CN104508303B - 电动压缩机 - Google Patents

Abstract

在电动压缩机中，即使在高温时外壳对定子的保持力下降的情况下，也限制定子的移动，从而防止连接器等电气部件、绕线管等绝缘部件的破损。在外壳(2)内具有压缩机构(3)和驱动该压缩机构(3)的电动机(4)，电动机(4)具备固定在外壳(2)内的定子(21)和固定安装在驱动轴(10)上并且在定子(21)的内侧配置成能够旋转的转子(22)，其中，外壳(2)构成为具有第一外壳部件(电动机收纳外壳部件(2a))和第二外壳部件(逆变器收纳外壳部件(2b))，该第一外壳部件在内部固定有定子(21)，该第二外壳部件装配在第一外壳部件的轴向的一端侧，在第二外壳部件上设置有限制定子(21)的轴向移动的移动限制部(凸台部(33))。

Description

电动压缩机

技术领域

本发明涉及一种在外壳内具备压缩机构和驱动该压缩机构的电动机的电动压缩机，特别涉及一种具备限制收纳在外壳内的电动机定子的移动的机构的电动压缩机。

背景技术

电动压缩机构成为在外壳内收纳有压缩机构和驱动该压缩机构的电动机，在将构成电动机的定子固定于外壳时采用热压配合(参照专利文献1,2)，所谓热压配合是外壳的内径形成得比定子铁芯的外径稍小，通过使外壳处于高温状态而使其热膨胀，并在该热膨胀的外壳内嵌入常温的定子，之后使外壳恢复到常温而使其收缩，从而将定子固定在外壳上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平9－287585号公报

专利文献2：(日本)特开2011－196244号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，定子铁芯使用磁性材料的铁类材料，而外壳为了实现轻量化而使用铝类材料，所以在热膨胀系数上存在很大的差异。因此，在将定子铁芯通过热压配合固定于外壳的上述结构中，在根据车辆的驾驶情况而电动压缩机处于高温的情况下，外壳对定子铁芯的保持力下降，从而定子铁芯相对于外壳移动，致使连接器等电气部件、绕线管等绝缘部件与定子、外壳接触而有可能受损。

本发明鉴于上述状况而提出，其主要课题在于提供一种即使在高温时外壳对定子的保持力下降也能够限制定子的移动，从而防止连接器等电气部件、绕线管等绝缘部件的破损的电动压缩机。

用于解决技术问题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的电动压缩机具备外壳，在该外壳内具备压缩机构和驱动该压缩机构的电动机，所述电动机具备固定在所述外壳内的定子和固定安装在驱动轴上且在所述定子的内侧配置成能够旋转的转子，所述电动压缩机的特征在于，所述外壳至少具备第一外壳部件和第二外壳部件，所述第一外壳部件在内部固定有所述定子，所述第二外壳部件装配在所述第一外壳部件的轴向的一端侧，在所述第二外壳部件上设置有限制所述定子的轴向移动的移动限制部。

因此，即使在高温时外壳对定子的保持力下降而定子在轴向上要移动，利用设置在第二外壳部件上的移动限制部，能够限制定子的轴向移动，从而能够避免连接器等电气部件、绕线管等绝缘部件与定子、外壳接触。

特别是，优选为在所述第二外壳与所述定子之间的空间设置有电气部件的情况下，将所述移动限制部与所述定子的轴向距离设定为比所述定子与所述电气部件的轴向距离短。

利用这样的结构，即使外壳对定子的保持力下降而定子在轴向上移动，因为定子在与电气部件抵接之前先与移动限制部抵接，所以能够避免定子与电气部件的接触，从而能够保护电气部件(能够避免电气部件的破损)。

在此，上述移动限制部可以由凸台部构成，紧固所述第一外壳部件和所述第二外壳部件的螺栓与所述凸台部螺纹连接。

利用这样的结构，能够利用已有的结构构成移动限制部，因此不需要设置移动限制部的空间。

另外，可以在所述移动限制部与所述定子之间设置弹性部件。

利用这样的结构，即使外壳对定子的保持力下降，也能够利用弹性部件有效地抑制定子的轴向移动和振动。

需要说明的是，如果外壳对定子的保持力下降，则定子不仅在轴向上移动，也在周向上移动，但对这样的不良状况，可以通过在所述定子的外周面上形成用于使紧固所述第一外壳部件和所述第二外壳部件的螺栓插入的凹部，并在该凹部与所述螺栓的间隙设置弹性部件来应对。

另外，可以在外壳上将定子装配成使所述定子的轴向端部即与所述第二外壳部件的相反侧的端部和设置在所述第一外壳部件上的台阶部抵接。

在这样的结构中，即使外壳对定子的保持力下降，因为定子只向第二外壳侧偏移，所以只管理向轴向的一侧(第二外壳部件侧)的移动限制即可，因此定子的移动限制管理变得容易。

发明效果

如上所述，根据本发明，在与固定有定子的第一外壳部件在轴向上装配的第二外壳部件上，设置有限制定子的轴向移动的移动限制部，因此即使外壳对定子的保持力下降，也能够抑制定子的轴向移动。

因此，能够防止连接器等电气部件、绕线管等绝缘部件与定子、外壳接触而破损。

另外，作为移动限制部，使用与紧固第一外壳部件和第二外壳部件的螺栓螺纹连接的凸台部，因此能够利用已有的外壳结构。因此，不需要用于设置移动限制部的新的空间，从而能够避免压缩机的大型化。

并且，通过在移动限制部与定子之间设置弹性部件，能够有效地抑制定子的轴向移动和振动。

需要说明的是，通过在定子的外周面设置供紧固第一外壳部件和第二外壳部件的螺栓插入的凹部，并在该凹部与螺栓之间设置弹性部件，能够限制定子的周向移动，因此即使外壳对定子的保持力下降而在周向上位置偏移，也不存在电气部件、绝缘部件的破损。

另外，在将定子装配在外壳上时，使定子的轴向端部即与第二外壳部件的相反侧的端部和设置在第一外壳部件上的台阶部抵接，因此只管理定子的轴向的一侧(第二外壳部件侧)的移动限制即可，从而能够容易地进行定子的移动限制管理。

附图说明

图1是表示本发明的电动压缩机的结构例的剖面图。

图2(a)是表示图1的电动压缩机在A－A线剖开的剖面图，图2(b)是表示从图1的电动压缩机的B－B线看到的逆变器收纳外壳部件的剖面图。

图3是表示在定子的外周面设置有使紧固螺栓插入的凹部且在该凹部与螺栓之间设置有弹性部件的结构的视图。

图4(a)是表示移动限制部由与紧固螺栓螺纹连接的凸台部构成且通过使定子的绕线管先与凸台部抵接而保护连接器的结构的视图，图4(b)是表示在图4(a)中在凸台部33与绕线管28之间还设置有弹性部件36的结构的视图。

图5(a)是表示移动限制部由与紧固螺栓螺纹连接的凸台部构成且通过使构成定子的定子铁芯先与凸台部抵接而保护连接器的结构的视图，图5(b)是表示在图5(a)中在凸台部33与定子铁芯24之间还设置有弹性部件36的结构的视图。

图6(a)是表示移动限制部由比紧固螺栓螺纹连接的凸台部靠近定子侧形成的台阶部构成且通过使构成定子的定子铁芯先与台阶部抵接而保护定子的绕线管的结构的视图，图6(b)是表示在图6(a)中在定子铁芯24与台阶部37之间还设置有弹性部件36的结构的视图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的电动压缩机的结构例。

在图1和图2中表示有适用在以制冷剂为工作流体的冷冻循环中的电动压缩机1。该电动压缩机1在由铝合金构成的外壳2内，将压缩机构3配置在图中右方，将驱动压缩机构的电动机4配置在图中左侧。需要说明的是，在图1中，图中左侧为电动压缩机的前方，图中右侧为电动压缩机的后方。

外壳2构成为具有：电动机收纳外壳部件2a(相当于第一外壳部件)，其收纳驱动压缩机构3的电动机4；逆变器收纳外壳部件2b(相当于第二外壳部件)，其装配在该电动机收纳外壳部件2a的轴向的一端侧(前端侧)，收纳未图示的基板，在该基板上搭载有逆变器与驱动控制电动机4的控制电路成为一体的驱动电路；压缩机构收纳外壳部件2c，其装配在电动机收纳外壳部件2a的轴向的另一端侧，收纳压缩机构3。电动机收纳外壳部件2a和逆变器收纳外壳部件2b利用紧固螺栓5在轴向上紧固，另外，电动机收纳外壳部件2a和压缩机构收纳外壳部件2c利用紧固螺栓6在轴向上紧固。

逆变器收纳外壳部件2b的与电动机收纳外壳部件2a相对的一侧设置有一体地形成有轴支承部8a的分隔壁8，另外，电动机收纳外壳部件2a的与压缩机构收纳外壳部件2c相对的一侧设置有一体地形成有轴支承部9a的分隔壁9，在这些分隔壁8,9的轴支承部8a,9a上经由轴承11,12支承驱动轴10而使驱动轴10能够旋转。利用形成在该电动机收纳外壳部件2a和逆变器收纳外壳部件2b上的分隔壁8,9，外壳2的内部从后方开始被划分为收纳压缩机构3的压缩机构收纳空间(未图示)，收纳电动机4的电动机收纳空间13a以及收纳逆变器回路基板的逆变器收纳空间13b。

需要说明的是，在该例中，逆变器收纳空间13b通过利用盖体14堵塞逆变器收纳外壳部件2b的开口端而形成。

压缩机构3例如是具有固定涡盘部件和与该固定涡盘部件相对配置的旋转涡盘部件的其本身为公知的涡盘型压缩机，包括固定涡盘部件和旋转涡盘部件，其中固定涡盘部件具有：固定在外壳上的圆板状的端板、沿该端板的外缘在整周上设置且向前方立设的圆筒状外周壁、在该外周壁的内侧从所述端板向前方延伸设置的涡旋状的涡旋壁；旋转涡盘部件具有圆板状的端板和从该端板向后方立设的涡旋状的涡旋壁，并且形成在端板背面的凸台部与设置在驱动轴10的后端部的偏心轴连结，从而该旋转涡盘部件被支承为以驱动轴10的轴心为中心能够作公转运动。该固定涡盘部件和旋转涡盘部件的各自的涡旋壁彼此啮合，由固定涡盘部件的端板和涡旋壁以及旋转涡盘部件的端板和涡旋壁围成的空间划分出压缩室。

在固定涡盘部件的外周壁与旋转涡盘部件的涡旋壁的最外周部之间形成有制冷剂流入口，该制冷剂流入口经由电动机收纳空间13a吸入从后述吸入口30导入的制冷剂，另外，在压缩机构3的固定涡盘部件的端板的大致中央形成有排出口，该排出口排出在压缩室被压缩的制冷剂气体。

因此，在后述的转子22旋转而使驱动轴10旋转时，旋转涡盘部件绕驱动轴10的轴心作公转，压缩室从两涡盘部件的涡旋壁的外周侧向中心侧移动而使容积逐渐变小，从而压缩制冷剂气体，该压缩的制冷剂从形成在固定涡盘部件的端板上的排出口排出。

与此相对，在外壳2内的比分隔壁9靠近前方的部分形成的电动机收纳空间13a收纳有构成电动机4的定子21和转子22。定子21由用铁系材料构成的呈圆筒状的定子铁芯24、卷绕在该定子铁芯24的齿上的线圈25(在图2(a)中用虚线表示)及安装在线圈25的轴向端部(线圈端部)的绝缘体绕线管28(以下称为绕线管)构成，该定子21固定在外壳2(电动机收纳外壳部件2a)的内周面上。另外，在定子21的内侧，在驱动轴10上固定安装有收纳了磁铁的转子22。该转子22利用由定子21形成的旋转磁力进行旋转，从而使驱动轴10旋转。

并且，在面向电动机收纳空间13a的外壳2(电动机收纳外壳部件2a)的外周壁上形成有吸入制冷剂气体的吸入口30，制冷剂(被压缩流体)经由该吸入口30被导入电动机收纳空间13a并通过该电动机收纳空间13a导向所述压缩机构3。

所述定子铁芯24通过热压配合固定在外壳2(电动机收纳外壳部件2a)上，其轴向位置通过使插入端(定子铁芯24的压缩机构收纳外壳部件2c侧的端部)与形成在外壳2(电动机收纳外壳部件2a)上的台阶部26抵接而定位固定。

定子21向外壳2(电动机收纳外壳部件2a)的固定通过在外壳2(电动机收纳外壳部件2a)的内周面的沿周向的不同位置形成沿驱动轴10的轴向延伸设置的多个定子保持部27，并将该定子21与该多个定子保持部27进行热压配合来进行。

定子保持部27是使外壳2(电动机收纳外壳部件2a)的内周壁向内侧鼓出而以规定的周向宽度与定子铁芯24的外周面抵接的部件，在外壳2(电动机收纳外壳部件2a)的内周面上沿周向大致等间隔地形成有多个(例如为六个)。该多个定子保持部27的内接圆的直径形成得比定子铁芯24的外径稍小(定子铁芯24的外形形成得比外壳2的定子保持部27的内接圆的直径稍大)，通过使外壳2处于高温状态而热膨胀并将常温的定子21插入直到定子铁芯24的插入端与外壳2的台阶部26抵接，在该状态下，使外壳2恢复到常温而收缩，使定子21压紧地固定在定子保持部27上。

需要说明的是，对所述定子铁芯24进行轴向定位的、形成在外壳2的内壁上的台阶部26可以沿大致整周连续地形成，也可以沿周向局部地设置为多个。

并且，在图3中也有图示，在定子21的外周面但未被定子保持部27压接的部分，通过使定子铁芯24的外周面凹陷而形成有使所述紧固螺栓5插入的沿轴向延伸设置的凹部31。如图2(a)所示，该凹部31沿周向等间隔地形成有多个(在该例中为六个)。

插入各凹部31的紧固螺栓5从压缩机构收纳外壳部件2c侧经由形成在分隔壁9上的通孔32插入凹部31，通过插入该凹部31与形成在逆变器收纳外壳部件2b上的凸台部33的螺纹孔34螺纹连接。

另外，在各凹部31的内周面与紧固螺栓5的间隙设置有弹性部件35。

在图2(b)中也有图示，对逆变器收纳外壳部件2b背部的与定子21相对的部分实施减重加工，在其内周壁上一体地形成有所述凸台部33。凸台部33与所述凹部31对应地沿周向等间隔地形成有多个(在该例中为六个)，与定子21相对的面相对于驱动轴10大致垂直。该凸台部33构成为限制定子21的轴向移动的移动限制部，其与定子21的位置关系如后文所述设定。

另外，在定子21与逆变器收纳外壳部件2b的分隔壁8之间的空间配置有使定子21与逆变器回路基板电连接的连接器(集线插座)29等电气部件，在该例中，连接器29配置在在轴向上与定子21的绕线管28相对的位置。

第一实施例

在图4(a)中也有图示，设置在定子21的轴向端部的绕线管28设置成在轴向上与凸台部33相对，绕线管28与连接器29的轴向距离A设定为比绕线管28与凸台部33的轴向距离B大(A＞B)。

因此，在电动压缩机1处于高温时，即使定子铁芯24与外壳2的热膨胀差导致外壳2对定子21的保持力下降而在轴向(逆变器收纳外壳部件2b方向)上移动，由于在绕线管28与连接器29抵接之前，绕线管28先与凸台部33抵接，从而能够消除连接器29破损的可能性。

这样，通过将凸台部33作为移动限制部使用，能够防止连接器29与定子21接触而破损，另外，通过作为移动限制部使用凸台部33，能够利用已有的外壳结构，从而不需要用于设置移动限制部的新的空间，因此能够避免压缩机的大型化。

另外，因为紧固螺栓5插入形成在定子的外周面的凹部31，并且在该凹部31与紧固螺栓5之间设置有弹性部件35，所以即使在外壳2对定子21的保持力下降的情况下，也能够有效地抑制定子21的周向移动。

需要说明的是，在上述结构中，通过使绕线管28与凸台部33之间的间隔比绕线管28与连接器29之间的间隔窄，从而将定子21的轴向移动限制在绕线管28与凸台部33抵接为止的范围内，但是也可以如图4(b)所示，在凸台部33与绕线管28之间设置弹性部件36，利用这样的结构，即使在外壳2对定子21的保持力下降的情况下，也能够有效地抑制定子21的轴向移动和振动。

并且，在上述例中，因为定子21的另一端(定子的向电动机收纳外壳部件2a插入的插入端)与台阶部26抵接而被固定，所以在外壳2对定子21的保持力下降时，定子21只向逆变器收纳外壳部件2b侧移动，因此只通过调整定子21与凸台部33之间的尺寸，就能够管理定子21的轴向移动的限制，从而能够容易地进行定子21的移动限制管理。

第二实施例

图5(a)表示管理定子21的轴向移动限制的其他结构例。

在该例中，在定子21的轴向上，凸台部33与定子铁芯24相对，该凸台部33与定子铁芯24的轴线间隔B设定为比绕线管28与连接器29的轴向间隔A小。

需要说明的是，其他结构例与前述结构例相同，因此对同一部位标记同一符号并省略说明。

在该例中也同样地，即使定子铁芯24与外壳2的热膨胀差导致外壳2对定子21(定子铁芯24)的保持力下降而定子21在轴向(逆变器收纳外壳部件2b方向)上移动，通过在绕线管28与连接器29抵接之前，使定子铁芯24先与凸台部33抵接，能够消除连接器29破损的可能性。

另外，如图5(b)所示，在该结构中，通过在凸台部33与定子铁芯24之间设置弹性部件36，即使在外壳2对定子21的保持力下降的情况下，也能够有效地抑制定子21的轴向移动和振动。其他作用效果与前述结构例相同。

第三实施例

图6(a)表示管理定子21的轴向移动限制的另一结构例。

在该例中，在定子21的轴向上绕线管28的局部与凸台部33相对的情况下，在逆变器收纳外壳部件2b的比凸台部33靠近定子侧的内周壁上形成在轴向上与定子铁芯24相对的台阶部37，定子铁芯24与台阶部37的轴向距离D设定为比绕线管28与凸台部33的轴向距离C小。因此，在该例中，由台阶部37构成移动限制部。

需要说明的是，其他结构例与前述结构例相同，因此同一部位标记同一符号并省略说明。

在该例中，在定子铁芯24与外壳2的热膨胀差导致外壳2对定子21(定子铁芯24)的保持力下降而使定子21在轴向(逆变器收纳外壳部件2b方向)上移动的情况下，在绕线管28与凸台部33抵接之前，定子铁芯24先与台阶部37抵接，从而能够消除作为绝缘部件的绕线管28破损的可能性。

如图6(b)所示，在该结构中也同样地，通过在定子铁芯24与台阶部37之间设置弹性部件36，即使在外壳2对定子21的保持力下降的情况下，也能够有效地抑制定子21的轴向移动和振动。其他作用效果也与前述结构例相同。

需要说明的是，将上述结构例可以适当组合，例如，在图4的结构上进一步设置如图6所示的结构，可以通过使定子铁芯24最先与台阶部37抵接，从而保护连接器29与绕线管28二者。

符号说明

1 电动压缩机

2 外壳

2a 电动机收纳外壳部件

2b 逆变器收纳外壳部件

3 压缩机构

4 电动机

5 紧固螺栓

21 定子

22 转子

24 定子铁芯

28 绕线管

29 连接器

33 凸台部

35,36 弹性部件

37 台阶部

Claims (8)

1.一种电动压缩机，具备外壳，在该外壳内具备压缩机构和驱动该压缩机构的电动机，所述电动机具备固定在所述外壳内的定子和固定安装在驱动轴上且在所述定子的内侧配置为能够旋转的转子，所述电动压缩机的特征在于，

所述外壳至少具备第一外壳部件和第二外壳部件，所述第一外壳部件在内部固定有所述定子，所述第二外壳部件装配在所述第一外壳部件的轴向的一端侧；

在所述第二外壳部件上设置有限制所述定子的轴向移动的移动限制部，

在所述第二外壳部件与所述定子之间的空间配置有电气部件，

所述移动限制部与所述定子的轴向距离设定为比所述定子与所述电气部件的轴向距离短。

2.如权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于，

所述移动限制部是形成在所述第二外壳部件上的凸台部，紧固所述第一外壳部件和所述第二外壳部件的螺栓与所述凸台部螺纹连接。

3.如权利要求1或2所述的电动压缩机，其特征在于，

在所述移动限制部与所述定子之间设置有弹性部件。

4.如权利要求1或2所述的电动压缩机，其特征在于，

在所述定子的外周面上形成有凹部，所述凹部用于使紧固所述第一外壳部件和所述第二外壳部件的螺栓插入，

在所述凹部与所述螺栓之间的间隙设置有弹性部件。

5.如权利要求3所述的电动压缩机，其特征在于，

在所述定子的外周面上形成有凹部，所述凹部用于使紧固所述第一外壳部件和所述第二外壳部件的螺栓插入，

在所述凹部与所述螺栓之间的间隙设置有弹性部件。

6.如权利要求1、2、或5所述的电动压缩机，其特征在于，

所述定子的轴向的端部即与所述第二外壳部件相反侧的端部和设置在所述第一外壳部件上的台阶部抵接。

7.如权利要求3所述的电动压缩机，其特征在于，

所述定子的轴向的端部即与所述第二外壳部件相反侧的端部和设置在所述第一外壳部件上的台阶部抵接。

8.如权利要求4所述的电动压缩机，其特征在于，

所述定子的轴向的端部即与所述第二外壳部件相反侧的端部和设置在所述第一外壳部件上的台阶部抵接。