JP2020202700A - 車載用電気機器ケース - Google Patents

Abstract

【課題】ケース本体とカバーの螺子締結にゆるみが生じることを抑制する。【解決手段】車載用電気機器ケースは、ケース本体とカバーと螺子とガスケットを備える。ケース本体とカバーは、導電性を有する。ケース本体には、螺子を受け入れる螺子穴が設けられている。カバーには、螺子穴に対応する位置に貫通孔が設けられている。カバーのケース本体と対向する面は、貫通孔を取り囲む第１領域と、第１領域に隣接し第１領域を取り囲む第２領域とを有する。この対向する面において、第１領域を除く領域には、カバーの母材を被覆する絶縁被膜が設けられている。絶縁被膜には、第１領域と第２領域との境界に、ケース本体に向かって突出するバリが存在する。ケース本体には、螺子穴の周縁に沿って延びているとともに、第１領域内においてカバーに接するボス部が設けられている。ボス部の高さは、母材からバリの頂点までの高さよりも大きい。【選択図】図２

Description

本明細書が開示する技術は、車載用電気機器ケースに関する。

特許文献１に、車載用電気機器ケースが開示されている。この車載用電気機器ケースは、導電性のケース本体と、ケース本体の開口を塞ぐ導電性のカバーと、ケース本体にカバーを固定する螺子を備えている。上記した車載用電気機器ケースでは、カバーとケース本体の間に、ガスケットを介在させる。

この車載用電気機器ケースで用いるカバーは、例えばカチオン電着塗装などの絶縁被膜で被覆する。但し、ケース本体とカバーを導通させる必要があり、導通を確保するためにカバーの一部には絶縁被膜を形成しない。具体的には、カバーのケース本体側の面であって、螺子が貫通する孔の周囲をマスキングして絶縁被膜が形成されないようにしておく。絶縁被膜が形成されない範囲によって、ケース本体とカバーが導通する。
マスキングを外すときに、絶縁被膜の形成範囲と非形成範囲の境界に沿ってバリが形成される。バリが形成されると、ケース内の電気機器が繰り返して動作することに伴って生じる温度変動の繰り返しにより、バリ近傍のガスケットに変形が生じ、ケース本体とカバーとの螺子締結にゆるみが生じることがある。以下では、カバーのケース本体側の面において螺子が貫通する孔の周囲（絶縁被膜が形成されていない）領域を第１領域と称し、それの外側（絶縁被膜が形成されている）領域を第２領域と称する。

特許文献１の車載用電気機器ケースでは、絶縁被膜のバリの高さを６０マイクロメートル以下にすることによって、螺子締結にゆるみが生じることを抑制している。あるいは、ケース本体に溝を形成し、その溝内にバリの一部を収容することによって、螺子締結にゆるみが生じることを抑制している。

特開２０１７−０５０４９１号公報

上記した車載用電気機器ケースの場合、上述したがカバーの第１領域では絶縁被膜が形成されていない。従って、カバーの第１領域の厚みは、絶縁被膜の分だけ第２領域の厚みよりも薄い。この場合、締結時に、螺子に近い位置にあるカバーの第１領域がケース本体に当接するまで螺子が締められることにより、カバーが変形することがある。これにより、ケース本体とカバーの螺子締結にゆるみが生じるおそれがある。本明細書では、螺子締結にゆるみが生じることを抑制する技術を提供する。

本明細書が開示する車載用電気機器ケースは、電気機器を収容するケース本体と、ケース本体の開口を塞ぐカバーと、ケース本体にカバーを固定する螺子と、ケース本体とカバーとの間に介在するガスケットを備える。ケース本体とカバーは、導電性を有する。ケース本体には、螺子を受け入れる螺子穴が設けられている。カバーには、螺子穴に対応する位置に貫通孔が設けられている。カバーのケース本体と対向する面は、貫通孔を取り囲む第１領域と、第１領域に隣接するとともに第１領域を取り囲む第２領域とを有する。カバーのケース本体と対向する面において、第１領域を除く領域には、カバーの母材を被覆する絶縁被膜が設けられている。絶縁被膜には、第１領域と第２領域との境界に、ケース本体に向かって突出するバリが存在する。ケース本体には、螺子穴の周縁に沿って延びているとともに、第１領域内においてカバーに接するボス部が設けられている。ボス部の高さは、母材からバリの頂点までの高さよりも大きい。

上記した車載用電気機器ケースのケース本体には、螺子穴の周縁に沿って延びており、第１領域内でカバーに接するボス部が設けられている。このような構成によると、カバーの比較的に厚みが小さい第１領域がケース本体のボス部に当接されることにより、しっかりと支持される。これにより、カバーの変形は抑制される。また、当該ボス部の高さは、カバーの母材からバリの頂点までの高さよりも大きくなるように構成されている。このような構成によると、バリ近傍に位置するガスケットの変形が抑制される。従って、ケース本体とカバーとの螺子締結にゆるみが生じることを抑制することができる。

電力変換装置１００の内部構造を示す断面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図。

図面を参照して、実施例の電力変換装置ケース１０について説明をする。電力変換装置ケース１０は、本明細書が開示する車載用電気機器ケースの一例であり、例えば電力変換装置１００を構成する種々の電子機器を収容することができる。電力変換装置１００は、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車等の電動車に搭載され、電源とモータジェネレータとの間で電力の変換を行う。図１に示すように、電力変換装置１００は、主に、半導体モジュールユニット１２、大容量コンデンサ１４、リアクトル（図示省略）及び制御基板１６を備える。

図１、２に示すように、電力変換装置ケース１０は、ケース本体２２と、カバー３０と、複数のボルト３６と、ガスケット３８とを備える。ケース本体２２は、上側部分２２ａと下側部分２２ｂとを有している。ケース本体２２の上側部分２２ａには開口２４が設けられている。ケース本体２２には、開口２４に沿って配置される複数のボルト穴２６が設けられている。各々のボルト穴２６は、それぞれボルト３６を受け入れる。カバー３０はケース本体２２の上側部分２２ａの開口２４を塞ぐように構成されており、カバー３０はケース本体２２にボルト３６を用いて固定される。特に限定されないが、ケース本体２２の上側部分２２ａは、下側部分２２ｂにボルト３６によって固定されていてもよい。ケース本体２２及びカバー３０は、導電性を有する材料を用いて構成されている。ガスケット３８は、ケース本体２２とカバー３０との間に介在する。これにより、ケース本体２２とカバー３０の間がしっかりと接着され、電力変換装置ケース１０が密閉される。一例であるが、ガスケット３８は液状のガスケットを用いて形成されてもよい。ここで、ボルト穴２６は、本明細書が開示する技術における螺子穴の一例である。

カバー３０は、電力変換装置ケース１０の外部に露出する表面３０ａと、表面３０ａの反対側（本実施例でいうケース本体２２側）に位置する裏面３０ｂとを有する。ここで、カバー３０の裏面３０ｂは、本明細書が開示する技術におけるケース本体に対向する面の一例である。カバー３０には、ケース本体２２の各々のボルト穴２６に対応する位置にそれぞれ貫通孔３２が設けられている。貫通孔３２は、表面３０ａから裏面３０ｂに亘って延びている。カバー３０の裏面３０ｂは、第１領域３０ｂ１と、第２領域３０ｂ２を有する。第１領域３０ｂ１は貫通孔３２を取り囲む。第２領域３０ｂ２は、第１領域３０ｂ１に隣接し、第１領域３０ｂ１を取り囲む。第２領域３０ｂ２は、第１領域３０ｂ１を除く裏面３０ｂ全体に拡がっている。カバー３０の裏面３０ｂにおいて、第１領域３０ｂ１を除く領域（即ち、第２領域３０ｂ２）には、カバー３０の母材（例えば鉄）を被覆する絶縁被膜３４が設けられている。絶縁被膜３４は、絶縁性を有する材料を用いて構成されており、例えばカチオン電着塗装により形成されていてよい。絶縁被膜３４の第１領域３０ｂ１と第２領域３０ｂ２との境界ＢＬには、ケース本体２２に向かって突出するバリ３４ａが存在する。

カバー３０の塗装時に、カバー３０の貫通孔３２の第１領域３０ｂ１は、マスキングして絶縁被膜３４が形成されないようにしておく。この絶縁被膜３４が形成されない第１領域３０ｂ１によって、ケース本体２２とカバー３０は導通する。このマスキングを外すときに、第１領域３０ｂ１と第２領域３０ｂ２との境界ＢＬに沿ってバリ３４ａが形成される。なお、カバー３０の表面３０ａにおいても、母材を覆う絶縁被膜３４が設けられている。

ケース本体２２には、ボス部２８が設けられている。図１、図２に示すように、ボス部２８は、概して筒状形状を有しており、ボルト穴２６の周縁に沿って延びている。ボス部２８は、第１領域３０ｂ１内におけるカバー３０の裏面３０ｂに接している。ボス部２８の高さは、カバー３０の母材からバリ３４ａの頂点までの高さよりも大きい。

特許文献１の車載用電気機器ケースの場合、上述したがカバー３０の第１領域３０ｂ１では絶縁被膜３４が形成されていない。従って、カバー３０の第１領域３０ｂ１の厚みは、絶縁被膜３４の分だけ第２領域３０ｂ２の厚みよりも薄い。この場合、締結時に、ボルト穴２６に近い位置にあるカバー３０の第１領域３０ｂ１がケース本体２２に当接するまでボルト３６が締められることにより、カバー３０が変形することがある。これにより、ケース本体２２とカバー３０のボルト締結にゆるみが生じるおそれがある。

上記課題を解決するために、本実施例の電力変換装置ケース１０のケース本体２２には、ボルト穴２６の周縁に沿って延びており、第１領域３０ｂ１内でカバー３０に接するボス部２８が設けられている。このような構成によると、カバー３０の比較的に厚みが小さい第１領域３０ｂ１がケース本体２２のボス部２８に当接されることにより、しっかりと支持される。これにより、カバー３０の変形は抑制される。また、ボス部２８の高さは、カバー３０の母材からバリ３４ａの頂点までの高さよりも大きくなるように構成されている。このような構成によると、バリ３４ａ近傍に位置するガスケット３８の変形が抑制される。従って、ケース本体２２とカバー３０とのボルト締結にゆるみが生じることを抑制することができる。

本実施例の電力変換装置ケース１０におけるボルト３６は、本明細書が開示する技術における螺子の一例である。螺子の具体的構成は特に限定されず、頭部と頭部から延びる軸部を有していればよい。本実施例では、ボルト３６の頭部がカバー上部（表面３０ａ側）に当接することによって、螺子の長手方向においてカバー３０がケース本体２２に固定される。螺子は、ボルト３６のように頭部と軸部が一体に形成された部品であってもよいし、例えばスタッドボルトとナットといった別個の部品の組み合わせにより構成されていてもよい。

以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書、又は、図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書又は図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：電力変換装置ケース
１２：半導体モジュールユニット
１４：大容量コンデンサ
１６：制御基板
２２：ケース本体
２４：開口
２６：ボルト穴
２８：ボス部
３０：カバー
３０ｂ１：第１領域
３０ｂ２：第２領域
３２：貫通孔
３４：絶縁被膜
３４ａ：バリ
３６：ボルト
３８：ガスケット
１００：電力変換装置
ＢＬ：第１領域と第２領域との境界

Claims (1)

1. 電気機器を収容するケース本体と、
   前記ケース本体の開口を塞ぐカバーと、
   前記ケース本体に前記カバーを固定する螺子と、
   前記ケース本体と前記カバーとの間に介在するガスケットと、を備え、
   前記ケース本体と前記カバーは、導電性を有しており、
   前記ケース本体には、前記螺子を受け入れる螺子穴が設けられており、
   前記カバーには、前記螺子穴に対応する位置に貫通孔が設けられており、
   前記カバーの前記ケース本体と対向する面は、前記貫通孔を取り囲む第１領域と、前記第１領域に隣接するとともに前記第１領域を取り囲む第２領域とを有し、
   前記対向する面において、前記第１領域を除く領域には、前記カバーの母材を被覆する絶縁被膜が設けられており、
   前記絶縁被膜には、前記第１領域と前記第２領域との境界に、前記ケース本体に向かって突出するバリが存在し、
   前記ケース本体には、前記螺子穴の周縁に沿って延びているとともに、前記第１領域内において前記カバーに接するボス部が設けられており、
   前記ボス部の高さは、前記母材から前記バリの頂点までの高さよりも大きい、
   車載用電気機器ケース。

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