(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと圧縮機構とが内蔵されるハウジングの外周にインバータ収容部を設け、その内部に直流電力を三相交流電力に変換して前記電動モータに給電するインバータ装置を収容設置してなる車載空調装置用電動圧縮機において、
前記インバータ装置には、車両に搭載の電源および／または制御装置に繋がれるケーブルが接続されるとともに、
前記ケーブルの電動圧縮機側の一部には、該電動圧縮機への接続部からその長さ方向途中までの全範囲に亘り、自己消火性または耐火性を有する被覆が設けられていることを特徴とする車載空調装置用電動圧縮機。
【請求項２】
前記ケーブルは、前記電動モータ駆動用の高電圧ケーブルおよび／または前記インバータ装置制御用の制御通信ケーブルからなり、それぞれに前記被覆が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車載空調装置用電動圧縮機。
【請求項３】
前記被膜は、自己消火性または耐火性を有するテープを巻き付けることにより構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の車載空調装置用電動圧縮機。
【請求項４】
前記被膜は、自己消火性または耐火性を有するチューブを装着することにより構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の車載空調装置用電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータと圧縮機構とが内蔵されるハウジングの外周にインバータ装置を一体に組み込んで構成される車載空調装置用電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載される空調装置用の圧縮機として、インバータ装置を一体に組み込んで構成されるインバータ一体型の電動圧縮機が種々提案されている。このようなインバータ一体型の車載空調装置用電動圧縮機は、電動モータと圧縮機構とが内蔵されるハウジングの外周にインバータ収容部（インバータボックス）を設け、その内部に高電圧電源ユニットから供給される直流電力を三相交流電力に変換し、給電端子（ガラス密封端子）を介して電動モータに給電するインバータ装置を組み込むことにより、空調負荷に応じて電動圧縮機の回転数を可変できるように構成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、インバータ装置から電動機部のモータハウジングに固定されて外部に突出する給電端子（ガラス密封端子）への給電に用いられる高価な耐熱絶縁材による被覆ケーブルを廃止するための技術が開示されている。これは、インバータ回路の交流出力端をなすバスバーを横方向に突出させ、このバスバーを給電端子に締結するとともに、給電端子の外部突出部分を回路部品収容室により包囲した構成としたものであり、高温となるモータハウジング周辺から高価な給電ケーブルやケーブル保護管等を無くし、資材費や作業工数等を低減するようにしたものである。
【０００４】
しかして、上記によりインバータ装置から電動機部への給電に用いられる高価な耐熱絶縁材による給電ケーブルが廃止できたとしても、車両に搭載されている電源ユニットから電動圧縮機のインバータ装置に対して電動モータを駆動する高電圧の直流電力を供給するための高電圧ケーブルや、車載の上位制御装置からインバータ装置に制御用電力および制御通信信号を送るための制御通信ケーブルを廃止することはできない。従って、電動圧縮機と車両側との間が絶縁被覆ケーブルによって接続されることは不可避である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９１１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した車載空調装置用電動圧縮機は、一般に車両のエンジンルーム内において、走行用原動機等の構造体にマウントされて搭載されるようになっており、上記の通り別途車両に搭載されている電源ユニットから高電圧ケーブルを介して高電圧電力の供給を受けて駆動されるところ、当該車両は、走行中において常に衝突事故の危険性を孕んでいる。仮に空調装置を運転中に車両が衝突事故を起こしたとき、高電圧が供給されている電動圧縮機がその衝撃を直接または間接的に受ける可能性がある。かかる事故発生時、電動圧縮機のインバータ装置が破損して高電圧系統がダメージを受けると、最悪の場合には高電圧が短絡するおそれがある。このとき、短絡により火花が発生して発火するおそれがあり、これが電源用あるいは制御通信用の絶縁被覆ケーブルを伝って車両側へと延焼する可能性も否定し切れない。
【０００７】
また、電動圧縮機側での発火は、車両の衝突事故により電動圧縮機が破損された場合に限らず、電源ユニットの異常発生によって電動圧縮機側に異常な過電流が供給された場合にも発生する可能性がある。以上のような可能性は、あってはならないことであるが、万一に備えて万全の対策を期しておく必要がある。しかるに、従来のインバータ装置を一体に組み込んだ車載空調装置用電動圧縮機では、衝突事故発生時の高電圧短絡や電源ユニット異常時の過電流供給等により万一発火した場合の対策があまりなされていないのが実情である。
【０００８】
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、万一の衝突事故発生や電源ユニットの異常時において、インバータ装置を含む高電圧系統の破損による高電圧の短絡や異常な過電流の供給等により発火しても、それが車両側への延焼を防止することができる車載空調装置用電動圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の車載空調装置用電動圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる車載空調装置用電動圧縮機は、電動モータと圧縮機構とが内蔵されるハウジングの外周にインバータ収容部を設け、その内部に直流電力を三相交流電力に変換して前記電動モータに給電するインバータ装置を収容設置してなる車載空調装置用電動圧縮機において、前記インバータ装置には、車両に搭載の電源および／または制御装置に繋がれるケーブルが接続されるとともに、前記ケーブルの電動圧縮機側の一部には、該電動圧縮機への接続部からその長さ方向途中までの全範囲に亘り、自己消火性または耐火性を有する被覆が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、インバータ装置に接続されるケーブルの電動圧縮機側の一部には、該電動圧縮機への接続部からその長さ方向途中までの全範囲に亘り、自己消火性または耐火性を有する被覆が設けられているため、万一の車両事故によって車載されている電動圧縮機が破損され、インバータ装置に給電されている高電圧が短絡して発火したり、あるいは電源の異常で過電流が給電され、発火に至ったりしたとしても、それがケーブルを伝って車両側に延焼する事態を、ケーブルの電動圧縮機への接続部からその長さ方向途中までの全範囲に亘って設けられている自己消火性または耐火性を有する被覆により、抑止することができる。これによって、電動圧縮機が原因となる車両火災を回避でき、事故を最小限に止めることができるとともに、製品の信頼性を向上させることができる。
【００１１】
さらに、本発明の車載空調装置用電動圧縮機は、上記の車載空調装置用電動圧縮機において、前記ケーブルは、前記電動モータ駆動用の高電圧ケーブルおよび／または前記インバータ装置制御用の制御通信ケーブルからなり、それぞれに前記被覆が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、インバータ装置に接続されるケーブルが高電圧ケーブルおよび／または制御通信ケーブルからなり、それぞれに自己消火性または耐火性の被覆が設けられているため、電動圧縮機側での発火がそれらケーブルを伝っての延焼をすべて抑止することができる。これにより、各種事故に伴う電動圧縮機側での発火による車両火災抑止に対する信頼性を向上させることができる。
【００１３】
さらに、本発明の車載空調装置用電動圧縮機は、上述のいずれかの車載空調装置用電動圧縮機において、前記被膜は、自己消火性または耐火性を有するテープを巻き付けることにより構成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、自己消火性または耐火性を有する被膜がケーブルにテープの巻き付けることにより構成できるため、随時テープを巻き付けるだけでケーブルに自己消火性または耐火性被膜を設けることができる。従って、特殊なケーブルを用いることなく、簡単にケーブルに自己消火性または耐火性機能を付加することができる。
【００１５】
さらに、本発明の車載空調装置用電動圧縮機は、上述のいずれかの車載空調装置用電動圧縮機において、前記被膜は、自己消火性または耐火性を有するチューブを装着することにより構成されることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、自己消火性または耐火性を有する被膜がチューブを装着することにより構成できるため、随時チューブを装着するだけでケーブルに自己消火性または耐火性被膜を設けることができる。これにより、特殊なケーブルを用いることなく、簡単にケーブルに自己消火性または耐火性機能を付加することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、万一の車両事故によって車載されている電動圧縮機が破損され、インバータ装置に給電されている高電圧が短絡して発火したり、あるいは電源ユニットの異常で過電流が供給され、発火に至ったりしたとしても、それが電源用あるいは制御通信用のケーブルを伝って車両側に延焼する事態を、ケーブルの電動圧縮機側の一部の該電動圧縮機への接続部からその長さ方向途中までの全範囲に亘り設けられている自己消火性または耐火性を有する被覆により抑止することができるため、電動圧縮機が原因となる車両火災を回避でき、事故を最小限に止めることができるとともに、製品の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明にかかる実施形態について、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実施形態について、図１および図２を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態にかかるインバータ一体型の車載空調装置用電動圧縮機の外観側面図が示され、図２には、そのインバータ装置部分の分解斜視図が示されている。車載空調装置用電動圧縮機１は、その外殻を構成するハウジング２を有する。ハウジング２は、図示省略の電動モータが収容されるモータハウジング３と、図示省略の圧縮機が収容される圧縮機ハウジング４とがボルト５を介して一体に締め付け固定されることにより構成される。このモータハウジング３および圧縮機ハウジング４は、アルミダイカスト製とされている。
【００１９】
モータハウジング３および圧縮機ハウジング４内に収容設置される図示省略の電動モータおよび圧縮機構は、モータ軸を介して連結され、電動モータの回転によって圧縮機構が駆動される構成とされている。モータハウジング３の後端側（図１の右側）には、吸入ポート６が設けられており、この吸入ポート６からモータハウジング３内に吸入された低圧冷媒ガスは、電動モータの周りをモータ軸線Ｌ方向に流通後、圧縮機構に吸い込まれて圧縮される。圧縮機構で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、圧縮機ハウジング４内に吐出された後、圧縮機ハウジング４の前端側（図１の左側）に設けられている吐出ポート７から外部へと送出される構成とされている。
【００２０】
ハウジング２には、モータハウジング３の後端側（図１の右側）の下部および圧縮機ハウジング４の前端側（図１の左側）の下部の２箇所と、圧縮機ハウジング４の上部側１箇所との計３箇所に、取り付け脚８Ａ，８Ｂ，８Ｃが設けられている。車載空調装置用電動圧縮機１は、この取り付け脚８Ａ，８Ｂ，８Ｃを介して、車両の走行用原動機の側壁等に設けられる片持ち型のブラケットにボルト等で固定設置され、車両に搭載される。このように、車載空調装置用電動圧縮機１は、一般にその一側面を片持ち型のブラケットに沿わせてモータ軸線Ｌ方向を車両の前後方向または左右方向に向け、上下３点で片持ち支持されるのが通常である。
【００２１】
また、モータハウジング３の外周面には、その上部にボックス形状のインバータ収容部１１が一体成形されている。このインバータ収容部１１は、図２に示されるように、上面が開放された所定高さの周囲壁により囲われたボックス構造を有している。インバータ収容部１１の一側面には、図示省略の電源ユニットから高電圧の直流電力を供給する２本の高電圧ケーブル９を接続するケーブル接続口１２が設けられるとともに、対向する側面には、図示省略の上位制御装置から制御通信用の信号を送る制御通信ケーブル１０を接続する図示省略のケーブル接続口が設けられている。
【００２２】
また、インバータ収容部１１の内部には、ガラス密封端子１６を取り付ける取り付け孔１３、高電圧ケーブル９を接続する図示省略のＰ−Ｎ端子、制御通信ケーブル１０を接続する図示省略のターミナル、およびインバータ装置１８を構成する各種部品を取り付ける設置面１４や設置ボス１５等が設けられており、これらを介してインバータ収容部１１内には、ガラス密封端子１６およびインバータ装置１８等が収容設置されるとともに、高電圧ケーブル９および制御通信ケーブル１０が接続され、その上面がネジ止め固定される金属製の蓋部材１７によって覆われる構成とされている。
【００２３】
インバータ装置１８は、図２に示されるように、高電圧の直流電力を調整するヘッドキャパシタ１９およびインダクタ２０と、設置面１４に接触されて４隅が設置ボス１５に固定設置されるアルミ合金製プレート２１と、該プレート２１上に設置される図示省略の複数個の電力用半導体スイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ）およびこのスイッチング素子を動作させるゲート回路等が実装され、金属プレート２１上に設置されるパワー回路基板２２と、ＣＰＵ等の低電圧で動作する素子を有する制御通信回路が実装され、４隅が設置ボス１５に固定設置されるＣＰＵ基板２３と、インバータ装置１８を構成する電気部品間の電気配線をなす複数のバスバーを有し、各バスバーを絶縁材である樹脂でインサート成形により一体化したバスバーアセンブリ２４等々を備えている。
【００２４】
そして、インバータ収容部１１内には、高電圧ケーブル９および制御通信ケーブル１０が接続するとともに、インバータ装置１８が収容設置された後、防振、防湿、絶縁用のシリコンジェル材が充填され、蓋部材１７によって密封されるようになっている。
さらに、本実施形態では、車載空調装置用電動圧縮機１に接続される上記の高電圧ケーブル９および制御通信ケーブル１０に対して、車両事故や電源ユニットの異常等により車載空調装置用電動圧縮機１側で万一発火したときに、それが車両側に延焼するのを抑止するために自己消火性または耐火性を有する被覆２５を設けている
【００２５】
被覆２５は、集成マイカを耐熱性に優れたシリコーン接着剤で補強材と貼り合わせたマイカテープや自己消火性を有する難燃性導電布テープ等のテープ２６を一般的な絶縁被覆がされている高電圧ケーブル９および制御通信ケーブル１０の表面に巻き付けることにより設けることができる。この被覆２５は、高電圧ケーブル９のように、コネクタ端子９Ａとの間にクランプ用金具９Ｂが設けられている場合には、クランプ用金具９Ｂまでの電動圧縮機１側の一部に設けられる。
【００２６】
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。
空調装置を駆動する際、車載されている電源ユニットから高電圧ケーブル９を介して高電圧の直流電力が電動圧縮機１のインバータ装置１８に供給される。この直流電力は、インバータ装置１８において、上位制御装置からインバータ装置１８のＣＰＵ基板２３上の制御回路に送られる信号に基づき、パワー基板２２上のゲート回路を介してＩＧＢＴ等のスイッチング素子を動作させることにより、制御装置から指令された所定周波数の交流電力に変換される。
【００２７】
この交流電力は、インバータ装置１８からガラス密封端子１６を経てモータハウジング３内の電動モータに給電され、電動モータを所定回転数で回転する。これによって、圧縮機構が駆動され、圧縮された冷媒ガスが電動圧縮機１から冷凍サイクルに送出されることにより車室内の冷暖房に供される。一方、空調装置を駆動している間、電動圧縮機１のインバータ装置１８に供給された電動モータを駆動する高電圧電力および制御用の低電圧電力は、それぞれ高電圧グランド、低電圧グランドに接地されるとともに、所要の絶縁対策が施されて短絡が防止されるようにされている。
【００２８】
こうした状況下、車両が空調装置を運転しながら走行中に不幸にして衝突事故を起こしたとき、その影響が車載されている電動圧縮機１にも及ぶ可能性があり、電動圧縮機１が破損される事態も想定される。この場合、高電圧電力が短絡して火花が発生し、発火する可能性も否定仕切れない。また、電源ユニットに異常が発生し、想定外の過電流がインバータ装置１８に供給されることによって、それが原因で発火に至る可能性もなしとはいえない。
【００２９】
しかるに、本実施形態では、上記により万一電動圧縮機１側で発火したとしても、高電圧ケーブル９および制御通信ケーブル１０には自己消火性または耐火性を有する被覆２５が電動圧縮機１側の一部に設けられているため、該被覆２５により高電圧ケーブル９および制御通信ケーブル１０を伝って電動圧縮機１側から車両側に延焼するのを止めることができる。これによって、電動圧縮機１が原因となる車両火災を回避でき、事故を最小限に止めることができるとともに、製品の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
また、高電圧ケーブル９および制御通信ケーブル１０の双方に自己消火性または耐火性の被覆２５を設けているため、電動圧縮機１側での発火がそれらケーブルを伝っての延焼をすべて防止することができる。
また、自己消火性または耐火性を有する被膜２５をケーブル９，１０にテープ２６を巻き付けることにより構成できるため、随時テープ２６を巻き付けるだけで自己消火性または耐火性被膜２５を設けることができる。従って、特殊なケーブルを用いることなく、簡単にケーブル９，１０に自己消火性または耐火性機能を付加することができる。
【００３１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、自己消火性または耐火性を有する被膜２５をチューブによって構成している点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、自己消火性または耐火性テープに代え、絶縁被覆されている高電圧ケーブル９に対して、自己消火性または耐火性を有する難燃性ポリプロピレンチューブ、難燃性ポリイミドチューブ等からなるチューブ３６を装着することにより、自己消火性または耐火性を有する被膜２５を設けている。なお、制御通信ケーブル１０についても同様である。
【００３２】
上記のように、高電圧ケーブル９および制御通信ケーブル１０に、自己消火性または耐火性を有するチューブ３６を装着して被膜２５を設けることによっても、自己消火性または耐火性機能を付加することができるため、電動圧縮機１側での発火がそれらケーブルを伝っての車両側への延焼をすべて防止することができる。従って、本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３３】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、インバータ収容部１１がモータハウジング３に一体成形された例について説明したが、別体で構成されたインバータ収容部１１を組み付け構成したものであってもよい。また、高電圧ケーブル９に対して、電動圧縮機１側の一部に自己消火性または耐火性を有する被膜２５を設けた例について説明したが、自己消火性または耐火性を有するテープ２６やチューブ３６は上記例に限定されるものではなく、自己消火性または耐火性を有する他のテープやチューブであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車載空調装置用電動圧縮機の外観側面図である。
【図２】図１に示す車載空調装置用電動圧縮機のインバータ装置部分の分解斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる車載空調装置用電動圧縮機に用いられる高電圧ケーブルの部分斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  車載空調装置用電動圧縮機（電動圧縮機）
２  ハウジング
９  高電圧ケーブル
１０  制御通信ケーブル
１１  インバータ収容部
１８  インバータ装置
２５  被膜
２６  テープ
３６  チューブ
【図１】
0005173374.tif 000002
【図２】
0005173374.tif 000003
【図３】
0005173374.tif 000004