CN103732918A

CN103732918A - 电动压缩机的电路耐振结构

Info

Publication number: CN103732918A
Application number: CN201280038557.3A
Authority: CN
Inventors: 斋藤淳; 黑崎桂; 大里一三; 嶋俊匡; 唐镰雅文; 水野淳; 中岛成继
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2032-08-02
Also published as: JP2013036394A; US20140183995A1; WO2013021901A1; CN103732918B; DE112012003286T5; JP5697038B2; DE112012003286B4

Abstract

提供一种在逆变器一体型电动压缩机中，低成本、能使压缩机轻量化且生产率也优异的电路的耐振结构。电动压缩机在车辆的空调装置中使用，并一体地包括压缩机构驱动用的电动机及对所述电动机的驱动进行控制的电路，所述耐振结构构成为将需要加强耐振的电子元器件（构成噪声滤波器的线圈及电容器和平滑电容）安装于专用的印刷基板（24），利用树脂（25）进行模塑，并所形成的组件（26）组装在压缩机的外壳内。藉此，能大幅减少模塑所使用的树脂的量，低成本且能使压缩机轻量化，也提高生产率。

Description

电动压缩机的电路耐振结构

技术领域

本发明涉及一种在车辆空调装置中使用的电动压缩机的电路的耐振结构，其中，所述电动压缩机一体地设置有压缩机构驱动用的电动机及对该电动机的驱动进行控制的电路。

背景技术

在车辆的空调装置中使用的电动压缩机中，已知有一种电动压缩机，该电动压缩机利用逆变器将来自蓄电池的直流电流转换为交流电流，并且对向压缩机构驱动用的电动机的供电进行控制，在上述电动压缩机中，将组装有包括逆变器在内的电路的电路基板收容在压缩机外壳内。

在这种逆变器一体型的电动压缩机中，设置有用于将从外部电源供给来的电力的噪声去除的噪声滤波器和用于使向逆变器供给的供给电力平滑化的平滑电容等电子元器件，这些电子元器件因大型、重量大、距电路基板的安装面的高度高等原因而容易受到振动的影响。

因此，在现有技术中，如专利文献1等所示，将树脂（凝胶）填充到组装有电路的压缩机外壳的收容空间内，利用树脂对电路的各部件进行模塑，藉此赋予各部件耐振性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公报：日本专利特开2006－316754号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在专利文献1等现有技术中，在压缩机外壳的电路收容空间内，将树脂填充到将安装于印刷基板的所有电子元器件埋没的位置处来进行模塑，因此，填充的树脂的量增多，成本增加，压缩机的重量也增大。

另外，在对树脂进行加热来使其硬化的情况下，需要使用大型的炉对电动压缩机整体（或是逆变器部整体）进行长时间的加热，生产率也下降。

本发明鉴于上述现有的技术问题而作，其目的在于提供一种电动机压缩机的电路耐振结构，其能够减少模塑所需的树脂的消耗量来实现成本降低、压缩机的轻量化，且生产率也优异。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述问题，本发明的电动压缩机的电路耐振结构在车辆的空调装置中使用，并一体地包括压缩机构驱动用的电动机及对上述电动机的驱动进行控制的电路，其特征是，具有如下结构。

上述电路耐振结构构成为将电路中需要加强耐振的电子元器件安装于专用的电路基板，利用树脂对电子元器件进行模塑，并将所形成的组件组装在压缩机外壳内。

发明效果

根据上述结构，由于利用树脂仅对需要加强耐振的电子元器件进行模塑，因此，树脂的使用量减少，成本下降，能够实现压缩机的轻量化。

另外，由于只要将与压缩机主体的组装独立地同时利用小型的炉对小型的物品进行短时间的加热来使树脂硬化即可，因此，能提高生产率，其中，上述小型的物品是仅将需要加强耐振的电子元器件组装到电路基板而成的。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的电动压缩机的外观的大致情况的图。

图2是上述电动压缩机的电动机驱动控制用的电路图。

图3是表示对第1实施方式中的上述电路进行收纳的外壳内部的俯视图。

图4是图3的A–A向视剖视图。

图5是表示将上述电路的一部分（平滑电容和噪声滤波器）安装到电路基板后的状态的立体图。

图6是利用树脂对上述电路的一部分进行模塑后的组件的立体图。

图7是表示对第2实施方式中的上述电路进行收纳的外壳内部的俯视图。

图8是组装有盖构件的状态下的图7的A－A向视剖视图。

图9是表示使第一散热片构件与利用树脂对上述电路的一部分进行模塑后的组件紧密接触的状态的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1表示本发明一实施方式的电动压缩机的外观的大致情况。在图1中，电动压缩机1在分隔形成为3个且串联地紧固的外壳2A、2B、2C内，分别收纳有压缩机构3、对上述压缩机构3进行驱动的电动机4以及对上述电动机4的驱动进行控制的电路5，外壳2C（逆变器壳体）的外侧开口被盖构件6封闭。

电路5构成为包括逆变器、使向该逆变器供给的供给电力平滑化的平滑电容以及将噪声去除的噪声滤波器，电路5例如图2所示这样构成。

在图2中，来自电路5的输出经由密封端子11供给到电动机4的各电动机绕组4a，从而驱动电动机4旋转，并利用压缩机构3进行压缩。

来自外部电源12（蓄电池）的电力经由高电压用连接器13供给到电路5，并经由噪声滤波器14和平滑电容15供给到逆变器16，在利用逆变器16将来自电源12的直流转换为近似三相电流（日文：疑似三相交流）之后，将该电流供给到电动机4。

将低电压的电力从车辆的空调控制装置18经由控制信号用连接器19供给到电动机控制回路17。在上述逆变器16上设置有三组共计六个由环流二极管20和IGBT21构成的功率半导体元件22。

图3和图4表示对电路5进行收纳的外壳2C的内部结构。构成逆变器16和电动机控制回路17的各电子元器件直接安装于第一印刷基板23，或是经由导线与第一印刷基板23电连接。

另一方面，与上述电动机驱动控制用的各电子元器件相比，平滑电容15和构成噪声滤波器14的噪声降低用线圈14a及噪声降低用电容14b（参照图5）因大型、重量大、距基板安装面的高度高等原因而容易受到内燃机振动及压缩机本身的振动的影响，因此，需要加强耐振。

因此，如图5所示，上述需要加强耐振的平滑电容15和构成噪声滤波器14的噪声降低用线圈14a及噪声降低用电容14b，集中安装在与第一印刷基板23不同的专用的第二印刷基板（电路基板）24。

此外，如图6所示，利用树脂25对安装于第二印刷基板24的、需要加强耐振的电子元器件模塑后形成为一体化的组件26。在此，作为模塑所使用的树脂25，使用比硅酮凝胶、聚氨酯树脂的硬度高的环氧树脂等。

在此，将需要加强耐振的平滑电容15和噪声降低用线圈14a及噪声降低用电容器14b等大型、重量大或背高大（距印刷基板安装面的高度高）等的电子元器件，仅安装在第二印刷基板24的、与外壳2C的底壁相对的一侧的安装面上。

另一方面，在第二印刷基板24的与上述安装面相反的一侧的安装面上，也安装有与需要加强耐振的电子元器件相比，小型且背高小（距印刷基板安装面的高度低）的电子元器件，例如电阻等电子元器件，但是不用树脂对这些电子元器件进行模塑，只利用树脂对需要加强耐振的电子元器件进行模塑。

利用多个螺栓27将第二印刷基板24的周缘部紧固于外壳2C，来对如上述这样利用树脂进行模塑后的组件26进行固定。

根据本实施方式，能够获得以下这样的各种效果。

在仅将需要加强耐振的电子元器件集中地安装于专用的印刷基板24之后，利用树脂对这些电子元器件进行模塑，从而能够减少树脂的使用量，能够降低成本，并且能使压缩机轻量化。

另外，在对树脂进行加热来使其硬化的树脂模塑的情况下，由于只要与压缩机主体的组装独立地同时使用小型的加热炉对小型的物品进行短时间的加热即可，因此，能使生产率提高。

另外，除了上述本发明的基本效果之外，作为本实施方式特有的效果，由于将需要加强耐振的大型、重量大、背高大等的电子元器件，集中安装在第二印刷基板24的同一侧的安装面上，并且将小型且背高小的电阻等电子元器件也安装在印刷基板24的、与上述安装面相反一侧的安装面上，因此，能够将电子元器件尽量紧凑地收纳来进一步促进压缩机的小型化。此外，由于在印刷基板的一侧仅对需要加强耐振的电子元器件进行树脂模塑即可，因此，能够将树脂的消耗量控制为所需最小限度。

另外，通过利用环氧树脂等硬度高的树脂进行模塑，也能强化印刷基板24的刚性来抑制翘曲等，并能够减少利用螺栓27对外壳2C进行紧固的紧固部位，因此，能提高电子元器件相对于印刷基板24的装载自由度（配置及部件数）。

图7～图9表示第2实施方式。在本第2实施方式中，在第1实施方式的结构的基础上，追加能提高散热性的结构。

即，在与第1实施方式同样形成的组件26的、利用树脂进行模塑后的部分的外壁与和上述外壁相对的外壳2C的底壁（内壁）之间，以紧密接触的方式夹装有第一散热片构件28，该第一散热片构件28由树脂或凝胶形成且具有柔性。

另外，如图9所示，在第一散热片构件28的配置上，通过使与第一散热片构件28紧密接触后的组件26上下翻转后组装于外壳2C，从而只要使第一散热片构件28与外壳2C的底壁紧密接触即可，但也可以预先使第一散热片构件28与外壳2C的底壁紧密接触，并在进行组件26的组装的同时使第一散热片构件28与组件26紧密接触。

另外，在安装有不需要加强耐振的小型且背高小的电阻等电子元器件的组件26的外侧表面与覆盖上述外侧表面覆盖的盖构件之间，以紧密接触的方式夹设有第二散热片构件29，该第二散热片构件29由树脂或凝胶形成且具有柔性。

第一散热片构件28及第二散热片构件29例如可以由硅酮树脂或是凝胶等相同的材料形成，但特别是由于没有利用树脂对第二印刷基板24的外侧进行模塑，因此，第二散热片构件29也需要具有绝缘性。

根据第2实施方式，除了上述第1实施方式的效果之外，还能获得以下的效果。

能够将从组件26内的电子元器件产生的热量、从外壳2C内的其它电子元器件产生且组件26所受到的热量，经由第一散热片构件28及第二散热片构件29而从外壳2C及盖构件6散热，从而能够提高散热性，提高电路的耐久寿命。

另外，通过在组件26与外壳2C间以及组件26与盖构件6间的间隙内，分别夹设具有柔性的低硬度的第一散热片构件28及第二散热片构件29，并能够进一步提高耐振性及耐久寿命。

另外，在第2实施方式中，通过设置第一散热片构件28和第二散热片构件29这两个构件，能够进一步提高散热性和耐振性，但也可以形成为只设置第一散热片构件28和第二散热片构件29中的任一个的结构，当然也能获得与之相应的效果。

另外，在以上的实施方式中，作为需要加强耐振且通过树脂进行模塑的电子元器件，例示了大型、重量大且背高大的平滑电容及噪声滤波器，但并不限定于这些电子元器件，由于端子细的部件等也容易发生振动，因此，也可以利用树脂进行模塑。

（符号说明）

1 电动压缩机

2C 外壳

3 压缩机构

4 电动机

5 电路

12 外部电源（蓄电池）

14 噪声滤波器

14a 噪声去除用线圈

14b 噪声去除用电容器

15 平滑电容

16 逆变器

17 电动机控制回路

24 第二印刷基板

25 进行模塑的树脂

26 组件

27 螺栓

28 第一散热片构件

29 第二散热片构件。

Claims

1.一种电动压缩机的电路耐振结构，所述电动压缩机在车辆的空调装置中使用，并一体地包括压缩机构驱动用的电动机及对所述电动机的驱动进行控制的电路，其特征在于，

所述电路耐振结构构成为将所述电路中需要加强耐振的电子元器件安装在专用的电路基板上，利用树脂对所述电子元器件进行模塑，并将所形成的组件组装在压缩机外壳内。

2.如权利要求1所述的电动压缩机的电路耐振结构，其特征在于，

在所述组件的外壁与所述压缩机外壳的、和所述外壁相对的内壁之间，以紧密接触的方式夹装有散热片构件，该散热片构件由树脂或凝胶形成且具有柔性。

3.如权利要求2所述的电动压缩机的电路耐振结构，其特征在于，

所述散热片构件由硅酮树脂或硅酮凝胶形成。

4.如权利要求1所述的电动压缩机的电路耐振结构，其特征在于，

需要加强耐振的所述电子元器件安装在所述电路基板的一方的安装面上，并且距所述基板的安装面的高度比所述电子元器件距所述基板的安装面的高度低的电子元器件安装在所述基板的另一方的安装面上。

5.如权利要求4所述的电动压缩机的电路耐振结构，其特征在于，

利用树脂仅对所述需要加强耐振的电子元器件进行模塑，在进行所述模塑后的部分的外壁和与之相对的所述压缩机外壳的内壁之间、以及在所述基板的另一方的安装面侧的外壁和与之相对的内壁之间，以紧密接触的方式夹装有散热片构件，该散热片构件由树脂或凝胶形成且具有柔性。

6.如权利要求5所述的电动压缩机的电路耐振结构，其特征在于，

所述散热片构件由硅酮树脂或硅酮凝胶形成。

7.如权利要求1所述的电动压缩机的电路耐振结构，其特征在于，

进行所述模塑的树脂是环氧树脂。

8.如权利要求1所述的车辆空调装置用电动压缩机的电路耐振结构，其特征在于，

所述需要加强耐振的电子元器件是噪声滤波器及平滑电容。