(57)【要約】【課題】絶縁層を有する締結構造に導電性を付与する際に、締結力が維持され易くなる座金及び締結構造を提供する。【解決手段】導電性を有する座金１１は、導電性基部２２とその外面に積層された絶縁層２３とを有する絶縁部２１を締結部材３１により締結する際に、絶縁層２３を貫通する突出部１５を備える。座金１１は、貫通孔１２を有するとともに締結部材３１の締結力を受ける主面を有する平板状の本体部１３と、本体部１３の外周縁に一体に設けられた外周部１４とを有し、外周部１４が突出部１５を有するとともに、突出部１５は曲げ加工により形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基部とその外面に積層された絶縁層とを有する絶縁部を締結部材により締結する際に前記絶縁層を貫通する突出部を備え、導電性を有する座金であって、
貫通孔を有するとともに前記締結部材の締結力を受ける主面を有する平板状の本体部と、前記本体部の外周縁に一体に設けられた外周部とを有し、
前記外周部が前記突出部を有するとともに、前記突出部は曲げ加工により形成されてなることを特徴とする座金。
【請求項２】
請求項１に記載の座金において、
前記突出部は、前記本体部の主面のうち、少なくとも一方の主面側にて突出する複数の突出部を含むことを特徴とする座金。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の座金において、
前記外周部は、外周縁に開口する切り欠き部を有し、
前記突出部は、前記切り欠き部に隣り合う位置に形成された突出部を含むことを特徴とする座金。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の座金において、
前記突出部は、前記本体部の第１主面側にて突出する第１突出部と、
前記第１主面とは反対側の第２主面側にて突出する第２突出部とを含むことを特徴とする座金。
【請求項５】
請求項４に記載の座金において、
前記外周部は、外周縁に開口する切り欠き部を有し、
前記突出部は、前記切り欠き部を挟んで隣り合う位置に形成された前記第１突出部及び前記第２突出部を含むことを特徴とする座金。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の座金を用いた締結構造であって、
前記絶縁部は、第１絶縁部と、前記第１絶縁部に重なるように配置される第２絶縁部とを備え、
前記座金は、第１座金及び第２座金を含み、
前記第１座金と前記第２座金とが前記第１絶縁部及び前記第２絶縁部を挟み込む構造を有することを特徴とする締結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座金及びそれを用いた締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、座金の中でも、導電性基部とその外面に積層された絶縁層とを有する絶縁部を締結部材により締結する際に、絶縁層を貫通する突出部を備えた座金が知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、座金の主面に絶縁層を貫通する鋭利な突起が設けられた構成が開示されている。こうした座金を用いることで、導電性基部と座金との電気的な導通が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３３６７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の座金では、座金と絶縁部とを締結部材により締結した後に、締結部分に振動等の外力が伝わることで、突起に応力が集中し、その突起が塑性変形するおそれがある。このような突起の塑性変形は、締結部材による締結力の低下を招くことになる。これにより、締結部材を締め直したり、座金を交換したりする等の手間が掛かることになる。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁層を有する締結構造に導電性を付与する際に、締結力が維持され易くなる座金及び締結構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する座金は、導電性基部とその外面に積層された絶縁層とを有する絶縁部を締結部材により締結する際に前記絶縁層を貫通する突出部を備え、導電性を有する座金であって、貫通孔を有するとともに前記締結部材の締結力を受ける主面を有する平板状の本体部と、前記本体部の外周縁に一体に設けられた外周部とを有し、前記外周部が前記突出部を有するとともに、前記突出部は曲げ加工により形成されてなる。
【０００７】
この構成によれば、絶縁部を締結部材により締結する際に、突出部が絶縁層を貫通することで導電性基部と座金との電気的な導通が得られる。このとき、締結部材の締結力を受ける主面を有する本体部の形状は平板状であるため、本体部が絶縁部に密着するように締結することが可能となる。また、突出部は、曲げ加工により形成されているため、例えば絶縁部に外力が加わることで絶縁部が撓んだとしても、突出部は絶縁部の導電性基部に追従するように弾性変形することが可能となる。また、突出部は、本体部の外周縁に一体に設けられた外周部に形成されているため、上述した突出部の弾性変形は、締結部材の締結力を受ける本体部に対して影響を与え難い。
【０００８】
上記座金において、前記突出部は、前記本体部の主面のうち、少なくとも一方の主面側にて突出する複数の突出部を含むことが好ましい。
この構成によれば、導電性基部との電気的な導通を得ることの可能な突出部が複数存在することで、締結構造の導電性についての信頼性が高まる。
【０００９】
上記座金において、前記外周部は、外周縁に開口する切り欠き部を有し、前記突出部は、前記切り欠き部に隣り合う位置に形成された突出部を含むことが好ましい。
この構成によれば、切り欠き部の内側面を突出部の一側面として構成することができる。このため、切り欠き部の形状を利用して突出部の形状を設定することができる。例えば、座金の平面視において切り欠き部の内側面の角度を変更することで、突出部の一側面から突出部の他側面にわたる部分の形状を比較的尖った形状にすることもできる。また例えば、突出部の形状の設定に基づいて突出部の弾性を調整することができる。このように、上記構成によれば、絶縁部の態様に応じて、好適な突出部に設定することが容易となる。
【００１０】
上記座金において、前記突出部は、前記本体部の第１主面側にて突出する第１突出部と、前記第１主面とは反対側の第２主面側にて突出する第２突出部とを含むことが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、絶縁部に対して座金の第１主面及び第２主面のいずれの面を向けて配置したとしても、導電性基部と電気的な導通を得ることができる。
上記座金において、前記外周部は、外周縁に開口する切り欠き部を有し、前記突出部は、前記切り欠き部を挟んで隣り合う位置に形成された前記第１突出部及び前記第２突出部を含むことが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、第１突出部及び第２突出部のいずれの突出部についても、絶縁部の態様に応じて、好適な突出部に設定することが容易となる。
上記座金を用いた締結構造において、前記絶縁部は、第１絶縁部と、前記第１絶縁部に重なるように配置される第２絶縁部とを備え、前記座金は、第１座金及び第２座金を含み、前記第１座金と前記第２座金とが前記第１絶縁部及び前記第２絶縁部を挟み込む構造を有することが好ましい。
【００１３】
上述した第１絶縁部と第２絶縁部との間に上記座金を配置した場合、第１絶縁部と第２絶縁部との間において、座金の周囲に隙間が生じ易い。上記締結構造では、第１絶縁部と第２絶縁部とをより近づけて配置することができる。これにより、例えば、第１絶縁部と第２絶縁部との間にシール部材を配置したり、第１絶縁部と第２絶縁部とを密着するように配置したりすることが容易となる。従って、第１絶縁部と第２絶縁部との間において、比較的高い密閉性が要求される締結構造として有利である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、絶縁層を有する締結構造に導電性を付与する際に、締結力が維持され易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態の締結構造を示す分解斜視図である。
【図２】締結構造を示す斜視図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は変更例の座金を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、座金を用いた締結構造の一実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお、図面では、部材の厚さを誇張して図示する場合がある。まず、締結構造の概要について説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本実施形態の座金１１を用いた締結構造は、絶縁部２１を締結部材３１で締結する際に用いられる。絶縁部２１は、第１絶縁部２１ａと第１絶縁部２１ａに重なるように配置される第２絶縁部２１ｂとを備えている。第１絶縁部２１ａ及び第２絶縁部２１ｂは、導電性基部２２と、その外面に積層された絶縁層２３とを有している。導電性基部２２は、例えば、金属材料から構成されるとともに、絶縁層２３は、例えば、絶縁性を有する塗装（塗膜）により構成される。こうした第１絶縁部２１ａを有する部材及び第２絶縁部２１ｂを有する部材としては、例えば、ガス絶縁開閉装置等の電気機器が収容されるケースの構成部材が挙げられる。
【００１８】
本実施形態の締結構造では、導電性を有する一対の座金１１（第１座金１１ａ及び第２座金１１ｂ）が用いられる。締結構造は、第１座金１１ａと第２座金１１ｂとが第１絶縁部２１ａ及び第２絶縁部２１ｂを挟み込む構造を有している。締結部材３１としては、ボルト３１ａ及びナット３１ｂが用いられる。ボルト３１ａは、第１座金１１ａの有する貫通孔１２、第１絶縁部２１ａの有する貫通孔２４、第２絶縁部２１ｂの有する貫通孔２４、第２座金１１ｂの有する貫通孔１２の順に挿通され、ナット３１ｂと螺合される。なお、第２座金１１ｂとナット３１ｂとの間には、スプリングワッシャ３１ｃが介装されているが、このスプリングワッシャ３１ｃを省略することもできる。
【００１９】
次に、座金１１の詳細について説明する。
座金１１は、貫通孔１２を有するとともに締結部材３１の締結力を受ける主面を有する本体部１３と、本体部１３の外周縁に一体に設けられた外周部１４とを有している。本体部１３の形状は、平板状であり、第１座金１１ａにおける本体部１３の主面はボルト３１ａの頭部が当接されることでボルト３１ａの締結力を受けるとともに、第２座金１１ｂにおける本体部１３の主面は、スプリングワッシャを介してナット３１ｂの締結力を受ける。
【００２０】
以下では、座金１１において絶縁部２１（絶縁層２３）に重なるように配置される主面を第１主面とし、その第１主面とは反対側の主面を第２主面として説明する。すなわち、第１座金１１ａの第２主面は、ボルト３１ａの頭部側に配置され、第２座金１１ｂの第２主面は、ナット３１ｂ側に配置される。
【００２１】
座金１１の外周部１４は、絶縁部２１を締結部材３１により締結する際に絶縁層２３を貫通する突出部１５を有している。本実施形態の外周部１４は、第１主面側にて突出する複数の第１突出部１５ａと第２主面側にて突出する複数の第２突出部１５ｂとを有している。詳述すると、外周部１４は、本体部１３を挟んで対向する一対の第１突出部１５ａと、同じく本体部１３を挟んで対向する一対の第２突出部１５ｂとを有している。各突出部１５は、曲げ加工により形成されている。
【００２２】
次に、各突出部１５及びその周辺の詳細について説明する。
座金１１の外周部１４は、外周縁に開口する一対の切り欠き部１６を有している。一対の切り欠き部１６は、本体部１３を挟んで対向する位置に形成されている。上述した各突出部１５は、切り欠き部１６と隣り合う位置に形成されている。第１突出部１５ａ及び第２突出部１５ｂは、切り欠き部１６を挟んで隣り合う位置に形成されている。このように構成された外周部１４は、外縁形状（外周端面１４ａ）が円弧状であり、切り欠き部１６を有しない平板状部分を有している。平板状部分は、本体部１３に連なる主面を有している。
【００２３】
図１に拡大して示すように、切り欠き部１６は、内底面１６ａと、内底面１６ａから外周部１４の外周端面１４ａに向けて延在する内側面１６ｂとを有している。各突出部１５の一側面は、切り欠き部１６の内側面１６ｂにより形成され、各突出部１５の他側面は、外周部１４の外周端面１４ａにより形成されている。
【００２４】
第１座金１１ａの第１突出部１５ａにおける側面の構成は、以下に説明するようにボルト３１ａを締め付ける際のボルト３１ａの回転方向Ｒに基づいて設定されている。
図１に示すように、第１座金１１ａの第１突出部１５ａを第２主面側から見たとき、ボルト３１ａを締め付ける際のボルト３１ａの回転方向Ｒ側に切り欠き部１６が位置している。換言すると、第１突出部１５ａの一側面は、切り欠き部１６の内側面１６ｂにより形成されている。こうした第１突出部１５ａの一側面は、第１座金１１ａを回転方向Ｒへ回転させるように力が加わった場合に、第１突出部１５ａの他側面に対し、回転方向Ｒの先頭側に位置する面となるように形成されている。第２座金１１ｂの第１突出部１５ａについても、ナット３１ｂを締め付ける際の回転方向の先頭側に位置する一側面を有している。なお、第１座金１１ａ及び第２座金１１ｂの第２突出部１５ｂについては、上述したように、切り欠き部１６を挟んで第１突出部１５ａと隣り合うため、第１座金１１ａ及び第２座金１１ｂの第２主面を絶縁部２１に重なるように配置した場合には、第１突出部１５ａと同様の位置関係となる。
【００２５】
座金１１は、まず、鋼板等の金属製板材を打ち抜き加工やレーザー加工により所定の外形を形成した後、外周部１４を曲げ加工することで製造することができる。なお、打ち抜き加工と曲げ加工とを同時に行ってもよい。
【００２６】
座金１１の各突出部１５は、外形が円形状の金属製板材の外周縁部の一部を曲げ加工することで形成される。このように形成された座金１１の外周部１４は、座金１１の平面視において突出部１５よりも外方に延在する平板状部分を有する。
【００２７】
曲げ加工の角度（外角）は、突出部１５に求められる弾性を考慮して設定することができる。突出部１５は、本体部１３の主面に対して５°以上の角度となるように曲げ加工されていることが好ましく、１０°以上となるように曲げ加工されていることがより好ましい。また、突出部１５は、本体部１３の主面に対して９０°未満の角度となるように曲げ加工されていることが好ましく、８５°未満の角度となるように曲げ加工されていることがより好ましい。
【００２８】
次に、座金１１の主な作用について説明する。
図１に示すように、第１絶縁部２１ａと第２絶縁部２１ｂとを締結するには、第１絶縁部２１ａ及び第２絶縁部２１ｂを挟み込むように第１座金１１ａ及び第２座金１１ｂを配置し、締結部材３１を用いて第１絶縁部２１ａ及び第２絶縁部２１ｂを締結する。このように絶縁部２１を締結部材３１により締結する際に、突出部１５が絶縁層２３を貫通することで導電性基部２２と座金１１との電気的な導通が得られる。このとき、締結部材３１の締結力を受ける主面を有する本体部１３の形状は平板状であるため、本体部１３が絶縁部２１に密着するように締結することが可能となる。また、突出部１５は、曲げ加工により形成されているため、例えば絶縁部２１に外力が加わることで絶縁部２１が撓んだとしても、突出部１５は絶縁部２１の導電性基部２２に追従するように弾性変形することが可能となる。また、突出部１５は、本体部１３の外周縁に一体に設けられた外周部１４に形成されているため、上述した突出部１５の弾性変形は、締結部材３１の締結力を受ける本体部１３に対して影響を与え難い。
【００２９】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）座金１１は、導電性基部２２とその外面に積層された絶縁層２３とを有する絶縁部２１を締結部材３１により締結する際に絶縁層２３を貫通する突出部１５を備えている。座金１１は、貫通孔１２を有するとともに締結部材３１の締結力を受ける主面を有する平板状の本体部１３と、本体部１３の外周縁に一体に設けられた外周部１４とを有している。こうした外周部１４が突出部１５を有するとともに、突出部１５は曲げ加工により形成されている。この構成によれば、上述した作用が得られるため、絶縁層２３を有する締結構造に導電性を付与する際に、締結力が維持され易くなる。
【００３０】
（２）座金１１の突出部１５は、本体部１３の主面のうち、少なくとも一方の主面（第１主面）側にて突出する複数の突出部１５（第１突出部１５ａ）を含んでいる。この場合、導電性基部２２との電気的な導通を得ることの可能な突出部１５が複数存在することで、締結構造の導電性についての信頼性が高まる。
【００３１】
（３）座金１１の外周部１４は、外周縁に開口する切り欠き部１６を有し、座金１１の突出部１５は、切り欠き部１６に隣り合う位置に形成されている。この場合、切り欠き部１６の内側面１６ｂを突出部１５の一側面として構成することができる。このため、切り欠き部１６の形状を利用して突出部１５の形状を設定することができる。例えば、座金１１の平面視において切り欠き部１６の内側面１６ｂの角度を変更することで、突出部１５の一側面から突出部１５の他側面にわたる部分の形状を比較的尖った形状にすることもできる。また例えば、突出部１５の形状の設定に基づいて突出部１５の弾性を調整することができる。このように、上記構成によれば、絶縁部２１の態様に応じて、好適な突出部１５に設定することが容易となる。
【００３２】
（４）座金１１の突出部１５は、本体部１３の第１主面側にて突出する第１突出部１５ａと、第１主面とは反対側の第２主面側にて突出する第２突出部１５ｂとを含んでいる。この場合、絶縁部２１に対して座金１１の第１主面及び第２主面のいずれの面を向けて配置したとしても、導電性基部２２と電気的な導通を得ることができる。従って、締結作業を円滑に行うことが容易となる。
【００３３】
（５）座金１１の外周部１４は、外周縁に開口する切り欠き部１６を有し、突出部１５は、切り欠き部１６を挟んで隣り合う位置に形成された第１突出部１５ａ及び第２突出部１５ｂを含む。この場合、第１突出部１５ａ及び第２突出部１５ｂのいずれの突出部１５についても、絶縁部２１の態様に応じて、好適な突出部１５に設定することが容易となる。
【００３４】
（６）座金１１の突出部１５の両側面のうち一側面のみが、切り欠き部１６の内側面１６ｂにより形成され、その一側面が、締結部材３１を締め付ける回転方向（例えば、回転方向Ｒ）の先頭側に位置する面となるように形成されている。この場合、突出部１５の先端部分が絶縁部２１の絶縁層２３に食い込むような力が働き易いため、締結部材３１により締結する際に、絶縁層２３に突出部１５を容易に貫通させることが可能となる。また、こうした突出部１５の先端部分は、締結部材３１を緩めて取り外す際には、絶縁層２３に引っ掛かり難いため、絶縁層２３に傷が生じ難い。このように締結及び取り外しを行った絶縁部２１において、絶縁層２３の傷の発生を抑えることができるため、絶縁部２１を有する部材を再利用する際に有利となる。
【００３５】
（７）座金１１との締結及び取り外しを行った絶縁部２１の絶縁層２３には、座金１１の突出部１５が貫通した痕跡が視認される。この点、本実施形態の座金１１の外周部１４は、座金１１の平面視において突出部１５よりも外方に延在する平板状部分を有している。この構成によれば、絶縁部２１を有する部材を再利用する際に、座金１１の外周部１４で絶縁層２３の上記痕跡を覆うことが可能である。従って、絶縁部２１を有する部材を再利用する際に、締結部分の外観を向上させることができる。
【００３６】
（８）座金１１を用いた締結構造において、絶縁部２１は、第１絶縁部２１ａと、第１絶縁部２１ａに重なるように配置される第２絶縁部２１ｂとを備えている。また、締結構造の座金１１は、第１座金１１ａ及び第２座金１１ｂを含み、第１座金１１ａと第２座金１１ｂとが第１絶縁部２１ａ及び第２絶縁部２１ｂを挟み込む構造を有している。
【００３７】
ここで、例えば、第１絶縁部２１ａと第２絶縁部２１ｂとの間に座金１１を配置した場合、第１絶縁部２１ａと第２絶縁部２１ｂとの間において、座金１１の周囲に隙間が生じ易い。この点、上記締結構造では、第１絶縁部２１ａと第２絶縁部２１ｂとをより近づけて配置することができる。これにより、例えば、第１絶縁部２１ａと第２絶縁部２１ｂとの間にシール部材を配置したり、第１絶縁部２１ａと第２絶縁部２１ｂとを密着するように配置したりすることが容易となる。従って、第１絶縁部２１ａと第２絶縁部２１ｂとの間において、比較的高い密閉性が要求される締結構造として有利である。
【００３８】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・図３（ａ）に示すように、前記座金１１の切り欠き部１６の数は、単数であってもよい。また、３つ以上の切り欠き部１６を有する座金１１に変更することもできる。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）の座金１１は、紙面の奥側を第１主面とし、紙面の手前側を第２主面として表している。
【００３９】
・図３（ａ）に示すように、前記第１突出部１５ａの数は、特に限定されず、一つ又は３つ以上に変更することもできる。第２突出部１５ｂの数についても、第１突出部１５ａと同じ数に限らず、一つ又は３つ以上に変更することもできる。
【００４０】
・図３（ｂ）に示すように、一対の第１突出部１５ａを、切り欠き部１６を挟んで隣り合う位置に形成してもよいし、一対の第２突出部１５ｂを、切り欠き部１６を挟んで隣り合う位置に形成してもよい。
【００４１】
・前記突出部１５の両側面のうち、一側面のみが、切り欠き部１６の内側面１６ｂから形成されているが、突出部１５の両側面を切り欠き部により形成してもよい。
・前記一対の切り欠き部１６は、本体部１３を挟んで対向する位置に形成されているが、一対の切り欠き部１６を対向しない位置に形成してもよい。すなわち、第１突出部１５ａ，１５ａ、及び第２突出部１５ｂ，１５ｂを、本体部１３を挟んで対向しない位置に形成してもよい。
【００４２】
・前記第２突出部１５ｂを省略してもよい。
・前記切り欠き部１６を省略してもよい。
・前記外周部１４を突出部１５のみから構成してもよい。
【００４３】
・前記座金１１の外形は、円形状であるが、三角形状、四角形状等の多角形状に変更することもできる。
・前記締結構造に限定されず、例えば、第１絶縁部２１ａと第２絶縁部２１ｂとの間に座金１１を配置した締結構造に変更してもよい。また例えば、前記座金１１は、絶縁部２１にアース線の端子を締結する締結構造に適用することもできる。この場合、導電性基部２２とアース線との電気的な導通を得ることができる。
【００４４】
・締結部材３１は、ボルト３１ａ及びナット３１ｂに限定されず、例えばリベットを用いることもできる。
・前記絶縁層２３は、塗装に限らず、例えば、ライニングやコーティングにより形成された絶縁層であってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１１…座金、１１ａ…第１座金、１１ｂ…第２座金、１２…貫通孔、１３…本体部、１４…外周部、１５…突出部、１５ａ…第１突出部、１５ｂ…第２突出部、１６…切り欠き部、２１…絶縁部、２１ａ…第１絶縁部、２１ｂ…第２絶縁部、２２…導電性基部、２３…絶縁層、３１…締結部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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