CN107044401A - 电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够实现小型化的电动压缩机。电动压缩机具备：电动马达(131)，其对压缩机构部(161)进行驱动；驱动电路(121)，其使电动马达(131)进行驱动；壳体(111)，其划分出对电动马达(131)进行收容的马达室(151)；罩部件(126)，其与壳体(111)协同而划分出对驱动电路(121)进行收容的驱动电路室(152)；以及中继端子部(521)，其将与驱动电路(121)连接的配线和与电动马达(131)连接的配线电连接。壳体(111)具有对马达室(151)和驱动电路室(152)进行分隔的间隔壁(113)。中继端子部(521)配置于间隔壁(113)与旋转轴(156)之间。

Description

电动压缩机
技术领域
本发明涉及一般的电动压缩机，更特定地说是涉及逆变器一体型的电动压缩机。
背景技术
关于现有的电动压缩机，例如日本特开2012-184752号公报中公开有如下电动压缩机，该电动压缩机的目的在于防止构成气密端子的端子管脚与端子支架或者壳体之间的短路(专利文献1)。
专利文献1所公开的电动压缩机具有：壳体；压缩机构和电动马达，它们收容于壳体；逆变器壳体，其固定于壳体的外周壁的一部分、且形成逆变器收容室；以及逆变器和气密端子，它们设置于逆变器收容室。气密端子经由逆变器侧的连接器而与逆变器电连接，并且在壳体内部经由集束块(cluster block)而与从定子的线圈引出的导线电连接。
另外，在日本特开2006-42409号公报(专利文献2)、日本特开2009-264172号公报(专利文献3)、日本特开2010-59809号公报(专利文献4)、日本特开2002-98054号公报(专利文献5)、日本特开2003-97435号公报(专利文献6)、日本特开平3-281993号公报(专利文献7)以及日本特开2012-215090号公报(专利文献8)中也公开了各种电动压缩机。
专利文献1：日本特开2012-184752号公报
专利文献2：日本特开2006-42409号公报
专利文献3：日本特开2009-264172号公报
专利文献4：日本特开2010-59809号公报
专利文献5：日本特开2002-98054号公报
专利文献6：日本特开2003-97435号公报
专利文献7：日本特开平3-281993号公报
专利文献8：日本特开2012-215090号公报
如上述专利文献1所公开的那样，公知有逆变器一体型的电动压缩机(Electromotion Compressors)。在专利文献1所公开的电动压缩机中，作为对将逆变器以及电动马达之间电连接的配线进行中继的中继端子部而使用集束块。然而，根据设置这样的中继端子部的场所的不同，对压缩机构以及电动马达进行收容的壳体的外形有可能增大而导致电动压缩机变得大型化。
发明内容
因此，本发明的目的在于解决上述课题而提供一种能够实现小型化的电动压缩机。
基于本发明的电动压缩机具备：压缩机构部，其对流体进行压缩；电动马达，其对压缩机构部进行驱动；驱动电路，其使电动马达进行驱动；壳体，其划分出对电动马达进行收容的马达室；罩部件，其安装于壳体，并与壳体协同而划分出对驱动电路进行收容的驱动电路室；旋转轴，其将电动马达的旋转传递至压缩机构部；以及中继端子部，其将与驱动电路连接的配线和与电动马达连接的配线电连接。壳体具有对马达室和驱动电路室进行分隔的间隔壁。中继端子部配置于间隔壁与旋转轴之间。
根据以上述方式构成的电动压缩机，将中继端子部配置于壳体的间隔壁与旋转轴之间，由此能够抑制壳体的外形增大。由此，能够实现电动压缩机的小型化。
另外，优选电动压缩机还具备将旋转轴支承为能够旋转的轴承部。壳体具有从间隔壁朝向电动马达立起设置的凸台部。轴承部设置于凸台部与旋转轴之间。中继端子部配置于间隔壁与轴承部之间。
另外，优选中继端子部设置为从轴承部离开。
另外，优选轴承部具有：内圈，其与旋转轴抵接；外圈，其与凸台部抵接；以及滚动体，其设置于内圈以及外圈之间。中继端子部与外圈以及间隔壁抵接。
另外，优选与电动马达连接的配线具有第一导线、第二导线以及第三导线。中继端子部由第一导线、第二导线以及第三导线限制其在旋转轴的径向上的移动。
另外，优选电动马达具有：定子铁芯；以及线圈，其以在旋转轴的轴向上形成有从定子铁芯的端面突出的线圈末端部的方式卷绕于定子铁芯。中继端子部的至少一部分配置于从旋转轴的径向观察时与线圈末端部重叠的位置。
如以上说明，根据本发明，能够提供一种能实现小型化的电动压缩机。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的电动压缩机的整体结构的剖视图。
图2是放大示出图1中的由双点划线II包围的范围的剖视图。
图3是示出对集束块的移动进行限制的结构的第一例的剖视图。
图4是示出图3中的对集束块的移动进行限制的结构的第一例的侧视图。
图5是示出对集束块的移动进行限制的结构的第二例的剖视图。
附图标记说明
100…电动压缩机；101…中心轴；111…壳体；112…侧壁部；113…间隔壁；113m、113n…面；116…凸台部；117、118…切口；121…逆变器；126…逆变器罩；131…电动马达；132…定子铁芯；133…线圈；133p…线圈末端部；134…定子；135…转子；141、142…轴承部；146…内圈；147…外圈；148…滚珠；151…马达室；152…驱动电路室；153…收容空间；156…旋转轴；161…压缩机构部；211…轴支承部；212…吸入口；216…吸入壳体；217…排出壳体；511…突出部；521、621…集束块；522、622…主体部；523、623、623U、623V、623W…连接端子；523p、561p、623p、661p…第一端部；523q、561q、623q、661q…第二端部；531、541、631、641…配线；541p…端部；561、661、661U、661V、661W…气密端子；571、671…第一插通孔；572、672…第二插通孔；631U、631V、631W、641U、641V、641W…导线。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下参照的附图中，对相同或者与其相当的部件标注相同的附图标记。
图1是示出本发明的实施方式的电动压缩机的整体结构的剖视图。图2是放大示出图1中的由双点划线II包围的范围的剖视图。参照图1以及图2，电动压缩机100是搭载于车辆的电动压缩机，其用于车内空调用的制冷剂的压缩。
作为一个例子，电动压缩机100搭载于以汽油发动机、柴油发动机等内燃机、以及利用从电池供给的电力进行驱动的马达为动力源的混合动力汽车。作为其他例子，电动压缩机100搭载于电动汽车或者燃料电池汽车。
电动压缩机100搭载于车辆的发动机舱内。电动压缩机100安装于发动机舱内的发动机。并不限定于发动机，例如电动压缩机100可以安装于发动机舱内的支柱(stay)。电动压缩机100也可以安装于车辆的发动机舱以外的部位。
电动压缩机100具有压缩机构部161、旋转轴156、轴承部141和轴承部142、电动马达131、壳体111、逆变器121、逆变器罩126、集束块521、电动马达131的配线531、逆变器121的配线541、气密端子561以及轴支承部211。
壳体111的整体为筒状(详细而言为圆筒状)。壳体111具有：在一侧开口的有底筒状的吸入壳体216，其形成有吸入口212，通过该吸入口212而从构成车辆用空调装置的未图示的外部制冷剂回路将制冷剂吸入；以及排出壳体217，其形成有未图示的排出口，通过该排出口而将制冷剂排出，并且该排出口与外部制冷剂回路连接。排出壳体217在吸入壳体216的开口部分封闭的状态下与吸入壳体216连结。
吸入壳体216具有：间隔壁113；以及侧壁部112，其从间隔壁113的外周缘立起设置。吸入口212形成于吸入壳体216的侧壁部112的靠近间隔壁113的部分。
在吸入壳体216的间隔壁113形成有朝向电动马达131立起设置的凸台(boss)部116。换言之，凸台部116在侧壁部112立起设置的方向上从间隔壁113立起设置。
本实施方式中的凸台部116为圆筒状，并在一处部位设置有切口117。
压缩机构部161在吸入壳体216内配置为比吸入口212靠排出口侧。压缩机构部161因旋转轴156旋转而对从吸入口212吸入至吸入壳体216内的制冷剂进行压缩。压缩机构部161的具体结构为涡旋式、活塞式、叶片式等任意类型的结构。
旋转轴156沿着成为电动马达131的旋转中心的中心轴101延伸。旋转轴156在吸入壳体216内设置为位于比凸台部116靠内侧的位置。旋转轴156由轴承部141以及轴承部142支承为在吸入壳体216内能够以中心轴101为中心而旋转。中心轴101以及旋转轴156的旋转中心与旋转轴156一致。在旋转轴156的第一端部(旋转轴156的轴向端部中的、排出壳体217侧的端部)连接有压缩机构部161，在旋转轴156的第二端部(旋转轴156的轴向端部中的、间隔壁113侧的端部)连接有后述的电动马达131的转子135。旋转轴156将电动马达131的旋转传递至压缩机构部161。
电动马达131通过使旋转轴156旋转而对压缩机构部161进行驱动。电动马达131具有转子(rotor)135以及定子(stator)134。转子135以及定子134在旋转轴156的径向上设置出间隙地对置。
在本实施方式中，转子135固定于旋转轴156的外周上。定子134构成为包括定子铁芯132以及线圈133。定子铁芯132固定于吸入壳体216的内周面。线圈133以在旋转轴156的轴向上形成从定子铁芯132的端面突出的线圈末端部133p的方式而卷绕于定子铁芯132的齿部(未图示)。
电动马达131收容于吸入壳体216内，吸入壳体216对收容电动马达131的马达室151进行划分。
轴承部141以及轴承部142在旋转轴156的轴线方向隔开距离设地置。轴承部141与旋转轴156的第一端部抵接，轴承部142与旋转轴156的第二端部抵接。换句话说，轴承部141以及轴承部142设置为在旋转轴156的轴线方向上、且在轴承部141与轴承部142之间配置有转子135。
另外，轴承部141设置于旋转轴156与轴支承部211之间。轴承部142设置于旋转轴156与凸台部116之间。换句话说，轴承部142设置于凸台部116内。
轴承部141、142的种类并未被特别限定，在本实施方式中采用球轴承。
本实施方式中的逆变器罩126整体为筒状(详细而言为圆筒状)。逆变器罩126以其开口端与吸入壳体216的间隔壁113的电动马达131侧的面113m的相反侧的面113n对接的状态安装于壳体111。壳体111以及逆变器罩126形成电动压缩机100的外形。逆变器罩126与壳体111一同划分出对逆变器121进行收容的驱动电路室152。
换句话说，吸入壳体216的间隔壁113设置为将马达室151和驱动电路室152分隔的间隔壁。
逆变器121将从外部供给的直流电力转换成交流电力并将其施加于电动马达131。逆变器121构成为包括形成有逆变器电路的基板、电容器等电子元件、各种配线类。
压缩机构部161、电动马达131以及逆变器121沿旋转轴156的轴线方向排列设置。电动马达131在旋转轴156的轴线方向上设置于压缩机构部161以及逆变器121之间。
作为中继端子部的集束块521将逆变器121的配线541与电动马达131的配线531之间电连接。
集束块521具有整体为圆板形状的绝缘性的主体部522、以及内置于主体部522的导电性的连接端子523。
在集束块521的主体部522形成有：第一插通孔，其供电动马达131的配线或者与电动马达131的配线电连接的导电部件插通；以及第二插通孔，其供逆变器121的配线或者与逆变器121的配线电连接的导电部件插通。
在本实施方式中的集束块521的主体部522形成有第一插通孔571且形成有第二插通孔572，该第一插通孔571供电动马达131的配线531插通，该第二插通孔572供与逆变器121的配线连接的气密端子561插通。
电动马达131的配线531插通于集束块521的第一插通孔571并与连接端子523的第一端部523p连接。而且，电动马达131的配线531在与连接端子523连接的状态下插通于切口117。
逆变器121的配线541从逆变器121延伸，其端部541p与作为导电部件的气密端子561的第一端部561p连接。而且，气密端子561的第二端部561q与连接端子523的第二端部523q连接。换句话说，电动马达131的配线531以及逆变器121的配线541经由气密端子561以及连接端子523而电连接。
对集束块521的配置进行更加详细的说明。
集束块521配置于吸入壳体216的间隔壁113与旋转轴156之间。并且，在本实施方式中，集束块521配置于至少一部分与轴承部142重叠的位置。详细而言，配置于由吸入壳体216的间隔壁113、旋转轴156、轴承部142、凸台部116划分出的收容空间153内。另外，集束块521的至少一部分配置于从旋转轴156的径向观察时与线圈末端部133p重叠的位置。
当设想将集束块521配置于定子134的外周侧(旋转轴156的径向外侧)的情况时，壳体的外形会在旋转轴156的径向上增大。与此相对，在本实施方式中，由于将集束块521设置于间隔壁113与旋转轴156之间，因此能够抑制壳体的外形在旋转轴156的径向上增大。
另外，当设想将集束块521配置于定子134的轴向外侧的情况时，壳体的外形会在旋转轴156的轴线方向上增大。与此相对，在本实施方式中，将集束块521的至少一部分配置于从旋转轴156的径向观察时与线圈末端部133p重叠的位置，因此能够抑制壳体中的旋转轴156的外形在轴线方向上增大。
此处，对本实施方式中的集束块521以及轴承部142进行更加详细的说明。
集束块521具有突出部511作为其构成部位。突出部511从与轴承部142对置的集束块521的端面的外周缘部朝向旋转轴156的轴线方向突出。
本实施方式中的轴承部142是所谓的球轴承。轴承部142具有内圈146、作为滚动体的滚珠148、以及外圈147。内圈146与旋转轴156抵接。滚珠148设置于内圈146与外圈147之间。
集束块521的突出部511与外圈147抵接。另外，集束块521与间隔壁113抵接。换句话说，集束块521设置于轴承部142与间隔壁113之间。
此外，集束块521配置为不与和旋转轴156一同旋转的内圈146接触。
根据上述这种结构，集束块521由轴承部142和间隔壁113限制在旋转轴156的轴线方向上的移动。由此，为了不使集束块521在壳体内移动，无需在集束块521设置爪等定位部件，能够以简易的结构抑制集束块521在壳体内移动。由此，集束块521的形状变得简单，因此能够使制造成本变得廉价。
此外，其他部件也可以介于集束块521与轴承部142之间。另外，集束块521可以设置为在电动压缩机100的驱动之前不与间隔壁113或者/以及轴承部142抵接。即便在这种情况下，只要将集束块521内的连接端子523与气密端子561固定，也能够防止集束块521在壳体内移动。
此外，对于集束块521而言，在如上述那样设置为不与间隔壁113或者/以及轴承部142抵接的情况下，在将连接端子523与气密端子561固定之前的阶段，为了不使集束块521在壳体内移动，例如可以采用利用逆变器121的配线或者与逆变器121的配线电连接的导电部件限制集束块521的移动的结构、如后所述那样利用电动马达131的配线或者与电动马达131的配线电连接的导电部件限制集束块521的移动的结构。
另外，也可以通过压入等将集束块521固定于凸台部116而不使集束块521与间隔壁113或者/以及轴承部142抵接。
此处，关于利用电动马达131的配线限制集束块的移动的结构的其他例子，利用图3至图5对两个不同的例子进行说明。
图3是示出对集束块的移动进行限制的结构的第一例的剖视图。在图3中，示出了与沿着图1中的III-III线上的位置对应的剖面。图4是示出图3中的对集束块的移动进行限制的结构的第一例的侧视图。
如图3以及图4中所示，在第一例的圆筒状的凸台部116，在旋转轴156的周向上以等间隔分离的方式形成有3个切口118。
另外，在第一例的集束块621的主体部622，在旋转轴156的周向上以等间隔分离的方式设置有3个第一插通孔671。
电动马达131的配线631由与电动马达131的U相、V相以及W相分别对应的导线631U、导线631V以及导线631W构成。
连接端子623由与电动马达131的U相、V相以及W相分别对应的连接端子623U、连接端子623V、连接端子623W构成。
3根导线631U、631V、631W分别插通于3个第一插通孔671并与连接端子623的第一端部623p连接。而且，3根导线631U、631V、631W在与3个连接端子623U、623V、623W分别连接的状态下插通于3个切口118。
气密端子661由与电动马达131的U相、V相以及W相分别对应的气密端子661U、气密端子661V以及气密端子661W构成。
逆变器121的配线641由与电动马达131的U相、V相以及W相分别对应的导线641U、导线641V以及导线641W构成。而且，导线641U与气密端子661U的第一端部661p电连接，导线641V与气密端子661V的第一端部661p电连接，导线641W与气密端子661W的第一端部661p电连接。
另外，气密端子661U的第二端部661q插通于集束块621的第二插通孔672并与连接端子623U的第二端部623q连接，气密端子661V的第二端部661q插通于集束块621的第二插通孔672并与连接端子623V的第二端部623q连接，气密端子661W的第二端部661q插通于集束块621的第二插通孔672并与连接端子623W的第二端部623q连接。
根据上述结构，导线631U、导线631V以及导线631W在以中心轴101为中心的周向上相互隔开间隔地配置。进一步详述，导线631U、导线631V以及导线631W在以中心轴101为中心的周向上等间隔地配置。因此，利用导线631U、导线631V以及导线631W对集束块621在旋转轴156的径向上的移动进行限制。
在电动压缩机100的组装工序时，首先，将集束块621组装于电动马达131，然后，将电动马达131组装于壳体111。在本实施方式中，利用导线631U、导线631V以及导线631W对集束块621在旋转轴156的径向上的移动进行限制，因此，在组装工序时，无需设置用于对集束块21在旋转轴156的径向上的移动进行限制的机构。因此，能够以简易的结构而提高电动压缩机100的组装工序时的作业性。
图5是示出对集束块的移动进行限制的结构的第二例的剖视图。参照图5，在本变形例中，导线631U、导线631V以及导线631W以中心轴101为中心而非等间隔地配置。
如上述变形例所示，设置导线631U、导线631V以及导线631W的间隔只要能够限制集束块621在旋转轴156的径向上移动即可，并未被特别限定。
此外，在本实施方式中，设置有压缩机构部161侧的轴承部141与逆变器121侧的轴承部142，但只要能够将旋转轴156支承为能够旋转，也可以仅设置轴承部141。
另外，在本实施方式中，对压缩机构部161、电动马达131以及逆变器121在直线上排列的内联(in-line)型的电动压缩机100进行了说明，但并不局限于此，也可以将本发明应用于逆变器121设置于壳体111的侧壁部112的骆驼(camel)型的电动压缩机。
应该理解，此次公开的实施方式在所有方面都为示例而并不限制于此。本发明的范围并非由上述说明来表示，而是由权利要求书来表示，并且意欲涵盖与权利要求书等同的范围以及范围内的所有变更。
【产业上的利用可能性】
本发明主要应用于逆变器一体型的电动压缩机。

Claims (6)

1.一种电动压缩机，其具备：
压缩机构部，其对流体进行压缩；
电动马达，其对所述压缩机构部进行驱动；
驱动电路，其使所述电动马达进行驱动；
壳体，其划分出对所述电动马达进行收容的马达室；
罩部件，其安装于所述壳体，并与所述壳体协同而划分出对所述驱动电路进行收容的驱动电路室；
旋转轴，其将所述电动马达的旋转传递至所述压缩机构部；以及
中继端子部，其将与所述驱动电路连接的配线和与所述电动马达连接的配线电连接，其中，
所述壳体具有对所述马达室和所述驱动电路室进行分隔的间隔壁，
所述中继端子部配置于所述间隔壁与所述旋转轴之间。
2.根据权利要求1所述的电动压缩机，其中，
还具备将所述旋转轴支承为能够旋转的轴承部，
所述壳体具有从所述间隔壁朝向所述电动马达立起设置的凸台部，
所述轴承部设置于所述凸台部与所述旋转轴之间，
所述中继端子部配置于所述间隔壁与所述轴承部之间。
3.根据权利要求2所述的电动压缩机，其中，
所述中继端子部设置为从所述轴承部离开。
4.根据权利要求2所述的电动压缩机，其中，
所述轴承部具有：内圈，其与所述旋转轴抵接；外圈，其与所述凸台部抵接；以及滚动体，其设置于所述内圈以及所述外圈之间，
所述中继端子部与所述外圈以及所述间隔壁抵接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动压缩机，其中，
与所述电动马达连接的配线具有第一导线、第二导线以及第三导线，
所述中继端子部由所述第一导线、所述第二导线以及所述第三导线限制其在所述旋转轴的径向上的移动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动压缩机，其中，
所述电动马达具有：定子铁芯；以及线圈，其以在所述旋转轴的轴向上形成有从所述定子铁芯的端面突出的线圈末端部的方式卷绕于所述定子铁芯，
所述中继端子部的至少一部分配置于从所述旋转轴的径向观察时与所述线圈末端部重叠的位置。
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