WO2022202803A1

WO2022202803A1 - 電動圧縮機

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Publication number: WO2022202803A1
Application number: PCT/JP2022/013119
Authority: WO
Inventors: 正則田口; 敬太飯渕; 敬史阿久津
Original assignee: サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2022-03-22
Publication date: 2022-09-29
Also published as: DE112022001638T5; JP2022147520A; CN116997717A

Abstract

電動圧縮機（１）は、電動モータ（２）と、電動モータ（２）を駆動する駆動回路（インバータ（３））と、電動モータ（２）によって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機構（４）と、駆動回路（インバータ（３））に接続された導電部材（リードピン（１５））と、電動モータ（２）から引き出された導線（７）と、導線（７）と導電部材（リードピン（１５））とを接続するコネクタ端子（１１）と、導線（７）が通る開口部（１３）を有し、かつ、コネクタ端子（１１）を収容するコネクタハウジング（１２）と、開口部（１３）の内壁と導線（７）との間に介装されるシール部材（２０）と、シール部材（２０）を導線（７）側に押圧する押圧部材（３０）と、を有する。

Description

電動圧縮機

　本発明は、インバータ等の駆動回路によって駆動制御される電動モータを備えた電動圧縮機に関する。

　従来の電動圧縮機の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の電動圧縮機は、駆動回路により駆動制御される電動モータが圧縮機構を駆動することにより冷媒を圧縮する。特許文献１に記載の電動圧縮機は、駆動回路の電流出力部に接続されたリードピンと、駆動回路の電流出力部と電動モータの電流入力部とを導通可能なコネクタと、を有する。コネクタは、リードピンと接触するコネクタ端子と、コネクタ端子を収容するコネクタハウジングと、コネクタハウジングの内外を連通する流路（真空引き流路）と、この流路とコネクタハウジングとの間を密封する密封部材と、を備えている。ここで、前述の流路は、コネクタ端子と電動モータの電流入力部とを導通する導線束の空隙からなる。

特開２０１３－１４８０３７号公報

　しかしながら、前述の密封部材の設置箇所では、振動による応力集中により導線が損傷する（例えば断線する）懸念があった。

　本発明は、このような実状に鑑み、振動による導線の損傷を抑制することを目的とする。

　本発明の一側面によると、電動圧縮機が提供される。電動圧縮機は、電動モータと、電動モータを駆動する駆動回路と、電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機構と、駆動回路に接続された導電部材と、電動モータから引き出された導線と、導線と導電部材とを接続するコネクタ端子と、導線が通る開口部を有し、かつ、コネクタ端子を収容するコネクタハウジングと、開口部の内壁と導線との間に介装されるシール部材と、シール部材を導線側に押圧する押圧部材と、を有する。

　本発明によれば、押圧部材が、シール部材を導線側に押圧する。これにより、押圧部材がシール部材を介して導線をしっかりと保持できるので、シール部材の設置箇所での導線の損傷が抑制される。換言すれば、シール部材の設置箇所における導線の耐振性が向上する。

本発明の一実施形態における電動圧縮機を示す図である。コネクタ端子近傍を示す断面図である。組み立てられたコネクタハウジング、シール部材、及び押圧部材（第１クランプ部材及び第２クランプ部材）の斜視図である。コネクタハウジング、シール部材、及び押圧部材の分解斜視図である。コネクタハウジングの斜視図である。第１クランプ部材の斜視図である。第２クランプ部材の斜視図である。シール部材の斜視図である。導線の先端に設けられたコネクタ端子をコネクタハウジングに挿入する方法を示す図である。導線の先端に設けられたコネクタ端子をコネクタハウジングに挿入する方法を示す図である。コネクタハウジングの装着方法を示す図である。コネクタハウジングの装着方法を示す図である。

　以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

　図１は、本発明の一実施形態における電動圧縮機１を示す図である。図２は、コネクタ端子１１近傍を示す断面図である。尚、図１では、図示簡略化のため、押圧部材３０の図示を省略している。

　電動圧縮機１は、電動モータ２と、電動モータ２を駆動する駆動回路としてのインバータ３と、電動モータ２によって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機構４とを備える。電動圧縮機１は、例えば車両用空調装置に適用され、冷媒が循環する冷媒循環路に、凝縮器、減圧器（膨張弁等）及び蒸発器と共に組み込まれて冷凍サイクル装置を構成する。尚、本実施形態では、冷凍機油（潤滑油）が、冷媒と共に、前記冷媒循環路を循環する。

　電動圧縮機１では、電動モータ２によって回転駆動される主軸５が可動スクロール４ａを旋回させることにより、可動スクロール４ａと固定スクロール４ｂとから構成される圧縮機構４において冷媒が圧縮される。電動モータ２には、導線７を通して電流が入力され、この入力電流により生じる磁界の作用でロータ８がステータ９に対して回転することで主軸５が回転駆動される。

　導線７は、電動モータ２のステータ９（のコイル部）から引き出されており、その大部分が被覆されて先端部が露出している。本実施形態では、複数本（例えば４本）の導線７からなる導線束７０の先端部（前述の露出部分）にコネクタ端子１１が設けられている。

　コネクタ端子１１はコネクタハウジング１２内に収容される。コネクタハウジング１２は例えば樹脂製である。コネクタハウジング１２は、その内外を連通する開口部１３を有する。この開口部１３を導線束７０が通っている。

　コネクタ端子１１には、インバータ３の電流出力部に設けられるハーメチックプレート１４のリードピン１５が電気的に接続される。ここで、リードピン１５が、本発明の「導電部材」に対応する。

　コネクタハウジング１２は、リードピン１５のハーメチックプレート１４近傍の周囲に配置された環状のガイシ１６に装着可能に形成されており、この装着部位を密封するために、コネクタハウジング１２とリードピン１５との間には、電気絶縁体としてのゴムからなる密封部材１７が介装されている（後述する図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）。

　コネクタハウジング１２の開口部１３の内壁と導線束７０との間にはシール部材２０が介装されている。シール部材２０は、コネクタハウジング１２の開口部１３の内壁と導線束７０との間の間隙を塞ぐ機能（密封する機能）を実現する。

　電動圧縮機１は、シール部材２０を導線束７０側（導線７側）に押圧する押圧部材３０を有する。押圧部材３０は、一対のクランプ部材（第１クランプ部材３１及び第２クランプ部材３２）を含む。

　尚、本実施形態では、コネクタハウジング１２は、いわゆるクラスタハウジング形状を有しており、複数（本実施形態では３つ）のコネクタ端子１１を収容する複数（本実施形態では３つ）の収容部を備えている。

　次に、本実施形態におけるシール部材２０、及び押圧部材３０（第１クランプ部材３１及び第２クランプ部材３２）の詳細について、図３～図８を用いて説明する。

　図３は、組み立てられたコネクタハウジング１２、シール部材２０、及び押圧部材３０の斜視図である。図４は、コネクタハウジング１２、シール部材２０、及び押圧部材３０の分解斜視図である。図５は、コネクタハウジング１２の斜視図である。図６は、第１クランプ部材３１の斜視図である。図７は、第２クランプ部材３２の斜視図である。図８は、シール部材２０の斜視図である。

　シール部材２０は、電気絶縁性を有するゴム材料（絶縁性ゴム材料）で形成されている。シール部材２０は、本体部２１と第１筒状部２２と第２筒状部２３とを有する。本体部２１は、コネクタハウジング１２の開口部１３の内壁に装着されるものであり、導線束７０（導線７）が通る貫通孔２４を有している。

　第１筒状部２２は、本体部２１よりコネクタハウジング１２の外方に延びている。第１筒状部２２は、その内部空間２２ａが本体部２１の貫通孔２４と連通している。尚、第１筒状部２２の内部空間２２ａを導線束７０（導線７）が通っている。

　第２筒状部２３は、本体部２１よりコネクタハウジング１２の内方に延びている。第２筒状部２３は、その内部空間が本体部２１の貫通孔２４と連通している。尚、第２筒状部２３の内部空間を導線束７０（導線７）が通っている。

　押圧部材３０を構成する第１クランプ部材３１及び第２クランプ部材３２は、例えば樹脂製であり、各々が板状をなしている。本実施形態では、第１クランプ部材３１と第２クランプ部材３２とでシール部材２０の第１筒状部２２の外周部を挟むことで、シール部材２０の第１筒状部２２を導線束７０側（導線７側）に押圧している（換言すれば、締め付けている）。特に本実施形態では、図２に示すように、第１クランプ部材３１における第１筒状部２２に相対する側の面と、第２クランプ部材３２における第１筒状部２２に相対する側の面とに、それぞれ、突起部３１ｔ，３２ｔが形成されており、突起部３１ｔ，３２ｔで第１筒状部２２の外周部を集中的に挟むことで、第１筒状部２２を導線束７０側（導線７側）に押圧している（換言すれば、締め付けている）。また、突起部３１ｔ，３２ｔで第１筒状部２２の外周部を押しつぶしている。

　本実施形態では、第２クランプ部材３２に複数の爪部３３が立設されている。第１クランプ部材３１と第２クランプ部材３２とでシール部材２０の第１筒状部２２の外周部を挟んだ状態で、第２クランプ部材３２の各爪部３３を第１クランプ部材３１に引っ掛けることで、シール部材２０の第１筒状部２２の導線束７０側（導線７側）への押圧状態（換言すれば、締め付け状態）が良好に保持される。尚、本実施形態では、爪部３３が第２クランプ部材３２に設けられているが、これに加えて、又は、これに代えて、爪部３３が第１クランプ部材３１に設けられてもよい。また、第１クランプ部材３１及び第２クランプ部材３２のうち、爪部３３が引っ掛かる箇所に貫通孔３４を形成し、この貫通孔３４に爪部３３を挿入して引っ掛けるようにしてもよい。

　第２クランプ部材３２は、コネクタハウジング１２側に延びる延長部３５を有している。この延長部３５は、コネクタハウジング１２の外面に当接する。また、この延長部３５には、本発明の「係合部」として機能する爪部３３’及び貫通孔３６が形成されている。貫通孔３６には、コネクタハウジング１２の外面に設けられた凸部３７が嵌り込む。爪部３３’は延長部３５に立設されており、コネクタハウジング１２の外面に設けられた突出部３８に引っ掛かる。ゆえに、押圧部材３０は、コネクタハウジング１２に係合する係合部として延長部３５の爪部３３’及び貫通孔３６を有している。

　図９Ａ及び図９Ｂは、導線束７０（導線７）の先端に設けられたコネクタ端子１１をコネクタハウジング１２に挿入する方法を示す図である。ここで、図９Ａは平面図であり、図９Ｂは正面図である。

　図９Ａ及び図９Ｂに示すように、コネクタハウジング１２の複数（本実施形態では３つ）の開口部１３から複数（本実施形態では３つ）のコネクタ端子１１が挿入される。この後に、押圧部材３０の取付が行われる。

　図１０Ａ及び図１０Ｂは、コネクタハウジング１２の装着操作を示している。ここで、図１０Ａは、密封部材１７をハーメチックプレート１４に装着する密封部材装着工程を示す。図１０Ｂは、コネクタハウジング１２をハーメチックプレート１４に装着するコネクタハウジング装着工程を示す。

　図１０Ａ及び図１０Ｂに示すコネクタハウジング１２の装着操作によって、コネクタハウジング１２の装着部位が電気絶縁体のみを用いて隙間なく密封され、ひいては、電気絶縁性が確保される。

　ところで、シール部材２０と、シール部材２０を貫通する導線束７０との間には、厳密には、わずかな空隙が存在し得る。また、導線束７０を構成する複数本の導線７の相互間にも、厳密には、わずかな空隙が存在し得る。これら空隙は、電動圧縮機１の系内に導入される冷媒や潤滑油をコネクタハウジング１２内に流入させる流入通路として機能しかねない。この流入通路については、本実施形態において、押圧部材３０を用いて、シール部材２０の第１筒状部２２を導線束７０側（導線７側）に押圧することで（換言すれば締め付けることで）、当該流入通路の断面積が減少するので（換言すれば、前述の空隙が小さくなるので）、コネクタハウジング１２内への冷媒や潤滑油の流入が抑制される。この結果、潤滑油等を介する漏電が抑制される。換言すれば、コネクタハウジング１２の電気的な絶縁性が向上する。

　本実施形態によれば、電動圧縮機１は、電動モータ２と、電動モータ２を駆動する駆動回路（インバータ３）と、電動モータ２によって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機構４と、駆動回路（インバータ３）に接続された導電部材（リードピン１５）と、電動モータ２から引き出された導線７と、導線７と導電部材（リードピン１５）とを接続するコネクタ端子１１と、導線７が通る開口部１３を有し、かつ、コネクタ端子１１を収容するコネクタハウジング１２と、開口部１３の内壁と導線７との間に介装されるシール部材２０と、シール部材２０を導線７側に押圧する押圧部材３０と、を有する。ゆえに、押圧部材３０がシール部材２０を介して導線７をしっかりと保持できるので、シール部材２０の設置箇所での導線７の損傷が抑制される。換言すれば、シール部材２０の設置箇所における導線７の耐振性が向上する。

　また本実施形態によれば、シール部材２０は、導線７が通る貫通孔２４を有し、かつ、開口部１３の内壁に装着される本体部２１と、本体部２１よりコネクタハウジング１２の外方に延びて内部空間２２ａが本体部２１の貫通孔２４と連通し、かつ、内部空間２２ａを導線７が通る筒状部（第１筒状部２２）と、を有する。押圧部材３０は、筒状部（第１筒状部２２）を導線７側に押圧する。ゆえに、押圧部材３０によってシール部材２０の筒状部（第１筒状部２２）を集中的に導線７側に押圧することができる。

　また本実施形態によれば、押圧部材３０は、筒状部（第１筒状部２２）の外周部を挟む一対のクランプ部材（第１クランプ部材３１及び第２クランプ部材３２）を含む。ゆえに、簡素な構成で、シール部材２０の筒状部（第１筒状部２２）を集中的に導線７側に押圧することができる。

　また本実施形態によれば、押圧部材３０は、コネクタハウジング１２に係合する係合部（延長部３５の爪部３３’及び貫通孔３６）を有する。これにより、コネクタハウジング１２に対する押圧部材３０の変位を抑制することができる。

　尚、シール部材２０は絶縁性ゴム材料で形成されていることが好ましい。また、開口部１３を、複数本の導線７からなる導線束７０が通り、シール部材２０は、開口部１３の内壁と導線束７０との間に介装されることが好ましい。また、コネクタハウジング１２は、複数のコネクタ端子１１を収容することが好ましい。

　前述の電動圧縮機１は、電動モータ２及び圧縮機構４が水平方向に直列に配置される横置き式の電動圧縮機であってもよく、又は、電動モータ２及び圧縮機構４が鉛直方向に直列に配置される縦置き式の電動圧縮機であってもよいことは言うまでもない。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて変形及び変更が可能であることはもちろんである。

　１…電動圧縮機、２…電動モータ、３…インバータ（駆動回路）、４…圧縮機構、４ａ…可動スクロール、４ｂ…固定スクロール、５…主軸、７…導線、８…ロータ、９…ステータ、１１…コネクタ端子、１２…コネクタハウジング、１３…開口部、１４…ハーメチックプレート、１５…リードピン（導電部材）、１６…ガイシ、１７…密封部材、２０…シール部材、２１…本体部、２２…第１筒状部、２２ａ…内部空間、２３…第２筒状部、２４…貫通孔、３０…押圧部材、３１…第１クランプ部材、３１ｔ…突起部、３２…第２クランプ部材、３２ｔ…突起部、３３，３３’…爪部、３４…貫通孔、３５…延長部、３６…貫通孔、３７…凸部、３８…突出部、７０…導線束

Claims

　電動モータと、
　前記電動モータを駆動する駆動回路と、
　前記電動モータによって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機構と、
　前記駆動回路に接続された導電部材と、
　前記電動モータから引き出された導線と、
　前記導線と前記導電部材とを接続するコネクタ端子と、
　前記導線が通る開口部を有し、かつ、前記コネクタ端子を収容するコネクタハウジングと、
　前記開口部の内壁と前記導線との間に介装されるシール部材と、
　前記シール部材を前記導線側に押圧する押圧部材と、
　を有する、電動圧縮機。
　前記シール部材は、
　前記導線が通る貫通孔を有し、かつ、前記開口部の内壁に装着される本体部と、
　前記本体部より前記コネクタハウジングの外方に延びて内部空間が前記本体部の前記貫通孔と連通し、かつ、前記内部空間を前記導線が通る筒状部と、
　を有し、
　前記押圧部材は、前記筒状部を前記導線側に押圧する、請求項１に記載の電動圧縮機。
　前記押圧部材は、前記筒状部の外周部を挟む一対のクランプ部材を含む、請求項２に記載の電動圧縮機。
　前記押圧部材は、前記コネクタハウジングに係合する係合部を有する、請求項１に記載の電動圧縮機。
　前記シール部材は絶縁性ゴム材料で形成されている、請求項１に記載の電動圧縮機。
　前記開口部を、複数本の前記導線からなる導線束が通り、
　前記シール部材は、前記開口部の内壁と前記導線束との間に介装される、請求項１に記載の電動圧縮機。
　前記コネクタハウジングは、複数の前記コネクタ端子を収容する、請求項１に記載の電動圧縮機。