(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの外周に設けられたインバータボックスと、このインバータボックスの開口部を閉塞する蓋部材と、制御回路基板を有して前記インバータボックス内に収納設置されるインバータと、前記制御回路基板の一面に搭載される発熱素子と、前記インバータボックスの底面に設けられた放熱用平面部とを有し、前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させることにより、該発熱素子の熱を前記ハウジング側に放熱させるように構成されたインバータ一体型電動圧縮機において、
前記制御回路基板を前記蓋部材の内面側に固定する一方、
前記発熱素子を前記インバータボックスの内部にて前記放熱用平面部に当接するように固定し、
さらに、前記蓋部材が前記インバータボックスの開口部に取り付けられた状態で前記発熱素子を前記制御回路基板に電気的に導通可能にする導通構造を設け、
前記導通構造は、
前記発熱素子から突出して前記制御回路基板側に延びるリード端子と、
前記制御回路基板に穿孔されて前記リード端子を挿通させ、且つ該リード端子をハンダ付け可能な端子孔と、
前記端子孔の位置に合致するように前記蓋部材に形成されたハンダ付け用開口部と、
前記ハンダ付け用開口部を外部から閉塞可能にする閉塞手段と、
を有して構成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】
ハウジングの外周に設けられたインバータボックスと、このインバータボックスの開口部を閉塞する蓋部材と、制御回路基板を有して前記インバータボックス内に収納設置されるインバータと、前記制御回路基板の一面に搭載される発熱素子と、前記インバータボックスの底面に設けられた放熱用平面部とを有し、前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させることにより、該発熱素子の熱を前記ハウジング側に放熱させるように構成されたインバータ一体型電動圧縮機において、
前記制御回路基板を前記蓋部材の内面側に固定する一方、
前記発熱素子を前記インバータボックスの内部にて前記放熱用平面部に当接するように固定し、
さらに、前記蓋部材が前記インバータボックスの開口部に取り付けられた状態で前記発熱素子を前記制御回路基板に電気的に導通可能にする導通構造を設け、
前記導通構造は、
前記発熱素子に付設された部品側コネクタと、
前記制御回路基板に付設されて前記蓋部材が前記インバータボックスの開口部に取り付けられた状態で前記部品側コネクタに嵌合する基板側コネクタと、
を有して構成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３】
前記部品側コネクタと前記基板側コネクタとが嵌合する際の反力が前記インバータボックス側に受け止められるように、前記部品側コネクタを前記インバータボックスの底面に当接させて設けたことを特徴とする請求項２に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
【請求項４】
ハウジングの外周に設けられたインバータボックスと、このインバータボックスの開口部を閉塞する蓋部材と、制御回路基板を有して前記インバータボックス内に収納設置されるインバータと、前記制御回路基板の一面に搭載される発熱素子と、前記インバータボックスの底面に設けられた放熱用平面部とを有し、前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させることにより、該発熱素子の熱を前記ハウジング側に放熱させるように構成されたインバータ一体型電動圧縮機の組立方法において、
前記発熱素子を前記インバータボックス内の前記放熱用平面部に当接するように固定する一方、
前記制御回路基板を前記蓋部材の内面側に固定し、
該蓋部材を前記インバータボックスの開口部に固定して前記発熱素子のリード端子を前記制御回路基板の端子孔に挿通させ、
前記蓋部材に形成された前記ハンダ付け用開口部からハンダごてを挿入して前記リード端子を前記端子孔にハンダ付けした後、
前記閉塞手段により前記ハンダ付け用開口部を閉塞することを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機の組立方法。
【請求項５】
ハウジングの外周に設けられたインバータボックスと、このインバータボックスの開口部を閉塞する蓋部材と、制御回路基板を有して前記インバータボックス内に収納設置されるインバータと、前記制御回路基板の一面に搭載される発熱素子と、前記インバータボックスの底面に設けられた放熱用平面部とを有し、前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させることにより、該発熱素子の熱を前記ハウジング側に放熱させるように構成されたインバータ一体型電動圧縮機の組立方法において、
前記発熱素子と、この発熱素子に付設された部品側コネクタとを前記インバータボックス内に固定して前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させる一方、
前記制御回路基板と、この制御回路基板に付設された基板側コネクタとを前記蓋部材の内面側に固定し、
該蓋部材を前記インバータボックスの開口部に載置して前記基板側コネクタを前記部品側コネクタに嵌合させた後、
前記蓋部材を前記インバータボックスの開口部に固定することを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング外周に設けられるインバータボックスの内部にインバータを設置して構成される、特に車両用空調装置に用いて好適なインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関で走行される自動車以外に、電気自動車やハイブリッド自動車、あるいは燃料電池自動車のように、電気の動力を利用して走行される車両の開発および市場への投入が急速に進んでいる。このような電気を動力とする自動車用の空調装置の多くは、冷媒を圧縮して送出する圧縮機についても、駆動源として電気を動力とする電動機を用いた電動圧縮機が用いられる。
【０００３】
また、内燃機関で走行される自動車の空調装置においても、走行用の内燃機関により電磁クラッチを介して駆動される圧縮機に替え、電磁クラッチの断続に伴うドライバビリティーの低下を改善するため、電動圧縮機が使用されるものがある。
【０００４】
こうした電動圧縮機としては、圧縮機構および電動機をハウジング内に一体的に内蔵した密閉型電動圧縮機が採用され、さらには、電源から入力される電力を、インバータを介して電動機に供給するようにし、空調負荷に応じて圧縮機の回転数を可変制御できるようにしたものが多く採用されている。
【０００５】
このようにインバータを介して駆動される電動圧縮機において、インバータを構成する制御回路基板等を、電動圧縮機のハウジング外周に一体成形されたインバータボックス内に収納設置してインバータを電動圧縮機と一体化し、さらに、上記制御回路基板等への供給電流のリップルを抑える平滑コンデンサや、スイッチング素子等の電力制御用半導体といった発熱素子を上記インバータボックス内部に収容し、これらの発熱素子をインバータボックスの底面、即ち電動圧縮機のハウジングや、インバータボックスの蓋部材に当接させて発熱素子の熱を放熱させるものが提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００６】
特許文献１に記載されている一体型電動圧縮機は、同文献の図１に開示されているように、ケーシング本体３の一側に設けられたインバータボックス７と、このインバータボックス７の外側開口部を閉塞する蓋部材２２との間に画成された内部空間２４内にインバータ８が収容され、このインバータ８を構成する制御回路基板１８が、インバータボックス７の底面と蓋部材２２との間に空間を有するように、インバータボックス７の底面側に固定されている。一方、インバータ８を構成する発熱素子であるサーモモジュール２０が、ヒートシンク２５と共に蓋部材２２側に固定され、ヒートシンク２５と制御回路基板１８との間にも空間が設けられている。
【０００７】
また、特許文献２に記載されている一体型電動圧縮機は、同文献の図３に開示されているように、インバータボックスの蓋部材３８に制御回路基板４３が固定され、この制御回路基板４３の一面に取り付けられた発熱素子４４が、導熱性のゴムシート４５を介してインバータボックス底面の放熱用平面部に当接させられ、発熱素子４４の熱がインバータボックスの底面側に放熱されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１５７１６９号公報
【特許文献２】特許第３８３８２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載されている一体型電動圧縮機では、インバータを構成する制御回路基板がインバータボックスの底面側に固定されており、制御回路基板の両面側に空間が設けられている上に、インバータを構成する発熱素子（サーモモジュール）がヒートシンクと共に蓋部材側に固定されて、ヒートシンクと制御回路基板との間にも空間が設けられているため、制御回路基板の両面側にある空間と、ヒートシンクの厚みとによって、インバータボックスの高さ寸法が大きくなり、一体型電動圧縮機が大型化してしまうという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載されている一体型電動圧縮機では、制御回路基板がインバータボックスの蓋部材に固定されているため、インバータボックスの高さ寸法は短縮できるものの、制御回路基板に取り付けられた発熱素子をインバータボックス底面の放熱用平面部に当接させて放熱させるには、この発熱素子を放熱用平面部に押し付けるしかなく、こうすると、発熱素子のリード端子等の導通接続部に無理な力が加わり、制御回路基板の振動等によって導通接続部に金属疲労が蓄積し、破損に至る虞がある。これを回避するには、発熱素子を放熱用平面部に押し付けることをやめ、インバータボックス内に導熱性のあるソフトジェルを充填して発熱素子の熱を放熱用平面部に導熱させなければならず、多大な重量増加を招いていた。
【００１１】
このように、制御回路基板をインバータボックスの蓋部材に固定してインバータボックスの小型化を図ることと、この制御回路基板に搭載される発熱素子を、蓋部材とは反対側にある放熱用平面部に無理なく固定して良好な放熱性を得ることとは、両立させにくい課題であった。
【００１２】
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、インバータボックス内に設けられる制御回路基板をインバータボックスの蓋部材側に固定してインバータボックスを小型化しつつ、該制御回路基板に搭載される発熱素子を、インバータボックス底面の放熱用平面部に無理なく固定して良好な放熱性を確保し、しかも制御回路基板と発熱素子との接続が容易且つ確実なインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用する。
即ち、本発明の第１の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機は、ハウジングの外周に設けられたインバータボックスと、このインバータボックスの開口部を閉塞する蓋部材と、制御回路基板を有して前記インバータボックス内に収納設置されるインバータと、前記制御回路基板の一面に搭載される発熱素子と、前記インバータボックスの底面に設けられた放熱用平面部とを有し、前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させることにより、該発熱素子の熱を前記ハウジング側に放熱させるように構成されたインバータ一体型電動圧縮機において、前記制御回路基板を前記蓋部材の内面側に固定する一方、前記発熱素子を前記インバータボックスの内部にて前記放熱用平面部に当接するように固定し、さらに、前記蓋部材が前記インバータボックスの開口部に取り付けられた状態で前記発熱素子を前記制御回路基板に電気的に導通可能にする導通構造を設け、前記導通構造は、前記発熱素子から突出して前記制御回路基板側に延びるリード端子と、前記制御回路基板に穿孔されて前記リード端子を挿通させ、且つ該リード端子をハンダ付け可能な端子孔と、前記端子孔の位置に合致するように前記蓋部材に形成されたハンダ付け用開口部と、前記ハンダ付け用開口部を外部から閉塞可能にする閉塞手段と、を有して構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、制御回路基板が蓋部材の内面側に固定されるため、インバータボックスの高さ寸法が小型化される。また、蓋部材がインバータボックスに取り付けられる前に、予め発熱素子が放熱用平面部に当接するように固定されるため、発熱素子を放熱用平面部に無理なく固定して良好な放熱性を確保することができる。そして、蓋部材がインバータボックスの開口部に取り付けられた状態で、導通構造によって発熱素子が制御回路基板に電気的に導通されるため、発熱素子に押圧力等が加わることがなく、発熱素子が破損する虞もない。
しかも、蓋部材をインバータボックスの開口部に取り付けて固定した状態で、外部からハンダごてをハンダ付け用開口部に挿入して発熱素子のリード端子を制御回路基板の端子孔にハンダ付けし、その後で閉塞手段によりハンダ付け用開口部を外部から閉塞することができる。このため、蓋部材を固定した状態でも容易且つ確実に発熱素子を制御回路基板に接続させることができる。
【００１７】
また、本発明の第２の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機は、ハウジングの外周に設けられたインバータボックスと、このインバータボックスの開口部を閉塞する蓋部材と、制御回路基板を有して前記インバータボックス内に収納設置されるインバータと、前記制御回路基板の一面に搭載される発熱素子と、前記インバータボックスの底面に設けられた放熱用平面部とを有し、前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させることにより、該発熱素子の熱を前記ハウジング側に放熱させるように構成されたインバータ一体型電動圧縮機において、前記制御回路基板を前記蓋部材の内面側に固定する一方、前記発熱素子を前記インバータボックスの内部にて前記放熱用平面部に当接するように固定し、さらに、前記蓋部材が前記インバータボックスの開口部に取り付けられた状態で前記発熱素子を前記制御回路基板に電気的に導通可能にする導通構造を設け、前記導通構造は、前記発熱素子に付設された部品側コネクタと、前記制御回路基板に付設されて前記蓋部材が前記インバータボックスの開口部に取り付けられた状態で前記部品側コネクタに嵌合する基板側コネクタとを有する構成としたことを特徴とする。
【００１８】
本構成によれば、蓋部材をインバータボックスの開口部に取り付けると同時に、基板側コネクタが部品側コネクタに嵌合するため、発熱素子を制御回路基板に容易且つ確実に接続させることができる。
【００１９】
また、本発明の第３の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機は、前記第２の態様において、前記部品側コネクタと前記基板側コネクタとが嵌合する際の反力が前記インバータボックス側に受け止められるように、前記部品側コネクタを前記インバータボックスの底面に当接させて設けたことを特徴とする。
【００２０】
本構成によれば、部品側コネクタと基板側コネクタとが嵌合する際の反力がインバータボックス側に受け止められるため、部品側コネクタが変位せず、発熱素子を制御回路基板に容易且つ確実に接続させることができる。
【００２１】
そして、本発明の第１の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機の組立方法は、ハウジングの外周に設けられたインバータボックスと、このインバータボックスの開口部を閉塞する蓋部材と、制御回路基板を有して前記インバータボックス内に収納設置されるインバータと、前記制御回路基板の一面に搭載される発熱素子と、前記インバータボックスの底面に設けられた放熱用平面部とを有し、前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させることにより、該発熱素子の熱を前記ハウジング側に放熱させるように構成されたインバータ一体型電動圧縮機の組立方法において、前記発熱素子を前記インバータボックス内の前記放熱用平面部に当接するように固定する一方、前記制御回路基板を前記蓋部材の内面側に固定し、該蓋部材を前記インバータボックスの開口部に固定して前記発熱素子のリード端子を前記制御回路基板の端子孔に挿通させ、前記蓋部材に形成された前記ハンダ付け用開口部からハンダごてを挿入して前記リード端子を前記端子孔にハンダ付けした後、前記閉塞手段により前記ハンダ付け用開口部を閉塞することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、先に発熱素子をインバータボックス内の放熱用平面部に当接するように固定してから、制御回路基板が設置された蓋部材をインバータボックスの開口部に取り付けて固定し、その後で蓋部材に形成されたハンダ付け用開口部に外部からハンダごてを挿入して発熱素子のリード端子を制御回路基板の端子孔にハンダ付けすることができるため、蓋部材を固定した状態でも容易且つ確実に発熱素子を制御回路基板に接続させることができ、発熱素子は放熱用平面部に無理に押し付けられることがないので破損する懸念がない。
【００２３】
また、本発明の第２の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機の組立方法は、ハウジングの外周に設けられたインバータボックスと、このインバータボックスの開口部を閉塞する蓋部材と、制御回路基板を有して前記インバータボックス内に収納設置されるインバータと、前記制御回路基板の一面に搭載される発熱素子と、前記インバータボックスの底面に設けられた放熱用平面部とを有し、前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させることにより、該発熱素子の熱を前記ハウジング側に放熱させるように構成されたインバータ一体型電動圧縮機の組立方法において、前記発熱素子と前記部品側コネクタとを前記インバータボックス内に固定して前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させる一方、前記制御回路基板と前記基板側コネクタとを前記蓋部材の内面側に固定し、該蓋部材を前記インバータボックスの開口部に載置して前記基板側コネクタを前記部品側コネクタに嵌合させた後、前記蓋部材を前記インバータボックスの開口部に固定することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、先に発熱素子がインバータボックス内の放熱用平面部に当接するように固定されてから、蓋部材がインバータボックスの開口部に取り付けられ、それと同時に基板側コネクタが部品側コネクタに嵌合するため、蓋部材を固定すると同時に、発熱素子を制御回路基板に容易且つ確実に接続させることができ、発熱素子は放熱用平面部に無理に押し付けられることがないので破損する懸念がない。
【発明の効果】
【００２５】
このように、本発明のインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法によれば、制御回路基板をインバータボックスの蓋部材側に固定してインバータボックスを小型化しつつ、制御回路基板に搭載される発熱素子を放熱用平面部に無理なく固定して良好な放熱性を確保し、しかも制御回路基板と発熱素子との接続を容易且つ確実なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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概略構成を説明する縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示すインバータ付近の縦断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示すインバータ付近の分解縦断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示すインバータ付近の分解縦断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態において、発熱素子のリード端子を制御回路基板の端子孔にハンダ付けしている状態を示すインバータ付近の縦断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態において、ハンダ付け用開口部をキャップ部材で閉塞する状態を示すインバータ付近の縦断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態を示すインバータ付近の縦断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態を示すインバータ付近の分解縦断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態において、蓋部材をインバータボックスの開口部に取り付けて基板側コネクタを部品側コネクタに嵌合させる状態を示すインバータ付近の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法の複数の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の構成の概略を説明する縦断面図である。このインバータ一体型電動圧縮機１は、車両用空気調和機に用いられる圧縮機であって、インバータにより駆動回転数が制御されるものである。
【００２９】
インバータ一体型電動圧縮機１は、その外殻をなすアルミニウム合金製のハウジング２を有し、このハウジング２は、圧縮機側ハウジング３と電動機側ハウジング４とを、その間に軸受ハウジング５を挟んでボルト６により締め付け固定して構成されている。
【００３０】
圧縮機側ハウジング３内には、公知のスクロール圧縮機構８が組み込まれる。また、電動機側ハウジング４内には、電動機１０を構成するステータ１１およびロータ１２が組み込まれる。このスクロール圧縮機構８と電動機１０は、主軸１４を介して連結され、電動機１０を回転させることにより、スクロール圧縮機構８が駆動されるよう構成されている。主軸１４は、軸受ハウジング５に保持されたメインベアリング１５と、電動機側ハウジング４の端部に保持されたサブベアリング１６とによって回転自在に軸支されている。
【００３１】
また、電動機側ハウジング４の端部には、図示しない冷媒吸入口が設けられており、該冷媒吸入口には冷凍サイクルの吸入配管が接続され、低圧の冷媒ガスが電動機側ハウジング４内に吸入されるようになっている。この冷媒ガスは、電動機側ハウジング４内を流通して電動機１０を冷却した後にスクロール圧縮機構８に吸い込まれ、そこで圧縮されて高温高圧の冷媒ガスとなり、圧縮機側ハウジング３の端部に設けられている図示しない吐出口から冷凍サイクルの吐出配管へと吐出されるよう構成される。
【００３２】
電動機１０は、インバータ２１を介して駆動され、空調負荷に応じて回転数が可変制御されるものである。インバータ２１は、ハウジング２の外周に一体に形成された平面視で矩形のインバータボックス２３の内部に制御回路基板２５が収納設置されて構成されており、インバータ一体型電動圧縮機１と一体化されている。制御回路基板２５は、図示省略のインバータ出力端子、リード線、モータ端子等を介して電動機１０に電気的に接続される。
【００３３】
インバータボックス２３は、例えば電動機側ハウジング４の上部に周壁２７が一体に形成されて、その上部開口部が蓋部材２８により液密的に閉塞される構造である。蓋部材２８は、その周囲が複数のビス２９で周壁２７に締結固定される。インバータボックス２３の深さは、内部にインバータ２１を構成する制御回路基板２５を収容し、且つこの制御回路基板２５の上下に所定の空隙が形成できる程度の深さとされている。インバータボックス２３の底面は電動機側ハウジング４の外壁を構成しており、ここには平坦且つ水平な放熱用平面部３１が形成されている。
【００３４】
図２は、インバータ２１（インバータボックス２３）付近の縦断面図であり、図３は同じく分解縦断面図である。制御回路基板２５は、蓋部材２８と放熱用平面部３１とに対して平行に配設され、蓋部材２８の内側に固定されている。例えば、制御回路基板２５の四隅と中央部とが、それぞれ樹脂スペーサ３４を介してビス３５で蓋部材２８の内側面に締結固定され、樹脂スペーサ３４の厚み分だけ制御回路基板２５と蓋部材２８との間に空隙が形成されているが、樹脂スペーサ３４を省いて制御回路基板２５を蓋部材２８の内側面に直接締結してもよい。なお、本実施形態においては、インバータ２１の構成機器として、制御回路基板２５のみが示され、他の機器は図示省略されているものとする。
【００３５】
制御回路基板２５の下面には、発熱素子であるスイッチング素子３８が搭載されている。他に搭載されている電気部品は図示を省略する。スイッチング素子３８は、その下面が放熱用平面部３１に当接するように、例えばビス３９で放熱用平面部３１に締結固定され、スイッチング素子３８の発する熱が放熱用平面部３１側に放熱されるようになっている。
【００３６】
スイッチング素子３８からは複数のリード端子３８ａが突出して制御回路基板２５側に延びている。一方、制御回路基板２５には、リード端子３８ａの位置に合わせて複数の端子孔２５ａ（図３参照）が穿孔されており、これらの端子孔２５ａにリード端子３８ａが下方から挿通されてハンダ４１によりハンダ付けされて電気的に導通される。
【００３７】
他方、蓋部材２８には、円孔状のハンダ付け用開口部２８ａ（図３〜図５参照）が形成されている。このハンダ付け用開口部２８ａは、制御回路基板２５の端子孔２５ａの位置に合致するように配置されている。そして、このハンダ付け用開口部２８ａは、樹脂キャップ４５等の閉塞手段によって液密的に閉塞される。樹脂キャップ４５に限らず、ハンダ付け用開口部２８ａを閉塞できれば他の閉塞手段でも構わない。
【００３８】
そして、スイッチング素子３８から突出するリード端子３８ａと、制御回路基板２５に穿孔された端子孔２５ａと、蓋部材２８に形成されたハンダ付け用開口部２８ａと、樹脂キャップ４５とによって、導通構造Ａが構成されている。この導通構造Ａは、蓋部材２８がインバータボックス２３の開口部に取り付けられた状態で、スイッチング素子３８を制御回路基板２５に電気的に導通可能にする構造である。
【００３９】
インバータ２１を組み立てる際には、図３に示すように、予めインバータボックス２３内部底面の放熱用平面部３１の上にスイッチング素子３８を載置してビス３９で固定し、スイッチング素子３８の下面を放熱用平面部３１に無理なく当接させる。一方、蓋部材２８の内側面には樹脂スペーサ３４を介して制御回路基板２５をビス３５で締結固定する。
【００４０】
次に、図４に示すように、インバータボックス２３に蓋部材２８を載置する。この時、蓋部材２８のハンダ付け用開口部２８ａから覗いて、スイッチング素子３８のリード端子３８ａが、制御回路基板２５の端子孔２５ａに確実に挿通されていることを確認し、挿通が確認されたら、ビス２９で蓋部材２８をインバータボックス２３に締結固定する。
【００４１】
次に、図５に示すように、蓋部材２８のハンダ付け用開口部２８ａからハンダごて５０を挿入してリード端子３８ａを端子孔２５ａにハンダ付けし、リード端子３８ａを制御回路基板２５に電気的に導通させる。
【００４２】
そして最後に、図６に示すように、ハンダ付け用開口部２８ａに樹脂キャップ４５を圧入してハンダ付け用開口部２８ａを液密的に閉塞すれば、インバータ２１の組み立てが完了する。
【００４３】
以上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、冷凍サイクル中を循環した後の低圧冷媒ガスは、図示しない冷媒吸入口から電動機側ハウジング４内に吸入され、電動機側ハウジング４内を流通してスクロール圧縮機構８に吸い込まれる。スクロール圧縮機構８で圧縮され、高温高圧となった冷媒ガスは、圧縮機側ハウジング３の端部に設けられている図示しない吐出口から吐出配管を経て冷凍サイクルへと循環される。
【００４４】
この間、電動機側ハウジング４内を流通する低温な低圧冷媒ガスは、インバータボックス２３内にて、インバータ２１の発熱素子であるスイッチング素子３８から発せられる作動熱に対し、電動機側ハウジング４のハウジング外壁でもある放熱用平面部３１を介して吸熱作用を行う。これによってスイッチング素子３８を始め、インバータボックス２３内でインバータ２１を構成する制御回路基板２５等の部品を強制的に冷却することができる。
【００４５】
本実施形態では、制御回路基板２５ａをインバータボックス２３の蓋部材２８の内面側に固定する一方、発熱素子であるスイッチング素子３８をインバータボックス２３の内部にて放熱用平面部３１に当接するように固定し、さらに、蓋部材２８がインバータボックス２３の開口部に取り付けられた状態で、スイッチング素子３８のリード端子３８ａを端子孔２５ａにハンダ付けできるように、導通構造Ａを採用した。これにより、インバータボックス２３の小型化と、スイッチング素子３８を蓋部材２８とは反対側にある放熱用平面部３１に無理なく固定して良好な放熱性を得るという、従来では相反していた課題を両立させることができる。
【００４６】
即ち、制御回路基板２５ａがインバータボックス２３の蓋部材２８の内面側に固定されたことにより、制御回路基板２５ａとインバータボックス２３との間の間隙を最小限にする、または無くすことができ、これによってインバータボックス２３の高さ寸法を小型化でき、ひいてはインバータ一体型電動圧縮機１全体のコンパクト化に多大に貢献することができる。また、蓋部材２８がインバータボックス２３に取り付けられる前に、予めスイッチング素子３８が放熱用平面部３１に当接して固定されるため、スイッチング素子３８を放熱用平面部３１に無理なく固定して良好な放熱性を確保することができる。
【００４７】
そして、導通構造Ａを採用したことにより、蓋部材２８がインバータボックス２３の開口部に取り付けられた状態で、インバータボックス２３の外部からスイッチング素子３８（リード端子３８ａ）を制御回路基板２５にハンダ付けして電気的に導通させることができるため、スイッチング素子３８に押圧力等が加わることがなく、特にリード端子３８ａには制御回路基板２５側からの押圧力が全く加わらないため、リード端子３８ａには制御回路基板２５の振動等に起因する金属疲労が蓄積する等して破損に至る虞がない。こうして、インバータボックス２３の小型化とスイッチング素子３８の放熱性向上とを両立させることができる。
【００４８】
また、導通構造Ａを、スイッチング素子３８のリード端子３８ａと、制御回路基板２５の端子孔２５ａと、この端子孔２５ａの位置に合致するように蓋部材２８に形成されたハンダ付け用開口部２８ａと、このハンダ付け用開口部２８ａを外部から閉塞可能にする閉塞手段としての樹脂キャップ４５とを有する構成としたため、非常に簡素な構成によって、蓋部材２８がインバータボックス２３の開口部に固定された状態であっても、外部からハンダごて５０をハンダ付け用開口部２８ａに挿入してスイッチング素子３８のリード端子３８ａを制御回路基板２５の端子孔２５ａにハンダ付けし、容易且つ確実に導通させることができる。その後、樹脂キャップ４５によりハンダ付け用開口部２８ａを外部から閉塞してインバータボックス２３内の絶縁性と防水性を確保することができる。
【００４９】
このように、本発明の第１実施形態によれば、制御回路基板２５をインバータボックス２３の蓋部材２８側に固定してインバータボックス２３を小型化しつつ、制御回路基板２５に搭載される発熱素子であるスイッチング素子３８を放熱用平面部３１に無理なく固定して良好な放熱性を確保し、しかも制御回路基板２５とスイッチング素子３８との接続を容易且つ確実なものにすることができる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図７〜図９を参照して説明する。
図７〜図９において、図１〜図６に示す第１実施形態の構成と同一な部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
この第２実施形態において、発熱素子であるスイッチング素子３８は、第１実施形態と同様に、インバータボックス２３の底面である放熱用平面部３１に載置されてビス３９で締結固定されている。このスイッチング素子３８の両側には、第１実施形態におけるリード端子３８ａの代わりにカプラ状の部品側コネクタ３８ｂが付設されている。この部品側コネクタ３８ｂは、スイッチング素子３８と同じく、インバータボックス２３の底面、即ち放熱用平面部３１に当接させて設けられており、制御回路基板２５に向かって起立している。
【００５２】
一方、制御回路基板２５は、第１実施形態と同様に、蓋部材２８の内側に、樹脂スペーサ３４を介してビス３５で締結固定されており、この制御回路基板２５の下面に基板側コネクタ２５ｂが付設されている。この基板側コネクタ２５ｂは部品側コネクタ３８ｂ向って起立している。そして、基板側コネクタ２５ｂと、スイッチング素子３８側に付設された部品側コネクタ３８ｂとによって導通構造Ｂが構成されている。この導通構造Ｂは、蓋部材２８がインバータボックス２３の開口部に取り付けられると同時に、スイッチング素子３８を制御回路基板２５に電気的に導通可能にする構造である。
【００５３】
即ち、蓋部材２８はインバータボックス２３の開口部に対して正確に取り付けられるが、その際に基板側コネクタ２５ｂと部品側コネクタ３８ｂとが互いに嵌合するように、両コネクタ２５ｂ，３８ｂは正確に位置決めされている。したがって、蓋部材２８がインバータボックス２３の開口部に取り付けられると同時に、基板側コネクタ２５ｂと部品側コネクタ３８ｂとが無理なく正確に嵌合し、スイッチング素子３８が制御回路基板２５に電気的に導通される。
【００５４】
このように基板側コネクタ２５ｂと部品側コネクタ３８ｂとが嵌合する時には、各々のコネクタ２５ｂ，３８ｂに嵌合方向とは逆向きの反力が加わる。基板側コネクタ２５ｂにおいては、この反力が制御回路基板２５によって受け止められる。一方、部品側コネクタ３８ｂにおいては、該コネクタ３８ｂがインバータボックス２３の底面（放熱用平面部３１）に当接するように設けられているために、上記反力がインバータボックス２３（３１）によって受け止められる。このため、上記反力によって部品側コネクタ３８ｂが変位したり、あるいは両方のコネクタ２５ｂ，３８ｂの嵌合が不確実になったりするといった不具合を確実に回避することができ、スイッチング素子３８を制御回路基板２５に容易且つ確実に接続させることができる。
【００５５】
インバータ２１を組み立てる際には、図８に示すように、予めインバータボックス２３内部の放熱用平面部３１の上にスイッチング素子３８と部品側コネクタ３８ｂとを載置してビス３９で固定し、スイッチング素子３８を放熱用平面部３１に無理なく当接させる。一方、蓋部材２８の内側面には樹脂スペーサ３４を介して制御回路基板２５をビス３５で締結固定する。
【００５６】
次に、図９に示すように、インバータボックス２３に蓋部材２８を載置し、基板側コネクタ２５ｂを部品側コネクタ３８ｂに嵌合させる。この時には、無理に蓋部材２８を押し付けずに、基板側コネクタ２５ｂと部品側コネクタ３８ｂとの初期嵌合を確認しながら行い、初期嵌合が確認されてから蓋部材２８を押し下げる。そして最後に、ビス２９で蓋部材２８をインバータボックス２３に締結固定すれば、基板側コネクタ２５ｂと部品側コネクタ３８ｂとが完全に嵌合し、スイッチング素子３８が制御回路基板２５に電気的に導通されて、インバータ２１の組み立てが完了する。
【００５７】
この第２実施形態では、導通構造Ｂを、スイッチング素子３８側に付設した部品側コネクタ３８ｂと、制御回路基板２５側に付設した基板側コネクタ２５ｂとから構成したため、蓋部材２８をインバータボックス２３の開口部に取り付けると同時に、スイッチング素子３８を制御回路基板２５に電気的に接続させることができる。このため、非常に簡素な構成によって、スイッチング素子３８を制御回路基板２５に容易に、且つ確実に接続させることができる。
【００５８】
また、制御回路基板２５を蓋部材２８の内面側に固定してインバータボックス２３の高さ寸法をコンパクト化することと、発熱素子であるスイッチング素子３８を、蓋部材２８とは反対側にある放熱用平面部３１側に無理なく固定して良好な放熱性を得ることとを両立させることができる。しかも、スイッチング素子３８側に設けた部品側コネクタ３８ｂと、制御回路基板２５側に設けた基板側コネクタ２５ｂとを、蓋部材２８の被装時に嵌合させるという、非常に簡素な構成によってスイッチング素子３８を制御回路基板２５に容易且つ確実に接続させることができる。
【００５９】
なお、本発明は、上述した第１及び第２実施形態の態様のみに限定されないことは言うまでもない。例えば、第１及び第２実施形態の構成を適宜組み合わせる等、特許請求の範囲を逸脱しない程度の変更を加えることが考えられる。
【符号の説明】
【００６０】
１  インバータ一体型電動圧縮機
２  ハウジング
２１  インバータ
２３  インバータボックス
２５  制御回路基板
２５ａ  端子孔
２５ｂ  基板側コネクタ
２８  蓋部材
２８ａ  ハンダ付け用開口部
３１  放熱用平面部
３８  発熱素子であるスイッチング素子
３８ａ  リード端子
３８ｂ  部品側コネクタ
４５  閉塞手段である樹脂キャップ
５０  ハンダごて
Ａ，Ｂ  導通構造
【図１】
0005517652.tif 000002
【図２】
0005517652.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005517652.tif 000005
【図５】
0005517652.tif 000006
【図６】
0005517652.tif 000007
【図７】
0005517652.tif 000008
【図８】
0005517652.tif 000009
【図９】
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