(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機構及び電動モータを収容した圧縮機ハウジングと、インバータを収容したインバータハウジングとを備え、前記圧縮機ハウジングと前記インバータハウジングの間に環状のシール部材を挟持した電動圧縮機において、
前記シール部材は、内部に前記インバータを収容するように立設された前記圧縮機ハウジングの周壁の端面と、前記インバータハウジングの端面との間に挟持されており、
前記シール部材と前記インバータハウジングは、前記圧縮機ハウジングの周壁の内部に配置される保持構造により保持されており、
前記保持構造は、前記シール部材に環状の内周側に向けて突出するように形成された突出部と、前記インバータハウジングに形成された突起部とにより構成されて、
前記シール部材の前記圧縮機ハウジングと前記インバータハウジングの結合方向への移動を制限するように、前記突出部を前記突起部と前記インバータハウジングの端面との間に位置させ、
前記インバータハウジングは、前記インバータ内で放熱を必要とする電子部品を装着する放熱ベースを含み、前記放熱ベースは、前記インバータハウジングを前記圧縮機ハウジングに固定するための複数の脚部を有し、複数の前記脚部の少なくとも１つに前記突起部を形成したことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記インバータハウジングの突起部は複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記シール部材の突出部は、前記インバータハウジングの突起部に対応して設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の電動圧縮機。
【請求項４】
前記シール部材は、前記インバータハウジングの突起部に緊迫状態で当接していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、電動モータを駆動制御するインバータユニットを一体に組付けた電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動圧縮機は、圧縮機構及び電動モータを収容したハウジングに、電動モータを駆動制御する電子部品が装着されたインバータユニットを一体に組付けた構成を有する。インバータユニットに装着された電子部品は、外部と遮断する必要があるため、インバータユニットは、電子部品を密封できるように、シール部材を介在して電動圧縮機のハウジングに組付けられている。一般的に、容器を密封する手段には、ガスケットあるいはＯリングが用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、カバー部材の相手部材への装着時に、カバー部材からのガスケットの脱落を許さず、正確に組付けられるようにしたガスケットの装着構造が開示されている。特許文献１のガスケットの装着構造は、自動車等に搭載されたエンジンのシリンダヘッドカバー（カバー部材）とシリンダヘッド（相手部材）との間あるいはオイルパン（カバー部材）とシリンダブロック（相手部材）との間をガスケットにより密封する構造である。
【０００４】
環形状のガスケットは、その所定の箇所から径方向に延出する繋ぎ部と繋ぎ部から上下に突出するピンとを有している。カバー部材には、環状溝及び位置決め孔が形成され、相手部材には、位置決め孔が形成される。ガスケット及び上方への突出ピンは、カバー部材の環状溝及び位置決め孔に挿入され、脱落を防止される。ガスケット及び上方への突出ピンを挿入したカバー部材は、下方への突出ピンを相手部材の位置決め孔に挿入して組付け、締付け具によりカバー部材を相手部材へ締着する。
【０００５】
また、特許文献２には、密閉性を有するエンジン、ポンプ等のケーシングやカバー等の部品に取付けるＯリングが環状溝から簡単に外れないように、また、脱落しないようにしたＯリングの取付け構造が開示されている。特許文献２では、Ｏリングに複数の突起部が所定間隔で形成されている。ポンプケーシングには、Ｏリングが挿入配置される環状溝が形成されている。環状溝の溝壁部には、切欠き部が形成されている。環状溝に挿入されたＯリングは、突起部が切欠き部に挿入され、切欠き部より適宜の押圧力を受ける。このため、Ｏリングは環状溝からの脱落を防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３７２１５２号公報
【特許文献２】特開２００５−２３３３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び特許文献２に示されるように、ガスケット及びＯリング等のシール部材は、カバー部材又はポンプケーシングに形成された環状溝に挿入され、外れないように構成されている。しかし、インバータユニットを一体化した電動圧縮機では、インバータユニットに多くの電子部品が装着され、また、インバータユニットの大型化を嫌うため、ハウジング又はインバータユニットにシール部材挿入用の環状溝を形成することが困難である。このため、インバータユニットとシール部材を手作業でハウジングに組付けるという煩雑な組付け作業が要求される。また、シール部材を手作業で組付けるため、シール部材が不安定となり、シール部材とハウジング側との位置合わせが難しく、組付け作業をより煩雑にしている。
【０００８】
本願発明は、シール部材を介在したインバータハウジングの組付けを容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１は、圧縮機構及び電動モータを収容した圧縮機ハウジングと、インバータを収容したインバータハウジングとを備え、前記圧縮機ハウジングと前記インバータハウジングの間に環状のシール部材を挟持した電動圧縮機において、前記シール部材は、内部に前記インバータを収容するように立設された前記圧縮機ハウジングの周壁の端面と、前記インバータハウジングの端面との間に挟持されており、前記シール部材と前記インバータハウジングは、前記圧縮機ハウジングの周壁の内部に配置される保持構造により保持されており、前記保持構造は、前記シール部材に環状の内周側に向けて突出するように形成された突出部と、前記インバータハウジングに形成された突起部とにより構成されて、前記シール部材の前記圧縮機ハウジングと前記インバータハウジングの結合方向への移動を制限するように、前記突出部を前記突起部と前記インバータハウジングの端面との間に位置させ、前記インバータハウジングは、前記インバータ内で放熱を必要とする電子部品を装着する放熱ベースを含み、前記放熱ベースは、前記インバータハウジングを前記圧縮機ハウジングに固定するための複数の脚部を有し、複数の前記脚部の少なくとも１つに前記突起部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項１によれば、インバータハウジング及びシール部材に設けた突起部及び突出部の保持機能により、シール部材をインバータハウジングに保持させることができ、シール部材に位置ずれを生じさせること無く、インバータハウジングを電動圧縮機の圧縮機ハウジングに容易に組付けることができる。また、突起部の形成は、インバータハウジングの僅かな空間を利用することができるため、インバータハウジングの大型化を回避することができる。また、インバータハウジングを圧縮機ハウジングに固定するために必要なボルト挿通用の脚部を利用して突起部を設けることができる。このため、既存部品を利用することができ、突起部を設けるための新たな支柱を形成する必要が無く、インバータハウジングの限られた空間を有効利用することができる。
【００１２】
請求項２は、前記インバータハウジングの突起部は複数設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３は、前記シール部材の突出部は、前記インバータハウジングの突起部に対応して設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４は、前記シール部材は、前記インバータハウジングの突起部に緊迫状態で当接していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明は、シール部材を介在したインバータハウジングの組付けを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態における電動圧縮機の概略正面図である。
【図２】（Ａ）は電動圧縮機のハウジングの正面図、（Ｂ）はハウジングの平面図である。
【図３】（Ａ）はインバータユニットの正面図、（Ｂ）はインバータユニットの平面図である。
【図４】図３（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】（Ａ）はシール部材の平面図、（Ｂ）は（Ａ）に示したシール部材のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】はインバータユニットとシール部材との仮組付け図である。
【図７】第２の実施形態におけるインバータユニットとシール部材との仮組付け作業を示す動作図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
第１の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。なお、本願明細書では、図１〜図７の正面図において、上側を上方向、下側を下方向として説明する。図１において、電動圧縮機１の圧縮機ハウジング２内には、例えば、スクロール式あるいはベーン式等の周知の圧縮機構３及び圧縮機構３を駆動する電動モータ４が収容されている。なお、本実施形態の電動圧縮機は、車載用として用いられる例を示している。圧縮機ハウジング２の一方の端面には、電動モータ４を駆動制御するためのインバータユニット５が、シール部材６を介在して、複数のボルト７により固定され、圧縮機ハウジング２と一体に構成されている。
【００１８】
金属製の圧縮機ハウジング２の一方の端部には、図１、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、インバータユニット５を収容する周壁８が形成されている。周壁８は、平らな底面９を有する有底筒状に形成されている。周壁８の高さは、後述するインバータユニット５の電子部品１８を収容可能な高さに設定されている。周壁８の環状の上端面は、平面に形成され、シール部材６が接触する環状の端面１１を構成している。また、底面９には、インバータユニット５を、シール部材６を挟持して圧縮機ハウジング２に固定するボルト７の挿通孔１２が３箇所に穿設されている。
【００１９】
インバータユニット５は、図３及び図４に示すように、平板状に形成された樹脂製のインバータカバー１３と、回路基板１４と、平板状に形成されたアルミニウム製の放熱ベース１５とを備えている。放熱ベース１５には、上方に突出するアルミニウム製の３個の脚部１６が形成されている。放熱ベース１５は、脚部１６によりインバータカバー１３との間に一定の空間が形成されるようにインバータカバー１３の下面に固定されている。なお、脚部１６は、３個に限らず、２個以上の複数個設けることができる。脚部１６には、それぞれ、放熱ベース１５まで貫通するボルト７（図１参照）の挿通孔１７が穿設されている。なお、本願明細書では、インバータカバー１３、放熱ベース１５及び脚部１６を含めてインバータハウジングと総称する。
【００２０】
回路基板１４は、インバータカバー１３と放熱ベース１５との間の空間に配置され、放熱ベース１５に固定されている。回路基板１４には、多数の電子部品１８（図３及び図４では便宜上、２個のみ示している）が実装され、電子部品１８の下端面は放熱ベース１５の上面に接触するか、僅かに隙間を空けた状態で配置されている。なお、本願明細書では、回路基板１４及び電子部品１８を含めてインバータと総称する。
【００２１】
インバータカバー１３の下面外周部には、シール部材６と接触する平面状の端面１９が形成されている。インバータカバー１３の端面１９は、圧縮機ハウジング２の周壁８に形成された環状の端面１１と対応している。インバータカバー１３の上面には、平板状の取付け板２０が、一部をインバータカバー１３の外方に突出させて、ボルト２１により固定されている。
【００２２】
突出した取付け板２０の下面には、電源入力ポート２２を取付けた保持体２３がボルト２４により固定されている。電源に接続される配線（図示せず）は、電源入力ポート２２を通して回路基板１４に接続される。また、インバータカバー１３には、脚部１６の挿通孔１７と対応する位置にボルト７が貫通する挿通孔２５が穿設されている。
【００２３】
放熱ベース１５に立設した３個の脚部１６には、それぞれインバータカバー１３の外縁内側に突出する突起部２６、２７、２８が形成されている。突起部２６〜２８は、インバータカバー１３の下面と平行となるように、平板状に形成されている。また、各突起部２６〜２８は、インバータカバー１３の外縁の周方向に沿う方向に突出されている。なお、突起部２６〜２８の突出方向は、インバータカバー１３の外縁の内側であれば、どの方向に突出させても構わない。
【００２４】
シール部材６は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、圧縮機ハウジング２の端面１１及びインバータカバー１３の外縁に沿った形状になるように、環状に形成されている。また、シール部材６は、弾性変形可能な樹脂製のリング２９とリング２９の上下に配置したゴム製のシールリング３０、３１からなるサンドイッチ形状で構成されている。ゴム製のシールリング３０、３１は、リング２９に接着剤で貼着され、一体化されている。
【００２５】
リング２９は、シールリング３０、３１よりも内周側に僅かにはみ出す幅に形成されている。リング２９のはみ出し部３２には、放熱ベース１５の脚部１６に形成した突起部２６〜２８と対応する３箇所の位置に、リング２９の内周側に突出する突出部３３、３４、３５が形成されている。突出部３３〜３５は、平板状で突起部２６〜２８と平行になるように形成されている。また、突出部３３〜３５は、それぞれ、突起部２６〜２８に対して交差する方向に突出している。なお、リング２９のはみ出し部３２には、下方に突出する位置決めピン３６が４箇所に形成されている。インバータハウジングの突起部２６〜２８及びシール部材６の突出部３３〜３５は、本願発明の保持構造を構成し、保持構造は、圧縮機ハウジング２の周壁８の内部に配置されている。
【００２６】
次に、シール部材６をインバータハウジングに仮組付けする作業を図６に基づいて説明する。仮想線で示したシール部材６は、シール部材６の突出部３３〜３５をインバータハウジングの突起部２６〜２８に位置合わせしてから、矢印で示すように、インバータハウジング側へ移動する。この時、突起部２６〜２８の下側に位置する突出部３３〜３５を、個々に、手作業により突起部２６〜２８を乗り越えるまで押し込む。
【００２７】
シール部材６を押し込むことにより、突出部３３〜３５は、突起部２６〜２８に当接し、弾性変形する。シール部材６がさらに押し込まれると、突出部３３〜３５は、突起部２６〜２８を乗り越える。突出部３３〜３５は、圧縮機ハウジング２とインバータハウジングとの結合方向への移動を制限されるように、突起部２６〜２８とインバータカバー１３の端面１９との間の空間に位置する。従って、突出部３３〜３５が突起部２６〜２８上に保持された状態で、シール部材６がインバータハウジングに仮組付けされる。
【００２８】
シール部材６を適正な位置に保持したインバータハウジングは、シール部材６を圧縮機ハウジング２に形成した周壁８の端面１１上に接触させてから、ボルト７によりシール部材６とともに圧縮機ハウジング２に固定される。
【００２９】
第１の実施形態は、インバータハウジング及びシール部材６の双方に複数の突起部２６〜２８及び突出部３３〜３５を形成することにより、シール部材６をインバータハウジングに押し込むのみで、インバータハウジングがシール部材６を保持することができる。従って、インバータハウジングは、シール部材６に位置ずれを生じさせること無く、電動圧縮機１の圧縮機ハウジング２に容易に組付けることができる。
【００３０】
また、インバータハウジングの突起部２６〜２８の形成は、インバータハウジングの僅かな空間を利用することができるため、環状溝の形成に必要な大きなスペースを必要とせず、インバータハウジングの大型化を回避することができる。また、脚部１６には、ボルト７の挿通孔１７が設けられているため、脚部１６に突出部３３〜３５と係合させるための溝を設けた場合、脚部１６の強度不足となる恐れがある。しかし、本実施形態では、脚部１６に突起部２６〜２８を設けた構成であるため、脚部１６の強度を補う効果を期待できる。
【００３１】
また、インバータハウジングの突起部２６〜２８が剛体で形成されているため、弾性体からなる突出部３３〜３５の移行が容易になり、手による押し込み作業のみで、シール部材６をインバータハウジングに簡単に保持させることができる。また、圧縮機ハウジング２に周壁８を構成し、インバータユニット５の電子部品１８を周壁８内に収納できるように構成したため、インバータカバー１３を平板状の単純な形状で構成することができる。
【００３２】
また、インバータハウジングの突起部２６〜２８は、インバータハウジングを圧縮機ハウジング２に固定するために必要なボルト挿通用の脚部１６を利用している。このため、脚部１６は、インバータハウジングを固定する機能と、シール部材６の脱落防止の機能とを兼ね備えることができる。また、突起部２６〜２８を設けるための新たな支柱を形成する必要が無く、インバータハウジングの限られた空間を有効利用することができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
図７は、インバータハウジングに対するシール部材６の他の方法による仮組付けを第２の実施形態として示したもので、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第２の実施形態は、冶具３７を用いてシール部材６をインバータハウジングに仮組付けする方法を示している。
【００３４】
冶具３７は、基板３８上に、シール部材６を載せる載置部３９、インバータユニット５の脚部１６の挿通孔１７に挿通する支持ピン４０及びシール部材６の位置決めピン３６を挿入する位置決め部４１を備えている。載置部３９は、シール部材６の形状に合わせて環状に形成され、上端側にシール部材６を載せる載置面４２を有する。
【００３５】
支持ピン４０は、インバータユニット５に形成した脚部１６の位置に合わせて、３箇所に立設されている。また、支持ピン４０の長さは、脚部１６及び放熱ベース１５の挿通孔１７に、インバータカバー１３の挿通孔２５を加えた長さより長くなるように構成されている。
【００３６】
位置決め部４１は、載置部３９及び支持ピン４０より低い高さの突出部で形成され、中央にシール部材６の位置決めピン３６が挿入される位置決め孔４３を有する。また、位置決め部４１は、シール部材６が載置部３９の載置面４２に置かれた時の位置決めピン３６と対応する複数の位置に設置されている。
【００３７】
仮組付けは、シール部材６の位置決めピン３６を冶具３７の位置決め孔４３に合わせて、シール部材６を載置面４２上に載置する。この状態で、位置決めピン３６が位置決め孔４３に嵌合し、シール部材６が位置決めされる。次に、インバータユニット５が、脚部１６の挿通孔１７を冶具３７の支持ピン４０に合わせた状態で、冶具３７に向けて押し込まれる。インバータユニット５は、支持ピン４０に案内されながら下降する。
【００３８】
インバータユニット５の下降中、インバータユニット５の突起部２６〜２８がシール部材６の突出部３３〜３５を下方に弾性変形させながら移動する。このため、突起部２６〜２８が突出部３３〜３５を乗り越えることにより、インバータユニット５の進行方向に対し、突起部２６〜２８と突出部３３〜３５の位置が入れ替わる。
【００３９】
インバータユニット５を冶具３７から抜き出すと、シール部材６はインバータユニット５の突起部２６〜２８に保持され、仮組付けが完了する。仮組付けされたインバータユニット５及びシール部材６は、第１の実施形態と同様に、シール部材６を圧縮機ハウジング２に形成した周壁８の端面１１上に接触させてから、ボルト７により圧縮機ハウジング２に固定される。
【００４０】
第２の実施形態は、冶具３７を用いることにより、シール部材６を冶具３７に載置し、インバータユニット５を押し込むだけで、インバータハウジングとシール部材６との仮組付けを短時間で、簡単に行うことができる。
【００４１】
本願発明は、前記した各実施形態の構成に限定されるものではなく、本願発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、次のように実施することができる。
【００４２】
（１）シール部材６は、リング２９、シールリング３０、３１の３枚重ねで構成したが、シール機能を有し、弾性変形可能な一枚、あるいは複数枚の樹脂製あるいはゴム製の材料で構成することが可能である。
（２）突起部２６〜２８及び突出部３３〜３５は、平板状に形成したが、突起部２６〜２８が突出部３３〜３５を保持できる形態であれば、棒状のように、平板以外の形態で構成しても構わない。
【００４３】
（３）第１及び第２の実施形態では、圧縮機ハウジング２にインバータユニット５の電子部品１８を収容する環状の周壁８を形成したが、インバータカバー１３を有底筒状に形成し、インバータカバー１３の有底筒内に電子部品１８を収容するように構成しても良い。
（４）第２の実施形態において、冶具３７の載置部３９は、シール部材６に合わせて環状に形成したが、２箇所以上の複数個所でシール部材６を支えるように構成しても構わない。
（５）インバータユニット５は、圧縮機ハウジング２の端面側に限らず、圧縮機ハウジング２の周面側の一部に組付けるように構成しても良い。
【００４４】
（６）シール部材６の仮組付け時に、シール部材６の突出部３３〜３５は、インバータハウジングの突起部２６〜２８に緊迫状態で当接するように構成しても良い。この構成では、突起部２６〜２８と突出部３３〜３５との間への異物の咬み込みを防ぎ、圧縮機ハウジング２への固定前のシール部材６をインバータハウジングの所定位置に保持させておくことができる。
（７）インバータハウジングの突起部２６〜２８は、全体を曲面で構成しても良い。このような構成は、突起部２６〜２８の表面を滑らかに形成することができ、シール部材６との接触時に、シール部材６の損傷を防止することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  電動圧縮機
２  圧縮機ハウジング
３  圧縮機構
４  電動モータ
５  インバータユニット
６  シール部材
８  周壁
９  底面
１１、１９  端面
１２、１７、２５  挿通孔
１３  インバータカバー
１４  回路基板
１５  放熱ベース
１６  脚部
１８  電子部品
２０  取付け板
２２  電源入力ポート
２３  保持体
２６、２７、２８  突起部
２９  リング
３０、３１  シールリング
３２  はみ出し部
３３、３４、３５  突出部
３６  位置決めピン
３７  冶具
３８  基板
３９  載置部
４０  支持ピン
４１  位置決め部
４２  載置面
４３  位置決め孔
【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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