JP4371017B2 - 車両用筺体 - Google Patents

Description

本発明は、車両内に搭載され、車両用部品が収納される車両用筺体に関する。

従来、車両の所定位置にボックスを固定し、ボックス内に電子制御ユニットが配置された構造であって、車両衝突時の衝撃をボックスよりも先行して直接受け、ボックスを破壊しながら電子制御ユニットがボックスから離脱できるようにする腕部を突設した自動車用電子制御ユニットの取付構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−９５０３６号公報

しかしながら、上記従来の自動車用電子制御ユニットの取付構造において、車両衝突時に衝撃をボックスよりも先行して腕部が直接受け、ボックスを破壊しながら電子制御ユニットがボックスから離脱する。

これにより、車両衝突時に車両のボディが潰れることにより、衝突による衝撃を吸収させようとした場合、腕部及び離脱した電子制御ユニットが衝撃吸収の妨げとなり得る。したがって、車両全体として十分に衝撃吸収できないおそれがある。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車両の安全性を向上させた車両用筺体を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両内に搭載され、車両用部材を収容する車両用筺体であって、前記車両用筺体を構成する面において、該面の端辺には該端辺を起点に前記端辺に対し垂直方向に延びる少なくとも３つの溝状の第１破壊起点が並んで形成されているとともに、前記車両用筺体を構成する面は矩形であり、前記少なくとも３つの溝状の第１破壊起点のうち２つの前記第１破壊起点は、該矩形の角部近傍に１つずつ形成され、前記２つ以外の前記第１破壊起点は前記２つの前記第１破壊起点の中央に形成されて、前記車両用部材は電子回路基板であり、該電子回路基板には前記溝状の第１破壊起点に略平行する少なくとも３つの溝状の第２破壊起点が形成されていることを特徴とする車両用筺体である。

この一態様によれば、上記面の端辺には上記端辺を起点に上記端辺に対し垂直方向に延びる少なくとも３つの溝状の第１破壊起点が並んで形成されている。これにより、例えば上記車両用筺体に対して上記第１破壊起点が並ぶ方向に力が作用したときに、上記溝状の第１破壊起点に応力集中が起きる。上記溝状の第１破壊起点に応力集中が起きると、上記第１破壊起点を支点として上記車両用筺体の面は折れ曲がり、容易に上記車両用筺体が潰れる。したがって、上記車両用筺体が上記車両内に搭載された状態で、上記車両用筺体が車両本体から受ける力に対して潰れ易くなる。例えば車両衝突時等に車両のボディが潰れることにより、衝突の衝撃を吸収させようとする場合がある。この場合において、上記車両用筺体は車両本体から受ける力に対して潰れ易くなっていることから、上記車両用筺体が衝撃吸収の妨げになることがない。すなわち、車両全体として十分に衝撃吸収でき、車両の安全性を向上させることができる。

また、この一態様においては、上記車両用筺体を構成する面は矩形であり、前記少なくとも３つの溝状の第１破壊起点のうち２つの前記第１破壊起点は、該矩形の角部近傍に１つずつ形成され、前記２つ以外の前記第１破壊起点は前記２つの前記第１破壊起点の中央に形成されていることにより、上記車両用筺体に対して上記第１破壊起点が並ぶ方向に力が作用したときに、力点である上記角部近傍の上記２つの第１破壊起点と、上記角部近傍の上記２つの第１破壊起点の中央にあり、作用点となる上記第１破壊起点との距離を大きくとることができる。したがって、力点で生じた力を作用点で大きく作用させることができることから、より車両用筺体を潰れ易くすることができる。
さらに、この一態様においては、上記車両用部材は電子回路基板であり、上記電子回路基板には上記溝状の第１破壊起点に略平行する少なくとも３つの溝状の第２破壊起点が形成されていることにより、上記電子回路基板の上記第２破壊起点を上記車両用筺体の上記第１破壊起点に略平行に形成することとなり、上記車両用筺体と上記電子回路基板との潰れ易い方向を一致させることができる。これにより、上記電子回路基板が上記車両用筺体に収容され、上記電子回路基板と上記車両用筺体とが一体となった状態で全体として潰れ易くすることができる。

さらに、この一態様において、上記少なくとも３つの溝状の第１破壊起点は、上記矩形の隣合う上記端辺に夫々形成されているのが好ましい。これにより、上記車両用筺体は上記矩形の上記隣合う端辺の方向に夫々潰れ易くなる。したがって、上記車両用筺体が上記車両内に搭載された状態で、上記車両用筺体が複数の方向からの車両本体から受ける力に対して潰れ易くなる。すなわち、例えば車両衝突時等に車両のボディが複数の方向に潰れた場合に、上記車両用筺体が衝撃吸収の妨げになる事象が確実に減少する。

なお、この一態様において、上記車両用筺体を構成する矩形状の面のうち、開口する上記面の角部近傍に切り欠き状の第３破壊起点が１つずつ形成されていることが好ましい。

また、この一態様において、上記開口する面の対向する辺の両端部近傍に上記第３破壊起点が１つずつ形成され、上記両端部近傍に夫々形成された上記第３破壊起点の間に、少なくとも１つの上記第３破壊起点が更に形成されているのが好ましい。

本発明によれば、車両の安全性を向上させた車両用筺体を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両用筺体の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

図１は、本発明の一実施例に係るＥＣＵ筺体を車両に搭載した状態を示す図である。

車両には、車両の制御を行うエレクトリック・コントロール・ユニット（以下、ＥＣＵと称す。）等の電子制御ユニットが車室前部のエンジンルーム内に搭載されている。このＥＣＵはプリント基板よりなるＥＣＵ基板４を、放熱性を考慮したアルミニウム製の外装ケース（以下、ＥＣＵ筺体と称す。）２に収容させた構造を有しており、防水性を考慮した樹脂製のＥＣＵボックス６内に収容された状態で、エンジンルーム内のヘッドランプとサスタワーの間に配置されている。また、樹脂製のＥＣＵボックス６はボルトでエンジンルーム内に固定され、この樹脂製のＥＣＵボックス６の内部にＥＣＵ筺体２がブラケットおよびボルトで固定して取り付けられている。なお、車両が前方の障害物等に衝突した場合、エンジンルーム内の空間が潰れることにより、車両衝突時の衝撃が吸収され、車室内の安全性が確保させている。

次にＥＣＵ筺体２の構造について説明する。

図２（ａ）は、ＥＣＵ筺体２を上方から見た上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＥＣＵ筺体２をＸ方向から見た側面図である。また、図２（ｃ）は図２（ａ）に示すＥＣＵ筺体２をＹ方向から見た側面図であり、図２（ｄ）は、図２（ａ）に示すＥＣＵ筺体２をＺ方向から見た側面図である。なお、図２（ａ）に示すＥＣＵ筺体２をＷ方向からみた側面図は、Ｙ方向から見た側面図（ｃ）と対象となっている。

図２（ａ）に示すようにＥＣＵ筺体２を構成する矩形状の上面において、対向する２つの端辺２ａには端辺２ａを起点として端辺２ａに対し垂直方向に延びる３つの溝状の第１破壊起点８ａ、８ｂが等間隔で夫々形成されている。３つの溝状の第１破壊起点８ａ、８ｂのうち２つの第１破壊起点８ａは矩形状の角部寄りに夫々１つずつ形成され、１つの第１破壊起点８ｂは２つの第１破壊起点８ａの略中央に形成されている。対向する２つの端辺２ａに３つの溝状の第１破壊起点８ａ、８ｂが形成されることにより、第１破壊起点８ａ、８ｂを起点としてＥＣＵ筺体２はＸ方向およびＺ方向に潰れ易くなる。なお、２つの第１破壊起点８ａと１つの第１破壊起点８ｂとの距離を大きくすると、後述する理由でＸ方向およびＺ方向にＥＣＵ筺体２は、より潰れ易くなる。第１破壊起点８ａ、８ｂの溝はＶ字形状となっており、端辺２ａから離れるにしたがってＶ字形状の断面積が小さくなるように形成されている。なお、第１破壊起点８ａ、８ｂのＶ字形状の断面積を大きくすれば、Ｘ方向およびＺ方向にＥＣＵ筺体２は潰れ易くなる。また、第１破壊起点８ａ、８ｂが端辺２ａに対し垂直方向に延びる長さが長くなれば、Ｘ方向およびＺ方向にＥＣＵ筺体２は潰れ易くなる。

またＥＣＵ筺体２を構成する矩形状の上面において、対向する２つの端辺２ａに隣合う１つの端辺２ｂには端辺２ｂを起点として端辺２ｂに対し垂直方向に延びる３つの溝状の第４破壊起点１０ａ、１０ｂが等間隔で夫々形成されている。３つの溝状の第４破壊起点１０ａ、１０ｂのうち２つの第４破壊起点１０ａは矩形状の角部近傍に夫々１つずつ形成され、１つの第４破壊起点１０ｂは２つの第４破壊起点１０ａの略中央に形成されている。１つの端辺２ｂには端辺２ｂを起点として端辺２ｂに対し垂直方向に延びる３つの溝状の第４破壊起点１０ａ、１０ｂが形成されることにより、第４破壊起点１０ａ、１０ｂを起点としてＥＣＵ筺体２はＹ方向およびＷ方向に潰れ易くなる。

ＥＣＵ筺体２の上面には凸部２ｃが形成され、凸部２ｃの上面の端辺２ｄには、端辺２ｄを起点として端辺２ｄに対し垂直方向に延びる３つの溝状の第５破壊起点１２ａ、１２ｂが等間隔で夫々形成されている。なお、ＥＣＵ筺体２の凸部２ｃが他の部分と比較して肉厚に形成されている場合、従来の筺体では凸部２ｃは潰れ難くなっているが、本実施例のように３つの溝状の第５破壊起点１２ａ、１２ｂを形成することにより、第５破壊起点１２ａ、１２ｂを起点としてＥＣＵ筺体２はＹ方向およびＷ方向に潰れ易くなる。

なお、３つの溝状の第１破壊起点８ａ、８ｂ、第４破壊起点１０ａ、１０ｂおよび第５破壊起点１２ａ、１２ｂが形成されているが、形成される第１破壊起点８ａ、８ｂ、第４破壊起点１０ａ、１０ｂ及び第５破壊起点１２ａ、１２ｂの数は任意の数でよい。また、形成される第１破壊起点８ａ、８ｂの数が増えると、Ｘ方向およびＺ方向にＥＣＵ筺体２は、より潰れ易くなる。形成される第４破壊起点１０ａ、１０ｂ及び第５破壊起点１２ａ、１２ｂの数が増えると、Ｙ方向およびＷ方向にＥＣＵ筺体２は、より潰れ易くなる。さらに、第１破壊起点８ａ、８ｂ、第４破壊起点１０ａ、１０ｂおよび第５破壊起点１２ａ、１２ｂのＶ字状の溝は、端辺２ａ、２ｂから対向する端辺２ａ、２ｂまで縦断又は横断するように形成されていてもよい。

図２（ｂ）に示すように、ＥＣＵ筺体２を構成する１つの側面２ｅ上において、側面２ｅの上端辺２ｆから下端辺２ｇまで垂直方向に延びる３つの溝状の第６破壊起点１４ａ、１４ｂが夫々等間隔に形成されている。３つの溝状の第６破壊起点１４ａ、１４ｂのうち２つの第６破壊起点１４ａは側面２ｅの両端辺近傍に１つずつ形成され、２つの第６破壊起点１４ａの略中央にもう１つの第６破壊起点１４ｂが形成されている。また、第６破壊起点１４ａ、１４ｂの溝は断面形状がＶ字状に夫々形成されている。３つの溝状の第６破壊起点１４ａ、１４ｂが形成されることにより、第６破壊起点１４ａ、１４ｂを起点としてＥＣＵ筺体２はＹ方向およびＷ方向に潰れ易くなる。

図２（ｃ）に示すように、ＥＣＵ筺体２を構成する２つの対向する側面２ｈ上において、各側面２ｈの上端辺２ｉから下端辺２ｊまで垂直方向に延びる３つの溝状の第７破壊起点１６ａ、１６ｂが夫々等間隔に形成されている。３つの溝状の第７破壊起点１６ａ、１６ｂのうち２つの第６破壊起点１６ａは側面２ｈの両端辺寄りに１つずつ形成され、２つの第７破壊起点１６ａの略中央にもう１つの第７破壊起点１６ｂが形成されている。また、第７破壊起点１６ａ、１６ｂの溝は断面形状がＶ字状に夫々形成されている。３つの溝状の第７破壊起点１６ａ、１６ｂが形成されることにより、第７破壊起点１６ａ、１６ｂを起点としてＥＣＵ筺体２はＸ方向およびＺ方向に潰れ易くなる。

なお、３つの溝状の第６破壊起点１４ａ、１４ｂおよび第７破壊起点１６ａ、１６ｂが形成されているが、形成される第６破壊起点１４ａ、１４ｂおよび第７破壊起点１６ａ、１６ｂの数は任意の数でよい。

図２（ｄ）に示すように、ＥＣＵ筺体２は矩形状の開口する面２ｋを有し、開口面２ｋの対向する端辺２ｍには３つの切り欠き状の第３破壊起点１８ａ、１８ｂが夫々形成されている。３つの切り欠け状の第３破壊起点１８ａ、１８ｂのうち２つの第３破壊起点１８ａは矩形状の角部近傍に１つずつ形成され、もう１つの第３破壊起点１８ｂは２つの第３破壊起点１８ａの略中央に形成されている。開口面２ｋの対向する端辺２ｍに３つの切り欠き状の第３破壊起点１８ａ、１８ｂが形成されることにより、第３破壊起点１８ａ、１８ｂを起点としてＥＣＵ筺体２はＹ方向およびＷ方向に潰れ易くなる。

開口面２ｋの対向する端辺２ｍには３つの切り欠け状の第３破壊起点１８ａ、１８ｂが形成されているが、形成される第３破壊起点１８ａ、１８ｂの数は任意の数でよい。なお、形成される第３破壊起点１８ａ、１８ｂの数が増えると、Ｙ方向およびＷ方向にＥＣＵ筺体２は、より潰れ易くなる。また、切り欠け状の第３破壊起点１８ａ、１８ｂは、Ｚ方向に長く切り込まれていてもよい。これにより、ＥＣＵ筺体２はＹ方向およびＷ方向に、より潰れ易くなる。

なお、ＥＣＵ筺体２の下面には、上面に形成された第１破壊起点８ａ、８ｂ、第４破壊起点１０ａ、１０ｂおよび第３破壊起点１８ａ、１８ｂと略同一の破壊起点が上面に形成された第１破壊起点８ａ、８ｂ、第４破壊起点１０ａ、１０ｂおよび第３破壊起点１８ａ、１８ｂと対象位置に形成されている。

図３は第２破壊起点２０ａ、２０ｂが形成されたＥＣＵ基板４を示す図である。

ＥＣＵ筺体２にはＥＣＵ基板４が収容固定されている。ＥＣＵ基板４上には第１破壊起点８ａ、８ｂおよび第４破壊起点１０ａ、１０ｂに略平行する溝状の第２破壊起点２０ａ、２０ｂが各端辺４ａに３つずつ形成されている。すなわち、各端辺４ａには端辺４ａを起点として端辺４ａに対し垂直方向に延びる３つの溝状の第２破壊起点２０ａ、２０ｂが等間隔で夫々形成されている。各端辺４ａに形成された３つの第２破壊起点２０ａ、２０ｂのうち２つの第２破壊起点２０ａはＥＣＵ基板４の角部近傍に夫々１つずつ形成され、もう１つの第２破壊起点２０ｂは２つの第１破壊起点２０ａの略中央に形成されている。ＥＣＵ基板４の端辺４ａにＸ方向およびＺ方向に沿って、第２破壊起点２０ａ、２０ｂを形成することにより、ＥＣＵ基板４はＸ方向およびＺ方向に潰れ易くなる。また、ＥＣＵ基板４の端辺４ａにＷ方向およびＹ方向に沿って、第２破壊起点２０ａ、２０ｂを形成することにより、ＥＣＵ基板４はＷ方向およびＹ方向に潰れ易くなる。

ＥＣＵ基板４上の第２破壊起点２０ａ、２０ｂをＥＣＵ筺体２上の第１破壊起点８ａ、８ｂおよび第４破壊起点１０ａ、１０ｂに略平行に形成することにより、ＥＣＵ筺体２とＥＣＵ基板４との潰れ易い方向を一致させることができる。これにより、ＥＣＵ基板４がＥＣＵ筺体２に収容され、ＥＣＵ基板４とＥＣＵ筺体２とが一体となった状態で全体として潰れ易くすることができる。

図４は、ＥＣＵ筺体２にＹ方向およびＷ方向の力が加わったときのＥＣＵ筺体２の上面が変形する状態を示す図であり、図２（ａ）に示すＥＣＵ筺体２を直線Ａ−Ａ′で切断した際の断面図である。なお、ＥＣＵ筺体２の下面は、図４に示すＥＣＵ筺体２の上面と略同様の変形となる。

例えば、車両が障害物等に衝突して、図４（ａ）の状態からＥＣＵ筺体２に対してＹ方向およびＷ方向から力が加わる場合を想定する。この場合、３つの第３破壊起点１０ａ、１０ｂの強度が他の部分より低いことから、３つの第４破壊起点１０ａ、１０ｂにおいて応力集中が起きる。３つの第４破壊起点１０ａ、１０ｂにおいて応力集中がおきると、３つの第４破壊起点１０ａ、１０ｂを起点として変形が起きる。具体的には、角部近傍の２つの第４破壊起点１０ａを力点とし、２つの第４破壊起点１０ａの間の１つの第４破壊起点１０ｂを作用点として、全体として山形状に折れ曲がる（図４（ｂ））。ここで、力点である２つの第４破壊起点１０ａと作用点である１つの第４破壊起点１０ｂとの間の距離を大きくすれば、力点で生じた力を作用点で大きく作用させることができることから、よりＥＣＵ筺体２を潰れ易くすることができる。さらに、ＥＣＵ筺体２に対してＹ方向およびＷ方向の力が作用すると、最終的にＥＣＵ筺体２は潰れる（図４（ｃ））。なお、第１破壊起点８ａ、８ｂ乃至第３破壊起点１８ａ、１８ｂおよび第５破壊起点１２ａ、１２ｂ乃至第７破壊起点１６ａ、１６ｂは、上述した第４破壊起点１０ａ、１０ｂと略同一の作用で変形し、ＥＣＵ筺体２は潰れる。

なお、破壊起点の断面形状、断面積、長さ、形成する位置、形成される数等は、車両全体を設計する上で、どれだけの衝撃吸収性を要するか、どの方向からの衝撃を吸収する必要があるか等の車両設計条件に基づいて、決定される。換言すれば、車両設計条件に基づいて、破壊起点の形成方法を変えるだけの簡易な方法で車両の衝撃吸収性を調整することができる。

以上のように、ＥＣＵ筺体２において、破壊起点となる第１破壊起点８ａ、８ｂおよび第３破壊起点１８ａ、１８ｂ乃至第７破壊起点１６ａ、１６ｂを形成し、さらにＥＣＵ筺体２に収容されるＥＣＵ基板４において同様の破壊起点となる第２破壊起点２０ａ、２０ｂを形成する。これにより、ＥＣＵ基板４が収容されたＥＣＵ筺体２が車両のエンジンルーム内等に搭載された状態で、ＥＣＵ筺体２が車両本体から受ける力に対して潰れ易くなる。したがって、車両衝突時に車両のボディが潰れることにより、衝突の衝撃を吸収させようとした場合、ＥＣＵ筺体２およびＥＣＵ基板４が衝撃吸収の妨げになることがない。すなわち、車両全体として十分に衝撃吸収でき、車両の安全性が向上する。また、破壊起点の形成方法を変えることにより、簡易に車両の衝撃吸収性を向上させることができることから、設計および製造コスト低減に繋がる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記一実施例において、第１破壊起点８ａ、８ｂ、第２破壊起点２０ａ、２０ｂおよび第４破壊起点１０ａ、１０ｂ乃至第７破壊起点１６ａ、１６ｂの溝は、ＥＣＵ筺体２の面を切り欠くことにより形成されているが、ＥＣＵ筺体２の面を凹ませ変形させることにより形成されてもよい。

また、上記一実施例において、車両エンジンルーム内に搭載されるＥＣＵ筺体２に適用しているが、車両内のあらゆる位置に搭載される車両用筺体に適用可能である。すなわち、衝撃吸収ボディより構成される車両において、車両衝突時等におけるボディの衝撃吸収を妨げないことを目的として搭載されるあらゆる車両用筺体に適用可能である。

さらに、上記一実施例において、第１破壊起点８ａ、８ｂ、第２破壊起点２０ａ、２０ｂおよび第４破壊起点１０ａ、１０ｂ乃至第７破壊起点１６ａ、１６ｂの溝は、断面がＶ字状に形成されているが、Ｕ字状等のいずれの断面形状で形成されていてもよいし、面を端辺から切り込むように形成されていてもよい。

なお、上記実施例においては、第１破壊起点８ａ、８ｂおよび第４破壊起点１０ａ、１０ｂ乃至第７破壊起点１６ａ、１６ｂが特許請求の範囲記載の第１破壊起点に相当している。

本発明は、車両用のＥＣＵ基板を収容する車両用筺体に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。

本発明の一実施例に係るＥＣＵ筺体を車両に搭載した状態を示す図である。 （ａ）本発明の一実施例に係るＥＣＵ筺体を上方から見た上面図である。（ｂ）図２（ａ）に示すＥＣＵ筺体をＸ方向から見た側面図である。（ｃ）図２（ａ）に示すＥＣＵ筺体をＹ方向から見た側面図である。（ｄ）図２（ａ）に示すＥＣＵ筺体をＺ方向から見た側面図である。 第２破壊起点が形成されたＥＣＵ基板を示す図である。 ＥＣＵ筺体にＹ方向およびＷ方向の力が加わったときのＥＣＵ筺体の上面が変形する状態を示す図であり、図２（ａ）に示すＥＣＵ筺体を直線Ａ−Ａ′で切断した際の断面図である。

符号の説明

２ ＥＣＵ筺体
４ ＥＣＵ基板
８ａ、８ｂ 第１破壊起点
１０ａ、１０ｂ 第４破壊起点
１２ａ、１２ｂ 第５破壊起点
１４ａ、１４ｂ 第６破壊起点
１６ａ、１６ｂ 第７破壊起点
１８ａ、１８ｂ 第３破壊起点
２０ａ、２０ｂ 第２破壊起点

Claims (4)

1. 車両内に搭載され、車両用部材を収容する車両用筺体であって、
   前記車両用筺体を構成する面において、該面の端辺には該端辺を起点に前記端辺に対し垂直方向に延びる少なくとも３つの溝状の第１破壊起点が並んで形成されているとともに、
   前記車両用筺体を構成する面は矩形であり、前記少なくとも３つの溝状の第１破壊起点のうち２つの前記第１破壊起点は、該矩形の角部近傍に１つずつ形成され、前記２つ以外の前記第１破壊起点は前記２つの前記第１破壊起点の中央に形成されて、
   前記車両用部材は電子回路基板であり、該電子回路基板には前記溝状の第１破壊起点に略平行する少なくとも３つの溝状の第２破壊起点が形成されていることを特徴とする車両用筺体。
2. 請求項１記載の車両用筺体であって、
   前記少なくとも３つの溝状の第１破壊起点は、前記矩形の隣合う前記端辺に夫々形成されていることを特徴とする車両用筺体。
3. 請求項１乃至２項記載の車両用筺体であって、
   前記車両用筺体を構成する矩形状の面のうち、開口する該面の角部近傍に切り欠き状の第３破壊起点が１つずつ形成されていることを特徴とする車両用筺体。
4. 請求項３記載の車両用筺体であって、
   前記開口する面の対向する辺の両端部近傍に前記第３破壊起点が１つずつ形成され、前記両端部近傍に夫々形成された前記第３破壊起点の間に、少なくとも１つの前記第３破壊起点が更に形成されていることを特徴とする車両用筺体。

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