WO2017077842A1

WO2017077842A1 - 機器ケースの閉止構造

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Publication number: WO2017077842A1
Application number: PCT/JP2016/080645
Authority: WO
Inventors: 憲史梅村
Original assignee: 住友電装株式会社
Priority date: 2015-11-02
Filing date: 2016-10-17
Publication date: 2017-05-11
Also published as: JP6176310B2; CN108353513B; US10196020B2; US20180312123A1; CN108353513A; JP2017092069A

Abstract

機器ケースの閉止構造１は、内部に端子台１３が配置された機器ケース１０と、作業用開口部２５を有するとともに、端子金具３２を保持して機器ケース１０に組み付けられるシールドコネクタ２０と、シールドコネクタ２０に組み付けられて作業用開口部２５を閉止するシールカバー４０と、端子台１３と端子金具３２とを接続するスタッドボルト１４とを備える。シールカバー４０が、シールドコネクタ２０に嵌合されるカバー本体４１を備え、カバー本体４１が、シールドコネクタ２０に嵌合された状態で機器ケース１０の内側を向く嵌合面４２Ｆ１から外側を向くシェル固定面４２Ｆ２まで貫通する通気孔５５と、防水性と通気性とを有し、通気孔５５を塞いで配置される通気膜５７とを備え、通気孔５５の一部が、内部にスタッドボルト１４の先端部を受け入れるボルト受入部５１となっている。

Description

機器ケースの閉止構造

　本明細書によって開示される技術は、機器ケースの閉止構造に関する。

　例えば、自動車等に搭載される電気機器は、ケースに収容されており、ケースには、電気機器と外部機器との接続を行うためのコネクタや端子台などが設けられている。電気機器は一般に防水性が要求されるため、ケースは密閉型とされている。このような密閉型のケースにおいて、取付孔を有し、この取付孔に、空気は通過させるが水は通過させないフィルタが組み付けられた構成が知られている（特許文献１参照）。フィルタによって、防水性を保持しつつ、周囲温度の変動等によって生じたケース内外の圧力差を緩和することができる。

特開２００１－１６８５４５号公報

　しかし、上記のような構成では、フィルタを設ける分だけ構造が複雑化する。

　本明細書によって開示される機器ケースの閉止構造は、内部に機器端子部が配置された機器ケースと、開口部を有するとともに、接続端子を保持して前記機器ケースに組み付けられるコネクタと、前記コネクタに組み付けられて前記開口部を閉止するシールカバーと、前記機器端子部と前記接続端子とを接続するボルトとを備える機器ケースの閉止構造であって、前記シールカバーが、前記コネクタに嵌合されるカバー本体を備え、前記カバー本体が、前記コネクタに嵌合された状態で前記機器ケースの内側を向く面から外側を向く面まで貫通する通気孔と、防水性と通気性とを有し、前記通気孔を塞いで配置される通気部材とを備え、前記通気孔が、内部に前記ボルトの先端部を受け入れるボルト受入部となっている。

　上記の構成によれば、シールカバーが通気のためのフィルタを兼ねており、かつ、通気孔が、機器端子と接続端子とを接続するボルトの先端部を受け入れるボルト受入部を兼ねていることとなるので、機器ケースの閉止構造を簡素化できる。

　上記の機器ケースの閉止構造において、前記通気部材が、前記カバー本体において前記機器ケースの外側を向く面から前記通気孔を塞ぐように配置され、前記カバー本体が、前記機器ケースの外側を向く面から突出するとともに前記通気部材を囲んで配置される囲み壁部を備えていてもよい。

　上記の構成によれば、囲み壁部によって通気部材が囲まれることとなるから、作業者の手指が通気部材に触れて通気部材が汚れ、通気性能が低下することが抑制される。

　本明細書によって開示される技術によれば、機器ケースの閉止構造を簡素化できる。

実施形態において機器ケースにシールドコネクタおよびシールカバーが組み付けられた様子を示す平面図図１のＡ－Ａ線断面図実施形態のシールカバーの平面図図３のＢ－Ｂ線断面図図２の円Ｒ内の拡大図カバー本体において通気孔の周辺部分の拡大図

　実施形態を図１～図６を参照しつつ説明する。本実施形態の機器ケースの閉止構造１は、図２に示すように、内部に端子台１３（機器端子部に該当）が配置された機器ケース１０と、作業用開口部２５（開口部に該当）を有するとともに、端子金具３２（接続端子に該当）を保持して機器ケース１０に組み付けられるシールドコネクタ２０（コネクタに該当）と、シールドコネクタ２０に組み付けられて作業用開口部２５を閉止するシールカバー４０と、端子台１３と端子金具３２とを接続するスタッドボルト１４（ボルトに該当）とを備えている。

［機器ケース１０］
　機器ケース１０は、車両に搭載され、モータ、インバータ等の機器を収容するケースである。この機器ケース１０は、電磁的なシールド機能を備える金属製の箱であって、内部空間と外部空間とを隔てるケース壁１１を有している。ケース壁１１は、機器ケース１０の内側を向く面から外側を向く面まで貫通するコネクタ装着孔１２を有しており、このケース壁１１には、シールドコネクタ２０がコネクタ装着孔１２に位置合わせして組み付けられている。機器ケース１０の内部には、機器と接続された機器端子を備える複数の端子台１３が配置されている。各端子台１３からは、スタッドボルト１４が突出している。

［シールドコネクタ２０］
　シールドコネクタ２０は、図２に示すように、複数の端子付き電線３０を保持するコネクタハウジング２１（以下、「ハウジング２１」と略記する）と、固定プレート２６とを備えている。

　複数の端子付き電線３０のそれぞれは、図２に示すように、電線３１の端末に端子金具３２が接続された一般的な構成のものである。端子金具３２は、電線３１の端末に圧着される圧着部３３と、この圧着部３３から連なる接続部３４とを備えている。

　ハウジング２１は、合成樹脂製であって、図２に示すように、フード部２２と、複数の電線保持部２３とを備えている。フード部２２は、全体として、両端に開口部を有する筒状の部分である。複数の電線保持部２３のそれぞれは、フード部２２の外周面から外側に向かって延びる円筒状の部分である。各電線保持部２３の内部には、各電線３１の端部と、圧着部３３とが配置されている。各端子金具３２の接続部３４は、フード部２２の筒壁を貫通してフード部２２の内部に突出している。

　固定プレート２６は、図１に示すように、金属製の細長い略矩形の板であって、図２に示すように、一方の板面から他方の板面まで貫通するハウジング装着孔２７を有している。ハウジング装着孔２７の周縁部分は、フード部２２に埋め込まれており、固定プレート２６は、この埋め込まれた部分を除く外周縁部がフード部２２の外周面から外方に突出した状態でハウジング２１に固定されている。

　シールドコネクタ２０は、図２に示すように、フード部２２の両端の開口部のうち一方の開口部をコネクタ装着孔１２に向けて配置され、図１に示すように、取り付けボルト２８を用いて固定プレート２６をケース壁１１に対して固定することによって、機器ケース１０に組み付けられている。フード部２２とケース壁１１との間には、図２に示すように、第１シール部材２４が配され、この第１シール部材２４がフード部２２とケース壁１１とによって挟み付けられることで、フード部２２とケース壁１１との隙間がシールされている。フード部２２の他方の開口部（図２において上側の開口部）は、作業者が作業を行うための作業用開口部２５となっている。

　シールドコネクタ２０が機器ケース１０に組み付けられた状態では、図２に示すように、スタッドボルト１４の軸部１４Ｓがフード部２２の内部に臨んでいる。各端子金具３２の接続部３４は、スタッドボルト１４の軸部１４Ｓが挿通される挿通孔３４Ｈを有しており、軸部１４Ｓを挿通孔３４Ｈに挿通させた後、軸部１４Ｓにナット１５をねじ付けることにより、各接続部３４が各端子台１３に固定される。端子台１３と接続部３４との接続作業の際には、作業者が作業用開口部２５から内部に手を入れて作業を行う。接続作業が行われないときには、この作業用開口部２５がシールカバー４０によって閉止される。

［シールカバー４０］
　シールカバー４０は、図２および図４に示すように、ハウジング２１に嵌合されて作業用開口部２５を閉止するカバー本体４１と、このカバー本体４１に組み付けられる金属製のシールドシェル６１とを備えている。

　カバー本体４１は、合成樹脂製であって、図２および図４に示すように、嵌合部４２と、フランジ部４４と、周縁壁部４５と、ボス部４６と、通気部５４と、囲み壁部５９とを備えている。

　嵌合部４２は、図２に示すように、フード部２２の内部に嵌合されるブロック状の部分である。嵌合部４２の外周面には第２シール部材４３が配されている。この第２シール部材４３によって嵌合部４２の外周面とフード部２２の内周面との隙間がシールされる。

　嵌合部４２は、フード部２２に嵌合された状態で機器ケース１０の内側を向く面（嵌合面４２Ｆ１）と外側を向く面（シェル固定面４２Ｆ２）とを有している。嵌合面４２Ｆ１は、図２に示すように、シールカバー４０が機器ケース１０に組み付けられた状態では端子台１３と対向しており、この嵌合面４２Ｆ１には、スタッドボルト１４の軸部１４Ｓの先端部を受け入れるボルト受入部５１が複数配置されている。各ボルト受入部５１は、図４に示すように、嵌合面４２Ｆ１を基準として凹み、嵌合面４２Ｆ１と平行な円形の奥端面５２と、この奥端面５２の周縁から嵌合面４２Ｆ１まで延びる内周面５３とで定義される凹部である。

　フランジ部４４は、嵌合部４２の外周面から外側に向かって突出する鍔状の部分である。シールカバー４０がハウジング２１に組み付けられた状態では、図２に示すように、フランジ部４４が作業用開口部２５の孔縁に当接することで、カバー本体４１のシールカバー４０に対する位置決めがなされる。

　周縁壁部４５は、図４に示すように、嵌合部４２においてシェル固定面４２Ｆ２の周縁から、シェル固定面４２Ｆ２に対して垂直に延びる壁部である。

　ボス部４６は、図４に示すように、シェル固定面４２Ｆ２の中央に配置され、シェル固定面４２Ｆ２に対して垂直に延びる円柱状の部分である。ボス部４６の突出端面には、シールドシェル６１をカバー本体４１に固定するためのタップネジ４７を受け入れる下穴４６Ｈが設けられている。ボス部４６の高さ寸法（シェル固定面４２Ｆ２からボス部４６の突出端面までの距離）は、周縁壁部４５の高さ寸法（シェル固定面４２Ｆ２から周縁壁部４５の突出端面までの距離）よりも大きくなっている。

　通気部５４は、図２および図５に示すように、通気孔５５と、通気膜５７（通気部材に該当）と、膜保護部５８と、囲み壁部５９とで構成されている。

　通気孔５５は、図２および図５に示すように、複数のボルト受入部５１のうち一のボルト受入部５１Ａと、このボルト受入部５１に連通する連通孔５６とで構成されている。連通孔５６は、一のボルト受入部５１Ａの奥端面５２からシェル固定面４２Ｆ２まで貫通する貫通孔であって、一のボルト受入部５１Ａの内径よりもやや小さい内径を有しており、一のボルト受入部５１Ａと同心に配置されている。通気孔５５は、シールカバー４０がシールドコネクタ２０に取り付けられた状態では、機器ケース１０の内部空間と外部空間とを連通している。

　通気膜５７は、不織布層と、この不織布層に重なるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）層とで構成された２層の膜であり、防水性と通気性とを有している。この通気膜５７は、連通孔５６の孔縁よりもやや大きな外形を有し、例えば熱溶着技術を用いて周縁部をシェル固定面４２Ｆ２に接着することによって、連通孔５６を塞ぐようにシェル固定面４２Ｆ２に配置されている。この通気膜５７によって、機器ケース１０の内外に、水分は出入りできないが、空気は出入りできるようになっている。

　膜保護部５８は、図６に示すように、互いに交差する２本の棒状の部分を有する十字状の部分であって、図５に示すように、連通孔５６と一のボルト受入部５１Ａとの境界部に、連通孔５６と一のボルト受入部５１Ａとを仕切るように配置されている。膜保護部５８と通気孔５５の内周面との間には、図６に示すように空間があり、この空間を空気が通過できるようになっている。この膜保護部５８によって、シールカバー４０の組み付け作業等の際に、作業者の手指がボルト受入部５１側から通気膜５７に触れて、通気膜５７が汚れることが防がれている。

　囲み壁部５９は、図２および図５に示すように、シェル固定面４２Ｆ２から立ち上がる環状の壁部であって、連通孔５６および通気膜５７を囲んで配置されている。この囲み壁部５９によって、例えばシールドシェル６１とカバー本体４１との組み付け作業等の際に、作業者の手指がシェル固定面４２Ｆ２側から通気膜５７に触れて、通気膜５７が汚れることが防がれている。

　シールドシェル６１は、金属板材をプレス加工することで形成されたトレイ状の部材であって、図２および図４に示すように、カバー本体４１よりも一回り大きく形成されており、カバー本体４１の嵌合面４２Ｆ１を除くほぼ全体を外側から覆う形態とされている。このシールドシェル６１は、主板部６２と、この主板部６２から連なる側板部６７と、側板部６７から連なる一対の取付板部６８とを有している。

　主板部６２は、図３および図４に示すように、全体として矩形板状であって、平板部６３と、傾斜板部６４と、一対の取付板部６８とを有している。平板部６３は、ハウジング２１の作業用開口部２５よりも一回り大きな外形を有する矩形の平板状の部分である。傾斜板部６４は、平板部６３の一対の長辺のうち一の長辺を除く３辺から連なり、平板部６３に対してやや傾いて延びている板状の部分である。側板部６７は、主板部６２の周縁から、平板部６３に対して垂直に延びる板壁状の部分である。一対の取付板部６８のそれぞれは、側板部６７から外側に向かって延びる板片状の部分である。

　主板部６２の中央部分には、図３および図４に示すように、平板部６３を基準として内側に（側板部６７が延びている側と同じ側に）凹む、円形のネジ収容凹部６５が配置されている。ネジ収容凹部６５の中央部には、図４に示すように、ボス部４６が挿通されるボス挿通孔６６が配置されている。

　カバー本体４１にシールドシェル６１を組み付ける際には、まず、ボス部４６の先端部をボス挿通孔６６に挿通しつつシールドシェル６１の内側にカバー本体４１を配する。そして、タップネジ４７をボス部４６の下穴４６Ｈにねじ込むことにより、カバー本体４１にシールドシェル６１を固定する。このとき、タップネジ４７のネジ部によって、下穴４６Ｈには雌ネジが切り込まれる。

［シールカバー４０のシールドコネクタ２０および機器ケース１０への組み付け］
　シールドコネクタ２０および機器ケース１０にシールカバー４０を組み付ける際には、シールカバー４０をシールドコネクタ２０に向けて押圧して、嵌合部４２をフード部２２内に押し込む。嵌合部４２とフード部２２との嵌合が完了したら、取り付けボルト２８を用いて、取付板部６８を機器ケース１０に固定する。これにより、作業用開口部２５が閉止される。

　シールカバー４０によって作業用開口部２５が閉止された状態では、機器ケース１０は密閉状態となるが、周囲温度の変動等によってケース内外に圧力差が生じた場合には、通気膜５７を通って空気が出入りすることによって、この圧力差を緩和することができる。なお、通気膜５７は防水性を有しているため、通気膜５７を通って機器ケース１０の内部に水が進入することはない。

［作用効果］
　上記のように本実施形態によれば、機器ケースの閉止構造１は、内部に端子台１３が配置された機器ケース１０と、作業用開口部２５を有するとともに、端子金具３２を保持して機器ケース１０に組み付けられるシールドコネクタ２０と、シールドコネクタ２０に組み付けられて作業用開口部２５を閉止するシールカバー４０と、端子台１３と端子金具３２とを接続するスタッドボルト１４とを備える。シールカバー４０は、シールドコネクタ２０に嵌合されるカバー本体４１を備え、カバー本体４１が、シールドコネクタ２０に嵌合された状態で機器ケース１０の内側を向く嵌合面４２Ｆ１から外側を向くシェル固定面４２Ｆ２まで貫通する通気孔５５と、防水性と通気性とを有し、通気孔５５を塞いで配置される通気膜５７とを備え、通気孔５５の一部が、内部にスタッドボルト１４の先端部を受け入れるボルト受入部５１となっている。

　上記の構成によれば、作業用開口部２５を閉止するシールカバー４０が通気のためのフィルタを兼ねており、かつ、通気孔５５が、スタッドボルト１４の先端部を受け入れる複数のボルト受入部５１のうち１つ（一のボルト受入部５１Ａ）を兼ねていることとなるので、機器ケース１０の閉止構造を簡素化できる。

　また、通気膜５７が、カバー本体４１の嵌合面４２Ｆ１から通気孔５５を塞ぐように配置され、カバー本体４１が、嵌合面４２Ｆ１から突出するとともに通気膜５７を囲んで配置される囲み壁部５９を備える。

　このような構成によれば、囲み壁部５９によって通気膜５７が囲まれることとなるから、作業者の手指が通気膜５７に触れて通気膜５７が汚れ、通気性能が低下することが抑制される。

　＜他の実施形態＞
　本明細書で開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、カバー本体４１に通気部５４が一つ設けられていたが、カバー本体４１に複数の通気部が設けられていても構わない。

（２）上記実施形態では、通気膜５７がカバー本体４１のシェル固定面４２Ｆ２から通気孔５５を塞ぐように配置されていたが、通気部材の配置は上記実施形態の限りではなく、例えば連通孔５６の内部に配置されていても構わない。

１…機器ケースの閉止構造
１０…機器ケース
１３…端子台（機器端子部）
１４…スタッドボルト（ボルト）
２０…シールドコネクタ（コネクタ）
２５…作業用開口部（開口部）
３２…端子金具（接続端子）
４０…シールカバー
４１…カバー本体
４２Ｆ１…嵌合面（内側を向く面）
４２Ｆ２…シェル固定面（外側を向く面）
５１…ボルト受入部
５５…通気孔
５７…通気膜（通気部材）
５９…囲み壁部

Claims

　内部に機器端子部が配置された機器ケースと、
　開口部を有するとともに、接続端子を保持して前記機器ケースに組み付けられるコネクタと、
　前記コネクタに組み付けられて前記開口部を閉止するシールカバーと、
　前記機器端子部と前記接続端子とを接続するボルトとを備える機器ケースの閉止構造であって、
　前記シールカバーが、前記コネクタに嵌合されるカバー本体を備え、
　前記カバー本体が、前記コネクタに嵌合された状態で前記機器ケースの内側を向く面から外側を向く面まで貫通する通気孔と、防水性と通気性とを有し、前記通気孔を塞いで配置される通気部材とを備え、
　前記通気孔が、内部に前記ボルトの先端部を受け入れるボルト受入部となっている機器ケースの閉止構造。
　前記通気部材が、前記カバー本体において前記機器ケースの外側を向く面から前記通気孔を塞ぐように配置され、
　前記カバー本体が、前記機器ケースの外側を向く面から突出するとともに前記通気部材を囲んで配置される囲み壁部を備える、請求項１に記載の機器ケースの閉止構造。