(57)【要約】【課題】樹脂のはみ出しの抑制が図られた水密プレート及びそれを備える電源装置を提供する。【解決手段】本発明に係るベースプレート（水密プレート）１２において、水路側壁４４がカバープレート３６と接して水路３８を画成する際には、水路側壁４４の第２の段部４８に樹脂５２が塗布されて、水路３８の水密性が向上される。この第２の段部４８は、カバープレート３６と接する段部である第１の段部４６より水路３８側且つ下側に位置している。そのため、第２の段部４８に塗布された樹脂５２は、第２の段部４８の上側にある段部４６の端面４６ａにより、その移動が制止される。また、第２の段部４８に塗布され樹脂５２の樹脂溜まり５２ａは、第２の段部４８より水路側３８且つ下側に位置する第３の段部５０に収容される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバープレートと接して水路を画成する水路側壁を有する水密プレートであって、
前記水路側壁には、
前記カバープレートに接する第１の段部と、
前記第１の段部より前記水路側且つ下側に位置し、シール樹脂が塗布される第２の段部と、
前記第２の段部より前記水路側且つ下側に位置し、前記シール樹脂の樹脂溜まりが収容される第３の段部とが形成されている、水密プレート。
【請求項２】
スイッチング素子、トランス及び整流素子を含む電子部品と、
これらの電子部品が搭載されると共に、カバープレートと接して水路を画成する水路側壁を有する水密プレートとを備え、前記水路を流通する冷媒により前記電子部品が冷却される電源装置であって、
前記水路側壁には、
前記カバープレートに接する第１の段部と、
前記第１の段部より前記水路側且つ下側に位置し、シール樹脂が塗布される第２の段部と、
前記第２の段部より前記水路側且つ下側に位置し、前記シール樹脂の樹脂溜まりが収容される第３の段部とが形成されている、電源装置。
【請求項３】
スイッチング素子、トランス及び整流素子を含む電子部品と、
これらの電子部品が搭載されると共に、カバープレートと接して水路を画成する水路側壁を有する水密プレートとを備え、前記水路を流通する冷媒により前記電子部品が冷却される電源装置であって、
前記水路側壁には、前記カバープレートに接する第１の段部と、前記第１の段部より前記水路側且つ下側に位置し、シール樹脂が塗布される第２の段部と、前記第２の段部より前記水路側且つ下側に位置し、前記シール樹脂の樹脂溜まりが収容される第３の段部とが形成されており、
前記水密プレートの前記第２の段部に前記シール樹脂が塗布されると共に、前記水密プレートの前記第１の段部と前記カバープレートとが接して、前記水路が画成されている、電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水路を密封する水密プレート及びそれを備えた電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この技術分野における水路の密封構造は、図５に示した構造となっている。すなわち、水密プレート６０の水路側壁６２とカバープレート６４とで水路６６が画成され、且つ、その水路側壁６２には２つの段部６８，７０が形成されている。そして、上段部６８にシーリング用のガスケット樹脂７２を塗布した後（図５（ａ）参照）、カバープレート６４と水密プレート６０とを圧着し（図５（ｂ）参照）、さらに樹脂７２を乾燥させることで水路６６の密封封止がおこなわれていた。なお、上段部６８よりも水路６６側且つ下側の下段部７０には、上記圧着の際に形成された樹脂溜まり７２ａが収容され、この樹脂溜まり７２ａの水路６６への流入が防止されている。また、この樹脂溜まり７２ａにより、水路６６を流通する冷媒の水圧に起因する応力を分散し、水密プレート６０の上段部６８とカバープレート６４との間に介在する樹脂７２に負荷される応力の低減が図られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５（ｂ）に示したように、水密プレート６０とカバープレート６４とを圧着した際、水密プレート６０とカバープレート６４との間から外方に樹脂７２がはみ出してしまう。そして、はみ出た樹脂７２を除去しない場合には、作業員や作業機が汚損されてしまうという問題があった。なお、作業員等の汚損を回避するためには、樹脂の除去工程が新たに追加されていまい、工数の増加を招いてしまう。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、樹脂のはみ出しの抑制が図られた水密プレート及びそれを備える電源装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る水密プレートは、カバープレートと接して水路を画成する水路側壁を有する水密プレートであって、水路側壁には、カバープレートに接する第１の段部と、第１の段部より水路側且つ下側に位置し、シール樹脂が塗布される第２の段部と、第２の段部より水路側且つ下側に位置し、シール樹脂の樹脂溜まりが収容される第３の段部とが形成されていることを特徴とする。
【０００６】
この水密プレートにおいて、水路側壁がカバープレートと接して水路を画成する際には、水路側壁の第２の段部にシール樹脂が塗布されて、水路の水密性が向上される。第２の段部は、カバープレートと接する段部である第１の段部より水路側且つ下側に位置している。そのため、第２の段部に塗布されたシール樹脂は、第２の段部の上側にある段部の端面により、その移動が制止される。また、第２の段部に塗布されたシール樹脂の樹脂溜まりは、第２の段部より水路側且つ下側に位置する第３の段部に収容される。すなわち、この水密プレートにおいては、樹脂溜まりが形成され、且つ、水密プレートとカバープレートとの間からのシール樹脂のはみ出しを抑制することができる。なお、本明細書において「下側」とは、水路の深さ方向において水路の底に近い側を示すものとする。
【０００７】
本発明に係る電源装置は、スイッチング素子、トランス及び整流素子を含む電子部品と、これらの電子部品が搭載されると共に、カバープレートと接して水路を画成する水路側壁を有する水密プレートとを備え、水路を流通する冷媒により電子部品が冷却される電源装置であって、水路側壁には、カバープレートに接する第１の段部と、第１の段部より水路側且つ下側に位置し、シール樹脂が塗布される第２の段部と、第２の段部より水路側且つ下側に位置し、シール樹脂の樹脂溜まりが収容される第３の段部とが形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この電源装置において、水密プレートの水路側壁がカバープレートと接して水路を画成する際には、水路側壁の第２の段部にシール樹脂が塗布されて、水路の水密性が向上される。この第２の段部は、カバープレートと接する段部である第１の段部より水路側且つ下側に位置している。そのため、第２の段部に塗布されたシール樹脂は、第２の段部の上側にある段部の端面により、その移動が制止される。また、第２の段部に塗布されたシール樹脂の樹脂溜まりは、第２の段部より水路側且つ下側に位置する第３の段部に収容される。すなわち、この電源装置の水密プレートにおいては、樹脂溜まりが形成され、且つ、水密プレートとカバープレートとの間からのシール樹脂のはみ出しを抑制することができる。
【０００９】
本発明に係る電源装置は、スイッチング素子、トランス及び整流素子を含む電子部品と、これらの電子部品が搭載されると共に、カバープレートと接して水路を画成する水路側壁を有する水密プレートとを備え、水路を流通する冷媒により電子部品が冷却される電源装置であって、水路側壁には、カバープレートに接する第１の段部と、第１の段部より水路側且つ下側に位置し、シール樹脂が塗布される第２の段部と、第２の段部より水路側且つ下側に位置し、シール樹脂の樹脂溜まりが収容される第３の段部とが形成されており、水密プレートの第２の段部にシール樹脂が塗布されると共に、水密プレートの第１の段部とカバープレートとが接して、水路が画成されていることを特徴とする。
【００１０】
この電源装置においては、水密プレートの水路側壁の第１の段部がカバープレートと接して水路が画成されている。なお、水密プレートの水路側壁の第２の段部にはシール樹脂が塗布されており、画成された水路の水密性が向上されている。この第２の段部は、第１の段部より水路側且つ下側に位置しているため、第２の段部に塗布されたシール樹脂は、第２の段部の上側にある段部の端面によってその移動が制止される。また、第２の段部に塗布されたシール樹脂の樹脂溜まりは、第２の段部より水路側且つ下側に位置する第３の段部に収容される。すなわち、この電源装置の水密プレートにおいては、樹脂溜まりが形成され、且つ、水密プレートとカバープレートとの間からのシール樹脂のはみ出しを抑制することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係る水密プレートの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係るスイッチング電源（電源装置）１０を示した概略斜視図である。このスイッチング電源１０は、ハイブリッド車等に適用される、いわゆるＤＣ−ＤＣコンバータであり、車載バッテリから送られてくる入力電圧を降圧すると共に安定化して、パワーウィンドウ、ヘッドライト、オーディオ機器等の車載機器やモータ等に対して送出する装置である。
【００１３】
スイッチング電源１０は、主な構成要素として、ベースプレート（水密プレート）１２と、入力電圧のノイズ除去をおこなう入力平滑回路１４と、直流を交流に変換するスイッチング回路１６と、電圧変換をおこなうメイントランス１８と、交流を直流に変換する整流回路２０と、出力電圧のノイズ除去をおこなう出力平滑回路２２とを備えている。また、ベースプレート上には、主にスイッチング回路１６の制御をおこなう制御基板２４が配置されている。
【００１４】
これらの構成要素同士の関連について、図２を参照しつつ説明する。なお、図２は、スイッチング電源１０の回路システムを模式的に示した図である。上述したように、スイッチング電源１０がバッテリから入力電圧を受け付けると、まず、入力平滑回路１４においてその入力電圧のノイズ成分が除去される。入力平滑回路１４によってノイズが除去された入力電圧は、スイッチング回路１６において交流電圧に変換される。交流電圧に変換された入力電圧は、メイントランス１８において降圧される。降圧された入力電圧は、整流回路２０において直流に変換され、出力平滑回路２２においてノイズ除去された後に出力される。なお、スイッチング電源１０には、図２に示した回路及び素子以外にも、種々の回路及び素子が搭載されているが、説明の便宜上省略している。
【００１５】
図１に示すように、上述した入力平滑回路１４、スイッチング回路１６、メイントランス（トランス）１８、整流回路２０、出力平滑回路２２はいずれも、ベースプレート上に搭載されている。模式的に示した入力平滑回路１４は、主にコイル及びコンデンサで構成されており、ベースプレート１２に搭載される素子の中でも比較的大型の素子で構成されている。スイッチング回路１６は、例えばＭＯＳＦＥＴである、４つのスイッチング素子１６ａを有しており、これらのスイッチング素子１６ａの接続／切断のタイミングは制御基板２４によって制御されている。すなわち、２つ一組のスイッチング素子１６ａが、組毎に制御基板２４によって所定のタイミングで接続／切断されて、直流から交流への変換がおこなわれる。メイントランス１８は、巻数の多い一次コイルと巻数の少ない二次コイルによって構成されており、入力電圧を低下（降圧）する。
【００１６】
整流回路２０は、整流素子としてダイオード２０ａを複数備えている。なお、整流素子には、整流素子の単なるチップだけでなく、複数の整流素子をモジュール化したものも含まれる。出力平滑回路２２は、主にチョークコイル２２Ａ及びコンデンサ２２Ｂで構成されており、これらは、ベースプレート１２に搭載される素子の中でも比較的大型の素子となっている。
【００１７】
ベースプレート１２の一端部には、図示しない入力ケーブル、出力ケーブル及び信号ケーブルがそれぞれ接続される入力ケーブル用ホール２６、出力ケーブル用ホール２８及び信号ケーブル用ホール２９が貫設されている。このように、入力ケーブル及び出力ケーブルは、ベースプレート１２の一端側に集中して接続されており、この一端部から入力される電圧は他端部に配置されているメイントランス１８で折り返して、この一端部から出力される。そして、入力ケーブル用ホール２６とメイントランス１８との間には、入力ケーブル用ホール２６に近い方から上述した入力平滑回路１４及びスイッチング回路１６が順に配置されている。また、メイントランス１８と出力ケーブル用ホール２８との間には、メイントランス１８に近い方から上述した整流回路２０及び出力平滑回路２２が順に配置されている。そして、ベースプレート１２の表面領域のうち、スイッチング回路１６及び整流回路２０を含む領域は、周囲より隆起した台座部３０となっており、スイッチング回路１６のスイッチング素子１６ａ及び整流回路２０のダイオード２０ａはこの台座部３０上に配置されている。
【００１８】
次に、図１に示した側と反対側のベースプレート１２に形成された水路について、図３を参照しつつ説明する。図３は、図１に示した側と反対側のベースプレート１２を示した斜視図である。図３に示すように、上述した台座部３０が形成された領域の裏側は窪んでおり、その窪み部分３２には複数の屈曲するフィン３４が一体的に立設されている。このフィン３４は、窪み部分３２を冷却水（冷媒）が隈無く流れるよう、１つの水流が３つに分岐されるように設けられていると共に、複数の屈曲部を有している。
【００１９】
また、ベースプレート１２の裏側には、窪み部分３２の開口部を塞ぐように平板状のカバープレート３６がネジ留めされている。このカバープレート３６は、窪み部分３２のフィン３４の端部に隙間なく当接され、このカバープレート３６と窪み部分３２とで水路３８が画成されている。カバープレート３６には、水路３８に冷却水を流入する流入パイプ４０と、水路３８から冷却水を流出する流出パイプ４２とが一体成型されている。この流入パイプ４０及び流出パイプ４２は、カバープレート３６の法線方向に延在しており、それぞれの端部には図示しないホースが取り付けられる。
【００２０】
次に、ベースプレート１２とカバープレート３６との接続について、図４を参照しつつ説明する。図４は、ベースプレート１２とカバープレート３６との接続の状態を示した要部拡大断面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、水路３８の外周部を画成するベースプレート１２の水路側壁４４には、３つの段部４６，４８，５０が形成されている。すなわち、最上の段部でありカバープレート３６と接する第１の段部４６、第１の段部４６から水路３８側に一段下がった第２の段部４８及び第２の段部４８から水路３８側に一段下がった第３の段部５０が、水路側壁４４に形成されている。さらに換言すると、水路側壁４４には、水路３８の深さ方向（図４のＤ方向）に関し、浅い方から順に、第１の段部４６、第２の段部４８、第３の段部５０が形成されている。
【００２１】
ベースプレート１２とカバープレート３６とを圧着する際には、３つの段部４６，４８，５０のうちの第２の段部４８にシーリング用の樹脂（シール樹脂）５２が塗布される（図４（ａ）参照）。この樹脂５２は、例えば、シリコーン樹脂等であり、具体的にはシリコーン樹脂からなる液体ガスケットである。そして、ベースプレート１２とカバープレート３６とを圧着すると、樹脂５２は段部４８の上面に沿って圧延される。このとき、水路３８の方向に圧延された樹脂５２は、第３の段部５０に収容されるように下垂し、樹脂溜まり５２ａを形成する。一方、水路３６の反対方向に圧延された樹脂５２は、第１の段部４６の端面４６ａに突き当たって、それより外方への樹脂５２の移動が制止される（図４（ｂ）参照）。
【００２２】
従って、このような段部４６，４８，５０を有するベースプレート１２によれば、ベースプレート１２とカバープレート３６との間から樹脂５２がはみ出すことが抑制されている。それにより、ベースプレート１２とカバープレート３６との圧着をおこなう作業員や作業機に対する汚損が回避され、はみ出した樹脂５２による密着作業の妨害が回避される。また、樹脂５２の除去工程が新たに追加する必要がないため、工数の増加を招くこともない。
【００２３】
また、ベースプレート１２とカバープレート３６との間に介在する樹脂５２により、ベースプレート１２とカバープレート３６とで画成される水路３８の水密性を向上され、漏水の防止が図られている。さらに、第３の段部５０に樹脂溜まり５２ａが収容されることで、この樹脂溜まり５２ａが脱落して、水路３８へ流入するのを防止することができる。また、この樹脂溜まり５２ａによって、第２の段部４８とカバープレート３６との間に介在する樹脂５２に負荷される応力の低減が図られており、樹脂５２の高い水密性が維持される。
【００２４】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、水路側壁に形成される段部は、３つに限らず、４つ以上であってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂のはみ出しの抑制が図られた水密プレート及びそれを備える電源装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るスイッチング電源を示した概略斜視図である。
【図２】図１のスイッチング電源の回路システムを模式的に示した図である。
【図３】図１に示した側と反対側のベースプレートを示した斜視図である。
【図４】ベースプレートとカバープレートとの接続の状態を示した要部拡大断面図である。
【図５】従来の水密プレートとカバープレートとの密封の状態を示した図である。
【符号の説明】
１０…スイッチング電源、１２…ベースプレート、３６…カバープレート、３８…水路、４４…水路側壁、４６，４８，５０…段部、４６ａ…端面、５２…樹脂。
【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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