CN103244377B - 电动压缩机 - Google Patents

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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至电机马达驱动电路。配线连接部包括第一端子、第二端子以及用于将第一端子与第二端子彼此连接的金属板。第一端子和第二端子分别具有第一端连接部和第二端连接部。第一端子的第二端连接部电连接于外部电源，而第二端子的第二端连接部电连接于马达驱动电路。金属板具有分别连接于第一端子的第一端连接部和第二端子的第一端连接部的相反端。

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被驱动，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2009-74517。马达驱动电路通过从外部电源接收电力而被驱动。从壳体的外表面向外突出的管状连接器容纳部形成在壳体上。配线连接部容置在连接器容纳部中，以将来自外部电源的电力供至马达驱动电路。其上安装有诸如开关元件之类的电气元件的基板位于马达驱动电路中。延伸到连接器容纳部中并且将基板与配线连接部相连接的导电构件安装在基板上。
如图4中所示，常规的配线连接部80位于连接器容纳部92中，连接器容纳部92形成在壳体(未图示)的外表面上。配线连接部80由线81、连接于线81的第一端且电连接于外部电源90的第一端子82、以及连接于线81的第二端且电连接于马达驱动电路(未图示)的第二端子83构成。线81通过用绝缘涂层81b覆盖导线部81a而形成，导线部81a通过捆扎多根导线而形成。
在第一端子82的第一端处形成有模锻部82a(第一端连接部)，而在第一端子82的第二端处形成有电连接于外部电源90的连接部82b(第二端连接部)。在第二端子83的第一端处形成有模锻部83a(第一端连接部)，而在第二端子83的第二端处形成有电连接于导电构件91的连接部83b(第二端连接部)。
在线81的相反端处，导线部81a从绝缘涂层81b露出。线81的第一端与第一端子82通过借助于第一端子82的模锻部82a模锻线81的第一端处的从绝缘涂层81b露出的导线部81a而彼此连接。同样，线81的第二端与第二端子83通过借助于第二端子83的模锻部83a模锻线81的第二端处的从绝缘涂层81b露出的导线部81a而彼此连接。
存在如下需要：即，连接器容纳部92的延伸方向上的长度要根据需要按照车辆中分配给电动压缩机的空间的位置和大小来缩短。因此，也有必要根据连接器容纳部92的长度缩短配线连接部80的线81的长度。
如果在诸如机器手之类的机器抓住线81的同时利用例如模锻工具来执行通过第一端子82的模锻部82a对导线部81a的模锻以及通过第二端子83的模锻部83a对导线部81a的模锻，则模锻的位置(连接位置)会因线81的柔性而改变，从而导致不良的连接可操作性。因此，通常，在操作者用手握住线81的同时利用模锻工具来执行通过第一端子82的模锻部82a对导线部81a的模锻以及通过第二端子83的模锻部83a对导线部81a的模锻。因此，操作者的这种手动操作允许对模锻位置进行精细地调节，并且提高了模锻的可操作性。
然而，线81的长度变得越短，操作者的手与模锻工具之间的距离则变得越短。因此，这种连接操作不能够容易地执行，从而使缩短整个配线连接部80的长度变得困难。因此，连接器容纳部92的延伸方向上的长度不能够根据需要按照车辆中所分配的空间的位置和大小来缩短。
本发明的目的在于提供一种电动压缩机，这种电动压缩机相比于使用线的配线连接部轻易地缩短了整个配线连接部的长度。
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。配线连接部包括第一端子、第二端子以及用于将第一端子与第二端子相互连接的金属板。第一端子具有位于其一端处的第一端连接部以及位于其另一端处的第二端连接部。第二端连接部电连接于外部电源。第二端子具有位于其一端处的第一端连接部以及位于其另一端处的第二端连接部。第二端连接部电连接于马达驱动电路。金属板具有分别连接于第一端子的第一端连接部和第二端子的第一端连接部的相反端。
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3为局部放大的纵向截面图，示出了根据本发明的另一实施方式的连接器容纳部及其周围部分；以及
图4为局部放大的横向截面图，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和图2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的内周表面以围绕转子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由金属(本实施方式中为铝)制成。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。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。
第二延伸部42b在纵向方向上的长度根据混合动力车中分配给根据本实施方式的电动压缩机10的空间的位置和大小而调节。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接连并且连接于外部电源40。
配线连接部50容置在第二延伸部42b和连接器壳体44中，以将来自外部电源40的电力供至马达驱动电路30。配线连接部50中的每个均包括电连接于外部电源40的第一端子51、电连接于马达驱动电路30的第二端子52以及将第一端子51与第二端子52连接的金属板53。
在第一端子51的第一端处形成第一端连接部51a，而在第一端子51的第二端处形成电连接于外部电源40的第二端连接部51b。同样，在第二端子52的第一端处形成第一端连接部52a，而在第二端子52的第二端处形成电连接于导电构件33的第二端连接部52b。金属板53为长形板。金属板53在纵向方向上的长度小于第二延伸部42b在第二延伸部42b的延伸方向上的长度。金属板53的第一端与第一端子51的第一端连接部51a彼此结合；即，通过焊接(本实施方式中为电阻焊接)彼此连接。金属板53的第二端与第二端子52的第一端连接部52a彼此结合；即，通过焊接(本实施方式中为电阻焊接)彼此连接。
如图2中所示，根据本实施方式的电动压缩机10设置有并排布置的两个配线连接部50。所述配线连接部50中的每个的第二端子52以及金属板53的一部分定位在具有矩形盒子形状的塑料集线块45中，其中塑料集线块45容置在第二延伸部42b中。集线块45的内部被分成第一容置部45a和第二容置部45b。第一容置部45a容置所述配线连接部50中的一个配线连接部的第二端子52以及金属板53的一部分。第二容置部45b容置所述配线连接部50中的另一个配线连接部的第二端子52以及金属板53的一部分。集线块45确保了i)所述配线连接部50中的一个配线连接部的第二端子52和金属板53的一部分与ii)另一个配线连接部50的第二端子52和金属板53的一部分部分之间的绝缘。此外，集线块45确保了所述配线连接部50中的每个配线连接部与连接器容纳部42之间的绝缘。因此，在本实施方式中，集线块45用作绝缘构件。
连接器壳体44容置每个配线连接部50的第一端子51以及金属板53的一部分。连接器壳体44的内部被分成第一容置部441和第二容置部442。第一容置部441容置所述配线连接部50中的一个配线连接部的第一端子51以及金属板53的一部分。第二容置部442容置另一个配线连接部50的第一端子51以及金属板53的一部分。连接器壳体44确保了i)所述配线连接部50中的一个配线连接部的第一端子51和金属板53的一部分与ii)所述配线连接部50中的另一个配线连接部的第一端子51和金属板53的一部分之间的绝缘。此外，连接器壳体44确保了每个配线连接部50与连接器容纳部42之间的绝缘。因此，在本实施方式中，连接器壳体44用作绝缘构件。
第二端子52的第二端连接部52b与导电构件33彼此电连接，并且第一端子51的第二端连接部51b与外部电源40彼此电连接，使得外部电源40与马达驱动电路30通过配线连接部50和导电构件33彼此电连接。
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被供给至马达驱动电路30。当电力从马达驱动电路30供给至电动马达19时，转子24进行旋转。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，制冷剂经由吸入口从外部制冷剂回路吸入到中间壳体构件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吸入到中间壳体构件12中的压缩室22中，从而被压缩。已经在压缩室22中被压缩的制冷剂经由排放通路28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。
例如，考虑的是如下情况：即，在诸如机器手之类的机器抓住金属板53的同时，金属板53的第一端连接于第一端子51的第一端连接部51a或金属板53的第二端连接于第二端子52的第一端连接部52a。在这种情况下，由于金属板53比常规电动压缩机中所使用的线更刚性，因此减小了金属板53相对于第一端子51的第一端连接部51a或相对于第二端子52的第一端连接部52a的连接位置改变的可能性。因此，操作者不必在用手握住金属板53的同时执行连接操作。即便缩短了整个金属板53的长度，但却方便了连接金属板53的第一端与第一端子51的第一端连接部51a或连接金属板53的第二端与第二端子52的第一端连接部52a的操作。
根据上述电动压缩机10，金属板53在纵向方向上的长度小于第二延伸部42b在第二延伸部42b的延伸方向上的长度。因此，第二延伸部42b的长度根据混合动力车中分配给根据本实施方式的电动压缩机10的空间的位置和大小而缩短。这有助于电动压缩机10在混合动力车上的安装。
上述实施方式具有以下优点。
(1)配线连接部50中的每个均由第一端子51、第二端子52和金属板53形成。更具体地，配线连接部50通过将金属板53的第一端连接于形成在第一端子51的第一端处的第一端连接部51a以及通过将金属板53的第二端连接于形成在第二端子52的第一端处的第一端连接部52a而构成。因此，由于金属板53比常规电动压缩机中所使用的线更刚性，因此减小了金属板53相对于第一端子51的第一端连接部51a或相对于第二端子52的第一端连接部52a的连接位置改变的可能性。因此，即便缩短了整个金属板53的长度，第一端子51的第一端连接部51a或第二端子52的第一端连接部52a也能够容易地连接于金属板53。因此，能够缩短整个金属板53的长度；也就是说，与使用线的配线连接部相比能够容易地缩短整个配线连接部50的长度。
(2)金属板53的第一端与第一端子51的第一端连接部51a焊接于彼此，而金属板53的第二端与第二端子52的第一端连接部52a焊接于彼此。因此，相比于例如金属板53的第一端与第一端子51的第一端连接部51a通过模锻连接于彼此或者金属板53的第二端与第二端子52的第一端连接部52a通过模锻连接于彼此的情况，金属板53能够更牢固地连接于第一端子51或第二端子52。
(3)连接器容纳部42由金属制成，并且集线块45和连接器壳体44位于配线连接部50与连接器容纳部42之间。为了确保连接器容纳部42的强度，优选地，用金属形成连接器容纳部42。此外，集线块45和连接器壳体44能够确保配线连接部50与连接器容纳部42之间的绝缘。由于配线连接部50的位置通过连接器容纳部42中的集线块45和连接器壳体44确定，因此限制了由于行驶的混合动力车的振动而造成的连接器容纳部42中的配线连接部50的移动。
(4)集线块45和连接器壳体44确保了配线连接部50中的一个与另一个之间的绝缘。因此，例如防止了由于例如行驶的混合动力车的振动而造成的配线连接部50相互接触以致彼此导电。
(5)金属板53的第一端和第一端子51的第一端连接部51a电阻焊接于彼此，而金属板53的第二端和第二端子52的第一端连接部52a电阻焊接于彼此。在常规电动压缩机中，当相应的模锻部与导线部电阻焊接于彼此时，通过电阻焊接产生的电流相对较难流动通过导线部，而电流相对较容易流动通过模锻部，因为导线部由多根捆扎的线形成。因此，存在这样的问题：即，难以将相应的模锻部与导线部彼此连接。然而，根据本实施方式，由于金属板53电阻焊接于第一端连接部51a和52a中的每个，因此相比于模锻部与导线部电阻焊接于彼此的情况，更容易执行金属板53与第一端子51或第二端子52的焊接和连接。
可以对上述实施方式进行如下修改。
连接器容纳部42的第二延伸部42b布置成沿着旋转轴23的轴向方向延伸。本发明不限于此，并且如图3中所示，例如，连接器容纳部42的第二延伸部42b可以布置成在旋转轴23的径向方向上延伸。也就是说，连接器容纳部延伸所沿的方向可以根据例如车辆中分配给电动压缩机的空间的位置和大小这些构型而改变。
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可以由例如塑料制成。在这种情况下，可以省去用于确保配线连接部50与连接器容纳部之间的绝缘的绝缘构件。
金属板53的第一端与第一端子51的第一端连接部51a可以通过模锻连接于彼此，而金属板53的第二端与第二端子52的第一端连接部52a可以通过模锻连接于彼此。即便在这种情况下，当金属板53的第一端通过第一端子51的第一端连接部51a模锻并且金属板53的第二端通过第二端子52的第一端连接部52a模锻时，模锻位置不会像使用线的情况中那样发生改变。因此，例如，可以在诸如机器手之类的机器抓住金属板53的同时通过模锻工具来执行模锻操作。因此，即使金属板53的长度被尽可能地缩短，模锻操作也不困难。因此，相比于使用线的配线连接部，整个配线连接部50的长度能够容易地缩短。
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。替代性地，连接器壳体44可以完全容置配线连接部50，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构造的类型，而是还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被视为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 (4)

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)；以及
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)，
所述电动压缩机的特征在于，
所述配线连接部(50)包括：
第一端子(51)，所述第一端子(51)具有位于所述第一端子(51)的一端处的第一端连接部(51a)以及位于所述第一端子(51)的另一端处的第二端连接部(51b)，该第二端连接部(51b)电连接于所述外部电源(40)；
第二端子(52)，所述第二端子(52)具有位于所述第二端子(52)的一端处的第一端连接部(52a)以及位于所述第二端子(52)的另一端处的第二端连接部(52b)，该第二端连接部(52b)电连接于所述马达驱动电路(30)，以及
金属板(53)，所述金属板(53)具有分别连接于所述第一端子(51)的第一端连接部(51a)和所述第二端子(52)的第一端连接部(52a)的相反端，以将所述第一端子(51)与所述第二端子(52)连接于彼此，
其中，所述连接器容纳部由金属制成，并且
在所述配线连接部与所述连接器容纳部之间设置有绝缘构件，所述绝缘构件包括：
容置所述金属板的一部分和所述第一端子的第一壳体；以及
容置所述金属板的一部分和所述第二端子的第二壳体。
2.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中，
所述金属板(53)的一端与所述第一端子(51)的第一端连接部(51a)焊接于彼此，以及
所述金属板(53)的另一端与所述第二端子(52)的第一端连接部(52a)焊接于彼此。
3.根据权利要求1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。
4.根据权利要求3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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