电动压缩机、逆变器组装用夹具及逆变器制造方法

技术领域

本发明涉及一种电动压缩机、逆变器组装用夹具及逆变器制造方法，更具体地，涉及一种能够容易地组装逆变器的基板与框架的电动压缩机、逆变器组装用夹具及逆变器制造方法。

背景技术

通常，车辆的空调系统中使用的压缩机执行如下功能：从蒸发器吸入已经完成蒸发的制冷剂，并转换成易于液化的高温高压状态而传送到冷凝器。

这种压缩机分为机械式压缩机和电动压缩机，该机械式压缩机从车辆的发动机接收驱动力而执行压缩动作，该电动压缩机通过来自另外的电源供给的电动马达(以下，称为马达)的驱动而执行压缩动作，在电动压缩机的情况下，通常调节马达的转数、扭矩等而可变地调节制冷效率。

更具体地研究电动压缩机时，以往的电动压缩机包括：马达，产生动力；压缩机构，从上述马达接收动力而压缩制冷剂；以及逆变器，控制上述马达。

其中，上述逆变器可以包括：基板，安装有多个元件；框架，通过固定单元而与基板紧固。

然而，在这种以往的电动压缩机中，由于上述固定单元由如螺栓这样的单独的部件形成，因此存在逆变器的基板与框架不易组装且制造成本增加的问题。

发明内容

要解决的技术问题

因此，本发明的目的在于提供一种电动压缩机、逆变器组装用夹具及逆变器制造方法，能够容易地组装逆变器的基板与框架之间，并且降低制造成本。

解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明提供一种电动压缩机，包括：马达，产生动力；压缩机构，从上述马达接收动力而压缩制冷剂；以及逆变器，控制上述马达，上述逆变器包括安装有多个元件的基板和紧固于上述基板的框架，上述框架包括支撑上述基板的外周部的固定单元。

上述框架可以包括：底板，与上述基板相向；以及侧板，从上述底板延伸并朝向上述基板突出，上述固定单元可以形成于上述侧板。

上述固定单元可以通过切割上述侧板的一部分而形成，上述固定单元的一端连接于上述侧板，上述固定单元的另一端形成为自由端并具有弹力。

上述基板可以包括：上表面，朝向上述框架侧；下表面，形成上述上表面的背面；以及边缘面，连接上述上表面的外周部与上述下表面的外周部，上述固定单元可以形成为与上述基板的下表面和边缘面接触的钩形。

上述固定单元可以形成多个，上述底板可以在与上述多个固定单元对应的位置处形成有通孔。

上述框架可以包括圆盘部和从上述圆盘部突出的突出部，上述多个固定单元中的至少两个固定单元形成于上述圆盘部，并且以穿过上述圆盘部的中心部的假想线为基准形成在彼此相反侧，上述多个固定单元中的至少一个固定单元形成于上述突出部。

可以在上述圆盘部配置开关元件。

上述固定单元可以包括：轴部，从上述底板向上述基板的径向外侧延伸；及弯曲部，从上述轴部向上述基板的径向内侧弯曲，上述弯曲部被上述基板的外周部卡住，以使上述基板与上述框架彼此紧固。

上述通孔可以以上述固定单元为基准形成在靠上述基板侧。

另一方面，本发明提供一种种逆变器组装用夹具，包括：张紧销，插入于上述电动压缩机的通孔；以及张紧销运动机构，使上述张紧销向相对于上述固定单元接近及远离的方向运动。

上述张紧销运动机构可以包括：第一板，在以上述底板为基准的上述固定单元的相反侧支撑上述底板；以及第二板，在以上述第一板为基准的上述底板的相反侧能够向相对于上述第一板及上述底板接近及远离的方向移动，上述张紧销可以包括：主体，固定结合于上述第二板；杆，铰接结合于上述主体，并穿过上述第一板而插入于上述通孔；以及弹性部件，向上述杆施加弹力。

上述杆可以包括：内周面，与上述第一板相向；以及外周面，形成上述内周面的背面，并与上述固定单元相向，上述弹性部件以上述内周面与上述第一板接触的方式向上述杆施加弹力，上述第一板以上述外周面与上述固定单元接触的方式向上述杆施加负载。

上述内周面可以包括倾斜面，上述倾斜面向越远离上述主体则越接近上述第一板侧的方向倾斜。

上述张紧销可以形成多个，上述多个张紧销中的任意一个张紧销的倾斜面具有与上述多个张紧销中的其他张紧销的倾斜面相同的倾斜角。

上述张紧销运动机构还可以包括从上述第一板向上述底板侧延伸的定位销，上述底板还可以包括供上述定位销插入的孔，当上述定位销插入于上述孔时，上述第一板与上述底板之间的距离保持为预定值，并且上述多个张紧销中的任意一个张紧销的外周面和与上述任意一个张紧销的外周面相向的固定单元之间的距离等于上述多个张紧销中的其他张紧销的外周面和与上述其他张紧销的外周面相向的固定单元之间的距离。

另外，本发明提供一种逆变器制造方法，包括如下步骤：将上述逆变器组装用夹具的张紧销插入于上述通孔；操作上述张紧销运动机构而使上述张紧销向接近上述固定单元的方向运动，从而使上述固定单元发生变形；将上述基板安装于上述底板；操作上述张紧销运动机构而使上述张紧销向远离上述固定单元的方向运动，从而使上述固定单元复原并紧固于上述基板；以及将上述张紧销从上述通孔引出。

发明效果

根据本发明的电动压缩机、逆变器组装用夹具及逆变器制造方法中，电动压缩机的逆变器包括紧固于基板的框框，上述框架包括：底板，与上述基板相向；固定单元，从上述底板突出并支撑上述基板的外周部；通孔，形成在上述底板的与上述固定单元对应的位置，逆变器组装用夹具包括：张紧销，插入于上述通孔；张紧销运动机构，使上述张紧销向相对于上述固定单元接近及远离的方向运动，逆变器制造方法包括：将上述张紧销插入于上述通孔；操作上述张紧销运动结构而使上述固定单元发生变形；将上述基板安装于上述底板；以及操作上述张紧销运动装置使上述固定单元复原并紧固于上述基板，从而能够容易地进行逆变器的基板与框架之间的组装，并降低制造成本。

附图说明

图1是示出根据本发明的一实施例的电动压缩机的剖视图。

图2是示意性地示出图1的电动压缩机中紧固基板与框架的过程的剖视图。

图3是示出根据本发明的另一实施例的电动压缩机的框架的主视图。

图4是示出用于把持图3的框架的逆变器组装用夹具的示意图。

图5是示出利用图4的逆变器组装用夹具将框架紧固于基板的过程中将基板与框架紧固之前具备基板、框架及逆变器组装用夹具的步骤的剖视图。

图6是作为图5下一个步骤示出将逆变器组装用夹具的张紧销插入于框架的通孔中的步骤的剖视图。

图7是作为图6的下一个步骤示出张紧销使固定单元变形的步骤的剖视图。

图8是作为图7的下一个步骤示出基板安装于框架的底板的步骤的剖视图。

图9是作为图8的下一个步骤示出固定单元被复原并与基板紧固的步骤的剖视图。

图10是作为图9的下一步骤示出张紧销从通孔抽出并完成基板与框架之间的组装的步骤的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的电动压缩机、逆变器组装用夹具及逆变器制造方法。

图1是示出根据本发明的一实施例的电动压缩机的剖视图，图2是示意性地示出图1的电动压缩机中紧固基板与框架的过程的剖视图。

参照图1和图2，根据本发明的一实施例的电动压缩机100可以包括：壳体110；马达120，设置在上述壳体110的内部空间，并产生动力；压缩机构130，从上述马达120接收动力而压缩制冷剂；及逆变器140，控制上述马达120。

上述壳体110可以包括：马达壳体112，具有容纳上述马达120的马达容纳空间；前壳体114，结合于上述马达壳体112的一侧，并容纳上述压缩机构130；后壳体116，结合于上述马达壳体112的另一侧，并容纳上述逆变器140；以及逆变器盖118，结合于上述后壳体116，并覆盖上述逆变器140。

上述马达120可以包括：定子122，固定于上述马达外壳112的内部；转子124，位于上述定子122的内部，通过与上述定子122的相互作用而旋转；以及旋转轴126，结合于上述转子124而与上述转子124一起旋转。

上述压缩机构130可以包括固定设置的固定涡旋盘132和回旋涡旋盘134，该回旋涡旋盘134与上述固定涡旋盘132啮合而形成压缩室，该回旋涡旋盘134与上述旋转轴126联动地回旋运动。其中，在本实施例的情况下，上述压缩机构130形成为所谓的涡旋式，但并不限定于此，可以形成为往复式、叶片式旋转式等其他形态。

上述逆变器140可以包括：基板142，在该基板142上安装用于控制逆变器所需的多个元件；以及框架144，与上述基板142紧固。

其中，上述框架144可以包括支撑上述基板142的固定单元144b，上述固定单元144b和上述框架144可以一体地形成。

具体地，上述框架144可以包括：与上述基板142相向的底板144a；和从上述底板144a延伸并朝向上述基板142突出的侧板144e，上述固定单元144b可以形成于上述侧板144e。

此时，形成多个上述固定单元144b，上述多个固定单元144b是分别将上述侧板144e的一部分切割而形成的，一端与上述侧板144e连接，另一端形成为自由端并具有弹性。

此外，上述基板142可以包括：朝向上述框架144的上表面、形成上述上表面的背面的下表面、以及连接上述上表面的外周部与上述下表面的外周部的边缘面，上述多个固定单元144b可以形成为分别与上述基板的下表面和边缘面接触的钩形。

具有上述结构的上述基板142和上述框架144可以通过如图2所示的逆变器制造方法而彼此紧固。

即，上述基板142可以放置于第一逆变器组装夹具210，上述框架144可以以相对于上述基板142隔开配置于上述第一逆变器组装夹具210的相反侧。其中，上述框架144可以以上述固定单元144b朝向上述基板142侧的方式配置。

此外，上述框架144可以朝向上述基板142侧移动。其中，若上述多个固定单元144b与上述基板142的外围部接触之后上述框架144进一步向上述基板142侧移动，则上述多个固定单元144b被上述基板142加压并变形，上述多个固定单元144b之间的间隔增大，并且上述基板142可以通过上述多个固间定单元144b之而被安装(容纳)于上述底板144a。

并且，若上述基板142被安装于上述底板144a，则上述多个固定单元144b被复原，上述基板142被上述固定单元144b的弯曲部144bb卡住，从而能够完成上述基板142与上述框架144之间的组装。

另一方面，在这种情况下，在基板142与框架144之间的组装过程中，基板142可能会发生弯曲变形，使得安装于基板142的多个元件可能会受到损坏，并且固定单元144b可能会损坏。

考虑到这一点，可以提供如图3至图10所示的根据本发明的另一实施例的电动压缩机、逆变器组装用夹具及逆变器制造方法。

图3是示出根据本发明的另一实施例的电动压缩机的框架的主视图，图4是示出用于把持图3的框架的逆变器组装用夹具的示意图，图5至图10是示意性的示出利用图4的逆变器组装用夹具将框架紧固于基板的过程的剖视图。

其中，图5是示出将基板与框架紧固之前具备基板、框架及逆变器组装用夹具的步骤的剖视图，图6是作为图5下一个步骤示出将逆变器组装用夹具的张紧销插入于框架的通孔中的步骤的剖视图，图7是作为图6的下一个步骤示出张紧销使固定单元变形的步骤的剖视图，图8是作为图7的下一个步骤示出基板安装于框架的底板的步骤的剖视图，图9是作为图8的下一个步骤示出固定单元被复原并与基板紧固的步骤的剖视图，图10是作为图9的下一步骤示出张紧销从通孔引出并完成基板与框架之间的组装的步骤的剖视图。

参照图1及图3至图10，框架144可以包括：圆盘部C，设置在与马达120对应的位置；以及突出部P，从上述圆盘部C突出。

并且，上述框架144可以包括：底板144a，与上述基板142相向；侧板144e，从上述底板144a延伸并朝向上述基板144a突出；固定单元144b，形成于上述侧板144e，并支撑上述基板142的外周部；以及通孔144c，以供后述的第二逆变器组装用夹具220的张紧销222能够插入的方式在对应于上述固定单元144b的位置贯通上述底板144a。

上述底板144a可以形成在上述圆盘部C的区域和上述突出部P的区域两者上。

并且，可以在上述底板144a中上述圆盘部C的区域设置开关元件146(例如，绝缘栅双极晶体管(IGBT)、智能功率模块(IPM)等)。

并且，可以在上述底板144a中上述突出部P的区域设置滤波元件148(例如，电容、电容器)。

上述底板144a可以包括框架孔144d，当上述基板142与上述框架144组装时，后述的第二逆变器组装用夹具220的定位销224c插入于上述框架孔，当上述基板142与上述框架144组装之后，用于将上述框架144紧固于上述壳体110的紧固部件插入于上述框架孔。

其中，为了使上述框架144稳定地紧固于上述壳体110，上述框架孔144d可以形成多个，为了后述的第二逆变器组装用夹具200被稳定地支撑，定位销224c可以形成与上述多个框架孔144d相同的数量。

此外，上述基板144a可以包括基板孔，该基板孔以通过上述紧固部件而与上述框架144和上述壳体110一起紧固的方式在与上述框架孔144d相向的位置处贯通上述基板144a而形成，上述基板孔可以形成与上述多个框架孔144d相同的数量。

为了上述基板142和上述框架144稳定地组装，上述固定单元144b可以形成多个，上述多个固定单元144b可以沿着上述底板144a的外周部布置。

其中，上述多个固定单元144b中的至少两个可以形成于上述圆盘部C，并且以穿过上述圆盘部C的中心部的假想线为基准形成在彼此相反侧。

并且，上述多个固定单元144b中的至少一个可以形成于上述突出部P。

并且，上述多个固定单元144b中的每一个可以包括：从上述底板144a向上述基板142的径向外侧延伸的轴部144ba；和从上述轴部144ba向上述基板142的径向内侧弯曲的弯曲部144bb。

上述通孔144c可以以形成与上述多个固定单元144b相同的数量，使得在上述多个固定单元144b的侧部均具有上述通孔144c。

此外，上述多个通孔144c可以以上述固定单元144b为基准分别形成于上述基板142侧，使得后述的张紧销222沿径向外侧对上述固定单元144b加压而增大上述多个固定单元144b之间的间隔，并且使得上述基板142可以不与上述多个固定单元144b干涉而安装于上述底板144a。

未说明的附图标记144f为切割部。

另一方面，根据本实施例的逆变器组装用夹具200可以包括：用于放置上述基板142的第一逆变器组装用夹具210；和用于把持上述框架144的第二逆变器组装用夹具220。

其中，参照图4至图10，上述第二逆变器组装用夹具220可以包括：张紧销222，插入于上述框架144的通孔144c；以及张紧销运动机构224，使上述张紧销222向相对于上述框架144的固定单元144b接近及远离的方向运动。

上述张紧销222以插入于上述多个通孔144c的方式形成与上述多个通孔144c相同的数量。

此外，上述多个张紧销222分别可以包括：主体222a，固定结合于后述的第二板224b；杆222b，铰接结合于上述主体222a，并且穿过后述的第一板224a的外廓而插入于上述通孔144c；以及弹性部件222c，向上述杆222b施加弹力。

上述主体222a可以可拆卸地形成于后述的第二板224b，使得根据电动压缩机100的规格而依据不同的通孔144c的数量及位置，来调节上述张紧销222的数量及位置。

上述杆222b可以包括：外周面222ba，与上述固定单元144b相向；内周面222bb，形成上述外周面222ba的背面，并与后述的第一板224a相向。

上述外周面222ba可以形成为预定的平面。

上述内周面222bb可以包括倾斜面222bba和非倾斜面222bbb，该倾斜面222bba向越远离上述主体222a则越接近后述的第一板224a的方向倾斜，该非倾斜面222bbb在上述主体222a与上述倾斜面222bba之间平行于上述外周面222ba。

其中，上述多个张紧销222中任意一个张紧销可以形成为与上述多个张紧销222中其他张紧销相同。更具体地，上述任意一个张紧销的外周面222ba与非倾斜面222bbb之间的厚度可以形成为与上述其他张紧销的外周面222ba与非倾斜面222bbb之间的厚度相同。此外，上述任意一个张紧销的外周面222ba与倾斜面222bba之间的倾斜角与厚度关系可以形成为与上述其他张紧销的外周面222ba与倾斜面222bba之间的倾斜角与厚度关系相同。

上述弹性部件222c可以以上述内周面222bb与后述的第一板224a的外周面接触的方向向上述杆222b施加弹力。

上述张紧销运动机构224可以包括：第一板224a，以上述底板144a为基准配置在上述固定单元144b的相反侧；第二板224b，安装有上述多个张紧销222，在以上述第一板224a为基准的上述底板144a的相反侧可以向相对于上述第一板224a及上述底板144a接近及远离的方向运动；定位销224c，以上述第一板224a在以上述底板144a为基准的预定的位置处支撑于上述底板144a的方式从上述第一板224a向上述底板144a侧延伸，且插入并支撑于上述框架孔144d；活塞224d，从上述第一板224a向上述底板144a的相反侧延伸，并贯通上述第二板224b及后述的气缸224f；第一把手224e，配置于上述活塞224d的前端部，配置于操作者的一只手的手掌；气缸224f，从上述第二板224b向上述底板144a的相反侧延伸，并收容上述活塞224d；以及第二把手224g，从上述气缸224f的前端部向径向外侧延伸，并配置于上述一只手的手指。

其中，上述张紧销运动机构224可以形成为，当上述定位销224c插入于上述框架孔144d时，使得上述第一板224a与上述底板144a之间的距离保持为预定值。为此，在本实施例中，在上述定位销224c的端部形成凸缘部224ca，该凸缘部224ca被卡在上述框架孔144d的周边部，但本并不限定于此。

此外，上述张紧销运动机构224可以形成为，当上述定位销224c插入于上述框架孔144d时，使得上述多个张紧销222中任意定位销的杆222b的外周面222ba和与上述任意定位销的杆222b的外周面222ba相向的固定单元144b之间的距离等于上述多个张紧销222中其他定位销的杆222b的外周面222ba和与其他定位销的杆222b的外周面222ba相向的固定单元144b之间的距离。

如图5至图10所示，这种结构的上述逆变器组装用夹具200可以用于上述基板142与上述框架144之间的组装。即，上述基板142和上述框架144可以利用上述逆变器组装用夹具200通过图5至图10所示的逆变器制造方法来组装。

具体地，参照图5及图6，上述基板142放置在上述第一逆变器组装用夹具210上，上述第二逆变器组装用夹具220以与上述框架144相向的方式配置之后，上述张紧销222可以插入于上述通孔144c。

并且，当操作者将保持上述第一把手224e和上述第二把手224g的上述一只手合拢时，如图7所示，上述第二把手224g向接近上述第一把手224e的方向(图7的上方)移动，连接于上述第二把手224g的上述第二板224b向远离上述第一板224a的方向(图7的上方)移动，紧固于上述第二板224b的上述张紧销222也与上述第二板224b一起向远离上述第一板224a的方向(图7的上方)移动。这样一来，与上述非倾斜面222bbb接触的上述第一板224a与上述倾斜面222bba接触，并且上述张紧销222可以向接近上述固定单元144b的方向旋转运动。即，上述第一板224a可以向上述杆222b施加负载，使得上述外周面222ba与上述固定单元144b接触。并且，被上述杆222b的外周面222ba加压的上述固定单元144b可以向径向外侧变形。即，上述多个固定件144b之间的间隔可以增大。其中，上述多个固定单元144b之间的间隔(更准确的是，弯曲部144b之间的间隔)可增大至大于上述基板142的径向宽度。

其中，为了便于说明，图5至图7示出，貌似在上述框架144在上述基板142的上部上浮的状态下，上述张紧销222插入于上述通孔144c之后张紧而把持(变形)上述固定单元144b，但实际上，在框架144放置在如地面等的状态下，上述张紧销222插入于上述通孔144c之后张紧而把持(变形)上述固定单元144b，然后移动到上述基板142的上部。

并且，如图8所示，上述第二逆变器组装用夹具220和框架144朝向上述基板142侧移动，从而上述基板142可以穿过上述多个固定单元144b之间而被安装于上述底板144a。其中，上述基板142穿过上述多个固定单元144b之间时，上述基板142与上述多个固定单元144b之间不会产生干涉。

并且，当操作者将把持上述第一把手224e和上述第二把手224g的一只手松开时，如图9所示，上述第二把手224g通过上述弹性部件222c而向远离上述第一把手224e的方向(图9的向下方)移动，连接于上述第二把手224g的上述第二板224b向接近上述第一板224a的方向(图9的下方)移动，紧固于上述第二板224b的上述张紧销222也与上述第二板224b一起向接近上述第一板224a的方向(图9的上方)移动。此外，与上述倾斜面222bba接触的上述第一板224a与上述非倾斜面222bbb接触，并且上述张紧销222可以向远离上述固定单元144b的方向旋转运动。此外，不再被上述杆222b的外周面222ba加压的上述固定单元144b可以向径向内侧复原。即，上述多个固定单元144b之间的间隔可以减小。其中，上述多个固定单元144b之间的间隔(更具体的是，弯曲部144b之间的间隔)可以减小至小于上述基板142的径向宽度。由此，上述基板142的外周部被上述固定单元144b的弯曲部144bb卡住，从而能够紧固上述基板142与上述框架144。

并且，如图10所示，当上述张紧销222从上述通孔144c引出而上述第二逆变器组装用夹具220与上述框架144分离时，可以完成上述基板142与上述框架144之间的组装。

其中，在根据本实施例的电动压缩机100、逆变器组装用夹具200及逆变器制造方法中，上述框架144包括支撑上述基板142的外周部的固定单元144b，从而能够容易地组装逆变器的基板和框架，并且能够降低制造成本。

此外，在上述固定单元144b的一侧形成上述通孔144c，上述逆变器组装用夹具200包括插入于上述通孔144c的张紧销222和使上述张紧销222向相对于上述固定单元144b接近及远离的方式运动的张紧销运动机构224，上述逆变器制造方法包括如下步骤：将上述张紧销222插入于上述通孔144c；通过操作上述张紧销运动机构224而使上述固定单元144b变形；将上述基板142安装于上述底板144a；以及通过操作上述张紧销运动机构224而使上述固定单元144b复原并紧固于上述基板142，由此当上述基板142穿过上述固定单元144b而安装于上述底板144a时，能够避免与上述固定单元144b发生干涉。因此，能够防止上述基板142的弯曲变形，从而能够防止上述多个元件的损坏。此外，能够也防止上述固定单元144b的损坏。

此外，在现有技术中，操作者用手按压框架144以基板142进行组装，在这种情况下，难以将相同水平的力施加到多个固定单元144b。然而，在本实施例中，可以解决上述问题。即，通过上述定位销224c，上述第一板224a被配置在预定的位置，上述多个销与上述多个固定单元144b之间的距离达到相等水平，上述多个张紧销222形成为彼此相同，在通过上述第一板224a进行旋转运动时，以相等水平进行旋转，从而能够向上述多个固定单元144b施加相等水平的力。因此，能够将由于相对大的力施加到上述多个固定单元144b的一部分而发生永久性变形的问题防患于未然。