２０の形状等の設計の自由度が高くなり、上面２０の任意の位置にストッパ８６をカバー１２と一体に設けることができる。

図１５の(a) は図１２に相当する平面図で、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図であり、前記電極取付構造８０に比較して、ストッパ８６の代わりに円柱形状のストッパ９０が設けられ、電極部品１４のアーム部５６に設けられた係合穴９２と係合させられるようになっている。図１５(b) の一点鎖線は、アーム部５６の係合穴９２がストッパ９０に到達し、上面２０上に落ちる直前の状態であり、ストッパ９０の手前側すなわちｘ軸離脱方向側には、アーム部５６との余計な干渉を避けるために傾斜面が設けられている。

図１６は図２に相当する平面図で、この電極取付構造１００は前記電極取付構造１０に比較して、電極ガイド２６に設けられた蓋部２８の代わりに、その電極ガイド２６よりもｘ軸方向の手前側すなわちカバー１２の側面２２に近い側に電極押え１０２が設けられ、上面端子部５０のアーム部５６と係合させられることにより、電極部品１４の浮き上がりを規制するようになっている。電極押え１０２は、上面２０から略垂直にｚ軸方向へ立ち上がる支持板部と、その支持板部の上端から上面２０と略平行にアーム部５６上へ突き出す押え板部とを一体に備えており、押え板部の下方、すなわちｚ軸方向において押え板部を上面２０に投影した部分には、その投影域よりも広い範囲にカバー１２を貫通するように開口１０４が設けられている。本実施例では、アーム部５６が上記支持板部に当接させられてｙ軸方向の位置決めが行われるようになっており、支持板部が電極ガイド（位置決め突起）としても機能するが、アーム部５６との係合が不可となるように図１６の右方向へ後退した位置に支持板部を設け、電極押え１０２としてのみ機能するようにしても良い。

このような電極取付構造１００においても、電極ガイド２４、２６や電極押え１０２、係合突起３６等を有するカバー１２を、ｚ軸方向へ接近離間させられる一対の成形金型を有する成形装置を用いて射出成形等により一体成形する場合に、電極押え１０２の下方の上面２０に開口１０４が設けられているため、電極押え１０２の下側のアンダーカットが解消してスライド型やその駆動機構が不要となり、成形装置が簡単で且つ安価に構成される。

一方、この実施例においても、前記電極取付構造１０と同様に、側面端子部５２が一対の係合突起３６の内側へ挿入されて凸部４０に当接させられ、且つ矩形部５４が左側の電極ガイド２４上に乗り上げた状態で、アーム部５６の右側端縁が電極押え１０２の下へ潜り込むようにｘ軸の右まわりに捻りながら、側面端子部５２と凸部４０との当接部を支点として上面端子部５０をｚ軸の右まわりに回転させることにより、上面端子部５０を一対の電極ガイド２６、２８の間に落とし込むようにして、カバー１２の所定位置に電極部品１４を取り付けることができる。また、電極部品１４をカバー１２から取り外す際には、係合突起３６よりも下側に位置する側面端子部５２を把持して、その係合突起３６を支点として電極部品１４をｘ軸の右まわりに回転させるように捻りながら、側面端子部５２と凸部４０との当接部を支点として上面端子部５０をｚ軸の左まわりに回転させることにより、上面端子部５０の矩形部５４の左端を持ち上げて電極ガイド２４上に乗り上げさせ、そのまま更にｚ軸の左まわりに回転させることにより、アーム部５６を電極押え１０２から抜け出させてカバー１２から電極部品１４を取り外すことができる。この場合は、主として電極押え１０２の弾性変形によって電極部品１４の取付および取外しが許容され、僅かな弾性変形で移動させることができるようにすることにより、その取付および取外し作業を小さな力で容易に行うことができるようになる。

なお、上記各実施例は、何れも上面端子部５０がｚ軸方向から見た平面視においてＬ字形状を成しているが、例えばアーム部５６や側面端子部５２と同じ幅寸法（ｙ軸方向の寸法）でｘ軸方向へ延び出すだけのＩ字形状（長方形）であっても良い。すなわち、細長い長方形の板材を単に略直角に折り曲げただけの電極部品を採用することもできる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

本発明の一実施例である電極取付構造を示す斜視図である。 図１の実施例の平面図である。 図１の実施例の正面図である。 図２におけるIV−IV断面図である。 図２におけるＶ−Ｖ断面図である。 図１の実施例において電極部品を取り付ける前のカバーを示す図で、(a) は平面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図である。 図１の実施例の電極部品を単独で示す図で、(a) は平面図、(b) は正面図、(c) は右側面図である。 図１の実施例においてカバーに電極部品を取り付ける際の作業手順を説明する平面図である。 本発明の他の実施例の平面図である。 図９の実施例の正面図である。 本発明の更に別の実施例を示す図で、(a) は平面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図である。 本発明の更に別の実施例の平面図である。 図１２の実施例の正面図である。 図１２におけるＸIV−ＸIV断面図である。 本発明の更に別の実施例を示す図で、(a) は平面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図である。 本発明の更に別の実施例の平面図である。

符号の説明

１０、８０、１００：電極取付構造 １２：カバー（合成樹脂部材） １４：電極部品 ２０：上面 ２４、２６：電極ガイド（位置決め突起） ２８、８２：蓋部（電極押え） ３０、８４、１０４：開口 ３６：係合突起 ３８：係止爪 ５０：上面端子部 ５２：側面端子部 ５４：矩形部 ６０：切欠 ７０、７２、８６、９０：ストッパ（位置決め突起） １０２：電極押え

Claims (4)

1. 合成樹脂部材の平坦な上面に一体に設けられ、板状の電極部品と係合させられることにより該上面と平行なｘ−ｙ平面内の位置を規制する１または複数の位置決め突起と、
   前記合成樹脂部材の上面に一体に設けられ、前記電極部品の上方に位置して該電極部品が前記ｘ−ｙ平面に対して垂直なｚ軸方向へ浮き上がることを規制する電極押えと、
   を有し、前記合成樹脂部材を部分的に弾性変形させることにより、前記電極部品を該合成樹脂部材の所定位置に着脱可能に取り付けることができる電極取付構造であって、
   前記ｚ軸方向において前記電極押えを前記上面に投影した投影域よりも広い範囲に、該上面から前記合成樹脂部材を貫通するように開口が設けられているとともに、
   前記電極部品は、ｙ軸方向と平行な前端縁およびｘ軸方向と平行な一対の側端縁を有する矩形部を備えており、
   前記合成樹脂部材の上面には、前記位置決め突起として、それぞれｚ軸方向から見た平面視においてＬ字形状を成し、前記前端縁と一対の側端縁とが交わる前端両側の角部と係合させられる一対の電極ガイドが設けられているとともに、
   前記電極押えは、前記一対の側端縁のうちの何れか一方側に設けられている
   ことを特徴とする電極取付構造。
2. 合成樹脂部材の平坦な上面に一体に設けられ、板状の電極部品と係合させられることにより該上面と平行なｘ−ｙ平面内の位置を規制する１または複数の位置決め突起と、
   前記合成樹脂部材の上面に一体に設けられ、前記電極部品の上方に位置して該電極部品が前記ｘ−ｙ平面に対して垂直なｚ軸方向へ浮き上がることを規制する電極押えと、
   を有し、前記合成樹脂部材を部分的に弾性変形させることにより、前記電極部品を該合成樹脂部材の所定位置に着脱可能に取り付けることができる電極取付構造であって、
   前記ｚ軸方向において前記電極押えを前記上面に投影した投影域よりも広い範囲に、該上面から前記合成樹脂部材を貫通するように開口が設けられているとともに、
   前記電極部品は、直角に折り曲げられたＬ字形状を成しており、前記ｘ−ｙ平面と平行で前記合成樹脂部材の上面に接するように配設されて前記位置決め突起と係合させられる上面端子部と、ｘ軸に対して垂直なｙ−ｚ平面と平行で該合成樹脂部材の側部において下方へ延びる側面端子部とを有する一方、
   該側面端子部には、両側部に一対の切欠が設けられているとともに、
   前記合成樹脂部材の側面には、ｘ軸方向へ突き出して前記一対の切欠内をそれぞれ挿通させられることにより、該切欠との係合で前記電極部品のｙ軸方向およびｚ軸方向の移動を規制するとともにｘ軸まわりおよびｙ軸まわりの回転を規制する一対の係合突起が一体に設けられている
   ことを特徴とする電極取付構造。
3. 前記電極部品は、直角に折り曲げられたＬ字形状を成しており、前記ｘ−ｙ平面と平行で前記合成樹脂部材の上面に接するように配設されて前記位置決め突起と係合させられる上面端子部と、ｘ軸に対して垂直なｙ−ｚ平面と平行で該合成樹脂部材の側部において下方へ延びる側面端子部とを有する一方、
   該側面端子部には、両側部に一対の切欠が設けられているとともに、
   前記合成樹脂部材の側面には、ｘ軸方向へ突き出して前記一対の切欠内をそれぞれ挿通させられることにより、該切欠との係合で前記電極部品のｙ軸方向およびｚ軸方向の移動を規制するとともにｘ軸まわりおよびｙ軸まわりの回転を規制する一対の係合突起が一体に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電極取付構造。
4. 前記一対の係合突起の先端部には、ｙ軸方向において互いに接近する内向きに係止爪が一体に設けられ、前記側面端子部と係合させられることによりｘ軸方向において該側面端子部が前記合成樹脂部材の側面から離間するｘ軸離脱方向へ移動することを規制する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の電極取付構造。

Images