JP7420648B2 - 筐体及びそれを備えた電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気回路などを収容する筐体及びそれを備えた電子装置に係り、更に詳しくは、振動源となる機器に取り付けられる筐体及びそれを備えた電子装置に関する。

環境対応のため、電動車両の導入が進められている。電動車両用の駆動ユニットに対しては、搭載性や効率の観点から小型化や軽量化が求められている一方、快適性の観点から静音化が求められている。駆動ユニットが、例えば、モータとギアとインバータとで構成されている場合、モータの電磁加振力やギアの噛合い力に起因した振動がインバータの筐体に伝搬して放射音が発生するので、インバータの筐体からの放射音を抑制する必要がある。しかし、駆動ユニットの小型化や軽量化に伴ってインバータの筐体カバーが薄肉化される傾向にあり、当該カバーは薄肉化に起因した剛性の低下によって振動が増大する懸念がある。

振動の伝搬による筐体からの放射音を抑制する方策として、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。特許文献１に記載の電子部品の収容構造体では、電子部品を収容する筐体が第１部材（上部筐体）と第２部材（下部筐体）とで構成され、第１部材（上部筐体）と第２部材（下部筐体）が締結部材により締結されている。上部筐体は、その表面上に締結部材により締結されている締結部位を有している。上部筐体は、電子部品を収容する本体部分である下部筐体の蓋（カバー）として形成された部材であり、下部筐体よりも剛性が低く振動しやすい構造となっている。そこで、上部筐体の表面上の所定位置から締結部位に向かう方向に沿うようにリブが設けられている。

国際公開第２０１６／００６３６１号

特許文献１に記載の収容構造体では、上部筐体の中央部分（振動の腹の位置）から外周部に位置する剛性の高い締結部位に向かってリブを設けることで、上部筐体を高剛性化して振動の低減を図っている。

しかし、リブによる高剛性化で上部筐体の振動を抑制しようとする場合、リブを設けた領域とは別の領域の剛性が相対的に低くなるので、剛性が相対的に低い領域に振動の腹の位置が移動することがある。移動した振動の腹が位置する領域を高剛性化するために新たなリブを追加すると、結果的に、多数のリブを設置することになり、上部筐体の重量が過大になることがある。

また、上部筐体をリブにより高剛性化すると、上部筐体の膜面一次振動の周波数（一次固有振動数）が高くなる。このとき、一次固有振動数が１ｋＨｚから５ｋＨｚの範囲に変化することがある。周波数が１ｋＨｚから５ｋＨｚまでの範囲は人間の聴覚の感度が比較的高い一方、周波数が１ｋＨｚ未満では低周波ほど人間の聴覚の感度が低くなる。したがって、上部筐体を高剛性化させたときに変化した一次固有振動数を人間の聴覚の感度が低い１ｋＨｚ未満に抑えることが望ましい。加えて、リブ設置前の上部筐体は下部筐体よりも剛性が低くて下部筐体との共振の問題は生じなかったが、リブ設置後の上部筐体は高剛性化により下部筐体と共振する懸念がある。このように、上部筐体に対してリブを設置することのみで、上部筐体の一次固有振動数を人間の聴覚の感度が低い周波数且つ他の部材との共振が生じない周波数に調整しつつ、上部筐体の振動を低減することは困難である。

本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、部材の固有振動数の調整の自由度が高い構造で、且つ、重量を過度に増加させずに振動を抑制することができる筐体及びそれを備えた電子装置を提供することである。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、電気回路を収容可能な収容空間を内部に有し、一方に開口するケース本体と、前記ケース本体の開口を塞ぐように前記ケース本体に取り付けられたカバーとを備え、前記カバーは、前記ケース本体に接触する環状の第１領域部と、前記第１領域部よりも内周側に位置する第２領域部と、前記第１領域部と前記第２領域部の間に位置し、前記第１領域部と前記第２領域部とに繋がる第３領域部と、前記第３領域部上に延在し、前記第２領域部に接続された補強部とを有し、前記第２領域部は、前記カバーの前記ケース本体に対する取付方向から見た場合の単位面積当たりの質量が前記第３領域部よりも大きくなるように構成され、前記補強部には、前記補強部の剛性を低くする切欠きが、前記カバーの一次振動モードの腹の位置が前記第２領域部の範囲内になるように、前記補強部における延在方向の先端部を除く或る位置から前記第２領域部に達する位置まで形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、第２領域部に接続された補強部に対して切欠きを設けることで、補強部が設けられている第３領域部の中で切欠きの位置が相対的に低剛性になるので、相対的に大きな重量の第２領域部の位置が相対的に振動しやすい部分になり、第２領域部の重量を過度に増加させずに振動を抑制することができる。さらに、補強部の位置や長さ、幅、高さなどの形状、および、切欠きの位置や長さ、深さなどの形状の組合せを調整することで、カバーの固有周波数を人間の聴覚の感度が低い周波数かつ他の部材との共振が生じない周波数に調整することが可能である。すなわち、部材の固有振動数の調整の自由度が高い構造であり、且つ、重量を過度に増加させずに振動を抑制することができる。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第１の実施の形態に係る電子装置を備えた車両用の駆動ユニットを一部断面の状態で示す概略図である。 従来の筐体の平板状カバーを示す平面図である。 図２に示す従来の平板状カバーをIII－III矢視から見た断面図であり、当該カバーの一次振動モードを示す説明図である。 従来の平板状カバーに重量増加の構造部を追加した従来構造の第１比較例のカバーを示す平面図である。 図４に示す第１比較例のカバーをV－V矢視から見た断面図である。 従来の平板状カバーにリブを追加した従来構造の第２比較例のカバーを示す平面図である。 図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る電子装置における筐体のカバーを示す平面図である。 図７に示す本発明の第１の実施の形態に係る筐体のカバーをVIII－VIII矢視から見た断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る筐体のカバーを示す平面図である。 図９に示す本発明の第２の実施の形態に係る筐体のカバーをX－X矢視から見た断面図である。

以下、本発明の筐体及びそれを備えた電子装置の実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態は、本発明の電子装置を回転電機用のインバータに適用した場合を例に挙げて説明したものである。

［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態に係る電子装置としてのインバータ及びそれを備えた車両用の駆動ユニットの構成について図１を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る電子装置を備えた車両用の駆動ユニットを一部断面の状態で示す概略図である。

図１において、駆動ユニット１００は、電気自動車やハイブリッド車両などの電動車両の駆動源として用いられるものであり、車両に搭載される。駆動ユニット１００は、例えば、回転電機１０１、変速機１０２、電子装置としてのインバータ１を備えている。回転電機１０１と変速機１０２は互いに連結されており、駆動ユニット１００の出力軸の端部１０３にはタイヤ（図示せず）を駆動するドライブシャフト（図示せず）が連結される。回転電機１０１には、インバータ１が取付部１０１ａを介して固定されている。回転電機１０１は、例えば、電動機として機能するものであり、ハウジング１０１ｂ内にロータ及びステータ（共に図示せず）が収容されている。回転電機１０１は、駆動時にロータとステータ間の隙間に発生する電磁加振力により振動することで、インバータ１の加振源となる。変速機１０２は、駆動力の回転速度やトルクを変換して伝達する機構であり、回転電機１０１の回転速度やトルクを変換してドライブシャフトに伝達する。インバータ１は、バッテリなど（図示せず）からの直流電力を交流電力に変換して回転電機１０１に供給するものであり、回転電機１０１への電力の供給を制御する。駆動ユニット１００では、インバータ１の指令によって駆動トルクまたは制動トルクを発生させている。

インバータ１は、電力を制御するための電気回路である回路基板２と、回路基板２を収容する筐体３とを備えている。回路基板２は、各種の電子部品（図示せず）を基板上に搭載したものである。筐体３は、例えば、回路基板２の挿入が可能な開口部１０ａを有すると共に回路基板２の収容が可能な収容空間１０ｂを内部に有する有底筒状のケース本体１０と、ケース本体１０の開口部１０ａを塞ぐようにケース本体１０に着脱可能に取り付けられたカバー２０とで構成されている。

ケース本体１０は、例えば、回転電機１０１の取付部１０１ａに取り付けられる底部１１と、底部１１の外周縁部から立ち上がる筒状の側壁部１２と、側壁部１２の開口縁部から径方向内側へ突出する環状のフランジ部１３とを有している。例えば、底部１１は一方が長い矩形状の板状部分であり、側壁部１２は角筒状の部分である。フランジ部１３は、カバー２０を取り付けるための取付部として機能する部分である。ケース本体１０は、ボルト（図示せず）によって回転電機１０１の取付部１０１ａに締結される。カバー２０は、例えば、その外周部がケース本体１０のフランジ部１３にボルト３０によって締結されている。カバー２０の詳細な構造は後述する。

筐体３には駆動ユニット１００の駆動時の振動が伝搬する。具体的には、回転電機１０１や変速機１０２で発生した振動は、先ず、取付部１０１ａを介して筐体３のケース本体１０に伝搬され、その後、ケース本体１０とカバー２０との接触部分を介してカバー２０に伝搬される。

従来の筐体のカバーは、一般的に、回転電機１０１のハウジング１０１ｂや筐体のケース本体などの他の部材よりも剛性が低く振動しやすい構造である。そのため、従来カバーに伝搬した振動が増幅されることで、従来カバーからの放射音が大きくなることがある。

次に、従来カバーの構造及びその振動について図面を用いて説明する。先ず、従来の平板状カバーの構造及びその振動について図２及び図３を用いて説明する。図２は従来の筐体の平板状カバーを示す平面図である。図３は図２に示す従来の平板状カバーをIII－III矢視から見た断面図である。なお、図２及び図３において、図１に示す符号と同符号のものは、同様な部分であり、説明は省略する。

図２及び図３において、従来の平板状カバー１２０は、矩形状の開口部１０ａを有するケース本体１０（図１参照）に取り付けられる平板状の部材である。平板状カバー１２０は、ケース本体１０に接触する環状の外周部１２１と、外周部１２１に囲まれた本体部１２２とで構成されている。平板状カバー１２０の外周部１２１は、ケース本体１０に取り付けられることで、本体部１２２よりも高剛性になっている。平板状カバー１２０は、一方向（図２及び図３中、左右方向）に長い長方形状に形成されている。

図３の二点鎖線は、平板状カバー１２０の一次振動モードを示している。平板状カバー１２０が長方形の場合、平板状カバー１２０の外周部１２１が一次振動モードの節１２０ａとなり、本体部１２２の中央部が一次振動モードの腹（振幅が最大の位置）１２０ｂとなる。

従来の平板状カバー１２０は、回転電機１０１のハウジング１０１ｂ（図１参照）や筐体のケース本体１０などの他の部材よりも剛性が低く振動しやすい構造である。このため、駆動ユニット１００（図１参照）の駆動部の振動が筐体のケース本体１０を介して平板状カバー１２０に伝搬されることで、平板状カバー１２０の本体部１２２が振動して放射音が大きくなる。従来の平板状カバー１２０の振動を低減するための従来方法としては、平板状カバー１２０の一部分の重量化やリブの設置などが挙げられる。

次に、従来の平板状カバーの振動を低減可能な従来構造の第１比較例のカバーについて図４及び図５を用いて説明する。図４は従来の平板状カバーに重量増加の構造部を追加した第１比較例のカバーを示す平面図である。図５は図４に示す第１比較例のカバーをV－V矢視から見た断面図である。

図４及び図５において、従来の第１比較例のカバー２２０は、従来の平板状カバー１２０（図２及び図３参照）における振幅の大きな領域を他の領域よりも重量化させたものである。具体的には、第１比較例のカバー２２０は、ケース本体１０（図１参照）に接触する環状の外周部２２１と、外周部２２１よりも内周側に位置する重量部２２２と、外周部２２１と重量部２２２との間に位置し、外周部２２１と重量部２２２とに繋がる本体部２２３とで構成されている。

外周部２２１は、ケース本体１０に取り付けられることで、剛性が高くなっている。本体部２２３は、重量部２２２の外周縁から外周部２２１の内周縁に拡がる環状の板状部分であり、外周部２２１及び重量部２２２よりも相対的に低剛性の部分である。重量部２２２は、単位面積当たりの質量（重量）が本体部２２３よりも相対的に大きくなるように構成されており、本体部２２３よりも肉厚の部分である。重量部２２２は、カバー２２０の中央部の位置に配置されている。

第１比較例のカバー２２０においては、重量部２２２の中心がカバー２２０の一次振動モードの腹の位置になるように重量部２２２の配置を設定することで、カバー２２０の重量部２２２による振動抑制の効果を発揮することができる。しかし、カバー形状が矩形状や円形状などの単純な形状以外の場合では、或る一部分を肉厚にすることに伴ってカバー２２０全体の剛性が変化するので、カバー２２０の一次振動モードの腹の位置が重量部２２２の外縁部近傍に現れることがある。この場合、一次振動モードの腹の位置が重量部２２２の中央部近傍にある場合と比較すると、振動抑制の効果が十分に発揮されないので、重量を過大に増加しなければ、振動抑制を図れない懸念がある。

次に、従来の平板状カバーの振動を低減する従来構造の第２比較例のカバーについて図６を用いて説明する。図６は従来の平板状カバーにリブを追加した従来構造の第２比較例のカバーを示す平面図である。

図６において、従来の第２比較例のカバー３２０は、従来の平板状カバー１２０（図２及び図３参照）に補強用のリブ３２５を追加したものである。具体的には、第２比較例のカバー３２０は、ケース本体１０（図１参照）に接触する環状の外周部３２１と、外周部３２１に囲まれた本体部３２２と、本体部３２２上に設けられたリブ３２５とで構成されている。

外周部３２１は、ケース本体１０に取り付けられることで、剛性が高くなっている。リブ３２５は、本体部３２２の剛性を高めるものであり、本体部３２２上に複数設けられている。リブ３２５は、剛性の高い外周部３２１の近傍から本体部３２２の中央部（一次振動モードの腹の位置）まで延在している。複数のリブ３２５によって本体部３２２の中央部（一次振動モードの腹の位置）を高剛性化することで、第２比較例のカバー３２０の振動の低減を図っている。

しかし、リブ３２５の設置によってカバー３２０の振動を抑制しようとする場合、本体部３２２におけるリブ３２５の設置領域とは異なる領域の剛性が相対的に低くなるので、その低剛性の領域に一次振動モードの腹が移動することがある。この場合、新たなリブを本体部３２２上に追加する必要が生じるので、結果として、多数のリブの設置によってカバー重量が過大になる懸念がある。

また、リブ３２５による高剛性化で第２比較例のカバー３２０の振動を抑制しようとする場合、カバー３２０の一次固有振動数がリブ３２５の設置前よりも高くなる。このとき、当該固有振動数が１ｋＨｚから５ｋＨｚの範囲内に変化することがある。周波数が１ｋＨｚから５ｋＨｚまでの範囲は人間の聴覚の感度が比較的高い一方、周波数が１ｋＨｚ未満では低周波ほど人間の聴覚の感度が低くなる。したがって、カバー３２０の一次固有振動数を、１ｋＨｚから５ｋＨｚの範囲内に変化させずに、１ｋＨｚ未満にすることが望ましい。加えて、リブ３２５を設置前のカバーは回転電機１０１のハウジング１０１ｂ（図１参照）やケース本体１０よりも剛性が低くケース本体１０などの他の部材との共振の問題は生じなかったが、リブ３２５を設置後の第２比較例のカバー３２０は、高剛性化による一次固有振動数の上昇によって、他の部材との共振の発生が懸念される。以上のことから、第２比較例のカバー３２０の一次固有振数を、リブ３２５の設置のみで人間の聴覚の感度が低い周波数且つ他の部材との共振が生じない周波数に調整しつつ、カバー３２０の振動を低減することは難しい。

そこで、本実施の形態に係るカバー２０は、以下の構造を備えることで振動を抑制するものである。次に、本発明の第１の実施の形態に係る筐体を構成するカバーの構造について図７及び図８を用いて説明する。図７は図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る電子装置における筐体のカバーを示す平面図である。図８は図７に示す本発明の第１の実施の形態に係る筐体のカバーをVIII－VIII矢視から見た断面図である。

図７及び図８において、カバー２０は、ケース本体１０の開口部１０ａを閉塞する板状部分を基本構造として有しており、さらに、この板状部分の或る領域のみ重量を増加させる構造部及び板状部分の剛性を高める構造部を有している。具体的には、カバー２０は、ケース本体１０のフランジ部１３に接触する環状の第１領域部２１と、第１領域部２１よりも内周側に位置する重量部としての第２領域部２２と、第１領域部２１と第２領域部２２との間に位置し、第１領域部２１と第２領域部２２とに繋がる第３領域部２３とを有している。カバー２０は、例えば、ケース本体１０への取付方向Ｄ（図８参照）から見たときに、ケース本体１０の開口部１０ａの形状に応じて一方向（図７中、左右方向）に長い長手方向Ｌを有する矩形状の部材である（図７参照）。カバー２０は、例えば、第１領域部２１と第２領域部２２と第３領域部２３とが一体に成形されたものである。

第１領域部２１は、例えば、第３領域部２３と一体の板状部分であり、カバー２０の外周部を構成している。第１領域部２１は、一方側の表面（図８中、下面）がフランジ部１３との接触面となる。第１領域部２１は、ボルト３０によってフランジ部１３に締結されることで、剛性が高くなっている。

第３領域部２３は、第２領域部２２を囲む一方、第１領域部２１に囲まれた部分である。第３領域部２３は、例えば、第２領域部２２の外周縁から第１領域部２１の内周縁に拡がる環状の板状部分であり、第１領域部２１及び第２領域部２２よりも相対的に低剛性の部分である。

第２領域部２２は、カバー２０のケース本体１０に対する取付方向Ｄ（カバー２０の第３領域部２３の厚み方向または第１領域部２１の接触面に直交する方向）から見た場合の単位面積当たりの質量（重量）が第３領域部２３よりも相対的に大きくなるように構成されている。第２領域部２２は、例えば、第３領域部２３よりも肉厚の部分であり、第３領域部２３よりも筐体３（図１参照）の外界側へ膨出している。第２領域部２２の膨出部２２ａは、例えば、カバー２０の形状に対応して一方向（図７及び図８中、左右方向）に長い直方体状に形成されている。第２領域部２２の位置は、カバー２０の一次振動モードの腹（振幅が最大の位置）の位置が第２領域部２２の範囲内に含まれるように設定されている。第２領域部２２の位置は、第２領域部２２の中心がカバー２０の一次振動モードの腹の位置になるように設定されることが好ましい。第２領域部２２は、例えば、カバー２０のケース本体１０への取付方向Ｄから見た場合のカバー２０の略中央部に位置している。第２領域部２２は、例えば、第３領域部２３と一体に成形されている。

第３領域部２３上には、第３領域部２３の剛性を高める補強部２５が第２領域部２２に接続されるように延在している。具体的には、補強部２５は、例えば、第３領域部２３の外表面側（筐体３の外界側の表面）に設けられた４本のリブによって構成さている。４本のリブ２５は、例えば、第２領域部２２の直方体状の膨出部２２ａにおける膨出方向（図８中、上下方向）に延びる４つの角部にそれぞれ対応して接続されており、カバー２０の長手方向Ｌに沿って第３領域部２３の略中間地点まで延在している。すなわち、各リブ２５は、第２領域部２２には接続されているが、第１領域部２１には達していない。４本のリブ２５のうち、カバー２０の短手方向において隣接する２本のリブ２５が、互いに向かい合うように配置されている。リブ２５は、例えば、第２領域部２２及び第３領域部２３と一体に成形されている。

補強部としての各リブ２５には、その延在方向の先端部を除く位置において切欠き２６が設けられている。切欠き２６は、例えば、リブ２５における延在方向の中央部から第２領域部２２に達する位置まで形成されている。切欠き２６の深さは、例えば図８に示すように、リブ２５の高さの約１／３に設定されている。

リブ２５の長さ、幅（厚み）、高さなどのリブ２５の形状、及び、切欠き２６の位置、長さ、深さなどの切欠き２６の形状は、カバー２０の一次振動モードの腹の位置が第２領域部２２の範囲内となるように設定されている。さらに、リブ２５及び切欠き２６の形状は、カバー２０の一次固有振動数がケース本体１０などの他の部材の固有振動数の領域又は人間の聴覚の感度が高い周波数の領域（例えば、１ｋＨｚから５ｋＨｚまでの範囲）になることを回避するように設定されている。換言すると、リブ２５及び切欠き２６の各種パラメータを調整することで、カバー２０の一次振動モードの腹の位置を変更することが可能である。また、リブ２５及び切欠き２６の各種パラメータを調整することで、カバー２０の一次固有振動数を所定の範囲内の周波数領域に設定することが可能である。

次に、本発明の第１の実施の形態に係る筐体の一部を構成するカバーの作用及び効果について図７及び図８を用いて説明する。

本実施の形態においては、図７及び図８に示すように、第３領域部２３に設けたリブ２５に対して、その先端部を除く位置に切欠き２６を設けている。これにより、リブ２５により高剛性化された第３領域部２３における第２領域部２２（重量部）の近傍部分の剛性を当該切欠き２６によって意図的に低くすることができる。その結果、振幅の相対的に大きな領域が第２領域部２２（重量部）やその周辺に生じるので、リブ２５に切欠き２６を設けていない場合と比べて、振幅の相対的に大きな振動を相対的に高重量な第２領域部２２によって更に抑制することができる。したがって、カバー２０からの放射音が小さくなる。なお、振幅の相対的に大きな領域を第２領域部２２（重量部）に集中させるためには、図７及び図８に示すように、切欠き２６を第２領域部２２に達する位置まで設けることが望ましい。

また、本実施の形態に係るカバー２０においては、リブ２５の設置位置、リブ２５の長さ、高さ、幅（厚み）などの形状、リブ２５の本数の調整に加えて、切欠き２６の位置、切欠き２６の長さや高さなどの形状を調整することで、カバー２０の一次振動モードの腹の位置を移動させることが可能である。したがって、重量部２２２を備えているがリブの無い従来の第１比較例のカバー２２０（図４及び図５参照）と比べて、リブ２５や切欠き２６によって、カバー２０の一次振動モードの腹の位置を第２領域部２２（重量部）の中央部に調整することが容易である。すなわち、従来の第１比較例のカバー２２０と比べて、重量部としての第２領域部２２による振動抑制の効果をより効果的に発揮させることが可能である。したがって、重量を過大に増加させずにカバー２０の振動を抑制することが可能となる。

また、本実施の形態に係るカバー２０においては、リブ２５の設置位置、形状、本数の調整に加えて、切欠き２６の位置や形状を調整することで、カバー２０の一次固有振動数を変化させることが可能である。すなわち、カバー２０の一次固有振動数の設定のための設計パラメータがリブ２５及び切欠き２６に関して多数ある。したがって、リブ２５及び切欠き２６を調整することで、カバー２０の一次固有振動数を人間の聴覚の感度が低い周波数領域且つ他の部材との共振が生じない周波数領域に調整することが可能である。また、カバー２０の加振力を増幅させる周波数が判明している場合には、リブ２５及び切欠き２６を調整することで当該周波数領域を避けることが容易である。

ところで、人間の聴覚は１ｋＨｚ以下の周波数では低周波ほど感度が低くなるので、リブ２５及び切欠き２６の調整によってカバー２０の一次固有振動数を低周波数にすることが考えられる。しかし、電動車両用の駆動ユニット１００（図１参照）においては、カバー２０の一次固有振動数を低周波側に設定し過ぎると、駆動ユニット１００の低速域における加速時に、駆動ユニット１００の振動がカバー２０の一次固有振動数（共振点）を必ず通過してしまう。そのため、人間の聴覚の感度に関する周波数と車両の加速時の振動数との両者のバランスをとれるように、一次振動モードの周波数を調整しやすいカバーの構造が望ましい。

本実施の形態に係るカバー２０においては、第３領域部２３上のリブ２５の設置位置や形状、本数、切欠き２６の位置や形状、第２領域部２２の重量や肉厚量をカバー２０の固有振動数の調整代として用いることができる。このため、第１比較例や第２比較例のカバー２２０、３２０（図４～図６参照）と比べると、カバー２０の固有振動数の調整代が多数あり、カバー２０の振動低減とカバー２０の固有振動数の設計の両立が容易である。

さらに、本実施の形態に係るカバー２０においては、リブ２５の設置位置、形状、本数の調整に加えて、切欠き２６の位置や形状を調整することで、従来の第１比較例や第２比較例のカバー２２０、３２０と比べて、第３領域部２３における振幅が相対的に大きな領域を小さくすることが可能である。

また、本実施の形態においては、カバー２０の一次振動モードの周波数における振動を抑制することを主眼としており、図７及び図８に示すように、複数（図７中、４本）のリブ２５を第３領域部２３上でカバー２０の長手方向Ｌに沿って設けている。しかし、駆動ユニット１００では、変速機１０２のギアの噛合い力の影響により低周波の振動が主に発生する一方、回転電機１０１の電磁加振力の影響により低周波から高周波の範囲の振動が発生する。そこで、リブ２５の設置位置を高次（高い周波数）の振動モードの腹の位置を通るように調整したり、リブ２５の本数を調整したりすることで、低周波の振動だけでなく、高周波の振動も同時に抑制することが可能である。

上述した本発明の第１の実施の形態に係る筐体３およびそれを備えたインバータ１（電子装置）は、回路基板２（電気回路）を収容可能な収容空間１０ｂを内部に有し一方に開口するケース本体１０と、ケース本体１０の開口を塞ぐようにケース本体１０に取り付けられたカバー２０とを備える。カバー２０は、ケース本体１０に接触する環状の第１領域部２１と、第１領域部２１よりも内周側に位置する第２領域部２２と、第１領域部２１と第２領域部２２の間に位置し第１領域部２１と第２領域部２２とに繋がる第３領域部２３と、第３領域部２３上に延在し第２領域部２２に接続されたリブ２５（補強部）とを有する。第２領域部２２は、カバー２０のケース本体１０に対する取付方向Ｄから見た場合の単位面積当たりの質量が第３領域部２３よりも大きくなるように構成されている。リブ２５（補強部）は、その延在方向の先端部を除く位置において切欠き２６が設けられている。

この構成によれば、第２領域部２２に接続されたリブ２５（補強部）に対して切欠き２６を設けることで、リブ２５（補強部）が設けられている第３領域部２３の中で切欠き２６の位置が相対的に低剛性になるので、相対的に大きな重量の第２領域部２２の位置が相対的に振動しやすい部分になり、第２領域部２２の重量を過度に増加させずに振動を抑制することができる。さらに、リブ２５（補強部）の位置や長さ、幅、高さなどの形状、および、切欠き２６の位置や長さ、深さなどの形状の組合せを調整することで、カバー２０の固有周波数を人間の聴覚の感度が低い周波数かつ他の部材との共振が生じない周波数に調整することが可能である。すなわち、部材の固有振動数の調整の自由度が高い構造であり、且つ、カバー２０の重量を過度に増加させずに振動を抑制することができる。

また、本実施の形態に係る筐体３においては、カバー２０の一次振動モードの腹の位置が第２領域部２２の範囲内にあるようにカバー２０の第２領域部２２の位置が設定されている。

この構成によれば、カバー２０の一次振動モードの腹の位置の振動を相対的に大きな重量の第２領域部２２よって抑制するので、当該腹の振幅を小さくすることができる。

また、本実施の形態に係る筐体３のカバー２０においては、切欠き２６がリブ２５（補強部）における或る位置から第２領域部２２に達する位置まで形成されている。

この構成によれば、振幅の相対的に大きな領域を第２領域部２２に集中させることが可能となる。この場合、振幅の相対的に大きな領域を第２領域部２２の相対的に大きな重量によって更に低減することができる。

また、本実施の形態に係る筐体３においては、カバー２０が長手方向Ｌを有する部材であり、リブ２５（補強部）がカバー２０の長手方向Ｌに沿う方向に延在するものである。

この構成によれば、カバー２０の低剛性の部分である長手方向の部分をリブ２５により高剛性化することができる。

また、本実施の形態に係る筐体３のカバー２０においては、第２領域部２２が第３領域部２３よりも膨出する直方体状の膨出部を有している。

この構成によれば、第２領域部２２の膨出部２２ａが単純な形状なので、カバー２０の部品製造が容易となる。

また、本実施の形態に係る筐体３のカバー２０においては、第３領域部２３を高剛性化する補強部が第２領域部２２の直方体状の膨出部２２ａにおける膨出方向（筐体３の外界側）に延びる４つの角部に対してそれぞれ接続されたリブ２５によって構成されている。

この構成によれば、簡素な構造の重量部と補強部によってカバー２０の高剛性化及び低振動化を図ることができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る筐体について図９及び図１０を用いて説明する。図９は本発明の第２の実施の形態に係る筐体のカバーを示す平面図である。図１０は図９に示す本発明の第２の実施の形態に係る筐体のカバーをX－X矢視から見た断面図である。なお、図９及び図１０において、図１、図７、図８に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。

図９及び図１０示す本発明の第２の実施の形態に係る筐体のカバー２０Ａが第１の実施の形態に係る筐体のカバー２０（図７及び図８参照）と相違する主な点は、第３領域部２３の補強部としてのリブ２５Ａの配置や本数が異なること、及び、カバー２０Ａにおける第２領域部２２Ａの位置が異なることである。

具体的には、カバー２０Ａの第２領域部２２Ａは、カバー２０Ａにおける中央部の位置よりも長手方向Ｌの一方側（図９及び図１０中、右側）にずれた位置にある。第３領域部２３の補強部は、第３領域部２３の外表面（筐体３（図１参照）の外界側の表面）に設けられた２本のリブ２５Ａによって構成さている。２本のリブ２５Ａは、第２領域部２２Ａの直方体状の膨出部２２ａにおける膨出方向（図１０中、上下方向）に延びる４つの角部のうちの短手方向（図９中、上下方向）に隣接する２つの角部に対応して接続されており、カバー２０Ａの長手方向Ｌに沿って第１領域部２１に達していない或る位置まで延在している。すなわち、２本のリブ２５Ａは、第２領域部２２Ａの長手方向Ｌの両側（図９及び図１０中、左右両側）に配置されずに、第２領域部２２Ａの長手方向Ｌの片側（図９及び図１０中、左側）に偏って配置されている。

各リブ２５Ａには、第１の実施の形態と同様に、その延在方向の先端部を除く位置に切欠き２６が設けられている。各リブ２５Ａの長さ、幅（厚み）、高さなどの形状、及び、切欠き２６の位置、切欠き２６の長さや深さなどの形状は、カバー２０Ａの一次固有振動数がケース本体１０などの他の部材の固有振動数の領域又は人間の聴覚の感度が高い周波数の領域（例えば、１ｋＨｚから５ｋＨｚまでの範囲）になることを回避するように設定されている。さらに、リブ２５Ａ及び切欠き２６の形状は、カバー２０Ａの一次振動モードの腹の位置が第２領域部２２Ａの範囲内（カバー２０Ａの中央部よりも長手方向Ｌの一方側にずれた位置）となるように設定されている。

本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、第３領域部２３に設けたリブ２５Ａに対して、その先端部を除く位置に切欠き２６を設けている。これにより、リブ２５Ａにより高剛性化された第３領域部２３における第２領域部２２Ａ（重量部）の近傍部分の剛性を当該切欠き２６によって意図的に低くすることができる。その結果、振幅の相対的に大きな領域が第２領域部２２Ａ（重量部）やその周辺に生じるので、リブ２５Ａに切欠き２６を設けていない場合と比べて、振幅の相対的に大きな振動を相対的に高重量な第２領域部２２によって更に抑制することができる。したがって、カバー２０Ａからの放射音が小さくなる。なお、振幅の相対的に大きな領域を第２領域部２２Ａ（重量部）に集中させるためには、図９及び図１０に示すように、切欠き２６を第２領域部２２Ａに達する位置まで設けることが望ましい。

また、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、リブ２５Ａの設置位置や形状（長さ、幅、高さ）の調整に加えて、切欠き２６の位置や形状（長さ、深さ）を調整することで、カバー２０Ａの一次振動モードの腹の位置を移動させることが可能である。したがって、カバー２０Ａの一次振動モードの腹の位置を第２領域部２２Ａ（重量部）の中央部に調整することが容易である。

また、本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、リブ２５Ａの設置位置や形状（長さ、幅、高さ）の調整に加えて、切欠き２６の位置や形状（長さ、深さ）を調整することで、カバー２０Ａの一次固有振動数を変化させることが可能である。すなわち、カバー２０Ａの一次振動モードの周波数の設定のための設計パラメータがリブ２５Ａ及び切欠き２６に関して多数ある。したがって、リブ２５Ａ及び切欠き２６を調整することで、カバー２０Ａの一次固有振動数を人間の聴覚の感度が低い周波数の領域且つ他の部材との共振が生じない周波数の領域に調整することが可能である。

上述したように、本発明の第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、部材の固有振動数の調整の自由度が高い構造であり、且つ、カバー２０Ａの重量を過度に増加させずに振動を抑制することができる。

また、本実施の形態に係る筐体のカバー２０Ａは、第３領域部２３を高剛性化する補強部が第２領域部２２Ａの直方体状の膨出部２２ａにおける膨出方向（筐体３の外界側）に延びる４つの角部のうちの隣接する２つの角部にそれぞれ接続されたリブ２５Ａによって構成されている。

この構成によれば、第１の実施の形態に係るカバー２０よりも簡素な構造の補強部によってカバー２０Ａの高剛性化及び低振動化を図ることができる。

［その他の実施の形態］
なお、上述した第１～第２の実施の形態においては、本発明の電子装置を電動機用のインバータ１に適用した例に挙げて説明したが、モータジェネレータ用のインバータ１に適用することも可能である。また、本発明を回転電機１０１に用いるインバータ１に適用した例を示したが、電気回路が筐体に収容される各種の電子装置に対しても本発明を適用することが可能である。

また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上述した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。

例えば、上述した実施の形態においては、複数のリブ２５、２５Ａをカバー２０、２０Ａの長手方向Ｌに沿って設けた例を示した。しかし、リブ２５、２５Ａは、第２領域部２２、２２Ａに接続される構造であれば、設置位置や延在方向なども任意に調整可能なものである。

また、上述した実施の形態においては、リブ２５、２５Ａをカバー２０、２０Ａの第３領域部２３の外表面側（筐体３の外界側）に設置した例を示した。しかし、リブ２５、２５Ａを第３領域部２３の内面側（ケース本体１０の収容空間１０ｂ側）に設置する構成も可能である。

また、上述した実施の形態においては、第２領域部２２、２２Ａの膨出部２２ａを筐体３の外界側へ膨出させた構造の例を示した。しかし、当該膨出部をケース本体１０の収容空間１０ｂ側へ膨出させる構造も可能である。

また、上述した実施の形態においては、第２領域部２２、２２Ａの膨出部２２ａを直方体状に形成した構造の例を示した。しかし、当該膨出部の形状は、第２領域部２２、２２Ａの重量が第３領域部２３よりも相対的に大きければ、任意である。

また、上述した実施の形態においては、重量部である第２領域部２２、２２Ａ及び補強部であるリブ２５、２５Ａを第３領域部２３と一体に成形したカバー２０、２０Ａの例を示した。しかし、第１領域部２１及び第３領域部２３を含む板状部材に対して別途成形した第２領域部２２、２２Ａの膨出部２２ａ及び別途成形したリブ２５、２５Ａを取り付けることで、カバーを製作することも可能である。

また、上述した実施の形態においては、カバー２０、２０Ａの第１領域部２１が板状の第３領域部２３の外周縁部に連続する平板状の外周部である構成の例を示した。しかし、カバーの第１領域部を平板状の第３領域部２３の外周縁部からケース本体１０側へ突出する環状の突条部として構成することも可能である。この場合、第１領域部としての環状の突条部は、その先端面がケース本体１０との接触部分となる。

また、上述した実施の形態においては、カバー２０、２０Ａのケース本体１０に対する取付方向Ｄから見た場合のカバー２０、２０Ａの形状が長手方向Ｌを有する矩形状である例を示した。しかし、当該カバー２０、２０Ａの形状は、筐体のケース本体の形状に応じて任意である。

１…インバータ（電子装置）、 ２…回路基板（電気回路）、 ３…筐体、 １０…ケース本体、 １０ａ…開口部、 １０ｂ…収容空間、 ２０、２０Ａ…カバー、 ２１…第１領域部、 ２２、２２Ａ…第２領域部、 ２２ａ…膨出部、 ２３…第３領域部、 ２５、２５Ａ…リブ（補強部）、 ２６…切欠き

Claims (6)

1. 電気回路を収容可能な収容空間を内部に有し、一方に開口するケース本体と、
   前記ケース本体の開口を塞ぐように前記ケース本体に取り付けられたカバーとを備え、
   前記カバーは、
   前記ケース本体に接触する環状の第１領域部と、
   前記第１領域部よりも内周側に位置する第２領域部と、
   前記第１領域部と前記第２領域部の間に位置し、前記第１領域部と前記第２領域部とに繋がる第３領域部と、
   前記第３領域部上に延在し、前記第２領域部に接続された補強部とを有し、
   前記第２領域部は、前記カバーの前記ケース本体に対する取付方向から見た場合の単位面積当たりの質量が前記第３領域部よりも大きくなるように構成され、
   前記補強部には、前記補強部の剛性を低くする切欠きが、前記カバーの一次振動モードの腹の位置が前記第２領域部の範囲内になるように、前記補強部における延在方向の先端部を除く或る位置から前記第２領域部に達する位置まで形成されている
   ことを特徴とする筐体。
2. 請求項１に記載の筐体において、
   前記カバーは、長手方向を有する部材であり、
   前記補強部は、前記カバーの前記長手方向に沿う方向に延在している
   ことを特徴とする筐体。
3. 請求項１に記載の筐体において、
   前記第２領域部は、前記第３領域部よりも膨出する直方体状の膨出部を有している
   ことを特徴とする筐体。
4. 請求項３に記載の筐体において、
   前記補強部は、前記膨出部における膨出方向に延びる４つの角部に対してそれぞれ接続されたリブによって構成されている
   ことを特徴とする筐体。
5. 請求項３に記載の筐体において、
   前記補強部は、前記膨出部における膨出方向に延びる４つの角部のうちの隣接する２つの角部に対してそれぞれ接続されたリブによって構成されている
   ことを特徴とする筐体。
6. 電気回路と、
   前記電気回路を収容する筐体とを備えた電子装置であって、
   前記筐体は、請求項１に記載の筐体である
   ことを特徴とする電子装置。

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