JP6195453B2 - インバータ一体型電動圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、電動圧縮機のハウジングに、インバータ装置が一体に組み込まれているインバータ一体型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ている。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インバータ装置で所要周波数の三相交流電力に変換し、それを電動モータに印加することにより駆動されるように構成されている。

インバータ装置は、例えば、電源からの高電圧ラインに設けられ、ノイズ除去用のフィルタ回路を構成するコイルやコンデンサ等の高電圧系電装部品と、直流電力を三相交流電力に変換するＩＧＢＴ等の複数のスイッチング素子（パワー素子）により構成されるスイッチング回路が実装されたパワー系基板と、ＣＰＵ等の低電圧で動作する制御回路が実装された制御系基板と、これら高電圧系電装部品、パワー系基板および制御系基板間を接続するバスバー等から構成され、Ｐ−Ｎ端子を介して入力された直流電力を三相交流電力に変換し、ＵＷＶ端子から出力する構成とされている。

上記インバータ装置として、特許文献１には、ハウジング側に設けられたインバータボックス内に、金属製ベースプレート上にＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）と制御系基板とを設けて一体化したインバータモジュールを設置し、インバータボックスの上面に設置されるジャンクションボックス内に、樹脂基板上にコイルやコンデンサ等の高電圧系電装部品を実装して構成したノイズ除去用のフィルタ回路を設け、そのジャンクションボックスを蓋材としてインバータボックスの上面に被せて密閉し、フィルタ回路とＩＰＭのＰ−Ｎ端子間をバスバーにより接続したものが開示されている。

また、特許文献２には、ハウジング側に設けられたインバータ収容部を被う基板カバーの内面側に、ボルト、ナット等の固定具を介して、コイル、コンデンサ、スイッチング素子等が実装された電力変換基板を、カバー側弾性部材を介して固定設置し、その基板カバーをハウジングに対して、コイルおよびコンデンサがハウジング側の挿入凹部に、またスイッチング素子がハウジング側の素子対向面に設置されるように位置決めして固定設置したものが開示されている。

特許第４８９８９３１号公報 特開２００９−２７５６０６号公報

上記特許文献１には、インバータ装置のフィルタ回路を、樹脂基板上にコイルやコンデンサを実装することにより構成したものが開示されているが、そのフィルタ回路基板をジャンクションボックス側に設けるとともに、他のＩＰＭや制御系基板をインバータボックス側に設け、その間をバスバーアセンブリにより電気的に接続した構成としている。

このため、インバータ装置を構成する複数の高電圧系電装部品およびそれを実装したフィルタ回路基板と、ＩＰＭおよび制御系基板からなるインバータモジュールとを別々に組み立て、それを一体に結合し、更に両者間をバスバーアセンブリで電気的に接続しなければならず、部品数の増加や組み立て工数の増加、煩雑化による製造コストの上昇、生産性の低下等の課題があった。また、フィルタ回路基板と制御系基板およびＩＰＭを構成する基板を各々別構造の基板とする必要があり、基板を効率的に製造することが難しく、高コスト化することは避け難い等の問題もあった。

一方、特許文献２には、インバータ装置を基板カバー側に一括して組み付け後、電動圧縮機のハウジング側に結合するとともに、１枚の電力変換基板に、コイルおよびコンデンサを実装したフィルタ回路と、スイッチング素子を実装したスイッチング回路と、それを制御する制御回路とを設けたものが開示されている。これによると、部品数の低減による構成の簡素化、組み立ての容易化、コスト低減等が期待できる反面、電力変換基板の大型化は避けられないため、インバータ収容部が大きくなり、ひいては圧縮機が大型化してしまうという課題があった。

また、電力変換基板は、高電圧領域と低電圧領域とが混在した大型基板となるが、高電圧に対応した電流密度を確保しなければならないことから、基板としては高電圧対応の高価な基板を使用しなければならず、一部が過剰仕様となって無駄が生じ、必ずしも低コスト化が期待できない等の問題を有していた。

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、フィルタ回路を基板化してバスバー接続を省き、インバータ装置の組み立て性を改善するとともに、基板構成を最適化し、インバータ装置の小型コンパクト化、低コスト化を図った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。

上記した課題を解決するために、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかか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収容部に、インバータ装置が組み込まれて一体化されているインバータ一体型電動圧縮機において、前記インバータ装置は、ノイズ除去用のフィルタ回路を構成する複数の高電圧系電装部品と、パワー素子が実装されているパワー系基板と、制御系回路が実装されている制御系基板と、前記複数の高電圧系電装部品がパターン接続されて実装されることにより前記フィルタ回路を構成するフィルタ回路基板と、前記複数の高電圧系電装部品の収容部と前記各基板の組み付け部とが一体に成形された樹脂構造体と、を備え、前記複数の高電圧系電装部品、前記パワー系基板、前記制御系基板および前記フィルタ回路基板が一体にユニット化され、前記インバータ収容部に収容設置される構成とされていることを特徴とする。

本発明によれば、インバータ装置が、ノイズ除去用のフィルタ回路を構成する複数の高電圧系電装部品と、パワー素子が実装されたパワー系基板と、制御系回路が実装された制御系基板と、複数の高電圧系電装部品がパターン接続されて実装されることによりフィルタ回路を構成するフィルタ回路基板と、を備え、それらが一体にユニット化され、インバータ収容部に収容設置される構成とされているため、高電圧ライン上にコンデンサ、コイル等の複数の高電圧系電装部品を接続することにより構成されるノイズ除去用のフィルタ回路を、フィルタ回路基板への複数の高電圧系電装部品のパターン接続により構成し、そのフィルタ回路基板を複数の高電圧系電装部品、パワー系基板および制御系基板等と共に一体にユニット化し、それをハウジングのインバータ収容部に組み込むことにより、インバータ一体型電動圧縮機を組み立てることができる。従って、高電圧系のフィルタ回路基板およびパワー系基板を制御系基板と別基板とし、高電圧に対応した電流密度を確保することが可能な基板とすることができるとともに、フィルタ回路を構成する部品間のバスバーによる接続、その溶接等を省き、組み立ての簡素化、工数低減およびそれによる製造コストの低減を図って、生産性を向上することができる。また、部品数の削減により、インバータ装置の小型コンパクト化、ひいてはインバータ一体型電動圧縮機の更なる小型コンパクト化、軽量化を図ることができる。

さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記のインバータ一体型電動圧縮機において、前記インバータ装置は、前記樹脂構造体を備え、前記樹脂構造体の前記収容部に前記複数の高電圧系電装部品が収容設置され、前記樹脂構造体の前記組み付け部の下面側に前記パワー系基板が組み付けられ、前記樹脂構造体の前記組み付け部の上面側に前記制御系基板が組み付けられ、前記樹脂構造体の前記高電圧系電装部品を収容設置する前記収容部の上面側に前記フィルタ回路基板が組み付けられることにより、一体にユニット化されていることを特徴とする。

本発明によれば、インバータ装置が、複数の高電圧系電装部品の収容部と各基板の組み付け部とが一体に成形された樹脂構造体を備え、この樹脂構造体に対して、複数の高電圧系電装部品、パワー系基板、制御系基板およびフィルタ回路基板が組み付けられることにより、一体にユニット化される構成とされているため、樹脂構造体を介して一体にユニット化されたインバータ装置をその樹脂構造体をインバータ収容部にネジ等で締め付け固定することにより電動圧縮機に一体的に組み込み、また、そのネジを外すことによりインバータ収容部からユニットごと取り外すことができるようになる。従って、インバータ装置の組み立て、あるいはメンテナンスを簡略化、容易化することができる。

さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記のインバータ一体型電動圧縮機において、前記インバータ装置は、前記ユニット化されたインバータ装置で三相交流電力に変換された電力を、ガラス密封端子を経て電動モータ側に出力するＵＶＷバスバーを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、インバータ装置が、ユニット化されたインバータ装置で三相交流電力に変換された電力を、ガラス密封端子を経て電動モータ側に出力するＵＶＷバスバーを備えているため、ユニット化されたインバータ装置で所要周波数の三相交流電力に変換された電力を、ＵＶＷバスバーからガラス密封端子に出力し、ハウジング内に内蔵されている電動モータに印加することができる。従って、かかるＵＶＷバスバーの介在により、ユニット化したインバータ装置の出力位置とインバータ収容部内に設けられるガラス密封端子と間のレイアウト上の自由度を確保し、設計を容易化することができる。

さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかのインバータ一体型電動圧縮機において、前記パワー系基板および前記フィルタ回路基板は、高電圧に対応した電流密度の確保が可能な同一構造の基板とされていることを特徴とする。

本発明によれば、パワー系基板およびフィルタ回路基板が、高電圧に対応した電流密度の確保が可能な同一構造の基板とされているため、高電圧ラインに設けられる同じ高電圧系の基板であって、共に高電圧に対応した大きな電気量が流れる基板であるフィルタ回路基板とパワー系基板とを同一構造の基板により構成することができる。従って、パワー系基板で使用されていた基板材料をそのままフィルタ回路基板に適用でき、フィルタ回路基板の製造を低コスト化することができる。

さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上記のインバータ一体型電動圧縮機において、前記パワー系基板および前記フィルタ回路基板は、複数層構造基板とされていることを特徴とする。

本発明によれば、パワー系基板およびフィルタ回路基板が、複数層構造基板とされているため、高電圧系のパワー系基板およびフィルタ回路基板として、複数層構造基板を適用することにより、各々の基板において高電圧に対応した電流密度を十分に確保することができる。従って、高電圧、大電流による発熱あるいは高温環境下での使用時にも、耐熱性を十分に確保することができる。

さらに、本発明のインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかのインバータ一体型電動圧縮機において、前記パワー系基板および前記フィルタ回路基板は、同一の基板材料で作られ、分離、分割して構成される基板とされていることを特徴とする。

本発明によれば、パワー系基板およびフィルタ回路基板が、同一の基板材料で作られ、分離、分割して構成される基板とされているため、高電圧系の２枚のパワー系基板およびフィルタ回路基板を同一の基板材料から２枚取りすることによって、セットで製造することができる。従って、パワー系基板およびフィルタ回路基板を効率よく製造し、低コスト化することができる。

本発明によると、高電圧ライン上にコンデンサ、コイル等の複数の高電圧系電装部品を接続することにより構成されるノイズ除去用のフィルタ回路を、フィルタ回路基板への複数の高電圧系電装部品のパターン接続により構成し、そのフィルタ回路基板を複数の高電圧系電装部品、パワー系基板および制御系基板等と共に一体にユニット化し、それをハウジングのインバータ収容部に組み込むことにより、インバータ一体型電動圧縮機を組み立てることができるため、高電圧系のフィルタ回路基板およびパワー系基板を制御系基板と別基板とし、高電圧に対応した電流密度を確保することが可能な基板とすることができるとともに、フィルタ回路を構成する部品間のバスバーによる接続、その溶接等を省き、組み立ての簡素化、工数低減およびそれによる製造コストの低減を図って、生産性を向上することができる。また、部品数の削減により、インバータ装置の小型コンパクト化、ひいてはインバータ一体型電動圧縮機の小型コンパクト化、軽量化を図ることができる。

本発明の一実施形態の係るインバータ一体型電動圧縮機の主要部の斜視図である。 上記インバータ一体型電動圧縮機のモータハウジングの軸線方向に沿う縦断面図である。 上記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の分解斜視図である。 上記インバータ装置のアセンブリ状態の斜視図である。 上記インバータ装置のパワー系基板およびフィルタ回路基板に適用する４層構造基板の模式化した断面図である。

以下に、本発明にかかる一実施形態について、図１ないし図５を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態の係るインバータ一体型電動圧縮機の主要部の斜視図が示され、図２には、モータハウジングの軸線方向に沿う縦断面図、図３には、インバータ装置の分解斜視図、図４には、そのアセンブリ状態の斜視図が示されている。
インバータ一体型電動圧縮機１は、外殻を構成する円筒形状とされたハウジング２を備えている。ハウジング２は、電動モータ（図示省略）を内蔵するためのモータハウジング３と、圧縮機構（図示省略）を内蔵するための圧縮機ハウジング（図示省略）とを一体に結合した構成とされている。

インバータ一体型電動圧縮機１は、ハウジング２内に内蔵されている電動モータと圧縮機構とが回転軸を介して連結されており、電動モータが後述するインバータ装置７を介して回転駆動されることにより圧縮機構が駆動され、モータハウジング３の後端側側面に設けられている吸入ポート４を介してその内部に吸込まれた低圧の冷媒ガスを、電動モータの周囲を経て吸込み、圧縮機構で高圧に圧縮して圧縮機ハウジング内に吐出した後、外部に送出する構成とされている。

モータハウジング３には、内周面側に軸線方向に沿って冷媒を流通させるための複数の冷媒流通路５が形成され、その外周部には、電動圧縮機１の据え付け用脚部６が複数箇所に設けられている。また、ハウジング２（モータハウジング３側）の外周部には、インバータ装置７を一体的に組み込むためのインバータ収容部８が一体に成形されている。このインバータ収容部８は、平面視が略正方形状とされており、底面がモータハウジング３の壁面により形成された部分的に略フラットな台座面９とされ、周囲にフランジ部１０が立ち上げられた構成とされている。

また、インバータ収容部８は、インバータ装置７が組み込まれた後、図２に示されるように、フランジ部１０に蓋体１１が取り付けられることにより、密閉されるようになっている。この蓋体１１には、公知の如く、車両に搭載されている電源ユニットからの高電圧ケーブルが図示省略のコネクタを介して接続されており、そのコネクタとインバータ装置７側に設けられているＰ−Ｎ端子３４（図１参照）とが接続されることにより、インバータ装置７に直流の高電圧が印加されるようになっている。

インバータ装置７は、車両に搭載されている電源ユニットから高電圧ケーブルを介して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して電動モータに印加し、該電動モータを駆動するものであり、図３に示されるように、樹脂構造体１２と、この樹脂構造体１２に収容設置される複数の高電圧系電装部品１３と、樹脂構造体１２の下面側に組み付けられるパワー系基板１４と、樹脂構造体１２の上面側に組み付けられる制御系基板１５と、樹脂構造体１２の高電圧系電装部品１３を収容設置する収容部の上面側に組み付けられるフィルタ回路基板１６と、を備えた構成とされている。また、インバータ装置７には、該インバータ装置７で変換された三相交流電力を電動モータ側へと出力するためのＵＶＷバスバー３１が設けられている。

樹脂構造体１２は、インバータ装置７を一体にユニット化するためのものであり、複数個の高電圧系部品１３を収容設置する所要の容積を有する有底の収容部１７と、パワー系基板１４および制御系基板１５を組み付けるための枠状の組み付け部１８とが一体に樹脂成形されたものである。収容部１７は、組み付け部１８の一側、すなわちモータハウジング３の吸入ポート４が設けられている外周側面側に対応して成形されており、この収容部１７および組み付け部１８の周囲には、ユニット化したインバータ装置７をインバータ収容部８内に収容し、ネジ１９（図１参照）を介して締め付け固定するための脚部２０が複数箇所に一体成形されている。

収容部１７には、後述のように、フィルタ回路基板１６に実装されることにより、ノイズ除去用のフィルタ回路１６Ａを構成するコモンモードコイル２１、ノーマルモードコイル２２および平滑コンデンサ２３等の複数の高電圧系電装部品１３が収容設置される構成とされている。この収容部１７は、円形形状の複数のコイル２１，２２と角形形状のコンデンサ２３の外形に合わせた収容空間を有する形状とされており、複数の高電圧系電装部品１３が収容部１７内に接着剤等を介して固定設置されるようになっている。

組み付け部１８は、収容部１７の一側に一体成形され、上下２枚のパワー系基板１４および制御系基板１５間に所要の間隔を確保するための高さ寸法を有する枠状の組み付け体とされている。この組み付け部１８の内周囲には、パワー系基板１４および制御系基板１５を組み付けるための多数の組み付けボス部２４が設けられ、その中央部位が空間２５とされている。また、組み付け部１８には、その一角から空間２５の中央部位に対してＬ字形に張り出した制御系基板１５の支持部２６が一体に成形されている。
なお、樹脂構造体１２には、Ｐ−Ｎ端子３４とフィルタ回路基板１６間、フィルタ回路基板１６とパワー系基板１４間、パワー系基板１４と制御系基板１５間をそれぞれ電気的に接続するための接続端子類が予めインサート成形されているものとする。

パワー系基板１４は、直流電力を三相交流電力に変換するＩＧＢＴ等の複数個（６個）のスイッチング素子（パワー素子）２７により構成されるスイッチング回路２８等が実装されているものである。パワー系基板１４は、樹脂構造体１２の組み付け部１８の下面側に設けられている組み付けボス部２４に対し、ネジ等を介して締め付け固定されることにより組み付けられるようになっている。

また、パワー系基板１４は、図５に示されるように、例えば、コア材Ｂに対して銅箔Ｌ１−Ｌ４が４層に設けられており、高電圧に対応した電流密度を確保することが可能な４層構造基板等の複数層構造基板ＰＷＢであって、発熱するパワー素子２７が設置されている部位に対応して銅等の熱伝導性材からなる熱貫通部２９（図２参照）が設けられ、基板の表面側から裏面側に熱伝導できる、いわゆる銅インレイ基板とされている。

パワー系基板１４の熱貫通部２９は、ユニット化されたインバータ装置７がインバータ収容部８内に収容設置されたとき、図２に示されるように、その下面がインバータ収容部８の底面を形成するモータハウジング３の略フラットな台座面９に接触され、パワー素子２７で発生した熱を、熱貫通部２９を介してモータハウジング３の台座面９に放熱することにより、その台座面９をヒートシンクとしてパワー素子２７を冷却可能な構成とされている。なお、モータハウジング３の台座面９は、吸入ポート４から吸入された低圧冷媒ガスが冷媒流通路５を流通することにより冷却されるため、上記の如くヒートシンクとして十分機能する。

制御系基板１５は、ＣＰＵ等の低電圧で動作する制御回路３０が実装され、車両側に搭載されているＥＣＵからの制御信号によりインバータ装置７の動作を制御するためのものである。この制御系基板１５は、樹脂構造体１２の組み付け部１８の上面に対して、ネジ等により組み付けボス部２４に締め付け固定されることにより組み付けられ、その中央部位が、組み付け部１８に一体に成形されている支持部２６を介して下方から支持されることにより、耐振性の向上が図られている。なお、この制御系基板１５を、支持部２６にネジ止め固定するようにしてもよい。

フィルタ回路基板１６は、Ｐ−Ｎ端子３４に入力された直流電力をパワー系基板１４に導く高電圧ラインを構成するものであり、その高電圧ラインを構成する配線パターンに対して、コモンモードコイル２１、ノーマルモードコイル２２および平滑コンデンサ２３等の複数の高電圧系電装部品１３を、その端子を半田付けまたはロウ付けしてパターン接続することにより実装し、公知の如く、フィルタ回路１６Ａを構成するものである。このフィルタ回路基板１６は、樹脂構造体１２に対して高電圧系電装部品１３の収容部１７の上面側に組み付け固定されるようになっている。

また、フィルタ回路基板１６は、高電圧に対応した電流密度を確保することが可能な基板とする必要がある。このため、パワー系基板１４と同様、図５に示されるように、例えば銅箔Ｌ１−Ｌ４が４層に設けられている４層構造基板等の複数層構造基板ＰＷＢが用いられている。このフィルタ回路基板１６とパワー系基板１４とは、同一の複数層構造基板ＰＷＢを使用していることから、同一の基板材料からフィルタ回路基板１６とパワー系基板１４とを２枚取りすることによりセットで製造し、分離、分割して構成される基板とすることができる。

ＵＶＷバスバー３１は、インバータ装置７から三相交流電力を電動モータ側へと出力するためのものであり、図２に示されるように、樹脂構造体１２の組み付け部１８を上下からサンドイッチするパワー系基板１４および制御系基板１５間の空間２５を利用して配設されると構成とされている。このＵＶＷバスバー３１は、インバータ収容部８内にハウジング２（モータハウジング３）を貫通して設置されているガラス密封端子３２に接続されることにより、ガラス密封端子３２が接続されるクラスタブロック３３を介して電動モータに電気的に接続されるようになっている。

また、上記Ｐ−Ｎ端子３４は、樹脂構造体１２側にフィルタ回路基板１６よりも上方に突出されるように設置されており、蓋体１１側に設けられている高電圧ケーブル側のコネクタが差し込み接続可能とされている。このＰ−Ｎ端子３４は、フィルタ回路基板１６の配線パターンにより構成される高電圧ラインに接続されるようになっている。

以上のように、インバータ装置７は、樹脂構造体１２をベース材とし、この樹脂構造体１２に対して、インバータ装置７の構成部品であるコモンモードコイル２１、ノーマルモードコイル２２および平滑コンデンサ２３等の複数の高電圧系電装部品１３、パワー系基板１４、制御系基板１５、複数の高電圧系電装部品１３が実装されることにより構成されるフィルタ回路基板１６およびＵＶＷバスバー３１等を組み付けてサブアセンブリすることにより、図４に示されるように、一体化されたインバータユニット（ユニット）３５が構成されるようになっている。

そして、このインバータユニット３５をハウジング２（モータハウジング３）に設けられているインバータ収容部８内に収容し、樹脂構造体１２の脚部２０をネジ１９により締め付け固定した後、蓋体１１を装着して密閉することにより、インバータ収容部８内にインバータユニット３５が着脱自在に組み込まれたインバータ一体型電動圧縮機１が構成されるようになっている。

斯くして、本実施形態によれば、ハウジング２のインバータ収容部８内に組み込まれるインバータ装置７が、ノイズ除去用のフィルタ回路１６Ａを構成する複数の高電圧系電装部品１３と、パワー素子２７が実装されたパワー系基板１４と、制御系回路３０が実装された制御系基板１５と、複数の高電圧系電装部品１３がパターン接続されて実装されることによりフィルタ回路１６Ａを構成するフィルタ回路基板１６と、を備え、それらが一体にユニット化されて、インバータ収容部８に収容設置される構成とされている。

このため、高電圧ライン上にコモンモードコイル２１、ノーマルモードコイル２２および平滑コンデンサ２３等の複数の高電圧系電装部品１３を接続することにより構成されるノイズ除去用のフィルタ回路１６Ａを、フィルタ回路基板１６への複数の高電圧系電装部品１３のパターン接続により構成し、そのフィルタ回路基板１６を複数の高電圧系電装部品１３、パワー系基板１４および制御系基板１５等と共に一体にユニット化し、それをハウジング２（モータハウジング３）のインバータ収容部８内に組み込むことにより、インバータ一体型電動圧縮機１を組み立てることができる。

従って、高電圧系のフィルタ回路基板１６およびパワー系基板１４を制御系基板１５と別基板とし、高電圧に対応した電流密度を確保することが可能な基板とすることができるとともに、フィルタ回路１６Ａを構成する複数の高電圧系電装部品１３間のバスバーによる接続、その溶接等を省き、組み立ての簡素化、工数低減およびそれによる製造コストの低減を図って、生産性を向上することができる。また、部品数の削減により、インバータ装置７の小型コンパクト化、ひいてはインバータ一体型電動圧縮機１の更なる小型コンパクト化、軽量化を図ることができる。

また、インバータ装置７は、複数の高電圧系電装部品１３の収容部１７と、複数枚の基板１４，１５，１６の組み付け部１８とが一体に成形された樹脂構造体１２を備え、この樹脂構造体１２に対して、複数の高電圧系電装部品１３、パワー系基板１４、制御系基板１５、フィルタ回路基板１６およびＵＶＷバスバー３１が組み付けられ、インバータユニット３５として一体にユニット化される構成とされている。

このため、樹脂構造体１２を介して一体にユニット化されたインバータユニット３５をその樹脂構造体１２の脚部２０をインバータ収容部８にネジ１９等で締め付け固定することにより電動圧縮機１に一体的に組み込み、また、そのネジ１９を外すことによりインバータ収容部８からインバータユニット３５ごと取り外すことが可能となる。従って、インバータ装置７の組み立て、あるいはメンテナンスを簡略化、容易化することができる。

さらに、本実施形態では、インバータ装置７が、ユニット化されたインバータ装置７で三相交流電力に変換された電力を、ガラス密封端子３２を経て電動モータ側に出力するＵＶＷバスバー３１を備えている。このため、ユニット化されたインバータ装置７で所要周波数の三相交流電力に変換された電力を、ＵＶＷバスバー３１からガラス密封端子３２に出力し、ハウジング２（モータハウジング３）内に内蔵されている電動モータに印加することができる。このようなＵＶＷバスバー３１の介在により、ユニット化したインバータ装置７の出力位置とインバータ収容部８内に設けられるガラス密封端子３２と間のレイアウト上の自由度を確保し、設計を容易化することができる。

また、パワー系基板１４およびフィルタ回路基板１６は、高電圧に対応した電流密度の確保が可能な同一構造の基板とされている。これは、インバータ装置７にあって、フィルタ回路基板１６とパワー系基板１４とは、同じ高電圧系の基板であり、共に大きな電気量が流れる基板であることから、同一構造の基板とすることができる。このため、パワー系基板１４で使用されていた基板材料をそのままフィルタ回路基板１６に適用でき、フィルタ回路基板１６の製造を低コスト化することができる。

また、上記パワー系基板１４およびフィルタ回路基板１６は、例えば、４層構造等の複数層構造基板ＰＷＢとされている。このように高電圧系のパワー系基板１４およびフィルタ回路基板１６に対して４層構造等の複数層構造基板ＰＷＢを適用することにより、それぞれの基板１４，１６において高電圧に対応した電流密度を十分に確保することができるため、高電圧、大電流による発熱あるいは高温環境下での使用時にも、耐熱性を十分確保することができる。

さらに、本実施形態においては、パワー系基板１４およびフィルタ回路基板１６が、同一の基板材料で作られ、分離、分割して構成される基板とされている。このため、高電圧系の２枚のパワー系基板１４とフィルタ回路基板１６とを同一の基板材料、すなわち４層構造等の複数層構造基板ＰＷＢから２枚取りすることによって、セットで製造することができる。従って、パワー系基板およびフィルタ回路基板を効率よく製造し、低コスト化することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明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、上記実施形態においては、樹脂構造体１２の複数の高電圧系部品１３を収容する収容部１７を、吸入ポート４側の側面に面して配置する構成としているが、モータハウジング３の後端面側に面して配置する構成とする等、その配置構成は或る自由度を以って適宜変更することができる。

また、上記実施形態では、電源からの高電圧ケーブルを蓋体１１側に設けられたコネクタを接続し、そこからインバータ装置７に高電圧を入力する構成としたが、インバータ収容部８の側面等から高電圧を入力する構成としてもよい。

１ インバータ一体型電動圧縮機
２ ハウジング
３ モータハウジング
７ インバータ装置
８ インバータ収容部
１２ 樹脂構造体
１３ 高電圧系電装部品
１４ パワー系基板
１５ 制御系基板
１６ フィルタ回路基板
１６Ａ フィルタ回路
１７ 収容部
１８ 組み付け部
２１ コモンモードコイル（高電圧系電装部品）
２２ ノーマルモードコイル（高電圧系電装部品）
２３ 平滑コンデンサ（高電圧系電装部品）
２７ パワー素子
３０ 制御系回路
３１ ＵＶＷバスバー
３２ ガラス密封端子
３５ インバータユニット（ユニット）
ＰＷＢ 複数層構造基板

Claims (6)

1. ハウジングの外周に設けられたインバータ収容部に、インバータ装置が組み込まれて一体化されているインバータ一体型電動圧縮機において、
   前記インバータ装置は、ノイズ除去用のフィルタ回路を構成する複数の高電圧系電装部品と、パワー素子が実装されているパワー系基板と、制御系回路が実装されている制御系基板と、前記複数の高電圧系電装部品がパターン接続されて実装されることにより前記フィルタ回路を構成するフィルタ回路基板と、前記複数の高電圧系電装部品の収容部と前記各基板の組み付け部とが一体に成形された樹脂構造体と、を備え、
   前記複数の高電圧系電装部品、前記パワー系基板、前記制御系基板および前記フィルタ回路基板が一体にユニット化され、前記インバータ収容部に収容設置される構成と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。
2. 前記インバータ装置は、前記樹脂構造体を備え、
   前記樹脂構造体の前記収容部に前記複数の高電圧系電装部品が収容設置され、
   前記樹脂構造体の前記組み付け部の下面側に前記パワー系基板が組み付けられ、
   前記樹脂構造体の前記組み付け部の上面側に前記制御系基板が組み付けられ、
   前記樹脂構造体の前記高電圧系電装部品を収容設置する前記収容部の上面側に前記フィルタ回路基板が組み付けられることにより、一体にユニット化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。
3. 前記インバータ装置は、前記ユニット化されたインバータ装置で三相交流電力に変換された電力を、ガラス密封端子を経て電動モータ側に出力するＵＶＷバスバーを備えていることを特徴とする請求項２に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
4. 前記パワー系基板および前記フィルタ回路基板は、高電圧に対応した電流密度の確保が可能な同一構造の基板とされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
5. 前記パワー系基板および前記フィルタ回路基板は、複数層構造基板とされている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。
6. 前記パワー系基板および前記フィルタ回路基板は、同一の基板材料で作られ、分離、分割して構成される基板とされていることを特徴とする請求項４または５に記載のインバータ一体型電動圧縮機。

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