逆变器一体式电动压缩机制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种逆变器一体式电动压缩机，可以在改善逆变器装置相对于外壳的组装性能、提高生产效率、降低制造成本的同时，实现逆变器装置乃至电动压缩机自身的小型化、轻量化。在逆变器一体式电动压缩机(1)中，逆变器装置(7)具备由高压类部件收容部与基板组装部一体成型的树脂结构体(12)，通过将构成逆变器装置(7)的多个高压类部件、电力系统基板、控制系统基板(15)以及汇流条等安装在该树脂结构体(12)上，使得逆变器装置(7)为单元(34)化，将该单元(34)组装在逆变器收容部(8)内，并与之形成一体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种逆变器一体式电动压缩机，其中逆变器装置组装在电动压缩机的外壳内，并形成一体。
技术介绍
电动汽车及混合动力车等的车载空调装置的压缩机通常采用一体组装了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造为，通过逆变器装置将车载电源单元提供的高压直流电转换为逆变器装置所需频率的三相交流电，并将其施加于电动机上，从而获得驱动。逆变器装置的结构包括，例如设在自电源引出的高压线路上、用于降低高频噪声及电流纹波的电感线圈及滤波电容器等高压类部件、由多个将直流电转换为三相交流电的IGBT等开关元件(功率元件)所构成的开关电路所封装在内的电力系统基板、在CPU等低压下工作的控制电路封装在内的控制系统基板(印刷基板)以及连接这些高压类部件、电力系统基板及控制系统基板的汇流条等，其构造为，将通过P-N端子输入的直流电转换为三相交流电，再从UWV端子输出。迄今为止，该逆变器装置相对于外壳的安装结构是多种多样的。如专利文献I中所示，将印刷基板与树脂嵌入成型的汇流条组件兼外框架部结为一个整体后，紧固于设有多个开关元件及电容器等高压类部件的外壳的基座面上，通过汇流条连接起各个电气器件的端子，同时在外框架部内填充凝胶材料，并安装盖板。此外，如专利文献2所示，在设置于外壳外侧的逆变器收容部内，通过树脂壳体将滤波电容器及线圈等高压类部件，以及电力系统金属基板和控制系统基板组合为一体并组装内部填充凝胶材料的逆变器模块，通过汇流条进行电连接。此外，如专利文献3所示，将电力系统金属基板与控制系统基板一体化后形成的逆变器模块组装在外壳上的逆变器收容部内，再使用其他的收纳壳体将高压类部件等进行子装配(sub-assembly)后组装在外壳上，并通过汇流条进行电连接。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2003-322082号公报专利文献2:日本专利特开2010-209685号公报专利文献3:日本专利特开2009-275606号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，按照上述专利文献1-3中所示构造为，在构成逆变器装置的多个高压类部件、电力系统基板、控制系统基板、汇流条以及汇流条组件等一部分的多个高压类部件、电力系统基板和控制系统基板或者汇流条组件兼外框架部与控制系统基板等进行模块化后再组装于外壳内。因此，在电动压缩机的组装生产线上，必须进行复杂的焊接和钎焊作业来连接各个电气器件的端子，这将造成组装部件数量增加、由复杂化引起的制造成本上涨、生产效率低下等问题。此外，为了确保控制系统基板的抗振性，还需填充凝胶材料，为了确保功率元件等发热元件的冷却性能和抗振性，还需使用金属制成的电力系统基板或填封树脂材料，这亦将引起成本上涨及重量增加。此外，如果将逆变器装置的构成部件及电气部件分别进行单独组装，则必须确保充足的组装空间，这将导致逆变器装置自身或逆变器收容部的体积增大，从而导致逆变器一体式电动压缩机的体积增大。鉴于以上事宜，本专利技术目的在于提供一种逆变器一体式电动压缩机，其改善了逆变器装置相对于外壳的组装性能，提高了生产效率，降低了生产成本，同时，还实现了逆变器装置乃至电动压缩机自身体积的小型化、轻量化。解决课题的手段为解决上述课题，本专利技术中的逆变器一体式电动压缩机采用了以下方法。S卩，本专利技术的一实施方式中所涉及的逆变器一体式电动压缩机，在设置于外壳外侧的逆变器收容部内，组装有逆变器装置并形成一体化，所述逆变器装置具备由高压类部件收容部与基板组装部一体成型的树脂结构体，并由如下构成:所述树脂结构体的所述收容部内容置的包括电容器及线圈等在内的高压类部件；封装有组装于所述树脂结构体的所述组装部的下侧的功率元件的电力系统基板；封装有组装于所述树脂结构体的所述组装部的上侧的控制系统电路的控制系统基板；设置在所述电力系统基板及所述控制系统基板之间、用于所述逆变器装置的电气布线的汇流条，该逆变器装置，通过将所述高压类部件、所述电力系统基板、所述控制系统基板及所述汇流条组装在所述树脂结构体中而形成一个单元，再将该单元组装在所述逆变器收容部内从而形成一体。根据本专利技术，构成逆变器装置的高压类部件、电力系统基板、控制系统基板以及汇流条均安装在由高压类部件收容部及基板组装部一体成型的树脂结构体上，通过该树脂结构体形成一个单元后组装在逆变器收容部内，因此，通过将逆变器装置的输入端至输出端的一整套设备预先进行子装配，形成一个单元后再在所述电动压缩机的组装生产线上将其安装设于外壳上的逆变器收容部内，由此即可组装成逆变器一体式电动压缩机。因此，无需在电动压缩机的组装生产线上通过焊接及钎焊作业对构成逆变器装置的多个电气器件进行连接，可实现简化组装工序、减少部件数量从而降低制造成本、提高生产效率的目的。此夕卜，通过在上下2块基板间设置汇流条等实现逆变器装置整体的单元化，从而可以实现逆变器装置的小型化乃至逆变器一体式电动压缩机的小型化、轻量化。在上述逆变器一体式电动压缩机中，所述电力系统基板为在所述功率元件的封装部位的相应位置上设有由热传导材料构成的热贯通部的树脂基板，当把所述单元安装在所述逆变器收容部内时，所述热贯通部与构成所述逆变器收容部的底面的所述外壳壁面相接触。根据本专利技术，电力系统基板为在所述功率元件的封装部位的相应位置上设有由热传导材料构成的热贯通部的树脂基板，当把单元安装在逆变器收容部内时，该热贯通部与构成逆变器收容部底面的外壳壁面相接触，因此，功率元件这一发热元件产生的热量，将通过设在树脂制成的电力系统基板上、由例如铜等热传导材料构成的热贯通部，向构成逆变器收容部底面的外壳壁面发散，将该壁面作为散热器，可冷却功率元件。如此一来，即便使用树脂基板作为电力系统基板，仍可确保对其功率元件的冷却性能，同时实现降低成本和减少重量的目的。在上述任意逆变器一体式电动压缩机中，所述汇流条设置在所述电力系统基板及所述控制系统基板上下夹住所述树脂结构体的所述组装部的空间内。根据本专利技术，由于汇流条设置在上下夹住树脂结构体的组装部的电力系统基板及控制系统基板之间的空间内，因此可以将用于逆变器装置的电气布线的汇流条设置在上下夹住树脂结构体的组装部的电力系统基板及控制系统基板之间形成的空间内，通过该汇流条对逆变器装置的多个电气器件进行电连接。因此，无需为设置汇流条留出多余的空间，从而可以实现逆变器装置整体的小型化乃至逆变器一体式电动压缩机的小型化。在上述逆变器一体式电动压缩机中，在所述树脂结构体的所述组装部上设有一个与其成一体的支撑部，该支撑部从下方对所述控制系统基板的周边部以外的内部进行支撑。根据本专利技术，由于在树脂结构体的组装部上设有一个与其成一体的支撑部，从下方对控制系统基板的周边部以外的内部进行支撑，因此，不仅支撑控制系统基板的周边部，还通过设在树脂结构体上的支撑部对周边部以外的内部进行支撑。如此一来，可以提高控制系统基板的抗振性，而无需使用抗振的凝胶材料等，从而实现结构的简化、轻量化和低成本化等。除基板的中央位置外，还可以考虑封装了大型部件的位置设置等作为支撑部支撑周边部以外的内部。在上述逆变器一体式电动压缩机中，使用螺栓将用于单元化的所述树脂结构体紧固在所述逆变器收容部内，从而可使所述逆变器装置实现自由装卸。根据本专利技术，使用螺栓将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变器一体式电动压缩机，逆变器装置组装在外壳外周上设置的逆变器收容部内且与之形成一体，其中，所述逆变器装置具备由高压类部件收容部与基板组装部一体成形的树脂结构体，且包括：容置在所述树脂结构体的所述收容部中的包括电容器及线圈等在内的高压类部件，封装有组装在所述树脂结构体的所述组装部的下侧的功率元件的电力系统基板，封装有组装在所述树脂结构体的所述组装部的上侧的控制系统电路的控制系统基板，设置在所述电力系统基板及所述控制系统基板之间、用于所述逆变器装置中的电气布线的汇流条；该逆变器装置，通过将所述高压类部件、所述电力系统基板、所述控制系统基板以及所述汇流条组装在所述树脂结构体上形成单元化，将该单元组装在所述逆变器收容部内从而形成一体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：服部诚，浅井雅彦，
申请(专利权)人：三菱重工汽车空调系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP