DE112021001631T5

DE112021001631T5 - Gehäuse und mit diesem ausgestattetes elektronisches Gerät

Info

Publication number: DE112021001631T5
Application number: DE112021001631.8T
Authority: DE
Inventors: Naoya Mitsuhashi; Akira Inoue; Masaru KAMOSHIDA
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2021-02-05
Publication date: 2023-02-16
Also published as: JP2021190563A; CN115553077A; WO2021240894A1; JP7420648B2; US20230189464A1

Abstract

Ein Gehäuse mit einer Struktur, die einen hohen Freiheitsgrad bei der Einstellung von Eigenschwingungen aufweist und in der Lage ist, Schwingungen zu unterdrücken, ohne das Gewicht übermäßig zu erhöhen, und ein damit ausgestattetes elektronisches Gerät werden bereitgestellt. Ein Gehäuse 3 enthält einen Gehäusekörper 10 mit einem Unterbringungsraum 10b, der in der Lage ist, ein Schaltungssubstrat 2 aufzunehmen, und der zu einer Seite hin geöffnet ist, und eine Abdeckung 20, die an dem Gehäusekörper 10 so angebracht ist, dass sie die Öffnung des Gehäusekörpers 10 verschließt. Die Abdeckung 20 enthält einen ringförmigen ersten Bereichsteil 21, der in Kontakt mit dem Gehäusekörper 10 steht, einen zweiten Bereichsteil 22, der sich an einer inneren Umfangsseite des ersten Bereichsteils 21 befindet, einen dritten Bereichsteil 23, der sich zwischen dem ersten Bereichsteil 21 und dem zweiten Bereichsteil 22 befindet und mit dem ersten Bereichsteil 21 und dem zweiten Bereichsteil 22 verbunden ist, und eine Rippe 25, die sich auf dem dritten Bereichsteil 23 erstreckt und mit dem zweiten Bereichsteil 22 verbunden ist. Der zweite Bereichsteil 22 ist dazu ausgebildet, dass die Masse pro Flächeneinheit aus der Anbringungsrichtung D der Abdeckung 20 an dem Gehäusekörper 10 gesehen größer ist als der dritte Bereichsteil 23. Die Rippe 25 weist in der Erstreckungsrichtung derselben eine an einer Stelle außerhalb eines distalen Endteils vorgesehenen Einkerbung 26 auf.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Gehäuse, die eine elektrische Schaltung oder dergleichen aufnehmen, und damit ausgestattete elektronische Geräte, und insbesondere ein Gehäuse, das an einem als Vibrationsquelle dienenden Apparat angebracht ist, und ein damit ausgestattetes elektronisches Gerät.
Hintergrund
Die Einführung von elektrischen Verkehrsmitteln ist aus Umweltschutzgründen („environmental response“) im Gange. Für eine Antriebseinheit für ein elektrisches Verkehrsmittel sind unter dem Gesichtspunkt von Montierbarkeit und Effizienz eine Größenverringerung und eine Gewichtsverringerung erforderlich, und unter dem Gesichtspunkt von Wohlgefühl ist eine Lärmverringerung erforderlich. In einem Fall, in dem die Antriebseinheit einen Motor, ein Getriebe und einen Inverter enthält, wird eine Vibration, die durch eine elektromagnetische Erregungskraft des Motors oder eine Eingriffskraft des Getriebes verursacht wird, auf ein Gehäuse des Inverters übertragen und ein Abstrahlungsgeräusch erzeugt, und daher muss das Abstrahlungsgeräusch von dem Gehäuse des Inverters unterdrückt werden. Der Gehäusedeckel des Inverters neigt jedoch dazu, mit der Größenverringerung und Gewichtsverringerung der Antriebseinheit dünner zu werden, und es besteht eine Sorge, dass die Vibration der Abdeckung durch die Abnahme der Steifigkeit aufgrund der Ausdünnung zunimmt.
Als Maßnahme zum Unterdrücken des Abstrahlungsschalls von dem Gehäuse aufgrund der Ausbreitung der Vibration wurde zum Beispiel eine in PTL 1 beschriebene Technik vorgeschlagen. In einem in PTL 1 beschriebenen Unterbringungsstrukturkörper einer elektronischen Komponente wird ein Gehäuse zum Unterbringen einer elektronischen Komponente aus einem ersten Element (oberes Gehäuse) und einem zweiten Element (unteres Gehäuse) gebildet, und das erste Element (oberes Gehäuse) und das zweite Element (unteres Gehäuse) werden durch ein Befestigungselement befestigt. Das obere Gehäuse besitzt einen Befestigungsteil, der auf einer Oberfläche hiervon durch ein Befestigungselement befestigt ist. Das obere Gehäuse ist ein Element, das als Deckel (Abdeckung) des unteren Gehäuses gebildet wird, das ein Teil des Hauptkörpers ist, der die elektronische Komponente aufnimmt, und eine Struktur besitzt, die eine geringere Steifigkeit aufweist und eher als das untere Gehäuse dazu neigt, zu vibrieren. Daher ist eine Rippe vorgesehen, die entlang einer Richtung von einer vorgegebenen Position auf der Oberfläche des oberen Gehäuses in Richtung des Befestigungsteils liegt.
Zitierliste
Patentliteratur
PTL 1: WO 2016/006361 A
Überblick über die Erfindung
Technisches Problem
In dem in PTL 1 beschriebenen Unterbringungsstrukturkörper werden eine höhere Steifigkeit des oberen Gehäuses und eine Verringerung der Vibration durch Vorsehen einer Rippe von einem mittleren Teil (Position des Schwingungsbauchs der Vibration) des oberen Gehäuses zu dem Befestigungsteil mit hoher Steifigkeit an dem äußeren Umfangsteil erreicht.
Wenn jedoch versucht wird, die Vibration des oberen Gehäuses durch Erhöhen der Steifigkeit mit der Rippe zu unterdrücken, wird die Steifigkeit eines Bereichs, der sich von dem Bereich, in dem die Rippe vorgesehen ist, unterscheidet, relativ gering, und daher kann sich die Position des Schwingungsbauches der Vibration in den Bereich mit relativ geringer Steifigkeit verschieben. Wenn eine neue Rippe hinzugefügt wird, um die Steifigkeit des Bereich, in dem sich der Schwingungsbauch der verschobenen Vibration befindet, zu erhöhen, wird infolgedessen eine große Anzahl von Rippen eingebaut, und das Gewicht des oberen Gehäuses kann übermäßig groß werden.
Darüber hinaus erhöht sich, wenn die Steifigkeit des oberen Gehäuses durch die Rippe erhöht wird, die Frequenz der primären Vibration (primäre Eigenfrequenz) der Membranoberfläche des oberen Gehäuses. Zu dieser Zeit kann sich die primäre Eigenfrequenz zwischen 1 kHz und 5 kHz ändern. Wenn die Frequenz im Bereich von 1 kHz bis 5 kHz liegt, ist die menschliche Hörempfindlichkeit relativ hoch, während die menschliche Hörempfindlichkeit, wenn die Frequenz kleiner als 1 kHz ist, abnimmt, wenn sich die Frequenz verringert. Daher ist es wünschenswert, die primäre Eigenfrequenz, die sich, wenn die Steifigkeit des oberen Gehäuses erhöht wurde, geändert hat, auf weniger als 1 kHz, bei der die menschliche Hörempfindlichkeit gering ist, zu unterdrücken. Hinzu kommt, dass das obere Gehäuse vor dem Einbau der Rippe eine geringere Steifigkeit als das untere Gehäuse aufweist und kein Resonanzproblem mit dem unteren Gehäuse hat, während das obere Gehäuse nach dem Einbau der Rippe aufgrund der Erhöhung der Steifigkeit ein Resonanzproblem mit dem unteren Gehäuse hat. Wie oben beschrieben, ist es schwierig, nur durch Einbauen der Rippe in Bezug auf das obere Gehäuse die Vibration des oberen Gehäuses zu verringern und gleichzeitig die primäre Eigenfrequenz des oberen Gehäuses auf eine Frequenz, bei der die menschliche Hörempfindlichkeit gering ist und eine Frequenz, bei der keine Resonanz mit anderen Elementen auftritt, einzustellen.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gehäuse bereitzustellen, das eine Struktur mit einem hohen Freiheitsgrad bei der Einstellung einer Eigenfrequenz eines Elements hat und in der Lage ist, Vibrationen zu unterdrücken, ohne das Gewicht übermäßig zu erhöhen, und ein elektronisches Gerät, das mit demselben ausgestattet ist.
Lösung des Problems
Die vorliegende Anwendung enthält mehrere Mittel zum Lösen der obigen Probleme, wobei ein Beispiel davon ein Gehäuse ist, das einen Gehäusekörper enthält, der im Inneren einen Unterbringungsraum enthält, in dem eine elektrische Schaltung untergebracht werden kann und der zu einer Seite hin geöffnet ist; und eine Abdeckung, die an dem Gehäusekörper angebracht ist, um eine Öffnung des Gehäusekörpers zu schließen, wobei die Abdeckung einen ringförmigen ersten Bereichsteil in Kontakt mit dem Gehäusekörper enthält, einen zweiten Bereichsteil, der sich auf einer inneren Umfangsseite des ersten Bereichsteils befindet, einen dritten Bereichsteil, der sich zwischen dem ersten Bereichsteil und dem zweiten Bereichsteil befindet und mit dem ersten Bereichsteil und dem zweiten Bereichsteil verbunden ist, und einen Verstärkungsteil, der sich auf dem dritten Bereichsteil erstreckt und mit dem zweiten Bereichsteil verbunden ist, wobei der zweite Bereichsteil so ausgebildet ist, dass eine Masse pro Flächeneinheit, aus einer Anbringungsrichtung der Abdeckung an dem Gehäusekörper gesehen, größer ist als die des dritten Bereichsteils, und der Verstärkungsteil in einer Erstreckungsrichtung des Verstärkungsteils mit einer Einkerbung an einer Position ausschließlich eines distalen Endteils versehen ist.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung erhält die Position der Einkerbung durch Vorsehen der Einkerbung in Bezug auf den mit dem zweiten Bereichsteil verbundenen Verstärkungsteil eine relativ geringe Steifigkeit in dem dritten Bereichsteil, in dem der Verstärkungsteil vorgesehen ist, und somit wird die Position des zweiten Bereichsteils mit einem relativ großen Gewicht zu einem Teil, der relativ wahrscheinlich vibriert, und die Vibration kann unterdrückt werden, ohne das Gewicht des zweiten Bereichsteils übermäßig zu erhöhen. Darüber hinaus kann die Eigenfrequenz der Abdeckung auf eine Frequenz, bei der die menschliche Hörempfindlichkeit gering ist, und eine Frequenz, bei der keine Resonanz mit anderen Elementen auftritt, eingestellt werden, indem eine Kombination aus einer Form wie etwa einer Position, einer Länge, einer Breite und einer Höhe des Verstärkungsteils und einer Form wie etwa einer Position, einer Länge und einer Tiefe der Einkerbung eingestellt wird. Das heißt, die Struktur besitzt einen hohen Freiheitsgrad bei der Einstellung der Eigenfrequenz des Elements, und die Vibration kann unterdrückt werden, ohne das Gewicht übermäßig zu erhöhen.
Andere Probleme, Konfigurationen und Effekte als die oben beschriebenen werden durch die Beschreibung der folgenden Ausführungsformen verdeutlicht.
Figurenliste

[1] 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Antriebseinheit für ein Verkehrsmittel mit einem elektronischen Gerät gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, in einem Teilschnittzustand.
[2] 2 ist eine Draufsicht, die eine flache, plattenförmige Abdeckung eines herkömmlichen Gehäuses zeigt.
[3] 3 ist eine Querschnittsansicht der in 2 dargestellten herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung, gesehen entlang eines Pfeils III-III, und ist eine erläuternde Ansicht, die eine primäre Schwingungsmode der Abdeckung veranschaulicht.
[4] 4 ist eine Draufsicht, die eine Abdeckung eines ersten Vergleichsbeispiels einer herkömmlichen Struktur, bei der einer herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung ein struktureller Teil zum Erhöhen des Gewichts hinzugefügt ist, zeigt.
[5] 5 ist eine Querschnittsansicht der Abdeckung des in 4 dargestellten ersten Vergleichsbeispiels, gesehen entlang eines Pfeils V-V.
[6] 6 ist eine Draufsicht, die eine Abdeckung eines zweiten Vergleichsbeispiels der herkömmlichen Struktur, bei der der herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung eine Rippe hinzugefügt ist, zeigt.
[7] 7 ist eine Draufsicht, die eine Abdeckung eines Gehäuses in einem elektronischen Gerät gemäß der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[8] 8 ist eine Querschnittsansicht der Abdeckung des Gehäuses gemäß der in 7 dargestellten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen entlang eines Pfeils VIII-VIII.
[9] 9 ist eine Draufsicht, die eine Abdeckung eines Gehäuses gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[10] 10 ist eine Querschnittsansicht der Abdeckung des Gehäuses gemäß der in 9 dargestellten zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen entlang eines Pfeils X-X.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend werden Ausführungsformen eines Gehäuses und eines damit ausgestatteten elektronischen Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform wird anhand eines Gehäuses, bei dem ein elektronisches Gerät der vorliegenden Erfindung beispielhalber auf einen Inverter für eine rotierende elektrische Maschine angewandt wird, beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Zuerst werden eine Konfiguration eines Inverters als elektronisches Gerät gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine damit ausgestattete Verkehrsmittelantriebseinheit unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Antriebseinheit für ein Verkehrsmittel mit einem elektronischen Gerät gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, in einem Teilschnittzustand.
In 1 wird eine Antriebseinheit 100 als Antriebsquelle eines elektrischen Verkehrsmittels wie etwa eines Elektroautos oder eines Hybrid-Verkehrsmittels verwendet und ist an einem Verkehrsmittel montiert. Die Antriebseinheit 100 enthält zum Beispiel eine rotierende elektrische Maschine 101, ein Getriebe 102 und einen Inverter 1 als elektronisches Gerät. Die rotierende elektrische Maschine 101 und das Getriebe 102 sind miteinander gekoppelt, und eine Antriebswelle (nicht gezeigt), die einen Reifen (nicht gezeigt) antreibt, ist mit einem Endteil 103 einer Abtriebswelle der Antriebseinheit 100 gekoppelt.
Der Inverter 1 ist anhand eines Befestigungsteils 101a an der rotierenden elektrischen Maschine 101 befestigt. Die rotierende elektrische Maschine 101 funktioniert zum Beispiel als Elektromotor, und ein Rotor und ein Stator (beide nicht dargestellt) sind in einem Gehäuse 101b untergebracht. Die rotierende elektrische Maschine 101 vibriert aufgrund einer elektromagnetischen Erregungskraft, die zu einer Zeit des Antriebs in einem Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator erzeugt wird, und dient somit als Erregungsquelle des Inverters 1. Das Getriebe 102 ist ein Mechanismus, der die Drehzahl und das Drehmoment der Antriebskraft umwandelt und überträgt und die Drehzahl und das Drehmoment der rotierenden elektrischen Maschine 101 umwandelt und die umgewandelte Drehzahl und das umgewandelte Drehmoment an die Antriebswelle überträgt. Der Inverter 1 wandelt DC-Leistung aus einer Batterie oder dergleichen (nicht dargestellt) in AC-Leistung um und liefert die AC-Leistung an die rotierende elektrische Maschine 101 und steuert die Zufuhr von Leistung an die rotierende elektrische Maschine 101. In der Antriebseinheit 100 wird durch einen Befehl von dem Inverter 1 ein Antriebsmoment oder ein Bremsmoment erzeugt.
Der Inverter 1 enthält ein Schaltungssubstrat 2, das eine elektrische Schaltung zum Steuern elektrischer Leistung ist, und ein Gehäuse 3, das das Schaltungssubstrat 2 aufnimmt. Das Schaltungssubstrat 2 hat verschiedene auf dem Substrat montierte elektronische Komponenten (nicht dargestellt). Das Gehäuse 3 enthält zum Beispiel einen mit einem Boden versehenen rohrförmigen Gehäusekörper 10 mit einer Öffnung 10a, in die das Schaltungssubstrat 2 eingesetzt werden kann, und der innen einen Unterbringungsraum 10b, in dem das Schaltungssubstrat 2 untergebracht werden kann, enthält, und eine Abdeckung 20, die abnehmbar an dem Gehäusekörper 10 angebracht ist, um die Öffnung 10a des Gehäusekörpers 10 zu verschließen.
Der Gehäusekörper 10 enthält zum Beispiel einen Bodenteil 11, der an dem Befestigungsteil 101a der rotierenden elektrischen Maschine 101 angebracht ist, einen rohrförmigen Seitenwandteil 12, der von einem äußeren Umfangsrandteil des Bodenteils 11 aufsteigt, und einen ringförmigen Flanschteil 13, der von einem Öffnungsrandteil des Seitenwandteils 12 zu der radialen Innenseite hin vorsteht. Zum Beispiel ist der Bodenteil 11 ein rechteckiger, plattenförmiger Teil, bei dem eine Seite lang ist, und der Seitenwandteil 12 ist ein quadratischer, rohrförmiger Teil. Der Flanschteil 13 ist ein Teil, der als Befestigungsteil zum Anbringen der Abdeckung 20 dient. Der Gehäusekörper 10 ist mit einem Bolzen (nicht gezeigt) an dem Befestigungsteil 101a der rotierenden elektrischen Maschine 101 befestigt. Zum Beispiel ist ein äußerer Umfangsteil der Abdeckung 20 mit einem Bolzen 30 an dem Flanschteil 13 des Gehäusekörpers 10 befestigt. Ein detaillierter Aufbau der Abdeckung 20 wird später beschrieben.
Eine Vibration zur Zeit des Antreibens der Antriebseinheit 100 breitet sich zu dem Gehäuse 3 aus. Insbesondere breiten sich Vibrationen, die in der rotierenden elektrischen Maschine 101 und dem Getriebe 102 erzeugt werden, zunächst über den Befestigungsteil 101a zu dem Gehäusekörper 10 des Gehäuses 3 aus und breiten sich dann über einen Kontaktteil zwischen dem Gehäusekörper 10 und der Abdeckung 20 zu der Abdeckung 20 aus.
Die Abdeckung des herkömmlichen Gehäuses hat im Allgemeinen eine Struktur, die eine geringere Steifigkeit aufweist und eher vibriert als andere Elemente wie etwa das Gehäuse 101b der rotierenden elektrischen Maschine 101 und der Gehäusekörper des Gehäuses. Daher wird die Vibration, die sich zu der Abdeckung im Stand der Technik ausbreitet, verstärkt, so dass der Abstrahlungsschall von der Abdeckung im Stand der Technik erhöht sein kann.
Nachfolgend werden ein Aufbau einer herkömmlichen Abdeckung und deren Vibration unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zunächst werden der Aufbau einer herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung und ihre Vibration unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. 2 ist eine Draufsicht, die eine flache, plattenförmige Abdeckung eines herkömmlichen Gehäuses zeigt. 3 ist eine Querschnittsansicht der in 2 dargestellten herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung, gesehen entlang eines Pfeils III-III. Man beachte, dass es sich bei den in den 2 und 3 mit denselben Bezugsziffern wie jenen in 1 bezeichneten Komponenten um dieselben Komponenten handelt, so dass deren Beschreibung weggelassen wird.
In den 2 und 3 ist die herkömmliche flache, plattenförmige Abdeckung 120 ein flaches, plattenförmiges Element, das an dem Gehäusekörper 10 (siehe 1), der eine rechteckige Öffnung 10a aufweist, angebracht ist. Die flache plattenförmige Abdeckung 120 enthält einen ringförmigen äußeren Umfangsteil 121, der mit dem Gehäusekörper 10 in Kontakt gelangt, und einen Hauptkörperteil 122, der von dem äußeren Umfangsteil 121 umgeben ist. Der äußere Umfangsteil 121 der flachen, plattenförmigen Abdeckung 120 ist an dem Gehäusekörper 10 angebracht, um eine höhere Steifigkeit als der Hauptkörperteil 122 zu besitzen. Die flache, plattenförmige Abdeckung 120 ist in einer rechteckigen Form, die in einer Richtung lang ist (linke und rechte Richtung in 2 und 3), gebildet.
Eine Zweipunkt-Kettenlinie in 3 zeigt eine primäre Schwingungsmode der flachen plattenförmigen Abdeckung 120 an. Wenn die flache, plattenförmige Abdeckung 120 rechteckig ist, dient der äußere Umfangsteil 121 der flachen, plattenförmigen Abdeckung 120 bei der primären Schwingungsmode als Knoten 120a, und der mittlere Teil des Hauptkörperteils 122 dient bei der primären Schwingungsmode als Schwingungsbauch (Position, an der die Amplitude maximal ist) 120b.
Die herkömmliche flache, plattenförmige Abdeckung 120 besitzt eine Struktur, die eine geringere Steifigkeit aufweist und eher zu Vibrationen neigt als andere Elemente wie etwa das Gehäuse 101b (siehe 1) der rotierenden elektrischen Maschine 101 und der Gehäusekörper 10 des Gehäuses. Daher wird die Vibration des antreibenden Teils der Antriebseinheit 100 (siehe 1) durch den Gehäusekörper 10 des Gehäuses auf die flache, plattenförmige Abdeckung 120 übertragen, so dass der Hauptkörperteil 122 der flachen, plattenförmigen Abdeckung 120 vibriert und der Abstrahlungsschall groß wird. Als herkömmliche Methode zum Verringern der Vibration der herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung 120 kann eine Gewichtserhöhung eines Teils der flachen, plattenförmigen Abdeckung 120, der Einbau einer Rippe und dergleichen angeführt werden.
Als nächstes wird eine Abdeckung eines ersten Vergleichsbeispiels, das eine herkömmliche Struktur, die in der Lage ist, die Vibration einer herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung zu verringern, aufweist, unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. 4 ist eine Draufsicht, die eine Abdeckung eines ersten Vergleichsbeispiels, bei dem der herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung ein struktureller Teil zum Erhöhen von Gewicht hinzugefügt ist, zeigt. 5 ist eine Querschnittsansicht der Abdeckung des in 4 dargestellten ersten Vergleichsbeispiels, gesehen entlang eines Pfeils V-V.
In den 4 und 5 wird die Abdeckung 220 des ersten Vergleichsbeispiels des Standes der Technik dadurch erhalten, dass das Gewicht eines Bereichs mit einer großen Amplitude bei der herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung 120 (siehe die 2 und 3) stärker erhöht ist als das anderer Bereiche. Insbesondere enthält die Abdeckung 220 des ersten Vergleichsbeispiels einen ringförmigen äußeren Umfangsteil 221 in Kontakt mit dem Gehäusekörper 10 (siehe 1), einen Gewichtsteil 222, der sich auf der inneren Umfangsseite des äußeren Umfangsteils 221 befindet, und einen Hauptkörperteil 223, der sich zwischen dem äußeren Umfangsteil 221 und dem Gewichtsteil 222 befindet und mit dem äußeren Umfangsteil 221 und dem Gewichtsteil 222 verbunden ist.
Die Steifigkeit des äußeren Umfangsteils 221 ist erhöht, indem er an dem Gehäusekörper 10 angebracht ist. Der Hauptkörperteil 223 ist ein ringförmiger, plattenförmiger Teil, der sich von dem äußeren Umfangsrand des Gewichtsteils 222 bis zum inneren Umfangsrand des äußeren Umfangsteils 221 erstreckt, und ist ein Teil mit relativ geringerer Steifigkeit als der äußere Umfangsteil 221 und der Gewichtsteil 222. Der Gewichtsteil 222 ist so ausgebildet, dass eine Masse (Gewicht) pro Flächeneinheit relativ größer ist als die des Hauptkörperteils 223, und ist ein Teil, der dicker ist als der Hauptkörperteil 223. Der Gewichtsteil 222 ist an einer Position eines mittleren Teils der Abdeckung 220 angeordnet.
Bei der Abdeckung 220 des ersten Vergleichsbeispiels ist die Anordnung des Gewichtsteils 222 so eingestellt, dass sich die Mitte des Gewichtsteils 222 an der Schwingungsbauchposition der primären Schwingungsmode der Abdeckung 220 befindet, wodurch der Effekt des Unterdrückens von Vibration durch den Gewichtsteil 222 der Abdeckung 220 gezeigt werden kann. Allerdings ändert sich in einem Fall, in dem die Form des Gehäuses keine einfache Form wie etwa eine rechteckige Form oder eine ringförmige Form ist, die Steifigkeit der gesamten Abdeckung 220 mit dem Verdicken eines bestimmten Teils, und daher kann die Position des Schwingungsbauches der primären Schwingungsmode der Abdeckung 220 in der Nähe des äußeren Randteils des Gewichtsteils 222 erscheinen. In diesem Fall ist die Wirkung des Unterdrückens von Vibration im Vergleich zu einem Fall, bei dem sich die Position des Schwingungsbauchs der primären Schwingungsmode in der Nähe des mittleren Teils des Gewichtsteils 222 befindet, nicht ausreichend gezeigt, und es besteht daher eine Sorge, dass die Unterdrückung von Vibration nicht erreicht werden kann, sofern das Gewicht nicht übermäßig erhöht wird.
Als nächstes wird eine Abdeckung eines zweiten Vergleichsbeispiels mit der herkömmlichen Struktur zum Verringern von Vibration einer herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 ist eine Draufsicht, die eine Abdeckung eines zweiten Vergleichsbeispiels der herkömmlichen Struktur, bei der der herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung eine Rippe hinzugefügt wurde, zeigt.
In 6 wird die Abdeckung 320 des herkömmlichen zweiten Vergleichsbeispiels durch Hinzufügen einer Rippe 325 zur Verstärkung zu der herkömmlichen flachen, plattenförmigen Abdeckung 120 (siehe die 2 und 3) erhalten. Insbesondere enthält die Abdeckung 320 des zweiten Vergleichsbeispiels einen ringförmigen äußeren Umfangsteil 321 in Kontakt mit dem Gehäusekörper 10 (siehe 1), einen Hauptkörperteil 322, der von dem äußeren Umfangsteil 321 umgeben ist, und eine Rippe 325, die an dem Hauptkörperteil 322 vorgesehen ist.
Die Steifigkeit des äußeren Umfangsteils 321 ist erhöht, indem er an dem Gehäusekörper 10 angebracht ist. Die Rippe 325 erhöht die Steifigkeit des Hauptkörperteils 322, und es sind mehrere Rippen auf dem Hauptkörperteil 322 vorgesehen. Die Rippe 325 erstreckt sich von der Nähe des äu-ßeren Umfangsteils 321, der eine hohe Steifigkeit aufweist, bis zum mittleren Teil des Hauptkörperteils 322 (der Position des Schwingungsbauchs der primären Schwingungsmode). Die Vibration der Abdeckung 320 des zweiten Vergleichsbeispiels wird durch Erhöhen der Steifigkeit des mittleren Teils (der Position des Schwingungsbauchs der primären Schwingungsmode) des Hauptkörperteils 322 durch die mehreren Rippen 325 verringert.
Wenn jedoch die Vibration der Abdeckung 320 durch Einbauen der Rippe 325 unterdrückt werden soll, wird die Steifigkeit eines Bereichs, der sich von dem Einbaubereich der Rippe 325 in dem Hauptkörperteil 322 unterscheidet, relativ gering, und somit kann sich der Schwingungsbauch der primären Schwingungsmode in den Bereich mit geringer Steifigkeit verschieben. In diesem Fall wird es notwendig, an dem Hauptkörperteil 322 eine neue Rippe hinzuzufügen, und infolgedessen besteht eine Sorge, dass das Gewicht der Abdeckung aufgrund der Installation einer großen Anzahl von Rippen übermäßig groß wird.
Darüber hinaus wird, wenn man die Vibration der Abdeckung 320 des zweiten Vergleichsbeispiels durch Erhöhen der Steifigkeit durch die Rippe 325 unterdrückt, die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 320 höher als die vor dem Einbau der Rippe 325. Zu dieser Zeit kann sich die Eigenfrequenz in einem Bereich von 1 kHz bis 5 kHz ändern. Wenn die Frequenz im Bereich von 1 kHz bis 5 kHz liegt, ist die menschliche Hörempfindlichkeit relativ hoch, während die menschliche Hörempfindlichkeit, wenn die Frequenz geringer als 1 kHz ist, abnimmt, wenn sich die Frequenz verringert. Daher ist es wünschenswert, dass die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 320 weniger als 1 kHz beträgt, ohne dass sie sich im Bereich von 1 kHz bis 5 kHz ändert. Darüber hinaus hat die Abdeckung, bevor die Rippe 325 eingebaut wird, eine geringere Steifigkeit als das Gehäuse 101b (siehe 1) der rotierenden elektrischen Maschine 101 und der Gehäusekörper 10 und hat kein Resonanzproblem mit anderen Elementen wie etwa dem Gehäusekörper 10, aber die Abdeckung 320 des zweiten Vergleichsbeispiels nach dem Einbau der Rippe 325 hat ein Problem, dass aufgrund einer Erhöhung der primären Eigenfrequenz durch Erhöhung der Steifigkeit Resonanz mit anderen Elementen auftreten kann. Aus dem Obigen ergibt sich, dass es schwierig ist, nur durch Installieren der Rippen 325 die Vibration der Abdeckung 320 zu verringern und gleichzeitig die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 320 des zweiten Vergleichsbeispiels auf eine Frequenz, bei der die menschliche Hörempfindlichkeit gering ist und eine Frequenz, bei der keine Resonanz mit anderen Elementen auftritt, einzustellen.
Daher weist die Abdeckung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die folgende Struktur auf, um Vibration zu unterdrücken. Als nächstes wird ein Aufbau der Abdeckung, die das Gehäuse gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet, unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben. 7 ist eine Draufsicht, die eine Abdeckung eines Gehäuses in einem elektronischen Gerät gemäß der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 8 ist eine Querschnittsansicht der Abdeckung des Gehäuses gemäß der in 7 dargestellten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen entlang eines Pfeils VIII-VIII.
In den 7 und 8 hat die Abdeckung 20 einen plattenförmigen Teil, der die Öffnung 10a des Gehäusekörpers 10 als Grundstruktur verschließt, und hat weiterhin einen strukturellen Teil, der das Gewicht nur eines bestimmten Bereichs des plattenförmigen Teils erhöht, und einen strukturellen Teil, der die Steifigkeit des plattenförmigen Teils erhöht. Insbesondere enthält die Abdeckung 20 einen ringförmigen ersten Bereichsteil 21, der mit dem Flanschteil 13 des Gehäusekörpers 10 in Kontakt steht, einen an einer inneren Umfangsseite des ersten Bereichsteils 21 angeordneten zweiten Bereichsteil 22, der als Gewichtsteil dient, und einen dritten Bereichsteil 23, der zwischen dem ersten Bereichsteil 21 und dem zweiten Bereichsteil 22 angeordnet und mit dem ersten Bereichsteil 21 und dem zweiten Bereichsteil 22 verbunden ist. Die Abdeckung 20 ist zum Beispiel ein rechteckiges Element mit einer Längsrichtung L, die in einer Richtung (Links- und Rechtsrichtung in 7) entsprechend der Form der Öffnung 10a des Gehäusekörpers 10, aus der Anbringungsrichtung D (siehe 8) an dem Gehäusekörper 10 (siehe 7) gesehen, lang ist. Die Abdeckung 20 wird zum Beispiel durch integrales Formen („molding“) des ersten Bereichsteils 21, des zweiten Bereichsteils 22 und des dritten Bereichsteils 23 gebildet.
Der erste Bereichsteil 21 ist zum Beispiel ein plattenförmiger Teil, der mit dem dritten Bereichsteil 23 integriert ist, und bildet den äußeren Umfangsteil der Abdeckung 20. Der erste Bereichsteil 21 hat eine Oberfläche auf einer Seite (in 8 die untere Oberfläche), die als Kontaktfläche mit dem Flanschteil 13 dient. Der erste Bereichsteil 21 besitzt eine höhere Steifigkeit, indem er durch den Bolzen 30 an dem Flanschteil 13 befestigt ist.
Der dritte Bereichsteil 23 ist ein Teil, der den zweiten Bereichsteil 22 umgibt und von dem ersten Bereichsteil 21 umgeben ist. Der dritte Bereichsteil 23 ist zum Beispiel ein ringförmiger, plattenförmiger Teil, der sich vom äußeren Umfangsrand des zweiten Bereichsteils 22 zu dem inneren Umfangsrand des ersten Bereichsteils 21 erstreckt, und ist ein Teil mit einer relativ geringeren Steifigkeit als der erste Bereichsteil 21 und der zweite Bereichsteil 22.
Der zweite Bereichsteil 22 ist so ausgebildet, dass die Masse (das Gewicht) pro Flächeneinheit, aus der Anbringungsrichtung D der Abdeckung 20 an dem Gehäusekörper 10 (der Dickenrichtung des dritten Bereichsteils 23 der Abdeckung 20 oder der Richtung orthogonal zu der Kontaktfläche des ersten Bereichsteils 21) gesehen relativ größer ist als der dritte Bereichsteil 23. Der zweite Bereichsteil 22 ist zum Beispiel ein Teil, der dicker als der dritte Bereichsteil 23 ist, und wölbt sich zur Außenseite des Gehäuses 3 (siehe 1) hin als der dritte Bereichsteil 23. Ein vorgewölbter Teil 22a des zweiten Bereichsteils 22 ist zum Beispiel in Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds gebildet, das in einer Richtung (Links- und Rechtsrichtung in den 7 und 8) lang ist und der Form der Abdeckung 20 entspricht. Die Position des zweiten Bereichsteils 22 ist so eingestellt, dass die Position des Schwingungsbauchs (Position, an der die Amplitude maximal ist) der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20 im Bereich des zweiten Bereichsteils 22 enthalten ist. Die Position des zweiten Bereichsteils 22 ist vorzugsweise so eingestellt, dass sich die Mitte des zweiten Bereichsteils 22 am Schwingungsbauch der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20 befindet. Zum Beispiel befindet sich der zweite Bereichsteil 22, aus der Anbringungsrichtung D der Abdeckung 20 an dem Gehäusekörper 10 gesehen, in einem im Wesentlichen mittleren Teil der Abdeckung 20. Der zweite Bereichsteil 22 ist zum Beispiel integral mit dem dritten Bereichsteil 23 geformt („molded“).
An dem dritten Bereichsteil 23 erstreckt sich ein Verstärkungsteil 25, der die Steifigkeit des dritten Bereichsteils 23 erhöht, so dass er mit dem zweiten Bereichsteil 22 verbunden ist. Insbesondere enthält der Verstärkungsteil 25 zum Beispiel vier Rippen, die auf der Seite der äußeren Oberfläche des dritten Bereichsteils 23 (der Oberfläche auf der Außenseite des Gehäuses 3) vorgesehen sind. Zum Beispiel sind die vier Rippen 25 in Übereinstimmung mit vier Ecken, die sich in der Wölbungsrichtung (in 8 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung) in dem rechteckigen, parallelepipedförmigen, vorgewölbten Teil 22a des zweiten Bereichsteils 22 erstrecken, verbunden und erstrecken sich entlang der Längsrichtung L der Abdeckung 20 bis zu einem im Wesentlichen mittleren Punkt des dritten Bereichsteils 23. Das heißt, jede Rippe 25 ist mit dem zweiten Bereichsteil 22 verbunden, hat aber den ersten Bereichsteil 21 nicht erreicht. Von den vier Rippen 25 sind zwei Rippen 25, die in der Richtung der kurzen Seite der Abdeckung 20 benachbart sind, so angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen. Zum Beispiel ist die Rippe 25 integral mit dem zweiten Bereichsteil 22 und dem dritten Bereichsteil 23 geformt („molded“).
Jede Rippe 25, die als Verstärkungsteil dient, weist eine Einkerbung 26 auf, die in der Erstreckungsrichtung an einer Position außerhalb eines distalen Endteils vorgesehen ist. Die Einkerbung 26 ist zum Beispiel von einem mittleren Teil in der Erstreckungsrichtung der Rippe 25 bis zu einer Position, die den zweiten Bereichsteil 22 erreicht, gebildet. Die Tiefe der Einkerbung 26 ist zum Beispiel, wie in 8 dargestellt, auf etwa 1/3 der Höhe der Rippe 25 eingestellt.
Die Form der Rippe 25 wie etwa die Länge, die Breite (Dicke) und die Höhe der Rippe 25 und die Form der Einkerbung 26 wie etwa die Position, die Länge und die Tiefe der Einkerbung 26 sind so eingestellt, dass die Position des Schwingungsknotens der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20 innerhalb der Spanne des zweiten Bereichsteils 22 liegt. Darüber hinaus sind die Formen der Rippe 25 und der Einkerbung 26 so eingestellt, dass vermieden wird, dass die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 20 zu einem Bereich einer Eigenfrequenz eines anderen Elements wie etwa des Gehäusekörpers 10 oder zu einem Bereich einer Frequenz, in dem die menschliche Hörempfindlichkeit hoch ist (z. B. ein Bereich von 1 kHz bis 5 kHz.), wird. Mit anderen Worten, die Position des Schwingungsbauches der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20 kann durch Einstellen verschiedener Parameter der Rippe 25 und der Einkerbung 26 verändert werden. Darüber hinaus kann die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 20 durch Einstellen verschiedener Parameter der Rippe 25 und der Einkerbung 26 auf einen Frequenzbereich innerhalb eines vorgegebenen Bereichs eingestellt werden.
Nachfolgend werden der Betrieb und die Effekte der Abdeckung, die einen Teil des Gehäuses gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet, unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in den 7 und 8 gezeigt, die Einkerbung 26 an einer Position außerhalb des distalen Endteils in Bezug auf die Rippe 25, die in dem dritten Bereichsteil 23 vorgesehen ist, vorgesehen. Infolgedessen kann die Steifigkeit des Teils in der Nähe des zweiten Bereichsteils 22 (Gewichtsteil) in dem dritten Bereichsteil 23, dessen Steifigkeit durch die Rippe 25 erhöht wird, durch die Einkerbung 26 absichtlich gesenkt werden. Infolgedessen kann, da ein Gebiet mit einer relativ großen Amplitude in oder am Umfang des zweiten Bereichsteils 22 (Gewichtsteil) erzeugt wird, die Vibration mit einer relativ großen Amplitude durch den relativ schweren zweiten Bereichsteil 22 im Vergleich zu einem Fall, indem die Einkerbung 26 nicht in der Rippe 25 vorgesehen ist, weiter unterdrückt werden. Daher wird der Abstrahlungsschall von der Abdeckung 20 verringert. Man beachte, dass es, um einen Bereich mit einer relativ großen Amplitude auf den zweiten Bereichsteil 22 (Gewichtsteil) zu konzentrieren, wünschenswert ist, die Einkerbung 26 bis zu einer Position vorzusehen, die den zweiten Bereichsteil 22 erreicht, wie in 7 und 8 dargestellt.
Darüber hinaus kann bei der Abdeckung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Position des Schwingungsbauchs der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20 durch Einstellen der Position der Einkerbung 26 und der Form wie etwa der Länge und der Höhe der Einkerbung 26 zusätzlich zur Einstellung der Einbauposition der Rippe 25, der Form wie etwa der Länge, der Höhe und der Breite (Dicke) der Rippe 25 und der Anzahl von Rippen 25 versetzt werden. Daher kann die Position des Schwingungsbauchs der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20, verglichen mit der Abdeckung 220 des ersten Vergleichsbeispiels (siehe die 4 und 5), die den Gewichtsteil 222 enthält, aber keine Rippe aufweist, durch die Rippe 25 und die Einkerbung 26 leicht auf den mittleren Teil des zweiten Bereichsteils 22 (Gewichtsteil) eingestellt werden. Das heißt, im Vergleich zu der Abdeckung 220 des herkömmlichen ersten Vergleichsbeispiels kann die Wirkung des Unterdrückens von Vibration durch den zweiten Bereichsteil 22, der als Gewichtsteil dient, effektiver gezeigt werden. Daher kann die Vibration der Abdeckung 20 unterdrückt werden, ohne das Gewicht übermäßig zu erhöhen.
Darüber hinaus kann bei der Abdeckung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 20 durch Einstellen der Position und Form der Einkerbung 26 zusätzlich zur Einstellung der Einbauposition, Form und Anzahl von Rippen 25 geändert werden. Das heißt, es gibt viele Konstruktionsparameter zum Einstellen der primären Eigenfrequenz der Abdeckung 20 für die Rippe 25 und die Einkerbung 26. Daher kann die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 20 durch Einstellen der Rippe 25 und der Einkerbung 26 auf einen Frequenzbereich, in dem die menschliche Hörempfindlichkeit gering ist, und einen Frequenzbereich, in dem keine Resonanz mit anderen Elementen auftritt, eingestellt werden. Wenn die Frequenz, bei der die Erregungskraft der Abdeckung 20 verstärkt wird, bekannt ist, kann der Frequenzbereich durch Einstellen der Rippe 25 und der Einkerbung 26 leicht vermieden werden.
Da die Empfindlichkeit des menschlichen Gehörs bei tieferen Frequenzen bei einer Frequenz von kleiner oder gleich 1 kHz geringer wird, ist es indes denkbar, die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 20 durch Einstellen der Rippe 25 und der Einkerbung 26 auf eine niedrige Frequenz einzustellen. Wenn jedoch bei der Antriebseinheit 100 (siehe 1) für ein elektrisches Verkehrsmittel die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 20 in Richtung der Niederfrequenzseite zu niedrig eingestellt ist, durchläuft die Vibration der Antriebseinheit 100 zur Zeit der Beschleunigung im niedrigen Geschwindigkeitsbereich der Antriebseinheit 100 immer die primäre Eigenfrequenz (Resonanzpunkt) der Abdeckung 20. Daher ist eine Struktur einer Abdeckung, bei der die Frequenz der primären Schwingungsmode leicht eingestellt werden kann, erwünscht, so dass sowohl die mit der Empfindlichkeit des menschlichen Gehörs verbundene Frequenz als auch die Frequenz zur Zeit der Beschleunigung des Verkehrsmittels abgewogen werden kann.
Bei der Abdeckung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die Einbauposition, die Form und die Anzahl der Rippen 25 auf dem dritten Bereichsteil 23, die Position und die Form der Einkerbung 26 sowie das Gewicht und die Dicke des zweiten Bereichsteils 22 als Einstellspanne der Eigenfrequenz der Abdeckung 20 verwendet werden. Daher gibt es, verglichen mit den Abdeckungen 220 und 320 (siehe die 4 bis 6) des ersten Vergleichsbeispiels und des zweiten Vergleichsbeispiels, viele Einstellspannen der Eigenfrequenz der Abdeckung 20, und es ist einfach, sowohl die Verringerung der Vibration der Abdeckung 20 als auch die Gestaltung der Eigenfrequenz der Abdeckung 20 zu erfüllen.
Darüber hinaus kann bei der Abdeckung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Bereich, in dem die Amplitude in dem dritten Bereichsteil 23 relativ groß ist, verglichen mit den Abdeckungen 220 und 320 des ersten Vergleichsbeispiels und des zweiten Vergleichsbeispiels des verwandten Standes der Technik verringert werden, indem die Position und die Form der Einkerbung 26 zusätzlich zur Anpassung der Einbauposition, der Form und der Anzahl der Rippen 25 eingestellt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht das Hauptziel darin, Vibrationen bei der Frequenz der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20 zu unterdrücken, und, wie in den 7 und 8 gezeigt, sind mehrere (vier in 7) Rippen 25 auf dem dritten Bereichsteil 23 entlang der Längsrichtung L der Abdeckung 20 vorgesehen. Allerdings tritt bei der Antriebseinheit 100 eine Vibration mit niedriger Frequenz hauptsächlich aufgrund des Einflusses der Eingriffskraft der Zahnräder des Getriebes 102 auf, während eine Vibration in einem Bereich einer niedrigen Frequenz bis zu einer hohen Frequenz aufgrund des Einflusses der elektromagnetischen Erregungskraft der rotierenden elektrischen Maschine 101 auftritt. Daher kann nicht nur die Vibration niedriger Frequenz, sondern gleichzeitig auch die Vibration hoher Frequenz unterdrückt werden, indem die Einbauposition der Rippe 25 so eingestellt wird, dass sie durch die Position des Schwingungsbauchs der Schwingungsmode hoher Ordnung (hohe Frequenz) verläuft, oder indem die Anzahl von Rippen 25 eingestellt wird.
Das Gehäuse 3 und der dieses enthaltende Inverter 1 (elektronisches Gerät) gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten einen Gehäusekörper 10 mit einem Unterbringungsraum 10b, in dem das Schaltungssubstrat 2 (elektrische Schaltung) untergebracht ist und der zu einer Seite hin geöffnet sein kann, und eine Abdeckung 20, die an dem Gehäusekörper 10 angebracht ist, um die Öffnung des Gehäusekörpers 10 zu schlie-ßen. Die Abdeckung 20 enthält einen ringförmigen ersten Bereichsteil 21 in Kontakt mit dem Gehäusekörper 10, einen zweiten Bereichsteil 22, der sich an einer inneren Umfangsseite des ersten Bereichsteils 21 befindet, einen dritten Bereichsteil 23, der sich zwischen dem ersten Bereichsteil 21 und dem zweiten Bereichsteil 22 befindet und mit dem ersten Bereichsteil 21 und dem zweiten Bereichsteil 22 verbunden ist, und eine Rippe 25 (Verstärkungsteil), die sich an dem dritten Bereichsteil 23 erstreckt und mit dem zweiten Bereichsteil 22 verbunden ist. Der zweite Bereichsteil 22 ist so ausgebildet, dass die Masse pro Flächeneinheit, aus der Anbringungsrichtung D der Abdeckung 20 an dem Gehäusekörper 10 gesehen, größer ist als der dritte Bereichsteil 23. Die Rippe 25 (Verstärkungsteil) weist eine Einkerbung 26, die in der Erstreckungsrichtung an einer Position außerhalb eines distalen Endteils vorgesehen ist, auf.
Gemäß dieser Konfiguration wird die Position der Einkerbung 26 durch Vorsehen der Einkerbung 26 in Bezug auf die Rippe 25 (Verstärkungsteil), die mit dem zweiten Bereichsteil 22 verbunden ist, zu einer relativ geringen Steifigkeit in dem dritten Bereichsteil 23, wo die Rippe 25 (Verstärkungsteil) vorgesehen ist, und somit wird die Position des zweiten Bereichsteils 22 mit einem relativ großen Gewicht zu einem Teil, der relativ wahrscheinlich vibriert, und die Vibration kann unterdrückt werden, ohne das Gewicht des zweiten Bereichsteils 22 übermäßig zu erhöhen. Darüber hinaus kann durch Einstellen einer Kombination einer Form wie etwa einer Position, einer Länge, einer Breite und einer Höhe der Rippe 25 (Verstärkungsteil) und einer Form wie etwa einer Position, einer Länge und einer Tiefe der Einkerbung 26 die Eigenfrequenz der Abdeckung 20 auf eine Frequenz, bei der die menschliche Hörempfindlichkeit niedrig ist und eine Frequenz, bei der keine Resonanz mit anderen Elementen auftritt, eingestellt werden. Das heißt, die Struktur besitzt einen hohen Freiheitsgrad bei der Einstellung der Eigenfrequenz des Elements, und die Vibration kann unterdrückt werden, ohne das Gewicht der Abdeckung 20 übermäßig zu erhöhen.
Darüber hinaus ist bei dem Gehäuse 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Position des zweiten Bereichsteils 22 der Abdeckung 20 so eingestellt, dass die Position des Schwingungsbauchs der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20 innerhalb des Bereichs des zweiten Bereichsteils 22 liegt.
Gemäß dieser Konfiguration kann die Amplitude des Schwingungsbauchs verringert werden, da die Vibration an der Position des Schwingungsbauchs der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20 durch den zweiten Bereichsteil 22, der ein relativ großes Gewicht hat, unterdrückt wird.
Bei der Abdeckung 20 des Gehäuses 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Einkerbung 26 von einer bestimmten Position in der Rippe 25 (Verstärkungsteil) bis zu einer Position, die den zweiten Bereichsteil 22 erreicht, gebildet.
Gemäß dieser Konfiguration kann ein Bereich mit einer relativ großen Amplitude auf den zweiten Bereichsteil 22 konzentriert werden. In diesem Fall kann der Bereich mit einer relativ großen Amplitude durch das relativ große Gewicht des zweiten Bereichsteils 22 weiter verringert werden.
Bei dem Gehäuse 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Abdeckung 20 ein Element mit der Längsrichtung L, und die Rippe 25 (Verstärkungsteil) erstreckt sich in der Richtung entlang der Längsrichtung L der Abdeckung 20.
Gemäß dieser Konfiguration kann der Teil in der Längsrichtung, der der Teil mit geringer Steifigkeit der Abdeckung 20 ist, durch die Rippe 25 in seiner Steifigkeit erhöht werden.
Bei der Abdeckung 20 des Gehäuses 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist der zweite Bereichsteil 22 einen rechtwinkligen, parallelepipedförmigen vorgewölbten Teil auf, der sich stärker auswölbt als der dritte Bereichsteil 23.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann, da der vorgewölbte Teil 22a des zweiten Bereichsteils 22 eine einfache Form aufweist, das Herstellen des Teils der Abdeckung 20 erleichtert werden.
Darüber hinaus ist bei der Abdeckung 20 des Gehäuses 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Verstärkungsteil zum Erhöhen der Steifigkeit des dritten Bereichsteils 23 durch die Rippen 25, die jeweils mit den vier sich in der Wölbungsrichtung (der Außenseite des Gehäuses 3) erstreckenden Ecken des rechtwinkligen, parallelepipedförmigen, vorgewölbten Teils 22a des zweiten Bereichsteils 22 verbunden sind, ausgebildet.
Gemäß dieser Konfiguration kann eine höhere Steifigkeit und geringere Vibration der Abdeckung 20 dadurch erreicht werden, dass der Gewichtsteil und der Verstärkungsteil einen einfachen Aufbau aufweisen.
[Zweite Ausführungsform]
Als nächstes wird ein Gehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben. 9 ist eine Draufsicht, die eine Abdeckung eines Gehäuses gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 10 ist eine Querschnittsansicht der Abdeckung des Gehäuses gemäß der in 9 dargestellten zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen entlang eines Pfeils X-X. Man beachte, dass in den 9 und 10 Komponenten, die durch dieselben Bezugsziffern bezeichnet sind wie die, die in den 1, 7 und 8 dargestellt sind, ähnliche Teile sind und daher eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen wird.
Eine Abdeckung 20A des Gehäuses gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in den 9 und 10 gezeigt ist, unterscheidet sich von der Abdeckung 20 des Gehäuses gemäß der ersten Ausführungsform (siehe die 7 und 8) hauptsächlich dadurch, dass die Anordnung und die Anzahl von Rippen 25A, die als Verstärkungsteile des dritten Bereichsteils 23 dienen, unterschiedlich sind, und die Position des zweiten Bereichsteils 22A bei der Abdeckung 20A unterschiedlich ist.
Insbesondere befindet sich der zweite Bereichsteil 22A der Abdeckung 20A an einer Position, die in der Längsrichtung L von der Position des mittleren Teils der Abdeckung 20A zu einer Seite (rechte Seite in den 9 und 10) verschoben ist. Der Verstärkungsteil des dritten Bereichsteils 23 ist durch zwei Rippen 25A, die an der äußeren Oberfläche des dritten Bereichsteils 23 (der Oberfläche an der Außenseite des Gehäuses 3 (siehe 1)) vorgesehen sind, ausgebildet. Die beiden Rippen 25A sind in Übereinstimmung mit zwei in der kurzen Richtung (der Aufwärts- und Abwärtsrichtung in 9) benachbarten Ecken unter den vier sich in der Wölbungsrichtung (der Aufwärts- und Abwärtsrichtung in 10) erstreckenden Ecken bei dem rechteckigen, parallelepipedförmigen, vorgewölbten Teil 22a des zweiten Bereichsteils 22A verbunden und erstrecken sich entlang der Längsrichtung L der Abdeckung 20 A bis zu einer bestimmten Position, die den ersten Bereichsteil 21 nicht erreicht. Das heißt, die beiden Rippen 25A sind in der Längsrichtung L des zweiten Bereichsteils 22A nicht auf beiden Seiten (linke und rechte Seite in den 9 und 10) angeordnet, sondern sind in der Längsrichtung L des zweiten Bereichsteils 22 A unausgewogen zu einer Seite (linke Seite in den 9 und 10) angeordnet.
Wie bei der ersten Ausführungsform ist jede Rippe 25A in der Erstreckungsrichtung an einer Position außerhalb des distalen Endteils mit einer Einkerbung 26 versehen. Die Form wie etwa die Länge, die Breite (Dicke) und die Höhe einer jeden Rippe 25A und die Form wie etwa die Position der Einkerbung 26 und die Länge und die Tiefe der Einkerbung 26 sind so eingestellt, dass vermieden wird, dass die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 20A ein Bereich einer Eigenfrequenz eines anderen Elements wie etwa des Gehäusekörpers 10 oder ein Bereich einer Frequenz, in dem die menschliche Hörempfindlichkeit hoch ist (z. B. ein Bereich von 1 kHz bis 5 kHz) wird. Darüber hinaus sind die Formen der Rippe 25A und der Einkerbung 26 so eingestellt, dass die Position des Schwingungsbauchs der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20A innerhalb des Bereichs des zweiten Bereichsteils 22A liegt (eine Position, die in der Längsrichtung L vom mittleren Teil der Abdeckung 20A zu einer Seite verschoben ist).
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Einkerbung 26, ebenso wie bei der ersten Ausführungsform, an einer Position außerhalb des distalen Endabschnitts der im dritten Bereichsteil 23 vorgesehenen Rippe 25A vorgesehen. Somit kann die Steifigkeit des Teils in der Nähe des zweiten Bereichsteils 22A (Gewichtsteil) in dem dritten Bereichsteil 23, dessen Steifigkeit durch die Rippe 25A erhöht wird, durch die Einkerbung 26 absichtlich verringert werden. Infolgedessen kann, da ein Bereich mit einer relativ großen Amplitude im oder am Umfang des zweiten Bereichsteils 22A (Gewichtsteil) erzeugt wird, die Vibration mit einer relativ großen Amplitude durch den relativ schweren zweiten Bereichsteil 22, verglichen mit einem Gehäuse, bei dem die Einkerbung 26 nicht in der Rippe 25A vorgesehen ist, weiter unterdrückt werden. Daher wird der Abstrahlungsschall von der Abdeckung 20A verringert. Man beachte, dass es, um einen Bereich mit einer relativ großen Amplitude auf den zweiten Bereichsteil 22A (Gewichtsteil) zu konzentrieren, wünschenswert ist, die Einkerbung 26 bis zu einer Position, die, wie in 9 und 10 dargestellt, den zweiten Bereichsteil 22A erreicht, vorzusehen.
Darüber hinaus kann bei der vorliegenden Ausführungsform, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, die Position des Schwingungsbauchs der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20A durch Einstellen der Position und Form (Länge, Tiefe) der Einkerbung 26 zusätzlich zur Einstellung der Einbauposition und Form (Länge, Breite, Höhe) der Rippe 25A verschoben werden. Daher ist es einfach, die Position des Schwingungsbauchs der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20A auf den mittleren Teil des zweiten Bereichsteils 22A (Gewichtsteil) einzustellen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann, wie bei der ersten Ausführungsform, die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 20A zusätzlich zur Einstellung der Einbauposition und -form (Länge, Breite, Höhe) der Rippe 25A auch durch Einstellen der Position und Form (Länge, Tiefe) der Einkerbung 26 verändert werden. Das heißt, es gibt viele Konstruktionsparameter zum Einstellen der Frequenz der primären Schwingungsmode der Abdeckung 20A in Bezug auf die Rippe 25A und die Einkerbung 26. Daher kann die primäre Eigenfrequenz der Abdeckung 20A durch Einstellen der Rippe 25A und der Einkerbung 26 auf einen Frequenzbereich, in dem die menschliche Hörempfindlichkeit gering ist, und einen Frequenzbereich, in dem keine Resonanz mit anderen Elementen auftritt, eingestellt werden.
Wie oben beschrieben, hat die Struktur bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, einen hohen Freiheitsgrad beim Einstellen der Eigenfrequenz des Elements, und die Vibration kann unterdrückt werden, ohne das Gewicht der Abdeckung 20A übermäßig zu erhöhen.
Darüber hinaus ist bei der Abdeckung 20A des Gehäuses gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Verstärkungsteil zum Erhöhen der Steifigkeit des dritten Bereichsteils 23 durch die Rippe 25A ausgebildet, die mit jeder von zwei benachbarten Ecken unter den vier Ecken, die sich in der Wölbungsrichtung (der Außenseite des Gehäuses 3) in dem rechtwinkligen, parallelepipedförmigen Bereichsteil 22a des zweiten Bereichsteils 22A erstrecken, verbunden ist.
Gemäß dieser Ausführungsform können eine höhere Steifigkeit und eine geringere Vibration der Abdeckung 20A dadurch erreicht werden, dass der Verstärkungsteil eine einfachere Struktur aufweist als die Abdeckung 20 gemäß der ersten Ausführungsform.
[Andere Ausführungsformen]
Bei der ersten und zweiten Ausführungsform, die oben beschrieben wurden, wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem das elektronische Gerät der vorliegenden Erfindung auf den Inverter 1 für einen Elektromotor angewandt wird, aber das elektronische Gerät kann auch auf den Inverter 1 für einen Motorgenerator angewandt werden. Obwohl ein Beispiel, bei dem die vorliegende Erfindung auf den für die elektrische Rotationsmaschine 101 verwendeten Inverter 1 angewandt wird, beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung darüber hinaus auch auf verschiedene elektronische Geräte, in denen eine elektrische Schaltung in einem Gehäuse untergebracht ist, angewandt werden.
Man beachte, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene modifizierte Beispiele beinhaltet. Zum Beispiel wurden die oben beschriebenen Beispiele zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben und sind nicht notwendigerweise auf diejenigen mit allen beschriebenen Konfigurationen beschränkt. Darüber hinaus kann ein Teil der Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform durch eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform ersetzt werden, und die Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform kann durch die Konfiguration einer anderen Ausführungsform ergänzt werden. Darüber hinaus können für einen Teil der Ausführungsform einer jeden Ausführungsform andere Konfigurationen hinzugefügt, entfernt und ersetzt werden.
Zum Beispiel wurde bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben, bei dem die mehreren Rippen 25, 25A entlang der Längsrichtung L der Abdeckung 20, 20A vorgesehen sind. Solange die Rippe 25, 25A jedoch mit dem zweiten Bereichsteil 22, 22A verbunden ist, können Einbaupositionen, Erstreckungsrichtungen und dergleichen beliebig angepasst werden.
Darüber hinaus wurde bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben, bei dem die Rippe 25, 25A auf der Seite der äußeren Oberfläche des dritten Bereichsteils 23 der Abdeckung 20, 20A (der Außenseite des Gehäuses 3) angebracht wurde. Die Rippe 25, 25A kann jedoch auch an der inneren Oberfläche des dritten Bereichsteils 23 (der Seite des Unterbringungsraums 10b des Gehäusekörpers 10) angebracht werden.
Weiterhin wurde bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Beispiel der Struktur, bei der sich der vorgewölbte Teil 22a der zweiten Bereichsteile 22, 22A zur Außenseite des Gehäuses 3 hin vorwölbt, beschrieben. Es ist jedoch auch eine Struktur möglich, bei der sich der vorgewölbte Teil in Richtung der Seite des Unterbringungsraums 10b des Gehäusekörpers 10 vorwölbt.
Darüber hinaus wurde bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Beispiel der Struktur, bei der der vorgewölbte Teil 22a der zweiten Bereichsteile 22, 22A in einer rechteckigen Parallelepipedform gebildet wird, beschrieben. Allerdings ist die Form des vorgewölbten Teils beliebig, solange das Gewicht des zweiten Bereichsteils 22, 22A relativ größer ist als das des dritten Bereichsteils 23.
Darüber hinaus wurde bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Beispiel der Abdeckung 20, 20A, bei der der zweite Bereichsteil 22, 22A, der der Gewichtsteil ist, und die Rippe 25, 25A, die der Verstärkungsteil ist, integral mit dem dritten Bereichsteil 23 geformt („molded“) ist, beschrieben. Die Abdeckung kann jedoch hergestellt werden, indem der vorgewölbte Teil 22a des zweiten Bereichsteils 22, 22A, der separat geformt („molded“) wurde, und die Rippe 25, 25A, die separat geformt („molded“) wurde, an dem plattenförmigen Element, das den ersten Bereichsteil 21 und den dritten Bereichsteil 23 enthält, angebracht werden.
Darüber hinaus wurde bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Beispiel der Konfiguration, bei der der erste Bereichsteil 21 der Abdeckung 20, 20A der flache, plattenförmige äußere Umfangsteil ist, der mit dem äußeren Umfangsrand des plattenförmigen dritten Bereichsteils 23 zusammenhängt, beschrieben. Allerdings kann der erste Bereichsteil der Abdeckung auch als ein ringförmiger vorstehender Teil, der von dem äußeren Umfangsrand des plattenförmigen dritten Bereichsteils 23 in Richtung des Gehäusekörpers 10 vorsteht, gebildet werden. In diesem Fall wird eine distale Endfläche des ringförmigen vorstehenden Teils, der als erster Bereichsteil dient, zu einem Kontaktteil mit dem Gehäusekörper 10.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Beispiel, bei dem die Formen der Abdeckung 20, 20 A, aus der Anbringungsrichtung D der Abdeckung 20, 20A an dem Gehäusekörper 10 gesehen, rechteckige Formen mit der Längsrichtung L sind, beschrieben. Die Formen der Abdeckung 20, 20A sind jedoch entsprechend der Form des Gehäusekörpers des Gehäuses beliebig.
Bezugszeichenliste

1: Inverter (elektronisches Gerät)
2: Schaltungssubstrat (elektrische Schaltung)
3: Gehäuse
10: Gehäusekörper
10a: Öffnung
10b: Unterbringungsraum
20, 20A: Abdeckung
21: erster Bereichsteil
22, 22A: zweiter Bereichsteil
22a: vorgewölbter Teil
23: dritter Bereichsteil
25, 25A: Rippe (Verstärkungsteil)
26: Einkerbung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2016006361 A [0004]

Claims

Gehäuse, das aufweist: einen Gehäusekörper, der im Inneren einen Unterbringungsraum, in dem eine elektrische Schaltung untergebracht werden kann, enthält und der zu einer Seite hin geöffnet ist; und eine Abdeckung, die an dem Gehäusekörper angebracht ist, um eine Öffnung des Gehäusekörpers zu schließen, wobei die Abdeckung enthält: einen ringförmigen ersten Bereichsteil, der mit dem Gehäusekörper in Kontakt steht, einen zweiten Bereichsteil, der sich an einer inneren Umfangsseite des ersten Bereichsteils befindet, einen dritten Bereichsteil, der sich zwischen dem ersten Bereichsteil und dem zweiten Bereichsteil befindet und mit dem ersten Bereichsteil und dem zweiten Bereichsteil verbunden ist, und einen Verstärkungsteil, der sich an dem dritten Bereichsteil erstreckt und mit dem zweiten Bereichsteil verbunden ist, der zweite Bereichsteil ist so ausgebildet, dass eine Masse pro Flächeneinheit, aus aus einer Anbringungsrichtung der Abdeckung an dem Gehäusekörper gesehen, größer ist als die des dritten Bereichsteils, und der Verstärkungsteil in einer Erstreckungsrichtung des Verstärkungsteils an einer Position außerhalb eines distalen Endteils mit einer Einkerbung versehen ist.
Gehäuse nach Anspruch 1, wobei eine Position des zweiten Bereichsteils so eingestellt ist, dass eine Position eines Schwingungsbauchs einer primären Schwingungsmode der Abdeckung innerhalb eines Bereichs des zweiten Bereichsteils liegt.
Gehäuse nach Anspruch 1, wobei die Einkerbung von einer bestimmten Position in dem Verstärkungsteil bis zu einer Position, die den zweiten Bereichsteil erreicht, gebildet ist.
Gehäuse nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung ein Element, das eine Längsrichtung aufweist, ist, und der Verstärkungsteil sich in einer Richtung entlang der Längsrichtung der Abdeckung erstreckt.
Gehäuse nach Anspruch 1, wobei der zweite Bereichsteil einen rechteckigen, parallelepipedförmigen, vorgewölbten Teil, der sich gegenüber dem dritten Bereichsteil vorwölbt, aufweist.
Gehäuse nach Anspruch 5, wobei der Verstärkungsteil durch eine Rippe, die mit jeder von vier sich in der Wölbungsrichtung des vorgewölbten Teils erstreckenden Ecken verbunden ist, ausgebildet ist.
Gehäuse nach Anspruch 5, wobei der Verstärkungsteil durch eine Rippe, die mit jeder von zwei benachbarten Ecken unter vier sich in der Wölbungsrichtung des vorgewölbten Teils erstreckenden Ecken verbunden ist, ausgebildet ist.
Elektronisches Gerät, das aufweist: eine elektrische Schaltung; und ein Gehäuse, das die elektrische Schaltung aufnimmt, wobei das Gehäuse das Gehäuse nach Anspruch 1 ist.