特許 6375024 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6375024

(24)【登録日】2018年7月27日

(45)【発行日】2018年8月15日

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/52 20060101AFI20180806BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20180806BHJP

【ＦＩ】

   H01R13/52 B

   H01R13/52 D

   B60R16/02 610B

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-131633(P2017-131633)

(22)【出願日】2017年7月5日

【審査請求日】2018年4月27日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000141901

【氏名又は名称】株式会社ケーヒン

(74)【代理人】

【識別番号】100067356

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 容一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100160004

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 憲雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120558

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 勝彦

(74)【代理人】

【識別番号】100148909

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧澤 匡則

(72)【発明者】

【氏名】中村 一樹

(72)【発明者】

【氏名】重政 盛史

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 健一

【審査官】 山本 裕太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１２４９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７１８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１８８７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｒ １３／４０ − １３／５３３

Ｈ０１Ｒ １３／７４

Ｂ６０Ｒ １６／０２

Ｈ０２Ｇ ３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回路基板と、この回路基板に実装されているコネクタと、このコネクタが露出するように開口部が開けられ前記回路基板及びコネクタに被せられた蓋体と、を有している電力変換装置において、
前記蓋体は、前記コネクタの露出した部位を囲うよう天板部から突出したビードを有していることを特徴とする電力変換装置。

【請求項2】

前記ビードは、前記コネクタよりも上方まで延びる延出部を含むことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記開口部の上方を覆っているカバー部材をさらに有し、
前記カバー部材は、前記延出部に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の電力変換装置の車両への取付構造であって、
前記蓋体の天板部は、水平面に対して傾斜して設けられ、
前記ビードは、前記傾斜した天板部を基準として、前記コネクタよりも高い位置から少なくとも前記コネクタと同じ高さまで、連続して前記コネクタを囲っていることを特徴とする電力変換装置の車両への取付構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コネクタが外部に露出している電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器の基板には、様々な電子部品が実装される。例えば、他の機器と接続するためのコネクタが実装された回路基板が知られている。このような回路基板を有する電子機器として、特許文献１に開示される従来技術がある。

【0003】

特許文献１に開示される電子機器は、回路基板と、この回路基板に実装されたコネクタと、回路基板が固定された底板と、この底板及び回路基板に被せられた蓋体と、からなる。蓋体は、回路基板を囲う側壁部と、回路基板の上方側の面を覆う天板部と、からなる。天板部には、コネクタが露出するように開口部が開けられている。蓋体が底板及び回路基板に被せられると、コネクタは、開口部に差し込まれて、外部に露出する。

【0004】

この電子機器は、車両のエンジンルームに搭載される。車両のエンジンルームに搭載される電子機器として、例えば、バッテリーの電力を制御する電力変換装置が存する。電力変換装置は、コネクタに接続されたケーブルを介して、他の機器に接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−２１８８７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、開口部の近傍の部位は、天板部のなかの他の部位よりも容易に撓む。そのため、車両の走行時において、振動により開口部の近傍が撓む場合、コネクタと開口部との間に隙間が生じる虞がある。車両が雨天時に走行している時に隙間が生じると、開口部を通じて雨水がケースのなかに浸入することも考えられる。開口部近傍の撓みを抑制する共に、開口部から水が浸入することを抑制できれば望ましい。

【0007】

本発明は、コネクタが露出する開口部の周辺の強度を高めると共に、開口部からケース内に水が浸入することを抑制する電力変換装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１による発明によれば、回路基板と、この回路基板に実装されているコネクタと、このコネクタが露出するように開口部が開けられ前記回路基板及びコネクタに被せられた蓋体と、を有している電力変換装置において、
前記蓋体は、前記コネクタの露出した部位を囲うよう天板部から突出したビードを有していることを特徴とする電力変換装置が提供される。

【0009】

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記ビードは、前記コネクタよりも上方まで延びる延出部を含む。

【0010】

請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記開口部の上方を覆っているカバー部材をさらに有し、
前記カバー部材は、前記延出部に取り付けられている。

【0011】

請求項４に記載のごとく、好ましくは、電力変換装置の車両への取付構造であって、
前記蓋体の天板部は、水平面に対して傾斜して設けられ、
前記ビードは、前記傾斜した天板部を基準として、前記コネクタよりも高い位置から少なくとも前記コネクタと同じ高さまで、連続して前記コネクタを囲っている。

【発明の効果】

【0012】

請求項１に係る発明では、電力変換装置は、回路基板及びコネクタに被せられた蓋体を有している。この蓋体は、コネクタの露出した部位を囲うよう天板部から突出したビードを有している。即ち、ビードは、開口部の周りに形成されているため、開口部の周辺の部位の強度が高まる。このビードは、コネクタの露出した部位を囲っている。そのため、蓋体の開口部から内部に浸入しようとする水は、ビードにより遮られる。結果、ビードは、開口部の周辺の強度を高めると共に、開口部から内部に水が浸入することを抑制できる。

【0013】

請求項２に係る発明では、ビードは、コネクタよりも上方まで延びる延出部を含む。そのため、コネクタにケーブルを接続する時に、取付に必要な部品等がコネクタに接触することを抑制できる。

【0014】

請求項３に係る発明では、電力変換装置は、開口部の上方を覆っているカバー部材をさらに有し、カバー部材は、延出部に取り付けられている。即ち、延出部は、カバー部材を支持する部材としての役割を果たす。さらに、カバー部材は、コネクタを保護することができる。

【0015】

請求項４に係る発明では、車体への取付構造であって、蓋体の天板部は、水平面に対して傾斜している。ビードは、傾斜した天板部を基準として、コネクタよりも高い位置から少なくともコネクタと同じ高さまで、連続してコネクタを囲っている。天板部を伝ってビードに向かって水が流れ落ちてくる場合、水は、コネクタよりも高い位置に形成されたビードに当たる。このビードは、コネクタと同じ高さまで連続して形成されている。そのため、水は、コネクタと同じ高さまでビードに沿って流れる。即ち、水はコネクタが露出する開口部を避けるように流れるため、開口部から内部に水が浸入することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例による電力変換装置が搭載された車両の模式図と、電力変換装置の分解斜視図である。

【図2】図１に示された電力変換装置の蓋体の開口部周辺を説明する図である。

【図3】図１の３ー３線断面図である。

【図4】本発明の作用を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌは乗員から見て左、Ｒは乗員から見て右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
＜実施例＞

【0018】

図１（ａ）を参照する。図１（ａ）には、本発明による電力変換装置が搭載された車両１０が示されている。この車両１０は、エンジンとモータを搭載したハイブリッド車である。

【0019】

車両１０の前部には、エンジンルーム１１が設けられている。このエンジンルーム１１には、エンジン１２と、ドライブユニット１３と、が配置されている。ドライブユニット１３には、モータと、トランスミッションが内蔵されている。エンジン１２及びドライブユニット１３内のモータの動力は、トランスミッションを介して、左右の前輪１４，１４（左側の前輪１４のみが示されている）に伝わる。

【0020】

ドライブユニット１３の上部には、モータを駆動するためのバッテリーの電力を制御する電力変換装置２０が取付けられている。

【0021】

図１（ｂ）を参照する。電力変換装置２０は、箱体２１と、この箱体２１に収納される回路基板２２と、この回路基板２２に実装されているコネクタ２３と、回路基板２２及びコネクタ２３に被せられた蓋体２４と、を有する。箱体２１には、図示しないバッテリーの電圧を降圧させるDC-DCコンバータ、電圧を変換するインバータ、コンデンサも収納されている。電力変換装置２０の詳細な構成及び機能の説明は省略する。

【0022】

蓋体２４の上面部３１（天板部３１）には、コネクタ２３が露出するように開口部３２が開けられている。蓋体２４の縁には、箱体２１の側壁の上端と当接するフランジ部３３が形成されている。フランジ部３３には、複数のねじ穴２５が空けられている。

【0023】

蓋体２４が箱体２１に被せられると、コネクタ２３の一部は、開口部３２から露出する（図４（ｂ）参照）。蓋体２４は、複数のねじ２８で箱体２１に固定される。コネクタ２３は、カバー部材２６により覆われる。カバー部材２６は、下方及び右方が開口した箱状を呈し、３つの取付部２７が形成されている。カバー部材２６は、３つのねじ２９で蓋体２４に固定されている。

【0024】

図１、図２を参照する。開口部３２は、トラック状を呈し、左右方向（車幅方向）に延びる第１の直線部３４，第２の直線部３５と、これらの第１の直線部３４，第２の直線部３５の左側の端部を繋ぐ第１の半円部３６と、第１の直線部３４，第２の直線部３５の右側の端部を繋ぐ第２の半円部３７と、からなる。

【0025】

蓋体２４の上面部３１は、コネクタ２３の露出した部位を囲うビード４０を有している。ビード４０は、略Ｃ字状を呈し、第１の直線部３４側（前方）に向けて開口している。ビード４０は、上面部３１から上方に向けて突出している。

【0026】

詳細には、ビード４０は、第１の半円部３６を囲う第１のビード部５１と、第２の半円部３７を囲う第２のビード部６１と、第２の直線部３５を囲う第３のビード部７１と、からなる。第３のビード部７１は、後方に膨らむように湾曲している。第１のビード部５１〜第３のビード部７１は連続して形成されている。

【0027】

第１のビード部５１は、Ｃ字状の内周側に面となる第１の内壁部５２と、Ｃ字状の外周側に面となる第１の外壁部５３と、第１の内壁部５２と第１の外壁部５３の上端を繋ぐ第１の上端部５４と、を有する。

【0028】

同様に、第２のビード部６１は、第２の内壁部６２、第２の外壁部６３、第２の上端部６４を有し、第３のビード部７１は、第３の内壁部７２、第３の外壁部７３、第３の上端部７４を有する。

【0029】

図２、図３を参照する。ビード４０は、上面部３１から上方に延びる第１の壁部８１（第１の延出部８１），第２の壁部８２（第２の延出部８２）を含む。

【0030】

第１の壁部８１は、第１の内壁部５２に沿って形成されている。第１の壁部８１は、左方に膨らむように湾曲している。同様に、第２の壁部８２は、第２の内壁部６２に沿って形成されている。第２の延出部８２は、右方に膨らむように湾曲している。

【0031】

さらに、ビード４０は、第１のボス９１（第３の延出部９１），第２のボス９２（第４の延出部９２）を含む。

【0032】

第１のボス９１は、第１の上端部５４から上方に延びている。第２のボス９２は、第３の上端部７４から上方に延びている。第２のボス９２は、第２のビード部６１と第３のビード部７１の境界付近に位置する。

【0033】

蓋体２４の前端部４１には、第３のボス３９が形成されている。第３のボス３９は、第２のボス９２と共に第２の壁部８２を挟むように位置している。第１のボス９１〜第３のボス３９は、互いに等間隔となるように位置している。

【0034】

図３を参照する。コネクタ２３と開口部３２の間には、シール材３８が配置されている。第１の壁部８１、第２の壁部８２、第１のボス９１、第２のボス９２は、いずれもがコネクタ２３よりも上方まで延びている。取付部２７は、それぞれ、第１のボス９１〜第３のボス３９の上面に当接している（図１参照）。

【0035】

図４（ａ）を参照する。電力変換装置２０がドライブユニット１３（図１参照）に取付けられた状態において、蓋体２４の上面部３１は、水平面Ｈに対して前下がりに傾斜している（傾斜角θ）。コネクタ２３は、傾斜した上面部３１を基準として、最も低い部位に位置する。

【0036】

ビード４０は、傾斜した上面部３１を基準として、コネクタ２３よりも高い位置からコネクタ２３よりも低い位置まで、連続してコネクタ２３を囲っている。

【0037】

図２を参照する。第３のビード部７１は、第２の直線部３５よりも高い位置に形成されている。第１のビード部５１の第１の前端部５５、及び、第２のビード部６１の第２の前端部６５は、第１の直線部３４よりも低い位置に形成されている。

【0038】

次に、本発明の効果について説明する。

【0039】

図２、図４（ｂ）を参照する。電力変換装置２０は、回路基板２２及びコネクタ２３に被せられた蓋体２４を有している。この蓋体２４は、コネクタ２３の露出した部位を囲うよう上面部３１から突出したビード４０を有している。即ち、ビード４０は、開口部３２の周りに形成されているため、開口部３２の周辺の部位の強度が高まる。このビード４０は、コネクタ２３の露出した部位を囲っている。そのため、蓋体２４の開口部３２から内部に浸入しようとする水は、ビード４０により遮られる。結果、ビード４０は、開口部３２の周辺の強度を高め、撓みによりシール材３８の周りに隙間が発生することを防止すると共に、開口部３２から内部に水が浸入することを抑制できる。

【0040】

なお、ビード４０と上面部３１の肉厚は等しい。そのため、ダイカスト等により蓋体２４を成形する場合、蓋体２４の品質にばらつきが少ない。

【0041】

図２、図３を参照する。第１の壁部８１（第１の延出部８１）、第２の壁部８２（第２の延出部８２）、第１のボス９１（第３の延出部９１）、第２のボス９２（第４の延出部９２）は、コネクタ２３よりも上方まで延びている。そのため、コネクタ２３にケーブルを接続する時に、取付に必要な部品等がコネクタ２３に接触することを抑制できる。

【0042】

特に、第１のボス９１は、第１のビード部５１の上端部５４から上方に延びており、第２のボス９２は、第３のビード部７１の上端部７４から上方に延びている。即ち、第１のボス９１、第２のボス９２は、ビード４０により嵩上げされている。そのため、第１のボス９１、第２のボス９２そのものの高さ方向の寸法を抑えることができる。ダイカスト等により蓋体２４を成形する場合、原料の湯回りが向上する。

【0043】

加えて、電力変換装置２０は、開口部３２の上方を覆っているカバー部材２６をさらに有する。カバー部材２６は、第１のボス９１、第２のボス９２、第３のボス３９に取り付けられている。第１のボス９１、第２のボス９２は、取付に必要な部品等がコネクタ２３に接触することを抑制すると共に、カバー部材２６を支持する部材としての役割を果たす。カバー部材２６は、コネクタ２３を保護することができる。

【0044】

図４（ａ）を参照する。電力変換装置２０がドライブユニット１３に取付けられた状態において、蓋体２４の上面部３１は、水平面Ｈに対して前下がりに傾斜している（傾斜角θ）。コネクタ２３は、傾斜した上面部３１を基準として、最も低い部位に位置する。

【0045】

ビード４０は、傾斜した上面部３１を基準として、コネクタ２３よりも高い位置からコネクタ２３よりも低い位置まで、連続してコネクタ２３を囲っている。

【0046】

図４（ｂ）を参照する。矢印（１）に示されるように、水は、上面部３１を伝ってビード４０に向かって流れ落ちてくると、コネクタ２３よりも高い位置に形成された第３のビード部７１に当たる。第３のビード部７１は、第１のビード部５１、第２のビード部６１と連続して形成されている。そのため、矢印（２）に示されるように、水は、第１のビード部５１、第２のビード部６１に沿って流れる。即ち、水は開口部３２を避けるように流れるため、開口部３２から内部に水が浸入することを抑制できる。

【0047】

加えて、ビード４０は、傾斜した上面部３１を基準として、最も低い部位に位置する。
第１の前端部５５、第２の前端部６５が、蓋体２４の前端部４１の近傍に位置するまで、ビード４０は延びている。そのため、矢印（３）に示されるように、ビード４０に沿って流れてきた水は、その後すぐに蓋体２４の上面部３１から下方へ落下する。結果、水は蓋体２４の上面部３１に留まりにくい。

【0048】

なお、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。電力変換装置は、ハイブリッド車両以外の車両の他、他の乗り物にも搭載することができる。さらに、ビード４０の形状は、Ｕ字状やＶ字状でもよく、Ｏ字状でもよく、複数のビードをコネクタの回り周囲に形成しても良い。また、第１の壁部８１、第２の壁部８２、第１のボス９１、第２のボス９２は、上面部３１に形成してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明の電力変換装置は、四輪車に好適である。

【符号の説明】

【0050】

１０…車両
１１…エンジンルーム
１２…エンジン
１３…ドライブユニット
１４…前輪
２０…電力変換装置
２１…箱体
２２…回路基板
２３…コネクタ
２４…蓋体
２６…カバー部材
２７…取付部
２８…ねじ
２９…ねじ
３１…上面部（天板部）
３２…開口部
３４…第１の直線部
３５…第２の直線部
３６…第１の半円部
３７…第２の半円部
３８…シール材
３９…第３のボス
４０…ビード
４１…前端部
５１…第１のビード部
５２…第１の内壁部
５３…第１の外壁部
５４…第１の上端部
５５…第１の前端部
６１…第２のビード部
６２…第２の内壁部
６３…第２の外壁部
６４…第２の上端部
６５…第２の前端部
７１…第３のビード部
７２…第３の内壁部
７３…第３の外壁部
７４…第３の上端部
８１…第１の壁部（第１の延出部）
８２…第２の壁部（第２の延出部）
９１…第１のボス（第３の延出部）
９２…第２のボス（第４の延出部）
Ｈ…水平面

【要約】

【課題】コネクタが露出する開口部の周辺の強度を高めると共に、開口部からケース内に水が浸入することを抑制する電力変換装置を提供すること。
【解決手段】電力変換装置（２０）は、回路基板（２２）と、この回路基板（２２）に実装されているコネクタ（２３）と、このコネクタ（２３）が露出するように開口部（３２）が開けられ回路基板（２２）及びコネクタ（２３）に被せられた蓋体（２４）と、を有している。蓋体（２４）は、コネクタ（２３）の露出した部位を囲うよう天板部（３１）から突出したビード（４０）を有している。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】