逆变器一体式电动压缩机的制作方法_2

文档序号:9276435阅读:来源:国知局
密度的基板。与此同时,可省去构成滤波电路的零部件之间的汇流条连接及其焊接等,实现组装简化、工时减少、以及由此带来的生产成本降低,从而提高生产率。此外,由于零部件数量减少,可实现逆变器装置的小型紧凑化、以及逆变器一体式电动压缩机的小型紧凑化和轻量化。
【附图说明】
[0032]图1是本发明一实施方式所述逆变器一体式电动压缩机的主要部分的透视图。
[0033]图2是沿上述逆变器一体式电动压缩机的电动机外壳轴线方向的纵截面图。
[0034]图3是组装到上述逆变器一体式电动压缩机中的逆变器装置的分解透视图。
[0035]图4是上述逆变器装置装配状态的透视图。
[0036]图5是上述逆变器装置的功率类基板及滤波电路基板中使用的4层结构基板的模式化截面图。
【具体实施方式】
[0037]以下,参照图1至图5,说明本发明所述的一实施方式。
[0038]图1表示本发明一实施方式所述逆变器一体式电动压缩机的主要部分的透视图,图2表示沿电动机外壳轴线方向的纵截面图,图3表示逆变器装置的分解透视图,图4表示其装配状态的透视图。
[0039]逆变器一体式电动压缩机I具备构成外壳的圆筒形状外壳2。外壳2结构为,一体化组装用于内置电动机(未图示)的电动机外壳3、以及用于内置压缩装置(未图示)的压缩机外壳(未图不)。
[0040]逆变器一体式电动压缩机I结构为,内置于外壳2中的电动机以及压缩装置通过旋转轴连接,电动机通过后述逆变器装置7而旋转驱动,由此驱动压缩装置,经电动机周围,吸入通过设置于电动机外壳3后端侧面的进气口 4而吸入其内部的低压制冷剂气体,并通过压缩装置压缩为高压,排出至压缩机外壳内,然后排至外部。
[0041]电动机外壳3中,形成用于在内周面一侧沿轴线方向使制冷剂流通的多个制冷剂流道5,其外周部在多个位置设置电动压缩机I的安装用脚部6。此外,外壳2 (电动机外壳3—侧)的外周部上,一体化成形用于一体化组装逆变器装置7的逆变器收容部8。逆变器收容部8结构为,平面视图呈大致正方形,底面为由电动机外壳3壁面形成的局部大致平坦的底座面9,周围竖起凸缘部10。
[0042]逆变器收容部8中组装逆变器装置7后,如图2所示,在凸缘部10上安装盖体11,进行密封。众所周知,盖体11上,通过未图示的连接器,连接了车载电源单元的高压线,该连接器与设置于逆变器装置7—侧的P-N端子34连接(参照图1)。由此,对逆变器装置7施加直流高压电。
[0043]逆变器装置7将车载电源单元的高压线提供的高压直流电转换成所需频率的三相交流电,施加到电动机,从而驱动该电动机。如图3所示,逆变器装置7结构为,具备树脂结构体12、收纳设置于树脂结构体12中的多个高压类电装零部件13、组装在树脂结构体12下表面一侧的功率类基板14、组装在树脂结构体12上表面一侧的控制类基板15、以及组装在树脂结构体12中收纳设置高压类电装零部件13的收容部上表面一侧的滤波电路基板16。此外,逆变器装置7中,设置用于将逆变器装置7中转换的三相交流电输出至电动机一侧的UVW汇流条31。
[0044]树脂结构体12用于使逆变器装置7成为一体化单元。树脂结构体12是一体化树脂成形具有收纳设置多个高压类零部件13所需容积的有底收容部17、以及用于组装功率类基板14及控制类基板15的框状组装部18。收容部17对应组装部18 —侧,即安装了电动机外壳3的进气口 4的外周侧面一侧而成形。收容部17及组装部18周围,单元化逆变器装置7收纳在逆变器收容部8内,并在多个位置一体化成形用于通过螺丝钉19 (参照图1)进行紧固的脚部20。
[0045]如下所述,收容部17结构为,安装于滤波电路基板16上,由此收纳设置构成去除噪音用滤波电路16A的共模线圈21、普通模式线圈22、以及平滑电容器23等多个高压类电装零部件13。收容部17形状上具有与圆形的多个线圈21、22以及方形的电容器23外形吻合的收纳空间,多个高压类电装零部件13通过粘合剂等固定设置于收容部17内。
[0046]组装部18 —体成形于收容部17 —侧,呈框状组装体,具有用于确保上下2块功率类基板14及控制类基板15之间所需间隔的高度尺寸。组装部18内周面,设置用于组装功率类基板14及控制类基板15的多个组装凸部24,其中央部位形成空间25。此外,组装部18中,一体化成形从其一角往空间25中央部位L形突出的控制类基板15的支撑部26。
[0047]另外,树脂结构体12中,预先嵌入式成形用于分别电气连接P-N端子34与滤波电路基板16之间、滤波电路基板16与功率类基板14之间、以及功率类基板14与控制类基板15之间的连接端子等。
[0048]功率类基板14上,安装了将直流电转换为三相交流电的IGBT等多个(6个)开关元件27 (功率元件)所构成的开关电路28等。组装功率类基板14时,通过螺丝钉等,紧固到设置于树脂结构体12的组装部18下表面一侧的组装凸部24上。
[0049]此外,如图5所示,功率类基板14例如在核心材料B上设置4层铜箔L1-L4,属于可确保对应高压的电流密度的4层结构基板等多层结构基板PWB,并对应设有发热功率元件27的部位,设置由铜等导热材料构成的热贯穿部29 (参照图2),成为可从基板表面一侧往背面一侧传导热的所谓之铜镶嵌基板。
[0050]功率类基板14的热贯穿部29结构为,当单元化逆变器装置7收纳设置于逆变器收容部8内时,如图2所示,其下表面与形成逆变器收容部8底面的电动机外壳3的大致平坦底座面9接触,功率元件27中产生的热量通过热贯穿部29散发至电动机外壳3的底座面9,由此可将其底座面9作为散热器对功率元件27进行冷却。另外,从进气口 4吸入的低压制冷剂气体通过在制冷剂流道5中流动而被冷却,因此如上所述,电动机外壳3的底座面9将作为散热器充分发挥作用。
[0051 ] 控制类基板15安装了 CPU等低电压工作的控制电路30,用于通过车载E⑶发出的控制信号来控制逆变器装置7的动作。控制类基板15通过用螺丝钉等紧固到组装凸部24上,由此组装到树脂结构体12的组装部18上表面。并且,其中央部位通过一体化成形于组装部18上的支撑部26而从下方获得支撑,从而耐振性提高。另外,控制类基板15也可用螺丝钉固定于支撑部26上。
[0052]滤波电路基板16构成将输入至P-N端子34的直流电引向功率类基板14的高压线,安装时,对共模线圈21、普通模式线圈22、以及平滑电容器23等多个高压类电装零部件13的端子进行焊接或钎焊,模式连接到构成该高压线的布线图案上,由此众所周知,构成滤波电路16A。相对于树脂结构体12,滤波电路基板16组装固定于高压类电装零部件13的收容部17上表面一侧。
[0053]此外,滤波电路基板16必须采用可确保对应高压的电流密度的基板。因此,如图5所示,与功率类基板14同样,例如可使用设有4层铜箔L1-L4的4层结构基板等多层结构基板PWB。滤波电路基板16以及功率类基板14使用相同的多层结构基板PWB。因此,可从相同基板材料上取2块滤波电路基板16以及功率类基板14进行配套生产,并分离、分割而构成基板。
[0054]UVW汇流条31用于通过逆变器装置7,将三相交流电输出至电动机一侧。如图2所示,UVW汇流条31结构为,利用上下夹住树脂结构体12的组装部18的、功率类基板14与控制类基板15之间空间25而配设。UVW汇流条31连接到逆变器收容部8内贯穿外壳2 (电动机外壳3)而设置的玻璃密封端子32上。由此,通过玻璃密封端子32连接的集线盒33,与电动机电气连接。
[0055]此外,P-N端子34按照较滤波电路基板16更突出于上方的方式,设置于树脂结构体12 —侧,设置于盖体11 一侧的高压线一侧连接器可与之插入式连接。P-N端子34与由滤波电路基板16的布线图案构成的高压线相连接。
[0056]如上所述,逆变器装置7以树脂结构体12为基底材料,在树脂结构体12上组装作为逆变器装置7组装部件的共模线圈21、普通模式线圈22、以及平滑电容器23等多个高压类电装零部件13 ;功率类基板14 ;控制类基板15 ;安装多个高压类电装零部件13而构成的滤波电路基板16 ;以及UVW汇流条31等,进行预装配,从而如图4所示,构成一体化的逆变器单元(单元)35。
[0057]并且,逆变器单元35收纳在设置于外壳2 (电动机外壳3)中的逆变器收容部8内,通过螺丝钉19紧固树脂结构体12的脚部20后,安装盖体11,进行密封。由此,构成逆变
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