逆变器一体式电动压缩机的制造方法与工艺

本发明涉及一种在电动压缩机的壳体中一体化组装逆变器装置的逆变器一体式电动压缩机。

背景技术：
作为搭载于电动汽车或混合动力车等车辆上的空调装置的压缩机，会使用一体化组装逆变器装置的逆变器一体式电动压缩机。该逆变器一体式电动压缩机的构成为：将搭载于车辆上的电源单元提供的高电压的直流电，在逆变器装置中转换为所要频率的三相交流电，且将其施加到电动机上而驱动。逆变器装置由构成抑制噪声用滤波电路的线圈或电容器等多个高电压类电气部件、构成用于转换电的开关电路的IGBT等多个半导体开关元件、封装有包含滤波电路及开关电路的逆变器电路或其控制电路的基板等构成，其借助P-N端子输入的直流电转换为三相交流电，从UWV端子向电动机一侧输出，且通过组装在设置于电动压缩机的壳体外周的逆变器收容部中而实现一体化。向该逆变器装置提供来自电源的直流电的电源侧电缆，例如，如专利文献1所示，其构成为借助电源侧电缆的连接器而连接至设置于逆变器收容部一侧的连接器连接部上，且借助由端子板、配线模型构成直流电管线的树脂基板，由设置在该树脂基板上的线圈或平滑电容器构成的滤波电路，及总线总成等连接至控制基板一侧的P-N端子上。此外，专利文献2中公开了在密封设置有电路基板的逆变器收容空间的金属制的逆变器盖上，形成电源输入端口形成部，上述电路基板封装了滤波电路用线圈或电容器，在该电源输入端口形成部上树脂嵌入成型金属端子，而一体性设置树脂制电源连接器，且通过在该电源连接器上连接电源侧电缆的同时，向逆变器盖的壳体固定，将电源连接器的金属端子与电路基板连接。专利文献3中公开了在将弹性构件夹持在基板盖内面的状态下，固定设置电变换基板，同时在与壳体相对的一侧的表面上配设过滤器滤波电路用线圈及电容器，且将该线圈及电容器下部插入并设置在壳体侧的凹部中。现有技术文献专利文献专利文献1：专利第4898931号公报专利文献2：日本专利特开2012-193660号公报专利文献3：日本专利特开2007-295639号公报发明概要发明拟解决的问题然而，专利文献1所示的结构，需要在来自电源侧电缆的直流电的输入系统中设置端子板、树脂基板、汇流条等，而连接滤波电路用线圈或平滑电容器等高电压类电气部件。因此，存在如下课题：因逆变器装置的零部件数量增多，结构变得复杂化、高成本化、大型化，同时因为需要由汇流条构成的连接部，因此确保其可信度变得困难等。另一方面，专利文献2中记载了在电路基板的背面一侧封装滤波电路用电气部件，且一体化设置在逆变器盖上连接电源侧电缆的电源连接器，通过将该金属端子在安装逆变器盖时连接到电路基板，简化了直流电的输入系统的结构。此外，专利文献3中记载了在电变换基板的背面一侧配置并封装滤波电路用电气部件。然而，这些发明不是将滤波电路用的多个电气部件单独封装在基板上的互相分离的位置上，通过与设置在基板上的P-N端子关联起来，一体性结合并组装多个电气部件，而提高逆变器装置的可装配性以及生产性的。本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种在实现逆变器装置的结构简化、降低成本以及小型轻便化的同时，提高可装配性以及其精确度，从而能够提高生产性的逆变器一体式电动压缩机。解决问题的方法为解决上述课题，本发明的逆变器一体式电动压缩机采用以下方法。即，本发明的逆变器一体式电动压缩机为在设置于壳体的外周的逆变器收容部中组装逆变器装置而实现一体化的逆变器一体式电动压缩机，其特征在于：通过在逆变器装置的主基板上设置输入高电压的直流电的P-N端子，向该P-N端子插入设置在其一端侧上的连接器，可连接电源侧电缆；同时，通过在所述主基板的设置有所述P-N端子的部位的背面一侧配设并封装多个高电压类电气部件，而在该主基板上设置抑制噪声用滤波电路；所述多个高电压类电气部件借助设置在彼此的收纳盒中的嵌合部而结合为一体，并借助设置在其任一个收纳盒一侧的定位装置，而被设置在主基板的背面一侧的规定位置上。根据上述构成，通过在逆变器装置的主基板上设置输入高电压的直流电的P-N端子，向该P-N端子插入设置在其一端侧上的连接器，可连接电源侧电缆，同时，通过在主基板的设置有P-N端子的部位的背面一侧配设并封装多个高电压类电气部件，而在该主基板上设置抑制噪声用滤波电路，因此，通过向设置在主基板上的P-N端子插入设置在电源侧电缆一端的连接器，可不使用端子台或汇流条，就能直接连接电源侧电缆。与此同时，通过在主基板的P-N端子的设置部位的背面配设并封装多个高电压类电气部件，可不使用汇流条，就能在主基板上构成抑制噪声用滤波电路。由此，通过省略设置在直流电的输入系统上的端子板或汇流条，削减逆变器装置的零部件数量，能够实现简化结构，降低成本及小型轻量化。与此同时，通过减少由汇流条构成的连接部，能够实现减少工时与提高可信度。此外，将多个高电压类电气部件借助设置在彼此的收纳盒上的嵌合部而结合为一体，且借助设置在任一个收纳盒一侧的定位装置而设置在主基板的背面一侧的规定位置上，因此，能够将由较重的大型零件即平滑电容器或线圈等组成的多个高电压类电气部件结合为一体，以定位组装于主基板的背面一侧的状态，收纳设置在逆变器收容部内。由此，与单独组装多个高电压类电气部件的发明相比，能够提高可装配性或其精确度，而提高生产性。进一步来说，在上述逆变器一体式电动压缩机中，所述多个高电压类电气部件优选分别为装在树脂制所述收纳盒中的平滑电容器及线圈，通过该收纳盒借助螺丝而一体组装固定在所述主基板的背面一侧，而形成一种收容设置于所述逆变器收容部内的结构。根据上述构成，能够借助各自的收纳盒，将构成抑制噪声用滤波电路的平滑电容器及线圈，用螺丝坚固地拉紧固定在主基板的背面一侧，而一体化安装。由此，不仅能够提高可装配性及其精确度，还可以充分确保对于行驶震动等的耐震强度。进一步来说，在上述任一个逆变器一体式电动压缩机中，所述定位装置优选为在树脂制的所述收纳盒的所述嵌合部的上表面，朝上方而一体突出成形，且嵌合于设置在所述主基板上的定位孔的突起。根据上述构成，通过在一个树脂制收纳盒中，将与嵌合部一体成形的定位装置用突起嵌合于主基板一侧的定位孔内，而能够将结合为一体的多个高电压类电气部件同时定位，并组装在主基板上。由此，通过不增加零部件数量或安装工时从而可以做到低成本，并且简便地将多个高电压类电气部件一体化并定位，且以较高的精确度进行组装，可提高逆变器装置的可装配性。进一步来说，在上述任一个逆变器一体式电动压缩机中，设置在所述电源侧电缆一端的所述连接器优选设置在与密封所述逆变器收容部的盖体一侧的所述P-N端子相对应的位置的内面侧，在安装所述盖体时，可插入于所述P-N端子中。根据上述构成，在将逆变器装置收容设置在逆变器收容部后，安装盖体而密封逆变器收容部时，通过同时将设置在盖体内面侧的连接器插入P-N端子，能够将电源侧电缆连接在逆变器装置的P-N端子上。由此，能够简化电源侧电缆的连接结构，简略化其连接步骤，同时可以通过进行连接器连接而确保其可信度。进一步来说，在上述任一个逆变器一体式电动压缩机中，其结构优选为：所述多个高电压类电气部件中的一个高电压类电气部件与设置在所述主基板上的所述P-N端子的设置位置对应，而配设在其背面一侧，利用该高电压类电气部件，在向所述连接器的所述P-N端子插入时，接受施加给所述主基板的应力。根据上述构成，向设置在主基板上的P-N端子插入设置在电源侧电缆一端的连接器，从而连接电源侧电缆时，通过利用对应P-N端子的设置位置而配设在其背面一侧的高电压类电气部件进行支撑，可减轻施加于主基板的应力。由此，能够有效消除主基板或其安装零部件由于插入连接器时的插入力所导致的应力而破损等事态。发明效果根据本发明，通过向设置在主基板上的P-N端子插入设置在电源侧电缆一端的连接器，可不使用端子台或汇流条，就能直接连接电源侧电缆。与此同时，通过在主基板的P-N端子的设置部位的背面配设并封装多个高电压类电气部件，可不使用汇流条，就能在主基板上构成抑制噪声用滤波电路。由此，通过省略设置在直流电的输入系统上的端子板或汇流条，削减逆变器装置的零部件数，能够实现简化结构，降低成本及小型轻量化。与此同时，通过减少由汇流条构成的连接部，能够实现减少工时与提高可信度。此外，能够将由较重的大型零件即平滑电容器或线圈等组成的多个高电压类电气部件结合为一体，以定位组装于主基板的背面一侧的状态，收纳设置在逆变器收容部内。由此，与单独组装多个高电压类电气部件的发明相比，能够提高可装配性或其精确度，而提高生产性。附图说明图1为表示本发明的一实施方式的逆变器一体式电动压缩机的主要部分的结构透视图。图2为图1中的a-a纵剖面的相应图。图3为将上述逆变器一体式电动压缩机的逆变器收容部密封的盖体的背面一侧的透视图。图4为连接在上述盖体上的电源侧电缆单体的透视图。图5为表示配设在上述逆变器装置的主基板及其背面一侧的多个高电压类电气部件的配置关系的分解透视图。图6为配设在与上述主基板上的P-N端子相对的位置上的高电压类电气部件即平滑电容器的透视图。图7为表示上述多个高电压类电气部件的结合结构的概略图。具体实施方式以下，参照图1至7，对本发明的实施方式进行说明。图1中示有本发明的一实施方式的逆变器一体式电动压缩机的主要部分的透视图；图2中示有其a-a纵剖面的相应图；图3中示有密封逆变器收容部的盖体的背面一侧的透视图；图4中示有电源侧电缆单体的透视图。逆变器一体式电动压缩机1具备构成壳体的、圆筒形状的壳体2。壳体2的结构为，将用于内置未图示的电动机的电动机壳体3、与用于内置未图示的压缩装置的未图示的压缩机壳体结合为一体。逆变器一体式电动压缩机1的结构为：内置于壳体2内的电动机与压缩装置借助旋转轴连接，通过电动机借助下述逆变器装置7进行旋转驱动，而驱动压缩装置，借助设置在电动机壳体3的后端侧侧面的进气口4，将被吸入到其内部的低压的制冷剂气体，经由电动机的周围而吸入，并且在压缩装置内压缩成高压后吐出到压缩机壳体内，然后送出至外部。电动机壳体3中，在内周面一侧沿着轴线方向形成有用于流通冷媒的多个制冷剂流道5，在其外周部的多个地方设置有用于安装电动压缩机1的脚部6。此外，壳体2即电动机壳体3一侧的外周部上一体化成形有用于一体化安装逆变器装置7的逆变器收容部8。逆变器收容部8的结构为：从平面图看是大致正方形，底面由电动机壳体3的壁面形成的部分为大致平坦的台座面9，且周围立有凸缘部10。逆变器收容部8的结构为：在安装了逆变器装置7之后，通过将图3所示的盖体11安装在凸缘部10上，而进行密封。盖体11的内面侧上设置有高电压电缆12即电源侧电缆。高电压电缆12在一端侧设置有连接器13的同时，在另一端侧设置有与电源一侧的电缆相连接的连接器端子14。一端的连接器13，在与设置在下述主基板20上的P-N端子24相对应的位置上，利用螺丝15而被固定设置在盖体11的内面。另一端的连接器端子14，以使端子部分突出于盖体11的外表面侧的状态，从外面侧利用多个螺丝16而被固...