CN101542873A - 母线连接构造及逆变器一体型电动压缩机 - Google Patents

母线连接构造及逆变器一体型电动压缩机 Download PDF

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Abstract

本发明提供使漆包线相对于母线的焊接连接变得容易，而提高焊接的精度及可靠性，并且降低焊接作业的工时，高质量且高可靠性的母线连接构造及逆变器一体型电动压缩机。该母线连接构造使线圈的漆包线端部(27A、28A)与形成于母线(33)的外部连接用的弯折面(35)紧贴并将它们焊接连接，其中，在母线(33)的弯折面(35)的底根部的内侧贯穿设置有让漆包线(27、28)的端部(27A、28A)穿过的贯通孔(36、46)，漆包线(27、28)的端部(27A、28A)穿过贯通孔(36、46)而相对于弯折面(35)的焊点(35A)定位，并焊接连接于弯折面(35)。

Description

母线连接构造及逆变器一体型电动压缩机
技术领域
本发明涉及将漆包线的端部焊接连接于母线的母线连接构造及使用该母线连接构造的逆变器一体型电动压缩机。
背景技术
近年来，作为用于车辆用空气调节装置的压缩机，实际上提供了一种逆变器一体型电动压缩机，其构成：在电动压缩机的壳体外周上设置逆变器收容部，在该逆变器收容部内组装有将直流电转换为三相交流电并向电动机供给的逆变器装置。
在上述逆变器一体型电动压缩机中，为了逆变器装置的配线连接而使用了一种组合母线，其利用作为绝缘材料的树脂的嵌入树脂成型而将多条母线一体化(例如参照专利文献1)。
另外，为了获得电噪声而将多个线圈(电感器、电容器等)连接于这些组合母线。
一般作为连接母线与线圈的漆包线的方法而言，使用以下方法等：(1)设置带圆孔的端子以利用螺丝、螺母固定的方法；(2)利用微电阻焊接来焊接的方法，但是，考虑到可靠性或降低制造工时的方面，则(2)的微电阻焊接一方比较有利。
另一方面，专利文献2中作为接电箱的母线构造，公开了以下母线连接构造，即，为将构成跨接线的绝缘电线的两端连接于母线的规定图案部，在规定图案部上形成用于让跨接线的芯线端部插入的插入孔，或者在芯线端部的外周面上形成与母线抵接的扁平面，而将母线与跨接线激光焊接。
专利文献1：日本特开2004-190547号公报
专利文献2：日本特开平11-220823号公报
然而，为了相对于母线的外部连接用的平坦弯折面而微电阻焊接线圈的漆包线端部，需要使圆棒状的漆包线端部相对于平坦的弯折面在空中接触固定并焊接。
但是，由于从线圈伸出的漆包线端部在空中无法固定而发生摇晃，所以难以使其相对于上述弯折面的焊点准确地定位及紧贴，且存在焊接的精度降低和可靠性降低的问题。于是，虽然考虑到使用固定漆包线端部的焊接夹具等，不过这样增加了焊接工时，降低了生产性，因此，并不是优选的。另外，专利文献2中记载的母线连接构造，在焊接时，必不可少的是跨接线的加工及用于保持固定其的机构。
发明内容
本发明是鉴于上述实际状况而作成的，其目的在于，提供使漆包线相对于母线的焊接连接变得容易，而提高焊接的精度及可靠性，并且降低焊接作业的工时，高质量且高可靠性的母线连接构造及逆变器一体型电动压缩机。
为了解决上述的问题，本发明的母线连接构造和逆变器一体型电动压缩机采用了下述机构。
即，本发明第一实施方式涉及的母线连接构造，其使线圈的漆包线端部与形成于母线的外部连接用的弯折面紧贴并将它们焊接连接，其中，在上述母线的上述弯折面的底根部的内侧贯穿设有让上述漆包线的端部穿过的贯通孔，上述漆包线的端部穿过上述贯通孔而相对于上述弯折面的焊点定位，并焊接连接于上述弯折面。
根据本发明的第一实施方式，在将漆包线的端部焊接连接于母线上形成的弯折面时，使漆包线的端部穿过在弯折面的底根部的内侧贯穿设置的贯通孔，从而使漆包线的端部相对于弯折面的焊点紧贴且定位，在该状态下，可以将漆包线的端部焊接连接于弯折面。因此，焊接时的漆包线端部的定位变得容易，可以提高焊接精度及可靠性，并且可以降低焊接时的工时。因此，对于母线的连接构造而言，可以实现生产性和产品质量的提高及成本的降低。
另外，本发明第二实施方式的母线连接构造为上述的母线连接构造，其中，在上述母线上设置将上述线圈的漆包线两端焊接连接的一对上述弯折面，且该一对弯折面朝向相同方向而设置。
根据本发明第二实施方式，由于焊接连接线圈的漆包线两端的一对弯折面设成朝向相同方向，所以可以简化焊接机侧的构造，并且即便在使焊接机移动的情况下，也可以使其移动变得单一。因此，可以使焊接作业高效并提高生产性。
另外，本发明第三实施方式的母线连接构造为上述的任一项中的母线连接构造中，其中，在上述母线上连接多个上述线圈，焊接连接于上述线圈的漆包线两端的上述一对弯折面设于上述母线的多个位置，设于该多个位置的上述一对弯折面相互朝向相同方向而设置。
根据本发明的第三实施方式，由于焊接连接多个线圈的漆包线的弯折面设于母线的多个位置，并且这些弯折面设成全部朝向相同方向，所以仅通过使焊接机在X-Y方向上移动，即可以将漆包线的端部相对于被设于多个位置的一对弯折面而焊接。因此，可以尽可能地缩短焊接时间以使焊接作业高效，提高生产性。
另外，本发明第四实施方式的母线连接构造为上述的任一项中的母线连接构造，其中，上述贯通孔被设为，远离弯折面的部分的直径大而越接近弯折面的底根部越呈尖端细的形状。
根据本发明的第四实施方式，由于贯通孔呈远离弯折面的部分直径大而越接近弯折面的底根部越呈尖端细的形状，所以可以利用大径部容易进行将漆包线端部向贯通孔的贯通作业，并且使漆包线向尖细部侧移动，可以确保相对于焊点的定位精度。因此，可以简化焊接作业，提高生产性，并且可以确保焊接的精度和可靠性。
另外，本发明第五实施方式涉及的逆变器一体型电动压缩机，其在收容电动压缩机的壳体的外周上设有逆变器收容部，将直流电转换为三相交流电且向电动机供给的逆变器装置组装于该逆变器收容部，其中，在上述逆变器装置上设有通过绝缘件而将形成该逆变器装置的配线的多条母线一体化了的组合母线、与所述母线焊接连接的至少一个以上的线圈，上述母线和上述线圈的漆包线的焊接构造是上述的任一项中的母线连接构造。
根据本发明的第五实施方式，在组装逆变器装置时，形成设置的逆变器装置的配线的组合母线和至少一个以上的线圈之间的焊接连接，采用本发明第一至第四方式的母线连接构造，因此，可以提高母线和漆包线端部之间的焊接精度和可靠性。因此，可以以低成本制造高质量且高可靠性的逆变器一体型电动压缩机。
根据本发明的母线连接构造，在焊接时，相对于母线的外部连接用的弯折面的线圈的漆包线端部的定位变得容易，可以提高焊接的精度和可靠性，并且可以降低焊接时的工时，因此，可以实现生产性的提高和产品质量的提高并且降低成本。
另外，根据本发明的逆变器一体型电动压缩机，可以提高逆变器装置的配线的母线和线圈的漆包线的焊接连接的精度和可靠性，并且通过焊接时的工时降低和焊接作业的高效，可以提高生产性，所以可以以低成本制造高质量且高可靠性的逆变器一体型电动压缩机。
附图说明
图1是本发明第一实施方式涉及的逆变器一体型电动压缩机的外观侧视图。
图2是图1所示的逆变器一体型电动压缩机的分解立体图。
图3是本发明第一实施方式涉及的母线与线圈的漆包线的连接部的俯视图。
图4是图3所示的母线与线圈的漆包线的连接部的局部放大立体图。
图5是本发明第二实施方式涉及的母线与线圈的漆包线的连接部的局部放大俯视图。
附图标号说明：
1   逆变器一体型电动压缩机
2   壳体
11  逆变器收容部
17  电感器(线圈)
18  逆变器装置
23  组合母线
26  电容器(线圈)
27、28 漆包线
27A、28A 漆包线端部
33  母线
34  外部连接部
35  弯折面
35A 焊点
36、46  贯通孔
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明涉及的实施方式。
[第一实施方式]
下面，基于图1至图4说明本发明第一实施方式。
图1中表示了本发明第一实施方式涉及的逆变器一体型电动压缩机1的外观侧视图。逆变器一体型电动压缩机1具有构成其外壳的壳体2。壳体2经由螺栓5一体地紧固并固定马达壳体3和压缩机壳体4而构成，其中，马达壳体3收容未图示的电动机，压缩机壳体4收容未图示的压缩机。该马达壳体3和压缩机壳体4采用铝铸造而制成。
收容并设置在马达壳体3和压缩机壳体4内的未图示的电动机和压缩机经由马达轴而连接，并且利用电动机的旋转驱动压缩机。马达壳体3的后端侧(图1右侧)设置有吸入口6，从该吸入口6被吸入到马达壳体3内的低压冷媒气体流过电动机的周围，然后被吸入到压缩机中并将其压缩。被压缩机压缩的高温高压的冷媒气体，排出到压缩机壳体4内，然后从设置于压缩机壳体4的前端侧(图1左侧)的排出口7排到外部。
在壳体2上，在马达壳体3的后端侧(图1右侧)的下部及压缩机壳体4的前端侧(图1左侧)的下部的两个位置上与在压缩机壳体4的上部侧一个位置上，分别设置有安装脚8A、8B、8C。逆变器一体型电动压缩机1经由这些安装脚8A、8B、8C利用螺栓等固定设置于悬臂型托架，以此搭载于车辆，其中，该悬臂型托架设置于未图示的车辆行驶用原动机的侧壁等。
另外，在马达壳体3的外周面上且在其上部，一体形成有箱形状的逆变器收容部11。如图2所示，逆变器收容部11具有由上面敞开且规定高度的四周壁合围而成的箱构造。在逆变器收容部11的侧面设有两个电力电缆取出口12，并且在逆变器收容部11的内部设有马达端子安装孔13和金属板用散热面14，除此之外，还设有连接未图示的电力电缆的直流电用P-N端子、金属板用设置凸起部及CPU基板用设置凸起部等。另外，在逆变器收容部11中收容设置有下述部件，即安装于马达端子安装孔13的马达端子15、高电容电容器16、电感器17及逆变器装置18等，其上面构成为利用螺纹固定将盖部件19覆盖其上。
如图2所示，逆变器装置18具备：与逆变器收容部11的散热面14接触且四角被固定设置于凸起部等的作为散热片发挥作用的铝合金制的金属板20；安装有使设置在该金属板20上的未图示的电力用半导体开关元件(以下称为IGBT；Insulated Gate Bipolar Transistor)动作的功率系统控制电路，并设于金属板20上的凸起部的功率基板21；安装具有CPU等以低电压进行动作的元件的电路，且四角固定设置于凸起部等的CPU基板22；以及具有形成逆变器装置18配线的多个母线，并利用嵌入成型将各母线用绝缘材料的树脂一体化了的组合母线23。
组合母线23将用于连接未图示的IGBT和直流电的P-N端子的P-N母线，与用于连接IGB和马达端子15的U-V-W母线等多条母线利用嵌入树脂24，一体形成，从而形成为单个制品。该组合母线23构成为与直流电的P-N端子及马达端子15相对向的L字形状，并沿着功率基板21的邻接的两个边，利用螺钉25而一体固定于功率基板21。
另外，组合母线23如上所述形成电源线，如图3所示，形成其接地线的母线33为了采集电噪声，利用微电阻焊接将逆变器17和电容器26等线圈的漆包线27、28的两端部焊接连接在一起。
如图4所示，在母线33中的外部连接部34的端部上形成有向上方弯折的弯折面35，漆包线27、28的端部27A、27B定位并焊接于该弯折面35的内面侧的焊点35A。
在上述外部连接部34上，在弯折面35的底根部的内侧贯穿设有让漆包线27、28的端部27A、28A穿过的贯通孔36，通过将漆包线27、28的端部27A、28A穿过该贯通孔36，而将该端部27A、28A相对于弯折面35的内面侧的焊点35A定位并紧贴。
另外，图3中，对于母线33的外部连接部34而言，在母线33的右侧端部设有用于逆变器17的一对外部连接部34，在左侧端部设有用于电容器26的一对外部连接部34。对于这些设置于多个位置的外部连接部34的弯折面35而言，其焊接面、即弯折面的内表面设置成全部朝向相同方向(本实施方式中，图3中的上侧方向)。
根据以上说明构造，本实施方式起到以下的作用效果。
当将逆变器装置18组装设置于逆变器收容部11时，在金属板20上辅助组装了未图示的IGBT、功率基板21等的状态下，将金属板20组装并固定设置在散热面14上。这里，将组合母线23一体地固定在功率基板21上，并预先将设置在逆变器收容部11内的逆变器17、电容器26等线圈相对于该组合母线23的母线33而焊接连接在一起。
如图3及图4所示，该焊接连接时，使构成逆变器17、电容器26等线圈的漆包线27、28的端部27A、28A穿过设置于母线33的外部连接部34的贯通孔36。因此，形成为如下状态，即漆包线27、28的端部27A、28A恰好与作为焊接面的弯折面35的焊点35A紧贴从而定位。因而，在该状态下使未图示的焊接机移动，利用微电阻焊接等将漆包线27、28的端部27A、28B相对于母线33的弯折面35焊接，从而可以准确且可靠地将上述线圈的漆包线27、28相对于母线33的规定焊点35A焊接连接。
如上所述，由于可以准确且容易地将漆包线27、28的端部27A、28A相对于母线33的规定焊点35A定位，所以可以提高两者之间的焊接精度和可靠性，并且可以降低焊接时的工时。
因此，可以实现提高生产性和产品质量并降低成本，可以以低成本制造高质量且高可靠性的逆变器一体型电动压缩机1。
另外，将焊接连接一个线圈的漆包线27或者28的端部27A、28A的母线33侧的一对弯折面35及焊接连接多个线圈的漆包线27、28的端部27A、28A的母线33侧的多个位置上设置的一对弯折面35，设置成全部朝向相同方向。因此，可以简化焊接机侧的构造，并且即便在移动焊接机的情况下，也可以使其仅在X-Y方向上移动而焊接多个位置，可以使移动单一化。由此，可以尽可能缩短焊接时间以提高焊接作业效率，可以提高生产性。另外，关于封装的限制方面，即便是在必须将多个线圈分离配置的情况下，也可以轻易地应对。
[第二实施方式]
接下来，根据图5说明本发明的第二实施方式。
本实施方式相对于上述的第一实施方式，在设置于母线33的外部连接部34的贯通孔的构造方面不同。至于其他方面与第一实施方式相同，因此省略其说明。
如图5所示，本实施方式的贯通孔46的形状呈远离弯折面35的部分直径大而越靠近弯折面35的底根部则越呈尖端细的变形性状。
如上所述，贯通孔46采用远离弯折面35的部分直径大而越靠近弯折面35的底根部则越呈尖端细的形状，从而，在使漆包线27、28的端部27A、28A穿过贯通孔46时，由于从大径部插入可以使贯通作业变得容易。另外，通过使穿过贯通孔46的漆包线27、28的端部27A、28A向尖细部一侧移动，可以自动地相对于弯折面35的焊点35A进行定位，从而可以确保其精度。由此，可以进一步简化焊接作业，提高生产性，并且可以确保焊接精度和可靠性。
另外，本发明不限于上述各实施方式涉及的发明，在不脱离其宗旨的范围内可以适当变形。例如，母线33与漆包线27、28的焊接是母线33在铜上镀锡的构造、漆包线27、28采用对铜线实施涂漆的构造，如果可以焊接这两者，则不限于微电阻焊接，也可以是其他焊接。

Claims (5)

1、一种母线连接构造，其使线圈的漆包线端部与形成于母线的外部连接用的弯折面紧贴并将它们焊接连接，其中，
在所述母线的所述弯折面的底根部的内侧贯穿设有让所述漆包线的端部穿过的贯通孔，
所述漆包线的端部穿过所述贯通孔而相对于所述弯折面的焊点定位，并焊接连接于所述弯折面。
2、根据权利要求1所述的母线连接构造，其中，
在所述母线上设置将所述线圈的漆包线两端焊接连接的一对所述弯折面，且该一对弯折面朝向相同方向而设置。
3、根据权利要求1或2所述的母线连接构造，其中，
在所述母线上连接多个所述线圈，
焊接连接所述线圈的漆包线两端的一对所述弯折面设于所述母线的多个位置，且该设于多个位置的一对所述弯折面相互朝向相同方向而设置。
4、根据权利要求1～3中任一项所述的母线连接构造，其中，
所述贯通孔被设为，远离弯折面的部分的直径大而越接近弯折面的底根部越呈尖端细的形状。
5、一种逆变器一体型电动压缩机，其在收容电动压缩机的壳体的外周上设有逆变器收容部，将直流电转换为三相交流电且向电动机供电的逆变器装置组装于该逆变器收容部，其中，
在所述逆变器装置上设有：通过绝缘件而将形成该逆变器装置的配线的多条母线一体化了的组合母线、与所述母线焊接连接的至少一个以上的线圈，
所述母线和所述线圈的漆包线的焊接构造是权利要求1～4中任一项所述的母线连接构造。
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