JP5861674B2 - 電動圧縮機 - Google Patents

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Description

本発明は、冷媒を圧縮する圧縮部、圧縮部を駆動させる電動モータ、及び電動モータを駆動させるモータ駆動回路を有する電動圧縮機に関する。
この種の電動圧縮機は、例えば特許文献1に開示されている。モータ駆動回路は、平板状の回路基板と、回路基板に電気接続された複数種類の電気部品等とから構成されている。電気部品としては、スイッチング素子、コンデンサ等が挙げられる。コンデンサは複数設けられる。そして、各コンデンサは、ハウジングの一部を構成する取付部材(取付ベース)に取り付けられる。また、コンデンサが、車両の振動等で、取付部材から外れてしまうことが無いように、コンデンサと取付部材との間にはモールド樹脂が介在される。
特開2007−263061号公報
ところで、コンデンサは、モールド樹脂が予め塗布された取付部材に取り付けられる。このとき、取付部材に予め塗布されていたモールド樹脂の量が多いと、コンデンサを取付部材に取り付けたときに、モールド樹脂がコンデンサと取付部材との間からはみ出してしまう場合がある。コンデンサと取付部材との間からはみ出した残余のモールド樹脂は、コンデンサや他の電気部品のリード等に付着したりする場合があり、リード等に付着したモールド樹脂を介して漏電などの不具合が生じる虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モールド樹脂がコンデンサと取付部材との間からはみ出してしまうことを抑制することができる電動圧縮機を提供することにある。
上記課題を解決する電動圧縮機は、ハウジング内には、冷媒を圧縮する圧縮部及び該圧縮部を駆動させる電動モータが収容されており、前記電動モータを駆動させるモータ駆動回路は、回路基板と、前記回路基板に電気接続されたコンデンサとを有している電動圧縮機であって、前記ハウジングの一部を構成する取付部材と前記コンデンサとの間には、モールド樹脂が介在されており、前記取付部材の前記コンデンサ側の面には、前記コンデンサとは反対側に向けて延在するとともに、前記モールド樹脂の残余を収容する凹部が形成されており、前記コンデンサは、前記取付部材に取り付けられるコンデンサホルダに保持されており、前記コンデンサホルダは、前記コンデンサの側面を覆う側壁と、前記コンデンサの前記取付部材側の端面を係止する係止片とを有し、前記係止片は、前記凹部に挿入されている。
これによれば、コンデンサを取付部材に取り付けたときに、取付部材に予め塗布されていたモールド樹脂のうち、残余のモールド樹脂が凹部に流れ込むため、取付部材に凹部が形成されていない場合に比べると、モールド樹脂がコンデンサと取付部材との間からはみ出してしまうことを抑制することができる。また、コンデンサが、コンデンサホルダの側壁及び係止片によって保持される。そして、凹部に流れ込んだモールド樹脂によって、係止片が、モールド樹脂を介して取付部材に固定されるため、コンデンサホルダの取付部材への取り付けを強固なものとすることができる。これにより、コンデンサホルダに保持されたコンデンサの耐振動性を向上させることができる。
上記課題を解決する電動圧縮機は、ハウジング内には、冷媒を圧縮する圧縮部及び該圧縮部を駆動させる電動モータが収容されており、前記電動モータを駆動させるモータ駆動回路は、回路基板と、前記回路基板に電気接続されたコンデンサとを有している電動圧縮機であって、前記ハウジングの一部を構成する取付部材と前記コンデンサとの間には、モールド樹脂が介在されており、前記取付部材の前記コンデンサ側の面には、前記コンデンサとは反対側に向けて延在するとともに、前記モールド樹脂の残余を収容する凹部が形成されており、前記凹部は、環状の凹条である。
これによれば、コンデンサを取付部材に取り付けたときに、取付部材に予め塗布されていたモールド樹脂のうち、残余のモールド樹脂が凹部に流れ込むため、取付部材に凹部が形成されていない場合に比べると、モールド樹脂がコンデンサと取付部材との間からはみ出してしまうことを抑制することができる。また、凹部が環状の凹条であるため、残余のモールド樹脂をさらに収容し易くすることができる。
上記電動圧縮機において、前記コンデンサは、前記取付部材に取り付けられるコンデンサホルダに保持されており、前記コンデンサホルダは、前記コンデンサの側面を覆う側壁と、前記コンデンサの前記取付部材側の端面を係止する係止片とを有し、前記係止片は、前記凹部に挿入されていることが好ましい。
上記電動圧縮機において、前記凹部は、前記係止片との間に隙間を形成する底部を有することが好ましい。
これによれば、係止片と底部との間に隙間が形成されているため、残余のモールド樹脂が凹部に流れ込み易くなる。
上記電動圧縮機において、前記コンデンサホルダは、前記係止片を複数有し、前記凹部は、前記複数の係止片に対応して複数設けられていることが好ましい。
これによれば、複数の係止片によりコンデンサを確実に保持することができる。また、凹部が複数の係止片に対応して複数設けられているため、各凹部に流れ込んだ残余のモールド樹脂を介して各係止片を取付部材に固定することができる。よって、コンデンサホルダの取付部材への取り付けをさらに強固なものとすることができる。
上記電動圧縮機において、前記コンデンサの前記取付部材側の端面は、前記凹部に及んでいることが好ましい。
これによれば、コンデンサの取付部材側の端面が凹部に及んでいない場合に比べると、モータ駆動回路を小型化することができる。
上記電動圧縮機において、前記取付部材の前記コンデンサ側の面には、前記コンデンサの側面に沿って延びる立壁が形成されていることが好ましい。
これによれば、立壁により取付部材へのコンデンサの位置合わせが容易となる。
上記電動圧縮機において、前記凹部の一部は、前記立壁に形成されていることが好ましい。
これによれば、立壁にも凹部の一部が形成されているため、残余のモールド樹脂がコンデンサと取付部材との間からはみ出し難くなる。
上記電動圧縮機において、前記凹部は、環状の凹条であることが好ましい。
この発明によれば、モールド樹脂がコンデンサと取付部材との間からはみ出してしまうことを抑制することができる。
実施形態における電動圧縮機を示す部分側断面図。 フィルムコンデンサが保持されたコンデンサホルダ、及び取付ベースを示す分解斜視図。 フィルムコンデンサが保持されたコンデンサホルダ、及び取付ベースの部分縦断面図。 別の実施形態における取付ベースの斜視図。 別の実施形態における電解コンデンサ及び取付ベースの分解斜視図。 電解コンデンサ及び取付ベースの部分縦断面図。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。なお、電動圧縮機は車両に搭載されている。
図1に示すように、電動圧縮機10のハウジングHは、有蓋筒状をなすアルミニウム製(金属材料製)の吐出ハウジング11と、有底筒状をなすアルミニウム製(金属材料製)の吸入ハウジング12と、有蓋筒状をなすアルミニウム製(金属材料製)のカバー13とを有している。吸入ハウジング12は、吐出ハウジング11に接合されている。吸入ハウジング12の周壁には、図示しない吸入ポートが形成されるとともに、吸入ポートは図示しない外部冷媒回路に接続されている。吐出ハウジング11には吐出ポート14が形成されるとともに、吐出ポート14は外部冷媒回路に接続されている。吸入ハウジング12内には、冷媒を圧縮するための圧縮部15(図1において破線で示す)と、圧縮部15を駆動するための電動モータ16とが収容されている。なお、本実施形態では、特に図示は省略するが、圧縮部15は、吸入ハウジング12内に固定された固定スクロールと、固定スクロールに対向配置された可動スクロールとで構成されている。
吸入ハウジング12の内周面にはステータ17(固定子)が固定されるとともに、ステータ17は、吸入ハウジング12の内周面に固定されたステータコア17aのティース(図示せず)にコイル17bが巻回されて構成されている。また、吸入ハウジング12内には、回転軸19がステータ17内に挿通された状態で回転可能に支持されるとともに、この回転軸19には、ロータ18(回転子)が止着されている。
吸入ハウジング12の底壁12aには、カバー13が取り付けられている。吸入ハウジング12とカバー13との間には、板状であるアルミニウム製(金属材料製)の取付ベース31が介在されている。取付ベース31は、吸入ハウジング12の底壁12aに取り付けられており、吸入ハウジング12と熱的に結合している。よって、取付ベース31は、ハウジングHの一部を構成する取付部材に相当する。
そして、カバー13と取付ベース31とによって収容部13aが区画されている。収容部13a内には、電動モータ16を駆動させるためのモータ駆動回路20が収容されている。本実施形態では、圧縮部15、電動モータ16及びモータ駆動回路20がこの順序で回転軸19の軸線Lが延びる方向(軸方向)に沿って並んで配置されている。
モータ駆動回路20によって制御された電力が電動モータ16に供給されることにより、制御された回転速度でロータ18と共に回転軸19が回転するとともに、圧縮部15が駆動されるようになっている。この圧縮部15の駆動により、外部冷媒回路から吸入ポートを介した吸入ハウジング12内への冷媒の吸入、吸入ハウジング12内に吸入された冷媒の圧縮部15による圧縮、及び圧縮された冷媒の吐出ポート14を介した外部冷媒回路への吐出が行われるようになっている。
モータ駆動回路20は、平板状の回路基板21と、回路基板21に電気接続された複数種類の電気部品等とから構成されている。回路基板21は、回転軸19の軸方向に回路基板21における電気部品等が搭載される搭載面が直交するように収容部13aに収容されている。電気部品としては、例えば、コンデンサとしてのフィルムコンデンサ22が挙げられる。モータ駆動回路20は、フィルムコンデンサ22を複数有する。各フィルムコンデンサ22は、その外郭が扁平略直方体形状になっている。各フィルムコンデンサ22はリード22aを有しており、リード22aを介して回路基板21に電気接続される。
各フィルムコンデンサ22は、樹脂材料製のコンデンサホルダ23により保持されている。コンデンサホルダ23は、各フィルムコンデンサ22を保持した状態で、取付ベース31における吸入ハウジング12の底壁12aとは反対側に取り付けられる。
取付ベース31における吸入ハウジング12の底壁12aとは反対側の面には、ボス部31fが複数(図1では一つのみ図示)突設されている。そして、カバー13に挿通されたボルトB1がボス部31fにねじ込まれることで、取付ベース31がカバー13に取り付けられる。これにより、カバー13、取付ベース31及びモータ駆動回路20がモジュール化される。そして、カバー13、取付ベース31及びモータ駆動回路20がモジュール化された状態において、カバー13がボルトB2によって吸入ハウジング12に取り付けられる。
図2に示すように、コンデンサホルダ23には、各フィルムコンデンサ22の側面を覆う側壁23aが形成されている。また、コンデンサホルダ23には、各フィルムコンデンサ22の取付ベース31とは反対側の一端面221を係止する第1係止片41が複数設けられている。さらに、コンデンサホルダ23には、各フィルムコンデンサ22の取付ベース31側の他端面222を係止する係止片としての第2係止片42が複数設けられている。第2係止片42は、弾性変形可能になっている。本実施形態においては、一つのフィルムコンデンサ22に対して、第1係止片41が二つ設けられるとともに、第2係止片42が四つ設けられている。
図3に示すように、各第1係止片41は、コンデンサホルダ23の側壁23aから取付ベース31とは反対側へL字状に突設している。各第2係止片42は、コンデンサホルダ23の側壁23aから取付ベース31側へL字状に延びており、各第2係止片42の先端42eが鉤状に形成されている。
図2に示すように、取付ベース31のフィルムコンデンサ22側の面には、フィルムコンデンサ22の側面に沿って延びる立壁31bと、立壁31bに囲まれた取付面31aとが形成されている。各取付面31aは平坦面状である。さらに、取付ベース31のフィルムコンデンサ22側の面(取付面31a)には、フィルムコンデンサ22とは反対側に向けて延在する凹部51が複数形成されている。各凹部51には、各第2係止片42の先端42eが挿入される。また、立壁31bには、各凹部51の一部が形成されている。
図3に示すように、フィルムコンデンサ22の取付ベース31側の他端面222は、凹部51に及んでいる。また、凹部51は、各第2係止片42の先端42eとの間に隙間Sを形成する底部51eを有する。底部51eは平坦面状である。取付面31aとフィルムコンデンサ22との間には、モールド樹脂50が介在されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
各フィルムコンデンサ22は、モールド樹脂50が予め塗布された各取付面31aに対して取り付けられる。そして、各フィルムコンデンサ22を各取付面31aに取り付けたときに、各取付面31aに予め塗布されていたモールド樹脂50のうち、残余のモールド樹脂50が各凹部51に流れ込む。このため、取付ベース31に凹部51が形成されていない場合に比べると、モールド樹脂50が各フィルムコンデンサ22と各取付面31aとの間から各フィルムコンデンサ22側へはみ出してしまうことが抑制される。その結果、モールド樹脂50が各フィルムコンデンサ22と各取付面31aとの間から各フィルムコンデンサ22側へはみ出して、各フィルムコンデンサ22側へはみ出したモールド樹脂50がリード22aに付着したりすることが防止され、リード22aに付着したモールド樹脂50を介した漏電などの不具合が生じてしまうことが防止される。
また、フィルムコンデンサ22をコンデンサホルダ23に挿入する際には、第2係止片42がフィルムコンデンサ22に押圧されて弾性変形する。このため、フィルムコンデンサ22をコンデンサホルダ23に挿入し易くなっている。そして、フィルムコンデンサ22が側壁23aの内側に収容されると、第1係止片41がフィルムコンデンサ22の一端面221に係止される。さらに、第2係止片42が元の位置に復帰することで、第2係止片42の先端42eがフィルムコンデンサ22の他端面222に係止される。
そして、凹部51に流れ込んだモールド樹脂50によって、各第2係止片42が、モールド樹脂50を介して取付ベース31に固定されるため、コンデンサホルダ23の取付ベース31への取り付けが強固なものとなる。これにより、コンデンサホルダ23に保持された各フィルムコンデンサ22の耐振動性が向上する。
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)取付ベース31のフィルムコンデンサ22側の面に、フィルムコンデンサ22とは反対側に向けて延在するとともに、モールド樹脂50の残余を収容する凹部51を形成した。これによれば、フィルムコンデンサ22を取付ベース31に取り付けたときに、取付ベース31に予め塗布されていたモールド樹脂50のうち、残余のモールド樹脂50が凹部51に流れ込む。このため、取付ベース31に凹部51が形成されていない場合に比べると、モールド樹脂50がフィルムコンデンサ22と取付ベース31との間からはみ出してしまうことを抑制することができる。
(2)フィルムコンデンサ22は、コンデンサホルダ23に保持されており、コンデンサホルダ23は、フィルムコンデンサ22の側面を覆う側壁23aと、フィルムコンデンサ22の取付ベース31側の他端面222を係止する第2係止片42とを有し、第2係止片42は、凹部51に挿入されている。これによれば、フィルムコンデンサ22が、コンデンサホルダ23の側壁23a及び第2係止片42によって保持される。そして、各凹部51に流れ込んだモールド樹脂50によって、第2係止片42が、モールド樹脂50を介して取付ベース31に固定されるため、コンデンサホルダ23の取付ベース31への取り付けを強固なものとすることができる。これにより、コンデンサホルダ23に保持されたフィルムコンデンサ22の耐振動性を向上させることができる。
(3)凹部51は、第2係止片42との間に隙間Sを形成する底部51eを有する。これによれば、第2係止片42と底部51eとの間に隙間Sが形成されているため、残余のモールド樹脂50が凹部51に流れ込み易くなる。
(4)コンデンサホルダ23は、第2係止片42を複数有し、凹部51は、複数の第2係止片42に対応して複数設けられている。これによれば、複数の第2係止片42によりフィルムコンデンサ22を確実に保持することができる。また、凹部51が複数の第2係止片42に対応して複数設けられているため、各凹部51に流れ込んだ残余のモールド樹脂50を介して各第2係止片42を取付ベース31に固定することができる。よって、コンデンサホルダ23の取付ベース31への取り付けをさらに強固なものとすることができる。
(5)フィルムコンデンサ22の取付ベース31側の他端面222は、凹部51に及んでいる。これによれば、フィルムコンデンサ22の取付ベース31側の他端面222が凹部51に及んでいない場合に比べると、モータ駆動回路20を小型化することができる。また、第2係止片42の一部を、凹部51に及んでいるコンデンサホルダ23の取付ベース31側の他端面222に配置することができるため、フィルムコンデンサ22を確実に保持できるとともに、モータ駆動回路20を小型化することができる。
(6)取付ベース31のフィルムコンデンサ22側の面には、フィルムコンデンサ22の側面に沿って延びる立壁31bが形成されている。これによれば、立壁31bにより取付ベース31へのフィルムコンデンサ22の位置合わせが容易となる。
(7)凹部51の一部が立壁31bに形成されている。これによれば、立壁31bにも凹部51の一部が形成されているため、残余のモールド樹脂50がフィルムコンデンサ22と取付ベース31との間からはみ出し難くなる。また、残余のモールド樹脂50が立壁31bと第2係止片42との間に流れ込むため、残余のモールド樹脂50を介した第2係止片42と取付ベース31との固定をさらに強固なものとすることができる。よって、コンデンサホルダ23の取付ベース31への取り付けがより強固なものとなる。
(8)第2係止片42は、弾性変形可能になっている。これによれば、フィルムコンデンサ22をコンデンサホルダ23に挿入する際には、第2係止片42がフィルムコンデンサ22に押圧されて弾性変形するため、フィルムコンデンサ22をコンデンサホルダ23に挿入し易くすることができる。
(9)第2係止片42は、弾性変形可能になっているため、第1係止片41に比べて剛性が低い。よって、第2係止片42におけるフィルムコンデンサ22に対する保持力は、第1係止片41におけるフィルムコンデンサ22に対する保持力よりも小さい。そこで、本実施形態では、一つのフィルムコンデンサ22に対して、第2係止片42を四つ設けた。これによれば、フィルムコンデンサ22の取付ベース31側の他端面222側でフィルムコンデンサ22を保持する箇所を増やすことができるため、フィルムコンデンサ22に対する保持力を確保することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図4に示すように、取付ベース31に、取付面31a周りを囲むように延びる凹部としての環状の凹条52を形成してもよい。これによれば、フィルムコンデンサ22を取付面31aに取り付けたときに、取付面31aに予め塗布されていたモールド樹脂50のうち、残余のモールド樹脂50が凹部51に加えて凹条52にも流れ込む。よって、モールド樹脂50がフィルムコンデンサ22と取付面31aとの間からフィルムコンデンサ22側へはみ出してしまうことをさらに抑制することができる。また、凹条52により、残余のモールド樹脂50をさらに収容し易くすることができる。
○ 図5に示すように、コンデンサとして、例えば電解コンデンサ60を用いてもよい。各電解コンデンサ60が取り付けられる取付ベース31の各取付面31Aは湾曲状に凹んでいる。また、取付ベース31には、各取付面31Aから電解コンデンサ60とは反対側に向けて延在するとともに取付面31A周りを囲むように延びる凹部としての環状の凹条52Aが形成されている。
図6に示すように、各電解コンデンサ60は、モールド樹脂50が予め塗布された各取付面31Aに対して取り付けられる。そして、各電解コンデンサ60を各取付面31Aに取り付けたときに、各取付面31Aに予め塗布されていたモールド樹脂50のうち、残余のモールド樹脂50が凹条52Aに流れ込む。その結果、モールド樹脂50が各電解コンデンサ60と各取付面31Aとの間から各電解コンデンサ60側へはみ出してしまうことが抑制される。
○ 実施形態において、取付ベース31を削除してもよい。そして、各フィルムコンデンサ22が、吸入ハウジング12の底壁12aに取り付けられていてもよい。この場合、吸入ハウジング12の底壁12aは、フィルムコンデンサ22が取り付けられる取付部材に相当する。さらに、底壁12aのフィルムコンデンサ22側の面には、フィルムコンデンサ22とは反対側に向けて延在する凹部が形成されている。
○ 実施形態において、第1係止片41及び第2係止片42の数は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、凹部51の数は特に限定されるものではない。例えば、取付ベース31に、第2係止片42が挿入される凹部51とは別の凹部を形成してもよい。
○ 実施形態において、フィルムコンデンサ22の数は、特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、例えば、モータ駆動回路20が回転軸19の径方向外側に配置されていてもよい。
○ 実施形態において、圧縮部15は、例えば、ピストンタイプやベーンタイプ等であってもよい。
○ 実施形態において、電動圧縮機10を、車両以外の空調装置に用いてもよい。
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)前記コンデンサはフィルムコンデンサであることが好ましい。
(ロ)前記電動モータを構成するロータと一体的に回転する回転軸が前記ハウジング内に収容されており、前記圧縮部、前記電動モータ及び前記モータ駆動回路がこの順序で前記回転軸の軸方向に沿って並んで配置されていることが好ましい。
(ハ)前記電動圧縮機は車両に搭載されていることが好ましい。
H…ハウジング、S…隙間、10…電動圧縮機、15…圧縮部、16…電動モータ、18…ロータ、19…回転軸、20…モータ駆動回路、21…回路基板、22…コンデンサとしてのフィルムコンデンサ、23…コンデンサホルダ、23a…側壁、31…取付部材に相当する取付ベース,31b…立壁、42…係止片としての第2係止片、50…モールド樹脂、51…凹部、51e…底部、52,52A…凹部としての凹条、60…コンデンサとしての電解コンデンサ、222…他端面。

Claims (9)

  1. ハウジング内には、冷媒を圧縮する圧縮部及び該圧縮部を駆動させる電動モータが収容されており、前記電動モータを駆動させるモータ駆動回路は、回路基板と、前記回路基板に電気接続されたコンデンサとを有している電動圧縮機であって、
    前記ハウジングの一部を構成する取付部材と前記コンデンサとの間には、モールド樹脂が介在されており、
    前記取付部材の前記コンデンサ側の面には、前記コンデンサとは反対側に向けて延在するとともに、前記モールド樹脂の残余を収容する凹部が形成されており、
    前記コンデンサは、前記取付部材に取り付けられるコンデンサホルダに保持されており、
    前記コンデンサホルダは、
    前記コンデンサの側面を覆う側壁と、
    前記コンデンサの前記取付部材側の端面を係止する係止片とを有し、
    前記係止片は、前記凹部に挿入されていることを特徴とする電動圧縮機。
  2. ハウジング内には、冷媒を圧縮する圧縮部及び該圧縮部を駆動させる電動モータが収容されており、前記電動モータを駆動させるモータ駆動回路は、回路基板と、前記回路基板に電気接続されたコンデンサとを有している電動圧縮機であって、
    前記ハウジングの一部を構成する取付部材と前記コンデンサとの間には、モールド樹脂が介在されており、
    前記取付部材の前記コンデンサ側の面には、前記コンデンサとは反対側に向けて延在するとともに、前記モールド樹脂の残余を収容する凹部が形成されており、
    前記凹部は、環状の凹条であることを特徴とする電動圧縮機。
  3. 前記コンデンサは、前記取付部材に取り付けられるコンデンサホルダに保持されており、
    前記コンデンサホルダは、
    前記コンデンサの側面を覆う側壁と、
    前記コンデンサの前記取付部材側の端面を係止する係止片とを有し、
    前記係止片は、前記凹部に挿入されていることを特徴とする請求項に記載の電動圧縮機。
  4. 前記凹部は、前記係止片との間に隙間を形成する底部を有することを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の電動圧縮機。
  5. 前記コンデンサホルダは、前記係止片を複数有し、
    前記凹部は、前記複数の係止片に対応して複数設けられていることを特徴とする請求項1、請求項3、請求項4のいずれか一項に記載の電動圧縮機。
  6. 前記コンデンサの前記取付部材側の端面は、前記凹部に及んでいることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか一項に記載の電動圧縮機。
  7. 前記取付部材の前記コンデンサ側の面には、前記コンデンサの側面に沿って延びる立壁が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか一項に記載の電動圧縮機。
  8. 前記凹部の一部は、前記立壁に形成されていることを特徴とする請求項に記載の電動圧縮機。
  9. 前記凹部は、環状の凹条であることを特徴とする請求項1に記載の電動圧縮機。
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