JP5529477B2 - インバータ一体型電動圧縮機 - Google Patents
インバータ一体型電動圧縮機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5529477B2 JP5529477B2 JP2009217572A JP2009217572A JP5529477B2 JP 5529477 B2 JP5529477 B2 JP 5529477B2 JP 2009217572 A JP2009217572 A JP 2009217572A JP 2009217572 A JP2009217572 A JP 2009217572A JP 5529477 B2 JP5529477 B2 JP 5529477B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- inverter
- holding surface
- module
- control board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Compressor (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
これらの車両には、従来の空調装置とは異なり、電気を動力とする電動モータによって駆動される電動圧縮機を備えた空調装置が搭載される。圧縮機と電動モータを密閉ハウジング内に内蔵するこの電動圧縮機は、インバータ装置を介して三相交流に変換された電力を電動モータに給電し、空調負荷に応じて圧縮機の回転数を可変制御する。
これまでに、インバータ装置を電動圧縮機のハウジングに組み込んで一体化した構成のインバータ一体型電動圧縮機が多数提案されている。このインバータ一体型電動圧縮機は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、)、パワーMOSトランジスタ等の電力用半導体スイッチング素子(以下、単にスイッチング素子ということがある)を、ハウジング外周面に設置する。さらにこのスイッチング素子の上方には、スイッチング素子を動作させる回路が実装される制御基板が配置される。
しかし、制御基板103に挿通孔104を空けると、部品実装が可能な面積(以下、有効面積という)が少なくなる。特に、基板中央に孔を空ける場合、回路の配線が寸断されないようにするため、孔の周囲についても有効面積を失うことがある。
しかし、金属プレート200を用いたスイッチング素子201の取り付け構造は、金属プレートの厚みの分だけスイッチング素子201の下面からの冷却面となるハウジング外周面までの距離が長くなるので、熱伝導性が低下してしまい、スイッチング素子の冷却性能が不足する。また、金属プレートの分だけコスト増となる。
また、この取り付け構造において、金属プレートを省略してスイッチング素子をハウジングにねじで直接固定することも考えられるが、制御基板203とスイッチング素子201の端子202とのはんだ付けを除去しなければ、制御基板203はもちろん、スイッチング素子201をハウジングから取り外すことができないので、メンテナンス性が低い。
本発明による固定部は、制御基板の投影面の領域外で保持面に固定される。制御基板組付け後にも、ねじ止めされた押え片を取り外すことができるので、メンテナンス性に優れる。
<第1−1実施形態>
本実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機(以下、単に圧縮機)1は、その外殻を構成するハウジング2を有する。ハウジング2は、図示省略の電動モータが収容されるモータハウジング3と、図示省略の圧縮機が収容される圧縮機ハウジング4とが図示省略のボルトを介して一体に締め付け固定されることにより構成される。このモータハウジング3および圧縮機ハウジング4は、アルミダイカスト製とされている。
モジュール21は、三相インバータ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例えば6個のIGBTを含む。モジュール21は、これらスイッチング素子の他に、外部との信号送受信及び内部における信号送受信のための配線、電力用半導体スイッチング素子の動作により生じる熱を外部に向けて放熱する金属製の放熱板(図示省略)、パワー基板23との信号送受信のための複数の端子22を含む。モジュール21は、これらの要素を樹脂モールドすることにより構成される。放熱板はモジュール21の下面側に露出して設けられ、この放熱板の表面は平坦に加工されており、保持面14と密に接触する。
インバータ装置20は、他に配線をなす複数のバスバーを絶縁材である樹脂でインサート成形により一体化されるバスバーアセンブリと、CPU等の低電圧で動作する素子を有する回路が実装されるCPU基板等を備えるが、これらは図示を省略している。
以下、押え片25によるモジュール21の取り付け構造を図2、3に基づいて説明する。
保持面14とモジュール21に亘って設けられ、モジュール21を保持面14に固定する押え片25は、帯状の金属板により構成される。押え片25は、パワー基板23の長さ(図3において水平方向)よりも全長が長く設定されており、長さ方向の両端部に保持面14に固定される一対の固定部26と、モジュール21を押圧する押え部27とを備えている。また、押え片25は、モジュール21の幅(図3において上下方向)よりも幅が十分に狭く設定されており、パワー基板23の幅方向の中央部を押え部27が押圧する。押え片25を構成する金属の材質は限定されるものではないが、熱伝導性、押え片25として要求される弾性、耐食性、コスト等の観点から、銅、アルミニウム又はこれらの合金を用いることが好ましい。ただし、押え片25を金属以外、例えば樹脂から構成することを本発明は許容する。
固定部26には、ねじSが貫通されるねじ孔SHが空けられている。ねじ孔SHは、モジュール21、パワー基板23が所定の位置に配置された状態で、パワー基板23の投影面の領域(図3に点線で示す領域)外に位置する。
また、本実施形態は、ねじSがねじ孔SHを貫通して固定部26を保持面14に固定する位置が、パワー基板23の投影面の領域外となるので、インバータ装置20を組み付けた後にも、ねじSを操作することにより、パワー基板23とともにモジュール21を保持面14から容易に取り外すことができる。
また、本実施形態は、パワー基板23にねじSを操作するための孔を空ける必要がないので、パワー基板23の全表面を部品実装可能な有効面積として利用できる。
さらに本実施形態によれば放熱面として機能する保持面14にモジュール21の放熱面を直接接触させることができるので、特許文献2、3に開示される金属プレートを用いるのに比べて冷却性を向上できる。特に、本実施形態は、押え片25が、押え部27がモジュール21の上面と接触し、さらに押え部27に連なる固定部26が保持面14に接触するので、図2の白抜き矢印で示すように、モジュール21の下面に加えて、モジュール21上面からの熱を保持面14に伝達される経路が新たに形成され、モジュール21の冷却性能向上に寄与する。
さらにまた、押え片25は、特許文献2、3で使用される金属プレートと比べ小さく、形状も単純であるため、特許文献2、3に比べて、インバータ一体型電動圧縮機のコストダウンにも寄与する。
以上の効果は、後述の実施形態にもあてはまる。
第1−1実施形態による押え片25は全長にわたって幅の等しい金属板で構成したが、本発明による押え片は以下に示すようにこの形態に限らない。
第1−2実施形態による押え片35(図4参照)は、押え部37の両端にフランジ状に延びる固定部36が設けられ、H型の平面形状をなしている。このように固定部36が押え部37よりも幅広に形成され、複数のねじSで固定部36を保持面14に固定できるので、押え片35の保持面14への締結力を大きくできる。また、保持面14と固定部36の接触面積が大きくなるので、押え片35を介する保持面14への放熱効率を向上できる。
第1−3実施形態による押え片45(図5参照)は、押え片45の保持面14への締結力及び押え片45を介する保持面14への放熱の最大化を図ったものであり、帯状の押え部47と、これを取り囲む矩形リング状の固定部46とから構成される。
第1−1〜1−3実施形態は、押え部27,37,47が、モジュール21の長手方向に対向する両縁部を貫通してモジュール21を押圧するが、押え片55(図6参照)を短くして、対向するモジュール21の各縁から所定の範囲までを押え部57にてモジュール21を保持面14に向けて押圧することもできる。押え部57に連なる固定部56をねじSによりねじ止めすることで、押え片55を保持面14に固定する。押え片55は、コストをより低減する場合に有効である。
以上の実施形態は、固定部26,36,46,56が、モジュール21の設置面と同一平面上に固定されているが、図7に示すように、モジュール21の設置面に対して傾斜している面上に固定部66を固定することもできる。この押え片65は、押え部67に対して固定部66がテーパをなして構成される。
このような押え片66を用いることにより、平面上に限らず種々の形態の保持面14にモジュール21を設置できるので、モジュール21の設置面の形状自由度を向上できる。
次に、サイズの小さいインバータ収容部10に対応できる第2−1実施形態による構造を図8、図9を参照して説明する。なお、図8、図9において、第1−1実施形態と同じ構成要素には図2、図3と同じ符号を付して、説明を省略することがある。
パワー基板23をインバータ収容部10にねじ止めできることは前述したとおりであるが、第3実施形態は、図11、図12に示すように、パワー基板23を固定するねじSで、押え片75も固定する構造を提案する。
押え片75は、ボス部14bの上面(保持面14)に接して固定される一対の固定部76と、固定部76の間に配置され、モジュール21を保持面14に向けて押える押え部77を備える。固定部76は、ボス14bの上面に載るために、屈曲部を介して押え部77よりも上方に位置される。固定部76には、ねじSが挿入されるねじ孔SHが空けられている。
パワー基板23は、押え片75の固定部76の上に載せられる。パワー基板23には、固定部76のねじ孔SHに対応する位置にねじ孔SHが空けられている。
さらに、第3実施形態は、インバータ収容部10の幅一杯をパワー基板23が占める場合であっても、パワー基板23の周縁にねじ孔SHを設ければよいので、パワー基板23の有効面積の減少を極力抑えることができる。
以上の実施形態では、スイッチング素子としてモジュール・タイプのIGBTを用いたが、本発明はディスクリート・タイプのIGBTを用いることもできる。
例えば、6つのディスクリート・タイプのIGBT30を電力用半導体スイッチング素子として用いる場合、図13(第4−1実施形態)に示すように、3つのIGBT30を1列に並べた組を2列に配列する。そして、1組ずつ押え片25でIGBT30を保持面14に対して固定することができる。
同様に、図15(第4−3実施形態)に示すように、ディスクリート・タイプのIGBT30を用いる場合にも、ボス部14bを設け、パワー基板23と押え片25を同じねじSでねじ止めすることができる。したがって、第3実施形態と同様の効果を享受できる。
押え片は、打ち抜き、プレス加工により作製できるが、溶接その他の接合方法により作製してもよい。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
2…ハウジング、3…モータハウジング、4…圧縮機ハウジング
10…インバータ収容部、14…保持面,14b…ボス
20…インバータ装置
21…モジュール、22…端子、23…パワー基板(制御基板)、24…接続孔
25,35,45,55,65,75…押え片
26,36,46,56,66,76…固定部
27,37,47,57,67,77…押え部
S…ねじ,SH…ねじ孔
Claims (5)
- 電動圧縮機が収容されるハウジング外周に保持面を備えるインバータ収容部が設けられ、該インバータ収容部に、直流電力を三相交流電力に変換して電動モータに給電するインバータ装置が組み込まれるインバータ一体型電動圧縮機において、
前記インバータ装置は、
前記複数の端子が延出される電力用半導体スイッチング素子と、
前記端子が嵌め込まれる複数の接続孔を有し、前記スイッチング素子を動作させる回路が実装される制御基板と、を備え、
前記スイッチング素子は、
前記保持面と前記スイッチング素子に亘って設けられ、前記保持面に固定される押え片により、前記保持面に接しながら前記インバータ収容部に保持され、
前記押え片は、
長さ方向の両端部に設けられ、前記保持面に固定される一対の固定部と、
前記固定部に連なり、前記電力用半導体スイッチング素子を前記保持面に向けて押圧する押え部と、
を備え、
前記固定部は、
前記制御基板の投影面の領域外で前記保持面に固定されることを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。 - 前記押え片は、
前記固定部が前記押え部よりも幅広に形成されている請求項1に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 - 前記押え片は、
前記制御基板に切り欠きを設けることにより、前記制御基板の投影面の領域外で前記保持面に固定される請求項1又は2に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 - 前記押え片は、
前記制御基板とともに、ねじ止めにより前記保持面に固定される請求項1〜3のいずれか一項に記載のインバータ一体型電動圧縮機。 - 前記スイッチング素子は、
複数のスイッチング要素を含み構造的に一体化されたスイッチング素子モジュールである請求項1〜4のいずれか一項に記載のインバータ一体型電動圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009217572A JP5529477B2 (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | インバータ一体型電動圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009217572A JP5529477B2 (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | インバータ一体型電動圧縮機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011067064A JP2011067064A (ja) | 2011-03-31 |
JP5529477B2 true JP5529477B2 (ja) | 2014-06-25 |
Family
ID=43952693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009217572A Expired - Fee Related JP5529477B2 (ja) | 2009-09-18 | 2009-09-18 | インバータ一体型電動圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5529477B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6294195B2 (ja) | 2014-09-09 | 2018-03-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電力変換装置 |
JP6837257B2 (ja) * | 2016-09-02 | 2021-03-03 | 日立Astemo株式会社 | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 |
JP6684190B2 (ja) | 2016-09-02 | 2020-04-22 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動駆動装置及び電動パワーステアリング装置 |
US11268505B2 (en) | 2016-11-14 | 2022-03-08 | Ihi Corporation | Electric compressor |
JP6816671B2 (ja) * | 2017-07-21 | 2021-01-20 | 株式会社豊田自動織機 | 電動圧縮機 |
JP7267826B2 (ja) * | 2019-04-18 | 2023-05-02 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 車載用の電動圧縮機 |
DE102019133941A1 (de) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | Hanon Systems | Vorrichtung zum Antreiben eines Verdichters und Verfahren zum Montieren der Vorrichtung |
JP7400459B2 (ja) | 2019-12-26 | 2023-12-19 | 株式会社豊田自動織機 | 電動圧縮機 |
JP7468433B2 (ja) | 2021-03-30 | 2024-04-16 | 株式会社豊田自動織機 | 電動圧縮機 |
JP7567696B2 (ja) | 2021-07-08 | 2024-10-16 | 株式会社豊田自動織機 | 電動圧縮機 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5812449Y2 (ja) * | 1979-02-08 | 1983-03-09 | 日本ビクター株式会社 | 放熱板付icの取付装置 |
JP3325705B2 (ja) * | 1994-05-26 | 2002-09-17 | アルパイン株式会社 | 電子機器の放熱装置 |
JPH08268184A (ja) * | 1995-03-29 | 1996-10-15 | Suzuki Motor Corp | バッテリー支持装置 |
JP2003264388A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Toshiba Kyaria Kk | 電気部品装置 |
JP4548619B2 (ja) * | 2004-09-17 | 2010-09-22 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置 |
JP4764365B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2011-08-31 | 三菱重工業株式会社 | インバータ一体型電動圧縮機 |
JP2009135371A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-18 | Panasonic Corp | 回路モジュールとその製造方法 |
JP2009189179A (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Calsonic Kansei Corp | モータ装置 |
-
2009
- 2009-09-18 JP JP2009217572A patent/JP5529477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011067064A (ja) | 2011-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5529477B2 (ja) | インバータ一体型電動圧縮機 | |
JP4764365B2 (ja) | インバータ一体型電動圧縮機 | |
JP4719134B2 (ja) | インバータ一体型電動圧縮機 | |
EP1926361B1 (en) | Inverter attached to an electric compressor | |
JP4144465B2 (ja) | 車両用インバータ一体型電動コンプレッサ | |
JP3760887B2 (ja) | 車両用インバータ一体型モータ | |
JP5951553B2 (ja) | インバータ一体型電動圧縮機 | |
JP5753829B2 (ja) | 電力変換装置 | |
EP2354549B1 (en) | Inverter-integrated electric compressor and assembly method therefor | |
EP2634427B1 (en) | Inverter-integrated electric compressor | |
JP6173763B2 (ja) | インバータ一体型電動圧縮機 | |
US7969052B2 (en) | Bus bar structure and inverter-integrated electric compressor | |
WO2017163828A1 (ja) | インバータ一体型電動圧縮機 | |
JP2004190547A (ja) | インバータ一体型電動コンプレッサ及びその組み立て方法 | |
JP2008128142A5 (ja) | ||
JP5030551B2 (ja) | インバータ一体型電動圧縮機 | |
WO2014103482A1 (ja) | インバータ一体型電動圧縮機 | |
JP2003322082A (ja) | 車両用インバータ一体型電動コンプレッサ | |
JP2008070016A (ja) | 電装品ケース体の取付け構造およびその取付け構造を備えた空気調和機 | |
EP1500882B1 (en) | Outdoor unit for use in air conditioner | |
JP5701053B2 (ja) | インバータ一体型電動圧縮機 | |
JP2023121432A (ja) | 電動圧縮機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120810 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130905 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140318 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140417 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5529477 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |