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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressor, der in einem Gehäuse mit einem Wechselrichterschaltkreisabschnitt versehen ist, und ein Verfahren zum Herstellen des Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressors.
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Stand der Technik
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Bislang wurde als ein in einer Fahrzeugklimaanlage zu verwendender elektrischer Kompressor ein elektrischer Kompressor von einem Wechselrichter-integrierten Typ verwendet, in dem in Anbetracht eines Schaltgeräuschs ein Wechselrichterschaltkreisabschnitt an einem Gehäuse angebracht ist. In diesem Fall sind in dem Wechselrichterschaltkreisabschnitt elektrische Komponenten, wie etwa Leistungsschaltelemente, auf einer Leiterplatte montiert und er ist mit einer Mehrzahl von Schrauben an dem Gehäuse angebracht. Die Verbindung zwischen einer Leitungsführung der Leiterplatte und den elektrischen Komponenten wurde durch Löten durchgeführt (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
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Referenzd okumentl iste
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Patentdokument
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Patentdokument 1: Offenlegung des
japanischen Patents Nr. 2015-40538
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Zusammenfassung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Jedoch wurde der Wechselrichterschaltkreisabschnitt in dem konventionellen Anbringungsaufbau mit einer großen Anzahl von Schrauben an dem Gehäuse befestigt, und daher sind die Bauteilkosten scharf angestiegen und die Menge von Montage-Mannstunden ist auch drastisch angestiegen, sodass die Produktivität schlecht war. Darüber hinaus trat auch, bezüglich der Verbindung zwischen der Leiterplatte und den elektrischen Komponenten, ein Lötfehler mit einem hohen Anteil auf, und somit war eine große Menge von verlustbezogenen Ausgaben erforderlich.
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Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um die konventionellen technischen Probleme zu lösen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressor, der in der Lage ist, eine große Kostenverringerung durch eine Verringerung der Anzahl von Komponenten und der Menge von Montage-Mannstunden und eine Verringerung von verlustbezogenen Aufgaben zu erzielen, sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben bereitzustellen.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Ein Wechselrichter-integrierter elektrischer Kompressor der vorliegenden Erfindung ist mit einem Gehäuse, in dem ein Motor eingebaut ist, und einem Wechselrichterschaltkreisabschnitt, der Energie zu dem Motor zuführt, versehen, bei denen der Wechselrichterschaltkreisabschnitt mit einer Leiterplatte und einer mit der Leiterplatte verbundenen elektrischen Komponente versehen ist, die Leiterplatte ein Befestigungsloch, das durch die Leiterplatte hindurch gebildet ist, und ein Verbindungsloch, in dem ein Leitungsabschnitt zu einer Leitungsführung an der inneren Oberfläche gebildet ist und das durch die Leiterplatte hindurch gebildet ist, hat, die elektrische Komponente einen Einpressanschluss hat, ein Verstemmschaft in dem Gehäuse vorstehend vorgesehen ist, der Verstemmschaft durch das Befestigungsloch eingeführt wird und dann der von dem Befestigungsloch vorstehende Verstemmschaft verformt wird, wobei die Leiterplatte verstemmt und an dem Gehäuse befestigt wird, und der Einpressanschluss in das Verbindungsloch eingepresst wird, wobei die elektrische Komponente mit der Leiterplatte elektrisch verbunden wird.
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In dem Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressor der Erfindung von Anspruch 2 ist der Verstemmschaft mit einem Metall, das das Gehäuse ausbildet, integral gebildet, der Verstemmschaft wird durch das Befestigungsloch eingeführt, und dann wird der von dem Befestigungsloch vorstehende Verstemmschaft verdrückt, wobei die Leiterplatte in der oben beschriebenen Erfindung verstemmt wird und an dem Gehäuse befestigt wird.
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In dem Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressor der Erfindung von Anspruch 3 ist die elektrische Komponente ein Leistungsschaltelement zum Schalten der Stromversorgung zu dem Motor und ist in jeder oben beschriebenen Erfindung in einem Wärmeleitungsverhältnis mit dem Gehäuse angeordnet.
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In dem Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressor der Erfindung von Anspruch 4 hat die Leiterplatte eine Harz-geformte Stromanschlussbaugruppe, die Leiterplatte hat ein durch die Leiterplatte hindurch geformtes Befestigungsloch, ein Verstemmschaft ist integral in der Stromanschlussbaugruppe vorstehend gebildet, der Verstemmschaft der Stromanschlussbaugruppe wird durch das Befestigungsloch eingeführt, und dann wird der von dem Befestigungsloch vorstehende Verstemmschaft durch Wärme oder Ultraschallwellen verformt, wobei die Stromanschlussbaugruppe in jeder oben beschriebenen Erfindung verstemmt und an der Leiterplatte befestigt wird.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressors der Erfindung von Anspruch 5 enthält ein Anordnen der elektrischen Komponente der Erfindungen der Ansprüche 1 bis 3 in einem Zustand, in dem der Einpressanschluss der elektrischen Komponente in dieselbe Richtung wie die Richtung des Verstemmschafts des Gehäuses gerichtet ist, in einem Wärmeleitungsverhältnis mit dem Gehäuse, ein Legen der Leiterplatte auf die elektrische Komponente, und dann ein Durchführen des Einführens und des Verstemmens und Befestigens des Verstemmschafts durch das/an dem Befestigungsloch und des Einpressens und Verbindens des Einpressanschlusses in das/in dem Verbindungsloch in demselben Prozess.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressors der Erfindung von Anspruch 6 enthält ein Anordnen der elektrischen Komponente der Erfindung von Anspruch 4 in einem Wärmeleitungsverhältnis mit dem Gehäuse in einem Zustand, in dem der Einpressanschluss der elektrischen Komponente in dieselbe Richtung wie die Richtung des Verstemmschafts des Gehäuses gerichtet ist, ein Legen der Stromanschlussbaugruppe auf die elektrische Komponente in einem Zustand, in dem der Verstemmschaft der Stromanschlussbaugruppe in dieselbe Richtung wie die Richtung des Verstemmschafts gerichtet ist, und ein Veranlassen des Einpressanschlusses, von der Stromanschlussbaugruppe vorzustehen, ein Legen der Leiterplatte auf die Stromanschlussbaugruppe, und dann ein Durchführen des Einführens und des Verstemmens und Befestigens des Verstemmschafts des Gehäuses durch das/an dem Befestigungsloch, des Einführens und des Verstemmens und Befestigens des Verstemmschafts der Stromanschlussbaugruppe durch das/an dem Befestigungsloch und des Einpressens und Verbindens des Einpressanschlusses in das/an dem Verbindungsloch in demselben Prozess.
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Vorteilhafter Effekt der Erfindung
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung haben die Leiterplatte des mit der Leiterplatte und der mit der Leiterplatte verbundenen elektrischen Komponente versehenen Wechselrichterschaltkreisabschnitts in dem Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressor, der mit dem Gehäuse, in dem der Motor eingebaut ist, und dem Energie zu dem Motor zuführenden Wechselrichterschaltkreisabschnitt versehen ist, das Befestigungsloch und das Verbindungsloch, in dem der Leitungsabschnitt zu einer Leitungsführung auf der inneren Oberfläche gebildet ist, die durch die Leiterplatte hindurch geformt sind, der Einpressanschluss ist an der elektrischen Komponente vorgesehen, der Verstemmschaft ist vorstehend in dem Gehäuse vorgesehen, der Verstemmschaft wird durch das Befestigungsloch eingeführt, und dann wird der von dem Befestigungsloch vorstehende Verstemmschaft verformt, wobei die Leiterplatte verstemmt wird und an dem Gehäuse befestigt wird, und der Einpressanschluss wird in das Verbindungsloch eingepresst, wobei die elektrische Komponente mit der Leiterplatte elektrisch verbunden wird. Daher wird die Notwendigkeit eines Befestigens der Leiterplatte an dem Gehäuse mit Schrauben beseitigt, sodass eine Verringerung der Anzahl von Komponenten erzielt werden kann. Darüber hinaus wird auch die Notwendigkeit eines Lötens der elektrischen Komponente an die Leiterplatte beseitigt, und daher ist ein Lötdefekt beseitigt, sodass eine Verringerung von verlustbezogenen Aufwendungen erzielt werden kann.
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Die elektrische Komponente ist, wie beispielsweise bei der Erfindung von Anspruch 5, in einem Wärmeleitungsverhältnis mit dem Gehäuse in einem Zustand angeordnet, in dem der Einpressanschluss der elektrischen Komponente in dieselbe Richtung gerichtet ist wie die Richtung des Verstemmschafts des Gehäuses, und dann wird die Leiterplatte auf die elektrische Komponente gelegt, wobei das Einführen und das Verstemmen und Befestigen des Verstemmschafts durch das/an dem Befestigungsloch und das Einpressen und Verbinden des Einpressanschlusses in/an dem Verbindungsloch in demselben Prozess durchgeführt werden kann, und daher kann die Menge von Montage-Mannstunden auch merklich verringert werden und eine annähernd große Kostenverringerung kann erzielt werden.
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Insbesondere ist die vorliegende Erfindung wirkungsvoll wenn die elektrische Komponente das Leistungsschaltelement zum Schalten der Stromversorgung zu dem Motor ist und das Leistungsschaltelement mit der Leiterplatte verbunden wird während es, wie bei der Erfindung von Anspruch 3, in einem Wärmeleitungsverhältnis mit dem Gehäuse angeordnet ist.
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Hierbei wird, wenn, wie bei der Erfindung von Anspruch 2, der Verstemmschaft mit Metall, das das Gehäuse ausbildet, integral gebildet ist, der Verstemmschaft durch das Befestigungsloch eingeführt wird, und dann der von dem Befestigungsloch vorstehende Verstemmschaft verdrückt wird, wobei die Leiterplatte verstemmt und an dem Gehäuse befestigt wird, eine Verringerung der Anzahl von Komponenten in dem Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressor, bei dem das Gehäuse üblicherweise aus Metall ausgebildet ist, wirksam erzielt werden, und die vorliegende Erfindung wird sehr wirkungsvoll.
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Darüber hinaus sind in dem Fall in dem, wie bei der Erfindung von Anspruch 4, die Leiterplatte die Harz-geformte Stromanschlussbaugruppe hat, wenn die Leiterplatte ferner das durch die Leiterplatte hindurch geformte Befestigungsloch hat und der Verstemmschaft integral an der Stromanschlussbaugruppe vorstehend gebildet ist, der Verstemmschaft der Stromanschlussbaugruppe durch das Befestigungsloch eingeführt wird, und der von dem Befestigungsloch vorstehende Verstemmschaft durch Wärme oder Ultraschallwellen verformt wird, wobei die Stromanschlussbaugruppe verstemmt und an der Leiterplatte befestigt wird, auch keine Schrauben für das Anbringen der Stromanschlussbaugruppe an der Leiterplatte erforderlich, sodass eine Verringerung der Anzahl von Komponenten erzielt werden kann.
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In diesem Fall ist, wie beispielsweise bei der Erfindung von Anspruch 6, die elektrische Komponente in einem Wärmeleitungsverhältnis mit dem Gehäuse in einem Zustand, in dem der Einpressanschluss der elektrischen Komponente in dieselbe Richtung wie die Richtung des Verstemmschafts des Gehäuses gerichtet ist, angeordnet, und die Stromanschlussbaugruppe wird in dem Zustand, in dem der Verstemmschaft der Stromanschlussbaugruppe in dieselbe Richtung wie die Richtung des Verstemmschafts des Gehäuses gerichtet ist, auf die elektrische Komponente gelegt, der Einpressanschluss wird veranlasst, von der Stromanschlussbaugruppe vorzustehen, und dann wird die Leiterplatte auf die Stromanschlussbaugruppe gelegt, wobei das Einführen und das Verstemmen und Befestigen des Verstemmschafts des Gehäuses durch das/an dem Befestigungsloch, das Einführen und das Verstemmen und Befestigen des Verstemmschafts der Stromanschlussbaugruppe durch das/an dem Befestigungsloch und das Einpressen und Verbinden des Einpressanschluss in das/an dem Verbindungsloch in demselben Prozess durchgeführt werden kann, und daher kann in gleicher Weise die Menge von Montage-Mannstunden verringert werden und eine große Kostenverringerung kann erzielt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressors von einem Beispiel, auf das die vorliegende Erfindung angewendet ist.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in dem ein Deckelelement des Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressors von 1 entfernt ist.
- 3 ist eine Draufsicht von der Seite eines Wechselrichtergehäuseabschnitts gesehen in dem Zustand, in dem das Deckelelement des Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressors von 1 entfernt ist.
- 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 3.
- 5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung von anderen Abschnitten als einem Glättungskondensator des in 3 dargestellten Wechselrichterschaltkreisabschnitts.
- 6 ist eine Zeichnung, die ein Verstemmen und Befestigen einer Leiterplatte des in 5 dargestellten Wechselrichterschaltkreisabschnitts und eines vorderen Gehäuses und eine Verstemmungs- und Befestigungsstruktur der Leiterplatte und einer Stromanschlussbaugruppe erklärt.
- 7 ist eine Zeichnung, die eine Verbindungstruktur eines Leistungsschaltelements und der Leiterplatte des in 5 dargestellten Wechselrichterschaltkreisabschnitts erklärt.
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Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung in Detail beschrieben. Ein Wechselrichter-integrierter elektrischer Kompressor 1 eines Beispiels bildet einen Teil eines Kältemittelkreises einer Fahrzeugklimaanlage, die Luft eines Fahrzeuginnenraums, der nicht dargestellt ist, klimatisiert, aus und ist mit einem Motor M (durch die gestrichelte Linie in 4 dargestellt), einem aus Metall gebildeten Gehäuse 2 (aus Aluminium oder Eisen gebildet, in dem Beispiel aus Aluminium gebildet), in dem ein durch den Motor M angetriebener Kompressionsmechanismus (nicht dargestellt) eingebaut ist, und einem durch Zuführen von Energie zu dem Motor M angetriebenen Wechselrichterschaltkreisabschnitt 3 versehen.
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Das Gehäuse 2 ist mit einem Motorgehäuse 4, in dem der Motor M eingebaut ist, einem Kompressionsmechanismusgehäuse 6, das in der axialen Richtung des Motorgehäuses 4 an einer Seite verbunden ist und in dem der Kompressionsmechanismus eingebaut ist, einer Kompressionsmechanismusabdeckung 7, die eine Öffnung auf einer Seite des Kompressionsmechanismusgehäuses 6 verschließt, einem Wechselrichtergehäuseabschnitt 8, der in der axialen Richtung des Motorgehäuses 4 auf der anderen Seite ausgebildet ist, und einem Deckelelement 11, das eine Öffnung 9 auf der anderen Seite von dem Wechselrichtergehäuseabschnitt 8 öffenbar und verschließbar verschließt, versehen. In dem Wechselrichtergehäuseabschnitt 8 ist ein Wechselrichterschaltkreisabschnitt 3 untergebracht.
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In 1 und 2 ist der Wechselrichter-integrierte elektrische Kompressor 1 des Beispiels in einem Zustand dargestellt, in dem der Wechselrichtergehäuseabschnitt 8 nach oben platziert ist und die Kompressionsmechanismusabdeckung 7 nach unten platziert ist. Jedoch ist in der Praxis der Wechselrichter-integrierte elektrische Kompressor 1 in einer querliegenden Richtung angeordnet, sodass die Kompressionsmechanismusabdeckung 7 auf einer Seite und der Wechselrichtergehäuseabschnitt 8 auf der anderen Seite platziert ist.
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Der Motor M des Beispiels ist durch einen Dreiphasen-Synchronmotor (bürstenloser DC-Motor) ausgebildet. Der Kompressionsmechanismus ist beispielsweise ein Schnecken-Kompressionsmechanismus. Der Kompressionsmechanismus wird durch den Motor M angetrieben, um ein Kältemittel zu verdichten, und stößt dann das Kältemittel in den Kältemittelkreis aus. In dem Motorgehäuse 4 wird ein von einem Verdampfer (darauf wird sich auch als ein Wärmeabsorber bezogen), der auch einen Teil des Kältemittelkreises ausbildet, angesaugtes Niedertemperatur-Kältemittelgas zirkuliert. Daher wird das Innere des Motorgehäuses 4 gekühlt. Der Wechselrichtergehäuseabschnitt 8 wird von dem Motorgehäuse 4, in dem der Motor M untergebracht ist, durch eine in dem Motorgehäuse 4 gebildete Trennwand 12 abgegrenzt. Die Trennwand 12 wird auch durch das Niedertemperatur-Kältemittelgas gekühlt.
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Konfiguration eines Wechselrichterschaltkreisabschnitts 3
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Der Wechselrichterschaltkreisabschnitt 3 ist mit sechs Leistungsschaltelementen 13 als ein Beispiel der elektrischen Komponente, die einen Arm von jeder Phase eines Dreiphasen-Wechselrichterschaltkreises (5) ausbildet, einer Leiterplatte 17, auf der ein Steuerungsschaltkreis 16 auf einer gedruckten Schaltung montiert ist, und einer Filter-Formbaugruppe 21, auf die ein Glättungskondensator 19 montiert ist, versehen. Die Leiterplatte 17 hat ferner eine Stromanschlussbaugruppe 18 (4, 5). Die Stromanschlussbaugruppe 18 ist auch in dem Beispiel der elektrischen Komponente enthalten.
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Der Wechselrichterschaltkreisabschnitt 3 wandelt einen von einer Batterie eines Fahrzeugs, die nicht dargestellt ist, zugeführten Gleichstrom in einen Dreiphasen-Wechselstrom um und führt dann denselben einer Statorspule (nicht dargestellt) des Motors M zu. Daher sind Verbindungspunkte der Leistungsschaltelemente 13 auf der Seite eines oberen Arms von jeder Phase und der Leistungsschaltelemente 13 auf der Seite eines unteren Arms mit Zuleitungsanschlüssen 22, 23 und 24, die von der Trennwand 12 des Motorgehäuses 4 herausgeführt sind, individuell über drei Anschlussplatten verbunden, sodass Stromversorgungsanschlüsse der Leistungsschaltelemente 13 auf der Seite des oberen Arms und Erdungsanschlüsse der Leistungsschaltelemente 13 auf der Seite des unteren Arms über einen Hochleistungsverbinder 28, auf den sich als ein an dem Motorgehäuse 4 angebrachter HV-Verbinder bezogen wird, mit einem Stromversorgungskabelbaum von der oben beschriebenen Batterie verbunden sind.
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In diesem Fall sind die Zuleitungsanschlüsse 22 bis 24, mit denen die Verbindungspunkte der Leistungsschaltelemente 13 auf der Seite des oberen Arms von jeder Phase und der Leistungsschaltelemente 13 auf der Seite des unteren Arms verbunden sind, mit der oben beschriebenen Statorspule des Motors M in dem Motorgehäuse 4 in einer solchen Weise verbunden, dass sie durch die Trennwand 12 durchgehen. Der Stromversorgungsanschluss und der Erdungsanschluss sind über eine Anschlussplatte 29 der Filter-Formbaugruppe 21, den oben beschriebenen Hochleistungsverbinder 28 und dergleichen mit dem Stromversorgungskabelbaum verbunden.
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Konfiguration eines Leistungsschaltelements 13
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In dem Beispiel ist jedes Leistungsschaltelement 13 als ein IGBT ausgebildet (kann ein MOSFET sein). Eine Oberfläche davon ist, über eine Folie oder Fett zur Wärmeleitung, an der Trennwand 12 befestigt und die Leistungsschaltelemente 13 sind in einem Wärmeleitungsverhältnis damit angeordnet. Die Trennwand 12 wird wie oben beschrieben durch das Niedertemperatur-Kältemittelgas gekühlt und daher werden die mit einer Wärmeerzeugung verbundenen Leistungsschaltelemente 13 von der Trennwand 12 gekühlt.
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Jedes Leistungsschaltelement 13 ist mit drei Einpressanschlüssen 14 eines Gates, eines Kollektors und eines Emitters versehen. Jeder Einpressanschluss 14 ist aus einem Gehäuse 27 des Leistungsschaltelements 13 herausgeführt und dann in eine Richtung eines vertikalen Ansteigens von der Trennwand 12 gerichtet (5). Die Spitze von jedem Einpressanschluss 14 ist in einem zugespitzten Führungsabschnitt 31 gebildet. Auf der Seite des Gehäuses 27 von dem Führungsabschnitt 31 ist ein verformbarer Verbindungsabschnitt 32 geformt, um in der Breite vergrößert zu sein (7).
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Konfiguration einer Leiterplatte 17
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Der Steuerungsschaltkreis 16 der Steuerungsplatine 17 führt eine Schaltungssteuerung jedes Leistungsschaltelement 13 basierend auf einer Anweisung von außen aus. Darüber hinaus hat der Steuerungsschaltkreis 16 eine Funktion eines Übertragens eines Antriebszustands des Motors M nach außen und ist durch Verbinden einer Schaltkreiskomponente, wie etwa einem Mikrocomputer, mit einer gedruckten Leitungsführung ausgebildet. Darüber hinaus sind eine Mehrzahl von Befestigungslöchern 33 zum Verstemmen und Befestigen der Leiterplatte 17 an dem Motorgehäuse 4 und Anbringungslöcher 34 zum Verstemmen und Befestigen der Stromanschlussbaugruppe 18 an der Leiterplatte 17 in einem Randabschnitt der Leiterplatte 17 gebildet. Darüber hinaus ist eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 54, mit denen die Einpressanschlüsse 14 der Leistungsschaltelemente 13 verbunden sind, und von Verbindungslöchern 56, mit denen später beschriebene Einpressanschlüsse 52 der Stromanschlussbaugruppe 18 verbunden sind, individuell in einem mittleren Abschnitt der Leiterplatte 17 gebildet.
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Konfiguration einer Filter-Formbaugruppe 21
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Der Glättungskondensator 19 ist zwischen den Stromversorgungsanschlüssen und den Erdungsanschlüssen des Dreiphasen-Wechselrichterschaltkreises verbunden und absorbiert eine Hochfrequenzkomponente eines Schaltstroms des Dreiphasen-Wechselrichterschaltkreises. Der Glättungskondensator 19 ist auf der Filter-Formbaugruppe (Platte) 21 angeordnet. Die Anschlussplatte 29 der Filter-Formbaugruppe 21 ist über den wie oben beschriebenen Hochleistungsverbinder 28 durchgeführt und mit dem Stromversorgungskabelbaum verbunden und eine Anschlussplatte 44 ist mit den Stromanschlüssen 49 und 50 der oben beschriebenen Stromanschlussbaugruppe 18 verbunden.
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Konfiguration einer Stromanschlussbaugruppe 18
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Die Stromanschlussbaugruppe 18, die einen Teil der Leiterplatte 17 ausbildet, hat fünf Stromanschlüsse 46, 47, 48, 49 und 50, die eine Leitungsführung des Dreiphasen-Wechselrichterschaltkreises ausbilden, und eine Mehrzahl von vertikal vorstehenden Einpressanschlüssen 52. Die Stromanschlüsse 46 bis 50 sind an Positionen auf der Außenseite der Leiterplatte 17 angeordnet und sind durch Eingießen eines isolierenden harten Harzes integriert, die Anschlussplatten 26 sind mit den Stromanschlüssen 46 bis 48 verbunden und die Anschlussplatte 44 der Filter-Formbaugruppe 21 ist mit den Stromanschlüssen 49 und 50 verbunden. Die Spitze von jedem Einpressanschluss 52 ist, wie bei den oben beschriebenen Einpressanschlüssen 14, auch in den zugespitzten Führungsabschnitt 31 geformt und der verformbarer Verbindungsabschnitt 32 ist geformt, auf der Seite der Stromanschlussbaugruppe 18 von dem Führungsabschnitt 31 in der Breite vergrößert zu sein (7). Die Stromanschlussbaugruppe 18 ist so ausgebildet, dass die Stromanschlüsse 49 und 50 auch durch Einpressanschlüsse mit demselben Aufbau wie der der Einpressanschlüsse 52 ausgebildet sind, dieselben Aufbauabschnitte wie die Verbindungslöcher 54 und später beschriebene Verbindungsabschnitte 58 in den Anschlussplatten 44 gebildet sind und die Stromanschlüsse 49 und 50 mit den Aufbauabschnitten verbunden sind.
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In einem mittleren Abschnitt der Stromanschlussbaugruppe 18 ist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 51, durch die die Einpressanschlüsse 14 der Leistungsschaltelemente 13 durchgehen, gebildet. Darüber hinaus ist eine Mehrzahl von Verstemmschäften 53 durch integrales Formen eines harten Harzes, das die Stromanschlussbaugruppe 18 in einem Randabschnitt der Stromanschlussbaugruppe 18 ausbildet, vorstehend gebildet.
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Konfigurationen von Verstemmschäften 53 und 61 und Verbindungslöchern 54 und 52
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Die Verstemmschäfte 53 der Stromanschlussbaugruppe 18 sind an Positionen entsprechend den oben beschriebenen Anbringungslöchern 34 der Leiterplatte 17 gebildet und stehen von der Stromanschlussbaugruppe 18 vertikal vor. Darüber hinaus ist eine Mehrzahl von Verstemmschäften 61 an Positionen entsprechend den oben beschriebenen Befestigungslöchern 33 der Leiterplatte 17 in der Trennwand 12 des Motorgehäuses 4 vorstehend gebildet. In diesem Fall ist jeder Verstemmschaft 61 durch integrales Formen von Aluminium (in dem Beispiel), das die Trennwand 17 in dem Wechselrichtergehäuseabschnitt 8 ausbildet, gebildet, und steht von der Trennwand 12 zu der Öffnung 9 des Wechselrichtergehäuseabschnitts 8 vertikal vor.
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Darüber hinaus ist der Leitungsabschnitt 58, der zu der Leitungsführung der Leiterplatte 17 leitet, auf der inneren Oberfläche des Verbindungslochs 54 der Leiterplatte 17 gebildet (7).
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Montageprozedur eines Wechselrichterschaltkreisabschnitts 3
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Als nächstes wird eine Prozedur eines Montierens des oben beschriebenen Wechselrichterschaltkreisabschnitts 3 an das Motorgehäuse 4 beschrieben, wenn die Herstellung des Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressors 1 der vorliegenden Erfindung beschrieben wird. Zuerst wird das Motorgehäuse 4 in einem Zustand, in dem das Deckelelement 11 nicht angebracht ist, in einen Zustand gebracht, in dem der Wechselrichtergehäuseabschnitt 8 nach oben platziert ist, und dann werden die Leistungsschaltelemente 13 über die oben beschriebene Folie oder Fett für Wärmeleitung an den vorbestimmten Positionen auf der Trennwand 12 angeordnet. Somit werden die Leistungsschaltelemente 13 mit der Trennwand 12 in eine Wärmeleitungsbeziehung gebracht. Zu diesem Zeitpunkt sind die Einpressanschlüsse 14 der Leistungsschaltelemente 13 in eine Richtung eines vertikalen Ansteigens von der Trennwand 12, d.h. zu der Öffnung 9 des Wechselrichter Gehäuseabschnitts 8 hin, gerichtet (5).
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Als nächstes wird die Stromanschlussbaugruppe 18 in einem Zustand, in dem die Verstemmschäfte 53, die Stromanschlüsse 46 bis 50 und die Einpressanschlüsse 52 der Stromanschlussbaugruppe 18 zu der Öffnung 9 des Wechselrichtergehäuseabschnitts 8 hin gerichtet sind, auf die Leistungsschaltelemente 13 gelegt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Einpressanschlüsse 14 der Leistungsschaltelemente 13 veranlasst, in die Durchgangslöcher 51 der Stromanschlussbaugruppe 18 einzutreten, um die Führungsabschnitte 31 an den Spitzen davon dazu zu veranlassen, von der Stromanschlussbaugruppe 18 vorzustehen.
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In diesem Zustand sind die Einpressanschlüsse 14 der Leistungsschaltelemente 13, die Verstemmschäfte 53 und die Einpressanschlüsse 52 der Stromanschlussbaugruppe 18 und der Verstemmschaft 61 der Trennwand 12 in dieselbe Richtung, d.h. zu der Öffnung 9 des Wechselrichtergehäuseabschnitts 8 hin, gerichtet.
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Als nächstes wird die Leiterplatte 17 auf die Stromanschlussbaugruppe 18 gelegt. Zu diesem Zeitpunkt werden die in der Trennwand 12 vorstehend gebildeten Verstemmschäfte 61 individuell durch die Befestigungslöcher 33 der Leiterplatte 17 eingeführt, um die Spitzen dazu zu veranlassen, von den Befestigungslöchern 33 vorzustehen. Darüber hinaus werden die in der Stromanschlussbaugruppe 18 gebildeten Verstemmschäfte 53 durch die Anbringungslöcher 34 der Leiterplatte 17 eingeführt, um die Spitzen individuell dazu zu veranlassen, von den Anbringungslöchern 34 vorzustehen.
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Die Führungsabschnitte 31 der Einpressanschlüsse 14 der Leistungsschaltelemente 13 werden veranlasst, in die Verbindungslöcher 54 der Leiterplatte 17 einzutreten. Die Führungsabschnitte 31 der Einpressanschlüsse 52 der Stromanschlussbaugruppe 18 werden veranlasst, in die Verbindungslöcher 56 der Leiterplatte 17 einzutreten. Die Stromanschlüsse 46 bis 50 der Stromanschlussbaugruppe 18 sind außerhalb der Leiterplatte 17 positioniert.
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Somit werden die Leistungsschaltelemente 13, die Stromanschlussbaugruppe 18 und die Leiterplatte 17 in dem Wechselrichtergehäuseabschnitts 8 angeordnet, und dann wird eine in 6 dargestellte Verstemmvorrichtung 63 von der Seite der Öffnung 9 gegen die Leiterplatte 17 gepresst. In der Verstemmvorrichtung 63 ist ein gekrümmter konkaver Verstemmabschnitt 64 an jeder Position entsprechend der Spitze von jedem Verstemmschaft 61, der von jedem Befestigungsloch 33 der Leiterplatte 17 vorsteht, vorgesehen, und ein Verstemmabschnitt 66 mit einer gekrümmten und vertieften Form ist in gleicher Weise an jeder Position entsprechend der Spitze von jedem Verstemmschaft 53, der von jedem Anbringungsloch 34 der Leiterplatte 17 vorsteht, vorgesehen (gemeinsam in 6 dargestellt, da der Verstemmabschnitt 66, Wärmeverstemmung oder ein Ultraschallschweißapparat verwendet wird.
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Die Spitze des Verstemmschafts 61 (Aluminium) wird durch den konkaven Verstemmabschnitt 64 der Verstemmvorrichtung 63 verdrückt, um, wie in 6 dargestellt, verformt zu werden, sodass die Leiterplatte 17 verstemmt und an dem Motorgehäuse 4 befestigt wird, und gleichzeitig wird die Spitze des Verstemmschafts 53 (hartes Harz) durch den Verstemmabschnitt 66 durch Wärme oder Ultraschallwellen verformt, sodass die Stromanschlussbaugruppe 18 verstemmt und an der Leiterplatte 17 befestigt wird.
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In einem Pressvorgang durch die Verstemmvorrichtung 63 werden die Verbindungsabschnitte 32 der Einpressanschlüsse 14 der Leistungsschaltelemente 13 gleichzeitig in die Verbindungslöcher 54 der Leiterplatte 17 eingepresst, und dann werden die Verbindungsabschnitte 32 der Einpressanschlüsse 52 der Stromanschlussbaugruppe 18 individuell in die Verbindungslöcher 56 der Leiterplatte 17 eingepresst. Somit werden die Verbindungsabschnitte 32 der Einpressanschlüsse 14 der Leistungsschaltelemente 13 verformt, um an die Leitungsabschnitte 62 der Verbindungslöcher 54 der Leiterplatte 17 pressgeschweißt zu werden, und daher werden die Einpressanschlüsse 14 geführt und elektrisch mit der Leitungsführung der Leiterplatte 17 verbunden, und die Verbindungsabschnitte 32 der Einpressanschlüsse 52 der Stromanschlussbaugruppe 18 werden verformt, um an die Leitungsabschnitte 62 der Verbindungslöchern 56 der Leiterplatte pressgeschweißt zu werden, und daher werden die Einpressanschlüsse 52 der Stromanschlussbaugruppe 18 geführt und elektrisch mit der Leitungsführung der Leiterplatte 17 verbunden.
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Danach werden die Zuleitungsanschlüsse 22 bis 24 und die Stromanschlüsse 46 bis 48 mit den Anschlussplatten 26 miteinander verbunden, die Filter-Formbaugruppe 21 wird mit der Anschlussplatte 44 mit den Stromanschlüssen 49 und 50 verbunden, und die Filter-Formbaugruppe 21 wird mit der Anschlussplatte 29 mit dem Hochleistungsverbinder 28 verbunden. Schließlich wird das Deckelelement 11 mit Schrauben 59 an dem Motorgehäuse 4 angebracht.
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Wie oben im Detail beschrieben, haben in der vorliegenden Erfindung die Leiterplatte 17 des mit der Leiterplatte 17 und den mit der Leiterplatte 17 verbundenen Leistungsschaltelementen (elektrischen Komponenten) 13 versehenen Wechselrichterschaltkreisabschnitts 3 die Befestigungslöcher 33 und die Verbindungslöcher 54 und 52, in denen die Leitungsabschnitte 58 zu der Leitungsführung auf der inneren Oberfläche gebildet sind und die durch die Leiterplatte 17 hindurch gebildet sind, und die Einpressanschlüsse 14 und 52 sind jeweils in den Leistungsschaltelementen 13 und der Stromanschlussbaugruppe 18 vorgesehen, die Verstemmschäfte 61 sind an dem Motorgehäuse 4 vorstehend vorgesehen, die Verstemmschäfte 61 werden durch die Befestigungslöcher 33 eingeführt, und dann werden die von den Befestigungslöchern 33 vorstehenden Verstemmschäfte 61 verformt, wobei die Leiterplatte 17 verstemmt und an dem Motorgehäuse 4 befestigt wird, und die Einpressanschlüsse 14 und 52 werden jeweils in die Verbindungslöcher 54 und 56 eingepresst, wobei die Leistungsschaltelemente 13 und die Stromanschlussbaugruppe 18 mit der Leiterplatte 17 elektrisch verbunden werden. Daher ist die Notwendigkeit eines Befestigens der Leiterplatte 17 an dem Motorgehäuse 4 mit Schrauben beseitigt und eine Verringerung der Anzahl von Komponenten kann erzielt werden. Darüber hinaus sind die Notwendigkeit eines Lötens der Leistungsschaltelemente 13 und der Stromanschlussbaugruppe 18 an die Leiterplatte 17 auch beseitigt und daher kann ein Lötfehler beseitigt werden und eine Verringerung von verlustbezogenen Kosten kann erzielt werden.
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Insbesondere ist die vorliegende Erfindung wirkungsvoll wenn die Leistungsschaltelemente 13 zum Schalten der Stromversorgung zu dem Motor M mit der Leiterplatte 17 verbunden sind während sie, wie in dem Beispiel, in einem Wärmeleitungsverhältnis mit dem Motorgehäuse 4 angeordnet sind.
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Hierbei sind die Verstemmschäfte 61 mit dem Aluminium (Metall), das das Motorgehäuse 4 ausbildet, integral gebildet, und die Verstemmschäfte 61 werden durch die Befestigungslöcher 33 eingeführt, und dann werden die von den Befestigungslöchern 33 vorstehenden Verstemmschäfte 61 verformt, wobei die Leiterplatte 17 verstemmt und in dem Beispiel an dem Motorgehäuse 4 befestigt wird. Daher kann in dem Wechselrichter-integrierten elektrischen Kompressor 1, in dem das Motorgehäuse 4 üblicherweise aus Metall, wie etwa Aluminium oder Eisen, ausgebildet ist, eine Verringerung der Anzahl von Komponenten wirksam erzielt werden und somit wird die vorliegende Erfindung sehr wirksam.
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Darüber hinaus ist der Wechselrichterschaltkreisabschnitt 3 mit der Harz-geformten Stromanschlussbaugruppe 18 versehen, die Leiterplatte 17 hat die durch die Leiterplatte 17 hindurch geformten Anbringungslöcher 34, die Verstemmschäfte 53 sind integral in der Stromanschlussbaugruppe 18 vorstehend gebildet, die Verstemmschäfte 53 der Stromanschlussbaugruppe 18 werden durch die Anbringungslöcher 34 eingeführt, und dann werden die von den Anbringungslöchern 34 vorstehenden Verstemmschäfte 53 durch Wärme oder Ultraschallwellen verformt, wobei die Stromanschlussbaugruppe 18 verstemmt und in dem Beispiel an der Leiterplatte 17 befestigt wird, und daher sind in dem Beispiel keine Schrauben für das Anbringen der Stromanschlussbaugruppe 18 an der Leiterplatte 17 erforderlich, sodass eine Verringerung in der Anzahl von Komponenten erzielt werden kann.
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Die Leistungsschaltelemente 13 sind in dem Zustand, in dem die Einpressanschlüsse 14 und 52 der Leistungsschaltelemente 13 und der Stromanschlussbaugruppe 18 jeweils in dieselbe Richtung wie die Richtung der Verstemmschäfte 61 des Motorgehäuses 4 gerichtet sind, in einem Wärmeleitungsverhältnis mit der Trennwand 12 des Motorgehäuses 4 angeordnet, die Stromanschlussbaugruppe 18 wird in dem Zustand, in dem die Verstemmschäfte 53 der Stromanschlussbaugruppe 18 in derselben Richtung gerichtet sind wie die Richtung der Verstemmschäfte 61 des Motorgehäuses 4 auf die Leistungsschaltelemente 13 gelegt, die Einpressanschlüsse 14 werden veranlasst, von der Stromanschlussbaugruppe 18 vorzustehen und dann wird die Leiterplatte 17 auf die Stromanschlussbaugruppe 18 gelegt, wobei das Einführen und das Verstemmen und Befestigen der Verstemmschäfte 61 des Motorgehäuses 4 durch die Befestigungslöcher 33/an den Befestigungslöchern 33, das Einführen und das Verstemmen und Befestigen der Verstemmschäfte 53 der Stromanschlussbaugruppe 18 durch die Anbringungslöcher 34/an den Anbringungslöchern 34 und das Einpressen und Verbinden der Einpressanschlüsse 14 und 52 in die Verbindungslöcher 54 und 56/an den Verbindungslöchern 54 und 56 in demselben Prozess durchgeführt werden kann, und daher kann die Menge von Montage-Mannstunden in gleicher Weise reduziert werden und eine große Kostenverringerung kann erzielt werden.
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In dem Beispiel ist die aus hartem Harz gebildete Stromanschlussbaugruppe 18 an der Leiterplatte 17 des Wechselrichterschaltkreisabschnitts 3 vorgesehen. Jedoch sind, wenn die Stromanschlussbaugruppe 18 nicht vorgesehen ist (Erfindungen die andere als die Erfindungen von Anspruch 4 und Anspruch 6 sind), die Leistungsschaltelemente 13 in einem Wärmeleitungsverhältnis mit dem Motorgehäuse 4 in dem Zustand angeordnet, in dem die Einpressanschlüsse 14 der Leistungsschaltelemente 13 in dieselbe Richtung wie die Richtung der Verstemmschäfte 61 des Motorgehäuses 4 gerichtet sind, und dann wird die Leiterplatte 17 auf die Leistungsschaltelemente 13 gelegt, wobei das Einführen und Verstemmen und Befestigen der Verstemmschäfte 61 durch die Befestigungslöcher 33/an den Befestigungslöchern 33 und das Einpressen und Verbinden der Einpressanschlüsse 14 in/an den Verbindungslöchern 54 in demselben Prozess durchgeführt werden. Auch in solch einem Fall kann die Menge von Montage-Mannstunden auch merklich verringert werden und eine vergleichsweise große Kostenverringerung kann erzielt werden.
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Darüber hinaus sind; wenn das Motorgehäuse 4, das das Gehäuse 2 ausbildet, aus hartem Harz ausgebildet ist (Erfindungen, die andere als die Erfindungen von Anspruch 2 und von von Anspruch 2 abhängigen Ansprüchen sind), die Verstemmschäfte 61 auch integral mit dem harten Harz geformt und werden durch Verformen der Spitzen durch Warmverstemmen oder Ultraschallschweißen verstemmt und an den Befestigungslöchern 33 befestigt. Zusätzlich gilt dasselbe auch in einem Fall, in dem das hart-Harz-Element im Voraus in dem Wechselrichtergehäuseabschnitt 8 des Metall-Motorgehäuses 4 befestigt ist und die Verstemmschäfte 61 mit dem hart-Harz-Element integral geformt sind. In den Fällen ist, verglichen mit dem Fall eines Verwendens der Metall-Verstemmschäfte 61, wie in dem Beispiel, die Notwendigkeit eines Sicherstellens des Isolationsabstands zwischen den Verstemmschäften 61 und der Leitungsführung der Leiterplatte 17 beseitigt, und daher ist es darin vorteilhaft, dass eine Größenverringerung des Wechselrichterschaltkreisabschnitts 3 erzielt werden kann.
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Darüber hinaus können, obwohl das Leistungsschaltelement 13 in dem Beispiel als ein Beispiel der elektrischen Komponente angenommen ist, andere elektrische Komponenten (beispielsweise durch das Bezugszeichen 67 in 3 dargestellte Abschnitte), die an der Seite der Trennwand 12 von der Leiterplatte 17 angebracht sind, durch Einpressanschlüsse verbunden werden.
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Darüber hinaus ist es eine Selbstverständlichkeit, dass die Formen und Strukturen des Wechselrichterschaltkreisabschnitts 3 und des Gehäuses 2 (Motorgehäuse 4), die in dem Beispiel dargestellt sind, nicht auf diese in dem Beispiel beschränkt sind und variabel geändert werden können, ohne von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wechselrichter-integrierter elektrischer Kompressor
- 2
- Gehäuse
- 3
- Wechselrichterschaltkreisabschnitt
- 4
- Motorgehäuse
- 8
- Wechselrichtergehäuseabschnitt
- 9
- Öffnung
- 11
- Deckelelement
- 12
- Trennwand
- 13
- Leistungsschaltelement
- 14, 52
- Einpressanschluss
- 16
- Steuerungsschaltkreis
- 17
- Leiterplatte
- 18
- Stromanschlussbaugruppe
- 32
- Verbindungsabschnitt
- 33
- Befestigungsloch
- 34
- Anbringungsloch
- 51
- Durchgangsloch
- 53,61
- Verstemmschaft
- 54, 56
- Verbindungsloch
- 58, 62
- Leitungsabschnitt
- 64
- konkaver Verstemmabschnitt
- 66
- Verstemmabschnitt
- M
- Motor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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