CN104411972B - 逆变器一体式电动压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明目的在于提供一种逆变器一体式电动压缩机，其无需设置任何安全装置等多余零部件，即可切实消除与施加有电力的逆变器装置发生接触的危险性。一种逆变器一体式电动压缩机(1)，其在由盖体(6)进行密封的逆变器收容部(5)内，收容并设置逆变器装置，同时来自外部电源及控制装置的电力线及通信线可通过连接器(8、10)与逆变器装置连接，其中，盖体(6)一侧设有压缩机一侧连接器(8)，当电线一侧连接器(10)与该压缩机一侧连接器(8)接合后，在被该电线一侧连接器(10)覆盖而无法接近的位置处，设有将盖体(6)紧固到逆变器收容部(5)上的紧固装置(7)中的至少1个螺栓(7A)。
Description
技术领域
本发明涉及一种在壳体的逆变器收容部中一体化嵌入逆变器装置的逆变器一体式电动压缩机。
背景技术
作为搭载于电动汽车或混合动力车等车辆上的空调装置的压缩机，会使用一体化嵌入逆变器装置的电动压缩机。该逆变器一体式电动压缩机的结构为，在内置有压缩机及驱动该压缩机的电动机的壳体外周设置逆变器收容部，在该逆变器收容部内，收容并设置将电源单元提供的高电压直流电力转换为三相交流电力后施加到电动机上的逆变器装置。并且，逆变器收容部由盖体进行密封。
车辆空调装置用电动压缩机一般搭载于车辆的发动机舱内，在车载状态下，多搭载于可接近对逆变器收容部进行密封的盖***置处，此时，即使不采取拆卸与高压电源连接的电力线连接器等安全措施，也能拆卸盖体。因此，存在电力施加在逆变器装置上便直接拆卸盖体，从而不小心接触高电压的危险性。
于是，专利文献1-3中提出一种技术，其在维修逆变器装置等时候，当作业人员拆卸对逆变器收容部进行密封的盖体时，通过拆卸设置在盖体上面的其他保护罩或联锁板，自动切断施加在逆变器装置上的电力，这种联锁机构的设置可确保拆卸盖体时的安全性。此外，专利文献4中提出一种技术，其设置安全机构，在车载电动压缩机的状态下，无法拆卸将盖体固定在逆变器收容部上的部分固定螺丝。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2005-143200号公报
专利文献2：日本专利特开2006-322444号公报
专利文献3：日本专利特开2007-113486号公报
专利文献4：世界专利国际公开第2010/073847号
发明概要
发明拟解决的问题
然而，专利文献1-3中所示的联锁机构，其作为避免因拆卸逆变器收容部的盖体而与施加有电力的逆变器装置发生接触的危险性的安全机构，除了以自由装卸方式设置在盖体等上的保护罩或联锁板以外，还必须设置根据保护罩或联锁板的装卸而工作的联锁开关机构等电流控制设备。因此，逆变器装置的结构变得复杂，同时还存在需要确保联锁机构设置空间、以及无法避免成本增加等问题。
另一方面，专利文献4中公开的技术，其通过改进安全罩的安装位置等，只要增设安全罩，即可在车载状态下使盖体无法拆卸，从而无法接近逆变器装置，但仍需要专用的安全罩及其固定螺丝等，零部件数量和组装工时的增加、以及随之带来的成本增加等课题依然存在。
本发明鉴于上述问题开发而成，其目的在于提供一种逆变器一体式电动压缩机，其无需设置任何安全装置等多余零部件，即可切实消除与施加有电力的逆变器装置发生接触的危险性。
发明内容
为解决上述课题，本发明的逆变器一体式电动压缩机采用以下方式。
即，本发明的逆变器一体式电动压缩机，其在内置有压缩机及电动机的壳体外周设置有收容并设置逆变器装置的逆变器收容部，该逆变器收容部由盖体进行密封，同时来自外部电源及控制装置的电力线及通信线可通过连接器与所述逆变器装置连接，其特征在于，所述盖体一侧设有压缩机一侧连接器，当电线一侧连接器与该压缩机一侧连接器接合后，在被该电线一侧连接器覆盖而无法接近的位置处，设有将所述盖体紧固到所述逆变器收容部上的紧固装置中的至少1个。
根据本发明，在对逆变器收容部进行密封的盖体一侧，设置用于连接电力线及通信线的压缩机一侧连接器，当电线一侧连接器与该压缩机一侧连接器接合后，在被该电线一侧连接器覆盖而无法接近的位置处，设有将盖体紧固到逆变器收容部上的紧固装置中的至少1个，因此，将逆变器一体式电动压缩机搭载于车辆等上后，除非将电线一侧连接器从压缩机一侧连接器上分离，否则在电力线等与逆变器装置连接的状态下，即电线一侧连接器与压缩机一侧连接器接合的状态下，将盖体紧固到逆变器收容部上的1个紧固装置将被电线一侧连接器覆盖，无法接近该紧固装置，因此难以拆卸盖体，能够切实避免与施加有电力的内部逆变器装置发生接触等危险性。因此，无需设置任何专用的安全机构或联锁机构等，即可确保安全性，同时，由于可省略这些机构，所以能够实现小型化、低成本化。
此外，本发明第1方式的逆变器一体式电动压缩机，其特征在于，上述逆变器一体式电动压缩机中，所述电线一侧连接器采用电力线用连接器及通信线用连接器一体化的结构，并采用由较所述电力线用连接器更小型的所述通信线用连接器覆盖所述紧固装置上部的结构。
根据本发明第1方式的逆变器一体式电动压缩机，电线一侧连接器采用电力线用连接器及通信线用连接器一体化的结构，并采用由较电力线用连接器更小型的通信线用连接器覆盖紧固装置上部的结构，因此，即使确保了一定间隙来避免紧固盖体的紧固装置与通信线用连接器之间相互发生干扰，也由于通信线用连接器较电力线用连接器更小，所以该间隙不会受限于为了电线一侧连接器能够与压缩机一侧连接器接合、分离而确保的间隙，能够轻松确保各自的最佳间隙。因此，由通信线用连接器覆盖紧固装置，无需增大逆变器一体式电动压缩机的体积，即可保持小型化。
进而，本发明第2方式的逆变器一体式电动压缩机，其特征在于，以上任一种所述的逆变器一体式电动压缩机中，所述紧固装置为螺栓，当组装压缩机时，可接近其，而当接合所述电线一侧连接器后，则无法通过工具进行接近。
根据本发明第2方式的逆变器一体式电动压缩机，紧固装置为螺栓，当组装压缩机时，可接近其，而当接合电线一侧连接器后，则无法通过工具进行接近，因此，组装电动压缩机时，能够通过拧紧螺栓来紧固盖体，但将其搭载于车辆等上，并接合电线一侧连接器后，此状态下，则无法使用工具来拆卸螺栓，因此能够切实排除拆卸盖体后与施加有高电压的逆变器装置发生接触的危险性。因此，如果不分离电线一侧连接器，切断所施加的电力，将无法接近逆变器装置，因此无需设置特殊安全装置等，即可确保安全性。
发明效果
根据本发明，将逆变器一体式电动压缩机搭载于车辆等上后，除非将电线一侧连接器从压缩机一侧连接器上分离，否则在电力线等与逆变器装置连接的状态下，即电线一侧连接器与压缩机一侧连接器接合的状态下，将盖体紧固到逆变器收容部上的1个紧固装置将被电线一侧连接器覆盖，无法接近该紧固装置，因此难以拆卸盖体，能够切实避免与施加有电力的内部逆变器装置发生接触等危险性，因此，无需设置任何专用的安全机构或联锁机构等，即可确保安全性，同时，由于可省略这些机构，所以能够实现小型化、低成本化。
附图说明
图1是接合本发明一实施方式所述逆变器一体式电动压缩机的电线一侧连接器后，此状态下的立体图。
图2是分离图1所示逆变器一体式电动压缩机的电线一侧连接器后，此状态下的立体图。
图3是分离图1所示逆变器一体式电动压缩机的电线一侧连接器后，此状态下的平面图。
图4是接合图1所示逆变器一体式电动压缩机的电线一侧连接器后，此状态下的平面图。
具体实施方式
以下，参照图1至图4，说明本发明的一实施方式。
图1表示接合本发明一实施方式所述逆变器一体式电动压缩机的电线一侧连接器后，此状态下的立体图，图2表示分离电线一侧连接器后，此状态下的立体图。
逆变器一体式电动压缩机1具备壳体2，该壳体2内部内置有省略图示的电动机、以及由该电动机驱动的压缩机。该壳体2由压铸铝制电机壳体3与压缩机壳体4一体化接合而构成。
壳体2中，在内置有电动机的电机壳体3一侧外周，一体化成形逆变器收容部5。该逆变器收容部5为上面开口的盒子形状，构成为在内部收容并设置省略图示的逆变器装置。逆变器装置将电源单元提供的高电压直流电力转换为三相交流电力后施加到电动机上，其可以是由动力类基板及CPU基板等构成的众所周知的逆变器装置，所述动力类基板安装有平滑电容器、共模线圈等高电压类零部件；以及由IGBT等半导体开关元件构成的开关电路，所述CPU基板安装有由CPU等低电压工作元件构成的控制通信电路。
逆变器装置需要绝缘、防潮、防振、以及冷却等，在实施了各项相应措施的状态下，收容并设置在逆变器收容部5内。该逆变器收容部5的上面开口部通过由多个螺栓7拧紧固定的盖体6得以密封，形成防水构造。
盖体6中，其上面后方一侧设有压缩机一侧连接器8，该压缩机一侧连接器8用来连接将车辆一侧搭载的电源单元(电池)和控制装置(ECU)提供的直流电力和控制信号施加到逆变器装置一侧的电力线和通信线，或者联锁用通信线。压缩机一侧连接器8由电力线用连接器8A与通信线用连接器8B一体化形成，与设置在逆变器收容部5内的逆变器装置进行电连接。另外，本发明中的通信线用连接器8B，包含连接控制信号用通信线及/或用来确认电力线用连接器8A连接情况的联锁用通信线的单个或多个连接器。
相对于设置在该盖体6一侧的压缩机一侧连接器8，将上述电力线及通信线束成一条而成的电缆(电力线及通信线)9一端设有的电线一侧连接器10，能够与之自由接合、分离。电线一侧连接器10由电力线用连接器10A与通信线用连接器10B一体化形成，能够从大致平行于盖体6上面的方向***压缩机一侧连接器8。另外，通信线用连接器10B是一种与上述通信线用连接器8B对应结构的连接器。
逆变器一体式电动压缩机1搭载在电动汽车或混合动力车等车辆上时，一般是在发动机舱内直接安装到电机、引擎主体(被搭载部)或车体机架上，或者通过压缩机安装用支架等进行搭载。然后，针对嵌入该逆变器一体式电动压缩机1中的逆变器装置，由车载的电源单元通过电缆9提供高电压直流电力。因此，维修等时候，如果在电线一侧连接器10与压缩机一侧连接器8连接的状态下拆卸逆变器收容部5的盖体6，则会发生接触高电压的危险。
为了排除该危险，本实施方式中，如图3所示，在将盖体6紧固到逆变器收容部5上的多个螺栓(紧固装置)7中的至少1个螺栓7A附近，设置压缩机一侧连接器8，当电线一侧连接器10与该压缩机一侧连接器8接合后，如图4所示，电线一侧连接器10的一部分即通信线用连接器10B将覆盖螺栓7A上部，从而形成一种无法使用工具对螺栓7A进行装卸等接近操作的结构。
即，关于螺栓7A，在组装逆变器一体式电动压缩机1时，电线一侧连接器10未与压缩机一侧连接器8接合，如图3所示，上方敞开，因此能够对螺栓7A实施紧固作业，但将逆变器一体式电动压缩机1进行车载并接合电线一侧连接器10后，此状态下，如图4所示，通信线用连接器10B将覆盖螺栓7A上部，因此难以使用螺丝扳手等工具接近螺栓7A而将其拆卸，从而将盖体6从逆变器收容部5上拆卸。
此外，覆盖螺栓7A上部的连接器，可以是电线一侧连接器10的电力线用连接器10A或通信线用连接器10B中的任意一个，本实施方式中，采用了由通信线用连接器10B覆盖螺栓7A上部的结构。为了将电线一侧连接器10***压缩机一侧连接器8中进行接合，必须事先在其与盖体6上面之间确保一定间隙，同时还必须确保用于避免其与螺栓7A发生干扰的间隙，通常，由于通信线用连接器10B较电力线用连接器10A更小，因此是用通信线用连接器10B覆盖螺栓7A上部，由此能够轻松确保用于避免与螺栓7A发生干扰的间隙。
根据如上所述结构，采用本实施方式后，将实现以下作用效果。
上述逆变器一体式电动压缩机1在车载状态下，如图2、图4所示，通过电缆9与车载的电源单元(电池)和控制装置(ECU)连接，并通过从电源单元提供至设置在逆变器收容部5内的逆变器装置的电力而被驱动。该电力为高电压直流电力，通过逆变器装置转换为控制装置(ECU)指令频率的三相交流电力，并施加到内置在壳体2内的电动机上。
该逆变器一体式电动压缩机1中，需要维修逆变器装置时，必须拆卸对逆变器收容部5进行密封的盖体6，但如果不采取拆卸电缆9连接器10等安全措施便直接拆卸盖体6，则存在不小心接触施加到逆变器装置上的高电压的危险性。为了排除该危险性，本实施方式中，形成为如果不将电缆9一侧的连接器10从压缩机一侧的连接器8上分离，则无法拆卸将盖体6紧固到逆变器收容部5上的螺栓7A。
即，采用一种结构，其在对逆变器收容部5进行密封的盖体6一侧，设置用于连接电力线及通信线束成的电缆9的压缩机一侧连接器8，当设于电缆9一端的电线一侧连接器10与该压缩机一侧连接器8接合后，在被电线一侧连接器10的通信线用连接器10B覆盖而无法接近的位置处，设置将盖体6紧固到逆变器收容部5上的多个螺栓(紧固装置)7中的至少1个螺栓7A。
因此，将逆变器一体式电动压缩机1搭载于车辆等上后，除非将电线一侧连接器10从压缩机一侧连接器8上分离，否则在电缆9与逆变器装置连接的状态下，即电线一侧连接器10与压缩机一侧连接器8接合的状态下，将盖体6紧固到逆变器收容部5上的螺栓7中的至少1个螺栓7A将被电线一侧连接器10覆盖，无法接近该螺栓7A，因此难以拆卸盖体6，能够切实避免与施加有电力的内部逆变器装置发生接触等危险性。
因此，无需设置任何专用的安全机构或联锁机构等，即可确保安全性，同时，由于可省略这些机构，所以能够实现小型化、低成本化。
此外，上述电线一侧连接器10采用电力线用连接器10A与通信线用连接器10B一体化的结构，并采用由较电力线用连接器10A更小型的通信线用连接器10B覆盖螺栓7A上部的结构。因此，即使确保了一定间隙来避免紧固盖体6的螺栓7A与通信线用连接器10B之间相互发生干扰，也由于通信线用连接器10B较电力线用连接器10A更小，所以该间隙不会受限于为了电线一侧连接器10能够与压缩机一侧连接器8接合、分离而确保的间隙，能够轻松确保各自的最佳间隙。因此，由通信线用连接器10B覆盖螺栓7A，无需增大逆变器一体式电动压缩机1的体积，即可保持小型化。
进而，本实施方式中，紧固盖体6的紧固装置为螺栓7，当组装逆变器一体式电动压缩机1时，可接近其，而当电线一侧连接器10与压缩机一侧连接器8接合后，则无法通过工具进行接近。因此，组装逆变器一体式电动压缩机1时，能够通过拧紧螺栓7A来紧固盖体6，但将其搭载于车辆等上，并接合电线一侧连接器10后，此状态下，则无法使用工具来拆卸螺栓7A，因此能够切实排除拆卸盖体6后与施加有高电压的逆变器装置发生接触的危险性。因此，如果不分离电线一侧连接器10，切断所施加的电力，将无法接近逆变器装置，因此无需设置特殊安全装置等，即可确保安全性。
另外，本发明并不限定于上述实施方式所述的发明，可在不超出其要旨的范围内进行适当变形。例如，上述实施方式中，说明了在电机壳体3一侧外周一体化成形逆变器收容部5之例，但逆变器收容部5也可设置在壳体2端面等外周任一位置。此外，逆变器收容部5的形状和大小等并无特别限制。
进而，上述实施方式中，压缩机一侧连接器8及电线一侧连接器10的接合方向为沿盖体上面的方向，且电线一侧连接器10覆盖的螺栓7A数量为1个，但该方向和数量当然也可兼顾在车辆上的搭载形态和搭载状态进行适当变更。此外，上述实施方式中，采用由较电力线用连接器10A更小型的通信线用连接器10B覆盖螺栓7A上部的结构，但并非排除由电力线用连接器10A覆盖螺栓7A上部的结构，当然也可采用由电力线用连接器10A覆盖螺栓7A上部的结构。
此外，上述实施方式中，说明了将电力线用连接器8A和通信线用连接器8B、以及电力线用连接器10A和通信线用连接器10B分别一体化之情形例，但本发明同样适用于控制信号用通信线和来自电源单元的直流电力用电力线在分开位置用连接器进行连接的结构，此时，采用在电力线用连接器一侧覆盖至少1个螺栓7A上部的结构即可。但采用该结构时，用于确认电力线用连接器连接情况的联锁用通信线用连接器设置在电力线用连接器一侧，因此当然也可采用由该通信线用连接器覆盖螺栓7A上部的结构。
符号说明
1逆变器一体式电动压缩机
2壳体
5逆变器收容部
6盖体
7、7A螺栓(紧固装置)
8压缩机一侧连接器
9电缆(电力线及通信线)
10电线一侧连接器
10A电力线用连接器
10B通信线用连接器
Claims (3)
1.一种逆变器一体式电动压缩机，其在内置有压缩机及电动机的壳体外周设置有收容并设置逆变器装置的逆变器收容部，
该逆变器收容部由盖体进行密封，同时来自外部电源及控制装置的电力线及通信线可通过连接器与所述逆变器装置连接，其特征在于，
所述盖体一侧设有压缩机一侧连接器，
当电线一侧连接器与该压缩机一侧连接器接合后，在被该电线一侧连接器覆盖而无法接近的位置处，设有将所述盖体紧固到所述逆变器收容部上的至少1个紧固装置。
2.根据权利要求1所述的逆变器一体式电动压缩机，其特征在于，所述电线一侧连接器采用电力线用连接器及通信线用连接器一体化的结构，并采用由较所述电力线用连接器更小型的所述通信线用连接器覆盖所述紧固装置上部的结构。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的逆变器一体式电动压缩机，其特征在于，所述紧固装置为螺栓，当组装压缩机时，可接近所述紧固装置，而当接合所述电线一侧连接器后，则无法通过工具进行接近。
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