JP2006250145A - Electric compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動圧縮機に係り、詳しくは、車両の空調システムの冷凍回路等に組み込まれて好適な電動圧縮機に関する。 The present invention relates to an electric compressor, and more particularly to an electric compressor suitable for being incorporated in a refrigeration circuit or the like of an air conditioning system of a vehicle.
この種の圧縮機は駆動部と圧縮部とから構成され、この圧縮部には冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施する圧縮ユニットが備えられている。
例えばスクロール型圧縮機では、互いに噛み合うような固定スクロール及び可動スクロールを備えており、可動スクロールが固定スクロールに対して旋回運動する。これにより、各スクロールで形成される空間の容積が減少し、上記一連のプロセスが行われる。一方、このユニットは回転軸によって駆動され、回転軸はモータを通電することにより駆動される。これら回転軸やモータは上記駆動部に設けられている。
This type of compressor includes a drive unit and a compression unit, and the compression unit is provided with a compression unit that performs a series of processes of refrigerant suction, compression, and discharge.
For example, a scroll compressor is provided with a fixed scroll and a movable scroll that mesh with each other, and the movable scroll orbits with respect to the fixed scroll. Thereby, the volume of the space formed by each scroll is reduced, and the above-described series of processes is performed. On the other hand, this unit is driven by a rotating shaft, and the rotating shaft is driven by energizing a motor. These rotating shafts and motors are provided in the drive unit.
ここで、上記モータは圧縮機の外部に配設された駆動回路とリード線を介して電気的に接続されており、モータに電力を供給するためにはリード線の絶縁対策が必須となる。このため、圧縮機のハウジングの内部に絶縁性樹脂を充填することによりハウジングとリード線との絶縁距離を確保する技術が開示されている(例えば、特許文献1)。
また、このリード線は密封端子を介して駆動回路に接続されるが、ハウジングの内圧が高くなると、密封端子を設けた部分から冷媒がハウジング外に漏洩するとの懸念がある。そこで、このリード線と密封端子とのシールに関し、導電部である金属体に樹脂材を嵌合させ、加圧による樹脂材の塑性変形を利用して金属体と樹脂材とをシールする技術が開示されている(例えば、特許文献2、3)。
In addition, the lead wire is connected to the drive circuit via a sealed terminal. However, when the internal pressure of the housing increases, there is a concern that the refrigerant leaks out of the housing from the portion where the sealed terminal is provided. Therefore, with regard to the seal between the lead wire and the sealing terminal, there is a technique in which a resin material is fitted to a metal body that is a conductive portion, and the metal body and the resin material are sealed using plastic deformation of the resin material due to pressurization. It is disclosed (for example, Patent Documents 2 and 3).
ところで、絶縁性能の向上を図るには電流の洩れ得る箇所を少しでも減らすことが望ましい。換言すれば、上述した密封端子をなくし、リード線と密封端子との接続部分を省略する必要がある。
しかしながら、上記従来の技術のように密封端子の存在を前提とした絶縁やシールの単なる改良では、部品点数の多さや組み付け作業の繁雑さを鑑みれば絶縁性能の大幅な向上は期待できず、絶縁性能の向上を図る点については依然として課題が残されている。
By the way, in order to improve the insulation performance, it is desirable to reduce as much as possible the places where current can leak. In other words, it is necessary to eliminate the above-described sealed terminal and omit the connection portion between the lead wire and the sealed terminal.
However, the insulation and seal improvements based on the premise of the presence of a sealed terminal as in the prior art described above cannot be expected to significantly improve the insulation performance in view of the large number of parts and the complexity of assembly work. There is still a problem with respect to improving performance.
また、ハウジングからの冷媒の漏洩を防止するには、リード線と密封端子とのシールのみならず、密封端子とハウジングとのシールについても留意しなければならない。前記従来の技術は、この点についても格別な配慮がなされていない。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、絶縁性能の大幅な向上を図り、簡易、且つ、確実なシールを行うことができる電動圧縮機を提供することを目的とする。
In order to prevent leakage of the refrigerant from the housing, attention must be paid not only to the seal between the lead wire and the sealed terminal, but also to the seal between the sealed terminal and the housing. The conventional technique does not give special consideration to this point.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an electric compressor capable of greatly improving insulation performance and performing simple and reliable sealing.
上記の目的を達成するべく、請求項1記載の電動圧縮機は、駆動ケーシング及び駆動ケーシングに気密に嵌合された圧縮ケーシングを有するハウジングと、駆動ケーシング内に形成され、回転自在に支持された回転軸を通電により駆動させるモータを備えた機械室と、圧縮ケーシング内に収容され、回転軸によって駆動されて冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを行う圧縮ユニットと、駆動ケーシングに配設され、駆動ケーシングの外部の駆動回路からモータに電力を供給するためのリード線を囲繞した密封部材とを具備し、リード線は、モータに接続される入力部と、入力部に連なり、密封部材に囲繞されて駆動ケーシングを貫通する中間部と、中間部に連なり、駆動回路に接続される出力部とを含むことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an electric compressor according to claim 1 is formed in a drive casing and a housing having a compression casing that is airtightly fitted to the drive casing, and is rotatably supported. A machine room having a motor that drives the rotating shaft by energization, a compression unit that is housed in the compression casing and is driven by the rotating shaft to perform a series of refrigerant suction, compression, and discharge processes, and a drive casing And a sealing member surrounding a lead wire for supplying electric power to the motor from a driving circuit outside the driving casing. The lead wire is connected to the motor, and the lead wire is connected to the input unit. And an output part connected to the drive circuit and connected to the intermediate part.
また、請求項2記載の発明では、密封部材は、駆動ケーシングの内側端面から駆動ケーシング内に向けて延設され、母線長さを絶縁距離とする内側円筒部と、駆動ケーシングの外側端面から駆動ケーシング外に向けて延設され、母線長さを絶縁距離とする外側円筒部とを含むことを特徴としている。
更に、請求項3記載の発明では、駆動ケーシングに外側から当接され、ボルトの軸方向の力により密封部材を押圧させる押さえ板を更に具備し、密封部材は、駆動ケーシングに気密に嵌合され、駆動ケーシング外に向けて拡径される内側裁頭円錐筒部と、内側裁頭円錐筒部に連なるとともに、押さえ板に気密に嵌合され、駆動ケーシング外に向けて縮径される外側裁頭円錐筒部とを含むことを特徴としている。
In the invention according to claim 2, the sealing member extends from the inner end surface of the drive casing toward the drive casing, and is driven from the inner cylindrical portion having the bus bar length as an insulation distance, and from the outer end surface of the drive casing. And an outer cylindrical portion that extends toward the outside of the casing and has a bus bar length as an insulation distance.
Furthermore, the invention according to claim 3 further includes a pressing plate that is brought into contact with the drive casing from the outside and presses the sealing member by the axial force of the bolt, and the sealing member is airtightly fitted to the driving casing. The inner truncated cone cylinder portion that is expanded toward the outside of the drive casing and the outer trim cone portion that is connected to the holding plate in an airtight manner and is reduced in diameter toward the outside of the drive casing. And a conical cylinder portion.
更にまた、請求項4記載の発明では、密封部材は、駆動ケーシングの内側端面から駆動ケーシング内に向けて延設され、母線長さを絶縁距離とする内側円筒部と、駆動ケーシングに気密に嵌合され、駆動ケーシング外に向けて縮径される裁頭円錐筒部と、裁頭円錐筒部に連なるとともに、駆動ケーシングの外側端面から駆動ケーシング外に向けて延設され、母線長さを絶縁距離とし、その外周に雄ネジ部を有する外側円筒部と、雄ネジ部に螺合されて駆動ケーシングに外側から当接されるナットとを含むことを特徴としている。 Furthermore, in the invention according to claim 4, the sealing member extends from the inner end face of the drive casing toward the drive casing, and is fitted into the drive casing in an airtight manner with an inner cylindrical portion having a bus bar length as an insulation distance. And is connected to the truncated conical cylinder portion that is reduced in diameter toward the outside of the drive casing and the truncated cone cylinder portion, and extends from the outer end surface of the drive casing toward the outside of the drive casing to insulate the length of the bus bar. It is characterized by including an outer cylindrical portion having a male screw portion on its outer periphery and a nut that is screwed into the male screw portion and abuts against the drive casing from the outside.
また、請求項5記載の発明では、モータは、回転軸の周囲に配置され、回転軸と一体に回転される永久磁石を有するロータと、ロータの周囲に配置され、磁界の回転によりロータを回転させる電機子巻線を有するステータとを有し、内側円筒部は、ステータに外側から嵌合される受容部を有することを特徴としている。
更に、請求項6記載の発明では、駆動ケーシングに外側から当接され、ボルトの軸方向の力により密封部材を押圧させる押さえ板を更に具備し、密封部材は、駆動ケーシングに気密に嵌合される円筒部と、円筒部に連なるとともに、押さえ板に気密に嵌合され、駆動ケーシング外に向けて縮径される裁頭円錐筒部とを含むことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, the motor is disposed around the rotating shaft and has a permanent magnet that is rotated integrally with the rotating shaft, and is disposed around the rotor, and rotates the rotor by rotating the magnetic field. And the inner cylindrical portion has a receiving portion fitted from the outside to the stator.
Furthermore, the invention according to claim 6 further includes a pressing plate that is brought into contact with the drive casing from the outside and presses the sealing member by the axial force of the bolt, and the sealing member is airtightly fitted to the driving casing. And a truncated conical cylinder portion that is connected to the holding plate and is hermetically fitted to the pressing plate and is reduced in diameter toward the outside of the drive casing.
更にまた、請求項7記載の発明では、駆動ケーシングに外側から当接され、ボルトの軸方向の力により密封部材を押圧させる押さえ板を更に具備し、押さえ板は、ボルトを介して駆動ケーシングに当接される固定部と、固定部の内周側に連なるとともに、密封部材に気密に嵌合され、駆動ケーシング外に向けて縮径されるテーパ部とを含むことを特徴としている。 Furthermore, the invention according to claim 7 further includes a pressing plate that is brought into contact with the drive casing from the outside and presses the sealing member by the axial force of the bolt, and the pressing plate is attached to the driving casing via the bolt. The fixing unit includes an abutting fixing part, a taper part that is connected to the inner peripheral side of the fixing part, is hermetically fitted to the sealing member, and is reduced in diameter toward the outside of the driving casing.
また、請求項8記載の発明では、リード線は、モータの各相毎に1本又は複数本で構成されていることを特徴としている。 The invention according to claim 8 is characterized in that one or a plurality of lead wires are formed for each phase of the motor.
従って、請求項1記載の本発明の電動圧縮機によれば、リード線は、その中間部が密封部材に囲繞されて駆動ケーシングを貫通し、この中間部の一端側の入力部がモータに接続される一方、中間部の他端側の出力部が外部の駆動回路に接続されており、駆動ケーシング内のリード線がそのまま駆動ケーシングの外側に引き出されている。よって、従来のような密封端子装置が不要になり、具体的には、リード線と密封端子との接続部分を省くことができる。従って、電流の洩れ得る箇所が削減され、絶縁性能が大幅に向上する。 Therefore, according to the electric compressor of the present invention described in claim 1, the lead wire is surrounded by the sealing member and penetrates the drive casing, and the input portion on one end side of the intermediate portion is connected to the motor. On the other hand, the output portion on the other end side of the intermediate portion is connected to an external drive circuit, and the lead wire in the drive casing is pulled out to the outside of the drive casing as it is. Therefore, the conventional sealed terminal device is not required, and specifically, the connecting portion between the lead wire and the sealed terminal can be omitted. Therefore, the locations where current can leak are reduced, and the insulation performance is greatly improved.
更に、上記リード線と密封端子との接続部分の省略化は、従来の如くのハウジング内に対する樹脂の充填作業を不要にすることができ、圧縮機の生産効率が向上するし、また、圧縮機の構成部品の再利用も容易になる。
また、請求項2記載の発明によれば、密封部材に囲繞されて駆動ケーシングを貫通したリード線は、駆動ケーシングの内側及び外側においても各円筒部に囲繞され、これら円筒部の母線長さが絶縁距離とされている。従って、駆動ケーシングとリード線とが確実に絶縁され、絶縁性能が飛躍的に向上する。
Further, the omission of the connecting portion between the lead wire and the sealing terminal can eliminate the need for the resin filling operation in the housing as in the prior art, improving the production efficiency of the compressor, and the compressor. It becomes easy to reuse the components.
According to the second aspect of the present invention, the lead wire surrounded by the sealing member and penetrating the drive casing is surrounded by each cylindrical portion on the inner side and the outer side of the drive casing, and the bus bar length of these cylindrical portions is Insulation distance. Therefore, the drive casing and the lead wire are reliably insulated, and the insulation performance is greatly improved.
また、従来の密封端子装置が不要になる結果、駆動ケーシングに対するリード線の組み付け性が良好になる。
更に、請求項3記載の発明によれば、ボルトによる軸方向の力によって各裁頭円錐筒部が変形し、くさびの作用により駆動ケーシング及び押さえ板にそれぞれ気密に嵌合される。従って、リード線と密封部材とのシールの他、密封部材と駆動ケーシングとのシールも達成される。これにより、従来に比してシールに関する部品点数が削減されるし、シール工程も簡略化されて製造コストの低減が達成可能となる。
Moreover, as a result of eliminating the need for the conventional sealed terminal device, the assembly of the lead wire to the drive casing is improved.
According to the third aspect of the present invention, each truncated conical cylinder portion is deformed by the axial force of the bolt and is fitted into the drive casing and the holding plate in an airtight manner by the action of the wedge. Therefore, in addition to the seal between the lead wire and the sealing member, the seal between the sealing member and the drive casing is also achieved. As a result, the number of parts related to the seal is reduced as compared with the conventional case, and the sealing process is simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
また、請求項4記載の発明によれば、雄ネジとナットとによる軸方向の力によって裁頭円錐筒部が変形し、くさびの作用により駆動ケーシングに気密に嵌合される。よって、リード線と密封部材とのシールの他、密封部材と駆動ケーシングとのシールも達成される。しかも、この場合には、駆動ケーシングの外側から密封部材を押圧させる押さえ板が不要になり、製造コストの更なる低減が達成可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, the truncated conical cylinder portion is deformed by the axial force generated by the male screw and the nut, and is fitted into the drive casing in an airtight manner by the action of the wedge. Therefore, in addition to the seal between the lead wire and the sealing member, the seal between the sealing member and the drive casing is also achieved. In addition, in this case, a pressing plate that presses the sealing member from the outside of the drive casing becomes unnecessary, and a further reduction in manufacturing cost can be achieved.
また、リード線は、駆動ケーシングの内側及び外側において母線長さが絶縁距離とされる各円筒部に囲繞されているので、駆動ケーシングとリード線とが確実に絶縁され、絶縁性能が飛躍的に向上する。
更に、請求項5記載の発明によれば、内側円筒部がステータに固定されているので、密封部材の位置決めが容易になる。
In addition, since the lead wire is surrounded by each cylindrical portion whose bus length is the insulation distance inside and outside the drive casing, the drive casing and the lead wire are reliably insulated, and the insulation performance is dramatically improved. improves.
Furthermore, according to the fifth aspect of the present invention, since the inner cylindrical portion is fixed to the stator, the sealing member can be easily positioned.
更にまた、請求項6記載の発明によれば、ボルトによる軸方向の力によって裁頭円錐筒部が変形し、くさびの作用により駆動ケーシング及び押さえ板にそれぞれ気密に嵌合される。よって、この場合にも、リード線と密封部材とのシールの他、密封部材と駆動ケーシングとのシールも達成される。
また、請求項7記載の発明によれば、押さえ板のみが密封部材を変形させる形状に構成されていることから、駆動ケーシングに対する加工が不要になり、現有の駆動ケーシングを用いてリード線と密封部材とのシール及び密封部材と駆動ケーシングとのシールが達成され、製造コストの低減が達成可能となる。
According to the sixth aspect of the present invention, the truncated conical cylinder portion is deformed by the axial force of the bolt, and is fitted into the drive casing and the holding plate in an airtight manner by the action of the wedge. Therefore, also in this case, the seal between the sealing member and the drive casing is achieved in addition to the seal between the lead wire and the sealing member.
According to the seventh aspect of the present invention, since only the pressing plate is configured to deform the sealing member, it is not necessary to process the drive casing, and the lead wire is sealed with the existing drive casing. The seal between the member and the seal between the sealing member and the drive casing is achieved, and the manufacturing cost can be reduced.
更にまた、請求項8記載の発明によれば、各相1本のリード線の構成、例えば、単相モータではリード線は1本となり、三相モータであれば3本となる。そして、密封部材もリード線の本数に一致する。この結果、駆動ケーシングに対する密封装置の小型化が可能となり、ひいては圧縮機の小型化にも寄与する。 Furthermore, according to the eighth aspect of the invention, the configuration of one lead wire for each phase, for example, a single-phase motor has one lead wire and a three-phase motor has three lead wires. The sealing member also matches the number of lead wires. As a result, it is possible to reduce the size of the sealing device with respect to the drive casing, which contributes to downsizing of the compressor.
以下、図面により本発明の実施形態について説明する。
図1は、第1実施例に係る電動圧縮機4を示す。
当該電動圧縮機4は水平方向に延びるハウジング20を備え、この圧縮機4は車両の空調システムの冷凍回路に組み込まれている。具体的には、この冷凍回路には圧縮機4、図示しないガスクーラ、膨張弁及び蒸発器が順次配置され、圧縮機4は蒸発器から自然系冷媒であるCO2冷媒(以下、単に冷媒と称す)を吸入し、この冷媒を圧縮してガスクーラに向けて吐出する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an electric compressor 4 according to the first embodiment.
The electric compressor 4 includes a
ハウジング20は駆動ケーシング22、リアケーシング23及び圧縮ケーシング24を有している。駆動ケーシング22はその両端が開口され、圧縮ケーシング24は駆動ケーシング22に向けて開口したカップ形状をなし、この開口端と駆動ケーシング22の一端側とがボルト28を介して気密に嵌合されている。また、リアケーシング23も駆動ケーシング22に向けて開口したカップ形状をなし、この開口端と駆動ケーシング22の他端側とがボルト29を介して気密に嵌合されている。なお、駆動ケーシング22とリアケーシング23とは一体に形成されていても良い。
The
駆動ケーシング22の一端側の開口端部分には環状の支持ブロック46が設けられ、駆動ケーシング22内、具体的には、支持ブロック46と本実施形態ではリアケーシング23の有底部分との空間がモータ室(機械室)26として形成されている。このモータ室26には段付きの回転軸30が配置され、この回転軸30は小径軸部32と大径軸部34とを有する。小径軸部32はニードル軸受38を介してリアケーシング23の有底部分から突出するボス48に回転自在に支持され、大径軸部34はボール軸受36を介して支持ブロック46に回転自在に支持されている。
An
一方、リアケーシング23の周壁にはモータ室26に連通する吸入口25が形成されており、吸入口25は前述した蒸発器に接続され、冷凍回路の吸入冷媒としてモータ室26内に導入させる。
回転軸30は電動モータ40への通電により駆動される。詳しくは、モータ室26にはブラシレスの電動モータ40が配設されており、希土類の永久磁石、例えばネオジウム磁石を有するロータ42が回転軸30の外周側に固着され、このロータ42の外周側には電機子巻線43を有するステータ44が配置されている。
On the other hand, a
The rotating
本実施形態の電動モータ40は三相同期或いは三相誘導等のモータであり、圧縮機4の外部に配設され、インバータを備えた駆動回路98からリード線90を介して電力が供給される(図2)。このリード線90は各相1本で構成され、換言すれば、三相の電動モータ40に対して計3本のリード線90が並設されている。また、これら各リード線90は、その表面が電機子巻線43と同様にエナメル等で被覆されており、電機子巻線43の結線部分や、電機子巻線43とリード線90との接続部分には絶縁処理が施されている。そして、電機子巻線43がリード線90を介して通電されると、ロータ42は電機子巻線43で発生した磁界の回転に伴って回転し、回転軸30と一体的に回転する。
The
ここで、圧縮ケーシング24内にはスクロールユニット(圧縮ユニット)52が収容され、このスクロールユニット52は可動スクロール54及び固定スクロール56を備えている。これら可動スクロール54及び固定スクロール56は互いに噛み合うような渦巻きラップ61,79をそれぞれ有し、これら渦巻きラップ61,79は互いに協働し、図示しないシール等を介して圧縮室58を形成する。この圧縮室58は可動スクロール54の旋回運動により、渦巻きラップ61,79の径方向外周側から中心に向けて移動し、この際にその容積が減少される。
Here, a scroll unit (compression unit) 52 is accommodated in the
上述した可動スクロール54の旋回運動を達成するため、可動スクロール54の基板60は駆動ケーシング22側に向けて突出するボス62を有しており、このボス62はニードル軸受64を介して偏心ブッシュ66を回転自在に支持している。この偏心ブッシュ66はクランクピン68に支持され、このクランクピン68が大径軸部34から偏心して突出している。従って、回転軸30の回転に伴い、クランクピン68及び偏心ブッシュ66を介して可動スクロール54が旋回運動することなる。
In order to achieve the turning motion of the
また、偏心ブッシュ66には、カウンタウエイト70が連結ピン71を介して偏心ブッシュ66と大径軸部34との間に取り付けられており、このカウンタウエイト70は可動スクロール54の旋回運動に対するバランスウエイトとなる。
固定スクロール56は圧縮ケーシング24の有底部分にボルト57を介して固定され、その基板78が圧縮ケーシング24内を圧縮室58側と吐出室80側とを仕切っている。基板78にはその中央に圧縮室58に連なる吐出孔82が形成され、この吐出孔82はリード弁84により開閉される。このリード弁84はその弁押さえ86とともに基板78の吐出室80側に取り付けられている。
Further, a
The fixed
更に、圧縮ケーシング24の有底部分には吐出室80に連通する吐出口87が形成されており、吐出室80は吐出口87を介して前述したガスクーラに接続され、吐出冷媒として冷凍回路中に吐出させる。
ところで、本実施形態の圧縮機4には、リード線90を囲繞してリアケーシング23を貫通した樹脂製の密封部材100が具備されている。
Further, a
By the way, the compressor 4 of the present embodiment includes a
より詳しくは、図2及び図3に示されるように、密封部材100は、リアケーシング23の有底部分からモータ室26内に向けて延設される内側円筒部102を備え、この内側円筒部102の母線長さがリアケーシング23とリード線90との絶縁距離とされている。なお、この絶縁距離は使用電圧によるが、本実施形態では約15mm程度に設定される。
More specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the sealing
また、密封部材100はリアケーシング23外に向けて拡径される内側裁頭円錐筒部104を備えており、この内側裁頭円錐筒部104の裁頭部分が内側円筒部102に連なっている。更に、密封部材100はリアケーシング23外に向けて縮径される外側裁頭円錐筒部106を備え、この外側裁頭円錐筒部106の裁頭部分の反対側部分が内側裁頭円錐筒部104に連なっている。なお、これら内側裁頭円錐筒部104及び外側裁頭円錐筒部106はリアケーシング23のケーシング貫通孔23h及び押さえ板110の押さえ板貫通孔110hよりも若干大きく形成されている。
Further, the sealing
更にまた、密封部材100は押さえ板110の外側端面からリアケーシング23の外方向に向けて延設される外側円筒部108を備えており、外側裁頭円錐筒部106の裁頭部分が外側円筒部108に連なっている。この外側円筒部108の母線長さが押さえ板110、つまり、リアケーシング23とリード線90との絶縁距離とされている。なお、この絶縁距離も約15mm程度に設定される。
Furthermore, the sealing
また、同図に示されるように、密封部材100には、これら内側円筒部102、内側裁頭円錐筒部104、外側裁頭円錐筒部106及び外側円筒部108を長手方向に亘って貫通する同径のリード線導入孔101が形成されており、リード線90はリード線導入孔101を有する密封部材100に部分的に囲繞されている。
すなわち、リード線90は、モータ室26にて電動モータ40の入力端子に接続される入力部92と、この入力部92に連なり、密封部材100に囲繞されてリアケーシング23を貫通する中間部94と、この中間部94に連なり、駆動回路98の出力端子に接続される出力部96とから構成されている。
As shown in the figure, the sealing
That is, the
そして、リード線90を囲繞した密封部材100は、内側裁頭円錐筒部104がリアケーシング23外に向けて拡径されたケーシング貫通孔23hに位置合わせされ、次いで、外側裁頭円錐筒部106がリアケーシング23外に向けて縮径された押さえ板貫通孔110hに位置合わせされた状態でリアケーシング23及び押さえ板110を外側からボルト112,112で固定すると、その軸方向の力に応じて内側裁頭円錐筒部104及び外側裁頭円錐筒部106が塑性変形する。より詳しくは、内側裁頭円錐筒部104とケーシング貫通孔23hとの当接面、外側裁頭円錐筒部106と押さえ板貫通孔110hとの当接面の法線方向にそれぞれ抗力が生じ、内側裁頭円錐筒部104の外周側はリアケーシング23に、外側裁頭円錐筒部106の外周側は押さえ板110にそれぞれ気密に嵌合され、リアケーシング23及び押さえ板110と密封部材100とがシールされる。このシールと同時に、内側裁頭円錐筒部104及び外側裁頭円錐筒部106の各内周側は上記変形によってリード線90の中間部94により密着され、密封部材100とリード線90とがシールされる。
The sealing
上記圧縮機4では、駆動回路98からの電力供給により電動モータ40が駆動されて回転軸30が回転すると、偏心ブッシュ66を介して可動スクロール54が固定スクロール56の軸心周りを旋回運動する。この際、可動スクロール54の自転は複数個の回転阻止機構50の働きにより阻止された状態にある。この結果、可動スクロール54はその旋回姿勢を一定に維持した状態で固定スクロール56に対して旋回運動し、この旋回運動は吸入口25を通じてモータ室26から圧縮室58内に冷媒を吸い込み、この吸い込んだ冷媒を圧縮し、圧縮冷媒を吐出室80内に吐出する。
In the compressor 4, when the
この吐出室80から吐出された高温高圧ガス状態の冷媒は吐出口87を経てガスクーラ内で冷却され、膨張弁に供給され、絞り作用による膨張を受けて蒸発器内に噴出され、冷媒の気化熱により蒸発器の周囲の空気が冷却される。次いで、冷気が車室内に送り込まれて車室内の冷房が行われる。なお、この蒸発器内の冷媒は圧縮機4の吸入口25に戻り、この後、圧縮機4により再度圧縮され、上述の如く循環する。
The refrigerant in the high-temperature and high-pressure gas state discharged from the
以上のように、第1実施例の圧縮機4のリード線90は、その中間部94が密封部材100に囲繞されてリアケーシング23を貫通し、入力部92が電動モータ40に接続される一方、出力部96が外部の駆動回路98に接続されており、モータ室26内のリード線90がそのままリアケーシング23の外側まで引き出されている。従って、従来の如くの密封端子装置が不要になり、具体的には、リード線と密封端子との接続部分が省略できる。これは、電流の洩れ得る箇所の削減に繋がり、絶縁性能が大幅に向上する。
As described above, in the
更に、このリード線と密封端子との接続部分の省略化は、従来のようなハウジング内に対する樹脂の充填作業が不要になって圧縮機4の生産効率が向上するし、しかも、ステータ44や駆動ケーシング22及びリアケーシング23等の圧縮機4の構成部品の再利用も容易になる。
また、密封部材100に囲繞されてリアケーシング23を貫通したリード線90は、リアケーシング23の内側及び外側においても内側円筒部102及び外側円筒部108に囲繞され、これら内側円筒部102及び外側円筒部108の母線長さが絶縁距離とされている。このため、リアケーシング23とリード線90とが確実に絶縁され、絶縁性能が飛躍的に向上する。また、従来の密封端子装置が不要になる結果、リアケーシング23に対するリード線90の組み付け性も良好化される。
Further, the omission of the connecting portion between the lead wire and the sealing terminal eliminates the need for the resin filling operation into the housing as in the prior art, and the production efficiency of the compressor 4 is improved. Reuse of the components of the compressor 4 such as the
Further, the
更に、リード線90を囲繞した密封部材100は、押さえ板110をリアケーシング23の外側からボルト112,112で押さえ込めば、内側裁頭円錐筒部104及び外側裁頭円錐筒部106が塑性変形し、くさびの作用によって2箇所のシール、すなわち、リード線90と密封部材100とのシールの他、密封部材100とリアケーシング23とのシールも同時に達成される。従って、圧縮機4の稼動によってハウジング20内の圧力が上昇しても、これらリード線90と密封部材100との当接部分や、密封部材100とリアケーシング23との当接部分の面圧が上昇してシール性が向上し、ハウジング20からの冷媒の漏洩は確実に防止される。また、本実施形態のシール方法によれば、従来に比してシールに関する部品点数が削減されるし、しかも、シール工程も簡略化されて圧縮機4の製造コストの低廉化が図られる。
Further, in the sealing
本発明は上述した第1実施例に制約されるものではなく種々の変形が可能であり、図4〜図7を参照して第2〜第4実施例の電動圧縮機について以下に説明する。なお、これら第2〜第4実施例を説明するあたり、第1実施例と同様な部材及び部位には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
第2実施例の電動圧縮機は図4及び図5に示されており、密封部材100Aが1つの裁頭円錐部分を有して形成されている。具体的には、この密封部材100Aは、リアケーシング23の有底部分からモータ室26内に向けて延設される内側円筒部102Aを備え、この内側円筒部102Aの母線長さがリアケーシング23とリード線90との絶縁距離とされている。また、この内側円筒部102Aの端部には、電機子巻線43を覆うボビンに外側から嵌合されるボビン受容部(受容部)116が形成されている。詳しくは、図5に示されるように、ボビン受容部116は内周側に向けて延びる係合爪118を有し、この係合爪118が図示しないボビンの凹部に係合され、内側円筒部102Aがステータ44に対して固定されている。
The present invention is not limited to the first embodiment described above, and various modifications are possible. The electric compressors of the second to fourth embodiments will be described below with reference to FIGS. 4 to 7. In the description of the second to fourth embodiments, the same members and portions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The electric compressor of the second embodiment is shown in FIG. 4 and FIG. 5, and the sealing
一方、密封部材100Aはリアケーシング23外に向けて縮径される裁頭円錐筒部104Aを備えており、この裁頭円錐筒部104Aの裁頭部分の反対側部分が内側円筒部102Aに連なっている。なお、この裁頭円錐筒部104Aはリアケーシング23のケーシング貫通孔23Ahよりも若干大きく形成されている。また、密封部材100Aは、裁頭円錐筒部104Aの裁頭部分に連なり、リアケーシング23の外方向に向けて延設される外側円筒部108Aを備えている。この外側円筒部108Aの母線長さがリアケーシング23とリード線90との絶縁距離とされている。そして、図4に示される如く、この外側円筒部108Aの外周側にはナット114に螺合される雄ネジ部が形成されている。
On the other hand, the sealing
本実施例においても、リード線90を囲繞した密封部材100Aは、裁頭円錐筒部104Aがケーシング貫通孔23Ahに位置合わせされた状態で外側円筒部108Aの雄ネジ部にナット114をリアケーシング23の外側から螺合させると、その軸方向の力に応じて裁頭円錐筒部104A及び外側円筒部108Aが塑性変形し、裁頭円錐筒部104A及び外側円筒部108Aの外周側はリアケーシング23にそれぞれ気密に嵌合され、リアケーシング23と密封部材100Aとがシールされる。このシールと同時に、裁頭円錐筒部104A及び外側円筒部108Aの各内周側は上記変形によってリード線90の中間部94により密着され、密封部材100Aとリード線90とがシールされる。
Also in the present embodiment, the sealing
このように、第2実施例によれば、裁頭円錐筒部104A及び外側円筒部108Aはくさびの作用によりリアケーシング23に気密に嵌合される。よって、上記第1実施例と同様に、2箇所のシールが達成されるし、また、内側円筒部102A及び外側円筒部108Aの構成によって絶縁性能が飛躍的に向上する。しかも、第2実施例では押さえ板が不要になり、製造コストの更なる低減が達成可能となる。また、上述した内側円筒部102Aの構成によって密封部材100Aの位置決めが容易になる。なお、密封部材100Aと上記ボビンとは一体に構成されていても良い。
As described above, according to the second embodiment, the truncated
次に、第3実施例の電動圧縮機は図6に示されている。
密封部材100Bは、上述した2箇所のシールに着目したものであり、リアケーシング23と押さえ板110Bとの間に狭持されている。そして、この密封部材100Bは、リアケーシング23に気密に嵌合される段付の円筒部104Bを備え、その小径部分がケーシング貫通孔23Bhに嵌合され、その大径部分の背面側がリアケーシング23の外側に当接されている。なお、この小径部分はケーシング貫通孔23Bhよりも若干大きく形成されている。また、密封部材100Bは、リアケーシング23外に向けて縮径される裁頭円錐筒部106Bを備えており、この裁頭円錐筒部104Bの裁頭部分の反対側部分が上記大径部分に連なっている。この大径部分は押さえ板貫通孔110Bhよりも大きく構成されている。
Next, the electric compressor of the third embodiment is shown in FIG.
The sealing
そして、本実施例のリード線90は各相2本で構成されており、このリード線90を囲繞した密封部材100Bは、円筒部104Bがケーシング貫通孔23Bhに位置合わせされ、次いで、裁頭円錐筒部106Bが押さえ板貫通孔110Bhに位置合わせされた状態でリアケーシング23及び押さえ板110Bを外側からボルト112B,112Bで固定すると、その軸方向の力に応じて円筒部104B及び裁頭円錐筒部106Bが塑性変形し、円筒部104B及び裁頭円錐筒部106Bの外周側はリアケーシング23及び押さえ板110Bにそれぞれ気密に嵌合され、リアケーシング23と密封部材100Bとがシールされる。同時に、円筒部104B及び裁頭円錐筒部106Bの各内周側は上記変形によってリード線90の中間部94により密着され、密封部材100Bとリード線90とがシールされる。
The
続いて、第4実施例の電動圧縮機は図7に示されている。
この密封部材100Cもまた上述した2箇所のシールに着目したものである。そして、密封部材100Cはリアケーシング23と押さえ板110Cとの間に狭持されるのに対し、この押さえ板110Cがリアケーシング23外に向けて縮径されている。具体的には、図7(a)に示されるように、押さえ板110Cは、その外周側ではボルト112Cを介してリアケーシング23に当接される固定部120を有しており、この固定部120の内周側に密封部材100Cに気密に嵌合されるテーパ部122を有している。このテーパ部122の内側によって形成される空間は密封部材100Cよりも小さく構成されている。
Subsequently, the electric compressor of the fourth embodiment is shown in FIG.
This sealing
そして、本実施例のリード線90は各相3本で構成され、このリード線90を囲繞した密封部材100Cはリアケーシング23の外側に配置され、更にその外側から押さえ板110Cが密封部材100Cを覆う状態でリアケーシング23及び押さえ板110Cを外側からボルト112C,112Cで固定すると、同図(b)に示される如く、その軸方向の力に応じてテーパ部122が密封部材100Cを内側に向けて押圧して塑性変形させる。これにより、密封部材100Cの外周側はリアケーシング23及び押さえ板110Cにそれぞれ気密に嵌合され、リアケーシング23と密封部材100Cとがシールされる。同時に、密封部材100Cの内周側は上記変形によってリード線90の中間部94により密着され、密封部材100Cとリード線90とがシールされる。この結果、現有のリアケーシングを用いて2箇所のシールが達成され、製造コストの低減が達成可能となる。なお、この密封部材100Cは、リード線90を両側、換言すれば、リード線90を挟んで図の手前側と奥側とに2分割されていても良く、この場合には、ボルト112Cによる軸方向の力によって密封部材100Cが変形する際に、リアケーシング23に対する密封部材100Cの位置のずれが生じ難くなるとの効果を奏する。
The
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態の電動モータ40は三相モータであるが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、例えば、単相や二相モータにも適用可能であり、各相の数だけリード線90や密封部材100(100A,100B,100C)が設けられる。この場合にも、密封装置の小型化が可能となり、ひいては圧縮機4の小型化に寄与する。なお、モータ電圧の大きさによっては上記第1,2実施例においても、第3,4実施例の如く各相2本以上のリード線で構成させても良い。
The description of one embodiment of the present invention is finished above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the
また、上記実施形態ではスクロール型の電動圧縮機について説明されているが、本発明の圧縮ユニットは、スクロール型又はピストン往復動型のいずれのタイプにも適用可能であり、更に、冷凍回路に使用される冷媒もCO2冷媒の他、代替フロンを用いても良い。これらの場合にも上述したように、絶縁性能の大幅な向上が達成され、簡易、且つ、確実なシールが可能となる。 Although the scroll type electric compressor is described in the above embodiment, the compression unit of the present invention can be applied to either a scroll type or a piston reciprocating type, and further used for a refrigeration circuit. As the refrigerant to be used, an alternative chlorofluorocarbon may be used in addition to the CO 2 refrigerant. Also in these cases, as described above, a significant improvement in insulation performance is achieved, and simple and reliable sealing is possible.
4 電動圧縮機
20 ハウジング
22 駆動ケーシング
23 リアケーシング(駆動ケーシング)
24 圧縮ケーシング
26 モータ室(機械室)
30 回転軸
40 電動モータ
42 ロータ
43 電機子巻線
44 ステータ
52 スクロールユニット(圧縮ユニット)
90 リード線
92 入力部
94 中間部
96 出力部
98 駆動回路
100、100A、100B、100C 密封部材
102、102A 内側円筒部
104 内側裁頭円錐筒部
104A 裁頭円錐筒部
104B 円筒部
106 外側裁頭円錐筒部
106B 裁頭円錐筒部
108、108A 外側円筒部
110、110B、110C 押さえ板
112、112B、112C ボルト
114 ナット
116 ボビン受容部(受容部)
120 固定部
122 テーパ部
4
24
30 Rotating
90
120
Claims (8)
前記駆動ケーシング内に形成され、回転自在に支持された回転軸を通電により駆動させるモータを備えた機械室と、
前記圧縮ケーシング内に収容され、前記回転軸によって駆動されて冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを行う圧縮ユニットと、
前記駆動ケーシングに配設され、該駆動ケーシングの外部の駆動回路から前記モータに電力を供給するためのリード線を囲繞した密封部材とを具備し、
前記リード線は、
前記モータに接続される入力部と、
該入力部に連なり、前記密封部材に囲繞されて前記駆動ケーシングを貫通する中間部と、
該中間部に連なり、前記駆動回路に接続される出力部と
を含むことを特徴とする電動圧縮機。 A housing having a drive casing and a compression casing that is airtightly fitted to the drive casing;
A machine room including a motor that is formed in the drive casing and that is rotatably supported to drive a rotating shaft;
A compression unit housed in the compression casing and driven by the rotating shaft to perform a series of processes of refrigerant suction, compression and discharge;
A sealing member disposed in the drive casing and surrounding a lead wire for supplying electric power to the motor from a drive circuit outside the drive casing;
The lead wire is
An input connected to the motor;
An intermediate portion that is connected to the input portion and is surrounded by the sealing member and penetrates the drive casing;
An electric compressor including an output portion connected to the drive circuit and connected to the intermediate portion.
を含むことを特徴とする請求項1に記載の電動圧縮機。 The sealing member extends from the inner end surface of the drive casing into the drive casing, and has an inner cylindrical portion having a bus bar length as an insulation distance, and from the outer end surface of the drive casing toward the outside of the drive casing. The electric compressor according to claim 1, further comprising an outer cylindrical portion that is extended and has a bus bar length as an insulation distance.
前記密封部材は、前記駆動ケーシングに気密に嵌合され、該駆動ケーシング外に向けて拡径される内側裁頭円錐筒部と、該内側裁頭円錐筒部に連なるとともに、前記押さえ板に気密に嵌合され、前記駆動ケーシング外に向けて縮径される外側裁頭円錐筒部と
を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の電動圧縮機。 Further comprising a pressing plate that is in contact with the drive casing from the outside and presses the sealing member by the axial force of the bolt;
The sealing member is hermetically fitted to the drive casing, and is connected to the inner truncated cone cylinder portion that is expanded toward the outside of the drive casing; and the inner truncated cone cylinder portion, and is airtight to the holding plate. 3. The electric compressor according to claim 1, further comprising an outer truncated conical cylinder portion that is fitted to the outer casing and is reduced in diameter toward the outside of the drive casing.
を含むことを特徴とする請求項1に記載の電動圧縮機。 The sealing member extends from the inner end surface of the drive casing into the drive casing, and is fitted into the drive casing in an airtight manner with an inner cylindrical portion having a bus bar length as an insulation distance. A truncated conical cylinder portion that is reduced in diameter toward the head, and the continuous truncated cone portion that extends from the outer end surface of the drive casing toward the outside of the drive casing. 2. The electric compressor according to claim 1, comprising: an outer cylindrical portion having a male screw portion on an outer periphery thereof; and a nut screwed into the male screw portion and brought into contact with the drive casing from the outside. .
前記内側円筒部は、前記ステータに外側から嵌合される受容部を有することを特徴とする請求項4に記載の電動圧縮機。 The motor is disposed around the rotating shaft and has a rotor having a permanent magnet that is rotated integrally with the rotating shaft, and an armature winding that is disposed around the rotor and rotates the rotor by rotating a magnetic field. A stator having
The electric compressor according to claim 4, wherein the inner cylindrical portion has a receiving portion fitted to the stator from the outside.
前記密封部材は、前記駆動ケーシングに気密に嵌合される円筒部と、該円筒部に連なるとともに、前記押さえ板に気密に嵌合され、前記駆動ケーシング外に向けて縮径される裁頭円錐筒部と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の電動圧縮機。 Further comprising a pressing plate that is in contact with the drive casing from the outside and presses the sealing member by the axial force of the bolt;
The sealing member includes a cylindrical portion that is hermetically fitted to the drive casing, and a truncated cone that is continuous with the cylindrical portion and is hermetically fitted to the pressing plate and is reduced in diameter toward the outside of the drive casing. The electric compressor according to claim 1, further comprising a cylindrical portion.
該押さえ板は、前記ボルトを介して前記駆動ケーシングに当接される固定部と、該固定部の内周側に連なるとともに、前記密封部材に気密に嵌合され、該駆動ケーシング外に向けて縮径されるテーパ部と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の電動圧縮機。 Further comprising a pressing plate that is in contact with the drive casing from the outside and presses the sealing member by the axial force of the bolt;
The presser plate is connected to the driving casing via the bolt, and is connected to the inner peripheral side of the fixing section, and is hermetically fitted to the sealing member, and is directed to the outside of the driving casing. The electric compressor according to claim 1, further comprising a tapered portion that is reduced in diameter.
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