JP2011073539A - 電装部品用支持ボックス構造 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、コントローラとリレーボックスを集約配置してかつ軽量コンパクトな支持構造とし、集約配置しつつ優れた組付性の確保およびハーネス配索を最適化し、コントローラとリレーおよびハーネスを安定的に支持できる構造とし、支持ボックスの成形性にも配慮することを目的とする。
【解決手段】この発明は、ハーネスを接続可能としつつ、コントローラとリレー又はフューズとのうち１つ以上を収納して支持する電装部品用支持ボックス構造において、支持ボックスには、コントローラをスライドして挿入することが可能なスロットを有するコントローラ支持部を設けるとともに、コントローラ支持部に積層するようリレーを収納するリレー支持部を設け、ハーネスを分岐させてそれぞれをスロットに納めたコントローラおよびリレー支持部に納めたリレーに接続し、コントローラおよびリレーを介してハーネス同士を繋げることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は電装部品用支持ボックス構造に係り、特に、車両に搭載する電装部品の取付構造であって、リレー、フューズ等の電装部品を収納するリレーボックスと、各種装置を制御するコントローラとを、集積して搭載する電装部品ないしその支持ボックスの取付構造、および、それに付随するハーネスの配索技術についての電装部品用支持ボックス構造に関する。

車両に搭載する電装部品のシステムでは、配線の配索途中にリレーボックスあるいはジャンクションボックスを設けている。また、この配線には、車両に搭載される各種装置を制御するコントローラを接続している。
個々の電装部品が設置スペースを必要とするため、車両に多くの電装部品を搭載する際には、個々の電装部品を分散させて、また併せてデッドスペース等を利用することにより、できるだけ機械要素としての占有スペースを小さくしている。

電装部品の配置には、コントローラとジャンクションボックスを分散配置せずに、集中させた配置とするものもある。（特許文献１）
また、電装部品の配置には、コントローラをリレーの機械的形状に合わせて、リレーボックスに収めた技術がある。（特許文献２）
さらに、電装部品の配置には、車両の配線が集約して配索される箇所に、コントローラを設置したものがある。（特許文献３）

特開２００２−３２１５７１号公報 特開２００１−３１０６９０号公報 特開平８−２６０４６号公報

ところで、近時は、様々な車載装置のハイテク化が進展して、コントローラ等の電装部品の数が膨大なものとなっており、その搭載に更なる改良が求められている。
もともと分散配置して搭載していた電装部品は、当然、集約配置してかつ軽量コンパクトとなるようにまで配慮したものとして、コントローラとジャンクションボックスを一体化したものがある。（特許文献１）
しかし、特許文献１の構造は、コントローラの支持構造やその際の姿勢について、あるいは、支持ボックスの構造などの具体的な構造は不明である。

また、電装部品の配置には、コントローラをリレーボックスに収めた技術がある。（特許文献２）
しかし、特許文献２の構造は、末端のコントローラであって、限られた機能しか備えていないコントローラでなければ、そのような小型化ができず、基幹コントローラには適用できない。

さらに、電装部品を集約配置する際には、部組可能な構造とすることは可能であっても、より組付け作業やサービスでの着脱作業のし易い構造に配慮する必要がある。
さらに、電装部品のケーシングないし支持ボックスとして用いられる樹脂成型の成形性にも配慮することが望ましい。

この発明は、コントローラとリレーボックスを集約配置してかつ軽量コンパクトな支持構造を提供すること、集約配置しつつ優れた組付性の確保およびハーネス配索を最適化すること、コントローラとリレーおよびハーネスを安定的に支持できる構造を提供すること、支持ボックスの成形性にも配慮することを目的とする。

この発明は、車両の車体パネルに沿って配索されるハーネスと、このハーネスに接続されるコントローラと、同じくハーネスに接続されるリレー又はフューズとを備え、前記ハーネスを接続可能としつつ、前記コントローラとリレー又はフューズとのうち１つ以上を収納して支持する電装部品用支持ボックス構造において、前記支持ボックスには、前記コントローラをスライドして挿入することが可能なスロットを有するコントローラ支持部を設けるとともに、前記コントローラ支持部に積層するよう前記リレーを収納するリレー支持部を設け、前記ハーネスを分岐させてそれぞれを前記スロットに納めたコントローラおよび前記リレー支持部に納めたリレーに接続し、前記コントローラおよびリレーを介してハーネス同士を繋げることを特徴とする。

この発明の電装部品用支持ボックス構造は、コントローラとリレーを支持ボックスに納めて集約配置でき、軽量コンパクトな支持構造を提供でき、優れた組付性を確保でき、ハーネス配索を最適にでき、コントローラとリレーおよびハーネスを安定的に支持できる。

電装部品用支持ボックス構造の側面図である。（実施例） 電装部品用支持ボックス構造の左後上方からの斜視図である。（実施例） コントローラの右後上方からの斜視図である。（実施例） 支持ボックスおよびコントローラの左後上方からの斜視図である。（実施例） コントローラを挿入したコントローラ支持部の背面図である。（実施例）

この発明は、コントローラとリレーを支持ボックスに納めて集約配置でき、軽量コンパクトで優れた組付性を確保でき、ハーネス配索の最適化とコントローラ、リレーおよびハーネスの安定的な支持を図るものである。
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図５は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１は車両、２はダッシュパネル、３はダッシュサイドパネル、４はクロスメンバ、５はエンジンルーム、６は車室である。車両１の車体パネルを構成するダッシュパネル２と車幅方向両側のダッシュサイドパネル３とは、クロスメンバ４で互いに接続されている。車体パネルであるダッシュパネル２の後方の車室６側に位置するインストルメントパネルの内部空間、あるいは、同下方の空間では、複数の主要ハーネスを集合／分岐している。
ダッシュパネル２の後方で集合／分岐される主要ハーネスは、車室６外のエンジンルーム５に設けられたバッテリに接続し、パワーユニットおよびジャンクションボックス等に連絡しダッシュパネル２を通して配索するメインハーネス７と、車室６内のインストルメントパネルの内部空間に沿って主に配設するインストルメントパネルハーネス８と、最終的に車両１の下部全体にわたって分散した艤装品となる電装部品に連絡するフロアハーネス９とからなる。メインハーネス７は、１つのコネクタ１０を備えている。インストルメントパネルハーネス８は、２つに分岐してそれぞれコネクタ１１・１２を備えている。フローハーネス９は、３つに分岐してそれぞれコネクタ１３・１４・１５を備えている。
メインハーネス７とインストルメントパネルハーネス８とフロアハーネス９とは、支持ボックス１６により相互に連結している。支持ボックス１６は、前記ハーネス７〜９に接続されるコントローラ（ボディコントローラ：ＢＣＭ）１７と、リレー１８（又はフューズ）とのうちの１つ以上を収納して支持する。よって、支持ボックス１６は、簡略的にコントローラボックス、リレーボックス、フューズボックスと捉えることもできる。

前記支持ボックス１６は、コントローラ１７を支持するコントローラ支持部１９と、リレー１８を支持するリレー支持部２０とを並べて設けてあり、コントローラ支持部１９およびリレー支持部２０のそれぞれの形状で最も厚みの少ない方向で重ねて、積層するように並べてある。支持ボックス１６は、車幅方向が積層方向と一致する。
前記コントローラ支持部１９は、図２・図４に示すよう、上壁部２１と下壁部２２と右側壁部２３と左側壁部２４とにより、上下方向に長く左右方向に扁平で前後方向に延びる角筒形状に形成される。コントローラ支持部１９は、内部に前記コントローラ１７をスライドして挿入することが可能な断面矩形状のスロット２５を有している。コントローラ支持部１９には、右側壁部２３の上側および下側に、右側のダッシュサイドパネル３に対して車幅方向から固定する右上側固定部２６および右下側固定部２７を備えている。
前記リレー支持部２０は、上壁部２８と下壁部２９と右側壁部３０と左側壁部３１とにより、上下方向に長く左右方向に扁平で前後方向に延びる角筒形状に形成される。リレー支持部２０は、内部に前記リレー１８を収納することが可能な断面矩形状の収納部３２を有している。リレー支持部２０は、下壁部２９の下側に、ダッシュパネル２に対して車両前後方向から固定する前下側固定部３３を備えている。なお、この実施例の前下側固定部３３は、ダッシュパネル２に接続したクロスメンバ４に固定する。
また、リレー支持部２０は、右側壁部３０にハーネス接続部分３４を設けている。ハーネス接続部分３４は、上下方向に長く左右方向に扁平で前後方向に延びる角柱形状に形成され、前端面および後端面に前記ハーネス７〜９の接続部として前側カプラ３５（図１参照）および後側カプラ３６を備えている。前側カプラ３５および後側カプラ３６は、収納部３２に支持したリレー１８に接続される。ハーネス接続部分３４は、右側をコントローラ支持部１９の左側壁部２４に接続することで、コントローラ支持部１９とリレー支持部２０とを積層して支持ボックス１６を形成している。
支持ボックス１６は、図１に示すように、右上側固定部２６をダッシュサイドパネル３に右上側固定ボルト３７・右上側固定ナット３８により取り付けるとともに右下側固定部２７をダッシュサイドパネル３に右下側固定ボルト３９・右下側固定ナット４０により取り付け、さらに、前下側固定部３３をダッシュパネル２に接続されたクロスメンバ４に前下側固定ボルト４１・前下側固定ナット４２により取り付ける。これにより、支持ボックス１６は、ダッシュパネル２およびダッシュサイドパネル３という異なる２面に対して、車両前後方向および車幅方向という異なる２方向で固定して強固に安定して支持する。

前記コントローラ支持部１９のスロット２５は、図２に示すように、右側壁部２３の内壁面の上側および下側に、それぞれ前後に延びる上側突条リブ４３および下側突条リブ４４を設けている。一方、スロット２５に挿入されるコントローラ１７は、図３・図４に示すように、上壁部４５と下壁部４６と右側壁部４７と左側壁部４８とにより上下方向に長く左右方向に扁平で前後方向に延びる角筒形状に形成され、前後を閉鎖する前側壁部４９と後側壁部５０とを有している。コントローラ１７は、コントローラ支持部１９の右側壁部２３との対応面である右側壁部４７の上側および下側に、前記上側突条リブ４３および下側突条リブ４４に対応する上側溝５１および下側溝５２を設けている。
コントローラ１７には、上側溝５１および下側溝５２を、右側壁部４７の前側壁部４９側の端縁まで達するように設ける一方、右側壁部４７の後側壁部５０側の端部まで達しないように設けている。したがって、上側溝５１および下側溝５２は、右側壁部４７の後側壁部５０側の端部に形成されていない。これら１つ以上の互いに対応する組合せを構成する上側突条リブ４３および下側突条リブ４４と上側溝５１および下側溝５２との長さＬ１は、ともにコントローラ１７のスロット２５ヘの挿入方向の所定寸法Ｌ２より短く（Ｌ１＜Ｌ２）形成するとともに、上側突条リブ４３および下側突条リブ４４の開始位置をスロット２５の開口部５３よりも奥に設定している。スロット２５ヘの挿入方向の所定寸法Ｌ１とは、スロット２５に対してコントローラ１７を所定位置に固定する際に、挿入方向へ必要となる寸法である。
支持ボックス１６にコントローラ１７を支持固定する際には、図４に示すように、スロット２５の開口部５３にコントローラ１７の前側壁部４９を対向させ、図５に示すように、上側突条リブ４３および下側突条リブ４４を上側溝５１および下側溝５２に係合させて挿入する。挿入方向は、車両１に搭載した際に、水平となる方向（とくに車両の前後方向）としてあり、重力方向に対して安定的にコントローラ１７を支持できる。
コントローラ１７は、図５に示すように、支持ボックス１６の上側突条リブ４３および下側突条リブ４４に上側溝５１および下側溝５２を合わせないと、挿入できない。また、コントローラ１７は、図３に示すように、上側溝５１および下側溝５２を右側壁部４７の後側壁部５０側の端部にまで形成していないので、後側壁部５０側（逆側）からは挿入できない。このように、コントローラ１７は、支持ボックス１６に対して決まった方向からでないと、スロット２５に挿入することができない構造にしているので、スロット２６の開口部５３で誤組付けがわかるようになり、無理に挿入して破損する可能性が少なくなる。

前記コントローラ１７には、図４に示すように、挿入方向に対して前端面の前側壁部４９および後端面の後側壁部５０に、前記ハーネス７〜９との接続部として、前側カプラ５４・５５および後側カプラ５６・５７をそれぞれ備えている。コントローラ１７の摺動方向の軸とハーネス７〜９の接続方向の軸とは、一致している。コントローラ１７の前側壁部４９（挿入した時に奥側となる面）には、フロアハーネス９との接続部である前側カプラ５４・５５が、上下に並べて設けてある。また、コントローラ１７の後側壁部５０（挿入した時に人口側となる面）には、メインハーネス７およびインストルメントパネルハーネス８との接続部である後側カプラ５６・５７が、上下に並べて設けてある。
図１に示すように、支持ボックス１６のコントローラ支持部１９に支持されたコントローラ１７には、前端面の前側カプラ５４・５５に、フロアハーネス９の分岐した２つのコネクタ１３・１４を接続し、同じく後端面の後側カプラ５６・５７にメインハーネス７のコネクタ１０およびインストルメントパネルハーネス８の分岐した１つのコネクタ１１を接続している。また、支持ボックス１６のリレー支持部２０のハーネス接続部分３４には、前端面の前側カプラ３５にフロアハーネス９の分岐した残り１つのコネクタ１５を接続し、後端面の後側カプラ３６にインストルメントパネルハーネス８の分岐した残りの１つのコネクタ１２を接続している。
支持ボックス１６に支持されたコントローラ１７あるいは支持ボックス１６のリレー支持部２０のハーネス接続部分３４に各ハーネス７〜９を接続した際には、車幅方向から見て各ハーネス７〜９がＳ字を呈するように二次元平面状に配索する。重力方向に安定的に支持されたコントローラ１７を挟みつつ、各ハーネス７〜９をダッシュサイドパネル３の標準的な面に沿うようにすっきり整えて配索することができる。
支持ボックス１６のコントローラ支持部１９には、図２・図４に示すように、下壁部２２の下側にフロアハーネス９を通すための案内支持部５８を一体的に設けている。案内支持部５８は、下壁部２３の下側から後下方に湾曲しつつ延びるとともに後下方に延びるに従い次第に幅広から幅狭になるように、下向きに湾曲する半円筒形状に形成される。これにより、案内支持部５８の内側には、図１・図２に示すように、下端から上端の下壁部２３に向かうに従い、次第に幅狭から幅広な半円筒形状に広がる開口部５９を形成している。案内支持部５８は、分岐したフロアハーネス９を次第に幅広になる開口部５９を通してコントローラ支持部１９の後側から前側に案内し、フロアハーネス９の分岐した３つのコネクタ１３〜１５をコントローラ１７の前端面の前側カプラ５４・５５およびハーネス接続部分３４の前端面の前側カプラ３５に、それぞれ接続することができる。フロアハーネス９を接続した後は、コントローラ１７の引き抜きは困難になる。

支持ボックス１６に設けたリレー支持部２０（リレーの支持部およびフューズの支持部のことであり、便宜上省略して、リレー支持部（リレーボックス）とも呼ぶ）は、スロット２５へのコントローラ１７の挿入方向に沿うように並行してハーネス接続部分３４を設け、インストルメントパネルハーネス８およびフロアハーネス９をリレー１８に接続する接続方向を揃えている。これにより、支持ボックス１６への組付け方向が一致して、各ハーネス７〜９の配索が整うので、支持ボックス１６の成形性からも好ましい。
支持ボックス１６に設けたリレー支持部２０が、スロット状のコントローラ支持部１９と車幅方向に積層するように並んでいることによって、このリレー支持部２０を介して接続するフロアハーネス９と、メインハーネス７あるいはインストルメントパネルハーネス８とを接続することによって、コントローラ１７の場合と同様に車幅方向から見てＳ字を呈するように配索することになる。これにより、二次元平面的な配索が積層方向に重なることになるので、きわめて整然とした配索が可能となる。
支持ボックス１６は、ダッシュパネル２およびダッシュサイドパネル３というその標準面（細かな起伏を除いて大まかに捉えた面）が互いに交差する異なる２面に対して、車両前後方向および車幅方向という異なる２方向で固定している。フロアハーネス９は、これら支持ボックス１６とダッシュパネル２およびダッシュサイドパネル３によって囲まれる空間に、挿通するように配索している。このフロアハーネス９の配索を補助するために、ダッシュパネル２およびダッシュサイドパネル３に強固に安定して支持された支持ボックス１６には前記案内支持部５８を一体的に設けている。
各ハーネス７〜９は、ダッシュパネル２後側の高さの高い位置に、メインハーネス７と、インストルメントパネルハーネス８が車幅方向に延出するように配索され、ダッシュパネル２後側の高さの低い位置（フロアパネルからサイドシル程度の高さ）に、フロアハーネス９が車両前後方向に延出するように配索され、これらがダッシュサイドパネル３に臨む位置で、コントローラ１７やリレー１８を介して繋げられる。さらに、このコントローラ１７は、車両１の各部に分散している車体艤装部品を制御するボディコントローラ（ＢＣＭ）である。
よって、主要ハーネスの集合・分岐する当該位置に支持ボックス１６を配置することは、余分にハーネスをとりまわす必要がなく、コンパクトであり、さらにまた、リレー１８なども集約させているので、より一層効率的な配索となって好ましい。

このように、メインハーネス７、インストルメントパネルハーネス８、フロアハーネス９とコントローラ１７とリレー１８とを備え、各ハーネス７〜９を接続可能としつつ、コントローラ１７とリレー１８とを収納して支持する電装部品用の支持ボックス１６の構造において、支持ボックス１６には、コントローラ１７をスライドして挿入することが可能なスロット２５を有するコントローラ支持部１９を設けるとともに、コントローラ支持部１９に積層するようリレー１８を収納するリレー支持部２０を設け、各ハーネス７〜９を分岐させてそれぞれをスロット２５に納めたコントローラ１７およびリレー支持部２０に納めたリレー１８に接続し、コントローラ１７およびリレー１８を介して各ハーネス７〜９同士を繋げている。
これにより、この電装部品用支持ボックス構造は、コントローラ１７とリレー１８を支持ボックス１６に納めて集約配置でき、軽量コンパクトな支持構造を提供でき、優れた組付性を確保でき、ハーネス配索を最適にでき、コントローラ１７とリレー１８およびハーネス７〜９を安定的に支持できる。
また、電装部品用支持ボックス構造は、コントローラ支持部１９のスロット２５を断面矩形状に設けてそのスロット２５の内壁面に上側突条リブ４３および下側突条リブ４４を設ける一方、コントローラ１７の対応面には上側突条リブ４３および下側突条リブ４４に対応する上側溝５１および下側溝５２を設け、それら１つ以上の互いに対応する組合せを構成する上側突条リブ４３および下側突条リブ４４と上側溝５１および下側溝５２とを、ともにスロット２５ヘの挿入方向の所定寸法より短く形成するとともに、上側突条リブ４３および下側突条リブ４４の開始位置をスロット２５の開口部５３よりも奥に設定している。
これにより、この電装部品用支持ボックス構造は、扁平な直方体（断面矩形）であり、かつ単体では組付けの方向性を判別することが難しいコントローラ１７の組付け作業において、表裏逆、前後挿入方向逆といった誤組付けを、両方とも防止できる。
さらに、電装部品用支持ボックス構造は、コントローラ支持部１９のスロット２５にスライドして納めるコントローラ１７の挿入方向とこのコントローラ１７に接続する各ハーネス７〜９の接続方向とを一致させ、コントローラ１７は、挿入方向の前後両端面のそれぞれに各ハーネス７〜９の接続部として前側カプラ５４・５５および後側カプラ５６・５７を有し、このコントローラ１７に接続した各ハーネス７〜９が、コントローラ１７を中心とする周辺全体としてＳ字を呈するよう配索している。
これにより、この電装部品用支持ボックス構造は、コントローラ１７とリレー１８を集約しながら、極めて軽量コンパクトな支持構造を提供でき、優れた組付性と、整然としたハーネス配索を高いレベルで両立でき、支持ボックス１６の成形性からも好ましい。

なお、支持ボックス１６は、コントローラ支持部１９とリレー支持部２０とを積層して並べたが、積層状に並べて設けられるリレーボックスのリレー支持部２０は、フューズボックスでもよく、リレー１８及びフューズを収納する複合的なリレーボックスあるいはジャンクションボックスとしても良い。
また、支持ボックス１６は、主要ハーネスとしてメインハーネス７、インストルメントパネルハーネス８、フロアハーネス９を集合／分岐したが、最終的に車両１の上部に分散した艤装品となる電装部品と連絡するルーフハーネス、あるいは主要ハーネスではないがドアハーネス等の分岐する中間ハーネスを集合／分岐させても良い。
さらに、リレー支持部２０を備える支持ボックス１６にコントローラ１７を取り付ける構造としたが、逆にコントローラ１７を支持するコントローラ支持部１９の形状を変更して、他のコントローラなどと一体化することでハーネスの配索を容易とすることも可能である。
さらに、コントローラ支持部１９の上側突条リブ４３および下側突条リブ４４とコントローラ１７の上側溝５１および下側溝５２とにより誤組付を防止したが、カプラとコネクタとにも突条リブと溝とを設けることで、コネクタのカプラへの挿入方向の間違いに気付かせることができ、ピンの曲がりや破損を防止することができる。

この発明は、コントローラとリレーボックスを集約配置しつつ優れた組付性の確保およびハーネス配索を最適化し、コントローラとリレーおよびハーネスを安定的に支持できるものであり、他の電装部品の支持およびハーネスの集合／分岐に適用が可能である。

１ 車両
２ ダッシュパネル
３ ダッシュサイドパネル
４ クロスメンバ
７ メインハーネス
８ インストルメントパネルハーネス
９ フロアハーネス
１０〜１５ コネクタ
１６ 支持ボックス
１７ コントローラ
１８ リレー
１９ コントローラ支持部
２０ リレー支持部
２５ スロット
３４ ハーネス接続部分
３５ 前側カプラ
３６ 後側カプラ
４３ 上側突条リブ
４４ 下側突条リブ
５１ 上側溝
５２ 下側溝
５３ 開口部
５４・５５ 前側カプラ
５６・５７ 後側カプラ
５８ 案内支持部

Claims (4)

1. 車両の車体パネルに沿って配索されるハーネスと、このハーネスに接続されるコントローラと、同じくハーネスに接続されるリレー又はフューズとを備え、
   前記ハーネスを接続可能としつつ、前記コントローラとリレー又はフューズとのうち１つ以上を収納して支持する電装部品用支持ボックス構造において、
   前記支持ボックスには、前記コントローラをスライドして挿入することが可能なスロットを有するコントローラ支持部を設けるとともに、前記コントローラ支持部に積層するよう前記リレーを収納するリレー支持部を設け、
   前記ハーネスを分岐させてそれぞれを前記スロットに納めたコントローラおよび前記リレー支持部に納めたリレーに接続し、
   前記コントローラおよびリレーを介してハーネス同士を繋げることを特徴とする電装部品用支持ボックス構造。
2. 前記コントローラ支持部のスロットを断面矩形状に設けてそのスロットの内壁面に突条リブを設ける一方、前記コントローラの対応面には突条リブに対応する溝を設け、
   それら１つ以上の互いに対応する組合せを構成する突条リブと溝とを、ともにスロットヘの挿入方向の所定寸法より短く形成するとともに、前記突条リブの開始位置をスロットの開口部より奥に設定することを特徴とする請求項１に記載の電装部品用支持ボックス構造。
3. 前記コントローラ支持部のスロットにスライドして納めるコントローラの挿入方向とこのコントローラに接続するハーネスの接続方向とを一致させ、
   前記コントローラは、挿入方向の前後両端面のそれぞれにハーネスの接続部を有し、
   このコントローラに接続したハーネスが、コントローラを中心とする周辺全体としてＳ字を呈するよう配索可能とすることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の電装部品用支持ボックス構造。
4. 前記支持ボックスを、車体パネルのうち互いに交差するように設けた異なる２面に掛け渡すようにして支持固定し、
   この支持ボックスと車体パネルに囲まれる空間にハーネスを配索し、
   支持ボックスにこのハーネスの案内支持部を設けることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電装部品用支持ボックス構造。

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