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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Kompressor mit einem Steuergerät, das in einem Aufnahmeabschnitt eines Gehäuses aufgenommen ist.
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Stand der Technik
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Aufgrund der Aktualisierung der globalen Umweltprobleme wurden in den letzten Jahren Hybridautos und Elektrofahrzeuge entwickelt. In Klimaanlagen zur Klimatisierung von Fahrzeuginnenräumen dieser Fahrzeuge werden jedoch anstelle von motorgetriebenen Kompressoren elektrische Kompressoren mit jeweils einem Motor eingesetzt. In diesem Fall ist das Fahrzeug mit einer Hochspannungs-Stromversorgung ausgestattet, die aus einer Hochspannungsbatterie von z. B. etwa 300 V besteht, und einer Niederspannungs-Stromversorgung, die aus einer herkömmlichen Batterie von etwa 12 V besteht. Eine Spannung, die durch Umwandlung einer Gleichspannung der Hochspannungs-Stromversorgung in Wechselspannung durch eine Inverterschaltung gewonnen wird, wird dem Motor des elektrischen Kompressors mittels eines Steuergeräts zugeführt. Eine Spannung (z. B. 15 V oder dergleichen), die durch Umschalten einer Gleichspannung der Niederspannungs-Stromversorgung gewonnen wird, wird als Stromversorgung dem Steuergerät zugeführt.
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Daher sind ein Schaltungsmuster auf der Hochspannungsseite und ein Schaltungsmuster auf der Niederspannungsseite, das unabhängig von dem Schaltungsmuster auf der Hochspannungsseite ist, auf einer Platine des Steuergeräts konfiguriert. Des Weiteren wurde ein Aufnahmeabschnitt auf der Außenfläche eines Gehäuses (Ummantelung) des elektrischen Verdichters ausgebildet, und die Platinen des Steuergeräts wurden in diesem Aufnahmeabschnitt untergebracht.
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Andererseits wurde eine Maßnahme ergriffen, um jedes der Erdungsmuster auf der Hochspannungsseite und der Niederspannungsseite zu erden, indem jedes der Erdungsmuster über einen Kondensator (Y-Kondensator: Leitungsbypass-Kondensator) unter Verwendung einer beliebigen Platinenbefestigungsschraube mit dem Gehäuse (GND) leitend verbunden wird, um dadurch EMI-Rauschen zu reduzieren, das durch Schalten in einer Wechselrichterschaltung oder ähnlichem erzeugt wird (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
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Dokumentenliste
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 3473853
- Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 5289697
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Zusammenfassung der Erfindung
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Von der Erfindung zu lösende Aufgaben
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Ein Problem ergibt sich jedoch dadurch, dass, wenn das Erdungsmuster der Platine durch die Platinenbefestigungsschraube wie im Stand der Technik mit dem Gehäuse leitend verbunden wird, die Schraube eine Struktur hat, die in eine Metallsäule geschraubt wird, die aus der Bodenwand des Aufnahmeabschnitts herausragt, was dazu führt, dass der Abstand zum Gehäuse länger wird, die Impedanz in Bezug auf das Potenzial des Gehäuses nicht ausreichend reduziert werden kann und somit ein Rauschunterdrückungseffekt behindert wird.
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Des Weiteren ergibt sich das Problem, dass das Erdungspotential der Platine nicht stabilisiert wird, da andere Schrauben zur Befestigung der Platine, die nicht leitend mit dem Erdungsmuster verbunden sind, komplett aus dem Erdungsmuster der Platine herausfallen.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um solche herkömmlichen technischen Probleme zu lösen, und ein Ziel davon ist es, einen elektrischen Kompressor bereitzustellen, der in der Lage ist, einen effektiven und stabilen Geräuschreduzierungseffekt zu erzielen, indem ein Erdungsmuster (Masse) eines Steuergeräts mit einem Gehäuse in einem kurzen Abstand leitend verbunden wird.
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Mittel zur Lösung der Aufgaben
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Ein elektrischer Kompressor nach der vorliegenden Erfindung ist so konfiguriert, dass ein Steuergerät in einem in einem Gehäuse ausgebildeten Aufnahmeabschnitt aufgenommen ist, und der Aufnahmeabschnitt durch ein Abdeckelement, das einen Teil des Gehäuses bildet, verschlossen ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem Steuergerät ausgebildetes Erdungsmuster mit dem Abdeckelement oder einer Wand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe des Erdungsmusters leitend verbunden ist.
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Der erfindungsgemäße elektrische Kompressor nach Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der obigen Erfindung das in einem Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts angeordnete Erdungsmuster mit einer Seitenwand des Aufnahmeabschnitts leitend verbunden ist, und das Erdungsmuster, das sich im zentralen Abschnitt des Aufnahmeabschnitts befindet, mit dem Abdeckelement oder einer Bodenwand des Aufnahmeabschnitts leitend verbunden ist.
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Der erfindungsgemäße elektrische Kompressor nach Anspruch 3 weist in den obigen jeweiligen Erfindungen eine Schraube zur Befestigung des Steuergeräts am Gehäuse auf, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube mit dem Erdungsmuster leitend verbunden ist und mit dem Abdeckelement oder der Wand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe des Erdungsmusters leitend verbunden ist.
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Der elektrische Kompressor der Erfindung nach Anspruch 4 weist in der obigen Erfindung eine Vielzahl der Schrauben auf, und ist dadurch gekennzeichnet, dass jede der Schrauben mit dem Erdungsmuster leitend verbunden ist, wobei die Schraube, die sich in dem Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts befindet, mit der Seitenwand des Aufnahmeabschnitts leitend verbunden ist, und die Schraube, die sich im zentralen Abschnitt des Aufnahmeabschnitts befindet, mit dem Abdeckelement oder der Bodenwand des Aufnahmeabschnitts leitend verbunden ist.
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Der erfindungsgemäße elektrische Kompressor nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den vorgenannten jeweiligen Erfindungen das Erdungsmuster durch ein leitfähiges, elastisches Erdungsmaterial mit dem Abdeckelement oder der Wand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe des Erdungsmusters leitend verbunden ist.
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Der erfindungsgemäße elektrische Kompressor nach Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den obigen jeweiligen Erfindungen das Erdungsmuster durch einen Y-Kondensator mit dem Abdeckelement oder der Wand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe des Erdungsmusters leitend verbunden ist.
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Der elektrische Verdichter der Erfindung nach Anspruch 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der obigen Erfindung das Erdungsmuster mit dem Abdeckelement oder der Wand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe des Erdungsmusters durch eine Vielzahl von Y-Kondensatoren leitend verbunden ist, die einem Frequenzband des Rauschens entsprechen, das auf der Grundlage von Rauschregulierungswerteigenschaften reduziert werden soll.
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Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem elektrischen Kompressor, der so konfiguriert ist, dass ein Steuergerät in einem Aufnahmeabschnitt aufgenommen ist, das in einem Gehäuse ausgebildet ist, und der Aufnahmeabschnitt durch ein Abdeckelement verschlossen ist, das einen Teil des Gehäuses bildet, ein in dem Steuergerät konfiguriertes Erdungsmuster mit dem Abdeckelement oder einer Wand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe des Erdungsmusters leitend verbunden. Daher kann das Erdungsmuster des Steuergeräts in kürzester Entfernung oder in einer kürzeren Entfernung als zuvor mit dem Gehäuse verbunden werden. Dadurch ist es möglich, die Impedanz in Bezug auf das Potenzial des Gehäuses ausreichend zu senken und einen hohen Rauschunterdrückungseffekt zu erzielen.
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In diesem Fall befindet sich das Erdungsmuster im Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts in der Nähe einer Seitenwand des Aufnahmeabschnitts, und das Erdungsmuster im zentralen Abschnitt des Aufnahmeabschnitts ist weit von der Seitenwand entfernt. Da sich jedoch das Abdeckelement oder eine Bodenwand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe befindet, wie beispielsweise bei der Erfindung nach Anspruch 2, wird das Erdungsmuster, das sich im Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts befindet, mit der Seitenwand des Aufnahmeabschnitts verbunden, und das Erdungsmuster, das sich im zentralen Abschnitt des Aufnahmeabschnitts befindet, wird mit dem Abdeckelement oder der Bodenwand des Aufnahmeabschnitts verbunden, wodurch es möglich ist, die Erdungsmuster des Steuergeräts mit dem Gehäuse zu verbinden, und zwar je nach Position im Aufnahmeabschnitt mit dem kürzesten Abstand oder einem kurzen Abstand.
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Ferner ist das Steuergerät mit einer Schraube am Gehäuse befestigt, wobei die Schraube aus dem Steuergerät herausragt. Daher ist z. B. wie bei der Erfindung nach Anspruch 3 die Schraube mit dem Erdungsmuster leitend verbunden und mit dem Abdeckelement oder der Wand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe des Erdungsmusters leitend verbunden, wodurch es auf einfache Weise möglich ist, das Erdungsmuster des Steuergeräts mit dem Gehäuse leitend zu verbinden.
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Insbesondere ist bei der Erfindung nach Anspruch 4, wenn das Steuergerät mit einer Vielzahl der Schrauben an dem Gehäuse befestigt ist, jede der Schrauben mit dem Erdungsmuster leitend verbunden, und die im Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts angeordnete Schraube ist mit der Seitenwand des Aufnahmeabschnitts leitend verbunden, und die Schraube, die sich im zentralen Abschnitt des Aufnahmeabschnitts befindet, ist mit dem Abdeckelement oder der Bodenwand des Aufnahmeabschnitts leitend verbunden, wodurch die jeweiligen Schrauben mit dem Gehäuse auf kürzestem Abstand oder kurzem Abstand problemlos leitend verbunden werden können, und ferner die Stabilisierung eines Erdungspotentials des Steuergerät ebenfalls erreicht werden kann.
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Ferner kann, wie in der Erfindung nach Anspruch 5, wenn das Erdungsmuster durch ein leitfähiges Erdungsmaterial, das eine Elastizität aufweist, mit dem Abdeckteil oder der Wand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe des Erdungsmusters leitend verbunden wird, das Erdungsmuster des Steuergeräts zuverlässig mit dem Abdeckteil oder der Wand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe des Erdungsmusters leitend verbunden werden. Insbesondere kann, wie in den Erfindungen nach den Ansprüchen 3 und 4, wenn die Schraube zum Befestigen des Steuergeräts zur leitenden Verbindung zum Gehäuse verwendet wird, das Erdungsmaterial in Kontakt mit der Schraube gebracht werden, oder das Erdungsmaterial kann durch die Schraube an dem Steuergerät befestigt und leitend damit verbunden werden, so dass das Erdungsmuster zuverlässiger und effektiver leitend mit dem Gehäuse verbunden werden kann.
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Darüber hinaus kann, wie in der Erfindung nach Anspruch 6, wenn das Erdungsmuster mit dem Abdeckelement oder der Wand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe des Erdungsmusters durch einen Y-Kondensator leitend verbunden wird, ein extrem hoher EMI-Rauschunterdrückungseffekt realisiert werden.
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In diesem Fall, wie in der Erfindung nach Anspruch 7, wenn das Erdungsmuster mit dem Abdeckelement oder der Wand des Aufnahmeabschnitts in der Nähe des Erdungsmusters über eine Vielzahl der Y-Kondensatoren leitend verbunden wird, die einem Frequenzband des Rauschens entsprechen, das auf der Grundlage von Rauschregulierungswertcharakteristiken reduziert werden soll, ist es möglich, eine geeignete Anpassung gemäß dem Rauschfrequenzband vorzunehmen und einen höheren EMI-Rauschreduzierungseffekt zu erzielen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Kompressors einer Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird;
- 2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung des in 1 dargestellten elektrischen Kompressors;
- 3 ist eine Draufsicht auf den elektrischen Kompressor von 1 mit einem davon entfernten Abdeckungselement, von einer Seite des Aufnahmeabschnitts aus gesehen;
- 4 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A von 3;
- 5 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B von 3;
- 6 ist eine Ansicht, die den Aufbau eines Schraubenbereichs einer Platine aus 3 beschreibt; und
- 7 ist eine Schnittansicht, die einen Aufnahmeabschnitt eines elektrischen Kompressors einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Modus zur Durchführung der Erfindung
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen sogenannten Inverter-integrierten elektrischen Kompressor, der an einem Fahrzeug, wie einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, montiert ist und einen Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums ausbildet, und der einen Motor 2 (dargestellt in 2), ein aus Metall (leitfähiges Metall wie Aluminium oder Eisen, in der Ausführungsform Aluminium) bestehendes Gehäuse 3, das darin einen Kompressionsmechanismus (nicht dargestellt) enthält, der durch den Motor 2 angetrieben wird, und ein Steuergerät 4 (dargestellt in 2) aufweist, das den Motor 2 mit Energie versorgt, um ihn anzutreiben.
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Das Gehäuse 3 weist ein Motorgehäuse 6, das den Motor 2 darin enthält, ein Kompressionsmechanismus-Gehäuse 7, das mit einer Seite des Motorgehäuses 6 in dessen axialer Richtung verbunden ist und den Kompressionsmechanismus enthält, eine Kompressionsmechanismus-Abdeckung 8, die eine Öffnung auf einer Seite dieses Kompressionsmechanismus-Gehäuses 7 verschließt, einen Aufnahmeabschnitt 9 (in 3 dargestellt), der auf der Außenfläche des Motorgehäuses 6 auf dessen anderer Seite in axialer Richtung ausgebildet ist, und ein Abdeckelement 12 auf, das eine Öffnung 11 auf der anderen Seite des Aufnahmeabschnitts 9 verschließt, so dass er geöffnet und geschlossen werden kann. Nachdem das Steuergerät 4 in dem Aufnahmeabschnitt 9 untergebracht ist, wird der Aufnahmeabschnitt 9 durch das Abdeckelement 12 verschlossen, und das Abdeckelement 12 ist durch Schrauben 13 lösbar an dem Motorgehäuse 6 befestigt. Das heißt, in der vorliegenden Erfindung ist das Abdeckelement 12 auch ein Teil des Gehäuses 3 und besteht ebenfalls aus einem Metall (ein leitfähiges Metall wie Aluminium oder Eisen. In der Ausführungsform, Aluminium).
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Im Übrigen ist der elektrische Kompressor 1 der Ausführungsform in den 1 und 3 mit dem Aufnahmeabschnitt 9 nach oben und der Kompressionsmechanismus-Abdeckung 8 nach unten dargestellt, ist aber in Wirklichkeit in seitlicher Richtung so angeordnet, dass die Kompressionsmechanismus-Abdeckung 8 auf der einen Seite und der Aufnahmeabschnitt 9 auf der anderen Seite ist.
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Der Motor 2 der Ausführungsform besteht aus einem Dreiphasenstrom-Synchronmotor (bürstenloser Gleichstrommotor), und der Kompressionsmechanismus ist beispielsweise ein Kompressionsmechanismus vom Scroll-Typ. Der Kompressionsmechanismus wird durch den Motor 2 angetrieben, um ein Kältemittel zu komprimieren und in den Kältemittelkreislauf abzugeben. Anschließend strömt ein Niedertemperatur-Kältemittelgas, das von einem Verdampfer (auch als Wärmeabsorber bezeichnet) angesaugt wird, der ebenfalls einen Teil des Kältemittelkreislaufs bildet, durch das Motorgehäuse 6. Dadurch wird das Innere des Motorgehäuses 6 gekühlt. Dann wird der Aufnahmeabschnitt 9 vom Inneren des Motorgehäuses 6, in dem der Motor 2 untergebracht ist, durch eine im Motorgehäuse 6 (Gehäuse 3) ausgebildete Trennwand 14 (die in 4 und 5 gezeigte Bodenwand des Aufnahmeabschnitts 9) abgetrennt. Die Trennwand 14 wird ebenfalls durch das Niedertemperatur-Kältemittelgas gekühlt.
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Im Übrigen ist das Fahrzeug mit einer Hochspannungs-Stromversorgung (HV-Stromversorgung) 21, die aus einer Hochspannungsbatterie von etwa DC 300V zur Stromversorgung und zum Antrieb des Motors 2 des elektrischen Kompressors 1 und eines nicht dargestellten Motors zum Fahren besteht, und einer Niederspannungs-Stromversorgung (LV-Stromversorgung) 22, die aus einer Batterie von etwa DC 12V besteht, ausgestattet. Weiterhin ist das Gehäuse 3 des elektrischen Kompressors 1 mit einer Fahrzeugkarosserie (Masse/Erdung) leitend verbunden.
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Das Steuergerät 4 besteht z. B. aus einer Steuerplatine 17 und einer HV-Filterplatine (EMI-Filter) 18. Diese Steuerplatine 17 und die HV-Filterplatine 18, die die Steuergerät 4 bilden, sind in dem Aufnahmeabschnitt 9 untergebracht, der an der Außenfläche des Gehäuses 3 (Motorgehäuse 6) auf dessen anderer Seite angeordnet ist, wie in 3 gezeigt. Die Gleichspannung der Hochspannungs-Stromversorgung 21 wird der Steuerplatine 17 über die HV-Filterplatine 18 zugeführt. Die Steuerplatine 17 ist mit einer Wechselrichterschaltung ausgestattet. Die Wechselrichterschaltung liefert die Gleichspannung der Hochspannungs-Stromversorgung 21 als Wechselstrom an den Motor 2, um den Motor 2 zu betreiben.
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Weiterhin wird die Steuerplatine 17 auch mit der Gleichspannung der Niederspannungs-Stromversorgung 22 versorgt. Die Steuerplatine 17 ist mit einem Schaltnetzteil mit einem Schalttransformator (Isoliertransformator) versehen. Das Schaltnetzteil schaltet die Spannung de Niederspannungs-Stromversorgung 22, um eine Spannung für die Gate-Ansteuerung der Wechselrichterschaltung (z. B. DC 15V) und eine Versorgungsspannung des Steuergeräts 4 selbst (z. B. DC 5V) zu erzeugen.
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Das heißt, auf der Steuerplatine 17 sind ein Schaltungsmuster auf der Hochspannungsseite und ein Schaltungsmuster auf der Niederspannungsseite unabhängig von dem Schaltungsmuster auf der Hochspannungsseite ausgebildet. Daher sind auf der Steuerplatine 17 ein Erdungsmuster 26 für die Hochspannung und ein Erdungsmuster 27 für die Niederspannung ausgebildet, die isoliert sind (3). Außerdem ist ein Erdungsmuster 28 für Hochspannung auch auf der HV-Filterplatine 18 ausgebildet (3).
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Ferner ist die Steuerplatine 17 von der Seite der Öffnung 11 her mit mehreren (in der Ausführungsform sieben) Schrauben 31 bis 37 am Gehäuse 3 (Motorgehäuse 6) befestigt. Die HV-Filterplatine 18 ist ebenfalls von der Seite der Öffnung 11 her mit mehreren (in der Ausführungsform fünf) Schrauben 41 bis 45 am Gehäuse 3 befestigt. Dabei ragen die Schraubenköpfe der Schrauben 31 bis 37 und 41 bis 45 aus den Platinen 17 und 18 in Richtung des Abdeckelements 12 heraus.
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4 zeigt einen Querschnitt eines Schraubenabschnitts 41, der die HV-Filterplatine 18 befestigt (Querschnitt entlang der Linie A-A in 3), und 5 zeigt einen Querschnitt eines Schraubenabschnitts 31, der die Steuerplatine 17 befestigt (Querschnitt entlang der Linie B-B in 3). Im Übrigen zeigt jede Zeichnung einen Zustand, in dem der Aufnahmeabschnitt 9 durch das Abdeckelement 12 verschlossen ist. Jede der Schrauben 31 bis 37 und 41 bis 45 durchdringt jede der Platinen 17 und 18, und jede von ihnen ist mit einer Schraubenbefestigungssäule (Metallsäule) 51 verschraubt, die einstückig mit der Trennwand 14 aufrecht steht. Dementsprechend sind die Schrauben 31 bis 37 und 41 bis 45 leitend mit dem Gehäuse 3 (Motorgehäuse 6) verbunden.
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Des Weiteren sind die Schrauben 31 bis 35, 37 und 42 bis 45 in der Ausführungsform im Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts 9 angeordnet. Dementsprechend ist jede der Schrauben 31 bis 35, 37 und 42 bis 45 in der Nähe einer Seitenwand 3A (Wand, die den Aufnahmeabschnitt 9 bildet) des Aufnahmeabschnitts 9 angeordnet, und der Abstand dazwischen wird in der Ausführungsform als kleiner als die vertikale Abmessung der Säule 51 angenommen. Im Übrigen sind die Randabschnitte der Erdungsmuster 26 bis 28 auf der Seite der Seitenwand 3A, die die Seiten dieser Schrauben 31 bis 35, 37, 42 bis 45 werden, nahe an der Seitenwand 3A. Außerdem ist in dieser Ausführungsform die Seitenwand 3A als ein Teil des Gehäuses 3 (Motorgehäuse 6) ausgebildet. Andererseits befinden sich die Schrauben 36 und 41 in der Mitte des Aufnahmeabschnitts 9. Daher sind die Schrauben 36 und 41 von der Seitenwand 3A getrennt, aber der Abstand zwischen jeder der Schrauben 36 und 41 und dem Abdeckelement 12 wird als kleiner als die vertikale Abmessung der Säule 51 angenommen.
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Weiterhin sind die Schrauben 31, 32, 36 und 37 jeweils über Y-Kondensatoren 52 bis 55 mit dem Hochspannungs-Erdungsmuster 26 der Steuerplatine 17 verbunden. Die Schrauben 41 bis 45 sind jeweils über die Y-Kondensatoren 56 bis 60 mit dem Erdungsmuster 28 der HV-Filterplatine 18 verbunden. Im Übrigen ist die Schraube 41 über ein Erdungsmuster 61 und den Y-Kondensator 56 mit dem Erdungsmuster 28 leitend verbunden.
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Andererseits sind die Schrauben 33 bis 35 über die Erdungsmuster 62 bis 64 jeweils mit dem Niederspannungs-Erdungsmuster 27 der Steuerplatine 17 leitend verbunden. Das heißt, alle Schrauben 31 bis 37 zur Befestigung der Steuerplatine 17 am Gehäuse 3 sind mit dem Erdungsmuster 26 bzw. dem Erdungsmuster 27 leitend verbunden. Alle Schrauben 41 bis 45 zur Befestigung der HV-Filterplatine 18 am Gehäuse 3 sind ebenfalls mit dem Erdungsmuster 28 leitend verbunden.
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Hier zeigt 6 den Aufbau der Steuerplatine 17 am Bereich der Schraube 31, z. B. in einer Ebene (oben) und einem Querschnitt (unten). Bei der Ausführungsform hat die Steuerplatine 17 einen vierlagigen Aufbau von L1 bis L4. Die Hochspannungs-Erdungsmuster 26 der jeweiligen Phasen L1 bis L4 sind an einander zugewandten Stellen mit einer Anzahl von Durchkontaktierungen 66 auf kürzestem Weg leitend verbunden. Ein solcher Aufbau wird im Übrigen sogar für das Niederspannungs-Erdungsmuster 27 als gleich angesehen.
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Außerdem sind mehrere (in dieser Ausführungsform zwei) Y-Kondensatoren 52A und 52B parallel zwischen der Säule 51, an der die Schraube 31 angeschraubt ist, und dem Erdungsmuster 26 vorgesehen. Diese parallelen Y-Kondensatoren 52A und 52B bilden den Y-Kondensator 52 in 3. Jeder der Y-Kondensatoren 52A und 52B hat eine Kapazität, die dem Frequenzband des Rauschens entspricht, das auf der Grundlage der Rauschregelungswerteigenschaften reduziert werden soll. In dieser Ausführungsform ist der Y-Kondensator 52A für niedrige Frequenzen und der Y-Kondensator 52B für hohe Frequenzen vorgesehen. Folglich wird das Erdungsmuster 26 über die parallelen Y-Kondensatoren 52A und 52B mit der an der Säule 51 verschraubten Schraube 31 leitend verbunden. Ein solcher Aufbau wird im Übrigen sogar für die anderen Schrauben 32, 36 und 37 und Y-Kondensatoren 53, 54 und 55 sowie die Schrauben 41 bis 45 und die Y-Kondensatoren 56 bis 60 der HV-Filterplatine 18 in 3 als gleich angesehen.
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Bei dieser Ausführungsform wird dann jede der Schrauben 36 und 41, die sich in der Mitte des Aufnahmeabschnitts 9 befinden, durch einen Finger 67 mit dem Abdeckelement 12 verbunden, wie in 4 dargestellt. Jede der Schrauben 31 bis 35, 37 und 42 bis 45, die sich im Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts 9 befinden, wird durch eine Dichtung 68 mit der Seitenwand 3A verbunden, wie in 5 gezeigt.
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Jeder der Finger 67 ist ein leitfähiges, elastisches Erdungsmaterial und sie sind an der Innenfläche des Abdeckelements 12 (der Fläche auf der Seite des Aufnahmeabschnitts 9) im Voraus entsprechend den Positionen der Schrauben 36 bzw. 41 angebracht. Wenn also der Aufnahmeabschnitt 9 durch das Abdeckelement 12 geschlossen wird, kommt der Finger 67 in Anschlag und berührt den Schraubenkopf jeder der Schrauben 36 und 41 und verbindet das Abdeckelement 12 und jede der Schrauben 36 und 41 leitend.
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So werden das Hochspannungs-Erdungsmuster 26 der Steuerplatine 17, die sich in der Mitte des Aufnahmeabschnitts 9 befindet, und das Erdungsmuster 28 der HV-Filterplatine 18 durch die Schrauben 36 und 41 und die Finger 67 mit dem Abdeckelement 12 verbunden. Da jedoch, wie oben beschrieben, der Abstand zwischen jeder der Schrauben 36 und 41 und dem Abdeckelement 12 kleiner ist als die vertikale Abmessung der Säule 51, wird jedes der Erdungsmuster 26 und 28 in der Ausführungsform mit dem kürzesten Abstand zum Abdeckelement 12 (Gehäuse 3) leitend verbunden.
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Andererseits ist die Dichtung 68 ein Element, das zwischen der Seitenwand 3A des Aufnahmeabschnitts 9 und dem Abdeckelement 12 abdichtet und als leitendes Erdungsmaterial mit Elastizität dient. In der Ausführungsform stehen nur die Abschnitte, die den jeweiligen Schrauben 31 bis 35, 37 und 42 bis 45 entsprechen, hervor und erstrecken sich nach innen, und werden durch die Schrauben 31 bis 35, 37 und 42 bis 45 an den jeweiligen Erdungsmustern 26, 27 und 28 festgezogen und befestigt und damit leitend verbunden. Folglich werden die Seitenwand 3A und die jeweiligen Schrauben 31 bis 35, 37 und 42 bis 45 leitend verbunden.
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So werden das Hochspannungs-Erdungsmuster 26 und das Niederspannungs-Erdungsmuster 27 der Steuerplatine 17, die sich im Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts 9 befinden, und das Erdungsmuster 28 der HV-Filterplatine 18 durch die Schrauben 31 bis 35, 37 und 42 bis 45 und die Dichtungen 68 mit der Seitenwand 3A verbunden. Da jedoch, wie oben beschrieben, der Abstand zwischen jeder der Schrauben 31 bis 35, 37 und 42 bis 45 und der Seitenwand 3A kleiner ist als die vertikale Abmessung der Säule 51, wird jedes der Erdungsmuster 26 bis 28 in einem kürzeren Abstand zur Seitenwand 3A (Gehäuse 3) leitend verbunden, als wenn die Dichtung 68 nicht verwendet wird (wo die Leitung nur durch die Säule 51 erfolgt).
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Im Übrigen können die Schrauben 31 bis 35, 37 und 42 bis 45 auch durch die Finger 67 mit dem Abdeckelement 12 in Kontakt gebracht werden, ohne dass dies von dieser Ausführungsform abhängt. Insbesondere im Beispiel von 5, da die Schraube 31 näher am Abdeckteil 12 liegt als die Seitenwand 3A, kann der Finger 67 ähnlich wie die Schrauben 36 und 41 in Anlage (Kontakt) mit dem Abdeckteil 12 gebracht werden, um mit diesem leitend verbunden zu werden.
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Wie oben beschrieben, werden bei der vorliegenden Erfindung die auf der Steuerplatine 17 und der HV-Filterplatine 18 des Steuergeräts 4 ausgebildeten Erdungsmuster 26 bis 28 in der Nähe der Erdungsmuster 26 bis 28 mit dem Abdeckelement 12 oder der Seitenwand 3A des Aufnahmeabschnitts 9 leitend verbunden. Daher können die Erdungsmuster 26 bis 28 der Steuerplatine 17 und der HV-Filterplatine 18 des Steuergeräts 4 in kürzestem Abstand oder in einem kürzeren Abstand als bisher mit dem Gehäuse 3 leitend verbunden werden. Dadurch ist es möglich, die Impedanz in Bezug auf das Potenzial des Gehäuses 3 ausreichend zu senken und einen hohen Rauschunterdrückungseffekt zu erzielen.
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Hier sind, wie in der Ausführungsform, die Erdungsmuster 26 bis 28, die sich im Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts 9 befinden, nahe an der Seitenwand 3A des Aufnahmeabschnitts 9, und die Erdungsmuster 26 und 28, die sich in der Mitte des Aufnahmeabschnitts 9 befinden, weit von der Seitenwand 3A entfernt. Wenn sich das Abdeckelement 12 jedoch in der Nähe befindet, werden die Erdungsmuster 26 bis 28, die sich im Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts 9 befinden, mit der Seitenwand 3A verbunden, und die Erdungsmuster 26 und 28, die sich in der Mitte des Aufnahmeabschnitts 9 befinden, werden mit dem Abdeckelement 12 verbunden, wodurch es möglich ist, die Erdungsmuster 26 bis 28 der Steuerplatine 17 und der HV-Filterplatine 18 mit dem Gehäuse 3 zu verbinden, und zwar problemlos mit dem kürzesten Abstand oder einem kurzen Abstand, je nach der Position im Aufnahmeabschnitt 9.
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Wenn ferner, wie in der Ausführungsform, die Steuerplatine 17 und die HV-Filterplatine 18 des Steuergeräts 4 mit den Schrauben 31 bis 37 und 41 bis 45 am Gehäuse 3 befestigt sind, stehen diese Schrauben 31 bis 37 und 41 bis 45 aus den Platinen 17 und 18 heraus. Die Schrauben 31 bis 37 und 41 bis 45 sind daher mit den Erdungsmustern 26 bis 28 leitend verbunden und mit dem Abdeckelement 12 bzw. der Seitenwand 3A leitend verbunden, so dass die Massemuster 26 bis 28 der jeweiligen Platinen 17 und 18 leicht mit dem Gehäuse 3 verbunden werden können.
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Wenn insbesondere, wie in der Ausführungsform, die Steuerplatine 17 und die HV-Filterplatine 18 des Steuergeräts 4 mit den mehreren Schrauben 31 bis 37 und 41 bis 45 an dem Gehäuse 3 befestigt sind, werden die Schrauben 31 bis 37 und 41 bis 45 mit den Erdungsmustern 26 bis 28 und die im Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts 9 befindlichen Schrauben 31 bis 35, 37 und 42 bis 45 mit der Seitenwand 3A verbunden, und die Schrauben 36 und 41, die sich in der Mitte des Aufnahmeabschnitts 9 befinden, mit dem Abdeckelement 12 leitend verbunden, wodurch die Schrauben 31 bis 37 und 41 bis 45 mit dem Gehäuse 3 auf der kürzesten Entfernung oder der kurzen Entfernung problemlos leitend verbunden werden können, und ferner die Stabilisierung des Massepotentials jeder der Platinen 17 und 18 ebenfalls erreicht werden kann.
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Ferner können, wie in der Ausführungsform, die Erdungsmuster 26 bis 28 der Steuerplatine 17 und der HV-Filterplatine 18 zuverlässig mit dem Abdeckelement 12 bzw. der Seitenwand 3A verbunden werden, wenn die Erdungsmuster 26 bis 28 durch die Finger 67 oder die Dichtungen 68 (leitfähiges Erdungsmaterial mit Elastizität) mit dem Abdeckelement 12 bzw. der Seitenwand 3A zuverlässig leitend verbunden werden. Insbesondere können, wie in der Ausführungsform, wenn die Schrauben 31 bis 37 und 41 bis 45 zur Befestigung der jeweiligen Platinen 17 und 18 für die Leitung zum Gehäuse 3 verwendet werden, die Finger 67 (Erdungsmaterialien) mit den Schrauben 36 und 41 in Kontakt gebracht werden oder die Dichtungen 68 (Erdungsmaterialien) durch die Schrauben 31 bis 35, 37 und 42 bis 45 an den Platinen 17 und 18 befestigt und mit diesen leitend verbunden werden, so dass die Erdungsmuster 26 bis 28 zuverlässiger und effektiver mit dem Gehäuse 3 leitend verbunden werden können.
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Wenn ferner, wie in der Ausführungsform, das Steuergerät 4 mit der Hochspannungs-Stromversorgung 21 und der Niederspannungs-Stromversorgung 22 verbunden ist und sowohl das Hochspannungs-Erdungsmuster 26 als auch das Niederspannungs-Erdungsmuster 27 auf der Steuerplatine 17 und das Hochspannungs-Erdungsmuster 28 auf der HV-Filterplatine 18 angeordnet sind, kann ein extrem hoher EMI-Rauschunterdrückungseffekt erzielt werden, wenn die Hochspannungs-Erdungsmuster 26 und 28 über die Y-Kondensatoren 52 bis 60 mit dem Abdeckelement 12 oder der Seitenwand 3A verbunden werden.
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Wenn in diesem Fall, wie in der Ausführungsform, die Erdungsmuster 26 und 28 mit dem Abdeckelement 12 oder der Seitenwand 3A über die mehreren Y-Kondensatoren 52A und 52B entsprechend dem Frequenzband des Rauschens, das auf der Grundlage der Rauschregulierungswerteigenschaften reduziert werden soll, leitend verbunden werden, ist es möglich, eine geeignete Anpassung entsprechend dem Rauschfrequenzband vorzunehmen und einen höheren EMI-Rauschreduzierungseffekt zu erzielen. Das heißt, in dem Aufbau der Ausführungsform wurde ein Rauschreduzierungseffekt von etwa 5 dB im gesamten Frequenzband von 30 bis 300 MHz einer Biconi-Antenne erzielt.
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Im Übrigen werden in der Ausführungsform die Erdungsmuster 26 bis 28 über die Schrauben 31 bis 37 und 41 bis 45 mit dem Abdeckelement 12 bzw. der Seitenwand 3A leitend verbunden, worauf jedoch die anderen Erfindungen als die Ansprüche 3 und 4 nicht beschränkt sind. Die jeweiligen Erdungsmuster 26 bis 28 können durch die Finger oder die in der Ausführungsform gezeigten Dichtungen direkt mit dem Abdeckelement 12 oder der Seitenwand 3A leitend verbunden werden.
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Außerdem sind in dieser Ausführungsform die Hochspannungs-Erdungsmuster 26 und 28 über die Y-Kondensatoren 52 bis 60 mit dem Abdeckelement 12 oder der Seitenwand 3A verbunden. Das Niederspannungs-Erdungsmuster 27 kann jedoch auch über den Y-Kondensator mit dem Abdeckelement 12 oder der Seitenwand 3A verbunden werden, um eine Reduzierung des EMI-Rauschens zu erreichen.
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Außerdem ist bei der in den 4 und 5 gezeigten Ausführungsform die Seitenwand 3A auf der Seite des Motorgehäuses 6 des Gehäuses 3 angeordnet und der Aufnahmeabschnitt 9 ist innerhalb der Seitenwand 3A angeordnet und der Aufnahmeabschnitt 9 ist durch das flache, plattenartige Abdeckelement 12 verschlossen. Es kann jedoch auch ein Aufbau gewählt werden, bei dem sowohl auf der Seite des Abdeckelements 12 als auch auf der Seite des Motorgehäuses 6 Seitenwände ausgebildet sind, und beide Seiten bilden die Seitenwand des Aufnahmeabschnitts 9. In diesem Fall entspricht die Seitenwand des Aufnahmeabschnitts 9 der Seitenwand des Abdeckelements 12 und der Seitenwand des Motorgehäuses 6.
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Alternativ kann auch ein Aufbau vorgesehen werden, bei dem die Seitenwand nur am Abdeckelement 12 ausgebildet ist und das Motorgehäuse 6 des Gehäuses 3 keine Seitenwand aufweist. In diesem Fall ist nur die Position des Aufnahmeabschnitts 9 auf der Außenfläche der anderen Seite des Motorgehäuses 6 in axialer Richtung festgelegt, und der Raum, der von dem Abdeckelement 12 (das in einem Teil des Gehäuses 3 enthalten ist) und dem Motorgehäuse 6 in einem Zustand umgeben ist, in dem das Abdeckelement 12 an dem Motorgehäuse 6 befestigt ist, wird zum Aufnahmeabschnitt 9. Ferner dient die Seitenwand des Aufnahmeabschnitts 9 auch als Seitenwand des Abdeckelements 12.
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Außerdem zeigt 7 den Aufbau einer weiteren Ausführungsform eines Abschnitts entsprechend 4. In dieser Ausführungsform ist eine Struktur vorgesehen, bei der das Steuergerät 4 (der Teil der HV-Filterplatine 18 ist in 7 dargestellt) an der Seite des Abdeckungselements 12 angebracht ist. Im Übrigen wird in diesem Beispiel, wie oben beschrieben, die Seitenwand des Aufnahmeabschnitts 9 durch die Seitenwand des Abdeckteils 12 und die Seitenwand des Motorgehäuses 6 gebildet.
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Da bei einem solchen Aufbau der Schraubenkopf der Schraube 41 (das Grundmuster 28) nach unten zeigt, wird die Wand des Aufnahmeabschnitts 9 in der Nähe der Schraube 41 zu einer Bodenwand 3B des Aufnahmeabschnitts 9 (ein Teil des Motorgehäuses 6). Daher ist in diesem Fall der Finger 67 an der Bodenwand 3B befestigt und, wenn der Aufnahmeabschnitt 9 durch das Abdeckelement 12 geschlossen wird, stößt der Finger 67 an den Schraubenkopf der Schraube 41 und berührt ihn, so dass die Bodenwand 3B und die Schraube 41 leitend verbunden werden. Auch bei einem solchen Aufbau können die Erdungsmuster 26 bis 28 der Steuerplatine 17 und der HV-Filterplatine 18 auf kürzestem Weg oder in kurzer Entfernung problemlos mit dem Gehäuse 3 leitend verbunden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrischer Kompressor
- 2
- Motor
- 3
- Gehäuse
- 3A
- Seitenwand
- 3B
- untere Wand
- 4
- Steuergerät
- 6
- Motorgehäuse
- 9
- Aufnahmeabschnitt
- 12
- Abdeckelement
- 17
- Steuerplatine
- 18
- HV-Filterplatine
- 21
- Hochspannungs-Stromversorgung
- 22
- Niederspannungs-Stromversorgung
- 26 bis 28
- Erdungsmuster
- 31 bis 37, 41 bis 45
- Schraube
- 52 bis 60, 52A, 52B
- Y-Kondensator
- 67
- Finger (Erdungsmaterial)
- 68
- Dichtung (Erdungsmaterial).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 3473853 [0004]
- JP 5289697 [0004]
