JP5090685B2 - Electrical device mounting structure - Google Patents

Description

本発明は、自動車その他車両に、半導体集積回路、各種コンピュータ装置、半導体スイッチ回路、など、精密な電気装置を搭載するための構造に関する。とくに車両に搭載される複数の電気装置について、長期間にわたり特別な保守をすることなく正常な動作を継続させることができる搭載構造に関する。   The present invention relates to a structure for mounting a precise electric device such as a semiconductor integrated circuit, various computer devices, and a semiconductor switch circuit in an automobile or other vehicle. In particular, the present invention relates to a mounting structure capable of continuing normal operation without special maintenance over a long period of time for a plurality of electric devices mounted on a vehicle.

自動車その他車両に、半導体集積回路、コンピュータ装置、半導体スイッチ回路などを含む精密な電気装置が搭載される設計が多くなった。例示すると、内燃機関に供給する燃料流量を制御する半導体装置を含む電気回路、燃料に混合する空気流を制御する半導体装置を含む電気回路、変速機を制御するための電気信号を発生する回路、クラッチの開閉を制御する電気信号を発生する回路、ブレーキ・シリンダに供給する空気圧を制御する電気回路、エアサスペンションの空気圧を制御する電気回路、ステアリングの補助動力を制御する電気回路、前照灯および尾灯の点滅および切替を制御する電気スイッチ、各種照明ランプおよび表示ランプの点滅を制御する電気スイッチ、運転席の各種計器の表示を制御する電気回路、車室内の音響設備を制御する電気回路、その他である。そしてこれらの精密な電気装置の大きさおよび形状もさまざまである。   Increasingly, automobiles and other vehicles are equipped with precision electrical devices including semiconductor integrated circuits, computer devices, and semiconductor switch circuits. For example, an electric circuit including a semiconductor device for controlling a flow rate of fuel supplied to an internal combustion engine, an electric circuit including a semiconductor device for controlling an air flow mixed with fuel, a circuit for generating an electric signal for controlling a transmission, A circuit for generating an electric signal for controlling the opening and closing of the clutch, an electric circuit for controlling the air pressure supplied to the brake and cylinder, an electric circuit for controlling the air pressure of the air suspension, an electric circuit for controlling auxiliary power of the steering, a headlamp, and Electric switch that controls blinking and switching of taillights, electric switch that controls blinking of various lighting lamps and indicator lamps, electric circuit that controls display of various instruments in the driver's seat, electric circuit that controls acoustic equipment in the passenger compartment, etc. It is. And these precision electrical devices vary in size and shape.

本願発明者らは、これらの精密な電気装置は外部から電気信号を入力とし、電気信号を出力とする形態のもので、外部からの機械的入力も外部への機械的出力もなく、少なくとも外形的に機械的な可動部分のない電気装置について、複数の装置を一つの防水函もしくは防水形の堅固な収容函に収容する設計を採用することにした。すなわち、外部との入出力は電気信号のみである電気装置を一つの収容函に集中的に収容し、その防水函を車両内の比較的環境のよい場所に配置する設計を採用することにした。これにより、これらの精密な電気装置について相応の長い期間にわたり、可能であれば車両の全寿命期間にわたり、特別の保守作業を必要とすることなく、その性能を維持することができるものと考えるに至った。   The inventors of the present application have a configuration in which these precision electric devices receive an electric signal from the outside and output an electric signal. There is no mechanical input from the outside and no mechanical output to the outside. For electrical devices with no mechanical moving parts, it was decided to adopt a design in which a plurality of devices were housed in a single waterproof box or a waterproof, solid housing box. In other words, it was decided to adopt a design in which electrical devices that use only electrical signals for input / output from the outside are housed in a single housing box, and the waterproof box is placed in a relatively good environment in the vehicle. . As a result, we believe that these precision electrical devices can maintain their performance over a reasonably long period of time, preferably over the entire life of the vehicle, without requiring special maintenance work. It came.

車両に装備する電気装置の収容函に通気孔を設ける構造については下記文献に開示がある。   The following literature discloses a structure in which a ventilation hole is provided in a housing box of an electric device installed in a vehicle.

特開平７−６５８６９（スズキ）JP-A-7-65869 (Suzuki) 特許第３３３１２０８号（日野）Patent No. 3331208 (Hino) 実開平３−１２７４２８号（矢崎総業）Utility Kaihei 3-127428 (Yazaki Corporation)

本願発明者らは、複数の電気装置およびプログラム制御回路を含む複数の装置を一つの車載収容函に収容する設計に際して、以下のような考察を行った。すなわちその車載の収容函を気密に設計することは可能であるが、一般にどうしても高価になるとともに、その気密を長期間にわたり維持するための機構が必要になる。その内部に収容する電気装置には、電流を通電するかぎり走行中に小さいながらも発熱があり、そしてその発熱量は停車中には小さくなる、もしくはなくなる。また車両の走行環境にしたがって、その収容函の内部温度は数十度の範囲で変動する。これらを配慮すると複数の制御装置を一つの収容函に収容する場合には、装置を強制的に冷却するには及ばないが、その筐体の内部雰囲気を何らかの形態で外気と安定に連通させることが必要であるとの考えに至った。   The inventors of the present application have made the following considerations when designing a plurality of devices including a plurality of electric devices and a program control circuit to be housed in a single on-board housing box. That is, it is possible to design the in-vehicle storage box in an airtight manner, but generally it is inevitably expensive and requires a mechanism for maintaining the airtightness over a long period of time. The electric device accommodated therein generates heat while being small as long as the current is applied, and the amount of heat generated is reduced or eliminated while the vehicle is stopped. Further, the internal temperature of the storage box varies within a range of several tens of degrees according to the traveling environment of the vehicle. Considering these, when storing multiple control devices in a single storage box, it is not enough to forcibly cool the device, but the internal atmosphere of the housing must be communicated with the outside air in some form. It came to the idea that is necessary.

収容筐体の一部に空気の流通孔を設けることは簡単であるが、その流通孔から液体または固体が侵入することがあると、内部の電気装置を長く安定な状態に維持することは困難である。そしてその流通孔は長期間にわたり、望ましくは車両の全寿命期間にわたり特別な保守を行うことなく、安定にその開口状態を維持できる構造としなければならない。しかもこのために装置が高価になることは回避しなければならない。   It is easy to provide an air circulation hole in a part of the housing, but if a liquid or a solid enters from the circulation hole, it is difficult to keep the internal electrical device long and stable. It is. The flow hole should have a structure capable of stably maintaining the open state over a long period of time, preferably without special maintenance over the entire life of the vehicle. In addition, it must be avoided that the device is expensive due to this.

かりに一つの収容函の天井または上蓋に小さい開口を設けると、その開口からごみまたは埃などの落下物がその収容函の内部に侵入することが考えられる。かりに収容函の底面または側壁に小さい開口を設けると、走行に伴う風あるいは気流がその開口にどのように作用するかなどの配慮が必要になる。小さい開口に蓋を被せる、またはフィルタを被せる、なども考えられるが、長期間の使用により目詰まりするなどの障害も配慮しなければならない。   If a small opening is provided in the ceiling or upper lid of one storage box, it is conceivable that falling objects such as dust or dust enter the inside of the storage box from the opening. If a small opening is provided on the bottom or side wall of the housing box, it is necessary to consider how the wind or airflow associated with traveling acts on the opening. It is conceivable to cover the small opening with a cover or filter, but it is also necessary to consider obstacles such as clogging due to long-term use.

本発明はこのような背景に行われたものであって、車両に実装された可動部分のほとんどない電気部品を長期間にわたり安定に保持することができる構造を提供することを目的とする。本発明は、複数のプログラム制御回路その他電気装置を収容するための車載の収容函であって、収容された内部装置の発熱および外部環境の変化に伴う温度変動に対応して、必要十分な程度に内部雰囲気を外気と連通させる構造を提供することを目的とする。本発明は、ごみや埃が外部からその収容函に侵入することがなく、かつ安価に形成することができる装置構造を提供することを目的とする。本発明はその収容函に通気のための特別の孔を設ける必要なく、しかも内部雰囲気を外気と連通させる構造を提供することを目的とする。本発明は制御弁など、相応に高価であるとともにそれ自体が故障原因や劣化原因となる可能性のある部品を使用することなく、車両の全寿命期間にわたり有効に作用することを期待できる車載の電気装置収容函の構造を提供することを目的とする。本発明は、流通孔を設けることにより、その近傍に特定の部品を配置することができなくなる、など新たな制約を伴うことのない車載の電気装置収容函の構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made against this background, and it is an object of the present invention to provide a structure capable of stably holding an electric component having almost no movable part mounted on a vehicle for a long period of time. The present invention is an in-vehicle housing for housing a plurality of program control circuits and other electrical devices, and is necessary and sufficient to cope with temperature fluctuations due to heat generation of the housed internal devices and changes in the external environment. An object of the present invention is to provide a structure that allows the internal atmosphere to communicate with the external air. An object of the present invention is to provide an apparatus structure that can be formed at low cost without dust and dust entering the housing box from the outside. It is an object of the present invention to provide a structure that does not require a special hole for ventilation in the housing box and communicates the internal atmosphere with the outside air. The present invention is a vehicle that can be expected to work effectively over the entire life of a vehicle without using components such as control valves that are reasonably expensive and that may themselves cause failure or degradation. It aims at providing the structure of an electric equipment accommodation box. It is an object of the present invention to provide a structure of an in-vehicle electric device housing box that is not accompanied by new restrictions such as the provision of a flow hole, which makes it impossible to place a specific component in the vicinity thereof. .

本発明は、水密構造に形成された収容函（１）が車両に搭載され、その収容函の内部に一つまたは複数の電気装置（２）が収容され、一端がその収容函内部の電気装置（２）に接続され他端がその収容函外部に配置された電気装置（３）に接続される複数の電気接続線を含む線束（４）がその収容函壁面を水密構造（５）を介して貫通する電気装置の搭載構造において、その線束（４）の中に少なくとも一本の中空管（６）が挿通され、その中空管（６）の一端（６−１）が前記収容函の内部気圧に連通し、他端（６−２）がその車両の汚れの少ない位置で大気圧に連通することを特徴とする。括弧内の数字は後から説明する実施例図面の参照数字である。   In the present invention, a housing box (1) formed in a watertight structure is mounted on a vehicle, one or a plurality of electric devices (2) are housed inside the housing box, and one end is an electric device inside the housing box. A wire bundle (4) including a plurality of electrical connection wires connected to (2) and connected to an electric device (3) whose other end is arranged outside the housing box is connected to the housing box wall surface via a watertight structure (5). In the mounting structure of the electric device penetrating through, at least one hollow tube (6) is inserted into the wire bundle (4), and one end (6-1) of the hollow tube (6) is connected to the housing case. The other end (6-2) communicates with the atmospheric pressure at a position where the vehicle is less contaminated. The numbers in parentheses are reference numbers for the embodiment drawings described later.

前記中空管（６）は柔軟性のある管（例えばビニル管など）であり、その内部が屈曲しても空気の連通路が閉塞されない（例、コルゲート構造）構造とすることがよい。これにより折り曲げられても中空管（６）が閉塞されることがなくなる。前記中空管（６）の他端開口には防塵フィルタが被せられた構造とすることができる。これによりさらに環境条件の悪い位置に配置することもできる。前記中空管（６）の他端開口は下向きに折り曲げられて保持された構造とすることがよい。これより中空管（６）の内部に水分または液体が侵入することを回避できる。   The hollow tube (6) is a flexible tube (for example, a vinyl tube), and preferably has a structure in which the air communication path is not blocked (eg, corrugated structure) even if the inside of the hollow tube is bent. This prevents the hollow tube (6) from being closed even when bent. The hollow tube (6) may have a structure in which the other end opening is covered with a dustproof filter. Thereby, it can also arrange | position in the position where environmental conditions are worse. The other end opening of the hollow tube (6) may be bent and held downward. Thus, it is possible to avoid moisture or liquid from entering the hollow tube (6).

本発明により車載の電気装置収容函に特別の開口または空気流通孔を設ける必要はなくなるとともに、本発明により中空管（６）を積極的に挿入することにより、偶然に生じる線間の空間を流通する空気に頼る構造よりはるかに安定した空気の流通形態を確保できる。この空気流通用の中空管（６）は、配線の準備作業に伴い小さい作業工数の追加により適正に安価に準備できるから、本発明を実施することにより経済性を損なうことはない。   According to the present invention, it is not necessary to provide a special opening or an air circulation hole in the on-vehicle electric device housing box, and by actively inserting the hollow tube (6) according to the present invention, the space between the lines generated by chance can be reduced. It is possible to secure a much more stable air circulation pattern than a structure that relies on circulating air. The air circulation hollow tube (6) can be prepared appropriately and inexpensively by adding a small number of man-hours in connection with the wiring preparation work, so that the economy is not impaired by carrying out the present invention.

図面を参照して本発明実施例装置について説明する。図１は本発明実施例装置の斜視図である。収容函１は薄い鋼板により形成され、上部が開口され、この開口には同じく鋼板製（またはプラスチック製）の板状の蓋が被せられる。蓋はとくに図示してないが、一枚のほぼ正方形状に切り出された板材である。図示するようにこの収容函の上方の縁は内側に折り曲げられ８個のねじ孔が形成されている。各ねじ孔の裏側にはナットが溶接されている。蓋を被せ、ねじ孔にそれぞれビスを挿通し、これらを締付けることにより、蓋との間のすき間はなくなり、この収容函は水密（または気密）構造になる。とくに気密性を高くすることが必要な場合には、この収容函本体と蓋との間にプラスチック製あるいはゴム製のシール材を介在させることができる。この収容函本体の底部に段差が設けてあるなどやや複雑な形状をしているが、これはこの収容函を車両の所定位置に取付けるに際して、実装密度を高くするとともに、その取付け位置に形成されている他部品との整合性をよくするためのものである。上記構造それ自体は本願発明の対象ではなく、従来から知られている電気装置の取付け構造の一つである。   An apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an apparatus according to an embodiment of the present invention. The housing box 1 is formed of a thin steel plate and has an upper opening. The opening is covered with a plate-like lid made of a steel plate (or plastic). Although the lid is not particularly shown, it is a sheet of material cut into a substantially square shape. As shown in the drawing, the upper edge of the housing box is bent inward to form eight screw holes. A nut is welded to the back side of each screw hole. By covering the cover, inserting screws into the screw holes, and tightening them, there is no gap between the cover and the housing box becomes a watertight (or airtight) structure. In particular, when it is necessary to increase the airtightness, a plastic or rubber sealing material can be interposed between the housing case main body and the lid. The housing box has a slightly complicated shape such as a step on the bottom, but this mounting box increases the mounting density and is formed at the mounting position when mounting the housing to a predetermined position on the vehicle. This is to improve the consistency with other parts. The structure itself is not an object of the present invention, and is one of the conventionally known structures for attaching an electric device.

この収容函1の内部には、複数の電気装置２が取付けられる。この図１では、図面が複雑になり本発明の特徴がわかりにくくなるので、その複数の電気装置２のうちの一つのみを図示する。すなわち収容函１の内側には、仕様にしたがって複数の電気装置２の取付けソケットがあらかじめ形成され、各電気装置２はそれぞれそのソケットのばね作用により、あるいは機械的なフック構造により、もしくはねじ止めにより、この収容函１の内側に固定される。この収容函1の内部に実装される電気装置は必ずしも長方形状であるとは限らない。このような実装構造も従来から知られている構造である。   A plurality of electric devices 2 are attached to the inside of the housing box 1. In FIG. 1, only one of the plurality of electric devices 2 is shown because the drawing becomes complicated and it becomes difficult to understand the features of the present invention. That is, a mounting socket for a plurality of electric devices 2 is formed in advance inside the housing box 1 according to the specifications, and each electric device 2 is spring-actuated by the socket, mechanically hooked, or screwed. The inside of the housing box 1 is fixed. The electric device mounted inside the housing box 1 is not necessarily rectangular. Such a mounting structure is also a conventionally known structure.

この収容函１の側面には線束４が水密構造５を介して貫通する。この実施例ではほぼ対向位置になる２箇所にそれぞれ水密構造５が設けられる。図１にはその一方の水密構造５は外側が表示され、他方の水密構造５はその内側が表示されている。ここで本発明の特徴とするところは、この水密構造５により収容函1の壁面を貫通する線束４の内部構造にある。   A wire bundle 4 passes through a side surface of the housing box 1 through a watertight structure 5. In this embodiment, the watertight structures 5 are provided at two locations which are substantially opposed to each other. In FIG. 1, the outer side of one watertight structure 5 is displayed, and the inner side of the other watertight structure 5 is displayed. Here, the feature of the present invention lies in the internal structure of the wire bundle 4 penetrating the wall surface of the housing case 1 by the watertight structure 5.

図２はこの線束４の断面図である。すなわちこの線束４は、多数の電線の束のほぼ中心位置に中空管６が設けられているところにその特徴がある。この中空管６の一端６−１がこの収容函２の内部で、この収容函２に実装された電気装置２の下部空間で開口されている。この中空管６の他端６−２はこの収容函２の外部に引き出され、線束４に沿って折り返されて適当な位置で空中に開口されている。すなわちこの中空管６によりこの収容函１の内側と外側の気圧を連通させる。   FIG. 2 is a sectional view of the wire bundle 4. That is, the wire bundle 4 is characterized in that a hollow tube 6 is provided at substantially the center position of a bundle of many electric wires. One end 6-1 of the hollow tube 6 is opened inside the housing box 2 in a lower space of the electric device 2 mounted on the housing box 2. The other end 6-2 of the hollow tube 6 is drawn out of the housing box 2, folded back along the wire bundle 4, and opened in the air at an appropriate position. That is, the air pressure inside and outside the housing box 1 is communicated by the hollow tube 6.

これにより、内部の電気装置２その他の発熱などによりこの収容函１の内圧が上昇する、あるいは熱せられた内部電気装置２が冷えて収容函１の内圧が降下するなどの現象があっても、つねにその内外圧が等しくなるように作用する。この中空管６の両端部をそれぞれ乾燥した安定な空間に保持するように装着することにより、この収容函１の内部に湿気や水滴が侵入することを長期間にわたり、おそらく車両の全寿命期間にわたり防ぐことができる。   As a result, even if there is a phenomenon that the internal pressure of the housing box 1 increases due to the internal electric device 2 or other heat generation, or the internal pressure of the housing box 1 drops due to cooling of the heated internal electrical device 2, It always works so that the internal and external pressures are equal. By attaching both ends of the hollow tube 6 so as to hold them in a dry and stable space, it is possible for moisture and water droplets to enter the interior of the housing 1 over a long period of time, possibly the entire lifetime of the vehicle. Can be prevented over time.

この構造は簡単でありきわめて安価である。この中空管６の一方の端部または双方の端部にフィルタを被せることにより、収容函１の内部に異物が侵入することを防ぐことができる。この中空管６をコルゲート構造にすることにより、線束４に何らかの外圧が加わる場合にもその中空管６の流通を確保することができる。この中空管６の両方の端部をそれぞれ下方空間に向けて屈曲させておくことにより、水など液体の侵入を防ぐことができる。この中空管６の材料は可塑性のある安価なプラスチック材とすることが適当である。   This structure is simple and extremely inexpensive. By putting a filter on one or both ends of the hollow tube 6, it is possible to prevent foreign matter from entering the inside of the housing case 1. By making this hollow tube 6 into a corrugated structure, even when some external pressure is applied to the wire bundle 4, the flow of the hollow tube 6 can be ensured. By inclining both ends of the hollow tube 6 toward the lower space, it is possible to prevent intrusion of liquid such as water. The material of the hollow tube 6 is suitably a plastic and inexpensive plastic material.

前記中空管６はその両端が原則的に開放端であるとともに、その途中には接続点や分岐点を設けないことがよい。中空管６を長めに用意して組立て作業を行い、後からその余長を切り落とすことにより工作工数を小さくすることができる。この空気流通用の中空管６は、その長さを任意に設定することができるから、収容函１の内部において、水やオイルなどが溜まるおそれのない上部空間の適当な位置にその一端を配置することができる。そしてその中空管６の他端は、電気配線の接続端子の位置付近など、乾燥した環境の中に配置することができる。とくにその外側の端部を下向きに折り返して配置することにより、水その他液体の無用な侵入を簡単に回避することができる。また、他端近辺を何回か折り曲げて迷路構造とし、水などの侵入を防ぐ構造とすることができる。   Both ends of the hollow tube 6 are basically open ends, and it is preferable that no connection point or branch point is provided in the middle. The number of man-hours can be reduced by preparing a long hollow tube 6 for assembly work and then cutting off the extra length. Since the length of the hollow tube 6 for air circulation can be arbitrarily set, one end of the hollow tube 6 for air circulation is placed at an appropriate position in the upper space where water or oil or the like does not accumulate. Can be arranged. The other end of the hollow tube 6 can be placed in a dry environment such as near the position of the connection terminal of the electrical wiring. In particular, by disposing the outer end portion thereof in a downward direction, unnecessary intrusion of water or other liquid can be easily avoided. Also, the vicinity of the other end can be bent several times to form a maze structure, which can prevent water and the like from entering.

本発明の中空管により外気と気圧を連通させた収容函を一台の車両の複数の位置に配置することも可能である。   It is also possible to arrange storage boxes in which outside air and air pressure are communicated by the hollow tube of the present invention at a plurality of positions of one vehicle.

本発明実施例装置の斜視図。The perspective view of this invention Example apparatus. 本発明に利用する線束の断面構造図。The cross-section figure of the wire bundle utilized for this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 収容函
２ 収容函内部の電気装置
３ 収容函外部の電気装置
４ 線束
５ 水密構造
６ 中空管
６−１ その一端
６−２ その他端 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage box 2 Electric apparatus inside a storage box 3 Electric apparatus outside a storage box 4 Wire bundle 5 Watertight structure 6 Hollow tube 6-1 One end 6-2 Other end

Claims (5)

水密構造に形成された収容函が車両に搭載され、その収容函の内部に一つまたは複数の電気装置が収容され、一端がその収容函内部の電気装置に接続され他端がその収容函外部に配置された電気装置に接続される複数の電気接続線を含む線束がその収容函壁面を水密構造を介して貫通する電気装置の搭載構造において、
その線束の中に少なくとも一本の中空管が挿通され、その中空管の一端が前記収容函の内部気圧に連通し、他端がその車両の汚れの少ない位置で大気圧に連通することを特徴とする電気装置の搭載構造。 A housing box formed in a watertight structure is mounted on the vehicle, and one or more electrical devices are housed inside the housing box, one end is connected to the electrical device inside the housing box, and the other end is outside the housing box In the mounting structure of the electric device in which a wire bundle including a plurality of electric connection wires connected to the electric device arranged in the through hole penetrates the housing box wall through a watertight structure,
At least one hollow tube is inserted into the wire bundle, one end of the hollow tube communicates with the internal pressure of the housing box, and the other end communicates with the atmospheric pressure at a position where the vehicle is less dirty. The mounting structure of the electric device characterized by this. 前記中空管はその内部が屈曲しても空気の連通路が閉塞されない構造である請求項１記載の電気装置の搭載構造。   The mounting structure for an electric device according to claim 1, wherein the hollow tube has a structure in which an air communication path is not blocked even if the inside of the hollow tube is bent. 前記中空管は柔軟性ある管である請求項１記載の電気装置の搭載構造。   The mounting structure for an electric device according to claim 1, wherein the hollow tube is a flexible tube. 前記中空管の他端開口には防塵フィルタが被せられた請求項１記載の電気装置の搭載構造。   The electric device mounting structure according to claim 1, wherein the other end opening of the hollow tube is covered with a dustproof filter. 前記中空管の他端開口は下向きに保持された請求項１記載の電気装置の搭載構造。   The electric device mounting structure according to claim 1, wherein the other end opening of the hollow tube is held downward.

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