(57)【要約】【課題】電動圧縮機において、良好な絶縁性と耐振性を確保しつつ、モータ用端子接続部の部品点数を削減し、それによってコスト低減と組立性の向上をはかる。【解決手段】圧縮機構駆動用の電動モータを内蔵し、電動モータへの給電用外部端子と電動モータのステータからのワイヤの端部との端子接続部を、筒状ケーシング内に収容した電動圧縮機において、前記端子接続部を保持する樹脂製のカプラを設けるとともに、前記筒状ケーシングを樹脂から構成し、該樹脂製筒状ケーシングと前記樹脂製カプラを一体成形したことを特徴とする電動圧縮機。【選択図】図２
2007315222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機構駆動用の電動モータを内蔵し、電動モータへの給電用外部端子と電動モータのステータからのワイヤの端部との端子接続部を、筒状ケーシング内に収容した電動圧縮機において、前記端子接続部を保持する樹脂製のカプラを設けるとともに、前記筒状ケーシングを樹脂から構成し、該樹脂製筒状ケーシングと前記樹脂製カプラを一体成形したことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記筒状ケーシングとステータハウジングが一体に形成されている、請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記筒状ケーシングとステータハウジングが別体に形成されている、請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項４】
前記電動圧縮機が、前記内蔵電動モータとは別の第１駆動源のみにより駆動される第１圧縮機構と、第２駆動源としての前記内蔵電動モータのみにより駆動される第２圧縮機構とが並設されて一体的に組み付けられたハイブリッド圧縮機からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記第１圧縮機構および第２圧縮機構がスクロール型圧縮機構からなり、両圧縮機構の固定スクロールが背中合わせに配置されている、請求項４に記載の電動圧縮機。
【請求項６】
背中合わせに配置された両固定スクロールが一体形成された固定スクロール部材からなる、請求項５に記載の電動圧縮機。
【請求項７】
前記第１駆動源が車両用原動機からなる、請求項４〜６のいずれかに記載の電動圧縮機。
【請求項８】
車両用冷凍システムに用いられるものからなる、請求項１〜７のいずれかに記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機構駆動用の電動モータを内蔵した電動圧縮機に関し、とくに車両用冷凍システム等に好適な、ハイブリッド圧縮機を含む電動圧縮機における、モータ端子接続部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機構駆動用の電動モータを内蔵した電動圧縮機、とくに車両用冷凍システム等に用いられる電動圧縮機においては、通常、高電圧モータを使用しているので、安全面等からモータの端子部およびその接続部とモータハウジング部および圧縮機ハウジング部（つまり、ボディ部）との間が絶縁され、漏電のおそれのない構造が必要とされる。このような電動圧縮機においては、通常、内蔵されている電動モータへの給電用外部端子と電動モータのステータからのワイヤの端部との接続部が設けられ、該接続部が圧縮機ハウジング内、とくに、外方に向けて延びる筒状ケーシング内に収容される構造を採用することが多い。
【０００３】
また、高電圧モータを使用した車両用冷凍システム等に用いられる電動圧縮機にあっても、上記接続部としては、一般的な家電用圧縮機と同様に設計されていることが多く、端子接続部が端子に付設されたバネ力のみで保持され、とくに耐振対策が施されていないことが多い。たとえば、一般的な家電用圧縮機用の端子とカプラを使用し、端子接続部がバネ力のみで押さえつけられているだけで、ボルト等の固定手段を用いて固定されていないことが多い。したがって、このバネ力を超える大きな荷重が加わると、端子接続部の切断や、瞬断（瞬間的に離間し電気的な接続が瞬間的に切断される現象）が発生する可能性がある。とくに振動による外力が加わりやすい車両搭載の電動圧縮機では、このような問題が生じやすくなる。ただし、このような構造は、単純な構造なので、生産性とコストは良好である。
【０００４】
一方、モータ端子接続部の耐振性を向上するための構造として、例えば図３に示すように、給電用外部端子１０１とステータからのワイヤ端部１０２の端子との端子同士の接続部の周囲に、エポキシ等の樹脂１０３を注入し、接続部を注型した構造も知られている。この樹脂１０３により、圧縮機ハウジング１０４と端子との間を絶縁するようにしている。この構造では、端子周囲を樹脂注型するので、振動による切断の可能性は少なくなるが、端子（金属製）と樹脂とでは線膨張係数が異なるため、周囲の温度によっては端子を切断する方向に変形する可能性がある。また、構造が単純なためコストは低いが、生産ライン上で樹脂を硬化させる時間が必要となるため、生産性は悪い。
【０００５】
このような接続部に関する問題は、圧縮機構駆動用の電動モータを内蔵した単純な電動圧縮機のみならず、内蔵電動モータと、それとは別の外部駆動源（たとえば、車両走行用エンジン）とを圧縮機構の駆動源としたハイブリッド圧縮機においても、同様に存在する。
【０００６】
たとえば、車両用冷凍システム等に使用するハイブリッド圧縮機として、車両用原動機のみにより駆動されるスクロール型の第１圧縮機構と、内蔵電動モータのみにより駆動されるスクロール型の第２圧縮機構とを、両圧縮機構の固定スクロールを背中合わせにして一体的に組み込んだハイブリッド圧縮機が提案されている（特許文献１）。このようなハイブリッド圧縮機により、それぞれの圧縮機構を単独で、あるいは同時に運転することが可能になり、そのときの要求に応じて最適な吐出性能を得ることが可能となる。このようなハイブリッド圧縮機においても、内蔵電動モータのための端子接続部において、上記のような問題が存在する。
【特許文献１】特開２００３−１６１２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような問題に対し、未だ出願未公開の段階にあるが、先に本出願人により、モータ用端子接続部の耐振性を向上し、端子接続部の切断、瞬断の発生を防止可能な電動圧縮機のモータ端子接続部の構造が提案されている（特願２００４−３７３１５６）。この提案構造では、図４に示すように、端子接続部５０は、内蔵電動モータの給電用外部端子５１と電動モータのステータからのワイヤ５２の端部との接続部５３を有している。接続部５３は、ステータハウジングに形成され外方に向けて延びる中空の筒状ケーシング５４内に配置されており、給電用外部端子５１は、この筒状ケーシング５４を実質的に密閉可能な蓋５５に取り付けられている。接続部５３は、給電用外部端子５１を保持するタブハウジング５６と、ステータのワイヤ５２端部を保持し、タブハウジング５６と互いに嵌合されるリセプタクルハウジング５７とからなるカプラ構造を介して形成されている。より詳しくは、タブハウジング５６内の中央部には、リセプタクルハウジング５７収納用の中空部５８が形成されているとともに、下方に向けて延びる支持部５９が設けられている。この支持部５９に、有底状に形成されたリセプタクルハウジング５７の中空部６０が嵌合されるようになっている。そして、接続部５３の耐振手段として、次のような各種構造が採用されている。まず、タブハウジング５６の支持部５９の外周面とリセプタクルハウジング５７の中空部６０の内周面との間に、Ｏリング６１が介装されている。また、タブハウジング５６の支持部５９の外端部（先端部）と、リセプタクルハウジング５７の中空部６０の内端部（底面部）との間に介装された防振ゴム６２を備えている。また、タブハウジング５６の中空部５８とリセプタクルハウジング５７の外周部との間には、両ハウジングを互いに係止し合うロック機構６３が設けられている。本実施態様では、ロック機構６３は、タブハウジング５６側に設けられた爪６４とリセプタクルハウジング５７側に設けられた爪６５が互いに係止し合うようになっている。また、タブハウジング５６を、圧縮機ハウジング内に向けて押圧可能な弾性部材としての波ワッシャ６６が設けられている。タブハウジング５６は中空突出部５４内に形成された突起部６７に突き当たり、蓋５５に対する波ワッシャ６６の押圧力により保持される。この波ワッシャ６６とタブハウジング５６との間には平ワッシャ６８が介装されている。また、タブハウジング５６の外周面と筒状ケーシング５４の内周面との間にはＯリング６９が介装されている。さらに、リセプタクルハウジング５７の下部には、ステータからのワイヤ５２を保持する保持部材７０が装着されており、この保持部材７０には、ワイヤ５２を弾性保持するワイヤ保持手段７１が設けられている。
【０００８】
ところが、上記のような先の提案による構造においては、端子接続部の耐振性は向上されるものの、以下のような問題が残されている。すなわち、タブハウジング５６とリセプタクルハウジング５７からなる樹脂製カプラを、Ｏリングや波ワッシャ等を使用して金属製（例えば、アルミニウム製）の筒状ケーシング５４（ハウジング）内に固定する構造となっている。つまり、圧縮機の部品として一般的なアルミニウム製ハウジングを使用すると、端子とハウジング間の絶縁性確保のため樹脂製カプラを使用しなければならず、それに伴って耐振性確保のために、Ｏリングや波ワッシャ等を使用しなければならないこととなっている。したがって、この構造では、絶縁性と耐振性確保のために多くの部品を使用しなければならず、その分、コスト増加と組立性についての問題が残ることとなる。
【０００９】
そこで本発明の課題は、電動モータを内蔵した電動圧縮機において、良好な絶縁性と耐振性を確保しつつ、モータ用端子接続部の部品点数を削減し、それによってコスト低減と組立性の向上をはかることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る電動圧縮機は、圧縮機構駆動用の電動モータを内蔵し、電動モータへの給電用外部端子と電動モータのステータからのワイヤの端部との端子接続部を、筒状ケーシング内に収容した電動圧縮機において、前記端子接続部を保持する樹脂製のカプラを設けるとともに、前記筒状ケーシングを樹脂から構成し、該樹脂製筒状ケーシングと前記樹脂製カプラを一体成形したことを特徴とするものからなる。つまり、従来の金属製（アルミニウム製）の筒状ケーシングを樹脂製に変更し、それと樹脂製カプラとを一体成形構造としたものである。樹脂の一体化構造とすることにより、絶縁性を確保しつつ、樹脂製カプラの固定を講じる必要が無くなり、固定のために使用していたＯリングや波ワッシャ等が不要になり、部品点数が削減されるため、コスト低減と組立性の向上が可能になる。また、一体化により、筒状ケーシングの内面切削も廃止でき、一層のコスト低減が可能になる。
【００１１】
この本発明に係る電動圧縮機においては、上記筒状ケーシングは、ステータハウジングと一体に形成することもできるし、別体に形成することもできる。一体形成の場合には、筒状ケーシングを含めてステータハウジング全体が樹脂製とされ、別体の場合には、筒状ケーシングは樹脂製とされるが、ステータハウジングは金属製（例えば、アルミニウム製）、樹脂製のいずれであってもよい。
【００１２】
また、本発明は、電動モータを内蔵する電動圧縮機であればいかなるタイプの電動圧縮機にも適用可能であり、いわゆるハイブリッド圧縮機にも適用可能である。例えば、電動圧縮機が、上記内蔵電動モータとは別の第１駆動源のみにより駆動される第１圧縮機構と、第２駆動源としての上記内蔵電動モータのみにより駆動される第２圧縮機構とが並設されて一体的に組み付けられたハイブリッド圧縮機からなる場合にも適用できる。
【００１３】
このようなハイブリッド圧縮機においては、たとえば、上記第１圧縮機構および第２圧縮機構がスクロール型圧縮機構からなり、両圧縮機構の固定スクロールが背中合わせに配置されている構成を採用できる。この背中合わせに配置された両固定スクロールは一体形成された固定スクロール部材からなる構造とすることもできる。また、上記第１駆動源としては、車両用原動機、たとえば、車両走行用のエンジンや、上記内蔵電動モータとは別の電動モータを使用することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る電動圧縮機は、例えば車両用冷凍システムに用いられるものとして好適である。車両搭載の電動圧縮機は、振動を受けるので、とくに耐振性が要求されるが、本発明における上記のような構造を好ましく適用できる。
【発明の効果】
【００１５】
このような本発明に係る電動圧縮機によれば、耐振性を確保した端子接続部を、Ｏリングや波ワッシャを廃止した少ない部品点数で実現でき、コスト低減が可能になる。また、部品点数低減により、組立性を向上でき、かつ、組立工数の低減により一層のコスト低減が可能になる。さらに、筒状ケーシングを樹脂製にすることで、絶縁性の向上をはかることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の適用対称となる電動圧縮機を示しており、とくに、本発明が適用されるハイブリッド圧縮機について示している。図２は、図１に示したハイブリッド圧縮機の内蔵電動モータの端子接続部に、本発明を適用した構造を示したものであるが、この図２に示した構造は、ハイブリッド圧縮機に限らず、単に内蔵電動モータのみを駆動源として有する電動圧縮機にも適用できる構造である。
【００１７】
まず、図１に示したハイブリッド圧縮機について説明する。ハイブリッド圧縮機１はスクロール型の圧縮機からなり、第１圧縮機構２と第２圧縮機構３とを備えている。第１圧縮機構２は、固定スクロール１０と、固定スクロール１０とかみ合って複数対の作動空間（流体ポケット）１２を形成する可動スクロール１１と、可動スクロール１１に係合して可動スクロール１１を旋回運動させる駆動軸１３と、第１駆動源としての車両走行用の原動機（図示略）からの駆動力が伝達されるプーリ１４と駆動軸１３との間の駆動力伝達をオン、オフする電磁クラッチ１５と、可動スクロール１１の自転を阻止するボールカップリング１６と、ケーシング１７に形成された吸入ポート１８とを備えている。吸入ポート１８から吸入通路１９を通して吸入室２０へと吸入された被圧縮流体（例えば、冷媒ガス）は、作動空間１２内に取り込まれ、作動空間１２が体積を減少させつつ固定スクロール１０の中心へ向けて移動されることにより、作動空間１２内の冷媒ガスが圧縮される。固定スクロール１０の中央部には吐出穴２１が形成されており、圧縮された冷媒ガスは吐出穴２１、吐出通路２２、吐出ポート２３を介して外部冷媒回路の高圧側へ流出される。
【００１８】
一方、第２圧縮機構３は、固定スクロール３０と、固定スクロール３０とかみ合って複数対の作動空間（流体ポケット）３２を形成する可動スクロール３１と、可動スクロール３１に係合して可動スクロール３１を旋回運動させる駆動軸３３と、可動スクロール３１の自転を阻止するボールカップリング３４とを備えている。この第２圧縮機構３の駆動軸３３を駆動するために、電動モータ３５が内蔵されている。内蔵電動モータ３５は、駆動軸３３に固定された回転子３６と、ステータ３７とを有しており、ステータ３７は、ステータハウジング３８に、または圧縮機ハウジングの一部として形成されたステータハウジング３８に固定されるとともに、電動モータ３５全体がステータハウジング３８内に収納されている。この第２圧縮機構３においては、吸入ポート１８から第１圧縮機構２の吸入室２０へと吸入された被圧縮流体（例えば、冷媒ガス）が、連通路３９を通して第２圧縮機構３の吸入室４０に吸入され、作動空間３２内に取り込まれ、作動空間３２が体積を減少させつつ固定スクロール３０の中心へ向けて移動されることにより、作動空間３２内の冷媒ガスが圧縮される。固定スクロール３０の中央部には吐出穴４１が形成されており、圧縮された冷媒ガスは吐出穴４１、吐出通路４２を介して外部冷媒回路の高圧側へ流出される。
【００１９】
本実施態様では、第１圧縮機構２の固定スクロール１０と第２圧縮機構３の固定スクロール３０とは背中合わせに配設されており、かつ、両固定スクロール１０、３０は一体化された固定スクロール部材４３として形成されている。
【００２０】
ハイブリッド圧縮機１の第１圧縮機構２のみが稼働される場合には、第２圧縮機構３を駆動する電動モータ３５には電力は供給されず、電動モータ３５は回転しない。従って第２圧縮機構３は作動しない。ハイブリッド圧縮機１が電動モータ３５のみにより駆動される場合には、電動モータ３５がオンされて回転し、電動モータ３５の回転が第２圧縮機構３の駆動軸３３へ伝達され、駆動軸３３により可動スクロール３１が旋回駆動される。このとき、第１圧縮機構２の電磁クラッチ１５には通電されず、第１駆動源としての車両用原動機の回転は第１圧縮機構２へは伝達されない。従って第１圧縮機構２は作動しない。両圧縮機構２、３が同時駆動される場合には、車両用原動機からの駆動力が第１圧縮機構２の可動スクロール１１に伝達されるとともに、電動モータ３５がオンされてその駆動力が第２圧縮機構３の可動スクロール３１に伝達される。
【００２１】
このように構成されたハイブリッド圧縮機１においては、電動モータ３５の端子部５０は、搭載形態におけるハイブリッド圧縮機１の上部に配置されている。この端子部５０部分に対して、本発明における端子接続部の構造が適用される。この部位の詳細は図２に示すように、電動モータ３５の給電用外部端子５１と電動モータ３５のステータ３７からのワイヤ５２の端部との端子接続部５３を有している。端子接続部５３は、ステータハウジング３８から外方に向けて延びる筒状ケーシング８１内に配置されており、給電用外部端子５１は、筒状ケーシング８１を実質的に密閉可能な蓋５５に取り付けられている。この筒状ケーシング８１は樹脂製とされている。
【００２２】
端子接続部５３は、給電用外部端子５１側を保持するメス側のカプラ部８２と、ステータ３７からのワイヤ５２の端部を保持するオス側のカプラ部８３とからなるカプラ８４によって保持され、このカプラ８４も樹脂製とされている。そして、この樹脂製カプラ８４のメス側のカプラ部８２と上記樹脂製筒状ケーシング８１が、一体成形された一体化部材８５として構成されている。
【００２３】
なお、図２に示した実施態様では、以下の部位については、図４に示した構造と同様の構造が採用されている。すなわち、メス側のカプラ部８２とオス側のカプラ部８３との間には、Ｏリング６１が介装されており、両カプラ部８２、８３間に防振ゴム６２が介装されている。また、両カプラ部８２、８３間には、爪６４、６５とが互いに係止し合うロック機構６３が設けられている。さらに、オス側のカプラ部８３の下部には、ステータからのワイヤ５２を保持する保持部材７０が装着されており、この保持部材７０には、ワイヤ５２を弾性保持するワイヤ保持手段７１が設けられている。
【００２４】
図２に示した構造では、端子接続部５３がメス側のカプラ部８２とオス側のカプラ部８３とからなる樹脂製カプラ８４によって保持され、とくにオス側のカプラ部８３がＯリング６１、防振ゴム６２を介してメス側のカプラ部８２に装着され、かつ、ステータからのワイヤ５２が保持部材７０とワイヤ５２を弾性保持するワイヤ保持手段７１を介して保持されることにより、優れた耐振性が確保される。そして、筒状ケーシング８１が樹脂製とされることで、端子接続部５３に対して優れた絶縁性が確保される。しかも、樹脂製カプラ８４のメス側のカプラ部８２と樹脂製筒状ケーシング８１が一体成形された一体化部材８５として構成されることで、とくに図４に示したＯリング６９、波ワッシャ６６が不要化され、部品点数が削減される。部品点数の削減により、コスト低減が可能になるとともに、組立性が向上される。また、一体化部材８５とすることにより、図４に示した場合における、筒状ケーシング５４の内面切削加工が不要となり、この面でも一層のコスト低減が可能になる。
【００２５】
なお、図２に示した構造において、樹脂製筒状ケーシング８１、つまり、一体化部材８５は、ステータハウジング３８と一体に形成することもできるし、別体に形成することもできる。一体形成の場合には、筒状ケーシング８１を含めてステータハウジング３８全体を樹脂製とすればよく、別体構成の場合には、筒状ケーシング８１は樹脂製とされるが、ステータハウジング３８は金属製（例えば、アルミニウム製）、樹脂製のいずれに構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、圧縮機構駆動用の電動モータを内蔵したあらゆる電動圧縮機に適用可能であり、内蔵電動モータとそれとは別の駆動源により各圧縮機構を駆動できるようにしたハイブリッド圧縮機からなる電動圧縮機にも適用できる。また、本発明は、とくに車載電動圧縮機、中でも車両用冷凍システムに用いられる電動圧縮機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の適用対称となる電動圧縮機としてのハイブリッド圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のハイブリッド圧縮機に本発明を適用した場合の端子接続部周りの拡大縦断面図である。
【図３】従来の樹脂で注型した場合の端子接続部の縦断面図である。
【図４】先に本出願人が提案した端子接続部の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  電動圧縮機としてのハイブリッド圧縮機
２  第１圧縮機構
３  第２圧縮機構
１０、３０  固定スクロール
１１、３１  可動スクロール
１２、３２  作動空間
１３、３３  駆動軸
１５  電磁クラッチ
１８  吸入ポート
２０、４０  吸入室
２１、４１  吐出穴
２２、４２  吐出通路
３５  電動モータ
３６  回転子
３７  ステータ
３８  ステータハウジング
３９  連通路
４３  固定スクロール部材
５０  端子部
５１  給電用外部端子
５２  ステータからのワイヤ
５３  端子接続部
５５  蓋
６１  Ｏリング
６２  防振ゴム
６３  ロック機構
６４、６５  爪
７０  保持部材
７１  ワイヤ保持手段
８１  樹脂製筒状ケーシング
８２  メス側のカプラ部
８３  オス側のカプラ部
８４  樹脂製カプラ
８５  一体化部材
【図１】
2007315222.tif 000003
【図２】
2007315222.tif 000004
【図３】
2007315222.tif 000005
【図４】
2007315222.tif 000006