JP2019007365A - Electric compressor and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷媒を圧縮する冷凍サイクル用のコンプレッサに係り、特に、電動モータを動力源とする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 a compressor for a refrigeration cycle that compresses a refrigerant, and more particularly, to an electric compressor using an electric motor as a power source and a manufacturing method thereof.
電動コンプレッサは、冷媒を圧縮して吐出する圧縮部と、圧縮部の駆動源である電動モータと、電動モータを駆動させるためのモータ駆動回路とを備えている。 The electric compressor includes a compression unit that compresses and discharges the refrigerant, an electric motor that is a drive source of the compression unit, and a motor drive circuit that drives the electric motor.
また、モータ駆動回路と電動モータとを電気接続するために用いられる導電端子と、電動モータから引き出されるリード線とが、ハウジング内に設けられたクラスタブロック内の接続端子を介して電気接続されている(例えば特許文献1参照)。 In addition, the conductive terminal used to electrically connect the motor drive circuit and the electric motor and the lead wire drawn out from the electric motor are electrically connected via the connection terminal in the cluster block provided in the housing. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、上記従来技術に係る電動コンプレッサでは、ステータコイル内側に配置したクラスタブロックは、収容部への嵌合により固定されていた。 By the way, in the electric compressor which concerns on the said prior art, the cluster block arrange | positioned inside a stator coil was being fixed by the fitting to an accommodating part.
そのため、電動モータ等の振動により、収容部内でクラスタブロックが軸方向に移動してしまうという問題があった。 For this reason, there is a problem that the cluster block moves in the axial direction in the accommodating portion due to vibration of the electric motor or the like.
また、収容部内でクラスタブロックが緩んだ場合には、クラスタブロックが収容部から抜け落ちてしまう虞もあった。 In addition, when the cluster block is loosened in the accommodating portion, the cluster block may fall out of the accommodating portion.
さらに、クラスタブロックの軸方向の移動や緩みを抑制するために、収容部における端子嵌合力を上げる場合には、組立時にハーメチックターミナルのガラス部に過大な力が加わって欠損を生じる虞があった。 Furthermore, in order to suppress the movement and loosening of the cluster block in the axial direction, when increasing the terminal fitting force in the accommodating part, there is a possibility that an excessive force is applied to the glass part of the hermetic terminal at the time of assembly to cause a defect. .
また、クラスタブロックに対する嵌合力を上げる場合には、端子収容部内へのクラスタブロックの圧入に相当の力を要し、組立性も低下するという不都合もあった。 Further, when the fitting force to the cluster block is increased, a considerable force is required for press-fitting the cluster block into the terminal accommodating portion, and there is a disadvantage that the assembling property is also lowered.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、クラスタブロックの軸方向への移動や緩みを防止でき、また組立性を向上することのできる電動コンプレッサ及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric compressor capable of preventing movement and loosening of cluster blocks in the axial direction and improving assemblability, and a method for manufacturing the same. And
上記目的を達成するため、本発明に係る電動コンプレッサは、冷媒の圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する電動モータと、前記電動モータの駆動回路と、前記駆動回路に実装され、前記電動モータの収容空間に露出する先端に、前記電動モータのステータコイルに接続されたリード線がクラスタブロックを介して接続されるハーメチックターミナルと、を備え、前記クラスタブロックは、前記ステータコイルよりも径方向内側に配置され、前記クラスタブロックを収容するクラスタブロック収納部は、該クラスタブロックのモータ軸方向のモータ側の端部に当接する受部を有することを要旨とする。 To achieve the above object, an electric compressor according to the present invention is mounted on a refrigerant compression mechanism, an electric motor that drives the compression mechanism, a drive circuit for the electric motor, and the drive circuit. And a hermetic terminal to which a lead wire connected to the stator coil of the electric motor is connected via a cluster block at a tip exposed in the accommodation space, and the cluster block is radially inward of the stator coil. The gist of the cluster block storage portion that is disposed and that stores the cluster block has a receiving portion that abuts the end of the cluster block in the motor axial direction on the motor side.
また、本発明に係る電動コンプレッサの製造方法は、前記モータハウジングにモータステータを固定する工程と、前記開口部を介して前記クラスタブロックを前記クラスタブロック収容部に設置する工程と、前記クラスタブロックに前記ハーメチクターミナルを取付ける工程と、を有することを要旨とする。 The method for manufacturing an electric compressor according to the present invention includes a step of fixing a motor stator to the motor housing, a step of installing the cluster block in the cluster block accommodating portion through the opening, and a step of attaching the cluster block to the cluster block. And a step of attaching the hermetic terminal.
本発明によれば、クラスタブロックの軸方向への移動や緩みを防止でき、また組立性を向上することのできる電動コンプレッサ及びその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the movement and loosening to the axial direction of a cluster block can be prevented, and the electric compressor which can improve assembly property, and its manufacturing method can be provided.
以下、比較例に係る電動コンプレッサ100および本発明の実施の形態に係る電動コンプレッサ1を図面に基づいて説明する。
Hereinafter, an
(比較例に係る電動コンプレッサ)
比較例に係る電動コンプレッサ100について図面を参照しながら説明する。図1は比較例に係る電動コンプレッサ100を示す正断面図、図2は比較例に係る電動コンプレッサ100のモータケース11の側面図である。
(Electric compressor according to comparative example)
An
図1に示す比較例に係る電動コンプレッサ100は、圧縮機構3、電動モータ5、電動モータ5の駆動回路であるインバータ回路9と、圧縮機構3、電動モータ5及びインバータ回路9等が収容されるハウジング7とを有している。
An
圧縮機構3は、一対のサイドブロック3a,3bと、これらによって挟持されたシリンダブロック3cと、シリンダブロック3cの内部に形成された楕円形のシリンダ室3dに収容した円柱状のロータ3eとを有している。ロータ3eの周面には、複数のベーン(図示せず)が出没可能に支持されている。
The
ロータ3eが電動モータ5によりシリンダ室3d内で回転されると、ロータ3eの各ベーンがシリンダ室3dの内周面に倣って出没し、ロータ3eと隣り合う2つのベーンとシリンダ室3dとで構成される空間の容積が変化する。そして、空間の容積が増加する間に、サイドブロック3aに形成した吸入口(図示せず)を通じて低圧の冷媒が吸入され、吸入された冷媒が、空間の容積の減少に伴い圧縮される。圧縮された高圧の冷媒は、サイドブロック3bに形成した吐出口(図示せず)から吐出される。
When the
ハウジング7は、例えばアルミダイキャスト材で形成されており、ボルト15によって締結されるモータケース11とコンプレッサケース13を有している。
The housing 7 is formed of, for example, an aluminum die cast material, and includes a
コンプレッサケース13は、一端が閉塞された円筒状を呈している。このコンプレッサケース13には開口13aから圧縮機構3が収容されており、収容された圧縮機構3のサイドブロック3bとコンプレッサケース13の底部とにより、コンプレッサケース13の内部に密閉された吐出室7aが形成されている。
The
モータケース11は、コンプレッサケース13の開口13aを閉塞して内部に吸入室7bを構成するモータ収容部11aと、インバータ回路9の収容空間11dを内部に構成する回路収容部11bとを仕切壁11cにより一体に接続して構成されている。吸入室7bとインバータ回路9の収容空間11dは仕切壁11cによって仕切られている。
The
モータ収容部11aは、仕切壁11cを底部とする有底の円筒状を呈している。吸入室7bに収容される電動モータ5の円環状を呈するステータ5cは、焼き嵌めによってモータ収容部11aの内周面11eに取り付けられる。ステータ5cの内側には円柱状のロータ5bが収容され、ロータ5bの回転中心を貫通する回転軸5aは、圧縮機構3のロータ3eと一体化されて、一対のサイドブロック3a,3bにより軸受されている。
The
ステータ5cに巻回されたステータコイル5dからのリード線17の先端には、クラスタブロック19が加締め接続されている。
A
回路収容部11bは、仕切壁11cを底部とする有底の円筒状を呈している。仕切壁11cの周縁部には回路収容部11bに向けて複数の取付ボス(図示せず)が立設されており、回路収容部11bにおける各取付ボスの内側の部分に、インバータ回路9の回路基板9aがねじ止め固定される。
The
回路基板9aには、インバータ回路9を構成するIGBTやMOSFET等の電力用スイッチング素子9bが実装されており、その筐体は、放熱効率を向上させるために、仕切壁11cの回路収容部11b側の面に面接触されている。回路収容部11bは、その開口11fに取り付けたキャップ11gによって密閉される。
On the
また、回路基板9aには、端子9cが実装されており、端子9cにはハーメチックターミナル21の基端21aが圧入されている。
A
ハーメチックターミナル21の先端21bは、仕切壁11cを貫通してモータ収容部11a側に露出しており、回転軸5aの先端に対向する仕切壁11cの略中央部に形成された端子収容部(クラスタブロック収容部)11hの内部に配置されている。
The
この端子収容部11hには、リード線17の先端のクラスタブロック19が挿入されており、端子収容部11h内でクラスタブロック19がハーメチックターミナル21の先端21bに接続されている。
The
これにより、クラスタブロック19は、ハーメチックターミナル21と共に、ステータ5cよりもモータケース11の中心側に配置される。また、クラスタブロック19の一部は、ステータコイル5dよりもステータ5cの内側に配置されている。
Thereby, the
なお、図2に示すように、リード線17及びハーメチックターミナル21は、電動モータ5のU,V,Wの各相に対応して3つ設けられ、回路基板9aの端子9cも3つ設置されている。
As shown in FIG. 2, three
ここで、比較例に係る電動コンプレッサ100においては、クラスタブロック19は、端子収容部11hに嵌入され、樹脂300の充填によって固定されている。
Here, in the
ところが、比較例に係る電動コンプレッサ100では、クラスタブロック19について、端子収容部11hから軸方向(A方向)への抜けを防止する抜け止め構造が設けられていない。
However, in the
そのため、電動モータ5などの振動等により、クラスタブロック19が端子収容部11h内で緩んで、A方向にズレた場合などには、種々の不具合を生じる虞がある。
Therefore, when the
即ち、クラスタブロック19が備える端子が緩み、接触抵抗が増加する虞がある。また、緩みを抑制するために、クラスタブロック19に対する嵌合力を上げた場合には、組立時にハーメチックターミナル21の絶縁部(ガラス部)に過大な力が加わって、欠損を生じるなどの不具合の虞がある。さらに、クラスタブロック19に対する嵌合力を上げる場合には、端子収容部11h内へのクラスタブロック19の圧入に相当の力を要し、組立性も低下するという不都合もある。
That is, there is a possibility that the terminals provided in the
(実施の形態に係る電動コンプレッサ)
図3〜図5を参照して、本実施の形態に係る電動コンプレッサ1の構成例について説明する。
(Electric compressor according to the embodiment)
With reference to FIGS. 3-5, the structural example of the electric compressor 1 which concerns on this Embodiment is demonstrated.
なお、上述の比較例に係る電動コンプレッサ100と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。
In addition, about the structure similar to the
ここで、図3は、本実施の形態に係る電動コンプレッサ1の要部を示す正断面図、図4は、図3に示す電動コンプレッサ1をE−E線で切断した正断面図、図5は、図3に示す電動コンプレッサ1の要部のF矢視図である。 Here, FIG. 3 is a front sectional view showing an essential part of the electric compressor 1 according to the present embodiment, FIG. 4 is a front sectional view of the electric compressor 1 shown in FIG. 3 cut along the line EE, FIG. These are F arrow views of the principal part of the electric compressor 1 shown in FIG.
本実施の形態に係る電動コンプレッサ1と、比較例に係る電動コンプレッサ100との主な相違点は、端子収容部11hにおいて、クラスタブロック19の端部500と端子収容部11hの受部(壁部)501とによって、クラスタブロック19の軸方向への移動を防止している点である。
The main difference between the electric compressor 1 according to the present embodiment and the
また、クラスタブロック19の端部500に形成される凸部19aと、受部501に凸部19aを支承する凹部111aから成る位置決め手段を設けることにより、組立時におけるクラスタブロック19の位置決めを行うことができる。
Further, the positioning of the
より具体的には、クラスタブロック19の端部500側に、この端部500と当接する受部501を構成する壁部111が起立されている。
More specifically, on the
ここで、本実施の形態に係る電動コンプレッサ1では、図4および図5に示すように、電動モータ5のU,V,Wの各相に対応させて、3つのハーメチックターミナル21A、21B、21Cが設けられている。
Here, in the electric compressor 1 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, three
そして、図4に示す構成例では、両端側に位置するハーメチックターミナル21A、21Cのクラスタブロック19A、19Cの2箇所の端部500には凸部19aが形成され、受部501を構成する壁部111の対応箇所には凹部111aが設けられている。
And in the structural example shown in FIG. 4, the
このような構成により、クラスタブロック19が設置される位置の端部500と、端子収容部11hの受部501とが当接して、クラスタブロック19の軸方向への移動を防止することができる。
With such a configuration, the
さらに、受部501側の凹部111aに、クラスタブロック19の凸部19aを係合させることにより、クラスタブロック19の端子収容部11hにおける位置決めを容易に行うことができ、組立性を向上させることができる。
Further, by engaging the
また、凹部111aと、クラスタブロック19の凸部19aとの係合により、電動モータ5などの振動等によってクラスタブロック19A〜19Cが端子収容部11h内で周方向に振動して緩むことを防止することができる。
Further, the engagement between the
したがって、比較例に係る電動コンプレッサ100のようにクラスタブロック19の端子が緩んで、接触抵抗が増加する事態を未然に回避することができる。
Therefore, it is possible to avoid a situation in which the contact resistance is increased due to loosening of the terminals of the
また、本実施の形態に係る電動コンプレッサ1によれば、クラスタブロック19の緩みを抑制するために、クラスタブロック19に対する嵌合力を上げる必要も無いので、端子収容部11hへのクラスタブロック19の装着もスムーズに行うことでき、組立性を向上させることができる。
Further, according to the electric compressor 1 according to the present embodiment, since it is not necessary to increase the fitting force with respect to the
また、図3および図4に示すように、本実施の形態に係る電動コンプレッサ1では、ハーメチックターミナル21(21A〜21C)の固定を、仕切壁11cに形成される溝201に嵌合されるCリング200によって行っている。これにより、ハーメチックターミナル21の端子収容部11hへの装着をD2方向からスムーズに行うことができると共に、Cリング200の嵌入によりハーメチックターミナル21を確実に固定することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the electric compressor 1 according to the present embodiment, the hermetic terminal 21 (21A to 21C) is fixed to the
なお、図3等において、符号121は、絶縁部材としてのガラス部である。
In addition, in FIG. 3 etc., the code |
また、図3〜図5に示すように、端子収容部(クラスタブロック収納部)11hは、電動モータ5の収容空間7b側からクラスタブロック19を挿入可能な開口部160が、設置状態におけるクラスタブロック19の上方側に形成されている。
Moreover, as shown in FIGS. 3-5, the terminal accommodating part (cluster block accommodating part) 11h has the
これにより、開口部160を介してクラスタブロック19を端子収容部11hに収容することができるので、組立性を向上させることができる。また、端子収容部11hのモータ収容空間との接続位置をできるだけ高い位置とすることで、液冷媒の許容量を増やすことができる(後出の図10参照)。
Thereby, since the
また、開口部160は、端子収容部(クラスタブロック収納部)11hの周方向壁部112と軸方向端部壁部111とに跨って形成されている。このような構成の開口部160は、金型による型抜きにより、他の構成部と一体的に成形することができるのでコストを抑えて製造することができる。
The
また、電動モータ5を収容するモータハウジング11aは有底筒状であり、モータハウジング11aは、圧縮機構3側に開口部を有し、ハーメチックターミナル21は、モータハウジング11aの底部に設けられている(図1等参照)。このような構成により、モータハウジング11aに電動モータ5を固定した後であってもハーメチックターミナル21を設置することができ、組立性を向上させることができる。
The
(実施の形態に係る電動コンプレッサの製造方法)
図6〜図9の工程図を参照して本実施の形態に係る電動コンプレッサ1の製造方法の一例について説明する。
(Method for Manufacturing Electric Compressor According to Embodiment)
An example of a method for manufacturing the electric compressor 1 according to the present embodiment will be described with reference to the process diagrams of FIGS.
なお、図3〜図5に示す電動コンプレッサ1の構成と同一部については、同一符号を付して重複した説明は省略する。 In addition, about the same part as the structure of the electric compressor 1 shown in FIGS. 3-5, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
また、図6〜図9の工程図では、図4および図5において中央に位置するクラスタブロック19Bを例にして説明する。
6 to 9, the
まず、図6に示す工程では、端子収容部11hの収容空間7bに対して、開口部160を介して、クラスタブロック19(19B)をD1方向から降下させて収容する。
First, in the process illustrated in FIG. 6, the cluster block 19 (19 </ b> B) is housed by being lowered from the direction D <b> 1 through the
そして、図7に示すように、クラスタブロック19Bの端部500と、壁部111側の受部501とを当接させる。これにより、クラスタブロック19(19B)の軸方向への移動が防止される。
Then, as shown in FIG. 7, the
また、図示は省略するが、クラスタブロック19(19A、19C)の端部500の凸部19aを壁部111の凹部111aに係合させる。これにより、クラスタブロック19(19A〜19C)の位置合わせが行われると共に、クラスタブロック19(19A〜19C)の周方向への振動が抑制され緩みが防止される。
Although not shown, the
次いで、図8に示すように、ハーメチックターミナル21(21B)をD2方向から端子収容部11hに差し入れ、先端部21bをクラスタブロック19(19B)に挿入する。
Next, as shown in FIG. 8, the hermetic terminal 21 (21B) is inserted into the
また、他のハーメチックターミナル21A、21Cも同様にD2方向から端子収容部11hに差し入れ、先端部21bをクラスタブロック19A、19Cに挿入する。
Similarly, the other
次に、図9に示すように、仕切壁11cに形成される溝201にCリング200を嵌合させる。これにより、ハーメチックターミナル21を確実に固定することができる。
Next, as shown in FIG. 9, the C-
さらに、D3方向から回転軸5aを差し入れる。このようにして、本実施の形態に係る電動コンプレッサ1が組み立てられる。
Further, the
このような構成の電動コンプレッサ1によれば、壁部111を形成した副次的効果として、液冷媒の許容ラインL2を従来の許容ラインL1よりも高く設定することができる。
According to the electric compressor 1 having such a configuration, the liquid refrigerant allowable line L2 can be set higher than the conventional allowable line L1 as a secondary effect of forming the
これにより、液冷媒がD4方向に漏れ出ることをより効果的に抑制することができる。 Thereby, it can suppress more effectively that a liquid refrigerant leaks in D4 direction.
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not limited to the disclosed technology. Should not be considered. That is, the technical scope of the present invention should not be construed restrictively based on the description in the above embodiment, but should be construed according to the description of the scope of claims. All the modifications within the scope of the claims and the equivalent technique to the described technique are included.
1,100…電動コンプレッサ
3…圧縮機構
3a,3b…サイドブロック
3c…シリンダブロック
3d…シリンダ室
3e,5b…ロータ
5…電動モータ
5a…回転軸
5c…ステータ
5d…ステータコイル
7…ハウジング
7a…吐出室
7b…吸入室(電動モータの収容空間)
9…インバータ回路(駆動回路)
9a…回路基板
9b…電力用スイッチング素子
9c…端子
11…モータケース
11a…モータ収容部(モータハウジング)
11b…回路収容部(回路ハウジング)
11c…仕切壁
11d…インバータ回路の収容空間
11e…モータ収容部の内周面
11f…回路収容部開口
11g…キャップ
11h…端子収容部(クラスタブロック収容部)
13…コンプレッサケース
13a…コンプレッサケース開口
17…リード線
19(19A〜19C)…クラスタブロック
19a…端部(凸部)
21(21A〜21C)…ハーメチックターミナル
21a…ハーメチックターミナル基端
21b…ハーメチックターミナル先端
23…樹脂材料(絶縁被覆材)
111…軸方向端部壁部
112…壁部(周方向壁部)
111a…受部(凹部)
160…開口部
200…Cリング
201…溝
500…端部
501…受部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 ...
9 ... Inverter circuit (drive circuit)
DESCRIPTION OF
11b: Circuit housing part (circuit housing)
11c:
DESCRIPTION OF
21 (21A-21C) ...
111 ... Axial
111a ... receiving part (concave part)
160 ... opening 200 ... C-
Claims (7)
前記圧縮機構を駆動する電動モータと、
前記電動モータの駆動回路と、
前記駆動回路に実装され、前記電動モータの収容空間に露出する先端に、前記電動モータのステータコイルに接続されたリード線がクラスタブロックを介して接続されるハーメチックターミナルと、
を備え、
前記クラスタブロックは、前記ステータコイルよりも径方向内側に配置され、
前記クラスタブロックを収容するクラスタブロック収納部は、該クラスタブロックのモータ軸方向のモータ側の端部に当接する受部を有することを特徴とする電動コンプレッサ。 A refrigerant compression mechanism;
An electric motor for driving the compression mechanism;
A drive circuit for the electric motor;
A hermetic terminal, which is mounted on the drive circuit and is connected to a leading end exposed in the accommodation space of the electric motor via a cluster block connected to a stator coil of the electric motor;
With
The cluster block is disposed radially inward of the stator coil,
The cluster block storage portion for storing the cluster block has a receiving portion that abuts against an end portion of the cluster block on the motor side in the motor axial direction.
前記凸部と前記凹部とで、前記クラスタブロックの前記クラスタブロック収納部に対する位置決め手段が構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動コンプレッサ。 A convex portion is formed at the end portion of the cluster block, and a concave portion engageable with the convex portion is formed at the receiving portion,
The electric compressor according to claim 1, wherein the convex portion and the concave portion constitute positioning means for the cluster block with respect to the cluster block storage portion.
前記モータハウジングは、前記圧縮機構側に開口部を有し、
前記ハーメチックターミナルは、前記モータハウジングの底部に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の電動コンプレッサ。 The motor housing that houses the electric motor has a bottomed cylindrical shape,
The motor housing has an opening on the compression mechanism side,
The electric compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the hermetic terminal is provided at a bottom portion of the motor housing.
前記モータハウジングにモータステータを固定する工程と、
前記開口部を介して前記クラスタブロックを前記クラスタブロック収容部に設置する工程と、
前記クラスタブロックに前記ハーメチクターミナルを取付ける工程と、
を有することを特徴とする電動コンプレッサの製造方法。 It is a manufacturing method of the electric compressor according to claim 5,
Fixing a motor stator to the motor housing;
Installing the cluster block in the cluster block housing through the opening;
Attaching the hermetic terminal to the cluster block;
The manufacturing method of the electric compressor characterized by having.
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