JP6709511B2 - 開口封止部材及び電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、作業用の開口部を封止する開口封止部材及びこの開口封止部材を用いた電気機器に関する。

自動車等に搭載される電気機器のケースの内部には、外部回路と接続するための端子台が設けられており、この端子台と外部回路とを接続する作業を行うために、ケースには作業用の開口部が設けられている。そして、作業を行わないときには、この開口部はシールカバー（開口封止部材）によって塞がれている。このような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）に開示されたシールカバーがある。

このシールカバーは、電気機器を収容した金属製のケースに設けられた開口部に嵌合され、開口部の内周面に密着するシールリングを外周面に嵌着してなる合成樹脂製のシールリング保持部材と、ケースの表面に取り付けられる金属製のカバー本体とを備えている。そして、シールリング保持部材に設けられた軸部が、カバー本体に設けられた挿通孔に挿通して、抜け止め手段とともにボルト止めされることで、カバー本体とシールリング保持部材とが固定される。

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）の構成では、カバー本体に挿通孔が空いていることで、カバー本体とシールリング保持部材との間に水が浸入する。そして、この水が排出されずに滞留すると、金属製のカバー本体などが腐食する虞がある。

本明細書で開示される開口封止部材は、鉛直方向に開口した作業用の開口部を塞ぐための開口封止部材であって、前記開口部の上方を覆うカバープレートと、前記カバープレートに保持され、前記開口部内に嵌合されて、前記開口部の内周面に密着するシール部材を備えた栓体とを備えており、前記カバープレートの上面には、前記カバープレートに付着した水を前記カバープレートの外側に流し落とす勾配がつけられており、前記栓体の上面には、前記栓体の上面に付着した水を前記開口部の外側に流し落とす勾配がつけられている。

カバープレートにかかった水は、カバープレートの上面に勾配がつけられていることで、カバープレート上から流れ落ち、カバープレート上に滞留する虞がない。また、カバープレートと栓体の間に浸入した水に関しても、栓体に勾配がつけられていることで、栓体上から流れ落ち、開口部の外側に流し落とされるため、栓体とカバープレートの間に滞留する虞がない。そのため、浸入した水による腐食を抑制することができる。

本明細書に開示される開口封止部材の実施の態様として、以下の構成としてもよい。
前記カバープレートの上面と前記栓体の上面とは、同じ方向に勾配がつけられている構成としても良い。

カバープレート上の水と、栓体とカバープレートの間に浸入した水とが同じ方向に流れ落ちることで、流れ落ちた水の処理が容易になる。

前記栓体には、カバープレートと固定するためのボルトをねじ込むためのボス部が突設されており、前記栓体は、平面視長円形となっており、前記栓体の上面には、長手方向につけられた第１栓体勾配と、短手方向につけられた第２栓体勾配とがあり、前記第１栓体勾配の下端位置は、前記ボス部が設けられた位置と長手方向においてずれている構成としても良い。

栓体にボス部が突設されていることで、ボス部が水を排出する際の障害になる虞がある。しかしながら、ボス部の設けられた位置と、栓体の上面につけられた第１栓体勾配の下端位置とが長手方向においてずれていることで、ボス部の周縁に水が滞留することを抑制できる。

また、本明細書に開示される開口封止部材を用いた電気機器として、以下の構成としても良い。
開口封止部材と、端子と、該端子に接続された電線と、前記端子を収容し、前記開口封止部材に塞がれる作業用の開口部が設けられたハウジングとを備えた電気機器であって、前記カバープレートと前記栓体の上面につけられた勾配の下端位置は、前記電線が引き出された方向と反対側の端部に位置する。

電線が引き出された方向と反対側に水が排出されることで、排出された水が電線等にかかることを抑制できる。

本明細書に開示される開口封止部材によれば、かかった水をその外側に排水することができる。

実施形態における開口封止部材の平面図 同背面図 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ位置での断面図 図１におけるＩＶ−ＩＶ位置での断面図 コネクタの平面図 コネクタと開口封止部材とを組み付ける前の状態での側面図 コネクタと開口封止部材とを組み付けた後の状態での平面図

＜実施形態＞
実施形態について図１から図７を参照して説明する。
本実施形態の開口封止部材１０は、図５から図７に示すように、車両に搭載されたモータやインバータなどの機器のシールドケースに取り付けられたコネクタ８０（「電気機器」の一例）の作業用の開口部９１を閉止するものである。以下の説明では、上下方向については、Ｚ方向を上方とし、前後方向については、Ｘ方向を前方とし、左右方向については、Ｙ方向を右方とする。

コネクタ８０は、図４及び図５に示すように、シールドケース内に設けられた図示しない端子台に接続される。コネクタ８０は、導電性の金属製の端子８１と、端子８１に接続される電線８５と、端子８１及び電線８５の端末部を収容する合成樹脂製のハウジング９０とを備えている。

端子８１は、電線８５と接続された後、下方にＬ字状に曲げられ、ハウジング９０の下端部でさらにＬ字状に曲げられることで、ハウジング９０の開口部９１内に突出する。端子８１は、ハウジング９０内に左右方向に３つ並ぶようにインサート成形されており、端子台に保持された相手端子と接続される。

ハウジング９０には、開口部９１が設けられた筒状のハウジング本体部９３と、ハウジング本体部９３から外方に突出する平板状のフランジ部９５と、ハウジング本体部９３の後方に突出し、電線８５を保持する電線保持部９７とを備えている。開口部９１は、上下方向（鉛直方向）に開口しており、平面視左右方向に長い長円形である。そして、開口部９１の下端部は、端子台に嵌合される一方、開口部９１が上方に開口した状態で、端子８１を端子台の相手端子と接続する作業が行われる。そして、接続作業が行われないときには、この開口部９１は開口封止部材１０によって上方も閉止される。また、フランジ部９５には、シールドケース及び後記する開口封止部材１０のカバープレート２０と固定するためのボルトを挿通するボルト挿通孔９５Ａが設けられている。電線保持部９７には、端子８１と電線８５の接続部分を一体に保持する一体保持部９７Ａと、電線８５を個別に保持する円筒状の個別保持部９７Ｂとがある。一体保持部９７Ａは、ハウジング本体部９３よりも上方に突出している。そして、電線８５は、電線保持部９７から後方に引き出される。

開口封止部材１０は、図１及び図３に示すように、カバープレート２０と、栓体４０とを備えており、カバープレート２０と栓体４０とは、タップネジ７０によって固定される。
タップネジ７０は、円形状の頭部７１と、頭部７１が拡径した円形状のリング部７３と、ネジを切り込み可能なネジ部７５とを備えている。リング部７３の外径は、後記するカバープレート２０の挿通孔２９の径よりも大きな寸法とされており、挿通孔２９の孔縁部２９Ａに係止して抜け止めする。

カバープレート２０は、鋼板等の金属板をプレス加工することで形成され、図１及び図２に示すように、コネクタ８０の開口部９１及び電線保持部９７を覆うプレート本体部２１と、コネクタ８０のフランジ部９５を覆う取付部３５と、プレート本体部２１の端部と取付部３５との間を繋ぐ繋ぎ部２７とを備えている。繋ぎ部２７は、プレート本体部２１や取付部３５との間をＲ形状と鉛直面とによって繋いでいる。そして、カバープレート２０全体としては、開口部９１を覆うことが可能な矩形状をなす伏浅皿形状をしている。

プレート本体部２１は、図３及び図６に示すように、電線保持部９７の一体保持部９７Ａの上方を覆い、後方に開口するハウジング覆い部２３と、栓体４０を覆う栓体覆い部２５とを備えている。ハウジング覆い部２３は、後方に開口しており、前方にいくほど幅寸法（左右方向の寸法）が徐々に大きい。栓体覆い部２５は、栓体４０の外形形状と同じで、外形寸法が少し大きい。そして、栓体覆い部２５の左右方向の中央部分には、後記する栓体４０のボス部５５を挿通可能な円形状の挿通孔２９が設けられている。挿通孔２９は、プレート本体部２１の板厚方向に貫通している。また、挿通孔２９の孔縁部２９Ａには、タップネジ７０のリング部７３の下面が当接する。また、挿通孔２９の右方には、後記する栓体４０の位置決めピン５７を挿通可能な円形状のピン挿通孔３１が設けられている。

プレート本体部２１の上面２１Ａには、全体的に後端が最も高く、前端が最も低くなるように、プレート勾配ＰＲがつけられている。プレート勾配ＰＲは、部分的に勾配の程度が異なっているが、プレート本体部２１のうち栓体覆い部２５の部分の勾配は一定である。また、プレート本体部２１の上面においては、常に前方が後方より低くなっており、水平状態や窪んでいるところはない。プレート勾配ＰＲによって、プレート本体部２１に付着した水は、プレート本体部２１の前側に流れる。そして、プレート本体部２１の端縁にいたった水は、繋ぎ部２７を落下して、カバープレート２０の外側に流し落とされる。

取付部３５は、図６及び図７に示すように、フランジ部９５を覆う。取付部３５は、フランジ部９５の外形状とほぼ同じ外形状で、取付部３５の端部が曲げられて、取付部３５の側面３５Ａは、フランジ部９５の板厚分程度の上下方向の寸法となっており、フランジ部９５をすっぽり覆う。取付部３５には、フランジ部９５のボルト挿通孔９５Ａと同心のボルト孔３７が設けられている。

栓体４０は、合成樹脂製であって、図３及び図４に示すように、開口部９１（図５参照）内に嵌合可能な嵌合部４１と、嵌合部４１の上端部に連設される平板状の平板部５１を有している。嵌合部４１は、平面視長円形となっており、開口部９１の内形状と同じ外形状となっており、嵌合部４１の外寸法は、開口部９１の内寸法と同じか若干小さい。また、嵌合部４１の外周面には、シール装着溝４３が全周に亘って形成されている。シール装着溝４３には、長円形の環形をなすシール部材４５が嵌着されている。シール部材４５には、リップ４５Ａが一条外側に突出しており、リップ４５Ａの外径寸法は、開口部９１の内径寸法よりも少し大きく設定されている。そして、嵌合部４１が開口部９１内に嵌合すると、シール部材４５のリップ４５Ａが押し潰されて、開口部９１の内周面に密着して、嵌合部４１と開口部９１の間をシールする。

平板部５１は、横長な長円形となっており、嵌合部４１の外形状とほぼ同じ外形状で、若干大きい。平板部５１の外寸法は、開口部９１の内寸法よりも大きく、平板部５１全体が開口部９１の上方に位置する。そして、平板部５１の下面が開口部９１の上端孔縁部９１Ａ（図６参照）に当接して、栓体４０が開口部９１の所定位置に位置決めされる。また、平板部５１の長手方向（左右方向）の両端部には、プレート本体部２１の下面に当接する当接部５３が設けられている。当接部５３は、前後方向に延びる線状をしており、平板部５１から上方に突出している。当接部５３の平板部５１からの突出寸法は、前後方向において一定となっている。

平板部５１の中心位置には、図３に示すように、ボス部５５が上方に向かって突設されている。ボス部５５の上端部は、カバープレート２０の挿通孔２９の孔縁部２９Ａとの間に所定のクリアランスを有する状態で挿通可能となっている。ボス部５５を挿通孔２９に挿通した際には、ボス部５５の上端面が挿通孔２９の孔縁部２９Ａの表面から若干突出する突出寸法となるようボス部５５の高さは設定されている。そして、ボス部５５は円柱状をなしており、その上面から後方に向かってタップネジ７０をねじ込むための下穴が設けられている。

また、図１及に示すように、平板部５１のボス部５５の右方には、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、カバープレート２０に設けられたピン挿通孔３１の孔縁部との間に所定のクリアランスを有する状態で挿通可能とされている。また、位置決めピン５７は、カバープレート２０の表面から若干突出する突出寸法となっている。

平板部５１の上面５１Ａには、図３及び図４に示すように、平板部５１の長手方向（左右方向）につけられた第１栓体勾配ＨＲ１と、短手方向（前後方向）につけられた第２栓体勾配ＨＲ２がある。第１栓体勾配ＨＲ１は、左右端が最も高く、テーパー終線ＴＬの位置が最も低くなっている。テーパー終線ＴＬは、前後方向に（Ｘ軸に平行に）真っ直ぐ延びており、ボス部５５の右側方（位置決めピン５７側）に設けられている。第１栓体勾配ＨＲ１が設けられていることで、平板部５１に付着した水が、ボス部５５の設けられている位置の右方に集まるように流れ落ちる。また、第２栓体勾配ＨＲ２は、後端が最も高く、前端が最も低くなっており、プレート本体部２１の対向する部分（栓体覆い部２５）のプレート勾配ＰＲと同じ程度の勾配がつけられている。第２栓体勾配ＨＲ２が設けられていることで、平板部５１に付着した水は、平板部５１の前側に流れ、平板部５１の端縁にいたった水は、開口部９１の外側に流し落とされる。なお、平板部５１の上面５１Ａの下端位置は、開口部９１の上端孔縁部９１Ａよりも上方に位置しており、平板部５１の上面５１Ａから流れ落ちた水が開口部９１内に浸入しない。

本実施形態の開口封止部材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。まず栓体４０のシール装着溝４３に対してシール部材４５が嵌着される。次に、栓体４０が、カバープレート２０の裏面（下面）側におけるプレート本体部２１の下側に取り付けられる。具体的には、位置決めピン５７をピン挿通孔３１に、ボス部５５を挿通孔２９に挿通しつつプレート本体部２１の裏面（下面）に平板部５１の当接部５３を当接させる。このとき、プレート本体部２１の栓体覆い部２５のプレート勾配ＰＲと第２栓体勾配ＨＲ２とがほぼ同じになっているため、プレート本体部２１の裏面と当接部５３とが、当接部５３の後端から前端に亘って当接する。

栓体４０が正規姿勢でカバープレート２０の裏面（後面）に当てられたら、タップネジ７０をボス部５５の下穴に嵌め込んで締め付ける。この際、タップネジ７０のネジ部７５によって、ボス部５５の下穴には雌ネジが切り込まれる。そして、タップネジ７０は、リング部７３がボス部５５の上面に当接する位置までねじ込まれる。このとき、栓体４０の位置決めピン５７が、カバープレート２０のピン挿通孔３１に嵌っていることで、栓体４０がタップネジ７０のねじ込みに伴って連れ回りすることが規制される。

そして、栓体４０は、リング部７３が挿通孔２９の孔縁部２９Ａとボス部５５の上面に当たることでカバープレート２０の裏面（後面）から落下することが阻止される。また、カバープレート２０は、ボス部５５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５５と挿通孔２９との間、並びに位置決めピン５７とピン挿通孔３１との間にはクリアランスが設けられていることで、栓体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。

上記のように開口封止部材１０が組み付けられたら、図６に示すように、開口封止部材１０は、コネクタ８０の開口部９１に被着される。開口封止部材１０を所定位置に配して、カバープレート２０をコネクタ８０側に向けて押圧すると、栓体４０は、シール部材４５を周方向に潰し変形させつつ、開口部９１内に押し込まれ、平板部５１が開口部９１の上端孔縁部９１Ａに当接した段階で押し込みを停止する。この際、栓体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９１との間で芯出しされつつ嵌合される。そして、カバープレート２０の取付部３５がコネクタ８０のフランジ部９５を覆い、ボルト孔３７にボルトを通して、コネクタ８０のボルト挿通孔９５Ａとともにケースにねじ込むことで、開口封止部材１０がフランジ部９５と一緒に機器のケースの上面に固定される。

そして、開口封止部材１０によって開口部９１が閉止された状態で、開口封止部材１０に水がかかったとする。仮に、カバープレート及び栓体に勾配がつけられていないとすると、鉛直方向に開口した開口部９１を塞ぐカバープレートと栓体との上面は、水平状態となり、水が滞留する。しかしながら、本実施形態では、カバープレート２０のプレート本体部２１の上面２１Ａにかかった水は、プレート勾配ＰＲによって、プレート本体部２１の前側に流れ落ちる。そして、プレート本体部２１の端縁にいたった水は、繋ぎ部２７を落下して、カバープレート２０の外側に流し落とされる。そのため、カバープレート２０に付着した水が、カバープレート２０上で滞留して、カバープレート２０が腐食することを抑制できる。

また、カバープレート２０の後方開口や、挿通孔２９やピン挿通孔３１等からカバープレート２０と栓体４０の間に水が浸入する。浸入した水は、栓体４０の平板部５１の上面５１Ａにおいて、第１栓体勾配ＨＲ１によって、テーパー終線ＴＬに集められつつ、第２栓体勾配ＨＲ２によって、平板部５１の前側に流れる。この際に、テーパー終線ＴＬとボス部５５の長手方向における位置がずれていることから、テーパー終線ＴＬに集まった水が前側に流れ落ちる際に、ボス部５５がその妨げとなることがない。なお、ボス部５５の位置決めピン５７側に、テーパー終線ＴＬがあることで、位置決めピン５７側の勾配がきつくなり、位置決めピン５７があっても水が流れやすくなる。そして、２種類の栓体勾配ＨＲ１、ＨＲ２によって平板部５１の端縁にいたった水は、開口部９１の外側に流し落とされる。この際に、平板部５１の上面５１Ａの下端位置は、開口部９１の上端孔縁部９１Ａよりも上方に位置しており、平板部５１の上面５１Ａから流れ落ちた水が開口部９１内に浸入しない。栓体４０とカバープレート２０との間に浸入した水も排出されることから、カバープレート２０が腐食したり、開口部９１内に水が浸入したりすることも抑制できる。

このように、カバープレート２０のプレート本体部２１の上面２１Ａにかかった水も、カバープレート２０と栓体４０との間に浸入した水も、最終的には、開口封止部材１０の前側に流れ落ちる。そのため、前側のみで流れ落ちた水の処理を行えばよい。また、水が前側に流し落とされることから、後側に延びる電線８５に水がかかることを抑制できる。

本実施形態では、カバープレート２０にかかった水は、カバープレート２０のプレート本体部２１の上面２１Ａにプレート勾配ＰＲがつけられていることで、カバープレート２０上から流れ落ち、カバープレート２０上に水が滞留する虞がない。また、カバープレート２０と栓体４０の間に浸入した水に関しても、栓体４０に栓体勾配ＨＲ１、ＨＲ２がつけられていることで、栓体４０上から流れ落ち、開口部９１の外側に流し落とされるため、栓体４０とカバープレート２０の間に滞留する虞がない。そのため、浸入した水による腐食を抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本明細書によって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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、カバープレート２０のプレート勾配ＰＲは、後端が高く、前端が低くなるようになっていたが、逆でも良いし、長手方向に勾配がついていても良い。また、中央部分を高くして、縁部にいくほど低くなるような勾配であっても良い。

（２）上記実施形態では、栓体４０の第１栓体勾配ＨＲ１は、両端が高く、テーパー終線ＴＬが低くなるようになっていたが、中央部分を高くして、縁部にいくほど低くなるような勾配であっても良い。また、テーパー終線ＴＬは、ボス部５５の位置決めピン５７側に設けられていたが、逆側でも良いし、ボス部５５と重なっていても良い。栓体４０の第２栓体勾配ＨＲ２は、後端が高く、前端が低くなるようになっていたが、逆でも良い。また、中央部分を高くして、縁部にいくほど低くなるような勾配であっても良い。さらに、第１栓体勾配ＨＲ１と第２栓体勾配ＨＲ２のいずれか一方が設けられているだけでも良い。

（３）上記実施形態では、取付部３５には、勾配がつけられていなかったが、フランジ部９５と取付部３５に勾配をつけても良い。

（４）上記実施形態では、取付部３５がフランジ部９５全体を覆っていたが、ボルト挿通孔９５Ａに位置だけに設けられていても良い。

（５）上記実施形態では、カバープレート２０のプレート勾配ＰＲと、栓体４０の第２栓体勾配ＨＲ２とは、同じ方向で、対向する部分は同じ角度とされていたが、異なる方向であっても良いし、対向する部分も異なる角度であっても良い。

（６）上記実施形態では、電線８５が延びる側と反対側に水が流されるようになっていたが、反対側でなくても良い。

（７）上記実施形態では、開口部９１は、コネクタ８０のハウジング９０に設けられていたが、金属製のケース等に設けられていても良い。

（８）上記実施形態では、嵌合部４１よりも外形寸法が大きい平板部５１が設けられていたが、平板部の外形寸法は、嵌合部４１と同じ寸法もしくは小さい寸法となっていても良い。栓体の上面の下端位置が、開口部９１の上端面よりも上方に位置するようになっていれば良い。

１０…開口封止部材
２０…カバープレート
２１…プレート本体部
２１Ａ…上面
２９…挿通孔
３１…ピン挿通孔
３５…取付部
４０…栓体
４１…嵌合部
５１…平板部
５１Ａ…上面
５５…ボス部
５７…位置決めピン
７０…タップネジ
８０…コネクタ（電気機器）
８１…端子
８５…電線
９０…ハウジング
９１…開口部
ＰＲ…プレート勾配
ＨＲ１…第１栓体勾配
ＨＲ２…第２栓体勾配
ＴＬ…テーパー終線

Claims (4)

1. 鉛直方向に開口した作業用の開口部を塞ぐための開口封止部材であって、
   前記開口部の上方を覆うカバープレートと、
   前記カバープレートに保持され、前記開口部内に嵌合されて、前記開口部の内周面に密着するシール部材を備えた栓体とを備えており、
   前記カバープレートの上面には、前記カバープレートに付着した水を前記カバープレートの外側に流し落とす勾配がつけられており、
   前記栓体の上面には、前記栓体の上面に付着した水を前記開口部の外側に流し落とす勾配がつけられている開口封止部材。
2. 前記カバープレートの上面と前記栓体の上面とは、同じ方向に勾配がつけられている請求項１に記載の開口封止部材。
3. 前記栓体には、カバープレートと固定するためのボルトをねじ込むためのボス部が突設されており、
   前記栓体は、平面視長円形となっており、前記栓体の上面には、長手方向につけられた第１栓体勾配と、短手方向につけられた第２栓体勾配とがあり、
   前記第１栓体勾配の下端位置は、前記ボス部が設けられた位置と長手方向においてずれている請求項１または請求項２に記載の開口封止部材。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の開口封止部材と、
   端子と、該端子に接続された電線と、前記端子を収容し、前記開口封止部材に塞がれる作業用の開口部が設けられたハウジングとを備えた電気機器であって、
   前記カバープレートと前記栓体の上面につけられた勾配の下端位置は、前記電線が引き出された方向と反対側の端部に位置する電気機器。

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