JP7005298B2 - 車両用電動圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン、走行用電動モータ、又はボディに取り付けられる車両用電動圧縮機に関するものである。

従来より、自動車等の車両に搭載され、その車両内の空調（カーエアコン）に使用される電動圧縮機が知られている。図４は従来の圧縮機本体の一例を示す斜視図である。図４（ａ）は圧縮機本体をインバータカバー側から見た斜視図であり、図４（ｂ）は圧縮機本体をハウジング側から見た斜視図である。図４に示されているように、圧縮機本体１０２は、モータや圧縮機構等を収容するモータケース１３１と、モータケース１３１を覆うハウジング（アッパーハウジング）１２１とを有している。また、モータケース１３１のハウジング１２１とは反対側には、インバータ等を収容するインバータケース（ロアケース）１１１が取り付けられている。

モータケース１３１の中央部分よりもハウジング１２１側の部分には、不図示の圧縮機構が収容されており、この部分は外部から吸入した流体を圧縮したのちに吐出する圧縮機構部１２０を形成している。一方、モータケース１３１の中央部分よりもインバータケース１１１側の部分には、不図示のモータが収容されており、この部分は圧縮機構部１２０を駆動するモータ部１３０を形成している。

インバータケース１１１には、モータ部１３０に電力を供給するインバータ１１２が収容されており、インバータケース１１１に収容されたインバータ１１２はインバータカバー１１３によって覆われている。これらによって、モータ部１３０を作動させるインバータ部１１０が形成されている。

図５は従来の車両用電動圧縮機の一例を示す斜視図である。図５（ａ）は車両用電動圧縮機をインバータカバー側から見た斜視図であり、図５（ｂ）は車両用電動圧縮機をハウジング側から見た斜視図である。図５の車両用電動圧縮機１０１においては、図４の圧縮機本体１０２のインバータカバー１１３に対し、外部取付脚（電動圧縮機締結用取付脚）１０３が取り付けられている。近年、図５の車両用電動圧縮機１０１のように、インバータカバー１１３に外部取付脚１０３を取り付けることが求められることがある。

しかしながら、インバータカバー１１３に外部取付脚１０３を取り付けた場合、車衝突時に外部取付脚１０３に過大な荷重が作用することとなる。このとき、外部取付脚１０３を介してインバータカバー１１３にも荷重がかかってしまう。そのため、荷重の流入によりインバータカバー１１３の破損や、これに伴いインバータ１１２が露出してしまう恐れがあった。

そこで、このようなインバータカバーの破損やこれに伴うインバータの露出を防ぐ技術として、例えば特許文献１のような技術が知られている。この特許文献１では、インバータ部が収容された空間を閉じるカバーに取り付け脚部を設け、この取り付け脚部を、他の部分に比べて応力が集中する応力集中部を備えたものとすることが記載されている。これにより、カバーに取り付け脚部が設けられていても、車両に大きな衝撃が加わったとき、その取り付け脚部の応力集中部が優先的に破損することにより、カバーの破損を抑制することができる。

特開２０１６－１１８１０８号公報

しかしながら、外部取付脚をインバータカバーに取り付けてしまうと、外部取付脚からインバータカバーに直接荷重が流入してしまう。従って、上記の特許文献１のように、外部取付脚に応力集中部を設けたとしても、インバータカバーへの荷重の流入を防止できず、インバータカバーの破損防止の根本的な解決法にはならなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、例えばインバータカバー等の圧縮機本体への荷重の作用を低減し、圧縮機本体へのダメージを低減できる車両用電動圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、電力を動力として外部から吸入した流体を圧縮したのちに吐出する圧縮機本体と、該圧縮機本体に取り付けられる保護部品と、前記圧縮機本体に前記保護部品を介して取り付けられる外部取付脚と、を有し、前記保護部品は、前記外部取付脚よりも低強度である車両用電動圧縮機を提供する。

本発明の車両用電動圧縮機においては、外部取付脚が圧縮機本体に取り付けられている。従って、車衝突時には、外部取付脚に過大な荷重が作用することとなる。このとき、圧縮機本体と外部取付脚との間には保護部品が介在するため、上記の荷重は保護部品に作用する。この保護部品は外部取付脚よりも低強度であるため、上記の荷重を受けると確実に保護部品が破損する。これにより、インバータカバーの破損やこれに伴うインバータの露出を防ぐことができる。

上記車両用電動圧縮機において、前記圧縮機本体は、前記流体を圧縮したのちに吐出する圧縮機構部と、該圧縮機構部を駆動するモータ部と、前記モータ部を作動させるインバータ部とを備え、該インバータ部は、前記モータ部に前記電力を供給するインバータと、該インバータを収容するインバータケースと、該インバータケースに収容された前記インバータを覆うインバータカバーとを有し、前記外部取付脚は、前記インバータカバーに取り付けられる。

このようにインバータカバーに外部取付脚を取り付けた場合においては、車衝突時のインバータカバーの破損によるインバータ部の露出及びそれによる漏電のリスクを低減することができる。

上記車両用電動圧縮機において、前記圧縮機本体、前記保護部品、及び前記外部取付脚は、別体であることが好ましい。

圧縮機本体、保護部品、及び外部取付脚が別体となっていれば、保護部品を圧縮機本体や外部取付脚とは異なる材料で形成することができる。具体的には、保護部品を圧縮機本体や外部取付脚よりも強度の低い材料で形成することにより、車衝突時に保護部品をより確実に破損させることができる。

上記車両用電動圧縮機において、前記圧縮機本体及び前記保護部品の接続と、前記保護部品及び前記外部取付脚の接続とは、各々別の接続部材によってなされることが好ましい。

圧縮機本体及び保護部品の接続と、保護部品及び外部取付脚の接続とが、各々別の接続部材によってなされていれば、車衝突時に接続部材を介して圧縮機本体に荷重がかかることを防止できる。これにより、車衝突時における圧縮機本体へのダメージをより確実に低減することができる。

保護部品の材料としては、例えば、ポリアミドやポリカーボネート等のエンジニアリングプラスチック（エンプラ）、ポリイミド等のスーパーエンジニアリングプラスチック（スーパーエンプラ）、ウレタン系ゴム、及びエポキシ系接着剤等の材料及びこれらの組み合わせを挙げることができる。圧縮機本体や外部取付脚の材料として一般的に用いられるのはアルミ合金であるため、上記した材料を用いて保護部品を形成すれば、圧縮機本体や外部取付脚よりも強度の低い保護部品をより確実に形成できる。

上記車両用電動圧縮機において、前記保護部品は、前記圧縮機本体と一体であることが好ましい。

保護部品が圧縮機本体と一体であれば、保護部品を圧縮機本体と同一材料で形成することができる。これにより、電動圧縮機の軽量化を図ることができる。

上記車両用電動圧縮機において、前記保護部品は、ラティス構造を有することが好ましい。

保護部品が圧縮機本体と一体である場合、保護部品を例えばラティス構造を有するものとすることができる。これにより、車衝突時に保護部品により衝撃をより吸収させる、また保護部品を破壊させることができるため、車衝突時における圧縮機本体へのダメージをより確実に低減することができる。

本発明の車両用電動圧縮機であれば、例えばインバータカバー等の圧縮機本体への荷重の作用を低減し、圧縮機本体へのダメージを低減できる。

本発明の第１実施形態に係る車両用電動圧縮機を示す斜視図であり、（ａ）インバータカバー側から見た斜視図、及び（ｂ）ハウジング側から見た斜視図である。 インバータカバー、保護部品、及び外部取付脚を接続部材で接続する場合における、接続部分の拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る保護部品の部分側断面図である。 従来の圧縮機本体の一例を示す斜視図であり、（ａ）インバータカバー側から見た斜視図、及び（ｂ）ハウジング側から見た斜視図である。 従来の車両用電動圧縮機の一例を示す斜視図であり、（ａ）インバータカバー側から見た斜視図、及び（ｂ）ハウジング側から見た斜視図である。

以下に、本発明に係る車両用電動圧縮機の一実施形態について、図面を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る車両用電動圧縮機について、図１及び図２を用いて説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係る車両用電動圧縮機を示す斜視図である。図１（ａ）は車両用電動圧縮機をインバータカバー側から見た斜視図であり、図１（ｂ）は車両用電動圧縮機をハウジング側から見た斜視図である。図１に示されているように、車両用電動圧縮機１は、電力を動力として外部から吸入した流体を圧縮したのちに吐出する圧縮機本体２を有している。

圧縮機本体２は、モータや圧縮機構等を収容するモータケース３１と、モータケース３１を覆うハウジング（アッパーハウジング）２１とを有している。また、モータケース３１のハウジング２１とは反対側には、インバータ等を収容するインバータケース（ロアケース）１１が取り付けられている。

モータケース３１の中央部分よりもハウジング２１側の部分には、不図示の圧縮機構が収容されており、この部分は外部から吸入した流体を圧縮したのちに吐出する圧縮機構部２０を形成している。一方、モータケース３１の中央部分よりもインバータケース１１側の部分には、不図示のモータが収容されており、この部分は圧縮機構部２０を駆動するモータ部３０を形成している。

インバータケース１１には、モータ部３０に電力を供給するインバータ１２が収容されており、インバータケース１１に収容されたインバータ１２はインバータカバー１３によって覆われている。これらによって、モータ部３０を作動させるインバータ部１０が形成されている。

本実施形態の車両用電動圧縮機１においては、図１（ａ）に示すように、圧縮機本体２のインバータカバー１３にプレート状の保護部品４が取り付けられている。そして、外部取付脚３が、この保護部品４を介して圧縮機本体２のインバータカバー１３に取り付けられている。ここで、圧縮機本体２のインバータカバー１３、保護部品４、及び外部取付脚３は別体となっている。

保護部品４は、外部取付脚３よりも低強度である。このような保護部品４を形成する材料としては、特に限定されないが、インバータカバー１３や外部取付脚３の材料として一般的に用いられるアルミ合金よりも低強度な材料を用いるのが好ましい。具体的には、ポリアミドやポリカーボネート等のエンジニアリングプラスチック（エンプラ）、ポリイミド等のスーパーエンジニアリングプラスチック（スーパーエンプラ）、ウレタン系ゴム、及びエポキシ系接着剤等の材料及びこれらの組み合わせを挙げることができる。

上記の保護部品４を形成する材料のうち、エンプラ、スーパーエンプラ、及びウレタン系ゴムを使用する場合は、ビスやボルト等の接続部材を介してインバータカバー１３、保護部品４、及び外部取付脚３とを接続する。一方、保護部品４を形成する材料としてエポキシ系接着剤等の接着剤を使用する場合は、接続部材は不要である。

図２はインバータカバー、保護部品、及び外部取付脚を接続部材で接続する場合における、接続部分の拡大断面図である。圧縮機本体２へのダメージを考慮すると、図２に示すように、インバータカバー１３及び保護部品４を接続部材５ａで接続し、保護部品４及び外部取付脚３を別の接続部材５ｂによって接続するのがよい。なお、これに限定されず、接続部材５を外部取付脚３からインバータカバー１３まで貫通させて接続することもできる。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記したように、本実施形態の車両用電動圧縮機１においては、外部取付脚３が圧縮機本体２（インバータカバー１３）に取り付けられている。従って、車衝突時には、外部取付脚３に過大な荷重が作用することとなる。このとき、圧縮機本体２と外部取付脚３との間には保護部品４が介在するため、上記の荷重は保護部品４に作用する。この保護部品４は外部取付脚３よりも低強度であるため、上記の荷重を受けると確実に保護部品４が破損する。これにより、インバータカバー１３の破損やこれに伴うインバータ１２の露出を防ぐことができる。

特に、インバータカバー１３に外部取付脚３を取り付けた場合においては、車衝突時のインバータカバー１３の破損によるインバータ１２の露出及びそれによる漏電のリスクを低減することができる。

また、圧縮機本体２、保護部品４、及び外部取付脚３が別体となっていれば、保護部品４を圧縮機本体２や外部取付脚３とは異なる材料で形成することができる。具体的には、保護部品４を圧縮機本体２や外部取付脚３よりも強度の低い材料で形成することにより、車衝突時に保護部品４をより確実に破損させることができる。

保護部品４の材料としては、上記したエンプラ、スーパーエンプラ、ウレタン系ゴム、及びエポキシ系接着剤等の材料を挙げることができる。圧縮機本体２や外部取付脚３の材料として一般的に用いられるのはアルミ合金であるため、上記した材料を用いて保護部品４を形成すれば、圧縮機本体２や外部取付脚３よりも強度の低い保護部品４をより確実に形成できる。

インバータカバー１３、保護部品４、及び外部取付脚３を接続部材で接続する場合においては、図２に示すように、インバータカバー１３及び保護部品４を接続部材５ａで接続し、保護部品４及び外部取付脚３を別の接続部材５ｂによって接続する。このようにすれば、接続部材５ｂはインバータカバー１３に達していないため、車衝突時に外部取付脚３に過大な荷重が作用しても、接続部材５ｂを介してインバータカバー１３に直接荷重が作用することを防止できる。従って、車衝突時に接続部材５ａ，５ｂを介して圧縮機本体２（インバータカバー１３）に荷重がかかることを防止できる。これにより、車衝突時における圧縮機本体２へのダメージをより確実に低減することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図３を参照して説明する。
本実施形態の基本構成は、第１実施形態と基本的に同様であるが、第１実施形態とは、インバータカバー１３と保護部品４が一体となっていること、及び保護部品４の構造が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

本実施形態においては、車両用電動圧縮機１において、インバータカバー１３と保護部品４が一体となっている。従って、インバータカバー１３及び保護部品４は同一材料で形成されている。なお、これに限定されず、インバータカバー１３と保護部品４（及び外部取付脚３）が別体となっていてもよい。

図３は本実施形態に係る保護部品の部分側断面図である。本実施形態において、保護部品４は表面及び裏面にそれぞれスキン層６ａ，６ｂを有しており、内部にコア層７を有している。そして、このコア層７は、格子状の梁のようなラティス構造（トラス構造）となっている。このような構成により、保護部品４はインバータカバー１３や外部取付脚３よりも強度の低い構造となっている。即ち、保護部品４は衝撃吸収部材となっている。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記したように、本実施形態の車両用電動圧縮機１においては、インバータカバー１３と保護部品４が一体となっている。これにより、保護部品４をインバータカバー１３と同一材料で形成することができる。これにより、電動圧縮機の軽量化を図ることができる。

また、本実施形態においては、保護部品４がラティス構造を有している。これにより、車衝突時に保護部品４により衝撃をより吸収させる、また保護部品４を破壊させることができるため、車衝突時における圧縮機本体２へのダメージをより確実に低減することができる。

なお、上記の２つの実施形態においては、外部取付脚３をインバータカバー１３に取り付ける場合を例として説明したが、これに限定されない。即ち、外部取付脚３及び保護部品４を取り付ける位置は、圧縮機本体２のどの位置であっても良い。

１ 車両用電動圧縮機
２ 圧縮機本体
３ 外部取付脚
４ 保護部品
５ａ，５ｂ 接続部材
６ａ，６ｂ スキン層
７ コア層
１０ インバータ部
１１ インバータケース（ロアケース）
１２ インバータ
１３ インバータカバー
２０ 圧縮機構部
２１ ハウジング（アッパーハウジング）
３０ モータ部
３１ モータケース

Claims (6)

1. 電力を動力として外部から吸入した流体を圧縮したのちに吐出する圧縮機本体と、
   該圧縮機本体に取り付けられる保護部品と、
   前記圧縮機本体に前記保護部品を介して取り付けられる外部取付脚と、
   を有し、
   前記保護部品は、前記外部取付脚よりも低強度であり、
   前記圧縮機本体は、前記流体を圧縮したのちに吐出する圧縮機構部と、該圧縮機構部を駆動するモータ部と、前記モータ部を作動させるインバータ部とを備え、
   該インバータ部は、前記モータ部に前記電力を供給するインバータと、該インバータを収容するインバータケースと、該インバータケースに収容された前記インバータを覆うインバータカバーとを有し、
   前記外部取付脚は、前記インバータカバーに取り付けられることを特徴とする車両用電動圧縮機。
2. 前記圧縮機本体、前記保護部品、及び前記外部取付脚は、別体であることを特徴とする請求項１に記載の車両用電動圧縮機。
3. 前記圧縮機本体及び前記保護部品の接続と、前記保護部品及び前記外部取付脚の接続とは、各々別の接続部材によってなされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用電動圧縮機。
4. 前記保護部品は、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチック、ウレタン系ゴム、及びエポキシ系接着剤から選ばれる少なくとも１以上の材料から形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用電動圧縮機。
5. 前記保護部品は、前記圧縮機本体と一体であることを特徴とする請求項１に記載の車両用電動圧縮機。
6. 前記保護部品は、ラティス構造を有することを特徴とする請求項５に記載の車両用電動圧縮機。

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