JP2014055545A - 電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】導電端子とクラスタブロックとの間にハウジング内の異物が入り込んでしまうことを抑制することができ、且つ保持板におけるシール部材よりも内側での貫通孔を介したハウジング内の圧力の受圧面積を極力小さくすること。
【解決手段】貫通孔１２ｂを、吸入ハウジング１２内に開口する大孔部１２２ｂと、段差部１２ｆを介して大孔部１２２ｂに連通するとともに吸入ハウジング１２外に開口する小孔部１２１ｂとから形成した。そして、クラスタブロック５０の各筒部５１２の一部を大孔部１２２ｂに挿通するとともに、シール部材４６を小孔部１２１ｂ周りに配設した。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動圧縮機に関する。

一般に、電動圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮部と、圧縮部を駆動させる電動モータとを収容するハウジングを有するとともに、ハウジングの一端壁（隔壁）には、一面が開口されたカバー部材が取り付けられている。そして、ハウジングの一端壁とカバー部材とによって収容空間が区画されるとともに、収容空間には、電動モータを駆動させるモータ駆動回路が収容されている。電動モータとモータ駆動回路とは、端子ユニット（気密端子）を介して電気接続されている（例えば特許文献１参照）。

例えば、図３に示すように、ハウジング８０の一端壁８０ａには貫通孔８０ｈが形成されるとともに、貫通孔８０ｈには端子ユニット８１が配設されている。端子ユニット８１は、電動モータ（図示せず）とモータ駆動回路（図示せず）とを電気接続するために用いられる導電端子８２と、導電端子８２を絶縁体８３を介して保持するとともに収容空間８４側からハウジング８０の一端壁８０ａに対してボルト（図示せず）により取り付けられる保持板８５と、保持板８５とハウジング８０の一端壁８０ａとの間をシールするシール部材８６とから構成されている。シール部材８６は環状であるとともに貫通孔８０ｈの周りを取り囲むように配設されている。

さらに、電動モータからはリード線８７が引き出されており、リード線８７と導電端子８２とは、ハウジング８０内に設けられたクラスタブロック８８内の接続端子８８ａを介して電気接続されている。そして、モータ駆動回路によって制御された電力が、導電端子８２、接続端子８８ａ及びリード線８７を介して電動モータに供給されることにより電動モータが駆動して、圧縮部（図示せず）が駆動するようになっている。

特開２００５−１８０２９２号公報

ところで、例えば、ハウジング８０内の異物が導電端子８２とクラスタブロック８８との間に入り込んで、導電端子８２とハウジング８０とが異物を介して短絡してしまうことを防止するために、クラスタブロック８８の一部を貫通孔８０ｈに挿通している。これによれば、クラスタブロック８８の一部が、貫通孔８０ｈに挿通されていない場合に比べると、ハウジング８０内の異物が導電端子８２とクラスタブロック８８との間に入り込み難くなっている。

しかしながら、貫通孔８０ｈが、クラスタブロック８８の一部が貫通孔８０ｈに挿通可能な大きさに形成されていると、それに伴って、貫通孔８０ｈの周りを取り囲むように配設されるシール部材８６の内径が大きくなるため、保持板８５におけるシール部材８６よりも内側での貫通孔８０ｈを介したハウジング８０内の圧力の受圧面積が大きくなってしまう。その結果、保持板８５における耐圧性を向上させるために保持板８５の板厚を厚くする必要があり、保持板８５の板厚を厚くすることで、電動圧縮機の体格が大型化したり、電動圧縮機の重量が重くなったりするという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、導電端子とクラスタブロックとの間にハウジング内の異物が入り込んでしまうことを抑制することができ、且つ保持板におけるシール部材よりも内側での貫通孔を介したハウジング内の圧力の受圧面積を極力小さくすることができる電動圧縮機を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ハウジング内には、圧縮部、電動モータ、及び該電動モータのリード線に電気接続される接続端子を内包したクラスタブロックが収容されており、前記ハウジングに形成された貫通孔を跨いで設けられるとともに前記接続端子と前記電動モータを駆動させるモータ駆動回路とを電気接続する端子ユニットを備え、前記端子ユニットは、保持板と、前記保持板に絶縁体を介して保持され前記接続端子及び前記モータ駆動回路に電気接続される導電端子とを有し、前記保持板をシール部材を介在させて前記ハウジング外から前記ハウジングに取り付けることで、前記ハウジング内の気密性を保つとともに前記導電端子を前記貫通孔に挿通した電動圧縮機であって、前記貫通孔は、前記ハウジング内に開口する大孔部と、段差部を介して前記大孔部に連通するとともに前記ハウジング外に開口する小孔部と、を有し、前記クラスタブロックは、一部が前記大孔部に挿通されており、前記シール部材は、前記小孔部周りに配設されていることを要旨とする。

この発明によれば、クラスタブロックは、一部が貫通孔の大孔部に挿通されているため、クラスタブロックの一部が大孔部に挿通されていない場合に比べると、ハウジング内の異物が導電端子とクラスタブロックとの間に入り込んでしまうことを抑制することができる。また、シール部材は、大孔部よりも小さい小孔部周りに配設されているため、貫通孔に小孔部が形成されていない場合に比べると、シール部材の内径を小さくすることができる。その結果、保持板におけるシール部材よりも内側での貫通孔を介したハウジング内の圧力の受圧面積を極力小さくすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記クラスタブロックの一部が前記段差部と対向していることを要旨とする。
この発明によれば、クラスタブロックが段差部と対向していない場合に比べると、ハウジング内の異物が導電端子とクラスタブロックとの間に入り込んでしまうことを抑制し易くすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記絶縁体の一部が、前記クラスタブロック内に挿通されていることを要旨とする。
この発明によれば、ハウジング内の異物が導電端子とクラスタブロックとの間に入り込んでしまうことをさらに抑制し易くすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記導電端子が複数設けられており、前記ハウジングには、各導電端子が全て挿通可能な前記貫通孔が一つ形成されていることを要旨とする。

この発明によれば、ハウジングに、各導電端子にそれぞれ対応した貫通孔を一つずつ形成する場合に比べると、製造工程を簡素化することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記導電端子が複数設けられており、前記ハウジングには、各導電端子にそれぞれ対応した前記貫通孔が一つずつ形成されていることを要旨とする。

この発明によれば、各導電端子が全て挿通可能な貫通孔をハウジングに一つ形成する場合に比べると、ハウジングにおける各貫通孔の間にハウジングの一部が存在している分、ハウジングの強度を高めることができる。

この発明によれば、導電端子とクラスタブロックとの間にハウジング内の異物が入り込んでしまうことを抑制することができ、且つ保持板におけるシール部材よりも内側での貫通孔を介したハウジング内の圧力の受圧面積を極力小さくすることができる。

（ａ）は実施形態における電動圧縮機を示す部分破断断面図、（ｂ）は端子ユニットの周辺を拡大した縦断面図。 別の実施形態における端子ユニットの周辺を拡大した縦断面図。 従来例における端子ユニットの周辺を拡大した縦断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、電動圧縮機１０のハウジング１０ａは、図１（ａ）における左側の有蓋筒状の吐出ハウジング１１に有底筒状の吸入ハウジング１２を接合して形成されている。吸入ハウジング１２の周壁底部側（図１（ａ）右上側）には吸入ポート１３が形成されるとともに、吸入ポート１３は図示しない外部冷媒回路に接続されている。吐出ハウジング１１の蓋側（図１（ａ）の左側）には吐出ポート１４が形成されるとともに、吐出ポート１４は外部冷媒回路に接続されている。吸入ハウジング１２内には、冷媒を圧縮するための圧縮部１５（図１（ａ）において破線で示す）と、圧縮部１５を駆動するための電動モータ１６とが収容されている。なお、本実施形態では、特に図示は省略するが、圧縮部１５は、吸入ハウジング１２内に固定された固定スクロールと、固定スクロールに対向配置された可動スクロールとで構成されている。

電動モータ１６は、圧縮部１５よりも吸入ハウジング１２の端壁１２ａ（図１（ａ）の右側）寄りに配置されている。電動モータ１６は、回転軸１９と一体的に回転するロータ１８（回転子）と、ロータ１８を取り囲むように吸入ハウジング１２の内周面に固定されたステータ１７（固定子）とから構成されている。ステータ１７は、吸入ハウジング１２の内周面に固定されたステータコア１７ａのティース（図示せず）にコイル１７ｂが巻回されて構成されている。また、コイル１７ｂのコイルエンドからはＵ相、Ｖ相、Ｗ相のリード線２０の始端が引き出されている。

吸入ハウジング１２の端壁１２ａには、アルミニウム製のカバー部材４１が取り付けられている。そして、端壁１２ａとカバー部材４１とによって収容空間４１ａが区画されている。収容空間４１ａ内において、端壁１２ａの外面にはモータ駆動回路４０（図１（ａ）において二点鎖線で示す）が取り付けられている。よって、本実施形態では、圧縮部１５、電動モータ１６及びモータ駆動回路４０がこの順序で回転軸１９の軸方向に沿って並んで配置されている。

図１（ｂ）に示すように、吸入ハウジング１２の端壁１２ａには貫通孔１２ｂが一つ形成されている。貫通孔１２ｂには端子ユニット４２が配設されている。端子ユニット４２は貫通孔１２ｂを跨いで設けられるとともに、電動モータ１６とモータ駆動回路４０とを電気接続するために用いられる３本の導電端子４３と、各導電端子４３をガラス製の絶縁体４４を介して保持する金属製の保持板４５と、保持板４５と端壁１２ａとの間をシールするシール部材４６とを有している。

保持板４５には各導電端子４３が通過可能な孔４５ｈがそれぞれ形成されている。各導電端子４３と各孔４５ｈとの間には絶縁体４４がそれぞれ充填されている。そして、各絶縁体４４により各導電端子４３と保持板４５との絶縁が確保されている。さらに、保持板４５を、シール部材４６を介在させて収容空間４１ａ側（吸入ハウジング１２外）から端壁１２ａに対してボルト４７により取り付けることで、吸入ハウジング１２内の気密性が保たれている。各導電端子４３の一端はケーブル４８を介してモータ駆動回路４０と電気接続されている。各導電端子４３の他端は吸入ハウジング１２内に向けて延びている。

貫通孔１２ｂは、吸入ハウジング１２内に開口する大孔部１２２ｂと、段差部１２ｆを介して大孔部１２２ｂに連通するとともに吸入ハウジング１２外に開口する小孔部１２１ｂとから形成されている。小孔部１２１ｂは、各導電端子４３及び各絶縁体４４が挿通可能な大きさに形成されている。シール部材４６は環状であり、小孔部１２１ｂの周りを取り囲むように配設されている。

吸入ハウジング１２内には、矩形箱状のクラスタブロック５０が設けられている。クラスタブロック５０内には接続端子５１ａが３つ内包されている。また、クラスタブロック５０には挿通孔５１１が３つ形成されており、各リード線２０の始端は、各挿通孔５１１を介して各接続端子５１ａとそれぞれ電気接続されている。また、クラスタブロック５０における挿通孔５１１とは反対側（端子ユニット４２側）には、筒部５１２が３つ突出形成されており、各導電端子４３の他端は、各筒部５１２の内側を介して各接続端子５１ａとそれぞれ電気接続されている。

クラスタブロック５０における導電端子４３側の一部である各筒部５１２の一部は、大孔部１２２ｂに挿通されている。すなわち、大孔部１２２ｂは、各筒部５１２の一部が挿通可能な大きさに形成されている。また、３つの筒部５１２のうちの両外側に位置する両筒部５１２の端面は段差部１２ｆと対向している。さらに、各絶縁体４４におけるクラスタブロック５０側の一部は、各筒部５１２の内側（クラスタブロック５０内）に挿通されている。

上記構成の電動圧縮機１０では、モータ駆動回路４０によって制御された電力が、ケーブル４８、導電端子４３、接続端子５１ａ、及びリード線２０を介して電動モータ１６に供給されることにより、制御された回転速度でロータ１８と共に回転軸１９が回転して、圧縮部１５が駆動されるようになっている。この圧縮部１５の駆動により、外部冷媒回路から吸入ポート１３を介した吸入ハウジング１２内への冷媒の吸入、吸入ハウジング１２内に吸入された冷媒の圧縮部１５による圧縮、及び圧縮された冷媒の吐出ポート１４を介した外部冷媒回路への吐出が行われるようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
クラスタブロック５０における導電端子４３側の一部である各筒部５１２の一部が、大孔部１２２ｂに挿通されているため、各筒部５１２が、大孔部１２２ｂに挿通されていない場合に比べると、吸入ハウジング１２内の異物が各導電端子４３とクラスタブロック５０との間に入り込んでしまうことが抑制されている。また、３つの筒部５１２のうちの両外側に位置する両筒部５１２の端面は段差部１２ｆと対向しているため、両筒部５１２の端面が段差部１２ｆと対向していない場合に比べると、吸入ハウジング１２内の異物が各導電端子４３とクラスタブロック５０との間に入り込んでしまうことが抑制し易くなっている。さらに、各絶縁体４４におけるクラスタブロック５０側の一部が、各筒部５１２の内側に挿通されているため、吸入ハウジング１２内の異物が各導電端子４３とクラスタブロック５０との間に入り込んでしまうことがさらに抑制されている。

また、シール部材４６は、大孔部１２２ｂよりも小さい小孔部１２１ｂ周りに配設されているため、貫通孔１２ｂに小孔部１２１ｂが形成されていない場合に比べると、シール部材４６の内径が小さくなっている。これにより、保持板４５におけるシール部材４６よりも内側での貫通孔１２ｂを介した吸入ハウジング１２内の圧力の受圧面積が極力小さくなっている。その結果として、保持板４５における耐圧性を向上させるために保持板４５の板厚を厚くする必要が無く、保持板４５の板厚を厚くすることで、電動圧縮機１０の体格が大型化したり、電動圧縮機１０の重量が重くなったりしてしまうことが回避されている。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）貫通孔１２ｂを、吸入ハウジング１２内に開口する大孔部１２２ｂと、段差部１２ｆを介して大孔部１２２ｂに連通するとともに吸入ハウジング１２外に開口する小孔部１２１ｂとから形成した。そして、クラスタブロック５０の各筒部５１２の一部を大孔部１２２ｂに挿通するとともに、シール部材４６を小孔部１２１ｂ周りに配設した。これによれば、クラスタブロック５０の各筒部５１２の一部が、大孔部１２２ｂに挿通されているため、各筒部５１２が、大孔部１２２ｂに挿通されていない場合に比べると、吸入ハウジング１２内の異物が各導電端子４３とクラスタブロック５０との間に入り込んでしまうことを抑制することができる。また、シール部材４６は、大孔部１２２ｂよりも小さい小孔部１２１ｂ周りに配設されているため、貫通孔１２ｂに小孔部１２１ｂが形成されていない場合に比べると、シール部材４６の内径を小さくすることができる。その結果、保持板４５におけるシール部材４６よりも内側での貫通孔１２ｂを介した吸入ハウジング１２内の圧力の受圧面積を極力小さくすることができる。

（２）３つの筒部５１２のうちの両外側に位置する両筒部５１２の端面を段差部１２ｆと対向させた。これによれば、両筒部５１２の端面が段差部１２ｆと対向していない場合に比べると、吸入ハウジング１２内の異物が各導電端子４３とクラスタブロック５０との間に入り込んでしまうことを抑制し易くすることができる。

（３）各絶縁体４４におけるクラスタブロック５０側の一部を、各筒部５１２の内側に挿通させた。これによれば、吸入ハウジング１２内の異物が各導電端子４３とクラスタブロック５０との間に入り込んでしまうことをさらに抑制し易くすることができる。

（４）吸入ハウジング１２の端壁１２ａに、各導電端子４３が全て挿通可能な貫通孔１２ｂを一つ形成した。これによれば、端壁１２ａに、各導電端子４３にそれぞれ対応した貫通孔を一つずつ形成する場合に比べると、製造工程を簡素化することができる。

（５）吸入ハウジング１２の端壁１２ａに、各導電端子４３が全て挿通可能な貫通孔１２ｂを一つ形成した。これによれば、端壁１２ａに、各導電端子４３にそれぞれ対応した貫通孔が一つずつ形成されており、各導電端子４３を各貫通孔に一つずつ挿通する場合に比べると、各導電端子４３における貫通孔１２ｂへの挿通作業を容易に行うことができる。

（６）本実施形態によれば、保持板４５におけるシール部材４６よりも内側での貫通孔１２ｂを介した吸入ハウジング１２内の圧力の受圧面積を極力小さくすることができるため、保持板４５における耐圧性を向上させるために保持板４５の板厚を厚くする必要が無い。その結果、保持板４５の板厚を厚くすることで、電動圧縮機１０の体格が大型化したり、電動圧縮機１０の重量が重くなったりしてしまうことを回避することができる。

（７）３つの筒部５１２のうちの両外側に位置する両筒部５１２の端面を段差部１２ｆと対向させた。これによれば、両筒部５１２の端面と段差部１２ｆとが接触することで、クラスタブロック５０における吸入ハウジング１２外への移動を規制することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図２に示すように、吸入ハウジング１２の端壁１２ａに、各導電端子４３にそれぞれ対応した貫通孔６２ｂを一つずつ形成してもよい。各貫通孔６２ｂは、吸入ハウジング１２内に開口する大孔部６２２ｂと、段差部６２ｆを介して大孔部６２２ｂに連通するとともに吸入ハウジング１２外に開口する小孔部６２１ｂとから形成されている。各小孔部６２１ｂは、各導電端子４３及び各絶縁体４４が挿通可能な大きさに形成されている。シール部材４６は、３つの貫通孔６２ｂのうちの最も外側に位置する貫通孔６２ｂの小孔部１２１ｂの周りを取り囲むように配設されている。また、クラスタブロック５０の各筒部５１２の一部は、各大孔部６２２ｂにそれぞれ挿通されている。すなわち、各大孔部６２２ｂは、各筒部５１２の一部がそれぞれ挿通可能な大きさに形成されている。また、各筒部５１２の端面は各段差部１２ｆと対向している。

これによれば、上記実施形態の効果（１）〜（３）、（６）、（７）と同様の効果を得ることができる。さらには、各導電端子４３が全て挿通可能な貫通孔を端壁１２ａに一つ形成する場合に比べると、端壁１２ａにおける各貫通孔６２ｂの間に端壁１２ａの一部が存在している分、端壁１２ａの強度を高めることができる。

○ 実施形態において、両筒部５１２の端面が段差部１２ｆと対向していなくてもよい。
○ 実施形態において、各絶縁体４４におけるクラスタブロック５０側の一部が、各筒部５１２の内側に挿通されていなくてもよい。

○ 実施形態において、導電端子４３の本数は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、保持板４５の形状、材質は特に限定されるものではない。要は、導電端子４３を保持でき、ハウジング１０ａに取り付けることができればよい。

○ 実施形態において、モータ駆動回路４０が、収容空間４１ａにおいて、カバー部材４１に取り付けられていてもよい。
○ 実施形態において、カバー部材４１が、例えば、吸入ハウジング１２の外周面に取り付けられていてもよい。そして、吸入ハウジング１２の外周面とカバー部材４１とで区画された収容空間にモータ駆動回路４０が収容されていてもよい。

○ 実施形態において、圧縮部１５は、例えば、ピストンタイプやベーンタイプ等であってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。

（イ）前記圧縮部、前記電動モータ、及び前記モータ駆動回路がこの順序で回転軸の軸方向に沿って並んで配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の電動圧縮機。

１０…電動圧縮機、１０ａ…ハウジング、１２ｂ，６２ｂ…貫通孔、１２ｆ，６２ｆ…段差部、１５…圧縮部、１６…電動モータ、２０…リード線、４０…モータ駆動回路、４２…端子ユニット、４３…導電端子、４４…絶縁体、４５…保持板、４６…シール部材、５０…クラスタブロック、５１ａ…接続端子、１２１ｂ，６２１ｂ…小孔部、１２２ｂ，６２２ｂ…大孔部。

Claims (5)

1. ハウジング内には、圧縮部、電動モータ、及び該電動モータのリード線に電気接続される接続端子を内包したクラスタブロックが収容されており、前記ハウジングに形成された貫通孔を跨いで設けられるとともに前記接続端子と前記電動モータを駆動させるモータ駆動回路とを電気接続する端子ユニットを備え、前記端子ユニットは、保持板と、前記保持板に絶縁体を介して保持され前記接続端子及び前記モータ駆動回路に電気接続される導電端子とを有し、前記保持板をシール部材を介在させて前記ハウジング外から前記ハウジングに取り付けることで、前記ハウジング内の気密性を保つとともに前記導電端子を前記貫通孔に挿通した電動圧縮機であって、
   前記貫通孔は、前記ハウジング内に開口する大孔部と、段差部を介して前記大孔部に連通するとともに前記ハウジング外に開口する小孔部と、を有し、
   前記クラスタブロックは、一部が前記大孔部に挿通されており、前記シール部材は、前記小孔部周りに配設されていることを特徴とする電動圧縮機。
2. 前記クラスタブロックの一部が前記段差部と対向していることを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
3. 前記絶縁体の一部が、前記クラスタブロック内に挿通されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動圧縮機。
4. 前記導電端子が複数設けられており、
   前記ハウジングには、各導電端子が全て挿通可能な前記貫通孔が一つ形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電動圧縮機。
5. 前記導電端子が複数設けられており、
   前記ハウジングには、各導電端子にそれぞれ対応した前記貫通孔が一つずつ形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電動圧縮機。