JP4597856B2

JP4597856B2 - 接続箱の防水構造

Info

Publication number: JP4597856B2
Application number: JP2005371540A
Authority: JP
Inventors: ▲祐▼一郎熊倉; 佳彦中浜; 貴典河合
Original assignee: Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2025-12-26
Also published as: JP2007173670A

Description

本発明は、接続箱本体の嵌合部に弾性のブーツの嵌合部を挿入して両嵌合部を防水させる接続箱の防水構造に関するものである。

図６〜図７は、従来の接続箱の防水構造の一形態を示すものである（特許文献１参照）。

この接続箱５０は、合成樹脂製の接続箱本体５５とカバー５３とを備え、カバー５３の裾部に断面略コの字状の嵌合壁５４を有し、嵌合壁内に略コの字状の合成ゴム製のシール部材５２（図７）を有し、シール部材５２の内側に接続箱本体５５の垂直な上壁部５６を挿入させると共に、上壁部５６の外面下側に形成された断面略Ｌ字状の停止壁５１をシール部材５２の鍔部５７に当接させて、接続箱本体５５とカバー５３との間の防水を図っている。接続箱５０は電気接続箱と呼称してもよい。

図７の如く、シール部材５２の外面は嵌合壁５４の内面に密着し、シール部材５２の両内面には水平方向のリップ部５８が突出形成され、各リップ部５８に上壁部５６の外面と内面が密着し、シール部材５２の下端の外向きの鍔部５７の下面に停止壁５１の上端が当接密着する。

図６の如く、接続箱本体５５の内側には複数のリレー装着部５９やヒューズ装着部６０が配設され、各装着部５９，６０にリレーやヒュージブルリンク等の電気部品（図示せず）が装着され、各装着部内には各端子が収容され、各端子は接続箱本体内のバスバーや電線等の回路（図示せず）に接続されている。

図８〜図１０は、従来の接続箱の防水構造の他の形態を示すものである（この形態は既存のものであるが特許文献には記載されていない）。

この接続箱６１は、電子制御ユニット６２に合成ゴム製のブーツ（シール部材）６３を装着したものであり、ブーツ６３の内側には合成樹脂製のインナ部材６４（図９）が装着され、インナ部材６４のロック爪６５を電子制御ユニット６２の接続箱本体６６のロック爪６７に係合させると共に、ブーツ６３の先端側のリップ部６８を接続箱本体６６の鍔部６９に密着させて、電子制御ユニット６２の電線導出側の防水を行わせている。

電子制御ユニット６２から導出された電線又は電子制御ユニット６２にコネクタで接続された電線は、ブーツ６３の小径な筒状部７０で防水されつつ外部に導出される。電子制御ユニット６２は合成樹脂製ないし金属製の接続箱本体６６と、接続箱本体内に収容された回路基板や回路基板に実装された電子部品等とで構成されている。
特開平７−３２１４７８号公報（第２〜３頁、図１〜図３）

しかしながら、上記従来の前者（図６〜図７）の接続箱５０の防水構造にあっては、接続箱本体５５とカバー５３との接合力すなわち接続箱本体５５の停止壁５１がカバー側のシール部材５２に押接する力が弱い場合に、シール部材５２の鍔部５７の外面５２ａとカバー５３の嵌合壁５４の内面５４ａとの間の密着力が低下し兼ねないという懸念があった。

また、上記従来の後者（図８〜図１０）の接続箱６１の防水構造にあっては、ロック（係止）のオーバーストロークや樹脂成形時の寸法誤差等により両ロック爪６５，６７の間に隙間（ガタ）を生じた場合に、電子制御ユニット６２の接続箱本体６６の鍔部６９とブーツ（シール部材）６３のリップ部６８との密着力が低下し兼ねないという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、接続箱本体側とシール部材側との接合力が弱い場合や、接続箱本体とシール部材（ブーツ）側のインナ部材とのロックのオーバーストローク等があった場合でも、シール部材が優れた密着性を確保して、良好な防水性を発揮することのできる接続箱の防水構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る接続箱の防水構造は、弾性のブーツの環状の嵌合部を接続箱本体の環状の嵌合部内に挿入嵌合させる接続箱の防水構造であって、前記ブーツの嵌合部が内側壁と該内側壁から折り返された外側壁とを備え、該内側壁と該外側壁との表面にそれぞれリップ部が形成され、該内側壁と該外側壁との裏面側の隙間に環状のインナ部材が装着され、各リップ部が前記接続箱本体の嵌合部の内面に密着することを特徴とする。

上記構成により、ブーツの嵌合部内にインナ部材を挿入することでブーツの嵌合部が補強されて嵌合部の剛性が高まり、その状態で接続箱本体の嵌合部にブーツの嵌合部がスムーズに挿入され、且つブーツの嵌合部の各リップ部が接続箱本体の嵌合部の内面に強い接圧で確実に密着する。各リップ部は嵌合部の挿入方向とは直交する方向に突出し、嵌合部の挿入ストロークとは何ら関係なく常に一定の接圧で相手側嵌合部に密着する。ブーツの嵌合部の表面と接続箱本体の嵌合部の内面との間が各リップ部で密封シールされる。ブーツの嵌合部とインナ部材との密着面すなわちブーツの嵌合部の裏面とインナ部材の表面との間にたとえ水が浸入しても、水はインナ部材の表面に沿って外部に導出されるから、何ら問題はない。

請求項２に係る接続箱の防水構造は、請求項１記載の接続箱の防水構造において、前記外側壁のリップ部が前記内側壁のリップ部よりも潰れ難い形状であることを特徴とする。

上記構成により、外側のリップ部が接続箱本体の嵌合部の外側壁の内面に強く押接され、その反発力で内側のリップ部が接続箱本体の嵌合部の内側壁の内面に強く（適正な接圧で）確実に密着する。これにより、万一、外側のリップ部を通過して水が嵌合部内に浸入した場合でも、内側のリップ部がそれ以上の（ブーツ内や接続箱本体内への）水の浸入を確実に防止する。

請求項３に係る接続箱の防水構造は、請求項１又は２記載の接続箱の防水構造において、前記インナ部材に係止突起が設けられ、該係止突起が前記外側壁の孔部から突出して前記接続箱本体の係合部に係合することを特徴とする。

上記構成により、インナ部材の係止突起がブーツの嵌合部の孔部に係合することで、インナ部材がブーツに位置決めされ、その状態でブーツの嵌合部を接続箱本体の嵌合部に挿入することで、係止突起がカバーの係合部に係合し、接続箱本体とブーツとインナ部材との三者が一つの係止手段で同時に係止固定される。孔部はブーツの嵌合部の外側壁に設けたから、たとえ孔部に水が入っても内側壁に達することなく、インナ部材の外面に沿って外部に排出される。係止突起と孔部とは密着していることが好ましい。

請求項４に係る接続箱の防水構造は、請求項１〜３の何れかに記載の接続箱の防水構造において、前記内側壁に続く段部と前記外側壁に続く鍔部とに前記インナ部材の各鍔部が当接することを特徴とする。

上記構成により、ブーツの嵌合部の内側の段部と外側の鍔部とがインナ部材の内側と外側の各鍔部で支持されて、ブーツの嵌合部が接続箱本体の嵌合部に向けて起立した状態に安定した姿勢に維持されると共に、接続箱本体の嵌合部へのブーツの嵌合部の挿入性が高まる。また、インナ部材の内外の鍔部を作業者が手で支持してブーツの嵌合部を接続箱本体の嵌合部内に容易に挿入することができる。

請求項１記載の発明によれば、インナ部材でブーツの嵌合部が補強されるから、ブーツの嵌合部を接続箱本体の嵌合部内にスムーズ且つ容易に挿入することができると共に、ブーツの嵌合部のリップ部が接続箱本体の嵌合部の内面に強い（最適な）接圧で確実に密着して、確実な防水シール性を発揮することができる。また、ブーツの嵌合部の内側壁と外側壁との表面に各リップ部が設けられており、ブーツの嵌合部を接続箱本体の嵌合部に挿入するストロークに関係なく各リップ部が一定の接圧で嵌合部の内面に接触するから、接続箱本体側とブーツ側とのロックのオーバーストロークやブーツ嵌合方向のガタ付きがあったり、接続箱本体側とブーツ側との接合力が弱い場合でも、それらに関係なく確実な防水性が発揮される。

請求項２記載の発明によれば、ブーツの嵌合部の外側のリップ部で一次防水し、内側のリップ部で外側のリップ部よりもさらに確実に二次防水することができるから、接続箱の防水の信頼性が向上する。

請求項３記載の発明によれば、接続箱本体とブーツとインナ部材とを一つの係止手段で相互に固定させることができるから、係止構造が簡素化・低コスト化され、しかも係止手段の孔部がブーツの防水性に影響を与えることがない。

請求項４記載の発明によれば、インナ部材でブーツの嵌合部の姿勢が正しく確保され、接続箱本体の嵌合部への挿入作業をスムーズ且つ確実に行うことができる。

図１〜図５は、本発明に係る接続箱の防水構造の一実施形態を示すものである。

図１に接続箱の組立状態の斜視図、図２に接続箱の分解斜視図を示す如く、この接続箱１は、合成ゴム製等の弾性部材で形成された柔軟なブーツ（シール部材）２と、ブーツ２の環状の嵌合部３（図２）の内側に挿入される合成樹脂製の硬質な環状（枠状）のインナ部材４（図２）と、インナ部材４を挿入した状態でブーツ２の嵌合部３を挿入嵌合させる合成樹脂製の接続箱本体５とを備えている。

接続箱本体５は例えば複数のリレーやヒューズ等の部品（図示せず）を装着するリレーブロック本体として機能する。接続箱本体５は例えば、上壁７と前後左右の壁部（周壁）８とで成る矩形箱状部９と、箱状部９の内側に一体樹脂成形された部品装着部（図示せず）と、箱状部９の裾部に一体形成された嵌合部６とで構成されている。接続箱本体５をカバーと呼称することも可能である。

図３に図１のＡ−Ａ断面図を示す如く、接続箱本体５の嵌合部６は、箱状部９の前後左右の周壁８の下部側に続く垂直な内側壁１０と、内側壁１０の外側に断面略Ｌ字状に一体に突出されて内側壁１０を全周に渡って覆う環状の覆い壁１１とで構成され、覆い壁１１は内側壁１０に直交する水平な支持壁１２と、支持壁１２に直交する垂直な外側壁１３とで構成されている。外側壁１３は内側壁１０よりも短く形成されている。外側壁１３と内側壁１０との間に縦断面矩形状の溝部３８が形成されている。

図２の如く、嵌合部６の覆い壁１１には要所に可撓性の係合枠片（係合部）１４がスリット１５で分離して覆い壁１１とほぼ同一面に設けられている。ブーツ２の上端の嵌合部３には、係合枠片１４の内側の孔部１６に対応して矩形状の孔部１７が設けられ、孔部１７に対応してインナ部材４に係止突起１８が設けられている。

図４の如く、ブーツ２は、前後左右の壁部でなる垂直な周壁１９と、周壁１９の下側に続く底壁２０と、周壁１９と底壁２０とのほぼ交差部から外側に突出した電線導出用の筒状部２１と、周壁１９の上部に一体に形成された嵌合部３とで構成されている。

図３及び図５（図４のＢ−Ｂ断面図）の如く、ブーツ２の嵌合部３は、周壁１９の上端から外向きに直交して突出した水平な短い段部２２と、段部２２から垂直に立ち上げられた内側壁２３と、内側壁２３の上端部から折り返されて下向きに続く垂直な外側壁２４と、外側壁２４の下端で外向きに折り曲げられた水平な短い鍔部２５とを備え、内側壁２３の表面（ブーツ２の内側を向く面）に上下一対のリップ部２６が周方向に水平に突出形成され、外側壁２４の表面（ブーツ２の外側を向く面）にシール用兼面圧保持用のリップ部２７が周方向に突出形成されている。

各リップ部２６，２７の突出方向はブーツ２の嵌合部３を接続箱本体５の嵌合部６に挿入する方向とは直交している。内側壁２３の裏面（外側壁２４に対向する面）と外側壁２４の裏面（内側壁２３に対向する面）との間にはインナ部材４を挿入する隙間（空間）３０が形成されている。

外側壁２４は内側壁２３よりも高さ方向に短く形成され、内側の各リップ部２６は断面略半円状に形成され、内側上部のリップ部２６とほぼ対称な位置に外側のリップ部２７が配置され、外側のリップ部２７は、内側のリップ部２６よりもなだらかな傾斜で幅広な略直角三角形状に形成されて、外側壁２４の上端部の傾斜面２９に接線方向に続いている。外側のリップ部２７は、内側のリップ部２６よりも潰れ難い形状で形成され、内側のリップ部２６よりも剛性を有している。

外側の傾斜面２９と対称に内側壁２３の上端部の傾斜面２８が形成され、内側と外側の両傾斜面２８，２９で嵌合部３の上端部がくさび状に形成されて、接続箱本体５の嵌合部６にスムーズに挿入可能となっている。内側壁２３と外側壁２４と各リップ部２６，２７とはそれぞれ周方向に環状に続いている。

嵌合部３の内側壁２３と外側壁２４との間にインナ部材挿入用の垂直方向の隙間（空間）３０が形成され、隙間３０の上部は内外の傾斜面２８，２９に沿ってテーパ状に形成されている。嵌合部３の外側の鍔部２５の下面にインナ部材４の外側の鍔部３１が当接し、嵌合部３の内側の段部２２にインナ部材４の内側の鍔部３２が当接する。嵌合部３の外側壁２４の上部の孔部１７（図４）からインナ部材４の係止突起１８が外向きに突出する。図２の如く、孔部１７は外側のリップ部２７を貫通して設けられ、孔部１７の内面に係止突起１８の外面が密着する。

図２，図５の如く、インナ部材４は略矩形枠状に形成され、その四角部３３は円弧状に形成されており、垂直方向の板状のインナ主体部３４と、インナ主体部３４の上部に形成された係止突起１８と、インナ主体部３４の外側面の下端側に形成された外側の鍔部３１と、外側の鍔部３１よりも下側においてインナ主体部３４の内側面の下端に形成された内側の鍔部３２とで構成されている。係止突起１８は上側の傾斜面と下側の係止面とを有している。図２で外側の鍔部３１には係止突起１８の型抜き用の切欠部３５とその両側の突起３６とが形成されている。

図２の状態からインナ部材４の内側にブーツ２の筒状部２１を挿通させ、図４，図５の如く、インナ部材４をブーツ２の嵌合部３の内側の隙間３０に挿入嵌合させる。インナ主体部３４の外面は嵌合部３の内面に密着し、係止突起１８は外側壁２４の孔部１７に進入密着して外側に突出し、インナ部材４の内外の各鍔部３１，３３の上面がブーツ２の嵌合部３の鍔部２５や段部２２の下面に当接密着する。ブーツ２とインナ部材４とでブーツ組立体３７が構成される。

インナ部材４をブーツ２の嵌合部３内に挿入することで、ブーツ２の嵌合部３が補強されて嵌合部３の剛性がアップする。嵌合部３の弾力性、特にリップ部２６，２７の弾性力は変わることなく良好な状態に維持される。リップ部２６，２７が内側からインナ部材４で支持されることで、接続箱本体５の嵌合部６の内面１０ａ，１３ａ（図３）に対する接圧すなわち密着力が高まる。

図１，図３の如く、ブーツ組立体３７を接続箱本体５に装着する。すなわち、ブーツ組立体３７の嵌合部３を接続箱本体５の嵌合部６の溝状の内側空間（符号３８で代用）に挿入嵌合させる。これにより、係止突起１８が嵌合部６の係合枠片１４に係合し、それと同時にブーツ２の嵌合部３の内側の各リップ部２６が接続箱本体５の嵌合部６の内側壁１０の内面に弾性的に密着しつつ、外側のリップ部２７が嵌合部６の外側壁１１３の内面に弾性的に密着する。

図３の如く、外側のリップ部２７は内側のリップ部２６よりも幅広であるから剛性が高く、嵌合部２７の外側壁１３に対する接圧が高く、外側壁１３の内面に強く押接し、その反発力で内側の各リップ部２６を嵌合部６の内側壁１０の内面に大きな接圧で強く密着させる。これにより、外側のリップ部２７と外側壁１３との密着性はもとより、内側のリップ部２６と内側壁１０との密着性が高められ、防水性が向上する。

また、各リップ部２６，２７が従来（図８〜図１０）のような接続箱本体５とブーツ２との接合方向（上下方向）ではなく接合直交方向（左右方向）に突出し、接続箱本体５の嵌合部６の平行な内側壁１０と外側壁１３とに摺接自在に接触するから、例えば係止突起１８と係合枠片１４との嵌合寸法のばらつきや誤差等でロックのオーバーストローク等を生じて、リップ部２６，２７の摺接ストロークが変化しても何らその影響を受けることなく、常に一定の潰し代でリップ部２６，２７が壁部１０，１３に確実に密着する。

そしてこの際、ブーツ２の嵌合部３の内側の段部２２（図３）が接続箱本体５の内側壁１０の下端１０ａに当接してもしなくてもよく、接続箱本体５とブーツ２との間の防水は外側と内側の各リップ部２６，２７のみで行われるから、従来（図７）の停止壁５１でシール部材５２を押圧する構造が不要で、シール構造が簡素化される。

従来（図７）の構造においては、停止壁５１でシール部材５２を押圧しないと、シール部材５２とカバー５３の嵌合部５４との間の密着性が低下する懸念があったが、本実施形態によれば、ブーツ（シール部材）２の嵌合部３と接続箱本体５の嵌合部６との間に各リップ部３６，３７が位置するから、両嵌合部３，６の密着性が向上し、また、ブーツ２の嵌合部３とインナ部材４との間は特に防水の必要がないから（ブーツ２の嵌合部３とインナ部材４との間に水が浸入してもインナ部材４を伝わってブーツ２の外側に導出され、ブーツ２の内側に水が入ることがないから）、本実施形態は従来（図７）の構成とは全く相違している。ブーツ２の嵌合部３の外側壁２４に係止突起１８に対する係合用の孔部１７があっても、上記理由によって何ら防水性の低下をきたすことがない。

ブーツ２の嵌合部３の上部側において接続箱本体５の嵌合部６との間に空間３８（図３）が形成されており、この空間３８はブーツ２の嵌合部３のストロークを吸収すると共に、空間内が内外のリップ部２６，２７で一定圧力に密封されることで、外部からの水の浸入を確実に防ぐことができる。

図１，図３において、接続箱本体５の嵌合部６の外側壁１３の下端面１３ｂをブーツ２の嵌合部３の外側の鍔部２５の上面に当接密着させることも可能である。これは、嵌合部６の内側壁１０の下端面１０ａをブーツ２の嵌合部３の段部２２に当接密着させるのと同時に行わせてもよい。

なお、上記実施形態においては、内側のリップ部２６を二つ並列に設けたが、内側のリップ部２６を一つ又は三つとすることも可能である。一つの場合は外側のリップ部２７と対称に配置することが好ましい。また、図３において接続箱本体５の垂直な壁部８と同一面に嵌合部６の内側壁１０を設けたが、垂直な壁部８を嵌合部６の水平な支持壁１２に直交させることも可能である。

また、係止手段として、接続箱本体５の係合枠片１４に代えて係合凹部や係合穴を嵌合部６の外壁１３に設けることも可能である。また、接続箱本体５の係合枠片１４を下方に延長し、インナ部材４の下端側に係止突起１８を設けて、ブーツ３の孔部１７を不要とすることも可能である。また、係止手段として、例えばインナ部材４の下端から外側に係止アーム（図示せず）を立ち上げて設け、接続箱本体５の嵌合部６に、係止アームに係合する係止突起（図示せず）を設けることも可能である。また、ブーツ２を合成ゴムに代えて柔軟な弾性の合成樹脂材で形成することも可能である。

また、上記実施形態においては、接続箱本体５としてリレーブロック本体を用いたが、リレーブロック本体に代えてヒューズブロック本体を用いたり、図６の従来例の接続箱本体５５の底部（下端）に本実施形態の嵌合部６を一体形成し、その嵌合部６にブーツ２を装着することも可能である（この場合、接続箱本体５５の上部はカバー５３等で防水する）。また、接続箱本体の上部に本実施形態の嵌合部６を一体形成し、ブーツ２を上下反転させて嵌合部６に嵌合させることも可能である（この場合、接続箱本体５５の下部は別のカバーで覆ったり、本実施形態のブーツ２で防水することが可能である）。また、図６のカバー５３に本実施形態の接続箱本体５の嵌合部６を一体形成し、図６の接続箱本体５５に代えて本実施形態のブーツ２を用い、ブーツ２の内側にカバー５３で支持したり、あるいは単独でリレーブロック等の接続箱本体を収容することも可能である。

また、図８の従来例の電子制御ユニット６２に本実施形態の接続箱本体５の嵌合部６を形成し、図８のブーツ６３に本実施形態のブーツ２の嵌合部３を形成し、図９のインナ部材６４に代えて本実施形態のインナ部材４を用いることも可能である。

本発明における接続箱の一実施形態を示す斜視図である。同じく接続箱を示す分解斜視図である。接続箱の防水構造の一実施形態を示す図１のＡ−Ａ断面図である。接続箱のブーツとインナ部材との組立体であるブーツ組立体の一実施形態を示す斜視図である。同じくブーツ組立体を示す図４のＢ−Ｂ断面図である。従来の接続箱の一形態を示す分解斜視図である。同じく従来の接続箱の防水構造を示す縦断面図である。従来の接続箱の他の形態を示す斜視図である。同じく接続箱の防水構造を示す図８のＣ−Ｃ相当断面図である。同じく接続箱の防水構造を示す組立状態の要部縦断面図である。

符号の説明

１接続箱
２ブーツ
３，６嵌合部
４インナ部材
５接続箱本体
１４係合枠片（係合部）
１７孔部
１８係止突起
２２段部
２３内側壁
２４外側壁
２５，３１，３２鍔部
２６，２７リップ部
３０隙間

Claims

弾性のブーツの環状の嵌合部を接続箱本体の環状の嵌合部内に挿入嵌合させる接続箱の防水構造であって、前記ブーツの嵌合部が内側壁と該内側壁から折り返された外側壁とを備え、該内側壁と該外側壁との表面にそれぞれリップ部が形成され、該内側壁と該外側壁との裏面側の隙間に環状のインナ部材が装着され、各リップ部が前記接続箱本体の嵌合部の内面に密着することを特徴とする接続箱の防水構造。
前記外側壁のリップ部が前記内側壁のリップ部よりも潰れ難い形状であることを特徴とする請求項１記載の接続箱の防水構造。
前記インナ部材に係止突起が設けられ、該係止突起が前記外側壁の孔部から突出して前記接続箱本体の係合部に係合することを特徴とする請求項１又は２記載の接続箱の防水構造。
前記内側壁に続く段部と前記外側壁に続く鍔部とに前記インナ部材の各鍔部が当接することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の接続箱の防水構造。