JP2015137581A

JP2015137581A - インバータ一体型圧縮機

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Publication number: JP2015137581A
Application number: JP2014009353A
Authority: JP
Inventors: 潤一郎寺澤; Junichiro Terasawa; 勝義河内; Katsuyoshi Kawachi; 光司山本; Koji Yamamoto
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-07-30

Abstract

【課題】圧縮機を極力大型化させることなく、車両側コネクタの取り付け作業性の向上となるインバータ一体型圧縮機の提供を目的としている。【解決手段】本発明では、冷媒を圧縮する圧縮機構部３と、前記圧縮機構部３の回転軸を駆動するモータ部４と、前記モータ部４を駆動するモータ駆動回路部５と、前記圧縮機構部３、前記モータ部４及び前記モータ駆動回路部５を収容し、外周面８より突出するコネクタ取付面１１を有するハウジング２と、前記コネクタ取付面１１に固定され、前記モータ駆動回路部５と外部間の電気的接続を行うための外部コネクタ１３とを備えるインバータ一体型圧縮機１であって、前記外部コネクタ１３は、前記コネクタ取付面１１から相手コネクタ嵌合側に向かって前記ハウジング２の外周面８より徐々に離間する方向に傾斜して固定されたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、気体圧縮機に関し、特にインバータ一体型圧縮機に関する。

特許文献１に示すように、インバータ一体型圧縮機１００（以下「圧縮機」）は従来より種々提案されている。

従来の圧縮機１００は、図５，６に示すように、ハウジング１０１と、ハウジング１０１内に収容される圧縮部１０２と、モータ部１０３と、モータ駆動回路部１０４（以下「インバータ部」）と、を備えている。

ハウジング１０１は、リアケース１０７とインバータケース１０９とから構成されており、リアケース１０７内には圧縮部１０２とモータ部１０３が収容され、インバータケース１０９内にはインバータ部１０４が収容されている。

モータ部１０３の駆動を制御するインバータ部１０４は、基板１１７と、基板１１７とモータ部１０３とを繋ぐハーメチックターミナル１１９とを備えている。

また、インバータ部１０４を収容するインバータケース１０９には、コネクタ取付面１１１が設けられ、このコネクタ取付面１１１には外部コネクタ１１３が取り付けられる。

外部コネクタ１１３は、端子１１５が突出して設けられており、コネクタ取付面１１１に外部コネクタ１１３を取り付けることで、端子１１５とインバータ部１０４の基板１１７とが電気的に接続している。

特開２０１０−１０１３０７号公報

ところが、外部コネクタ１１３が圧縮機１００の中心軸Ａと平行に取り付けられている場合、外部コネクタ１１３と圧縮機１００の外周面１０８との隙間が狭くなり、外部コネクタ１１３を圧縮機１００に取り付ける際の作業性が非常に悪いという問題があった。

また、外部コネクタ１１３の取り付け作業を容易にするため、外部コネクタ１１３と圧縮機１００の外周面１０８との隙間を拡げることも考えられるが、インバータケース１０９に形成されるコネクタ取付面１１１をさらに突出させなければならず、図６に示すように、圧縮機１００の幅寸法Ｌ１０を更に拡げなければならないため、圧縮機１００自体が大型化してしまうという課題があった。

そこで、本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、圧縮機を極力大型化させることなく、車両側コネクタの取り付け作業性の向上となるインバータ一体型圧縮機の提供を目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明では、冷媒を圧縮する圧縮機構部３と、前記圧縮機構部３の回転軸を駆動するモータ部４と、前記モータ部４を駆動するモータ駆動回路部５と、前記圧縮機構部３、前記モータ部４及び前記モータ駆動回路部５を収容し、外周面８より突出するコネクタ取付面１１を有するハウジング２と、前記コネクタ取付面１１に固定され、前記モータ駆動回路部５と外部間の電気的接続を行うための外部コネクタ１３とを備えるインバータ一体型圧縮機１であって、前記外部コネクタ１３は、前記コネクタ取付面１１から相手コネクタ嵌合側に向かって前記ハウジング２の外周面８より徐々に離間する方向に傾斜して固定されたことを特徴とする。また、前記外部コネクタ１３は、コネクタハウジング１９と前記コネクタハウジング１９に保持された端子２４，２５，２６とを有し、前記端子２４，２５，２６は、端部が前記モータ駆動回路部５の基板２７に対して直角に接続することを特徴とする。さらに、前記外部コネクタ１３には複数の端子２４，２５，２６が保持され、前記基板２７に挿入する端子２４，２５，２６の端部と基板２７との距離がそれぞれ異なることを特徴とする。加えて、インバータケース９に傾斜面１５を設けたことを特徴とする。また、外部コネクタ１３に傾斜面２１ｂを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、外部コネクタ１３をハウジング２の外周面８から徐々に離間する方向に傾斜して固定させることにより、インバータ一体型圧縮機１の外周面８から離れた位置が車両側コネクタ６の取り付け位置となるため、車両側コネクタ６を外部コネクタ１３に取り付ける作業性を向上させることができる。また、インバータ一体型圧縮機１の外周面８と平行に外部コネクタ１３を固定する場合に比べて、インバータケース９の外周面からの突出量を少なくできるため、インバータ一体型圧縮機１の大型化を防止することができる。

第１実施形態のインバータ一体型圧縮機の概略図である。第１実施形態の要部拡大図である。第２実施形態のインバータ一体型圧縮機の概略図である。第２実施形態の要部拡大図である。従来のインバータ一体型圧縮機に用いられるインバータケースの斜視図である。従来のインバータ一体型圧縮機の概略図である。

以下、本発明の実施形態について、図１〜４を用いて詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
図１，２に示すように、本実施形態のインバータ一体型圧縮機１（以下「圧縮機」）は、ハウジング２と、ハウジング２内に収容されて冷媒を圧縮する圧縮機構部３と、圧縮機構部３に隣接して配置されて圧縮機構部３の回転軸（不図示）を駆動するモータ部４と、モータ部４を駆動するモータ駆動回路部５（以下「インバータ部」）とを備えている。

ハウジング２は、有底筒状のリアケース７と、リアケース７の開口を覆うようにして配置されるインバータケース９とを備えている。

リアケース７には、外周面８に図示しない吸入口と吐出口が設けられ、吸入口からリアケース７内に冷媒を吸入している。リアケース７内に吸入した冷媒は、圧縮機構部３によって圧縮され、吐出口から図示しない冷凍サイクルへ吐出する。

圧縮機１の中心軸Ａ方向のリアケース７端面に固定されるインバータケース９は、インバータケース９から突出するようにしてコネクタ取付面１１が形成され、このコネクタ取付面１１には外部コネクタ１３が取り付けられて固定される。

コネクタ取付面１１は、インバータケース９の端部から突出するようにして形成され、ハウジング２の外周面８と直交する方向から傾斜する傾斜面１５と、傾斜面１５に形成される嵌合凹部１７とを備えている。

傾斜面１５は、図１に示すように、圧縮機１の中心軸Ａに対して傾斜して形成されている。なお、この傾斜面１５の傾斜角度は適宜設計変更可能であり、傾斜角度を変更することによって、圧縮機１と外部コネクタ１３との間の隙間を調整することができる。

嵌合凹部１７は、傾斜面１５の端面から凹設するようにして設けられており、外部コネクタ１３が嵌合することで、インバータケース９に外部コネクタ１３が固定される。

外部コネクタ１３は、コネクタハウジング１９と、コネクタハウジング１９に連続して設けられるフランジ部２１と、フランジ部２１から凸設する嵌合凸部２３と、一端２４ａ，２５ａ，２６ａ側がコネクタハウジング１９に支持され、他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂ側がインバータ部５に接続される端子２４，２５，２６とを備えている。

コネクタハウジング１９は、内部に複数の端子２４，２５，２６の一端２４ａ，２５ａ，２６ａ側を保持している。また、コネクタハウジング１９の外周には、図示しないバッテリ等と接続された相手コネクタ６（以下「車両側コネクタ」）が取り付けられる。なお、図示していないが、コネクタハウジング１９に車両側コネクタ６が取り付けられることにより、車両側コネクタ６とコネクタハウジング１９の端子２４，２５，２６とが電気的接続され、外部との接続が行われる。

フランジ部２１は、コネクタハウジング１９から突設するようにして設けられ、コネクタ取付面１１の傾斜面１５に当接するコネクタ側当接面２１ａが形成されている。

また、コネクタ側当接面２１ａから凸設するようにして嵌合凸部２３が設けられており、嵌合凸部２３がコネクタ取付面１１の嵌合凹部１７に嵌合する。

複数の端子２４，２５，２６は、コネクタハウジング１９に支持される一端２４ａ，２５ａ，２６ａと、インバータ部５に接続する他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂと、所定角度に折り曲げられる折曲部２４ｃ，２５ｃ，２６ｃが形成されている。

端子２４，２５，２６は、一端２４ａ，２５ａ，２６ａ側が、コネクタ側当接面２１ａに対して垂直に支持され、他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂ側が、基板２７に対して垂直に支持されている。

折曲部２４ｃ，２５ｃ，２６ｃは、端子２４，２５，２６の一端２４ａ，２５ａ，２６ａと他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂとの間に形成され、中心軸Ａから離間する方向に折り曲げられている。

折曲部２４ｃ，２５ｃ，２６ｃによって、端子２４，２５，２６が折れ曲がることによって、図２に示すように、端子の他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂと基板２７との距離が端子２４，２５，２６毎に異なっている。

すなわち、端子２４の他端２４ｂは、基板２７との距離Ｄ１が他の端子２５，２６よりも短く、端子２６の他端２６ｂは、基板２７との距離Ｄ３が他の端子２４，２５よりも長い。また、端子２５の他端２５ｂは、基板２７との距離Ｄ２がＤ１よりも長く、Ｄ３よりも短くなっている。

インバータケース９に収容されるインバータ部５は、中心軸Ａと直交するように設けられる基板２７と、モータ部４と接続するハーメチックターミナル２９とを備えている。

基板２７は、端子２４，２５，２６が挿入されて接続する端子接続部３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ）が端子２４，２５，２６と同数設けられている。

ハーメチックターミナル２９は、一端側が基板２７に接続され、他端側がモータ部４に接続されており、基板２７とモータ部４とを電気的に接続している。

次に、外部コネクタ１３の端子２４，２５，２６の基板２７への取り付け方法について説明する。

まず、外部コネクタ１３の嵌合凸部２３をインバータケース９の嵌合凹部１７に挿入し、外部コネクタ１３のコネクタ側当接面２１ａがインバータケース９に形成されるコネクタ取付面１１の傾斜面１５に当接することで、外部コネクタ１３がインバータケース９に取り付けられる。

そして、外部コネクタ１３のコネクタハウジング１９から突出した他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂ側の端子２４，２５，２６を基板２７に形成された端子接続部３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ）にそれぞれ挿入する。

このとき、端子２４，２５，２６の他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂの長さがそれぞれ異なっているため、まず端子２６の他端２６ｂを端子接続部３１ｃに挿入する。次に、端子２５の他端２５ｂが端子接続部３１ｂに挿入される。そして、端子２４の他端２４ｂが端子接続部３１ａに挿入される。

端子接続部３１に挿入された端子２４，２５，２６は、はんだ接合によって端子２４，２５，２６と基板２７とが接続固定される。

本実施形態によれば、コネクタ取付面１１に傾斜面１５を設けたことにより、外部コネクタ１３を相手コネクタ嵌合側に向かってハウジング２の外周面８から徐々に離間する方向に傾斜して固定することができるため、圧縮機１と外部コネクタ１３との間の隙間を確保することができる。したがって、圧縮機１の外周面８から離れた位置が車両側コネクタ６の取り付け位置となるため、車両側コネクタ６を外部コネクタ１３に取り付ける作業性を向上させることができる。

また、外周面８と外部コネクタ１３との間の隙間を確保することができるため、圧縮機１の外周面８と平行に外部コネクタ１３を固定する場合に比べて、インバータケース９の外周面からの突出量を少なくできるので、圧縮機１の幅寸法Ｌ１を拡げて圧縮機１と外部コネクタ１３との距離を拡げる必要がなく、圧縮機１の大型化を極力防止することができる。

加えて、端子２４，２５，２６の他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂが基板２７に対して直角に接続するため、基板２７へ端子２４，２５，２６を挿入する際の挿入性を向上させることができる。

さらに、端子２４，２５，２６に折曲部２４ｃ，２５ｃ，２６ｃが設けられていることにより、端子２４，２５，２６の他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂと基板２７との距離がそれぞれ異なるため、端子２４，２５，２６の他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂを基板２７へ挿入する際、一度に全ての端子２４，２５，２６を端子接続部３１に挿入せずに、端子２４，２５，２６をひとつずつ端子接続部３１に挿入していくことができる。したがって、最初に端子接続部３１ｃに端子２６を挿入することで端子接続部３１に対して端子２４，２５，２６の挿入位置決めを行うことができるので、２番目以降に挿入される端子２５，２６を容易に端子接続部３１ａ，３１ｂへ挿入することができる。

さらに、端子２４，２５，２６に折曲部２４ｃ，２５ｃ，２６ｃを設けることで、端子２４，２５，２６の他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂと基板２７との距離をそれぞれ異なる長さとすることができるため、それぞれ形状や長さの異なる多種多様な端子を使用することなく同一形状の端子を用いることができ、製造コストの低減を図ることができる。

また、車両側コネクタ６を外部コネクタ１３に挿入する際に生じる応力が端子２４，２５，２６に伝達されるが、端子２４，２５，２６にそれぞれ形成された折曲部２４ｃ，２５ｃ，２６ｃによって応力が分散され、基板２７、特に接続部分であるはんだ部分への応力の伝達が従来よりも低減されるので、インバータ部５の接続不良の発生を低減することができる。

なお、本実施形態においては、端子２４，２５，２６は３本用いた例について説明したが、複数であればよく、２本であっても４本以上であってもよい。

また、端子２４，２５，２６は同一形状の端子を用いた例について説明したが、端子の形状、長さがそれぞれ異なったものを用いてもよい。

〔第２実施形態〕
図３，４を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図３，４に示す圧縮機１は、コネクタ取付面１１及びフランジ部２１の構成が上記第１実施形態と異なっている。

本実施形態の圧縮機１は、図３に示すように、コネクタ取付面１１が中心軸Ａに直交する方向に設けられている。

また、コネクタ取付面１１に固定される外部コネクタ１３は、フランジ部２１が略台形形状を有している。すなわち、コネクタ側当接面２１ａと対向する面が傾斜面２１ｂとして構成されている。

この傾斜面２１ｂは、図３に示すように、圧縮機１の中心軸Ａに対して傾斜して形成されている。この傾斜面２１ｂの傾斜角度も適宜設計変更可能であり、傾斜角度を変更することによって、圧縮機１と外部コネクタ１３との間の隙間を調整することができる。

まず、外部コネクタ１３の嵌合凸部２３をインバータケース９の嵌合凹部１７に挿入し、外部コネクタ１３のコネクタ側当接面２１ａがインバータケース９に形成されるコネクタ取付面１１に当接することで、外部コネクタ１３がインバータケース９に取り付けられる。

端子接続部３１に挿入された他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂ側の端子２４，２５，２６は、はんだ接合によって端子２４，２５，２６と基板２７とが接続固定される。

本実施形態によれば、外部コネクタ１３のフランジ部２１に傾斜面２１ｂを設けたことにより、外部コネクタ１３を中心軸Ａ方向から離間する方向に傾斜させることができるため、圧縮機１と外部コネクタ１３との間の隙間を確保することができる。したがって、外部コネクタ１３をインバータケース９に取り付ける際の作業性を向上させることができる。

また、圧縮機１と外部コネクタ１３との間の隙間を確保することができるため、圧縮機１の幅寸法Ｌ２を拡げて圧縮機１と外部コネクタ１３との距離を拡げる必要がなく、圧縮機１の大型化を防止することができる。

さらに、端子２４，２５，２６に折曲部２４ｃ，２５ｃ，２６ｃが設けられていることにより、端子２４，２５，２６の他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂの長さがそれぞれ異なるため、端子２４，２５，２６の他端２４ｂ，２５ｂ，２６ｂを基板２７へ挿入する際、一度に全ての端子２４，２５，２６を端子接続部３１に挿入せずに、端子２４，２５，２６をひとつずつ端子接続部３１に挿入していくことができる。したがって、最初に端子接続部３１ｃに端子２６を挿入することで端子接続部３１に対して位置決めを行うことができるので、２番目以降に挿入される端子２４，２５を容易に端子接続部３１ａ，３１ｂへ挿入することができる。

加えて、外部コネクタ１３のフランジ部２１に傾斜面２１ｂを設けたため、従来のインバータケース９のコネクタ取付面１１であっても、外部コネクタ１３を中心軸Ａから離間する方向に傾斜させることができるため、圧縮機１と外部コネクタ１３との間の隙間を確保することができる。

なお、第１実施形態では、コネクタ取付面１１に傾斜面１５を設け、第２実施形態では外部コネクタ１３に傾斜面２１ｂを設けたことについて説明したが、第１実施形態及び第２実施形態を組み合わせたものであってもよい。すなわち、コネクタ取付面１１に傾斜面１５を設け、さらに外部コネクタ１３に傾斜面２１ｂを設けてももちろんよい。

１インバータ一体型圧縮機
２ハウジング
３圧縮機構部
４モータ部
５駆動回路部（インバータ部）
８外周面
１１コネクタ取付面
１３外部コネクタ

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機構部（３）と、前記圧縮機構部（３）の回転軸を駆動するモータ部（４）と、前記モータ部（４）を駆動するモータ駆動回路部（５）と、前記圧縮機構部（３）、前記モータ部（４）及び前記モータ駆動回路部（５）を収容し、外周面（８）より突出するコネクタ取付面（１１）を有するハウジング（２）と、前記コネクタ取付面（１１）に固定され、前記モータ駆動回路部（５）と外部間の電気的接続を行うための外部コネクタ（１３）とを備えるインバータ一体型圧縮機（１）であって、
前記外部コネクタ（１３）は、前記コネクタ取付面（１１）から相手コネクタ嵌合側に向かって前記ハウジング（２）の外周面（８）より徐々に離間する方向に傾斜して固定されたことを特徴とするインバータ一体型圧縮機（１）。
請求項１記載のインバータ一体型圧縮機（１）であって、
前記外部コネクタ（１３）は、コネクタハウジング（１９）と前記コネクタハウジング（１９）に保持された端子（２４，２５，２６）とを有し、
前記端子（２４，２５，２６）は、端部が前記モータ駆動回路部（５）の基板（２７）に対して直角に接続することを特徴とするインバータ一体型圧縮機（１）。
請求項２記載のインバータ一体型圧縮機（１）であって、
前記外部コネクタ（１３）には複数の端子（２４，２５，２６）が保持され、
前記基板（２７）に挿入する端子（２４，２５，２６）の端部と基板（２７）との距離がそれぞれ異なることを特徴とするインバータ一体型圧縮機（１）。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインバータ一体型圧縮機（１）であって、
インバータケース（９）に傾斜面（１５）を設けたことを特徴とするインバータ一体型圧縮機（１）。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインバータ一体型圧縮機（１）であって、
外部コネクタ（１３）に傾斜面（２１ｂ）を設けたことを特徴とするインバータ一体型圧縮機（１）。