JP2004044535A

JP2004044535A - Motor-driven compressor

Info

Publication number: JP2004044535A
Application number: JP2002205274A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kimura; 木村　一哉; Takeshi Mizufuji; 水藤　健; Hiroyuki Motonami; 元浪　博之; Kazuhiro Kuroki; 黒木　和博
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-15
Also published as: JP3804589B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-driven compressor capable of protecting a motor driving circuit from impacts applied from the outside and avoiding interference with an adjacent apparatus. <P>SOLUTION: In a compressor housing of the motor-driven compressor, a motor part and a compression mechanism are stored. A motor driving circuit for driving the motor part is fitted outside the compressor housing. The motor compressor is mounted on an engine 60 through a mounting portion 51 provided on the compressor housing. The motor driving circuit 41 is disposed at a portion facing the engine 60 in the compressor housing. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータの駆動によって圧縮機構が動作される電動コンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置に用いられる電動コンプレッサとしては、例えば、図４に示すようなものが存在する。
【０００３】
すなわち、電動コンプレッサ１００の外郭をなすコンプレッサハウジング１０１内には、電動モータ部１０２と、この電動モータ部１０２によって冷媒圧縮を行う圧縮機構１０３とが収容されている。コンプレッサハウジング１０１の外側には、電動モータ部１０２を駆動するためのモータ駆動回路１０４が、ケース１０７に収容されて装着されている。
【０００４】
前記コンプレッサハウジング１０１において図面の上方側及び下方側には、ボルト挿通孔１０５ａを有する取付部１０５がそれぞれ設けられている。各取付部１０５は、そのボルト挿通孔１０５ａに挿通されたボルト１０６によって、車両の走行駆動源たるエンジン２００に設けられたボス部２０１に締結固定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記電動コンプレッサ１００においてモータ駆動回路１０４（ケース１０７）は、コンプレッサハウジング１０１においてエンジン２００とは反対側に装着されている。従って、電動コンプレッサ１００をエンジン２００に取り付けた状態では、エンジンルーム内でのケース１０７の露出度合いが多くなっていた。このため、交通事故等によって周辺の機器が電動コンプレッサ１００に衝突した場合、その直撃をケース１０７が受けてモータ駆動回路１０４が破損する等の問題を生じていた。
【０００６】
また、前記ケース１０７は、コンプレッサハウジング１０１から外方へ大きく飛び出しており、しかもこのケース１０７は角張った外形を有している。従って、このケース１０７が電動コンプレッサ１００に隣接する他の機器と干渉し易く、エンジンルーム内における機器（電動コンプレッサ１００も含む）のレイアウトの自由度が低下されていた。
【０００７】
本発明の目的は、外部より加えられる衝撃からモータ駆動回路を保護することが可能でかつ隣接する機器との干渉回避も行い易い電動コンプレッサを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、電動モータを駆動するためのモータ駆動回路が、コンプレッサハウジングにおいて取付対象と対向する部分に配置されている。従って、電動コンプレッサを取付対象に取り付けた状態では、コンプレッサハウジングと取付対象との間に隠れるようにして、モータ駆動回路が配置されることとなる。よって、例えば事故等に起因して周辺機器が電動コンプレッサに衝突されたとしても、その衝突による衝撃からモータ駆動回路を保護することができる。また、コンプレッサハウジングにおいて取付対象と反対側つまり隣接する他の機器と対向する側には、モータ駆動回路が装着（突出）されていない。このため、本発明の電動コンプレッサは、隣接する他の機器との干渉回避を行い易いものとなり、自身も含めた機器のレイアウトの自由度を高めることに貢献される。
【０００９】
請求項２の発明は請求項１において、前記コンプレッサハウジングの外側には、コンプレッサハウジングを取付対象に取り付けるための取付部が、モータ駆動回路の周囲に複数設けられている。つまり、電動コンプレッサを取付対象に取り付けた状態では、コンプレッサハウジングの取付部と、この取付部が取り付けられる取付対象の被取付部とが、コンプレッサハウジングと取付対象との隙間の側方つまりモータ駆動回路の側方に配置されることとなる。従って、外部からの衝撃に対するモータ駆動回路の保護効果がより高められる。
【００１０】
請求項３の発明は請求項１又は２において、前記モータ駆動回路は、コンプレッサハウジングにおいて電動コンプレッサの中心軸線を取り囲む周壁に配置される基板と、この基板において中心軸線側の面に実装された複数種類の電気部品とからなっている。
【００１１】
そして、前記基板における電気部品の配置には、次のような配慮がなされている。すなわち、基板において電動コンプレッサの中心軸線に近い位置には、基板からの高さが低い低寸電気部品が配置されている。基板において中心軸線から遠い位置には、基板からの高さが高い高寸電気部品が配置されている。このような電気部品の配置とすることで、これら電気部品群が周壁の円筒面に沿うようにして、モータ駆動回路をコンプレッサハウジングに装着することが可能となる。
【００１２】
従って、電気部品群が周壁の円筒面に沿う分だけ、モータ駆動回路を電動コンプレッサの中心軸線に接近させて配置することができる。よって、コンプレッサハウジングからのモータ駆動回路の飛び出し量を低く抑えることが可能となり、請求項１又は２の発明を具体化すること、つまり、コンプレッサハウジングの周壁と取付対象との狭い隙間にモータ駆動回路を配置することが容易となる。なお、コンプレッサハウジングの周壁と取付対象との隙間を狭く設定することは、取付対象からの電動コンプレッサの飛び出し量を低く抑えることになり、これも機器のレイアウトの自由度を高めることに貢献される。
【００１３】
請求項４の発明は請求項３において、前記コンプレッサハウジングの周壁には収容部が設けられている。そして、この収容部内には、周壁の円筒面に沿うようにしてモータ駆動回路の収容空間が形成されている。従って、収容空間内に収容されたモータ駆動回路は、その電気部品群が周壁の円筒面に沿うようにして配置されることとなる。つまり、モータ駆動回路は、電気部品群が周壁の円筒面に沿う分だけ、電動コンプレッサの中心軸線に接近して配置されることとなる。よって、コンプレッサハウジングからの収容部の飛び出し量を低く抑えることができ、請求項１又は２の発明を具体化することがさらに容易となる。
【００１４】
請求項５の発明は請求項４において、前記収容部において収容空間の底面及び側面は、コンプレッサハウジングによって提供されている。従って、例えば、コンプレッサハウジングとは全く別に収容部を準備する場合（例えば図４の従来技術におけるケース１０７参照）と比較して、電動コンプレッサの部品点数の削減につながる。また、剛性の高いコンプレッサハウジングが、モータ駆動回路の周囲を取り囲むこととなり、外部からの衝撃等に対するモータ駆動回路の保護にも有効となる。
【００１５】
請求項６の発明は請求項５において、前記電気部品は、絶縁材を介して収容空間の底面に当接されている。電気部品を収容空間の底面に当接させることで、例えば電気部品と収容空間の底面との間に絶縁空間（言いかえれば大きな空間）を確保する場合と比較して、モータ駆動回路をより中心軸線に近づけて配置することができる。よって、コンプレッサハウジングからのモータ駆動回路（収容部）の飛び出し量をさらに低く抑えることが可能となる。また、絶縁空間を確保する場合と比較して、電気部品が生じた熱を効率良くコンプレッサハウジングへ逃がすことができ、モータ駆動回路の冷却が効率良く行われることとなる。
【００１６】
請求項７の発明は請求項５又は６において、前記コンプレッサハウジングには、収容空間に天面を提供するための金属製の蓋部材が接合固定されている。この蓋部材が提供する収容空間の天面とモータ駆動回路との間には、絶縁材が介在されている。蓋部材を金属製とすることで、一般的には金属製であるコンプレッサハウジングとの組み合わせによって、モータ駆動回路が金属で包み込まれることとなる。従って、モータ駆動回路が生じる電磁波が外部に漏洩することを防止でき、その他の電子機器等に対する有効なノイズ対策となる。
【００１７】
また、前記モータ駆動回路と収容空間の天面との間に絶縁材を介在させることは、例えば、モータ駆動回路と収容空間の天面との間に絶縁空間（言いかえれば大きな空間）を確保する場合と比較して、天面を中心軸線に近づけて配置することつまり蓋部材を中心軸線に近づけて配置することができる。よって、コンプレッサハウジングからの収容部の飛び出し量をさらに低く抑えることが可能となる。また、絶縁空間を確保する場合と比較して、モータ駆動回路が生じた熱を蓋部材を介して効率良く外気へ逃がすことができ、モータ駆動回路の冷却が効率良く行われることとなる。
【００１８】
請求項８の発明は請求項１〜７のいずれかにおいて、前記取付対象は、車両の走行駆動源たるエンジンである。従って、モータ駆動回路を、コンプレッサハウジングにおいてエンジンと対向する部分に配置することで、交通事故等によって周辺の機器が電動コンプレッサに衝突したとしても、その衝突による衝撃からモータ駆動回路を保護することができる。また、モータ駆動回路が隣接する他の機器と干渉し易い問題を解消することができ、エンジンルーム内における機器（電動コンプレッサも含む）のレイアウトの自由度が高められる。つまり、請求項１〜７の発明は、機器が密集するエンジンルーム内に配置されることとなる、車両用の電動コンプレッサにおいて具体化するのに特に有効となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、車両空調装置用の電動コンプレッサにおいて具体化した一実施形態について説明する。
【００２０】
（電動コンプレッサ）
図１及び図２に示すように、電動コンプレッサ１０の外郭をなすコンプレッサハウジング１１は、第１ハウジング構成体２１と第２ハウジング構成体２２の二つのハウジング構成体からなっている。第１ハウジング構成体２１は、円筒状をなす周壁２３の図面左方側に底が形成された有底円筒状をなし、アルミニウム合金のダイカスト鋳物によって製作されている。第２ハウジング構成体２２は、図面右方側が蓋となる有蓋円筒状をなし、アルミニウム合金のダイカスト鋳物によって製作されている。第１ハウジング構成体２１と第２ハウジング構成体２２とを接合固定することで、コンプレッサハウジング１１内には密閉空間２４が形成されている。
【００２１】
図１に示すように、前記コンプレッサハウジング１１の密閉空間２４内には、回転軸２７が第１ハウジング構成体２１によって回転可能に支持されている。この回転軸２７の回転中心軸線Ｌが、電動コンプレッサ１０の中心軸線Ｌをなしている。第１ハウジング構成体２１の周壁２３は、電動コンプレッサ１０の中心軸線Ｌを取り囲むようにして配置されている。周壁２３の外面２３ｂの多くは、中心軸線Ｌを中心とした円筒面Ｒ（図３参照）上に存在する。この周壁２３の円筒形状を象徴する円筒面Ｒが、本実施形態における「周壁の円筒面」をなしている。
【００２２】
前記コンプレッサハウジング１１の密閉空間２４内には、電動モータとしての電動モータ部２５と圧縮機構２６とが収容されている。電動モータ部２５は、第１ハウジング構成体２１において周壁２３の内面２３ａに固定されたステータ２５ａと、ステータ２５ａの内方において回転軸２７に設けられたロータ２５ｂとからなるブラシレスＤＣタイプである。電動モータ部２５は、ステータ２５ａに電力の供給を受けることで回転軸２７を回転させる。
【００２３】
前記圧縮機構２６は、固定スクロール２６ａと可動スクロール２６ｂとを備えたスクロールタイプよりなっている。圧縮機構２６は、回転軸２７の回転に応じて可動スクロール２６ｂが固定スクロール２６ａに対して旋回することで、冷媒ガスの圧縮を行う。従って、電動モータ部２５の駆動によって圧縮機構２６が動作されると、外部冷媒回路（図示しない）からの低温低圧の冷媒ガスは、第１ハウジング構成体２１に形成された吸入口３１（図２参照）から、電動モータ部２５を経由して圧縮機構２６に吸入される。圧縮機構２６に吸入された冷媒ガスは、圧縮機構２６の圧縮作用によって高温高圧の冷媒ガスとなって、第２ハウジング構成体２２に形成された吐出口３２から外部冷媒回路へと排出される。
【００２４】
なお、外部冷媒回路からの冷媒ガスが、電動モータ部２５を経由して圧縮機構２６に導入されるようにしたのは、この比較的低温な冷媒ガスを利用して、電動モータ部２５及び後述するモータ駆動回路４１を冷却するためである。
【００２５】
（モータ駆動回路及びその取付構造）
図２及び図３に示すように、前記第１ハウジング構成体２１において周壁２３の外面２３ｂの一部には、内部に収容空間３５を有する収容部３６が設けられている。収容部３６は、周壁２３の外面２３ｂから一体に延出形成された枠状の側壁部３７と、側壁部３７の先端面に取付枠４０を用いて狭持固定された蓋部材３８とからなっている。蓋部材３８は、アルミニウム合金等の金属薄板製である。側壁部３７の先端面と蓋部材３８の外周縁部との間には、収容空間３５を密閉するためのシール部材３９が介在されている。
【００２６】
図３に示すように、前記収容空間３５の底面（図３の左方側の面）３５ａは周壁２３の外面２３ｂがなすとともに、収容空間３５の側面（図３の上下側の面）３５ｂは側壁部３７の内面がなしている。つまり、収容空間３５の底面３５ａ及び側面３５ｂは、第１ハウジング構成体２１によって提供されている。収容空間３５の天面（図３の右方側の面）３５ｃは蓋部材３８によって提供されている。
【００２７】
前記収容部３６の収容空間３５内には、電動モータ部２５を駆動するためのモータ駆動回路４１が収容されている。モータ駆動回路４１はインバータよりなり、図示しないエアコンＥＣＵからの外部指令に基づいて、電動モータ部２５のステータ２５ａに電力を供給する。
【００２８】
前記モータ駆動回路４１は、平板状の基板４３と、この基板４３において電動コンプレッサ１０の中心軸線Ｌ側の面４３ａ、及び中心軸線Ｌとは反対側の面４３ｂにそれぞれ実装された複数種類の電気部品４４とからなっている。なお、電気部品の部材番号「４４」は、後述する電気部品４４Ａ〜４４Ｅやそれ以外の図示しない電気部品を総称したものである。
【００２９】
前記基板４３は、図示しないボルト等によって周壁２３に固定されている。電気部品４４としてはインバータをなす周知の部品、すなわち、スイッチング素子４４Ａや、電解コンデンサ４４Ｂや、トランス４４Ｃや、ドライバ４４Ｄや、固定抵抗４４Ｅ等が挙げられる。ドライバ４４Ｄは、エアコンＥＣＵの指令に基づいてスイッチング素子４４Ａを断続制御するＩＣチップである。
【００３０】
前記基板４３において中心軸線Ｌ側とは反対側の面４３ｂには、基板４３からの高さ（面４３ｂからの高さ）がスイッチング素子４４Ａの高さ（面４３ｂに配置されたと仮定した場合の高さ）よりも低い電気部品４４のみが配置されている。基板４３からの高さがスイッチング素子４４Ａよりも低い電気部品４４としては、例えばドライバ４４Ｄや固定抵抗４４Ｅ等が挙げられる。
【００３１】
前記基板４３において中心軸線Ｌ側の面４３ａには、スイッチング素子４４Ａと、基板４３からの高さ（面４３ａからの高さ）ｈ１，ｈ２がスイッチング素子４４Ａの高さｈ３よりも高い電気部品４４とが配置されている。基板４３からの高さがスイッチング素子４４Ａよりも高い電気部品４４としては、例えば電解コンデンサ４４Ｂやトランス４４Ｃ等が挙げられる。従って、基板４３において中心軸線Ｌ側の面４３ａに限って言えば、スイッチング素子４４Ａを、基板４３からの高さｈ３が低い低寸電気部品として把握することができるとともに、電解コンデンサ４４Ｂやトランス４４Ｃを、基板４３からの高さｈ１，ｈ２が高い高寸電気部品として把握することができる。
【００３２】
そして、本実施形態においては、前記基板４３において中心軸線Ｌ側の面４３ａに実装される電気部品４４には、その配置に次のような配慮がなされている。すなわち、前記基板４３の面４３ａにおいて、中心軸線Ｌに近い中央部には、スイッチング素子４４Ａ等の低寸電気部品が配置されている。基板４３の面４３ａにおいて、中心軸線Ｌから遠ざかる中央部の両側（図３の上下側）には、電解コンデンサ４４Ｂやトランス４４Ｃ等の高寸電気部品が配置されている。このような配置とすることで、基板４３の面４３ａ側に実装された電気部品４４群が周壁２３の円筒面Ｒに沿うようにして、モータ駆動回路４１をコンプレッサハウジング１１に装着することが可能である。
【００３３】
なお、図示しないが、前記スイッチング素子４４Ａ、電解コンデンサ４４Ｂ、トランス４４Ｃは、それぞれ図３の紙面表裏方向に複数が配置されている。
前記収容部３６の収容空間３５は、スイッチング素子４４Ａ等の低寸電気部品に対応する中央部において、底面３５ａと天面３５ｃとの間隔が狭くなっている。収容空間３５は、電解コンデンサ４４Ｂやトランス４４Ｃ等の高寸電気部品に対応する中央部の両側（図３の上下側）において、底面３５ａと天面３５ｃとの間隔が広くなっている。つまり、収容空間３５の底面３５ａは、中央部において天面３５ｃに最も接近する凸形状をなしている。よって、収容空間３５は、例えば、底面３５ａの全体が平面状である収容空間と比較して、周壁２３の円筒面Ｒに沿った形状をなしていると言える。
【００３４】
従って、前記収容空間３５内に配置されたモータ駆動回路４１は、基板４３の面４３ａ側の電気部品４４群が、周壁２３の円筒面Ｒに沿うこととなる。よって、モータ駆動回路４１は、電気部品４４群が周壁２３の円筒面Ｒに沿う分だけ、電動コンプレッサ１０の中心軸線Ｌに接近して配置されていることとなる。
【００３５】
前記周壁２３の円筒面Ｒは、基板４３からの距離ｈ４が、最も高い電気部品たる電解コンデンサ４４Ｂの高さｈ１よりも低い位置にまで、面４３ａ側の電気部品４４群に干渉されることなく（交わることなく）基板４３の面４３ａに近づいている。つまり、モータ駆動回路４１は、周壁２３の円筒面Ｒが電解コンデンサ４４Ｂの高さｈ１よりも低い位置ｈ４にまで基板４３に対して近づくほどに、電動コンプレッサ１０の中心軸線Ｌに接近して配置されている。
【００３６】
本実施形態において「電気部品４４群が周壁２３の円筒面Ｒに沿う」とは、基板４３からの距離ｈ４が少なくとも電解コンデンサ４４Ｂの高さｈ１よりも低い位置にまで、周壁２３の円筒面Ｒが面４３ａ側の電気部品４４群に干渉されることなく面４３ａに近づいた状態のことを言う。
【００３７】
特に、本実施形態において周壁２３の円筒面Ｒは、基板４３からの距離ｈ４が、電解コンデンサ４４Ｂの次に高いトランス４４Ｃの高さｈ２よりも低い位置にまで、面４３ａ側の電気部品４４群に干渉されることなく基板４３の面４３ａに近づいている。従って、面４３ａ側の電気部品４４群は、周壁２３の円筒面Ｒに対してさらにぴったりと沿うこととなり、モータ駆動回路４１は中心軸線Ｌにより接近して配置されていることとなる。
【００３８】
前記モータ駆動回路４１において、スイッチング素子４４Ａ、電解コンデンサ４４Ｂ及びトランス４４Ｃは、それぞれ絶縁材たるゴム製又は樹脂製のシート４５を介して、収容空間３５の底面３５ａつまり第１ハウジング構成体２１（アルミニウム製）に当接されている。シート４５としては弾力性に優れるもの及び／又は熱伝導性に優れるものが用いられている。収容空間３５内において、蓋部材３８が提供する天面３５ｃとモータ駆動回路４１との間には、絶縁材としてのゴム又は樹脂が充填されている（「４６」で示す）。この充填材４６としては、弾力性に優れるもの及び／又は熱伝導性に優れるものが用いられている。
【００３９】
（電動コンプレッサの取付構造）
図１〜図３に示すように、前記第１ハウジング構成体２１において周壁２３の外面２３ｂには、取付部５１が一体に突出形成されている。取付部５１は、モータ駆動回路４１に対して円筒面Ｒの周方向の一方側に位置する一対と、モータ駆動回路４１に対して円筒面Ｒの周方向の他方側に位置する一対とが設けられている。つまり、取付部５１は、モータ駆動回路４１の周囲に複数（本実施形態においては４つ）が設けられている。各取付部５１にはボルト挿通孔５１ａが、回転軸２７の軸線Ｌと直角に交差するように貫通形成されている。各ボルト挿通孔５１ａは互いに平行となっている。
【００４０】
図３に示すように、前記電動コンプレッサ１０は、前述した取付部５１を以て、外部の取付対象たる車両走行駆動源のエンジン６０に取り付けられている。エンジン６０において電動コンプレッサ１０の周壁２３と対向する被取付面６１には、電動コンプレッサ１０の取付部５１に対応する位置に、被取付部としてのボス部６１ａがそれぞれ突設されている。そして、各取付部５１は、ボルト挿通孔５１ａに挿通されたボルト５２の締め付けによって、エンジン６０のボス部６１ａに接合固定されている。
【００４１】
前記電動コンプレッサ１０がエンジン６０に取り付けられた状態では、第１ハウジング構成体２１の周壁２３の円筒面Ｒと、エンジン６０の被取付面６１とが離間されている。つまり、取付部５１及びボス部６１ａは、円筒面Ｒと被取付面６１とが離間するように設計されている。そして、モータ駆動回路４１は、この円筒面Ｒと被取付面６１との間に確保された隙間に収容されるように、第１ハウジング構成体２１の周壁２３に装着されている。つまり、モータ駆動回路４１は、第１ハウジング構成体２１の周壁２３において、エンジン６０と対向する部分に配置されていると言える。
【００４２】
なお、前記周壁２３においてエンジン６０と対向する部分とは、具体的には円筒面Ｒにおいてエンジン６０側の半周領域のことを指す。本実施形態においては、エンジン６０側から円筒面Ｒを見た場合、この円筒面Ｒのエンジン側の半周領域にモータ駆動回路４１が収まるように構成されている。
【００４３】
上記構成の本実施形態においては次のような効果を奏する。
（１）モータ駆動回路４１は、コンプレッサハウジング１１においてエンジン６０と対向する部分に装着されている。従って、電動コンプレッサ１０をエンジン６０に取り付けた状態では、コンプレッサハウジング１１とエンジン６０との間に隠れるようにして、モータ駆動回路４１が配置されることとなる。
【００４４】
よって、前記モータ駆動回路４１を収容する収容部３６のエンジンルーム内での露出度合いが少なくなって、例えば交通事故等に起因して周辺機器が電動コンプレッサ１０に衝突されたとしても、収容部３６への直撃を避けることができる。よって、この衝突による衝撃からモータ駆動回路４１を保護することができ、モータ駆動回路４１の破損を防止することができる。
【００４５】
また、前記コンプレッサハウジング１１においてエンジン６０と反対側つまり隣接する他の機器と対向する側には、モータ駆動回路４１（収容部３６）が配設（突出）されていない。このため、電動コンプレッサ１０は、隣接する他の機器との干渉回避を行い易いものとなり、エンジンルーム内において密集する機器（電動コンプレッサ１０も含む）のレイアウトの自由度を高めることに貢献される。
【００４６】
（２）コンプレッサハウジング１１の外側には、コンプレッサハウジング１１をエンジン６０へ取り付けるための取付部５１が、モータ駆動回路４１の周囲に複数設けられている。つまり、電動コンプレッサ１０をエンジン６０に取り付けた状態では、コンプレッサハウジング１１の取付部５１と、エンジン６０のボス部６１ａと、両者５１，６１を締結固定するボルト５２とが、モータ駆動回路４１の側方に配置されることとなる。従って、外部からの衝撃等に対するモータ駆動回路４１の保護効果がより高められる。
【００４７】
（３）基板４３において電動コンプレッサ１０の中心軸線Ｌ側の面４３ａには、中心軸線Ｌに近い位置に低寸電気部品（スイッチング素子４４Ａ等）が配置されている。また、基板４３の面４３ａにおいて中心軸線Ｌから遠い位置には、高寸電気部品（電解コンデンサ４４Ｂやトランス４４Ｃ等）が配置されている。このような電気部品４４の配置とすることで、面４３ａ側の電気部品４４群は周壁２３の円筒面Ｒに沿うことが可能となる。そして、コンプレッサハウジング１１の収容部３６内には、周壁２３の円筒面Ｒに沿うようにして、モータ駆動回路４１の収容空間３５が形成されている。
【００４８】
従って、前記収容空間３５内に収容されたモータ駆動回路４１は、基板４３の面４３ａ側の電気部品４４群が、周壁２３の円筒面Ｒに沿うようにして配置されることとなる。電気部品４４群が周壁２３の円筒面Ｒに沿う分だけ、モータ駆動回路４１を電動コンプレッサ１０の中心軸線Ｌに接近させて配置することが可能となる。よって、コンプレッサハウジング１１からのモータ駆動回路４１（収容部３６）の飛び出し量を低く抑えることができ、コンプレッサハウジング１１の周壁２３とエンジン６０との狭い隙間にモータ駆動回路４１を配置することが容易となる。
【００４９】
なお、前記コンプレッサハウジング１１の周壁２３とエンジン６０の被取付面６１との隙間を狭く設定することは、エンジン６０からの電動コンプレッサ１０の飛び出し量を低く抑えることになり、これもエンジンルーム内における機器のレイアウトの自由度を高めることに貢献される。
【００５０】
（４）収容部３６において収容空間３５の底面３５ａ及び側面３５ｂは、コンプレッサハウジング１１によって提供されている。従って、例えば、コンプレッサハウジング１１とは全く別に収容部を準備する場合（例えば図４の従来技術におけるケース１０７参照）と比較して、電動コンプレッサ１０の部品点数の削減につながる。また、剛性の高いコンプレッサハウジング１１（側壁部３７）が、モータ駆動回路４１の周囲を取り囲むこととなり、外部からの衝撃等に対するモータ駆動回路４１の保護にも有効となる。
【００５１】
（５）基板４３において中心軸線Ｌ側の電気部品４４Ａ〜４４Ｃは、絶縁性のシート４５を介して収容空間３５の底面３５ａに当接されている。電気部品４４Ａ〜４４Ｃを収容空間３５の底面３５ａに当接させることで、例えば電気部品４４Ａ〜４４Ｃと収容空間３５の底面３５ａとの間に絶縁空間（言いかえれば大きな空間）を確保する場合と比較して、モータ駆動回路４１をより中心軸線Ｌに近づけて配置することができる。よって、コンプレッサハウジング１１からのモータ駆動回路４１（収容部３６）の飛び出し量をさらに低く抑えることが可能となる。また、絶縁空間を確保する場合と比較して、電気部品４４Ａ〜４４Ｃが生じた熱を効率良くコンプレッサハウジング１１へ逃がすことができ、モータ駆動回路４１の冷却が効率良く行われることとなる。
【００５２】
さらに、前記シート４５として熱伝導性に優れるものを用いれば、前述したモータ駆動回路４１の冷却がより効率的に行われることとなる。また、シート４５として弾力性に優れるものを用いれば、外部からの衝撃等に対するモータ駆動回路４１の保護に有効となる。同じく、シート４５として弾力性に優れるものを用いれば、このシート４５の弾性変形が寸法公差を吸収して、電気部品４４Ａ〜４４Ｃと収容空間３５の底面３５ａとの密着性が向上される。これは電気部品４４Ａ〜４４Ｃからコンプレッサハウジング１１への放熱性の向上につながる。
【００５３】
（６）コンプレッサハウジング１１には、収容空間３５に天面３５ｃを提供するための金属製の蓋部材３８が接合固定されている。この蓋部材３８が提供する収容空間３５の天面３５ｃと、モータ駆動回路４１との間には、絶縁性の充填材４６が介在されている。蓋部材３８を金属製とすることで、同じく金属製であるコンプレッサハウジング１１との組み合わせによって、モータ駆動回路４１が金属によって包み込まれることとなる。従って、モータ駆動回路４１が生じる電磁波が外部に漏洩することを防止でき、その他の電子機器等に対する有効なノイズ対策となる。
【００５４】
また、前記モータ駆動回路４１と収容空間３５の天面３５ｃとの間に充填材４６を介在させることは、例えば、モータ駆動回路４１と収容空間３５の天面３５ｃとの間に絶縁空間（言いかえれば大きな空間）を確保する場合と比較して、天面３５ｃを中心軸線Ｌに近づけて配置すること、つまり蓋部材３８を中心軸線Ｌに近づけて配置することができる。よって、コンプレッサハウジング１１からの収容部３６の飛び出し量をさらに低く抑えることが可能となる。また、絶縁空間を確保する場合と比較して、モータ駆動回路４１が生じた熱を蓋部材３８を介して効率良く外気へ逃がすことができ、モータ駆動回路４１の冷却が効率良く行われることとなる。
【００５５】
さらに、前記充填材４６として熱伝導性に優れるものを用いれば、前述したモータ駆動回路４１の冷却がより効率的に行われることとなる。また、充填材４６として弾力性に優れるものを用いれば、外部からの衝撃等に対するモータ駆動回路４１の保護にもなる。同じく、充填材４６として弾力性に優れるものを用いれば、この充填材４６の弾性変形が寸法公差を吸収して、モータ駆動回路４１と蓋部材３８との密着性が向上される。これはモータ駆動回路４１から蓋部材３８への放熱性の向上につながる。
【００５６】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下の態様でも実施できる。
・上記実施形態において取付部５１は、コンプレッサハウジング１１に４つ設けられていた。つまり、電動コンプレッサ１０のエンジン６０に対する取付には、取付部５１、ボス部６１ａ及びボルト５２からなる取付構成が、４組設けられていた。これを変更し、取付構成５１，５２，６１ａを２組、３組、５組或いは６組等、４組以外の複数組設けること。なお、電動コンプレッサ１０をエンジン６０に対して安定的に固定するためには、少なくとも３組以上の取付構成５１，５２，６１ａが必要であり、この安定固定と部品点数の低減との兼ね合いにおいては、上記実施形態のような４組が理想的である。
【００５７】
・上記実施形態において電動コンプレッサ１０は、一つのコンプレッサハウジング１１内に、電動モータ部２５と圧縮機構２６とがまとめて収容されていた。これを変更し、電動コンプレッサを、電動モータと圧縮機構とが別のコンプレッサハウジングに収容されたものにおいて具体化すること。この場合、モータ駆動回路は、電動モータを収容するコンプレッサハウジングに装着してもよいし、或いは、圧縮機構を収容するコンプレッサハウジングに装着してもよい。
【００５８】
・上記実施形態において電動コンプレッサは、圧縮機構２６の駆動源が電動モータ部２５のみである、所謂フル電動コンプレッサに具体化されていた。これを変更し、電動コンプレッサを、例えば、車両の走行駆動源たるエンジンをもう一つの駆動源とする、所謂ハイブリッドコンプレッサに具体化すること。
【００５９】
・圧縮機構２６はスクロールタイプに限定されるものではなく、例えばピストンタイプやベーンタイプやヘリカルタイプ等であってもよい。
上記実施形態から把握できる技術的思想について記載すると、前記モータ駆動回路は、周壁の円筒面が高寸電気部品の高さよりも低い位置にまで基板に対して近づくほどに、中心軸線に接近して配置可能な構成である請求項３〜７のいずれかに記載の電動コンプレッサ。
【００６０】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、外部より加えられる衝撃からモータ駆動回路を保護することが可能でかつ隣接する機器との干渉回避も行い易い電動コンプレッサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動コンプレッサの縦断面図。
【図２】電動コンプレッサの側面図。
【図３】図２の１−１線断面図であり電動モータ部を取り外した状態の図。
【図４】従来の電動コンプレッサを示す正面図。
【符号の説明】
１０…電動コンプレッサ、１１…コンプレッサハウジング、２３…コンプレッサハウジングの周壁、２５…電動モータとしての電動モータ部、２６…圧縮機構、３５…収容空間、３５ａ…収容空間の底面、３５ｂ…収容空間の側面、３５ｃ…収容空間の天面、３６…収容部、３８…蓋部材、４１…モータ駆動回路、４３…基板、４３ａ…基板において中心軸線側の面、４４Ａ…低寸電気部品としてのスイッチング素子、４４Ｂ…高寸電気部品としての電解コンデンサ、４４Ｃ…同じくトランス、４５…絶縁材としてのシート、４６…前記とは別の絶縁材としての充填材、５１…取付部、６０…取付対象たるエンジン、Ｌ…電動コンプレッサの中心軸線、Ｒ…周壁の円筒面。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric compressor in which a compression mechanism is operated by driving an electric motor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electric compressor used for a vehicle air conditioner, for example, there is one as shown in FIG.
[0003]
That is, an electric motor unit 102 and a compression mechanism 103 that performs refrigerant compression by the electric motor unit 102 are accommodated in a compressor housing 101 that forms an outer shell of the electric compressor 100. Outside the compressor housing 101, a motor drive circuit 104 for driving the electric motor unit 102 is housed and mounted in a case 107.
[0004]
At the upper side and the lower side in the drawing of the compressor housing 101, mounting portions 105 each having a bolt insertion hole 105a are provided. Each mounting portion 105 is fastened and fixed to a boss portion 201 provided on an engine 200 which is a driving source of the vehicle by a bolt 106 inserted into the bolt insertion hole 105a.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the electric compressor 100, the motor drive circuit 104 (case 107) is mounted on the compressor housing 101 on the side opposite to the engine 200. Therefore, when the electric compressor 100 is attached to the engine 200, the degree of exposure of the case 107 in the engine room is increased. For this reason, when a peripheral device collides with the electric compressor 100 due to a traffic accident or the like, the case 107 receives a direct hit and the motor drive circuit 104 is damaged, which causes a problem.
[0006]
The case 107 protrudes largely outward from the compressor housing 101, and the case 107 has a square outer shape. Therefore, the case 107 easily interferes with other devices adjacent to the electric compressor 100, and the degree of freedom of the layout of the devices (including the electric compressor 100) in the engine room is reduced.
[0007]
An object of the present invention is to provide an electric compressor which can protect a motor drive circuit from an externally applied impact and can easily avoid interference with an adjacent device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a motor drive circuit for driving an electric motor is disposed in a portion of the compressor housing facing a mounting object. Therefore, when the electric compressor is mounted on the mounting target, the motor drive circuit is disposed so as to be hidden between the compressor housing and the mounting target. Therefore, even if a peripheral device collides with the electric compressor due to, for example, an accident, the motor drive circuit can be protected from the impact due to the collision. Further, the motor drive circuit is not mounted (projected) on the opposite side of the compressor housing from the mounting target, that is, on the side facing the other adjacent device. For this reason, the electric compressor of the present invention can easily avoid interference with other adjacent equipment, and contributes to increasing the degree of freedom of the layout of the equipment including itself.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a plurality of mounting portions for mounting the compressor housing to a mounting object are provided around the motor drive circuit outside the compressor housing. That is, in a state where the electric compressor is mounted on the mounting target, the mounting portion of the compressor housing and the mounting target to which the mounting portion is mounted are located on the side of the gap between the compressor housing and the mounting target, that is, the motor drive circuit. Will be arranged on the side. Therefore, the effect of protecting the motor drive circuit against external impact is further enhanced.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the motor drive circuit includes a board disposed on a peripheral wall surrounding a center axis of the electric compressor in the compressor housing, and a plurality of the motor drive circuits mounted on the center axis side surface of the board. And electrical components.
[0011]
The following consideration is given to the arrangement of the electric components on the substrate. That is, a low-sized electric component having a low height from the board is arranged at a position near the center axis of the electric compressor on the board. At a position far from the center axis on the board, a high-sized electric component having a height from the board is arranged. By arranging such electric components, it is possible to mount the motor drive circuit on the compressor housing such that the electric component groups are along the cylindrical surface of the peripheral wall.
[0012]
Therefore, the motor drive circuit can be arranged closer to the center axis of the electric compressor by an amount corresponding to the group of electric components along the cylindrical surface of the peripheral wall. Therefore, the amount of protrusion of the motor drive circuit from the compressor housing can be reduced, and the invention according to claim 1 or 2 can be embodied, that is, the motor drive circuit can be provided in a narrow gap between the peripheral wall of the compressor housing and the mounting object. Can be easily arranged. In addition, setting the gap between the peripheral wall of the compressor housing and the mounting target to be narrow reduces the amount of protrusion of the electric compressor from the mounting target, which also contributes to increasing the degree of freedom in the layout of the device. .
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, a housing portion is provided on a peripheral wall of the compressor housing. A housing space for the motor drive circuit is formed in the housing along the cylindrical surface of the peripheral wall. Therefore, the motor drive circuit housed in the housing space is arranged such that the electric component group is along the cylindrical surface of the peripheral wall. That is, the motor drive circuit is arranged closer to the center axis of the electric compressor by an amount corresponding to the electric component group along the cylindrical surface of the peripheral wall. Therefore, the amount of protrusion of the housing portion from the compressor housing can be suppressed low, and the invention of claim 1 or 2 can be further easily embodied.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the bottom and side surfaces of the housing space in the housing portion are provided by a compressor housing. Therefore, for example, the number of parts of the electric compressor can be reduced as compared with the case where the housing portion is prepared completely separately from the compressor housing (for example, see the case 107 in the prior art in FIG. 4). Further, the compressor housing having high rigidity surrounds the periphery of the motor drive circuit, which is also effective for protecting the motor drive circuit against external impact and the like.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the electric component is in contact with a bottom surface of the housing space via an insulating material. By contacting the electric component with the bottom surface of the housing space, the motor drive circuit is more centered compared to, for example, securing an insulating space (in other words, a large space) between the electric component and the bottom surface of the housing space. It can be placed closer to the axis. Therefore, the amount of protrusion of the motor drive circuit (housing portion) from the compressor housing can be further reduced. Further, as compared with the case where an insulating space is ensured, the heat generated by the electric components can be efficiently released to the compressor housing, and the motor drive circuit can be efficiently cooled.
[0016]
According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth or sixth aspect, a metal lid member for providing a top surface to the housing space is joined and fixed to the compressor housing. An insulating material is interposed between the top surface of the housing space provided by the lid member and the motor drive circuit. When the lid member is made of metal, the motor drive circuit is wrapped in metal in combination with the compressor housing, which is generally made of metal. Therefore, it is possible to prevent the electromagnetic wave generated by the motor drive circuit from leaking to the outside, which is an effective noise countermeasure for other electronic devices and the like.
[0017]
In addition, interposing an insulating material between the motor drive circuit and the top surface of the housing space means, for example, to secure an insulating space (in other words, a large space) between the motor drive circuit and the top surface of the housing space. As compared with the case where the top surface is arranged, the top surface can be arranged closer to the center axis, that is, the lid member can be arranged closer to the center axis. Therefore, it is possible to further suppress the amount of protrusion of the housing portion from the compressor housing. Further, compared to the case where an insulating space is secured, the heat generated by the motor drive circuit can be efficiently released to the outside air via the cover member, and the motor drive circuit can be efficiently cooled.
[0018]
The invention according to claim 8 is the vehicle according to any one of claims 1 to 7, wherein the attachment target is an engine that is a driving source of a vehicle. Therefore, by arranging the motor drive circuit in a portion facing the engine in the compressor housing, even if a peripheral device collides with the electric compressor due to a traffic accident or the like, the motor drive circuit can be protected from the impact due to the collision. it can. In addition, the problem that the motor drive circuit easily interferes with other adjacent devices can be solved, and the degree of freedom of the layout of the devices (including the electric compressor) in the engine room can be increased. That is, the inventions of claims 1 to 7 are particularly effective when embodied in an electric compressor for a vehicle that is arranged in an engine room where devices are densely packed.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in an electric compressor for a vehicle air conditioner will be described.
[0020]
(Electric compressor)
As shown in FIGS. 1 and 2, the compressor housing 11 that forms the outer shell of the electric compressor 10 includes two housing components, a first housing component 21 and a second housing component 22. The first housing component 21 has a bottomed cylindrical shape with a bottom formed on the left side of the cylindrical peripheral wall 23 in the drawing, and is made of an aluminum alloy die casting. The second housing component 22 has a closed cylindrical shape with a lid on the right side of the drawing, and is manufactured by die casting of an aluminum alloy. A sealed space 24 is formed in the compressor housing 11 by joining and fixing the first housing component 21 and the second housing component 22.
[0021]
As shown in FIG. 1, a rotating shaft 27 is rotatably supported by a first housing component 21 in a closed space 24 of the compressor housing 11. The rotation center axis L of the rotation shaft 27 forms the center axis L of the electric compressor 10. The peripheral wall 23 of the first housing component 21 is disposed so as to surround the central axis L of the electric compressor 10. Most of the outer surface 23b of the peripheral wall 23 exists on a cylindrical surface R (see FIG. 3) about the central axis L. The cylindrical surface R that symbolizes the cylindrical shape of the peripheral wall 23 forms the “cylindrical surface of the peripheral wall” in the present embodiment.
[0022]
An electric motor unit 25 as an electric motor and a compression mechanism 26 are housed in the closed space 24 of the compressor housing 11. The electric motor unit 25 is a brushless DC type including a stator 25a fixed to the inner surface 23a of the peripheral wall 23 in the first housing component 21 and a rotor 25b provided on the rotation shaft 27 inside the stator 25a. The electric motor unit 25 rotates the rotating shaft 27 by receiving power supplied to the stator 25a.
[0023]
The compression mechanism 26 is of a scroll type having a fixed scroll 26a and a movable scroll 26b. The compression mechanism 26 compresses the refrigerant gas by turning the movable scroll 26b with respect to the fixed scroll 26a in accordance with the rotation of the rotating shaft 27. Therefore, when the compression mechanism 26 is operated by driving the electric motor unit 25, the low-temperature and low-pressure refrigerant gas from the external refrigerant circuit (not shown) is supplied to the suction port 31 (see FIG. 2) formed in the first housing structure 21. ) To the compression mechanism 26 via the electric motor unit 25. The refrigerant gas sucked into the compression mechanism 26 becomes high-temperature and high-pressure refrigerant gas by the compression action of the compression mechanism 26 and is discharged from the discharge port 32 formed in the second housing component 22 to the external refrigerant circuit.
[0024]
The reason that the refrigerant gas from the external refrigerant circuit is introduced into the compression mechanism 26 via the electric motor unit 25 is that the relatively low-temperature refrigerant gas is used to make the electric motor unit 25 and the This is for cooling the motor drive circuit 41 to be performed.
[0025]
(Motor drive circuit and its mounting structure)
As shown in FIGS. 2 and 3, a housing portion 36 having a housing space 35 therein is provided on a part of the outer surface 23 b of the peripheral wall 23 in the first housing component 21. The housing portion 36 includes a frame-shaped side wall portion 37 integrally formed from the outer surface 23 b of the peripheral wall 23, and a lid member 38 which is fixed to the tip end surface of the side wall portion 37 by using a mounting frame 40. ing. The lid member 38 is made of a thin metal plate such as an aluminum alloy. A sealing member 39 for sealing the accommodation space 35 is interposed between the distal end surface of the side wall portion 37 and the outer peripheral edge of the lid member 38.
[0026]
As shown in FIG. 3, the bottom surface (the left side surface in FIG. 3) 35 a of the housing space 35 is formed by the outer surface 23 b of the peripheral wall 23, and the side surface (the upper and lower surface in FIG. 3) 35 b of the housing space 35 is formed. The inner surface of the side wall 37 is formed. That is, the bottom surface 35 a and the side surface 35 b of the accommodation space 35 are provided by the first housing component 21. A top surface 35c of the storage space 35 (the surface on the right side in FIG. 3) is provided by a lid member 38.
[0027]
A motor drive circuit 41 for driving the electric motor unit 25 is housed in the housing space 35 of the housing unit 36. The motor drive circuit 41 includes an inverter, and supplies electric power to the stator 25a of the electric motor unit 25 based on an external command from an air conditioner ECU (not shown).
[0028]
The motor drive circuit 41 includes a flat board 43, a plurality of types of electric circuits mounted on a surface 43 a on the central axis L side of the electric compressor 10 and a surface 43 b on the opposite side to the central axis L of the electric compressor 10. And a component 44. The electrical component number "44" is a generic name for electrical components 44A to 44E described later and other electrical components (not shown).
[0029]
The substrate 43 is fixed to the peripheral wall 23 by bolts or the like (not shown). Examples of the electric component 44 include well-known components forming an inverter, that is, a switching element 44A, an electrolytic capacitor 44B, a transformer 44C, a driver 44D, a fixed resistor 44E, and the like. The driver 44D is an IC chip that controls the switching element 44A on and off based on a command from the air conditioner ECU.
[0030]
On the surface 43b of the substrate 43 opposite to the central axis L side, the height from the substrate 43 (the height from the surface 43b) is the height of the switching element 44A (assuming that the switching element 44A is disposed on the surface 43b). Only the electric components 44 lower than the height (height) are arranged. Examples of the electric component 44 whose height from the substrate 43 is lower than the switching element 44A include a driver 44D and a fixed resistor 44E.
[0031]
On the surface 43a of the substrate 43 on the central axis L side, the switching element 44A and the electric components 44 whose heights h1 and h2 from the substrate 43 (height from the surface 43a) are higher than the height h3 of the switching element 44A. And are arranged. Examples of the electrical component 44 whose height from the substrate 43 is higher than the switching element 44A include an electrolytic capacitor 44B and a transformer 44C. Therefore, in terms of the surface 43a of the substrate 43 on the side of the central axis L, the switching element 44A can be understood as a low-sized electric component having a low height h3 from the substrate 43, and the electrolytic capacitor 44B and the transformer 44C. Can be grasped as a high-sized electric component whose heights h1 and h2 from the substrate 43 are high.
[0032]
In the present embodiment, the following consideration is given to the arrangement of the electric component 44 mounted on the surface 43a on the side of the center axis L in the substrate 43. That is, on the surface 43a of the substrate 43, a small-sized electric component such as the switching element 44A is disposed at a central portion near the central axis L. On the surface 43a of the substrate 43, high-sized electrical components such as an electrolytic capacitor 44B and a transformer 44C are arranged on both sides (upper and lower sides in FIG. 3) of a central portion away from the central axis L. With such an arrangement, the motor drive circuit 41 can be mounted on the compressor housing 11 such that the group of electric components 44 mounted on the surface 43a side of the substrate 43 is along the cylindrical surface R of the peripheral wall 23. It is.
[0033]
Although not shown, a plurality of the switching elements 44A, the electrolytic capacitors 44B, and the transformers 44C are arranged in the front and back directions of FIG.
The space between the bottom surface 35a and the top surface 35c of the housing space 35 of the housing portion 36 is narrow at a central portion corresponding to a low-sized electrical component such as the switching element 44A. In the housing space 35, the gap between the bottom surface 35a and the top surface 35c is wide on both sides (upper and lower sides in FIG. 3) of the central portion corresponding to high-sized electrical components such as the electrolytic capacitor 44B and the transformer 44C. That is, the bottom surface 35a of the accommodation space 35 has a convex shape that is closest to the top surface 35c at the center. Therefore, it can be said that the accommodation space 35 has a shape along the cylindrical surface R of the peripheral wall 23, for example, as compared to the accommodation space in which the entire bottom surface 35a is planar.
[0034]
Therefore, in the motor drive circuit 41 arranged in the accommodation space 35, the group of electric components 44 on the surface 43 a side of the substrate 43 follows the cylindrical surface R of the peripheral wall 23. Therefore, the motor drive circuit 41 is arranged closer to the center axis L of the electric compressor 10 by the amount of the electric components 44 along the cylindrical surface R of the peripheral wall 23.
[0035]
The cylindrical surface R of the peripheral wall 23 has a distance h4 from the substrate 43 lower than the height h1 of the electrolytic capacitor 44B, which is the highest electric component, without being interfered by the group of electric components 44 on the surface 43a side. It is approaching the surface 43a of the substrate 43 (without intersecting). That is, the motor drive circuit 41 is arranged closer to the center axis L of the electric compressor 10 as the cylindrical surface R of the peripheral wall 23 approaches the substrate 43 to a position h4 lower than the height h1 of the electrolytic capacitor 44B. Have been.
[0036]
In the present embodiment, “the group of electric components 44 is along the cylindrical surface R of the peripheral wall 23” means that the distance h4 from the substrate 43 is at least lower than the height h1 of the electrolytic capacitor 44B. Refers to a state in which it has approached the surface 43a without being interfered by the group of electrical components 44 on the surface 43a side.
[0037]
In particular, in the present embodiment, the cylindrical surface R of the peripheral wall 23 is arranged such that the distance h4 from the substrate 43 is lower than the height h2 of the transformer 44C, which is the next higher than the electrolytic capacitor 44B, and the electric component group 44 on the surface 43a side. Approaching the surface 43a of the substrate 43 without interference. Accordingly, the group of electric components 44 on the surface 43a side more closely follows the cylindrical surface R of the peripheral wall 23, and the motor drive circuit 41 is arranged closer to the central axis L.
[0038]
In the motor drive circuit 41, the switching element 44A, the electrolytic capacitor 44B, and the transformer 44C are respectively provided with a bottom surface 35a of the accommodation space 35, that is, the first housing structure 21 (aluminum) via a rubber or resin sheet 45 as an insulating material. Made). As the sheet 45, a sheet having excellent elasticity and / or a sheet having excellent heat conductivity is used. In the housing space 35, the space between the top surface 35c provided by the lid member 38 and the motor drive circuit 41 is filled with rubber or resin as an insulating material (indicated by “46”). As the filler 46, a material having excellent elasticity and / or a material having excellent heat conductivity is used.
[0039]
(Motor compressor mounting structure)
As shown in FIGS. 1 to 3, a mounting portion 51 is integrally formed on the outer surface 23 b of the peripheral wall 23 in the first housing component 21. The mounting portion 51 is provided with a pair located on one side in the circumferential direction of the cylindrical surface R with respect to the motor drive circuit 41 and a pair located on the other side in the circumferential direction of the cylindrical surface R with respect to the motor drive circuit 41. Have been. In other words, a plurality of (four in the present embodiment) mounting portions 51 are provided around the motor drive circuit 41. A bolt insertion hole 51 a is formed in each mounting portion 51 so as to intersect at right angles with the axis L of the rotating shaft 27. The bolt insertion holes 51a are parallel to each other.
[0040]
As shown in FIG. 3, the electric compressor 10 is attached to an engine 60 of a vehicle running drive source to be externally attached via the attachment portion 51 described above. In the engine 60, a boss portion 61 a as a mounting portion is provided on a mounting surface 61 facing the peripheral wall 23 of the electric compressor 10 at a position corresponding to the mounting portion 51 of the electric compressor 10. Each mounting portion 51 is joined and fixed to the boss portion 61a of the engine 60 by tightening the bolt 52 inserted into the bolt insertion hole 51a.
[0041]
When the electric compressor 10 is mounted on the engine 60, the cylindrical surface R of the peripheral wall 23 of the first housing component 21 is separated from the mounting surface 61 of the engine 60. That is, the mounting portion 51 and the boss portion 61a are designed so that the cylindrical surface R and the mounting surface 61 are separated from each other. The motor drive circuit 41 is mounted on the peripheral wall 23 of the first housing component 21 so as to be accommodated in a gap secured between the cylindrical surface R and the mounting surface 61. In other words, it can be said that the motor drive circuit 41 is disposed in a portion of the peripheral wall 23 of the first housing component 21 facing the engine 60.
[0042]
The portion of the peripheral wall 23 that faces the engine 60 specifically refers to a half-peripheral region on the engine 60 side on the cylindrical surface R. In the present embodiment, when the cylindrical surface R is viewed from the engine 60 side, the motor drive circuit 41 is configured to fit in a half-circumferential region of the cylindrical surface R on the engine side.
[0043]
The present embodiment having the above configuration has the following effects.
(1) The motor drive circuit 41 is mounted on a portion of the compressor housing 11 facing the engine 60. Therefore, when the electric compressor 10 is attached to the engine 60, the motor drive circuit 41 is disposed so as to be hidden between the compressor housing 11 and the engine 60.
[0044]
Therefore, the degree of exposure of the housing portion 36 for housing the motor drive circuit 41 in the engine room is reduced, and even if the peripheral device collides with the electric compressor 10 due to, for example, a traffic accident, the housing portion 36 is exposed. Can avoid direct hits. Therefore, the motor drive circuit 41 can be protected from the impact due to the collision, and damage to the motor drive circuit 41 can be prevented.
[0045]
Further, the motor drive circuit 41 (housing portion 36) is not provided (projected) on the opposite side of the compressor housing 11 from the engine 60, that is, on the side opposite to other adjacent devices. For this reason, the electric compressor 10 can easily avoid interference with other adjacent devices, and contributes to increasing the degree of freedom of layout of devices (including the electric compressor 10) that are densely packed in the engine room.
[0046]
(2) Outside the compressor housing 11, a plurality of mounting portions 51 for mounting the compressor housing 11 to the engine 60 are provided around the motor drive circuit 41. That is, when the electric compressor 10 is mounted on the engine 60, the mounting part 51 of the compressor housing 11, the boss part 61 a of the engine 60, and the bolt 52 for fastening and fixing the two parts 51, 61 are connected to the motor drive circuit 41. Will be arranged in the direction. Therefore, the effect of protecting the motor drive circuit 41 against an external impact or the like is further enhanced.
[0047]
(3) On the surface 43a of the board 43 on the side of the central axis L of the electric compressor 10, low-sized electrical components (such as the switching element 44A) are arranged at a position close to the central axis L. On the surface 43a of the substrate 43, high-sized electrical components (such as the electrolytic capacitor 44B and the transformer 44C) are arranged at positions far from the central axis L. With such an arrangement of the electric components 44, the group of electric components 44 on the surface 43 a side can follow the cylindrical surface R of the peripheral wall 23. A housing space 35 for the motor drive circuit 41 is formed in the housing 36 of the compressor housing 11 along the cylindrical surface R of the peripheral wall 23.
[0048]
Therefore, the motor drive circuit 41 accommodated in the accommodation space 35 is arranged such that the group of electric components 44 on the surface 43 a side of the substrate 43 is along the cylindrical surface R of the peripheral wall 23. The motor drive circuit 41 can be arranged closer to the central axis L of the electric compressor 10 by an amount corresponding to the group of electric components 44 along the cylindrical surface R of the peripheral wall 23. Therefore, the amount of protrusion of the motor drive circuit 41 (housing portion 36) from the compressor housing 11 can be reduced, and the motor drive circuit 41 can be easily arranged in a narrow gap between the peripheral wall 23 of the compressor housing 11 and the engine 60. It becomes.
[0049]
In addition, setting the gap between the peripheral wall 23 of the compressor housing 11 and the mounting surface 61 of the engine 60 to be small reduces the amount of the electric compressor 10 protruding from the engine 60, which also occurs in the engine room. This contributes to increasing the degree of freedom in equipment layout.
[0050]
(4) The bottom surface 35 a and the side surface 35 b of the housing space 35 in the housing portion 36 are provided by the compressor housing 11. Therefore, for example, the number of parts of the electric compressor 10 can be reduced as compared with the case where the housing portion is prepared completely separately from the compressor housing 11 (for example, see the case 107 in the prior art of FIG. 4). In addition, the highly rigid compressor housing 11 (side wall portion 37) surrounds the periphery of the motor drive circuit 41, which is also effective in protecting the motor drive circuit 41 against external impact and the like.
[0051]
(5) The electric components 44A to 44C on the central axis L side of the board 43 are in contact with the bottom surface 35a of the housing space 35 via the insulating sheet 45. By contacting the electric components 44A to 44C with the bottom surface 35a of the accommodation space 35, for example, an insulation space (in other words, a large space) is secured between the electric components 44A to 44C and the bottom surface 35a of the accommodation space 35. In comparison, the motor drive circuit 41 can be arranged closer to the center axis L. Therefore, the amount of protrusion of the motor drive circuit 41 (housing portion 36) from the compressor housing 11 can be further reduced. Further, compared to the case where an insulating space is secured, the heat generated by the electric components 44A to 44C can be efficiently released to the compressor housing 11, and the cooling of the motor drive circuit 41 is performed efficiently.
[0052]
Further, if the sheet 45 is made of a material having excellent thermal conductivity, the above-described cooling of the motor drive circuit 41 is performed more efficiently. In addition, when a sheet having excellent elasticity is used as the sheet 45, it is effective in protecting the motor drive circuit 41 against an external impact or the like. Similarly, if a sheet having excellent elasticity is used as the sheet 45, the elastic deformation of the sheet 45 absorbs the dimensional tolerance, and the adhesion between the electric components 44A to 44C and the bottom surface 35a of the housing space 35 is improved. This leads to an improvement in heat dissipation from the electric components 44A to 44C to the compressor housing 11.
[0053]
(6) A metal lid member 38 for providing a top surface 35c to the accommodation space 35 is fixedly joined to the compressor housing 11. An insulating filler 46 is interposed between the top surface 35 c of the storage space 35 provided by the lid member 38 and the motor drive circuit 41. When the lid member 38 is made of metal, the motor drive circuit 41 is wrapped by metal in combination with the compressor housing 11 also made of metal. Therefore, it is possible to prevent the electromagnetic wave generated by the motor drive circuit 41 from leaking to the outside, which is an effective noise countermeasure for other electronic devices.
[0054]
In addition, the interposition of the filler 46 between the motor drive circuit 41 and the top surface 35c of the accommodation space 35 is achieved, for example, by providing an insulating space (namely, an insulation space Compared to the case where a large space is secured, the top surface 35c can be arranged closer to the center axis L, that is, the lid member 38 can be arranged closer to the center axis L. Therefore, the amount of protrusion of the housing portion 36 from the compressor housing 11 can be further reduced. Further, compared with the case where an insulating space is secured, the heat generated by the motor drive circuit 41 can be efficiently released to the outside air via the cover member 38, and the cooling of the motor drive circuit 41 can be efficiently performed. Become.
[0055]
Furthermore, if a material having excellent thermal conductivity is used as the filler 46, the above-described cooling of the motor drive circuit 41 is performed more efficiently. In addition, if a material having excellent elasticity is used as the filler 46, it also protects the motor drive circuit 41 against an external impact or the like. Similarly, if a material having excellent elasticity is used as the filler 46, the elastic deformation of the filler 46 absorbs the dimensional tolerance, and the adhesion between the motor drive circuit 41 and the lid member 38 is improved. This leads to an improvement in heat radiation from the motor drive circuit 41 to the cover member 38.
[0056]
The present invention can be implemented in the following modes without departing from the spirit of the present invention.
-In the above-mentioned embodiment, four attachment parts 51 were provided in compressor housing 11. That is, the mounting of the electric compressor 10 to the engine 60 is provided in four sets including the mounting portion 51, the boss portion 61a, and the bolt 52. By changing this, a plurality of sets other than four sets, such as two sets, three sets, five sets or six sets, are provided. In order to stably fix the electric compressor 10 to the engine 60, at least three or more sets of mounting configurations 51, 52, and 61a are required. In order to balance this stable fixing with the reduction in the number of parts. Four sets as in the above embodiment are ideal.
[0057]
In the above embodiment, the electric compressor 10 has the electric motor unit 25 and the compression mechanism 26 housed together in one compressor housing 11. By changing this, the electric compressor is embodied in a case where the electric motor and the compression mechanism are housed in separate compressor housings. In this case, the motor drive circuit may be mounted on the compressor housing that houses the electric motor, or may be mounted on the compressor housing that houses the compression mechanism.
[0058]
In the above embodiment, the electric compressor is embodied as a so-called full electric compressor in which the drive source of the compression mechanism 26 is only the electric motor unit 25. This is changed, and the electric compressor is embodied as, for example, a so-called hybrid compressor in which an engine serving as a driving source of a vehicle is used as another driving source.
[0059]
The compression mechanism 26 is not limited to the scroll type, but may be, for example, a piston type, a vane type, a helical type, or the like.
To describe the technical idea that can be grasped from the above embodiment, the motor drive circuit is closer to the center axis as the cylindrical surface of the peripheral wall approaches the substrate to a position lower than the height of the high-sized electrical component. The electric compressor according to any one of claims 3 to 7, wherein the electric compressor is arranged.
[0060]
【The invention's effect】
According to the present invention having the above configuration, it is possible to provide an electric compressor which can protect a motor drive circuit from an externally applied impact and can easily avoid interference with an adjacent device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical sectional view of an electric compressor.
FIG. 2 is a side view of the electric compressor.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 1-1 of FIG. 2, showing a state in which an electric motor unit is removed.
FIG. 4 is a front view showing a conventional electric compressor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric compressor, 11 ... Compressor housing, 23 ... Peripheral wall of a compressor housing, 25 ... Electric motor part as an electric motor, 26 ... Compression mechanism, 35 ... Housing space, 35a ... Bottom surface of housing space, 35b ... Side surface of housing space , 35c: top surface of the housing space, 36: housing portion, 38: lid member, 41: motor drive circuit, 43: substrate, 43a: surface on the central axis side of the substrate, 44A: switching element as a low-sized electrical component, 44B: an electrolytic capacitor as a high-size electric component; 44C: a transformer; 45: a sheet as an insulating material; 46: a filler as another insulating material; 51: a mounting portion; 60: an engine to be mounted; L: central axis of the electric compressor, R: cylindrical surface of the peripheral wall.

Claims

An electric compressor in which a compression mechanism is operated by driving an electric motor, wherein a motor drive circuit for driving the electric motor is mounted outside the compressor housing, and is mounted on an external mounting object with the compressor housing. In the electric compressor of
An electric compressor, wherein the motor drive circuit is arranged in a portion of the compressor housing facing a mounting object.

The electric compressor according to claim 1, wherein a plurality of mounting portions for mounting the compressor housing to a mounting object are provided around the motor drive circuit outside the compressor housing.

The motor drive circuit includes a board disposed on a peripheral wall surrounding a central axis of the electric compressor in the compressor housing, and a plurality of types of electric components mounted on a surface on the center axis side of the board. By arranging low-sized electric components whose height from the board is low near the center axis, and by arranging high-sized electric components whose height from the board is high at positions far from the center axis on the board, The electric compressor according to claim 1, wherein the electric component group is configured to extend along a cylindrical surface of the peripheral wall.

The electric compressor according to claim 3, wherein a housing portion is provided on a peripheral wall of the compressor housing, and a housing space for a motor drive circuit is formed in the housing portion along the cylindrical surface of the peripheral wall.

The electric compressor according to claim 4, wherein a bottom surface and a side surface of the housing space in the housing portion are provided by a compressor housing.

The electric compressor according to claim 5, wherein the electric component is in contact with a bottom surface of the housing space via an insulating material.

A metal lid member for providing a top surface to the accommodation space is joined and fixed to the compressor housing, and an insulating material is provided between the top surface of the accommodation space provided by the lid member and the motor drive circuit. The electric compressor according to claim 5, wherein the electric compressor is interposed.

The electric compressor according to any one of claims 1 to 7, wherein the attachment target is an engine that is a driving source of a vehicle.