JP2022102197A - 電力変換ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ケースの内部への水の侵入を抑制し得る技術を提供する。【解決手段】本明細書が開示する電力変換ユニットは、電力変換回路と、電力変換回路を収容するとともに、上面に開口を有するケースと、ケースの上面に固定されたヘッド部及びヘッド部から上方へ延びるねじ部を有するボルトと、ボルトによってケースの上面に固定されており、開口を覆うカバーと、ケースとカバーとの間において開口を取り囲むように配置された環状のシール部材と、を備える。カバーは、シール部材に当接して開口を封止する環状のシール部と、シール部よりも外側かつ上方に設けられているとともに、ボルトが通過する貫通孔を備えるボルト固定部と、ボルト固定部からシール部に向かって下方に傾斜する傾斜部と、を有する。傾斜部には、穴が設けられている。【選択図】図２

Description

本明細書が開示する技術は、車両用の電力変換ユニットに関する。

特許文献１に、車両用の電力変換ユニットが開示されている。この電力変換ユニットは、電力変換回路を収容するとともに、上面に開口を有するケースと、ボルトによって固定されており、開口を覆うカバーと、ケースとカバーとの間において開口を取り囲むように配置された環状のシール部材とを備える。カバーは、ボルトによってケースに固定されている。詳細には、ボルトのねじ部が、カバーに設けられたボルト挿通穴と、ケースに設けられたねじ穴とを通るとともに、ボルトが締め込まれることによって、カバーはケースに固定されている。

特開２０１５－１２２９１４号公報

上記の電力変換ユニットでは、電力変換回路を収容するケースに、ボルトがねじ込まれるねじ穴が設けられている。したがって、例えば車両が高圧洗浄されるときに、水が、ケースの外部からねじ穴を通って、ケースの内部に侵入するおそれがある。これを避けるためには、ケースの上面にボルトを立設して、そこにカバーを取り付けることが考えられる。しかしながら、このような構成であると、ボルトのヘッド部がケースの上面とカバーとの間に介在することとなって、両者の間に比較的に大きな隙間が形成されてしまう。通常、ケースとカバーとの間に侵入した水は、ケースとカバーとの間に設けられた環状のシール部材の外周において止水される。しかしながら、例えば車両が高圧洗浄されるときのように、比較的に多くの水がケースとカバーとの間に侵入した場合には、水が逃げ場を失い、シール部材を超えて侵入することがある。この場合、水がケースの開口から、ケースの内部に侵入するおそれがある。

上記した実情を鑑み、本明細書は、ケースの内部への水の侵入を抑制し得る技術を提供する。

本明細書が開示する電力変換ユニットは、電力変換回路と、電力変換回路を収容するとともに、上面に開口を有するケースと、ケースの上面に固定されたヘッド部及びヘッド部から上方へ延びるねじ部を有するボルトと、ボルトによってケースの上面に固定されており、開口を覆うカバーと、ケースとカバーとの間において開口を取り囲むように配置された環状のシール部材と、を備える。カバーは、シール部材に当接して開口を封止する環状のシール部と、シール部よりも外側かつ上方に設けられているとともに、ボルトが通過する貫通孔を備えるボルト固定部と、ボルト固定部からシール部に向かって下方に傾斜する傾斜部と、を有する。傾斜部には、穴が設けられている。

上記した電力変換ユニットでは、傾斜部に穴が設けられている。このような構成によると、例えばカバーの周縁やボルト用の貫通孔を通って、比較的に多くの水がケースとカバーとの間に侵入した場合でも、その水を傾斜部に設けられた穴を通じて、カバーの外部に排出することができる。ケースとカバーとの間に侵入した水が、シール部材へ到達する前にカバーの外部へ排出されることで、水が開口からケースの内部に入ることを抑制することができる。

実施例の電力変換ユニット１０を、上面からみた概略図を示す。 電力変換ユニット１０の側面図を示す。

図１及び図２を参照して、実施例の電力変換ユニット１０について説明する。本実施例の電力変換ユニット１０は、例えば電動車両に搭載され、例えばバッテリや燃料電池といった電源と、走行用モータとの間で電力変換を行うユニットである。ここでいう電動車両には、特に限定されないが、例えば電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、燃料電池車が含まれる。ただし、本実施例の電力変換ユニット１０は、これらの電動車両に限定されず、様々な機器に採用することができるとともに、その位置や用途についても特に限定されない。

電力変換ユニット１０は、電力変換回路２２と、電力変換回路２２を収容するケース１２とを備える。電力変換回路２２は、例えばインバータやＤＣＤＣコンバータである。ケース１２の上面１２ａには、開口３０が設けられている。この開口３０は、いわゆるサービスホールであって、例えば、電力変換回路２２のコネクタを接続する作業や、電力変換ユニット１０のメンテナンス作業を行うために設けられている。開口３０の形状や数は特に限定されない。一例ではあるが、ケース１２は、概して直方体の形状を有しており、例えばアルミニウム合金といった、金属材料を用いて構成されている。

図示省略するが、本実施例におけるケース１２は、上部が開放されたケース本体と、ケース本体の開放された上部を覆う蓋体とを有し、ケース本体に対して蓋体が複数のボルトによって取り付けられた構造を有する。そして、前記したケース１２の開口３０は、その蓋体に設けられている。但し、他の実施形態として、蓋部と本体とが一体に構成されてもよいし、あるいは、ケース１２がより多くのパーツで構成されてよい。

電力変換ユニット１０はさらに、カバー１４と、ボルト１６と、シール部材２０とを備える。カバー１４は、ボルト１６によって、ケース１２の上面１２ａに固定されている。カバー１４がケース１２の上面１２ａに取り付けられると、ケース１２の開口３０がカバー１４によって覆われる。カバー１４がケース１２の上面１２ａから取り外されると、ケース１２の開口３０が外部へ開放される。作業者は、例えば電力変換ユニットのメンテナンス作業を行う場合に、ケース１２からカバー１４を取り外し、開口３０を開放することができる。カバー１４には、シール部３４と、ボルト固定部３６と、傾斜部３８とが設けられている。シール部３４は、シール部材２０に当接して開口３０を封止する環状の溝であって、シール部材２０を収容する。ボルト固定部３６は、シール部３４よりも外側かつ上方に設けられている。詳細には、ボルト固定部３６は、シール部３４よりも、ボルト１６のヘッド部２４の厚みの分だけ上方に位置する。ボルト固定部３６は、ボルト１６に対応する位置に設けられ、ボルト１６が通過する貫通孔４０を有する。傾斜部３８は、ボルト固定部３６からシール部３４に向かって下方に傾斜する。傾斜部３８は、ボルト１６を部分的に取り囲む。

ボルト１６は、ヘッド部２４とねじ部２６とを有する。ボルト１６は、ヘッド部２４に突起（不図示）を備えるウェルドボルトである。ヘッド部２４は、溶接によってケース１２の上面１２ａに固定されており、ねじ部２６は、ヘッド部２４から上方に向けて延びている。ケース１２の上面１２ａにカバー１４を取り付ける場合、カバー１４のボルト固定部３６に設けられた貫通孔４０に、ねじ部２６が挿通され、ナット１８が締め込まれる。このような構成によると、ケース１２の上面１２ａにねじ穴を設けることなく、カバー１４をケース１２に固定することができる。そのため、例えば車両が高圧洗浄されるときに、水が、ケース１２の外部からねじ穴を通って、ケース１２の内部に侵入することを避けることができる。

シール部材２０は、ケース１２とカバー１４との間に配置されている。シール部材２０は、樹脂で構成されており例えばゴムやエラストマーといった弾性部材から構成されている。シール部材２０は、例えば、ガスケットとも称される。シール部材２０は、ケース１２の開口３０の周囲を一巡しており、開口３０を取り囲むような環状形状を有している。シール部材２０は、カバー１４のシール部３４と、ケース１２とによって挟持され、それらの間で上下方向に圧縮された状態となっている。即ち、シール部材２０によって、カバー１４のシール部３４とケース１２との間が隙間なく密閉されている。これにより、例えばカバー１４の周縁やボルト１６に沿って、ケース１２とカバー１４との間へ侵入した水は、シール部材２０によって止水される。しかしながら、例えば車両が高圧洗浄されるときのように、比較的に多くの水がケース１２とカバー１４との間に侵入した場合には、水が逃げ場を失い、シール部材２０を超えて侵入することがある。この場合、水がケース１２の開口３０から、ケース１２の内部に侵入してしまう。

上記の懸念に関して、カバー１４の傾斜部３８には、穴５０が設けられている。このような構成によると、例えばカバー１４の周縁やボルト１６用の貫通孔４０を通って、比較的に多くの水がケース１２とカバー１４との間に侵入した場合でも、その水を傾斜部３８に設けられた穴５０を通じて、カバー１４の外部に排出することができる。ケース１２とカバー１４との間に侵入した水が、シール部材２０へ到達する前にカバー１４の外部へ排出されることで、水が開口３０からケース１２の内部に入ることを抑制することができる。

傾斜部３８に設ける穴５０の数、位置、形状については、特に限定されない。例えば、傾斜部３８には複数の穴が設けられてもよく、それらの複数の穴５０の一部又は全部が、互いに異なる形状を有してもよい。また、カバー１４の外部から穴５０を通じて水が浸入することを抑制するために、カバー１４の内面から外面に向けて、穴５０の断面積が連続的に、又は段階的に減少してもよい。

以上、いくつか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、異常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、単独であるいは組み合わせによって技術的有用性を発揮するものである。

１０：電力変換ユニット
１２：ケース
１２ａ：上面
１４：カバー
１６：ボルト
１８：ナット
２０：シール部材
２２：電力変換回路
２４：ヘッド部
２６：ねじ部
３０：開口
３４：シール部
３６：ボルト固定部
３８：傾斜部
４０：貫通孔
５０：穴

Claims (1)

1. 電力変換回路と、
   前記電力変換回路を収容するとともに、上面に開口を有するケースと、
   前記ケースの前記上面に固定されたヘッド部及び前記ヘッド部から上方へ延びるねじ部を有するボルトと、
   前記ボルトによって前記ケースの前記上面に固定されており、前記開口を覆うカバーと、
   前記ケースと前記カバーとの間において前記開口を取り囲むように配置された環状のシール部材と、
   を備え、
   前記カバーは、前記シール部材に当接して前記開口を封止する環状のシール部と、前記シール部よりも外側かつ上方に設けられているとともに、前記ボルトが通過する貫通孔を備えるボルト固定部と、前記ボルト固定部から前記シール部に向かって下方に傾斜する傾斜部と、を有し、
   前記傾斜部には、穴が設けられている、電力変換ユニット。

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