JP2020198713A - スイッチング素子ユニット及び電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチング素子と固定部材との間の絶縁性を向上させることを目的とする。【解決手段】スイッチング素子ユニット４５は、電動圧縮機の制御装置に設けられたベースプレート４２に設置されるスイッチング素子ユニット４５であって、複数のスイッチング素子４７を有し、複数の挿通孔４７ｃが形成され、各挿通孔４７ｃを挿通するボルト５０によってベースプレート４２に固定されるスイッチング素子部と、各々の内部をボルト５０が挿通する複数の筒部４９ａと、複数の筒部４９ａを連結する連結部４９ｂとを有する絶縁部材４９と、を備える。スイッチング素子部は、導電性部材で形成される放熱部４７ｆを有する。各筒部４９ａは、対応する挿通孔４７ｃの内部であって放熱部４７ｆとボルト５０との間に配置される。【選択図】図６

Description

本発明は、スイッチング素子ユニット及び電動圧縮機に関するものである。

電気自動車やハイブリッド車等に搭載される空調装置の圧縮機には、インバータ装置が一体に組み込まれたインバータ一体型電動圧縮機が用いられる場合がある。このインバータ一体型電動圧縮機は、車両に搭載された電源ユニットから供給される高電圧の直流電力を所要周波数の三相交流電力に変換するインバータ装置を備え、インバータ装置で変換した三相交流電力を電動モータに印加することによって駆動されるものである。

インバータ装置は、電源ユニットから電源ケーブルを介して入力される高電圧の直流電力を変換するスイッチング回路を構成する複数のスイッチング素子や、スイッチング回路を含むインバータ回路やその制御回路を実装したインバータ基板、等を備えている。

特許文献１には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング素子やダイオードである半導体素子と、半導体素子を実装する回路基板とを有する半導体モジュールを備える電動圧縮機が記載されている。

特開２０１５−１２１１９６号公報

ところで、近年、電動圧縮機の大容量化等に伴って、スイッチング素子に入力される直流電力がより高電圧化している。このように、スイッチング素子に入力される電力がより高電圧化すると、スイッチング素子とスイッチング素子を固定する固定部材（例えば、ボルト等）とを十分に絶縁できない可能性があった。

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、スイッチング素子と固定部材との間の絶縁性を向上させることができるスイッチング素子ユニット及び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、本発明のスイッチング素子ユニット及び電動圧縮機は以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係るスイッチング素子ユニットは、電動圧縮機の制御部に設けられた設置部に設置されるスイッチング素子ユニットであって、１又は複数の前記スイッチング素子を有し、複数の挿通孔が形成され、各前記挿通孔を挿通する導電性の固定部材によって前記設置部に固定されるスイッチング素子部と、各々の内部を前記固定部材が挿通する複数の筒部と、複数の前記筒部を連結する連結部とを有する絶縁部と、を備え、前記スイッチング素子部は、導電性部材で形成される導電部を有し、各前記筒部は、対応する前記挿通孔の内部であって前記導電部と前記固定部材との間に配置される。

上記構成では、導電性の固定部材と、スイッチング素子部の導電部との間に筒部が設けられている。これにより、固定部材と導電部との絶縁距離が、絶縁部を迂回した距離となる。したがって、絶縁部を設けない場合と比較して、固定部材と導電部との絶縁距離を長くし、導電部と固定部材との間の絶縁性を向上させることができる。よって、スイッチング素子の安全動作を確保することができる。
また、上記構成では、複数の筒部が連結部によって連結されている。これにより、所定の位置に、複数の筒部をまとめて配置することができる。したがって、複数の筒部を１つずつ所定の位置に配置する場合と比較して、複数の筒部を容易に配置することができる。よって、スイッチング素子ユニットの組立性を向上させることができる。

また、本発明の一態様に係るスイッチング素子ユニットは、複数の前記挿通孔は、所定方向に沿って並んで配置されていて、前記連結部は、前記所定方向に伸縮可能な伸縮部を有していてもよい。

上記構成では、連結部が所定方向に伸縮可能な伸縮部を有している。これにより、伸縮部を所定方向に伸縮することで、複数の筒部の所定方向の距離を調整することができる。したがって、製造時の誤差等によって、挿通孔同士の距離と筒部同士の距離とが異なる長さとなった場合であっても、伸縮部を伸縮させることで、複数の挿通孔内に複数の筒部を配置させ、スイッチング素子ユニットを組み立てることができる。

また、本発明の一態様に係るスイッチング素子ユニットは、各前記筒部が挿通する複数の貫通孔を有し、前記スイッチング素子部と前記設置部との間に設けられる絶縁シートを備え、各前記貫通孔の直径は、前記筒部の外径と同一または前記筒部の外径よりも小さく形成されていてもよい。

上記構成では、絶縁シートの貫通孔の直径が、筒部の外径と同一または筒部の外径よりも小さく形成されている。これにより、貫通孔を挿通する筒部によって、絶縁シートの移動が規制される。すなわち、絶縁部に対するシートの位置を一義的に決めることができる。したがって、別途位置決めするための構造を有する場合と比較して、構成を簡素化することができる。よって、製造コストを低減することができる。
また、設置部に対する絶縁部の位置が一義的に決まっている場合には、上記構成のように複数の筒部に対するシートの位置を一義的に位置決めすることで、設置部に対する絶縁シートの位置も一義的に決めることができる。

また、本発明の一態様に係るスイッチング素子ユニットは、前記絶縁部は、前記筒部の半径方向外側へ延びる突出部を有していてもよい。

上記構成では、筒部の半径方向（以下、単に「半径方向」という。）の外側へ延びる突出部を有している。これにより、突出部を把持することで、絶縁部を容易に把持することができる。したがって、突出部を有さない構成と比較して、絶縁部を容易に設置することができるので、スイッチング素子ユニットを容易に組立てることができる。
また、突出部の半径方向の長さがスイッチング素子部の半径方向の長さよりも長い場合には、スイッチング素子部の挿通孔の内部に筒部が配置した際に、突出部がスイッチング素子部から突出する。すなわち、突出部を視認することができる。よって、スイッチング素子部が設置部に固定された後にも、挿通孔の内部に筒部が配置されているか否か（すなわち、絶縁部が配置されているか否か）を判断することができる。

本発明の一態様に係る圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、上記いずれかに記載のスイッチング素子ユニットと、前記スイッチング素子ユニットが固定される前記設置部と、を有し、前記連結部は、前記スイッチング素子部と、前記設置部との間に配置され、前記設置部には、前記スイッチング素子部が固定される固定面から凹み、前記連結部が収容される凹部が形成されている。

上記構成では、設置部に連結部が収容される凹部が形成されている。これにより、スイッチング素子部と、設置部との間に連結部が配置される構造において、スイッチング素子部と設置部との距離を短くすることができる。したがって、スイッチング素子部を設置部に対して好適に固定することができる。
なお、凹部の深さ（凹部の底面から固定面までの距離）が、連結部の厚さと同じ長さ又は連結部の厚さよりも長い場合には、連結部が固定面から突出しないので、スイッチング素子部と設置部とを接触させることができる。よって、より好適にスイッチング素子部を設置部に対して固定することができる。

本発明によれば、スイッチング素子と固定部材との間の絶縁性を向上させることができる。

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を示す側面図である。 図１に示すインバータ一体型電動圧縮機に組み込まれるインバータ装置を示す斜視図である。 図２に示すインバータ装置を構成するインバータ回路の模式的な分解斜視図である。 図３に示すインバータ回路を構成するスイッチング素子ユニットの分解斜視図である。 図３に示すインバータ回路を構成するスイッチング素子ユニットの上面図である。 図５のＡ−Ａ矢視断面図である。 図３に示すスイッチング素子ユニットを構成する絶縁部材の斜視図である。 図７に示す絶縁部材の変形例を示す斜視図である。

以下、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（電動圧縮機）１００について、図面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１００を示す側面図である。図２は、図１に示すインバータ一体型電動圧縮機に組み込まれるインバータ装置４０を示す斜視図である。図３は、図２に示すインバータ装置を構成するインバータ回路の模式的な分解斜視図である。

図１に示すように、インバータ一体型電動圧縮機１００は、密閉された内部空間を形成するハウジング１０と、ハウジング１０の内部空間に収容される圧縮機（圧縮部）２０と、ハウジング１０の内部空間に収容される電動モータ（駆動部）３０と、電動モータ３０を制御する制御基板４３を有するインバータ装置（制御部）４０と、電動モータ３０とインバータ装置４０とを電気的に接続する接続部６０と、を備える。本実施形態のインバータ一体型電動圧縮機１００は、車両用空気調和機に用いられる圧縮機であって、インバータ装置４０により駆動回転数が制御される電動モータ３０により圧縮機２０を駆動する装置である。

ハウジング１０は、圧縮機２０を収容する圧縮機ハウジング１１と、電動モータ３０を収容するモータハウジング１２とを有する。ハウジング１０は、圧縮機ハウジング１１とモータハウジング１２とをボルト１３により結合することにより、密閉された内部空間を形成する。ハウジング１０は、例えば、アルミニウム合金により形成されている。ハウジング１０内には、冷媒ガスが充填されている。

モータハウジング１２の後方端側（図１の右方端側）には、低圧冷媒ガスを吸入する冷媒吸入ポート１４が設けられている。圧縮機ハウジング１１の前方端側（図１の左方端側）には、圧縮された冷媒ガスを外部に吐出する冷媒吐出ポート１５が設けられている。ハウジング１０の外周部には、複数箇所（本実施形態では一例として、３箇所）に圧縮機据付け用の脚部１９が一体に成形されている。

モータハウジング１２の外周部には、インバータ装置４０を一体に組み込むためのインバータ収容部１６が設けられている。インバータ収容部１６は、モータハウジング１２と一体に成形されているインバータボックス１７と、インバータボックス１７にビス等を介して一体に結合されるジャンクションボックス１８とから構成されている。ジャンクションボックス１８は、インバータボックス１７の上面を閉鎖するカバーを兼用する。

インバータボックス１７は、平面視が略矩形状で周囲に上方に立ち上げられた立ち上げ壁を有している。インバータボックス１７の上面には、ジャンクションボックス１８を固定するためのフランジ部１７Ａが形成されている。インバータボックス１７の内部側の底面は、インバータ装置４０を構成するインバータモジュール４１（詳細には、後述するインバータモジュール４１の金属製のベースプレート４２）を設置する平坦面となっている。この平坦面は、モータハウジング１２の外周壁によって構成されている。

ジャンクションボックス１８は、インバータ装置４０を収容するためのボックス体であり、例えば、アルミニウム合金により形成されている。ジャンクションボックス１８は、平面視がインバータボックス１７と同じ矩形状であり、周囲壁の下面にはインバータボックス１７と一体に結合するためのフランジ部１８Ａが形成されている。ジャンクションボックス１８の一側面には、電源ケーブル６１のコネクタ６２を接続する接続部１８Ｂが形成されている。

圧縮機２０は、冷媒吸入ポート１４から吸入した低圧冷媒ガスを圧縮して冷媒吐出ポート１５へ吐出する装置である。圧縮機２０は、例えば、電動モータ３０が回転させる駆動軸に連結される旋回スクロール（図示略）と圧縮機ハウジング１１に固定される固定スクロール（図示略）とを有するスクロール圧縮機である。

電動モータ３０は、インバータ装置４０から供給される交流電流により交流磁場を発生させるステータ（図示略）と交流磁場から受ける磁力により回転するロータ（図示略）と、ロータと圧縮機２０を連結する駆動軸（図示略）と、を備える。電動モータ３０は、駆動軸を回転させることにより、圧縮機２０を駆動する。

インバータ装置４０は、インバータボックス１７に収容されるインバータモジュール４１と、ジャンクションボックス１８に収容されるノイズ除去用フィルタ回路（図示略）とを有する。インバータモジュール４１は、図２に示すように、金属製のベースプレート（設置部）４２と制御基板４３とを複数のスペーサ４４を介して一体にモジュール化した装置である。

制御基板４３は、車両側制御装置（ＥＣＵ）と通信線を介して接続され、ＥＣＵとの間で制御信号を送受信し、それに基づいて電動モータ３０に印加する交流電力を制御する制御回路が実装されている矩形状の基板である。制御基板４３には、直流電力を三相交流電力に変換するスイッチング回路を構成する複数のスイッチング素子４７が実装されている。なお、以下では、複数のスイッチング素子４７のことを、スイッチング素子部４６とも称する。制御基板４３は、複数のスペーサ４４を介して金属製のベースプレート４２と一体化されている。

ベースプレート４２は、矩形状のアルミニウム合金製板材から構成されている。ベースプレート４２は、一方の板面である他面４２ａが、インバータボックス１７の底面であるモータハウジング１２の平坦な外周壁に密着するようにビス（図示省略）により固定されている。ベースプレート４２の一面４２ｂ（他面４２ａの反対側の板面）には、図３に示すように、スイッチング素子ユニット４５が固定されている。ベースプレート４２は、シャシーグランドの役割も担っている。スイッチング素子ユニット４５の詳細については後述する。

スイッチング素子ユニット４５は、図４に示すように、複数（本実施形態では、一例として、６個）のスイッチング素子４７で構成されるスイッチング素子部４６と、スイッチング素子部４６とベースプレート４２との間に設けられる絶縁シート４８と、スイッチング素子部４６とベースプレート４２との間に設けられる複数（本実施形態では、一例として、２個）の絶縁部材（絶縁部）４９と、を有する。
また、スイッチング素子ユニット４５が固定されるベースプレート４２には、連結部４９ｂが収容される複数（本実施形態では、一例として２本）の溝部（凹部）４２ｃと、ボルト５０と螺合するボルト孔４２ｄと、が形成されている。

スイッチング素子部４６は、上述のように、複数のスイッチング素子４７を有している。６つのスイッチング素子４７は連結されている。スイッチング素子４７は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。各スイッチング素子４７は、電流が流れる素子本体（図示省略）と、素子本体を覆う樹脂製の基部４７ａを有している。各スイッチング素子４７は、素子本体と接続する３本のリード端子４７ｂを有している。各スイッチング素子４７は、各リード端子４７ｂが制御基板４３に半田付けされることで、制御基板４３に実装されている。

また、各スイッチング素子４７には、図６に示すように、基部４７ａを挿通する挿通孔４７ｃが形成されている。挿通孔４７ｃは、スイッチング素子４７の一面４７ｄから他面４７ｅ（絶縁シート４８等を介してベースプレート４２に設置される面）に向かって貫通している。各スイッチング素子４７に形成された挿通孔４７ｃには、ボルト５０が挿通している。各スイッチング素子４７は、挿通孔４７ｃを挿通するボルト５０によってベースプレート４２に固定されている。すなわち、スイッチング素子部４６は、各スイッチング素子４７を固定するボルト（固定部材）５０によって、ベースプレート４２に固定されている。ボルト５０は、金属で形成されている。また、ボルト５０は、制御基板４３側から挿通孔４７ｃへ挿入されている。

また、各スイッチング素子４７には、スイッチング素子４７の他面４７ｅの一部を構成するように、金属製の放熱部（導電部）４７ｆが設けられている。すなわち、放熱部４７ｆは、スイッチング素子４７の他面４７ｅにおいて、基部４７ａから露出するように設けられている。スイッチング素子４７の他面４７ｅにおいて、基部４７ａと放熱部４７ｆとは面一となるように設けられている。すなわち、放熱部４７ｆは、絶縁シート４８を介してベースプレート４２に密着している。放熱部４７ｆは、スイッチング素子４７で発生する熱を、ベースプレート４２を介してハウジング１０へ放熱している。詳細には、放熱部４７ｆは、モータハウジング１２の平坦な外周壁及びベースプレート４２を介して、ハウジング１０内に充填している冷媒ガスによって冷却される。また、放熱部４７ｆは、金属で形成されているため、高い電圧の電気が流通している。放熱部４７ｆは、挿通孔４７ｃと所定距離離間して設けられている。すなわち、放熱部４７ｆと挿通孔４７ｃとは、基部４７ａによって隔てられている。なお、放電部は、スイッチング素子４７の他面４７ｅの略全域に設けられていてもよい。

絶縁シート４８は、熱伝導性が高く、かつ、絶縁を確保することができるシート状の部材である。絶縁シート４８は、例えば、樹脂材やゴム材のように、弾性変形可能な材料で形成されている。絶縁シート４８には、図４に示すように、複数（本実施形態では、一例として６つ）の貫通孔４８ａが形成されている。各貫通孔４８ａは、ベースプレート４２に形成された各ボルト孔４２ｄ（詳細は、後述する）に対応するように、所定の間隔で形成されている。すなわち、隣接する貫通孔４８ａ同士の離間距離は、隣接するボルト孔４２ｄ同士の離間距離と略同一に設定されている。各貫通孔４８ａは、直径が後述する絶縁部材４９の筒部４９ａの外径と略同一または、筒部４９ａの外径よりもわずかに小さくなるように形成されている。

絶縁部材４９は、図７に示すように、複数（本実施形態では一例として３個）の筒部４９ａと、複数の筒部４９ａを連結する板状の連結部４９ｂと、筒部４９ａにおける半径方向外側へ連結部４９ｂから突出する突出部４９ｃと、を一体的に有している。絶縁部材４９は、樹脂等の絶縁性の材料で形成されている。

筒部４９ａは、円筒状であって、連結部４９ｂの板面から突出するように設けられている。すなわち、筒部４９ａは、中心軸線が連結部４９ｂの板面と直交するように設けられていて、下端が連結部４９ｂに接続されている。筒部４９ａの内径は、ボルト５０の軸部分の外径よりも大きく設定されている。筒部４９ａの外径は、絶縁部材４９に形成された貫通孔４８ａの直径と略同一の長さまたは貫通孔４８ａの直径よりもわずかに大きく設定されている。筒部４９ａの中心軸線に沿う方向の長さは、挿通孔４７ｃの長さよりも短く設定されている。

筒部４９ａは、内部をボルト５０が挿通している。筒部４９ａの内周面とボルト５０とは、図６に示すように、離間している。なお、筒部４９ａの内周面とボルト５０とは、接触していてもよい。また、筒部４９ａは、絶縁部材４９に形成された貫通孔４８ａを挿通している。詳細には、筒部４９ａは、貫通孔４８ａに圧入されている。よって、筒部４９ａの外周面は、絶縁シート４８の貫通孔４８ａを区画する部分と接触している。なお、筒部４９ａの外周面と絶縁シート４８とは離間していてもよい。また、筒部４９ａは、ベースプレート４２側から、スイッチング素子４７の挿通孔４７ｃに挿入されている。筒部４９ａは、全体が挿通孔４７ｃ内に配置されている。すなわち、筒部４９ａは、放熱部４７ｆとボルト５０との間に配置されている。

複数の筒部４９ａは、所定方向に並んで配置されている。また、複数の筒部４９ａは、所定の間隔でベースプレート４２に形成された各ボルト孔４２ｄ（詳細は、後述する）に対応するように、所定の間隔で並んで配置されている。隣接する筒部４９ａ同士の距離は、隣接する貫通孔４８ａの離間距離と略同一に設定されている。すなわち、隣接する筒部４９ａ同士の離間距離は、隣接するボルト孔４２ｄ同士の離間距離と略同一に設定されている。

連結部４９ｂは、板状の部材であって、所定方向に延在している。連結部４９ｂには、各筒部４９ａと連通する複数の開口が形成されている。すなわち、各筒部４９ａは、開口を囲うように立設している。連結部４９ｂは、絶縁シート４８とベースプレート４２との間に配置され、後述するベースプレート４２に形成された溝に収容されている。連結部４９ｂのベースプレート４２側の面は、ベースプレート４２と接触している。また、連結部４９ｂの絶縁シート４８側の面は、絶縁シート４８と接触している。

また、連結部４９ｂは、隣接する筒部４９ａ同士の間に、伸縮部４９ｂａが設けられている。伸縮部４９ｂａは、複数の開口及び切欠きが形成されている。すなわち、伸縮部４９ｂａは、他の領域よりも連結部４９ｂの材料である樹脂材が少なくなっており、他の領域よりも所定方向（筒部４９ａが並ぶ方向）に伸縮し易くなっている。

突出部４９ｃは、連結部４９ｂの外周端部から所定方向へ延びている。換言すれば、突出部４９ｃは、筒部４９ａの半径方向外側へ延びている。突出部４９ｃは、所定方向の端部が絶縁シート４８から突出するように配置されている。すなわち、突出部４９ｃの制御基板４３側の面は、絶縁シート４８によって覆われていない。

溝部４２ｃは、ベースプレート４２の一面４２ｂから凹むように形成されている。溝部４２ｃは、所定方向に延びている。溝部４２ｃの形状（上面視した際の形状）は、絶縁部材４９の形状と略同一に形成されている。すなわち、溝部４２ｃの所定方向の長さは、絶縁部材４９の所定方向の長さと略同一に設定されている。また、溝部４２ｃの幅方向（所定方向と直交する方向）の長さは、絶縁部材４９の幅方向の長さと略同一に設定されている。また、溝部４２ｃの深さ（溝部４２ｃの底面からベースプレート４２の一面４２ｂまでの長さ）は、連結部４９ｂの板厚と略同一に設定されている。すなわち、絶縁部材４９が溝部４２ｃに収容されると、ベースプレート４２の一面４２ｂと連結部４９ｂの板面とが、面一状態となる。

ボルト孔４２ｄは、各溝部４２ｃに３つずつ形成されている。すなわち、ベースプレート４２に６つ形成されている。１つの溝部４２ｃに形成される３つのボルト孔４２ｄは、所定方向に所定の間隔で並んで配置されている。ボルト孔４２ｄは、溝部４２ｃの底面に形成されている。ボルト孔４２ｄは、ベースプレート４２を貫通しておらず、底を有している。ボルト孔４２ｄの内周面には、雌ネジが形成されており、ボルト５０と螺合可能とされている。

次に、スイッチング素子ユニット４５をベースプレート４２に固定する方法について説明する。
まず、ベースプレート４２に溝部４２ｃ及びボルト孔４２ｄを形成する。次に、各溝部４２ｃに絶縁部材４９を１つずつ設置する。詳細には、絶縁部材４９の連結部４９ｂを溝部４２ｃに収容する。次に、各絶縁部材４９の筒部４９ａが貫通孔４８ａを挿通するように、ベースプレート４２上に絶縁シート４８を設ける。絶縁シート４８は、筒部４９ａが貫通孔４８ａに圧入されるように、設けられてもよい。また、絶縁シート４８は、ベースプレート４２の一面４２ｂと密着するように設けられる。次に、絶縁シート４８上に６つのスイッチング素子４７が連結されたスイッチング素子部４６を配置する。このとき、各スイッチング素子４７の挿通孔４７ｃ内に筒部４９ａが挿入されるように、各スイッチング素子４７を配置する。
次に、挿通孔４７ｃ内にボルト５０を挿入する。最後に、ボルト５０とボルト孔４２ｄとを螺合させる。ボルト５０とボルト孔４２ｄとが螺合すると、挿通孔４７ｃ、筒部４９ａ、貫通孔４８ａ及びボルト孔４２ｄの中心軸線が同軸状となるように、各部材が配置されることとなる。このようにして、スイッチング素子ユニット４５をベースプレート４２に固定する。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、ボルト５０と、放熱部４７ｆとの間に筒部４９ａが設けられている。本実施形態の構成では、図６の矢印Ａで示すように、放熱部４７ｆからの電流は、原則として、放熱部４７ｆの底面付近から出発する。放熱部４７ｆから出発した電流は、基部４７ａの他面４７ｅ及び絶縁部材の筒部４９ａの外周面に沿って流れ、ボルト５０へ至る。したがって、固定部材と導電部との絶縁距離が、図６の矢印Ａで示すように、筒部４９ａを迂回した距離となる。したがって、絶縁部材４９を設けない場合と比較して、ボルト５０と放熱部４７ｆとの絶縁距離を長くし、放熱部４７ｆとボルト５０との間の絶縁性を向上させることができる。よって、スイッチング素子４７の安全動作を確保することができる。なお、放熱部４７ｆから出発した電流は、絶縁部材４９の筒部４９ａの代わりに、図６の破線で示すように、基部４７ａに形成された挿通孔４７ｃの内周面に沿って流れる場合もある。このような場合であっても、固定部材と導電部との絶縁距離は、筒部４９ａを迂回した距離となるので、絶縁距離を長くすることができる。

また、本実施形態では、複数の筒部４９ａが連結部４９ｂによって連結されている。これにより、所定の位置に、複数の筒部４９ａをまとめて配置することができる。したがって、複数の筒部４９ａを１つずつ所定の位置に配置する場合と比較して、複数の筒部４９ａを容易に配置することができる。よって、スイッチング素子ユニット４５の組立性を向上させることができる。

また、本実施形態では、絶縁部材４９の連結部４９ｂが所定方向に伸縮可能な伸縮部４９ｂａを有している。これにより、伸縮部４９ｂａを所定方向に伸縮することで、複数の筒部４９ａの所定方向の距離を調整することができる。したがって、製造時の誤差等によって、挿通孔４７ｃ同士の距離と筒部４９ａ同士の距離とが異なる長さとなった場合であっても、伸縮部４９ｂａを伸縮させることで、各挿通孔４７ｃ内に複数の筒部４９ａを挿入させ、スイッチング素子ユニット４５を組み立てることができる。

また、本実施形態では、ベースプレート４２に形成された溝部４２ｃの形状（上面視した際の形状）は、連結部４９ｂ及び突出部４９ｃの形状と略同一に形成されている。すなわち、溝部４２ｃに連結部４９ｂ及び突出部４９ｃを収容すると、溝部４２ｃによって絶縁部材４９の移動が規制される。すなわち、ベースプレート４２に対する絶縁部材４９の位置を、位置決めすることができる。したがって、別途絶縁部材４９の位置を決めるための構造を有する場合と比較して、構成を簡素化することができる。よって、製造コストを低減することができる。

また、本実施形態では、絶縁シート４８の貫通孔４８ａの直径が、筒部４９ａの外径と同一または筒部４９ａの外径よりも小さく形成されている。換言すれば、筒部４９ａが貫通孔４８ａに圧入されている。これにより、貫通孔４８ａを挿通する筒部４９ａによって、絶縁シート４８の移動が規制される。すなわち、絶縁部材４９に対する絶縁シート４８の位置を、位置決めすることができる。したがって、別途絶縁シート４８の位置を決めるための構造を有する場合と比較して、構成を簡素化することができる。よって、製造コストを低減することができる。

また、本実施形態では、上述のように、ベースプレート４２に対する絶縁部材４９の位置が一義的に決まっているので、絶縁部材４９に対する絶縁シート４８の位置を位置決めすることで、ベースプレート４２に対する絶縁シート４８の位置も、位置決めすることができる。

また、本実施形態では、絶縁部材４９が突出部４９ｃを有している。これにより、突出部４９ｃを把持することで、絶縁部材４９を容易に把持することができる。したがって、突出部４９ｃを有さない構成と比較して、絶縁部材４９を容易に設置することができるので、スイッチング素子ユニット４５を容易に組立てることができる。

また、本実施形態では、突出部４９ｃの所定方向の端部が、絶縁シート４８から突出するように配置されている。このため、スイッチング素子部４６とベースプレート４２との間に絶縁部材４９を配置しても、突出部４９ｃが絶縁シート４８に覆われない。よって、突出部４９ｃを視認することができる。したがって、例えば、スイッチング素子ユニット４５をベースプレート４２に固定した後にも、スイッチング素子部４６とベースプレート４２との間に絶縁部材４９が配置されているか否かを判断することができる。よって、絶縁部材４９を配置し忘れる事態を抑制することができる。

また、本実施形態では、ベースプレート４２に連結部４９ｂが収容される溝部４２ｃが形成されている。これにより、スイッチング素子部４６と、ベースプレート４２との間に連結部４９ｂが配置される構造において、スイッチング素子部４６とベースプレート４２との距離を短くすることができる。したがって、スイッチング素子部４６をベースプレート４２に対して好適に固定することができる。

また、本実施形態では、溝部４２ｃの深さが、連結部４９ｂの厚さと同じ長さに設定されている。これにより、連結部４９ｂがベースプレート４２の一面４２ｂから突出しないので、スイッチング素子４７とベースプレート４２とを密着させることができる。よって、より好適にスイッチング素子部４６を設置部に対して固定することができる。また、スイッチング素子４７をベースプレート４２に密着させることで、放熱部４７ｆとベースプレート４２とが密着する。これにより、放熱部４７ｆによる放熱効果を向上させることができる。

また、伸縮部４９ｂａは、開口及び切欠きを有している分、伸縮部４９ｂａを設けない構造と比較して、絶縁部材４９を軽量化することができる。また、材料費を低減し、コストを低減することができる。

［変形例］
次に、絶縁部材の変形例について、図８を用いて説明する。
絶縁部材は、図８に示すよう絶縁部材７０のように、連結部７２によって６つの筒部７１をすべて連結するように形成してもよい。なお、筒部７１の構成は、上記実施形態における筒部４９ａの構成と同様である。このように、構成することで、６つの筒部７１を一度に配置することができるので、よりスイッチング素子ユニット４５の組立性を向上させることができる。

また、図８に示す絶縁部材７０では、各筒部７１の周りに筒部７１の外周面から半径方向に延びる円環状のフランジ部７４が設けられている。連結部７２は、各フランジ部７４同士を連結している。連結部７２の幅方向の長さは、フランジ部７４の外径の長さよりも短く形成されている。すなわち、連結部７２は、フランジ部７４及び筒部７１よりも変形し易く形成されている。このように構成することで、挿通孔４７ｃ同士の距離と筒部７１同士の距離とが異なる長さとなった場合であっても、連結部７２を伸縮させることで、各挿通孔４７ｃ内に複数の筒部７１を挿入させ、スイッチング素子ユニット４５を組み立てることができる。

また、連結部７２の一部である突出部７３は、絶縁シート４８から突出するように形成される。このように構成することで、スイッチング素子ユニット４５をベースプレート４２に固定した後にも、スイッチング素子部４６とベースプレート４２との間に絶縁部材７０が配置されているか否かを判断することができる。よって、絶縁部材７０を配置し忘れる事態を抑制することができる。

なお、本発明は、上記実施形態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、上記実施形態では、ベースプレート４２にスイッチング素子ユニット４５を設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ベースプレート４２を設けずに、スイッチング素子ユニット４５を、インバータボックス１７の底面であるモータハウジング１２の平坦な外周壁に固定してもよい。また、例えば、ベースプレート４２上に、スイッチング素子４７を固定するための金属製の台を設けて、当該台にスイッチング素子ユニット４５を固定してもよい。

また、スイッチング素子ユニット４５をベースプレート４２に固定する部材は、ボルトに限定されない。導電性の固定部材である必要はなく、例えば、ビスでもよい。

また、絶縁部材４９に設けられる伸縮部は、上記実施形態の例に限定されない。例えば、伸縮部は、板面に凹凸が形成されるように、折り目をつけることで形成してもよい。すなわち、伸縮部は、ジャバラ形状としてもよい。

１０ ：ハウジング
１１ ：圧縮機ハウジング
１２ ：モータハウジング
１３ ：ボルト
１４ ：冷媒吸入ポート
１５ ：冷媒吐出ポート
１６ ：インバータ収容部
１７ ：インバータボックス
１７Ａ ：フランジ部
１８ ：ジャンクションボックス
１８Ａ ：フランジ部
１８Ｂ ：接続部
１９ ：脚部
２０ ：圧縮機
３０ ：電動モータ
４０ ：インバータ装置
４１ ：インバータモジュール
４２ ：ベースプレート
４２ａ ：他面
４２ｂ ：一面
４２ｃ ：溝部
４２ｄ ：ボルト孔
４３ ：制御基板
４４ ：スペーサ
４５ ：スイッチング素子ユニット
４６ ：スイッチング素子部
４７ ：スイッチング素子
４７ａ ：基部
４７ｂ ：リード端子
４７ｃ ：挿通孔
４７ｄ ：一面
４７ｅ ：他面
４７ｆ ：放熱部
４８ ：絶縁シート
４８ａ ：貫通孔
４９ ：絶縁部材
４９ａ ：筒部
４９ｂ ：連結部
４９ｃ ：突出部
５０ ：ボルト
６０ ：接続部
６１ ：電源ケーブル
６２ ：コネクタ
７０ ：絶縁部材
７１ ：筒部
７２ ：連結部
７３ ：突出部
７４ ：フランジ部
１００ ：インバータ一体型電動圧縮機

Claims (5)

1. 電動圧縮機の制御部に設けられた設置部に設置されるスイッチング素子ユニットであって、
   １又は複数の前記スイッチング素子を有し、複数の挿通孔が形成され、各前記挿通孔を挿通する導電性の固定部材によって前記設置部に固定されるスイッチング素子部と、
   各々の内部を前記固定部材が挿通する複数の筒部と、複数の前記筒部を連結する連結部とを有する絶縁部と、を備え、
   前記スイッチング素子部は、導電性部材で形成される導電部を有し、
   各前記筒部は、対応する前記挿通孔の内部であって前記導電部と前記固定部材との間に配置されるスイッチング素子ユニット。
2. 複数の前記挿通孔は、所定方向に沿って並んで配置されていて、
   前記連結部は、前記所定方向に伸縮可能な伸縮部を有している請求項１に記載のスイッチング素子ユニット。
3. 各前記筒部が挿通する複数の貫通孔を有し、前記スイッチング素子部と前記設置部との間に設けられる絶縁シートを備え、
   各前記貫通孔の直径は、前記筒部の外径と同一または前記筒部の外径よりも小さく形成されている請求項１または請求項２に記載のスイッチング素子ユニット。
4. 前記絶縁部は、前記筒部の半径方向外側へ延びる突出部を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載のスイッチング素子ユニット。
5. 冷媒を圧縮する圧縮部と、
   前記圧縮部を駆動する駆動部と、
   前記駆動部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のスイッチング素子ユニットと、前記スイッチング素子ユニットが固定される前記設置部と、を有し、
   前記連結部は、前記スイッチング素子部と、前記設置部との間に配置され、
   前記設置部には、前記スイッチング素子部が固定される固定面から凹み、前記連結部が収容される凹部が形成されている電動圧縮機。
   

Images