JP2018207666A - 電気接続箱の取付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体の振動に対する共振の発生、および内部に収容する電子部品の振動の影響を低減して、電気接続箱及び収容される電子部品の損傷を抑制する。【解決手段】筐体２の固定部３ａに形成された貫通孔４ａに圧入した金属カラー５ａ（カラー部材）の筒部６ａにボルト２０ａ（ねじ部材）を挿通して、当該ボルト２０ａを車体側取付け部材１００の孔部２２ａに挿入して締結固定する。その際、金属カラー５ａの鍔部７ａに形成した複数の鋲８ａを、固定部３ａ（筐体２）の貫通孔４ａの周縁に食い込ませることによって、金属カラー５ａと当該金属カラー５ａが圧入された固定部３ａとの位置ずれの発生を抑制して、筐体２と車体側取付け部材１００とを、より一層強固に固定する。【選択図】図２

Description

本発明は、電気接続箱の取付け構造に関する。

ハイブリッドシステムが搭載されたハイブリッド車両等においては、高電圧リレーやヒューズ等の電子部品を収容したジャンクションボックス等の電気接続箱が、車体に搭載される。このような電気接続箱は、車体に締結固定されるため、電気接続箱に収容された、例えばヒューズ等の電子部品は、車両の振動を受ける。特に、高さのある電子部品を収容している電気接続箱は、高さ方向の寸法が大きくなるため、高さ方向に沿う振動の影響を受けやすい。そして、場合によっては、車両の振動と電気接続箱の振動とが共振することによって、電気接続箱に収容された電子部品が損傷する虞がある。

また、電気接続箱に収容された、例えば高電圧リレーは、スイッチング制御を行う際のオン・オフの切替時等に振動を発生する。発生した振動は、電気接続箱の筐体及び車体を介して、車室内に伝搬して、車両の乗員が当該振動を作動音として聴取した場合には、乗員に不快感を与える虞がある。

従来、このような電気接続箱では、外部振動に対する共振を抑制するとともに、内部に収容する電子部品の振動の影響を低減する目的で、電気接続箱を構成する筐体に補強用リブを立てることによって耐振動性を高めていた（例えば、特許文献１）。また、支持部材に対する止め点の数を増やすことによって取付け強度を高めることにより、耐振動性を高める例がある（例えば、特許文献２）。

しかしながら、電気接続箱にリブを立てるためには、一般に金型の設計変更が必要になるため、費用と期間を要するという問題があった。さらに、リブの設置位置によって筐体の固有振動数が変化するため、同じ大きさの電気接続箱であっても、取り付ける車両毎にリブを再設計する必要があり、車両適用性の観点から課題があった。

また、止め点の数を増加させると、電気接続箱の周辺に止め点を設置するスペースを広く確保する必要があるため、電気接続箱を設置するために広い設置スペースが必要になるという課題があった。さらに、止め点を増やすと、ボルト等の締結部材の必要数が増加するため、費用の増大を招くという課題があった。

特開平１１−２６６５１５号公報 特開２００１−２３７５７２号公報

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、車両に搭載される電気接続箱において、車体の振動に対する共振の発生、および内部に収容する電子部品の振動の影響を低減して、電気接続箱及び収容される電子部品の損傷を抑制することを目的とする。

上記目的を達成する為、本発明に係る電気接続箱の取付け構造は、少なくとも１以上の電子部品を収容する電気接続箱の筐体の外側面に形成された、当該電気接続箱の高さ方向に沿う貫通孔を有する複数の固定部と、前記貫通孔に圧入される筒部と、当該筒部の一端側の周縁に、前記筒部と直交する平面で形成された鍔部と、を有するカラー部材と、前記鍔部の前記筒部側の面に形成された、当該筒部を前記貫通孔に圧入した際に、当該貫通孔の周縁の食い込む複数の突起状の鋲と、前記筒部に挿通するねじ部材と、を備えて、前記筐体を、前記貫通孔に圧入された前記筒部に挿通した前記ねじ部材によって、当該ねじ部材が挿入される孔部を有する車体側取付け部材に締結固定することを特徴とする。

本発明に係る電気接続箱の取付け構造は、筐体の外側面に形成された固定部の貫通孔に、カラー部材の筒部を圧入して、当該筒部に挿通したねじ部材を車体側取付け部材の孔部に挿入して、筐体と車体側取付け部材とを締結固定する。カラー部材は、貫通孔に圧入された際に、鍔部の筒部側の面に形成された複数の突起状の鋲が、貫通孔の端部周縁に食い込んで、カラー部材と当該カラー部材が圧入された筐体との位置ずれの発生を抑制する。そして、カラー部材は、筒部に挿通したねじ部材によって、車体側取付け部材と金属締結される。したがって、筐体と車体側取付け部材とは、より一層強固に固定されて、外部振動との共振による、電気接続箱及びそこに収容される電子部品の損傷を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施形態に係る電気接続箱の斜視図である。 図２は、第１の実施形態に係る電気接続箱の取付け構造を示す断面図である。 図３の（ａ）は、金属カラーの側面外観図である。図３の（ｂ）は、金属カラーを鍔部側から見た外観図（Ａ矢視図）である。図３の（ｃ）は、金属カラーを筒部側から見た外観図（Ｂ矢視図）である。 図４は、第２の実施形態に係る電気接続箱の取付け構造を示す断面図である。

以下に、本発明に係る電気接続箱の取付け構造の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施形態における構成要素は、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態に係る電気接続箱について説明する。図１は、第１の実施形態に係る電気接続箱の斜視図である。なお、図１は、電気接続箱を車体側取付け部材に取付けた状態を示している。図２は、電気接続箱の取付け構造を示す断面図であり、図１に示す固定部の一つをＹＺ平面で切った断面を示す。そして、図３は、図１の各固定部に圧入される金属カラーの外観図である。

本実施形態における電気接続箱１は、高電圧リレーやヒューズ等の１以上の電子部品を収容する。図１に示すように、電気接続箱１を形成するアッパーカバーである筐体２は、樹脂部材で形成されて、外側面に複数の固定部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを備え、内部に電子部品１０ａ，１０ｂを収容する。図１の例では、筐体２は４か所の固定部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを備えている。なお、固定部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの数は４か所に限定されるものではない。すなわち、筐体２の寸法や内部に収容する電子部品の数や質量等に応じて、筐体２の外側面の適切な位置に、適切な数の固定部が形成される。

固定部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、全て同一の構造を有し、取付け構造Ｔ１によって、金属製の車体側取付け部材１００に取付けられる。取付け構造Ｔ１について、詳しくは後述する。固定部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄには、それぞれ、筐体２の高さ方向（Ｚ軸方向）に沿う貫通孔が形成されている。そして、各貫通孔には、カラー部材の一例である金属カラー５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄがそれぞれ圧入される。金属カラー５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、それぞれ筒部を有して、この筒部に挿通されたねじ部材の一例であるボルト２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄによって、筐体２は、金属製の車体側取付け部材１００と締結固定される。なお、金属カラー５ａの詳細構造については後述する。

次に、図２を用いて、固定部３ａを例にして、取付け構造Ｔ１の具体的な構成について説明する。なお、図示はしないが、固定部３ｂ，３ｃ，３ｄも同様の取付け構造Ｔ１を有している。固定部３ａには、筐体２の高さ方向（Ｚ軸方向）に沿う貫通孔４ａが開口されている。貫通孔４ａには、カラー部材の一例である金属カラー５ａが圧入される。金属カラー５ａは、例えば鉄や銅、アルミニウム等の金属で形成されて、筒部６ａと、筒部６ａの一端側の周縁に筒部６ａと直交する平面で鍔状（フランジ状）に形成された鍔部７ａと、を備える。そして、鍔部７ａの裏面側の面、すなわち固定部３ａに当接する側の面には、筒部６ａを取り囲むように、突起状をなす複数の金属製の鋲８ａが形成されている（詳しくは図３参照）。金属カラー５ａの筒部６ａは、鍔部７ａの裏面側が固定部３ａの上面に当接する位置まで貫通孔４ａに圧入されるため、複数の鋲８ａは、それぞれ固定部３ａに形成された貫通孔４ａの端部周縁に食い込む。そのため、固定部３ａに対する、金属カラー５ａの筒部６ａの軸方向（Ｚ軸方向）への移動、および金属カラー５ａの鍔部７ａの筒部６ａの中心軸周りの移動が、ともに抑止されることによって、金属カラー５ａと固定部３ａとは強固に固定される。

貫通孔４ａに圧入された筒部６ａには、鍔部７ａ側から、ねじ部材の一例であるボルト２０ａが挿通される。このボルト２０ａは、車体側取付け部材１００に開口された孔部２２ａに螺合される。また、ボルト２０ａの螺合によって、前記した複数の鋲８ａは、貫通孔４ａの端部周縁により一層深く食い込む。このようにして、筐体２と車体側取付け部材１００とは強固に締結固定される。

なお、図２に示すように、貫通孔４ａの内径ｄ１と、筒部６ａを挟んで配置される鋲８ａの間隔ｄ２とは、ｄ１＜ｄ２の関係を有する。すなわち、金属カラー５ａを貫通孔４ａに圧入した際に、鍔部７ａに形成された複数の鋲８ａは、貫通孔４ａの端部周縁、すなわち固定部３ａの上面に確実に食い込む。

次に、図３を用いて、金属カラー５ａの詳細な構造について説明する。金属カラー５ａは、図３の（ａ）に示すように、外径ｄ３の筒部６ａの一端側にフランジ状の鍔部７ａを備える。鍔部７ａの裏面側（筒部６ａ側）には、前述したように、複数の突起状の鋲８ａが形成されている。筒部６ａの外径ｄ３と、前述した貫通孔４ａの内径ｄ１とは略等しく形成されており、筒部６ａは、鍔部７ａ側から圧力を加えることによって、貫通孔４ａに圧入される。なお、鍔部７ａの鋲８ａは、切削加工、または鍛造等の金属加工によって形成する。

図３の（ｂ）は、図３の（ａ）のＡ矢視図である。鍔部７ａは、外周縁が円形に形成されている。そして、鍔部７ａの表面は平面状に形成されている。この平面部分には、筐体２と車体側取付け部材１００とを締結固定した際に、前記したボルト２０ａ（図２参照）の頭部が当接する。なお、鍔部７ａの外周縁の形状は円形に限定されるものではないが、円形とするのが望ましい。これは、電気接続箱１（図１参照）を設置する際に必要なスペースは、できる限り小さくするのが望ましいためである。

図３の（ｃ）は、図３の（ａ）のＢ矢視図である。鍔部７ａの裏面側には、筒部６ａの中心軸上に中心Ｏを有する円周をなすように、等間隔（中心Ｏからの見込み角θが４５°毎）に、複数の鋲８ａが設置されている。それぞれの鋲８ａは、先端が鋭角状に加工されている。なお、図３の（ｃ）の例では８個の鋲８ａが形成されているが、鋲８ａの数は８個に限定されるものではない。また、複数の鋲８ａの設置間隔は、等間隔に限定されるものではなく、略等間隔であればよい。

図２に示す取付け構造Ｔ１によると、筐体２の貫通孔４ａに金属カラー５ａを圧入した際に、鍔部７ａに形成された複数の鋲８ａが筐体２の固定部３ａに形成された貫通孔４ａの端部周縁に食い込む。したがって、鍔部７ａが当接する固定部３ａの上面の平面度に左右されずに、筐体２と車体側取付け部材１００とを強固に締結固定することができる。

また、取付け構造Ｔ１によると、筐体２が、貫通孔４ａに沿う方向（Ｚ軸方向）の外力を受けた際に、複数の鋲８ａが固定部３ａに食い込んでいるため、各鋲８ａは、外力による荷重を均等に受ける。したがって、取付け構造Ｔ１は、固定部３ａの特定部位への応力集中を抑制することができるため、外力による固定部３ａの変形を抑制することができる。

さらに、取付け構造Ｔ１によると、筐体２と車体側取付け部材１００とが金属カラー５ａを介して、より一層強固に締結固定されるため、筐体２と車体側取付け部材１００とが、あたかも１つの剛体として振る舞うようになる。したがって、筐体２の固有振動数を、金属カラー５ａがない場合、すなわち筐体２の固定部３ａと車体側取付け部材１００とを単にボルト２０ａで締結した場合と比べて、より高周波側に移行させることができる。そのため、一般に１０〜５０Ｈｚ帯に多く分布するといわれている外部振動に対して、筐体２の固有振動数を、５０Ｈｚを超える領域にまで高めることができ、外部振動に対する筐体２の共振を抑制することができる。

また、取付け構造Ｔ１を用いることによって、外部振動が筐体２の高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って発生する場合において、鍔部７ａに形成された複数の鋲８ａが、固定部３ａの上面に食い込んで強固に固定されているため、耐振動性を高めることができる。

さらに、取付け構造Ｔ１によると、前述したように、筐体２の固有振動数を高めることができるため、電気接続箱１に収容された、例えば高電圧リレーの作動に伴って発生する振動や作動音によって、筐体２が共振するのを抑制することができる。

以上説明したように、第１の実施形態に係る取付け構造Ｔ１によれば、ボルト２０ａ（ねじ部材）は、鍔部７ａ側から挿通されて、孔部２２ａに螺合される。したがって、固定部３ａ（筐体２）と車体側取付け部材１００とを強固に締結固定することができる。

［第２の実施形態］
次に、図４を用いて、第２の実施形態に係る電気接続箱について説明する。図４は、第２の実施形態に係る電気接続箱の取付け構造Ｔ２を示す断面図である。第２の実施形態における取付け構造Ｔ２は、前述した取付け構造Ｔ１において、固定部３ａ（筐体２）の側から挿通していたボルト２０ａを、車体側取付け部材１００の側から挿通して、固定部３ａの側でナット２６ａと螺合した構造を有する。なお、取付け構造Ｔ２を構成する各要素は、取付け構造Ｔ１を構成する各要素と重複するため、同じ符号を用いて説明する。

図４において、ボルト２０ａは、車体側取付け部材１００の裏面側（Ｚ軸負側）から挿通される。このとき、車体側取付け部材１００の裏面側には、孔部２４ａと連接するざぐり穴２５ａが形成しておく。ボルト２０ａの軸を、孔部２４ａ側から挿通した際に、ボルト２０ａの頭部は、ざぐり穴２５ａに潜り込むため、車体側取付け部材１００の裏面側に、ボルト２０ａの頭部による出っ張りが生じない。

さらに、図４において、ボルト２０ａの軸は、固定部３ａに圧入されたカラー部材の一例である金属カラー５ａの筒部６ａに挿通される。そして、金属カラー５ａの鍔部７ａ側から突出したボルト２０ａの軸部に、ナット部材の一例であるナット２６ａが螺合される。ナット２６ａの底部は、ボルト２０ａの軸部に螺合されて、金属カラー５ａの鍔部７ａに当接する。

鍔部７ａの裏面側には複数の鋲８ａが形成されている。この鋲８ａは、金属カラー５ａが固定部３ａに圧入されるとともに、ボルト２０ａの軸部にナット２６ａが螺合されることによって、貫通孔４ａの端部周縁により一層深く食い込む。このようにして、固定部３ａ（筐体２）と車体側取付け部材１００とは強固に締結固定される。

以上説明したように、第１の実施形態に係る取付け構造Ｔ１、および第２の実施形態に係る取付け構造Ｔ２によれば、筐体２の固定部３ａに形成された貫通孔４ａに圧入した金属カラー５ａ（カラー部材）の筒部６ａにボルト２０ａ（ねじ部材）を挿通する。そして、当該ボルト２０ａは、車体側取付け部材１００の孔部２２ａに挿入されて締結固定される。その際、金属カラー５ａの鍔部７ａに形成した複数の鋲８ａが、固定部３ａ（筐体２）の貫通孔４ａの周縁に食い込むため、金属カラー５ａと当該金属カラー５ａが圧入された固定部３ａとの位置ずれの発生が抑制される。そのため、筐体２と車体側取付け部材１００とは、より一層強固に固定される。したがって、外部振動との共振による、筐体２およびそこに収容される電子部品の損傷を抑制することができる。

また、第１の実施形態に係る取付け構造Ｔ１、および第２の実施形態に係る取付け構造Ｔ２によれば、複数の鋲８ａは、筒部６ａと直交する平面上に、筒部６ａの中心軸上に中心を有して、貫通孔４ａの内径ｄ１よりも大きい間隔ｄ２（直径）を有する円周をなすように、等間隔に設置される。したがって、複数の鋲８ａは、固定部３ａ（筐体２）の貫通孔４ａの周縁に均等に食い込むため、各鋲８ａは、外力による荷重を均等に受ける。これによって、取付け構造Ｔ１は固定部３ａの特定部位への応力集中を抑制することができるため、外力による固定部３ａの変形を抑制することができる。

そして、第２の実施形態に係る取付け構造Ｔ２によれば、ボルト２０ａ（ねじ部材）は、孔部２４ａ側から挿通されて、鍔部７ａの側でナット２６ａ（ナット部材）に螺合される。したがって、固定部３ａ（筐体２）と車体側取付け部材１００とを強固に締結固定することができる。なお、取付け構造Ｔ１または取付け構造Ｔ２を設計する際には、ボルト２０ａの挿通方向を考慮して、締結作業を行いやすい構造を選択すればよい。

なお、前記した取付け構造Ｔ１および取付け構造Ｔ２では、鍔部７ａに複数の鋲８ａを形成したが、同様の鋲８ａを、例えば、筒部６ａの外側面に形成する取付け構造も想定することができる。このような取付け構造によると、筒部６ａの外側面に、複数の鋲８ａを外向きに形成して、筒部６ａを固定部３ａの貫通孔４ａに圧入することによって、鋲８ａを固定部３ａの貫通孔４ａの内側面に食い込ませることができる。そして、貫通孔４ａに挿通したボルト２０ａによって、金属カラー５ａと固定部３ａとを、車体側取付け部材１００に強固に固定することができる。

しかしながら、このような取付け構造によると、筐体２（固定部３ａ）に対して、ボルト２０ａの軸方向の外力が印加された場合に、当該外力の方向と、鋲８ａの食い込みによって金属カラー５ａが固定部３ａを押圧する力の方向とが直交する。したがって、ボルト２０ａの軸方向の外力に対する金属カラー５ａの保持力が不足する。すなわち、鋲８ａは、取付け構造Ｔ１および取付け構造Ｔ２として説明したように、鍔部７ａの裏面側に形成して、金属カラー５ａを、ボルト２０ａの軸方向に沿って押圧する構造をとるのが望ましい。

１ 電気接続箱
２ 筐体
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 固定部
４ａ 貫通孔
５ａ 金属カラー（カラー部材）
６ａ 筒部
７ａ 鍔部
８ａ 鋲
１０ａ，１０ｂ 電子部品
２０ａ ボルト（ねじ部材）
２２ａ，２４ａ 孔部
２５ａ ざぐり穴
２６ａ ナット（ナット部材）
１００ 車体側取付け部材
ｄ１ 内径
ｄ２ 間隔（直径）
ｄ３ 外径
Ｔ１，Ｔ２ 取付け構造

Claims (4)

1. 少なくとも１以上の電子部品を収容する電気接続箱の筐体の外側面に形成された、当該電気接続箱の高さ方向に沿う貫通孔を有する複数の固定部と、
   前記貫通孔に圧入される筒部と、当該筒部の一端側の周縁に、前記筒部と直交する平面で形成された鍔部と、を有するカラー部材と、
   前記鍔部の前記筒部側の面に形成された、当該筒部を前記貫通孔に圧入した際に、当該貫通孔の周縁の食い込む複数の突起状の鋲と、
   前記筒部に挿通するねじ部材と、を備えて、
   前記筐体を、前記貫通孔に圧入された前記筒部に挿通した前記ねじ部材によって、当該ねじ部材が挿入される孔部を有する車体側取付け部材に締結固定することを特徴とする、
   電気接続箱の取付け構造。
2. 前記複数の鋲は、前記平面上に、前記筒部の中心軸上に中心を有して、前記貫通孔の内径よりも大きい直径を有する円周をなすように、等間隔に設置されることを特徴とする、
   請求項１に記載の電気接続箱の取付け構造。
3. 前記ねじ部材は、前記鍔部側から挿通されて、前記孔部に螺合されることを特徴とする、
   請求項１または請求項２に記載の電気接続箱の取付け構造。
4. 前記ねじ部材は、前記孔部側から挿通されて、前記鍔部の側でナット部材に螺合されることを特徴とする、
   請求項１または請求項２に記載の電気接続箱の取付け構造。

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