JP6444605B2 - インバータ一体型電動圧縮機 - Google Patents

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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って駆動されるものである。
インバータ装置は、フィルタ回路を構成するコイル、平滑コンデンサ等の高電圧系電装部品、電力を変換するスイッチング回路を構成する複数の半導体スイッチング素子、フィルタ回路および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、上位制御装置（ＥＣＵ）からの制御信号が入力される通信回路を実装した基板等を備えており、電源ユニットから電源ケーブルを介してＰ−Ｎ端子に入力される直流電力を三相交流電力に変換し、ＵＶＷバスバー等を介して出力する構成とされている。
インバータ装置は、電動圧縮機のハウジング外周に設けられたインバータ収容部に組み込まれることにより電動圧縮機と一体化され、ＵＷＶバスバー等から出力される三相交流電力をインバータ収容部にハウジング内に貫通するように設置されているモータ端子を介して、ハウジング内部の電動モータに印加する構成とされている。特許文献１には、インバータモジュールで変換された交流電力を、樹脂材により一体にインサート成形されたＵＶＷバスバーを介してモータ端子に出力するようにしたものが開示されている。
また、インバータ基板は、通常、インバータ収容部内に支持脚部やボルト等を介して支持され、その基板に端子を接続することによりコンデンサ、コイル、半導体スイッチング素子等のインバータ構成部品が実装されている。これらのインバータ構成部品を、インバータ基板とインバータ収容部の底面との間に配置してインバータ装置を組み込んだものが特許文献２，３に開示されている。
特許第４８９８９３１号公報 特開２００７−２９５６３９号公報 特開２０１２−１９３６６０号公報
空調装置用として車両に搭載されるインバータ一体型電動圧縮機は、厳しい振動に晒されることから、インバータ装置の振動対策は重要な課題の１つである。特に、インバータ回路やその制御回路が実装されるインバータ基板は、例えば四辺形状の場合、少なくとも４コーナー部が固定支持されて組み込まれるが、多数の回路部品や電子部品が実装されていることから、４コーナー部の固定支持だけでは、振動による撓み等を十分に抑えることができず、支持箇所を増やしているのが実状である。
しかし、無闇に支持箇所を増加することは、スペース的な制約があるだけでなく、徒に支持用の部品が増えて、コストアップや組み立て工数の増加要因となることから、決して好ましい対策とは云えなかった。上記特許文献１−３に開示されたものも、基板上に実装されているＵＶＷバスバーやコンデンサ、コイル、半導体スイッチング素子等のインバータ構成部品を積極的に基板の振動対策に活用することを示唆するものではなく、ゲル材の充填等によって、不要な応力の発生を回避していた。
そこで、本出願人は、インバータ装置の構成部品である平滑コンデンサやコイルあるいはＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子等の比較的大型の電装部品を利用して、インバータ基板を下方から支持し、振動に対する剛性を確保するようにしたものを、特願２０１３−４５３５９号として提案しているが、更なる改良が求められていた。
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、基板とモータ端子間を接続するバスバーを有効利用して基板の耐振強度を向上すべく、バスバーアセンブリと基板との結合構造を改善し、バスバーアセンブリにより基板の一辺を支持可能とし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、ハウジングに設けられたインバータ収容部に、インバータ回路が実装された基板を含む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おいて、前記インバータ回路で変換された交流電力を、前記基板側から前記インバータ収容部内に設けられているモータ端子に導くＵＶＷバスバーを樹脂ケースで覆ったバスバーアセンブリを備え、前記バスバーアセンブリには、前記樹脂ケースに前記基板の端面と接着剤を介して接着される接着壁が設けられ、前記接着壁と前記基板の端面との間に隙間を形成し、その接着壁と前記基板の端面との間を前記接着剤により接着した構成としていることを特徴とする。
本発明によれば、インバータ収容部にインバータ回路が実装された基板を含むインバータ装置を一体に組み込んだインバータ一体型電動圧縮機にあって、インバータ回路で変換された交流電力を、基板側からインバータ収容部内に設けられているモータ端子に導くＵＶＷバスバーを樹脂ケースで覆ったバスバーアセンブリを備え、このバスバーアセンブリの樹脂ケースの下面に基板の端面と接着剤を介して接着される接着壁を立設し、該接着壁の基板の端面に対する高さおよび隙間を適宜設定し、その接着壁と基板の端面との間を接着剤により接着した構成としているため、基板側とモータ端子との間を、ＵＶＷバスバーを樹脂ケースにより覆って絶縁したバスバーアセンブリを介して電気的に接続することができる。また、樹脂ケースで覆ったバスバーアセンブリと基板との間を、樹脂ケースの下面に立設されている接着壁と基板の端面との間に接着剤を流し込んで強固に接着して一体化し、そのバスバーアセンブリをモータ端子に接続することにより、基板の一辺をバスバーアセンブリおよびモータ端子を介して固定支持することができる。従って、基板をインバータ収容部内に複数箇所で固定支持する以外に、その少なくとも一辺を絶縁性が確保されたバスバーアセンブリおよびモータ端子を介して固定支持することにより、基板をより強固に固定支持することができ、インバータ装置の絶縁性および耐振強度を向上することができる。
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、前記バスバーアセンブリの前記樹脂ケースには、前記接着壁が設けられる面に、前記基板の端部に嵌合する嵌合部を備えた係止爪が所定間隔で複数箇所に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、バスバーアセンブリの樹脂ケースの接着壁が立設される下面に、基板の端部に嵌合する嵌合部を備えた係止爪が所定間隔で複数箇所に設けられているため、バスバーアセンブリを基板に接着により組み付ける際、係止爪の嵌合部を基板の端部に嵌合させて仮組み付けし、接着壁を基板の端面に位置決めした状態を維持して接着することができる。従って、バスバーアセンブリを基板に対して精度よく、強固に接着固定することができ、良好な組み立て性を確保することができるとともに、基板の支持強度を高めることができる。
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、前記バスバーアセンブリの前記樹脂ケースは、前記接着壁を設けた面がカバー部材として別体化され、そのカバー部材が前記樹脂ケースに一体形成されている前記係止爪に貫通されて前記樹脂ケースに組み付けられ、前記接着壁が前記基板の端面と共に前記係止爪に前記接着剤を介して接着されていることを特徴とする。
本発明によれば、バスバーアセンブリの樹脂ケースの接着壁を立設した下面がカバー部材として別体化され、そのカバー部材が樹脂ケースに一体形成されている係止爪に貫通されて樹脂ケースに組み付けられ、接着壁が基板の端面と共に係止爪に接着剤を介して接着されているため、バスバーアセンブリの樹脂ケースの接着壁を立設した下面をカバー部材として別体化していることから、バスバーアセンブリを樹脂材により一体にインサート成形する際にて、その先端に設けられるコネクタ端子部に樹脂材が入り込んでしまうリスクを解消し、モータ端子との接続部分をコネクタ端子化したバスバーアセンブリを容易に製作することができる。また、別体化されたカバー部材を係止爪に貫通させて樹脂ケースに組み付け、そのカバー部材を係止爪に対して基板の端面および接着壁と共に接着剤により接着することで樹脂ケースと一体化することができる。従って、バスバーアセンブリのモータ端子に対する接続をコネクタ端子化し、溶接または半田付けを省いて組み立て性を改善することができるとともに、樹脂ケースとカバー部材とをより強固に結合することができる。
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、前記樹脂ケースには、前記接着壁が設けられた位置と、前記モータ端子に差し込まれる前記バスバーアセンブリのコネクタ端子との間に、前記接着剤の流動を阻止する所定高さの隔壁が設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、樹脂ケースの下面に、接着壁が立設された位置と、モータ端子に差し込まれるバスバーアセンブリのコネクタ端子との間に、接着剤の流動を阻止する所定高さの隔壁が設けられているため、基板とバスバーアセンブリとを上記隙間に接着剤を流し込んで接着する際、余剰の接着剤がバスバーアセンブリの先端に設けられているコネクタ端子に向って流動した場合でも、その流動を隔壁によって阻止し、コネクタ端子が接着剤により封鎖されるリスクを解消することができる。従って、接着剤のむやみな流動による組み立て性の悪化を防止することができる。
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、前記基板は、その一辺が前記バスバーアセンブリおよび前記モータ端子を介して前記インバータ収容部に固定支持され、前記一辺に隣接する他の２辺がそれぞれ前記インバータ装置のフィルタ回路を構成するコイルおよびコンデンサと、前記インバータ回路を構成する複数の半導体スイッチング素子の端子群とを介して前記インバータ収容部に固定支持されていることを特徴とする。
本発明によれば、基板の一辺がバスバーアセンブリおよびモータ端子を介してインバータ収容部に固定支持され、その一辺に隣接する他の２辺がそれぞれインバータ装置のフィルタ回路を構成するコイルおよびコンデンサと、インバータ回路を構成する複数の半導体スイッチング素子の端子群とを介してインバータ収容部に固定支持されているため、基板の各コーナー部をインバータ収容部に固定支持する以外に、基板の３辺をインバータ装置の３連部品群を利用したコの字配置の基板支持部で支持し、インバータ収容部内に収容設置することができる。従って、基板を専用の支持部品以外の部品、即ちインバータ装置の構成部品を利用して強固に固定支持することができ、耐振強度の向上のみならず、専用支持部品数の削減やそれによるコスト低減を図ることができる。
本発明によると、基板側とモータ端子との間を、ＵＶＷバスバーを樹脂ケースにより覆って絶縁したバスバーアセンブリを介して電気的に接続することができる。また、樹脂ケースで覆ったバスバーアセンブリと基板との間を、樹脂ケースの下面に立設されている接着壁と基板の端面との間に接着剤を流し込んで強固に接着して一体化し、そのバスバーアセンブリをモータ端子に接続することにより、基板の一辺をバスバーアセンブリおよびモータ端子を介して固定支持することができるため、基板をインバータ収容部内に複数箇所で固定支持する以外に、その少なくとも一辺を絶縁性が確保されたバスバーアセンブリおよびモータ端子を介して固定支持することにより、基板をより強固に固定支持することができ、インバータ装置の絶縁性および耐振強度を向上することができる。
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の主要部の構成を示す斜視図である。 図１のａ−ａ縦断面相当図である。 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に用いるバスバーアセンブリの裏面図である。 上記バスバーアセンブリと基板との接着部を裏面から見た斜視図である。 図５のｂ−ｂ断面相当図である。
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６を参照して説明する。
図１には、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の主要部の斜視図が示され、図２には、そのａ−ａ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、バスバーアセンブリの裏面図、図５には、バスバーアセンブリと基板との接着部を裏面から見た斜視図、図６には、図５のｂ−ｂ断面相当図が示されている。
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のハウジング２を具備している。ハウジング２は、電動モータ（図示省略）を内蔵するアルミダイカスト製のモータハウジング３と、圧縮機構（図示省略）を内蔵するアルミダイカスト製の圧縮機ハウジング（図示省略）とを一体に結合して構成されるものである。
ここでの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から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由して吸込み、その低圧ガスを圧縮機構により高圧に圧縮して圧縮機ハウジング内に吐出し、圧縮機ハウジング側に設けられている吐出ポートを介して外部に吐出する構成とされたものである。
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、平面視が矩形形状とされており、底部がモータハウジング３の外周壁に沿う形状で、中央部に冷媒流通路５に対応した凸状の稜線部９Ａが形成されるとともに、その両側部にハウジング外周壁に沿う凹部９Ｂが形成され、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。
このモータハウジング３には、圧縮機ハウジングが結合される前端側から後端側に向って抜き勾配が設けられており、また、内周側に設けられている冷媒流通路５が、吸入ポート４側から圧縮機構側に向って断面積が大きくされていることから、インバータ収容部８内の底面に形成される稜線部９Ａ等も前方から後方に向って下向きに傾斜された構成とされている。
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、フランジ部１０に図示省略の蓋部材が取り付けられることにより密閉される構成とされている。この蓋部材の内面側には、後述するメイン基板１７上に設けられているＰ−Ｎ端子２３に接続可能なコネクタが設けられており、該コネクタに接続されている高電圧ケーブル（電源ケーブル）を介して車両に搭載されている電源ユニットから、高電圧の直流電力が高電圧ケーブル、コネクタ、Ｐ−Ｎ端子２３を経てインバータ装置７に入力されるようになっている。
インバータ装置７は、公知の如く、車両に搭載されている電源ユニットから給電される高電圧の直流電力を、上位制御装置からの指令に基づいて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、電動モータを回転駆動するものである。このインバータ装置７は、図１ないし図３に示されるように、ハウジング２の外周に設けられているインバータ収容部８に対して一体に組み込まれるようになっている。
インバータ装置７は、公知のノイズ除去用のフィルタ回路１１を構成するケース入りのコイル１２およびコンデンサ１３等の高電圧系電装部品（以下、単に電装部品と称することもある。）と、直流電力を三相交流電力に変換する公知のスイッチング回路１４を構成するＩＧＢＴ等の複数（６個）の半導体スイッチング素子１５と、フィルタ回路１１およびスイッチング回路１４を含むインバータ回路およびそれを制御するマイコン等を含む制御回路（インバータ回路）１６が実装されている矩形状のメイン基板（単に、基板と称することもある。）１７と、上位制御装置からの通信ケーブル１８が接続される通信回路１９を備えたサブ基板２０等とから構成されている。
インバータ装置７は、公知のものでよいが、ここでは、メイン基板１７として、フィルタ回路１１を構成するコイル１２およびコンデンサ１３等の電装部品を、そのリード端子１２Ａ，１３Ａを半田付けすることによって実装し、また、スイッチング回路１４を構成するＩＧＢＴ等の複数の半導体スイッチング素子１５を、そのリード端子１５Ａ（リード端子１５Ａは、ＩＧＢＴが１個当たり３本有することから、合計１８本となる。）を半田付けすることによって実装したものが用いられている。
つまり、メイン基板１７は、フィルタ回路１１を構成するコイル１２およびコンデンサ１３のリード端子１２Ａ，１３Ａ、並びにスイッチング回路１４を構成する複数の半導体スイッチング素子１５のリード端子１５Ａを、それぞれメイン基板１７のスルーホールに貫通し、それを基板上のパターンに半田付けして実装することにより、メイン基板１７上にフィルタ回路１１およびスイッチング回路１４を構成したものとされている。このメイン基板１７は、四隅がインバータ収容部８内の四隅に設けられているボス部２１にネジ２２を介して締め付け固定されるようになっている。
フィルタ回路１１を構成する高電圧系電装部品の１つであるコンデンサ１３は、ケースに収容された構成とされており、図２および図３に示されるように、外形が角型形状（直方体形状）とされ、上面が平面形とされたものである。同様に、円筒状に巻かれたコイル１２は、上面が平面形とされた半円筒形状のケースに収容された構成とされている。そして、これらコイル１２およびコンデンサ１３は、矩形状とされたメイン基板１７の一辺に沿って並設されるように実装されている。
メイン基板１７に実装されているコイル１２およびコンデンサ１３は、インバータ収容部８の底面を構成する円筒状ハウジング２の外周壁の軸線方向に沿う一側部の凹部９Ｂとされた底面上に、接着剤を介して固定設置されることにより、各々の平面形とされたケース上面でメイン基板１７の下面を支え、メイン基板１７にかかる応力や振動を支持可能な構成とされている。また、コイル１２およびコンデンサ１３により下面が支持されたメイン基板１７のコンデンサ１３で支持されている部位の上面側に、電源ケーブルと接続されたコネクタが嵌合され、電源からの直流電力をインバータ装置７に入力するＰ−Ｎ端子２３が上方に向けて立設されている。
複数（６個）の半導体スイッチング素子１５は、図３に示されるように、インバータ収容部８内において、その底面を構成する円筒状ハウジング２の外周壁の軸線方向に沿う他側部の凹部９Ｂ上に立設されている放熱ブロック２４に固定設置されている。放熱ブロック２４は、熱伝導性材であるアルミ合金製の所定長さを有する直方体形状のブロック体とされており、その左右両側の鉛直な側面に半導体スイッチング素子１５が、３個ずつ各３本のリード端子１５Ａを鉛直上方に向けてネジ止め固定されることにより立体的に配置されている。この放熱ブロック２４は、半導体スイッチング素子１５での発熱をハウジング２側に放熱し、半導体スイッチング素子１５を冷却する機能を担っている。
上記のように設置された複数の半導体スイッチング素子１５の合計１８本のリード端子１５Ａは、図１に示されるように、メイン基板１７のコイル１２およびコンデンサ１３で支えられている一辺と対向する他辺側に沿って設けられているスルーホール１７Ａを貫通して上方に突出され、半田付けされることによりメイン基板１７に実装されている。これにより、メイン基板１７の他辺側を、複数の半導体スイッチング素子１５の多数のリード端子１５Ａを介して下方から支持している。なお、放熱ブロック２４は、インバータ収容部８内の凹部９Ｂ上にネジ止め固定されているが、モータハウジング３側に一体成形した構成としてもよい。
また、インバータ収容部８の底面の中央部後方には、凸状の稜線部９Ａと接触しないように、通信ケーブル１８が接続された通信回路１９が実装されているサブ基板２０が３箇所のボス部２５にネジ２６を介して固定設置されている。サブ基板２０は、インバータ収容部８の左右両側に配置されているコイル１２およびコンデンサ１３と複数の半導体スイッチング素子１５との間に配設され、その上方にメイン基板１７が配設された構成とされており、上方に配置されているメイン基板１７と基板間接続端子２７（図３参照）を介して電気的、機械的に接続されている。従って、この基板間接続端子２７によっても、メイン基板１７は下方から支持されている。
更に、インバータ装置７のスイッチング回路１４を経て直流電力から三相交流電力に変換された電力は、メイン基板１７側からバスバーアセンブリ２９を介してモータ端子２８に出力可能とされている。モータ端子２８は、インバータ収容部８内の前方部位においてモータハウジング３を貫通するように設けられている端子設置穴３Ａ（図３を参照）に設置され、インバータ装置７からバスバーアセンブリ２９を介して出力される三相交流電力をモータハウジング３内の電動モータに対して印加するものである。
バスバーアセンブリ２９は、一端がメイン基板１７上のＵＶＷランドに接続され、他端がモータ端子２８に接続されるものであり、図４に示されるように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３本の細長い薄板状の銅板等からなる導電材製のバスバー３０，３１，３２と、これら３本のＵＶＷバスバー３０，３１，３２を収容して一体構成とする樹脂ケース３３と、樹脂ケース３３の下面に装着されるカバー部材３４（図５参照）とからなるものである。バスバーアセンブリ２９は、その中央部分に一体部品としてメイン基板１７上にネジ３５を介して固定設置するためのネジ止めボス３６を備えているとともに、後述のように、メイン基板１７の前端辺の端部に接着剤により接着固定されるようになっている。
３本のＵＶＷバスバー３０，３１，３２は、メイン基板１７上に配設される回路部品との干渉を避けるため、それぞれクランク状の屈曲部を含む少なくとも１以上の屈曲部有する形状とされており、モータ端子２８と接続される側の端部に、モータ端子２８の３本のＵＶＷ端子に差し込まれることにより接続されるコネクタ端子３０Ａ，３１Ａ，３２Ａが設けられるとともに、他端がメイン基板１７上のＵＶＷランドに対して接続される接続部３０Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂとされている。
樹脂ケース３３は、一端側から他端側にかけて拡がる扇形状とされ、その下面側に３本のＵＶＷバスバー３０，３１，３２およびコネクタ端子３０Ａ，３１Ａ，３２Ａを嵌め込む３本の溝３７，３８，３９が一体成形されており、その溝３７，３８，３９に、細長い薄板形状とされたことで車両走行時の路面振動等の影響を受けて振動する３本のＵＶＷバスバー３０，３１，３２が嵌め込み設置され、クランク状に屈曲された屈曲部付近（図４に示す２点鎖線で囲った範囲）で樹脂接着剤により接着固定されている。
さらに、樹脂ケース３３の下面側には、図５および図６に示されるように、カバー部材３４が装着されて一体化されている。このカバー部材３４は、樹脂ケース３３側に所定間隔で一体成形され、メイン基板１７の端部に嵌合される嵌合部４０を備えた複数の係止爪４１に貫通されて樹脂ケース３３に組み付けられるものであり、一端部側に鉛直下向きに延長された所定高さＨを有する接着壁４２が設けられている。
接着壁４２は、メイン基板１７の前端部における端面に対して、所定の隙間Ｓを設定して設けられており、その隙間Ｓ部分に、例えばシリコン系の樹脂接着剤を流し込むことにより、接着壁４２がメイン基板１７の端面と共に係止爪４１に接着固定されるようになっている。図６に接着壁４２の周りで固化された接着剤４３が破線で図示されている。これによって、バスバーアセンブリ２９の先端側を、係止爪４１の嵌合部４０をメイン基板１７の端部に嵌合した状態で接着壁４２をメイン基板１７の端面に接着剤４３で接着固定することができる。
こうして、バスバーアセンブリ２９とメイン基板１７とを、ネジ３５による結合部を含む前後２箇所で結合して一体化することができ、そのバスバーアセンブリ２９のコネクタ端子３０Ａ，３１Ａ，３２Ａをモータ端子２８に３本のＵＶＷ端子に差し込んで接続することにより、メイン基板１７の前端辺をインバータ収容部８に対してバスバーアセンブリ２９およびモータ端子２８を介して固定支持できる構成としている。
また、カバー部材３４の下面には、コネクタ端子３０Ａ，３１Ａ，３２Ａと対応する部位に周囲をバーリング加工した３つの丸孔４４が設けられているとともに、その３つの丸孔４４と接着壁４２の間に、接着剤４３が流動してコネクタ端子３０Ａ，３１Ａ，３２Ａを封鎖するのを阻止する所定高さの隔壁４５が立設されている。
なお、上記実施形態において、接着壁４２の高さＨをメイン基板１７の裏面よりも下方に延びた高さとしているが、使用する接着剤４３の種類や流動性等に加味して、メイン基板１７の裏面と同一高さ位置あるいはそれよりも上方に位置する高さとしてもよく、場合によっては、メイン基板１７の表面側にもぐり込むようにして設けてもよい。また、接着壁４２とメイン基板１７の端面との間の隙間Ｓについても、接着剤４３の種類や流動性等に応じて適宜適切に設定すればよい。
以上に説明したように、本実施形態においては、インバータ収容部８内に設置されるメイン基板１７をその四角部をボス部２１にネジ２２で固定支持するだけでなく、その一辺をインバータ装置７のフィルタ回路１１を構成する高電圧系電装部品であるコイル１２およびコンデンサ１３を利用して下方から支持するとともに、対向する他辺をインバータ装置７のスイッチング回路１４を構成するＩＧＢＴ等の複数の半導体スイッチング素子１５の多数のリード端子１５Ａで下方から支持している。
さらに、メイン基板１７上に設けられ、そのスイッチング回路１４のＵＶＷランドとモータ端子２８との間を接続し、インバータ装置７側で変換された三相交流電力を電動モータ側に供給するバスバーアセンブリ２９を、メイン基板１７側にネジ３５によりネジ止め固定するだけでなく、バスバーアセンブリ２９の先端側の下面に接着壁４２を設け、その接着壁４２をメイン基板１７の端面に接着剤４３により強固に接着固定して一体化することにより、メイン基板１７の前端辺を、バスバーアセンブリ２９を介してモータ端子２８に固定支持することができる。
従って、メイン基板１７を少なくとも上記四角部と対向する２側辺以外に、その前端辺をも固定支持することにより、その耐振強度を一段と高めることができる。つまり、４辺形のメイン基板１７の４辺中の３辺を、インバータ装置７を構成するフィルタ回路１１のコイル１２およびコンデンサ１３、スイッチング回路１４の複数の半導体スイッチング素子１５、並びらバスバーアセンブリ２９からなる３連部品群を利用したコの字配置の基板支持部で支持し、インバータ収容部内に収容設置することができる。
このため、本実施形態によると、メイン基板１７を専用の支持部品以外の部品、すなわちインバータ装置７の構成部品を有効に利用して強固に固定支持することができ、車両の走行振動等が伝播してメイン基板１７に加わる加振力等の応力を、それらの多数の支持点および固定点で受けることによって分散、緩和し、その耐振性を向上することができるのみならず、専用支持部品数の削減やそれによるコスト低減を図ることができる。
また、バスバーアセンブリ２９は、３本のＵＶＷバスバー３０，３１，３２を樹脂ケース３３で覆った構成とされ、該樹脂ケース３３の下面にメイン基板１７の端面に接着剤４３を介して接続される接着壁４２を立設し、その接着壁４２のメイン基板１７の端面に対する高さＨおよび隙間Ｓを適宜設定して、接着壁４２とメイン基板１７の端面との間を接着剤４３で接着固定するようにしているため、メイン基板１７側とモータ端子２８との間を樹脂ケース３３で絶縁されたバスバーアセンブリ２９を介して電気的に接続することにより、その間の電気絶縁性を確保することができるとともに、バスバーアセンブリ２９を支持部材として、メイン基板１７の一辺をモータ端子２８に固定支持することができる。
このように、メイン基板１７をインバータ収容部８内に所要の複数箇所で固定支持する以外に、その少なくとも一辺を絶縁性が確保されたバスバーアセンブリ２９およびモータ端子２８を介して固定支持することにより、メイン基板１７をより強固に固定支持することができ、インバータ装置７の電気絶縁性および耐振強度を向上することができる。
また、本実施形態では、バスバーアセンブリ２９の樹脂ケース３３の接着壁４２が立設される下面に、メイン基板１７の端部に嵌合する嵌合部４０を備えた係止爪４１を所定間隔で複数箇所に設けた構成としている。このため、バスバーアセンブリ２９をメイン基板１７に接着により組み付ける際、係止爪４１の嵌合部４０をメイン基板１７の端部に嵌合させて仮組み付けし、接着壁４２をメイン基板１７の端面に位置決めした状態を維持して接着することができる。これによって、バスバーアセンブリ２９をメイン基板１７に対して精度よく、強固に接着固定することができ、良好な組み立て性を確保することができるとともに、メイン基板１７の支持強度を高めることができる。
更に、バスバーアセンブリ２９の樹脂ケース３３の接着壁４２を立設した下面がカバー部材３４として別体化され、該カバー部材３４が樹脂ケース３３に一体形成されている係止爪４１に貫通されて樹脂ケース３３に組み付けられ、接着壁４２がメイン基板１７の端面と共に係止爪４１に接着剤４３を介して接着されている。このように、バスバーアセンブリ２９の樹脂ケース３３の接着壁４２を立設した下面をカバー部材３４として別体化していることから、バスバーアセンブリ２９を樹脂材により一体にインサート成形する場合にて、その先端に設けられるコネクタ端子３０Ａ，３１Ａ，３２Ａに樹脂材が入り込んでしまうリスクを解消し、モータ端子２８との接続部分をコネクタ端子化したバスバーアセンブリ２９を容易に製作することができる。
また、別体化されたカバー部材３４を係止爪４１に貫通させて樹脂ケース３３に組み付けして一体化し、そのカバー部材３４を係止爪４１に対してメイン基板１７の端面および接着壁４２と共に接着剤４３によって接着することができる。これによって、バスバーアセンブリ２９のモータ端子２８に対する接続をコネクタ端子化し、溶接または半田付けを省いて組み立て性を改善することができるとともに、樹脂ケース３３とカバー部材３４とをより強固に結合することができる。
また、本実施形態では、樹脂ケース３３の下面の接着壁４２が立設された位置と、モータ端子２８に差し込まれるコネクタ端子３０Ａ，３１Ａ，３２Ａとの間に、接着剤４３の流動を阻止する所定高さの隔壁４５を設けているため、メイン基板１７とバスバーアセンブリ２９とを隙間Ｓに接着剤４３を流し込んで接着する際、余剰の接着剤がバスバーアセンブリ２９の先端に設けられているコネクタ端子３０Ａ，３１Ａ，３２Ａに向って流動した場合でも、それを隔壁４５により阻止し、コネクタ端子３０Ａ，３１Ａ，３２Ａが接着剤４３により封鎖されるリスクを解消することができる。従って、接着剤４３のむやみな流動による組み立て性の悪化を防止することができる。
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、上記実施形態では、基板をメイン基板１７とサブ基板２０とに２枚に分割している例について説明したが、基板を１枚としたものにも同様に適用できることはもちろんである。
また、上記実施形態では、ＵＶＷバスバー３０，３１，３２を、下面に別体のカバー部材３４が装着される樹脂ケース３３内の溝３７，３８，３９に嵌合設置することにより一体化してバスバーアセンブリ２９としたものについて説明したが、本発明は、３本のＵＶＷバスバー３０，３１，３２を樹脂材により一体にインサート成形したバスバーアセンブリの適用を除外するものではなく、かかるバスバーアセンブリの適用を包含することは云うまでもない。この場合、モータ端子２８に対する接続部を溶接や半田付け方式とすればよい。
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
１１ フィルタ回路
１２ コイル
１３ コンデンサ
１５ 半導体スイッチング素子
１５Ａ リード端子
１６ 制御回路（インバータ回路）
１７ メイン基板（基板）
２８ モータ端子
２９ バスバーアセンブリ
３０，３１，３２ ＵＶＷバスバー
３０Ａ，３１Ａ，３２Ａ コネクタ端子
３３ 樹脂ケース
３４ カバー部材
４０ 嵌合部
４１ 係止爪
４２ 接着壁
４３ 接着剤
４５ 隔壁
Ｈ 接着壁の高さ
Ｓ 隙間

Claims (5)

  1. ハウジングに設けられたインバータ収容部に、インバータ回路が実装された基板を含む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おいて、
    前記インバータ回路で変換された交流電力を、前記基板側から前記インバータ収容部内に設けられているモータ端子に導くＵＶＷバスバーを樹脂ケースで覆ったバスバーアセンブリを備え、
    前記バスバーアセンブリには、前記樹脂ケースに前記基板の端面と接着剤を介して接着される接着壁が設けられ、
    前記接着壁と前記基板の端面との間に隙間を形成し、その接着壁と前記基板の端面との間を前記接着剤により接着した構成とし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. 前記バスバーアセンブリの前記樹脂ケースには、前記接着壁が設けられる面に、前記基板の端部に嵌合する嵌合部を備えた係止爪が所定間隔で複数箇所に設けら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. 前記バスバーアセンブリの前記樹脂ケースは、前記接着壁を設けた面がカバー部材として別体化され、そのカバー部材が前記樹脂ケースに一体形成されている前記係止爪に貫通されて前記樹脂ケースに組み付けられ、前記接着壁が前記基板の端面と共に前記係止爪に前記接着剤を介して接着され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. 前記樹脂ケースには、前記接着壁が設けられた位置と、前記モータ端子に差し込まれる前記バスバーアセンブリのコネクタ端子との間に、前記接着剤の流動を阻止する所定高さの隔壁が設けら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. 前記基板は、その一辺が前記バスバーアセンブリおよび前記モータ端子を介して前記インバータ収容部に固定支持され、前記一辺に隣接する他の２辺がそれぞれ前記インバータ装置のフィルタ回路を構成するコイルおよびコンデンサと、前記インバータ回路を構成する複数の半導体スイッチング素子の端子群とを介して前記インバータ収容部に固定支持されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
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