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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter, wobei eine Wechselrichtervorrichtung einstückig in einen Wechselrichter-Gehäuseabschnitt des Gehäuses integriert ist.
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Stand der Technik
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Elektrische Kompressoren mit integriertem Wechselrichter, die Wechselrichtervorrichtungen einstückig enthalten, werden als Klimakompressoren verwendet, die in Elektrofahrzeugen, Hybridfahrzeugen und dergleichen eingebaut sind. Dieser elektrische Kompressor mit integriertem Wechselrichter ist so konfiguriert, dass Hochspannungs-Gleichstrom, der von einer in einem Fahrzeug installierten Stromversorgungseinheit bereitgestellt wird, in dem Wechselrichter in einen Dreiphasenwechselstrom einer benötigten Frequenz umgewandelt wird, welcher dann in einen Elektromotor eingespeist wird, so dass der Elektromotor angetrieben wird.
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Die Wechselrichtervorrichtung ist durch eine Mehrzahl von elektrischen Hochspannungskomponenten konfiguriert, wie eine Spule und einen Kondensator, die einen Filterschaltkreis zur Rauschunterdrückung bilden, eine Mehrzahl von Halbleiterschaltelementen, wie IGBT, die einen Schaltungsschaltkreis zum Umwandeln elektrischen Stroms bilden, eine Platine, auf der ein Wechselrichterschaltkreis montiert ist, der den Filterschaltkreis oder einen Steuerschaltkreis davon aufweist, und dergleichen. Die Wechselrichtervorrichtung wird integriert, indem sie in einen Wechselrichter-Gehäuseabschnitt aufgenommen wird, der an dem Außenumfang des Gehäuses des elektrischen Kompressors bereitgestellt ist.
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Patentdokument 1 offenbart eine Erfindung mit einer Konfiguration, bei der eine Steuerplatine mit einem angebrachten Kondensator oder einem Mikrocomputer, eine Wechselrichterplatine mit einem angebrachten IGBT oder eine Platine, die diese zwei Platinen integriert, in einem Schaltkreisgehäuse gehäuseseitig mittels einer großen Anzahl von säulenartigen Bügeln installiert ist, wobei Wärme, die durch wärmeerzeugende Komponenten erzeugt wird, durch die Bügel abgeführt wird. Patentdokument 2 offenbart eine Erfindung mit einer Konfiguration, bei der eine Stromumwandlungsplatine, die ein Schaltelement, einen Kondensator, eine Spule oder Ähnliches aufweist, über ein Elastikelement platinenabdeckungsseitig installiert wird, die Platinenabdeckung an einer Wechselrichterinstallationsoberfläche auf der zum Gehäuse weisenden Seite befestigt wird, ein Fluidelement, wie ein Gelmaterial, jeweils zwischen den elektrischen Komponenten und der Kontaktoberfläche und einem konkaven Abschnitt auf der Installationsoberflächenseite angeordnet wird, wobei Spalte angepasst werden und die Wärmestrahlungseigenschaft sichergestellt wird.
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Außerdem offenbart Patentdokument 3 eine Erfindung, wobei eine Wechselrichterplatine in eine Stromsystemplatine, die mit einem Schaltelement versehen ist, und eine Prozessorplatine, die mit einem Steuerschaltkreis versehen ist und als Modul mittels eines Gehäuses aus Harz integriert ist, unterteilt ist, wobei das Schaltelement mit einer wärmehärtbaren Harzschicht verschlossen ist und eine siliciumbasierte elastische Klebstoffschicht zwischen der wärmehärtbaren Harzschicht und der Prozessorplatine bereitgestellt ist, wodurch die Vibrationsbeständigkeit sichergestellt wird.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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- Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2007-198341A
- Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2007-295639A
- Patentdokument 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2010-133366A
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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Wenn es aufgrund von Einschränkungen aufgrund der Größe eines Wechselrichter-Gehäuseabschnitts nicht möglich ist, eine Platine einer Wechselrichtervorrichtung als einzelne Platine unterzubringen, wird die Platine in eine Mehrzahl von Platinen unterteilt; da es notwendig ist, die Vibrationsbeständigkeit im Bezug auf eine Fahrvibration eines Fahrzeugs oder Ähnliches sicherzustellen, können jedoch in jedem Fall andere Abschnitte als an den vier Ecken mit den Stützbügeln gestützt werden, ein Gelmaterial für Vibrationsschutz oder zur Isolierung kann in den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt gefüllt werden, oder es kann eine Abdichtung mit Harz durchgeführt werden. Patentdokument 1 offenbart eine Erfindung, bei der zusätzlich zu den peripheren Abschnitten der Platine auch ein Mittelabschnitt von säulenartigen Bügeln gestützt wird. Zudem offenbart Patentdokument 2 eine Erfindung, wobei eine Stromumwandlungsplatine mittels eines Elastikelements abdeckungsseitig installiert ist und ein Fluidelement aus einem gelartigen Material zwischen der Platine und der Installationsoberfläche auf der Gehäuseseite angeordnet ist.
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Unterdessen sind, wenn es anderweitig möglich ist, die Vibrationsbeständigkeit der Platine sicherzustellen, die Installation der mittigen Stützbügel oder das Einfüllen des Gelmaterials naturgemäß unnötig. Wie in Patentdokumenten 1 bis 3 beschrieben, ist es, da Platinen, in die ein Filterschaltkreis mit einer Spule, einem Kondensator oder Ähnlichem integriert ist, oder ein Schaltungsschaltkreis, der ein Halbleiter-Schaltelement aufweist, groß sind, notwendig, die Anzahl an mittigen Stützbügeln oder die Füllmenge des Gelmaterials zu erhöhen, um die Vibrationsbeständigkeit zu sichern. Wenn die Platine in eine Mehrzahl von Platinen unterteilt ist, ist es zudem notwendig, die Isolierung zwischen den Platinen sicherzustellen und die Vibrationsbeständigkeit für jede der Platinen sicherzustellen, wobei es sich um einen Faktor handelt, der zu Zunahmen in der Größe und im Gewicht der Wechselrichtervorrichtung und zu erhöhten Kosten führt.
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Die vorliegende Erfindung wird unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Umstände entwickelt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines elektrischen Kompressors mit integriertem Wechselrichter, der durch die Verwendung von Wechselrichterkomponenten oder durch die Form oder die Anordnung der Platine die Vibrationsbeständigkeit und Isolierung in der Platine sicherstellt, das Gelmaterial oder die Anzahl von Stützbügeln reduziert, die Größe der Wechselrichtervorrichtung reduziert und die Kosten senkt.
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Lösung für das Problem
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Ein elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter der vorliegenden Erfindung setzt die folgenden Mittel ein, um die vorstehenden Probleme zu lösen. Das heißt, ein elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter, bei dem eine Wechselrichtervorrichtung, die eine Wechselrichterplatine aufweist, einstückig in einem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt, der in einem Gehäuse bereitgestellt ist, integriert ist. Die Wechselrichterplatine ist in eine Hauptplatine mit einer solchen Form und Größe, dass sie innerhalb des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts untergebracht sein kann, und in eine kleinere Subplatine, die elektrisch mit der Hauptplatine verbunden ist, unterteilt. Die Hauptplatine ist an mindestens vier Ecken an Vorsprungabschnitten befestigt und installiert und wird auch mit elektrischen Komponenten, die an der Platine montiert sind, befestigt und gestützt. Die Subplatine weist eine aufweitende Form von der Vorderendseite zur Hinterendseite auf und ist an drei Punkten, die ein Punkt an der Vorderendseite und zwei Punkte an der Hinterendseite sind, in einem Freiraum unter einer Hauptplatine an der Rückseite eines unteren Abschnitts, der von der Vorderseite des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts zur Rückseite nach unten geneigt ist, an Vorsprungabschnitten befestigt und installiert.
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Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist in dem elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter, bei dem eine Wechselrichtervorrichtung einstückig in einen Wechselrichter-Gehäuseabschnitt integriert ist, die Wechselrichterplatine in eine Hauptplatine mit einer solchen Form und Größe, dass sie innerhalb des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts untergebracht werden kann, und eine kleinere Subplatine, die elektrisch mit der Hauptplatine verbunden ist, unterteilt, und die Hauptplatine ist an mindestens vier Ecken an Vorsprungabschnitten befestigt und installiert und wird auch mit elektrischen Komponenten, die an der Platine montiert sind, befestigt und gestützt. Zudem weist die Subplatine eine aufweitende Form von einer Vorderendseite zu einer Hinterendseite auf und ist an drei Punkten, die ein Punkt an der Vorderendseite und zwei Punkte an der Hinterendseite sind, in einem Freiraum unter einer Hauptplatine an der Rückseite eines unteren Abschnitts, der von der Vorderseite des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts zur Rückseite nach unten geneigt ist, an Vorsprungabschnitten befestigt und installiert. Aus diesem Grund ist es möglich, die Platine des Wechselrichters in einem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt unterzubringen, für den die Größe begrenzt ist, indem die Platine in eine Hauptplatine und eine Subplatine unterteilt wird, die der Größe des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts angepasst sind. Es ist möglich, die Hauptplatine zu installieren und gleichzeitig Vibrationsbeständigkeit sicherzustellen, indem zusätzlich zum Befestigen und Installieren der Vorsprungabschnitte an den vier Ecken die Hauptplatine mit elektrischen Komponenten, die an der Platine montiert sind, befestigt und gestützt wird. Unterdessen weist die Subplatine eine aufweitende Form auf, und es ist möglich, die Subplatine zu installieren und gleichzeitig die Vibrationsbeständigkeit sicherzustellen und die Anzahl von Befestigungsstellen zu reduzieren, indem das Befestigen und Installieren an drei Punkten an der Vorderseite und der Rückseite in dem Freiraum unter der Hauptplatine an der Rückseite eines unteren Abschnitts, der von der Vorderseite des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts zur Rückseite nach unten geneigt ist, durchgeführt wird. Dementsprechend ist es möglich, die Wechselrichtervorrichtung, die zwei Platinen aufweist, zu installieren und ihre Größe zu reduzieren, indem die Wechselrichtervorrichtung in dem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt gut vereint untergebracht wird. Außerdem ist es möglich, die Kosten zu reduzieren, indem die Vibrationsbeständigkeit der Hauptplatine und der Subplatine erhöht wird, das Einfüllen von einem Gelmaterial oder Ähnlichem unnötig wird, die Befestigungsstellen, die Schrauben verwenden, minimiert werden und dergleichen.
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Außerdem ist ein elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung der vorstehend beschriebene elektrische Kompressor mit integriertem Wechselrichter, bei dem ein Hochspannungsschaltkreis und elektrische Komponenten an der Hauptplatine montiert sind und ein Niederspannungschaltkreis und elektrische Komponenten an der Subplatine montiert sind.
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Gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind ein Hochspannungsschaltkreis und elektrische Komponenten an der Hauptplatine montiert und ein Niederspannungschaltkreis und elektrische Bestandteile an der Subplatine montiert. Aus diesem Grund ist es möglich, die Niederspannungs-Subplatine zu installieren, die von der Hauptplatine, an die eine hohe Spannung angelegt wird, getrennt und isoliert werden soll. Dementsprechend ist es möglich, die Ausbreitung von elektromagnetischem Geräusch von der Hochspannungs-Hauptplatine zur Niederspannungs-Subplatine zu unterdrücken und eine Abnahme in der Zuverlässigkeit der Steuerung aufgrund von Störgeräusch zu verhindern.
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Außerdem ist ein elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung irgendeiner der vorstehend beschriebenen elektrischen Kompressoren mit integriertem Wechselrichter, bei denen ein Entstörfilterschaltkreis, der eine Hochspannungsspule und einen Kondensator aufweist, ein Schaltungsschaltkreis, der ein Halbleiterschaltelement aufweist, und ein Steuerschaltkreis davon an der Hauptplatine montiert sind und ein Niederspannungs-Kommunikationsschaltkreis und Bestandteilkomponenten davon an der Subplatine montiert sind.
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Gemäß dem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind ein Entstörfilterschaltkreis, der eine Hochspannungsspule und einen Kondensator aufweist, ein Schaltungsschaltkreis, der ein Halbleiterschaltelement aufweist, und ein Steuerschaltkreis davon an der Hauptplatine montiert und ein Niederspannungs-Kommunikationsschaltkreis und Bestandteilkomponenten davon an der Subplatine montiert. Aus diesem Grund ist es durch separates Installieren der Hauptplatine, an der ein Schaltkreis, der die Hochspannungsspule oder den Kondensator aufweist, die Halbleiter-Schaltelemente oder Ähnliches montiert ist, und der Subplatine, an der der Niederspannungs-Kommunikationsschaltkreis montiert ist, möglich, Störgeräusch zwischen den beiden zu unterdrücken. Dementsprechend werden Kommunikationsfehler oder Ähnliches aufgrund von Störgeräusch reduziert, und es ist möglich, die Zuverlässigkeit der Steuerung zu verbessern.
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Außerdem ist ein elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung die vorstehend beschriebenen elektrischen Kompressoren mit integriertem Wechselrichter, wobei die Hauptplatine eine rechteckige Form aufweist, an mindestens vier Ecken in einem oberen Abschnitt in dem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt an Vorsprungabschnitten befestigt und installiert ist und auch mit der Spule und dem Kondensator, die den Filterschaltkreis bilden, und einer Mehrzahl der Halbleiter-Schaltelemente, die den Schaltungsschaltkreis bilden, die an beiden Seiten davon montiert sind, befestigt und gestützt wird. Dann wird die Subplatine an den drei Punkten in einem Freiraum unter der Hauptplatine zwischen der Spule und dem Kondensator und einer Mehrzahl der Halbleiter-Schaltelemente, die zu beiden Seiten davon montiert sind, befestigt und installiert.
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Gemäß dem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat die Hauptplatine eine rechteckige Form, ist an mindestens vier Ecken in einem oberen Abschnitt in dem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt an Vorsprungabschnitten befestigt und installiert und wird auch mit der Spule und dem Kondensator, die den Filterschaltkreis bilden, und einer Mehrzahl der Halbleiter-Schaltelemente, die den Schaltungsschaltkreis bilden, die an beiden Seiten davon montiert sind, befestigt und gestützt. Zudem ist die Subplatine an den drei Punkte in einem Freiraum unter der Hauptplatine zwischen der Spule und dem Kondensator und einer Mehrzahl der Halbleiter-Schaltelemente, die zu beiden Seiten der Hauptplatine montiert sind, befestigt und installiert. Aus diesem Grund wird die rechteckige Hauptplatine von der Spule und dem Kondensator für den Filterschaltkreis und der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen für den Schaltungsschaltkreis, die zu beiden Seiten davon montiert sind, zusätzlich zu den Vorsprungabschnitten an den vier Ecken befestigt und gestützt. Gleichzeitig ist es möglich, die kleine Subplatine an drei Punkte anhand des Freiraums unter der Hauptplatine zwischen der Spule und dem Kondensator und der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen, die zu beiden Seiten davon montiert sind, zu befestigen und zu installieren. Dementsprechend wird die Hauptplatine von den montierten Komponenten befestigt und gestützt, und es ist möglich, die Vibrationsbeständigkeit durch Erhöhen der Befestigungspunkte sicherzustellen. Außerdem ist es durch Anordnen der Subplatine anhand des Freiraums zwischen den elektrischen Komponenten möglich, die Wechselrichtervorrichtung und die Platine zu installieren, indem diese in dem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt gut vereint untergebracht werden, und eine Reduzierung in der Größe zu erzielen.
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Außerdem ist ein elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung einer der vorstehend beschriebenen elektrischen Kompressoren mit integriertem Wechselrichter, wobei die Subplatine so angeordnet ist, dass sich eine geneigte Seite, die in einer aufweitenden Form geneigt ist, schräg mit einem Kammlinienabschnitt des unteren Abschnitts, der von der Vorderseite des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts zur Rückseite nach unten geneigt ist, überschneidet.
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Gemäß dem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Subplatine so angeordnet, dass sich eine geneigte Seite, die in einer aufweitenden Form geneigt ist, schräg mit einem Kammlinienabschnitt des unteren Sektors, der von der Vorderseite des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts zur Rückseite nach unten geneigt ist, überschneidet. Aus diesem Grund ist Installation möglich, wobei die Subplatine in einer niedrigen Position installiert wird, die so nah wie möglich am unteren Abschnitt des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts ist, aber die den unteren Abschnitt nicht berührt, und wobei der Abstand zur Hauptplatine, die oben installiert ist, so weit wie möglich erhöht wird. Dementsprechend ist es möglich, zwei Platinen in einem schmalen Freiraum zu installieren und gleichzeitig einen ausreichenden Isolierungsabstand sicherzustellen, und es ist möglich, Störgeräusch zu unterdrücken und gleichzeitig eine kompakte Größe beizubehalten.
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Außerdem ist ein elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung einer der vorstehend beschriebenen elektrischen Kompressoren mit integriertem Wechselrichter, wobei in der Subplatine ein Verbindungsstück eines Kommunikationskabels, das mit einem Schaltkreis an der Subplatine verbunden ist, so konfiguriert ist, dass es an einer Position am kürzesten Abstand von dem befestigten Abschnitt des Kommunikationskabels, das durch den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt verläuft, angeschlossen ist.
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Gemäß dem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist in der Subplatine ein Verbindungsstück eines Kommunikationskabels, das mit einem Schaltkreis auf der Subplatine verbunden ist, so konfiguriert, dass es an einer Position am kürzesten Abstand von dem befestigten Abschnitt des Kommunikationskabels, das durch den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt verläuft, angeschlossen ist. Aus diesem Grund ist es zusätzlich zu den drei Befestigungspunkten an der Vorderseite und der Rückseite auch möglich, die Subplatine an Abschnitten zu befestigen und zu stützen, die mit Tüllen oder Ähnlichem befestigt sind, an denen das Kommunikationskabel, das mit dem Kommunikationsschaltkreis verbunden ist, durch den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt verläuft. Dementsprechend ist es möglich, die Subplatine anders als an den drei Befestigungspunkten an der Vorderseite und der Rückseite zu befestigen, und es ist möglich, die Vibrationszuverlässigkeit im Bezug auf die Subplatine weiter zu verbessern.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Platine des Wechselrichters in einem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt unterzubringen, für den die Größe begrenzt ist, indem die Platine in eine Hauptplatine und eine Subplatine unterteilt wird, die der Größe des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts angepasst sind. Außerdem ist eine Installation möglich, während die Vibrationsbeständigkeit sichergestellt wird, indem zusätzlich zum Befestigen und Installieren der Vorsprungabschnitte an den vier Ecken die Hauptplatine mit elektrischen Komponenten, die an der Platine montiert sind, befestigt und gestützt wird. Unterdessen weist die Subplatine eine aufweitende Form auf, und es ist möglich, die Subplatine zu installieren und gleichzeitig die Vibrationsbeständigkeit sicherzustellen und die Anzahl von Befestigungsstellen zu reduzieren, indem die Subplatine an drei Punkten an der Vorderseite und der Rückseite in dem Freiraum unter einer Hauptplatine an der Rückseite eines unteren Abschnitts, der von der Vorderseite des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts zur Rückseite nach unten geneigt ist, befestigt und installiert wird. Aus diesem Grund ist es möglich, die Wechselrichtervorrichtung, die zwei Platinen aufweist, durch Unterbringen dieser im Wechselrichter-Gehäuseabschnitt gut vereint zu installieren und eine Reduzierung in der Größe zu erzielen. Außerdem ist es möglich, die Kosten zu reduzieren, indem die Vibrationsbeständigkeit der Hauptplatine und der Subplatine erhöht wird, das Einfüllen von einem Gelmaterial oder Ähnlichem unnötig wird, die Befestigungsstellen, die Schrauben verwenden, minimiert werden und dergleichen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration eines Hauptabschnitts eines elektrischen Kompressors mit integriertem Wechselrichter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 ist eine entsprechende Längsschnittansicht entlang der Linie a-a in 1.
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3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Wechselrichtervorrichtung, die in einem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt des elektrischen Kompressors mit integriertem Wechselrichter installiert ist.
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4 ist eine Draufsicht eines Installationsabschnitts einer Subplatine in dem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt.
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5 ist eine perspektivische Rückseitenansicht einer Abdeckung, die den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt abdichtet.
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6 ist eine perspektivische Ansicht eines einzelnen Stromkabels, das mit der Abdeckung verbunden ist.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend bezugnehmend auf 1 bis 6 beschrieben.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Hauptabschnitts eines elektrischen Kompressors mit integriertem Wechselrichter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine entsprechende Längsschnittansicht entlang der Linie a-a in 1. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Wechselrichtervorrichtung, die in einem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt installiert ist. 4 ist eine Draufsicht eines Installationsabschnitts einer Subplatine in dem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt. 5 ist eine perspektivische Rückseitenansicht einer Abdeckung, die den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt abdichtet. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines einzelnen Stromkabels. Ein elektrischer Kompressor 1 mit integriertem Wechselrichter ist mit einem zylindrischen Gehäuse 2 versehen, das eine Außenschale bildet. Das Gehäuse 2 ist durch einstückige Kombination eines Druckguss-Motorgehäuses 3 aus Aluminium mit eingebautem Elektromotor (nicht gezeigt) und einem Druckguss-Kompressorgehäuse aus Aluminium (nicht gezeigt) mit einem eingebautem Kompressionsmechanismus (nicht gezeigt) konfiguriert.
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Der elektrische Kompressor mit integriertem Wechselrichter 1 hat eine Konfiguration, wobei ein Elektromotor und ein Kompressionsmechanismus, die innerhalb des Gehäuses 2 eingebaut sind, über eine Drehwelle miteinander verbunden sind, der Kompressionsmechanismus von dem Elektromotor angetrieben wird, indem er durch eine nachstehend beschriebene Wechselrichtervorrichtung 7 gedreht und angetrieben wird, und Niederdruck-Kühlgas, das über einen Einlassanschluss 4, der in einer hinterendseitigen Oberfläche des Motorgehäuses 3 bereitgestellt ist, in den Innenraum gezogen wird, durch den Umfang des Elektromotors gesaugt wird und nach Abgabe innerhalb eines Kompressorgehäuses durch Komprimieren auf einen hohen Druck in dem Kompressionsmechanismus nach außen ausgegeben wird.
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Eine Mehrzahl von Kühlmittel-Strömungswegen 5 sind im Motorgehäuse 3 gebildet, damit Kühlmittel in Axialrichtung entlang der Innenumfangsoberfläche davon strömen kann, und Bügel 6 zum Montieren des elektrischen Kompressors 1 sind an einer Mehrzahl von Stellen am Außenumfang des Motorgehäuses 3 bereitgestellt. Ein Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 ist ebenfalls einstückig am Außenumfang des Gehäuses 2 (auf der Seite des Motorgehäuses 3) gebildet, um die Wechselrichtervorrichtung 7 einstückig aufzunehmen. Der Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 hat eine rechteckige Form in der Draufsicht bei einer Konfiguration, wobei der untere Abschnitt eine Form aufweist, die der Außenumfangswand des Motorgehäuses 3 folgt, einen konvexen Kammlinienabschnitt 9A, der einem Kühlmittel-Strömungsweg 5 entspricht, ist im Mittelabschnitt gebildet, und konkave Abschnitte 9B, die der Außenumfangswand des Gehäuses folgen, sind auf beiden Seitenabschnitten davon gebildet, und ein Flanschabschnitt 10 ist um den Umfang ausgebildet.
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Da die Kühlmittel-Strömungswege 5, die mit dem Kompressorgehäuse gekoppelt sind, mit Entformungsschrägen von der Vorderendseite zur Hinterendseite versehen, und auf der Innenumfangsseite bereitgestellt sind, eine Querschnittsfläche aufweisen, die von der zum Einlassanschluss 4 weisenden Seite zur Kompressionsmechanismusseite an Größe zunehmen, sind der auf der unteren Oberfläche im Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 gebildete Kammlinienabschnitt 9A und dergleichen in dem Motorgehäuse 3 auch so konfiguriert, dass sie von der Vorderseite nach unten zur Rückseite geneigt sind.
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Der Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 ist so konfiguriert, dass er durch Befestigen einer Abdeckung 11, die in 5 dargestellt ist, am Flansch 10 nach dem Einbauen der Wechselrichtervorrichtung 7 verschlossen wird. Ein Hochspannungskabel (Stromquellenkabel) 12 ist an der Innenoberflächenseite der Abdeckung 11 bereitgestellt. Wie in 6 dargestellt, weist das Hochspannungskabel 12 ein Verbindungsstück 13 auf, das an einer Endseite bereitgestellt ist und ein Verbindungsstück-Anschlusselement 14, das mit dem Kabel auf der Stromquellenseite verbunden ist, die auf der anderen Endseite bereitgestellt ist. Das Hochspannungskabel 12 ist so konfiguriert, dass das Verbindungsstück 13 an einem Ende mit einer Schraube 15 an der Innenoberfläche der Abdeckung 11 in einer Position, die einem P-N-Anschlusselement 29 entspricht, das an der Hauptplatine 23 bereitgestellt ist, nachstehend beschrieben, befestigt und installiert ist und das Verbindungsstück-Anschlusselement 14 am anderen Ende mit einer Mehrzahl von Schrauben 16 von der Außenoberflächenseite in einem Zustand, in dem ein Anschlusselementabschnitt zur Außenoberflächenseite der Abdeckung 11 ragt, befestigt und installiert ist.
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Das Hochspannungskabel 12 ist ein Teil eines Stromkabels und ist über ein Stromkabel mit einer Stromversorgungseinheit, die an einem Fahrzeug montiert ist, verbunden. Durch das Verbindungsstück 13, das an einem Ende des Hochspannungskabels 12 bereitgestellt ist, das mit dem P-N-Anschlusselement 29 verbunden ist, der an der Hauptplatine 23 der Wechselrichtervorrichtung 7 bereitgestellt ist, wird Hochspannungsgleichstrom, der von der Stromversorgungseinheit zugeführt wird, in die Wechselrichtervorrichtung 7 eingegeben.
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Wie gut bekannt ist, wandelt die Wechselrichtervorrichtung 7 Hochspannungsgleichstrom, der von der Stromversorgungseinheit zugeführt wird, die in das Fahrzeug eingebaut ist, auf der Grundlage eines Befehls von einer Host-Steuereinrichtung in dreiphasigen Wechselstrom einer erforderlichen Frequenz um und legt den Wechselstrom an einen Elektromotor an, der sich dreht und den Elektromotor antreibt. Wie in 1 bis 4 dargestellt, ist die Wechselrichtervorrichtung 7 einstückig in den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8, der am Außenumfang des Gehäuses 2 bereitgestellt ist, integriert.
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Die Wechselrichtervorrichtung 7 wird gebildet von einer Mehrzahl von elektrischen Hochspannungskomponenten, wie einer Spule 18 und einem Kondensator 19, der in einem Gehäuse umschlossen ist und einen bekannten Filterschaltkreis 17 zur Entstörung bildet (nachstehend einfach als elektrische Komponenten bezeichnet), eine Mehrzahl (sechs) von Halbleiter-Schaltelementen 21, die aus wärmeerzeugenden Leistungstransistoren, wie IGBT, die einen bekannten Schaltungsschaltkreis 20 zum Umwandeln von Gleichstrom in dreiphasigen Wechselstrom bilden, gebildet sind, die rechteckige Hauptplatine 23, an der ein Steuerschaltkreis 22, der einen Wechselrichterschaltkreis mit dem Filterschaltkreis 17 und dem Schaltungsschaltkreis 20, einen Mikrocomputer zu deren Steuerung und dergleichen aufweist, montiert sind, eine kleine Subplatine 26, an der ein Kommunikationsschaltkreis 25, der über ein Kommunikationskabel 24 mit einer Host-Steuereinrichtung verbunden ist, montiert ist, und dergleichen.
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Die Wechselrichtervorrichtung 7 kann bekannt sein; jedoch wird hier als die Hauptplatine 23 eine Platine verwendet, auf der die elektrischen Komponenten, wie die Spule 18 und der Kondensator 19, die den Filterschaltkreis 17 bilden, durch Anlöten von Leitungsanschlusselementen 18A und 19A montiert, und der Mehrzahl von (sechs) Halbleiter-Schaltelementen 21, die aus wärmeerzeugenden Leistungstransistoren, wie IGBT, gebildet sind, die den Schaltungsschaltkreis 20 bilden, werden durch Anlöten von Leitungsanschlusselementen 21A davon montiert (jeder IGBT hat drei der Leitungsanschlusselemente 21A, was insgesamt 18 ergibt).
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Mit anderen Worten sind der Filterschaltkreis 17 und der Schaltungsschaltkreis 20 auf der Hauptplatine 23 bereitgestellt, indem Leitungsanschlusselemente 18A und 19A der Spule 18 und des Kondensators 19, die den Filterschaltkreis 17 bilden, und Leitungsanschlusselemente 21A der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21, die den Schaltungsschaltkreis 20 bilden, durch jeweilige Durchgangslöcher in der Hauptplatine 23 geführt werden und die Leitungsanschlusselemente in einem Muster an der Platine durch Löten montiert werden. Die Hauptplatine 23 hat eine rechteckige Form und ist auf eine Größe eingestellt, die im Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 untergebracht werden kann, und die vier Ecken davon werden mit Schrauben 28 an Vorsprungabschnitten 27, die an vier Ecken des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts 8 bereitgestellt sind, befestigt und fixiert.
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Der Kondensator 19, der eine der elektrischen Hochspannungskomponenten ist, die den Filterschaltkreis 17 bilden, ist so konfiguriert, dass er in einem Gehäuse untergebracht ist, und die äußere Form ist auf eine rechteckige Form (eine Quaderform) eingestellt, und die obere Oberfläche ist auf eine flache ebene Form eingestellt, wie in 2 und 3 dargestellt. Auf gleiche Weise ist die Spule 18, gewickelt in eine zylindrische Form, konfiguriert um in einem Gehäuse mit einer halbzylindrischen Form, für welche die obere Oberfläche eine flache, ebene Form ist, untergebracht zu werden. Dann werden die Spule 18 und der Kondensator 19 so montiert, dass sie parallel entlang einer Seite der Hauptplatine 23, die auf eine rechteckige Form festgelegt ist, angeordnet sind.
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Außerdem sind die Spule 18 und der Kondensator 19, die an der Hauptplatine 23 angebracht sind, so konfiguriert, dass sie die untere Oberfläche der Hauptplatine 23 auf flachen oberen Oberflächen stützen und mechanische Spannung und Vibration, die auf die Hauptplatine 23 einwirkt, stützen können, da sie mit einem Haftmittel auf der unteren Oberfläche, die als der konkave Abschnitt 9B eines Seitenabschnitts entlang einer Axialrichtung der Außenumfangswand des zylindrischen Gehäuses 2 ausgelegt ist und die untere Oberfläche im Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 bildet, befestigt und installiert sind. Da das Verbindungsstück 13 des Hochspannungskabels 12 mit der oberen Oberflächenseite des vom Kondensator 19 gestützten Abschnitts der Hauptplatine 23 verbunden ist, wo die untere Oberfläche von der Spule 18 und dem Kondensator 19 gestützt wird, ist zudem das P-N-Anschlusselement 29, das Gleichstrom von der Stromquelle an die Wechselrichtervorrichtung 7 anlegt, so konfiguriert, dass es nach oben weist.
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Außerdem sind, wie in 3 dargestellt, die Mehrzahl (sechs) der Halbleiter-Schaltelemente 21 an einem Wärmeabstrahlblock 30 befestigt und installiert, der am konkaven Abschnitt 9B des anderen Seitenabschnitts entlang der Axialrichtung der Außenumfangswand des zylindrischen Gehäuses 2, der die untere Oberfläche im Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 bildet, bereitgestellt. Der Wärmeabstrahlblock 30 ist ein Block mit einer Quader-Parallelepiped-Form mit einer vorbestimmten Länge aus einer Aluminiumlegierung, die ein wärmeleitfähiges Material ist, die Halbleiter-Schaltelemente 21 sowohl auf der linken als auch der rechten vertikalen Seitenoberfläche werden dreidimensional installiert, indem jeweils drei der Leitungsanschlusselemente 21A gleichzeitig so daran geschraubt und befestigt werden, um nach oben zu weisen. Der Wärmeabstrahlblock 30 hat eine Funktion des Ableitens von Wärme, die von den Halbleiter-Schaltelementen 21 erzeugt wird, an die zum Gehäuse 2 weisende Seite und des Kühlens der Halbleiter-Schaltelemente 21.
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Wie in 1 dargestellt, sind insgesamt 18 der Leitungsanschlusselemente 21A der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21, die wie vorstehend beschrieben installiert sind, so konfiguriert, dass sie durch Durchgangslöcher 23A, die entlang der anderen Seite, entsprechend einer Seite der Hauptplatine 23, die von der Spule 18 und dem Kondensator 19 gestützt wird, bereitgestellt sind, nach oben ragen und an der Hauptplatine 23 montiert werden, indem sie an diesem Abschnitt angelötet werden. Aufgrund dessen kann die Konfiguration die andere Seite gegenüber der einen Seite der Hauptplatine 23 von unten mit der großen Anzahl von Leitungsanschlusselementen 21A der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21 stützen. Hier ist der Wärmeabstrahlblock 30 am konkaven Abschnitt 9B in dem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 angeschraubt und befestigt, kann jedoch so konfiguriert sein, dass er einstückig auf der zum Motorgehäuse 3 weisenden Seite gebildet ist.
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Außerdem wird an der Rückseite des Mittelabschnitts der unteren Oberfläche des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts 8, wie in 4 dargestellt, die Subplatine 26, an der der Kommunikationsschaltkreis 25, der mit dem Kommunikationskabel 24 verbunden ist, montiert ist, mit Schrauben 32 an Vorsprungabschnitten 31 an drei Stellen so befestigt und installiert, dass der konvexe Kammlinienabschnitt 9A nicht berührt wird. Die Subplatine 26 ist eine kleine Platine, die viel kleiner ist als die Hauptplatine 23, ist eine dreieckig geformte Platine mit einer aufweitenden Form von der Vorderendseite zur Hinterendseite in Anbetracht der Vibrationsbeständigkeit und ist wie vorstehend beschrieben an drei Stellen an einem Punkt am vorderen Ende und zwei Punkten am hinteren Ende befestigt und installiert.
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Außerdem ist die Subplatine 26 in dem Freiraum zwischen der Spule 18 und dem Kondensator 19 für den Filterschaltkreis 17 und der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21 für den Schaltungsschaltkreis 20, die sowohl an der linken als auch der rechten Seite der Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 wie vorstehend beschrieben angeordnet sind, angeordnet. Die Subplatine 26 ist unter der Hauptplatine 23 so angeordnet, dass sich eine geneigte Seite 26A, die in einer aufweitenden Form geneigt ist, schräg mit dem Kammlinienabschnitt 9A überschneidet, der von der Vorderseite nach unten zur Rückseite an einer hinteren Position im Mittelabschnitt der unteren Oberfläche des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts 8 so geneigt ist, dass es möglich ist, den Abstand zwischen den zwei Platinen 23 und 26 so weit wie möglich zu erhöhen.
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Die Subplatine 26 und die oben angeordnete Hauptplatine 23 sind in der Lage, elektrisch und mechanisch über ein Platinenanschlusselement 33 miteinander verbunden zu werden (siehe 3). Dementsprechend ist es auch möglich, einen Abschnitt der Hauptplatine 23 von unten mit dem Platinenanschlusselement 33 zu stützen. Außerdem ist es möglich, das Kommunikationskabel 24 über ein Verbindungsstück 34 mit der Subplatine 26 zu verbinden, und ein Verbindungsabschnitt des Verbindungsstücks 34 an der Seite der Subplatine 26 ist entlang der Hinterendseite der Subplatine 26 bereitgestellt.
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Unterdessen wird eine Dichtungstülle 35 in einem Kerbenabschnitt 10A installiert, der im Flanschabschnitt 10 des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts 8 bereitgestellt ist, und das Kommunikationskabel 24 läuft durch das Innere des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts 8 mittels der Tülle 35. Dann wird das Kommunikationskabel 24 über das Verbindungsstück 34 in einer Position mit dem kürzesten Abstand vom Befestigungsabschnitt durch die Tülle 35 mit der Subplatine 26 verbunden und so konfiguriert, dass es möglich ist, ein Ende der Subplatine 26 mit dem Kommunikationskabel 24 zu befestigen und zu stützen.
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Außerdem wird der Strom, der durch den Schaltungsschaltkreis 20 der Wechselrichtervorrichtung 7 von Gleichstrom in dreiphasigen Wechselstrom umgewandelt wird, über eine UVW-Stromsammelschiene 36 von der Seite der Hauptplatine 23 an ein Glasdichtungs-Anschlusselement 37 ausgegeben. Das Glasdichtungs-Anschlusselement 37 ist in einem Anschlusselement-Installationsloch 3A (siehe 3) installiert, das so bereitgestellt ist, dass es durch das Motorgehäuse 3 in einem vorderen Abschnitt in der Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 verläuft, und ist ein Anschlusselement, das dreiphasigen Wechselstrom von der UVW-Stromsammelschiene 36 an den Elektromotor im Motorgehäuse 3 anlegt. Die UVW-Stromsammelschiene 36, die an der Hauptplatine 23 installiert ist, ist mit dem Glasdichtungs-Anschlusselement 37 verbunden, und eine Seite der Hauptplatine 23 wird dadurch befestigt und gestützt.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform die Platine der Wechselrichtervorrichtung 7 so konfiguriert, dass sie in die Hauptplatine 23, an der der Filterschaltkreis 17, der die Hochspannungsspule 18 und den Kondensator 19 aufweist, der Steuerschaltkreis 22, der den Schaltungsschaltkreis 20 einschließlich der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21, wie IGBT, aufweist, der Mikrocomputer und dergleichen montiert sind und die Subplatine 26, an der der Niederspannungs-Kommunikationsschaltkreis 25 montiert ist, unterteilt, und Störgeräusch wird durch beide Platinen 23 und 26, die in einem separaten und isolierten Zustand installiert sind und gleichzeitig einen eingestellten vertikalen Abstand bewahren, unterdrückt.
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Außerdem ist die Hauptplatine 23, die eine rechteckige Form aufweist und vergleichsweise groß ist, untergebracht und installiert, indem sie mit den Schrauben 28 an den Vorsprungabschnitten 27 an mindestens vier Ecken im Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 befestigt ist, während die Subplatine 26, die eine aufweitende, im Wesentlichen dreieckige Form von der Vorderendseite zur Hinterendseite aufweist, in einem Freiraum unter der Hauptplatine 23 zwischen der Spule 18 und dem Kondensator 19 und der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21, die zu beiden Seiten der Hauptplatine 23 montiert sind, untergebracht und installiert ist. Außerdem ist die Subplatine 26 untergebracht und installiert, indem sie mit den Schrauben 32 an den Vorsprungabschnitten 31 an drei Punkten, einem Punkt an der Vorderendseite und zwei Punkten an der Hinterendseite, an der Rückseite des unteren Abschnitts, der von der Vorderseite des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts 8 zur Rückseite nach unten geneigt ist, untergebracht und installiert ist, und die Wechselrichtervorrichtung 7 ist so konfiguriert, dass sie auf kompakte Weise mit gutem Sitz untergebracht und installiert ist.
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Zusätzlich zur Befestigung und Fixierung mit den Schrauben 28 an vier Ecken an den Vorsprungabschnitten 27 ist die Hauptplatine 23 zudem so konfiguriert, dass sie von der Spule 18 und dem Kondensator 19 die eine Mehrzahl von elektrischen Hochspannungskomponenten sind, die den Filterschaltkreis 17 der Wechselrichtervorrichtung 7 bilden, an einer Seite von unten gestützt wird und von einer großen Anzahl der Leitungsanschlusselemente 21A der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21, wie IGBT, die den Schaltungsschaltkreis 20 der Wechselrichtervorrichtung 7 bilden, an der anderen, gegenüberliegenden Seite von unten gestützt wird.
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Wie vorstehend wird zudem der Mittelseitenbereich der Hauptplatine 23 von unten von dem Platinenanschlusselement 33, das elektrisch und mechanisch zwischen der Hauptplatine 23 und der darunter angeordneten Subplatine 26 angeschlossen ist, gestützt, und die andere Seite wird durch eine Verbindung zwischen dem Glasdichtungs-Anschlusselement 37 und der UVW-Stromsammelschiene 36 befestigt und gestützt. Durch die Aufnahme von mechanischer Spannung, wie Anregungskraft, die aufgrund der Fahrvibration des Fahrzeugs an die Hauptplatine 23 angelegt wird, Schubkraft, die Einführen des Verbindungsstücks 13 in das P-N-Anschlusselement 29 beim an die Hauptplatine 23 angelegt wird, oder Ähnliches an einer großen Anzahl von Stützpunkten und Befestigungspunkten, wie vorstehend beschrieben, ist es deshalb möglich, die mechanische Spannung zu streuen und abzuschwächen und eine Verbesserung in der Vibrationsbeständigkeit zu erzielen.
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Unterdessen ist die Subplatine 26 eine im Wesentlichen dreieckig geformte Platine mit einer aufweitenden Form, die in der Lage ist, die Anzahl an Befestigungspunkten zu reduzieren und gleichzeitig die Vibrationsschutzleistung zu erhöhen. Unterdessen ist die Subplatine 26 mit Schrauben 32 an den Vorsprungabschnitten 31 an drei Punkten, einem Punkt an der Vorderendseite und zwei Punkten an der Hinterendseite, in einem Freiraum, der so niedrig wie möglich ist, an der Rückseite des unteren Abschnitts, der von der Vorderseite des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts 8 zur Rückseite nach unten geneigt ist, befestigt und installiert, wobei sich die geneigte Seite 26A, die in der aufweitenden Form schräg geneigt ist, mit dem Kammlinienabschnitt 9A des unteren Abschnitts berührungslos überschneidet. Aufgrund dessen wird ein Isolierungsabstand zur Hauptplatine 23 sichergestellt, und es ist möglich, die Vibrationsbeständigkeit sicherzustellen und die Anzahl von Befestigungsstellen auf drei Stellen zu reduzieren.
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Außerdem ist bei der Subplatine 26 das Verbindungsstück 34 des Kommunikationskabels 24, das mit dem Kommunikationsschaltkreis 25 auf der Platine verbunden ist, so konfiguriert, dass es in einer Position mit dem kürzesten Abstand von dem mittels der Tülle 35 befestigten Abschnitt des Kommunikationskabels 24, das durch den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 verläuft, mit dem Kommunikationsschaltkreis 25 verbunden ist. Aufgrund dessen kann abgesehen von den drei Befestigungspunkte an der Vorderseite und der Rückseite die Subplatine 26 an Befestigungsabschnitten befestigt und gestützt werden, an denen das Kommunikationskabel 24, das mit dem Kommunikationsschaltkreis 25 verbunden ist, durch den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 verläuft, und die Vibrationsschutzzuverlässigkeit der Subplatine 26 wird verbessert.
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Somit ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform bei dem elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter 1, wobei die Wechselrichtervorrichtung 7 einstückig in den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 integriert ist, die Platine der Wechselrichtervorrichtung 7 in die Hauptplatine 23 mit einer Form und Größe, die in dem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 untergebracht sein kann, und die kleinere Subplatine 26, die elektrisch mit der Hauptplatine 23 verbunden ist, unterteilt. Außerdem ist die Hauptplatine 23 mit den Schrauben 28 an mindestens vier Ecken an den Vorsprungabschnitten 27 befestigt und installiert und wird auch von elektrischen Komponenten, wie der Spule 18 und dem Kondensator 19, der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21 und dergleichen, die an der Platine 23 montiert sind, befestigt und gestützt. Die Subplatine 26 hat eine aufweitende Form von der Vorderendseite zur Hinterendseite und ist mit den Schrauben 32 an den Vorsprungabschnitten 31 an drei Punkten, einem Punkt an der Vorderendseite und zwei Punkten an der Hinterendseite, in dem Freiraum unter der Hauptplatine 23 an der Rückseite des unteren Abschnitts, der von der Vorderseite des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts 8 zur Rückseite nach unten geneigt ist, befestigt und installiert.
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Auf diese Weise ist es im Bezug auf den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8, für den die Größe beschränkt ist, möglich, die Platine der Wechselrichtervorrichtung 7 unterzubringen, indem die Platine in die Hauptplatine 23 und die Subplatine 26 unterteilt wird und diese an die Größe des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts 8 angepasst werden, und die Vibrationsbeständigkeit wird durch Befestigen und Stützen der Hauptplatine 23 mit elektrischen Komponenten, wie der Spule 18, dem Kondensator 19 und der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21, die an der Hauptplatine 23 angebracht sind, zusätzlich dazu, dass die Hauptplatine 23 an den Vorsprungabschnitten 27 an den vier Ecken befestigt und installiert ist, befestigt und gestützt. Unterdessen weist die Subplatine 26 eine aufweitende Form auf, und es ist möglich, die Subplatine 26 zu installieren und gleichzeitig die Vibrationsbeständigkeit davon sicherzustellen und die Anzahl von Befestigungsstellen zu reduzieren, indem die Subplatine 26 an drei Punkten an der Vorderseite und der Rückseite in dem Freiraum unter der Hauptplatine 23 an der Rückseite eines unteren Abschnitts, der von der Vorderseite des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts 8 zur Rückseite nach unten geneigt ist, an den Vorsprungabschnitten 32 befestigt und installiert wird.
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Aus diesem Grund, da die Wechselrichtervorrichtung 7, die die Hauptplatine 23 und die Subplatine 26 beide aufweist, gut vereint in dem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 installiert und untergebracht ist, ist es möglich, eine Reduzierung in der Größe der Wechselrichtervorrichtung 7 und des elektrischen Kompressors mit integriertem Wechselrichter 1 zu erreichen, und es ist möglich, die Kosten zu senken, indem die Vibrationsbeständigkeit der Hauptplatine 23 und der Subplatine 26 erhöht wird, wodurch das Einfüllen von einem Gelmaterial oder Ähnlichem unnötig gemacht wird, die Befestigungsstellen mit Schrauben minimiert werden und dergleichen.
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Außerdem sind der Hochspannungs-Filterschaltkreis 17, der Schaltungsschaltkreis 20, der Steuerschaltkreis 22 und die elektrischen Komponenten, wie die Spule 18, der Kondensator 19, die Halbleiter-Schaltelemente 21, die diese Schaltkreise bilden, und dergleichen an der Hauptplatine 23 montiert, während der Niederspannungs-Kommunikationsschaltkreis 25, die elektrischen Komponenten davon und dergleichen an der Subplatine 26 montiert sind. Aus diesem Grund ist es möglich, die Niederspannungs-Subplatine 26 zu installieren, die von der Hauptplatine 23, an die eine hohe Spannung angelegt wird, getrennt und isoliert werden soll. Dementsprechend ist es möglich, die Ausbreitung von elektromagnetischem Geräusch von der Hochspannungs-Hauptplatine 23 zur Niederspannungs-Subplatine 26 zu unterdrücken und eine Abnahme in der Zuverlässigkeit der Steuerung aufgrund von Störgeräusch zu verhindern.
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Außerdem sind der Filterschaltkreis 17 zur Entstörung, der die elektrischen Hochspannungskomponenten, wie die Spule 18 und den Kondensator 19, aufweist, der Schaltungsschaltkreis 20, der die elektrischen Komponenten, wie die Halbleiter-Schaltelemente 21, aufweist, und der Steuerschaltkreis 22 davon an der Hauptplatine 23 montiert, und der Niederspannungs-Kommunikationsschaltkreis 25 und die elektrischen Komponenten, die die Schaltkreise davon bilden, sind an der Subplatine 26 montiert. Aus diesem Grund kann durch Trennen, Isolieren und Installieren der Hauptplatine 23, an der die Hochspannungsspule 18 und der Kondensator 19 oder die Schaltkreise 20 und 21, die die Halbleiter-Schaltelemente 21 bilden, oder Ähnliches montiert sind, und der Subplatine 26, an der der Niederspannungs-Kommunikationsschaltkreis 25 montiert ist, Störgeräusch zwischen den beiden unterdrückt werden.
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Aufgrund dessen ist es möglich, die Ausbreitung von elektromagnetischem Geräusch von der Hochspannungs-Hauptplatine 23 zur Niederspannungs-Subplatine 26 zu unterdrücken und die Zuverlässigkeit der Steuerung zu verbessern, indem Abnahmen in der Zuverlässigkeit der Steuerung und Kommunikationsfehler aufgrund von Störgeräusch oder Ähnlichem verhindert werden.
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Außerdem hat in der vorliegenden Ausführungsform die Hauptplatine 23 eine rechteckige Form, Vorsprungabschnitten 27 an mindestens vier Ecken im oberen Abschnitt im Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 angeschraubt und befestigt und wird auch von der Spule 18 und dem Kondensator 19, die den Filterschaltkreis 17 bilden, und der Mehrzahl der Halbleiter-Schaltelemente 21, die den Schaltungsschaltkreis 20 bilden und die an beiden Seiten davon montiert sind, befestigt und gestützt. Außerdem ist die Subplatine 26 an den Vorsprungabschnitten 31 an drei Punkten in einem Freiraum unter der Hauptplatine 23 zwischen der Spule 18 und dem Kondensator 19 und der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21, die an beiden Seiten der Hauptplatine 23 montiert sind, angeschraubt und befestigt.
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Aus diesem Grund wird abgesehen von den vier Ecken der Vorsprungabschnitte 27 die rechteckige Hauptplatine 23 von der Spule 18 und dem Kondensator 19 für den Filterschaltkreis 17 und der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21 für den Schaltungsschaltkreis 20, die an beiden Seiten davon montiert sind, befestigt und gestützt. Gleichzeitig ist es möglich, die kleine Subplatine 26 an drei Punkten an den Vorsprungabschnitten 31 mithilfe des Freiraums unter der Hauptplatine 23 zwischen der Spule 18 und dem Kondensator 19 und der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21, die an beiden Seiten der Hauptplatine 23 montiert sind, zu befestigen und zu installieren. Dementsprechend ist es möglich, die Vibrationsbeständigkeit sicherzustellen, indem die Hauptplatine 23 von den montierten Komponenten davon befestigt und gestützt wird und die Befestigungspunkte erhöht werden, und es ist möglich, die Wechselrichtervorrichtung 7 und die Platinen 23 und 26 in dem Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 gut vereint unterzubringen und zu installieren und eine Reduzierung in der Größe zu erreichen, indem die Subplatine 26 in dem Freiraum zwischen den elektrischen Komponenten angeordnet wird.
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Außerdem ist die Subplatine 26 so angeordnet, dass sich die geneigte Seite 26A, die in einer aufweitenden Form geneigt ist, mit dem Kammlinienabschnitt 9A des unteren Abschnitts, der von der Vorderseite des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts 8 zur Rückseite nach unten geneigt ist, schräg überschneidet. Aus diesem Grund ist eine Installation möglich, wobei die Subplatine 26 in einer niedrigen Position installiert wird, die so nah wie möglich am unteren Abschnitt des Wechselrichter-Gehäuseabschnitts ist, aber die den unteren Abschnitt nicht berührt, und wobei der Abstand zur Hauptplatine 23, die oben installiert ist, so weit wie möglich erhöht wird. Dementsprechend ist es möglich, sowohl die Platine 23 als auch 26 in einem schmalen Freiraum zu installieren und gleichzeitig einen ausreichenden Isolierungsabstand sicherzustellen, und es ist möglich Störgeräusch zu unterdrücken und gleichzeitig eine kompakte Größe aufrechtzuerhalten.
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Außerdem ist an der vorstehend beschriebenen Subplatine 26 das Verbindungsstück 34 des Kommunikationskabels 24, das mit dem Kommunikationsschaltkreis 25 an der Subplatine 26 verbunden ist, so konfiguriert, dass es in einer Position am kürzesten Abstand vom Befestigungsabschnitt des Kommunikationskabels 24, das durch den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 verläuft, angeschlossen ist. Aus diesem Grund ist es abgesehen von den drei Befestigungspunkten an der Vorderseite und der Rückseite auch möglich, die Subplatine 26 an Befestigungsabschnitten mit der Tülle 35 oder Ähnlichem zu befestigen und zu stützen, wobei das Kommunikationskabel 24, das mit dem Kommunikationsschaltkreis 25 verbunden ist, durch den Wechselrichter-Gehäuseabschnitt 8 verläuft. Aufgrund dessen ist es möglich, die Subplatine 26 anders als an den drei Befestigungspunkten an der Vorderseite und der Rückseite zu stützen, und es ist möglich, die Vibrationsschutzzuverlässigkeit der Subplatine 26 zu verbessern.
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Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Erfindung gemäß der Ausführungsform wie vorstehend beschrieben beschränkt ist und Änderungen wie angemessen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang davon abzuweichen. Zum Beispiel ist in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform das P-N-Anschlusselement 24, das an der oberen Oberfläche der Hauptplatine 23 installiert ist, so konfiguriert, dass es in einer Position über dem Kondensator 19 installiert ist. Jedoch kann das P-N-Anschlusselement 24 so konfiguriert sein, dass es in einer Position über der Spule 18 installiert ist. Außerdem hat der Wärmeabstrahlblock 30 zum Installieren der Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21 eine Quaderform; jedoch ist es, solange die Seitenoberflächen, an denen die Mehrzahl von Halbleiter-Schaltelementen 21 befestigt und installiert sind, vertikale Oberflächen sind, nicht immer notwendig, dass der Wärmeabstrahlblock 30 ein Quader ist.
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Außerdem können natürlich die Hauptplatine 23 und die Subplatine 26 an anderen Stützpunkten und Befestigungspunkten als den Stützpunkten und Befestigungspunkten, die in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beispielhaft erläutert sind, befestigt und gestützt werden. Außerdem ist das Verfahren zum Zuführen von Gleichstrom zu der Wechselrichtervorrichtung 7 nicht auf das von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beschränkt und kann jedes Verfahren oder jede Konfiguration sein. Außerdem kann die aufweitende Form der Subplatine 26 eine Trapezform sein, bei der die Breite der Vorderendseite anders als bei der dreieckigen Form verschmälert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter
- 2
- Gehäuse
- 3
- Motorgehäuse
- 7
- Wechselrichtervorrichtung
- 8
- Wechselrichter-Gehäuseabschnitt
- 9A
- Kammlinienabschnitt von unterem Abschnitt von Wechselrichter-Gehäuseabschnitt
- 16A
- Filterschaltkreis
- 18
- Spule (elektrische Hochspannungskomponente)
- 19
- Kondensator (elektrische Hochspannungskomponente)
- 20
- Schaltkreis
- 21
- Halbleiterschaltelement (elektrische Hochspannungskomponente)
- 22
- Steuerschaltkreis
- 23
- Hauptplatine
- 24
- Kommunikationskabel
- 25
- Kommunikationsschaltkreis
- 26
- Subplatine
- 26A
- Geneigte Seite
- 27
- Vorsprungabschnitt
- 31
- Vorsprungabschnitt
- 34
- Verbindungsstück
