JP5007266B2 - Electric compressor - Google Patents
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Description
本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と共に圧縮機構部を駆動する電動モータが内蔵される電動コンプレッサに関する。 The present invention relates to an electric compressor that incorporates an electric motor that drives a compression mechanism together with a compression mechanism that compresses refrigerant.
この種の従来の電動コンプレッサとしては、特許文献1に開示されたものがある。この電動コンプレッサ100は、図5に示すように、金属ハウジング部材101とこれに固定された保護ケース102によって構成されたモータ制御室103を有する。このモータ制御室103には、電子部品である基板104及び素子105が収容されている。モータ制御室103には、その高さ上限までゲル状樹脂材106が充填されている。ゲル状樹脂材106が充填されたモータ制御室103の上面は、カバー107で閉塞されている。
A conventional electric compressor of this type is disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 5, the
上記構成において、基板104及び素子105は、ゲル状樹脂材106で囲まれた状態でモータ制御室103内に収容されているため、外部振動がモータ制御室103に伝達されると、その振動がゲル状樹脂材106で減衰しつつ伝わるため、基板104及び素子105の振動が極力防止される。
In the above configuration, since the
尚、前記と同様の技術が特許文献2にも開示されている。
しかしながら、従来の電動コンプレッサ100では、ゲル状樹脂材106をモータ制御室103の全領域に隙間なく充填するため、使用ゲル剤が多く、電動コンプレッサ100の重量化になる。
However, in the conventional
また、モータ制御室103に注入したゲル剤は、乾燥過程で収縮するため、ゲル剤をモータ制御室103の高さ上限まで注入しても、ゲル状樹脂材106とカバー107との間には隙間が発生する可能性が高い。ゲル状樹脂材106とカバー107との間に隙間があると、ゲル状樹脂材106が外部振動によってモータ制御室103の横方向(図5の矢印方向)に容易に振動する。すると、例えば基板104上の素子105には、素子105を挟んで振動方向の一方側と他方側に位置するゲル状樹脂材106の振動荷重が作用するため、大きな振動荷重が作用する。従って、ゲル状樹脂材106によって有効に振動を防止することができないという問題がある。特に、電動コンプレッサ100は、エンジンにマウントされるのが通常であり、エンジンから加速度の大きな振動が加えられるため、その対策が望まれる。
In addition, since the gel agent injected into the
そこで、本発明は、外部振動による電子部品の振動をゲル状樹脂材によって有効に防止できる電動コンプレッサを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the electric compressor which can prevent effectively the vibration of the electronic component by external vibration with a gel-like resin material.
上記目的を達成する請求項1の発明は、ハウジングに上面が開口されたモータ制御室が設けられ、モータ制御室には電子部品が収容されていると共に電子部品が収容されたモータ制御室にゲル状樹脂材が充填され、ゲル状樹脂材が充填されたモータ制御室の開口がカバーで閉塞された電動コンプレッサであって、モータ制御室には、モータ制御室の高さより低い位置で、且つ、モータ制御室の開口の一部領域を被うゲル押さえ部が設けられ、ゲル押さえ部には、前記電子部品の周囲に配置されるリブが設けられ、前記リブの底面より少なくとも高い位置までゲル状樹脂材が充填されたことを特徴とする。 According to the first aspect of the invention for achieving the above object, a motor control chamber having an upper surface opened in a housing is provided, and an electronic component is accommodated in the motor control chamber and a gel is placed in the motor control chamber in which the electronic component is accommodated. An electric compressor in which the opening of the motor control chamber filled with the resin-like resin material and the opening of the motor control chamber filled with the gel-like resin material is closed with a cover, and the motor control chamber has a position lower than the height of the motor control chamber, and A gel pressing part that covers a part of the opening of the motor control chamber is provided, and the gel pressing part is provided with a rib disposed around the electronic component, and is gel-like to a position at least higher than the bottom surface of the rib. The resin material is filled.
請求項2の発明は、請求項1記載の電動コンプレッサであって、リブが周囲に配置される電子部品は、背高部品であることを特徴とする。
The invention according to
請求項1の発明によれば、外部振動がモータ制御室の横方向に伝達されると、その振動がゲル状樹脂材で減衰しつつ電子部品に伝わる。そして、電子部品には、電子部品を挟んで振動方向の一方側と他方側に位置するゲル状樹脂材の振動荷重が作用するが、電子部品の周囲にはリブが設けられているため、電子部品にはリブより内側に位置するゲル状樹脂材の振動荷重しか作用しない。従って、ゲル状樹脂材によって有効に振動を防止することができる。
その上、ゲル状樹脂材をモータ制御室の高さ上限まで充填する必要がないため、ゲル剤の使用量が少なくて済む。又、モータ制御室に注入したゲル剤が乾燥化する際に、ゲル剤が収縮しゲル押さえ部の下方に隙間が発生するが、その隙間にゲル押さえ部の底面より上方に位置するゲル剤が自重によって入り込み、ゲル押さえ部の下方には隙間なくゲル剤が充填されるため、モータ制御室の高さ方向にゲル状樹脂材が大きく変位できず、外部振動によるゲル状樹脂材の振動が有効に抑制される。以上より、使用ゲル剤の軽減化による軽量化を図ることができると共に、モータ制御室の高さ方向の振動をもゲル状樹脂材によって有効に防止できる。
According to the first aspect of the present invention, when external vibration is transmitted in the lateral direction of the motor control chamber, the vibration is transmitted to the electronic component while being attenuated by the gel-like resin material. The electronic component is subjected to the vibration load of the gel-like resin material located on one side and the other side in the vibration direction across the electronic component, but the electronic component is provided with ribs around the electronic component. Only the vibration load of the gel-like resin material located inside the rib acts on the part. Therefore, vibration can be effectively prevented by the gel-like resin material.
In addition, since it is not necessary to fill the gel-like resin material up to the upper limit of the height of the motor control chamber, the amount of gel agent used can be reduced. Moreover, when the gel injected into the motor control chamber dries, the gel contracts and a gap is generated below the gel presser. The gel located above the bottom of the gel presser is in the gap. Because it enters under its own weight and the gel agent is filled under the gel holding part without any gap, the gel resin material cannot be displaced greatly in the height direction of the motor control chamber, and the vibration of the gel resin material due to external vibration is effective To be suppressed. From the above, it is possible to reduce the weight by reducing the amount of gel used, and it is possible to effectively prevent vibration in the height direction of the motor control chamber by the gel resin material.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、背高部品はゲル状樹脂材の振動荷重に弱いが、その振動荷重自体が軽減されるため、背高部品が振動荷重によってダメージを受けるのを防止できる。
According to the invention of
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図3は本発明の第1実施形態を示し、図1は電動コンプレッサの断面図、図2はカバーを取り除いたモータ制御室を上面から見た図、図3(a)はモータ制御回路部の組付け過程であって、モータ制御室に電子部品を収容した状態を示す断面図、図3(b)はモータ制御回路部の組付け過程であって、モータ制御室にゲル剤を充填した状態を示す断面図である。
(First embodiment)
1 to 3 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a sectional view of an electric compressor, FIG. 2 is a view of a motor control chamber from which a cover is removed, and FIG. 3A is a motor control. FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state in which the electronic parts are housed in the motor control room, and FIG. 3B is a process of assembling the motor control circuit part. It is sectional drawing which shows the state filled.
図1に示すように、電動コンプレッサ1は、ハウジング2を有する。このハウジング2は、ほぼ筒状のコンプレッサハウジング部材3と、このコンプレッサハウジング部材3の一方の開口側面に配置されたフロントハウジング部材4と、コンプレッサハウジング部材3の他方の開口側面に配置されたモータハウジング部材5とから構成されている。コンプレッサハウジング部材3及びモータハウジング部材5は、共にアルミ合金製である。フロントハウジング部材4については、下記する。
As shown in FIG. 1, the electric compressor 1 has a
圧縮機構部10は、コンプレッサハウジング部材3内に収容されている。圧縮機構部10は、シリンダブロック11と、このシリンダブロック11の両側面にそれぞれ配置されたフロントサイドブロック12及びリアサイドブロック13とを備えている。これらブロック11,12,13間は、ボルト(図示せず)によって固定されていると共に、これらブロック11,12,13内にシリンダ室14が形成されている。シリンダブロック11、両側のサイドブロック12,13は、各ハウジング部材3,4,5と同様にアルミ合金製である。
The
シリンダ室14内にはロータ15が収容されている。このロータ15の中心には回転軸16が貫通され、ロータ15と回転軸16は固定されている。この回転軸16のリア側は、リアサイドブロック13より外部に突出され、下記する電動モータ6の回転軸を兼用している。回転軸16は、メタル軸受部16a及びボール軸受部16bによってリアサイドブロック13とモータハウジング部材5に回転自在に支持されている。
A
ロータ15の外周側の等間隔位置には、外周面に開口するベーン溝17が形成されている。この各ベーン溝17に突出出自在にベーン18がそれぞれ配置されている。ベーン溝17の底部には、高圧冷媒供給路(図示せず)が開口されている。各ベーン18は、高圧冷媒の背圧によって突出方向に付勢されるよう構成されている。各ベーン18は、回転軸16の回転時には、上記した突出方向の付勢力によってシリンダ室14の内壁に当接しつつ移動する。この隣り合うベーン18間によって、シリンダ室14内には複数の圧縮室が形成される。各圧縮室は、ロータ15の回転に応じてその容積を拡大し、冷媒を吸入する吸入行程と、容積を縮小し、吸入した冷媒を圧縮し、且つ、吐出する圧縮行程を繰り返す。
冷媒吸入経路20は、吸入ポート(図示せず)とシリンダ室14に開口するシリンダ吸入口(図示せず)を連通する。この冷媒吸入経路20を通って冷媒がシリンダ室14に供給される。
The
冷媒吐出経路21は、シリンダ室14に開口するシリンダ吐出口(図示せず)と吐出ポート21aを連通する。この冷媒吐出経路21を通って圧縮されたシリンダ室14の冷媒が排出される。
The
電動モータ6は、モータハウジング部材5のモータ収容室5aに収容されている。電動モータ6は、前記した回転軸16に固定されたモータロータ23と、モータハウジング部材5の内周面に固定されたステータ24とを備えている。
The electric motor 6 is housed in the motor housing chamber 5 a of the
モータロータ23の外周にはS極とN極が円周方向に交互に着磁されている。ステータ24は、強磁性体のコア24aとこれに巻装されたコイル24bとから成る。このコイル24bには、モータ制御回路部25より駆動電流が供給される。
On the outer periphery of the motor rotor 23, S poles and N poles are alternately magnetized in the circumferential direction. The
フロントハウジング部材4は、図1及び図2に示すように、アルミ合金製の金属ハウジング部材30と合成樹脂製の樹脂ハウジング部材31とから構成されている。樹脂ハウジング部材31は、ほぼ枠形状であり、金属ハウジング部材30にネジ32で固定されている。そして、金属ハウジング部材30と樹脂ハウジング部材31とによって上面が開口されたモータ制御室33が構成されている。樹脂ハウジング部材31には電気配線であるバスバー(図示せず)がインサート成形されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
モータ制御回路部25は、モータ制御室33に収容されている。モータ制御回路部25は、電子部品であるモータドライブ素子34、回路基板35等を有する。これら電子部品とバスバー(図示せず)によってインバータ回路が構成されている。モータドライブ素子34は、モータ制御室33の底面にネジ(図示せず)で固定されている。モータドライブ素子34は、その底面が金属ハウジング部材30に密着されており、金属ハウジング部材30を介して吸入冷媒によって効率良く冷却される。モータドライブ素子34には、リード部(特に符号を付さず)が上方に突出されている。回路基板35は、モータドライブ素子34の直ぐ上方に配置され、金属ハウジング部材30にネジ(図示せず)で固定されている。回路基板35のランド部(図示せず)とモータドライブ素子34のリード部(図示せず)が半田付けされている。回路基板35の上面には電子部品であるトランス37、電解コンデンサ38などがマウントされている。トランス37は、重量部品で、且つ、背高部品である。電解コンデンサ38は、背高部品である。
The motor
また、樹脂ハウジング部材31には、図2及び図3にも示すように、モータ制御室33の高さHより低い位置hで、モータ制御室33に突出するゲル押さえ部40が一体に設けられている。ゲル押さえ部40は、トランス37及び電解コンデンサ38を露出させるための開口部40aと、溶接するための2つの開口部40bを有するだけで、モータ制御室33の大部分の領域に配置されている。開口部40aの周縁には、下方に向かってリブ40cが突設されている。リブ40cの下端は、回路基板35の上面近くに達している。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the
モータ制御室33には、ゲル押さえ部40の底面より少なくとも高い位置、この実施形態ではゲル押さえ部40のほぼ上面の位置までゲル状樹脂材41が充填されている。ゲル状樹脂材41のゲル剤は、例えばシリコンゲルである。以上によって、リブ40cは、背高部品であるトランス37及び電解コンデンサ38の周囲に配置され、リブ40cの底面より少なくとも高い位置までゲル状樹脂材41が充填されている。
The
モータ制御室33の上面はカバー42で閉塞されている。カバー42は、樹脂ハウジング部材31にネジ43で固定されている。
The upper surface of the
次に、モータ制御回路部25の組付け手順の概略を説明する。回路基板35にはトランス37、電解コンデンサ38等の電子部品が予めマウントされ、樹脂ハウジング部材31にも電子部品が予めマウントされているものとする。
Next, an outline of the assembly procedure of the motor
金属ハウジング部材30を、モータ制御室33の底面となる面を下方とする向きにセットし、モータドライブ素子34を金属ハウジング部材30の底面にネジで固定する。次に、回路基板35を金属ハウジング部材30の所定位置にネジで固定する。次に、回路基板35のランド部とモータドライブ素子34のリード部を半田付けする。次に、樹脂ハウジング部材31を金属ハウジング部材30の所定位置にネジ32で固定する。これで、図3(a)に示す状態となる。
The
次に、モータ制御室33内に溶融状態のゲル剤を注入する。ゲル剤は、モータ制御室33の高さ限界まで注入するのではなく、ゲル押さえ部40のほぼ上面の高さまで注入する。ここで、溶融状態のゲル剤は、その乾燥過程で収縮するため、ゲル押さえ部40の底面には隙間が形成される。しかし、その隙間にゲル押さえ部40の底面より上方に位置するゲル剤が自重によって入り込むため、最終的には、図3(b)に示すように、モータ制御室33にはゲル押さえ部40の底面には隙間がない状態でゲル状樹脂材41が形成される。
Next, a molten gel agent is injected into the
最後に、カバー42を樹脂ハウジング部材31にネジ43で固定し、モータ制御室33を閉塞すれば完了する。
Finally, the
上記構成において、モータ制御回路部25より電動モータ6に通電されると、電動モータ6が駆動して圧縮機構部10のロータ15が回転される。すると、圧縮機構部10が駆動し、吸入ポート(図示せず)より吸入された冷媒が圧縮機構部10のシリンダ室14に吸引され、圧縮機構部10のシリンダ室14で圧縮された冷媒が吐出される。圧縮機構部10より吐出された冷媒は、吐出ポート21aよりハウジング2外に排出される。
In the above configuration, when the electric motor 6 is energized from the motor
例えばエンジンからの振動がモータ制御室33の横方向(図1及び図2のB1,B2矢印方向)に伝達されると、その振動がゲル状樹脂材41で減衰しつつトランス37、電解コンデンサ38等の電子部品に伝わる。そして、トランス37と電解コンデンサ38には、トランス37と電解コンデンサ38を挟んで振動方向の一方側と他方側に位置するゲル状樹脂材41の振動荷重が作用する。ここで、トランス37と電解コンデンサ38の周囲にはリブ40cが設けられているため、リブ40cより内側に位置するゲル状樹脂材41の振動荷重しか作用しない。従って、ゲル状樹脂材41によって有効に振動を防止することができる。
For example, when vibration from the engine is transmitted in the lateral direction of the motor control chamber 33 (in the directions of arrows B1 and B2 in FIGS. 1 and 2), the vibration is attenuated by the gel-
この第1実施形態では、リブ40cは、電子部品の内の背高部品であるトランス37と電解コンデンサ38の周囲に配置されている。背高部品はゲル状樹脂材41の振動荷重に弱いが、上記説明したようにその振動荷重自体が軽減されるため、トランス37及び電解コンデンサ38が振動荷重によってダメージを受けるのを防止できる。
In the first embodiment, the
この第1実施形態では、モータ制御室33には、モータ制御室33の高さより低い位置で、且つ、モータ制御室33の開口の一部領域を被うゲル押さえ部40が設けられ、ゲル押さえ部40にリブ40cが設けられている。従って、ゲル状樹脂材41をモータ制御室33の高さ上界まで充填する必要がないため、ゲル剤の使用量が少なくて済む。又、モータ制御室33に注入したゲル剤が乾燥化する際に、ゲル剤が収縮しゲル押さえ部40の下方に隙間が発生するが、その隙間にゲル押さえ部40の底面より上方に位置するゲル剤が自重によって入り込み、ゲル押さえ部40の下方には隙間なくゲル剤が充填される。そのため、モータ制御室33の高さ方向(図1のA矢印方向)にゲル状樹脂材41が大きく変位できず、外部振動によるゲル状樹脂材41の振動が有効に抑制される。以上より、使用ゲル剤の軽減化による軽量化を図ることができると共に、モータ制御室33の高さ方向の振動をもゲル状樹脂材41によって有効に防止できる。
In the first embodiment, the
(第2実施形態)
図4は第2実施形態を示し、カバーを取り除いたモータ制御室を上面から見た図が示されている。図4に示すように、樹脂ハウジング部材31には、ブリッジ状にリブ50,51が一体成形によって設けられている。リブ50は、背高部品であるトランス37及び電解コンデンサ38の全周囲を囲むように配置されている。そして、モータ制御室33にはリブ50の底面より少なくとも高い位置までゲル状樹脂材41が充填されている。
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a second embodiment, in which the motor control chamber with the cover removed is viewed from above. As shown in FIG. 4, the
他の構成は、前記第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。図面の同一構成箇所には、同一符号を付して明確化を図る。 Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted. The same components in the drawings are given the same reference numerals for clarification.
この第2変形例においても、前記第1実施形態と同様の理由によって、制御室33の横方向(図4のB1,B2矢印方向)に伝わる振動をゲル状樹脂材41によって有効に減衰することができる。
Also in the second modified example, for the same reason as in the first embodiment, the vibration transmitted in the lateral direction of the control chamber 33 (directions indicated by arrows B1 and B2 in FIG. 4) is effectively attenuated by the gel-
2 ハウジング
30 金属ハウジング部材(ハウジング)
31 樹脂ハウジング部材(ハウジング)
33 モータ制御室
34 モータドライブ素子(電子部品)
35 回路基板(電子部品)
37 トランス(電子部品、背高部品)
38 電解コンデンサ(電子部品、背高部品)
40 ゲル押さえ部
40c リブ
41 ゲル状樹脂材
42 カバー
50 リブ
2
31 Resin housing member (housing)
33
35 Circuit board (electronic parts)
37 Transformer (electronic parts, tall parts)
38 Electrolytic capacitors (electronic parts, tall parts)
40
Claims (2)
前記モータ制御室(33)には、前記モータ制御室(33)の高さより低い位置で、且つ、前記モータ制御室(33)の開口の一部領域を被うゲル押さえ部(40)が設けられ、前記ゲル押さえ部(40)には、前記電子部品(37,38)の周囲に配置されるリブ(40c)が設けられ、前記リブ(40c)の底面より少なくとも高い位置まで前記ゲル状樹脂材(41)が充填されたことを特徴とする電動コンプレッサ(1)。 A motor control chamber (33) whose upper surface is opened is provided in the housing (2), and the electronic components (34, 35, 37, 38) are accommodated in the motor control chamber (33) and the electronic components ( 34, 35, 37, 38) is filled with the gel-like resin material (41) in the motor control chamber (33) in which the motor-control chamber (33) is accommodated, and the motor control chamber (33) is filled with the gel-like resin material (41). An electric compressor (1) whose opening is closed by a cover (42),
The motor control chamber (33) is provided with a gel pressing portion (40) that is lower than the height of the motor control chamber (33) and covers a part of the opening of the motor control chamber (33). The gel holding part (40) is provided with a rib (40c) disposed around the electronic component (37, 38), and the gel-like resin is at least higher than the bottom surface of the rib (40c ). An electric compressor (1) characterized by being filled with a material (41).
前記リブ(40c)が周囲に配置される前記電子部品(37,38)は、背高部品(37,38)であることを特徴とする電動コンプレッサ(1)。 An electric compressor (1) according to claim 1,
The electric compressor (1), wherein the electronic parts (37, 38) around which the ribs (40c ) are arranged are tall parts (37, 38).
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