JP5645081B2 - 車載用電気機器のシールカバー - Google Patents

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Description

本発明は、車載用電気機器のケースに設けられた作業用の開口部を閉鎖する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、電気自動車において搭載される機器を収容するケースには、内部のコネクタの接続作業等を行うための開口部が設けられ、常にはこの開口部に、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。従来シールカバーの一例として、下記特許文献1に記載されたものが知られている。このものは、開口部を覆うことが可能なカバー本体を備え、同カバー本体の裏面に開口部内に嵌合される嵌合部が設けられてその外周面にシールリングが装着されるとともに、開口部に対する係止片が設けられた形状であって、このシールカバーを開口部に被せて係止すると、嵌合部の外周面のシールリング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。
特開2009−117306号公報
上記のようなシールカバーにおいて高いシール性を確保するには、シールリング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の嵌合部と開口部との間に高い嵌合精度が要求される。従来では、シールカバーにノックピンと称する位置決めピンを備えて嵌合部と開口部の間の嵌合精度を出すようにしていたが、ノックピン自体を設けるのに高い加工精度等が必要であってコスト高に繋がり、特に開口部が複数になると、ノックピンで嵌合精度を管理すること自体に限界があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、開口部に対する高いシール性を確保することができ、なおかつ安価に製造し得るシールカバーを提供するところにある。
本発明は、車載用電気機器を収容したケースに設けられた作業用の開口部を閉鎖するために着脱可能に装着されるシールカバーであって、前記ケースの前記開口部を覆う形状をなして前記ケースの表面に取り付けられるカバー本体と、前記カバー本体の裏面側において前記開口部に嵌合可能に配され同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シールリング保持部材と、が具備され、前記カバー本体には表裏両面に貫通した挿通孔が形成されている一方、前記シールリング保持部材における前記カバー本体の裏面と対向した面には、前記挿通孔にクリアランスを持って挿通される軸部が突設され、この軸部の突出端には前記挿通孔の表面側の孔縁に係止して抜け止めする抜け止め手段が設けられている構成としたところに特徴を有する。
カバー本体の裏面に対してシールリング保持部材が全方位において移動可能なフローティング状態で支持されているから、カバー本体をケースに取り付けることに伴いシールリング保持部材をケースの開口部に嵌合するに当たって、芯出ししつつ嵌合することができる。これにより、シールリングを開口部の内周面との間で全周に亘って均一に潰しつつ嵌着することができ、すなわち開口部の高いシール性を確保することができる。また、フローティング構造を形成するのは、例えばノックピンを設ける場合と違って、さほど高い加工精度は不要であるから、安価に製造することができる。
また、以下のような構成としてもよい。
(1)前記シールリング保持部材における前記カバー本体の裏面と対向した面には、円柱状をなしてその突出端面にねじ孔が穿設されたナットが突設され、このナットが前記挿通孔にクリアランスを持って挿通可能であるとともに、前記ナットのねじ孔にはねじが螺合され、このねじの頭部に前記挿通孔の表面側の孔縁に係止して抜け止めする前記抜け止め手段が設けられている。
シールリング保持部材に突設したナットをカバー本体の挿通孔に挿通したのち、ナットにねじをねじ込むと、ねじの頭部に設けられた抜け止め手段でシールリング保持部材の落下止めが図られた上で、ナットと挿通孔との間のクリアランスによって、シールリング保持部材がフローティング可能に支持される。
(2)前記カバー本体の裏面における前記挿通孔の側方位置には規制孔が穿設される一方、前記シールリング保持部材における前記カバー本体の裏面と対向した面には、前記軸部が前記挿通孔に挿通されることと併せて前記規制孔にクリアランスを持って嵌合可能な突部が形成されている。
シールリング保持部材を、挿通孔に規制孔を加えた少なくとも2つの孔で支持することによって、シールリング保持部材のローリング防止に有効となる。規制孔を設けることで、シールリング保持部材を誤った姿勢で取り付けることを未然に防止できる。
本発明のシールカバーによれば、開口部に対する高いシール性を確保することができ、かつ製造コストの低減にも寄与することができる。
本発明の一実施形態に係るシールカバーの分解斜視図 同分解正面図 図2の部分拡大図 シールカバーの分解側面図 インターロックコネクタの装着動作を示す底面図 組付完了時のシールカバーの斜視図 同平面図 同正面図 同底面図 同側面図 図7のXI−XI線断面図 図11の部分拡大部 図7のXIII−XIII線断面図 図9のXIV−XIV線断面図
<実施形態>
本発明の一実施形態を図1ないし図14に基づいて説明する。
本実施形態のシールカバーは、電気機器を収容した図示しないシールドケースの一面に2個並んで設けられた作業用の開口部を一度に閉止するものである。また、当該シールカバーの着脱に伴って電気機器への通電回路を入り切りするインターロック機構が装備されており、そのため図示はしないが、ケース内に設けられた端子台には、通電回路から引き出された一対の接点用端子を収容してなる待ち受けコネクタが取り付けられている。
シールカバーSは、図1に示すように、カバー本体10と、2個のシールリング保持部材20と、インターロックコネクタ40と備えて構成されている。
カバー本体10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、ケースの2つ開口部を揃って覆うことが可能な細長い略長円形をなす伏浅皿形状をなしており、このカバー本体10の裏面側に、2個のシールリング保持部材20が並んで配設されるようになっている。カバー本体10の裏面側の開口縁における長さ方向の両端部には取付板11が張り出し形成され、それぞれボルトの挿通孔12が開口されている。
シールリング保持部材20(以下、単に保持部材20)は合成樹脂製であって、ケースの開口部内に嵌合される平面長円形で厚肉の本体部21の上面に、開口部の口縁を覆う一回り大きい長円形の蓋板22が形成された形状である。ケース側の2つの開口部に大きさの相違があることに併せて、保持部材20としては、長径が相対的に大きい第1保持部材20Aと、長径が相対的に小さい第2保持部材20Bとが備えられている。また、図2に示すように、第1保持部材20Aの方が本体部21の厚さが大きい。なお、両保持部材20A,20Bに共通した説明を行う場合には、単に保持部材20として説明する。
各保持部材20の本体部21における上端寄りの位置の外周面には、図11に示すように、シール装着溝23が全周に亘って形成されている。シール装着溝23には、長円形の環形をなすシールリング25が嵌着されている。シールリング25の外径寸法は、対応する開口部の内径寸法よりも少し大きく設定されている。
カバー本体10の裏面側には、上記した2個の保持部材20A,20Bが並んで、かつそれぞれ裏面に沿ってフローティングが可能な形態で支持されている。
フローティング構造としては、保持部材20の蓋板22の上面の中心にはインサートナット26が突設されている。ナット26は円柱状をなしその突出端面にねじ孔26Aが穿設されており、上端部を蓋板22の上面から所定長さ突出させた形態でインサート成形によって埋設されている。ナット26の突出長さは、カバー本体10の板厚よりも少し大きい寸法に設定されている。
一方、カバー本体10における各保持部材20の配設領域には、保持部材20の上面に突設されたナット26の上端部をクリアランスC1(図12参照)を持って挿通可能な円形の挿通孔13が、表裏両面に貫通した形態で形成されている。上記したナット26のねじ孔26Aにはねじ15が螺合可能であり、ねじ15の頭部15Aの下面には、挿通孔13よりも一回り大きいワッシャ16が介装されるようになっている。
各保持部材20の蓋板22の上面には、ナット26を挟んだ長さ方向に沿った両側に、丸ピンからなる一対のピン27,28が突出形成されている。ここで、各ピン27,28の径と、ナット26からの離間寸法は異なっている。各ピン27,28の突出高さは、揃ってナット26の突出高さよりも少し高く形成されている。
カバー本体10における各保持部材20の配設領域には、保持部材20の上面に突設された一対のピン27,28をそれぞれクリアランスC2(図12参照)を持って挿通可能な円形の規制孔17,18が、挿通孔13を挟んだ両側において表裏両面に貫通した形態で形成されている。
ここで、ピン27,28と対応する規制孔17,18との間のクリアランスC2の方が、ナット26と挿通孔13との間のクリアランスC1よりも小さく設定されている。
第1保持部材20Aには、ケース内に設けられた待ち受けコネクタとともにインターロック機構を構成するインターロックコネクタ40が、フローティングが可能な形態で取り付けられている。
インターロックコネクタ40は、図12にも示すように、合成樹脂製のハウジング41内に、相手の待ち受けコネクタに収容された一対の接点端子間を接続可能なショート端子42が収容されたものである。より詳細にはハウジング41は、平面略長方形をなす基盤43と、同基盤43の裏面における長さ方向の一側から垂設された略角筒形をなすコネクタ部44とから構成され、このコネクタ部44内に、上記したショート端子42が収容されている。コネクタ部44の下端部の内周面には、開口縁に向けて先広がりとなったテーパ状をなす誘い込み面45が形成されている。
インターロックコネクタ40は、ハウジング41の基盤43が、第1保持部材20Aにおける外周面に形成された挿通溝30に挿通されてフローティングが可能な状態で支持されるようになっている。
より詳細には、ハウジング41の基盤43における短辺側の両側縁には、それぞれスライド板46が上面と面一に張り出し形成されている。また、基盤43におけるコネクタ部44が設けられた側と反対側の領域には、弾性係止片48が、両側にスリット49が入れられることによって、当該基盤43の挿入方向の奥側から手前側に向けて延出された片持ち状に形成されている。弾性係止片48は、延出端側の上面に係止突部48Aが形成され、同延出端側が下方への撓み変位可能となっている。
挿通溝30は、図8にも示すように、第1保持部材20Aの本体部21における正面から視た右側の領域で、かつシール装着溝23よりも下側の領域において、下面並びに手前側の外周面に開口し、かつ奥面を有する行き止まり状となった形態で形成されている。
挿通溝30は、図12に示すように、上記したハウジング41の基盤43の幅よりも所定寸法幅広に形成されているとともに、同挿通溝30の天井面に寄った位置において、基盤43の左右両側面に張り出し形成された左右のスライド板46が挿通されるガイド溝31が形成されている。ガイド溝31の幅は、左右のスライド板46の外縁間の幅よりも、上記と同じ所定寸法だけ大きく形成されている。
挿通溝30の天井面における弾性係止片48の挿入位置と対応した位置には、手前側の縁部の所定領域を残して奥側に向けて逃がし溝50が形成され、上記の残された部分が、弾性係止片48の係止突部48Aが係止する被係止部51となっている。ここで、逃がし溝50の幅は、係止突部48Aの幅よりも同じく上記の所定寸法だけ大きく形成されている。
すなわち、ハウジング41の基盤43(スライド板46を含む)と、挿通溝30(ガイド溝31とを含む)との間、並びに弾性係止片48の係止突部48Aと、逃がし溝50との間には、基盤43が挿通溝30内において図12の矢線xに示すように、左右方向に移動することを許容する所定のクリアランスC3が設けられている。
また、ハウジング41の基盤43は、両スライド板46をガイド溝31に挿通しつつ挿通溝30内に手前側から挿通されて、途中から弾性係止片48を弾性変位させつつ押し込まれ、所定深さまで押し込まれたところで係止突部48Aが被係止部51を通過することにより、図14に示すように、弾性係止片48が復動変位しつつ係止突部48Aが被係止部51に係止して抜け止めされるようになっている。このとき、基盤43の奥面と挿通溝30の奥面30Aとの間には所定の間隔が開く設定となっていて、言い換えると、ハウジング41の基盤43が挿通溝30の奥面30Aに当たり、また係止突部48Aが被係止部51に当たるまでの間において、基盤43が挿通溝30内において図14の矢線yに示すように、前後方向に移動することを許容する所定のクリアランスC4が設けられていることになる。
本実施形態のシールカバーS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。まず第1及び第2保持部材20A,20Bのシール装着溝23に対してシールリング25が嵌着される。続いて、第1保持部材20Aの挿通溝30に対してインターロックコネクタ40が保持される。一部既述したように、弾性係止片48が手前側を向いた姿勢としてハウジング41の基盤43が挿通溝30内に挿通され、弾性係止片48が被係止部51に係止されて抜け止めされたところで、インターロックコネクタ40は前後及び左右にフローティング可能な状態で支持される。
次に、第1保持部材20Aと第2保持部材20Bとが、カバー本体10の裏面側における対応する領域に取り付けられる。第1保持部材20Aを例に取ると、同第1保持部材20Aは、カバー本体10の正面から視た左側の領域の裏面に対して装着され、ナット26の両側のピン27,28を規制孔17,18に、またナット26を挿通孔13に挿通しつつ裏面に当てられる。このとき第1保持部材20Aが左右逆向きであると、各ピン27,28が規制孔17,18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、第1保持部材20Aの向きを正規に直して再装着する。
上記のように第1保持部材20Aが正規姿勢でカバー本体10の裏面に当てられたら、ワッシャ16を挿通したのち、ねじ15をナット26のねじ孔26Aに螺合してドライバ等の工具でねじ込む。ねじ15はワッシャ16をナット26の上面に当てつつねじ孔26A内に締め付けられるが、このとき、第1保持部材20Aの上面の一対のピン27,28が、カバー本体10の対応する規制孔17,18に嵌っていることで、第1保持部材20Aがねじ15のねじ込みに伴って連れ回りすることが規制され、よってねじ15のねじ込みが効率良く行われる。
ナット26の突出長さがカバー本体10の板厚よりも大きくされていることから、ねじ15のねじ込みが完了した時点では、図12に示すように、ワッシャ16がナット26の上面に固定される一方で、ワッシャ16とカバー本体10との間にはナット26の軸線方向の隙間ができる設定であり、したがって第1保持部材20Aは、ワッシャ16が挿通孔13の孔縁に当たることでカバー本体10の裏面から落下することが阻止される一方で、カバー本体10の裏面側においてナット26の軸線方向に沿って若干の移動可能に取り付けられた状態となる。
ここで、ナット26と挿通孔13との間、並びに両ピン27,28と規制孔17,18との間にはクリアランスC1,C2が設けられていることで、第1保持部材20Aは全方位において移動可能なフローティング状態で支持されることになる。なお、ピン27,28と規制孔17,18との間のクリアランスC2の方が、ナット26と挿通孔13との間のクリアランスC1よりも小さく設定されていることで、第1保持部材20Aの移動規制は、ピン27,28が規制孔17,18の内縁に当たることで行われる。これは、樹脂材を金属に当てることで、金属同士が当たり合うことに起因して金属粉が生成されることを防止するためである。
第2保持部材20Bについても、上記したと同様の手順によって、カバー本体10の裏面における正面視右側の領域にねじ15で止められて取り付けられ、同じく全方位において移動可能なフローティング状態で支持される。
上記のようにシールカバーSが組み付けられたら、同シールカバーSは、以下のようにしてシールドケースの両開口部に亘って被着される。シールカバーSは両開口部の並列構造に倣った姿勢にされ、第1及び第2の保持部材20A,20Bがそれぞれ対応する開口部に嵌合される。それに伴い、第1保持部材20Aの下面側に垂設されたインターロックコネクタ40が、ケース内に深く進入して、端子台上に設けられた待ち受けコネクタの上方に対応する。
係る状態からカバー本体10をシールドケースの上面に向けて押圧すると、第1及び第2の保持部材20A,20Bは、それぞれのシールリング25を周方向に潰し変形させつつ、対応する開口部内に押し込まれるが、第1及び第2の保持部材20A,20Bはそれぞれ全方位においてフローティング状態で支持されているから、対応する開口部との間で芯出しされつつ嵌合される。これにより、各第1と第2の保持部材20A,20Bは、シールリング25を全周に亘って均一に潰しつつ対応する開口部の内周面に密着させた状態で嵌合される。
それとともに、インターロックコネクタ40のハウジング41に形成されたコネクタ部44の誘い込み面45側から、相手の待ち受けコネクタが相対的に嵌合されるが、ハウジング41は第1保持部材20Aの挿通溝30内に前後並びに左右方向のフローティング状態で支持されているから、ハウジング41のコネクタ部44は、待ち受けコネクタが誘い込み面45と係合することに伴い、前後左右方向に移動しつつ芯出しされ、相手の待ち受けコネクタとスムーズに正規嵌合される。結果、インターロックコネクタ40側のショート端子42が待ち受けコネクタ側の一対の接点端子間を接続する。
最後に、カバー本体10の両端の取付板11の挿通孔12にボルトを通して、シールドケースのボルト孔にねじ込むことで、シールドカバーがケースの上面に固定される。係る状態では、両開口部が全周に亘って均一にシールされた状態で保持部材20A,20Bにより閉鎖され、また内部の通電回路が通電状態とされる。
両開口部を開く場合は、両側のボルトを外したのちシールカバーSを引き上げると、インターロックコネクタ40のコネクタ部44が待ち受けコネクタから外れて両接点端子間が切断され、通電回路が非通電状態となり、そののち第1及び第2保持部材20A,20Bが対応する開口部から引き抜かれて、両開口部が開放されることになる。
以上のように本実施形態によれば、第1と第2の保持部材20A,20Bが共にカバー本体10の裏面において、全方位において移動可能なフローティング状態で支持されているから、カバー本体10をシールドケースに取り付けることに伴い各保持部材20A,20Bを対応する開口部に嵌合するに当たって、個々に芯出ししながら嵌合することができる。これにより、シールリング25を開口部の内周面との間で全周に亘って均一に潰しつつ嵌着することができ、すなわち開口部の高いシール性を確保することができる。
また、フローティング構造は、カバー本体10に挿通孔13を開口する一方、保持部材20A,20Bに対して上記の挿通孔13にクリアランスを持って嵌合されるインサートナット26を設けて、同ナット26にワッシャ16を介してねじ15を螺着する構造としており、例えばノックピンを設けて芯出しをする場合と違って、さほど高い加工精度は不要であるから、安価に製造することができる。
挿通孔13の両側に一対の規制孔17,18を設け、保持部材20A,20Bに突設したナット26を挿通孔13にクリアランスを持って挿通孔13に挿通することと併せて、保持部材20A,20Bに突設した一対のピン27,28をそれぞれ規制孔17,18に挿通するようにしたから、保持部材20A,20Bの挿通孔13回りの回り止めが図られ、したがってインサートナット26にねじ15をねじ込むことに伴って保持部材20A,20Bが連れ回りすることが規制され、よってねじ15のねじ込みが効率良く行われる。
また、一対のピン27,28(規制孔17,18)は、互いの径と、ナット26(挿通孔13)からの離間寸法を異にして形成されているから、保持部材20A,20Bを180°回動させた誤った姿勢で装着すること、すなわち誤装着を確実に防止することができる。
<他の実施形態>
本発明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本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、シールリング保持部材をカバー本体に対して抜け止めしてフローティング状態に支持する際の抜け止め手段として、ねじとは別体のワッシャを適用したが、ワッシャ付きのねじを用いても良い。
(2)シールリング保持部材をフローティング可能に支持する手段としては、上記実施形態に例示したもの以外に、例えばシールリング保持部材から軸を立ててカバー本体の挿通孔にクリアランスを持って挿通し、軸の突出端に抜け止め手段としてCリングを嵌めた構造等、他の構造を採用してもよい。
(3)シールリング保持部材の回り止めや誤装着防止を図るために設けた規制孔は、貫通孔でなくて凹部であってもよい。
(4)また規制孔は、挿通孔の側方に1個だけ設けるようにしてもよい。
(5)上記実施形態では、シールドケースに形成された作業用の開口部が2個の場合を例示したが、開口部が1個のもの、あるいは3個以上のものにも同様に適用できる。
(6)上記実施形態では、開口部がシールドケースの水平な上面に形成されている場合を例示したが、開口部が、シールドケースにおける鉛直な側面や斜めの面に形成されている場合に用いるシールカバーについても、本発明は同様に適用可能である。
(7)本発明は、インターロック機構を備えない車載用電気機器にも適用可能である。
(8)カバー本体としては、上記実施形態に示した金属板のプレス加工品に限らず、アルミダイキャスト等のダイキャスト製品であってもよい。
S…シールカバー
10…カバー本体
13…挿通孔
15…ねじ
15A…(ねじ15の)頭部
16…ワッシャ(抜け止め手段)
17,18…規制孔
20,20A,20B…保持部材(シールリング保持部材)
25…シールリング
26…ナット(軸部)
26A…ねじ孔
27,28…ピン(突部)
C1,C2…クリアランス

Claims (2)

  1. 車載用電気機器を収容したケースに設けられた作業用の開口部を閉鎖するために着脱可能に装着されるシールカバーであって、
    前記ケースの前記開口部を覆う形状をなして前記ケースの表面に取り付けられるカバー本体と、
    前記カバー本体の裏面側において前記開口部に嵌合可能に配され同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シールリング保持部材と、が具備され、
    前記カバー本体には表裏両面に貫通した挿通孔が形成されている一方、前記シールリング保持部材における前記カバー本体の裏面と対向した面には、前記挿通孔にクリアランスを持って挿通される軸部が突設され、この軸部の突出端には前記挿通孔の表面側の孔縁に係止して抜け止めする抜け止め手段が設けられており、
    かつ、前記シールリング保持部材における前記カバー本体の裏面と対向した面には、円柱状をなしてその突出端面にねじ孔が穿設されたナットが突設され、このナットが前記挿通孔にクリアランスを持って挿通可能であるとともに、前記ナットのねじ孔にはねじが螺合され、このねじの頭部に前記挿通孔の表面側の孔縁に係止して抜け止めする前記抜け止め部が設けられていることを特徴とする車載用電気機器のシールカバー。
  2. 車載用電気機器を収容したケースに設けられた作業用の開口部を閉鎖するために着脱可能に装着されるシールカバーであって、
    前記ケースの前記開口部を覆う形状をなして前記ケースの表面に取り付けられるカバー本体と、
    前記カバー本体の裏面側において前記開口部に嵌合可能に配され同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シールリング保持部材と、が具備され、
    前記カバー本体には表裏両面に貫通した挿通孔が形成されている一方、前記シールリング保持部材における前記カバー本体の裏面と対向した面には、前記挿通孔にクリアランスを持って挿通される軸部が突設され、この軸部の突出端には前記挿通孔の表面側の孔縁に係止して抜け止めする抜け止め手段が設けられており、
    かつ、前記カバー本体の裏面における前記挿通孔の側方位置には規制孔が穿設される一方、前記シールリング保持部材における前記カバー本体の裏面と対向した面には、前記軸部が前記挿通孔に挿通されることと併せて前記規制孔にクリアランスを持って嵌合可能な突部が形成されていることを特徴とする車載用電気機器のシールカバー。
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