KR102641054B1 - 전동 압축기 - Google Patents

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Abstract

전동 압축기는, 인버터와, 하우징을 구비한다. 인버터는, 3 상의 스위칭 소자와, 그것들을 유지하는 홀더를 갖는다. 홀더는, 복수의 체결 부재에 의해 하우징에 고정됨과 함께, 3 상의 스위칭 소자를 하우징이 갖는 방열면에 압압하도록 구성된다. 3 상의 스위칭 소자는, 복수의 체결 부재 중 2 개를 잇는 선분을 따라 나란하도록 배치된다. 홀더는, 3 상의 스위칭 소자 중, 중앙에 위치하는 1 상의 스위칭 소자를 수용하는 제 1 수용부와, 3 상의 스위칭 소자 중, 양단에 위치하는 2 상의 스위칭 소자를 각각 수용하는 2 개의 제 2 수용부를 갖는다. 2 개의 제 2 수용부는, 스위칭 소자와 맞닿는 설상의 맞닿음부를 각각 갖는다. 맞닿음부는, 변형됨으로써 홀더에 의한 스위칭 소자에 대한 압압력을 저감시키도록 구성된다.

Description

전동 압축기{MOTOR-DRIVEN COMPRESSOR}
본 개시는, 전동 압축기에 관한 것이다.
전동 압축기는, 유체를 압축하는 압축부와, 압축부를 구동하는 전동 모터와, 전동 모터를 구동하는 인버터를 구비하고 있다. 또, 전동 압축기는, 인버터를 수용하는 금속제의 하우징을 구비하고 있다. 인버터는, 스위칭 동작을 실시하는 스위칭 소자를 가지고 있다. 또, 인버터는, 스위칭 소자를 유지하는 수지제의 홀더를 가지고 있는 경우가 있다. 홀더는, 스위칭 소자를 사이에 두도록 나란한 복수의 체결 부재에 의해 하우징에 고정되어 있다. 이와 같은 구성에서는, 체결 부재에 의한 체결력이 홀더를 개재하여 압압력 (押壓力) 으로서 스위칭 소자에 작용한다. 그 한편으로, 홀더는 스위칭 소자로부터 반작용의 접촉력을 받으므로, 홀더가 전체적에 휘어 버려, 스위칭 소자를 균일하게 하우징의 방열면에 압압할 수 없다는 문제가 있다. 이 문제의 해결 수단으로서, 예를 들어 일본 공개특허공보 2013-26320호에 개시되어 있는 바와 같이, 홀더가, 금속제의 스프링 부재를 가지고 있고, 스프링 부재가 유연하게 변형되면서 스위칭 소자를 하우징의 방열면을 향하여 균일하게 압압한다. 이로써, 스위칭 소자로부터 생기는 열이, 방열면에서 효율적으로 방열되도록 된다.
그러나, 스위칭 소자를, 스프링 부재에 의해, 하우징의 방열면을 향하여 압압하는 구성에서는, 스위칭 소자의 리드선끼리가 금속제의 스프링 부재를 개재하여 단락되어 버릴 우려가 있다. 그렇다고, 스프링 부재를 폐지해 버리면, 스위칭 소자를 하우징의 방열면을 향하여 균일하게 압압할 수 없게 되어 버리기 때문에, 각 스위칭 소자로부터 생기는 열을 방열면에서 효율적으로 방열할 수 없게 되어 버린다. 특히, 3 상의 스위칭 소자가 2 개의 체결 부재 사이에 나란하도록 배열되어 있는 구성에 있어서, 이 문제는 현저하게 된다.
본 개시의 일 양태에 관련된 전동 압축기는, 유체를 압축하도록 구성되는 압축부와, 상기 압축부를 구동하도록 구성되는 전동 모터와, 상기 전동 모터를 구동하도록 구성되는 인버터와, 상기 인버터를 수용하는 금속제의 하우징을 구비한다. 상기 인버터는, 스위칭 동작을 실시하도록 구성되는 3 상의 스위칭 소자와, 상기 3 상의 스위칭 소자를 유지하는 수지제의 홀더를 갖는다. 상기 하우징은, 상기 3 상의 스위칭 소자와 열적으로 결합하는 방열면을 갖는다. 상기 홀더는, 복수의 체결 부재에 의해 상기 하우징에 고정됨과 함께, 상기 3 상의 스위칭 소자를 상기 방열면에 압압하도록 구성된다. 상기 3 상의 스위칭 소자는, 상기 복수의 체결 부재 중 2 개를 잇는 선분을 따라 나란하도록 배치된다. 상기 홀더는, 상기 3 상의 스위칭 소자 중, 중앙에 위치하는 1 상의 스위칭 소자를 수용하는 제 1 수용부와, 상기 3 상의 스위칭 소자 중, 양단에 위치하는 2 상의 스위칭 소자를 각각 수용하는 2 개의 제 2 수용부를 갖는다. 상기 2 개의 제 2 수용부는, 상기 스위칭 소자와 맞닿는 설상 (舌狀) 의 맞닿음부를 각각 갖는다. 상기 맞닿음부는, 변형됨으로써 상기 홀더에 의한 상기 스위칭 소자에 대한 압압력을 저감시키도록 구성된다.
도 1 은, 실시형태에 있어서의 전동 압축기를 일부 파단하여 나타내는 측단면도이다.
도 2 는, 도 1 의 전동 압축기의 일부분을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 도 2 의 홀더의 평면도이다.
도 4 는, 도 3 의 각 스위칭 소자가 홀더에 의해 유지된 상태를 나타내는 단면도이다.
이하, 전동 압축기를 구체화한 일 실시형태를 도 1 ∼ 도 4 에 따라서 설명한다. 본 실시형태의 전동 압축기는, 예를 들어, 차량 공조 장치에 사용된다.
(전동 압축기 (10) 의 전체 구성)
도 1 에 나타내는 바와 같이, 전동 압축기 (10) 는, 하우징 (11) 을 구비하고 있다. 하우징 (11) 은, 토출 하우징 부재 (12) 와, 모터 하우징 부재 (13) 와, 인버터 케이스 (14) 를 가지고 있다. 토출 하우징 부재 (12), 모터 하우징 부재 (13), 및 인버터 케이스 (14) 는 금속 재료제이며, 예를 들어, 알루미늄제이다. 따라서, 하우징 (11) 은, 금속제이다. 토출 하우징 부재 (12) 는, 통상이다. 모터 하우징 부재 (13) 는, 토출 하우징 부재 (12) 에 연결되어 있다. 모터 하우징 부재 (13) 는, 판상의 단벽 (端壁) (13a) 과, 단벽 (13a) 의 외주부로부터 연장되는 통상의 둘레벽 (13b) 을 가지고 있다.
모터 하우징 부재 (13) 내에는, 회전축 (15) 이 수용되어 있다. 또, 모터 하우징 부재 (13) 내에는, 회전축 (15) 의 회전에 의해 구동하여 유체인 냉매를 압축하는 압축부 (16) 와, 회전축 (15) 을 회전시켜 압축부 (16) 를 구동하는 전동 모터 (17) 가 수용되어 있다. 압축부 (16) 및 전동 모터 (17) 는, 회전축 (15) 의 회전축선이 연장되는 방향인 축선 방향으로 나란히 배치되어 있다. 전동 모터 (17) 는, 압축부 (16) 보다 모터 하우징 부재 (13) 의 단벽 (13a) 에 가까운 위치에 배치되어 있다. 요컨대, 전동 모터 (17) 는, 압축부 (16) 와 단벽 (13a) 사이에 배치되어 있다. 모터 하우징 부재 (13) 내에 있어서의 압축부 (16) 와 단벽 (13a) 사이에는, 전동 모터 (17) 를 수용하는 모터실 (18) 이 형성되어 있다.
압축부 (16) 는, 예를 들어, 모터 하우징 부재 (13) 에 고정된 도시되지 않은 고정 스크롤과, 고정 스크롤에 대향하도록 배치되는 도시되지 않은 가동 스크롤을 갖는 스크롤식 압축부이다.
전동 모터 (17) 는, 통상의 스테이터 (19) 와, 스테이터 (19) 의 내측에 배치되는 로터 (20) 를 가지고 있다. 로터 (20) 는, 회전축 (15) 과 일체적으로 회전한다. 스테이터 (19) 는, 로터 (20) 를 둘러싸고 있다. 로터 (20) 는, 회전축 (15) 에 고정된 로터 코어 (20a) 와, 로터 코어 (20a) 에 형성된 도시되지 않은 복수의 영구자석을 가지고 있다. 스테이터 (19) 는, 통상의 스테이터 코어 (19a) 와, 스테이터 코어 (19a) 에 권회된 모터 코일 (21) 을 가지고 있다.
둘레벽 (13b) 에는, 흡입구 (13h) 가 형성되어 있다. 흡입구 (13h) 는, 둘레벽 (13b) 에 있어서의 단벽 (13a) 에 가까운 부분에 형성되어 있다. 흡입구 (13h) 는, 모터실 (18) 에 연통되어 있다. 흡입구 (13h) 에는, 외부 냉매 회로 (22) 의 일단이 접속되어 있다. 토출 하우징 부재 (12) 에는, 토출구 (12h) 가 형성되어 있다. 토출구 (12h) 에는, 외부 냉매 회로 (22) 의 타단이 접속되어 있다.
외부 냉매 회로 (22) 로부터 흡입구 (13h) 를 개재하여 모터실 (18) 내로 흡입된 냉매는, 압축부 (16) 의 구동에 의해 압축부 (16) 에서 압축된다. 압축된 냉매는, 토출구 (12h) 를 개재하여 외부 냉매 회로 (22) 로 유출된다. 외부 냉매 회로 (22) 로 유출된 냉매는, 외부 냉매 회로 (22) 의 열교환기 및 팽창 밸브를 거치고, 흡입구 (13h) 를 개재하여 모터실 (18) 내로 환류한다. 전동 압축기 (10) 및 외부 냉매 회로 (22) 는, 차량 공조 장치 (23) 를 구성하고 있다.
인버터 케이스 (14) 는, 모터 하우징 부재 (13) 의 단벽 (13a) 에 장착되어 있다. 인버터 케이스 (14) 내에는, 인버터 (30) 를 수용하는 인버터 수용실 (14a) 이 형성되어 있다. 따라서, 하우징 (11) 은, 인버터 수용실 (14a) 을 가지고 있고, 내부에 인버터 (30) 를 수용하고 있다. 압축부 (16), 전동 모터 (17), 및 인버터 (30) 는, 이 순서로, 회전축 (15) 의 축선 방향으로 나란히 배치되어 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 인버터 케이스 (14) 는, 케이스 본체 (24) 와, 덮개 부재 (25) 를 가지고 있다. 케이스 본체 (24) 는, 판상의 케이스 단벽 (24a) 과, 케이스 단벽 (24a) 의 외주부로부터 연장되는 통상의 케이스 둘레벽 (24b) 을 가지고 있다. 덮개 부재 (25) 는, 판상이다. 덮개 부재 (25) 는, 케이스 둘레벽 (24b) 의 개구를 폐색한 상태로, 케이스 본체 (24) 에 연결되어 있다. 인버터 수용실 (14a) 은, 케이스 본체 (24) 및 덮개 부재 (25) 에 의해 구획되어 있다.
(인버터 (30) 의 구성)
인버터 (30) 는, 전동 모터 (17) 를 구동한다. 인버터 (30) 는, 회로 기판 (31) 을 가지고 있다. 회로 기판 (31) 은, 인버터 수용실 (14a) 내에 수용되어 있다. 인버터 (30) 는, 3 상의 스위칭 소자 (40) 를 가지고 있다. 3 상의 스위칭 소자 (40) 는, 회로 기판 (31) 에 실장되어 있다. 각 스위칭 소자 (40) 는, 전동 모터 (17) 를 구동하기 위해서 스위칭 동작을 실시한다. 회로 기판 (31) 에는, U 상, V 상, 및 W 상 각각의 상측 아암을 구성하는 스위칭 소자 (40) 와, U 상, V 상, 및 W 상 각각의 하측 아암을 구성하는 스위칭 소자 (40) 가 실장되어 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서, 인버터 (30) 는, 3 상의 스위칭 소자 (40) 를 2 조 가지고 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서, 회로 기판 (31) 에는, 6 개의 스위칭 소자 (40) 가 실장되어 있다.
인버터 (30) 는, 수지제의 홀더 (50) 를 가지고 있다. 홀더 (50) 는, 3 상의 스위칭 소자 (40) 를 유지한다. 홀더 (50) 는, 인버터 수용실 (14a) 내에 수용되어 있다. 따라서, 홀더 (50) 는, 하우징 (11) 에 수용되어 있다. 홀더 (50) 는, 외부로부터의 입력 전류에 포함되는 노이즈를 저감하는 필터 소자인 도시되지 않은 콘덴서, 및, 콘덴서와 함께 필터 회로를 구성하는 도시되지 않은 코일 등도 유지하고 있다.
(홀더 (50) 의 구성)
도 2, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 홀더 (50) 는, 판상의 홀더 본체부 (51) 를 가지고 있다. 홀더 본체부 (51) 는, 평면에서 보면 대략 사각형상이다. 홀더 본체부 (51) 는, 홀더 본체부 (51) 의 두께 방향에 있어서 서로 반대 방향의 제 1 면 (511) 및 제 2 면 (512) 을 갖는다. 제 1 면 (511) 을 평면에서 봤을 때에, 홀더 본체부 (51) 의 두께 방향에 대해 직교하는 방향을 제 1 방향 X1 로 한다. 또, 홀더 본체부 (51) 의 제 1 면 (511) 을 평면에서 봤을 때에, 홀더 본체부 (51) 의 두께 방향에 대해 직교하고, 또한 제 1 방향 X1 에 대해서도 직교하는 방향을 제 2 방향 Y1 로 한다.
홀더 본체부 (51) 는, 제 1 수용부 (61) 와, 2 개의 제 2 수용부 (62) 를 가지고 있다. 본 실시형태에 있어서, 홀더 (50) 는, 제 1 수용부 (61) 및 2 개의 제 2 수용부 (62) 를 2 조 가지고 있다. 각 조에 있어서, 제 1 수용부 (61) 및 2 개의 제 2 수용부 (62) 는, 제 1 방향 X1 로 나란히 배치되어 있다. 각 조에 있어서, 제 1 수용부 (61) 는, 제 1 방향 X1 에 있어서 2 개의 제 2 수용부 (62) 사이에 배치되어 있다. 따라서, 제 1 수용부 (61) 는, 제 1 방향 X1 에 있어서 2 개의 제 2 수용부 (62) 로 사이에 두어져 있다.
각 조의 제 1 수용부 (61) 및 제 2 수용부 (62) 는, 3 상의 스위칭 소자 (40) 를 각각 수용하고 있다. 따라서, 각 조의 3 상의 스위칭 소자 (40) 는, 제 1 방향 X1 로 나란히 배치되어 있다. 제 1 수용부 (61) 는, 3 상의 스위칭 소자 (40) 중, 중앙에 위치하는 1 상의 스위칭 소자 (40) 를 수용한다. 2 개의 제 2 수용부 (62) 는, 3 상의 스위칭 소자 (40) 중, 양단에 위치하는 2 상의 스위칭 소자 (40) 를 각각 수용한다.
2 조의 수용부는, 홀더 본체부 (51) 의 제 1 면 (511) 에 있어서, 제 2 방향 Y1 로 나란히 배치되어 있다. 제 1 조의 제 1 수용부 (61) 및 제 2 수용부 (62) 는, 제 2 방향 Y1 에 있어서, 제 1 면 (511) 의 일방 측에 배치되어 있다. 또, 제 2 조의 제 1 수용부 (61) 및 제 2 수용부 (62) 는, 제 2 방향 Y1 에 있어서, 제 1 면 (511) 의 타방 측에 배치되어 있다.
제 1 조의 제 1 수용부 (61) 및 제 2 수용부 (62) 에 관한 설명은, 제 2 조의 제 1 수용부 (61) 및 제 2 수용부 (62) 에 관한 설명과 대략 동일하다. 따라서, 이하에서는, 제 1 조의 제 1 수용부 (61) 및 제 2 수용부 (62) 에 관해서만 상세하게 설명하고, 제 2 조의 제 1 수용부 (61) 및 제 2 수용부 (62) 에 관해서는, 동일 부호를 붙이거나 하고 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 홀더 본체부 (51) 에는, 복수의 볼트 삽입 통과 구멍 (55) 이 형성되어 있다. 복수의 볼트 삽입 통과 구멍 (55) 중 2 개는, 제 1 수용부 (61) 및 2 개의 제 2 수용부 (62) 를 제 1 방향 X1 에 있어서 사이에 두는 위치에 각각 배치되어 있다. 즉, 2 개의 볼트 삽입 통과 구멍 (55) 은, 제 1 방향 X1 에 있어서, 제 1 수용부 (61) 및 제 2 수용부 (62) 의 조의 양측에 배치되어 있다. 체결 부재인 복수의 볼트 (60) 가, 대응하는 복수의 볼트 삽입 통과 구멍 (55) 의 내측을 통과한다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 3 상의 스위칭 소자 (40) 는, 복수의 볼트 (60) 중 2 개를 잇는 선분 L10 을 따라 나란하도록 배치되어 있다. 3 상의 스위칭 소자 (40) 는, 2 개의 볼트 (60) 사이에 배치된다. 2 개의 제 2 수용부 (62) 는, 3 상의 스위칭 소자 (40) 중, 양단에 위치하는 2 상의 스위칭 소자 (40) 를 수용한다. 제 1 수용부 (61) 는, 3 상의 스위칭 소자 (40) 중, 중앙에 위치하는 1 상의 스위칭 소자 (40) 를 수용한다. 2 개의 제 2 수용부 (62) 의 각각은, 제 1 수용부 (61) 와 2 개의 볼트 (60) 중 어느 일방과의 사이에 배치되어 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 각 볼트 삽입 통과 구멍 (55) 에는, 원통상의 칼라 부재 (58) 가 압입되어 있다. 각 칼라 부재 (58) 에 있어서의 축 방향의 일방의 단면 (端面) 은, 홀더 본체부 (51) 의 제 1 면 (511) 으로부터 돌출되어 있다. 각 칼라 부재 (58) 의 내측에는, 볼트 (60) 가 삽입 통과 가능하게 되어 있다.
홀더 (50) 는, 각 칼라 부재 (58) 가 케이스 본체 (24) 의 케이스 단벽 (24a) 의 내면에 접촉한 상태로 케이스 단벽 (24a) 에 대해 배치되어 있다. 각 칼라 부재 (58) 의 내측을 통과하는 각 볼트 (60) 가, 케이스 단벽 (24a) 을 관통하여 모터 하우징 부재 (13) 의 단벽 (13a) 에 나사 삽입된다. 이로써, 홀더 (50) 및 케이스 본체 (24) 가 유닛화된 상태로, 모터 하우징 부재 (13) 의 단벽 (13a) 에 장착되어 있다. 따라서, 홀더 (50) 는, 볼트 (60) 에 의해 하우징 (11) 에 고정되어 있다.
각 스위칭 소자 (40) 는, 절연 시트 (59) 를 개재하여 케이스 본체 (24) 의 케이스 단벽 (24a) 의 내면에 열적으로 결합되어 있다. 따라서, 케이스 본체 (24) 의 케이스 단벽 (24a) 의 내면은, 3 상의 스위칭 소자 (40) 와 열적으로 결합하는 방열면 (24c) 을 형성하고 있다. 따라서, 하우징 (11) 은, 3 상의 스위칭 소자 (40) 와 열적으로 결합하는 방열면 (24c) 을 가지고 있다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 스위칭 소자 (40) 는, 각 스위칭 소자 (40) 가 갖는 복수의 리드선 (40a) 이, 홀더 (50) 에 형성된 복수의 리드 삽입 통과 구멍 (52) 에 각각 삽입 통과된 상태로, 제 1 수용부 (61) 및 제 2 수용부 (62) 각각에 수용되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 각 리드선 (40a) 의 선단부는, 회로 기판 (31) 에 전기적으로 접속되어 있다. 각 리드선 (40a) 의 선단부는, 예를 들어, 회로 기판 (31) 에 납땜되어 있다.
(제 1 수용부 (61) 의 구성)
도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 수용부 (61) 는, 홀더 본체부 (51) 의 제 1 면 (511) 에 형성되어 있다. 제 1 수용부 (61) 는, 홀더 본체부 (51) 의 제 1 면 (511) 으로부터 오목한 오목부이다. 제 1 수용부 (61) 의 내주연은, 스위칭 소자 (40) 의 외면을 따라 연장되어 있다. 제 1 수용부 (61) 는, 스위칭 소자 (40) 를 제 1 수용부 (61) 의 내주연이 둘러싸도록, 홀더 (50) 에 형성되어 있다. 제 1 수용부 (61) 의 바닥면은, 평탄면상이다. 제 1 수용부 (61) 의 바닥면은, 스위칭 소자 (40) 에 맞닿아 있다. 제 1 수용부 (61) 는, 3 상의 스위칭 소자 (40) 중, 중앙에 위치하는 1 상의 스위칭 소자 (40) 를 수용하고 또한 방열면 (24c) 을 향하여 압압하고 있다.
(2 개의 제 2 수용부 (62) 의 구성)
각 제 2 수용부 (62) 는, 관통공 (63) 과, 맞닿음부 (64) 를 갖는다. 관통공 (63) 은, 홀더 본체부 (51) 를 두께 방향으로 관통하고 있다. 관통공 (63) 은, 대공부 (65) 및 소공부 (66) 를 가지고 있다. 대공부 (65) 는 사각공상이며, 홀더 본체부 (51) 의 제 1 면 (511) 으로부터 오목하다. 대공부 (65) 의 내주연은, 스위칭 소자 (40) 의 외면을 따라 연장되어 있다. 따라서, 관통공 (63) 은, 스위칭 소자 (40) 를 관통공 (63) 의 내주연이 둘러싸도록, 홀더 (50) 에 형성되어 있다.
소공부 (66) 는, 대공부 (65) 의 바닥면에 형성되어 있다. 소공부 (66) 는, 대공부 (65) 에 연통되어 있다. 소공부 (66) 는, 홀더 본체부 (51) 를 관통하고 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 소공부 (66) 는, 홀더 본체부 (51) 의 제 2 면 (512) 에서 개구되어 있다. 소공부 (66) 는, 제 2 수용부 (62) 에 수용되어 있는 스위칭 소자 (40) 와 홀더 본체부 (51) 의 두께 방향에 있어서 겹치도록 홀더 (50) 에 형성되어 있다.
도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 맞닿음부 (64) 는, 설상이다. 맞닿음부 (64) 는, 얇은 사각판상이다. 맞닿음부 (64) 의 두께는, 홀더 본체부 (51) 의 두께보다 얇다. 맞닿음부 (64) 는, 관통공 (63) 의 내부에 형성되어 있다. 맞닿음부 (64) 는, 제 1 수용부 (61) 로부터 볼트 (60) 를 향하여 연장되어 있다. 상세하게는, 맞닿음부 (64) 는, 제 1 수용부 (61) 에 인접하는 관통공 (63) 의 내주연의 부위로부터, 볼트 (60) 를 향하여 연장되어 있다. 맞닿음부 (64) 의 외주연은, 소공부 (66) 를 따라 연장되어 있다. 따라서, 소공부 (66) 는, 맞닿음부 (64) 의 외주연을 둘러싸도록 연장되어 있다. 맞닿음부 (64) 는, 제 1 수용부 (61) 의 근방에 있어서, 소공부 (66) 의 가장자리부에 연속하는 기단을 갖는다. 따라서, 소공부 (66) 의 가장자리부는, 맞닿음부 (64) 의 기단에 연속하는 위치까지 연장되어 있다.
맞닿음부 (64) 는, 맞닿음부 (64) 의 기단을 기점으로 하여 휘도록 탄성 변형 가능하게 되어 있다. 맞닿음부 (64) 의 기단은 고정단임과 함께, 맞닿음부 (64) 의 선단은 자유단으로 되어 있다. 맞닿음부 (64) 의 기단은 관통공 (63) 의 내주연에 연속한다. 맞닿음부 (64) 의 선단에는, 볼록부 (67) 가 형성되어 있다. 볼록부 (67) 는, 맞닿음부 (64) 의 선단으로부터 홀더 본체부 (51) 의 제 1 면 (511) 을 향하여 돌출되어 있다. 볼록부 (67) 의 돌출 단면은, 평탄면상이다. 볼록부 (67) 는, 스위칭 소자 (40) 에 맞닿아 있다. 따라서, 볼록부 (67) 는, 방열면 (24c) 을 향하여 돌출됨과 함께 스위칭 소자 (40) 에 맞닿아 있다.
따라서, 맞닿음부 (64) 는, 제 1 수용부 (61) 에 인접하는 관통공 (63) 의 내주연의 부위로부터 관통공 (63) 의 내부로 연장되고 또한 스위칭 소자 (40) 와 맞닿는다. 이와 같이, 2 개의 제 2 수용부 (62) 는, 3 상의 스위칭 소자 (40) 중, 양단에 위치하는 2 상의 스위칭 소자 (40) 를 각각 수용하고 또한 방열면 (24c) 을 향하여 압압한다. 따라서, 홀더 (50) 는, 3 상의 스위칭 소자 (40) 를 방열면 (24c) 에 압압하고 있다. 맞닿음부 (64) 는, 변형됨으로써 홀더 (50) 에 의한 스위칭 소자 (40) 에의 압압력을 저감시킨다.
(작용)
다음으로, 본 실시형태의 작용에 대해 설명한다.
외부 전원으로부터의 직류 전압이, 각 스위칭 소자 (40) 의 스위칭 동작에 의해 교류 전압으로 변환되고, 변환된 교류 전압이 구동 전압으로서 전동 모터 (17) 에 공급된다. 이로써, 전동 모터 (17) 가 구동한다. 전동 모터 (17) 의 구동에 수반하는 회전축 (15) 의 회전에 의해, 압축부 (16) 가 구동하여 냉매가 압축부 (16) 에 의해 압축된다.
각 볼트 (60) 는, 홀더 (50) 를 모터 하우징 부재 (13) 의 단벽 (13a) 에 고정하기 위한 체결력을, 홀더 (50) 에 작용시킨다. 각 볼트 (60) 의 체결력에 의해, 홀더 본체부 (51) 에 있어서의 각 볼트 (60) 의 주위의 부분이 모터 하우징 부재 (13) 의 단벽 (13a) 에 가까워지도록, 홀더 본체부 (51) 가 휜다. 도 2 에서는, 홀더 본체부 (51) 의 휨을 이점쇄선 L1 로 가상적으로 나타내고 있다. 홀더 (50) 에 있어서의 각 볼트 (60) 근방의 부분은, 각 볼트 (60) 의 체결력에 의해, 방열면 (24c) 을 향하여 변형되기 쉽다.
예를 들어, 각 볼트 (60) 의 체결력에 의한 방열면 (24c) 을 향한 각 제 2 수용부 (62) 의 변형이 일어나면, 홀더 (50) 가 전체적으로 휜다. 이로써, 제 1 수용부 (61) 가 방열면 (24c) 으로부터 이간되는 방향으로 변형된다. 그 결과, 중앙에 위치하는 스위칭 소자 (40) 가, 제 1 수용부 (61) 에 의해 방열면 (24c) 을 향하여 가압되기 어려워져 버린다. 따라서, 스위칭 소자 (40) 로부터 생기는 열을 효율적으로 방열할 수 없게 되어 버린다.
제 2 수용부 (62) 는, 설상의 맞닿음부 (64) 를 갖는다. 설상의 맞닿음부 (64) 는, 전체적으로 휜 홀더 (50) 에 있어서, 원래의 상태로 돌아가도록 변형되기 때문에, 양단에 위치하는 2 상의 스위칭 소자 (40) 에 대한 압압력은 저감한다. 동시에, 제 1 수용부 (61) 가 방열면 (24c) 으로부터 이간되는 방향으로 변형되기 어려워지므로, 중앙에 위치하는 스위칭 소자 (40) 가, 제 1 수용부 (61) 에 의해 방열면 (24c) 을 향하여 가압되기 어려워져 버리는 것이 억제되고 있다. 따라서, 제 1 수용부 (61) 가 스위칭 소자 (40) 를 방열면 (24c) 으로 압압하는 힘은 증가한다. 그 결과, 스위칭 소자 (40) 로부터 생기는 열이 방열면 (24c) 에서 효율적으로 방열된다.
(효과)
상기 실시형태에서는 이하의 작용 효과를 얻을 수 있다.
(1) 제 2 수용부 (62) 는, 스위칭 소자 (40) 와 맞닿는 설상의 맞닿음부 (64) 를 갖는다. 맞닿음부 (64) 는, 수지제의 홀더 (50) 의 일부이다. 설상의 맞닿음부 (64) 는, 전체적으로 휜 홀더 (50) 에 있어서, 원래의 상태에 돌아가도록 변형되기 때문에, 양단에 위치하는 2 상의 스위칭 소자 (40) 에 대한 압압력은 저감한다. 동시에, 제 1 수용부 (61) 가 방열면 (24c) 으로부터 이간되는 방향으로 변형되기 어려워지므로, 중앙에 위치하는 스위칭 소자 (40) 가, 제 1 수용부 (61) 에 의해 방열면 (24c) 을 향하여 가압되기 어려워져 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제 1 수용부 (61) 가 스위칭 소자 (40) 를 방열면 (24c) 으로 압압하는 힘은 증가한다. 그 결과, 스위칭 소자 (40) 로부터 생기는 열을 방열면 (24c) 에서 효율적으로 방열할 수 있다.
따라서, 모든 스위칭 소자 (40) 를, 스프링 부재에 의해, 방열면 (24c) 을 향하여 압압할 필요가 없다. 따라서, 예를 들어, 스위칭 소자 (40) 를, 스프링 부재에 의해 방열면 (24c) 을 향하여 압압하는 구성의 경우에 생길 수 있는, 스위칭 소자 (40) 의 리드선 (40a) 끼리에 있어서의, 스프링 부재를 개재한 단락을 회피할 수 있다. 이상에 의해, 각 스위칭 소자 (40) 의 절연성을 확보하면서도, 각 스위칭 소자 (40) 로부터 생기는 열을 효율적으로 방열할 수 있다.
(2) 제 2 수용부 (62) 는 스위칭 소자 (40) 를 둘러싸는 관통공 (63) 을 갖고, 맞닿음부 (64) 는 관통공 (63) 의 내부에 형성되어 있음과 함께 제 1 수용부 (61) 에 인접하는 관통공 (63) 의 내주연의 부위로부터 볼트 (60) 를 향하여 연장되어 있다. 이것에 의하면, 맞닿음부 (64) 는 제 1 수용부 (61) 에 가까운 위치로부터 연장되고 있기 때문에, 제 1 수용부 (61) 및 맞닿음부 (64) 에 의한 스위칭 소자 (40) 에 대한 압압력이 보다 균일하게 된다.
(3) 맞닿음부 (64) 의 선단에는, 방열면 (24c) 을 향하여 돌출됨과 함께 스위칭 소자 (40) 에 맞닿는 볼록부 (67) 가 형성되어 있다. 이것에 의하면, 예를 들어, 맞닿음부 (64) 의 선단에 볼록부 (67) 가 형성되어 있지 않은 경우에 비하면, 맞닿음부 (64) 에 의해 스위칭 소자 (40) 를 방열면 (24c) 을 향하여 적절하게 가압할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 맞닿음부 (64) 의 선단부보다 맞닿음부 (64) 의 기단부가 스위칭 소자 (40) 에 먼저 맞닿아 버리면, 맞닿음부 (64) 가 탄성 변형하기 어려워져 버린다. 맞닿음부 (64) 의 선단에 볼록부 (67) 가 형성되어 있음으로써, 맞닿음부 (64) 의 기단부보다 먼저 볼록부 (67) 를 스위칭 소자 (40) 에 맞닿게 할 수 있다. 따라서, 맞닿음부 (64) 에 의해 스위칭 소자 (40) 를 방열면 (24c) 을 향하여 적절하게 가압할 수 있다. 따라서, 스위칭 소자 (40) 로부터 생기는 열을 더욱 효율적으로 방열하기 쉽게 할 수 있다.
(4) 본 실시형태에 의하면, 각 스위칭 소자 (40) 로부터 생기는 열을 효율적으로 방열하기 위해서, 스위칭 소자 (40) 를, 스프링 부재에 의해, 방열면 (24c) 을 향하여 압압할 필요가 없기 때문에, 부품 점수를 삭감할 수 있다.
(5) 맞닿음부 (64) 의 제 1 수용부 (61) 로부터의 길이를 조정함으로써, 맞닿음부 (64) 가 스위칭 소자 (40) 를 방열면 (24c) 에 압압하는 압압력을 조정할 수 있다. 상세하게는, 맞닿음부 (64) 의 고정단에서 자유단까지의 길이를 조정함으로써, 맞닿음부 (64) 가 스위칭 소자 (40) 를 방열면 (24c) 에 압압하는 압압력을 조정할 수 있다.
(변경예)
또한, 상기 실시형태는, 이하와 같이 변경하여 실시할 수 있다. 상기 실시형태 및 이하의 변경예는, 기술적으로 모순되지 않는 범위에서 서로 조합하여 실시할 수 있다.
○ 실시형태에 있어서, 맞닿음부 (64) 는, 얇은 사각판상이 아니어도 된다. 요점은, 맞닿음부 (64) 는, 관통공 (63) 의 내부에 형성됨과 함께 제 1 수용부 (61) 에 인접하는 관통공 (63) 의 내주연의 부위로부터 볼트 (60) 를 향하여 연장되어 있는 설상의 것이면 된다.
○ 실시형태에 있어서, 볼록부 (67) 의 돌출 단면이 평탄면상이 아니어도 된다. 요점은, 볼록부 (67) 가 스위칭 소자 (40) 에 맞닿음 가능하면, 볼록부 (67) 의 형상은 특별히 한정되지 않는다.
○ 실시형태에 있어서, 맞닿음부 (64) 의 선단에, 볼록부 (67) 가 형성되어 있지 않아도 된다.
○ 실시형태에 있어서, 관통공 (63) 은, 대공부 (65) 를 가지고 있지 않고, 예를 들어, 소공부 (66) 만에 의해 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 소공부 (66) 의 내주연은, 스위칭 소자 (40) 의 외면을 따라 연장되어 있다. 이와 같이 하여, 관통공 (63) 이, 스위칭 소자 (40) 를 관통공 (63) 의 내주연이 둘러싸도록, 홀더 (50) 에 형성되어 있어도 된다.
○ 실시형태에 있어서, 홀더 (50) 를 하우징 (11) 에 고정시키기 위해 사용되는 복수의 체결 부재로서, 예를 들어, 하우징 (11) 에 압입되는 압입핀을 채용해도 된다. 요점은, 홀더 (50) 를 하우징 (11) 에 고정시키기 위해 사용되는 체결 부재는, 볼트 (60) 로 한정되지 않는다.
○ 실시형태에 있어서, 예를 들어, 모터 하우징 부재 (13) 의 단벽 (13a) 에 커버 부재가 장착됨으로써, 모터 하우징 부재 (13) 의 단벽 (13a) 및 커버 부재에 의해, 인버터 수용실 (14a) 이 구획되어 있는 구성이어도 된다. 이 경우, 인버터 수용실 (14a) 에 면하는 단벽 (13a) 의 단면은, 3 상의 스위칭 소자 (40) 와 열적으로 결합하는 방열면으로서 기능한다.
○ 실시형태에 있어서, 전동 압축기 (10) 는, 예를 들어, 인버터 (30) 가, 하우징 (11) 에 대해 회전축 (15) 의 직경 방향 외측에 배치되어 있는 구성이어도 된다. 요점은, 압축부 (16), 전동 모터 (17), 및 인버터 (30) 가, 이 순서로, 회전축 (15) 의 축선 방향으로 병설되어 있지 않아도 된다.
○ 실시형태에 있어서, 압축부 (16) 는, 스크롤식으로 한정하지 않고, 예를 들어, 피스톤식이나 베인식 등이어도 된다.
○ 실시형태에 있어서, 전동 압축기 (10) 는, 차량 공조 장치 (23) 를 구성하고 있었지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 전동 압축기 (10) 는, 연료 전지차에 탑재되어 있고, 연료 전지에 공급되는 유체인 공기를 압축부 (16) 에 의해 압축하는 것이어도 된다.
○ 본 명세서에 있어서 사용되는 「통상」이라는 용어는, 원형, 타원형, 및 예리하거나 또는 둥근 각을 가지는 다각형의 단면 형상을 갖는 임의의 구조를 가리킬 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.

Claims (8)

  1. 유체를 압축하도록 구성되는 압축부와,
    상기 압축부를 구동하도록 구성되는 전동 모터와,
    상기 전동 모터를 구동하도록 구성되는 인버터와,
    상기 인버터를 수용하는 금속제의 하우징을 구비하고,
    상기 인버터는, 스위칭 동작을 실시하도록 구성되는 3 상의 스위칭 소자와, 상기 3 상의 스위칭 소자를 유지하는 수지제의 홀더를 갖고,
    상기 하우징은, 상기 3 상의 스위칭 소자와 열적으로 결합하는 방열면을 갖고,
    상기 홀더는, 복수의 체결 부재에 의해 상기 하우징에 고정됨과 함께, 상기 3 상의 스위칭 소자를 상기 방열면에 압압하도록 구성되는 전동 압축기로서,
    상기 3 상의 스위칭 소자는, 상기 복수의 체결 부재 중 2 개를 잇는 선분을 따라 나란하도록 배치되고,
    상기 홀더는,
    상기 3 상의 스위칭 소자 중, 중앙에 위치하는 1 상의 스위칭 소자를 수용하는 제 1 수용부와,
    상기 3 상의 스위칭 소자 중, 양단에 위치하는 2 상의 스위칭 소자를 각각 수용하는 2 개의 제 2 수용부를 갖고,
    상기 2 개의 제 2 수용부는, 상기 스위칭 소자와 맞닿는 설상의 맞닿음부를 각각 갖고,
    상기 맞닿음부는, 변형됨으로써 상기 홀더에 의한 상기 스위칭 소자에 대한 압압력을 저감시키도록 구성되는, 전동 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 수용부는, 상기 스위칭 소자를 둘러싸는 관통공을 갖고,
    상기 맞닿음부는, 상기 관통공의 내부에 형성되어 있고,
    상기 맞닿음부는, 상기 제 1 수용부에 인접하는 상기 관통공의 내주연의 부위로부터 상기 체결 부재를 향하여 연장되어 있는, 전동 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 체결 부재는, 제 1 체결 부재 및 제 2 체결 부재를 포함하고,
    상기 2 개의 제 2 수용부 중 일방의 제 2 수용부는, 상기 제 1 수용부와 상기 제 1 체결 부재 사이에 배치되고, 상기 일방의 제 2 수용부의 상기 맞닿음부는, 상기 제 1 수용부에 인접하는 대응하는 상기 관통공의 내주연의 부위로부터 상기 제 1 체결 부재를 향하여 연장되고,
    상기 2 개의 제 2 수용부 중 타방의 제 2 수용부는, 상기 제 1 수용부와 상기 제 2 체결 부재 사이에 배치되고, 상기 타방의 제 2 수용부의 상기 맞닿음부는, 상기 제 1 수용부에 인접하는 대응하는 상기 관통공의 내주연의 부위로부터 상기 제 2 체결 부재를 향하여 연장되는, 전동 압축기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 맞닿음부의 선단에는, 상기 방열면을 향하여 돌출됨과 함께 상기 스위칭 소자에 맞닿는 볼록부가 형성되어 있는, 전동 압축기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 수용부는, 상기 스위칭 소자를 둘러싸는 관통공을 갖고,
    상기 맞닿음부는, 상기 관통공의 내부에 형성되어 있고,
    상기 맞닿음부는, 상기 관통공의 내주연에 연속하는 고정단과, 상기 고정단과는 반대 측의 자유단을 갖는, 전동 압축기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 맞닿음부는, 상기 고정단을 기점으로 하여 휘는 것이 가능하도록 구성되는, 전동 압축기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 맞닿음부의 상기 자유단에는, 상기 방열면을 향하여 돌출됨과 함께 상기 스위칭 소자에 맞닿는 볼록부가 형성되어 있는, 전동 압축기.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 체결 부재는, 제 1 체결 부재 및 제 2 체결 부재를 포함하고,
    상기 2 개의 제 2 수용부 중 일방의 제 2 수용부는, 상기 제 1 수용부와 상기 제 1 체결 부재 사이에 배치되고, 상기 일방의 제 2 수용부의 상기 맞닿음부는, 상기 제 1 수용부에 인접하는 대응하는 상기 관통공의 내주연의 부위로부터 상기 제 1 체결 부재를 향하여 연장되고,
    상기 2 개의 제 2 수용부 중 타방의 제 2 수용부는, 상기 제 1 수용부와 상기 제 2 체결 부재 사이에 배치되고, 상기 타방의 제 2 수용부의 상기 맞닿음부는, 상기 제 1 수용부에 인접하는 대응하는 상기 관통공의 내주연의 부위로부터 상기 제 2 체결 부재를 향하여 연장되는, 전동 압축기.
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