JP3840949B2 - 電動式圧縮機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を吸入圧縮する圧縮機構、圧縮機構を駆動する電動式のモータ、及びモータを駆動するモータ駆動回路が一体となった電動式圧縮機に関するもので、車両用空調装置や家庭用空調装置等に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
電動圧縮機として、例えば特許第３０８６８１９号に記載の発明では、モータを駆動する半導体モジュールを電動圧縮機の側面（円筒面）に組み付けて、半導体モジュールと電動圧縮機とを一体化している。このとき、半導体モジュールとモータとは、それぞれの端子が直接に接続されている。
【０００３】
本発明は、上記点に鑑み、上記特許発明と異なる、新規な構成にて半導体モジュール等のモータ駆動回路とモータとを電気的に接続することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、流体を吸入圧縮する圧縮機構（Ｃｐ）、圧縮機構（Ｃｐ）を駆動する電動式のモータ（Ｍｏ）、及びモータ（Ｍｏ）を駆動するモータ駆動回路（Ｉｃ）が一体となった電動式圧縮機であって、
モータ（Ｍｏ）に電気的に接続されたモータ側端子（１１０）と、モータ駆動回路（Ｉｃ）に電気的に接続された駆動回路側端子（１２０）とがその先端側にて接合されて、モータ（Ｍｏ）とモータ駆動回路（Ｉｃ）とが電気的に接続されているとともに、
両端子（１１０、１２０）の接合部分は、絶縁性の樹脂にてモールドされており、
モータ駆動回路（Ｉｃ）は、モータ（Ｍｏ）のハウジング（１０１）の外壁部に組み付け固定され、
駆動回路側端子（１２０）はモータ（Ｍｏ）の軸方向と略平行に延び、モータ側端子（１１０）はモータ（Ｍｏ）の径方向と略平行に延びており、
さらに、モータ側端子（１１０）及び駆動回路側端子（１２０）のうち少なくとも駆動回路側端子（１２０）には、湾曲した湾曲部（１２１）が形成されていることを特徴とする。
【０００５】
これにより、各部品の寸法公差及び組み立てバラツキによって両端子（１１０、１２０）の位置がずれても、湾曲部（１２１）が変形することにより両端子（１１０、１２０）の位置ずれを吸収することができる。
【０００６】
したがって、両端子（１１０、１２０）を確実に接合することができるので、端子の接合信頼性が向上するので、両端子（１１０、１２０）の接合強度及び耐振性を向上させることができ、電動圧縮機の信頼性（寿命）を高めることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、流体を吸入圧縮する圧縮機構（Ｃｐ）、圧縮機構（Ｃｐ）を駆動する電動式のモータ（Ｍｏ）、及びモータ（Ｍｏ）を駆動するモータ駆動回路（Ｉｃ）が一体となった電動式圧縮機であって、
モータ駆動回路（Ｉｃ）は、モータ（Ｍｏ）が収納された円筒状ハウジング（１０１）の外側面に組み付け固定され、
モータ駆動回路（Ｉｃ）に電気的に接続された駆動回路側端子（１２０）は、円筒状ハウジング（１０１）の外側面においてモータ（Ｍｏ）の軸方向と略平行に延び、
モータ（Ｍｏ）に電気的に接続されたモータ側端子（１１０）は、モータ（Ｍｏ）の径方向と略平行に延びて、円筒状ハウジング（１０１）の内部から円筒状ハウジング（１０１）の外側面へ突出するようになっており、
モータ側端子（１１０）の先端側と駆動回路側端子（１２０）の先端側とが円筒状ハウジング（１０１）の外側面においてねじ結合されて、モータ（Ｍｏ）とモータ駆動回路（Ｉｃ）とが電気的に接続されているとともに、両端子（１１０、１２０）の接合部分は、絶縁性の樹脂にてモールドされていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、両端子（１１０、１２０）を接合する際に、駆動回路側端子（１２０）を介して溶接時の熱がモータ駆動回路（Ｉｃ）内の半導体部品に伝わってしまうといったことがないので、溶接時の熱によりモータ駆動回路（Ｉｃ）内の半導体部品が熱損傷してしまうといった問題は発生しない。
【００１０】
請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載の電動式圧縮機において、具体的には、モータ側端子（１１０）の先端側に雄ねじ（１１３）を形成し、駆動回路側端子（１２０）の先端側には雄ねじ（１１３）の寸法よりも大きい寸法に形成された穴部を形成し、
雄ねじ（１１３）をこの穴部に挿入してモータ側端子（１１０）の先端側を駆動回路側端子（１２０）の先端側にねじ結合すればよい。
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明を車両用空調装置（蒸気圧縮式冷凍サイクル）用の電動圧縮機に適用したものであって、図１は本実施形態に係る電動圧縮機１００の正面図（一部断面）を示し、図２は図１の上面図である。
【００１２】
電動圧縮機１００は、冷媒を吸入圧縮するスクロール式の圧縮機構Ｃｐ、圧縮機構Ｃｐを駆動するＤＣブラシレス式の電動モータＭｏ、及びモータＭｏを駆動するインバータ回路等からなるモータ駆動回路Ｉｃ等から構成されたもので、圧縮機構ＣｐとモータＭｏとは、同軸上、かつ、直列に並んで一体化されている。
【００１３】
また、モータ駆動回路Ｉｃは、圧縮機構Ｃｐ及びモータＭｏが収納されたハウジングのうち円筒状のモータハウジング１０１の外側面（モータＭｏ側）にボルトにて組み付けられて、圧縮機構Ｃｐ及びモータＭｏに一体化されている。
【００１４】
そして、電動圧縮機１００は、モータ駆動回路ＩｃがモータＭｏを挟んで走行用のエンジン（図示せず。）と反対側に位置するように走行用エンジン（図示せず。）のクランクケースにボルトにて組み付け固定されている。なお、この例では、電動圧縮機１００をクランクケースに組み付けたが、電動モータを駆動源とする電気自動車やハイブリッド自動車では、車両ボディに組み付けてもよい。
【００１５】
ところで、モータ駆動回路ＩｃとモータＭｏとは、図１に示すように、モータＭｏに電気的に接続されたモータ側端子１１０と、モータ駆動回路Ｉｃに電気的に接続された駆動回路側端子１２０とが接合されて電気的に接続されているとともに、両端子１１０、１２０の接合部分は、絶縁性の樹脂（例えば、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びポリアミド系樹脂等）にてモールド（封止）されている。
【００１６】
ここで、駆動回路側端子１２０はモータＭｏの軸方向と略平行に延びる板状のもであり、モータ側端子１１０はモータＭｏの径方向と略平行に延びる棒状のものであって、両端子１１０、１２０はその先端側にて溶接や半田付け等の熱的な接合方法により接合されている。なお、両端子１１０、１２０は共にアルミニウム系又は鉄系金属等の導電性を有する金属製である。
【００１７】
そして、モータ側端子１１０及び駆動回路側端子１２０のうち少なくとも一方の端子（本実施形態では、駆動回路側端子１２０）には、略Ｕ字状に湾曲した湾曲部１２１が設けられている。
【００１８】
なお、モータ側端子１１０が固定されたベース１１１は、ベース１１１とモータハウジング１０１との間に配置されたガスケット１１２により隙間が密封された状態でボルト固定され、ベース１１１に形成されたモータ側端子１１０が挿入される貫通穴（図示せず。）はガラス封止されている。
【００１９】
次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述べる。
【００２０】
本実施形態では、駆動回路側端子１２０に湾曲部１２１が設けられているので、各部品の寸法公差及び組み立てバラツキによって両端子１１０、１２０の位置ずれても、湾曲部１２１が変形することにより両端子１１０、１２０の位置ずれを吸収することができる。
【００２１】
したがって、両端子１１０、１２０を確実に接合することができるので、端子の接合（溶接）信頼性が向上するので、両端子１１０、１２０の接合強度及び耐振性を向上させることができ、電動圧縮機１００の信頼性（寿命）を高めることができる。
【００２２】
なお、本実施形態では、駆動回路側端子１２０に湾曲部１２１に湾曲部１２１を設けたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、両端子１１０、１２に湾曲部１２１を設ける、又はモータ側端子１１０にのみ湾曲部１２１を設けてもよい。因みに、モータ側端子１１０に湾曲部１２１を設けるときは、モータ側端子１１０を駆動回路側端子１２０のごとく、薄板状とすることが望ましい。
【００２３】
（第２実施形態）
第１実施形態では、モータ側端子１１０と駆動回路側端子１２０とを溶接したが、本実施形態は、図３、４に示すように、両端子１１０、１２０をねじ結合したものである。
【００２４】
具体的には、モータ側端子１１０に雄ねじ１１３を形成し、一方、駆動回路側端子１２０にモータ側端子１１０が挿入される穴（図示せず。）を形成し、ナット１３０をモータ側端子１１０の雄ねじ１１３にねじ込むことにより両端子１１０、１２０を結合するものである。
【００２５】
これにより、両端子１１０、１２０を接合する際に、駆動回路側端子１２０を介して接合（溶接）時の熱がモータ駆動回路Ｉｃ内の半導体部品に伝わってしまうといったことがないので、接合（溶接）時の熱によりモータ駆動回路Ｉｃ内の半導体部品が熱損傷してしまうといった問題は発生しない。
【００２６】
なお、図３はモータ側端子１１０の先端側を段付き状として小径部１１４に雄ねじを形成して大径部１１５とナット１３０にて駆動側端子１２０を挟んで駆動側端子１２０をモータ側端子１１０に固定したものである。また、図４はモータ側端子１１０に円筒状のカラー１３１を挿入することにより大径部１１５相当を形成したものである。
【００２７】
因みに、本実施形態では、駆動回路側端子１２０に形成されたモータ側端子１１０が挿入される穴の寸法を雄ねじ１１３の寸法より大きくすることで、位置ずれを吸収するが、第１実施形態と同様に、湾曲部１２１を両端子１１０、１２０の少なくとも一方に設けてもよい。
【００２８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、モータＭｏ側にモータ駆動回路Ｉｃを組み付けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、圧縮機構Ｃｐ側にモータ駆動回路Ｉｃを組み付けてもよい。
【００２９】
また、上述の実施形態では、モータＭｏとしてＤＣブラシレスモータを採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】
また、上述の実施形態では、圧縮機構Ｃｐとして、スクロール型の圧縮機構を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
また、本発明に係る電動圧縮機１００は車両用空調装置にその適用が限定されるものではなく、冷蔵庫等のその他の用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動圧縮機の正面図（一部断面）である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る電動圧縮機の正面図（一部断面）である。
【図４】本発明の第２実施形態の変形例に係る電動圧縮機の正面図（一部断面）である。
【符号の説明】
１００…電動圧縮機、１１０…モータ側端子、１２０…駆動回路側端子、
１２１…湾曲部、Ｉｃ…モータ駆動回路、Ｍｏ…モータ、Ｃｐ…圧縮機構。

Claims (3)

1. 流体を吸入圧縮する圧縮機構（Ｃｐ）、前記圧縮機構（Ｃｐ）を駆動する電動式のモータ（Ｍｏ）、及び前記モータ（Ｍｏ）を駆動するモータ駆動回路（Ｉｃ）が一体となった電動式圧縮機であって、
   前記モータ（Ｍｏ）に電気的に接続されたモータ側端子（１１０）と、前記モータ駆動回路（Ｉｃ）に電気的に接続された駆動回路側端子（１２０）とがその先端側にて接合されて、前記モータ（Ｍｏ）と前記モータ駆動回路（Ｉｃ）とが電気的に接続されているとともに、前記両端子（１１０、１２０）の接合部分は、絶縁性の樹脂にてモールドされており、
   前記モータ駆動回路（Ｉｃ）は、前記モータ（Ｍｏ）のハウジング（１０１）の外壁部に組み付け固定され、
   前記駆動回路側端子（１２０）は前記モータ（Ｍｏ）の軸方向と略平行に延び、前記モータ側端子（１１０）は前記モータ（Ｍｏ）の径方向と略平行に延びており、
   さらに、前記モータ側端子（１１０）及び前記駆動回路側端子（１２０）のうち少なくとも駆動回路側端子（１２０）には、湾曲した湾曲部（１２１）が形成されていることを特徴とする電動式圧縮機。
2. 流体を吸入圧縮する圧縮機構（Ｃｐ）、前記圧縮機構（Ｃｐ）を駆動する電動式のモータ（Ｍｏ）、及び前記モータ（Ｍｏ）を駆動するモータ駆動回路（Ｉｃ）が一体となった電動式圧縮機であって、
   前記モータ駆動回路（Ｉｃ）は、前記モータ（Ｍｏ）が収納された円筒状ハウジング（１０１）の外側面に組み付け固定され、
   前記モータ駆動回路（Ｉｃ）に電気的に接続された駆動回路側端子（１２０）は、前記円筒状ハウジング（１０１）の外側面において前記モータ（Ｍｏ）の軸方向と略平行に延び、
   前記モータ（Ｍｏ）に電気的に接続されたモータ側端子（１１０）は、前記モータ（Ｍｏ）の径方向と略平行に延びて、前記円筒状ハウジング（１０１）の内部から前記円筒状ハウジング（１０１）の外側面へ突出するようになっており、
   前記モータ側端子（１１０）の先端側と前記駆動回路側端子（１２０）の先端側とが前記円筒状ハウジング（１０１）の外側面においてねじ結合されて、前記モータ（Ｍｏ）と前記モータ駆動回路（Ｉｃ）とが電気的に接続されているとともに、前記両端子（１１０、１２０）の接合部分は、絶縁性の樹脂にてモールドされていることを特徴とする電動式圧縮機。
3. 前記モータ側端子（１１０）の先端側には雄ねじ（１１３）が形成され、
   前記駆動回路側端子（１２０）の先端側には前記雄ねじ（１１３）の寸法よりも大きい寸法に形成された穴部が形成され、
   前記雄ねじ（１１３）を前記穴部に挿入して前記モータ側端子（１１０）の先端側を前記駆動回路側端子（１２０）の先端側にねじ結合することを特徴とする請求項２に記載の電動式圧縮機。

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