JP2015115969A - 電動圧縮機の組立方法及び電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジング内の電動モータに送電する中継外部端子と基板間の固定箇所に過大な応力が掛かることを抑制できる電動圧縮機を提供する。
【解決手段】ハウジング２に設けられ、ハウジング２内の気密室９に開口された端子設置孔１１と、端子設置孔１１を閉塞した状態でハウジング２に固定され、気密室９側と外部側にそれぞれ配置される端子部１７を有するハーメチック端子１３と、ハウジング２の気密室９の外側に配置された制御基板１２と、ハウジング２に固定された中継外部コネクタ１４とを備え、この中継外部コネクタ１４は、制御基板１２に接続される第１端子部１８及びハーメチック端子１３に接続される第２端子部１９を有するＵＶＷ端子２０を備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、電動モータの駆動制御回路が圧縮機のハウジング内に組み付けられている電動圧縮機の組立方法及び電動圧縮機に関する。

この種の従来の電動圧縮機としては、特許文献１に開示されたものがある。この電動圧縮機１００は、図６に示すように、内部に気密室１０２が設けられるハウジング１０１を備えている。ハウジング１０１は、電動モータ（図示せず）を収容するモータハウジング１０３と、前記電動モータにより駆動され、冷媒を圧縮する圧縮機構部（図示せず）を収容するリアハウジング１０４とを有している。モータハウジング１０３の上部には、上向きに開口するインバータ収容室（モータ制御回路収容室）１０５が形成されている。このインバータ収容室１０５には、インバータ１０６が収容され、その上部がカバー１０７により覆われる。インバータ１０６は、パワー基板１０８、制御基板１０９及びフィルタ回路１１０から構成されている。インバータ収容室１０５の底部には、気密室１０２に開口する端子設置孔（図示せず）が設けられている。端子設置孔には、ハーメチック端子１２０が固定されている。ハーメチック端子１２０は、端子設置孔を封止している。ハーメチック端子１２０を介して気密室１０２内の電動モータに通電する。ハーメチック端子１２０は、３本のモータ用端子１１１を有する。各モータ用端子１１１の気密室１０２側の端部は、電動モータ側に接続される。各モータ用端子１１１のインバータ収容室１０５側の端部は、コネクタ１１２の中継外部端子（図示せず）に接続される。コネクタ１１２は、パワー基板１０８に固定されている。そして、中継外部端子の他端側は、パワー基板１０８の端子部（図示せず）に接続されている。

この従来例のインバータ１０６の組み込みは、ハーメチック端子１２０を端子設置孔（図示せず）に固定すると共に、パワー基板１０８にコネクタ１１２の中継外部端子の一端をはんだ付け等により固定する。その後に、中継外部端子とハーメチック端子１２０のモータ用端子１１１を接続し、パワー基板１０８をインバータ収容室１０５に組み付ける。

特開２０１２−１２０２７９号公報

しかしながら、前記従来例では、パワー基板１０８に中継外部端子の一端を取り付けて固定した後、中継外部端子の他端をモータ端子１１１に接続（端子間嵌合）する。そのため、この接続位置（端子間嵌合位置）が適正な位置でないと、予め固定されている中継外部端子の一端とパワー基板５１の固定箇所（はんだ付け箇所）に負荷が作用して過大な応力が掛かるおそれがある。

コネクタ１１２は、パワー基板１０８に固定されているため、パワー基板１０８の振動によりコネクタ１１２が振動するという問題もある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、基板に固定される中継外部端子に過大な応力が掛からないように、中継外部端子とハーメチック端子を接続できる電動圧縮機の組立方法及び電動圧縮機を提供することを目的とする。

本発明の電動圧縮機の組立方法は、ハウジング内に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮機構部及びこれを駆動する電動モータが配置された気密室と、前記ハウジングに設けられ、前記気密室に開口された端子設置孔と、前記端子設置孔を閉塞した状態で前記ハウジングに固定され、前記気密室側と外部側にそれぞれ配置される端子部を有するハーメチック端子と、前記ハウジングの前記気密室の外側に配置された制御基板と、前記制御基板に接続される第１端子部及び前記ハーメチック端子に接続される第２端子部を有する中継外部端子とを備えた電動圧縮機の組立方法であって、前記ハウジングに前記ハーメチック端子を固定し、前記ハーメチック端子に前記中継外部端子の前記第２端子部を接続し、次に、前記中継外部端子の前記第１端子部を前記制御基板の端子部にはんだ付けで固定したことを特徴とする。

前記中継外部端子の第１端子部がピン端子であり、前記制御基板の端子部がスルーホールの周囲に配置されており、前記第１端子部が前記スルーホールに挿入され、前記制御基板の端子部にはんだ付けされることが好ましい。

本発明の電動圧縮機は、ハウジング内に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮機構部及びこれを駆動する電動モータが配置された気密室と、前記ハウジングに設けられ、前記気密室に開口された端子設置孔と、前記端子設置孔を閉塞した状態で前記ハウジングに固定され、前記気密室側の第１端子部と外部側の第２端子部を有するハーメチック端子と、前記ハウジングの前記気密室の外側に配置された制御基板と、前記制御基板に接続される第１端子部及び前記ハーメチック端子に接続される第２端子部を有する中継外部コネクタとを備えた電動圧縮機であって、前記中継外部コネクタは、前記ハウジングに固定されたことを特徴とする。

前記中継外部コネクタは、前記ハウジングに締結されるコネクタハウジングを備え、前記コネクタハウジングは、前記制御基板及び前記ハーメチック端子に接続される中継外部端子を保持することが好ましい。

本発明の電動圧縮機の組立方法によれば、中継外部端子の第１端子部の位置が制御基板の端子部に対する正規の位置よりずれた位置で組み合わされても、このずれた位置で中継外部端子と制御基板間のはんだ付けを行うため、組立後に中継外部端子と制御基板間の固定箇所に応力がかかることがない。従って、中継外部端子と制御基板間の固定箇所の耐久性向上を図ることができる。

本発明の電動圧縮機によれば、中継外部コネクタがハウジングに固定されているため、制御基板の振動に起因する中継外部コネクタの振動を抑制でき、この点からも中継コネクタと制御基板間の固定箇所に過大な応力が掛かることを抑制できる。従って、中継外部コネクタ、及び中継外部コネクタと制御基板間の固定箇所の耐久性向上を図ることができる。

本発明の一実施形態を示し、電動圧縮機の断面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はハウジングにハーメチック端子を取り付ける工程を説明する要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はハーメチック端子に中継外部コネクタを取り付ける工程を説明する要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は中継外部コネクタのＵＶＷ端子に制御基板を取り付ける工程を説明する要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）は制御基板の一部平面図、（ｂ）は、中継外部端子が制御基板のスルーホールに挿入された状態を示す断面図である。 一従来例を示し、電動圧縮機の分解斜視図である。

以下、本発明の実施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す。本実施形態の電動圧縮機１は、図１に示すように、ステータ３とロータ４を有する電動モータ５と、この電動モータ５の駆動を制御する駆動制御回路６と、電動モータ５のロータ４に回転軸７を介して固定されたロータ８ａとシリンダブロック８ｂで構成されたシリンダ室８ｃを有し、ロータ８ａの回転によって冷媒を圧縮する圧縮機構部８とを備えている。

駆動制御回路６は、インバータで直流電力を多相交流電力に変換し、後述する中継外部コネクタ１４とハーメチック端子１３を介して電動モータ５に供給し、且つ、電動モータ５の回転を制御する。

図１に示すように、電動圧縮機１は、円筒状のハウジング２を有しており、ハウジング２は、電動モータ５を収容するフロントハウジング２ａと、圧縮機構部８を収容するリアハウジング２ｂと、フロントハウジング２ａとリアハウジング２ｂとの間に狭持されフロントハウジング２ａの一端側を閉塞するように固定されるミドルハウジング２ｃと、フロントハウジング２ａの他端側を閉塞するように連結されるカバー２ｄとからなっている。

このハウジング２は、フロントハウジング２ａの一端側を閉塞するようにミドルハウジング２ｃが連結されており、フロントハウジング２ａの他端側にカバー２ｄが連結されている。カバー２ｄとフロントハウジング２ａ、フロントハウジング２ａとミドルハウジング２ｃ、ミドルハウジング２ｃとリアハウジング２ｂは、それぞれ図示しないボルト等によって密閉して固定されている。これにより、ハウジング２内には、電動モータ５と圧縮機構部８を収容する気密室９が形成されている。又、フロントハウジング２ａとカバー２ｄとの間には、駆動制御回路６を収容するインバータ収容室１０が形成されている。

フロントハウジング２ａには、一端が気密室９に開口され、他端がインバータ収容室１０に開口された楕円形状の端子設置孔１１が設けられている。インバータ収容室１０（すなわちハウジング２の気密室９の外側）に、駆動制御回路６の制御基板１２が設けられている。

又、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ハーメチック端子１３は、端子設置孔１１を閉塞した状態でフロントハウジング２ａに固定される。

ハーメチック端子１３は、端子設置孔１１を閉塞するようにハウジング２に装着される楕円形状の板状部材１５と、板状部材１５とハウジング２間の隙間を密封するＯリング１６ａと、板状部材１５を貫通して気密室９側と外部側にそれぞれ配置される３本の端子部１７と、各端子部１７の貫通孔を封止するガラス封止材１６ｂとを有する。ハーメチック端子１３は、ハウジング２の気密室９を密封しつつ電動モータ５に電力を供給するための端子である。

駆動制御回路収容室１０には、制御基板１２、これに固定される中継外部コネクタ１４等が収容される。中継外部コネクタ１４は、３本の中継外部端子としてのＵＶＷ端子２０と、これらのＵＶＷ端子２０を保持するコネクタハウジング２１とを有する。各ＵＶＷ端子２０は、三相の電動モータ５の各相に電力を供給するための端子である。各ＵＶＷ端子２０の一端側は、制御基板１２に接続されるピン状の第１端子部１８であり、各ＵＶＷ端子２０の他端側は、ハーメチック端子１３に接続される第２端子部１９である。第２端子部１９は、箱枠内にバネ接点を有するメス端子である（図３（ｂ）、図４（ｂ）参照）。コネクタハウジング２１は、ビス２２によりフロントハウジング２ａに固定されている。

制御基板１２には、各ＵＶＷ端子２０の第１端子部１８が挿入されるスルーホール１２ｂが形成され、各スルーホール１２ｂの周囲には、端子部１２ａ（図５８（ｂ）に示す）が配置されている。各ＵＶＷ端子２０の第１端子部１８がスルーホール１２ｂに挿入された状態で、端子部１２ａと第１端子部１８がはんだ３０で固定されている（図５（ｂ）参照）。

次に、本実施形態の電動圧縮機１の駆動制御回路６の組立手順を説明する。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、先ずフロントハウジング２ａにハーメチック端子１３を装着して板状部材１５で端子設置孔１１を閉塞すると共に、板状部材１５とハウジング２間の隙間をＯリング１６ａにより密封する。この状態で板状部材１５を一対のボルト２３によりハウジング２に固定する。

次に、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ハーメチック端子１３に中継外部コネクタ１４の各第２端子部１９を嵌合によって接続し、中継外部コネクタ１４をビス２２によりフロントハウジング２ａに固定する。

次に、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、制御基板１２をインバータ収容室１０に収容してスルーホール１２ｂにＵＶＷ端子２０の第１端子部１８を挿入し、ビス２４により制御基板１２をハウジング２に固定する。そして、ＵＶＷ端子２０の第１端子部１８を制御基板１２の端子部１２ａにはんだ付けで固定する（図５（ｂ）参照）。

以上説明したように、ＵＶＷ端子２０の第１端子部１８を制御基板１２のスルーホール１２ｂに挿入する際、ピン端子である第１端子部１８の位置がスルーホール１２ｂの中心、つまり、適正な位置よりずれた位置（図５（ｂ）にて矢印で示す）に挿入されても、そのずれた位置でスルーホール１２ｂの周囲に配置される端子部１２ａと第１端子部１８間がはんだ付けされるため、組立後に制御基板１２の端子部１２ａと第１端子部１８間の固定箇所（はんだ付け箇所）に応力がかかることがない。

中継外部コネクタ１４がビス２２によりフロントハウジング２ａに固定されているため、制御基板１２の振動に起因する中継外部コネクタ１４の振動を抑制でき、この点からも中継外部コネクタ１４のＵＶＷ端子２０と制御基板１２間の固定箇所に過大な応力が掛かることを抑制できる。

以上より、中継外部コネクタ１４、及びＵＶＷ端子２０と制御基板１２間の固定箇所の耐久性向上を図ることができるので、電動圧縮機１の信頼性を高めることができる。

１ 電動圧縮機
２ ハウジング
５ 電動モータ
８ 圧縮機構部
９ 気密室
１１ 端子設置孔
１２ 制御基板
１２ａ 端子部
１２ｂ スルーホール
１３ ハーメチック端子
１７ 端子部
１８ 第１端子部（ピン端子）
１９ 第２端子部
２０ ＵＶＷ端子（中継外部端子）

Claims (4)

1. ハウジング（２）内に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮機構部（８）及びこれを駆動する電動モータ（５）が配置された気密室（９）と、
   前記ハウジング（２）に設けられ、前記気密室（９）に開口された端子設置孔（１１）と、
   前記端子設置孔（１１）を閉塞した状態で前記ハウジング（２）に固定され、前記気密室（９）側と外部側にそれぞれ配置される端子部（１７）を有するハーメチック端子（１３）と、
   前記ハウジング（２）の前記気密室（９）の外側に配置された制御基板（１２）と、
   前記制御基板（１２）に接続される第１端子部（１８）及び前記ハーメチック端子（１３）に接続される第２端子部（１９）を有する中継外部端子（２０）とを備えた電動圧縮機（１）の組立方法であって、
   前記ハウジング（２）に前記ハーメチック端子（１３）を固定し、
   前記ハーメチック端子（１３）に前記中継外部端子（２０）の前記第２端子部（１９）を接続し、
   次に、前記中継外部端子（２０）の前記第１端子部（１８）を前記制御基板（１２）の端子部（１２ａ）をはんだ付けで固定したことを特徴とする電動圧縮機（１）の組立方法。
2. 請求項１記載の電動圧縮機（１）の組立方法であって、
   前記中継外部端子（２０）の第１端子部（１８）がピン端子であり、
   前記制御基板（１２）の端子部（１２ａ）がスルーホール（１２ｂ）の周囲に配置されており、
   前記第１端子部（１８）が前記スルーホール（１２ｂ）に挿入され、前記端子部（１２ａ）にはんだ付けされることを特徴とする電動圧縮機（１）の組立方法。
3. ハウジング（２）内に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮機構部（８）及びこれを駆動する電動モータ（５）が配置された気密室（９）と、
   前記ハウジング（２）に設けられ、前記気密室（９）に開口された端子設置孔（１１）と、
   前記端子設置孔（１１）を閉塞した状態で前記ハウジング（２）に固定され、気密室（１３）側の第１端子部（１８）と外部側の第２端子部（１９）を有するハーメチック端子（１３）と、
   前記ハウジング（２）の前記気密室（９）の外側に配置された制御基板（１２）と、
   前記制御基板（１２）に接続される第１端子部（１８）及び前記ハーメチック端子（１３）に接続される第２端子部（１９）を有する中継外部コネクタ（１４）とを備えた電動圧縮機（１）であって、
   前記中継外部コネクタ（１４）は、前記ハウジング（２）に固定されたことを特徴とする電動圧縮機（１）。
4. 請求項３記載の電動圧縮機（１）であって、
   前記中継外部コネクタ（１４）は、前記ハウジング（２）に締結されるコネクタハウジング（２１）を備え、
   前記コネクタハウジング（２１）は、前記制御基板（１２）及び前記ハーメチック端子（１３）に接続される中継外部端子（２０）を保持することを特徴とする電動圧縮機（１）。

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