WO2018190073A1 - Electric compressor - Google Patents

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WO2018190073A1
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一重 片桐
俊匡 嶋
小野寺 栄男
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サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社
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    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • HELECTRICITY
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Abstract

The purpose of the present invention is to improve ease of assembly in an inverter-integrated electric compressor to a greater extent than in the prior art while ensuring vibration resistance in an electronic component that is susceptible to vibration. A filter circuit board constituting part of an inverter includes an electronic component 72 in which an electronic component element such as a smoothing capacitor is secured inside a case, and a printed circuit board 71 configured so as to have the electronic component 72 attached thereto and also to be secured to a housing. The electronic component 72 has: connecting terminals 721-723 that extend upward from the electronic component element, are inserted in insertion holes 711-713 formed in the printed circuit board 71, and are configured such that portions projecting from the insertion holes 711-713 are soldered to the printed circuit board 71; screw holes 724, 724 as first secured parts secured to the printed circuit board 71; and screw insertion holes 726, 726 as second secured parts secured to the housing.

Description

電動圧縮機Electric compressor
 本発明は、流体を圧縮する圧縮機構、前記圧縮機構を駆動する電動モータ及び前記電動モータを駆動するインバータがハウジング内に収容された構成を有するインバータ一体型電動圧縮機に関する。 The present invention relates to a compression mechanism for compressing fluid, an electric motor for driving the compression mechanism, and an inverter-integrated electric compressor having a configuration in which an inverter for driving the electric motor is housed in a housing.
 従来のインバータ一体型電動圧縮機の耐振構造の一例として特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1に記載された技術では、耐振補強が要求される電子部品を専用の回路基板に装着すると共に装着された電子部品を樹脂でモールドしてなるアッセンブリを圧縮機ハウジング内に組み付けるようにしている。 As an example of a vibration-proof structure of a conventional inverter-integrated electric compressor, the technique described in Patent Document 1 is known. In the technique described in Patent Document 1, an electronic component requiring vibration resistance reinforcement is mounted on a dedicated circuit board, and an assembly formed by molding the mounted electronic component with resin is assembled in a compressor housing. Yes.
特開2013−36394号公報JP 2013-36394 A
 しかし、上述の従来技術では、前記電子部品を前記回路基板に装着した後に樹脂によってモールドする必要があるため、組立性などの面で改良の余地があった。
 そこで、本発明は、インバータ一体型電動圧縮機において、振動の影響を受け易い電子部品の耐振性を確保しつつ、従来技術に比べて組立性を向上することを目的とする。
However, in the above-described prior art, it is necessary to mold the resin with resin after mounting the electronic component on the circuit board.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to improve assemblability in the inverter-integrated electric compressor as compared with the prior art while ensuring the vibration resistance of an electronic component that is susceptible to vibration.
 本発明の一側面によると、流体を圧縮する圧縮機構、前記圧縮機構を駆動する電動モータ及び前記電動モータを駆動するインバータがハウジング内に収容されたインバータ一体型電動圧縮機に提供される。前記インバータ一体型電動圧縮機において、前記インバータは、少なくとも一つの電子部品素子がケース内に固定された電子部品と、前記電子部品が取り付けられると共に前記ハウジングに固定されるように構成されたプリント基板と、を含む。また、前記電子部品は、前記少なくとも一つの電子部品素子から上方に延在し、前記プリント基板に形成された挿通孔に挿通されると共に前記挿通孔から突出した部分が前記プリント基板に半田付けされる接続端子と、前記プリント基板に固定される第1固定部と、前記ハウジングに固定される第2固定部と、を有する。 According to an aspect of the present invention, there is provided an inverter-integrated electric compressor in which a compression mechanism that compresses fluid, an electric motor that drives the compression mechanism, and an inverter that drives the electric motor are housed in a housing. In the inverter-integrated electric compressor, the inverter includes an electronic component in which at least one electronic component element is fixed in a case, and a printed circuit board configured to be fixed to the housing while the electronic component is attached to the inverter. And including. The electronic component extends upward from the at least one electronic component element, is inserted into an insertion hole formed in the printed circuit board, and a portion protruding from the insertion hole is soldered to the printed circuit board. Connecting terminals, a first fixing part fixed to the printed circuit board, and a second fixing part fixed to the housing.
 前記インバータ一体型電動圧縮機において、前記少なくとも一つの電子部品素子が前記ケース内に固定された前記電子部品は、前記ハウジングに固定される前記プリント基板に前記第1固定部を介して固定されると共に、前記ハウジングに前記第2固定部を介して固定される。このため、前記電子部品(前記少なくとも一つの電子部品素子)がしっかりと固定されることになり、前記電子部品を前記プリント基板に取り付けた後に樹脂でモールドする必要がない。このため、従来に比べて組立性などが向上する。 In the inverter-integrated electric compressor, the electronic component in which the at least one electronic component element is fixed in the case is fixed to the printed circuit board fixed to the housing via the first fixing portion. At the same time, it is fixed to the housing via the second fixing portion. For this reason, the electronic component (the at least one electronic component element) is firmly fixed, and it is not necessary to mold the resin with resin after the electronic component is attached to the printed board. For this reason, assemblability etc. improve compared with the past.
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概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the inverter integrated electric compressor which concerns on one Embodiment of this invention. 前記インバータ一体型電動圧縮機の回路構成図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit block diagram of the said inverter integrated electric compressor. インバータハウジングに収容されたインバータを示す図である。It is a figure which shows the inverter accommodated in the inverter housing. 前記インバータを構成するフィルタ回路基板のプリント基板に取り付けられる電子部品を示す図であり、(A)は平面図、(B)は斜視図である。It is a figure which shows the electronic component attached to the printed circuit board of the filter circuit board which comprises the said inverter, (A) is a top view, (B) is a perspective view. 前記フィルタ回路基板の前記プリント基板を示す図である。It is a figure which shows the said printed circuit board of the said filter circuit board. 前記電子部品が前記フィルタ回路基板の前記プリント基板に取り付けられたフィルタ回路基板組立体を示す図であり、(A)は平面図、(B)は斜視図である。It is a figure which shows the filter circuit board assembly by which the said electronic component was attached to the said printed circuit board of the said filter circuit board, (A) is a top view, (B) is a perspective view. 前記フィルタ回路基板の前記インバータハウジングへの組み付け手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assembly | attachment procedure to the said inverter housing of the said filter circuit board.
 以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
 図1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(以下単に「電動圧縮機」という)の概略構成を示している。実施形態に係る電動圧縮機1のハウジング2は、メインハウジング2A、インバータハウジング2B及び蓋部材2C、2Dを含み、これらが図示省略のボルトなどによって一体的に締結されて構成されている。
 メインハウジング2Aは、円筒状に形成されている。インバータハウジング2Bは、有底円筒状に形成され、その底壁側がメインハウジング2Aの一端(図1における左端)に接続されている。また、メインハウジング2Aの他端(図1における右端)は、蓋部材2Cによって閉塞され、インバータハウジング2Bの開口端は、蓋部材2Dによって閉塞される。
 メインハウジング2A内には、流体(例えば、車両用空調装置の冷媒)を圧縮する圧縮機構3と、圧縮機構3を駆動する電動モータ4とが収容されている。圧縮機構3は、特に制限されるものではないが、例えば固定スクロールと可動スクロールとを含むスクロール型圧縮機構であり得る。電動モータ4は、その出力軸4aが圧縮機構3(例えば、前記可動スクロール)に連結されている。また、メインハウジング2Aには、前記流体の吸入口及び吐出口(いずれも図示省略)が形成されている。
 インバータハウジング2B内には、電動モータ4を駆動するインバータ(モータ駆動回路)5が収容されている。電動モータ4とインバータ5とは、インバータハウジング2Bの底壁を気密性及び液密性が確保された状態で貫通する給電線(図示省略)によって接続されている。
 電動圧縮機1において、インバータ5によって電動モータ4が駆動されると、電動モータ4がその出力軸4aを介して圧縮機構3を駆動する。そして、前記吸入口から吸入された流体が圧縮機構3によって圧縮され、圧縮された流体が前記吐出口から吐出される。
 図2は、インバータ5を含む電動圧縮機1の回路構成図の一例を示している。
 本実施形態において、インバータ5は、平滑コンデンサ(Xコンデンサ)11と、平滑コンデンサと並列に接続される第1及び第2のYコンデンサ12a、12bと、パワーモジュール13と、パワーモジュール制御回路14とを含む。
 平滑コンデンサ11は、外部電源VBの正極側電源ラインと負極側電源ラインとの間に接続されている。第1のYコンデンサ12aは、前記正極側電源ラインとグランドGNDとの間に接続されている。第2のYコンデンサ12bは、前記負極側電源ラインとグランドGNDとの間に接続されている。
 パワーモジュール13は、パワースイッチング素子としての絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)Q1~Q6と、ダイオードD1~D6とを含み、PWM制御によって外部電源VBからの直流電圧を交流電圧に変換して電動モータ4に供給する。
 パワーモジュール制御回路14は、外部(例えば、前記車両用空調装置)からの制御信号に基づいて、パワーモジュール13のパワースイッチング素子Q1~Q6を制御する。
 図3は、インバータハウジング2Bに収容されたインバータ5を示している。
 本実施形態において、インバータ5は、インバータ5のメイン回路を形成するメイン回路基板6と、メイン回路基板6に電気的に接続されると共にノイズ除去用のフィルタ回路及び給電安定用の平滑回路を形成するフィルタ回路基板7とを有する。つまり、本実施形態において、インバータ5の前記フィルタ回路は、前記メイン回路とは別の専用の回路基板(フィルタ回路基板7)によって形成されている。
 メイン回路基板6は、プリント基板61にパワーモジュール13及びパワーモジュール制御回路14を構成する各電子部品素子などが実装されて構成されている。フィルタ回路基板7は、メイン回路基板6のプリント基板61とは別のプリント基板71に平滑コンデンサ11、第1のYコンデンサ12a及び第2のYコンデンサ12bなどが実装されて構成されている。
 ここで、フィルタ回路基板7のプリント基板71に実装される電子部品素子、特に、平滑コンデンサ11、第1のYコンデンサ12a及び第2のYコンデンサ12bは、メイン回路基板6のプリント基板61に実装される前記各電子部品素子と比較して大型であり、振動の影響を受け易い。このため、特にフィルタ回路基板7については耐振性が要求される。
 そこで、本実施形態においては、フィルタ回路基板7(特に、平滑コンデンサ11、第1のYコンデンサ12a及び第2のYコンデンサ12b)の耐振性、及び、フィルタ回路基板7のインバータハウジング2Bへの組立の容易性などを確保するため、フィルタ回路基板7は、以下に説明するように構成されている。
 まず、本実施形態において、フィルタ回路基板7のプリント基板71に実装される電子部品素子、すなわち、平滑コンデンサ11、第1のYコンデンサ12a及び第2のYコンデンサ12bは、図4(A)、(B)に示されるように、例えば樹脂製の専用のケース72a内に収納され、かつ、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂によってモールド(封止固定)されて一つのケース入り電子部品(以下単に「電子部品」という)72として形成されている。なお、図4(A)は、電子部品72の平面図であり、図4(B)は、電子部品72の斜視図である。そして、電子部品72がプリント基板71に取り付けられるように構成されている。
 電子部品72は、平滑コンデンサ11から前記熱硬化性樹脂を貫通して上方に延びる第1接続端子721、721と、第1のYコンデンサ12aから前記熱硬化性樹脂を貫通して上方に延びる第2接続端子722、722と、第2のYコンデンサ12bから前記熱硬化性樹脂を貫通して上方に延びる第3接続端子723、723とを有する。ここで、本実施形態において、各接続端子721~723には、それぞれキンク部(曲げ加工部)721a~723aが形成されている。
 また、電子部品72(のケース72a)は、プリント基板71に固定される第1固定部としてのネジ穴724、724と、プリント基板71に対する位置決め部(第1位置決め部)としての第1位置決めピン725、725と、インバータハウジング2Bに固定される第2固定部としてのネジ挿通孔726、726と、インバータハウジング2Bに対する位置決め部(第2位置決め部)としての第2位置決めピン727、727と有する。
 ネジ穴(第1固定部)724、724は、ケース72aの上部に配設されている。具体的には、ネジ穴724、724は、ケース72aの側面上部から側方に張り出すように形成されてその上面がケース72aの上面の一部を構成する第1張出部72b、72bに、例えばインサートナットによって、ケース72aの上面(第1張出部72b、72bの上面)に開口すると共に下方に延びるように形成されている。ネジ穴724、724には、電子部品72をプリント基板71に取り付け固定するための第1固定ネジ81、81が螺合される。本実施形態において、ネジ穴724、724は、平面視において、モールドされた平滑コンデンサ11を挟んでその両側に配置されている。
 第1位置決めピン(第1位置決め部)725、725は、ケース72aの前記上面よりも上方に突出するように形成されている。具体的には、第1張出部72b、72bの前記上面から一段凹んだ凹部72c、72cからケース72aの前記上面(第1張出部72b、72bの上面)を越えて上方に延びるように形成されている。第1位置決めピン725、725は、プリント基板71に形成された位置決め孔715、715(後述する)に挿入されることによってプリント基板71に対する電子部品72の位置決めを行う。本実施形態において、一方の第1位置決めピン725はネジ穴724、724の一方の近くに配置され、他方の第1位置決めピン725はネジ穴724、724の他方の近くに配置されている。
 ネジ挿通孔(第2固定部)726、726は、ケース72aのネジ穴724、724より下側に配設されている。具体的には、ケース72aの側面における第1張出部72b、72bよりも下側の部位から側方に張り出すように形成された第2張出部72d、72dに、例えば金属製のインサートスリーブによって、上下に貫通すると共にネジ穴724、724に平行な貫通孔として形成されている。ネジ挿通孔726、726には、電子部品72をインバータハウジング2Bに固定するための第2固定ネジ82、82(後述する)が挿通される。ネジ挿通孔726、726は、ネジ穴724、724と同様に、平面視において、モールドされた平滑コンデンサ11を挟んでその両側に配置されている。
 好ましくは、ネジ挿通孔726、726の上端(すなわち、第2張出部72d、72dの上面)は、その高さ方向の位置が電子部品72の重心位置とほぼ同じとされる。ネジ挿通孔726、726は、その上端が高さ方向において互いに同じ位置となるように配置されてもよいし、一方のネジ挿通孔726の上端が電子部品72の重心位置より上側に位置するように配置され、他方のネジ挿通孔726の上端が電子部品72の重心位置より下側に位置するように配置されてもよい。また、ネジ穴724、724とネジ挿通孔726、726とは、平面視において互いの位置が重ならないように配置されている(図4(A)参照)。
 第2位置決めピン(第2位置決め部)727、727は、ネジ挿通孔726、726の下端よりも下方に突出するように形成されている。具体的には、第2張出部72d、72dの下面から一段凹んだ凹部(図示省略)から第2張出部72d、72dの前記下面を越えて下方に延びるように形成されている。第2位置決めピン727、727は、インバータハウジング2Bに形成された位置決め孔(図示省略)に挿入されることによってインバータハウジング2Bに対する電子部品72の位置決めを行う。本実施形態において、一方の第2位置決めピン727は、ネジ挿通孔726、726の一方の近くに配置され、他方の第2位置決めピン727はネジ挿通孔726、726の他方の近くに配置されている。
 図5は、フィルタ回路基板7のプリント基板71を示している。
 プリント基板71は、電子部品72の第1接続端子721、721が挿通される第1端子挿通孔711、711と、電子部品72の第2接続端子722、722が挿通される第2端子挿通孔712、712と、電子部品72の第3接続端子723、723が挿通される第3端子挿通孔713、713と、電子部品72のネジ穴724、724に対応する第1ネジ挿通孔714、714と、電子部品72の第1位置決めピン725、725に対応する位置決め孔715、715と、インバータハウジング2Bに固定される固定部としての第2ネジ挿通孔716、716、716と、を有する。なお、位置決め孔715、715の一方は、丸孔として形成され、位置決め孔715、715の他方は、長孔として形成されている。
 そして、図6(A)、(B)に示されるように、電子部品72の第1位置決めピン725、725がプリント基板71の位置決め孔715、715に挿入された状態で、プリント基板71の第1ネジ挿通孔714、714に挿通された第1固定ネジ81、81が電子部品72のネジ穴724、724に螺合され、これによって、電子部品72がプリント基板71に取り付け固定されてフィルタ回路基板組立体73が形成される。なお、図6(A)は、フィルタ回路基板組立体73の平面図であり、図6(B)は、フィルタ回路基板組立体の斜視図である。
 フィルタ回路基板組立体73が形成される際、すなわち、電子部品72がプリント基板71に取り付け固定される際、電子部品72の第1接続端子721、721は、プリント基板71の第1端子挿通孔711、711に挿通され、第1接続端子721、721の先端部分が第1端子挿通孔711、711から突出する。また、電子部品72の第2接続端子722、722は、プリント基板71の第2端子挿通孔712、712に挿通され、第2接続端子722、722の先端部分が第2端子挿通孔712、712から突出する。さらに、電子部品72の第3接続端子723、723は、プリント基板71の第3端子挿通孔713、713に挿通され、第3接続端子723、723の先端部分が第3端子挿通孔713、713から突出する。
 そして、第1接続端子721、721の第1端子挿通孔711、711から突出した部分がプリント基板71に半田付けされ、第2接続端子722、722の第2端子挿通孔712、712から突出した部分がプリント基板71に半田付けされ、第3接続端子723、723の第3端子挿通孔713、713から突出した部分がプリント基板71に半田付けされてフィルタ回路基板組立体73がフィルタ回路基板7となる。
 なお、プリント基板71の第2ネジ挿通孔716、716、716には、プリント基板71をインバータハウジング2Bに固定するためにインバータハウジング2Bに形成されたネジ穴(図示省略)に螺合される第3固定ネジ83、83、83(後述する)が挿通される。
 次に、電動圧縮機1の製造時におけるフィルタ回路基板7のインバータハウジング2Bへの組み付け手順について簡単に説明する。なお、本実施形態において、フィルタ回路基板7は、メイン回路基板6がインバータハウジング2Bに組み付けられた後に、インバータハウジング2Bに組み付けられるものとする。
 まず、電子部品72をプリント基板71に固定してフィルタ回路基板組立体73を形成する。具体的には、電子部品72の第1位置決めピン725、725をプリント基板71の位置決め孔715、715に挿入して電子部品72をプリント基板71の所定位置に配置する。また、電子部品72の第1接続端子721、721をプリント基板71の第1端子挿通孔711、711に挿通させ、電子部品72の第2接続端子722、722をプリント基板71の第2端子挿通孔712、712に挿通させ、電子部品72の第3接続端子723、723をプリント基板71の第3端子挿通孔713、713に挿通させる。その後、第1固定ネジ81、81をプリント基板71の第1ネジ挿通孔714、714に挿通させると共に電子部品72のネジ穴724、724に螺合することによって電子部品72をプリント基板71に固定する。これにより、フィルタ回路基板組立体73が形成される(図6(A)、(B)参照)。
 ここで、本実施形態においては、上述のように、電子部品72の第1位置決めピン725、725がプリント基板71の位置決め孔715、715に挿入されることによってプリント基板71に対する電子部品72の位置決めが行われる。このため、特別な注意を要することなく、プリント基板71の第1ネジ挿通孔714、714と電子部品72のネジ穴724、724との位置合わせ、及び、プリント基板71の各端子挿通孔と対応する電子部品72の接続端子との位置合わせが行われた上で、プリント基板71と電子部品72とが第1固定ネジ81、81によって固定される。したがって、フィルタ回路基板組立体73の形成が容易であり、組立性が向上する。また、プリント基板71と電子部品72の第1接続端子721、721、第2接続端子722、722及び第3接続端子723、723との位置ずれが防止されるため、フィルタ回路基板組立体73の持ち運び性等が向上し、フィルタ回路基板組立体73の組み立てのサブライン化が容易である。
 次に、フィルタ回路基板組立体73をインバータハウジング2B内に配置する。具体的には、電子部品72の第2位置決めピン727、727をインバータハウジング2Bに形成された前記位置決め孔に挿入してフィルタ回路基板組立体73をインバータハウジング2B内の所定位置に配置する(図7(A))。このとき、電子部品72のネジ挿通孔726、726と、これらに対応するようにインバータハウジング2Bに形成された第1ネジ穴(図示省略)との位置合わせ、及び、プリント基板71の第2ネジ挿通孔716、716、716と、これらに対応するようにインバータハウジング2Bに形成された第2ネジ穴(図示省略)との位置合わせが行われる。したがって、フィルタ回路基板組立体73のインバータハウジング2B内への配置が容易かつ正確に行われる。
 次に、インバータハウジング2B内に配置されたフィルタ回路基板組立体73をインバータハウジングに固定する。具体的には、第2固定ネジ82、82を電子部品72のネジ挿通孔726、726に挿通させると共にインバータハウジング2Bに形成された前記第1ネジ穴に螺合することによって、電子部品72をインバータハウジング2Bに固定する。また、第3固定ネジ83、83、83をプリント基板71の第2ネジ挿通孔716、716、716に挿通させると共にインバータハウジング2Bに形成された前記第2ネジ穴に螺合することによって、プリント基板71をインバータハウジング2Bに固定する。これにより、フィルタ回路基板組立体73(プリント基板71+電子部品72)がインバータハウジング2B内にしっかりと固定される(図7(B))。
 ここで、上述のように、フィルタ回路基板組立体73がインバータハウジング2B内に配置された時点で、電子部品72のネジ挿通孔726、726とこれらに対応する前記第1ネジ穴との位置合わせ、及び、プリント基板71の第2ネジ挿通孔716、716、716とこれらに対応する前記第2ネジ穴との位置合わせが完了している。したがって、第2固定ネジ82、82による電子部品72の固定、及び、第3固定ネジ83、83、83によるプリント基板71の固定が容易であり、作業性が向上する。
 そして、第1接続端子721、721の第1端子挿通孔711、711から突出した部分、第2接続端子722、722の第2端子挿通孔712、712から突出した部分、及び、第3接続端子723、723の第3端子挿通孔713、713から突出した部分をそれぞれプリント基板71に半田付けする(図7(C))。これにより、フィルタ回路基板組立体73がフィルタ回路基板7となって、フィルタ回路基板7のインバータハウジング2Bへの組み付けが完了する。
 ここで、第1接続端子721、721、第2接続端子722、722及び第3接続端子723、723には、それぞれキンク部(曲げ加工部)721a~723aが設けられている。このため、各接続端子とプリント基板71との半田付けが容易かつ安定して行われ得ると共に、衝撃や温度変化に対する半田付け部分の耐性が向上する。また、各接続端子とプリント基板71との半田付けは、フィルタ回路基板組立体73がインバータハウジング2Bに固定された後に行われる。このため、電動圧縮機1の製造時、より具体的には、フィルタ回路基板7のインバータハウジング2Bへの組み付け時に、半田付け部分に荷重が加わることが抑制されてクラックなどの発生が防止される。
 以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an inverter-integrated electric compressor (hereinafter simply referred to as “electric compressor”) according to an embodiment of the present invention. The housing 2 of the electric compressor 1 according to the embodiment includes a main housing 2A, an inverter housing 2B, and lid members 2C, 2D, which are integrally fastened by bolts or the like not shown.
The main housing 2A is formed in a cylindrical shape. The inverter housing 2B is formed in a bottomed cylindrical shape, and the bottom wall side is connected to one end (the left end in FIG. 1) of the main housing 2A. The other end of the main housing 2A (the right end in FIG. 1) is closed by a lid member 2C, and the open end of the inverter housing 2B is closed by a lid member 2D.
In the main housing 2A, a compression mechanism 3 that compresses fluid (for example, a refrigerant of a vehicle air conditioner) and an electric motor 4 that drives the compression mechanism 3 are housed. The compression mechanism 3 is not particularly limited, but may be a scroll type compression mechanism including a fixed scroll and a movable scroll, for example. The output shaft 4a of the electric motor 4 is coupled to the compression mechanism 3 (for example, the movable scroll). Further, the main housing 2A is formed with the fluid inlet and outlet (both not shown).
An inverter (motor drive circuit) 5 that drives the electric motor 4 is accommodated in the inverter housing 2B. The electric motor 4 and the inverter 5 are connected by a power supply line (not shown) that penetrates the bottom wall of the inverter housing 2B in a state where airtightness and liquid tightness are ensured.
In the electric compressor 1, when the electric motor 4 is driven by the inverter 5, the electric motor 4 drives the compression mechanism 3 via the output shaft 4a. Then, the fluid sucked from the suction port is compressed by the compression mechanism 3, and the compressed fluid is discharged from the discharge port.
FIG. 2 shows an example of a circuit configuration diagram of the electric compressor 1 including the inverter 5.
In the present embodiment, the inverter 5 includes a smoothing capacitor (X capacitor) 11, first and second Y capacitors 12 a and 12 b connected in parallel with the smoothing capacitor, a power module 13, and a power module control circuit 14. including.
The smoothing capacitor 11 is connected between the positive power supply line and the negative power supply line of the external power supply VB. The first Y capacitor 12a is connected between the positive power line and the ground GND. The second Y capacitor 12b is connected between the negative power supply line and the ground GND.
The power module 13 includes insulated gate bipolar transistors (IGBTs) Q1 to Q6 as power switching elements and diodes D1 to D6, and converts a DC voltage from the external power supply VB into an AC voltage by PWM control, thereby generating an electric motor. 4 is supplied.
The power module control circuit 14 controls the power switching elements Q1 to Q6 of the power module 13 based on a control signal from the outside (for example, the vehicle air conditioner).
FIG. 3 shows the inverter 5 housed in the inverter housing 2B.
In the present embodiment, the inverter 5 forms a main circuit board 6 that forms the main circuit of the inverter 5, a filter circuit for noise removal and a smoothing circuit for power supply stabilization while being electrically connected to the main circuit board 6. And a filter circuit board 7 to be used. That is, in the present embodiment, the filter circuit of the inverter 5 is formed by a dedicated circuit board (filter circuit board 7) different from the main circuit.
The main circuit board 6 is configured by mounting each electronic component element constituting the power module 13 and the power module control circuit 14 on a printed circuit board 61. The filter circuit board 7 is configured by mounting a smoothing capacitor 11, a first Y capacitor 12a, a second Y capacitor 12b, and the like on a printed circuit board 71 different from the printed circuit board 61 of the main circuit board 6.
Here, the electronic component elements mounted on the printed circuit board 71 of the filter circuit board 7, in particular, the smoothing capacitor 11, the first Y capacitor 12 a and the second Y capacitor 12 b are mounted on the printed circuit board 61 of the main circuit board 6. It is large compared with each of the electronic component elements, and is easily affected by vibration. For this reason, vibration resistance is particularly required for the filter circuit board 7.
Therefore, in the present embodiment, the vibration resistance of the filter circuit board 7 (particularly, the smoothing capacitor 11, the first Y capacitor 12a, and the second Y capacitor 12b) and the assembly of the filter circuit board 7 to the inverter housing 2B. In order to ensure the ease of the above, the filter circuit board 7 is configured as described below.
First, in the present embodiment, electronic component elements mounted on the printed circuit board 71 of the filter circuit board 7, that is, the smoothing capacitor 11, the first Y capacitor 12a, and the second Y capacitor 12b are shown in FIG. As shown in (B), for example, it is housed in a dedicated case 72a made of resin, and is molded (sealed and fixed) with a thermosetting resin such as an epoxy resin to form one case-containing electronic component (hereinafter simply referred to as “case”). 72 (referred to as “electronic component”). 4A is a plan view of the electronic component 72, and FIG. 4B is a perspective view of the electronic component 72. The electronic component 72 is configured to be attached to the printed circuit board 71.
The electronic component 72 includes first connection terminals 721 and 721 that extend upward from the smoothing capacitor 11 through the thermosetting resin, and first electronic terminals 72 that extend upward from the first Y capacitor 12a through the thermosetting resin. 2 connection terminals 722, 722 and third connection terminals 723, 723 extending from the second Y capacitor 12b through the thermosetting resin and extending upward. Here, in this embodiment, kink portions (bending portions) 721a to 723a are formed in the connection terminals 721 to 723, respectively.
The electronic component 72 (the case 72a) includes screw holes 724 and 724 as first fixing portions that are fixed to the printed circuit board 71, and first positioning pins as positioning portions (first positioning portions) for the printed circuit board 71. 725, 725, screw insertion holes 726, 726 as second fixing portions fixed to the inverter housing 2B, and second positioning pins 727, 727 as positioning portions (second positioning portions) with respect to the inverter housing 2B.
Screw holes (first fixing portions) 724 and 724 are disposed in the upper portion of the case 72a. Specifically, the screw holes 724 and 724 are formed so as to protrude laterally from the upper part of the side surface of the case 72a, and the upper surface of the screw holes 724 and 724 is formed on the first projecting parts 72b and 72b constituting a part of the upper surface of the case 72a. For example, an insert nut is formed so as to open to the upper surface of the case 72a (the upper surfaces of the first overhang portions 72b and 72b) and to extend downward. First fixing screws 81, 81 for attaching and fixing the electronic component 72 to the printed circuit board 71 are screwed into the screw holes 724, 724. In the present embodiment, the screw holes 724 and 724 are disposed on both sides of the molded smoothing capacitor 11 in a plan view.
The first positioning pins (first positioning portions) 725 and 725 are formed so as to protrude above the upper surface of the case 72a. Specifically, the recesses 72c and 72c that are recessed by one step from the upper surfaces of the first projecting portions 72b and 72b extend upward beyond the upper surface of the case 72a (the upper surfaces of the first projecting portions 72b and 72b). Is formed. The first positioning pins 725 and 725 position the electronic component 72 with respect to the printed circuit board 71 by being inserted into positioning holes 715 and 715 (described later) formed in the printed circuit board 71. In the present embodiment, one first positioning pin 725 is disposed near one of the screw holes 724 and 724, and the other first positioning pin 725 is disposed near the other of the screw holes 724 and 724.
The screw insertion holes (second fixing portions) 726 and 726 are disposed below the screw holes 724 and 724 of the case 72a. Specifically, for example, metal inserts are formed on the second projecting portions 72d and 72d formed so as to project laterally from the lower portion of the side surface of the case 72a than the first projecting portions 72b and 72b. The sleeve is formed as a through-hole penetrating vertically and parallel to the screw holes 724 and 724. Through the screw insertion holes 726 and 726, second fixing screws 82 and 82 (described later) for fixing the electronic component 72 to the inverter housing 2B are inserted. Similarly to the screw holes 724 and 724, the screw insertion holes 726 and 726 are arranged on both sides of the molded smoothing capacitor 11 in a plan view.
Preferably, the upper ends of the screw insertion holes 726 and 726 (that is, the upper surfaces of the second projecting portions 72d and 72d) have a height position that is substantially the same as the center of gravity of the electronic component 72. The screw insertion holes 726, 726 may be arranged such that their upper ends are at the same position in the height direction, or the upper end of one screw insertion hole 726 is located above the center of gravity of the electronic component 72. The other screw insertion hole 726 may be disposed so that the upper end of the other screw insertion hole 726 is located below the center of gravity of the electronic component 72. Further, the screw holes 724 and 724 and the screw insertion holes 726 and 726 are arranged so that their positions do not overlap with each other in plan view (see FIG. 4A).
The second positioning pins (second positioning portions) 727 and 727 are formed so as to protrude below the lower ends of the screw insertion holes 726 and 726. Specifically, it is formed so as to extend downward from a recess (not shown) recessed from the lower surface of the second projecting portions 72d, 72d beyond the lower surface of the second projecting portions 72d, 72d. The second positioning pins 727 and 727 position the electronic component 72 with respect to the inverter housing 2B by being inserted into positioning holes (not shown) formed in the inverter housing 2B. In the present embodiment, one second positioning pin 727 is disposed near one of the screw insertion holes 726 and 726, and the other second positioning pin 727 is disposed near the other of the screw insertion holes 726 and 726. Yes.
FIG. 5 shows the printed circuit board 71 of the filter circuit board 7.
The printed circuit board 71 includes first terminal insertion holes 711 and 711 through which the first connection terminals 721 and 721 of the electronic component 72 are inserted, and second terminal insertion holes through which the second connection terminals 722 and 722 of the electronic component 72 are inserted. 712, 712, third terminal insertion holes 713, 713 through which the third connection terminals 723, 723 of the electronic component 72 are inserted, and first screw insertion holes 714, 714 corresponding to the screw holes 724, 724 of the electronic component 72. And positioning holes 715, 715 corresponding to the first positioning pins 725, 725 of the electronic component 72, and second screw insertion holes 716, 716, 716 as fixing portions fixed to the inverter housing 2B. One of the positioning holes 715 and 715 is formed as a round hole, and the other of the positioning holes 715 and 715 is formed as a long hole.
6A and 6B, the first positioning pins 725 and 725 of the electronic component 72 are inserted into the positioning holes 715 and 715 of the printed circuit board 71, and the first position of the printed circuit board 71 is increased. The first fixing screws 81, 81 inserted through the one screw insertion holes 714, 714 are screwed into the screw holes 724, 724 of the electronic component 72, whereby the electronic component 72 is attached and fixed to the printed circuit board 71, and the filter circuit A substrate assembly 73 is formed. 6A is a plan view of the filter circuit board assembly 73, and FIG. 6B is a perspective view of the filter circuit board assembly.
When the filter circuit board assembly 73 is formed, that is, when the electronic component 72 is attached and fixed to the printed circuit board 71, the first connection terminals 721 and 721 of the electronic component 72 are the first terminal insertion holes of the printed circuit board 71. 711 and 711 are inserted, and tip portions of the first connection terminals 721 and 721 protrude from the first terminal insertion holes 711 and 711. The second connection terminals 722 and 722 of the electronic component 72 are inserted into the second terminal insertion holes 712 and 712 of the printed circuit board 71, and the tip ends of the second connection terminals 722 and 722 are the second terminal insertion holes 712 and 712. Protrude from. Further, the third connection terminals 723 and 723 of the electronic component 72 are inserted into the third terminal insertion holes 713 and 713 of the printed circuit board 71, and the tip portions of the third connection terminals 723 and 723 are the third terminal insertion holes 713 and 713. Protrude from.
The portions protruding from the first terminal insertion holes 711 and 711 of the first connection terminals 721 and 721 are soldered to the printed circuit board 71 and protrude from the second terminal insertion holes 712 and 712 of the second connection terminals 722 and 722. The portion is soldered to the printed circuit board 71, and the portions protruding from the third terminal insertion holes 713, 713 of the third connection terminals 723, 723 are soldered to the printed circuit board 71, and the filter circuit board assembly 73 is connected to the filter circuit board 7. It becomes.
The second screw insertion holes 716, 716, 716 of the printed circuit board 71 are screwed into screw holes (not shown) formed in the inverter housing 2B in order to fix the printed circuit board 71 to the inverter housing 2B. 3 Fixing screws 83, 83, 83 (described later) are inserted.
Next, a procedure for assembling the filter circuit board 7 to the inverter housing 2B when manufacturing the electric compressor 1 will be briefly described. In the present embodiment, the filter circuit board 7 is assembled to the inverter housing 2B after the main circuit board 6 is assembled to the inverter housing 2B.
First, the electronic component 72 is fixed to the printed circuit board 71 to form the filter circuit board assembly 73. Specifically, the first positioning pins 725 and 725 of the electronic component 72 are inserted into the positioning holes 715 and 715 of the printed circuit board 71, and the electronic component 72 is arranged at a predetermined position on the printed circuit board 71. Further, the first connection terminals 721 and 721 of the electronic component 72 are inserted through the first terminal insertion holes 711 and 711 of the printed circuit board 71, and the second connection terminals 722 and 722 of the electronic component 72 are inserted through the second terminal of the printed circuit board 71. The third connection terminals 723 and 723 of the electronic component 72 are inserted into the third terminal insertion holes 713 and 713 of the printed circuit board 71 through the holes 712 and 712. Thereafter, the first fixing screws 81, 81 are inserted into the first screw insertion holes 714, 714 of the printed circuit board 71 and screwed into the screw holes 724, 724 of the electronic component 72 to fix the electronic component 72 to the printed circuit board 71. To do. Thereby, the filter circuit board assembly 73 is formed (see FIGS. 6A and 6B).
Here, in the present embodiment, as described above, the first positioning pins 725 and 725 of the electronic component 72 are inserted into the positioning holes 715 and 715 of the printed circuit board 71, thereby positioning the electronic component 72 with respect to the printed circuit board 71. Is done. For this reason, the first screw insertion holes 714 and 714 of the printed circuit board 71 and the screw holes 724 and 724 of the electronic component 72 are aligned with each other and the corresponding terminal insertion holes of the printed circuit board 71 without any special attention. After the alignment with the connection terminal of the electronic component 72 to be performed is performed, the printed circuit board 71 and the electronic component 72 are fixed by the first fixing screws 81, 81. Therefore, the filter circuit board assembly 73 can be easily formed, and the assemblability is improved. Further, since the positional deviation between the printed circuit board 71 and the first connection terminals 721 and 721, the second connection terminals 722 and 722, and the third connection terminals 723 and 723 of the electronic component 72 is prevented, the filter circuit board assembly 73 The portability and the like are improved, and the assembly of the filter circuit board assembly 73 can be easily sub-lined.
Next, the filter circuit board assembly 73 is disposed in the inverter housing 2B. Specifically, the second positioning pins 727 and 727 of the electronic component 72 are inserted into the positioning holes formed in the inverter housing 2B, and the filter circuit board assembly 73 is arranged at a predetermined position in the inverter housing 2B (see FIG. 7 (A)). At this time, the screw insertion holes 726 and 726 of the electronic component 72 are aligned with the first screw holes (not shown) formed in the inverter housing 2B so as to correspond to them, and the second screws of the printed circuit board 71 are provided. The insertion holes 716, 716, and 716 are aligned with the second screw holes (not shown) formed in the inverter housing 2B so as to correspond to them. Therefore, the filter circuit board assembly 73 is easily and accurately arranged in the inverter housing 2B.
Next, the filter circuit board assembly 73 disposed in the inverter housing 2B is fixed to the inverter housing. Specifically, the second fixing screws 82 and 82 are inserted into the screw insertion holes 726 and 726 of the electronic component 72 and are screwed into the first screw holes formed in the inverter housing 2B. Fix to the inverter housing 2B. Further, the third fixing screws 83, 83, 83 are inserted into the second screw insertion holes 716, 716, 716 of the printed circuit board 71 and screwed into the second screw holes formed in the inverter housing 2B. The substrate 71 is fixed to the inverter housing 2B. Thereby, the filter circuit board assembly 73 (printed board 71 + electronic component 72) is firmly fixed in the inverter housing 2B (FIG. 7B).
Here, as described above, when the filter circuit board assembly 73 is disposed in the inverter housing 2B, the screw insertion holes 726 and 726 of the electronic component 72 are aligned with the first screw holes corresponding thereto. And the alignment of the second screw insertion holes 716, 716, 716 of the printed circuit board 71 and the second screw holes corresponding thereto is completed. Therefore, the electronic component 72 can be easily fixed by the second fixing screws 82 and 82 and the printed circuit board 71 can be easily fixed by the third fixing screws 83, 83 and 83, thereby improving workability.
And the part which protruded from the 1st terminal insertion hole 711,711 of the 1st connection terminal 721,721, the part which protruded from the 2nd terminal insertion hole 712,712 of the 2nd connection terminal 722,722, and the 3rd connection terminal The portions protruding from the third terminal insertion holes 713 and 713 of 723 and 723 are respectively soldered to the printed circuit board 71 (FIG. 7C). Thereby, the filter circuit board assembly 73 becomes the filter circuit board 7, and the assembly of the filter circuit board 7 to the inverter housing 2B is completed.
Here, the first connection terminals 721 and 721, the second connection terminals 722 and 722, and the third connection terminals 723 and 723 are provided with kink portions (bending portions) 721a to 723a, respectively. For this reason, each connection terminal and the printed circuit board 71 can be soldered easily and stably, and the resistance of the soldered portion to an impact or a temperature change is improved. Further, the soldering between the connection terminals and the printed board 71 is performed after the filter circuit board assembly 73 is fixed to the inverter housing 2B. Therefore, when the electric compressor 1 is manufactured, more specifically, when the filter circuit board 7 is assembled to the inverter housing 2B, a load is suppressed from being applied to the soldered portion, and the occurrence of cracks and the like is prevented. .
As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to the said embodiment, A various deformation | transformation and change are possible based on the technical idea of this invention.
 1…インバータ一体型電動圧縮機、2…ハウジング、2A…メインハウジング、2B…インバータハウジング、3…圧縮機構、4…電動モータ、5…インバータ、6…メイン回路基板、7…フィルタ回路基板、11…平滑コンデンサ、12a…第1のYコンデンサ、12b…第2のYコンデンサ、71…フィルタ回路基板のプリント基板、72…電子部品、711…第1端子挿通孔、712…第2端子挿通孔、713…第3端子挿通孔、714…第1ネジ挿通孔、715…位置決め孔、716…第2ネジ挿通孔、721…第1接続端子、722…第2接続端子、723…第3接続端子、724…ネジ穴、725…第1位置決めピン、726…ネジ挿通孔、727…第2位置決めピン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inverter integrated electric compressor, 2 ... Housing, 2A ... Main housing, 2B ... Inverter housing, 3 ... Compression mechanism, 4 ... Electric motor, 5 ... Inverter, 6 ... Main circuit board, 7 ... Filter circuit board, 11 ... smoothing capacitor, 12a ... first Y capacitor, 12b ... second Y capacitor, 71 ... printed circuit board of filter circuit board, 72 ... electronic component, 711 ... first terminal insertion hole, 712 ... second terminal insertion hole, 713 ... third terminal insertion hole, 714 ... first screw insertion hole, 715 ... positioning hole, 716 ... second screw insertion hole, 721 ... first connection terminal, 722 ... second connection terminal, 723 ... third connection terminal, 724 ... Screw hole, 725 ... First positioning pin, 726 ... Screw insertion hole, 727 ... Second positioning pin

Claims (9)

  1.  流体を圧縮する圧縮機構、前記圧縮機構を駆動する電動モータ及び前記電動モータを駆動するインバータがハウジング内に収容されたインバータ一体型電動圧縮機であって、
     前記インバータは、
     少なくとも一つの電子部品素子がケース内に固定された電子部品と、
     前記電子部品が取り付けられると共に前記ハウジングに固定されるように構成されたプリント基板と、を含み、
     前記電子部品は、
     前記少なくとも一つの電子部品素子から上方に延在し、前記プリント基板に形成された挿通孔に挿通されると共に前記挿通孔から突出した部分が前記プリント基板に半田付けされる接続端子と、
     前記プリント基板に固定される第1固定部と、
     前記ハウジングに固定される第2固定部と、を有する、
     インバータ一体型電動圧縮機。
    A compressor that compresses fluid, an electric motor that drives the compression mechanism, and an inverter-integrated electric compressor in which an inverter that drives the electric motor is housed in a housing,
    The inverter is
    An electronic component having at least one electronic component element fixed in the case;
    And a printed circuit board configured to be attached to the electronic component and fixed to the housing,
    The electronic component is
    A connection terminal that extends upward from the at least one electronic component element, is inserted into an insertion hole formed in the printed circuit board, and a portion protruding from the insertion hole is soldered to the printed circuit board;
    A first fixing portion fixed to the printed circuit board;
    A second fixing part fixed to the housing,
    Inverter-integrated electric compressor.
  2.  前記第1固定部は、前記ケースの上部に配設され、
     前記第2固定部は、前記ケースの前記第1固定部よりも下側に配設されている、
     請求項1に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
    The first fixing part is disposed on an upper part of the case,
    The second fixing portion is disposed below the first fixing portion of the case.
    The inverter-integrated electric compressor according to claim 1.
  3.  前記第1固定部と前記第2固定部とは、平面視において互いの位置が重ならないように配置されている、請求項2に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The inverter-integrated electric compressor according to claim 2, wherein the first fixing part and the second fixing part are arranged so that their positions do not overlap each other in a plan view.
  4.  前記電子部品は、
     前記プリント基板に対する第1位置決め部と、
     前記ハウジングに対する第2位置決め部と、
     をさらに有する、請求項1~3のいずれか一つに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
    The electronic component is
    A first positioning portion for the printed circuit board;
    A second positioning portion for the housing;
    The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
  5.  前記第1位置決め部は、前記第1固定部よりも上方に突出するように形成され、
     前記第2位置決め部は、前記第2固定部よりも下方に突出するように形成されている、
     請求項4に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
    The first positioning part is formed to protrude upward from the first fixing part,
    The second positioning portion is formed so as to protrude downward from the second fixing portion.
    The inverter-integrated electric compressor according to claim 4.
  6.  前記接続端子は、キンク部を有する、請求項1~5のいずれか一つに記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the connection terminal has a kink portion.
  7.  前記少なくとも一つの電子部品素子は、平滑コンデンサを含む、請求項1~6のいずれか一つに記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein the at least one electronic component element includes a smoothing capacitor.
  8.  前記少なくとも一つの電子部品素子は、平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサと並列に接続される第1のYコンデンサ及び第2のYコンデンサとを含み、
     前記プリント基板は、ノイズ除去用のフィルタ回路を形成するフィルタ回路基板のプリント基板である、
     請求項1~7のいずれか一つに記載のインバータ一体型電動圧縮機。
    The at least one electronic component element includes a smoothing capacitor, and a first Y capacitor and a second Y capacitor connected in parallel with the smoothing capacitor,
    The printed circuit board is a printed circuit board of a filter circuit board that forms a filter circuit for noise removal.
    The inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 7.
  9.  請求項1~8のいずれか一つに記載のインバータ一体型電動圧縮機を製造する方法であって、
     前記第1固定部を介して前記電子部品を前記プリント基板に固定して回路基板組立体を形成すること、
     前記回路基板組立体を前記ハウジング内の所定位置に配置し、前記第2固定部を介して前記電子部品を前記ハウジングに固定すると共に前記プリント基板を前記ハウジングに固定すること、及び、
     前記プリント基板及び前記電子部品が前記ハウジングに固定された後に、前記接続端子を前記プリント基板に半田付けすること、
     を含む、方法。
    A method for producing an inverter-integrated electric compressor according to any one of claims 1 to 8,
    Fixing the electronic component to the printed board via the first fixing portion to form a circuit board assembly;
    Disposing the circuit board assembly at a predetermined position in the housing, fixing the electronic component to the housing via the second fixing portion, and fixing the printed board to the housing; and
    Soldering the connection terminals to the printed circuit board after the printed circuit board and the electronic component are fixed to the housing;
    Including a method.
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