WO2008007534A1 - dispositif terminal hermétique pour compresseur électrique - Google Patents

Description

明 細 書

電動圧縮機の密封端子装置

技術分野

[0001] 本発明は、電動モータを内蔵した電動圧縮機に係わり、電動モータと外部との間の 電気的な接続を確立するための密封端子装置に関する。

背景技術

[0002] この種の電動圧縮機は、ハウジングと、このハウジング内に収容された圧縮ユニット 及び電動モータとを備える (特許文献 1)。圧縮ユニットは電動モータにより駆動され、 作動流体の吸入力 圧縮を経て吐出に至る一連のプロセスを実行する。

上述した圧縮機は、電動モータと外部との間の電気的な接続を確立するために密 封端子装置を更に備え、この密封端子装置は複数の密封端子を含んでいる。これら 密封端子はハウジングの壁を気密に貫通し、ハウジングの内側及び外側にそれぞれ 突出した両端部を有する。

特許文献 1：特開平 11-324920号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 上述の密封端子はハウジングの壁にガラス及び金属ホルダを介して固定されてお り、このガラスは密封端子と金属ホルダとの間や、密封端子とハウジングの壁との間を 電気的に絶縁する一方、ハウジング内を気密に維持する。

しカゝしながら、上述したガラスの使用は、金属ホルダとガラスとの間の密着性を確保 するために、金属ホルダへのニッケルメツキ処理を要求するば力りでなぐ金属ホルダ や密封端子の固定に多大手間がかかる。それ故、ガラスを使用した密封端子装置の 場合、ハウジングの壁に対する密封端子装置の取り付けは容易ではない。

[0004] また、密封端子同士の間の電気的な絶縁はガラスのみによって確立されているの で、密封端子同士の間隔が小さい場合、これら端子間の電気絶縁性が低下する。そ れ故、ガラスを使用した密封端子装置の小形ィ匕は容易ではない。

本発明の目的は、密封端子と周囲との間の電気絶縁性を十分に確保しつつ、密封 端子の取り付けが容易となり、しかも、その全体の小形化をも可能となる電動圧縮機 の密封端子装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0005] 上記の目的を達成するため、本発明の密封端子装置は、電動圧縮機におけるハウ ジングの壁に取付けられるべき端子ホルダであって、電気絶縁性を有し且つ前記壁 を挟み込む内外のホルダ半体を含む、端子ホルダと、この端子ホルダに保持された 複数の密封端子であって、各々の密封端子が壁との間に遊びを存して壁を貫通し、 電動モータ及び外部の機器に電気的に接続されるための両端部を有する、複数の 密封端子と、壁と端子ホルダとの間及び前記端子ホルダと密封端子との間をそれぞ れシールするシール部材と、密封端子と周囲の部材との間の電気的な絶縁度合!/、 増加させる絶縁要素とを備える。

上述の密封端子装置はシール部材及び絶縁要素を別々に備えているので、密封 端子装置のシール性を十分に確保しつつ、密封端子と周囲との間の電気的な絶縁 を充分に確保することができる。それ故、本発明の密封端子装置によれば、密封端 子間に要求される距離を短くすることができ、その全体の小形ィ匕が可能となる。

[0006] 具体的には、絶縁要素は、端子ホルダに形成され、密封端子間及び記壁と密封端 子との間の少なくとも一方の縁面距離を増加させる領域を含むことができる。この場 合、領域は、端子ホルダの外面に形成され、密封端子間を延びる溝、及び Z又は、 端子ホルダ内に形成された空洞を有することができる。このような溝や空洞は、密封 端子間及び密封端子とハウジングの壁との間の縁面距離を増加させ、周囲に対する 密封端子の電気絶縁度合いを向上させる。

好ましくは、溝は端子ホルダの径方向に延び、そして、空洞は密封端子を囲む且つ 壁に隣接して位置付けられている。

更に、絶縁要素は、密封端子間に介在する電気絶縁バリアを含むことができ、この 電気絶縁バリアは密封端子の外面に形成された電気絶縁層を有する。この場合、電 気絶縁層は、密封端子の両端部の除き、密封端子の全外表面を覆っているのが好 ましい。このような電気絶縁層は、密封端子間のみならず、密封端子とハウジングの 壁との間の電気的な絶縁度合いを増加させる。 [0007] 電動圧縮機が冷凍回路の冷媒の圧縮に使用される場合、電気絶縁層は冷媒が密 封端子に直接的に接触するのを確実にする。それ故、密封端子と周囲との間に冷媒 を介在した短絡が発生することはない。更に、絶縁要素は、ハウジングの壁と密封端 子との間の遊びを埋める絶^リーブを含むことができる。

一方、密封端子は、ハウジングの前記壁に端子ホルダを取付けるための締結ボルト を兼用しているのが好ましい。この場合、ハウジングの壁に対する端子ホルダの取り 付けが容易になる。

具体的には、密封端子は、電動モータ側に位置付けられるべき一端と、外部の機 器側に位置付けられるべき他端とを有するロッドと、ロッドに形成され、ハウジングの 壁との間にてホルダ半体の一方を挟み付けるためのフランジと、ロッドの他端に取付 けられ、ハウジングの壁との間にてホルダ本体の他方を挟み付ける締結ナットとを含 むことができる。この場合、端子ホルダは密封端子の回り止めをなすストツバ面を更に 含んでいるのが好ましい。

発明の効果

[0008] 本発明の電動圧縮機の密封端子装置は、シール部材と絶縁要素とを別々に備え ているので、密封端子装置のシール性を充分に確保しつつ、その小形ィ匕が可能とな る。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]本発明が適用される 1つのタイプの電動圧縮機を示し、この圧縮機はハウジン グ内に配置された電力供給制御基板を備える。

[図 2]本発明が適用される他のタイプの電動圧縮機を示し、この圧縮機はハウジング 外に前記電力供給制御基板を備える。

[図 3]第 1実施例の密封端子装置を示した断面図である。

[図 4]図 3中、 IV方向からの矢視図である。

[図 5]図 4中の溝を拡大して示した断面図である。

[図 6]第 2実施例の密封端子装置を示した断面図である。

[図 7]第 3実施例の密封端子装置を示した断面図である。

[図 8]図 7中、 VIII方向からの矢視図である。 発明を実施するための最良の形態

[0010] 図 1及び図 2は本発明が適用される電動圧縮機をそれぞれ示す。これら電動圧縮 機は何れも、金属製のハウジング 2と、このハウジング 2内に収容された圧縮ユニット 4 及び電動モータ 6とを備えている。なお、図 1及び図 2の圧縮ユニット 4はスクロールュ ニットとして示されている。

図 1の圧縮機はハウジング 2内に収容された電力供給制御基板 8を更に備えている 。この制御基板 8はインバータを含み、電動モータ 6への電力の供給及び電動モータ 6の駆動を制御する。より詳しくは、図 1のハウジング 2内には隔壁 9が配置され、この 隔壁 9はハウジング 2内を圧縮ユニット 4及び電動モータ 6を収容する室と、制御基板 8を収容する室とに区画している。

[0011] 一方、図 2の圧縮機は前述した隔壁 9を備えていない点で、図 1の圧縮機とは異な つている。し力しながら、図 1及び図 2の圧縮機は何れも、電動モータ 6又は制御基板 8をハウジング 2外の電気機器（図示しない）に電気的に接続させる密封端子装置 10 を備えており、この密封端子装置 10はハウジング 2のハウジング壁に取付けられてお り、このハウジング壁は前述した隔壁又はハウジング 2の外壁である。

図 3〜図 5は第 1実施例の密封端子装置 10を示す。

図 3に示されるように、密封端子装置 10は端子ホルダ 12を備え、この端子ホルダ 1 2はホルダ半体 14, 16を含む。図 4から明らかなように、ホルダ半体 14, 16は何れも 3角形状をなし、セラミック又は合成樹脂等の電気絶縁材料カゝら形成されている。な お、本実施例の場合、ホルダ半体 14, 16の形成材料は合成樹脂である。

[0012] ホルダ半体 14, 16はハウジング壁 2aを挟んで配置されている。具体的には、ホル ダ半体 14は電動モータ 6側、即ち、ハウジング壁 2aの内側に配置され、これに対し、 ホルダ半体 16はハウジング壁 2aの外側に配置されている。密封端子装置 10は複数 、例えば 3本の密封端子 18を更に、これら密封端子 18はハウジング壁 2aに対して端 子ホルダ 12、即ち、ホルダ半体 14, 16をそれぞれ締結する締結ボルトとしても機能 する。

より詳しくは、各密封端子 18は導電性をロッド部材カもなり、一端部に螺子 20を有 し、他端部にフランジ 22を有し、このフランジ 22と密封端子 18の他端との間には所 定の長さが確保されている。各密封端子 18の一端は外側端子端として形成され、こ れに対し、その他端は内側端子端として形成されている。

[0013] 更に、端子ホルダ 12には 3つの揷通孔 24が形成されており、これら揷通孔 24は端 子ホルダ 12の周方向に等間隔を存して配置されている。具体的には、 3つの揷通孔 24は 3角形状のホルダ半体 14, 16の各角部をそれぞ; ^立置付けられ、これらホルダ 半体を貫通している。また、各揷通孔 24は凹所 26を有し、この凹所 26はホルダ半体 14の内端面に形成されている。凹所 26は揷通孔 24よりも大径であり、その内部に密 封端子 18のフランジ 22を受け入れることができる。

一方、ハウジング壁 2aには 3個の貫通孔 28が形成されている。これら貫通孔 28は 、端子ホルダ 12の貫通孔 24に対応して配置され、揷通孔 24の内径よりも大きな内 径を有する。

[0014] 図 3から明らかなように、端子ホルダ 12はハウジング壁 2aに対し、そのホルダ半体 1 4, 16間にてハウジング壁 2aを挟み込むように配置され、そして、各密封端子 18はそ の螺子 20を先頭として、ホルダ半体 14側力も対応する揷通孔 24及び貫通孔 28を通 じて挿入されている。このような密封端子 18の挿入は、フランジ 22が対応する凹所 2 6の底に当接した時点で停止され、このとき、螺子 20はホルダ半体 16の外端面から 突出する。

この後、突出した螺子 20にはナット 30が螺合され、このナット 30はホルダ半体 16に 対して締付けられる。それ故、ホルダ半体 14, 16は、密封端子 18のフランジ 22とナ ット 30との間にハウジング壁 2aを挟み込んだ状態で互いに締結され、この結果、ハウ ジング壁 2aに対する端子ホルダ 12の取り付けが完了する。

[0015] 端子ホルダ 12の取り付け状態において、各密封端子 18の内側端子端は端子ホル ダ 12の内端面力も突出し、これに対し、その外側端子端、即ち、螺子 20は端子ホル ダ 12の外端面力も突出する。内側端子端はリード（図示しない）を介して電動モータ 6に電気的に接続され、一方、螺子 20はリード（図示しない）を介して前述した制御基 板 8に電気的に接続される。

図 3に示されているように、ホルダ半体 14はハウジング壁 2aに当接する当接面を有 し、この当接面には環状溝 31が形成されている。この環状溝 31は、前述した 3本の 揷通孔 24を外側から囲む大きさを有し、ホルダ半体 14の外周縁に沿って延びて ヽ る。環状溝 31には Oリング 32が収容されており、この Oリング 32はホルダ半体 14とハ ウジング壁 2aとの間を気密にシールする。

[0016] 各凹所 26の底にも環状溝 33が形成されており、これら環状溝 33は対応する密封 端子 18を囲んでいる。これら環状溝には Oリング 34がそれぞれ収容されており、各 O リング 34は密封端子 18のフランジ 22により環状溝 33の底及び内周壁に押し付けら れ、対応する密封端子 18とホルダ半体 14との間を気密にシールする。それ故、電動 圧縮機が冷凍回路の冷媒の圧縮に使用される場合、冷媒が密封端子装置 10を通じ てハウジング 2外に漏出することはない。

図 3に示されるようにハウジング壁 2aの各貫通孔 28には絶& ^リーブ 36が配置さ れており、この絶^リーブ 36は貫通孔 2と対応する密封端子 18との間に位置付け られ、密封端子 18とハウジング壁 2aとの間の電気的な接続を遮断する。

[0017] 一方、端子ホルダ 12は、各密封端子 18にそれぞれ対応する 3つの空洞 38を更に 含む。これら空洞 38は、ハウジング壁 2aに当接するホルダ半体 16の面に形成された 凹所であり、ハウジング壁 2aに隣接して位置付けられている。

更に、図 4及び図 5に示されるように、ホルダ半体 16の外端面には 3本の溝 40が形 成されており、これら溝 40は端子ホルダ 12の周方向に隣接する密封端子 18間をホ ルダ半体 16の径方向にホルダ半体 16の外周面まで延び、そして、ホルダ半体 16の 中央にて互いに集合している。即ち、 3本の溝 40は Y字形状をなしている。なお、図 5中、 1点鎖線は密封端子 18の軸線を示す。

[0018] 上述の溝 40は、隣接する密封端子 18間の縁面距離 (creepage distance

for insulation)を長くし、密封端子 18間での電気的な絶縁度合いを増加させる。また 、上述の空洞 38もまた、密閉端子 18とハウジング壁 2aとの間の縁面距離、そして、 隣接する密封端子 18同士間での縁面距離を長くし、密封端子 18とハウジング壁 2a との間や、密封端子 18同士間での電気的な絶縁度合いを更に増加させる。この結 果、密封端子 18間の電気的な絶縁性を低下させることなぐこれら密封端子 18間の 距離を短くできるので、密封端子装置 10の小形化が可能となる。

次に、第 2及び第 3実施例の密封端子装置について以下に説明するが、これら第 2 及び第 3実施例の説明にあたり、第 1実施例の部材及び部位と同様な機能を発揮す る部材及び部位には同一の参照符号を付して、それらの説明は省略する。

[0019] 図 6は第 2実施例の密封端子装置を示す。

図 6には密閉端子 18が 1個し力示されていないが、第 2実施例の装置もまた 3つの 密封端子 18を備えている。

第 2実施例の場合、各密封端子 18はその外表面に電気絶縁層 42を有する。この 電気絶縁層 42は、密封端子 18の両端部、即ち、前述した内側端子端及び外側端 子端を除く図 6中の A領域にて、密封端子 18の外表面を覆っている。このような電気 絶縁層 42は例えば、密封端子 18の A領域に塗布された絶縁ワニスにより形成するこ とができる。また、密封端子 18がアルミニウム力も形成されている場合、電気絶縁層 4 2は、密封端子 18の A領域をアルマイト処理して得られる酸ィ匕アルミニウム被膜により 形成することができる。

[0020] 図 6は、電動モータ 6から延びるリード 6aのコネクタ 44と密封端子 18の内側端子端 との間の接続、制御基板 8からのリード 8aと密封端子 18の外側端子端との間の接続 をも併せて示されている。コネクタ 44は密封端子 18の内側端子端を受け入れたとき 、電気絶縁層 42とオーバラップし、そして、リード 8aは前述のナット 30とコネクタナット 46との間に挟み込まれて 、る。

上述した電気絶縁層 42は、隣接する密封端子 18間に位置付けられる電気絶縁バ リアとして機能し、密封端子 18間における電気的な絶縁度合いを増加させる。また、 電動圧縮機が冷凍回路の冷媒の圧縮に使用される場合、電気絶縁層 42は密封端 子 18の外面と冷媒との直線的な接触を阻止する。それ故、密封端子 18間、また、密 封端子 18とハウジング壁 2aとの間での短絡が冷媒を介して発生することもなぐ密封 端子装置の電気絶縁性は大幅に向上する。

[0021] 図 7及び図 8は第 3実施例の密封端子装置 10を示す。

第 3実施例の密封端子 18は前述した電気絶縁層 42のみならず、密封端子 18のた めの回り止め機構を更に含んでいる。図 8から明らかなように、回り止め機構は、密封 端子 18のフランジ 22を六角形状にする一方、連通孔 24の凹所 26を長円形状に形 成することにより実現されて!、る。フランジ 22の最大直径 Dは凹所 26の短軸方向の 幅 Wよりも大きぐ凹所 26は長軸に沿う平坦な 2つの内壁面 26aを有し、これら内壁 面 26aは密封端子 18の回転を阻止するストツバ面を形成する。

本発明は、上述の第 1〜第 3実施例にも制約されるものではなぐ種々の変形が可 能である。例えば、 Oリング 32及び空洞 38はホルダ半体 14, 16のそれぞれに備えら れていてよい。

Claims

請求の範囲

[1] ハウジング及びこのハウジング内にそれぞれ収容された圧縮ユニット及び電動モー タを含む電動圧縮機のための密封端子装置であって、、

前記ハウジングの壁に取付けられるべき端子ホルダであって、電気絶縁性を有し且 つ前記壁を挟み込む内外のホルダ半体を含む、端子ホルダと、

前記端子ホルダに保持された複数の密封端子であって、各々の密封端子が前記 壁との間に遊びを存して前記壁を貫通し、前記電動モータ及び外部の機器に電気 的に接続されるための両端部を有する、複数の密封端子と、

前記壁と前記端子ホルダとの間及び前記端子ホルダと前記密封端子との間をそれ ぞれシールするシール部材と、

前記密封端子と周囲との間の電気的な絶縁度合い増カロさせる絶縁要素と を備える電動圧縮機の密封端子装置。

[2] 前記絶縁要素は、前記端子ホルダに形成され、前記密封端子間及び前記壁と前 記密封端子との間の少なくとも一方の縁面距離を増加させる領域を含む、請求項 1 の電動圧縮機の密封端子装置。

[3] 前記領域は、前記端子ホルダの外面に形成され、前記密封端子間を延びる溝を有 する、請求項 2の電動圧縮機の密封端子装置。

[4] 前記溝は、前記端子ホルダの径方向に延びて！/ヽる、請求項 3の電動圧縮機の密封 端子装置。

[5] 前記領域は、前記端子ホルダ内に形成された空洞を有し、この空洞は前記密封端 子を囲む且つ前記壁に隣接して位置付けられている、請求項 2の電動圧縮機の密 封端子装置。

[6] 前記絶縁要素は、前記密封端子間に介在する電気絶縁バリアを含む、請求項 1の 電動圧縮機の密封端子装置。

[7] 前記電気絶縁バリアは、前記密封端子の外面に形成された電気絶縁層を有する、 請求項 6の電動圧縮機の密封端子装置。

[8] 前記電気絶縁層は、前記密封端子の前記両端部の除き、前記密封端子の全外表 面を覆っている、請求項 7の電動圧縮機の密封端子装置。

[9] 前記絶縁要素は、前記ハウジングの前記壁と前記密封端子との間の遊びを埋める 絶縁スリーブを含む、請求項 1の電動圧縮機の密封端子装置。

[10] 前記密封端子は、前記ハウジングの前記壁に前記端子ホルダを取付けるための締 結ボルトを兼用する、請求項 1の電動圧縮機の密封端子装置。

[11] 前記密封端子は、

前記電動モータ側に位置付けられるべき一端と、前記外部の機器側に位置付けら れるべき他端とを有するロッドと、

前記ロッドに形成され、前記ハウジングの前記壁との間にて前記ホルダ半体の一方 を挟み付けるためのフランジと、

前記ロッドの他端に取付けられ、前記ハウジングの前記壁との間にて前記ホルダ本 体の他方を挟み付ける締結ナットと

を更に含む、請求項 10の電動圧縮機の密封端子装置。

[12] 前記端子ホルダは、前記密封端子の回り止めをなすストツバ面を更に含む、請求項 10の電動圧縮機の密封端子装置。