JP6330685B2 - ケース - Google Patents

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Description

本発明は、排水用の流路が設けられたケースに関する。
下記特許文献1等に記載されるように、電気機器を収容する車載用のケース等、温度変化が大きい環境下に設置されるケースには、水蒸気の凝結によって発生する水を排水するための流路が設けられることがある。
特開2002−134939号公報
このような排水用の流路を設けることで、ケースの構造が複雑になってしまうことがある。また、当該流路は外部に開放するものであるため、当該流路を通じてケース内部に水が浸入してしまうおそれがある。
本発明が解決しようとする課題は、排水用の流路を通じた水の浸入を抑制することができる簡易な構造のケースを提供することである。
上記課題を解決するために本発明にかかるケースは、第一空間内に被収容物が収容されるケースであって、前記第一空間となる領域から延びる流路が形成された第一ケース体と、前記第一ケース体と一体化される第二ケース体と、を備え、前記第二ケース体の外壁部にはスリットが形成されており、前記第一ケース体に形成された前記流路と前記第二ケース体に形成された前記スリットの少なくとも一部が連なった状態にあることを特徴とする。
前記第二ケース体の外壁部には、前記スリットによって区切られることで片持ち状となった前記第一ケースと一体化するためのロック片部が形成されているとよい。
前記流路は、前記スリットの開口端縁を含まない基端側の一部と連なっているとよい。
前記第一ケースと前記第二ケース体により、前記第一空間内に収容される被収容物に接続される接続部材の少なくとも一部が収容される第二空間が形成されているとよい。
前記第一ケース体と一体化されることで前記第一空間を形成する第三ケース体を備え、前記第一ケース体に形成される前記流路は、前記第一空間から延びる前記第三ケース体に覆われる第一の部分と、前記第一の部分から少なくとも前記スリットに連なる位置まで延びる、前記第二ケース体に覆われる第二の部分と、を有するとよい。
前記第一ケース体と前記第二ケース体の間には、前記接続部材が通る前記第二空間の開口が形成され、前記第二ケース体には、当該開口を狭める方向に突出し、前記流路の第二の部分より外側に位置する突出部が形成されているとよい。
本発明にかかるケースは、第一ケース体と第二ケース体が一体化されることで、第一ケース体に形成された流路と第二ケース体に形成されたスリットの少なくとも一部が連なった状態となるものである。つまり、第一ケース体に形成された流路がそのまま外部に開放しているのではなく、第二ケース体に形成されたスリットを通じて外部に開放する構造であるため、外部から水が浸入しにくい。また、第一ケース体に形成された流路に連なる(重なる)位置に第二ケース体にスリットを形成すればよいだけであるため、構造の複雑化を抑制できる。
第二ケース体を第一ケース体と一体化させるためのロック片部を設ける場合、当該スリットが上記流路に連なる構成とすればよい。つまり、変形することが可能なロック片部を設けるために形成するスリットを、排水構造を構成する一要素として利用することができる。
流路が、スリットの開口端縁を含まない基端側の一部と連なった形状とすることで、流路とスリットが連なった箇所よりも低い位置に第一ケース体と第二ケース体の境界が位置する構造となるため、第一ケース体と第二ケース体の境界(隙間)から水が浸入しにくい構造となる。
第一空間に収容される被収容物に接続される接続部材を収容するための第二空間が、第一ケース体と第二ケース体によって形成される構造とすることができる。
流路が第三ケース体に覆われる第一の部分と、第二ケース体に覆われる第二の部分とを含むものとすることで、第二の部分とスリットによって構成される排水作用を確保しつつ、被収容物に近い第一の部分に外部からの水が直接浸入することを抑制することができる。
接続部材が収容される第二空間の開口を狭める方向に突出し、流路の第二の部分より外側に位置する突出部を形成することで、開口を通じた第二空間内への水の浸入を抑制することができるとともに、第二空間を通じた流路への水の浸入を抑制することができる。
本発明の一実施形態にかかるケースの外観を模式的に示した図である。 第二ケース体を取り外した状態にある本発明の一実施形態にかかるケースの外観を模式的に示した図である。 図1のA−A線断面図である(接続部材は図示せず)。 図1のB−B線断面図である(接続部材は図示せず)。 図1のC−C線断面を模式的に示した図である。 本発明の一実施形態にかかるケース体を、スリットが形成された側から見た側面図である。 第一ケース体に形成された流路を説明するための図(第一ケース体を平面方向に沿う面で切断した断面の模式図)である。 本発明の一実施形態にかかるケース体の収容物の一例である基板ユニットの外観図である。 基板ユニットにおける電子部品(一部の端子が導電部材に電気的に接続されるもの)が実装された部分(基板およびそれに固定された導電部材)を拡大して示した図である。 基板ユニットにおける電子部品(一部の端子が導電部材に電気的に接続されるもの)が実装された部分(基板およびそれに固定された導電部材)の断面図であって、ドレイン端子およびソース端子を通過する平面で切断した断面図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、特に明示した場合を除き、以下の説明における高さ方向(上下方向)とは、図1等に示すZ軸に沿う方向(矢印の向く方向側を上とする)をいい、平面方向とはXY平面に沿う方向をいうものとする。なお、これらの方向はケース1の設置方向を限定するものではないが、本実施形態にかかるケース1は、基本的には第一ケース体10が下側に、第二ケース体20が上側に位置するように配置されるものである。
図1および図2に示すように、本発明の一実施形態にかかるケース1は、車載用の電気機器が収容されるケースであって、第一ケース体10、第二ケース体20および第三ケース体30を備える。本実施形態にかかるケース1の被収容物(電気機器)は基板ユニット40である。第一ケース体10には、被収容物が収容される第一空間S1が形成される。第一ケース体10に形成された第一空間S1の上方は、第三ケース体30によって覆われる(図3、図4等参照)。つまり、第一空間S1は、第一ケース体10と第三ケース体30によって構成される空間であるともいえる。本実施形態における第一空間S1は、平面方向に平たい空間である。
一方、第二ケース体20には、被収容物である基板ユニット40に接続される接続部材50(本実施形態では端子51付き電線52)が収容される。第二ケース体20に形成された第二空間S2の下方は第一ケース体10によって覆われる。つまり、第二空間S2は、第一ケース体10と第二ケース体20によって構成される空間であるともいえる。第二空間S2は、接続部材50を通すための開口が形成された空間である。
本実施形態では、第一空間S1内に被収容物である基板ユニット40が収容される。なお、基板ユニット40や基板ユニット40と外部機器を電気的に接続するための接続部材50を各図(図1を除く)において実線で図示するが、基板ユニット40や接続部材50は本実施形態にかかるケース1を構成するものではない。つまり、基板ユニット40は、あくまで本実施形態にかかるケース1の収容物の一例である。基板ユニット40の構成は以下の通りである。
図8〜図10に示す基板ユニット40は、基板41および導電部材42を備える。基板41は、一方の面41a(上側の面)に導電パターンが形成されたものである。当該導電パターンが構成する導電路は制御用の導電路(回路の一部)であり、導電部材42が構成する導電路(回路の一部)よりも流れる電流が相対的に小さい。
導電部材42は、基板41の他方の面41b(下側の面)に固定された本体部421および本体部421から延びる延設部422を有する。導電部材42は、プレス加工等によって所定の形状に形成される。導電部材42の本体部421は、相対的に大きな(導電パターンによって構成される導電路よりも大きな)電流が流れる部分である電力用の導電路を構成する。なお、導電路の具体的な構成については、説明および図示を省略するが、導電部材42の本体部421は導電路を構成する複数の部分を有する。各部分は短絡しないように別個独立しており、基板41に固定されることによって一体となっている。複数の部分は、基板41に固定される前は余長部分によって繋がっており、基板41に固定された後当該余長部分が切り取られることによりそれぞれが別個独立した状態(直接接触していない状態)となる。導電部材42(本体部421)は、バスバー(バスバープレート)等とも称される。導電部材42の本体部421は、例えば絶縁性の接着剤や接着シートなどを介して、基板41の他方の面41bに固定される。これにより、基板41と導電部材42が一体化されている。
導電部材42の延設部422は、本体部421から起立するよう形成された部分である。本実施形態における延設部422は、本体部421から上方に向かって延びる部分(基端部422a)と、基端部422aの先端(上端)から屈曲し、平面方向に沿って延びる部分(先端部422b)を有する。本実施形態における導電部材42は、複数の延設部422を有する。各延設部422は、上述した本体部421の別個独立した部分のいずれかと一体である。本実施形態では、一つの別個独立した部分と一つの延設部422が繋がっている。各延設部422の先端部422bは、接続部材50を接続するための部分(入力端子部または出力端子部)となる。当該接続部材50を介して、基板ユニット40(導電部材42)と外部機器とが電気的に接続されることとなる。
電子部品43は、素子本体431および端子部を有する。基板ユニット40は複数の電子部品43を備える。特定の電子部品43の少なくとも一部の端子は、基板41に形成された開口411を通じて導電部材42の本体部421に電気的に接続される。このような端子の一部が導電部材42の本体部421に電気的に接続される端子としては、トランジスタ(FET)が例示できる。トランジスタのドレイン端子432およびソース端子433は、導電部材42の本体部421に接続され、ゲート端子434は基板41の導電パターンに接続される。このように、電子部品43のうちの少なくとも一部は、その少なくとも一部の端子が、導電部材42に対し直接電気的に接続されるものである。別の見方をすれば、全ての端子が基板41に形成された導電パターンに直接電気的に接続される電子部品43(少なくとも一部の端子が導電部材42に対し直接電気的に接続されないもの)が存在していてもよいということである。
このように構成される基板ユニット40は、第一空間S1内に収容される(図3、図4等参照)。厳密には、基板ユニット40のうち、延設部422を除く部分が第一空間S1内に収容される。本実施形態では、第一空間S1を構成する第一ケース体10は、枠部材11および放熱部材19を備える。枠部材11は、略方形状を呈し、その内側の領域が第一空間S1となる。放熱部材19は、熱伝導性の高い材料(銅等)で形成された平板状の部材であって、枠部材11の下側に固定される。放熱部材19は、枠部材11の下側の開口を覆うように固定される。このような枠部材11および放熱部材19により、平面方向に広がる平たい第一空間S1が形成される。枠部材11は第一空間S1の側壁を、放熱部材19は第一空間S1の底壁を構成する部材であるともいえる。上記基板ユニット40の導電部材42の本体部421の少なくとも一部は放熱部材19に接合される。これにより、基板ユニット40から発生した熱の少なくとも一部は、放熱部材19を介して外部に放出される。なお、導電部材42の本体部421と放熱部材19は、熱伝導性の高い絶縁材料を介して接合されているとよい。
枠部材11には、土台部12およびこの土台部12から上方に向かって突出した雄ねじ部13が設けられている(図2等参照)。導電部材42の延設部422の先端部422bには、雄ねじ部13を通すことができる貫通孔が形成されている。先端部422bに形成された貫通孔に雄ねじ部13を通すとともに、接続部材50の端子51に形成された貫通孔に雄ねじ部13を通し、ナット等を雄ねじ部13に螺合させることにより、先端部422bと端子51が土台部12に押しつけられて両者が密着する。これにより、導電部材42と接続部材50が電気的に接続された状態となる(図5等参照)。
第一ケース体10に形成される第一空間S1の開口は、第三ケース体30に覆われる。つまり、第三ケース体30は第一空間S1の上壁を構成するともいえる。第三ケース体30は、第一ケース体10の枠部材11に固定される。第三ケース体30は、土台部12を除く枠部材11の上面の少なくとも一部を覆うような形状に形成されている。第三ケース体30の外壁は、その一部が切り欠かれたような形状をしており当該切り欠かれた部分(切欠き部31)の存在により、第一ケース体10に対し第三ケース体30が固定された状態においても、延設部422を通すことができる隙間が確保される(図2等参照)。第一ケース体10と第三ケース体30の固定構造はどのようなものであってもよいため、説明を省略する。
第一ケース体10に対し第三ケース体30が固定された状態において、第三ケース体30の切り欠かれた部分と第一ケース体10の間には上記隙間が存在しており、当該隙間に延設部422が通される。これにより、延設部422の先端部422bは土台部12上に位置した状態となる。なお、本実施形態における第三ケース体30には、基板41と外部機器を電気的に接続するためのコネクタ部32が設けられている。
第二ケース体20は、土台部12を覆うように第一ケース体10に固定される。土台部12上では、延設部422の先端部422bとともに接続部材50(端子51)の少なくとも一部が位置することとなるため、両者が第二ケース体20に覆われるということとなる。別の見方をすれば、延設部422の先端部422bと接続部材50の少なくとも一部が、第二ケース体20と第一ケース体10(枠部材11)によって構成される第二空間S2に収容されているということである。
第二空間S2は、一部が開口した空間であり、当該開口に接続部材50(電線52)が通される(図1、図5等参照)。第二空間S2の開口は、第一ケース体10と第二ケース体20の間に形成される隙間であるともいえる。本実施形態では、第二ケース体20には突出部22が形成されている。当該突出部22は第二空間S2の開口を狭める方向(本実施形態では下方)に突出する。接続部材50が雄ねじ部13に接続された状態で、第一ケース体10に第二ケース体20を固定することにより、当該突出部22が接続部材50(電線52)に接触するようにするとよい(図5等参照)。第二ケース体20にこのような突出部22を設けておくことにより、第二空間S2の開口を通じた水の浸入が抑制される。
第二ケース体20には、第一ケース体10に固定するためのロック片部212が形成されている。具体的には、第二ケース体20の外壁部21には、その先端から上下方向に延びるスリット211が形成されており、当該スリット211に挟まれた部分がロック片部212となる。つまり、スリット211の存在によって、変形可能な片持ち状となる部分がロック片部212である。第二ケース体20には、このようなロック片部212が四つ設けられており、各ロック片部212が第一ケース体10(枠部材11)に設けられたロック突起141に係止されることにより、第一ケース体10と第二ケース体20が一体化される(図1、図6等参照)。具体的には、第一ケース体10に対し第二ケース体20を上から押しつけることで、ロック片部212が弾性変形し、ロック片部212に形成された貫通孔内にロック突起141が嵌まり込む。
このように、第一空間S1内には基板ユニット40(延設部422の一部を除く)が、第二空間S2内には延設部422の一部(先端部422b)と接続部材50の一部(端子51)が収容される。本実施形態にかかるケース1には、基板ユニット40が収容された第一空間S1内の水(水蒸気の凝結等によって発生する水や外部から浸入した水)の排水構造が設けられている。排水構造の構成は以下の通りである。
第一ケース体10には、第一空間S1から延びる流路16が形成されている。流路16は第三ケース体30に覆われる第一の部分161と、第二ケース体20に覆われる第二の部分162を含む。図7に示すように、第一の部分161は第一空間S1から延びる部分である。つまり、第一の部分161の一端は第一空間S1に繋がっている。本実施形態における第一の部分161は、その全体が上方に向かって開口した溝である。一方、第二の部分162は、第一の部分161から後述する出口16aに繋がる部分である。本実施形態における第二の部分162は、第一の部分161の他端に繋がり、かつ、出口16aにもつながる空間である。なお、流路16(第一の部分161、第二の部分162)の具体的な形状等は適宜変更可能である。すなわち、水が流れることができるものであれば、どのような形状であっても(必ずしも溝形状でなくても)よい。本実施形態における流路16は、上記のように、上流(第一空間S1)側である第三ケース体30に覆われる部分と、下流(出口16a)側である第二ケース体20に覆われる部分を含む。
上述したように、第二の部分162は出口16aに繋がっている。本実施形態では、当該出口16aとなる孔(空間)が第二ケース体20に形成されている。具体的には、第二ケース体20に形成されたスリット211の少なくとも一部が、当該出口16aとして機能する(図等参照)。つまり、ロック片部212を変形可能とする(片持ち状とする)ために形成するスリット211を、排水用の出口16aとして利用している。
第一ケース体10を構成する枠部材11の外縁の少なくとも一部には、段差が形成されている。具体的には、流路16(第二の部分162)が設けられた部分よりも一段低くなるように凹んだ段差部15が形成されている(図2等参照)。また、第一ケース体10を構成する枠部材11には、上方に向かって突出した突起である支持突起14が形成されている。当該支持突起14の上面が上記土台部12となる。支持突起14の外面には、外側に向かって突出したロック突起141が形成されている。支持突起14の外面は段差部15の上下方向に沿う面と同一(面一)である。枠部材11には、側方から見て、支持突起14の根元部分の一部が抉られたような溝(横溝162a)が形成されている(図2、図6等参照)。当該横溝162aは、第二の部分162の一部である。
第二ケース体20は、その外壁部21の内側の面を、上記支持突起14の外面から段差部15の上下方向に沿う面に対向させるようして枠部材11に押しつけることで、外壁部21に形成されたロック片部212がロック突起141に接触して弾性変形する。さらに第二ケース体20を枠部材11に押しつけると、ロック片部212が元の形状に戻り、ロック片部212に形成された貫通孔にロック突起141が嵌まり込む。これにより、第二ケース体20が第一ケース体10(枠部材11)に固定される。第二ケース体20が第一ケース体10に固定された状態において、第二ケース体20の外壁部21における先端側の一部は、段差部15に入り込む。つまり、第二ケース体20の外壁部21における先端側の一部の内側の面は、段差部15の上下方向に沿う面に密接し、第二ケース体20の外壁部21の先端(先端縁21a)の少なくとも一部は、枠部材11に設けられた流路16の第二の部分162がスリット211に連なる部分よりも低い位置に位置する。より具体的には、第二ケース体20の外壁部21におけるスリット211(ロック片部212)が形成された部分の先端縁21aは、枠部材11に設けられた流路16の第二の部分162がスリット211に連なる部分よりも低い位置に位置する。
第一ケース体10に対し第二ケース体20が固定されると、枠部材11に設けられた流路16の第二の部分162と、第二ケース体20に形成されたスリット211が連なった状態となる。具体的には、側方から見て、流路16の第二の部分162の一部である横溝162aの少なくとも一部と、スリット211の少なくとも一部が重なる。当該重なった部分が流路16の出口16aとなる。上述したように、第二ケース体20の外壁部21の先端(先端縁21a)は、枠部材11に設けられた流路16よりも低い位置に位置する。スリット211は、第二ケース体20の外壁部21の先端から上下方向に延びるように形成されているため、スリット211の上側の一部が流路16の第二の部分162(横溝162a)と重なる構造となる(図6等参照)。
以上説明したように、本実施形態にかかるケース1は、基板ユニット40が収容される第一空間S1に入り込んだ水を、一端が第一空間S1に繋がり、他端が第二ケース体20に形成されたスリット211に連なる流路16(第一の部分161および第二の部分162)を通じて外部に排出することが可能である。つまり、第一ケース体10に形成された流路16がそのまま外部に開放しているのではなく、第二ケース体20に形成されたスリット211を通じて外部に開放する構造であるため、外部から水が浸入しにくい。また、第一ケース体10に形成された流路16に連なる(重なる)位置に第二ケース体20にスリット211を形成すればよいだけであるため、構造の複雑化を抑制できる。
そして、当該スリット211は、第二ケース体20を第一ケース体10と一体化させるためのロック片部212を構築するため(ロック片部212を弾性変形可能な片持ち状とするため)に形成されるものである。つまり、本実施形態にかかるケース1は、弾性変形することが可能なロック片部212を設けるために形成するスリット211を、排水構造を構成する一要素として利用した点で優れるものである。
また、第二ケース体20の外壁部21の先端縁21aの少なくとも一部は、第一ケース体10に形成された流路16がスリット211と連なる部分よりも低い位置に位置する。つまり、スリット211の開口端縁を含まない上側(基端側)の一部が流路16の第二の部分162(横溝162a)と重なり、ケース1の外壁面を構成する第一ケース体10(枠部材11)外壁面と第二ケース体20外壁面の境界より高い位置に排水の出口16aが位置することとなる(図6等参照)。より具体的には、第一ケース体10(枠部材11)の外壁面と第二ケース体20の外壁面の境界に近いスリット211の下側の部分は排水の出口16aとはならないということである。このようにすることにより、当該出口16aからの排水作用を確保しつつ、第一ケース体10と第二ケース体20の隙間から水が浸入しにくい構造とすることができる。
特に、本実施形態では、第一ケース体10(枠部材11)に形成される流路16は、第三ケース体30に覆われる第一の部分161と、第二ケース体20に覆われる第二の部分162とを含むものである。このような構成とすることにより、第二の部分162とスリット211によって構成される排水機能を確保しつつ、被収容物に近い第一の部分161に外部からの水が直接浸入することを抑制することができる。
また、第二ケース体20には、接続部材50が収容される第二空間S2の開口を狭める方向に突出し、流路16の第二の部分162より外側に位置する突出部22が形成されているため、開口を通じた第二空間S2内への水の浸入を抑制することができるとともに、第二空間S2を通じた流路16(第二の部分162)への水の浸入を抑制することができる。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば、上記実施形態にかかるケース1は、第一ケース体10、第二ケース体20、第三ケース体30という三つのケース体によって構成されるものであることを説明したが、その数や各ケース体の具体的な形状等は適宜変更可能である。あるケース体に形成された流路が、それとは別のケース体に形成されたスリットに連なり、当該スリットの少なくとも一部が水排出用の出口となる構成であればよい。この場合も、スリットは、ケース体同士を一体化するためのロック片を構成するためのものであるとさらによい。
また、上記実施形態にかかるケース1は、基板ユニット40を収容するものであることを説明したが、第一空間S1に収容される収容物はどのようなものであってもよい。また、第二空間S2に収容される収容物もどのようなものであってもよい。第二空間S2に相当する空間が設けられないケースにも同様の技術思想が適用可能である。
1 ケース
10 第一ケース体
11 枠部材
12 土台部
13 雄ねじ部
14 支持突起
141 ロック突起
15 段差部
16 流路
161 第一の部分
162 第二の部分
162a 横溝
16a 出口
19 放熱部材
20 第二ケース体
21 外壁部
21a 外壁部の先端縁
211 スリット
212 ロック片部
22 突出部
30 第三ケース体
40 基板ユニット
50 接続部材
S1 第一空間
S2 第二空間

Claims (6)

  1. 第一空間内に被収容物が収容されるケースであって、
    前記第一空間となる領域から延びる流路が形成された第一ケース体と、
    前記第一ケース体と一体化される第二ケース体と、
    を備え、
    前記第二ケース体の外壁部にはスリットが形成されており、
    前記第一ケース体に形成された前記流路と前記第二ケース体に形成された前記スリットの少なくとも一部が連なった状態にあることを特徴とするケース。
  2. 前記第二ケース体の外壁部には、前記スリットによって区切られることで片持ち状となった前記第一ケースと一体化するためのロック片部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のケース。
  3. 前記流路は、前記スリットの開口端縁を含まない基端側の一部と連なっていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のケース。
  4. 前記第一ケースと前記第二ケース体により、前記第一空間内に収容される被収容物に接続される接続部材の少なくとも一部が収容される第二空間が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のケース。
  5. 前記第一ケース体と一体化されることで前記第一空間を形成する第三ケース体を備え、
    前記第一ケース体に形成される前記流路は、
    前記第一空間から延びる前記第三ケース体に覆われる第一の部分と、
    前記第一の部分から少なくとも前記スリットに連なる位置まで延びる、前記第二ケース体に覆われる第二の部分と、
    を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のケース。
  6. 前記第一ケース体と前記第二ケース体の間には、前記接続部材が通る前記第二空間の開口が形成され、
    前記第二ケース体には、当該開口を狭める方向に突出し、前記流路の第二の部分より外側に位置する突出部が形成されていることを特徴とする請求項4を引用する請求項5に記載のケース。
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