CN109196964A - 功率转换装置的壳体和树脂盖 - Google Patents

Abstract

一种功率转换装置的壳体和树脂盖，在壳体面具有多个维修孔，多个上述维修孔用于使功率转换装置的壳体内部的电路电接合，用于将维修孔(3)封堵的树脂盖(2)具有嵌合于维修孔(3)的圆筒密封面(7)和与壳体(1)的外侧表面抵接凸缘(4)，在树脂盖(2)的内部具有圆筒杯状的芯骨(5)，芯骨(5)具有圆板状的凸缘部芯骨(5a)，上述凸缘部芯骨(5a)位于壳体(1)外侧，在径向上比维修孔(3)的圆筒部大，此外，形成于壳体(1)的树脂盖(2)的凹部(17)的圆筒杯底面(8)具有凸部(8a)，上述凸部(8a)形成为与圆筒密封面(7)同轴，且朝壳体(1)的外侧方向突出，在凸缘(4)面上设有与壳体(1)抵接的唇形密封件(6)。

Description

功率转换装置的壳体和树脂盖

技术领域

本发明涉及一种功率转换装置的壳体和树脂盖，尤其涉及一种具有用于将维修孔封堵的树脂盖的功率转换装置的壳体和树脂盖，其中，上述维修孔用于将功率转换装置的壳体内部的各零件接合。

背景技术

近年来，为了提高汽车的燃油效率等环境性能，如电动汽车、混合动力汽车或燃料电池汽车那样，除了现有的内燃机之外，利用电的动力的车辆的开发和向市场的投入在快速推进。在这种汽车上装设有用于将电转换为动力的功率转换装置。此外，为了应对进一步的高输出化、高效率封装，功率转换装置内的发热元件的冷却以利用发动机冷却液的水冷方式为主流。伴随着上述水冷化，要求装设于发动机舱内的功率转换装置的壳体具有抗振性、防水性、耐盐水性和防尘性。

此外，为了应对高功能化，在功率转换装置的壳体内收容有用于对开关元件等发热元件进行冷却的水冷式散热器、控制电路基板和升压转换器等零件。此外，在功率转换装置的壳体内收容有用于抑制脉动电流的平滑电容器、电源连接用端子台、电动机连接用端子台等零件。此外，上述各零件通过高压系和低压系的线束和母线而电接合。

在这种装设大量零件的功率转换装置中，提出如下结构：为了小型轻量化及低成本化、提高抗振性、提高组装性，控制电路基板等各零件分别安装于兼作结构件的壳体，将安装有各零件的壳体彼此紧固后，利用壳体的维修孔实施电接合，最后用树脂盖将维修孔封堵。此外，树脂盖是因具有圆板状的凸缘，而在组装时仅需使凸缘插入到与壳体抵接的组装性优异的结构(例如，参照专利文献1)。

此外，为了实现密封性的提高，通过在树脂盖的内部设置朝壳体内侧突出的带凸缘的圆筒杯状的芯骨(日文：芯金)，从而实现与壳体侧圆筒密封面抵接的树脂的表面压力的增大和均匀化，进而提出在圆板状的凸缘部设置唇形密封件的结构(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011－163148号公报

专利文献2：日本专利特愿2015－066021

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，专利文献1或专利文献2所公开的现有的功率转换装置的壳体和树脂盖仅通过在作为弹性体的树脂与壳体之间产生的摩擦力而被固定于壳体，因此，由于在冷热循环时凸缘部芯骨反复发生比圆筒部芯骨更大的膨胀、收缩，从而存在树脂盖发生蠕动运动，因温度条件不同而会从壳体脱落这样的技术问题。

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种功率转换装置的壳体和树脂盖，能防止因冷热循环导致的树脂盖脱落。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的功率转换装置的壳体和树脂盖在上述壳体面具有多个维修孔，多个上述维修孔用于将功率转换装置的壳体内部的电路电接合，用于将上述维修孔封堵的上述树脂盖具有圆筒密封面和凸缘，其中，上述圆筒密封面嵌合到上述维修孔，上述凸缘与上述壳体的外侧表面抵接，在上述树脂盖的内部具有圆筒杯状的芯骨，上述芯骨具有圆板状的凸缘部芯骨，上述凸缘部芯骨位于上述壳体外侧，在径向上比上述维修孔的圆筒部大，而且在形成于上述壳体内侧的上述树脂盖的凹部的圆筒杯底面具有凸部，上述凸部形成为与上述圆筒密封面同轴，且朝上述壳体的外侧方向突出，在上述凸缘面设有与上述壳体抵接的唇形密封件。

此外，本发明的功率转换装置的壳体和树脂盖在上述壳体面具有多个维修孔，多个上述维修孔用于将功率转换装置的壳体内部的电路电接合，用于将上述维修孔封堵的上述树脂盖具有圆筒密封面和凸缘，其中，上述圆筒密封面嵌合到上述维修孔，上述凸缘与上述壳体的外侧表面抵接，在上述树脂盖的内部具有圆筒杯状的芯骨，上述芯骨具有圆板状的凸缘部芯骨，上述凸缘部芯骨位于上述壳体外侧，在径向上比上述维修孔的圆筒部大，在形成于上述壳体内侧的上述树脂盖的凹部具有圆筒杯底面，在上述凸缘面具有与上述壳体抵接的唇形密封件，在上述壳体的表面的、位于上述树脂盖的上述凸缘的外周侧设有肋部，在上述树脂盖装配于上述壳体之后，上述肋部朝内径侧弯折。

此外，本发明的功率转换装置的壳体和树脂盖在上述壳体面具有多个维修孔，多个上述维修孔用于将功率转换装置的壳体内部的电路电接合，用于将上述维修孔封堵的上述树脂盖具有圆筒密封面和凸缘，其中，上述圆筒密封面嵌合到上述维修孔，上述凸缘与上述壳体的外侧表面抵接，在上述树脂盖的内部具有圆筒杯状的芯骨，上述芯骨具有圆板状的凸缘部芯骨，上述凸缘部芯骨位于上述壳体外侧，在径向上比上述维修孔的圆筒部大，在形成于上述壳体内侧的上述树脂盖的凹部具有圆筒杯底面，在上述凸缘面具有与上述壳体抵接的唇形密封件，在上述树脂盖装配于上述壳体之后，罩在覆盖上述树脂盖的状态下装配于上述壳体，将上述罩的材质设为熔融锌铝镁合金镀覆钢板，通过使上述罩的一部分变形，从而与上述树脂盖的铅垂下方以外的上述凸缘面抵接。

此外，本发明的功率转换装置的壳体和树脂盖在上述壳体面具有多个维修孔，多个上述维修孔用于将功率转换装置的壳体内部的电路电接合，用于将上述维修孔封堵的上述树脂盖具有圆筒密封面和凸缘，其中，上述圆筒密封面嵌合到上述维修孔，上述凸缘与上述壳体的外侧表面抵接，在上述树脂盖的内部具有圆筒杯状的芯骨，上述芯骨具有圆板状的凸缘部芯骨，上述凸缘部芯骨位于上述壳体外侧，在径向上比上述维修孔的圆筒部大，在形成于上述壳体内侧的上述树脂盖的凹部具有圆筒杯底面，在上述凸缘面具有与上述壳体抵接的唇形密封件，在上述树脂盖装配于上述壳体之后，罩在覆盖上述树脂盖的状态下通过螺纹固定而装配于上述壳体，将上述罩的材质设为铝合金，通过使上述罩的一部分变形，从而形成有与上述圆筒密封面同轴的凸部，并使上述凸部与上述树脂盖的上述凸缘的整个面抵接。

发明效果

根据本发明的功率转换装置的壳体和树脂盖，通过使冷热循环时芯骨在壳体外侧的径向移位量与在壳体内侧的径向移位量保持均衡，从而具有抑制树脂盖的蠕动运动以防止树脂盖脱落的效果。

此外，能防止高压水的直接冲击，因此，具有能确保高防水性的效果。此外，具有防止因凸缘的钩挂而导致树脂盖脱落的效果以及即使故意拆卸也不容易脱落的效果。

附图说明

图1A是本发明实施方式1的功率转换装置的壳体和树脂盖的俯视图。

图1B是图1A的A-A线的剖视图。

图2A是本发明实施方式2的功率转换装置的壳体和树脂盖的俯视图。

图2B是图2A的B-B线的剖视图。

图3A是将金属板罩配置于本发明实施方式3的功率转换装置的壳体和树脂盖的俯视图。

图3B是图3A的C-C线的剖视图。

图4A是将金属板罩配置于本发明实施方式3的功率转换装置的壳体和树脂盖的俯视图。

图4B是图4A的D-D线的剖视图。

图5A是将金属板罩配置于本发明实施方式4的功率转换装置的壳体和树脂盖的俯视图。

图5B是图5A的E-E线的剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式1进行说明。

另外，在各附图中，相同符号表示相同或相当的构件。

实施方式1

图1A是表示从侧面侧观察本发明实施方式1的功率转换装置时的俯视图，图1B是图1A的A-A线的剖视图。在图1A、图1B中，从轻量化和成型性的观点出发，功率转换装置的壳体1是压铸铝制的，在壳体1设有从外侧表面向内侧贯穿的多个维修孔3。维修孔3是为了通过功率转换装置的壳体1内部中的端子台与母线的螺纹紧固和基板与端子的锡焊等方式将电路电接合而设置的。此外，为了封堵上述维修孔3，设有圆筒状的树脂盖2。树脂盖2具有：圆筒密封面7，上述圆筒密封面7与维修孔3嵌合；以及凸缘4，上述凸缘4与壳体1的外侧表面抵接。在圆筒状的树脂盖2的内部具有圆筒杯状的钢板制的芯骨5，上述芯骨5在壳体1的外侧具有环状的凸缘。树脂盖2在形成于壳体1内侧的树脂盖2的凹部17具有圆筒杯底面8，在上述圆筒杯底面8设有芯骨5的凸部8a，上述凸部8a形成为与圆筒密封面7同轴且朝壳体1的出口侧方向(壳体1的外侧方向)突出。此外，芯骨5具有：圆板状的凸缘部芯骨5a，上述凸缘部芯骨5a位于壳体1的外侧，在径向上比维修孔3的圆筒部大；以及圆筒部芯骨5b，上述圆筒部芯骨5b形成于配置在维修孔3内的树脂盖2的内部。

此外，在与壳体1抵接的凸缘4设有唇形密封件6，上述唇形密封件6在圆周方向上相连，在树脂盖2的、不具有凸缘4那侧的前端设有锥面9。

此外，在壳体1的、位于维修孔3的供树脂盖2插入的插入口一侧设有锥面10。此外，在功率转换装置的壳体1的外侧表面设有肋部11，上述肋部11形成于树脂盖2的凸缘4的外周侧，并朝向壳体1的外侧方向突出。设于功率转换装置的壳体1的肋部11具有树脂盖2的凸缘4的厚度以上的高度。

在此，凸缘4的厚度是指从唇形密封件6的与壳体1抵接的抵接面至树脂盖2的壳体外侧端面为止的长度，并将该长度设为h1。此外，肋部11的高度是指从唇形密封件6的与壳体1抵接的抵接面至肋部11的外侧端面为止的长度，并将该长度设为h2。此外，h1和h2存在h1≤h2的关系。另外，肋部11的外侧端面与维修孔轴心12正交。

在实施方式1的功率转换装置的壳体和树脂盖中，通过在树脂盖2的内部设置芯骨5，从而具有与壳体1一侧的圆筒密封面7抵接的树脂的表面压力增大和均匀化的效果，此外，通过在插有芯骨的凸缘4处设置有唇形密封件6，从而具有唇形密封件表面压力增大和均匀化的效果。此外，通过使凸缘部芯骨5a形成于壳体1外侧的凸缘4内部，并将芯骨5的凸部8a设置在壳体1内侧的圆筒杯底面8，从而能使在冷热循环时膨胀、收缩的芯骨5的在壳体1外侧的径向位移量与在壳体1内侧的径向位移量均等化，具有抑制冷热循环时树脂盖2的蠕动运动、防止树脂盖2脱落的效果。

此外，由于无需如专利文献2那样在树脂盖2的前端设置用于防止树脂盖脱落的大径部，因此，具有将树脂盖2装配于壳体1时的插入性高的效果。

其结果是，具有能同时实现高防水性、耐盐水性、耐冷热循环性和装配性的效果。

实施方式2

图2A是表示从侧面侧观察本发明实施方式2的功率转换装置时的俯视图，图2B是图2A的B-B线的剖视图。在实施方式2中，对于与实施方式1相同的标记，由于是与实施方式1相同的结构，因而省略说明。如图2A、图2B所示，壳体1的肋部11构成为在将树脂盖2装配于壳体1之后，通过铆接使肋部11朝内径侧弯折。

在实施方式2的功率转换装置的壳体和树脂盖中，通过设置将唇形密封件6的外周包围的肋部11，从而能防止高压水对唇形密封件6的直接冲击，因此，具有能确保高防水性的效果。此外，通过肋部11的弯折部13而具有防止因冷热循环时的树脂盖2的蠕动运动而导致树脂盖脱落的效果，并且具有防止因凸缘4的钩挂而导致树脂盖脱落的效果及即使故意拆卸也不易脱落的效果。

实施方式3

图3A、图4A是从侧面侧观察本发明实施方式3的功率转换装置时的俯视图。此外，图3B是图3A的C-C线的剖视图，图4B是图4A的D-D线的剖视图。在实施方式3中，对于与实施方式1相同的标记，由于是与实施方式1相同的结构，因而省略说明。

如图3A、图3B、图4A、图4B所示，构成为在将树脂盖2装配于壳体1之后，将覆盖树脂盖2的金属板罩14装配于壳体1，通过使金属板罩14的一部分变形，从而使金属板罩14与凸缘4端面的铅垂下方以外的部分抵接。

在实施方式3的功率转换装置的壳体和树脂盖中，通过配置金属板罩14，从而能防止高压水对树脂盖2的直接冲击，因此，具有能确保高防水性的效果。此外，具有防止因冷热循环时的树脂盖2的蠕动运动而导致树脂盖脱落的效果、防止因凸缘4的钩挂而导致树脂盖脱落的效果和即使故意拆卸也不易脱落的效果。

此外，由于树脂盖2的插入位置稳定，唇形密封件6的压缩余量在按照设计那样的状态下稳定，因此，能长时间维持高防水性、耐盐水性。此外，即使与唇形密封件6相接的壳体1的一部分因盐水而腐蚀，通过上述腐蚀生成物试图将凸缘4朝使树脂盖2脱落的方向上推，由于金属板罩14的金属板拉深部15或金属板拉深部16对凸缘4进行按压，因此也具有抑制因树脂盖2的后退导致唇形密封件6的密封表面压力降低的效果。

此外，金属板罩14的材质采用熔融锌铝镁合金镀覆钢板，因此，由于镀层中包含的镁和铝的效果，因而在镀覆表面形成有致密且附着性强的保护膜，金属板罩14的材质是具有高耐腐蚀性的低成本材质。然而，在金属板罩14因积水而始终与水接触的环境下，因镁的溶出可能会导致保护膜消失，以致于出现早期腐蚀的问题，因此，采用如下结构：使与凸缘4端面抵接的金属板拉深部15或金属板拉深部16不与凸缘4端面的铅垂下方抵接。由此，即使水浸入到树脂盖2的圆筒杯底面8，水也被排出，因此，具有在树脂盖2至金属板罩14之间不会长时间积水的效果。

实施方式4

图5A是从侧面侧观察本发明实施方式4的功率转换装置时的俯视图。此外，图5B是图5A的E-E线的剖视图。在实施方式4中，对于与实施方式1及实施方式3相同的标记，由于是与实施方式1及实施方式3相同的结构，因而省略说明。

如图5A、图5B所示，在实施方式4中，通过将使金属板罩14的一部分变形而形成的金属板拉深部18设为与圆筒密封面7同轴的凸形，并与树脂盖2的凸缘4端面的整个面抵接，从而与实施方式3相比，具有更稳定地保持树脂盖2的插入位置的效果，因此，能长时间维持更高的防水性、耐盐水性。

也就是说，在实施方式4中，其特征是，将金属板罩14的材质设为铝合金(例如A5052材料或A6063材料)，通过使金属板罩14的一部分变形，从而形成有与圆筒密封面7同轴的凸部19，并使上述凸部19与树脂盖2的凸缘4的整个面抵接。

此外，通过将金属板罩14的材质设为铝合金，从而即使在树脂盖2与金属板罩14之间长时间积水，金属板罩14也不会腐蚀。

此外，铝合金的线膨胀系数为与壳体1的压铸铝(例如ADC12材料)相近的值，因此冷热循环时的金属板罩14与壳体1的热膨胀差变小，从而具有固定金属板罩14的螺钉不易松脱的效果。

另外，本发明在其发明的范围内，能将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变形、省略。

(符号说明)

1壳体；2树脂盖；3维修孔；4凸缘；5芯骨；5a凸缘部芯骨；5b圆筒部芯骨；6唇形密封件；7圆筒密封面；8圆筒杯底面；8a凸部；9锥面；10锥面；11肋部；12维修孔轴心；13弯折部；14金属板罩；15金属板拉深部；16金属板拉深部；17凹部；18金属板拉深部；19凸部。

Claims (4)

1.一种功率转换装置的壳体和树脂盖，在所述壳体面具有多个维修孔，多个所述维修孔用于将功率转换装置的壳体内部的电路电接合，

其特征在于，

用于将所述维修孔封堵的所述树脂盖具有圆筒密封面和凸缘，其中，所述圆筒密封面嵌合到所述维修孔，所述凸缘与所述壳体的外侧表面抵接，

在所述树脂盖的内部具有圆筒杯状的芯骨，

所述芯骨具有圆板状的凸缘部芯骨，所述凸缘部芯骨位于所述壳体外侧，在径向上比所述维修孔的圆筒部大，

而且在形成于所述壳体内侧的所述树脂盖的凹部的圆筒杯底面具有凸部，所述凸部形成为与所述圆筒密封面同轴，且朝所述壳体的外侧方向突出，

在所述凸缘面设有与所述壳体抵接的唇形密封件。

2.一种功率转换装置的壳体和树脂盖，在所述壳体面具有多个维修孔，多个所述维修孔用于将功率转换装置的壳体内部的电路电接合，

其特征在于，

用于将所述维修孔封堵的所述树脂盖具有圆筒密封面和凸缘，其中，所述圆筒密封面嵌合到所述维修孔，所述凸缘与所述壳体的外侧表面抵接，

在所述树脂盖的内部具有圆筒杯状的芯骨，

所述芯骨具有圆板状的凸缘部芯骨，所述凸缘部芯骨位于所述壳体外侧，在径向上比所述维修孔的圆筒部大，

在形成于所述壳体内侧的所述树脂盖的凹部具有圆筒杯底面，

在所述凸缘面具有与所述壳体抵接的唇形密封件，

在所述壳体的表面的、位于所述树脂盖的所述凸缘的外周侧设有肋部，在所述树脂盖装配于所述壳体之后，所述肋部朝内径侧弯折。

3.一种功率转换装置的壳体和树脂盖，在所述壳体面具有多个维修孔，多个所述维修孔用于将功率转换装置的壳体内部的电路电接合，

其特征在于，

用于将所述维修孔封堵的所述树脂盖具有圆筒密封面和凸缘，其中，所述圆筒密封面嵌合到所述维修孔，所述凸缘与所述壳体的外侧表面抵接，

在所述树脂盖的内部具有圆筒杯状的芯骨，

所述芯骨具有圆板状的凸缘部芯骨，所述凸缘部芯骨位于所述壳体外侧，在径向上比所述维修孔的圆筒部大，

在形成于所述壳体内侧的所述树脂盖的凹部具有圆筒杯底面，

在所述凸缘面具有与所述壳体抵接的唇形密封件，

在所述树脂盖装配于所述壳体之后，罩在覆盖所述树脂盖的状态下装配于所述壳体，将所述罩的材质设为熔融锌铝镁合金镀覆钢板，通过使所述罩的一部分变形，从而与所述树脂盖的铅垂下方以外的所述凸缘面抵接。

4.一种功率转换装置的壳体和树脂盖，在所述壳体面具有多个维修孔，多个所述维修孔用于将功率转换装置的壳体内部的电路电接合，

其特征在于，

用于将所述维修孔封堵的所述树脂盖具有圆筒密封面和凸缘，其中，所述圆筒密封面嵌合到所述维修孔，所述凸缘与所述壳体的外侧表面抵接，

在所述树脂盖的内部具有圆筒杯状的芯骨，

所述芯骨具有圆板状的凸缘部芯骨，所述凸缘部芯骨位于所述壳体外侧，在径向上比所述维修孔的圆筒部大，

在形成于所述壳体内侧的所述树脂盖的凹部具有圆筒杯底面，

在所述凸缘面具有与所述壳体抵接的唇形密封件，

在所述树脂盖装配于所述壳体之后，罩在覆盖所述树脂盖的状态下通过螺纹固定而装配于所述壳体，将所述罩的材质设为铝合金，通过使所述罩的一部分变形，从而形成有与所述圆筒密封面同轴的凸部，并使所述凸部与所述树脂盖的所述凸缘的整个面抵接。