JPH08104191A - 防水ケース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケース本体の防水性を確保すると共に、ケー
ス本体内に過剰圧が発生するのを防止する。 【構成】 防水ケース３は、箱形状のケース本体４と、
ケース本体４の蓋部７に形成された弁機構１０と、ケー
ス本体４の側面５Ｂに設けられたコネクタ８とからな
り、弁機構１０を、円板状に形成され弁体１１と、弁体
１１の外周側に装着されたシール部材としてのＯリング
１４とから構成する。そして、ケース本体４内の圧力が
上昇すると、蓋部７の薄肉部９が外向きに弾性変形する
ことにより、弁体１１と共にＯリング１４を薄肉部９か
ら離座させ、ケース本体４内の空気の一部を外部に排出
させる。また、ケース本体４内が負圧傾向となったとき
には、薄肉部９を内向きに弾性変形させてＯリング１４
を強く着座させ、外部の水分を含んだ空気等がケース本
体４内に侵入するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のエンジ
ンルーム内に配設されたコントロールユニット等に用い
て好適な防水ケースに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車エンジンの燃料噴射量制
御，点火時期制御等を行うコントロールユニットは、運
転室内のシートの下やフロントパネルの下側等に配設さ
れ、各センサからの信号に基づいて上記制御を行ってい
る。

【０００３】しかし、コントロールユニットを運転室内
に配設した場合には、エンジンルーム内に設けられたセ
ンサ、噴射弁、点火プラグ等とコントロールユニットを
接続するハーネスが長くなるため、該ハーネスの経時劣
化等により電気抵抗が大きくなり、電圧降下が大きくな
ることがある。このため、各センサからの検出信号と、
噴射弁，点火プラグ，アイドルスピード弁等の制御機器
を制御する制御信号とが小さくなり、正確なエンジン制
御が行われなくなることがある。

【０００４】これを防止するようにハーネスの長さを短
くして、コントロールユニットをエンジンルーム内に設
けることが考えられる。

【０００５】また、コントロールユニットは、回路基板
上に搭載されたＩＣ、抵抗等の電子部品等によって構成
されているから、エンジンルーム内の湿気を含んだ空気
によって回路基板上の電子部品が絶縁破壊、腐食および
材料劣化等を生じないように前記コントロールユニット
の外形を防水ケースで形成する必要がある。

【０００６】さらに、エンジンルーム内に配設されるコ
ントロールユニットの防水ケースは、耐熱性や耐久性の
ために樹脂材料等が用いられ、水分等の浸入し易いコネ
クタ等の各接続部にはパッキン等のシール部材を設け
て、エンジンルーム内の水分を含んだ空気が防水ケース
内に流入するのを防止し、当該防水ケースは密閉容器と
して構成するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるコントロールユニットは、外形をなす防水
ケースにパッキン等のシール部材を設けることによって
密閉状態を確保するようにしているから、コントロール
ユニットがエンジン等によって暖められると、該コント
ロールユニット内の圧力が上昇し、この圧力が防水ケー
スに設けたパッキン等のシール部材に作用し、シール部
材を早期に損傷、劣化させるという問題がある。

【０００８】そして、シール部材が損傷、劣化したとき
には、エンジンルームから水分を含んだ空気がコントロ
ールユニット内に侵入し易くなり、防水ケース内に搭載
された電子部品等が水浸入によって絶縁破壊等を引起こ
し、コントロールユニットを破壊する虞れがある。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はケース内の圧力が上昇したとき
に弁手段を開弁させることによってケース内の圧力上昇
を規制でき、シール部材等に負荷が作用するのを防止で
きると共に、常時は弁手段を閉弁させることによって密
閉性を確保でき、水浸入等を効果的に防止できるように
した防水ケースを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明は、箱形状をなし密閉容
器として形成されたケース本体と、該ケース本体の一部
を構成し該ケース本体の内，外の圧力差に応じて撓み変
形する撓み部と、前記ケース本体の内，外を連通させる
連通路と、該連通路を開，閉するように前記撓み部に設
けられ、常時は該連通路を閉じることにより前記ケース
本体内を外気に対して遮断する弁手段とを備え、該弁手
段は、前記ケース本体内の圧力が上昇し前記撓み部が弾
性変形したときに、前記連通路を開くことにより、前記
ケース本体内を外気に連通させる構成を採用している。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、前記撓み
部を前記ケース本体の一部に弾性変形可能に形成された
薄肉部によって構成すると共に、前記弁手段を、中央部
側が該薄肉部に固定され、外周側が該薄肉部の周囲に向
けて延びる板状の弁体と、該弁体の外周側に装着され、
前記薄肉部の周囲に該弁体と共に離着座する環状のシー
ル部材とからなる構成としたことにある。

【００１２】さらに、請求項３に記載の発明は、前記連
通路は、前記シール部材よりも径方向内側に位置して前
記薄肉部に形成した連通穴からなる構成としたことにあ
る。

【００１３】さらにまた、請求項４に記載の発明は、前
記弁体の中央部には前記薄肉部に固着される弁軸を一体
に設け、該弁軸には前記連通路の少なくとも一部を形成
してなる構成としたことにある。

【００１４】

【作用】上記構成により、請求項１に記載の発明では、
ケース本体の内，外の圧力差に応じて撓み変形する撓み
部と、該撓み部の撓み変形（弾性変形）に応じて連通路
を連通、遮断する弁手段とを備える構成としたから、ケ
ース本体内の圧力が上昇したときには、弁手段で連通路
を開いてケース本体内の空気を外部に排出でき、ケース
本体内に過剰圧が発生するのを防止することができる。
また、常時は弁手段で連通路を閉じ、ケース本体内を外
気に対して遮断できるから、外部の水分を含んだ空気が
ケース本体内に侵入するのを確実に防止でき、ケース本
体に防水性を与えることができる。

【００１５】この場合、請求項２に記載の発明では、撓
み部を薄肉部として形成すると共に、弁手段を薄肉部に
固定された板状の弁体と、薄肉部に弁体と共に離着座す
るシール部材とから構成したから、ケース本体の内，外
の圧力差に応じて薄肉部を容易に弾性変形させることが
でき、ケース本体内の圧力が上昇したときに、弁体およ
びシール部材を薄肉部の周囲から離座させて連通路を確
実に開くことができる。

【００１６】また、請求項３に記載した発明のように、
連通路をシール部材よりも径方向内側に位置して薄肉部
に形成することにより、弁体の開，閉弁時に連通路をケ
ース本体外に対して確実に連通，遮断できる。

【００１７】さらに、請求項４に記載した発明のよう
に、弁体の中央部に設けた弁軸に連通路を形成すること
により、例えば薄肉部等に連通路を形成する必要がなく
なり、薄肉部がケース本体内の圧力で損傷されるのを防
止することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１１に
基づいて説明する。

【００１９】図１ないし図５に本発明の第１の実施例を
示している。

【００２０】図中、１はエンジンルーム（図示せず）内
に配設されたコントロールユニットを示し、該コントロ
ールユニット１は後述する防水ケース３と、該防水ケー
ス３の底面５Ａ上にスペーサ２Ａ、ナット２Ｂを介して
装着された回路基板２とから大略構成されている。

【００２１】ここで、前記回路基板２上にはＩＣ，コン
デンサ，抵抗等の電子部品が搭載され、該電子部品によ
って当該コントロールユニット１の燃料噴射量制御、点
火時期制御等を行うようになっている。

【００２２】３は本実施例による防水ケースを示し、該
防水ケース３は耐熱性の高い樹脂材料によって箱形状の
密閉容器として形成されたケース本体４および後述の弁
機構１０等によって構成されている。

【００２３】ここで、前記ケース本体４は、底面５Ａ、
側面５Ｂ，５Ｂ，…（２面のみ図示）、開口部５Ｃを有
する浅底の箱型をなす収容部５と、該収容部５の開口部
５Ｃをパッキン６を介して密閉状態に施蓋する蓋部７と
から構成され、該蓋部７はナット（図示せず）等によっ
て開口部５Ｃに固着されるようになっている。

【００２４】また、ケース本体４の側面５Ｂに穿設され
た取付穴５Ｂ1 はコネクタ８が嵌合され、該コネクタ８
と取付穴５Ｂ1 との間にはパッキン（図示せず）が介装
され、コネクタ８と取付穴５Ｂ1 との間を介して水分等
がケース本体４内に浸入するのを防止している。そし
て、該コネクタ８と回路基板２との間はリード線８Ａ，
８Ａ等によって接続されて、これにより、回路基板２上
の電子部品と外部のエンジン側に配設された各センサ、
燃料噴射弁、点火プラグ等とはハーネス（いずれも図示
せず）を介して接続されることになる。

【００２５】９はケース本体４の蓋部７に形成された撓
み部としての薄肉部を示し、該薄肉部９はケース本体４
の収容部５の各面５Ａ，５Ｂの厚みに比べて弾性変形可
能に薄く形成されている。また、該薄肉部９の中央部に
は弁機構１０の弁軸１３を固定する弁取付穴９Ａが図３
に示す如く穿設されると共に、該弁取付穴９Ａ近傍には
後述する連通室１６と共に連通路を形成する連通穴９Ｂ
が穿設されている。

【００２６】１０は蓋部７の薄肉部９に設けられた弁手
段としての弁機構を示し、該弁機構１０は、硬質な金属
材料によって円板状に形成された弁体１１と、該弁体１
１の外周側に装着されたシール部材となるＯリング１４
とからなり、前記薄肉部９は当該弁機構１０における受
圧部となっている。

【００２７】ここで、前記弁体１１は、薄肉部９の周囲
に向けて延びる円板状の弁体部１２と、該弁体部１２の
一側面中央部に立設され、先端部にはねじ部１３Ａ、お
よび中間部には段部１３Ｂが形成された弁軸１３とから
なる。また、前記弁体部１２の一側面外周側にはＯリン
グ１４を収容するＯリング収容溝１２Ａが環状に形成さ
れている。そして、前記弁体１１の該弁軸１３を薄肉部
９に穿設された弁取付穴９Ａに挿入し、ねじ部１３Ａに
ナット１５を螺着することによって、弁軸１３の段部１
３Ｂを薄肉部９に当接した状態で、当該弁機構１０を薄
肉部９に取付ける。この状態において、弁軸１３の薄肉
部９から突出する弁体部１２の高さ寸法Ｈ1 （弁体部１
２から段部１３Ｂまでの寸法）とＯリング収容溝１２Ａ
から突出するＯリング１４の高さ寸法Ｈ2 との関係は、
次の数１のようになる。

【００２８】

【数１】Ｈ1 ＜Ｈ2

【００２９】１６は弁機構１０を薄肉部９に取付けたと
きに、該薄肉部９、弁体１１およびＯリング１４によっ
て画成される連通室を示し、該連通室１６は前記薄肉部
９の連通穴９Ｂと共に、本実施例による連通路を構成す
るようになっている。そして、該連通室１６は常時はＯ
リング１４が薄肉部９に着座することにより外気に対し
て遮断され、ケース本体４内は外気に対して密閉状態に
保持される。

【００３０】本実施例によるコントロールユニット１は
上述の如き構成を有するもので、次に該コントロールユ
ニット１の外形をなす本実施例の特徴となる防水ケース
３の作動について説明する。

【００３１】まず、防水ケース３はパッキン６等によっ
て密閉容器として形成しているから、エンジンが暖まる
に伴ってエンジンからの放熱により防水ケース３が暖め
られると、該防水ケース３内の空気が体積膨張して、該
防水ケース３内の圧力は外気よりも高くなる。

【００３２】そして、この圧力は図４に示すように、薄
肉部９に作用して該薄肉部９は外側に向けて凸湾曲状に
弾性変形する。このとき、該薄肉部９の中央部に位置し
た弁取付穴９Ａには弁体１１が固着されているから、該
薄肉部９の外側への弾性変形に伴って弁軸１３の段部１
３Ｂを押上げることにより、Ｏリング１４を薄肉部９か
ら離座させて、防水ケース３内の体積膨張した分の空気
を連通穴９Ｂ、連通室１６を介して外部に排出する。さ
らに、体積膨張分の空気が排出された段階、即ち内，外
の圧力差がなくなったときには、薄肉部９の弾性変形が
元に戻り、Ｏリング１４は薄肉部９に着座して防水ケー
ス３内と外部とを遮断する。

【００３３】一方、エンジン停止後においては、該エン
ジンの冷却に伴って、コントロールユニット１も冷却さ
れ、防水ケース３内の空気も冷却される。前述したよう
に、防水ケース３内の空気温度が上昇したときには、弁
機構１０を作動させて体積膨張分の空気を外部に排出し
ているから、冷却された状態においては、ケース本体４
内の内部容積よりも空気の体積が小さくなるため、防水
ケース３の外側から内側に向けて圧力が作用する。しか
し、このときには、図５に示すように、薄肉部９が内側
に向けて凹湾曲状に弾性変形することにより、弁体１１
との間でＯリング１４をさらに強く着座させることがで
き、外部の水分を含んだ空気がケース本体４内に侵入す
るのを効果的に防止できる。

【００３４】かくして、本実施例による防水ケース３を
用いたコントロールユニット１においては、上述したよ
うに、外気温度に変化に伴って、該防水ケース３内の空
気の体積が変動した場合でも、高温時には薄肉部９を外
側に弾性変形させて弁機構１０を開弁させることによ
り、外部に体積膨張分の空気を排出することができ、低
温時には薄肉部９を内側に弾性変形させることにより、
弁体１１との間でＯリング１４をさらに強く着座させる
ことができるから、外部の水分を含んだ空気等が防水ケ
ース３内の空気に侵入するのを確実に防止でき、防水ケ
ース３を完全な密閉容器として構成することができる。

【００３５】従って、本実施例によれば、コントロール
ユニット１内に外部から水分を含んだ空気が侵入するの
効果的に防止することができ、コントロールユニット１
内の電子部品等が絶縁破壊、腐食、材料劣化等を引起こ
すのを防止でき、コントロールユニット１の寿命を効果
的に延ばすことができる。

【００３６】次に、図６および図７は本発明による第２
の実施例を示すに、本実施例の特徴は、ケース本体の蓋
体の一部に弾性変形可能な薄肉部を形成すると共に、薄
肉部の中央部に設けた弁体の弁軸に連通穴を形成したこ
とにある。なお、本実施例では上述した図１ないし図５
に示す第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を付
し、その説明を省略する。

【００３７】図中、２１は第１の実施例で述べたケース
本体４の蓋部７の代わりに用いられる本実施例の蓋部を
示し、該蓋部２１は、収容部５と共に密閉容器となるケ
ース本体４を構成するものの、該蓋部２１は、外周側が
Ｏリング１４が離着座する矩形状の厚肉部２１Ａとな
り、該厚肉部２１Ａの内側には、弾性変形可能な撓み部
としての薄肉部２２が形成されている。また、薄肉部２
２の中央部には弁取付穴２２Ａが穿設されている。

【００３８】２３は本実施例による弁体を示し、該弁体
２３は前述した第１の実施例による弁体１１と同様に外
周側にＯリング１４を収容するＯリング溝２４Ａが形成
された円板状の弁体部２４と、該弁体部２４の中央部か
ら立設された弁軸２５とからなる。ここで、該弁軸２５
の中間部には段部２５Ａが形成され、さらに先端部に丸
リベット形状をなす取付部２５Ｂが形成されている。な
お、弁体部２４の外周は前記蓋部２１の薄肉部２２を覆
う大きさとなっている。

【００３９】さらに、２６は弁軸に形成された連通穴を
示し、該連通穴２６は、軸方向に延びる第１の穴部２６
Ａと、該穴部２６Ａと連通して弁軸２５の径方向に延び
る第２の穴部２６Ｂ，２６Ｂとから構成されている。ま
た、弁軸２５は取付部２５Ｂを薄肉部２２に穿設した弁
取付穴２２Ａに無理嵌めすることにより、薄肉部２２に
取付けられ、この状態において、薄肉部２２、弁軸２５
およびＯリング１４により連通室２７が形成され、該連
通室２７は連通穴２６を介してケース本体４内と連通
し、該連通室２８および連通穴２６によって本実施例に
よる連通路を構成している。

【００４０】かくして、このように構成される本実施例
においても、前記第１実施例とほぼ同様の作用効果を得
ることができるが、特に本実施例では、温度変化に伴っ
て変動するケース本体４内の圧力変化を薄肉部２２およ
び弁体２３の動作により緩和でき、ケース本体４内に水
分等が浸入するのを確実に防止することができる。さら
に、連通穴２６を弁軸２５に形成したから、第１の実施
例に比べて薄肉部２２に形成する穴の数を減らすことが
でき、該薄肉部２２が長期に亘って弾性変形を繰返して
も該薄肉部２２に亀裂が入り損傷するのを防止すること
ができる。

【００４１】なお、前記第２の実施例では、薄肉部２２
の位置を蓋部２１の厚さ方向上側に形成したが、本発明
はこれに限らず、図８および図９に示す如く、前記薄肉
部２２は蓋部２１の厚さ方向の下部または中間部に形成
してもよい。

【００４２】さらに、前記各実施例では、弁体１１に弁
軸１３（２５）を一体に形成し、該弁軸１３（２５）を
薄肉部９（２２）に取付けるようにしたが、本発明はこ
れに限らず、図１０に示すように、薄肉部９（２２）の
中央部に凸部９Ｃを一体形成し、該凸部９Ｃの上に円板
状の弁体部１２（２４）を接着等の手段で固着するよう
にしてもよい。

【００４３】また、前記第２の実施例では、弁体２３の
弁軸２５に連通穴２６を形成するものとして述べたが、
図１１に示す如く、第１の実施例と同様に薄肉部２２に
連通穴３１を設ける構成としてもよい。

【００４４】さらに、前記各実施例では、コントロール
ユニットの防水ケースを例に挙げて説明したが、本発明
はこれに限らず、例えばエアフローメータの回路ケーシ
ング等、種々の防水ケースにも適用できる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に記載の発
明によれば、ケース本体の内，外の圧力差に応じて撓み
変形する撓み部に弁手段を設け、該弁手段によりケース
本体内の圧力変化に応じて連通路を連通、遮断する構成
としたから、防水ケースが暖められて、該防水ケース内
の圧力が上昇したときには、弁手段で連通路を開くこと
によりケース本体内の空気の一部を外部に排出でき、ケ
ース本体内に過剰圧が発生するのを防止できる。また、
低温時にはケース本体内が負圧状態となって撓み部を凹
ませることにより、弁手段で連通路をより確実に遮断で
き、防水ケース内に水分を含んだ空気が侵入するのを効
果的に防止できると共に、例えばコントロールユニット
等の外形に防水ケースを用いた場合には、水浸入を確実
に阻止でき、内部の回路基板に実装された電子部品の絶
縁破壊等を防止することができる。

【００４６】また、請求項２に記載の発明では、弾性変
形可能な薄肉部と、薄肉部に固定された板状の弁体と、
薄肉部に弁体と共に離着座するシール部材とからなる弁
手段を備える構成としたから、ケース本体内の圧力が上
昇し薄肉部が凸湾曲状に弾性変形したときには、薄肉部
から弁体をシール部材と共に離座させることにより、ケ
ース本体内の空気の一部を外部に排出でき、ケース本体
内を大気圧状態にすることができる。一方、ケース本体
内の圧力が低下した場合には、薄肉部を凹湾曲状に弾性
変形させることによりシール部材をケース本体側によ
り、強く着座させることができ、外部の水分を含んだ空
気等がケース本体内に侵入するのをより効果的に防止で
き、防水ケースの寿命や信頼性を大幅に向上させること
ができる。

【００４７】さらに、請求項３に記載の発明では、薄肉
部の周囲でケース本体側にシール部材を離着座させるこ
とにより、連通路を外気に対して確実に連通、遮断で
き、ケース本体内に過剰圧が発生するのを防止できると
共に、防水性をより確実に高めることができる。

【００４８】さらにまた、請求項４に記載した発明で
は、弁体の中央部に位置した弁軸に少なくとも連通路を
形成する構成としたから、ケース本体の薄肉部に連通路
の一部を形成する必要がなくなり、薄肉部が早期に損傷
される等の問題を解消でき、これにより、防水ケースの
信頼性や寿命を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による防水ケースを上側
からみた平面図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向拡大縦断面図である。

【図３】図２中の薄肉部および弁機構等を示す要部拡大
断面図である。

【図４】ケース本体の薄肉部が外向きに弾性変形した状
態を示す図３と同様の位置からみた断面図である。

【図５】ケース本体の薄肉部が内向きに弾性変形した状
態を示す図３と同様の位置からみた断面図である。

【図６】本発明の第２の実施例による防水ケースの薄肉
部および弁機構等を示す要部拡大断面図である。

【図７】ケース本体の薄肉部が弾性変形した状態を示す
図６と同様の断面図である。

【図８】第２の実施例の変形例を示す図６と同様の断面
図である。

【図９】第２の実施例の他の変形例を示す図６と同様の
断面図である。

【図１０】第１の実施例の他の変形例を示す図３と同様
の断面図である。

【図１１】第２の実施例のさらに別の変形例を示す図６
と同様の断面図である。

【符号の説明】

３ 防水ケース ４ ケース本体 ６ パッキン ７ 蓋部 ９，２２ 薄肉部（撓み部） ９Ｂ 連通穴 １０ 弁機構（弁手段） １１，２３ 弁体 １２，２４ 弁体部 １３，２５ 弁軸 １４ Ｏリング（シール部材） １６，２８ 連通室（連通路）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 箱形状をなし密閉容器として形成された
   ケース本体と、該ケース本体の一部を構成し該ケース本
   体の内，外の圧力差に応じて撓み変形する撓み部と、前
   記ケース本体の内，外を連通させる連通路と、該連通路
   を開，閉するように前記撓み部に設けられ、常時は該連
   通路を閉じることにより前記ケース本体内を外気に対し
   て遮断する弁手段とを備え、該弁手段は、前記ケース本
   体内の圧力が上昇し前記撓み部が弾性変形したときに、
   前記連通路を開くことにより、前記ケース本体内を外気
   に連通させる構成としてなる防水ケース。
2. 【請求項２】 前記撓み部は前記ケース本体の一部に弾
   性変形可能に形成された薄肉部によって構成すると共
   に、前記弁手段は中央部側が該薄肉部に固定され、外周
   側が該薄肉部の周囲に向けて延びる板状の弁体と、該弁
   体の外周側に装着され、前記薄肉部の周囲に該弁体と共
   に離着座する環状のシール部材とから構成してなる請求
   項１記載の防水ケース。
3. 【請求項３】 前記連通路は、前記シール部材よりも径
   方向内側に位置して前記薄肉部に形成した連通穴からな
   る請求項２記載の防水ケース。
4. 【請求項４】 前記弁体の中央部には前記薄肉部に固着
   される弁軸を一体に設け、該弁軸には前記連通路の少な
   くとも一部を形成してなる請求項２記載の防水ケース。