(57)【要約】【課題】耐振性を十分確保できるとともに、軽量化を図ることができるインバータ一体型電動圧縮機およびそのインバータ装置を提供することを目的とする。【解決手段】インバータ一体型電動圧縮機１において、インバータ装置２０は、半導体スイッチング素子等が実装されているパワー系金属基板２１と、樹脂製ケース２２とが一体化されたインバータモジュール２３を備え、インバータモジュール２３の上面にＣＰＵ等の低電圧で動作する制御通信回路が実装されているＣＰＵ基板３０が設けられた構成とされ、樹脂製ケース２２内には、パワー系金属基板２１の上面を覆うように絶縁および防湿用の熱硬化性樹脂層３４が設けられているとともに、ＣＰＵ基板３０の下面と熱硬化性樹脂層３４との間に、インバータ一体型電動圧縮機１の使用温度領域でゴム状態を維持する振動吸収用の弾性樹脂接着材層３５，３５Ａが設けられている。【選択図】図３
2010133366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータおよび圧縮機構が内蔵されているハウジングの外周にインバータ収容部が設けられ、その内部に高電圧電源からの直流電力を三相交流電力に変換して前記電動モータに給電するインバータ装置が設けられているインバータ一体型電動圧縮機において、
前記インバータ装置は、半導体スイッチング素子等が実装されているパワー系金属基板と、複数の端子類等が一体にインサート成形された樹脂製ケースとが一体化されたインバータモジュールを備え、該インバータモジュールの上面にＣＰＵ等の低電圧で動作する制御通信回路が実装されているＣＰＵ基板が設けられた構成とされ、
前記樹脂製ケース内には、前記パワー系金属基板の上面を覆うように絶縁および防湿用の熱硬化性樹脂層が設けられているとともに、前記ＣＰＵ基板の下面と前記熱硬化性樹脂層との間に、前記電動圧縮機の使用温度領域においてゴム状態を維持する振動吸収用の弾性樹脂接着材層が設けられていることを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項２】
前記弾性樹脂接着材層は、前記ＣＰＵ基板の中央部位もしくは該ＣＰＵ基板上に設けられているトランス、電解コンデンサ等の重い部品の下方部位等の特定部位のみに対応して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項３】
前記弾性樹脂接着材層は、前記ＣＰＵ基板の下面と前記熱硬化性樹脂層との間のほぼ全面にわたって設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂層は、エポキシ系樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項５】
前記弾性樹脂接着材層は、シリコン系樹脂接着材により構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項６】
前記シリコン系樹脂接着材は、ガラス転移点が−４０℃以下に設定されていることを特徴とする請求項５に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項７】
インバータ一体型電動圧縮機に一体に組み込まれるモジュール化されたインバータ装置であって、
前記インバータ装置は、半導体スイッチング素子等が実装されているパワー系金属基板と、複数の端子類等が一体にインサート成形された樹脂製ケースとが一体化されたインバータモジュールを備え、該インバータモジュールの上面にＣＰＵ等の低電圧で動作する制御通信回路が実装されているＣＰＵ基板が設けられた構成とされ、
前記樹脂製ケース内には、パワー系金属基板の上面を覆うように絶縁および防湿用の熱硬化性樹脂層が設けられているとともに、前記ＣＰＵ基板の下面と前記熱硬化性樹脂層との間に、前記電動圧縮機の使用温度領域においてゴム状態を維持する振動吸収用の弾性樹脂接着材層が設けられていることを特徴とするインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータと圧縮機構とが内蔵されているハウジングの外周にインバータ装置が一体に組み込まれて構成される車載用空調装置に適用して好適なインバータ一体型電動圧縮機およびそのインバータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される空調装置用圧縮機として、インバータ装置が一体に組み込まれて構成されたインバータ一体型電動圧縮機が種々提案されている。このインバータ一体型電動圧縮機は、一般に電動モータと圧縮機構とが内蔵されているハウジングの外周にインバータ収容部（インバータボックス）が設けられ、その内部に高電圧電源から供給される直流電力を三相交流電力に変換し、ガラス密封端子を介して電動モータに給電するインバータ装置が組み込まれた構成とされている。
【０００３】
インバータ装置は、特許文献１，２に示されるように、直流電力を三相交流電力に変換する複数個の電力用半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ等）が実装されているパワー系基板（台座部、ユニットベースを含む）と、ＣＰＵ等の低電圧で動作する素子を有する制御通信回路が実装されているＣＰＵ基板（プリント基板）とが上下２段に配設され、これがインバータケースあるいは外枠部内に収容されることにより、圧縮機ハウジングの外周部に組み込まれている。
【０００４】
車載用空調装置に適用されるインバータ一体型電動圧縮機は、過酷な温度条件下および振動条件下で使用されることから、インバータ装置においても同様に高い耐振性、防湿性および絶縁性が求められる。このため、特許文献１，２には、インバータ装置が組み込まれるインバータ収容部内にシリコンゲル等のゲル状樹脂材を充填したもの、あるいはゲル状樹脂材中にＣＰＵ基板を浮かせて設置したもの等が提案されている。また、特許文献３には、樹脂ケース内に金属基板、制御基板およびインターフェース基板の３層の基板を階層状に配置し、金属基板のパワー半導体面にゲル材を充填するとともに、その表面から制御基板の上面までを樹脂封入したものが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−３１６７５４号公報
【特許文献２】特開２００７−３１５２６９号公報
【特許文献３】特開２００４−５３０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に示されるように、インバータ収容部内にＣＰＵ基板の上面を覆う位置までゲル状樹脂材を充填したものにおいては、絶縁性および防湿性を確保することができるとともに、耐振性の向上を図ることができるが、インバータ収容部内全体に充填されるゲル状樹脂材は、重量が重く、かつ高価であることから、インバータ一体型電動圧縮機の重量増大およびコストアップに繋がるという問題があった。特に、車載用空調装置の圧縮機においては、小型軽量化が重要なアイテムであり、従って、如何にして重量増大を回避しながら耐振性を確保して行くかが大きな課題となっている。
【０００６】
また、特許文献３に示されるものでは、樹脂封入される２層目までの基板に対して、絶縁性、防湿性および耐振性を期待することができるが、３層目の基板に対しては、耐振性の確保が困難であるとともに、２層目の制御基板も樹脂材によって封入される構成とされていることから、パワー半導体素子が設置されている金属基板のみならず、制御基板についても実質的にメンテナンスが困難になるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、インバータモジュールの上面に設置されるＣＰＵ基板に対しての耐振性を十分確保できるとともに、インバータ装置を軽量化することができるインバータ一体型電動圧縮機およびそのインバータ装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のインバータ一体型電動圧縮機およびそのインバータ装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるインバータ一体型電動圧縮機は、電動モータおよび圧縮機構が内蔵されているハウジングの外周にインバータ収容部が設けられ、その内部に高電圧電源からの直流電力を三相交流電力に変換して前記電動モータに給電するインバータ装置が設けられているインバータ一体型電動圧縮機において、前記インバータ装置は、半導体スイッチング素子等が実装されているパワー系金属基板と、複数の端子類等が一体にインサート成形された樹脂製ケースとが一体化されたインバータモジュールを備え、該インバータモジュールの上面にＣＰＵ等の低電圧で動作する制御通信回路が実装されているＣＰＵ基板が設けられた構成とされ、前記樹脂製ケース内には、前記パワー系金属基板の上面を覆うように絶縁および防湿用の熱硬化性樹脂層が設けられているとともに、前記ＣＰＵ基板の下面と前記熱硬化性樹脂層との間に、前記電動圧縮機の使用温度領域においてゴム状態を維持する振動吸収用の弾性樹脂接着材層が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、インバータモジュールの樹脂製ケース内に、パワー系金属基板の上面を覆うように絶縁および防湿用の熱硬化性樹脂層が設けられているとともに、インバータモジュールの上面に設けられているＣＰＵ基板の下面と熱硬化性樹脂層との間に、電動圧縮機の使用温度領域においてゴム状態を維持する振動吸収用の弾性樹脂接着材層が設けられているため、パワー系金属基板に実装されている半導体スイッチング素子等をその上面を覆う熱硬化性樹脂層によってしっかり固めて保護し、高電圧が印加されるパワー系金属基板の前縁性および防湿性を確保することができ、また、ＣＰＵ基板に加わる加振力をその下面に設けられている弾性樹脂接着材層によって吸収し、ＣＰＵ基板が振動することによる基板上の部品の破損や脱落を防止することができる。従って、インバータモジュールの樹脂製ケース内に各々パワー系金属基板およびＣＰＵ基板の保護に適した２層の樹脂層を設けることによって、少ない樹脂量で２つの基板を各々適切に保護し、耐振性に対するインバータ装置の信頼性を高めることができるとともに、インバータ一体型電動圧縮機の軽量化を図ることができる。
【００１０】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記のインバータ一体型電動圧縮機において、前記弾性樹脂接着材層は、前記ＣＰＵ基板の中央部位もしくは該ＣＰＵ基板上に設けられているトランス、電解コンデンサ等の重い部品の下方部位等の特定部位のみに対応して設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、弾性樹脂接着材層が、ＣＰＵ基板の中央部位もしくはＣＰＵ基板上に設けられているトランス、電解コンデンサ等の重い部品の下方部位等の特定部位のみに対応して設けられているため、特に振動し易いＣＰＵ基板の中央部位やＣＰＵ基板上に設けられているトランス、電解コンデンサ等の重い部品の下方部位等において、弾性樹脂接着材層を介してＣＰＵ基板の振動を吸収することができる。従って、弾性樹脂接着材の使用量を抑制しながら効果的にＣＰＵ基板の振動を抑制することができ、その分だけインバータ装置の重量低減およびコスト低減を図ることができる。
【００１２】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記のインバータ一体型電動圧縮機において、前記弾性樹脂接着材層は、前記ＣＰＵ基板の下面と前記熱硬化性樹脂層との間のほぼ全面にわたって設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、弾性樹脂接着材層が、ＣＰＵ基板の下面と熱硬化性樹脂層との間のほぼ全面にわたって設けられているため、ＣＰＵ基板の下面全体を弾性樹脂接着材層によって支持し、その振動を吸収することができる。この場合、弾性樹脂接着材の使用量は多少多くなるものの、ＣＰＵ基板の振動低減を優先することができ、インバータ装置の耐振性を一段と向上することができる。
【００１４】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかのインバータ一体型電動圧縮機において、前記熱硬化性樹脂層は、エポキシ系樹脂により構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、熱硬化性樹脂層が、エポキシ系樹脂により構成されているため、パワー系金属基板上の実装部品を絶縁性および防湿性に優れている熱硬化性エポキシ系樹脂層により覆って（封入して）しっかりと固定し保護することができる。従って、半導体スイッチング素子等が実装されているパワー系金属基板の絶縁性および防湿性並びに耐振性を十分に確保することができる。
【００１６】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかのインバータ一体型電動圧縮機において、前記弾性樹脂接着材層は、シリコン系樹脂接着材により構成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、弾性樹脂接着材層が、シリコン系樹脂接着材により構成されているため、ＣＰＵ基板の下面を低温域から高温域までの広い温度領域において優れた耐熱性と弾力性を有するシリコン系樹脂接着材層によって弾性支持し、ＣＰＵ基板に加わる加振力を吸収することができる。従って、ＣＰＵ基板が振動することによる基板上の部品の破損や脱落を確実に防止し、インバータ装置の耐振性を大幅に向上することができる。
【００１８】
さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記のインバータ一体型電動圧縮機において、前記シリコン系樹脂接着材は、ガラス転移点が−４０℃以下に設定されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、弾性樹脂接着材層を構成するシリコン系樹脂接着材のガラス転移点が−４０℃以下に設定されているため、−４０℃程度の低温環境下でも使用できるようにする必要がある車載用インバータ一体型電動圧縮機に適用しても、弾性樹脂接着材層はゴム状態を維持しＣＰＵ基板を弾性支持することができる。従って、極低温環境下においても十分に振動吸収効果を得ることができる。
【００２０】
さらに、本発明にかかるインバータ装置は、インバータ一体型電動圧縮機に一体に組み込まれるモジュール化されたインバータ装置であって、前記インバータ装置は、半導体スイッチング素子等が実装されているパワー系金属基板と、複数の端子類等が一体にインサート成形された樹脂製ケースとが一体化されたインバータモジュールを備え、該インバータモジュールの上面にＣＰＵ等の低電圧で動作する制御通信回路が実装されているＣＰＵ基板が設けられた構成とされ、前記樹脂製ケース内には、パワー系金属基板の上面を覆うように絶縁および防湿用の熱硬化性樹脂層が設けられているとともに、前記ＣＰＵ基板の下面と前記熱硬化性樹脂層との間に、前記電動圧縮機の使用温度領域においてゴム状態を維持する振動吸収用の弾性樹脂接着材層が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、インバータモジュールの樹脂製ケース内に、パワー系金属基板の上面を覆うように絶縁および防湿用の熱硬化性樹脂層が設けられているとともに、インバータモジュールの上面に設けられているＣＰＵ基板の下面と熱硬化性樹脂層との間に、電動圧縮機の使用温度領域においてゴム状態を維持する振動吸収用の弾性樹脂接着材層が設けられているため、パワー系金属基板に実装されている半導体スイッチング素子等をその上面を覆う熱硬化性樹脂層によってしっかり固めて保護し、高電圧が印加されるパワー系金属基板の前縁性および防湿性を確保することができ、また、ＣＰＵ基板に加わる加振力をその下面に設けられている弾性樹脂接着材層によって吸収し、ＣＰＵ基板が振動することによる基板上の部品の破損や脱落を防止することができる。従って、インバータモジュールの樹脂製ケース内に各々パワー系金属基板およびＣＰＵ基板の保護に適した２層の樹脂層を設けることによって、少ない樹脂量で２つの基板を各々適切に保護し、耐振性に対するインバータ装置の信頼性を高めることができるとともに、インバータ装置の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のインバータ一体型電動圧縮機およびそのインバータ装置によると、パワー系金属基板に実装されている半導体スイッチング素子等をその上面を覆う熱硬化性樹脂層によってしっかり固めて保護し、高電圧が印加されるパワー系金属基板の前縁性および防湿性を確保することができ、また、ＣＰＵ基板に加わる加振力をその下面に設けられている弾性樹脂接着材層によって吸収し、ＣＰＵ基板が振動することによる基板上の部品の破損や脱落を防止することができるため、インバータモジュールの樹脂製ケース内に各々パワー系金属基板およびＣＰＵ基板の保護に適した２層の樹脂層を設けることによって、少ない樹脂量で２つの基板を各々適切に保護し、耐振性に対するインバータ装置の信頼性を高めることができるとともに、インバータ装置およびインバータ一体型電動圧縮機の軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図３および図５を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機１の外観側面図が示されている。
インバータ一体型電動圧縮機１は、外殻を構成するハウジング２を備えている。このハウジング２は、図示省略の電動モータが収容されているモータハウジング３と、図示省略の圧縮機構が収容されている圧縮機ハウジング４とがボルト５で一体に締め付け結合されることにより構成されている。モータハウジング３および圧縮機ハウジング４は、耐圧容器であり、アルミダイカスト製とされている。
【００２４】
ハウジング２の内部に収容されている図示省略の電動モータおよび圧縮機構は、モータ軸を介して連結され、電動モータの回転によって圧縮機構が駆動されるように構成されている。モータハウジング３の一端側（図１の右側）には、冷媒吸入ポート６が設けられており、この冷媒吸入ポート６からモータハウジング３内に吸い込まれた低温低圧の冷媒ガスは、電動モータの周囲をモータ軸線Ｌ方向に沿って流通後、圧縮機構に吸い込まれて圧縮される。圧縮機構により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、圧縮機ハウジング４内に吐き出された後、圧縮機ハウジング４の一端側（図１の左側）に設けられている吐出ポート７から外部へと送出されるように構成されている。
【００２５】
ハウジング２には、例えば、モータハウジング３の一端側（図１の右側）の下部および圧縮機ハウジング４の一端側（図１の左側）の下部の２箇所と、圧縮機ハウジング４の上部側１箇所との計３箇所に、取り付け脚８Ａ，８Ｂ，８Ｃが設けられている。インバータ一体型電動圧縮機１は、この取り付け脚８Ａ，８Ｂ，８Ｃが車両のエンジンルーム内に設置されている走行用原動機の側壁等にブラケットおよびボルトを介して固定設置されることにより車両側に搭載される。
【００２６】
モータハウジング３の外周部には、その上部にボックス形状のインバータ収容部９が一体に成形されている。このインバータ収容部９は、上面が開放された所定高さの周囲壁により囲われたボックス形状とされており、側面には、２つのケーブル取り出し口１０が設けられている。また、インバータ収容部９の上面は、蓋部材１１がネジ止め固定されることにより密閉されるようになっている。
【００２７】
インバータ収容部９の内部には、車両に搭載されている図示省略の高電圧電源ユニットあるいはバッテリー等から高電圧ケーブルを介して供給される直流電力を三相交流電力に変換し、モータハウジング３の内部に収容されている電動モータに供給するインバータ装置２０が収容設置されている。図２には、このインバータ装置２０の斜視図が示され、図３には、図２におけるＡ−Ａ断面相当図が示されている。
【００２８】
インバータ装置２０は、図示省略のＩＧＢＴ等からなる複数個の半導体スイッチング素子が実装されているとともに、スナバコンデンサ、放電抵抗等が実装されているアルミ製板材からなるパワー系金属基板２１と、樹脂製ケース２２とがインサート成形により一体化されたインバータモジュール２３を備えている。樹脂製ケース２２には、パワー系金属基板２１のほか、高電圧電源と接続されるＰ−Ｎ端子２４、電動モータに三相交流電力を給電するＵ−Ｖ−Ｗ端子２５、アース２６およびアース端子２７、パワー系金属基板２１と後述のＣＰＵ基板３０との間を接続する多数の接続端子２８等が一体にインサート成形されている。
【００２９】
樹脂製ケース２２は、矩形形状とされており、インバータ収容部９のケーブル取り出し口１０が設けられている側面に沿う一辺にＰ−Ｎ端子２４が突出され、これに隣接する圧縮機ハウジング４側に近い一辺にＵ−Ｖ−Ｗ端子２５が突出されている。また、樹脂製ケース２２のコーナー部には、インバータ収容部９の底面にボルトを介して締め付け固定される固定脚部２９が一体に成形されている。この固定脚部２９にボルトが貫通可能なアース端子２７が設けられており、ボルトを介して樹脂製ケース２２をインバータ収容部９の底面に固定することによって、パワー系金属基板２１および後述のＣＰＵ基板３０のグランドが筐体接地されるように構成されている。
【００３０】
インバータモジュール２３を構成する樹脂製ケース２２の上面には、樹脂製ケース２２よりもやや大きくされたＣＰＵ基板（プリント基板）３０が、多数の接続端子２８およびアース２６と接続された状態で配設されている。ＣＰＵ基板３０には、ＣＰＵ等の低電圧で動作する素子を有する制御通信回路が実装されており、パワー系金属基板２１に実装されているパワー系回路を制御するように構成されている。また、ＣＰＵ基板３０には、制御通信回路を構成するトランス３１、電解コンデンサ３２、コイル３３等の比較的大きく重い複数の電装部品が設置されている。
【００３１】
さらに、本実施形態においては、上記したインバータ装置２０のパワー系金属基板２１およびＣＰＵ基板３０に対する絶縁性、防湿性および耐振性を確保するために、以下のような構成が採用されている。
インバータモジュール２３を構成する樹脂製ケース２２の内部にあって、ＩＧＢＴ等の複数個の半導体スイッチング素子が実装されているパワー系金属基板２１の上面に対してその実装部品の表面を覆うように、絶縁性および防湿性について優れた特性を有する熱硬化性のエポキシ系樹脂層（熱硬化性樹脂層）３４が設けられている。このエポキシ系樹脂層３４は、アルミ製板材等の金属基板２１上に実装されている部品を熱硬化性の樹脂層により封入し、しっかりと固定保護することによって絶縁性および防湿性のみならず、耐振性をも確保できるようにしたものである。
【００３２】
また、樹脂製ケース２２内にあって、エポキシ系樹脂層３４の上面とＣＰＵ基板３０の下面との間に、ＣＰＵ基板３０の下面に接着しその振動を吸収するための弾性樹脂接着材層（シリコン系樹脂接着材層）３５が設けられている。この弾性樹脂接着材層３５は、電動圧縮機１が使用される温度領域である−４０℃程度の低温域から百数十℃程度までの高温域で、ゴム状態を維持するシリコン系樹脂接着材（例えば、東レダウコーニング株式会社製ＳＥ９１８８相当品）により構成することができる。また、弾性樹脂接着材層３５を構成するシリコン系樹脂接着材のガラス転移点（Ｔｇ）は、−４０℃以下に設定される。
【００３３】
弾性樹脂接着材層３５は、ＣＰＵ基板３０の振動を吸収する機能を担っているが、使用する樹脂量を抑制しながら効果的に振動を低減するため、図３に示されるように、周辺が樹脂製ケース２２の上面に接続端子２８を介して支持されているＣＰＵ基板３０の中央部位、あるいはＣＰＵ基板３０上に設けられているトランス３１、電解コンデンサ３２、コイル３３等の比較的大きく重い電装部品の下方部位等の特定部位のみに対応して設けられている。
【００３４】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
車両に搭載の高電圧電源ユニットから高電圧ケーブルを経て電動圧縮機１のインバータ装置２０に供給された直流電力は、Ｐ−Ｎ端子２４を経てパワー系金属基板２１のパワー回路に入力され、ＣＰＵ基板３０の制御回路により制御される半導体スイッチング素子のスイッチング動作により制御指令周波数の三相交流電力に変換された後、Ｕ−Ｖ−Ｗ端子２５からガラス密封端子を経てモータハウジング３内の電動モータに給電される。
【００３５】
これにより、電動モータが制御指令周波数で回転駆動され、圧縮機構が動作される。圧縮機構の動作により、冷媒吸入ポート６から低温低圧の冷媒ガスがモータハウジング３内に吸い込まれる。この冷媒は、電動モータの周囲をモータ軸線Ｌ方向に圧縮機ハウジング４側へと流動されて圧縮機構に吸い込まれ、高温高圧状態に圧縮された後、吐出ポート７を経て電動圧縮機１の外部へと送出される。
【００３６】
この間、冷媒吸入ポート６からモータハウジング３内に吸い込まれ、モータ軸線Ｌ方向に流動される低温低圧の冷媒ガスは、モータハウジング３のハウジング壁を介してインバータ収納部９の底面に密着されて設置されているインバータ装置２０のパワー系金属基板２１を冷却する。これによって、パワー系金属基板２１に実装されている半導体スイッチング素子等の発熱部品が強制冷却されるため、インバータ装置２０の耐熱性能を確保することができる。
【００３７】
一方、電動圧縮機１に組み込まれているインバータ装置２０には、電動圧縮機１が搭載されている車両の走行振動やその駆動源の振動、あるいは電動圧縮機１自体の振動等が直接入力される。このため、インバータ装置２０を構成しているパワー系金属基板２１やＣＰＵ基板３０、さらには両基板上に設置されている電装部品や回路に対してもその振動が伝播される。
【００３８】
しかるに、パワー系金属基板２１は、樹脂製ケース２２と一体にモジュール化され、インバータ収容部９の底面に固定脚部２９を介してボルトで強固に締め付け固定されるとともに、その表面に実装されている半導体スイッチング素子の電装部品は、前縁性および防湿性を有する熱硬化性のエポキシ系樹脂層３４によって封入され、しっかりと固定保護されている。従って、高電圧が印加されるパワー系金属基板２１に対して前縁性および防湿性を十分確保することができるとともに、振動に対してもその剛性を高めることによって耐振性を十分に確保することができる。
【００３９】
また、インバータモジュール２３の上面に配設されているＣＰＵ基板３０は、その下面と熱硬化性樹脂層３４との間において、ＣＰＵ基板３０の中央部位もしくはＣＰＵ基板３０上に設けられているトランス３１、電解コンデンサ３２、コイル３３等の比較的大きく重い電装部品の下方部位等の特定部位に対応して接着されている弾性樹脂接着材層（シリコン系樹脂接着材層）３５により弾性支持され、ＣＰＵ基板３０に加わる加振力を吸収できるようにされている。これによって、ＣＰＵ基板３０の振動（共振）を低減することができ、ＣＰＵ基板３０が振動することによる基板上の部品の破損や脱落を防止することができる。
【００４０】
図５には、弾性樹脂接着材層３５が設けられていない対策前のものを比較例（破線で示す振動モード）とし、上記した特定部位のみに対応して弾性樹脂接着材層３５を設け、ＣＰＵ基板３０を部分接着した場合におけるＣＰＵ基板３０の振動モード（太い実線（１）で示す）が示されている。同図からも明らかなように、ＣＰＵ基板３０の下面の特定部位に対応して弾性樹脂接着材層３５を設け、ＣＰＵ基板３０を部分接着した構成とすることによって、広い周波数範囲においてＣＰＵ基板３０の振動を低減することができる。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、インバータモジュール２３の樹脂製ケース２２内に各々パワー系金属基板２１およびＣＰＵ基板３０の保護に適した２層の樹脂層３４，３５を設けているため、少ない樹脂量で２つの基板２１，３０を各々適切に保護し、耐振性に対するインバータ装置２０の信頼性を高めることができるとともに、インバータ装置２０およびインバータ一体型電動圧縮機１の軽量化を図ることができる。
【００４２】
特に、弾性樹脂接着材層３５を振動し易いＣＰＵ基板３０の中央部位やＣＰＵ基板３０上に設けられているトランス３１、電解コンデンサ３２、コイル３３等の重い部品の下方部位等の特定部位のみに対応して設けているため、弾性樹脂接着材の使用量を抑制しながら効果的にＣＰＵ基板３０の振動を抑制することができ、その分だけインバータ装置２０の重量低減およびコスト低減を図ることができる。
【００４３】
また、低温域から高温域までの広い温度領域で優れた耐熱性と弾力性を有するシリコン系樹脂接着材を用い、そのガラス転移点が−４０℃以下に設定されているため、−４０℃程度から百数十℃程度の広い温度領域において使用可能とする必要がある車載用のインバータ一体型電動圧縮機１に適用しても、弾性樹脂接着材層３５はゴム状態を維持しＣＰＵ基板３０を弾性支持することができる。従って、低温環境下においても十分に振動吸収効果を得ることができ、ＣＰＵ基板３０が振動することによる基板上の部品の破損や脱落を確実に防止し、インバータ装置２０の耐振性を大幅に向上することができる。
【００４４】
さらに、ＣＰＵ基板３０の上面が樹脂材等によって覆われていないため、インバータ収容部９の蓋部材１１を取り外すことによって、ＣＰＵ基板３０に対するメンテナンスが可能となる。従って、ＣＰＵ基板３０の上面までゲル材を充填したものやＣＰＵ基板３０を樹脂封入したものに比べ、メンテナンスの容易化を図ることができる。
【００４５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図４を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、弾性樹脂接着材層３５ＡをＣＰＵ基板３０の下面と熱硬化性樹脂層３４との間のほぼ全面にわたり設けている点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図４に示されるように、ＣＰＵ基板３０の下面とパワー系金属基板２１の上面に設けられている熱硬化性樹脂層３４との間のほぼ全面にわたって弾性樹脂接着材層３５Ａを設けた構成としている。
【００４６】
上記のように、ＣＰＵ基板３０の下面と熱硬化性樹脂層３４との間のほぼ全面にわたって弾性樹脂接着材層３５Ａを設けることにより、ＣＰＵ基板３０の下面全体を弾性樹脂接着材層３５Ａによって支持し、その振動を吸収することができる。この構成の場合、ＣＰＵ基板３０の下面が弾性樹脂接着材層３５により全面接着されることになり、図５に示されるように、ＣＰＵ基板３０を部分接着したものに比べても数段高い振動低減効果（細い実線（２）で示す振動モード）を得ることができる。従って、本実施形態によれば、弾性樹脂接着材の使用量は多少多くなるものの、ＣＰＵ基板３０の振動低減を優先することができ、インバータ装置２０の耐振性を更に向上することができる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、インバータ収容部９をモータハウジング３と一体成形した例について説明したが、必ずしも一体に成形する必要はなく、別体をなすインバータ収容部を一体に組み付けた構成としてもよい。また、圧縮機構については、特に制限されるものではなく、如何なる形式の圧縮機構を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の外観側面図である。
【図２】図１に示すインバータ一体型電動圧縮機に組み込まれるインバータ装置の斜視図である。
【図３】図２に示すインバータ装置のＡ−Ａ縦断面相当図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機のインバータ装置における図３に対応した縦断面相当図である。
【図５】図３および図４に示すインバータ装置のＣＰＵ基板と、弾性樹脂接着材層を設けていないものとの振動モードの比較図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  インバータ一体型電動圧縮機
２  ハウジング
９  インバータ収容部
２０  インバータ装置
２１  パワー系金属基板
２２  樹脂製ケース
２３  インバータモジュール
２４  Ｐ−Ｎ端子
２５  Ｕ−Ｖ−Ｗ端子
２８  接続端子
３０  ＣＰＵ基板
３１  トランス
３２  電解コンデンサ
３３  コイル
３４  エポキシ系樹脂層（熱硬化性樹脂層）
３５，３５Ａ  弾性樹脂接着材層（シリコン系樹脂接着材層）
【図１】
2010133366.tif 000003
【図２】
2010133366.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010133366.tif 000006
【図５】
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