JP2012193638A - 電動圧縮機及び電動圧縮機における位置ずれ防止用配線方法 - Google Patents

電動圧縮機及び電動圧縮機における位置ずれ防止用配線方法 Download PDF

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Abstract

【課題】電動圧縮機の組み立ての作業効率の向上に有利な引き出し線の位置ずれ防止手段を提供する。
【解決手段】ステータコア23の外周面230上にはクラスタブロック32が止着されている。U相コイル24Uに連なる引き出し線240Uは、ステータコア23のフロント側のコイルエンド241から引き出されてU相コネクタ321Uに接続されている。V相コイル24Vに連なる引き出し線240Vは、コイルエンド241から引き出されてV相コネクタ321Vに接続されている。W相コイル24Wに連なる引き出し線240Wは、コイルエンド241から引き出されてW相コネクタ321Wに接続されている。引き出し線240U,240V,240Wは、捩られて互いに絡み合わされている。
【選択図】図2

Description

本発明は、外殻内の電動モータの固定子を構成する複数の相コイルからそれぞれ引き出された複数の引き出し線が外殻内に配置されたクラスタブロック内のコネクタに接続されている電動圧縮機、及び電動圧縮機における位置ずれ防止用配線方法に関する。
特許文献1に開示の電動圧縮機では、口出線(引き出し線)のコンタクタがクラスタ内に接続されており、ステータの端面に対向する密閉ケースを貫通する密封端子のピンがクラスタ内のコンタクタに接続されている。クラスタにはガイド部材が設けられており、口出線は、密閉ケースの内壁面に接触しないようにガイド部材によってクラスタ内に案内されている。
特許文献1に開示の口出線は、ステータにおける密閉ケース側の端面側から引き出されているが、特許文献3に開示のように、前記密閉ケースとは反対側のステータの端面側から口出線を引き出す構成の場合には、口出線の長さが一層長くなる。このような場合、口出線の引き出し側であるステータの端面側で口出線が位置ずれしてステータの内径側に入り込み、本来はこの入り込み領域に配置される部材の組み付けが妨げられる。
このような場合、例えば、特許文献2に開示のように、リード線(引き出し線)がふらつかないように縛り糸によってリード線をコイルエンドに縛り付けておく必要がある。
特開平11−324920号公報 特開2002−44892号公報 特開2010−59809号公報
しかし、このような縛り糸による位置ずれ防止手段では、電動圧縮機の組み立ての作業効率が大層悪くなる。
本発明は、電動圧縮機の組み立ての作業効率の向上に有利な引き出し線の位置ずれ防止手段を提供することを目的とする。
請求項1乃至請求項5の発明は、電動モータが外殻の内部に収容されており、前記電動モータの固定子を構成する複数の相コイルからそれぞれ引き出された複数の引き出し線が前記外殻内に配置されたクラスタブロック内のコネクタに接続されており、前記クラスタブロックは、前記固定子を構成するステータコアの外周面に固定して配置されており、前記複数の引き出し線が前記ステータコアの内径側に位置ずれすることを防止する位置ずれ防止手段を備えた電動圧縮機を対象とし、請求項1の発明では、前記位置ずれ防止手段は、前記複数の引き出し線の少なくとも1つを他の引き出し線と交差させて互いを拘束するものである。
クラスタブロックをステータコアの外周面に固定して配置した状態において、位置ずれ防止手段は、複数の引き出し線の少なくとも1つを他の引き出し線と交差させて互いを拘束しているので、複数の引き出し線同士が絡み合い、引き出し線のふらつきを防止することができる。よって、位置ずれ防止手段として、縛り糸を用いることなく、ステータコアの内径側への位置ずれを防止することができる。又、位置ずれ防止手段として、複数の引き出し線同士を絡み合わせる操作は簡単であり、電動圧縮機の組み立ての作業効率が向上する。
好適な例では、前記位置ずれ防止手段は、前記複数の引き出し線が引き出される前記相コイルの引き出し位置と前記クラスタブロックとの間に設けられている。
好適な例では、前記位置ずれ防止手段は、前記複数の引き出し線の少なくとも1つを捩じらせた捩り構造である。
このような捩り構造は、簡単に成形でき、且つ位置ずれし難い。
好適な例では、前記位置ずれ防止手段は、前記複数の引き出し線が互いに編み込まれた編み込み構造である。
このような編み込み構造は、簡単に成形でき、且つ位置ずれし難い。
好適な例では、冷媒を吸入して吐出する圧縮機構部と、前記電動モータと、前記電動モータの駆動制御部とがこれらの順に直列に配置されており、前記複数の引き出し線は、前記圧縮機構部側のコイルエンドから引き出されている。
このような直列配置の電動圧縮機は、本発明の適用対象として特に好適である。
請求項6の発明は、電動モータが外殻の内部に収容されており、前記電動モータの固定子を構成する複数の相コイルからそれぞれ引き出された複数の引き出し線が前記外殻内に配置されたクラスタブロック内のコネクタに接続されており、前記複数の引き出し線がステータコアの内径側に位置ずれすることを防止する位置ずれ防止手段を備えた電動圧縮機における位置ずれ防止用配線方法を対象とし、前記複数の引き出し線を前記コネクタに接続する接続工程と、前記接続工程後に、前記複数の引き出し線が前記コネクタに接続された状態の第1仮姿勢から、前記クラスタブロックを回動させて前記配置の姿勢に相当する第2仮姿勢に変更することに相当する回動操作によって前記複数の引き出し線を捩る捩り工程と、前記捩り工程後に、前記固定子を構成するステータコアの外周面に前記クラスタブロックを固定して配置する配置工程とを含む。
好適な例では、前記第2仮姿勢は、前記第1仮姿勢から前記クラスタブロックを少なくとも180°回転させたときの仮姿勢である。
請求項8の発明は、電動モータが外殻の内部に収容されており、前記電動モータの固定子を構成する複数の相コイルからそれぞれ引き出された複数の引き出し線が前記外殻内に配置されたクラスタブロック内のコネクタに接続されており、前記複数の引き出し線がステータコアの内径側に位置ずれすることを防止する位置ずれ防止手段を備えた電動圧縮機における位置ずれ防止用配線方法を対象とし、前記複数の引き出し線を互いに編み込む編み込み工程と、前記複数の引き出し線を前記コネクタに接続する接続工程と、前記固定子を構成するステータコアの外周面に前記クラスタブロックを固定して配置する配置工程とを含む。
本発明の引き出し線の位置ずれ防止手段は、電動圧縮機の組み立ての作業効率を向上できるという優れた効果を奏する。
第1の実施形態を示す電動圧縮機全体の側断面図。 図1のA−A線拡大断面図。 部分拡大平断面図。 (a),(b),(c)は、複数の引き出し線を捩って互いに絡み合わせる手順を説明するための平面図。 第2の実施形態を示す断面図。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。
図1に示す電動圧縮機10は、スクロール型電動圧縮機である。電動圧縮機10の外殻11は、モータハウジング12と、モータハウジング12の前端に連結されたフロントハウジング13とから構成されている。
電動モータMを構成する回転子14は、回転軸33に止着されており、電動モータMを構成する固定子15は、モータハウジング12の内周面に嵌合して固定されている。固定スクロール17と支持ブロック34との間で旋回可能に収容されている可動スクロール16は、電動モータMを構成する回転軸33の回転によって旋回し、可動スクロール16と固定スクロール17との間の圧縮室18の容積が減少する。可動スクロール16及び固定スクロール17は、冷媒を吸入して吐出する圧縮機構部Pを構成する。
モータハウジング12には導入ポート121が設けられている。導入ポート121は、外部冷媒回路19に接続されており、外部冷媒回路19から冷媒(ガス)が導入ポート121を介してモータハウジング12内へ導入される。モータハウジング12内へ導入された冷媒は、可動スクロール16の旋回(吸入動作)によって、モータハウジング12の内周面と固定子15の外周面との間の通路〔図示略〕及び吸入ポート20を経由して圧縮室18へ吸入される。圧縮室18内の冷媒は、可動スクロール16の旋回(吐出動作)によって、圧縮されながら吐出ポート171から吐出弁21を押し退けて、フロントハウジング13内の吐出室22へ吐出される。吐出室22内の冷媒は、フロントハウジング13に形成された排出ポート131から外部冷媒回路19へ流出してモータハウジング12内へ還流する。
図2に示すように、電動モータMを構成する固定子15は、環状のステータコア23と、ステータコア23に施されたU相コイル24Uと、V相コイル24VとW相コイル24Wとからなる。図1にはフロント側のコイルエンド241とリヤ側のコイルエンド242とが示されている。コイルエンド241は、ステータコア23のフロント側の端面231上にあり、コイルエンド242は、ステータコア23のリヤ側の端面232上にある。
図1に示すように、電動モータMを構成する回転子14は、ロータコア25と、ロータコア25内に埋設された複数の永久磁石26とからなる。ロータコア25の中心部には軸孔251が貫設されており、軸孔251には回転軸33が通されて固定されている。
モータハウジング12の後端面にはカバー27が止着されている。カバー27内には駆動制御部であるインバータ28が取り付けられている。カバー27によって被覆されるモータハウジング12の被覆端面には挿入孔29が貫設されている。挿入孔29には保持具30が嵌合して固定されている。
図3に示すように、保持具30には複数本の導電ピン31U,31V,31Wが挿通して保持されている。外殻11(モータハウジング12)の外部における導電ピン31U,31V,31Wの外部端部は、図示しない導電線を介してインバータ28〔図1参照〕に電気的に接続されている。
図2に示すように、ステータコア23の外周面230上にはクラスタブロック32が止着されている。クラスタブロック32には円周面形状の凹部320が凹み形成されている。クラスタブロック32は、図示しない取り付け手段によってステータコア23の外周面230に取り付けられており、この取り付け状態では凹部320は、ステータコア23の円周面形状の外周面230に接合している。
クラスタブロック32内にはU相コネクタ321U、V相コネクタ321V及びW相コネクタ321Wが収容されており、各コネクタ321U,321V,321Wには導電ピン31U,31V,31Wが1対1に接続されている。
U相コイル24Uに連なる引き出し線240Uは、ステータコア23のフロント側のコイルエンド241から引き出されてU相コネクタ321Uに接続されている。V相コイル24Vに連なる引き出し線240Vは、コイルエンド241から引き出されてV相コネクタ321Vに接続されている。W相コイル24Wに連なる引き出し線240Wは、コイルエンド241から引き出されてW相コネクタ321Wに接続されている。引き出し線240U,240V,240Wは、いずれも図示しない絶縁チューブによって被覆されている。複数の引き出し線240U,240V,240Wは、捩られて互いに絡み合わされている。つまり、複数の引き出し線240U,240V,240Wは、互いに交差することによって互いの姿勢を拘束されている。
図3に示すように、引き出し線240Uと導電ピン31Uとは、U相コネクタ321Uを介して電気的に接続されている。引き出し線240Vと導電ピン31Vとは、V相コネクタ321Vを介して電気的に接続されており、引き出し線240Wと導電ピン31Wとは、W相コネクタ321Wを介して電気的に接続されている。
図1に示すように、電動圧縮機10は、冷媒を吸入して吐出する圧縮機構部Pと、電動モータMと、電動モータMの駆動制御部としてのインバータ28とをこれらの順に直列に配置して構成されている。複数の引き出し線240U,240V,240Wは、圧縮機構部P側のステータコア23の端面231側から引き出されている。
インバータ28から導電ピン31U,31V,31W〔導電ピン31V,31Wは図3参照〕、コネクタ321U,321V,321W及び引き出し線240U,240V,240Wを介してコイル24U,24V,24W〔図2参照〕へ電力供給が行なわれると、回転子14及び回転軸33がステータコア23の内径内(ステータコア23の内周面233より内側)で一体的に回転する。
次に、引き出し線240U,240V,240Wを捩って互いに絡み合わせる手順(位置ずれ防止用配線方法)を説明する。
先ず、引き出し線240U,240V,240Wがそれぞれ図4(a)に示すようにコネクタ321U,321V,321Wに接続される(接続工程)。図4(a)に示すクラスタブロック32の姿勢は、引き出し線240U,240V,240Wをコネクタ321U,321V,321Wに接続した状態の姿勢に相当する第1仮姿勢である。
引き出し線240U,240V,240Wをコネクタ321U,321V,321Wに接続した後(接続工程後)、クラスタブロック32は、図4(a)の状態から図4(b)に示す状態に回動される。図4(b)に示すクラスタブロック32の姿勢は、前記配置の姿勢に相当する中間仮姿勢である。この回動操作は、回転子14の回転中心軸線C〔図1及び図2参照〕と平行な方向線C1の回りにクラスタブロック32を180°回動させる操作である。この回動操作は、図4(a)に示すクラスタブロック32の第1仮姿勢からクラスタブロック32を回動させて図4(b)に示すクラスタブロック32の中間仮姿勢に変更することに相当する回動操作によって複数の引き出し線240U,240V,240Wを捩る第1捩り工程である。
前記第1仮姿勢からクラスタブロック32を180°回動させて前記中間仮姿勢に変更した後、クラスタブロック32は、図4(b)の状態から図4(c)に示す状態に回動される。図4(c)に示すクラスタブロック32の姿勢は、図3に示すクラスタブロック32の配置の姿勢に相当する第2仮姿勢である。この回動操作は、方向線C1を中心にしてクラスタブロック32を180°回動させることに相当する操作である。この回動操作は、図4(b)示すクラスタブロック32の中間仮姿勢からクラスタブロック32を回動させて前記第2仮姿勢に変更することに相当する回動操作によって複数の引き出し線240U,240V,240Wを捩る第2捩り工程である。
第1捩り工程と第2捩り工程との組み合わせは、第1仮姿勢から、クラスタブロック32を回動させて前記配置の姿勢に相当する第2仮姿勢に変更することに相当する回動操作によって前記複数の引き出し線240U,240V,240Wを捩る捩り工程である。
前記捩り工程後に、クラスタブロック32は、図2及び図3に示すようにステータコア23の外周面230上の所定位置に配置されて固定される(配置工程)。
次に、第1の実施形態の作用を説明する。
クラスタブロック32内のコネクタ321U,321V,321Wに引き出し線240U,240V,240Wを接続した図4(a)の状態からクラスタブロック32を360°回動させると、引き出し線240U,240V,240Wが図4(c)に示すように捩られて互いに絡み合う。このような絡み合い状態にある引き出し線240U,240V,240Wは、この絡み合い状態に安定して保持され、引き出し線240U,240V,240Wがステータコア23の内径側に位置ずれすることが防止される。
引き出し線240U,240V,240Wがコイルエンド241から引き出されているため、引き出し線240U,240V,240Wがステータコア23の内径内に入り込むようなことはない。
複数の引き出し線240U,240V,240Wがステータコア23の内径側に位置ずれすることを防止する位置ずれ防止手段は、複数の引き出し線240U,240V,240Wの少なくとも1つを他の引き出し線と交差させて互いを拘束するものである。本実施形態では、位置ずれ防止手段は、複数の引き出し線240U,240V,240Wの少なくとも1つを捩らせた捩り構造である。又、本実施形態では、位置ずれ防止手段は、複数の引き出し線240U,240V,240Wが引き出される相コイル24U,24V,24Wの引き出し位置(つまりコイルエンド241)とクラスタブロック32との間に設けられている。
第1の実施形態では以下の効果が得られる。
(1)複数の引き出し線240U,240V,240Wを捩れさせて配線した構成では、複数の引き出し線240U,240V,240W同士が絡み合って各引き出し線240U,240V,240Wの姿勢が保持される。そのため、引き出し線240U,240V,240Wがステータコア23の内径側に入り込むことはなく、この入り込み領域に配置される部材(本実施形態では例えば支持ブロック34)の組み付けが妨げられることはない。
(2)位置ずれ防止手段としての捩り構造は、簡単に成形でき、且つ位置ずれし難い。又、複数の引き出し線240U,240V,240Wを捩れさせるためのクラスタブロック32の回動操作は簡単であり、電動圧縮機10の組み立ての作業効率が向上する。
(3)クラスタブロック32を1回転させれば、複数の引き出し線240U,240V,240Wが互いに絡み合って安定した姿勢に保持される。
(4)電動圧縮機10は、圧縮機構部P、電動モータM及びインバータ28をこの順に直列に配置して構成されており、複数の引き出し線240U,240V,240Wは、圧縮機構部P側のステータコア23の端面231側から引き出されている。そのため、電動モータMとインバータ28とを両者間の狭い隙間(図示の例では端面232とモータハウジング12の後端壁との間)内で電気的に結線する必要がない。つまり、圧縮機構部P、電動モータM及びインバータ28をこの順に直列配置した電動圧縮機10では、結線作業を容易に行なうことができ、電動圧縮機10を組み立てるときの作業効率が向上する。
従って、複数の引き出し線240U,240V,240Wを捩れさせて姿勢を安定させる本発明は、作業効率の向上に優れた直列配置の電動圧縮機10への適用において特に好適である。
次に、図5の第2の実施形態を説明する。第1の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
ステータコア23の外周面230に固定して配置されたときの姿勢のクラスタブロック32Aは、回転子14の回転中心軸線Cと平行な方向線C1の回りに180°の回転対称な形状に形成されている。つまり、凹部320と同形同大の凹部320Aが凹部320と180°の回転対称に形成されている。図5の状態にあるクラスタブロック32Aを整数回転したとすると、凹部320Aがステータコア23の外周面230に接合する。
このような回転対称な形状のクラスタブロック32Aは、捩りのための回転が半整数回転である場合にも、回転前と回転後とで同じ姿勢になる。従って、複数の引き出し線240U,240V,240Wの長さに応じた適切な捻り程度を第1の実施形態の場合よりもきめ細かに設定することができる。
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○第1の実施形態において、クラスタブロック32を複数回転させて複数の引き出し線240U,240V,240Wを捩るようにしてもよい。
○クラスタブロックの回転数又は回動角度は限定されない。少なくとも、複数の引き出し線が捩られることによって互いの動きを規制できればよい。
○複数の引き出し線を編み込んで互いの動きを規制するようにしてもよい。例えば、3本の引き出し線240U,240V,240Wの場合には、三つ編みをして互いの動きを規制するようにしてもよい。この場合、複数の引き出し線240U,240V,240Wを互いに編み込む編み込み工程と、複数の引き出し線240U,240V,240Wをコネクタ321U,321V,321Wに接続する接続工程と、ステータコア23の外周面230にクラスタブロック32を固定して配置する配置工程とを組み合わせることによって、複数の引き出し線240U,240V,240Wが互いの姿勢を拘束される。位置ずれ防止手段は、複数の引き出し線240U,240V,240Wが互いに編み込まれた編み込み構造である。
○複数の引き出し線240U,240V,240Wのうちの1本のみ(例えば引き出し線240U)によって他の引き出し線(例えば240V,240W)を取り巻くことによって、複数の引き出し線240U,240V,240Wが互いの姿勢を拘束されるようにしてもよい。
○インバータ28(駆動制御部)は、電動モータMの外周側にあってもよい。
前記した実施形態から把握できる技術思想について以下に記載する。
(イ)前記第2仮姿勢は、前記第1仮姿勢から前記クラスタブロックを少なくとも360°回転させたときの仮姿勢である請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電動圧縮機。
(ロ)前記配置の姿勢にある前記クラスタブロックは、前記回転子の回転中心軸線と平行な方向線の回りに180°の回転対称な形状に形成されている請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電動圧縮機。
(ハ)前記クラスタブロックは、前記ステータコアの周面に接合する凹部を有する請求項1乃至請求項3、前記(イ),(ロ)項のいずれか1項に記載の電動圧縮機。
(ニ)前記配置工程後に、前記駆動制御部に接続された導電ピンを前記コネクタに接続する接続工程を含む請求項4に記載の電動圧縮機における位置ずれ防止用配線方法。
10…電動圧縮機。11…外殻。15…固定子。24U…U相コイル。24V…V相コイル。24W…W相コイル。23…ステータコア。230…外周面。240U,240V,240W…引き出し線。28…駆動制御部としてのインバータ。32,32A…クラスタブロック。321U…U相コネクタ。321V…V相コネクタ。321W…W相コネクタ。P…圧縮機構部。M…電動モータ。

Claims (8)

  1. 電動モータが外殻の内部に収容されており、前記電動モータの固定子を構成する複数の相コイルからそれぞれ引き出された複数の引き出し線が前記外殻内に配置されたクラスタブロック内のコネクタに接続されており、前記クラスタブロックは、前記固定子を構成するステータコアの外周面に固定して配置されており、前記複数の引き出し線が前記ステータコアの内径側に位置ずれすることを防止する位置ずれ防止手段を備えた電動圧縮機において、
    前記位置ずれ防止手段は、前記複数の引き出し線の少なくとも1つを他の引き出し線と交差させて互いを拘束するものであることを特徴とする電動圧縮機。
  2. 前記位置ずれ防止手段は、前記複数の引き出し線が引き出される前記相コイルの引き出し位置と前記クラスタブロックとの間に設けられている請求項1に記載の電動圧縮機。
  3. 前記位置ずれ防止手段は、前記複数の引き出し線の少なくとも1つを捩じらせる捩り構造である請求項1及び請求項2のいずれか1項に記載の電動圧縮機。
  4. 前記位置ずれ防止手段は、前記複数の引き出し線が互いに編み込まれた編み込み構造である請求項1及び請求項2のいずれか1項に記載の電動圧縮機。
  5. 冷媒を吸入して吐出する圧縮機構部と、前記電動モータと、前記電動モータの駆動制御部とがこれらの順に直列に配置されており、前記複数の引き出し線は、前記圧縮機構部側のコイルエンドから引き出されている請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電動圧縮機。
  6. 電動モータが外殻の内部に収容されており、前記電動モータの固定子を構成する複数の相コイルからそれぞれ引き出された複数の引き出し線が前記外殻内に配置されたクラスタブロック内のコネクタに接続されており、前記複数の引き出し線がステータコアの内径側に位置ずれすることを防止する位置ずれ防止手段を備えた電動圧縮機における位置ずれ防止用配線方法において、
    前記複数の引き出し線を前記コネクタに接続する接続工程と、
    前記接続工程後に、前記複数の引き出し線が前記コネクタに接続された状態の第1仮姿勢から、前記クラスタブロックを回動させて前記配置の姿勢に相当する第2仮姿勢に変更することに相当する回動操作によって前記複数の引き出し線を捩る捩り工程と、
    前記捩り工程後に、前記固定子を構成するステータコアの外周面に前記クラスタブロックを固定して配置する配置工程とを含む電動圧縮機における位置ずれ防止用配線方法。
  7. 前記第2仮姿勢は、前記第1仮姿勢から前記クラスタブロックを少なくとも180°回転させたときの仮姿勢である請求項6に記載の電動圧縮機における位置ずれ防止用配線方法。
  8. 電動モータが外殻の内部に収容されており、前記電動モータの固定子を構成する複数の相コイルからそれぞれ引き出された複数の引き出し線が前記外殻内に配置されたクラスタブロック内のコネクタに接続されており、前記複数の引き出し線がステータコアの内径側に位置ずれすることを防止する位置ずれ防止手段を備えた電動圧縮機における位置ずれ防止用配線方法において、
    前記複数の引き出し線を互いに編み込む編み込み工程と、
    前記複数の引き出し線を前記コネクタに接続する接続工程と、
    前記固定子を構成するステータコアの外周面に前記クラスタブロックを固定して配置する配置工程とを含む電動圧縮機における位置ずれ防止用配線方法。
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