JP2013073808A

JP2013073808A - カバー

Info

Publication number: JP2013073808A
Application number: JP2011212442A
Authority: JP
Inventors: Norio Matsumura; 記夫松村; Miyuki Fukunaga; 美由紀福永
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2013-04-22

Abstract

【課題】ヒンジ部の破断による第２カバー部の分離を極力防止できるカバーを提供する。
【解決手段】第１カバー部２と、第２カバー部１０と、第１カバー部２と第２カバー部１０の間を連結するヒンジ部２０とを備え、ヒンジ部２０を回転支点として第１カバー部２に対して第２カバー部１０が回転自在に設けられたカバー１であって、ヒンジ部２０は、ヒンジ幅方向Ｗの両側に位置する外側ヒンジ部２１と、外側ヒンジ部２１に分離し、且つ、ヒンジ幅方向Ｗの中央に位置する中央ヒンジ部２２とを有し、中央ヒンジ部２２は、各外側ヒンジ部２１よりヒンジ連結方向Ｌの寸法が長い。
【選択図】図２

Description

本発明は、第１カバー部と第２カバー部の間がヒンジ部で連結されたカバーに関する。

車両等に搭載されるバッテリーには、直接ヒューズユニットが付設されるものがある。バッテリーのバッテリーポストやヒューズユニットの端子部等が露出状態であると、水、塵によって腐食等が発生するため、バッテリーのヒューズユニットが付設された箇所の上部をカバーであるバッテリーカバーで被うことが一般的に行われる。バッテリーカバーは、その一部がヒューズユニットの保守・点検用に開閉できるようになっている。

この種の従来のバッテリーカバーとして特許文献１に開示されたものがある。このバッテリーカバー５０は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、第１カバー部５１と、第２カバー部５２と、第１カバー部５１と第２カバー部５２の間を連結するヒンジ部６０とを備えている。

第１カバー部５１と第２カバー部５２は、それぞれ底面側が開口された箱状である。第１カバー部５１は、ヒューズユニット（図示せず）に固定される。

ヒンジ部６０は、可撓性を持たせるために第１カバー部５１及び第２カバー部５２より薄肉に形成されている。

上記従来例によれば、作業者が第２カバー部５２の先端側を図９（ａ）のＲ矢印方向に操作すると、ヒンジ部６０の撓み変形によって第２カバー部５２が回転する。これによって、第２カバー部５２を第１カバー部５１のほぼ直交位置（開放位置）まで開くことができる。

特開２００２−２８９１７１号公報

しかしながら、前記従来例では、ヒンジ部６０がヒンジ幅方向Ｗに沿って連続して一体に設けられている。そのため、ヒンジ部６０に過大外力が作用したり、経年劣化等によってヒンジ部６０の一部に破損が発生すると、その破損が全体に容易に伝搬することによってヒンジ部６０が破断し、これにより第２カバー部５２が第１カバー部５１より分離するという問題がある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、ヒンジ部の破断による第２カバー部の分離を極力防止できるカバーを提供することを目的とする。

本発明は、第１カバー部と、第２カバー部と、前記第１カバー部と前記第２カバー部の間を連結するヒンジ部とを備え、前記ヒンジ部を回転支点として前記第１カバー部に対して前記第２カバー部が回転自在に設けられたカバーであって、前記ヒンジ部は、ヒンジ幅方向の両側に位置する外側ヒンジ部と、前記外側ヒンジ部に分離し、且つ、ヒンジ幅方向の中央に位置する中央ヒンジ部とを有し、前記中央ヒンジ部は、前記各外側ヒンジ部よりヒンジ連結方向の寸法が長いことを特徴とする。

前記各外側ヒンジ部と前記中央ヒンジ部は、前記第２カバー部の回転時における撓み変形の向きが互いに異なる方向であることが好ましい。

前記各外側ヒンジ部は、その外端に位置するヒンジ端部が他の箇所よりも肉厚が厚く形成されていることが好ましい。

前記各外側ヒンジ部及び前記中央ヒンジ部は、前記第１カバー部及び前記第２カバー部の上面位置より低い位置に設けられていることが好ましい。

本発明によれば、過大外力の作用、経年劣化等によって、一対の外側ヒンジ部と中央ヒンジ部の内の一箇所に破損が発生しても、その破損の伝搬によっては当該箇所のみが破断し、分割された他の箇所には破損が伝搬することがない。従って、ヒンジ部の破断による第２カバー部の分離を極力防止できる。

本発明の一実施形態を示し、第２カバー部が閉位置に位置するバッテリーカバーの斜視図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）第２カバー部が閉位置に位置するバッテリーカバーの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ部拡大図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）はヒンジ部の拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。本発明の一実施形態を示し、第２カバー部を開位置側の回転したバッテリーカバーの斜視図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）第２カバー部を開位置側に回転したバッテリーカバーの平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＥ部拡大図である。本発明の一実施形態を示し、第２カバー部を更に開位置側に回転したバッテリーカバーの斜視図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）第２カバー部を更に開位置側に回転したバッテリーカバーの平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＧ部拡大図である。本発明の一実施形態のバッテリーカバーと従来例のバッテリーカバーの応力分布の観測図である。従来例を示し、（ａ）はバッテリーカバーの斜視図、（ｂ）はバッテリーカバーの平面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
図１〜図７は本発明の一実施形態を示す。図１〜図３に示すように、カバーであるバッテリーカバー１は、第１カバー部２と、第２カバー部１０と、第１カバー部２と第２カバー部１０の間を連結するヒンジ部２０とを備えている。

第１カバー部２は、第１上面壁３と第１上面壁３の三方の縁端より下方に向かって配置された第１側面壁４とを有する。第１上面壁３の第２カバー部１０側は、下方に傾斜する第１傾斜面部５と垂直方向に延びる垂直面部５ａとなっている。第１側面壁４には、複数の係止部６が設けられている。複数の係止部６によって、第１カバー部２がヒューズユニット（図示せず）に固定される。

第２カバー部１０は、第２上面壁１１と第２上面壁１１の三方の縁端より下方に向かって配置された第２側面壁１２とを有する。第２上面壁１１の第１カバー部２側は、下方に傾斜する第２傾斜面部１３と水平方向に延びる水平面部１４となっている。水平面部１４には、ヒンジ幅方向Ｗの中央箇所に凹部１４ａが形成されている。

ヒンジ部２０は、第１カバー部２の水力面部５ａと第２カバー部１０の水平面部１４の間を連結している。ヒンジ部２０は、第１カバー部２及び第２カバー部１０の上面より低い位置に配置されている。ヒンジ部２０は、ヒンジ幅方向Ｗの両側に位置する外側ヒンジ部２１と、この外側ヒンジ部２１に分離し、且つ、ヒンジ幅方向Ｗの中央に位置する中央ヒンジ部２２とから構成されている。つまり、３つに分割されている。

中央ヒンジ部２２は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、そのヒンジ幅方向Ｗの寸法ａが両側の外側ヒンジ部２１の合計寸法ｂより長く設定されている。中央ヒンジ部２２は、そのヒンジ連結方向Ｌ（ヒンジ幅方向Ｗの直交方向）の寸法ｃが各外側ヒンジ部２１の寸法ｄより長く設定されている。

各外側ヒンジ部２１は、図２（ｃ）に詳しく示すように、第２カバー部１０の閉位置では、側面から見て（側面視で）、ストレート形状である。中央ヒンジ部２２は、第２カバー部１０の閉位置では、側面から見て（側面視で）、湾曲形状である。湾曲方向は、中央が上方に突出する向きである。これにより、一対の外側ヒンジ部２１と中央ヒンジ部２２は、第２カバー部１０の回転時における撓み変形の向きが互いに異なる方向になる。つまり、一対の外側ヒンジ部２１は、その中央が下方に突出する向きに撓み、中央ヒンジ部２２は、その中央が上方に突出する向きに撓む（図５（ｃ）、図７（ｃ）参照）。

外側ヒンジ部２１及び中央ヒンジ部２２は、図３に詳しく示すように、第１カバー部２や第２カバー部１０の肉厚に比較して、肉厚が薄く形成されている。肉薄の中央ヒンジ部２２は、全ての位置で肉厚が均一である。肉薄の各外側ヒンジ部２１は、全ての位置で均一ではなく、外端に位置するヒンジ端部２１Ａが他の箇所よりも肉厚が厚く形成されている。又、各ヒンジ端部２１Ａの外端面２１ａは、上方から見て（上面視で）、なだらかな曲面、つまり、半円弧面に形成されている。

上記構成において、第２カバー部１０は、ヒンジ部２０を回転支点として第１カバー部２に対しＲ矢印方向（図１に示す）に回転自在であり、この回転によって図１及び図２に示す閉位置と開位置（第１傾斜面部５と第２傾斜面部１３が突き当たる位置）との間で変移できる。図５及び図６の状態と図７及び図８の状態は、第２カバー部１０の回転途中状態をそれぞれ示す。図１及び図２の閉位置では、第１上面壁３と第２上面壁１１が同一面上に配置され、ヒューズユニット（図示せず）等の上部を被う。開位置では、第２上面壁１１で塞がれていたヒューズユニット（図示せず）等の上部が露出する。これにより、ヒューズ（図示せず）の視認等を行うことができる。

第２カバー部１０の回転過程では、図５（ｃ）や図７（ｃ）に詳しく示すように、一対の外側ヒンジ部２１と中央ヒンジ部２２が共に撓み変形する。一対の外側ヒンジ部２１は、その中央が下方に突出する方向に撓み、中央ヒンジ部２２は、その中央が上方に更に突出する方向に撓むことになる。

以上説明したバッテリーカバー１では、第１カバー部２と第２カバー部１０を連結するヒンジ部２０は、一対の外側ヒンジ部２１と中央ヒンジ部２２に分割されている。従って、過大外力の作用、経年劣化等によって、例えば一つの外側ヒンジ部２１の一部に破損が発生しても、その破損の伝搬によっては当該外側ヒンジ部２１のみが破断し、他の外側ヒンジ部２１や中央ヒンジ部２２には破損が伝搬することがない。中央ヒンジ部２２の一部に破損が発生しても、各外側ヒンジ部２１には破損が伝搬することがない。従って、ヒンジ部２０の破断による第２カバー部１０の分離を極力防止できる。

一対の外側ヒンジ部２１は、ヒンジ連結方向Ｌの寸法ｄが中央ヒンジ部２２に較べて短く設定されている。従って、一対の外側ヒンジ部２１の弾性変形に起因する第２カバー部１０の位置変移を極力小さい変動に抑えることができる。これにより、第１カバー部２に対する第２カバー部１０の位置関係を所定の位置に保持でき、バッテリやヒューズユニットとの干渉を確実に回避できる。又、中央ヒンジ部２２は、ヒンジ連結方向Ｌの寸法ｃが一対の外側ヒンジ部２１より長く設定されている。従って、中央ヒンジ部２２に作用する最大曲げ応力を極力小さく抑えることができ、耐久性が向上する。以上により、第１カバー部２に対する第２カバー部１０の位置関係を保持しつつ、ヒンジ部２０の耐久性を向上させることができる。この点からもヒンジ部２０の破断を極力防止できる。

各外側ヒンジ部２１と中央ヒンジ部２２は、第２カバー部１０の回転時における撓み変形の向きが互いに異なる方向である。従って、一対の外側ヒンジ部２１と中央ヒンジ部２２とは、互いの反力を抑え合うように作用するため、繰り返し開閉によって発生し易い第２カバー部１０の浮き上がりを極力防止できる。

外側ヒンジ部２１のヒンジ端部２１Ａは、他の箇所よりも肉厚に形成されている。第２カバー部１０に例えば横荷重が作用した場合に、ヒンジ部２０の両側の外側ヒンジ部２１のヒンジ端部２１Ａに最大応力が発生することになるが、ヒンジ端部２１Ａが他の箇所より肉厚であるため、最大応力値を低減できる。これにより、ヒンジ部２０の強度アップを図ることができる。

ヒンジ部２０が第１カバー部２と第２カバー部１０の上面より低い位置に設定されている。従って、第１カバー部２側と第２カバー部１０側（詳細には、第１傾斜面部５と第２傾斜面部１３）が突き当たる位置で回転が規制される。これにより、過剰回転阻止部を別途設けることなく、ヒンジ部２０の過剰撓み変形を防止できるため、ヒンジ部２０の耐久性の向上を図ることができる。

両側の外側ヒンジ部２１の外端面２１ａは、なだらかな曲面、つまり、半円弧面に形成されている。従って、ヒンジ端部２１Ａには急激な形状変化に起因する応力集中が発生しない。

（応力分布の測定）
本実施形態に係るバッテリーカバー１と、従来例に係るバッテリーカバー５０について、ヒンジ部２０，６０の応力分布状態を実験により測定した。例えば、応力分布は、光弾性体でバッテリーカバー１，５０を作製し、そのバッテリーカバー１，５０の第２カバー部１０,５２の開閉に際して、ヒンジ部２０,６０に作用する応力の画像を観察した。

すると、図８に示すような応力分布が得られた。各部の負荷度合いは、４段階で表示した。最も負荷が高い箇所は、黒塗りとし、負荷が低くなるにつれてハッチングの密度を低くして表示した。

従来例のヒンジ部６０では、上面側の全域に圧縮応力が、裏面側の全域に引っ張り応力が作用する。一方、実施形態のヒンジ部２０では、上記したように、第２カバー部１０の回転時における撓み変形の向きが一対の外側ヒンジ部２１と中央ヒンジ部２２で互いに異なる。そのため、ヒンジ部２０の上面側では、各外側ヒンジ部２１の箇所に圧縮応力が、中央ヒンジ部２２の箇所に引っ張り応力が作用する。ヒンジ部２０の裏面側では、各外側ヒンジ部２１の箇所に引っ張り応力が、中央ヒンジ部２２の箇所に圧縮応力が作用する。

ヒンジ部圧縮応力と引っ張り応力の内で破損に繋がるのは、引っ張り応力である。引っ張り応力について比較すると、実施形態のモデルが従来例のモデルに較べて低くなることが確かめられた。

（その他）
前記実施形態では、ヒンジ部２０は、一対の外側ヒンジ部２１と中央ヒンジ部２２から３分割されているが、各外側ヒンジ部２１自体を複数の分割ヒンジ部より構成しても良く、又、中央ヒンジ部２２自体を複数の分割ヒンジ部より構成しても良い。

前記実施形態では、カバーはバッテリーカバー１であるが、本発明は、それ以外のカバーにも適用できることはもちろんである。

１バッテリーカバー（カバー）
２第１カバー部
１０第２カバー部
２０ヒンジ部
２１外側ヒンジ部
２１Ａヒンジ端部
２２中央ヒンジ部
Ｗヒンジ幅方向
Ｌヒンジ連結方向

Claims

第１カバー部と、第２カバー部と、前記第１カバー部と前記第２カバー部の間を連結するヒンジ部とを備え、前記ヒンジ部を回転支点として前記第１カバー部に対して前記第２カバー部が回転自在に設けられたカバーであって、
前記ヒンジ部は、ヒンジ幅方向の両側に位置する外側ヒンジ部と、前記外側ヒンジ部に分離し、且つ、ヒンジ幅方向の中央に位置する中央ヒンジ部とを有し、
前記中央ヒンジ部は、前記各外側ヒンジ部よりヒンジ連結方向の寸法が長いことを特徴とするカバー。
請求項１記載のカバーであって、
前記各外側ヒンジ部と前記中央ヒンジ部は、前記第２カバー部の回転時における撓み変形の向きが互いに異なる方向であることを特徴とするカバー。
請求項１又は請求項２記載のカバーであって、
前記各外側ヒンジ部は、その外端に位置するヒンジ端部が他の箇所よりも肉厚が厚く形成されていることを特徴とするカバー。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のカバーであって、
前記各外側ヒンジ部及び前記中央ヒンジ部は、前記第１カバー部及び前記第２カバー部の上面位置より低い位置に設けられていることを特徴とするカバー。