JP6928994B2 - キャップ - Google Patents

Description

本発明はボルト等の締結部材の、締結工具からの力を受ける頭部に被せられるキャップに関する。

高圧電線の端部が接続されボルト等の締結部材で機器等に締結される高圧コネクタが知られている。高圧コネクタの場合、その締結したボルト等の締結部材が不用意に外れることの無いように対策を講じておく必要がある。仮に不用意に外れると、高圧コネクタが機器等から外れることにより作業者が通電部に触れて感電するなどの事故が発生するおそれがある。このため、その締結部材は、Ｃリング等の抜け止め部材による抜け止めがなされており、作業者の意識的な取外し以外には外れない構造となっている。また、高圧電線に高電圧が印加された活線状態のまま作業者が不用意な取外し作業を行うことがないように、締結部材の頭部に目立つ色のキャップを被せることが行われている。

例えば、特許文献１には、ボルトで固定される高圧コネクタが開示されている。この高圧コネクタは、そのボルトによって固定される固定基材と、そのボルトの頭部を覆う被覆キャップと、それら固定基材と被覆キャップを繋いで被覆キャップを回動させるヒンジとを備えたボルトキャップを備えている。

特開２０１５−１７６２５号公報

ここで、ボルト等の締結部材の頭部に被せるキャップは、樹脂製が多く、例えばヒンジの部分がちぎれるなど、破損することがある。上掲の特許文献１の構造のボルトキャップの場合、一旦破損すると、高圧コネクタを機器等に締結しているボルトを取り外さないと、そのボルトキャップを取り替えることができない。このボルトを取り外すには、上記の事故を確実に防ぐ必要がるため、高圧電線への高電圧の印加を停止して機器等の動作を一旦止める必要があり、極めて大掛かりな作業となる。

本発明は、締結部材を取り外すことなく交換することが可能なキャップを提供することを目的とする。

本発明のキャップは、
第１被締結体に設けられた締結孔に第１被締結体の表面側から挿し込まれ、第１被締結体の裏面側に突き出た部分に第１被締結体と第２被締結体とを締結する締結部を有するとともに、その締結孔に挿し込まれたときの第１被締結体の表面側に、第１被締結体の表面の、締結孔の周囲の部分に突き当たるフランジ部、第１被締結体の表面側の端部に、フランジ部とは離間して設けられた、締結工具からの力を受ける頭部、および、頭部とフランジ部との間に設けられた、頭部の最大径よりも小径の首部を有する締結部材に装着されるキャップであって、
頭部を通過させる頭部通過穴を区画し頭部の通過の際に頭部に押されて弾性変形する複数本の弾性梁を有し、着脱自在に首部に支持される固定基部と、
固定基部に繋がるヒンジ部と、
ヒンジ部に繋がり、固定基部に重なるように頭部を開閉自在に覆う覆い部とを備えたことを特徴とする。

本発明のキャップには、締結部材の頭部を通過させる頭部通過穴を区画し頭部の通過の際に頭部に押されて弾性変形する複数本の弾性梁を有し、着脱自在に首部に支持される固定基部が設けられている。したがって、例えばヒンジ部がちぎれるなど、キャップの破損が生じたときには、締結部材はそのままにして、破損したキャップの固定基部を締結部材から外して新たなキャップに交換することができる。

ここで、本発明のキャップにおいて、
上記覆い部が、締結部材の頭部に被せられた姿勢で固定基部に係止する係止部を有し、
上記固定基部が、上記覆い部が締結部材の頭部に被せられた姿勢にあるときの上記係止部を係止する被係止部を有することが好ましい。

覆い部を締結部材の頭部に係止させる構造にすると、寸法や形状の異なる頭部を持った締結部材ごとに、その頭部に適合した覆い部を持ったキャップを用意する必要がある。また、締結部材の頭部は、締結工具による力を受けて、使用可能な程度ではあっても変形するおそれもある。覆い部を固定基部に係止させる構造のキャップの場合、頭部の寸法や形状の多少の相違や多少の変形があっても、同一種類のキャップを使用することができる。また、覆い部を固定基部に係止させることにより、覆い部を締結部材の頭部に被せたときの係止強度が、締結部材に依存することなく、キャップ自体で調整されたキャップとすることができる。

また、本発明のキャップにおいて、締結部材が、回転により第１の被締結体と第２の被締結体を締結する部材であって、固定基部が、第１被締結体に接して締結部材を回転軸とする固定基部の回転を防止する回止部を有することが好ましい。

本発明のキャップは、その固定基部が締結部材の首部に架けられた状態に締結部材に支持される。本発明のキャップが締結部材に支持された状態で締結部材を回転させたときにキャップが一緒に回ると、作業性の低下を招くおそれがあり、また、キャップの破損を引き起こすおそれがある。上記の回止部を有する構造の固定基部とすることにより、作業性の低下やキャップの破損が防止される。

さらに、本発明のキャップにおいて、上記ヒンジ部が、複数本の弾性梁のうちの１本の弾性梁に対し頭部通過穴を間に挟んだ反対側において固定基部と覆い部とを繋ぎ、覆い部をその１本の弾性梁と平行な折返し軸の回りに回動させる構造とすることが好ましい。

この構造の場合、締結部材の頭部を覆っていた覆い部を開いて頭部を開放する際に締結部材の首部に支持されている固定基部までもが締結部材から外れてしまうおそれが低減する。

以上の本発明によれば、締結部材を取り外すことなく交換することが可能なキャップが実現する。

本発明の一実施形態としてのキャップを備えた高圧コネクタの外観斜視図である。 図１に示す楕円Ｒ１の部分の拡大図である。 図１の高圧コネクタの側面図である。 相手機器に取り付けられた状態の高圧コネクタの断面図である。 図４に示す楕円Ｒ２の部分の拡大図である。 ボルトと、そのボルトへの装着前のキャップとを示した斜視図である。 ボルトと、そのボルトに装着された状態のキャップとを示した斜視図である。 ボルトの頭部にキャップの覆い部を被せた状態の、ボルトとキャップを示した斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態としてのキャップを備えた高圧コネクタの外観斜視図である。

また、図２は、図１に示す楕円Ｒ１の部分の拡大図である。

また、図３は、図１の高圧コネクタの側面図である。

さらに、図４は、相手機器に取り付けられた状態の高圧コネクタの断面図である。

さらに、図５は、図４に示す楕円Ｒ２の部分の拡大図である。

この高圧コネクタ１０は、アルミダイキャスト製のケース２０と、ボルト３０と、コンタクト４０と、そのコンタクト４０に接続された高圧電線５０と、キャップ６０とを備えている。ただし、図４以外の図では、高圧電線５０は図示が省略されている。この高圧コネクタ１０は、図４，図５に示すように、ボルト３０により、相手機器７０の筐体７１に固定される。そして、コンタクト４０は、相手機器７０の、不図示のコンタクトに接続される。

ここでは先ず、主に図５を参照して、ボルト３０の構造について説明する。

高圧コネクタ１０を構成しているアルミダイキャスト製のケース２０には、ボルト３０が挿し込まれる挿通孔２１が形成されている。ボルト３０は、その締結孔２１に、ケース２０の表面２０ａ側から挿し込まれる。そして、このボルト３０は、ケース２０の裏面２０ｂ側に突き抜けた部分に、止め輪配置溝３１と雄ねじ部３２とが設けられている。止め輪配置溝３１には、止め輪８０が配置される。この止め輪８０は、ボルト３０がケース２０の表面２０ａ側に抜けるのを防止している。このボルト３０は、高圧コネクタ１０の取付先である相手機器７０の筐体７１の、雌ねじ部７３が設けられているねじ穴７２に螺入される。そして、このボルト３０の雄ねじ部３２と筐体７１のねじ穴７２内の雌ねじ部７３とが螺合し、高圧コネクタ１０が相手機器７０に取り付けられる。

ここで、本実施形態における高圧コネクタ１０および相手機器７０が、本発明にいう、それぞれ第１被締結体および第２被締結体の各一例に相当する。また、ボルト３０は、本発明にいう締結部材の一例に相当する。さらに、ボルト３０に設けられている止め輪配置溝３１および雄ねじ部３２は、本発明にいう、それぞれ抜止部および締結部の各一例に相当する。さらに、止め輪８０は、本発明にいう抜止部材の一例に相当する。

ボルト３０の構造について、さらに説明を続ける。

このボルト３０がケース２０の締結孔２１に挿し込まれたときの、このボルト３０の表面側には、フランジ部３３と、頭部３４と、首部３５とが設けられている。フランジ部３３は締結孔２１よりも太径であって、ケース２０の表面２０ａの、締結孔３１の周囲の部分に突き当てられる部分である。また、頭部３４は、ボルト３０の、ケース２０の表面２０ａ側の端部に設けられていて、ボルト３０を回すための工具（不図示）からの力を受ける部分である。本実施形態におけるボルト３０の頭部３４は、図１，図２に示すように、ボルトとしての一般的な形状である略六角柱形状を有する頭部である。この頭部３４は、フランジ部３３から離間して設けられている。そして、その頭部３４とフランジ部３３との間には、頭部３４の最大径よりも細径の首部３５が設けられている。この首部３５には、後述するようにして、キャップ６０の固定基部６１（図２参照）が着脱自在に支持される。

図６は、ボルトと、そのボルトへの装着前のキャップとを示した斜視図である。

また、図７は、ボルトと、そのボルトに装着された状態のキャップとを示した斜視図である。

さらに、図８は、ボルトの頭部にキャップの覆い部を被せた状態の、ボルトとキャップを示した斜視図である。

以下では、主に図２と、さらに図６〜図８を参照しながら、キャップの構造について説明する。

キャップ６０は、目立つ色、例えばオレンジ色の樹脂製の部品である。このキャップ６０は、固定基部６１と、ヒンジ部６２と、覆い部６３とで構成されている。固定基部６１は、ボルト３０の首部３５に支持される部分である。また、ヒンジ部６２は、固定基部６１と覆い部６３とを繋いでいる部分である。さらに、覆い部６３は、固定基部６１と重なるようにボルト３０の頭部３４を開閉自在に覆う部分である。

固定基部６１は、ボルト３０の頭部３４を通過させる頭部通過穴６１１を区画する複数本（本実施形態では３本）の弾性梁６１２を有する。このキャップ６０をボルト３０に取り付けるにあたっては、ボルト３０の頭部３４を頭部通過穴６１１に押し込む。しかしながら、この頭部通過穴６１１は、外力が作用していない状態においては、ボルト３０の頭部３４を通過させる寸法とはなっていない。このため、ボルト３０の頭部３４を頭部通過穴６１１に押し込むと、弾性梁６１２が弾性的に撓んで外方へ広がり、頭部３４を通過させる。そして、頭部３４が頭部通過穴６１１を通過して、図７に示すように弾性梁６１２がボルト３０の首部３５の位置に達すると、弾性梁６１２が撓みから解放されて元の形状に戻る。そして、元の形状に戻ることにより、弾性梁６１２がボルト３０の首部３５に入り込み、キャップ６０の固定基部６１がボルト３０に支持される。

ヒンジ部６２は、覆い部６３が固定基部６１と重なることができるように、固定基部６１と覆い部６３とを繋いでいる。覆い部６３は、固定基部６１がボルト３０の首部３５に支持された状態にあるときに固定基部６１に重ねられる。そして、覆い部６３は、ボルト３０の頭部３４に被せられ、図８に示すように頭部３４を覆う。

本実施形態のキャップ６０には、上記の固定基部６１が設けられている。そして、その固定基部６１には、ボルト３０の頭部３４を通過させる頭部通過穴６１１を区画し頭部３４の通過の際に頭部３４に押されて弾性変形する複数本（３本）の弾性梁が設けられている。これら複数本（３本）の弾性梁６１２によって、固定基部６１が、着脱自在にボルト３０の首部３５に支持される。したがって、例えばヒンジ部６２がちぎれるなど、キャップ６０の破損が生じたときには、ボルト３０はそのままにして、破損したキャップ６０の固定基部６１をボルト３０から外して新たなキャップ６０に交換することができる。

また、このキャップ６０の固定基部６１には、一対の腕部６１３が設けられている。この一対の腕部６１３は、ケース２０の上に乗り、高圧コネクタ１０のケース２０のボルト取付部２１を両側から抱える形状を有する。本実施形態における一対の腕部６１３は、本発明にいう回止部の一例に相当する。この高圧コネクタ１０を相手機器７０に取り付ける、あるいは相手機器７０から取り外すにあたっては、ボルト３０を工具（不図示）により回転させる。このときに、キャップ６０が、そのボルト３０の回転に伴って、そのボルト３０を回転軸としてボルト３０と共に回転すると、取付け／取外しの作業の邪魔となるおそれがある。また、その共に回転することよりキャップ６０が破損するおそれもある。そこで、本実施形態では固定基部６１に一対の腕部６１３を設け、ケース２０に対し回転の向きに干渉させて共に回転することを防止する構造としている。本実施形態のキャップ６０の場合、一対の腕部６１３を設けたことによりキャップ６０およびボルト３０が共に回転することがなくなり、作業性の低下やキャップ６０の破損を防止している。

また、本実施形態のキャップ６０の覆い部６３には、３本の鉤部６３１が設けられている。また、これに対応して、本実施形態のキャップ６０の固定基部６１の内周には、３本の鉤部６３１に対応する３か所に、鉤部６３１を受け入れて鉤部６３１を係止させる鉤受部６１４が設けられている。これら鉤部６３１および鉤受部６１４は、本発明にいう、それぞれ係止部および被係止部の各一例に相当する。

ヒンジ部６２を回動軸として覆い部６３を回動させてその覆い部６３をボルト３０の頭部３４に被せると、鉤部６３１が鉤受部６１４に係止される。これにより、このキャップ６０は、覆い部６３がボルト３０の頭部３４を覆った姿勢に維持される。

ここで、この覆い部６３を、ボルト３０の頭部３４に係止させる構造とすることも考えられる。しかしながら、ボルト３０の頭部３４に係止させる構造を採用すると、寸法や形状の異なる頭部３４を持ったボルト３０ごとに、その頭部３４の形状や寸法に適合した覆い部６３を持ったキャップ６０を用意する必要がある。また、ボルト３０の頭部３４は、そのボルト３０を回すための工具による力を受けて、使用可能な程度ではあっても変形するおそれもある。

これに対し、覆い部６３を固定基部６１に係止させる本実施形態の構造のキャップ６０の場合、頭部３４の寸法や形状の多少の相違や多少の変形があっても、同一種類のキャップ６０を使用することができる。また、覆い部６３を固定基部６１に係止させることにより、覆い部６３の係止強度を、ボルト３０に依存することなく、キャップ６０自体で調整されたキャップ６０とすることができる。

さらに、本実施形態のキャップ６０の場合、ヒンジ部６２は、複数本（３本）の弾性梁６１２のうちの１本の弾性梁６１２ａに対し頭部通過穴６１１を間に挟んだ反対側において固定基部６１と覆い部６３とを繋いでいる。そして、そのヒンジ部６２は、覆い部６３をその１本の弾性梁６１２ａと平行な折返し軸の回りに折り返させる構造となっている。

ここで、ボルト３０の頭部３４を覆って固定基部６１に係止されている状態の覆い部６３を、頭部３４をその覆いから開放するように開くことを考える。覆い部６３を開こうとして力を加えると、その力は係止されている固定基部６１にも及ぶ。すなわち、固定基部６１には、ボルト３０から取り外される向きの力が加わることになる。ただし、本実施形態のキャップ６０のヒンジ部６２は、１本の弾性梁６１２ａに対し頭部通過穴６１１を間に挟んだ反対側に設けられていて、その１本の弾性梁６１２ａと平行な折返し軸の回りに回転させる構造となっている。このため、覆い部６３を開こうとして力を加えると、固定基部６１には、その１本の弾性梁６１２ａをボルト３０の首部３５の底に深く食い込ませる向きの力が加わることになる。すなわち、覆い部６３を開こうとする力によって、固定基部６１には、全体としてはボルト３０から外れる向きの力が加わるものの、それと同時に、１本の弾性梁６１２ａをボルト３０の首部３５に食い込ませる向きの力が加わる。そして、１本の弾性梁６１２ａがボルト３０の首部３５に食い込むことにより、固定基部６１がボルト３０から外れることが防止される。

なお、本実施形態では、固定基部６１には頭部通過穴６１１を区画する３本の弾性梁６１２が設けられている。しかしながら、弾性梁６１２は３本である必要はなく、２本以上の複数本であればよい。具体的には、その本数は、ボルト３０の頭部３４の形状や寸法等に照らして決定される。本実施形態のように略六角柱形状の頭部３４を持ったボルト３０の場合は、３本の弾性梁６１２で３角形の頭部通過穴６１１を形成することが好適であることが確認されている。

また、ここでは、本発明を、図示の高圧コネクタ１０に適用した例について説明した。しかしながら、本発明のキャップは、高圧コネクタにのみ適用されるものではない。本発明のキャップは、本実施形態における高圧コネクタ１０に相当する第１被締結体を、その締結相手である第２被締結体にボルト等の締結部材で締結してその頭部を覆う必要がある場合に広く適用することができる。

さらに、ここでは、高圧コネクタ１０を相手機器７０に取り付けるにあたり、ボルト３０が用いられている。しかしながら、本発明のキャップは、図示のようなボルト３０を用いて締結される場合にのみ適用されるものではない。本発明のキャップは、ドライバを用いて締結するねじや、六角棒レンチを用いて締結する六角穴付きのボルトやねじ、その他、頭部を持つ締結部材を用いて締結する場合に広く適用することができる。

１０ 高圧コネクタ
２０ ケース
２１ 挿通孔
３０ ボルト
３１ 止め輪配置溝
３２ 雄ねじ部
３３ フランジ部
３４ 頭部
３５ 首部
４０ コンタクト
５０ 電線
６０ キャップ
６１ 固定基部
６１１ 頭部通過穴
６１２，６１２ａ 弾性梁
６１３ 一対の腕部
６１４ 鉤受部
６２ ヒンジ部
６３ 覆い部
６３１ 鉤部

Claims (4)

1. 第１被締結体に設けられた締結孔に該第１被締結体の表面側から挿し込まれ、該第１被締結体の裏面側に突き出た部分に該第１被締結体と第２被締結体とを締結する締結部を有するとともに、該締結孔に挿し込まれたときの該第１被締結体の表面側に、該第１被締結体の表面の該締結孔の周囲の部分に突き当たるフランジ部、該第１被締結体の表面側の端部に、該フランジ部とは離間して設けられた、締結工具からの力を受ける頭部、および該頭部と該フランジ部との間に設けられた、該頭部の最大径よりも小径の首部を有する締結部材に装着されるキャップであって、
   前記頭部を通過させる頭部通過穴を区画し該頭部の通過の際に該頭部に押されて弾性変形する複数本の弾性梁を有し、着脱自在に該首部に支持される固定基部と、
   前記固定基部に繋がるヒンジ部と、
   前記ヒンジ部に繋がり、該固定基部に重なるように前記頭部を開閉自在に覆う覆い部とを備えたことを特徴とするキャップ。
2. 前記覆い部が、前記頭部に被せられた姿勢で前記固定基部に係止する係止部を有し、
   前記固定基部が、前記覆い部が前記頭部に被せられた姿勢にあるときの前記係止部を係止する被係止部を有することを特徴とする請求項１に記載のキャップ。
3. 前記締結部材が、回転により前記第１の被締結体と前記第２の被締結体を締結する部材であって、
   前記固定基部が、前記第１被締結体に接して前記締結部材を回転軸とする該固定基部の回転を防止する回止部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のキャップ。
4. 前記ヒンジ部が、前記複数本の弾性梁のうちの１本の弾性梁に対し前記頭部通過穴を間に挟んだ反対側において前記固定基部と前記覆い部とを繋ぎ、該覆い部を該１本の弾性梁と平行な折返し軸の回りに回動させることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載のキャップ。

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