JP3804589B2 - Electric compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータの駆動によって圧縮機構が動作される電動コンプレッサに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置に用いられる電動コンプレッサとしては、例えば、図4に示すようなものが存在する。
【0003】
すなわち、電動コンプレッサ100の外郭をなすコンプレッサハウジング101内には、電動モータ部102と、この電動モータ部102によって冷媒圧縮を行う圧縮機構103とが収容されている。コンプレッサハウジング101の外側には、電動モータ部102を駆動するためのモータ駆動回路104が、ケース107に収容されて装着されている。
【0004】
前記コンプレッサハウジング101において図面の上方側及び下方側には、ボルト挿通孔105aを有する取付部105がそれぞれ設けられている。各取付部105は、そのボルト挿通孔105aに挿通されたボルト106によって、車両の走行駆動源たるエンジン200に設けられたボス部201に締結固定されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記電動コンプレッサ100においてモータ駆動回路104(ケース107)は、コンプレッサハウジング101においてエンジン200とは反対側に装着されている。従って、電動コンプレッサ100をエンジン200に取り付けた状態では、エンジンルーム内でのケース107の露出度合いが多くなっていた。このため、交通事故等によって周辺の機器が電動コンプレッサ100に衝突した場合、その直撃をケース107が受けてモータ駆動回路104が破損する等の問題を生じていた。
【0006】
また、前記ケース107は、コンプレッサハウジング101から外方へ大きく飛び出しており、しかもこのケース107は角張った外形を有している。従って、このケース107が電動コンプレッサ100に隣接する他の機器と干渉し易く、エンジンルーム内における機器(電動コンプレッサ100も含む)のレイアウトの自由度が低下されていた。
【0007】
本発明の目的は、外部より加えられる衝撃からモータ駆動回路を保護することが可能でかつ隣接する機器との干渉回避も行い易い電動コンプレッサを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明は、電動モータを駆動するためのモータ駆動回路が、コンプレッサハウジングにおいて取付対象と対向する部分に配置されている。従って、電動コンプレッサを取付対象に取り付けた状態では、コンプレッサハウジングと取付対象との間に隠れるようにして、モータ駆動回路が配置されることとなる。よって、例えば事故等に起因して周辺機器が電動コンプレッサに衝突されたとしても、その衝突による衝撃からモータ駆動回路を保護することができる。また、コンプレッサハウジングにおいて取付対象と反対側つまり隣接する他の機器と対向する側には、モータ駆動回路が装着(突出)されていない。このため、本発明の電動コンプレッサは、隣接する他の機器との干渉回避を行い易いものとなり、自身も含めた機器のレイアウトの自由度を高めることに貢献される。
【0009】
請求項2の発明は請求項1において、前記コンプレッサハウジングの外側には、コンプレッサハウジングを取付対象に取り付けるための取付部が、モータ駆動回路の周囲に複数設けられている。つまり、電動コンプレッサを取付対象に取り付けた状態では、コンプレッサハウジングの取付部と、この取付部が取り付けられる取付対象の被取付部とが、コンプレッサハウジングと取付対象との隙間の側方つまりモータ駆動回路の側方に配置されることとなる。従って、外部からの衝撃に対するモータ駆動回路の保護効果がより高められる。
【0010】
請求項3の発明は請求項1又は2において、前記モータ駆動回路は、コンプレッサハウジングにおいて電動コンプレッサの中心軸線を取り囲む周壁に配置される基板と、この基板において中心軸線側の面に実装された複数種類の電気部品とからなっている。
【0011】
そして、前記基板における電気部品の配置には、次のような配慮がなされている。すなわち、基板において電動コンプレッサの中心軸線に近い位置には、基板からの高さが低い低寸電気部品が配置されている。基板において中心軸線から遠い位置には、基板からの高さが高い高寸電気部品が配置されている。このような電気部品の配置とすることで、これら電気部品群が周壁の円筒面に沿うようにして、モータ駆動回路をコンプレッサハウジングに装着することが可能となる。
【0012】
従って、電気部品群が周壁の円筒面に沿う分だけ、モータ駆動回路を電動コンプレッサの中心軸線に接近させて配置することができる。よって、コンプレッサハウジングからのモータ駆動回路の飛び出し量を低く抑えることが可能となり、請求項1又は2の発明を具体化すること、つまり、コンプレッサハウジングの周壁と取付対象との狭い隙間にモータ駆動回路を配置することが容易となる。なお、コンプレッサハウジングの周壁と取付対象との隙間を狭く設定することは、取付対象からの電動コンプレッサの飛び出し量を低く抑えることになり、これも機器のレイアウトの自由度を高めることに貢献される。
【0013】
請求項4の発明は請求項3において、前記コンプレッサハウジングの周壁には収容部が設けられている。そして、この収容部内には、周壁の円筒面に沿うようにしてモータ駆動回路の収容空間が形成されている。従って、収容空間内に収容されたモータ駆動回路は、その電気部品群が周壁の円筒面に沿うようにして配置されることとなる。つまり、モータ駆動回路は、電気部品群が周壁の円筒面に沿う分だけ、電動コンプレッサの中心軸線に接近して配置されることとなる。よって、コンプレッサハウジングからの収容部の飛び出し量を低く抑えることができ、請求項1又は2の発明を具体化することがさらに容易となる。
【0014】
請求項5の発明は請求項4において、前記収容部において収容空間の底面及び側面は、コンプレッサハウジングによって提供されている。従って、例えば、コンプレッサハウジングとは全く別に収容部を準備する場合(例えば図4の従来技術におけるケース107参照)と比較して、電動コンプレッサの部品点数の削減につながる。また、剛性の高いコンプレッサハウジングが、モータ駆動回路の周囲を取り囲むこととなり、外部からの衝撃等に対するモータ駆動回路の保護にも有効となる。
【0015】
請求項6の発明は請求項5において、前記電気部品は、絶縁材を介して収容空間の底面に当接されている。電気部品を収容空間の底面に当接させることで、例えば電気部品と収容空間の底面との間に絶縁空間(言いかえれば大きな空間)を確保する場合と比較して、モータ駆動回路をより中心軸線に近づけて配置することができる。よって、コンプレッサハウジングからのモータ駆動回路(収容部)の飛び出し量をさらに低く抑えることが可能となる。また、絶縁空間を確保する場合と比較して、電気部品が生じた熱を効率良くコンプレッサハウジングへ逃がすことができ、モータ駆動回路の冷却が効率良く行われることとなる。
【0016】
請求項7の発明は請求項5又は6において、前記コンプレッサハウジングには、収容空間に天面を提供するための金属製の蓋部材が接合固定されている。この蓋部材が提供する収容空間の天面とモータ駆動回路との間には、絶縁材が介在されている。蓋部材を金属製とすることで、一般的には金属製であるコンプレッサハウジングとの組み合わせによって、モータ駆動回路が金属で包み込まれることとなる。従って、モータ駆動回路が生じる電磁波が外部に漏洩することを防止でき、その他の電子機器等に対する有効なノイズ対策となる。
【0017】
また、前記モータ駆動回路と収容空間の天面との間に絶縁材を介在させることは、例えば、モータ駆動回路と収容空間の天面との間に絶縁空間(言いかえれば大きな空間)を確保する場合と比較して、天面を中心軸線に近づけて配置することつまり蓋部材を中心軸線に近づけて配置することができる。よって、コンプレッサハウジングからの収容部の飛び出し量をさらに低く抑えることが可能となる。また、絶縁空間を確保する場合と比較して、モータ駆動回路が生じた熱を蓋部材を介して効率良く外気へ逃がすことができ、モータ駆動回路の冷却が効率良く行われることとなる。
【0018】
請求項8の発明は請求項1〜7のいずれかにおいて、前記取付対象は、車両の走行駆動源たるエンジンである。従って、モータ駆動回路を、コンプレッサハウジングにおいてエンジンと対向する部分に配置することで、交通事故等によって周辺の機器が電動コンプレッサに衝突したとしても、その衝突による衝撃からモータ駆動回路を保護することができる。また、モータ駆動回路が隣接する他の機器と干渉し易い問題を解消することができ、エンジンルーム内における機器(電動コンプレッサも含む)のレイアウトの自由度が高められる。つまり、請求項1〜7の発明は、機器が密集するエンジンルーム内に配置されることとなる、車両用の電動コンプレッサにおいて具体化するのに特に有効となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、車両空調装置用の電動コンプレッサにおいて具体化した一実施形態について説明する。
【0020】
(電動コンプレッサ)
図1及び図2に示すように、電動コンプレッサ10の外郭をなすコンプレッサハウジング11は、第1ハウジング構成体21と第2ハウジング構成体22の二つのハウジング構成体からなっている。第1ハウジング構成体21は、円筒状をなす周壁23の図面左方側に底が形成された有底円筒状をなし、アルミニウム合金のダイカスト鋳物によって製作されている。第2ハウジング構成体22は、図面右方側が蓋となる有蓋円筒状をなし、アルミニウム合金のダイカスト鋳物によって製作されている。第1ハウジング構成体21と第2ハウジング構成体22とを接合固定することで、コンプレッサハウジング11内には密閉空間24が形成されている。
【0021】
図1に示すように、前記コンプレッサハウジング11の密閉空間24内には、回転軸27が第1ハウジング構成体21によって回転可能に支持されている。この回転軸27の回転中心軸線Lが、電動コンプレッサ10の中心軸線Lをなしている。第1ハウジング構成体21の周壁23は、電動コンプレッサ10の中心軸線Lを取り囲むようにして配置されている。周壁23の外面23bの多くは、中心軸線Lを中心とした円筒面R(図3参照)上に存在する。この周壁23の円筒形状を象徴する円筒面Rが、本実施形態における「周壁の円筒面」をなしている。
【0022】
前記コンプレッサハウジング11の密閉空間24内には、電動モータとしての電動モータ部25と圧縮機構26とが収容されている。電動モータ部25は、第1ハウジング構成体21において周壁23の内面23aに固定されたステータ25aと、ステータ25aの内方において回転軸27に設けられたロータ25bとからなるブラシレスDCタイプである。電動モータ部25は、ステータ25aに電力の供給を受けることで回転軸27を回転させる。
【0023】
前記圧縮機構26は、固定スクロール26aと可動スクロール26bとを備えたスクロールタイプよりなっている。圧縮機構26は、回転軸27の回転に応じて可動スクロール26bが固定スクロール26aに対して旋回することで、冷媒ガスの圧縮を行う。従って、電動モータ部25の駆動によって圧縮機構26が動作されると、外部冷媒回路(図示しない)からの低温低圧の冷媒ガスは、第1ハウジング構成体21に形成された吸入口31(図2参照)から、電動モータ部25を経由して圧縮機構26に吸入される。圧縮機構26に吸入された冷媒ガスは、圧縮機構26の圧縮作用によって高温高圧の冷媒ガスとなって、第2ハウジング構成体22に形成された吐出口32から外部冷媒回路へと排出される。
【0024】
なお、外部冷媒回路からの冷媒ガスが、電動モータ部25を経由して圧縮機構26に導入されるようにしたのは、この比較的低温な冷媒ガスを利用して、電動モータ部25及び後述するモータ駆動回路41を冷却するためである。
【0025】
(モータ駆動回路及びその取付構造)
図2及び図3に示すように、前記第1ハウジング構成体21において周壁23の外面23bの一部には、内部に収容空間35を有する収容部36が設けられている。収容部36は、周壁23の外面23bから一体に延出形成された枠状の側壁部37と、側壁部37の先端面に取付枠40を用いて狭持固定された蓋部材38とからなっている。蓋部材38は、アルミニウム合金等の金属薄板製である。側壁部37の先端面と蓋部材38の外周縁部との間には、収容空間35を密閉するためのシール部材39が介在されている。
【0026】
図3に示すように、前記収容空間35の底面(図3の左方側の面)35aは周壁23の外面23bがなすとともに、収容空間35の側面(図3の上下側の面)35bは側壁部37の内面がなしている。つまり、収容空間35の底面35a及び側面35bは、第1ハウジング構成体21によって提供されている。収容空間35の天面(図3の右方側の面)35cは蓋部材38によって提供されている。
【0027】
前記収容部36の収容空間35内には、電動モータ部25を駆動するためのモータ駆動回路41が収容されている。モータ駆動回路41はインバータよりなり、図示しないエアコンECUからの外部指令に基づいて、電動モータ部25のステータ25aに電力を供給する。
【0028】
前記モータ駆動回路41は、平板状の基板43と、この基板43において電動コンプレッサ10の中心軸線L側の面43a、及び中心軸線Lとは反対側の面43bにそれぞれ実装された複数種類の電気部品44とからなっている。なお、電気部品の部材番号「44」は、後述する電気部品44A〜44Eやそれ以外の図示しない電気部品を総称したものである。
【0029】
前記基板43は、図示しないボルト等によって周壁23に固定されている。電気部品44としてはインバータをなす周知の部品、すなわち、スイッチング素子44Aや、電解コンデンサ44Bや、トランス44Cや、ドライバ44Dや、固定抵抗44E等が挙げられる。ドライバ44Dは、エアコンECUの指令に基づいてスイッチング素子44Aを断続制御するICチップである。
【0030】
前記基板43において中心軸線L側とは反対側の面43bには、基板43からの高さ(面43bからの高さ)がスイッチング素子44Aの高さ(面43bに配置されたと仮定した場合の高さ)よりも低い電気部品44のみが配置されている。基板43からの高さがスイッチング素子44Aよりも低い電気部品44としては、例えばドライバ44Dや固定抵抗44E等が挙げられる。
【0031】
前記基板43において中心軸線L側の面43aには、スイッチング素子44Aと、基板43からの高さ(面43aからの高さ)h1,h2がスイッチング素子44Aの高さh3よりも高い電気部品44とが配置されている。基板43からの高さがスイッチング素子44Aよりも高い電気部品44としては、例えば電解コンデンサ44Bやトランス44C等が挙げられる。従って、基板43において中心軸線L側の面43aに限って言えば、スイッチング素子44Aを、基板43からの高さh3が低い低寸電気部品として把握することができるとともに、電解コンデンサ44Bやトランス44Cを、基板43からの高さh1,h2が高い高寸電気部品として把握することができる。
【0032】
そして、本実施形態においては、前記基板43において中心軸線L側の面43aに実装される電気部品44には、その配置に次のような配慮がなされている。
すなわち、前記基板43の面43aにおいて、中心軸線Lに近い中央部には、スイッチング素子44A等の低寸電気部品が配置されている。基板43の面43aにおいて、中心軸線Lから遠ざかる中央部の両側(図3の上下側)には、電解コンデンサ44Bやトランス44C等の高寸電気部品が配置されている。このような配置とすることで、基板43の面43a側に実装された電気部品44群が周壁23の円筒面Rに沿うようにして、モータ駆動回路41をコンプレッサハウジング11に装着することが可能である。
【0033】
なお、図示しないが、前記スイッチング素子44A、電解コンデンサ44B、トランス44Cは、それぞれ図3の紙面表裏方向に複数が配置されている。
前記収容部36の収容空間35は、スイッチング素子44A等の低寸電気部品に対応する中央部において、底面35aと天面35cとの間隔が狭くなっている。収容空間35は、電解コンデンサ44Bやトランス44C等の高寸電気部品に対応する中央部の両側(図3の上下側)において、底面35aと天面35cとの間隔が広くなっている。つまり、収容空間35の底面35aは、中央部において天面35cに最も接近する凸形状をなしている。よって、収容空間35は、例えば、底面35aの全体が平面状である収容空間と比較して、周壁23の円筒面Rに沿った形状をなしていると言える。
【0034】
従って、前記収容空間35内に配置されたモータ駆動回路41は、基板43の面43a側の電気部品44群が、周壁23の円筒面Rに沿うこととなる。よって、モータ駆動回路41は、電気部品44群が周壁23の円筒面Rに沿う分だけ、電動コンプレッサ10の中心軸線Lに接近して配置されていることとなる。
【0035】
前記周壁23の円筒面Rは、基板43からの距離h4が、最も高い電気部品たる電解コンデンサ44Bの高さh1よりも低い位置にまで、面43a側の電気部品44群に干渉されることなく(交わることなく)基板43の面43aに近づいている。つまり、モータ駆動回路41は、周壁23の円筒面Rが電解コンデンサ44Bの高さh1よりも低い位置h4にまで基板43に対して近づくほどに、電動コンプレッサ10の中心軸線Lに接近して配置されている。
【0036】
本実施形態において「電気部品44群が周壁23の円筒面Rに沿う」とは、基板43からの距離h4が少なくとも電解コンデンサ44Bの高さh1よりも低い位置にまで、周壁23の円筒面Rが面43a側の電気部品44群に干渉されることなく面43aに近づいた状態のことを言う。
【0037】
特に、本実施形態において周壁23の円筒面Rは、基板43からの距離h4が、電解コンデンサ44Bの次に高いトランス44Cの高さh2よりも低い位置にまで、面43a側の電気部品44群に干渉されることなく基板43の面43aに近づいている。従って、面43a側の電気部品44群は、周壁23の円筒面Rに対してさらにぴったりと沿うこととなり、モータ駆動回路41は中心軸線Lにより接近して配置されていることとなる。
【0038】
前記モータ駆動回路41において、スイッチング素子44A、電解コンデンサ44B及びトランス44Cは、それぞれ絶縁材たるゴム製又は樹脂製のシート45を介して、収容空間35の底面35aつまり第1ハウジング構成体21(アルミニウム製)に当接されている。シート45としては弾力性に優れるもの及び/又は熱伝導性に優れるものが用いられている。収容空間35内において、蓋部材38が提供する天面35cとモータ駆動回路41との間には、絶縁材としてのゴム又は樹脂が充填されている(「46」で示す)。この充填材46としては、弾力性に優れるもの及び/又は熱伝導性に優れるものが用いられている。
【0039】
(電動コンプレッサの取付構造)
図1〜図3に示すように、前記第1ハウジング構成体21において周壁23の外面23bには、取付部51が一体に突出形成されている。取付部51は、モータ駆動回路41に対して円筒面Rの周方向の一方側に位置する一対と、モータ駆動回路41に対して円筒面Rの周方向の他方側に位置する一対とが設けられている。つまり、取付部51は、モータ駆動回路41の周囲に複数(本実施形態においては4つ)が設けられている。各取付部51にはボルト挿通孔51aが、回転軸27の軸線Lと直角に交差するように貫通形成されている。各ボルト挿通孔51aは互いに平行となっている。
【0040】
図3に示すように、前記電動コンプレッサ10は、前述した取付部51を以て、外部の取付対象たる車両走行駆動源のエンジン60に取り付けられている。エンジン60において電動コンプレッサ10の周壁23と対向する被取付面61には、電動コンプレッサ10の取付部51に対応する位置に、被取付部としてのボス部61aがそれぞれ突設されている。そして、各取付部51は、ボルト挿通孔51aに挿通されたボルト52の締め付けによって、エンジン60のボス部61aに接合固定されている。
【0041】
前記電動コンプレッサ10がエンジン60に取り付けられた状態では、第1ハウジング構成体21の周壁23の円筒面Rと、エンジン60の被取付面61とが離間されている。つまり、取付部51及びボス部61aは、円筒面Rと被取付面61とが離間するように設計されている。そして、モータ駆動回路41は、この円筒面Rと被取付面61との間に確保された隙間に収容されるように、第1ハウジング構成体21の周壁23に装着されている。つまり、モータ駆動回路41は、第1ハウジング構成体21の周壁23において、エンジン60と対向する部分に配置されていると言える。
【0042】
なお、前記周壁23においてエンジン60と対向する部分とは、具体的には円筒面Rにおいてエンジン60側の半周領域のことを指す。本実施形態においては、エンジン60側から円筒面Rを見た場合、この円筒面Rのエンジン側の半周領域にモータ駆動回路41が収まるように構成されている。
【0043】
上記構成の本実施形態においては次のような効果を奏する。
(1)モータ駆動回路41は、コンプレッサハウジング11においてエンジン60と対向する部分に装着されている。従って、電動コンプレッサ10をエンジン60に取り付けた状態では、コンプレッサハウジング11とエンジン60との間に隠れるようにして、モータ駆動回路41が配置されることとなる。
【0044】
よって、前記モータ駆動回路41を収容する収容部36のエンジンルーム内での露出度合いが少なくなって、例えば交通事故等に起因して周辺機器が電動コンプレッサ10に衝突されたとしても、収容部36への直撃を避けることができる。よって、この衝突による衝撃からモータ駆動回路41を保護することができ、モータ駆動回路41の破損を防止することができる。
【0045】
また、前記コンプレッサハウジング11においてエンジン60と反対側つまり隣接する他の機器と対向する側には、モータ駆動回路41(収容部36)が配設(突出)されていない。このため、電動コンプレッサ10は、隣接する他の機器との干渉回避を行い易いものとなり、エンジンルーム内において密集する機器(電動コンプレッサ10も含む)のレイアウトの自由度を高めることに貢献される。
【0046】
(2)コンプレッサハウジング11の外側には、コンプレッサハウジング11をエンジン60へ取り付けるための取付部51が、モータ駆動回路41の周囲に複数設けられている。つまり、電動コンプレッサ10をエンジン60に取り付けた状態では、コンプレッサハウジング11の取付部51と、エンジン60のボス部61aと、両者51,61を締結固定するボルト52とが、モータ駆動回路41の側方に配置されることとなる。従って、外部からの衝撃等に対するモータ駆動回路41の保護効果がより高められる。
【0047】
(3)基板43において電動コンプレッサ10の中心軸線L側の面43aには、中心軸線Lに近い位置に低寸電気部品(スイッチング素子44A等)が配置されている。また、基板43の面43aにおいて中心軸線Lから遠い位置には、高寸電気部品(電解コンデンサ44Bやトランス44C等)が配置されている。このような電気部品44の配置とすることで、面43a側の電気部品44群は周壁23の円筒面Rに沿うことが可能となる。そして、コンプレッサハウジング11の収容部36内には、周壁23の円筒面Rに沿うようにして、モータ駆動回路41の収容空間35が形成されている。
【0048】
従って、前記収容空間35内に収容されたモータ駆動回路41は、基板43の面43a側の電気部品44群が、周壁23の円筒面Rに沿うようにして配置されることとなる。電気部品44群が周壁23の円筒面Rに沿う分だけ、モータ駆動回路41を電動コンプレッサ10の中心軸線Lに接近させて配置することが可能となる。よって、コンプレッサハウジング11からのモータ駆動回路41(収容部36)の飛び出し量を低く抑えることができ、コンプレッサハウジング11の周壁23とエンジン60との狭い隙間にモータ駆動回路41を配置することが容易となる。
【0049】
なお、前記コンプレッサハウジング11の周壁23とエンジン60の被取付面61との隙間を狭く設定することは、エンジン60からの電動コンプレッサ10の飛び出し量を低く抑えることになり、これもエンジンルーム内における機器のレイアウトの自由度を高めることに貢献される。
【0050】
(4)収容部36において収容空間35の底面35a及び側面35bは、コンプレッサハウジング11によって提供されている。従って、例えば、コンプレッサハウジング11とは全く別に収容部を準備する場合(例えば図4の従来技術におけるケース107参照)と比較して、電動コンプレッサ10の部品点数の削減につながる。また、剛性の高いコンプレッサハウジング11(側壁部37)が、モータ駆動回路41の周囲を取り囲むこととなり、外部からの衝撃等に対するモータ駆動回路41の保護にも有効となる。
【0051】
(5)基板43において中心軸線L側の電気部品44A〜44Cは、絶縁性のシート45を介して収容空間35の底面35aに当接されている。電気部品44A〜44Cを収容空間35の底面35aに当接させることで、例えば電気部品44A〜44Cと収容空間35の底面35aとの間に絶縁空間(言いかえれば大きな空間)を確保する場合と比較して、モータ駆動回路41をより中心軸線Lに近づけて配置することができる。よって、コンプレッサハウジング11からのモータ駆動回路41(収容部36)の飛び出し量をさらに低く抑えることが可能となる。また、絶縁空間を確保する場合と比較して、電気部品44A〜44Cが生じた熱を効率良くコンプレッサハウジング11へ逃がすことができ、モータ駆動回路41の冷却が効率良く行われることとなる。
【0052】
さらに、前記シート45として熱伝導性に優れるものを用いれば、前述したモータ駆動回路41の冷却がより効率的に行われることとなる。また、シート45として弾力性に優れるものを用いれば、外部からの衝撃等に対するモータ駆動回路41の保護に有効となる。同じく、シート45として弾力性に優れるものを用いれば、このシート45の弾性変形が寸法公差を吸収して、電気部品44A〜44Cと収容空間35の底面35aとの密着性が向上される。これは電気部品44A〜44Cからコンプレッサハウジング11への放熱性の向上につながる。
【0053】
(6)コンプレッサハウジング11には、収容空間35に天面35cを提供するための金属製の蓋部材38が接合固定されている。この蓋部材38が提供する収容空間35の天面35cと、モータ駆動回路41との間には、絶縁性の充填材46が介在されている。蓋部材38を金属製とすることで、同じく金属製であるコンプレッサハウジング11との組み合わせによって、モータ駆動回路41が金属によって包み込まれることとなる。従って、モータ駆動回路41が生じる電磁波が外部に漏洩することを防止でき、その他の電子機器等に対する有効なノイズ対策となる。
【0054】
また、前記モータ駆動回路41と収容空間35の天面35cとの間に充填材46を介在させることは、例えば、モータ駆動回路41と収容空間35の天面35cとの間に絶縁空間(言いかえれば大きな空間)を確保する場合と比較して、天面35cを中心軸線Lに近づけて配置すること、つまり蓋部材38を中心軸線Lに近づけて配置することができる。よって、コンプレッサハウジング11からの収容部36の飛び出し量をさらに低く抑えることが可能となる。また、絶縁空間を確保する場合と比較して、モータ駆動回路41が生じた熱を蓋部材38を介して効率良く外気へ逃がすことができ、モータ駆動回路41の冷却が効率良く行われることとなる。
【0055】
さらに、前記充填材46として熱伝導性に優れるものを用いれば、前述したモータ駆動回路41の冷却がより効率的に行われることとなる。また、充填材46として弾力性に優れるものを用いれば、外部からの衝撃等に対するモータ駆動回路41の保護にもなる。同じく、充填材46として弾力性に優れるものを用いれば、この充填材46の弾性変形が寸法公差を吸収して、モータ駆動回路41と蓋部材38との密着性が向上される。これはモータ駆動回路41から蓋部材38への放熱性の向上につながる。
【0056】
なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下の態様でも実施できる。
・上記実施形態において取付部51は、コンプレッサハウジング11に4つ設けられていた。つまり、電動コンプレッサ10のエンジン60に対する取付には、取付部51、ボス部61a及びボルト52からなる取付構成が、4組設けられていた。これを変更し、取付構成51,52,61aを2組、3組、5組或いは6組等、4組以外の複数組設けること。なお、電動コンプレッサ10をエンジン60に対して安定的に固定するためには、少なくとも3組以上の取付構成51,52,61aが必要であり、この安定固定と部品点数の低減との兼ね合いにおいては、上記実施形態のような4組が理想的である。
【0057】
・上記実施形態において電動コンプレッサ10は、一つのコンプレッサハウジング11内に、電動モータ部25と圧縮機構26とがまとめて収容されていた。これを変更し、電動コンプレッサを、電動モータと圧縮機構とが別のコンプレッサハウジングに収容されたものにおいて具体化すること。この場合、モータ駆動回路は、電動モータを収容するコンプレッサハウジングに装着してもよいし、或いは、圧縮機構を収容するコンプレッサハウジングに装着してもよい。
【0058】
・上記実施形態において電動コンプレッサは、圧縮機構26の駆動源が電動モータ部25のみである、所謂フル電動コンプレッサに具体化されていた。これを変更し、電動コンプレッサを、例えば、車両の走行駆動源たるエンジンをもう一つの駆動源とする、所謂ハイブリッドコンプレッサに具体化すること。
【0059】
・圧縮機構26はスクロールタイプに限定されるものではなく、例えばピストンタイプやベーンタイプやヘリカルタイプ等であってもよい。
上記実施形態から把握できる技術的思想について記載すると、前記モータ駆動回路は、周壁の円筒面が高寸電気部品の高さよりも低い位置にまで基板に対して近づくほどに、中心軸線に接近して配置可能な構成である請求項3〜7のいずれかに記載の電動コンプレッサ。
【0060】
【発明の効果】
上記構成の本発明によれば、外部より加えられる衝撃からモータ駆動回路を保護することが可能でかつ隣接する機器との干渉回避も行い易い電動コンプレッサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 電動コンプレッサの縦断面図。
【図2】 電動コンプレッサの側面図。
【図3】 図2の1−1線断面図であり電動モータ部を取り外した状態の図。
【図4】 従来の電動コンプレッサを示す正面図。
【符号の説明】
10…電動コンプレッサ、11…コンプレッサハウジング、23…コンプレッサハウジングの周壁、25…電動モータとしての電動モータ部、26…圧縮機構、35…収容空間、35a…収容空間の底面、35b…収容空間の側面、35c…収容空間の天面、36…収容部、38…蓋部材、41…モータ駆動回路、43…基板、43a…基板において中心軸線側の面、44A…低寸電気部品としてのスイッチング素子、44B…高寸電気部品としての電解コンデンサ、44C…同じくトランス、45…絶縁材としてのシート、46…前記とは別の絶縁材としての充填材、51…取付部、60…取付対象たるエンジン、L…電動コンプレッサの中心軸線、R…周壁の円筒面。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric compressor in which a compression mechanism is operated by driving an electric motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an electric compressor used in a vehicle air conditioner, for example, the one shown in FIG. 4 exists.
[0003]
That is, an
[0004]
The
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0006]
The
[0007]
An object of the present invention is to provide an electric compressor capable of protecting a motor drive circuit from an externally applied impact and easily avoiding interference with adjacent devices.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a motor drive circuit for driving an electric motor is disposed in a portion of the compressor housing facing the mounting target. Therefore, when the electric compressor is attached to the attachment target, the motor drive circuit is arranged so as to be hidden between the compressor housing and the attachment target. Therefore, even if the peripheral device collides with the electric compressor due to an accident or the like, for example, the motor drive circuit can be protected from the impact caused by the collision. Further, the motor drive circuit is not mounted (projected) on the side opposite to the attachment target in the compressor housing, that is, the side facing the other adjacent device. For this reason, the electric compressor of the present invention can easily avoid interference with other adjacent devices, and contributes to increasing the degree of freedom of layout of devices including itself.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, on the outside of the compressor housing, a plurality of mounting portions for mounting the compressor housing to a mounting target are provided around the motor drive circuit. That is, in the state where the electric compressor is attached to the attachment target, the attachment portion of the compressor housing and the attached portion to which the attachment portion is attached are located on the side of the gap between the compressor housing and the attachment target, that is, the motor drive circuit. It will be arranged on the side of. Accordingly, the protection effect of the motor drive circuit against external impact is further enhanced.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the motor drive circuit includes a substrate disposed on a peripheral wall surrounding the central axis of the electric compressor in the compressor housing, and a plurality of the motor drive circuits mounted on a surface on the central axis side of the substrate. It consists of various electrical parts.
[0011]
The following consideration is given to the arrangement of the electrical components on the substrate. That is, a low-size electrical component having a low height from the board is arranged at a position near the central axis of the electric compressor on the board. A high electrical component with a high height from the substrate is disposed at a position far from the central axis in the substrate. By arranging such electrical components, the motor drive circuit can be mounted on the compressor housing so that these electrical component groups are along the cylindrical surface of the peripheral wall.
[0012]
Therefore, the motor drive circuit can be disposed close to the central axis of the electric compressor by the amount of the electrical component group along the cylindrical surface of the peripheral wall. Accordingly, it is possible to keep the amount of the motor drive circuit popping out from the compressor housing low, and to embody the invention of claim 1 or 2, that is, the motor drive circuit in a narrow gap between the peripheral wall of the compressor housing and the mounting object. It becomes easy to arrange. Note that setting the gap between the peripheral wall of the compressor housing and the mounting target to be narrow will reduce the amount of electric compressor protruding from the mounting target, which also contributes to increasing the degree of freedom in equipment layout. .
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, a housing portion is provided on the peripheral wall of the compressor housing. And in this accommodating part, the accommodation space of a motor drive circuit is formed so that the cylindrical surface of a surrounding wall may be followed. Therefore, the motor drive circuit accommodated in the accommodation space is arranged so that the electrical component group is along the cylindrical surface of the peripheral wall. That is, the motor drive circuit is arranged closer to the central axis of the electric compressor by the amount of the electric component group along the cylindrical surface of the peripheral wall. Therefore, the amount of protrusion of the accommodating portion from the compressor housing can be kept low, and the invention of claim 1 or 2 can be realized more easily.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the bottom surface and the side surface of the housing space in the housing portion are provided by a compressor housing. Therefore, for example, the number of parts of the electric compressor is reduced as compared with a case where the housing portion is prepared completely separate from the compressor housing (see, for example, the
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the electrical component is in contact with the bottom surface of the housing space via an insulating material. By bringing the electrical component into contact with the bottom surface of the housing space, for example, the motor drive circuit is more central than when securing an insulating space (in other words, a large space) between the electrical component and the bottom surface of the housing space. It can be placed close to the axis. Therefore, it is possible to further reduce the amount of protrusion of the motor drive circuit (accommodating portion) from the compressor housing. Further, as compared with the case where the insulating space is secured, the heat generated by the electrical components can be efficiently released to the compressor housing, and the motor drive circuit can be efficiently cooled.
[0016]
According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth or sixth aspect, a metal lid member for providing a top surface in the accommodating space is joined and fixed to the compressor housing. An insulating material is interposed between the top surface of the accommodation space provided by the lid member and the motor drive circuit. When the lid member is made of metal, the motor drive circuit is encased in metal by a combination with a compressor housing that is generally made of metal. Therefore, the electromagnetic wave generated by the motor drive circuit can be prevented from leaking to the outside, which is an effective noise countermeasure for other electronic devices.
[0017]
In addition, interposing an insulating material between the motor drive circuit and the top surface of the housing space ensures, for example, an insulating space (in other words, a large space) between the motor drive circuit and the top surface of the housing space. Compared to the case, the top surface can be disposed close to the central axis, that is, the lid member can be disposed close to the central axis. Therefore, it is possible to further reduce the amount of protrusion of the accommodating portion from the compressor housing. Further, as compared with the case of securing the insulating space, the heat generated by the motor drive circuit can be efficiently released to the outside air through the lid member, and the motor drive circuit is efficiently cooled.
[0018]
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the attachment target is an engine that is a travel drive source of the vehicle. Therefore, by disposing the motor drive circuit in the portion of the compressor housing facing the engine, even if a peripheral device collides with the electric compressor due to a traffic accident or the like, the motor drive circuit can be protected from the impact caused by the collision. it can. Further, the problem that the motor drive circuit easily interferes with other adjacent devices can be solved, and the degree of freedom of layout of the devices (including the electric compressor) in the engine room is increased. In other words, the inventions of claims 1 to 7 are particularly effective in an embodiment of an electric compressor for a vehicle that is arranged in an engine room where devices are densely packed.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in an electric compressor for a vehicle air conditioner will be described.
[0020]
(Electric compressor)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0021]
As shown in FIG. 1, a
[0022]
An electric motor unit 25 as an electric motor and a
[0023]
The
[0024]
The refrigerant gas from the external refrigerant circuit is introduced into the
[0025]
(Motor drive circuit and its mounting structure)
As shown in FIGS. 2 and 3, in the
[0026]
As shown in FIG. 3, the bottom surface (the left side surface in FIG. 3) 35 a of the
[0027]
A
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
In the
[0031]
On the
[0032]
In the present embodiment, the following consideration is given to the arrangement of the electrical components 44 mounted on the
That is, on the
[0033]
Although not shown, a plurality of the
In the
[0034]
Therefore, in the
[0035]
The cylindrical surface R of the
[0036]
In the present embodiment, “the group of electrical components 44 along the cylindrical surface R of the
[0037]
In particular, in the present embodiment, the cylindrical surface R of the
[0038]
In the
[0039]
(Mounting structure of electric compressor)
As shown in FIGS. 1 to 3, a mounting
[0040]
As shown in FIG. 3, the
[0041]
When the
[0042]
Note that the portion of the
[0043]
In the present embodiment having the above-described configuration, the following effects are obtained.
(1) The
[0044]
Therefore, even if the degree of exposure in the engine room of the
[0045]
Further, the motor drive circuit 41 (accommodating portion 36) is not disposed (projected) on the side opposite to the
[0046]
(2) A plurality of mounting
[0047]
(3) On the
[0048]
Therefore, the
[0049]
It should be noted that setting the gap between the
[0050]
(4) In the
[0051]
(5) The electric components 44 </ b> A to 44 </ b> C on the side of the central axis L in the
[0052]
Furthermore, if the
[0053]
(6) A
[0054]
Further, interposing the
[0055]
Further, if the
[0056]
In addition, the following aspects can also be implemented without departing from the spirit of the present invention.
In the above embodiment, four
[0057]
In the above embodiment, the
[0058]
In the above embodiment, the electric compressor is embodied as a so-called full electric compressor in which the driving source of the
[0059]
-The
To describe the technical idea that can be grasped from the above embodiment, the motor drive circuit approaches the central axis as the cylindrical surface of the peripheral wall approaches the substrate to a position lower than the height of the high-size electrical component. The electric compressor according to any one of claims 3 to 7, wherein the electric compressor is arranged.
[0060]
【The invention's effect】
According to the present invention having the above-described configuration, it is possible to provide an electric compressor that can protect a motor drive circuit from an externally applied impact and can easily avoid interference with adjacent devices.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric compressor.
FIG. 2 is a side view of the electric compressor.
3 is a cross-sectional view taken along line 1-1 of FIG. 2, and shows a state where an electric motor unit is removed.
FIG. 4 is a front view showing a conventional electric compressor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記モータ駆動回路を、コンプレッサハウジングにおいて取付対象と対向する部分に配置したことを特徴とする電動コンプレッサ。An electric compressor in which a compression mechanism is operated by driving an electric motor, and a motor drive circuit for driving the electric motor is mounted on the outside of the compressor housing, and is configured to be attached to an external mounting target by the compressor housing In the electric compressor of
An electric compressor characterized in that the motor drive circuit is disposed in a portion of the compressor housing facing an attachment target.
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