(57)【要約】【課題】本発明は、パワーモジュールから発生する熱を放熱するとともに、シートの破損を防ぎ、シートの絶縁性を確保することのできる電動圧縮機の提供を目的としている。【解決手段】略円筒形状に形成されるハウジングと、冷媒を圧縮する圧縮機構と、磁力によって回転する電動モータ部と、パワーモジュールと放熱シートを有するインバータ部と、を備える電動圧縮機であって、前記パワーモジュールの外周には、ピンが突出して形成されており、前記放熱シートは前記パワーモジュールと前記ハウジングとの間に狭持して固定されるとともに、前記ピンの突出範囲を覆うように配置され、前記放熱シートの端部を狭持する狭持手段を設けたことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形状に形成されるハウジング（２）と、冷媒を圧縮する圧縮機構（３）と、磁力によって回転する電動モータ部（４）と、パワーモジュール（３１）と放熱シート（２９）を有するインバータ部（５）と、を備える電動圧縮機（１）であって、
前記パワーモジュール（３１）の外周には、ピン（３９）が突出して形成されており、
前記放熱シート（２９）は前記パワーモジュール（３１）と前記ハウジング（２）との間に狭持して固定されるとともに、前記ピン（３９）の突出範囲を覆うように配置され、
前記放熱シート（２９）の端部（２９ａ）を狭持する狭持手段（３３）を設けたことを特徴とする電動圧縮機（１）。
【請求項２】
請求項１記載の電動圧縮機（１）であって、
前記狭持手段（３３）は、カシメによる固定であることを特徴とする電動圧縮機（１）。
【請求項３】
前記請求項１又は請求項２に記載の電動圧縮機（１）であって、
前記ハウジング（２）に保持部（３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ）を設け、前記保持部（３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ）を変形させてカシメ固定することを特徴とする電動圧縮機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機の端部にインバータ部を配置した圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動圧縮機は、特許文献１等に示すように、気体を圧縮する圧縮機が収容されるハウジングの端部に、インバータ部を収容するインバータケースが配置される。
【０００３】
また、特許文献１に記載されているように、インバータケースには、制御回路基板である発熱性のある電気部品のパワーモジュール基板と低電圧で動作する素子を搭載したＣＰＵ基板が上下に重なるように収納配置されている。これらの基板が配置されるインバータケースの底部はハウジングの外壁を構成しており、パワーモジュール基板とＣＰＵ基板に対して平行な放熱用平面部が形成されている。パワーモジュール基板は、熱伝導性基板であり、導熱性のある絶縁シートを介して放熱用平面部の上面に複数のビス等で固定することによって、パワーモジュール基板から発生する熱をインバータケースに放熱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−９２７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図５に示すように、パワーモジュール３１０のパワーモジュール本体３７０からピン３９０が突出されている場合、ピン３９０から磁力が発生するため、パワーモジュール３１０から突出するピン３９０の突出範囲Ｏもシート２９０を延設配置して絶縁性を保たなくてはならなかった。
【０００６】
また、シート２９０は、パワーモジュール３１０とインバータケース１１０との間に狭持され、ボルト４１０によってインバータケース１１０に固定されているが、パワーモジュール３１０によって狭持する範囲Ｓ以外のピン３９０の突出範囲Ｏのシート２９０は固定されずに、端部２９０ａが自由端となっていた。
【０００７】
さらに、電動圧縮機では、圧縮機構等の振動が発生するため、シート２９０の固定されていない端部２９０ａが圧縮機構等の振動によって動き、パワーモジュール３１０で狭持する範囲Ｓとピン３９０の突出範囲Ｏの境界部分に負担がかかり、最悪の場合シート２９０が切れるという課題があった。
【０００８】
また、接着剤等によってシート２９０をインバータケース１１０に接着することも考えられるが、シート２９０の放熱性を確保することができなかった。
【０００９】
なお、シート２９０の自由端が動くのを防止するためにシート２９０を剛体のシートを使用することも考えられるが、電動圧縮機が駆動することでインバータケース１１０自体が熱膨張するため、シート２９０を剛体とすることは好ましくなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、パワーモジュールから発生する熱を放熱するとともに、シートの破損を防ぎ、シートの絶縁性を確保することのできる電動圧縮機の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために本発明は、略円筒形状に形成されるハウジング２と、冷媒を圧縮する圧縮機構３と、磁力によって回転する電動モータ部４と、パワーモジュール３１と放熱シート２９を有するインバータ部５と、を備える電動圧縮機１であって、前記パワーモジュール３１の外周には、ピン３９が突出して形成されており、前記放熱シート２９は前記パワーモジュール３１と前記ハウジング２との間に狭持して固定されるとともに、前記ピン３９の突出範囲を覆うように配置され、前記放熱シート２９の端部２９ａを狭持する狭持手段３３を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、狭持手段３３は、カシメによる固定であることを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記ハウジング２に保持部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃを設け、前記保持部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃを変形させてカシメ固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、放熱シート２９の端部２９ａを狭持する狭持手段３３を設けたことにより、放熱シート２９の端部２９ａが動くことがなく、放熱シート２９の破損を防止することができる。
【００１５】
また、ハウジング２に保持部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃを設け、保持部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃを変形させてカシメ固定することにより、新たに固定部材を設ける必要がなく、保持部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃを変形させてカシメ固定するだけで確実に放熱シート２９を固定することができる。
【００１６】
さらに、放熱シート２９をハウジング２に設けた保持部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃで固定するため、放熱シート２９の位置決めを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の電動圧縮機の全体断面図。
【図２】（ａ）本発明のインバータ部の上面簡略図、（ｂ）放熱シートの取り付け前を示す図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図と放熱シート取り付け後を示すＡ−Ａ線断面図。
【図３】（ａ）第２の実施形態のインバータ部の上面簡略図、（ｂ）放熱シートの取り付け前を示す図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図と放熱シート取り付け後を示すＡ−Ａ線断面図。
【図４】（ａ）第３の実施形態のインバータ部の上面簡略図、（ｂ）放熱シートの取り付け前を示す図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図と放熱シート取り付け後を示すＡ−Ａ線断面図。
【図５】（ａ）従来のインバータ部を示す簡略上面図、（ｂ）従来のインバータ部の簡略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔実施例１〕
以下、本発明の実施例について、図面を用いて詳細に説明する。なお、実施例１〜３で説明する保持部３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、狭持手段３３である。
【００１９】
図１に示すように、電動圧縮機１は、略円筒形状に形成されるハウジング２と、冷媒を圧縮する圧縮機構３と、磁力によって回転する電動モータ部４と、パワーモジュール３１と放熱シート２９を有するインバータ部５と、を備えている。
【００２０】
ハウジング２は、電動モータ部４を収容するフロントケース７と、圧縮機構３を収容するミドルケース９と、インバータ部５を収容するロアケース１１と、から構成されている。
【００２１】
ロアケース１１には、ロアケース１１の開口部を塞ぐようにロアケースカバー３２が取り付けられて、ロアケース１１内を密閉している。また、ロアケース１１の外壁３０には、後述するインバータ部５を取り付ける保持部３３Ａが形成されている。
【００２２】
ミドルケース９内に収容される圧縮機構３は、内周にシリンダ室３５を有するシリンダブロック１３と、シリンダブロック１３を狭持するように配置されるサイドブロック１５と、シリンダ室３５内に回転自在に収容されるロータ１９と、ロータ１９に設けられる図示しないベーン溝に出没自在に収容するベーン１７と、ロータ１９と一体に形成されて回転する駆動軸２１と、から構成されている。また、シリンダブロック１３の両端をフロントサイドブロック１５ａと、リアサイドブロック１５ｂとによって狭持することにより、シリンダ室３５が形成される。
【００２３】
シリンダ室３５に配置されるロータ１９と一体に形成される駆動軸２１は、後述するモータ軸２７とスプライン連結等によって一端側が固定されている。
【００２４】
フロントケース７に収容される電動モータ部４は、コアにコイルを巻線した固定子２３と、磁性材料によって形成されたモータロータ２５と、一端側が駆動軸２１に固定されるモータ軸２７と、から構成されている。固定子２３は、フロントケース７の内周に沿って等間隔で複数個配置され、モータロータ２５にはモータ軸２７が圧入して連結されている。また、この電動モータ部４は、インバータ部５によって駆動が制御されている。
【００２５】
ロアケース１１に収容されるインバータ部５は、ロアケース１１の外壁３０に配置される絶縁性を有する放熱シート２９と、電動モータ部４の制御等を行うパワーモジュール３１から構成されている。なお、放熱シート２９は、絶縁性を有するとともに、放熱性も有している。また、放熱性能を高めるために、放熱シート２９は軟質であることが好ましい。
【００２６】
図２（ａ）、（ｂ）に示すようにパワーモジュール３１は、パワーモジュール本体３７と、パワーモジュール本体３７から突出するように形成される複数のピン３９と、パワーモジュール３１をハウジング２のロアケース１１に固定するボルト４１と、から構成されている。また、放熱シート２９は、パワーモジュール本体３７、パワーモジュール本体３７から突出するピン３９の範囲を覆うように配置されている。この放熱シート２９は絶縁性を有しており、パワーモジュール３１とロアケース１１との間に狭持されることで、ロアケース１１より内側、すなわち、ハウジング２内に収容される圧縮機構３や電動モータ部４への磁力の影響を及ぼすことを防止している。
【００２７】
放熱シート２９の端部２９ａは、ハウジング２のロアケース１１の外壁３０に形成される保持部３３Ａを変形させることによって保持している。すなわち、保持部３３Ａを図２（ｂ）に示すように、内側に折り畳んで変形させることにより、放熱シート２９を保持部３３Ａとロアケース１１との間に狭持するように保持している。
【００２８】
また、ロアケース１１の外壁３０から突出するように形成される保持部３３Ａは、放熱シート２９の対向する２辺の端部２９ａを保持部３３Ａによって保持している。なお、ロアケース１１は一般的にアルミニウムで形成されるため、ロアケース１１と一体に設けられる保持部３３Ａは、ダイキャスト等によって形成されることが望ましい。
【００２９】
次に、インバータ部５のロアケース１１への取り付けについて説明する。
【００３０】
まず、ロアケース１１の外壁３０に放熱シート２９を配置する。この際、ロアケース１１から突出する保持部３３Ａに放熱シート２９の端部２９ａを突き当てることによって、放熱シート２９の位置決めを容易に行うことができる。
【００３１】
次に、放熱シート２９の上にパワーモジュール３１を載置する。そして、パワーモジュール３１が放熱シート２９上に載置し、図示しないボルト穴が形成されたパワーモジュール本体３７とロアケース１１にボルト４１を螺合し、パワーモジュール３１をロアケース１１に固定する。
【００３２】
最後に、ロアケース１１に突出して形成された保持部３３Ａを変形させてカシメ固定し、放熱シート２９の対向する２辺の端部２９ａを固定し、インバータ部５の取り付けが完了する。
【００３３】
このような構成とすることにより、放熱シート２９の端部２９ａが動くことがなく、放熱シート２９の破損を防止することができる。
【００３４】
また、ハウジング２のロアケース１１に保持部３３Ａを設け、保持部３３Ａを変形させてカシメ固定することにより、新たに固定部材を設ける必要がなく、保持部３３Ａを変形させてカシメ固定するだけで確実に放熱シート２９を固定することができる。
【００３５】
さらに、放熱シート２９をハウジング２のロアケース１１に設けた保持部３３Ａで固定するため、放熱シート２９の位置決めを容易にすることができる。
【００３６】
加えて、電動圧縮機１を駆動することにより振動や車両搭載時に発生する振動であっても、保持部３３Ａによって放熱シート２９を確実に固定することができるため、絶縁性を保つことができ、かつ、放熱シート２９の破損を防止することができる。
【００３７】
なお、本実施例では、対向する２辺の放熱シート２９の端部２９ａに保持部３３Ａを配置しているが、４辺全てに保持部３３Ａを配置してもよい。
【００３８】
また、本実施例では、保持部３３Ａによって放熱シート２９を保持することで狭持して機械的に放熱シート２９を保持しているが、放熱シート２９を覆うケースを取り付ける等の他の機械的保持によって放熱シート２９を保持してもよい。
【００３９】
〔実施例２〕
図３を用いて実施例２に係る電動圧縮機１を説明する。なお、実施例１と同じ構成については説明を省略する。
【００４０】
本実施例の保持部３３Ｂは、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、放熱シート２９の対向する２辺の端部２９ａに保持部３３Ｂを各々の辺に３個所ずつ設けている。
【００４１】
なお、本実施例では、放熱シート２９の１辺に対して３個所の保持部３３Ｂを設けているが、２個所であっても、３個所以上であっても良く、対称位置に保持部３３Ｂを設けることが望ましい。
【００４２】
このような構成とすることにより、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
〔実施例３〕
図４を用いて実施例３に係る電動圧縮機１を説明する。なお、実施例１と同じ構成については説明を省略する。
【００４４】
本実施例の保持部３３Ｃは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、放熱シート２９の対向する２辺の端部２９ａに保持部３３Ｃを各々の辺に１個所、他の対向する２辺の端部２９ａに保持部３３Ｃを各々の辺に２個所ずつ設けている。
【００４５】
このような構成とすることにより、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
なお、本実施例では、放熱シート２９の対向する２辺の端部２９ａに保持部３３Ｃを各々の辺に１個所、他の対向する２辺の端部２９ａに保持部３３Ｃを各々の辺に２個所ずつ設けているが、実施例２と同様に放熱シート２９の対称位置に保持部３３Ｃを設ければ、保持部３３Ｃを何個設けてもよい。また、放熱シート２９の角部に４個所の保持部３３Ｃを設けても良い。さらに、放熱シート２９の振動が大きいとされる個所に保持部３３Ｃを設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、電動圧縮機に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  電動圧縮機
２  ハウジング
３  圧縮機構
４  電動モータ部
５  インバータ部
７  フロントケース
９  ミドルケース
１１  ロアケース
２９  放熱シート
２９ａ  端部
３１  パワーモジュール
３３  狭持手段
３９  ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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