JP2015098891A - ケースのシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書は、その目的は、固体ガスケットと液状ガスケットが設けられたシール構造においてエアリーク試験で固体ガスケットのある程度の大きさの隙間を検出可能とし、固体ガスケットの僅かな隙間から漏れ出る液体をコントロールする技術を提供する。
【解決手段】本明細書が開示するシール構造は、液体冷媒の流路３を有しているとともに、流路の途中に開口１５が設けられているケース５と、開口１５を覆うカバーとの間に設けられている。シール構造は、ケース５の開口周縁６を一巡しているとともに、開口周縁６に対向するカバーのカバー周縁の間に挟まれている固体のガスケット７と、開口周縁６にて固体ガスケット７の外側に配置されており、開口周縁６を一巡しているとともに、開口周縁６とカバー周縁の間に挟まれている液状ガスケット１２を備えている。そして、環状の液状ガスケット１２に、その内側と外側をつなぐ連通路１３が設けられている。
【選択図】図２

Description

本明細書が開示する技術は、ケースの開口とそれを覆うカバーの間のシール構造に関する。

ケースに液体を封入する場合、液体がケース外部に漏れることを防ぐためにケースとカバーの間にシール構造が用いられる。シール構造には、よく固体のガスケット（あるいはＯリング）が用いられる。一般に、ケースの量産ラインにおいて、シール構造が十分なシール性を確保しているかを検査するためにエアリーク検査を実施している。エアリーク検査とは、ケースにカバーを取り付け、ケース内の圧力を高めながら、ケース内の空気の圧力変化を測定することで、ケース内の空気が漏れているかいないかを検査する検査方法のことである。

固体のガスケットでは、僅かな隙間（例えば目視が困難な繊維などの異物の挟み込み）は許容せざるを得ない。また、上記のエアリーク検査では、ある程度の大きさの隙間（例えば目視可能な大きさの異物の挟み込み）は検出することができるが、僅かな隙間は検出することができないのが現状である。わずかな隙間は何処に生じるか予測できないので、僅かな隙間が生じた場合、そこから漏れる液体がケースに散乱することになる。

一方、わずかな隙間からの液漏れも防止する方法として、固体のガスケットの外側に液状ガスケットを設けることが提案されている（例えば特許文献１）。なお、液状ガスケットは、当初は液体であるが、空気に触れると固化する封止材である。典型的にはＦＩＰＧ（Formed In Place Gasket）がある。液状ガスケットは気密性が高く、固体ガスケットでは許容せざるを得ない僅かな隙間も密封することができる。

特開２０１０−１４４８８４号公報

しかし、特許文献１のようなシール構造では、ある程度の大きさの隙間が固体ガスケットに存在する場合でも、エアリーク検査において良品として判断される虞がある。その隙間から漏れたエアが液状ガスケットに堰き止められ、ケース内の圧力変化を測定できないからである。この場合、固体ガスケットに生じたある程度の大きさの隙間から漏れたエアにより、液状ガスケットがダメージを受ける虞がある。つまり、ダメージを受けている液状ガスケットを含む製品がエアリーク試験を通過してしまう虞がある。

本明細書が開示する技術は、上記課題に鑑みて創作された。その目的は、固体ガスケットと液状ガスケットが設けられたシール構造においてエアリーク試験で固体ガスケットのある程度の大きさの隙間を検出可能としつつ、固体ガスケットの僅かな隙間から漏れ出る液体をコントロールすることにある。

本明細書が開示する技術は、固体ガスケットと液状ガスケットの二重シール構造に対する発想を根本的に変える。固体ガスケットの外側に設けられた液状ガスケットに、その外側と内側をつなぐ連通路を設ける。即ち、液状ガスケットは、液体の僅かな漏れも許容しないのではなく、固体ガスケットから漏れ出た液体の流出をコントロールするために設ける。エアリーク試験で大抵のエア漏れが検知できることを前提に、封止は基本的に固体ガスケットで担保し、万が一、固体ガスケットにわずかな隙間が生じてそこから液体が漏れた場合には、漏れた液体を液状ガスケットで受け止める。そして、漏れた液体の総量が多くなってきたら液状ガスケットに予め設けられた連通路から漏れ出るようにする。即ち、液状ガスケットは、固体ガスケットに不特定の箇所で生じ得るわずかな隙間から漏れ出る液体を、特定の場所に予め設けた連通路から排出されるようにコントロールする。なお、エアリーク試験で固体ガスケットから漏れるエアは、最初から液状ガスケットに設けられている連通路を通じて外部に排出される。したがって、エアリーク試験で液状ガスケットがダメージを受けることはない。

本明細書が対象とするシール構造は、液体冷媒の流路を有しているとともに、前記流路の途中に外部空間に対して開かれている開口が設けられているケースと、その開口を覆うカバーとの間のシール構造である。そのシール構造は、ケースの開口周縁を一巡しているとともに、ケースの開口周縁に対向するカバーの周縁（カバー周縁）との間に挟まれている個体のガスケット（Oリング）と、開口周縁にてガスケットの外側に配置されており、開口周縁を一巡しているとともに、開口周縁とカバー周縁との間に挟まれている液状ガスケットを備えている。そして、環状の液状ガスケットに、その内側と外側をつなぐ連通路が設けられている。なお、繰り返すが、「液状ガスケット」は、当初液状であって、外気に触れて所定の時間が経過すると固化するガスケットである。

上記の構造では、エアリーク検査において、固体ガスケットからエアが漏れた場合、漏れたエアは液状ガスケットの連通路を通って外部へ排出される。よって、固体ガスケットの隙間をエアリーク検査で検出することができる。さらに、固体ガスケットから漏れたエアで液状ガスケットがダメージを受けることはない。そして、固体ガスケットからエアが僅かに漏れるケースが実際に使用されたとき、固体ガスケットから漏れた液体冷媒は、一旦液状ガスケットで堰き止められる。漏れた液体冷媒の量の増えたときには、液体冷媒は連通路だけから外部へ漏れる。僅かな隙間は固体ガスケットの不特定の位置で生じ得る。しかし、液状ガスケットからは、場所が既知の連通路だけから漏れ出るように漏れた液体冷媒をコントロールすることができる。従って、例えば、連通路が視認し易いようにケースを配置することによって、所定量の液漏れが生じたときには直ちに液漏れを発見できる。あるいは、連通路の外側に漏れた液体冷媒を特定の場所に案内する溝を設けることで、漏れた液体冷媒がケースの周囲に散乱することを防止することができる。

本明細書が開示する技術によれば、固体ガスケットと液状ガスケットによる二重のシール構造において、エアリーク検査を可能とするととともに、エアリーク試験では許容される僅かな隙間から漏れ出た液体を、特定の部位（連通路）から外部へ排出するようにコントロールすることができる。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。

実施例のケースのシール構造を構成する部品の分解斜視図である。 実施例のケースのシール構造における模式的上面図である。 実施例のケースのシール構造における図２のIII−III線における側面図である。

図面を参照して実施例のシール構造を説明する。図１に示すように、実施例のシール構造は、ケース５に設けられた開口１５の周縁と、開口１５を覆うカバー４との間のシール構造である。開口１５は、ケース５に設けられている液体冷媒の流路３の途中に設けられている。シール構造は、ケース５の開口１５の周縁を覆うカバー４との間に、液体冷媒が流路３の外部に漏れないように封止するＯリング７を有している。また、図２、図３に示すように、Ｏリング７の外周側には、液状ガスケット１２が配置されている。なお、図１では、ケース５とカバー４が分解して示されており、液状ガスケット１２の図示が省略されている。また、図２では、Ｏリング７と液状ガスケット１２の位置関係がわかりやすいようにカバー４の図示が省略されている。

ケース５について説明する。ケース５の上面には、凹形状となる流路３が設けられている。流路３には、ケース５の一側面に設けられた流入口３ａから液体冷媒が流入し、同じくケース５の一側面に設けられた流出口３ｂから液体冷媒が流出する。開口１５の周縁には、後述するカバー４に対向する合わせ面６を有する凸部が設けられている。さらに、合わせ面６には、合わせ面６を一巡するように溝６ａが設けられている。

カバー４について説明する。カバー４は、流路３の周縁に設けられた合わせ面６の全面を覆うように、ケース５に取り付けられる。カバー４は、合わせ面６に設けられた取付穴９とボルト８を用いてケース５に取り付けられる。カバー４の上面には、不図示の電圧コンバータが取付られる。カバー４は、電圧コンバータの熱を流路３を流れる液体冷媒に伝えるヒートスプレッダ（ヒートシンク）の役割を果たす。

Ｏリング７について説明する。Ｏリング７は、開口１５の周縁形状を象った環状の固体ガスケットである。Ｏリング７は、合わせ面６に設けられている溝６ａを一巡するように収容されている。Ｏリング７は、溝６ａとカバー４の下面４ａの間に挟まれている。カバー４をケース５に取り付けるボルト８の締付力により、Ｏリング７は圧縮変形している。この圧縮変形により、Ｏリング７は、カバー４の下面４ａ及び溝６ａの底面及び側面に密接している。

液状ガスケット１２について説明する。液状ガスケット１２は、Ｏリング７の外周を一巡するように設けられている。ここで、液状ガスケット１２は、ＦＩＰＧ（Formed In Place Gasket）であり、配置当初は液体であるが、時間経過と共に固化するガスケットである。液状ガスケット１２の一部には、その内側と外側をつなぐ連通路１３が設けられている。連通路１３により、Ｏリング７と液状ガスケット１２により囲まれる空間１４の一部が開放されている。

この構成によれば、エアリーク検査において、Ｏリング７に異物が挟み込む等により隙間からエアが漏れた場合、Ｏリング７と液状ガスケット１２の間の空間１４にエアが流入する。この流入したエアは、液状ガスケット１２に設けられた連通路１３を通り、流路３の外部へ排出される。これにより、流路３内の圧力変化を計測することができ、エアリーク検査でＯリングの隙間を検出することができる。

また、液状ガスケットは固化するまで、時間がかかる。一般に、ＦＩＰＧは固化に４時間以上の時間を必要とする。そのため、量産ラインでは、ラインの効率を考慮して、液状ガスケットが半分固化した状態でエアリーク検査が実施される。そのため、空間１４内に漏れたエアが滞留すると、液状ガスケット１２に過度な圧力が作用し、液状ガスケット１２がダメージを受ける虞がある。実施例の構成によれば、空間１４内に漏れ出したエアは連通路１３により、液状ガスケット１２の外部へ排出される。よって、空間１４にエアが滞留することは無く、液状ガスケット１２に過度な圧力が作用することも無い。

また、エアリーク検査では、Ｏリング７に生じた僅かな隙間を検出できない場合がある。この場合、僅かな隙間から少量漏れ出した流路３内の液体冷媒は、液状ガスケット１２に堰き止められ、空間１４内に滞留する。空間１４の許容量を超えた液体冷媒は、連通路１３から液状ガスケット１２の外部に排出される。上記の僅かな隙間は、Ｏリング７の不特定の場所に生じるため、液体冷媒は不特定の場所から漏れ出す。しかし、連通路１３が所定の場所に設けられていることにより、漏れ出した液体冷媒は、連通路１３のみから液状ガスケット１２の外部に排出されるようにコントロールされる。これにより、液体冷媒がケース５の不特定の場所から漏れ出すことが防止されるとともに、液体冷媒がケース５の周囲に散乱することが防止される。

以下、実施例で示した技術に関する留意点を述べる。連通路１３は、一箇所でなく、複数箇所設けられてもよい。連通路１３を複数個所設けることで、エアリーク検査においてＯリング７の隙間から漏れ出したエアを効率よく外部に排出することができる。

また、液状ガスケット１２に設けられる連通路１３は、エアが漏れ出ることができればよいので、僅かな幅を有していればよい。具体的には、連通路１３の幅は、１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ程度であればよい。

なお、実施例でいう「合わせ面６」が請求項でいう「開口周縁」の一例である。また、実施例でいう「Ｏリング」が請求項でいう「固体ガスケット」の一例である。

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。

３：流路
４：カバー
５：ケース
６：合わせ面
７：Ｏリング
１２：液状ガスケット
１３：連通路
１５：開口

Claims (1)

1. 液体冷媒の流路を有しているとともに、前記流路の途中に開口が設けられているケースと、前記開口を覆うカバーとの間のシール構造であって、
   前記ケースの開口周縁を一巡しているとともに、前記開口周縁に対向する前記カバーのカバー周縁との間に挟まれている固体のガスケットと、
   前記開口周縁にて前記固体ガスケットの外側に配置されており、前記開口周縁を一巡しているとともに、前記開口周縁と前記カバー周縁との間に挟まれている液状ガスケットと、を備えており、
   環状の前記液状ガスケットに、その内側と外側をつなぐ連通路が設けられている、
   ことを特徴とするシール構造。

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