JP2012122439A

JP2012122439A - Inverter-integrated electric compressor

Info

Publication number: JP2012122439A
Application number: JP2010275700A
Authority: JP
Inventors: Toshisuke Yakushiji; 俊輔薬師寺; Hitoshi Tamaoki; 斉玉置; Takayuki Takashige; 貴之鷹繁
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2030-12-10
Also published as: JP5591089B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter-integrated electric compressor provided with an inverter device capable of further improving the vibration resistance.SOLUTION: The inverter device 10 includes a coil 35 and a capacitor 36, for suppressing noise. A bus bar board 30 includes a bus bar electrically connected to the coil 35 and the capacitor 36, and is a plate-like member having a fixation surface 33b to which the coil 35 and the capacitor 36 are fixed and a joint surface 33a which is the back surface of the fixation surface 33b. The bus bar board 30 is fixed to an inverter housing 20 by an adhesive layer 23 made of resin interposed between an inverter housing 20 and the joint surface 33a of the bus bar board 30.

Description

本発明は、直流電力を交流電力に変換するインバータ装置が一体化された電動圧縮機に関する。 The present invention relates to an electric compressor in which an inverter device that converts DC power into AC power is integrated.

近年、自動車業界においては、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及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。また、この電動圧縮機としては、圧縮機構と電動モータをハウジング内に内蔵した密閉型の電動圧縮機であって、インバータ装置を介して電源からの直流電力を三相交流電力に変換して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できる電動圧縮機が採用される。このインバータ装置と電動モータは三相交流配線により接続されているが、大きなスイッチングノイズを含んでいる。したがって、この配線の長さをできるだけ短くすることが好ましく、そのためにインバータ装置を電動圧縮機と一体化したインバータ一体型電動圧縮機が使用され、また提案されている。 In recent years, in the automobile industry, in order to respond to the energy environment, development and introduction of vehicles that use electric power, such as hybrid cars, electric cars, and fuel cell cars, have advanced at a rapid pace. It has been.
Unlike conventional air conditioners, these vehicles are equipped with an air conditioner that includes an electric compressor driven by a motor powered by electricity. In addition, this electric compressor is a hermetic type electric compressor in which a compression mechanism and an electric motor are built in a housing, and converts DC power from a power source into three-phase AC power via an inverter device, and is electrically operated. An electric compressor that feeds power to the motor and can variably control the rotation speed of the compressor according to the air conditioning load is employed. The inverter device and the electric motor are connected by a three-phase AC wiring, but contain large switching noise. Therefore, it is preferable to make the length of the wiring as short as possible. For this purpose, an inverter-integrated electric compressor in which the inverter device is integrated with the electric compressor is used and proposed.

例えば、特許文献１には、インバータ回路基板と、コイル、コンデンサなどの電気素子と、アッパーハウジングとロアーハウジングとからなり、その内部にインバータ回路基板及び電気素子が収納されるハウジングと、アッパーハウジングの少なくとも一部が金属により形成され、かつ電気素子がアッパーハウジングの金属により形成された一部に当接した状態で固定されるインバータユニットが開示されている。
特許文献１には、アッパーハウジングに電気素子が固定されることで、電気素子が振動するのが防止され、耐振性が向上すること、電気素子がアッパーハウジングの金属の部分に固定されることで、電気素子が発熱しても、その熱がこの金属の部分に伝達され放熱されること、が述べられている。 For example, Patent Document 1 includes an inverter circuit board, an electric element such as a coil and a capacitor, an upper housing and a lower housing, a housing in which the inverter circuit board and the electric element are housed, and an upper housing. An inverter unit is disclosed in which at least a part is formed of metal and the electric element is fixed in contact with a part of the upper housing formed of metal.
In Patent Document 1, the electric element is fixed to the upper housing, so that the electric element is prevented from vibrating, the vibration resistance is improved, and the electric element is fixed to the metal portion of the upper housing. It is stated that even if the electric element generates heat, the heat is transmitted to the metal portion and dissipated.

特開２００７−３０９１２５号公報JP 2007-309125 A

特許文献１において、コイル及びコンデンサ（電気素子）のアッパーハウジングへの固定は、アッパーハウジングにネジ止めされた固定部材によりコイル及びコンデンサの外周をアッパーハウジングの内壁面に押しつけることによりなされている。なお、コイル及びコンデンサはバスバーにより接続されている。しかるに、この固定方法は、コイル及びコンデンサとアッパーハウジングとが接触しているので、アッパーハウジングに生じた振動がコイル及びコンデンサに伝わりやすいし、コイル及びコンデンサに生じた振動がアッパーハウジングにも伝わりやすい。そのために、場合によっては、インバータユニットが振動源となることも想定される。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、耐振性をさらに向上することのできるインバータ装置を備え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。 In Patent Document 1, the coil and the capacitor (electric element) are fixed to the upper housing by pressing the outer periphery of the coil and the capacitor against the inner wall surface of the upper housing with a fixing member screwed to the upper housing. The coil and the capacitor are connected by a bus bar. However, in this fixing method, since the coil and the capacitor are in contact with the upper housing, the vibration generated in the upper housing is easily transmitted to the coil and the capacitor, and the vibration generated in the coil and capacitor is also easily transmitted to the upper housing. . Therefore, in some cases, it is assumed that the inverter unit is a vibration source.
The present invention has been made on the basis of such a technical problem, and an object thereof is to provide an inverter-integrated electric compressor including an inverter device capable of further improving vibration resistance.

本発明者は、コイル及びコンデンサ（電気素子）をハウジングに間接的に固定することにより耐振性を向上することを検討する中で、バスバーを利用することに着目した。
これまで自動車用空調装置のインバータに使用されていたバスバーは、電気的な接続を行う部分を除いて樹脂からなる絶縁被覆層を有するものであり、帯状の導体部分と実質的に同程度の表面積しか有していなかった。これに対して本発明では、導体部分よりもはるかに大きい表面積を有する板状樹脂の中に導電部分を配置した、いうなればバスバー・ボードを採用し、このバスバー・ボードに典型的にはコイル及びコンデンサを固定する。そして、このバスバー・ボードを、ハウジングに接着剤を介して固定することとした。 The inventor of the present invention paid attention to the use of a bus bar in examining the improvement of vibration resistance by indirectly fixing a coil and a capacitor (electric element) to a housing.
The bus bar that has been used in the inverter of the automotive air conditioner so far has an insulating coating layer made of resin except for the electrical connection portion, and has a surface area substantially the same as that of the strip-shaped conductor portion. Had only. On the other hand, in the present invention, a conductive portion is arranged in a plate-like resin having a surface area much larger than that of the conductive portion, that is, a bus bar board is adopted. Typically, a coil and a capacitor are used for this bus bar board. To fix. And this bus-bar board was decided to fix to a housing via an adhesive agent.

以上の検討結果に基づいてなされた本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、電動モータ及び電動モータで駆動される圧縮機構が収容される本体ハウジングの外周に、直流電力を交流電力に変換して電動モータに供給するインバータ装置が設置されるものである。
インバータ装置は、本体ハウジングに向けて開口するインバータ・ハウジングを備える。
このインバータ・ハウジングは、本体ハウジングとの間に収容室が形成される。
収容室の内部には、フィルタ部及びバスバー・ボードが配置される。フィルタ部は、インバータ装置のノイズを抑制するものであって、コンデンサ及びコイルの少なくとも一方を含む。
バスバー・ボードは、少なくともフィルタ部と電気的に接続されるバスバーを含む。バスバー・ボードは、フィルタ部が固定される固定面と、固定面の裏面である接合面とを有している板状の部材である。
以上の構成を有する本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、インバータ・ハウジングとバスバー・ボードの接合面との間に介在する樹脂製の接着剤層により、バスバー・ボードがインバータ・ハウジングに固定されることを特徴とする。 The inverter-integrated electric compressor according to the present invention based on the above examination results is obtained by converting DC power into AC power on the outer periphery of the main body housing in which the electric motor and the compression mechanism driven by the electric motor are accommodated. An inverter device for supplying the electric motor is installed.
The inverter device includes an inverter housing that opens toward the main body housing.
The inverter housing is formed with a storage chamber between the main body housing.
A filter unit and a bus bar board are arranged inside the storage chamber. The filter unit suppresses noise of the inverter device, and includes at least one of a capacitor and a coil.
The bus bar board includes at least a bus bar electrically connected to the filter unit. The bus bar board is a plate-like member having a fixed surface to which the filter unit is fixed and a joint surface that is the back surface of the fixed surface.
In the inverter-integrated electric compressor of the present invention having the above-described configuration, the bus bar board is fixed to the inverter housing by a resin adhesive layer interposed between the inverter housing and the joint surface of the bus bar board. It is characterized by that.

本発明は、フィルタ部が固定されるバスバー・ボードがインバータ・ハウジングに樹脂製の接着剤層で固定される。インバータ・ハウジングとフィルタ部の間に介在する接着剤層及びバスバー・ボードが緩衝材となり、インバータ・ハウジングからフィルタ部への振動の伝播、あるいは、その逆の伝播が抑制されるので、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、高い耐振性を備える。 In the present invention, the bus bar board to which the filter portion is fixed is fixed to the inverter housing with a resin adhesive layer. The adhesive layer and the busbar board that are interposed between the inverter housing and the filter portion serve as cushioning materials, and the propagation of vibration from the inverter housing to the filter portion or vice versa is suppressed, so that The inverter-integrated electric compressor has high vibration resistance.

本発明において、インバータ装置が、直流電力を交流電力に変換して電動モータに印加するパワー部及び電動モータに印加される交流電力を制御する制御部を備える場合、パワー部及び制御部は、フィルタ部が固定されているバスバー・ボードと本体ハウジングとの間に配置されることが好ましい。
このインバータ一体型電動圧縮機によると、パワー部及び制御部とフィルタ部とが高さ方向に配列される。したがって、フィルタ部がパワー部及び制御部の側方に置かれるインバータ装置に比べて、電動圧縮機の長さを短くできる利点がある。 In the present invention, when the inverter device includes a power unit that converts DC power into AC power and applies it to the electric motor, and a control unit that controls AC power applied to the electric motor, the power unit and the control unit include a filter. Preferably, it is arranged between the bus bar board to which the part is fixed and the main body housing.
According to the inverter-integrated electric compressor, the power unit, the control unit, and the filter unit are arranged in the height direction. Therefore, there is an advantage that the length of the electric compressor can be shortened as compared with the inverter device in which the filter unit is placed on the side of the power unit and the control unit.

また、本発明において、パワー部に含まれる電力用半導体スイッチング素子、典型的にはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）は、本体ハウジングに接触していることが好ましい。そうすることで、本体ハウジング内を流れる低温低圧状態の冷媒により、発熱する電力用半導体スイッチング素子を効率的に冷却することができる。この効果は、本体ハウジングを構成する金属材料と同程度の熱伝導性を有する金属性の部材を介しても得ることができる。
電力用半導体スイッチング素子は、インバータ装置を設置することにより生ずる力を受けて、本体ハウジングへ押し付けられることが好ましい。本体ハウジングへの密着性を高くすることで、冷却効率を向上することができる。 In the present invention, it is preferable that a power semiconductor switching element included in the power section, typically an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), is in contact with the main body housing. By doing so, the power semiconductor switching element that generates heat can be efficiently cooled by the low-temperature and low-pressure refrigerant flowing in the main body housing. This effect can also be obtained through a metallic member having the same thermal conductivity as that of the metallic material constituting the main body housing.
The power semiconductor switching element is preferably pressed against the main body housing under the force generated by installing the inverter device. By increasing the adhesion to the main body housing, the cooling efficiency can be improved.

本発明において、パワー部及び制御部を固定する部位は限定されない。
したがって、収容室内において、パワー部及び制御部を本体ハウジングに固定することができる。また、収容室内において、パワー部及び制御部をインバータ・ハウジングに固定することもできる。 In this invention, the site | part which fixes a power part and a control part is not limited.
Therefore, the power unit and the control unit can be fixed to the main body housing in the accommodation chamber. Further, the power unit and the control unit can be fixed to the inverter housing in the accommodation chamber.

本発明において、インバータ・ハウジングに形成される収容ポットにフィルタ部を収容することができる。そうすると、インバータ・ハウジングは、その断面二次モーメントが大きくなり、剛性が向上する。また、インバータ・ハウジングの不要な肉部分を削減できるので、インバータ・ハウジングの重量低減に寄与する。 In this invention, a filter part can be accommodated in the accommodation pot formed in an inverter housing. As a result, the moment of inertia of the inverter housing is increased, and the rigidity is improved. In addition, since unnecessary parts of the inverter housing can be reduced, the weight of the inverter housing can be reduced.

本発明において、接着剤層はバスバー・ボードの接合面と接合されているが、この接合面と固定面を貫通する通路を形成し、この通路を通過する接着剤がフィルタ部に達して接合される構成とすることができる。
本発明は、フィルタ部をバスバー・ボードに固定するのに加えて、通路を介して接着剤層と接合することで、インバータ・ハウジングに対するフィルタ部の接合強度を高めることができる。 In the present invention, the adhesive layer is joined to the joining surface of the bus bar board, but forms a passage through the joining surface and the fixing surface, and the adhesive passing through the passage reaches the filter portion and is joined. It can be set as a structure.
In addition to fixing the filter unit to the bus bar board, the present invention can increase the bonding strength of the filter unit to the inverter housing by bonding to the adhesive layer through the passage.

本発明によれば、フィルタ部が固定されるバスバー・ボードがインバータ・ハウジングに樹脂製の接着剤層で固定される。インバータ・ハウジングとフィルタ部の間に介在する接着剤層及びバスバー・ボードが緩衝材となり、インバータ・ハウジングからフィルタ部への振動の伝播、あるいは、その逆の伝播が抑制されるので、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、高い耐振性を備える。 According to the present invention, the bus bar board to which the filter portion is fixed is fixed to the inverter housing with the resin adhesive layer. The adhesive layer and the busbar board that are interposed between the inverter housing and the filter portion serve as cushioning materials, and the propagation of vibration from the inverter housing to the filter portion or vice versa is suppressed, so that The inverter-integrated electric compressor has high vibration resistance.

本発明が適用されるインバータ一体型電動圧縮機の一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows an example of the inverter integrated electric compressor to which this invention is applied. 第１実施形態によるインバータ装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the inverter apparatus by 1st Embodiment. 第１実施形態によるインバータ装置を作製する過程を示す図であり、（ａ）はバスバー・ボードにコイル及びコンデンサを固定する様子を示し、（ｂ）はインバータ・ハウジングに接着剤を充填した様子を示す。It is a figure which shows the process of producing the inverter apparatus by 1st Embodiment, (a) shows a mode that a coil and a capacitor | condenser are fixed to a bus-bar board, (b) shows a mode that the adhesive agent was filled into the inverter housing. Show. 第１実施形態によるインバータ装置を作製する過程を示す図であり、（ａ）はコイル及びコンデンサが固定されたバスバー・ボードが組み付けられたインバータ・ハウジングを示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるバスバー・ボードを接合面側から視た図である。It is a figure which shows the process of producing the inverter apparatus by 1st Embodiment, (a) is sectional drawing which shows the inverter housing in which the bus-bar board to which the coil and the capacitor | condenser were fixed was assembled | attached, (b) is ( It is the figure which looked at the bus-bar board in a) from the joint surface side. 第１実施形態によるインバータ装置を作製する過程を示す図であり、（ａ）は一体化されたパワー部及び制御部を本体ハウジングの設置面に設置する前を示し、（ｂ）は設置後を示す。It is a figure which shows the process of producing the inverter apparatus by 1st Embodiment, (a) shows before installing the integrated power part and control part in the installation surface of a main body housing, (b) shows after installation. Show. パワー部及び制御部が設置された設置面に、コイル及びコンデンサが固定されたバスバー・ボードが組み付けられたインバータ・ハウジングを設置する前を示す図である。It is a figure which shows before installing the inverter housing by which the bus-bar board with which the coil and the capacitor | condenser were fixed was assembled | attached to the installation surface in which the power part and the control part were installed. バスバー・ボードに設けた通路を介してコンデンサを接着剤層で接合する例を示しており、（ａ）はバスバー・ボードを合面側から視た図であり、（ｂ）は（ａ）の７ｂ−７ｂ矢視断面図である。The example which joins a capacitor | condenser with an adhesive layer through the path | pass provided in the bus-bar board is shown, (a) is the figure which looked at the bus-bar board from the mating side, (b) is the figure of (a). It is 7b-7b arrow sectional drawing. 第２実施形態によるインバータ装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the inverter apparatus by 2nd Embodiment. 第３実施形態によるインバータ装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the inverter apparatus by 3rd Embodiment.

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。
図１には、本発明が適用されるインバータ一体型電動圧縮機１の一例が示されている。
インバータ一体型電動圧縮機１は、その外殻を構成する本体ハウジング２を有している。
本体ハウジング２は、電動モータが収容されるモータ保持部３と、電動モータで駆動される圧縮機が収容される圧縮機保持部４とが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。このモータ保持部３及び圧縮機保持部４は、アルミニウム合金をダイカストすることにより作製される。なお、電動モータ及び圧縮機の図示は省略している。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of an inverter-integrated electric compressor 1 to which the present invention is applied.
The inverter-integrated electric compressor 1 has a main body housing 2 constituting an outer shell thereof.
The main body housing 2 is configured by integrally fastening and fixing a motor holding portion 3 in which an electric motor is accommodated and a compressor holding portion 4 in which a compressor driven by the electric motor is accommodated via a bolt. The The motor holding unit 3 and the compressor holding unit 4 are produced by die casting an aluminum alloy. The illustration of the electric motor and the compressor is omitted.

モータ保持部３及び圧縮機保持部４内に収容設置される各々図示省略の電動モータ及び圧縮機は、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。モータ保持部３の後端側（図１の右側）には、吸入ポート６が設けられており、この吸入ポート６からモータ保持部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通後、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、圧縮機保持部４内に吐出された後、圧縮機保持部４の前端側に設けられている吐出ポート７から外部へと吐出される構成とされている。 An electric motor and a compressor (not shown) accommodated and installed in the motor holding unit 3 and the compressor holding unit 4 are connected via a motor shaft, and the compressor is driven by the rotation of the electric motor. A suction port 6 is provided on the rear end side (right side in FIG. 1) of the motor holding unit 3, and the low-pressure refrigerant gas sucked into the motor holding unit 3 from the suction port 6 passes around the electric motor. After distribution, it is sucked into a compressor and compressed. The high-temperature and high-pressure refrigerant gas compressed by the compressor is discharged into the compressor holding unit 4 and then discharged from the discharge port 7 provided on the front end side of the compressor holding unit 4 to the outside. Has been.

モータ保持部３の外周面には、その上部にボックス形状のインバータ収容部８が一体成形されている。インバータ収容部８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する。インバータ収容部８の内部には、電源ケーブルが接続される直流電力のＰ−Ｎ端子等が設けられる。 A box-shaped inverter accommodating portion 8 is integrally formed on the outer peripheral surface of the motor holding portion 3 at the upper portion thereof. The inverter accommodating portion 8 has a box structure surrounded by a peripheral wall having a predetermined height and having an open upper surface. A DC power PN terminal or the like to which a power cable is connected is provided inside the inverter accommodating portion 8.

インバータ装置１０は、インバータ・ハウジング２０と、バスバー・ボード３０と、制御基板４０とを備えている。
＜インバータ・ハウジング２０＞
インバータ・ハウジング２０は、インバータ収容部８の周囲壁の頂面８ｆに載せられることで、インバータ収容部８の開口を塞ぐように形成されている箱状の部材であり、屋根２１を備えている。インバータ・ハウジング２０もまたアルミニウム合金をダイカストすることにより作製される。
インバータ・ハウジング２０は、開口側が下向きになって周囲壁の頂面８ｆに載せられる。そうするとインバータ・ハウジング２０には、インバータ収容部８とともに、収容室（図１では図示されず）が形成される。この収容室内には、以下説明する、バスバー・ボード３０、制御基板４０（制御部）、パワー系ユニット４５（パワー部）が収容される。 The inverter device 10 includes an inverter housing 20, a bus bar board 30, and a control board 40.
<Inverter housing 20>
The inverter housing 20 is a box-shaped member that is formed so as to close the opening of the inverter housing portion 8 by being placed on the top surface 8 f of the peripheral wall of the inverter housing portion 8, and includes a roof 21. . The inverter housing 20 is also made by die casting an aluminum alloy.
The inverter housing 20 is placed on the top surface 8f of the peripheral wall with the opening side facing downward. Then, in the inverter housing 20, together with the inverter housing portion 8, a housing chamber (not shown in FIG. 1) is formed. In this accommodation chamber, a bus bar board 30, a control board 40 (control unit), and a power system unit 45 (power unit), which will be described below, are accommodated.

＜バスバー・ボード３０＞
バスバー・ボード３０は、導電体であるバスバー（図１では図示されず）と、バスバーが内部に配設される樹脂性の板状のボード本体３３と、から構成されるものであり、インサート樹脂成形によって一体化し、一部品としたものである。
ボード本体３３はインバータ・ハウジング２０の屋根２１より少しだけ小さい表面積を有しており、インバータ・ハウジング２０の収容室２２内に収容可能である。
バスバー・ボード３０において、バスバーは、コイル３５及びコンデンサ３６と、制御基板４０、パワー系ユニット４５等とを電気的に接続する。バスバーはこの接続のために、ボード本体３３から突出する接続部（図１では図示されず）を備えることができる。 <Bus bar board 30>
The bus bar / board 30 is composed of a bus bar (not shown in FIG. 1) that is a conductor and a resinous plate-like board body 33 in which the bus bar is disposed, and is an insert resin. It is integrated into one part by molding.
The board body 33 has a surface area slightly smaller than the roof 21 of the inverter housing 20 and can be accommodated in the accommodation chamber 22 of the inverter housing 20.
In the bus bar board 30, the bus bar electrically connects the coil 35 and the capacitor 36 to the control board 40, the power system unit 45, and the like. The bus bar can be provided with a connection portion (not shown in FIG. 1) protruding from the board body 33 for this connection.

＜コイル３５，コンデンサ３６＞
コイル３５及びコンデンサ３６は、ノイズを制御するためのフィルタ部を構成するものであり、インバータ一体型電動圧縮機１の中で相対的に大きな部材である。このコイル３５及びコンデンサ３６は、各々のリード３５Ｌ、３６Ｌがボード本体３３に半田付けされることで、バスバー・ボード３０に固定されている。この固定方法については後述する。各々のリード３５Ｌ、３６Ｌは、ボード本体３３の内部においてバスバー３１に電気的に接続されることで、制御基板４０と接続される。 <Coil 35, capacitor 36>
The coil 35 and the capacitor 36 constitute a filter unit for controlling noise, and are relatively large members in the inverter-integrated electric compressor 1. The coil 35 and the capacitor 36 are fixed to the bus bar board 30 by soldering the leads 35L and 36L to the board body 33. This fixing method will be described later. Each lead 35L, 36L is connected to the control board 40 by being electrically connected to the bus bar 31 inside the board body 33.

＜制御基板４０＞
制御基板４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの低電圧で動作する素子を有する回路が実装されており、電動モータに印加される交流電力を制御するものである。制御基板４０は、後述するように、本体ハウジング２又はインバータ・ハウジング２０のいずれかに固定することができる。
制御基板４０の裏面には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を含むパワー系ユニット（図１では図示されず）が設置される。パワー系ユニットは、直流電力を三相交流電力に変換して電動モータに印加するものである。パワー系ユニットは、発熱の要因であるＩＧＢＴが放熱板４８に接触するように配置されている。パワー系ユニットはそのリードにより制御基板４０に固定されている。
放熱板４８は、アルミニウム合金、銅合金などの熱伝導性の優れた金属材料で構成される。放熱板４８は、本体ハウジング２の設置面９と接触し、設置面９（本体ハウジング２）との間で熱交換される。つまり、本体ハウジング２に流通する低温の冷媒ガスにより設置面９を介して放熱板４８が冷却されることで、放熱板４８がヒートシンクとなり、パワー系ユニットで生じた熱が放熱される。 <Control board 40>
The control board 40 is mounted with a circuit having elements operating at a low voltage such as a CPU (Central Processing Unit), and controls AC power applied to the electric motor. The control board 40 can be fixed to either the main body housing 2 or the inverter housing 20 as described later.
On the back surface of the control board 40, a power system unit (not shown in FIG. 1) including an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is installed. The power system unit converts DC power into three-phase AC power and applies it to the electric motor. The power system unit is arranged so that the IGBT, which is the cause of heat generation, contacts the heat radiating plate 48. The power system unit is fixed to the control board 40 by its leads.
The heat sink 48 is made of a metal material having excellent thermal conductivity such as an aluminum alloy or a copper alloy. The heat radiating plate 48 is in contact with the installation surface 9 of the main body housing 2, and heat is exchanged with the installation surface 9 (main body housing 2). That is, the heat radiating plate 48 is cooled by the low-temperature refrigerant gas flowing through the main body housing 2 via the installation surface 9, so that the heat radiating plate 48 becomes a heat sink and heat generated in the power system unit is radiated.

以上、本発明が適用されるインバータ一体型電動圧縮機１の一例を説明したが、本発明が適用されるインバータ一体型電動圧縮機は以上に限るものでない。例えば、本体ハウジング２にインバータ収容部８を設けたが、本発明においてインバータ収容部８は任意の構成である。つまり、インバータ装置１０が設置される本体ハウジング２の部分を平坦な設置面９とすることができる。この場合、バスバー・ボード３０及び制御基板４０の両方がインバータ・ハウジング２０の収容室２２内に収容される。また、この場合、本体ハウジング２にはインバータ収容部８を加工形成する必要がないので、本体ハウジング２の成形が容易である。
また、放熱板４８を設けることなく、ＩＧＢＴなどの発熱要素を本体ハウジング２（設置面９）に直接接触させることもできる。以下、これらのことを採用したインバータ装置１０におけるバスバー・ボード３０、コイル３５、コンデンサ３６及び制御基板４０の配置について図２〜図７に基づいて説明する。 The example of the inverter-integrated electric compressor 1 to which the present invention is applied has been described above, but the inverter-integrated electric compressor to which the present invention is applied is not limited to the above. For example, although the inverter housing portion 8 is provided in the main body housing 2, the inverter housing portion 8 has an arbitrary configuration in the present invention. That is, the portion of the main body housing 2 where the inverter device 10 is installed can be a flat installation surface 9. In this case, both the bus bar board 30 and the control board 40 are accommodated in the accommodating chamber 22 of the inverter housing 20. In this case, since it is not necessary to process and form the inverter accommodating portion 8 in the main body housing 2, the main body housing 2 can be easily formed.
Further, a heat generating element such as an IGBT can be brought into direct contact with the main body housing 2 (installation surface 9) without providing the heat sink 48. Hereinafter, the arrangement of the bus bar board 30, the coil 35, the capacitor 36, and the control board 40 in the inverter device 10 adopting the above will be described with reference to FIGS. 2 to 7.

＜第１実施形態＞
インバータ装置１０は、本体ハウジング２に形成された平坦な設置面９にボルトＢで固定されている。
したがってこのインバータ装置１０は、収容室２２が設置面９とインバータ・ハウジング２０で区画される領域により構成される。そして、このインバータ装置１０は、収容室２２内に設置面９から、つまり下方からパワー系ユニット４５、制御基板４０、コイル３５及びコンデンサ３６、バスバー・ボード３０がこの順で収容されている。 <First Embodiment>
The inverter device 10 is fixed to the flat installation surface 9 formed in the main body housing 2 with bolts B.
Therefore, the inverter device 10 is configured by a region in which the storage chamber 22 is partitioned by the installation surface 9 and the inverter housing 20. In the inverter device 10, the power system unit 45, the control board 40, the coil 35, the capacitor 36, and the bus bar / board 30 are accommodated in this order from the installation surface 9, that is, from below in the accommodation chamber 22.

〔パワー系ユニット４５〕
リード４５Ｌで制御基板４０に固定されているパワー系ユニット４５は、本体ハウジング２に背面が直接接触している。このパワー系ユニット４５は、設置面９に押し付けられることで、設置面９との密着性の向上が図られている。パワー系ユニット４５を設置面９に押し付けるために、制御基板４０から設置面９までの寸法（設置時の寸法）よりも制御基板４０からパワー系ユニット４５の背面までの寸法を少し長くしている。 [Power system unit 45]
The power system unit 45 fixed to the control board 40 with leads 45L is in direct contact with the main body housing 2 at the back. The power system unit 45 is pressed against the installation surface 9 to improve the adhesion with the installation surface 9. In order to press the power system unit 45 against the installation surface 9, the dimension from the control board 40 to the back surface of the power system unit 45 is slightly longer than the dimension from the control board 40 to the installation surface 9 (dimension at the time of installation). .

〔制御基板４０〕
制御基板４０は、ボルトＢを介して本体ハウジング２の設置面９に固定されている。制御基板４０と設置面９との間にはパワー系ユニット４５を配置するだけの隙間が確保される。 [Control board 40]
The control board 40 is fixed to the installation surface 9 of the main body housing 2 via bolts B. A gap sufficient to arrange the power system unit 45 is secured between the control board 40 and the installation surface 9.

〔バスバー・ボード３０〕
バスバー・ボード３０は、ボード本体３３の図中の上側が接合面３３ａをなし、下側が固定面３３ｂをなしている。
バスバー・ボード３０は、接合面３３ａとインバータ・ハウジング２０の屋根２１との間に介在する接着剤層２３により、インバータ・ハウジング２０に固定される。接着剤層２３を構成する接着剤の種類は限定されるものではなく、コイル３５及びコンデンサ３６が固定されたバスバー・ボード３０を振動に耐えて本体ハウジング２に固定できる公知の接着剤を広く適用することができる。
バスバー・ボード３０は、ボード本体３３の接合面３３ａから下向きに突出する接続部３２が形成されており、内部に配設されているバスバー３１（図４参照）を介して、制御基板４０とコイル３５及びコンデンサ３６を電気的に接続する。
コイル３５及びコンデンサ３６は、固定面３３ｂ側に固定されており、制御基板４０とバスバー・ボード３０の間の隙間に配置される。コイル３５及びコンデンサ３６は、ボード本体３３を通って接合面３３ａまで貫通するリード３５Ｌ、３６Ｌを半田付けすることにより、ボード本体３３に固定される。 [Bus bar board 30]
In the bus bar board 30, the upper side of the board main body 33 in the drawing forms a joining surface 33 a and the lower side forms a fixing surface 33 b.
The bus bar board 30 is fixed to the inverter housing 20 by an adhesive layer 23 interposed between the joint surface 33 a and the roof 21 of the inverter housing 20. The type of the adhesive constituting the adhesive layer 23 is not limited, and widely known adhesives that can withstand vibration and fix the bus bar board 30 to which the coil 35 and the capacitor 36 are fixed to the main body housing 2 are widely applied. can do.
The bus bar / board 30 is formed with a connecting portion 32 projecting downward from the joint surface 33a of the board body 33, and the control board 40 and the coil are connected via the bus bar 31 (see FIG. 4) disposed inside. 35 and the capacitor 36 are electrically connected.
The coil 35 and the capacitor 36 are fixed to the fixed surface 33 b side, and are arranged in a gap between the control board 40 and the bus bar board 30. The coil 35 and the capacitor 36 are fixed to the board body 33 by soldering leads 35L and 36L that pass through the board body 33 to the joint surface 33a.

〔組み付け手順〕
以下、インバータ装置１０を本体ハウジング２に組み付ける手順を図３〜図６に基づいて説明する。
〔インバータ・ハウジング２０側〕
図３（ａ）に示すように、バスバー・ボード３０にコイル３５及びコンデンサ３６を半田付けする。つまり、ボード本体３３に接合面３３ａ及び固定面３３ｂに開口する保持孔３４にコイル３５のリード３５Ｌ及びコンデンサ３６のリード３６Ｌを挿入して貫通させた後に、接合面３３ａから突出するリード３５Ｌ及びリード３６Ｌを半田付け（図中、Ｓで示す）することにより固定する。リード３５Ｌ及びリード３６Ｌは、保持孔３４の中でバスバー３１と電気的に接続される。なお、半田付けはコイル３５及びコンデンサ３６の固定方法の一例であり、溶接、その他の固定方法を採用できる。
一方、図３（ｂ）に示すように、インバータ・ハウジング２０の収容室２２の内部に接着剤層２３を構成する接着剤（図中、符号２３で示す）を投入する。接着剤は屋根２１の背面（図３（ｂ）の上面）から所定の高さまで投入される。 [Assembly procedure]
Hereinafter, the procedure for assembling the inverter device 10 to the main body housing 2 will be described with reference to FIGS.
[Inverter housing 20 side]
As shown in FIG. 3A, the coil 35 and the capacitor 36 are soldered to the bus bar board 30. That is, after the lead 35L of the coil 35 and the lead 36L of the capacitor 36 are inserted and passed through the holding hole 34 that opens in the bonding surface 33a and the fixing surface 33b in the board body 33, the lead 35L and the lead protruding from the bonding surface 33a. 36L is fixed by soldering (indicated by S in the figure). The lead 35L and the lead 36L are electrically connected to the bus bar 31 in the holding hole 34. Soldering is an example of a method for fixing the coil 35 and the capacitor 36, and welding or other fixing methods can be employed.
On the other hand, as shown in FIG. 3 (b), an adhesive (indicated by reference numeral 23 in the figure) constituting the adhesive layer 23 is introduced into the storage chamber 22 of the inverter housing 20. The adhesive is introduced from the back surface of the roof 21 (upper surface in FIG. 3B) to a predetermined height.

次に、インバータ・ハウジング２０に投入された接着剤が硬化を始める前に、コイル３５及びコンデンサ３６を上に向けた状態で、ボード本体３３をインバータ・ハウジング２０の収容室２２内を下降させる。図４（ａ）に示すように、接合面３３ａが接着剤２３に触れる所定の位置までボード本体３３を下降させる。所定位置までボード本体３３を降下させたなら、接着剤２３が硬化するまで養生する。
ここで、図４（ｂ）は、接合面３３ａ側から見たバスバー・ボード３０の構成例を示している。バスバー・ボード３０は、コイル３５及びコンデンサ３６を接続するバスバー３１と、バスバー３１が内部に配設されているボード本体３３と、を備えている。バスバー３１は、コイル３５のリード３５Ｌ、コンデンサ３６のリード３６Ｌと接続されるように、ボード本体３３内に配設される。 Next, before the adhesive put into the inverter housing 20 begins to cure, the board body 33 is lowered in the accommodation chamber 22 of the inverter housing 20 with the coil 35 and the capacitor 36 facing upward. As shown in FIG. 4A, the board main body 33 is lowered to a predetermined position where the bonding surface 33 a contacts the adhesive 23. When the board body 33 is lowered to a predetermined position, it is cured until the adhesive 23 is cured.
Here, FIG. 4B shows a configuration example of the bus bar board 30 viewed from the joint surface 33a side. The bus bar board 30 includes a bus bar 31 for connecting the coil 35 and the capacitor 36, and a board body 33 in which the bus bar 31 is disposed. The bus bar 31 is disposed in the board main body 33 so as to be connected to the lead 35L of the coil 35 and the lead 36L of the capacitor 36.

〔本体ハウジング２側〕
一方で、パワー系ユニット４５が固定された制御基板４０を本体ハウジング２に固定する。図５（ａ）に示すように、制御基板４０とパワー系ユニット４５は、制御基板４０の図中の下面からボルトＢの段差部Ｌまでの寸法よりも制御基板４０の下面からパワー系ユニット４５の背面までの寸法を少し長くなるように組み付けられている。図５（ｂ）に示すように、制御基板４０を本体ハウジング２の設置面９に固定すること、つまりインバータ装置を設置することにより、パワー系ユニット４５が設置面９に向けて押し付けられので、設置面９に対するパワー系ユニット４５の密着性が向上する。また、制御基板４０の耐振強度の向上も期待できる。 [Body housing 2 side]
On the other hand, the control board 40 to which the power system unit 45 is fixed is fixed to the main body housing 2. As shown in FIG. 5A, the control board 40 and the power system unit 45 are arranged from the lower surface of the control board 40 to the power system unit 45 rather than the dimension from the lower surface of the control board 40 to the stepped portion L of the bolt B. It is assembled so that the dimension to the back of the is slightly longer. As shown in FIG. 5B, the power system unit 45 is pressed toward the installation surface 9 by fixing the control board 40 to the installation surface 9 of the main body housing 2, that is, by installing the inverter device. The adhesion of the power system unit 45 to the installation surface 9 is improved. In addition, an improvement in vibration resistance strength of the control board 40 can be expected.

〔インバータ・ハウジング２０の本体ハウジング２への組み付け〕
以上の用意が整ったならば、図6に示すように、インバータ・ハウジング２０をその開口部が本体ハウジング２の設置面９に対向する向きにして、本体ハウジング２に載せる。そして、ボルトＢによりインバータ・ハウジング２０を本体ハウジング２に固定することで、インバータ装置１０が構成される。 [Assembly of the inverter housing 20 to the main body housing 2]
When the above preparation is completed, the inverter housing 20 is placed on the main body housing 2 with the opening facing the installation surface 9 of the main body housing 2 as shown in FIG. And the inverter apparatus 10 is comprised by fixing the inverter housing 20 to the main body housing 2 with the volt | bolt B. FIG.

〔効果〕
以上説明した実施形態によると、コイル３５及びコンデンサ３６（フィルタ部）が固定されるバスバー・ボード３０がインバータ・ハウジングに２０樹脂製の接着剤層２３で固定されている。インバータ・ハウジング２０とコイル３５及びコンデンサ３６の間に介在する接着剤層２３及びバスバー・ボード３０が緩衝材となり、インバータ・ハウジング２０からコイル３５及びコンデンサ３６への振動の伝播、あるいは、その逆の伝播が抑制されるので、インバータ一体型電動圧縮機１は、高い耐震性を備える。この効果については、接着剤層２３を設けることによるインバータ・ハウジング２０の剛性向上も寄与する。
また、インバータ一体型電動圧縮機１は、インバータ・ハウジング２０の屋根２１の内側に接着剤層２３を設けられているが、この接着剤層２３は断熱層となる。ハイブリッド自動車のように内燃機関としてのエンジンを備えている場合には、エンジンからの熱がインバータ・ハウジング２０内に伝達されるのをこの接着剤層２３が抑制する。したがって、コイル３５及びコンデンサ３６、さらにはＩＧＢＴ等の電気素子が外部から伝達される熱により破損するのを阻止できる。この効果は、インバータ・ハウジング２０を金属ではなく樹脂で形成する場合により顕著となる。〔effect〕
According to the embodiment described above, the bus bar board 30 to which the coil 35 and the capacitor 36 (filter part) are fixed is fixed to the inverter housing with the adhesive layer 23 made of 20 resin. The adhesive layer 23 and the bus bar board 30 interposed between the inverter housing 20 and the coil 35 and the capacitor 36 serve as shock absorbers, and the propagation of vibration from the inverter housing 20 to the coil 35 and the capacitor 36, or vice versa. Since propagation is suppressed, the inverter-integrated electric compressor 1 has high earthquake resistance. For this effect, the improvement of the rigidity of the inverter housing 20 by providing the adhesive layer 23 also contributes.
The inverter-integrated electric compressor 1 is provided with an adhesive layer 23 on the inner side of the roof 21 of the inverter housing 20, and this adhesive layer 23 becomes a heat insulating layer. When an engine as an internal combustion engine is provided like a hybrid vehicle, the adhesive layer 23 prevents heat from the engine from being transferred into the inverter housing 20. Therefore, it is possible to prevent the coil 35, the capacitor 36, and the electric element such as the IGBT from being damaged by the heat transmitted from the outside. This effect becomes more prominent when the inverter housing 20 is formed of resin instead of metal.

本発明において、コイル３５及びコンデンサ３６をバスバー・ボード３０に固定するのに、以下説明するように、接着剤層２３をも利用することができる。
つまり、図７に示すように、バスバー・ボード３０のボード本体３３に表裏を貫通する貫通路３７を形成する。貫通路３７は、コンデンサ３６の投影面内に形成される。接着剤層２３はこの貫通路３７を通ってコンデンサ３６に達すると、コンデンサ３６はこの接着剤層２３によってもボード本体３３に接合されることになる。
なお、ここでは、コンデンサ３６のみについて説明したが、コイル３５についても適用できることは言うまでもない。 In the present invention, the adhesive layer 23 can also be used to fix the coil 35 and the capacitor 36 to the bus bar board 30 as described below.
That is, as shown in FIG. 7, a through passage 37 penetrating the front and back is formed in the board body 33 of the bus bar board 30. The through passage 37 is formed in the projection plane of the capacitor 36. When the adhesive layer 23 reaches the capacitor 36 through the through passage 37, the capacitor 36 is also bonded to the board body 33 by the adhesive layer 23.
Although only the capacitor 36 has been described here, it goes without saying that the present invention can also be applied to the coil 35.

＜第２実施形態＞
本発明によるインバータ一体型電動圧縮機１は、図８（ａ）に示すように、パワー系ユニット４５が固定される制御基板４０を、インバータ・ハウジング２０に固定することができる。この場合、インバータ・ハウジング２０だけでモジュール化されたインバータ装置１０を構成することになる。したがって、本体ハウジング２へのインバータ装置１０の取付け作業、あるいは修理時の取外し作業が容易になる利点がある。
なお、本発明によるインバータ一体型電動圧縮機１は、図８（ｂ）に示すように、接着剤層２３を収容室２２の全体に充填することもできる。この場合、インバータ・ハウジング２０の高剛性化がさらに図られる。 Second Embodiment
As shown in FIG. 8A, the inverter-integrated electric compressor 1 according to the present invention can fix the control board 40 to which the power system unit 45 is fixed to the inverter housing 20. In this case, the inverter device 10 modularized with only the inverter housing 20 is configured. Therefore, there is an advantage that the attaching operation of the inverter device 10 to the main body housing 2 or the removing operation at the time of repair becomes easy.
Note that the inverter-integrated electric compressor 1 according to the present invention can also fill the entire storage chamber 22 with the adhesive layer 23 as shown in FIG. In this case, the inverter housing 20 is further increased in rigidity.

＜第３実施形態＞
また、本発明のインバータ一体型電動圧縮機１において、図９に示すように、コイル３５、コンデンサ３６に対応する形状の収容ポット３８、３９を形成し、そこにコイル３５、コンデンサ３６を収容することができる。そうすると、インバータ・ハウジング２０は、その断面二次モーメントが大きくなり、剛性が向上する。また、インバータ・ハウジング２０の不要な肉部分を削減できるので、インバータ・ハウジング２０の重量低減に寄与する。
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、あるいは他の構成に適宜変更することが可能である。 <Third Embodiment>
In addition, in the inverter-integrated electric compressor 1 of the present invention, as shown in FIG. 9, storage pots 38 and 39 having shapes corresponding to the coil 35 and the capacitor 36 are formed, and the coil 35 and the capacitor 36 are stored therein. be able to. As a result, the inverter housing 20 has a large moment of inertia in cross section, and the rigidity is improved. Further, since unnecessary portions of the inverter housing 20 can be reduced, the weight of the inverter housing 20 can be reduced.
Other than this, as long as the gist of the present invention is not deviated, 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…本体ハウジング、３…モータ保持部、４…圧縮機保持部、
８…インバータ収容部、９…設置面、１０…インバータ装置
２０…インバータ・ハウジング、２２…収容室、２３…接着剤層
３０…バスバー・ボード、３１…バスバー、３２…接続部、３３…ボード本体、３３ａ…接合面
３３ｂ…固定面、３４…保持孔、３５…コイル、３６…コンデンサ、３５Ｌ，３６Ｌ…リード
３７…貫通路、３８，３９…収容ポット
４０…制御基板、４５…パワー系ユニット、４５Ｌ…リード、４８…放熱板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inverter integrated electric compressor, 2 ... Main body housing, 3 ... Motor holding part, 4 ... Compressor holding part,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Inverter accommodating part, 9 ... Installation surface, 10 ... Inverter apparatus 20 ... Inverter housing, 22 ... Accommodating chamber, 23 ... Adhesive layer 30 ... Busbar board, 31 ... Busbar, 32 ... Connection part, 33 ... Board body 33a ... joining surface 33b ... fixing surface, 34 ... holding hole, 35 ... coil, 36 ... capacitor, 35L, 36L ... lead 37 ... through passage, 38,39 ... receiving pot 40 ... control board, 45 ... power system unit, 45L ... Lead, 48 ... Heat sink

Claims

An inverter-integrated electric compressor in which an inverter device that converts DC power into AC power and supplies the electric motor to an outer periphery of a main body housing that houses an electric motor and a compression mechanism driven by the electric motor is provided. ,
The inverter device is
An inverter housing that opens toward the main body housing and in which a storage chamber is formed between the main body housing;
A filter unit and a bus bar board that are housed inside the housing chamber,
The filter unit suppresses noise of the inverter device, and includes at least one of a capacitor and a coil,
The bus bar board includes a bus bar electrically connected to the filter unit, and has a plate-like member having a fixed surface to which the filter unit is fixed and a joint surface that is the back surface of the fixed surface. And
The bus bar board is fixed to the inverter housing by a resin adhesive layer interposed between the inverter housing and the joint surface of the bus bar board.
An inverter-integrated electric compressor characterized by that.

The inverter device is
A power unit that converts DC power into AC power and applies the electric power to the electric motor, and a control unit that controls AC power applied to the electric motor.The power unit and the control unit include:
Disposed between the busbar board and the body housing to which the filter portion is fixed,
The inverter-integrated electric compressor according to claim 1.

The power semiconductor switching element provided in the power unit is in contact with the main body housing,
The inverter-integrated electric compressor according to claim 1 or 2.

The power semiconductor switching element receives a force generated by installing the inverter device and is pressed against the body housing.
The inverter-integrated electric compressor according to claim 3.

In the accommodation chamber, the power unit and the control unit are fixed to the main body housing.
The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 4.

In the accommodation chamber, the power unit and the control unit are fixed to the inverter housing.
The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 4.

Storing the filter portion in a storage pot formed in the inverter housing;
The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 6.

The bus bar board includes a passage penetrating the joint surface and the fixed surface,
The filter part is joined by the adhesive layer passing through the passage.
The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 7.