JP7399581B2 - 嵌合検知構造 - Google Patents

Description

本発明は、嵌合検知構造に関する。

例えば、電気自動車（ハイブリッド車を含む）には、バッテリとインバータなどを相互に電気的に接続するために、従来から種々の電気接続箱が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。前述した電気接続箱は、ヒューズ、リレー、バスバなどを有して、ジャンクションブロック、ヒューズブロック、リレーボックスとも呼ばれる。本明細書では、これらを総称して、電気接続箱と記す。

特許文献１に記載された電気接続箱は、リレー、ヒューズ、バスバ等を含む配索材と、これら配索材が収容される箱部材と、を備える。箱部材は、開口を有するケース本体と、ケース本体に挿入されて該ケース本体の開口を覆うロアカバーと、を備える。ケース本体とロアカバーは、ロック機構を介して相互に組み付けられる。ロック機構は、ケース本体の周壁の外面に突設されたコ字型のロック枠と、ロアカバーの周壁から延出されて、ロック枠に差し込まれて係止される差込み片と、を備える。差込み片には、ロック枠の差込み方向側の端面に係止するロック突起が設けられている。

このような本体ケースにロアカバーを組み付ける際には、ロアカバーの各差込み片を、本体ケースの対応するロック枠に挿入する。これにより、各差込み片のロック突起が、ロック枠に当接する。さらに挿入が進んで、各差込み片が撓んで、ロック突起がロック枠を乗り越えて、ロック突起がロック枠の差込み方向側の端面に係止する。こうして、本体ケースにロアカバーが組み付けられる。

特開２０１５－７７０６０号公報

しかしながら、従来の本体ケース（フレーム）にロアカバー（カバー）を組み付ける際、ロアカバーにおける各差込み片のロック突起がロック枠に係止されているか否かを作業者が目視で確認していた。このため、各差込み片のロック突起がロック枠に係止されていない状態(半嵌合状態)のまま、次の作業工程に進んでしまう場合があった。

本発明は、フレームおよびカバーが半嵌合状態であることを組立て過程で検知する嵌合検知構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、枠状に形成された周壁を有するフレームと、該フレームに組み付けられて前記周壁の開口を覆うカバーと、前記フレームを収容可能な収容部を有する嵌合検知部材と、を備え、前記フレームは、前記周壁に設けられて、前記カバーが前記フレームに組み付けられた際に前記カバーの被ロック部に係合するロックアームを備え、前記ロックアームは、前記カバーに近付いて前記被ロック部に係合する係合位置と、前記カバーから離隔して前記被ロック部に係合しない非係合位置と、に弾性変形可能に設けられ、前記ロックアームが前記係合位置にある際に、前記フレームの前記収容部からの引抜きが許容され、前記ロックアームが前記非係合位置にある際に、前記ロックアームが前記収容部に当接することで、前記フレームの前記収容部からの引抜きが規制されることを特徴とする嵌合検知構造である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、前記ロックアームには、前記被ロック部から離れる方向に突出する突起が設けられ、前記収容部には、前記フレームの前記収容部からの引抜き方向に交差して、前記突起が突き当たる突当て壁が設けられ、前記ロックアームが前記非係合位置にある際に、前記突起が前記突当て壁に当接することで、前記フレームの前記収容部からの引抜きが規制されることを特徴とするとするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項２に記載の発明において、前記ロックアーム、および前記被ロック部は、それぞれ複数設けられ、前記複数のロックアームの全てに前記突起が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載された発明は、請求項１～３のうち何れか一項に記載の発明において、前記フレーム、および前記カバーは、内部に電気部品を収容して電気接続箱を構成することを特徴とする。

請求項５に記載された発明は、請求項１～４のうち何れか一項に記載の発明において、前記嵌合検知部材は、前記フレームに前記カバーを組み付ける際に用いられる治具であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、フレームのロックアームが係合位置にある際に、フレームの収容部からの引抜きが許容され、フレームのロックアームが非係合位置にある際に、ロックアームが収容部に当接することで、フレームの収容部からの引抜きが規制される。これによれば、フレームのロックアームが非係合位置にある際に、フレームの収容部からの引抜きが規制されることで、作業者は、ロックアームが非係合位置にあることを検知することができる。即ち、ロックアームが非係合位置にあることを、目視確認で見落としたとしても、フレームの収容部からの引抜きが規制されることで、作業者は、フレームおよびカバーが半嵌合状態であることを検知できる。これにより、フレームおよびカバーが半嵌合状態のまま、次の作業工程に進んでしまうことを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る嵌合検知構造が適用されて組み立てられた箱部材を示す斜視図である。 前記箱部材の要部を拡大して示す図である。 前記箱部材の組立て過程を説明する斜視図である。 図３中のＩ－Ｉ線に沿う断面図であり、フレームのロックアームが係合位置にある際の前記嵌合検知構造を示す図である。 前記フレームのロックアームが非係合位置にある際の前記嵌合検知構造を示す断面図である。

以下、本発明の一実施の形態を図１～５に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る嵌合検知構造１が適用されて組み立てられた箱部材２を示す斜視図である。図２は、箱部材２の要部を拡大して示す図である。

嵌合検知構造１は、図１、３に示すように、フレーム３及びロアカバー４(カバー)等を含む箱部材２と、該箱部材２を収容可能な収容部１０（図３に示す）を有して、箱部材２が半嵌合状態であることを検知する嵌合検知部材１１と、を備える。なお、本実施形態において、半嵌合状態とは、フレーム３に設けられて、ロアカバー４の被ロック部４０（後述する）に係合するロックアーム５（後述する）が、被ロック部４０に係合しない位置(非係合位置)にある状態のことを意味する。

箱部材２は、ヒューズやリレー等の電気部品（不図示）、および配線盤（不図示）、を収容して電気接続箱を構成する。電気接続箱は、電動機の駆動力により走行する電気自動車（ハイブリッド車を含む）等の自動車に搭載されて電源から負荷に電源分配を行うものである。

箱部材２は、図１に示すように、枠状に形成されたフレーム本体３０（周壁）を有するフレーム３と、該フレーム３に挿入されてフレーム本体３０の一方（図１における上方）の開口を覆うロアカバー４と、該フレーム３に挿入されてフレーム本体３０の他方（図１における下方）の開口を覆うアッパカバー（不図示）と、を備える。

本実施形態では、フレーム本体３０の軸方向（上下方向Ｙ１、Ｙ２と記す場合がある）であって、ロアカバー４がフレーム３に挿入される挿入方向を矢印Ｙ１で示し、矢印Ｙ１の反対方向（挿入方向の反対側）を矢印Ｙ２（引抜き方向）で示す。また、上下方向Ｙ１、Ｙ２を軸とする軸周りを周方向Ｒと記す場合がある。なお、図１において、箱部材２は、ロアカバー４がフレーム３の上方に描かれている。

フレーム本体３０には、図１、２に示すように、ロアカバー４が組み付けられるカバー組付け部３１が設けられている。カバー組付け部３１は、フレーム本体３０において、矢印Ｙ２方向の端部を含む一部から構成されている。

カバー組付け部３１は、図４に示すように、第１壁３２と、該第１壁３２の内側（フレーム本体３０の内方）に対向する第２壁３３と、第１壁３２の外面（第２壁３３と反対側の面）に設けられて、ロアカバー４の被ロック部４０に係合するロックアーム５と、を備えて構成されている。第１壁３２と第２壁３３との間には、ロアカバー４の挿入壁部４３（後述する）が挿入される。

ロックアーム５は、図１に示すように、フレーム本体３０の周方向Ｒに間隔をあけて複数設けられている。ロックアーム５は、図２、４に示すように、ロアカバー４の被ロック部４０を嵌合案内するとともに弾性アーム６を含む案内壁部５１と、弾性アーム６から突出して設けられて被ロック部４０に係合するアーム側係合突起５２と、突起部５３（突起）と、を備えて構成されている。

案内壁部５１は、図２、４に示すように、周方向Ｒに間隔をあけて立設される一対の立設壁部５４、５４と、該一対の立設壁部５４、５４の立設方向側の端部同士を連結するとともに第１壁３２に対向する対向壁５５と、該対向壁５５の一部を含んで構成された弾性アーム６と、を有してコ字状に形成されている。

対向壁５５には、図２に示すように、一対のスリット５５ａ、５５ａが形成されている。一対のスリット５５ａ、５５ａは、対向壁５５の周方向Ｒに間隔をあけて設けられ、挿入方向（矢印Ｙ１）の端部を切り欠いて、上下方向Ｙ１、Ｙ２に連続形成されている。対向壁５５において、一対のスリット５５ａ、５５ａ間の一部（以下では、アーム本体６１と記す）が、後述する弾性アーム６の一部を構成する。

弾性アーム６は、図４に示すように、対向壁５５の一部から成るアーム本体６１と、該アーム本体６１から挿入方向（矢印Ｙ１）に延出された延出片６２と、を有して構成されている。このような弾性アーム６は、第１壁３２に接離する方向に弾性変形可能に構成されているとともに、図４示すように、第１壁３２に近付いて、ロアカバー４の被ロック部４０に係合する自然位置(係合位置)と、図５示すように、第１壁３２から離隔して被ロック部４０に係合しない弾性位置(非係合位置)と、に変位可能に構成されている。弾性アーム６は、図４示すように、自然位置にある際に、対向壁５５の他の部分と同一平面上にあり、弾性位置にある際に、図５示すように、第１壁３２に向かう付勢力を有しつつ、被ロック部４０から離隔して設けられる。

アーム側係合突起５２は、図４に示すように、弾性アーム６の第１壁３２側の内面から突出して設けられているとともに、アーム側傾斜面５２ａと、アーム側直交面５２ｂと、を有して構成されている。アーム側傾斜面５２ａは、挿入方向（矢印Ｙ１）に進むにしたがって、弾性アーム６から離れる方向に傾斜する傾斜面から構成されている。アーム側直交面５２ｂは、アーム側傾斜面５２ａの挿入方向（矢印Ｙ１）の端部に連続するとともに弾性アーム６の面に対して直交する直交面から構成されている。アーム側直交面５２ｂは、ロアカバー４の後述するカバー側係合突起４５のカバー側直交面４５ｂの矢印Ｙ２方向側に位置し、これらアーム側直交面５２ｂとカバー側直交面４５ｂとが対向配置される。

本実施形態では、図４に示すように、アーム側係合突起５２のアーム側直交面５２ｂ、およりカバー側係合突起４５のカバー側直交面４５ｂのうち、アーム側直交面５２ｂがカバー側直交面４５ｂの矢印Ｙ２方向側に位置し、これらアーム側直交面５２ｂとカバー側直交面４５ｂとが対向配置された状態を、ロック嵌合状態と記す。ロック嵌合状態では、弾性アーム６は、自然位置に設けられている。

突起部５３は、図４に示すように、弾性アーム６の第１壁３２とは反対側の外面に直交する方向に板状に突出して設けられている。突起部５３は、弾性アーム６の矢印Ｙ１の先端部において、弾性アーム６の幅方向（周方向Ｒ）の全長に連続して設けられている。この突起部５３は、弾性アーム６が弾性位置にある際に、収容部１０の後述する収容凹部１３の突当て壁１３Ａに当接して引っ掛かるように構成されている。

ロアカバー４は、図１、４に示すように、フレーム本体３０の一方（図１における上方）の開口を覆うカバー本体４１と、カバー本体４１から立設されて、フレーム本体３０のカバー組付け部３１に組み付けられる側壁部４２（図４に示す）と、を備える。

側壁部４２は、図４に示すように、挿入壁部４３と、被ロック部４０と、を備える。被ロック部４０は、差込み片４４と、差込み片４４に設けられてカバー組付け部３１のアーム側係合突起５２に係合するカバー側係合突起４５と、ガイド突条部４６と、を備える。被ロック部４０は、フレーム３のロックアーム５に対応する位置に設けられている。

挿入壁部４３は、図４に示すように、カバー本体４１から板状に立設されて、フレーム３の第１壁３２と第２壁３３との間に挿入されるように構成されている。

差込み片４４は、図４に示すように、カバー本体４１の周縁から挿入方向（矢印Ｙ１）に板状に立設して設けられ、フレーム３の案内壁部５１に挿入可能に構成されている。差込み片４４の先端は、挿入壁部４３の先端より、挿入方向（矢印Ｙ１）側に位置している。また、差込み片４４は、挿入壁部４３の外方に対向して設けられ、フレーム３にロアカバー４が組み付けられた際に、挿入壁部４３と差込み片４４との間に、フレーム３の第１壁３２が進入されるようになっている。

カバー側係合突起４５は、図４に示すように、差込み片４４の弾性アーム６に対向する外面から突出して設けられているとともに、カバー側傾斜面４５ａと、カバー側直交面４５ｂと、頂面４５ｃと、を有して構成されている。カバー側傾斜面４５ａは、挿入方向（矢印Ｙ１）に進むにしたがって、差込み片４４に近付く方向に傾斜する傾斜面から構成されている。このカバー側傾斜面４５ａの挿入方向（矢印Ｙ１）側の端部は、差込み片４４の挿入方向（矢印Ｙ１）側の端部から矢印Ｙ２方向に離間した位置に設けられている。カバー側直交面４５ｂは、差込み片４４の面に対して直交する直交面から構成されている。頂面４５ｃは、カバー側傾斜面４５ａとカバー側直交面４５ｂとの間に設けられているとともに、カバー側傾斜面４５ａは、頂面４５ｃの挿入方向（Ｙ１方向）側に連続して設けられ、カバー側直交面４５ｂは、頂面４５ｃの挿入方向の反対側（Ｙ２方向）に連続して設けられている。

ガイド突条部４６は、図２、４に示すように、差込み片４４の外方（対向壁５５）に向けて突出して一対設けられている。一対のガイド突条部４６、４６は、差込み片４４の幅方向（Ｒ方向）の両端部に設けられているとともに、挿入方向（矢印Ｙ１）の全長に突条に連続して設けられている。各ガイド突条部４６の頂面は、カバー側係合突起４５の頂面４５ｃと同じ高さ位置になるように構成されている。一対のガイド突条部４６、４６は、差込み片４４がロックアーム５の案内壁部５１に挿入された際に、カバー側係合突起４５が、ロックアーム５のアーム側係合突起５２の上下方向Ｙ１、Ｙ２に位置するように、差込み片４４を挿入ガイドする。

嵌合検知部材１１は、図３～５に示すように、フレーム３を収容可能な収容部１０を有する直方体状に形成されている。嵌合検知部材１１は、フレーム３が収容部１０に収容された状態で、フレーム３を支持し、開口部１０Ａ（後述する）からフレーム３内に、ヒューズやリレー等の電気部品や配線盤の設置を可能とするように構成されている。即ち、嵌合検知部材１１は、電気接続箱を組み立てる際に用いられる治具である。

収容部１０は、図４、５に示すように、開口部１０Ａを有する収容部本体１２と、該収容部本体１２に連続する複数の収容凹部１３と、を有して構成されている。収容部本体１２は、開口部１０Ａの周縁に連続する垂直壁１２Ａを有して構成されている。

複数の収容凹部１３は、図４、５に示すように、フレーム３の各ロックアーム５に対応する位置に設けられている。各収容凹部１３は、収容部本体１２の垂直壁１２Ａの挿入方向（矢印Ｙ１）の端部に連続するとともに、引抜き方向（矢印Ｙ２）に直交（交差）する方向に延在する突当て壁１３Ａを有して構成されている。突当て壁１３Ａは、弾性アーム６が弾性位置にある際に、フレーム３の突起部５３が突当て壁１３Ａに当接して引っ掛かることで、フレーム３の収容部１０に対する引抜きが規制されるように構成されている。

次に、嵌合検知部材１１を用いて、フレーム３にロアカバー４を組み付ける手順について、図４を参照して説明する。

まず、予め、不図示の作業台に、嵌合検知部材１１を設置する。次に、フレーム３を、カバー組付け部３１が上方を向く格好で、嵌合検知部材１１の収容部１０に収容する。そして、フレーム３の内部の適宜の位置に、ヒューズやリレー等の電気部品、配線盤を設置して配索しておく。

次に、フレーム３のカバー組付け部３１に、ロアカバー４の側壁部４２を近付ける。差込み片４４がロックアーム５の案内壁部５１に挿入される。挿入が進んで、差込み片４４の先端が、ロックアーム５のアーム側傾斜面５２ａに当接する。さらに挿入が進んで、差込み片４４によってアーム側傾斜面５２ａが押され、弾性アーム６が撓んで、弾性アーム６が弾性位置に到達する。さらに挿入が進んで、アーム側傾斜面５２ａにカバー側傾斜面４５ａが当接し、カバー側傾斜面４５ａがアーム側傾斜面５２ａに摺動する。さらに挿入が進んで、頂面４５ｃがアーム側傾斜面５２ａに当接、摺動し、頂面４５ｃがアーム側傾斜面５２ａを乗り越えて、カバー側直交面４５ｂがアーム側直交面５２ｂの挿入方向（矢印Ｙ１）側に位置し、これらアーム側直交面５２ｂとカバー側直交面４５ｂとが対向配置される。弾性アーム６が弾性復帰して自然位置に設けられる。こうして、フレーム３のロックアーム５が、ロアカバー４の被ロック部４０に係合して、ロック嵌合状態となる。このようにして、フレーム３のカバー組付け部３１にロアカバー４を組み付ける。この後、フレーム３およびロアカバー４を、収容部１０から引抜き方向（矢印Ｙ２）に移動させて、収容部１０からフレーム３およびロアカバー４を取り出す。

ここで、収容部１０から、フレーム３およびロアカバー４の引抜きが許容された場合に、フレーム３とロアカバー４がロック嵌合状態であることを作業者は認識するものの、図５に示すように、仮に、弾性アーム６が撓んだままの弾性位置にある場合には、弾性アーム６の突起部５３が、収容部１０の突当て壁１３Ａに引っ掛かることで、フレーム３およびロアカバー４の収容部１０からの引抜きが規制される。このように、フレーム３およびロアカバー４の収容部１０からの引抜きが規制されることで、作業者は、フレーム３とロアカバー４が半嵌合状態であることを検知することができる。

上述した実施形態によれば、ロックアーム５の弾性アーム６が自然位置（係合位置）にある際に、フレーム３の収容部１０からの引抜きが許容され、弾性アーム６が弾性位置（非係合位置）にある際に、弾性アーム６が収容部１０に当接することで、フレーム３の収容部１０からの引抜きが規制される。これによれば、箱部材２の組立て過程において、フレーム３の弾性アーム６が弾性位置にある際に、箱部材２の収容部１０からの引抜きが規制されることで、作業者は、箱部材２が半嵌合状態であることを検知することができる。即ち、箱部材２が半嵌合状態であることを、目視確認で見落としたとしても、箱部材２の収容部１０からの引抜きが規制されることで、作業者は、箱部材２が半嵌合状態であることを検知できる。これにより、箱部材２が半嵌合状態のまま、次の作業工程に進んでしまうことを抑制することができる。

また、ロックアーム５には、ロアカバー４（カバー）から離れる方向に突出する突起部５３（突起）が設けられ、収容部１０には、箱部材２の収容部１０からの引抜き方向（矢印Ｙ２）に交差して、突起部５３（突起）が突き当たる突当て壁１３Ａが設けられている。これによれば、箱部材２が半嵌合状態であることをより一層確実に検知可能な構造を実現できる。

また、ロックアーム５、および被ロック部４０は、それぞれ複数設けられ、複数のロックアーム５の全てに突起部５３（突起）が設けられている。これによれば、全てのロックアーム５が係合位置にある際に、フレーム３の収容部１０からの引抜きが許容される。即ち、非係合位置にあるロックアーム５が１つでも存在した場合には、フレーム３の収容部１０からの引抜きが規制されるから、作業者は、箱部材２が半嵌合状態であることを検知できる。

また、フレーム３、およびロアカバー４（カバー）は、内部に電気部品を収容して電気接続箱を構成する。これによれば、電気接続箱を組み立てる組立て過程において、箱部材２が半嵌合状態であることを検知できる。

また、嵌合検知部材１１は、フレーム３にロアカバー４（カバー）を組み付ける際に用いられる治具である。これによれば、嵌合検知部材１１が治具として用いられるものであることにより、作業工程を増やすことなく、作業者は、箱部材２が半嵌合状態であることを検知できる。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１ 嵌合検知構造
３ フレーム
４ ロアカバー（カバー）
５ ロックアーム
１０ 収容部
１１ 嵌合検知部材
１３Ａ 突当て壁
３０ フレーム本体（周壁）
４０ 被ロック部
５３ 突起部（突起）
Ｙ２ 引抜き方向

Claims (5)

1. 枠状に形成された周壁を有するフレームと、該フレームに組み付けられて前記周壁の開口を覆うカバーと、前記フレームを収容可能な収容部を有する嵌合検知部材と、を備え、
   前記フレームは、前記周壁に設けられて、前記カバーが前記フレームに組み付けられた際に前記カバーの被ロック部に係合するロックアームを備え、
   前記ロックアームは、前記カバーに近付いて前記被ロック部に係合する係合位置と、前記カバーから離隔して前記被ロック部に係合しない非係合位置と、に弾性変形可能に設けられ、
   前記ロックアームが前記係合位置にある際に、前記フレームの前記収容部からの引抜きが許容され、
   前記ロックアームが前記非係合位置にある際に、前記ロックアームが前記収容部に当接することで、前記フレームの前記収容部からの引抜きが規制されることを特徴とする嵌合検知構造。
2. 前記ロックアームには、前記被ロック部から離れる方向に突出する突起が設けられ、
   前記収容部には、前記フレームの前記収容部からの引抜き方向に交差して、前記突起が突き当たる突当て壁が設けられ、
   前記ロックアームが前記非係合位置にある際に、前記突起が前記突当て壁に当接することで、前記フレームの前記収容部からの引抜きが規制されることを特徴とする請求項１に記載の嵌合検知構造。
3. 前記ロックアーム、および前記被ロック部は、それぞれ複数設けられ、前記複数のロックアームの全てに前記突起が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の嵌合検知構造。
4. 前記フレーム、および前記カバーは、内部に電気部品を収容して電気接続箱を構成することを特徴とする請求項１～３のうち何れか一項に記載の嵌合検知構造。
5. 前記嵌合検知部材は、前記フレームに前記カバーを組み付ける際に用いられる治具であることを特徴とする請求項１～４のうち何れか一項に記載の嵌合検知構造。

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