(57)【要約】【課題】自動車に搭載されており、冷媒管がケースを貫通している電気機器に関し、車両が衝突した際にケース内で冷媒の漏出による電気部品の損傷を防止する。【解決手段】電気機器は、自動車に搭載されており、そのケースに電気部品と冷却器を収容している。冷却器は、液体冷媒で電気部品を冷却する。電気機器は、ケースを貫通しているとともに冷却器に接続されている冷媒管を備えている。車両が衝突した際の衝突荷重が冷媒管に加わった場合、ケースの外に位置する切欠が最初に破断し、そこからケースの外部に冷媒を排出できる。その結果、ケース内における冷媒の漏出を抑制できる。車両が衝突した際に冷媒の漏出による電子機器の損傷を防止できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に搭載される電気機器であり、
電気部品を収容しているケースと、
前記ケースに収容されており、液体冷媒で前記電気部品を冷却する冷却器と、
前記ケースを貫通しているとともに前記冷却器に接続されている冷媒管と、
を備えており、
前記ケースの外側で前記冷媒管の外面に切欠が設けられている、
電気機器。
【請求項２】
前記切欠は、前記冷媒管の外周を一巡している、請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記切欠は、前記電気機器が車載された状態で前記冷媒管の下面に設けられているとともに、前記冷媒管の軸線方向に沿って延びている、請求項１に記載の電気機器。
【請求項４】
前記電気機器は、前記自動車のフロントコンパートメントに搭載されており、
前記冷媒管は、前記電気機器が車載された状態において、前記ケースから車両前方斜め下方へ延びている、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、自動車に搭載される電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、自動車に搭載される制御装置（電気機器）が開示されている。その自動車は、エンジンとモータを備えたハイブリッド車であり、制御装置は、モータの駆動電力を制御するデバイスである。制御装置は、フロントコンパートメントにて、モータを含む駆動装置のケースの上に固定されている。
【０００３】
制御装置のケースには多くの電気部品とともに液体冷媒を用いた冷却器が収容されている。冷却器に接続される冷媒管はケースを貫通し、ケースの外部へ延びている。冷媒管を通じて外部から液体の冷媒が供給され、電気部品から熱を吸収した冷媒は別の冷媒管を通じてケースの外部へ排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６４７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の制御装置では、車両が衝突した際の衝突荷重が冷媒管に加わった場合、冷媒管がケース内に押し込まれることによってケース内の冷却器が損傷し、ケース内に冷媒が漏出するおそれがあった。ケース内における冷媒の漏出は、ケース内に収容されている電気部品を損傷させる要因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書は自動車に搭載される電気機器を開示する。電気機器は、電気部品を収容しているケースと、ケースに収容されており、液体冷媒で電気部品を冷却する冷却器と、ケースを貫通しているとともに冷却器に接続されている冷媒管を備えている。ケースの外側で冷媒管の外面に切欠が設けられている。
【０００７】
上記の電気機器によれば、車両が衝突した際の衝突荷重が冷媒管に加わった場合、ケースの外に位置する切欠が最初に破断し、そこからケースの外部に冷媒を排出できる。その結果、ケース内における冷媒の漏出を抑制できる。車両が衝突した際に冷媒の漏出による電子機器の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】上方から見た車両の概略構成を示す説明図である。
【図２】左側方から見た車両の概略構成を示す説明図である。
【図３】車両に搭載された電力制御装置の詳細構成を示す斜視図である。
【図４】図３の矢視から見た電力制御装置の詳細構成を示す断面図である。
【図５】図３の矢視から見た電力制御装置の詳細構成を示す部分断面図である。
【図６】電力制御装置の管部が破損した状態の一例を示す説明図である。
【図７】第２実施例における電力制御装置の詳細構成を示す部分断面図である。
【図８】図７の矢視から見た管部の詳細構成を示す断面図である。
【図９】電力制御装置の管部が破損した状態の一例を示す説明図である。
【図１０】図９の矢視から見た管部の詳細構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施例）図１は、上方から見た車両１００の概略構成を示す説明図である。図２は、左側方から見た車両１００の概略構成を示す説明図である。図１および図２には、車両１００における前方側の一部が図示されている。車両１００は、駆動輪を駆動する動力の少なくとも一部を電気モータによって生成する。車両１００は、動力源として電気モータに加えてエンジンを備えるハイブリッド車である。以下では、電気モータを単にモータと称する。図中の座標系の「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、「下」は、車両を基準とした方向を意味する。以下の図でも同様である。
【００１０】
車両１００は、車体１１０と、エンジン１２０と、トランスアクスル１２１と、電力制御装置２００を備えている。トランスアクスル１２１の内部に、モータ１２２が収容されている。エンジン１２０とトランスアクスル１２１は車幅方向で連結されている。エンジン１２０の出力軸とモータ１２２の出力軸は、トランスアクスル１２１に備えられたギアセットで連動する。モータ１２２を駆動するための電源は車両の後部に搭載されており、図には示されていない。
【００１１】
車両１００の電力制御装置２００は、トランスアクスル１２１の上に固定されている。電力制御装置２００は、前下がりの姿勢でトランスアクスル１２１の上に固定されている。電力制御装置２００は、モータ１２２の駆動電力を制御する。電力制御装置２００は、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）とも呼ばれる。電力制御装置２００は、ケース２１０と、第１外部冷媒管２３０を備えている。
【００１２】
ケース２１０は、電気部品と、電気部品を冷却する冷却器を収容している。第１外部冷媒管２３０は、ケース２１０の外側に固定されている。第１外部冷媒管２３０は、ケース２１０の前面から、車両前方斜め下方へと延びている。第１外部冷媒管２３０には、冷媒を通す流路が形成されている。第１外部冷媒管２３０は、冷媒を循環させる冷媒循環装置（不図示）へと接続されている。第１外部冷媒管２３０は、電力制御装置２００の外部から冷媒をケース２１０の内部へ通す。電力制御装置２００の詳細構成については後述する。
【００１３】
車両１００の車体１１０は、車両１００の外郭を構成する。車体１１０は、車両１００の前方側にエンジンコンパートメント１１２を備えている。エンジンコンパートメント１１２には、エンジン１２０、トランスアクスル１２１（モータ１２２）、および電力制御装置２００などが配置されている。車体１１０は、マウント１１４，１１６を有する。マウント１１４は、右前輪の懸架装置（図示しない）を支持する。マウント１１６は、左前輪の懸架装置（図示しない）を支持する。
【００１４】
マウント１１４は、エンジンコンパートメント１１２内の右端に位置する。マウント１１６は、エンジンコンパートメント１１２内の左端に位置する。エンジン１２０とトランスアクスル１２１は、マウント１１４とマウント１１６との間に位置し、マウント１１４，１１６より前後方向に張り出している。
【００１５】
電力制御装置２００は、エンジン１２０の左側に位置するとともに、マウント１１６の右側に位置する。電力制御装置２００は、エンジン１２０と、マウント１１６との間に挟まれている。電力制御装置２００の第１外部冷媒管２３０は、ケース２１０の前面から車両前方斜め下方（図２の矢印ＰＤの方向）に延びている。第１外部冷媒管２３０は、エンジン１２０より前方に突出している。
【００１６】
図３は、車両１００に搭載された電力制御装置２００の詳細構成を示す斜視図である。図４は、図３の矢視Ｆ４−Ｆ４から見た電力制御装置２００の詳細構成を示す断面図である。電力制御装置２００は、ケース２１０および第１外部冷媒管２３０のほか、冷却器２２０と、第２外部冷媒管２４０と、第３外部冷媒管２５０と、複数の電気部品３００を備えている。
【００１７】
電力制御装置２００の第１外部冷媒管２３０は、冷媒をケース２１０の内部へ導く。電力制御装置２００の第３外部冷媒管２５０は、ケース２１０の外部へと冷媒を排出する。第３外部冷媒管２５０は、ケース２１０の前方に位置する。第３外部冷媒管２５０は、第１外部冷媒管２３０と同様に、ケース２１０の前面から車両前方斜め下方に延びている。
【００１８】
電力制御装置２００は、そのケース２１０の中に、複数の電気部品３００とともに冷却器２２０を収容されている。電気部品３００は、複数の電力用半導体素子（パワーデバイス）を封止したパワーモジュールである。電気部品３００は、通電によって発熱し、冷却器２２０によって冷却される。
【００１９】
冷却器２２０は、複数の冷却プレート２２６で構成されている。複数の冷却プレート２２６は、複数の電気部品３００とひとつずつ交互に積層されている。夫々の冷却プレート２２６の内部は空洞であり、内部を冷媒が通る。隣接する冷却プレート２２６同士は２か所で連通している。図中の左端の冷却プレート２２６には、第１内部冷媒管２２８と第２内部冷媒管２２９が接続されている。第１内部冷媒管２２８は、ガスケット２３９を介して第１外部冷媒管２３０に接続されている。第２内部冷媒管２２９は、ガスケット２４９を介して第２外部冷媒管２４０と接続されている。ガスケット２３９、２４９は樹脂で作られている。冷媒は第１外部冷媒管２３０と第１内部冷媒管２２８を介して冷却器２２０に供給される。冷却器２２０に供給された冷媒は、複数の冷却プレート２２６に分配される。冷媒は、冷却プレート２２６を通過している間に隣接している電気部品３００の熱を吸収する。熱を吸収した冷媒は、第２内部冷媒管２２９と第２外部冷媒管２４０を通じてケース２１０の下部に収容されている別の冷却器に送られる。別の冷却器を通った冷媒は、第３外部冷媒管２５０を通してケース２１０の外部へ排出される。先に述べた通り、冷媒は、不図示の冷媒循環装置と電力制御装置２００の間で循環する。
【００２０】
図５は、図３の矢視Ｆ５−Ｆ５から見た電力制御装置２００の詳細構成を示す部分断面図である。電力制御装置２００の第１外部冷媒管２３０の本体２３４の軸ＡＸは、車両前方斜め下方向に延びている。第１外部冷媒管２３０の先端２３１は、ケース２１０の外側からケース２１０に設けられている貫通孔２１１に差し込まれている。貫通孔２１１の内部で、第１外部冷媒管２３０の先端２３１がガスケット２３９を介して第１内部冷媒管２２８と接続されている。第１外部冷媒管２３０と第１内部冷媒管２２８で構成される冷媒管は、貫通孔２１１を貫通している。第１内部冷媒管２２８も、第１外部冷媒管２３０と同様に、ケース２１０を貫通しているとともに、その軸線が前方斜め下方を向くように傾斜している。冷却器２２０も、内部の冷媒流路が前方斜め下方を向くように傾斜している。
【００２１】
第１外部冷媒管２３０の本体２３４の先端にはフランジ２３２が設けられている。フランジ２３２がケース２１０の側面に当接している。図示は省略しているが、フランジ２３２が、ボルトでケース２１０に固定されている。フランジ２３２のケース２１０とは反対側で、第１外部冷媒管２３０の本体２３４の外面に切欠２３６が設けられている。
【００２２】
第１外部冷媒管２３０の切欠２３６は、本体２３４の外面に形成されている。切欠２３６は、本体２３４のフランジ２３２寄りの位置において、本体２３４の全周にわたって線状に延びている。別言すれば、切欠２３６は、ケース２１０の外側で第１外部冷媒管２３０の外周を一巡している溝である。
【００２３】
図６は、第１外部冷媒管２３０の本体２３４が破損した状態の一例を示す説明図である。図６の状態は、図５の電力制御装置２００に対して前方から衝突荷重ＩＭが加わることによって、切欠２３６において本体２３４が破損した状態である。本体２３４の肉厚は、切欠２３６において他の部位よりも全周にわたって薄くなっている。そのため、本体２３４に前方から衝突荷重ＩＭが加わった場合、切欠２３６に応力集中を発生させることによって、切欠２３６において第１外部冷媒管２３０の本体２３４を折損させることができる。その際、冷却器２２０に残されている冷媒Ｗは、重力により本体２３４の折損部位（開口した切欠２３６）を通じて電力制御装置２００のケース２１０の外部に流出する。
【００２４】
以上説明した実施例によれば、車両１００が衝突した際の衝突荷重ＩＭが第１外部冷媒管２３０に加わった場合、本体２３４を切欠２３６において優先的に開口させることによって、冷却器２２０から、第１外部冷媒管２３０の開口した切欠２３６を通じてケース２１０の外部に冷媒Ｗを排出できる。これによって、ケース２１０内における冷媒Ｗの漏出を抑制できる。その結果、車両１００が衝突した際に冷媒Ｗの漏出による電気部品３００の損傷を防止できる。
【００２５】
また、電力制御装置２００を備える車両１００において、第１外部冷媒管２３０の本体２３４は、ケース２１０から重力方向（斜め下方）に向けて突出している。そして、冷却器２２０は、切欠２３６よりも上方に位置している。そのため、車両１００が衝突した際の衝突荷重ＩＭが第１外部冷媒管２３０に加わった場合、重力により冷却器２２０から本体２３４へと冷媒Ｗを誘導することによって、冷却器２２０から切欠２３６を通じてケースの外部に冷媒Ｗをいっそう効果的に排出できる。
【００２６】
（第２実施例）図７は、第２実施例における電力制御装置２００Ｂの詳細構成を示す部分断面図である。図８は、図７の矢視Ｆ８−Ｆ８から見た第１外部冷媒管２３０Ｂの本体２３４Ｂの詳細構成を示す断面図である。第２実施例の電力制御装置２００Ｂは、先の第１外部冷媒管２３０に代えて第１外部冷媒管２３０Ｂを備える点を除き、第１実施例の電力制御装置２００と同様である。第２実施例の第１外部冷媒管２３０Ｂは、切欠２３６が形成された本体２３４に代えて、切欠２３６Ｂが形成された本体２３４Ｂを備える点を除き、第１実施形態の第１外部冷媒管２３０と同様である。
【００２７】
第１外部冷媒管２３０Ｂの本体２３４Ｂは、フランジ２３２からケース２１０の外側に突出した筒状を成す部位である。本体２３４Ｂの軸ＡＸは、車両前方斜め下方へ延びている。
【００２８】
第１外部冷媒管２３０Ｂの切欠２３６Ｂは、本体２３４Ｂの外面に形成されている。切欠２３６Ｂは、本体２３４Ｂの外面のうち下方を向く部位に形成されている。切欠２３６Ｂは、本体２３４Ｂが突出する方向に向けて線状に延びている。換言すると、切欠２３６Ｂは、第１外部冷媒管２３０Ｂの本体２３４Ｂの軸ＡＸに沿って線状に延びている。
【００２９】
図９は、電力制御装置２００Ｂの第１外部冷媒管２３０Ｂの本体２３４Ｂが破損した状態の一例を示す説明図である。図１０は、図９の矢視Ｆ１０−Ｆ１０から見た本体２３４Ｂの詳細構成を示す断面図である。図９および図１０の状態は、図７の電力制御装置２００Ｂに対して前方から衝突荷重ＩＭが加わることによって、切欠２３６Ｂにおいて本体２３４Ｂが破損した状態である。本体２３４Ｂの肉厚は、切欠２３６Ｂにおいて他の部位よりも軸ＡＸに沿って線状に薄くなっている。そのため、本体２３４Ｂに前方から衝突荷重ＩＭが加わった場合、切欠２３６Ｂに応力集中を発生させることによって、切欠２３６Ｂにおいて本体２３４Ｂを開口させることができる。その際、冷却器２２０に残されている冷媒Ｗは、重力により本体２３４Ｂの切欠２３６Ｂの開口部位を通じてケース２１０の外部に流出する。
【００３０】
以上説明した第２実施例によれば、車両１００が衝突した際の衝突荷重ＩＭが第１外部冷媒管２３０Ｂに加わった場合、その本体２３４Ｂを切欠２３６Ｂにおいて優先的に開口させることによって、冷却器２２０から、開口した切欠２３６Ｂを通じてケース２１０の外部に冷媒Ｗを排出できる。これによって、ケース２１０内における冷媒Ｗの漏出を抑制できる。その結果、車両１００が衝突した際に冷媒Ｗの漏出による電気部品３００の損傷を防止できる。
【００３１】
また、電力制御装置２００Ｂを備える車両１００において、切欠２３６Ｂは、第１外部冷媒管２３０Ｂの外面のうち重力方向（下方）を向く部位に形成されているとともに、その本体２３４Ｂが突出する方向に向けて線状に延びている。そのため、車両１００が衝突した際の衝突荷重ＩＭが第１外部冷媒管２３０Ｂに加わった場合、その本体２３４Ｂにおける重力方向（前方斜め下方）を向く部位を切欠２３６Ｂにおいて優先的に開口させることによって、冷却器２２０から開口した切欠２３６Ｂを通じてケース２１０の外部に冷媒Ｗをいっそう効果的に排出できる。
【００３２】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる第１外部冷媒管２３０（２３０Ｂ）と第１内部冷媒管２２８（２２８Ｂ）は、接続されており、「冷媒管」の一例に相当する。第２内部冷媒管２２９と第２外部冷媒管２４０も接続されており、別の冷媒管を構成する。別の冷媒管も、第１外部冷媒管２３０（２３０Ｂ）と第１内部冷媒管２２８（２２８Ｂ）と同じ構成を備えていてもよい。第３外部冷媒管２５０についても同様である。本明細書が開示した技術は、電力制御装置以外の電気機器に適用することも可能である。
【００３３】
以上、実施形態を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、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、上述した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面において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、出願時の請求項に記載した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おいて説明した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、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】
【００３４】
１００：車両
１１２：エンジンコンパートメント
１２０：エンジン
１２１：トランスアクスル
１２２：モータ
２００、２００Ｂ：電力制御装置
２１０：ケース
２１１：貫通孔
２２０：冷却器
２２６：冷却プレート
２２８：第１内部冷媒管
２２９：第２内部冷媒管
２３０、２３０Ｂ：第１外部冷媒管
２３２：フランジ
２３４、２３４Ｂ：本体
２３６、２３６Ｂ：切欠
２３９、２４９：ガスケット
２４０：第２外部冷媒管
２５０：第３外部冷媒管
３００：電気部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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