JP2004162618A

JP2004162618A - Horizontal inverter type electric compressor for vehicle

Info

Publication number: JP2004162618A
Application number: JP2002329764A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Okochi; 靖之大河内; Kenji Funabashi; 憲治舩橋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2022-11-13
Also published as: JP3802477B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a horizontal inverter type electric compressor for a vehicle excellent in shock resistance and water resistance. <P>SOLUTION: A resin frame section 8 as an inverter case enclosing an inverter circuit 3 is arranged on the uppermost part of a motor housing 2, and a motor side power connector 10 and a motor side communication connector 11 are erected upper than the upper end surface of the resin frame section 8 so that a cable side power connector and a cable side communication connector can be vertically inserted/removed. Thereby, the horizontal inverter type electric compressor for the vehicle excellent in shock resistance and water resistance can be realized. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用電動コンプレッサに関し、特に車両用インバータ横設型電動コンプレッサの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アイドルストップ時の空調維持などのためにコンプレッサを電動駆動する車両用電動コンプレッサにおいて、バッテリ電力を直交変換するとともにモータを制御するモータ制御装置（以下、単にインバータとも称する）を電動コンプレッサと一体化することが、特許文献１等に提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２ー５０２４号公報
【０００４】
この公報の車両用インバータ一体型電動コンプレッサでは、インバータはモータハウジング及び圧縮機ハウジングの外周壁部に固定されており、以下、この構造を以下、インバータ横設型電動コンプレッサとも呼ぶものとする。
【０００５】
このインバータ横設型電動コンプレッサでは、多芯の通信ケーブルによりインバータ（すなわちモータ制御装置）と外部の電子制御装置（ＥＣＵ）とを接続する必要があり、同様にパワーケーブルによりバッテリとインバータとを接続する必要があるが、この電動コンプレッサの組み付け、交換、修理を容易化するために、これらパワーケーブルや通信ケーブルとインバータ（モータ制御装置）とはコネクタ結合することが最適である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の車両用インバータ横設型電動コンプレッサは、定置型の電動コンプレッサとは異なって、コネクタ結合部に作用する振動や衝撃が格段に大きいために、コネクタの端子の電気接触性が悪化する可能性がある他、この車両用インバータ横設型電動コンプレッサが通常構造では下方に開口するエンジンルームに収容されているため、飛沫状の泥水や塩水などが地面から上方あるいは斜め上方へ飛来して電動コンプレッサのコネクタ部分に被着し、コネクタ結合の電気絶縁性を悪化させる可能性があった。
【０００７】
もちろん、この問題に対処するために自動車用として耐振性及び防水性に関して特別に考慮されたコネクタを採用することができるが、構造が複雑となり、大型化し、コストアップとなるという問題が派生する。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、耐衝撃性及び耐水性に優れた車両用インバータ横設型電動コンプレッサを提供することをその目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の記載の車両用インバータ横設型電動コンプレッサは、冷凍サイクル装置の一部をなすコンプレッサ部と、前記コンプレッサ部と一体に結合されて前記コンプレッサ部を駆動するモータ部と、前記コンプレッサ部および前記モータ部を格納するハウジングと、所定個数の電力スイッチング素子を有して前記直流電力を多相交流電力に変換して前記モータ部へ給電するインバータ回路部と、前記ハウジングの外周壁に固定されて前記ハウジングの前記外周壁とともに前記インバータ回路部を密閉するインバータケースと、外部バッテリから前記インバータ回路部に給電するパワーケーブルの先端部に設けられたケーブル側パワーコネクタが脱着可能に接続されるモータ側パワーコネクタと、外部電子装置と前記インバータ回路部との通信経路を構成する通信ケーブルの先端部に設けられたケーブル側通信コネクタが脱着可能に接続されるモータ側通信コネクタとを備える車両用インバータ横設型電動コンプレッサにおいて、
前記モータ側パワーコネクタ及びモータ側通信コネクタは、前記ハウジングの外周壁の上端部分に固定された前記インバータケースの上端面から更に上方へ突設されていることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、モータ側パワーコネクタ及びモータ側通信コネクタが、電動コンプレッサのハウジングの上に固定されたインバータケースから更に上方へ突出する構造を採用しているので、簡素な防水構造のコネクタを採用した場合や、あるいは経時的にコネクタの耐水性が劣化した場合であっても、雨中又は降雨直後の走行時に飛沫状の泥水や塩水などの有害液が地面から上方あるいは斜め上方へ飛来しても、これらの飛沫は電動コンプレッサのハウジングやインバータケースに遮られてこれらコネクタに到達することがなく、コネクタの嵌合部分から内部に侵入して、この部分の電気絶縁性、特にコネクタの端子間電気絶縁性を低下させるのを良好かつ簡素に防止することができる。また、車両が水中深く沈んだ場合でも、コネクタが電動コンプレッサ中最も上方に位置するため、コネクタにおける対地電気絶縁性の低下や端子間電気絶縁性の低下を良好に防止することができる。
【００１１】
本発明の車両用インバータ横設型電動コンプレッサの好適態様において、前記インバータ回路部は、前記ハウジングの前記外周壁に固定される前記電力スイッチング素子と、前記電力スイッチング素子を制御する制御回路を有して前記電力スイッチング素子の上方に配置される制御回路基板と、前記モータ側パワーコネクタ及びモータ側通信コネクタと前記電力スイッチング素子又は前記制御回路とを接続するバスバーとを有し、
前記インバータケースは、前記ハウジングの前記外周壁と一体に形成されて前記電力スイッチング素子を囲みつつ上方へ開口する金属製の基枠部と、前記基枠部に固定されて前記制御回路基板を囲みつつ上方へ開口する樹脂製の樹脂枠部と、前記樹脂枠部の上端開口を閉鎖する蓋板部とを有し、
前記モータ側パワーコネクタ及びモータ側通信コネクタは、前記バスバーの先端部により構成されて略垂直に立設される接続端子と、前記ケーブル側パワーコネクタ及びケーブル側通信コネクタを略垂直方向挿抜可能に前記樹脂枠部と一体に形成される樹脂体部とを有する。
【００１２】
このようにすれば、モータ側のコネクタの端子とケーブル側のコネクタの端子とは、略垂直方向摺動可能に略水平方向に接面するので、他の端子接続状態よりも格段に耐振性が向上することがわかった。
【００１３】
以下、更に詳しく説明する。
【００１４】
この車両用インバータ横設型電動コンプレッサでは、コネクタの端子は車両側から大きな振動や衝撃を受ける。これらの振動や衝撃は、コネクタの端子に作用してそれを曲げようとする。すなわち、コネクタの端子はコネクタの樹脂体部に一端支持されているために、その先端部には上記振動や衝撃により曲げ応力が作用する。
【００１５】
次に、インバータ（モータ制御装置）のバスバーを支持する樹脂枠部とモータ側パワーコネクタ及びモータ側通信コネクタの樹脂体部とを一体に形成し、更にバスバーの先端部をコネクタの端子とすることにより構造、製造を簡素化する構造が非常に好適である。ところが、バスバーを構成する導電部材は費用や電気抵抗低減の点で軟質金属材料（通常は銅又は銅合金）を用いて製造されるため、コネクタの端子も同じく軟質金属材料により形成され、その結果、コネクタの端子は上記振動や衝撃により容易に曲がる。この問題は、非常に細い通信用コネクタの端子において特に顕著となる。
【００１６】
本発明者らは、この問題を研究した結果、電動コンプレッサのコネクタにに対する影響が最も大きいのは、上下振動であることを突き止めた。すなわち、車両が走行する時、路面の凹凸などにより車体は上下に振動し、このような上下振動はショックアブソーバなどにより多少緩和されるものの悪路走行においては頻繁に生じる。その結果、車両特有のこの上下振動はエンジンブロック、それに固定される電動コンプレッサを通じてモータ側パワーコネクタ及びモータ側通信コネクタに伝達され、それらの端子を上下に振動させる。振動による端子に作用する力が弾性限界範囲内であれば問題はないが、大きな路面窪みに車輪が高速で落ちたりすると、コネクタの端子には強い略垂直方向の突き上げが生じ、端子の固定姿勢によってはそれは大きな端子曲げ力となる。
【００１７】
この問題を解決するために、この発明ではコネクタの端子を略垂直方向へ突出させる構造を採用した。このようにすれば、モータ側パワーコネクタ及びモータ側通信コネクタの各端子と、ケーブル側パワーコネクタ及びケーブル側通信コネクタの各端子は略垂直方向に摺動可能に接触することになるため、車輪が窪みに落ちてコネクタの端子が強く略垂直方向に突き上げたとしてもコネクタの端子に作用する力は端子の長手方向へ作用し、端子をその樹脂体部に固定される基端部を支点として曲げる力とはならず、コネクタの各端子が曲がって、その機械的強度が低下したり、隣接する他の端子に接触したりすることがないので、コネクタの小型化及び端子の細線化を、モータ側パワーコネクタ及びモータ側通信コネクタの各端子とケーブル側パワーコネクタ及びケーブル側通信コネクタの各端子との電気接触性を低下させることなく、実現することができる。
【００１８】
なお、上記した略垂直方向とは、垂直方向を中心として１０度以内の傾斜を公差範囲として許容するものとする。
【００１９】
本発明の車両用インバータ横設型電動コンプレッサの好適な態様において、前記ハウジング又は前記基枠部は、前記電動コンプレッサの軸方向と直角かつエンジンと反対側にて側方へ前記樹脂枠部よりも突出する突出部を有しているので、インバータ回路部の対衝突安全性を大幅に向上することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明を適用した車両用インバータ横設型電動コンプレッサの好適な実施態様を図面を参照して説明する。なお、各図において、部材やラインの適宜省略を行っている。
【００２１】
【実施例１】
実施例１の車両用インバータ横設型電動コンプレッサを図１〜図３に示す。図１は、この電動コンプレッサの斜視図、図２は、その軸方向リヤ側からみた正面図、図３は分解斜視図である。
【００２２】
（全体構成）
１は、車両空調用の冷凍サイクル装置の一部をなすコンプレッサ部ｃの外郭をなす圧縮機ハウジング（本発明でいうハウジング）、２はコンプレッサ部を駆動するモータ部ｍの外郭をなすモータハウジング（本発明でいうハウジング）、３は、三相同期モータからなるモータ部ｍを駆動制御するモータ制御装置（本発明でいうインバータ回路部）である。モータハウジング２は、完全密閉型とされている。
【００２３】
両ハウジング１、２は軸方向に隣接して配置され、締結ボルト３により同軸に結合され、全体としていわゆる電動コンプレッサを構成している。モータハウジング２の周壁外周面の上端部分には、モータハウジング２と一体にアルミダイキャスト成形されて左右方向に張り出した台座部４が形成されている。台座部４は、上方から俯瞰して略正方形に形成されており、本発明で言うインバータケースの基枠部を構成している。台座部４の頂面すなわち上端面は水平方向に平坦な台座面となっている。５〜７は、モータハウジング２を不図示のエンジンブロックに締結するボルトを挿入するための貫通孔である。
【００２４】
インバータ回路部３は、上記した台座部４と、この台座部４の上記台座面に着座する樹脂枠部８と、この樹脂枠部８の上端開口を遮蔽する蓋板部９とからなるインバータケースに内蔵されている。樹脂枠部８の上面には、インバータ回路部３に給電するためのモータ側パワーコネクタ１０と、インバータ回路部３と外部との交信を可能とするためのモータ側通信コネクタ１１とが垂直に立設されている。樹脂枠部８は台座部４にねじ１２により締結され、蓋板部９は樹脂枠部８に接着固定されて樹脂枠部８の上端開口を閉鎖し、インバータ回路部３を密閉している。
【００２５】
インバータ回路部３を図３を参照して説明する。
【００２６】
インバータ回路部３は、三相インバータ回路の各相の上アーム側スイッチング素子と下アーム側スイッチング素子とを構成する６つのパワーＭＯＳトランジスタモジュール（電力スイッチング素子）３１と、不図示の平滑コンデンサと、各パワーＭＯＳトランジスタモジュール（電力スイッチング素子）３１をスイッチング制御するための制御回路部３２とを有しており、樹脂枠部８とインサート成形で一体製造された多数のバスバー３３、３４からなる配線とを有している。
【００２７】
各パワーＭＯＳトランジスタモジュール３１は絶縁フィルムｃを通じて台座部４上に締結されており、各パワーＭＯＳトランジスタモジュール３１の出力端子（交流側主電極端子）は図示しない出力ケーブルによりモータ部ｍのステータコイル（図示せず）に接続されている。各パワーＭＯＳトランジスタモジュール３１の入力端子（直流側主電極端子）は、上記したバスバー３３を通じてモータ側パワーコネクタ１０内の端子に達し、各パワーＭＯＳトランジスタモジュール３１の制御端子や検出端子は、制御回路部３２に達している。
【００２８】
制御回路部３２は、プリント基板に搭載された多数の電子回路素子からなるが、図３においてはプリント基板だけを図示し、それに実装されている上記電子回路素子の図示を省略している。このプリント基板は、ねじにより樹脂枠部８に固定され、各パワーＭＯＳトランジスタモジュール３１の端子や樹脂枠部８から突出するバスバー３３はこのプリント基板に設けた貫通孔（図示せず）を挿通し、半田付けされている。
【００２９】
モータ側通信コネクタ１１の樹脂体部１１０及びモータ側パワーコネクタ１０の樹脂体部１００は樹脂枠部８と一体に樹脂成形されており、モータ側通信コネクタ１１の端子は、バスバー３４の一端部により構成されている。
【００３０】
モータ側通信コネクタ１１の一部断面を図４に示す。
【００３１】
モータ側通信コネクタ１１は、上記したように、バスバー３４の一端部からなる端子１１１を有している。２０は、このモータ側通信コネクタ１１と嵌合するケーブル側通信コネクタである。ケーブル側通信コネクタ２０は、モータ側通信コネクタ１１の各端子（２本のみ図示）１１１と個別に接触する端子２０１を有している。この実施例では、端子２０１は角棒形状の端子１１１が挿入可能な角筒状に形成されている。
【００３２】
ケーブル側通信コネクタ２０は下方へ降下してモータ側通信コネクタ１１と嵌合し、端子１１１は端子２０１内に挿入される。同じく、図示しないケーブル側パワーコネクタも下方に降下してモータ側パワーコネクタ１０と嵌合摺る。
【００３３】
このようにすれば、次の効果を実現することができる。
【００３４】
まず、モータ側パワーコネクタ１０及びモータ側通信コネクタ１１が、モータハウジング２の外周壁の上端部分に固定された樹脂枠部（インバータケース）の上端面から更に上方へ突設されているので、簡素な防水構造のコネクタを採用した場合や、あるいは経時的にコネクタの耐水性が劣化した場合であっても、雨中又は降雨直後の走行時に飛沫状の泥水や塩水などの有害液が地面から上方あるいは斜め上方へ飛来しても、これらの飛沫は電動コンプレッサのハウジングやインバータケースに遮られてこれらコネクタに到達することがなく、これら飛沫がコネクタの嵌合部分から内部に侵入して、この部分の電気絶縁性、特にコネクタの端子間電気絶縁性を低下させるのを良好かつ簡素に防止することができる。
【００３５】
また、車両が水中深く沈んだ場合でも、コネクタ１０、１１が電動コンプレッサ中最も上方に位置するため、コネクタ１０、１１における対地電気絶縁性の低下や端子間電気絶縁性の低下を良好に防止することができる。
【００３６】
更に、図４に示すように、モータ側通信コネクタ１１の端子１１１とケーブル側通信コネクタ２００の端子２０１とが垂直方向に延在しているので、車両走行中に発生する上下振動により、これら端子が上記延在方向と直角の方向へ曲がったり、もしくはその根本部にて折れたりすることを防止することができる。
【００３７】
更に詳しく説明すると、端子１１１と端子２０１とが嵌合している状態であっても、両者の間には若干の遊びがある。横方向の力や振動が加えられると、端子１１１、２０１は両者一体で、又は単独で横方向へ弾性変形する。端子１１１、２０１は、両者一体の場合には点ｘ、ｙを支点とする両端支持にて弾性変形し、また、上記遊びの分だけ単独で点ｘ、ｙを支点とする一端支持にて弾性変位を行う。したがって、もしも端子１１１、２０１が水平方向に延在している場合には車両走行によって生じる上下振動により、端子１１１、２０１は上下方向すなわち端子１１１、２０１の延在方向と直角方向に加振され、曲がったり、根本から折れたりする力を受けることになる。
【００３８】
これに対して、この実施例のコネクタ構造では、端子１１１、２０１が垂直方向に延在しているために、上記した車両上下振動により端子１１１、２０１に上下方向の振動が加えられても、端子１１１、２０１はその当接面にて摺動するのみであり、端子１１１、２０１に曲げ力が加えられることがない。このため、端子１１１を非常に細く形成することが可能となりモータ側通信コネクタ１１及びケーブル側通信コネクタ２０を小型化することができる。
【００３９】
【実施例２】
他の態様を図５、図６を参照して以下に説明する。図５はその斜視図、図６は軸方向リヤ側からみたその正面図である。
【００４０】
この実施例では、アルミ製のリブ４００を台座部４の一側面の全部にわたって設けたものである。このようにすればエンジンと反対側からの車両衝突に対するインバータ回路部３の安全性を向上することができる。
【００４１】
【実施例３】
他の態様を図７、図８を参照して以下に説明する。図７はその斜視図、図８はその軸方向リヤ側からみた正面図である。
【００４２】
この実施例は、実施例２のリブ４００を所定間隔を隔てて配列された複数の突出部５００にて代替したものであり、実施例２のリブ４００と同様の効果を奏することができる。
（変形態様）
上記リブ４００や突出部５００をモータハウジング２に設けてもよいが、モータハウジング２は樹脂枠部８よりも台座部４の分だけ離れるために、これらリブ４００や突出部５００を台座部４の側面（好適には車両進行側の前面）に設ける場合よりは、樹脂枠部８の対衝突保護効果が小さくなる。
（変形態様）
上記実施例では、電動コンプレッサをエンジンよりも車両前方に配置したが、それに代えて電動コンプレッサをエンジンよりも車両側方へ配置してもよい。この場合には、リブ４００や突出部５００は相手車両がエンジンルームへ側方衝突した場合に有効となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の車両用インバータ横設型電動コンプレッサの斜視図である。
【図２】図１の電動コンプレッサの軸方向リヤ側からみた正面図である。
【図３】図１の電動コンプレッサの分解斜視図である。
【図４】図１の電動コンプレッサのコネクタ嵌合を示す部分模式図である。
【図５】実施例２の車両用インバータ横設型電動コンプレッサの斜視図である。
【図６】図５の電動コンプレッサの軸方向リヤ側からみた正面図である。
【図７】実施例３の車両用インバータ横設型電動コンプレッサの斜視図である。
【図８】図７の電動コンプレッサの軸方向リヤ側からみた正面図である。
【符号の説明】
ｃコンプレッサ部
ｍモータ部
１コンプレッサハウジング（ハウジング）
２モータハウジング（ハウジング）
３モータ制御装置（インバータ回路部）
４台座部（基枠部、インバータケース）
８樹脂枠部（インバータケース）
９蓋板（蓋板部、インバータケース）
１０モータ側パワーコネクタ
１１モータ側通信コネクタ
３１パワーＭＯＳトランジスタモジュール（電力スイッチング素子）
３２制御回路部
３３バスバー
３４バスバー
１１０樹脂体部
１１１端子（接続端子）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric compressor for a vehicle, and more particularly to an improvement in an electric compressor horizontally mounted on an inverter for a vehicle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an electric compressor for a vehicle that electrically drives a compressor to maintain air conditioning at idle stop, a motor control device (hereinafter, also simply referred to as an inverter) that orthogonally converts battery power and controls a motor is integrated with the electric compressor. This is proposed in Patent Document 1 and the like.
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-5024
In the vehicular inverter-integrated electric compressor of this publication, the inverter is fixed to the outer peripheral wall of the motor housing and the compressor housing, and this structure is hereinafter also referred to as an inverter horizontal electric compressor.
[0005]
In this inverter horizontal electric compressor, it is necessary to connect the inverter (ie, the motor control device) to an external electronic control device (ECU) with a multi-core communication cable, and similarly connect the battery and the inverter with a power cable. However, in order to facilitate assembly, replacement, and repair of the electric compressor, it is optimal to connect the power cable or communication cable to the inverter (motor control device) with a connector.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional vehicle-mounted inverter horizontal electric compressor differs from a stationary electric compressor in that the vibration and impact acting on the connector coupling portion are extremely large, so that the electrical contact of the connector terminals is reduced. In addition to the possibility of deterioration, this inverter horizontal electric compressor for vehicles is normally housed in the engine room that opens downward, so that splashed muddy water and salt water splash upward or diagonally upward from the ground. As a result, it may be attached to the connector portion of the electric compressor, thereby deteriorating the electrical insulation of the connector connection.
[0007]
Of course, in order to deal with this problem, a connector specially considered for vibration resistance and waterproofness can be adopted for an automobile, but the structure is complicated, the size is increased, and the cost is increased.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle inverter horizontal electric compressor excellent in impact resistance and water resistance.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle inverter horizontal electric compressor according to claim 1, wherein the compressor unit forms a part of a refrigeration cycle device, a motor unit that is integrated with the compressor unit to drive the compressor unit, and the compressor. A housing that stores the unit and the motor unit, an inverter circuit unit that has a predetermined number of power switching elements, converts the DC power to polyphase AC power, and supplies power to the motor unit, and an outer peripheral wall of the housing. An inverter case fixed to hermetically seal the inverter circuit portion together with the outer peripheral wall of the housing, and a cable-side power connector provided at a distal end portion of a power cable for supplying power to the inverter circuit portion from an external battery are detachably connected. A motor-side power connector, an external electronic device, and the inverter circuit unit. The vehicle inverter horizontal 設型 electric compressor and a motor-side communication connector cable communication connector provided at the distal end of the communication cable for constituting the communication path is connected detachably,
The motor-side power connector and the motor-side communication connector are characterized by projecting further upward from an upper end surface of the inverter case fixed to an upper end portion of an outer peripheral wall of the housing.
[0010]
According to the present invention, since the motor-side power connector and the motor-side communication connector adopt a structure projecting further upward from the inverter case fixed on the housing of the electric compressor, a connector having a simple waterproof structure is provided. Harmful liquids such as muddy water or salt water splashing from the ground may fly upward or diagonally upward during running in the rain or immediately after rain, even if the water resistance of the connector is deteriorated over time, or when adopted. However, these droplets are blocked by the housing of the electric compressor and the inverter case and do not reach these connectors. It is possible to satisfactorily and simply prevent a decrease in electric insulation. In addition, even when the vehicle sinks deeply in the water, the connector is located at the uppermost position in the electric compressor, so that it is possible to prevent a decrease in the electrical insulation to ground and the electrical insulation between terminals in the connector.
[0011]
In a preferred aspect of the vehicle inverter horizontal electric compressor of the present invention, the inverter circuit unit includes the power switching element fixed to the outer peripheral wall of the housing, and a control circuit for controlling the power switching element. A control circuit board disposed above the power switching element, and a bus bar connecting the motor-side power connector and the motor-side communication connector with the power switching element or the control circuit,
The inverter case is formed integrally with the outer peripheral wall of the housing and surrounds the power switching element and opens upwardly while surrounding the power switching element. The inverter case is fixed to the base frame and surrounds the control circuit board. A resin frame portion made of resin that opens upward while having a lid plate portion that closes an upper end opening of the resin frame portion,
The motor-side power connector and the motor-side communication connector are formed by a distal end portion of the bus bar, and a connection terminal that is substantially vertically erected, and the cable-side power connector and the cable-side communication connector can be inserted and removed in a substantially vertical direction. It has a resin frame part and a resin body part integrally formed.
[0012]
With this configuration, the terminals of the connector on the motor side and the terminals of the connector on the cable side come into contact with each other in a substantially horizontal direction so as to be slidable in a substantially vertical direction, so that the vibration resistance is much higher than in other terminal connection states. It was found to improve.
[0013]
The details will be described below.
[0014]
In this vehicle-mounted inverter horizontal electric compressor, the terminals of the connector receive large vibrations and shocks from the vehicle side. These vibrations and shocks act on the terminals of the connector and tend to bend them. That is, since the terminal of the connector is supported at one end by the resin body portion of the connector, a bending stress acts on the distal end portion due to the vibration or impact.
[0015]
Next, the resin frame portion supporting the bus bar of the inverter (motor control device) and the resin body portions of the motor-side power connector and the motor-side communication connector are integrally formed, and the end of the bus bar is used as a terminal of the connector. Therefore, a structure that simplifies the structure and manufacturing is very suitable. However, since the conductive members forming the bus bar are manufactured using a soft metal material (usually copper or a copper alloy) in terms of cost and reduction of electric resistance, the terminals of the connector are also formed of the soft metal material. The terminals of the connector are easily bent by the above-mentioned vibration and impact. This problem is particularly remarkable in terminals of a very thin communication connector.
[0016]
As a result of studying this problem, the present inventors have found that vertical vibration has the greatest effect on the connector of the electric compressor. That is, when the vehicle travels, the vehicle body vibrates up and down due to unevenness of the road surface and the like, and such vertical vibrations are somewhat mitigated by shock absorbers or the like, but frequently occur on rough roads. As a result, the vertical vibration peculiar to the vehicle is transmitted to the motor-side power connector and the motor-side communication connector through the engine block and the electric compressor fixed thereto, and vibrates these terminals vertically. There is no problem if the force acting on the terminal due to vibration is within the elastic limit range.However, if the wheel falls at a high speed into the large road depression, the terminal of the connector will be pushed up substantially in the vertical direction, and the fixed position of the terminal In some cases it can be a large terminal bending force.
[0017]
In order to solve this problem, the present invention employs a structure in which the terminals of the connector are projected substantially vertically. With this configuration, the terminals of the motor-side power connector and the motor-side communication connector and the terminals of the cable-side power connector and the cable-side communication connector are slidably contacted in a substantially vertical direction. Even if it falls into the dent and the terminal of the connector is strongly pushed up substantially in the vertical direction, the force acting on the terminal of the connector acts in the longitudinal direction of the terminal, and the terminal is bent with the base end fixed to the resin body as a fulcrum. Because each terminal of the connector does not bend and its mechanical strength does not decrease or it does not come into contact with other adjacent terminals, it is necessary to reduce the size of the connector and make the terminals thinner. Without deteriorating the electrical contact between each terminal of the power connector on the motor side and the communication connector on the motor side and each terminal of the power connector on the cable side and the terminal on the cable side communication connector. It is possible.
[0018]
Note that the above-described substantially vertical direction allows a tilt within 10 degrees around the vertical direction as a tolerance range.
[0019]
In a preferred aspect of the vehicle inverter horizontal type electric compressor of the present invention, the housing or the base frame portion is at right angles to an axial direction of the electric compressor and on the side opposite to the engine sideward from the resin frame portion. Since the protruding portion is provided, the safety of the inverter circuit portion against collision can be greatly improved.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of a vehicle inverter horizontal type electric compressor to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In each of the drawings, members and lines are omitted as appropriate.
[0021]
Embodiment 1
1 to 3 show a vehicle inverter horizontal electric compressor according to a first embodiment. FIG. 1 is a perspective view of the electric compressor, FIG. 2 is a front view of the electric compressor as viewed from an axial rear side, and FIG. 3 is an exploded perspective view.
[0022]
(overall structure)
Reference numeral 1 denotes a compressor housing (housing according to the present invention) that forms an outer shell of a compressor section c that forms a part of a refrigeration cycle apparatus for vehicle air conditioning. 2 denotes a motor housing that forms an outer shell of a motor section m that drives the compressor section. Reference numeral 3 denotes a motor control device (an inverter circuit unit according to the present invention) that controls the driving of a motor unit m including a three-phase synchronous motor. The motor housing 2 is of a completely sealed type.
[0023]
The two housings 1 and 2 are arranged adjacent to each other in the axial direction, and are coaxially connected by fastening bolts 3 to form a so-called electric compressor as a whole. At the upper end of the outer peripheral surface of the peripheral wall of the motor housing 2, a pedestal portion 4 formed integrally with the motor housing 2 by aluminum die casting and projecting in the left-right direction is formed. The pedestal portion 4 is formed in a substantially square shape when viewed from above, and forms a base frame portion of the inverter case referred to in the present invention. The top surface, that is, the upper end surface, of the pedestal part 4 is a pedestal surface that is flat in the horizontal direction. Reference numerals 5 to 7 denote through holes for inserting bolts for fastening the motor housing 2 to an engine block (not shown).
[0024]
The inverter circuit part 3 includes the above-described pedestal part 4, a resin frame part 8 seated on the pedestal surface of the pedestal part 4, and a lid plate part 9 for shielding an upper end opening of the resin frame part 8. It is built in. A motor-side power connector 10 for supplying power to the inverter circuit section 3 and a motor-side communication connector 11 for enabling communication between the inverter circuit section 3 and the outside are vertically provided on the upper surface of the resin frame section 8. Is established. The resin frame portion 8 is fastened to the pedestal portion 4 with screws 12, and the lid plate portion 9 is adhered and fixed to the resin frame portion 8, closes an upper end opening of the resin frame portion 8, and seals the inverter circuit portion 3.
[0025]
The inverter circuit section 3 will be described with reference to FIG.
[0026]
The inverter circuit unit 3 includes six power MOS transistor modules (power switching elements) 31 forming upper and lower arm switching elements of each phase of the three-phase inverter circuit, a smoothing capacitor (not shown), It has a control circuit section 32 for controlling switching of each power MOS transistor module (power switching element) 31, and has a wiring composed of a resin frame section 8 and a number of bus bars 33 and 34 integrally manufactured by insert molding. have.
[0027]
Each power MOS transistor module 31 is fastened on the pedestal portion 4 through an insulating film c, and an output terminal (AC side main electrode terminal) of each power MOS transistor module 31 is connected to a stator coil (motor coil m) of the motor unit m by an output cable (not shown). (Not shown). An input terminal (DC main electrode terminal) of each power MOS transistor module 31 reaches a terminal in the motor-side power connector 10 through the bus bar 33, and a control terminal and a detection terminal of each power MOS transistor module 31 are connected to a control circuit. Section 32 has been reached.
[0028]
The control circuit section 32 is composed of a large number of electronic circuit elements mounted on a printed circuit board. In FIG. 3, only the printed circuit board is illustrated, and illustration of the electronic circuit elements mounted thereon is omitted. The printed circuit board is fixed to the resin frame 8 by screws, and the terminals of the power MOS transistor modules 31 and the bus bars 33 protruding from the resin frame 8 are inserted through through holes (not shown) provided in the printed circuit board. , Are soldered.
[0029]
The resin body portion 110 of the motor-side communication connector 11 and the resin body portion 100 of the motor-side power connector 10 are formed of resin integrally with the resin frame portion 8. It is configured.
[0030]
FIG. 4 shows a partial cross section of the motor-side communication connector 11.
[0031]
As described above, the motor-side communication connector 11 has the terminal 111 formed by one end of the bus bar 34. Reference numeral 20 denotes a cable-side communication connector fitted with the motor-side communication connector 11. The cable-side communication connector 20 has terminals 201 that individually contact each terminal (only two are shown) 111 of the motor-side communication connector 11. In this embodiment, the terminal 201 is formed in the shape of a rectangular tube into which the rectangular bar-shaped terminal 111 can be inserted.
[0032]
The cable-side communication connector 20 descends and fits with the motor-side communication connector 11, and the terminal 111 is inserted into the terminal 201. Similarly, the cable-side power connector (not shown) also descends and fits with the motor-side power connector 10.
[0033]
By doing so, the following effects can be achieved.
[0034]
First, the motor-side power connector 10 and the motor-side communication connector 11 protrude further upward from the upper end surface of the resin frame portion (inverter case) fixed to the upper end portion of the outer peripheral wall of the motor housing 2, so that the motor-side power connector 10 and the motor-side communication connector 11 are simplified. Even if a connector with a waterproof structure is adopted or if the water resistance of the connector deteriorates over time, harmful liquids such as muddy water and salt water splashing from the ground may be splashed during rain or immediately after rain. Even when flying obliquely upward, these droplets are blocked by the housing of the electric compressor and the inverter case and do not reach these connectors. It is possible to satisfactorily and simply prevent the electrical insulation, particularly the electrical insulation between the terminals of the connector, from being lowered.
[0035]
Further, even when the vehicle sinks deeply in the water, the connectors 10 and 11 are located at the uppermost position in the electric compressor, so that the electrical insulation of the connectors 10 and 11 from the ground and the electrical insulation between the terminals can be prevented well. be able to.
[0036]
Further, as shown in FIG. 4, the terminal 111 of the motor-side communication connector 11 and the terminal 201 of the cable-side communication connector 200 extend in the vertical direction. Can be prevented from being bent in a direction perpendicular to the extending direction or broken at a root portion thereof.
[0037]
More specifically, even when the terminal 111 and the terminal 201 are fitted, there is a slight play between them. When a lateral force or vibration is applied, the terminals 111 and 201 are elastically deformed in the lateral direction singly or independently. The terminals 111 and 201 are elastically deformed at both ends supported by the points x and y when they are integrated, and elastically supported by one end supported at the points x and y by the amount of the play alone. Perform displacement. Therefore, if the terminals 111 and 201 extend in the horizontal direction, the terminals 111 and 201 are vibrated in the vertical direction, that is, in the direction perpendicular to the extending direction of the terminals 111 and 201 due to the vertical vibration generated by the vehicle running. , Bend or break from the ground.
[0038]
On the other hand, in the connector structure of this embodiment, since the terminals 111 and 201 extend in the vertical direction, even if the terminals 111 and 201 are vertically vibrated by the above-described vehicle vertical vibration, The terminals 111 and 201 only slide on their contact surfaces, and no bending force is applied to the terminals 111 and 201. For this reason, the terminal 111 can be formed very thin, and the motor-side communication connector 11 and the cable-side communication connector 20 can be downsized.
[0039]
Embodiment 2
Another embodiment will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 is a perspective view thereof, and FIG. 6 is a front view thereof as viewed from the rear side in the axial direction.
[0040]
In this embodiment, an aluminum rib 400 is provided on the entire side surface of the pedestal portion 4. By doing so, the safety of the inverter circuit unit 3 against a vehicle collision from the side opposite to the engine can be improved.
[0041]
Embodiment 3
Another embodiment will be described below with reference to FIGS. FIG. 7 is a perspective view, and FIG. 8 is a front view as viewed from the rear side in the axial direction.
[0042]
In this embodiment, the ribs 400 of the second embodiment are replaced by a plurality of protrusions 500 arranged at predetermined intervals, and the same effect as the rib 400 of the second embodiment can be obtained.
(Modification)
The ribs 400 and the protrusions 500 may be provided on the motor housing 2. However, since the motor housing 2 is separated from the resin frame 8 by the pedestal 4, the ribs 400 and the protrusions 500 are formed on the pedestal 4. The effect of protecting the resin frame portion 8 against collision is smaller than when provided on the side surface (preferably, the front surface on the vehicle traveling side).
(Modification)
In the above-described embodiment, the electric compressor is arranged in front of the vehicle with respect to the engine. Alternatively, the electric compressor may be arranged in the side of the vehicle with respect to the engine. In this case, the rib 400 and the protruding portion 500 are effective when the other vehicle collides sideways with the engine room.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a vehicle inverter horizontal type electric compressor according to a first embodiment.
FIG. 2 is a front view of the electric compressor of FIG. 1 as viewed from the rear side in the axial direction.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the electric compressor of FIG.
FIG. 4 is a partial schematic view showing a connector fitting of the electric compressor of FIG. 1;
FIG. 5 is a perspective view of a vehicle inverter horizontal type electric compressor according to a second embodiment.
FIG. 6 is a front view of the electric compressor of FIG. 5 as viewed from the rear side in the axial direction.
FIG. 7 is a perspective view of a vehicle inverter horizontal type electric compressor according to a third embodiment.
8 is a front view of the electric compressor of FIG. 7 as viewed from the rear side in the axial direction.
[Explanation of symbols]
c Compressor section m Motor section 1 Compressor housing (housing)
2 Motor housing (housing)
3 Motor control device (inverter circuit)
4 Base (base frame, inverter case)
8 Resin frame (inverter case)
9 Cover plate (cover plate, inverter case)
10 Motor-side power connector 11 Motor-side communication connector 31 Power MOS transistor module (power switching element)
32 Control circuit part 33 Bus bar 34 Bus bar 110 Resin body part 111 Terminal (connection terminal)

Claims

冷凍サイクル装置の一部をなすコンプレッサ部と、
前記コンプレッサ部と一体に結合されて前記コンプレッサ部を駆動するモータ部と、
前記コンプレッサ部および前記モータ部を格納するハウジングと、
所定個数の電力スイッチング素子を有して前記直流電力を多相交流電力に変換して前記モータ部へ給電するインバータ回路部と、
前記ハウジングの外周壁に固定されて前記ハウジングの前記外周壁とともに前記インバータ回路部を密閉するインバータケースと、
外部バッテリから前記インバータ回路部に給電するパワーケーブルの先端部に設けられたケーブル側パワーコネクタが脱着可能に接続されるモータ側パワーコネクタと、
外部電子装置と前記インバータ回路部との通信経路を構成する通信ケーブルの先端部に設けられたケーブル側通信コネクタが脱着可能に接続されるモータ側通信コネクタと、
を備える車両用インバータ横設型電動コンプレッサにおいて、
前記モータ側パワーコネクタ及びモータ側通信コネクタは、前記ハウジングの外周壁の上端部分に固定された前記インバータケースの上端面から更に上方へ突設されていることを特徴とする車両用インバータ横設型電動コンプレッサ。A compressor part forming part of the refrigeration cycle device,
A motor unit coupled to the compressor unit to drive the compressor unit;
A housing for storing the compressor unit and the motor unit;
An inverter circuit unit having a predetermined number of power switching elements, converting the DC power to polyphase AC power, and supplying power to the motor unit;
An inverter case fixed to an outer peripheral wall of the housing and sealing the inverter circuit unit together with the outer peripheral wall of the housing;
A motor-side power connector to which a cable-side power connector provided at a distal end of a power cable that supplies power to the inverter circuit unit from an external battery is detachably connected;
A motor-side communication connector to which a cable-side communication connector provided at a distal end of a communication cable forming a communication path between the external electronic device and the inverter circuit unit is detachably connected;
In a vehicle inverter horizontal type electric compressor equipped with
The motor-side power connector and the motor-side communication connector protrude further upward from an upper end surface of the inverter case fixed to an upper end portion of an outer peripheral wall of the housing. Electric compressor.

請求項１記載の車両用インバータ横設型電動コンプレッサにおいて、
前記インバータ回路部は、
前記ハウジングの前記外周壁に固定される前記電力スイッチング素子と、前記電力スイッチング素子を制御する制御回路を有して前記電力スイッチング素子の上方に配置される制御回路基板と、前記モータ側パワーコネクタ及びモータ側通信コネクタと前記電力スイッチング素子又は前記制御回路とを接続するバスバーとを有し、
前記インバータケースは、
前記ハウジングの前記外周壁と一体に形成されて前記電力スイッチング素子を囲みつつ上方へ開口する金属製の基枠部と、前記基枠部に固定されて前記制御回路基板を囲みつつ上方へ開口する樹脂製の樹脂枠部と、前記樹脂枠部の上端開口を閉鎖する蓋板部とを有し、
前記モータ側パワーコネクタ及びモータ側通信コネクタは、
前記バスバーの先端部により構成されて略垂直に立設される接続端子と、前記ケーブル側パワーコネクタ及びケーブル側通信コネクタを略垂直方向挿抜可能に前記樹脂枠部と一体に形成される樹脂体部とを有することを特徴とする車両用インバータ横設型電動コンプレッサ。The vehicle-mounted inverter horizontal electric compressor according to claim 1,
The inverter circuit unit includes:
The power switching element fixed to the outer peripheral wall of the housing, a control circuit board having a control circuit for controlling the power switching element and disposed above the power switching element, the motor-side power connector, Having a bus bar connecting the motor-side communication connector and the power switching element or the control circuit,
The inverter case includes:
A metal base frame formed integrally with the outer peripheral wall of the housing and opening upward surrounding the power switching element; and a metal base frame fixed to the base frame and opening upward surrounding the control circuit board. A resin frame portion made of resin, and a lid plate portion closing an upper end opening of the resin frame portion,
The motor-side power connector and the motor-side communication connector,
A connection terminal formed by the end portion of the bus bar and standing substantially vertically, and a resin body portion integrally formed with the resin frame portion so that the cable side power connector and the cable side communication connector can be inserted and removed in a substantially vertical direction. And a horizontal inverter type electric compressor for a vehicle.

請求項２記載の車両用インバータ横設型電動コンプレッサにおいて、
前記ハウジング又は前記基枠部は、前記電動コンプレッサの軸方向と直角かつエンジンと反対側にて側方へ前記樹脂枠部よりも突出する突出部を有していることを特徴とする車両用インバータ横設型電動コンプレッサ。The vehicle inverter horizontal electric compressor according to claim 2,
The vehicle inverter according to claim 1, wherein the housing or the base frame has a protruding portion that is perpendicular to an axial direction of the electric compressor and laterally protrudes from the resin frame on a side opposite to an engine. Horizontal type electric compressor.