JP2007192097A - 圧縮機 - Google Patents

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Masateru Yamamoto
昌輝 山本
Hideyuki Nakajima
英行 中島
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Abstract

【課題】本発明の課題は、従来の圧縮機よりも絶縁シール部の破損を抑制することができる圧縮機を提供することにある。
【解決手段】本発明に係る圧縮機1は、電動機50、複数のリード線54、ターミナルピン21、コネクタクリップ80、及びクラスタボディ60を備える。リード線は、絶縁樹脂被覆層で覆われており、電動機から相互に密着して延びる。コネクタクリップは、ピン接続部81、リード線接続部84、および溶断部82を有する。ピン接続部には、ターミナルピンが接続される。リード線接続部には、リード線が接続される。溶断部は、ピン接続部とリード線接続部とを接続する。クラスタボディは、樹脂製であって、コネクタクリップのうち少なくともピン接続部および溶断部を収容する。
【選択図】図4

Description

本発明は、圧縮機、特にリード線に特徴のある圧縮機に関する。
過去に「ターミナルピンの圧縮機内側の部分に、短絡時に溶断する溶断部を設ける」という技術が公に開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特公平03−061310号公報
しかし、溶断部がターミナルピンに設けられていると、溶断時に発生するスパークにより、近接するガラスあるいはセラミックス性の絶縁シール部が損傷しやすいという問題がある。絶縁シール部が損傷すると、内部に充填されている冷媒や潤滑油が外部に放出され、様々な危険が生じるおそれがある。このため、このような圧縮機には、二重三重の安全対策が必要となりコスト高となる。
本発明の課題は、従来の圧縮機よりも絶縁シール部の破損を抑制することができる圧縮機を提供することにある。
第1発明に係る圧縮機は、電動機、複数のリード線、ターミナルピン、コネクタクリップ、及びクラスタボディを備える。リード線は、絶縁樹脂被覆層で覆われており、電動機から相互に密着して延びる。コネクタクリップは、ピン接続部、リード線接続部、および溶断部を有する。ピン接続部には、ターミナルピンが接続される。リード線接続部には、リード線が接続される。溶断部は、ピン接続部とリード線接続部とを接続する。クラスタボディは、樹脂製であって、コネクタクリップのうち少なくともピン接続部および溶断部を収容する。
この圧縮機では、溶断部が、ターミナルピンの圧縮機内部側部分ではなく、コネクタクリップに配置されている。このため、この圧縮機では、溶断部から絶縁シール部までの距離が、従来よりも長くすることができる。したがって、この圧縮機では、従来の圧縮機よりも絶縁シール部の破損を抑制することができる。また、この圧縮機では、溶断部をターミナルピンに設けるための絞り加工などが不要となる。このため、この圧縮機は、より低い製造コストで作製されることができる。また、溶断部が樹脂製のクラスタボディの内部に配置されていると、溶断部が瞬断されない程度であって溶断部が発熱してしまう程度の電流が溶断部に流れる場合、樹脂製のクラスタボディが融解して溶断部に密着し、溶断部がいつまでたっても溶断せずターミナルや電動機に多大な損傷を及ぼすおそれがある。しかし、この圧縮機では、絶縁樹脂被覆層で覆われたリード線が、電動機から相互に密着して延びる。通常、溶断部が瞬断されない程度であって溶断部が発熱してしまう程度の電流が溶断部に流れる場合、溶断部から生じる熱がクラスタボディを融解してしまう前に、リード線が発熱することによって絶縁樹脂被覆層が融解し、リード線がむき出しになってしまう。このため、この圧縮機では、溶断部が瞬断されない程度であって溶断部が発熱してしまう程度の電流が溶断部に流れる場合、溶断部から生じる熱がクラスタボディを融解してしまう前に、リード線同士の短絡が起こり溶断部に大電流が流れ、溶断部が瞬断される。したがって、この圧縮機では、溶断部から生じる熱がクラスタボディを融解してしまう前に、溶断部を瞬断することができる。その結果、この圧縮機では、クラスタボディをほぼ確実に保護することができる。
第2発明に係る圧縮機は、第1発明に係る圧縮機であって、複数のリード線は、束ねられた状態でねじられている。
この圧縮機では、複数のリード線が、束ねられた状態でねじられている。このため、この圧縮機では、安価かつ簡易な方法で複数のリード線を密着することができる。
第3発明に係る圧縮機は、第1発明に係る圧縮機であって、複数のリード線は、略全体に渡って束ねられた状態でねじられている。なお、ここにいう「略全体」とは、リード線長さの80%以上を意味する。
この圧縮機では、複数のリード線が、略全体に渡って束ねられた状態でねじられている。このため、この圧縮機では、複数のリード線をより密着することができる。
第4発明に係る圧縮機は、第1発明に係る圧縮機であって、複数のリード線は、相互に編み込まれている。
この圧縮機では、複数のリード線が、相互に編み込まれている。このため、この圧縮機では、安価かつ簡易な方法で複数のリード線を強固に密着することができる。
第5発明に係る圧縮機は、第1発明に係る圧縮機であって、複数のリード線は、略全体に渡って相互に編み込まれている。なお、ここにいう「略全体」とは、リード線長さの80%以上を意味する。
この圧縮機では、複数のリード線が、略全体に渡って相互に編み込まれている。このため、この圧縮機では、複数のリード線をより密着することができる。
第6発明に係る圧縮機は、第1発明から第5発明のいずれかに係る圧縮機であって、複数のリード線は、結束部材により縛られている。なお、この結束部材は、リング形状を呈していてもよいし螺旋形状を呈してもよい。
この圧縮機では、複数のリード線が、結束部材により縛られている。このため、この圧縮機では、簡易な方法で複数のリード線を密着することができる。
第7発明に係る圧縮機は、第6発明に係る圧縮機であって、複数のリード線は、結束部材に残留応力が生じるまで縛られている。
この圧縮機では、複数のリード線が、結束部材に残留応力が生じるまで縛られている。このため、この圧縮機では、絶縁樹脂被覆層が融解した後に強制的にリード線同士を短絡させることできる。
第8発明に係る圧縮機は、第6発明または第7発明に係る圧縮機であって、結束部材は、熱収縮性を有する。
この圧縮機では、結束部材が、熱収縮性を有する。このため、この圧縮機では、絶縁樹脂被覆層が融解した後に強制的にリード線同士を短絡させることできる。
第9発明に係る圧縮機は、第8発明に係る圧縮機であって、結束部材には、少なくとも内側に形状記憶合金が設けられる。なお、ここにいう「形状記憶合金」は、熱がかけられたときに、密着された複数のリード線の断面形状よりも小さくなるように、つまり、複数のリード線を相互に密着させるように形成される。
この圧縮機では、結束部材の少なくとも内側に形状記憶合金が設けられる。このため、この圧縮機では、絶縁樹脂被覆層が融解した後に強制的にリード線同士を短絡させることできる。
第10発明に係る圧縮機は、第6発明から第9発明のいずれかに係る圧縮機であって、結束部材には、少なくとも内側に導電層が設けられる。
この圧縮機では、結束部材の少なくとも内側に導電層が設けられる。このため、この圧縮機では、リード線同士を確実に短絡させることできる。
第1発明に係る圧縮機では、溶断部から絶縁シール部までの距離が、従来よりも長くすることができる。したがって、この圧縮機では、従来の圧縮機よりも絶縁シール部の破損を抑制することができる。また、この圧縮機では、溶断部をターミナルピンに設けるための絞り加工などが不要となる。このため、この圧縮機は、より低い製造コストで作製されることができる。また、溶断部が樹脂製のクラスタボディの内部に配置されていると、溶断部が瞬断されない程度であって溶断部が発熱してしまう程度の電流が溶断部に流れる場合、樹脂製のクラスタボディが融解して溶断部に密着し、溶断部がいつまでたっても溶断せずターミナルや電動機に多大な損傷を及ぼすおそれがある。しかし、この圧縮機では、絶縁樹脂被覆層で覆われたリード線が、電動機から相互に密着して延びる。通常、溶断部が瞬断されない程度であって溶断部が発熱してしまう程度の電流が溶断部に流れる場合、溶断部から生じる熱がクラスタボディを融解してしまう前に、リード線が発熱することによって絶縁樹脂被覆層が融解し、リード線がむき出しになってしまう。このため、この圧縮機では、溶断部が瞬断されない程度であって溶断部が発熱してしまう程度の電流が溶断部に流れる場合、溶断部から生じる熱がクラスタボディを融解してしまう前に、リード線同士の短絡が起こり溶断部に大電流が流れ、溶断部が瞬断される。したがって、この圧縮機では、溶断部から生じる熱がクラスタボディを融解してしまう前に、溶断部を瞬断することができる。その結果、この圧縮機では、クラスタボディをほぼ確実に保護することができる。
第2発明に係る圧縮機では、安価かつ簡易な方法で複数のリード線を密着することができる。
第3発明に係る圧縮機では、複数のリード線をより密着することができる。
第4発明に係る圧縮機では、安価かつ簡易な方法で複数のリード線を強固に密着することができる。
第5発明に係る圧縮機では、複数のリード線をより密着することができる。
第6発明に係る圧縮機では、簡易な方法で複数のリード線を密着することができる。
第7発明に係る圧縮機では、絶縁樹脂被覆層が融解した後に強制的にリード線同士を短絡させることできる。
第8発明に係る圧縮機では、絶縁樹脂被覆層が融解した後に強制的にリード線同士を短絡させることできる。
第9発明に係る圧縮機では、絶縁樹脂被覆層が融解した後に強制的にリード線同士を短絡させることできる。
第10発明に係る圧縮機では、リード線同士を確実に短絡させることできる。
ここでは、図1〜図11を用いて本発明の実施の形態に係る圧縮機1について説明する。
〔圧縮機の構造〕
本発明の実施の形態に係る圧縮機1は、図1および図2に示されるように、主に、本体ケーシング10、一部が本体ケーシング10の外側に突出した状態で本体ケーシング10に固定されるターミナル20、本体ケーシング10に収容される圧縮ポンプユニット40、および本体ケーシング10に収容されターミナル20に接続される電動機50から構成されている。
以下、本体ケーシング10、ターミナル20、圧縮ポンプユニット40、および電動機50についてそれぞれ詳述する。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング10は、図1に示されるように、主に、略円筒形状の胴体ケーシング部12、胴体ケーシング部12の上部を覆う上蓋部11、および胴体ケーシング部12の下部を覆う底蓋部13から構成されている。なお、ここで、上蓋部11、胴体ケーシング部12、および底蓋部13は、順に溶接され、一体化されている。
胴体ケーシング部12には、図2〜4に示されるように、ターミナル20を固定するための平面部14が形成されている。なお、この平面部14は、円筒形状の鋼板材をプレス加工などして得られる。つまり、結果として、胴体ケーシング部12には、長手方向Dlの一部に、平面部14と、部分円筒部15と、平面部14と部分円筒部15とを繋ぐ繋ぎ部16とから成る異形部分17が形成されることになる(図2〜4参照)。
(2)圧縮ポンプユニット
圧縮ポンプユニット40は、主に、固定スクロール41、可動スクロール42、ハウジング43、オルダムリング44、およびクランク軸45等の構成部品から構成されるスクロール型の圧縮ポンプユニットである。
(3)電動機
電動機は、図1に示されるように、主に、胴体ケーシング部12の円筒部分に固定されるリング形状の固定子51と、固定子51の中央に収容される略円柱状の回転子55とから構成されている。
固定子51は、主に、固定子鉄心52と、固定子鉄心52の複数の歯部に巻回されるコイル53とから構成される。そして、固定子鉄心52の圧縮ポンプユニット40側およびその反対側には、コイルエンド53aが形成されている。そして、図4に示されるように、この圧縮ポンプユニット40側のコイルエンド53aの特定の位置(以下、この位置をリード線引き出し位置という)Pdからは、3本のリード線54が延びている(なお、説明の都合上、図4では1本しか図示していない)。なお、これらリード線54それぞれは絶縁樹脂被覆層により覆われている。そして、これらリード線54それぞれは、図7に示されるようなクラスタボディ60のリード線挿入孔62に導かれ、クラスタボディ60内に収容される燐青銅製のコネクタクリップ80(図5参照)に接続される。なお、これら3本のリード線54は、略全体に渡って束ねられた状態でねじられている。
コネクタクリップ80は、図5に示されるように、主に、リード線接続部84、溶断部82、ターミナルピン差込孔81、及び係止爪85から構成されている。リード線接続部84は、図5および6に示されるように、第1圧着部84aおよび第2圧着部84bを有しており、2点でリード線54を接続する。ここで、第1圧着部84aはリード線54の先端に露出している金属線を圧着し、第2圧着部84bはリード線54の金属線を被覆している絶縁被覆層の上からリード線54を圧着する。ターミナルピン差込孔81は、ターミナルピン21を差し込むための孔であって、リード線接続部84の反対側に設けられている。そして、このターミナルピン差込孔81にターミナルピン21が差し込まれ、本体ケーシング10外側に存在する外部電源から電気が供給されると、ターミナルピン21、コネクタクリップ80、およびリード線54を通じてコイル53に電気が供給されるようになっている。溶断部82は、リード線接続部84とターミナルピン差込孔81との間に形成されており、開口83の開き具合によりその溶断速度が決定されている。なお、本実施の形態では、溶断部82は、電流流れ方向Deと直交する面で切ったときの断面積が0.4〜2.0mm2とされるように開口83の大きさが決定されている。係止爪85は、クラスタボディ60に設けられている係止穴65a,65b(後述)に嵌め込まれる爪であって、コネクタクリップ80をクラスタボディ60に固定する役割を担う。なお、本実施の形態において、コネクタクリップ80には2つの係止爪85が設けられているが、これらの内いずれかのみがクラスタボディ60の係止穴65a,65bに嵌め込まれることになる。
なお、コネクタクリップ80は、コネクタクリップ80がターミナルピン21に完全に嵌め込まれた状態において溶断部82が絶縁シール部23(後述)から3mm以上離れるように形成されている。また、溶断部82は、クラスタボディ60に完全に収容されている。
クラスタボディ60は、一体樹脂成形品であるが、図7〜10に示されるように、主に、1つの第1四角筒部61a、2つの第2四角筒部61b、3つの蓋部61c、および2つの直角三角板部61dから形成されていると言える。ここで、第1四角筒部61aには、第1四角筒部61aを形成する4つの板部のうち1つの板部63aの長手方向Dlcの片端部に円形のターミナルピン挿入口64aと方形の係止穴65aとが形成されている。第2四角筒部61bは、第1四角筒部61aを第1四角筒部61aの長手方向Dlcと直交する面で切ったときの断面とほぼ同一の断面を有しており、長手方向Dlcの長さが第1四角筒部61aの長手方向Dlcの長さよりも短い。また、この第2四角筒部61bにも、第1四角筒部61aと同様の位置に同様のターミナルピン挿入口64bと係止穴65bとが形成されている。そして、この第2四角筒部61bは、長手方向Dlcが第1四角筒部61aの長手方向Dlcと平行となり、且つ、ターミナルピン挿入口64bが形成されていない側の開口端面Se2が第1四角筒部61aのターミナルピン挿入口64aが形成されていない側の開口端面Se1と揃い、且つ、ターミナルピン挿入口64bを有する板部63bが第1四角筒部61aのターミナルピン挿入口64aを有する板部63aと隣り合うように、第1四角筒部61aの両脇に配されている。なお、この状態において、3つのターミナルピン挿入口64a,64bは、ターミナルピン挿入口64a,64bが形成される板部63a,63bの板厚方向Dtに沿って見て、それらの中心を結ぶと正三角形となるように配されている。蓋部61cは、第1四角筒部61aおよび第2四角筒部61bの開口端面不揃い側の口を塞いでいる。直角三角板部61dは、第2四角筒部61bの幅と同一の長さの底辺および第1四角筒部61aの長手方向Dlcの長さと第2四角筒部61bの長手方向Dlcの長さとの差と同一の長さの高さを有する直角三角形状の板部であって、表裏の直角三角形の底辺を含む端面が第2四角筒部61bの蓋部61cに接し、表裏の直角三角形の垂辺を含む端面が第1四角筒部61aに接し、さらに、板面がターミナルピン挿入口64a,64bが形成されている板部63a,63bの板面に一致するように配される。そして、第1四角筒部61aおよび第2四角筒部61bには、コネクタクリップ80が挿入される。なお、コネクタクリップ80は、ターミナルピン差込孔81がターミナルピン挿入口64a,64bと一致して連続孔を形成し且つリード線接続部84が第1四角筒部61aおよび第2四角筒部61bの開口端面側に配されるように挿入されている。
(4)ターミナル
ターミナル20は、図11に示されるように、主に、ターミナルピン21、ターミナルボディ22、および絶縁シール部23から構成されている。ターミナルボディ22は、主に、円筒部22aと、円筒部22aの片側の開口を塞ぐ円形蓋部22bとから構成されている。そして、この円形蓋部22bには、3つターミナルピン挿通孔が設けられている。なお、このターミナルピン挿通孔は、正面視において、それらの中心を結ぶと正三角形となるように配されている。ターミナルピン21は、ターミナルピン挿通孔に挿通され、絶縁シール部23によりターミナルボディ22に固定される。このような構造を取ることにより、3つのターミナルピン21は相互に絶縁されることになる。
〔圧縮機の特徴〕
(1)
本発明の実施の形態に係る圧縮機1では、ターミナルピン21の本体ケーシング10内側の部分ではなくコネクタクリップ80に溶断部82が設けられ、溶断部82は、絶縁シール部23から3mm以上離されている。このため、この圧縮機1では、従来の圧縮機よりも絶縁シール部23の破損を抑制することができる。また、この圧縮機1では、溶断部82をターミナルピン21に設けるための絞り加工などが不要となる。このため、この圧縮機1は、より低い製造コストで作製されることができる。
(2)
溶断部82が樹脂製のクラスタボディ60の内部に配置されていると、溶断部82が瞬断されない程度であって溶断部82が発熱してしまう程度の電流が溶断部に流れる場合、樹脂製のクラスタボディ60が融解して溶断部82に密着し、溶断部82がいつまでたっても溶断せずターミナル20や電動機50に多大な損傷を及ぼすおそれがある。しかし、本発明の実施の形態に係る圧縮機1では、絶縁樹脂被覆層で覆われたリード線54が、略全体に渡って束ねられた状態でねじられている。通常、溶断部82が瞬断されない程度であって溶断部82が発熱してしまう程度の電流が溶断部に流れる場合、溶断部82から生じる熱がクラスタボディ60を融解してしまう前に、リード線54が発熱することによって絶縁樹脂被覆層が融解し、リード線54がむき出しになってしまう。このため、この圧縮機1では、溶断部82が瞬断されない程度であって溶断部82が発熱してしまう程度の電流が溶断部82に流れる場合、溶断部82から生じる熱がクラスタボディ60を融解してしまう前に、リード線54同士の短絡が起こり溶断部82に大電流が流れ、溶断部82が瞬断される。したがって、この圧縮機1では、溶断部82から生じる熱がクラスタボディ60を融解してしまう前に、溶断部82を瞬断することができる。その結果、この圧縮機1では、クラスタボディ60をほぼ確実に保護することができる。
〔変形例〕
(A)
先の実施の形態に係る圧縮機1では、リード線54が略全体に渡って束ねられた状態でねじられていたが、リード線54は、リング形状や螺旋形状を呈する結束部材により縛られていてもよい。なお、このとき、リード線54は、結束部材に残留応力が生じるまで結束部材で縛られているのが好ましい。また、この結束部材は、熱収縮性を有するのが好ましい。なお、このような結束部材を作製するには、例えば、熱収縮性を有する樹脂を利用したり、熱応答性の形状記憶合金を利用するのが効果的である。また、リード線54を短絡させるために、結束部材の少なくとも内側に導電層が設けられるのが更に好ましい。
(B)
先の実施の形態に係る圧縮機1では、スクロール型の圧縮ポンプユニット40が採用されたが、これに代えて、ロータリー型やスイング型など他の型式の圧縮ポンプユニットが採用さされてもかまわない。
(C)
先の実施の形態に係る圧縮機1では、固定子51が胴体ケーシング部12の円筒部分に固定されていたが、固定子51は、下部に別途設けられる下部ハウジング(図示せず)に固定されていてもよい。
(D)
先の実施の形態に係る圧縮機1では、ターミナルピン21が3本あるターミナル20が採用されたが、ターミナルピン21の数は特に限定されることなく、ターミナルピン21が4本以上あるターミナルが採用されてもかまわない。
(E)
先の実施の形態に係る圧縮機1では、リード線54が略全体に渡って束ねられた状態でねじられていたが、リード線54は、一部のみがねじられていてもよい。
(F)
先の実施の形態に係る圧縮機1では、リード線54が略全体に渡って束ねられた状態でねじられていたが、リード線54は、略全体に渡って相互に編み込まれていてもよいし、一部分のみが相互に編み込まれていてもよい。
(G)
先の実施の形態に係る圧縮機1では、胴体ケーシング部12に平面部14が形成され、そこにターミナル20が固定されていたが、上蓋部11に平面部が形成され、そこにターミナル20が固定されるようにしてもかまわない。
本発明に係る圧縮機は、溶断部から生じる熱がクラスタボディを融解してしまう前に、溶断部を瞬断することができるという特徴を有し、ターミナル保護に有効である。
本発明の実施の形態に係る圧縮機の縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機のターミナル付近の部分斜視図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機のターミナル付近を示す図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機の本体ケーシングの異形部分の部分横断面図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機に採用されるコネクタクリップの外観斜視図である。なお、ここで、(a)は上方斜視図であり、(b)は下方斜視図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機に採用されるコネクタクリップにリード線が接続されたときの状態図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機に採用されるクラスタボディの外観斜視図である。なお、ここで、(a)は上方斜視図であり、(b)は下方斜視図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機に採用されるクラスタボディの上面透視図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機に採用されるクラスタボディのA−A断面図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機に採用されるクラスタボディの背面図である。 本発明の実施の形態に係る圧縮機に採用されるターミナルの外観斜視図である。なお、ここで、(a)は前方斜視図であり、(b)は後方斜視図である。
符号の説明
1 圧縮機
21 ターミナルピン
50 電動機
54 リード線
60 クラスタボディ
80 コネクタクリップ
81 ピン接続部
82 溶断部
84 リード線接続部

Claims (10)

  1. 電動機(50)と、
    前記電動機から相互に密着して延びる、絶縁樹脂被覆層で覆われる複数のリード線(54)と、
    ターミナルピン(21)と、
    前記ターミナルピンを接続するピン接続部(81)と、前記リード線を接続するリード線接続部(84)と、前記ピン接続部と前記リード線接続部とを接続する溶断部(82)とを有するコネクタクリップ(80)と、
    前記コネクタクリップのうち少なくとも前記ピン接続部および前記溶断部を収容する樹脂製のクラスタボディ(60)と、
    を備える、圧縮機(1)。
  2. 前記複数のリード線は、束ねられた状態でねじられている、
    請求項1に記載の圧縮機。
  3. 前記複数のリード線は、略全体に渡って束ねられた状態でねじられている、
    請求項1に記載の圧縮機。
  4. 前記複数のリード線は、相互に編み込まれている、
    請求項1に記載の圧縮機。
  5. 前記複数のリード線は、略全体に渡って相互に編み込まれている、
    請求項1に記載の圧縮機。
  6. 前記複数のリード線は、結束部材により縛られている、
    請求項1から5のいずれかに記載の圧縮機。
  7. 前記複数のリード線は、結束部材に残留応力が生じるまで縛られている、
    請求項6に記載の圧縮機。
  8. 前記結束部材は、熱収縮性を有する、
    請求項6または7に記載の圧縮機。
  9. 前記結束部材には、少なくとも内側に形状記憶合金が設けられる、
    請求項8に記載の圧縮機。
  10. 前記結束部材には、少なくとも内側に導電層が設けられる、
    請求項6から9のいずれかに記載の圧縮機。
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