(57)【要約】【課題】電動コンプレッサ１００においてインバータ回路３０の冷却効率の低下を抑制する。【解決手段】電動コンプレッサ１００において、弾性部材６０がインバータカバー２１およびインバータ回路３０の間に狭持されて、弾性変形して圧縮状態になる。したがって、インバータカバー２１の高さ寸法（Ｌｚ）、およびインバータ回路３０の高さ寸法（Ｌａ）のバラツキが生じても、弾性部材６０は、弾性変形して、当該寸法バラツキを吸収して、弾性力によりインバータ回路３０をモータハウジング１１の取付面１６側に押し付けることができる。このため、インバータ回路３０を取付面１６に密着させることができるので、インバータ回路３０は、冷媒流路１１ｄ内の冷媒により十分に冷却されることになる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体吸入口および流体吐出口を有するハウジングと、
前記ハウジング内に収納され、前記流体吸入口から流体を吸入し、圧縮し、前記流体吐出口から吐出するコンプレッサと、
前記ハウジング内に収納され、前記コンプレッサを駆動する電動モータと、
前記ハウジングの外壁面に装着され、前記電動モータに電力供給するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動回路を覆うように形成され、前記ハウジングに対して取り付けられる電気回路用カバーと、を備え、
前記コンプレッサが前記流体を吸入、圧縮、吐出するに伴って前記ハウジング内に前記流体が流れるようになっており、
前記モータ駆動回路が前記ハウジングを介して前記ハウジング内を流れる流体によって冷却されるようになっている電動コンプレッサであって、
前記電気回路用カバーと前記モータ駆動回路との間に弾性変形した状態で狭持され、前記モータ駆動回路を弾性力により前記ハウジングの外壁面側に押し付けて密着させる弾性部材を備えることを特徴とする電動コンプレッサ。
【請求項２】
前記弾性部材は、前記電気回路用カバーと前記モータ駆動回路との間で狭持されて弾性変形による圧縮状態になる被圧縮部と、前記電気回路用カバー側に非接触となる非接触部とから構成され、
前記被圧縮部のうち前記電気回路用カバー側に接触する接触面積の設定によって、前記電気回路用カバー側から前記被圧縮部に加わる力が設定されて、前記モータ駆動回路を前記ハウジング側に押し付ける前記被圧縮部の弾性力が設定されることを特徴とする請求項１に記載の電動コンプレッサ。
【請求項３】
前記弾性部材の前記非接触部は、前記電気回路用カバー側と前記モータ駆動回路側との間を貫通する開口部であること特徴とする請求項２に記載の電動コンプレッサ。
【請求項４】
前記弾性部材は、バネ部材であることを特徴とする請求項１に記載の電動コンプレッサ。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記電気回路用カバーおよび前記モータ駆動回路のうち一方側に切り起される可動部を有する板状部材を備えており、
前記板状部材は、前記電気回路用カバーおよび前記モータ駆動回路のうち一方により前記可動部が押し付けられて弾性変形して、この弾性変形に伴う弾性力により前記モータ駆動回路を前記ハウジング側に押し付けることを特徴とする請求項１に記載の電動コンプレッサ。
【請求項６】
前記モータ駆動回路の周囲を囲むように形成され、かつ前記電気回路用カバーと前記ハウジングの外壁面との間で弾性変形して収縮した状態で配設され、前記電気回路用カバーと前記ハウジングの外壁面との間を密閉するシール部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の電動コンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータによりコンプレッサを駆動する電動コンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動コンプレッサでは、図９に示すように、コンプレッサ１および電動モータ２を収納するハウジング３の外表面３ａ上にインバータ回路４に配置し、このインバータ回路４を覆うようにインバータカバー５を配置し、さらにインバータカバー５をハウジング３に対して締結して、コンプレッサ１の圧縮作動に伴ってハウジング３内を流れる冷媒によってインバータ回路４を冷却するように構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１９０５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の電動コンプレッサにおいて、インバータカバー５の高さ寸法Ｌｚおよびインバータ回路４の高さ寸法Ｌａにバラツキが生じて、ハウジング３の外表面３ａとインバータカバー５との間の寸法Ｌｂよりもインバータ回路４の高さ寸法Ｌａの方が小さくなり、インバータ回路４とインバータカバー５との間に隙間Ｓが生じる場合がある。
【０００４】
したがって、ハウジング３の外表面３ａにインバータ回路４を密着させることができない。このため、ハウジング３内矢印Ｔの如く流れる冷媒とインバータ回路４との間の熱交換を十分に行うことができなくなり、インバータ回路（モータ駆動回路）４の冷却効率が低下する。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、寸法バラツキが生じても、モータ駆動回路の冷却効率の低下を抑制するようにした電動コンプレッサ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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、コンプレッサが流体を吸入、圧縮、吐出するに伴ってハウジング内に流体が流れるようになっており、モータ駆動回路がハウジングを介してハウジング内を流れる流体によって冷却されるようになっている電動コンプレッサであって、電気回路用カバーとモータ駆動回路との間で弾性変形して収縮した状態で配設され、モータ駆動回路を弾性力によりハウジングの外壁面側に押し付けて密着させる弾性部材を備えることを第１の特徴とする。
【０００７】
したがって、モータ駆動回路の高さ寸法（Ｌａ）、および電気回路用カバーの高さ寸法（Ｌｚ）のそれぞれにバラツキが生じていても、弾性部材を弾性変形させることにより、当該寸法のバラツキを吸収して、モータ駆動回路をハウジングの外壁面側に押し付けて密着させることができる。このため、ハウジング内を流れる冷媒とモータ駆動回路との間の熱交換を良好に行うことができ、寸法バラツキが生じても、モータ駆動回路の冷却効率が低下することを抑制することができる。
【０００８】
ここで、モータ駆動回路の高さ寸法（Ｌａ：図９参照）とは、モータ駆動回路のうち、電気回路用カバーとハウジングとをそれぞれ交差する方向の寸法である。また、電気回路用カバーの高さ寸法（Ｌｚ：図９参照）とは、電気回路用カバーのうち、電気回路用カバーとハウジングとをそれぞれ交差する方向の寸法である。
【０００９】
本発明では、モータ駆動回路の周囲を囲むように形成され、かつ電気回路用カバーとハウジングの外壁面との間で弾性変形して収縮した状態で配設され、電気回路用カバーとハウジングの外壁面との間を密閉するシール部材を備えることを第２の特徴とする。
【００１０】
したがって、電気回路用カバーとハウジングの外壁面との間を密閉させることができるので、電気回路用カバー内の異物の侵入を防ぐことができる。
【００１１】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１〜図４に本発明の一実施形態の電動コンプレッサ１００を示す。図１は本実施形態の電動コンプレッサ１００が適用される冷凍サイクル装置の構成を示し、図２は電動コンプレッサ１００を回転軸に対して直交する方向から視た内部構成を示し、図３は電動コンプレッサ１００を回転軸の軸方向から視た内部構成を示している。
【００１３】
電動コンプレッサ１００は、図１に示すように、凝縮器１０１、減圧器１０２、および蒸発器１０３とともに、車両空調装置用の冷凍サイクル装置を構成している。
【００１４】
電動コンプレッサ１００は、図２に示すように、電動モータ部１０、コンプレッサ２０、およびインバータ回路３０を備えている。電動モータ部１０は、回転軸１２を介してコンプレッサ２０を回転駆動する。具体的には、電動モータ部（電動モータ）１０は、モータハウジング１１、回転軸１２、ロータ１３、ステータコア１４、およびステータコイル１５から構成されている。
【００１５】
モータハウジング１１は、伝熱性の高い鉄等の金属からなるもので、回転軸１２を中心とする略円筒状に形成されており、モータハウジング１１の軸線方向Ｚの一端側には、冷媒吸入口（流体吸入口）１１ａが設けられている。
【００１６】
ここで、モータハウジング１１の軸線方向Ｚの他端側には、冷媒吐出口１１ｂ（流体吐出口）が設けられている。また、モータハウジング１１の外壁のうち、軸直交方向には、インバータ回路（モータ駆動回路）３０が装着される取付面１６が形成されている。なお、軸直交方向とは、回転軸１２に対して直交する方向のことである。また、モータハウジング１１は、特許請求範囲に記載のハウジングに相当する。
【００１７】
回転軸１２は、モータハウジング１１内に配置され、軸受け１２ａと図示しない他の軸受けにより回転自在に支持されている。回転軸１２は、ロータ１３から受ける回転駆動力をコンプレッサ２０に伝える。軸受け１２ａおよび他の軸受けは、モータハウジング１１により支持されている。
【００１８】
ロータ１３は、永久磁石からなり、中空部を有する筒状に形成されているものであって、中空部内には回転軸１２が圧入されてロータ１３および回転軸１２が固定されている。ロータ１３は、ステータコア１４から発生される回転磁界に基づいて、回転軸１２とともに回転する。
【００１９】
ステータコア１４は、ロータ１３（回転軸１２）に対して径外方向に配置されており、ステータコア１４は、モータハウジング１１内において略環状に形成されている。ステータコア１４は、磁性体からなるもので、モータハウジング１１の内周面から支持されている。ステータコイル１５は、ステータコア１４に対して回巻されている。
【００２０】
ここで、モータハウジング１１の取付面１６側とステータコア１４との間には、冷媒流路１１ｄが形成されており、冷媒流路１１ｄは、後述するようにインバータ回路３０を冷却するために冷媒（流体）を流す。
【００２１】
コンプレッサ２０は、ロータリ型コンプレッサであり、コンプレッサ２０は、電動モータ部１０の回転軸１２からの回転駆動力によって旋回して冷媒を吸入、圧縮、吐出する。
【００２２】
インバータ回路３０は、モータハウジング１１の取付面（外壁面）１６に装着されている。インバータ回路３０は、半導体素子等からなり、電動モータ部１０のステータコイル１５に電力供給して電動モータ部１０を駆動する駆動電気回路を構成している。  
【００２３】
ここで、インバータ回路３０およびステータコイル１５の間を接続するために、クラスタブロック４０および気密端子５０が用いられている。
【００２４】
クラスタブロック４０は、ステータコイル１５の端部が接続されているステータ側コネクタを構成しており、クラスタブロック４０は、気密端子５０とともに、ステータコア１４の軸方向端部側（Ｚ方向端部側）において、ステータコア１４およびコンプレッサ２０の間に配置されている。
【００２５】
気密端子５０は、モータハウジング１１の開口部１７内に嵌合されており、気密端子５０は、モータハウジング１１の内外を貫通する３本の針状端子（図２中では１本の針状端子だけを示す）を有している。３本の針状端子の各他端側は、それぞれ、クラスタブロック４０に接続されている。
【００２６】
一方、インバータ回路３０をモータハウジング１１に固定するために、インバータカバー２１が設けられており、インバータカバー２１は、インバータ回路３０を覆うように形成される金属製の部材である。
【００２７】
具体的には、インバータカバー２１には、図２及び図３に示すように、インバータ回路３０を取付面１６とともに狭持する上面部２１ｂと、上面部２１ｂから取付面１６側に突出し、かつンバータ回路３０を囲むように形成される環状側部２１ａが設けられている。インバータカバー２１は、図４に示すように、４本のボルトＢａによりモータハウジング１１に対して締結されている。図４は、図２中Ｙ矢視図である。
【００２８】
ここで、インバータカバー２１の上面部２１ｂとインバータ回路３０との間には、ゴム、スポンジ等から成る板状の弾性部材６０が狭持されている。
【００２９】
図５に、弾性部材６０の上面図（インバータカバー２１側から視た図）を示す。弾性部材６０は、４つの三角形状の開口部６１ａを有しており、４つの開口部６１ａは、インバータカバー２１の上面部２１ｂとインバータ回路３０との間を貫通して、インバータカバー２１およびインバータ回路３０に対して接触しない非接触部を形成している。
【００３０】
一方、弾性部材６０のうち４つの三角形状の孔部６１ａ以外の領域６１ｂは対角線に沿うように略Ｘ字状に形成されて、インバータカバー２１の上面部２１ｂに接触する接触部を形成する。
【００３１】
また、インバータカバー２１の環状側部２１ａとモータハウジング１１との間には、図２または図３に示すように、シール部材７０が設けられている。シール部材７０は、インバータ回路３０を囲むように環状で、かつ断面円形状に形成されるもので、例えば、ゴム等の弾性材料からなるものである。シール部材７０は、インバータカバー２１の環状側部２１ａとモータハウジング１１との間を密閉する。
【００３２】
次に、インバータカバー２１およびインバータ回路３０の組み付けについて説明する。
【００３３】
まず、モータハウジング１１の取付面１６上にインバータ回路３０を配置し、その後、インバータ回路３０の上に弾性部材６０を配置する。さらに、モータハウジング１１上にシール部材７０を配置する。その後、インバータカバー２１によってモータハウジング１１に対して弾性部材６０を押し付けるようにして、その状態でインバータカバー２１を４本のボルトＢａによりモータハウジング１１に対して締結する。
【００３４】
このとき、弾性部材６０は、インバータカバー２１から押し付けられて弾性変形して圧縮状態になる。このため、弾性部材６０は、弾性力によりインバータ回路３０をモータハウジング１１の取付面１６側に押し付けることになる。
【００３５】
また、シール部材７０は、インバータカバー２１の環状側部２１ａとモータハウジング１１との間で弾性変形により圧縮されて、インバータカバー２１の環状側部２１ａとモータハウジング１１との間を密閉する。
【００３６】
次に、本実施形態の電動コンプレッサ１００の作動について説明する。
【００３７】
まず、インバータ回路２０が電源投入されて、電動モータ部１０のステータコイル１５に対して駆動電流を流す。これに伴って、ステータコア１４から回転磁界が発生するため、ロータ１３に対して回転力が発生する。すると、ロータ１３が回転軸１２とともに回転する。したがって、コンプレッサ３０は、回転軸１２からの回転駆動力によって旋回して冷媒を吸入、圧縮、吐出する。
【００３８】
ここで、蒸発器側からの冷媒は、モータハウジング１１の冷媒吸入口１１ａ側内に流入して、冷媒流路１１ｄ内を図１中矢印Ｒの如く軸線方向に冷媒が流れ、コンプレッサ３０側に流れる。その後、冷媒は、コンプレッサ３０で圧縮され、冷媒吐出口１１ｂから凝縮器側に吐出される。
【００３９】
一方、インバータ回路２０は作動に伴って熱を発生するものの、インバータ回路３０が弾性部材６０の弾性力によりモータハウジング１１の取付面１６側に押し付けるため、インバータ回路３０が取付面１６に密着されている。このため、インバータ回路３０は、取付面１６に密着した状態で冷媒流路１１ｄ内の冷媒との間で熱交換することになる。
【００４０】
以上説明した本実施形態によれば、弾性部材６０がインバータカバー２１およびインバータ回路３０の間に狭持されて、弾性変形して圧縮状態になる。したがって、インバータカバー２１の高さ寸法（Ｌｚ）、およびインバータ回路３０の高さ寸法（Ｌａ）のバラツキが生じても、弾性部材６０は、弾性変形して、当該寸法バラツキを吸収して、弾性力によりインバータ回路３０をモータハウジング１１の取付面１６側に押し付けることができる。このため、インバータ回路３０を取付面１６に密着させることができるので、インバータ回路３０は、冷媒流路１１ｄ内の冷媒により十分に冷却されることになる。
【００４１】
また、シール部材７０は、上述の如く、インバータカバー２１の環状側部２１ａとモータハウジング１１との間で弾性変形されて、インバータカバー２１の環状側部２１ａとモータハウジング１１との間を密閉するので、インバータカバー２１の内側に異物が侵入することを防ぐことができる。
【００４２】
ここで、インバータカバー２１の高さ寸法（Ｌｚ）、およびインバータ回路３０の高さ寸法（Ｌａ）のバラツキが原因で、インバータカバー２１とモータハウジング１１との間の寸法Ｌｂのバラツキが生じるが、この寸法バラツキＬｂをシール部材７０の弾性変形により吸収することができる。
【００４３】
すなわち、インバータカバー２１とモータハウジング１１との間の寸法Ｌｂが大きいときにはシール部材７０を小さく弾性変形させる一方、寸法Ｌｂが小さいときにはシール部材７０を大きく弾性変形させることにより、寸法Ｌｂのバラツキを吸収して、インバータカバー２１の環状側部２１ａとモータハウジング１１との間を密閉することができる。
【００４４】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、シール部材７０として断面円形状に形成されるものを用いた例について説明したが、これに代えて、図６に示すように、シール部材７０として、インバータカバー２１の環状側部２１ａ側からモータハウジング１１側に突出する突出部７１を有するものを用いても良い。また、シール部材７０として、モータハウジング１１側からインバータカバー２１の環状側部２１ａ側に突出する突出部７１を有するものを用いてもよい。
【００４５】
この場合、インバータカバー２１とモータハウジング１１との間の寸法Ｌｂが大きいときにはシール部材７０の突出部７１を小さく弾性変形させる一方、寸法Ｌｂが小さいときにはシール部材７０を大きく弾性変形させる。このことにより、インバータカバー２１の高さ寸法（Ｌｚ）、およびインバータ回路３０の高さ寸法（Ｌａ）のバラツキを吸収して、インバータカバー２１とモータハウジング１１との間を密閉することができる。
【００４６】
特に、シール部材７０が突出部７１を有しているので、シール部材７０の弾性変形の可変範囲を上述の実施形態の断面円形状のシール部材７０に比べて大きくすることができるので、インバータカバー２１の高さ寸法（Ｌｚ）、およびインバータ回路３０の高さ寸法（Ｌａ）のバラツキが大きくなっても、そのバラツキを吸収することが可能になる。
【００４７】
上述の実施形態では、弾性部材６０としては、ゴム、スポンジ等から成る板状の弾性部材を用いた例について説明したが、これに代えて、弾性部材６０としては、コイル状バネ等を用いても良い。
【００４８】
さらに、弾性部材６０としては、図７、図８に示す金属製の板状バネ６０を用いてよい。図７は、板状バネ６０をインバータカバー２１側から視た図であり、図８は、図７中Ｃ−Ｃ断面図である。
【００４９】
具体的には、板状バネ（板状部材）６０は、６つの可動部６２（これは、請求項５に記載の可動部に相当する）を有しており、６つの可動部６２は板状バネ６０の一部がそれぞれインバータカバー２１側（或いは、インバータ回路３０側）に切り起こされてなるものである。
【００５０】
したがって、板状バネ６０のうち各可動部６２がインバータカバー２１により押し付けられて弾性変形するため、板状バネ６０のうち各可動部６２以外の残りの部分がその弾性力によりインバータ回路３０をハウジング１１側に押し付けることになる。このため、インバータ回路３０をハウジング１１に密着させることができる。
【００５１】
なお、板バネ６０の可動部６２は６箇所である必要はなく、また切り起こされる方向が同一である必要もない。切り起こされる方向は対向方向、放射方向等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る電動コンプレッサが適用される冷凍サイクル装置を示す模式図である。
【図２】上述の実施形態に係る電動コンプレッサの内部構成を示す図である。
【図３】上述の実施形態に係る電動コンプレッサの内部構成を示す図である。
【図４】図２中のインバータカバーの上面図である。
【図５】図２中の弾性部材の上面図である。
【図６】図２中のシール部材の変形例を示す断面図である。
【図７】図２中の弾性部材の変形例を示す断面図である。
【図８】図７中のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】従来の電動コンプレッサの内部構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１１…モータハウジング、
１１ｄ…冷媒流路、１６…取付面
３０…インバータ回路、５１…インバータカバー、
６０…弾性部材、１００…電動コンプレッサ、
Ｌｚ…インバータカバーの高さ寸法、Ｌａ…インバータ回路の高さ寸法。
【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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【図８】
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【図９】
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