JP2012219926A - 電子機器の組付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】制振部材の組み付け忘れを確実に防止でき得る電子機器の組付構造を提供する。
【解決手段】車載インバータの組付構造は、締結ボルト１０の頭部１０ａとフレームユニット２３との間にインバータ１２の組付座１４およびマスダンパ２０を配置した状態で、締結ボルト１０をフレームユニット２３に螺合締結することで、インバータ１２をフレームユニット２３に組み付ける。マスダンパ２０を配置した状態で螺合締結された締結ボルト１０の先端面との距離Ｄａがマスダンパ２０の組み付け時厚みＤｂより小さくなる位置には、締結ボルト１０の更なる進出を疎外する凸部３２が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器を、螺合により固定部材に組み付ける電子機器の組付構造に関する。

従来から、電子機器の組み付けに関して様々な技術が提案されている（例えば特許文献１−３など）。電子機器は、振動に弱いことが多いため、また、振動に伴い不要な騒音が生じるため、組み付けの際には、振動を低減する制振対策が採られることが多い。特に、車両に搭載される電子機器は、車両の走行やエンジンの駆動に伴い振動が生じるため、制振対策の必要性が高い。多用されている制振対策の一つに、ダンパなどの制振部材の使用がある。かかる制振部材の一部を、電子機器と固定部材、あるいは、電子機器と締結部材（ボルトなど）の間に介在させ、電子機器に伝達される振動量を低減することが提案されている。

特開２００９−０８３５９８号公報 特開２００７−３０９３８６号公報 特開２００４−１２５３４３号公報

かかる制振部材の使用は、簡易に制振効果が得られる一方で、組み付けの際に、組み付け忘れが生じるという問題がある。すなわち、本来、電子機器と固定部材、あるいは、電子機器と締結ボルトの頭部との間に、制振部材を配置すべきところ、当該配置を忘れることがある。この場合、振動や振動に起因するノイズが発生することになる。

そこで、本発明では、制振部材の組み付け忘れを確実に防止でき得る電子機器の組付構造を提供することを目的とする。

本発明の電子機器の組付構造は、締結ボルトの頭部と固定部材との間に電子機器の組付座および制振部材を配置した状態で、前記締結ボルトを前記固定部材に螺合締結することで、前記電子機器を前記固定部材に組み付ける電子機器の組付構造であって、前記固定部材に螺合締結された締結ボルトの長軸線上のうち、前記制振部材を配置した状態で前記固定部材に螺合締結された締結ボルトの先端面との距離が前記制振部材の組み付け時厚みより小さくなる位置に、前記締結ボルトの更なる進出を疎外する当接部材が設けられる、ことを特徴とする。

好適な態様では、前記固定部材は、平板状のトレイと、前記トレイの上面に設置されるとともにトレイとの間に空間を形成するブラケットと、を備え、前記電子機器の組付座は、前記ブラケットの上面に組み付けられ、前記当接部材は、前記トレイの上面に設置され、前記ブラケット側に突出した凸部である。

本発明によれば、制振部材を配置した状態で固定部材に螺合締結された締結ボルトの先端面との距離が制振部材の組み付け時厚みより小さくなる位置に、締結ボルトの更なる進出を疎外する当接部材を設けている。そのため、制振部材を組み付け忘れた場合には、締結ボルトが当接部材に干渉して締め付けることができないため、制振部材の組み付け忘れに容易に気付くことができ、ひいては、制振部材の組み付け忘れを確実に防止できる。

本発明の実施形態である車載インバータの組付構造を示す図である。 本実施形態においてマスダンパを組み付け忘れた様子を示す図である。 従来技術においてマスダンパを組み付け忘れた様子を示す図である。 車載インバータの組付構造の他の例を示す図である。 車載インバータの組付構造の他の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である電子機器の組み付け構造を示す図である。この組み付け構造は、電子機器である車載インバータ１２を、振動を抑えつつ、固定部材であるフレームユニット２３に組み付けるものである。

車載インバータ１２は、電気自動車やハイブリッド自動車などに搭載され、同じ車両に搭載されるモータ・ジェネレータの駆動を制御する電子機器である。この車載インバータ１２は、金属や樹脂などからなるケースに収容されており、当該ケースの周縁には、複数の組付座１４が突出形成されている。各組付座１４には、締結ボルト１０が挿通される締結孔１６が形成されており、当該締結孔１６に挿通された締結ボルト１０により、車載インバータ１２がフレームユニット２３に組み付けられる。図１では、理解を容易にするために、この車載インバータ１２のうち、一つの組付座１４の周辺のみを図示している。この図１から明らかなとおり、本実施形態では、締結孔１６の周辺に凹部１８を形成しており、組み付け時には、この凹部１８内に、マスダンパ２０の一部が収容されるようになっている。

フレームユニット２３は、車両内に固定設置される固定部材であって、略平板状のトレイ２８と、当該トレイ２８の上面に設置されたブラケット２４と、を備えている。ブラケット２４は、断面略皿状になっており、トレイ２８の上面との間には空間が形成されるようになっている。ブラケット２４の上面部には、締結ボルト１０が挿通される挿通孔２４ａが形成されている。さらに、このブラケット２４の上面の裏面のうち挿通孔２４ａと同心となる位置には、雌ネジ２６ａが形成された螺合部２６が取り付けられている。この螺合部２６は、トレイ２８とブラケット２４との間に形成される空間内に位置しており、ブラケット２４に強固に固着されている。

トレイ２８は、ブラケット２４全体を支持するベースとなる板材である。本実施形態では、このトレイ２８のうち、挿通孔２４ａと同心位置に、他部材の位置決めに利用する位置決め孔３０が形成している。また、この位置決め孔３０を覆うような形で、凸部３２を設けているが、これについては、後に詳説する。

締結ボルト１０は、電子機器である車載インバータ１２を、固定部材であるフレームユニット２３に締結するための締結手段である。この締結ボルト１０を、組付座１４の締結孔１６に挿通した状態で、フレームユニット２３に設けられた螺合部２６に螺合締結することで、車載インバータ１２がフレームユニット２３に組み付けられることになる。

この締結ボルト１０の頭部１０ａと、組付座１４との間には、マスダンパ２０が配置される。このマスダンパ２０は、振動を吸収し、車載インバータ１２に伝達される振動を低減する制振部材である。すなわち、車両内やモータの近傍などのように振動が多い場所に設置される電子機器に対しては、何らかの制振対策を施すことが重要となる。本実施形態では、この制振対策の一つとして、マスダンパ２０を配置している。このマスダンパ２０は、車載インバータ１２の組み付けの際に、組付座１４と一緒に、フレームユニット２３に組み付けられる。このマスダンパ２０は、幅広の上段部２０ａと、幅細の下段部２０ｂとに大別されており、組み付け時、下段部２０ｂは、組付座１４に形成された凹部１８に収容され、上段部２０ａは組付座１４の上面とワッシャー２２とに挟持された状態となる。

車載インバータ１２をフレームユニット２３に組み付ける際には、まず、インバータケースに設けられた複数の組付座１４をそれぞれ、ブラケット２４の対応する組み付け位置（挿通孔２４ａ・螺合部２６）に載置する。次いで、各組付座１４の上に、マスダンパ２０を配置した上で、予め、ワッシャー２２を嵌め込んだ締結ボルト１０を、締結孔１６および挿通孔２４ａに挿通し、螺合部２６の雌ネジ部２６ａに螺合する。そして、その状態で締結ボルト１０を締めこむことで、車載インバータ１２が、固定部材であるフレームユニット２３に組み付けられる。

ここで、この組み付け手順に従って正しく組みつけられた場合は、振動の影響を抑えることができ、ひいては、振動に起因するインバータの不具合やノイズの発生を低減できる。しかしながら、上述したように、マスダンパ２０のような車載インバータ１２とは別の部品を介在させて組み付ける手順の場合、別部品であるマスダンパ２０を組み付け忘れる恐れがある。すなわち、人的ミスにより、マスダンパ２０を配置することなく、締結ボルト１０で車載インバータ１２をフレームユニット２３に組みつけてしまうことがある。この場合、車両の走行やモータ・ジェネレータの駆動に伴う振動が、車載インバータ１２に伝達されてしまい、車載インバータ１２の不具合やノイズを発生することになる。

本実施形態では、かかる問題を避けるために、トレイ２８の上面に凸部３２を設け、マスダンパ２０の組み付け忘れを防止している。以下、これについて詳説する。

既述したとおり、凸部３２は、トレイ２８の上面に形成された略皿状の突出部である。この凸部３２は、螺合部２６の雌ネジ２６ａ部に螺合締結された締結ボルト１０の長軸線上、換言すれば、締結された締結ボルト１０の先端面と対向する位置に設けられている。また、この凸部３２の上面高さは、マスダンパ２０を配置した状態で螺合締結された締結ボルト１０の先端面との距離Ｄａがマスダンパ２０の組み付け時厚みＤｂより小さくなる高さとなっている（Ｄａ＜Ｄｂ）。なお、ここで、組み付け時厚みＤｂとは、マスダンパ２０の下端から上端までの距離ではなく、マスダンパ２０を組み付けた際に、組付座１４の上面からワッシャー２２下面までの距離である。本実施形態においては、マスダンパ２０の下段部２０ｂは、組み付け時には組付座１４の凹部１８に収容されるため、上段部２０ａの厚みのみが、組み付け時厚みＤｂに相当する。換言すれば、マスダンパ２０の組み付け時厚みＤｂとは、マスダンパ２０を組み付けた場合のボルト頭部１０ａ高さと、マスダンパ２０を組み付けなかった場合のボルト頭部１０ａの高さと、の差といえる。

また、別の見方をすれば、本実施形態では、凸部３２の上面からブラケット２４の上面部までの距離Ｄｃが、締結ボルト１０のボルト長Ｌから組付座１４の厚みＤｅおよびワッシャー２２の厚みＤｄを引いた長さより小さくなるように各部材の寸法を設定している（Ｄｃ＜Ｌ−Ｄｅ−Ｄｄ）。

かかる凸部３２を設けることの効果について、図２、図３を参照して説明する。図２は凸部３２がある場合において、図３は凸部３２がない場合において、マスダンパ２０を組み付け忘れた場合の様子を示す図である。

マスダンパ２０を配置し忘れたまま締結ボルト１０をブラケット２４に螺合しようとすると、当然のことながら、マスダンパ２０の組み付け時厚みＤｂ分だけ余分に、締結ボルト１０の先端がトレイ２８側に突出することになる。

ここで、図３に示すように、凸部３２を設けていない場合、ブラケット２４上面からトレイ２８上面までの間には、十分なスペースがあることになる。そのため、マスダンパ２０を忘れた状態で、締結ボルト１０を螺合し、締結ボルト１０の先端がマスダンパ２０の組み付け時厚みＤｂ分だけ余分にトレイ２８側に突出したとしても、締結ボルト１０の先端がトレイ２８に当接することはない。その結果、マスダンパ２０を組み付け忘れた状態でも、締結ボルト１０を締め付けることができ、車載インバータ１２をフレームユニット２３に固定できる。そのため、作業者が、マスダンパ２０の組み付け忘れに気付きにくいという問題がある。また、たとえ、後から気付いたとしても、硬く締め付けられた締結ボルト１０を再度、緩めて取り外すのは手間という問題もあった。

一方、本実施形態では、既述したように、マスダンパ２０を配置した状態で螺合締結された締結ボルト１０の先端面との距離Ｄａがマスダンパ２０の組み付け時厚みＤｂより小さくなる高さ位置に凸部３２を設けている。そのため、本実施形態では、マスダンパ２０を省略した状態で締結ボルト１０を螺合し、ねじを回し進めようとしても、図２に示すように、締結ボルト１０の先端が凸部３２の上面に当接することになる。そして、その結果、締結ボルト１０のさらなる進出が疎外され、締結ボルト１０を締め付けることができず、結果として、車載インバータ１２をフレームユニット２３に固定することができなくなる。そのため、作業者は、マスダンパ２０の不足に容易に気付くことができ、結果として、マスダンパ２０を組みつけ忘れたまま車載インバータ１２が組み付けられることが防止される。つまり、本実施形態によれば、マスダンパ２０の組み付け忘れを確実に防止することができる。

なお、本実施形態では、トレイ２８に、他部材の位置決めに利用される位置決め孔３０を設けている。そして、この位置決め孔３０への位置決めピン（図示せず）の挿入を可能にするために、略皿状の凸部３２を設けている。しかし、マスダンパ２０を組み付け忘れた状態での締結ボルト１０の締め付けを疎外でき得る部材であれば、凸部３２に替えて他の部材を配置するようにしてもよい。

例えば、図４に示すように、ブラケット２４の高さを低くし（ブラケット２４上面からトレイ２８上面までの距離を短くし）、マスダンパ２０を組みつけ忘れた状態では締結ボルト１０の先端がトレイ２８上面に干渉するようにしてもよい。すなわち、ブラケット２４の高さを、マスダンパ２０を配置した状態で螺合締結された締結ボルト１０の先端面とトレイ２８上面との距離Ｄｆが、マスダンパ２０の組み付け時厚みＤｂより小さくなるようにしてもよい（Ｄｆ＜Ｄｂ）。かかる構成とすれば、マスダンパ２０を組みつけ忘れた状態では、締結ボルト１０を締め付けることができず、車載インバータ１２をブラケット２４に組み付けることができない。その結果、マスダンパ２０の組み付け忘れを効果的に防止することができる。

また、これまでの説明では、車載インバータ１２を、中空の固定部材（フレームユニット２３）に組み付ける場合を例に挙げて説明したが、本発明は、当然ながら、中実の固定部材に組み付ける場合にも応用できる。例えば、図５に示すように、締結孔１６に挿通した締結ボルト１０を、中実プレート５０に形成された雌ネジ５２に螺合することで、車載インバータ１２を中実プレートに組み付ける場合を考える。この場合でも、雌ネジ５２の深さを、マスダンパ２０を配置した状態で螺合締結された締結ボルト１０の先端面と雌ネジ５２底面との距離Ｄｇが、マスダンパ２０の組み付け時厚みＤｂより小さくなるようにすればよい。この場合、雌ネジ５２の底面が、締結ボルト１０の更なる進出を疎外する当接部材に相当する。

また、これまでの説明では、車載インバータ１２を例に挙げて説明したが、車載インバータ１２に限らず、他の電子機器、例えば、コンバータやバッテリ、ＥＣＵなどであってもよい。また、本実施形態では、制振部材としてマスダンパ２０を用いているが、締結ボルトの頭部と、固定部材の上面との間に配置される制振部材であれば、他の部材であってもよい。また、制振部材は、締結ボルトの頭部と、固定部材との間に位置していればよく、例えば、組付座と固定部材との間に配置されてもよい。

１０ 締結ボルト、１２ 車載インバータ、１４ 組付座、１６ 締結孔、２０ マスダンパ、２２ ワッシャー、２３ フレームユニット、２４ ブラケット、２６ 螺合部、２８ トレイ、３２ 凸部、５０ 中実プレート、５２ 雌ネジ。

Claims (2)

1. 締結ボルトの頭部と固定部材との間に電子機器の組付座および制振部材を配置した状態で、前記締結ボルトを前記固定部材に螺合締結することで、前記電子機器を前記固定部材に組み付ける電子機器の組付構造であって、
   前記固定部材に螺合締結された締結ボルトの長軸線上のうち、前記制振部材を配置した状態で前記固定部材に螺合締結された締結ボルトの先端面との距離が前記制振部材の組付時厚みより小さくなる位置に、前記締結ボルトの更なる進出を疎外する当接部材が設けられる、
   ことを特徴とする電子機器の組付構造。
2. 請求項１に記載の電子機器の組付構造であって、
   前記固定部材は、平板状のトレイと、前記トレイの上面に設置されるとともにトレイとの間に空間を形成するブラケットと、を備え、
   前記電子機器の組付座は、前記ブラケットの上面に組み付けられ、
   前記当接部材は、前記トレイの上面に設置され、前記ブラケット側に突出した凸部である、
   ことを特徴とする電子機器の組付構造。

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