(57)【要約】【課題】簡素な構造により、インバータの制御回路基板に搭載される発熱性のある電気部品を効果的に放熱させつつ、この電気部品を制御回路基板に接続するリード端子が振動により破損することを防止する。【解決手段】制御回路基板２５がインバータボックス２３内に固定され、発熱性のある電気部品３５がインバータボックス２３の底部に設けられ放熱用平面部３１に当接された状態で、制御回路基板２５の特に厚み方向Ｔへの振動を、電気部品３５のリード端子３５ａに対して免振する振動免振構造Ａを設けた。振動免振構造Ａは、例えば電気部品３５を放熱用平面部３１に当接させ、この電気部品３５の上に空間を介さずに制御回路基板２５を当接させ、電気部品３５と制御回路基板２５とを締結部材３７で放熱用平面部３１に共締めした上、電気部品３５のリード端子３５ａを制御回路基板２５に接続する構造である。【選択図】図２
2011252398.tif 000002
【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、
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、
前記インバータボックス内に設置されて、そのリード端子が前記制御回路基板に電気的に導通接続されて前記インバータを構成する電気部品と、
前記インバータボックスの内壁部に設けられた平面部と、を有し、
前記電気部品を前記平面部に当接させることにより、前記電気部品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、
前記制御回路基板が前記インバータボックス内に固定され、前記電気部品が前記平面部に当接された状態で、前記制御回路基板の振動を前記リード端子に対して免振する振動免振構造を設けた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】
前記振動免振構造は、前記電気部品を前記平面部に当接させ、この電気部品の上に空間を介さずに前記制御回路基板を当接させ、前記電気部品と前記制御回路基板とを締結部材で前記平面部に共締めした上、前記電気部品のリード端子を前記制御回路基板に接続する構造であ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】
前記振動免振構造は、前記電気部品を前記平面部に当接した状態で固定し、この電気部品に対して間隔を空けた状態で前記制御回路基板を前記インバータボックス内に固定し、前記電気部品のリード端子を前記制御回路基板に設けた端子挿通部に挿通する構造であり、該端子挿通部は、前記リード端子を弾性的に保持し、該リード端子を前記制御回路基板に対して電気的に導通させつつ、該リード端子の軸方向への摺動を許容す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】
前記振動免振構造は、前記電気部品を前記平面部に当接した状態で固定し、この電気部品に対して間隔を空けた状態で前記制御回路基板を前記インバータボックス内に固定し、前記電気部品のリード端子を覆う補強被覆部材を設けた状態で該リード端子を前記制御回路基板に電気的に接続した構造であり、前記補強被覆部材は、少なくとも前記リード端子の湾曲方向の変形を阻止可能な剛性を備え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５】
前記振動免振構造は、前記インバータボックスの内部と前記ハウジングの内部とを連通させるように前記平面部に形成した嵌合穴に前記電気部品を密に嵌合して、該電気部品が前記嵌合穴の内部を前記制御回路基板の厚み方向に移動できるようにした上で、該電気部品のリード端子を前記制御回路基板に電気的に導通接続した構造であ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６】
前記振動免振構造は、前記電気部品を前記平面部に当接した状態で固定し、この電気部品に対して間隔を空けた状態で前記制御回路基板を前記インバータボックス内に固定し、前記電気部品のリード端子を前記制御回路基板に電気的に接続し、前記リード端子に伸縮可能な伸縮形状を付与した構造であ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７】
前記振動免振構造は、前記電気部品を前記平面部に当接した状態で固定し、この電気部品に対して間隔を空けた状態で前記制御回路基板を前記インバータボックス内に固定し、前記電気部品のリード端子を、前記制御回路基板の、前記電気部品がある側とは反対の面側に一旦延ばしてからＵターン部を形成し、該Ｕターン部よりも先端側の部分を前記制御回路基板に電気的に導通接続した構造であ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。
【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、電動機の動力を利用して走行する車両の開発および市場への投入が急速に進んでいる。このような電動機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、内燃機関で走行す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、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の電力制御用半導体といった、発熱性のある電気部品を上記インバータボックス内部に収容した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、インバータボックス内において、インバータの制御回路基板の下面側に空隙を介して搭載されたＩＧＢＴ等の発熱性のある電気部品が、インバータボックスの底板、即ち電動圧縮機のハウジング外壁に熱的に接続された放熱用平面部（ヒートシンク）にシリコンゴムから成る放熱シートを介して当接し、この構成によって電気部品の熱がハウジング側に放熱されるようになっている。
【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２に開示されているように、インバータボックス内において、インバータの制御回路基板の下面側に空隙を介して搭載された発熱性のある電気部品が、インバータボックス（ハウジング）の底板に直接当接するように配設され、電気部品の熱をハウジング側に放熱させている。
【０００８】
このようなインバータ一体型電動圧縮機において、発熱性のある電気部品の放熱性を最大限に向上させるには、電気部品をインバータボックスの底板、即ちハウジング側の放熱用平面部にビス等の締結部材を用いて締結固定するか、あるいは粘着シート等を介して貼着し、電気部品と放熱面との間を固定して、熱的に連結することが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１５３５５２号公報
【特許文献２】特許第３７８６３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、このようなインバータ一体型電動圧縮機は、自動車のエンジンに直接取り付けられるのが一般的であるため、自動車の走行時において常にエンジン振動や車体振動、そして電動機の回転振動等がインバータ一体型電動圧縮機に作用する。この振動は、インバータの制御回路基板にも付加され、インバータボックス内において制御回路基板を主にその厚み方向に共振させる。
【００１１】
このため、特許文献１，２に記載されている一体型電動圧縮機の構成では、制御回路基板の下面に空隙を介して搭載され、且つインバータボックスの底板（放熱用平面部）に締結または貼着等によって固定された電気部品と、厚み方向に振動する制御回路基板との間に相対変位が繰り返し発生し、電気部品を制御回路基板に接続するリード端子（リード端子）に金属疲労が蓄積して、長期の使用に伴いリード端子が変形、あるいは破断してしまう懸念があった。
【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、簡素な構造により、インバータの制御回路基板に搭載される発熱性のある電気部品を効果的に放熱させつつ、この電気部品を制御回路基板に接続するリード端子が振動により破損することを防止することのできるインバータ一体型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】
【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、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、前記インバータボックス内に設置されて、そのリード端子が前記制御回路基板に電気的に導通接続されて前記インバータを構成する電気部品と、前記インバータボックスの内壁部に設けられた平面部とを有し、前記電気部品を前記平面部に当接させることにより、前記電気部品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、前記制御回路基板が前記インバータボックス内に固定され、前記電気部品が前記平面部に当接された状態で、前記制御回路基板の振動を前記リード端子に対して免振する振動免振構造を設けたことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、制御回路基板がインバータボックス内に固定され、電気部品が平面部に当接された状態で、制御回路基板の振動がリード端子に対して免振されるため、電気部品を効果的に放熱させつつ、電気部品のリード端子が制御回路基板の振動により破損することを防止できる。
【００１５】
本発明において、前記振動免振構造は、前記電気部品を前記平面部に当接させ、この電気部品の上に空間を介さずに前記制御回路基板を当接させ、前記電気部品と前記制御回路基板とを締結部材で前記平面部に共締めした上、前記電気部品のリード端子を前記制御回路基板に接続する構造としてもよい。
【００１６】
上記構成とした場合、制御回路基板と電気部品とが空間を介さずに締結部材で平面部に共締めされるため、電気部品の位置では制御回路基板が、特にその厚み方向に振動することができず、この位置で電気部品のリード端子が制御回路基板に接続されるので、仮に他の位置で制御回路基板が厚み方向に振動しても、その振動はリード端子に対して免振される。このため、簡素な構造により、電気部品を効果的に放熱させつつ、そのリード端子が制御回路基板の振動により破損することを防止できる。
【００１７】
本発明において、前記振動免振構造を、前記電気部品を前記平面部に当接した状態で固定し、この電気部品に対して間隔を空けた状態で前記制御回路基板を前記インバータボックス内に固定し、前記電気部品のリード端子を前記制御回路基板に設けた端子挿通部に挿通する構造とし、該端子挿通部を、前記リード端子を弾性的に保持し、該リード端子を前記制御回路基板に対して電気的に導通させつつ、該リード端子の軸方向への摺動を許容するものとしてもよい。
【００１８】
上記構成によれば、制御回路基板が、例えばその厚み方向に振動した場合、制御回路基板と共に端子挿通部も振動するが、端子挿通部に挿入されたリード端子が端子挿通部に対して軸方向に摺動できるため、リード端子に対して制御回路基板の振動が免振される。このため、簡素な構造により、電気部品を効果的に放熱させつつ、そのリード端子が制御回路基板の振動により破損することを防止できる。
【００１９】
本発明において、前記振動免振構造は、前記電気部品を前記平面部に当接した状態で固定し、この電気部品に対して間隔を空けた状態で前記制御回路基板を前記インバータボックス内に固定し、前記電気部品のリード端子を覆う補強被覆部材を設けた状態で該リード端子を前記制御回路基板に電気的に接続した構造とし、前記補強被覆部材を、少なくとも前記リード端子の湾曲方向の変形を阻止可能な剛性を備えたものとしてもよい。
【００２０】
上記構成とした場合、電気部品のリード端子を覆う補強被覆部材が柱となって制御回路基板の厚み方向への振動を抑制する。このため、制御回路基板の他の部分が厚み方向に振動したとしても、この振動がリード端子には伝わらず、免振される。このため、簡素な構造により、電気部品を効果的に放熱させつつ、そのリード端子が制御回路基板の振動により破損することを防止できる。
【００２１】
本発明において、前記振動免振構造を、前記インバータボックスの内部と前記ハウジングの内部とを連通させるように前記平面部に形成した嵌合穴に前記電気部品を密に嵌合して、該電気部品が前記嵌合穴の内部を前記制御回路基板の厚み方向に移動できるようにした上で、該電気部品のリード端子を前記制御回路基板に電気的に導通接続した構造としてもよい。
【００２２】
上記構成によれば、電気部品がハウジングの内部を流れる冷媒に直接触れることができるため、電気部品を効果的に放熱させることができる。そして、制御回路基板が厚み方向に振動した場合には、この制御回路基板とリード端子で接続された電気部品が嵌合穴の内部で同じ方向に移動するため、リード端子には制御回路基板の振動によるストレスが伝わらず、リード端子が免振され、破損を防止される。
【００２３】
本発明において、前記振動免振構造は、前記電気部品を前記平面部に当接した状態で固定し、この電気部品に対して間隔を空けた状態で前記制御回路基板を前記インバータボックス内に固定し、前記電気部品のリード端子を前記制御回路基板に電気的に接続し、前記リード端子に伸縮可能な伸縮形状を付与した構造としてもよい。
【００２４】
上記構成によれば、制御回路基板がその厚み方向に振動した場合、リード端子に付与された伸縮形状が伸縮することによって制御回路基板の振動が吸収される。このため、簡素な構造により、電気部品を効果的に放熱させつつ、リード端子に対して制御回路基板の振動を免振させ、リード端子の破損を防止することができる。
【００２５】
本発明において、前記振動免振構造は、前記電気部品を前記平面部に当接した状態で固定し、この電気部品に対して間隔を空けた状態で前記制御回路基板を前記インバータボックス内に固定し、前記電気部品のリード端子を、前記制御回路基板の、前記電気部品がある側とは反対の面側に一旦延ばしてからＵターン部を形成し、該Ｕターン部よりも先端側の部分を前記制御回路基板に電気的に導通接続する構造としてもよい。
【００２６】
上記構成によれば、制御回路基板がその厚み方向に振動した場合、リード端子の屈曲または屈折した部分が可撓することによって制御回路基板の振動が吸収される。このため、簡素な構造により、電気部品を効果的に放熱させつつ、リード端子に対する制御回路基板の振動を免振させてリード端子の破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
このように、本発明のインバータ一体型電動圧縮機によれば、簡素な構造により、インバータの制御回路基板に搭載される発熱性のある電気部品を効果的に放熱させつつ、この電気部品を制御回路基板に接続するリード端子が振動により破損することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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ボックス付近の縦断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示すインバータボックス付近の縦断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示すインバータボックス付近の縦断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態を示すインバータボックス付近の縦断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態を示すインバータボックス付近の縦断面図である。
【図７】本発明の第６実施形態を示すインバータボックス付近の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機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。
【００３０】
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態について、図１、図２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り、図２はインバータ一体型電動圧縮機のインバータボックス付近の縦断面図である。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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。このインバータ２１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。
【００３５】
図２にも示すように、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。インバータボックス２３の深さは、内部に制御回路基板２５および図示しない他の基板等の部品を収納できる深さとされている。インバータボックス２３の底板２９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（平面部）が形成され、制御回路基板２５は放熱用平面部３１に平行に配設されている。
【００３６】
制御回路基板２５は、例えば複数のＩＧＢＴ３５等の発熱素子を搭載したパワー基板とされている。なお、制御回路基板２５におけるＩＧＢＴ３５以外の搭載部品は図示を省略されている。また、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、他の機器は図示を省略されている。
【００３７】
ＩＧＢＴ３５等の電気部品は制御回路基板２５の下面側に搭載され、その複数のリード端子３５ａが、制御回路基板２５に穿孔されたリード端子挿入孔２５ａ（図２参照）に下方から挿し込まれてハンダ付けにより制御回路基板２５に電気的に接続される。ＩＧＢＴ３５の下面は放熱用平面部３１に当接し、ＩＧＢＴ３５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。
【００３８】
そして、このインバータ一体型電動圧縮機１には、図２に拡大して示すように、制御回路基板２５がインバータボックス２３内に固定され、発熱素子であるＩＧＢＴ３５が放熱用平面部３１に当接された状態で、制御回路基板２５の、特に厚み方向Ｔへの振動をリード端子３５ａに対して免振する振動免振構造Ａが設けられている。
【００３９】
図２に示すように、振動免振構造Ａは、ＩＧＢＴ３５が放熱用平面部３１に当接するように載置され、このＩＧＢＴ３５の上に空間を介さずに制御回路基板２５が載置され、ＩＧＢＴ３５と制御回路基板２５とがボルト３７等の締結部材によって放熱用平面部３１に共締めされる構造である。このため、ＩＧＢＴ３５にはボルト３７を挿通させるボルト挿通孔３５ｂが形成されている。そして、先述のように、ＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａがハンダ付け３８により制御回路基板２５に電気的に接続される。例えば本実施形態において、ＩＧＢＴ３５は矩形をなす制御回路基板２５の四隅下面に配置され、それぞれがボルト３７により放熱用平面部３１に共締めされている。
【００４０】
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。
【００４１】
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ＩＧＢＴ３５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。これによってインバータボックス２３内に設置されているインバータ２１を構成する制御回路基板２５を強制的に冷却することができる。
【００４２】
特に、パワー基板である制御回路基板２５に搭載される発熱素子であるＩＧＢＴ３５等の電気部品は、その下面が放熱用平面部３１に当接するように設置されているため、その作動熱が放熱用平面部３１を介して電動機側ハウジング４側にダイレクトに放熱される。従って、特に発熱量の大きいパワー基板である制御回路基板２５を効率良く冷却することができる。
【００４３】
そして、本発明の第１実施形態である振動免振構造Ａによれば、制御回路基板２５がインバータボックス２３内に固定され、ＩＧＢＴ３５が放熱用平面部３１に当接された状態であっても、制御回路基板２５の厚み方向Ｔへの振動がリード端子３５ａに対して免振される。即ち、エンジン振動や車体振動、あるいは電動機１０やスクロール圧縮機構８の作動振動等に制御回路基板２５が共振し、制御回路基板２５の中央部付近が厚み方向Ｔに振動したとしても、制御回路基板２５の四隅の部分は空間を介さずにＩＧＢＴ３５を挟んでボルト３７により放熱用平面部３１に固定されているため、制御回路基板２５とＩＧＢＴ３５との間に相対移動する余地は無い。
【００４４】
このため、従来のように制御回路基板２５とＩＧＢＴ３５との間に相対変位が繰り返し発生し、ＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａに金属疲労が蓄積して、長期の使用に伴いリード端子３５ａが変形、あるいは破断してしまう懸念を確実に排除することができる。振動免振構造Ａは、制御回路基板２５とＩＧＢＴ３５とをボルト３７で放熱用平面部３１に共締めするという、非常に簡素な構成であるため、製造コストの上昇にはならず、ＩＧＢＴ３５を放熱用平面部３１に当接させて効果的に放熱させつつ、そのリード端子３５ａが制御回路基板２５の振動により破損することを防止できる。
【００４５】
さらに、ＩＧＢＴ３５が制御回路基板２５の下面に空間を介さずに密着する構造であるため、制御回路基板２５およびＩＧＢＴ３５の組み付け時には、予めＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａを制御回路基板２５にハンダ付けして両部材２５，３５を一体化させてから、ボルト３７で両部材２５，３５を放熱用平面部３１に締結すればよい。このため、従来のように複数のＩＧＢＴ３５を予め放熱用平面部３１上に配列して正確に位置決めしてから締結固定し、次に各ＩＧＢＴ３５の上から制御回路基板２５を被せて各ＩＧＢＴ３５の多数のリード端子３５ａを制御回路基板２５のリード端子挿入孔２５ａに挿し込んでから、各リード端子３５ａを制御回路基板２５にハンダ付けするという、位置合わせが困難で煩雑な組立手順が必要でなくなり、しかもこのハンダ付け作業を狭いインバータボックス２３内で行う必要もないため、インバータ２１周りの組立作業性を飛躍的に向上させることができる。
【００４６】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図３を参照して説明する。この第２実施形態でも、制御回路基板２５がインバータボックス２３内に固定され、発熱素子であるＩＧＢＴ３５が放熱用平面部３１に当接された状態で、制御回路基板２５の厚み方向Ｔへの振動をリード端子３５ａに対して免振する振動免振構造Ｂが設けられている。なお、本実施形態において、インバータボックス２３の底板２９の一部または全部には、例えば、アルミニウム合金等の良熱伝導性材料から形成されたプレート状の熱伝導部材４１が、ビスによる締結や、接着、嵌めこみ、鋳込み等の固定手段によって敷設され、その上面が放熱用平面部３１とされている。
【００４７】
振動免振構造Ｂは、ＩＧＢＴ３５が放熱用平面部３１に当接する状態でボルト４３により締結固定され、このＩＧＢＴ３５に対して間隔を空けた状態で制御回路基板２５がインバータボックス２３内に固定され、ＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａが制御回路基板２５に設けられた端子挿通部２５ｂに挿通される構造である。制御回路基板２５は、インバータボックス２３内において放熱用平面部３１よりも一段高く形成された基板締結ボス４４にボルト４５で締結され、制御回路基板２５とＩＧＢＴ３５との間には空間が設けられている。
【００４８】
制御回路基板２５に設けられた端子挿通部２５ｂは、例えばハト目状の金具であり、ＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａが挿通されると、リード端子３５ａを軽く弾性的に保持して、リード端子３５ａを制御回路基板２５に対し電気的に導通させつつ、リード端子３５ａの軸方向の動きを許容する構造である。端子挿通部２５ｂは、リード端子３５ａとの電気的導通を保ちながらリード端子３５ａの軸方向の動きを許容するものであれば、ハト目状の金具に限らず、他の構造のものとしてもよい。
【００４９】
このように構成された本発明の第２実施形態である振動免振構造Ｂによれば、制御回路基板２５がその厚み方向Ｔに振動した場合、この制御回路基板２５と共に端子挿通部２５ｂも振動するが、端子挿通部２５ｂに挿入されたリード端子３５ａが端子挿通部２５ｂに対して電気的導通を保ちながら軸方向に摺動できるため、電気部品としてのＩＧＢＴ３５の機能が損なわれることなく、そのリード端子３５ａに対して制御回路基板２５の振動が免振される。このため、簡素な構造により、ＩＧＢＴ３５を効果的に放熱させつつ、そのリード端子３５ａが制御回路基板２５の振動により破損することを防止できる。
【００５０】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について、図４を参照して説明する。この第３実施形態では、制御回路基板２５の厚み方向Ｔへの振動を、発熱素子であるＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａに対して免振する振動免振構造Ｃが設けられている。この振動免振構造Ｃにおいて、リード端子３５ａの周囲を覆う補強被覆部材３５ｃが設けられている点と、リード端子３５ａの先端部がハンダ付け３８により制御回路基板２５に電気的に接続されている点以外は、図３に示す第２実施形態の構成と同様である。
【００５１】
リード端子３５ａは、補強被覆部材３５ｃが設けられた状態で、ハンダ付け３８により制御回路基板２５に電気的に接続されている。補強被覆部材３５ｃは、例えば樹脂等の絶縁性のある材料により形成された筒状部材であり、少なくともリード端子３５ａの湾曲方向の変形を阻止可能な剛性を備えている。なお、リード端子３５ａが制御回路基板２５を貫通する位置に整合させて、制御回路基板２５の下面に、補強被覆部材３５ｃの上端部が嵌合される嵌合凹部２５ｃを形成してもよい。
【００５２】
このように構成された本発明の第３実施形態である振動免振構造Ｃによれば、ＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａを覆う補強被覆部材３５ｃが柱となって制御回路基板２５の厚み方向Ｔへの振動を抑制する。このため、制御回路基板２５の他の部分が厚み方向Ｔに振動したとしても、この振動がリード端子３５ａには伝わらず、リード端子３５ａが制御回路基板２５の振動から免振される。このため、簡素な構造により、リード端子３５ａが制御回路基板２５の振動を受けて破損することを防止できる。
【００５３】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について、図５を参照して説明する。この第４実施形態では、制御回路基板２５の厚み方向Ｔへの振動を、発熱素子であるＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａに対して免振する振動免振構造Ｄが設けられている。制御回路基板２５の固定構造は、図３に示す第２実施形態の構成と同様である。
【００５４】
この振動免振構造Ｄでは、インバータボックス２３の内部とハウジング２の内部（底板２９よりも下方の空間）とを連通させるように、放熱用平面部３１（底板２９）に複数の嵌合穴３１ａが形成されており、これらの嵌合穴３１ａに複数のＩＧＢＴ３５が密に嵌合されている。各ＩＧＢＴ３５は、嵌合穴３１ａの内部を制御回路基板２５の厚み方向Ｔに移動することができる。そして、ＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａが、ハンダ付け３８によって制御回路基板２５に電気的に接続されている。なお、ＩＧＢＴ３５と嵌合穴３１ａとの間に、ＩＧＢＴ３５の上下方向の動きを許容しつつ、ハウジング２内部の冷媒ガスがインバータボックス２３の内部に流入することを阻止するシール部材３５ｄを介装してもよい。
【００５５】
このように構成された本発明の第４実施形態である振動免振構造Ｄによれば、嵌合穴３１ａに嵌合されたＩＧＢＴ３５の底面が、ハウジング２の内部を流れる冷媒ガスＧに直接触れることができるため、ＩＧＢＴ３５を効果的に放熱させることができる。そして、制御回路基板２５が厚み方向Ｔに振動した場合、この制御回路基板２５とリード端子３５ａで接続されたＩＧＢＴ３５が嵌合穴３１ａの内部で同じ方向に移動（揺動）する。このため、リード端子３５ａには制御回路基板２５の振動によるストレスが伝わらず、リード端子３５ａが免振されて破損を防止される。
【００５６】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態について、図６を参照して説明する。この第５実施形態では、制御回路基板２５の厚み方向Ｔへの振動を、ＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａに対して免振する振動免振構造Ｅが設けられている。この振動免振構造Ｅにおいて、ＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａに伸縮可能な伸縮形状３５ｅが付与されている点以外の構成は、図４に示す第３実施形態の振動免振構造Ｃと同様である。リード端子３５ａの伸縮形状３５ｅは、例えばリード端子３５ａの中間部をジグザグ形状、波状、あるいはコイルスプリング状等の伸縮可能な形状に変形させたものであり、その自由端端部がハンダ付け３８により制御回路基板２５に電気的に接続されている。
【００５７】
このように構成された振動免振構造Ｅによれば、制御回路基板２５がその厚み方向Ｔに振動した場合に、リード端子３５ａの伸縮形状３５ｅが伸縮することによって制御回路基板２５の振動が吸収される。このため、リード端子３５ａに対して制御回路基板２５の振動が免振され、リード端子３５ａの破損を防止することができる。なお、リード端子３５ａに伸縮形状３５ｅを付与するタイミングは、リード端子３５ａを制御回路基板２５にハンダ付けする直前でよく、例えばラジオペンチ等でリード端子３５ａを屈曲もしくは湾曲させることによって容易に行うことができるため、コストアップになることは一切ない。
【００５８】
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態について、図７を参照して説明する。この第６実施形態では、制御回路基板２５の厚み方向Ｔへの振動を、ＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａに対して免振する振動免振構造Ｆが設けられている。この振動免振構造Ｆでは、ＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａを、例えば制御回路基板２５に穿設した端子挿通孔２５ｄに挿通して、ＩＧＢＴ３５がある側（下面側）とは反対側（上面側）に一旦延ばしてから弓状に屈曲させて中間部にＵターン部３５ｆを形成し、このＵターン部３５ｆよりも先端側の部分をハンダ付け３８により制御回路基板２５に電気的に接続している。なお、制御回路基板２５に端子挿通孔２５ｄを穿設せずに、例えばリード端子３５ａを平面視で制御回路基板２５の一辺よりも外側を通して制御回路基板２５の上面に延出させ、Ｕターン部３５ｆを経て制御回路基板２５の上面にハンダ付けするようにしてもよい。さらに、端子挿通孔２５ｄに相当する切り欠き部等を形成してもよい。
【００５９】
以上のように構成された振動免振構造Ｆによれば、制御回路基板２５がその厚み方向Ｔに振動した場合、リード端子３５ａのＵターン部３５ｆが可撓することによって制御回路基板２５の振動が吸収される。この時、リード端子３５ａのＵターン部３５ｆよりも根元側の直線部分は、制御回路基板２５の端子挿通孔２５ｄの内部で軸方向に相対変位する。したがって、リード端子３５ａに対して制御回路基板２５の振動を免振させ、リード端子３５ａの破損を防止することができる。
【００６０】
リード端子３５ａにＵターン部３５ｆを形成するタイミングは、リード端子３５ａを制御回路基板２５にハンダ付けする直前でよく、一般にＩＧＢＴ３５が単体部品である状態ではリード端子３５ａは長い直線状であるため、ラジオペンチ等を用いて容易にＵターン部３５ｆを形成することができ、コストアップになることは一切ない。
【００６１】
なお、振動免振構造は、上述した第１〜第６実施形態の態様（振動免振構造Ａ〜Ｆ）のみに限定されないことは言うまでもない。要するに、制御回路基板２５の厚み方向Ｔへの振動を、ＩＧＢＴ３５のリード端子３５ａに対して免振できるものであれば、他の構成であっても構わない。また、例えば、第１〜第６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】
【００６２】
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
２５ｂ  端子挿通部
３１    放熱用平面部（平面部）
３１ａ  嵌合穴
３５    ＩＧＢＴ（電気部品）
３５ａ  リード端子
３５ｃ  補強被覆部材
３５ｅ  伸縮形状
３５ｆ  Ｕターン部
３７    ボルト（締結部材）
Ａ〜Ｆ  振動免振構造
Ｔ      制御回路基板の厚み方向
【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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【図６】
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【図７】
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