JP3792412B2 - 電気制御機器の防水機器ケース構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車室外部に設備する電気機器の防水ケース構造であって、特にその防水ケース内に収納する電子制御機器が温度、湿度及び塵埃等による悪影響を受けることがない構造となした電気制御機器の防水機器ケース構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車には多くの電気制御機器が設備されており、その電気制御機器の一つであるエンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）の設備位置は、エンジンの近傍に設備することが望ましく、このために車体に設けられているエンジンルーム内に設備することが考えられていたが、エンジンルーム内は、特にエンジンの駆動時には１００℃以上に昇温又は多湿となり得る環境であって、かかる環境下に例えばエンジンコントロールモジュール等の電気制御機器を設備すれば、その高温多湿の影響により電気制御機器の動作信頼性、耐久性が損なわれることが考えられる。
【０００３】
そこで、上記のエンジンコントロールモジュールを車体のエンジンルーム内に設備する従来例として、例えば図４で示すように、内壁１と外壁２との間に通気路３を形成してなる保護ケース４の上記内壁１により囲まれる内部にエンジンコントロールモジュール５を収容し、上記通気路３内に、例えば外気を連続的に通過せしめることにより、エンジンルーム内の高温度がエンジンコントロールモジュール５に熱伝導することがないようにした電気制御機器保護構造の出願が知られている。
【０００４】
ところが、このような電気制御機器を保護する構造では、エンジンコントロールモジュール５を収容保護するための保護ケース４が通気路３を形成するための内外二重壁構造であることから、その保護ケース４が大型化してしまい、そのために限られた狭いエンジンルーム内に、上記の二重壁構造の保護ケース４に収容する電気制御機器を設備することが難点であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、例えば図５で示すように、エンジンルーム内の高温度を受けにくい空間つまりカウルボックス６内に電気制御機器７を設備することが提案されているが、この場合、カウルボックス６内には雨水や洗車時の水が入りやすい場所であるので、電気制御機器の機器ケースを密閉構造とすることが望ましい。ところが上記機器ケースを密閉させると、その機器ケース内部における電気制御機器７による高温発熱時の熱膨張又は、機器内部が冷えたときの熱収縮の繰返し作用、所謂機器ケース内部での呼吸作用により、機器ケース及びそのシール材に変形が生じ、これが原因で経時的に防水性が低下されるという不具合が考えられる。
【０００６】
また上記機器ケース内部での呼吸作用により多湿のエアーが機器ケース内に吸引され、かつ機器ケース自体が雨水や洗車等により急激に冷却されたとき等には、その機器ケース内面で結露が発生しやすく、この結露が原因で機器ケース内に収容されている電気回路の絶縁不良、端絡事故等を生じさせるという不具合も考えられている。
【０００７】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、電気制御機器の防水機器ケース内に通気のみを可能となして、温度変化に伴なう防水機器ケース内部の呼吸作用を円滑ならしめて、防水機器ケース及び防水シール材の変形、変質を防止させると共に上記防水機器ケース内への吸気時には、空気環境が外気に比して比較的良好である車室内の空気を防水機器ケース内へ吸引させるようにして防水機器ケース内の汚損、接続回路の接触不良等を未然に防止することを第１の目的とする。
【０００８】
また本発明では、冬期等における外部の寒冷時において、防水機器ケース内と車外の温度差が大である時であっても、防水機器ケースの内壁面に結露が発生しないようにして、防水機器ケース内に組付けられている電子部品の絶縁不良や、又は端絡事故を未然に防止することを第２の目的とする。
【０００９】
また本発明では、車室内と防水機器ケースとを連通せしめるために設けたダッシュパネルの透孔を経て、エンジンルーム内の騒音が車室内へ侵入することを防止して車室内の静粛性を高めることを第３の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記第１および第２の目的を達成するため、請求項１に記載の防水機器ケース構造は、車体に設けられているカウルボックス（１４）内に取付けられた電気制御機器の防水機器ケース（１８）のハーネスの引き出し部をエンジンルーム（１２）内に突出させた突出部となし、該突出部の下面に、下向きの気道ホース接続口（２５）を設け、該エンジンルームと車室を仕切る隔壁（１１）の該気道ホース接続口（２５）より下方に位置する部位に透孔（２８）を設け、この気道ホース接続口（２５）と前記透孔（２８）とを、前記気道ホース（２７）を介して接続し、車室（１３）内と前記防水機器ケース（１８）内とを通気的に連通せしめ、前記隔壁の透孔（２８）部の室内側に添設された防音材（３２）のさらに室内側において、該防音材（３２）の表面と、前記気道ホース（２７）の端末部に形成されたグロメット（３１）の表面との間に跨って通気性を有する防音材（３３）を添設したことを特徴とする。
【００１１】
さらに上記第１乃至第３の目的を達成させるため、請求項２に記載の防水機器ケース構造は、車体に設けられているカウルボックス（１４）内に取付けられた電気制御機器の防水機器ケース（１８）のハーネスの引き出し部を、エンジンルーム（１２）内に突出させた突出部となし、該突出部の下面に、下向きの気道ホース接続口（２５）を設け、該エンジンルームと車室を仕切る隔壁（１１）の該気道ホース接続口（２５）より下方に位置する部位に透孔（２８）を設け、この気道ホース接続口（２５）と前記透孔（２８）とを、前記気道ホース（２７）を介して接続し、車室（１３）内と前記防水機器ケース（１８）内とを通気的に連通せしめ、前記防水機器ケース（１８）の内壁面に断熱シート（３４）を添設し、前記隔壁の透孔（２８）部の室内側に添設された防音材（３２）のさらに室内側において、該防音材（３２）の表面と、前記気道ホース（２７）の端末部に形成されたグロメット（３１）の表面との間に跨って通気性を有する防音材（３３）を添設したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面に示す実施形態に基いて詳細に説明する。
【００１５】
図１及び図２に示す第１の実施形態において、１１は自動車のエンジンルーム１２と車室１３とを区分する隔壁（ダッシュパネル）であって、その隔壁より車室１３側のフロントウエスト部に車幅方向に延びるカウルボックス（エアボックス）１４が形成されている。このカウルボックス１４はカウルトップパネル１５に形成されている外気取入口１６から外気を取入れて空調装置へ送る外気導入部ともなっている。
【００１６】
１７は例えばエンジンコントロールモジュール等の電気制御機器であって、この電気制御機器１７は、下ケース１８Ｂに防水パッキン１９を介して被着される上ケース１８Ａとからなる防水機器ケース１８と、該機器ケース１８の内部に収容固定されている制御機器ユニット２０とからなっており、その制御機器ユニット２０に接続されるワイヤハーネス２１は、上記防水機器ケース１８（以下これを単に機器ケース１８という）に形成されているハーネス導出口２２よりグロメット２３を介して防水的に機器ケース１８外へ導出されている。
【００１７】
かかる構造の電気制御機器１７の大部分は、上記カウルボックス１４の内部に位置され、ブラケット２４及び取付ねじ２６を介して車体に固定されているが、その電気制御機器１７の特にワイヤハーネス導出部は隔壁１１よりエンジンルーム側に突設させている。そしてその機器ケース１８の隔壁１１よりエンジンルーム側への突出部には、気道ホース接続口２５が形成され、さらに上記突出部の機器ケース肉厚は、カウルボックス１４内に位置されている機器ケースの肉厚よりも厚く形成して機器ケース１８の外側から内側への音の伝達を抑制している。
【００１８】
２７は一端が上記の気道ホース接続口２５に接続される接続口２７Ａを有し、その他端に開口２７Ｂを有する蛇腹形状で、かつ可撓性を有する気道ホースであるが、この気道ホース２７の他端部外周面には、隔壁１１に形成されている透孔２８の孔縁に嵌合される嵌合溝２９を形成して、隔壁１１と水密的に嵌着されている。また上記気道ホースの他端部は、上記透孔２８を貫通するワイヤハーネス３０を案内するグロメット３１と一体に形成されているが、上記気道ホース２７の気路２７Ｃと、グロメット３１のハーネス挿通路３１Ａとは、仕切り壁３１Ｂにより仕切られていて、気路２７Ｃとハーネス挿通路３１Ａとの間は通気的に遮断されている。
【００１９】
３２は、気道ホース２７の開口２７Ｂと車室１３との間に位置される通気性防音材であって、この通気性防音材３２を介して、気道ホース２７の内部と車室１３の内部とが流通可能となっている。この通気性防音材３２の材質は、例えば綿繊維を集積してなる通気性の吸音材３２Ａと、その吸音材３２Ａの表面に層成してなる例えばゴムシート等からなる遮音シート３２Ｂとからなっている。
【００２０】
本実施形態では、エンジンルーム１２と車室１３間の遮音効果を高めるためにグロメット３１と上記通気性防音材３２の遮音シート３２Ｂとの間に跨って発泡性ウレタン等からなる遮音材３３が取付けられており、上記通気性防音材３２と遮音材３２との相剰作用によりエンジンルーム１２と車室１３間の防音性が高められている。
【００２１】
なお３４は、機器ケース１８の内面に添設（貼着）せしめた断熱シートを示し、この断熱シート３４は、例えば熱伝達率、耐熱性、吸水性等を考慮し、例えばＥＰＤＭの独立発泡品が優位である。
【００２２】
以上が第１の実施形態であるが、次にその作用について述べると、制御機器ユニット２０を内装する機器ケース１８の大部分は、カウルボックス１４内に位置固定されている。従ってこの機器ケース１８は雨水又は洗車時の水分を受けることがあるが、この機器ケース１８は、グロメット２３及び防水パッキン１９によって防水性が高められるように密閉されているために、機器ケース１８内に水分が侵入されることはない。
【００２３】
ところが、かかる密閉構造の機器ケース１８の内部では、制御機器ユニット２０の発熱、又は気温の上昇等による機器ケース１８内の熱膨張作用と、制御機器ユニット２０の非動作時又は気温の低下等による機器ケース１８内の熱収縮作用の繰返しによる圧力変化（機器ケースの呼吸）により機器ケース１８に変形が生じようとするが、本実施形態にあっては、その機器ケース１８の内部が気道ホース２７を介して車室１３内に通じているために、その機器ケース１８内部の圧力が、例えば高くなると、その気圧は気道ホース２７及び通気性防音材３２を介して車室１３内に圧送され、またその機器ケース１８内部の圧力が低下すると通気性防音材３２及び気道ホース２７を介して車室内の比較的汚れの少ない空気が機器ケース１８内に供給されることで、機器ケース１８内の空気環境を車室内の空気環境と略同等に維持させることが可能で、制御機器ユニットの冷却構造が不要であり、さらには、機器ケース１８に変形応力が作用することがなく、機器ケース内の呼吸が円滑になされる。
【００２４】
従って機器ケース１８及び防水パッキン１９に変形、変質を起すことがなく、機器ケース１８の耐久性が高められる。また機器ケース１８内への吸気は、車室内の空気であり、該空気は、車室外（エンジンルーム内）の空気に比して湿度及び汚染度の少ない空気であるから、機器ケース１８内の汚損や、電気回路（電子回路）の端絡、接触不良等の発生を有効に回避することができる。
【００２５】
またこの実施形態では機器ケース１８の内壁面に断熱シート３４を添設していることで、その機器ケース１８の内壁面に結露が生じることがなく、これによっても電気回路又は電子部品等の絶縁性を損なうことがなく、しかも電気回路等の端絡等による誤動作を防止することができる。
【００２６】
また上記機器ケース１８に設けた気道ホース接続口２５と隔壁１１に設けた透孔２８とを連通する気道ホース２７は蛇腹形状となしているので、その機器ケース１８の設備位置及び透孔２８の穿設位置の自由度が増大し、この実施形態の機器ケース構造を、例えば左ハンドル車、右ハンドル車のいずれにも対応使用することができる。
【００２７】
また本実施形態によれば、エンジンルーム１２と車室１３間の隔壁１１に、気道ホース２７を接続する透孔２８を穿設しながらもエンジンルーム１２と車室１３間での遮音作用にも優れている。即ち、機器ケース１８の、特にエンジンルーム１２内に突出する部分のケース肉厚を厚く設定していること及び隔壁１１に穿設せしめた透孔２８を閉塞するようにして車室１３側に被着された防音シート３２Ｂ及び遮音材３３によってエンジンルーム１２側の騒音等が車室１３側に伝播されることが少なくなる。さらに上記気道ホース２７の肉厚を厚く設定すれば一層高い遮音効果が得られる。
【００２８】
また本実施形態で示すように、気道ホース２７内の気路２７Ｃとグロメット３１のハーネス挿通路３１Ａとの間を仕切る仕切り壁３１Ｂを設けていることで機器ケース１８内への吸気時において、エンジンルーム１２内のエア又は音が上記グロメット３１を経て気道ホース２７内に導入されることが回避できる。
【００２９】
図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、この実施形態では、機器ケース１８の背面に気道口３５を突設すると共に、カウルボックス１４を構成してダッシュパネル３６に、そのカウルボックス１４の内部と車室１３と連通する透孔３７を穿設しておき、制御機器ユニット２０を内装する機器ケース１８をエンジンルーム側よりカウルボックス１４内に向けて挿入するとき、その機器ケース１８の背面に突設されている気道口３５の外周囲を、ゴムシール３８を介して透孔３７の内面と気密かつ水密状態で圧接せしめたものである。その他第１の実施例と同一部分は、第１の実施例で付した符号と同一の符号を付して構造説明は省略する。
【００３０】
このように第２の実施形態によれば、機器ケース１８に設けた気道口３５が、ダッシュパネル３６に穿設されている透孔３７に接続されて、機器ケース１８の内部と車室１３内とが直接に連通されることから、第１の実施形態で使用している気道ホース２７や、その接続部材を使用する必要がなく、第１の実施形態の作用効果に加えて組立作業性及び経済性の点でも優れている。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように請求項１または２に記載の機器ケース構造によれば、カウルボックス内に設備した電気制御機器ケースの内部を車室内と連通させることができ、これによって温度変化によって生じる電気制御機器ケース内部の呼吸作用を円滑ならしめることができると共に、外気と比して比較的良質の車室内空気を機器ケース内に吸引させることができる。
また、カウルボックス内に設備する電気制御機器ケースの配設位置を、そのカウルボックス内における任意の位置に設定することができ、これによって、例えば左ハンドル車、右ハンドル車等の車種に無関係に、電気制御機器ケースのカウルボックス内設置位置の自由度が高められる。
【００３２】
また、請求項２に記載の機器ケース構造によれば、機器ケースの内壁面に結露を発生させることが防止でき、これにより機器ケース内での水滴等による絶縁破壊、端絡等を未然に防止することができる。
【００３３】
また、請求項１または２に記載の機器ケース構造によれば、エンジンルーム内の騒音が車室内に侵入され難くなり、車室内の静粛性が得られる等の作用効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明よりなる防水機器ケース構造の第１の実施形態を示した断面図。
【図２】本発明よりなる防水機器ケース構造の第１の実施形態を示した外観斜視図。
【図３】本発明よりなる防水機器ケース構造の第２の実施形態を示した断面図。
【図４】従来例を示した断面図。
【図５】さらに他の従来例を示した断面図。
【符号の説明】
１１…隔壁
１２…エンジンルーム
１３…車室
１４…カウルボックス
１５…カウルトップパネル
１６…外気取入口
１７…電気制御機器
１８…機器ケース
１９…防水パッキン
２０…制御機器ユニット
２１…ワイヤハーネス
２２…ハーネス導出口
２３…グロメット
２４…ブラケット
２５…気道ホース接続口
２６…取付ねじ
２７…気道ホース
２８…透孔
２９…嵌合溝
３０…ワイヤハーネス
３１…グロメット
３２…通気性防音材
３３…遮音材
３４…断熱シート
３５…気道口
３６…ダッシュパネル
３７…透孔
３８…ゴムシール

Claims (2)

1. 車体に設けられているカウルボックス（１４）内に取付けられた電気制御機器の防水機器ケース（１８）のハーネスの引き出し部を、エンジンルーム（１２）内に突出させた突出部となし、該突出部の下面に、下向きの気道ホース接続口（２５）を設け、該エンジンルームと車室を仕切る隔壁（１１）の該気道ホース接続口（２５）より下方に位置する部位に透孔（２８）を設け、この気道ホース接続口（２５）と前記透孔（２８）とを、前記気道ホース（２７）を介して接続し、車室（１３）内と前記防水機器ケース（１８）内とを通気的に連通せしめ、前記隔壁の透孔（２８）部の室内側に添設された防音材（３２）のさらに室内側において、該防音材（３２）の表面と、前記気道ホース（２７）の端末部に形成されたグロメット（３１）の表面との間に跨って通気性を有する防音材（３３）を添設したことを特徴とする電気制御機器の防水機器ケース構造。
2. 車体に設けられているカウルボックス（１４）内に取付けられた電気制御機器の防水機器ケース（１８）のハーネスの引き出し部を、エンジンルーム（１２）内に突出させた突出部となし、該突出部の下面に、下向きの気道ホース接続口（２５）を設け、該エンジンルームと車室を仕切る隔壁（１１）の該気道ホース接続口（２５）より下方に位置する部位に透孔（２８）を設け、この気道ホース接続口（２５）と前記透孔（２８）とを、前記気道ホース（２７）を介して接続し、車室（１３）内と前記防水機器ケース（１８）内とを通気的に連通せしめ、前記防水機器ケース（１８）の内壁面に断熱シート（３４）を添設し、前記隔壁の透孔（２８）部の室内側に添設された防音材（３２）のさらに室内側において、該防音材（３２）の表面と、前記気道ホース（２７）の端末部に形成されたグロメット（３１）の表面との間に跨って通気性を有する防音材（３３）を添設したことを特徴とする電気制御機器の防水機器ケース構造。

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