JP4926922B2

JP4926922B2 - 電動圧縮機の端子装置

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Publication number: JP4926922B2
Application number: JP2007298969A
Authority: JP
Inventors: 正則田口; 昌彦尾坂; 茂幸小山; 英司小林
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2027-11-19
Also published as: JP2009121431A; CN101868626B; EP2230404A4; WO2009066618A1; EP2230404A1; US20100247348A1; CN101868626A

Description

本発明は、電動圧縮機の端子装置に関し、とくに、被圧縮流体（例えば、冷媒）に含有される潤滑油の種類を安価なものに変更可能で、かつ、潤滑油を変更した場合にも良好な絶縁性を確保できるようにした電動圧縮機の端子装置に関する。

従来から、電動圧縮機の内蔵電動機への給電を密封端子装置（ハーメチック端子とも呼ばれている。）を用いて行うようにした構造が知られている（例えば、特許文献１）。このような従来の電動圧縮機の端子装置においては、例えば図５に示すように、圧縮機ハウジング１０１の所定位置に、端子板１０２に複数の端子１０３を密封絶縁状態（例えば、ガラスを介した密封絶縁状態）にて貫通させて保持させた密封端子装置１０４を取り付け、この密封端子装置１０４の各密封端子１０３の内端に、樹脂ハウジング１０５内に複数の入力用雌端子１０６が保持されたクラスタ１０７の各入力用雌端子１０６を嵌合等により電気的に接続し、入力用雌端子１０６に接続された給電用電線１０８を通して内蔵電動機のステータ巻線へと通電を確保するようになっている。

また、圧縮機で圧縮する被圧縮流体（例えば、冷媒Ｒ１３４ａ）には、一般に圧縮機の各部潤滑等のために潤滑油が含有されており、電動機内蔵の電動圧縮機では、内蔵電動機冷却等のために、潤滑油含有被圧縮流体が、電動機収容部にも存在され（通過され）端子装置の電動機収容部側に接触するため、この部位に高い絶縁性が要求される。とくに上記のような密封端子１０３の内端にクラスタ１０７が接続される構造では、嵌合等による通電部の接続構造が存在するため隙間部分が多くなり、そこに潤滑油含有被圧縮流体が流入して絶縁性が低下しやすくなるので、潤滑油を通しての漏電等を防止するためには、高い絶縁性が要求される。上記のような従来の電動圧縮機においては、通常、家電等に一般的に用いられているポリオールエステル系オイルが潤滑油として使用されており、このポリオールエステル系オイルはオイル自体が比較的高い絶縁性を有しているため、絶縁不良に関する問題は発生していない。
特開２００６−４２４０９号公報

ところが、上記ポリオールエステル系オイルは、高価であるため、潤滑油をより安価なもの、とくにポリアルキレングリコール系オイルに変更したいとの要求がある。しかし、ポリアルキレングリコール系オイルは、ポリオールエステル系オイルに比べて絶縁性能が低いため、図５に示したような従来のクラスタ端子構造のまま潤滑油の種類を変更するのでは、絶縁性能に不安が残る。

そこで本発明の課題は、ポリアルキレングリコール系オイルを被圧縮流体含有潤滑油として用いた場合にも十分に高い絶縁性能を発揮可能で、かつ、クラスタを用いなくて済む簡素な構造としつつ高い絶縁性能を確保可能で安価に構成可能な電動圧縮機の端子装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る電動圧縮機の端子装置は、潤滑油含有被圧縮流体が存在する圧縮機構駆動用電動機収容部と該電動機への給電回路部との間に配置され該両側部位間を隔離する隔壁と、該隔壁を密封絶縁状態にて貫通して延びる前記電動機への給電用端子部材とを備えた電動圧縮機の端子装置において、前記端子部材の前記電動機収容部側端部に、前記電動機への給電用引き出し線の端部における通電線を直接接続するとともに、前記端子部材の前記電動機収容部側端部から前記給電用引き出し線の通電線の絶縁被覆チューブ間にわたって延びる絶縁カバーを設けたことを特徴とするものからなる。

このような電動圧縮機の端子装置においては、クラスタ構造を使用せずに端子部材の内端に電動機への給電用引き出し線の端部における通電線（給電用引き出し線の芯線）が直接接続されるため、この部分に潤滑油含有被圧縮流体が進入しやすい不要な隙間部位等の発生が抑えられ、この部分が極めて簡素な構造に構成される。クラスタを不要化したことにより、端子装置の大幅なコストダウンと構造の簡素化が可能になる。また、直接接続であるから、良好な通電性が確保される。一方、裸の通電部位同士が直接接続されるので、接続部は潤滑油含有被圧縮流体に晒されやすくなり、その分その接続部における絶縁性、とくに絶縁性の低い潤滑油を用いた場合の絶縁性に不安が残されることになる。この不安を解消するために、端子部材の電動機収容部側端部から給電用引き出し線の通電線の絶縁被覆チューブ間にわたって延びる絶縁カバーが設けられている。この絶縁カバーを設けることにより、上記潤滑油含有被圧縮流体に晒される不安のあった接続部全体が絶縁カバーによって覆われることになるので、この部分に対して高い絶縁性能が確保されることになる。

とくに、上記絶縁カバーが、端子部材の電動機収容部側端部と上記絶縁被覆チューブとの両方に密着可能な絶縁カバーからなる場合には、上記接続部の完全遮断が可能になり、一層高い絶縁性が確保される。上記絶縁カバーとしては、装着の操作性や、上記電動機収容部側端部や絶縁被覆チューブとの密着性を考慮すれば、弾力性を有する材料からなるものが好ましく、例えば、ゴム系材料で形成されていることが好ましい。

上記端子部材の具体的な形状等は特に限定されず、構造の簡素化、コストダウン等を目指して、例えば、給電回路部側で固定可能なボルト状部材から構成することが可能である。

また、本発明に係る電動圧縮機の端子装置においては、端子部材の前記両側部位間にわたる通電部が絶縁ワニスで覆われている構造を採用することが好ましく、これによって、端子部材の所定の通電部を絶縁ワニスで覆うだけの簡単な構造にて、この部分の絶縁性も大幅に向上される。その結果、上記絶縁カバー設置構造と併せて、被圧縮流体含有潤滑油として絶縁性能の低いポリアルキレングリコール系オイルを用いた場合にも、必要かつ十分に高い絶縁性能をより確実に発揮することが可能となる。

上記絶縁ワニスには、例えば電着ワニスを使用できる。電着ワニスとすることにより、簡単に、均一な膜厚で絶縁層を形成でき、所望の範囲にわたって容易に所望の絶縁性が得られる。

上記被圧縮流体に含有される潤滑油としては、例えば、前述したようなより安価なポリアルキレングリコール系オイルが用いられることが好ましい。ポリアルキレングリコール系オイル自体の絶縁性はポリオールエステル系オイルに比べて低いものの、本発明における端子部材の給電用引き出し線への直接接続構造と、その接続部を絶縁カバーで覆う構造とにより、さらには上記絶縁ワニス被覆構造により、十分に高い絶縁性を容易に確保できるようになる。

本発明に係る電動圧縮機の端子装置においては、上記隔壁としては、例えば、圧縮機ハウジングから構成することができる。また、圧縮機ハウジングを開放構造に形成しておき、蓋部材、例えば給電回路部の支持部材を兼ねた蓋部材により、圧縮機ハウジング開放部を密閉するようにし、この蓋部材に上記隔壁機能を持たせることも可能である。

また、本発明に係る電動圧縮機の端子装置は、絶縁性能の向上や、端子装置部の構造の簡素化、低コスト化が要求されるあらゆる電動圧縮機に適用可能であるが、とくに大量生産され、全体の低コスト化、使用潤滑油の低コスト化が強く要求される車両用空調装置に用いられる圧縮機に好適なものである。

なお、本発明における電動圧縮機とは、圧縮機構の駆動源として電動機のみを内蔵した電動圧縮機に加え、外部駆動源（例えば、車両のエンジンや、車両走行用の電動機等）のみにより駆動される第１圧縮機構と、内蔵電動機のみにより駆動される第２圧縮機構とを１台の圧縮機内にともに有し、第１圧縮機構と第２圧縮機構を選択的にあるいは同時に駆動できるようにした、いわゆるハイブリッド圧縮機も含み、後者の場合には、その内蔵電動機の端子装置に本発明を適用できる。

本発明に係る電動圧縮機の端子装置によれば、端子部材の内端に電動機への給電用引き出し線の端部を直接接続したので、従来の銅製の端子部材を使用したクラスタ構造を用いなくて済み、この部分の構造を大幅に簡素化して端子装置の大幅なコストダウンが可能になるとともに、上記接続部全体を絶縁カバーで覆う構造としたので、通電部が露出しやすい接続部に対して十分に高い絶縁性を確保することができ、構造の簡素化、コストダウンを達成しつつ、被圧縮流体含有潤滑油として絶縁性能の低いポリアルキレングリコール系オイルを用いた場合にも、必要かつ十分に高い絶縁性を維持できるようになる。

以下に、本発明の望ましい実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明が適用される電動圧縮機の例を示しており、図２〜図４は、その電動圧縮機に本発明を適用した場合の端子装置の端子部材部分の例を示している。図１において、１は電動圧縮機全体を示しており、該電動圧縮機１は、固定スクロール２と可動スクロール３からなるスクロール型の圧縮機構４を備えており、吸入室５から吸入された被圧縮流体（例えば、冷媒Ｒ１３４ａ）が圧縮機構４で圧縮された後、吐出室６に吐出される。可動スクロール３は、固定スクロール２に対して、クランク機構７を介して、圧縮機ハウジング８に内蔵された電動機９の回転軸１０によって旋回駆動されるようになっている。電動機９は、ステータ１１とロータ１２から構成されており、回転軸１０はロータ１２と一体に回転される。被圧縮流体は、ポリアルキレングリコール系オイルからなる潤滑油を含有しており、この潤滑油含有被圧縮流体は、内蔵電動機９の収容部１３にも通過されるようになっている。

圧縮機ハウジング８の側壁１４には、端子装置１５が設けられており、外部電源（図示略）に接続された給電回路部１６から、端子装置１５を介して、電動機９に所定の給電が行われる。この給電は、潤滑油含有被圧縮流体が存在する圧縮機構駆動用電動機９の収容部１３と該電動機９への給電回路部１６との間に配置され該両側部位間を隔離する隔壁（本実施態様の場合には、圧縮機ハウジング８の側壁１４）を密封絶縁状態にて貫通して延びる電動機９への給電用端子部材１７と、該端子部材１７の内端（電動機収容部側端部）に接続された電動機９への給電用引き出し線１８を介して行われる。給電用引き出し線１８の芯線は、電動機９のステータ１１の巻き線を構成すべく、ステータ１１へと延びている。

上記端子部材１７部分は、例えば図２〜図４に示すように構成されている。図２に示す例においては、上記端子部材１７は、給電回路部１６側で固定可能なボルト状部材に形成されている。この端子部材１７の内端（電動機収容部側端部）には、給電用引き出し線１８の端部、とくに絶縁被覆チューブ１９で覆われた給電用引き出し線１８の芯線（通電線）である電動機９のステータ１１の巻き線２０の端部が、かしめ部２１でのかしめにより接続されている。図３に示す例においては、上記絶縁被覆チューブ１９の上に、さらに絶縁性を強化するために付加絶縁被覆チューブ２２が被せられており、上記同様にステータ１１の巻き線２０の端部が、かしめ部２１でのかしめにより接続されている。

このようなかしめ部２１による電気的接続部が、図２、図３に示すように絶縁カバー２３、２４によって覆われている。絶縁カバー２３、２４は、ゴム系材料で形成されており、端子部材１７の電動機収容部側端部から給電用引き出し線１８の通電線の絶縁被覆チューブ１９、２２間にわたって延び両者に密着するように設けられている。端子部材１７の電動機収容部側端部と絶縁被覆チューブ１９、２２の両者に絶縁カバー２３、２４が密着されることにより、上記電気的接続部は完全に覆われることになり、該接続部は、電動機収容部側に存在する被圧縮流体含有潤滑油に対して、確実に絶縁される。

また本実施態様では、図４に示すように、端子部材１７の、電動機収容部１３と給電回路部１６の両側部位間にわたる通電部は、電着ワニスからなる絶縁ワニス２５で覆われており、この区間における端子部材１７の外面は、周囲に対して完全に絶縁されている。したがって、とくに端子部材１７の内端部側部位およびその周辺部位は、上記絶縁カバー２３、２４による絶縁構造と併せて、たとえ被圧縮流体含有潤滑油として絶縁性能の低いポリアルキレングリコール系オイルを用いた場合にも、必要かつ十分に高い絶縁性を維持できることになる。

また、端子部材１７の内端に電動機９への給電用引き出し線１８の端部が直接接続されていることにより、クラスタ構造を用いる必要がなくなり、この部分の構造の簡素化、端子装置のコストダウンも同時に可能になっている。すなわち、所望の高い絶縁性の確保とともに、端子装置の構造の簡素化、コストダウンが達成されている。

本発明に係る電動圧縮機の端子装置は、電動機を内蔵したあらゆる電動圧縮機に適用可能であり、とくに大量生産され、圧縮機全体の低コスト化、使用潤滑油の低コスト化が要求される車両用空調装置に用いられる圧縮機に好適なものである。

本発明に係る電動圧縮機の端子装置が適用される電動圧縮機の例を示す縦断面図である。図１の電動圧縮機の端子装置に用いられる端子部材の給電用引き出し線との接続部の例を示す概略断面図である。図２とは別の例を示す、端子部材の給電用引き出し線との接続部の概略断面図である。端子部材に絶縁ワニスを付与した例を示す概略側面図である。従来の端子装置の概略構成図である。

符号の説明

１電動圧縮機
２固定スクロール
３可動スクロール
４圧縮機構
８圧縮機ハウジング
９電動機
１０回転軸
１１ステータ
１２ロータ
１３電動機収容部
１４隔壁としての圧縮機ハウジングの側壁
１５端子装置
１６給電回路部
１７給電用端子部材
１８給電用引き出し線
１９絶縁被覆チューブ
２０ステータの巻き線
２１かしめ部
２２付加絶縁被覆チューブ
２３、２４絶縁カバー
２５絶縁ワニス

Claims

潤滑油含有被圧縮流体が存在する圧縮機構駆動用電動機収容部と該電動機への給電回路部との間に配置され該両側部位間を隔離する隔壁と、該隔壁を密封絶縁状態にて貫通して延びる前記電動機への給電用端子部材とを備えた電動圧縮機の端子装置において、前記端子部材の前記電動機収容部側端部に、前記電動機への給電用引き出し線の端部における通電線を直接接続するとともに、前記端子部材の前記電動機収容部側端部から前記給電用引き出し線の通電線の絶縁被覆チューブ間にわたって延びる絶縁カバーを設けたことを特徴とする電動圧縮機の端子装置。
前記絶縁カバーが、前記端子部材の前記電動機収容部側端部と前記絶縁被覆チューブとの両方に密着可能な絶縁カバーからなる、請求項１に記載の電動圧縮機の端子装置。
前記絶縁カバーがゴム系材料で形成されている、請求項１または２に記載の電動圧縮機の端子装置。
前記端子部材が、前記給電回路部側で固定可能なボルト状部材からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の電動圧縮機の端子装置。
前記端子部材の前記両側部位間にわたる通電部が絶縁ワニスで覆われている、請求項１〜４のいずれかに記載の電動圧縮機の端子装置。
前記絶縁ワニスが電着ワニスからなる、請求項５に記載の電動圧縮機の端子装置。
前記潤滑油としてポリアルキレングリコール系オイルが用いられている、請求項１〜６のいずれかに記載の電動圧縮機の端子装置。
前記隔壁が圧縮機ハウジングからなる、請求項１〜７のいずれかに記載の電動圧縮機の端子装置。
前記電動圧縮機が車両用空調装置に用いられる圧縮機からなる、請求項１〜８のいずれかに記載の電動圧縮機の端子装置。