JP6281707B2 - 電気接続箱 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等に搭載される電気接続箱に係り、特に電気接続箱本体に対して制御装置等の別体の取付体が回動操作で組み付けられてコネクタ接続される電気接続箱に関するものである。
自動車等に搭載される電気接続箱には、例えば電子部品を実装した配線基板やバスバーを装着した絶縁基板等が収容されている。その一種として、制御回路を収容したECU等の電子制御ユニットを別体の取付体として、この取付体を電気接続箱本体の装着部に対して着脱可能にしたものが知られている。このような電気接続箱によれば、電子制御ユニットを別体構造とすることによって、電子制御ユニットの交換や変更を容易に行うことができる等の利点がある。
ところで、このような電気接続箱では、電気接続箱本体の装着部に対する取付体の着脱作業性の向上を図る目的から、両者を着脱可能なヒンジ機構を介して回動自在に組み付ける構成が採用されている。具体的には、例えば特開2008−172889号公報(特許文献1)に記載されているように、装着部と取付体のそれぞれの一端側に軸受と軸部からなる着脱可能なヒンジ機構を設け、軸部を軸受に挿し入れて仮係合した状態で取付体を装着部に向かって回動させる。電気接続箱本体の装着部と取付体のそれぞれの他端側には、ロック部と被ロック部からなるロック機構が設けられている。そして、装着部と取付体のそれぞれの対向面が相互に重ね合される回動端において、取付体が電気接続箱本体の装着部に対して、一端側に設けたヒンジ機構と他端側に設けたロック機構により着脱可能に取付固定される。その際に、それぞれの対向面に設けたコネクタを接続して、電気接続箱本体に設けられた電気回路と取付体に設けられた電気回路とを相互に接続するようになっている。
ところが、装着部と取付体の一端側に設けたヒンジ機構では、両者の回動を許容するために軸受と軸部の間に多少の隙間を設ける必要がある。また、装着部と取付体の他端側に設けたロック機構でも、ロック部の弾性変形および弾性復帰による被ロック部の乗り越えと係合を許容するために、ロック部と被ロック部の間に多少の隙間を設ける必要がある。それ故、車両走行時等に車体からの振動が伝達されると、ヒンジ機構とロック機構の隙間に起因して、電気接続箱本体に対して取付体が振動する問題を内在していた。
加えて、特定の周波数域では、取付体の共振により、電気接続箱本体に加えられる振動加速度に比して取付体に加えられる振動加速度が大幅に増大し、電気接続箱本体と取付体を接続するコネクタの端子に大きな負荷が加わる。その結果、端子が破損等して電気接続箱本体と取付体の導通安定性を確保できないおそれもあった。
特開2008−172889号公報
ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題は、電気接続箱本体に対して回動操作で組み付けられる取付体を備えた電気接続箱であって、それら電気接続箱本体に対する取付体の振動を抑制して、電気接続箱本体と取付体の導通安定性を有利に確保することができる、新規な構造の電気接続箱を提供することにある。
以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
本発明の第一の態様は、装着部を有する電気接続箱本体と、前記装着部に対して着脱自在に取り付けられる別体の取付体を備え、前記装着部と前記取付体のそれぞれの対向面に設けた一対のコネクタが接続されてなる電気接続箱において、前記装着部と前記取付体の前記対向面の間に、各前記対向面に摩擦力を働かせて前記取付体の振動を抑える制振部材が挟持されている一方、前記装着部と前記取付体の一端側が着脱可能なヒンジ機構を介して回動自在に組み付けられており、前記ヒンジ機構が、前記装着部の前記一端側に設けた軸受と、前記取付体の前記一端側に設けた軸部を含んで構成されており、前記制振部材が、前記軸受と前記軸部の近傍に配設されて前記対向面間で挟持されていることを特徴とする。
本態様によれば、装着部と取付体の対向面間に制振部材が挟持されて組み付けられており、かかる制振部材が各対向面に摩擦力を働かせて取付体の振動を抑えるように構成されている。従って、電気接続箱に振動が伝達された際に、電気接続箱本体の装着部と取付体の隙間に起因して取付体が電気接続箱本体に対して変位する力が加わっても、制振部材の摩擦抵抗により取付体の変位が阻止されて、取付体の振動が抑制乃至は回避される。その結果、取付体に過大な振動加速度が及ぼされることが有利に回避され、両者を接続するコネクタの端子が破損等する不具合を未然に防止することが可能となる。
さらに、本態様では、ヒンジ機構を構成する軸受と軸部の近傍に制振部材が配設されている。ヒンジ機構の軸受と軸部の近傍は、隙間寸法の公差が大きい他端側のロック機構から離隔しており、軸受と軸部の係合により相互に接近される対向面間による制振部材の圧縮寸法を最も安定して得ることができる。それ故、対向面間の挟持力を有利に制振部材に及ぼすことができる。その結果、制振部材と各対向面に及ぼされる垂直抗力Nを大きくすることができ、摩擦力F(F=μN)の増大を図って振動の抑制効果を有利に増大することができる。
本発明の第の態様は、前記第の態様に記載のものにおいて、前記装着部と前記取付体の他端側がロック機構により着脱可能に取付固定されているものである。
本態様によれば、ヒンジ機構が設けられた装着部と取付体の一端側は、ロック機構が設けられた他端側から離隔している。従って、離隔距離(アーム長)を利用して、対向面間での制振部材の圧縮操作やロック機構のロック操作に必要な操作力を有利に低減して、取付体の着脱操作性と振動抑制の両立を一層有利に行うことが可能となる。
本発明の第の態様は、前記第一または第二の態様に記載のものにおいて、前記制振部材がシート形状を呈しており、前記装着部の前記対向面に接触する第1の接触面と前記取付体の前記対向面に接触する第2の接触面の何れもが、凹凸形状の粗面とされているものである。
本態様によれば、シート形状の制振部材の第1/第2の接触面の何れもが、凹凸形状の粗面とされていることから、摩擦係数を増大させて、装着部と取付体の各対向面と制振部材の接触面の間において一層大きな摩擦力を得ることができる。
本発明の第の態様は、前記第の態様に記載のものにおいて、前記制振部材の前記第1の接触面が、前記装着部の前記対向面に対して、接着剤を介して固着される固着部と、挟圧により圧接される圧接部を有しているものである。
本態様によれば、制振部材を予め固着部において装着部の対向面に固着させておくことができる。それ故、装着部に対してヒンジ機構を介して取付体を回動させて組み付ける従来と同様の作業を行うだけで、装着部と取付体との間に制振部材を挟持することができ、作業性の向上を図ることができる。
しかも、制振部材の第1の接触面には圧接部も設けられていることから、取付体が装着部に組み付けられた後は、圧接部が装着部の対向面に圧接されることで、装着部の対向面と第1の接触面の圧接部の間に大きな摩擦力を得ることができ、取付体の装着部の対向面に対する変位抑制効果も長期的に安定して得ることができる。
本発明によれば、装着部と取付体の対向面間に、各対向面に摩擦力を働かせて取付体の振動を抑える制振部材が挟持されて組み付けられている。それ故、電気接続箱に振動が伝達されて、取付体が電気接続箱本体に対して変位する力が加わっても、制振部材の摩擦抵抗により取付体の振動が抑制乃至は回避される。その結果、取付体に過大な振動加速度が及ぼされることが有利に回避され、両者を接続するコネクタの端子の破損等の不具合を未然に防止できる。
本発明の一実施形態としての電気接続箱を示す分解斜視図。 図1に示す電気接続箱の組み付け後を示す斜視図。 図1に示した電気接続箱の組み付け途中状態を示す側面図((a)ヒンジ機構装着前、(b)ヒンジ機構装着・回動中、(c)組み付け後)。 図1に示す電気接続箱本体の平面図。 図1に示す取付体の底面図。 図2におけるVI−VI断面の要部拡大図。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
先ず、図1〜6に、本発明の一実施形態としての電気接続箱10を示す。電気接続箱10は、図1に示すように、電気接続箱本体12と、電気接続箱本体12とは別体の取付体14を含んで構成されている。電気接続箱本体12は、アッパケース16とロアケース18により形成されており、それらの内部に回路基板20が収容されている。なお、以下の説明において、上方とは、図1中の上方、下方とは、図1中の下方、前方とは、図3中の左方、後方とは、図3中の右方を言うものとする。
アッパケース16は、合成樹脂から形成された一体成形品とされており、下方に開口する略縦長矩形状の箱体形状とされている。図1や図4に示すように、アッパケース16の上面には装着部22が形成されており、装着部22の長手方向の一端側における幅方向の両端部には、一対の略ブロック状の支持部24,24が設けられている。一対の支持部24,24にはそれぞれ、前方(図3中、左方)に向かって略矩形断面形状で開口する軸受25が形成されている。
一方、装着部22において、一対の支持部24,24が設けられた一端側と長手方向に(図4中、上下方向)対向する他端側には、他端側に沿って延びる略横長矩形状の開口穴26が貫設されている。また、装着部22の他端側における側壁28の中央部には、上方に向かって突出するコ字状の係合枠体29が設けられている。
加えて、装着部22の一端側における幅方向の両側には、一対の制振部材34,34が配設されている。制振部材34はシート形状を呈しており、装着部22の取付体14との対向面である表面36に接触する第1の接触面38と取付体14の装着部22との対向面である底面40に接触する第2の接触面42の何れもが、凹凸形状の粗面とされている。ここで、凹凸形状の粗面は、例えば格子状に形成された溝部等によって形成することができる。また、図4に示すように、制振部材34の第1の接触面38が、装着部22の取付体14との対向面である表面36に対して、長さ方向の両側に接着剤を介して固着される一対の固着部44,44と、長さ方向の中央部に圧接部46を有して構成されている。
制振部材34は、装着部22の取付体14に対する対向面である表面36と取付体14の装着部22に対する対向面である底面40の間で挟持されることにより、それら表面36と底面40に摩擦力を働かせて取付体14の装着部22に対する変位、すなわち取付体14の振動を抑えるものである。従って制振部材34は、表面36や底面40よりも高摩擦係数で低ヤング率な材料から形成されている。かかる材料としては、例えば、ウレタンゴムやEPDMが好適に採用される。片面のみ粗面のシートを使用する場合には、2枚のシートを粗面を外側にして接着することによって両面が粗面とされた制振部材34を得ることができる。また、かかる材料としては、例えば、摩擦係数が3.0以上、ヤング率が0.5〜10MPaで、永久圧縮歪率が40%以下のものを使用することができる。因みに、対向面36,40を構成する合成樹脂として一般的によく用いられるポリプロピレン(PP)の摩擦係数は約0.3で、ヤング率は約1500〜2000MPaである。
ロアケース18は、合成樹脂から形成された一体成形品とされている。図1や図4に示すように、ロアケース18は、平面視でアッパケース16と略同一形状を有し、上方に開口する略箱体形状とされている。
回路基板20は、平面視でロアケース18と略同一の縦長矩形状を有する板形状とされている。回路基板20の中央部分には、例えばリレー等の各種電気部品が適宜に設けられている。回路基板20の長手方向の一端側には、ヒューズモジュール48が設けられている。ヒューズモジュール48には、図示しない複数のヒューズ装着部が形成されている。なお、ヒューズモジュール48にはカバー部材50が組み付けられるようになっており、ヒューズ装着部の開口部がカバー部材50で覆われて、ヒューズ装着部内が保護されるようになっている。一方、回路基板20の長手方向の他端側には、上方に突出する略横長矩形状の本体側コネクタ52が、一端側に沿って配設されている。本体側コネクタ52は、図1や図4に示すように、取付体14と電気的に接続するための棒状の雄端子54と、略矩形筒状に形成されて雄端子54を囲む合成樹脂製のコネクタハウジング56を含んで構成されている。
また、図4に示すように、回路基板20の長手方向に延びる一方の側縁部(図4中、右方)には、側方接続型コネクタ58aが配設されている。一方、回路基板20の長手方向に延びる他方の側縁部(図4中、左方)には、側壁部材60が配設されている。側壁部材60は、合成樹脂からなる長手形状の一体成形品とされている。図1〜2に示すように、側壁部材60には、回路基板20の外側に向けて開口する矩形の凹形状とされた2つのコネクタ収容部62,62が長手方向に隣接して形成されている。これらコネクタ収容部62,62には、上記側方接続型コネクタ58aと同様に、L字形状に屈曲された複数の基板端子64が挿通されており、側方接続型コネクタ58b,58cをそれぞれ構成している。
このような構成とされた回路基板20が、アッパケース16とロアケース18の間に収容されることにより、電気接続箱本体12が構成されている。また、図1や図4に示すように、装着部22に開口された開口穴26を通じて、回路基板20に設けられた本体側コネクタ52が、装着部22上に突設されている。
一方、取付体14は、ECU等の車両の電子制御ユニットであり、電気接続箱本体12に取り付けられ電気接続されることで、電気接続箱本体12から電源供給を受け、また、電気接続箱本体12内に実装されているリレー等の電子部品の制御を行う。なお、本発明における電気接続箱10とは、ジャンクションブロックやヒューズボックス、リレーボックス等を含む。
図1〜6に示すように、取付体14は、合成樹脂から形成されたハウジング66の内部に回路基板68が収容された構造とされている。ハウジング66は、一方の開口する略矩形箱体形状のアッパケース70およびロアケース72が、互いの開口部分を他方で覆蓋した状態で重ね合されて、互いにロック部74でロック固定された中空箱体構造とされている。そして、ハウジング66は、平面視で電気接続箱本体12の装着部22と略同一の矩形状とされており、取付体14の電気接続箱本体12への取付状態において、ハウジング66の底面40が装着部22への重ね合わせ面とされている。
図5に示すように、ハウジング66内に収容された回路基板68には、電気接続箱本体12の回路基板に設けられた本体側コネクタ52と接続する取付体側コネクタ78が設けられている。取付体側コネクタ78は、ハウジング66の他端側(図5中、上方)に沿って延在しており、ハウジング66の底面40が電気接続箱本体12の装着部22に平行となるように対向させた状態で、本体側コネクタ52と対向する位置において、本体側コネクタ52に向かって突設されている。また、ハウジング66の他端側の側壁80には、側壁80の下端部に片持ち状に接続された弾性ロック片82が上方やや斜め前方に向かって突設されている。弾性ロック片82の突出先端部には、係合突起84が外方に向かって突設されている。一方、ハウジング66において、他端側に対向する一端側(図5中、下方)の両端部には、一対の軸部86,86が略矩形断面形状で外方に向かって突設されている。
上述の如き構造とされた電気接続箱本体12と取付体14の組み付けは、先ず、図3(a)に示すように、取付体14の底面40を電気接続箱本体12の装着部22と対向させた向きで、一対の軸部86,86を、電気接続箱本体12の一対の支持部24,24の軸受25に挿入する(図3(b)参照)。これにより、取付体14の一端側に設けた一対の軸部86,86と、装着部22の一端側に設けた一対の軸受25,25とによりヒンジ機構が構成される。すなわち、装着部22と取付体14の一端側が着脱可能なヒンジ機構を介して回動自在に組み付けられているのである。この状態において、本体側コネクタ52と取付体側コネクタ78の長手方向が、取付体14の回動軸となる一対の軸部86,86の延出方向(図3中の紙面に垂直な方向)に対して平行に延在している。そして、一対の軸部86,86を回転中心として取付体14を回動させることによって、取付体14の底面40を電気接続箱本体12の装着部22に接近させる。なお、取付体14の回動操作において、取付体14は、一対の軸部86,86による回動動作と共に、一対の軸部86,86が一対の軸受25,25の奥方に次第に挿入されるスライド動作を伴っていることから、スムーズな回動操作が実現されるのである。
このように、取付体14の一端側に設けられた一対の軸部86,86が、電気接続箱本体12の同じく一端側に設けられた一対の軸受25,25で支持されて回動されることにより、取付体14が装着部22に重ね合わされる。その結果、取付体14において他端側に設けられた弾性ロック片82の係合突起84が、電気接続箱本体12の同じく他端側に設けられた係合枠体29に係合することにより、取付体14が電気接続箱本体12に固定されて、組み付けが完了する。かかる組み付け状態において、取付体14に設けられた取付体側コネクタ78が、装着部22に突出された本体側コネクタ52の内部に挿し入れられて、本体側コネクタ52内に配設された雄端子54が取付体側コネクタ78内に配設された雌端子88と接続される。これにより、電気接続箱本体12の回路基板20と取付体14の回路基板68が電気的に接続されるようになっている。なお、弾性ロック片82の先端部を側壁80側に押圧することにより、係合突起84と係合枠体29のロックを解除することができるようになっている。それ故、装着部22と取付体14の他端側が係合突起84と係合枠体29からなるロック機構により着脱可能に取付固定できるのである。また、取付体14の側面には、コネクタ装着部90が設けられており、これらコネクタ装着部90や、電気接続箱本体12に設けられた側方接続型コネクタ58a〜cに対して、図示しないコネクタが接続されるようになっている。
加えて、かかる組み付け状態において、装着部22の取付体14との対向面である表面36と取付体14の装着部22との対向面である底面40との間に、制振部材34が挟持されている。これにより、第1の接触面38の圧接部46と第2の接触面42が上記挟持による挟圧によって、装着部22の表面36と取付体14の底面40に対してそれぞれ圧接されている。なお、図6では、理解を容易とするために、挟持によって変形する前の制振部材34が仮想線で記載されている。
に示すように、制振部材34が、ヒンジ機構を構成する軸受25と軸部86の近傍に配設されて対向面36,40間で挟持されている。軸受25と軸部86の近傍領域は、隙間寸法の公差が大きい他端側のロック機構29,8から離隔していることから、ヒンジ機構25,86により相互に接近される対向面36,40間による制振部材34の圧縮寸法を最も小さく且つ安定して得ることができる。これにより、制振部材34と各対向面36,40に及ぼされる垂直抗力Nを大きくすることができることから、摩擦力F(F=μN)の増大を図って振動の抑制効果を有利に増大することができる。なお、制振部材34に低ヤング率な材料を用いることにより、圧縮永久歪率も小さい傾向にあり、所望の制振効果を長期に亘って安定して得ることも可能となる。しかも、ヒンジ機構25,86が設けられた一端側とロック機構29,8が設けられた他端側間の離隔距離(アーム長)を利用して、対向面36,40間での制振部材34の圧縮操作やロック機構29,8のロック操作に必要な操作力を有利に低減できることから、取付体14の着脱操作性と振動抑制の両立を一層有利に行うことが可能となっている。
上述の如き構造の本実施形態の電気接続箱10によれば、装着部22の表面36と取付体14の底面40との間に制振部材34が挟持されており、かかる制振部材34に装着部22の表面36や取付体14の底面40よりも高摩擦係数な材料を用いることにより、電気接続箱10に振動が伝達された際に、ヒンジ機構25,86とロック機構29,8のそれぞれの隙間に起因して取付体14が電気接続箱本体12に対して変位するような力が加わったとしても、制振部材34の摩擦抵抗により取付体14の電気接続箱本体12に対する変位が阻止されて、取付体14の振動が抑制乃至は回避される。従って、取付体14に過大な振動加速度が及ぼされることが有利に回避され、取付体14と電気接続箱本体12を接続する一対のコネクタ52,78の端子54,88が破損等する不具合を未然に防止することが可能となる。また、制振部材34に装着部22の表面36や取付体14の底面40よりも低ヤング率な材料を用いることにより、取付体14の装着部22に対する回動嵌合やロック嵌合に際して必要な操作力も低く抑えることができる。すなわち、取付体14の着脱操作性を良好に維持しつつ、取付体14の振動を抑制して、電気接続箱本体12と取付体14間の導通安定性を有利に確保することができるのである。
加えて、制振部材34の接触面38,42の何れもが凹凸形状の粗面とされていることから、装着部22の表面36や取付体14の底面40と制振部材34間において一層大きな摩擦力を得ることができる。また、制振部材34を予め固着部44において装着部22の表面36に固着させておくことができる。それ故、装着部22に対してヒンジ機構25,86を介して取付体14を回動させて組み付けるという従来と同様の作業を行うだけで、装着部22と取付体14との間に制振部材34を挟持できることから、作業性の向上を図ることができる。しかも、制振部材34の第1の接触面38には圧接部46も設けられていることから、取付体14が装着部22に組み付けられた後は、圧接部46が装着部22の表面36に圧接される。これにより、装着部22の表面36と圧接部46の間に大きな摩擦力を得ることができることから、取付体14の装着部22の表面36に対する変位抑制効果も長期的に安定して得ることができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでない。例えば、上記実施形態の電気接続箱本体12や取付体14の構成は他の如何なる公知の構成も採用可能である。また、上記実施形態では、制振部材34がヒンジ機構25,86の近傍に配設されていたが、この場所に必ずしも限定するものではなく、制振部材34は装着部22の任意の位置に任意の数だけ配設可能である。さらに、上記実施形態では、制振部材34の両面が凹凸形状の粗面とされていたが、かかる態様に限定されるものではなく、制振部材34の一方の面もしくは両面が凹凸形状のない平坦面とされていてもよい。また、制振部材34には、固着部44は必ずしも必要とはしない。
10:電気接続箱、12:電気接続箱本体、14:取付体、22:装着部、25:軸受(ヒンジ機構)、29:係合枠体(ロック機構)、34:制振部材、36:表面(対向面)、38:第1の接触面、40:底面(対向面)、42:第2の接触面、44:固着部、46:圧接部、52:本体側コネクタ(コネクタ)、78:取付側コネクタ(コネクタ)、84:係合突起(ロック機構)、86:軸部(ヒンジ機構)

Claims (4)

  1. 装着部を有する電気接続箱本体と、前記装着部に対して着脱自在に取り付けられる別体の取付体を備え、前記装着部と前記取付体のそれぞれの対向面に設けた一対のコネクタが接続されてなる電気接続箱において、
    前記装着部と前記取付体の前記対向面の間に、各前記対向面に摩擦力を働かせて前記取付体の振動を抑える制振部材が挟持されている一方、
    前記装着部と前記取付体の一端側が着脱可能なヒンジ機構を介して回動自在に組み付けられており、
    前記ヒンジ機構が、前記装着部の前記一端側に設けた軸受と、前記取付体の前記一端側に設けた軸部を含んで構成されており、前記制振部材が、前記軸受と前記軸部の近傍に配設されて前記対向面間で挟持されている
    ことを特徴とする電気接続箱。
  2. 前記装着部と前記取付体の他端側がロック機構により着脱可能に取付固定されている請求項に記載の電気接続箱。
  3. 前記制振部材がシート形状を呈しており、前記装着部の前記対向面に接触する第1の接触面と前記取付体の前記対向面に接触する第2の接触面の何れもが、凹凸形状の粗面とされている請求項1または2に記載の電気接続箱。
  4. 前記制振部材の前記第1の接触面が、前記装着部の前記対向面に対して、接着剤を介して固着される固着部と、挟圧により圧接される圧接部を有している請求項に記載の電気接続箱。
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