JP2009154825A - 開口部の防水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】点検時などには取付カバーを容易に取り外して開口でき、取付カバーを取り付けた場合には、雨水や洗浄水の浸入を確実に防止し、機器類の損傷を生じさせることのない、開口部の防水構造を提供すること。
【解決手段】壁体に開口された開口部と、前記開口部に取り付けられ、該開口部を覆う取付カバーと、前記開口部の周縁にほぼ沿って設けられ、前記取付カバーと前記開口部の周縁部との間を密閉させる環状のウェザーストリップと、前記ウェザーストリップの外周側で、かつ前記取付カバーに形成された取付ボルト挿通孔と対応した位置に、前記壁体表面から該壁体の外方に離間し、前記取付ボルト挿通孔に挿通された取付ボルトが、該取付ボルトの先端が前記壁体に接することなく螺合されるボルト係合部と、を具備して開口部の防水構造を構成した。
【選択図】 図６

Description

本発明は、主にシリーズ式ハイブリッド車のバッテリカバーに形成された点検口に施される防水構造に関する。

シリーズ式ハイブリッド車は、走行用電動モータの動力で走行し、エンジンは発電機を駆動させることに用いられている。これにより、エンジンを最も効率の良い状態で作動させるとともに充電池に十分な電力が蓄えられているときはエンジンの作動を停止させ、燃料の消費量と排気ガスの排出量を低減させるようになっている。特許文献１参照。

シリーズ式ハイブリッド方式を採用した大型路線バスとしては、搭載するバッテリが多数に及ぶことと、車内の床面の高さを低くする低床式が好ましいことから、床下にバッテリを搭載する構成とすると最低地上高が小さくなり、走破性を低下させるおそれがある。そこで、走行用のバッテリをバッテリボックス内に収納して車両天井部分に搭載し、車両後方にディーゼルエンジンと発電機を設けたシリーズ式ハイブリッド方式の大型路線バスが知られている。

更にバッテリボックス内部に収納されているバッテリや電気機器類、コードなどは、水に弱く、バッテリボックス全体を防水カバーで覆い、雨水や洗浄時の洗浄水がかからないようしていた。

ところが、走行用のバッテリは充放電に伴って引火性ガスを発生させたり、発熱することがある。そのためにバッテリボックスの内部にファンを設け、吸気口から外気をバッテリボックス内に取り入れるともに、引火性ガスや熱気を排気口から外部に排出させるようにしていた。

一方吸気口に設けられているフィルタは定期的に清掃や交換を必要とし、またバッテリボックス内部には、安全装置の操作スイッチなどが設けられており、そのため、防水カバーに点検口を設け、点検口に取り付けられた取付カバーを取り外して適宜防水カバーを開口できるようになっていた。
特開２００６−１３２３９１号公報

しかしながら点検口は、バッテリボックスに形成された吸気口や安全装置の操作スイッチ類に近接して設けられていることが多く、かかる点検口の開口部から雨水や、洗車時に用いられる高圧洗浄水が浸入すると、バッテリボックスにかかったり、バッテリボックスの内部に水が浸入しバッテリボックス内に収納されているバッテリや配線コード、あるいは電気機器類に損傷を与えてしまうおそれがある。

本発明は上記課題を解決し、点検時などには取付カバーを容易に取り外して開口でき、取付カバーを取り付けた場合には、雨水や洗浄水の浸入を確実に防止し、バッテリボックス内に水が浸入することのない、開口部の防水構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため防水カバーの点検口（開口部）の防水構造を次のように構成した。

１、 壁体に開口された開口部と、前記開口部に取り付けられ、該開口部を覆う取付カバーと、前記開口部の周縁にほぼ沿って設けられ、前記取付カバーと前記開口部の周縁部との間を密閉させる環状のウェザーストリップと、前記ウェザーストリップの外周側で、かつ前記取付カバーに形成された取付ボルト挿通孔と対応した位置に、前記壁体表面から該壁体の外方に離間し、前記取付ボルト挿通孔に挿通された取付ボルトが、該取付ボルトの先端が前記壁体に接することなく螺合されるボルト係合部と、を具備して開口部の防水構造を構成した。

２、 １に記載の開口部の防水構造において、前記開口部の周縁部は、前記壁体より該壁体の外方側へ盛り上げられ、該周縁部に前記ウェザーストリップが取り付けられることとした。

３、 ２に記載の開口部の防水構造において、前記ボルト係合部は、両側に脚部を有し、該脚部の上部に頂壁を具えた断面ハット形形状をなし、前記脚部が前記壁体に固着され、前記頂壁に前記取付ボルトを係合させるねじ孔が設けられていることとした。

４、 ３に記載の開口部の防水構造において、前記壁体は、バッテリ収納部に取り付けられた防水カバーであり、前記開口部は、該防水カバーに開口された前記バッテリ収納部点検用の点検口とした。

本発明にかかる開口部の防水構造は、次の効果を有している。
ボルト係合部が、ウェザーストリップの外周側に設けられているので、ボルト係合部に係合された取付ボルトを伝わって水が滴下しても、その水が開口部（点検口）内に入ることがない。

ボルト係合部が壁体表面から外方側に離間し、ボルト係合部が壁体表面に形成されていないので、取付ボルトの先を避けるための逃げ孔が壁体になく、取付ボルトを伝わって水が滴下しても、壁体の裏面、すなわち内側に水が入ることがない。

開口部の周縁部が壁体から外方側に盛り上げられ、かかる周縁部にウェザーストリップが配設されているので、開口部の周囲に水が流れても、ウェザーストリップに水が直接接触することが少なく、ウェザーストリップと壁体との間などの微細な隙間に毛細管現象が作用しないようにして、このような隙間を通って水が開口部内に浸入することを防止している。

本発明にかかる、開口部の防水構造の一実施形態について、ハイブリッド車の大型路線バスを例にして説明する。
図１に、シリーズ式ハイブリッド車の大型路線バス（以下「ＨＥＶバス」とする。）の概略を示す。以下、車両の進行方向を前方とし、前方を基準に左右を定め、重力の方向を下方とし、車両の中心に向かう側を内側方向、その逆を外側方向として説明する。

ＨＥＶバス１０は、車両前方に運転席１２を有し、車両の天井部分に電池部１４、床下に燃料タンク１７、後方に、走行用電動モータ１６、エンジン１８、発電機１９、補機ユニット２０、ラジエータ２３などを備えて構成されている。また車両後方の上部には、走行用電動モータ１６のための走行用インバータ２２と補機ユニット２０のための補機用インバータ２４が搭載してあり、それぞれ電池部１４に接続されている。

エンジン１８は、ディーゼルエンジンで、燃料タンク１７に貯留されている燃料を用いて作動される。発電機１９は、エンジン１８と増速機を介して直接連結されており、エンジン１８が作動されることにより発電が行われる。エンジン１８は、発電機１９を駆動させるに最も効率のよい状態で作動するように予め設定されている。

またエンジン１８は、制御装置（図示せず。）に接続されており、ＨＥＶバス１０のメインスイッチがオン状態であればＨＥＶバス１０の走行にかかわらず、制御装置からの指示に従って作動と停止が繰り返される。制御装置は、電池部１４における充電状態の変動を検出し、その充電状態を主な判断基準としてエンジン１８の作動、すなわち発電機１９による発電の開始とその停止を指示するようになっている。尚、エンジン１８はディーゼルエンジンに限らず、ガソリンその他の燃料を用いたエンジンでよい。

走行用電動モータ１６は、２基並列して減速機（図示せず。）に接続し、減速機からプロペラシャフトがデファレンシャル機構２６に延び、デファレンシャル機構２６を介して後輪３０の車軸に連結されている。走行用電動モータ１６は、走行用インバータ２２と電力線で接続されており、運転席１２での運転操作に伴って走行用インバータ２２から供給された電力で駆動される。

走行用電動モータ１６は、走行用インバータ２２を介した電池部１４からの電力のみを電源として駆動されるとともに、電池部１４の電力に発電機１９で発電された電力を合わせて駆動され、更には発電機１９で発電された電力のみでも駆動して、ＨＥＶバス１０を走行させるように設定されている。

またＨＥＶバス１０に設けられている前照灯３２、方向指示器３４、尾灯その他の車両本体に関する車両用電気機器類は、従来の大型バスで用いられているものと基本的に同一であり、ＨＥＶバス１０はそれら車両用電気機器を作動させるための２４Ｖの車両用バッテリ（図示せず。）を搭載している。更にＨＥＶバス１０は、ＤＣ―ＤＣコンバータ４４（図３参照。）を電池部１４に具え、ＤＣ―ＤＣコンバータ４４で電池部１４での電気を２４Ｖの電圧に変換し、車両用バッテリに充電を行わせるとともにＨＥＶバス１０の車両用電気機器類へ電力を供給している。

補機ユニット２０は、補機用モータを備え、ＨＥＶバス１０のパワステアリングポンプや、エアコンプレッサ（いずれも図示せず。）などを駆動させる。

ラジエータ２３は、エンジン１８の左方に設けてあり、ラジエータファン（図示せず。）で、ＨＥＶバス１０の左方に設けられた左側壁１１の開口部を通して外気をＨＥＶバス１０内に取り入れ、エンジン１８内を循環して加熱された冷却水を冷却させるようになっている。このラジエータファンで取り入れられた外気は、ＨＥＶバス１０の床下や、ＨＥＶバス１０の後方に設けられた後壁１５の排熱口（図示せず。）を通して車両外に排出される。

次に電池部１４について説明する。電池部１４は、図２に示すようにバッテリボックス４０と、バッテリ４２と、バッテリ４２の電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータ４４（図３参照。）と、全体を覆う防水カバー４６などから構成されている。図２は、ＨＥＶバス１０のルーフ部２５と電池部１４とを車両幅方向に断面して示す図である。

バッテリボックス４０は、金属製の箱体で、内部に複数のバッテリ４２が収納され、ＨＥＶバス１０のルーフ部２５に取付ステー５２を介して固定されている。バッテリ４２は例えばリチウムイオン電池であり、全体で６００Ｖ程度の電圧になるよう電気的に接続されている。

またバッテリボックス４０の車両幅方向には、図２に示すように吸気口６０と排気口６２が形成されている。吸気口６０には、吸気ダクト６４がその外側に取り付けられており、排気口６２には、排気ダクト６６が同様にその外側に取り付けられている。

ＤＣ−ＤＣコンバータ４４は、バッテリ４２の電気を２４Ｖの車両用電圧に変換するコンバータであり、図３に示すようにバッテリボックス４０内に設けられている。またバッテリボックス４０内には、各バッテリ４２を接続させる電線、ＤＣ−ＤＣコンバータ４４に接続する電線、走行用インバータ２２や補機用インバータ２４に延びる電線（いずれも図示せず。）などが配線されている。

防水カバー４６は、図２に示すように、左右の側壁５４が外側に開くように傾斜した（前後壁もほぼ同様の形状である。）、ほぼ台形状の断面形状に形成されている。防水カバー４６は、例えばＦＲＰ樹脂など、繊維補強樹脂材などからなり、ＨＥＶバス１０の天井部分に取り付けられた取付ステー５２の上部にねじ等で固定されている。防水カバー４６は、側壁５４の下端がルーフ部２５とわずかな隙間を有し、その隙間を通して外気が流入出するが、基本的に外部から水が浸入しないように取り付けられている。

防水カバー４６の左上面には、図３、図４に示すように点検口５６、及び点検口５７が設けられている。点検口５６は、ほぼ正方形で、バッテリボックス４０の前方に設けられた吸気口６０のフィルタの点検、清掃等を主な目的として設けられている。点検口５７は、点検口５６の後方に設けられ、主にバッテリボックス４０の後方に設けられた吸気口６０のフィルタの点検、清掃と、安全装置のスイッチ操作や全体の点検などを主な目的として設けられている。点検口５６と点検口５７は、その大きさと設置位置が異なるのみでほぼ同じ構造を有している。

次に、点検口５６について説明する。
点検口５６は、図４および図５に示すように、取付カバー７０と、開口部７４を有する取付部７５と、ウェザーストリップ７６と、固定用の取付ボルト７８などから構成されている。

取付カバー７０は、金属、あるいは樹脂製の板状部材で、取付カバー７０を取付部７５に取り付けた場合、取り付けられた取付カバー７０と、取付部７５の周囲の防水カバー４６の部分とが連続した面を形成するように形成されている。取付カバー７０の四隅には、取付ボルト７８が挿通可能なボルト挿通孔７９がそれぞれ設けられている。

取付部７５は、開口部７４と、開口部７４の外周に設けられた周縁部８０と、周縁部８０の外周に設けられた底部８２と、ボルト係合部８４などから構成されている。

開口部７４は、防水カバー４６を表裏に開口させた開口部で、防水カバー４６の上壁５３から側壁５４にかけて、角に丸みを有する四角形状に形成されている。周縁部８０は、開口部７４の外周側に、開口部７４の全周にわたってウェザーストリップ７６が載置されるに十分な幅で形成されている。底部８２は、周縁部８０の外周側に、周縁部８０より一段防水カバー４６の内側に下がった位置に形成されている。

ボルト係合部８４は、底部８２上に４箇所、取付カバー７０に形成されたボルト挿通孔７９に対応して取り付けられている。ボルト係合部８４は、脚部８６を両側に具え、脚部８６の上部に頂壁８８を具えた断面ハット形に形成され、底部８２に貫通孔を形成することのない方法、例えば接着やモールドなどにより底部８２に固着されている。また頂壁８８には、取付ボルト７８を螺合させるねじ孔８７が設けられている。

更にボルト係合部８４は、ねじ孔８７に取付ボルト７８をねじ込み、取付カバー７０を固定させた状態でも、取付ボルト７８の先端が壁体としての防水カバー４６、すなわち底部８２に達することのない高さ、つまり脚部８６の長さを有している。

ウェザーストリップ７６は、所定の太さを有する環状の部材で、ゴム材などから適度な弾性をもって形成されている。ウェザーストリップ７６は、周縁部８０上にあって、取付カバー７０が取付部７５に固定されると、周縁部８０と取付カバー７０の間で適宜押圧変形され、それらの間を密閉させるように形成されている。

図６に、取付カバー７０を取付部７５に取り付けたときの取付部７５の周縁の状態を、周縁に対して直角な方向に断面して示す。図に示すように、取付部７５は、防水カバー４６の上壁５３（側壁５４も含む。）から防水カバー４６の内方側に一段下がった位置に底部８２が所定の幅で形成してあり、そして底部８２の右方、つまり開口部７４側に、底部８２より防水カバー４６の外方側に高く、かつ上壁５３に至らない中間の高さに周縁部８０が形成されている。周縁部８０は、ウェザーストリップ７６を載置させるに十分な幅に形成され、その端部は外方にわずかに屈曲され、その端部の右方が開口部７４となっている。

また取付カバー７０は、ウェザーストリップ７６を挟み、ボルト係合部８４に載せた状態で、ナイロンワッシャ８１を介して取付ボルト７８をボルト挿通孔７９に通し、取付ボルト７８をボルト係合部８４に締結してボルト係合部８４に取り付けられている。尚、開口部７４の外周縁の外方側に突き出た縁部に、ウェザーストリップ７６を嵌め合わせて固定するようにしてもよい。

次に、点検口５６の作用、効果について説明する。

まず、周縁部８０にウェザーストリップ７６を載置し、その上に取付カバー７０を被せる。そして、ボルト挿通孔７９にナイロンワッシャ８１を介して取付ボルト７８を挿通し、取付ボルト７８をボルト係合部８４に締結させて、取付カバー７０を防水カバー４６に固定する。

すると開口部７４は、ウェザーストリップ７６を介して取付カバー７０により密閉され、開口部７４を通して防水カバー４６の内部に水が浸入することがない。また周縁部８０は、底部８２より一段高い位置に設けられているので、取付カバー７０と防水カバー４６の隙間から開口部７４の周囲に水が流入しても、底部８２上を水が流れ、周縁部８０の上を水が流れることがほとんど生じない。したがって、周縁部８０に載置されているウェザーストリップ７６に水が長時間接するようなこともほとんどなく、防水カバー４６内への水の浸入を確実に防止できるとともに、ウェザーストリップ７６と周縁部８０、あるいはウェザーストリップ７６と取付カバー７０との間に毛細管現象が発生し、それにより開口部７４内に水が浸入することも確実に防止できる。

取付カバー７０を固定する取付ボルト７８は、脚部８６を具えたボルト係合部８４にねじ止めされているので、底部８２に取付ボルト７８のための孔などを開口させる必要がなく、取付ボルト７８とボルト挿通孔７９との間に雨水などが浸入しても、水は底部８２上に滴下するのみで、防水カバー４６の内部に水が浸入することはない。また、ナイロンワッシャ８１が取付ボルト７８に取り付けられているので、取付ボルト７８とボルト挿通孔７９との間の雨水などの浸入が防止される。

更に、開口部７４の外周縁を屈曲させ周縁部８０から更に外方に突出させているので、組立ミス等でウェザーストリップ７６に埃又はゴミ等が噛み込まれ、毛細管現象等で水がウェザーストリップ７６の内側に通過しても、開口部７４内に水が浸入するのが防止される。

取付ボルト７８を緩めてボルト係合部８４から外すことにより、取付カバー７０を防水カバー４６から容易に取り外すことができ、開口部７４を開けてバッテリボックス４０の点検や清掃、保守等の作業が簡易に行える。

尚、上記例ではＨＥＶバス１０に搭載された電池部１４の点検口５６について説明したが、本発明にかかる開口部の防水構造は、これに限るものでなく、取付カバーを具えた一般的な開口部における防水構造に用いることができる。

本発明にかかる開口部の防水構造の一実施形態を具えたＨＥＶバスを示す斜視図である。 電池部を示す断面図である。 防水カバーとバッテリボックスを示す分解斜視図である。 防水カバーを示す斜視図である。 点検口を示す斜視図である。 点検口を示す部分断面図である。

符号の説明

１０…ＨＥＶバス
１４…電池部
１６…走行用電動モータ
１８…エンジン
１９…発電機
２２…走行用インバータ
４０…バッテリボックス
４２…バッテリ
４６…防水カバー
４４…ＤＣ−ＤＣコンバータ
５３…上壁
５４…側壁
５６…点検口
７０…取付カバー
７４…開口部
７６…ウェザーストリップ
７８…取付ボルト
７９…ボルト挿通孔
８０…周縁部
８２…底部
８４…ボルト係合部
８６…脚部
８８…頂壁

Claims (4)

1. 壁体に開口された開口部と、
   前記開口部に取り付けられ、該開口部を覆う取付カバーと、
   前記開口部の周縁にほぼ沿って設けられ、前記取付カバーと前記開口部の周縁部との間を密閉させる環状のウェザーストリップと、
   前記ウェザーストリップの外周側で、かつ前記取付カバーに形成された取付ボルト挿通孔と対応した位置に、前記壁体表面から該壁体の外方に離間し、前記取付ボルト挿通孔に挿通された取付ボルトが、該取付ボルトの先端が前記壁体に接することなく螺合されるボルト係合部と、を具備したことを特徴とする開口部の防水構造。
2. 前記開口部の周縁部は、前記壁体より該壁体の外方側へ盛り上げられ、該周縁部に前記ウェザーストリップが取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の開口部の防水構造。
3. 前記ボルト係合部は、両側に脚部を有し、該脚部の上部に頂壁を具えた断面ハット形形状をなし、前記脚部が前記壁体に固着され、前記頂壁に前記取付ボルトを係合させるねじ孔が設けられていることを特徴とした請求項２に記載の開口部の防水構造。
4. 前記壁体は、バッテリ収納部に取り付けられた防水カバーであり、前記開口部は、該防水カバーに設けられた前記バッテリ収納部点検用の開口部であることを特徴とした請求項３に記載の開口部の防水構造。

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