JP2011067064A - Inverter integrated electric compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主に車両用空調装置に用いるのが好適なインバータ一体型電動圧縮機に関するものである。 The present invention relates to an inverter-integrated electric compressor that is suitable mainly for use in a vehicle air conditioner.
近ごろ、エネルギー環境への対応から、ハイブリッド自動車や電気自動車、あるいは燃料電池自動車のように、電気の動力を利用して走行する車両の開発および市場への投入が急ピッチで進められている。
これらの車両には、従来の空調装置とは異なり、電気を動力とする電動モータによって駆動される電動圧縮機を備えた空調装置が搭載される。圧縮機と電動モータを密閉ハウジング内に内蔵するこの電動圧縮機は、インバータ装置を介して三相交流に変換された電力を電動モータに給電し、空調負荷に応じて圧縮機の回転数を可変制御する。
これまでに、インバータ装置を電動圧縮機のハウジングに組み込んで一体化した構成のインバータ一体型電動圧縮機が多数提案されている。このインバータ一体型電動圧縮機は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、)、パワーMOSトランジスタ等の電力用半導体スイッチング素子(以下、単にスイッチング素子ということがある)を、ハウジング外周面に設置する。さらにこのスイッチング素子の上方には、スイッチング素子を動作させる回路が実装される制御基板が配置される。
Recently, in response to the energy environment, development of vehicles that use electric power, such as hybrid vehicles, electric vehicles, and fuel cell vehicles, and their introduction into the market are proceeding at a rapid pace.
Unlike conventional air conditioners, these vehicles are equipped with air conditioners that include an electric compressor driven by an electric motor powered by electricity. This electric compressor with built-in compressor and electric motor in a hermetically sealed housing supplies the electric motor with electric power converted into three-phase alternating current via an inverter device, and the rotation speed of the compressor can be changed according to the air conditioning load. Control.
Many inverter-integrated electric compressors having a configuration in which an inverter device is integrated into a housing of an electric compressor have been proposed so far. This inverter-integrated electric compressor has a power semiconductor switching element (hereinafter simply referred to as a switching element) such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a power MOS transistor on the outer peripheral surface of the housing. Install. Further, a control board on which a circuit for operating the switching element is mounted is disposed above the switching element.
スイッチング素子は、単体又はモジュールとして、ハウジング外周面にねじ止めにより固定される。ところが、電動圧縮機の小型化に伴う小型のスイッチング素子に標準的に形成されるねじ止め用の孔は小さく、大きいねじが使用できないのでスイッチング素子を締結する力が弱い。自動車のように高振動環境においては締結力が弱いとねじが緩む虞があり、インバータ装置の信頼性低下が懸念される。モジュール・タイプのスイッチング素子の場合、素子重量が大きいため、ねじの緩みが特に懸念される。 The switching element is fixed to the outer peripheral surface of the housing by a screw as a single unit or a module. However, the screw fixing holes that are typically formed in the small switching elements accompanying the miniaturization of the electric compressor are small and a large screw cannot be used, so that the force for fastening the switching elements is weak. In a high vibration environment such as an automobile, if the fastening force is weak, the screw may be loosened, and there is a concern that the reliability of the inverter device may be reduced. In the case of a module type switching element, since the element weight is large, there is a particular concern about loosening of screws.
また、スイッチング素子の上方に配置される制御基板には、制御基板の設置後にスイッチング素子を固定するねじを回転させる必要があることから、工具を通す挿通孔が設けられる。例えば、特許文献1には、図17に示すように、ヒートシンク100の表面にねじ101により取付けられた主回路用のスイッチング素子モジュール102と、このモジュール102の駆動回路及びこの回路を制御する制御回路が実装される制御基板103と、制御基板103におけるねじ101の上方位置にねじ101を回す工具を通す挿通孔104とを備えるスイッチング素子の取り付け構造が開示されている。モジュール102と制御基板103とはピン−コネクタ接合され、制御基板103はモジュール102を覆って設けられる。
しかし、制御基板103に挿通孔104を空けると、部品実装が可能な面積(以下、有効面積という)が少なくなる。特に、基板中央に孔を空ける場合、回路の配線が寸断されないようにするため、孔の周囲についても有効面積を失うことがある。
Moreover, since it is necessary to rotate the screw which fixes a switching element after installation of a control board, the control board arrange | positioned above a switching element is provided with the insertion hole which lets a tool pass. For example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 17, a
However, if the
挿通孔の回避策として、特許文献2、特許文献3には、図18、図19に示すように、金属プレート200にスイッチング素子201をねじ止めした後、制御基板203とスイッチング素子201の端子202をはんだ付けするインバータ装置が開示されている。このインバータ装置は、スイッチング素子201及び制御基板203を載せた金属プレート200がハウジング外周面にねじ止めにより固定される。金属プレート200は、制御基板203と同等の表面積を有している。
しかし、金属プレート200を用いたスイッチング素子201の取り付け構造は、金属プレートの厚みの分だけスイッチング素子201の下面からの冷却面となるハウジング外周面までの距離が長くなるので、熱伝導性が低下してしまい、スイッチング素子の冷却性能が不足する。また、金属プレートの分だけコスト増となる。
また、この取り付け構造において、金属プレートを省略してスイッチング素子をハウジングにねじで直接固定することも考えられるが、制御基板203とスイッチング素子201の端子202とのはんだ付けを除去しなければ、制御基板203はもちろん、スイッチング素子201をハウジングから取り外すことができないので、メンテナンス性が低い。
As a measure for avoiding the insertion hole, in
However, the mounting structure of the
In this mounting structure, the metal plate may be omitted and the switching element may be directly fixed to the housing with a screw. However, if the soldering between the
本発明は、以上説明した技術的課題に基づいてなされたもので、スイッチング素子の締結力を大きくできるとともに、スイッチング素子上に制御基板を組み付けた後にでも、スイッチング素子の取り外しが容易で、さらにスイッチング素子の冷却性能が高いインバータ装置を一体的に備えた電動圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of the technical problems described above. The fastening force of the switching element can be increased, and the switching element can be easily removed even after the control board is assembled on the switching element. It is an object of the present invention to provide an electric compressor integrally provided with an inverter device having a high element cooling performance.
スイッチング素子を押え片でハウジングに固定することにすれば、用いるねじの大きさを任意に設定できるので、スイッチング素子の締結力を大きくできる。また、押え片をハウジングにねじを用いて固定する場合、制御基板の投影面の領域外にねじ止めする部分を設けることができる。そうすれば、制御基板にねじを回す工具が通る孔を制御基板に空けることによって有効面積を減らすことがない。さらに、押え片でスイッチング素子をハウジングに固定する場合、冷却面となるハウジングの表面にスイッチング素子の放熱面を直接接触できるので、スイッチング素子の冷却性能は、金属プレートを介在させる場合に比べて高い。 If the switching element is fixed to the housing with the presser piece, the size of the screw to be used can be set arbitrarily, so that the fastening force of the switching element can be increased. In addition, when the presser piece is fixed to the housing using a screw, a portion to be screwed can be provided outside the area of the projection surface of the control board. If it does so, an effective area will not be reduced by making the control board the hole which the tool which turns a screw to a control board passes. Furthermore, when the switching element is fixed to the housing with the holding piece, the cooling surface of the switching element can be in direct contact with the surface of the housing, which is the cooling surface, so the cooling performance of the switching element is higher than when a metal plate is interposed. .
本発明は、このような知見に基づくものであり、電動圧縮機が収容されるハウジング外周に保持面を備えるインバータ収容部が設けられ、該インバータ収容部に、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が組み込まれるインバータ一体型電動圧縮機において、インバータ装置は、複数の端子が延出される電力用半導体スイッチング素子と、端子が嵌め込まれる複数の接続孔を有し、電力用半導体スイッチング素子を動作させる回路が実装される制御基板と、を備えている。本発明における特徴は、保持面とスイッチング素子に亘って設けられ、保持面に固定される押え片によりスイッチング素子が保持されるところにある。スイッチング素子は、保持面に接しながらインバータ収容部に保持される。 The present invention is based on such knowledge, and is provided with an inverter accommodating portion having a holding surface on the outer periphery of the housing in which the electric compressor is accommodated, and converts DC power into three-phase AC power in the inverter accommodating portion. In the inverter-integrated electric compressor in which the inverter device that supplies power to the electric motor is incorporated, the inverter device has a power semiconductor switching element from which a plurality of terminals are extended, and a plurality of connection holes into which the terminals are fitted, And a control board on which a circuit for operating the power semiconductor switching element is mounted. A feature of the present invention resides in that the switching element is held by a pressing piece that is provided across the holding surface and the switching element and is fixed to the holding surface. The switching element is held in the inverter housing portion while being in contact with the holding surface.
本発明による押え片は、固定部と押え部とから構成できる。固定部は、長さ方向の両端部に一対設けられ、保持面に適宜の手段で固定される。押え部は、固定部に連なり、スイッチング素子を保持面に向けて押圧する。 The presser piece according to the present invention can be composed of a fixing part and a presser part. A pair of fixing portions are provided at both ends in the length direction, and are fixed to the holding surface by appropriate means. The presser part is connected to the fixed part and presses the switching element toward the holding surface.
上記押え片は、固定部が押え部よりも幅広に形成されていることが好ましい。後述するように、押え片は、スイッチング素子からの放熱を助ける機能を有しており、ハウジングの保持面と接する固定部の面積が大きいほど放熱機能が向上するからである。 As for the above-mentioned presser piece, it is preferred that the fixed part is formed wider than the presser part. As will be described later, the presser piece has a function of assisting heat dissipation from the switching element, and the heat dissipation function is improved as the area of the fixing portion in contact with the holding surface of the housing increases.
本発明による固定部は、制御基板の投影面の領域外で保持面に固定されることが好ましい。制御基板組付け後にも、ねじ止めされた押え片を取り外すことができるので、メンテナンス性に優れる。
本発明において、制御基板に切り欠きを設けることにより、制御基板の投影面の領域外で保持面に固定部を固定させることができる。切り欠きは、制御基板の周縁に形成されるものであるから、有効面積にはほとんど影響を与えない。
The fixing part according to the present invention is preferably fixed to the holding surface outside the area of the projection surface of the control board. Even after the control board is assembled, the presser piece that has been screwed can be removed, so that the maintenance is excellent.
In the present invention, by providing a cutout in the control board, the fixing portion can be fixed to the holding surface outside the area of the projection surface of the control board. Since the cutout is formed at the periphery of the control board, it has little effect on the effective area.
本発明において押え片は、制御基板とともに、ねじ止めにより保持面に固定されることが好ましい。押え片及び制御基板を各々個別のねじでねじ止めするのに比べて、ねじ止めの作業工数及び使用するねじの本数を減らすことができる。 In the present invention, the presser piece is preferably fixed to the holding surface by screwing together with the control board. Compared to screwing the holding piece and the control board with individual screws, the number of screwing work steps and the number of screws to be used can be reduced.
本発明におけるスイッチング素子は、複数のスイッチング要素を含み構造的に一体化されたスイッチング素子モジュールであることが好ましい。本発明は、ディスクリート・タイプのIGBT等をもスイッチング素子として用いることができるが、モジュール化されたスイッチング素子は、一つの押え片で多数のスイッチング素子を含むモジュールを固定できるので有利である。 The switching element in the present invention is preferably a switching element module that includes a plurality of switching elements and is structurally integrated. In the present invention, a discrete type IGBT or the like can also be used as a switching element. However, a modularized switching element is advantageous because a module including a large number of switching elements can be fixed by a single pressing piece.
本発明によれば、押え片によりスイッチング素子を保持するが、この押え片に空けるネジ孔、つまり用いるネジのサイズを任意にできるので、スイッチング素子の締結力を向上できる。 According to the present invention, the switching element is held by the pressing piece, but since the screw hole that is vacated in the pressing piece, that is, the size of the screw to be used can be arbitrarily set, the fastening force of the switching element can be improved.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
<第1−1実施形態>
本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機(以下、単に圧縮機)1は、その外殻を構成するハウジング2を有する。ハウジング2は、図示省略の電動モータが収容されるモータハウジング3と、図示省略の圧縮機が収容される圧縮機ハウジング4とが図示省略のボルトを介して一体に締め付け固定されることにより構成される。このモータハウジング3および圧縮機ハウジング4は、アルミダイカスト製とされている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
An inverter-integrated electric compressor (hereinafter simply referred to as a compressor) 1 according to this embodiment includes a
モータハウジング3および圧縮機ハウジング4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が駆動される。モータハウジング3の後端側には吸入ポート5が設けられており、この吸入ポート5からモータハウジング3内に吸入された低圧冷媒ガスは、電動モータの周りを流れた後、圧縮機に吸い込まれて圧縮される。圧縮機により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、圧縮機ハウジング4内に吐出された後、圧縮機ハウジング4の前端側に設けられている吐出ポート6から外部である冷凍サイクルへと吐出される。
An electric motor and a compressor (not shown) accommodated and installed in the motor housing 3 and the
モータハウジング3の上部外周面には、その上部にインバータ収容部10が一体成形される。インバータ収容部10は、上面が開放された所定高さの周囲壁11により囲われたボックス構造を有する。周囲壁11の一部には、電源ケーブル取り出し口12が設けられるとともに、インバータ収容部10の内部には、モータ端子取付孔13、電力用半導体スイッチング素子保持面(以下、単に保持面)14が設けられる。また、インバータ収容部10には、インバータ装置20のほかに、モータ端子取付孔13に取り付けられるモータ端子、ヘッドキャパシタ、インダクタ等(いずれも図示省略)が収容設置され、その上面は図示省略の蓋部材をネジ止め固定することによって覆われる構成とされる。
An
保持面14は、後述する電力用半導体スイッチング素子モジュール(以下、単にモジュール)21の発熱を、モータハウジング3内を流れる低温の冷媒ガスに放熱する放熱面としても機能する。インバータ収容部10における他の内表面の大部分は、ダイカスト鋳造の鋳肌面のままとされているのに対して、この保持面14は表面が機械加工仕上げされた加工面とされる。モジュール21、押え片25との接触面積を増やして、保持面14からの放熱効率を上げるためである。
The holding
インバータ装置20は、電力用半導体スイッチング素子を含むモジュール21と、モジュール21を動作させるパワー系制御回路が実装され、モジュール21の上方に設置されるパワー基板(制御基板)23とを備える。
モジュール21は、三相インバータの各相の上アーム側スイッチング素子と下アーム側スイッチング素子とを構成する例えば6個のIGBTを含む。モジュール21は、これらスイッチング素子の他に、外部との信号送受信及び内部における信号送受信のための配線、電力用半導体スイッチング素子の動作により生じる熱を外部に向けて放熱する金属製の放熱板(図示省略)、パワー基板23との信号送受信のための複数の端子22を含む。モジュール21は、これらの要素を樹脂モールドすることにより構成される。放熱板はモジュール21の下面側に露出して設けられ、この放熱板の表面は平坦に加工されており、保持面14と密に接触する。
インバータ装置20は、他に配線をなす複数のバスバーを絶縁材である樹脂でインサート成形により一体化されるバスバーアセンブリと、CPU等の低電圧で動作する素子を有する回路が実装されるCPU基板等を備えるが、これらは図示を省略している。
The
The
The
インバータ装置20は、モジュール21が押え片25により保持面14に固定され、モジュール21の上方にパワー基板23が配置される。モジュール21の端子22がパワー基板23の接続孔24に挿入されるとともに、周囲の導電パターンにはんだ付けされることにより、パワー基板23はモジュール21に電気的に接続される。パワー基板23は、はんだ付けによりモジュール21に対して固定するのに替えて又は加えて、インバータ収容部10にパワー基板23の固定用ボスを設け、このボスにねじ止めすることもできる。
以下、押え片25によるモジュール21の取り付け構造を図2、3に基づいて説明する。
In the
Hereinafter, the mounting structure of the
まずモータハウジング3の上部外周面に設けられるインバータ収容部10の保持面14上にモジュール21が設置される。
保持面14とモジュール21に亘って設けられ、モジュール21を保持面14に固定する押え片25は、帯状の金属板により構成される。押え片25は、パワー基板23の長さ(図3において水平方向)よりも全長が長く設定されており、長さ方向の両端部に保持面14に固定される一対の固定部26と、モジュール21を押圧する押え部27とを備えている。また、押え片25は、モジュール21の幅(図3において上下方向)よりも幅が十分に狭く設定されており、パワー基板23の幅方向の中央部を押え部27が押圧する。押え片25を構成する金属の材質は限定されるものではないが、熱伝導性、押え片25として要求される弾性、耐食性、コスト等の観点から、銅、アルミニウム又はこれらの合金を用いることが好ましい。ただし、押え片25を金属以外、例えば樹脂から構成することを本発明は許容する。
固定部26には、ねじSが貫通されるねじ孔SHが空けられている。ねじ孔SHは、モジュール21、パワー基板23が所定の位置に配置された状態で、パワー基板23の投影面の領域(図3に点線で示す領域)外に位置する。
First, the
The
The fixing
押え部27は、一対の固定部26に連なって長さ方向の中央部に配置される。押え部27は、モジュール21が配置されるスペースを確保するために、固定部26よりも上側に突出して形成されている。固定部26に連なる押え部27は、固定部26がねじSにより保持面14に固定されることにより、モジュール21を保持面14に向けて押圧する。なお、押え部27は、幅が均等である必要はない。
The
以上の構成において、ねじ孔SHは押え片25に形成されるので、押え片25の幅未満の範囲において径の制約はない。したがって、本実施形態によると、それに応じてねじS自体も大きくできるので、ねじSによる締結力が向上し、ねじSの緩みを抑制できる。
また、本実施形態は、ねじSがねじ孔SHを貫通して固定部26を保持面14に固定する位置が、パワー基板23の投影面の領域外となるので、インバータ装置20を組み付けた後にも、ねじSを操作することにより、パワー基板23とともにモジュール21を保持面14から容易に取り外すことができる。
また、本実施形態は、パワー基板23にねじSを操作するための孔を空ける必要がないので、パワー基板23の全表面を部品実装可能な有効面積として利用できる。
さらに本実施形態によれば放熱面として機能する保持面14にモジュール21の放熱面を直接接触させることができるので、特許文献2、3に開示される金属プレートを用いるのに比べて冷却性を向上できる。特に、本実施形態は、押え片25が、押え部27がモジュール21の上面と接触し、さらに押え部27に連なる固定部26が保持面14に接触するので、図2の白抜き矢印で示すように、モジュール21の下面に加えて、モジュール21上面からの熱を保持面14に伝達される経路が新たに形成され、モジュール21の冷却性能向上に寄与する。
さらにまた、押え片25は、特許文献2、3で使用される金属プレートと比べ小さく、形状も単純であるため、特許文献2、3に比べて、インバータ一体型電動圧縮機のコストダウンにも寄与する。
以上の効果は、後述の実施形態にもあてはまる。
In the above configuration, since the screw hole SH is formed in the holding
Further, in this embodiment, the position where the screw S passes through the screw hole SH and fixes the fixing
Further, in the present embodiment, since it is not necessary to make a hole for operating the screw S in the
Furthermore, according to the present embodiment, the heat radiating surface of the
Furthermore, since the
The above effects also apply to the embodiments described later.
<第1−2,第1−3実施形態>
第1−1実施形態による押え片25は全長にわたって幅の等しい金属板で構成したが、本発明による押え片は以下に示すようにこの形態に限らない。
第1−2実施形態による押え片35(図4参照)は、押え部37の両端にフランジ状に延びる固定部36が設けられ、H型の平面形状をなしている。このように固定部36が押え部37よりも幅広に形成され、複数のねじSで固定部36を保持面14に固定できるので、押え片35の保持面14への締結力を大きくできる。また、保持面14と固定部36の接触面積が大きくなるので、押え片35を介する保持面14への放熱効率を向上できる。
第1−3実施形態による押え片45(図5参照)は、押え片45の保持面14への締結力及び押え片45を介する保持面14への放熱の最大化を図ったものであり、帯状の押え部47と、これを取り囲む矩形リング状の固定部46とから構成される。
<First and Second Embodiments 1-3>
The
The holding piece 35 (see FIG. 4) according to the first to second embodiments is provided with fixing
The presser piece 45 (see FIG. 5) according to the first to third embodiments is intended to maximize the fastening force to the holding
<第1−4実施形態>
第1−1〜1−3実施形態は、押え部27,37,47が、モジュール21の長手方向に対向する両縁部を貫通してモジュール21を押圧するが、押え片55(図6参照)を短くして、対向するモジュール21の各縁から所定の範囲までを押え部57にてモジュール21を保持面14に向けて押圧することもできる。押え部57に連なる固定部56をねじSによりねじ止めすることで、押え片55を保持面14に固定する。押え片55は、コストをより低減する場合に有効である。
<First to Fourth Embodiment>
In the first to first to third embodiments, the holding
<第1−5実施形態>
以上の実施形態は、固定部26,36,46,56が、モジュール21の設置面と同一平面上に固定されているが、図7に示すように、モジュール21の設置面に対して傾斜している面上に固定部66を固定することもできる。この押え片65は、押え部67に対して固定部66がテーパをなして構成される。
このような押え片66を用いることにより、平面上に限らず種々の形態の保持面14にモジュール21を設置できるので、モジュール21の設置面の形状自由度を向上できる。
<1-5 embodiment>
In the above embodiment, the fixing
By using such a
<第2−1,2−2実施形態>
次に、サイズの小さいインバータ収容部10に対応できる第2−1実施形態による構造を図8、図9を参照して説明する。なお、図8、図9において、第1−1実施形態と同じ構成要素には図2、図3と同じ符号を付して、説明を省略することがある。
<Embodiments 2-1 and 2-2>
Next, a structure according to the 2-1 embodiment capable of accommodating the
インバータ一体型電動圧縮機1について小型化が要求されており、この場合、インバータ収容部10の幅を小さくすることが求められる。一方で、パワー基板23はその機能を発揮させるために小面積化に限界があるので、周囲壁11の内壁面で規定されるインバータ収容部10の幅一杯をパワー基板23が占めることがある。この場合、第1−1実施形態のように、パワー基板23より押え片25の固定部26がはみ出す構造を採用することができない。そこで第2−1実施形態によるパワー基板23は、切り欠き23cを設ける。この切り欠き23cは、押え片25を固定するねじSに対応する位置に設けられる。また切り欠き23cは、ねじSに対応してパワー基板23の周縁に設けられる。パワー基板23に切り欠き23cを設けると、パワー基板23の表面積は小さくなるが、基板中央部に比べて周縁部は部品実装に用いられることが少ないので、有効面積の減少を極力抑えることができる。したがって、ねじ孔を基板中央部に設ける特許文献1に比べて、有効面積を広くできる。このことはまた、インバータ一体型電動圧縮機1としての幅を小さくできることを意味する。
The inverter-integrated electric compressor 1 is required to be reduced in size, and in this case, it is required to reduce the width of the
切り欠き23cを設けながら、有効面積の減少を最小限に抑えることのできる第2−2実施形態は、図10に示すように、切り欠き23cをパワー基板23の四隅に設ける。パワー基板23の四隅は、部品実装にほとんど用いられることがないので、有効面積が減少しないか、減少したとしても最小限に抑えることができる。この第2−2実施形態では、第1−2実施形態と同様にH型の押え片35を用い、固定部36の両端部をねじSで固定する構造を採用する。
As shown in FIG. 10, the 2-2 embodiment in which the reduction of the effective area can be minimized while providing the notches 23 c is provided with the notches 23 c at the four corners of the
<第3実施形態>
パワー基板23をインバータ収容部10にねじ止めできることは前述したとおりであるが、第3実施形態は、図11、図12に示すように、パワー基板23を固定するねじSで、押え片75も固定する構造を提案する。
<Third Embodiment>
As described above, the
第3実施形態のインバータ収容部10は、周囲壁11に沿って対向する位置に保持面14から突出するボス部14bを備えるなか、ボス部14bの上面も保持面14をなす。
押え片75は、ボス部14bの上面(保持面14)に接して固定される一対の固定部76と、固定部76の間に配置され、モジュール21を保持面14に向けて押える押え部77を備える。固定部76は、ボス14bの上面に載るために、屈曲部を介して押え部77よりも上方に位置される。固定部76には、ねじSが挿入されるねじ孔SHが空けられている。
パワー基板23は、押え片75の固定部76の上に載せられる。パワー基板23には、固定部76のねじ孔SHに対応する位置にねじ孔SHが空けられている。
The
The
The
押え片75とパワー基板23が積層され、お互いのねじ孔SHが鉛直方向に揃った状態で、押え片75とパワー基板23は、ねじSによりボス部14bにねじ止めされる。そうすると、押え部77がモジュール21を保持面14に向けて押圧することで、モジュール21はインバータ収容部10に固定される。
The
第3実施形態は、パワー基板23と押え片75を同じねじSでねじ止めするので、各々を個別にねじ止めするのに比べて、ねじ止め又はねじ抜き取りの工数を半減できるとともに、ねじSの数も半減できる。また、第3実施形態は共通のねじSでパワー基板23の上から押え片75をねじ止めしているので、パワー基板23を組付けた後であっても、ねじSを取り外すことでパワー基板23はもちろん、モジュール21も取り外すことができる。
さらに、第3実施形態は、インバータ収容部10の幅一杯をパワー基板23が占める場合であっても、パワー基板23の周縁にねじ孔SHを設ければよいので、パワー基板23の有効面積の減少を極力抑えることができる。
In the third embodiment, since the
Furthermore, in the third embodiment, even if the
<第4−1〜第4−4実施形態>
以上の実施形態では、スイッチング素子としてモジュール・タイプのIGBTを用いたが、本発明はディスクリート・タイプのIGBTを用いることもできる。
例えば、6つのディスクリート・タイプのIGBT30を電力用半導体スイッチング素子として用いる場合、図13(第4−1実施形態)に示すように、3つのIGBT30を1列に並べた組を2列に配列する。そして、1組ずつ押え片25でIGBT30を保持面14に対して固定することができる。
<4-1 to 4-4 Embodiments>
In the above embodiment, the module type IGBT is used as the switching element. However, the present invention can also use a discrete type IGBT.
For example, when six discrete-
また、図14(第4−2実施形態)に示すように、ディスクリート・タイプのIGBT30を用いる場合にも、インバータ収容部10の幅一杯をパワー基板23が占める場合であっても、切り欠き23cを周縁に設けることで、パワー基板23の有効面積の減少を極力抑えることができる。
同様に、図15(第4−3実施形態)に示すように、ディスクリート・タイプのIGBT30を用いる場合にも、ボス部14bを設け、パワー基板23と押え片25を同じねじSでねじ止めすることができる。したがって、第3実施形態と同様の効果を享受できる。
Further, as shown in FIG. 14 (fourth embodiment), even when a
Similarly, as shown in FIG. 15 (fourth embodiment), even when a
さらに、図16に示すように、端子位置決め孔29を備えた位置決め板28と押え片25とを一体化させる。IGBT30の端子31を端子位置決め孔29に挿入することにより、ディスクリート・タイプのIGBT30を精度よく整列できる。
Further, as shown in FIG. 16, the
なお、上記実施の形態では押え片をねじ止めしているが、本発明は接着剤などの他の固定手段を用いることができる。
押え片は、打ち抜き、プレス加工により作製できるが、溶接その他の接合方法により作製してもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
Although the presser piece is screwed in the above embodiment, other fixing means such as an adhesive can be used in the present invention.
The presser piece can be manufactured by punching or pressing, but may be manufactured by welding or another joining method.
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.
1…インバータ一体型電動圧縮機
2…ハウジング、3…モータハウジング、4…圧縮機ハウジング
10…インバータ収容部、14…保持面,14b…ボス
20…インバータ装置
21…モジュール、22…端子、23…パワー基板(制御基板)、24…接続孔
25,35,45,55,65,75…押え片
26,36,46,56,66,76…固定部
27,37,47,57,67,77…押え部
S…ねじ,SH…ねじ孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inverter integrated
Claims (7)
前記インバータ装置は、
前記複数の端子が延出される電力用半導体スイッチング素子と、
前記端子が嵌め込まれる複数の接続孔を有し、前記スイッチング素子を動作させる回路が実装される制御基板と、を備え、
前記スイッチング素子は、
前記保持面と前記スイッチング素子に亘って設けられ、前記保持面に固定される押え片により、前記保持面に接しながら前記インバータ収容部に保持されることを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。 An inverter housing portion having a holding surface is provided on the outer periphery of the housing in which the electric compressor is housed, and an inverter device that incorporates an inverter device that converts DC power into three-phase AC power and supplies the electric motor to the inverter housing portion. In the body type electric compressor,
The inverter device is
A power semiconductor switching element from which the plurality of terminals extend;
A plurality of connection holes into which the terminals are fitted, and a control board on which a circuit for operating the switching element is mounted,
The switching element is
An inverter-integrated electric compressor, wherein the inverter-integrated electric compressor is held across the holding surface and in contact with the holding surface by a pressing piece that is provided across the holding surface and the switching element and is fixed to the holding surface.
長さ方向の両端部に設けられ、前記保持面に固定される一対の固定部と、
前記固定部に連なり、前記電力用半導体スイッチング素子を前記保持面に向けて押圧する押え部と、
を備える請求項1に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The presser piece is
A pair of fixing portions provided at both ends in the length direction and fixed to the holding surface;
A presser part that continues to the fixed part and presses the power semiconductor switching element toward the holding surface;
An inverter-integrated electric compressor according to claim 1.
前記固定部が前記押え部よりも幅広に形成されている請求項2に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The presser piece is
The inverter-integrated electric compressor according to claim 2, wherein the fixing portion is formed wider than the pressing portion.
前記制御基板の投影面の領域外で前記保持面に固定される請求項1〜3のいずれか一項に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The fixing part is
The inverter-integrated electric compressor according to claim 1, wherein the inverter-integrated electric compressor is fixed to the holding surface outside a region of a projection surface of the control board.
前記制御基板に切り欠きを設けることにより、前記制御基板の投影面の領域外で前記保持面に固定される請求項4に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The presser piece is
The inverter-integrated electric compressor according to claim 4, wherein the control board is fixed to the holding surface outside a projection surface area of the control board by providing a cutout in the control board.
前記制御基板とともに、ねじ止めにより前記保持面に固定される請求項1〜5のいずれか一項に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The presser piece is
The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 5, which is fixed to the holding surface by screwing together with the control board.
複数のスイッチング要素を含み構造的に一体化されたスイッチング素子モジュールである請求項1〜6のいずれか一項に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The switching element is
The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 6, which is a switching element module that includes a plurality of switching elements and is structurally integrated.
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018038218A (en) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electric driving device and electric power steering device |
JP2019019808A (en) * | 2017-07-21 | 2019-02-07 | 株式会社豊田自動織機 | Motor compressor |
US10797566B2 (en) | 2016-09-02 | 2020-10-06 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electric drive device and electric power steering device |
WO2020213692A1 (en) * | 2019-04-18 | 2020-10-22 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Vehicle-mounted electric compressor |
US11268505B2 (en) | 2016-11-14 | 2022-03-08 | Ihi Corporation | Electric compressor |
KR20220044205A (en) * | 2019-12-11 | 2022-04-06 | 한온시스템 주식회사 | Compressor drive device and method of mounting the device |
DE102015215855B4 (en) | 2014-09-09 | 2022-07-28 | Hitachi Astemo, Ltd. | Power conversion device and electric power steering device |
JP7468433B2 (en) | 2021-03-30 | 2024-04-16 | 株式会社豊田自動織機 | Electric Compressor |
US11990800B2 (en) | 2021-07-08 | 2024-05-21 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Motor-driven compressor |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55115057U (en) * | 1979-02-08 | 1980-08-13 | ||
JPH07321486A (en) * | 1994-05-26 | 1995-12-08 | Alpine Electron Inc | Heat dissipation unit for electronic apparatus |
JPH08268184A (en) * | 1995-03-29 | 1996-10-15 | Suzuki Motor Corp | Battery support device |
JP2003264388A (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Toshiba Kyaria Kk | Electric component device |
WO2006030606A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Motor control device and method for assembling motor control device |
JP2008215089A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Integrated-inverter electric compressor |
JP2009135371A (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-18 | Panasonic Corp | Circuit module, and its manufacturing method |
JP2009189179A (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Calsonic Kansei Corp | Motor device |
-
2009
- 2009-09-18 JP JP2009217572A patent/JP5529477B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55115057U (en) * | 1979-02-08 | 1980-08-13 | ||
JPH07321486A (en) * | 1994-05-26 | 1995-12-08 | Alpine Electron Inc | Heat dissipation unit for electronic apparatus |
JPH08268184A (en) * | 1995-03-29 | 1996-10-15 | Suzuki Motor Corp | Battery support device |
JP2003264388A (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Toshiba Kyaria Kk | Electric component device |
WO2006030606A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Motor control device and method for assembling motor control device |
JP2008215089A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Integrated-inverter electric compressor |
JP2009135371A (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-18 | Panasonic Corp | Circuit module, and its manufacturing method |
JP2009189179A (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Calsonic Kansei Corp | Motor device |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015215855B4 (en) | 2014-09-09 | 2022-07-28 | Hitachi Astemo, Ltd. | Power conversion device and electric power steering device |
JP2018038218A (en) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electric driving device and electric power steering device |
WO2018042988A1 (en) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electric drive device and electric power steering device |
CN109643938A (en) * | 2016-09-02 | 2019-04-16 | 日立汽车系统株式会社 | Vidacare corp and electric power steering device |
US10797566B2 (en) | 2016-09-02 | 2020-10-06 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electric drive device and electric power steering device |
US10826355B2 (en) | 2016-09-02 | 2020-11-03 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electric drive device and electric power steering device |
US11268505B2 (en) | 2016-11-14 | 2022-03-08 | Ihi Corporation | Electric compressor |
JP2019019808A (en) * | 2017-07-21 | 2019-02-07 | 株式会社豊田自動織機 | Motor compressor |
CN113692492A (en) * | 2019-04-18 | 2021-11-23 | 三菱重工制冷空调系统株式会社 | Vehicle-mounted electric compressor |
JP2020178450A (en) * | 2019-04-18 | 2020-10-29 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | On-vehicle motor compressor |
WO2020213692A1 (en) * | 2019-04-18 | 2020-10-22 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Vehicle-mounted electric compressor |
JP7267826B2 (en) | 2019-04-18 | 2023-05-02 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Automotive electric compressor |
KR20220044205A (en) * | 2019-12-11 | 2022-04-06 | 한온시스템 주식회사 | Compressor drive device and method of mounting the device |
JP2022551235A (en) * | 2019-12-11 | 2022-12-08 | ハンオン システムズ | Compressor drive device and mounting method of said device |
JP7357780B2 (en) | 2019-12-11 | 2023-10-06 | ハンオン システムズ | Compressor drive device and method for installing the device |
KR102654107B1 (en) * | 2019-12-11 | 2024-04-05 | 한온시스템 주식회사 | Compressor driving device and method of mounting the device |
JP7468433B2 (en) | 2021-03-30 | 2024-04-16 | 株式会社豊田自動織機 | Electric Compressor |
US11990800B2 (en) | 2021-07-08 | 2024-05-21 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Motor-driven compressor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5529477B2 (en) | 2014-06-25 |
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