CN103244376A - 电动压缩机 - Google Patents

Abstract

一种电动压缩机，包括设置在壳体的外表面上的连接器容纳部。在连接器容纳部中设置有配线连接部并且该配线连接部将来自外部电源的电力供给至马达驱动电路。设置在连接器容纳部内的绝缘构件将配线连接部与连接器容纳部彼此绝缘。在连接器容纳部的内表面与绝缘构件之间设置有电线。该电线用于除将电力供给至马达驱动电路这一目的以外的目的。在连接器容纳部的内表面和绝缘构件的外表面中的至少一个中形成有凹部。该凹部在连接器容纳部与绝缘构件之间形成布线空间，电线布置在该布线空间中。

Description

电动压缩机

技术领域

本发明涉及一种电动压缩机，该电动压缩机包括容置在壳体中的压缩部、电动马达以及马达驱动电路。

背景技术

常规地，包括容置在壳体中的压缩部、电动马达和马达驱动电路的电动压缩机是已知的。该压缩部通过旋转轴的旋转而驱动，旋转轴通过电动马达而旋转。电动马达由马达驱动电路驱动。例如，参照日本公开特许公报No.2009-74517。如图6中所示，形成壳体的一部分的马达壳体构件103容置有电动马达103a。逆变器壳体构件108联接至马达壳体构件103的端面。马达驱动电路101容置在由马达壳体构件103和逆变器壳体构件108限定的空间中。马达驱动电路101通过接收来自外部电源102的电力而被驱动。

向外突出的管状连接器容纳部104连接至逆变器壳体构件108的外表面。配线连接部105布置在连接器容纳部104中，以将来自外部电源102的电力供给至马达驱动电路101。由塑料制成的集线块106(绝缘构件)位于配线连接部105与连接器容纳部104之间。集线块106确保了配线连接部105与连接器容纳部104之间的绝缘。

用于除将电力从外部电源102供给至马达驱动电路101这一目的以外的目的的电线107布置或布线在连接器容纳部104与集线块106之间。电线107例如包括诸如在日本专利特许公报No.2007-331606中所描述的互锁线之类的线。通常，电线107的至少一端连接至设置在外部电源102中的端子连接部(未图示)。因而，电线107位于连接器容纳部104与集线块106之间的狭窄间隙中。

然而，当集线块106插入在连接器容纳部104中时，电线107会被夹在并压挤在连接器容纳部104与集线块106之间。

因此，本发明的目的是提供一种电动压缩机，该电动压缩机减小了电线被夹在并压挤在连接器容纳部与绝缘构件之间的可能性。

发明内容

为了实现前述目的以及根据本发明的一个方面，提供了一种包括壳体、压缩部、电动马达、马达驱动电路、连接器容纳部、配线连接部、绝缘构件以及电线的电动压缩机。所述压缩部、电动马达和马达驱动电路容置在壳体中。连接器容纳部设置在壳体的外表面上。配线连接部设置在连接器容纳部中并且适于将来自外部电源的电力供给至马达驱动电路。绝缘构件设置在连接器容纳部内并且将配线连接部与连接器容纳部彼此绝缘。电线位于连接器容纳部的内表面与绝缘构件的外表面之间。电线用于除将电力从外部电源供给至马达驱动电路这一目的以外的目的。在连接器容纳部的内表面和绝缘构件的外表面中的至少一个中形成有凹部。该凹部在连接器容纳部与绝缘构件之间形成布线空间，电线布置在该布线空间中。

通过结合附图进行的以下描述，本发明的其他方面和优点将变得明显，其中附图通过示例的方式示出了本发明的原理。

附图说明

通过连同附图一起参照对目前优选的实施方式的以下描述，可以最佳地理解本发明及其目的和优点，在附图中：

图1A为示出了根据本发明的一个实施方式的电动压缩机的纵向截面图；

图1B为局部放大的纵向截面图，示出了在图1A中示出的电动压缩机中的连接器容纳部及其周围部分；

图2为沿着图1B的线A-A截取的截面图；

图3A为示出了从上面观察的集线块的立体图；

图3B为示出了从下面观察的集线块的立体图；

图4为示出了另一实施方式的立体图，其中，互锁线通过粘合带紧固至集线块；

图5A为示出了根据本发明的另一实施方式的连接器容纳部的纵向截面图；

图5B为示出了从上面观察的集线块的立体图；以及

图6为局部放大的竖向截面图，示出了常规电动压缩机的连接器容纳部及其周围部分。

具体实施方式

现在将参照图1至图3对根据本发明的一个实施方式的电动压缩机进行描述。本实施方式的电动压缩机安装在作为混合动力汽车的车辆上并且用于车辆空调。

如图1A中所示，电动压缩机10包括由金属(本实施方式中为铝)制成的壳体11。壳体11由中间壳体构件12、排放壳体构件13和逆变器壳体构件14形成。中间壳体构件12构成壳体11的中间部分并且形成为具有封闭端的圆筒形。排放壳体构件13结合至中间壳体构件12的开口端。逆变器壳体构件14结合至中间壳体构件12的封闭端。中间壳体构件12与排放壳体构件13通过螺栓B1而彼此固定，在中间壳体构件12与排放壳体构件13之间具有垫圈G。同样，中间壳体构件12与逆变器壳体构件14通过螺栓B2而彼此固定。在中间壳体构件12与逆变器壳体构件14之间限定出容置空间17。

在中间壳体构件12与排放壳体构件13之间限定出排放室15。排放口16形成在排放壳体构件13的端面中。排放室15经由排放口16连接至外部制冷剂回路(未图示)。吸入口(未图示)形成在中间壳体构件12中靠近逆变器壳体14的位置处。中间壳体构件12中的空间经由吸入口连接至外部制冷剂回路(未图示)。

旋转轴23旋转地支承在中间壳体构件12中。中间壳体构件12容置有用于压缩制冷剂的压缩部18以及用于驱动压缩部18的电动马达19。容置空间17容置有控制电动马达19的运转的马达驱动电路30。因此，压缩部18、电动马达19和马达驱动电路30以沿着旋转轴23的轴向方向以此顺序布置的方式容置在壳体11中。

现在将对压缩部18进行描述。

压缩部18包括定涡旋20和动涡旋21，其中，定涡旋20固定至中间壳体构件12，而动涡旋21布置成面向定涡旋20。容积可变的压缩室22被限定在定涡旋20与动涡旋21之间。使压缩室22与排放室15彼此连接的排放通道28形成在定涡旋20中。排放阀29位于定涡旋20的端面处。

接下来，将对电动马达19进行描述。

电动马达19包括转子24和定子25，其中，转子24与旋转轴23一体地旋转，而定子25固定至中间壳体12的内周面以围绕转子24。转子24包括转子芯24a和永磁体24b，其中，转子芯24a固定至旋转轴23并与旋转轴23一体地旋转，而永磁体24b设置在转子芯24a的周面上。定子25为大致环形。定子芯25a固定至中间壳体构件12的内周面。线圈25b绕着定子芯25a的齿(未图示)中的每个齿缠绕。

现在将对马达驱动电路30进行描述。

马达驱动电路30包括平板状电路板31和安装在电路板31上的电气部件32a至32d。电路板31位于容置空间17中并且固定至逆变器壳体构件14的内表面。电路板31在逆变器壳体构件14中布置成在旋转轴23的径向方向上延伸。马达驱动电路30基于来自用于控制空调(未图示)的电子控制单元(ECU)的指令来向电动马达19的定子25供给电力。电路板31具有导电构件33，导电构件33从逆变器壳体构件14的外周面突出并且朝向连接器容纳部42延伸。

如图1B中所示，连接器容纳部42包括管状的第一延伸部42a和管状的第二延伸部42b，其中，管状第一延伸部42a具有矩形横截面，管状第二延伸部42b也具有矩形横截面。第一延伸部42a沿旋转轴23的径向方向从逆变器壳体构件14的外周面向外延伸。第二延伸部42b与第一延伸部分42a接连，并且沿旋转轴23的轴向方向朝向电动马达19延伸。第一延伸部42a具有连接部421a，连接部421a连接至形成在逆变器壳体构件14中的连接孔141。连接器容纳部42通过将连接孔141与连接部421a彼此结合而连接至逆变器壳体构件14。

由塑料制成的连接器壳体44附接至第二延伸部42b的开口421b。连接器壳体44为管状的且具有矩形横截面，并且包括配装部44a、接触部44b和主体44c。配装部44a配装在开口421b中。接触部44b与配装部44a接连并且接触第二延伸部42b的开口端422b。主体44c与接触部42b接连并且连接至外部电源40。

如图1B和图2中所示，第二延伸部42b具有上壁43a、下壁43b、左壁43c、右壁43d以及端壁43，其中上壁43a、下壁43b、左壁43c和右壁43d沿第二延伸部42b延伸所沿的方向延伸。上壁43a和下壁43b布置成面向彼此并且沿第二延伸部42b延伸所沿的方向平行地延伸。左壁43c和右壁43d布置成面向彼此并且沿第二延伸部42b延伸所沿的方向平行地延伸。上壁43a、左壁43c和右壁43d与端壁43接连。在下壁43b与端壁43之间形成有通道部431b。通道部431b与第一延伸部42a的内部连通并且允许导电构件33穿过该通道部431b。绝缘构件——即集线块45——布置在第二延伸部42b中。

如图3A和图3B中所示，集线块45的形状设定成在一侧具有开口的矩形盒。集线块45的轮廓由矩形板状的端壁46、上壁46a、下壁46b、左壁46c和右壁46d形成。壁46a、46b、46c和46d从端壁46的周缘延伸并且各自形成为矩形板状。上壁46a和下壁46b布置成面向彼此并且平行地延伸。左壁46c和右壁46d布置成面向彼此并且平行地延伸。

当集线块45配装在第二延伸部42b中时，集线块45的端壁46、上壁46a、下壁46b、左壁46c和右壁46d分别面向第二延伸部42b的端壁43、上壁43a、下壁43b、左壁43c和右壁43d。

集线块45在其中具有分隔壁46e，该分隔壁46e与左壁43c和右壁43d平行地延伸，并且将上壁43a和下壁43b彼此连接。分隔壁46e将集线块45的内部分成两个容置空间45a、45b。配线连接部50布置在容置空间45a、45b中的每个中，以将来自外部电源40的电力供给至马达驱动电路30。集线块45确保了配线连接部50与连接器容纳部42之间的绝缘。

如图3A中所示，在集线块45的上壁46a的外表面中形成有直的第一槽部47a。该第一槽部47a从集线块45的开口端延伸至端壁46。同样，如图3B中所示，在集线块45的端壁46的外表面中形成有直的第二槽部47b。该第二槽部47b与第一槽部47a接连并且从上壁46a延伸至下壁46b。此外，在集线块45的下壁46b的外表面中形成有直的第三槽部47c。该第三槽部47c与第二槽部47b接连并且从端壁46延伸至开口端。第一槽部47a、第二槽部47b和第三槽部47c中的每个均通过使集线块45的外表面向内弧状地凹进而形成。

如图1B中所示，在第二延伸部42b的上壁43a的内表面中形成有直的第四槽部48a。该第四槽部48a从比集线块45的开口端更接近第二延伸部42b的开口421b的位置延伸至端壁43。同样，在第二延伸部42b的端壁43的内表面中形成有第五槽部48b。该第五槽部48b与第四槽部48a接连并且从上壁43a延伸至通道部431b。该第五槽部48b与通道部431b连通。此外，在第二延伸部42b的下壁43b的内表面中形成有第六槽部48c。该第六槽部48c从比集线块45的开口端更接近第二延伸部42b的开口421b的位置延伸至通道部431b。该第六槽部48c与通道部431b连通。第四槽部48a、第五槽部48b和第六槽部48c中的每个均通过使第二延伸部42b的内表面向外弧状地凹进而形成。

第一槽部47a面向第四槽部48a，使得第一槽部47a和第四槽部48a形成第一布线腔49a。第二槽部47b面向第五槽部48b，使得第二槽部47b和第五槽部48b形成第二布线腔49b。第三槽部47c面向第六槽部48c，使得第三槽部47c和第六槽部48c形成第三布线腔49c。

作为互锁线60的电线布置或布线在连接器容纳部42与集线块45之间。互锁线60用于除将电力从外部电源40供给至马达驱动电路30这一目的以外的目的。具体地，互锁线60用于检测外部电源40与配线连接部50之间的连接状态。

互锁线60的第一端连接至设置在外部电源40中的第一载流部(未图示)。互锁线60通过并且延伸穿过连接器壳体44内的空间、第一布线腔49a、第二布线腔49b、第三槽部47c与通道部431b之间的空间、第三布线腔49c、以及连接器壳体44内的空间。互锁线60具有第二端，该第二端连接至设置在外部电源40中的第二载流部(未图示)。

在本实施方式中，第一布线腔49a、第二布线腔49b和第三布线腔49c形成布线空间49，该布线空间49形成在连接器容纳部42与集线块45之间。另外，第一槽部47a、第二槽部47b和第三槽部47c形成槽47，该槽47是形成在集线块45的外表面中的凹部。此外，第四槽部48a、第五槽部48b和第六槽部48c形成槽48，该槽48是形成在连接器容纳部42的内表面中的凹部。

每个配线连接部50的一端电连接至导电构件33，而配线连接部50的另一端电连接至外部电源40，使得外部电源40经由配线连接部50和导电构件33电连接至马达驱动电路30。

根据上述电动压缩机10，来自外部电源40的电力通过配线连接部50和导电构件33供给至马达驱动电路30。当将电力从马达驱动电路30供给至电动马达19时，转子24旋转。因此，旋转轴23旋转。当旋转轴23旋转时，动涡旋21与定涡旋20之间的每个压缩室22的容积在压缩部18中减小。然后，制冷剂从外部制冷剂回路经由吸入口被吸入至中间壳体构件12中。进入中间壳体构件12中的制冷剂经由设置在中间壳体构件12中的吸入通道27被吸入至中间壳体构件12中的压缩室22而压缩。已经在压缩室22中压缩的制冷剂经由排放通道28被排至排放室15，同时使排放阀29偏转。排至排放室15的制冷剂经由排放口16被导向外部制冷剂回路并随后返回至中间壳体构件12。

现在将对本实施方式的操作进行描述。

在电动压缩机10中，互锁线60布置在布线空间49中或布线穿过布线空间49，该布线空间49通过槽47、48的组合而形成。因而，当集线块45插入在连接器容纳部42中时，减小了互锁线60夹在并压挤在连接器容纳部42与集线块45之间的可能性。因此，互锁线60不会由于夹在并压挤在连接器容纳部42与集线块45之间而损坏。因而，当外部电源40连接至配线连接部50时，防止了外部电源40与配线连接部50之间断开的错误检测。因此，防止了安装有本实施方式的电动压缩机10的混合动力汽车的性能劣化。

上述实施方式提供了以下优点。

(1)槽48形成在连接器容纳部42的内表面中，而槽47形成在集线块45的外表面中。槽47、48形成用于将互锁线60布置在连接器容纳部42与集线块45之间的布线空间49，并且互锁线60布线穿过布线空间49。因此，相比于槽47、48既没有形成在集线块45的外表面中也没有形成在连接器容纳部42的内表面中并且互锁线60安装在连接器容纳部42与集线块45之间的狭窄间隙中的情况，更有效地减小了互锁线60夹在并压挤在连接器容纳部42与集线块45之间的可能性。

(2)槽48形成在连接器容纳部42中，而槽47形成在集线块45中，使得槽47、48相组合以形成布线空间49。因此，相比于例如布线空间仅由形成在连接器容纳部42中的槽48形成的情况，布线空间49较大。这进一步有效地减小了互锁线60夹在并压挤在连接器容纳部42与集线块45之间的可能性。

(3)布线空间49由形成在连接器容纳部42中的槽48和形成在集线块45中的槽47形成。布线空间49因此容易地形成在连接器容纳部42与集线块45之间。

可以对上述实施方式进行如下修改。

当互锁线60配装在集线块45的槽47中时，用作固定构件的粘合带70可以如图4中所示围绕集线块45的整个周边缠绕，以将互锁线60固定至集线块45。该构型防止了在安装有电动压缩机10的混合动力汽车例如在行驶期间发生振动时互锁线60的移位。替代性地，互锁线60可以通过在互锁线60配装在连接器容纳部42的槽48中的状态下将用作固定构件的粘合带70粘结至连接器容纳部42的整个内表面而固定至连接器容纳部42。

如图5A和图5B中所示，用作凹部的槽80可以仅形成在集线块45的上壁46a上。槽80从集线块45的开口端向端壁线性地延伸并且从上壁46a上的点开始弧状地弯曲以面向集线块45的开口端。然后，槽80线性地延伸至开口端。用作凹部并且具有与槽80相同的形状的槽81形成在连接器容纳部42的面向槽80的部分中。槽80、81形成布线空间49。虽然槽80仅形成在集线块45的上壁46a的外表面中，但是用作凹部的槽可以仅形成在集线块45的下壁46b的外表面中。在这种情况下，用作凹部的槽形成在连接器容纳部42的与集线块45的下壁46b中的槽对应的部分中，并且这些槽形成布线空间。

可以省去连接器容纳部42中的槽48或者集线块45中的槽47。

第一槽部47a、第二槽部47b和第三槽部47c通过使集线块45向内弧状地凹进而形成。然而，第一槽部47a至第三槽部47c的形状不特别地限于弧形形状。

第四槽部48a、第五槽部48b和第六槽部48c通过使第二延伸部42b向外弧状地凹进而形成。然而，第四槽部48a至第六槽部48c的形状不特别地限于弧形形状。

电线不限于互锁线60，而可以是例如用于将空调ECU与马达驱动电路30彼此电连接的通信线束。在这种情况下，通信线束从外部电源40布线以穿过形成在连接器容纳部42与集线块45之间的布线空间并且到达马达驱动电路30。

连接器容纳部42为管状并且具有矩形横截面。然而，连接器容纳部42可以具有圆形横截面。在这种情况下，集线块45优选地形成为具有圆形横截面。

连接器容纳部42可以在形成逆变器壳体构件14时同时地形成。

连接器容纳部42的第二延伸部42b布置成沿旋转轴23的轴向方向延伸。本发明不限于此，并且连接器连接部42的第二延伸部42b可以布置成沿旋转轴23的径向方向延伸。即，连接器连接部延伸所沿的方向可以根据车辆中分配给电动压缩机的空间的位置和大小而改变。

配线连接部50可以完全容置在集线块45中，以确保配线连接部50与连接器容纳部42之间的绝缘。

前述两个配线连接部50并排地设置。然而，例如，可以并排地布置三个配线连接部50。即，并排布置的配线连接部50的数量并不受到特别的限制。

压缩部18、电动马达19和马达驱动电路30以沿旋转轴23的轴向方向以此顺序布置的方式容置在壳体11中。本发明并不限于此。例如，电动马达19、压缩部18和马达驱动电路30可以沿旋转轴23的轴向方向以此顺序布置的方式容置在壳体11中。

压缩部18并不限于由定涡旋20和动涡旋21所构造的类型，而可以为活塞型或叶片型。

除了车辆空调，本发明还可以应用于其他类型的空调。

本发明应用于安装在混合动力汽车上且使用于车辆空调中的电动压缩机10。然而，除了混合动力汽车，本发明还可以应用于在安装于仅由汽油驱动的汽车或电动车上的车辆空调中使用的电动压缩机。

因此，当前的示例和实施方式将被视为是说明性的而非限制性的，并且本发明不限于本文中所给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同替代之内进行修改。

Claims (8)

1.一种电动压缩机，包括：

壳体(11)；

容置在所述壳体(11)中的压缩部(18)、电动马达(19)和马达驱动电路(30)；

设置在所述壳体(11)的外表面上的连接器容纳部(42)；

设置在所述连接器容纳部(42)中的配线连接部(50)，所述配线连接部(50)适于将来自外部电源(40)的电力供给至所述马达驱动电路(30)；

设置在所述连接器容纳部(42)内的绝缘构件(45)，所述绝缘构件(45)使所述配线连接部(50)与所述连接器容纳部(42)彼此绝缘；以及

电线(60)，所述电线(60)定位在所述连接器容纳部(42)的内表面与所述绝缘构件(45)的外表面之间，所述电线(60)用于除将电力从所述外部电源(40)供给至所述马达驱动电路(30)这一目的以外的目的，

所述电动压缩机的特征在于，

在所述连接器容纳部(42)的内表面和所述绝缘构件(45)的外表面中的至少一个中形成有凹部(47，48；80，81)，以及

所述凹部(47，48；80，81)在所述连接器容纳部(42)与所述绝缘构件(45)之间形成布线空间(49)，所述电线(60)布置在所述布线空间(49)中。

2.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中，所述凹部由沿所述电线(60)延伸的槽(47，48；80，81)形成。

3.根据权利要求1或2所述的电动压缩机，其中，

所述凹部为形成在所述绝缘构件(45)的外表面中的第一凹部(47；80)，所述压缩机还包括形成在所述连接器容纳部(42)的内表面中的第二凹部(48)，以及

所述第一凹部(47；80)和所述第二凹部(48；81)相组合以形成所述布线空间(49)。

4.根据权利要求3所述的电动压缩机，其中，

所述连接器容纳部(42)和所述绝缘构件(45)中的每个均为管状并且具有矩形横截面，

所述第一凹部(47)在所述绝缘构件(45)的三个外表面上延伸，以及

所述第二凹部(48)在所述连接器容纳部(42)的三个内表面上延伸。

5.根据权利要求3所述的电动压缩机，其中，

所述连接器容纳部(42)和所述绝缘构件(45)中的每个均为管状并且具有矩形横截面，

所述第一凹部(80)在所述绝缘构件(45)的单个外表面上延伸，以及

所述第二凹部(48)在所述连接器容纳部(42)的单个内表面上延伸。

6.根据权利要求1或2所述的电动压缩机，还包括用于固定所述电线(60)的固定构件(70)。

7.根据权利要求1或2所述的电动压缩机，其中，所述壳体(11)容置有具有轴向方向的旋转轴(23)，以及其中，所述连接器容纳部(42)沿所述旋转轴(23)的所述轴向方向朝向所述电动马达(19)延伸。

8.根据权利要求7所述的电动压缩机，其中，所述压缩部(18)、所述电动马达(19)和所述马达驱动电路(30)以沿所述旋转轴(23)的所述轴向方向以此顺序布置的方式容置在所述壳体(11)中。

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