特許 7424853 電気機器の筐体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-22

(45)【発行日】2024-01-30

(54)【発明の名称】電気機器の筐体

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/06 20060101AFI20240123BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20240123BHJP

【ＦＩ】

H05K5/06 D

H02M7/48 Z

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020019889

(22)【出願日】2020-02-07

(65)【公開番号】P2021126014

(43)【公開日】2021-08-30

【審査請求日】2023-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三浦 進一

(72)【発明者】

【氏名】曽田 剛

(72)【発明者】

【氏名】梅田 大貴

(72)【発明者】

【氏名】川口 善己

【審査官】柳下 勝幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２２５２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０３１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１０７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０１３１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２４１４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００９７８５１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ５／０６

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１２６２９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例の筐体の分解斜視図である。

【図2】位置決めピンの付近の部分平面図である。

【図3】図２のIII－III線に沿った断面図である。

【図4】図２のIII－III線に沿った断面図である（筐体分解時）。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【符号の説明】

【0026】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】