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Title:
BUS-BAR CONNECTING STRUCTURE, AND INVERTER-INTEGRATED TYPE ELECTRIC COMPRESSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/093544
Kind Code:
A1
Abstract:
Intended is to provide a bus-bar connecting structure and an inverter-integrated type electric compressor of high quality and reliability, by facilitating the welding connection of an enamel wire to a bus bar thereby to enhance the welding precision and reliability and to reduce the step number of a welding operation. In the bus-bar connecting structure, an enamel wire end portion (27A, 28A) of a coil is held in contact with, and is welded and connected to a folded face (35) formed in a bus bar (33). A through hole (36, 46), into which the end portion (27A, 28A) of an enamel wire (27, 28) is introduced, is formed in the inner side of the root portion of the folded face (35) of the bus bar (33). The end portion (27A, 28A) of the enamel wire (27, 28) is introduced into the through hole (36, 46), and is positioned with respect to the welding point (35A) of the folded face (35), so that it is welded and connected to the folded face (35).

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Inventors:
NIWA KAZUKI (JP)
HATTORI MAKOTO (JP)
TAKASHIGE TAKAYUKI (JP)
TAKAI ATSUSHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/050576
Publication Date:
August 07, 2008
Filing Date:
January 18, 2008
Export Citation:
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Assignee:
MITSUBISHI HEAVY IND LTD (JP)
NIWA KAZUKI (JP)
HATTORI MAKOTO (JP)
TAKASHIGE TAKAYUKI (JP)
TAKAI ATSUSHI (JP)
International Classes:
H02K5/22; F04B39/00; H01R4/02; H01R4/58
Foreign References:
JP2003324903A2003-11-14
JPS4611160Y11971-04-19
JPH0645258U1994-06-14
JP2004190547A2004-07-08
JPH11220823A1999-08-10
Other References:
See also references of EP 2058925A4
Attorney, Agent or Firm:
FUJITA, Takaharu et al. (24F 3-1, Minatomirai 3-chome, Nishi-ku,Yokohama-sh, Kanagawa 12, JP)
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Claims:
 バスバーに形成される外部接続用の折り曲げ面に、コイルのエナメル線端部を密着させて溶接接続するバスバー接続構造において、
 前記バスバーの前記折り曲げ面の根元部の内側には、前記エナメル線の端部が貫通される貫通穴が穿設され、
 前記エナメル線の端部は、前記貫通穴に貫通されて前記折り曲げ面の溶接ポイントに対し位置決めされ、前記折り曲げ面に溶接接続されるバスバー接続構造。
 前記バスバーには、前記コイルのエナメル線両端を溶接接続する一対の前記折り曲げ面が設けられ、該一対の折り曲げ面は、同方向に向けて設けられる請求項1に記載のバスバー接続構造。
 前記バスバーには、前記コイルが複数個接続され、前記コイルのエナメル線両端を溶接接続する前記一対の折り曲げ面が、前記バスバーの複数箇所に設けられ、該複数箇所に設けられる前記一対の折り曲げ面は、互いに同方向に向けて設けられる請求項1または2に記載のバスバー接続構造。
 前記貫通穴は、折り曲げ面から離れた部分が大径とされ、折り曲げ面の根元部に接近するほど先細りとなる形状とされる請求項1ないし3のいずれかに記載のバスバー接続構造。
 電動圧縮機が収容されるハウジングの外周に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には、該インバータ装置の配線をなす複数のバスバーが絶縁材により一体化されたバスバーアセンブリと、前記バスバーに溶接接続される少なくとも1以上のコイルとが設けられ、
 前記バスバーと前記コイルのエナメル線との溶接構造が、請求項1ないし4のいずれかに記載のバスバー接続構造とされるインバータ一体型電動圧縮機。
Description:
バスバー接続構造およびインバ タ一体型電動圧縮機

 本発明は、バスバーにエナメル線の端部 溶接接続するバスバー接続構造およびそれ 用いたインバータ一体型電動圧縮機に関す ものである。

 近年、車両用の空気調和装置に適用される 縮機として、電動圧縮機のハウジング外周 インバータ収容部を設け、このインバータ 容部に、直流電力を三相交流電力に変換し 電動モータに給電するインバータ装置を組 込んで構成されるインバータ一体型電動圧 機が実用に供されている。
 上記のようなインバータ一体型電動圧縮機 おいて、インバータ装置の配線接続のため 、複数のバスバーが絶縁材となる樹脂のイ サート樹脂成形により一体化されたバスバ アセンブリが用いられる(例えば、特許文献 1参照)。
 また、これらのバスバーアセンブリには、 気ノイズを取るために、複数のコイル(イン ダクタやコンデンサ等)が接続される。

 一般に、バスバーとコイルのエナメル線を 続する方法としては、(1)丸穴付の端子を設 てビス・ナットにより固定する方法、(2)マ クロ抵抗溶接により溶接する方法等が用い れているが、信頼性あるいは製作工数低減 面から、(2)のマイクロ抵抗溶接の方が有利 されている。
 一方、特許文献2には、電気接続箱のバスバ ー構造として、ジャンパー線を構成する被覆 電線の両端をバスバーの所定パターン部に接 続するために、所定パターン部にジャンパー 線の芯線端部を挿入する挿入穴、あるいは芯 線端部の外周面にバスバーに当接する扁平面 を形成することにより、バスバーとジャンパ ー線とをレーザー溶接するバスバー構造が開 示されている。

特開2004-190547号公報

特開平11-220823号公報

 ところで、バスバーの外部接続用の平らな り曲げ面に対して、コイルのエナメル線端 をマイクロ抵抗溶接するには、丸棒状のエ メル線端部を平らな折り曲げ面に対して空 で接触固定させて溶接する必要がある。
 しかしながら、コイルから出ているエナメ 線端部は、空中で固定することができずに らぶらするため、上記折り曲げ面の溶接ポ ントに対して正確に位置決めおよび密着さ ることが難しく、溶接の精度低下や信頼性 下をもたらす問題がある。そこで、エナメ 線端部を固定する溶接冶具等の使用が考え れるが、溶接工数が増えて生産性が低下さ るため、望ましくない。また、特許文献2に 記載のものも、溶接に際して、ジャンパー線 の加工およびそれを保持固定するための手段 が不可欠である。

 本発明は、このような事情に鑑みてなさ たものであって、バスバーに対するエナメ 線の溶接接続を容易化し、溶接の精度およ 信頼性を高めるとともに、溶接作業の工数 低減し、高品質で信頼性の高いバスバー接 構造およびインバータ一体型電動圧縮機を 供することを目的とする。

 上記課題を解決するために、本発明のバス ー接続構造およびインバータ一体型電動圧 機は、以下の手段を採用する。
 すなわち、本発明の第1の態様にかかるバス バー接続構造は、バスバーに形成される外部 接続用の折り曲げ面に、コイルのエナメル線 端部を密着させて溶接接続するバスバー接続 構造において、前記バスバーの前記折り曲げ 面の根元部の内側には、前記エナメル線の端 部が貫通される貫通穴が穿設され、前記エナ メル線の端部は、前記貫通穴に貫通されて前 記折り曲げ面の溶接ポイントに対し位置決め され、前記折り曲げ面に溶接接続される。

 本発明の第1の態様によれば、バスバーに 形成される折り曲げ面にエナメル線の端部を 溶接接続する際、折り曲げ面の根元部の内側 に穿設されている貫通穴にエナメル線の端部 を貫通させ、折り曲げ面の溶接ポイントに対 してエナメル線の端部を密着させて位置決め し、この状態でエナメル線の端部を折り曲げ 面に溶接接続することができる。このため、 溶接時におけるエナメル線端部の位置決めが 容易となり、溶接の精度および信頼性を向上 させることができるとともに、溶接時の工数 を低減することができる。従って、バスバー の接続構造について、生産性および製品品質 の向上、ならびにコストダウンを図ることが できる。

 さらに、本発明の第2の態様のバスバー接 続構造は、上記のバスバー接続構造において 、前記バスバーには、前記コイルのエナメル 線両端を溶接接続する一対の前記折り曲げ面 が設けられ、該一対の折り曲げ面は、同方向 に向けて設けられる。

 本発明の第2の態様によれば、コイルのエ ナメル線両端を溶接接続する一対の折り曲げ 面が、同方向に向けて設けられているため、 溶接機側の構造を簡素化することができると ともに、溶接機を移動させる場合でも、その 移動を単純化することができる。従って、溶 接作業を効率化し、生産性を向上させること ができる。

 さらに、本発明の第3の態様のバスバー接 続構造は、上述のいずれかのバスバー接続構 造において、前記バスバーには、前記コイル が複数個接続され、前記コイルのエナメル線 両端を溶接接続する前記一対の折り曲げ面が 、前記バスバーの複数箇所に設けられ、該複 数箇所に設けられる前記一対の折り曲げ面は 、互いに同方向に向けて設けられる。

 本発明の第3の態様によれば、複数個のコ イルのエナメル線が溶接接続される折り曲げ 面が、バスバーの複数箇所に設けられ、これ らの折り曲げ面が、すべて同方向に向けて設 けられているため、溶接機をX-Y方向に移動さ せるだけで、複数箇所に設けられる一対の折 り曲げ面に対してエナメル線の端部を溶接す ることができる。これにより、溶接時間を可 及的に短縮して溶接作業を効率化し、生産性 を向上させることができる。

 さらに、本発明の第4の態様のバスバー接 続構造は、上述のいずれかのバスバー接続構 造において、前記貫通穴は、折り曲げ面から 離れた部分が大径とされ、折り曲げ面の根元 部に接近するほど先細りとなる形状とされる 。

 本発明の第4の態様によれば、貫通穴が、 折り曲げ面から離れた部分が大径とされ、折 り曲げ面の根元部に接近するほど先細りとな る形状とされているため、エナメル線端部の 貫通穴への貫通作業を、大径部を利用して容 易に行うことができる上に、エナメル線を先 細り部側へと移動させることにより溶接ポイ ントに対する位置決め精度を確保することが できる。これにより、溶接作業を簡易化し、 生産性を向上させることができるとともに、 溶接の精度および信頼性を確保することがで きる。

 さらに、本発明の第5の態様にかかるイン バータ一体型電動圧縮機は、電動圧縮機が収 容されるハウジングの外周にインバータ収容 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 バータ装置には、該インバータ装置の配線を なす複数のバスバーが絶縁材により一体化さ れたバスバーアセンブリと、前記バスバーに 溶接接続される少なくとも1以上のコイルと 設けられ、前記バスバーと前記コイルのエ メル線との溶接構造が、上述のいずれかの スバー接続構造とされる。

 本発明の第5の態様によれば、インバータ 装置の組み込みに際し設けられるインバータ 装置の配線をなすバスバーアセンブリのバス バーと、少なくとも1以上のコイル間の溶接 続が、本発明の第1ないし第4の態様のバスバ ー接続構造とされるため、バスバーとエナメ ル線端部間の溶接の精度および信頼性を向上 させることができるとともに、溶接時の工数 低減および作業効率化により生産性を向上さ せることができる。従って、高品質で信頼性 の高いインバータ一体型電動圧縮機を低コス トで製造することができる。

 本発明のバスバー接続構造によると、溶接 、バスバーの外部接続用の折り曲げ面に対 るコイルのエナメル線端部の位置決めが容 となり、溶接の精度および信頼性を向上さ ることができるとともに、溶接時の工数を 減することができるため、生産性の向上お び製品品質の向上、ならびにコストダウン 図ることができる。
 また、本発明のインバータ一体型電動圧縮 によると、インバータ装置の配線をなすバ バーとコイルのエナメル線との溶接接続の 度および信頼性を向上させることができる ともに、溶接時の工数低減と溶接作業の効 化とにより生産性を向上させることができ ため、高品質で信頼性の高いインバータ一 型電動圧縮機を低コストで製造することが きる。

本発明の第1実施形態に係るインバータ 一体型電動圧縮機の外観側面図である。 図1に示すインバータ一体型電動圧縮機 の分解斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るバスバーと コイルのエナメル線との接続部の平面図であ る。 図3に示すバスバーとコイルのエナメル 線との接続部の部分拡大斜視図である。 本発明の第2実施形態に係るバスバーと コイルのエナメル線との接続部の部分拡大平 面図である。

符号の説明

1 インバータ一体型電動圧縮機
2 ハウジング
11 インバータ収容部
17 インダクタ(コイル)
18 インバータ装置
23 バスバーアセンブリ
26 コンデンサ(コイル)
27,28 エナメル線
27A,28A エナメル線端部
33 バスバー
34 外部接続部
35 折り曲げ面
35A 溶接ポイント
36,46 貫通穴 

 以下に、本発明にかかる実施形態について 図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
 以下、本発明の第1実施形態について、図1 いし図4を用いて説明する。
 図1には、本発明の第1実施形態に係るイン ータ一体型電動圧縮機1の外観側面図が示さ ている。インバータ一体型電動圧縮機1は、 その外殻を構成するハウジング2を有する。 ウジング2は、図示省略の電動モータが収容 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とがボル 5を介して一体に締め付け固定されることに 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 とされている。

 モータハウジング3および圧縮機ハウジン グ4内に収容設置される図示省略の電動モー および圧縮機は、モータ軸を介して連結さ 、電動モータの回転によって圧縮機が駆動 れる。モータハウジング3の後端側(図1の右 )には、吸入ポート6が設けられており、この 吸入ポート6からモータハウジング3内に吸入 れた低圧冷媒ガスは、電動モータの周りを 通後、圧縮機に吸い込まれて圧縮される。 縮機により圧縮された高温高圧の冷媒ガス 、圧縮機ハウジング4内に吐出された後、圧 縮機ハウジング4の前端側(図1の左側)に設け れている吐出ポート7から外部へと吐出され 構成とされている。

 ハウジング2には、モータハウジング3の 端側(図1の右側)の下部および圧縮機ハウジ グ4の前端側(図1の左側)の下部の2箇所と、圧 縮機ハウジング4の上部側1箇所との計3箇所に 、取り付け脚8A,8B,8Cが設けられる。インバー 一体型電動圧縮機1は、これらの取り付け脚 8A,8B,8Cを介して、図示省略の車両走行用原動 の側壁等に設置された片持ち型のブラケッ に、ボルト等により固定設置されることに って車両に搭載される。

 また、モータハウジング3の外周面には、 その上部にボックス形状のインバータ収容部 11が一体成形される。インバータ収容部11は 図2に示すように、上面が開放された所定高 の周囲壁により囲われたボックス構造を有 る。インバータ収容部11の側面には、2つの 源ケーブル取り出し口12が設けられるとと に、インバータ収容部11の内部には、モータ 端子取付孔13および金属プレート用放熱面14 設けられる他、図示省略の電源ケーブルが 続される直流電力用のP-N端子、金属プレー 用設置ボス部およびCPU基板用設置ボス部等 設けられる。また、インバータ収容部11には 、モータ端子取付孔13に取り付けられるモー 端子15、ヘッドキャパシタ16、インダクタ17 インバータ装置18等が収容設置され、その 面は、蓋部材19がネジ止め固定されることに よって覆われる構成とされる。

 インバータ装置18は、図2に示されるよう 、インバータ収容部11の放熱面14に接触され て4隅がボス部等に固定設置され、ヒートシ クとして機能するアルミ合金製の金属プレ ト20と、この金属プレート20上に設置される 示省略の電力用半導体スイッチング素子(以 下「IGBT」;(Insulated Gate Bipolar Transistor)とい 。)を動作させるパワー系制御回路が実装さ 、金属プレート20上のボス部に設置される ワー基板21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、4隅がボス部等に 定設置されるCPU基板22と、インバータ装置18 配線をなす複数のバスバーを有し、各バス ーを絶縁材である樹脂でインサート成形に り一体化したバスバーアセンブリ23と、を えている。

 バスバーアセンブリ23は、図示省略のIGBT 直流電力のP-N端子とを接続するP-Nバスバー IGBTとモータ端子15とを接続するU-V-Wバスバ 等の複数のバスバーを、インサート樹脂24に より一体成形し、一部品としたものである。 このバスバーアセンブリ23は、直流電力のP-N 子およびモータ端子15に対向するようL字形 に構成され、パワー基板21の隣接する2辺に って、パワー基板21にビス25により一体的に 固定される。

 また、バスバーアセンブリ23は、上記のよ に電源ラインをなしており、その接地ライ をなすバスバー33には、図3に示されるよう 、電気ノイズを取るために、インダクタ17お よびコンデンサ26等のコイルのエナメル線27,2 8の両端部が、マイクロ抵抗溶接等により溶 接続される。
 バスバー33における外部接続部34の端部には 、図4に示されるように、上方への折り曲げ 35が形成され、この折り曲げ面35の内面側の 接ポイント35Aに、エナメル線27,28の端部27A,2 8Aが位置決めされて溶接される構造とされて る。

 上記外部接続部34には、折り曲げ面35の根 元部の内側に、エナメル線27,28の端部27A,28Aが 貫通される貫通穴36が穿設されており、この 通穴36にエナメル線27,28の端部27A,28Aを貫通 れることによって、該端部27A,28Aが折り曲げ 35の内面側の溶接ポイント35Aに対して位置 めて密着されるようになっている。

 また、バスバー33の外部接続部34は、図3 おいて、バスバー33の右側端部にインダクタ 17用に一対の外部接続部34が設けられ、左側 部にコンデンサ26用に一対の外部接続部34が けられる。これら複数箇所に設けられる外 接続部34の折り曲げ面35は、その溶接面、す なわち折り曲げ面の内面が、すべて同じ方向 (本実施形態では、図3における上側方向)に向 けて設けられる。

 以上説明の構成により、本実施形態による 、以下の作用効果を奏する。
 インバータ装置18をインバータ収容部11に組 み込み設置する際、金属プレート20上に図示 略のIGBT、パワー基板21等をサブ組み立てし 状態で、放熱面14上に金属プレート20を組み 込み固定設置する。ここで、パワー基板21に 、バスバーアセンブリ23が一体的に固定さ ており、このバスバーアセンブリ23のバスバ ー33に対して、予めインバータ収容部11内に 置されているインダクタ17、コンデンサ26等 コイルを溶接接続する。

 この溶接接続に際し、図3および図4に示 れるように、インダクタ17、コンデンサ26等 コイルを構成するエナメル線27,28の端部27A,2 8Aを、バスバー33の外部接続部34に設けられて いる貫通穴36に貫通させる。これによって、 ナメル線27,28の端部27A,28Aが、ちょうど溶接 である折り曲げ面35の溶接ポイント35Aに密 されて位置決めされた状態となる。従って この状態で図示省略の溶接機を移動させ、 ナメル線27,28の端部27A,28Aを、バスバー33の折 り曲げ面35に対してマイクロ抵抗溶接等によ 溶接することによって、上記コイルのエナ ル線27,28をバスバー33の所定溶接ポイント35A に対し、正確にかつ確実に溶接接続すること ができる。

 上記のように、バスバー33の所定溶接ポイ ト35Aに対して、エナメル線27,28の端部27A,28A 正確にかつ容易に位置決めすることができ ため、両者間の溶接の精度および信頼性を 上させることができるとともに、溶接時の 数を低減することができる。
 従って、生産性および製品品質の向上、な びにコストダウンを図ることができ、高品 で信頼性の高いインバータ一体型電動圧縮 1を低コストで製造することができる。

 また、1のコイルのエナメル線27または28 端部27A,28Aを溶接接続するバスバー33側の一 の折り曲げ面35、および複数のコイルのエナ メル線27,28の端部27A,28Aを溶接接続するバスバ ー33側の複数箇所に設けられる一対の折り曲 面35が、すべて同じ方向に向けて設けられ いる。このため、溶接機側の構造を簡素化 ることができるとともに、溶接機を移動さ る場合でも、X-Y方向に移動させるだけで複 箇所の溶接ができ、移動を単純化すること できる。これにより、溶接時間を可及的に 縮して溶接作業を効率化し、生産性を向上 せることができる。また、パッケージング 制約上、複数のコイルを離して配置しなけ ばならない場合においても、容易に対応す ことが可能となる。

[第2実施形態]
 次に、本発明の第2実施形態について、図5 用いて説明する。
 本実施形態は、上記した第1実施形態に対し て、バスバー33の外部接続部34に設けられる 通穴の構成が異なっている。その他の点に いては第1実施形態と同様であるので、説明 省略する。
 本実施形態の貫通穴46は、図5に示されるよ に、その形状が、折り曲げ面35から離れて る部分が大径とされ、折り曲げ面35の根元部 に接近するほど先細りとなる変形形状とされ ている。

 上記のように、貫通穴46を、折り曲げ面35 から離れた部分を大径とし、折り曲げ面35の 元部に接近するほど先細りとなる形状とす ことにより、エナメル線27,28の端部27A,28Aを 通穴46に貫通させる際、大径部から挿入す ことにより貫通作業を容易化することがで る。その上、貫通穴46に貫通されたエナメル 線27,28の端部27A,28Aを先細り部側へと移動する ことにより、自動的に折り曲げ面35の溶接ポ ント35Aに対して位置決めでき、その精度を 保することができる。これによって、溶接 業をさらに簡易化し、生産性を向上させる とができるとともに、溶接の精度および信 性を確保することができる。

 なお、本発明は、上記した各実施形態に かる発明に限定されるものではなく、その 旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が 能である。例えば、バスバー33とエナメル 27,28との溶接は、バスバー33が銅に錫メッキ れた構成、エナメル線27,28が銅線をエナメ 被覆した構成であり、この両者を溶接でき ものであれば、マイクロ抵抗溶接に限らず 他の溶接であってもよい。