CN103282660B - 电动压缩机 - Google Patents

Abstract

一种电动压缩机，其特征在于，具备：电动机；压缩机构，由电动机驱动；外壳（2），在内部收容电动机及压缩机构；收容部（6），设于外壳（2）的侧壁，且收容驱动电动机的驱动电路；盖部（9），与收容部（6）抵接，且通过连接单元（11）与收容部（6）连接；及密封部件（8），被夹持在收容部（6）和盖部（9）之间而将收容部（6）和盖部（9）之间密封，收容部（6）具有从外壳（2）的侧壁竖立设置的壁（7），在与壁（7）的立设方向正交的壁（7）的立设端面（10）上，在从收容部（6）的内侧朝外侧去的中途位置具有台阶（12），连接单元（11）贯通比台阶（12）靠外侧的立设端面（10a），在比台阶（12）靠内侧的立设端面（10b）上，密封部件（8）被夹持在立设端面（10b）和盖部（9）之间。

Description

电动压缩机

技术领域

本发明涉及电动压缩机，特别是涉及与保持液密性相关的电动压缩机。

背景技术

一般而言，电动压缩机在外壳的内部内置有电动机、由电动机驱动的压缩机及控制电动机的转换器装置。该外壳构成为，具备：电动机侧外壳，收容电动机；压缩机侧外壳，以封闭该电动机侧外壳的前端开口部的形状进行安装，且在内部收容压缩机；及转换箱，一体地形成于电动机侧外壳的上部。转换箱由盖部件构成，该盖部件经由垫片以液密封方式覆盖安装于在电动机侧外壳的上部形成开口的转换器收容部。

对于该垫片，使用如专利文献1至专利文献3所记载那样的夹有芯材的橡胶密封件或液状垫片等，在专利文献1中公开有如下内容：将在芯材的两面重叠发泡性橡胶层而成的夹有芯材的垫片安装于凸缘之间，使用螺栓对上述凸缘进行压接，由此按压垫片的橡胶层而进行密封。

专利文献1：日本特开平11－141684号公报

专利文献2：日本特开2007－224902号公报

专利文献3：日本特开2010－156442号公报

发明内容

专利文献1中所公开的发明存在如下问题：垫片的橡胶层的弹力减弱（即，橡胶层的应力松弛）时，对凸缘之间进行紧固的螺栓的轴向力受损。

而且，在使用液状垫片作为垫片的情况下，存在液状垫片的涂敷量的管理、作业性困难的问题。

在专利文献2中公开有如下内容：以夹持于电动机侧外壳的转换器收容部和盖部件之间的方式设置夹有芯材的橡胶密封件，在这样设有橡胶密封件的密封面的内周侧，使螺栓贯通而贯通盖部件及转换器收容部，通过该螺栓将盖部件安装于转换器收容部，但在这种情况下，存在转换箱的内部容积减小的问题。

专利文献3所记载的发明公开有如下内容：在配置于配管装置的垫片的夹入动作中，利用定位销进行铆接，从而使夹入动作位置停止在固定的位置而使作用于垫片的按压面压力保持一定，但在螺栓附近并未进行铆接，难以避免地使垫片的弹力减弱，因而转换箱的液密性存在问题。

本发明为了解决上述问题而作出，其目的在于提供一种通过使作用于垫片的按压面压力保持一定而能够容易地保持液密性的电动压缩机。

为了达到上述目的，本发明提供以下方式。

即，本发明所涉及的电动压缩机的特征在于，具备：电动机；压缩机构，由该电动机驱动；外壳，在内部收容上述电动机及上述压缩机构；收容部，设于该外壳的侧壁，且收容对上述电动机进行控制的驱动电路；盖部，与该收容部抵接，且通过连接单元与上述收容部连接；及密封部件，被夹持在上述收容部和上述盖部之间而将上述收容部和上述盖部之间密封，上述收容部具有从上述外壳的侧壁树立设置的壁，在与该壁的立设方向正交的该壁的立设端面上，在从上述收容部的内侧朝外侧去的中途位置设置台阶，上述连接单元贯通比该台阶靠上述外侧的上述立设端面上，在比上述台阶靠上述内侧的上述立设端面，上述密封部件被夹持在上述立设端面和上述盖部之间。

在将密封部件夹持于盖部和形成收容部的壁的立设端面之间并由贯通密封部件的连接部件来连接收容部和盖部的情况下，密封部件产生应力松弛（所谓的弹力减弱）等而使作用于密封部件的面压力发生变化，其中，上述收容部收容控制电动机的驱动电路。由此，连接部件的轴向力发生变化，有可能使盖部和收容部之间的液密性受损。

因此，在形成收容部的壁的立设端面设置台阶，将密封部件夹持于比台阶靠内侧的立设端面和盖部之间，其中，该收容部形成于外壳的侧壁且收容控制电动机的驱动电路。而且，连接单元贯通比台阶靠外侧的立设端面而将收容部和盖部连接。由此，在通过连接单元连接了收容部和盖部时，收容部和盖部在比台阶靠外侧的立设端面直接抵接，从而能够直接以形成收容部的壁的立设端面来承受由连接单元产生的载荷。因此，即使密封部件的面压力发生变化时，作用于连接单元的轴向力也不会变化。因此，能够保持电动压缩机的液密性。

本发明所涉及的上述电动压缩机的特征在于，上述密封部件是由金属性芯材和设于该芯材的两面上的弹性材料形成的垫片。

与使用厚度相同的无金属性芯材的密封部件的情况相比，通过使用在金属性芯材的两面上具有弹性材料的垫片作为密封部件，能够减小向垫片施加所期望的面压力时所需的变形量。因此，能够将设于收容部的立设端面的台阶的大小设为适当的大小。台阶的大小过小时，难以形成台阶，但这样通过将台阶的大小设为容易形成的适当大小，可容易地保持电动压缩机的液密性。

与使用液状垫片的情况相比，通过使用在金属性芯材的两面上具有弹性材料的垫片，能够容易地进行电动压缩机的组装作业。

与使用无金属性芯材的密封部件的情况相比，能够加长将盖部和收容部进行连接的连接单元之间的间隔（间距）。因此，能够减少连接单元的个数。因此，能够容易地进行电动压缩机的组装作业。

本发明所涉及的上述电动压缩机的特征在于，在比上述台阶靠上述外侧的上述立设端面上具有贯通上述密封部件并与上述盖部嵌合的嵌合单元。

将能够贯通密封部件并与盖部嵌合的嵌合单元设于比台阶靠内侧的立设端面。因此，在组装电动压缩机时，通过使嵌合单元贯通密封部件，能够对密封部件进行临时定位。因此，能够容易地进行电动压缩机的组装作业。

发明效果

如上所述，本发明所涉及的电动压缩机中，在形成收容部的壁的立设端面设置台阶，将密封部件夹持于比台阶靠内侧的立设端面和盖部之间，其中，该收容部形成于外壳的侧壁且收容控制电动机的驱动电路。而且，连接单元贯通比台阶靠外侧的立设端面而对收容部和盖部进行连接。由此，在通过连接单元连接了收容部和盖部时，收容部和盖部在比台阶靠外侧的立设端面直接抵接，从而能够直接以形成收容部的壁的立设端面来承受由连接单元产生的载荷。因此，即使密封部件的面压力发生变化时，作用于连接单元的轴向力也不会发生变化。因此，能够保持电动压缩机的液密性。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的转换器一体型电动压缩机的分解立体图。

图2A是图1所示的转换器一体型电动压缩机的外壳的俯视图。

图2B是图1所示的转换器一体型电动压缩机的垫片的俯视图。

图3是图2A所示的转换器收容部的端面的局部放大图。

图4是图2B所示的垫片的剖面概略结构图。

具体实施方式

以下，参照图1～图4对本发明的一实施方式进行说明。

图1是表示本发明的实施方式所涉及的转换器一体型电动压缩机的一个示例的分解立体图。该转换器一体型电动压缩机1用于例如汽车的空气调节器，在铝合金制的外壳2的内部收容有马达（电动机）和由马达（未图示）驱动的压缩机（压缩机构），在外壳2的侧壁具备：转换器收容部（收容部）6，收容控制马达的转换器装置（驱动电路）；盖部件（盖部）9，与转换器收容部6抵接，通过螺栓（连接单元）11与转换器收容部6连接；及垫片（密封部件）8，夹持于转换器收容部6和盖部件9之间而将收容部6和盖部件9之间密封。

外壳2包括：马达侧外壳2a，收容马达；压缩机侧外壳2b（参照图2A），以封闭马达侧外壳2a的前端开口部的形式进行安装，且在内部收容压缩机（未图示）；及转换器收容部（收容部）6，设置成由从马达侧外壳2a的侧壁竖立设置的周壁部（壁）7包围。

转换器收容部6中，通过周壁部7和盖部件9而形成转换箱（未图示），其中，该周壁部7从马达侧外壳2a的侧壁竖立设置而形成转换器收容部6，该盖部件9设于转换器收容部6的周壁部7的延伸端，并经由垫片8以液密方式覆盖安装。

盖部件9抵接于周壁部7的与立设方向正交的端面（立设端面）10，通过螺栓11与转换器收容部6的周壁部7连接。螺栓11例如设置四个。在盖部件9与转换器收容部6的周壁部7连接时，将垫片8夹持于它们之间。

垫片8形成与周壁部7的端面10大致相同的形状，如图2B所示，在俯视观察时，例如大致形成长方形。垫片8形成为如下形状：在将垫片8夹持于周壁部7的端面10和盖部件9之间时，垫片8的各角部并未被夹持于周壁部7的螺栓支承面10a和盖部件9之间。而且，在大致长方形的垫片8上，在正交的两条边的角部附近在两处设有后述的垫片用定位销插入孔8c。

如图4所示，这样的垫片8由设于其截面的大致中央部的金属性芯材8a和设于芯材8a的上下两面的发泡橡胶层（弹性材料）8b形成。

此处，作为垫片8，使用霓佳斯株式会社（ニチアス株式会社）的金属发泡橡胶板（メタフォーム）等，其芯材8a使用铝材料，而且，作为发泡橡胶层8b，优选NBR橡胶（丁腈橡胶）。

如图2A所示，以搭载于马达侧外壳2a的上方的侧壁的方式形成的转换器收容部6的周缘被周壁部7包围，周壁部7从马达侧外壳2a的侧壁竖立设置并向上方延伸地开口。周壁部7从马达侧外壳2a的侧壁竖立设置并向上方延伸。在周壁部7的端面10，在被螺栓11贯通的周壁部7的各角部形成有台阶12。

如图3所示，台阶12形成于从转换器收容部6的周壁部7的外侧（纸面左侧）朝内侧（纸面右侧）去的中途位置。与比台阶12靠内侧的端面（以下，称为“密封支承面”）10b相比，比台阶12靠外侧的端面（以下，称为“螺栓支承面”）10a处于距马达侧外壳2a（参照图2A）的侧壁较远的位置，即端面10a比端面10b高出高度H。

如图2A所示，螺栓支承面10a设于大致形成长方形的转换器收容部6的周壁部7的端面10的各角部。在螺栓支承面10a上形成有供螺栓11（参照图1）贯通的螺栓孔13。在盖部件9（参照图1）由螺栓11连接到转换器收容部6的周壁部7上时，该螺栓支承面10a成为与盖部件9的下表面侧铆接的接触面。

在将盖部件9连接到转换器收容部6上时，将垫片8夹持于转换器收容部6和盖部件9之间，从而密封支承面10b成为对转换器收容部6和盖部件9之间进行液密封的密封面。

密封支承面10b和螺栓支承面10a之差（台阶12的大小或高度）H可根据其与夹持在转换器收容部6和盖部件9之间的垫片8的关系而由下式（1）进行计算。

（H－t）/（T－t）＝0.2～0.32（1）

在式（1）中，H为台阶12的高度，如图4所示，T为垫片8的总厚度，t为垫片8的芯材8a的厚度。

例如，作为垫片8，使用芯材8a的厚度t为0.25mm、垫片8的总厚度T为1.5mm、发泡橡胶层8b的厚度为0.625mm的垫片。

此处，对于根据式（1）算出的台阶12的高度H，当作用于垫片8的面压力过小时，周壁部7和盖部件9之间的液密性受损；当面压力过大时，由于台阶12的高度H过小而难以进行台阶12的加工管理，因此可考虑将垫片8夹持于密封支承面10b和盖部件9之间时所需的面压力和台阶12的加工性来确定。

如图1所示，在密封支承面10b上在两处设有朝向上方延伸的供定位销（嵌合单元）14插入的定位销插入孔15。各定位销插入孔15处于彼此正交的周壁部7的两条边的密封支承面10b上，在周壁部7的端面10的角部附近各设置一处。

在组装转换器一体型电动压缩机1时，定位销14插入于该定位销插入孔15。插入于定位销插入孔15的定位销14用于将垫片8临时固定于密封支承面10b。通过使定位销14贯通设于垫片8的垫片用定位销插入孔8c，能够将垫片8临时固定于密封支承面10b。在将盖部件9连接到转换器收容部6的周壁部7上时，将垫片8临时固定于密封支承面10b后的定位销14与形成于盖部件9的卡合孔（未图示）嵌合。

如上所述，根据本实施方式所涉及的转换器一体型电动压缩机1，可起到以下的作用效果。

在形成转换器收容部（收容部）6的周壁部（壁）7的端面（立设端面）10设置台阶12，将垫片（密封部件）8夹持于比台阶12靠内侧的密封支承面（立设端面）10b和盖部件（盖部）9之间，其中，该转换器收容部（收容部）6形成于马达侧外壳（外壳）2a的侧壁且收容对马达（电动机）进行控制的转换器装置（驱动电路）。而且，螺栓（连接单元）11贯通比台阶12靠外侧的螺栓支承面（立设端面）10a而与转换器收容部6的周壁部7和盖部件9连接。由此，在通过螺栓11连接了转换器收容部6的周壁部7和盖部件9时，周壁部7和盖部件9在螺栓支承面10a直接抵接（铆接），从而能够直接以周壁部7的螺栓支承面10a来承受由螺栓11产生的载荷。因此，即使在垫片8的面压力发生变化的情况下，作用于螺栓11的轴向力也不会变化。因此，能够保持转换器一体型电动压缩机（电动压缩机）1的液密性。

与使用厚度相同的无铝材料等金属性芯材8a的垫片的情况相比，通过使用在铝材料（金属）的芯材8a的两面上具有发泡橡胶层（弹性材料）8b的垫片8，能够减小向垫片8施加所期望的面压力时所需的变形量。因此，能够将形成于周壁部7的端面10的台阶12的高度（大小）H设为适当高度。由于台阶12在高度H过低（过小）时难以形成，因此通过将台阶12的高度H设为适当的高度，能够容易地保持转换器一体型电动压缩机1的液密性。

而且，与使用液状垫片（未图示）的情况相比，通过使用在铝材料的芯材8a的两面上具有发泡橡胶层8b的垫片8，能够容易地进行转换器一体型电动压缩机1的组装作业。

而且，与使用无铝材料等金属性芯材8a的垫片的情况相比，能够加长对盖部件9和周壁部7进行连接的螺栓11的连接间隔。因此，能够减少螺栓11的个数。因此，能够容易地进行转换器一体型电动压缩机1的组装作业。

将贯通垫片8并能够与盖部件9嵌合的定位销（嵌合单元）14设于密封支承面10b。因此，在组装转换器一体型电动压缩机1时，通过使垫片8贯通定位销14，能够对垫片8进行临时定位。因此，能够容易地进行转换器一体型电动压缩机1的组装作业。

附图标记说明

1电动压缩机（转换器一体型电动压缩机）

2、2a外壳（外壳、马达侧外壳）

6收容部（转换器收容部）

7壁（周壁部）

8密封部件（垫片）

9盖部（盖部件）

10、10a、10b立设端面（端面、螺栓支承面、密封支承面）

11连接单元（螺栓）

12台阶

Claims (2)

1.一种电动压缩机，其特征在于，具备：

电动机；

压缩机构，由所述电动机驱动；

外壳，在内部收容所述电动机及所述压缩机构；

收容部，设于所述外壳的侧壁，且收容对所述电动机进行控制的驱动电路；

盖部，与所述收容部抵接，且通过连接单元与所述收容部连接；及

密封部件，被夹持在所述收容部和所述盖部之间而将所述收容部和所述盖部之间密封，

所述收容部具有从所述外壳的侧壁竖立设置的壁，在与所述壁的立设方向正交的所述壁的立设端面上，在从所述收容部的内侧朝外侧去的中途位置设置台阶，

所述连接单元贯通比所述台阶靠所述外侧的所述立设端面，在比所述台阶靠所述内侧的所述立设端面上，所述密封部件被夹持在所述立设端面和所述盖部之间，

所述密封部件是由金属性芯材和设于所述芯材的两面上的弹性材料形成的垫片，

设定比所述台阶靠内侧的所述立设端面与比所述台阶靠外侧的所述立设端面之差，使得下述等式成立，

(H－t)/(T－t)＝0.2～0.32，

其中，

H：比所述台阶靠内侧的所述立设端面与比所述台阶靠外侧的所述立设端面之差，

T：所述垫片的总厚度，

t：所述芯材的厚度。

2.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中，

在比所述台阶靠所述内侧的所述立设端面上具有贯通所述密封部件并与所述盖部嵌合的嵌合单元。