(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体本体の壁に形成されている穴にボルトを通してナットを螺合させることによって、内側端子板と外側端子板の双方が前記筐体本体に対して固定され、前記内側端子板と前記外側端子板が前記ボルトを介して電気的に導通し、水が前記ボルトに沿って移動して前記筐体本体内に浸入するのを防止する筐体であり、
壁に穴が形成されている筐体本体と、
前記穴を通過した状態で前記壁に固定されるとともにボルト通過孔を備えている金属製円筒部材と、
前記金属製円筒部材の前記ボルト通過孔を通過するボルトと、
前記ボルトに螺合するナットを備えており、
前記金属製円筒部材は、前記壁に固定される筒状の本体と、当該本体の前記ボルトの頭部側の端面に設けられており、前記ボルト通過孔を一巡するとともに軸方向に突出する環状の凸条と、を備えており、
前記凸条の径方向の板厚は、前記本体の径方向の板厚よりも小さく、
前記ボルトの頭部側に配置される一方の端子板に設けられた貫通孔に前記凸条と前記ボルトを挿通し、前記ボルトに前記ナットを螺合させると、前記ボルトに作用する軸力によって、前記一方の端子板が前記ボルトの頭部と前記本体の端面に密着して固定されるととともに前記ボルトの頭部に前記凸条が食い込み、他方の端子板が前記ナットに密着して固定されることを特徴とする筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、１本のボルトと１個のナットによって内側端子板と外側端子板のそれぞれを筐体に対して機械的に固定し、内側端子板と外側端子板の間を電気的に導通させ、しかも筐体内に水が浸入するのを防止することができる筐体を開示する。
【背景技術】
【０００２】
筐体内に電気機器を収容し、筐体外に配置されている電気機器と電気的に接続する技術が普及している。本明細書では、筐体内の電気機器を内側電気機器といい、筐体外の電気機器を外側電気機器といい、内側電気機器から延びる導体の先端に固定されている導体板を内側端子板といい、外側電気機器から延びる導体の先端に固定されている導体板を外側端子板という。
【０００３】
特許文献１の筐体では、内側端子板と外側端子板を電気的に導通させた状態で機械的に固定するために、筐体の壁に穴を形成し、その穴を通過する貫通部材を壁に固定し、その貫通部材の内側端部と外側端部のそれぞれに螺子を形成し、内側螺子に内側ナットを螺合することによって内側端子板を固定し、外側螺子に外側ナットを螺合することによって外側端子板を固定する。筐体の壁に貫通部材が固定されており、壁と貫通部材間の隙間から筐体内に水が浸入しないようにしている。
【０００４】
特許文献２の筐体では、筐体の壁に形成された穴にボルトを通し、そのボルトにナットを螺合させる。螺合させることによってボルトに軸力が作用し、その軸力によって筐体の外側では外側端子板が固定され、筐体の内側では内側端子板が固定され、外側端子板と内側端子板がボルトを介して導通する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１０８６３３号公報
【特許文献２】特開２００６−２１７７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の筐体では、筐体本体の壁に貫通部材を固定するために、両者間の隙間から筐体内に水が浸入しないように止水しやすい反面、内側端子板のための内側ナットと外側端子板のための外側ナットを螺合させる必要があり、組み立て工数が増加する。
特許文献２の筐体では、１本のボルトと１個のナットによって、内側端子板と外側端子板のそれぞれを筐体に対して機械的に固定し、内側端子板と外側端子板の間を電気的に導通させることができる。その反面、内側端子板と外側端子板を１本のボルトと１個のナットによって固定するために、筐体本体の壁にボルトを固定することができない。ボルトを壁に固定してしまうと、特許文献１のように内側ナットと外側ナットが必要となるからである。特許文献２の筐体では、筐体の壁と、その壁に固定されていないボルトとの隙間から筐体内に水が浸入する可能性がある。
【０００７】
本明細書では、特許文献２のように１本のボルトと１個のナットによって内側端子板と外側端子板を固定することができ、しかも、特許文献１のように止水できる筐体を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書では、筐体本体の壁に形成されている穴にボルトを通してナットを螺合させることによって、筐体の内側では内側端子板が筐体本体に対して固定され、筐体の外側では外側端子板が筐体本体に対して固定され、内側端子板と外側端子板がボルトを介して電気的に導通し、水がボルトに沿って移動して筐体本体内に浸入するのを防止する筐体を開示する。
この筐体は、壁に穴が形成されている筐体本体と、その穴を通過した状態で壁に固定されるとともにボルト通過孔を備えている金属製円筒部材と、その金属製円筒部材のボルト通過孔を通過するボルトと、そのボルトに螺合するナットを有する。前記した金属製円筒部材のボルト頭部側の端面には、ボルト通過孔を一巡するとともに軸方向に突出する環状の凸条が形成されている。
ボルト頭部とナットは筐体の内外に分かれて配置される。ボルトにナットを螺合させるとボルトに軸力が発生する。ボルトとナットは、壁に拘束されていないために、外側端子板と内側端子板の双方に密着して双方を固定する。すなわち、一方の端子板がボルト頭部に密着して固定されるととともに、他方の端子板がナットに密着して固定される。また、凸条がボルト頭部に食い込んで止水する。
【０００９】
上記筐体によると、壁に固定されている金属製円筒部材の端面に形成されている環状の凸条がボルト頭部に食い込み、そこで止水する。ボルトが壁に拘束されていないために、１本のボルトと１個のナットによって内側端子板と外側端子板の両者を固定することができる。内側端子板と外側端子板を電気的に導通させ、しかも筐体内への水の浸入を防止することができる。
【００１０】
金属製円筒部材は、例えば金属製円筒部材の外周を覆う樹脂製円筒部材を介して筐体本体の壁に固定してもよい。これによって、導電経路と筐体本体の壁を絶縁することができる。壁に樹脂製円筒部材を固定し、樹脂製円筒部材に金属製円筒部材を固定することからそれぞれの隙間を水が通過しないように止水することができる。
例えば、導電経路と筐体本体の間を絶縁する必要がない場合、あるいは筐体本体の壁に形成されている穴の周囲が絶縁材料で形成されているような場合は、金属製円筒部材を壁に直接的に固定すればよい。その場合も両者間の隙間を水が通過しないように止水することができる。
なおボルトにナットを螺合させるという場合は、ボルトを回転させる場合とナットを回転させる場合の両者をいう。
金属製円筒部材の長さは筐体本体の壁の厚みよりも長く、金属製円筒部材の内側端面は壁の内面から内側に突出しており、金属製円筒部材の外側端面は壁の外面から外側に突出していることが好ましい。この場合、内側端子板と外側端子板の双方が筐体本体に接触しない姿勢で固定される。筐体本体に金属製円筒部材が固定されており、その金属製円筒部材に内側端子板と外側端子板が固定されることから、内側端子板と外側端子板の双方が筐体本体に対して非接触な姿勢で固定される。
樹脂製円筒部材を併用する場合には、樹脂製円筒部材とナットの間と、樹脂製円筒部材とボルト頭部の間に、端子板を挟みこんでもいい。内側端子板と外側端子板は、ナットとボルト頭部を介して導通する。この場合、樹脂製円筒部材の内側端面は壁の内面から内側に突出しており、樹脂製円筒部材の外側端面は壁の外面から外側に突出していることが好ましい。上記関係にあると、端子板と筐体本体の壁を絶縁しておくことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本明細書で開示する筐体によると、１本のボルトに１個のナットを螺合することによって筐体が得られ、組み立て工程数が少ない。少ない工程数で、内側端子板と外側端子板のそれぞれを固定することができ、両者間の電気的導通を確保でき、しかも筐体内への浸水を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係る筐体に収容された内側電気機器と外側電気機器とを電気的に導通させた状態の概略構成を示す断面図。
【図２】図１の要部ＩＩの断面図。
【図３】金属製円筒部材の概略構成を示す図であり、（ａ）は軸方向から見た正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図４】実施例２に係る筐体の要部の概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１３】
以下、実施例１の筐体２について説明する。図１に示すように、筐体２は、内側電気機器５０を収容している。内側電気機器５０は、導体５１を介して内側端子板４０と電気的に導通している。外側電気機器５２は、導体５３を介して外側端子板４２と電気的に接続している。筐体２の壁には穴が形成されており、その穴をボルト２０が貫通している。ボルト２０とナット３０を螺合させることによって、内側端子板４０と外側端子板４２の双方が筐体２に対して固定される。固定された状態で、内側端子板４０と外側端子板４２は電気的に導通している。すなわち、ボルト２０を介して内側電気機器５０と外側電気機器５２は電気的に導通している。
【００１４】
内側電気機器５０と外側電気機器５２の一例として、例えば、内側電気機器５０を電源装置とし、外側電気機器５２をモータとすることができる。また、内側電気機器５０をモータとし、外側電気機器５２を電源装置とすることもできる。このように、内側電気機器５０から出力を取り出して外側電気機器５２に供給してもよいし、外側電気機器５２から供給される出力を内側電気機器５０に供給してもよい。筐体２は、いずれの場合にも適用することができる。
【００１５】
図２に示すように、筐体２は、筐体本体４と、筐体本体４に固定される樹脂製円筒部材８と、樹脂製円筒部材８に固定される金属製円筒部材１０と、金属製円筒部材１０を貫通するボルト２０と、ボルト２０に螺合するナット３０を備えている。筐体２は、ボルト２０とナット３０によって、内側端子板４０と外側端子板４２を機械的に固定している。
【００１６】
筐体本体４は、略直方体形状の箱型部材であり、筐体２の外周を画定している。筐体本体４は、金属製であり、例えば、アルミで形成されている。筐体本体４の壁には、筐体２の内側と外側を貫通する貫通孔６が設けられている。なお、図２において、筐体本体４の左側は筐体２の外側を表しており、筐体本体４の右側は筐体２の内側を表している。
【００１７】
樹脂製円筒部材８は貫通孔６を貫通した状態で筐体本体４に固定されている。樹脂製円筒部材８と筐体本体４との間は、隙間がないよう密封されており、例えばシールゴム等によって封止されている。このため、樹脂製円筒部材８と筐体本体４の間を水が通過することを防止できる。樹脂製円筒部材８の軸方向の寸法は、筐体本体４の板厚（図２の左右方向の寸法）より大きくされている。樹脂製円筒部材８の筐体２の外側の端面は、筐体本体４より筐体２の外側に突出している。樹脂製円筒部材８の筐体２の内側の端面は、筐体本体４より筐体２の内側に突出している。樹脂製円筒部材８には、軸方向に貫通する貫通孔９が設けられている。貫通孔９の軸方向に直交する断面は円形となっている。貫通孔９内には金属製円筒部材１０が配置されている。
【００１８】
金属製円筒部材１０は金属製であり、樹脂製円筒部材８に設けられた貫通孔９内に配置され、樹脂製円筒部材８に固定されている。金属製円筒部材１０と樹脂製円筒部材８との間は、隙間がないよう密封されており、例えば樹脂ポッティング等によって封止されている。このため、金属製円筒部材１０と樹脂製円筒部材８との間を水が通過することを防止できる。図３に示すように、金属製円筒部材１０は、本体１２と凸条１４を備えている。
【００１９】
金属製円筒部材１０の本体１２は円筒形状であり、その軸方向の寸法は樹脂製円筒部材８の軸方向の寸法と略一致している。本体１２の筐体２の外側の端面は、樹脂製円筒部材８の筐体２の外側の端面と同一面となるように配置されている。本体１２の筐体２の内側の端面は、樹脂製円筒部材８の筐体２の内側の端面と同一面となるよう配置されている。本体１２には、軸方向に貫通する貫通孔１６が設けられている。ボルト２０が貫通孔１６を貫通している。なお、貫通孔１６は、請求項の「ボルト通過孔」の一例である。
【００２０】
金属製円筒部材１０の凸条１４は環状であり、貫通孔１６を一巡している。凸条１４の軸方向の寸法は、全周に亘って略同一となっている。凸条１４は、本体１２の筐体２の外側の端面（ボルト頭部２２側の端面）に接合されている。凸条１４の内周面は、本体１２の内周面と略一致している。凸条１４の径方向の板厚は、本体１２の径方向の板厚より小さい。凸条１４は、樹脂製円筒部材８より筐体２の外側に向けて突出している。凸条１４の軸方向の寸法は、外側端子板４２の板厚より大きくされている。なお、本実施例では、凸条１４の内周は本体１２の内周と一致しているが、このような構成に限定されない。凸条１４は本体１２の筐体２の外側の端面に全周に亘って接合されていればよく、凸条１４の径方向の寸法は限定されない。
【００２１】
ボルト２０は、頭部２２と軸部２４を備えている。頭部２２の径方向の寸法は、軸部２４の径方向の寸法より大きく、また、貫通孔１６より大きくされている。軸部２４の径方向の寸法は、貫通孔１６より小さくされている。このため、軸部２４は貫通孔１６に挿入することができるが、頭部２２は貫通孔１６を通過することができない。したがって、ボルト２０の軸部２４を筐体２の外側から貫通孔１６に挿入する（すなわち、図２の左側から右側に挿入する）と、軸部２４全体が貫通孔１６内を通過した後、頭部２２が筐体２の外側に配置された状態で挿入は停止される。頭部２２と金属製円筒部材１０との間に、外側端子板４２が配置されている。ボルト２０は金属製円筒部材１０に固定されず、金属製円筒部材１０の貫通孔１６に着脱可能に挿入されている。頭部２２の筐体２側の端面２３は平坦になっている。
【００２２】
軸部２４は、頭部２２の端面２３に接合しており、貫通孔１６内に配置される中間部２５と、貫通孔１６から筐体２の内側に突出する先端部２６とを備えている。先端部２６の外周面には、雄ねじが形成されている。なお、軸部２４は、外周面全体、すなわち、中間部２５と先端部２６の両方の外周面に雄ねじが形成されていてもよいし、中間部２５の外周面には雄ねじが形成されず、先端部２６の外周面にのみ雄ねじが形成されていてもよい。
【００２３】
ナット３０は、筐体２の内側に配置されている。ナット３０の内周面には、ボルト２０の軸部２４に形成された雄ねじに対応する雌ねじが形成されている。ナット３０と金属製円筒部材１０との間には、内側端子板４０が配置されている。ナット３０をボルト２０に螺合させることより、ボルト２０と外側端子板４２と内側端子板４０とナット３０は、金属製円筒部材１０に固定される。
【００２４】
内側端子板４０は、導体板であり、筐体２の内側に配置されている。内側端子板４０には貫通孔４１が設けられている。貫通孔４１は、ボルト２０の軸部２４の径方向の寸法より大きくされている。貫通孔４１内には、ボルト２０の軸部２４が貫通している。内側端子板４０は、ナット３０と金属製円筒部材１０との間に配置されており、ナット３０をボルト２０に螺合させることより、金属製円筒部材１０とナット３０に密着し、両者間に固定される。金属製円筒部材１０は筐体本体４に固定されていることから、内側端子板４０も筐体本体４に対して固定される。内側端子板４０は、導体５１を介して、筐体２内に収容される内側電気機器５０と電気的に導通している。金属製円筒部材１０の内側端面は、筐体本体４の内面よりも内側に突出していることから、内側端子板４０と筐体本体４の間には空間が確保され、両者が絶縁される。
【００２５】
外側端子板４２は、導体板であり、筐体２の外側に配置されている。外側端子板４２には貫通孔４３が設けられている。貫通孔４３は、金属製円筒部材１０の凸条１４の外周より大きくされている。貫通孔４３には、凸条１４とボルト２０の軸部２４が貫通している。外側端子板４２は、ボルト２０の頭部２２と金属製円筒部材１０との間に配置されており、ナット３０をボルト２０に螺合させることより、金属製円筒部材１０とボルト頭部２２に密着し、両者間に固定される。金属製円筒部材１０は筐体本体４に固定されていることから、外側端子板４２も筐体本体４に対して固定される。外側端子板４２は、導体５３を介して、外側電気機器５２と電気的に導通している。金属製円筒部材１０の外側端面は、筐体本体４の外面よりも外側に突出していることから、外側端子板４２と筐体本体４の間には空間が確保され、両者が絶縁される。
【００２６】
ナット３０をボルト２０に螺合させると、金属製円筒部材１０の凸条１４の先端部分が、ボルト２０の頭部２２に接触する。上述したように、凸条１４の軸方向の寸法は、外側端子板４２の板厚より大きくされており、凸条１４は外側端子板４２より筐体２の外側に（ボルト頭部２２側に）突出しているためである。
【００２７】
金属製円筒部材１０の凸条１４の先端部分がボルト２０の頭部２２に接触した後、さらにナット３０をボルト２０にねじ込むと、凸条１４がボルト２０の頭部２２に食い込むとともに、ボルト２０の頭部２２の端面２３が外側端子板４２に密着する。したがって、外側端子板４２は、金属製円筒部材１０とボルト２０の頭部２２に密着する。このため、内側端子板４０と外側端子板４２を、金属製円筒部材１０を介して電気的に導通させるとともに、ボルト２０とナット３０を介して電気的に導通させることができる。凸条１４の先端部がボルト２０の頭部２２に食い込むと、ボルト２０の頭部２２と凸条１４との間が封止される。
【００２８】
１本のボルトと１個のナットを螺合させることによって、外側端子板と内側端子板の双方を固定する場合、通常、筐体の外側から内側への水の浸入を防止することができない。すなわち、ボルトの頭部と外側端子板との間から侵入した水は、ボルトに沿って筐体に設けられた貫通孔（本実施例でいう貫通孔１６）を通過する。その後、貫通孔を通過した水は、ボルト２０とナット３０の間や、内側端子板とナットの間をさらに通過し、筐体内に侵入する。しかしながら、本実施例の筐体２は、図２の矢印Ａで示すように、ボルト２０の頭部２２と外側端子板４２との間から侵入した水を、ボルト２０の頭部２２と凸条１４の食い込みによってせき止めることができる。このようにして、本実施例の筐体２は、１本のボルト２０と１個のナット３０によって内側端子板４０と外側端子板４２の双方を固定するとともに、筐体２内への水の侵入を防止することができる。
【００２９】
また、本明細書が開示する筐体２は、止水のために用いる部材に金属製の部材を用いているため、止水機能を有するとともに、耐熱性能を備えている。内側端子板４０と金属製円筒部材１０の接触部や外側端子板４２と金属製円筒部材１０の接触部は、通電による発熱を伴う。このため、内側端子板４０及び外側端子板４２と接触する部材は、高い耐熱性能を備えている必要がある。単に止水を目的とする場合には、例えばゴム製の柔軟な部材を用いることで封止することができる。しかしながら、ゴム製の部材は、耐熱性能に問題が生じる。本実施例の筐体２は、金属製円筒部材１０に金属を用いているため、止水機能を有するとともに、高い耐熱性能を備えることができる。
【００３０】
本実施例の筐体２には、樹脂製円筒部材８が配置されている。これによって、筐体本体４と金属製円筒部材１０とを絶縁することができる。また、樹脂製円筒部材８の軸方向の寸法は、筐体本体４の板厚より大きくされている。これによって、内側端子板４０及び外側端子板４２を筐体２に固定した場合に、内側端子板４０と外側端子板４２が筐体本体４と接触することを回避することができる。したがって、樹脂製円筒部材８は、内側端子板４０と外側端子板４２との間の導通経路から筐体本体４を絶縁することができる。なお、内側端子板４０と外側端子板４２との間の導通経路から筐体本体４を絶縁する必要がない場合には、樹脂製円筒部材８を配置しなくてもよい。また、本実施例の筐体２では、樹脂製円筒部材８を配置する代わりに、例えば、筐体本体４と金属製円筒部材１０との間に絶縁シールを配置してもよい。
【実施例２】
【００３１】
図４に示すように、実施例２の筐体２ａは、ボルト２０ａの頭部２２ａが筐体２ａの内側（図４の右側）に配置されており、ナット３０ａが筐体２ａの外側（図４の左側）に配置されており、金属製円筒部材１０ａの凸条１４ａは、筐体２ａの内側に（ボルト頭部２２ａ側に）突出するように配置されている。なお、実施例２の筐体２ａは、実施例１の筐体２のボルト２０とナット３０と金属製円筒部材１０を置換したものであり、その他の構成は略同一となっている。そこで、実施例１の筐体２と同一の構成については、その説明を省略する。また、実施例２のボルト２０ａとナット３０ａと金属製円筒部材１０ａの形状はそれぞれ、実施例１のボルト２０とナット３０と金属製円筒部材１０の形状と同一であるため、その説明についても省略する。
【００３２】
図４に示すように、金属製円筒部材１０ａは凸条１４ａを備えており、凸条１４ａは筐体２ａの内側に突出している。凸条１４ａの軸方向の寸法は、内側端子板４０ａの板厚より大きくされている。ボルト２０ａは、頭部２２ａと軸部２４ａを備えている。ボルト２０ａは筐体２ａの内側から挿入されており、頭部２２ａが筐体２ａの内側に配置されており、軸部２４ａが金属製円筒部材１０の貫通孔１６ａ内と筐体２ａの外側に配置されている。ナット３０ａは筐体２ａの外側に配置されている。内側端子板４０ａには貫通孔４１ａが設けられており、貫通孔４１ａは、金属製円筒部材１０ａの凸条１４ａの外周より大きくされている。外側端子板４２ａには貫通孔４３ａが設けられており、貫通孔４３ａは、ボルト２０ａの軸部２４の外周より大きくされている。
【００３３】
ナット３０ａをボルト２０ａに螺合させると、ボルト２０ａに軸力が作用し、凸条１４ａの先端部がボルト２０ａの頭部２２ａに食い込む。これによって、ボルト２０ａの頭部２２ａと凸条１４ａとの間が封止される。本実施例の筐体２ａでは、図４の矢印Ｂで示すように、ボルト２０ａとナット３０ａとの間から侵入した水は、ボルト２０ａの軸部２４ａに沿って貫通孔１６ａを通過する。しかし、ボルト２０ａの頭部２２ａと凸条１４ａとの間が封止されていることよって、貫通孔１６ａを通過した水をせき止めることができ、筐体２ａ内に水が侵入することを防止することができる。したがって、本実施例の筐体２ａにおいても、筐体２ａの外側から内側への水の浸入を防止することができる。
【００３４】
図２と図４から明らかに、凸条１４，１４ａは、ボルト頭部２２，２２ａ側の端面に形成する。また、ボルト頭部２２，２２ａは、筐体本体４の内側にあってもよいし、外側にあってもよい。ボルトとナットを螺合させる場合、ボルトを固定してナットを回転させてもよいし、ナットを固定してボルトを回転させてもよい。
【００３５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３６】
２，２ａ：筐体
４：筐体本体
６：貫通孔
８：樹脂製円筒部材
９：貫通孔
１０，１０ａ：金属製円筒部材
１２：本体
１４，１４ａ：凸条
１６，１６ａ：貫通孔
２０，２０ａ：ボルト
２２，２２ａ：頭部
２３：端面
２４，２４ａ：軸部
２５：中間部
２６：先端部
３０，３０ａ：ナット
４０，４０ａ：内側端子板
４２，４２ａ：外側端子板
５０：内側電気機器
５２：外側電気機器
【図１】
0006728924.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0006728924.tif 000005