JP6372471B2

JP6372471B2 - 電気接続箱

Info

Publication number: JP6372471B2
Application number: JP2015209818A
Authority: JP
Inventors: 純也愛知
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2035-10-26
Also published as: CN108141025A; DE112016004880T5; JP2017085722A; WO2017073130A1; US20190067924A1

Description

本明細書に開示する技術は、電気接続箱に関する。

自動車等に搭載される電気接続箱は、回路構成体と、回路構成体を収容する収容部が内部に設けられたケースと、を備える（例えば下記特許文献１を参照）。

このような電気接続箱のケースに水が付着してケース内に水が浸入し、収容部内にまで水が到達すると、回路構成体において短絡等の問題が発生することが懸念される。

そこで、例えば特許文献１には、ケース上面（上端）から側面を通ってケースの下端部まで連通する排水溝を形成することで、ケース内に浸入した水を回路構成体収容部に到達させることなく排水し、収容部内への水の到達を防止する構造が提案されている。

特許第４３０４２０７号公報

しかしながら、上記の構成では、ケースの内部に水が浸入することについては対策が十分になされていなかった。このため、ケースの内部に水が浸入すること自体を抑制することが望まれていた。この点、ケース内への水の浸入経路をシール部材でシールすることも考えられるが、部品点数の増加等によりコストの増大を招くため、現実的でない。

本明細書に開示する技術は、上記事情に基づいて完成されたものであって、簡易な構成により、ケース内への水の浸入が抑制された電気接続箱を提供することを目的とする。

本明細書が開示する電気接続箱は、回路構成体と、上壁を備えて前記回路構成体を収容する収容部が設けられた第１ケースと、前記第１ケースに係止されて前記収容部を覆う第２ケースと、を備え、前記収容部の前記上壁の上面には、前記第１ケースと前記第２ケースの境界から浸入する水を貯留する凹状の貯留部が設けられており、前記第２ケースは、前記貯留部の上方を覆うとともに、前記貯留部の上端縁と当該第２ケースの内面との間隔が所定の寸法以下となるように前記第１ケースに係止されている。

上記構成によれば、第１ケースと第２ケースの境界から浸入する水が少量であれば、これを収容部の外側に位置する貯留部内に溜めることで、収容部への水の浸入を抑制できる。上記構成において、貯留部の上端縁と第２ケースの内面との間隔を規定する所定の寸法を、例えば貯留部内に溜められた水の限界盛り上がり高さ以下とすれば、第１ケースと第２ケースの境界から浸入する水の量が増加して貯留部内が満たされると、貯留部を満たした水が第２ケースの内面に接触して第１ケースと第２ケースとが表面張力（ラプラス力）によって張り付いた状態となり、ケース内部への水の浸入が抑制される。なお、本明細書において「限界盛り上がり高さ」とは、凹状の貯留部内に注水した場合に、その上端縁を超えて水面が盛り上がりオーバーフローするまでの過程において、最高位となる水面の貯留部側壁上縁からの高さをいう。

本明細書が開示する電気接続箱において、前記貯留部は、前記第１ケースの前記上壁の上面に複数個が、前記第２ケースの端縁に沿って並んで設けられていてもよい。

上記構成によれば、第２ケースの端縁の特定の部分から水が浸入した場合、浸入した水は当該部分に臨む貯留部内に溜まる。当該貯留部を満たした水が、第２ケースの内面と接触すると、この部分において第１ケースと第２ケースとが張り付いた状態となって、水の浸入が抑制される。このように、水が特定の部分から継続的に浸入するような場合に、当該部分に臨む比較的容量の小さな貯留部内が満たされた時点で、ケース内への水の浸入を迅速に抑制することができる。

本明細書が開示する電気接続箱において、前記第１ケースは前記上壁の両側縁から下方に垂下する左壁および右壁を有し、前記第１ケースの前記上壁の上面には、前記第２ケースの端縁と反対側において前記貯留部に隣接する位置に、前記左壁および前記右壁の少なくとも一方に形成された側部排水路に至る上部排水路が設けられており、前記第２ケースが前記第１ケースに係止された状態において、前記側部排水路と前記第２ケースの外側が連通して、前記側部排水路に流れる水を前記第２ケースの外側に排出する排水口が形成されるものであってもよい。

上記構成によれば、貯留部から水が溢れた場合でも、上部排水路、側部排水路、および排水口を通じて、円滑に電気接続箱外に排水できる。

本明細書が開示する電気接続箱において、前記貯留部の前記上部排水路側の側壁の上端には、前記上部排水路側に向けて下降傾斜する傾斜面が形成されていてもよい。

上記構成によれば、貯留部から溢れた水を排水路に向けて確実に誘導することができる。

本発明によれば、簡易な構成により、ケース内への水の浸入が抑制された電気接続箱を提供することができる。

一実施形態に係る電気接続箱の外観斜視図電気接続箱の別の角度から見た外観斜視図第１ケースの斜視図電気接続箱の正面図電気接続箱の右側面図図５のＢ−Ｂ線における断面図図４のＡ−Ａ線における断面図第１ケースの正面図第１ケースの左側面図第１ケースの平面図（上面図）図９のＦ−Ｆ線における断面図図９のＥ−Ｅ線における断面図図８のＣ−Ｃ線における断面図図８のＤ−Ｄ線における断面図貯留部を満たした水が第２ケース内面に接触しない状態を示す模式図貯留部を満たした水が第２ケース内面に接触している状態を示す模式図

本発明の一実施形態を、図１ないし図１６によって説明する。
本実施形態に係る電気接続箱１の外観を、図１および図２に示す。電気接続箱１は、図示しない電源と、ランプ、モータ等の車載電装品（図示せず）との間に配設されて、例えば、車載電装品のスイッチングを実行する。電気接続箱１は、図１の右下手前を上（左上奥を下）、左下手前を右（右上奥を左）、上手前を前（下奥を後）とするように配設される。下記の説明では、上記の配設方向に従って方向を表記し、各図面には方向線を付す。

図１および図２に示す電気接続箱１は、回路基板２（回路構成体の一例。図７等参照）と、回路構成体２を収容する収容部１３（図６等参照）を有する第１ケース１０と、第１ケース１０の外面に係止される絶縁樹脂製の第２ケース２０と、を備える。

回路基板２には、プリント配線技術により図示しない導電路が形成されており、各種電子部品（図示せず）が接続されている。
図２等に示すように、電気接続箱１の下面には２つのコネクタ嵌合部１８が突設されており、図示しないコネクタが嵌合されて、回路構成体２と電気的に接続される。

第１ケース１０について、主として図３を参照しつつ説明する。
第１ケース１０は、前側および後側に開口する略矩形枠状の概形をなす絶縁樹脂製のフレーム１１と、フレーム１１の後側の開口を塞ぐように固着される金属製のヒートシンク１９とを備えて構成される。
フレーム１１の内方、ヒートシンク１９の前側には、回路基板２を垂直姿勢で収容する収容部１３が設けられている。また、ヒートシンク１９が固着されるフレーム１１の開口周縁には、フレーム縁部１２が外側に張り出すように形成されている。

第１ケース１０のフレーム１１において、収容部１３に収容された回路基板２の上面を覆う上壁１５の上面には、フレーム縁部１２から前側に向かって、上側に開口する凹状に形成された複数の貯留部３１、前側に向かって下降傾斜する傾斜面３４、左側および右側に向かって下降傾斜する上部排水路３２、上側に突出するフランジ３６が、順に並んで形成されている。

図６、図８、図１０、図１２および図１４にも表されているように、フランジ３６および上部排水路３２の下側には、複数の肉抜き部３７が設けられ、フレーム１１の反り防止および軽量化が図られている。

貯留部３１は、図１１等にも表されているように、フレーム縁部１２の前面に沿って、複数個が並んで設けられ、貯留部３１の後面は、フレーム縁部１２の前面から連なっている。第２ケース２０は、図７等に表されているように、その後縁をフレーム縁部１２の前面に当接させた状態で、第１ケース１０に係止されるため、これらの境界面から浸入した水は、そのまま貯留部３１内に流れ込む。貯留部３１の配設状態等については、後に詳述する。

また、貯留部３１は、図１４等にも表されているように、肉抜き部３７の後方に配設されている。内部に水を貯めていない状態では、肉抜き部３７と同様、フレーム１１の反り防止および軽量化に寄与しうるものとなっており、第１ケース１０の内部空間が有効活用されている。

貯留部３１の前側の上端縁には、図７、図９、図１３および図１４にも表されているように、上部排水路３２側に向けて下降傾斜する傾斜面３４が形成されている。図６および図１２にも示すように、上部排水路３２は、左右方向の中央部が最も高く、左右両端側に向けて下降するように形成されており、上部排水路３２を流れる水は、傾斜に沿って確実に左右両側面に向けて流れ落ちるようになっている。

上部排水路３２は、図６および図１２にも表されているように、中央部が最も高く、左側および右側に向かって下降傾斜するように形成されている。また、その前側には、図７、図９、図１３および図１４にも表されているように、フランジ３６が上方に突出するように形成されて、収容部１３前面の開口への水の到達を規制している。貯留部３１から溢れて傾斜面３４を流下し、上部排水路３２に達した水は、フランジ３６で堰き止められ、上部排水路３２の傾斜に沿って左右両側に向けて流れ落ちるように誘導される。

上部排水路３２の左右両端は、図９および図１０等にも表されているように、第１ケースの左壁１６および右壁１７の外面に形成されている側部排水路３３に連なっている。側部排水路３３は、フランジ３６の後面が、第１ケース１０の左壁１６および右壁１７において後側に向かって張り出すことで下方に先細りとなり、フレーム縁部１２に沿って延出するように形成されている。そして、第１ケース１０の左壁１６からは係止部１４Ｃが、右壁１７からは係止部１４Ａ，１４Ｂが、これらの後面と、側部排水路３３の前側の縁部とが面一となるように、突設されている。

続いて、第２ケース２０について説明する。
図１および図２に示すように、第２ケース２０は、後側に開口する箱型に形成されており、右面に２つ、左面に１つ、下面に１つ形成された被係止部２４（２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ）を有する。図４等に示すように、これらの被係止部２４が、第１ケース１０のフレーム１１外面において対応する箇所に設けられた係止部１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ）に係止されることによって、第２ケース２０が、第１ケース１０の収容部１３を覆いつつ係止される。

続いて、第２ケース２０の第１ケース１０への取り付けに伴う排水口３５の形成について、説明する。
図５に示すように、係止部１４と被係止部２４との係止部分のうち、電気接続箱１の下面に形成されている係止部１４Ｄおよび被係止部２４Ｄを除く係止部分には、これらが係止された状態において排水口３５が形成される。

第２ケース２０の被係止部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃは、図１および図２等に示すように、第２ケース２０の左面または右面から外側に膨出するように設けられており、第１ケース１０の左壁１６または右壁１７から突設された係止部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに外側から覆い被さるように係止される被係止片２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを有している。被係止片２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの内側には係止部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの後面に係止される爪部（図示しない）が突設され、上側および下側にはそれぞれスリットが設けられて、被係止片２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの後端が自由端とされている。これにより、第２ケース２０が第１ケース１０の外側から押し嵌められると、被係止片２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが、内側の爪部が係止部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに当接して、外方に変位する。第２ケース２０がさらに押し込まれ、爪部が係止部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを乗りこえると、被係止片２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは弾性回復し、爪部が係止部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの後面に係止される。この結果、被係止部２４が係止部１４に対して抜け止めされ、第２ケース２０が第１ケース１０に取付けられるようになっている。

ここで、スリットに挟まれた被係止片２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの後端は、被係止部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃが係止部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに係止された状態において、第１ケース１０の左壁１６または右壁１７の外面に配された側部排水路３３の上方に隙間を空けた状態で配される。この結果、係止部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの後側に配設されている側部排水路３３は、被係止片２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの内側において第２ケース２０の外側に連通され、排水口３５が形成される。貯留部３１、傾斜面３４、上部排水路３２、側部排水路３３を経て流れてきた水は、この排水口３５を通じて第２ケース２０の外側に排水される。

なお、本実施形態では、図３等に示すように、側部排水路３３は、左壁１６および右壁１７の全長に亘って、すなわち係止部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの形成位置に臨みつつ下端に至るまで、形成されており、排水口３５で排出されなかった水は、そのまま側部排水路３３の下端まで流下して、第１ケース１０と第２ケース２０との境界面から下方へと排水される。

続いて、貯留部３１に対する第２ケース２０の配設状態等について、貯留部３１を満たした水Ｗと第２ケース２０の内面との位置関係を模式的に表した図１５および図１６を参照しつつ、説明する。
貯留部３１内を満たした水Ｗは、図１５の一部に示すように、表面張力によって、貯留部３１の上端縁から盛り上がった状態となる。さらに注水すると、一定の高さを超えて盛り上がった水面は崩落し、オーバーフローする。このように、貯留部３１内に注水した場合に、その上端縁を超えて水面が盛り上がりオーバーフローするまでの過程において、最高位となる水面の貯留部３１側壁上縁からの高さを、限界盛り上がり高さｈ_０とする。

図１５は、本明細書に開示する技術と対比するために、貯留部３１の上端縁と第２ケース２０の内面との間隔Ｈが、貯留部３１内に溜められた水Ｗの限界盛り上がり高さｈ_０よりも大きくなるように設定された状態を示したものである。このような配設状態では、貯留部３１内を満たした水Ｗは、第２ケース２０の内面に接触することなくオーバーフローし、傾斜面３４を通って上部排水路３２に流出する。

これに対し、図１６は、貯留部３１の上端縁と第２ケース２０の内面との間隔Ｈが、貯留部３１内に溜められた水Ｗの限界盛り上がり高さｈ_０よりも小さくなるように設定された状態を示している。このような配設状態では、貯留部３１内に溜められて表面張力によって盛り上がった水Ｗは、第２ケース２０の内面と接触する。図１６のように、メニスカスを形成した水Ｗの内部に働くラプラス力が、第２ケース２０と貯留部３１とをくっつけようとすることで、第２ケース２０は第１ケース１０に張り付いた状態となる。この結果、第２ケース２０と第１ケース１０との境界部分からの水の浸入が防止される。

本実施形態に係る電気接続箱１では、貯留部３１の上端縁と第２ケース２０の内面との間隔を規定する所定の寸法を、前述の限界盛り上がり高さｈ_０とする。これにより、貯留部３１は、これを満たした水Ｗが、第１ケース１０に係止された第２ケース２０の内面に接触可能となるように、すなわち図１６に表される状況を生じうるように、配設される。

以下、本実施形態の作用について説明する。
車両に搭載される電気接続箱１においては、降雨時や、洗車時等において、その上面に水が付着する場合がある。付着した水が、第１ケース１０と第２ケース２０とのわずかな隙間を通って第２ケース２０の内側に浸入すると、第２ケース２０の端縁に沿って第１ケース１０の上壁１５の上面に形成された貯留部３１内に流れ込んで溜められる。さらに水が浸入して貯留部３１が満たされると、この水が第２ケース２０の内面に接触することで、第２ケース２０が第１ケース１０に張り付いた状態となり、水の浸入が抑制される。

貯留部３１からオーバーフローした水は、傾斜面３４を流下して、上壁１５の上面において貯留部３１に隣接するように設けられた上部排水路３２に流れ込む。上部排水路３２に流れ込んだ水は、傾斜に沿って両側に向けて流れて左壁１６および右壁１７に設けられた側部排水路３３に達する。側部排水路３３を流下する水は、係止部１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃと被係止部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃとの係止部分において被係止片２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの内側に形成された排水口３５を通じて、或いは、側部排水路３３の下端において第１ケース１０と第２ケース２０との境界面から、第２ケース２０の外側に排出される。

以下、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、第１ケース１０と第２ケース２０の境界から浸入する水が少量であれば、これを収容部１３の外側に位置する貯留部３１内に溜めることで、収容部１３への水の浸入を抑制できる。第１ケース１０と第２ケース２０の境界から浸入する水の量が増加すると、貯留部３１を満たした水が第２ケース２０の内面に接触することで、第１ケース１０と第２ケース２０とが表面張力（ラプラス力）によって張り付いた状態となり、水の浸入が抑制される。

本実施形態によれば、第２ケース２０の端縁の特定部分から水が浸入するような場合、浸入した水は、第１ケース１０の上壁１５上面に並んで設けられた複数個の貯留部３１のうち、水が浸入する部分に臨む貯留部３１内に溜まる。当該貯留部３１を満たした水が、第２ケース２０の内面と接触すると、この部分において第１ケース１０と第２ケース２０とが張り付いた状態となって水の浸入が抑制される。よって、水が浸入する部分に臨む比較的容量の小さな貯留部３１内が満たされた時点で、迅速に水の浸入を抑制することができる。

本実施形態によれば、貯留部３１から水が溢れた場合でも、上部排水路３２、側部排水路３３、および排水口３５等を通じて、円滑に電気接続箱１外に排水できる。ここで、貯留部３１から溢れた水は、傾斜面３４により、上部排水路３２に向けて確実に誘導することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、貯留部３１の上端縁と係止状態にある第２ケース２０の内面との間に、貯留部３１内に溜められた水Ｗの限界盛り上がり高さよりも小さな隙間が形成される構成としたが、貯留部３１の上端縁が第２ケース２０の内面にぴったり当接する構成であってもよい。
（２）上記実施形態では、上部排水路３２は、両側に向けて下降傾斜する構成とし、第１ケース１０の左壁１６および右壁１７の両側面に側部排水路３３を設けたが、これに限定されない。一端部を高くして、片側に向けて下降傾斜するものとし、第１ケース１０の左壁１６または右壁１７のいずか一方のみに、側部排水路３３を設けてもよい。
（３）上記実施形態では、排水口３５は、第１ケース１０と第２ケース２０との係止部分において形成される構成としたが、このようなものに限定されない。係止部分とは異なる部分に、側部排水路３３と第２ケース２０の外側とを連通させるような排水口を設けてもよい。
（４）排水口３５の数および配置、係止部１４および被係止部２４の数および配置も、上記実施形態のものに限定されない。
（５）上記実施形態では、電気接続箱１内に、回路構成体として１枚の回路基板２が収容される構成としたが、回路構成体として、複数の回路基板等が含まれる構成であってもよい。複数の回路基板等が含まれる場合、全ての回路基板等が第１ケースの収容部内に収容される必要はなく、収容部の外側や上方等に保持されるものがあってもよい。収容部の外側に保持される回路基板等がある場合、これらには防水コーティングが施されていることが好ましい。

１…電気接続箱
２…回路基板（回路構成体）
１０…第１ケース
１３…収容部
１４…係止部
１５…上壁
１６…左壁
１７…右壁
２０…第２ケース
２４…被係止部
３１…貯留部
３２…上部排水路
３３…側部排水路
３４…傾斜面
３５…排水口
ｈ_０…限界盛り上がり高さ
Ｗ…水

Claims

回路構成体と、
上壁を備えて前記回路構成体を収容する収容部が設けられた第１ケースと、
前記第１ケースに係止されて、前記収容部を覆う第２ケースと、を備え、
前記収容部の前記上壁の上面には、前記第１ケースと前記第２ケースの境界から浸入する水を貯留する凹状の貯留部が設けられており、
前記第２ケースは、前記貯留部の上方を覆うとともに、前記貯留部の上端縁と当該第２ケースの内面との間隔が所定の寸法以下となるように前記第１ケースに係止されている電気接続箱。
前記貯留部は、前記第１ケースの前記上壁の上面に複数個が、前記第２ケースの端縁に沿って並んで設けられている請求項１に記載の電気接続箱。
前記第１ケースは、前記上壁の両側縁から下方に垂下する左壁および右壁を有し、
前記第１ケースの前記上壁の上面には、前記第２ケースの端縁と反対側において前記貯留部に隣接する位置に、前記左壁および前記右壁の少なくとも一方に形成された側部排水路に至る上部排水路が設けられており、
前記第２ケースが前記第１ケースに係止された状態において、前記側部排水路と前記第２ケースの外側が連通して、前記側部排水路に流れる水を前記第２ケースの外側に排出する排水口が形成される請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
前記貯留部の前記上部排水路側の側壁の上端には、前記上部排水路側に向けて下降傾斜する傾斜面が形成されている請求項３に記載の電気接続箱。