DE102016216420A1

DE102016216420A1 - Verbindungsaufbau für einen Kühlmitteldurchlass und Kühlersystem

Info

Publication number: DE102016216420A1
Application number: DE102016216420.1A
Authority: DE
Inventors: Keitaro Ishikawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2036-09-01
Also published as: DE102016216420B4; US20170066344A1; JP6296027B2; CN106507636A; JP2017051061A; CN106507636B; US10046665B2

Abstract

Ein Verbindungaufbau für einen Kühlmitteldurchlass umfasst Folgendes:
einen ersten Kühlmitteldurchlass (31), der an einem Gehäuse (2) angebracht ist, das einen Kühler (30) aufnimmt und eine zweite Öffnung (22o) aufweist, und sich vom Kühler (30) weg erstreckt; einen zweiten Kühlmitteldurchlass (23), der mit der zweiten Öffnung (22o) in Verbindung steht; ein erstes Verbindungsteil (4), das mit dem ersten Kühlmitteldurchlass (31) verbunden ist und eine erste Öffnung (21o) aufweist; ein erstes Flächendichtteil (48); und ein zweites Verbindungsteil (5), das mit der ersten Öffnung (21o) und der zweiten Öffnung (22o) über das erste Flächendichtteil (48) verbunden ist. Die zweite Öffnung (22o) ist in dem Gehäuse (2) so vorgesehen, dass sie in einer Senkrechten unterhalb des ersten Verbindungsteils (4) positioniert ist. Das erste Verbindungsteil (4) ist in der Senkrechten oberhalb des ersten Flächendichtteils (48) positioniert und umfasst einen zulaufenden Abschnitt (40t), der eine geneigte Oberfläche (40s) aufweist, die weiter weg von einer Oberfläche des Gehäuses (2) zu einer Unterseite in der Senkrechten hin geneigt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verbindungaufbau für einen Kühlmitteldurchlass und ein Kühlersystem, das ein erstes Verbindungsteil aufweist, das mit einem ersten Kühlmitteldurchlass verbunden ist, der sich von einem Kühler weg erstreckt, der in einem Gehäuse untergebracht ist, und ein zweites Verbindungsteil, das mit dem ersten Verbindungsteil verbunden ist und auch mit einer zweiten Öffnung des Gehäuses verbunden ist. Die zweite Öffnung steht mit einem zweiten Kühlmitteldurchlass über ein Flächendichtteil in Verbindung.
2. Erläuterung des Stands der Technik
Die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2014-102017 offenbart einen Inverter zum Einbau in ein Fahrzeug. Der Inverter umfasst ein erstes Gehäuse, einen Kühlmitteldurchlass (beispielsweise zweiten Kühlmitteldurchlass), eine Öffnung (beispielsweise zweite Öffnung), die mit dem Kühlmitteldurchlass in Verbindung steht, und ein zweites Gehäuse, das an einer Bodenfläche des ersten Gehäuses befestigt ist. Das erste Gehäuse nimmt eine gestapelte Kühleinheit auf, die mit einer Vielzahl von Leistungsteilen bzw. Leistungskarten zusammengebaut ist, die jeweils ein Schaltelement (beispielsweise ein Halbleiterelement) aufnehmen. Ein erstes Verbindungsrohr (beispielsweise eine Hülse) wird durch ein Durchgangsloch eingeführt, das in dem ersten Gehäuse des Inverters gebildet ist, und das erste Verbindungsrohr ist mit einem festen Rohr (beispielsweise dem ersten Kühlmitteldurchlass), das sich von der gestapelten Kühleinheit weg erstreckt, über ein Schaftdichtteil verbunden. Außerdem ist ein Flächendichtteil zwischen einem Flansch des ersten Verbindungsrohrs und dem ersten Gehäuse angeordnet. Der Flansch des ersten Verbindungsrohrs ist über eine Schraube am ersten Gehäuse befestigt. Außerdem ist im ersten Gehäuse eine Öffnung (beispielsweise eine erste Öffnung) durch einen Endabschnitt auf der Seite gegenüber dem festen Rohr des Durchgangslochs (beispielsweise des Kühlmitteldurchflusslochs) des ersten Verbindungsrohrs definiert. Zudem ist ein Ende eines U-förmigen zweiten Verbindungsrohrs, das am zweiten Gehäuse über eine Schraube befestigt ist, mit der Öffnung (beispielsweise ersten Öffnung) des ersten Gehäuses über ein Schaftdichtteil verbunden, wobei die Öffnung durch die Hülse definiert ist, und ein anderes Ende des zweiten Verbindungsrohrs ist mit der Öffnung (beispielsweise zweiten Öffnung) des zweiten Gehäuses über ein Flächendichtteil verbunden. Ein Kühlmittel wird von einer außerhalb des ersten Gehäuses angeordneten Kühlmittelpumpe einem Kühlmitteleinlass der gestapelten Kühleinheit zugeführt. Das Kühlmittel, das durch die gestapelte Kühleinheit fließt, führt Wärme von den Leistungsteilen ab, und dadurch steigt eine Temperatur des Kühlmittels, und das Kühlmittel fließt über das feste Rohr und die ersten und zweiten Verbindungsrohre in den Kühlmitteldurchlass im zweiten Gehäuse. Das Kühlmittel, das durch den Kühlmitteldurchlass im zweiten Gehäuse fließt, nimmt Wärme vom ersten Gehäuse auf und die Temperatur des Kühlmittels steigt dadurch, und das Kühlmittel fließt in einen außerhalb des zweiten Gehäuses angeordneten Radiator bzw. Kühler.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Im vorstehend erläuterten Inverter ist die zweite Öffnung des zweiten Gehäuses in einer Senkrechten unter der ersten Öffnung auf Seiten des ersten Gehäuses vorgesehen. Anders gesagt ist die zweite Öffnung des zweiten Gehäuses unter dem ersten Verbindungsrohr vorgesehen. Daher erreicht Wasser, das Salz und/oder Sand, Schmutz etc. enthält, eine Umgebung des Flächendichtteils auf der zweiten Öffnungsseite und sammelt sich dort, wenn ein Fahrzeug mit dem vorstehend erläuterten darin eingebauten Inverter sich bewegt oder dergleichen. Das Wasser, das Salz und/oder Sand, Schmutz etc. enthält, wird von den Rädern aufgewirbelt und läuft manchmal an Oberflächen des ersten Verbindungsrohrs und der ersten und zweiten Gehäuse entlang. Daher ist es für den vorstehend erläuterten Inverter notwendig, eine Maßnahme zu ergreifen, um einen Schaden einer Dauerfestigkeit eines Teils des zweiten Gehäuses um das Flächendichtteil und der Dichtfähigkeit des Flächendichtteils zu verhindern.
Daher schafft die Erfindung nach der vorliegenden Offenbarung einen Verbindungsaufbau für einen Kühlmitteldurchlass und ein Kühlersystem. Sowohl der Verbindungsaufbau des Kühlmitteldurchlasses als auch des Kühlersystems weisen eine verbesserte Dauerfestigkeit eines Teils eines Gehäuses um eine zweite Öffnung auf, die in einer Senkrechten unter einem ersten Verbindungsteil angeordnet ist und mit einem zweiten Verbindungsteil verbunden ist, und stellen eine Dichtfähigkeit eines Flächendichtteils sicher, das zwischen dem Gehäuse und dem zweiten Verbindungsteil angeordnet ist.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verbindungsaufbau für einen Kühlmitteldurchlass geschaffen. Der Verbindungsaufbau für den Kühlmitteldurchlass umfasst Folgendes: einen ersten Kühlmitteldurchlass, einen zweiten Kühlmitteldurchlass, ein erstes Verbindungsteil, ein zweites Verbindungsteil und ein erstes Flächendichtteil. Der erste Kühlmitteldurchlass ist an einem Gehäuse angebracht, das einen Kühler aufnimmt und eine zweite Öffnung aufweist. Der erste Kühlmitteldurchlass erstreckt sich vom Kühler weg. Der zweite Kühlmitteldurchlass steht mit der zweiten Öffnung in Verbindung. Das erste Verbindungsteil ist mit dem ersten Kühlmitteldurchlass in Verbindung und weist eine erste Öffnung auf. Das zweite Verbindungsteil ist mit der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung über das erste Flächendichtteil verbunden. Die zweite Öffnung ist in dem Gehäuse so vorgesehen, dass sie senkrecht unter dem ersten Verbindungsteil positioniert ist. Das erste Verbindungsteil ist senkrecht über dem ersten Flächendichtteil positioniert. Das erste Verbindungsteil umfasst einen kegelförmig zulaufenden Abschnitt, der eine geneigte Oberfläche umfasst, die in der Senkrechten weiter weg von einer Oberfläche des Gehäuses hin zu einer Unterseite geneigt ist.
Der Verbindungsaufbau für den Kühlmitteldurchlass umfasst ein erstes Verbindungsteil und ein zweites Verbindungsteil. Das erste Verbindungsteil ist an einem Gehäuse angebracht, das einen Kühler aufnimmt, und an einem ersten Kühlmitteldurchlass angebracht, der sich vom Kühler weg erstreckt. Das zweite Verbindungsteil ist mit einer ersten Öffnung des ersten Verbindungsteils verbunden, die mit dem ersten Kühlmitteldurchlass in Verbindung steht, und mit einer zweiten Öffnung des Gehäuses über ein Flächendichtteil verbunden, wobei die zweite Öffnung mit einem zweiten Kühlmitteldurchlass in Verbindung steht. Außerdem ist die zweite Öffnung in dem Gehäuse so geformt, dass sie senkrecht unterhalb des ersten Verbindungsteils positioniert ist. Zudem umfasst das erste Verbindungsteil einen zulaufenden Abschnitt, der oberhalb des Flächendichtteils positioniert ist und eine geneigte Oberfläche umfasst, die in der Senkrechten weiter weg von einer Oberfläche des Gehäuses zu einer Unterseite hin geneigt ist. Wie vorstehend festgestellt ermöglicht das Vorsehen des zulaufenden Abschnitts im ersten Verbindungsteil, Wasser daran zu hindern, entlang der Oberfläche des Gehäuses zur zweiten Öffnung und zum Flächendichtteil hin zu fließen, selbst wenn das Wasser um das erste Verbindungsteil entlang einer Oberfläche des ersten Verbindungsteils und entlang der Oberfläche des Gehäuses zur zweiten Öffnung und zum Flächendichtteil hin nach unten fließt. Folglich wird das Wasser daran gehindert, in eine Umgebung des Flächendichtteils auf der Seite der zweiten Öffnung zu fließen, was vorteilhaft ermöglicht, eine Beschädigung eines Teils des Gehäuses um das Flächendichtteil durch das Wasser zu verhindern. Als ein Ergebnis wird eine Dauerfestigkeit des Teils des Gehäuses um die zweite Öffnung verbessert, die in der Senkrechten unterhalb des ersten Verbindungsteils angeordnet ist, wobei das zweite Verbindungsteil mit der zweiten Öffnung verbunden ist, was ermöglicht, dass eine vorteilhafte Abdichtbarkeit des Flächendichtteils sichergestellt ist, das zwischen dem Gehäuse und dem zweiten Verbindungsteil angeordnet ist.
Nach dem vorstehend erläuterten Aspekt kann das zweite Verbindungsteil einen ersten Endabschnitt aufweisen, der mit der ersten Öffnung verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt, der mit der zweiten Öffnung verbunden ist. Eine Endfläche des zweiten Endabschnitts des zweiten Verbindungsteils kann einen Dichtlagerabschnitt aufweisen, der das erste Flächendichtteil lagert. Eine Nut kann zumindest in einem Abschnitt oberhalb einer Mitte des zweiten Endabschnitts in der senkrechten Richtung einer Außenumfangsfläche des zweiten Endabschnitts vorgesehen sein. Folglich kann das Wasser, das von der Seite des ersten Verbindungsteils herabfließt, in einer Nut des zweiten Endabschnitts gesammelt werden und dazu veranlasst werden, senkrecht nach unten zu fließen, was ermöglicht, vorteilhaft zu verhindern, dass Wasser in die Umgebung des Flächendichtteils auf der Seite der zweiten Öffnung fließt.
Nach den vorstehend erläuterten Aspekten kann das zweite Verbindungsteil zumindest zwei Befestigungsabschnitte umfassen. Die Befestigungsabschnitte können um den zweiten Endabschnitt vorgesehen sein. Jeder der Befestigungsabschnitte ist dazu aufgebaut, am Gehäuse befestigbar zu sein.
Folglich kann eine vorteilhafte Abdichtung des Flächendichtteils auf der Seite der zweiten Öffnung sichergestellt sein.
Nach den vorstehend erläuterten Aspekten kann das erste Verbindungsteil Folgendes umfassen: einen am Gehäuse befestigten Flanschabschnitt; einen zylindrischen Abschnitt, der sich vom Flanschabschnitt weg erstreckt, dazu aufgebaut ist, durch ein Durchgangsloch des Gehäuses einfügbar zu sein, und mit dem ersten Kühlmitteldurchlass über ein Schaftdichtteil verbunden ist; und ein Kühlmitteldurchflussloch, das sich durch den Flanschabschnitt und den zylindrischen Abschnitt erstreckt. Ein zweites Flächendichtteil kann zwischen dem Flanschabschnitt und dem Gehäuse angeordnet sein. Der zulaufende Abschnitt kann in einem in der Senkrechten des Flanschabschnitts unterhalb einer Mitte des ersten Endabschnitts liegenden Abschnitt vorgesehen sein.
Folglich kann ein Austreten eines Kühlmittels zwischen dem ersten Kühlmitteldurchlass und dem zweiten Verbindungsteil vorteilhaft verhindert werden, und der Fluss eines Fluids über einen Spalt zwischen einem Flanschabschnitt des ersten Verbindungsteils und dem Gehäuse kann vorteilhaft eingeschränkt werden.
Nach dem vorstehend erläuterten Aspekt kann ein Kühlersystem geschaffen werden. Das Kühlersystem kann Folgendes umfassen: einen Kühler, der dazu aufgebaut ist, eine elektronische Komponente zu kühlen, die in einem Inverter enthalten ist, der einen Motor antreibt, das Gehäuse und den Kühlmitteldurchlassverbindungsaufbau. Der zweite Kühlmitteldurchlass kann in dem Gehäuse vorgesehen sein. Folglich kann ein Inverter durch sowohl den Kühler als auch das Kühlmittel gekühlt werden, das im zweiten Kühlmitteldurchlass fließt.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und in denen:
1 ein schematisches Aufbauschaubild ist, das eine Leistungssteuereinheit veranschaulicht, die einen Verbindungsaufbau für einen Kühlmitteldurchlass nach der vorliegenden Offenbarung umfasst;
2 eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils der in 1 veranschaulichten Leistungssteuereinheit ist;
3 eine Vorderansicht und eine Seitenansicht eines in dem Verbindungsaufbau nach der vorliegenden Offenbarung enthaltenen ersten Verbindungsteils umfasst;
4 eine Vorderansicht und eine Seitenansicht eines in dem Verbindungsaufbau nach der vorliegenden Offenbarung enthaltenen zweiten Verbindungsteils umfasst;
5 eine Schnittansicht ist, die einen Vorgang der Montage des in dem Verbindungsaufbau nach der vorliegenden Offenbarung enthaltenen ersten Verbindungsteils an einem Gehäuse veranschaulicht;
6 eine Schnittansicht ist, die einen Vorgang der Montage des im Verbindungsaufbau nach der vorliegenden Offenbarung enthaltenen ersten Verbindungsteils mit dem Gehäuse veranschaulicht; und
7 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der in 1 veranschaulichten Leistungssteuereinheit ist.
GENAUE ERLÄUTERUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Als Nächstes wird eine Ausführungsform der Erfindung nach der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Nachstehend bezieht sich eine Richtung nach oben und unten auf eine Richtung nach oben und unten in einer Senkrechten.
1 ist ein schematisches Aufbauschaubild, das eine (nachstehend als ”PCU” bezeichnete) Leistungssteuereinheit 1 veranschaulicht, die einen Verbindungsaufbau für einen Kühlmitteldurchlass nach der vorliegenden Offenbarung umfasst, und 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wesentlichen Teils der PCU 1. Die in 1 und 2 veranschaulichte PCU 1 ist dafür vorgesehen, einen Synchronmotorgenerator (beispielsweise einen Wechselstrommotor) anzutreiben, der in einem nicht veranschaulichten Hybridautomobil oder elektrischen Automobil eingebaut ist, und ist beispielsweise in einer Zelle bzw. einem Bauraum angeordnet, die bzw. der zusammen mit einer Brennkraftmaschine und/oder einem Motor in einem vorderen Abschnitt des Automobils vorgesehen sind. Die PCU 1 umfasst beispielsweise ein Spannungswandlermodul (beispielsweise einen Hochsetzsteller), der eine Spannung eines Stroms von einer nicht veranschaulichten Batterie hochtransformiert, die eine Litiumionensekundärbatterie oder eine Nickelmetallhydridsekundärbatterie ist, ein Kondensatormodul, einen Inverter, der den Motor antreibt, und ein Gehäuse 2, das das Spannungswandlermodul, das Kondensatormodul, den Inverter etc. aufnimmt.
Wie in 1 und 2 veranschaulicht umfasst das Gehäuse 2 ein erstes Gehäuse 21, das auf der Oberseite positioniert ist, wenn die PCU 1 in einem Fahrzeug eingebaut ist, und ein zweites Gehäuse 22, das auf der Unterseite positioniert ist, wenn die PCU 1 in dem Fahrzeug eingebaut ist. In der vorliegenden Ausführungsform werden das erste Gehäuse 21 und das zweite Gehäuse 22 beispielsweise durch Gießen eines Metalls wie einer Aluminiumlegierung gebildet. Das erste Gehäuse 21 nimmt zusätzlich zum Spannungswandlungsmodul, dem Kondensatormodul, dem Inverter etc. einen Stapelkühler 3 auf. Der Stapelkühler 3 ist dazu aufgebaut, eine Vielzahl von Halbleitermodulen M zu kühlen, die elektronische Komponenten sind, die im Inverter oder im Spannungswandlermodul enthalten sind. Das zweite Gehäuse 22 ist an einem unteren Abschnitt des ersten Gehäuses 2 befestigt, und innerhalb des zweiten Gehäuses 22 ist ein Kühlmitteldurchlass 23 gebildet, der sich in einer U-Form entlang einer Verbindungsfläche zwischen dem ersten Gehäuse 21 und dem zweiten Gehäuse 22 erstreckt. In 1 wird der Kühlmitteldurchlass 22 zur Erleichterung der Beschreibung als einer veranschaulicht, der in der Richtung nach oben und unten in der Figur U-förmig verläuft.
Wie in 1 und 2 veranschaulicht umfasst der Stapelkühler 3 mehrere Kühler 30, die so geformt sind, dass sie hohl und flach sind, wobei ein Metall verwendet wird, das eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist, wie Kupfer oder eine Aluminiumlegierung. Die mehreren Kühler 30 sind derart angeordnet (beispielsweise gestapelt), dass die Kühler 30 und die Halbleitermodule M, die den Inverter und das Spannungswandlermodul umfassen, abwechselnd angeordnet sind. In anderen Worten sind um ein Halbleitermodul M zwei Kühler 30 so angeordnet, dass sie an einer Vorderfläche oder einer Rückfläche des Halbleitermoduls M anstoßen. Außerdem wird an jedem von gegenüberliegenden Endabschnitten in einer Breitenrichtung jedes Kühlers 30 ein Durchgangsloch gebildet. Das Durchgangsloch auf einer Seite in der Breitenrichtung jedes Kühlers 30 ist mit dem Durchgangsloch auf einer Seite in der Breitenrichtung eines benachbarten Kühlers 30 über ein Verbindungsrohr 30p verbunden, und das Durchgangsloch auf der anderen Seite in der Breitenrichtung jedes Kühlers 30 ist mit dem Durchgangsloch auf der anderen Seite eines benachbarten Kühlers 30 über ein Verbindungsrohr 30p verbunden.
Zudem sind ein nicht veranschaulichtes Kühlmitteleinflussrohr und ein Kühlmittelausflussrohr 31, das ein röhrenförmiger erster Kühlmitteldurchlass ist, der innerhalb des ersten Gehäuses 21 angeordnet ist, mit dem Kühler 30 verbunden, der am weitesten links in 2 positioniert ist. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Kühlmitteleinflussrohr und das Kühlmittelausflussrohr 31 aus einem Material hergestellt, das gleich dem der Kühler 30 ist. Außerdem sind der Stapelkühler 30, das Kühlmitteleinflussrohr und das Kühlmittelausflussrohr 31 an der Innenseite des ersten Gehäuses 21 so angebracht, dass sie während des Einbaus der PCU 1 in einem Fahrzeug in der Richtung nach oben und unten insgesamt geringfügig bewegbar sind. Ein Auslass der Kühlmittelpumpe 32 ist beispielsweise über eine nicht veranschaulichte Verrohrung mit dem Kühlmitteleinflussrohr verbunden, das mit dem Stapelkühler 3 (oder Kühler 30) verbunden ist. Außerdem ist das Kühlmittelausflussrohr 31 wie in 1 und 2 veranschaulicht über ein am ersten Gehäuse 21 angebrachtes erstes Verbindungsrohr 4 und ein mit dem ersten Verbindungsrohr 4 verbundenes zweites Verbindungsrohr 5 mit einem Ende des Kühlmitteldurchlasses (beispielsweise einem zweiten Kühlmitteldurchlass) 23 verbunden, der im zweiten Gehäuse 22 gebildet ist. Das erste Verbindungsrohr 4, das ein Beispiel eines ersten Verbindungsteils ist, ist eine Hülse. Außerdem ist das zweite Verbindungsrohr 5 ein Beispiel des zweiten Verbindungsteils. Wie in 2 veranschaulicht steht das eine Ende des Kühlmitteldurchlasses 23 mit einer zweiten Öffnung 22o in Verbindung, die in einem Seitenwandabschnitt des zweiten Gehäuses 22 gebildet ist, und ein anderes Ende des Kühlmitteldurchlasses 23 steht mit einem Kühlmitteleinlass eines Radiators 33 über eine nicht veranschaulichte Verrohrung in Verbindung. Ein Kühlmittelauslass des Radiators 33 ist mit einem Behältertank 34 über eine nicht veranschaulichte Verrohrung verbunden.
Die Kühlmittelpumpe 32 saugt ein Kühlmittel, beispielsweise ein LLC (z. B. ein langlebiges Kühlmittel) mit einer beigemischten Ethylenglykol-basierten Frostschutzflüssigkeit aus dem Behältertank 34 an und führt das Kühlmittel unter Druck dem Kühlmitteleinflussrohr zu. Das Kühlmittel, das über das Kühlmitteleinflussrohr dem Kühler 30 zugeführt wird, der am nächsten am Kühlmitteleinflussrohr liegt, fließt sequenziell in die benachbarten Kühler 30. Dann nimmt das Kühlmittel Wärme beispielsweise aus den Halbleitermodulen M auf, die an den Kühler 30 anstoßen, wenn es durch jeden Kühler 30 fließt, und dadurch steigt eine Temperatur des Kühlmittels. Das aus den Kühlern 30 fließende Kühlmittel fließt in das Kühlmittelausflussrohr 31. Dann fließt das Kühlmittel über die ersten und zweiten Verbindungsrohre 4, 5 in den Kühlmitteldurchlass 23 des zweiten Gehäuses 22. Wenn es durch den Kühlmitteldurchlass 23 fließt, führt das Kühlmittel Wärme auf der Seite des ersten Gehäuses 21 ab, und dadurch steigt die Temperatur des Kühlmittels, und das Kühlmittel fließt dann in den Radiator 33. Das vom Radiator 33 gekühlte Kühlmittel wird in den Behältertank 34 zurückgebracht. Folglich kann das Kühlmittel, das im Kreislauf in die Vielzahl von Kühlern 30 zugeführt wird, beispielsweise die Vielzahl von Halbleitermodulen M über die jeweiligen Kühler 30 kühlen, und wenn es durch den Kühlmitteldurchlass 23 des zweiten Gehäuses 22 fließt, kann das Kühlmittel beispielsweise einen Reaktor des Spannungswandlermoduls, des Kondensatormoduls, usw., das im ersten Gehäuse 21 untergebracht ist, über einen Bodenabschnitt des ersten Gehäuses 21 kühlen.
Wie in 2 und 3 veranschaulicht, umfasst das erste Verbindungsrohr 4 einen Flanschabschnitt 40, der am ersten Gehäuse 21 befestigt ist, das den Stapelkühler 3 aufnimmt, einen zylindrischen Abschnitt 41, der sich vom Flanschabschnitt 40 weg erstreckt, und ein Kühlmitteldurchflussloch 42, das sich durch den Flanschabschnitt 40 und den zylindrischen Abschnitt 41 erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Verbindungsrohr 4 aus einem Kunstharz hergestellt, und der Flanschabschnitt 40 und der zylindrische Abschnitt 41 sind integriert mit dem Kunstharz geschmolzen bzw. spritzgegossen. Das erste Verbindungsrohr 4 kann jedoch beispielsweise aus einem Metall hergestellt sein und kann aus einem Material hergestellt sein, das gleich jenem des Gehäuses 2 ist.
In einer Endfläche auf der Seite des zylindrischen Abschnitts 41 (beispielsweise der Innenfläche) des Flanschabschnitts 40 ist eine ringförmige Dichtringnut 40g so gebildet, dass sie den zylindrischen Abschnitt 41 umgibt, und ermöglicht, dass ein O-Ring 45, der ein Flächendichtteil ist, darin untergebracht ist. In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich ein ”Flächendichtteil” auf ein Dichtteil, das zwischen jeweiligen Endflächen zweier Teile angeordnet ist, die jeweils einen Fluidflussdurchlass (oder ein Durchflussloch) umfassen, um einen Spalt zwischen den zwei Teile abzudichten. Wie in 3 veranschaulicht, sind im Flanschabschnitt 40 außerdem zwei Flanschbefestigungsabschnitte 40c so geformt, dass sie einander in einer radialen Richtung der Dichtringnut 40g über die Dichtringnut 40g gegenüberliegen. Jeder Flanschbefestigungsabschnitt 40c umfasst ein Durchgangsloch und ist am ersten Gehäuse 21 über eine nicht veranschaulichte Schraube befestigt, die durch das Durchgangsloch eingeführt und schraubbar mit einem im ersten Gehäuse 21 gebildeten Schraubenloch verbunden ist. Zudem wird im unteren Teil in der Figur des Flanschabschnitts 40 wie in 3 veranschaulicht ein zulaufender bzw. kegelförmiger Abschnitt 40t gebildet, der eine geneigte Fläche 40s umfasst, die weiter weg vom zylindrischen Abschnitt 41 des Flanschabschnitts 40 zur Unterseite der Figur hin schräg steht.
Wie in den 2 und 3 veranschaulicht umfasst der zylindrische Abschnitt 41 des ersten Verbindungsrohrs 4 einen Basisabschnitt 41r auf der Seite des Flanschabschnitts 40, einen distalen Endabschnitt 41t und einen mittleren Abschnitt 41m. Der distale Endabschnitt 41t wird durch ein Durchgangsloch (beispielsweise ein rundes Loch) 21h eingeführt, das im ersten Gehäuse 21 gebildet ist und mit dem Kühlmittelausflussrohr 31 verbunden ist. Der mittlere Abschnitt 41m umfasst eine geneigte Fläche 41s, die den Basisabschnitt 41r mit dem distalen Endabschnitt 41t verbindet. Der Basisabschnitt 41r des zylindrischen Abschnitts 41 umfasst ein Paar von Abschnitten 41e mit vergrößertem Durchmesser, die einander in einer Radialrichtung über das Kühlmitteldurchflussloch 42 gegenüberliegen, wobei jeder der Abschnitte 41e mit vergrößertem Durchmesser ein Teil des zylindrischen Abschnitts 41 ist, wobei der Teil einen Durchmesser aufweist, der entlang der Radialrichtung des zylindrischen Abschnitts 41 vergrößert ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Außenumfangsfläche jedes Abschnitts 41e mit vergrößertem Durchmesser beispielsweise eine zylindrische Fläche, die einen Krümmungsradius aufweist, der etwas kleiner als der eines Innendurchmessers des Durchgangslochs 21h des ersten Gehäuses 21 ist, so dass die Außenumfangsfläche mit der Innenumfangsfläche des Durchgangslochs 21h in Kontakt sein kann. Außerdem ist eine Außenumfangsfläche eines Teils des Basisabschnitts 41r, wobei der Teil die zwei Abschnitte 41e mit vergrößertem Durchmesser verbindet, eine elliptische zylindrische Fläche, die eine kleine Achse aufweist, die kleiner als der Krümmungsradius der Abschnitte 41e mit vergrößertem Durchmesser ist.
Wie in 2 veranschaulicht ist der distale Endabschnitt 41t des zylindrischen Abschnitts 41 dünner als der Basisabschnitt 41r, hat also einen Durchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des Durchgangslochs 21h des ersten Gehäuses 21 ist. Daher ist der mittlere Abschnitt 41m mit Ausnahme eines Teils des mittleren Abschnitts 41m dünner als der Basisabschnitt 41r, wobei der Teil eine Grenze mit dem Basisabschnitt 41r bildet. Außerdem ist in einer Innenumfangsfläche des distalen Endabschnitts 41t eine ringförmige Dichtringnut 41g gebildet, in der ein O-Ring 46 angeordnet ist, der ein Schaftdichtteil ist. In der vorliegenden Offenbarung bezieht sich ein ”Schaftdichtteil” auf ein Dichtteil, das zwischen einer Außenumfangsfläche eines röhrenförmigen Materials und einer Innenumfangsfläche eines Teils angeordnet ist, das das röhrenförmige Material umgibt (beispielsweise ein anderes röhrenförmiges Material oder ein Teil, das ein Loch enthält), um einen Spalt zwischen dem röhrenförmigen Material und dem Teil abzudichten, das das röhrenförmige Material umgibt. Zudem wird eine axiale Länge Lt des distalen Endabschnitts 41t so festgelegt, dass sie länger als eine axiale Länge Lr des Basisabschnitts 41r und eine axiale Länge des mittleren Abschnitts 41m ist. Außerdem wird wie in 2 veranschaulicht ein Innendurchmesser auf der Seite des distalen Endabschnitts 41t des Kühlmitteldurchflusslochs 42 so festgelegt, dass er etwas größer als ein Außendurchmesser des Kühlmittelausflussrohrs 31 ist, und ein Endabschnitt auf der Seite des Flanschabschnitts 40 des Kühlmitteldurchflusslochs 42 weist einen Innendurchmesser auf, der so vergrößert ist, dass er größer als der Innendurchmesser auf der Seite des distalen Endabschnitts 41t ist.
Das zweite Verbindungsrohr 5 umfasst einen Körper 50 und ein Abdeckteil 59, die mit dem Körper 50 verbunden sind. Sowohl der Körper 50 als auch das Abdeckteil 59 sind aus einem Kunstharz hergestellt. In der vorliegenden Ausführungsform sind sowohl der Körper 50 als auch das Abdeckteil 59 aus einem Kunstharz hergestellt, welches dasselbe wie das Kunstharz des ersten Verbindungsrohrs 4 ist. Das zweite Verbindungsrohr 5 kann jedoch beispielsweise aus einem Metall hergestellt sein und kann aus einem Material hergestellt sein, welches dasselbe wie jenes des Gehäuses 2 ist. Wie in 2 und 4 veranschaulicht umfasst der Körper 50 einen ersten Endabschnitt 51, einen zweiten Endabschnitt 52 und einen Öffnungsabschnitt 50o. Der erste Endabschnitt weist eine zylindrische Form auf. Der zweite Endabschnitt weist eine kurze zylindrische Form auf und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zum ersten Endabschnitt 51. Der erste Endabschnitt 51 und der zweite Endabschnitt 52 öffnen sich in den Öffnungsabschnitt 50o. Wie in 2 veranschaulicht ist das Abdeckteil 59 an einer Endfläche eines Wandabschnitts angeschweißt, der den Öffnungsabschnitt 50o des Körpers 50 definiert, um so den Öffnungsabschnitt 50o zu verschließen. Der Körper 50 und das Abdeckteil 59 bilden einen Verbindungsabschnitt 53, der die ersten Endabschnitte 51 und zweiten Endabschnitte 52 miteinander in Verbindung bringt. Folglich kann das zweite Verbindungsrohr 5 mit einer U-Form leicht unter Verwendung eines Kunstharzes geformt werden.
Ein Außendurchmesser des ersten Endabschnitts 51 ist so festgelegt, dass er etwas kleiner als der Innendurchmesser des Endabschnitts auf der Seite des Flanschabschnitts 40 des Kühlmitteldurchflusslochs 42 ist. Außerdem weist ein distaler Endabschnitt des ersten Endabschnitts 51 wie in 2 veranschaulicht einen verringerten Durchmesser auf, und ein O-Ring 47, der ein Schaftdichtteil ist, ist am distalen Endabschnitt des ersten Endabschnitts 51 mit verringertem Durchmesser montiert. Zudem ist in einer Endfläche des zweiten Endabschnitts 52 eine ringförmige Dichtringnut (beispielsweise ein Dichtlagerabschnitt) 52g, in der ein O-Ring 48 angeordnet ist, der ein Flächendichtteil ist, so gebildet, dass sie eine Öffnung des zweiten Endabschnitts 52 umgibt. Zusätzlich wird wie in 4 veranschaulicht im in 4 oberen Abschnitt einer Außenumfangsfläche des zweiten Endabschnitts 52 eine Wasseraufnahmenut 52r gebildet, die sich in einer Umfangsrichtung des zweiten Endabschnitts 52 erstreckt.
Außerdem umfasst der Körper 50 des zweiten Verbindungsrohrs 5 einen ersten Befestigungsabschnitt 54 und zwei zweite Befestigungsabschnitte 55. Jeder der zweiten Befestigungsabschnitte ist ein Beispiel eines Befestigungsabschnitts. Wie in 4 veranschaulicht ist der erste Befestigungsabschnitt 54 vom zweiten Endabschnitt 52 weiter in der Richtung nach oben und unten in 4 weg als der ersten Endabschnitt 51 geformt, und ist mit Bezug auf den ersten Endabschnitt 51 auf der Seite gegenüber dem zweiten Endabschnitt 52 positioniert. Der erste Befestigungsabschnitt 54 umfasst ein Durchgangsloch 54h und ist am ersten Gehäuse 21 über eine nicht veranschaulichte Schraube befestigt, die durch das Durchgangsloch 54h eingeführt und schraubbar mit einem im ersten Gehäuse 21 gebildeten Gewindeloch verbunden ist. Die zwei zweiten Befestigungsabschnitte 55 sind in einem Teil des Körpers 50 um den zweiten Endabschnitt 52 so geformt, dass sie einander in der Radialrichtung über den zweiten Endabschnitt 52 gegenüberliegen. Jeder zweite Befestigungsabschnitt 55 umfasst ein Durchgangsloch 55h und ist am zweiten Gehäuse 22 über eine nicht veranschaulichte Schraube befestigt, die durch das Durchgangsloch 55h eingeführt und schraubbar mit einem im zweiten Gehäuse 22 gebildeten Gewindeloch verbunden ist.
Zudem sind wie in 4 veranschaulicht die ersten Befestigungsabschnitte 54 und die zweiten Befestigungsabschnitte 55 so geformt, dass sie Lc > Ls erfüllen, wobei ”Lc” ein Abstand zwischen einem Befestigungspunkt des ersten Befestigungsabschnitts 54 ist, das heißt der Mitte des Durchgangslochs 54h, und einer geraden Linie, die die jeweiligen Befestigungspunkte der zwei zweiten Befestigungsabschnitte 55 verbindet, das heißt die Mitten der Durchgangslöcher 55h, und ”Ls” ein Abstand zwischen dem ersten Endabschnitt 51, also der Mitte des O-Rings 47, und dem zweiten Endabschnitt 52, also der Mitte des O-Rings 48, ist. Außerdem ist im zweiten Verbindungsrohr 5 in der vorliegenden Ausführungsform wie in 4 veranschaulicht das zwischen dem ersten Endabschnitt 51 und dem ersten Befestigungsabschnitt 54 des Körpers 50, also außerhalb eines Wandabschnitts des Körpers 50, positionierte Teil A dünn und schmal, wobei der Wandabschnitt den Öffnungsabschnitt 50o definiert.
Als Nächstes wird ein Vorgang zur Montage der ersten und zweiten Verbindungsrohre 4, 5 am Gehäuse 2 beschrieben.
Zum Anbringen des wie vorstehend beschrieben aufgebauten ersten Verbindungsrohrs 4 am ersten Gehäuse 21 des Gehäuses 2 wird der distale Endabschnitt 41t des zylindrischen Abschnitts 41 des ersten Verbindungsrohrs 4 durch das Durchgangsloch 21h des ersten Gehäuses 21 in einem Zustand eingeführt, in dem die Abschnitte 41e mit vergrößertem Durchmesser des Basisabschnitts 41r des ersten Verbindungsrohrs 4 sich beispielsweise in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Richtung von oben nach unten erstrecken, wenn die PCU 1 in einem Fahrzeug eingebaut ist, und das Kühlmittelausflussrohr 31 des Stapelkühlers 3 ist in den distalen Endabschnitt 41t des ersten Verbindungsrohrs 4 und den O-Ring 46 eingeführt. Hier wird wie in 5 veranschaulicht ein ausreichender Raum zwischen einer Außenumfangsfläche des distalen Endabschnitts 41t und der geneigten Fläche 41s des mittleren Abschnitts 41m, und der Endumfangsfläche des Durchgangslochs 21h sichergestellt, weil der distale Endabschnitt 41t und der mittlere Abschnitt 41m des zylindrischen Abschnitts 41 dünner als der Basisabschnitt 41r sind. Wenn das erste Verbindungsrohr 4 und das Kühlmittelausflussrohr 31 verbunden sind, wird daher eine Bewegung des ersten Verbindungsrohrs 4 und des Kühlmittelausflussrohrs 31 in einer radialen Richtung des Durchgangslochs 21h ermöglicht, selbst wenn das Kühlmittelausflussrohr 31 in der Richtung nach oben und unten etwas geneigt ist, wenn die PCU 1 in einem Fahrzeug eingebaut ist, was eine Ausrichtung des ersten Verbindungsrohrs 4 (beispielsweise des distalen Endabschnitts 41t) und des Kühlmittelausflussrohrs 31 durch eine Reaktionskraft des O-Rings 46 ermöglicht, der zwischen dem ersten Verbindungsrohr 4 und dem Kühlmittelausflussrohr 31 zusammengedrückt ist, und auch ermöglicht, dass eine Größe des Zusammendrückens des O-Rings 46 insgesamt in einer Umfangsrichtung im Wesentlichen gleichförmig ist. Als ein Ergebnis der Tatsache, dass die Größe des Zusammendrückens des O-Rings 46 insgesamt in der Umfangsrichtung im Wesentlichen gleichförmig ist, kann eine Belastung des ersten Verbindungsrohrs 4, das auf das Kühlmittelausflussrohr 31 gedrückt wird, klein hergestellt werden, was ermöglicht, dass die Verformung der Vielzahl von Kühlern 30 im Stapelkühler 3 in der Richtung verhindert wird, in der die drückende Last das erste Verbindungsrohr 4 auf das Kühlmittelausflussrohr 31 drückt.
Wenn das erste Verbindungsrohr 4 auf die Seite des Stapelkühlers 3 gedrückt wird, während eine Neigung des Kühlmittelausflussrohrs 31 korrigiert wird, kommen die Abschnitte 41e mit vergrößertem Durchmesser des Basisabschnitts 41r des zylindrischen Abschnitts 41 wie in 6 veranschaulicht mit der Innenumfangsfläche des Durchgangslochs 21h in Kontakt, und die Gesamtheit des ersten Verbindungsrohrs 4 ist dadurch relativ zum ersten Gehäuse 21c positioniert. Folglich kann das erste Verbindungsrohr 4 einfach relativ zum ersten Gehäuse 21 positioniert sein, ohne getrennt beispielsweise einen Positionierstift im ersten Verbindungsrohr 4 vorzusehen und einen Lochabschnitt im ersten Gehäuse 21 bereitzustellen, um in den Positionierstift einzugreifen. Außerdem wird die axiale Länge Lt des distalen Endabschnitts 41t so hergestellt, dass sie länger als die axiale Länge Lr des Basisabschnitts 41r ist, was die Sicherstellung einer ausreichenden Länge von Teilen des distalen Endabschnitts 41t und des Kühlmittelausflussrohrs 31 ermöglicht, wobei sich die Teile in einer Axialrichtung des zylindrischen Abschnitts 41 überlappen. Wenn das erste Verbindungsrohr 4 mittels der im Durchmesser vergrößerten Abschnitte 41e des Basisabschnitts 41r relativ zum ersten Gehäuse 21 positioniert ist, kann die Verschiebung der Position des ersten Verbindungsabschnitts 4 und des Kühlmittelausflussrohrs 31 relativ zueinander (beispielsweise eine Krümmung des ersten Verbindungsrohrs 4a relativ zum Kühlmittelausflussrohr 31) vorteilhaft verhindert werden. Zudem stößt die geneigte Oberfläche 41s des mittleren Abschnitts 41m zwischen dem distalen Endabschnitt 41t und dem Basisabschnitt 41r selbst dann an einen Kantenabschnitt des Durchgangslochs 21h an, wenn das Kühlmittelausflussrohr 31 geneigt ist, was ermöglicht, dass die im Durchmesser vergrößerten Abschnitte 41e des Basisabschnitts 41r sanft dazu gebracht werden, an die Innenumfangsfläche des Durchgangslochs 21h anzustoßen. Weil zudem im ersten Verbindungsrohr 4 ein Teil des Basisabschnitts 41r mit Ausnahme der im Durchmesser vergrößerten Abschnitte 41e einen verringerten Durchmesser relativ zum Durchgangsloch 21h des ersten Gehäuses 21 aufweist, und eine leichte Bewegung des Basisabschnitts 41r, also des ersten Verbindungsrohrs 4, relativ zum Durchgangsloch 21h zugelassen wird, wenn die im Durchmesser vergrößerten Abschnitte 41e im Durchgangsloch 21h montiert sind, wird ermöglicht, dass die Neigung des Kühlmittelausflussrohrs 31 in der Richtung nach oben und unten eliminiert wird. Als ein Ergebnis kann die Größe des Zusammendrückens des O-Rings 46 (des Schaftdichtteils), der zwischen dem ersten Verbindungsrohr 4 und dem Kühlmittelausflussrohr 31 liegt, das sich vom Stapelkühler 3 weg erstreckt, gleichförmig gemacht werden, und das erste Verbindungsrohr 4 kann einfach relativ zum ersten Gehäuse 21 positioniert werden.
Nachdem das erste Verbindungsrohr 4 relativ zum ersten Gehäuse 21 mittels des Basisabschnitts 41r positioniert ist, werden Positionen der zwei Flanschbefestigungsabschnitte 40c des Flanschabschnitts 40, falls nötig, durch Drehen des ersten Verbindungsrohrs 4 in einem gewissen Ausmaß angepasst, um eine Schraube in das Durchgangsloch jedes Flanschbefestigungsabschnitts 40c einzuführen, und jede Schraube wird schraubend mit dem zugehörigen Schraubenloch des ersten Gehäuses 21 verbunden, um das erste Verbindungsrohr 4 am ersten Gehäuse 21 zu befestigen (oder festzuziehen). Folglich wird im ersten Gehäuse 21 eine erste Öffnung 21o durch einen Endabschnitt (hauptsächlich ein Teil mit einem vergrößerten Durchmesser) des Kühlmitteldurchflusslochs 42 des ersten Verbindungsrohrs 4 auf der Seite gegenüber dem Kühlmittelausflussrohr 31 in einem Abstand von der zweiten Öffnung 22o des zweiten Gehäuses 22 in der Richtung nach oben und unten (einer Richtung) definiert, wenn die PCU 1 in einem Fahrzeug eingebaut ist. Außerdem sind im ersten Verbindungsrohr 4 die zwei Flanschbefestigungsabschnitte 40c am Flanschabschnitt 40 so vorgesehen, dass sie einander über die Dichtringnut 40g gegenüberliegen, und somit kann der Flanschabschnitt 40 so gegen das erste Gehäuse 21 gedrückt werden, dass verhindert wird, dass der Flanschabschnitt 40 relativ zum ersten Gehäuse 21 geneigt ist. Daher kann eine vorteilhafte Dichtfähigkeit des O-Rings 45 (des Flächendichtteils) zwischen dem Flanschabschnitt 40 und dem ersten Gehäuse 21 sichergestellt werden, was ein Verhindern des Flusses eines Fluids, also beispielsweise von Wasser von der Außenseite und von Kühlmittels von der Innenseite, über einen Spalt zwischen dem ersten Verbindungsrohr 4 und dem ersten Gehäuse 21 ermöglicht.
Nachdem das erste Verbindungsrohr 4 am ersten Gehäuse 21 angebracht ist, wird der erste Endabschnitt 51 des zweiten Verbindungsrohrs 5 in die erste Öffnung 21o des ersten Gehäuses 21 (den Endabschnitt des Kühlmitteldurchflusslochs 42 des ersten Verbindungsrohrs 4) eingeführt, und die Endfläche des zweiten Endabschnitts 52 wird dazu gebracht, an eine Oberfläche des zweiten Gehäuses 22 um die Umgebung der zweiten Öffnung 22o anzustoßen. Zudem werden jeweils Schrauben durch das Durchgangsloch 54h des einen ersten Befestigungsabschnitts 54 und die Durchgangslöcher 55h der zwei zweiten Befestigungsabschnitte 55 des zweiten Verbindungsrohrs 5 eingeführt, und die jeweiligen Schrauben sind schraubbar mit den zugehörigen Schraubenlöchern der ersten und zweiten Gehäuse 21, 22 verbunden, wodurch das zweite Verbindungsrohr 5 am Gehäuse 2 fixiert (oder verschraubt) ist. Folglich ist der erste Endabschnitt 51 mit der ersten Öffnung 21o, also dem mit dem Kühlmittelausflussrohr 31 in Verbindung stehenden ersten Verbindungsrohr 4, über den O-Ring 47 verbunden, der ein Schaftdichtteil ist. Der zweite Endabschnitt 52 ist mit der zweiten Öffnung 22o, die mit dem Kühlmitteldurchlass 23 in Verbindung steht, über den O-Ring 48 verbunden, der ein Flächendichtteil ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der O-Ring 47, der ein Schaftdichtteil ist, zwischen einer Außenumfangsfläche eines distalen Endabschnitts (eines Teils mit einem verringerten Durchmesser) des ersten Endabschnitts 51 und einer Innenumfangsfläche der ersten Öffnung 21o angeordnet, wodurch ein Spalt zwischen den ersten und zweiten Verbindungsrohren 4, 5 durch den O-Ring 47 abgedichtet wird. Daher kann selbst dann, wenn nur ein erster Befestigungsabschnitt 54 am ersten Endabschnitt auf der Seite des ersten Endabschnitts 51 vorgesehen ist (nicht eine Vielzahl erster Befestigungsabschnitte 54 vorgesehen sind) eine vorteilhafte Dichtfähigkeit des O-Rings 47 sichergestellt werden. Auch im zweiten Verbindungsrohr 51 sind die zwei Befestigungsabschnitte 55 so vorgesehen, dass sie einander über die Dichtringnut 51g gegenüberliegen, was ermöglicht, dass der zweite Endabschnitt 52 so gegen das zweite Gehäuse 22 gedrückt wird, dass verhindert wird, dass der zweite Endabschnitt 52 relativ zum zweiten Gehäuse 22 geneigt ist. Daher kann eine vorteilhafte Dichtfähigkeit des O-Rings 48 (des Flächendichtteils) zwischen der Endfläche des zweiten Endabschnitts 52 und dem zweiten Gehäuse 22 sichergestellt sein.
In der wie vorstehend beschrieben aufgebauten PCU 1 weisen das Metallgehäuse 2 und das zweite Verbindungsrohr 5 aus Kunstharz unterschiedliche lineare Ausdehnungskoeffizienten (oder Wärmeausdehnungskoeffizienten) auf und somit unterscheiden sich ein Ausdehnungs-/Zusammenziehbetrag des Gehäuses 2 (der ersten und zweiten Gehäuse 21, 22) entsprechend einer Umgebungstemperatur der PCU 1 und ein Ausdehnungs-/Zusammenziehbetrag des zweiten Verbindungsrohrs 5 entsprechend der Umgebungstemperatur voneinander. Somit wird in der PCU 1 die Verformung eines Teils zwischen dem ersten Befestigungsabschnitt 54 und den zwei zweiten Befestigungsabschnitten 55 dadurch eingeschränkt, dass die ersten Befestigungsabschnitte 54 und die zweiten Befestigungsabschnitte 55 jeweils mit den ersten und zweiten Gehäusen 21, 22 mitgehen. Demgemäß werden im zweiten Verbindungsrohr 5 die zweiten Befestigungsabschnitte 55 um den zweiten Endabschnitt 52 gebildet, während der erste Befestigungsabschnitt 54 wie in 2 veranschaulicht relativ zum ersten Endabschnitt 51 in der einen Richtung, also der Richtung nach oben und unten, weiter weg vom zweiten Endabschnitt gebildet ist, wenn die PCU 1 in einem Fahrzeug eingebaut ist.
Folglich kann der Abstand Lc zwischen dem Befestigungspunkt des ersten Befestigungsabschnitts 54 und den Befestigungspunkten der zweiten Befestigungsabschnitte 55 entlang der Richtung nach oben und unten, also ein zulässiger Bereich der aus der Umgebungstemperatur herrührenden Verformung des zweiten Verbindungsrohrs 5 vergrößert werden. Daher kann die Erhöhung einer Spannung auf einen Abschnitt der Schweißung zwischen dem Körper 50 und dem Abdeckteil 59 aufgrund einer Beschränkung der Verformung des zweiten Verbindungsrohrs 5 vorteilhaft verhindert werden. Als ein Ergebnis kann eine Dauerfestigkeit des zweiten Verbindungsrohrs 5, das den ersten Befestigungsabschnitt 54 und die zweiten Befestigungsabschnitte 55 aufweist, die am Gehäuse 2 befestigt sind, weiter verbessert werden. Zudem ist im zweiten Verbindungsrohr 5 das Teil A, das zwischen dem ersten Endabschnitt 51 und dem ersten Befestigungsabschnitt 54 des Körpers 50 positioniert ist, dünn und schmal. Folglich kann eine aus der Umgebungstemperatur herrührende Verformung des zweiten Verbindungsrohrs 5 vorteilhaft durch das Teil A absorbiert werden, das ein dünner und schmaler Verformungsabsorptionsabschnitt ist. Als ein Ergebnis wird die Erhöhung einer Spannung auf den verschweißten Abschnitt zwischen dem Körper 50 und dem Abdeckteil 59 höchst vorteilhaft verhindert, was eine Verbesserung der Dauerfestigkeit des zweiten Verbindungsrohrs 5 ermöglicht.
Außerdem werden beispielsweise Wasser, das Sand, Schmutz und dergleichen enthält, Wasser mit darin gelöstem Salz, das verteilt wurde, um Schnee und Eis auf der Straße aufzutauen, manchmal von den Rädern aufgenommen und treten in ein Abteil ein, in dem die PCU 1 angeordnet ist, wenn sich ein Fahrzeug bewegt, in dem die PCU 1 eingebaut ist. Dann korrodiert ein Teil des zweiten Gehäuses 22 um den O-Ring 48, wenn das Wasser, das in eine Umgebung der PCU 1 eintritt, entlang von Oberflächen des ersten Verbindungsrohrs 4 und der ersten und zweiten Gehäuse 21, 22 läuft, eine Peripherie des O-Rings 48 (des Flächendichtteils) auf der Seite der zweiten Öffnung 22o erreicht und sich dort sammelt, was zu einer Beschädigung der Dichtfähigkeit des O-Rings 48 aufgrund der Verringerung der Dicke des zweiten Gehäuses 22 führen kann. Somit ist im ersten Verbindungsrohr 4 der PCU 1 wie in 7 veranschaulicht der zulaufende Abschnitt 40t vorgesehen, der die geneigte Fläche 40s umfasst, die oberhalb des zweiten Endabschnitts 52, also des O-Rings 48, positioniert ist, wobei die geneigte Fläche 40s weiter weg von der Fläche des zweiten Gehäuses 22 zur Unterseite hin geneigt ist.
Folglich wird herabfließendes Wasser durch das Vorsehen des zulaufenden Abschnitts 40t selbst dann, wenn Wasser um das erste Verbindungsrohr 4 entlang einer Oberfläche des Flanschabschnitts 40 fließt, daran gehindert, die Oberfläche des zweiten Gehäuses 22 (des Teils X in 7) zu erreichen, und tropft von einem Kantenabschnitt des Flanschabschnitts 40 nach unten. Daher kann verhindert werden, dass Wasser, das auf der Oberfläche des Flanschabschnitts 40 nach unten fließt, entlang der Oberfläche des zweiten Gehäuses 22 rinnt und zur zweiten Öffnung 22o und dem O-Ring 48 hin fließt. Folglich wird verhindert, dass Wasser, das beispielsweise Sand, Schmutz und/oder Salz enthält, in die Umgebung des O-Rings 48 auf der Seite der zweiten Öffnung 22o fließt, was ermöglicht, dass ein Schaden des Teils des zweiten Gehäuses 22 um den O-Ring 48 durch das Wasser vorteilhaft verhindert wird. Als ein Ergebnis wird eine Dauerfestigkeit eines Teils des zweiten Gehäuses 22 um die zweite Öffnung 22o verbessert, die unterhalb des ersten Verbindungsrohrs 4 angeordnet ist, wobei das zweite Verbindungsrohr 5 mit der zweiten Öffnung 22o verbunden ist, was das Sicherstellen einer vorteilhaften Dichtfähigkeit des O-Rings 48 (des Flächendichtteils) ermöglicht, der zwischen dem zweiten Gehäuse 22 und dem zweiten Verbindungsrohr 5 angeordnet ist.
Außerdem wird wie in 4 und 7 veranschaulicht im oberen Abschnitt der Außenumfangsfläche des zweiten Endabschnitts 52 die Wasseraufnahmenut 52r gebildet, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt. Folglich kann Wasser, das von oben, also der Seite des ersten Verbindungsrohrs 4, herunterfließt, in der Wasseraufnahmenut 52r des zweiten Endabschnitts 52 gesammelt werden und dazu veranlasst werden, entlang der Außenumfangsfläche des zweiten Endabschnitts 52 nach unten zu fließen. Als ein Ergebnis wird das Fließen von Wasser, das beispielsweise Sand, Schmutz und/oder Salz enthält, in die Umgebung des O-Rings 48 auf der Seite der zweiten Öffnung 22o noch vorteilhafter verhindert.
Wie vorstehend beschrieben umfassen der Verbindungsaufbau für den Kühlmitteldurchlass und das Kühlersystem in der PCU 1 Folgendes: das erste Verbindungsrohr 4, das am ersten Gehäuse 21 angebracht ist, das den Stapelkühler 3 aufnimmt und mit dem Kühlmittelausflussrohr 31 (beispielsweise dem ersten Kühlmitteldurchlass) verbunden ist, der sich vom Stapelkühler 3 weg erstreckt; und ein zweites Verbindungsrohr 5, das mit der ersten Öffnung 21o des ersten Verbindungsrohrs 4 verbunden ist, wobei die erste Öffnung 21o mit dem Kühlmittelausflussrohr 31 in Verbindung steht und mit der zweiten Öffnung 22o des zweiten Gehäuses 22 verbunden ist, wobei die zweite Öffnung 22o mit dem Kühlmitteldurchlass 23 (beispielsweise dem zweiten Kühlmitteldurchlass) über den O-Ring 48 verbunden ist, der ein Flächendichtteil ist. Außerdem ist die zweite Öffnung 22o im zweiten Gehäuse 22 so geformt, dass sie unterhalb des ersten Verbindungsrohrs 4 positioniert ist. Zudem umfasst das erste Verbindungsrohr 4 den zulaufenden Abschnitt 40t, der die geneigte Fläche 40s aufweist, die oberhalb des O-Rings 48 positioniert ist, wobei die geneigte Fläche 40s weiter weg von der Oberfläche des zweiten Gehäuses 22 zur Unterseite hin geneigt ist.
Wie vorstehend beschrieben ermöglicht das Vorsehen des zulaufenden Abschnitts 40t im ersten Verbindungsrohr 4, zu verhindern, dass das herabfließende Wasser entlang einer Oberfläche des Gehäuses 2 hin zur zweiten Öffnung 22o und dem O-Ring 48 fließt, selbst wenn Wasser um das erste Verbindungsrohr 4 entlang der Oberfläche des ersten Verbindungsrohrs 4 nach unten fließt. Folglich wird verhindert, dass das Wasser in die Umgebung des O-Rings auf der Seite der zweiten Öffnung 22o fließt, was ermöglicht, dass eine Beschädigung des Teils des zweiten Gehäuses 22 um den O-Ring 48 durch das Wasser vorteilhaft verhindert wird. Als ein Ergebnis wird die Dauerfestigkeit des Teils des zweiten Gehäuses 22 um die zweite Öffnung 22o verbessert, die unterhalb des ersten Verbindungsrohrs 4 angeordnet ist, wobei das zweite Verbindungsrohr 5 mit der zweiten Öffnung 22o verbunden ist, was ermöglicht, eine vorteilhafte Dichtfähigkeit des O-Rings 48 sicherzustellen, der zwischen dem zweiten Gehäuse 22 und dem zweiten Verbindungsrohr 5 angeordnet ist.
Außerdem umfasst das zweite Verbindungsrohr 5 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform den ersten Endabschnitt 51, der mit der ersten Öffnung 21o verbunden ist, und den zweiten Endabschnitt 52, der mit der zweiten Öffnung 22o verbunden ist, und in der Endfläche des zweiten Endabschnitts 52 ist die Dichtringnut 52g (der Dichtungsaufnahmeabschnitt) gebildet, der den O-Ring 48 aufnimmt, und zumindest im oberen Abschnitt der Außenumfangsfläche des zweiten Endabschnitts 52 ist die Wasseraufnahmenut 52r gebildet. Folglich kann Wasser, das von der Seite des ersten Verbindungsrohrs 4 herabfließt, in der Wasseraufnahmenut 52r des zweiten Endabschnitts 52 gesammelt und dazu veranlasst werden, nach unten zu fließen, was ermöglicht, dass vorteilhafterweise verhindert wird, dass Wasser in die Umgebung des O-Rings 48 auf der Seite der zweiten Öffnung 22o fließt.
Zudem umfasst das zweite Verbindungsrohr 5 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die zwei zweiten Befestigungsabschnitte 55, die um den zweiten Endabschnitt 52 gebildet und jeweils am zweiten Gehäuse 22 befestigt sind. Folglich kann eine vorteilhafte Dichtfähigkeit des O-Rings 48 auf der Seite der zweiten Öffnung 22o sichergestellt sein. Nur ein zweiter Befestigungsabschnitt 55 kann jedoch in der Nähe des zweiten Endabschnitts 52 vorgesehen sein, oder drei oder mehr zweite Befestigungsabschnitte 55 können um den zweiten Endabschnitt 52 vorgesehen sein.
Außerdem umfasst das erste Verbindungsrohr 4 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform den Flanschabschnitt 40, der am ersten Gehäuse 21 befestigt ist, den zylindrischen Abschnitt 41, der sich vom Flanschabschnitt 40 weg erstreckt, wobei der zylindrische Abschnitt 41 durch das Durchgangsloch 21h eingeführt wird, das im ersten Gehäuse 21 gebildet ist und mit dem Kühlmittelausflussrohr 31 (beispielsweise dem ersten Kühlmitteldurchlass) über den O-Ring 46 verbunden ist, der ein Schaftdichtteil ist, und das Kühlmitteldurchflussloch 42, das sich durch den Flanschabschnitt 40 und den zylindrischen Abschnitt 41 erstreckt. Der O-Ring 45, der ein Flächendichtteil ist, ist zwischen dem Flanschabschnitt 40 und dem ersten Gehäuse 21 angeordnet, und der zulaufende Abschnitt 40t ist im unteren Abschnitt des Flanschabschnitts 40 vorgesehen. Folglich kann ein Austreten eines Kühlmittels zwischen dem Kühlmittelausflussrohr 31 und dem zweiten Verbindungsrohr 5 vorteilhaft verhindert werden, und der Fluss eines Fluids über den Spalt zwischen dem Flanschabschnitt 40 des ersten Verbindungsrohrs 4 und dem ersten Gehäuse 21 kann vorteilhaft eingeschränkt werden.
Zudem kühlt in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der gestapelte Kühler 3 Halbleitermodule M, die elektronische Komponenten sind, die in dem Inverter enthalten sind, der den Motor antreibt, und der Kühlmitteldurchlass 23 ist im zweiten Gehäuse 22 geformt. Folglich kann der Inverter durch sowohl den Stapelkühler 3 als auch durch das Kühlmittel gekühlt werden, das durch den Kühlmitteldurchlass 23 fließt. Es ist jedoch nicht nötig, dass die ersten und zweiten Verbindungsrohre 4, 5 solche sind, die verwendet werden, um zwei Kühlmitteldurchlässe zu verbinden, und ein Objekt, in dem die ersten und zweiten Verbindungsrohre 4, 5 eingesetzt werden, ist nicht auf die vorstehend beschriebene PCU 1 beschränkt. In anderen Worten kann das erste Verbindungsrohr 4 beispielsweise zum Verbinden zweier Kühlmitteldurchlässe zum Kühlen einer Fahrzeugbatterie verwendet werden. Außerdem sind die Schaftdichtteile und die Flächendichtteile, die zusammen mit den ersten und zweiten Verbindungsrohren 4, 5 verwendet werden, nicht auf die vorstehend beschriebenen O-Ringe beschränkt und können Dichtteile wie beispielsweise D-Ringe sein.
Die Erfindung nach der vorliegenden Offenbarung ist durch die vorstehend beschriebene Ausführungsform in keinster Weise beschränkt, und man verstehe, dass verschiedene Abweichungen innerhalb eines Bereichs möglich sind, den die vorliegende Offenbarung abdeckt. Zudem ist die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung definitiv lediglich ein spezifischer Modus der Erfindung, die in dem Abschnitt ”Kurze Erläuterung der Erfindung” bezeichnet wird, und es ist nicht beabsichtigt, die Elemente der Erfindung, die im Abschnitt ”Kurze Erläuterung der Erfindung” genannt sind, einzuschränken.
Die Erfindung nach der vorliegenden Offenbarung kann beispielsweise im Gebiet der Herstellung von Verbindungsaufbauten für Kühlmitteldurchlässe und Kühlersysteme verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-102017 [0002]

Claims

Verbindungsaufbau für einen Kühlmitteldurchlass mit: einem ersten Kühlmitteldurchlass (31), der an einem Gehäuse (2) angebracht ist, wobei das Gehäuse (2) einen Kühler (30) aufnimmt, wobei der erste Kühlmitteldurchlass (31) sich vom Kühler (30) weg erstreckt, und das Gehäuse (2) eine zweite Öffnung (22o) aufweist; einem zweiten Kühlmitteldurchlass (23), der mit der zweiten Öffnung (22o) in Verbindung steht; einem ersten Verbindungsteil (4), das mit dem ersten Kühlmitteldurchlass (31) verbunden ist, wobei das erste Verbindungsteil (4) eine erste Öffnung (21o) aufweist; einem ersten Flächendichtteil (48); und einem zweiten Verbindungsteil (5), das mit der ersten Öffnung (21o) verbunden ist, wobei das zweite Verbindungsteil (5) mit der zweiten Öffnung (22o) über das erste Flächendichtteil (48) verbunden ist, wobei die zweite Öffnung (22o) in dem Gehäuse (2) so vorgesehen ist, dass sie in einer senkrechten Richtung unter dem ersten Verbindungsteil (4) positioniert ist, das erste Verbindungsteil (4) in der Senkrechten oberhalb des ersten Flächendichtteils (48) positioniert ist, und das erste Verbindungsteil (4) einen zulaufenden Abschnitt (40t) aufweist, der eine geneigte Fläche (40s) umfasst, die weiter von einer Oberfläche des Gehäuses (2) weg zur Unterseite in der Senkrechten hin geneigt ist.
Verbindungsaufbau für einen Kühlmitteldurchlass nach Anspruch 1, wobei das zweite Verbindungsteil (5) einen ersten Endabschnitt (51) aufweist, der mit der ersten Öffnung (21o) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt (52), der mit der zweiten Öffnung (22o) verbunden ist, eine Endfläche des zweiten Endabschnitts (52) des zweiten Verbindungsteils (5) einen Dichtlagerabschnitt (52g) aufweist, der das erste Flächendichtteil (48) lagert, und eine Nut (52r) zumindest in einem Abschnitt oberhalb einer Mitte des zweiten Endabschnitts (52) in der Senkrechten einer Außenumfangsfläche des zweiten Endabschnitts (52) vorgesehen ist.
Verbindungsaufbau für einen Kühlmitteldurchlass nach Anspruch 2, wobei das zweite Verbindungsteil (5) zumindest zwei Befestigungsabschnitte (55) aufweist, die Befestigungsabschnitte (55) um den zweiten Endabschnitt (52) vorgesehen sind, und jeder der Befestigungsabschnitte (55) dazu aufgebaut ist, am Gehäuse (2) befestigbar zu sein.
Verbindungsaufbau für einen Kühlmitteldurchlass nach Anspruch 1, wobei das erste Verbindungsteil (4) einen Flanschabschnitt (40), einen zylindrischen Abschnitt (41) und ein Kühlmitteldurchflussloch (42) aufweist, der Flanschabschnitt (40) am Gehäuse (2) befestigt ist, der zylindrische Abschnitt (41) sich vom Flanschabschnitt (40) weg erstreckt, der zylindrische Abschnitt (41) so aufgebaut ist, dass er durch ein Durchgangsloch (21h) des Gehäuses (2) einfügbar ist, der zylindrische Abschnitt (41) über ein Schaftdichtteil (46) mit dem ersten Kühlmitteldurchlass (31) verbunden ist, und das Kühlmitteldurchflussloch (42) sich durch den Flanschabschnitt (40) und den zylindrischen Abschnitt (41) erstreckt, ein zweites Flächendichtteil (40g) zwischen dem Flanschabschnitt (40) und dem Gehäuse (2) angeordnet ist, und der zulaufende Abschnitt (40t) in einem weiter unten liegenden Abschnitt als eine Mitte eines ersten Endabschnitts (51) in der Senkrechten des Flanschabschnitts (40) vorgesehen ist.
Verbindungsaufbau für einen Kühlmitteldurchlass nach Anspruch 2 oder 3, wobei das erste Verbindungsteil (4) einen Flanschabschnitt (40), einen zylindrischen Abschnitt (41) und ein Kühlmitteldurchflussloch (42) aufweist, wobei der Flanschabschnitt (40) am Gehäuse (2) befestigt ist, der zylindrische Abschnitt (41) sich vom Flanschabschnitt (40) weg erstreckt, der zylindrische Abschnitt (41) dazu aufgebaut ist, durch ein Durchgangsloch (21h) des Gehäuses (2) einfügbar zu sein, der zylindrische Abschnitt (41) am ersten Kühlmitteldurchlass (31) über ein Schaftdichtteil (46) verbunden ist, und das Kühlmitteldurchflussloch (42) sich durch den Flanschabschnitt (40) und den zylindrischen Abschnitt (41) erstreckt, ein zweites Flächendichtteil (40g) zwischen dem Flanschabschnitt (40) und dem Gehäuse (2) angeordnet ist, und der zulaufende Abschnitt (40t) in einem weiter unten liegenden Abschnitt als eine Mitte des ersten Endabschnitts (51) in der Senkrechten des Flanschabschnitts (40) vorgesehen ist.
Ein Kühlersystem, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es Folgendes aufweist: den Verbindungsaufbau für einen Kühlmitteldurchlass nach einem der Ansprüche 1 bis 5; wobei der Kühler (30) dazu aufgebaut ist, eine elektronische Komponente zu kühlen, die in einem Inverter enthalten ist, der einen Motor antreibt, und das Gehäuse (2), wobei der zweite Kühlmitteldurchlass (23) im Gehäuse (2) vorgesehen ist.