JP2011163232A

JP2011163232A - インバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法

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Publication number: JP2011163232A
Application number: JP2010027733A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Yakushiji; 俊輔藥師寺
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-02-10
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2030-02-10
Also published as: EP2354549B1; EP2354549A2; JP5479139B2; US9599109B2; EP2354549A3; US20110193452A1

Abstract

【課題】インバータの制御回路基板に搭載される発熱性のある電気部品を効果的に放熱させつつ、この電気部品を制御回路基板に接続するリード端子が振動により破損することを防止し、且つインバータ周りの組立作業性を向上させる。
【解決手段】ハウジング２の外周に設けられるインバータボックス２３の内壁部に設けられた放熱用平面部３１に、インバータ２１の制御回路基板である下部基板２５Ｂの下面に搭載された発熱性のある電気部品であるＩＧＢＴ４１を当接させてＩＧＢＴ４１の熱をハウジング２側に放熱させるとともに、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間に、これら両部材の下部基板２５Ｂ，ＩＧＢＴ４１間のスペースを充填し、且つ、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間における相互の離接方向への変位を無くす程度の剛性を備えたスペーサ部材４５を介装したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジング外周に設けられるインバータボックスの内部にインバータを設置して構成される、特に車両用空調装置に用いて好適なインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法に関するものである。

近年、内燃機関で走行される自動車以外に、電気自動車やハイブリッド自動車、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される車両の開発および市場への投入が急速に進んでいる。このような電気を動力とする自動車用の空調装置の多くは、冷媒を圧縮して送出する圧縮機についても、駆動源として電気を動力とする電動機を用いた電動圧縮機が用いられる。

また、内燃機関で走行される自動車の空調装置においても、走行用の内燃機関により電磁クラッチを介して駆動される圧縮機に替え、電磁クラッチの断続に伴うドライバビリティーの低下を改善するため、電動圧縮機が使用されるものがある。

こうした電動圧縮機としては、圧縮機構および電動機をハウジング内に一体的に内蔵した密閉型電動圧縮機が採用され、さらには、電源から入力される電力を、インバータを介して電動機に供給するようにし、空調負荷に応じて圧縮機の回転数を可変制御できるようにしたものが多く採用されている。

このようにインバータを介して駆動される電動圧縮機において、インバータを構成する制御回路基板等を、電動圧縮機のハウジング外周に一体成形されたインバータボックス内に収納設置してインバータを電動圧縮機と一体化し、さらに、上記制御回路基板等への供給電流のリップルを抑える平滑コンデンサや、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の電力制御用半導体といった、発熱性のある電気部品を上記インバータボックス内部に収容したものが提案されている（例えば特許文献１，２参照）。

特許文献１に記載されている一体型電動圧縮機は、同文献の図１に開示されているように、インバータボックス内において、インバータの制御回路基板の下面側に空隙を介して搭載されたＩＧＢＴ等の発熱性のある電気部品が、インバータボックスの底面、即ち電動圧縮機のハウジング外壁に熱的に接続された放熱用平面部（ヒートシンク）にシリコンゴムから成る放熱シートを介して当接し、この構成によって電気部品の熱がハウジング側に放熱されるようになっている。

また、特許文献２に記載されている一体型電動圧縮機は、同文献の図２に開示されているように、インバータボックス内において、インバータの制御回路基板の下面側に空隙を介して搭載された発熱性のある電気部品が、インバータボックス（ハウジング）の底面に直接当接するように配設され、電気部品の熱をハウジング側に放熱させている。

このようなインバータ一体型電動圧縮機において、発熱性のある電気部品の放熱性を最大限に向上させるには、電気部品をインバータボックスの底面、即ちハウジング側の放熱用平面部にビス等の締結部材を用いて締結固定するか、あるいは粘着シート等を介して貼着し、電気部品と放熱面との間を固定して、熱的に連結することが好ましい。

特開２００３−１５３５５２号公報特許第３７８６３５６号公報

ところで、このようなインバータ一体型電動圧縮機は、自動車のエンジンに直接取り付けられるのが一般的であるため、自動車の走行時において常にエンジン振動や車体振動、そして電動機の回転振動等がインバータ一体型電動圧縮機に作用する。この振動は、インバータの制御回路基板にも付加され、インバータボックス内において制御回路基板を主にその厚み方向に共振させる。

このため、特許文献１，２に記載されている一体型電動圧縮機の構成では、制御回路基板の下面に空隙を介して搭載され、且つインバータボックスの底面（放熱用平面部）に締結または貼着等によって固定された電気部品と、厚み方向に振動する制御回路基板との間に相対変位が繰り返し発生し、電気部品を制御回路基板に接続するリード端子（ピン端子）に金属疲労が蓄積して、長期の使用に伴いリード端子が変形、あるいは破断してしまう懸念があった。

一方、インバータの組立時には、まず複数の電気部品を、そのリード端子を上方に向けた状態でインバータボックスの底面（放熱用平面部）に配列してビス等で締結固定し、次に、その上から制御回路基板を被せて、各電気部品の多数のリード端子を制御回路基板のリード端子挿入孔に挿し込んでから、各リード端子を制御回路基板にハンダ付けするという、位置合わせが困難で煩雑な組立手順が必要であり、しかもこのハンダ付け作業を電動圧縮機のインバータボックス内で行わなければならなかったため、インバータの組立ラインにて電動圧縮機の本体を搬送しなければならず、インバータ周りの組立作業性が非常に悪かった。

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、インバータの制御回路基板に搭載される発熱性のある電気部品を効果的に放熱させつつ、この電気部品を制御回路基板に接続するリード端子が振動により破損することを防止でき、しかもインバータ周りの組立作業性が良好なインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法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、本発明は、以下の手段を採用する。
即ち、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機は、ハウジングの外周に設けられたインバータボックスと、制御回路基板を有して前記インバータボックス内に収納設置されるインバータと、前記制御回路基板の一面に搭載されて前記インバータを構成する電気部品と、前記インバータボックスの内壁部に設けられた放熱用平面部とを有し、前記電気部品を前記放熱用平面部に直接、又は熱伝導部材を介して当接させることにより、前記電気部品の熱を前記ハウジング側に放熱させるように構成されたインバータ一体型電動圧縮機において、前記制御回路基板と前記電気部品との間に、これら両部材間のスペースを充填し、且つ、前記制御回路基板と前記電気部品との間における相互の離接方向への変位を無くす程度の剛性を備えたスペーサ部材を介装したことを特徴とする。

本発明によれば、スペーサ部材によって制御回路基板と電気部品との間のスペースが埋められ、これら両部材間における相互の離接方向への変位が規制されるため、これら両部材が振動を受けても相対変位しなくなり、よって電気部品のリード端子が金属疲労により破損する虞がなくなる。また、電気部品が放熱用平面部に当接しているため、電気部品の熱を効果的に放熱させることができる。

また、上記発明において、前記制御回路基板と前記電気部品と前記スペーサ部材とのうち、少なくとも前記電気部品を前記放熱用平面部側に押し付ける押圧手段を設けることが望ましい。

本発明によれば、電気部品が押圧手段によって放熱用平面部側に押し付けられるため、電気部品の放熱性を向上させることができる。

さらに、上記発明において、前記スペーサ部材を、前記制御回路基板と前記電気部品との、少なくとも一方に貼着する貼着手段を設けると好適である。

本発明によれば、スペーサ部材を制御回路基板や電気部品に固定できるため、制御回路基板と電気部品との間の離接方向への変位はもとより、これら両部材間の面方向への相対変位も規制される。このため、電気部品のリード端子の破損をより効果的に防止することができる。しかも、ビス等の締結手段に頼ることなくスペーサ部材を制御回路基板や電気部品に固定できるため、インバータ周りの組立作業性を向上させることができる。なお、貼着手段は制御回路基板側と電気部品側の両面に設けることが望ましい。

また、上記発明において、前記スペーサ部材を弾性材料により形成し、該スペーサ部材を、前記制御回路基板と前記電気部品との間に弾装してもよい。

こうすれば、スペーサ部材自体が振動吸収体となるため、振動による電気部品の破損を効果的に防止できるとともに、ビス等の締結部材を用いなくても、電気部品をスペーサ部材の弾力によって放熱用平面部側に押し付けることができる。したがって、インバータ周りの組立作業性を向上させつつ、電気部品の放熱性を高めることができる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機の組立方法は、前記スペーサ部材を、前記制御回路基板と前記電気部品との、少なくとも一方に貼着する貼着手段を設ける場合において、この貼着手段を熱溶着性のある接合物質とし、予め前記制御回路基板と前記電気部品と前記スペーサ部材とを部組みした後、これら三部材に熱を加えて前記接合物質を熱溶着させてインバータ基板アッセンブリを形成した後、該インバータ基板アッセンブリを前記インバータボックス内に組み付けることを特徴とする。

本発明によれば、インバータボックスの外部でインバータ基板アッセンブリを組み立てることができ、しかも、複数の電気部品のリード端子を、予め制御回路基板に挿し込んで部組みしておくことができるため、インバータ周りの組立作業性が飛躍的に向上する。

このように、本発明のインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法によれば、インバータの制御回路基板に搭載される発熱性のある電気部品を効果的に放熱させつつ、この電気部品を制御回路基板に接続するリード端子が振動により破損することを防止でき、しかもインバータ周りの組立作業性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の概略構成を説明する縦断面図である。本発明の第１実施形態を示す制御回路基板付近の縦断面図である。本発明の第１実施形態における制御回路基板付近の分解図である。本発明の第２実施形態を示す制御回路基板付近の縦断面図である。本発明の第２実施形態におけるインバータの組立方法を示し、（ａ）はインバータ基板アッセンブリを部組み中の縦断面図、（ｂ）は完成したインバータ基板アッセンブリの縦断面図、（ｃ）はインバータボックスとインバータ基板アッセンブリの縦断面図である。本発明の第３実施形態を示す制御回路基板付近の縦断面図である。本発明の第４実施形態を示す制御回路基板付近の縦断面図である。本発明の第５実施形態を示す制御回路基板付近の縦断面図である。

以下に、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法の複数の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の構成の概略を説明する縦断面図である。このインバータ一体型電動圧縮機１は、車両用空気調和機に用いられる圧縮機であって、インバータにより駆動回転数が制御されるものである。

インバータ一体型電動圧縮機１は、その外殻をなすアルミニウム合金製のハウジング２を有し、このハウジング２は、圧縮機側ハウジング３と電動機側ハウジング４とを、その間に軸受ハウジング５を挟んでボルト６により締め付け固定して構成されている。

圧縮機側ハウジング３内には、公知のスクロール圧縮機構８が組み込まれる。また、電動機側ハウジング４内には、電動機１０を構成するステータ１１およびロータ１２が組み込まれる。このスクロール圧縮機構８と電動機１０は、主軸１４を介して連結され、電動機１０を回転させることにより、スクロール圧縮機構８が駆動されるよう構成されている。主軸１４は、軸受ハウジング５に保持されたメインベアリング１５と、電動機側ハウジング４の端部に保持されたサブベアリング１６とによって回転自在に軸支されている。

また、電動機側ハウジング４の端部には、図示しない冷媒吸入口が設けられており、該冷媒吸入口には冷凍サイクルの吸入配管が接続され、低圧の冷媒ガスが電動機側ハウジング４内に吸入されるようになっている。この冷媒ガスは、電動機側ハウジング４内を流通して電動機１０を冷却した後にスクロール圧縮機構８に吸い込まれ、そこで圧縮されて高温高圧の冷媒ガスとなり、圧縮機側ハウジング３の端部に設けられている図示しない吐出口から冷凍サイクルの吐出配管へと吐出されるよう構成される。

電動機１０は、インバータ２１を介して駆動され、空調負荷に応じて回転数が可変制御されるものである。インバータ２１は、ハウジング２の外周に一体に形成された平面視で矩形のインバータボックス２３の内部に、例えば複数の制御回路基板、即ち上部基板２５Ａと下部基板２５Ｂとが上下に重なるように収納設置されて構成されており、インバータ一体型電動圧縮機１と一体化されている。このインバータ２１は、図示省略のインバータ出力端子、リード線、モータ端子等を介して電動機１０に電気的に接続される。

インバータボックス２３は、例えば電動機側ハウジング４の上部に周壁２７が一体に形成されて、その上部開口部が蓋部材２８により液密的に閉塞される構造である。インバータボックス２３の深さは、内部にインバータ２１を構成する上部基板２５Ａと下部基板２５Ｂとを上下に所定間隔を保って収納設置できる深さとされている。インバータボックス２３の底面２９は電動機側ハウジング４の外壁を構成しており、ここには平坦且つ水平な放熱用平面部３１が形成されている。上部基板２５Ａと下部基板２５Ｂは、放熱用平面部３１に平行に配設されている。

上部基板２５Ａは、例えばインバータボックス２３の四隅に形成された基板締結ボス３４にビス３５で締結固定されている。また、下部基板２５Ｂは、基板締結ボス３４よりも一段低い位置に形成された基板締結ボス３６にビス３７で締結固定され、上部基板２５Ａと放熱用平面部３１との中間程度の高さに位置している。なお、ここでは、例えば上部基板２５Ａが、図示しないＣＰＵ等の低電圧で動作する素子を搭載したＣＰＵ基板とされ、下部基板２５Ｂが、複数のＩＧＢＴ４１等の発熱素子を搭載したパワー基板とされている。また、本実施形態においては、インバータ２１の構成機器として、上部基板２５Ａおよび下部基板２５Ｂのみが示され、他の機器は図示省略されているものとする。

インバータボックス２３の底面２９の一部または全部には、例えば、アルミニウム合金製等の良熱伝導性材料から形成されたプレート状の熱伝導部材４３が、ビス４４による締結や、接着、嵌めこみ、鋳込み等の固定手段によって敷設され、これがアルミニウム合金製の電動機側ハウジング４に当接している。

ＩＧＢＴ４１等の電気部品は、下部基板２５Ｂの下面側に搭載され、その複数のリード端子（ピン端子）４１ａが、後述するスペーサ部材４５を貫通して、下部基板２５Ｂに穿孔されたリード端子挿入孔２５ｈ（図５（ａ）参照）に下方から挿し込まれてハンダ付けにより下部基板２５Ｂに接続される。ＩＧＢＴ４１の下面は熱伝導部材４３に当接し、ＩＧＢＴ４１の発する熱が熱伝導部材４３を介して放熱用平面部３１側に放熱されるようになっている。なお、熱伝導部材４３を省いてＩＧＢＴ４１を直接放熱用平面部３１に当接させてもよい。

下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間にはスペーサ部材４５が介装されている。このスペーサ部材４５は、複数まとめて設けられたＩＧＢＴ４１を包括する外周輪郭形状に合致した矩形の平面形状を有した直方体形状となっているが、例えば各ＩＧＢＴ４１の上に個別に設けられる小形の形状にしてもよい。ＩＧＢＴ４１のリード端子４１ａは、スペーサ部材４５を貫通して御回路基板２５Ｂに接続される。

スペーサ部材４５は、その上下両面が、それぞれ下部基板２５Ｂの下面と、ＩＧＢＴ４１の上面とに、隙間なく当接している。即ち、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間のスペースが、スペーサ部材４５によって充填されている。

スペーサ部材４５の材質としては、金属、硬質樹脂、軟質樹脂、ゴムやスポンジ等の弾性材料、紙、布、フェルト等の繊維材料等、種々の材質が考えられる。しかし、スペーサ部材４５は、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間に装着された時点で、両部材２５Ｂ，４１間における相互の離接方向への変位を無くせる程度の剛性を備えていなければならない。このため、弾性材料や繊維材料等によってスペーサ部材４５を形成する時には、場合によってスペーサ部材４５を両部材２５Ｂ，４１間に圧縮状態で弾装する必要がある。この例については第４実施形態および第５実施形態で後述する。

さらに、ビス４８が、下部基板２５Ｂとスペーサ部材４５とＩＧＢＴ４１とを鉛直方向に貫通し、これら三部材２５Ｂ，４５，４１を熱伝導部材４３（放熱用平面部３１）側に締結している。このビス４８は、ＩＧＢＴ４１を放熱用平面部３１側に押し付ける押圧手段となるものである。このように、三部材２５Ｂ，４５，４１をまとめて熱伝導部材４３側に締結してもよいが、例えば御回路基板２５Ｂとスペーサ部材４５とに、ビス４８の頭部が通過できる貫通孔を形成して、ＩＧＢＴ４１のみを熱伝導部材４３側に締結固定してもよい。要するに、最低限ＩＧＢＴ４１を熱伝導部材４３側に押し付けられればよい。

インバータ２１を組み立てる際には、図３に示すように、予め下部基板２５Ｂとスペーサ部材４５とＩＧＢＴ４１とを重ね合わせ、ＩＧＢＴ４１のリード端子４１ａを下部基板２５Ｂに下方から挿し込んで上側からハンダ付けし、さらにビス３７，４８を下部基板２５Ｂに上方から挿入してインバータ基板アッセンブリ５１を部組みする。そして、このインバータ基板アッセンブリ５１をインバータボックス２１内に設置し、ビス３７，４８を締め込んでインバータボックス２３内に固定した後、その上に上部基板２５Ａを載置してビス３５で締結し（図１参照）、然るべき配線処理を施してインバータ２１を完成させ、蓋部材２８を閉じる。

以上のように構成されたインバータ一体型電動圧縮機１において、冷凍サイクル中を循環した後の低圧冷媒ガスは、図示しない冷媒吸入口から電動機側ハウジング４内に吸入され、電動機側ハウジング４内を流通してスクロール圧縮機構８に吸い込まれる。スクロール圧縮機構８で圧縮され、高温高圧となった冷媒ガスは、圧縮機側ハウジング３の端部に設けられている図示しない吐出口から吐出配管を経て冷凍サイクルへと循環される。

この間、電動機側ハウジング４内を流通する低温な低圧冷媒ガスは、インバータボックス２３内にて、インバータ２１の発熱素子であるＩＧＢＴ４１から発せられる作動熱に対し、電動機側ハウジング４のハウジング外壁でもある放熱用平面部３１と、熱伝導性の高い熱伝導部材４３とを介して吸熱作用を行う。これによってインバータボックス２３内に設置されているインバータ２１を構成する上部基板２５Ａおよび下部基板２５Ｂを強制的に冷却することができる。

特に、パワー基板である下部基板２５Ｂに搭載される発熱素子であるＩＧＢＴ４１等の電気部品は、その下面が熱伝導部材４３に当接するように設置されているため、その作動熱が、熱伝導部材４３を介して放熱用平面部３１および電動機側ハウジング４側にダイレクトに放熱される。従って、特に発熱量の大きいパワー基板である下部基板２５Ｂを効率良く冷却することができる。

本実施形態では、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間にスペーサ部材４５を介装し、このスペーサ部材４５によって、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間のスペースを充填するとともに、このスペーサ部材４５に、両部材２５Ｂ，４１間における相互の離接方向への変位を無くす程度の剛性を付与したため、例えば下部基板２５Ｂが外部振動や電動機１０の振動に共振しても、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間に相対変位が起こらない。

このため、従来のように、ＩＧＢＴ４１に対して下部基板２５Ｂが単独的に振動して、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間に相対変位が起きることに起因するリード端子４１ａの金属疲労の蓄積が回避され、リード端子４１ａの変形や破損が起きる虞を確実に排除することができる。また、ビス４８によってＩＧＢＴ４１が放熱用平面部３１側に押し付けられているため、ＩＧＢＴ４１の熱をより効果的に放熱用平面部３１側に放熱させることができる。

なお、ビス４８が下部基板２５Ｂとスペーサ部材４５とＩＧＢＴ４１とを貫通して熱伝導部材４３に締結され、これによってＩＧＢＴ４１が熱伝導部材４３に押し付けられる構成であるため、従来のように、ＩＧＢＴ４１を予め熱伝導部材４３の上に配列してビス等で固定しておき、そのリード端子４１ａに合わせて下部基板２５Ｂを載置し、ハンダ付けを行うという、極めて困難で煩雑な組立手順が必要なくなり、インバータ２１周りの組立作業性を多大に向上させることができる。

また、インバータ基板アッセンブリ５１を部組みする際には、この組立作業をインバータボックス２１の外部で行うことができるため、インバータの組立ラインにて電動圧縮機の本体を搬送する必要がなく、この点でもインバータ２１周りの組立作業性を向上させることができる。なお、ＩＧＢＴ４１を放熱用平面部３１側に押し付ける押圧手段であるビス４８は、スプリングやクリップ等、他の付勢部材に置き換えることも考えられる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図４と図５を参照して説明する。
図４、図５において、図１〜図３に示す第１実施形態の構成と同一な部分には同一符号を付して説明を省略する。

この第２実施形態では、スペーサ部材６１の上下両面に貼着層６２が形成されている。この貼着層６２は、スペーサ部材６１を下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１とに貼着する貼着手段として機能するものであり、接着剤、両面テープ等の粘着物質、あるいはハンダ層や粘着性樹脂層といった熱溶着性のある接合物質とすることが考えられる。貼着層６２は、スペーサ部材６１の上下片面のみに設けてもよいが、上下両面に設けた方が好ましい。

第１実施形態の場合と異なり、ＩＧＢＴ４１は熱伝導部材４３にビス止めされずに、貼着層６２を介してスペーサ部材６１の下面に貼着されるのみである。また、スペーサ部材６１も貼着層６２によって下部基板２５Ｂに貼着されるので、ＩＧＢＴ４１とスペーサ部材６１とが下部基板２５Ｂに対して位置ずれを起こさない。そして、ＩＧＢＴ４１の下面は熱伝導部材４３の上に当接しており、ＩＧＢＴ４１の熱が熱伝導部材４３側に放熱されるようになっている。

このように、スペーサ部材６１の上下両面が貼着層６２を介して下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１とに貼着されるため、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間の離接方向への変位は勿論、これら両部材２５Ｂ，４１の面方向への相対変位も規制される。このため、ＩＧＢＴ４１のリード端子４１ａの破損をより効果的に防止することができる。

しかも、ビス等の締結部材に頼らずにスペーサ部材６１を下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１とに固定できる点と、下部基板２５Ｂとスペーサ部材６１とＩＧＢＴ４１とを予め部組みしておくことができる点から、インバータ２１周りの組立作業性を大きく向上させることができる。さらに、下部基板２５Ｂにビスを挿通させる孔を開けなくてもよいため、下部基板２５Ｂの強度低下を回避できる。

なお、スペーサ部材６１が金属や硬質樹脂等の、振動吸収性の無い材料で形成されている場合には、貼着層６２にクッション性を持たせることによって振動吸収性を付与するとともに、貼着層６２の弾力によってＩＧＢＴ４１を熱伝導部材４３側に軽く押し付け、ＩＧＢＴ４１が熱伝導部材４３から浮き上がることを防止してＩＧＢＴ４１の放熱性を良好に保つことができる。

図５は、第２実施形態におけるインバータ２１の組立方法を示している。ここで、貼着層６２は、熱溶着性のある材料、例えばハンダ層や粘着性樹脂層等とされている。まず、図５（ａ）に示すように、予め下部基板２５Ｂとスペーサ部材６１とＩＧＢＴ４１とを重ね合わせて部組みをする。次に、図５（ｂ）に示すように、これら三部材２５Ｂ，６１，４１に熱を加えて貼着層６２を熱溶着させ、インバータ基板アッセンブリ５１を構築する。次に、図５（ｃ）に示すように、インバータ基板アッセンブリ５１をインバータボックス２３内に配置してビス３７で基板締結ボス３６に締結する。そして最後に、配線処理を施してインバータ２１を完成させ、蓋部材２８を閉じる。

このような組立方法によれば、インバータボックス２３の外部でインバータ基板アッセンブリ５１を組み立てることができ、しかも、複数のＩＧＢＴ４１のリード端子４１ａを、予め下部基板２５Ｂに挿し込んで部組みしておくことができるため、インバータ２１周りの組立作業性を飛躍的に向上させることができる。特に、貼着層６２をハンダ層とした場合には、この貼着層６２の加熱工程と、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１とのハンダ付け工程とを同時に行うことができ、作業工数を削減して製造性を高めることができる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について、図６を参照して説明する。
図６において、図４に示す第２実施形態の構成と同一な部分には同一符号を付して説明を省略する。

この第３実施形態では、ＩＧＢＴ４１がビス７１によって熱伝導部材４３側に締結されている。また、スペーサ部材７２の下面には、ビス７１の頭部を収容する凹部７３が形成されている。ＩＧＢＴ４１とスペーサ部材７２との間と、スペーサ部材７２と下部基板２５Ｂとの間は、それぞれ第２実施形態と同様な貼着層６２により貼着されて位置決めがなされている。

この構成によれば、ビス７１によってＩＧＢＴ４１のみを先に熱伝導部材４３側に締着し、確実な放熱性を確保することができる。なお、スペーサ部材７２下面の凹部７３は、スペーサ部材７２や貼着層６２や下部基板２５Ｂを貫通する貫通孔としてもよい。

〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について、図７を参照して説明する。
図７において、図６に示す第３実施形態の構成と同一な部分には同一符号を付して説明を省略する。

この第４実施形態では、スペーサ部材８１がゴム等の弾性材料によって形成されており、このスペーサ部材８１が下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間に弾装されている。即ち、下部基板２５Ｂをインバータボックス２３内の基板締結ボス３６に締結しているビス３７を緩めた場合に、スペーサ部材８１の弾力によって下部基板２５Ｂが基板締結ボス３６から若干浮き上がるように、スペーサ部材８１の厚みが予め少々厚めに設定されている。

こうすれば、スペーサ部材８１自体が振動吸収体となるため、下部基板２５Ｂの共振を効果的に抑制できる。ＩＧＢＴ４１はビス７１によって熱伝導部材４３側に締着されているが、このビス７１を省いたとしても、スペーサ部材８１の弾力によってＩＧＢＴ４１が熱伝導部材４３側に押し付けられるため、ＩＧＢＴ４１の放熱性を良好に確保することができ、インバータ２１周りの組立作業性も向上させることができる。

〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態について、図８を参照して説明する。
図８において、図７に示す第４実施形態の構成と同一な部分には同一符号を付して説明を省略する。

この第５実施形態では、スペーサ部材９１がスポンジやウレタンフォーム等の多孔状または発泡状の弾性材料によって形成されており、このスペーサ部材９１が下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間に弾装されている。

ＩＧＢＴ４１はビス等によって熱伝導部材４３側に締結されてはいないが、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間に弾装されたスペーサ部材９１の弾力によってＩＧＢＴ４１が熱伝導部材４３側に押し付けられるため、ＩＧＢＴ４１の放熱性が良好に保たれる。

また、多孔状または発泡状の弾性材料によってスペーサ部材９１を形成したため、下部基板２５ＢとＩＧＢＴ４１との間に挟持されるスペーサ部材９１の弾力の強弱を容易に設定することがでる。

なお、本発明は、上述した第１〜５実施形態の態様のみに限定されないことは言うまでもない。例えば、第１〜５実施形態の構成を適宜組み合わせる等、特許請求の範囲を逸脱しない程度の変更を加えることが考えられる。

１インバータ一体型電動圧縮機
２ハウジング
８スクロール型圧縮機
１０電動機
２１インバータ
２３インバータボックス
２５Ｂ制御回路基板である下部基板
３１放熱用平面部
４１電気部品であるＩＧＢＴ
４３熱伝導部材
４５，６１，７２，８１，９１スペーサ部材
４８押圧手段であるビス
５１インバータ基板アッセンブリ
６２貼着手段である貼着層

Claims

ハウジングの外周に設けられたインバータボックスと、制御回路基板を有して前記インバータボックス内に収納設置されるインバータと、前記制御回路基板の一面に搭載されて前記インバータを構成する電気部品と、前記インバータボックスの内壁部に設けられた放熱用平面部とを有し、前記電気部品を前記放熱用平面部に直接、又は熱伝導部材を介して当接させることにより、前記電気部品の熱を前記ハウジング側に放熱させるように構成されたインバータ一体型電動圧縮機において、
前記制御回路基板と前記電気部品との間に、これら両部材間のスペースを充填し、且つ、前記制御回路基板と前記電気部品との間における相互の離接方向への変位を無くす程度の剛性を備えたスペーサ部材を介装したことを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。
前記制御回路基板と前記電気部品と前記スペーサ部材とのうち、少なくとも前記電気部品を前記放熱用平面部側に押し付ける押圧手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
前記スペーサ部材を、前記制御回路基板と前記電気部品との、少なくとも一方に貼着する貼着手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
前記スペーサ部材を弾性材料により形成し、該スペーサ部材を、前記制御回路基板と前記電気部品との間に弾装したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
請求項３に記載のインバータ一体型電動圧縮機を組み立てる工程において、
前記貼着手段は熱溶着性のある接合物質であり、
予め前記制御回路基板と前記電気部品と前記スペーサ部材とを部組みした後、
これら三部材に熱を加えて前記接合物質を熱溶着させてインバータ基板アッセンブリを構築した後、
該インバータ基板アッセンブリを前記インバータボックス内に設置することを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機の組立方法。