CN102203419A - 逆变器一体型电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种逆变器一体型电动压缩机，其电连接部的接合强度和接合可靠性优异。该逆变器一体型电动压缩机内置有电动机且包括逆变器的电动机驱动电路被压缩机外壳围住，其特征是，在电动机驱动电路内设有母线接合部，该母线接合部通过使母线彼此接合而实现电连接，该母线接合部处的母线中的至少一方的前端部被分割成多个接合用小片部。

Description

逆变器一体型电动压缩机
技术领域
本发明涉及一种逆变器一体型电动压缩机，在压缩机内组装有包括逆变器的电动机驱动电路，特别地，涉及一种能实现将IPM这样的对热应力较弱的电子零件组装于电动机驱动电路时的作业性提高的逆变器一体型电动压缩机。
背景技术
作为在压缩机内安装有包括逆变器的电动机驱动电路的逆变器一体型电动压缩机的结构，已知有一种将电动机驱动电路用绝缘用树脂涂覆材覆盖，此外将电动机驱动电路、导线、连接端子配置于被金属板围住的封闭空间内的结构(例如，专利文献1)。在该压缩机的电动机驱动电路内使用有具有逆变器功能的如IPM(Intelligent Power Module：智能功率模块)这样不耐热的电子零件。
另外，在构成电路的构件彼此接合而成的接合结构体中，已知有接合部具有多个接合部位的接合结构体(例如，专利文献2)。在这样的接合结构体中，由于在接合部设有多个接合部位，从而能确保接合部的接合强度。
专利文献1：日本专利特开2008-202564号公报
专利文献2：日本专利特开2004-185953号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1所记载的逆变器一体型电动压缩机中，能在电连接部位使用母线等端子。在这种情况下，作为连接端子彼此的方法，考虑利用螺栓、螺钉连接的方法，利用焊接的方法，但在对安装有零件的空间存在限制的情况下，有时不得不进行焊接。
然而，由于逆变器一体型电动压缩机与一般的压缩机相比，其通电的电流较大，因此，在压缩机运转时，当接合部的接触电阻较高时，接合部的发热可能会对各种设备带来不良影响。另外，在压缩机用于车辆空调装置、安装于车用发动机这样的情况下，需在接合部确保能经得住振动、发动机室这样的严酷的高温环境的接合强度和接合可靠性。
因此，本发明的技术问题着眼于上述问题点，其目的在于提供一种电连接部的接合强度和接合可靠性优异的逆变器一体型电动压缩机。
解决技术问题所采用的技术方案
为解决上述技术问题，本发明的逆变器一体型电动压缩机内置有电动机、且包括逆变器的电动机驱动电路设于被压缩机外壳围住的收容空间内，其特征是，在上述电动机驱动电路内设有母线接合部，该母线接合部通过使母线彼此接合而实现电连接，该母线接合部处的母线中的至少一方的前端部被分割成多个接合用小片部。
在本发明的逆变器一体型电动压缩机中，由于母线彼此被电连接的母线接合部处的母线中的至少一方的前端部被分割成多个接合用小片部，从而能在多个部位使母线彼此接合，因此能确保接合强度和接合可靠性。另外，由于能使接触面积较大，因此能实现接合部的接合电阻的降低。此外，在采用如焊接等这样需要加热的接合方法的情况下，如本发明这样使焊接部位分散在多个部位的方法比使这些焊接部位的总焊接面积集中在一处的方法更能将焊接时所需的能量(电压×电流×焊接时间等)抑制得较小，从而能降低朝电子零件的热应力。此外，通过使焊接部位分散以使各焊接面积细分化，还能实现焊接机、焊接时使用的夹持用夹具的小型化，因此，也能实现压缩机的生产性的提高。
另外，在本发明中，能在上述母线双方的前端部设置多个接合用小片部。这样，由于在双方母线的前端部设置相同的接合用小片部，从而使母线彼此的相对定位变得容易。另外，在本发明的逆变器一体型电动压缩机中，能通过TIG焊接进行母线彼此的接合，但在这种情况下，若在双方母线的前端部设有多个接合用小片部，则能容易地使TIG焊接时的电弧到达各接合用小片部，从而能确保焊接部位的连接可靠性。
此外，在上述电动机驱动电路的基板上多连接有多个耐不住热应力的电子零件，因此，在母线中的至少一方连接于电动机驱动电路的基板上的情况下，能通过本发明的使用有效地实现减轻热负载。另外，对耐不住热应力的IPM也是相同的，即使在母线中的至少一方设于IPM上的情况下，也能通过本发明的使用有效地实现减轻热负载。此外，较为理想的是，上述母线中的至少一方从上述电动机驱动电路的基板立起。这样，由于母线从基板立起，从而使该母线与设于收容有电动机驱动电路的壳体构件等的母线的相对定位变得容易。
本发明的逆变器一体型电动压缩机实际上能适用于所有类型的压缩机，但尤其优选用作多装设于狭窄的空间内且电子零件等容易受到热应力的车辆空调装置用压缩机。此外，在压缩机安装于车用发动机的情况下，能使接合部具有能经得住发动机传递出的振动、发动机室这样的严酷的高温环境的接合强度和接合可靠性。
发明效果
根据本发明的逆变器一体型电动压缩机，由于在母线彼此的接合部处使至少一方的前端部分割成多个接合用小片部，因此，能提高接合强度和接合可靠性。另外，能增加接合部的接触面积，从而能降低接触电阻，藉此能抑制压缩机运转时在接合部流动有大电流情况下的发热。此外，通过将母线双方的前端部分割成多个接合用小片部，能使母线彼此的相对定位变得容易，从而能实现压缩机的生产性的提高。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的逆变器一体型电动压缩机的基本结构的概略纵剖视图。
图2是以电路图表示包含图1的压缩机的空调控制机构的结构图。
图3是表示收容图1的电动机驱动电路21的壳体构件与图1的IPM25等的连接状态的立体图。
图4是将图3的母线60、70的接合部放大的局部放大立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的理想的实施方式进行说明。
图1中，作为本发明一实施方式的逆变器一体型电动压缩机1的基本结构，表示了车辆空调装置用的涡旋式电动压缩机的例子。在图1中，符号2表示由定涡盘3和动涡盘4构成的压缩机构。动涡盘4在自转被球式联接器5阻止的状态下能相对于定涡盘3绕转。在压缩机外壳(中间外壳)6内装入有电动机7，利用该内置电动机7驱动主轴8(转轴)旋转。通过配置在主轴8一端侧的偏心销9、与偏心销9可自由旋转地卡合的偏心轴衬10，将主轴8的旋转运动变换成动涡盘4的绕转运动。本实施方式中，吸入作为被压缩流体的制冷剂的吸入端口11设于压缩机外壳(前外壳)12上，吸入后的制冷剂通过电动机7的配置部被朝压缩机构2引导，被压缩机构2压缩后的制冷剂通过排出孔13、排出室14、设于压缩机外壳(后外壳)15的排出端口16而被输送至外部回路。
上述电动机7的驱动用电路21设于压缩机外壳12(前外壳)内，更详细而言，电动机驱动电路21设于在压缩机外壳12上形成的制冷剂吸入路径侧的间壁22的外表面侧。电动机驱动电路21通过以贯穿间壁22的方式安装的密封端子23(电动机驱动电路21的输出端子)、导线24对电动机7供电，在密封端子23的设置部，制冷剂吸入路径侧与电动机驱动电路21的设置侧被密封。通过将电动机驱动电路21设于间壁22的外表面侧，包括电动机驱动电路21在内的电气零件的至少一部分能通过间壁22与吸入制冷剂进行热交换，从而能利用吸入制冷剂进行冷却。
电动机驱动电路21包括具有逆变器功能的IPM(Intelligent Power Module：智能功率模块)25和控制电路26，此外与该电动机驱动电路21分体或一体地设有电容27等电气零件。该电动机驱动电路21通过作为输入端子的连接器28与外部电源(未图示)连接。安装有这些包括电动机驱动电路21在内的电气零件的压缩机外壳12的朝向外部的开口侧被盖构件29覆盖而保持密封的状态，使得这些电气零件被盖构件29保护。
若以电路图表示上述结构，则例如图2所示。在图2中，在电动压缩机1中设有电动机驱动电路21，电动机驱动电路21的输出通过密封端子23、导线24对内置电动机7的各电动机绕组41供电，以驱动电动机7旋转，从而进行压缩机构2的压缩。电动机驱动电路21包括电动机驱动用高压电路30和控制用低压电路45，该控制用低压电路45具有用于对电动机驱动用高压电路30内的逆变器42的各电源元件43(开关元件)进行控制的电动机控制电路44，该控制用低压电路45设在控制电路26内。来自外部电源46(例如，电池)的电能通过高压用连接器47朝电动机驱动用高压电路30供电，并通过噪声滤波器37、平滑用的电容27供给至逆变器42，在利用逆变器42将来自电源46的直流电转换成近似三相交流电后，朝电动机7供给。例如从车辆的空调控制装置48经由控制信号用连接器49朝电动机控制电路44供给低压电。在图2中，将该控制信号用连接器49和高压用连接器47图示在分离的位置，但实际上，上述控制信号用连接器49和高压用连接器47装设于图1所示的同一连接器28内。在控制电路26上固定有屏蔽板31，如图2所示，该屏蔽板31设于电动机驱动用高压电路30与具有控制用低压电路45的控制电路26之间，其在极大的范围内覆盖电动机驱动用高压电路30，从而能抑制噪声从电动机驱动用高压电路30朝控制用低压电路45侧的影响。
图3是表示在收容图1的压缩机的电动机驱动电路21的壳体构件58上连接有IPM25等电子零件等的状态的立体图。设于壳体构件58端面的作为电连接端子的母线60通过TIG焊接与设于IPM25的母线70电连接。另外，通过将壳体构件58的一部分沿母线80穿孔来形成零件安装孔59。在零件安装孔59中插入有用于去除电动机驱动电路21的噪声的线圈零件(未图示)，该线圈零件通过TIG焊接与设于该线圈零件的母线90电连接。母线80、90在各前端部被一分为三而成的接合用小片部81、91处被焊接在一起。作为插入零件安装孔59的各种电子零件的其他例子，可列举出电容27、电动机驱动电路21的基板等。
图4是将图3的母线60、70的接合部放大的局部放大立体图。为了容易观察图，未图示图3的壳体构件58、IPM25。母线60、70在母线60和母线70的前端部分别被一分为二而成的接合用小片部61、71处被焊接在一起。这样，通过将母线的前端部分割成多个接合用小片部，在TIG焊接时能可靠地使电弧到达焊接部位，还能实现较高的接合强度和接合可靠性及较低的接触电阻。
工业上的可利用性
本发明的逆变器一体型电动压缩机实际上能适用于所有类型的压缩机，但尤其优选用作装设于狭窄的空间内并容易受到热应力的车辆空调装置用压缩机。
符号说明
1    逆变器一体型电动压缩机
2    压缩机构
3    定涡盘
4    动涡盘
5    球式联接器
6    压缩机外壳(中间外壳)
7    电动机
8    主轴
9    偏心销
10   偏心轴衬
11   吸入端口
12   压缩机外壳(前外壳)
13   排出孔
14   排出室
15   压缩机外壳(后外壳)
16   排出端口
21   电动机驱动电路
22   间壁
23   密封端子
24   导线
25   IPM
26   控制电路
27   电容
28   连接器
29   盖构件
30   电动机驱动用高压电路
31   屏蔽板
37   噪声滤波器
41   电动机绕组
42   逆变器
43   电源元件
44   电动机控制电路
45   控制用低压电路
46   外部电源
47   高压用连接器
48   空调控制装置
49   控制信号用连接器
58   壳体构件
59   零件安装孔
60、70、80、90   母线
61、71、81、91   接合用小片部

Claims (7)

1.一种逆变器一体型电动压缩机，内置有电动机且包括逆变器的电动机驱动电路设于被压缩机外壳围住的收容空间内，其特征在于，
在所述电动机驱动电路内设有母线接合部，该母线接合部通过使母线彼此接合而实现电连接，该母线接合部处的母线中的至少一方的前端部被分割成多个接合用小片部。
2.如权利要求1所述的逆变器一体型电动压缩机，其特征在于，
在所述母线双方的前端部设有多个接合用小片部。
3.如权利要求1或2所述的逆变器一体型电动压缩机，其特征在于，
所述母线中的至少一方从所述电动机驱动电路的基板立起。
4.如权利要求1至3中任一项所述的逆变器一体型电动压缩机，其特征在于，
所述母线中的至少一方设于IPM上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的逆变器一体型电动压缩机，其特征在于，
所述接合是通过TIG焊接进行的。
6.如权利要求1至5中任一项所述的逆变器一体型电动压缩机，其特征在于，
由车辆空调装置用压缩机构成。
7.如权利要求6所述的逆变器一体型电动压缩机，其特征在于，
安装于车用发动机。
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