(57)【要約】【課題】電動コンプレッサにおける電動モータの駆動回路の収納部分を簡便な構成で外力から保護する。【解決手段】圧縮機構３やそのロータ３ｅを回転させる電動モータ５を収容したハウジング７に取り付けたインバータケース１１の回路収容部１１ｂに、電動モータ５を駆動させるインバータ回路９を収容し、回路収容部１１ｂの開口をキャップ１１ｅで閉塞する。また、キャップ１１ｅに一体形成される緩衝部材１１ｉを、複数のリブ１１ｊを組み合わせて網目状としたカバー部１１ｌと、一部のリブ１１ｊに連なる複数の接続部１１ｋとで構成する。これらの接続部１１ｋによりカバー部１１ｌをキャップ１１ｅの外周部１１ｆに接続することで、キャップ１１ｅの天面１１ｇのうち、回路収容部１１ｂのインバータ回路９における高電圧部品の配置部分９ｃに対応する部分をカバー部１１ｌにより覆う。【選択図】図１
2016205191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の圧縮機構（３）を電動モータ（５）で駆動する電動コンプレッサ（１）において、
前記電動モータ（５）の駆動回路（９）が収容された回路ハウジング（１１ｂ）と、
前記回路ハウジング（１１ｂ）の開口（１１ｄ）を閉塞するキャップ（１１ｅ）と、
前記キャップ（１１ｅ）と一体形成された緩衝部材（１１ｉ）とを備えており、
前記緩衝部材（１１ｉ）は、複数の連結部（１１ｋ）を介して前記外周部（１１ｆ）に接続され、前記キャップ（１１ｅ）の天面（１１ｇ）から間隔をおいて配置されたカバー部（１１ｌ）を有している、
ことを特徴とする電動コンプレッサ（１）。
【請求項２】
前記カバー部（１１ｌ）は、前記回路ハウジング（１１ｂ）における前記駆動回路（９）の高電圧部品（９ｄ，９ｅ，９ｆ）の配置部分（９ｃ）を前記キャップ（１１ｅ）の天面（１１ｇ）越しに覆う形状で形成されており、前記緩衝部材（１１ｉ）は、前記回路ハウジング（１１ｂ）における前記高電圧部品（９ｄ，９ｅ，９ｆ）の非配置部分に対応する部分に、前記天面（１１ｇ）を露出させる開放部（１１ｍ）を有していることを特徴とする請求項１記載の電動コンプレッサ。
【請求項３】
前記各連結部（１１ｋ）は、前記外周部（１１ｆ）の周方向に間隔をおいて該外周部（１１ｆ）に接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電動コンプレッサ（１）。
【請求項４】
前記天面（１１ｇ）は、前記外周部（１１ｆ）を構成する複数の辺のうち互いに直交する２つの辺（１１ｏ，１１ｐ）にそれぞれ沿った方向のうち一方の方向を長手方向（Ｘ）としており、前記カバー部（１１ｌ）は、前記長手方向（Ｘ）の全長に亘って該長手方向（Ｘ）と直交する方向（Ｙ）に開口した開口部（１１ｎ）を、前記天面（１１ｇ）との間に有していることを特徴とする請求項３記載の電動コンプレッサ（１）。
【請求項５】
前記カバー部（１１ｌ）は、前記各連結部（１１ｋ）にそれぞれ連なる複数のリブ（１１ｊ）を組み合わせて網目状に形成されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の電動コンプレッサ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を圧縮する冷凍サイクル用のコンプレッサに係り、特に、電動モータを動力源とする電動コンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルに用いるコンプレッサは、低温低圧の冷媒を吸入し、圧縮により高温高圧とした冷媒を吐出する。コンプレッサの中には、冷媒の圧縮機構の動力源として電動モータを有する電動コンプレッサがあり、電動コンプレッサでは、インバータにより電源からの直流電力を交流に変換して電動モータに供給する駆動回路が設けられる。
【０００３】
インバータは、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor 、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）やＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 、電界効果トランジスタ）等の電力用スイッチング素子を有しており、回路基板に端子を半田付けして実装されている。
【０００４】
電力用スイッチング素子を実装した回路基板は、電動コンプレッサのハウジング内の圧縮機構や電動モータを収容する空間とは仕切られた別空間を構成するケーシングに収容され、さらに、外力から素子を保護するカバー部材をケーシングに密着させて取り付ける（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８５０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した電動コンプレッサでは、ケーシングにカバー部材を取り付けるものであるため、部品及び取付構造の複雑化を招き生産性が低下する。また、カバー部材がケーシングに密着しているので、カバー部材が変形するような大きい外力が加わった際に密着したケーシングが一緒に変形し、ケーシング内の電力用スイッチング素子等の高電圧系の素子に接触して漏電を起こす可能性がある。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、電動コンプレッサにおける電動モータの駆動回路の収納部分を簡便な構成で外力から保護することができる電動コンプレッサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の電動コンプレッサは、
冷媒の圧縮機構を電動モータで駆動する電動コンプレッサにおいて、
前記電動モータの駆動回路が収容された回路ハウジングと、
前記回路ハウジングの開口を閉塞するキャップと、
前記キャップと一体形成された緩衝部材とを備えており、
前記緩衝部材は、複数の連結部を介して前記外周部に接続され、前記キャップの天面から間隔をおいて配置された網目状のカバー部を有している、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回路ハウジングの開口を閉塞するキャップの天面に向かう外力が発生すると、その外力はキャップの天面でなく、キャップの天面から間隔をおいて配置された緩衝部材のカバー部に対してまず加わる。
【００１０】
緩衝部材に加わった外力はカバー部の変形によって緩衝され、キャップの天面に加わりにくくなる。
【００１１】
このため、外力が加わってキャップの天面が変形し、キャップによって開口が閉塞された回路ハウジング内に収容された電動モータの駆動回路に設けられた、電力用スイッチング素子等の高電圧系の素子に変形したキャップが接触して漏電を起こす可能性を減らすことができる。
【００１２】
これにより、部品及び取付構造の複雑化を招いて生産性を低下させることなく、電動コンプレッサにおける電動モータの駆動回路の収納部分を簡便な構成で外力から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動コンプレッサを示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の電動コンプレッサをＩ−Ｉ線で切断した正断面図である。
【図２】図１（ｂ）に示すインバータケース及びキャップの斜視図である。
【図３】図１（ｂ）のキャップを示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のキャップのＩＩ−ＩＩ線矢視図である。
【図４】外部の衝突物が回路収容部のキャップに衝突した場合の図１（ｂ）の電動コンプレッサの状態を示す正断面図である。
【図５】一般的な構成の回路収容部のキャップに外部の衝突物が衝突した場合の状態を示す電動コンプレッサの正断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る電動コンプレッサを示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の電動コンプレッサをＩ−Ｉ線で切断した正断面図である。また、図２は図１（ｂ）に示すインバータケース及びキャップの斜視図である。
【００１５】
図１（ｂ）に示す本実施形態の電動コンプレッサ１は、圧縮機構３及び電動モータ５の他、これらが収容されるハウジング７と、電動モータ５の駆動回路であるインバータ回路９（請求項中の駆動回路に相当）が収容されるインバータケース１１とを有している。
【００１６】
圧縮機構３は、一対のサイドブロック３ａ，３ｂと、これらによって挟持されたシリンダブロック３ｃと、シリンダブロック３ｃの内部に形成された楕円形のシリンダ室３ｄに収容した円柱状のロータ３ｅとを有している。ロータ３ｅの周面には、複数のベーン（図示せず）が出没可能に支持されている。
【００１７】
ロータ３ｅが電動モータ５によりシリンダ室３ｄ内で回転されると、ロータ３ｅの各ベーンがシリンダ室３ｄの内周面に倣って出没し、ロータ３ｅと隣り合う２つのベーンとシリンダ室３ｄとで構成される空間の容積が変化する。そして、空間の容積が増加する間に、サイドブロック３ａに形成した吸入口（図示せず）を通じて低圧の冷媒が吸入され、吸入された冷媒が、空間の容積の減少に伴い圧縮される。圧縮された高圧の冷媒は、サイドブロック３ｂに形成した吐出口（図示せず）から吐出される。
【００１８】
ハウジング７は、一端が閉塞された円筒状を呈している。このハウジング７には圧縮機構３が収容されており、収容された圧縮機構３によりハウジング７の内部は、サイドブロック３ｂが露出する閉塞側の密閉された吐出室７ａと、サイドブロック３ａが露出する開口側の吸入室７ｂとに仕切られている。吸入室７ｂには電動モータ５が収容されており、吸入室７ｂは、ハウジング７の開口７ｃに取り付けたインバータケース１１によって密閉されている。
【００１９】
インバータケース１１は、例えばアルミダイカスト材で形成されている。そして、インバータケース１１は、ハウジング７の開口７ｃを塞いで吸入室７ｂを密閉する蓋部１１ａと、蓋部１１ａが密閉した吸入室７ｂ（ハウジング７）の外側に配置されてインバータ回路９が収容される回路収容部１１ｂ（請求項中の回路ハウジングに相当）とを、仕切壁１１ｃによって仕切って構成されている。
【００２０】
回路収容部１１ｂは、仕切壁１１ｃを底部とする有底の円筒状を呈している。仕切壁１１ｃの周縁部には回路収容部１１ｂに向けて複数の取付ボス（図示せず）が立設されており、回路収容部１１ｂにおける各取付ボスの内側の部分に、インバータ回路９の回路基板９ａがねじ止め固定される。
【００２１】
回路基板９ａには、インバータ回路９を構成するＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の電力用スイッチング素子９ｂが実装されており、その筐体は、放熱効率を向上させるために、仕切壁１１ｃの回路収容部１１ｂ側の面に面接触されている。回路収容部１１ｂは、その開口１１ｄに取り付けたキャップ１１ｅによって密閉される。
【００２２】
キャップ１１ｅは、回路収容部１１ｂの開口１１ｄに沿ってインバータケース１１に連なる外周部１１ｆと、外周部１１ｆに連なり開口１１ｄを覆う天面１１ｇとを有している。図１（ａ）に示すように、天面１１ｇの外周部１１ｆ寄りの箇所に設けられた複数の取付ボス１１ｈに挿通したボルト（図示せず）を回路収容部１１ｂの不図示の取付ボスに取り付けることで、図２に示すように、キャップ１１ｅがインバータケース１１に取り付けられる。
【００２３】
また、キャップ１１ｅには緩衝部材１１ｉが一体形成されている。緩衝部材１１ｉは、複数のリブ１１ｊを組み合わせた網目状のカバー部１１ｌを有している。カバー部１１ｌは、図１（ａ）に示すように、一部のリブ１１ｊに連なる連結部１１ｋをキャップ１１ｅの外周部１１ｆに接続することで、キャップ１１ｅの天面１１ｇから間隔をおいて配置されている。
【００２４】
このカバー部１１ｌは、回路収容部１１ｂのインバータ回路９における高電圧部品の配置部分９ｃに対応するレイアウト及び全体形状を有しており、高電圧部品の配置部分９ｃを天面１１ｇ越しに覆う。言い換えると、カバー部１１ｌは、高電圧部品の配置部分９ｃを除く部分について、天面１１ｇの対応する部分を露出させる開放部１１ｍを有している。
【００２５】
なお、インバータ回路９の高電圧部品は、例えば、スイッチング素子９ｂで構成されたインバータの上アーム９ｄや、不図示のバッテリからの電力が入力される電力入力部９ｅ、インバータ回路９で直交変換した三相交流電力を電動モータ５に出力する電力出力部９ｆ等を含んでいる。
【００２６】
さらに、カバー部１１ｌは、図１（ｂ）に示すように、天面１１ｇとの間に開口部１１ｎを有している。この開口部１１ｎは、図２に示すように、天面１１ｇの長手方向Ｘの全長に亘って、長手方向Ｘと直交する方向Ｙに開口している。
【００２７】
図３（ａ）はキャップ１１ｅの側面図、図３（ｂ）は（ａ）のキャップ１１ｅのＩＩ−ＩＩ線矢視図である。ここで、天面１１ｇの長手方向Ｘ及びその直交方向Ｙとは、図３（ｂ）に示すように、キャップ１１ｅの外周部１１ｆを構成する複数の辺のうち互いに直交する２つの辺１１ｏ，１１ｐにそれぞれ沿った方向である。
【００２８】
図３（ａ）に示すように外周部１１ｆにカバー部１１ｌを接続する各連結部１１ｋは、図３（ｂ）に示すように、直交方向Ｙにおける一方側に偏った箇所で外周部１１ｆにそれぞれ接続されている。これにより、開口部１１ｎを長手方向Ｘの全長に亘って直交方向Ｙに開口させている。
【００２９】
このように構成することで、カバー部１１ｌをキャップ１１ｅと共にダイカスト成形によって形成する場合に、開口部１１ｎから直交方向Ｙに出し入れする金型によりカバー部１１ｌを１つの金型（図示せず）で成形することができ、また、金型の移動ストロークをより短くすることができる。
【００３０】
なお、隣り合う２つの連結部１１ｋ，１１ｋは、外周部１１ｆの周方向に間隔をおいた箇所にそれぞれ接続されている。
【００３１】
以上に説明した本実施形態の電動コンプレッサ１では、外部からの衝突物Ａがキャップ１１ｅに向かって移動してきた際に、図４に示すように、キャップ１１ｅの天面１１ｇよりも手前に配置された緩衝部材１１ｉのカバー部１１ｌに衝突物Ａが衝突する。
【００３２】
ここで、カバー部１１ｌは可撓性を有しており、また、天面１１ｇから間隔をおいて配置されていることから、衝突物Ａが衝突したカバー部１１ｌは天面１１ｇとの間隔内で変形する。しかし、衝突物Ａが衝突した衝撃はカバー部１１ｌにより緩衝されて天面１１ｇに伝わるので、伝わった衝撃によって天面１１ｇが変形することはない。このため、回路収容部１１ｂ内のインバータ回路９の電力用スイッチング素子９ｂ等に変形した天面１１ｇが接触して漏電を起こすこともない。
【００３３】
一方、キャップ１１ｅに緩衝部材１１ｉが存在しない一般的な電動コンプレッサの場合は、図５の正断面図に示すように、衝突物Ａがキャップ１１ｅの天面１１ｇに直接衝突するので、衝突の衝撃により天面１１ｇが変形する。これにより、回路収容部１１ｂ内のインバータ回路９の電力用スイッチング素子９ｂ等に変形した天面１１ｇが接触して漏電を起こす可能性がある。
【００３４】
したがって、本実施形態の電動コンプレッサ１のように、キャップ１１ｅの天面１１ｇのうち、回路収容部１１ｂのインバータ回路９における高電圧部品の配置部分９ｃに対応する部分を、緩衝部材１１ｉのカバー部１１ｌで覆うことで、外部の衝突物Ａがキャップ１１ｅに向かってきた場合の衝撃をカバー部１１ｌで和らげることができる。
【００３５】
そして、衝突物Ａの衝突によるキャップ１１ｅの天面１１ｇの変形を抑制し、天面１１ｇの変形により回路収容部１１ｂ内のインバータ回路９の電力用スイッチング素子９ｂ等が漏電を起こす可能性を減らすことができる。
【００３６】
しかも、緩衝部材１１ｉをキャップ１１ｅに一体形成したことから、キャップ１１ｅの天面１１ｇを緩衝部材１１ｉのカバー部１１ｌで保護するのに当たり、電動コンプレッサ１の部品及び取付構造の複雑化を招いて生産性が低下するのを防ぎ、回路収容部１１ｂ内のインバータ回路９の電力用スイッチング素子９ｂ等を簡便な構成で外力から保護することができる。
【００３７】
また、本実施形態の電動コンプレッサ１では、緩衝部材１１ｉのカバー部１１ｌをキャップ１１ｅに接続する複数の連結部１１ｋ，１１ｋ同士を、外周部１１ｆの周方向に間隔をおいて配置するようにした。このため、緩衝部材１１ｉとキャップ１１ｅの天面１１ｇとの間に画成される空間の通気性が高まる。
【００３８】
さらに、本実施形態の電動コンプレッサ１では、緩衝部材１１ｉのカバー部１１ｌに開放部１１ｍを持たせた。このため、回路収容部１１ｂ内のインバータ回路９のうち高電圧部品の配置部分９ｃを除く部分について、天面１１ｇの対応する部分が開放部１１ｍを通じてカバー部１１ｌの外側に露出する。
【００３９】
このため、インバータ回路９の特に高電圧部品において発生した熱が天面１１ｇを通じてキャップ１１ｅの外側に放射されるのを、カバー部材１１ｌ（緩衝部材１１ｉ）が妨げないようにすることができる。
【００４０】
なお、緩衝部材１１ｉのカバー部１１ｌは平板状に形成してもよいが、本実施形態のように、複数のリブ１１ｊを組み合わせてカバー部１１ｌを網目状に形成すれば、キャップ１１ｅの天面１１ｇをカバー部１１ｌの網目部分に露出させて通気性を良くし、インバータ回路９で発生した熱の放熱性を高めることができる。
【００４１】
また、本実施形態では、シリンダ室３ｄ内でロータ３ｅを回転させるベーンロータリー式の圧縮機構３を有する電動コンプレッサ１に本発明を適用した場合を例に取って説明した。しかし、本発明は、例えば、可動スクロールを固定スクロールに対して回転させて気体を圧縮するスクロール方式のコンプレッサ等、圧縮機構の回転体を回転させる電動モータの駆動回路を回路ハウジングに収容してその開口をキャップにより閉塞する電動コンプレッサに広く適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、冷媒の圧縮機構を電動モータで駆動する電動コンプレッサにおいて利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  電動コンプレッサ
３  圧縮機構
３ａ，３ｂ  サイドブロック
３ｃ  シリンダブロック
３ｄ  シリンダ室
３ｅ  ロータ
５  電動モータ
７  ハウジング
７ａ  吐出室
７ｂ  吸入室
７ｃ  ハウジング開口
９  インバータ回路（駆動回路）
９ａ  回路基板
９ｂ  電力用スイッチング素子
９ｃ  インバータ回路の高電圧部品配置部分
９ｄ  インバータ上アーム
９ｅ  電力入力部
９ｆ  電力出力部
１１  インバータケース
１１ａ  蓋部
１１ｂ  回路収容部（回路ハウジング）
１１ｃ  仕切壁
１１ｄ  回路収容部開口
１１ｅ  キャップ
１１ｆ  キャップ外周部
１１ｇ  キャップ天面
１１ｈ  取付ボス
１１ｉ  緩衝部材
１１ｊ  リブ
１１ｋ  連結部
１１ｌ  カバー部
１１ｍ  開放部
１１ｎ  開口部
１１ｏ，１１ｐ  キャップ外周部の辺
Ａ  衝突物
Ｘ  天面長手方向
Ｙ  長手方向の直交方向
【図１】
2016205191.tif 000003
【図２】
2016205191.tif 000004
【図３】
2016205191.tif 000005
【図４】
2016205191.tif 000006
【図５】
2016205191.tif 000007