CN111201844B - 车载电子部件用壳体的密封结构 - Google Patents

Abstract

密封结构(11)包括：壳体(10)，所述壳体(10)收容车载电子部件(2)；以及第一盖构件(30)，所述第一盖构件(30)覆盖设置在壳体(10)的开口部(20)，壳体(10)包括：立设部(21)，所述立设部(21)具有以包围开口部(20)的方式立设的密封面(21a)；以及肋(23)，所述肋(23)夹着立设部(21)而立设在开口部(20)的相反侧，肋(23)具有与立设部(21)的密封面(21a)相邻设置的排出面(23a)，第一盖构件(30)具有沿肋(23)延伸的延伸部(31)，当配置壳体(10)使开口部(20)朝上时，肋(23)的排出面(23a)位于比立设部(21)的密封面(21a)低的位置处，并且第一盖构件(30)的延伸部(31)延伸到肋(23)的排出面(23a)的下方。

Description

车载电子部件用壳体的密封结构

相关申请的援引

本申请以2017年10月10日申请的日本专利申请号2017-197047号为基础，在此援引其记载内容。

技术领域

本发明涉及收容车载电子设备的壳体的密封结构。

背景技术

以往，在汽车等车辆中，作为电子设备例如将电力转换装置或电池单元配置于发动机舱内的结构是众所周知的。在该结构的情况下，由于电子设备被置于暴露于包括洗车水、泥水、盐水、雨水的各种液体的环境下，因此容易受到这些液体的影响。

下述专利文献1中记载的电池单元构成为，在从上方将盖组装到用于收容电子设备的基座(以下称为“壳体”)的状态下，在壳体与盖之间的密封面设置有密封构件，并且壳体的侧面与盖的侧面相互重叠。根据本结构，例如能够通过盖的侧面防止洗车水直接冲击密封构件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-13723号公报

发明内容

在上述电池单元的情况下，由于进入壳体与盖之间的密封面的液体在密封部附近积存，可能产生密封构件劣化而浸入壳体内这样的问题。此外，这样的问题不仅在收容电池单元的壳体中发生，而且在收容各种车载电子设备的壳体中也相同可以发生。

本发明提供一种密封结构，所述密封结构可以防止液体浸入收容车载电子部件的壳体内。

本发明的一个方式的车载电子部件用壳体的密封结构包括：壳体，所述壳体收容车载电子部件；以及盖构件，所述盖构件覆盖设置在所述壳体的开口部，所述壳体包括：立设部，所述立设部具有以包围所述开口部的方式立设的密封面；以及肋，所述肋夹着所述立设部而立设在所述开口部的相反侧，所述肋具有与所述立设部的所述密封面相邻设置的排出面，所述盖构件具有沿所述肋延伸的延伸部，当配置所述壳体使所述开口部朝上时，所述肋的所述排出面位于比所述立设部的所述密封面低的位置处，并且所述盖构件的所述延伸部延伸到所述肋的所述排出面的下方，所述肋在所述排出面上具有凹部。

在所述密封结构中，在配置壳体使开口部朝上的状态下，盖构件的延伸部能够堵住液体从外部越过肋到达立设部的密封面的直线路径。因此，通过防止液体保持势头直接冲击立设部的密封面，使该液体难以到达密封面。

另外，在配置壳体使开口部朝上的状态下，由于肋的排出面位于比立设部的密封面低的位置，因此，液体由于排出面和密封面的高低差而容易随着重力向排出面侧流动，难以积存在立设部的密封面上。因此，可以防止进入到立设部的密封面的液体使该密封面自身或设置于密封面的密封构件劣化而浸入开口部。

如上所述，根据所述方式，可以提供能够防止液体浸入收容车载电子部件的壳体内的密封结构。

另外，权利要求书中记载的括号内的符号表示与后述实施方式中记载的具体元件的对应关系，并不对本发明的技术范围进行限定。

附图说明

参照附图和以下详细的记述，可以更明确本发明的所述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。

图1是实施方式1的电力转换装置的立体图。

图2是示出在图1的电力转换装置中从壳体拆下了第一盖构件的状态的图。

图3是图1的III-III线向视剖视图。

图4是图1的IV-IV线向视剖视图。

图5是示出在图1的电力转换装置中从壳体拆下了第二盖构件的状态的图。

图6是图1的VI-VI线向视剖视图。

图7是图1的VII-VII线向视剖视图。

图8是从侧方观察图5中的A区域的图。

图9是图1的IX-IX线向视剖视图。

图10是从侧方观察图5中的B区域的图。

图11是示出当图1的壳体被横向配置时，从侧方观察位于侧面的密封结构的图。

图12是示出当图1的壳体被横向配置时，从侧方观察位于侧面的密封结构的图。

图13是示出实施方式2的密封结构的剖视图。

图14是示出实施方式3的密封结构的剖视图。

图15是示出实施方式4的密封结构的剖视图。

图16是示出实施方式5的密封结构的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对电力转换装置的实施方式进行说明。

另外，在本说明书的附图中，只要没有特别说明，箭头X表示收容多个车载电子部件的壳体的车体安装时的宽度方向即第一方向，箭头Y表示该壳体的纵深方向即第二方向，箭头Z表示该壳体的高度方向(上下方向)即第三方向。

(实施方式1)

如图1所示，实施方式1的电力转换装置1例如被用作装设于电动汽车、混合动力汽车等的、将直流的电源电力转换为驱动用电动机的驱动所需的交流电力的逆变器。

该电力转换装置1包括车载电子部件2、作为外壳的壳体10、以及盖构件30、50，构成为在壳体10中收容多个车载电子部件2。多个车载电子部件2包括内置有IGBT等半导体元件的半导体模块、均与半导体模块相关的电抗器、电容器、以及控制电路基板等电子部件。

第一盖构件30经由多个螺钉构件3紧固固定，以覆盖以通常的朝向配置的壳体10的开口部20。第一盖构件30与壳体10一起构成用于开口部20的密封结构11。

开口部20是将第一方向X作为长度方向而在壳体10的上表面10a以贯通状设置的开口部分。该开口部20在电力转换装置1通常使用时通过第一盖构件30被覆盖，另一方面，在电力转换装置1组装时或维护时，在操作者为车载电子部件2进行操作时，在第一盖构件30被拆下的状态下使用。

第二盖构件50通过多个螺钉构件3紧固固定，以覆盖以通常的朝向配置的壳体10的开口部40。该第二盖构件50与壳体10一起构成用于开口部40的密封结构12、13。

开口部40是将第一方向X作为长度方向而在壳体10的侧面10b以贯通状设置的开口部分。该开口部40与开口部20相同，在电力转换装置1通常使用时通过第二盖构件50被覆盖，另一方面，在电力转换装置1组装时或维护时，在操作者为车载电子部件2进行操作时，在第二盖构件50被拆下的状态下使用。

另外，作为壳体10的材料的一个示例，可以使用铝系的金属材料，而作为盖构件30、50的材料的一个示例，可以使用铁系的金属材料，但可以根据需要使用各种材料。例如，作为壳体10和盖构件30、50的至少一方的材料，也可以使用树脂材料那样的非金属材料。

如图2所示，壳体10在其上表面10a包括立设部21及肋23。

立设部21具有以包围开口部20的方式立设为环状的密封面21a。在该密封面21a上配置有密封构件22。密封构件22由具有液密性的固定用密封件即垫圈构成，并被收容保持在设置在第一盖构件30上的凹部33与立设部21的密封面21a之间的空间中。

在第一盖构件30与壳体10紧固固定的状态下，通过使立设部21的密封面21a经由密封构件22与第一盖构件30的背面接合，开口部20被密封。

肋23以包围立设部21的外周的方式立设为环状。即，该肋23隔着立设部21立设在开口部20的相反侧。该肋23具有与立设部21的密封面21a相邻设置的排出面23a。另外，当壳体10的开口部20朝上配置时，肋23的排出面23a构成为位于比立设部21的密封面21a低的位置。在这种情况下，密封面21a和排出面23a以相互邻接的方式配置，在密封面21a与排出面23a之间形成有恒定尺寸的台阶。

另外，肋23在其排出面23a上具有作为凹部的槽部24。该槽部24构成为沿立设部21连续地延伸的环状的槽部。

这里，参照图3和图4对所述的密封结构11进行详细说明。

如图3所示，在密封结构11中，肋23具有紧固面23b，该紧固面23b与立设部21的密封面21a在第三方向Z上位于大致相同的位置。因此，沿立设部21的周向，在肋23中交替地配置排出面23a和紧固面23b。

另外，在肋23的紧固面23b上设置有螺纹孔23c，多个螺钉构件3的各自的轴部能够与螺纹孔23c螺合。因此，第一盖构件30在其背面与肋23的紧固面23b抵接的状态下，通过将插入到贯通孔32中的螺钉构件3的轴部螺合到肋23的螺纹孔23c上，与壳体10紧固固定。

如图4所示，在该密封结构11中，在第一盖构件30与肋23的排出面23a之间形成有第三方向Z的尺寸为D1(＞0)的间隙25。另外，第一盖构件30具有沿肋23延伸的延伸部31。该延伸部31构成为，从相当于在第三方向Z上与肋23的排出面23a位于相同位置的部位到延伸前端31a的第三方向Z的尺寸为D2(＞0)。因此，当壳体10的开口部20朝上配置时，第一盖构件30的延伸部31延伸到比肋23的排出面23a靠下方的位置。

根据所述密封结构11，在壳体10的开口部20朝上配置的状态下，第一盖构件30的延伸部31能够堵住液体从侧方越过肋23到达立设部21的密封面21a的直线路径。因此，通过防止液体保持势头直接冲击立设部21的密封面21a，使该液体难以到达密封面21a。

这里所谓的“液体”，典型的示例是在高压下洗车时的洗车水、车辆行驶时向车辆飞溅的泥水或盐水、雨水、以及在耐密封性试验中使用的高压水等。

另外，在壳体10的开口部20朝上配置的状态下，由于肋23的排出面23a位于比立设部21的密封面21a低的位置，因此，液体由于排出面23a和密封面21a的高低差而容易随着重力向排出面23a侧流动，难以积存在立设部21的密封面21a上。因此，可以防止进入到立设部21的密封面21a的液体使该密封面21a自身或设置于密封面21a的密封构件22劣化而浸入开口部20。

例如，即使在壳体10是铝压铸件的情况下，也可以防止铝材料被附着在密封面21a上的液体腐蚀的现象的发生。

进而，通过在肋23的排出面23a设置槽部24，能够将液体暂时储存在该槽部24中。另外，对于槽部24的容量以上的液体的浸入，如箭头Fa所示，能够通过间隙25向外部排出该液体。因此，能够防止液体经由槽部24到达立设部21的密封面21a。

另外，与未设置槽部24的情况相比，通过设置槽部24，能够实现壳体10的轻量化。

如图5所示，壳体10在其侧面10b包括立设部41和肋43。

立设部41具有以包围开口部40的方式立设为环状的密封面41a。在该密封面41a上配置有密封构件42。密封构件42由与密封构件22相同的垫圈构成，并被收容保持在设置在第二盖构件50上的凹部53与立设部41的密封面41a之间的空间中。

在第二盖构件50与壳体10紧固固定的状态下，通过使立设部41的密封面41a经由密封构件42与第二盖构件50的背面接合，开口部40被密封。

肋43以包围立设部41的外周的方式立设为环状。即，该肋43隔着立设部41立设在开口部40的相反侧。该肋43具有与立设部41的密封面41a相邻设置的排出面43a。另外，当壳体10的开口部40朝上配置时，肋43的排出面43a构成为位于比立设部41的密封面41a低的位置。在这种情况下，密封面41a和排出面43a以相邻的方式配置，在密封面41a与排出面43a之间形成恒定尺寸的台阶。

另外，肋43在其排出面43a上具有作为凹部的槽部44。该槽部44构成为沿立设部21延伸的环状的槽部。

这里，参照图6～图9对所述的密封结构12、13进行详细说明。

如图6所示，在第二盖构件50的上部区域处的密封结构12中，肋43具有紧固面43b，该紧固面43b与立设部41的密封面41a在第二方向Y上位于大致相同的位置。因此，沿立设部41的周向，在肋43中交替地配置排出面43a和紧固面43b。

在肋43的紧固面43b上设置有螺纹孔43c，多个螺钉构件3各自的轴部能够与螺纹孔43c螺合。因此，第二盖构件50在其背面与肋43的紧固面43b抵接的状态下，通过将插入到贯通孔52中的螺钉构件3的轴部螺合到肋43的螺纹孔43c中，与壳体10紧固固定。

如图7所示，在该密封结构12中，在第二盖构件50与肋43的排出面43a之间形成有第二方向Y的尺寸为D3(＞0)的间隙45。另外，第二盖构件50具有沿肋43延伸的延伸部51。该延伸部51构成为，从相当于第二方向Y上与肋43的排出面43a位于相同位置的部位到延伸前端51a的第二方向Y的尺寸为D4(＞0)。因此，当壳体10的开口部40朝上配置时，第二盖构件50的延伸部51延伸到肋43的排出面43a的下方。

根据所述密封结构12，第二盖构件50的延伸部51能够堵住液体从上方越过肋43到达立设部41的密封面41a的直线路径。因此，通过防止液体保持势头直接冲击立设部41的密封面41a，使该液体难以到达密封面41a。

另外，如图7及图8(参照图5中的A区域)所示，在该密封结构12中，槽部44具有倾斜面44a，该倾斜面44a相对于水平方向以角度θ倾斜，从而能够将液体向该槽部44的延伸方向引导。由此，通过间隙45(参照图7)流入槽部44的液体如箭头Fb所示，在倾斜面44a上随着重力向倾斜方向下方引导，从而能够从该槽部44排出(参照图8)。

另一方面，如图9所示，在第二盖构件50的下部区域处的密封结构13中，第二盖构件50的延伸部51能够堵住液体从下方越过肋43到达立设部41的密封面41a的直线路径。因此，通过防止液体保持势头直接冲击立设部41的密封面41a，使该液体难以到达密封面41a。

另外，如图9及图10(参照图5中的B区域)所示，优选在该密封结构13中，槽部44具有相对于水平方向以角度θ倾斜的倾斜面44a，并且，该倾斜面44a以随着进一步朝向外侧、即随着接近第二盖构件50而变低的方式倾斜。由此，通过间隙45(参照图9)流入槽部44的液体如箭头Fc所示，在倾斜面44a上随着重力向倾斜方向下方及下方引导，从而能够从该槽部44排出(参照图10)。

另外，在配置壳体10使开口部20朝向横向时、即以使开口部20位于侧面的方式将壳体10横向配置时，密封结构11发挥与密封结构12、13的上述那样的作用效果相同的作用效果。

如图11所示，当壳体10横向配置时，在第一盖构件30的上部区域处的密封结构11中，槽部24具有倾斜面24a，倾斜面24a相对于水平方向以角度θ倾斜，以便能够引导液体。由此，通过间隙25(参照图4)流入槽部24的液体如箭头Fd所示，在倾斜面24a上随着重力向倾斜方向下方引导，从而能够从该槽部24排出。

如图12所示，当配置壳体10使开口部20朝向横向时，在第一盖构件30的下部区域处的密封结构11中，槽部24的倾斜面24a优选以随着朝向外侧、即随着接近第一盖构件30而变低的方式倾斜。由此，通过所述间隙25流入槽部24的液体如箭头Fe所示，在倾斜面24a上随着重力向倾斜方向下方及下方引导，从而能够从该槽部24排出。

另外，虽然没有特别图示，但是当配置壳体10使开口部40朝上时，密封结构12、13发挥与密封结构11的上述那样的作用效果相同的作用效果。

以下，参照附图对与上述实施方式1相关的其他实施方式进行说明。在其他实施方式中，对与实施方式1的要素相同的要素标注相同的符号，省略该相同的要素的说明。

(参考例)

如图13所示，参考例的密封结构111与实施方式1的密封结构11的不同点在于，在肋23的排出面23a上没有设置槽部24(参照图)那样的凹部。

其它结构与实施方式1的密封结构11相同。

根据参考例，能够简化肋23的排出面23a的形状。

除此以外，发挥与实施方式1的密封结构11相同的作用效果。

另外，作为另一参考例，也可以将参考例的密封结构111的特征部分应用于实施方式1的密封结构12、13。即，在实施方式1的密封结构12、13中，也可以省略设置在肋43的排出面43a上的槽部44(参照图7和图9)。

另外，作为参考例的密封结构111的变形例，也可以采用将肋23的排出面23a变更为以朝向外周变低的方式直线倾斜的倾斜面或者弯曲的弯曲面的另一参考例。

(实施方式3)

如图14所示，实施方式3的密封结构211与实施方式1的密封结构11的不同点在于，代替密封构件22而使用液状的密封件122。密封件122构成为在涂布到立设部21的密封面21a上后经过一定时间后进行干燥或均匀化，形成弹性覆膜或粘结性的薄层，由此发挥液密性。在这种情况下，省略第一盖构件30的凹部33(参照图4)。

其他结构与实施方式1的密封结构11相同。

根据实施方式3，能够实现使用液状的密封件122代替垫圈的密封结构211。另外，与实施方式1相比，能够简化第一盖构件30的形状。

除此以外，发挥与实施方式1的密封结构11相同的作用效果。

另外，实施方式3的密封结构211的特征部分也可以应用于实施方式1的密封结构12、13。即，代替实施方式1的密封结构12、13的密封构件42，也可以使用与密封件122相同的密封件。

(实施方式4)

如图15所示，实施方式4的密封结构311与实施方式1的密封结构11的不同点在于，在立设部21的密封面21a上设置有用于收容密封构件22的凹部21b。因此，省略第一盖构件30的凹部33(参照图4)。

其他结构与实施方式1的密封结构11相同。

根据实施方式4，与实施方式1相比，能够简化第一盖构件30的形状。

除此以外，发挥与实施方式1的密封结构11相同的作用效果。

另外，实施方式4的密封结构311的特征部分也可以应用于实施方式1的密封结构12、13。

(实施方式5)

如图16所示，实施方式5的密封结构411与实施方式1的密封结构11的不同点在于，在立设部21的密封面21a上设置有用于收容密封构件22的凹部21b，由该凹部21b和第一盖构件30的凹部33两者来形成用于收容保持密封构件22的空间。

其他结构与实施方式1的密封结构11相同。

根据实施方式5，与实施方式1相比，能够将第一盖构件30的凹部33的尺寸抑制得较小。

除此以外，发挥与实施方式1的密封结构11相同的作用效果。

另外，实施方式5的密封结构411的特征部分也可以应用于实施方式1的密封结构12、13。

虽然根据实施例对本发明进行了记述，但是应当理解为本发明并不限定于上述实施例、结构。本发明也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其它组合、方式也属于本发明的范畴、思想范围。

在上述实施方式中，例示了壳体10的开口部和覆盖其的盖构件的组合的数量为两个的情况，但是该组合的数量不限于两个，也可以是一个或三个以上。

在上述实施方式中，例示了在壳体10中，在肋23的排出面23a上设置沿立设部21连续地延伸的槽部24，并且在肋43的排出面43a上设置沿立设部41连续地延伸的槽部44的情况，但作为替代，槽部24以及槽部44的至少一个也可以由非连续的凹部构成。

在上述实施方式中，例示了当壳体10以通常的朝向配置时，槽部44的倾斜面44a相对于水平方向倾斜，当壳体10横向配置时，槽部24的倾斜面24a相对于水平方向倾斜的情况，但作为替代，也可以构成为，当壳体10以通常的朝向配置时，槽部44的倾斜面44a在水平方向上延伸，或者当壳体10横向配置时，槽部24的倾斜面24a在水平方向上延伸。

在上述实施方式中，例示了电力转换装置1的壳体10的密封结构，但是也可以将该密封结构应用于对电池单元、ECU进行收容的壳体的密封结构。

Claims (3)

1.一种车载电子部件用壳体的密封结构(11、12、13、211、311、411)，包括：

壳体(10)，所述壳体(10)收容车载电子部件(2)；以及

盖构件(30、50)，所述盖构件(30、50)覆盖设置在所述壳体的开口部(20、40)，

所述壳体包括：立设部(21、41)，所述立设部(21、41)具有以包围所述开口部的方式立设的密封面(21a、41a)；以及肋(23、43)，所述肋(23、43)夹着所述立设部而立设在所述开口部的相反侧，

所述肋具有与所述立设部的所述密封面相邻设置的排出面(23a、43a)，所述盖构件具有沿所述肋延伸的延伸部(31、51)，当配置所述壳体使所述开口部朝上时，所述肋的所述排出面位于比所述立设部的所述密封面低的位置处，并且所述盖构件的所述延伸部延伸到所述肋的所述排出面的下方，

所述肋在所述排出面上具有凹部(24、44)。

2.如权利要求1所述的车载电子部件用壳体的密封结构，其特征在于，

所述凹部构成为沿所述立设部连续地延伸的槽部。

3.如权利要求2所述的车载电子部件用壳体的密封结构，其特征在于，

当配置所述壳体使所述开口部朝向横向时，所述槽部具有相对于水平方向倾斜的倾斜面(24a、44a)，所述倾斜面(24a、44a)能够将液体向该槽部的延伸方向引导。

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