JP2009257292A - 電動コンプレッサ - Google Patents

Abstract

【課題】モータ制御回路部が外部からの電磁波による悪影響を受けたり、逆に外部に電磁波による悪影響を及ぼしたりするのを極力防止できる電動コンプレッサを提供する。
【解決手段】金属ハウジング部材３０に樹脂ハウジング部材３１が固定され、金属ハウジング部材３０と樹脂ハウジング部材３１によってモータ制御室３３が構成され、モータ制御室３３に電子部品が収容され、電子部品が収容されたモータ制御室３３の開口がカバー４２によって閉塞された電動コンプレッサ１にあって、樹脂ハウジング部材３１の内部には、モータ制御室３３を囲むように電磁シールド部５３が配置された。
【選択図】図４

Description

本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と共に圧縮機構部を駆動する電動モータが内蔵される電動コンプレッサに関する。

この種の電動コンプレッサには、電動モータを駆動するためのモータ制御回路部が一体に設けられる。従来のモータ制御回路部は、金属ハウジング部材の外部に樹脂ハウジング部材が固定され、金属ハウジング部材と樹脂ハウジング部材によって上面が開口されたモータ制御室が構成される。このモータ制御室内に回路基板、素子等の電子部品が収容される。又、樹脂ハウジング部材には電気配線となるバスバーがインサート成形される。モータ制御回路部は、電子部品、バスバー等によってインバータ回路が構成される。モータ制御室の上面の開口は、金属製のカバーで閉塞される。

つまり、従来のモータ制御回路部は、金属ハウジング部材とは別にバスバー内蔵の樹脂ハウジング部材を用いることによって、モータ制御室の成形容易化、バスバーによる電気配線の容易化、コンプレッサの軽量化等を図っている。

尚、前記従来例の類似構造は、特許文献１に開示されている。
特開２００４−１９０５４７号公報

しかしながら、前記従来例では、モータ制御室の一部が樹脂ハウジング部材によって囲まれるため、外部からの電磁波が樹脂ハウジング部材よりモータ制御室に入り込み、又、モータ制御室内で発生した電磁波が樹脂ハウジング部材より外部に放出される。そのため、モータ制御回路部が外部からの電磁波による悪影響を受けたり、逆に外部に電磁波による悪影響を及ぼしたりするという問題がある。

そこで、本発明は、モータ制御回路部が外部からの電磁波による悪影響を受けたり、逆に外部に電磁波による悪影響を及ぼしたりするのを極力防止できる電動コンプレッサを提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、金属ハウジング部材に樹脂ハウジング部材が固定され、金属ハウジング部材と樹脂ハウジング部材によってモータ制御室が構成され、モータ制御室に電子部品が収容され、電子部品が収容されたモータ制御室の開口がカバーによって閉塞された電動コンプレッサにあって、樹脂ハウジング部材の内部には、モータ制御室を囲むように電磁シールド部が配置されたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の電動コンプレッサであって、電磁シールド部は、樹脂ハウジング部材のシール用溝の幅寸法以下の幅で配置されたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の電動コンプレッサであって、電磁シールド部のアース接続経路は、樹脂ハウジング部材を金属ハウジング部材に固定するネジが一部経路とされていることを特徴とする。

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、カバーは金属製であり、カバーのアース接続経路は、カバーを樹脂ハウジング部材に固定するネジが一部経路とされていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、外部からの電磁波、若しくは、モータ制御室内からの電磁波が樹脂ハウジング部材を介して通過するのを電磁シールド部が遮蔽するため、モータ制御回路部が外部からの電磁波による悪影響を受けたり、逆に外部に電磁波による悪影響を及ぼしたりするのを極力防止できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、樹脂ハウジング部材は、シール用溝を作成するために厚く形成する必要があるが、シール用溝の幅以内で電磁シールド部を内蔵するため、樹脂ハウジング部材の使用樹脂量を少なく抑えつつシール用溝を作成するための肉厚を確保できる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加え、樹脂ハウジング部材を金属ハウジング部材にネジで組付けすると、電磁シールド部がアース接続されるため、特別なアース接続作業が不要である。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、カバーを樹脂ハウジング部材にネジで組付けすると、カバーがアース接続されるため、特別なアース接続作業が不要である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の一実施形態を示し、図１は電動コンプレッサの断面図、図２は電動コンプレッサの側面図、図３は図２のカバーを取り除いた側面図、図４は図２のＡ−Ａ線断面図、図５は図４のＢ部拡大図である。

図１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、ほぼ筒状の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の一方の開口側面に配置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の他方の開口側面に配置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及びモータハウジング部材５は、共にアルミ合金製である。フロントハウジング部材４については、下記する。

圧縮機構部１０は、コンプレッサハウジング部材３内に収容されている。圧縮機構部１０は、シリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１の両側面にそれぞれ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間は、ボルト（図示せず）によって固定されていると共に、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。シリンダブロック１１、両側のサイドブロック１２，１３は、各ハウジング部材３，４，５と同様にアルミ合金製である。

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のリア側は、リアサイドブロック１３より外部に突出され、下記する電動モータ６の回転軸を兼用している。回転軸１６は、メタル軸受部１６ａ及びボール軸受部１６ｂによってリアサイドブロック１３とモータハウジング部材５に回転自在に支持されている。

ロータ１５の外周側の等間隔位置には、外周面に開口するベーン溝１７が形成されている。この各ベーン溝１７に突出自在にベーン１８がそれぞれ配置されている。ベーン溝１７の底部には、高圧冷媒供給路（図示せず）が開口されている。各ベーン１８は、高圧冷媒の背圧によって突出方向に付勢されるよう構成されている。各ベーン１８は、回転軸１６の回転時には、上記した突出方向の付勢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１８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行程と、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。

冷媒吸入経路２０は、吸入ポート（図示せず）とシリンダ室１４に開口するシリンダ吸入口（図示せず）を連通する。この冷媒吸入経路２０を通って冷媒がシリンダ室１４に供給される。

冷媒吐出経路２１は、シリンダ室１４に開口するシリンダ吐出口（図示せず）と吐出ポート２１ａを連通する。この冷媒吐出経路２１を通って圧縮されたシリンダ室１４の冷媒が排出される。

電動モータ６は、モータハウジング部材５のモータ収容室５ａに収容されている。電動モータ６は、前記した回転軸１６に固定されたモータロータ２３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２４とを備えている。

モータロータ２３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２４は、コア２４ａとこれに巻装されたコイル２４ｂとから成る。このコイル２４ｂには、モータ制御回路部２５より駆動電流が供給される。

フロントハウジング部材４は、図２〜図４にも示すように、アルミ合金製の金属ハウジング部材３０と合成樹脂製の樹脂ハウジング部材３１とから構成されている。樹脂ハウジング部材３１は、金属ハウジング部材３０にネジ３２で固定されている。そして、金属ハウジング部材３０と樹脂ハウジング部材３１とによって上面が開口されたモータ制御室３３が構成されている。樹脂ハウジング部材３１の詳細な構成は、下記する。

モータ制御回路部２５は、モータ制御室３３に収容されている。モータ制御回路部２５は、電子部品であるモータドライブ素子３４、回路基板３５等を有する。これら電子部品と下記するバスバー５２（図４に示す）によってインバータ回路が構成されている。モータドライブ素子３４は、モータ制御室３３の底面にネジ（図示せず）で固定されている。モータドライブ素子３４は、その底面が金属ハウジング部材３０に密着されており、金属ハウジング部材３０を介して吸入冷媒によって効率良く冷却される。モータドライブ素子３４には、リード部（特に符号を付さず）が上方に突出されている。回路基板３５は、モータドライブ素子３４の直ぐ上方に配置され、金属ハウジング部材３０にネジ３５ａで固定されている。回路基板３５のランド部（図示せず）とモータドライブ素子３４のリード部（図示せず）が半田付けされている。回路基板３５の上面には電子部品であるトランス３７、電解コンデンサ３８などがマウントされている。

モータ制御室３３内には、トランス３７と電解コンデンサ３８の高さのほぼ半分までゲル剤４１が充填されている。ゲル剤４１は、例えばシリコンゲルである。モータ制御室３３の上面は金属製のカバー４２で閉塞されている。カバー４２は、樹脂ハウジング部材３１にネジ４３で固定されている。

次に、樹脂ハウジング部材３１の詳しい構成を説明する。図２〜図５に示すように、樹脂ハウジング部材３１は、枠体形状であり、その枠体形状の上端面の全周にはシール用溝５０が形成されている。つまり、樹脂ハウジング部材３１の上端面にシール材５１を介してカバー４２が固定されるが、その際にシール材５１がシール用溝５０に入り込むことによって樹脂ハウジング部材３１とカバー４２間が強くシールされる。これによって、モータ制御室３３への水、ゴミ等の侵入が防止される。

樹脂ハウジング部材３１には、電気配線であるバスバー５２と電磁シールド部５３が共にインサート成形されている。電磁シールド部５３は、シール用溝５０の幅よりも小さい幅寸法で、モータ制御室３３を囲むように配置されている。

又、樹脂ハウジング部材３１には、電磁シールド部５３と共にアース線部５４がインサート成形により形成されている。アース線部５４は、その一端が電磁シールド部５３に接続されている。アース線部５４は、その一部がカバー４２のネジ受け面に露出されていると共に、他端部が金属ハウジング部材３０のネジ挿入面に露出されている。これによって、カバー４２は、ネジ４３、アース線部５４及びネジ３２を介して金属ハウジング部材３０にアース接続されている。電磁シールド部５３は、アース線部５４及びネジ３２を介して金属ハウジング部材３０にアース接続されている。金属ハウジング部材３０は、マウントされるエンジンを介してアース接続されている。

上記構成において、モータ制御回路部２５より電動モータ６に通電されると、電動モータ６が駆動して圧縮機構部１０のロータ１５が回転される。すると、圧縮機構部１０が駆動し、吸入ポート（図示せず）より吸入された冷媒が圧縮機構部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吐出される。圧縮機構部１０より吐出された冷媒は、吐出ポート２１ａよりハウジング２外に排出される。

次に、モータ制御回路部２５の組付け手順の概略を説明する。回路基板３５にはトランス３７、電解コンデンサ３８等の電子部品が予めマウントされ、樹脂ハウジング部材３１にも電子部品が予めマウントされているものとする。

金属ハウジング部材３０を、モータ制御室３３の底面となる面を下方とする向きにセットし、モータドライブ素子３４を金属ハウジング部材３０の底面にネジで固定する。次に、回路基板３５を金属ハウジング部材３０の所定位置にネジ３５ａで固定する。次に、回路基板３５のランド部とモータドライブ素子３４のリード部を半田付けする。次に、樹脂ハウジング部材３１を金属ハウジング部材３０の所定位置にネジ３２で固定する。

次に、モータ制御室３３内に溶融状態のゲル剤４１を注入する。

最後に、カバー４２を樹脂ハウジング部材３１にネジ４３で固定し、モータ制御室３３を閉塞すれば完了する。

以上、前記電動コンプレッサ１では、樹脂ハウジング部材３１の内部には、モータ制御室３３を囲むように電磁シールド部５３が配置されているので、外部からの電磁波、若しくは、モータ制御室３３内からの電磁波が樹脂ハウジング部材３１を介して通過するのを電磁シールド部５３が遮蔽する。従って、モータ制御回路部２５が電磁波による悪影響を受けたり、逆に外部に電磁波による悪影響を及ぼしたりするのを極力防止できる。

この実施形態では、モータ制御室３３の周囲がほとんど金属部材によって被われるため、モータ制御回路部２５が電磁波による悪影響を受けたり、逆に外部に電磁波による悪影響を及ぼしたりするのを確実に防止できる。

この実施形態では、電磁シールド部５３は、樹脂ハウジング部材３１のシール用溝５０の幅寸法以下の幅で配置されている。樹脂ハウジング部材３１は、シール用溝５０を作成するために厚く形成する必要があるが、シール用溝５０の幅寸法の範囲内で電磁シールド部５３を内蔵するため、樹脂ハウジング部材３１の使用樹脂量を少なく抑えつつシール用溝５０を作成するための肉厚を確保できる。

この実施形態では、電磁シールド部５３のアース接続経路は、樹脂ハウジング部材３１を金属ハウジング部材３０に固定するネジ３２を利用して構成されている。従って、樹脂ハウジング部材３１を金属ハウジング部材３０にネジ３２で組付けすると、電磁シールド部５３がアース接続されるため、特別なアース接続作業が不要である。

この実施形態では、カバー４２のアース接続経路は、カバー４２を樹脂ハウジング部材３１に固定するネジ４３が一部経路とされている。従って、カバー４２を樹脂ハウジング部材３１にネジ４３で組付けすると、カバー４２がアース接続されるため、特別なアース接続作業が不要である。

本発明の一実施形態を示し、電動コンプレッサの断面図である。 本発明の一実施形態を示し、電動コンプレッサの側面図である。 本発明の一実施形態を示し、図２のカバーを取り除いた側面図である。 本発明の一実施形態を示し、図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態を示し、図４のＢ部拡大図である。

符号の説明

１ 電動コンプレッサ
３０ 金属ハウジング部材
３１ 樹脂ハウジング部材
３２ ネジ
３３ モータ制御室
３４ モータドライブ素子（電子部品）
３５ 回路基板（電子部品）
３７ トランス（電子部品）
３８ 電解コンデンサ（電子部品）
４２ カバー
４３ ネジ
５０ シール用溝
５３ 電磁シールド部

Claims (4)

1. 金属ハウジング部材（３０）に樹脂ハウジング部材（３１）が固定され、前記金属ハウジング部材（３０）と前記樹脂ハウジング部材（３１）によってモータ制御室（３３）が構成され、前記モータ制御室（３３）に電子部品（３４，３５，３７，３８）が収容され、前記電子部品（３４，３５，３７，３８）が収容された前記モータ制御室（３３）の開口がカバー（４２）によって閉塞された電動コンプレッサ（１）にあって、
   前記樹脂ハウジング部材（３１）の内部には、前記モータ制御室（３３）を囲むように電磁シールド部（５３）が配置されたことを特徴とする電動コンプレッサ（１）。
2. 請求項１記載の電動コンプレッサ（１）であって、
   前記電磁シールド部（５３）は、前記樹脂ハウジング部材（３１）のシール用溝（５０）の幅寸法以下の幅で配置されたことを特徴とする電動コンプレッサ（１）。
3. 請求項１又は請求項２記載の電動コンプレッサ（１）であって、
   前記電磁シールド部（５３）のアース接続経路は、前記樹脂ハウジング部材（３１）を前記金属ハウジング部材（３０）に固定するネジ（３２）が一部経路とされていることを特徴とする電動コンプレッサ（１）。
4. 請求項３記載の電動コンプレッサ（１）であって、
   前記カバー（４２）は金属製であり、前記カバー（４２）のアース接続経路は、前記カバー（４２）を前記樹脂ハウジング部材（３１）に固定するネジ（４３）が一部経路とされていることを特徴とする電動コンプレッサ（１）。

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