JP2009052459A - 流体機械の端子保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】部品コストの削減、及び組立性の向上を図ることができる流体機械の端子保護構造を提供する。
【解決手段】キャップ(52)を取付部材(56)に固定する固定手段を備えた流体機械の端子保護構造であって、固定手段は、キャップの取付部材に対する固定に伴い、キャップの端面(52b)と容器の外面(6a)とによりシール部(66)を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、流体機械の端子保護構造に係り、詳しくは、冷凍空調装置やヒートポンプ式給湯機などに用いられる密閉型スクロール圧縮機に備えられて好適な流体機械の端子保護構造に関する。

この種の流体機械の端子保護構造の一例としては、圧縮機の密閉容器から突出したターミナル端子近傍に板金具を溶接し、ガスケットとターミナルカバーとをクランプ状の取付金具で挟んで板金具に固定する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１４６９０１号公報

しかしながら、上記従来技術では、端子保護構造の部品点数が多くなり、その部品コストが嵩む上に組立性が悪いとの問題がある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、部品コストの削減、及び組立性の向上を図ることができる流体機械の端子保護構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するべく、請求項１記載の流体機械の端子保護キャップは、流体機械を駆動するための電動機が収容される容器と、容器の外部と電動機とを電気的に接続する端子と、端子を容器の外部から覆うキャップと、容器に固定されるキャップの取付部材と、キャップを取付部材に固定する固定手段とを備えた流体機械の端子保護構造であって、固定手段は、キャップの取付部材に対する固定に伴い、キャップの端面と容器の外面とによりシール部を形成することを特徴としている。

また、請求項２記載の発明では、請求項１において、固定手段がキャップの外周側面に突設される複数の突起部と、取付部材に穿孔され、複数の突起部がそれぞれ嵌合される複数の嵌合孔とからなることを特徴としている。
更に、請求項３記載の発明では、請求項１または２において、キャップが所定の硬度を有する弾性材料から形成されることを特徴としている。

更にまた、請求項４記載の発明では、請求項３において、キャップがその幅方向に所定のたわみしろを有することを特徴としている。
また、請求項５記載の発明では、請求項４において、キャップがその高さ方向に所定の圧縮しろ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、請求項１乃至５の何れかにおいて、取付部材がその上部にフック引掛け用孔を有することを特徴としている。

請求項１記載の本発明の流体機械の端子保護構造によれば、キャップを取付部材に固定する固定手段は、キャップの取付部材に対する固定に伴い、キャップの端面と容器の外面とによりシール部を形成する。これにより、キャップの端面と容器の外面との間にシール部材を別途設置しなくとも、キャップ内への水等の浸入を防止して端子を保護することができるため、端子保護構造の部品コストの削減、及び組立性の向上を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、固定手段は、キャップの外周側面に突設される複数の突起部と、取付部材に穿孔され、複数の突起部がそれぞれ嵌合される複数の嵌合孔とからなる。これにより、キャップを取付部材に固定するための固定部材を別途設置しなくて良いため、端子保護構造の更なる部品コストの削減、及び組立性の向上を図ることができる。
請求項３記載の発明によれば、キャップが所定の硬度を有する弾性材料から形成されることにより、端子を保護するのに十分なキャップの強度を確保して端子保護構造の信頼性を確保しつつ、キャップの弾性力を利用した端子保護構造の組立性の向上を図ることができる。

請求項４記載の発明によれば、キャップがその幅方向に所定のたわみしろを有することにより、キャップの弾性力を利用して、突起部を嵌合孔に容易にして堅固に嵌合させることができる。すなわち、キャップを取付部材、ひいては容器に容易にして堅固に固定することができるため、端子保護構造の組立性及び信頼性を更に向上することができる。
請求項５記載の発明によれば、キャップがその高さ方向に所定の圧縮しろを有することにより、キャップの弾性力を利用して、突起部を嵌合孔に嵌合させる際に、キャップの端面を容器の外面に緊密に密着させることができる。すなわち、容易にして緊密なシール部を形成することができるため、端子保護構造の組立性及び信頼性をより一層向上することができる。

請求項６記載の発明によれば、取付部材がその上部にフック引掛け用孔を有する。ここで、流体機械の塗装工程においては、フックに流体機械を引掛けて吊した状態で塗装が行われるが、取付部材にフック引掛け用孔を形成することにより、端子保護構造にフック引掛け用の部材を別途設置する必要はなく、端子保護構造の更なる部品コスト削減及び組立性向上を図ることができる。

しかも、流体機械の塗装工程において、端子をダミーのキャップ等で覆えば、塗料から端子を保護することもできるため、端子保護構造、ひいては流体機械の生産性が向上して好適である。

以下、図面により本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る流体機械の一例である密閉型のスクロール圧縮機の縦断面図を示している。この圧縮機１は、冷凍空調装置やヒートポンプ式給湯機などの冷凍回路に組み込まれ、当該回路は作動流体の一例である二酸化炭素冷媒（以下、冷媒という）が循環する経路を備え、圧縮機１は経路から冷媒を吸入し、圧縮して経路に向けて吐出する。

圧縮機１は密閉容器（容器）２を備え、密閉容器２は両端が開口した筒状のセンターシェル４と、センターシェル４の上端、下端にそれぞれ気密に内嵌されるトップシェル６、及びボトムシェル８とから構成され、これよりセンターシェル４の内部は密閉されて冷媒の吐出圧が作用している。センターシェル４の適宜位置には冷凍回路から取り込んだ冷媒を吸入する吸入管１０が接続され、一方、トップシェル６の適宜位置には密閉容器２内の圧縮冷媒を冷凍回路へ吐出する吐出管１２が接続されている。

センターシェル４内にはスクロールユニット１４と、当該ユニット１４の下方に配され、回転軸１６を介してユニット１４を駆動する電動モータ（電動機）１８とが収容されている。
回転軸１６の上端側は軸受を介して主軸フレーム２０に回転自在に支持され、主軸フレーム２０はセンターシェル４に固定されている。

一方、回転軸１６の下端側は軸受を介して副軸フレーム２２に回転自在に支持され、オイルポンプ２４が装着されており、このポンプ２４はボトムシェル８の内側に形成された貯油室２６内の潤滑油を吸引している。吸引された潤滑油は、回転軸１６内を軸線方向に穿孔される給油路２８を上昇し、回転軸１６の上端からユニット１４、モータ１８、軸受等に供給される。副軸フレーム２２の適宜位置には潤滑油の導入口３０が形成され、圧縮機１の各摺動部分や軸受等に供給された潤滑油は導入口３０を介して貯油室２６に貯留される。

ユニット１４は、可動スクロール３２及び固定スクロール３４から構成され、これらスクロール３２，３４が互いに協働し、吸入管１０から冷媒を吸入して圧縮室を形成している。圧縮室は、固定スクロール３４に対する可動スクロール３２の公転旋回運動により、ユニット１４の中心に向けて移動しながら、その容積を減少させて、冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施している。

可動スクロール３２は、その自転が自転阻止ピン３６により阻止され、主軸フレーム２０上を公転旋回運動する。可動スクロール３２に公転旋回運動を付与するため、可動スクロール３２の鏡板の背面側にはボス３８が突出して形成され、それに対向する回転軸１６の上端側には偏心軸４０が一体形成されており、ボス３８は軸受を介して偏心軸４０に回転自在に支持されている。

一方、固定スクロール３４は、センターシェル４に固定されると共に、固定スクロール３４の鏡板の背面側に形成される冷媒の吐出室４２を圧縮室と区画している。
詳しくは、固定スクロール３４の中央部分の適宜位置には、吐出孔４４が穿設されており、吐出孔４４は吐出室４２側に配置された吐出弁４６により開閉される。吐出弁４６は吐出カバー４８で覆われ、吐出カバー４８によって圧縮室と吐出室４２とが区画されると共に、吐出弁４６の開弁時における音が抑制される。

上述した圧縮機１によれば、回転軸１６の回転に伴い可動スクロール３２が主軸フレーム２０上を公転旋回運動し、これにより吸入管１０を介して吸入された冷媒がユニット１４の内方に向けて流動しながら圧縮され、圧縮された高圧冷媒が吐出孔４４から吐出されて密閉容器２内を循環し、循環した冷媒が吐出室４２から吐出管１２を介して圧縮機１の外部へ送出される。

ところで、電動モータ１８には、密閉容器２の外部に配置された図示しない駆動回路からターミナル端子（端子）５０を介して電力が供給されている。
この端子５０は、三相モータであるモータ１８の相数に合致した３本の中継端子であって、トップシェル６を貫通し、密閉容器２の外部及び吐出室４２内に突出して設けられている。端子５０の吐出室４２内に突出する部分は図示しないワイヤハーネスでモータ１８と電気的に接続されている。

一方、端子５０のトップシェル６の外方に突出する部分は、図示しないワイヤハーネスで上記駆動回路と電気的に接続されると共に、端子保護キャップ（キャップ）５２で覆われた端子保護構造で保護されている
キャップ５２は、例えば、ショア硬さＨＳ５０〜８０程度の高硬度を有するＥＰＤＭ（エチレン プロピレン ジエンゴム）等のゴム材料（弾性材料）を所定の開口面積及び奥行きを有するキャップ形状に加工して形成され、端子５０のトップシェル６から突出する部分を非接触にて覆っている。

図２の端子保護構造の側面図にも示されるように、キャップ５２には、その外周側面５２ａから端面５２ｂにかけてワイヤハーネスの挿通口５４が形成されている。
挿通口５４は、外周側面５２ａから突出されたキャップ５２の凸部５２ｃに形成され、ワイヤハーネスの挿通によりキャップ５２内外をある程度気密に区画可能な所定の開口面積を有している。また、凸部５２ｃの上面は下方に向けて傾斜しており、これより挿通口５４からキャップ５２内への水等の浸入が防止される。

また、キャップ５２は、トップシェル６に溶接固定される取付金具（取付部材）５６を介して固定されている。
図３の端子保護構造の斜視図にも示されるように、この金具５６は、金属板をコの字状に折り曲げて形成され、金具５６の下部には例えば３つのリブ５８が外方に突出して形成されている。各リブ５８には溶接用孔５８ａがそれぞれ穿設され、これら孔５８ａに肉盛溶接を施すことにより、金具５６はトップシェル６の外面６ａに固定される。なお、各リブ５８の下面に突起を設けてプロジェクション溶接を施しても良い。

一方、金具５６には、上方に向けてリブ６０が突出して形成され、リブ６０には圧縮機１の塗装工程で圧縮機１を吊り下げるためのフック引掛け用孔６０ａが穿設されている。
ここで、キャップ５２を挿通口５４からみた左右両側には、それぞれ突起部６２ａ,６２ｂが形成される一方、金具５６には、そのコの字状の対向部５６ａ,５６ｂにそれぞれ嵌合孔６４ａ,６４ｂが穿設されており、キャップ５２を対向部５６ａ,５６ｂ間に嵌入することにより、突起部６２ａ,６２ｂがそれぞれ嵌合孔６４ａ,６４ｂに嵌合され、ひいてはキャップ５２が金具５６に固定される（固定手段）。

突起部６２ａ,６２ｂ及び嵌合孔６４ａ,６４ｂは、共に平面視で略矩形状に形成され、また、突起部６２ａ,６２ｂは所定の突起幅を有しており、ゴム製であるキャップ５２の所定の弾性力を利用することにより、突起部６２ａ,６２ｂがそれぞれ嵌合孔６６ａ,６６ｂに所定の嵌め合い公差にて堅固に嵌合されるようになっている。
詳しくは、キャップ５２の径方向幅Ｗは、対向部５６ａ,５６ｂの離間距離Ｌに比して距離差Ｌ_Ｄ＝（Ｗ−Ｌ）だけ大きく形成される。この距離差Ｌ_Ｄは、キャップ５２の所定の弾性率を考慮することにより、例えば約１ｍｍ程度に予め設定されている。これにより、圧縮機１の組立工程に携わる作業員は、キャップ５２を軽く指でつまんで幅Ｗ方向に１ｍｍ程度たわませた状態でキャップ５２を対向部５６ａ,５６ｂ間に嵌入し、突起部６２ａ,６２ｂをそれぞれ嵌合孔６４ａ,６４ｂに容易に嵌合させることできる。

すなわち、距離差Ｌ_Ｄは幅Ｗ方向に予め設定されるキャップ５２のたわみしろであり、キャップ５２がこのたわみしろを有することにより、キャップ５２を金具５６に取り付けた状態において、キャップ５２の外周側面５２ａは対向部５６ａ,５６ｂに対して押圧され、突起部６２ａ,６２ｂがそれぞれ嵌合孔６４ａ,６４ｂに堅固に嵌合され、ひいてはキャップ５２が金具５６に堅固に固定される。

一方、再び図３を参照すると、キャップ５２の突起部６２ａ,６２ｂから端面５２ｂにかけての距離Ｌ_１は、金具５６の嵌合孔６４ａ,６４ｂからリブ５８の下面にかけての距離Ｌ_２に比して距離差Ｌ_Ｄ１＝（Ｌ_１−Ｌ_２）だけ大きく形成される。この距離差Ｌ_Ｄ１は、キャップ５２の所定の弾性率を考慮して予め設定された距離であり、これにより、圧縮機１の組立工程に携わる作業員は、キャップ５２を対向部５６ａ,５６ｂ間に嵌入した後に、キャップ５２を外面６ａ側に軽く指で押圧し、キャップ５２をその高さ方向に圧縮した状態で突起部６２ａ,６２ｂをそれぞれ嵌合孔６４ａ,６４ｂに容易に嵌合させることができる。

すなわち、距離差Ｌ_Ｄ１はキャップ５２の高さ方向に予め設定されるキャップ５２の圧縮しろであり、キャップ５２がこの圧縮しろを有することにより、キャップ５２を金具５６に取り付けた状態において、端面５２ｂは外面６ａに押圧されて緊密に密着し、端面５２ｂ及び外面６ａにてキャップ５４内外を気密に区画するシール部６６を形成することができる。

以上のように、本実施形態では、キャップ５２の金具５６への固定に伴い、端面５２ｂと外面６ａとによりシール部６６が形成されるため、端面５２ｂと外面６ａとの間にシール部材を別途設置しなくとも、キャップ５２内への水等の浸入を防止して端子５０を保護することができる。
また、キャップ５２の金具５６への固定は、キャップ５２の突起部６２ａ,６２ｂをそれぞれ金具５６の嵌合孔６４ａ,６４ｂに嵌合させるだけであって、キャップ５２の金具５６に対する固定部材を別途設置しなくても良く、これらにより、従来のシール部材や固定部材が不要となることから、端子保護構造の大幅な部品コストの削減、及び組立性の向上を図ることができる。

しかも、キャップ５２を一般的な樹脂製ではなく高硬度を有するゴム製とすることにより、端子５０を保護するのに十分なキャップ５２の強度を確保しつつ、キャップ５２の弾性力を利用することができる。
具体的には、キャップ５２をその幅Ｗ方向に１ｍｍ程度のたわみしろをもたせて形成することにより、キャップ５２の弾性力を利用して、突起部６２ａ,６２ｂをそれぞれ嵌合孔６４ａ,６４ｂに容易にして堅固に嵌合させることができる。

また、キャップ５２をその高さ方向に所定の圧縮しろをもたせて形成することにより、キャップ５２の弾性力を利用して、突起部６２ａ,６２ｂをそれぞれ嵌合孔６４ａ,６４ｂに嵌合させる際に、端面５２ｂを外面６ａに緊密に密着させることができる。
このように、キャップ５２をゴム製とすることにより、キャップ５２を金具５６、ひいてはトップシェル６に容易にして堅固に固定することができ、しかも、容易にして緊密なシール部６６を形成することができるため、端子保護構造の組立性及び信頼性をより一層向上することができる。

更には、金具５６のリブ６０にフック引掛け用孔６０ａが穿設されることにより、端子保護構造にフック引掛け用部材を別途設置しなくても良いため、端子保護構造のより一層の部品コスト削減及び組立性向上を図ることができる。
しかも、圧縮機１の塗装工程において、端子５０をダミーキャップで覆えば、塗料から端子５０を保護することもできるため、端子保護構造、ひいては圧縮機１の生産性が向上して好適である。

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、上記実施形態では、二酸化炭素冷媒を用いた冷凍空調装置やヒートポンプ式給湯機などの冷凍回路に組み込まれる密閉型のスクロール圧縮機について説明しているが、これに限らず、種々の作動流体や、種々の分野における密閉型以外の圧縮機又は膨脹機等の流体機械に適用可能である。

本発明の一実施形態に係る端子保護構造を備えた密閉型のスクロール圧縮機を示した縦断面図である。 図１の端子保護構造を示した側面図である。 図１の端子保護構造を示した斜視図である。

符号の説明

１ スクロール圧縮機（流体機械）
２ 密閉容器（容器）
６ａ 外面
１８ 電動モータ（電動機）
５０ ターミナル端子（端子）
５２ 端子保護キャップ（キャップ）
５２ａ 外周側面
５２ｂ 端面
５６ 取付金具（取付部材）
６０ａ フック引掛け用孔
６２ａ,６２ｂ 突起部
６４ａ,６４ｂ 嵌合孔
６６ シール部

Claims (6)

1. 流体機械を駆動するための電動機が収容される容器と、前記容器の外部と前記電動機とを電気的に接続する端子と、前記端子を前記容器の外部から覆うキャップと、前記容器に固定される前記キャップの取付部材と、前記キャップを前記取付部材に固定する固定手段とを備えた流体機械の端子保護構造であって、
   前記固定手段は、前記キャップの前記取付部材に対する固定に伴い、前記キャップの端面と前記容器の外面とによりシール部を形成することを特徴とする流体機械の端子保護構造。
2. 前記固定手段は、前記キャップの外周側面に突設される複数の突起部と、前記取付部材に穿孔され、前記複数の突起部がそれぞれ嵌合される複数の嵌合孔とからなることを特徴とする請求項１に記載の流体機械の端子保護構造。
3. 前記キャップは、所定の硬度を有する弾性材料から形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の流体機械の端子保護構造。
4. 前記キャップは、前記キャップの幅方向に所定のたわみしろを有することを特徴とする請求項３に記載の流体機械の端子保護構造。
5. 前記キャップは、前記キャップの高さ方向に所定の圧縮しろを有することを特徴とする請求項４に記載の流体機械の端子保護構造。
6. 前記取付部材は、前記取付部材の上部にフック引掛け用孔を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の流体機械の端子保護構造。

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