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电动压缩机

文献发布时间:2024-04-18 19:54:45


电动压缩机

技术领域

本发明涉及一种在车辆用空调装置等中用于制冷剂的压缩,一体具备逆变器电路部的电动压缩机(逆变器一体型电动压缩机)。

背景技术

作为这种电动压缩机,例如已知有专利文献1所记载的电动压缩机。专利文献1所记载的电动压缩机具有用于向电动机提供三相交流电的逆变器电路部。逆变器电路部具有安装有多个功率开关元件的高散热基板、配置在高散热基板的上方且安装有控制电路的控制基板、配置在高散热基板与控制基板之间的汇流条组件。汇流条组件具有构成逆变器电路部的布线的一部分的多个汇流条、用于保持控制基板与汇流条组件之间的间隔的多个虚拟汇流条、和由与汇流条及虚拟汇流条一体成形的树脂材料构成的树脂成形板(以下称为支承板)。各汇流条以在支承板的外缘部向控制基板侧突出的方式设置,各虚拟汇流条以在支承板的中央部向控制板侧突出的方式设置。控制基板中与各汇流条对应的部分被切除,各汇流条不被控制基板覆盖。另一方面,控制基板位于各虚拟汇流条的上方,各虚拟汇流条的端部与控制基板连接。由此,通过将汇流条组件的各虚拟汇流条与控制基板连接,能够良好地保持汇流条组件与控制基板之间的间隔,并且能够确保包含构成逆变器电路部的主要结构体的支承板及控制基板在内的层叠体所需要的刚性。另外,各虚拟汇流条不具有作为逆变器电路部的布线的一部分的功能,而作为用于保持和加强控制基板和汇流条组件之间的间隔的专用部件来使用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2017-172509号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而,在专利文献1所记载的电动压缩机中,需要用于确保包含支承板和控制基板在内的层叠体所需的刚性的专用部件(即,多个虚拟汇流条),导致部件数量的增加等,需要对其下功夫。

本发明的目的在于提供一种电动压缩机,其能够在不增加部件数量的情况下确保包含支承板和控制基板在内的层叠体所需的刚性。

解决技术问题的技术方案

根据本发明的一个侧面,提供一种电动压缩机,其包含逆变器电路部,该逆变器电路部具有多个功率开关元件和配置在所述多个功率开关元件的上方的控制基板。在该电动压缩机中,所述逆变器电路部包含汇流条和板状的支承板。所述汇流条由金属制的薄板材料构成,构成所述逆变器电路部的布线的一部分。所述支承板由与所述汇流条一体成形的树脂材料构成,配置在所述多个功率开关元件与所述控制基板之间,并且从下方支承所述控制基板。并且,所述汇流条具有埋设在所述支承板内的埋设部。该埋设部在与所述支承板的厚度方向正交的方向上延伸,且该埋设部的所述薄板材料的厚度方向与所述支承板的厚度方向正交。

发明的效果

在所述电动压缩机中,由金属制的薄板材料构成的汇流条中的所述埋设部在与所述支承板的厚度方向正交的方向上延伸,且该埋设部中的所述薄板材料的厚度方向与所述支承板的厚度方向正交。通过以这样的姿势,将汇流条的埋设部埋设在支承板内,支承板及控制基板容易挠曲的方向即支承板(换言之,控制基板)的厚度方向与埋设部中的薄板材料的宽度方向一致。其结果是,能够充分确保支承板内的埋设部的高度方向(支承板的厚度方向)的尺寸,通过汇流条的埋设部,能够提高与汇流条一体成形的支承板的刚性。由此,通过对埋设部的支承板内的姿势下功夫来配置埋设部,能够利用作为逆变器电路部的布线的一部分的埋设部来提高支承板的刚性。其结果是,能够在不增加部件的情况下确保包含支承板和控制基板在内的层叠体所需的刚性。

由此,能够提供一种电动压缩机,在不增加部件数量的情况下,能够确保包含支承板和控制基板在内的层叠体所需的刚性。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的电动压缩机的简要外观的图。

图2是所述电动压缩机的简要电路图的一个示例。

图3是用于说明所述电动压缩机的功率开关元件安装在外壳的壁面上的状态的图。

图4是表示在图3中还安装了汇流条组件的状态的图。

图5是表示在图4中还安装了控制基板的状态的图。

图6是从图5所示的A方向观察得到的逆变器电路部的主要部分侧视图。

图7是从图5所示的B方向观察得到的逆变器电路部的主要部分侧视图。

图8是所述汇流条组件的立体图。

图9是所述汇流条组件的多个汇流条的立体图。

图10是所述汇流条组件的仰视图。

图11是所述汇流条组件的俯视图。

图12是用于说明所述汇流条的埋设部的埋设状态的概念图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1示出了本发明的一个实施方式所涉及的电动压缩机的外观的概要。本实施方式的电动压缩机1例如是组装在车辆用空调装置的制冷剂回路中的所谓逆变器一体型的电动压缩机,构成为对所吸入的制冷剂进行压缩并排出。

电动压缩机1包含外壳2、压缩制冷剂的压缩机构3、驱动压缩机构3的电动机4、以及用于向电动机4供电的逆变器电路部5。

外壳2在内部收纳压缩机构3、电动机4及逆变器电路部5,包含主外壳2a、逆变器外壳2b及两个盖构件2c、2d来构成。这些(2a~2d)通过螺栓等被紧固成一体。

在主外壳2a内收纳压缩机构3及电动机4,在逆变器外壳2b内收纳逆变器电路部5。主外壳2a形成为大致圆筒状,其一端侧的开口部被盖构件2c封闭,另一端侧的开口部被逆变器外壳2b封闭。逆变器外壳2b形成为向与主外壳2a相反侧开口的大致箱状,其开口部由盖构件2d封闭。逆变器外壳2b在从其开口部侧观察得到的俯视情况下,如后述的图3所示,具有与主外壳2a的圆筒状的周壁相配合且具有轮廓的圆弧状的第一周壁部2b1、和以比主外壳2a的周壁的外表面更向外侧突出的方式形成的第二周壁部2b2。图1从仅观察第一周壁部2b1的方向来示出,第二周壁部2b2隐藏在图1的纸面里侧。

逆变器外壳2b具有成为其底壁的划分壁部2e。外壳2内的区域通过划分壁部2e划分为收纳压缩机构3及电动机4的第一空间S1和收纳逆变器电路部5的第二空间S2。另外,划分壁部2e具有能够转动地支承电动机4的驱动轴4a的一端部的圆筒状支承部2f。逆变器电路部5安装在外壳2的划分壁部2e中的第二空间侧的壁面2e1上。即,外壳2具有安装逆变器电路部5的壁面2e1。虽然省略了图示,但在主外壳2a的周壁上设有制冷剂的吸入口,从该吸入口流入第一空间S1内的制冷剂在电动机4的周围等流动而被吸入压缩机构3内。因此,划分壁部2e、主外壳2a以及电动机4被制冷剂冷却。然后,被压缩机构3压缩的制冷剂从排出口(省略图示)排出。

另外,来自逆变器电路部5的电力经由后述的输出端子8(参照后述的图3)、与输出端子8连接的后述的密封式端子9(参照后述的图3、图6及图7)、以及与密封式端子9连接的省略图示的引线,被提供给电动机4。并且,密封式端子9以被密封的状态贯通划分壁部2e。

接着,说明包含逆变器电路部5的电路的简要结构。图2是包含本实施方式中的逆变器电路部5的电路的示意图。

逆变器电路部5将来自省略图示的电池等外部电源的直流电转换为三相交流电,并将该三相交流电提供给电动机4。逆变器电路部5作为其电路结构,例如包含滤波用电容器51、功率开关元件组52、功率开关元件组控制电路53。

功率开关元件组52具有多个(图中为6个)功率开关元件Q。各功率开关元件Q由相同的绝缘栅型双极型晶体管(IGBT=Insulated Gate Bipolar Transistor)构成。即,逆变器电路部5具有多个功率开关元件Q。以下,将各功率开关元件Q简化而适当地称为元件Q,在将各元件Q相互区别的情况下,标注Q1~Q6的标号进行说明。

对功率开关元件组52进行更详细的说明。功率开关元件组52通过PWM控制(为了模拟地得到正弦波而产生以一定周期调制脉冲宽度而得的电压的控制),将来自电容器51的直流电压转换为交流电压并提供给电动机4。并且,功率开关元件组52在电容器51的电源侧线和接地侧线之间并联地具有U相臂、V相臂和W相臂。

U相臂在电容器51的电源侧线和接地侧线之间串联地具有两个元件(Q1、Q2)。V相臂在电容器51的电源侧线和接地侧线之间串联地具有两个元件(Q3、Q4)。W相臂在电容器51的电源侧线和接地侧线之间串联地具有两个元件(Q5、Q6)。

U、V、W各相臂的中间点与电动机4的U、V、W各相线圈连接。即,连接两个元件(Q1,Q2)之间的布线的中间点与电动机4的U相线圈连接,连接两个元件(Q3,Q4)之间的布线的中间点与电动机4的V相线圈连接,连接两个元件(Q5,Q6)之间的布线的中间点与电动机4的W相线圈连接。

在本实施方式中,元件(Q1、Q3、Q5)相当于本发明所涉及的“电源侧元件”,元件(Q2、Q4、Q6)相当于本发明所涉及的“接地侧元件”,元件(Q1、Q2)、元件(Q3、Q4)、元件(Q5、Q6)分别相当于本发明所涉及的“同一相的一对功率开关元件”。

功率开关元件组控制电路53根据来自外部的车辆空调控制装置的控制信号,控制元件(Q1~Q6)以驱动电动机4,包含微机部、直接控制元件(Q1~Q6)的驱动的多个驱动控制用元件等。所述微机部根据来自车辆空调控制装置的控制信号等,向所述驱动控制用元件输出控制信号,控制所述驱动控制用元件的驱动。所述多个驱动控制用元件分别根据来自所述微机部的控制信号进行驱动,直接对控制对象的元件Q(Q1~Q6中的任一个元件)的驱动进行控制。各驱动控制用元件例如与控制对象的元件Q的栅极端子G及发射极端子E侧连接。

这里,逆变器电路部5具有汇流条组件6和控制基板7,它们(6、7)构成逆变器电路部5的主要结构体。

图3是用于说明在逆变器外壳2b内多个元件Q安装在划分壁部2e壁面2e1上的状态的图,图4是表示在图3中还安装有汇流条组件6的状态的图,图5是表示在图4中还安装了控制基板7的状态的图。并且,图6是从图5所示的A方向观察得到的逆变器电路部5的概要的主要部分侧视图,图7是从图5所示的B方向观察得到的逆变器电路部5的概要的主要部分侧视图。

具体地说,在逆变器电路部5中,从划分壁部2e侧按照多个元件Q、汇流条组件6、控制基板7的顺序配置这些(Q、6、7)。各元件Q配置在划分壁部2e的第二空间S2侧的壁面2e1(详细而言为后述的绝缘片10)上(参照图3、图6及图7)。汇流条组件6配置在多个元件Q的上方(参照图4、图6及图7),控制基板7配置在汇流条组件6(换言之为多个元件Q)的上方(参照图5~图7)。由此,逆变器电路部5具有由多个元件Q、汇流条组件6及控制基板7构成的层叠结构。

图8~图10是用于说明汇流条组件6的结构的图。图8是汇流条组件6的立体图,图9是汇流条组件6的后述的多个汇流条6a的立体图,图10是汇流条组件6的仰视图。

汇流条组件6具有形成为适当形状并构成逆变器电路部5内的布线的一部分的汇流条6a、和由与汇流条6a一体成形的树脂材料构成的大致板状的支承板6b(参照图8)。换言之,汇流条组件6是通过嵌入成形而得的汇流条6a和支承板6b的一体件。

汇流条6a由具有规定厚度的金属制(导电性)的薄板材料构成。在本实施方式中,汇流条组件6(逆变器电路部5)具有多个(图中为3个)汇流条6a(参照图8及图9)。各汇流条6a各自的大半部分被埋设在支承板6b内。在图9(a)中,各汇流条6a的立体图以埋设在支承板6b内时的位置关系来表示,在图9(b)中,为了明确各汇流条6a,相邻的汇流条6a彼此之间的间隔被扩大。

在本实施方式中,各汇流条6a分别构成向电动机4的供电侧的布线的一部分。具体而言,各汇流条6a分别构成连接同一相的一对元件Q(具体而言为(Q1,Q2)、(Q3,Q4)、(Q5,Q6))之间的布线的中间点(参照图2)和作为供电目标的电动机4之间的布线的一部分。以下,在分别区分3个汇流条6a的情况下,将元件(Q1,Q2)用的汇流条6a称为U相汇流条61,将元件(Q3,Q4)用的汇流条6a称为V相汇流条62,将元件(Q5,Q6)用的汇流条6a称为W相汇流条63。

具体而言,U相汇流条61构成U相臂的一对元件(Q1,Q2)的中间点与三相交流电的U相用的输出端子8(参照图3)之间的布线的一部分,V相汇流条62构成V相臂的一对元件(Q3,Q4)的中间点与V相用的输出端子8之间的布线的一部分,W相汇流条63构成W相臂的一对元件(Q5、Q6)的中间点与W相用的输出端子8之间的布线的一部分。

U相汇流条61、V相汇流条62及W相汇流条63在彼此接近且并联的状态下(参照图9(a)),各自的大半部分被埋设在支承板6b内(参照图8)。例如,以V相汇流条62位于U相汇流条61和W相汇流条63之间的方式配置各汇流条6a(61、62、63)。

各汇流条6a(61、62、63)通过对金属制的薄板材料实施冲切加工、孔加工及弯曲加工等而形成。并且,如图9(a)和图9(b)所示,各汇流条6a具有该薄板材料的厚度,并且在多个部位弯曲。

具体而言,U相汇流条61由以下部分构成:带状的U相埋设部611,该U相埋设部611具有规定的宽度且埋设在支承板6b内;U相第一连接部612,该U相第一连接部612设置在U相埋设部611的长边方向的一端部,且形成布线路径中的元件Q侧的连接端;以及U相第二连接部613,该U相第二连接部613设置在U相埋设部611的长边方向的另一端部,且形成布线路径中的输出端子8侧的连接端。

U相埋设部611在其长边方向的大致中间部被弯折成直角,当正对于带状的U相埋设部611的带的宽度方向(即,与所述长边方向正交且与汇流条6a的薄板材料的厚度方向正交的方向)的一端面观看时,大致弯曲成L字状。U相埋设部611由作为其长边方向的一端部侧(U相第一连接部612侧)的部分的U相第一埋设部611a和作为其长边方向的另一端部侧(U相第二连接部613侧)的部分的U相第二埋设部611b构成。

U相第一连接部612从U相埋设部611的宽度方向的一端面(图9中为上侧的端面)上的U相埋设部611的长边方向的所述一端部侧的部分向宽度方向的外侧(图9中为上侧)突出。详细地说,U相第一连接部612由形成元件Q侧的直接的连接端且具有大致棱柱状的截面并向上方延伸的细长的U相第一连接片612a、以及与U相埋设部611连接且具有与U相埋设部611相同程度的宽度的U相第一基端片612b构成。

U相第二连接部613具有与U相埋设部611的宽度相同程度的宽度。并且,U相第二连接部613由U相第二连接片613a和U相中间片613b构成,位于U相第二埋设部611b中的薄板材料的厚度方向的一个面侧(具体而言,位于与U相第二埋设部611b相反的面侧)。U相第二连接片613a形成输出端子8侧的直接的连接端,具有与U相第二埋设部611b的薄板材料的厚度方向的一个面相对的面。并且,在U相第二连接片613a上开有螺钉止动用的孔。U相中间片613b连接U相第二连接片613a与U相埋设部611的长边方向的所述另一端部(U相第二埋设部611b)之间。并且,U相中间片613b以从U相埋设部611的宽度方向的一端面(图9中为上侧的端面)中的U相埋设部611的长边方向的所述另一端部侧的部分向与U相第一埋设部611a相反的一侧突出的方式延伸(详细而言,在与U相第二埋设部611b垂直的方向上延伸)。

V相汇流条62由以下各部分构成:带状的V相埋设部621,该V相埋设部621具有与U相埋设部611相同程度的宽度且埋设在支承板6b内;V相第一连接部622,该V相第一连接部622设置在V相埋设部621的长边方向的一端部,且形成布线路径中的元件Q侧的连接端;以及V相第二连接部623,该V相第二连接部623设置在V相埋设部621的长边方向的另一端部,且形成布线路径中的输出端子8侧的连接端。

V相埋设部621在一个方向上直线地延伸,在埋设于支承板6b内的状态下,与U相第一埋设部611a中的薄板材料的厚度方向的一个面(具体而言为与U相第二连接部613相反侧的面)相对,与U相第一埋设部611a平行地延伸。并且,V相埋设部621在长边方向上形成为比U相埋设部611的U相第一埋设部611a要长。

V相第一连接部622从V相埋设部621的宽度方向的一端面(图9中为上侧的端面)中的V相埋设部621的长边方向的所述一端部侧的部分向宽度方向的外侧(图9中为上侧)突出。详细地说,V相第一连接部622由形成元件Q侧的直接的连接端且具有大致棱柱状的截面并向上方延伸的细长的V相第一连接片622a、以及与V相埋设部621连接且具有与V相埋设部621相同程度的宽度的V相第一基端片622b构成。

V相第二连接部623具有与U相埋设部611的宽度相同程度的宽度。并且,V相第二连接部623由V相第二连接片623a和V相中间片623b构成,位于V相埋设部621中的薄板材料的厚度方向的一个面侧(具体而言为U相汇流条61侧的面侧)。V相第二连接片623a形成输出端子8侧的直接的连接端,具有与V相埋设部621的长边方向的所述另一端部侧的端面平行的面。并且,在V相第二连接片623a上开有螺钉止动用的孔。V相中间片623b连接V相第二连接片623a和V相埋设部621的长边方向的所述另一端部之间,从上方观察的俯视时形成为L字状。并且,V相中间片623b将V相埋设部621的宽度方向的一端面(图9中上侧的端面)的U相埋设部611的长边方向的所述另一端部侧的部分与V相第二连接片623a的端部之间连接。

W相汇流条63由以下部分构成:带状的W相埋设部631,该W相埋设部631具有与其他的埋设部611、621相同程度的宽度且埋设在支承板6b内;W相第一连接部632,该W相第一连接部632设置在W相埋设部631的长边方向的一端部,且形成布线路径中的元件Q侧的连接端;以及W相第二连接部633,该W相第二连接部633设置在W相埋设部631的长边方向的另一端部,且形成布线路径中的输出端子8侧的连接端。

W相埋设部631沿一个方向直线地延伸,在埋设于支承板6b内的状态下,与V相埋设部621中的薄板材料的厚度方向的另一面相对,与V相埋设部621及U相第一埋设部611a平行地延伸。并且,W相埋设部631在长边方向上形成为比V相埋设部621要长。

W相第一连接部632从W相埋设部631的宽度方向的一端面(图9中为上侧的端面)中的W相埋设部631的长边方向的所述一端部侧的部分向宽度方向的外侧(图9中为上侧)突出。详细地说,W相第一连接部632由形成元件Q侧的直接的连接端且具有大致棱柱状的截面并向上方延伸的细长的W相第一连接片632a、以及与W相埋设部631连接且具有与W相埋设部631相同程度的宽度的W相第一基端片632b构成。

W相第二连接部633具有与W相埋设部631的宽度相同程度的宽度。并且,W相第二连接部633由W相第二连接片633a和W相中间片633b构成,位于W相埋设部631的长边方向的所述另一端部侧。W相第二连接片633a形成输出端子8侧的直接的连接端,具有与W相埋设部631的长边方向的所述另一端部侧的端面平行且与该端面相对的面。并且,在W相第二连接片633a上开有螺钉止动用的孔。W相中间片633b连接W相第二连接片633a和W相埋设部631的长边方向的所述另一端部之间,从上方观察的俯视时形成为大致L字状。并且,W相中间片633b将W相埋设部631的宽度方向的一端面(图9中上侧的端面)中的W相埋设部631的长边方向的所述另一端部侧的部分与W相第二连接片633a的端部之间连接。

如上所述形成的各汇流条6a(61、62、63)在与支承板6b成为一体的状态下,V相汇流条62的V相埋设部621位于U相汇流条61的U相第一埋设部611a与W相汇流条63的W相埋设部631之间。并且,在与支承板6b成为一体状态下,U相汇流条61的U相第二连接片613a、V相汇流条62的V相第二连接片623a及W相汇流条63的W相第二连接片633a排列成一列,且V相第二连接部623位于U相第二连接部613和W相第二连接部633之间(参照图9(a))。在本实施方式中,U相埋设部611、V相埋设部621及W相埋设部631分别相当于本发明所涉及的“埋设部”。

并且,在与支承板6b成为一体的状态下,U相汇流条61的U相第一连接片612a的前端部、V相汇流条62的V相第一连接片622a的前端部及W相汇流条63的W相第一连接片632a的前端部比支承板6b的上表面(即,支承板6b的厚度方向的控制基板7侧的面)更向上方突出(参照图8)。并且,U相第一连接片612a的前端部、V相第一连接片622a的前端部以及W相第一连接片632a的前端部还经由形成在控制基板7上的贯通孔贯通控制基板7(参照图6及图7),与形成在控制基板7上的布线图案电连接。

这里,如图6及图7所示,在逆变器外壳2b的划分壁部2e上,以贯通该划分壁部2e的方式一体地安装有各相用的密封式端子9。并且,在各密封式端子9的第二空间S2侧(逆变器电路5侧)的端部分别连接有输出端子8(参照图3)。各密封式端子9的第一空间S1侧(电动机45侧)的端部与电动机4的对应相的线圈之间,通过省略图示的引线进行电连接。

并且,在与支承板6b成为一体的状态下,U相汇流条61的U相第二连接片613a、V相汇流条62的V相第二连接片623a及W相汇流条63的W相第二连接片633a在支承板6b的后述的收容部6b2中在逆变器外壳2b的划分壁部2e侧露出(参照图10),在收容部6b2内分别被螺钉止动在对应的输出端子8上。

关于支承板6b内的各汇流条6a的姿势以及支承板6b中的各汇流条6a在俯视时的配置部位,将在后面详细叙述。

如上所述,支承板6b由与汇流条6a一体成形的树脂材料构成,形成为大致板状。并且,支承板6b配置在多个元件Q(Q1~Q6)与控制基板7之间,并且从下方支承控制基板7。

支承板6b由树脂材料形成为大致平板状。支承板6b形成为在从上方观察的俯视时收纳在大致圆弧状的第一周壁部2b1的内侧的区域内的形状(参照图4)。虽然没有特别限定,但是支承板6b由被完全收纳在第一周壁部2b1内并占据支承板6b的大半部分的第一支承板部64和被收纳在第一周壁部2b1和第二周壁部2b2的边界部分内侧的第二支承板部65构成。第一支承板部64在俯视时具有大致五角形的基座状的外形,第二支承板部65以从第一支承板部64中的与基座的山形部相反侧的边突出的方式与第一支承板部64一体成形(参照图4、图8及图10)。

在本实施方式中,在支承板6b的外缘部的相互分离的多个部位,以沿其厚度方向贯通支承板6b的方式配置有圆筒状的套筒66。在各套筒66中插通用于将控制基板7固定在逆变器外壳2b(外壳2)的划分壁部2e的壁面2e1上的螺栓67(参照图5)。即,汇流条组件6(逆变器电路部5)具有汇流条6a、套筒66和支承板6b。换言之,汇流条组件6是通过嵌入成形的汇流条6a、套筒66和支承板6b的一体件。具体而言,套筒66设置在第一支承板部64的各角部,并且设置在第二支承板部65上,合计设置6个。

在本实施方式中,支承板6b具有从其外缘部的所述多个部位(即,配置有套筒66的角部)中的至少一个部位俯视时延伸到支承板6b的中央部的加强肋6b1。该加强肋6b1从支承板6b的厚度方向的一个面突出。在本实施方式中,加强肋6b1从支承板6b的下表面(即,支承板6b的厚度方向的与控制基板7相反侧的面)向下方突出。具体地说,如图10所示,加强肋6b1从第一支承板部64的5处角部中的所述基座的山形部的角部以外的4处角部分别延伸到支承板6b在俯视时的中央部。

另外,如图10所示,在支承板6b的第二支承板部65的下表面,主要形成分别收纳母线6a中的U相第二连接部613、V相第二连接部623以及W相第二连接部633的收纳部6b2。该收纳部6b2按相划分且向下方开口。

并且,在支承板6b的第一支承板部64中的与各元件Q(Q1~Q6)的各端子(栅极端子G、集电极端子C、发射极端子E)对应的位置(图中为18处),分别形成有贯通孔6b3。

另外,支承板6b的下表面的从所述基座的山形部的角部到第二支承板部65的部分比加强肋6b1向下方突出,构成以俯视时横穿支承板6b的大致中央部的方式形成为带状的汇流条埋入部6b4。支承板6b的下表面中的与外缘部、套筒66对应的部分、加强肋6b1、收容部6b2以及汇流条埋入部6b4以外的部分大致形成为薄壁。收纳部6b2及汇流条埋入部6b4比支承板6b的外缘部及与套筒对应的部分更向下方突出,形成为厚壁。

接着,对控制基板7的结构进行详细说明。

控制基板7是配置在各元件Q(Q1~Q6)的上方的基板,其基板面配置成与划分壁部2e的第二空间S2侧的壁面2e1平行。在该控制基板7上安装电容器51、所述微机部及各驱动控制用元件等各电路元件,并且形成由图2所示的布线路径中的各汇流条6a(61、62、63)构成的布线路径以外的布线的布线图案。

在控制基板7上,在与支承板6b的套筒66的贯通孔配合的位置形成有贯通孔。另外,在划分壁部2e的壁面2e1的与套筒66对应的部分,形成有螺纹孔(止动孔)的轴套部2e2(参照图6及图7)以向控制基板7侧突出的方式形成(在图6及图7中,为了图的清晰化,一部分轴套部2e2省略了图示)。控制基板7及汇流条组件6的支承板6b在将各自的贯通孔的位置对准地配置的状态下,在各贯通孔中插入螺栓67,通过夹持在该螺栓头部与划分壁部2e的轴套部2e2之间,安装在划分壁部2e的壁面2e1上。即,支承板6b中的与套筒66对应的部分的上表面与控制基板7抵接,支承板6b中的与套筒66对应的部分的下表面与轴套部2e2的端面抵接。

接着,说明多个元件Q(Q1~Q6)的配置结构。

在本实施方式中,多个元件Q(Q1~Q6)分别配置在划分壁部2e(外壳2)的壁面2e1中的避开了与汇流条6a(换言之为汇流条埋入部6b4)对应的区域(汇流条埋入部6b4的下方的区域)的部分(参照图3及图7)。另外,多个元件Q(Q1~Q6)在使作为其电源侧元件的元件(Q1、Q3、Q5)和作为接地侧元件的元件(Q2、Q4、Q6)相对,且使突出形成各端子(G、C、E)的端子部T按同一相的每一对元件Q相对的状态下配置在划分壁部2e的壁面2e1上(参照图3)在各元件Q(Q1~Q6)的底面与划分壁部2e的壁面2e1之间设置绝缘片10(参照图3、图6及图7)。各元件Q(Q1~Q6)通过将该绝缘片10经由螺栓68紧贴壁面2e1被安装在划分壁部2e上。虽然没有特别限定,但如图6及图7所示,壁面2e1中的安装有多个元件Q(详细而言为绝缘片10)的部分比其他部分稍微向上方隆起。并且,在该状态下,在多个元件Q的上表面与支承板6b的薄壁部分的下表面之间空出间隙。

另外,各元件Q(Q1~Q6)形成为大致矩形板状。各元件Q(Q1~Q6)中的各端子(G、C、E)从元件Q(Q1~Q6)的一侧部(端子部T)突出后,向上方(控制基板7侧)弯曲。并且,各端子(G、C、E)的前端部经由支承板6b的贯通孔6b3及形成在控制基板7上的贯通孔向控制基板7的上表面的上方突出,与形成在控制基板7上的配线图案电连接。

接着,对支承板6b内的汇流条6a的姿势以及支承板6b中的各汇流条6a在俯视时的配置部位进行详细叙述。图11是汇流条组件6的俯视图,图12是用于说明多个汇流条6a的埋设状态(姿势)的概念图。图11中埋设的各汇流条6a用虚线表示,图12中支承板6b用虚线表示。

如图11及图12所示,在支承板6b内,各汇流条6a的埋设部(U相埋设部611、V相埋设部621及W相埋设部631)向与支承板6b的厚度方向正交的方向延伸,且各埋设部(U相埋设部611、V相埋设部621及W相埋设部631)中的薄板材料的厚度方向与支承板6b的厚度方向正交。所谓“正交”,只要是约(大致)90°即可(严格来说也可以不是90°),基于嵌入成形中的汇流条6a在模具内的定位精度等,例如允许最大为10°左右的制造误差,包含大致90°。

换言之,在带状的埋设部(611、621、631)的带的宽度方向的一端面与汇流条组件6的支承板6b的上下表面、控制基板7的基板面、逆变器外壳2b的划分壁部2e的壁面2e1平行(包含大致平行)的姿势下,各埋设部(611、621、631)埋设在支承板6b内。此外,换言之,在由薄板材料形成的埋设部(611、621、631)的厚度方向的一侧面相对于汇流条组件6的支承板6b的上下表面、控制基板7的基板面、逆变器外壳2b的划分壁部2e的壁面2e1垂直(包含大致垂直)的姿势下,各埋设部(611、621、631)被埋设在支承板6b内。并且,各汇流条6a(61、62、63)以彼此接近且并联的姿势下,各自的大半部分被埋设在支承板6b内。

以这样的姿势,通过将汇流条6a的埋设部(611、621、631)被埋设在支承板6b内,支承板6b及控制基板7容易挠曲的方向即支承板6b(换言之,控制基板7)的厚度方向与被埋设在支承板6b内的埋设部(611、621、631)中的薄板材料的宽度方向一致。其结果是,能够充分地确保支承板6b内的埋设部(611、621、631)的高度方向(支承板6b的厚度方向)的尺寸,通过汇流条6a的埋设部(611、621、631)能够提高与汇流条6a一体成形的支承板6b的刚性。

在本实施方式中,多个汇流条6a中的W相汇流条63中的W相埋设部631在支承板6b的汇流条埋设部6b4内,以俯视时横穿支承板6b的大致中央部的方式在支承板6b内延伸。即,W相汇流条63的W相埋设部631配置在形成为比其他部位要厚的汇流条埋入部6b4的长度方向的大致整体上,该W相埋设部631能够作为有效地加强支承板6b的容易挠曲的中央部的骨架部件发挥功能。

另外,在本实施方式中,各汇流条6a的埋设部(611、621、631)配置在多个元件Q(Q1~Q6)中的作为电源侧元件的元件(Q1、Q3、Q5)和多个元件Q(Q1~Q6)中的作为接地侧元件的元件(Q2、Q4、Q6)之间的带状区域S(图3的双点划线所示的区域)的上方(参照图7)。换言之,构成为电源侧元件(Q1、Q3、Q5)与接地侧元件(Q2、Q4、Q6)之间的带状区域S位于支承板6b中的能够变厚的汇流条埋入部6b4的下方。

在该实施方式的电动压缩机1中,由金属制的薄板材料构成的各汇流条6a中的埋设部(611、621、631)向与支承板6b的厚度方向正交的方向延伸,且埋设部(611、621、631)的薄板材料的厚度方向与支承板6b的厚度方向正交。并且,作为汇流条6a的一部分的埋设部(611、621、631)构成逆变器电路部5的布线的一部分。由此,通过对埋设部(611、621、631)在支承板6b内的姿势下功夫来配置埋设部(611、621、631),能够利用作为逆变器电路部5的布线的一部分的埋设部(611、621、631)来提高支承板6b的刚性。其结果是,能够在不增加部件的情况下确保包含支承板6b和控制基板7在内的层叠体所需的刚性。

由此,能够提供电动压缩机1,在不增加部件数量的情况下,能够确保包含支承板6b和控制基板7在内的层叠体所需的刚性。

另外,在支承板6b的厚度与以往相同程度的情况下,通过汇流条6a的埋设部(611、621、631),能够使支承板6b(进而,逆变器电路部5)的主要支承结构体的刚性比以往提高。其结果是,能够提供具有耐振性优良的逆变器电路部5的电动压缩机1。

在本实施方式中,W相汇流条63的W相埋设部631以横穿支承板6b的大致中央部的方式在支承板6b内延伸。由此,能够更有效地利用汇流条6a的一部分来加强支承板6b的容易挠曲的中央部。

在本实施方式中,支承板6b是从其外缘部的相互分离的多个部位中的至少一个部位在支承板6b的俯视时延伸到大致中央部的加强肋6b1,具有从支承板6b的厚度方向的一个面突出的加强肋6b1。由此,支承板6b的厚度方向的刚性更有效地得到提高。另外,在本实施方式中,4个加强肋6b1与汇流条埋入部6b4协作,作为在支承板6b的下表面从其中央部向外侧呈放射状地延伸的骨架部件发挥功能。

在本实施方式中,多个元件Q(Q1~Q6)分别配置在划分壁部2e(外壳2)的壁面2e1中的避开了与汇流条6a(汇流条埋入部6b4)对应的区域(汇流条埋入部6b4的下方的区域)的部分。即,能够在壁面2e1中的、避开了能够形成为支承板6b的厚壁的汇流条埋入部6b4的下方的区域的部分配置各元件Q。换言之,能够在壁面2e1中的、支承板6b的比较薄的部分的下方的区域配置各元件Q。由此,能够容易地减小逆变器电路部5中的各元件Q及支承板6b的层叠部分的整体高度方向(厚度方向)的尺寸,进而,能够实现逆变器外壳2b(电动压缩机1)的小型化。

在本实施方式中,多个元件Q以使其电源侧元件(Q1、Q3、Q5)与接地侧元件(Q2、Q4、Q6)相对,并且使其端子部T按同一相的每一对元件Q相对的状态配置在划分壁部2e的壁面2e1上。由此,能够缩短多个元件Q间等的布线的距离。

在本实施方式中,汇流条6a的埋设部(611、621、631)配置在电源侧元件(Q1、Q3、Q5)与接地侧元件(Q2、Q4、Q6)之间的带状区域S的上方。由此,厚汇流条埋入部6b4在与壁面2e1正对观察的俯视时,以夹在电源侧元件(Q1、Q3、Q5)与接地侧元件(Q2、Q4、Q6)间的方式配置,在俯视时,可以将多个元件Q靠近汇流条6a(汇流条埋入部6b4)侧进行配置。其结果是,能够有效地缩小各元件Q及各汇流条6a所占的平面面积(足迹面积),因此能够更有效地实现逆变器外壳2b(电动压缩机1)的小型化。另外,由于也能够使汇流条埋入部6b4中的壁面2e1侧的端部位于电源侧元件(Q1、Q3、Q5)与接地侧元件(Q2、Q4、Q6)之间能够更有效地减小逆变器电路部5中的各元件Q及支承板6b的层叠部分的整体高度方向(厚度方向)的尺寸。

在本实施方式中,各汇流条6a分别构成连接同一相的一对元件Q(Q1、Q2)、(Q3、Q4)、(Q5、Q6)之间的布线的中间点与电动机4之间的布线的一部分,但并不限定于此。例如,各汇流条6a也可以构成省略图示的直流电的+侧的输入端子(电源端子)与电源侧元件(Q1、Q3、Q5)之间的布线的一部分、省略图示的接地端子与接地侧元件(Q2、Q4、Q6)之间的布线的一部分等。另外,在本实施方式中,汇流条组件6(逆变器电路部5)具有3个汇流条6a,但也可以是4个以上,也可以是2个。另外,汇流条6a也可以不是多个而是1个。

另外,仅W相埋设部631以横穿支承板6b大致中央部的方式在支承板6b内延伸,但不限于此,对于多个汇流条6a中的V相汇流条62及U相汇流条61,也与W相汇流条63同样地,也可以以横穿支承板6b的中央部的方式形成为从第二支承板部65侧超过中央部而向第一支承板部64的所述基座的山形部的角部侧延伸。由此,更有效地加强支承板6b的中央部。

以上,对本发明的实施方式及其变形例进行了说明,但本发明不限于上述实施方式或变形例,当然能够基于本发明的技术思想进行进一步的变形或变更。

标号说明

1 电动压缩机,

2 外壳,

2e1壁面,

4 电动机,

5 逆变器电路部,

6a 汇流条,

61U相汇流条(汇流条),

611U相埋设部(埋设部),

62V相汇流条(汇流条),

621V相埋设部(埋设部),

63W相汇流条(汇流条),

631W相埋设部(埋设部),

6b支承板,

6b1加强筋,

66 套筒,

67 螺栓,

7 控制基板,

Q元件(功率开关元件),

Q1、Q3、Q5电源侧元件,

Q2、Q4、Q6接地侧元件,

Q1、Q2同一相的一对元件(功率开关元件),

Q3、Q4同一相的一对元件(功率开关元件),

Q5、Q6同一相的一对元件(功率开关元件),

S 带状区域,

T 端子部。

相关技术
  • 医用X射线成像方法及医用X射线成像装置
  • 放射线成像系统、成像控制装置、放射线成像装置、放射线成像方法、以及程序
技术分类

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