JP2013161995A - 制御装置及びその修理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粘着性のあるシール材によってケースに封止されたカバーを外し易い制御装置とその修理方法（即ちカバーの外し方）を提供する。
【解決手段】制御装置２は、ケース１０とカバー３を有する。ケース１０の開口を囲むケース側シール面（フランジ面１４ａ）と、ケース側シール面に対向するカバー側シール面（フランジ面４ａ）との間に粘着性のシール材が介在している。カバー３には、カバー側シール面に開口する貫通孔であってボルトを通すねじ溝が形成されているボルト孔７が設けられている。ケース側シール面においてボルト孔７に対向する位置に、ボルト孔７から突出するボルトの先端が遊嵌し、底面にボルト先端が当接する窪み１７が設けられている。
【選択図】図１

Description

本明細書が開示する技術は、制御回路を内蔵した制御装置とその修理方法に関する。特に、ケースとカバーの間に粘着性のシール材が付された制御装置とその修理方法に関する。

例えば車両のエンジンコンパートメントに搭載される制御装置など、周囲に水分が液状で存在する可能性のある環境下、あるいは、湿度の高い環境下で使われる制御装置は、ケースとカバーの間がシール材で封止される（例えば、特許文献１や特許文献２）。近年はシール材として、初めから固体のガスケットではなく、最初はゲル状であり塗布後に硬化するシール材が使われることが多い。そのようなガスケットは、ＦＩＰＧ（Ｆｏｒｍｅｄ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ Ｇａｓｋｅｔ：液状成型ガスケット）とよばれる。ＦＩＰＧは、当初は粘着性（接着性）のあるゲル状であり、制御装置のケースとカバーのシール面（密封対象の面であり、ケースとカバーの当接面）に塗布した後、カバーを取り付けると、所定時間後に硬化してケースとカバーの間をしっかりと封止する。特許文献１には、そのようなゲル状のシール材を使った制御装置が開示されている。

特開２００８−００８２１０号公報 特開２０１１−１６６９８１号公報

ところでメンテナンスあるいは修理のため、一旦ガスケットで封止したカバーを取り外すことがある。粘着性のあるガスケットを用いた場合、カバーとケースが接着し、カバーが取り外し難くなる。そのような場合、例えばドライバで強引にカバーをケースから外そうとすると、カバーあるいはケースのシール面を傷つけてしまう虞がある。本明細書は、粘着性のあるシール材によってケースに封止されたカバーを外し易い制御装置とその修理方法（即ちカバーの外し方）を提供する。

本明細書が開示する技術は、一つには、粘着性のシール材でケースに接着しているカバーを外し易くした制御装置に具現化することができる。より具体的には、本明細書が開示する技術は、ケースと、ケースの開口を覆うカバーを有する制御装置であって、開口を囲むケース側シール面と、ケース側シール面に対向するカバー側シール面との間に粘着性のシール材が介在している制御装置を対象とする。その制御装置のカバーには、カバー側シール面に開口する貫通孔であってボルトを通すねじ溝が形成されているボルト孔が設けられている。また、ケース側シール面においてボルト孔に対向する位置に、ボルト孔から突出するボルトが遊嵌する窪みが設けられている。窪みの直径は典型的にはボルト孔の直径よりも大きければよい。窪みの深さは、ボルト孔から突出するボルトの先端が底面に当接する深さであればよい。以下、説明の便宜のため、カバーに設けられた貫通ボルト孔を「メンテボルト孔（メンテナンスボルト孔）」と称し、ケース側シール面においてメンテボルト孔に対向する位置に設けられた窪みを「ボルト受け」と称することにする。

上記の制御装置においては、メンテボルト孔にボルトを螺合し、ボルトの先端がボルト受けの底面を押圧してシール材によって粘着しているカバーがケースから離間するまでボルトを回転させることによって、容易にカバーを外すことができる。上記の制御装置は、専用の工具を必要とせず、広く普及しているボルトを使って、粘着性のシール材で接着されているカバーを容易に外すことができる。上記の制御装置では、カバーを外す際、シール面に工具を当てる必要がないので、シール面を傷つけることがない。なお、上記のカバー取り外し方法（修理方法）も、本明細書が開示する新規な技術の一つである。

ボルト受けは、メンテボルト孔にボルトをねじ込んでカバーを外す際に生じる塵埃（メンテボルト孔内の塵埃や剥がれ落ちたシール材の屑など）の受け皿となる。すなわち、ボルト受けを備えることによって、カバーを外す際に生じる塵埃がケース内に侵入することを防止することができる。

上記のメンテボルト孔は、カバーを外すだけでなく、修理やメンテナンスの別の用途にも利用できる。車両用の制御装置など、コンパクト性を重視した制御装置では、内部に回路部品などを複雑に配置する結果、ケースの上部だけでなく下部にもメンテナンス用のカバーが取り付けられることがある。あるいは、ケースの下側に交換すべき部品が取り付けられている場合もあり得る。下部のカバーを取り外してメンテナンスを行う場合、あるいはケース下側に取り付けられた部品を外す場合、制御装置をさかさまにして作業を行うことができれば作業がし易くなる。そのような場合にも上記のメンテボルト孔が有用である。この場合、メンテボルト孔は、ボルト受けが鉛直上方を向くように制御装置を配置したときに水平面内において制御装置の重心を囲むように少なくとも３箇所に設けられているとよい。そのような制御装置を採用すれば、ボルト受けが鉛直上方を向くように制御装置を配置し、その少なくとも３箇所のメンテボルト孔に、メンテボルト孔からカバー最頂部までの高さよりも長いボルトを取り付け、制御装置を上下さかさまにしてボルトを脚として制御装置を置き、制御装置において上方を向いた側（もともとは制御装置の下側）の修理を実施することができる。そのような修理方法も本明細書が開示する新規な技術の一つである。なお、ボルトをケースのボルト受けに当接するまでねじ込むと、ボルトが安定してよい。

本明細書が開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明の実施の形態で説明する。

実施例の制御装置の斜視図である（アッパーカバーを外した状態）。 ケースの平面図である。 図２のIII−III線に沿った断面図である。図３（Ａ）はボルト挿入前の断面を示し、図３（Ｂ）はボルト挿入後の断面を示している。 ＦＩＰＧを全面に塗布したケースの平面図である。 図４のIII−III線に沿った断面図である。図５（Ａ）はボルト挿入前の断面を示し、図５（Ｂ）はボルト挿入後の断面を示している。 ボルト受けの変形例である。 ボルト受けの別の変形例である。 メンテボルト孔に長尺のボルトを取り付けた制御装置の斜視図である。 制御装置の斜視図である（さかさまにした状態）。 制御装置の斜視図である（ロワカバーを外した状態）。

図面を参照して実施例の制御装置、及び、その修理方法を説明する。図１は、実施例の制御装置２の斜視図である。ただし、図１では、アッパーカバー３を外した状態で示してある。この制御装置２は、例えば電気自動車のインバータである。ケース１０の中には、様々な回路基板９０が搭載されている。修理あるいはメンテナンスにおいて回路基板９０を交換するには、アッパーカバー３を取り外す必要がある。また、後述するが、ケース１０の下側には別の回路基板が搭載されている。その別の基板を交換するにはロワカバー２０を取り外す必要がある。以下、制御装置２の構造、特にその筐体構造と、アッパーカバー及びロワカバーの外し方を説明する。

制御装置２の筐体は、ケース１０、アッパーカバー３、及び、ロワカバー２０で構成されている。アッパーカバー３は、ボルト３０で６箇所にてケース１０に固定されている。ボルト３０は、アッパーカバー３に設けられたボルト孔５に通され、ケース１０に設けられたねじ孔１５に固定される。なお、図１では１つのボルト孔とねじ孔にのみ符号５、１５を付しているが、ボルト孔とねじ孔はそれぞれ６箇所あることに留意されたい。ケース１０の上部開口の周囲にはフランジ（ケースフランジ１４）が設けられており、アッパーカバー３には、ケースフランジ１４に対向するようにフランジ（カバーフランジ４）が設けられている。カバー３で開口を閉じる際、ケース１０の開口を囲むケースフランジ面１４ａと、ケースフランジ面１４ａに対向するアッパーカバー３のカバーフランジ面４ａとが密封される。ケース１０の開口を囲むケースフランジ面１４ａがケース側シール面に相当し、ケースフランジ面１４ａと対向するカバーフランジ面４ａがカバー側シール面に相当し、両者のシール面同士がシール材で密封される。具体的には、ケースフランジ面１４ａ（ケース側シール面）とカバーフランジ面４ａ（カバー側シール面）との間にはＦＩＰＧ（粘着性のシール材）が塗布される（図１ではＦＩＰＧを省略している）。ＦＩＰＧを塗布した後にケース１０にアッパーカバー３を取り付け、しばらく経過すると、ＦＩＰＧは固化し、ケースフランジ面１４ａカバーフランジ面４ａの間が密閉される。ＦＩＧＰは粘着性があり、ケースフランジ面１４ａとカバーフランジ面４ａの双方に固着し高い密閉度が達成される。

符号７はメンテボルト孔を示しており、符号１７はボルト受けを示している。メンテボルト孔７はねじ溝を有する貫通孔であり、ボルト受け１７は、メンテボルト孔７の下側開口に対向する窪みである。メンテボルト孔７とボルト受け１７は、アッパーカバー３やロワカバー２０を外す際に利用する。メンテボルト孔７とボルト受け１７については後に詳しく説明する。

図２にケース１０の平面図を示す。図２においてグレーで示した部分が、ＦＩＰＧ３５（シール材）を示している。図２に示すように、ＦＩＰＧ３５は、ケースフランジ面１４ａの幅Ｗａに塗布される。ねじ孔１５とボルト受け１７もフランジ１４に設けられているが、その位置は、ＦＩＰＧの塗布幅Ｗａよりも外側である。なお、ＦＩＰＧは、後述するように、ケースフランジ面１４ａの全面に塗布されてもよい。

メンテボルト孔７とボルト受け１７について説明する。メンテボルト孔７は、アッパーカバー３のフランジ４に設けられた貫通孔であり、ねじ溝を有する。メンテボルト孔７は、鉛直方向に延びている。メンテボルト孔７は、カバーフランジ面４ａ（カバー側シール面）に開口している。ボルト受け１７は、ケースフランジ面１４ａ（ケース側シール面）に設けられた窪みである。窪み（ボルト受け１７）の深さは１〜１０ｍｍ程度である。なお、ボルト受け１７の深さは、アッパーカバー３を外す際に、メンテボルト孔７から突出したボルト３２の先端が底面に当接する深さであればよい。ボルト受け１７は、メンテボルト孔７の下端開口に対向する位置に設けられている。メンテボルト孔７は、アッパーカバー３の４隅に設けられており、ボルト受け１７は、ケース１０の上部開口の４隅に設けられている。

図３に、図２のIII−III線に沿った断面に相当し、アッパーカバー３を取り付けた状態における制御装置２の断面図を示す。図３（Ａ）はボルト３２の挿入前の断面を示しており、図３（Ｂ）はボルト３２の挿入後の断面を示している。メンテボルト孔７、ボルト受け１７は、ＦＩＰＧ３５よりも外側に位置する。ボルト受け１７の直径Ｄ２は、メンテボルト孔７の直径Ｄ１よりも大きい。それゆえ、メンテボルト孔７にボルト３２を通すと、ボルト３２の先端は、ボルト受け１７に遊嵌する。メンテボルト孔７とボルト受け１７は、アッパーカバー３を外す際に利用される。アッパーカバー３を外すには、ボルト３０（図１参照）を外し、メンテボルト孔７にボルト３２を螺合する。ボルト３２を、ボルト３２の先端がボルト受け１７の底を押圧してＦＩＰＧによって接着しているケース１０とアッパーカバー３を離間させるまで回転させる。ケース１０とアッパーカバー３は、粘着性のあるＦＩＰＧで接着しているが、ボルト３２の押圧力により、アッパーカバー３はケース１０から引き離される（図３（Ｂ）参照）。４箇所に設けられているメンテボルト孔７とボルト受け１７の全てで同様にボルト３２を使ってアッパーカバー３を引き剥がす。こうして、アッパーカバー３をケース１０から外すことができる。

メンテボルト孔７とボルト受け１７の利点を述べる。メンテボルト孔７とボルト受け１７を使うことで、ＦＩＰＧによってしっかりと密着しているアッパーカバー３を容易にケース１０から外すことができる。しかも、アッパーカバー３を外すのに専用工具は不要である。また、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ボルト３２を使ってアッパーカバー３を外す際、ボルト受け１７の底面以外は、ケースフランジ面１４ａとカバーフランジ面４ａに触れることがない。それゆえ、強固に密着しているアッパーカバー３を外す際にフランジ面（シール面）を傷つけることもない。さらに、アッパーカバー３を外す際に生じる塵埃（例えば、剥離したＦＩＰＧの屑など）は、ボルト受け１７に溜まる。特に、実施例では、ＦＩＰＧ３５はケースフランジ面１４ａにおいて、ねじ孔１５とボルト受け１７よりも内側（ケースの中心に近い側）に塗布されていた（図２参照）。ＦＩＰＧは、ねじ孔１５とボルト受け１７を含むケースフランジ面１４ａの全面に塗布されていてもよい。

図４に、ケースフランジ面１４ａの全面（ねじ孔１５を除く）にＦＩＰＧ３５ａを塗布したケース１０ａの平面図を示す。また、図５に、図４のV−V線に沿った断面に相当し、アッパーカバー３を取り付けた状態の制御装置２ａの断面図を示す。図５（Ａ）はボルト３２の挿入前の断面を示しており、図５（Ｂ）はボルト３２の挿入後の断面を示している。ボルト挿入前は、ＦＩＰＧ３５ａは、ボルト受け１７の上やその周囲にも塗布される。この場合、メンテボルト３２を挿入したときにねじ孔１５から剥離するＦＩＰＧはボルト受け１７に溜まる。塵埃がケース１０内部に侵入してしまうことを防ぐことができる。

次に、図６と図７を参照してボルト受け１７の変形例を説明する。図３に示したボルト受け１７は、断面が単純な矩形の窪みであった。ボルト受けは、深さが２段になった窪みでもよいし（図６のボルト受け１１７）、テーパ状の窪みであってもよい（図７のボルト受け２１７）。また、剥離したＦＩＰＧはボルト受けに溜まるので、ＦＩＰＧはボルト受けの周囲に塗布されていてもよい。

次に、図８〜図１０を参照してロワカバー２０の外し方を説明する。まず、４箇所のメンテボルト孔７に長尺ボルト３４を取り付ける（図８）。長尺ボルト３４としては、その長さＬｂが、メンテボルト孔７からアッパーカバー３の最頂部までの長さＬａよりも長いものを使う。次に、制御装置２を上下さかさまにして長尺ボルト３４を脚として利用する（図９）。なお、図２に示したように、メンテボルト孔７は、アッパーカバー３の４隅に設けられているから、長尺ボルト３４を脚として利用して制御装置２を安定に据えることができる。制御装置２を上下逆さまに置いたので、図９に示すように、制御装置２の底面に位置するボルト２２（ロワカバー２０を固定しているボルト）が上面に見える。これで、簡単にボルト２２を外し、ロワカバー２０を外すことができる（図１０）。ロワカバー２０を外し、内部の回路基板９２を交換する作業などの修理を行う。

実施例の技術に関する留意点を述べる。実施例では、メンテボルト孔７（およびボルト受け１７）は、アッパーカバー３の４隅に設けられていた。ロワカバー２０を外すためのメンテボルト孔７及びボルト受け１７は、ボルト受け１７を鉛直上方に向けて制御装置２を設置したときに水平面内において制御装置２の重心を囲むように少なくとも３箇所に設けられていればよい。そうすれば、長尺ボルトを、制御装置の脚として用いたときに制御装置を安定して支えることができる。

実施例の制御装置２は、ケース上面に開口を有し、その上面の開口を覆うようにカバーを取り付けた。ケースの開口は、ケースの側面や底面にあってもよい。その場合でも、メンテ孔とボルト受けが形成されていれば、ケースに接着したカバーを容易に外すことができる。また、ケースの開口がいずれの向きを向いていても、ボルト受け１７が鉛直上方を向くように制御装置２を置き直せば、長尺ボルトを脚として使って制御装置をさかさまにすることによって、制御装置２の反対側の修理が容易に行える。

実施例の制御装置は、シール材としてＦＩＰＧを使った。シール材はＦＩＰＧに限られない。シール材は、最初から固形であって粘着性を有するシール材、例えば、接着剤を塗布したガスケットであってもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、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。また、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するものであり、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。

２、２ａ、２ｂ、２ｃ：制御装置
３：アッパーカバー
４：カバーフランジ
１４：ケースフランジ
４ａ：カバーフランジ面（カバー側シール面）
１４ａ：ケースフランジ面（ケース側シール面）
５：ボルト孔
７：メンテボルト孔
１０：ケース
１５：ねじ孔
１７：ボルト受け
２０：ロワカバー
２２、３０、３４：ボルト
９０、９２：回路基板

Claims (4)

1. ケースと、ケースの開口を覆うカバーを有する制御装置であって、
   開口を囲むケース側シール面と、ケース側シール面に対向するカバー側シール面との間に粘着性のシール材が介在しており、
   カバー側シール面に開口する貫通孔であってねじ溝を有するボルト孔がカバーに形成されており、
   ケース側シール面において前記貫通孔に対向する位置に、前記ボルト孔から突出するボルトが遊嵌する窪みであってボルト先端が底面に当接する窪みが設けられている、
   ことを特徴とする制御装置
2. 請求項１に記載の制御装置の修理方法であり、
   前記ボルト孔にボルトを螺合し、ボルトの先端が窪みの底面を押圧して前記シール材によって接着しているカバーがケースから離間するまでボルトを回転させる、
   ことを特徴とする制御装置の修理方法。
3. 請求項１に記載の制御装置であって前記ボルト孔が水平面内において制御装置の重心を囲むように少なくとも３箇所に設けられている制御措置の修理方法であり、
   窪みが鉛直上方を向くように制御装置を配置し、少なくとも３箇所の前記ボルト孔に、貫通孔からカバー最頂部までの高さよりも長いボルトを取り付け、制御装置を上下さかさまにしてボルトを脚として制御装置を置き、制御装置において上方を向いた側の修理を実施する、ことを特徴とする制御装置の修理方法。
4. 前記ボルトをケースの前記窪みに当接するまでねじ込むことを特徴とする請求項３に記載の修理方法。

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