WO2021153991A1 - 전동 압축기, 인버터 조립용 지그 및 인버터 제조방법 - Google Patents

전동 압축기, 인버터 조립용 지그 및 인버터 제조방법 Download PDF

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WO2021153991A1
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plate
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이재철
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한온시스템 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a motor-driven compressor, a jig for assembling an inverter, and a method for manufacturing an inverter, and more particularly, to a motor-driven compressor, an inverter assembly jig, and a method for manufacturing an inverter, which allow a substrate and a frame of the inverter to be easily assembled will be.
  • a compressor used in an air conditioning system of a vehicle performs a function of sucking a refrigerant that has been evaporated from an evaporator, making it a high temperature and high pressure state that is easy to liquefy, and transferring it to a condenser.
  • Such a compressor is divided into a mechanical compressor that performs a compression operation by receiving driving force from the engine of the vehicle, and an electric compressor that performs a compression operation by driving an electric motor (hereinafter referred to as a motor) according to a separate power supply. It is formed so that the cooling efficiency is variably adjusted while the rotation speed and torque of the motor are controlled.
  • the conventional electric compressor includes a motor for generating power, a compression mechanism for receiving power from the motor to compress a refrigerant, and an inverter for controlling the motor.
  • the inverter may include a substrate on which a plurality of elements are mounted and a frame coupled to the substrate by a fixing means.
  • the fixing means is formed of a separate member such as a bolt, it is not easy to assemble the substrate and the frame of the inverter, and there is a problem in that the manufacturing cost is increased.
  • an object of the present invention is to provide an electric compressor, a jig for assembling an inverter, and a method for manufacturing an inverter that can facilitate assembly between a substrate and a frame of an inverter and reduce manufacturing cost.
  • a motor for generating power for generating power
  • a compression mechanism receiving power from the motor and compressing the refrigerant
  • an inverter for controlling the motor
  • the inverter includes a substrate on which a plurality of elements are mounted and a frame coupled to the substrate, wherein the frame includes fixing means for supporting an outer periphery of the substrate.
  • the frame may include a base plate facing the substrate and a side plate extending from the base plate and protruding toward the substrate, and the fixing means may be formed on the side plate.
  • the fixing means may be formed by cutting a portion of the side plate, one end connected to the side plate and the other end formed as a free end, and may be formed to have an elastic force.
  • the substrate includes an upper surface facing the frame side, a lower surface constituting the rear surface of the upper surface, and an edge surface connecting the outer periphery of the upper surface and the outer periphery of the lower surface, and the fixing means is a hook in contact with the lower surface and the edge surface of the substrate It may be formed in a shape.
  • the fixing means may be formed in plurality, and a through hole may be formed in the base plate at positions corresponding to the plurality of fixing means.
  • the frame includes a disc part and a protrusion protruding from the disc part, and at least two of the plurality of fixing means are formed in the disc part, and are formed on opposite sides based on an imaginary line passing through the center of the disc part. and at least one of the plurality of fixing means may be formed on the protrusion.
  • a switching element may be disposed on the disk portion.
  • the fixing means includes a shaft portion extending radially outwardly of the substrate from the base plate and a bent portion bent radially inwardly from the shaft portion, and the bent portion is caught on the outer periphery of the substrate so that the substrate and the frame are connected. can be fastened to each other.
  • the through hole may be formed on the side of the substrate with respect to the fixing means.
  • the present invention a bulim pin inserted into the through hole of the electric compressor; And it provides a jig for assembling an inverter comprising a; and a diaphragm pin movement mechanism for moving the bulim pin close to and away from the fixing means.
  • the bulim pin exercise mechanism may include: a first plate supported on the base plate from the opposite side of the fixing means with respect to the base plate; and a second plate movable in a direction closer to and away from the first plate and the base plate from the opposite side of the base plate with respect to the first plate, wherein the expansion pin is a body fixedly coupled to the second plate ; a rod hinged to the body and inserted into the through hole across the first plate; and an elastic member for applying an elastic force to the rod.
  • the rod includes an inner circumferential surface opposite to the first plate and an outer circumferential surface opposite to the fixing means forming a rear surface of the inner circumferential surface, and the elastic member applies an elastic force to the rod so that the inner circumferential surface is in contact with the first plate, , the first plate may apply a load to the rod so that the outer peripheral surface is in contact with the fixing means.
  • the inner circumferential surface may include an inclined surface inclined in a direction closer to the side of the first plate as the distance from the body increases.
  • the plurality of expansion pins may be formed, and an inclined surface of any of the plurality of expansion pins may have the same inclination angle as that of another of the plurality of expansion pins.
  • the bulim pin exercise mechanism further includes a positioning pin extending from the first plate toward the base plate, the base plate further comprising a hole into which the positioning pin is inserted, and when the positioning pin is inserted into the hole , the distance between the first plate and the base plate is maintained at a predetermined value, and the distance between the outer circumferential surface of any of the plurality of expansion pins and the fixing means opposing the outer circumferential surface of the arbitrary expansion pins is the plurality of expansion pins. It may be equal to a distance between the outer circumferential surface of the other diaphragm pin and the fixing means opposing the outer periphery of the other diaphragm pin.
  • the present invention comprises the steps of inserting a bulim pin of the jig for assembling the inverter into the through hole; deforming the fixing means by manipulating the expansion pin exercise mechanism to move the expansion pin in a direction closer to the fixing means; seating the substrate on the base plate; manipulating the expansion pin movement mechanism to move the expansion pin away from the fixing means so that the fixing means is restored and fastened to the substrate; and withdrawing the bulging pin from the through hole.
  • a motor-driven compressor, an inverter assembly jig and an inverter manufacturing method include a frame to which an inverter of the motor-driven compressor is fastened to a substrate, wherein the frame includes a base plate facing the substrate, and an outer periphery of the substrate protruding from the base plate and a through-hole formed in a position corresponding to the fixing means in the base plate, and a fixing means for supporting the
  • the inverter manufacturing method includes the steps of inserting the diaphragm pin into the through hole, manipulating the diaphragm pin movement mechanism to deform the fixing means, and attaching the substrate to the base plate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric compressor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a process of fastening a substrate and a frame in the electric compressor of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a front view showing a frame in an electric compressor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a jig for assembling an inverter for holding the frame of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a step in which a substrate, a frame, and an inverter assembly jig are provided before the substrate and the frame are fastened during the process of fastening the frame to the substrate with the inverter assembly jig of FIG. 4;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step in which the bulging pin of the inverter assembly jig is inserted into the through hole of the frame as the next step of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step in which the expansion pin deforms the fixing means as a next step in FIG. 6;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a step in which the substrate is seated on the base plate of the frame as the next step of FIG. 7;
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step in which the fixing means is restored and fastened to the substrate as the next step of FIG. 8;
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a step in which the expansion pin is drawn out from the through hole and assembly between the substrate and the frame is completed as the next step of FIG. 9 .
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an electric compressor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a process of fastening a substrate and a frame in the electric compressor of FIG. 1 .
  • the electric compressor 100 includes a housing 110, a motor 120 provided in the inner space of the housing 110 and generating power. , a compression mechanism 130 receiving power from the motor 120 to compress the refrigerant and an inverter 140 controlling the motor 120 may be included.
  • the housing 110 includes a motor housing 112 having a motor accommodating space in which the motor 120 is accommodated, and a front housing 114 coupled to one side of the motor housing 112 and accommodating the compression mechanism 130 . , a rear housing 116 coupled to the other side of the motor housing 112 and accommodating the inverter 140 and an inverter cover 118 coupled to the rear housing 116 and covering the inverter 140 . can do.
  • the motor 120 includes a stator 122 fixed to the inside of the motor housing 112 , a rotor 124 positioned inside the stator 122 and rotated by interaction with the stator 122 , and the It may include a rotation shaft 126 coupled to the rotor 124 and rotated together with the rotor 124 .
  • the compression mechanism 130 may include a fixed scroll 132 that is fixedly installed, and an orbiting scroll 134 that is meshed with the fixed scroll 132 to form a compression chamber and is interlocked with the rotating shaft 126 to pivot.
  • the compression mechanism 130 is formed in a so-called scroll type, but is not limited thereto, and may be formed in other types such as a reciprocating type or a vane rotary type.
  • the inverter 140 may include a substrate 142 on which a plurality of elements required for inverter control are mounted and a frame 144 coupled to the substrate 142 .
  • the frame 144 may include a fixing means 144b for supporting the substrate 142 , so that the fixing means 144b and the frame 144 may be integrally formed.
  • the frame 144 includes a base plate 144a facing the substrate 142 and a side plate 144e extending from the base plate 144a and protruding toward the substrate 142, and the fixing means A 144b may be formed on the side plate 144e.
  • the fixing means 144b is formed in plurality, and the plurality of fixing means 144b are each formed by cutting a part of the side plate 144e, and one end is connected to the side plate 144e and the other end is free. It is formed in a step, and may be formed to have an elastic force.
  • the substrate 142 includes an upper surface facing the frame 144, a lower surface constituting the rear surface of the upper surface, and an edge surface connecting the outer periphery of the upper surface and the outer periphery of the lower surface, and the plurality of fixing means 144b ) may be formed in a hook shape in contact with the lower surface and the edge surface of the substrate, respectively.
  • the substrate 142 and the frame 144 according to this configuration may be fastened to each other by an inverter manufacturing method as shown in FIG. 2 .
  • the substrate 142 is mounted on the first inverter assembly jig 210 , and the frame 144 is spaced apart from the first inverter assembly jig 210 with respect to the substrate 142 .
  • the frame 144 may be disposed such that the fixing means 144b faces toward the substrate 142 .
  • the frame 144 may be moved toward the substrate 142 .
  • the frame 144 is further moved toward the substrate 142 after the plurality of fixing means 144b come into contact with the outer periphery of the substrate 142 , the plurality of fixing means 144b are connected to the substrate 142 . ), the distance between the plurality of fixing means 144b is increased, and the substrate 142 passes between the plurality of fixing means 144b to be seated (accommodated) on the base plate 144a. .
  • the substrate 142 is seated on the base plate 144a, the plurality of fixing means 144b are restored and the substrate 142 is caught by the bent portion 144bb of the fixing means 144b, so that the Assembly between the substrate 142 and the frame 144 may be completed.
  • the motor-driven compressor, the inverter assembly jig and the inverter manufacturing method according to another embodiment of the present invention as shown in FIGS. 3 to 10 may be provided.
  • Figure 3 is a front view showing a frame in the electric compressor according to another embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a perspective view showing an inverter assembly jig for gripping the frame of Figure 3
  • Figures 5 to 10 are Figure 4 It is a cross-sectional view schematically showing the process of fastening the frame to the substrate with a jig for assembling the inverter.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step in which the substrate, the frame, and the inverter assembly jig are provided before the substrate and the frame are fastened
  • FIG. 6 is the next step of FIG. It is a cross-sectional view showing the step of being inserted into the ball
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the step in which the expansion pin deforms the fixing means as the next step of FIG. 6
  • FIG. 8 is the next step of FIG. 9 is a cross-sectional view showing the step of being seated
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step in which the fixing means is restored and fastened to the substrate as the next step of FIG. 8
  • FIG. 10 is the next step of FIG. and is a cross-sectional view showing the stage in which the assembly between the substrate and the frame is completed.
  • the frame 144 includes a disk portion (C) disposed at a position corresponding to the motor 120 and a protrusion (P) protruding from the disk portion (C).
  • C disk portion
  • P protrusion
  • the frame 144 is formed on a base plate 144a facing the substrate 142, a side plate 144e extending from the base plate 144a and protruding toward the substrate 144a, and the side plate 144e. at a position corresponding to the fixing means 144b so that the fixing means 144b for supporting the outer periphery of the substrate 142 and the opening pins 222 of the second inverter assembly jig 220 to be described later can be inserted. It may include a through-hole 144c penetrating the base plate 144a.
  • the base plate 144a may be formed over both the region of the disk portion C and the region of the protrusion P.
  • a switching element 146 eg, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), an intelligent power module (IPM), etc.
  • IGBT insulated gate bipolar transistor
  • IPM intelligent power module
  • a filter element 148 eg, a capacitor or a condenser
  • a filter element 148 may be disposed in the region of the protrusion P of the base plate 144a.
  • a position fixing pin 224c of a second inverter assembly jig 220 which will be described later, is inserted when the substrate 142 and the frame 144 are assembled, and the substrate 142 and the frame 144 are inserted.
  • a frame hole 144d into which a fastening member for fastening the frame 144 to the housing 110 is inserted may be included.
  • the frame hole 144d is formed in plurality so that the frame 144 is stably fastened to the housing 110 , and a position fixing pin 224c to be described later is a jig 200 for assembling an inverter to be described later is stable. may be formed in the same number as the plurality of frame holes 144d to be supported by the .
  • the substrate 144a is formed through the substrate 144a at a position opposite to the frame hole 144d to be fastened together with the frame 144 and the housing 110 by the fastening member. It includes a hole, and the substrate hole may be formed in the same number as the plurality of frame holes 144d.
  • a plurality of fixing means 144b may be formed such that the substrate 142 and the frame 144 are stably assembled, and the plurality of fixing means 144b may be arranged along an outer periphery of the base plate 144a. .
  • At least two of the plurality of fixing means 144b may be formed on the disk portion C, and may be formed on opposite sides of an imaginary line passing through the center of the disk portion C.
  • At least one of the plurality of fixing means 144b may be formed in the protrusion P.
  • the plurality of fixing means 144b include a shaft portion 144ba extending radially outwardly of the substrate 142 from the base plate 144a and a radially inner side of the substrate 142 from the shaft portion 144ba, respectively. It may include a bent portion 144bb that is bent.
  • the through-holes 144c may be formed in the same number as the plurality of fixing means 144b to be provided on each side of the plurality of fixing means 144b.
  • each of the plurality of through-holes 144c is formed so that an open pin 222, which will be described later, presses the fixing means 144b outward in the radial direction to increase the spacing between the plurality of fixing means 144b, and the
  • the substrate 142 may be formed on the side of the substrate 142 with respect to the fixing means 144b so that the substrate 142 can be seated on the base plate 144a without interfering with the plurality of fixing means 144b.
  • An unexplained reference numeral 144f denotes a cutout.
  • the inverter assembly jig 200 includes a first inverter assembly jig 210 for mounting the substrate 142 and a second inverter assembly jig for holding the frame 144 . 220 may be included.
  • the second inverter assembly jig 220 includes an expansion pin 222 and the expansion pin 222 inserted into the through hole 144c of the frame 144 .
  • ) may include a bulim pin exercise mechanism 224 for moving in a direction closer to and away from the fixing means 144b of the frame 144 .
  • the expansion pins 222 may be formed in the same number as the plurality of through-holes 144c to be inserted into the plurality of through-holes 144c.
  • the plurality of expansion pins 222 are respectively a body 222a fixedly coupled to a second plate 224b to be described later, a hinge-coupled to the body 222a, and transversely to the outside of the first plate 224a to be described later. It may include a rod 222b inserted into the through hole 144c and an elastic member 222c for applying an elastic force to the rod 222b.
  • the body 222a is a second plate 224b, which will be described later, so that the number and position of the expansion pins 222 can be adjusted according to the number and position of the through-holes 144c that are different for each specification of the electric compressor 100. It may be formed detachably to the.
  • the rod 222b may include an outer circumferential surface 222ba opposite to the fixing means 144b and an inner circumferential surface 222bb opposite to the first plate 224a, which will be described later, forming a rear surface of the outer circumferential surface 222ba.
  • the outer peripheral surface 222ba may be formed in a uniform plane.
  • the inner circumferential surface 222bb has an inclined surface 222bba that is inclined in a direction closer to the side of the first plate 224a, which will be described later, as the distance from the body 222a increases, and between the body 222a and the inclined surface 222bba.
  • a non-sloping surface 222bbb parallel to the outer circumferential surface 222ba may be included.
  • any of the plurality of expansion pins 222 may be formed in the same manner as other expansion pins among the plurality of expansion pins 222 . More precisely, the thickness between the outer circumferential surface 222ba and the non-sloping surface 222bbb of the arbitrary expansion pin may be formed at the same level as the thickness between the outer circumferential surface 222ba and the non-sloping surface 222bbb of the other expansion pin.
  • the relationship between the inclination angle and the thickness between the outer circumferential surface 222ba and the inclined surface 222bba of any of the expansion pins may be formed at the same level as the inclination angle and the thickness relationship between the outer circumferential surface 222ba and the inclined surface 222bba of the other expansion pins. .
  • the elastic member 222c may be formed to apply an elastic force to the rod 222b in a direction in which the inner circumferential surface 222bb contacts the outer circumferential surface of the first plate 224a, which will be described later.
  • the expansion pin exercise mechanism 224 includes a first plate 224a disposed on the opposite side of the fixing means 144b with respect to the base plate 144a, the plurality of expansion pins 222 are mounted, and the first The first plate 224a from the opposite side of the base plate 144a with respect to the plate 224a and a second plate 224b movable in a direction closer to and away from the base plate 144a, the first plate 224a A position that extends from the first plate 224a toward the base plate 144a to be supported on the base plate 144a at a predetermined position based on the base plate 144a and is inserted and supported in the frame hole 144d.
  • the positioning pin 224c when the positioning pin 224c is inserted into the frame hole 144d, the distance between the first plate 224a and the base plate 144a is maintained at a predetermined value in the bulging pin exercise mechanism 224. It can be formed to be To this end, in the present embodiment, a flange portion 224ca caught on the periphery of the frame hole 144d is formed at an end of the positioning pin 224c, but is not limited thereto.
  • the expansion pin exercise mechanism 224 has an outer circumferential surface 222ba of the rod 222b of any of the expansion pins 222 among the plurality of expansion pins 222.
  • the distance between the fixing means 144b opposite to the outer circumferential surface 222ba of the rod 222b of the arbitrary expansion pin 222 is the outer circumferential surface 222ba of the rod 222b of the other expansion pin among the plurality of expansion pins 222. It may be formed to be equal to the distance between the fixing means 144b opposite to the outer circumferential surface 222ba of the rod 222b of the other bulging pins.
  • the jig 200 for assembling the inverter according to this configuration may be used for assembling between the substrate 142 and the frame 144 as shown in FIGS. 5 to 10 . That is, the substrate 142 and the frame 144 may be assembled by the inverter assembly jig 200 according to the inverter manufacturing method shown in FIGS. 5 to 10 .
  • the substrate 142 is mounted on the first inverter assembly jig 210 , and the second inverter assembly jig 220 faces the frame 144 .
  • the expansion pin 222 may be inserted into the through hole 144c.
  • the second handle 224g is the first handle ( 224e) in a direction (upper in FIG. 7), and the second plate 224b connected to the second handle 224g moves away from the first plate 224a (upper in FIG. 7).
  • the expansion pin 222 coupled to the second plate 224b may also be moved in a direction away from the first plate 224a together with the second plate 224b (upper in FIG. 7 ). there is.
  • the first plate 224a which was in contact with the non-sloping surface 222bbb, comes into contact with the inclined surface 222bba, and the opening pin 222 rotates in a direction closer to the fixing means 144b.
  • the first plate 224a may apply a load to the rod 222b so that the outer peripheral surface 222ba is in contact with the fixing means 144b.
  • the fixing means 144b pressed to the outer circumferential surface 222ba of the rod 222b may be deformed radially outward. That is, the distance between the plurality of fixing means 144b may be increased.
  • the spacing between the plurality of fixing means 144b (more precisely, the spacing between the bent portions 144bb) may be increased to be greater than the radial width of the substrate 142 .
  • FIGS. 5 to 7 show, for easy explanation, after the expansion pin 222 is inserted into the through hole 144c in a state where the frame 144 is floated on the top of the substrate 142 .
  • the expansion pins 222 are located in the through-holes 144c. It is inserted and spread to grip (transform) the fixing means 144b and then move to the upper part of the substrate 142 .
  • the second inverter assembly jig 220 and the frame 144 are moved to the substrate 142 side, so that the substrate 142 is the plurality of fixing means 144b. It may pass through and be seated on the base plate 144a.
  • the substrate 142 passes between the plurality of fixing means 144b, interference between the substrate 142 and the plurality of fixing means 144b may not occur.
  • the second handle ( 224g) moves in a direction away from the first handle 224e (up and down in FIG. 9), and the second plate 224b connected to the second handle 224g approaches the first plate 224a.
  • the expansion pin 222 is moved in the direction (up and down in FIG. 9 ), and is also fastened to the second plate 224b in a direction closer to the first plate 224a together with the second plate 224b ( 9) can be moved upwards and downwards.
  • the fixing means 144b that is no longer pressed against the outer circumferential surface 222ba of the rod 222b may be restored radially inward. That is, the distance between the plurality of fixing means 144b may be reduced.
  • the spacing between the plurality of fixing means 144b (more precisely, the spacing between the bent portions 144bb) may be reduced to be smaller than the radial width of the substrate 142 . Accordingly, the outer peripheral portion of the substrate 142 is caught by the bent portion 144bb of the fixing means 144b, so that the substrate 142 and the frame 144 may be fastened.
  • the frame 144 includes a fixing means 144b for supporting the outer periphery of the substrate 142.
  • the through-hole 144c is formed on the side of the fixing means 144b, and the inverter assembly jig 200 is inserted into the through-hole 144c with the opening pin 222 and the opening pin ( 222) to move closer to and away from the fixing means 144b in the direction of moving away from the expansion pin movement mechanism 224, and the inverter manufacturing method is to insert the expansion pin 222 into the through hole 144c.
  • Step operating the expansion pin movement mechanism 224 to deform the fixing means 144b, seating the substrate 142 on the base plate 144a, and manipulating the expansion pin movement mechanism 224 and allowing the fixing means 144b to be restored and fastened to the substrate 142, so that the fixing means when the substrate 142 passes through the fixing means 144b and is seated on the base plate 144a. may not interfere with the means 144b. Accordingly, bending deformation of the substrate 142 may be prevented, thereby preventing damage to the plurality of elements. Also, damage to the fixing means 144b can be prevented.
  • this problem is solved can be That is, the first plate 224a is disposed at a predetermined position by the positioning pin 224c so that the distance between the plurality of pins and the plurality of fixing means 144b is at an equal level, and the plurality of The expansion pins 222 are formed to be identical to each other and rotate at the same level when they are rotated by the first plate 224a, so that an equal level of force can be applied to the plurality of fixing means 144b. Accordingly, a problem in which a relatively large force is applied to some of the plurality of fixing means 144b to cause permanent deformation can be prevented in advance.

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Abstract

본 발명은 전동 압축기, 인버터 조립용 지그 및 인버터 제조방법에 관한 것으로서, 전동 압축기의 인버터가 기판과 체결되는 프레임을 포함하고, 프레임은 기판에 대향되는 기저판, 기저판으로부터 돌출되고 기판의 외주부를 지지하는 고정 수단 및 기저판에서 고정 수단에 대응되는 위치에 형성되는 관통공을 포함하고, 인버터 조립용 지그는 관통공에 삽입되는 벌림 핀 및 벌림 핀을 고정 수단에 가까워지고 멀어지는 방향으로 운동시키는 벌림 핀 운동기구를 포함하고, 인버터 제조방법은 벌림 핀을 관통공에 삽입하는 단계, 벌림 핀 운동기구를 조작하여 고정 수단을 변형시키는 단계, 기저판에 기판을 안착시키는 단계 및 벌림 핀 운동기구를 조작하여 고정 수단이 복원되며 기판과 체결되도록 하는 단계를 포함함으로써, 인버터의 기판과 프레임 사이 조립을 용이하게 하고 제조 원가를 절감할 수 있다.

Description

전동 압축기, 인버터 조립용 지그 및 인버터 제조방법
본 발명은, 전동 압축기, 인버터 조립용 지그 및 인버터 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 인버터의 기판과 프레임이 용이하게 조립될 수 있도록 한 전동 압축기, 인버터 조립용 지그 및 인버터 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 냉매를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온, 고압상태로 만들어 응축기로 전달하는 기능을 수행한다.
이러한 압축기는 차량의 엔진으로부터 구동력을 제공받아 압축 동작을 수행하는 기계식 압축기와 별도의 전원공급에 따른 전동모터(이하, 모터) 구동으로 압축 동작을 수행하는 전동 압축기로 구분되고, 전동 압축기의 경우 통상적으로 모터의 회전수, 토크 등이 조절되면서 냉방 효율이 가변적으로 조절되도록 형성된다.
전동 압축기에 대해 더욱 구체적으로 살펴보면, 종래의 전동 압축기는, 동력을 발생시키는 모터, 상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구 및 상기 모터를 제어하는 인버터를 포함한다.
여기서, 상기 인버터는 복수의 소자가 실장되는 기판 및 고정 수단에 의해 상기 기판과 체결되는 프레임을 포함할 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 전동 압축기에 있어서는, 상기 고정 수단이 예를 들어 볼트와 같은 별도의 부재로 형성됨에 따라, 인버터의 기판과 프레일을 조립하기 용이하지 않고, 제조 원가가 증가되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은, 인버터의 기판과 프레임 사이 조립을 용이하게 하고 제조 원가를 절감할 수 있는 전동 압축기, 인버터 조립용 지그 및 인버터 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구; 및 상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고, 상기 인버터는 복수의 소자가 실장되는 기판 및 상기 기판과 체결되는 프레임을 포함하고, 상기 프레임은 상기 기판의 외주부를 지지하는 고정 수단을 포함하는 전동 압축기를 제공한다.
상기 프레임은 상기 기판에 대향되는 기저판 및 상기 기저판으로부터 연장되고 상기 기판을 향해 돌출된 측판을 포함하고, 상기 고정 수단은 상기 측판에 형성될 수 있다.
상기 고정 수단은 상기 측판의 일부를 절개하여 형성되고, 일단이 상기 측판과 연결되고 타단이 자유단으로 형성되며, 탄성력을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 기판은 상기 프레임 측을 향하는 상면, 상기 상면의 배면을 이루는 하면 및 상기 상면의 외주부와 상기 하면의 외주부를 연결하는 테두리면을 포함하고, 상기 고정 수단은 상기 기판의 하면 및 테두리면에 접하는 후크 형상으로 형성될 수 있다.
상기 고정 수단은 복수로 형성되고, 상기 기저판에는 상기 복수의 고정 수단에 대응되는 위치에 관통공이 형성될 수 있다.
상기 프레임은 원반부 및 상기 원반부로부터 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 복수의 고정 수단 중 적어도 두 개는 상기 원반부에 형성되되, 상기 원반부의 중심부를 지나는 가상의 선을 기준으로 서로 반대측에 형성되고, 상기 복수의 고정 수단 중 적어도 하나는 상기 돌출부에 형성될 수 있다.
상기 원반부에는 스위칭 소자가 배치될 수 있다.
상기 고정 수단은 상기 기저판으로부터 상기 기판의 반경방향 외측으로 연장되는 축부 및 상기 축부로부터 상기 기판의 반경방향 내측으로 절곡되는 절곡부를 포함하고, 상기 절곡부가 상기 기판의 외주부에 걸려 상기 기판과 상기 프레임이 서로 체결될 수 있다.
상기 관통공은 상기 고정 수단을 기준으로 상기 기판 측에 형성될 수 있다.
한편, 본 발명은, 상기 전동 압축기의 관통공에 삽입되는 벌림 핀; 및 상기 벌림 핀을 상기 고정 수단에 가까워지고 멀어지는 방향으로 운동시키는 벌림 핀 운동기구;를 포함하는 인버터 조립용 지그를 제공한다.
상기 벌림 핀 운동기구는, 상기 기저판을 기준으로 상기 고정 수단의 반대측에서 상기 기저판에 지지되는 제1 판; 및 상기 제1 판을 기준으로 상기 기저판의 반대측에서 상기 제1 판 및 상기 기저판에 가까워지고 멀어지는 방향으로 운동 가능한 제2 판;을 포함하고, 상기 벌림 핀은, 상기 제2 판에 고정 결합되는 보디; 상기 보디에 힌지 결합되고 상기 제1 판을 가로질러 상기 관통공에 삽입되는 로드; 및 상기 로드에 탄성력을 인가하는 탄성부재;를 포함할 수 있다.
상기 로드는 상기 제1 판에 대향되는 내주면 및 상기 내주면의 배면을 이루고 상기 고정 수단에 대향되는 외주면을 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 내주면이 상기 제1 판에 접촉되도록 상기 로드에 탄성력을 인가하고, 상기 제1 판은 상기 외주면이 상기 고정 수단에 접촉되도록 상기 로드에 하중을 인가할 수 있다.
상기 내주면은 상기 보디로부터 멀어질수록 상기 제1 판 측에 가까워지는 방향으로 경사진 경사면을 포함할 수 있다.
상기 벌림 핀은 복수로 형성되고, 상기 복수의 벌림 핀 중 임의의 벌림 핀의 경사면은 상기 복수의 벌림 핀 중 다른 벌림 핀의 경사면과 같은 경사각으로 형성될 수 있다.
상기 벌림 핀 운동기구는 상기 제1 판으로부터 상기 기저판 측으로 연장되는 위치고정 핀을 더 포함하고, 상기 기저판은 상기 위치고정 핀이 삽입되는 홀을 더 포함하고, 상기 위치고정 핀이 상기 홀에 삽입되면, 상기 제1 판과 상기 기저판 사이 거리는 사전에 결정된 값으로 유지되고, 상기 복수의 벌림 핀 중 임의의 벌림 핀의 외주면과 상기 임의의 벌림 핀의 외주면에 대향되는 고정 수단 사이 거리는 상기 복수의 벌림 핀 중 다른 벌림 핀의 외주면과 상기 다른 벌림 핀의 외주면에 대향되는 고정 수단 사이 거리와 같아질 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 인버터 조립용 지그의 벌림 핀을 상기 관통공에 삽입하는 단계; 상기 벌림 핀 운동기구를 조작하여 상기 벌림 핀을 상기 고정 수단에 가까워지는 방향으로 운동시켜 상기 고정 수단을 변형시키는 단계; 상기 기저판에 상기 기판을 안착시키는 단계; 상기 벌림 핀 운동기구를 조작하여 상기 벌림 핀을 상기 고정 수단으로부터 멀어지는 방향으로 운동시켜 상기 고정 수단이 복원되며 상기 기판과 체결되도록 하는 단계; 및 상기 벌림 핀을 상기 관통공으로부터 인출하는 단계;를 포함하는 인버터 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의한 전동 압축기, 인버터 조립용 지그 및 인버터 제조방법은, 전동 압축기의 인버터가 기판과 체결되는 프레임을 포함하고, 상기 프레임은 상기 기판에 대향되는 기저판, 상기 기저판으로부터 돌출되고 상기 기판의 외주부를 지지하는 고정 수단 및 상기 기저판에서 상기 고정 수단에 대응되는 위치에 형성되는 관통공을 포함하고, 인버터 조립용 지그는 상기 관통공에 삽입되는 벌림 핀 및 상기 벌림 핀을 상기 고정 수단에 가까워지고 멀어지는 방향으로 운동시키는 벌림 핀 운동기구를 포함하고, 인버터 제조방법은 상기 벌림 핀을 상기 관통공에 삽입하는 단계, 상기 벌림 핀 운동기구를 조작하여 상기 고정 수단을 변형시키는 단계, 상기 기저판에 상기 기판을 안착시키는 단계 및 상기 벌림 핀 운동기구를 조작하여 상기 고정 수단이 복원되며 상기 기판과 체결되도록 하는 단계를 포함함으로써, 인버터의 기판과 프레임 사이 조립을 용이하게 하고 제조 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 전동 압축기에서 기판과 프레임의 체결 과정을 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 압축기에서 프레임을 도시한 정면도,
도 4는 도 3의 프레임을 파지하기 위한 인버터 조립용 지그를 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 인버터 조립용 지그로 프레임을 기판에 체결시키는 과정 중 기판과 프레임이 체결되기 전에 기판, 프레임 및 인버터 조립용 지그가 구비되는 단계를 도시한 단면도,
도 6은 도 5의 다음 단계로서 인버터 조립용 지그의 벌림 핀이 프레임의 관통공에 삽입되는 단계를 도시한 단면도,
도 7은 도 6의 다음 단계로서 벌림 핀이 고정 수단을 변형시키는 단계를 도시한 단면도,
도 8은 도 7의 다음 단계로서 기판이 프레임의 기저판에 안착되는 단계를 도시한 단면도,
도 9는 도 8의 다음 단계로서 고정 수단이 복원되며 기판과 체결되는 단계를 도시한 단면도,
도 10은 도 9의 다음 단계로서 벌림 핀이 관통공으로부터 인출되며 기판과 프레임 사이 조립이 완료되는 단계를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명에 의한 전동 압축기, 인버터 조립용 지그 및 인버터 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 압축기를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 전동 압축기에서 기판과 프레임의 체결 과정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
첨부된 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 압축기(100)는, 하우징(110), 상기 하우징(110)의 내부공간에 구비되고 동력을 발생시키는 모터(120), 상기 모터(120)로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구(130) 및 상기 모터(120)를 제어하는 인버터(140)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(110)은 상기 모터(120)가 수용되는 모터 수용공간을 갖는 모터 하우징(112), 상기 모터 하우징(112)의 일측에 결합되고 상기 압축기구(130)가 수용되는 프론트 하우징(114), 상기 모터 하우징(112)의 타측에 결합되고 상기 인버터(140)가 수용되는 리어 하우징(116) 및 상기 리어 하우징(116)에 결합되고 상기 인버터(140)를 복개하는 인버터 커버(118)를 포함할 수 있다.
상기 모터(120)는 상기 모터 하우징(112)의 내부에 고정되는 고정자(122), 상기 고정자(122)의 내부에 위치하고 상기 고정자(122)와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자(124) 및 상기 회전자(124)에 결합되어 상기 회전자(124)와 함께 회전되는 회전축(126)을 포함할 수 있다.
상기 압축기구(130)는 고정 설치되는 고정 스크롤(132) 및 상기 고정 스크롤(132)에 치합되어 압축실을 형성하고 상기 회전축(126)에 연동되어 선회운동되는 선회 스크롤(134)을 포함할 수 있다. 여기서, 본 실시예의 경우 상기 압축기구(130)는 소위 스크롤식으로 형성되나 이에 한정되는 것은 아니고 왕복동식, 베인 로터리 방식 등 다른 형태로 형성될 수 있다.
상기 인버터(140)는 인버터 제어에 필요한 복수의 소자가 실장되는 기판(142) 및 상기 기판(142)과 체결되는 프레임(144)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프레임(144)은 상기 기판(142)을 지지하는 고정 수단(144b)을 포함하여, 상기 고정 수단(144b)와 상기 프레임(144)이 일체로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 프레임(144)은 상기 기판(142)에 대향되는 기저판(144a) 및 상기 기저판(144a)으로부터 연장되고 상기 기판(142)을 향해 돌출된 측판(144e)을 포함하고, 상기 고정 수단(144b)은 상기 측판(144e)에 형성될 수 있다.
이때, 상기 고정 수단(144b)은 복수로 형성되고, 상기 복수의 고정 수단(144b)은 각각 상기 측판(144e)의 일부를 절개하여 형성되고, 일단이 상기 측판(144e)과 연결되고 타단이 자유단으로 형성되며, 탄성력을 갖도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 기판(142)은 상기 프레임(144)을 향하는 상면, 상기 상면의 배면을 이루는 하면 및 상기 상면의 외주부와 상기 하면의 외주부를 연결하는 테두리면을 포함하고, 상기 복수의 고정 수단(144b)은 각각 상기 기판의 하면 및 테두리 면에 접하는 후크 형상으로 형성될 수 있다.
이러한 구성에 따른 상기 기판(142)과 상기 프레임(144)은 도 2에 도시된 바와 같은 인버터 제조방법으로 서로 체결될 수 있다.
즉, 상기 기판(142)이 제1 인버터 조립용 지그(210)에 거치되고, 상기 프레임(144)이 상기 기판(142)을 기준으로 상기 제1 인버터 조립용 지그(210)의 반대측에 이격 배치될 수 있다. 여기서, 상기 프레임(144)은 상기 고정 수단(144b)이 상기 기판(142) 측으로 향하도록 배치될 수 있다.
그리고, 상기 프레임(144)은 상기 기판(142) 측으로 이동될 수 있다. 여기서, 상기 복수의 고정 수단(144b)가 상기 기판(142)의 외주부에 접촉된 후 상기 프레임(144)이 상기 기판(142) 측으로 더 이동되면 상기 복수의 고정 수단(144b)가 상기 기판(142)에 가압되어 변형되며 상기 복수의 고정 수단(144b) 사이 간격이 증가되고 상기 기판(142)이 상기 복수의 고정 수단(144b) 사이를 통과하여 상기 기저판(144a)에 안착(수용)될 수 있다.
그리고, 상기 기판(142)이 상기 기저판(144a)에 안착되면 상기 복수의 고정 수단(144b)가 복원되고 상기 기판(142)은 상기 고정 수단(144b)의 절곡부(144bb)에 걸림으로써, 상기 기판(142)과 상기 프레임(144) 사이 조립이 완료될 수 있다.
한편, 이 경우, 기판(142)과 프레임(144) 사이 조립과정에서 기판(142)의 휨 변형이 발생되어 기판(142)에 장착된 복수의 소자에 손상이 발생되고, 고정 수단(144b)이 손상될 수 있다.
이를 고려하여, 도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 압축기, 인버터 조립용 지그 및 인버터 제조방법이 제공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 압축기에서 프레임을 도시한 정면도이고, 도 4는 도 3의 프레임을 파지하기 위한 인버터 조립용 지그를 도시한 사시도이고, 도 5 내지 도 10은 도 4의 인버터 조립용 지그로 프레임을 기판에 체결시키는 과정을 개략적으로 도시한 단면도들이다.
여기서, 도 5는 기판과 프레임이 체결되기 전에 기판, 프레임 및 인버터 조립용 지그가 구비되는 단계를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 다음 단계로서 인버터 조립용 지그의 벌림 핀이 프레임의 관통공에 삽입되는 단계를 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6의 다음 단계로서 벌림 핀이 고정 수단을 변형시키는 단계를 도시한 단면도이고, 도 8은 도 7의 다음 단계로서 기판이 프레임의 기저판에 안착되는 단계를 도시한 단면도이고, 도 9는 도 8의 다음 단계로서 고정 수단이 복원되며 기판과 체결되는 단계를 도시한 단면도이며, 도 10은 도 9의 다음 단계로서 벌림 핀이 관통공으로부터 인출되며 기판과 프레임 사이 조립이 완료되는 단계를 도시한 단면도이다.
첨부된 도 1 및 도 3 내지 도 10을 참조하면, 프레임(144)은 모터(120)에 대응되는 위치에 배치되는 원반부(C) 및 상기 원반부(C)로부터 돌출되는 돌출부(P)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 프레임(144)은 상기 기판(142)에 대향되는 기저판(144a), 상기 기저판(144a)으로부터 연장되고 상기 기판(144a)를 향해 돌출된 측판(144e) 및 상기 측판(144e)에 형성되고 상기 기판(142)의 외주부를 지지하는 고정 수단(144b) 및 후술할 제2 인버터 조립용 지그(220)의 벌림 핀(222)이 삽입 가능하도록 상기 고정 수단(144b)에 대응되는 위치에서 상기 기저판(144a)을 관통하는 관통공(144c)을 포함할 수 있다.
상기 기저판(144a)은 상기 원반부(C)의 영역과 상기 돌출부(P)의 영역 모두에 걸쳐 형성될 수 있다.
그리고, 상기 기저판(144a) 중 상기 원반부(C)의 영역에는 스위칭 소자(146)(예를 들어, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), IPM(Intelligent Power Module) 등)가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 기저판(144a) 중 상기 돌출부(P)의 영역에는 필터 소자(148)(예를 들어, 커패시터, 콘덴서)가 배치될 수 있다.
상기 기저판(144a)은 상기 기판(142)과 상기 프레임(144)이 조립될 때 후술할 제2 인버터 조립용 지그(220)의 위치고정 핀(224c)이 삽입되고 상기 기판(142)과 상기 프레임(144)이 조립된 후에는 상기 프레임(144)을 상기 하우징(110)에 체결시키기 위한 체결 부재가 삽입되는 프레임 홀(144d)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프레임 홀(144d)은 상기 프레임(144)이 상기 하우징(110)에 안정적으로 체결되도록 복수로 형성되고, 후술할 위치고정 핀(224c)은 후술할 인버터 조립용 지그(200)가 안정적으로 지지되도록 상기 복수의 프레임 홀(144d)과 동일 개수로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 기판(144a)은 상기 체결 부재에 의해 상기 프레임(144) 및 상기 하우징(110)과 함께 체결되도록 상기 프레임 홀(144d)에 대향되는 위치에서 상기 기판(144a)을 관통하여 형성되는 기판 홀을 포함하고, 상기 기판 홀은 상기 복수의 프레임 홀(144d)과 동일 개수로 형성될 수 있다.
상기 고정 수단(144b)은 상기 기판(142)과 상기 프레임(144)이 안정적으로 조립되도록 복수로 형성되고, 상기 복수의 고정 수단(144b)은 상기 기저판(144a)의 외주부를 따라 배열될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 고정 수단(144b) 중 적어도 두 개는 상기 원반부(C)에 형성되되, 상기 원반부(C)의 중심부를 지나는 가상의 선을 기준으로 서로 반대측에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 고정 수단(144b) 중 적어도 하나는 상기 돌출부(P)에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 고정 수단(144b)은 각각 상기 기저판(144a)으로부터 상기 기판(142)의 반경방향 외측으로 연장되는 축부(144ba) 및 상기 축부(144ba)로부터 상기 기판(142)의 반경방향 내측으로 절곡되는 절곡부(144bb)를 포함할 수 있다.
상기 관통공(144c)은 상기 복수의 고정 수단(144b)의 측부 마다 구비되도록 상기 복수의 고정 수단(144b)과 동일 개수로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 관통공(144c)은 각각, 후술할 벌림 핀(222)이 상기 고정 수단(144b)를 반경방향 외측으로 가압하여 상기 복수의 고정 수단(144b) 사이 간격이 증가되도록, 그리고 상기 기판(142)이 상기 복수의 고정 수단(144b)과 간섭되지 않고 상기 기저판(144a)에 안착될 수 있도록, 상기 고정 수단(144b)를 기준으로 상기 기판(142) 측에 형성될 수 있다.
미설명 부호인 144f은 절개부이다.
한편, 본 실시예에 따른 인버터 조립용 지그(200)는, 상기 기판(142)을 거치시키기 위한 제1 인버터 조립용 지그(210) 및 상기 프레임(144)을 파지하기 위한 제2 인버터 조립용 지그(220)를 포함할 수 있다.
여기서, 첨부된 도 4 내지 도 10을 참조하면, 상기 제2 인버터 조립용 지그(220)는, 상기 프레임(144)의 관통공(144c)에 삽입되는 벌림 핀(222) 및 상기 벌림 핀(222)을 상기 프레임(144)의 고정 수단(144b)에 가까워지고 멀어지는 방향으로 운동시키는 벌림 핀 운동기구(224)를 포함할 수 있다.
상기 벌림 핀(222)은 상기 복수의 관통공(144c)에 삽입되도록 상기 복수의 관통공(144c)과 동일 개수로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 벌림 핀(222)은 각각 후술할 제2 판(224b)에 고정 결합되는 보디(222a), 상기 보디(222a)에 힌지 결합되고 후술할 제1 판(224a)의 외곽을 가로질러 상기 관통공(144c)에 삽입되는 로드(222b) 및 상기 로드(222b)에 탄성력을 인가하는 탄성부재(222c)를 포함할 수 있다.
상기 보디(222a)는, 전동 압축기(100)의 사양별로 상이한 관통공(144c)의 개수 및 위치에 따라 상기 벌림 핀(222)의 개수 및 위치가 조절 가능하도록, 후술할 제2 판(224b)에 탈착 가능하게 형성될 수 있다.
상기 로드(222b)는 상기 고정 수단(144b)에 대향되는 외주면(222ba) 및 상기 외주면(222ba)의 배면을 이루고 후술할 제1 판(224a)에 대향되는 내주면(222bb)을 포함할 수 있다.
상기 외주면(222ba)은 일정한 평면으로 형성될 수 있다.
상기 내주면(222bb)은 상기 보디(222a)로부터 멀어질수록 후술할 제1 판(224a) 측에 가까워지는 방향으로 경사진 경사면(222bba) 및 상기 보디(222a)와 상기 경사면(222bba) 사이에서 상기 외주면(222ba)에 평행한 비경사면(222bbb)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 벌림 핀(222) 중 임의의 벌림 핀은 상기 복수의 벌림 핀(222) 중 다른 벌림 핀과 동일하게 형성될 수 있다. 더욱 정확히는, 상기 임의의 벌림 핀의 외주면(222ba)과 비경사면(222bbb) 사이 두께가 상기 다른 벌림 핀의 외주면(222ba)과 비경사면(222bbb) 사이 두께와 동등 수준으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 임의의 벌림 핀의 외주면(222ba)과 경사면(222bba) 사이 경사각과 두께 관계가 상기 다른 벌림 핀의 외주면(222ba)과 경사면(222bba) 사이 경사각과 두께 관계와 동등 수준으로 형성될 수 있다.
상기 탄성부재(222c)는 상기 내주면(222bb)이 후술할 제1 판(224a)의 외주면에 접촉되는 방향으로 상기 로드(222b)에 탄성력을 인가하도록 형성될 수 있다.
상기 벌림 핀 운동기구(224)는, 상기 기저판(144a)을 기준으로 상기 고정 수단(144b)의 반대측에 배치되는 제1 판(224a), 상기 복수의 벌림 핀(222)이 장착되고 상기 제1 판(224a)을 기준으로 상기 기저판(144a)의 반대측에서 상기 제1 판(224a) 및 상기 기저판(144a)에 가까워지고 멀어지는 방향으로 운동 가능한 제2 판(224b), 상기 제1 판(224a)이 상기 기저판(144a)을 기준으로 사전에 결정된 위치에서 상기 기저판(144a)에 지지되도록 상기 제1 판(224a)으로부터 상기 기저판(144a) 측으로 연장되고 상기 프레임 홀(144d)에 삽입 및 지지되는 위치고정 핀(224c), 상기 제1 판(224a)으로부터 상기 기저판(144a)의 반대측으로 연장되고 상기 제2 판(224b) 및 후술할 실린더(224f)를 관통하는 피스톤(224d), 상기 피스톤(224d)의 선단부에 배치되고 작업자의 한 손의 손바닥에 안착되는 제1 손잡이(224e), 상기 제2 판(224b)으로부터 상기 기저판(144a)의 반대측으로 연장되고 상기 피스톤(224d)을 수용하는 실린더(224f), 상기 실린더(224f)의 선단부로부터 반경방향 외측으로 연장되고 상기 한 손의 손가락에 파지되는 제2 손잡이(224g)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 벌림 핀 운동기구(224)는 상기 위치고정 핀(224c)이 상기 프레임 홀(144d)에 삽입되면 상기 제1 판(224a)과 상기 기저판(144a) 사이 거리가 사전에 결정된 값으로 유지되도록 형성될 수 있다. 이를 위하여 본 실시예의 경우 상기 프레임 홀(144d)의 주변부에 걸리는 플랜지부(224ca)가 상기 위치고정 핀(224c)의 단부에 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 벌림 핀 운동기구(224)는 상기 위치고정 핀(224c)이 상기 프레임 홀(144d)에 삽입되면 상기 복수의 벌림 핀(222) 중 임의의 벌림 핀의 로드(222b)의 외주면(222ba)과 상기 임의의 벌림 핀의 로드(222b)의 외주면(222ba)에 대향되는 고정 수단(144b) 사이 거리가 상기 복수의 벌림 핀(222) 중 다른 벌림 핀의 로드(222b)의 외주면(222ba)과 상기 다른 벌림 핀의 로드(222b)의 외주면(222ba)에 대향되는 고정 수단(144b) 사이 거리와 같아지도록 형성될 수 있다.
이러한 구성에 따른 상기 인버터 조립용 지그(200)는 도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이 상기 기판(142)과 상기 프레임(144) 사이 조립에 이용될 수 있다. 즉, 상기 기판(142)과 상기 프레임(144)은 상기 인버터 조립용 지그(200)에 의해 도 5 내지 도 10에 도시된 인버터 제조방법에 따라 조립될 수 있다.
구체적으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 기판(142)이 상기 제1 인버터 조립용 지그(210)에 거치되고, 상기 제2 인버터 조립용 지그(220)가 상기 프레임(144)에 대향되도록 배치된 후 상기 벌림 핀(222)이 상기 관통공(144c)에 삽입될 수 있다.
그리고, 작업자가 상기 제1 손잡이(224e)와 상기 제2 손잡이(224g)를 파지한 상기 한 손을 오므리면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2 손잡이(224g)가 상기 제1 손잡이(224e)에 가까워지는 방향(도 7 상 상방)으로 이동되고, 상기 제2 손잡이(224g)에 연결된 상기 제2 판(224b)이 상기 제1 판(224a)으로부터 멀어지는 방향(도 7 상 상방)으로 이동되고, 상기 제2 판(224b)에 체결되어 있는 상기 벌림 핀(222)도 상기 제2 판(224b)과 함께 상기 제1 판(224a)으로부터 멀어지는 방향(도 7 상 상방)으로 이동될 수 있다. 그러면, 상기 비경사면(222bbb)에 접촉되어 있던 상기 제1 판(224a)이 상기 경사면(222bba)에 접촉되게 되고, 상기 벌림 핀(222)이 상기 고정 수단(144b)에 가까워지는 방향으로 회전운동될 수 있다. 즉, 상기 제1 판(224a)은 상기 외주면(222ba)이 상기 고정 수단(144b)에 접촉되도록 상기 로드(222b)에 하중을 인가할 수 있다. 그리고, 상기 로드(222b)의 외주면(222ba)에 가압되는 상기 고정 수단(144b)은 반경방향 외측으로 변형될 수 있다. 즉, 상기 복수의 고정 수단(144b) 사이 간격이 증가될 수 있다. 여기서, 상기 복수의 고정 수단(144b) 사이 간격(더욱 정확히는, 절곡부(144bb) 사이 간격)이 상기 기판(142)의 반경방향 폭보다 크게 증가될 수 있다.
여기서, 도 5 내지 도 7은 용이한 설명을 위해 마치 상기 프레임(144)이 상기 기판(142)의 상부에 부양되어 있는 상태에서 상기 벌림 핀(222)이 상기 관통공(144c)에 삽입된 후 벌어져 상기 고정 수단(144b)를 파지(변형)하는 것처럼 도시되어 있으나, 실제로는 상기 프레임(144)이 예를 들어 지면 등에 안착되어 있는 상태에서 상기 벌림 핀(222)이 상기 관통공(144c)에 삽입되고 벌여져 상기 고정 수단(144b)를 파지(변형)한 다음 상기 기판(142)의 상부로 이동되는 것이다.
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2 인버터 조립용 지그(220)와 상기 프레임(144)이 상기 기판(142) 측으로 이동됨으로써, 상기 기판(142)이 상기 복수의 고정 수단(144b) 사이를 통과하여 상기 기저판(144a)에 안착될 수 있다. 여기서, 상기 기판(142)이 상기 복수의 고정 수단(144b) 사이를 통과할 때 상기 기판(142)과 상기 복수의 고정 수단(144b) 사이 간섭이 발생되지 않을 수 있다.
그리고, 작업자가 상기 제1 손잡이(224e)와 상기 제2 손잡이(224g)를 파지한 상기 한 손을 벌리면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 탄성부재(222c)에 의해, 상기 제2 손잡이(224g)가 상기 제1 손잡이(224e)로부터 멀어지는 방향(도 9 상 하방)으로 이동되고, 상기 제2 손잡이(224g)에 연결된 상기 제2 판(224b)이 상기 제1 판(224a)에 가까워지는 방향(도 9 상 하방)으로 이동되고, 상기 제2 판(224b)에 체결되어 있는 상기 벌림 핀(222)도 상기 제2 판(224b)과 함께 상기 제1 판(224a)에 가까워지는 방향(도 9 상 하방)으로 이동될 수 있다. 그리고, 상기 경사면(222bba)에 접촉되어 있던 상기 제1 판(224a)이 상기 비경사면(222bbb)에 접촉되게 되고, 상기 벌림 핀(222)이 상기 고정 수단(144b)로부터 멀어지는 방향으로 회전운동될 수 있다. 그리고, 더 이상 상기 로드(222b)의 외주면(222ba)에 가압되지 않는 상기 고정 수단(144b)은 반경방향 내측으로 복원될 수 있다. 즉, 상기 복수의 고정 수단(144b) 사이 간격이 감소될 수 있다. 여기서, 상기 복수의 고정 수단(144b) 사이 간격(더욱 정확히는, 절곡부(144bb) 사이 간격)이 상기 기판(142)의 반경방향 폭보다 작게 감소될 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(142)의 외주부가 상기 고정 수단(144b)의 절곡부(144bb)에 걸림으로써, 상기 기판(142)과 상기 프레임(144)이 체결될 수 있다.
그리고, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 벌림 핀(222)이 상기 관통공(144c)으로부터 인출되어 상기 제2 인버터 조립용 지그(220)가 상기 프레임(144)으로부터 탈거되면 상기 기판(142)과 상기 프레임(144) 사이 조립이 완료될 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 전동 압축기(100), 인버터 조립용 지그(200) 및 인버터 제조방법은, 상기 프레임(144)이 상기 기판(142)의 외주부를 지지하는 고정 수단(144b)를 포함함을써, 인버터의 기판과 프레임 사이 조립을 용이하게 하고 제조 원가를 절감할 수 있다.
또한, 상기 고정 수단(144b)의 측부에 상기 관통공(144c)이 형성되고, 상기 인버터 조립용 지그(200)는 상기 관통공(144c)에 삽입되는 상기 벌림 핀(222) 및 상기 벌림 핀(222)을 상기 고정 수단(144b)에 가까워지고 멀어지는 방향으로 운동시키는 상기 벌림 핀 운동기구(224)를 포함하고, 상기 인버터 제조방법은 상기 벌림 핀(222)을 상기 관통공(144c)에 삽입하는 단계, 상기 벌림 핀 운동기구(224)를 조작하여 상기 고정 수단(144b)를 변형시키는 단계, 상기 기저판(144a)에 상기 기판(142)을 안착시키는 단계 및 상기 벌림 핀 운동기구(224)를 조작하여 상기 고정 수단(144b)이 복원되며 상기 기판(142)과 체결되도록 하는 단계를 포함함으로써, 상기 기판(142)이 상기 고정 수단(144b)를 통과하여 상기 기저판(144a)에 안착될 때 상기 고정 수단(144b)과 간섭되지 않을 수 있다. 이에 의하여, 상기 기판(142)의 휨 변형이 방지되어 상기 복수의 소자의 손상이 방지될 수 있다. 그리고, 상기 고정 수단(144b)의 손상도 방지될 수 있다.
또한, 종래의 경우 프레임(144)을 작업자가 손으로 눌러 기판(142)과 조립시키는데 이때 복수의 고정 수단(144b)에 동등 수준의 힘을 가하는데 어려움이 있었으나, 본 실시예의 경우 이러한 문제점이 해소될 수 있다. 즉, 상기 위치고정 핀(224c)에 의해 상기 제1 판(224a)이 사전에 결정된 위치에 배치되어 상기 복수의 핀과 상기 복수의 고정 수단(144b) 사이 거리가 동등 수준이 되고, 상기 복수의 벌림 핀(222)이 서로 동일하게 형성되어 상기 제1 판(224a)에 의해 회전운동될 때 동등 수준으로 회전됨으로써, 상기 복수의 고정 수단(144b)에 동등 수준의 힘이 가해질 수 있다. 이에 의하여, 상기 복수의 고정 수단(144b) 중 일부에 상대적으로 큰 힘이 가해져 영구변형되는 문제점이 미연에 방지될 수 있다.

Claims (16)

  1. 동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구; 및
    상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고,
    상기 인버터는 복수의 소자가 실장되는 기판 및 상기 기판과 체결되는 프레임을 포함하고,
    상기 프레임은 상기 기판의 외주부를 지지하는 고정 수단을 포함하는 전동 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 기판에 대향되는 기저판 및 상기 기저판으로부터 연장되고 상기 기판을 향해 돌출된 측판을 포함하고,
    상기 고정 수단은 상기 측판에 형성되는 전동 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정 수단은 상기 측판의 일부를 절개하여 형성되고, 일단이 상기 측판과 연결되고 타단이 자유단으로 형성되며, 탄성력을 갖도록 형성되는 전동 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판은 상기 프레임 측을 향하는 상면, 상기 상면의 배면을 이루는 하면 및 상기 상면의 외주부와 상기 하면의 외주부를 연결하는 테두리면을 포함하고,
    상기 고정 수단은 상기 기판의 하면 및 테두리면에 접하는 후크 형상으로 형성되는 전동 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정 수단은 복수로 형성되고,
    상기 기저판에는 상기 복수의 고정 수단에 대응되는 위치에 관통공이 형성되는 전동 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프레임은 원반부 및 상기 원반부로부터 돌출되는 돌출부를 포함하고,
    상기 복수의 고정 수단 중 적어도 두 개는 상기 원반부에 형성되되, 상기 원반부의 중심부를 지나는 가상의 선을 기준으로 서로 반대측에 형성되고,
    상기 복수의 고정 수단 중 적어도 하나는 상기 돌출부에 형성되는 전동 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 원반부에는 스위칭 소자가 배치되는 전동 압축기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 고정 수단은 상기 기저판으로부터 상기 기판의 반경방향 외측으로 연장되는 축부 및 상기 축부로부터 상기 기판의 반경방향 내측으로 절곡되는 절곡부를 포함하고,
    상기 절곡부가 상기 기판의 외주부에 걸려 상기 기판과 상기 프레임이 서로 체결되는 전동 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 관통공은 상기 고정 수단을 기준으로 상기 기판 측에 형성되는 전동 압축기.
  10. 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구와 상기 모터를 제어하는 인버터를 포함하고, 상기 인버터는 복수의 소자가 실장되는 기판 및 상기 기판과 체결되는 프레임을 포함하고, 상기 프레임은 상기 기판에 대향되는 기저판, 상기 기저판으로부터 돌출되고 상기 기판의 외주부를 지지하는 고정 수단 및 상기 기저판에서 상기 고정 수단에 대응되는 위치에 형성되는 관통공을 포함하는 전동 압축기의 상기 관통공에 삽입되는 벌림 핀; 및
    상기 벌림 핀을 상기 고정 수단에 가까워지고 멀어지는 방향으로 운동시키는 벌림 핀 운동기구;를 포함하는 인버터 조립용 지그.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 벌림 핀 운동기구는,
    상기 기저판을 기준으로 상기 고정 수단의 반대측에서 상기 기저판에 지지되는 제1 판; 및
    상기 제1 판을 기준으로 상기 기저판의 반대측에서 상기 제1 판 및 상기 기저판에 가까워지고 멀어지는 방향으로 운동 가능한 제2 판;을 포함하고,
    상기 벌림 핀은,
    상기 제2 판에 고정 결합되는 보디;
    상기 보디에 힌지 결합되고 상기 제1 판을 가로질러 상기 관통공에 삽입되는 로드; 및
    상기 로드에 탄성력을 인가하는 탄성부재;를 포함하는 인버터 조립용 지그.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 로드는 상기 제1 판에 대향되는 내주면 및 상기 내주면의 배면을 이루고 상기 고정 수단에 대향되는 외주면을 포함하고,
    상기 탄성부재는 상기 내주면이 상기 제1 판에 접촉되도록 상기 로드에 탄성력을 인가하고,
    상기 제1 판은 상기 외주면이 상기 고정 수단에 접촉되도록 상기 로드에 하중을 인가하는 인버터 조립용 지그.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 내주면은 상기 보디로부터 멀어질수록 상기 제1 판 측에 가까워지는 방향으로 경사진 경사면을 포함하는 인버터 조립용 지그.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 벌림 핀은 복수로 형성되고,
    상기 복수의 벌림 핀 중 임의의 벌림 핀의 경사면은 상기 복수의 벌림 핀 중 다른 벌림 핀의 경사면과 같은 경사각으로 형성되는 인버터 조립용 지그.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 벌림 핀 운동기구는 상기 제1 판으로부터 상기 기저판 측으로 연장되는 위치고정 핀을 더 포함하고,
    상기 기저판은 상기 위치고정 핀이 삽입되는 홀을 더 포함하고,
    상기 위치고정 핀이 상기 홀에 삽입되면, 상기 제1 판과 상기 기저판 사이 거리는 사전에 결정된 값으로 유지되고, 상기 복수의 벌림 핀 중 임의의 벌림 핀의 외주면과 상기 임의의 벌림 핀의 외주면에 대향되는 고정 수단 사이 거리는 상기 복수의 벌림 핀 중 다른 벌림 핀의 외주면과 상기 다른 벌림 핀의 외주면에 대향되는 고정 수단 사이 거리와 같아지는 것을 특징으로 하는 인버터 조립용 지그.
  16. 전동 압축기는 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구와 상기 모터를 제어하는 인버터를 포함하고, 상기 인버터는 복수의 소자가 실장되는 기판 및 상기 기판과 체결되는 프레임을 포함하고, 상기 프레임은 상기 기판에 대향되는 기저판, 상기 기저판으로부터 돌출되고 상기 기판의 외주부를 지지하는 고정 수단 및 상기 기저판에서 상기 고정 수단에 대응되는 위치에 형성되는 관통공을 포함하고,
    인버터 조립용 지그는 상기 관통공에 삽입되는 벌림 핀 및 상기 벌림 핀을 상기 고정 수단에 가까워지고 멀어지는 방향으로 운동시키는 벌림 핀 운동기구를 포함하고,
    상기 벌림 핀을 상기 관통공에 삽입하는 단계;
    상기 벌림 핀 운동기구를 조작하여 상기 벌림 핀을 상기 고정 수단에 가까워지는 방향으로 운동시켜 상기 고정 수단을 변형시키는 단계;
    상기 기저판에 상기 기판을 안착시키는 단계;
    상기 벌림 핀 운동기구를 조작하여 상기 벌림 핀을 상기 고정 수단으로부터 멀어지는 방향으로 운동시켜 상기 고정 수단이 복원되며 상기 기판과 체결되도록 하는 단계; 및
    상기 벌림 핀을 상기 관통공으로부터 인출하는 단계;를 포함하는 인버터 제조방법.
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