JP2009062888A - Electric compressor and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハウジング内に圧縮機構部と共にモータが収容された電動コンプレッサ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electric compressor in which a motor is housed in a housing together with a compression mechanism, and a method for manufacturing the same.
電動コンプレッサは、ハウジング内に圧縮機構部と共にモータが収容される。このモータは、ハウジングに回転自在に支持されるロータと、ハウジングに固定されるステータとから構成される。ステータは、コアとこのコアに巻装されたコイルとを有する。 In the electric compressor, a motor is housed together with a compression mechanism in a housing. The motor includes a rotor that is rotatably supported by a housing and a stator that is fixed to the housing. The stator has a core and a coil wound around the core.
ところで、電動コンプレッサの小型化・軽量化を図るために、コンプレッサハウジング部材やモータハウジング部材に対し圧縮機構部やモータを必要最小限の容積で収容できる大きさに構成される。特に、車両搭載用の電動コンプレッサはその要請が高い。そのため、モータハウジング部材のモータ収容室は、モータの外形寸法より若干だけ大きな寸法とされるが、このような構成とすると、モータのステータは、その構造上よりコイルがモータハウジング部材の内面に近接配置される。従って、電動コンプレッサの振動等によってコイルがモータハウジング部材の内面に接触し、コイルの絶縁層が摩耗によって剥がれる。そして、絶縁層が剥がれたコイルとモータハウジング部材間がショートする恐れがある。 By the way, in order to reduce the size and weight of the electric compressor, the compressor housing member and the motor housing member are configured to have a size capable of accommodating the compression mechanism portion and the motor with a minimum necessary volume. In particular, electric compressors mounted on vehicles are highly demanded. Therefore, the motor housing chamber of the motor housing member is slightly larger than the outer dimension of the motor. With such a configuration, the stator of the motor has a coil closer to the inner surface of the motor housing member because of its structure. Be placed. Therefore, the coil comes into contact with the inner surface of the motor housing member due to vibration of the electric compressor, and the insulating layer of the coil is peeled off due to wear. And there exists a possibility of short-circuiting between the coil from which the insulating layer was peeled off, and the motor housing member.
このようなショートを防止する手段として、特許文献1に開示された技術がある。このショート防止手段は、図6に示すように、ステータ100のコア101より突出されたコイル102の端部を樹脂103で覆っている。
As a means for preventing such a short circuit, there is a technique disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 6, this short prevention means covers the end portion of the
電動コンプレッサが振動してもコイル102の端部がモータハウジング部材(図示せず)の内面に直接接触しないため、コイル102の絶縁層が擦れによって剥がれることがない。これによって、絶縁層が剥がれたコイル102とモータハウジング部材間のショート事故を防止できる。
しかしながら、前記従来例では、コイル102の端部に溶融状態の樹脂103を塗布し、この溶融された樹脂103が固化するまでモータをモータハウジング部材に組み付けできないため、組み付け作業に時間がかかる。又、モータの組み付け作業工程として、コイル102の端部に溶融された樹脂103を塗布するという面倒な工程が加わる。以上より、モータの組み付け作業性が悪いという問題がある。
However, in the conventional example, since the
そこで、本発明は、コイルとモータハウジング部材の内面とのショート事故を防止でき、しかも、モータの組み付け作業性が良い電動コンプレッサの製造方法、及び、電動コンプレッサを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electric compressor manufacturing method and an electric compressor that can prevent a short-circuit accident between the coil and the inner surface of the motor housing member and that have good motor assembly workability.
上記目的を達成する請求項1の発明は、内部にモータ収容室が形成されたモータハウジング部材と、ロータとステータを有するモータとを備え、前記モータ収容室の内面で、且つ、前記ステータのコイルの端部が近接配置される箇所に、耐冷媒性、耐オイル性を有する絶縁ゴム部材を配置し、次に、前記モータ収容室に前記モータを組み込んだことを特徴とする電動コンプレッサの製造方法である。 The invention according to claim 1, which achieves the above object, comprises a motor housing member having a motor housing chamber formed therein, a motor having a rotor and a stator, an inner surface of the motor housing chamber, and a coil of the stator. An insulating rubber member having refrigerant resistance and oil resistance is disposed at a location where the end of the motor is disposed in close proximity, and then the motor is incorporated in the motor housing chamber. It is.
請求項2の発明は、請求項1記載の電動コンプレッサの製造方法であって、前記絶縁ゴム部材は、エチレンプロピレンゴムであることを特徴とする電動コンプレッサの製造方法である。 A second aspect of the present invention is the method for manufacturing an electric compressor according to the first aspect, wherein the insulating rubber member is ethylene propylene rubber.
請求項3の発明は、内部にモータ収容室が形成されたモータハウジング部材と、前記モータハウジング部材のモータ収容室に組み込まれ、前記モータハウジング部材に回転自在に支持されるロータと前記モータハウジング部材に固定されるステータを有するモータとを備え、前記モータ収容室の内面で、且つ、ステータのコイルの端部が近接配置される箇所には、耐冷媒性、耐オイル性を有する絶縁ゴム部材が配置されたことを特徴とする電動コンプレッサである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a motor housing member having a motor housing chamber formed therein, a rotor incorporated in the motor housing chamber of the motor housing member and rotatably supported by the motor housing member, and the motor housing member And an insulating rubber member having refrigerant resistance and oil resistance at the inner surface of the motor housing chamber and at the position where the end of the stator coil is disposed in proximity. An electric compressor characterized by being arranged.
請求項4の発明は、請求項3記載の電動コンプレッサであって、前記絶縁ゴム部材は、エチレンプロピレンゴムであることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is the electric compressor according to the third aspect, wherein the insulating rubber member is ethylene propylene rubber.
請求項1の発明によれば、モータ収容室の内面に絶縁ゴム部材を単に配置すれば良いため、従来例のような樹脂の塗布作業に較べて作業が容易であり、又、従来例のように溶融樹脂の固化を待つという時間ロスも発生しない。そして、このようにして製造された電動コンプレッサにあっては、コイルの端部とモータハウジング部材の内面との間に絶縁ゴム部材が介在されるため、振動等によってコイルの端部がモータハウジング部材の内面に直接接触することがない。従って、本発明の製造方法では、コイルとモータハウジング部材の内面とのショート事故を防止でき、しかも、モータの組み付け作業性が良い。 According to the first aspect of the present invention, since the insulating rubber member may be simply disposed on the inner surface of the motor housing chamber, the work is easier than the resin coating work as in the conventional example, and as in the conventional example. In addition, there is no time loss of waiting for solidification of the molten resin. And in the electric compressor manufactured in this way, since the insulating rubber member is interposed between the end of the coil and the inner surface of the motor housing member, the end of the coil is caused by vibration or the like. There is no direct contact with the inner surface. Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, a short-circuit accident between the coil and the inner surface of the motor housing member can be prevented, and the motor assembly workability is good.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果が得られる。 According to the invention of claim 2, the same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.
請求項3の発明によれば、コイルの端部とモータハウジング部材の内面との間に絶縁ゴム部材が介在されるため、電動コンプレッサの振動等によってコイルの端部が直接にモータハウジング部材の内面に接触することがない。このような構成の電動コンプレッサの製造にあっては、モータハウジング部材の内面に単に絶縁ゴム部材を配置する作業を行えば良いため、従来例のような樹脂の塗布作業に較べて作業が容易であり、又、従来例のように溶融樹脂の固化を待つという時間ロスも発生しない。以上より、この電動コンプレッサは、コイルとモータハウジング部材の内面とのショート事故を防止でき、しかも、モータの組み付け作業性が良い。 According to the invention of claim 3, since the insulating rubber member is interposed between the end of the coil and the inner surface of the motor housing member, the end of the coil is directly connected to the inner surface of the motor housing member by vibration of the electric compressor. There is no contact. In the manufacture of the electric compressor having such a configuration, it is sufficient to simply place the insulating rubber member on the inner surface of the motor housing member. Therefore, the operation is easier than the resin coating operation as in the conventional example. There is also no time loss of waiting for the solidification of the molten resin as in the prior art. As described above, this electric compressor can prevent a short-circuit accident between the coil and the inner surface of the motor housing member, and also has good motor assembly workability.
請求項4の発明によれば、請求項3の発明と同様の効果が得られる。 According to the invention of claim 4, the same effect as that of the invention of claim 3 can be obtained.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図5は本発明の一実施の形態を示し、図1は電動コンプレッサの一部切り欠いた斜視図、図2は電動コンプレッサの断面図、図3は図2のA−A線断面図、図4はモータ収容室の内面に絶縁ゴム部材を配置した状態の断面図、図5はモータハウジング部材のモータ収容室にモータを組み付けた状態の断面図である。 1 to 5 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of an electric compressor, FIG. 2 is a sectional view of the electric compressor, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where an insulating rubber member is disposed on the inner surface of the motor housing chamber, and FIG.
図1〜図3に示すように、電動コンプレッサ1は、ハウジング2を有する。このハウジング2は、コンプレッサハウジング部材3と、このコンプレッサハウジング部材3の一方の側面に組み付けされたフロントハウジング部材4と、コンプレッサハウジング部材3の他方の側面に組み付けされたモータハウジング部材5とから構成されている。コンプレッサハウジング部材3、フロントハウジング部材4及びモータハウジング部材5は、アルミ合金製である。モータハウジング部材5の詳しい構成は、下記する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the electric compressor 1 has a housing 2. The housing 2 includes a compressor housing member 3, a front housing member 4 assembled on one side surface of the compressor housing member 3, and a
圧縮機構部10は、コンプレッサハウジング部材3の内部に収容されている。圧縮機構部10は、ほぼ楕円形状の内周面が形成されたシリンダブロック11と、このシリンダブロック11の側面に配置されたフロントサイドブロック12及びリアサイドブロック13とを備えている。これらブロック11,12,13内にシリンダ室14が形成されている。これらブロック11,12,13はアルミ合金製である。
The
シリンダ室14内にはロータ15が収容されている。このロータ15の中心には回転軸16が貫通され、ロータ15と回転軸16は固定されている。この回転軸16は、フロントサイドブロック12とリアサイドブロック13に回転自在に支持されている。回転軸16のリア側は、リアサイドブロック13より外部に突出されている。
A
ロータ15の外周の等間隔位置には、ベーン17が突出・後退自在にそれぞれ設けられている。各ベーン17は、ロータ15の回転時には背圧及び自らの遠心力によってシリンダ室14の内壁に当接しつつ移動する。この隣り合うベーン17間によって、シリンダ室14内には複数の圧縮室が形成される。各圧縮室は、ロータ15の回転に応じてその容積を拡大し、冷媒を吸入する吸入工程と、容積を縮小し、吸入した冷媒を圧縮し、且つ、吐出する圧縮行程を繰り返す。
A
フロントサイドブロック12とフロントハウジング部材4には、吸入ポート(図示せず)、吸入室18bから成る冷媒吸入経路18が形成されている。リアサイドブロック13とコンプレッサハウジング部材3とモータハウジング部材5には、吐出室19a、吐出ポート19bから成る冷媒吐出経路19が形成されている。そして、圧縮室の吸入工程時には、冷媒吸入経路18を介して冷媒がシリンダ室14の圧縮室に吸引され、圧縮行程の後半時には、シリンダ室14の圧縮室で圧縮された冷媒が冷媒吐出経路19より吐出される。
The
モータ20は、モータハウジング部材5の内部に収容されている。モータ20は、回転軸21に固定されたロータ22と、モータハウジング部材5の内周面に固定されたステータ23とを備えている。回転軸21の両端部は、モータハウジング部材5とコンプレッサハウジング部材3にボールベアリング部材24,25を介して回転自在に支持されている。回転軸21の一端側は圧縮機構部10の回転軸16に連結されている。ロータ22の外周にはS極とN極が円周方向に交互に着磁されている。ステータ23は、強磁性体のコア23aとこれに巻装されたコイル23bとから成る。コイル23bの端部は、コア23aの両側面よりそれぞれ突出されている。
The
突出された両側の端部の内で、モータハウジング部材5の内面に近接配置された方の端部は、絶縁ゴム部材26を介してモータハウジング部材5に対向している。絶縁樹脂層26については、下記に説明する。
Of the protruding end portions on both sides, the end portion disposed closer to the inner surface of the
このコイル23bには、インバータ等から成るモータ制御部27より駆動電流が通電される。モータ制御部27は、フロントハウジング部材4に搭載されている。
The
次に、モータハウジング部材5の構成を説明する。モータハウジング部材5は、筒状で、且つ、一端側が開口された周壁部30と、この周壁部30の他端側を閉塞する側壁31とを有し、内部にモータ収容室32が形成されている。周壁部30の側壁31の近傍位置にはリリーフバルブ用ポート33(図3に示す)が設けられている。
Next, the configuration of the
側壁31の内面の中央には、ほぼリング状のベアリング支持部31bが突設されている。このベアリング支持部31b内に前記ボールベアリング部材25が圧入されている。側壁31の外側には円筒突部31aが設けられ、この円筒突部31aを利用して前記吐出ポート19bが設けられている。吐出ポート19bは、モータ収容室32(吐出室19a)に開口している。
At the center of the inner surface of the
又、モータ収容室32の側壁31側の内面、つまり、ステータ23のコイル23bの端部が近接配置される内面には、絶縁ゴム部材26が配置されている。絶縁ゴム部材26の材料は、耐冷媒性、耐オイル性を有する絶縁ゴム材であり、この実施の形態では、エチレンプロピレンゴムである。冷媒は、この実施の形態では、HFC−134a等のフッ素化炭化水素が使用され、潤滑オイルは、ポリアルキレングリコール系油、又は、ポリオールエステル系油、又は、ポリビニルエーテル系油が使用されている。
An insulating
上記構成において、モータ20が回転すると、回転軸21の回転と一体になって圧縮機構部10の回転軸16が回転し、これによって圧縮機構部10が駆動する。すると、冷媒吸入経路18を通って冷媒が圧縮機構部10のシリンダ室14に吸引され、圧縮機構部10のシリンダ室14で圧縮された冷媒が冷媒吐出経路19を通って吐出される。
In the above configuration, when the
電動コンプレッサ1が自らの圧縮動作等で振動し、ステータ23のコイル23bがモータハウジング部材5に対して振動しても、コイル23bの端部は絶縁ゴム部材26に接触するのみであり、モータハウジング部材5の内面に直接接触することがない。
Even if the electric compressor 1 vibrates by its own compression operation and the
次に、モータ20の組み付け作業を説明する。先ず、図4に示すように、モータハウジング部材5の開口より絶縁ゴム部材26を挿入し、モータハウジング部材5の側壁31側の内面に絶縁ゴム部材26を配置する。次に、図5に示すように、モータハウジング部材5の開口より、回転軸21付きのロータ22とステータ23をモータ収容室32内に挿入し、ロータ22とステータ23を所定の位置に組み込めば完了する。
Next, the assembly work of the
以上説明したように、モータ20の組み付け作業にあっては、モータハウジング部材5の内面に絶縁ゴム部材26を単に配置すれば良いため、従来例のような樹脂の塗布作業に較べて作業が容易であり、又、従来例のように溶融樹脂の固化を待つ時間ロスも生じない。そして、このようにして製造された電動コンプレッサ1にあっては、振動等によってコイル23bの端部がモータハウジング部材5の内面に直接接触することもない。従って、電動コンプレッサ1及びその製造方法によれば、コイル23bとモータハウジング部材5の内面とのショート事故を防止でき、しかも、モータ20の組み付け作業性が良い。
As described above, when the
尚、この実施の形態では、絶縁ゴム部材26は、エチレンプロピレンゴムであるが、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、イソブレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、クロロブレンゴム、エピクロロヒドリン、ウレタンゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ブチルゴム、多硫化ゴム等であっても良い。
In this embodiment, the insulating
1 電動コンプレッサ
5 モータハウジング部材
20 モータ
22 ロータ
23 ステータ
23b コイル
26 絶縁ゴム部材
32 モータ収容室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記モータ収容室(32)の内面で、且つ、前記ステータ(23)のコイル(23b)の端部が近接配置される箇所に、耐冷媒性、耐オイル性を有する絶縁ゴム部材(26)を配置し、
次に、前記モータ収容室(32)に前記モータ(20)を組み込んだことを特徴とする電動コンプレッサ(1)の製造方法。 A motor housing member (5) having a motor housing chamber (32) formed therein, and a motor (20) having a rotor (22) and a stator (23),
An insulating rubber member (26) having refrigerant resistance and oil resistance is provided on the inner surface of the motor housing chamber (32) and at a position where the end of the coil (23b) of the stator (23) is disposed close to the motor housing chamber (32). Place and
Next, the method for manufacturing the electric compressor (1), wherein the motor (20) is incorporated in the motor housing chamber (32).
前記絶縁ゴム部材(26)は、エチレンプロピレンゴムであることを特徴とする電動コンプレッサ(1)の製造方法。 A method for producing an electric compressor (1) according to claim 1,
The method for manufacturing an electric compressor (1), wherein the insulating rubber member (26) is ethylene propylene rubber.
前記モータ収容室(32)の内面で、且つ、ステータ(23)のコイル(23b)の端部が近接配置される箇所には、耐冷媒性、耐オイル性を有する絶縁ゴム部材(26)が配置されたことを特徴とする電動コンプレッサ(1)。 A motor housing member (5) in which a motor housing chamber (32) is formed, and a motor housing chamber (32) of the motor housing member (5), are rotatably supported by the motor housing member (5). And a motor (20) having a stator (23) fixed to the motor housing member (5),
An insulating rubber member (26) having refrigerant resistance and oil resistance is provided on the inner surface of the motor accommodating chamber (32) and at a position where the end of the coil (23b) of the stator (23) is disposed close to the motor accommodating chamber (32). An electric compressor (1) characterized by being arranged.
前記絶縁ゴム部材(26)は、エチレンプロピレンゴムであることを特徴とする電動コンプレッサ(1)。 The electric compressor (1) according to claim 3,
The electric compressor (1), wherein the insulating rubber member (26) is ethylene propylene rubber.
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