本發(fā)明涉及一種用于冷卻劑通路的連接部件和一種包括所述連接部件的冷卻系統(tǒng),所述連接部件將與第一開口連通的第一冷卻劑通路和與第二開口連通的第二冷卻劑通路連接。
背景技術(shù):
日本專利申請公報(bào)No.2014-102017公開了一種裝設(shè)在車輛中的逆變器。該逆變器包括第一外殼、冷卻劑通路(例如第二冷卻劑通路)、與冷卻劑通路連通的開口(例如第二開口)和固定在第一外殼的底面上的第二外殼。第一外殼收納與各自都收納開關(guān)元件(例如半導(dǎo)體元件)的多個電源卡一體化的層疊冷卻單元。第一連接管(例如套管)插入穿過形成在逆變器的第一外殼中的通孔,并且第一連接管經(jīng)由軸密封部件與從層疊冷卻單元延伸的剛性管(例如第一冷卻劑通路)連接。此外,在第一連接管的凸緣與第一外殼之間配置有面密封部件。第一連接管的凸緣經(jīng)由螺栓固定在第一外殼上。此外,在第一外殼中,由第一連接管的通孔(例如冷卻劑流通孔)的位于剛性管的相反側(cè)的端部限定出開口(例如第一開口)。此外,經(jīng)由螺栓固定在第二外殼上的U形的第二連接管的一端經(jīng)由軸密封部件與第一外殼的由套管限定出的開口(例如第一開口)連接,而第二連接管的另一端經(jīng)由面密封部件與第二外殼的開口(例如第二開口)連接。冷卻介質(zhì)從配置在第一外殼的外部的冷卻劑泵供給到層疊冷卻單元的冷卻劑入口。流經(jīng)層疊冷卻單元的冷卻介質(zhì)從電源卡吸熱且冷卻介質(zhì)由此升溫,并且冷卻介質(zhì)經(jīng)由剛性管以及第一連接管和第二連接管流入第二外殼中的冷卻劑通路中。流經(jīng)第二外殼中的冷卻劑通路的冷卻介質(zhì)從第一外殼吸熱且冷卻介質(zhì)由此升溫,并且冷卻介質(zhì)流入配置在第二外殼外部的散熱器中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在上述逆變器中,第二連接管經(jīng)由螺栓固定在第二外殼上。取決于第二連接管經(jīng)由其緊固在第二外殼上的緊固部的位置和/或緊固部之間的距離,第二連接管的響應(yīng)于周圍溫度的變形被限制,這引起特定部位的應(yīng)力的提高。這種特定部位的應(yīng)力的提高可能導(dǎo)致第二連接管的耐久性的下降。
根據(jù)本公開的發(fā)明還提高了用于冷卻劑通路的連接部件的耐久性,所述連接部件包括緊固在外殼上的多個緊固部。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種用于冷卻劑通路的連接部件。所述冷卻劑通路包括第一冷卻劑通路和第二冷卻劑通路。所述第一冷卻劑通路設(shè)置在外殼中。所述第一冷卻劑通路與設(shè)置在所述外殼中的第一開口連通。所述第二冷卻劑通路在一個方向上與所述第一開口間隔開地設(shè)置在所述外殼中。所述第二冷卻劑通路與第二開口連通。所述連接部件包括:第一端部;第二端部;連通部;第一緊固部;和第二緊固部。所述第一端部構(gòu)造成經(jīng)由軸密封部件與所述第一開口連接,并且呈管狀。所述第二端部構(gòu)造成經(jīng)由面密封部件與所述第二開口連接,并且呈管狀。所述連通部提供所述第一端部與所述第二端部之間的連通。所述第一緊固部設(shè)置在所述一個方向上的一位置處使得所述第一緊固部與所述第二端部之間的距離大于所述第一緊固部與所述第一端部之間的距離。所述第一緊固部構(gòu)造成緊固在所述外殼上。所述第二緊固部設(shè)置在所述第二端部的周圍。所述第二緊固部構(gòu)造成緊固在所述外殼上。
連接部件將第一冷卻劑通路和第二冷卻劑通路連接。第一冷卻劑通路與設(shè)置在外殼中的第一開口連通。第二冷卻劑通路與在一個方向上與第一開口間隔開地設(shè)置在外殼中的第二開口連通。連接部件包括:經(jīng)由軸密封部件與第一開口連接的管狀的第一端部;經(jīng)由面密封部件與第二開口連接的管狀的第二端部;提供第一端部與第二端部之間的連通的連通部;以及各自都構(gòu)造成緊固在外殼上的第一緊固部和第二緊固部。第一緊固部設(shè)置在其中第一緊固部在所述一個方向上相對于第一端部進(jìn)一步遠(yuǎn)離第二端部的位置處。第二緊固部設(shè)置在第二端部的周圍。因此,該連接部件實(shí)現(xiàn)了第一緊固部的緊固點(diǎn)與第二緊固部的緊固點(diǎn)之間在所述一個方向上的距離、亦即連接部件的響應(yīng)于周圍溫度的變形的容許范圍的擴(kuò)大。因此,能良好地抑制由于連接部件的變形的限制而引起的連接部件的特定部位的應(yīng)力的提高。結(jié)果,能進(jìn)一步提高包括構(gòu)造成緊固在外殼上的多個緊固部的用于冷卻劑通路的連接部件的耐久性。
根據(jù)上述方面,所述連接部件中包含的所述第一緊固部的數(shù)量可以是1,并且所述連接部件中包含的所述第二緊固部的數(shù)量可至少為2。
因此,能確保面密封部件的良好密封性,同時使第一緊固部的緊固點(diǎn)與第二緊固部的緊固點(diǎn)之間在所述一個方向上的距離更長。
根據(jù)上述方面,所述連接部件還可包括本體和蓋部件。所述本體可具有開口部,所述開口部在與所述外殼相對的一側(cè)與所述第一端部和所述第二端部連通。所述本體可包括所述第一緊固部和所述第二緊固部。所述本體和所述蓋部件可各自都由樹脂制成。所述蓋部件可焊接在所述本體上以便閉塞所述開口部。所述外殼可由金屬制成。
上述這種構(gòu)型的采用使得能夠使用樹脂容易地形成U形的連接部件。另外,在連接部件中,使第一緊固部的緊固點(diǎn)與第二緊固部的緊固點(diǎn)之間在所述一個方向上的距離更長,從而能減小各自都由樹脂制成的本體和蓋部件之間的焊接部上產(chǎn)生的應(yīng)力,并因而實(shí)現(xiàn)連接部件的耐久性的提高。另外,即使外殼與連接部件之間存在線性膨脹系數(shù)(或熱膨脹系數(shù))差,各自都跟隨外殼的第一緊固部和第二緊固部的緊固點(diǎn)之間在所述一個方向上的距離的長度的增大也能實(shí)現(xiàn)由于連接部件的響應(yīng)于周圍溫度的變形的限制而引起的連接部件的特定部位的應(yīng)力的提高的良好抑制。
根據(jù)上述方面,可提供一種冷卻系統(tǒng)。所述冷卻系統(tǒng)可包括收納冷卻包含在對電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的逆變器中的電子元件的冷卻器的所述外殼。所述第一冷卻劑通路可與所述冷卻器連接。所述第二冷卻劑通路可設(shè)置在所述外殼中。
附圖說明
下面將參照附圖說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義,在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的要素,并且其中:
圖1是示出包括根據(jù)本公開的用于冷卻劑通路的連接部件的電力控制單元的示意性的構(gòu)型圖;
圖2是圖1所示的電力控制單元的主要部分的放大截面圖;
圖3包括與根據(jù)本公開的連接部件連接的套管的正視圖和側(cè)視圖;
圖4包括根據(jù)本公開的連接部件的正視圖和側(cè)視圖;
圖5是示出用于將圖3中的套管組裝在外殼上的工序的截面圖;
圖6是示出用于將圖3中的套管組裝在外殼上的工序的截面圖;以及
圖7是圖1中所示的電力控制單元的主要部分的放大視圖。
具體實(shí)施方式
接下來將參考附圖說明根據(jù)本公開的發(fā)明的實(shí)施方式。在下文中,上下方向指豎直方向上的上下方向。
圖1是示出根據(jù)本公開的冷卻系統(tǒng)和包括用于冷卻劑通路的連接部件的電力控制單元(在下文中稱為“PCU”)1的示意性的構(gòu)型圖,且圖2是PCU1的主要部分的放大截面圖。該冷卻系統(tǒng)包括收納PCU1的外殼2,和連接部件。冷卻劑通路配置在外殼2的內(nèi)部。圖1和2所示的PCU1用于驅(qū)動裝設(shè)在未圖示的混合動力汽車或電動汽車中的同步發(fā)電電動機(jī)(例如交流電動機(jī)),并且例如連同發(fā)動機(jī)和/或電動機(jī)一起配置在設(shè)置于汽車的前部中的隔室內(nèi)。PCU1包括例如電壓變換模塊(例如,升壓變換器)、電容器模塊、對電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的逆變器以及收納電壓變換模塊、電容器模塊、逆變器等的外殼2,所述電壓變換模塊使來自未圖示的電池的電力升壓,所述電池是鋰離子二次電池或鎳金屬氫化物二次電池。
如圖1和2所示,外殼2包括在PCU1裝設(shè)在車輛中時位于上側(cè)的第一外殼21和在PCU1裝設(shè)在車輛中時位于下側(cè)的第二外殼22。在本實(shí)施方式中,第一外殼21和第二外殼22通過例如鑄造諸如鋁合金的金屬而形成。第一外殼21除電壓變換模塊、電容器模塊、逆變器等以外還收納層疊冷卻器3。層疊冷卻器3構(gòu)造成冷卻多個半導(dǎo)體模塊M,這些半導(dǎo)體模塊是逆變器或電壓變換模塊中所包括的電子元件。第二外殼22固定在第一外殼21的下部上,并且在第二外殼22的內(nèi)部形成有沿第一外殼21與第二外殼22之間的接合面呈U形延伸的冷卻劑通路23。在圖1中,為了說明的容易性,冷卻劑通路23被示出為沿圖中的上下方向呈U形延伸。
如圖1和2所示,層疊冷卻器3包括多個冷卻器30,這些冷卻器利用具有高導(dǎo)熱性的金屬如銅或鋁合金形成為中空的和扁平的。多個冷卻器30以使得冷卻器30與包括逆變器和電壓變換模塊的半導(dǎo)體模塊M交替地并置的方式配設(shè)(例如層疊)。換言之,對于一個半導(dǎo)體模塊M而言,兩個冷卻器30配置成靠接在半導(dǎo)體模塊M的正面或背面上。此外,在各冷卻器30的在寬度方向上相對的兩端部中的每一個端部中形成有通孔。各冷卻器30的位于寬度方向上的一側(cè)的通孔經(jīng)由連通管30p與相鄰的冷卻器30的寬度方向上的一側(cè)的通孔連接,并且各冷卻器30的位于寬度方向上的另一側(cè)的通孔經(jīng)由連通管30p與相鄰的冷卻器30的位于另一側(cè)的通孔連接。
此外,未圖示的冷卻劑流入管和冷卻劑流出管31與位于圖2中的最左側(cè)的冷卻器30連接,冷卻劑流出管31是配置在第一外殼21內(nèi)的管狀的第一冷卻劑通路。在本實(shí)施方式中,冷卻劑流入管和冷卻劑流出管31由與冷卻器30相同的材料制成。此外,層疊冷卻器3、冷卻劑流入管和冷卻劑流出管31在第一外殼21內(nèi)安裝成在PCU1裝設(shè)在車輛中時可整體上沿上下方向稍微移動。冷卻劑泵32的出口經(jīng)由例如未圖示的配管與連接到層疊冷卻器3(或冷卻器30)的冷卻劑流入管連接。此外,如圖1和2所示,冷卻劑流出管31經(jīng)由安裝在第一外殼21上的第一連接管4和與第一連接管4連接的第二連接管5與形成在第二外殼22中的冷卻劑通路(例如第二冷卻劑通路)23的一端連接。作為第一連接部件的一個例子,第一連接管4是套管。此外,第二連接管5是第二連接部件的一個例子。如圖2所示,冷卻劑通路23的一端與形成在第二外殼22的側(cè)壁部中的第二開口22o連通,而冷卻劑通路23的另一端經(jīng)由未圖示的配管與散熱器33的冷卻劑入口連通。散熱器33的冷卻劑出口經(jīng)由未圖示的配管與儲罐34連接。
冷卻劑泵32從儲罐34吸入冷卻劑介質(zhì),例如其中混有基于乙二醇的防凍液的LLC(例如長壽冷卻劑),并且將冷卻介質(zhì)壓送至冷卻劑流入管。經(jīng)由冷卻劑流入管供給到最接近冷卻劑流入管的冷卻器30的冷卻介質(zhì)順次流入相鄰的冷卻器30中。然后,當(dāng)流經(jīng)各冷卻器30時,冷卻介質(zhì)從例如與冷卻器30靠接的半導(dǎo)體模塊M吸熱并且冷卻介質(zhì)由此升溫。從冷卻器30流出的冷卻介質(zhì)流入冷卻劑流出管31中。然后,冷卻介質(zhì)經(jīng)由第一連接管4和第二連接管5流入第二外殼22的冷卻劑通路23中。當(dāng)流經(jīng)冷卻劑通路23時,冷卻介質(zhì)從第一外殼21側(cè)吸熱并且冷卻介質(zhì)由此升溫,并且冷卻介質(zhì)然后流入散熱器33中。利用散熱器33冷卻的冷卻介質(zhì)返回儲罐34。因此,循環(huán)供給到多個冷卻器30中的冷卻介質(zhì)可經(jīng)由相應(yīng)的冷卻器30冷卻例如多個半導(dǎo)體模塊M,并且當(dāng)流經(jīng)第二外殼22的冷卻劑通路23時,冷卻介質(zhì)可經(jīng)由第一外殼21的底部冷卻例如收納在第一外殼21中的電壓變換模塊的電抗器、電容器模塊等。
如圖2和3所示,第一連接管4包括固定在收納層疊冷卻器3的第一外殼21上的凸緣部40、從凸緣部40延伸的筒狀部41、以及穿過凸緣部40和筒狀部41延伸的冷卻劑流通孔42。在本實(shí)施方式中,第一連接管4由樹脂制成,并且凸緣部40和筒狀部41與樹脂一體地成型。然而,第一連接管4可由例如金屬制成,并且可由與外殼2的材料相同的材料制成。
在凸緣部40的位于筒狀部41側(cè)的端面(例如內(nèi)表面)中,允許作為面密封部件的O形環(huán)45配置在其中的環(huán)狀的密封環(huán)溝槽40g形成為包圍筒狀部41。在本說明書中,“面密封部件”指配置在各自都包括流體流通通路(或流通孔)的兩個部件的相應(yīng)端面之間以密封兩個部件之間的間隙的密封部件。此外,如圖3所示,在凸緣部40中,兩個凸緣緊固部40c形成為經(jīng)由密封環(huán)溝槽40g在密封環(huán)溝槽40g的徑向上彼此對向。各凸緣緊固部40c包括螺栓孔,并且經(jīng)由插入穿過螺栓孔并與形成在第一外殼21中的螺釘孔螺紋連接的未圖示的螺栓緊固在第一外殼21上。此外,如圖3所示,在凸緣部40的圖中的下部中,形成有包括進(jìn)一步背離凸緣部40的筒狀部41朝圖的下側(cè)傾斜的傾斜面40s的漸縮部40t。
如圖2和3所示,第一連接管4的筒狀部41包括位于凸緣部40側(cè)的根部41r、遠(yuǎn)端部41t和中間部41m。遠(yuǎn)端部41t插入穿過形成在第一外殼21中的通孔(例如圓孔)21h并與冷卻劑流出管31連接。中間部41m包括將根部41r和遠(yuǎn)端部41t連接的傾斜面41s。筒狀部41的根部41r包括跨冷卻劑流通孔42在徑向上彼此對向的一對直徑擴(kuò)大部41e,各直徑擴(kuò)大部41e是筒狀部41的具有沿筒狀部41的徑向擴(kuò)大的直徑的部分。在本實(shí)施方式中,各直徑擴(kuò)大部41e的外周面是例如具有比第一外殼21的通孔21h的內(nèi)徑略小的曲率半徑的圓柱狀面,使得該外周面能與通孔21h的內(nèi)周面接觸。此外,根部41r的將兩個直徑擴(kuò)大部41e連接的部分的外周面是具有比直徑擴(kuò)大部41e的曲率半徑小的短軸的橢圓柱狀面。
如圖2所示,筒狀部41的遠(yuǎn)端部41t比根部41r細(xì),亦即,具有比第一外殼21的通孔21h的內(nèi)徑小的直徑。因此,中間部41m除中間部41m的作為與根部41r的邊界的部分之外比根部41r細(xì)。此外,在遠(yuǎn)端部41t的內(nèi)周面中,形成有供作為軸密封部件的O形環(huán)46配置的環(huán)狀的密封環(huán)溝槽41g。在本說明書中,“軸密封部件”指配置在管材的外周面與包圍該管材的部件(例如另一管材或包括孔的部件)的內(nèi)周面之間以密封該管材與包圍該管材的部件之間的間隙的密封部件。此外,如圖3所示,遠(yuǎn)端部41t的軸向長度Lt被設(shè)定為比根部41r的軸向長度Lr和中間部41m的軸向長度長。此外,如圖2所示,冷卻劑流通孔42的遠(yuǎn)端部41t側(cè)的內(nèi)徑被設(shè)定為稍大于冷卻劑流出管31的外徑,并且冷卻劑流通孔42的位于凸緣部40側(cè)的端部的內(nèi)徑擴(kuò)大成大于遠(yuǎn)端部41t側(cè)的內(nèi)徑。
第二連接管5包括本體50和與本體50接合的蓋部件59。本體50和蓋部件59兩者都由樹脂制成。在本實(shí)施方式中,本體50和蓋部件59兩者都由與第一連接管4的樹脂相同的樹脂制成。然而,第二連接管5可由例如金屬制成,并且可由與外殼2的材料相同的材料制成。如圖2和4所示,本體50包括短筒狀的第一端部51、第二端部52和開口部50o。第一端部具有筒狀形狀。第二端部具有短筒狀并大致平行于第一端部51延伸。第一端部51和第二端部52在開口部50o中開口。如圖2所示,蓋部件59焊接在限定出本體50的開口部50o的壁部的端面上以閉塞開口部50o。本體50和蓋部件59形成將第一端部51和第二端部52彼此連通的連通部53。因此,能使用樹脂容易地形成U形的第二連接管5。
第一端部51的外徑被設(shè)定為略小于冷卻劑流通孔42的位于凸緣部40側(cè)的端部的內(nèi)徑。此外,如圖2所示,第一端部51的遠(yuǎn)端部具有縮小的直徑,并且作為軸密封部件的O形環(huán)47裝配在第一端部51的直徑縮小的遠(yuǎn)端部上。此外,在第二端部52的端面中,其中供作為面密封部件的O形環(huán)48配置的環(huán)狀的密封環(huán)溝槽(例如密封件支承部)52g形成為包圍第二端部52的開口。另外,如圖4所示,在第二端部52的外周面的圖4的上部中,形成有沿第二端部52的周向延伸的水接收溝槽52r。
此外,第二連接管5的本體50包括一個第一緊固部54和兩個第二緊固部55。各第二緊固部是緊固部的一個例子。如圖4所示,第一緊固部54形成為相對于第一端部51沿圖4中的上下方向進(jìn)一步遠(yuǎn)離第二端部52,并且以第一端部51為基準(zhǔn)位于第二端部52的相對側(cè)。第一緊固部54包括螺栓孔54h,并且經(jīng)由插入穿過螺栓孔54h并與形成在第一外殼21中的螺釘孔螺紋連接的未圖示的螺栓緊固在第一外殼21上。兩個第二緊固部55在本體50的在第二端部52周圍的部分中形成為跨第二端部52在徑向上彼此對向。各第二緊固部55包括螺栓孔55h,并且經(jīng)由插入穿過螺栓孔55h并與形成在第二外殼22中的螺釘孔螺紋連接的未圖示的螺栓緊固在第二外殼22上。
此外,如圖4所示,第一緊固部54和第二緊固部55形成為滿足Lc>Ls,其中“Lc”是第一緊固部54的緊固點(diǎn)——亦即螺栓孔54h的中心——與將兩個第二緊固部55的相應(yīng)緊固點(diǎn)——亦即螺栓孔55h的中心——連接的直線之間的距離,并且“Ls”是第一端部51——亦即O形環(huán)47的中心與第二端部52——亦即O形環(huán)48的中心——之間的距離。此外,在本實(shí)施方式中的第二連接管5中,如圖4所示,位于本體50的第一端部51和第一緊固部54之間——亦即,本體50的限定出開口部50o的壁部外側(cè)——的A部薄而窄。
接下來,將說明用于將第一連接管4和第二連接管5組裝在外殼2上的工序。
為了將如上所述構(gòu)成的第一連接管4安裝在外殼2的第一外殼21上,第一連接管4的筒狀部41的遠(yuǎn)端部41t以第一連接管4的根部41r的直徑擴(kuò)大部41e例如沿與在PCU1裝設(shè)在車輛中時的上下方向大致垂直的方向延伸的狀態(tài)插入穿過第一外殼21的通孔21h,并且層疊冷卻器3的冷卻劑流出管31插入到第一連接管4的遠(yuǎn)端部41t和O形環(huán)46內(nèi)。這里,由于筒狀部41的遠(yuǎn)端部41t和中間部41m比根部41r細(xì),所以如圖5所示,確保了遠(yuǎn)端部41t的外周面和中間部41m的傾斜面41s與通孔21h的內(nèi)周面之間的充分間隔。因此,當(dāng)?shù)谝贿B接管4和冷卻劑流出管31連接時,即使冷卻劑流出管31在于PCU1裝設(shè)在車輛中時的上下方向上稍微傾斜,也允許第一連接管4和冷卻劑流出管31在通孔21h的半徑方向上的移動,從而利用擠入在第一連接管4與冷卻劑流出管31之間的O形環(huán)46的反作用力實(shí)現(xiàn)第一連接管4(例如遠(yuǎn)端部41t)和冷卻劑流出管31的對齊,并且還使得O形環(huán)46的擠壓量在周向上總體大致均勻。由于O形環(huán)46的擠壓量在周向上總體大致均勻,能使將第一連接管4推到冷卻劑流出管31上的載荷小,從而能防止層疊冷卻器3中的多個冷卻器30在其中第一連接管4由推壓載荷推到冷卻劑流出管31上的方向上變形。
隨著第一連接管4在冷卻劑流出管31的傾斜被矯正的同時被推到層疊冷卻器3側(cè),如圖6所示,筒狀部41的根部41r的直徑擴(kuò)大部41e與通孔21h的內(nèi)周面接觸,并且第一連接管4的全部由此相對于第一外殼21定位。因此,第一連接管4能在沒有在第一連接管4中單獨(dú)設(shè)置例如定位銷并在第一外殼21中設(shè)置與該定位銷接合的孔部的情況下容易地相對于第一外殼21定位。此外,遠(yuǎn)端部41t的軸向長度Lt比根部41r的軸向長度Lr長,從而使得能夠確保冷卻劑流出管31和遠(yuǎn)端部41t的在筒狀部41的軸向上彼此重疊的部分具有足夠的長度。當(dāng)?shù)谝贿B接管4借助于根部41r的直徑擴(kuò)大部41e相對于第一外殼21定位時,能良好地抑制第一連接管4和冷卻劑流出管31相對于彼此的位置偏移(例如第一連接管4a相對于冷卻劑流出管31的彎曲)。此外,即使冷卻劑流出管31傾斜,遠(yuǎn)端部41t與根部41r之間的中間部41m的傾斜面41s也靠接在通孔21h的邊緣部上,從而使得根部41r的直徑擴(kuò)大部41e能夠平順地與通孔21h的內(nèi)周面靠接。另外,由于在第一連接管4中,根部41r除直徑擴(kuò)大部41e之外的部分相對于第一外殼21的通孔21h具有縮小的直徑,并且當(dāng)直徑擴(kuò)大部41e嵌入通孔21h中時,允許根部41r——亦即第一連接管4——相對于通孔21h的輕微移動,從而使得冷卻劑流出管31在上下方向上的傾斜能夠被消除。結(jié)果,介設(shè)在第一連接管4與從層疊冷卻器3延伸的冷卻劑流出管31之間的O形環(huán)46(軸密封部件)的擠壓量能被均勻化并且第一連接管4能容易地相對于第一外殼21定位。
在第一連接管4借助于根部41r相對于第一外殼21定位之后,在必要時,通過使第一連接管4以一定程度旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)凸緣部40的兩個凸緣緊固部40c的位置,以將螺栓插入到各凸緣緊固部40c的螺栓孔中,并且將各螺栓與第一外殼21的相應(yīng)螺釘孔螺紋連接以將第一連接管4固定(或緊固)在第一外殼21上。因此,在第一外殼21中,第一開口21o由第一連接管4的冷卻劑流通孔42的位于冷卻劑流出管31的相對側(cè)的端部(主要為具有擴(kuò)大的直徑的部分)在與第二外殼22的第二開口22o在于PCU1裝設(shè)在車輛中時的上下方向(一個方向)上間隔一距離的位置處限定。此外,在第一連接管4中,兩個凸緣緊固部40c在凸緣部40處設(shè)置成跨密封環(huán)溝槽40g彼此對向,并且因此凸緣部40能被壓靠在第一外殼21上以防止凸緣部40相對于第一外殼21傾斜。因此,能確保凸緣部40與第一外殼21之間的O形環(huán)45(面密封部件)的良好密封性能,從而使得能夠防止流體——亦即,例如來自外部的水和來自內(nèi)部的冷卻介質(zhì)——經(jīng)由第一連接管4與第一外殼21之間的間隙流動。
在第一連接管4安裝在第一外殼21上之后,第二連接管5的第一端部51插入到第一外殼21的第一開口21o(第一連接管4的冷卻劑流通孔42的端部)中,并且第二端部52的端面在第二開口22o的邊緣的周圍與第二外殼22的表面靠接。此外,螺栓分別插入穿過第二連接管5的所述一個第一緊固部54的螺栓孔54h和所述兩個第二緊固部55的螺栓孔55h,并且相應(yīng)的螺栓與第一外殼21和第二外殼22的相應(yīng)螺釘孔螺紋連接,由此將第二連接管5固定(緊固)在外殼2上。因此,第一端部51經(jīng)由作為軸密封部件的O形環(huán)47與第一開口21o——亦即第一連接管4——連接,第一開口21o與冷卻劑流出管31連通。第二端部52經(jīng)由作為面密封部件的O形環(huán)48與第二開口22o連接,第二開口22o與冷卻劑通路23連通。
在本實(shí)施方式中,作為軸密封部件的O形環(huán)47配置在第一端部51的遠(yuǎn)端部(直徑縮小的部分)的外周面與第一開口21o的內(nèi)周面之間,由此利用O形環(huán)47密封第一連接管4與第二連接管5之間的間隙。因此,即使在第一端部51側(cè)設(shè)置有僅一個第一緊固部54(未設(shè)置多個第一緊固部54),也能確保O形環(huán)47的良好密封性能。此外,在第二連接管5中,兩個第二緊固部55設(shè)置成跨密封環(huán)溝槽52g彼此對向,從而使第二端部52能被壓靠在第二外殼22上以防止第二端部52相對于第二外殼22傾斜。因此,能確保第二端部52的端面與第二外殼22之間的O形環(huán)48(面密封部件)的良好密封性能。
在如上所述構(gòu)成的PCU1中,金屬外殼2和樹脂質(zhì)第二連接管5具有不同的線性膨脹系數(shù)(或熱膨脹系數(shù)),且因此與PCU1的周圍溫度對應(yīng)的外殼2(第一外殼21和第二外殼22)的膨脹/收縮量和與周圍溫度對應(yīng)的第二連接管5的膨脹/收縮量彼此不同。因此,在PCU1中,第一緊固部54與兩個第二緊固部55之間的部分的變形由分別跟隨第一外殼21和第二外殼22的第一緊固部54和第二緊固部55限制。因此,在第二連接管5中,第二緊固部55形成在第二端部52的周圍,同時,如圖2所示,第一緊固部54形成為相對于第一端部51在一個方向——亦即,在PCU1裝設(shè)在車輛中時的上下方向——上進(jìn)一步背離第二端部。
因此,能擴(kuò)大第一緊固部54的緊固點(diǎn)與第二緊固部55的緊固點(diǎn)之間沿該上下方向的距離Lc,即與周圍溫度對應(yīng)的第二連接管5的變形的容許范圍。因此,能良好地抑制本體50與蓋部件59之間的焊接部上的應(yīng)力由于第二連接管5的變形的限制而提高。結(jié)果,能進(jìn)一步提高包括緊固在外殼2上的第一緊固部54和第二緊固部55的第二連接管5的耐久性。此外,在第二連接管5中,位于本體50的第一端部51和第一緊固部54之間的A部細(xì)而窄。因此,與周圍溫度對應(yīng)的第二連接管5的變形能由作為細(xì)而窄的變形吸收部的A部良好地吸收。結(jié)果,極為良好地抑制了本體50與蓋部件59之間的焊接部上的應(yīng)力的提高,從而實(shí)現(xiàn)第二連接管5的耐久性的提高。
此外,當(dāng)其中裝設(shè)有PCU1的車輛行駛時,例如含砂、泥等的水、為了融化路面上的冰雪而撒布的鹽溶于其中的水有時被車輪卷起并進(jìn)入配置有PCU1的隔室。然后,如果進(jìn)入PCU1的周邊的水沿第一連接管4以及第一外殼21和第二外殼22的表面流動、到達(dá)位于第二開口22o側(cè)的O形環(huán)48(面密封部件)的周邊并滯留在此處,則第二外殼22在O形環(huán)48周圍的部分腐蝕,這可能引起O形環(huán)48的密封性能由于第二外殼22的厚度的減小而受損。因此,如圖7所示,在PCU1的第一連接管4中,設(shè)置了漸縮部40t,其包括位于第二端部52——亦即O形環(huán)48——上方的傾斜面40s,傾斜面40s進(jìn)一步背離第二外殼22的表面朝下側(cè)傾斜。
因此,即使第一連接管4周圍的水沿凸緣部40的表面流下,則流下的水通過漸縮部40t的設(shè)置而被阻止到達(dá)第二外殼22的表面(圖7中的X部),并從凸緣部40的邊緣部滴下。因此,流下到凸緣部40的表面的水能被抑制沿第二外殼22的表面流動、流向第二開口22o和O形環(huán)48。因此,含有例如砂、泥和/或鹽的水被阻止流入位于第二開口22o側(cè)的O形環(huán)48的周邊,從而能夠良好地抑制第二外殼22在O形環(huán)48周圍的部分由于水而受損。結(jié)果,提高了第二外殼22在配置于第一連接管4下方的與第二連接管5連接的第二開口22o周圍的部分的耐久性,從而能夠確保配置在第二外殼22與第二連接管5之間的O形環(huán)48(面密封部件)的良好密封性能。
此外,如圖4和7所示,在第二端部52的外周面的上部中,形成有沿周向延伸的水接收溝槽52r。因此,從上方——亦即第一連接管4側(cè)——流下的水能被收集在第二端部52的水接收溝槽52r中并沿第二端部52的外周面流下。結(jié)果,進(jìn)一步良好地抑制了含有例如砂、泥和/或鹽的水流入位于第二開口22o側(cè)的O形環(huán)48的周邊。
如上所述,作為用于PCU1中的冷卻劑通路的連接部件的第二連接管5構(gòu)造成將冷卻劑流出管31(例如第一冷卻劑通路)和冷卻劑通路23(例如第二冷卻劑通路)連接。冷卻劑流出管31與設(shè)置在第一外殼21中的第一開口21o連通。冷卻劑通路23與第二開口22o連通。第二開口22o在于PCU1裝設(shè)在車輛中時的上下方向上與第一開口21o間隔地設(shè)置在第二外殼22中。第二連接管5包括第一端部51、第二端部52、連通部53、第一緊固部54和第二緊固部55。第一端部51具有管狀形狀并經(jīng)由作為軸密封部件的O形環(huán)46與第一開口21o連接。第二端部52具有管狀形狀并經(jīng)由作為面密封部件的O形環(huán)48與第二開口22o連接。連通部53提供第一端部51與第二端部52之間的連通。第一緊固部54和第二緊固部55各自都緊固在第一外殼21或第二外殼22上。第一緊固部54設(shè)置在相對于第一端部51在上下方向上遠(yuǎn)離第二端部52的位置處。第二緊固部55設(shè)置在第二端部52的周圍。
因此,在第二連接管5中,第一緊固部54的緊固點(diǎn)與第二緊固部55的緊固點(diǎn)之間沿上下方向的距離Lc可擴(kuò)大。換言之,第二連接管5的響應(yīng)于周圍溫度的變形的容許范圍可擴(kuò)大。因此,能良好地抑制由于第二連接管5的變形的限制而引起的本體50與蓋部件59之間的焊接部上的應(yīng)力的提高。結(jié)果,能進(jìn)一步提高包括各自都緊固在第一外殼21或第二外殼22上的第一緊固部54和第二緊固部55的第二連接管5的耐久性。
此外,在上述實(shí)施例中,第二連接管5包括一個第一緊固部54,和位于第二端部52周圍的兩個第二緊固部55。因此,能確保作為面密封部件的O形環(huán)48的良好密封性,同時使第一緊固部54的緊固點(diǎn)與第二緊固部55的緊固點(diǎn)之間的距離Lc更長。然而,在第二端部52附近可僅設(shè)置有一個第二緊固部55,或在第二端部52的周圍可設(shè)置有三個以上的第二緊固部55。
此外,在上述實(shí)施方式中,第二連接管5包括第一端部51、第二端部52、本體50和蓋部件59。本體50包括開口部50o。開口部50o在外殼2側(cè)的相對側(cè)與第一端部51和第二端部52連通。本體50包括第一緊固部54和第二緊固部55。蓋部件59與本體50接合以便閉塞開口部50o。上述這種構(gòu)型的采用使得能夠更容易地通過樹脂形成U形的第二連接管5。另外,在第二連接管5中,第一緊固部54的緊固點(diǎn)與第二緊固部55的緊固點(diǎn)之間的距離Lc更長,從而實(shí)現(xiàn)各自都由樹脂制成的本體50和蓋部件59之間的焊接部中產(chǎn)生的應(yīng)力的下降,并從而實(shí)現(xiàn)第二連接管5的耐久性的提高。第一緊固部54和第二緊固部55分別緊固在第一外殼21或第二外殼22上。
此外,與上述實(shí)施方式中一樣,即使由金屬制成的外殼2與由樹脂制成的第二連接管5(例如本體50和蓋部件59)之間存在線性膨脹系數(shù)(或熱膨脹系數(shù))差,也使距離Lc更長,從而實(shí)現(xiàn)由于第二連接管5的響應(yīng)于周圍溫度的變形的限制而引起的第二連接管5的特定部位(焊接部)的應(yīng)力的提高的良好抑制。
此外,在上述實(shí)施方式中,第一連接管4安裝在第一外殼21上。作為包括冷卻劑流通孔42的套管的第一連接管4經(jīng)由作為軸密封部件的O形環(huán)46與冷卻劑流出管31(第一冷卻劑通路)連接。作為面密封部件的O形環(huán)45配置在第一外殼21與第一連接管4的凸緣部40之間。第一外殼21的第一開口21o由第一連接管4的冷卻劑流通孔42的在冷卻劑流出管31的相對側(cè)的端部限定。因此,能良好地抑制冷卻介質(zhì)在冷卻劑流出管31與第二連接管5之間泄漏,并且能良好地限制流體經(jīng)由第一連接管4與第一外殼21之間的間隙的流通。然而,第一開口21o可直接設(shè)置在第一外殼21的壁部中。
此外,在上述實(shí)施方式中,第一外殼21收納冷卻作為包括在對電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的逆變器中的電子元件的半導(dǎo)體模塊M的層疊冷卻器3。冷卻劑流出管31與層疊冷卻器3連接。此外,冷卻劑通路23形成在第二外殼22中。因此,逆變器能利用層疊冷卻器3和流經(jīng)冷卻劑通路23的冷卻介質(zhì)兩者冷卻。僅必要的是,第二連接管5是提供與相應(yīng)冷卻劑通路連通的兩個開口之間的連通的連接管,并且第二連接管5的應(yīng)用對象不限于諸如上述的PCU1。換言之,第二連接管5可構(gòu)造成例如提供與用于冷卻車載電池的相應(yīng)冷卻劑通路連通的兩個開口之間的連通。此外,連同第一連接管4和第二連接管5一起使用的軸密封部件和面密封部件不限于諸如上述的O形環(huán),并且可以是諸如D形環(huán)的密封部件。
根據(jù)本公開的發(fā)明不以任何方式受上述實(shí)施方式限制,并且應(yīng)當(dāng)理解,在本公開的外延范圍內(nèi)可以有各種變更。此外,本發(fā)明的上述實(shí)施方式當(dāng)然不過是在發(fā)明內(nèi)容部分中陳述的本發(fā)明的具體模式,且并非旨在限制在發(fā)明內(nèi)容部分中陳述的發(fā)明的要素。
根據(jù)本公開的發(fā)明可用于例如冷卻劑通路連接部件和冷卻系統(tǒng)的制造領(lǐng)域。