特許 5669586 圧縮機用モータおよびそれを用いた電動圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5669586

(24)【登録日】2014年12月26日

(45)【発行日】2015年2月12日

(54)【発明の名称】圧縮機用モータおよびそれを用いた電動圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04B 39/00 20060101AFI20150122BHJP

   F04C 29/00 20060101ALI20150122BHJP

【ＦＩ】

   F04B39/00 106B

   F04B39/00 106C

   F04C29/00 T

【請求項の数】11

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2011-2055(P2011-2055)

(22)【出願日】2011年1月7日

(65)【公開番号】特開2012-144997(P2012-144997A)

(43)【公開日】2012年8月2日

【審査請求日】2013年7月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000100872

【氏名又は名称】アイチエレック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 貴之

(72)【発明者】

【氏名】黒古 雅司

(72)【発明者】

【氏名】中村 重貴

【審査官】 佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０４２４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１７６６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０９８０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１３６５７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ３９／００

Ｆ０４Ｃ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータハウジング内に設置されているモータに対し、ハーメチック端子を介して外部から電力が印加される圧縮機用モータにおいて、
前記モータのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に、前記モータのステータコイルエンドとモータリード線を介して接続されているクラスタブロックを、前記ステータコイルエンドカバーまたは前記ボビンの外周部位から立設された複数の爪部に対し、周方向および／または軸方向に微小隙間をもって嵌合される取付け孔を介して微小変位可能に係止するとともに、その端子接続口を外周側に向けて設置し、
前記モータ側に設けられた前記クラスタブロックと対向する前記モータハウジングの外周部位に、前記ハーメチック端子を挿入設置する開口および設置座面を設け、
前記ハーメチック端子を前記モータハウジングの外周側から前記開口および設置座面に挿入設置することにより、その端子を前記クラスタブロックの前記端子接続口に直接接続可能としたことを特徴とする圧縮機用モータ。

【請求項2】

前記クラスタブロックは、前記ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位と接する内周面が、前記ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿った形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機用モータ。

【請求項3】

モータハウジング内に設置されているモータに対し、ハーメチック端子を介して外部から電力が印加される圧縮機用モータにおいて、
前記モータのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に、前記モータのステータコイルエンドとモータリード線を介して接続されているクラスタブロックを、前記ステータコイルエンドカバーまたは前記ボビンの外周部位と接する内周面を該ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿った形状とするとともに、その端子接続口を外周側に向けて設置し、
前記モータ側に設けられた前記クラスタブロックと対向する前記モータハウジングの外周部位に、前記ハーメチック端子を挿入設置する開口および設置座面を設け、
前記ハーメチック端子を前記モータハウジングの外周側から前記開口および設置座面に挿入設置することにより、その端子を前記クラスタブロックの前記端子接続口に直接接続可能としたことを特徴とする圧縮機用モータ。

【請求項4】

前記クラスタブロックは、前記ステータコイルエンドカバーまたはボビンに対して、周方向および／または軸方向に微小変位可能に設置されていることを特徴とする請求項３に記載の圧縮機用モータ。

【請求項5】

前記クラスタブロックは、ＵＶＷ端子の中央部に配置される端子がその両側部に配置される端子よりも上方に配置された段付き構造とされ、その内周面側が前記ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿った形状とされていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の圧縮機用モータ。

【請求項6】

前記クラスタブロックには、前記モータリード線をガイドするガイド部が一体に設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の圧縮機用モータ。

【請求項7】

前記モータハウジングには、前記ハーメチック端子が設置されている位置の外周部位にインバータ収容部が設けられ、該インバータ収容部に設置されたインバータにより制御された電力が前記ハーメチック端子を介して前記モータに印加されるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の圧縮機用モータ。

【請求項8】

ハウジング内に、圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する圧縮機用モータとが内蔵されている電動圧縮機において、
前記モータハウジングに対して、前記圧縮機構を内蔵した圧縮機ハウジングが一体に結合され、前記圧縮機構が前記モータハウジング内に内蔵されている請求項１ないし６のいずれかに記載の圧縮機用モータと連結され、該圧縮機用モータを介して駆動可能とされていることを特徴とする電動圧縮機。

【請求項9】

前記圧縮機構は、前記モータの前記クラスタブロックが設置されている前記ステータコイルエンド側で前記モータのロータに結合されている回転軸と連結されていることを特徴とする請求項８に記載の電動圧縮機。

【請求項10】

前記圧縮機構の構成部品の一部が、前記モータのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に、前記圧縮機構側に一部が突出されて設置されている前記クラスタブロックの内径側に配置され、軸方向において互いに重なり合うように配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載の電動圧縮機。

【請求項11】

前記モータハウジングの外周部位に設けられているインバータ収容部に前記インバータが設置され、前記圧縮機用モータを駆動制御する前記インバータが前記モータハウジングの外周部に組み込まれて一体化されていることを特徴とする請求項８ないし１０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、ハウジング内のモータに対して、ハーメチック端子を介して外部から電力が印加される圧縮機用モータおよびそれを用いた電動圧縮機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電動圧縮機において、圧縮機構を駆動するための圧縮機用モータは、圧縮機構と共に密閉構造とされたハウジング内に内蔵されている。この圧縮機用モータには、ハウジングを貫通するように設置されているハーメチック端子を介して、外部からインバータを経て電力が供給されるようになっている。つまり、ハウジングを貫通するハーメチック端子を設置し、このハーメチック端子にモータコイルエンドから導出されているリード線のファストン端子を接続することによって、外部電源と密閉構造とされたハウジングに内蔵されている圧縮機用モータとを電気的に結線し、電力を供給するようにしている。

【0003】

この場合、非常に狭いスペースで、ＵＶＷの３本のリード線に設けられているファストン端子をハーメチック端子に嵌合固定して接続しなければならず、組み立て時の作業性が悪い上に、余分な作業スペースを確保しなければならないことから、ハウジング、ひいては電動圧縮機の外形が大型化してしまうという問題があった。このようなファストン端子によるモータリード線の接続性の問題を改善するため、ＵＶＷ端子を樹脂製ケースにより一体化したクラスタブロックを用い、ハーメチック端子とモータハーネス（リード線）とを電気的に接続するようにしたものが特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−５９８０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に示されたものは、モータステータの外周部位に固定設置されたクラスタブロックに対し、モータのステータコイルエンドの圧縮機構側でステータコイルから導出されたモータハーネスを配線接続するとともに、ステータコイルエンドの反対側でハウジング底部に貫通設置されているハーメチック端子を差し込み接続する構成を採用している。このため、モータを収容しているハウジングの外周に、クラスタブロックおよびモータハーネスを配設するスペースを、モータステータの全長に亘って形成しなければならず、必ずしもハウジングを小型軽量化することができないとともに、モータハーネスの長さが長くなってしまう等の課題があった。

【0006】

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、モータリード線を短くできるとともに、モータハウジングをコンパクトにし、電動圧縮機を小型軽量化することができる圧縮機用モータおよびそれを用いた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】

【0007】

上記した課題を解決するために、本発明の圧縮機用モータおよびそれを用いた電動圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる圧縮機用モータは、モータハウジング内に設置されているモータに対し、ハーメチック端子を介して外部から電力が印加される圧縮機用モータにおいて、前記モータのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に、前記モータのステータコイルエンドとモータリード線を介して接続されているクラスタブロックを、前記ステータコイルエンドカバーまたは前記ボビンの外周部位から立設された複数の爪部に対し、周方向および／または軸方向に微小隙間をもって嵌合される取付け孔を介して微小変位可能に係止するとともに、その端子接続口を外周側に向けて設置し、前記モータ側に設けられた前記クラスタブロックと対向する前記モータハウジングの外周部位に、前記ハーメチック端子を挿入設置する開口および設置座面を設け、前記ハーメチック端子を前記モータハウジングの外周側から前記開口および設置座面に挿入設置することにより、その端子を前記クラスタブロックの前記端子接続口に直接接続可能としたことを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、モータのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に、モータのステータコイルエンドとモータリード線を介して接続されているクラスタブロックを、ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位から立設された複数の爪部に対し、周方向および／または軸方向に微小隙間をもって嵌合される取付け孔を介して微小変位可能に係止するとともに、その端子接続口を外周側に向けて設置し、このクラスタブロックと対向するモータハウジングの外周部位に設けられている開口および設置座面に、ハーメチック端子をモータハウジングの外周側から挿入設置することにより、その端子をクラスタブロックの端子接続口に直接接続可能としているため、ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位にモータリード線と接続されたクラスタブロックが設置されているモータを、モータハウジングの所定位置に挿入設置した状態で、該モータハウジングの外周側から開口を通してハーメチック端子をクラスタブロックの端子接続口に直接挿し込み接続し、そのハーメチック端子をモータハウジングの設置座面に固定設置することにより、モータハウジング内のモータに対してハウジングの外部側から電気的結線を行うことができる。従って、モータハウジング内の狭小空間でモータリード線とハーメチック端子とを結線する必要がなく、モータの組み立てを容易化することができるとともに、モータのリード線長を短くすることができる。また、モータのステータコイルエンド側にモータリード線の結線用スペースを確保したり、モータハウジングの全長に亘りクラスタブロックやモータリード線等の配設空間を確保したりする必要のない圧縮機用モータとすることができ、ひいてはハウジングおよび電動圧縮機を小型軽量化することができる。更にクラスタブロックが、ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位から立設された複数の爪部に対し、周方向および／または軸方向に微小隙間をもって嵌合される取付け孔を介して微小変位可能に係止されているため、クラスタブロックをステータコイルエンドカバーまたはボビンに立設されている複数の爪部に対して、隙間を有する取付け孔を介して嵌合することによって、クラスタブロックを簡単に微小変位可能に係止めすることができる。従って、クラスタブロックのモータに対する組み付けおよびモータの組み立てを容易化することができる。

【0009】

さらに、本発明の圧縮機用モータは、上記の圧縮機用モータにおいて、前記クラスタブロックは、前記ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位と接する内周面が、前記ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿った形状とされていることを特徴とする。

【0010】

本発明によれば、クラスタブロックのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に接する内周面が、ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿った形状とされているため、クラスタブロックの内周面をステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿わせて設置することにより、クラスタブロックをステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に安定的に設置することができる。従って、クラスタブロックに対するハーメチック端子の挿し込み接続を容易化することができる。

【0011】

さらに、本発明にかかる圧縮機用モータは、モータハウジング内に設置されているモータに対し、ハーメチック端子を介して外部から電力が印加される圧縮機用モータにおいて、前記モータのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に、前記モータのステータコイルエンドとモータリード線を介して接続されているクラスタブロックを、前記ステータコイルエンドカバーまたは前記ボビンの外周部位と接する内周面を該ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿った形状とするとともに、その端子接続口を外周側に向けて設置し、前記モータ側に設けられた前記クラスタブロックと対向する前記モータハウジングの外周部位に、前記ハーメチック端子を挿入設置する開口および設置座面を設け、前記ハーメチック端子を前記モータハウジングの外周側から前記開口および設置座面に挿入設置することにより、その端子を前記クラスタブロックの前記端子接続口に直接接続可能としたことを特徴とする。

【0012】

本発明によれば、モータのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に、モータのステータコイルエンドとモータリード線を介して接続されているクラスタブロックを、ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位と接する内周面を該ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿った形状とするとともに、その端子接続口を外周側に向けて設置し、このクラスタブロックと対向するモータハウジングの外周部位に設けられている開口および設置座面に、ハーメチック端子をモータハウジングの外周側から挿入設置することにより、その端子をクラスタブロックの端子接続口に直接接続可能としているため、ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位にモータリード線と接続されたクラスタブロックが設置されているモータを、モータハウジングの所定位置に挿入設置した状態で、該モータハウジングの外周側から開口を通してハーメチック端子をクラスタブロックの端子接続口に直接挿し込み接続し、ハーメチック端子をモータハウジングの設置座面に固定設置することにより、モータハウジング内のモータに対してハウジングの外部側から電気的結線を行うことができる。従って、モータハウジング内の狭小空間でモータリード線とハーメチック端子とを結線する必要がなく、モータの組み立てを容易化することができるとともに、モータのリード線長を短くすることができる。また、モータのステータコイルエンド側にモータリード線の結線用スペースを確保したり、モータハウジングの全長に亘りクラスタブロックやモータリード線等の配設空間を確保したりする必要のない圧縮機用モータとすることができ、ひいてはハウジングおよび電動圧縮機を小型軽量化することができる。更にクラスタブロックのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に接する内周面が、ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿った形状とされているため、クラスタブロックの内周面をステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿わせて設置することにより、クラスタブロックをステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に安定的に設置することができ、従って、クラスタブロックに対するハーメチック端子の挿し込み接続を容易化することができる。

【0013】

さらに、本発明の圧縮機用モータは、上記の圧縮機用モータにおいて、前記クラスタブロックは、前記ステータコイルエンドカバーまたはボビンに対して、周方向および／または軸方向に微小変位可能に設置されていることを特徴とする。

【0014】

本発明によれば、クラスタブロックが、ステータコイルエンドカバーまたはボビンに対して、周方向および／または軸方向に微小変位可能に設置されているため、このクラスタブロックの微小変位によって、ハーメチック端子の組み付け時の公差を吸収することができる。従って、ハーメチック端子をモータハウジングの外部側からクラスタブロックに対して容易に挿し込み接続することができ、モータの組み立てを容易化することができる。

【0015】

さらに、本発明の圧縮機用モータは、上述のいずれかの圧縮機用モータにおいて、前記クラスタブロックは、ＵＶＷ端子の中央部に配置される端子がその両側部に配置される端子よりも上方に配置された段付き構造とされ、その内周面側が前記ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿った形状とされていることを特徴とする。

【0016】

本発明によれば、クラスタブロックが、ＵＶＷ端子の中央部に配置される端子がその両側部に配置される端子よりも上方に配置された段付き構造とされ、その内周面側がステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿った形状とされているため、段付き構造とされたクラスタブロックの内周面側をステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿わせて設置することにより、クラスタブロックを安定的に設置することができ、従って、クラスタブロックに対するハーメチック端子の挿し込み接続を容易化することができる。また、クラスタブロックの外周面側も段付き形状とされ、モータハウジングの内周面に沿った形状とされることによって、ハウジング径をも小径化し、その小型化を図ることができる。

【0017】

さらに、本発明の圧縮機用モータは、上述のいずれかの圧縮機用モータにおいて、前記クラスタブロックには、前記モータリード線をガイドするガイド部が一体に設けられていることを特徴とする。

【0018】

本発明によれば、クラスタブロックにモータリード線をガイドするガイド部が一体に設けられているため、クラスタブロックに一体に設けられているガイド部を介して、モータリード線をクラスタブロックに接続することができ、これによりモータリード線の飛び出しや他部品への接触を抑えることができる。従って、モータリード線の飛び出しや他部品への接触によるトラブルを防止し、圧縮機用モータの信頼性を向上することができる。

【0019】

さらに、本発明の圧縮機用モータは、上述のいずれかの圧縮機用モータにおいて、前記モータハウジングには、前記ハーメチック端子が設置されている位置の外周部位にインバータ収容部が設けられ、該インバータ収容部に設置されたインバータにより制御された電力が前記ハーメチック端子を介して前記モータに印加されるように構成されていることを特徴とする。

【0020】

本発明によれば、モータハウジングのハーメチック端子が設置されている位置の外周部位にインバータ収容部が設けられ、ここに設置されたインバータにより制御された電力がハーメチック端子を介してモータに印加されるように構成されているため、インバータ収容部に設けられたインバータ側のＵＶＷ端子とハーメチック端子とを電気的に接続することにより、ハーメチック端子を介してモータハウジングに組み込まれているインバータで制御された電力をモータに印加し、該モータを駆動することができる。従って、モータハウジングの内外に設けられているモータとインバータ間の結線を簡素化、容易化し、インバータ駆動の圧縮機用モータの組み立てを容易化することができる。

【0021】

さらに、本発明にかかる電動圧縮機は、ハウジング内に、圧縮機構と、該圧縮機構を駆動する圧縮機用モータとが内蔵されている電動圧縮機において、前記モータハウジングに対して、前記圧縮機構を内蔵した圧縮機ハウジングが一体に結合され、前記圧縮機構が前記モータハウジング内に内蔵されている上述のいずれかの圧縮機用モータと連結され、該圧縮機用モータを介して駆動可能とされていることを特徴とする。

【0022】

本発明によれば、ハウジング内に、圧縮機構および圧縮機用モータが内蔵されている電動圧縮機において、モータハウジングに対して、圧縮機構を内蔵した圧縮機ハウジングが一体に結合され、圧縮機構がモータハウジング内に内蔵されている上述のいずれかの圧縮機用モータと連結され、該圧縮機用モータを介して駆動可能とされているため、上述のいずれかの圧縮機用モータを介して、該圧縮機用モータに連結されている圧縮機構を駆動することができる。従って、電動圧縮機の組み立てを容易化し、生産性を高めることができるとともに、電動圧縮機を小型化し、低コスト化と搭載性の向上を図ることができる。

【0023】

さらに、本発明の電動圧縮機は、上記の電動圧縮機において、前記圧縮機構は、前記モータの前記クラスタブロックが設置されている前記ステータコイルエンド側で前記モータのロータに結合されている回転軸と連結されていることを特徴とする。

【0024】

本発明によれば、圧縮機構が、モータのクラスタブロックが設置されているステータコイルエンド側でモータのロータに結合されている回転軸と連結されているため、モータのステータコイルエンド側にモータリード線をハーメチック端子と結線するためのスペースを確保する必要がなく、その分だけモータと圧縮機構とを互いに接近して連結することが可能となる。従って、電動圧縮機の軸方向寸法を小さくし、電動圧縮機を小型コンパクト化することができる。

【0025】

さらに、本発明の電動圧縮機は、上述のいずれかの電動圧縮機において、前記圧縮機構の構成部品の一部が、前記モータのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に、前記圧縮機構側に一部が突出されて設置されている前記クラスタブロックの内径側に配置され、軸方向において互いに重なり合うように配置されていることを特徴とする。

【0026】

本発明によれば、圧縮機構の構成部品の一部が、モータのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に、圧縮機構側に一部が突出されて設置されているクラスタブロックの内径側に配置され、軸方向において互いに重なり合うように配置されているため、モータステータへのクラスタブロックの設置にかかわらず、圧縮機構の一部とクラスタブロックとのオーバーラップ配置により圧縮機構とモータとを互いに接近させて連結することができる。従って、電動圧縮機の軸方向寸法を小さくし、コンパクト化を実現することができる。

【0027】

さらに、本発明の電動圧縮機は、上述のいずれかの電動圧縮機において、前記モータハウジングの外周部位に設けられているンバータ収容部に前記インバータが設置され、前記圧縮機用モータを駆動制御する前記インバータが前記モータハウジングの外周部に組み込まれて一体化されていることを特徴とする。

【0028】

本発明によれば、モータハウジングの外周部位に設けられているンバータ収容部にインバータが設置され、圧縮機用モータを駆動制御するインバータがモータハウジングの外周部に組み込まれて一体化されているため、インバータがモータハウジングの外周部に組み込まれたインバータ一体型の電動圧縮機を一層小型コンパクト化することができる。従って、電動圧縮機の空調装置等への搭載性を向上し、その商品価値を高めることができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明の圧縮機用モータによると、ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位にモータリード線と接続されたクラスタブロックが設置されているモータを、モータハウジングの所定位置に挿入設置した状態で、該モータハウジングの外周側から開口を通してハーメチック端子をクラスタブロックの端子接続口に直接挿し込み接続し、ハーメチック端子をモータハウジングの設置座面に固定設置することによって、モータハウジング内のモータに対してハウジングの外部側から電気的結線を行うことができるため、モータハウジング内の狭小空間でモータリード線とハーメチック端子とを結線する必要がなく、モータの組み立てを容易化することができるとともに、モータのリード線長を短くすることができる。また、モータのステータコイルエンド側にモータリード線の結線用スペースを確保したり、モータハウジングの全長に亘りクラスタブロックやモータリード線等の配設空間を確保したりする必要のない圧縮機用モータとすることができ、ひいてはハウジングおよび電動圧縮機を小型軽量化することができる。更にクラスタブロックが、ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位から立設された複数の爪部に対し、周方向および／または軸方向に微小隙間をもって嵌合される取付け孔を介して微小変位可能に係止されているため、クラスタブロックをステータコイルエンドカバーまたはボビンに立設されている複数の爪部に対して、隙間を有する取付け孔を介して嵌合することにより、クラスタブロックを簡単に微小変位可能に係止めすることができ、従って、クラスタブロックのモータに対する組み付けおよびモータの組み立てを容易化することができる。

【0030】

また、本発明の圧縮機用モータによると、クラスタブロックのステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に接する内周面が、ステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿った形状とされているため、クラスタブロックの内周面をステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周面に沿わせて設置することにより、クラスタブロックをステータコイルエンドカバーまたはボビンの外周部位に安定的に設置することができ、従って、クラスタブロックに対するハーメチック端子の挿し込み接続を容易化することができる。

【0031】

本発明の電動圧縮機によると、上述のいずれかの圧縮機用モータを介して、該圧縮機用モータに連結されている圧縮機構を駆動することができるため、電動圧縮機の組み立てを容易化し、生産性を高めることができるとともに、電動圧縮機を小型化し、低コスト化と搭載性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の第１実施形態に係る電動圧縮機のインバータ部を省略した縦断面図である。

【図2】図１に示す電動圧縮機の圧縮機用モータ側の平面図である。

【図3】図１に示す電動圧縮機の圧縮機用モータ側を圧縮機構側から見た正面図である。

【図4】図１に示す電動圧縮機の圧縮機用モータ側のステータの縦断面図である。

【図5】図１に示す電動圧縮機に適用する圧縮機用モータのステータ単体の正面図である。

【図6】図５に示す圧縮機用モータのステータの側面図である。

【図7】図５に示す圧縮機用モータのステータコイルエンドカバーおよびそれに組み付けられるクラスタブロックの分解斜視図である。

【図8】図７に示すステータコイルエンドカバーとクラスタブロックとの組み付け部の拡大断面図（Ａ）とその変形例の拡大断面図（Ｂ）およびクラスタブロックの斜視図（Ｃ）である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

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ないし図８を用いて説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る電動圧縮機のインバータ部を省略した縦断面図が示され、図２には、その圧縮機用モータ側の平面図、図３には、圧縮機用モータ側を圧縮機構側から見た正面図、図４には、圧縮機用モータ側の縦断面図が示されている。
本実施形態においては、電動圧縮機１として、スクロール型の電動圧縮機１が例示されている。電動圧縮機１は、外殻を構成する筒状のハウジング２を備えている。ハウジング２は、有底の筒状をなすアルミダイカスト製の圧縮機ハウジング３と、モータハウジング４とから構成されており、各々に一体成形されているフランジ部３Ａ，４Ａ同士を、Ｏリング６を介してボルト５で締結することにより一体化された構成とされている。

【0034】

モータハウジング４の外周には、インバータ収容部７が一体に設けられている。このインバータ収容部７には、図示省略の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、モータハウジング４内に設置されている圧縮機用モータ（以下、単にモータと称する場合もある）１０に対して、ハーメチック端子８を介して印加するインバータ（図示省略）が組み込まれるようになっている。なお、インバータは、公知のものでよく、詳細説明は省略する。

【0035】

モータハウジング４内に内蔵されている圧縮機用モータ１０は、ステータ１１とロータ１２とを備えており、ステータ１１は、モータハウジング４の内周面に圧入される等により固定されている。ステータ１１とモータハウジング４との間には、円周方向の複数箇所に軸方向に貫通する図示省略のガス通路が設けられている。このガス通路を介して、モータハウジング４の後端側に設けられている吸入口（図示省略）から、モータハウジング４の底面と電動モータ１０の端面との間の空間１３に吸入された低圧の冷媒ガスを、前方側に流通させることができるようになっている。

【0036】

ロータ１２には、回転軸（クランク軸）１４が一体に結合されている。この回転軸１４の後端部は、モータハウジング４の底面部に設けられている軸受１５により回転自在に支持され、その前端部は、軸受部材１６に設けられている主軸受１７によって回転自在に支持されている。回転軸１４の前端部には、回転軸中心から所定寸法だけ偏心されたクランクピン１４Ａが設けられている。なお、軸受部材１６は、モータハウジング４の開口端側にボルト１８を介して固定支持されている。

【0037】

一方、圧縮機ハウジング３内には、スクロール圧縮機構２０が設けられている。このスクロール圧縮機構２０は、一対の固定スクロール２１と旋回スクロール２２とを噛み合わせて構成される公知の圧縮機構であり、両スクロール２１，２２間に形成される一対の圧縮室２３が、旋回スクロール２２の公転旋回運動により外周位置から中心側へと容積を減少しながら移動されることにより低圧の冷媒ガスを圧縮するものである。

【0038】

固定スクロール２１は、圧縮機ハウジング３の底面側にボルト２４により固定設置されており、その端板背面と圧縮機ハウジング３の底面との間に吐出チャンバ２５が形成されている。この吐出チャンバ２５には、一対の圧縮室２３が中央部で合流されて形成される中央圧縮室から吐出ポート２６および吐出弁２７を介して高圧ガスが吐出され、該高圧ガスは、吐出チャンバ２５から吐出口２８に接続されている吐出配管を経て外部へと吐出されるように構成されている。

【0039】

旋回スクロール２２は、その端板背面が上記軸受部材１６のスラスト面により支持されている。また、旋回スクロール２２は、端板背面に設けられているボス部２９にニードルベアリング３０、ドライブブッシュ３１を介して回転軸１４のクランクピン１４Ａが連結され、回転軸１４の回転により固定スクロール２１に対して公転旋回駆動されるように構成されている。この旋回スクロール２２は、端板背面と軸受部材１６との間に介装されているオルダムリング３２を介して自転が阻止されるようになっている。なお、ドライブブッシュ３１には、旋回スクロール２２の公転旋回駆動に伴うアンバランス荷重を調整するためのバランスウェイト３３が一体に設けられている。

【0040】

さらに、上記スクロール型電動圧縮機１において、インバータ収容部７に収容設置されているインバータにより制御された電力を、ハーメチック端子８を介して圧縮機用モータ１０に印加するため、以下の構成が採用されている。
ハーメチック端子８は、図２に示されるように、モータハウジング４に設けられたインバータ収容部７内において、モータハウジング４内に内蔵されているモータ１０のステータコイルエンドに対応した軸方向位置に設置されるようになっている。このハーメチック端子８は、モータハウジング４を貫通する開口３４に挿入され、該開口３４周りに設けられている設置座面３５にボルト３６を介して締め付け固定されるようになっている。

【0041】

一方、モータハウジング４内に内蔵されている圧縮機用モータ１０側においては、図４ないし図６に示されるように、ステータ１１の両端部（コイルエンド）に固定子巻線を巻付けるための一対の樹脂製ボビン３７Ａ，３７Ｂが設けられ、そのスクロール圧縮機構２０側のボビン３７Ａに、ステータコイルエンドカバー３８が装着されている。このステータコイルエンドカバー３８の外周上の上記開口３４と対向する部位には、クラスタブロック３９が設置されている。

【0042】

このクラスタブロック３９は、図４に示されるように、前端部（スクロール圧縮機構２０側の端部）がステータコイルエンドカバー３８の端面からスクロール圧縮機構２０側に突出するようにオーバーハングした状態で設置されており、その内径側にスクロール圧縮機構２０の構成部品である軸受部材１６の一部が配置され、図１に示されるように、クラスタブロック３９と軸受部材１６との一部が、軸方向において互いに重なり合うように配置された構成とされている。

【0043】

また、クラスタブロック３９は、図７および図８に示されるように、ＵＶＷ端子が樹脂製ケース内に一体的に設けられたブロック体とされており、その前端部には、モータ１０のステータコイルエンドから導出されたＵＶＷ相の３本のモータリード線４０が接続される３個のリード線接続部３９Ａが設けられ、後端部の外周には、ハーメチック端子８の端子が接続される端子接続口３９Ｂが外周上に３個併設された構成とされている。このクラスタブロック３９の前端部には、モータリード線４０をガイドする前方に突出されたガイド部３９Ｃが一体に設けられている。

【0044】

さらに、クラスタブロック３９は、樹脂製ケース内に設けられているＵＶＷ端子の中央部に配置される端子がその両側部に配置される端子よりも寸法Ｔ（図８（Ａ）参照）だけ上方に配置された段付き構造とされることにより、その外形形状も両側の端子部に対して中央の端子部が上方に配置された段付き構造とされている。これによって、クラスタブロック３９におけるステータコイルエンドカバー３８やボビン３７Ａの外周と接する内周面３９Ｅは、全体としてステータコイルエンドカバー３８やボビン３７Ａの外周面に沿った形状、すなわち湾曲形状とされている。

【0045】

ステータコイルエンドカバー３８は、樹脂製の一体成形品で、ボビン３７Ａの外周に嵌合されるように設置されるものであり、図７に示されるように、外周のクラスタブロック３９の設置位置に対応して、所定の間隔をおいて半径方向に突出された２本の爪部３８Ａが一体に成形されている。この爪部３８Ａには、クラスタブロック３９の中央部に設けられている２個の取付け孔３９Ｄが嵌合され、クラスタブロック３９が係止めされるようになっている。

【0046】

爪部３８Ａと取付け孔３９Ｄとは、図８に示されるように、周方向および／または軸方向に微小隙間Ｓをもって嵌合されるように構成されており、この微小隙間Ｓによりクラスタブロック３９がステータコイルエンドカバー３８に対して、周方向および／または軸方向に微小変位可能に設置されている。こうして、ステータコイルエンドカバー３８の外周部位に、周方向および／または軸方向に微小変位可能に係止めされたクラスタブロック３９に対して、その外周面上の端子接続口３９Ｂにモータハウジング４の外部側からハーメチック端子８の３本の端子が直接差し込み接続できるように構成されている。

【0047】

なお、爪部３８Ａおよび取付け孔３９Ｄは、図８（Ａ）に示す例では、爪部３８Ａの先端が、取付け孔３９Ｄを貫通してクラスタブロック３９の外周面より突出し、外周面に係止めされるように構成されているが、図８（Ｂ）に示すように、クラスタブロック３９の取付け孔３９Ｄ内に爪部３８Ａの先端が納まるように、取付け孔３９Ｄを段付き孔としてもよい。この場合、爪部３８Ａをクラスタブロック３９の内部を納め、外周面から爪部３８Ａが突出しない構成とすることができる。

【0048】

上記のスクロール型電動圧縮機１は、以下のように動作する。
インバータ収容部７に設置されているインバータを介して圧縮機用モータ１０に電力が印加され、該モータ１０が回転駆動されると、モータハウジング４に設けられている吸入口を介して空間１３内に低圧の冷媒ガスが吸入される。この低圧ガスは、ステータ１１とモータハウジング４間のガス通路を通り、モータハウジング４の壁面を介してインバータ収容部７内のインバータを冷却した後、軸受部材１６側の空間に流通され、そこから圧縮機ハウジング３側に設けられているスクロール圧縮機構２０の一対の圧縮室２３内に吸入される。

【0049】

一対の圧縮室２３に吸入された低圧ガスは、旋回スクロール２２の公転旋回運動に伴って両圧縮室２３が容積を減少しながら中心側へと移動されることにより圧縮される。そして、両圧縮室２３が中心部において合流され、該中央圧縮室が固定スクロール２１の中心部に設けられている吐出ポート２６と連通されることにより、圧縮された高圧のガスが吐出弁２７を押し開いて吐出チャンバ２５内に吐き出される。この高圧ガスは、吐出口２８を経て冷凍サイクル側へと送出され、冷凍サイクル内を循環した後、再び吸入口からスクロール圧縮機１内に吸い込まれることになる。

【0050】

この間、外部電源からインバータ収容部７内に組み込まれているインバータに供給された直流電力は、インバータで上位の制御装置からインバータに指令された周波数の三相交流電力に変換され、インバータ側のＵＶＷ端子からハーメチック端子８、該ハーメチック端子８が接続されているクラスタブロック３９およびモータリード線４０を介してモータ１０のステータ１１に印加される。これによって、モータ１０が所要の回転数で回転駆動されることになる。

【0051】

また、上記モータ１０およびインバータから該モータ１０までの電気系統は、以下により組み立てられる。
モータ１０は、ステータ１１の圧縮機構２０側の端部に設けられているステータコイルエンドカバー３８の外周部位に、図５および図６に示されるように、モータリード線４０と接続されたクラスタブロック３９が組み付けられた状態でアッセンブリされる。このステータ１１は、図４に示されるように、モータハウジング４内に圧入等により挿入設置される。この際、ステータ１１は、外周に組み付けられているクラスタブロック３９が、モータハウジング４側の開口３４と対向する位置に位置決めされるように設置される。

【0052】

上記のように、ステータ１１と共にモータハウジング４内に挿入設置されたクラスタブロック３９に対して、モータハウジング４の外部側から、開口３４を通してハーメチック端子８を挿入し、その３本の端子をクラスタブロック３９の端子接続口３９Ｂに挿し込むことにより、ハーメチック端子８とモータリード線４０との間を、クラスタブロック３９を介して電気的に結線することができる。ハーメチック端子８は、クラスタブロック３９に接続後、設置座面３５にボルト３６を介して締め付け固定される。

【0053】

一方、インバータは、適宜の時期にモジュール化された状態でインバータ収容部７内に組み付けられ、そのＵＶＷ端子と上記のハーメチック端子８とを溶接等で接合することにより、インバータからモータ１０までの間を電気的に結線することができる。なお、モータ１０のロータ１２や回転軸１４、軸受部材１６、スクロール圧縮機構２０、圧縮機ハウジング３等は、所定の順序で順次組み立てられ、モータハウジング４と一体化されてスクロール型電動圧縮機１が組み立てられる。

【0054】

斯くして、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
圧縮機用モータ１０のステータコイルエンドカバー３８の外周部位に、モータ１０のステータコイルエンドとモータリード線４０を介して接続されているクラスタブロック３９を、その端子接続口３９Ｂを外周側に向けて設置し、このクラスタブロック３９と対向するモータハウジング４の外周部位に設けられている開口３４および設置座面３５に、ハーメチック端子８を挿入設置することにより、その端子をクラスタブロック３９の端子接続口３９Ｂに直接差し込み接続できるようにしている。

【0055】

このため、ステータコイルエンドカバー３８の外周部位にモータリード線４０と接続されたクラスタブロック３９が設置されているモータ１０を、モータハウジング４の所定位置に挿入設置した状態で、モータハウジング４の外周側から開口３４を通してハーメチック端子８の端子をクラスタブロック３９の端子接続口３９Ｂに直接挿し込み接続し、ハーメチック端子８をモータハウジング４の設置座面３５に固定設置することによって、モータハウジング４内のモータ１０に対するハウジング外部からの電気的結線を行うことができる。

【0056】

これによって、モータハウジング４内の狭小スペースでモータリード線４０とハーメチック端子８とを結線する必要がなく、モータ１０の組み立てを容易化することができるとともに、モータリード線４０の長さを短くすることができる。また、モータ１０のステータコイルエンド側にモータリード線４０の結線用スペースを確保したり、モータハウジング４の全長に亘りクラスタブロック３９やモータリード線４０等の配設空間を確保したりする必要のない圧縮機用モータとすることができ、ひいてはハウジング２および電動圧縮機１を小型軽量化することができる。

【0057】

また、クラスタブロック３９は、ステータコイルエンドカバー３８に対して、周方向および／または軸方向に微小変位可能に設置されている。このため、クラスタブロック３９の微小変位によって、ハーメチック端子８の組み付け時の公差を吸収することができる。従って、ハーメチック端子８をモータハウジング４の外部側からクラスタブロック３９に対して容易に挿し込み接続することができ、モータ１０の組み立てを一層容易化することができる。

【0058】

また、クラスタブロック３９は、ステータコイルエンドカバー３８の外周部位から立設された複数の爪部３８Ａに対して、周方向および／または軸方向に微小隙間Ｓをもって嵌合される取付け孔３９Ｄを介して微小変位可能に係止めされているため、クラスタブロック３９をステータコイルエンドカバー３８に立設された複数の爪部３８Ａに対し、隙間Ｓを有する取付け孔３９Ｄを介して嵌合することにより、クラスタブロック３９を簡単に微小変位可能に係止めすることができ、従って、クラスタブロック３９のモータ１０に対する組み付けおよびモータ１０の組み立てを容易化することができる。

【0059】

また、クラスタブロック３９にモータリード線４０をガイドするガイド部３９Ｃを一体に設けた構成としているため、クラスタブロック３９に一体に設けられたガイド部３９Ｃを介して、モータリード線４０をクラスタブロック３９に接続することができ、これによりモータリード線４０の飛び出しや他部品への接触を抑えることができる。従って、モータリード線４０の飛び出しや他部品への接触によるトラブルを防止し、圧縮機用モータ１０の信頼性を向上することができる。

【0060】

また、クラスタブロック３９のステータコイルエンドカバー３８およびボビン３７Ａの外周部位に接する内周面３９Ｅを、ステータコイルエンドカバー３８およびボビン３７Ａの外周面に沿った湾曲形状としているため、クラスタブロック３９の内周面３９Ｅをステータコイルエンドカバー３８およびボビン３７Ａの外周面に沿わせて設置することによって、クラスタブロック３９をステータコイルエンドカバー３８およびボビン３７Ａの外周部位に安定的に設置することができる。これにより、クラスタブロック３９に対するハーメチック端子８の挿し込み接続を更に容易化することができる。

【0061】

特に、クラスタブロック３９のＵＶＷ端子を中央部の端子を寸法Ｔだけ上方に配置した段付き構造としているため、クラスタブロック３９の内周面側をステータコイルエンドカバー３８またはボビン３７Ａの外周面に沿わせて安定的に設置することができ、これによって、クラスタブロック３８に対するハーメチック端子８の挿し込み接続を容易化することができる。それのみならず、クラスタブロック３９の外周面側も段付き形状とされ、モータハウジング４の内周面に沿った形状とされることから、モータハウジング４の径をも小径化し、その小型化を図ることができる。

【0062】

さらに、モータハウジング４のハーメチック端子８が設置されている位置の外周部位にインバータ収容部７が設けられ、ここに設置されたインバータにより制御された電力がハーメチック端子８を介して圧縮機用モータ１０に印加される構成とされているため、インバータ収容部７に設けられたインバータ側のＵＶＷ端子とハーメチック端子８とを電気的に接続することにより、ハーメチック端子８を介してモータハウジング４に組み込まれているインバータで制御された電力をモータ１０に印加し、該モータ１０を駆動することができる。従って、モータハウジング４の内外に設けられているモータ１０とインバータ間の結線を簡素化、容易化し、インバータ駆動の圧縮機用モータ１０の組み立てを容易化することができる。

【0063】

また、上記圧縮機用モータ１０を内蔵したモータハウジング４にスクロール圧縮機構２０を内蔵した圧縮機ハウジング３を一体に結合し、該圧縮機用モータ１０によりスクロール圧縮機構２０を駆動可能な構成としている。このため、電動圧縮機１自体の組み立てを容易化し、生産性を高めることができるとともに、電動圧縮機１を小型化し、低コスト化と搭載性の向上を図ることができる。特に、圧縮機構２０が結合されるモータ１０のステータコイルエンド側に、モータリード線４０をハーメチック端子８に結線するためのスペースを確保する必要がなく、その分だけモータ２０と圧縮機構１０とを接近して設置することが可能となり、電動圧縮機１の軸方向寸法を小さくし、電動圧縮機１を小型コンパクト化することができる。

【0064】

また、スクロール圧縮機構２０の構成部品である軸受部材１６の一部が、モータ１０のステータコイルエンドカバー３８の外周部位に、圧縮機構２０側に一部が突出するようにオーバーハングして設置されているクラスタブロック３９の内径側に配置され、軸方向において互いに重なり合うように配置されている。このため、モータステータ１１へのクラスタブロック３９の設置にかかわらず、軸受部材１６の一部とクラスタブロック３９とのオーバーラップ配置により、スクロール圧縮機構２０とモータ１０とを互いに接近させて連結することができ、従って、電動圧縮機１の軸方向寸法を小さくし、コンパクト化を実現することができる。

【0065】

さらに、モータハウジング４の外周部位に設けられているンバータ収容部７にインバータが組み込まれて一体化されているため、インバータがモータハウジング４の外周部に組み込まれて構成されるインバータ一体型の電動圧縮機１を一層小型コンパクト化することができ、従って、電動圧縮機１の空調装置等への搭載性を向上し、その商品価値を高めることができる。

【0066】

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、クラスタブロック３９をステータ１１のコイルエンドのボビン３７Ａに設置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。
つまり、本実施形態は、モータ１０のステータ１１のコイルエンドに設けられている一対のボビン３７Ａ，３７Ｂの中の圧縮機構２０側のボビン３７Ａの外周部位に、第１実施形態と同様の設置構造により、あるいはボビン３７Ａとステータコイルエンドカバー３８との間に挟み込むことにより、クラスタブロック３９を設置したものである。

【0067】

ボビン３７Ａは、前述の通り絶縁性の樹脂材製とされており、これに爪部等を一体成形することによっても、クラスタブロック３９を係止めすることができ、クラスタブロック３９を周方向および／または軸方向に微小変位可能に設置することができる。また、このボビン３７Ａは、軸方向位置もステータコイルエンドカバー３８と同位置にあり、ハーメチック端子８と対向する位置にクラスタブロック３９を設置することができる。
従って、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができ、ステータコイルエンドカバー３８が設けられていない圧縮機用モータ１０に対しても同様に適用することができる。

【0068】

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、スクロール型の電動圧縮機１の例について説明したが、圧縮機構２０の型式は、これに限られるものではなく、様々な型式の圧縮機にも同様に適用できることは云うまでもない。また、ハウジング２についても、モータハウジング４と圧縮機ハウジング３とを結合して一体化した例について説明したが、両ハウジングを一体化し、端部をカバーで密閉した構造のハウジングとする等、種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0069】

１ 電動圧縮機
２ ハウジング
３ 圧縮機ハウジング
４ モータハウジング
７ インバータ収容部
８ ハーメチック端子
１０ 圧縮機用モータ（モータ）
１１ ステータ
１２ ロータ
１４ 回転軸
２０ スクロール圧縮機構（圧縮機構）
３４ 開口
３５ 設置座面
３７Ａ，３７Ｂ ボビン
３８ ステータコイルエンドカバー
３８Ａ 爪部
３９ クラスタブロック
３９Ａ リード線接続口
３９Ｂ 端子接続口
３９Ｃ ガイド部
３９Ｄ 取付け孔
３９Ｅ 内周面
４０ モータリード線
Ｓ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】