JP4495058B2 - 電線引出部を有する筐体 - Google Patents

Description

本発明は、電気・電子部品や機器を内蔵する筐体に関し、特に、箱と蓋の合わせ目に電線（ケーブルを含む）引出部を有する筐体に関するものである。

例えば、自動車用の電気接続箱や電子部品内蔵コネクタなどで、筐体の内部から外部に電線を引き出す場合（筐体の外部から内部に電線を導入する場合と同義）には、防水性を確保するために、箱と蓋の合わせ目や、箱の中腹などに設けられた貫通穴にグロメットを装着し、このグロメットを通して電線を引き出す構造とするのが一般的である（特許文献１参照）。

実開昭６３−１４６９１６号公報

グロメットを用いる電線引出構造は、防水性は確実であるが、グロメットの部品代がかかると共に、グロメットの組み付けに手間がかかるので、コスト高になるという難点がある。また、電線引出構造において、単にグロメットを省略して防水を図ろうとすると、電線引出部の穴の大きさを電線の断面積よりも小さくする必要が生じるが、このようにすると、箱と蓋の間に電線の被覆が挟まるなどして隙間ができてしまい、防水性が低下する。さらに、箱と蓋は便宜を図るために、ロック爪と掛け止め部からなるスナップフィットで合体固定されることが多いが、スナップフィットによる箱と蓋の固定構造は、僅かな隙間（ガタ）を必然的に生ずる構造であるため、箱と蓋の合わせ目を完全に閉じたり、電線を電線引出部の穴に隙間なく挟んだりすることは困難となり、防水性を確保することがきわめて困難となる。

本発明は、筐体の電線引出部と電線との間にグロメット等の防水部材を介在させることなく防水性を確保することができる、電線引出部を有する筐体を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、箱と蓋の合わせ目に電線引出部を有する筐体において、前記電線引出部には、前記合わせ目の壁厚方向に、長軸が合わせ目方向と直角方向に向く縦長楕円通路と、長軸が合わせ目方向に向く横長楕円通路とが交互に設けられ、前記縦長楕円通路及び横長楕円通路の長径が電線外径よりも大きく、短径が電線外径よりも小さく設定されていることを特徴とするものである。

本発明において、箱と蓋の合わせ目の電線引出部以外の部分は、壁厚方向に合わせ目の高さ位置が変化するように段差が設けられており、電線引出部の縦長楕円通路と横長楕円通路は、電線引出部以外の部分の合わせ目の高さ位置の変化に対応して設けられていることが好ましい。

また本発明において、箱と蓋の合わせ目の電線引出部以外の部分は、壁厚方向に合わせ目の高さ位置が変化するように段差が設けられており、この段差で対向する箱側の段差面と蓋側の段差面は、箱と蓋を合体させたときに密接するような断面形状に形成されていることが好ましい。

また本発明において、縦長楕円通路は、合わせ目の片側に形成された深い溝と、反対側に形成された浅い溝との組合せで構成され、横長楕円通路は、合わせ目の両側に同じ深さに形成された半楕円溝の組合せで構成され、縦長楕円通路と横長楕円通路は中心軸線が一致するように形成されていることが好ましい。

また本発明において、電線引出部が複数接近して設けられている場合には、電線引出部の間の箱及び／又は蓋の外面に仕切壁を突設することが好ましい。

また本発明においては、電線引出部付近の箱及び／又は蓋の外面に、電線の周りの一部又は全部を覆う張り出し部を突設することが好ましい。

また本発明においては、箱及び蓋の外面側に縦長楕円通路を設けることが好ましい。

本発明は、箱と蓋の合わせ目で電線を挟み付けて防水性を得る方式であるが、単なる挟み付けではなく、電線引出部を通過する電線を、縦長楕円通路の部分で断面縦長楕円形に圧縮変形させ、横長楕円通路の部分で断面横長楕円形に圧縮変形させることで、水の浸入経路を遮断するものである。本発明によれば、グロメット等の防水部材を使用した場合のような完全防水構造とまではいかないが、グロメット等の防水部材を使用せずに簡易防水・防塵構造を得ることができ、電線引出部のコストダウンを図ることができる。

また、箱と蓋の合わせ目の電線引出部以外の部分に、壁厚方向に合わせ目の高さ位置が変化するように段差を設け、電線引出部の縦長楕円通路と横長楕円通路を、電線引出部以外の部分の合わせ目の高さ位置の変化に対応して設けることにより、防水性をより確実にすることができる。

また、箱と蓋の合わせ目の電線引出部以外の部分に、壁厚方向に合わせ目の高さ位置が変化するように段差を設け、この段差で対向する箱側の段差面と蓋側の段差面を、箱と蓋を合体させたときに密接するような断面形状に形成しておけば、防水性をさらに確実にすることができる。

また、前記縦長楕円通路を、合わせ目の片側（例えば蓋側）に形成された略Ｕ字形の深い溝と、反対側（例えば箱側）に形成された浅い溝との組合せで構成すると、筐体の蓋を閉じるときに、電線の被覆の両側を挟み込むことなく、より確実に電線を断面縦長楕円形に変形させることができる。加えて、横長楕円通路を、合わせ目の両側に同じ深さに形成された溝の組合せで構成すると、筐体の蓋を閉じるときに、電線を、断面横長楕円形に圧縮変形させつつ、その隣で電線を縦長楕円通路の深い方の溝に押し込むことができる。したがって、蓋を閉じるときに電線を、容易に確実に、断面縦長楕円形と断面横長楕円形に交互に変形させることができ、より高い防水性を得ることができる。

また、電線引出部を複数接近して設ける場合は、電線引出部の間の箱及び／又は蓋の外面に仕切壁を設けておくと、筐体の外面近くで電線を切断して終端とするときに、沿面距離を確保できるので、電流のリークを防止することができる。

また、電線引出部付近の箱及び／又は蓋の外面に、電線の周りの一部又は全部を覆う張り出し部を突設しておくと、電線引出部付近の箱と蓋の合わせ目に水滴がかかり難くなり、防水性を高めることができる。

また、縦長楕円通路と横長楕円通路を壁厚方向に交互に設ける場合、箱及び蓋の外面側すなわち壁厚方向の最も外側に縦長楕円通路を設けた方が、水が浸入し難くなる。

〔実施形態１〕 図１は本発明の一実施形態を示す。図において、１０は筐体の箱（壁の一部のみを図示）、１２は蓋（壁の一部のみを図示）、１４は箱１０と蓋１２の合わせ目、１６は合わせ目１４に設けられた電線引出部、１８は筐体の内部から外部に引き出される電線、１８ａは電線１８の導体、１８ｂは電線１８の絶縁被覆である。

電線引出部１６には、合わせ目１４の壁厚方向に、長軸が合わせ目方向と直角方向に向く縦長楕円通路２０と、長軸が合わせ目方向に向く横長楕円通路２２とが交互に設けられている。この実施形態では、電線引出部１６が合わせ目１４の壁厚方向に３分割され、壁厚方向の両端側に縦長楕円通路２０が、中間に横長楕円通路２２が設けられている。縦長楕円通路２０及び横長楕円通路２２の長径Ｌは電線外径ｄよりも大きく、短径Ｓは電線外径ｄよりも小さく設定されている。縦長楕円通路２０及び横長楕円通路２２の断面積は、電線１８の断面積とほぼ同じである。

このような構成にすると、電線引出部１６に電線１８を挟んで、蓋１２を閉じ、蓋１２を箱１０に図示しないロック機構又はネジ止め機構などで固定すると、縦長楕円通路２０では電線１８が断面縦長楕円形に圧縮変形し、横長楕円通路２２では電線１８が断面横長楕円形に圧縮変形する。その結果、縦長楕円通路２０と横長楕円通路２２の境目に電線被覆１８ｂの段差ができ、合わせ目１４に沿う水の浸入経路は、前記段差で遮断されるので、水の浸入を防止することができる。塵埃の浸入も防止できることはもちろんである。

つまり本発明は、電線引出部においてグロメット等の防水部材を省略して防水を図る際に、電線引出部の穴の大きさを電線の断面積より小さくするのではなく、電線引出部の穴の大きさは電線の断面積とほぼ同等とし、形状を楕円形にすることにより、電線引出部で電線の被覆部分を圧縮変形させ、筐体の壁厚方向でこの楕円形の向きを変えることで、電線の被覆部分が筐体の箱と蓋との間にほとんど挟み込まれることのない、簡易防水構造を実現したものである。

〔実施形態２〕 図２及び図３は本発明の他の実施形態を示す。図１の実施形態は箱と蓋の合わせ目が平らな場合を想定したものであるが、箱と蓋の合わせ目が平らであると、電線引出部で水の浸入を防止しても、合わせ目からの水の浸入を防止することが難しい。箱と蓋の合わせ目からの水の浸入を防止するためには、合わせ目に段差を設けて、段差面で水の浸入経路を遮断することが有効である。例えば図４に示すように、箱１０と蓋１２の合わせ目を壁厚方向に３分割して、両外側の合わせ目１４ａの位置が中間の合わせ目１４ｂの位置よりも低くなるような段差を設け、段差面で水の浸入経路を遮断するのである。言い換えれば、箱１０と蓋１２の合わせ目の、一方に突条２４を、他方に溝２６を形成して、突条２４と溝２６を嵌合させることで、壁厚方向の水の浸入経路を遮断するのである。

この場合、図４に示すように、溝２６の両側縁の角部２８が、突条２４の両側面（段差面）に他の部分よりも強く接触して止水線となるように、かつ突条２４の頂部と溝２６の奥部との間に水切り用の隙間３０ができるように、突条２４と溝２６の断面形状を設定することが特に好ましい。また図５（Ａ）に示すように、突条２４の両側面（段差面）をテーパー状にし、溝２６の両内壁面（段差面）を平行にして、突条２４と溝２６を嵌合させたときに、同図（Ｂ）のように突条２４の両側面と溝２６の両内壁面が密接するようにしてもよい。

なお、箱１０と蓋１２の合わせ目を壁厚方向に３分割して、両外側の合わせ目１４ａの位置が中間の合わせ目１４ｂの位置よりも低くなるような段差を設ける構造は、蓋１２を箱１０に固定する機構がロック機構のように多少ガタを発生しやすいものであっても簡易防水が可能である。

この実施形態２は、図４又は図５のような箱と蓋の合わせ目を有する筐体に適用される。図２及び図３において図１と同一部分には同一符号を付してある。図２は電線引出部１６に電線１８を挟んで蓋１２を閉じた状態であり、図３は蓋１２を閉じる前の状態である。この実施形態でも、電線引出部１６が壁厚方向に３分割され、壁厚方向の両端側に縦長楕円通路２０が、中間に横長楕円通路２２が設けられている点、縦長楕円通路２０及び横長楕円通路２２の長径Ｌが電線外径ｄよりも大きく、短径Ｓが電線外径ｄよりも小さく設定されている点、縦長楕円通路２０及び横長楕円通路２２の断面積が電線１８の断面積とほぼ同じである点などは、実施形態１と同じである。

この実施形態２が実施形態１と異なる点は、縦長楕円通路２０が、合わせ目１４ａの片側（蓋１２側）の壁に形成された略Ｕ字形の深い溝３２と、反対側（箱１０側）の壁に形成された浅い溝３４との組合せで構成され、横長楕円通路２２が、合わせ目１４ｂの両側の壁に同じ深さに形成された半楕円溝３６、３６の組合せで構成されていることである。縦長楕円通路２０と横長楕円通路２２は、蓋１２を閉じた状態で、中心軸線が一致するように形成されている。また横長楕円通路２２の両側の合わせ目１４ｂは、蓋１２を閉じた状態で、隙間ができるように形成されている（図２Ａ、Ｃ参照）。なお、図２（Ｂ）、（Ｃ）において、２点鎖線は圧縮される前の電線の断面（円形）を示す。

つまり、この実施形態２では、箱１０と蓋１２の合わせ目の電線引出部１６以外の部分は、壁厚方向に合わせ目の高さ位置が変化するように段差が設けられており、電線引出部１６の縦長楕円通路２０と横長楕円通路２２は、電線引出部１６以外の部分の合わせ目の高さ位置の変化に対応して設けられている（合わせ目の高さ位置が低い壁厚部分には縦長楕円通路２０が、高い壁厚部分には横長楕円通路２２が設けられている）。すなわち、合わせ目の高さ位置が電線引出部の孔のほぼ中心の高さとなっている壁厚部分には横長楕円通路２２が設けられ、合わせ目の高さ位置が電線引出部の孔のほぼ中心の高さと異なる高さとなっている壁厚部分には縦長楕円通路２０が設けられている。この場合、箱と蓋の合わせ目の高さの位置（図２の１４ａ、１４ｂ）の少なくとも１つが、電線引出部の孔のほぼ中心の高さとなっていることが望ましい。

上記のような構成で防水性が得られる理由は次のとおりである。まず図３のように蓋１２を開いた状態で、電線引出部１６に電線１８を配置した後、蓋１２を閉じていく。すると電線１８（正確には被覆１８ｂ）が、略Ｕ字形の深い溝３２に押し込まれると共に、半楕円溝３６、３６によって上下から押し潰される。なお、略Ｕ字形の深い溝３２の両側縁は、電線が押し込まれやすいように面取りされている。そして最終的には図２に示すように、電線１８が、縦長楕円通路２０では断面縦長楕円形に、横長楕円通路２２では断面横長楕円形に圧縮変形して、電線１８の表面が、縦長楕円通路２０、横長楕円通路２２及びその境目の内面に密着する。この状態でも、合わせ目１４ａの電線１８表面に沿う部分と、合わせ目１４ｂには、壁厚方向の隙間が残るが、これらの隙間は、電線１８の断面形状が縦長楕円形から横長楕円形に変化する部分で連通が遮断されるため、水の浸入を防止することができる。塵埃の浸入も防止できることはもちろんである。

〔実施形態３〕 図６は本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、図６（Ａ）に示すように、箱１０と蓋１２の合わせ目を壁厚方向に２分割して、その片方の合わせ目１４ａが他方の合わせ目１４ｂよりも低くなるような段差を設けて、段差面で水の浸入経路を遮断するようにした筐体に適用される。

この実施形態では、電線引出部１６が壁厚方向に２分割され、壁厚方向の片側に縦長楕円通路２０が、反対側に横長楕円通路２２が設けられている。縦長楕円通路２０及び横長楕円通路２２の長径Ｌが電線外径ｄよりも大きく、短径Ｓが電線外径ｄよりも小さく設定されている点、縦長楕円通路２０及び横長楕円通路２２の断面積が電線１８の断面積とほぼ同じである点などは、実施形態１、２と同じである。

また、縦長楕円通路２０が、合わせ目１４ａの片側（蓋１２側）の壁に形成された略Ｕ字形の深い溝３２と、反対側（箱１０側）の壁に形成された浅い溝３４との組合せで構成され、横長楕円通路２２が、合わせ目１４ｂの両側の壁に同じ深さに形成された半楕円溝３６、３６の組合せで構成されていること、縦長楕円通路２０と横長楕円通路２２が、蓋１２を閉じた状態で、中心軸線が一致するように形成されていること、横長楕円通路２２の両側の合わせ目１４ｂが、蓋１２を閉じた状態で、隙間ができるように形成されていること等は実施形態２と同じである。

この実施形態の場合も、実施形態２と同じ理由により、水の浸入経路を遮断することができる。

なお、箱１０と蓋１２の合わせ目が図６（Ａ）のような構成で、蓋１２を箱１０に合体させるのに、図７に示すような蓋１２に形成した掛け止め部３８と、箱１０に形成したロック爪４０とからなるスナップフィットを用いる場合には、合わせ目の段差で対向する蓋１２側の段差面と箱１０側の段差面の傾斜角を少し異ならせて、掛け止め部３８をロック爪４０に引っ掛けたときに、蓋１２側の止水線２８が、箱１０側の段差面４２に押し付けられるようにするとよい。

また、スナップフィットを用いる場合には、図８に示すように、合わせ目の段差で対向する蓋１２側の段差面４４と箱１０側の段差面４６を、掛け止め部３８をロック爪４０に引っ掛けたときに、互いに噛み合って密接するような断面形状に形成しておいてもよい。

〔実施形態４〕 図９は本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、電線引出部１６が複数、接近して設けられている場合に、電線引出部１６の間の蓋１２の外面に仕切壁４８を突設したものである。このような仕切壁４８を設けておくと、筐体の外面近くで電線１８を切断して終端とするときに、沿面距離を確保できるので、電流のリークを防止できる。各電線引出部１６の構成は実施形態２と同じであるので、詳細な説明は省略する。

〔実施形態５〕 図１０は本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、電線引出部１６付近の箱１０及び蓋１２の外面に、電線１８の周りを覆う張り出し部５０を突設したものである。このような張り出し部５０を設けておくと、電線引出部１６に水滴がかかり難くなり、防水性を高めることができる。

〔実施形態６〕 図１１は本発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、並列配置された複数本の電線１８を連結部５４により一体化してなる帯状電線５２を、箱１０と蓋１２の合わせ目１４ａ、１４ｂから引き出す場合である。この場合は、帯状電線５４の両端に位置する電線１８だけを縦長楕円通路２０で断面縦長楕円形に圧縮変形させ、中間に位置する電線１８及び連結部５４は、その外面と同じ形状の箱１０及び蓋１２の対向面を押し付けるだけで、防水性が得られる。

本発明の一実施形態を示す、（Ａ）は側面図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ（Ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図。 本発明の他の実施形態を示す、（Ａ）は側面図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ（Ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図。 図２の実施形態の、蓋を閉じる前の状態を示す、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。 図２の実施形態が適用される、箱と蓋の合わせ目の一例を示す断面図。 図２の実施形態が適用される、箱と蓋の合わせ目の他の例を示す、（Ａ）は蓋を閉じる前の、（Ｂ）は蓋を閉じた後の断面図。 本発明のさらに他の実施形態を示す、（Ａ）は側面図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ（Ａ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図。 図６の実施形態が適用される、箱と蓋の合わせ目の一例を示す断面図。 図６の実施形態が適用される、箱と蓋の合わせ目の他の例を示す断面図。 本発明のさらに他の実施形態を示す、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図。 本発明のさらに他の実施形態を示す、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 本発明のさらに他の実施形態を示す、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は背面図。

符号の説明

１０：箱
１２：蓋
１４、１４ａ、１４ｂ：合わせ目
１６：電線引出部
１８：電線
２０：縦長楕円通路
２２：横長楕円通路
３２：略Ｕ字形の深い溝
３４：浅い溝
３６：半楕円溝
４８：仕切壁
５０：張り出し部

Claims (7)

1. 箱と蓋の合わせ目に電線引出部を有する筐体において、前記電線引出部には、前記合わせ目の壁厚方向に、長軸が合わせ目方向と直角方向に向く縦長楕円通路と、長軸が合わせ目方向に向く横長楕円通路とが交互に設けられ、前記縦長楕円通路及び横長楕円通路の長径が電線外径よりも大きく、短径が電線外径よりも小さく設定されていることを特徴とする電線引出部を有する筐体。
2. 箱と蓋の合わせ目の電線引出部以外の部分は、壁厚方向に合わせ目の高さ位置が変化するように段差が設けられており、電線引出部の縦長楕円通路と横長楕円通路は、電線引出部以外の部分の合わせ目の高さ位置の変化に対応して設けられていることを特徴とする請求項１記載の電線引出部を有する筐体。
3. 箱と蓋の合わせ目の電線引出部以外の部分は、壁厚方向に合わせ目の高さ位置が変化するように段差が設けられており、この段差で対向する箱側の段差面と蓋側の段差面は、箱と蓋を合体させたときに密接するような断面形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電線引出部を有する筐体
4. 縦長楕円通路は、合わせ目の片側に形成された深い溝と、反対側に形成された浅い溝との組合せで構成され、横長楕円通路は、合わせ目の両側に同じ深さに形成された半楕円溝の組合せで構成され、縦長楕円通路と横長楕円通路は中心軸線が一致するように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電線引出部を有する筐体。
5. 電線引出部が複数接近して設けられ、電線引出部の間の箱及び／又は蓋の外面に仕切壁が突設されている請求項１ないし４のいずれかに記載の電線引出部を有する筐体。
6. 電線引出部付近の箱及び／又は蓋の外面に、電線の周りの一部又は全部を覆う張り出し部が突設されている請求項１ないし５のいずれかに記載の電線引出部を有する筐体。
7. 箱及び蓋の外面側に縦長楕円通路が設けられている請求項１ないし６のいずれかに記載の電線引出部を有する筐体。

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