JP2007239634A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】アースターミナル１０２の薄板化によるコストダウンを実現するとともに、ネジ部１０３への塗料の浸入を確実に防止しつつ、生産性の高い圧縮機を提供する。
【解決手段】ネジ部１０３を厚肉化したアースターミナル１０２と、塗装前にアースターミナル１０２に嵌装されるゴム製のアースキャップ１０５を有し、アースキャップ１０５は一端に開口部１０６を備えるとともに少なくともネジ部１０３を収容する空洞部１０７を備え、開口部の壁厚さ１０８を前記空洞部の壁厚さ１０９よりも厚くし、かつ空洞部の内幅１１０をアースターミナル１０２のネジ部の厚さ１０４よりも小さくしたことで、開口部１０６の内側平面でアースターミナル１０２の薄肉部を締め付けシールし、さらに空洞部１０７の内側平面でネジ部１０３を挟み込みシールするという２段でのシールが可能となるので、アースターミナル１０２のネジ部１０３への塗料の浸入をより確実に防止できる。
【選択図】図２

Description

本発明は冷蔵庫等、冷凍機器に搭載され冷媒を圧縮し吐出して冷却運転を行なう圧縮機に関するものである。

北米や欧州に輸出される圧縮機においては、世界的安全規格において、圧縮機の外殻に３山以上のネジ山を設けたアースターミナルを取り付けることが義務付けられている。従来、このネジ山を確保するために板厚２ｍｍ以上の厚い鉄板をベースにタップ加工を行ったフラット形状のアースターミナルを採用し、なおかつアースターミナルに圧縮機の外殻塗装による塗料の付着を防止するために、均一な肉厚のゴム製のアースキャップで覆ったものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら上記従来の圧縮機について説明する。

図８は従来の圧縮機の外観図、図９（ａ）は要部拡大断面図、図９（ｂ）は要部拡大図である。

図８、図９において，密閉容器１の外表面には板厚２ｍｍの鉄板で形成されたブラケット２が溶接固定されている。アースターミナル３はブラケット２の側面から外側方向に折り曲げて一体成形され、板厚２ｍｍの平面で形成されている。

アースターミナル３の平面部にはタップ加工によりＭ４のネジ部４が形成されている。

アースキャップ５はゴム製のキャップで、内部には奥行き方向に深く真直ぐな長穴６が設けられ、全面が均一な肉厚で形成されている。長穴６の開口幅はアースターミナル３の厚さと幅よりも小さく、奥行き寸法はアースターミナル３の平面部長さとほぼ等しい。

アースキャップ５はアースターミナル３の平面部に圧入しながら挿入され、アースターミナル３を締め付ける形で覆い、アースターミナル３の平面部全体をシールしている。

以上のような構成において、以下その動作を説明する。

圧縮機は全ての構成部品が組み付けられた後に、全体の防錆を目的に外殻塗装が行なわれる。アースターミナル３に塗料が付着すると電気の導通を妨げアース機能を阻害するので、アースターミナル３にはアースキャップ５で覆った状態のままで外殻塗装が行なわれる。

外殻塗装の方法はタンク（図示せず）に溜めた液体塗料の中に圧縮機全体を浸漬させた後に乾燥させる方法が一般的で、その際わずかな隙間があれば液体塗料が浸入するが、アースキャップ５がアースターミナル３に圧入された状態でシールしているので、アースターミナル３の平面部及びネジ部４に塗料が付着するのを防止している。

こうした工程を通して完成した圧縮機は、冷蔵庫や冷凍機器などのシステムに搭載される際にアースキャップ５が取り外される。

そしてシステム側のアース電線（図示せず）がアースターミナル３に連結され、ネジ部４に締め付ける所定のネジ（図示せず）を通じて接続固定され、アース接続が完了する。
特開平６−２５７５６７号公報

しかしながら、上記従来の構成では、アースターミナルの板厚を薄くすることで材料を削減し、軽量化を図ろうとしても、３山以上のネジ山をアースターミナルに設けるために必要な最低板厚は必然的に決まってしまい、アースターミナルを最低板厚以下に薄くすることが困難であった。

また、仮にアースターミナル内のネジ部のみを厚肉化して３山以上のネジ山を確保したアースターミナルをアースキャップで覆った際にはシールが難しく、外殻塗装が行なわれた際、隙間から塗料が侵入し、アースターミナルのネジ部に塗料が付着してしまうという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、アースターミナルの薄板化による軽量化を実現するとともに、ネジ部への塗料の浸入を確実に防止しつつ、生産性の高い圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の圧縮機は開口部の壁厚さを空洞部の壁厚さよりも厚くし、かつ空洞部の内幅をアースターミナルのネジ部の厚さよりも小さくしたゴム製キャップで構成したもので、アースキャップを挿入して覆う作業だけで、開口部の内側平面でアースターミナルの薄肉部を締め付けシールし、さらに空洞部の内側平面でアースターミナルの圧肉部を挟み込みシールするという２段でのシールが可能となるので、薄板化を図ったアースターミナルにおいて、アースターミナルのネジ部への塗料の浸入をより確実に防止することができる。

本発明の圧縮機は、アースターミナルのネジ部への塗料の浸入をより確実に防止することができるため、アースターミナルの薄板化による軽量化を実現でき、ネジ部への塗料の付着を防止できるので、生産性の高い圧縮機を提供することができるという効果が得られる。

本発明の請求項１に記載の発明は、密閉容器の外表面に固着されネジ部を厚肉化したアースターミナルと、塗装前にアースターミナルに嵌装されるゴム製のアースキャップを有し、アースキャップは一端に開口部を備えるとともに少なくともネジ部を収容する空洞部を備え、開口部の壁厚さを空洞部の壁厚さよりも厚くし、かつ空洞部の内幅をアースターミナルのネジ部の厚さよりも小さくしたもので、アースターミナルの薄板化による軽量化を実現でき、またアースキャップを挿入して覆う作業だけで、開口部の内側平面でアースターミナルの薄肉部を締め付けシールし、さらに空洞部の内側平面でアースターミナルの圧肉部を挟み込みシールするという２段でのシールが可能となるので、アースターミナルのネジ部への塗料の浸入を防止することができ、生産性の高い圧縮機を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、さらに空洞部の壁厚さを、開口部の壁厚さの０．７倍以下に薄肉化したもので、壁厚さの最適バランスにより開口部のシールと空洞部のシールの２段でのシールを効果的に両立させることができるので、アースターミナルのネジ部への塗料の浸入をより確実に防止することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明に、さらに空洞部の内幅を、ネジ部の厚さの０．９倍以下に小さくしたもので、ネジ部の厚肉部の挟み込み代の最適化により、万一開口部のシールが不十分な場合でも、空洞部のシールを確実に確保することができるので、アースターミナルのネジ部への塗料の浸入をより確実に防止することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明に、さらに開口部の内幅と空洞部の内幅の段差寸法を、開口部の内幅より小さくしたもので、アースキャップの製造工程において、金型成型後に金型から取り外す際に、空洞部の内幅まで開口部を引き伸ばすことによる開口部の裂けを防止することができるので、生産性の高い圧縮機を提供することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明に、アースキャップをＮＢＲ材で形成したもので、金属に対する腐食の心配がなく、低コストを実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態１における圧縮機の外観図、図２（ａ）は同実施の形態におけるアースターミナル拡大断面図、図２（ｂ）は同実施の形態におけるアースターミナル拡大図、図３（ａ）（ｂ）は同実施の形態における組立詳細図、図４（ａ）は同実施の形態におけるアースキャップ詳細断面図、図４（ｂ）は同実施の形態におけるアースキャップ詳細図、図５は同実施の形態における開口部の壁厚さに対する空洞部の壁厚さの比率と開口部におけるシール性との相関を示す実験結果を示す図、図６は同実施の形態におけるネジ部の厚さに対する空洞部の内幅の比率とシール性との相関を示す実験結果を示す図、図７は同実施の形態における開口部の内幅と空洞部の内幅の段差寸法とアースキャップ成型時における開口部の裂けの相関を示す実験結果を示す図である。

図１から図４において、圧縮機の外郭を形成する密閉容器１００の外表面にはブラケット１０１が溶接固定されている。ブラケット１０１は板厚１．４ｍｍの鉄板を折り曲げて形成されており、電装品カバー（図示せず）が固定される。ブラケット１０１にはアースターミナル１０２が一体に形成されており、アースターミナル１０２はブラケット１０１とともに密閉容器１００の外表面に固定されている。

アースターミナル１０２は、ブラケット１０１と同様に板厚は１．４ｍｍであり、横幅は８ｍｍである。平面部にはバーリング加工により凸形状に厚肉化し、その内径部分にはＭ４のタップ加工を施し、ネジ部１０３が形成されている。

ネジ部１０３の厚さ１０４は３．５ｍｍに成型しており、これによりネジ部１０３は、バーリング加工で生じる平面のダレを考慮しても、３山以上のネジ山を確保している。

アースキャップ１０５は、アースターミナル１０２のネジ部１０３近傍を覆っている。

アースキャップ１０５はＮＢＲ材のゴム製キャップで、一端に開口部１０６と内部に空洞部１０７とを備え、開口部の内幅１１１はアースターミナル１０２の板厚と幅に対してそれぞれ０．２ｍｍの締め代を持たせ、板厚方向の幅１．２ｍｍ、横幅７．８ｍｍとしてある。

空洞部の壁厚さ１０９は１．５ｍｍで、開口部の壁厚さ１０８の２．４ｍｍに対し０．６倍に薄肉化している。これはネジ部１０３を挟み込む際に、空洞部１０７の内壁が押し広げられて変形するが、空洞部の壁厚さ１０９が厚いままでは変形を吸収しきれず、開口部の内幅１１１まで押し広げられて、開口部１０６のシールが不安定になることを防止するためである。

図５は空洞部の壁厚さ１０９に対する開口部の壁厚さ１０８の比率と開口部１０６におけるシール性との相関を示す実験結果である。これは開口部の壁厚さ１０８に対する空洞部の壁厚さ１０９の比率をパラメーターとして、０．５倍から１倍までの範囲を０．１倍毎に振り分けし、液体塗料に浸漬した場合の開口部１０６のシール性を評価したものである。実験数は各パラメーターにつき各１０回行い、シール性良好であれば○、開口部１０６から液体塗料が侵入したものは問題ありとして×とした。

本実験結果から、空洞部の壁厚さ１０９に対する開口部の壁厚さ１０８の比率が０．８倍以上になると、開口部１０６から液体塗料が侵入するものが出てくることがわかる。そして本発明の２段でのシールを実現するためには開口部の壁厚さ１０８に対する空洞部の壁厚さ１０９の比率は０．７倍以下が最適であることがわかる。

また空洞部の内幅１１０は３ｍｍで、ネジ部の厚さ１０４の３．５ｍｍに対し０．８５倍に小さい寸法としている。これは、空洞部１０７の内壁によってネジ部１０３を確実に挟み込んでシールするためである。

図６はネジ部の厚さ１０４に対する空洞部の内幅１１０の比率とシール性との相関を示す実験結果である。これはネジ部の厚さ１０４に対する空洞部の内幅１１０の比率をパラメーターとして、０．５倍から１倍までの０．１倍毎に振り分けし、液体塗料に浸漬した場合の空洞部１０７のシール性を評価したものである。実験数は各パラメーターにつき各１０回行い、シール性良好であれば○、空洞部１０７から液体塗料が侵入したものは問題ありとして×とした。

本実験結果から、ネジ部の厚さ１０４に対する空洞部の内幅１１０の比率が１倍以上になると、空洞部１０７から液体塗料が侵入するものが出てくることがわかる。そして本発明の空洞部１０７のシールを確実に確保するためには、ネジ部の厚さ１０４に対する空洞部の内幅１１０の比率は０．９倍以下にしなければならないことがわかる。

また開口部の内幅１１１と空洞部の内幅１１０段差寸法は０．９ｍｍで、開口部の内幅１１１の１．２ｍｍよりも小さい寸法としている。これは、アースキャップ１０５の製造工程において、金型成型後に金型から取り外す際に、空洞部の内幅１１０まで開口部の内幅１１１を引き伸ばすことによる開口部１０６の裂けを防止するためである。

図７は開口部の内幅１１１と空洞部の内幅１１０の段差寸法とアースキャップ１０５成型時における開口部１０６の裂けの相関を示す実験結果である。これは開口部の内幅１１１と空洞部の内幅１１０の段差寸法を０．５ｍｍから１．５ｍｍまでの０．１ｍｍ毎にパラメーターに振り、金型成型後に金型から取り外す際の開口部１０６の裂けの有無を評価したものである。実験数は各パラメーターにつき各１０回行い、裂けがなければ○、裂けが発生すれば×とした。

本実験結果から、開口部の内幅１１１と空洞部の内幅１１０の段差寸法が開口部の内幅１１１を超えた１．３ｍｍ以上になると、金型成型後に金型から取り外す際に開口部１０６が裂けるものが出てくることがわかる。そして本発明の開口部１０６の裂けを確実に防止するためには、開口部の内幅１１１と空洞部の内幅１１０の段差寸法を開口部の内幅１１１以下にしなければならないことがわかる。

以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

圧縮機の製造工程において、外殻塗装工程に入る前にアースキャップ１０５をアースターミナル１０２に被せる作業を行なう。アースターミナル１０２は平面部内に厚肉化したネジ部１０３を有しているので、アースキャップ１０５の開口部１０６はネジ部１０３で大きく引き伸ばされて通過した後平面部に至り挿入が完了する。この段階でアースキャップ１０５の開口部１０６はアースターミナル１０２の平面部を締め付けシールし、空洞部１０７はネジ部１０３を挟み込みシールした状態になる。

次に圧縮機の防錆を目的に外殻塗装が行なわれる。外殻塗装工程では溜めた液体塗料の中に圧縮機全体を浸漬して行う。この際、アースキャップ１０５の開口部１０６における締め付けシールと空洞部１０７における挟み込みシールの２段でのシールによって、液体塗料がネジ部１０３へ浸入することを防いでいる。

ここで、開口部１０６のシール部に異物の噛み込みやシール部の変形などの不具合によって開口部１０６のシール性が低下し塗料が浸入した場合でも、空洞部１０７の挟み込みシールによってネジ部１０３への塗料の浸入を防ぐことができる。逆に、空洞部１０７の挟み込みシールに不具合があっても、通常は開口部１０６のシールによってネジ部１０３への塗料の浸入を防ぐことができる。従って本実施の形態によれば２段階のシール機能を形成するため、ネジ部１０３まで塗料が浸入してしまう確立は極めて低くなり、高い品質の圧縮機を提供することができる。

こうした工程を通して完成した圧縮機は、冷蔵庫や冷凍機器などのシステムに搭載される際にアースキャップ１０５が取り外され、システム側のアース電線（図示せず）がネジ部１０３に締め付ける所定のネジ（図示せず）を通じて接続固定されることでアースターミナル１０２に連結され、アース接続が完了する。

以上のように本実施の形態によれば、図５の実験結果からも明確なように、開口部の壁厚さに対する空洞部の壁厚さの比率を０．７倍以下にすることによって、アースキャップを挿入して覆う作業だけで、開口部の内側平面でアースターミナルの薄肉部を締め付けシールし、さらに空洞部の内側平面でアースターミナルの圧肉部を挟み込みシールするという２段でのシールを効果的に両立させることができる。

また図６の実験結果からも明確なように、ネジ部の厚さに対する空洞部の内幅の比率を０．９倍以下にすることによって、万一開口部のシールが不十分な場合でも、空洞部のシールを確実に確保することができる。

さらに図７の実験結果からも明確なように、開口部の内幅と空洞部の内幅の段差寸法を開口部の内幅以下にすることによって、アースキャップの製造工程において、金型成型後に金型から取り外す際に、空洞部の内幅まで開口部を引き伸ばすことによる開口部の裂けを防止することができる。

従って本実施の形態によれば、アースターミナルの薄板化によるコストダウンを実現するとともに、ネジ部への塗料の浸入を確実に防止しつつ、生産性の高い圧縮機を提供することができるものである。

ここで本実施の形態においては、アースターミナル１０２はブラケット１０１と一体に形成されており、バーリング加工によりネジ部１０３のみを厚肉化することができるのでアースターミナル１０２のみならず、材料の面積が大きいブラケット１０１全体を薄くすることができ、材料の軽量化によるコストの削減効果が非常に大きい。

なお、本実施の形態においては、アースターミナル１０２はブラケット１０１と一体に形成されたものを例示したが、アースターミナル１０２が単独で形成され、密閉容器１００の外表面に直接溶接固定されていても同様の効果が得られることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる密閉型電動圧縮機は、高い生産性を確保しながら、アースターミナルのネジ部への塗料の浸入のない安価な圧縮機が可能になるため、家庭用冷蔵庫を初めとして、自販機や冷凍ショーケース、除湿機等の冷凍サイクルに用いる圧縮機にも適用できる。

（ａ）本発明の実施の形態１における圧縮機の外観図（ｂ）同実施の形態における圧縮機の外観図 （ａ）同実施の形態におけるアースターミナル拡大断面図（ｂ）同実施の形態におけるアースターミナル拡大図 （ａ）同実施の形態における組立詳細図（ｂ）同実施の形態における組立詳細図 （ａ）同実施の形態におけるアースキャップ詳細断面図（ｂ）同実施の形態におけるアースキャップ詳細図 同実施の形態における開口部の壁厚さに対する空洞部の壁厚さの比率とシール性との相関を示す実験結果を示す図 同実施の形態におけるネジ部の厚さに対する空洞部の内幅の比率とシール性との相関を示す実験結果を示す図 同実施の形態における開口部の内幅と空洞部の内幅の段差寸法とアースキャップ成型時における開口部の裂けの相関を示す実験結果を示す図 従来の圧縮機の外観図 （ａ）従来の圧縮機における要部拡大断面図（ｂ）従来の圧縮機における要部拡大図

符号の説明

１００ 密閉容器
１０２ アースターミナル
１０３ ネジ部
１０４ ネジ部の厚さ
１０５ アースキャップ
１０６ 開口部
１０７ 空洞部
１０８ 開口部の壁厚さ
１０９ 空洞部の壁厚さ
１１０ 空洞部の内幅
１１１ 開口部の内幅

Claims (5)

1. 密閉容器の外表面に固着されネジ部を厚肉化したアースターミナルと、塗装前に前記アースターミナルに嵌装されるゴム製のアースキャップを有し、前記アースキャップは一端に開口部を備えるとともに少なくとも前記ネジ部を収容する空洞部を備え、前記開口部の壁厚さを前記空洞部の壁厚さよりも厚くし、かつ前記空洞部の内幅を前記アースターミナルのネジ部の厚さよりも小さくした圧縮機。
2. 空洞部の壁厚さを、開口部の壁厚さの０．７倍以下にした請求項１に記載の圧縮機。
3. 空洞部の内幅を、ネジ部の厚さの０．９倍以下にした請求項２に記載の圧縮機。
4. 開口部の内幅と空洞部の内幅の段差寸法を、開口部の内幅より小さくした請求項２に記載の圧縮機。
5. アースキャップをＮＢＲ材で形成した請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧縮機。

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