CN111903200B - 电子元件用壳体 - Google Patents

Abstract

在内部对电子元件进行收容的电子元件用壳体具有：由树脂材料形成的部位；以及由金属材料形成的部位。由树脂材料形成的部位是电子元件用壳体的与作为连接对象的部件相对的连接侧部位、或者与连接侧部位相对的相对部位。并且，电子元件用壳体具有将由树脂材料形成的部位的外表面覆盖的电磁屏蔽部件。

Description

电子元件用壳体

技术领域

本发明涉及在内部对电子元件进行收容的电子元件用壳体。

背景技术

JP2004-196134A中公开了如下金属制的壳体，即，其对逆变器电路等电子元件进行收容，具有电磁波屏蔽功能、对电子元件进行冷却的冷却功能。

发明内容

但是，对于搭载于混合动力车辆、电动车辆的电子元件用壳体，如果是混合动力车辆则大多搭载于所谓发动机室，如果是电动车辆则大多搭载于所谓电机室。此外，在下面的说明中，还有时将发动机室以及电机室称为发动机室等。

发动机室等大多设置于车身前部，在碰撞时为了使冲击缓和而形成为容易变形的构造。因此，在碰撞时，变形的车身骨架部件、变形或移动的其他部件等有可能与电子元件用壳体发生干扰。而且，因发生干扰而施加的外力使得电子元件用壳体变形或破损，从而有可能因收容的电子元件破损、或收容的电子元件露出而产生漏电。因此，对于电子元件用壳体，要求即使在因碰撞等而施加有外力的情况下也不会变形或破损的强度。然而，越提高强度，重量、成本越增加。

因此，本发明的目的在于提供一种电子元件用壳体，其能够抑制重量、成本的增加、且能够抑制伴随着碰撞的电子元件的破损、漏电。

本发明的某个方式所涉及的电子元件用壳体在内部对电子元件进行收容，具有：由树脂材料形成的部位；以及由金属材料形成的部位。由树脂材料形成的部位是电子元件用壳体的与作为连接对象的部件相对的连接侧部位、或者与该连接侧部位相对的相对部位。并且，电子元件用壳体具有将由树脂材料形成的部位的外表面覆盖的电磁屏蔽部件。

附图说明

图1是应用第1实施方式的逆变器的剖面图。

图2是壳体的螺栓紧固部的剖面图。

图3是制冷剂流路的剖面图。

图4是采用金属的情况下的制冷剂流路的剖面图。

图5是第1实施方式的电机室内的剖面图。

图6是车辆碰撞时的电机室的剖面图。

图7是从下表面侧施加了外力时的逆变器的剖面图。

图8是表示第1实施方式的逆变器的变形例的图。

图9是第2实施方式的电机室的剖面图。

图10是应用第3实施方式的逆变器的剖面图。

图11是从下表面侧施加了外力时的逆变器的剖面图。

图12是应用第4实施方式的逆变器的剖面图。

图13是从下表面侧施加了外力时的逆变器的剖面图。

图14是应用第5实施方式的逆变器的剖面图。

图15是从下表面侧施加了外力时的逆变器的剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图等对本发明的实施方式进行说明。

(第1实施方式)

参照图1～图8对第1实施方式进行说明。

在本实施方式中，对电子元件用壳体是电动车辆用的逆变器22的壳体的情况进行说明。

图1是应用本实施方式所涉及的电子元件用壳体的逆变器22的剖面图。图2是后述的金属部件3、树脂部件2以及金属薄板1的紧固部的剖面图。

逆变器22具有包含金属部件3、树脂部件2以及金属薄板1在内的壳体。在壳体内收容有电子元件12A-12D。下面，将上述电子元件12A-12D称为逆变器内部件12A-12D。

金属部件3是一个面开口的箱状的部件，例如通过压铸而成型。

树脂部件2是将金属部件3的开口部封闭的板状的部件。作为形成树脂部件2的材料，例如采用聚苯硫醚(PPS)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)等。另外，树脂部件2具有：用于提高成型性的多个减轻部9；以及用于对收容于壳体内的部件进行冷却的制冷剂流路11。后文中对制冷剂流路11的详情进行叙述。

金属薄板1是将树脂部件2的外表面2B覆盖的板材。金属薄板1设为例如厚度为1mm左右的铝板。此外，这里所说的树脂部件2的外表面2B是指由树脂部件2将金属部件3的开口部封闭的状态的外周侧的面。与此相对，将内周侧的面称为内表面2C。

经由用于确保防水性的密封部件8如图2所示对金属部件3和树脂部件2进行螺栓紧固。此外，壳体整体具有多个螺栓紧固部24。

在螺栓紧固部24，将采用黄铜等金属材料的套圈插入至树脂部件2的螺栓孔，由此防止螺栓紧固时的树脂部件2的屈曲，确保螺栓紧固部24的强度。

与树脂部件2抵接的金属部件3的凸缘部具有将树脂部件2的侧面2A覆盖的凸边部10。凸边部10将树脂部件2的侧面2A覆盖，金属薄板1将树脂部件2的外表面2B覆盖，由此确保壳体的磁屏蔽性能。

如图1所示，收容于壳体的逆变器内部件12A-12D固定于树脂部件2的内表面2C。逆变器内部件12A-12D例如是平滑电容器、功率组件、汇流条、以及控制基板等，壳体实质上从整周方向将配置于内部的逆变器内部件12A-12D包覆或包围而加以保护。

下面，对制冷剂流路11进行说明。

图3是图1中由虚线包围的区域X的放大图。树脂部件2由第1部件17A和第2部件17B构成。在熔接部18对第1部件17A和第2部件17B进行熔接，从而设置于第1部件17A的槽变为制冷剂流路11。该制冷剂流路11利用熔接部18而确保水密性能。

图4示出了作为对比例的取代树脂部件2而使用铝压铸件等金属部件的情况下的制冷剂流路11的结构。在该情况下也使用14A和14B这2个金属部件，在一个金属部件14A设置槽，需要液态垫片、橡胶垫片等密封部件16、紧固用的螺栓15，部件结构复杂。并且，金属与树脂相比而加工性较差，因此形成流路所需的成本变高。

即，通过使用树脂部件2，与使用金属部件的情况相比，能够紧凑且廉价地形成制冷剂流路11。

下面，对逆变器22的搭载位置进行说明。

图5是示意性地表示电动车辆的电机室的剖面的图。图中的左侧为车辆前方，右侧为车辆后方。

除了逆变器22以外，电机室内还设置作为动力源的电动机4、散热器5、控制器等电子组件6等。

逆变器22设置于电动机4的壳体上表面。即，在本实施方式中，逆变器22的连接对象为电动机4，连接侧部位称为壳体的下表面。

树脂部件2以及金属薄板1设置为与电动机4的壳体上表面相对。散热器5设置为在比电动机4靠前方的位置与行驶风接触。电子组件6设置于比逆变器22靠上侧的空间。

图6是示意性地表示如上所述的结构的车辆从车辆前方碰撞的情况下的电机室的剖面的图。

如果车辆从前方碰撞，则压入至车辆后方的散热器5与逆变器22接触，从而外力有可能施加于逆变器22。但是，即使假设接触，如图6所示，散热器5和逆变器22的接触部23为逆变器22的侧面的可能性也较高。

如果伴随着车辆碰撞施加外力而使得逆变器22的壳体变形并使得内部的部件露出，则有可能从露出的部件漏电。然而，逆变器22的壳体的侧面为金属部件3，因此内部的部件露出的变形得到抑制。

另外，在逆变器22的下表面的正下方存在电动机4，因此成为相对于散热器5的接触部23的可能性较低。因此，即使由与侧面相比而刚性更低的树脂构成逆变器22的下表面，漏电的风险也较低。并且，采用树脂而能够实现轻量化。

如上所述，将在逆变器22的壳体成为接触部23的可能性较低的部位设为树脂部件2，由此能够抑制车辆碰撞时漏电的风险且实现轻量化。

图7是表示外力从下方施加于逆变器22的壳体的情况的图。

如上所述，在车辆碰撞时，从由树脂部件2以及金属薄板1形成的壳体的下表面施加外力的可能性较低。然而，在任意部件进入至电动机4与逆变器22之间的间隙等情况下，从壳体的下表面施加外力。在该情况下，如图7所示，即使树脂部件2破损，金属薄板1也与外力相应地延伸，从而能够防止内部的部件露出。即，设想输入的外力的大小，将金属薄板1设计为如果是处于设想的范围内的外力则不会断裂，从而即使壳体的一部分为树脂也能够防止车辆碰撞时的漏电。

此外，在上述说明中，作为连接侧部位的逆变器22的壳体的下表面由树脂部件2以及金属薄板1形成，但与连接侧部位相对的相对部位也可以由树脂部件2以及金属薄板1形成。即，如图8所示，逆变器22的壳体的上表面可以由树脂部件2以及金属薄板1形成。这是因为，与下表面相同地，逆变器22的壳体的上表面成为相对于散热器5的接触部23的可能性也较低。

另外，图1、图8中将逆变器内部件12A-12D设置于树脂部件2，但也可以设置于金属部件3。

如上，本实施方式的电子元件用壳体具有：由树脂材料形成的部位(树脂部件2)；以及由金属材料形成的部位(金属部件3)，树脂部件2是与成为连接对象的部件相对的连接侧部位、或者与连接侧部位相对的相对部位。电子元件用壳体还具有作为将树脂部件2的外表面覆盖的电磁屏蔽部件的金属薄板1。与其他部位相比，上述连接部位、相对部位在车辆碰撞时破损的风险较低，因此即使利用刚性低于金属材料的树脂材料，也能够抑制破损、伴随着破损的漏电的风险。另外，与金属材料相比，树脂材料更容易加工且更轻。并且，利用金属薄板1将树脂部件2的外表面覆盖而能够确保磁屏蔽性能。即，根据本实施方式，不牺牲磁屏蔽性能而能够抑制重量、成本的增加，且并抑制伴随着车辆碰撞的电子元件的破损、漏电。

另外，本实施方式的电子元件用壳体采用延展性比树脂部件2高的金属薄板1作为电磁屏蔽部件。由此，即使在树脂部件2破损的情况下，因金属薄板1延伸也能够确保磁屏蔽性能。

另外，本实施方式的电子元件用壳体在树脂部件2具有对电子元件进行冷却的制冷剂流路11。树脂部件2用于在车辆碰撞时破损的风险较低的部位，因此这里通过设置制冷剂流路11而使得提高流路的刚性的必要性降低。另外，树脂材料与金属材料相比而加工性更优异，因此能够容易且廉价地形成制冷剂流路11。

(第2实施方式)

参照图9对第2实施方式进行说明。

图9是与图5同样地，示意性地表示电动车辆的电机室的剖面的图。图中的左侧为车辆前方，右侧为车辆后方。相对于图5的不同点在于逆变器22设置于支架部13。即，在本实施方式中，将逆变器22的连接对象称为支架部13。

支架部13包含：沿着车宽方向的2个横梁13A、13B；以及架设于横梁13A、13B的侧梁13c。横梁13A、13B架设于在电机室的车宽方向两侧沿车辆前后方向设置的2个前侧梁(未图示)。

逆变器22以由树脂部件2以及金属薄板1形成的面与侧梁13C相对的方式安装于支架部13。支架部13由横梁13A、13B等之类的车身骨架部件形成，因此刚性得到确保。因此，通过将逆变器22安装于支架部13，与安装于电动机4的壳体上表面的情况相同地，在车辆碰撞时外力施加于由树脂部件2以及金属薄板1形成的面的可能性降低。

如上，本实施方式的电子元件用壳体的连接对象是用于对电子元件用壳体进行固定的车身骨架部件。由此，在车辆碰撞时树脂部件2破损的风险更低。

(第3实施方式)

参照图10、图11对第3实施方式进行说明。

图10是逆变器22的剖面图。相对于图1的不同点在于，树脂部件2在相对于制冷剂流路11以规定距离分离的位置具有槽状的切口部19。此外，后文中对“规定距离”进行叙述。图11是表示外力施加于树脂部件2以及金属薄板1的状态的图。

切口部19的宽度设为几mm左右，深度设为树脂部件2的剩余厚度为几mm左右的深度。由此，在树脂部件2中，切口部19成为低强度部。而且，如图11所示，在被施加外力而树脂部件2断裂的情况下，切口部19成为断裂的起点。

设置切口部19的目的在于，防止树脂部件2以制冷剂流路11被破坏的方式断裂。换言之，在树脂部件2断裂时，制冷剂流路11不会成为断裂的起点。

另外，在树脂部件2以切口部19为起点而断裂的情况下，接近切口部19的部分多少会发生变形。而且，如果从切口部19至制冷剂流路11的距离较短，则制冷剂流路11有可能变形而使得制冷剂流出。

因此，设置切口部19的“相对于制冷剂流路11以规定距离分离的位置”是指如下位置，即，即使树脂部件2以切口部19为起点而断裂，制冷剂流路11也不会破坏或变形。这种位置根据树脂部件2的强度、刚性、以及减轻部9的形状、配置等要素而规定，因此针对应用本实施方式的每个产品而适当地确定。在本实施方式中，例如设置于相对于制冷剂流路11向车辆后方至少以10mm～15mm分离的位置的内表面2C。

通过设置成为断裂的情况下的起点的切口部19，在施加有外力的情况下能够防止制冷剂流路11被破坏。另外，通过将切口部19设置于相对于制冷剂流路11以规定距离分离的位置，还能够防止制冷剂流路11的变形。由此，能够降低因从制冷剂流路11流出的制冷剂而产生漏电的风险。

如上，在本实施方式中，在与第1实施方式以及第2实施方式相同的效果的基础上，还能够获得下面的效果。

在本实施方式的电子元件用壳体中，树脂部件2在相对于制冷剂流路11以规定距离分离的位置具有作为低强度部的切口部19。由此，在车辆碰撞时施加有外力的情况下，树脂部件2以处于相对于制冷剂流路11分离的位置的切口部19为起点而破损。即，即使树脂部件2破损，也能够防止制冷剂流路11破损。

(第4实施方式)

参照图12、图13对第4实施方式进行说明。

图12是逆变器22的剖面图。相对于图1的不同点在于，金属薄板1在相对于与制冷剂流路11相对的部位以规定距离分离的位置具有凸起部20。图13是表示外力施加于树脂部件2以及金属薄板1的状态的图。

设置凸起部20的目的与设置第3实施方式中的切口部19的目的相同。而且，关于本实施方式中的“规定距离”，也与第3实施方式中的“规定距离”相同。

在本实施方式中，将凸起部20设置于相对于制冷剂流路11在车辆后方至少以10mm～15mm分离的位置。

凸起部20向壳体内部方向凸出、且与树脂部件2的外表面2B抵接。例如对金属薄板1进行凸折而形成凸起部20，该凸起部20的高度设为几mm左右。

由此，如图13所示，如果外力施加于树脂部件2以及金属薄板1，则应力集中于与树脂部件2的凸起部20抵接的部位，成为该部位断裂的情况下的起点。即，与第3实施方式相同地，能够降低制冷剂流路11被破坏而产生漏电的风险。

如上，在本实施方式中，在与第1实施方式以及第2实施方式相同的效果的基础上，还能够获得下面的效果。

在本实施方式的电子元件用壳体中，金属薄板1在相对于与制冷剂流路11相对的部位以规定距离分离的位置具有向壳体的内部方向凸出的凸起部20。由此，在车辆碰撞时施加有外力的情况下，能够使树脂部件2以处于相对于制冷剂流路11分离的位置的切口部19为起点而破损。即，即使树脂部件2破损，也能够防止制冷剂流路11破损。

(第5实施方式)

参照图14、图15对第5实施方式进行说明。

图14是逆变器22的剖面图。相对于图1的不同点在于，树脂部件2具有图10所示的切口部19，金属薄板1具有图14所示的凸起部20。图15是表示外力施加于树脂部件2以及金属薄板1的状态的图。

与第3实施方式相同地，切口部19设置于相对于制冷剂流路11至少以10mm～15mm分离的位置的内表面2C。切口部19的宽度设为几mm左右，深度设为树脂部件2的剩余厚度为几mm左右的深度。

凸起部20向壳体内部方向凸出、且与树脂部件2的设置有切口部19的部分的外表面2B抵接。

由此，如图15所示，如果外力施加于树脂部件2以及金属薄板1，则应力容易集中于切口部19的底部，与第3实施方式、第4实施方式相同地，能够降低制冷剂流路11被破坏而产生漏电的风险。

如上，在本实施方式中，在与第1实施方式以及第2实施方式相同的效果的基础上，还能够获得下面的效果。

本实施方式的电子元件用壳体，树脂部件2在相对于制冷剂流路11以规定距离分离的位置具有作为低强度部的切口部19，金属薄板1在与切口部19相对的位置具有向壳体的内部方向凸出的凸起部20。由此，在车辆碰撞时施加有外力的情况下，能够更可靠地以切口部19为起点而使树脂部件2破损。

以上对本发明的实施方式进行了说明，上述实施方式不过示出了本发明的应用例的一部分，其主旨并非将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。

Claims (4)

1.一种壳体，其是搭载于车辆、在内部对电子元件进行收容的逆变器的壳体，其中，

所述壳体具有：

由树脂材料形成的板状的部位；以及

由金属材料形成且一个面开口的箱状的部位，

所述板状的部位将所述箱状的部位的开口部封闭，

由所述树脂材料形成的部位是所述壳体的与作为连接对象的部件相对的连接侧部位、或者与该连接侧部位相对的相对部位，

作为所述连接对象的部件为电动机，

所述连接侧部位为所述壳体的下表面，

并且，作为将由所述树脂材料形成的部位的外表面覆盖的电磁屏蔽部件，具有延展性高于所述树脂材料的金属薄板，

在由所述树脂材料形成的部位具有对所述电子元件进行冷却的制冷剂流路，

所述电子元件固定于所述板状的部位的内表面。

2.根据权利要求1所述的壳体，其中，

由所述树脂材料形成的部位在相对于所述制冷剂流路以规定距离分离的位置具有低强度部。

3.根据权利要求1所述的壳体，其中，

所述电磁屏蔽部件在从与所述制冷剂流路相对的部位以规定距离分离的位置具有向壳体内部方向凸出的凸起部。

4.根据权利要求1所述的壳体，其中，

由所述树脂材料形成的部位在相对于所述制冷剂流路以规定距离分离的位置具有低强度部，

所述电磁屏蔽部件在与所述低强度部相对的位置具有向壳体内部方向凸出的凸起部。

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