CN105611816A - 车载电子装置和马达驱动压缩机 - Google Patents

Abstract

车载电子装置和马达驱动压缩机。一种逆变器，其包括作为布线的汇流条和覆盖汇流条以吸收来自汇流条的电磁噪声的铁氧体磁芯。汇流条与铁氧体磁芯通过在使铁氧体磁芯的一部分暴露的状态下利用树脂材料模制成型而成一体。

Description

车载电子装置和马达驱动压缩机

技术领域

本发明涉及车载电子装置和马达驱动压缩机。

背景技术

待安装在车辆中的车载电子装置具有布线。例如，日本公开专利公报No.2006-245160描述了将用以降低布线中产生的电磁噪声的铁氧体磁芯容纳在壳体中。

由于安装在车辆中，因此车载电子装置容易遭受振动。因此，如日本公开专利公报No.2006-245160中公开的，在将铁氧体磁芯容纳在壳体中的构型中，有可能使布线和铁氧体磁芯的相对位置改变或者使铁氧体磁芯磨损。

本发明人已发现通过利用树脂材料模制成型使布线与铁氧体磁芯成一体。然而，在这种情况下，会出现以下问题。

当通过模制成型使布线与铁氧体磁芯成一体时，已经提出了例如在模具中填充能够流动的树脂材料。在这种情况下，铁氧体磁芯遭受因在树脂材料固化的情况下树脂材料收缩而导致的应力。因此产生逆磁致伸缩效应(inversemagnetostrictiveeffect)，从而减小了铁氧体磁芯的阻抗。在这种情况下，降低了通过铁氧体磁芯降低电磁噪声的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在其中布线与铁氧体磁芯通过模制成型而成一体的构型中抑制铁氧体磁芯的降低电磁噪声的能力降低的车载电子装置和马达驱动压缩机。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种车载电子装置，该车载电子装置包括布线和覆盖布线以吸收来自布线的电磁噪声的铁氧体磁芯，其中，铁氧体磁芯与布线通过在使铁氧体磁芯的一部分暴露的状态下利用树脂材料模制成型而成一体。

为了实现上述目的，本发明的第二方面提供了一种马达驱动压缩机，该马达驱动压缩机包括将压缩并排放制冷剂的压缩单元、驱动压缩单元的电动马达以及控制电动马达的逆变器，逆变器包括基底、壳体、布线以及铁氧体磁芯，其中，基底上安装有电子部件，基底容纳在壳体中，布线将基底与设置在壳体上的连接器连接，铁氧体磁芯覆盖布线以吸收来自布线的电磁噪声，其中，铁氧体磁芯与布线通过在使铁氧体磁芯的一部分暴露的状态下利用树脂材料模制成型而成一体。

附图说明

图1是示出了马达驱动压缩机和热泵的轮廓的示意图；

图2是逆变器的截面图；

图3是示意性地示出了铁氧体磁芯及其外围的结构的立体图；

图4是沿着图2中的线4-4截取的截面图；

图5是示出了另一示例的树脂材料的截面图；以及

图6是沿着图5中的线6-6截取的截面图。

具体实施方式

将参照图1至图4对作为安装在车辆中的电子装置的车载电子装置的实施方式进行描述。车载电子装置为控制设置在马达驱动压缩机中的电动马达的逆变器，其中，马达驱动压缩机安装在车辆上。马达驱动压缩机用于例如汽车空调的热泵。下面将给出对热泵和马达驱动压缩机的轮廓的描述，接着将给出对逆变器的描述。

如图1中所示，热泵100包括马达驱动压缩机10和向马达驱动压缩机10供给制冷剂的外部制冷剂回路101。外部制冷剂回路101具有例如热交换器和膨胀阀等。热泵100通过借助于马达驱动压缩机10压缩制冷剂以及另外借助于外部制冷剂回路101执行制冷剂的热交换和膨胀而执行车厢内部的空气调节。

热泵100包括总体上控制热泵100的空气调节ECU102。空气调节ECU102配置成能够掌握车内温度、汽车空调的设定温度等。空气调节ECU102基于诸如车内温度和汽车空调的设定温度之类的参数向马达驱动压缩机10发送包括打开/关闭命令和旋转速度命令的各种命令。

马达驱动压缩机10包括外壳11、压缩单元12以及容纳在外壳11中的电动马达13。在外壳11中形成有吸入口11a，其中，制冷剂从外部制冷剂回路101经由吸入口11a被吸入。

外壳11形成为大致圆筒状。外壳11由诸如铝之类的导热金属材料制成。在外壳11中形成有排出口11b，其中，制冷剂经由排出口11b被排出。

制冷剂经由吸入口11a被吸入到外壳11中，然后在压缩单元12中的压缩室中被压缩以待从排出口11b排出。压缩单元12可为诸如涡旋式、活塞式或叶片式之类的任意构型。

电动马达13驱动压缩单元12。电动马达13具有柱状(columnar)旋转轴21、紧固至旋转轴21的圆筒形转子22以及紧固至外壳11的定子23。旋转轴21例如被支承成能够相对于外壳11旋转。旋转轴21的轴向方向与外壳11的轴向方向一致。定子23具有圆筒形定子铁芯24和线圈25。线圈25围绕形成在定子铁芯24中的齿卷绕。转子22和定子23布置成在旋转轴21的径向方向上彼此相对。

如图1中所示，马达驱动压缩机10包括作为车载电子装置用以驱动电动马达13的逆变器30。逆变器30包括安装有电子部件的基底31和容纳基底31的壳体32。电动马达13的线圈25通过连接器(未示出)等连接至逆变器30。

壳体32由诸如铝之类的导热金属材料制成。壳体32具有板状的第一壳体结构41以及呈筒状的第二壳体结构42，第二壳体结构42具有组装到第一壳体结构41上的底部。壳体32通过诸如螺栓43之类的紧固器件紧固至外壳11。也就是说，逆变器30结合到马达驱动压缩机10中。

基底31上安装有作为电子部件的例如电源模块51和温度传感器52等。电源模块51设置在外壳11中的第一壳体结构41附近。另外，如图2中所示，基底31上设置有安装布线53。安装布线53连接多个部件。信号或电能经由安装布线53传递至各部件。

如图1和图2中所示，逆变器30包括连接器54以及作为布线将基底31与连接器54连接的汇流条55。连接器54设置在壳体32的第二壳体结构42的外表面上。汇流条55布置成使得基底31位于电源模块51与汇流条55之间。电能从被称为外部电源的DC电源经由连接器54供给至逆变器30。另外，空气调节ECU102与逆变器30经由连接器54电连接。

汇流条55具有如图2中示出的弯曲形状。汇流条55具有从基底31中竖立的竖立部61以及从竖立部61连续延伸的延伸部62。延伸部62沿着第二壳体结构42的内表面延伸。延伸部62以使得其一部分朝向基底31凹进的方式形成。延伸部62具有第一部分62a、比第一部分62a更靠近基底31设置的第二部分62b以及将第一部分62a与第二部分62b连接的连接部分62c。在本实施方式中，存在有两根汇流条55。

接下来，将参照图2至图4描述包括使汇流条55中产生的电磁噪声降低的构型的逆变器30。

如图2至图4中所示，逆变器30包括铁氧体磁芯71，该铁氧体磁芯71覆盖汇流条55以吸收来自汇流条55的电磁噪声。铁氧体磁芯71降低了汇流条55的电磁噪声。铁氧体磁芯71形成为具有插入孔72的筒状，其中，汇流条55可插入穿过插入孔72。铁氧体磁芯71形成多边形的筒状，详细地为矩形筒状。铁氧体磁芯71在沿垂直于铁氧体磁芯71的轴线方向的方向观察时呈矩形框架状。如图2中所示，铁氧体磁芯71在两个轴向端部处具有端面71a和71b。另外，如图4中所示，铁氧体磁芯71具有作为铁氧体磁芯71的外周面的四个侧面71c至71f。

汇流条55的延伸部62的第二部分62b插入穿过铁氧体磁芯71的插入孔72。汇流条55在这种状态下通过利用树脂材料80模制成型——换言之注入成型——结合到铁氧体磁芯71中。在这种情况下，第二部分62b在其外周处被铁氧体磁芯71覆盖。另外，第二部分62b具有与铁氧体磁芯71的轴线方向一致的延伸方向。在本实施方式中，第二部分62b与“布线的被铁氧体磁芯覆盖的部分”对应。树脂材料80由例如热塑性树脂制成。树脂材料80具有绝缘性能。

如图2中所示，树脂材料80具有填充在插入孔72中的内树脂部81和从外侧覆盖铁氧体磁芯71的外树脂部82。内树脂部81和外树脂部82保持铁氧体磁芯71。

如图3中所示，外树脂部82形成为围绕铁氧体磁芯71的框架状。详细地，外树脂部82形成为与铁氧体磁芯71的形状对应的矩形平行六面体框架状，其中，铁氧体磁芯71为矩形筒状。外树脂部82具有在铁氧体磁芯71的轴线方向上彼此相对地设置的基部部分82a和82b。两个基部部分82a和82b都形成为与铁氧体磁芯71的端面71a和71b相比略大的矩形板状。

如图2中所示，基部部分82a和82b在其中央分别具有凹部82aa和82ba。铁氧体磁芯71和内树脂部81与第一基部部分82a的凹部82aa配合。也就是说，第一基部部分82a覆盖铁氧体磁芯71的第一端面71a以及彼此相对的侧面71c和71d的一部分。

类似地，铁氧体磁芯71和内树脂部81与第二基部部分82b的凹部82ba配合。也就是说，第二基部部分82b覆盖铁氧体磁芯71的第二端面71b以及彼此相对的侧面71c和71d的一部分。

外树脂部82具有多个支柱(pillar)状联接部分82c以将两个基部部分82a与82b联接。联接部分82c将基部部分82a和82b的拐角部彼此联接。在铁氧体磁芯71的四个周向分离的点中的每个点中均设置有一个联接部分82c。

如图4中所示，切除部分82ca设置在联接部分82c中并且设置成沿汇流条55的第二部分62b的延伸方向延伸。铁氧体磁芯71的拐角部与每个联接部分82c的切除部分82ca配合。

外树脂部82中形成有多个开口部分91至94。铁氧体磁芯71的面向与第二部分62b的延伸方向相交的方向的四个表面分别从所述多个开口部分91至94中的每一者部分地暴露。详细地，四个开口部分91至94形成为与铁氧体磁芯71的四个侧面71c至71f中的每个侧面对应，其中，铁氧体磁芯71的四个侧面71c至71f面向与第二部分62b的延伸方向相交的方向。所述多个开口部分91至94由两个基部部分82a和82b及联接部分82c限定。各开口部分91至94都布置在联接部分82c的两侧上并且沿着铁氧体磁芯71的周向方向排列。铁氧体磁芯71的侧面71c至71f分别从开口部分91至94中的每个对应开口部分部分地暴露。开口部分91至94形成为与呈矩形形状的侧面71c至71f的形状对应且与侧面71c至71f相比略小的矩形形状。在下面，铁氧体磁芯71的未被外树脂部82覆盖并从开口部分91至94暴露的部分将被称为暴露部73。

如图2中所示，除延伸部62的两端以外，延伸部62总体上被树脂材料80覆盖。树脂材料80包括覆盖第一部分62a的第一树脂覆盖部83和覆盖连接部分62c的第二树脂覆盖部84。第一树脂覆盖部83、第二树脂覆盖部84、内树脂部81以及外树脂部82成一体。

另外，树脂材料80以及与树脂材料80成一体的铁氧体磁芯71一起附接至壳体32的内表面。树脂材料80通过诸如螺钉85之类的固定部固定至第二壳体结构42的内表面。

与树脂材料80的覆盖第一部分62a的第一树脂覆盖部83相比，外树脂部82没有向与基底31相对的一侧更突出。换言之，延伸部62的与铁氧体磁芯71附接的第二部分62b布置成比第一部分62a更靠近基底31，使得与第一树脂覆盖部83相比，铁氧体磁芯71和外树脂部82没有向与基底31相对的一侧更突出。在这种情况下，外树脂部82的与第二壳体结构42相对的第一表面和两个树脂覆盖部83和84的与第二壳体结构42相对的第二表面齐平。第一表面和第二表面都与第二壳体结构42的内表面接触。

基底31与铁氧体磁芯71分离。基底31与铁氧体磁芯71之间设置有第一间隙95。因此，铁氧体磁芯71的暴露部73没有接触基底31。另外，覆盖铁氧体磁芯71的外树脂部82也与基底31分离。

外树脂部82抵接在第二壳体结构42上。在第二壳体结构42与铁氧体磁芯71的从开口部分92暴露的暴露部73——也就是说铁氧体磁芯71的侧面71d的暴露部73——之间形成有第二间隙96。第二间隙96设置在与开口部分92对应的位置处。

接下来，现将对上述车载电子装置的操作进行描述。

汇流条55通过模制成型结合到铁氧体磁芯71中。另外，铁氧体磁芯71的一部分从开口部分91至94暴露。

如以上，本实施方式提供了以下效果。

(1)作为车载电子装置的逆变器30包括作为布线的汇流条55和覆盖汇流条55以吸收来自汇流条55的电磁噪声的铁氧体磁芯71。汇流条55与铁氧体磁芯71在使铁氧体磁芯71的一部分暴露的状态下通过利用树脂材料80模制成型而成一体。根据该布置，能够抑制汇流条55与铁氧体磁芯71之间由于振动导致的相对位置改变。另外，根据该布置，由于可使施加至铁氧体磁芯71的应力减小，因此可抑制铁氧体磁芯71的阻抗降低。相应地，能够抑制在通过模制成型使汇流条55与铁氧体磁芯71成一体的情况下出现的缺点——详细地，能够抑制由于从树脂材料80施加至铁氧体磁芯71的应力导致的铁氧体磁芯71的降低电磁噪声的能力降低。

另外，铁氧体磁芯71中产生的热从铁氧体磁芯71的暴露部73散去。因此，铁氧体磁芯71在散热方面得以改善。

(2)树脂材料80具有填充在插入孔72中的内树脂部81。汇流条55与铁氧体磁芯71通过内树脂部81而成一体。树脂材料80还具有从外侧覆盖铁氧体磁芯71的外树脂部82。外树脂部82中形成有开口部分91和94以使铁氧体磁芯71暴露。以上(1)中的效果可因此获得。

(3)外树脂部82具有所述两个基部部分82a和82b及所述多个支柱状联接部分82c，所述两个基部部分82a和82b布置成在铁氧体磁芯71的轴线方向(第二部分62b的延伸方向)上彼此相对，所述多个支柱状联接部分82c将两个基部部分82a与82b联接。外树脂部82形成为围绕铁氧体磁芯71的框架状。另外，通过两个基部部分82a和82b及所述多个联接部分82c，限定了在铁氧体磁芯71的周向方向上排列的所述多个开口部分91至94。因此，能够增大暴露部73的面积，从而更有效地减小施加至铁氧体磁芯71的应力。

(4)树脂材料80以及与树脂材料80成一体的铁氧体磁芯71一起附接至壳体32的内表面。另外，铁氧体磁芯71与基底31分离。因此，铁氧体磁芯71与基底31之间的接触甚至在铁氧体磁芯71的一部分暴露的情况下也可以被抑制。

(5)汇流条55的延伸部62沿着第二壳体结构42的内表面延伸，并且还以使得延伸部62的一部分朝向基底31凹进的方式形成。也就是说，延伸部62具有第一部分62a和布置成比第一部分62a更靠近基底31的第二部分62b。另外，铁氧体磁芯71附接至第二部分62b。也就是说，铁氧体磁芯71与汇流条55在第二部分62b插入穿过插入孔72的状态下成一体。因此，可以抑制铁氧体磁芯71和覆盖铁氧体磁芯71的外树脂部82比覆盖第一部分62a的第一树脂覆盖部83更突出。因此，没有必要使第二壳体结构42的与铁氧体磁芯71和外树脂部82对应的一部分突出。因此，可抑制壳体32的尺寸增大。

(6)马达驱动压缩机10包括压缩并排放制冷剂的压缩单元12和驱动压缩单元12的电动马达13。逆变器30控制电动马达13。在这种情况下，如果逆变器30的汇流条55中产生电磁噪声，则使电动马达13的控制受影响。与之相比，根据本实施方式，可通过铁氧体磁芯71使逆变器30的汇流条55中产生的电磁噪声降低。因此，可令人满意地控制电动马达13。

上述实施方式可作如下修改。

如图5和图6中示出的，两个基部部分200a和200b中也可形成开口部分201a和201b，其中，两个基部部分200a和200b布置成在铁氧体磁芯71的轴线方向上彼此相对。在这种情况下，两个基部部分200a和200b形成矩形框架状。因此，铁氧体磁芯71的轴线方向上的两个端面71a和71b从开口部分201a和201b暴露。也就是说，暴露部73也形成在铁氧体磁芯71的两个端面71a和71b中。因此，可进一步减小施加至铁氧体磁芯71的应力。为了便于模制成型，优选的是不形成开口部分201a和201b。

形成在外树脂部82中的开口部分为任意数目和形状，并且数目可为一个。形成至少一个开口部分就足够了。

插入穿过铁氧体磁芯71的插入孔72的汇流条55的数目不限于两个，并且为任意数目。另外，布线也为任意形状，并且可为带状或棒状。

尽管已经描述了延伸部62以使得其一部分朝向基底31凹进的方式形成，但是延伸部62可在没有凹进的情况下形成。

树脂材料80可利用热固性树脂形成。在这种情况下，由于固化收缩也会向铁氧体磁芯71施加应力，但如上文中的，通过使铁氧体磁芯71的一部分暴露，可减小施加至铁氧体磁芯71的应力。

铁氧体磁芯71和外树脂部82为任意形状。例如，铁氧体磁芯可形成为柱状或椭圆柱状。在这种情况下，优选的是使外树脂部的基部部分形成为盘状、圆环状、椭圆状或椭圆环状。

车载电子装置不限于用以控制待安装在车辆上的马达驱动压缩机10的电动马达13的逆变器30，并且只要是待安装在车辆上并具有布线和铁氧体磁芯71的装置就可以。

尽管已描述了逆变器30结合到马达驱动压缩机10中，但是逆变器30也可与马达驱动压缩机10分离。

结合有铁氧体磁芯71的汇流条55的连接目标不限于基底31与连接器54，而是任意的。也就是说，附接铁氧体磁芯71的布线是任意的。例如，铁氧体磁芯71与设置在基底31上的安装布线53可通过模制成型而成一体。

Claims (6)

1.一种车载电子装置，其特征在于，

布线；和

铁氧体磁芯，所述铁氧体磁芯覆盖所述布线以吸收来自所述布线的电磁噪声，

所述铁氧体磁芯与所述布线通过在使所述铁氧体磁芯的一部分暴露的状态下利用树脂材料模制成型而成一体。

2.根据权利要求1所述的车载电子装置，其特征在于，所述树脂材料具有从外侧覆盖所述铁氧体磁芯的外树脂部，并且所述外树脂部中形成有用以使所述铁氧体磁芯暴露的至少一个开口部分。

3.根据权利要求2所述的车载电子装置，其特征在于，所述外树脂部具有两个基部部分以及将所述两个基部部分联接的多个支柱状联接部分，并且所述两个基部部分布置成在所述布线的被所述铁氧体磁芯覆盖的一部分的延伸方向上彼此相对。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车载电子装置，其特征在于，所述车载电子装置为控制设置在马达驱动压缩机中的电动马达的逆变器，其中，所述马达驱动压缩机安装在车辆上。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的车载电子装置，其特征还在于，

基底，所述基底安装有电子部件；以及

壳体，所述基底容纳在所述壳体中，

所述树脂材料与所述铁氧体磁芯一起附接至所述壳体的内表面，以及

所述铁氧体磁芯与所述基底分离。

6.一种马达驱动压缩机，包括压缩并排放制冷剂的压缩单元、驱动所述压缩单元的电动马达以及控制所述电动马达的逆变器，所述马达驱动压缩机的特征在于，所述逆变器包括：基底，所述基底上安装有电子部件；壳体，所述基底容纳在所述壳体中；布线，所述布线将所述基底与设置在所述壳体上的连接器连接；以及铁氧体磁芯，所述铁氧体磁芯覆盖所述布线以吸收来自所述布线的电磁噪声，以及，所述铁氧体磁芯与所述布线通过在使所述铁氧体磁芯的一部分暴露的状态下利用树脂材料模制成型而成一体。