(57)【要約】【課題】インバータ収容部のカバーの振動を減衰させるための制振材を、ハウジング側に格別な構造を形成すること無く、基板に悪影響を及ぼすこと無く配置することができる電動圧縮機を提供する。【解決手段】ハウジング２と、インバータ１０と、インバータ収容部８と、ハウジング２に固定されてインバータ収容部８を閉塞するカバー１１を備える。インバータ１０は、回路素子が実装されたフィルタ回路基板６６を有し、このフィルタ回路基板６６はボルト３６Ａによりハウジング２に取り付けられていると共に、ボルト３６Ａとカバー１１の間に、制振材３９が配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータが内蔵された金属製のハウジングと、前記モータを駆動するためのインバータと、前記ハウジングに構成され、前記インバータが収容されるインバータ収容部と、前記ハウジングに固定されて前記インバータ収容部を閉塞する金属製のカバーを備えた電動圧縮機において、
前記インバータは、回路素子が実装された基板を有し、該基板はボルトにより前記ハウジングに取り付けられていると共に、
前記ボルトと前記カバーの間に、制振材が配置されていることを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記ボルトは、溝が形成された頭部を有し、前記制振材は前記ボルトの頭部に当接すると共に、
前記制振材には前記溝を避ける逃げ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記制振材は、前記ボルトを包囲するかたちで配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動圧縮機。
【請求項４】
前記カバーには、前記ボルトに対応する位置において前記基板側に突出した突出部が一体に形成されており、
前記制振材は、前記カバーの突出部に当接することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記制振材は、絶縁性を有する弾性材料に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の電動圧縮機。
【請求項６】
前記制振材は、硬度６０以上の弾性材料にて構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の電動圧縮機。
【請求項７】
前記カバーは、周縁部にて前記ハウジングに固定されると共に、
前記制振材は、前記周縁部から離間した位置にて前記カバーに当接することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちの何れかに記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに形成されたインバータ収容部内にインバータを収容して成る所謂インバータ一体型の電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種インバータ一体型の電動圧縮機では、金属製のハウジング（収容部本体）に形成されたインバータ収容部にインバータ（インバータ装置）を収容して固定し、更にこのインバータ収容部は金属製のカバーにて閉塞していた。このカバーは、周縁部をボルトにて固定されるものであるが、運転時に振動し、騒音を発生させるため、従来では基板を固定する支柱をカバー近傍まで延ばし、この支柱とカバーの間に制振材を挟むことで振動を減衰させていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１７４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、係る従来の構成では制振材をカバーとの間に配置するための支柱構造をハウジングに形成しなければならない。また、係る支柱構造を採らず、基板とカバーの間に直接制振材を介在させた場合、基板に応力が加わって基板が破損してしまう恐れがある。
【０００５】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、インバータ収容部のカバーの振動を減衰させるための制振材を、ハウジング側に格別な構造を形成すること無く、且つ、基板に悪影響を及ぼすこと無く配置することができる電動圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動圧縮機は、モータが内蔵された金属製のハウジングと、モータを駆動するためのインバータと、ハウジングに構成され、インバータが収容されるインバータ収容部と、ハウジングに固定されてインバータ収容部を閉塞する金属製のカバーを備えたものであって、インバータは、回路素子が実装された基板を有し、この基板はボルトによりハウジングに取り付けられていると共に、ボルトとカバーの間に、制振材が配置されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明の電動圧縮機は、上記発明においてボルトは、溝が形成された頭部を有し、制振材はボルトの頭部に当接すると共に、制振材には溝を避ける逃げ部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明の電動圧縮機は、上記各発明において制振材は、ボルトを包囲するかたちで配置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明の電動圧縮機は、上記各発明においてカバーには、ボルトに対応する位置において基板側に突出した突出部が一体に形成されており、制振材は、カバーの突出部に当接することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明の電動圧縮機は、上記各発明において制振材は、絶縁性を有する弾性材料に構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明の電動圧縮機は、上記各発明において制振材は、硬度６０以上の弾性材料にて構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明の電動圧縮機は、上記各発明においてカバーは、周縁部にてハウジングに固定されると共に、制振材は、周縁部から離間した位置にてカバーに当接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、モータが内蔵された金属製のハウジングと、モータを駆動するためのインバータと、ハウジングに構成され、インバータが収容されるインバータ収容部と、ハウジングに固定されてインバータ収容部を閉塞する金属製のカバーを備えた電動圧縮機において、インバータが、回路素子が実装された基板を有し、この基板がボルトによりハウジングに取り付けられていると共に、ボルトとカバーの間に、制振材を配置したので、ハウジング側に格別な構造を形成すること無く、ボルトとカバーの間に制振材を介在させ、カバーの振動を減衰させて騒音の低減を図ることができるようになる。
【００１４】
特に、インバータの基板をハウジングに固定するためのボルトで制振材を受けることができるので、カバーの荷重が基板に加わって破損する等の不都合も回避することができるようになる。
【００１５】
ここで、ボルトとカバーの間に制振材を配置する場合、制振材はボルトの頭部に当接することになるが、制振材がボルトの頭部に形成された溝に当接すると、この溝に対応する部分の制振材に歪み集中してしまい、制振材が破損する危険性があるが、請求項２の発明の如く制振材に、ボルトの頭部の溝を避ける逃げ部を形成すれば、係る不都合も解消される。
【００１６】
また、請求項３の発明の如く制振材が、ボルトを包囲するかたちで配置される構造とすれば、ボルトを用いて制振材の位置決めを行うことができるようになり、組立作業性が向上する。
【００１７】
更に、請求項４の発明の如く、ボルトに対応する位置において基板側に突出した突出部をカバーに一体に形成し、制振材を、カバーの突出部に当接させることで、制振材を支障無くカバー（の突出部）に当接させることができるようになると共に、突出部の寸法精度も向上することで制振材の荷重が安定する。
【００１８】
また、請求項５の発明の如く制振材を、絶縁性を有する弾性材料に構成すれば、基板とカバーとの間の絶縁性も担保される。
【００１９】
更に、請求項６の発明の如く制振材を、硬度６０以上の弾性材料にて構成することで、カバーに対し十分な振動減衰効果を発揮することができるようになる。
【００２０】
更にまた、カバーを周縁部にてハウジングに固定した場合には、請求項７の発明の如く周縁部から離間した位置にて制振材をカバーに当接させれば、カバーの振動を制振材により効果的に減衰させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した一実施例の電動圧縮機の概略縦断側面図である。
【図２】カバーを取り外した状態の図１の電動圧縮機をインバータ収容部側から見た平面図である。
【図３】図１の電動圧縮機のインバータ収容部の部分の拡大縦断側面図である。
【図４】図３のインバータ収容部の制振材部分の拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明を適用した実施例の電動圧縮機１の概略縦断側面図、図２は電動圧縮機１のカバー１１を取り外した状態のインバータ収容部８側から見た平面図、図３は電動圧縮機１のインバータ収容部８の部分の拡大縦断側面図である。
【００２３】
実施例の電動圧縮機１は、所謂インバータ一体型の電動圧縮機であり、図示しない車両の車室内を空調する車両用空気調和装置の冷媒回路の一部を構成するものである。電動圧縮機１は、モータ６と、このモータ６の回転軸５により駆動される圧縮機構７を内蔵した金属製のハウジング２と、モータ６を駆動するインバータ１０を備えており、実施例のインバータ１０は、制御を司るためのインバータ回路部３と、スイッチング電流の高周波成分を吸収するためのフィルタ回路部４を有している。
【００２４】
実施例のハウジング２の外面には、モータ６の回転軸５の軸方向における一端側に位置してインバータ収容部８が構成されており、このインバータ収容部８の開口９は、ハウジング２と同様の金属製のカバー１１により開閉可能に閉塞される。そして、このインバータ収容部８内にインバータ１０を構成するインバータ回路部３とフィルタ回路部４が収容され、ハウジング２に着脱可能に取り付けられるように構成されている。尚、各図ではインバータ収容部８を上にした状態で実施例の電動圧縮機１を示しているが、実際にはインバータ収容部８が一側となるように横方向で配置されるものである。
【００２５】
実施例のモータ６は、三相同期モータ（ブラシレスＤＣモータ）から構成されており、圧縮機構７は例えばスクロール式の圧縮機構である。圧縮機構７はモータ６の回転軸５により駆動され、冷媒を圧縮して冷媒回路内に吐出する。そして、ハウジング２には、これも冷媒回路の一部を構成するエバポレータ（吸熱器とも称される）から吸入された低温のガス冷媒が流通される。そのため、ハウジング２内は冷却されている。そして、インバータ収容部８は、当該インバータ収容部８の底面となる隔壁１２によりモータ６が収容されるハウジング２内と区画されており、この隔壁１２も低温のガス冷媒により冷却される。
【００２６】
実施例のインバータ回路部３は、三相インバータ回路の各相のアームを構成する６個の電力スイッチング素子１３（実施例ではＩＧＢＴ）が実装されたパワーモジュール１４と、回路素子としての制御回路１６が実装されたインバータ制御基板（基板）１７と、複数の端子接続部１９、２０、２１、２２、２３を有する樹脂製のスリーブアセンブリ１８を備えている。
【００２７】
このインバータ回路部３は、図示しない車両のバッテリから給電される直流電力を三相交流電力に変換してモータ６のステータコイル２７に給電するものである。そのため、各相の上アーム側の電力スイッチング素子１３と下アーム側の電力スイッチング素子１３との接続点が、ハウジング２の隔壁１２から引き出された引出端子２４、２５、２６に３個のモータ側接続端子２８を介してそれぞれ接続され、上アーム側の電力スイッチング素子１３の電源端子と下アーム側の電力スイッチング素子１３の接地端子が、フィルタ回路部４と高電力用コネクタ（ＨＶコネクタ）２９を介して前述したバッテリからの電源ハーネスに接続されることになる。
【００２８】
この場合、各相の上アーム側の電力スイッチング素子１３と下アーム側の電力スイッチング素子１３との接続点が接続される引出端子２４〜２６は、隔壁１２を貫通してハウジング２内のモータ６のステータコイル２７に接続されている。また、電源端子と接地端子は、フィルタ回路部４、前述した高電力用コネクタ２９から引き出された２本の配線９８の先端にそれぞれ設けられた電源側接続端子３１、及び、当該高電力用コネクタ２９等を介して電源ハーネスに電気的に接続される。
【００２９】
実施例のスリーブアセンブリ１８には、前述した端子接続部１９、２０、２１、２２、２３が突設されており、スリーブアセンブリ１８は更に６個のスリーブ３２を有している。このスリーブ３２は所定長さ寸法の金属製円筒から成り、これら端子接続部１９〜２３とスリーブ３２は、絶縁性の硬質樹脂によりスリーブアセンブリ１８と一体にモールドされている。各スリーブ３２はスリーブアセンブリ１８の周辺部に配置され、上下端がスリーブアセンブリ１８の表面と裏面で露出して開口し、後述するハウジング２に固定するためのボルト３６（３６Ａ）を挿通可能とされる。
【００３０】
フィルタ回路部４は、三相インバータ回路の電源端子と設置端子との間に接続される比較的大型の平滑コンデンサ６３や電源端子に接続されるこれも比較的大型のコイル６４等の回路素子が実装されたフィルタ回路基板（基板）６６と、これらコンデンサ６３やコイル６４（回路素子）を収容する硬質樹脂製の支持部材６７から構成されている。
【００３１】
支持部材６７は一面が開口し、上記の如く大型の平滑コンデンサ６３やコイル６４を収容するのに十分な深さ寸法を有した容器（ケース）状を呈しており、支持部材６７の周辺部には金属製円筒から成る所定長さ寸法のスリーブ６８が５個、絶縁性の硬質樹脂により支持部材６７と一体にモールドされ、支持部材６７の表面と裏面にて露出し、開口している。また、支持部材６７の一端側には、ボルト９３で電源側接続端子３１を接続するための袋状の金属製ナット部材６９が２個、同様に支持部材６７と一体に樹脂モールドされ、支持部材６７の表面にて露出し、開口している。また、支持部材６７の他端側には、２個のフィルタ側接続端子７１が同じく一体に樹脂モールドされている。
【００３２】
このようなインバータ回路部３とフィルタ回路部４は複数のボルト３６、３６Ａ（実施例では１０本）によりハウジング２に取り付けられる。この場合、先ずインバータ回路部３とフィルタ回路部４をハウジング２のインバータ収容部８内にそれぞれ収容する。そして、インバータ回路部３の図示しない挿通孔と、フィルタ回路部４の図示しない挿通孔に各ボルト３６、３６Ａを挿通し、ハウジング２のネジ孔８３、８６にそれぞれ螺合させ、締結することでインバータ１０のインバータ回路部３とフィルタ回路部４をハウジング２に着脱可能に取り付ける。
【００３３】
このとき、インバータ１０の中央付近に位置するボルト３６Ａ（図１、図２で破線で示す後述する制振材３９で包囲されたボルト）は、インバータ１０のインバータ回路部３のインバータ制御基板１７とフィルタ回路部４のフィルタ回路基板６６をハウジング２に共締めにより取り付けることになる（図３）。また、この状態でインバータ回路部３の各端子接続部１９、２０、２１は、引出端子２４、２５、２６にそれぞれ隣接する。
【００３４】
次に、３個のモータ側接続端子２８の一端に各引出端子２４、２５、２６をそれぞれ圧入する。これにより、各モータ側接続端子２８の一端は、各引出端子２４〜２６に圧接して電気的に接続される。また、モータ側接続端子２８の他端には各端子接続部１９、２０、２１を進入させ、ナットで引出端子２４と端子接続部１９、引出端子２５と端子接続部２０、引出端子２６と端子接続部２１間に渡ってそれぞれモータ側接続端子２８を取り付ける。
【００３５】
これにより、各モータ側接続端子２８はインバータ制御基板１７を介して各端子接続部１９〜２１に締結される。このようにして、各モータ側接続端子２８をインバータ制御基板１７に固定して電気的に接続し、モータ６からの引出端子２４〜２６を、モータ側接続端子２８によりインバータ制御基板１７に電気的に接続する。
【００３６】
また、インバータ回路部３の端子接続部２２、２３とフィルタ側接続端子７１をナットで接続する。これにより、フィルタ側接続端子７１をインバータ制御基板１７に固定して電気的に接続し、フィルタ回路部４のフィルタ回路基板６６を、フィルタ側接続端子７１を介してインバータ制御基板１７に電気的に接続する。
【００３７】
そして、最後にインバータ収容部８の開口９の周縁部には、複数の取付孔４１が形成されており、この取付孔４１に螺合するボルト４３により、カバー１１をインバータ収容部８の開口９に着脱可能に取り付けることで、開閉可能にインバータ収容部８の開口９を閉塞するものであるが、本発明ではこのカバー１１とインバータ１０の間のインバータ収容部８内に、ボルト３６Ａを利用して制振材３９が配置される。
【００３８】
次に、図４を参照しながらインバータ収容部８内に設けられる上記制振材３９について説明する。尚、制振材３９は図１、図２では破線で示している。ここで、前述した如く実施例ではインバータ１０の中央付近に位置するボルト３６Ａは、インバータ回路部３のインバータ制御基板１７とフィルタ回路部４のフィルタ回路基板６６を共締めによりハウジング２に固定している（図３）。そして、このボルト３６Ａはインバータ収容部８の開口９の周縁部から離間した、インバータ収容部８の中央付近（即ち、カバー１１の中央付近）に位置している。そして、実施例ではこのインバータ収容部８の中央付近に位置するボルト３６Ａと、カバー１１との間に制振材３９を配置する。
【００３９】
この制振材３９は、絶縁性を有する弾性材料、実施例ではＥＰＤＭ等の絶縁性を有するゴム材料を円筒状に成型して構成されており、硬度は６０以上のものを採用している。また、制振材３９の軸方向の一面（ボルト３６Ａ側となる一面）には、内面がボルト３６Ａの頭部４７と略同形状とされた凹所７４が形成されており、この凹所７４の底面には、ボルト３６Ａの頭部４７に形成された十字溝８１（プラスドライバーを係合させるための十字溝。マイナスドライバーの場合には−溝でもよい）に対応する位置に、当該十字溝８１を避けるための逃げ部８２が、更に凹陥して形成されている。
【００４０】
一方、カバー１１の内面のボルト３６Ａに対応する位置には、フィルタ回路基板６６側に突出した突出部８４が一体に形成されており、突出部８４のボルト３６Ａに対向する面は、精度の良い平坦面とされている。そして、カバー１１をハウジング２に取り付けたときに、制振材３９の軸方向の寸法Ｌ１は、突出部８４とフィルタ回路基板６６との間隔Ｌ２より小さくなるように設定されている（図４で、Ｌ１＜Ｌ２）。
【００４１】
係る制振材３９はカバー１１でインバータ収容部８を閉じる前にボルト３６Ａに取り付ける。その際、制振材３９の凹所７４内にボルト３６Ａの頭部４７を収納するかたちで取り付け、制振材３９によりボルト３６Ａの頭部４７を包囲する。これにより、制振材３９が位置決めされる。
【００４２】
また、この状態で制振材３９の凹所７４の底面に、ボルト３６Ａの頭部４７が当接する。前述した如く制振材３９の軸方向の寸法Ｌ１は、突出部８４とフィルタ回路基板６６との間隔Ｌ２より小さく設定されているので、カバー１１でインバータ収容部８を閉塞したとき、制振材３９の軸方向の他面は突出部８４に当接し、制振材３９の一面はフィルタ回路基板６６には当接しない。そして、制振材３９はボルト３６Ａの頭部４７とカバー１１の突出部８４の間に介在することになる。また、この状態で制振材３９の凹所７４内に形成された逃げ部８２は、ボルト３６Ａの頭部４７の十字溝８１に対応するので、制振材３９は十字溝８１に当接しない。
【００４３】
このように、インバータ収容部８内において、インバータ１０のフィルタ回路基板６６をボルト３６Ａによりハウジング２に取り付けると共に、ボルト３６Ａとカバー１１の間に、制振材３９を配置するようにしたので、ハウジング２側に格別な構造を形成すること無く、ボルト３６Ａとカバー１１の間に制振材３９を介在させ、カバー１１の振動を減衰させて、騒音の低減を図ることができるようになる。
【００４４】
特に、インバータ１０のフィルタ回路基板６６を、ハウジング２に固定するためのボルト３６Ａの頭部４７に制振材３９は当接するので、ボルト３６Ａで制振材３９を受けることできるようになる。即ち、制振材３９はフィルタ回路基板６６に当接しないので、カバー１１の荷重がフィルタ回路基板６６に加わって、当該基板６６が破損する等の不都合も回避することができるようになる。
【００４５】
ここで、ボルト３６Ａとカバー１１の間に制振材３９を配置すると、制振材３９の凹所７４の底面はボルト３６Ａの頭部４７に当接することになる。そして、制振材３９の凹所７４がボルト３６Ａの頭部４７に形成された十字溝８１に当接すると、この十字溝８１に対応する部分の制振材３９に歪み集中してしまい、制振材３９が破損する危険性があるが、実施例では制振材３９の凹所７４の底面に、ボルト３６Ａの頭部４７の十字溝８１を避ける逃げ部８２を形成しているので、係る不都合も解消される。
【００４６】
また、実施例では制振材３９が、ボルト３６Ａを包囲するかたちで配置される構造としているので、ボルト３６Ａを用いて制振材３９の位置決めを行うことができるようになり、組立作業性が向上する。
【００４７】
更に、実施例ではボルト３６Ａに対応する位置においてフィルタ回路基板６６側に突出した突出部８４をカバー１１に一体に形成しているので、制振材３９をカバー１１の突出部８４に当接させることで、支障無く制振材３９をカバー１１（突出部８４）に当接させることができるようになると共に、突出部８４の寸法精度も向上することで、制振材３９の荷重が安定する。
【００４８】
また、実施例では制振材３９を、絶縁性を有する弾性材料に構成しているので、インバータ１０のインバータ制御基板１７やフィルタ回路基板６６と、カバー１１との間の絶縁性も担保される。
【００４９】
更に、実施例では制振材３９を、硬度６０以上の弾性材料にて構成しているので、カバー１１に対し十分な振動減衰効果を発揮させることができるようになる。
【００５０】
更にまた、実施例ではカバー１１を周縁部にてハウジング２に固定しているが、周縁部から離間した中央付近にて制振材３９をカバー１１（突出部８４）に当接させているので、カバー１１の振動を制振材３９により効果的に減衰させることができるようになる。
【００５１】
尚、実施例で示したインバータ１０（インバータ回路部３やフィルタ回路部４）や、ハウジング２の形状／構造は、それに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは云うまでもない。
【符号の説明】
【００５２】
１  電動圧縮機
２  ハウジング
３  インバータ回路部
４  フィルタ回路部
６  モータ
８  インバータ収容部
１０  インバータ
１１  カバー
１２  隔壁
１３  電力スイッチング素子
１４  パワーモジュール
１６  制御回路（回路素子）
１７  インバータ制御基板（基板）
３６、３６Ａ  ボルト
３９  制振材
４１  取付孔
４３  ボルト
４７  頭部
６３  平滑コンデンサ（回路素子）
６４  コイル（回路素子）
６６  フィルタ回路基板（基板）
７４  凹所
８１  十字溝（溝）
８２  逃げ部
８４  突出部
【図１】
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【図２】
2020143594.tif 000004
【図３】
2020143594.tif 000005
【図４】
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