JP7056525B2 - 防水筐体 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、グロメットを備える防水筐体に関する。

特許文献１には、ケースと、グロメットを備える防水筐体が開示されている。ゴム製のグロメットは、ケースの貫通孔に取り付けられている。貫通孔は、ケースの一面と該一面と反対の裏面との間を貫通している。グロメットは、本体部と、本体部の外周面に設けられたリップ部を有している。リップ部が貫通孔の壁面に密着し、グロメットとケースとの間がシールされている。

特開２０１６－１１９７５０号公報

フランジ部を有するグロメットが知られている。フランジ部は、本体部から径方向外側に延設されている。フランジ部は、ケースの一面及び裏面のうちの一方、たとえば外面をなす一方の面と対向している。このような構成のグロメットでは、熱応力などの外部応力により、グロメットが保持している部材が貫通孔の軸方向であってケースからフランジ部が遠ざかる方向、すなわち抜け方向に変位すると、これにともなってグロメットの位置ずれが生じる虞がある。位置ずれにより、たとえば防水性が劣化する。また、グロメットの脱落の虞もある。

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、抜け方向に対するグロメットの位置ずれを抑制できる防水筐体を提供することを目的とする。

本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。

本開示のひとつである防水筐体は、
一面（６０ａ）と一面に反対の裏面（６０ｂ）とに開口する貫通孔（６１）を有するケース（６０）と、
弾性を有し、貫通孔に取り付けられたグロメット（７０）と、
を備え、
グロメットは、貫通孔の軸方向に延設され、少なくとも一部が貫通孔内に配置された本体部（７００）と、本体部から径方向外側に延設され、一面及び裏面のうちの一方と対向するフランジ部（７０１）と、本体部の外周面から突出し、周方向に延設されたリップ部（７０２）と、を有し、
リップ部は、貫通孔の壁面（６１０）に圧縮状態で密着する高圧縮部（７０２Ｈ）と、軸方向においてフランジ部に遠い側で高圧縮部に隣接し、高圧縮部よりも圧縮状態が低くされた低圧縮部（７０２Ｌ）と、を有し、
ケースは、高圧縮部が密着する壁面の被密着部（６１１）に対してフランジ部に遠い側で隣接して設けられ、低圧縮部を径方向外側に逃がす逃がし空間部（６０２，６１２，６１４，６１７，６１９）を有する。

この防水筐体によれば、逃がし空間部により、グロメットの圧縮状態を部分的に開放することができる。これにより、グロメットに部分的に圧縮状態の差が生じ、高圧縮部と低圧縮部との境界に保持力が生じる。また、低圧縮部を径方向外側に逃がすことで、低圧縮部がアンカーとして機能する。低圧縮部は、フランジ部に遠い側で高圧縮部に隣接している。以上により、抜け方向の力に対する位置ずれを抑制することができる。

第１実施形態に係る防水筐体を備えた電力変換装置の概略構成を示す部分断面図である。 グロメットを示す断面図である。 グロメットの固定構造を示す部分断面図である。 第２実施形態に係る防水筐体において、グロメットの固定構造を示す部分断面図である。 第３実施形態に係る防水筐体において、グロメットの固定構造を示す部分断面図である。 第４実施形態に係る防水筐体において、グロメットの固定構造を示す部分断面図である。 第５実施形態に係る防水筐体において、グロメットの固定構造を示す部分断面図である。 第６実施形態に係る防水筐体において、グロメットの固定構造を示す部分断面図である。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分及び／又は関連付けられる部分には、同一の参照符号を付与する。対応する部分及び／又は関連付けられる部分については、他の実施形態を参照することができる。

（第１実施形態）
防水筐体は、たとえば電子装置、電気装置に適用される。防水筐体は、電気部品、電子部品などの部品を収容する空間として、外部に対して水密（液密）とされた防水空間を提供する。以下においては、車載の電力変換装置に適用される防水筐体を例に説明する。先ず、防水筐体を備えた電力変換装置の概略構成について説明する。

＜電力変換装置の概略構成＞
図１に示すように、電力変換装置１００は、半導体装置２と、冷却器４と、防水筐体６と、加圧部材８を備えている。図１では、防水筐体６（ケース６０）の内部を示すために、便宜上、ケース６０を断面で示し、その他の要素を平面で示している。

半導体装置２は、防水筐体６に収容されている。半導体装置２は、インバータやコンバータなどの電力変換器を構成する。電力変換装置１００は、複数の半導体装置２を有している。半導体装置２は、図示しない半導体チップを有している。半導体チップには、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどの縦型素子が形成されている。半導体チップの板厚方向であるＸ方向において、半導体チップの両面には、素子の主電極が形成されている。半導体チップは、封止樹脂体２０によって封止されている。封止樹脂体２０は、たとえばエポキシ樹脂を材料としている。封止樹脂体２０は、トランスファモールドによる成形体である。半導体装置２は、Ｘ方向の両面側で放熱可能に構成されている。半導体装置２は、パワーカードと称される。

半導体装置２は、一相分の上アーム回路及び下アーム回路を備えてパッケージ化されている。半導体装置２は、半導体チップとして、上アーム回路を構成する上アームチップと、下アーム回路を構成する、上アームチップとは別の下アームチップを有している。半導体装置２は、２ｉｎ１パッケージ構造をなしている。本実施形態の電力変換装置１００は、６つの半導体装置２を有している。６つの半導体装置２により、２組の三相インバータが構成される。

半導体装置２は、外部接続用の端子として、信号端子２１と、図示しない主端子を有している。信号端子２１は、半導体チップに形成された信号用のパッドと電気的に接続されている。半導体チップには、ゲートパッドを含む複数のパッドが形成されている。信号端子２１は、Ｚ方向に延設され、封止樹脂体２０の側面のひとつから外部に突出している。信号端子２１は、たとえば図示しない回路基板と電気的に接続される。

半導体装置２のそれぞれは、３つの主端子を有している。主端子のひとつは高電位側の電源端子であり、Ｐ端子とも称される。主端子の他のひとつは、低電位側の電源端子であり、Ｎ端子とも称される。主端子の残りのひとつは、図示しない回転電機への出力端子であり、Ｏ端子とも称される。３つの主端子は、Ｚ方向に延設され、封止樹脂体２０において信号端子２１とは反対の側面から外部に突出している。電源端子は、図示しないバスバーを介して、直流電源側の要素、たとえば平滑コンデンサに接続される。出力端子は、図示しないバスバーを介して、回転電機の三相巻線に接続される。

冷却器４は、熱伝導性に優れた金属材料、たとえばアルミニウム系の材料を用いて形成されている。冷却器４は、熱交換部４０と、パイプ４１を有している。熱交換部４０は、防水筐体６に収容されている。熱交換部４０は、全体として扁平形状の管状体となっている。熱交換部４０は、たとえば、一対のプレート（金属製薄板）の少なくとも一方を、プレス加工によってＸ方向に膨らんだ形状に加工する。その後、一対のプレートの外周縁部同士を、かしめなどによって固定するとともに、ろう付けなどによって全周で互いに接合する。これにより、一対のプレート間に冷媒が流通可能な流路が形成され、熱交換部４０として用いることが可能となる。

本実施形態では、動作時に発熱する半導体装置２を冷却するため、半導体装置２と熱交換部４０とが交互に積層されている。このように、半導体装置２と熱交換部４０との積層体１０が形成されている。半導体装置２と熱交換部４０はＸ方向に並んで配置されている。半導体装置２は、Ｘ方向において熱交換部４０により挟まれている。積層体１０において、Ｘ方向の両端は熱交換部４０とされている。

パイプ４１は、防水筐体６の内外にわたって配置されている。冷却器４は、２本のパイプ４１を有している。パイプ４１のそれぞれは、ひとつの部材により構成されてもよいし、複数の部材を連結してなる構成としてもよい。２本のパイプ４１は、熱交換部４０のそれぞれに連結されている。図示しないポンプによって冷媒をパイプ４１のひとつに供給することにより、積層された熱交換部４０内の流路に冷媒が流れる。これにより、積層体１０を構成する半導体装置２のそれぞれが、冷媒によって冷却される。熱交換部４０のそれぞれを流れた冷媒は、パイプ４１の他のひとつを介して排出される。

冷媒としては、水やアンモニアなどの相変化する冷媒や、エチレングリコール系などの相変化しない冷媒を用いることができる。冷却器４は、主として半導体装置２を冷却するものである。しかしながら、冷却機能に加えて、環境温度が低い場合に温める機能をもたせてもよい。この場合、冷却器４は温度調節器と称される。また、冷媒は熱媒体と称される。

冷却器４は、さらに固定部材４２と、パイプ４３を有している。固定部材４２は、パイプ４１を防水筐体６に固定している。パイプ４１は、Ｘ方向において加圧部材８から離れた位置で、防水筐体６に固定されている。パイプ４１は、後述する端部の熱交換部４０ｂとグロメット７１との間において、防水筐体６のケース６０に固定されている。固定部材４２としては、たとえばクランプを採用することができる。固定部材４２（クランプ）は、パイプ４１を跨いだ状態で、ケース６０にねじ締結されている。固定部材４２は、パイプ４１ごとに設けられている。

パイプ４３は、複数の熱交換部４０のうち、加圧部材８によって押圧される端部の熱交換部４０ａに接続されている。パイプ４３は、熱交換部４０ａにおいて、加圧部材８によって押圧される側の面に接続されている。加圧部材８とは反対の端部の熱交換部４０ｂに対して、熱交換部４０ａが鉛直上方となるように、電力変換装置１００が車両に取り付けられる場合、熱交換部４０ａ内に空気が残存する虞がある。本実施形態では、電力変換装置１００を車両に取り付け、冷媒を流した状態で、熱交換部４０ａに残存する空気を、パイプ４３を通じて電力変換装置１００の外へ逃がすことができる。すなわち、冷却器４のエア抜きをすることができる。

防水筐体６は、ケース６０と、グロメット７０を有している。グロメット７０が、後述する高圧縮部及び低圧縮部を有するグロメットに相当する。ケース６０は、収容空間を提供する。ケース６０は、ひとつの部材により構成されてもよいし、複数の部材を相互に組み付けてなる構成としてもよい。複数の部材を組み付ける場合、部材同士の対向部分には、図示しないシール材が配置される。

ケース６０は、箱状をなしている。ケース６０は、貫通孔６１を有している。貫通孔６１は、ケース６０の外面６００と、外面６００と反対の内面６０１とに開口している。貫通孔６１は、外面６００と内面６０１とにわたって設けられている。たとえば外面６００が一面に相当し、内面６０１が裏面に相当する。この貫通孔６１を、パイプ４３が挿通している。パイプ４３が、挿通部材に相当する。複数の部材を組み付けることでケース６０が構成され、複数の部材によって内外を貫通する開口部が形成される場合、開口部が貫通孔に相当する。

ケース６０としては、たとえばアルミダイカストによる成形体を採用することができる。本実施形態のケース６０は、略直方体状をなしている。貫通孔６１は、たとえばバイトによる研削によって形成されている。以下の説明において、軸方向、径方向、及び周方向の語は、貫通孔６１の中心軸ＡＸによって規定される。中心軸ＡＸは、換言すれば、貫通孔６１を規定する環状の壁面の中心軸である。中心軸ＡＸは、貫通孔６１を挿通するパイプ４３の中心軸と略一致する。軸方向とは、中心軸ＡＸに沿う方向である。本実施形態では、Ｘ方向が軸方向と略一致、すなわち略平行となっている。

グロメット７０は、弾性を有し、ケース６０の貫通孔６１に取り付けられている。グロメット７０は、貫通孔６１を挿通した状態のパイプ４３を、保持している。グロメット７０は、ケース６０との間を水密にシールしている。グロメット７０は、パイプ４３との間を水密にシールしている。グロメット７０は、貫通孔６１周りを水密にシールしている。グロメット７０は、シール部材とも称される。

防水筐体６は、さらにグロメット７１を有している。ケース６０において、側壁６２とは反対の側壁６３には、２つの貫通孔６４が形成されている。貫通孔６４に、パイプ４１がそれぞれ挿通している。グロメット７１は、弾性を有し、貫通孔６４に取り付けられている。グロメット７１は、貫通孔６４を挿通した状態のパイプ４１を保持している。グロメット７１は、ケース６０との間を水密にシールしている。グロメット７１は、パイプ４１との間を水密にシールしている。グロメット７１は、貫通孔６４周りを水密にシールしている。

ケース６０は、Ｘ方向において積層体１０を支持する支持部６５を有している。支持部６５は、加圧部材８によってＸ方向に押圧された積層体１０を支持する。本実施形態では、ケース６０が、支持部６５として、内面６０１から突出する凸部を有している。支持部６５は、たとえばケース６０の底壁に設けられている。積層体１０は、支持部６５及び２つの固定部材４２により、Ｘ方向において位置決めされている。

加圧部材８は、弾性部材８０と、支持部材８１と、当接プレート８２を有している。弾性部材８０は、ケース６０の側壁６２と積層体１０との間に設けられている。この弾性部材８０により、積層体１０はケース６０内において一定の位置に保持される。本実施形態では、弾性部材８０として、湾曲形成された板ばねを採用している。弾性部材８０としては、金属製のばね以外に、ゴムなどの弾性変形により加圧力を発生するものを採用することができる。

支持部材８１は、弾性部材８０と側壁６２との間に設けられている。加圧部材８は、２本の支持部材８１を有している。２本の支持部材８１は、Ｙ方向において離間して設けられている。２本の支持部材８１により、弾性部材８０の両端が支持されている。弾性部材８０は、Ｙ方向の中央において積層体１０を押圧する。支持部材８１は、たとえばケース６０の底壁に固定されている。弾性部材８０は、底壁から浮いた位置に支持されている。

当接プレート８２は、平板状をなしている。当接プレート８２は、弾性部材８０と積層体１０との間に配置されている。当接プレート８２は、端部の熱交換部４０ａに面接触している。弾性部材８０は、当接プレート８２を介して積層体１０を押圧している。

＜グロメット７０の構造詳細＞
グロメット７０は、弾性材料、具体的にはゴムを用いて形成されている。図２に示すように、グロメット７０は、金属材料（たとえば鉄系材料）を用いて形成された補強部材７０ａを内包している。グロメット７０は、補強部材７０ａを内包しつつ一体成形されている。グロメット７０は、本体部７００と、フランジ部７０１と、リップ部７０２と、ベローズ部７０３を有している。

本体部７００は、軸方向に延設されており、少なくとも一部が貫通孔６１内に配置される。本実施形態の本体部７００は、筒状をなしている。より具体的には、略円筒形状をなしている。このような本体部７００は、筒状部とも称される。

フランジ部７０１は、本体部７００から径方向外側に延設されている。フランジ部７０１は、ケース６０の外面６００及び内面６０１のうちの一方と対向する。本実施形態のフランジ部７０１は、軸方向において、本体部７００の端部から径方向外側に延設されている。より具体的には、本体部７００の両端のうち、外面６００側の端部から径方向外側に延設されている。フランジ部７０１は、外面６００に対向配置される。フランジ部７０１を有するため、軸方向であってケース６０内側への変位に対して、フランジ部７０１が外面６００に当て止まり、ストッパとして機能する。なお、上記した補強部材７０ａは、本体部７００及びフランジ部７０１にわたって設けられている。

リップ部７０２は、ケース６０の貫通孔６１周りをシールする。リップ部７０２は、本体部７００の外周面から突出し、周方向に延設されている。凸状のリップ部７０２は、本体部７００の外周面に全周にわたり連続して設けられている。リップ部７０２は、貫通孔６１の壁面に全周にわたって密着可能に設けられている。本体部７００の外周面には、軸方向において、ひとつのリップ部７０２が設けられている。

本実施形態のリップ部７０２は、軸方向に平行な断面形状が略台形状をなしている。取り付け前の状態で、リップ部７０２の突出先端面は、軸方向に略平行となっている。リップ部７０２は、軸方向において本体部７００の中央付近に設けられている。リップ部７０２は、径方向の投影視において、補強部材７０ａと重なる位置に設けられている。リップ部７０２は、その全体が貫通孔６１内に配置されるように設けられている。

ベローズ部７０３は、パイプ４３周りをシールする。ベローズ部７０３は、本体部７００から径方向の内側に延びている。ベローズ部７０３は、軸方向に伸縮自在に設けられている。ベローズ部７０３は筒状をなしている。ベローズ部７０３の筒内にパイプ４３が挿通される。圧縮前のグロメット７０において、ベローズ部７０３の開口端７０３ａの径（開口径）は、パイプ４３の外径よりもわずかに小さくされている。このため、図２中に示す白抜き矢印方向にパイプ４３を挿入すると、ベローズ部７０３が弾性変形してパイプ４３に密着する。ベローズ部７０３は圧縮変形し、パイプ４３の外周面に全周にわたって密着する。

＜グロメット７０の固定構造＞
図３は、貫通孔６１に対するグロメット７０の固定構造を示している。図３は、貫通孔６１内の構造を示すため、ケース６０を断面で示し、グロメット７０を平面で示している。

グロメット７０のリップ部７０２は、高圧縮部７０２Ｈと、低圧縮部７０２Ｌを有している。高圧縮部７０２Ｈは、貫通孔６１の壁面６１０に圧縮状態で密着している。壁面６１０は、内周面とも称される。貫通孔６１への取り付けにより、高圧縮部７０２Ｈは径方向に圧縮されている。高圧縮部７０２Ｈは、壁面６１０の被密着部６１１に密着している。

低圧縮部７０２Ｌは、軸方向において高圧縮部７０２Ｈに隣接している。低圧縮部７０２Ｌは、フランジ部７０１に遠い側で高圧縮部７０２Ｈに隣接している。低圧縮部７０２Ｌは、高圧縮部７０２Ｈよりも圧縮状態が低くされている。低圧縮部７０２Ｌの圧縮率は、高圧縮部７０２Ｈの圧縮率より低くされている。

ケース６０は、壁面６１０に凹部６１２を有している。凹部６１２は、壁面６１０において、周辺の部分に対して凹んだ部分である。凹部６１２は、壁面６１０の全周にわたって連続して設けられている。凹部６１２は、溝部とも称される。凹部６１２は、軸方向においてフランジ部７０１に遠い側で被密着部６１１に隣接して設けられている。本実施形態の凹部６１２は、外面６００に対して遠い側で被密着部６１１に隣接して設けられている。

凹部６１２は、壁面６１０に対して段差を提供している。径方向の投影視において、凹部６１２は低圧縮部７０２Ｌと重なるように設けられている。凹部６１２により、リップ部７０２のうち、該凹部６１２と重なる部分を径方向外側に逃がすことができる。凹部６１２内に逃げた部分は、圧縮状態が少なからず解放される。これにより、高圧縮部７０２Ｈよりも圧縮状態の低い低圧縮部７０２Ｌとなっている。低圧縮部７０２Ｌは、凹部６１２内に入り込み、被密着部６１１よりも径方向外側まで位置している。このように、凹部６１２は、低圧縮部７０２Ｌを径方向外側へ逃がす空間、換言すれば圧縮状態を開放する空間を提供する。凹部６１２が、逃がし空間部に相当する。

本実施形態では、低圧縮部７０２Ｌが壁面６１０（ケース６０）に非接触とされている。また、低圧縮部７０２Ｌは、リップ部７０２のうち、フランジ部７０１側の端部７０２Ｆとは反対側の端部７０２Ｒを含んでいる。すなわち、軸方向において、低圧縮部７０２Ｌの一端が自由端となっている。これにより、低圧縮部７０２Ｌは、非圧縮の状態、すなわち圧縮されていない状態となっている。リップ部７０２のうち、端部７０２Ｆから一部が高圧縮部７０２Ｈとされ、端部７０２Ｒまでの残りの部分が低圧縮部７０２Ｌとされている。リップ部７０２は、互いに隣接する高圧縮部７０２Ｈと低圧縮部７０２Ｌとを１組有している。

＜防水筐体６の効果＞
上記したように、フランジ部７０１がケース６０の外面６００に対向している。図３に示す白抜き矢印方向が、ケース６０からグロメット７０が脱落する抜け方向である。グロメット７０が保持しているパイプ４３に外部応力が作用し、グロメット７０に抜け方向の力が働くことがある。外部応力として、たとえば、防水筐体６内に配置された部品の熱応力がある。本実施形態では、積層体１０が、固定部材４２及び支持部６５により、側壁６３側で位置決め固定されている。このため、たとえば半導体装置２と熱交換部４０との線膨張係数差に基づいて積層体１０がＸ方向に膨張する際、Ｘ方向であって側壁６３とは反対向き、すなわち抜け方向に応力が作用する。

これに対し、本実施形態では、貫通孔６１の壁面６１０に、リップ部７０２の一部を逃がす凹部６１２が設けられている。凹部６１２内に低圧縮部７０２Ｌを逃がすことにより、低圧縮部７０２Ｌの圧縮状態を高圧縮部７０２Ｈより低くすることができる。よって、リップ部７０２に部分的に圧縮状態の差を生じさせることができる。圧縮状態に差が生じると、圧縮状態を均一とする構成に較べて、グロメット７０をケース６０に保持する保持力が大きくなる。保持力は、高圧縮部７０２Ｈと低圧縮部７０２Ｌとの境界７０２Ｂに生じる。境界７０２Ｂは、高圧縮部７０２Ｈのうち、低圧縮部７０２Ｌ側の端部とも言える。

低圧縮部７０２Ｌは、凹部６１２に入り込むことで、径方向外側に逃げる。低圧縮部７０２Ｌは、被密着部６１１よりも径方向外側まで位置している。高圧縮部７０２Ｈに対して凸状の低圧縮部７０２Ｌは、アンカーとして機能する。

上記した境界７０２Ｂは、被密着部６１１と凹部６１２との角部６１３に密着している。よって、圧縮状態の差により高められた保持力は、段差の角部６１３に作用する。境界７０２Ｂは角部６１３に密着している。アンカーとして機能する凸状の低圧縮部７０２Ｌに対し、フランジ部７０１側に角部６１３が位置する。すなわち、アンカーに隣接して角部６１３が存在する。アンカーである低圧縮部７０２Ｌは、抜け方向の力が作用していない状態で、角部６１３に接触している。したがって、抜け方向の力が作用しても、高い保持力とアンカーとして作用する低圧縮部７０２Ｌとにより、グロメット７０の位置ずれを抑制することができる。位置ずれの抑制により、グロメット７０によるシール性の劣化、さらにはグロメット７０のケース６０からの脱落などを抑制することができる。

本実施形態では、低圧縮部７０２Ｌが、ケース６０に対して非接触とされている。これにより、高圧縮部７０２Ｈとの圧縮状態（圧縮率）の差を大きくすることができる。したがって保持力をより高めることができる。

本実施形態では、低圧縮部７０２Ｌが、リップ部７０２の端部７０２Ｒを含む状態で非接触とされている。低圧縮部７０２Ｌは、非圧縮状態とされている。これにより、高圧縮部７０２Ｈとの圧縮状態の差をさらに大きくすることができる。したがって、保持力をさらに高めることができる。特に低圧縮部７０２Ｌが端部７０２Ｒを含むため、片側自由端により、比較的浅い凹部６１２にて低圧縮部７０２Ｌを非圧縮状態にすることができる。

なお、フランジ部７０１がケース６０の外面６００に対向する例を示したが、これに限定されない。内面６０１に対向するようにフランジ部７０１を設けてもよい。この場合、凹部６１２は、被密着部６１１に対して外面６００側に設けられる。

低圧縮部７０２Ｌがケース６０に非接触とされる例を示したが、これに限定されない。低圧縮部７０２Ｌがケース６０に接触する構成、たとえば凹部６１２の底壁に接触する構成を採用することもできる。凹部６１２内に逃げた状態で接触するため、低圧縮部７０２Ｌの圧縮状態を高圧縮部７０２Ｈより低くすることができる。保持力を高めるには、上記したように、低圧縮部７０２Ｌを非接触、さらには非圧縮とするのが好ましい。

（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行実施形態では、貫通孔６１の壁面６１０に、凹部６１２を設けている。これに代えて、段差部を設けてもよい。

図４は、グロメット７０の固定構造を示している。図４は、図３に対応している。段差部６１４は、ケース６０の壁面６１０に設けられている。段差部６１４は、壁面６１０内で閉じておらず、内面６０１に連なっている。段差部６１４が提供する空間は、ケース６０の内部空間６０２に連なっている。段差部６１４が、逃がし空間部に相当する。

低圧縮部７０２Ｌは、段差部６１４内に入り込んでいる。段差部６１４を有することで、低圧縮部７０２Ｌは、径方向外側に逃げている。高圧縮部７０２Ｈと低圧縮部７０２Ｌの境界７０２Ｂは、被密着部６１１と段差部６１４との角部６１５に密着している。

本実施形態では、段差部６１４に低圧縮部７０２Ｌを逃がすことにより、低圧縮部７０２Ｌの圧縮状態を高圧縮部７０２Ｈより低くすることができる。よって、先行実施形態と同等の効果を奏することができる。すなわち、抜け方向の力が作用しても、高い保持力とアンカーとして作用する低圧縮部７０２Ｌとにより、グロメット７０の位置ずれを抑制することができる。

また、低圧縮部７０２Ｌが、ケース６０に対して非接触とされているため、保持力をより高めることができる。特に、低圧縮部７０２Ｌは非圧縮状態とされている。低圧縮部７０２Ｌは、片側自由端とされている。したがって、保持力をさらに高めることができる。

本実施形態においても、内面６０１と対向するようにフランジ部７０１を設けてもよい。この場合、段差部６１４は、外面６００に連なる。

また、低圧縮部７０２Ｌがケース６０に接触する構成、たとえば段差部６１４の底壁に接触する構成を採用することもできる。保持力を高めるには、上記したように、低圧縮部７０２Ｌを非接触、さらには非圧縮とするのが好ましい。

（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行実施形態では、貫通孔６１の壁面６１０に、逃がし空間部を設けている。これに代えて、ケース６０の内側や外側の空間を、逃がし空間部としてもよい。

図５は、グロメット７０の固定構造を示している。図５は、図３に対応している。図５において、ケース６０（側壁６２）の厚みは、先行実施形態よりも薄くされている。低圧縮部７０２Ｌは、貫通孔６１の外に配置されている。低圧縮部７０２Ｌは、ケース６０の内部空間６０２に配置されている。内部空間６０２は、ケース６０の内面６０１により規定される空間である。内部空間６０２が、逃がし空間部に相当する。

低圧縮部７０２Ｌは、ケース６０の内部に配置されている。壁面６１０が存在しないため、低圧縮部７０２Ｌは、径方向外側に逃げている。高圧縮部７０２Ｈと低圧縮部７０２Ｌの境界７０２Ｂは、被密着部６１１と内面６０１との角部６１６に密着している。

本実施形態では、内部空間６０２に低圧縮部７０２Ｌを逃がすことにより、低圧縮部７０２Ｌの圧縮状態を高圧縮部７０２Ｈより低くすることができる。よって、先行実施形態と同等の効果を奏することができる。すなわち、抜け方向の力が作用しても、高い保持力とアンカーとして作用する低圧縮部７０２Ｌとにより、グロメット７０の位置ずれを抑制することができる。

また、低圧縮部７０２Ｌが、ケース６０に対して非接触とされているため、保持力をより高めることができる。特に、低圧縮部７０２Ｌは非圧縮状態とされている。したがって、保持力をさらに高めることができる。ケース６０の内部空間６０２を逃がし空間とするため、ケース６０の構造や製造工程を簡素化することができる。

本実施形態においても、内面６０１と対向するようにフランジ部７０１を設けてもよい。この場合、ケース６０の外側の空間が、低圧縮部７０２Ｌの逃がし空間となる。

（第４実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行実施形態では、リップ部７０２が、高圧縮部７０２Ｈと低圧縮部７０２Ｌを１組有している。これに代えて、高圧縮部７０２Ｈと低圧縮部７０２Ｌを複数組設けてもよい。

図６は、グロメット７０の固定構造を示している。図６は、図３に対応している。ケース６０の壁面６１０には、軸方向に複数の凹部６１７が設けられている。図６では、複数の凹部６１７が連続して設けられている。凹部６１７のそれぞれは、軸方向に沿う断面が略楔形状とされている。凹部６１７のそれぞれは、壁面６１０の全周にわたって連続して設けられている。壁面６１０には、多重に溝部が設けられている。

凹部６１７のそれぞれは、逃がし空間部として機能する。凹部６１７のそれぞれに、リップ部７０２が入り込んでいる。凹部６１７に入り込んだ部分は、低圧縮部７０２Ｌとされている。凹部６１７は、低圧縮部７０２Ｌを径方向外側に逃がしている。凹部６１７と被密着部６１１との連結部分は、角部６１８となっている。凹部６１７同士の連結部分も角部６１８である。リップ部７０２において、隣り合う凹部６１７間の角部６１８に密着する部分、及び、壁面６１０のうち、凹部６１７の形成されていない平坦部に密着する部分が、高圧縮部７０２Ｈとされている。

本実施形態では、凹部６１７に低圧縮部７０２Ｌを逃がすことにより、低圧縮部７０２Ｌの圧縮状態を高圧縮部７０２Ｈより低くすることができる。よって、先行実施形態と同等の効果を奏することができる。すなわち、抜け方向の力が作用しても、高い保持力とアンカーとして作用する低圧縮部７０２Ｌとにより、グロメット７０の位置ずれを抑制することができる。

また、低圧縮部７０２Ｌが、ケース６０に対して非接触とされているため、保持力をより高めることができる。ただし、軸方向において、低圧縮部７０２Ｌの両端に高圧縮部７０２Ｈが存在する。低圧縮部７０２Ｌは、片側自由端ではない。片側自由端のほうが、非圧縮状態としやすい。

本実施形態においても、内面６０１と対向するようにフランジ部７０１を設けてもよい。また、凹部６１７の断面形状は、上記例に限定されない。略矩形状、略台形状、略半円状としてもよい。低圧縮部７０２Ｌが、凹部６１７内において壁面６１０に接触する構成としてもよい。

（第５実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行実施形態では、たとえば壁面６１０に凹部６１２を設けている。これに代えて、壁面６１０をテーパ面としてもよい。

図７は、グロメット７０の固定構造を示している。図７は、図３に対応している。貫通孔６１は、開口面積が軸方向において連続的に変化している。開口面積は、フランジ部７０１から離れるほど大きくなっている。図７に示す例では、外面６００から離れるほど、すなわち内面６０１に近づくほど、開口面積が大きくなっている。

貫通孔６１の壁面６１０は、軸方向に対して傾斜している。壁面６１０は、テーパ面である。軸方向において、リップ部７０２のうち、フランジ部７０１側の一部は壁面６１０に密着し、残りの部分は壁面６１０に非接触とされている。リップ部７０２において、端部７０２Ｆから境界７０２Ｂまでが高圧縮部７０２Ｈとされ、境界７０２Ｂから端部７０２Ｒまでが低圧縮部７０２Ｌとされている。高圧縮部７０２Ｈは、壁面６１０に密着している。低圧縮部７０２Ｌは、壁面６１０に非接触とされている。低圧縮部７０２Ｌは、非圧縮状態とされている。

テーパ状の壁面６１０を有することで、図７に二点鎖線で示す仮想面と壁面６１０との間に、逃がし空間部６１９が形成される。逃がし空間部６１９には、リップ部７０２の一部が入り込んでいる。図７に示す例では、低圧縮部７０２Ｌが、逃がし空間部６１９内に入り込んでいる。逃がし空間部６１９は、低圧縮部７０２Ｌを径方向外側に逃がしている。

本実施形態では、テーパ状の壁面６１０により形成される逃がし空間部６１９に低圧縮部７０２Ｌを逃がすことにより、低圧縮部７０２Ｌの圧縮状態を高圧縮部７０２Ｈより低くすることができる。これにより、境界７０２Ｂに保持力が生じる。低圧縮部７０２Ｌは、逃がし空間部６１９内に入り込み、アンカーとして機能する。よって、先行実施形態と同等の効果を奏することができる。すなわち、抜け方向の力が作用しても、保持力とアンカーとして作用する低圧縮部７０２Ｌとにより、グロメット７０の位置ずれを抑制することができる。本実施形態によれば、壁面６１０に段差を設けずに、上記効果を奏することができる。

なお、低圧縮部７０２Ｌの少なくとも一部を、壁面６１０に接触させてもよい。接触する場合にも、低圧縮部７０２Ｌは径方向外側に逃げるため、高圧縮部７０２Ｈより圧縮状態を低くすることができる。

本実施形態においても、内面６０１と対向するようにフランジ部７０１を設けてもよい。この場合、内面６０１から離れるほど、すなわち外面６００に近づくほど、貫通孔６１の開口面積が大きくなる。

（第６実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。先行実施形態では、ひとつの部材によりケース６０が構成されている。これに代えて、２つの部材によりケース６０が構成されてもよい。

図８は、グロメット７０の固定構造を示している。図８は、図２に対応している。ケース６０は、第１ケース６０Ａと、第２ケース６０Ｂを有している。第１ケース６０Ａを第２ケース６０Ｂに組み付けることで、ひとつのケース６０が構成される。グロメット７０は、第１ケース６０Ａに取り付けられている。

図８に示す例では、第１ケース６０Ａに対するグロメット７０の固定構造が、第３実施形態と同じ構造となっている。第１ケース６０Ａは、貫通孔６１を有している。貫通孔６１が、第１貫通孔に相当する。第１ケース６０Ａは、たとえば有底筒状をなしており、底壁に貫通孔６１が形成されている。この底壁が、ケース６０の側壁６２をなす。第１ケース６０Ａは、たとえば樹脂成形体である。

グロメット７０は、貫通孔６１に取り付けられている。グロメット７０のフランジ部７０１は、第１ケース６０Ａの外面６００に対向している。リップ部７０２のうち、高圧縮部７０２Ｈは、貫通孔６１の壁面６１０に圧縮状態で密着している。低圧縮部７０２Ｌは、貫通孔６１の外であって内面６０１側に配置されている。低圧縮部７０２Ｌは、ケース６０の内部空間６０２に配置されている。

第２ケース６０Ｂは、第２貫通孔６６を有している。グロメット７０が取り付けられた第１ケース６０Ａは、第２貫通孔６６に取り付けられている。第１ケース６０Ａは、側壁６２がケース６０の外壁をなすように、開口側から第２貫通孔６６に挿入されている。そして、挿入状態で、接着などにより第２ケース６０Ｂに固定されている。第２ケース６０Ｂは、たとえばアルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。第２ケース６０Ｂは、箱状をなしている。

本実施形態では、内部空間６０２に低圧縮部７０２Ｌを逃がすことにより、低圧縮部７０２Ｌの圧縮状態を高圧縮部７０２Ｈより低くすることができる。よって、先行実施形態と同等の効果を奏することができる。すなわち、抜け方向の力が作用しても、高い保持力とアンカーとして作用する低圧縮部７０２Ｌとにより、グロメット７０の位置ずれを抑制することができる。

本実施形態では、第１ケース６０Ａの変更により、複数種類の防水筐体６で、グロメット７０を共通化することができる。これにより、汎用性を向上することができる。

なお、２つの部材によるケース６０と組み合わせ可能なグロメット７０のシール構造は、上記例に限定されない。第１実施形態、第２実施形態、第４実施形態、第５実施形態に示した構造との組み合わせも可能である。

（他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば開示は、実施形態において示された部品及び／又は要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品及び／又は要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品及び／又は要素の置き換え、又は組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

防水筐体６が適用される電子装置、電気装置として、電力変換装置１００の例を示したが、これに限定されない。

グロメット７０が保持する挿通部材として、エア抜き用のパイプ４３の例を示したが、これに限定されない。たとえば熱応力によってパイプ４１が側壁６２とは反対側に変位可能な構成の場合、冷媒用のパイプ４１を保持するグロメット７１に上記したシール構造を適用してもよい。

また、挿通部材としては、パイプに限定されない。信号線などの配線を挿通部材とすることもできる。

グロメット７０の本体部７００が筒状をなし、グロメット７０がベローズ部７０３を有する例を示したが、これに限定されない。グロメット７０は、少なくとも本体部７００と、フランジ部７０１と、リップ部７０２を有せばよい。たとえば本体部７００の中央部にパイプ４３を挿通させるための貫通孔が形成され、この貫通孔の直径がパイプ４３の外径よりもわずかに小さくされた構成を採用することもできる。

２…半導体装置、４…冷却器、６…防水筐体、８…加圧部材、１０…積層体、２０…封止樹脂体、２１…信号端子、４０，４０ａ，４０ｂ…熱交換部、４１…パイプ、４２…固定部材、４３…パイプ、６０，６０Ａ，６０Ｂ…ケース、６００…外面、６０１…内面、６０２…内部空間、６１…貫通孔、６１０…壁面、６１１…被密着部、６１２，６１７…凹部、６１３，６１５，６１６，６１８…角部、６１４…段差部、６１９…逃がし空間部、６２，６３…側壁、６４…貫通孔、６５…支持部、６６…貫通孔、７０…グロメット、７０ａ…補強部材、７００…本体部、７０１…フランジ部、７０２…リップ部、７０２Ｂ…境界、７０２Ｆ，７０２Ｒ…端部、７０２Ｈ…高圧縮部、７０２Ｌ…低圧縮部、７０３…ベローズ部、７０３ａ…開口端、７１…グロメット、８０…弾性部材、８１…支持部材、８２…当接プレート、１００…電力変換装置

Claims (9)

1. 一面（６０ａ）と前記一面に反対の裏面（６０ｂ）とに開口する貫通孔（６１）を有するケース（６０）と、
   弾性を有し、前記貫通孔に取り付けられたグロメット（７０）と、
   を備え、
   前記グロメットは、前記貫通孔の軸方向に延設され、少なくとも一部が前記貫通孔内に配置された本体部（７００）と、前記本体部から径方向外側に延設され、前記一面及び前記裏面のうちの一方と対向するフランジ部（７０１）と、前記本体部の外周面から突出し、周方向に延設されたリップ部（７０２）と、を有し、
   前記リップ部は、前記貫通孔の壁面（６１０）に圧縮状態で密着する高圧縮部（７０２Ｈ）と、前記軸方向において前記フランジ部に遠い側で前記高圧縮部に隣接し、前記高圧縮部よりも圧縮状態が低くされた低圧縮部（７０２Ｌ）と、を有し、
   前記ケースは、前記高圧縮部が密着する前記壁面の被密着部（６１１）に対して前記フランジ部に遠い側で隣接して設けられ、前記低圧縮部を径方向外側に逃がす逃がし空間部（６０２，６１２，６１４，６１７，６１９）を有する防水筐体。
2. 前記低圧縮部は、前記ケースに対して非接触とされている請求項１に記載の防水筐体。
3. 前記低圧縮部は、非圧縮の状態とされている請求項２に記載の防水筐体。
4. 前記ケースは、前記壁面に、前記逃がし空間部（６１２，６１４）を構成する段差を有し、
   前記リップ部の一部であって前記フランジ部側の一端とは反対の他端を含む部分が、前記低圧縮部とされている請求項１～３いずれか１項に記載の防水筐体。
5. 前記リップ部のうち、前記低圧縮部は、前記貫通孔の外に配置されている請求項３に記載の防水筐体。
6. 前記ケースは、前記軸方向において前記壁面に複数設けられ、それぞれが前記逃がし空間部（６１７）としての凹部を有し、
   複数の前記凹部それぞれの内部に前記低圧縮部が配置されている請求項１～３いずれか１項に記載の防水筐体。
7. 前記貫通孔は、開口面積が前記軸方向において連続的に変化するとともに、前記フランジ部から離れるほど開口面積が大きくされており、
   前記軸方向に対して傾斜する前記壁面により、前記被密着部に隣接して前記逃がし空間部が形成されている請求項１～３いずれか１項に記載の防水筐体。
8. 前記ケースは、前記貫通孔（６１）である第１貫通孔が設けられた第１ケース（６０Ａ）と、第２ケース（６０Ｂ）と、を有し、
   前記グロメットは、前記第１ケースの前記第１貫通孔に取り付けられており、
   前記第２ケースは、第２貫通孔（６６）を有し、
   前記第１ケースは、前記第２ケースの前記第２貫通孔に取り付けられている請求項１～７いずれか１項に記載の防水筐体。
9. 前記グロメットは、前記本体部から前記径方向の内側に延び、前記軸方向に伸縮自在に設けられた筒状のベローズ部（７０３）を有し、
   前記ベローズ部は、前記貫通孔を挿通する挿通部材（４３）を保持しており、
   前記ベローズ部の開口端（７０３ａ）が、前記軸方向において、前記フランジ部側に設けられている請求項１～８いずれか１項に記載の防水筐体。

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