(57)【要約】【課題】圧縮機ハウジング内の収容空間に設置される平滑コンデンサの耐振性を大幅に向上したインバータ一体型電動圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機構駆動用のモータが内蔵され、該モータの駆動制御用電気回路が組み込まれた回路用基材を収容する収容空間が圧縮機ハウジングによって形成され、電気回路は、少なくともインバータと平滑コンデンサを有するインバータ一体型電動圧縮機において、上記収容空間を形成する圧縮機ハウジング部と回路用基材の両方から平滑コンデンサの側面に沿って延びる立壁が設けられているとともに、該立壁と平滑コンデンサとの間に平滑コンデンサを固定するためのモールド樹脂が介在されていることを特徴とする。【選択図】図１
2010116790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機構駆動用のモータが内蔵され、該モータの駆動を制御する電気回路が組み込まれた回路用基材を収容する収容空間が圧縮機ハウジングによって形成され、前記電気回路は、少なくともインバータと該インバータへの供給電力を平滑化する平滑コンデンサを有するインバータ一体型電動圧縮機において、前記収容空間を形成する圧縮機ハウジング部と前記回路用基材の両方から前記平滑コンデンサの側面に沿って延びる立壁が設けられているとともに、該立壁と平滑コンデンサとの間に平滑コンデンサを固定するためのモールド樹脂が介在さ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】
前記圧縮機ハウジング部からの立壁および前記回路用基材からの立壁の少なくとも一方が、前記平滑コンデンサの側面に対し実質的に全周にわたって延設されている、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】
前記圧縮機ハウジング部からの立壁の先端と前記回路用基材からの立壁の先端との間に、前記モールド樹脂が前記収容空間内に充填される際に樹脂の流動を可能にする間隙が形成されている、請求項１または２に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項４】
車両に搭載される圧縮機からなる、請求項１〜３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】
車両用空調装置の冷凍回路に使用される圧縮機からなる、請求項４に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ一体型電動圧縮機に関し、とくに、平滑コンデンサの耐振性の向上をはかったインバータ一体型電動圧縮機の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機構駆動用のモータが内蔵され、該モータの駆動を制御する電気回路が組み込まれた回路用基材を圧縮機ハウジングによって形成された収容する収容空間内に収容した電動圧縮機が知られており、とくに、電気回路が、上記モータへの給電を制御するためのインバータを有するインバータ一体型電動圧縮機が知られている。このようなインバータ一体型電動圧縮機においては、外部電源から供給されてくる電力に対し、ノイズを除去するためのノイズフィルタや、インバータへの供給電力を平滑化するための平滑コンデンサを設けることが多い。このようなインバータ一体型電動圧縮機における上記の収容空間は、例えば図６に示すように形成される。図６においては、１００は圧縮機ハウジングを示しており、この圧縮機ハウジング１００によって、電気回路が組み込まれた回路用基材を収容するための収容空間１０１が形成されている。
【０００３】
モータの駆動を制御するための電気回路の中で、上記平滑コンデンサは他の部品に比べ比較的大きくかつ重いものであることから、上記収容空間１０１内に他の部位よりも深く形成された空間部１０２が設けられ、この空間部１０２に平滑コンデンサを設けるようにした構造が知られている。また、圧縮機ハウジングに平滑コンデンサを収納するために仕切られた専用の部屋を形成し、その部屋内に平滑コンデンサを収容するようにした構造や（例えば、特許文献１）。圧縮機ハウジングに平滑コンデンサを収納するための専用の凹部を形成し、その凹部内に平滑コンデンサを収容するようにした構造も知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
圧縮機ハウジング１００によって形成された収容空間１０１内に所定の電気回路が組み込まれて収容された後には、例えば樹脂が充填されて、電気回路の各部品が密封されるとともに、モールド樹脂によって各電気部品が固定され、耐振性等が付与される。
【特許文献１】特開２００２−１８８５７４号公報
【特許文献２】特開２００３−２２２０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、例えば車両搭載電動圧縮機のように激しい振動を受けるおそれのある場合には、単に収容空間１０１内の全体にわたって樹脂モールドするだけでは、各電気部品の固定強度が不十分となるおそれがあり、とくに平滑コンデンサのように比較的サイズが大きく重量も大きい電気部品に対しては、固定強度が不十分となって十分な耐振性等を付与できないおそれがある。
【０００６】
また、上記特許文献１や特許文献２のように平滑コンデンサを収容するための仕切られた部屋や凹部を設ける構造では、これらの部屋や凹部を圧縮機ハウジングのみによって形成するため、圧縮機ハウジングに比較的高い仕切り壁を形成したり深い凹部を形成したりする必要が生じ、圧縮機ハウジングの成形や加工の困難性が増すとともに、仕切り壁で仕切られた専用の部屋内や深い凹部内に平滑コンデンサ固定用のモールド樹脂を十分に充填することが困難になるおそれがある。
【０００７】
そこで本発明の課題は、このような問題点に着目し、高い壁や深い凹部を形成することのない比較的簡単で安価な構造にて、比較的サイズが大きく重量も大きい電気部品である平滑コンデンサをより確実に固定できるようにし、かつ、平滑コンデンサ固定用のモールド樹脂も容易に平滑コンデンサの周囲に充填できるようにすることにより、平滑コンデンサの耐振性を大幅に向上したインバータ一体型電動圧縮機を提供することにある。
【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、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機は、圧縮機構駆動用のモータが内蔵され、該モータの駆動を制御する電気回路が組み込まれた回路用基材を収容する収容空間が圧縮機ハウジングによって形成され、前記電気回路は、少なくともインバータと該インバータへの供給電力を平滑化する平滑コンデンサを有するインバータ一体型電動圧縮機において、前記収容空間を形成する圧縮機ハウジング部と前記回路用基材の両方から前記平滑コンデンサの側面に沿って延びる立壁が設けられているとともに、該立壁と平滑コンデンサとの間に平滑コンデンサを固定するためのモールド樹脂が介在されていることを特徴とするものからなる。
【０００９】
このような本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機においては、圧縮機ハウジング部と回路用基材の両方から平滑コンデンサの側面に沿って立壁が延びており、これら両側からの立壁によって平滑コンデンサを収容する空間が一応区画されることになる。この平滑コンデンサ収容空間は両立壁の共働によって形成されることになるから、とくに圧縮機ハウジング側の立壁をそれほど高くしなくても済み、圧縮機ハウジングの成形や加工が容易化される。また、この平滑コンデンサ収容空間は立壁によって一応区画されるものであるから、平滑コンデンサを収容するために深い凹部を形成する必要は全くない。したがって、この面からも、圧縮機ハウジングの成形や加工が容易化される。そして、これら立壁は平滑コンデンサの側面に沿って両側から延びているので、これら立壁と平滑コンデンサの側面との間に適当な間隙を設定し、その間隙にモールド用樹脂が充填可能に構成しておきさえすれば、平滑コンデンサはモールド樹脂を介してこれら立壁に確実に支持できることになり、平滑コンデンサの固定強度を向上するとともに、平滑コンデンサの耐振性を向上することが可能になる。また、平滑コンデンサの周囲に存在するモールド樹脂の量や厚みが大きくなりすぎると、そのモールド樹脂自体に振れ等が生じて平滑コンデンサの耐振性を低下させるおそれがあるが、立壁と平滑コンデンサの側面との間の間隙は容易に適切な比較的小さい間隙とすることができるので、一層確実に平滑コンデンサの耐振性の向上をはかることが可能となる。
【００１０】
上記本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機においては、上記圧縮機ハウジング部からの立壁および上記回路用基材からの立壁の少なくとも一方が、好ましくは両方が、平滑コンデンサの側面に対し実質的に全周にわたって延設されている形態とすることが望ましい。これら立壁は、平滑コンデンサの側面における周方向に部分的に設置することも可能であるが、このように実質的に全周にわたって延設されている構成とすれば、平滑コンデンサの側面のあらゆる方位からモールド樹脂によってより確実に平滑コンデンサを固定することが可能になり、平滑コンデンサの一層の耐振性の向上をはかることができる。
【００１１】
また、上記圧縮機ハウジング部からの立壁の先端と上記回路用基材からの立壁の先端との間に、モールド樹脂が上記圧縮機ハウジングによって形成された収容空間内に充填される際に樹脂の流動を可能にする間隙が形成されていることが好ましい。この間隙は、両立壁の先端が当接されない限り、必然的に形成されるので、この間隙の大きさを、樹脂の流動を可能にする大きさに設定すればよい。このように適切な大きさの間隙に設定しておくことで、モールド樹脂が上記圧縮機ハウジングによって形成された収容空間内に充填される際に、モールド樹脂は確実に立壁と平滑コンデンサの側面との間に進入し、そこで固められて、確実に平滑コンデンサを固定し、その耐振性を向上することができる。
【００１２】
本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機は、とくに、耐振性の向上が望まれる車両に搭載される圧縮機として好適なものであり、中でも、車両用空調装置の冷凍回路に使用される圧縮機として好適なものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機によれば、平滑コンデンサに対して圧縮機ハウジング部と回路用基材の両側から立壁を立設し、両立壁の共働により平滑コンデンサの側面と両立壁の間に介在されたモールド樹脂を介して平滑コンデンサを固定できるようにしたので、簡単な構造にて圧縮機ハウジングの成形性や加工性を悪化させることなく、確実に平滑コンデンサの耐振性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１〜図５は、本発明の一実施態様に係るインバータ一体型電動圧縮機を示している。図１において、インバータ一体型電動圧縮機１には、圧縮機構２（本実施態様では、スクロール型の圧縮機構に構成されているが、これに限定されない）を駆動するためモータ３が内蔵されており、圧縮機ハウジング４によって、モータ３の駆動を制御する電気回路５が組み込まれた回路用基材６を収容する収容空間７が形成されている。この収容空間７は、蓋部材８によって実質的に密封されている。電気回路５には、少なくともインバータ９と該インバータ９への供給電力を平滑化する平滑コンデンサ１０が設けられている。
【００１５】
これらインバータ９および平滑コンデンサ１０を含む、モータ３の駆動を制御するための制御回路全体は、例えば図２に示すように構成されている。図２において、電動圧縮機１には、前述の如くモータ駆動制御のための電気回路５が設けられており、モータ駆動制御用電気回路５からの出力が密封端子１１を介して内蔵モータ３の各モータ巻線１２に給電されることによりモータ７が回転駆動され、圧縮機構２による圧縮が行われる。このモータ駆動制御用電気回路５には、外部電源１３（例えば、バッテリー）からの電力が、高電圧用コネクタ１４を介して給電され、コイルおよびコンデンサが内蔵されたノイズフィルタ１５、前述の平滑コンデンサ１０を介してインバータ９に供給され、インバータ９で電源１３からの直流が疑似三相交流に変換された後、モータ３へと供給される。モータ制御回路１６へは、例えば、車両の空調制御装置１７から、低電圧の電力が制御信号用コネクタ１８を介して供給される。上記インバータ９には、還流ダイオード１９とＩＧＢＴ（２０）からなるパワー半導体素子２１が３組合計６個設けられている。
【００１６】
前述の収容空間７を形成する圧縮機ハウジング４の内部は、図３に示すように構成されており、この収容空間７のうち、平滑コンデンサ１０を設置し収容する部位には、平滑コンデンサ１０を部分的に（つまり、平滑コンデンサ１０の一部を）収容するための収容空間３１が形成されている。この圧縮機ハウジング４内に形成された収容空間３１は、収容空間７を形成する圧縮機ハウジング４側部分から、平滑コンデンサ１０が設置された状態にて平滑コンデンサ１０の側面に沿って延びるように立壁３２が設けられることにより、収容空間７内の他の部位に対し、一応区画されている。ただし、この立壁３２は、高さが比較的低く形成されており、平滑コンデンサ１０の側面に沿って部分的にしか立ち上がっていない。
【００１７】
一方、回路用基材６側からも、平滑コンデンサ１０が設置された状態にて平滑コンデンサ１０の側面に沿って部分的に延びるように立壁が設けられている。これら平滑コンデンサ１０の側面に沿って延びる両側からの立壁について、図１（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿って見た部分断面図である図４と、図１（Ｂ）のＢ−Ｂ線に沿って見た部分断面図である図５とを参照しながら説明する。図４において、上記の如く、圧縮機ハウジング４側から平滑コンデンサ１０の側面に沿って延びるように立壁３２が設けられており、回路用基材６側からも、平滑コンデンサ１０の側面に沿って延びるように立壁３３が設けられている。本実施態様では、両立壁３２、３３は、平滑コンデンサ１０の側面に対し実質的に全周にわたって延設されており、両立壁３２、３３によって実質的に平滑コンデンサ設置用収容空間３１が他の部位に対し画成されている。また、両立壁３２、３３の先端が対向配置されている部位では、収容空間７内にモールド樹脂が充填される際に、樹脂の平滑コンデンサ設置用収容空間３１内への流動を可能にする間隙３４が形成されている。図５においても同様に、圧縮機ハウジング４側から平滑コンデンサ１０の側面に沿って延びるように立壁３２が設けられており、回路用基材６側からも平滑コンデンサ１０の側面に沿って延びるように立壁３３が設けられており、両立壁３２、３３の先端が対向配置されている部位では樹脂の流動を可能にする間隙３４が形成されている。これら両立壁３２、３３と平滑コンデンサ１０の側面との間には、平滑コンデンサ１０を固定するためのモールド樹脂３５が介在されている。ただし、本実施態様では、これらの間のみに限らず、平滑コンデンサ設置用収容空間３１内の隙間を極力広い範囲にわたって埋めるように、モールド樹脂３５が充填されている。モールド樹脂は、充填時には、上記間隙３４を通して収容空間３１内に流入させることができるが、この樹脂流動用の間隙３４とは別に樹脂注入通路（注入孔）や、樹脂注入の際に内部に封入されようとした空気が容易に逃げることができるように排気通路（排気孔）を設けておいてもよい。なお、図５において、３６は、図２に示したような、外部電源１３からインバータ９へ給電するに際し、ノイズを除去するためのノイズフィルタ１５を構成するコイルを示している。コイル３６も、収容空間７内にて充填樹脂によって固定される。
【００１８】
このように構成されたインバータ一体型電動圧縮機１においては、圧縮機ハウジング４側と回路用基材６側との両側からの立壁３２、３３と、該両立壁３２、３３と平滑コンデンサ１０の側面との間に充填、介在されるモールド樹脂３５によって、平滑コンデンサ１０が強固に固定され、少ない介在樹脂量で耐振性が効率よく向上される。両立壁３２、３３によって、平滑コンデンサ１０サポート用の支持壁が構成されることになり、各立壁３２、３３はいずれも高い壁に形成する必要はなく、とくに圧縮機ハウジング４側の立壁３２が低くて済むことから、圧縮機ハウジング４の良好な成形性や加工性が確保されることになる。すなわち、図３と図６との比較から分かるように、とくに圧縮機ハウジング４側の内部形状についてはそれほど大きな変更を要することなく、容易に本発明を実施することが可能である。
【００１９】
また、両立壁３２、３３が平滑コンデンサ１０の側面に沿って立ち上げられているので、これらの間の隙間は小さくて済み、そこの充填される樹脂の量も少なくて済むことから、介在されたモールド樹脂自体に振れ等が生じるおそれを解消でき、平滑コンデンサ１０の固定強度をより向上できるとともに、平滑コンデンサ１０の耐振性をより確実に向上することが可能になる。
【００２０】
さらに、両側から立壁３２、３３が平滑コンデンサ１０の側面に沿って立ち上げられているので、樹脂流動用の間隙３４等を容易に形成、あるいは確保することができ、それによって、収容空間７内へ充填される樹脂を容易に平滑コンデンサ設置用収容空間３１内に流入させることが可能になって、上記のような優れた固定、耐振構造を容易に完成させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機の構造は、耐振性の向上が望まれる車両に搭載される圧縮機に好適であり、とくに、車両用空調装置の冷凍回路に使用される圧縮機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（Ａ）は本発明の一実施態様に係るインバータ一体型電動圧縮機の縦断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の左側面図である。
【図２】図１のインバータ一体型電動圧縮機におけるモータ駆動制御用の電気回路図である。
【図３】図１のインバータ一体型電動圧縮機における圧縮機ハウジングの斜視図である。
【図４】図１のインバータ一体型電動圧縮機の図１（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿う拡大部分断面図である。
【図５】図１のインバータ一体型電動圧縮機の図１（Ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う拡大部分断面図である。
【図６】従来のインバータ一体型電動圧縮機における圧縮機ハウジングの斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  インバータ一体型電動圧縮機
２  圧縮機構
３  モータ
４  圧縮機ハウジング
５  電気回路
６  回路用基材
７  収容空間
８  蓋部材
９  インバータ
１０  平滑コンデンサ
１１  密封端子
１２  モータ巻線
１３  外部電源
１４  高電圧用コネクタ
１５  ノイズフィルタ
１６  モータ制御回路
１７  車両の空調制御装置
１８  制御信号用コネクタ
１９  還流ダイオード
２０  ＩＧＢＴ
２１  パワー半導体素子
３１  平滑コンデンサ設置用収容空間
３２  圧縮機ハウジング側からの立壁
３３  回路用基材側からの立壁
３４  間隙
３５  モールド樹脂
３６  コイル
【図１】
2010116790.tif 000003
【図２】
2010116790.tif 000004
【図３】
2010116790.tif 000005
【図４】
2010116790.tif 000006
【図５】
2010116790.tif 000007
【図６】
2010116790.tif 000008