CN104121194A - 马达驱动压缩机 - Google Patents

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CN104121194A
CN104121194A CN201410169196.7A CN201410169196A CN104121194A CN 104121194 A CN104121194 A CN 104121194A CN 201410169196 A CN201410169196 A CN 201410169196A CN 104121194 A CN104121194 A CN 104121194A
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稻垣智义
安谷屋拓
永野宏树
成濑拓也
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Abstract

本发明提供了一种马达驱动压缩机，在该马达驱动压缩机中，电驱动机构能够保持高效率。本发明的压缩机包括电驱动机构(3)、压缩机构(5)以及马达驱动电路(7)。电驱动机构(3)容置在壳体(1)中。壳体(1)具有呈圆筒形的主体部(1b)、凸出部(1c)以及分隔壁(53)，凸出部(1c)从主体部(1b)沿径向向外方向凸出。在主体部(1b)中，形成有定子容置室(11b)。在定子容置室(11b)中容置有电驱动机构(3)的定子(15)。在凸出部(1c)中形成有集线块容置室(11c)。在集线块容置室(11c)中，容置有集线块(23)。分隔壁(53)沿径向方向将定子容置室(11b)和集线块容置室(11c)分开。主体部(1b)和分隔壁(53)支承定子芯(15b)。

Description

马达驱动压缩机
技术领域
本发明涉及一种马达驱动压缩机。
背景技术
日本专利特开N0.2010-59809公开了一种传统的马达驱动压缩机(下文中被简称为压缩机)。该压缩机包括电驱动机构、由电驱动机构驱动并且执行制冷剂压缩的压缩机构、以及用于驱动电驱动机构的马达驱动电路。
电驱动机构容置在壳体中。电驱动机构具有定子、转子、驱动轴、导线以及集线块。定子具有定子芯以及设置在定子芯处的线圈。转子可旋转地设置在定子中。驱动轴固定至转子。驱动轴驱动压缩机构。导线连接至线圈。集线块将导线电连接至马达驱动线圈。
壳体具有呈圆筒形的主体部、以及从主体部沿径向向外方向凸出的凸出部。在主体部的前部处容置有压缩机构。另外，在主体部的后部处，在其内侧形成有定子容置室，定子容置在定子容置室中。定子芯支承在主体部中的定子容置室中。为了将定子芯支承在主体部上，通常采用收缩装配或者压配合。凸出部与主体部结合成一体。凸出部在其内侧形成集线块容置室。集线块容置在集线块容置室中。
在该压缩机中，马达驱动电路设置在壳体的后侧，并且电力从马达驱动电路供给至线圈，由此电驱动机构使驱动轴旋转，并且压缩机构进行操作。因此，如果压缩机安装在混合动力车辆上，那么甚至在发动机停止时车辆内部也能进行空气调节。
但是，在如上所述的传统压缩机中，采用了下述壳体：在该壳体中，凸出部设置在主体部的径向向外方向上。因此，在该压缩机中，当定子芯收缩装配到壳体的定子容置室中时，作用在定子芯的外周面上的应力变得不均匀，并且定子芯在固定之后的圆度趋于下降。相同的问题也适用于压配合到壳体中的定子芯的情况。因此，在此压缩机中，电驱动机构很难保持高效率。
已经考虑到上述传统情况而完成本发明，并且需要解决的问题是提供一种电驱动机构能够保持高效率的马达驱动压缩机。
发明内容
本发明的马达驱动压缩机包括电驱动机构、由电驱动机构驱动并且执行制冷剂压缩的压缩机构、以及用于驱动电驱动机构的马达驱动电路。
电驱动机构具有定子、转子、驱动轴、导线以及集线块。定子容置在壳体中，并且具有定子芯以及设置在定子芯处的线圈。转子可旋转地设置在定子中。驱动轴固定至转子，并且驱动压缩机构。导线连接至线圈。集线块将导线电连接至马达驱动电路。
壳体具有主体部、凸出部以及分隔壁。主体部成圆筒形，并且在其内侧形成定子容置室，定子容置在定子容置室中。凸出部从主体部沿径向向外方向凸出，并且在其内侧形成集线块容置室，集线块容置在集线块容置室中。分隔壁沿径向方向将定子容置室与集线块容置室分开。壳体在主体部和分隔壁处支承定子芯。另外，在壳体中，导线穿过定子容置室和集线块容置室布置。
附图说明
图1为实施方式1的压缩机的截面图。
图2为关于实施方式1的压缩机的从图1中的箭头II-II观察的截面图，并且示出了转子和驱动轴被移除的状态。
图3为实施方式2的压缩机的截面图。
图4为关于实施方式2的压缩机的从图3中的箭头IV-IV观察的截面图，并且示出了转子和驱动轴被移除的状态。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述实施本发明的实施方式1和2。
【实施方式1】
实施方式1的压缩机在空调设备中使用，该空调设备安装在混合动力车辆上并且执行车辆内部的温度控制。如图1中所示，压缩机包括壳体1、电驱动机构3、压缩机构5以及马达驱动电路7。
壳体1由主壳体10、端部壳体12以及盖14形成。主壳体10呈具有底部的圆筒形。端部壳体12位于主壳体10的前面以封闭主壳体10的开口。盖14固定至主壳体10的后端。
在主壳体10中，支承有固定块9。壳体1的前部由主壳体10的位于固定块9前方的前部、以及端部壳体12构成。在该前部中，形成有压缩机构容置室11a。在压缩机构容置室11a中，容纳有压缩机构5。
另外，呈圆筒形的主体部1b和凸出部1c由壳体1的位于固定块9的后方的后部构成。在主体部1b中，形成有定子容置室11b，定子容置室11b沿轴向方向延续至压缩机构容置室11a。电驱动机构3的定子15容置在定子容置室11b中。凸出部1c形成集线块容置室11c，集线块容置室11c设置在定子容置室11b的径向向外方向上。导线21和集线块23容置在集线块容置室11c中。
盖14固定至主壳体10的后端以在盖14与主壳体10之间形成马达驱动电路室7b。在马达驱动电路室7b中，容置有马达驱动电路7。因此，在本实施方式中，压缩机构5、电驱动机构3、以及马达驱动电路7沿驱动轴19的轴向方向并排地以此顺序进行布置，下文中将对此进行描述。
电驱动机构3具有定子15、转子17、驱动轴19、导线21以及集线块23。定子15、转子17以及驱动轴19容置在定子容置室11b中。如图2中所示，定子15具有定子芯15b和设置在定子芯15b处的线圈25。另外，在定子15的外周面上，在定子15的外周面与主壳体10之间形成有多个制冷剂通道15a。各个制冷剂通道15a以转子17的中心轴线O为中心设置在等角度间隔的位置处。如图1中所示，转子17设置在定子15中。驱动轴19固定至转子17。由此，转子17能够在定子15中与驱动轴19一体地旋转。
固定块9的中央部向后突出，并且轴孔9a形成在其中央。在轴孔9a的前侧，轴密封装置27和轴承装置29固定至固定块9。驱动轴19的前侧插入穿过轴孔9a。在主壳体10的后端的内侧，呈圆筒形的毂部31a设置成朝向前侧突出。毂部31a设置有轴承装置29b。驱动轴19驱动压缩机构5，将在下文中对此进行描述。
连接器33设置在导线21的前端侧。导线21通过连接器33连接至线圈25。导线21的后端侧经由连接端子23a连接至集线块23，该连接端子23a容置在集线块23的内侧。集线块23经由连接端子23b连接至马达驱动电路7。
压缩机构5具有固定至主壳体10的内周面的定涡旋35、以及布置成面对定涡旋35的动涡旋37。定涡旋35由多个销39固定至固定块9。动涡旋37布置在固定块9与定涡旋35之间。定涡旋35和动涡旋37彼此啮合，并且压缩室41形成在定涡旋35和动涡旋37两者之间。
在动涡旋的后表面的中央部中，呈圆筒形的毂部31b设置成朝向后侧突出。另外，多个防旋转孔43设置成凹入在动涡旋37的后表面的外周区域中。防旋转环45固定至相应的防旋转孔43。在固定块9的前表面上，多个防旋转销40设置成朝向前侧突出。相应的防旋转销40分别在防旋转环45中滚动。
偏心轴部19a形成为在驱动轴19的前端部处突出。偏心轴部19a可旋转地插入到具有平衡器的衬套47中，该衬套47设置在固定块9与动涡旋37之间。轴承装置29c设置在具有平衡器的衬套47与毂部31b之间。
排出室49形成在定涡旋35与端部壳体12之间。在定涡旋35中，形成有允许压缩室41与排出室49连通的排出口49a。另外，在定涡旋35的前端面处，固定有未示出的排出簧片阀以及限制器51，排出簧片阀打开和关闭排出口49a，限制器51调节排出簧片阀的提升量。在端部壳体12中，排出口49b设置成穿过端部壳体12。
如图1和图2中所示，分隔壁53在主壳体10中设置在主体部1b与凸出部1c之间。在分隔壁53的定子容置室11b侧，形成有与定子容置室11b共轴的柱面53a。分隔壁53支承设置在定子容置室11b中的定子芯15b。
另外，如图1中所示，在分隔壁53中靠近压缩机构5处沿径向方向形成有插入路径55以允许集线块容置室11c和定子容置室11b彼此连通。除了插入路径55之外，分隔壁53将定子容置室11b与集线块容置室11c分开。导线21沿径向方向插入通过插入路径55，并且穿过集线块容置室11c和定子容置室11b布置。
吸入口49c形成在主壳体10的后端处。因此，定子容置室11b通过连接至吸入口49c的管路连接至未示出的蒸发器。蒸发器通过管路连接至未示出的膨胀阀，并且膨胀阀通过管路连接至未示出的冷凝器。同时，排出室49通过连接至排出口49b的管路连接至冷凝器。压缩机、蒸发器、膨胀阀以及冷凝器构成用于车辆的空调设备的制冷回路。
在此压缩机中，车辆的驾驶员向空调设备执行操作，由此，从外部电池或类似装置向马达驱动电路7供电，并且经由连接端子23b、集线块23、导线21以及连接器33从马达驱动电路7向线圈25供电。由此，操作电驱动机构3。由此，转子17以中心轴线O为中心旋转，并且驱动轴19旋转。因此，操作压缩机构5。即，动涡旋37绕驱动轴19转动，并且压缩室41的容积逐渐减小。因此，来自蒸发器的制冷剂从定子容置室11b吸入到压缩室41中。此时，定子容置室11b中的制冷剂冷却电驱动机构3。在压缩室41中被压缩的制冷剂排出到排出室49中，并且排出至冷凝器。以此方式，根据具有该压缩机的空调设备，即使当发动机停止时，车辆内部也能够进行空气调节。
压缩机如下进行组装。首先，加热主壳体10，并且整个主壳体10沿径向向外方向膨胀。由此，主壳体10中的主体部1b的内径变成稍大于定子15的外径。因此，在此状态下，将定子15插入到主体部1b的定子容置室11b中。随后，主壳体10恢复至室温，并且主体部1b收缩。这样，将定子15收缩装配到主体部1b中。
如图1和图2中所示，此时，在此压缩机中，设置在主体部1b与凸出部1c之间的分隔壁53在定子15收缩装配到定子容置室11b中时抑制主体部1b的变形。因此，作用在定子芯15b的外周面上的应力很容易变得均匀。具体地，在此压缩机中，分隔壁53的在定子容置室11b侧的壁面是与定子容置室11b同轴的柱面53，并且因此，作用在定子芯15b的外周面上的应力更加均匀。因此，在此压缩机中，定子芯15b在收缩装配之后的圆度能够保持很高。
因此，在此压缩机中，电驱动机构3能够保持高效率。
在此压缩机中，导线21通过连接器33连接至线圈25。连接器33将导线21容易地连接至线圈25，并且因此，便于压缩机的组装。
另外，在此压缩机中，插入通过插入路径55的导线21能够在压缩机构5侧连接至线圈25。因此，能够使此压缩机的轴向方向上的长度变短，并且到车辆或类似设备上的可安装性能够比将导线21从集线块23在马达驱动电路7侧连接至线圈25的情形中进一步增强。
【实施方式2】
如图3中所示，在实施方式2的压缩机中，沿轴向方向延伸的狭槽57形成在分隔壁54中。狭槽57允许定子容置室11b和集线块容置室11c彼此连通。
另外，集线块23通过由树脂制成的配合构件59固定至定子芯15b。配合构件59位于狭槽57中。
另外，在此压缩机中，多个制冷剂通道61形成在主体部1b的内周面中。狭槽57和相应的制冷剂通道61沿主体部1b的周向方向彼此等角度地间隔开。另外，狭槽57和相应的制冷剂通道61形成为在主体部1b的周向方向上具有彼此相等的宽度。其他构型与实施方式1的构型相似。
在此压缩机中，通过将配合构件59插入穿过狭槽57，集线块23能够以固定至定子芯15b的状态进行组装。因此，在此压缩机中，定子15和集线块23能够同时容置在壳体10中，并且组装很容易。
另外，如图4中所示，在此压缩机中，狭槽57和相应的制冷剂通道61沿第二壳体11b的周向方向彼此等角度地间隔开。另外，狭槽57和相应的制冷剂通道61形成为在第二壳体11b的周向方向上具有彼此相等的宽度。因此，作用在定子芯15b的外周面上的应力能够更可靠地变得均匀。因此，在此压缩机中，定子芯15b在固定之后的圆度能够保持较高。其他操作效果与实施方式1的操作效果相似。
尽管上文遵照实施方式1和2描述了本发明，但是本发明不限于上述实施方式1和2，并且显然地，通过在不脱离本发明的主题的范围内进行适当改变能够应用本发明。
例如，在实施方式1和2的每个压缩机中，盖14设置在主体部1b的后部处，并且压缩机构5、电驱动机构3以及马达驱动电路7沿驱动轴19的轴向方向并排地以此顺序进行布置。作为替代，盖14可以设置在主体部1b的上部处。
本发明可用于车辆的空调设备或类似设备中。
附图标记列表
1  壳体(10主壳体，12端部壳体，14盖)
1b  主体部
1c  凸出部
3  电驱动机构
5  压缩机构
7  马达驱动电路
11b  定子容置室
11c  集线块容置室
15  定子
15a、61  制冷剂通道
15b  定子芯
17  转子
19  驱动轴
21  导线
23  集线块
25  线圈
33  连接器
53、54  分隔壁
53a  柱面
55  插入路径
57  狭槽
59  配合构件

Claims (14)

1.一种马达驱动压缩机，包括电驱动机构、压缩机构、以及马达驱动电路，所述压缩机构由所述电驱动机构驱动并且执行制冷剂的压缩，所述马达驱动电路用于驱动所述电驱动机构，
其中，所述电驱动机构具有定子、转子、驱动轴、导线、以及集线块，所述定子容置在壳体中，并且具有定子芯以及设置在所述定子芯处的线圈，所述转子可旋转地设置在所述定子中，所述驱动轴固定至所述转子并且驱动所述压缩机构，所述导线连接至所述线圈，所述集线块用于将所述导线电连接至所述马达驱动电路，
所述壳体具有呈圆筒形的主体部、凸出部、以及分隔壁，所述主体部在其内侧形成定子容置室，所述定子容置在所述定子容置室中，所述凸出部从所述主体部沿径向向外方向凸出，并且所述凸出部在其内侧形成集线块容置室，所述集线块容置在所述集线块容置室中，所述分隔壁在径向方向上将所述定子容置室与所述集线块容置室分开，并且
所述壳体在所述主体部和所述分隔壁处支承所述定子芯，并且使所述导线穿过所述定子容置室和所述集线块容置室布置。
2.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机，
其中，所述分隔壁的在所述定子容置室侧的壁面是与所述主体部同轴的柱面。
3.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机，
其中，在所述定子容置室与所述集线块容置室之间形成有插入路径，所述插入路径允许所述导线在所述压缩机构侧插入通过所述插入路径，并且
所述分隔壁将除所述插入路径之外的所述定子容置室和所述集线块容置室分开。
4.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机，
其中，所述分隔壁的在所述定子容置室侧的壁面是与所述主体部同轴的柱面，
在所述定子容置室与所述集线块容置室之间形成有插入路径，所述插入路径允许所述导线在所述压缩机构侧插入通过所述插入路径，并且
所述分隔壁将除所述插入路径之外的所述定子容置室和所述集线块容置室分开。
5.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机，
其中，所述分隔壁的在所述定子容置室侧的壁面是与所述主体部同轴的柱面，
在所述定子容置室与所述集线块容置室之间形成有插入路径，所述插入路径允许所述导线在所述压缩机构侧插入通过所述插入路径，
所述分隔壁将除所述插入路径之外的所述定子容置室和所述集线块容置室分开，并且
所述导线通过连接器连接至所述线圈。
6.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机，
其中，所述集线块经由配合构件固定至所述定子芯，并且
在所述分隔壁中形成有狭槽，所述狭槽允许所述定子容置室与所述集线块容置室彼此连通，允许所述配合构件插入穿过所述狭槽，并且所述狭槽沿所述驱动轴的轴向方向延伸。
7.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机，
其中，所述分隔壁的在所述定子容置室侧的壁面是与所述主体部同轴的柱面，
所述集线块经由配合构件固定至所述定子芯，并且
在所述分隔壁中形成有狭槽，所述狭槽允许所述定子容置室与所述集线块容置室彼此连通，允许所述配合构件插入穿过所述狭槽，并且所述狭槽沿所述驱动轴的轴向方向延伸。
8.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机，
其中，所述集线块经由配合构件固定至所述定子芯，
在所述分隔壁中形成有狭槽，所述狭槽允许所述定子容置室与所述集线块容置室彼此连通，允许所述配合构件插入穿过所述狭槽，并且所述狭槽沿所述驱动轴的轴向方向延伸，
在所述壳体中，在所述壳体与所述定子芯之间形成有允许制冷剂沿所述驱动轴的轴向方向循环的多个制冷剂通道，并且
所述狭槽和相应的所述制冷剂通道沿所述壳体的周向方向彼此等角度地间隔开。
9.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机，
其中，所述集线块经由配合构件固定至所述定子芯，
在所述分隔壁中形成有狭槽，所述狭槽允许所述定子容置室与所述集线块容置室彼此连通，允许所述配合构件插入穿过所述狭槽，并且所述狭槽沿所述驱动轴的轴向方向延伸，
在所述壳体中，在所述壳体与所述定子芯之间形成有允许制冷剂沿所述驱动轴的轴向方向循环的多个制冷剂通道，并且
所述狭槽和相应的所述制冷剂通道形成为在所述壳体的周向方向上具有彼此相等的宽度。
10.一种马达驱动压缩机，包括电驱动机构、压缩机构、以及马达驱动电路，所述压缩机构由所述电驱动机构驱动并且执行制冷剂的压缩，所述马达驱动电路用于驱动所述电驱动机构，
其中，所述电驱动机构具有定子、转子、驱动轴、导线、以及集线块，所述定子容置在壳体中，并且具有定子芯以及设置在所述定子芯处的线圈，所述转子可旋转地设置在所述定子中，所述驱动轴固定至所述转子并且驱动所述压缩机构，所述导线连接至所述线圈，所述集线块用于将所述导线电连接至所述马达驱动电路，
所述壳体具有呈圆筒形的主体部、凸出部、以及分隔壁，所述主体部在其内侧形成定子容置室，所述定子容置在所述定子容置室中，所述凸出部从所述主体部沿径向向外方向凸出，并且所述凸出部在其内侧形成集线块容置室，所述集线块容置在所述集线块容置室中，所述分隔壁在径向方向上将所述定子容置室与所述集线块容置室分开，
所述壳体在所述主体部和所述分隔壁处支承所述定子芯，并且使所述导线穿过所述定子容置室和所述集线块容置室布置，
所述分隔壁的在所述定子容置室侧的壁面是与所述主体部同轴的柱面，
在所述定子容置室与所述集线块容置室之间形成有插入路径，所述插入路径允许所述导线在所述压缩机构侧插入通过所述插入路径，
所述分隔壁将除所述插入路径之外的所述定子容置室和所述集线块容置室分开，
所述压缩机构、所述电驱动机构以及所述马达驱动电路沿所述驱动轴的轴向方向以此顺序并排地布置，并且
所述导线通过连接器在所述压缩机构侧连接至所述线圈。
11.根据权利要求10所述的马达驱动压缩机，
其中，在所述壳体中，在所述壳体与所述定子芯之间形成有允许制冷剂沿所述驱动轴的轴向方向循环的多个制冷剂通道，并且
相应的所述制冷剂通道沿所述壳体的周向方向彼此等角度地间隔开。
12.一种马达驱动压缩机，包括电驱动机构、压缩机构、以及马达驱动电路，所述压缩机构由所述电驱动机构驱动并且执行制冷剂的压缩，所述马达驱动电路用于驱动所述电驱动机构，
其中，所述电驱动机构具有定子、转子、驱动轴、导线、以及集线块，所述定子容置在壳体中，并且具有定子芯以及设置在所述定子芯处的线圈，所述转子可旋转地设置在所述定子中，所述驱动轴固定至所述转子并且驱动所述压缩机构，所述导线连接至所述线圈，所述集线块用于将所述导线电连接至所述马达驱动电路，
所述壳体具有呈圆筒形的主体部、凸出部、以及分隔壁，所述主体部在其内侧形成定子容置室，所述定子容置在所述定子容置室中，所述凸出部从所述主体部沿径向向外方向凸出，并且所述凸出部在其内侧形成集线块容置室，所述集线块容置在所述集线块容置室中，所述分隔壁在径向方向上将所述定子容置室与所述集线块容置室分开，
所述壳体在所述主体部和所述分隔壁处支承所述定子芯，并且使所述导线穿过所述定子容置室和所述集线块容置室布置，
所述分隔壁的在所述定子容置室侧的壁面是与所述主体部同轴的柱面，
所述集线块经由配合构件固定至所述定子芯，
在所述分隔壁中形成有狭槽，所述狭槽允许所述定子容置室与所述集线块容置室彼此连通，允许所述配合构件插入穿过所述狭槽，并且所述狭槽沿所述驱动轴的轴向方向延伸，
在所述壳体中，在所述壳体与所述定子芯之间形成有允许制冷剂沿所述驱动轴的轴向方向循环的多个制冷剂通道，
所述狭槽和相应的所述制冷剂通道沿所述壳体的周向方向彼此等角度地间隔开并且形成为在所述壳体的周向方向上具有彼此相等的宽度，
所述压缩机构、所述电驱动机构以及所述马达驱动电路沿所述驱动轴的轴向方向以此顺序并排地布置，并且
所述导线在所述压缩机构侧连接至所述线圈。
13.根据权利要求12所述的马达驱动压缩机，
其中，在所述定子容置室与所述集线块容置室之间形成有插入路径，所述插入路径允许所述导线在所述压缩机构侧插入通过所述插入路径，
所述分隔壁将除所述插入路径之外的所述定子容置室和所述集线块容置室分开，并且
所述导线通过连接器连接至所述线圈。
14.根据权利要求1所述的马达驱动压缩机，
其中，所述压缩机构、所述电驱动机构以及所述马达驱动电路沿所述驱动轴的轴向方向以此顺序并排地布置，并且
所述导线在所述压缩机构侧连接至所述线圈。
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