JP2018046649A - インバータ一体型電動圧縮機及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インバータ回路部3の回路基板17に、締結孔33が貫通形成され、内面に配線への導通部が形成された接続孔が貫通形成され、電力スイッチング素子13は、プレスフィット端子14を有し、モータハウジング4には、カシメ軸61が突設され、カシメ軸を締結孔に挿通し、締結孔から突出したカシメ軸を変形させることで、回路基板はモータハウジングにカシメ締結され、プレスフィット端子を接続孔に圧入することで、電力スイッチング素子は回路基板に電気的に接続される。
【選択図】図4
Description
前記インバータ回路部3は、三相インバータ回路の各相のアームを構成する電気部品の一例としての6個の電力スイッチング素子13と(図5)、プリント配線に制御回路16が実装された回路基板17と、平滑コンデンサ19が実装されたフィルタモールドアセンブリ21を備えており、回路基板17は更にバスバーアセンブリ18(図4、図5)を有している。このバスバーアセンブリ18も電気部品の一例に含まれる。
各電力スイッチング素子13は実施例ではIGBT(MOSFETでもよい)から構成されており、一面が熱伝導用のシート或いはグリスを介してモータハウジング4の隔壁12に密着され、それと熱伝導関係に配置される。隔壁12は前述した如く低温のガス冷媒により冷却されているので、発熱を伴う電力スイッチング素子13は隔壁12から冷却されることになる。
前記制御基板17の制御回路16は、外部からの指令に基づいて各電力スイッチング素子13をスイッチング制御する。また、モータMの駆動状態を外部に送信する機能を有しており、マイクロコンピュータ等の回路部品をプリント配線にて接続して構成されている。更に、回路基板17の周辺部には、モータハウジング4にカシメ締結するための締結孔33とバスバーアセンブリ18をカシメ締結するための取付孔34が複数形成されている。また、回路基板17の中央部には各電力スイッチング素子13の各プレスフィット端子14が接続される接続孔54と、バスバーアセンブリ18の後述する各プレスフィット端子52が接続される接続孔56がそれぞれに複数形成されている。
前記平滑コンデンサ19は、三相インバータ回路の電源端子と接地端子との間に接続されて、三相インバータ回路のスイッチング電流の高周波成分を吸収する。この平滑コンデンサ19はフィルタモールドアセンブリ(基板)21に配置されており、このフィルタモールドアセンブリ21の端子板29が前述した如く高電力用コネクタ28を介して電源ハーネスに導通接続され、端子板44が前述したバスバーアセンブリ18のバスバー49、50に接続されることになる。
前記回路基板17の一部を構成するバスバーアセンブリ18は、三相インバータ回路の配線を成す五つのバスバー46、47、48、49、50と、垂直に突出した複数のプレスフィット端子52を有している。各バスバー46〜50は回路基板17の外側となる位置に配置され、絶縁性の硬質樹脂のインサート成形により一体化されており、バスバー46〜48に各端子板26が接続され、バスバー49、50にフィルタモールドアセンブリ21の端子板44が接続される。また、各プレスフィット端子52も前述したプレスフィット端子14と同様に先端が先細状の案内部31とされ、この案内部31のバスバーアセンブリ18側に変形可能な接続部32が拡幅形成されている(図7)。尚、バスバー49、50もプレスフィット端子52と同様の構造のプレスフィット端子により構成されており、端子板44には後述する接続孔54及び導通部58と同一の構造部分が形成され、各バスバー49、50が当該構造部分に接続されるように構成されている。
尚、バスバーアセンブリ18のカシメ軸53は回路基板17の前述した各取付孔34に対応する位置に形成されており、バスバーアセンブリ18から垂直に突出している。また、モータハウジング4の隔壁12には回路基板17の前述した各締結孔33に対応する位置にカシメ軸61が複数突出形成されている。この場合、各カシメ軸61はインバータ収容部8内において、隔壁12を構成するアルミニウム(実施例)の一体成型により形成されており、インバータ収容部8の開口9の方向に向けて隔壁12から垂直に突出している。
次に、本発明のインバータ一体型電動圧縮機1を製造する際に、上記インバータ回路部3をモータハウジング4に組み付ける手順について説明する。先ず、蓋部材11が取り付けられていない状態のモータハウジング4を、インバータ収容部8が上に向いた状態とし、前述した熱伝導用のシート或いはグリスを介して隔壁12上の所定の位置に各電力スイッチング素子13を配置する。これにより、各電力スイッチング素子13を隔壁12と熱伝導関係とする。また、このとき各電力スイッチング素子13のプレスフィット端子14は隔壁12から垂直に起立する方向、即ち、インバータ収容部8の開口9の方向に指向させる(図5)。
2 ハウジング
3 インバータ回路部
4 モータハウジング
8 インバータ収容部
9 開口
11 蓋部材
12 隔壁
13 電力スイッチング素子
14、52 プレスフィット端子
16 制御回路
17 回路基板
18 バスバーアセンブリ
32 接続部
33 締結孔
34 取付孔
51 貫通孔
53、61 カシメ軸
54、56 接続孔
58、62 導通部
64 カシメ用凹部
66 カシメ部
M モータ
Claims (6)
- モータが内蔵されたハウジングと、前記モータに給電するインバータ回路部を備えたインバータ一体型電動圧縮機において、
前記インバータ回路部は、回路基板と、該回路基板に接続される電気部品を備え、
前記回路基板には、締結孔が貫通形成されると共に、内面に配線への導通部が形成された接続孔が貫通形成され、
前記電気部品は、プレスフィット端子を有し、
前記ハウジングには、カシメ軸が突設されており、
該カシメ軸を前記締結孔に挿通し、当該締結孔から突出した前記カシメ軸を変形させることで、前記回路基板は前記ハウジングにカシメ締結され、
前記プレスフィット端子を前記接続孔に圧入することで、前記電気部品は前記回路基板に電気的に接続されていることを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。 - 前記カシメ軸は、前記ハウジングを構成する金属にて一体に形成されており、
該カシメ軸を前記締結孔に挿通し、当該締結孔から突出した前記カシメ軸を圧潰することで、前記回路基板は前記ハウジングにカシメ締結されている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。 - 前記電気部品は、前記モータへの給電をスイッチングするための電力スイッチング素子であり、前記ハウジングと熱伝導関係に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
- 前記回路基板は、樹脂成形されたバスバーアセンブリを有し、
前記回路基板には、取付孔が貫通形成され、
前記バスバーアセンブリには、カシメ軸が一体に突出形成されており、
該バスバーアセンブリのカシメ軸を前記取付孔に挿通し、当該取付孔から突出した前記カシメ軸を熱、若しくは、超音波により変形させることで、前記バスバーアセンブリは前記回路基板にカシメ締結されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。 - 前記電気部品のプレスフィット端子を前記ハウジングのカシメ軸と同一方向に指向させた状態で、当該電気部品を前記ハウジングと熱伝導関係に配置した後、
前記回路基板を前記電気部品に被せ、
前記カシメ軸の前記締結孔への挿通及びカシメ締結と、前記プレスフィット端子の前記接続孔への圧入接続を、同一工程にて行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れかに記載のインバータ一体型電動圧縮機の製造方法。 - 前記電気部品のプレスフィット端子を前記ハウジングのカシメ軸と同一方向に指向させた状態で、当該電気部品を前記ハウジングと熱伝導関係に配置し、
前記バスバーアセンブリのカシメ軸を前記ハウジングのカシメ軸と同一方向に指向させた状態で、当該バスバーアセンブリを前記電気部品に被せ、前記プレスフィット端子を前記バスバーアセンブリより突出させた後、
前記回路基板を前記バスバーアセンブリに被せ、前記ハウジングのカシメ軸の前記締結孔への挿通及びカシメ締結と、前記バスバーアセンブリのカシメ軸の前記取付孔への挿通及びカシメ締結と、前記プレスフィット端子の前記接続孔への圧入接続を、同一工程にて行うことを特徴とする請求項4に記載のインバータ一体型電動圧縮機の製造方法。
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