JP2009144590A - インバータ一体型電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 コモンモードコイルをインバータ収容部の平面面積を大きくすることなく設置可能とし、インバータ装置の高性能化と小型コンパクト化とを実現するインバータ一体型電動圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】 筒状ハウジング２の外周部にインバータ収容部４を設け、その内部にインバータ基板２１と、平滑コンデンサ２３、インダクタコイル２４およびコモンモードコイル３０等の高電圧部品と、高電圧ケーブルが繋がれる端子台２６と、これら電装部品間の電気配線をなすバスバーアセンブリ３２等とからなるインバータ装置２０を設置したインバータ一体型電動圧縮機１において、インバータ収容部４に筒状ハウジング２の一端から外方に延出する外方延出部９を設け、該外方延出部９の一側に端子台２６を配設するとともに、該端子台２６の下部にコモンモードコイル３０を配設するコイル配設部１２を下方に延出して一体に形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電動モータおよび圧縮機構が内蔵される筒状ハウジングの外周部にインバータ収容部を設け、該インバータ収容部内にインバータ装置を収容設置してなるインバータ一体型電動圧縮機に関するものである。

近年、車両に搭載される空調装置用の圧縮機として、インバータ装置を一体に組み込んで構成されるインバータ一体型の電動圧縮機が種々提案されている。このような車載空調装置用のインバータ一体型電動圧縮機は、一般に電動モータと圧縮機構とが内蔵されるハウジングの外周にインバータ収容部（インバータボックス）を設け、その内部に高電圧電源から供給される直流電力を三相交流電力に変換して電動モータに給電するインバータ装置を組み込むことにより、空調負荷に応じて電動圧縮機の回転数を可変できるように構成されている。

上記構成のインバータ一体型電動圧縮機の一例が特許文献１，２に示されており、そのインバータ装置は、高電圧が入力される電力用半導体スイッチング素子等が実装されたパワー基板およびＣＰＵ等の低電圧で動作する制御通信回路が実装された制御基板等のインバータ基板と、インバータのスイッチングノイズの抑制や電流リップルを低減するインダクタコイルおよび平滑コンデンサ等の高電圧部品と、高電圧ケーブルが接続される電源端子台と、これら電装部品間の電気配線をなすバスバーアセンブリ等とを備えている。

上記のインバータ装置を構成する電装部品は、電動圧縮機のハウジング外周に設けられているインバータ収容部（インバータボックスあるいは外枠部）内に可能な限りコンパクトにかつ電気配線がし易いように、しかも電力用半導体スイッチング素子や高電圧部品等の発熱部品に対して適切に冷却が行えるように、耐振性、耐熱性等をも考慮して収容設置されている。

特許第３８２７１５８号公報 特開２００６−２３３８２０号公報

ところで、車載空調装置用の圧縮機については、搭載車両におけるエンジンルーム内のますますの高密度化に伴い、搭載性を確保するために、より一層の小型コンパクト化が求められている。このため、インバータ装置を一体に組み込んで構成されるインバータ一体型電動圧縮機にあっても、インバータ装置を含めたインバータ収容部に対するコンパクト化の要求が極めて高い。一方、インバータ装置として、コモンモードノイズの低減等の要求もある。この場合、コモンモードコイルが必要となり、その設置スペースを確保するために、インバータ収容部を大きくしなければならず、インバータ一体型電動圧縮機を小型コンパクト化する上での制約となる。また、コモンモードコイルの設置によって、他の電装部品の最適配置が崩れてしまう等の問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、コモンモードコイルをインバータ収容部の平面面積を大きくすることなく設置可能とし、インバータ装置の高性能化とインバータ装置を含むインバータ収容部の小型コンパクト化を実現し、その搭載性を向上することができるインバータ一体型電動圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるインバータ一体型電動圧縮機は、電動モータおよび圧縮機構が内蔵される筒状ハウジングの外周部にインバータ収容部を設け、該インバータ収容部内にインバータ基板と、平滑コンデンサ、インダクタコイルおよびコモンモードコイル等の高電圧部品と、高電圧ケーブルが繋がれる端子台と、これら電装部品間の電気配線をなす複数のバスバーを備えたバスバーアセンブリ等とから構成されるインバータ装置を収容設置してなるインバータ一体型電動圧縮機において、前記インバータ収容部に前記筒状ハウジングの一端から外方に延出する外方延出部を設け、該外方延出部の一側に前記端子台を配設するとともに、該端子台の下部に前記コモンモードコイルを配設するコイル配設部を下方に延出して一体に形成したことを特徴とする。

インバータ一体型電動圧縮機にあっては、インバータのスイッチィングノイズ抑制や電流リップル低減のため、一般に平滑コンデンサやインダクタコイルを設けているが、これ以外にもコモンモードノイズの低減のため、コモンモードコイルの設置が求められる場合がある。しかし、コモンモードコイルを設置するには、インバータ収容部を大きくしなければならず、インバータ一体型電動圧縮機を小型コンパクト化する上での制約となる。
本発明では、インバータ収容部に筒状ハウジングの一端から外方に延出する外方延出部を設け、その一側に端子台を配設するとともに、該端子台の下部にコモンモードコイルを配設するコイル配設部を下方に延出して一体に形成しているので、コモンモードノイズを低減するコモンモードコイルを端子台の下部に下方に延出して一体に形成されているコイル配設部に配設することができる。このため、インバータ収容部の平面面積を大きくすることなく、コモンモードコイル無しの場合と同じ平面面積としたままでコモンモードコイルを設置することができる。これによって、インバータ装置の高性能化を図ることができるとともに、インバータ装置を含むインバータ収容部の小型コンパクト化を実現し、インバータ一体型電動圧縮機の搭載性を向上することができる。

さらに、本発明にかかるインバータ一体型電動圧縮機は、電動モータおよび圧縮機構が内蔵される筒状ハウジングの外周部にインバータ収容部を設け、該インバータ収容部内にインバータ基板と、平滑コンデンサ、インダクタコイルおよびコモンモードコイル等の高電圧部品と、高電圧ケーブルが繋がれる端子台と、これら電装部品間の電気配線をなす複数のバスバーを備えたバスバーアセンブリ等とから構成されるインバータ装置を収容設置してなるインバータ一体型電動圧縮機において、前記インバータ収容部に前記筒状ハウジングの一端から外方に延出する外方延出部を設け、該インバータ収容部内の前記筒状ハウジング外周面対応部位を前記インバータ基板の配設部とし、前記外方延出部位を前記平滑コンデンサおよび前記インダクタコイルを配設する高電圧部品配設部とするとともに、前記外方延出部における前記高電圧部品配設部の側方部位を前記端子台の配設部とし、該端子台配設部の下方部位に前記コモンモードコイルを配設するコイル配設部を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、インバータ収容部に筒状ハウジングの一端から外方に延出する外方延出部を設け、このインバータ収容部のハウジング外周面対応部位にインバータ基板、外方延出部位に平滑コンデンサおよびインダクタコイルを配設するとともに、外方延出部の側方部位を端子台の配設部とし、その下方部位にコモンモードコイルを配設するコイル配設部を形成してコモンモードコイルを配設しているので、コモンモードノイズを低減するコモンモードコイルを端子台の下方スペースに形成されているコイル配設部に設置することができる。このため、インバータ収容部の平面面積をインバータ基板、平滑コンデンサ、インダクタコイルおよび端子台を備えたインバータ装置を収容設置する場合と同等の面積としたままでコモンモードコイルを追設することができる。これにより、インバータ装置の高性能化を図ることができるとともに、インバータ装置を含むインバータ収容部の小型コンパクト化を実現し、インバータ一体型電動圧縮機の搭載性を向上することができる。

さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記のインバータ一体型電動圧縮機において、前記端子台配設部および前記コイル配設部は、前記高電圧部品配設部において前記筒状ハウジングの一端に沿って配設される前記平滑コンデンサおよび前記インダクタコイルのうちの前記平滑コンデンサ側の側方部位に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、端子台配設部およびコイル配設部が高電圧部品配設部において筒状ハウジングの一端に沿って配設される平滑コンデンサおよびインダクタコイルのうちの平滑コンデンサ側の側方部位に設けられているので、高電圧ラインに端子台から下流側に向って順次接続されるコモンモードコイル、インダクタコイル、平滑コンデンサ、インバータ基板に対して、これら電装部品間の電気配線をなすバスバーアセンブリの構成をシンプル化することができる。従って、バスバーアセンブリの配設スペースをミニマム化し、インバータ装置およびその収容部の小型コンパクト化に寄与することができる。

さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかのインバータ一体型電動圧縮機において、前記端子台および前記コモンモードコイルは、前記端子台配設部および前記コイル配設部に上下２段に配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、端子台およびコモンモードコイルが端子台配設部およびコイル配設部に上下２段に配設されているので、端子台とコモンモードコイルの平面寸法に大差がない限り、端子台配設部の投影エリア内にコモンモードコイルを設置することができる。このため、インバータ収容部の平面面積をコモンモードコイルの有無に係りなく同等とし、最小化することができる。

さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかのインバータ一体型電動圧縮機において、前記コモンモードコイルは、該コイルから出る４本のエナメル線のうち、上流側の２本を前記端子台の一側、下流側の２本を前記端子台の他側を通して上下方向に配線し、各エナメル線を前記端子台に繋がれている２本の前記バスバー間に接続することにより配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、コモンモードコイルは、４本のエナメル線のうち、上流側の２本を端子台の一側、下流側の２本を端子台の他側を通して上下方向に配線し、各エナメル線を端子台に繋がれている２本のバスバー間に接続することにより配設されているので、コモンモードコイルから出る４本のエナメル線を端子台の両側を通して上方に延ばすだけで、２本のバスバー間に接続することができる。従って、４本のエナメル線の配線とバスバーに対する溶接接続を容易化し、組立性および生産性を向上することができる。

さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかのインバータ一体型電動圧縮機において、前記バスバーアセンブリのバスバー端部には、前記インダクタコイルおよび前記コモンモードコイルから出るエナメル線の端部を係止する接続部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、バスバーアセンブリのバスバー端部に、インダクタコイルおよびコモンモードコイルから出るエナメル線の端部を係止する接続部が設けられているので、エナメル線とバスバーとの溶接接合に際して、エナメル線の端部をバスバー端部の接続部に係止した状態で溶接することができる。このため、エナメル線の端部をバスバーの接続部に誘導する部品を削減することができるとともに、エナメル線のバスバーに対する溶接ポイントの位置出し精度を高めることができる。これによって、溶接の作業性向上と溶接品質および溶接強度の向上を実現し、製品品質および信頼性を高めることができる。

さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかのインバータ一体型電動圧縮機において、前記平滑コンデンサは、前記高電圧部品配設部において前記インバータ基板の一側に設けられているＰ−Ｎ端子の延長線上に配設され、前記バスバーアセンブリにおける前記平滑コンデンサと前記Ｐ−Ｎ端子との間を接続するバスバーが前記延長線上に沿って最短距離で配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、平滑コンデンサが高電圧部品配設部においてインバータ基板の一側に設けられているＰ−Ｎ端子の延長線上に配設され、バスバーアセンブリにおける平滑コンデンサとＰ−Ｎ端子との間を接続するバスバーがその延長線上に沿って最短距離で配設されているので、インバータにおける電流リップルを可及的に低減することができる。これによって、電圧変動等を抑制し、インバータの性能を安定化することができる。

さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかのインバータ一体型電動圧縮機において、前記筒状ハウジングの前記一端側には、冷媒吸入ポートが設けられており、前記高電圧部品配設部および前記コイル配設部の少なくとも一部は、前記冷媒吸入ポートが設けられている前記筒状ハウジングの前記一端面に連なって設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、高電圧部品配設部およびコイル配設部の一部が、冷媒吸入ポートが設けられている筒状ハウジングの一端面に連なって設けられているので、高電圧部品配設部およびコイル配設部に配設されている平滑コンデンサ、インダクタコイルおよびコモンモードコイルに対する低温の吸入冷媒ガスを介しての冷却効果を高めることができる。これによって、平滑コンデンサ、インダクタコイルおよびコモンモードコイル等の耐熱性能を高め、性能劣化を抑制することができる。

本発明によると、コモンモードコイルを端子台の下部に下方に延出して一体に形成されているコイル配設部に配設することにより、インバータ収容部の平面面積を大きくすることなく、コモンモードコイル無しの場合と同じ平面面積としたままでコモンモードコイルを設置することが可能となるため、コモンモードノイズ低減によるインバータ装置の高性能化とインバータ装置を含むインバータ収容部の小型コンパクト化とを実現でき、インバータ一体型電動圧縮機の搭載性を向上することができる。

以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図５を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態にかかるインバータ一体型電動圧縮機のインバータ装置を構成する電装部品の配置構成を示す透視斜視図が示されている。
インバータ一体型電動圧縮機１は、その外殻を構成する円筒状ハウジング２を有している。円筒状ハウジング２は、電動モータが収容されるモータハウジングと圧縮機構が収容される圧縮機ハウジングとをボルトにより一体に締め付け固定して構成されており、これらのハウジングはアルミダイカスト製とされている。なお、本実施形態では、モータハウジング側のみが図示されている。

円筒状ハウジング２内に収容設置される図示省略の電動モータおよび圧縮機構は、モータ軸を介して連結され、電動モータの回転によって圧縮機構が駆動されるように構成されている。円筒状ハウジング（モータハウジング）２の後方端側（図１の右側）には、図示省略の冷媒吸入ポートが設けられており、この冷媒吸入ポートから円筒状ハウジング２内に吸入された低圧冷媒ガスは、電動モータの周りをモータ軸線方向に流通後、圧縮機構に吸い込まれて圧縮される。圧縮機構で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、円筒状ハウジング（圧縮機ハウジング）２内に吐出された後、円筒状ハウジング（圧縮機ハウジング）２の前方端側に設けられている図示省略の吐出ポートから外部へと送出されるように構成されている。

円筒状ハウジング２には、例えば後方端側の下部および前方端側の下部、並びに上部の計３箇所に取り付け脚３が設けられている。インバータ一体型電動圧縮機１は、この取り付け脚３を介して車両の走行用原動機の側壁等に設けられる片持ち型のブラケットにボルト等で固定設置され、車両に搭載される。なお、インバータ一体型電動圧縮機１は、一般にその一側面を片持ち型のブラケットに沿わせてモータ軸線方向を車両の前後方向または左右方向に向け、上下３点で片持ち支持されるのが通常である。

円筒状ハウジング２の外周面には、その上方部位に平面形状がほぼ方形のボックス形状をしたインバータ収容部４が一体に成形されている。このインバータ収容部４は、上面が開放された所定高さの周囲壁により囲われたボックス構造を有しており、後述するインバータ装置２０を収容設置した後、上面が図示省略の板状蓋部材によって密閉されるように構成されている。このインバータ収容部４は、図２ないし図４に示されるように、円筒状ハウジング２の外周面に対応する部位がインバータ基板配設部５とされており、その深さは比較的浅く、底面には図示省略のＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子を設置する設置面６やインバータ基板２１を設置する設置ボス７等が設けられるとともに、インバータ装置２０で変換された三相交流電力をインバータ装置２０から円筒状ハウジング２の内部に設けられている電動モータに給電するガラス密閉端子（図示省略）を設置する取り付け穴８が設けられている。

インバータ収容部４には、円筒状ハウジング２の一端面から外方に延出する外方延出部９が設けられており、この外方に延出する部位は、インバータ基板配設部５よりも深さが深くされており、後述する平滑コンデンサ（ヘッドキャパシタ）２３およびインダクタコイル２４等の高電圧部品を配設する高電圧部品配設部１０とされている。また、高電圧部品配設部１０の側方部位を後述する端子台２６の配設部１１とし、さらにこの端子台配設部１１の下方部位に、後述するコモンモードコイル３０を配設するコイル配設部１２が高電圧部品配設部１０の深さよりも深くなるように下方に延出されている。

そして、上記の外方延出部９によって形成される高電圧部品配設部１０およびそこから下方に延出されて形成されるコイル配設部１２の少なくとも一部は、冷媒吸入ポートが設けられている円筒状ハウジング２の一端面から延ばされ、そのハウジング壁に連なって設けられている。このような構成とすることにより、円筒状ハウジング２の一端側に吸入される冷媒ガスの冷熱を高電圧部品配設部１０およびコイル配設部１２に伝導し易くすることができる。

上記構成のインバータ収容部４には、図１に示されるように、インバータ装置２０を構成する各種電装部品が収容設置されている。つまり、インバータ基板配設部５には、設置面６に設置された複数個のＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子とその回路等が実装されたパワー基板２１Ａと、ＣＰＵ等の低電圧で駆動される制御通信回路等が実装されたＣＰＵ基板２１Ｂとからなるインバータ基板２１が設置ボス７に固定設置されている。このパワー基板２１Ａに設けられている図示省略の出力端子（Ｕ−Ｖ−Ｗ端子）は、取り付け穴８に設置されているガラス密封端子に接続され、円筒状ハウジング２内の電動モータと繋がれるようになっている。パワー基板２１Ａには、上方に立ち上がる一対のＰ−Ｎ端子２２Ａ，２２Ｂが基板の一側に所定間隔で設けられている。

また、高電圧部品配設部１０には、ケースで外形が包み込まれた平滑コンデンサ（ヘッドキャパシタ）２３と、樹脂製ケース２５に収容されたインダクタコイル２４とが円筒状ハウジング２の一端面に沿って並んで固定設置されている。本実施形態では、平滑コンデンサ２３がパワー基板２１Ａの一側に所定の間隔で設けられている一対のＰ−Ｎ端子２２Ａ，２２Ｂに近い図示の手前側に設けられている。平滑コンデンサ２３には、上方に立ち上がる２本の端子２３Ａ，２３Ｂが設けられ、インダクタコイル２４には、上方に延びる２本のエナメル線２４Ａ，２４Ｂが設けられている。

また、端子台配設部１１には、端子台２６が固定設置され、端子台配設部１１の前方側においてインバータ収容部４の側壁に設置されたコネクタ２７を介して２本の高電圧ケーブル２８，２９が接続されている。コネクタ２７には図示省略の電源ユニットから高電圧の直流電力を供給する高電圧ケーブルが繋がれるようになっている。
また、端子台２６の下方部位に形成されているコイル配設部１２には、コモンモードコイル３０が樹脂製ケース３１に収容されて固定設置されている。このコモンモードコイル３０には、上方に延びる４本のエナメル線３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄが設けられている。その上流側の２本のエナメル線３０Ａ，３０Ｂは、端子台２６の図示手前側の側面を通して端子台２６より僅かに上方位置まで延ばされて配線され、下流側の２本のエナメル線３０Ｃ，３０Ｄは、端子台２６の図示奥側の側面を通して端子台２６よりも上方の平滑コンデンサ２３の端子２３Ａ，２３Ｂと同レベル位置まで延ばされて配線されている。

上記の高電圧ケーブル２８，２９、端子台２６、コモンモードコイル３０、インダクタコイル２４、平滑コンデンサ２３、およびインバータ基板２１のパワー基板２１Ａ（Ｐ−Ｎ端子２２Ａ，２２Ｂ）は、図５に示されるように、高電圧ケーブル２８，２９に連なる高電圧ラインに端子台２６からパワー基板２１ＡのＰ−Ｎ端子２２Ａ，２２Ｂに至る下流側に向って順次接続されている。そして、この間の電気配線は、バスバーアセンブリ３２を介して行われるようになっている。

バスバーアセンブリ３２は、上記した各電装部品２１，２３，２４，２６，３０間の電気配線を担う複数本のバスバー３３を絶縁用樹脂材３４によりインサート成形して一体化した構成とされており、概ねＬ字形状とされている。各バスバー３３には、上記各電装部品２１，２３，２４，２６，３０を溶接にて接続するための接続部が設けられている。つまり、各々のバスバー３３の端部には、パワー基板２１ＡのＰ−Ｎ端子２２Ａ，２２Ｂとの接続部３３Ａ，３３Ｂ、平滑コンデンサ２３の２本の端子２３Ａ，２３Ｂとの接続部３３Ｃ，３３Ｄ、インダクタコイル２４の２本のエナメル線２４Ａ，２４Ｂとの接続部３３Ｅ，３３Ｆ、コモンモードコイル３０の下流側の２本のエナメル線３０Ｃ，３０Ｄとの接続部３３Ｉ，３３Ｊが設けられ、また、端子台２６に接続されているバスバー３３の端部には、コモンモードコイル３０の上流側の２本のエナメル線３０Ａ，３０Ｂと接続される接続部３３Ｇ，３３Ｈが設けられている。

また、上記した接続部３３Ａないし３３Ｊのうち、インダクタコイル２４の２本のエナメル線２４Ａ，２４Ｂとの接続部３３Ｅ，３３Ｆ、およびコモンモードコイル３０の計４本のエナメル線３０Ａないし３０Ｄとの接続部３３Ｇ，３３Ｈ，３３Ｉ，３３Ｊについては、それぞれエナメル線２４Ａ，２４Ｂおよびエナメル線３０Ａないし３０Ｄの端部を通して係止する筒部を備えた接続部とされている。

さらに、上記のバスバーアセンブリ３２において、平滑コンデンサ２３の２本の端子２３Ａ，２３Ｂとパワー基板２１ＡのＰ−Ｎ端子２２Ａ，２２Ｂとの間を接続するバスバー３３は、両者間を最短距離で接続できるように配線されている。このような配線を可能とするため、平滑コンデンサ２３は、パワー基板２１Ａに設けられている２本のＰ−Ｎ端子２２Ａ，２２Ｂの延長線上に配置されており、当該バスバー３３はその延長線上に沿って最短距離で配線されるようにバスバーアセンブリ３２が配設されている。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
車両に搭載の電源ユニットから高電圧ケーブルを経て電動圧縮機１に供給される高電圧の直流電力はコネクタ２７から高電圧ケーブル２８，２９を介して端子台２６に入力される。この直流電力は、端子台２６に接続されているバスバー３３を介してコモンモードコイル３０に流れ、さらにバスバーアセンブリ３２を介して接続されているインダクタコイル２４、平滑コンデンサ２３を順次経由してパワー基板２１ＡのＰ−Ｎ端子２２Ａ，２２Ｂに入力される。この間に、コモンモードコイル３０、インダクタコイル２４および平滑コンデンサ２３によってコモンモードノイズやスイッチングノイズ、電流リップルが低減される。

パワー基板２１ＡのＰ−Ｎ端子２２Ａ，２２Ｂに入力された直流電力は、図示省略の上位制御装置からＣＰＵ基板２１Ｂに送信される指令信号に基いて制御されるパワー基板２１Ａ上の半導体スイッチング素子のスイッチング動作によって、指令周波数の三相交流電力に変換される。この三相交流電力は、パワー基板２１Ａに設けられているＵ−Ｖ−Ｗ端子からガラス密封端子を介して円筒状ハウジング２内の電動モータに給電される。これにより、電動モータが指令周波数で回転駆動され、圧縮機構が動作される。

圧縮機構の動作により、冷媒吸入ポートから低温の冷媒ガスが円筒状ハウジング（モータハウジング）２内に吸い込まれる。この冷媒は、電動モータの周囲をモータ軸線方向に流動されて圧縮機構に吸入され、高温高圧状態に圧縮された後、円筒状ハウジング（圧縮機ハウジング）２内に吐き出される。この高圧冷媒は、吐出ポートから電動圧縮機１の外部へと送出される。この間、冷媒吸入ポートから円筒状ハウジング（モータハウジング）２の一端側においてその内部に吸い込まれ、モータ軸線方向に流動される低温低圧の冷媒ガスは、モータハウジング壁を介してインバータ収容部４内の設置面６に設置されている半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ）等の高電圧発熱部品を強制冷却する。

同様に、円筒状ハウジング（モータハウジング）２の一端面から延出され、そのハウジング壁に連なる高電圧部品配設部１０およびコイル配設部１２内に配設されている平滑コンデンサ２３、インダクタコイル２４およびコモンモードコイル３０等の高電圧部品についても、吸入冷媒ガスの冷熱を伝導して冷却することができる。このように、低温の冷媒ガスが吸入される円筒状ハウジング（モータハウジング）２のハウジング壁に沿うように半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ）、平滑コンデンサ２３、インダクタコイル２４およびコモンモードコイル３０等の高電圧発熱部品をレイアウトすることにより、これら高電圧発熱部品の冷媒による冷却効果を高めることができる。
従って、インバータ装置２０内における高電圧発熱部品の耐熱性能を高め、性能劣化を抑制することができる。

また、上記のインバータ装置２０において、コモンモードノイズ低減のため、コモンモードコイル３０を設置するに当り、インバータ収容部４の外方延出部９の側方部位に設けられている端子台配設部１１の下方部位にコイル配設部１２を設け、このコイル配設部１２にコモンモードコイル３０を配設している。これによって、コモンモードコイル３０と端子台２６とが上下２段に配設されることになる。このため、インバータのコモンモードノイズを低減するため、コモンモードコイル３０を設ける場合でも、インバータ収容部４の平面面積を大きくすることなく、その平面面積をインバータ基板２１、平滑コンデンサ２３、インダクタコイル２４および端子台２６を備えたインバータ装置を収容設置する場合と同一面積としたままでコモンモードコイル３０を追設することができる。

よって、コモンモードノイズを低減し、インバータ装置２０の高性能化を図ることができるとともに、インバータ装置２０を含むインバータ収容部４の小型コンパクト化を実現し、インバータ一体型電動圧縮機１の搭載性を向上することができる。特に、端子台２６およびコモンモードコイル３０が端子台配設部１１およびコイル配設部１２に上下２段に配設されているため、端子台２６とコモンモードコイル３０の各々の平面寸法に大きな差がないことから、端子台配設部１１の投影エリア内にコモンモードコイル３０を設置することができる。これによって、インバータ収容部４の平面面積をコモンモードコイル３０の有無に係りなくほぼ同等とし、最小化することができる。

また、上記の端子台配設部１１およびコイル配設部１２が、高電圧部品配設部１０に筒状ハウジング２の一端に沿って配設される平滑コンデンサ２３およびインダクタコイル２４のうちの平滑コンデンサ２３側の側方部位に設けられている。このため、高電圧ラインに端子台２６から下流側に向って順次接続されるコモンモードコイル３０、インダクタコイル２４、平滑コンデンサ２３、インバータ基板２１に対して、これら電装部品間の電気配線を行うバスバーアセンブリ３２をＬ字形状のシンプルな構成とすることができる。これによって、バスバーアセンブリ３２の配設スペースをミニマム化し、インバータ装置２０およびその収容部４の小型コンパクト化を図ることができる。

さらに、コモンモードコイル３０は、コイルから延びている４本のエナメル線３０Ａないし３０Ｄのうち、上流側の２本３０Ａ，３０Ｂが端子台２６の一側、下流側の２本３０Ｃ，３０Ｄが端子台２６の他側を通して上下方向に配線され、各エナメル線３０Ａないし３０Ｄが端子台２６に繋がれている２本のバスバー３３間に接続されることにより配設されている。このため、コモンモードコイル３０から出る４本のエナメル線３０Ａないし３０Ｄを端子台２６の両側を通して上方に延ばすだけで、２本のバスバー３３間に接続することができる。これによって、４本のエナメル線３０Ａないし３０Ｄの配線とバスバー３３に対する溶接とを容易化し、組立性および生産性を向上することができる。

また、インダクタコイル２４およびコモンモードコイル３０と接続されるバスバーアセンブリ３２のバスバー３３には、インダクタコイル２４およびコモンモードコイル３０から出ているエナメル線２４Ａ，２４Ｂおよび３０Ａないし３０Ｄの端部を係止する筒部を備えた接続部３３Ｅないし３３Ｊが設けられているので、エナメル線２４Ａ，２４Ｂおよび３０Ａないし３０Ｄとバスバー３３との溶接に際して、エナメル線２４Ａ，２４Ｂおよび３０Ａないし３０Ｄの端部を、接続部３３Ｅないし３３Ｊの筒部に通して固定位置だしすることができる。このため、エナメル線端部の誘導部品を削減することができるとともに、エナメル線２４Ａ，２４Ｂおよび３０Ａないし３０Ｄのバスバー３３に対する溶接ポイントの位置出し精度を高めることができる。従って、溶接の作業性向上と溶接品質および溶接強度の向上を実現し、製品品質および信頼性を高めることができる。

なお、上記接続部３３Ｅないし３３Ｊについては、必ずしも筒部を備えた構成とする必要はなく、エナメル線２４Ａ，２４Ｂおよびエナメル線３０Ａないし３０Ｄの端部を係止して固定位置だしができる構造の接続部であれば、半円弧状あるいはコ字状等の嵌合部を備えた構成としてもよく、あるいは単に係止するだけでなく、カシメすることによって仮止めできる構造とすることもでき、この場合、溶接精度を一段と高めることができる。

また、平滑コンデンサ２３は、高電圧部品配設部１０においてインバータ基板２１（パワー基板２１Ａ）の一側に設けられているＰ−Ｎ端子２２Ａ，２２Ｂの延長線上に配設されている。このため、バスバーアセンブリ３２における平滑コンデンサ２３とＰ−Ｎ端子２２Ａ，２２Ｂとの間を接続するバスバー３３を、上記の延長線上に沿って配設することにより最短距離で配線することができる。これによって、インバータ装置２０における電流リップルを可及的に低減することができ、電圧変動等を抑制し、インバータ装置２０の性能を安定化することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態において、インバータ一体型電動圧縮機１の圧縮機構は、如何なる形式の圧縮機構であってよい。また、インバータ装置２０は、少なくともインバータ基板２１、平滑コンデンサ２３、インダクタコイル２４、端子台２６およびコモンモードコイル３０を備えたものであればよく、これ以外の電装部品を備えていてもよいことはもちろんである。また、インバータ基板２１については、パワー基板２１ＡとＣＰＵ基板２１Ｂの２枚の基板を備えた例について説明したが、これらを一体にモジュール化したものを用いてもよい。

本発明の一実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機のインバータ装置を構成する電装部品の配置構成を示す透視斜視図である。 図１に示すインバータ一体型電動圧縮機におけるモータハウジングの平面図である。 図２に示すモータハウジングのＡ−Ａ断面図である。 図２に示すモータハウジングのＢ−Ｂ断面図である。 図１に示すインバータ一体型電動圧縮機のインバータ装置の電気配線図である。

符号の説明

１ インバータ一体型電動圧縮機
２ 円筒状ハウジング（モータハウジング）
４ インバータ収容部
５ インバータ基板配設部
９ 外方延出部
１０ 高電圧部品配設部
１１ 端子台配設部
１２ コイル配設部
２０ インバータ装置
２１ インバータ基板
２２Ａ，２２Ｂ Ｐ−Ｎ端子
２３ 平滑コンデンサ（高電圧部品）
２４ インダクタコイル（高電圧部品）
２４Ａ，２４Ｂ エナメル線
２６ 端子台
２８，２９ 高電圧ケーブル
３０ コモンモードコイル（高電圧部品）
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ エナメル線
３２ バスバーアセンブリ
３３ バスバー
３３Ｅ，３３Ｆ，３３Ｇ，３３Ｈ，３３Ｉ，３３Ｊ エナメル線を係止する接続部

Claims (8)

1. 電動モータおよび圧縮機構が内蔵される筒状ハウジングの外周部にインバータ収容部を設け、該インバータ収容部内にインバータ基板と、平滑コンデンサ、インダクタコイルおよびコモンモードコイル等の高電圧部品と、高電圧ケーブルが繋がれる端子台と、これら電装部品間の電気配線をなす複数のバスバーを備えたバスバーアセンブリ等とから構成されるインバータ装置を収容設置してなるインバータ一体型電動圧縮機において、
   前記インバータ収容部に前記筒状ハウジングの一端から外方に延出する外方延出部を設け、該外方延出部の一側に前記端子台を配設するとともに、該端子台の下部に前記コモンモードコイルを配設するコイル配設部を下方に延出して一体に形成したことを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。
2. 電動モータおよび圧縮機構が内蔵される筒状ハウジングの外周部にインバータ収容部を設け、該インバータ収容部内にインバータ基板と、平滑コンデンサ、インダクタコイルおよびコモンモードコイル等の高電圧部品と、高電圧ケーブルが繋がれる端子台と、これら電装部品間の電気配線をなす複数のバスバーを備えたバスバーアセンブリ等とから構成されるインバータ装置を収容設置してなるインバータ一体型電動圧縮機において、
   前記インバータ収容部に前記筒状ハウジングの一端から外方に延出する外方延出部を設け、該インバータ収容部内の前記筒状ハウジング外周面対応部位を前記インバータ基板の配設部とし、前記外方延出部位を前記平滑コンデンサおよび前記インダクタコイルを配設する高電圧部品配設部とするとともに、
   前記外方延出部における前記高電圧部品配設部の側方部位を前記端子台の配設部とし、該端子台配設部の下方部位に前記コモンモードコイルを配設するコイル配設部を形成したことを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。
3. 前記端子台配設部および前記コイル配設部は、前記高電圧部品配設部において前記筒状ハウジングの一端に沿って配設される前記平滑コンデンサおよび前記インダクタコイルのうちの前記平滑コンデンサ側の側方部位に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
4. 前記端子台および前記コモンモードコイルは、前記端子台配設部および前記コイル配設部に上下２段に配設されていることを特徴とする請求項２または３に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
5. 前記コモンモードコイルは、該コイルから出る４本のエナメル線のうち、上流側の２本を前記端子台の一側、下流側の２本を前記端子台の他側を通して上下方向に配線し、各エナメル線を前記端子台に繋がれている２本の前記バスバー間に接続することにより配設されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
6. 前記バスバーアセンブリのバスバー端部には、前記インダクタコイルおよび前記コモンモードコイルから出るエナメル線の端部を係止する接続部が設けられていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
7. 前記平滑コンデンサは、前記高電圧部品配設部において前記インバータ基板の一側に設けられているＰ−Ｎ端子の延長線上に配設され、前記バスバーアセンブリにおける前記平滑コンデンサと前記Ｐ−Ｎ端子との間を接続するバスバーが前記延長線上に沿って最短距離で配設されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
8. 前記筒状ハウジングの前記一端側には、冷媒吸入ポートが設けられており、前記高電圧部品配設部および前記コイル配設部の少なくとも一部は、前記冷媒吸入ポートが設けられている前記筒状ハウジングの前記一端面に連なって設けられていることを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
   

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