電力変換装置及びその製造方法
【課題】収容ケースにおける液状ガスケットのはみ出しを抑制することができる電力変換装置及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】第１ケース体２１と第２ケース体２２とを組み合わせてなる収容ケース２を備えた電力変換装置１。第１ケース体２１及び第２ケース体２２は、第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２を備えている。第１フランジ部３１における第１接合面４１と、第２フランジ部３２における第２接合面４２とは、互いの間に液状ガスケット５を挟持した状態で対向配置されている。第１フランジ部３１と第２フランジ部３２との接合部２６における周方向の少なくとも一部である特定領域２６１においては、第１接合面４１が幅広接合面４１１を有し、第２フランジ部３２に切欠段部３２１が形成されている。
【解決手段】第１ケース体２１と第２ケース体２２とを組み合わせてなる収容ケース２を備えた電力変換装置１。第１ケース体２１及び第２ケース体２２は、第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２を備えている。第１フランジ部３１における第１接合面４１と、第２フランジ部３２における第２接合面４２とは、互いの間に液状ガスケット５を挟持した状態で対向配置されている。第１フランジ部３１と第２フランジ部３２との接合部２６における周方向の少なくとも一部である特定領域２６１においては、第１接合面４１が幅広接合面４１１を有し、第２フランジ部３２に切欠段部３２１が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のケース体を組み合わせてなる収容ケースを備えた電力変換装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載されるインバータやコンバータ等の電力変換装置は、スイッチング素子等の電子部品や冷却器などの構成部品を、アルミニウム等からなる収容ケースの内部に収容してなる。収容ケースは、複数のケース体（例えばケース本体と蓋体）を組み合わせて構成してなる。
【０００３】
複数のケース体の接合部には、両者の間からの水分の浸入を阻止するために、シール材を配設してある。かかるシール材として、液状ガスケットが用いられる。すなわち、一方のケース体のフランジ部における接合面に、液状ガスケットを塗布し、その上から他方のケース体のフランジ部の接合面を重ね合わせて、収容ケースを組み立てる。
【０００４】
ところが、液状ガスケットを塗布した後、一対のケース体のフランジ部によって液状ガスケットが圧縮されるため、図１２に示すごとく、液状ガスケット５が、一対のフランジ部９３１、９３２の間から、収容ケースの内側及び外側へはみ出すことがある。生産性の観点から、一対のケース体を接合した後、通常は、液状ガスケット５が硬化する前に次の工程へ進む。そうすると、その後の工程において、外側にはみ出た液状ガスケット５に、他の部品、治具、作業者の手等が触れると、液状ガスケット５がちぎれるおそれがある。液状ガスケット５がちぎれる際には、一対のフランジ部９３１、９３２の接合面９４１、９４２の間に配置されている液状ガスケット５にも引き剥しの力が及び、液状ガスケット５によるシール性能に影響を与えるおそれがある。
【０００５】
また、ちぎれた液状ガスケット５の破片がフランジ部９３１、９３２周辺に落下するなどして、品質に影響を与えるおそれがある。例えば、工程内の検査時に、電力変換装置のコネクタ部に外部コネクタ６を差し込んだり、抜いたりすることがあるが、このような作業時に、外部コネクタ６が液状ガスケット５に触れて、液状ガスケット５がちぎれるとともにコネクタ部に落下することも考えられる。この場合、導通不良等の問題を招くおそれもある。
【０００６】
なお、特許文献１に記載の構成のように、上側の接合面の幅を下側の接合面の幅よりも大きくすることで、液状ガスケットが、上側の接合面よりも外側へ大きくはみ出ることを防ぐことも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３６９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１のような構成をとると、外側へはみ出た液状ガスケットは、下方へ垂れ落ちるおそれがある。また、下側のケースのフランジ部よりも外側へ液状ガスケットがはみ出ることは阻止できないため、上記と同様に、液状ガスケットのちぎれによる不具合を解消することができない。
【０００９】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、収容ケースにおける液状ガスケットのはみ出しを抑制することができる電力変換装置及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、少なくとも第１ケース体と第２ケース体とを組み合わせてなる収容ケースを備え、該収容ケースの内側に構成部品を収容してなる電力変換装置であって、
上記第１ケース体及び上記第２ケース体は、それぞれの開口端の全周に第１フランジ部及び第２フランジ部を備え、
上記第１フランジ部における第１接合面と、上記第２フランジ部における第２接合面とは、互いの間に液状ガスケットを挟持した状態で対向配置され、
上記第１フランジ部と上記第２フランジ部との接合部における周方向の少なくとも一部である特定領域においては、上記第１接合面が上記第２接合面よりも幅が大きくかつ外側へ突出した幅広接合面を有すると共に、上記第２フランジ部の外側面から内側へ後退すると共に上記幅広接合面に対向配置された切欠段部が形成されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明にかかる電力変換装置を製造する方法であって、上記第１ケース体と上記第２ケース体とを、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部とにおいて接合するにあたり、
上記第２接合面が上向きとなるように上記第２ケース体を配置し、
次いで、上記第２接合面に液状ガスケットを塗布し、
次いで、上記第１接合面が下向きとなるように上記第１ケース体を上記第２ケース体の上方に配置し、
次いで、上記第１接合面を上記第２接合面に対向配置させると共に両者の間に上記液状ガスケットを挟んだ状態で、上記第１ケース体と上記第２ケース体とを接合することを特徴とする電力変換装置の製造方法にある（請求項６）。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明にかかる電力変換装置において、上記特定領域においては、上記第１接合面が上記幅広接合面を有すると共に、上記第２フランジ部に上記切欠段部が形成されている。これにより、少なくとも上記特定領域においては、上記液状ガスケットが第１フランジ部の外側面と上記第２フランジ部の外側面よりも外側へはみ出ることを抑制することができる。
【００１３】
すなわち、上記第１接合面が第２接合面よりも幅が大きくかつ外側へ突出した上記幅広接合面を有することにより、第１接合面と第２接合面との間に配された液状ガスケットが両者の間から外側へ突出したとしても、第１接合面（幅広接合面）よりも外側へはみ出ることを抑制することができる。
また、上記第２フランジ部に、外側面から内側へ後退すると共に幅広接合面に対向配置された切欠段部が形成されているため、第１接合面と第２接合面との間に配された液状ガスケットが両者の間から外側へ突出したとしても、この突出部分が上記切欠段部に配されることとなる。
【００１４】
その結果、第１フランジ部及び上記第２フランジ部の外側面から液状ガスケットがはみ出ることを抑制することができる。
それゆえ、例えば、電力変換装置の生産工程において、外側にはみ出た液状ガスケットに、他の部品、治具、作業者の手等が触れて液状ガスケットがちぎれるなどといった不具合を抑制することができ、液状ガスケットのシール性能に影響を与えることを防ぐことができる。また、ちぎれた液状ガスケットの破片がフランジ部周辺に落下するなどして、電力変換装置の品質に影響を与えることも防ぐことができる。
【００１５】
第２の発明にかかる電力変換装置の製造方法においては、上記第２接合面が上向きとなるように上記第２ケース体を配置して、該第２接合面に液状ガスケットを塗布する。ここで、上記特定領域においては、第２接合面は第１接合面（幅広接合面）よりも幅が狭い。そして、第１接合面が第２接合面よりも外側に突出している。それゆえ、第２接合面に液状ガスケットを塗布した後に第１接合面を重ね合わせたときに、液状ガスケットが外側へ突出しても、第１接合面よりも外側へ突出することを抑制することができる。また、突出した液状ガスケットが第２接合面から外側へ垂れても、切欠段部に垂れ落ちることとなり、第２フランジ部の外側面に垂れ落ちることを防ぐことができる。
その結果、第１フランジ部及び上記第２フランジ部の外側面から液状ガスケットがはみ出ることを効果的に抑制することができる。これにより、液状ガスケットのちぎれなどの不具合を防ぐことができる。
【００１６】
以上のごとく、本発明によれば、収容ケースにおける液状ガスケットのはみ出しを抑制することができる電力変換装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１における、収容ケースの断面図。
【図２】実施例１における、収容ケース（電力変換装置）の斜視図。
【図３】実施例１における、第１ケース体（蓋体）を組み付ける前の電力変換装置の平面説明図。
【図４】実施例１における、特定領域の接合部の断面図。
【図５】実施例１における、（Ａ）第２フランジ部の断面図、（Ｂ）第２接合面に液状ガスケットを塗布した後の第２フランジ部の断面図。
【図６】第１接合面を上に向けた場合の接合部の断面図。
【図７】実施例２における、特定領域の接合部の断面図。
【図８】実施例３における、特定領域の接合部の断面図。
【図９】実施例４における、収容ケースの断面図。
【図１０】比較例１における、接合部の断面図。
【図１１】比較例２における、接合部の断面図。
【図１２】背景技術における、接合部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
上記電力変換装置において、上記特定領域は、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部との接合部の全域にわたって形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。
また、上記収容ケースは、上記第１ケース体と上記第２ケース体との２つのケース体からなるものであってもよいし、さらに他のケース体との組み合わせによって構成されていてもよい。
【００１９】
また、上記液状ガスケットは、少なくとも塗布時において液状であるガスケットであり、例えば、塗布後の乾燥等によって硬化するものを用いることができる。そして、硬化した後の液状とはいえない状態となった液状ガスケットも「液状ガスケット」に含まれるものとする。
また、上記第１接合面の幅、あるいは、上記第２接合面の幅とは、収容ケースの内外方向の寸法を意味する。
また、上記電力変換装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載されるインバータやコンバータ等とすることができる。
【００２０】
また、上記第２フランジ部は、上記特定領域においては、内側面を略平坦面としていることが好ましい（請求項２）。この場合には、上記第２フランジ部付近における収容ケース内のスペースを大きく確保しやすい。すなわち、例えば、上記第２フランジ部の外側面に設けた上記切欠段部と同じような段部を第２フランジ部の内側面にも設けると、この段部を設けるために第２フランジ部の厚みを大きく確保する必要が生じる。その分、第２フランジ部の内側における収容ケースの内部空間が狭くなることとなる。その一方で、内側に突出した液状ガスケットには、液状ガスケットの塗布後の工程において、部品、治具、作業者の手等が接触することが少ない。それゆえ、第２フランジ部の内側には、上記切欠段部のような段部がなくても、液状ガスケットがちぎれるなどして不具合を招くおそれがない。それゆえ、内側面を略平坦面として、収容ケースの内部空間をできるだけ広く確保することが好ましい。
【００２１】
また、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部とは、互いをボルトによって締結固定するためのボルト座部を備え、該ボルト座部が形成された領域以外の領域に上記特定領域を設けていることが好ましい（請求項３）。この場合には、第１フランジ部のボルト座部と第２フランジ部のボルト座部との合わせ面の幅を一致させることが可能となるため、双方のボルト座部を効率的に形成することができる。また、上記ボルト座部が形成されている部分においては、液状ガスケットが外側へはみ出し難いため、上記特定領域のような構成を適用する必要性が少ない。
【００２２】
また、上記第２ケース体には、外部機器との電気的接続を図るためのコネクタ部が形成されており、該コネクタ部の開口方向が上記第２ケース体の開口方向と略一致しており、上記第２ケース体の開口方向から見たとき、上記コネクタ部と上記特定領域とが隣接していることが好ましい（請求項４）。この場合には、上記コネクタ部に接続する外部コネクタ等と上記液状ガスケットとの干渉を効果的に防ぐことができる。すなわち、上記コネクタ部に対して外部コネクタを着脱する作業が、第１ケース体と第２ケース体との接合工程の後に存在することがある。例えば、検査工程において、外部コネクタを上記コネクタ部に着脱することがある。かかる場合において、コネクタ部が、第２ケース体の開口方向（外部コネクタの抜き差し方向）から見て接合部に隣接していると、外部コネクタ等が接合部付近を通過することとなる。ここで、仮に接合部から液状ガスケットがはみ出していると、はみ出した液状ガスケットに外部コネクタが干渉するおそれがある。その結果、液状ガスケットがちぎれてコネクタ部に落下するおそれがある。そうすると、コネクタ部と外部コネクタとの間の導通不良を招くおそれもある。そこで、第２ケース体の開口方向から見たとき、上記コネクタ部に上記特定領域が隣接していることにより、上記のような不具合を防ぐことができる。すなわち、上記特定領域の構成による作用効果を特に有効に発揮することができる。
【００２３】
また、上記液状ガスケットは、上記特定領域においては、上記第２接合面の全面に密着していることが好ましい（請求項５）。この場合には、上記第１フランジ部と上記第２フランジとの間のシール性を高めやすい。そして、この場合には、液状ガスケットが第２接合面の外側へ突出しやすいところ、上記特定領域の構成によって、液状ガスケットが外側へはみ出ることを効果的に抑制することができる。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置及びその製造方法につき、図１〜図５を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図３に示すごとく、収容ケース２の内側に構成部品を収容してなる。収容ケース２は、図１、図２に示すごとく、第１ケース体２１と第２ケース体２２とを組み合わせてなる。
第１ケース体２１及び第２ケース体２２は、それぞれの開口端の全周に第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２を備えている。第１フランジ部３１における第１接合面４１と、第２フランジ部３２における第２接合面４２とは、互いの間に液状ガスケット５を挟持した状態で対向配置されている。
【００２５】
第１フランジ部３１と第２フランジ部３２との接合部２６における周方向の一部である特定領域２６１は、図４に示すような構造を有する。すなわち特定領域２６１においては、第１接合面４１が第２接合面４２よりも幅が大きくかつ外側へ突出した幅広接合面４１１を有する。つまり、特定領域２６１においては、第１接合面４１の幅Ｗ１が、第２接合面４２の幅Ｗ２よりも大きい。また、特定領域２６１においては、第２フランジ部３２の外側面３２２から内側へ後退すると共に幅広接合面４１１に対向配置された切欠段部３２１が形成されている。
【００２６】
電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載され、例えばインバータとコンバータとを一体化した電力変換装置とすることができる。すなわち、電力変換装置１は、車両に搭載された直流バッテリーと、車両を駆動する交流回転電機との間において電力変換を行うよう構成されている。
【００２７】
収容ケース２は、図２に示すごとく、全体形状が略直方体形状を有する。本例において、第２ケース体２２はケース本体であって、第１ケース体２１はケース本体の開口端を塞ぐ蓋体である。第２ケース体２２は、底部とその外周縁から立設した壁部とからなり、壁部の立設側端部に第２フランジ部３２を有する。第２フランジ部３２は、特に壁部における他の部分との形状的な区別はないが、第１ケース体２１と接合される壁部の立設側端部を第２フランジ部３２とする。
【００２８】
また、第１ケース体２１は、第２ケース体２２の底部に対向する天井板と、その外周縁から第２ケース体２２側へ立設する壁部とからなる。そして、壁部の立設側端部に第１フランジ部３１を有する。第１フランジ部３１は、壁部における他の部分よりも厚みが大きくなっている。
【００２９】
図１、図４に示すごとく、第２フランジ部３２は、特定領域２６１も含めて、内側面３２３を略平坦面としている。第１フランジ部３１も、同様に、内側面３１３を略平坦面としている。また、第１フランジ部３１と第２フランジ部３２とは、互いの内側面３１３、３２３同士が略同一平面上に配置されるように、接合されている。
また、第１フランジ部３２の外側面３２２と第２フランジ部３２の外側面３２２とも、互いに略同一平面上に配置されている。
【００３０】
図４に示すごとく、第２フランジ部３２に形成された切欠段部３２１は、第２接合面４２と平行であって第１接合面４１と対向する段部底面３２５と、第２フランジ部３２の外側面３２２と平行な段部側面３２６とによって形成されている。
【００３１】
図２に示すごとく、第１フランジ部３１と第２フランジ部３２とは、互いをボルト１５によって締結固定するためのボルト座部３１４、３２４を備えている。ボルト座部３１４、３２４が形成された領域以外の領域に、特定領域２６１が設けてある。
ボルト座部３１４、３２４は、図２、図３に示すごとく、収容ケース２における長方形状の接合部２６の４つの角部と、一対の長辺の中央部との６箇所に形成されている。そして、収容ケース２における長方形状の接合部２６の一対の短辺のうち、下記のコネクタ部２５が形成された側の短辺に、上記特定領域２６１が形成されている。
【００３２】
図１〜図３に示すごとく、第２ケース体２２には、外部機器との電気的接続を図るためのコネクタ部２５が形成されている。コネクタ部２５の開口方向は第２ケース体２２の開口方向と略一致している。そして、図３に示すごとく、第２ケース体２２の開口方向から見たとき、コネクタ部２５と特定領域２６１とが隣接している。
【００３３】
図２に示すごとく、収容ケース２内には、電力変換装置１の構成部品が収容されている。具体的には、収容ケース２内において、電力変換回路の一部を構成する半導体素子を内蔵した複数の半導体モジュール１１と、該半導体モジュール１１を冷却するための冷却媒体を流通させる冷却管１２とが積層配置されている。
半導体モジュール１１と冷却管１２とは交互に積層され、積層方向の一端には、半導体モジュール１１と冷却管１２との積層体１４を積層方向に加圧する加圧部材１３が配設されている。加圧部材１３は板バネからなり、第２ケース体２２の壁部と積層体１４との間に介設されている。
【００３４】
複数の冷却管１２は、その長手方向の両端部付近において互いに連結されて、冷却器を構成している。そして、加圧部材１３が配設された側と反対側の端部に配された冷却管１２から、冷却器内に冷却媒体を導入するための冷媒導入管１２１と、冷却器から冷却媒体を排出するための冷媒排出管１２２とが取り付けてある。そして、冷媒導入管１２１及び冷媒排出管１２２は、収容ケース２から突出している。
【００３５】
第２ケース体２２における加圧部材１３が配設された側の壁部の外側には、コネクタ部２５が形成されている。コネクタ部２５は、半導体モジュール１１を制御する制御回路基板（図示略）に、ケーブル（図示略）によって接続されている。制御回路基板は、収容ケース２内において、積層体１４の第１ケース体２１側に配置されている。
このコネクタ部２５には、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）に接続された外部コネクタを接続できるよう構成されている。
【００３６】
次に、本例の電力変換装置１の製造方法につき説明する。
第１ケース体２１と第２ケース体２２とを接合する前に、第２ケース体２２の内側に、複数の半導体モジュール１１と複数の冷却管１２との積層体をはじめ、電力変換装置１の構成部品を配置する（図３参照）。
【００３７】
第１ケース体２１と第２ケース体２２とを、第１フランジ部３１と第２フランジ部３２とにおいて接合するにあたっては、まず、図５（Ａ）に示すごとく、第２接合面４２が上向きとなるように第２ケース体２２を配置する。
次いで、図５（Ｂ）に示すごとく、第２接合面４２に液状ガスケット５を塗布する。ここで、液状ガスケット５は、第２接合面４２の中央部付近に、例えば断面略楕円状の状態で配置される。
【００３８】
次いで、第１接合面４１が下向きとなるように第１ケース体２１を第２ケース体２２の上方に配置する。
次いで、図４に示すごとく、第１接合面４１を第２接合面４２に対向配置させると共に両者の間に液状ガスケット５を挟んだ状態で、第１ケース体２１と第２ケース体２２とを接合する。このとき、液状ガスケット５は、第２接合面４２と第１接合面４１とによって押しつぶされて、第２接合面４２の全面に広がる。そして、液状ガスケット５の一部が、接合部２６の内側及び外側へ押し出されることがある。
【００３９】
そして、図２に示すごとく、互いに重なりあった６組のボルト座部３１４、３２４において、ボルト１５を締結する。これにより、第１ケース体２１と第２ケース体２２とを接合して、内部に電力変換装置１の構成部品を収容した収容ケース２を形成する。
この状態において、液状ガスケット５は、特定領域２６１においては、第２接合面４２の全面に密着している。
また、液状ガスケット５は、少なくとも塗布時において液状であり、第１ケース体２１と第２ケース体２２との接合後、乾燥等によって硬化する。
【００４０】
次に、本例の作用効果につき説明する。
電力変換装置１において、上記特定領域２６１においては、第１接合面４１が幅広接合面４１１を有すると共に、第２フランジ部３２に切欠段部３２１が形成されている。これにより、少なくとも特定領域２６１においては、液状ガスケット５が第１フランジ部３１の外側面３１２と第２フランジ部３２の外側面３２２よりも外側へはみ出ることを抑制することができる。
【００４１】
すなわち、第１接合面４１が第２接合面４２よりも幅が大きくかつ外側へ突出した幅広接合面４１１を有することにより、第１接合面４１と第２接合面４２との間に配された液状ガスケット５が両者の間から外側へ突出したとしても、第１接合面４１（幅広接合面４１１）よりも外側へはみ出ることを抑制することができる。
また、第２フランジ部３２に、外側面３２２から内側へ後退すると共に幅広接合面４１１に対向配置された切欠段部３２１が形成されているため、図４に示すごとく、第１接合面４１と第２接合面４２との間に配された液状ガスケット５が両者の間から外側へ突出したとしても、この突出部分が切欠段部３２１に配されることとなる。
【００４２】
その結果、第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２の外側面３１２、３２２から液状ガスケット５がはみ出ることを抑制することができる。
それゆえ、例えば、電力変換装置１の生産工程において、外側にはみ出た液状ガスケット５に、他の部品、治具、作業者の手等が触れて液状ガスケット５がちぎれるなどといった不具合を抑制することができ、液状ガスケット５のシール性能に影響を与えることを防ぐことができる。また、ちぎれた液状ガスケット５の破片がフランジ部周辺に落下するなどして、電力変換装置１の品質に影響を与えることも防ぐことができる。
【００４３】
また、第１ケース体２１と第２ケース体２２とを接合する際には、図５に示すごとく、第２接合面４２が上向きとなるように第２ケース体２２を配置して、第２接合面４２に液状ガスケット５を塗布する。ここで、特定領域２６１においては、第２接合面４２は第１接合面４１（幅広接合面４１１）よりも幅が狭い。そして、第１接合面４１が第２接合面４２よりも外側に突出している。それゆえ、図４に示すごとく、第２接合面４２に液状ガスケット５を塗布した後に第１接合面４１を重ね合わせたときに、液状ガスケット５が外側へ突出しても、第１接合面４１よりも外側へ突出することを抑制することができる。また、突出した液状ガスケット５が第２接合面４２から外側へ垂れても、切欠段部３２１に垂れ落ちることとなり、第２フランジ部３２の外側面３２２に垂れ落ちることを防ぐことができる。
その結果、第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２の外側面３１２、３２２から液状ガスケット５がはみ出ることを効果的に抑制することができる。これにより、液状ガスケット５のちぎれなどの不具合を防ぐことができる。
【００４４】
なお、図６に示すごとく、幅広接合面４１１を備えた第１接合面４１が上を向くようにして第１フランジ部３１を配置し、第１接合面４１に液状ガスケット５を塗布し、その上から第２接合面４２を重ね合わせる方法も考えられる。つまり、例えば、ケース本体を第１ケース体２１とし、蓋体を第２ケース体２２とした場合などにおいて、上記のような配置が考えられる。しかし、この場合には、間に液状ガスケット５を挟むように第１フランジ部３１と第２フランジ部３２とを重ね合わせたとき、液状ガスケット５が第１接合面４１から外側へ押し出されると、液状ガスケット５が第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２の外側面３１２、３２２よりも外側にはみ出ることとなる。
また、第２接合面４２の外側へ液状ガスケット５がはみ出ると、第２フランジ部３２の外側から下方へ液状ガスケット５が垂れ落ちるおそれもある。
【００４５】
それゆえ、上記のように、第２接合面４２を上向きにして、そこに液状ガスケット５を塗布したうえで、第１接合面４１を重ね合わせる方法をとることが好ましい。これにより、液状ガスケット５の塗布量を容易に制御することができると共に、液状ガスケット５が第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２の外側面３１２、３２２よりも外側にはみ出ることを防止することができる。
【００４６】
また、第２フランジ部３２は、特定領域２６１においては、内側面３２３を略平坦面としている。これにより、第２フランジ部３２付近における収容ケース２内のスペースを大きく確保しやすい。すなわち、例えば、第２フランジ部３２の外側面３２２に設けた切欠段部３２１と同じような段部を第２フランジ部３２の内側面３２３にも設けると、この段部を設けるために第２フランジ部３２の厚みを大きく確保する必要が生じる。その分、第２フランジ部３２の内側における収容ケース２の内部空間が狭くなることとなる。その一方で、内側に突出した液状ガスケット５には、液状ガスケット５の塗布後の工程において、部品、治具、作業者の手等が接触することが少ない。それゆえ、第２フランジ部３２の内側には、切欠段部３２１のような段部がなくても、液状ガスケット５がちぎれるなどして不具合を招くおそれがない。それゆえ、内側面３２３を略平坦面として、収容ケース５の内部空間をできるだけ広く確保している。
【００４７】
また、特定領域２６１は、ボルト座部３１４、３２４が形成された領域以外の領域に設けている。これにより、第１フランジ部３１のボルト座部３１４と第２フランジ部３２のボルト座部３２４との合わせ面の幅を一致させることが可能となるため、双方のボルト座部３１４、３２４を効率的に形成することができる。また、ボルト座部３１４、３２４が形成されている部分においては、液状ガスケット５が外側へはみ出し難いため、特定領域２６１のような構成を適用する必要性が少ない。
【００４８】
また、第２ケース体２２の開口方向から見たとき、コネクタ部２５と特定領域２６１とが隣接している。これにより、コネクタ部２５に接続する外部コネクタ６と液状ガスケット５との干渉を効果的に防ぐことができる。すなわち、コネクタ部２５に対して外部コネクタ６を着脱する作業が、第１ケース体２１と第２ケース体２２との接合工程の後に存在することがある。例えば、検査工程において、外部コネクタ６をコネクタ部２５に着脱することがある。かかる場合において、コネクタ部２５が、第２ケース体２２の開口方向（外部コネクタ６の抜き差し方向）から見て接合部２６に隣接していると、外部コネクタ６が接合部２６付近を通過することとなる。ここで、仮に、図１２に示すごとく、接合部２６から液状ガスケット５がはみ出していると、はみ出した液状ガスケット５に外部コネクタ６が干渉するおそれがある。その結果、液状ガスケット５がちぎれてコネクタ部２５に落下するおそれがある。そうすると、コネクタ部２５と外部コネクタ６との間の導通不良を招くおそれもある。そこで、第２ケース体２２の開口方向から見たとき、コネクタ部２５に特定領域２６１が隣接していることにより、上記のような不具合を防ぐことができる。すなわち、特定領域２６１の構成による作用効果を特に有効に発揮することができる。
【００４９】
また、液状ガスケット５は、特定領域２６１においては、第２接合面４２の全面に密着している。それゆえ、第１フランジ部３１と第２フランジ３２との間のシール性を高めやすい。そして、この場合には、液状ガスケット５が第２接合面４２の外側へ突出しやすいところ、特定領域２６１の構成によって、液状ガスケット５が外側へはみ出ることを効果的に抑制することができる。
【００５０】
以上のごとく、本例によれば、収容ケースにおける液状ガスケットのはみ出しを抑制することができる電力変換装置及びその製造方法を提供することができる。
【００５１】
（実施例２）
本例は、図７に示すごとく、特定領域２６１における第１接合面４１（幅広接合面４１１）を、第２接合面４２の内側からも突出するように配置した例である。
つまり、第１フランジ部３１の内側面３１３を、第２フランジ部３２の内側面３２３よりも内側にオフセットさせている。
その他は、実施例１と同様である。
【００５２】
本例の場合には、第２フランジ部３２に対して、第１フランジ部３１が多少外側へずれた状態で接合されても、第２接合面４２の全幅において、第１接合面４１と対向させることができる。それゆえ、多少の組み付け誤差があった場合にも、両者の接合部２６の幅を一定に確保し、シールに寄与する液状ガスケット５の幅を一定に確保することができる。その結果、接合部２６におけるシール性能のばらつきを容易に防ぐことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５３】
（実施例３）
本例は、図８に示すごとく、切欠段部３２１の形状を変更した例である。
すなわち、切欠段部３２１を構成する段部底面３２５と段部側面３２６との間の角部を曲面に形成し、また、段部底面３２５と第２フランジ部３２の外側面３２２との間の角部も曲面に形成している。
【００５４】
ただし、段部側面３２６と第２接合面４２との間の角部には、積極的に曲面を形成しない。これは、第２接合面４２の幅Ｗ２を制御し難くなり、液状ガスケット５の塗布量を制御し難くなるためである。
その他は、実施例２と同様の構成、作用効果を有する。
なお、切欠段部３２１の形状は、種々変更することができ、例えば、段部底面３２５を第２接合面４２に対して傾斜させるなどしてもよい。
【００５５】
（実施例４）
本例は、図９に示すごとく、収容ケース２を３個のケース体を組み合わせて構成した例である。
すなわち、収容ケース２は、第１ケース体２１と第２ケース体２２とに加え、第２ケース体２３を備えている。つまり、第２ケース体２２は、第１ケース体２１側と反対側の面も開放面とした枠形状を有する。そして、第１ケース体２１側と反対側の開放面を覆うように、第３ケース体２３が配設されている。
【００５６】
第２ケース体２２と第３ケース体２３との間の接合部２６０にも、液状ガスケット５が介在している。この接合部２６０には、上記特定領域２６１は形成されていない。ただし、この接合部２６０にも特定領域２６１を形成してもよい。
その他は、実施例２と同様の構成を有し、同様の作用効果を有する。
【００５７】
（比較例１）
本例は、図１０に示すごとく、第２フランジ部３２に、切欠段部３２１の代わりにテーパ面３９を設けた例である。
テーパ面３９は、第２フランジ部３２における外側面３２２と第２接合面４２との間に、両者に対して傾斜する平坦面として形成されている。
その他は、実施例２と同様である。
【００５８】
本例の場合には、テーパ面３９を充分に大きく形成すれば、第１接合面４１と第２接合面４２との間から液状ガスケット５が外側へ押し出されても、その突出した液状ガスケット５をテーパ面３９と第１接合面４１との間に配置することはできる。しかし、テーパ面３９を形成すると、第２接合面４２の幅Ｗ２の制御が困難となり、液状ガスケット５の塗布量を制御し難くなる。その結果、接合部２６におけるシール性能のばらつきを防ぐことが困難となる。
【００５９】
これに対して、実施例１〜４のように、第２フランジ部３２に切欠段部３２１を設けた場合には、第２接合面４２に対して切欠段部３２１の段部側面３２６が略直交するように形成されている（図４等参照）。そのため、第２接合面４２の幅Ｗ２を正確に確保しやすく、液状ガスケット５の塗布量のばらつきを容易に防ぐことができる。
【００６０】
（比較例２）
本例は、図１１に示すごとく、第１接合面４１の幅Ｗ１を第２接合面４２の幅Ｗ２よりも小さくした例である。
この場合、図１１（Ａ）に示すごとく、第１フランジ部３１の内側面３１３を第２フランジ部３２の内側面３２３と同一面上に配置すると、第２フランジ部３２の切欠段部３２１に第１接合面４１が対向しなくなる。そうすると、液状ガスケット５が接合部２６から押し出されたとき、液状ガスケット５が第１フランジ部３１の外側面３１２よりも大きくはみ出るおそれがある。
【００６１】
また、図１１（Ｂ）に示すごとく、第１接合面４１を第２フランジ部３２の切欠段部３２１に対向させるように、第１フランジ部３１を配置すると、第２接合面４２が第１接合面４１よりも内側に突出する。すなわち、第２フランジ部３２の内側面３２３が第１フランジ３１の内側面３１３よりも内側にオフセットされる。
【００６２】
この場合には、第１接合面４１と第２接合面４２との対向部分の幅が小さくなる一方で、第２フランジ部３２が内側へ張り出すこととなる。それゆえ、第１フランジ部３１と第２フランジ部３２との接合部２６のシール性能においても、収容ケース２内のスペースにおいても、不利となりやすい。
また、接合部２６に配される液状ガスケット５の幅もばらつきやすく、シール性能のばらつきを招きやすい。
【００６３】
これに対し、実施例１〜４のように、第１接合面４１の幅Ｗ１を第２接合面４２の幅Ｗ２よりも大きくすることにより、接合部２６のシール性能及び収容ケース２内のスペースを確保しつつ、液状ガスケット５の外側へのはみ出しを抑制することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 電力変換装置
２ 収容ケース
２１ 第１ケース体
２２ 第２ケース体
２６ 接合部
２６１ 特定領域
３１ 第１フランジ部
３２ 第２フランジ部
３２１ 切欠段部
３２２ （第２フランジ部の）外側面
４１ 第１接合面
４１１ 幅広接合面
４２ 第２接合面
５ 液状ガスケット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のケース体を組み合わせてなる収容ケースを備えた電力変換装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載されるインバータやコンバータ等の電力変換装置は、スイッチング素子等の電子部品や冷却器などの構成部品を、アルミニウム等からなる収容ケースの内部に収容してなる。収容ケースは、複数のケース体（例えばケース本体と蓋体）を組み合わせて構成してなる。
【０００３】
複数のケース体の接合部には、両者の間からの水分の浸入を阻止するために、シール材を配設してある。かかるシール材として、液状ガスケットが用いられる。すなわち、一方のケース体のフランジ部における接合面に、液状ガスケットを塗布し、その上から他方のケース体のフランジ部の接合面を重ね合わせて、収容ケースを組み立てる。
【０００４】
ところが、液状ガスケットを塗布した後、一対のケース体のフランジ部によって液状ガスケットが圧縮されるため、図１２に示すごとく、液状ガスケット５が、一対のフランジ部９３１、９３２の間から、収容ケースの内側及び外側へはみ出すことがある。生産性の観点から、一対のケース体を接合した後、通常は、液状ガスケット５が硬化する前に次の工程へ進む。そうすると、その後の工程において、外側にはみ出た液状ガスケット５に、他の部品、治具、作業者の手等が触れると、液状ガスケット５がちぎれるおそれがある。液状ガスケット５がちぎれる際には、一対のフランジ部９３１、９３２の接合面９４１、９４２の間に配置されている液状ガスケット５にも引き剥しの力が及び、液状ガスケット５によるシール性能に影響を与えるおそれがある。
【０００５】
また、ちぎれた液状ガスケット５の破片がフランジ部９３１、９３２周辺に落下するなどして、品質に影響を与えるおそれがある。例えば、工程内の検査時に、電力変換装置のコネクタ部に外部コネクタ６を差し込んだり、抜いたりすることがあるが、このような作業時に、外部コネクタ６が液状ガスケット５に触れて、液状ガスケット５がちぎれるとともにコネクタ部に落下することも考えられる。この場合、導通不良等の問題を招くおそれもある。
【０００６】
なお、特許文献１に記載の構成のように、上側の接合面の幅を下側の接合面の幅よりも大きくすることで、液状ガスケットが、上側の接合面よりも外側へ大きくはみ出ることを防ぐことも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３６９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１のような構成をとると、外側へはみ出た液状ガスケットは、下方へ垂れ落ちるおそれがある。また、下側のケースのフランジ部よりも外側へ液状ガスケットがはみ出ることは阻止できないため、上記と同様に、液状ガスケットのちぎれによる不具合を解消することができない。
【０００９】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、収容ケースにおける液状ガスケットのはみ出しを抑制することができる電力変換装置及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、少なくとも第１ケース体と第２ケース体とを組み合わせてなる収容ケースを備え、該収容ケースの内側に構成部品を収容してなる電力変換装置であって、
上記第１ケース体及び上記第２ケース体は、それぞれの開口端の全周に第１フランジ部及び第２フランジ部を備え、
上記第１フランジ部における第１接合面と、上記第２フランジ部における第２接合面とは、互いの間に液状ガスケットを挟持した状態で対向配置され、
上記第１フランジ部と上記第２フランジ部との接合部における周方向の少なくとも一部である特定領域においては、上記第１接合面が上記第２接合面よりも幅が大きくかつ外側へ突出した幅広接合面を有すると共に、上記第２フランジ部の外側面から内側へ後退すると共に上記幅広接合面に対向配置された切欠段部が形成されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明にかかる電力変換装置を製造する方法であって、上記第１ケース体と上記第２ケース体とを、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部とにおいて接合するにあたり、
上記第２接合面が上向きとなるように上記第２ケース体を配置し、
次いで、上記第２接合面に液状ガスケットを塗布し、
次いで、上記第１接合面が下向きとなるように上記第１ケース体を上記第２ケース体の上方に配置し、
次いで、上記第１接合面を上記第２接合面に対向配置させると共に両者の間に上記液状ガスケットを挟んだ状態で、上記第１ケース体と上記第２ケース体とを接合することを特徴とする電力変換装置の製造方法にある（請求項６）。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明にかかる電力変換装置において、上記特定領域においては、上記第１接合面が上記幅広接合面を有すると共に、上記第２フランジ部に上記切欠段部が形成されている。これにより、少なくとも上記特定領域においては、上記液状ガスケットが第１フランジ部の外側面と上記第２フランジ部の外側面よりも外側へはみ出ることを抑制することができる。
【００１３】
すなわち、上記第１接合面が第２接合面よりも幅が大きくかつ外側へ突出した上記幅広接合面を有することにより、第１接合面と第２接合面との間に配された液状ガスケットが両者の間から外側へ突出したとしても、第１接合面（幅広接合面）よりも外側へはみ出ることを抑制することができる。
また、上記第２フランジ部に、外側面から内側へ後退すると共に幅広接合面に対向配置された切欠段部が形成されているため、第１接合面と第２接合面との間に配された液状ガスケットが両者の間から外側へ突出したとしても、この突出部分が上記切欠段部に配されることとなる。
【００１４】
その結果、第１フランジ部及び上記第２フランジ部の外側面から液状ガスケットがはみ出ることを抑制することができる。
それゆえ、例えば、電力変換装置の生産工程において、外側にはみ出た液状ガスケットに、他の部品、治具、作業者の手等が触れて液状ガスケットがちぎれるなどといった不具合を抑制することができ、液状ガスケットのシール性能に影響を与えることを防ぐことができる。また、ちぎれた液状ガスケットの破片がフランジ部周辺に落下するなどして、電力変換装置の品質に影響を与えることも防ぐことができる。
【００１５】
第２の発明にかかる電力変換装置の製造方法においては、上記第２接合面が上向きとなるように上記第２ケース体を配置して、該第２接合面に液状ガスケットを塗布する。ここで、上記特定領域においては、第２接合面は第１接合面（幅広接合面）よりも幅が狭い。そして、第１接合面が第２接合面よりも外側に突出している。それゆえ、第２接合面に液状ガスケットを塗布した後に第１接合面を重ね合わせたときに、液状ガスケットが外側へ突出しても、第１接合面よりも外側へ突出することを抑制することができる。また、突出した液状ガスケットが第２接合面から外側へ垂れても、切欠段部に垂れ落ちることとなり、第２フランジ部の外側面に垂れ落ちることを防ぐことができる。
その結果、第１フランジ部及び上記第２フランジ部の外側面から液状ガスケットがはみ出ることを効果的に抑制することができる。これにより、液状ガスケットのちぎれなどの不具合を防ぐことができる。
【００１６】
以上のごとく、本発明によれば、収容ケースにおける液状ガスケットのはみ出しを抑制することができる電力変換装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１における、収容ケースの断面図。
【図２】実施例１における、収容ケース（電力変換装置）の斜視図。
【図３】実施例１における、第１ケース体（蓋体）を組み付ける前の電力変換装置の平面説明図。
【図４】実施例１における、特定領域の接合部の断面図。
【図５】実施例１における、（Ａ）第２フランジ部の断面図、（Ｂ）第２接合面に液状ガスケットを塗布した後の第２フランジ部の断面図。
【図６】第１接合面を上に向けた場合の接合部の断面図。
【図７】実施例２における、特定領域の接合部の断面図。
【図８】実施例３における、特定領域の接合部の断面図。
【図９】実施例４における、収容ケースの断面図。
【図１０】比較例１における、接合部の断面図。
【図１１】比較例２における、接合部の断面図。
【図１２】背景技術における、接合部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
上記電力変換装置において、上記特定領域は、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部との接合部の全域にわたって形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。
また、上記収容ケースは、上記第１ケース体と上記第２ケース体との２つのケース体からなるものであってもよいし、さらに他のケース体との組み合わせによって構成されていてもよい。
【００１９】
また、上記液状ガスケットは、少なくとも塗布時において液状であるガスケットであり、例えば、塗布後の乾燥等によって硬化するものを用いることができる。そして、硬化した後の液状とはいえない状態となった液状ガスケットも「液状ガスケット」に含まれるものとする。
また、上記第１接合面の幅、あるいは、上記第２接合面の幅とは、収容ケースの内外方向の寸法を意味する。
また、上記電力変換装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載されるインバータやコンバータ等とすることができる。
【００２０】
また、上記第２フランジ部は、上記特定領域においては、内側面を略平坦面としていることが好ましい（請求項２）。この場合には、上記第２フランジ部付近における収容ケース内のスペースを大きく確保しやすい。すなわち、例えば、上記第２フランジ部の外側面に設けた上記切欠段部と同じような段部を第２フランジ部の内側面にも設けると、この段部を設けるために第２フランジ部の厚みを大きく確保する必要が生じる。その分、第２フランジ部の内側における収容ケースの内部空間が狭くなることとなる。その一方で、内側に突出した液状ガスケットには、液状ガスケットの塗布後の工程において、部品、治具、作業者の手等が接触することが少ない。それゆえ、第２フランジ部の内側には、上記切欠段部のような段部がなくても、液状ガスケットがちぎれるなどして不具合を招くおそれがない。それゆえ、内側面を略平坦面として、収容ケースの内部空間をできるだけ広く確保することが好ましい。
【００２１】
また、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部とは、互いをボルトによって締結固定するためのボルト座部を備え、該ボルト座部が形成された領域以外の領域に上記特定領域を設けていることが好ましい（請求項３）。この場合には、第１フランジ部のボルト座部と第２フランジ部のボルト座部との合わせ面の幅を一致させることが可能となるため、双方のボルト座部を効率的に形成することができる。また、上記ボルト座部が形成されている部分においては、液状ガスケットが外側へはみ出し難いため、上記特定領域のような構成を適用する必要性が少ない。
【００２２】
また、上記第２ケース体には、外部機器との電気的接続を図るためのコネクタ部が形成されており、該コネクタ部の開口方向が上記第２ケース体の開口方向と略一致しており、上記第２ケース体の開口方向から見たとき、上記コネクタ部と上記特定領域とが隣接していることが好ましい（請求項４）。この場合には、上記コネクタ部に接続する外部コネクタ等と上記液状ガスケットとの干渉を効果的に防ぐことができる。すなわち、上記コネクタ部に対して外部コネクタを着脱する作業が、第１ケース体と第２ケース体との接合工程の後に存在することがある。例えば、検査工程において、外部コネクタを上記コネクタ部に着脱することがある。かかる場合において、コネクタ部が、第２ケース体の開口方向（外部コネクタの抜き差し方向）から見て接合部に隣接していると、外部コネクタ等が接合部付近を通過することとなる。ここで、仮に接合部から液状ガスケットがはみ出していると、はみ出した液状ガスケットに外部コネクタが干渉するおそれがある。その結果、液状ガスケットがちぎれてコネクタ部に落下するおそれがある。そうすると、コネクタ部と外部コネクタとの間の導通不良を招くおそれもある。そこで、第２ケース体の開口方向から見たとき、上記コネクタ部に上記特定領域が隣接していることにより、上記のような不具合を防ぐことができる。すなわち、上記特定領域の構成による作用効果を特に有効に発揮することができる。
【００２３】
また、上記液状ガスケットは、上記特定領域においては、上記第２接合面の全面に密着していることが好ましい（請求項５）。この場合には、上記第１フランジ部と上記第２フランジとの間のシール性を高めやすい。そして、この場合には、液状ガスケットが第２接合面の外側へ突出しやすいところ、上記特定領域の構成によって、液状ガスケットが外側へはみ出ることを効果的に抑制することができる。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置及びその製造方法につき、図１〜図５を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図３に示すごとく、収容ケース２の内側に構成部品を収容してなる。収容ケース２は、図１、図２に示すごとく、第１ケース体２１と第２ケース体２２とを組み合わせてなる。
第１ケース体２１及び第２ケース体２２は、それぞれの開口端の全周に第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２を備えている。第１フランジ部３１における第１接合面４１と、第２フランジ部３２における第２接合面４２とは、互いの間に液状ガスケット５を挟持した状態で対向配置されている。
【００２５】
第１フランジ部３１と第２フランジ部３２との接合部２６における周方向の一部である特定領域２６１は、図４に示すような構造を有する。すなわち特定領域２６１においては、第１接合面４１が第２接合面４２よりも幅が大きくかつ外側へ突出した幅広接合面４１１を有する。つまり、特定領域２６１においては、第１接合面４１の幅Ｗ１が、第２接合面４２の幅Ｗ２よりも大きい。また、特定領域２６１においては、第２フランジ部３２の外側面３２２から内側へ後退すると共に幅広接合面４１１に対向配置された切欠段部３２１が形成されている。
【００２６】
電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載され、例えばインバータとコンバータとを一体化した電力変換装置とすることができる。すなわち、電力変換装置１は、車両に搭載された直流バッテリーと、車両を駆動する交流回転電機との間において電力変換を行うよう構成されている。
【００２７】
収容ケース２は、図２に示すごとく、全体形状が略直方体形状を有する。本例において、第２ケース体２２はケース本体であって、第１ケース体２１はケース本体の開口端を塞ぐ蓋体である。第２ケース体２２は、底部とその外周縁から立設した壁部とからなり、壁部の立設側端部に第２フランジ部３２を有する。第２フランジ部３２は、特に壁部における他の部分との形状的な区別はないが、第１ケース体２１と接合される壁部の立設側端部を第２フランジ部３２とする。
【００２８】
また、第１ケース体２１は、第２ケース体２２の底部に対向する天井板と、その外周縁から第２ケース体２２側へ立設する壁部とからなる。そして、壁部の立設側端部に第１フランジ部３１を有する。第１フランジ部３１は、壁部における他の部分よりも厚みが大きくなっている。
【００２９】
図１、図４に示すごとく、第２フランジ部３２は、特定領域２６１も含めて、内側面３２３を略平坦面としている。第１フランジ部３１も、同様に、内側面３１３を略平坦面としている。また、第１フランジ部３１と第２フランジ部３２とは、互いの内側面３１３、３２３同士が略同一平面上に配置されるように、接合されている。
また、第１フランジ部３２の外側面３２２と第２フランジ部３２の外側面３２２とも、互いに略同一平面上に配置されている。
【００３０】
図４に示すごとく、第２フランジ部３２に形成された切欠段部３２１は、第２接合面４２と平行であって第１接合面４１と対向する段部底面３２５と、第２フランジ部３２の外側面３２２と平行な段部側面３２６とによって形成されている。
【００３１】
図２に示すごとく、第１フランジ部３１と第２フランジ部３２とは、互いをボルト１５によって締結固定するためのボルト座部３１４、３２４を備えている。ボルト座部３１４、３２４が形成された領域以外の領域に、特定領域２６１が設けてある。
ボルト座部３１４、３２４は、図２、図３に示すごとく、収容ケース２における長方形状の接合部２６の４つの角部と、一対の長辺の中央部との６箇所に形成されている。そして、収容ケース２における長方形状の接合部２６の一対の短辺のうち、下記のコネクタ部２５が形成された側の短辺に、上記特定領域２６１が形成されている。
【００３２】
図１〜図３に示すごとく、第２ケース体２２には、外部機器との電気的接続を図るためのコネクタ部２５が形成されている。コネクタ部２５の開口方向は第２ケース体２２の開口方向と略一致している。そして、図３に示すごとく、第２ケース体２２の開口方向から見たとき、コネクタ部２５と特定領域２６１とが隣接している。
【００３３】
図２に示すごとく、収容ケース２内には、電力変換装置１の構成部品が収容されている。具体的には、収容ケース２内において、電力変換回路の一部を構成する半導体素子を内蔵した複数の半導体モジュール１１と、該半導体モジュール１１を冷却するための冷却媒体を流通させる冷却管１２とが積層配置されている。
半導体モジュール１１と冷却管１２とは交互に積層され、積層方向の一端には、半導体モジュール１１と冷却管１２との積層体１４を積層方向に加圧する加圧部材１３が配設されている。加圧部材１３は板バネからなり、第２ケース体２２の壁部と積層体１４との間に介設されている。
【００３４】
複数の冷却管１２は、その長手方向の両端部付近において互いに連結されて、冷却器を構成している。そして、加圧部材１３が配設された側と反対側の端部に配された冷却管１２から、冷却器内に冷却媒体を導入するための冷媒導入管１２１と、冷却器から冷却媒体を排出するための冷媒排出管１２２とが取り付けてある。そして、冷媒導入管１２１及び冷媒排出管１２２は、収容ケース２から突出している。
【００３５】
第２ケース体２２における加圧部材１３が配設された側の壁部の外側には、コネクタ部２５が形成されている。コネクタ部２５は、半導体モジュール１１を制御する制御回路基板（図示略）に、ケーブル（図示略）によって接続されている。制御回路基板は、収容ケース２内において、積層体１４の第１ケース体２１側に配置されている。
このコネクタ部２５には、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）に接続された外部コネクタを接続できるよう構成されている。
【００３６】
次に、本例の電力変換装置１の製造方法につき説明する。
第１ケース体２１と第２ケース体２２とを接合する前に、第２ケース体２２の内側に、複数の半導体モジュール１１と複数の冷却管１２との積層体をはじめ、電力変換装置１の構成部品を配置する（図３参照）。
【００３７】
第１ケース体２１と第２ケース体２２とを、第１フランジ部３１と第２フランジ部３２とにおいて接合するにあたっては、まず、図５（Ａ）に示すごとく、第２接合面４２が上向きとなるように第２ケース体２２を配置する。
次いで、図５（Ｂ）に示すごとく、第２接合面４２に液状ガスケット５を塗布する。ここで、液状ガスケット５は、第２接合面４２の中央部付近に、例えば断面略楕円状の状態で配置される。
【００３８】
次いで、第１接合面４１が下向きとなるように第１ケース体２１を第２ケース体２２の上方に配置する。
次いで、図４に示すごとく、第１接合面４１を第２接合面４２に対向配置させると共に両者の間に液状ガスケット５を挟んだ状態で、第１ケース体２１と第２ケース体２２とを接合する。このとき、液状ガスケット５は、第２接合面４２と第１接合面４１とによって押しつぶされて、第２接合面４２の全面に広がる。そして、液状ガスケット５の一部が、接合部２６の内側及び外側へ押し出されることがある。
【００３９】
そして、図２に示すごとく、互いに重なりあった６組のボルト座部３１４、３２４において、ボルト１５を締結する。これにより、第１ケース体２１と第２ケース体２２とを接合して、内部に電力変換装置１の構成部品を収容した収容ケース２を形成する。
この状態において、液状ガスケット５は、特定領域２６１においては、第２接合面４２の全面に密着している。
また、液状ガスケット５は、少なくとも塗布時において液状であり、第１ケース体２１と第２ケース体２２との接合後、乾燥等によって硬化する。
【００４０】
次に、本例の作用効果につき説明する。
電力変換装置１において、上記特定領域２６１においては、第１接合面４１が幅広接合面４１１を有すると共に、第２フランジ部３２に切欠段部３２１が形成されている。これにより、少なくとも特定領域２６１においては、液状ガスケット５が第１フランジ部３１の外側面３１２と第２フランジ部３２の外側面３２２よりも外側へはみ出ることを抑制することができる。
【００４１】
すなわち、第１接合面４１が第２接合面４２よりも幅が大きくかつ外側へ突出した幅広接合面４１１を有することにより、第１接合面４１と第２接合面４２との間に配された液状ガスケット５が両者の間から外側へ突出したとしても、第１接合面４１（幅広接合面４１１）よりも外側へはみ出ることを抑制することができる。
また、第２フランジ部３２に、外側面３２２から内側へ後退すると共に幅広接合面４１１に対向配置された切欠段部３２１が形成されているため、図４に示すごとく、第１接合面４１と第２接合面４２との間に配された液状ガスケット５が両者の間から外側へ突出したとしても、この突出部分が切欠段部３２１に配されることとなる。
【００４２】
その結果、第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２の外側面３１２、３２２から液状ガスケット５がはみ出ることを抑制することができる。
それゆえ、例えば、電力変換装置１の生産工程において、外側にはみ出た液状ガスケット５に、他の部品、治具、作業者の手等が触れて液状ガスケット５がちぎれるなどといった不具合を抑制することができ、液状ガスケット５のシール性能に影響を与えることを防ぐことができる。また、ちぎれた液状ガスケット５の破片がフランジ部周辺に落下するなどして、電力変換装置１の品質に影響を与えることも防ぐことができる。
【００４３】
また、第１ケース体２１と第２ケース体２２とを接合する際には、図５に示すごとく、第２接合面４２が上向きとなるように第２ケース体２２を配置して、第２接合面４２に液状ガスケット５を塗布する。ここで、特定領域２６１においては、第２接合面４２は第１接合面４１（幅広接合面４１１）よりも幅が狭い。そして、第１接合面４１が第２接合面４２よりも外側に突出している。それゆえ、図４に示すごとく、第２接合面４２に液状ガスケット５を塗布した後に第１接合面４１を重ね合わせたときに、液状ガスケット５が外側へ突出しても、第１接合面４１よりも外側へ突出することを抑制することができる。また、突出した液状ガスケット５が第２接合面４２から外側へ垂れても、切欠段部３２１に垂れ落ちることとなり、第２フランジ部３２の外側面３２２に垂れ落ちることを防ぐことができる。
その結果、第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２の外側面３１２、３２２から液状ガスケット５がはみ出ることを効果的に抑制することができる。これにより、液状ガスケット５のちぎれなどの不具合を防ぐことができる。
【００４４】
なお、図６に示すごとく、幅広接合面４１１を備えた第１接合面４１が上を向くようにして第１フランジ部３１を配置し、第１接合面４１に液状ガスケット５を塗布し、その上から第２接合面４２を重ね合わせる方法も考えられる。つまり、例えば、ケース本体を第１ケース体２１とし、蓋体を第２ケース体２２とした場合などにおいて、上記のような配置が考えられる。しかし、この場合には、間に液状ガスケット５を挟むように第１フランジ部３１と第２フランジ部３２とを重ね合わせたとき、液状ガスケット５が第１接合面４１から外側へ押し出されると、液状ガスケット５が第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２の外側面３１２、３２２よりも外側にはみ出ることとなる。
また、第２接合面４２の外側へ液状ガスケット５がはみ出ると、第２フランジ部３２の外側から下方へ液状ガスケット５が垂れ落ちるおそれもある。
【００４５】
それゆえ、上記のように、第２接合面４２を上向きにして、そこに液状ガスケット５を塗布したうえで、第１接合面４１を重ね合わせる方法をとることが好ましい。これにより、液状ガスケット５の塗布量を容易に制御することができると共に、液状ガスケット５が第１フランジ部３１及び第２フランジ部３２の外側面３１２、３２２よりも外側にはみ出ることを防止することができる。
【００４６】
また、第２フランジ部３２は、特定領域２６１においては、内側面３２３を略平坦面としている。これにより、第２フランジ部３２付近における収容ケース２内のスペースを大きく確保しやすい。すなわち、例えば、第２フランジ部３２の外側面３２２に設けた切欠段部３２１と同じような段部を第２フランジ部３２の内側面３２３にも設けると、この段部を設けるために第２フランジ部３２の厚みを大きく確保する必要が生じる。その分、第２フランジ部３２の内側における収容ケース２の内部空間が狭くなることとなる。その一方で、内側に突出した液状ガスケット５には、液状ガスケット５の塗布後の工程において、部品、治具、作業者の手等が接触することが少ない。それゆえ、第２フランジ部３２の内側には、切欠段部３２１のような段部がなくても、液状ガスケット５がちぎれるなどして不具合を招くおそれがない。それゆえ、内側面３２３を略平坦面として、収容ケース５の内部空間をできるだけ広く確保している。
【００４７】
また、特定領域２６１は、ボルト座部３１４、３２４が形成された領域以外の領域に設けている。これにより、第１フランジ部３１のボルト座部３１４と第２フランジ部３２のボルト座部３２４との合わせ面の幅を一致させることが可能となるため、双方のボルト座部３１４、３２４を効率的に形成することができる。また、ボルト座部３１４、３２４が形成されている部分においては、液状ガスケット５が外側へはみ出し難いため、特定領域２６１のような構成を適用する必要性が少ない。
【００４８】
また、第２ケース体２２の開口方向から見たとき、コネクタ部２５と特定領域２６１とが隣接している。これにより、コネクタ部２５に接続する外部コネクタ６と液状ガスケット５との干渉を効果的に防ぐことができる。すなわち、コネクタ部２５に対して外部コネクタ６を着脱する作業が、第１ケース体２１と第２ケース体２２との接合工程の後に存在することがある。例えば、検査工程において、外部コネクタ６をコネクタ部２５に着脱することがある。かかる場合において、コネクタ部２５が、第２ケース体２２の開口方向（外部コネクタ６の抜き差し方向）から見て接合部２６に隣接していると、外部コネクタ６が接合部２６付近を通過することとなる。ここで、仮に、図１２に示すごとく、接合部２６から液状ガスケット５がはみ出していると、はみ出した液状ガスケット５に外部コネクタ６が干渉するおそれがある。その結果、液状ガスケット５がちぎれてコネクタ部２５に落下するおそれがある。そうすると、コネクタ部２５と外部コネクタ６との間の導通不良を招くおそれもある。そこで、第２ケース体２２の開口方向から見たとき、コネクタ部２５に特定領域２６１が隣接していることにより、上記のような不具合を防ぐことができる。すなわち、特定領域２６１の構成による作用効果を特に有効に発揮することができる。
【００４９】
また、液状ガスケット５は、特定領域２６１においては、第２接合面４２の全面に密着している。それゆえ、第１フランジ部３１と第２フランジ３２との間のシール性を高めやすい。そして、この場合には、液状ガスケット５が第２接合面４２の外側へ突出しやすいところ、特定領域２６１の構成によって、液状ガスケット５が外側へはみ出ることを効果的に抑制することができる。
【００５０】
以上のごとく、本例によれば、収容ケースにおける液状ガスケットのはみ出しを抑制することができる電力変換装置及びその製造方法を提供することができる。
【００５１】
（実施例２）
本例は、図７に示すごとく、特定領域２６１における第１接合面４１（幅広接合面４１１）を、第２接合面４２の内側からも突出するように配置した例である。
つまり、第１フランジ部３１の内側面３１３を、第２フランジ部３２の内側面３２３よりも内側にオフセットさせている。
その他は、実施例１と同様である。
【００５２】
本例の場合には、第２フランジ部３２に対して、第１フランジ部３１が多少外側へずれた状態で接合されても、第２接合面４２の全幅において、第１接合面４１と対向させることができる。それゆえ、多少の組み付け誤差があった場合にも、両者の接合部２６の幅を一定に確保し、シールに寄与する液状ガスケット５の幅を一定に確保することができる。その結果、接合部２６におけるシール性能のばらつきを容易に防ぐことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５３】
（実施例３）
本例は、図８に示すごとく、切欠段部３２１の形状を変更した例である。
すなわち、切欠段部３２１を構成する段部底面３２５と段部側面３２６との間の角部を曲面に形成し、また、段部底面３２５と第２フランジ部３２の外側面３２２との間の角部も曲面に形成している。
【００５４】
ただし、段部側面３２６と第２接合面４２との間の角部には、積極的に曲面を形成しない。これは、第２接合面４２の幅Ｗ２を制御し難くなり、液状ガスケット５の塗布量を制御し難くなるためである。
その他は、実施例２と同様の構成、作用効果を有する。
なお、切欠段部３２１の形状は、種々変更することができ、例えば、段部底面３２５を第２接合面４２に対して傾斜させるなどしてもよい。
【００５５】
（実施例４）
本例は、図９に示すごとく、収容ケース２を３個のケース体を組み合わせて構成した例である。
すなわち、収容ケース２は、第１ケース体２１と第２ケース体２２とに加え、第２ケース体２３を備えている。つまり、第２ケース体２２は、第１ケース体２１側と反対側の面も開放面とした枠形状を有する。そして、第１ケース体２１側と反対側の開放面を覆うように、第３ケース体２３が配設されている。
【００５６】
第２ケース体２２と第３ケース体２３との間の接合部２６０にも、液状ガスケット５が介在している。この接合部２６０には、上記特定領域２６１は形成されていない。ただし、この接合部２６０にも特定領域２６１を形成してもよい。
その他は、実施例２と同様の構成を有し、同様の作用効果を有する。
【００５７】
（比較例１）
本例は、図１０に示すごとく、第２フランジ部３２に、切欠段部３２１の代わりにテーパ面３９を設けた例である。
テーパ面３９は、第２フランジ部３２における外側面３２２と第２接合面４２との間に、両者に対して傾斜する平坦面として形成されている。
その他は、実施例２と同様である。
【００５８】
本例の場合には、テーパ面３９を充分に大きく形成すれば、第１接合面４１と第２接合面４２との間から液状ガスケット５が外側へ押し出されても、その突出した液状ガスケット５をテーパ面３９と第１接合面４１との間に配置することはできる。しかし、テーパ面３９を形成すると、第２接合面４２の幅Ｗ２の制御が困難となり、液状ガスケット５の塗布量を制御し難くなる。その結果、接合部２６におけるシール性能のばらつきを防ぐことが困難となる。
【００５９】
これに対して、実施例１〜４のように、第２フランジ部３２に切欠段部３２１を設けた場合には、第２接合面４２に対して切欠段部３２１の段部側面３２６が略直交するように形成されている（図４等参照）。そのため、第２接合面４２の幅Ｗ２を正確に確保しやすく、液状ガスケット５の塗布量のばらつきを容易に防ぐことができる。
【００６０】
（比較例２）
本例は、図１１に示すごとく、第１接合面４１の幅Ｗ１を第２接合面４２の幅Ｗ２よりも小さくした例である。
この場合、図１１（Ａ）に示すごとく、第１フランジ部３１の内側面３１３を第２フランジ部３２の内側面３２３と同一面上に配置すると、第２フランジ部３２の切欠段部３２１に第１接合面４１が対向しなくなる。そうすると、液状ガスケット５が接合部２６から押し出されたとき、液状ガスケット５が第１フランジ部３１の外側面３１２よりも大きくはみ出るおそれがある。
【００６１】
また、図１１（Ｂ）に示すごとく、第１接合面４１を第２フランジ部３２の切欠段部３２１に対向させるように、第１フランジ部３１を配置すると、第２接合面４２が第１接合面４１よりも内側に突出する。すなわち、第２フランジ部３２の内側面３２３が第１フランジ３１の内側面３１３よりも内側にオフセットされる。
【００６２】
この場合には、第１接合面４１と第２接合面４２との対向部分の幅が小さくなる一方で、第２フランジ部３２が内側へ張り出すこととなる。それゆえ、第１フランジ部３１と第２フランジ部３２との接合部２６のシール性能においても、収容ケース２内のスペースにおいても、不利となりやすい。
また、接合部２６に配される液状ガスケット５の幅もばらつきやすく、シール性能のばらつきを招きやすい。
【００６３】
これに対し、実施例１〜４のように、第１接合面４１の幅Ｗ１を第２接合面４２の幅Ｗ２よりも大きくすることにより、接合部２６のシール性能及び収容ケース２内のスペースを確保しつつ、液状ガスケット５の外側へのはみ出しを抑制することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 電力変換装置
２ 収容ケース
２１ 第１ケース体
２２ 第２ケース体
２６ 接合部
２６１ 特定領域
３１ 第１フランジ部
３２ 第２フランジ部
３２１ 切欠段部
３２２ （第２フランジ部の）外側面
４１ 第１接合面
４１１ 幅広接合面
４２ 第２接合面
５ 液状ガスケット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１ケース体と第２ケース体とを組み合わせてなる収容ケースを備え、該収容ケースの内側に構成部品を収容してなる電力変換装置であって、
上記第１ケース体及び上記第２ケース体は、それぞれの開口端の全周に第１フランジ部及び第２フランジ部を備え、
上記第１フランジ部における第１接合面と、上記第２フランジ部における第２接合面とは、互いの間に液状ガスケットを挟持した状態で対向配置され、
上記第１フランジ部と上記第２フランジ部との接合部における周方向の少なくとも一部である特定領域においては、上記第１接合面が上記第２接合面よりも幅が大きくかつ外側へ突出した幅広接合面を有すると共に、上記第２フランジ部の外側面から内側へ後退すると共に上記幅広接合面に対向配置された切欠段部が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置において、上記第２フランジ部は、上記特定領域においては、内側面を略平坦面としていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電力変換装置において、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部とは、互いをボルトによって締結固定するためのボルト座部を備え、該ボルト座部が形成された領域以外の領域に上記特定領域を設けていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換装置において、上記第２ケース体には、外部機器との電気的接続を図るためのコネクタ部が形成されており、該コネクタ部の開口方向が上記第２ケース体の開口方向と略一致しており、上記第２ケース体の開口方向から見たとき、上記コネクタ部と上記特定領域とが隣接していることを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置において、上記液状ガスケットは、上記特定領域においては、上記第２接合面の全面に密着していることを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力変換装置を製造する方法であって、上記第１ケース体と上記第２ケース体とを、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部とにおいて接合するにあたり、
上記第２接合面が上向きとなるように上記第２ケース体を配置し、
次いで、上記第２接合面に液状ガスケットを塗布し、
次いで、上記第１接合面が下向きとなるように上記第１ケース体を上記第２ケース体の上方に配置し、
次いで、上記第１接合面を上記第２接合面に対向配置させると共に両者の間に上記液状ガスケットを挟んだ状態で、上記第１ケース体と上記第２ケース体とを接合することを特徴とする電力変換装置の製造方法。
【請求項１】
少なくとも第１ケース体と第２ケース体とを組み合わせてなる収容ケースを備え、該収容ケースの内側に構成部品を収容してなる電力変換装置であって、
上記第１ケース体及び上記第２ケース体は、それぞれの開口端の全周に第１フランジ部及び第２フランジ部を備え、
上記第１フランジ部における第１接合面と、上記第２フランジ部における第２接合面とは、互いの間に液状ガスケットを挟持した状態で対向配置され、
上記第１フランジ部と上記第２フランジ部との接合部における周方向の少なくとも一部である特定領域においては、上記第１接合面が上記第２接合面よりも幅が大きくかつ外側へ突出した幅広接合面を有すると共に、上記第２フランジ部の外側面から内側へ後退すると共に上記幅広接合面に対向配置された切欠段部が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置において、上記第２フランジ部は、上記特定領域においては、内側面を略平坦面としていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電力変換装置において、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部とは、互いをボルトによって締結固定するためのボルト座部を備え、該ボルト座部が形成された領域以外の領域に上記特定領域を設けていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換装置において、上記第２ケース体には、外部機器との電気的接続を図るためのコネクタ部が形成されており、該コネクタ部の開口方向が上記第２ケース体の開口方向と略一致しており、上記第２ケース体の開口方向から見たとき、上記コネクタ部と上記特定領域とが隣接していることを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置において、上記液状ガスケットは、上記特定領域においては、上記第２接合面の全面に密着していることを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力変換装置を製造する方法であって、上記第１ケース体と上記第２ケース体とを、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部とにおいて接合するにあたり、
上記第２接合面が上向きとなるように上記第２ケース体を配置し、
次いで、上記第２接合面に液状ガスケットを塗布し、
次いで、上記第１接合面が下向きとなるように上記第１ケース体を上記第２ケース体の上方に配置し、
次いで、上記第１接合面を上記第２接合面に対向配置させると共に両者の間に上記液状ガスケットを挟んだ状態で、上記第１ケース体と上記第２ケース体とを接合することを特徴とする電力変換装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２３３４９７（Ｐ２０１２−２３３４９７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１００５６０（Ｐ２０１１−１００５６０）
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]