JP2008087746A - 収納箱の排水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車載用電気部品を収納する収納箱の内部に水が侵入しにくく、かつ、収納箱の内部に入った水を排出することができる排水構造を提供する。
【解決手段】 車載用電気部品を収納する収納箱１３の底壁２５に第１の孔５１が形成されている。第１の孔５１の近傍に排水用の第２の孔５２が形成されている。弁部材５３はゴム弾性を有する弾性材料からなり、第１の孔５１に挿入される軸部６０を有している。軸部６０の上端に第１の孔５１の内径よりも大きい係合部６２が形成されている。軸部６０の下部に薄膜状のシール部６１が形成されている。シール部６１は、第２の孔５２を覆うことができる大きさを有している。このシール部６１は、外力が加わらない自由状態において底壁２５から離れて第２の孔５２を開口させ、収納箱１３の外部から第２の孔５２に水が流れ込む際には、水の圧力によって底壁２５に密接する方向に撓んで第２の孔５２を塞ぐ。
【選択図】 図６

Description

本発明は、自動車等の車両に使用される車載用電気部品を収納する収納箱の排水構造に関する。

車両に搭載される車載用電気部品を収納する収納箱は、理想的には内部に水が浸入しないように完全な防水構造にすることが望まれる。しかし収納箱内の電気部品に接続される電気ケーブルの束（ハーネス）が収納箱の周壁を貫通するため、電気ケーブルの貫通部に防水対策が必要となり、コストが高くなる原因となる。またこの種の収納箱は、樹脂製の比較的大きな箱本体と蓋とからなるため、成形時あるいは使用環境等によって多少変形することは避けられない。このため収納箱を完全な防水構造とするには限界がある。

このような理由から、一般の車両では、冠水した道路を車両が走行する際など収納箱が水中に漬かったときに、収納箱の内部に多少の水が入ることを予想しておく必要がある。つまり、収納箱の内部に不可避的に浸入した水を支障なく排出できるようにすることが肝要である。

このため従来は収納箱の底壁に小さな排水孔を形成することにより、収納箱の内部に浸入した水を排出できるようにしているが、排水孔が大きすぎると水が入りやすくなり、逆に排水孔が小さすぎると、収納箱の内部に入った水を排出することができず、内部の電気部品に悪影響を与えることが懸念される。

また、下記特許文献１に記載されているように、ダクト等の排水穴に設ける常閉形の弁部材を電気部品用の収納箱の排水部に転用することにより、水の浸入を防ぐことが考えられる。あるいは下記特許文献２に記載されている排水装置の常閉形の弁部材を電気部品用の収納箱の排水部に転用することにより、水の浸入を防ぐことも考えられる。
特公平７−９９２３６号公報 特開平２−１１５４５５号公報

特許文献１，２に記載されているように、排水部に常閉形の弁部材を設けることによって水の浸入を防ぐ構造では、汚れた水に含まれる不純物や油分などによって弁部材のシール部が相手面に密着することがあり、排水機能を果たせなくなるおそれがある。万一、水が収納箱の内部に残ると、収納箱内の電気部品に悪影響が生じるおそれがある。

従って本発明の目的は、車載用電気部品を収納する収納箱の内部に入った水を排出することができ、しかも水が収容箱の内部に侵入しにくい排水構造を提供する。

本発明は、車載用電気部品を収納する収納箱に設ける排水構造であって、前記収納箱の底壁に形成された第１の孔と、前記第１の孔の近傍に前記底壁を貫通して形成された排水用の第２の孔と、前記底壁の厚さよりも長さが大でかつ前記第１の孔に挿入された状態において上端部が前記底壁の上面側に突出する軸部を備えた弁部材とを有し、前記弁部材は、前記軸部の上端に形成され前記軸部が前記第１の孔に挿入された状態において前記底壁の上面側に係合することにより前記軸部の抜け止めをなす係合部と、前記軸部の下端に形成され前記第２の孔を覆うことができる大きさの薄膜状の弾性材料からなり、外力を与えない状態では前記底壁から離れて前記第２の孔を開口させ、該収納箱の外部から前記第２の孔に水が流れ込む際には水の圧力によって前記第２の孔を塞ぐ方向に撓んで前記底壁に密接し、該収納箱内の水を排出する際に水の重さによって前記底壁から離れる方向に撓んで前記第２の孔を開口させるシール部とを具備している。

本発明の好ましい形態では、前記第２の孔は、前記第１の孔を中心とする円周上に周方向に等間隔で複数箇所形成されている。
前記弁部材のシール部の一例は、外周が円形でかつ上面側に前記外周に向かって高くなる凹部が形成され水に浮くことが可能な形状であってもよい。

前記底壁の下面の前記第１の孔の周囲に、前記底壁から下方に突出して前記シール部の上面に当接可能な凸部が形成されていてもよい。この凸部は、車両が使用されている環境下において、前記シール部に触れる空気中あるいは泥水等に粘着性の物質が混入していたときに、前記シール部が前記底壁の下面に貼り付いてしまい、底壁上に溜まった少量の水を排水できなくなることを防止する機能を有している。

収納箱の底壁の上面は、前記第２の孔に向かって低くなるように傾斜した傾斜面、あるいは傾斜した排水溝を有しているとよい。また前記収納箱の底壁の下面には、少なくとも前記シール部を囲む位置に、底壁から下方に突出するリブが形成されているとよい。このリブによって底壁の剛性を高めることができるとともに、斜め下方からシール部に当る水流によって前記シール部がめくれることを防止でき、第２の孔に水が入ることをさらに効果的に防止できる。

本発明によれば、車載用電気部品を収納する収納箱が水に漬かったときに水が収納箱に浸入しにくくすることができ、また収納箱の内部に入った水を第２の孔から排出することができ、収納箱の内部に水が残ることを防止できる。

以下に本発明の第１の実施形態に係る排水構造を備えた収納箱について、図１〜図８を参照して説明する。図１は、車両１０の一例として小型トラックを示している。この車両１０のシャーシ１１の下部に設けた支持部材１２の上に、車載用電気部品を収納するための収納箱１３が搭載されている。

図２に示すように収納箱１３は、合成樹脂製で上面側が開口する箱本体２０と、箱本体２０の上面側の開口を塞ぐ合成樹脂製の蓋２１とを有している。箱本体２０は、ほぼ水平に置かれる底壁２５と、底壁２５の四周から立ち上がる周壁２６とを有している。箱本体２０の内部に、例えばヒューズやリレー等の車載用電気部品３０が収納されている。

車載用電気部品３０は、箱本体２０の内部に形成された支持ベース３１の上に設置されている。支持ベース３１は底壁２５の上面２５ａ（図６に示す）よりも高い位置に形成され、底壁２５と支持ベース３１との間に高さＨの空間Ｓが確保されている。

蓋２１は箱本体２０に対して着脱可能であり、クランプ機構３５によって箱本体２０に固定することができるようになっている。蓋２１を開けると、箱本体２０の上面側が開放されるため、箱本体２０の内部の前記電気部品３０の交換あるいは保守点検等を行なうことができる。箱本体２０と蓋２１との接合部に防水用のシール部材（図示せず）が設けられている。

箱本体２０の周壁２６の一部に形成されたハーネス挿通部４０に、可撓性の蛇腹部４１を有する筒状の防水カバー部材４２が設けられている。この防水カバー部材４２の内部に電気ケーブル４３の束（ハーネス）が挿通されている。電気ケーブル４３の一端側は前記電気部品３０に接続され、他端側は車体側あるいはエンジン側の電装品用のコネクタ等に接続される。

図３に示すように、収納箱１３の底壁２５の四隅にそれぞれボルト４４が設けられている。これらのボルト４４と、ボルト４４に螺合されるナット（図示せず）によって、箱本体２０が前記支持部材１２に固定される。

底壁２５の下面２５ｂに、格子状に縦横に延びるリブ４５が形成されている。このリブ４５は底壁２５の下面２５ｂから下方に突出している。リブ４５は、互いに平行な複数の横リブ４５ａと、これら横リブ４５ａに対し直角な方向に延びる複数の縦リブ４５ｂとによって構成されている。リブ４５の一部（一対の横リブ４５ａと一対の縦リブ４５ｂ）によって囲まれる四角形の領域Ｇに、本発明に係る排水構造を備えた排水部５０が設けられている。

排水部５０は、底壁２５に形成された第１の孔５１と、第１の孔５１の近傍に形成された排水用の第２の孔５２と、ゴム弾性を有する弾性材料からなる弁部材５３とを備えている。第１の孔５１と第２の孔５２は、それぞれ底壁２５を上下方向に貫通している。

図４に示すように第１の孔５１は底壁２５の１箇所に形成されている。第２の孔５２は、第１の孔５１を中心とする円周上に、周方向に等間隔で複数箇所に形成されている。図４に示される第２の孔５２は、前記横リブ４５ａと縦リブ４５ｂによって囲まれる四角形の領域Ｇ内において、対角線方向に２箇所形成されている。

図５に示すように弁部材５３は、前記第１の孔５１に挿入される円柱形の軸部６０と、軸部６０の下端に軸部６０と一体に成形されたシール部６１と、軸部６０の上端に形成された係合部６２とを有している。軸部６０の長さは底壁２５の厚さよりも大きい。従って軸部６０を第１の孔５１に挿入した状態において、軸部６０の上端が底壁２５の上面２５ａ側に突出する。なお、軸部６０の外径を第１の孔５１の内径よりも小さくすることにより、第１の孔５１に対して軸部６０が上下方向に移動できるようにしてもよい。

係合部６２の外径は第１の孔５１の内径よりも大きい。係合部６２の先端は尖った形状であり、係合部６２を第１の孔５１に挿入しやすくしている。軸部６０を第１の孔５１に挿入する際に、係合部６２が径方向に弾性的に縮むことにより、第１の孔５１を通り抜けることができる。

図６に示すように係合部６２が底壁２５の上面２５ａ側に出た状態において、係合部６２が元の外径に弾性的に復帰することにより、係合部６２が底壁２５の上面２５ａに引っ掛かるようになっている。この係合部６２によって、軸部６０が第１の孔５１から抜け出ないように固定される。

軸部６０の下端部に、軸部６０と一体に薄膜状のシール部６１が形成されている。図６に示すように軸部６０が第１の孔５１に挿入された状態において、シール部６１の上面が第２の孔５２と対向している。シール部６１は全ての第２の孔５２を覆うことができる大きさを有している。そしてこのシール部６１は、外力が加わらない自由状態において底壁２５の下面２５ｂから離れ、第２の孔５２を開口させるようになっている。すなわちこの弁部材５３は常開形の弁である。

この明細書で言う「薄膜状のシール部」とは、シリコーンゴムあるいは合成ゴム等のゴム弾性を有する弾性材料からなり、厚さが例えば０．３ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であり、底壁２５の下側から水が第２の孔５２に流入しようとしたときに、シール部６１に接する水の圧力によってシール部６１が上方に容易に撓んで底壁２５の下面２５ｂに密接できる程度に変形可能であることを意味している。しかもこのシール部６１は、収納箱１３内の水を第２の孔５２から排出する際に、水の重みによってシール部６１が下方に撓んで排水できる程度に弾性変形可能である。そしてこのシール部６１は、収納箱１３内の水が排出された後は元の平坦な形状に弾性的に復帰することのできる復元力を有している。

本実施形態のシール部６１は、横リブ４５ａと縦リブ４５ｂとで囲まれる四角形の領域Ｇに対応した形状（四角形）に形成されているため、第２の孔５２が領域Ｇの隅部に形成されていても、これら第２の孔５２を十分覆うことができる。図６に示すように、底壁２５の上面２５ａは、第２の孔５２に向かって僅かに低くなるように傾斜した形状をなしている。なお底壁２５の上面２５ａに、第２の孔５２に向かって低くなるように傾斜した排水溝が形成されていてもよい。

第１の孔５１の周りに凸部７０が形成されている。この凸部７０は第１の孔５１を中心として環状に形成されている。シール部６１が底壁２５の下面２５ｂに密接した状態、すなわちシール部６１が第２の孔５２を塞いだ状態において、シール部６１の上面がこの凸部７０に当接することによって、シール部６１が下方に付勢されるようになっている。

底壁２５の下面２５ｂに形成されているリブ４５は、底壁２５の剛性を大きくする機能を果たしている。さらにこれらのリブ４５のうち弁部材５３を囲んでいる横リブ４５ａと縦リブ４５ｂは、例えば洗車時あるいは冠水した道路を走行する際などに、図６に矢印Ａ，Ｂで示すように斜め下方から水流が底壁２５に当っても、シール部６１がめくれないようにするための遮水壁としても機能することができる。すなわち、横リブ４５ａと縦リブ４５ｂのそれぞれの下端と第２の孔５２の外側の縁とを結ぶ線分Ｌ（図６に示す）の外側に、シール部６１の外周６１ａが位置するようにシール部６１を配置することにより、斜め下方（例えば矢印Ａ，Ｂ方向）から水流が当っても、シール部６１が開かないようにすることができる。

以下に本実施形態の排水部５０の作用について説明する。
図６に示すように通常の使用状態（収納箱１３が水に漬かっていない状態）では、弁部材５３のシール部６１が収納箱１３の底壁２５の下面２５ｂから下方に離れている。このため第２の孔５２が開口している。このように常時はシール部６１が底壁２５から離れ、第２の孔５２が開口された状態が維持されるから、収納箱１３の内部を乾燥させることができる。また、洗車時や冠水した道路を車両１０が走行する際などに、弁部材５３の下方あるいは斜め下方から第２の孔５２に向かって水流が当っても、第２の孔５２に水が直接入ることをシール部６１および前記横リブ４５ａと縦リブ４５ｂによって防止できる。

冠水した道路や深い水溜りを走行する際などに、図７に示すように収納箱１３が水Ｗ１に漬かり、第２の孔５２から収納箱１３の内部に水Ｗ１が流入しようとすると、シール部６１に触れる水の圧力によって、シール部６１が底壁２５の下面２５ｂに向かって撓み、シール部６１が第２の孔５２を覆う。このため、収納箱１３の内部に水Ｗ１が入ることを防止することができる。収納箱１３の内部に多少の水が入ったとしても、収納箱１３の内部の電気部品３０は、底壁２５よりも高い位置にある支持ベース３１上に設けられているため、浸入した水が電気部品３０に影響を与えることはない。

図８に示すように収納箱１３の周りから水が引き、収納箱１３の内部に浸入した水Ｗ２を排出する際には、収納箱１３の内部の水の重さが第２の孔５２を介してシール部６１に作用する。このためシール部６１が下方に撓むとともに、凸部７０がシール部６１を下方に押すため、シール部６１が底壁２５に密着することを防止でき、第２の孔５２を確実に開口させることができる。このとき弁部材５３の自重により弁部材５３が少し下がることができれば、底壁２５からシール部６１がさらに離れやすくなる。

底壁２５上の水が排出されたのち、シール部６１が図６に示すように元の平坦な形状に弾性的に復元することにより、第２の孔５２が開口した状態に維持される。このため収納箱１３の内部に水が残ることを防止できる。

図９は本発明の第２の実施形態に係る弁部材５３Ａを示している。この弁部材５３Ａのシール部６１の外周６１ａは軸部６０を中心とする円形である。このため第１の実施形態で説明した四角形のシール部６１と比較して、取付け方向に制約がなく、取付け作業が容易となる。それ以外の構成と作用効果は第１の実施形態の弁部材５３と同様である。

図１０は本発明の第３の実施形態に係る弁部材５３Ｂを示している。この弁部材５３Ｂは、軸部６０の根元部分に凸部７５を有している。この凸部７５は、第１の実施形態の凸部７０と同様の機能を果たす。すなわちこの凸部７５は、シール部６１が底壁２５に接して第２の孔５２を塞いだ状態において、シール部６１を底壁２５から離す方向に付勢する機能を有している。それ以外の構成と作用効果は第１および第２の実施形態の弁部材と同様である。

図１１は本発明の第４の実施形態に係る弁部材５３Ｃを示している。この弁部材５３Ｃのシール部８１は、上面側が窪んだ凹部８２を有するトレイ状あるいは中空の円錐形をなし、水に浮くことができるようになっている。このシール部８１は、底壁２５の下側から水が上昇してきたときに、シール部８１の浮力によって、早期の段階でシール部８１が底壁２５に密着することができる。その結果、第２の孔５２がシール部８１によって短時間で塞がれ、収納箱１３の内部に浸入する水の量を少なくすることが可能である。

なお本発明の排水構造は、小型トラック以外の車両（例えば乗用車や中・大型トラック等）の車載用電気部品を収納する収納箱にも同様に適用することができる。また本発明を実施するに当たって、収納箱の具体的な構成や弁部材の軸部やシール部、係合部、底壁の第１の孔、第２の孔をはじめとして、本発明の構成要素を適宜に変形して実施できることは言うまでもない。

収納箱を備えた車両の側面図。 本発明の第１の実施形態に係る収納箱の斜視図。 図２に示された収納箱を底面側から見た斜視図。 図２に示された収納箱の排水部の一部の底面図。 図２に示された収納箱の排水部に使われる弁部材の斜視図。 図２に示された収納箱の排水部を示す縦断面図。 図６に示された排水部の弁部材が閉じた状態の縦断面図。 図６に示された排水部から水が排出される様子を示す縦断面図。 本発明の第２の実施形態に係る弁部材の斜視図。 本発明の第３の実施形態に係る弁部材の斜視図。 本発明の第４の実施形態に係る弁部材を備えた排水部の縦断面図。

符号の説明

１３…収納箱
２５…底壁
３０…車載用電気部品
５０…排水部
５１…第１の孔
５２…第２の孔
５３…弁部材
５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ…弁部材
６０…軸部
６１…シール部
６２…係合部
７０，７５…凸部
８１…シール部

Claims (4)

1. 車載用電気部品を収納する収納箱に設ける排水構造であって、
   前記収納箱の底壁に形成された第１の孔と、
   前記第１の孔の近傍に前記底壁を貫通して形成された排水用の第２の孔と、
   前記底壁の厚さよりも長さが大でかつ前記第１の孔に挿入された状態において上端部が前記底壁の上面側に突出する軸部を備えた弁部材とを有し、
   前記弁部材は、
   前記軸部の上端に形成され前記軸部が前記第１の孔に挿入された状態において前記底壁の上面側に係合することにより前記軸部の抜け止めをなす係合部と、
   前記軸部の下端に形成され前記第２の孔を覆うことができる大きさの薄膜状の弾性材料からなり、外力を与えない状態では前記底壁から離れて前記第２の孔を開口させ、該収納箱の外部から前記第２の孔に水が流れ込む際には水の圧力によって前記第２の孔を塞ぐ方向に撓んで前記底壁に密接し、該収納箱内の水を排出する際に水の重さによって前記底壁から離れる方向に撓んで前記第２の孔を開口させるシール部と、
   を具備したことを特徴とする収納箱の排水構造。
2. 前記第２の孔は、前記第１の孔を中心とする円周上に複数箇所形成されていることを特徴とする請求項１に記載の収納箱の排水構造。
3. 前記弁部材の前記シール部は、外周が円形でかつ上面側に前記外周に向かって高くなる凹部が形成され水に浮くことが可能な形状であることを特徴とする請求項１に記載の収納箱の排水構造。
4. 前記底壁の下面の前記第１の孔の周囲に、前記底壁から下方に突出して前記シール部の上面に当接可能な凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の収納箱の排水構造。

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