JP7460304B2 - 電装ボックスの接地構造 - Google Patents

Description

本発明は、電装ボックスの接地構造に関する。

住宅等の建物には、電気部品を収容した電装ボックスが設けられる場合がある（例えば特許文献１参照）。かかる電装ボックスは、例えば建物内の壁面に取り付けられ、電気部品が取り付けられた金属製のプレート部材と、プレート部材と電気部品とを覆う金属製のカバー部材とを有して構成される。この場合、プレート部材は壁面に固定され、カバー部材は壁面に固定された固定金具に着脱可能に固定される。

ここで、上記の電装ボックスでは、カバー部材への漏電が生じた場合を想定して、カバー部材をアース線を介して接地するのが一般的である。この場合、接地構造としては、例えばプレート部材に接地経路を介して接地した接地端子台を設け、その接地端子台とカバー部材とをアース線を介して接続する構成が考えられる。

特開２０１２－０４０７９６号公報

プレート部材の接地端子台とカバー部材とをアース線を介して接続する上述の構成では、カバー部材を固定金具に固定する際、まず接地端子台とカバー部材とをアース線により接続し、その接続状態でカバー部材を固定金具に固定することになると考えられる。しかしながら、この場合、アース線によりカバー部材の取り回しが制限されるため、カバー部材の固定作業がしづらくなるおそれがある。また、カバー部材とプレート部材との間にアース線を挟まないよう注意を払いながらカバー部材を固定する必要があるため、その点においても固定作業がしづらいと考えられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電装ボックスのカバー部材を接地する構成にあって、カバー部材の固定作業を容易とすることができる電装ボックスの接地構造を提供することを主たる目的とするものである。

上記課題を解決すべく、第１の発明の電装ボックスの接地構造は、建物内の壁面には、電気部品を収容した電装ボックスが取り付けられており、前記電装ボックスは、前記壁面に固定され、前記電気部品が取り付けられたプレート部材と、前記プレート部材の外周側に設けられた金属製の固定部と、前記プレート部材と前記固定部とを内側に収容するように設けられ、前記固定部に締結具を用いて固定された金属製のカバー部材と、を有し、前記プレート部材には、接地経路を介して接地された接地端子台が設けられ、前記接地端子台と前記固定部とがアース線を介して接続されていることを特徴とする。

第１の発明によれば、金属製のカバー部材が金属製の固定部に締結具を用いて固定されているため、カバー部材と固定部とが直接又は締結具を介して電気的に接続される。また、プレート部材には接地経路を介して接地された接地端子台が設けられ、その接地端子台と固定部とがアース線を介して接続されている。この場合、カバー部材が固定部とアース線とを介して接地端子台に電気的に接続されるため、カバー部材を接地端子台を介して接地することが可能となる。かかる構成では、接地端子台とカバー部材とがアース線を介して接続されていないので、カバー部材を固定部に固定する際、アース線によりカバー部材の取り回しが制限されたり、カバー部材とプレート部材との間にアース線を挟んでしまったりといった不都合を回避することができる。そのため、カバー部材の固定作業を容易に行うことが可能となる。

第２の発明の電装ボックスの接地構造は、第１の発明において、前記カバー部材の表面及び裏面はいずれも塗装されており、前記締結具は、頭部と金属製の軸部とを有し、その軸部が前記カバー部材に設けられた孔部を通じて前記固定部にねじ込まれることで前記カバー部材が前記固定部に固定されており、前記孔部の内周面には塗装がされておらず、前記軸部は、前記孔部の内周面に接触した状態で当該孔部に挿通されていることを特徴とする。

電装ボックスが建物内に設けられる場合、意匠性を考慮してカバー部材の表面に塗装が行われることが考えられる。また、カバー部材は着脱可能とされているため、カバー部材の表面に加え裏面にも塗装が行われる場合が考えられる。このような場合、カバー部材が固定部に固定された状態において、カバー部材と固定部との間に塗膜が介在することになる。そのため、塗膜の有する絶縁性によりカバー部材と固定部とを直接、電気的に接続するのが難しくなる。

そこで、第２の発明では、カバー部材の孔部の内周面に塗装を行わないようにし、その孔部の内周面に締結具の軸部を接触させた状態で当該軸部を孔部に挿通するようにしている。この場合、カバー部材の表面と裏面とがともに塗装された構成にあっても、カバー部材と固定部とを軸部を介して電気的に接続することができる。そのため、かかる構成にあっても、カバー部材を固定部と接地端子台とを介して接地することができる。

第３の発明の電装ボックスの接地構造は、第２の発明において、前記軸部は、その基端側に前記頭部に向けて拡径されたテーパ部を有しており、前記テーパ部は、その最大径が前記孔部の孔径よりも大きくなっていることを特徴とする。

第３の発明によれば、締結具の軸部をカバー部材の孔部を通じて固定部にねじ込むことにより、テーパ部のテーパ面により孔部の開口縁部の角形状を潰し、当該開口縁部にテーパ面に沿った傾斜面を形成することができる。この傾斜面は孔部の内周面の一部とされ、締結具が固定部にねじ込まれた状態では、この傾斜面にテーパ部のテーパ面が面接触される。そのため、軸部を介してカバー部材と固定部とを確実に電気的に接続することが可能となる。

給電システムの全体構成を示す図。 車両接続用装置の構成を示す正面図。 筐体部を構成する各部材を分解した状態で示す分解斜視図。 図２のＡ枠内を拡大して示す拡大図。 固定ボルトの挿通部分を拡大して示す断面図。

以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は給電システムの全体構成を示す図である。

図１に示すように、住宅等の建物１０には、分電盤１１が設けられている。分電盤１１には、商用電源（系統電源）から送られるＡＣ１００Ｖ／２００Ｖの商用電力が引き込み線１２を介して供給される。分電盤１１に供給される商用電力は、分電盤１１から建物１０内の複数の回路（分岐回路）に分配供給される。これら複数の回路には、リビング用の回路であるリビング回路１５が含まれている。リビング回路１５は、照明１６、照明ＳＷ１７及びコンセント１８等の電気機器と、これらの電気機器１６～１８に接続されたユニットケーブル１９とを有している。分電盤１１とリビング回路１５とは給電経路２２を介して接続され、その給電経路２２を通じて分電盤１１からリビング回路１５に商用電力が供給される。なお、図１では便宜上、建物１０内の各回路のうち、リビング回路１５以外の回路については図示を省略している。

建物１０には、外部電源装置としての車両２３からリビング回路１５に給電を行うための外部給電系統が設けられている。これにより、本建物１０では、災害等により停電が発生した場合（すなわち商用電力の供給が停止された場合）に、車両２３からリビングの電気機器１６～１８に電力を供給することが可能となっている。なお、車両２３からの給電が可能な回路は必ずしもリビング回路１５である必要はなく、寝室用の寝室回路等、他の回路であってもよい。

車両２３は、例えば車載バッテリ２４を搭載したプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）からなる。車両２３には、その車内にコンセント２５が設けられている。コンセント２５は車載バッテリ２４に電気的に接続され、車載バッテリ２４に蓄えられた電力をコンセント２５から取り出し可能となっている。コンセント２５は、建物に設けられているコンセントと同じＡＣ１００Ｖ用のコンセントとなっている。

車両２３は、給電ケーブル２７を介して建物１０に接続可能となっている。給電ケーブル２７は、その両端部に一対のコネクタ２７ａ，２７ｂを有しており、一方のコネクタ２７ａが車両２３のコンセント２５に接続され、他方のコネクタ２７ｂが建物１０の外壁２９に設けられたインレット３１に接続されるようになっている。かかる接続状態において、車両２３（車載バッテリ２４）とインレット３１とが給電ケーブル２７を介して電気的に接続される。

建物１０には、インレット３１と給電経路２２とを接続する接続経路３５が設けられている。接続経路３５と給電経路２２との接続部分には切替スイッチ２１が設けられている。切替スイッチ２１は、手動操作により、分電盤１１とリビング回路１５とを接続する第１位置と、インレット３１（換言すると接続経路３５）とリビング回路１５とを接続する第２位置との間で位置切替可能となっている。

切替スイッチ２１が第１位置にある場合には、分電盤１１からリビング回路１５に給電経路２２を介して商用電力が供給される。切替スイッチ２１は通常、第１位置に設定されている。一方、車両２３（詳しくはコンセント２５）が給電ケーブル２７を介して建物１０側のインレット３１に接続された状態で、切替スイッチ２１が第１位置から第２位置に切り替えられると、車両２３からＡＣ１００Ｖの電力が給電ケーブル２７を介してインレット３１に供給され、その供給された電力がインレット３１から接続経路３５と給電経路２２の一部とを介してリビング回路１５に供給される。

インレット３１と切替スイッチ２１とを接続する接続経路３５上には、車両接続用装置４０が設けられている。車両接続用装置４０は、車両２３からリビング回路１５に給電を行う際に地絡や漏電が生じたことを検出するものである。以下では、車両接続用装置４０の構成について図２～図４に基づき説明する。図２は、車両接続用装置４０の構成を示す正面図である。図３は、車両接続用装置４０の筐体部５０を構成する各部材を分解した状態で示す分解斜視図である。図４は、図２のＡ枠内を拡大して示す拡大図である。

図２に示すように、車両接続用装置４０は、建物１０内に設けられた間仕切壁３７の壁面３７ａに取り付けられている。車両接続用装置４０は、筐体部５０と、その筐体部５０に収容された複数の電気部品４１～４３とを備える。なお、車両接続用装置４０が電装ボックスに相当する。

複数の電気部品４１～４３には、地絡検出部４１や漏電遮断器４２、絶縁トランス４３等が含まれている。地絡検出部４１は、車両２３からリビング回路１５への給電時に給電ケーブル２７における地絡の発生を検出するものである。また、漏電遮断器４２は、車両２３からリビング回路１５への給電時に漏電が発生した場合に、その漏電を遮断するものである。

図２及び図３に示すように、筐体部５０は、各電気部品４１～４３が取り付けられたプレート部材５１と、プレート部材５１と各電気部品４１～４３とを覆うように設けられたカバー部材５２と、カバー部材５２を固定するための固定金具５３とを備える。なお、固定金具５３が固定部に相当する。

プレート部材５１は、鋼板により矩形形状に形成され、間仕切壁３７の壁面３７ａに固定されている。プレート部材５１は、壁面３７ａと平行な取付面５１ａを有し、その取付面５１ａに電気部品４１～４３が取り付けられている。プレート部材５１は、取付面５１ａを挟んだ上下両側においてそれぞれ壁面３７ａ側に段曲げされている。その段曲げにより形成された鉛直板部は壁面３７ａに固定された固定板部５１ｂとなっている。固定板部５１ｂは、プレート部材５１の上縁部及び下縁部に沿ってそれぞれ延びており、ビス５６により複数箇所で固定されている。

図２～図４に示すように、プレート部材５１には、その（正面視における）四隅に矩形に切り欠かれた切り欠き部５４が形成されている。詳しくは、各固定板部５１ｂの両端部がそれぞれ除去されることにより、プレート部材５１の四隅に切り欠き部５４が形成されている。

各切り欠き部５４には、固定金具５３が設けられている。固定金具５３は、鋼板によりＬ字状に形成され、いわゆるＬ字アングルとされている。固定金具５３は、互いに直角をなす一対の板部５３ａ，５３ｂを有している。これら各板部５３ａ，５３ｂのうち、一方の板部５３ａはビス５７により間仕切壁３７の壁面３７ａに固定され、他方の板部５３ｂは板部５３ａから壁面３７ａとは反対側に延びている。板部５３ｂは、その外面を上下方向における反プレート部材５１側に向けて配置され、同方向においてプレート部材５１よりも外側に位置している。

固定金具５３は、正面視にて矩形形状をなしている。固定金具５３は、正面視における互いに直角をなす２辺をそれぞれ切り欠き部５４を形成している互いに直角をなす２辺に合わせた状態で配置されている。これにより、固定金具５３を壁面３７ａにビス５７で固定する際には、固定金具５３の上記２辺を切り欠き部５４の上記２辺に合わせることで、固定金具５３の位置出しをすることが可能となっている。

カバー部材５２は、鋼板により四角箱状に形成されている。カバー部材５２は、その一面が開放されており、その開放部を間仕切壁３７の側に向けて設けられている。カバー部材５２は、その内側にプレート部材５１と各電気部品４１～４３と各固定金具５３とを収容しており、その収容状態で各固定金具５３にそれぞれ固定されている。

カバー部材５２は、各固定金具５３の板部５３ｂに固定ボルト５８により固定されている。固定ボルト５８は、手回し可能なつまみボルトからなり、樹脂製のつまみ部５８ａと、外周面にねじ溝が形成された金属製の軸部５８ｂとを有する。これにより、カバー部材５２は各固定金具５３に着脱可能に固定されている。詳しくは、固定ボルト５８は、その軸部５８ｂがカバー部材５２に形成された孔部６１を通じて、固定金具５３の板部５３ｂに形成されたねじ孔部６２にねじ込まれている（図５も参照）。なお、固定ボルト５８が締結具に相当し、つまみ部５８ａが頭部に相当する。

ところで、車両接続用装置４０において漏電が発生した場合、漏れ出た電流がカバー部材５２にも流れるおそれがある。そこで、本実施形態では、かかるカバー部材５２への漏電を想定して、カバー部材５２を接地経路を介して接地している。そこで、以下では、その接地構造について説明する。

カバー部材５２の表面及び裏面は着色塗料により塗装されている。詳しくは、カバー部材５２の表面全域及び裏面全域が着色塗料により塗装されている。これにより、カバー部材５２の表面及び裏面にはそれぞれ塗膜が形成されている。なお、この塗膜は絶縁性を有している。

一方、カバー部材５２の孔部６１の内周面には塗装がされていない。つまり、カバー部材５２において孔部６１の内周面は塗装がされていない未塗装面となっている。かかる未塗装面は、例えばカバー部材５２の全面を着色塗料により塗装した後、孔部６１の加工を行うことにより得られる。また、孔部６１に丸棒等を挿入して孔部６１を塞いだ状態でカバー部材５２を全面塗装することによっても得られる。

カバー部材５２の孔部６１には、上述したように、固定ボルト５８の軸部５８ｂが挿通されている。図５は、その固定ボルト５８の挿通部分を拡大して示す断面図となっている。図５に示すように、固定ボルト５８の軸部５８ｂは、その基端側にテーパ部６４を有している。テーパ部６４は、つまみ部５８ａの側に向かうにつれ外径が大きくなるようにテーパ状に形成されている。このため、テーパ部６４の外径は、テーパ部６４のつまみ部５８ａ側の端部（換言すると、軸部５８ｂの基端部）にて最大となっている。また、このテーパ部６４の最大外径Ｄ１は孔部６１の孔径Ｄ２よりも大きくなっている。そのため、固定ボルト５８の軸部５８ｂが孔部６１を通じて固定金具５３のねじ孔部６２にねじ込まれた状態では、テーパ部６４のテーパ面が孔部６１の開口縁部において当該孔部６１の内周面に接触されている。これにより、カバー部材５２は軸部５８ｂを介して固定金具５３と電気的に接続されている。

また、詳しくは、固定ボルト５８が固定金具５３のねじ孔部６２にねじ込まれると、テーパ部６４のテーパ面により孔部６１の開口縁部（換言すると、孔部６１の内周面とカバー部材５２の表面との間の境界部）の角形状が潰れ、当該開口縁部にテーパ面に沿った傾斜面６９が形成される。そのため、固定ボルト５８がねじ孔部６２にねじ込まれた状態では、孔部６１の内周面の一部が傾斜面６９とされ、その傾斜面６９にテーパ部６４のテーパ面が面接触されている。

プレート部材５１の取付面５１ａには、接地端子台６５が取り付けられている。接地端子台６５には、アース線６６の一端がビス６７により固定されている。アース線６６の他端はビス６８により固定金具５３の板部５３ａに固定されている。これにより、固定金具５３と接地端子台６５とがアース線６６を介して電気的に接続されている。なお、アース線６６が、特許請求の範囲に記載の「アース線」に相当する。

接地端子台６５には、アース線７１の一端がビス７２により固定されている。アース線７１の他端側は、プレート部材５１に設けられた配線孔７３を通じて筐体部５０の外部（裏側）に引き出されており、その後、間仕切壁３７の壁内を通じて分電盤１１へと延びている。アース線７１の他端部は分電盤１１に設けられた接地端子に接続されている（図１参照）。接地端子はアース線７４を介して接地されている。この場合、各アース線７１，７４により接地経路７５が構成され、その接地経路７５を介して接地端子台６５が接地されている。これにより、カバー部材５２は、固定金具５３と接地端子台６５とを介して接地されている。

以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。

カバー部材５２を固定金具５３に固定ボルト５８により固定し、その固定ボルト５８を介してカバー部材５２を固定金具５３に電気的に接続した。また、プレート部材５１に、接地経路７５を介して接地された接地端子台６５を設け、その接地端子台６５と固定金具５３とをアース線６６を介して接続した。この場合、カバー部材５２が固定金具５３とアース線６６とを介して接地端子台６５に電気的に接続されるため、カバー部材５２を接地端子台６５を介して接地することが可能となる。

かかる構成では、プレート部材５１の接地端子台６５とカバー部材５２とがアース線を介して接続されていないため、カバー部材５２を固定金具５３に固定する際、アース線によりカバー部材５２の取り回しが制限されたり、カバー部材５２とプレート部材５１との間にアース線を挟んでしまったりといった不都合を回避することができる。そのため、カバー部材５２の固定作業を容易に行うことが可能となる。

また、接地端子台６５とカバー部材５２とがアース線を介して接続されている場合には、カバー部材５２の固定作業時に誤ってカバー部材５２を落下させてしまうと、それに伴いアース線が断線してしまうおそれがある。その点、上記の構成によれば、こうした断線を招くことを回避できるため、その点においても有利な構成であるといえる。

カバー部材５２の表面を塗装したことで、建物１０内の壁面３７ａに車両接続用装置４０が取り付けられる構成にあって、意匠性が損なわれるのを抑制することができる。また、カバー部材５２の裏面にも塗装を行ったことで、カバー部材５２の取り外し時における意匠性低減についても抑制することができる。ここで、カバー部材５２の表面及び裏面が塗装された構成では、カバー部材５２を固定金具５３に固定した際にカバー部材５２の裏面と固定金具５３との間に塗膜が介在することになる。このため、塗膜の有する絶縁性によりカバー部材５２と固定金具５３とを直接、電気的に接続するのが難しくなる。

そこで、上記の実施形態では、カバー部材５２において固定ボルト５８の軸部５８ｂが挿通される孔部６１の内周面には塗装を行わないようにし、軸部５８ｂを孔部６１の内周面に接触させた状態で軸部５８ｂを孔部６１に挿通するようにした。この場合、カバー部材５２の表面及び裏面がともに塗装された構成にあっても、軸部５８ｂを介してカバー部材５２と固定金具５３とを電気的に接続することができる。そのため、かかる構成にあっても、カバー部材５２を固定金具５３と接地端子台６５とを介して接地することが可能となる。

固定ボルト５８の軸部５８ｂの基端側をつまみ部５８ａ側に向けて拡径されたテーパ部６４とし、そのテーパ部６４の最大外径Ｄ１を孔部６１の孔径Ｄ２よりも大きくした。この場合、固定ボルト５８（軸部５８ｂ）を孔部６１を通じて固定金具５３にねじ込むことにより、テーパ部６４のテーパ面により孔部６１の開口縁部の角形状を潰し、当該開口縁部にテーパ面に沿った傾斜面６９を形成することができる。この傾斜面６９は孔部６１の内周面の一部とされ、固定ボルト５８が固定金具５３にねじ込まれた状態では、この傾斜面６９にテーパ部６４のテーパ面が面接触される。そのため、軸部６１ｂを介してカバー部材５２と固定金具５３とを確実に電気的に接続することが可能となる。

本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。

・上記実施形態では、固定ボルト５８をカバー部材５２の孔部６１を通じて固定金具５３にねじ込むことにより、テーパ部６４のテーパ面により孔部６１の開口縁部を潰して傾斜面６９を形成したが、かかる傾斜面６９を予め孔部６１を加工する際に形成してもよい。

・上記実施形態では、固定ボルト５８の軸部５８ｂにテーパ部６４を設けたが、かかるテーパ部６４は必ずしも設ける必要はない。この場合にも、固定ボルト５８の軸部５８ｂをカバー部材５２の孔部６１に挿通する際、軸部５８ｂを孔部６１の内周面に接触させることで、カバー部材５２と固定金具５３とを軸部５８ｂを介して電気的に接続することができる。また、この場合には、軸部５８ｂを孔部６１の内周面に接触させ易くするため、孔部６１の孔径を軸部５８ｂの外径とほぼ同じ大きさにするのが望ましい。

・上記実施形態では、カバー部材５２を固定する締結具として、頭部がつまみ部５８ａとされた手締めの固定ボルト５８を用いたが、頭部にドライバーの先端を差し入れる溝部を有するドライバー締めのボルトを用いてもよい。また、ボルト以外に、ビス等、他の締結具を用いてもよい。

・上記実施形態では、カバー部材５２の表面及び裏面がそれぞれ塗装されていたが、カバー部材５２の裏面が塗装されない場合や、カバー部材５２の表面と裏面の両方が塗装されない場合も想定される。それらの場合では、カバー部材５２が固定金具５３に固定された状態でカバー部材５２と固定金具５３との間に塗膜が介在しないため、カバー部材５２と固定金具５３とを直接、電気的に接続することができる。そのため、かかる場合には、例えば、固定ボルト５８として、軸部５８ｂが樹脂製とされた樹脂ボルトを用いることが可能となる。

・上記実施形態では、固定部としての固定金具５３をプレート部材５１の外周側にプレート部材５１とは別体で設けたが、固定具をプレート部材５１の外周側に溶接固定する等してプレート部材５１と一体に設けてもよい。

・例えば、アース線６６を固定金具５３に固定するにあたり、固定金具５３を壁面３７ａに固定するビス５７を用いてもよい。つまり、ビス５７により固定金具５３を壁面３７ａに固定するとともにアース線６６を固定金具５３に固定するようにしてもよい。この場合、ビスの個数削減を図ることが可能となる。

・上記実施形態では、電装ボックスとしての車両接続用装置４０に本発明の接地構造を適用したが、その他の壁付けの電装ボックスに本発明の接地構造を適用してもよい。

１０…建物、３７ａ…壁面、４０…電装ボックスとしての車両接続用装置、４１…電気部品としての地絡検出部、４２…電気部品としての漏電遮断器、５０…筐体部、５１…プレート部材、５２…カバー部材、５３…固定部としての固定金具、５８…締結具としての固定ボルト、５８ａ…頭部としてのつまみ部、５８ｂ…軸部、６１…孔部、６４…テーパ部、６５…接地端子台、６６…アース線、７５…接地経路。

Claims (3)

1. 建物内の壁面には、電気部品を収容した電装ボックスが取り付けられており、
   前記電装ボックスは、
   前記壁面に固定され、前記電気部品が取り付けられたプレート部材と、
   前記プレート部材の外周側に設けられた金属製の固定部と、
   前記プレート部材と前記固定部とを内側に収容するように設けられ、前記固定部に締結具を用いて固定された金属製のカバー部材と、を有し、
   前記プレート部材には、接地経路を介して接地された接地端子台が設けられ、
   前記接地端子台と前記固定部とがアース線を介して接続されている、電装ボックスの接地構造。
2. 前記カバー部材の表面及び裏面はいずれも塗装されており、
   前記締結具は、頭部と金属製の軸部とを有し、その軸部が前記カバー部材に設けられた孔部を通じて前記固定部にねじ込まれることで前記カバー部材が前記固定部に固定されており、
   前記孔部の内周面には塗装がされておらず、
   前記軸部は、前記孔部の内周面に接触した状態で当該孔部に挿通されている、請求項１に記載の電装ボックスの接地構造。
3. 前記軸部は、その基端側に前記頭部に向けて拡径されたテーパ部を有しており、
   前記テーパ部は、その最大径が前記孔部の孔径よりも大きくなっている、請求項２に記載の電装ボックスの接地構造。

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