(57)【要約】【課題】  バスバーに対するエナメル線の溶接接続を容易化し、溶接の精度および信頼性を高めるとともに、溶接作業の工数を低減し、高品質で信頼性の高いバスバー接続構造および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。【解決手段】  バスバー３３に形成される外部接続用の折り曲げ面３５に、コイルのエナメル線端部２７Ａ，２８Ａを密着させて溶接接続するバスバー接続構造において、バスバー３３の折り曲げ面３５の根元部の内側には、エナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａが貫通される貫通穴３６，４６が穿設され、エナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａは、貫通穴３６，４６に貫通されて折り曲げ面３５の溶接ポイント３５Ａに対し位置決めされ、折り曲げ面３５に溶接接続される。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスバーに形成される外部接続用の折り曲げ面に、コイルのエナメル線端部を密着させて溶接接続するバスバー接続構造において、
前記バスバーの前記折り曲げ面の根元部の内側には、前記エナメル線の端部が貫通される貫通穴が穿設され、
前記エナメル線の端部は、前記貫通穴に貫通されて前記折り曲げ面の溶接ポイントに対し位置決めされ、前記折り曲げ面に溶接接続されることを特徴とするバスバー接続構造。
【請求項２】
前記バスバーには、前記コイルのエナメル線両端を溶接接続する一対の前記折り曲げ面が設けられ、該一対の折り曲げ面は、同方向に向けて設けられることを特徴とする請求項１に記載のバスバー接続構造。
【請求項３】
前記バスバーには、前記コイルが複数個接続され、前記コイルのエナメル線両端を溶接接続する前記一対の折り曲げ面が、前記バスバーの複数箇所に設けられ、該複数箇所に設けられる前記一対の折り曲げ面は、互いに同方向に向けて設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のバスバー接続構造。
【請求項４】
前記貫通穴は、折り曲げ面から離れた部分が大径とされ、折り曲げ面の根元部に接近するほど先細りとなる形状とされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のバスバー接続構造。
【請求項５】
電動圧縮機が収容されるハウジングの外周にインバータ収容部が設けられ、該インバータ収容部に、直流電力を三相交流電力に変換して電動モータに給電するインバータ装置が組み込まれるインバータ一体型電動圧縮機において、
前記インバータ装置には、該インバータ装置の配線をなす複数のバスバーが絶縁材により一体化されたバスバーアセンブリと、前記バスバーに溶接接続される少なくとも１以上のコイルとが設けられ、
前記バスバーと前記コイルのエナメル線との溶接構造が、請求項１ないし４のいずれかに記載のバスバー接続構造とされることを特徴とする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、バスバーにエナメル線の端部を溶接接続するバスバー接続構造およびそれを用いたインバータ一体型電動圧縮機圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用の空気調和装置に適用される圧縮機として、電動圧縮機のハウジング外周にインバータ収容部を設け、このインバータ収容部に、直流電力を三相交流電力に変換して電動モータに給電するインバータ装置を組み込んで構成されるインバータ一体型電動圧縮機が実用に供されている。
上記のようなインバータ一体型電動圧縮機において、インバータ装置の配線接続のために、複数のバスバーが絶縁材となる樹脂のインサート樹脂成形により一体化されたバスバーアセンブリが用いられる（例えば、特許文献１参照）。
また、これらのバスバーアセンブリには、電気ノイズを取るために、複数のコイル（インダクタやコンデンサ等）が接続される。
【０００３】
一般に、バスバーとコイルのエナメル線を接続する方法としては、（１）丸穴付の端子を設けてビス・ナットにより固定する方法、（２）マイクロ抵抗溶接により溶接する方法等が用いられているが、信頼性あるいは製作工数低減の面から、（２）のマイクロ抵抗溶接の方が有利とされている。
一方、特許文献２には、電気接続箱のバスバー構造として、ジャンパー線を構成する被覆電線の両端をバスバーの所定パターン部に接続するために、所定パターン部にジャンパー線の芯線端部を挿入する挿入穴、あるいは芯線端部の外周面にバスバーに当接する扁平面を形成することにより、バスバーとジャンパー線とをレーザー溶接するバスバー構造が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９０５４７号公報
【特許文献２】特開平１１−２２０８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、バスバーの外部接続用の平らな折り曲げ面に対して、コイルのエナメル線端部をマイクロ抵抗溶接するには、丸棒状のエナメル線端部を平らな折り曲げ面に対して空中で接触固定させて溶接する必要がある。
しかしながら、コイルから出ているエナメル線端部は、空中で固定することができずにぶらぶらするため、上記折り曲げ面の溶接ポイントに対して正確に位置決めおよび密着させることが難しく、溶接の精度低下や信頼性低下をもたらす問題がある。そこで、エナメル線端部を固定する溶接冶具等の使用が考えられるが、溶接工数が増えて生産性が低下されるため、望ましくない。また、特許文献２に記載のものも、溶接に際して、ジャンパー線の加工およびそれを保持固定するための手段が不可欠である。
【０００６】
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、バスバーに対するエナメル線の溶接接続を容易化し、溶接の精度および信頼性を高めるとともに、溶接作業の工数を低減し、高品質で信頼性の高いバスバー接続構造および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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のバスバー接続構造およびインバータ一体型電動圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるバスバー接続構造は、バスバーに形成される外部接続用の折り曲げ面に、コイルのエナメル線端部を密着させて溶接接続するバスバー接続構造において、前記バスバーの前記折り曲げ面の根元部の内側には、前記エナメル線の端部が貫通される貫通穴が穿設され、前記エナメル線の端部は、前記貫通穴に貫通されて前記折り曲げ面の溶接ポイントに対し位置決めされ、前記折り曲げ面に溶接接続されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、バスバーに形成される折り曲げ面にエナメル線の端部を溶接接続する際、折り曲げ面の根元部の内側に穿設されている貫通穴にエナメル線の端部を貫通させ、折り曲げ面の溶接ポイントに対してエナメル線の端部を密着させて位置決めし、この状態でエナメル線の端部を折り曲げ面に溶接接続することができる。このため、溶接時におけるエナメル線端部の位置決めが容易となり、溶接の精度および信頼性を向上させることができるとともに、溶接時の工数を低減することができる。従って、バスバーの接続構造について、生産性および製品品質の向上、ならびにコストダウンを図ることができる。
【０００９】
さらに、本発明のバスバー接続構造は、上記のバスバー接続構造において、前記バスバーには、前記コイルのエナメル線両端を溶接接続する一対の前記折り曲げ面が設けられ、該一対の折り曲げ面は、同方向に向けて設けられることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、コイルのエナメル線両端を溶接接続する一対の折り曲げ面が、同方向に向けて設けられているため、溶接機側の構造を簡素化することができるとともに、溶接機を移動させる場合でも、その移動を単純化することができる。従って、溶接作業を効率化し、生産性を向上させることができる。
【００１１】
さらに、本発明のバスバー接続構造は、上述のいずれかのバスバー接続構造において、前記バスバーには、前記コイルが複数個接続され、前記コイルのエナメル線両端を溶接接続する前記一対の折り曲げ面が、前記バスバーの複数箇所に設けられ、該複数箇所に設けられる前記一対の折り曲げ面は、互いに同方向に向けて設けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、複数個のコイルのエナメル線が溶接接続される折り曲げ面が、バスバーの複数箇所に設けられ、これらの折り曲げ面が、すべて同方向に向けて設けられているため、溶接機をＸ−Ｙ方向に移動させるだけで、複数箇所に設けられる一対の折り曲げ面に対してエナメル線の端部を溶接することができる。これにより、溶接時間を可及的に短縮して溶接作業を効率化し、生産性を向上させることができる。
【００１３】
さらに、本発明のバスバー接続構造は、上述のいずれかのバスバー接続構造において、前記貫通穴は、折り曲げ面から離れた部分が大径とされ、折り曲げ面の根元部に接近するほど先細りとなる形状とされることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、貫通穴が、折り曲げ面から離れた部分が大径とされ、折り曲げ面の根元部に接近するほど先細りとなる形状とされているため、エナメル線端部の貫通穴への貫通作業を、大径部を利用して容易に行うことができる上に、エナメル線を先細り部側へと移動させることにより溶接ポイントに対する位置決め精度を確保することができる。これにより、溶接作業を簡易化し、生産性を向上させることができるとともに、溶接の精度および信頼性を確保することができる。
【００１５】
さらに、本発明にかかるインバータ一体型電動圧縮機は、電動圧縮機が収容されるハウジングの外周にインバータ収容部が設けられ、該インバータ収容部に、直流電力を三相交流電力に変換して電動モータに給電するインバータ装置が組み込まれるインバータ一体型電動圧縮機において、前記インバータ装置には、該インバータ装置の配線をなす複数のバスバーが絶縁材により一体化されたバスバーアセンブリと、前記バスバーに溶接接続される少なくとも１以上のコイルとが設けられ、前記バスバーと前記コイルのエナメル線との溶接構造が、上述のいずれかのバスバー接続構造とされることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、インバータ装置の組み込みに際し設けられるインバータ装置の配線をなすバスバーアセンブリのバスバーと、少なくとも１以上のコイル間の溶接接続が、請求項１ないし４のいずれかに記載のバスバー接続構造とされるため、バスバーとエナメル線端部間の溶接の精度および信頼性を向上させることができるとともに、溶接時の工数低減および作業効率化により生産性を向上させることができる。従って、高品質で信頼性の高いインバータ一体型電動圧縮機を低コストで製造することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のバスバー接続構造によると、溶接時、バスバーの外部接続用の折り曲げ面に対するコイルのエナメル線端部の位置決めが容易となり、溶接の精度および信頼性を向上させることができるとともに、溶接時の工数を低減することができるため、生産性の向上および製品品質の向上、ならびにコストダウンを図ることができる。
また、本発明のインバータ一体型電動圧縮機によると、インバータ装置の配線をなすバスバーとコイルのエナメル線との溶接接続の精度および信頼性を向上させることができるとともに、溶接時の工数低減と溶接作業の効率化とにより生産性を向上させることができるため、高品質で信頼性の高いインバータ一体型電動圧縮機を低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図４を用いて説明する。
図１には、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１の外観側面図が示されている。インバータ一体型電動圧縮機１は、その外殻を構成するハウジング２を有する。ハウジング２は、図示省略の電動モータが収容されるモータハウジング３と、図示省略の圧縮機が収容される圧縮機ハウジング４とがボルト５を介して一体に締め付け固定されることにより構成される。このモータハウジング３および圧縮機ハウジング４は、アルミダイカスト製とされている。
【００１９】
モータハウジング３および圧縮機ハウジング４内に収容設置される図示省略の電動モータおよび圧縮機は、モータ軸を介して連結され、電動モータの回転によって圧縮機が駆動される。モータハウジング３の後端側（図１の右側）には、吸入ポート６が設けられており、この吸入ポート６からモータハウジング３内に吸入された低圧冷媒ガスは、電動モータの周りを流通後、圧縮機に吸い込まれて圧縮される。圧縮機により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、圧縮機ハウジング４内に吐出された後、圧縮機ハウジング４の前端側（図１の左側）に設けられている吐出ポート７から外部へと吐出される構成とされている。
【００２０】
ハウジング２には、モータハウジング３の後端側（図１の右側）の下部および圧縮機ハウジング４の前端側（図１の左側）の下部の２箇所と、圧縮機ハウジング４の上部側１箇所との計３箇所に、取り付け脚８Ａ，８Ｂ，８Ｃが設けられる。インバータ一体型電動圧縮機１は、これらの取り付け脚８Ａ，８Ｂ，８Ｃを介して、図示省略の車両走行用原動機の側壁等に設置された片持ち型のブラケットに、ボルト等により固定設置されることによって車両に搭載される。
【００２１】
また、モータハウジング３の外周面には、その上部にボックス形状のインバータ収容部１１が一体成形される。インバータ収容部１１は、図２に示すように、上面が開放された所定高さの周囲壁により囲われたボックス構造を有する。インバータ収容部１１の側面には、２つの電源ケーブル取り出し口１２が設けられるとともに、インバータ収容部１１の内部には、モータ端子取付孔１３および金属プレート用放熱面１４が設けられる他、図示省略の電源ケーブルが接続される直流電力用のＰ−Ｎ端子、金属プレート用設置ボス部およびＣＰＵ基板用設置ボス部等が設けられる。また、インバータ収容部１１には、モータ端子取付孔１３に取り付けられるモータ端子１５、ヘッドキャパシタ１６、インダクタ１７、インバータ装置１８等が収容設置され、その上面は、蓋部材１９がネジ止め固定されることによって覆われる構成とされる。
【００２２】
インバータ装置１８は、図２に示されるように、インバータ収容部１１の放熱面１４に接触されて４隅がボス部等に固定設置され、ヒートシンクとして機能するアルミ合金製の金属プレート２０と、この金属プレート２０上に設置される図示省略の電力用半導体スイッチング素子（以下「ＩＧＢＴ」；（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）という。）を動作させるパワー系制御回路が実装され、金属プレート２０上のボス部に設置されるパワー基板２１と、ＣＰＵ等の低電圧で動作する素子を有する回路が実装され、４隅がボス部等に固定設置されるＣＰＵ基板２２と、インバータ装置１８の配線をなす複数のバスバーを有し、各バスバーを絶縁材である樹脂でインサート成形により一体化したバスバーアセンブリ２３と、を備えている。
【００２３】
バスバーアセンブリ２３は、図示省略のＩＧＢＴと直流電力のＰ−Ｎ端子とを接続するＰ−ＮバスバーやＩＧＢＴとモータ端子１５とを接続するＵ−Ｖ−Ｗバスバー等の複数のバスバーを、インサート樹脂２４により一体成形し、一部品としたものである。このバスバーアセンブリ２３は、直流電力のＰ−Ｎ端子およびモータ端子１５に対向するようＬ字形状に構成され、パワー基板２１の隣接する２辺に沿って、パワー基板２１にビス２５により一体的に固定される。
【００２４】
また、バスバーアセンブリ２３は、上記のように電源ラインをなしており、その接地ラインをなすバスバー３３には、図３に示されるように、電気ノイズを取るために、インダクタ１７およびコンデンサ２６等をコイルのエナメル線２７，２８の両端部が、マイクロ抵抗溶接等により溶接接続される。
バスバー３３における外部接続部３４の端部には、図４に示されるように、上方への折り曲げ面３５が形成され、この折り曲げ面３５の内面側の溶接ポイント３５Ａに、エナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａが位置決めされて溶接される構造とされている。
【００２５】
上記外部接続部３４には、折り曲げ面３５の根元部の内側に、エナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａが貫通される貫通穴３６が穿設されており、この貫通穴３６にエナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａを貫通されることによって、該端部２７Ａ，２８Ａが折り曲げ面３５の内面側の溶接ポイント３５Ａに対して位置決めて密着されるようになっている。
【００２６】
また、バスバー３３の外部接続部３４は、図３において、バスバー３３の右側端部にインダクタ１７用に一対の外部接続部３４，３４が設けられ、左側端部にコンデンサ２６用に一対の外部接続部３４，３４が設けられる。これら複数箇所に設けられる外部接続部３４の折り曲げ面３５は、その溶接面、すなわち折り曲げ面の内面が、すべて同じ方向（本実施形態では、図３における上側方向）に向けて設けられる。
【００２７】
以上説明の構成により、本実施形態によると、以下の作用効果を奏する。
インバータ装置２２をインバータ収容部１１に組み込み設置する際、金属プレート２０上に図示省略のＩＧＢＴ、パワー基板２１等をサブ組み立てした状態で、放熱面１５上に金属プレート２０を組み込み固定設置する。ここで、パワー基板２１には、バスバーアセンブリ２３が一体的に固定されており、このバスバーアセンブリ２３のバスバー３３に対して、予めインバータ収容部１１内に設置されているインダクタ１７、コンデンサ２６等のコイルを溶接接続する。
【００２８】
この溶接接続に際し、図３および図４に示されるように、インダクタ１７、コンデンサ２６等のコイルを構成するエナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａを、バスバー３３の外部接続部３４に設けられている貫通穴３６に貫通させる。これによって、エナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａが、ちょうど溶接面である折り曲げ面３５の溶接ポイント３５Ａに密着されて位置決めされた状態となる。従って、この状態で図示省略の溶接機を移動させ、エナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａを、バスバー３３の折り曲げ面３５に対してマイクロ抵抗溶接等により溶接することによって、上記コイルのエナメル線２７，２８をバスバー３３の所定溶接ポイント３５Ａに対し、正確にかつ確実に溶接接続することができる。
【００２９】
上記のように、バスバー３３の所定溶接ポイント３５Ａに対して、エナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａを正確にかつ容易に位置決めすることができるため、両者間の溶接の精度および信頼性を向上させることができるとともに、溶接時の工数を低減することができる。
従って、生産性および製品品質の向上、ならびにコストダウンを図ることができ、高品質で信頼性の高いインバータ一体型電動圧縮機１を低コストで製造することができる。
【００３０】
また、１のコイルのエナメル線２７または２８の端部２７Ａ，２８Ａを溶接接続するバスバー３３側の一対の折り曲げ面３５、および複数のコイルのエナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａを溶接接続するバスバー３３側の複数箇所に設けられる一対の折り曲げ面３５が、すべて同じ方向に向けて設けられている。このため、溶接機側の構造を簡素化することができるとともに、溶接機を移動させる場合でも、Ｘ−Ｙ方向に移動させるだけで複数箇所の溶接ができ、移動を単純化することができる。これにより、溶接時間を可及的に短縮して溶接作業を効率化し、生産性を向上させることができる。また、パッケージングの制約上、複数のコイルを離して配置しなければならない場合においても、容易に対応することが可能となる。
【００３１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、バスバー３３の外部接続部３４に設けられる貫通穴の構成が異なっている。その他の点については第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
本実施形態の貫通穴４６は、図５に示されるように、その形状が、折り曲げ面３５から離れている部分が大径とされ、折り曲げ面３５の根元部に接近するほど先細りとなる変形形状とされている。
【００３２】
上記のように、貫通穴４６を、折り曲げ面３５から離れた部分を大径とし、折り曲げ面３５の根元部に接近するほど先細りとなる形状とすることにより、エナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａを貫通穴４６に貫通させる際、大径部から挿入することにより貫通作業を容易化することができる。その上、貫通穴４６に貫通されたエナメル線２７，２８の端部２７Ａ，２８Ａを先細り部側へと移動することにより、自動的に折り曲げ面３５の溶接ポイント３５Ａに対して位置決めでき、その精度を確保することができる。これによって、溶接作業をさらに簡易化し、生産性を向上させることができるとともに、溶接の精度および信頼性を確保することができる。
【００３３】
なお、本発明は、上記した各実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、バスバー３３とエナメル線２７，２８との溶接は、バスバー３３が銅に錫メッキされた構成、エナメル線２７，２８が銅線をエナメル被覆した構成であり、この両者を溶接できるものであれば、マイクロ抵抗溶接に限らず、他の溶接であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【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外観側面図である。
【図２】図１に示すインバータ一体型電動圧縮機の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るバスバーとコイルのエナメル線との接続部の平面図である。
【図４】図３に示すバスバーとコイルのエナメル線との接続部の部分拡大斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るバスバーとコイルのエナメル線との接続部の部分拡大平面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  インバータ一体型電動圧縮機
２  ハウジング
１１  インバータ収容部
１７  インダクタ（コイル）
１８  インバータ装置
２３  バスバーアセンブリ
２６  コンデンサ（コイル）
２７，２８  エナメル線
２７Ａ，２８Ａ  エナメル線端部
３３  バスバー
３４  外部接続部
３５  折り曲げ面
３５Ａ  溶接ポイント
３６，４６  貫通穴
【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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