JP6622932B1 - リレー保持構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】動作音のケースへの伝達の影響を低減させながらリレーの耐久性を向上させる。【解決手段】リレー保持構造10はリレー13と第1の保持部14とケース11と第2の保持部15とカバー12と弾性部材16とを有する。第1の保持部14と第2の保持部15とを圧縮可能な樹脂発泡体により形成する。第1の保持部14はリレー13の第1の面s1に当接する。ケース11は第1の保持部14を介してリレー13を支持する。第2の保持部15はリレー13の第2の面s2に当接する。カバー12は第1の保持部14と第2の保持部15とを介してリレー13をケース11との間に挟持する。弾性部材16はケース11およびカバー12がリレー13を押圧するようにケース11とカバー12とを係合させる。ケース11をリレー13の挟持方向から見た全領域でケース11およびカバー12の間にクリアランスclがある。【選択図】図1

Description

本発明は、リレー保持構造に関するものである。
例えば、車両などに用いられる電池装置には、リレーが設けられている。リレーはオンまたはオフ動作時に動作音を発っする。リレーを電池装置における剛性の比較的大きなケースなどに固定すると、動作音がケースに伝達され大きくなりうる。動作音のケースへの伝達を防ぐために、リレーとケースとの間に発泡性樹脂の弾性部材を介在させることが提案されている(特許文献1参照)。
特開平09−082196号公報
しかし、特許文献1に記載のリレーでは、経年劣化などでの圧縮に起因した弾性部材の弾性の低下により、ケース内での弾性部材によるリレーの固定性が低下しうる。弾性部材によるリレーの固定性が低下すると、電池装置などが搭載される車両などで発生する振動がケースに伝達される場合に、リレーがケースに対して振動しうる。その結果、リレーの端子に応力が発生し、リレーの耐久性が低下しうる。
上記課題を解決するために本発明の第1の観点に係るリレー保持構造は、
リレーと、
圧縮可能な樹脂発泡体により形成されており、前記リレーの第1の面に当接する第1の保持部と、
前記第1の保持部を介して、前記リレーを支持するケースと、
圧縮可能な樹脂発泡体により形成されており、前記リレーにおける前記第1の面の反対側の第2の面に当接する第2の保持部と、
前記第1の保持部および前記第2の保持部を介して、前記リレーを前記ケースとの間に挟持するカバーと、
前記ケースおよび前記カバーが前記リレーを押圧するように、前記ケースおよび前記カバーを係合させる弾性部材と、を備え、
前記ケースを前記リレーの挟持方向から見た全領域で、前記挟持方向において前記ケースおよび前記カバーの間にクリアランスが設けられている。
本発明によれば、動作音のケースへの伝達の影響を低減させながら、樹脂発泡体の劣化に係らずリレーの固定性を維持するリレー保持構造を提供可能である。
本発明の一実施形態に係るリレー保持構造の概要を示す断面図である。 図1のリレー保持構造を適用した電池装置の分解図である。 図2のカバーの下面を斜方から見た外観斜視図である。 図3のA−A方向から見たカバーの断面図である。 図2における、第1の保持部、リレー、および、第2の保持部に着目した拡大図である。 図2において、第1の保持部にリレーおよび第2の保持部を載置した状態における側面図である。 図2において、第1の保持部にリレーおよび第2の保持部を載置した状態における外観斜視図である。
以下、本発明を適用したリレー保持構造の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係るリレー保持構造10は、ケース11、カバー12、リレー13、第1の保持部14、第2の保持部15、および、弾性部材16を含む。リレー保持構造10は、例えば、図2に示すように電池装置17に適用される。
ケース11は、任意の一面において、後述する第1の保持部14を介して、リレー13を支持する。ケース11は、樹脂などの比較的剛性の高い材料で形成され、全体的に略直方体形状であってよい。
ケース11の外表面において面積が最大である面が、例えば、底面に定められ、底面の反対側の面を上面usに定めるとすると、ケース11は、上面usにおいて、リレー13を支持してよい。ケース11は、リレー13に接続する組電池を内部に収容してよい。組電池の電極に連結する端子18が、ケース11の上面usから突出してよい。
ケース11は、後述する弾性部材16を掛合させるためのケース11の切片19を有してよい。ケース11の切片19は、上面usに対する側面に形成されていてよい。ケース11の切片19は、側面の少なくとも2箇所に形成されていることが好ましく、少なくとも1つの切片19が任意の側面に形成され且つ他の切片19が当該側面の反対側の側面に形成されていることがさらに好ましい。互いに反対側の側面に形成される、ケース11の2つの切片19は、ケース11の長辺方向に垂直な2つの側面ssに形成されていてよい。
ケース11は、上面usに固定枠20を有してよい。固定枠20は、略矩形であってよい。固定枠20は、枠内で、後述する第1の保持部14を、上面usに垂直な方向において支持してよい。固定枠20の一部には、リレー13のコイル端子に接続する駆動線またはバスバ21などを挿通させる切欠きnc20が形成されていてよい。図1に示すように、固定枠20のカバー12側の端は、固定枠20内に、後述する第1の保持部14およびリレー13を載置した状態で、リレー13のカバー12側の面s2よりも、ケース11側に位置する。
図2に示すように、カバー12は、ケース11の上面usを覆う。カバー12は、ケース11におけるリレー13を支持する上面usとの間で、第1の保持部14および第2の保持部15を介して、ケース11とともにリレー13を挟持する。カバー12は、例えば、ケース11の上面usと、当該上面usに対向するカバー12の下面ls(図3参照)との間に、リレー13を挟持してよい。
カバー12は、例えば、樹脂などの比較的剛性の高い材料によって形成され、一面が開口した略直方体の箱型形状であってよい。図2に示すように、カバー12は、ケース11の上面us側からケース11の上面usおよび4つの側面を覆うように、ケース11を内部に収容してよい。図4に示すように、カバー12の下面lsを含む部分22は、厚肉な構造またはビードを形成することにより、4つの側面を含む部分23よりも剛性が高くてよい。図1、3に示すように、カバー12は、ケース11の切片19が形成される側面に対向する面において、後述する弾性部材16を掛合させるためのカバー12の切片24を有してよい。
リレー保持構造10において、リレー13は、少なくとも1つ設けられていればよい。図2に示すように、本実施形態において、電池装置17には、2つのリレー13が設けられている。2つのリレー13は、バスバ21を用いて直列に接続されていてよい。さらに、2つのリレー13は、組電池に直列に接続されていてよい。また、一方のリレー13は、バスバ21および端子18を介して、組電池に接続されてよい。他方のリレー13は、バスバ21およびヒューズ25を介して、電池装置17の出力端子26に接続されていてよい。
リレー13は、電池装置17の制御用のコントローラの制御に基づいて、遮断状態と通電状態とを切替えてよい。電池装置17は、いずれかまたはすべてのリレー13を遮断状態に切替えることにより、電力の入出力を停止してよい。電池装置17は、いずれかまたはすべてのリレー13を通電状態に切替えることにより、電力を入出力してよい。
図1に示すように、リレー13は、少なくとも第1の面s1および第2の面s2を有する。第1の面s1は、第2の面s2の反対側の面である。リレー13は、第1の面s1がケース11におけるリレー13を支持する上面usに対向するように設けられている。
リレー13は、例えば、略直方体形状であり、面積が最大である互いに反対の2面が第1の面s1および第2の面s2である。また、略直方体形状であるリレー13は、第1の面s1および第2の面s2を連結する4つの側面を第3の面s3として有する。第3の面s3は、第1の面s1および第2の面s2に垂直である。図2に示すように、第3の面s3の中で、互いに対向する2つの面それぞれに、接点端子27が設けられている。
図1に示すように、第1の保持部14は、リレー13の第1の面s1に当接する。したがって、第1の保持部14は、ケース11およびリレー13の間に挟持されている。図5に示すように、第1の保持部14は、底部28および壁部29を有してよい。
図1に示すように、底部28は、平板状であってよく、板面がケース11の上面usおよび第1の面s1に平行になるように配置されてよい。図5に示すように、底部28の、第1の面s1に当接する面には、リレー13側に隆起するエンボス30が形成されていてよい。エンボス30は、例えば、球形または錐形であってよい。底部28には、少なくとも3つのエンボス30が形成されていてよい。少なくとも3つのエンボス30は、同一直線状から外れていてよい。
壁部29は、底部28に垂直な面を有し、リレー13における第3の面s3に当接してよい。壁部29は、上述のような略直方体形状のリレー13における、第3の面s3である、第1の面s1および第2の面s2を連結する4つの側面の少なくとも一面に当接するように設けられていてよい。本実施形態においては、壁部29は、当該4つの側面の中で、リレー13の接点端子27が設けられる2つの側面に垂直な2側面に対向するように設けられている。壁部29において硬度は、第1の保持部14の底部28、および、後述する第2の保持部15の底部31より小さくてよい。したがって、壁部29は、第1の保持部14の底部28および第2の保持部15の底部31より柔軟であり、同じ応力に対して当該底部31よりも変形しやすい。
壁部29は、底部28の板面に垂直な方向、言い換えるとリレー13の挟持方向における第2の保持部15を位置決めする位置決め形状を有してよい。位置決め形状は、例えば、切欠きnc29である。切欠きnc29は、後述するように、第2の保持部15の突出片32に嵌合して、第2の保持部15を位置決めしてよい。また、切欠きnc29には、第1の保持部14にリレー13を保持させた状態において、リレー13の駆動線が挿通されてよい。
図6に示すように、壁部29の、底部28の壁部29が立設する側の面から高さh1は、リレー13の第1の面s1に垂直な方向における高さh2より長くてよい。また、壁部29の当該高さh1は、リレー保持構造10の形成前の状態で、リレー13の第1の面s1に垂直な方向における高さh2と、後述する第2の保持部15の底部31の板面に垂直な方向の厚みh3との合計より長くてよい。
第1の保持部14は、圧縮可能な樹脂発泡体により形成されている。樹脂発泡体は、応力からの解放時に元の形状に復元するような弾性を有していればよい。なお、元の形状に復元するとは、応力を受ける前の形状に完全に戻ることに限定されず、圧縮されていた方向と逆方向に復元すればよい。したがって、この樹脂発泡体は、応力を印加された状態において、当該応力に対する弾性的な反力を発生する
第1の保持部14に用いる樹脂発泡体に、本実施形態では、軟質の樹脂発泡体であるチップウレタンが用いられている。チップウレタンとは、軟質ポリウレタンフォームで形成したクッションの端材を粉砕して、バインダとともに金型に入れて押固めたものである。チップウレタンにより第1の保持部14を形成する構成においては、壁部29を底部28よりも低圧縮率で押固めることにより、底部28よりも壁部29の硬度の方が低減されうる。
チップウレタンを用いた第1の保持部14では、底部28および壁部29が金型により一体的な成型により形成されてよい。または、チップウレタンを用いた第1の保持部14は、平板状の底部28および壁部29を別々に成型して、接着剤などにより底部28に壁部29を接着することにより形成されてもよい。
図1に示すように、第2の保持部15は、リレー13の第2の面s2に当接する。したがって、第2の保持部15は、カバー12およびリレー13の間に挟持されている。図5に示すように、第2の保持部15は、本実施形態において、底部31を有する。第2の保持部15は、第1の保持部14と同様に、図示しない壁部を有してもよい。
底部31は、平板状であってよく、図1に示すように、板面がカバー12の下面lsおよび第2の面s2に平行になるように配置されてよい。底部31の、第2の面s2に当接する面には、第1の保持部14と同様に、エンボスが形成されていてもよい。
図5に示すように、底部31は、板面の少なくとも一端に突出片32を有してよい。突出片32の幅は、第1の保持部14の切欠きnc29の幅に等しくてよい。第1の保持部14および第2の保持部15をそれぞれの底部28および底部31が平行な姿勢で、突出片32を切欠きnc29に嵌合させることにより、第1の保持部14の壁部29および底部28の板面に垂直な方向における、第2の保持部15の位置決めが行われる。
第2の保持部15は、樹脂発泡体により形成されている。樹脂発泡体の構成は第1の保持部14と同様である。前述のように、第2の保持部15の底部31の硬度は、第1の保持部14の壁部29の硬度より高くてよい。したがって、第1の保持部14の壁部29は、第2の保持部15より柔軟であり、同じ応力に対して変形しやすい。
図1に示すように、弾性部材16は、ケース11およびカバー12にリレー13を押圧させるように、ケース11およびカバー12を係合させる。弾性部材16は、例えばクリップであってよい。クリップである弾性部材16をケース11の切片19とカバー12の切片24とに掛合させることにより、ケース11、第1の保持部14、第2の保持部15、および、カバー12を介してリレー13が押圧される。
電池装置17において、以下に説明する工程を経て、リレー保持構造10が製造される。図2に示すように、組電池を内部に収容させたケース11が、底面が鉛直下方を向くように配置される。第1の保持部14が、壁部29を鉛直上側に向かせて、ケース11の固定枠20内において上面usと底部28とが当接するように、ケース11に載置される。
次に、リレー13が、第1の保持部14に載置される。なお、リレー13が載置された状態において、第1の面s1は、第1の保持部14の底部28の板面に対向する。また、リレー13が載置された状態において、接点端子27が、固定枠20の切欠きnc20から突出する。
2つのリレー13の接点端子27が、バスバ21を介して接続される。一方のリレー13の接点端子27が、組電池の電極に連結する端子18にバスバ21を介して接続される。他方のリレー13の接点端子27が、バスバ21を介してヒューズ25に接続される。
第2の保持部15が、リレー13の第2の面s2の上に、底部31の板面が第2の面s2に対向するように載置される。第2の保持部15は、突出片32が第1の保持部14の切欠きnc29に嵌合するように載置される。
カバー12が、カバー12の切片24がケース11の切片19に対向するように、ケース11に被装される。ケース11の上面usをカバー12の下面ls側に押圧させて、第1の保持部14および第2の保持部15が圧縮される。第1の保持部14および第2の保持部15が圧縮された状態で、ケース11の切片19およびカバー12の切片24に弾性部材16が掛合される。
図1に示すように、ケース11およびカバー12の間でリレー13が挟持されたリレー保持構造10において、ケース11をリレー13の挟持方向から見た全領域で、挟持方向において、ケース11およびカバー12の間にクリアランスclが設けられている。
なお、図6を用いて前述したように、壁部29の、底部28の壁部29が立設する側の面からの高さh1は、リレー保持構造10の製造前の状態で、リレー13の第1の面s1に垂直な方向における高さh2と、第2の保持部15の底部31の板面に垂直な方向の厚みh3との合計より長くてよい。それゆえ、図7に示すように、第1の保持部14に、リレー13および第2の保持部15を載置した状態では、第1の保持部14の壁部29が第2の保持部15の底部31の板面から突出している。
図1に示すように、カバー12をケース11に被装させながらリレー13の挟持方向に押圧することにより、第1の保持部14および第2の保持部15は挟持方向に圧縮される。第1の保持部14および第2の保持部15は、挟持方向に圧縮されることにより、第1の保持部14の底部28を基準とした、第1の保持部14の壁部29および第2の保持部15の底部31の高さ位置は、略同一となる。なお、リレー保持構造10において、弾性部材16によるリレー13への押圧を解除した際には、第1の保持部14および第2の保持部15の少なくとも一部の形状が復元し、挟持方向において、第1の保持部14の壁部29が第2の保持部15の底部31の板面から突出する。
以上のような本実施形態に係るリレー保持構造10では、リレー13が、圧縮可能な樹脂発泡体により形成されている第1の保持部14および第2の保持部15を介してケース11およびカバー12の間に挟持されている。このような構成により、リレー保持構造10は、リレー13で発生する動作音のケース11への伝達の影響を低減させうる。また、本実施形態に係るリレー保持構造10では、リレー13を押圧するように弾性部材16がケース11およびカバー12を係合させ、ケース11をリレー13の挟持方向から見た全領域で、挟持方向においてケース11およびカバー12の間にクリアランスclが設けられている。このような構成により、リレー保持構造10では、第1の保持部14および第2の保持部15の少なくとも一方が経時変化により弾性が低下しても、いずこかにおいてクリアランスclがなくなるまで弾性部材16による、第1の保持部14および第2の保持部15を介したリレー13の押圧が維持されうる。したがって、リレー保持構造10は、リレー13の固定性の低下を抑制させるので、リレー13の接点端子27などへの応力の集中を低減させ、リレー13の耐久性、および接続されているバスバ21の耐久性を向上させる。
また、本実施形態に係るリレー保持構造10は、第1の保持部14の第1の面s1に当接する面には、リレー13側に隆起するエンボス30が形成されている。このような構成により、リレー保持構造10では、底部28とリレー13の第1の面s1との間に空間が生じる。この空間内で動作音が、底部28やエンボス30による吸音と反射とが繰返され、リレーの動作音が減衰するようになっている。
また、本実施形態に係るリレー保持構造10では、第1の保持部14がリレー13の第3の面s3に当接する壁部29を有している。このような構成により、リレー保持構造10は、第3の面s3に直交および平行な方向におけるリレー13の振動を低減させうる。上述のような構成のリレー保持構造10では、カバー12が、第2の保持部15の底部31および第1の保持部14の壁部29を押圧しうる。第1の保持部14の壁部29は、挟持方向におけるリレー13の押圧に寄与しないので、リレー13を挟持方向に押圧する力を低下させる。一方で、リレー保持構造10では、第1の保持部14の壁部29は、第2の保持部15の底部31より硬度が低い。このような構成により、リレー保持構造10では、リレー13の挟持方向の押圧に寄与しない壁部29の圧縮に対する反力を、リレー13の挟持方向の押圧に直接寄与する第2の保持部15の底部31の圧縮に対する反力に比べて低減しうる。したがって、リレー保持構造10は、壁部29を有しながらも、リレー13を挟持方向に押圧する力の低下を抑制しつつ、リレー13を挟持方向に強固に保持しうる。
また、本実施形態に係るリレー保持構造10では、第1の保持部14の壁部29は、挟持方向に垂直な方向における第2の保持部15の位置決めを行う形状を有する。このような構成により、リレー保持構造10は、製造時に位置決めを行いやすく、製造を容易化しうる。したがって、リレー保持構造10は、生産性を向上させうる。
また、本実施形態に係るリレー保持構造10では、壁部29に第2の保持部15と嵌合する切欠きnc29が形成されており、当該切欠きnc29にリレー13の駆動線が挿通されている。このような構成により、リレー保持構造10では、第2の保持部15の位置決めとして用いられる切欠きnc29を、駆動線を挿通させる孔として共用しうるので、切欠きnc29とは別に挿通孔を形成する構成に比べて、組付け工程、および工数が低減されうる。
また、本実施形態に係るリレー保持構造10では、弾性部材16による、ケース11およびカバー12を介したリレー13への押圧を解除した際に、挟持方向において、第1の保持部14の壁部29の一部は、第2の保持部15の底部31の板面から突出する。このような構成は、リレー保持構造10の製造前においても、挟持方向において第1の保持部14にリレー13および第2の保持部15を載置した際に、第1の保持部14の壁部29を第2の保持部15の底部31の板面から突出させうる。したがって、リレー保持構造10は、製造時において、第2の保持部15が第1の保持部14に位置決めされているか否かを容易に目視させ、信頼性を向上させうる。
また、本実施形態に係るリレー保持構造10では、第2の保持部15が板状に形成されている。チップウレタンにより形成される第2の保持部15は、板状であれば板状の汎用品を打ち抜くだけで製造可能であり、製造が容易でもある。したがって、リレー保持構造10は、製造コストを低減し、生産性を向上しうる。
また、本実施形態に係るリレー保持構造10では、第1の保持部14の底部28に少なくとも3つのエンボス30が形成されている。このような構成により、リレー保持構造10は、リレー13の第1の面s1に当接する底部28の面を定め、また、エンボス30の1箇所当たりのリレー13を押圧する力を低減しうる。したがって、ケース11およびカバー12、弾性部材16に、過剰な強度を持たせる必要がないため、電池装置17の小型化、軽量化を容易にし、車両への搭載性を向上しうる。
また、本実施形態に係るリレー保持構造10では、エンボス30が球形または錐形である。このような構成により、リレー保持構造10は、第1の保持部14の押圧が強くなるほどエンボス30の圧縮により、リレー13との接触面積を拡大させる。したがって、リレー保持構造10は、振動振幅の増加に伴い、リレー13との接触面積が拡大して、第1の保持部14の反力を増大させ、挟持方向において安定的にリレー13を保持させうる。
また、本実施形態に係るリレー保持構造10では、第1の保持部14および第2の保持部15がチップウレタンにより形成されている。このような構成により、リレー保持構造10では、振幅が大きくなるにつれて第1の保持部14および第2の保持部15の反力が大きくなるが、振幅が一定以上になると反力が収束されうる。
また、本実施形態に係るリレー保持構造10では、カバー12の下面lsが厚肉またはビードを有するように形成されている。このような構成により、リレー保持構造10は、リレー13からの音および振動の伝達の影響を低減しうる。
本発明は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的なものであり、これに限定されるものではない。発明の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるものとする。
10 リレー保持構造
11 ケース
12 カバー
13 リレー
14 第1の保持部
15 第2の保持部
16 弾性部材
17 電池装置
18 端子
19 ケースの切片
20 固定枠
21 バスバ
22 カバーの下面を含む部分
23 カバーの側面を含む部分
24 カバーの切片
25 ヒューズ
26 出力端子
27 接点端子
28 第1の保持部の底部
29 第1の保持部の壁部
30 エンボス
31 第2の保持部の底部
32 突出片
cl クリアランス
nc20 固定枠の切欠き
nc29 壁部の切欠き
s1 第1の面
s2 第2の面
s3 第3の面
ss ケースの側面
us ケースの上面
ls カバーの下面

Claims (6)

  1. リレーと、
    圧縮可能な樹脂発泡体により形成されており、前記リレーの第1の面に当接する第1の保持部と、
    前記第1の保持部を介して、前記リレーを支持するケースと、
    圧縮可能な樹脂発泡体により形成されており、前記リレーにおける前記第1の面の反対側の第2の面に当接する第2の保持部と、
    前記第1の保持部および前記第2の保持部を介して、前記リレーを前記ケースとの間に挟持するカバーと、
    前記ケースおよび前記カバーが前記リレーを押圧するように、前記ケースおよび前記カバーを係合させる弾性部材と、を備え、
    前記ケースを前記リレーの挟持方向から見た全領域で、前記挟持方向において前記ケースおよび前記カバーの間にクリアランスが設けられている
    リレー保持構造。
  2. 請求項1に記載のリレー保持構造において、
    前記第1の保持部の前記第1の面に当接する面、および前記第2の保持部の前記第2の面に当接する面の少なくとも一方には、前記リレー側に隆起するエンボスが形成されている
    リレー保持構造。
  3. 請求項1または2に記載のリレー保持構造において、
    前記第1の保持部および前記第2の保持部の少なくとも一方は、前記リレーにおける前記第1の面および前記第2の面に垂直な第3の面に当接する壁部を有し、
    前記壁部は、前記第1の保持部および前記第2の保持部それぞれが有する、前記第1の面および前記第2の面に対向する底部より、硬度が低い
    リレー保持構造。
  4. 請求項3に記載のリレー保持構造において、
    前記第1の保持部および前記第2の保持部の少なくとも一方が有する前記壁部は、前記挟持方向に垂直な方向における他方の位置決めを行う形状を有している
    リレー保持構造。
  5. 請求項4に記載のリレー保持構造において、
    前記壁部には、前記他方に嵌合させる切欠きが形成されており、
    前記切欠きに、前記リレーの駆動線が挿通されている
    リレー保持構造。
  6. 請求項4または5に記載のリレー保持構造において、
    前記弾性部材による前記ケースおよび前記カバーを介した前記リレーへの押圧を解除した際に、前記挟持方向において、前記壁部の一部は前記他方の底部から突出する
    リレー保持構造。
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