(57)【要約】【課題】例えば、高圧洗浄機によるフィルタの破損を防止できる構造にすると共に、部品点数の増加を招かず、且つ、信頼性の低下も招かない防水型筐体を提供する。【解決手段】防水型筐体（１５）は、内外気圧差を均衡させるための通気孔（３０）に通気フィルタ（３２）を装着し、その特徴とする点は、前記通気孔に連通する屈曲状通路（３３）を備えたこと、及び、前記通気孔と前記屈曲状通路とを前記筐体それ自体又は前記筐体の側壁の一部を構成する部材（１９）に一体成型したことにある。水の粒子は空気よりも重いために屈曲状通路を通過しにくく、通気孔に到達するまでに水の運動エネルギーを低減でき、通気孔に装着された通気フィルタの破損を防止できる。また、前記通気孔と前記屈曲状通路とが別部品の構造となっていないため、部品点数の削減や取り付け工数の低減及び部品脱落などの不具合を解消できる。【選択図】  図４
2004229340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外気圧差を均衡させるための通気孔に通気フィルタを装着した防水型筐体において、
前記通気孔に連通する屈曲状通路を備え、
前記通気孔と前記屈曲状通路とを前記筐体それ自体又は前記筐体の側壁の一部を構成する部材に一体成型したことを特徴とする防水型筐体。
【請求項２】
前記屈曲状通路の外部開口端を前記筐体の車両への取り付け状態において重力方向に指向させたことを特徴とする請求項１記載の防水型筐体。
【請求項３】
前記屈曲状通路の外部開口端を斜めにカットしたことを特徴とする請求項２記載の防水型筐体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防水型筐体に関し、例えば、自動車等車両に搭載する、各種電子制御ユニットの筐体（保護箱又は外箱もしくはケースなどともいう。）であって、特に、内外気圧差を均衡させるための「通気孔」を有する防水型筐体の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等車両においては、例えば、エンジン制御や変速制御あるいはパワステ制御等を電子的に行う傾向にあり、それに伴い、車両の内部に、各種の電子制御ユニット（以下「コントロールユニット」という。）が搭載されるようになってきた。これらのコントロールユニットは、トランジスタや半導体集積回路などの電子部品を実装した「電子基板」と、その電子基板の物理的損傷防止や外部雑音からの電磁的遮蔽を目的とした材質からなる「筐体」とによって構成されており、その設置場所は雨水等に晒されない、例えば、ダッシュボード内又はその付近もしくは座席の下あるいは荷室内などとされることが多かった。
【０００３】
しかし、車両の設計によっては、上記以外の場所、例えば、エンジンルームへの設置が求められることがあり、このような要求に応えるためには、防水構造の耐水型筐体を採用しなければならない。車両のエンジンルームの多くは床下解放構造となっているため、走行中の雨水の跳ね上げによる冠水の心配があるし、また、エンジンルームを洗浄する際にも冠水の心配があるからである。
【０００４】
かかる心配を無くすためには、コントロールユニットを完全密閉な構造にすればよいが、筐体内部に発熱体（例えば、パワートランジスタなど）を収容するタイプのコントロールユニットの場合、完全密閉な構造にすることはできない。その理由は、発熱体によって筐体内部の温度が上昇した状態で筐体が冷やされると（例えば、冠水するなどして）、筐体内部の空気中に含まれる水分が結露し、その水分によって、電子基板にショート等の不都合を引き起こすことがあるからであり、それ（結露）の予防対策として、筐体内外の気圧差を均衡させるための、つまり、換気のための通気孔を必要とするからである。
【０００５】
さて、通気孔を有するコントロールユニットをエンジンルームに搭載した場合、当然ながら、雨水の跳ね上げやエンジンルーム洗浄に対する何らかの対策（防水構造）が必要になる。このような防水構造としては、通気孔に「通気性及び防水性を有するフィルタ」（以下「通気フィルタ」という。）を装着するというものがある（例えば、特許文献１参照）。これによると、通気フィルタ、言い換えれば、空気は通すが水分は通さないフィルタにより、防水構造を達成することができる。
【０００６】
ところで、このような構造（通気孔に「通気フィルタ」を装着する構造）においては、例えば、高圧洗車機（ノズルの先端から加圧された洗浄水を勢いよく噴射するもの）を使用してエンジンルームを洗浄する際に、その高圧洗浄水が通気フィルタに当たると、フィルタの破損（破れや剥がれ）を招くという不都合がある。
【０００７】
また、このような実際の使用環境を模した防水試験基準として、例えば、“Ｆｏｒｄ  ＣＥＴＰ  ００．００−Ｌ４１２”、“ＪＩＳ  ０２０３  １９７６（ＪＡＳＯ  Ｄ００１１  ６．２１）”又は“ＩＥＣ  Ｐｕｂ．５２９  Ｓｅｃｔｉｏｎ  １４．２”などが知られているが、この試験基準によれば、圧力約０．３ＭＰａ、流量３９．２リットル／分の水を１時間散布し続けて防水性能が損なわれないこととされている。しかし、上記のような高圧洗浄機を使用してエンジンルームを洗浄する際には、上記の基準よりもさらに過酷な条件（例えば、圧力約８．５ＭＰａ、流量１０００リットル／分程度）に通気フィルタが晒されるので、フィルタの破損（破れや剥がれ）を招き、防水性能が損なわれる。
【０００８】
そこで、改善された従来例として、通気孔の外部側前面に「遮蔽壁」を配置することにより、高圧洗浄水等が直接的に通気フィルタに当たらないようにした構造がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
図５は、遮蔽壁を備えた従来例の構造図である。この図において、筐体１の側面に形成された通気孔２には、通気フィルタ３が取り付けられており、さらに、その通気孔２の外部側前面に、通気孔２と対向する、筐体１とは別部品の遮蔽壁４が着脱可能に取り付けられている。この構造によると、遮蔽壁４に形成された穴５と、遮蔽壁４の下端と筐体１との間の隙間６を通して、通気フィルタ３を介した空気の流出入経路７を確保できるうえ、例えば、高圧洗浄水８を遮蔽壁４によって遮り、その勢いを弱めることができるので、通気フィルタ３の破損を防止することができる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−２８６６８５号公報（第６〜７頁、第２図）
【特許文献２】
特開２００２−１１８９２５号公報（第４〜５頁、第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の遮蔽壁４を備えた構造にあっては、遮蔽壁４が筐体１とは別部品で構成されているため、（イ）部品点数の増加や取り付け工数のアップに伴うコスト増を免れないし、また、遮蔽壁４が筐体１から着脱可能な構造（図の構造から“はめ込み式”と認められる。）になっているため、（ロ）走行中の震動によって遮蔽壁４が脱落するおそれがある。したがって、以上の（イ）と（ロ）により、コストの低減及び信頼性向上の点においていまだ改善すべき余地がある。
【００１２】
そこで本発明は、内外気圧差を均衡させるための通気孔に通気フィルタを装着した防水型筐体において、例えば、高圧洗浄機によるフィルタの破損を防止できる構造にすると共に、部品点数の増加を招かず、且つ、信頼性の低下も招かない防水型筐体を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明による防水型筐体は、内外気圧差を均衡させるための通気孔に通気フィルタを装着した防水型筐体に関するものであり、その特徴とする点は、前記通気孔に連通する屈曲状通路を備えたこと、及び、前記通気孔と前記屈曲状通路とを前記筐体それ自体又は前記筐体の側壁の一部を構成する部材に一体成型したこととされているものである。
ここで、「屈曲状通路」とは、該通路を通過する流体の経路を屈曲状にすることができる任意形状のもののことをいい、例えば、全ての経路断面積が同一のもの（筒状や管状又は矩形断面のものなど）又は不等断面積のもの（経路の一部を壁などで仕切ったものなど）のいずれであってもよい。このような形状の屈曲状通路を通過する流体としては空気と水があり得るが、水の粒子は空気よりも重いために屈曲状通路を通過しにくく、したがって、通気孔に到達するまでに水の運動エネルギーを低減でき、通気孔に装着された通気フィルタの破損を防止できる。
また、「一体成型」とは、前記通気孔と前記屈曲状通路とが、前記筐体それ自体又は前記筐体の側壁の一部を構成する部材（後述の実施の形態では端子カバー１９）と“一体的”になっていればよく、その成型方法等については特に限定されない。すなわち、前記通気孔と前記屈曲状通路とが、別部品の構造となっていない点に究極の特徴がある。このような構造にすると、部品点数の削減や取り付け工数の低減及び部品脱落などの不具合を解消できる。
なお、この発明の好ましい構成は、前記屈曲状通路の外部開口端を前記筐体の車両への取り付け状態において重力方向に指向させたこととされているものである。
このような構成であると、屈曲状通路への侵入水を自重滴下させることができ、屈曲状通路の水の滞留を防止して、内外気圧差が大きい場合の滞留水の吸い込みに伴う通気フィルタの通気性劣化及び破損を防止できる。
また、この発明のより好ましい構成は、前記屈曲状通路の外部開口端を斜めにカットしたこととされているものである。
このような構成であると、屈曲状通路の外部開口端を斜めにカットしたため、同開口端の面積が大きくなり、水の表面張力を小さくして、より一層、侵入水の自重滴下を促すことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、車両１０のエンジンルーム１１（ボンネットを開けた状態）を示す図である。この図において、車両１０のエンジンルーム１１の内部には、エンジン１２やバッテリ１３、その他の補機類（詳しい説明は省略する）などが所定の位置に納められていると共に、本発明を適用するコントロールユニット１４が、例えば、エンジンルーム１１の後部壁面１１ａに取り付けられている。コントロールユニット１４は、特に、パワートランジスタ等の発熱体を内部に収容したものであればよく、用途や機能は限定しない。例えば、エンジン制御、変速制御又はパワステ制御もしくはその他の用途のものであってもよい。
【００１５】
図２は、コントロールユニット１４の外観図である。なお、この図は、コントロールユニット１４をエンジンルーム１１から取り外し、エンジンルーム１１への取り付け面を下にして仮置きした状態を示している。
【００１６】
コントロールユニット１４は、堅牢且つ電磁遮蔽効果を有する素材（例えば、アルミなど）をダイキャスト加工等によって所定形状（少なくとも一側面開口部１５ａとその一側面開口部１５ａに連続する他側面開口部１５ｂを有する形状）に一体成形された筐体１５と、その筐体１５の内部に収容されたパワートランジスタ等の発熱体１６及び電子基板１７と、筐体１５の一側面開口部１５ａを密閉状態で閉鎖する蓋１８と、筐体１５の他側面開口部１５ｂを密閉状態で閉鎖する端子カバー１９とを有して構成されている。
【００１７】
ここで、コントロールユニット１４は、筐体１５の他側面開口部１５ｂ（端子カバー１９によって閉鎖される開口部）がエンジンルーム１１の床下（路面）を臨む方向、つまり、重力方向（下向き）になるようにエンジンルーム１１に取り付けられる。すなわち、コントロールユニット１４がエンジンルーム１１に取り付けられたときの状態においては、端子カバー１９はコントロールユニット１４の下面に位置することになり、この位置関係の意味する点については、後で詳しく説明する。
【００１８】
端子カバー１９は、電源端子部２０や信号入出力端子部２１を備えると共に、所定形状の通気孔部２２を備えて、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂などの樹脂素材（好ましくは耐熱性のもの）を主材料にして一体成型されたものである。この端子カバー１９は、発明の要旨に記載の「筐体の側壁の一部を構成する部材」に相当する。
【００１９】
図３は、端子カバー１９の要部外観図であり、通気孔部２２の付近を示す拡大図である。また、図４は、端子カバー１９の要部断面図であり、通気孔部２２の付近を示す断面図である。これらの図において、通気孔部２２は、端子カバー１９と一体の略円筒状外向突出部２３及び外向突出部２３の一部外周面から延びる斜面状のテラス部２４を備える。
【００２０】
外向突出部２３の先端は、適当な傾斜角度（α）で斜めにカットされており、さらに、外向突出部２３の内部には底面２５を有する第一の通路２６が形成されている。また、第一の通路２６の内周面の一部が内側に若干張り出して張り出し部２７とされており、この張り出し部２７と、筐体１５の内部２８との間を連通する第二の通路２９がさらに形成されている。第一の通路２６と第二の通路２９はその経路が屈曲状をなしており、これらの第一の通路２６と第二の通路２９は発明の要旨に記載の屈曲状通路３３を構成する。
【００２１】
なお、図示の屈曲状通路３３は、その一部が張り出し部２７によって狭められており、また、第一の通路２６と第二の通路２９の断面積も若干異なっており、すなわち、不等断面積の構造になっているが、これに限定されない。要は、屈曲状通路３３を通過する流体の経路を屈曲状にすることができる任意形状のものであればよく、例えば、全ての経路断面積が同一のもの（筒状や管状又は矩形断面のものなど）であってもよい。このような形状の屈曲状通路３３を通過する流体としては空気と水があり得るが、水の粒子は空気よりも重いために屈曲状通路３３をスムーズに通過しにくく、したがって、通気フィルタ３２に到達するまでに水の運動エネルギーを低減でき、通気フィルタ３２の破損を防止できるからである。
【００２２】
一方、端子カバー１９の裏面側（外向突出部２３の裏面側）には、上記第二の通路２９の開口３０を包囲する突起３１が形成されており、この突起３１に通気フィルタ３２（空気を通し且つ水分を通さないフィルタ、例えば、ゴアテックス（登録商標）などを用いたフィルタ。）を取り付けて、開口３０からの水の侵入を防止している。開口３０は発明の要旨に記載の通気孔に相当する。
【００２３】
さて、このような構造の通気孔部２２においては、筐体１５の内部２８と外部との間が、通気孔部２２に形成された第一の通路２６と第二の通路２９とを介して連通しているため、内外気圧差の均衡が図られるという従来と同様の第一の効果が得られる。さらに、その経路上に通気フィルタ３２が存在しているため、筐体１５の内部２８への水分の侵入阻止が図られるという従来と同様の第二の効果が得られるうえ、これらに加えて、以下の特有の効果が得られる。
【００２４】
（１）通気孔部２２に形成された第一の通路２６と第二の通路２９とが直線上に並んでおらず、屈曲状の経路（屈曲状通路３３）を描いて配列されているため、例えば、Ａ方向から雨水や高圧洗浄水等が飛び込んだとしても、その勢いが張り出し部２７や底面２５によって弱められるので、仮に、通気フィルタ３２まで到達したとしても、容易に通気フィルタ３２が破損しあるいは剥がれる程度のエネルギーとなりにくい。したがって、本発明の一の課題（内外気圧差を均衡させるための通気孔に通気フィルタを装着した防水型筐体において、例えば、高圧洗浄機によるフィルタの破損を防止できる構造とする）を達成できる。
【００２５】
（２）しかも、かかる特徴的な構造を有する通気孔部２２は、端子カバー１９と一体的に成形されているため、すなわち、別部品構造となっていないため、当然ながら部品点数の増加を招かず、且つ、信頼性の低下（脱落等）も招かない防水型筐体を提供することができるから、本発明の二の課題（部品点数の増加を招かず、且つ、信頼性の低下も招かない防水型筐体を提供する）も達成できる。
【００２６】
（３）さらに、図示のように、外向突出部２３の先端を適当な傾斜角度（α）で斜めにカットすることにより、第一の通路２６の内部の“水はけ”をよくすることができる。例えば、外向突出部２３の先端を斜めにカットせずに円形のままにしておくと、侵入水の多くは自重で滴下するものの、一部の侵入水は表面張力によって第一の通路２６の出口付近に滞留する。このとき、筐体１５の内部２８の気圧が低くなっていると、滞留水は筐体１５の内部２８へと吸い込まれてしまい、通気フィルタ３２の表面に到達してフィルタ全面を覆い、通気性を損なうという不都合がある。しかも、通気性が失われたフィルタ３２は、単なる非透過膜に過ぎない存在になるため、圧力差が大きい場合には通気フィルタ３２に大きなエネルギーが加わり、ついには破損してしまうという不都合がある。これに対して、本実施の形態のように、外向突出部２３の先端を適当な傾斜角度（α）で斜めにカットしておけば、同先端部における第一の通路２６の実質的な開口面積を拡大することができ、表面張力を小さくして、ほとんど全ての侵入水を自重滴下させることができる。その結果、上記の不都合（通気フィルタ３２の通気能力低下や通気フィルタ３２の破損）を効果的に回避することができる。
【００２７】
（４）なお、屈曲状通路３３の全ての部分において、侵入水の自重滴下を積極的に促すための傾斜を設けておくことが望ましい。例えば、図示の構造では、張り出し部２７の裏面２７ａに右下がりの傾斜が与えられているが、これは、第二の通路２９への侵入水を積極的に自重滴下させるための一例である。
【００２８】
【発明の効果】
この発明によれば、水の粒子は空気よりも重いために屈曲状通路を通過しにくく、したがって、通気孔に到達するまでに水の運動エネルギーを低減でき、通気孔に装着された通気フィルタの破損を防止できる。
また、前記通気孔と前記屈曲状通路とが別部品の構造となっていないため、部品点数の削減や取り付け工数の低減及び部品脱落などの不具合を解消できる。
また、この発明の好ましい構成によれば、前記屈曲状通路の外部開口端を前記筐体の車両への取り付け状態において重力方向に指向させているため、屈曲状通路への侵入水を自重滴下させることができ、屈曲状通路の水の滞留を防止して、内外気圧差が大きい場合の滞留水の吸い込みに伴う通気フィルタの通気性劣化及び破損を防止できる。
また、この発明のより好ましい構成は、前記屈曲状通路の外部開口端を斜めにカットしたため、同開口端の面積が大きくなり、水の表面張力を小さくして、より一層、侵入水の自重滴下を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両１０のエンジンルーム１１（ボンネットを開けた状態）を示す図である。
【図２】コントロールユニット１４の外観図である。
【図３】端子カバー１９の要部外観図であり、通気孔部２２の付近を示す拡大図である。
【図４】端子カバー１９の要部断面図であり、通気孔部２２の付近を示す断面図である。
【図５】遮蔽壁４を備えた従来例の構造図である。
【符号の説明】
１５  防水型筐体
１９  端子カバー（筐体の側壁の一部を構成する部材）
３０  開口（通気孔）
３２  通気フィルタ
３３  屈曲状通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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