JP2007306671A - 車両用のモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性の確保及び半田付け部分に生じる不要な応力の回避ができると共に、組付性及び実装自由度を向上させることができる車両用のモータ駆動装置を提供すること。
【解決手段】車両用のモータ駆動装置１は、モータ２を収容するハウジング３の外側にモータ２を駆動する電力変換制御部４を配設してなる。電力変換制御部４は、スイッチング素子５１を実装してなる電力変換基板５と、電力変換基板５を覆う基板カバー６とを有している。スイッチング素子５１は、電力変換基板５において、スペーサ７を挟持した状態でハウジング３と対向する側の一方表面５０１に実装してある。スペーサ７は、スペーサ延設部７１を有しており、スペーサ延設部７１は、電力変換基板５における一方表面５０１から基板カバー６と対向する側の他方表面５０２まで延設してある。電力変換基板５は、スペーサ延設部７１を挟持した状態で基板カバー６に取り付けてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータを収容するハウジングにモータ駆動用の電力変換制御部を配設してなる車両用のモータ駆動装置に関する。

モータを収容するハウジングにモータ駆動用の電力変換制御部を一体的に配設してなる車両用のモータ駆動装置の１つである電動コンプレッサとしては、例えば、特許文献１、２に開示されたものがある。
この特許文献１、２の電動コンプレッサは、電動モータによって駆動する圧縮機構をコンプレッサハウジング内に収容してなる。そして、コンプレッサハウジングの外側に、回路カバーを接合固定し、コンプレッサハウジングと回路カバーとによって囲まれた収容空間内に、電動モータを駆動するモータ駆動回路を収容している。

また、特許文献１、２においては、コンプレッサハウジングとスイッチング素子との間に弾性部材（シート）を配置し、回路カバーとモータ駆動回路の基板との間にスペーサ（基板サポート部材）を配置している。そして、回路カバーをコンプレッサハウジングに固定する力を利用して、モータ駆動回路におけるスイッチング素子を、弾性部材を介してコンプレッサハウジングへ押し付けている。また、スイッチング素子と基板との間にも、スペーサ（素子サポート部材）を配置しており、このスペーサの厚みを調節することによって、スイッチング素子の押付力を調節している。
こうして、特許文献１、２においては、スイッチング素子のコンプレッサハウジングへの放熱熱伝導性を確保すると共に、組付時のバラツキ等により、スイッチング素子の半田付け部分に応力が生じないようにしている。

しかしながら、特許文献１、２においては、上記基板サポート部材と上記素子サポート部材とを別々に設けている。そのため、部品点数が多くなるだけでなく、組付性も悪化してしまう。
また、基板サポート部材は、基板におけるカバー側表面に実装した各実装素子を避けるようにして設ける必要がある。そのため、この基板サポート部材の形状が複雑化してしまう。さらに、基板サポート部材の配設箇所を確保するためには、この配設箇所を避けて上記各実装部品を実装する必要が生じ、各実装素子の実装の自由度が制約されてしまう。

特開２００４−１００６８３号公報 特開２００４−２５１１６１号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、放熱性の確保及び半田付け部分に生じる不要な応力の回避ができると共に、組付性及び実装自由度を向上させることができる車両用のモータ駆動装置を提供しようとするものである。

本発明は、モータをハウジング内に収容してなると共に、該ハウジングに上記モータを駆動する電力変換制御部を配設してなる車両用のモータ駆動装置において、
上記電力変換制御部は、パルス幅変調を行った交流電力を上記モータに供給するスイッチング素子を実装してなる電力変換基板と、該電力変換基板を覆う基板カバーとを有しており、
上記スイッチング素子は、上記電力変換基板において、スペーサを挟持した状態で上記ハウジングと対向する側の一方表面に実装してあり、
上記スペーサは、上記一方表面から上記基板カバーと対向する側の他方表面まで延設したスペーサ延設部を有しており、
上記電力変換基板は、上記スペーサ延設部を挟持した状態で上記基板カバーに取り付けてあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置にある（請求項１）。

本発明の車両用のモータ駆動装置は、電力変換基板及び基板カバーを備えた電力変換制御部を、モータを収容するハウジングに配設してなるものである。そして、本発明においては、スイッチング素子と電力変換基板との間に配設したスペーサに工夫を行っている。
すなわち、本発明のスペーサは、上記スペーサ延設部を有しており、このスペーサ延設部は、電力変換基板における一方表面から電力変換基板における他方表面まで延設してある。そして、電力変換基板は、スペーサ延設部を挟持した状態で基板カバーに取り付けてある。

そして、基板カバーをハウジングへ固定した際にスイッチング素子へ生じる反力は、スペーサ及びスペーサ延設部を介して、基板カバーによって直接受け止めることができる。これにより、上記反力が電力変換基板におけるスイッチング素子の半田付け部分に作用してしまうことを効果的に抑制することができる。そのため、スイッチング素子の半田付け部分に不要な応力が生じないようにすることができる。
また、基板カバーをハウジングへ固定する力を利用し、スペーサ及びスペーサ延設部を介して、スイッチング素子を適切な押付力でハウジングへ押し付けることができ、スイッチング素子からハウジングへの良好な放熱性を確保することができる。

また、スペーサ延設部をスペーサから延設したことにより、電力変換基板と基板カバーとの間に別のスペーサ等を配設する必要がなくなる。これにより、電力変換制御部における部品点数を少なくすることができ、その組付性を向上させることができる。
さらに、スペーサ延設部は、スペーサから部分的に延設したものであり、このスペーサ延設部が、電力変換基板における他方表面において占める面積をできるだけ小さくすることができる。これにより、電力変換基板における他方表面に実装する実装部品の実装自由度を向上させることができる。

それ故、本発明の車両用のモータ駆動装置によれば、放熱性の確保及び半田付け部分に生じる不要な応力の回避ができると共に、組付性及び実装自由度を向上させることができる。

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記スペーサ延設部は、上記スペーサにおける複数箇所から延設することが好ましい。この場合には、スペーサ延設部を一層小さく形成することができ、スペーサ延設部が、電力変換基板における他方表面において占める面積を一層小さくすることができる。

また、上記スペーサ延設部は、上記電力変換基板を上記基板カバーに取り付けるための基板用ボルトの外周において、上記電力変換基板に形成した貫通穴を介して、上記電力変換基板における上記他方表面に突出していることが好ましい（請求項２）。
この場合には、スペーサ延設部を、上記基板用ボルトによって支えることができ、スペーサ延設部を一層小さくすることができる。これにより、スペーサ延設部が、電力変換基板における他方表面において占める面積をより一層小さくすることができる。

また、上記スイッチング素子は、上記基板カバーを上記ハウジングに固定する力を受けて、熱伝導材を挟持した状態で上記ハウジングにおける素子対向面に押し付けてあることが好ましい（請求項３）。
この場合には、スイッチング素子において生じた熱を、熱伝導材を介してハウジングへ逃がすことができ、スイッチング素子からハウジングへの放熱性を向上させることができる。

また、上記熱伝導材は、流動性を有するゲル状物質からなることが好ましい（請求項４）。
この場合には、基板カバーをハウジングに固定する力によって、電力変換基板におけるスイッチング素子を、熱伝導材を介してハウジングにおける素子対向面に押し付けたときには、当該熱伝導材は、スイッチング素子と素子対向面との間の隙間に応じて、任意に流動し、その厚みを変化させることができる。これにより、組付、製造等のバラツキにより、スイッチング素子と素子対向面との間の隙間にバラツキが生じたときでも、モータ駆動装置の各個体毎に、熱伝導材の厚みを調整する必要がなくなり、モータ駆動装置の組付性を一層向上させることができる。

また、上記スペーサは樹脂材料からなることが好ましい（請求項５）。
この場合には、スペーサと電力変換基板における各種実装素子との電気絶縁性を容易に確保することができる。

また、上記スペーサは、上記電力変換基板に実装した電解コンデンサ又はコイルを保持する保持部を有していることが好ましい（請求項６）。
この場合には、スペーサを利用して、電力変換基板における大物の実装素子である電解コンデンサ又はコイルを保持することができる。これにより、電力変換制御部における部品点数を増加させることなく、効果的に電解コンデンサ又はコイルを保持することができる。

また、上記ハウジングには、上記電力変換基板に実装した電解コンデンサ又はコイルを挿入配置する挿入凹部が形成してあり、該挿入凹部内には、流動性を有するゲル状物質が保持してあり、上記電解コンデンサ又はコイルは、上記ゲル状物質を介して上記挿入凹部に密着していることが好ましい（請求項７）。
この場合には、基板カバーをハウジングに固定する力によって、電力変換基板における電解コンデンサ又はコイルを、熱伝導材を介してハウジングの挿入凹部における底面に押し付けたときには、当該熱伝導材は、電解コンデンサ又はコイルと挿入凹部における底面との間の隙間に応じて、任意に流動し、その厚みを変化させることができる。これにより、組付、製造等のバラツキにより、電解コンデンサ又はコイルと挿入凹部における底面との間の隙間にバラツキが生じたときでも、モータ駆動装置の各個体毎に、熱伝導材の厚みを調整する必要がなくなり、モータ駆動装置の組付性を一層向上させることができる。

また、上記スペーサには、放熱プレートが埋設してあり、該放熱プレートは、プレート本体部と、該プレート本体部から延設し上記スイッチング素子に当接する素子当接部と、上記プレート本体部から上記スペーサ延設部における先端面まで延設し上記基板カバーに当接するカバー当接部とを有していることが好ましい（請求項８）。
この場合には、スイッチング素子において生じた熱は、スペーサにおける素子当接部、プレート本体部及びカバー当接部を介して、基板カバーへ逃がすことができる。これにより、スイッチング素子において生じた熱を、一層効果的に放出することができる。

また、上記放熱プレートは金属材料からなることが好ましい（請求項９）。
この場合には、熱伝導性に優れた放熱プレートを容易に選定することができる。

また、上記基板カバーは、上記カバー当接部が当接する表面に、カバー側放熱プレートを有しており、該カバー側放熱プレートは、上記ハウジングに当接する位置まで延設してあることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、スイッチング素子において生じた熱を、上記カバー当接部から上記カバー側放熱プレートを介してハウジングへ逃がすことができる。そのため、スイッチング素子において生じた熱を、より一層効果的に放出することができる。

また、カバー側放熱プレートは金属材料からなることが好ましい（請求項１１）。
この場合には、熱伝導性に優れたカバー側放熱プレートを容易に選定することができる。

また、上記電力変換基板における上記他方表面には、電源用の発熱素子が実装してあり、該発熱素子の周囲には、該発熱素子を囲む遮熱板を配設することもできる（請求項１２）。
この場合には、上記遮熱板により、電源用の発熱素子において生じた熱が、その周囲へ拡散してしまうことを効果的に抑制することができる。
また、電源用の発熱素子としては、高い電圧からこれよりも低い電圧に電圧変換する素子とすることができる。

また、上記遮熱板は、上記基板カバーから突出形成することができる（請求項１３）。
この場合には、遮熱板を容易に形成することができる。

また、上記基板カバーは、上記電力変換基板と対向する側の表面に、カバー側放熱プレートを有しており、該カバー側放熱プレートは、上記ハウジングに当接する位置まで延設してあり、上記遮熱板は、上記カバー側放熱プレートから突出形成することもできる（請求項１４）。
この場合には、電源用の発熱素子において生じた熱を、遮熱板を介してカバー側放熱プレートへ逃がすことができる。また、この熱は、カバー側放熱プレートを介してハウジングへ逃がすことができる。そのため、電源用の発熱素子の放熱性を向上させることができる。

また、上記遮熱板は、上記電力変換基板から突出形成することもできる（請求項１５）。
この場合にも、上記遮熱板により、電源用の発熱素子において生じた熱が、その周囲へ拡散してしまうことを効果的に抑制することができる。

また、上記遮熱板は、上記スペーサから上記電力変換基板を貫通した状態で突出形成することもできる（請求項１６）。
この場合にも、上記遮熱板により、電源用の発熱素子において生じた熱が、その周囲へ拡散してしまうことを効果的に抑制することができる。

また、上記基板カバーは、上記電力変換基板と対向する側の表面に、カバー側放熱プレートを有しており、該カバー側放熱プレートは、上記ハウジングに当接する位置まで延設してあり、上記遮熱板は、上記カバー側放熱プレートに当接させることもできる（請求項１７）。
この場合にも、電源用の発熱素子において生じた熱を、遮熱板を介してカバー側放熱プレートへ逃がすことができ、このカバー側放熱プレートからハウジングへ逃がすことができる。そのため、電源用の発熱素子の放熱性を向上させることができる。

また、上記遮熱板は金属材料からなることが好ましい（請求項１８）。
この場合にも、熱伝導性に優れた遮熱板を容易に選定することができる。

また、上記カバー側放熱プレートは金属材料からなることが好ましい（請求項１９）。
この場合にも、熱伝導性に優れたカバー側放熱プレートを容易に選定することができる。

また、上記スペーサ内には、上記電力変換基板に用いるバスバーを埋設することもできる（請求項２０）。
この場合には、スペーサのスペースを利用してバスバーを形成することができる。これにより、電力変換基板におけるプリントパターンを簡略化することができ、電力変換基板における各実装素子の実装自由度を一層向上させることができる。

また、上記基板カバー内にも、上記電力変換基板に用いるバスバーを埋設することもできる（請求項２１）。
この場合には、基板カバーのスペースを利用してバスバーを形成することができる。これにより、電力変換基板におけるプリントパターンを簡略化することができ、電力変換基板における各実装素子の実装自由度を一層向上させることができる。

また、上記バスバーは、上記電力変換基板に形成したプリントパターンと接続して回路配線を構成することができる（請求項２２）。
この場合にも、電力変換基板における各実装素子の実装自由度を一層向上させることができる。

また、上記ハウジング内には、上記モータのリード線と上記電力変換基板における電力変換回路とを気密状態で電気接続するためのモータ接続端子を埋設し、上記スペーサには、上記モータ接続端子と電気的に接続するモータ用コネクタを一体形成し、該モータ用コネクタ内には、上記スペーサ内に埋設した上記バスバーと導通する導通部を形成することができる（請求項２３）。
この場合には、スペーサのスペースを利用してモータ用コネクタを形成することができ、電力変換基板における各実装素子の実装自由度を一層向上させることができる。

また、上記スペーサ内には、該スペーサを構成する材料よりも強度が高い高剛性材を埋設することもできる（請求項２４）。
この場合には、スペーサの剛性を向上させることができる。

また、上記高剛性材は金属材料からなることが好ましい（請求項２５）。
この場合には、強度が高い高剛性材を容易に選定することができる。

以下に、本発明の車両用のモータ駆動装置にかかる実施例につき、図面と共に説明する。
（実施例１）
本例の車両用のモータ駆動装置１は、図１、図２に示すごとく、モータ２をハウジング３内に収容してなると共に、このハウジング３の外側にモータ２を駆動する電力変換制御部４を配設してなる。この電力変換制御部４は、パルス幅変調を行った交流電力をモータ２に供給するスイッチング素子５１を実装してなる電力変換基板５と、この電力変換基板５を覆う基板カバー６とを有している。

同図に示すごとく、スイッチング素子５１は、電力変換基板５において、スペーサ７を挟持した状態でハウジング３と対向する側の一方表面５０１に実装してある。また、スペーサ７は、このスペーサ７から突出形成したスペーサ延設部７１を有しており、このスペーサ延設部７１は、電力変換基板５における一方表面５０１から基板カバー６と対向する側の他方表面５０２まで延設してある。
そして、電力変換基板５は、スペーサ延設部７１を挟持した状態で基板カバー６に取り付けてある。

以下に、本例の車両用のモータ駆動装置１につき、図１〜図４と共に詳説する。
本例において、図１は、電力変換基板５及び基板カバー６をハウジング４へ取り付けた状態を示し、図２は、電力変換基板５及び基板カバー６をハウジング４へ取り付ける前の状態を示す。また、図３は、電力変換基板５における一方表面５０１を示し、図４は、電力変換基板５における他方表面５０２を示す。

図１に示すごとく、本例のモータ駆動装置１は、モータ２によって、冷媒を圧縮する回転式の圧縮機構（圧縮ポンプ）を作動させるよう構成した電動コンプレッサ１である。この電動コンプレッサ１は、車両における空調装置において、冷媒を圧縮して、高圧の圧縮冷媒を作り出すために用いるものである。
また、ハウジング３内には、圧縮機構へ送る圧縮前の冷媒を、モータ２に隣接して通過させるための冷媒流路３０が形成してある。そして、この圧縮前の冷媒によって、ハウジング３の外側に配置した電力変換基板５を冷却することができる。

本例の電力変換基板５は、ハイブリッド車における駆動用モータ２を作動させるために用いる高電圧直流電源（高電圧バッテリー、約２８０Ｖ）を用いて、モータ２を駆動するよう構成してある。そして、本例のモータ２は、３相交流モータ２であり、電力変換基板５は、パルス幅変調を行って形成した３相交流電圧をモータ２に印加するよう構成したインバータである。

図３、図４に示すごとく、上記電力変換基板５には、上記スイッチング素子５１以外にも、スイッチング素子５１からモータ２へ流す電流を還流するダイオード素子、スイッチング素子５１からモータ２へ供給する交流電力の平滑化を行う電解コンデンサ５２及びコイル５３が実装してある。また、電力変換基板５には、スイッチング素子５１へパルス幅変調を行ったスイッチング信号を送信するモータ制御回路５４、高電圧から低電圧への電圧変換を行う電源用の発熱素子５５も実装してある。

また、スイッチング素子５１、電解コンデンサ５２及びコイル５３は、電力変換基板５における一方表面５０１に実装してあり、モータ制御回路５４及び発熱素子５５は、電力変換基板５における他方表面５０２に実装してある。本例の発熱素子５５は、上記高電圧直流電源から低電圧電源（約１５Ｖ）を作り出すスイッチング電源である。
また、本例のスイッチング素子５１は、３相のモータ２巻線（ステータ巻線）へ電力を供給するための６つの素子部を集積してパッケージ化したものである。

また、電解コンデンサ５２は、電力変換基板５において、高電圧直流電源のプラス側配線とマイナス側配線との間に、複数個が並列接続してある。また、コイル５３は、高電圧直流電源のプラス側配線とマイナス側配線とにそれぞれ配置してある。そして、図３に示すごとく、電解コンデンサ５２及びコイル５３は、ハウジング３において、モータ２の軸方向Ｌと平行になるよう電力変換基板５に複数個が並べて配置してある。
また、モータ制御回路５４は、車両における上位制御装置（上位ＥＣＵ）と通信を行うよう構成してあり、この上位ＥＣＵとの間でモータ２の回転速度指令、電力制限及び運転状況等のデータの受渡を行うよう構成してある。

本例のハウジング３及び基板カバー６は、アルミニウム材料からなり、本例のスペーサ７は熱可塑性樹脂等の樹脂材料からなる。
図１、図４に示すごとく、本例のスペーサ延設部７１は、スペーサ７における複数箇所から延設してある。また、スペーサ延設部７１は、電力変換基板５を基板カバー６に取り付けるための基板用ボルト５６の外周において、電力変換基板５に形成した貫通穴を介して、電力変換基板５における他方表面５０２に突出している。複数（本例では４箇所）のスペーサ延設部７１には、基板用ボルト５６を相通する貫通穴７１１がそれぞれ形成してある。

そして、スペーサ７における複数のスペーサ延設部７１は、電力変換基板５における各貫通穴内に挿通してあり、各基板用ボルト５６は、電力変換基板５における一方表面５０１に位置するスペーサ７から、スペーサ７における各貫通穴７１１内に挿通して基板カバー６に螺合してある。これにより、スペーサ７及び電力変換基板５を基板カバー６に取り付けている。本例においては、複数のスペーサ延設部７１を各基板用ボルト５６によって支えることができる。

また、図１に示すごとく、スペーサ７には、電力変換基板５に形成した貫通穴に挿通して、電力変換基板５における他方表面５０２に突出させる熱かしめ用突起７１２が形成してある。そして、スペーサ７は、熱かしめ用突起７１２の先端を溶融させることにより、電力変換基板５に取り付けてある。

図１〜図３に示すごとく、本例の基板カバー６は、平板状の本体部６１と、この本体部６１の全周から突出形成した側壁部６２とを有している。そして、側壁部６２には、カバー用ボルトを用いて基板カバー６をハウジング３に固定する際に、当該カバー用ボルトを挿通配置するための貫通穴６２１が形成してある。
そして、基板カバー６は、その側壁部６２をハウジング３に当接させ、貫通穴６２１に挿通したカバー用ボルトをハウジング３に螺合することにより、当該基板カバー６の内側に上記電力変換基板５を保持した状態で、ハウジング３に固定してある。

また、図１に示すごとく、スイッチング素子５１は、基板カバー６をカバー用ボルトによってハウジング３に固定する力を受けて、熱伝導材３１１を挟持した状態でハウジング３における素子対向面３１に押し付けてある。これにより、スイッチング素子５１において生じた熱を、熱伝導材３１１を介してハウジング３へ逃がすことができる。

本例の熱伝導材３１１は、シリコーンを含有して流動性を有するゲル状物質からなる。このゲル状物質は、架橋シリコーンゲル中に、各種金属等の熱伝導性添加剤を分散してなり、流動性を有すると共に自己保形性を有している。また、この熱伝導材３１１は、熱硬化処理等の後処理を必要としないゲル状物質からなる。本例においては、熱伝導材３１１として、株式会社ジェルテック製のＤＰ−１００を用いた。

本例において、基板カバー６をハウジング３に固定する力によって、電力変換基板５におけるスイッチング素子５１を、熱伝導材３１１を介してハウジング３における素子対向面３１に押し付けたときには、当該熱伝導材３１１は、スイッチング素子５１と素子対向面３１との間の隙間に応じて、任意に流動し、その厚みを変化させることができる。これにより、組付、製造等のバラツキにより、スイッチング素子５１と素子対向面３１との間の隙間にバラツキが生じたときでも、電動コンプレッサ１の各個体毎に、熱伝導材３１１の厚みを調整する必要がなく、電動コンプレッサ１の組付性が優れている。

本例の車両用の電動コンプレッサ１においては、ハウジング３に配設した電力変換制御部４において、スイッチング素子５１と電力変換基板５との間に配設したスペーサ７に工夫を行っている。
すなわち、本例の電力変換基板５は、スペーサ７から延長形成した複数のスペーサ延設部７１を挟持した状態で基板カバー６に取り付けてある。そして、基板カバー６をハウジング３へ固定した際にスイッチング素子５１へ生じる反力は、熱伝導材３１１、スペーサ７及びスペーサ延設部７１を介して、基板カバー６によって直接受け止めることができる。また、スイッチング素子５１と素子対向面３１との間の隙間に挟持された熱伝導材３１１は、反発弾性力をほとんど発生させない。

これにより、上記反力が電力変換基板５におけるスイッチング素子５１の半田付け部分５１１（図１参照）に作用してしまうことを効果的に抑制することができる。そのため、スイッチング素子５１の半田付け部分５１１に不要な応力が生じないようにすることができる。
また、基板カバー６をハウジング３へ固定する力を利用し、熱伝導材３１１、スペーサ７及びスペーサ延設部７１を介して、スイッチング素子５１を適切な押付力でハウジング３へ押し付けることができる。これにより、スイッチング素子５１からハウジング３への良好な放熱性を確保することができる。

また、複数のスペーサ延設部７１をスペーサ７から延設したことにより、電力変換基板５と基板カバー６との間に別のスペーサ等を配設する必要がなくなる。これにより、電力変換制御部４における部品点数を少なくすることができ、その組付性を向上させることができる。
さらに、複数のスペーサ延設部７１は、スペーサ７から部分的に延設したものであり、このスペーサ延設部７１が、電力変換基板５における他方表面５０２において占める面積をできるだけ小さくすることができる。これにより、電力変換基板５における他方表面５０２に実装する実装部品の実装自由度を向上させることができる。

それ故、本例の電動コンプレッサ１によれば、放熱性の確保及び半田付け部分５１１に生じる不要な応力の回避ができると共に、組付性及び実装自由度を向上させることができる。

（実施例２）
本例は、図５に示すごとく、上記スイッチング素子５１において生じた熱を一層効果的に放出させるために、上記スペーサ７にスペーサ側放熱プレート７２を埋設した例である。
本例のスペーサ側放熱プレート７２は、プレート本体部７２１と、このプレート本体部７２１から延設しスイッチング素子５１に当接する素子当接部７２２と、プレート本体部７２１からスペーサ延設部７１における先端面まで延設し基板カバー６に当接するカバー当接部７２３とを有している。このスペーサ側放熱プレート７２は、スペーサ７内にインサート成形してなる。

また、本例の基板カバー６は、スペーサ側放熱プレート７２におけるカバー当接部７２３が当接する表面に、カバー側放熱プレート６３を有している。このカバー側放熱プレート６３は、上記基板カバー６における本体部６１及び側壁部６２の内周側の表面の全体に配設してある。また、カバー側放熱プレート６３は、側壁部６２の先端面まで延設してあり、この延設部分は、ハウジング３に当接している。
また、本例のスペーサ側放熱プレート７２及びカバー側放熱プレート６３は、熱伝導性に優れた金属材料からなる。

本例においては、スイッチング素子５１において生じた熱は、スペーサ７における素子当接部７２２、プレート本体部７２１及びカバー当接部７２３を介して、基板カバー６におけるカバー側放熱プレート６３へ逃がすことができる。そして、この熱は、カバー側放熱プレート６３からハウジング３へ逃がすことができる。これにより、スイッチング素子５１において生じた熱を、一層効果的に放出することができる。
本例においても、その他は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例３）
本例は、図６に示すごとく、上記電力変換基板５における他方表面５０２に実装した発熱素子５５において生じた熱が、その周囲へ拡散してしまうことを効果的に抑制するために、上記電力変換基板５における他方表面５０２に実装した発熱素子５５の周囲に、この発熱素子５５を囲む遮熱板６３１を配設した例である。
本例の基板カバー６は、電力変換基板５と対向する側の表面（基板カバー６における本体部６１及び側壁部６２の内周側の表面）の全体にカバー側放熱プレート６３を有しており、本例の遮熱板６３１は、カバー側放熱プレート６３から突出形成してある。
また、カバー側放熱プレート６３は、側壁部６２の先端面まで延設してあり、この延設部分は、ハウジング３に当接している。

本例の遮熱板６３１は、基板カバー６におけるカバー側放熱プレート６３から、電力変換基板５及びスペーサ７を貫通して形成してある。また、本例の遮熱板６３１及びカバー側放熱プレート６３は、熱伝導性に優れた金属材料からなる。
本例においては、電源用の発熱素子５５において生じた熱を、遮熱板６３１を介してカバー側放熱プレート６３へ逃がすことができる。そして、この熱は、カバー側放熱プレート６３を介してハウジング３へ逃がすことができる。これにより、電源用の発熱素子５５の放熱性を向上させることができる。

なお、図示は省略するが、遮熱板６３１は、電力変換基板５から突出形成することもでき、また、スペーサ７から電力変換基板５を貫通した状態で突出形成することもできる。これらの場合においても、遮熱板６３１を基板カバー６におけるカバー側放熱プレート６３に当接させることにより、発熱素子５５において生じた熱を、遮熱板６３１を介してカバー側放熱プレート６３へ逃がすことができる。
本例においても、その他は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例４）
本例は、図７に示すごとく、電力変換基板５におけるプリントパターンを簡略化させるために、上記スペーサ７内に、上記電力変換基板５に用いるバスバー７３を埋設した例である。
また、本例においては、本例の基板カバー６内にも、電力変換基板５に用いるバスバー６４が埋設してある。そして、スペーサ７内に埋設したバスバー７３及び基板カバー６内に埋設したバスバー６４は、電力変換基板５に形成したプリントパターンと接続して回路配線を構成している。

本例においては、スペーサ７及び基板カバー６のスペースを利用してバスバー６４、７３を形成することができ、電力変換基板５におけるプリントパターンを簡略化させることができる。これにより、電力変換基板５における各実装素子の実装自由度を一層向上させることができる。
本例においても、その他は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例５）
本例は、図８に示すごとく、上記スペーサ７において、電力変換基板５に実装した電解コンデンサ５２を保持するコンデンサ用保持部７４１と、電力変換基板５に実装したコイル５３を保持するコイル用保持部７４２とを形成した例である。
また、本例のハウジング３には、上記電力変換基板５に実装した電解コンデンサ５２を挿入配置するコンデンサ用挿入凹部３２と、電力変換基板５に実装したコイル５３を挿入配置するコイル用挿入凹部３３が形成してある。

本例においては、スペーサ７を利用して、電力変換基板５における大物の実装素子である電解コンデンサ５２及びコイル５３を保持することができる。これにより、電力変換制御部４における部品点数を増加させることなく、効果的に電解コンデンサ５２又はコイル５３を保持することができる。
本例においても、その他は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例６）
本例は、図９に示すごとく、上記スペーサ７内に、このスペーサ７を構成する材料よりも強度が高い高剛性材７５を埋設した例である。
本例の高剛性材７５は、スペーサ７における上記コンデンサ用保持部７４１内、上記コイル５３保持部内、及びスペーサ延設部７１内にも延長して埋設してある。
本例のスペーサ７は、熱可塑性樹脂等の樹脂材料からなり、本例の高剛性材７５は、金属材料からなる。

本例においては、スペーサ７内に上記スペーサ側放熱プレート７２又はバスバー７３等を埋設しない場合においても、スペーサ７内に高剛性材７５を埋設することにより、スペーサ７の剛性を容易に向上させることができる。
本例においても、その他は上記実施例５と同様であり、上記実施例５と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例７）
本例は、図１０に示すごとく、上記ハウジング３に形成した上記コンデンサ用挿入凹部３２及びコイル用挿入凹部３３内に、流動性を有するゲル状物質３４を保持させてなる例である。
本例の電解コンデンサ５２又はコイル５３は、上記ゲル状物質３４を介して各挿入凹部３２、３３に密着している。また、本例のゲル状物質３４は、上記実施例１における熱伝導材３１１に用いたものと同じものである。

本例においては、基板カバー６をハウジング３に固定する力によって、電力変換基板５における電解コンデンサ５２及びコイル５３を、ゲル状物質３４を介してハウジング３の各挿入凹部３２、３３における底面に押し付けたときには、当該ゲル状物質３４は、電解コンデンサ５２又はコイル５３と各挿入凹部３２、３３における底面との間の隙間に応じて、任意に流動し、その厚みを変化させることができる。これにより、電動コンプレッサ１の各個体毎に、ゲル状物質３４の厚みを調整する必要がなくなり、電動コンプレッサ１の組付性を一層向上させることができる。
本例においても、その他は上記実施例５、６と同様であり、上記実施例５、６と同様の作用効果を得ることができる。

（実施例８）
本例は、図１１に示すごとく、上記スペーサ７に、上記ハウジング３内に収容したモータ２のリード線２１を、上記電力変換基板５における電力変換回路へ接続するためのモータ用コネクタ７６を一体形成した例である。
本例のハウジング３内には、モータ２のリード線２１と電力変換基板５における電力変換回路とを気密状態で電気接続するためのモータ接続端子２２が埋設してある。また、スペーサ７には、モータ接続端子２２と電気的に接続するモータ用コネクタ７６が一体形成してある。そして、モータ用コネクタ７６内には、スペーサ７内に埋設した上記バスバー７３と導通する導通部７６１が形成してある。

本例においては、スペーサ７のスペースを利用してモータ用コネクタ７６を形成することができ、電力変換基板５における各実装素子の実装自由度を一層向上させることができる。
本例においても、その他は上記実施例４と同様であり、上記実施例４と同様の作用効果を得ることができる。

実施例１における、電力変換基板及び基板カバーをハウジングへ固定した状態の電動コンプレッサを示す断面説明図。 実施例１における、電力変換基板及び基板カバーをハウジングへ固定する前の状態の電動コンプレッサを示す断面説明図。 実施例１における、電力変換基板における一方表面を示す平面図。 実施例１における、電力変換基板における他方表面を示す平面図。 実施例２における、電力変換基板及び基板カバーをハウジングへ固定した状態の電動コンプレッサを示す断面説明図。 実施例３における、電力変換基板及び基板カバーをハウジングへ固定した状態の電動コンプレッサを示す断面説明図。 実施例４における、電力変換基板及び基板カバーをハウジングへ固定した状態の電動コンプレッサを示す断面説明図。 実施例５における、電力変換基板及び基板カバーをハウジングへ固定した状態の電動コンプレッサを示す断面説明図。 実施例６における、電力変換基板及び基板カバーをハウジングへ固定した状態の電動コンプレッサを示す断面説明図。 実施例７における、電力変換基板及び基板カバーをハウジングへ固定した状態の電動コンプレッサを示す断面説明図。 実施例８における、電力変換基板及び基板カバーをハウジングへ固定した状態の電動コンプレッサを示す断面説明図。

符号の説明

１ モータ駆動装置（電動コンプレッサ）
２ モータ
３ ハウジング
３１ 素子対向面
３１１ 熱伝導材
４ 電力変換制御部
５ 電力変換基板
５０１ 一方表面
５０２ 他方表面
５１ スイッチング素子
６ 基板カバー
６３ カバー側放熱プレート
７ スペーサ
７１ スペーサ延設部
７２ スペーサ側放熱プレート

Claims (25)

1. モータをハウジング内に収容してなると共に、該ハウジングに上記モータを駆動する電力変換制御部を配設してなる車両用のモータ駆動装置において、
   上記電力変換制御部は、パルス幅変調を行った交流電力を上記モータに供給するスイッチング素子を実装してなる電力変換基板と、該電力変換基板を覆う基板カバーとを有しており、
   上記スイッチング素子は、上記電力変換基板において、スペーサを挟持した状態で上記ハウジングと対向する側の一方表面に実装してあり、
   上記スペーサは、上記一方表面から上記基板カバーと対向する側の他方表面まで延設したスペーサ延設部を有しており、
   上記電力変換基板は、上記スペーサ延設部を挟持した状態で上記基板カバーに取り付けてあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
2. 請求項１において、上記スペーサ延設部は、上記電力変換基板を上記基板カバーに取り付けるための基板用ボルトの外周において、上記電力変換基板に形成した貫通穴を介して、上記電力変換基板における上記他方表面に突出していることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
3. 請求項１又は２において、上記スイッチング素子は、上記基板カバーを上記ハウジングに固定する力を受けて、熱伝導材を挟持した状態で上記ハウジングにおける素子対向面に押し付けてあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、上記熱伝導材は、流動性を有するゲル状物質からなることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、上記スペーサは樹脂材料からなることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項において、上記スペーサは、上記電力変換基板に実装した電解コンデンサ又はコイルを保持する保持部を有していることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項において、上記ハウジングには、上記電力変換基板に実装した電解コンデンサ又はコイルを挿入配置する挿入凹部が形成してあり、
   該挿入凹部内には、流動性を有するゲル状物質が保持してあり、上記電解コンデンサ又はコイルは、上記ゲル状物質を介して上記挿入凹部に密着していることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項において、上記スペーサには、放熱プレートが埋設してあり、
   該放熱プレートは、プレート本体部と、該プレート本体部から延設し上記スイッチング素子に当接する素子当接部と、上記プレート本体部から上記スペーサ延設部における先端面まで延設し上記基板カバーに当接するカバー当接部とを有していることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
9. 請求項８において、上記放熱プレートは金属材料からなることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
10. 請求項８又は９において、上記基板カバーは、上記カバー当接部が当接する表面に、カバー側放熱プレートを有しており、
    該カバー側放熱プレートは、上記ハウジングに当接する位置まで延設してあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
11. 請求項１０において、カバー側放熱プレートは金属材料からなることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
12. 請求項１〜７のいずれか一項において、上記電力変換基板における上記他方表面には、電源用の発熱素子が実装してあり、該発熱素子の周囲には、該発熱素子を囲む遮熱板が配設してあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
13. 請求項１２において、上記遮熱板は、上記基板カバーから突出形成してあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
14. 請求項１２において、上記基板カバーは、上記電力変換基板と対向する側の表面に、カバー側放熱プレートを有しており、該カバー側放熱プレートは、上記ハウジングに当接する位置まで延設してあり、
    上記遮熱板は、上記カバー側放熱プレートから突出形成してあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
15. 請求項１２において、上記遮熱板は、上記電力変換基板から突出形成してあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
16. 請求項１２において、上記遮熱板は、上記スペーサから上記電力変換基板を貫通した状態で突出形成してあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
17. 請求項１５又は１６において、上記基板カバーは、上記電力変換基板と対向する側の表面に、カバー側放熱プレートを有しており、該カバー側放熱プレートは、上記ハウジングに当接する位置まで延設してあり、
    上記遮熱板は、上記カバー側放熱プレートに当接していることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
18. 請求項１２〜１７のいずれか一項において、上記遮熱板は金属材料からなることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
19. 請求項１４又は１７において、上記カバー側放熱プレートは金属材料からなることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
20. 請求項１〜７のいずれか一項において、上記スペーサ内には、上記電力変換基板に用いるバスバーが埋設してあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
21. 請求項１〜７又は２０のいずれか一項において、上記基板カバー内には、上記電力変換基板に用いるバスバーが埋設してあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
22. 請求項２０又は２１において、上記バスバーは、上記電力変換基板に形成したプリントパターンと接続して回路配線を構成していることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
23. 請求項２０〜２２のいずれか一項において、上記ハウジング内には、上記モータのリード線と上記電力変換基板における電力変換回路とを気密状態で電気接続するためのモータ接続端子が埋設してあり、
    上記スペーサには、上記モータ接続端子と電気的に接続するモータ用コネクタが一体形成してあり、
    該モータ用コネクタ内には、上記スペーサ内に埋設した上記バスバーと導通する導通部が形成してあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
24. 請求項１〜７のいずれか一項において、上記スペーサ内には、該スペーサを構成する材料よりも強度が高い高剛性材が埋設してあることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。
25. 請求項２４において、上記高剛性材は金属材料からなることを特徴とする車両用のモータ駆動装置。

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