JP2011163148A - Inverter integrated electric compressor and method of assembling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハウジング外周に設けられるインバータボックスの内部にインバータを設置して構成される、特に車両用空調装置に用いて好適なインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法に関するものである。 The present invention relates to an inverter-integrated electric compressor configured by installing an inverter in an inverter box provided on the outer periphery of a housing, and particularly suitable for use in a vehicle air conditioner, and an assembling method thereof.
近年、内燃機関で走行される自動車以外に、電気自動車やハイブリッド自動車、あるいは燃料電池自動車のように、電気の動力を利用して走行される車両の開発および市場への投入が急速に進んでいる。このような電気を動力とする自動車用の空調装置の多くは、冷媒を圧縮して送出する圧縮機についても、駆動源として電気を動力とする電動機を用いた電動圧縮機が用いられる。 In recent years, in addition to automobiles driven by internal combustion engines, development and introduction of vehicles that use electric power, such as electric cars, hybrid cars, and fuel cell cars, are rapidly progressing. . Many of the air conditioners for automobiles powered by electricity use an electric compressor using an electric motor powered by electricity as a drive source for a compressor that compresses and sends out refrigerant.
また、内燃機関で走行される自動車の空調装置においても、走行用の内燃機関により電磁クラッチを介して駆動される圧縮機に替え、電磁クラッチの断続に伴うドライバビリティーの低下を改善するため、電動圧縮機が使用されるものがある。 In addition, in an air conditioner for an automobile that is driven by an internal combustion engine, instead of a compressor that is driven via an electromagnetic clutch by an internal combustion engine for traveling, in order to improve a decrease in drivability due to the intermittent connection of the electromagnetic clutch, Some use an electric compressor.
こうした電動圧縮機としては、圧縮機構および電動機をハウジング内に一体的に内蔵した密閉型電動圧縮機が採用され、さらには、電源から入力される電力を、インバータを介して電動機に供給するようにし、空調負荷に応じて圧縮機の回転数を可変制御できるようにしたものが多く採用されている。 As such an electric compressor, a hermetic electric compressor in which a compression mechanism and an electric motor are integrally incorporated in a housing is adopted, and furthermore, electric power input from a power source is supplied to the electric motor via an inverter. Many compressors that can variably control the rotational speed of the compressor according to the air conditioning load are used.
このようにインバータを介して駆動される電動圧縮機において、インバータを構成する制御回路基板等を、電動圧縮機のハウジング外周に一体成形されたインバータボックス内に収納設置してインバータを電動圧縮機と一体化し、さらに、上記制御回路基板等への供給電流のリップルを抑える平滑コンデンサや、スイッチング素子等の電力制御用半導体といった発熱素子を上記インバータボックス内部に収容し、これらの発熱素子をインバータボックスの底面、即ち電動圧縮機のハウジングや、インバータボックスの蓋部材に当接させて発熱素子の熱を放熱させるものが提案されている(例えば特許文献1,2参照)。 In the electric compressor driven through the inverter in this way, the control circuit board or the like constituting the inverter is housed and installed in an inverter box integrally formed on the outer periphery of the housing of the electric compressor so that the inverter is connected to the electric compressor. In addition, heat generating elements such as a smoothing capacitor that suppresses ripples of supply current to the control circuit board and the like, and a power control semiconductor such as a switching element are accommodated in the inverter box, and these heat generating elements are accommodated in the inverter box. There has been proposed one that abuts against the bottom surface, that is, the housing of the electric compressor or the lid member of the inverter box to dissipate the heat of the heating element (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
特許文献1に記載されている一体型電動圧縮機は、同文献の図1に開示されているように、ケーシング本体3の一側に設けられたインバータボックス7と、このインバータボックス7の外側開口部を閉塞する蓋部材22との間に画成された内部空間24内にインバータ8が収容され、このインバータ8を構成する制御回路基板18が、インバータボックス7の底面と蓋部材22との間に空間を有するように、インバータボックス7の底面側に固定されている。一方、インバータ8を構成する発熱素子であるサーモモジュール20が、ヒートシンク25と共に蓋部材22側に固定され、ヒートシンク25と制御回路基板18との間にも空間が設けられている。
The integrated electric compressor described in Patent Document 1 includes an inverter box 7 provided on one side of the casing body 3 and an outer opening of the inverter box 7 as disclosed in FIG. The
また、特許文献2に記載されている一体型電動圧縮機は、同文献の図3に開示されているように、インバータボックスの蓋部材38に制御回路基板43が固定され、この制御回路基板43の一面に取り付けられた発熱素子44が、導熱性のゴムシート45を介してインバータボックス底面の放熱用平面部に当接させられ、発熱素子44の熱がインバータボックスの底面側に放熱されるようになっている。
In the integrated electric compressor described in
しかしながら、特許文献1に記載されている一体型電動圧縮機では、インバータを構成する制御回路基板がインバータボックスの底面側に固定されており、制御回路基板の両面側に空間が設けられている上に、インバータを構成する発熱素子(サーモモジュール)がヒートシンクと共に蓋部材側に固定されて、ヒートシンクと制御回路基板との間にも空間が設けられているため、制御回路基板の両面側にある空間と、ヒートシンクの厚みとによって、インバータボックスの高さ寸法が大きくなり、一体型電動圧縮機が大型化してしまうという問題があった。 However, in the integrated electric compressor described in Patent Document 1, the control circuit board constituting the inverter is fixed to the bottom side of the inverter box, and spaces are provided on both sides of the control circuit board. In addition, since the heating element (thermo module) constituting the inverter is fixed to the lid member side together with the heat sink, and a space is also provided between the heat sink and the control circuit board, the space on both sides of the control circuit board is provided. In addition, the height of the inverter box increases depending on the thickness of the heat sink, and the integrated electric compressor is increased in size.
また、特許文献2に記載されている一体型電動圧縮機では、制御回路基板がインバータボックスの蓋部材に固定されているため、インバータボックスの高さ寸法は短縮できるものの、制御回路基板に取り付けられた発熱素子をインバータボックス底面の放熱用平面部に当接させて放熱させるには、この発熱素子を放熱用平面部に押し付けるしかなく、こうすると、発熱素子のリード端子等の導通接続部に無理な力が加わり、制御回路基板の振動等によって導通接続部に金属疲労が蓄積し、破損に至る虞がある。これを回避するには、発熱素子を放熱用平面部に押し付けることをやめ、インバータボックス内に導熱性のあるソフトジェルを充填して発熱素子の熱を放熱用平面部に導熱させなければならず、多大な重量増加を招いていた。
Further, in the integrated electric compressor described in
このように、制御回路基板をインバータボックスの蓋部材に固定してインバータボックスの小型化を図ることと、この制御回路基板に搭載される発熱素子を、蓋部材とは反対側にある放熱用平面部に無理なく固定して良好な放熱性を得ることとは、両立させにくい課題であった。 In this way, the control circuit board is fixed to the lid member of the inverter box to reduce the size of the inverter box, and the heating element mounted on the control circuit board is disposed on the heat radiation plane on the side opposite to the lid member. It has been difficult to achieve a good heat dissipation by simply fixing to the part.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、インバータボックス内に設けられる制御回路基板をインバータボックスの蓋部材側に固定してインバータボックスを小型化しつつ、該制御回路基板に搭載される発熱素子を、インバータボックス底面の放熱用平面部に無理なく固定して良好な放熱性を確保し、しかも制御回路基板と発熱素子との接続が容易且つ確実なインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the control circuit board provided in the inverter box is fixed to the lid member side of the inverter box to reduce the size of the inverter box, and to the control circuit board. Inverter-integrated electric compressor that secures good heat dissipation by unequivocally fixing the mounted heat generating element to the heat radiation flat part on the bottom of the inverter box, and that allows easy and reliable connection between the control circuit board and the heat generating element And an assembly method thereof.
上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用する。
即ち、本発明の第1の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機は、ハウジングの外周に設けられたインバータボックスと、このインバータボックスの開口部を閉塞する蓋部材と、制御回路基板を有して前記インバータボックス内に収納設置されるインバータと、前記制御回路基板の一面に搭載される発熱素子と、前記インバータボックスの底面に設けられた放熱用平面部とを有し、前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させることにより、該発熱素子の熱を前記ハウジング側に放熱させるように構成されたインバータ一体型電動圧縮機において、前記制御回路基板を前記蓋部材の内面側に固定する一方、前記発熱素子を前記インバータボックスの内部にて前記放熱用平面部に当接するように固定し、さらに、前記蓋部材が前記インバータボックスの開口部に取り付けられた状態で前記発熱素子を前記制御回路基板に電気的に導通可能にする導通構造を設けたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
That is, the inverter-integrated electric compressor according to the first aspect of the present invention includes an inverter box provided on the outer periphery of the housing, a lid member that closes the opening of the inverter box, and a control circuit board. An inverter housed in the inverter box; a heating element mounted on one surface of the control circuit board; and a heat radiation flat portion provided on a bottom surface of the inverter box; In the inverter-integrated electric compressor configured to dissipate the heat of the heat generating element to the housing side by contacting the flat surface portion, the control circuit board is fixed to the inner surface side of the lid member. The heating element is fixed inside the inverter box so as to abut on the heat radiation flat portion, and the lid member is fixed to the inverter box. And wherein in a state attached to the opening of the box to the heating element provided with a conductive structure that can electrically conduct to the control circuit board.
本発明によれば、制御回路基板が蓋部材の内面側に固定されるため、インバータボックスの高さ寸法が小型化される。また、蓋部材がインバータボックスに取り付けられる前に、予め発熱素子が放熱用平面部に当接するように固定されるため、発熱素子を放熱用平面部に無理なく固定して良好な放熱性を確保することができる。そして、蓋部材がインバータボックスの開口部に取り付けられた状態で、導通構造によって発熱素子が制御回路基板に電気的に導通されるため、発熱素子に押圧力等が加わることがなく、発熱素子が破損する虞もない。 According to the present invention, since the control circuit board is fixed to the inner surface side of the lid member, the height dimension of the inverter box is reduced. In addition, before the cover member is attached to the inverter box, the heat generating element is fixed in advance so as to contact the flat surface for heat dissipation. can do. Since the heat generating element is electrically connected to the control circuit board by the conductive structure in a state where the lid member is attached to the opening of the inverter box, the heat generating element is not subjected to pressing force or the like. There is no risk of damage.
また、本発明の第2の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機は、前記第1の態様において、前記導通構造を、前記発熱素子から突出して前記制御回路基板側に延びるリード端子と、前記制御回路基板に穿孔されて前記リード端子を挿通させ、且つ該リード端子をハンダ付け可能な端子孔と、前記端子孔の位置に合致するように前記蓋部材に形成されたハンダ付け用開口部と、前記ハンダ付け用開口部を外部から閉塞可能にする閉塞手段とを有する構成としたことを特徴とする。 An inverter-integrated electric compressor according to a second aspect of the present invention is the inverter integrated electric compressor according to the first aspect, wherein the conductive structure protrudes from the heating element and extends to the control circuit board side, and the control A terminal hole that is perforated in a circuit board and allows the lead terminal to be inserted therethrough, and a soldering opening formed in the lid member so as to match the position of the terminal hole; The soldering opening is configured to include a closing means that can close the opening from the outside.
本構成によれば、蓋部材をインバータボックスの開口部に取り付けて固定した状態で、外部からハンダごてをハンダ付け用開口部に挿入して発熱素子のリード端子を制御回路基板の端子孔にハンダ付けし、その後で閉塞手段によりハンダ付け用開口部を外部から閉塞することができる。このため、蓋部材を固定した状態でも容易且つ確実に発熱素子を制御回路基板に接続させることができる。 According to this configuration, with the lid member attached and fixed to the opening of the inverter box, the soldering iron is inserted from the outside into the soldering opening, and the lead terminal of the heating element is inserted into the terminal hole of the control circuit board. After soldering, the soldering opening can be closed from the outside by the closing means. For this reason, the heating element can be easily and reliably connected to the control circuit board even when the lid member is fixed.
さらに、本発明の第3の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機は、前記第1の態様において、前記導通構造を、前記発熱素子に付設された部品側コネクタと、前記制御回路基板に付設されて前記蓋部材が前記インバータボックスの開口部に取り付けられた時に前記部品側コネクタに嵌合する基板側コネクタとを有する構成としたことを特徴とする。 Furthermore, the inverter-integrated electric compressor according to a third aspect of the present invention is the first aspect, wherein the conductive structure is attached to a component-side connector attached to the heating element and the control circuit board. The lid member is configured to have a board-side connector that fits into the component-side connector when attached to the opening of the inverter box.
本構成によれば、蓋部材をインバータボックスの開口部に取り付けると同時に、基板側コネクタが部品側コネクタに嵌合するため、発熱素子を制御回路基板に容易且つ確実に接続させることができる。 According to this configuration, since the board-side connector is fitted to the component-side connector at the same time as attaching the lid member to the opening of the inverter box, the heating element can be easily and reliably connected to the control circuit board.
また、本発明の第4の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機は、前記第3の態様において、前記部品側コネクタと前記基板側コネクタとが嵌合する際の反力が前記インバータボックス側に受け止められるように、前記部品側コネクタを前記インバータボックスの底面に当接させて設けたことを特徴とする。 Moreover, the inverter-integrated electric compressor according to the fourth aspect of the present invention is the third aspect, wherein the reaction force when the component-side connector and the board-side connector are fitted to each other is on the inverter box side. The component-side connector is provided in contact with the bottom surface of the inverter box so as to be received.
本構成によれば、部品側コネクタと基板側コネクタとが嵌合する際の反力がインバータボックス側に受け止められるため、部品側コネクタが変位せず、発熱素子を制御回路基板に容易且つ確実に接続させることができる。 According to this configuration, since the reaction force when the component-side connector and the board-side connector are fitted is received by the inverter box side, the component-side connector is not displaced, and the heating element is easily and reliably attached to the control circuit board. Can be connected.
そして、本発明の第1の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機の組立方法は、本発明の第2の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機を組み立てる工程において、前記発熱素子を前記インバータボックス内の前記放熱用平面部に当接するように固定する一方、前記制御回路基板を前記蓋部材の内面側に固定し、該蓋部材を前記インバータボックスの開口部に固定して前記発熱素子のリード端子を前記制御回路基板の端子孔に挿通させ、前記蓋部材に形成された前記ハンダ付け用開口部からハンダごてを挿入して前記リード端子を前記端子孔にハンダ付けした後、前記閉塞手段により前記ハンダ付け用開口部を閉塞することを特徴とする。 The method for assembling the inverter-integrated electric compressor according to the first aspect of the present invention includes the step of assembling the inverter-integrated electric compressor according to the second aspect of the present invention, wherein the heating element is placed in the inverter box. The control circuit board is fixed to the inner surface side of the lid member, and the lid member is fixed to the opening of the inverter box to fix the heating circuit lead terminal. Is inserted into the terminal hole of the control circuit board, a soldering iron is inserted from the soldering opening formed in the lid member, and the lead terminal is soldered to the terminal hole. The soldering opening is closed.
本発明によれば、先に発熱素子をインバータボックス内の放熱用平面部に当接するように固定してから、制御回路基板が設置された蓋部材をインバータボックスの開口部に取り付けて固定し、その後で蓋部材に形成されたハンダ付け用開口部に外部からハンダごてを挿入して発熱素子のリード端子を制御回路基板の端子孔にハンダ付けすることができるため、蓋部材を固定した状態でも容易且つ確実に発熱素子を制御回路基板に接続させることができ、発熱素子は放熱用平面部に無理に押し付けられることがないので破損する懸念がない。 According to the present invention, the heat generating element is first fixed so as to contact the heat radiation flat portion in the inverter box, and then the lid member on which the control circuit board is installed is fixed to the opening of the inverter box, After that, a soldering iron can be inserted from the outside into the soldering opening formed in the lid member, and the lead terminal of the heating element can be soldered to the terminal hole of the control circuit board, so that the lid member is fixed. However, the heat generating element can be easily and reliably connected to the control circuit board, and since the heat generating element is not forcedly pressed against the heat radiation flat portion, there is no fear of breakage.
また、本発明の第2の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機の組立方法は、本発明の第3の態様に係るインバータ一体型電動圧縮機を組み立てる工程において、前記発熱素子と前記部品側コネクタとを前記インバータボックス内に固定して前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させる一方、前記制御回路基板と前記基板側コネクタとを前記蓋部材の内面側に固定し、該蓋部材を前記インバータボックスの開口部に載置して前記基板側コネクタを前記部品側コネクタに嵌合させた後、前記蓋部材を前記インバータボックスの開口部に固定することを特徴とする。 An assembly method for an inverter-integrated electric compressor according to the second aspect of the present invention includes the step of assembling the inverter-integrated electric compressor according to the third aspect of the present invention, wherein the heating element and the component-side connector are assembled. And fixing the control circuit board and the board-side connector to the inner surface side of the lid member, and fixing the lid member to the inner surface side of the lid member. The lid member is fixed to the opening of the inverter box after being placed in the opening of the inverter box and fitting the board side connector to the component side connector.
本発明によれば、先に発熱素子がインバータボックス内の放熱用平面部に当接するように固定されてから、蓋部材がインバータボックスの開口部に取り付けられ、それと同時に基板側コネクタが部品側コネクタに嵌合するため、蓋部材を固定すると同時に、発熱素子を制御回路基板に容易且つ確実に接続させることができ、発熱素子は放熱用平面部に無理に押し付けられることがないので破損する懸念がない。 According to the present invention, the heat generating element is first fixed so as to contact the heat radiation flat portion in the inverter box, and then the lid member is attached to the opening of the inverter box, and at the same time, the board side connector is connected to the component side connector. The heat generating element can be easily and reliably connected to the control circuit board at the same time as the lid member is fixed, and the heat generating element is not forcedly pressed against the heat radiation flat part, so there is a concern that the heat generating element may be damaged. Absent.
このように、本発明のインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法によれば、制御回路基板をインバータボックスの蓋部材側に固定してインバータボックスを小型化しつつ、制御回路基板に搭載される発熱素子を放熱用平面部に無理なく固定して良好な放熱性を確保し、しかも制御回路基板と発熱素子との接続を容易且つ確実なものにすることができる。 Thus, according to the inverter-integrated electric compressor of the present invention and the method for assembling the same, the control circuit board is fixed to the lid member side of the inverter box to reduce the size of the inverter box and generate heat generated on the control circuit board. The element can be easily fixed to the heat radiation flat portion to ensure good heat dissipation, and the connection between the control circuit board and the heat generating element can be made easy and reliable.
以下に、本発明に係るインバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法の複数の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of an inverter-integrated electric compressor and its assembling method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図6を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の構成の概略を説明する縦断面図である。このインバータ一体型電動圧縮機1は、車両用空気調和機に用いられる圧縮機であって、インバータにより駆動回転数が制御されるものである。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a longitudinal sectional view for explaining the outline of the configuration of an inverter-integrated electric compressor according to this embodiment. The inverter-integrated electric compressor 1 is a compressor used in a vehicle air conditioner, and the drive rotation speed is controlled by the inverter.
インバータ一体型電動圧縮機1は、その外殻をなすアルミニウム合金製のハウジング2を有し、このハウジング2は、圧縮機側ハウジング3と電動機側ハウジング4とを、その間に軸受ハウジング5を挟んでボルト6により締め付け固定して構成されている。
The inverter-integrated electric compressor 1 has an
圧縮機側ハウジング3内には、公知のスクロール圧縮機構8が組み込まれる。また、電動機側ハウジング4内には、電動機10を構成するステータ11およびロータ12が組み込まれる。このスクロール圧縮機構8と電動機10は、主軸14を介して連結され、電動機10を回転させることにより、スクロール圧縮機構8が駆動されるよう構成されている。主軸14は、軸受ハウジング5に保持されたメインベアリング15と、電動機側ハウジング4の端部に保持されたサブベアリング16とによって回転自在に軸支されている。
A known
また、電動機側ハウジング4の端部には、図示しない冷媒吸入口が設けられており、該冷媒吸入口には冷凍サイクルの吸入配管が接続され、低圧の冷媒ガスが電動機側ハウジング4内に吸入されるようになっている。この冷媒ガスは、電動機側ハウジング4内を流通して電動機10を冷却した後にスクロール圧縮機構8に吸い込まれ、そこで圧縮されて高温高圧の冷媒ガスとなり、圧縮機側ハウジング3の端部に設けられている図示しない吐出口から冷凍サイクルの吐出配管へと吐出されるよう構成される。
A refrigerant suction port (not shown) is provided at the end of the motor-
電動機10は、インバータ21を介して駆動され、空調負荷に応じて回転数が可変制御されるものである。インバータ21は、ハウジング2の外周に一体に形成された平面視で矩形のインバータボックス23の内部に制御回路基板25が収納設置されて構成されており、インバータ一体型電動圧縮機1と一体化されている。制御回路基板25は、図示省略のインバータ出力端子、リード線、モータ端子等を介して電動機10に電気的に接続される。
The
インバータボックス23は、例えば電動機側ハウジング4の上部に周壁27が一体に形成されて、その上部開口部が蓋部材28により液密的に閉塞される構造である。蓋部材28は、その周囲が複数のビス29で周壁27に締結固定される。インバータボックス23の深さは、内部にインバータ21を構成する制御回路基板25を収容し、且つこの制御回路基板25の上下に所定の空隙が形成できる程度の深さとされている。インバータボックス23の底面は電動機側ハウジング4の外壁を構成しており、ここには平坦且つ水平な放熱用平面部31が形成されている。
The
図2は、インバータ21(インバータボックス23)付近の縦断面図であり、図3は同じく分解縦断面図である。制御回路基板25は、蓋部材28と放熱用平面部31とに対して平行に配設され、蓋部材28の内側に固定されている。例えば、制御回路基板25の四隅と中央部とが、それぞれ樹脂スペーサ34を介してビス35で蓋部材28の内側面に締結固定され、樹脂スペーサ34の厚み分だけ制御回路基板25と蓋部材28との間に空隙が形成されているが、樹脂スペーサ34を省いて制御回路基板25を蓋部材28の内側面に直接締結してもよい。なお、本実施形態においては、インバータ21の構成機器として、制御回路基板25のみが示され、他の機器は図示省略されているものとする。
2 is a longitudinal sectional view of the vicinity of the inverter 21 (inverter box 23), and FIG. 3 is also an exploded longitudinal sectional view. The
制御回路基板25の下面には、発熱素子であるスイッチング素子38が搭載されている。他に搭載されている電気部品は図示を省略する。スイッチング素子38は、その下面が放熱用平面部31に当接するように、例えばビス39で放熱用平面部31に締結固定され、スイッチング素子38の発する熱が熱伝導部材43を介して放熱用平面部31側に放熱されるようになっている。
A switching
スイッチング素子38からは複数のリード端子38aが突出して制御回路基板25側に延びている。一方、制御回路基板25には、リード端子38aの位置に合わせて複数の端子孔25a(図3参照)が穿孔されており、これらの端子孔25aにリード端子38aが下方から挿通されてハンダ41によりハンダ付けされて電気的に導通される。
A plurality of
他方、蓋部材28には、円孔状のハンダ付け用開口部28a(図3〜図5参照)が形成されている。このハンダ付け用開口部28aは、制御回路基板25の端子孔25aの位置に合致するように配置されている。そして、このハンダ付け用開口部28aは、樹脂キャップ45等の閉塞手段によって液密的に閉塞される。樹脂キャップ45に限らず、ハンダ付け用開口部28aを閉塞できれば他の閉塞手段でも構わない。
On the other hand, the
そして、スイッチング素子38から突出するリード端子38aと、制御回路基板25に穿孔された端子孔25aと、蓋部材28に形成されたハンダ付け用開口部28aと、樹脂キャップ45とによって、導通構造Aが構成されている。この導通構造Aは、蓋部材28がインバータボックス23の開口部に取り付けられた状態で、スイッチング素子38を制御回路基板25に電気的に導通可能にする構造である。
The lead terminal 38 a protruding from the switching
インバータ21を組み立てる際には、図3に示すように、予めインバータボックス23内部底面の放熱用平面部31の上にスイッチング素子38を載置してビス39で固定し、スイッチング素子38の下面を放熱用平面部31に無理なく当接させる。一方、蓋部材28の内側面には樹脂スペーサ34を介して制御回路基板25をビス35で締結固定する。
When assembling the
次に、図4に示すように、インバータボックス23に蓋部材28を載置する。この時、蓋部材28のハンダ付け用開口部28aから覗いて、スイッチング素子38のリード端子38aが、制御回路基板25の端子孔25aに確実に挿通されていることを確認し、挿通が確認されたら、ビス29で蓋部材28をインバータボックス23に締結固定する。
Next, as shown in FIG. 4, the
次に、図5に示すように、蓋部材28のハンダ付け用開口部28aからハンダごて50を挿入してリード端子38aを端子孔25aにハンダ付けし、リード端子38aを制御回路基板25に電気的に導通させる。
Next, as shown in FIG. 5, the
そして最後に、図6に示すように、ハンダ付け用開口部28aに樹脂キャップ45を圧入してハンダ付け用開口部28aを液密的に閉塞すれば、インバータ21の組み立てが完了する。
Finally, as shown in FIG. 6, when the
以上のように構成されたインバータ一体型電動圧縮機1において、冷凍サイクル中を循環した後の低圧冷媒ガスは、図示しない冷媒吸入口から電動機側ハウジング4内に吸入され、電動機側ハウジング4内を流通してスクロール圧縮機構8に吸い込まれる。スクロール圧縮機構8で圧縮され、高温高圧となった冷媒ガスは、圧縮機側ハウジング3の端部に設けられている図示しない吐出口から吐出配管を経て冷凍サイクルへと循環される。
In the inverter-integrated electric compressor 1 configured as described above, the low-pressure refrigerant gas after circulating through the refrigeration cycle is sucked into the motor-
この間、電動機側ハウジング4内を流通する低温な低圧冷媒ガスは、インバータボックス23内にて、インバータ21の発熱素子であるスイッチング素子38から発せられる作動熱に対し、電動機側ハウジング4のハウジング外壁でもある放熱用平面部31を介して吸熱作用を行う。これによってスイッチング素子38を始め、インバータボックス23内でインバータ21を構成する制御回路基板25等の部品を強制的に冷却することができる。
During this time, the low-temperature low-pressure refrigerant gas that circulates in the motor-
本実施形態では、制御回路基板25aをインバータボックス23の蓋部材28の内面側に固定する一方、発熱素子であるスイッチング素子38をインバータボックス23の内部にて放熱用平面部31に当接するように固定し、さらに、蓋部材28がインバータボックス23の開口部に取り付けられた状態で、スイッチング素子38のリード端子38aを端子孔25aにハンダ付けできるように、導通構造Aを採用した。これにより、インバータボックス23の小型化と、スイッチング素子38を蓋部材28とは反対側にある放熱用平面部31に無理なく固定して良好な放熱性を得るという、従来では相反していた課題を両立させることができる。
In the present embodiment, the
即ち、制御回路基板25aがインバータボックス23の蓋部材28の内面側に固定されたことにより、制御回路基板25aとインバータボックス23との間の間隙を最小限にする、または無くすことができ、これによってインバータボックス23の高さ寸法を小型化でき、ひいてはインバータ一体型電動圧縮機1全体のコンパクト化に多大に貢献することができる。また、蓋部材28がインバータボックス23に取り付けられる前に、予めスイッチング素子38が放熱用平面部31に当接して固定されるため、スイッチング素子38を放熱用平面部31に無理なく固定して良好な放熱性を確保することができる。
That is, since the
そして、導通構造Aを採用したことにより、蓋部材28がインバータボックス23の開口部に取り付けられた状態で、インバータボックス23の外部からスイッチング素子38(リード端子38a)を制御回路基板25にハンダ付けして電気的に導通させることができるため、スイッチング素子38に押圧力等が加わることがなく、特にリード端子38aには制御回路基板25側からの押圧力が全く加わらないため、リード端子38aには制御回路基板25の振動等に起因する金属疲労が蓄積する等して破損に至る虞がない。こうして、インバータボックス23の小型化とスイッチング素子38の放熱性向上とを両立させることができる。
By adopting the conductive structure A, the switching element 38 (lead terminal 38a) is soldered to the
また、導通構造Aを、スイッチング素子38のリード端子38aと、制御回路基板25の端子孔25aと、この端子孔25aの位置に合致するように蓋部材28に形成されたハンダ付け用開口部28aと、このハンダ付け用開口部28aを外部から閉塞可能にする閉塞手段としての樹脂キャップ45とを有する構成としたため、非常に簡素な構成によって、蓋部材28がインバータボックス23の開口部に固定された状態であっても、外部からハンダごて50をハンダ付け用開口部28aに挿入してスイッチング素子38のリード端子38aを制御回路基板25の端子孔25aにハンダ付けし、容易且つ確実に導通させることができる。その後、樹脂キャップ45によりハンダ付け用開口部28aを外部から閉塞してインバータボックス23内の絶縁性と防水性を確保することができる。
In addition, the conductive structure A includes a
このように、本発明の第1実施形態によれば、制御回路基板25をインバータボックス23の蓋部材28側に固定してインバータボックス23を小型化しつつ、制御回路基板25に搭載される発熱素子であるスイッチング素子38を放熱用平面部31に無理なく固定して良好な放熱性を確保し、しかも制御回路基板25とスイッチング素子38との接続を容易且つ確実なものにすることができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について、図7〜図9を参照して説明する。
図7〜図9において、図1〜図6に示す第1実施形態の構成と同一な部分には同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
7 to 9, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS.
この第2実施形態において、発熱素子であるスイッチング素子38は、第1実施形態と同様に、インバータボックス23の底面である放熱用平面部31に載置されてビス39で締結固定されている。このスイッチング素子38の両側には、第1実施形態におけるリード端子38aの代わりにカプラ状の部品側コネクタ38bが付設されている。この部品側コネクタ38bは、スイッチング素子38と同じく、インバータボックス23の底面、即ち放熱用平面部31に当接させて設けられており、制御回路基板25に向かって起立している。
In the second embodiment, the switching
一方、制御回路基板25は、第1実施形態と同様に、蓋部材28の内側に、樹脂スペーサ34を介してビス35で締結固定されており、この制御回路基板25の下面に基板側コネクタ25bが付設されている。この基板側コネクタ25bは部品側コネクタ38b向って起立している。そして、基板側コネクタ25bと、スイッチング素子38側に付設された部品側コネクタ38bとによって導通構造Bが構成されている。この導通構造Bは、蓋部材28がインバータボックス23の開口部に取り付けられると同時に、スイッチング素子38を制御回路基板25に電気的に導通可能にする構造である。
On the other hand, as in the first embodiment, the
即ち、蓋部材28はインバータボックス23の開口部に対して正確に取り付けられるが、その際に基板側コネクタ25bと部品側コネクタ38bとが互いに嵌合するように、両コネクタ25b,38bは正確に位置決めされている。したがって、蓋部材28がインバータボックス23の開口部に取り付けられると同時に、基板側コネクタ25bと部品側コネクタ38bとが無理なく正確に嵌合し、スイッチング素子38が制御回路基板25に電気的に導通される。
That is, the
このように基板側コネクタ25bと部品側コネクタ38bとが嵌合する時には、各々のコネクタ25b,38bに嵌合方向とは逆向きの反力が加わる。基板側コネクタ25bにおいては、この反力が制御回路基板25によって受け止められる。一方、部品側コネクタ38bにおいては、該コネクタ38bがインバータボックス23の底面(放熱用平面部31)に当接するように設けられているために、上記反力がインバータボックス23(31)によって受け止められる。このため、上記反力によって部品側コネクタ38bが変位したり、あるいは両方のコネクタ25b,38bの嵌合が不確実になったりするといった不具合を確実に回避することができ、スイッチング素子38を制御回路基板25に容易且つ確実に接続させることができる。
In this way, when the board-
インバータ21を組み立てる際には、図8に示すように、予めインバータボックス23内部の放熱用平面部31の上にスイッチング素子38と部品側コネクタ38bとを載置してビス39で固定し、スイッチング素子38を放熱用平面部31に無理なく当接させる。一方、蓋部材28の内側面には樹脂スペーサ34を介して制御回路基板25をビス35で締結固定する。
When assembling the
次に、図9に示すように、インバータボックス23に蓋部材28を載置し、基板側コネクタ25bを部品側コネクタ38bに嵌合させる。この時には、無理に蓋部材28を押し付けずに、基板側コネクタ25bと部品側コネクタ38bとの初期嵌合を確認しながら行い、初期嵌合が確認されてから蓋部材28を押し下げる。そして最後に、ビス29で蓋部材28をインバータボックス23に締結固定すれば、基板側コネクタ25bと部品側コネクタ38bとが完全に嵌合し、スイッチング素子38が制御回路基板25に電気的に導通されて、インバータ21の組み立てが完了する。
Next, as shown in FIG. 9, the
この第2実施形態では、導通構造Bを、スイッチング素子38側に付設した部品側コネクタ38bと、制御回路基板25側に付設した基板側コネクタ25bとから構成したため、蓋部材28をインバータボックス23の開口部に取り付けると同時に、スイッチング素子38を制御回路基板25に電気的に接続させることができる。このため、非常に簡素な構成によって、スイッチング素子38を制御回路基板25に容易に、且つ確実に接続させることができる。
In the second embodiment, since the conduction structure B is composed of the
また、制御回路基板25を蓋部材28の内面側に固定してインバータボックス23の高さ寸法をコンパクト化することと、発熱素子であるスイッチング素子38を、蓋部材28とは反対側にある放熱用平面部31側に無理なく固定して良好な放熱性を得ることとを両立させることができる。しかも、スイッチング素子38側に設けた部品側コネクタ38bと、制御回路基板25側に設けた基板側コネクタ25bとを、蓋部材28の被装時に嵌合させるという、非常に簡素な構成によってスイッチング素子38を制御回路基板25に容易且つ確実に接続させることができる。
Further, the
なお、本発明は、上述した第1及び第2実施形態の態様のみに限定されないことは言うまでもない。例えば、第1及び第2実施形態の構成を適宜組み合わせる等、特許請求の範囲を逸脱しない程度の変更を加えることが考えられる。 Needless to say, the present invention is not limited to the aspects of the first and second embodiments described above. For example, it is conceivable to make changes that do not depart from the scope of the claims, such as appropriately combining the configurations of the first and second embodiments.
1 インバータ一体型電動圧縮機
2 ハウジング
21 インバータ
23 インバータボックス
25 制御回路基板
25a 端子孔
25b 基板側コネクタ
28 蓋部材
28a ハンダ付け用開口部
31 放熱用平面部
38 発熱素子であるスイッチング素子
38a リード端子
38b 部品側コネクタ
45 閉塞手段である樹脂キャップ
50 ハンダごて
A,B 導通構造
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter integrated
Claims (6)
前記制御回路基板を前記蓋部材の内面側に固定する一方、
前記発熱素子を前記インバータボックスの内部にて前記放熱用平面部に当接するように固定し、
さらに、前記蓋部材が前記インバータボックスの開口部に取り付けられた状態で前記発熱素子を前記制御回路基板に電気的に導通可能にする導通構造を設けたことを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。 An inverter box provided on the outer periphery of the housing, a lid member for closing the opening of the inverter box, an inverter having a control circuit board and housed in the inverter box, and one surface of the control circuit board A heat generating element to be mounted; and a heat dissipating flat part provided on the bottom surface of the inverter box, and the heat generating element is brought into contact with the heat dissipating flat part to thereby heat the heat generating element on the housing side. In an inverter-integrated electric compressor configured to dissipate heat,
While fixing the control circuit board to the inner surface side of the lid member,
Fixing the heat generating element so as to contact the flat surface portion for heat dissipation inside the inverter box,
The inverter-integrated electric compressor further comprising a conduction structure that allows the heating element to be electrically conducted to the control circuit board in a state where the lid member is attached to the opening of the inverter box. .
前記発熱素子から突出して前記制御回路基板側に延びるリード端子と、
前記制御回路基板に穿孔されて前記リード端子を挿通させ、且つ該リード端子をハンダ付け可能な端子孔と、
前記端子孔の位置に合致するように前記蓋部材に形成されたハンダ付け用開口部と、
前記ハンダ付け用開口部を外部から閉塞可能にする閉塞手段と、
を有して構成されていることを特徴とする請求項1に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The conduction structure is
A lead terminal protruding from the heating element and extending toward the control circuit board;
A terminal hole that is perforated in the control circuit board to allow the lead terminal to pass therethrough and that can be soldered to the lead terminal;
A soldering opening formed in the lid member so as to match the position of the terminal hole;
Closing means for allowing the soldering opening to be closed from outside,
The inverter-integrated electric compressor according to claim 1, comprising:
前記発熱素子に付設された部品側コネクタと、
前記制御回路基板に付設されて前記蓋部材が前記インバータボックスの開口部に取り付けられた状態で前記部品側コネクタに嵌合する基板側コネクタと、
を有して構成されていることを特徴とする請求項1に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 The conduction structure is
A component-side connector attached to the heating element;
A board-side connector that is attached to the control circuit board and is fitted to the component-side connector in a state where the lid member is attached to the opening of the inverter box;
The inverter-integrated electric compressor according to claim 1, comprising:
前記発熱素子を前記インバータボックス内の前記放熱用平面部に当接するように固定する一方、
前記制御回路基板を前記蓋部材の内面側に固定し、
該蓋部材を前記インバータボックスの開口部に固定して前記発熱素子のリード端子を前記制御回路基板の端子孔に挿通させ、
前記蓋部材に形成された前記ハンダ付け用開口部からハンダごてを挿入して前記リード端子を前記端子孔にハンダ付けした後、
前記閉塞手段により前記ハンダ付け用開口部を閉塞することを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機の組立方法。 In the step of assembling the inverter-integrated electric compressor according to claim 2,
While fixing the heat generating element so as to abut on the flat surface for heat dissipation in the inverter box,
Fixing the control circuit board to the inner surface side of the lid member;
The lid member is fixed to the opening of the inverter box and the lead terminal of the heating element is inserted into the terminal hole of the control circuit board,
After inserting a soldering iron from the soldering opening formed in the lid member and soldering the lead terminal to the terminal hole,
An assembly method of an inverter-integrated electric compressor, wherein the soldering opening is closed by the closing means.
前記発熱素子と前記部品側コネクタとを前記インバータボックス内に固定して前記発熱素子を前記放熱用平面部に当接させる一方、
前記制御回路基板と前記基板側コネクタとを前記蓋部材の内面側に固定し、
該蓋部材を前記インバータボックスの開口部に載置して前記基板側コネクタを前記部品側コネクタに嵌合させた後、
前記蓋部材を前記インバータボックスの開口部に固定することを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機の組立方法。 In the step of assembling the inverter-integrated electric compressor according to claim 3,
While fixing the heat generating element and the component side connector in the inverter box, the heat generating element is brought into contact with the heat radiation flat portion,
Fixing the control circuit board and the board-side connector to the inner surface side of the lid member;
After placing the lid member on the opening of the inverter box and fitting the board-side connector to the component-side connector,
An inverter-integrated electric compressor assembling method, wherein the lid member is fixed to an opening of the inverter box.
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