JP6443110B2 - 電動圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、電動圧縮機に関する。

例えば特許文献１に開示されているように、電動圧縮機のハウジングには、冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動させる電動モータとが収容されている。ハウジングの外面にはカバーが取り付けられ、ハウジングの外面とカバーとによって区画される収容空間には、電動モータを駆動させるモータ駆動回路が収容されている。モータ駆動回路は、平板状の回路基板と、回路基板に実装される電気部品等とを備えている。回路基板は、バスバー（配線）を介して車両側の外部電源と電気的に接続されている。そして、外部電源からバスバーを介して回路基板に電力が供給される。

特開２０１１−１４４７８８号公報

ところで、車両に対する電動圧縮機の搭載スペースの制約等によっては、バスバーの第１端部と回路基板との接続位置と、バスバーの第２端部と外部電源との接続位置とが、回路基板の平面方向において互いにずれた位置に配置される場合がある。この場合、回路基板から外部電源までのバスバーの取り回しが困難となる場合がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、回路基板から外部電源までの配線の取り回しを容易なものとすることができる電動圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決する電動圧縮機は、圧縮部及び電動モータを収容するハウジングと、前記ハウジングの外面に取り付けられるカバーと、前記ハウジングの外面と前記カバーとの間に配置されるモータ駆動回路と、外部電源からの電力を前記モータ駆動回路の回路基板に供給する配線と、を備え、前記配線の第１端部と前記回路基板との接続位置と、前記配線の第２端部と前記外部電源との接続位置とが、前記回路基板の平面方向において互いにずれた位置に配置される電動圧縮機であって、前記配線は、前記第１端部を有する第１配線部材と、前記第２端部を有する第２配線部材と、を備え、前記第１配線部材における前記第１端部とは反対側の端部である第１接続部と前記第２配線部材における前記第２端部とは反対側の端部である第２接続部とが電気的に接続されている。

これによれば、配線を、第１配線部材の第１接続部と第２配線部材の第２接続部とを電気的に接続することにより構成したため、配線が第１端部から第２端部にかけて一体形成されている場合に比べて、回路基板から外部電源までの配線の取り回しを容易なものとすることができる。

上記電動圧縮機において、前記カバーには、前記第２端部が内部に配置される筒状のコネクタ接続部が突設されており、前記第１端部の先端及び前記第２端部の先端は同一方向に向いていることが好ましい。

例えば、第１端部の先端及び第２端部の先端が同一方向に向いており、配線が第１端部から第２端部にかけて一体形成されている場合を考える。この場合、第１端部を回路基板との接続位置に配置するとともに第２端部を外部電源との接続位置に配置するためには、配線全体をカバーの内側に挿入可能な大きな孔をカバーに形成する必要がある。カバーに大きな孔が形成されると、カバーの強度が低下し、コネクタ接続部が基端部を基点として振動し易くなってしまう。そこで、例えば、第１端部が回路基板との接続位置に配置されるように第１配線部材をカバーの内側に配置するとともに、第２配線部材の第２接続部を、第１配線部材の第１接続部に電気的に接続する。これにより、第１端部を回路基板との接続位置に配置するとともに第２端部を外部電源との接続位置に配置するために、配線全体をカバーの内側に挿入可能な大きな孔をカバーに形成する必要が無く、カバーの強度を確保することができる。その結果、コネクタ接続部における基端部を基点とした振動を抑止し易くすることができる。

上記電動圧縮機において、前記第１接続部と前記第２接続部とは接続端子を介して電気的に接続されていることが好ましい。
これによれば、第１接続部と第２接続部とが直接接触することで電気的に接続されている場合に比べて、第１接続部と第２接続部との電気接続状態を確実なものとすることができる。

上記電動圧縮機において、前記接続端子は、前記第１接続部に一体的に設けられるとともに前記第２接続部が挿通される挿通部を有し、前記第２接続部における前記挿通部に対する挿通方向が、前記第２配線部材が延びる方向と同一方向であることが好ましい。

例えば、接続端子が第２接続部に一体的に設けられており、第１接続部が挿通される挿通部を接続端子が有しており、第１接続部における挿通部に対する挿通方向が、第２配線部材が延びる方向とは異なる場合を考える。この場合、外部電源が第２端部に接続されたときに、外部電源からの荷重が第２配線部材に伝達されて、第２配線部材が移動し、接続端子の位置が変位すると、挿通部に挿通されていた第１接続部が、接続端子の位置が変位してしまうことに追従して変形してしまう虞がある。そこで、接続端子を第１接続部に一体的に設け、第２接続部が挿通される挿通部を接続端子が有し、第２接続部における挿通部に対する挿通方向を、第２配線部材が延びる方向と同一方向とする。これによれば、外部電源からの荷重が第２配線部材に伝達されて、第２配線部材が移動しようとしても、外部電源からの荷重を接続端子によって受け止めることができる。

この発明によれば、回路基板から外部電源までの配線の取り回しを容易なものとすることができる。

（ａ）は実施形態における電動圧縮機を示す側断面図、（ｂ）は電動圧縮機の一部を拡大して示す部分断面図。 電動圧縮機の一部を示す分解断面図。 別の実施形態における電動圧縮機の一部を拡大して示す部分断面図。

以下、電動圧縮機を具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。なお、電動圧縮機は車両空調装置に用いられる。
図１（ａ）に示すように、電動圧縮機１０のハウジング１１は、有蓋筒状である金属材料製（例えばアルミニウム製）の吐出ハウジング１２と、吐出ハウジング１２に連結される有底筒状である金属材料製（例えばアルミニウム製）の吸入ハウジング１３とを備える。吸入ハウジング１３には、図示しない吸入ポートが形成されるとともに、吸入ポートは図示しない外部冷媒回路に接続されている。吐出ハウジング１２には吐出ポート１４が形成されるとともに、吐出ポート１４は外部冷媒回路に接続されている。

吸入ハウジング１３内には、冷媒を圧縮するための圧縮部１５（図１（ａ）において破線で示す）と、圧縮部１５を駆動するための電動モータ１６とが収容されている。また、吸入ハウジング１３内には、回転軸１７が回転可能に支持されている。なお、本実施形態では、特に図示は省略するが、圧縮部１５は、吸入ハウジング１３内に固定された固定スクロールと、固定スクロールに対向配置された可動スクロールとを備える。また、電動モータ１６は、吸入ハウジング１３の内周面に固定されるステータ１６ａ（固定子）と、回転軸１７に止着されたロータ１６ｂとを備える。

吸入ハウジング１３における吐出ハウジング１２とは反対側の端壁１３ａの外面には、有蓋筒状である金属材料製（例えばアルミニウム製）のカバー２０が取り付けられている。そして、端壁１３ａの外面とカバー２０とによって区画される収容空間２０ａ内には、電動モータ１６を駆動させるためのモータ駆動回路１８が配置されている。すなわち、モータ駆動回路１８は、端壁１３ａの外面とカバー２０との間に配置されている。そして、本実施形態では、圧縮部１５、電動モータ１６及びモータ駆動回路１８がこの順序で回転軸１７の回転軸線Ｌが延びる方向（回転軸１７の軸方向）に沿って並んで配置されている。

モータ駆動回路１８は、平板状の回路基板１９を有している。回路基板１９は、回路基板１９の実装面が延びる方向（回路基板１９の平面方向）が、回転軸１７の軸方向に対して直交するように配置されている。回路基板１９には、電動モータ１６の駆動制御回路（所謂インバータ回路）が設けられるとともに、複数のスイッチング素子（図示せず）及び複数のコンデンサ等の電気部品１９ａが電気的に接続されている。

カバー２０には、外部電源６０の外部コネクタ６０ａが接続される筒状のコネクタ接続部２１が突設されている。コネクタ接続部２１は、カバー２０の外周面から回転軸１７の軸方向に対して直交する方向に延びる延設部２０ｂに連続し、回転軸１７の軸方向に沿って電動モータ１６側へ延びている。コネクタ接続部２１は、カバー２０に一体形成されている。延設部２０ｂの内部と収容空間２０ａとは連通している。

電動圧縮機１０は、外部電源６０からの電力をモータ駆動回路１８の回路基板１９に供給する配線としてのバスバー３０を備えている。バスバー３０は、回路基板１９と接続される第１端部３１ａを有する第１配線部材としての第１バスバー部材３１と、外部電源６０と接続される第２端部３２ａを有する第２配線部材としての第２バスバー部材３２とを備える。

図１（ｂ）に示すように、第１バスバー部材３１は、第１端部３１ａを有するとともに直線状に延びる第１延在部３１１と、第１延在部３１１に対して直交する方向に延びる第２延在部３１２とから形成されている。第２延在部３１２における第１延在部３１１とは反対側の端部は、第１バスバー部材３１における第１端部３１ａとは反対側の端部である第１接続部３１ｂとなっている。第１接続部３１ｂには、接続端子３３が一体的に設けられている。第１接続部３１ｂと接続端子３３とは電気的に接続されている。接続端子３３は、挿通部３３ａを有する。

第１バスバー部材３１及び接続端子３３は、第１樹脂部４１によりモールドされて一体化されている。第１バスバー部材３１は、第１延在部３１１における第１端部３１ａ寄りの部位を除いた部位が、第１樹脂部４１によってモールドされている。接続端子３３は、第１樹脂部４１の収容凹部４１ａに収容されている。接続端子３３の挿通部３３ａの開口向きは、第１延在部３１１が延びる方向と一致しており、挿通部３３ａは、収容凹部４１ａから第１延在部３１１が延びる方向へ臨んでいる。本実施形態において、第１バスバー部材３１、接続端子３３及び第１樹脂部４１は、第１インナーコネクタ５１を構成している。

第２バスバー部材３２は直線状に延びている。第２端部３２ａは、コネクタ接続部２１の内部に配置されている。第２バスバー部材３２における第２端部３２ａとは反対側の端部である第２接続部３２ｂは、接続端子３３の挿通部３３ａに挿通されている。具体的には、第２接続部３２ｂは、挿通部３３ａに挿通されて挿通部３３ａにかしめられている。そして、第１接続部３１ｂと第２接続部３２ｂとは接続端子３３を介して電気的に接続されている。第２バスバー部材３２は、第２端部３２ａ寄りの部位と、第２接続部３２ｂ寄りの部位とを除いた部位が、第２樹脂部４２によってモールドされている。本実施形態において、第２バスバー部材３２及び第２樹脂部４２は、第２インナーコネクタ５２を構成している。

第１インナーコネクタ５１は、収容空間２０ａから延設部２０ｂの内部にかけて配置されている。また、第２インナーコネクタ５２は、コネクタ接続部２１の内部の延設部２０ｂ寄りに配置されている。第１バスバー部材３１とカバー２０とは、第１樹脂部４１により絶縁されている。また、第２バスバー部材３２とコネクタ接続部２１とは、第２樹脂部４２により絶縁されている。

第１バスバー部材３１の第１延在部３１１及び第２バスバー部材３２は、回転軸１７の軸方向に沿って電動モータ１６側へ延びている。よって、本実施形態では、第１端部３１ａの先端及び第２端部３２ａの先端は同一方向に向いている。コネクタ接続部２１は、第２バスバー部材３２（第２端部３２ａ）の延びる方向と同一方向に延びている。すなわち、コネクタ接続部２１は、第２端部３２ａの先端が向いている方向と同一方向に延びている。第２接続部３２ｂにおける挿通部３３ａに対する挿通方向は、第２バスバー部材３２（第２端部３２ａ）が延びる方向と同一方向である。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図２に示すように、第１端部３１ａが回路基板１９との接続位置に配置されるように第１インナーコネクタ５１（第１バスバー部材３１）をカバー２０の内側に配置する。さらに、第２インナーコネクタ５２をコネクタ接続部２１における延設部２０ｂとは反対側の開口を介して、コネクタ接続部２１の内部に挿入する。そして、第２バスバー部材３２の第２接続部３２ｂを挿通部３３ａに挿通し、第２接続部３２ｂを接続端子３３を介して第１接続部３１ｂに電気的に接続する。これにより、第１端部３１ａが回路基板１９との接続位置に配置されるとともに第２端部３２ａが外部電源６０との接続位置に配置される。

続いて、第１端部３１ａと回路基板１９とを電気的に接続するとともに、外部電源６０の外部コネクタ６０ａをコネクタ接続部２１に接続して第２端部３２ａと外部電源６０とを電気的に接続する。これにより、外部電源６０からの電力がバスバー３０を介して回路基板１９に供給される。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）バスバー３０は、第１バスバー部材３１と、第２バスバー部材３２とを備えている。第１バスバー部材３１における第１端部３１ａとは反対側の端部である第１接続部３１ｂと、第２バスバー部材３２における第２端部３２ａとは反対側の端部である第２接続部３２ｂとが電気的に接続されている。これによれば、バスバー３０は、第１バスバー部材３１の第１接続部３１ｂと第２バスバー部材３２の第２接続部３２ｂとを電気的に接続することにより構成される。よって、バスバー３０が第１端部３１ａから第２端部３２ａにかけて一体形成されている場合に比べて、回路基板１９から外部電源６０までのバスバー３０の取り回しを容易なものとすることができる。

（２）例えば、第１端部３１ａの先端及び第２端部３２ａの先端が同一方向に向いており、バスバー３０が第１端部３１ａから第２端部３２ａにかけて一体形成されている場合を考える。この場合、第１端部３１ａを回路基板１９との接続位置に配置するとともに第２端部３２ａを外部電源６０との接続位置に配置するためには、バスバー３０全体をカバー２０の内側に挿入可能な大きな孔をカバー２０に形成する必要がある。カバー２０に大きな孔が形成されると、カバー２０の強度が低下し、コネクタ接続部２１が基端部を基点として振動し易くなってしまう。そこで、例えば、第１端部３１ａが回路基板１９との接続位置に配置されるように第１バスバー部材３１をカバー２０の内側に配置するとともに、第２バスバー部材３２の第２接続部３２ｂを、第１バスバー部材３１の第１接続部３１ｂに電気的に接続する。これにより、第１端部３１ａを回路基板１９との接続位置に配置するとともに第２端部３２ａを外部電源６０との接続位置に配置するために、バスバー３０全体をカバー２０の内側に挿入可能な大きな孔をカバー２０に形成する必要が無く、カバー２０の強度を確保することができる。その結果、コネクタ接続部２１における基端部を基点とした振動を抑止し易くすることができる。

（３）第１接続部３１ｂと第２接続部３２ｂとは接続端子３３を介して電気的に接続されている。これによれば、第１接続部３１ｂと第２接続部３２ｂとが直接接触することで電気的に接続されている場合に比べて、第１接続部３１ｂと第２接続部３２ｂとの電気接続状態を確実なものとすることができる。

（４）例えば、接続端子３３が第２接続部３２ｂに一体的に設けられており、第１接続部３１ｂが挿通される挿通部を接続端子３３が有しており、第１接続部３１ｂにおける挿通部に対する挿通方向が、第２バスバー部材３２が延びる方向とは異なる場合を考える。この場合、外部電源６０が第２端部３２ａに接続されたときに、外部電源６０からの荷重が第２バスバー部材３２に伝達されて、第２バスバー部材３２が移動し、接続端子３３の位置が変位すると、挿通部に挿通されていた第１接続部３１ｂが、接続端子３３の位置が変位してしまうことに追従して変形してしまう虞がある。そこで、接続端子３３を第１接続部３１ｂに一体的に設け、第２接続部３２ｂが挿通される挿通部３３ａを接続端子３３が有し、第２接続部３２ｂにおける挿通部３３ａに対する挿通方向を、第２バスバー部材３２が延びる方向と同一方向とする。これによれば、外部電源６０からの荷重が第２バスバー部材３２に伝達されて、第２バスバー部材３２が移動しようとしても、外部電源６０からの荷重を接続端子３３によって受け止めることができる。

（５）例えば、バスバー３０全体をカバー２０の内側に挿入可能な大きな孔がカバー２０に形成されていると、その孔を塞ぐプレートや、プレートとカバー２０との間をシールするシール部材等が必要となる。しかし、本実施形態では、バスバー３０全体をカバー２０の内側に挿入可能な大きな孔をカバー２０に形成する必要が無いため、プレートやシール部材等が不要となり、部品点数を削減することができる。

（６）バスバー３０を、第１バスバー部材３１と第２バスバー部材３２とから構成したため、第１バスバー部材３１及び第２バスバー部材３２の材質を適宜変更することができる。よって、例えば、第１端部３１ａのメッキと、第２端部３２ａのメッキとを互いに異なる材質とする必要がある場合においても、第１バスバー部材３１、もしくは第２バスバー部材３２を適宜取り換えるだけで良いため、バスバー３０全体を別のものと取り換える場合に比べると、交換作業をスムーズに行うことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図３に示すように、コネクタ接続部２１Ａが、カバー２０とは別部材であってもよい。コネクタ接続部２１Ａは樹脂製である。コネクタ接続部２１Ａは、カバー２０の延設部２０ｂに取り付けられている。コネクタ接続部２１Ａは、回転軸１７の軸方向に沿って電動モータ１６側へ延びている。第２バスバー部材３２は、第２端部３２ａ寄りの部位と、第２接続部３２ｂ寄りの部位とを除いた部位が、コネクタ接続部２１Ａによってモールドされている。そして、コネクタ接続部２１Ａが、延設部２０ｂに取り付けられることで、第２接続部３２ｂが接続端子３３を介して第１接続部３１ｂに電気的に接続される。

○ 実施形態において、第２接続部３２ｂは、挿通部３３ａに挿通されて挿通部３３ａにかしめられていたが、これに限らず、例えば、第２接続部３２ｂが挿通部３３ａに挿通されて第２接続部３２ｂと挿通部３３ａとが溶接されることにより、第１接続部３１ｂと第２接続部３２ｂとが接続端子３３を介して電気的に接続されていてもよい。

○ 実施形態において、接続端子３３が第２接続部３２ｂに一体的に設けられており、第１接続部３１ｂが挿通される挿通部を接続端子３３が有していてもよい。
○ 実施形態において、第２接続部３２ｂにおける挿通部３３ａに対する挿通方向が、第２端部３２ａが延びる方向とは異なる方向であってもよい。

○ 実施形態において、接続端子３３を設けなくてもよく、第１接続部３１ｂと第２接続部３２ｂとが直接接触することで電気的に接続されていてもよい。
○ 実施形態において、例えば、第１バスバー部材３１の第１延在部３１１が回転軸１７の軸方向に沿って電動モータ１６側へ延びており、第２バスバー部材３２が、回転軸１７の軸方向に沿って電動モータ１６とは反対側へ延びていてもよい。つまり、第１端部３１ａの先端及び第２端部３２ａの先端が異なる方向に向いていてもよい。

○ 実施形態において、第２バスバー部材３２が屈曲形成されていてもよい。
○ 実施形態において、配線として、ケーブルを適用してもよい。
○ 実施形態において、カバー２０は、樹脂製であってもよい。

○ 実施形態において、カバー２０が吸入ハウジング１３の周壁に固設されており、吸入ハウジング１３の周壁とカバー２０とによって区画される収容空間２０ａにモータ駆動回路１８が収容されていてもよい。

○ 実施形態において、圧縮部１５、電動モータ１６及びモータ駆動回路１８がこの順序で回転軸１７の軸方向に沿って並んで配置されていたが、これに限らず、例えば、回転軸１７の軸方向に沿って、電動モータ１６、圧縮部１５及びモータ駆動回路１８の順序で並ぶように配置されていてもよい。

○ 実施形態において、圧縮部１５は、固定スクロールと可動スクロールとで構成されるタイプに限らず、例えば、ピストンタイプやベーンタイプなどに変更してもよい。
○ 実施形態において、電動圧縮機１０は、車両空調装置に用いられなくてもよく、その他の空調装置に用いられてもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記圧縮部、前記電動モータ及び前記モータ駆動回路が回転軸の軸方向に沿って並んで配置されており、前記回路基板の平面方向は、前記回転軸の軸方向に対して直交している。

１０…電動圧縮機、１１…ハウジング、１５…圧縮部、１６…電動モータ、１８…モータ駆動回路、１９…回路基板、２０…カバー、２１，２１Ａ…コネクタ接続部、３０…配線としてのバスバー、３１…第１配線部材としての第１バスバー部材、３１ａ…第１端部、３１ｂ…第１接続部、３２…第２配線部材としての第２バスバー部材、３２ａ…第２端部、３２ｂ…第２接続部、３３…接続端子、３３ａ…挿通部、６０…外部電源。

Claims (3)

1. 回転軸、圧縮部及び電動モータを収容するハウジングと、
   前記ハウジングの外面に取り付けられる有底筒状のカバーと、
   前記ハウジングの外面と前記カバーとの間に配置されるモータ駆動回路と、
   外部電源からの電力を前記モータ駆動回路の回路基板に供給する配線と、を備え、
   前記圧縮部、前記電動モータ及び前記モータ駆動回路が前記回転軸の軸方向に沿って並んで配置されており、且つ、前記配線の第１端部と前記回路基板との接続位置と前記配線の第２端部と前記外部電源との接続位置とが前記回転軸の軸方向と直交する方向において互いにずれた位置に配置される電動圧縮機であって、
   前記配線は、
   前記第１端部を有する第１バスバー部材と、
   前記第２端部を有する第２バスバー部材と、を備え、
   前記第１バスバー部材における前記第１端部とは反対側の端部である第１接続部と前記第２バスバー部材における前記第２端部とは反対側の端部である第２接続部とが、接続端子を介して電気的に接続されており、
   前記カバーには、
   当該カバーの外周面から前記回転軸の軸方向に対して直交する方向に延びる筒状の延設部と、
   前記延設部に連続するとともに前記回転軸の軸方向に延びる筒状のコネクタ接続部と、が突設されており、
   前記第１バスバー部材と前記接続端子とは第１樹脂部によってモールドされており、
   前記第１バスバー部材、前記接続端子及び前記第１樹脂部によって構成された第１インナーコネクタは、前記延設部の内周面に対して前記延設部の延設方向に摺動可能な状態で前記延設部に嵌合しており、且つ前記コネクタ接続部の内周面に対して前記延設部の延設方向に当接しており、
   前記第２バスバー部材は第２樹脂部によってモールドされており、
   前記第２バスバー部材及び前記第２樹脂部によって構成された第２インナーコネクタは、前記コネクタ接続部の内周面に対して前記回転軸の軸方向に摺動可能な状態で前記コネクタ接続部に嵌合しており、且つ前記第１インナーコネクタに対して前記回転軸の軸方向に当接しており、
   前記接続端子は、前記第２インナーコネクタが前記第１インナーコネクタに対して前記回転軸の軸方向に当接している状態において前記第１接続部と前記第２接続部とを電気的に接続するものであることを特徴とする電動圧縮機。
2. 前記第２端部は、前記コネクタ接続部の内部に配置されており、
   前記第１端部の先端及び前記第２端部の先端は同一方向に向いていることを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
3. 前記接続端子は、前記第２接続部が挿通される挿通部を有し、
   前記第２接続部における前記挿通部に対する挿通方向が、前記第２バスバー部材が延びる方向と同一方向であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動圧縮機。