JP7424853B2 - 電気機器の筐体 - Google Patents
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Description
本明細書が開示する技術は、第1筐体が第2筐体に連結されている電気機器の筐体に関する。
特許文献1に、筐体が第1筐体と第2筐体に分かれている電気機器が開示されている。特許文献1の電気機器は、電気自動車に搭載される電力変換装置であって電源の電力を走行用のモータの駆動電力に変換するデバイスである。
第1筐体は開口の周囲にフランジ(第1フランジ)を備えており、第2筐体は、第1フランジに対向する第2フランジを備えている。第1筐体と第2筐体はフランジ間に液状ガスケットを挟んで連結される。液状ガスケットはフランジに粘着するため、部品交換などで筐体を分解する際、第1フランジを第2フランジから引き離すのに力を要する。そこで、特許文献1の筐体は、第1フランジに分解用ボルトを螺合するネジ孔を備え、ネジ孔に対向する第2フランジの部位には当接面を備える。分割用ボルトをネジ孔に回し込んでいくと、分解用ボルトの先端が当接面(すなわち第2フランジ)を押し上げ(押し下げ)、第2フランジが第1フランジから離れる。すなわち、第2筐体を第1筐体から分離できる。
第1フランジに対する第2フランジの相対的な位置を正確に定めるのに位置決めピンが用いられることがある。なお、位置決めピンは、ダウエルピン、あるいは、ノックピンと呼ばれることがある。位置決めピンに水分が付着したまま長期間使用した後に筐体の分解/再組立てを行うと、位置決めピンが腐食してしまっていて第1フランジと第2フランジの正確な位置合わせに支障をきたすおそれがある。
本明細書が開示する筐体は、第1フランジを備えている第1筐体と、第1筐体と結合される第2筐体であって第1フランジに対向する第2フランジを有している第2筐体を備えている。第1フランジと第2フランジの間に液状ガスケットが挟まれている。第1フランジの液状ガスケットの外側にネジ溝が形成されている貫通孔が設けられている。また、第2フランジの貫通孔に対向する位置には孔が設けられていない。すなわち、貫通孔にボルトを回し込むことで、第2フランジ(第2筐体)を第1フランジ(第1筐体)から分離することができる。また、本明細書が開示する筐体では、液状ガスケットよりも内側に、第1フランジと第2フランジを位置決めする位置決めピンが配置されている。なお、「液状ガスケットの外側(内側)とは、筐体の開口の周囲を一巡している液状ガスケットの輪の外側(内側)を意味する。
本明細書が開示する筐体では、位置決めピンを液状ガスケットの輪の内側に配置する。従って、筐体の外の水分は液状ガスケットで遮断され、位置決めピンに達しない。筐体を使用している期間、位置決めピンが腐食から保護される。それゆえ、筐体の分解/再組立ての際にも腐食のない位置決めピンで正確な位置決めを行うことができる。
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
図面を参照して実施例の筐体2を説明する。図1に、筐体2の分解斜視図を示す。筐体2は、例えば電気自動車の電力変換器に使われる。図中の座標系の+Z方向が上を示す。+Z方向が上を示すことは以降の図でも同じである。
筐体2は、下筐体10と上筐体20に分かれている。下筐体10と上筐体20の中には、電圧コンバータ回路やインバータ回路などの電気部品が収容されているが、それらの図示は省略した。また、下筐体10、上筐体20の外面にはいくつかのコネクタが設けられるがそれらの図示も省略した。
下筐体10は、上部に開口11を有しており、開口11を囲むように、フランジ(下フランジ12)を備えている。上筐体20は、図1では隠れて見えないが、下部に開口を有しており、その開口を囲むように、フランジ(上フランジ22)を備えている。下筐体10と上筐体20は、開口同士(フランジ同士)を対向させて結合される。
下フランジ12には複数の下固定孔19が設けられており、上フランジ22には、複数の下固定孔19のそれぞれに対応するように複数の上固定孔29が設けられている。上フランジ22のそれぞれの上固定孔29と、それぞれの上固定孔29に対応する下フランジ12の下固定孔19に締結ボルト3が挿通され、下からナット(不図示)で締結され、下フランジ12(下筐体10)と上フランジ22(上筐体20)が連結される。
下フランジ12と上フランジ22の間にガスケット13が挟まれている。より詳しくは、下フランジ12と上フランジ22のそれぞれの互いに対向するフランジ面の間にガスケット13が挟まれる。ガスケット13は、筐体2の内部への水(液体)の浸入を防止する。ガスケット13は、開口11を一巡するように下フランジ12と上フランジ22のフランジ面に環状に設けられている。図1(および、以降の図)では、理解を助けるため、ガスケット13をグレーで示してある。
ガスケット13は、初期には液状であり、塗布した後に所定の時間が経過すると硬化し、ガスケットとして機能する。ガスケット13は液状ガスケットと呼ばれる。液状ガスケットには、FIPG(Formed In Place Gasket)、CIPG(Cured In Place Gasket)、RTVG(Room Temperature Vulcanizing Gasket)などの種類がある。
液状ガスケットは、硬化するとフランジに粘着する。ガスケット13の粘着力は、上筐体20を下筐体10から分離する際の妨げになる。筐体2は、所定の期間使用した後に内部の部品交換のため、上筐体20と下筐体10に分解する前提で作られている。筐体2は、ガスケット13によって粘着した下フランジ12と上フランジ22を容易に分離することができる構造と、分離した下フランジ12(下筐体10)と上フランジ22(上筐体20)を容易に再度組み立てることのできる構造を有している。
図1の右下には、破線Aの範囲の拡大図が示されている。下フランジ12には、ネジ溝を有する貫通孔14と、位置決めピン15が設けられている。図2に、位置決めピン15と貫通孔14の付近の平面図を示し、図3に、図2のIII-III線に沿った断面図を示す。図3は、位置決めピン15と貫通孔14の断面を示している。なお、下フランジ12には、2個の位置決めピン15が設けられており、それぞれが、矩形の開口11の対角の位置に設けられている。
図1、図3に示すように、上フランジ22において、下フランジ12の貫通孔14に対応する箇所には孔が設けられていない。ネジ溝を有する貫通孔14は、上フランジ22(上筐体20)を下フランジ12(下筐体10)から容易に分離させることができように設けられている。図4に、図3に対応する断面であり、貫通孔14に分解用締結ボルト30を回し入れた状態を示す。貫通孔14には、下から分解用締結ボルト30が回し込まれる。下から分解用締結ボルト30を回し込むと、分解用締結ボルト30の先端が上フランジ22を押し上げ、上フランジ22(上筐体20)を下フランジ12(下筐体10)から引き離す。貫通孔14に分解用締結ボルト30を回し入れることで、ガスケット13の粘着力に抗して上フランジ22(上筐体20)を下フランジ12(下筐体10)から容易に分離することができる。
図3、図4に示されているように、上フランジ22には、位置決めピン15が嵌合する位置決め孔27が設けられている。なお、位置決めピン15は、下フランジ12に設けられた位置決め孔17に嵌合している。位置決めピン15は、下フランジ12(下筐体10)と上フランジ22(上筐体20)の位置を正確に合わせるために設けられている。すなわち、上筐体20(上フランジ22)を下筐体10(下フランジ12)に組み付ける際、位置決めピン15を上フランジ22の位置決め孔27に入れることで、上筐体20(上フランジ22)の下筐体10(下フランジ12)に対する相対的な位置が正確に定まる。
図1-図4に示されているように、貫通孔14は、開口11を一巡しているガスケット13の環の外側に配置されており、位置決めピン15は、ガスケット13の環の内側に配置されている。位置決めピン15がガスケット13の内側に設けられていることで、位置決めピン15に筐体外部の水分が付着することが防止される。すなわち、筐体2を長期間使用した後に分解/再組立てを行う際、腐食のない位置決めピン15が使えるので、上フランジ22と下フランジ12の相対的な位置を正確に定めることができる。
また、分解時に利用する貫通孔14は、ガスケット13の外側に配置されている。ガスケット13は、貫通孔14から侵入した水が筐体内へ入ることを防止する。また、貫通孔14は下フランジ12に設けられており、上フランジ22の貫通孔14に対応する箇所には貫通孔が設けられていない。それゆえ、そもそも、貫通孔14からは水が浸入し難くなっている。
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。下筐体10(下フランジ12)が第1筐体(第1フランジ)の一例に相当し、上筐体20(上フランジ22)が第2筐体(第2フランジ)の一例に相当する。第1筐体が上筐体に相当し、第2筐体が下筐体に相当するように、上フランジに貫通孔を設けてもよいが、その場合、貫通孔に水が溜まり易くなる。下フランジに貫通孔を設ける方がよい。
ガスケット13が液状ガスケットの一例に相当する。ガスケット13は、初期には流動性を有しているが、シール面に塗布されて所定の時間が経過すると硬化する。すなわち、筐体2に備えられたガスケット13は硬化している。
位置決めピンは、第1フランジと第2フランジの一方に固定されていてもよい。位置決めピンは、第1フランジと第2フランジのそれぞれのフランジ面に設けられた位置決め孔に嵌合するものであってもよい。位置決めピンは、下筐体(あるいは上筐体)を射出成型する際に筐体の形成と同時に形成されてもよい。本明細書が開示する技術は、様々な電気機器の筐体に利用することができる。
以上、本発明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。本明細書また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、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数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。
2:筐体
3:締結ボルト
10:下筐体
11:開口
12:下フランジ
13:ガスケット
14:貫通孔
15:位置決めピン
17:位置決め孔
19:下固定孔
20:上筐体
22:上フランジ
27:位置決め孔
29:上固定孔
30:分解用ボルト
3:締結ボルト
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12:下フランジ
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19:下固定孔
20:上筐体
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27:位置決め孔
29:上固定孔
30:分解用ボルト
Claims (1)
- 第1フランジを備えている第1筐体と、
前記第1筐体と結合される第2筐体であり、前記第1フランジに対向する第2フランジを有している第2筐体と、
を備えており、
前記第1フランジと前記第2フランジの間に液状ガスケットが挟まれており、
前記第1フランジの前記液状ガスケットの外側にネジ溝が形成されている貫通孔が設けられているとともに前記第2フランジの前記貫通孔に対向する位置には孔が設けられておらず、
前記液状ガスケットよりも内側に、前記第1フランジと前記第2フランジを位置決めする位置決めピンが配置されている、電気機器の筐体。
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