(57)【要約】【課題】本明細書は、リアクトルを収容している筐体に関し、筐体のカバーの変形を抑える技術を提供する。【解決手段】筐体２の底板３の筐体内側に、圧縮された伝熱シート６を挟んでリアクトル１０ａ、１０ｂが固定されている。底板３の筐体外側のリアクトル１０ａ、１０ｂと対向する位置に冷媒を通す流路２３が設けられている。流路２３はロアカバー３０で覆われている。ロアカバー３０は、ロアカバーの法線方向からみたときにリアクトル１０ａ、１０ｂの四隅に対応する位置にてボルト２５で底板３に固定されている。底板３に面する側とは反対側に、法線方向から見たときにリアクトル１０ａ、１０ｂの両側で平行に延びており頭頂面が平坦な一対の凸条３１が設けられている。凸条３１にはリアクトル１０ａ、１０ｂの四隅に対応する位置に、ボルト２５との干渉を避ける窪み３２が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアクトルを収容している筐体であり、
前記筐体の底板の筐体内側に、圧縮された伝熱シートを挟んで前記リアクトルが固定されているとともに、前記底板の筐体外側の前記リアクトルと対向する位置に冷媒を通す流路が設けられており、
前記流路がロアカバーで覆われており、
前記ロアカバーは、
当該ロアカバーの法線方向からみたときに前記リアクトルの四隅に対応する位置にて締結部材で前記底板に固定されており、
前記底板に面する側とは反対側に、前記法線方向から見たときに前記リアクトルの両側で平行に延びており頭頂面が平坦な一対の凸条が設けられているとともに、前記凸条には前記リアクトルの四隅に対応する位置に、前記締結部材との干渉を避ける窪みが設けられている、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、リアクトルを収容している筐体に関する。筐体は、例えば電圧コンバータの筐体である。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の駆動モータを制御する電力制御器など、電子機器のなかには、リアクトルを必要とする機器がある（特許文献１―３）。特に、電気自動車用の電力制御器は、数十アンペアの電流が流れるため、リアクトルの発熱量が大きい。リアクトルの冷却のため、リアクトルが取り付けられる筐体（電子機器の筐体）の底板とリアクトルの間に放熱シートを挟む場合がある（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３９６４４号公報
【特許文献２】特開２０１１−７１４８５号公報
【特許文献３】特開２０１１−７１４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リアクトルを冷却するため、底板の筐体外側のリアクトルと対向する位置に冷媒を通す流路を設けることが考えられる。流路は、底板に固定されるロアカバーで覆われる。一方、筐体の底板とリアクトルの間に放熱シートを挟む場合、放熱シートを圧縮するために比較的に高い荷重でリアクトルを放熱シートに押し付けつつリアクトルが底板に締結される。高い荷重を加えるため、底板が変形するおそれがある。底板が変形すると、底板とロアカバーとの間の密閉性（流路の密閉性）が低下してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する筐体は、次の特徴を備えている。筐体の底板の筐体内側に、圧縮された伝熱シートを挟んでリアクトルが固定されている。底板の筐体外側のリアクトルと対向する位置に冷媒を通す流路が設けられている。流路はロアカバーで覆われている。ロアカバーは、その法線方向からみたときにリアクトルの四隅に対応する位置にて締結部材で底板に固定されている。ロアカバーは、底板に面する側とは反対側に、法線方向から見たときにリアクトルの両側で平行に延びており頭頂面が平坦な一対の凸条が設けられている。凸条にはリアクトルの四隅に対応する位置に、締結部材との干渉を避ける窪みが設けられている。
【０００６】
上記の構造は、荷重を加えつつリアクトルを底板に固定する際、凸条の頭頂面を治具で支えておけば、底板とロアカバーの変形を抑制することができる。しかも、ロアカバーを底板に固定する締結部材はロアカバーの法線方向からみてリアクトルの四隅に相当する位置に配置されており、凸条には締結部材との干渉を避ける窪みが設けられているので、凸条で荷重を支えるのに締結部材が邪魔になることはない。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】
【０００７】
【図１】実施例の筐体の平面図である。
【図２】実施例の筐体の底面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図２のIV−IV線に沿った断面図である（リアクトル取り付け時）。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して実施例の筐体２を説明する。図１に、実施例の筐体２の平面図を示す。図１は、筐体のアッパーカバーを外した状態であり、内部が見えるようになっている。図２は、筐体２の底面図である。図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。図４は、図２のIV−IV線に沿った断面図である。実施例の筐体２は、電気自動車に搭載される電力制御ユニットの筐体である。電力制御ユニットは、直流電源の電力を走行用モータの駆動に適した交流電力に変換するデバイスである。電力制御ユニットは、直流電源の電圧を昇圧する電圧コンバータ回路と、昇圧された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路を含んでいる。電圧コンバータ回路は、トランジスタとリアクトルを組み合わせたチョッパ型である。即ち、電力制御ユニットはリアクトルを含んでいる。電圧コンバータ回路は、高負荷に対応するため、２個のリアクトル１０ａ、１０ｂを含んでいる。図では、筐体２に収容されている部品のうち、リアクトル１０ａ、１０ｂのみを描いてあり、他の部品の図示は省略した。また、図の座標系において、Ｚ軸正方向が「上」に相当する。
【０００９】
リアクトル１０ａ、１０ｂの夫々は、リング状のコア１３とコイル１２で構成される。リング状のコア１３はリング内側の２か所をつなぐ柱状部を備えている。コイル１２は、その柱状部に捲回されている。コア１３は樹脂カバーに覆われているが、樹脂カバーの図示は省略した。樹脂カバーの３か所に鍔１５が設けられているが、図では樹脂カバーを省略しているため、鍔１５はコア１３に取り付けられているように描いてあることに留意されたい。
【００１０】
リアクトル１０ａ、１０ｂは、筐体２の底板３に固定されている。底板３には、リアクトル１０ａ、１０ｂの両側に相当する位置に、リアクトル固定用の凸条４が設けられている。先に述べた鍔１５がボルト１６によって凸条４に固定される。
【００１１】
図３に示すように、コイル１２と底板３との間には、放熱シート６が挟まれている。リアクトル１０ａ、１０ｂは、コイル１２の下面を放熱シート６に強く押し付けつつ、ボルト１６で底板３に固定される。それゆえ、放熱シート６は上下方向に圧縮された状態でリアクトル１０ａ、１０ｂ（コイル１２）と底板３の間に挟まれている。強く圧縮された放熱シート６が、リアクトル１０ａ、１０ｂ（コイル１２）から底板３への熱の拡散を促進する。
【００１２】
底板３の筐体外側のリアクトル１０ａ、１０ｂと対向する位置に冷媒を通す流路２３が設けられている。流路２３は、底板３の外面に設けられた複数の溝であり、溝の上部がロアカバー３０で塞がれる。なお、図２では、流路２３はロアカバー３０に隠れて見えないが、流路２３と、流路２３に設けられている隔壁２２と複数のフィン２１を破線で描いてある。
【００１３】
流路２３は、筐体２の側面に設けられた供給口５ａと排出口５ｂとつながっている。また、流路２３は、隔壁２２で平行な２本の流路に分かれており、その２本の流路は、隔壁２２の端（図２において隔壁２２の左端）でＵ字に湾曲してつながっている。供給口５ａから供給される冷媒は、Ｕ字形状の流路２３を通過する間にリアクトル１０ａ、１０ｂの熱を吸収し、排出口５ｂから排出される。先に述べたように、リアクトル１０ａ、１０ｂのコイル１２は放熱シート６を介して底板３と熱的に接続されており、コイル１２の熱は、放熱シート６、底板３、フィン２１（隔壁２２）を通じて冷媒へ移動する。
【００１４】
筐体２の底板３に設けられた流路２３はロアカバー３０によって塞がれている。ロアカバー３０は、ボルト２５で底板３に固定される。複数のボルト２５は、ロアカバー３０をその法線方向（図中のＺ軸方向）からみたときに、流路２３の外側を囲むように配置されている。また、ボルト２５は、ロアカバー３０をその法線方向（図中のＺ軸方向）からみたときにリアクトル１０ａ、１０ｂの四隅に対応する位置に配置されている。ロアカバー３０と底板３の間は、ＦＩＰＧ（Formed In Place Gasket）などのシーリング材で密封され、流路２３から冷媒が漏れないようになっている。
【００１５】
ロアカバー３０の底板３との対向面とは反対側に、流路２３を囲むように延びている凸条３１が設けられている。凸条３１の頭頂面は平坦である。図２に示されているように、凸条３１は、ロアカバー３０をその法線方向（図中のＺ軸方向）からみたときにリアクトル１０ａ、１０ｂの両側で平行に延びている。凸条３１には、ロアカバー３０を底板３に固定するボルト２５との干渉を避ける窪み３２が設けられている。窪み３２は、ロアカバー３０の法線方向からみたときに、凸条３１の幅を狭めるように設けられている。
【００１６】
図３は、窪み３２を横断する断面を示しており、図４は、窪み３２が無い箇所で凸条３１を横断する断面を示している。図４には、ボルト２５の位置がわかるように、図３におけるボルト２５を仮想線で示している。図３と図４を比較すると、窪み３２が、ボルト２５との干渉を避けていることが理解できる。
【００１７】
２個のリアクトル１０ａ、１０ｂの並び方向の両側にもボルト２５が配置されているが、リアクトル１０ａ、１０ｂの四隅に配置された４本のボルト２５において、凸条３１に沿って隣接するボルト２５の間には他のボルトが配置されていないことに留意されたい。別言すれば、ロアカバー３０をその法線方向からみたときに、リアクトル１０ａ（１０ｂ）に沿っている凸条３１の範囲にはボルト２５が配置されていない。
【００１８】
窪み３２を横断する箇所では凸条３１の幅はｄ１であり、窪み３２が無い箇所では、凸条３１の幅はｄ２である。明らかに幅ｄ２は、幅ｄ１よりも大きい。また、凸条３１の高さＨ１は、ボルト２５のボルトヘッドの高さＨ２よりも高い。
【００１９】
凸条３１は、次の利点を与える。先に述べたように、リアクトル１０ａ、１０ｂと底板３の間には、放熱シート６が圧縮された状態で挟まれている。放熱シート６は、リアクトル１０ａ、１０ｂを取り付ける際に、リアクトル１０ａ、１０ｂが放熱シート６に荷重を加えて圧縮される。その際、底板３とロアカバー３０もその荷重を受けるため変形するおそれがある。そこで、リアクトル１０ａ、１０ｂを放熱シート６に押し付ける際、凸条３１の下に、平坦な上面を有する治具を配置することで、底板３とロアカバー３０を下からしっかりと支えることができる。図５に、リアクトル１０ａ（１０ｂ）を取り付ける様子を示した断面図を示す。図５は、図４と同じ断面を示している。凸条３１に当接するように、筐体２の下に治具４１を配置する。そして、リアクトル１０ａ（１０ｂ）のコイル１２を上から押圧用ブロック４２で荷重を加える。矢印４２ａが、押圧用ブロック４２によって上から加えられる荷重を示しており、矢印４１ａが下側の治具４１が支える荷重反力を示している。コイル１２の上から加えられる荷重４２ａを、幅広の凸条３１を介して支えることができるので、ロアカバー３０と底板３の変形を抑えることができる。
【００２０】
先に述べたように、ボルト２５のヘッド高さＨ２よりも凸条３１の高さＨ１の方が高い。それゆえ、ボルト２５の場所においても、ボルト２５が治具４１と干渉することはない。
【００２１】
実施例のロアカバー３０よりも幅広のロアカバーを採用し、ロアカバーを固定するボルト２５の位置を凸条３１から遠ざければ窪み３２を設ける必要はなくなる。しかしながら、幅広のロアカバーを採用すると、ロアカバーに無駄な領域が伴ってしまう。例えば自動車に搭載されるデバイスには可能なかぎり小型化が要求される。実施例の筐体は、ロアカバー３０を幅広にすることなく、ロアカバー３０を固定するボルトの位置を流路２３に近づけつつ、荷重時のロアカバー３０と底板３の変形を抑えることができる。
【００２２】
実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。実施例の筐体２は、２個のリアクトル１０ａ、１０ｂを収容している。筐体は、１個のリアクトルを収容するものであってもよいし、３個以上のリアクトルを収容しているものであってもよい。
【００２３】
ロアカバー３０は、リアクトル１０ａ（１０ｂ）の四隅に相当する位置でボルト２５によって底板３に固定されている。ロアカバー３０を固定するボルト２５はリアクトル１０ａ（１０ｂ）の四隅に相当する位置以外に配置されてもよい。ただし、凸条３１のリアクトル１０ａ（１０ｂ）と隣接する範囲にはボルト２５を配置しない。
【００２４】
本明細書が開示した技術は、電気自動車の電力制御器以外のデバイスの筐体に適用されてもよい。
【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：本体
４：ロアカバー
５：リアクトル
６：放熱シート
３１、４１：フランジ
３２、４２：リブ
３５、５６：ボルト
４３、４５：凸条
４３ａ：ボルト孔
４３ｂ：平坦面
４４：補強リブ
５１：コア
５２：コイル
５３：樹脂カバー
５４：リブ
【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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