JP7331809B2 - 電動圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は電動圧縮機に関する。

特許文献１に従来の電動圧縮機が開示されている。この電動圧縮機は、圧縮機構と、電動モータと、インバータ装置と、ハウジング本体と、インバータハウジングと、ガイド部材とを備えている。

圧縮機構は流体としての冷媒の圧縮を行う。電動モータは圧縮機構を駆動させる。インバータ装置は電動モータの駆動制御を行う。インバータ装置は、回路基板と、電気部品とを有している。回路基板には接続孔が形成されている。電気部品は少なくともフィルタ部品を有しており、フィルタ部品は、本体部及び金属製のバスバーを含んでいる。バスバーは、自己の端部が回路基板の接続孔に接続される。

インバータハウジングはアルミニウム合金等の金属製であり、内部にインバータ室が形成されている。インバータ室には、インバータ装置及びガイド部材が収容されている。ガイド部材は樹脂製である。ガイド部材は、回路基板に固定されており、回路基板とフィルタ部品との間に配置されている。

この電動圧縮機では、フィルタ部品を回路基板に接続するに当たり、ガイド部材にバスバーの端部が挿通される。これにより、ガイド部材は、バスバーの端部を回路基板の接続孔まで案内する。こうして、この電動圧縮機では、バスバーの端部を接続孔に容易に接続させることができることから、電気部品と回路基板との接続が容易となっている。また、ガイド部材が樹脂製であることから、この電動圧縮機では、ガイド部材にバスバーの端部が挿通されることによって、インバータハウジングとバスバーの端部とが絶縁されている。

特開２０１６－８２７１９号公報

ところで、この種の電動圧縮機では、外部に設けられたバッテリ等の外部電源からインバータ装置に対して給電を行うため、インバータ装置の回路基板に電源コネクタが電気的に接続される。この際、電源コネクタにバスバーを設けることにより、電源コネクタ自体をインバータ室の外部でインバータハウジングに固定しつつ、インバータ室でバスバーを回路基板に接続することが考えられる。この場合、上記従来の電動圧縮機におけるフィルタ部品と回路基板との接続のように、ガイド部材を用いることが考えられる。すなわち、ガイド部材によって、電源コネクタのバスバーを回路基板まで案内しつつ、電源コネクタのバスバーと回路基板とを接続することにより、電源コネクタとインバータ装置との接続の容易化を図ることが考えられる。

しかし、フィルタ部品のバスバーに比べて、電源コネクタのバスバーには大きな電力が通電される。このため、上記従来の電動圧縮機におけるガイド部材では、インバータハウジングと、電源コネクタのバスバーとを十分に絶縁させることが難しく、電源コネクタのバスバーからインバータハウジングへの短絡が生じるおそれがある。ここで、バスバーの端部や回路基板におけるバスバーとの電気的な接続箇所をインバータハウジングから充分遠ざける設計は容易であるものの、バスバー全体をインバータハウジングから遠ざける設計は容易ではない。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、バスバーを有する電源コネクタとインバータ装置との接続を容易化しつつ、バスバーからインバータハウジングへの短絡を確実性高く防止可能な電動圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の電動圧縮機は、流体の圧縮を行う圧縮機構と、
前記圧縮機構を駆動させる電動モータと、
前記電動モータの駆動制御を行うインバータ装置と、
前記インバータ装置を収容するインバータ室が内部に形成される金属製のインバータハウジングと、
金属製のバスバーを有するとともに前記インバータハウジングに固定され、外部電源と前記インバータ装置とを電気的に接続する電源コネクタとを備え、
前記インバータ装置は、前記バスバーの端部が接続される接続孔が形成された回路基板を有し、
前記回路基板には、前記バスバーを覆う第１絶縁部材が設けられ、
前記電源コネクタには、前記バスバーを支持しつつ覆う第２絶縁部材が設けられ、
前記第１絶縁部材には、前記第２絶縁部材に向かって開口する入口部と、前記接続孔に向かって開口する出口部と、前記入口部と前記出口部との間に設けられ、前記バスバーを前記回路基板に接続する際、前記端部を前記入口部から前記出口部に案内する案内部とが形成され、
前記入口部は前記出口部より開口面積が大きく、
前記案内部は、前記出口部から前記入口部に向かって次第に拡大するテーパ形状をなし、
前記バスバーは、前記第２絶縁部材から突出し、前記端部まで延在する突出部を有し、
前記入口部は、前記突出部を囲繞するように前記第１絶縁部材に配置されていることを特徴とする。

本発明の電動圧縮機では、第１絶縁部材がインバータ装置の回路基板に設けられている。また、第１絶縁部材は、入口部と出口部と案内部とを有している。これにより、第１絶縁部材では、バスバーを回路基板に接続するに当たり、案内部によって、バスバーの端部を入口部から出口部に案内できる。この際、案内部が出口部から入口部に向かって次第に拡大するテーパ形状であるため、案内部は、バスバーの端部を出口部に好適に案内することができる。こうして、この電動圧縮機では、電源コネクタとインバータ装置とを接続するに当たり、バスバーの端部を回路基板の接続孔に容易に接続させることができる。

一方、第２絶縁部材は電源コネクタに設けられており、インバータ室内で第１絶縁部材とともにバスバーを覆っている。ここで、バスバーでは、突出部が第２絶縁部材から突出しているものの、この突出部については、第１絶縁部材の入口部が囲繞する。このため、突出部は、第１絶縁部材によってインバータハウジングと絶縁される。こうして、この電動圧縮機では、インバータ室内において、バスバーに対する接続孔への案内機能を有する第１絶縁部材と、バスバーの支持機能を有する第２絶縁部材とによって、回路基板側と電源コネクタ側の双方からバスバーを覆うことができる。

したがって、本発明の電動圧縮機によれば、バスバーを有する電源コネクタとインバータ装置との接続を容易化しつつ、バスバーからインバータハウジングへの短絡を確実性高く防止できる。

本発明の電動圧縮機において、第２絶縁部材の少なくとも一部が入口部の内部に進入していることが好ましい。この場合には、第１絶縁部材及び第２絶縁部材によって、インバータハウジングと、バスバーとをより好適に絶縁させることができる。また、この電動圧縮機では、第１絶縁部材と第２絶縁部材とが接近するため、電源コネクタとインバータ装置とが接近した状態で接続される。このため、電動圧縮機の小型化も実現できる。

また、インバータ装置は、回路基板に実装されるコイルとコンデンサとを有し得る。そして、第１絶縁部材には、コイル及びコンデンサの少なくとも一方を収容可能な収容部が形成されていることが好ましい。この場合には、第１絶縁部材がコイルやコンデンサを収容するための収容部材を兼ねることができるため、部品点数を削減することができる。

本発明の電動圧縮機によれば、バスバーを有する電源コネクタとインバータ装置との接続を容易化しつつ、バスバーからインバータハウジングへの短絡を確実性高く防止できる。

図１は、実施例の電動圧縮機を示す部分断面図である。 図２は、実施例の電動圧縮機に係り、電源コネクタ及び第１、２絶縁部材等を示す要部拡大断面図である。 図３は、実施例の電動圧縮機に係り、図２のＡ－Ａ断面を示す拡大断面図である。 図４は、実施例の電動圧縮機に係り、第１絶縁部材を示す断面図である。 図５は、実施例の電動圧縮機に係り、第１絶縁部材を示す断面図である。 図６は、実施例の電動圧縮機に係り、電源コネクタ及び第２絶縁部材を示す斜視図である。 図７は、実施例の電動圧縮機に係り、電源コネクタ及び第２絶縁部材を示す断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

図１及び図２に示すように、実施例の電動圧縮機は、ハウジング本体１と、フロントハウジング３と、電動モータ５と、圧縮機構７と、インバータハウジング９と、インバータ装置１１と、電源コネクタ１３と、第１絶縁部材１７と、第２絶縁部材１９とを備えている。

本実施例では、図１に示す各矢印によって、電動圧縮機の前後方向及び上下方向を規定している。そして、図２以降では、図１に対応して電動圧縮機の前後方向及び上下方向を規定している。また、図３～図５では、電動圧縮機の前後方向及び上下方向に加えて、電動圧縮機の左右方向を規定している。なお、これらの各方向は説明の便宜上のための一例であり、電動圧縮機は、搭載される車両等に対応して、その姿勢が適宜変更される。

図１に示すように、ハウジング本体１はアルミニウム合金製である。ハウジング本体１は、第１底壁１ａと、第１周壁１ｂと、第１締結部１ｃとを有している。第１底壁１ａは、ハウジング本体１の後端に位置しており、電動圧縮機の径方向に延びている。第１底壁１ａは、前方に面する前面１０１と、前面１０１の反対側に位置して後方に面する後面１０２とを有している。前面１０１には、電動圧縮機の軸方向で前方に向かって突出する支持部１０３が形成されている。支持部１０３は円筒状をなしており、内部にラジアル軸受４１が配置されている。

第１周壁１ｂは、第１底壁１ａと連続しており、第１底壁１ａから電動圧縮機の軸方向で前方に向かって延びている。これらの第１底壁１ａ及び第１周壁１ｂにより、ハウジング本体１は、前方が開口した有底の筒状をなしている。また、第１周壁１ｂの後方には、ハウジング本体１内に連通する吸入口（図示略）が形成されている。これにより、ハウジング本体１内には、冷媒が吸入される吸入室としても機能する。冷媒は、本発明における「流体」の一例である。

第１締結部１ｃは、ハウジング本体１の前方で第１周壁１ｂと一体をなしており、第１周壁１ｂから電動圧縮機の径方向に突出している。第１締結部１ｃ内には、第１ボルト孔１０４が形成されている。

フロントハウジング３もアルミニウム合金製である。フロントハウジング３は、第２底壁３ａと、第２周壁３ｂと、第２締結部３ｃとを有している。第２底壁３ａは、フロントハウジング３の前端に位置しており、電動圧縮機の径方向に延びている。第２周壁３ｂは、第２底壁３ａと連続しており、第２底壁３ａから電動圧縮機の軸方向で後方に向かって延びている。これらの第２底壁３ａ及び第２周壁３ｂにより、フロントハウジング３は、後方が開口した有底の筒状をなしている。第２締結部３ｃは、フロントハウジング３の後方で第２周壁３ｂと一体をなしており、第２周壁３ｂから電動圧縮機の径方向に突出している。第２締結部３ｃ内には、第２ボルト孔３０１が形成されている。

フロントハウジング３は、第２締結部３ｃをハウジング本体１の第１締結部１ｃに整合させた状態でハウジング本体１の前方に配置されている。そして、ハウジング本体１とフロントハウジング３とは、第１、２挿通孔１０４、３０１に挿通されたボルト４３の他、図示しない複数のボルトによって互いに締結されている。これにより、ハウジング本体１とフロントハウジング３とが一体化されている。なお、ハウジング本体１及びフロントハウジング３をアルミニウム合金以外で形成しても良い。

電動モータ５は、ハウジング本体１内に収容されている。電動モータ５は、ステータ３１と、ロータ３３と、駆動軸３５とを有している。ステータ３１は、ハウジング本体１内で第１周壁１ｂの内周面に固定されている。ロータ３３は、ステータ３１の内側に配置されている。駆動軸３５は、軸方向で前後に延びており、後端がラジアル軸受４１に回転可能に支持されている。また、駆動軸３５は、ロータ３３に固定されており、ロータ３３と一体で回転可能となっている。

圧縮機構７は、ハウジング本体１内に収容されており、電動モータ５の前方に位置している。圧縮機構７としては、公知のスクロール型圧縮機構が採用されている。圧縮機構７は、第１周壁１ｂの内周面に固定された固定スクロールと、固定スクロールに対向して配置された可動スクロールとを有している。可動スクロールは駆動軸３５と動力伝達可能に接続されおり、駆動軸３５によって回転可能となっている。固定スクロールと可動スクロールとは噛合して両者の間に圧縮室を形成している。また、固定スクロールとフロントハウジング３との間に吐出室が形成されている。なお、固定スクロール、可動スクロール、圧縮室及び吐出室については、いずれも図示を省略する。また、圧縮機構７として、ベーン型圧縮機構等を採用しても良い。

インバータハウジング９は、インバータボックス２１と、インバータカバー２３とで構成されている。これらのインバータボックス２１及びインバータカバー２３、すなわちインバータハウジング９は、アルミニウム合金製である。インバータボックス２１は、第３底壁２１ａと、第３周壁２１ｂとを有している。第３底壁２１ａは、インバータボックス２１の前端に位置しており、ハウジング本体１の第１底壁１ａに沿いつつ、電動圧縮機の径方向に延びている。第３底壁２１ａは、前方に面する前面２１１と、前面２１１の反対側に位置して後方に面する後面２１２とを有している。第３周壁２１ｂは、第３底壁２１ａと連続しており、第３底壁２１ａから電動圧縮機の軸方向で後方に向かって延びている。これらの第３底壁２１ａ及び第３周壁２１ｂにより、インバータボックス２１は、後方が開口した有底の筒状をなしている。

インバータカバー２３は、第４底壁２３ａと、第４周壁２３ｂとを有している。第４底壁２３ａは、インバータカバー２３の後端に位置しており、電動圧縮機の径方向に延びている。第４底壁２３ａは、前方に面する前面２３１と、前面２３１の反対側に位置して後方に面する後面２３２とを有している。また、第４底壁２３ａには、コネクタ取付部２３ｃが形成されている他、貫通孔２３ｄ及び複数のねじ孔２３ｅが形成されている。図２に示すように、コネクタ取付部２３ｃは、第４底壁２３ａの後面２３２よりも後方に突出している。貫通孔２３ｄは、コネクタ取付部２３ｃ内を前後方向に貫通しており、前面２３１に開口している。ねじ孔２３ｅは、コネクタ取付部２３ｃに形成されており、コネクタ取付部２３ｃ内を軸方向で前方に延びている。なお、本実施例では、コネクタ取付部２３ｃに対して４つのねじ孔２３ｅが形成されており、図１及び図２では、４つのねじ孔２３ｅのうちの２つを図示している。

第４周壁２３ｂは、第４底壁２３ａと連続しており、第４底壁２３ａから電動圧縮機の軸方向で前方に向かって延びている。これらの第４底壁２３ａ及び第４周壁２３ｂにより、インバータカバー２３は、前方が開口した有底の筒状をなしている。

図１に示すように、インバータハウジング９は、ハウジング本体１の後端に固定されている。具体的には、インバータハウジング９では、インバータボックス２１がインバータカバー２３とハウジング本体１との間に配置されている。ここで、インバータボックス２１とハウジング本体１とは、第３底壁２１ａの前面２１１と第１底壁１ａの後面１０２とを当接させている。また、インバータボックス２１とインバータカバー２３とは、第４周壁２３ｂと第１周壁１ｂとの間にガスケット（図示略）を介在させつつ、第４周壁２３ｂの前端と第１周壁１ｂの後端とを対向させている。そして、この状態で、複数のボルト（図示略）が第４底壁２３ａの後面２３２からインバータカバー２３、インバータボックス２１及びハウジング本体１に挿通されて螺合されている。こうして、インバータカバー２３、インバータボックス２１及びハウジング本体１が軸方向に締結されて一体化されているとともに、インバータハウジング９がハウジング本体１の後端に固定されている。

また、インバータボックス２１とインバータカバー２３とが締結されることにより、インバータハウジング９内には、インバータ室２５が形成されている。図２に示すように、インバータ室２５は、貫通孔２３ｄと連通している。また、インバータ室２５内では、第３底壁２１ａの後面２１２と、第４底壁２３ａの前面２３１とが対向している。つまり、後面２１２及び前面２３１は、インバータ室２５に面している。

インバータ装置１１は、１つの回路基板５１と、半導体５３ａ～５３ｃと、フィルタ部品５５とを有している。回路基板５１は板状に形成されており、前方に面する第１面５１ａと、第１面５１ａの反対側に位置して後方に面する第２面５１ｂとを有している。また、図３に示すように、回路基板５１には、第１接続孔５１ｃと第２接続孔５１ｄとが形成されている。第１接続孔５１ｃ及び第２接続孔５１ｄは、本発明における「接続孔」の一例である。第１接続孔５１ｃと第２接続孔５１ｄとは、左右方向に離隔して配置されており、第１面５１ａから第２面５１ｂまで回路基板５１を貫通している。

また、回路基板５１には、第１挿通孔５１ｅと、図１に示す第２挿通孔５１ｆとが形成されている。第１挿通孔５１ｅ及び第２挿通孔５１ｆは、第１、２接続孔５１ｃ、５１ｄとは異なる位置で回路基板５１に形成されている。第１挿通孔５１ｅ及び第２挿通孔５１ｆについても、第１面５１ａから第２面５１ｂまで回路基板５１を貫通している。

図２に示すように、半導体５３ａ～５３ｃは、それぞれ回路基板５１の第１面５１ａに配置されている。半導体５３ａ～５３ｃは公用品であり、回路基板５１に電気的に接続されている。半導体５３ａ～５３ｃは、スイッチング回路等を構成している。

フィルタ部品５５は、コイル５５ａと、第１コンデンサ５５ｂと、第２コンデンサ５５ｃと、ホルダ５５ｄとで構成されている。第１、２コンデンサ５５ｂ、５５ｃは、本発明における「コンデンサ」の一例である。

コイル５５ａ及び第１、２コンデンサ５５ｂ、５５ｃは、ホルダ５５ｄに保持された状態で後述する収容部１７ｂ内に収容されている。これにより、コイル５５ａ及び第１、２コンデンサ５５ｂ、５５ｃは、回路基板５１を挟んで半導体５３ａ～５３ｃの反対側、すなわち、回路基板５１の後方に配置されている。また、詳細な図示を省略するものの、コイル５５ａ及び第１、２コンデンサ５５ｂ、５５ｃは、収容部１７ｂ内に収容された状態で回路基板５１に実装されており、回路基板５１と電気的に接続されている。なお、図１～図３では、説明を容易にするため、半導体５３ａ～５３ｃ及びフィルタ部品５５を簡略化して図示している。

また、インバータ装置１１には、第１絶縁部材１７が設けられている。第１絶縁部材１７は、電気絶縁性を有する樹脂によって形成されている。図４及び図５に示すように、第１絶縁部材１７は、案内部１７ａと、収容部１７ｂと、第１取付部１７ｃと、第２取付部１７ｄとを有している。なお、第１絶縁部材１７をセラミック等の絶縁材料で形成しても良い。

案内部１７ａは収容部１７ｂの上方、つまり、第１絶縁部材１７における上部に位置している。案内部１７ａは略矩形状をなしており、上端面１７０と、第１前端面１７１と、第１後端面１７２と、右端面１７３と、左端面１７４とを有している。

案内部１７ａには、第１入口部６１と第２入口部６３とが形成されている。また、案内部１７ａには、第１出口部６５１と第２出口部６７１とが形成されている。さらに、案内部１７ａには、第１案内部６５３と第２案内部６７３とが形成されている。第１入口部６１及び第２入口部６３は、本発明における「入口部」の一例である。第１出口部６５１及び第２出口部６７１は、本発明における「出口部」の一例である。そして、第１案内部６５３及び第２案内部６７３は、本発明における「案内部」の一例である。

図３に示すように、第１入口部６１及び第２入口部６３は、案内部１７ａに凹設されており、それぞれ第１後端面１７２に開口しつつ、第１後端面１７２から前方に向かって延びている。つまり、第１、２入口部６１、６３は、第２絶縁部材１９に向かって開口する形状である。また、第１、２入口部６１、６３は、第１、２出口部６５１、６７１よりも大型の矩形状に形成されており、第１、２出口部６５１、６７１よりも開口面積が大きくなっている。ここで、第１入口部６１と第２入口部６３とは、左右方向に離隔しており、互いに非連通となっている。第１入口部６１は、後述する第１部位１９ａの前端部分と、第１バスバー７３の第１被接続部７０１及び連絡部７０２が進入可能となっている。一方、第２入口部６３は、第１部位１９ａの前端部分と、第２バスバー７５の第１被接続部７０１及び連絡部７０２が進入可能となっている。

第１出口部６５１及び第２出口部６７１は矩形状に形成されている。第１出口部６５１及び第２出口部６７１についても左右方向に離隔しており、互いに非連通となっている。第１、２出口部６５１、６７１は、案内部１７ａ内を前後方向に延びており、案内部１７ａの前端に開口している。つまり、第１出口部６５１は、回路基板５１の第１接続孔５１ｃに向かって開口しており、第２出口部６７１は、回路基板５１の第２接続孔５１ｄに向かって開口している。第１出口部６５１は、第１バスバー７３の第１被接続部７０１及び連絡部７０２が進入可能となっている。第２出口部６７１は、第２バスバー７５の第１被接続部７０１及び連絡部７０２が進入可能となっている。

第１案内部６５３は、案内部１７ａにおいて、第１入口部６１と第１出口部６５１との間に形成されており、第１入口部６１と第１出口部６５１とに接続している。第１案内部６５３は、第１出口部６５１から第１入口部６１に向かって次第に拡大するテーパ形状をなしている。第２案内部６７３は、案内部１７ａにおいて、第２入口部６３と第１出口部６７１との間に形成されており、第２入口部６３と第２出口部６７１とに接続している。第２案内部６７３は、第２出口部６７１から第２入口部６３に向かって次第に拡大するテーパ形状をなしている。第１案内部６５３及び第２案内部６７３についても左右方向に離隔しており、互いに非連通となっている。第１案内部６５３は、第１バスバー７３の第１被接続部７０１及び連絡部７０２が進入可能となっている。第２案内部６７３は、第２バスバー７５の第１被接続部７０１及び連絡部７０２が進入可能となっている。

図４及び図５に示すように、収容部１７ｂは、第１壁１７６と第２壁１７７とで構成されている。第１壁１７６は、上下方向に延びる略矩形の板状をなしており、前方に面する第２前端面１７６ａと、後方に面する第２後端面１７６ｂとを有している。また、第１壁１７６には、前後方向に貫通する第１～４取付孔１７８ａ～１７８ｄが形成されている。第１～４取付孔１７８ａ～１７８ｄは、第２前端面１７６ａよりも僅かに前方に突出している。第２壁１７７は、第１壁１７６の外周縁に沿って延びる略矩形の環状をなしている。第２壁１７７は、前端で第１壁１７６の外周縁と連続しており、第１壁１７６から後方に向かって延びている。これらの第１壁１７６及び第２壁１７７により、収容部１７ｂは、後方が開口する有底の筒状をなしている。

第１絶縁部材１７では、第２壁１７７の上方に案内部１７ａが一体に形成されることにより、案内部１７ａと収容部１７ｂとが一体をなしている。ここで、案内部１７ａは、収容部１７ｂの左右方向の中央よりも左方にオフセットされた状態で収容部１７ｂと一体をなしている。また、第１絶縁部材１７では、案内部１７ａの第１前端面１７１が第１壁１７６の第２前端面１７６ａよりも後方に位置している。これにより、第１前端面１７１と第２前端面１７６ａの間には段差が存在している。

第１取付部１７ｃは、案内部１７ａの左方に位置している。第１取付部１７ｃは、案内部１７ａの左端面１７４及び収容部１７ｂの第２壁１７７と一体をなす板状に形成されている。第１取付部１７ｃには、第３挿通孔１７９ａが貫設されている。第２取付部１７ｄは、収容部１７ｂの下方に位置している。第２取付部１７ｄは、第２壁１７７と一体をなす板状に形成されている。第２取付部１７ｄには、第４挿通孔１７９ｂが貫設されている。

図１～図３に示すように、インバータ装置１１及び第１絶縁部材１７は、インバータ室２５内に収容されている。そして、インバータ装置１１では、回路基板５１が図示しない複数の固定ねじによって、インバータカバー２３の第４周壁２３ｂに固定されている。また、回路基板５１では、半導体５３ａ～５３ｃがインバータボックス２１の第３底壁２１ａに当接している。より具体的には、半導体５３ａ～５３ｃは、第３底壁２１ａの後面２１２に当接している。なお、回路基板５１をインバータボックス２１の第３周壁２１ｂに固定する構成としても良い。また、回路基板５１と第１絶縁部材１７とを共締めしつつ、第３底壁２１ａ又は第４底壁２３ａに固定する構成としても良い。

一方、第１絶縁部材１７は、回路基板５１に固定されている。これにより、第１絶縁部材１７は、インバータ室２５内において、インバータ装置１１の回路基板５１よりも後方に配置されている。ここで、図３に示すように、第１絶縁部材１７を回路基板５１に固定するに当たっては、第１取付部１７ｃと回路基板５１との間に第１スペーサ４４を介在させつつ、回路基板５１側から第１挿通孔５１ｅ、第１スペーサ４４及び第３挿通孔１７９ａの順に第１固定ボルト４５を挿通し、第１取付部１７ｃ側から第１ナット４６を第１固定ボルト４５に締結する。また、図１に示すように、第２取付部１７ｄと回路基板５１との間に第２スペーサ４７を介在させつつ、回路基板５１側から第２挿通孔５１ｆ、第２スペーサ４７及び第４挿通孔１７９ｂの順に第２固定ボルト４８を挿通し、第２取付部１７ｄ側から第２ナット４９を第２固定ボルト４８に締結する。

こうして、第１絶縁部材１７が回路基板５１に固定されることにより、第１出口部６５１と、回路基板５１の第１接続孔５１ｃとが対向する。同様に、第２出口部６７１と、回路基板５１の第２接続孔５１ｄとが対向する。

また、図２及び図３に示すように、第１絶縁部材１７では、収容部１７ｂがインバータ室２５の後方に臨んだ状態となっている。そして、収容部１７ｂ内には、フィルタ部品５５、すなわち、コイル５５ａと、第１、２コンデンサ５５ｂ、５５ｃと、ホルダ５５ｄとが収容されている。そして、図示しない固定ねじによってホルダ５５ｄが第１～４取付孔１７８ａ～１７８ｄに固定されることにより、収容部１７ｂ内にフィルタ部品５５が固定されている。なお、収容部１７ｂにはコイル５５ａのみが収容されても良く、第１、２コンデンサ５５ｂ、５５ｃのみが収容されても良い。

図６及び図７に示すように、電源コネクタ１３は、コネクタハウジング７１と、第１バスバー７３と、第２バスバー７５と、スリーブ７７とを有している。第１バスバー７３及び第２バスバー７５は、本発明における「バスバー」の一例である。また、電源コネクタ１３には、第２絶縁部材１９が設けられている。

コネクタハウジング７１は樹脂製である。コネクタハウジング７１は、本体部７１ａとフランジ部７１ｂとを有している。本体部７１ａは、コネクタハウジング７１の後方部分を構成している。本体部７１ａは略矩形状をなしており、前後方向に延びている。コネクタハウジング７１の前方部分を構成している。フランジ部７１ｂは、本体部７１ａの前端で本体部７１ａと一体をなしている。フランジ部７１ｂは、本体部７１ａよりも大きい矩形の板状をなしている。なお、コネクタハウジング７１の形状は、図１に示す相手コネクタ２０１の形状に応じて適宜設計可能である。

また、コネクタハウジング７１には、図７に示す第１凹部７１１と、第２凹部７１２と、挿通部７１３とが形成されている他、図６に示す４つのねじ孔７１４が形成されている。図７に示すように、第１凹部７１１は本体部７１ａに凹設されており、本体部７１ａの後端から前方に向かって延びている。第２凹部７１２はフランジ部７１ｂに凹設されており、フランジ部７１ｂの前端から後方に向かって延びている。挿通部７１３は本体部７１ａ内及びフランジ部７１ｂ内を前後方向に延びており、後方で第１凹部７１１と連通しているとともに、前方で第２凹部７１２と連通している。各ねじ孔７１４はフランジ部７１ｂに形成されており、フランジ部７１ｂを前後方向に貫通している。なお、ねじ孔７１４の個数は、インバータカバー２３に形成されたねじ孔２３ｅの個数に応じて適宜設計可能である。

第１バスバー７３及び第２バスバー７５は、金属の板材によって形成されており、電気伝導性を有している。第１バスバー７３と第２バスバー７５とは同一の構成であり、それぞれ前後方向に延びている。以下、第１バスバー７３を基に構成を説明する。

図７に示すように、第１バスバー７３は、第１被接続部７０１と、連絡部７０２と、延在部７０３と、第２被接続部７０４とを有している。第１被接続部７０１は、本発明における「端部」の一例である。また、連絡部７０２は、本発明における「突出部」の一例である。

第１被接続部７０１は、第１バスバー７３の前端に位置しており、前後方向に直線状に延びている。図６に示すように、第１被接続部７０１は、連絡部７０２及び延在部７０３に比べて、幅方向に細く形成されている。連絡部７０２は、第１被接続部７０１の後端と接続している。連絡部７０２は、第１被接続部７０１から後方に向かって直線状に延びた後、上方に向かって屈曲し、さらに後方に向かって直線状に延びている。

図７に示すように、延在部７０３は、連絡部７０２の後端と接続している。これにより、延在部７０３は、連絡部７０２を介して第１被接続部７０１と接続している。延在部７０３は、連絡部７０２と等しい幅で後方に向かって延びている。より具体的には、延在部７０３は、連絡部７０２から後方に向かって直線状に延びた後、上方に向かって僅かに屈曲し、さらに後方に向かって直線状に延びている。第２被接続部７０４は、第１バスバー７３の後端に位置している。第２被接続部７０４は、延在部７０３の後端と接続しつつ、第１バスバー７３の後方に向かって直線状に延びている。第２被接続部７０４は、延在部７０３に比べて、幅方向に細く形成されている。

図６に示すように、第１バスバー７３と第２バスバー７５とは、左右方向に離隔して配置された状態で第２絶縁部材１９にインサート成形されており、第２絶縁部材１９と一体をなしている。

第２絶縁部材１９は、第１絶縁部材１７と同様、電気絶縁性を有する樹脂によって形成されている。第２絶縁部材１９は、略矩形状をなしており前後方向に延びている。図７に示すように、第２絶縁部材１９は、第１部位１９ａと、第２部位１９ｂと、第３部位１９ｃとを有している。なお、第２絶縁部材１９についても、セラミック等の絶縁材料で形成しても良い。また、第１絶縁部材１７と第２絶縁部材１９とを異なる絶縁材料で形成しても良い。

第１部位１９ａは、第２絶縁部材１９の前方部分を構成している。第１部位１９ａは前方が左右方向に離れる二又形状となっており、図３に示す第１入口部６１と第２入口部６３とにそれぞれ進入可能となっている。図７に示すように、第２部位１９ｂは、第２絶縁部材１９における前後方向の中央方部分を構成している。第２部位１９ｂは、第１部位１９ａの後端と接続して後方に延びている。図２に示すように、第２部位１９ｂは、第２絶縁部材１９において最も大きく形成されており、インバータカバー２３の貫通孔２３ｄと略同径となっている。図７に示すように、第３部位１９ｃは、第２絶縁部材１９の後方部分を構成している。第３部位１９ｃは、第２部位１９ｂの後端と接続して後方に延びている。また、第３部位１９ｃにはコネクタ進入部１９０が形成されている。コネクタ進入部１９０は、第３部位１９ｃに凹設されており、第３部位１９ｃの後端、すなわち第２絶縁部材１９の後端から前方に向かって延びている。

第２絶縁部材１９は、第１バスバー７３及び第２バスバー７５の各延在部７０３を内部に位置させることにより、第１、２バスバー７３、７５を支持しつつ覆っている。ここで、第２絶縁部材１９は、各第１被接続部７０１と、各連絡部７０２とについては、第１部位１９ａから突出させている。つまり、各連絡部７０２は、第２絶縁部材１９から突出し、屈曲しつつ各第１被接続部７０１まで延在している。こうして、各第１被接続部７０１及び各連絡部７０２は、第２絶縁部材１９から露出した状態となっている。また、第２絶縁部材１９は、第２被接続部７０４をコネクタ進入部１９０内に位置させている。なお、各連絡部７０２は、第２絶縁部材１９から突出して各第１被接続部７０１まで延在する形状であれば、他の形状に形成されていても良い。

スリーブ７７は電気伝導性を有する金属によって形成されている。スリーブ７７は、第２絶縁部材１９の第３部位１９ｃを挿通可能な筒状に形成されている。また、スリーブ７７の前端には、スリーブ７７の外部に向かって延びる当接部７７ａが形成されている。

電源コネクタ１３では、コネクタハウジング７１の第１、２凹部７１１、７１２及び挿通部７１３に対して、スリーブ７７及び第２絶縁部材１９が前方から挿通されている。これにより、コネクタハウジング７１にスリーブ７７及び第２絶縁部材１９が取り付けられている。この際、スリーブ７７では、当接部７７ａが第２凹部７１２内に位置してコネクタハウジング７１の外部に露出している。また、第２絶縁部材１９では、第３部位１９ｃが第１、２凹部７１１、７１２及び挿通部７１３内、つまりコネクタハウジング７１内に位置している一方、第１部位１９ａ及び第２部位１９ｂがコネクタハウジング７１の前方に突出している。

図２に示すように、電源コネクタ１３は、インバータ室２５の外部でインバータカバー２３のコネクタ取付部２３ｃに固定されつつ、インバータ装置１１の回路基板５１に接続されている。この電源コネクタ１３を回路基板５１に接続するに当たっては、インバータカバー２３の貫通孔２３ｄに対して、第１、２バスバー７３、７５と、第２絶縁部材１９の第１部位１９ａ及び第２部位１９ｂとを挿通する。これにより、第１、２バスバー７３、７５は、第2絶縁部材１９によって支持されつつ、インバータ室２５内を第１絶縁部材１７及び回路基板５１に向かって前方に移動する。

そして、図２に示すように、第１、２バスバー７３、７５は、第１、２入口部６１、６３に至ることにより、第１バスバー７３の第１被接続部７０１及び連絡部７０２が第１入口部６１内に進入する。第１入口部６１内に進入した第１被接続部７０１及び連絡部７０２は、第１案内部６５３に進入する。そして、第１被接続部７０１及び連絡部７０２は、第１案内部６５３に案内されて第１出口部６５１に至る。同様に、第２入口部６３内に進入した第２バスバー７５の第１被接続部７０１及び連絡部７０２についても、第２案内部６７３に案内されて第２出口部６７１に至る。こうして、第１、２バスバー７３、７５の各第１被接続部７０１は、第１、２出口部６５１、６７１において、回路基板５１の第１、２接続孔５１ｃ、５１ｄと対向する状態となる。

そして、第１、２入口部６１、６３に対して第１、２バスバー７３、７５をより深く進入させることにより、図３に示すように、第１バスバー７３の第１被接続部７０１が第１出口部６５１から突出して、第１接続孔５１ｃに挿通される。また、第２バスバー７５の第１被接続部７０１が第２出口部６７１から突出して、第２接続孔５１ｄに挿通される。このように、第１、２出口部６５１、６７１に至った第１、２バスバー７３、７５の各第１被接続部７０１は、第１、２出口部６５１、６７１から第１、２接続孔５１ｃ、５１ｄに案内されて、第１、２接続孔５１ｃ、５１ｄに挿通される。

ここで、第１、２入口部６１、６３に第１、２バスバー７３、７５を深く進入させることにより、第１部位１９ａの一部、つまり、第１部位１９ａの前端部分についても、それぞれ第１、２入口部６１、６３内に進入する。この結果、各連絡部７０２は、第１、２入口孔６１、６３に自己の後端を含めて、つまり、第２絶縁部材１９の第１部位１９ａから突出して第１部位１９ａと隣接する部分を含めて、それぞれ囲繞される。換言すれば、第１、２入口孔６１、６３は、各連絡部７０２の全体を囲繞するように、第１絶縁部材１７の案内部１７ａに配置されている。

このように第１、２接続孔５１ｃ、５１ｄに対して各第１被接続部７０１が挿通された状態で、第１、２接続孔５１ｃ、５１ｄと、各第１被接続部７０１とをそれぞれハンダ８１によって固定する。こうして、第１、２バスバー７３、７５を通じて、電源コネクタ１３が回路基板５１に通電可能に接続される。

また、図２に示すように、電源コネクタ１３では、コネクタハウジング７１の各ねじ孔７１４に対して、固定ねじ８３が挿通される。そして、各固定ねじ８３がインバータカバー２３の各ねじ孔２３ｅにそれぞれ螺合することにより、電源コネクタ１３は、インバータカバー２３のコネクタ取付部２３ｃに固定される。この際、電源コネクタ１３では、スリーブ７７の当接部７７ａがコネクタ取付部２３ｃ、ひいてはインバータカバー２３に当接する。

図１に示すように、電源コネクタ１３には、車両のバッテリ２００に接続された相手コネクタ２０１が接続される。バッテリ２００は、本発明における「外部電源」の一例である。そして、相手コネクタ２０１が図７に示すコネクタ進入部１９０に進入しつつ、第１、２バスバー７３、７５の各第２被接続部７０４と通電することにより、電源コネクタ１３は、バッテリ２００とインバータ装置１１とを電気的に接続する。なお、図示を省略するものの、インバータ装置１１は、通信コネクタを通じて車両の制御装置と接続されている。

以上のように構成された電動圧縮機では、電源コネクタ１３を通じて、バッテリ２００からインバータ装置１１に電力が供給される。ここで、この電動圧縮機では、バッテリ２００からインバータ装置１１に対して、約８００ボルトの高電圧を有する電力が供給される。そして、電動圧縮機では、インバータ装置１１がバッテリ２００から供給された直流電流を交流電流に変換する。この際、フィルタ部品５５は、作動時に生じるノイズの除去を行う。こうして、インバータ装置１１は、電動モータ５に交流電力を供給しつつ、電動モータ５の駆動制御を行う。これにより、電動モータ５は駆動軸３５を通じて圧縮機構７を駆動させる。こうして、圧縮機構７は、吸入口から吸入された冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒を吐出口から吐出する。

この電動圧縮機では、第１絶縁部材１７がインバータ装置１１の回路基板５１に設けられている。また、第１絶縁部材１７は、第１、２入口部６１、６３と、第１、２出口部６５１、６７１と、第１、２案内部６５３、６７３とを有している。これにより、第１絶縁部材１７では、第１、２バスバー７３、７５を回路基板５１に接続するに当たり、第１案内部６５３によって、第１バスバー７３の第１被接続部７０１及び連絡部７０２を第１入口部６１から第１出口部６５１に案内できる。同様に、第２案内部６７３によって、第２バスバー７５の第１被接続部７０１及び連絡部７０２を第２入口部６３から第２出口部６７１に案内できる。この際、第１、２案内部６５３、６７３が第１、２出口部６５１、６７１から第１、２入口部６１、６３に向かって次第に拡大するテーパ形状であるため、第１、２案内部６５３、６７３は、第１、２出口部６５１、６７１に対する各第１被接続部７０１及び各連絡部７０２の位置のずれを修正しつつ、各第１被接続部７０１及び各連絡部７０２を第１、２出口部６５１、６７１に好適に案内することが可能となっている。こうして、この電動圧縮機では、電源コネクタ１３とインバータ装置１１とを接続するに当たり、各第１被接続部７０１を回路基板５１の第１、２接続孔５１ｃ、５１ｄに容易に接続させることが可能となっている。

一方、第２絶縁部材１９は電源コネクタ１３に設けられており、インバータ室２５内で第１絶縁部材１７とともに第１、２バスバー７３、７５を覆っている。ここで、第１、２バスバー７３、７５では、連絡部７０２が第２絶縁部材１９から突出しているものの、この連絡部７０２については、後端を含めて第１絶縁部材１７の第１、２入口部６１、６３が囲繞する。このため、連絡部７０２については、第１絶縁部材１７によってインバータハウジング９と絶縁される。また、この電動圧縮機では、第２絶縁部材１９が第１、２バスバー７３、７５の各延在部７０３を被覆している。このため、第２絶縁部材１９によって、インバータハウジング９と、各延在部７０３とを絶縁させることができる。

こうして、この電動圧縮機では、インバータ室２５内において、第１、２バスバー７３、７５に対する第１、２接続孔５１ｃ、５１ｄへの案内機能を有する第１絶縁部材１７と、第１、２バスバー７３、７５の支持機能を有する第２絶縁部材１９とによって、回路基板５１側と電源コネクタ１３側の双方から第１、２バスバー７３、７５を覆うことが可能となっている。これにより、この電動圧縮機では、バッテリ２００から高電圧の電力が供給されても、第１、２バスバー７３、７５からインバータハウジング９への短絡が生じ難くなっている。

したがって、実施例の電動圧縮機によれば、第１、２バスバー７３、７５を有する電源コネクタ１３とインバータ装置１１との接続を容易化しつつ、第１、２バスバー７３、７５からインバータハウジング９への短絡を確実性高く防止できる。

また、このように、第１、２案内部１７、１９によって、インバータハウジング９と、第１、２バスバー７３、７５とを好適に絶縁させることができるため、この電動圧縮機では、図３に示すように、インバータボックス２１及びインバータカバー２３と、第１、２バスバー７３、７５とを径方向に可及的に近づけることが可能となっている。さらに、この電動圧縮機では、貫通孔２３ｄを小径化することができる。この結果、この電動圧縮機では、インバータカバー２３に対して、貫通孔２３ｄを設けるためのスペースを過度に大きく設ける必要がない。これらにより、この電動圧縮機では、第１、２バスバー７３、７５からインバータハウジング９への短絡を防止しつつ、インバータハウジング９を可及的に小型化することも可能となっている。

さらに、この電動圧縮機では、第１絶縁部材１７の第１、２入口部６１、６３に対して、第２絶縁部材１９の一部、各連絡部７０２及び各第１被接続部７０１が進入する。これにより、この電動圧縮機では、各連絡部７０２が第１、２入口部６１、６３の外部、ひいては第１絶縁部材１７の外部に露出することがないため、第１、２絶縁部材１７、１９によって、各バスバー７３、７５とインバータハウジング９とを十分に絶縁することが可能となっている。また、この電動圧縮機では、電源コネクタ１３とインバータ装置１１とを接続するに当たり、インバータカバー２３の軸方向、つまり、電動圧縮機の前後方向に第１絶縁部材１７と第２絶縁部材１９とをより接近させることが可能となっている。この点においても、この電動圧縮機では、小型化が可能となっている。

また、第１絶縁部材１７には収容部１７ｂが形成されており、収容部１７ｂには、フィルタ部品５５が収容されている。これにより、この電動圧縮機では、第１絶縁部材１７がフィルタ部品５５を収容するための収容部材を兼ねていることから、その分、部品点数を削減することが可能となっている。

さらに、この電動圧縮機では、インバータ室２５内において、回路基板５１の各半導体５３ａ～５３ｃがインバータボックス２１の第３底壁２１ａと当接している。より具体的には、各半導体５３ａ～５３ｃは、第３底壁２１ａの後面２１２と当接している。ここで、第３底壁２１ａは、前面２１１がハウジング本体１の第１底壁１ａと当接している。そして、ハウジング本体１内には、吸入口を通じて冷媒が吸入される。このため、冷媒によって第１底壁１ａが低温となり、第１底壁１ａによって第３底壁２１ａも低温となる。こうして、この電動圧縮機では、低温の第３底壁２１ａによって各半導体５３ａ～５３ｃを好適に冷却することが可能となっている。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、実施例の電動圧縮機では、インバータボックス２１とインバータカバー２３とによってインバータハウジング９を構成している。しかし、これに限らず、ハウジング本体１の第１底壁１ａにインバータカバー２３を接合させることにより、第１底壁１ａとインバータカバー２３とでインバータハウジング９を構成しても良い。

また、実施例の電動圧縮機では、インバータ装置１１が１つの回路基板５１を有しているが、これに限らず、インバータ装置１１は、電源コネクタ１３と接続される回路基板５１の他に、他の回路基板を有していても良い。

さらに、フィルタ部品５５とは別の大型の抵抗部品を回路基板５１に実装し、この抵抗部品を収容部１７ｂに収容する構成としても良い。

また、収容部１７ｂを省略して第１絶縁部材１７を構成しても良い。

さらに、実施例の電動圧縮機では、圧縮機構７が冷媒を圧縮する構成としているが、これに限らず圧縮機構７は、冷媒以外の流体を圧縮する構成であっても良い。

本発明は車両等の空調装置に利用可能である。

５…電動モータ
７…圧縮機構
９…インバータハウジング
１１…インバータ装置
１３…電源コネクタ
１７…第１絶縁部材
１７ｂ…収容部
１９…第２絶縁部材
２５…インバータ室
５１…回路基板
５１ｃ…第１接続孔（接続孔）
５１ｄ…第２接続孔（接続孔）
５５ａ…コイル
５５ｂ…第１コンデンサ（コンデンサ）
５５ｃ…第２コンデンサ（コンデンサ）
６１…第１入口部（入口部）
６３…第２入口部（入口部）
７３…第１バスバー（バスバー）
７５…第２バスバー（バスバー）
６５１…第１出口部（出口部）
６５３…第１案内部（案内部）
６７１…第２出口部（出口部）
６７３…第２案内部（案内部）
２００…バッテリ（外部電源）
７０１…第１被接続部（端部）
７０２…連絡部（突出部）

Claims (3)

1. 流体の圧縮を行う圧縮機構と、
   前記圧縮機構を駆動させる電動モータと、
   前記電動モータの駆動制御を行うインバータ装置と、
   前記インバータ装置を収容するインバータ室が内部に形成される金属製のインバータハウジングと、
   金属製のバスバーを有するとともに前記インバータハウジングに固定され、外部電源と前記インバータ装置とを電気的に接続する電源コネクタとを備え、
   前記インバータ装置は、前記バスバーの端部が接続される接続孔が形成された回路基板を有し、
   前記回路基板には、前記バスバーを覆う第１絶縁部材が設けられ、
   前記電源コネクタには、前記バスバーを支持しつつ覆う第２絶縁部材が設けられ、
   前記第１絶縁部材には、前記第２絶縁部材に向かって開口する入口部と、前記接続孔に向かって開口する出口部と、前記入口部と前記出口部との間に設けられ、前記バスバーを前記回路基板に接続する際、前記端部を前記入口部から前記出口部に案内する案内部とが形成され、
   前記入口部は前記出口部より開口面積が大きく、
   前記案内部は、前記出口部から前記入口部に向かって次第に拡大するテーパ形状をなし、
   前記バスバーは、前記第２絶縁部材から突出し、前記端部まで延在する突出部を有し、
   前記入口部は、前記突出部を囲繞するように前記第１絶縁部材に配置されていることを特徴とする電動圧縮機。
2. 前記第２絶縁部材の少なくとも一部が前記入口部の内部に進入している請求項１記載の電動圧縮機。
3. 前記インバータ装置は、前記回路基板に実装されるコイルとコンデンサとを有し、
   前記第１絶縁部材には、前記コイル及び前記コンデンサの少なくとも一方を収容可能な収容部が形成されている請求項１又は２記載の電動圧縮機。

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