JP6375106B2 - 回路部品の耐振固定構造を備えた回路組立体、および車両用電動圧縮機 - Google Patents
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Description
回路部品には、スイッチング素子やIC(Integrated Circuit)チップ等の比較的小型のものと、ノイズカット用のコンデンサおよびコイル等の比較的大型のものとがある。
大型の回路部品を収容するケースは、回路基板を収容する回路ケースとは別に用意される(特許文献1)。
特許献1に記載された電動圧縮機では、圧縮機のハウジングにおける垂直方向の側面に回路ケースが設けられるとともに、ハウジングの水平方向の側面にコンデンサを収容するケースが設けられる。回路ケースから延びた電極に対して、コンデンサの接続端子が接続される。
コンデンサ等の大型の回路部品は、ケースに固定されているが、周囲から伝わる振動により加振されると、ケースに固定される固定部や接続端子に大きな荷重が加わる。
それによる破損を回避するために、固定部や接続端子の剛性を上げたり、固定箇所を増やすことだけでなく、回路部品を固定する構造の抜本的な改善が要望される。
そこで、本発明は、振動に対して固定部および接続端子の破損を防止することができる回路部品の固定構造を備えた回路組立体、および車両用電動圧縮機を提供することを目的とする。
回路部品は、ケース内で基板に対向して配置される部品本体と、部品本体の基板に対向する面から突出し、基板に直接的に固定される接続端子と、部品本体に設けられ、部品本体の周囲でケースに固定される第1の固定部および第2の固定部と、を有する。
そして、本発明は、基板に直交する方向において、第1の固定部が、回路部品の重心に対して基板側に位置し、第2の固定部が、重心に対して基板から離れる側に位置することを特徴とする。
そうすると、基板の面内方向においても、重心に対して作用する加振力を、重心の両側から第1固定部と第2固定部とでバランスよく受け持てるので、第1固定部、第2固定部、および接続端子の破損をより十分に防止することができる。
回路部品は、ケース内で基板に対向して配置される部品本体と、基板と直交する方向において部品本体の基板に対向する面から突出し、基板に直接的に固定される接続端子と、部品本体に設けられ、部品本体の周囲でケースに固定される2つ以上の固定部と、を有する。
そして、本発明は、接続端子および固定部を結んで得られる図形の内側に、回路部品の
重心が位置することを特徴とする。
基板に直交する方向、基板の面内方向、その他のあらゆる方向において重心に加振力が作用しても、重心を図心とする図形の頂点である固定部および接続端子のいずれかに偏ることなく均等に、十分に加振力が負荷される。
したがって、固定部および接続端子の破損を確実に防止することができる。
本発明の電動圧縮機は、上述の回路組立体と、回路組立体の回路動作により駆動されるモータと、モータから伝達される動力により流体を圧縮する圧縮機構と、を備え、車両に搭載されることを特徴とする。
上述の回路組立体を備えることにより、上述と同様の作用効果を享受することができる。
〔第1実施形態〕
図1に示す電動圧縮機10は、車両に搭載される空気調和機に適用される。電動圧縮機10は、モータ11と、圧縮機構12と、モータ11および圧縮機構12を収容するハウジング13と、モータ11を駆動制御する回路を担う回路組立体20とを備える。
旋回スクロール122は、ロータ112に固定されたシャフト113に対して偏心して結合される。
ハウジング13は、軸線が水平に向いた姿勢で、車両のエンジンに支持される。
ハウジング13は、一端側に開口部130を有する。開口部130は、回路組立体20の回路ケース30により塞がれる。
開口部130の周縁と回路ケース30との間が図示しないパッキンにより封止されることにより、ハウジング13の内部が密閉される。
回路組立体20によりモータ11のステータ111に通電し、モータ11を駆動する。
また、図示しない冷媒回路からハウジング13内に冷媒を導入する。
モータ11の駆動力によりシャフト113が回転することで旋回スクロール122が旋回されると、固定スクロール121と旋回スクロール122との間の圧縮室に冷媒が吸入される。圧縮機構12は、旋回スクロール122の旋回に伴う圧縮室の容積減少により冷媒を圧縮する。圧縮された冷媒は、外部の冷媒回路へと吐出される。
回路組立体20は、ハウジング13に一体化される。
回路組立体20は、図2および図3に示すように、各種の回路素子が設けられた基板21と、基板21に接続される複数の回路部品22〜25,40と、基板21および回路部品22〜25,40を共に収容する回路ケース30とを備える。
なお、図3では基板21が取り外されている。
隔壁31は、ハウジング13の開口部130を塞ぐ。隔壁31の内側(回路ケース30内)には、基板21や回路部品22〜25,40を支持する複数のボス33が設けられる。
周壁32は、基板21および回路部品22〜25,40を包囲する。周壁32の先端には、複数のボルト27によって蓋が固定される。周壁32の先端と蓋との間にはパッキンが挟み込まれる。
周壁32の外側に設けられる複数の固定部28により、回路ケース30がハウジング13にボルト29で固定される。
基板21は、隔壁31から突出するボス33にボルトで固定される。
回路部品22は、スイッチング素子である。このスイッチング素子は、基板21上の端子部に接続される。
回路部品40(コンデンサ)は、基板21に対向する接続端子41によって直接的に基板21に固定される。
回路部品25は、回路部品23,24,40と、基板21とを相互に電気的に接続するための電極である。回路部品25(電極)は、回路部品23,24(コイル)を支持する。
図2および図4(a)に示すように、回路部品40は、部品本体42と、基板21に固定される接続端子41と、回路ケース30に固定される2つの固定腕43,44とを備える。
部品本体42は、電荷を蓄える蓄電部と、蓄電部を収容するケースとを有する。部品本体42は略直方体状に形成される。
部品本体42は、隔壁31の所定領域Rに配置される。部品本体42の所定の対向面42Aが基板21に対向する。
固定腕43は、先端側に固定部431(第1固定部)を有する。
固定腕44も、先端側に固定部441(第2固定部)を有する。固定部431,441は、部品本体42の周囲に位置する。
固定部431にはボルト孔431Aが形成される。
固定部441にはボルト孔441Aが形成される。
固定部441は、上述した隔壁31のボス33の一つであるボス332(図2)に、ボルト孔441Aに挿通されるボルトで固定される。
固定部431,441の位置は、図4(a)および(b)に示す回路部品40の重心Xの位置に応じて定められる。
図4(b)に示すように、固定部431は、基板21に直交する方向Dにおいて、重心Xに対して基板21側に位置する。
一方、固定部441は、基板21に直交する方向Dにおいて、重心Xに対して基板21から離れる側に位置する。
固定部431は、基板21の面内方向において重心Xを通るように引いた直線Lの一方の側に位置する。固定部441は、直線Lの他方の側に位置する。
このとき、大型で質量が大きく、かつ基板21に直接的に固定される回路部品40が振動すると、接続端子41や固定部431,441に加わる負荷が大きいので、接続端子41および固定部431,441の破損を未然に防止する必要性が高い。
そうすると、重心Xの片側で回路部品40が固定される場合と比べて、重心Xに対して作用する加振力を、重心Xの両側から固定部431と固定部441とでバランスよく受け持てる。
同じことが、平面方向についても言える。固定部431,441が基板21の面内方向において重心Xを通る直線Lの両側に位置することにより、重心Xに対して作用する加振力を、重心Xの両側から固定部431と固定部441とでバランスよく受け持てる。
そのため、振動による回路部品40の変位、変形を抑えることができる。重心Xの両側に位置する固定部431,441により回路ケース30に固定されることで、振動時の変形に対する回路部品40の剛性が向上する。
以上により、厳しい振動環境下にあっても接続端子41および固定部431,441の破損を防止することができる。
固定部の数を増やしたり、あるいは、固定部の剛性を向上させると、支持強度が高くなり、耐振性も向上する。
但し、本実施形態では、重心Xの両側に固定部431,441を配置することにより、固定部を増やしたり剛性を向上させたりしなくても、回路部品40の十分な耐振性を確保することができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
第2実施形態も、第1実施形態と同様、電動圧縮機10のモータ11を駆動制御する回路を担う回路組立体20が備える回路部品40の固定部の位置に関する。
以下、第1実施形態で説明した構成との相違点を中心に説明する。第1実施形態で説明した構成と同様の構成には同じ符号を付している。
そのために、本実施形態では、図5(a)に示すように、回路部品40の重心Xに対して、固定部431と、固定部441と、接続端子41とを結んで得られる図形(破線で示す三角形)の図心を一致させる。
なお、近接して配置されるプラス接続端子411およびマイナス接続端子412は、三角形の頂点の1つとみなしている。
基板21に直交する方向、基板21の面内方向、その他のあらゆる方向において重心Xに作用する加振力は、重心Xを図心とする図形の頂点である固定部431、固定部441、および接続端子41のいずれかに偏ることなく均等に、十分に負荷される。
本実施形態によれば、振動時の変形に対する剛性がより一層向上し、接続端子41および固定部431,441の破損をより確実に防止することができる。
図5(b)は、第2実施形態の変形例を示す。
マイナス接続端子412は、部品本体42の対向面42Aに位置する。このマイナス接続端子412は、基板21に設けられた端子部の窪みに差し込まれることで基板21に直接的に固定される。
一方、プラス接続端子411は、部品本体42の一側面42Bに位置する。このプラス接続端子411は、図示しないコネクタを介して基板21に接続される。
したがって、本例によっても、第2実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
但し、第2実施形態および第2実施形態の変形例によれば、固定部、接続端子により形成される図形の内側に回路部品40の重心Xが位置するように、当該図形の図心と重心Xとの位置を合わせることで、固定部を増やしたり剛性を向上させたりしなくても、回路部品40の十分な耐振性を確保することができる。
本発明の電動圧縮機が備える圧縮機構の種類や、モータの種類は問わない。
本発明の回路組立体が備える回路部品は、コンデンサに限らず、コイルや、他の電気素子・電子素子にも適用することができる。
11 モータ
12 圧縮機構
13 ハウジング
20 回路組立体
21 基板
22〜25 回路部品
27 ボルト
28 固定部
29 ボルト
30 回路ケース
31 隔壁
32 周壁
33 ボス
40 回路部品
41 接続端子
42 部品本体
42A 対向面
42B 一側面
43 固定腕
44 固定腕
111 ステータ
112 ロータ
113 シャフト
121 固定スクロール
122 旋回スクロール
130 開口部
221 ガラス端子
331 ボス
332 ボス
411 プラス接続端子
412 マイナス接続端子
431 固定部(第1固定部)
431A ボルト孔
441 固定部(第2固定部)
441A ボルト孔
L 直線
X 重心
Claims (6)
- 基板と、
前記基板に接続される回路部品と、
前記基板および前記回路部品を共に収容するケースと、を備え、
前記回路部品は、
前記ケース内で前記基板に対向して配置される部品本体と、
前記部品本体の前記基板に対向する面から突出し、前記基板に直接的に固定される接続端子と、
前記部品本体に設けられ、前記部品本体の周囲で前記ケースに固定される第1の固定部および第2の固定部と、を有し、
前記基板に直交する方向において、前記第1の固定部は、前記回路部品の重心に対して前記基板側に位置し、前記第2の固定部は、前記重心に対して前記基板から離れる側に位置する、
ことを特徴とする回路組立体。 - 前記基板の面内方向において前記重心を通るように引いた直線の一方の側に、前記第1の固定部が位置し、前記直線の他方の側に、前記第2の固定部が位置する、
請求項1に記載の回路組立体。 - 基板と、
前記基板に接続される回路部品と、
前記基板および前記回路部品を共に収容するケースと、を備え、
前記回路部品は、
前記ケース内で前記基板に対向して配置される部品本体と、
前記基板と直交する方向において前記部品本体の前記基板に対向する面から突出し、前記基板に直接的に固定される接続端子と、
前記部品本体に設けられ、前記部品本体の周囲で前記ケースに固定される2つ以上の固定部と、を有し、
前記接続端子および前記固定部を結んで得られる図形の内側に、前記回路部品の重心が位置する、
ことを特徴とする回路組立体。 - 前記接続端子を構成するプラス接続端子およびマイナス接続端子のうちの一方が、前記基板に直接的に固定され、他方が前記固定部の一つとして用いられる、
請求項3に記載の回路組立体。 - 前記固定部のいずれも、前記基板と前記ケースとの間に位置している、
請求項1から4のいずれか一項に記載の回路組立体。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の回路組立体と、
前記回路組立体の回路動作により駆動されるモータと、
前記モータから伝達される動力により流体を圧縮する圧縮機構と、を備え、
車両に搭載される、
ことを特徴とする車両用電動圧縮機。
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