CN103573578B - 电动压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动压缩机，包括：电动马达，该电动马达包括定子和转子，其中，定子包括定子铁芯和从定子铁芯突出的线圈端部；旋转轴；压缩单元；马达驱动电路；壳体，该壳体容置沿旋转轴的轴向方向按顺序设置的压缩单元、电动马达以及马达驱动电路；导体，该导体构造成将马达驱动电路电连接至电动马达；引线，该引线从线圈端部延伸；连接端子，该连接端子将导体电连接至引线；以及线束块，该线束块容置连接端子。线束块设置在壳体中。线束块联接至定子，使得线束块的至少一部分沿旋转轴的径向方向位于线圈端部的内侧。

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：沿旋转轴的轴向方向按顺序设置的压缩单元、电动马达以及马达驱动电路。

背景技术

日本公开特许公报No.2009-264172描述了一种电动压缩机，该电动压缩机包括：导体（气密端子），该导体将马达驱动电路电连接至电动马达；和引线（马达引线），该引线被抽出电动马达。导体通过容置在设置于壳体中的线束块中的连接端子而电连接至引线。线束块沿旋转轴的轴向方向设置在电动马达的线圈端部与马达驱动电路之间。线束块通过销定位且固定至壳体的内表面。

日本公开特许公报No.2006-42409描述了一种电动机一体式压缩机

（电动压缩机），该电动机一体式压缩机包括线束块，该线束块在定子的径向外侧设置并且联接至定子的定子铁芯的外周面。线束块包括燕尾突起，并且定子铁芯的外周面包括沿旋转轴的轴向方向延伸的燕尾槽。该突起插入到槽中并且与槽接合。突起与槽之间的接合将线束块联接至定子铁芯的外周面。

发明内容

然而，日本公开特许公报No.2009-264172的线束块沿旋转轴的轴向方向设置在线圈端部与马达驱动电路之间。因而，线束块沿旋转轴的轴向方向扩大了电动压缩机。另外，日本公开特许公报No.2006-42409的线束块在定子径向外侧设置并且联接至定子铁芯的外周面。因而，线束块沿旋转轴的径向方向扩大了电动压缩机。

本发明的目的是提供一种具有最小尺寸的电动压缩机。

为了实现上述目的，本发明的一个方面为提供了一种电动压缩机，该电动压缩机包括：包含有定子和转子的电动马达，其中，定子包括定子铁芯和从定子铁芯突出的线圈端部；构造成与转子一体地旋转的旋转轴；构造成当旋转轴旋转时被驱动的压缩单元；构造成驱动电动马达的马达驱动电路；对沿旋转轴的轴向方向按顺序设置的压缩单元、电动机和马达驱动电路进行容置的壳体；构造成将马达驱动电路电连接至电动马达的导体；从线圈端部延伸的引线，其中，线圈端部沿轴向方向位于定子铁芯与马达驱动电路之间；将导体电连接至引线的连接端子；以及容置连接端子的线束块。该线束块设置在壳体中。线束块联接至定子，使得线束块的至少一部分沿旋转轴的径向方向位于线圈端部的内侧。

根据结合附图、通过示例来说明本发明的原理的以下描述，本发明的其他方面和优点将变得明显。

附图说明

参照目前的优选实施方式的以下描述以及附图，可以更好地理解本发明及本发明的目的和优点，在附图中：

图1为示出了电动压缩机的第一实施方式的纵向截面图；

图2为沿图1中的线2-2截取的截面图；

图3为示出了电动压缩机的第二实施方式的截面图；

图4为沿图3中的线4-4截取的截面图；以及

图5示出了另一实施方式的平面图，在该实施方式中，接触部与定子铁芯的面向马达驱动电路的端面相接触。

具体实施方式

第一实施方式

现在将参照图1和图2对一个实施方式进行描述。

如图1中所示，电动压缩机10具有壳体11，该壳体11包含马达壳体构件12、排出壳体构件13以及逆变器壳体构件41。马达壳体构件12为圆筒形的，并且具有敞开端121h（如图1中观察到的左侧）和形成端壁12a的封闭端。排出壳体构件13是圆筒形的，具有封闭端，并且联接至马达壳体构件12的敞开端121h。逆变器壳体构件41是圆筒形的，具有封闭端，并且联接至马达壳体构件12的端壁12a。马达壳体构件12和排出壳体构件13限定了排出室15。排出壳体构件13的封闭端包括连接至外部制冷剂回路（未图示）的排出口16。马达壳体构件12具有周向壁，该周向壁包括连接至外部制冷剂回路的吸入口（未图示）。

马达壳体构件12容置对制冷剂进行压缩的压缩单元18和对压缩单元18进行驱动的电动马达19。马达壳体构件12的端壁12a以及逆变器壳体构件41限定了容置室41a。容置室41a容置联接至端壁12a的外表面的马达驱动电路40（图1中的双虚线所示）。在本实施方式中，压缩单元18、电动马达19以及马达驱动电路40沿旋转轴23的轴向方向按顺序设置。

压缩单元18包括：定涡旋件20，该定涡旋件20固定在马达壳体构件12中；以及动涡旋件21，该动涡旋件21与定涡旋件20接合。定涡旋件20和动涡旋件21形成具有可变容积的压缩室22。马达壳体构件12容置旋转轴23。旋转轴23由径向轴承23a和23b支承以能够相对于马达壳体构件12进行旋转。

电动马达19位于比压缩单元18更接近马达壳体构件12的端壁12a（如图1中观察到的右侧）。电动马达19包括：转子24，该转子24与旋转轴23一体地旋转；和定子25，该定子25围绕转子24固定至马达壳体构件12的内表面。

转子24包括固定至旋转轴23的圆柱状转子芯24a。多个永磁体24b嵌入在转子芯24a中。永磁体24b沿转子芯24a的圆周方向以相等的间隔而设置。转子芯24a包括多个层叠的磁性芯板24c（电磁金属板）。定子25包括：环形定子铁芯26，该环形定子铁芯26固定至马达壳体构件12的内表面；以及线圈29，该线圈29设置在定子铁芯26上。定子铁芯26包括多个层叠的磁性芯板26c（电磁金属板）。定子铁芯26在轴向方向上具有第一端面26e和第二端面26f。第一端面26e面向马达驱动电路40。

如图2所示，每个芯板26c具有内周，该内周包括在定子铁芯26的周向方向上以相等的间隔设置的多个齿27。相邻齿27限定了沿定子铁芯26的周向方向以相等的间隔设置的槽27s。槽27s容置缠绕齿27的线圈29。管状绝缘片28设置在齿27与每个槽27s中的线圈29之间。每个绝缘片28在相应的槽27s中沿旋转轴23的轴线L（在轴向方向上）延伸。每个绝缘片28包括从定子铁芯26的第一端面26e和第二端面26f突出的两个端部部分。在以下描述中，术语“轴向”指沿旋转轴23的轴线L延伸的方向，以及术语“径向”指从旋转轴23径向延伸的方向。

如图1所示，绝缘片28的两个端部部分中的每个端部部分均包括袖部28e。袖部28e具有钩挂在定子铁芯26的第一端面26e和第二端面26f中的相应的一个端面的弯曲的远端。这限制了绝缘片28在槽27c中相对于定子铁芯26的轴向运动。电动马达19的每个线圈29具有从定子铁芯26突出的主端部和副端部。在下面的描述中，主端部被称为主线圈端部29e，并且副端部被称为副线圈端部29f。主线圈端部29e沿轴向方向位于定子铁芯26与马达驱动电路40之间。用于U相、V相以及W相的引线30（图1中仅示出一根引线）从主线圈端部29e延伸。

如图1和图2所示，间隙29s沿轴向方向形成在定子铁芯26的第一端面26e与主线圈端部29e之间并且形成在定子铁芯26的第二端面26f与主线圈端部29f之间。间隙29s沿定子铁芯26的周向方向位于相邻的绝缘片28之间。间隙29s为由线圈端部29e和29f限定的空隙。由于绝缘片28的端部部分从端面26e和26f突出，因而形成该空隙。间隙29s使端面26e和26f与线圈端部29e和29f相绝缘。

马达壳体构件12的端壁12a包括接纳密封端子42的通孔12b。密封端子42包括三组金属端子43和玻璃绝缘体44（在图1中仅示出一组）。金属端子43用作将电动马达19电连接至马达驱动电路40的导体。每个玻璃绝缘体44将相应的金属端子43固定至端壁12a并且使金属端子43与端壁12a相绝缘。每个金属端子43具有通过电缆45连接至马达驱动电路40的主端部以及延伸到马达壳体构件12中的副端部。

马达壳体构件12容置在主线圈端部29e的径向内侧设置并且联接至定子25的矩形线束块50。线束块50包括容置连接端子51a的主体51。主体51具有包括三个主插入孔511（仅一个示出在图1中）的下表面。引线30延伸通过主插入孔511并且连接至连接端子51a。主体51包括面向马达驱动电路40且包括三个副插入孔512（仅一个示出在图1中）的端面。金属端子43的副端部延伸通过副插入孔512并且电连接至连接端子51a。主体51还包括与面向马达驱动电路40的端面相反的端面51e。

如图2所示，主体51包括上表面51f，该上表面51f为沿周向方向与定子铁芯26相适应的弧形，并且主体51沿轴向方向延伸。两个插入突出部52从主体51的上表面51f径向向外延伸（在图1中仅示出一个）。插入突出部52彼此间隔开一定距离，该一定距离设定成与槽27s中的线圈29和绝缘片28相适应。

每个插入突出部52均具有包括从远端朝向近端延伸的狭缝52k。狭缝52k在插入突出部52的远端部分中形成两个钩挂突出部53。钩挂突出部53能够朝向彼此和远离彼此而移动。钩挂突出部53均具有包括远离彼此突出的钩挂部53a的远端。每个插入突出部52均能够插入到相应的间隙29s中。每个绝缘片28在径向方向上包括外部部分和内部部分。插入突出部52的远端与主体51的上表面51f之间的距离被设定成使得钩挂部53a从绝缘片28的外部部分径向向外突出。

当将插入突出部52插入到间隙29s中时，钩挂部53a与绝缘片28的内部部分相接触。这使每个插入突出部52的钩挂突出部53朝向彼此移动并且允许插入突出部52被插入到间隙29s中。这时，当插入突出部52进一步插入通过间隙29s时，钩挂部53a从绝缘片28的外部部分突出，并且钩挂突出部53远离彼此移动以返回到其原来的位置。因而，钩挂部53a与绝缘片28的外部部分相接合。这使得将线束块50联接至定子25。

当线束块50联接至定子25时，主体51的上表面51f位于定子铁芯26的内周面261的径向外侧。因而，如图1所示，主体51的与面向金属端子43的那一侧相反的端面51e面对定子铁芯26的第一端面26e。

在本实施方式的电动压缩机10中，当由马达驱动电路40控制的电力供给至电动马达19时，转子24和旋转轴23以控制的转速旋转。这驱动压缩单元18。压缩单元18的驱动通过吸入口将制冷剂从外部制冷剂回路抽入到马达壳体构件12中，用压缩单元18压缩马达壳体构件12中的制冷剂，并且通过排出口16将已压缩的制冷剂排出至外部制冷剂回路。

现在将描述第一实施方式的操作。

线束块50在主线圈端部29e的径向内侧设置并且通过将插入突出部52插入到定子铁芯26的第一端面26e与主线圈端部29e之间的间隙29s中而联接至定子25。与当线束块50沿轴向方向位于主线圈端部29e与马达驱动电路40之间时相比，这减小了电动压缩机10在轴向上的尺寸。此外，与当线束块50位于定子25的外周的外侧处时相比，减小了电动压缩机10在径向上的尺寸。

钩挂部53a与绝缘片28的外部部分之间的接合防止插入突出部52的朝向主线圈端部29e的内侧的分离。另外，钩挂部53a与绝缘片28的外部部分之间的接合以及主体51的上表面51f与绝缘片28的内部部分之间的接触限制了线束块50相对于定子25的径向运动。此外，插入突出部52与定子铁芯26的第一端面26e之间的接触以及插入突出部52与主线圈端部29e之间的接触限制了线束块50相对于定子25的轴向运动。另外，插入突出部52与相邻的绝缘片28之间的接触限制了线束块50相对于定子25沿定子铁芯26的圆周方向运动。

当线束块50联接至定子25时，主体51的端面51e面对定子铁芯26的第一端面26e。因此，当联接有线束块50的定子25设置在马达壳体构件12中并且密封端子42设置在通孔12b中时，在将金属端子43连接至连接端子51a时施加至线束块50的负载由定子铁芯26的与主体51的端面51e相接触的第一端面26e承受。这限制了在将金属端子43连接至连接端子51a时线束块50相对于定子25朝向压缩单元18的运动。

现在将描述本实施方式的优点。

（1）线束块50位于主线圈端部29e的径向内侧并且联接至定子25。与当线束块沿径向方向设置在主线圈端部29e与马达驱动电路40之间时相比，这减小了电动压缩机10的轴向尺寸。此外，与当线束块50设置在定子25的外侧时相比，能够减小电动压缩机10的径向尺寸。因此，能够显著减小电动压缩机10的尺寸。

（2）线束块50通过将插入突出部52插入到间隙29s中而联接至定子25，该间隙29s为由主线圈端部29e所限定的空隙。因而，线束块50能够仅通过将插入突出部52插入到间隙29s中而联接至定子25。

（3）插入突出部52插入到沿轴向方向形成在定子铁芯26的第一端面与主线圈端部29e之间的间隙29s中。间隙29的存在——对使定子铁芯26的第一端面26e与主线圈端部29e相绝缘是必要的——消除了对于额外地形成用于将插入突出部52插入到主线圈端部29e中的空隙的需求。线束块50能够通过将插入突出部52插入到间隙29s中而联接至定子25，该间隙29s为定子铁芯26的第一端面26e与主线圈端部29e之间的现有空隙。

（4）钩挂部53a与绝缘片28的外部部分接合。因而，间隙29s中的插入突出部52不容易朝向主线圈端部29e的内侧被拉出。

（5）两个插入突出部52从主体51的上表面51f延伸。线束块50通过将这些插入突出部52插入到间隙29s中而联接至定子25。例如，与当仅有一个插入突出部52从主体51的上表面51f延伸并且插入到间隙29s中的一个间隙中以将线束块50联接至定子25时相比，这增强了线束块50与定子25之间的联接。

（6）当线束块50联接至定子25时，主体51的端面51e面对定子铁芯26的第一端面26e。因而，当联接有线束块50的定子25设置在马达壳体构件12中并且密封端子42设置在通孔12b中时，在将金属端子43连接至连接端子51a时施加至线束块50的负载由定子铁芯26的与主体51的端面51e相接触的第一端面26e承受。这限制了当将金属端子43连接至连接端子51a时线束块50相对于定子25朝向压缩单元18的运动。此外，便利了将金属端子43连接至连接端子51a的任务。

（7）在本实施方式中，在没有形成任何孔或从定子铁芯26切掉部分的情况下，实现了接纳插入突出部52以将线束块50联接至定子25的间隙的形成部。因而，定子铁芯26的齿27中的磁通量不受干扰。

第二实施方式

参照图3和图4，现在将描述第二实施方式。与第一实施方式的相应的部件相同的那些部件将用相同的附图标记给出。将不对这些部件进行详细描述。

如图3和图4所示，定子铁芯26的外周面包括靠近马达驱动电路40的槽26a。槽26a沿轴向方向延伸并且用作接纳部。槽26a通向第一端面26e并且通过切掉芯板26c中的一些芯板（在本实施方式中为7）的外周面的一部分而形成。

如图4所示，槽26a由两个平的侧壁261a、262a以及一个平的内壁263a进行限定，所述两个平的侧壁261a和262a沿径向向外方向朝向彼此倾斜，该一个平的内壁263a在侧壁261a与262a的径向内端部之间延伸。

如图3和图4所示，插入突出部62从主体51的上表面51f延伸。插入突出部62包括平面延伸部62a和平面插入部62b。延伸部62a沿径向方向从主体51的上表面51f延伸并且具有位于主线圈端部29e的径向外侧的远端。插入部62b从延伸部62a的远端朝向定子铁芯26的第一端面26e延伸。延伸部62a在轴向方向上比主线圈端部29e更接近马达驱动电路40。插入部62b沿轴向方向延伸并且具有能够插入到槽26a中的远端。

如图4中所示，插入部62b包括：平的侧壁621b和622b，其沿槽26a的侧壁261a和262a延伸；外壁623b，其连接侧壁621b和622b的径向外端部；以及内壁624b，其连接侧壁621b和622b的径向内端部。主体51在主线圈端部29e的径向内侧设置。线束块50通过将插入部62b的远端插入到槽26a中而联接至定子25。

现在将描述第二实施方式的操作。

插入部62b的侧壁621b和622b与槽26a的侧壁261a和262a之间的接触以及插入部62b的内壁624b与槽26a的内壁263a之间的接触限制了线束块50相对于定子铁芯26的径向运动。此外，插入部62b的侧壁621b和622b与槽26a的侧壁261a和262a之间的接触限制了线束块50相对于定子26在定子铁芯26的圆周方向上的运动。

因此，第二实施方式具有除了第一实施方式的优点（1）和（6）之外的以下优点。

（8）定子铁芯26的外周面包括槽26a。插入突出部62从主体51的上表面51f延伸。插入突出部62包括：延伸部62a，其沿径向方向从主体51的上表面51f延伸并且包括位于主线圈端部29e的径向外侧的远端；以及插入部62b，其从延伸部62a的远端朝向定子铁芯26的第一端面26e延伸。因而，线束块50能够仅通过在主线圈端部29e的径向内侧设置主体51以及将插入部62b的远端插入到槽26a中而联接至定子25。

对本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明可以以许多其他特定的形式实现。特别地，应当理解的是，本发明可以以下述形式来实现。

在第二实施方式中，插入部62b可以包括能够与定子铁芯26的第一端面26e相接触的接触部62c。接触部62c从插入部62b的垂直于插入部62b延伸所沿的方向的相反两侧突出。因而，当附接有线束块50的定子铁芯26设置在马达壳体构件12中时，在将金属端子43连接至连接端子51a时施加至线束块50的负载由与接触部62c相接触的定子铁芯26的第一端面26e承受。这进一步限制了当将金属端子43连接至连接端子51a时线束块50相对于定子铁芯26朝向压缩单元18的运动，并且便利了金属端子43与连接端子51a之间的连接任务。

在第二实施方式中，沿轴向方向延伸并且用作接纳部的插入孔可以通过在芯板26c中的一些芯板（在本实施方式中为7）中形成通孔而设置。线束块50可以通过将插入部62b插入到插入孔中而联接至定子25。

在第一实施方式中，只要空隙由主线圈端部29e形成，则插入突出部52可以插入到任何空隙中，并且线束块50能够通过将插入突出部52插入到空隙中而联接至定子25。

在第一实施方式中，对插入突出部52的数量没有限制。

在第一实施方式中，每个插入突出部52均不是必须包括狭缝52k。

在第一实施方式中，每个插入突出部52均不是必须包括钩挂部53a。

在第一实施方式中，钩挂部53a例如可以与线圈29接合。只要钩挂部53a与定子25接合，则可以采用任何结构。

当线束块50联接至定子25时，主体51的端面51e不是必须与定子铁芯26的第一端面26e相接触。

当线束块50联接至定子25时，主体51的上表面51f可以位于定子铁芯26的内周面261的径向内侧。即，主体51的端面51e不是必须面对定子铁芯26的第一端面26e。当在该结构中将金属端子43连接至连接端子51a时，夹具可以用来限制线束块50相对于定子25朝向压缩单元18的运动。

只要线束块50的至少一部分位于主线圈端部29e的径向内侧，则整个线束块50不需要位于从主线圈端部29e的径向内侧。

压缩单元18例如可以是活塞式或叶片式。

因此，本示例和实施方式被视为说明性而非限制性的，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内进行修改。

Claims (8)

1.一种电动压缩机，包括：

电动马达，所述电动马达包括定子和转子，其中，所述定子包括定子铁芯和从所述定子铁芯突出的线圈端部；

旋转轴，所述旋转轴构造成与所述转子一体地旋转；

压缩单元，所述压缩单元构造成在所述旋转轴旋转时被驱动；

马达驱动电路，所述马达驱动电路构造成驱动所述电动马达；

壳体，所述壳体对沿所述旋转轴的轴向方向按顺序设置的所述压缩单元、所述电动马达以及所述马达驱动电路进行容置；

导体，所述导体构造成将所述马达驱动电路电连接至所述电动马达；

引线，所述引线从所述线圈端部延伸，其中，所述线圈端部沿所述轴向方向位于所述定子铁芯与所述马达驱动电路之间；

连接端子，所述连接端子将所述导体电连接至所述引线；以及

线束块，所述线束块容置所述连接端子，其中

所述线束块设置在所述壳体中，

所述线束块联接至所述定子并且所述线束块的至少一部分在所述旋转轴的径向方向上位于所述线圈端部的内侧，

所述线束块包括主体和插入突出部，其中所述主体设置在所述线圈端部与所述旋转轴之间并且所述主体的至少一部分面对所述转子，并且

所述主体具有面对所述旋转轴的表面，其中所述主体的所述表面为弧形。

2.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中

所述主体容置所述连接端子并且所述插入突出部从所述主体延伸，以及

所述线束块通过将所述插入突出部插入到由所述线圈端部所形成的空隙中而联接至所述定子。

3.根据权利要求2所述的电动压缩机，其中

所述定子铁芯包括面向所述马达驱动电路的端面，以及

所述空隙包括在所述线圈端部与所述定子铁芯的所述端面之间延伸的间隙。

4.根据权利要求2所述的电动压缩机，其中，所述插入突出部包括构造成能够与所述定子相接合的钩挂部。

5.根据权利要求2所述的电动压缩机，其中

所述插入突出部为从所述主体延伸的多个插入突出部中的一个插入突出部，

所述空隙为多个空隙中的一个空隙，以及

所述插入突出部各自插入到所述空隙中的一个空隙中。

6.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中

所述主体容置所述连接端子并且所述插入突出部从所述主体延伸，

所述定子铁芯包括面向所述马达驱动电路的端面，

所述插入突出部包括：延伸部，所述延伸部沿所述旋转轴的所述径向方向从所述主体延伸并且具有位于所述线圈端部的径向外侧的远端；以及插入部，所述插入部从所述延伸部的所述远端朝向所述定子铁芯的所述端面延伸，

所述定子铁芯包括接纳部，所述插入部插入到所述接纳部中，以及

所述线束块通过将所述插入部插入到所述接纳部中而联接至所述定子。

7.根据权利要求6所述的电动压缩机，其中，所述插入部包括接触部，所述接触部构造成允许所述定子铁芯的所述端面与所述接触部之间接触。

8.根据权利要求2至7中的任一项所述的电动压缩机，其中

所述主体包括位于所述导体的相反侧的端面，以及

所述主体的所述端面面对所述定子铁芯的所述端面。