CN104364525A - 电动压缩机 - Google Patents

Abstract

在电动压缩机中，提高外壳部件的操作自由度，并且无需确保定子的引线的余长较长。电动压缩机1被轴向间隙型马达3驱动且具有在外壳2内被支承为能够旋转的轴10，该马达3收纳在外壳2内且具有固定在轴10上的转子20及各自经由气隙与该转子20的轴向两端面相对配置的第一定子21和第二定子22。外壳2构成为具有固定有第一定子21的第一外壳部件5和固定有第二定子22的第二外壳部件6，第一定子21和第二定子22各自具有独立的引线26,27，该引线间的电耦合在外壳2的内部进行。

Description

电动压缩机

技术领域

本发明涉及一种车辆用空调装置的冷冻循环等所使用的电动压缩机，特别涉及作为驱动源使用收纳于外壳内的轴向间隙型马达的电动压缩机。

背景技术

目前，作为这种电动压缩机，公知有下述专利文献1所公开的电动压缩机。

该电动压缩机具有密闭容器、配置在密闭容器内的压缩机构部、配置在密闭容器内的低压侧且经由旋转轴驱动压缩机构部的轴向间隙型马达。用于该压缩机的轴向间隙型马达构成为具有固定在轴上的转子以及经由气隙与转子相对配置在转子的轴向两侧的第一定子和第二定子。

各定子分别由定子铁心与励磁线圈构成，定子铁心具有圆盘状的背磁轭以及从该背磁轭向转子侧立设且沿圆周方向隔开规定间隔设置的多个齿，在齿的外周面卷绕有三相励磁线圈。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2008-172918号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在这种将定子设置于转子的轴向两侧的轴向间隙型马达中，为了促进马达的顺利旋转，以使各定子的励磁线圈导通同相位的电流为前提，因此，需要使各定子的励磁线圈自电源串联连接。

在上述现有结构中，在将预先组装有压缩机构部、第一定子、插入有轴的转子、第二定子的子组件装入密闭容器的情况下，需要用于预先规定各相对位置的部件。因此，结构变得复杂，并且存在降低各部件的操作自由度的问题。

另外，在依次组装各部件的情况下，因为在转子的轴向两侧配置有第一定子和第二定子，所以需要确保连接两定子之间的引线的余长较长来将各定依次子安装于密闭容器。因此，需要过长的引线，并且该较长的引线有可能与其他部位摩擦而在组装时或运转时受到损伤。

本发明鉴于上述状况而提出，其主要课题在于提供一种使结构简化、使部件的操作自由度提高，并且不需要确保定子的引线的余长较长而无需担心引线的损伤的电动压缩机。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的电动压缩机具有：外壳；轴，其在该外壳内被支承为能够旋转；轴向间隙型马达，其收纳在所述外壳内，具有固定在所述轴上的转子以及各自经由气隙与该转子的轴向两端面相对配置的第一定子和第二定子；压缩机构，其被该马达驱动；所述电动压缩机的特征在于，所述外壳构成为具有固定有所述第一定子的第一外壳部件和固定有所述第二定子的第二外壳部件；所述第一定子和所述第二定子各自具有独立的引线，该引线间的电耦合在所述外壳的内部进行。

因此，第一定子和第二定子各自具有独立的引线，这些引线在外壳的内部进行电耦合，所以能够分别独立地操作安装有第一定子的第一外壳部件和安装有第二定子的第二外壳部件，并且不需确保引线的余长较长。因而消除了过长的引线受到损伤的可能性。

在此，优选为在所述第一定子的所述引线的端部和所述第二定子的所述引线的端部分别设置有连接器，通过使所述连接器彼此连接进行所述第一定子与所述第二定子的电耦合。

根据这样的结构，在组装第一外壳部件与第二外壳部件时，能够在外壳的内部通过连接器的组装使各自的引线电耦合，因此组装作业变得容易。

优选为这种连接器在各自对应的外壳部件的内部被定位。

通过使各连接器在对应的外壳部件的内部定位，在组装第一外壳部件和第二外壳部件的同时，也能够进行连接器之间的组装。

作为使连接器定位在外壳部件上的结构，也可以使连接器直接固定在对应的外壳部件上，也可以使连接器固定在各自对应的定子上。

根据前者的结构，因为与定子向外壳的固定分开而另行将连接器固定在外壳上，所以能够提高组装自由度，而根据后者的结构，在将定子向外壳部件固定时，因为能够同时进行连接器对外壳部件的定位，所以能够使组装作业变得简单。

更具体而言，可以使所述第一外壳部件和所述第二外壳部件分别具有彼此接合的接合端面，连接器中的一个连接器具有连接凸部，连接器中的另一个连接器具有与所述连接凸部配合的连接凹部，通过使所述第一外壳部件的接合端面与所述第二外壳部件的接合端面接合，使该外壳部件的接合以及所述连接器的连接凸部与连接凹部的连接同时进行。

在这样的结构中，因为能够在组装外壳部件的同时进行各连接器的耦合，所以能够简单且有效地进行组装作业，并且，因为在外壳部件的接合面接合之前，开始进行连接器的连接凸部与连接凹部的配合，所以即使一侧的外壳部件被转子的磁力吸引，也能够避免外壳之间的接合引起的冲突。

需要说明的是，在逆变器与压缩机构成一体的结构中，可以在所述第一外壳部件上设置逆变器，使所述第一定子与所述逆变器连接，使所述第二定子经由所述第一定子与所述逆变器连接(对逆变器将第二定子和第二定子串联连接)。

这样，消除了引线在外壳的外表面的迂回，从而消除了引线破损的可能性。

发明效果

如上所述，根据本发明的电动压缩机，成为压缩机的驱动源的轴向间隙马达构成为具有固定在轴上的转子以及各自经由气隙与该转子的轴向两端面相对配置的第一定子和第二定子，并且将外壳构成为具有固定有第一定子的第一外壳部件和固定有第二定子的第二外壳部件，使第一定子和第二定子各自设置有彼此独立的引线，使各引线间的电耦合在外壳的内部进行，因此能够分别独立地操作安装有第一定子的第一外壳部件和安装有第二定子的第二外壳部件。另外，无需确保引线的余长较长，从而也无需担心引线受损。

附图说明

图1是表示本发明的电动压缩机整体结构的视图，(a)是其侧面剖视图，(b)是沿(a)的A-A线剖开的剖视图。

图2(a－1)～(a－3)是表示在前侧外壳部件(第一外壳部件)内收纳第一定子的状态的视图，(a－1)是其侧面剖视图，(a－2)是从前侧看到的(a－1)的视图，(a－3)是从后侧看到的(a－1)的视图，图2(b－1)～(b－2)是表示在后侧外壳部件(第二外壳部件)内收纳第二定子的状态的视图，(b－1)是其侧面剖视图，(b－2)是从前侧看到的(b－1)的视图。

图3是本发明的电动压缩机的分解立体图。

图4(a－1)～(a－4)是表示前侧定子(第一定子)的视图，(a－1)是其侧视图，(a－2)是从前侧看到的(a－1)的视图，(a－3)是从后侧看到的(a－1)的视图，(a－4)是从上方看到的(a－1)的视图，图4(b－1)～(b－3)是表示后侧定子(第二定子)的视图，(b－1)是其侧视图，(b－2)是从前侧看到的(b－1)的视图，(b－3)是从上方看到的(b－1)的视图。

图5(a)是表示在外壳部件上组装定子之前的状态的立体图，图5(b)是表示在外壳部件上组装定子之后的状态的立体图。

图6是表示本发明的电动压缩机的示意图，是表示该压缩机所使用的接线柱及连接器的视图。

图7是表示本发明的电动压缩机连接器的安装状态的视图，是省略了外壳内部的定子及转子之后的局部剖开的剖视图。

图8是表示连接器的安装结构的其他示例的视图，图8(a－1)～(a－3)是表示前侧定子(第一定子)的视图，(a－1)是其侧视图，(a－2)是从后侧看到的(a－1)的视图，(a－3)是其立体图，图8(b－1)～(b－3)是表示后侧定子(第二定子)的视图，(b－1)是其侧视图，(b－2)是从前侧看到的(b－1)的视图，(b－3)是其立体图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的电动压缩机。

在图1中，电动压缩机1例如是应用于将制冷剂作为工作流体的冷冻循环的电动压缩机，在由铝合金构成的外壳2内，将轴向间隙型马达3配置在图中左侧，将由所述马达3驱动的压缩机构4配置在图中右侧。需要说明的是，在图1中，图中左侧为电动压缩机1的前方，图中右侧为电动压缩机的后方。

在该例中，外壳2由前侧的第一外壳部件5和后侧的第二外壳部件6构成，这两个外壳部件5,6利用螺栓14(如图3所示)在轴向上连接。

在图2中也有图示，第一外壳部件5为在中间部分形成有分隔壁5a的筒形的外壳部件，在比分隔壁5a靠近前侧的位置形成有前端开口的逆变器收纳筒状部5b，另外，在比分隔壁5a靠近后侧的位置形成有后端开口的马达收纳筒状部5c。在分隔壁5a上配置有：推力面5e，其用于规定后述第一定子21的背磁轭21a的轴向位置；接线柱安装孔9，其供由密封端子构成的接线柱7安装；凹部13，其与该接线柱安装孔9连续地形成，配置有安装在接线柱7上的线束8，并且配置有旋转体12，该旋转体12利用螺钉等固定在轴10的前端，设置有构成位置检测传感器的检测用磁铁11。另外，在马达收纳筒状部5c上形成有吸入口15(如图3、图5、图7所示)，其导入用于在压缩机4中压缩的制冷剂。

第二外壳部件6为在中间部分形成有分隔壁6a的筒形的外壳部件，在比分隔壁6a靠近前侧的位置形成有前端开口的马达收纳筒状部6b，另外，在比分隔壁6a靠近后侧的位置形成有后端开口的压缩机构收纳筒状部6c。在分隔壁6a上一体地形成有：推力面6e，其用于规定后述第二定子22的背磁轭22a的轴向位置；凸台部6d，其被轴10贯穿而支承轴10。另外，在压缩机构收纳筒状部6c上形成有排出口16(如图3、图5、图7所示)，其排出在压缩机构4中压缩的制冷剂。

所述轴向间隙型马达3收纳在组装所述第一外壳部件5和第二外壳部件6时，由第一外壳部件5的分隔壁5a和马达收纳筒状部5c及第二外壳部件6的分隔壁6a和马达收纳筒状部6b围成的马达收纳空间17内，所述压缩机构4收纳在第二外壳部件6的压缩机构收纳筒状部6c内。所述马达收纳空间17与形成在第一外壳部件5的马达收纳筒状部5c上的吸入口15(如图3、图5、图7所示)连通，构成向压缩机构4导入制冷剂的低压路径。

另外，由第一外壳部件5的分隔壁5a和逆变器收纳筒状部及堵塞逆变器收纳筒状部的开口端的盖体18划分出逆变器收纳空间19，在该逆变器收纳空间19内收纳有逆变器30(如图6所示)。

在图3中也有图示，轴向间隙型马达3具有：圆盘状的转子20，其固定在轴10上；第一定子21，其在该转子20的前侧经由气隙沿轴向与该转子20相对配置；第二定子22，其在该转子20的后侧经由气隙沿轴向与该转子20相对配置。

转子20沿其圆周排列配置有多个扇形的永久磁铁23，在中央形成有供轴10插入的通孔20a。

在图4及图5中也有图示，第一定子21和第二定子22具有：圆盘状的背磁轭21a,22a，其由在中央具有孔的磁性体构成；多个齿21b,22b，其从该背磁轭21a,22a向转子侧沿轴向立设，沿周向等间隔地配置；三相励磁线圈21c,22c，其预先缠绕在该多个齿21b,22b上使得该多个齿21b,22b分别插入其中。

收纳在逆变器收纳空间19的逆变器30经由设置在分隔壁5a上的接线柱7与第一定子21的励磁线圈21c连接，从该第一定子21的励磁线圈21c引出的引线26与从第二定子22的励磁线圈22c引出的引线27彼此电连接。因此，如图6所示，第一定子21的励磁线圈21c与第二定子22的励磁线圈22c相对于逆变器30串联连接，从而被供给同相位的电流。

另外，各定子21,22通过使用螺钉将螺钉固定部21a－1,22a－1固定在对应的外壳部件5,6的推力面5e，6上而被固定，所述螺钉固定部21a－1,22a－1通过使背磁轭21a,22a的一部分向径向外侧突出而形成。

从各定子21,22的励磁线圈21c,22c引出的引线26,27在外壳的内侧(在马达收纳空间17内)彼此电连接，在该示例中，从第一定子21的励磁线圈21c引出的引线26的前端设置有具有连接凸部33(例如，圆销状的插头端子)的第一连接器31，在从第二定子22的励磁线圈22c引出的引线27的前端设置有以所述连接凸部33压入的状态被嵌合的连接凹部34(例如，使所述插头端子插入嵌合的插座端子)。

各连接器31,32自身分别是公知的，例如对第一连接器31而言，三根连接凸部33与三相线对应地呈直线状排列配置，从连接器主体31a平行地突出设置，在连接器主体31a的侧面设置有向侧方突出的凸缘部31b，在该凸缘部31b上形成有通孔31c，该通孔31c供用于固定连接器31的螺钉51(如图3所示)插入。与此相对，对第二连接器32而言，三根连接凸部33嵌合的三个连接凹部34与所述连接凸部33的间隔对应地呈直线状排列配置，在连接器主体32a的侧面设置有向侧方突出的凸缘部32b，在该凸缘部32b上形成有通孔32c，该通孔32c供用于固定连接器的螺钉53(如图3所示)插入。

在图7中也有图示，各连接器31,32收纳在间隙61,62，该间隙61,62在定子21,22的螺钉固定部21a－1,22a－1的与推力面5e,6e相对一侧的相反侧形成于定子21,22与外壳部件5,6之间，各连接器31,32使用螺钉51,53固定在形成于对应的外壳部件的阶梯部35,36。由此，各连接器31,32在对应的外壳部件5,6的内部被定位。在外壳部件5，6被组装的状态下，连接器31,32彼此以与外壳部件5,6的接合面大致位于同一位置的接合面进行嵌合。

需要说明的是，压缩机构4例如是叶片型，构成为具有：压缩机转子41，其通过压入而固定安装在贯穿分隔壁6a并向压缩机构收纳筒状部6c内突出的轴10的规定位置；缸筒部件42，其在轴10的轴向上与第二外壳部件6的压缩机构收纳筒状部6c嵌合而与该外壳部件6一起收纳所述压缩机转子41；未图示的叶片，其滑动自如地安装在压缩机转子41上，与缸筒部件42的内周面滑动接触而划分出压缩室40。

缸筒部件42在成为插入压缩机构收纳筒状部6c的前端侧的前侧形成有收纳压缩机转子41的转子收纳部43，通过使螺栓44从马达收纳空间侧(前侧)沿轴向经由分隔壁6a螺纹连接，缸筒部件42沿轴向固定在第二外壳部件6上。所述轴10的从压缩机转子41突出的后侧端插入形成在缸筒部件42的中央的轴承孔45，经由滑动轴承46旋转自如地轴支承在该轴承孔45，并且轴10通过其贯穿凸台部6d的部分经由滑动轴承47被旋转自如地轴支承。

因此，利用第一外壳部件5的分隔壁5a与缸筒部件42规定压缩机转子41相对于外壳2的轴向位置，由此，规定轴10相对于外壳2的轴向位置，并且在组装了压缩机构4的状态下，规定固定在轴10上的所述转子20相对于外壳2的轴向位置。

在这样的电动压缩机中，经由吸入口15流入到所述马达收纳空间17的制冷剂冷却马达3，并且经由形成在分隔壁6a的未图示的通路导入压缩机构4的压缩室40，利用压缩机转子41的旋转对所吸入的制冷剂进行压缩并使其经由未图示的排出路径从排出口16排出。

利用以上结构，在组装上述电动压缩机1时，首先，将轴10压入压缩机转子41，并将压缩机转子41固定在轴10的规定位置，将叶片插入压缩机构转子41的叶片槽中，在该状态下，将固定有压缩机转子41的轴10的后端经由滑动轴承46插入安装于缸筒部件42的轴承孔45，并且将轴10从第二外壳部件6的后侧经由滑动轴承47插入分隔壁6a的凸台部6d，将缸筒部件42沿轴向与第二外壳部件6进行嵌合。

然后，为了保持该状态，从分隔壁6a的前侧使螺栓44贯穿该分隔壁6a并与缸筒部件42螺纹连接，从而沿轴向将缸筒部件42固定在第二外壳部件6(分隔壁6a)上。

如上所述，在将压缩机构4组装于第二外壳部件6之后，将第二定子22插入第二外壳部件6的马达收纳筒状部6b内，通过使用螺栓52将该第二定子22的螺钉固定部22a－1固定在分隔壁6a的推力面6e，从而规定轴向位置。之后，以使第二连接器32覆盖第二定子22的螺钉固定部22a－1的方式，将第二连接器32插入第二定子22与第二外壳部件6之间的间隙62，通过使用螺钉53固定于第二外壳部件6，从而规定外壳内的位置。

另外，从马达收纳空间17将接线柱7经由密封部件(O形环)54安装于第一外壳部件5的接线安装孔9，并且在该接线柱7的马达侧端子上安装与第一定子21的励磁线圈21c连接的线束8。

然后，将第一定子21插入第一外壳部件5的马达收纳筒状部5c内，使用螺栓56将该第一定子21的螺钉固定部21a－1固定于分隔壁5a的推力面5e，从而规定轴向位置。之后，以使第一连接器31覆盖第一定子21的螺钉固定部21a－1的方式，将第一连接器31插入第一定子21与第一外壳部件5之间的间隙61，并使用螺钉51固定于第一外壳部件5，从而规定外壳内的位置。

之后，将转子20安装在轴10的规定位置，使用与轴10螺纹连接的螺母50固定在轴向上的位置，之后，将位置检测传感器的旋转体12使用螺钉57固定在轴10的前端。

然后，将安装有第一定子21的第一外壳部件5的开口端与安装有第二定子22的第二外壳部件6的开口端在周向上对准位置并接近，使外壳部件5,6的开口端彼此对接而覆盖转子20。

由此，在第一定子21与第二定子22之间，经由气隙配置转子20，各连接器31,32在对应的外壳部件5,6内的位置被限制，因此在组装第一外壳部件5与第二外壳部件6的同时，将连接器31的连接凸部33压入嵌合于连接器32的连接凹部34，从而第一定子21的引线26与第二定子22的引线27经由连接器31,32彼此电连接。

需要说明的是，在逆变器收纳空间19中，未图示的逆变器设置在规定位置，构成位置检测传感器的霍尔元件设置为隔着分隔壁5a与旋转体12相对，逆变器30的未图示的线束与接线柱7的逆变器侧端子连接。需要说明的是，在图3中，55是连结第一外壳部件5与第二外壳部件时介于其中的垫圈。

因此，来自逆变器30的三相电流的供给经由接线柱7供给到第一定子21的励磁线圈21c，之后从与该励磁线圈21c连接的引线26经由连接器31,32及第二定子22的引线27，向第二定子22的励磁线圈22c供给。

这样，在组装第一外壳部件5与第二外壳部件6的同时，与第一定子21连接的引线26和与第二定子22连接的引线27在外壳的内部电连接，因此能够容易地进行组装作业。

另外，因为第一定子21和第二定子22各自具有独立的引线26,27，所以能够分别独立地操作安装有第一定子21的第一外壳部件5和安装有第二定子22的第二外壳部件6，因此，引线26,27只要确保有与连接器31,32连接的长度即可，无需确保余长较长。

另外，由于与将各定子21,22向外壳部件5,6的固定分开而另行将连接器31,32固定于外壳部件5,6，因此组装自由度高，而且，在外壳部件5,6的接合面接合之前，开始进行第一连接器31的连接凸部33与第二连接器32的连接凹部34的配合，因此，即使一侧的外壳部件被转子20的磁力吸引，也能够避免外壳之间突然接合而引起的冲突。

需要说明的是，在上述结构中，表示了将设置于各定子21,22的引线的连接器31,32固定在对应的外壳部件5,6的例子，但是也可以如图8所示，在对应的定子21,22的例如背磁轭21a,22a上设置向径向突出的连接器固定部21a-2，并将该连接器31,32固定在该连接器固定部21a-2,22a-2上。在该结构中，如果将该定子21,22固定于外壳部件5,6，则能够将连接器31,32同时定位于外壳部件5,6，因此能够使组装作业变得更加简单。

另外，构成电动压缩机的各部分的结构不限于上述结构，也可以置换成其他结构。例如，作为将旋转体12固定于轴10的手段，示出了使用螺钉57的例子，但是也可以使用其他固定手段来代替。另外，作为压缩机4，示出了叶片型的例子，但是也可以是涡旋型。

符号说明

1   电动压缩机

2   外壳

3   马达

4   压缩机构

5   第一外壳部件

6   第二外壳部件

10  轴

20  转子

21  第一定子

22  第二定子

26，27 引线

30  逆变器

31  第一连接器

32  第二连接器

33  连接凸部

34  连接凹部

Claims (7)

1.一种电动压缩机，具备：

外壳；

轴，其在该外壳内被支承为能够旋转；

轴向间隙型马达，其收纳在所述外壳内，具有固定在所述轴上的转子以及各自经由气隙与该转子的轴向两端面相对配置的第一定子和第二定子；

压缩机构，其被该马达驱动；

所述电动压缩机的特征在于，

所述外壳构成为具有固定有所述第一定子的第一外壳部件和固定有所述第二定子的第二外壳部件；

所述第一定子和所述第二定子各自具有独立的引线，该引线间的电耦合在所述外壳的内部进行。

2.如权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于，

在所述第一定子的所述引线的端部和所述第二定子的所述引线的端部分别设置有连接器，通过使所述连接器彼此连接进行所述第一定子与所述第二定子的电耦合。

3.如权利要求2所述的电动压缩机，其特征在于，

所述连接器在各自对应的外壳部件的内部被定位。

4.如权利要求3所述的电动压缩机，其特征在于，

所述连接器直接固定在各自对应的外壳部件上。

5.如权利要求3所述的电动压缩机，其特征在于，

所述连接器固定在各自对应的定子上。

6.如权利要求3至5中任一项所述的电动压缩机，其特征在于，

所述第一外壳部件和所述第二外壳部件分别具有彼此接合的接合端面，所述连接器中的一个连接器具有连接凸部，所述连接器中的另一个连接器具有与所述连接凸部配合的连接凹部；

通过使所述第一外壳部件的接合端面与所述第二外壳部件的接合端面接合，使该外壳部件的接合及所述连接器的连接凸部与连接凹部的连接同时进行。

7.如权利要求1至6中任一项所述的电动压缩机，其特征在于，

在所述第一外壳部件上设置有逆变器，所述第一定子与所述逆变器连接，所述第二定子经由所述第一定子与所述逆变器连接。