JP3994731B2

JP3994731B2 - Electric compressor

Info

Publication number: JP3994731B2
Application number: JP2001384831A
Authority: JP
Inventors: 俊伸高崎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2021-12-18
Also published as: JP2003184748A

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電気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の電気接続は、それぞれの端子が直接に接続された専用の端子台を用いない特殊な構造となっている。
【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電気回路４０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（２０）、圧縮機構（２０）を駆動する電動式のモータ（３０）、及びモータ（３０）を駆動する電気回路（４０）が一体となった電動式圧縮機であって、電気回路（４０）は、圧縮機構（２０）及びモータ（３０）が収容されたハウジングのうちモータハウジング（３１）の外側面に形成された平坦面に、ボルト（５１）にて組み付けられており、ボルト（５１）の軸方向は、平坦面に垂直方向に向いており、モータ（３０）に電気的に接続されたモータ側端子（３２）と、電気回路（４０）に電気的に接続された電気回路側端子（４１）とを電気的に導通させるコネクタ（６０）を有し、モータ側端子（３２）は、電気回路（４０）の側方において、モータハウジング（３１）を貫通するように、ボルト（５１）の軸方向に延びており、電気回路側端子（４１）は、平坦面と平行に延びており、コネクタ（６０）は、電気絶縁体製のコネクタボディ（６１）内に両端子（３２、４１）間を導通させる導電性材料からなるライナー（６２）を埋設することにより構成されており、ライナー（６２）は、平坦面と平行な方向からボルト（５１）の軸方向へＬ字状に曲げられた形状になっていることを特徴とする。
【０００５】
これにより、容易に両端子（３２、４１）の電気接続を完了させることができるので、電動式圧縮機の組み付け作業性を向上させることができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、コネクタ（６０）は、両端子（３２、４１）に着脱可能に装着されていることを特徴とする。
【０００７】
これにより、例えば電気回路（４０）のみを交換するといった電動式圧縮機のメインテナンス時の作業性を向上させることができる。
【０００８】
なお、請求項３に記載の発明のごとく、コネクタボディ（６１）を樹脂製とし、ライナー（６２）を金属製として、コネクタボディ（６１）の成型用金型内にライナー（６２）を配置した状態で溶融状態の樹脂を成型用金型内に射出することによりコネクタ（６０）を形成してもよい。
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電動式圧縮機において、電気回路（４０）は、弾性変形可能に形成された第１係止用突起部（４２）を有し、コネクタ（６０）は、第１係止用突起部（４２）が係止される係止用穴部（６３）を有し、コネクタ（６０）と電気回路（４０）は、第１係止用突起部（４２）を係止用穴部（６３）に係合させることによって固定されていることを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電動式圧縮機において、モータ側端子（３２）は、ボルト（５１）の軸方向に延びる棒状の端子部（３２ａ）、端子部（３２ａ）を保持する台座部（３２ｂ）、及び台座部（３２ｂ）と端子部（３２ａ）との間に配設された電気絶縁体を有し、コネクタ（６０）は、弾性変形可能に形成された第２係止用突起部（６４）を有し、台座部（３２ｂ）は、第２係止用突起部（６４）が係止される第３係止用突起部（３２ｄ）を有し、コネクタ（６０）とモータ側端子（３２）は、第２係止用突起部（６４）を第３係止用突起部（３２ｄ）に係合させることによって固定されていることを特徴とする。
【０００９】
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。
【００１０】
本実施形態は、本発明の電動式圧縮機を、蒸気圧縮式冷凍機を用いた車両用空調装置の電動圧縮機１０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１０の分解二面図を示し、図２は図１（ａ）の上面図である。
【００１１】
電動圧縮機１０は、図１に示すように、冷媒を吸入圧縮するスクロール式の圧縮機構２０、圧縮機構２０を駆動するＤＣブラシレス式のモータ３０、及びモータ３０を駆動するインバータ回路等からなるモータ駆動用の電気回路４０等から構成されたもので、圧縮機構２０とモータ３０とは、同軸上、かつ、直列に並んで一体化されている。
【００１２】
また、電気回路４０は、圧縮機構２０及びモータ３０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３１の外側面にボルト５１にて組み付けられて、圧縮機構２０及びモータ３０に一体化されている。
【００１３】
そして、電動圧縮機１０は、電気回路４０がモータ３０を挟んで走行用のエンジンと反対側に位置するように走行用エンジン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１０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。
【００１４】
ところで、モータ３０に電気的に接続されたモータ側端子であるハーメチックシール端子３２と、電気回路４０に電気的に接続された電気回路側端子４１とは、コネクタ６０介して電気的に接続されている。
【００１５】
ここで、コネクタ６０は、図３に示すように、電気絶縁性を有する樹脂（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）製のコネクタボディ６１、及びコネクタボディ６１内に埋設された金属等の導電性を有する材料からなるパイプ状のライナー６２等からなるものである。
【００１６】
なお、電気回路側端子４１は、図１に示すように、モータ３０の軸方向と略平行に延びる棒状のものであり、ハーメチックシール端子３２の端子部３２ａはモータ３０の径方向と略平行に延びる棒状のものであるので、ライナー６２を図３に示すようにコネクタボディ６１内でＬ字状に約９０°曲げることにより、両端子３２、４１を容易にライナー６２、つまりコネクタ６０に挿入装着することができるようにしている。
【００１７】
因みに、ハーメチックシール端子３２は、図１に示すように、金属製の端子部３２ａ、端子部３２ａを保持する金属製の台座部３２ｂ、及び台座部３２ｂと端子部３２ａとの間に配設されたガラス等の電気絶縁体（図示せず。）等からなるもので、ハーメチックシール端子３２は、台座部３２ｂとモータハウジング３１との間にガスケット３２ｃを配置した状態でボルト５２によりモータハウジング３１に固定されている。
【００１８】
また、図４はコネクタ６０の固定方法を示す図であり、コネクタ６０と電気回路４０とは、図４（ａ）に示すように、電気回路４０に樹脂にて一体形成された弾性変形可能な係止用突起部４２をコネクタ６０に形成された係止用穴部６３に係合させることにより固定され、一方、コネクタ６０とハーメチックシール端子３２とは、図４（ｂ）に示すように、コネクタボディ６１に樹脂にて一体形成された弾性変形可能な係止用突起部６４をハーメチックシール端子３２の台座部３２ｂに形成された係止用突起部３２ｄに係合させることにより固定されている。
【００１９】
このため、コネクタ６０は、電気回路４０及びハーメチックシール端子３２の両者に対して容易に着脱することができる。
【００２０】
因みに、コネクタ６０を組み付けるに当たっては、本実施形態では、図１に示すように、電気回路４０をモータハウジング３１に組み付ける前に、コネクタ６０と電気回路４０との間にガスケット４３を配置した状態でコネクタ６０を電気回路４０に組み付け固定した後、コネクタ６０とハーメチックシール端子３２との間にガスケット６５を配置した状態で、コネクタ６０及び電気回路４０を同時にモータハウジング３１に組み付けようにしてコネクタ６０とハーメチックシール端子３２と、電気回路４０とモータハウジング３１とを組み付け固定する。
【００２１】
なお、これとは逆に、コネクタ６０とハーメチックシール端子３２とを先に組み付け固定してもよいのは言うまでもない。
【００２２】
次に、コネクタ６０の製造方法の概略を述べる。
【００２３】
コネクタボディ６１の成型用金型（図示せず。）内にライナー６２を配置した状態で溶融状態の樹脂を成型用金型内に射出する。このとき、ライナー６２内に樹脂が充填されてしまうことを防止ために、ライナー６２内の空間内に抜き型を装着しておく。これにより、ライナー６２はコネクタボディ６１内にインサート成形により強固に埋設された状態となる。
【００２４】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００２５】
以上に述べたように、本実施形態では、両端子３２、４１とをコネクタ６０にて導通させるので、容易に両端子３２、４１の電気接続を完了させることができ、電動圧縮機１０の組み付け作業性を向上させることができる。
【００２６】
また、コネクタ６０を着脱可能としているので、例えば電気回路４０のみを交換するといった電動圧縮機１０のメインテナンス時の作業性を向上させることができる。
【００２７】
また、コネクタ６０は、ガスケット４３、６５を介して組み付けられているので、モータ３０と電気回路４０とは外気からシールされるとともに、コネクタ６０と端子３２、４１との接合部分も外気からシールされた状態で電気絶縁することができる。したがって、電動圧縮機１０の電気絶縁性を高めることができるので、電動圧縮機１０の信頼性を向上させることができる。
【００２８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、モータ３０側に電気回路４０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２０側に電気回路４０を組み付けてもよい。
【００２９】
また、上述の実施形態では、モータ３０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２０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１０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。
【００３２】
また、上述の実施形態では、コネクタ６０を係止用突起部等の係止手段により組み付け固定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばボルト等の締結手段により組み付け固定してもよい。
【００３３】
また、コネクタボディ６１及びライナー６２の形状は、上述の実施形態に示された形状（図３参照）に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電動圧縮機の分解二面図である。
【図２】図１（ａ）の上面図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態に係るコネクタの構造を示す説明図であり、（ｂ）はライナーの拡大図である。
【図４】本発明の実施形態に係るコネクタの固定方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…電動圧縮機、２０…圧縮機構、３０…モータ、
３２…ハーメチックシール端子、４０…電気回路、４１…電気回路側端子、
４３…ガスケット、６０…コネクタ、６２…ライナー、６５…ガスケット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a compression mechanism that sucks and compresses fluid, an electric motor that drives the compression mechanism, and an electric compressor that integrates an electric circuit that drives the motor. It is effective when applied to devices.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
As an electric compressor, for example, in the invention described in Japanese Patent No. 3086819, a semiconductor module for driving a motor is assembled on a side surface (cylindrical surface) of the electric compressor, and the semiconductor module and the electric compressor are integrated. At this time, the electrical connection between the semiconductor module and the motor has a special structure that does not use a dedicated terminal block in which the respective terminals are directly connected.
[0003]
In view of the above points, the present invention has an object to electrically connect an electric circuit 40 such as a semiconductor module and a motor with a new configuration, which is different from the above-described patented invention.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a compression mechanism (20) for sucking and compressing fluid, an electric motor (30) for driving the compression mechanism (20), and a motor. The electric circuit (40) for driving (30) is integrated, and the electric circuit (40) is a motor housing among housings in which the compression mechanism (20) and the motor (30) are housed. Bolt (51) is assembled to the flat surface formed on the outer surface of (31), and the axial direction of bolt (51) is perpendicular to the flat surface , and is electrically connected to motor (30). A motor-side terminal having a connector (60) for electrically connecting the motor-side terminal (32) connected electrically and the electric-circuit side terminal (41) electrically connected to the electric circuit (40) (32) is the side of the electric circuit (40) Oite, so as to pass through the motor housing (31), extends in the axial direction of the bolt (51), an electrical circuit terminals (41) extends parallel to the flat surface, the connector (60), It is configured by embedding a liner (62) made of a conductive material that conducts between both terminals (32, 41) in a connector body (61) made of an electrical insulator, and the liner (6 2 ) is flat. It is characterized by being bent in an L shape from the direction parallel to the surface to the axial direction of the bolt (51).
[0005]
Thus, it is possible to complete the easy electrical connection of the both terminals (32, 41), it is possible to improve the assembling operability of the electric compressor.
[0006]
The invention according to claim 2 is characterized in that the connector (60) is detachably attached to both terminals (32, 41).
[0007]
Thus, it is possible to improve workability in maintenance of the electric compressor such exchanging example only electrical circuit (40).
[0008]
As in the third aspect of the invention, the connector body (61) is made of resin, the liner (62) is made of metal, and the liner (62) is disposed in the molding die of the connector body (61). The connector (60) may be formed by injecting molten resin in a state into a molding die.
According to a fourth aspect of the present invention, in the electric compressor according to any one of the first to third aspects, the electric circuit (40) includes a first locking projection formed to be elastically deformable. The connector (60) has a locking hole (63) in which the first locking projection (42) is locked, and the connector (60) and the electric circuit (40). ) Is fixed by engaging the first locking projection (42) with the locking hole (63).
Moreover, in invention of Claim 5, in the electric compressor as described in any one of Claim 1 thru | or 4, a motor side terminal (32) is a rod-shaped terminal extended in the axial direction of a volt | bolt (51). A connector (60) having a portion (32a), a pedestal portion (32b) for holding the terminal portion (32a), and an electrical insulator disposed between the pedestal portion (32b) and the terminal portion (32a). Has a second locking projection (64) formed to be elastically deformable, and the pedestal (32b) is a third locking projection for locking the second locking projection (64). The connector (60) and the motor side terminal (32) are fixed by engaging the second locking projection (64) with the third locking projection (32d). It is characterized by being.
[0009]
Incidentally, the reference numerals in parentheses of each means described above are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
[0010]
In this embodiment, the electric compressor of the present invention is applied to an electric compressor 10 of a vehicle air conditioner using a vapor compression refrigerator, and FIG. 1 shows the electric compressor according to this embodiment. FIG. 2 is a top view of FIG. 1 (a).
[0011]
As shown in FIG. 1, the electric compressor 10 includes a scroll compression mechanism 20 that sucks and compresses refrigerant, a DC brushless motor 30 that drives the compression mechanism 20, an inverter circuit that drives the motor 30, and the like. It is comprised from the electric circuit 40 for drive, etc., and the compression mechanism 20 and the motor 30 are coaxially integrated and are located in a line in series.
[0012]
In addition, the electric circuit 40 is assembled to the outer surface of the cylindrical motor housing 31 among the housings in which the compression mechanism 20 and the motor 30 are housed by bolts 51, and is integrated with the compression mechanism 20 and the motor 30. .
[0013]
The electric compressor 10 is assembled and fixed to the crankcase of the traveling engine with bolts so that the electric circuit 40 is located on the opposite side of the traveling engine with the motor 30 in between. In this example, the electric compressor 10 is assembled to the crankcase. However, in an electric vehicle or a hybrid vehicle using an electric motor as a drive source, the electric compressor 10 may be assembled to a vehicle body.
[0014]
By the way, the hermetic seal terminal 32 which is a motor side terminal electrically connected to the motor 30 and the electric circuit side terminal 41 electrically connected to the electric circuit 40 are electrically connected via the connector 60. Yes.
[0015]
Here, as shown in FIG. 3, the connector 60 is embedded in a connector body 61 made of a resin having electrical insulation properties (for example, epoxy resin, polyurethane resin, polyamide resin, etc.), and the connector body 61. It is made of a pipe-like liner 62 made of a conductive material such as metal.
[0016]
The electric circuit side terminals 41, as shown in FIG. 1, is than also the axial and the rod extending substantially parallel to the motor 30, the terminal portion 32a of the hermetically sealed terminal 32 is substantially parallel to the radial direction of the motor 30 Since the liner 62 is bent into an L shape within the connector body 61 by about 90 ° as shown in FIG. 3, both terminals 32 and 41 can be easily inserted into the liner 62, that is, the connector 60. It can be installed.
[0017]
Incidentally, as shown in FIG. 1, the hermetic seal terminal 32 is disposed between a metal terminal portion 32a, a metal pedestal portion 32b holding the terminal portion 32a, and between the pedestal portion 32b and the terminal portion 32a. The hermetic seal terminal 32 is attached to the motor housing 31 by a bolt 52 in a state where a gasket 32c is disposed between the base portion 32b and the motor housing 31. It is fixed.
[0018]
FIG. 4 is a diagram showing a fixing method of the connector 60. The connector 60 and the electric circuit 40 are elastically deformable integrally formed with the electric circuit 40 with a resin as shown in FIG. 4A. The locking projection 42 is fixed by engaging with a locking hole 63 formed in the connector 60, while the connector 60 and the hermetic seal terminal 32 are, as shown in FIG. An elastically deformable locking projection 64 integrally formed with resin on the connector body 61 is fixed by engaging with a locking projection 32d formed on the pedestal 32b of the hermetic seal terminal 32. .
[0019]
For this reason, the connector 60 can be easily attached to and detached from both the electric circuit 40 and the hermetic seal terminal 32.
[0020]
Incidentally, when the connector 60 is assembled, in this embodiment, the gasket 43 is disposed between the connector 60 and the electric circuit 40 before the electric circuit 40 is assembled to the motor housing 31 as shown in FIG. After the connector 60 is assembled and fixed to the electric circuit 40, the connector 60 and the electric circuit 40 are simultaneously assembled to the motor housing 31 with the gasket 65 disposed between the connector 60 and the hermetic seal terminal 32. The hermetic seal terminal 32, the electric circuit 40, and the motor housing 31 are assembled and fixed.
[0021]
In contrast to this, it goes without saying that the connector 60 and the hermetic seal terminal 32 may be assembled and fixed first.
[0022]
Next, the outline of the manufacturing method of the connector 60 will be described.
[0023]
A molten resin is injected into the molding die with the liner 62 disposed in the molding die (not shown) of the connector body 61. At this time, in order to prevent the liner 62 from being filled with resin, a punching die is mounted in the space in the liner 62. As a result, the liner 62 is firmly embedded in the connector body 61 by insert molding.
[0024]
Next, the effect of this embodiment is described.
[0025]
As described above, in this embodiment, since both the terminals 32 and 41 are electrically connected by the connector 60, the electrical connection between the both terminals 32 and 41 can be easily completed, and the electric compressor 10 is assembled. Workability can be improved.
[0026]
Further, since the connector 60 is detachable, the workability during maintenance of the electric compressor 10 such as replacing only the electric circuit 40 can be improved.
[0027]
The connector 60 is, so are assembled through a gasket 43,65, also with the the motor 30 and the electric circuit 40 is sealed from the outside air, even the connecting portion between the connector 60 and the terminal 32, 41 outside air it can be electrically insulated with seal state from. Therefore, since the electrical insulation of the electric compressor 10 can be improved, the reliability of the electric compressor 10 can be improved.
[0028]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the electric circuit 40 is assembled on the motor 30 side, but the present invention is not limited to this, and the electric circuit 40 may be assembled on the compression mechanism 20 side.
[0029]
In the above-described embodiment, a DC brushless motor is employed as the motor 30, but the present invention is not limited to this.
[0030]
In the above-described embodiment, a scroll-type compression mechanism is employed as the compression mechanism 20, but the present invention is not limited to this.
[0031]
Moreover, the application of the electric compressor 10 according to the present invention is not limited to a vehicle air conditioner, and can be applied to other uses such as a refrigerator.
[0032]
In the above-described embodiment, the connector 60 is assembled and fixed by the locking means such as the locking protrusion. However, the present invention is not limited to this, and the connector 60 is fixed by the fastening means such as a bolt. Also good.
[0033]
Further, the shapes of the connector body 61 and the liner 62 are not limited to the shapes shown in the above-described embodiment (see FIG. 3).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded view of an electric compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of FIG.
3A is an explanatory view showing the structure of a connector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is an enlarged view of a liner.
FIG. 4 is an explanatory view showing a connector fixing method according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric compressor, 20 ... Compression mechanism, 30 ... Motor,
32 ... Hermetic seal terminal, 40 ... Electric circuit, 41 ... Electric circuit side terminal,
43 ... Gasket, 60 ... Connector, 62 ... Liner, 65 ... Gasket

Claims

Electric compression united with a compression mechanism (20) for sucking and compressing fluid, an electric motor (30) for driving the compression mechanism (20), and an electric circuit (40) for driving the motor (30) Machine,
The electric circuit (40) is assembled with a bolt (51) on a flat surface formed on the outer surface of the motor housing (31) of the housing in which the compression mechanism (20) and the motor (30) are accommodated. And
The axial direction of the bolt (51) is perpendicular to the flat surface ,
A connector (60) for electrically connecting a motor side terminal (32) electrically connected to the motor (30) and an electric circuit side terminal (41) electrically connected to the electric circuit (40). )
The motor side terminal (32) extends in the axial direction of the bolt (51) so as to penetrate the motor housing (31) on the side of the electric circuit (40).
The electric circuit side terminal (41) extends in parallel with the flat surface ,
The connector (60) is configured by embedding a liner (62) made of a conductive material that conducts between the terminals (32, 41) in a connector body (61) made of an electrical insulator,
The electric compressor characterized in that the liner (6 2 ) is bent in an L-shape from a direction parallel to the flat surface in an axial direction of the bolt (51).

The electric compressor according to claim 1, wherein the connector (60) is detachably attached to the terminals (32, 41).

The connector body (61) is made of resin, and the liner (62) is made of metal,
Further, the connector (60) is formed by injecting molten resin into the molding die in a state where the liner (62) is disposed in the molding die of the connector body (61). The electric compressor according to claim 1, wherein the electric compressor is provided.

The electric circuit (40) has a first locking projection (42) formed to be elastically deformable,
The connector (60) has a locking hole (63) in which the first locking projection (42) is locked,
The connector (60) and the electric circuit (40) are fixed by engaging the first locking projection (42) with the locking hole (63). The electric compressor according to any one of claims 1 to 3.

The motor side terminal (32) includes a rod-shaped terminal portion (32a) extending in the axial direction of the bolt (51), a pedestal portion (32b) holding the terminal portion (32a), and the pedestal portion (32b). An electrical insulator disposed between the terminal portion (32a) and
The connector (60) has a second locking projection (64) formed to be elastically deformable,
The pedestal portion (32b) has a third locking projection (32d) to which the second locking projection (64) is locked,
The connector (60) and the motor side terminal (32) are fixed by engaging the second locking projection (64) with the third locking projection (32d). The electric compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric compressor is provided.