CN108571450B - 车辆用电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种电动压缩机(100)，其被安装于发动机。压缩部(160)通过旋转轴(150)的旋转压缩制冷剂。电动马达部(170)被连结于旋转轴(150)，并通过旋转轴(150)驱动压缩部(160)。壳体(100h)将压缩部(160)、电动马达部(170)以及马达驱动电路部(141)以压缩部(160)、电动马达部(170)以及马达驱动电路部(141)这一顺序在旋转轴(150)的轴向上排列了的状态进行收纳。在壳体(100h)内设有将由压缩部(160)压缩了的制冷剂排出的排出室(30)。由比重比壳体(100h)的构成材料的比重大的材料构成的配重(190)被安装于壳体(100h)，并被配置于排出室(30)内，以使得电动压缩机(100)的共振频率相对于发动机的共振频率错开。

Description

车辆用电动压缩机
技术领域
本发明涉及车辆用电动压缩机。
背景技术
作为公开了实现了噪音以及振动的降低的电动压缩机的现有文献，有日本特开2009-293523号公报。专利文献1所记载的电动压缩机具备壳体、压缩机构、电动马达、旋转轴以及轴承支承部件。在壳体与轴承支承部件之间，设有薄板状防振件。
车辆用电动压缩机主要被安装于发动机。在发动机的共振频率与电动压缩机的共振频率一致了的情况下，在该共振频率下发动机以及电动压缩机的噪音以及振动变大。另外，为了提高搭载性，对车辆用电动压缩机要求了小型化。因此，为了使发动机的共振频率与电动压缩机的共振频率错开而抑制振动，增厚电动压缩机的壳体的壁、或追加加强用的加强筋，这会导致电动压缩机的大型化，而不优选。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种小型化并且抑制了振动的车辆用电动压缩机。
基于本发明的车辆用电动压缩机是被安装于发动机的车辆用电动压缩机。车辆用电动压缩机具备压缩部、电动马达部、马达驱动电路部、以及壳体。压缩部通过旋转轴的旋转压缩制冷剂。电动马达部被连结于旋转轴，并通过旋转轴驱动压缩部。马达驱动电路部驱动电动马达部。壳体将压缩部、电动马达部以及马达驱动电路部以压缩部、电动马达部以及马达驱动电路部这一顺序在旋转轴的轴向上排列了的状态进行收纳。在壳体内，设有将由压缩部压缩了的制冷剂气体排出的排出室。由比重比壳体的构成材料的比重大的材料构成的配重(日文：錘)被安装于壳体，并被配置于排出室内，以使得车辆用电动压缩机的共振频率相对于安装车辆用电动压缩机的发动机的共振频率错开。
根据本发明，在车辆用电动压缩机中，能够小型化并且能够抑制振动。
本发明的上述以及其他的目的、特征、方面以及优点将从与附图相关联而理解的关于本发明的下面的详细的说明而变得明了。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机的构成的剖视图。
图2是示出在本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机所具备的壳体固定有配重的状态的正视图。
图3是从图2的III-III线箭头方向观察到的剖视图。
图4是示出本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机所具备的壳体的构造的正视图。
图5是示出本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机所具备的配重的构造的正视图。
图6是示出将本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机安装到发动机的状态的正视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机进行说明。在以下的说明中，对于图中的同一或者相当部分标注同一附图标记，不重复其说明。在以下的实施方式的说明中，对涡旋型的电动压缩机进行说明，但电动压缩机的型式并不限定于涡旋型，也可以是例如叶片型或者斜板型等电动压缩机。
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机的构成的剖视图。图2是示出在本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机所具备的壳体固定有配重的状态的正视图。图3是从图2的III-III线箭头方向观察到的剖视图。图4是示出本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机所具备的壳体的构造的正视图。图5是示出本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机所具备的配重的构造的正视图。图6是示出将本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机安装到发动机的状态的正视图。
如图1～图6所示，作为本发明的一个实施方式所涉及的车辆用电动压缩机的电动压缩机100为被安装于发动机1的电动压缩机100。电动压缩机100具备压缩部160、电动马达部170、马达驱动电路部141、以及壳体100h。压缩部160通过旋转轴150的旋转压缩制冷剂。电动马达部170被连结于旋转轴150，并通过旋转轴150驱动压缩部160。马达驱动电路部141驱动电动马达部170。
壳体100h包括马达壳体110、前壳体120以及后壳体130。马达壳体110、前壳体120以及后壳体130分别具有有底筒状的形状。马达壳体110、前壳体120以及后壳体130分别由铝合金构成。但是，马达壳体110、前壳体120以及后壳体130的各自的材料并不限定于铝合金，也可以是其他的金属或者合金。
在马达壳体110的一端侧连结有前壳体120，在马达壳体110的另一端侧连结有后壳体130。马达壳体110的底壁被配置成封堵前壳体120的开口。马达壳体110的开口端与后壳体130的开口端被互相连结。
如图1所示，马达壳体110与后壳体130通过螺栓互相紧固连结。如图1、图2以及图4所示，在后壳体130的外周部，设有用于插通螺栓的多个贯通孔138。
如图1以及图6所示，在马达壳体110的垂直方向上的上部以及下部，分别设有用于将电动压缩机100安装于发动机1的多个安装腿111。在多个安装腿111分别设有贯通孔112，该贯通孔112供用于将电动压缩机100安装于发动机1的螺栓2插通。
如图1所示，壳体100h将压缩部160、电动马达部170以及马达驱动电路部141以压缩部160、电动马达部170以及马达驱动电路部141这一顺序在旋转轴150的轴向上排列了的状态进行收纳。马达壳体110收纳压缩部160、电动马达部170、以及被配置于压缩部160与电动马达部170之间的固定件(英文：fixed block)140。
在由马达壳体110与前壳体120形成的空间内，配置有马达驱动电路部141。马达驱动电路部141被电连接于电动马达部170。
电动马达部170包括转子171以及定子172。转子171与旋转轴150连结。旋转轴150被轴支承于马达壳体110的底壁以及固定件140。在旋转轴150上的位于固定件140的内侧的位置的端部侧设有偏心销。偏心销与平衡器一体型衬套(英文：bush)151嵌合。
压缩部160包括旋转涡旋盘(日文：旋回スクロール)161以及固定涡旋盘(日文：固定スクロール)162。在旋转涡旋盘161与固定涡旋盘162之间区划出压缩室20。旋转涡旋盘161与平衡器一体型衬套151连结。在固定涡旋盘162设有排出口162h。在固定涡旋盘162，安装有对排出口162h进行开闭的阀单元31。
如图1、图2以及图4所示，后壳体130包括外周壁131、端壁132以及内周壁133。外周壁131、端壁132以及内周壁133构成为一体。外周壁131具有圆筒状的形状，且一端侧开放，另一端侧由端壁132封闭。内周壁133被设置于外周壁131的内侧，并具有圆筒状的形状，且一端侧开放，另一端侧由端壁132封闭。端壁132连接于外周壁131以及内周壁133的各自的另一端侧的端部。
如图1所示，在端壁132的垂直方向上方，设有向外部开放的排出口134。排出口134在端壁132的外周面开放，并与电动压缩机100的未图示的外部制冷剂回路连通。
在马达壳体110开有未图示的吸入口，马达壳体110内为吸入空间。在后壳体130内，由外周壁131的内周面、内周壁133的外周面、以及端壁132区划出的空间，与马达壳体110内的吸入空间连接，而形成吸入室10。吸入室10从外部吸入由压缩部160压缩的制冷剂。
由环状的内周壁133的内周面、端壁132、以及固定涡旋盘162区划出排出室30。排出室30与吸入室10由内周壁133分隔开，在后壳体130的内周侧配置有排出室30，在后壳体130的外周侧配置有环状的吸入室10。在后壳体130内，设有与排出室30连通、并在内部配置有油分离筒180的油分离室40。排出室30将由压缩部160压缩了的制冷剂气体向油分离室40排出。油分离室40从被从排出室30排出了的制冷剂气体分离润滑油。
具体而言，分隔部135作为端壁132的一部分而位于排出室30与油分离室40之间。分隔部135构成圆筒形状的油分离室40的周壁的一部分。因此，分隔部135具有按照油分离室40的形状而弯曲为圆弧状的截面形状，并沿旋转轴150的轴向鼓出。油分离室40在与旋转轴150的轴向交叉的方向上延伸，分隔部135也沿着油分离室40在与旋转轴150的轴向交叉的方向上延伸。被从排出室30排出了的制冷剂气体通过设置于分隔部135的连通孔136而流入油分离室40。
在油分离室40内制冷剂气体在油分离筒180的外周面旋转时，润滑油被离心分离。在油分离室40中将润滑油分离后的制冷剂气体通过油分离筒180的内部而从排出口134向外部排出。
留在油分离室40内的润滑油通过通油路137而向吸入室10内回流，所述通油路137通过后壳体130、固定涡旋盘162以及固定件140内。
如图1～图3所示，在排出室30内，设有由比重比壳体100h的构成材料的比重大的材料构成的配重190。配重190由铁构成。此外，铁也可以是添加有各种元素的铁系材料。此外，配重190的材料并不限定于铁，只要是比重比壳体100h的构成材料的比重大的材料即可。
配重190被安装于后壳体130的端壁132。配重190通过作为紧固连结部件的螺钉(日文：ねじ)199而被紧固连结于端壁132。在本实施方式中，通过2个螺钉199对配重190进行了固定，但螺钉199的个数并不限定于2个，只要是1个以上即可。
如图2以及图5所示，配重190包括：分别呈扇形状的第1配重部191及第2配重部192、和将第1配重部191与第2配重部192连结的连结部193。配重190具有大致半圆柱状的外形。在与端壁132相对的第1配重部191以及第2配重部192的各自的端面、与端壁132之间设有间隙。配重190的外周面的一部分沿着后壳体130的内周壁133的内周面设置。在与内周壁133的内周面相对的第1配重部191以及第2配重部192的各自的外周面、与内周壁133的内周面之间设有间隙。在连结部193，设有供螺钉199插通的贯通孔194以及贯通孔195。
在后壳体130的端壁132，设有作为与螺钉199螺合的紧固连结孔的内螺纹。具体而言，设有与配重190的贯通孔194相对应的内螺纹139a和与配重190的贯通孔195相对应的内螺纹139b。此外，内螺纹139a以及内螺纹139b分别设置于端壁132的一部分向压缩部160侧突出的突出部132p。内螺纹139a被设置于与分隔部135重叠的位置。
如图6所示，电动压缩机100通过插通了多个安装腿111的各自的贯通孔112的螺栓2、与被设置于发动机1的壁部的内螺纹1a螺合，从而被安装于发动机1。
如图1所示，在电动压缩机100中，在通过马达驱动电路部141驱动电动马达部170时，电动马达部170生成了的旋转力通过旋转轴150以及平衡器一体型衬套151被向旋转涡旋盘161传递。通过旋转涡旋盘161相对于固定涡旋盘162公转，从而压缩部160工作。在压缩室20内被压缩了的制冷剂将阀单元31推开而流入排出室30内。流入到排出室30内的制冷剂气体通过连通孔136而流入油分离室40内。在油分离室40将润滑油分离后的制冷剂气体，通过油分离筒180内而被从排出口134向外部排出。
电动压缩机100通过在后壳体130安装有配重190，由此使电动压缩机100的共振频率相对于安装电动压缩机100的发动机1的共振频率错开。结果，能够抑制发动机1以及电动压缩机100的噪音以及振动变大。
在排出室30内配置了配重190，所以能够利用已有的空间，能够抑制壳体100h大型化。另外，排出室30位于电动压缩机100中的旋转轴150的轴向的一端侧，并位于离作为电动压缩机100的重心位置的电动马达部170远的位置，所以能够有效地使电动压缩机100的共振频率相对于发动机1的共振频率错开。
而且，形成有排出室30的后壳体130能够通过将螺栓拆下从而容易地从马达壳体110拆卸，所以被配置于排出室30的配重190能够容易地拆卸。因此，即使在因安装电动压缩机100的发动机的变更等而产生了变更配重190的需要的情况下，也能够简单地更换配重190。
在电动压缩机100中，压缩部160、电动马达部170以及马达驱动电路部141以压缩部160、电动马达部170以及马达驱动电路部141这一顺序在旋转轴150的轴向上排列了的状态被收纳于壳体100h内，所以能够将电动压缩机100内的各构成集中而进行小型化。另一方面，壳体100h内的各构成的配置的限制大。因此，在本实施方式所涉及的电动压缩机100中，通过有效利用排出室30内的空间、在排出室30内配置配重190，从而能够抑制被小型化了的电动压缩机100的外形的大型化并且能够最适当地配置配重190。
通过由比重比壳体100h的构成材料的比重大的材料构成配重190，由此与由与壳体100h的构成材料相同比重的材料构成配重190的情况相比较，能够减小配重190所占的体积。由此，也能够抑制壳体100h大型化。
通过将配重190固定于端壁132，从而能够使从电动马达部170到配重190的固定点的距离最长，所述电动马达部170具有电动压缩机100的重心位置，且也成为了由转子171的旋转导致的振动源。结果，能够更有效地使电动压缩机100的共振频率相对于发动机1的共振频率错开，能够抑制振动以及噪音。
通过螺钉199将配重190紧固连结于端壁132，由此与通过焊接将配重190固定于端壁132的情况相比较，能够防止热影响波及壳体100h，另外，变得不需要在壳体100h内确保焊接作业用的空间。由此，能够抑制壳体100h由于热影响而变形，并且能够抑制壳体100h大型化。
在配重190中在第1配重部191与第2配重部192之间，设有被螺钉199紧固的连结部193，由此能够通过螺钉199的轴向力稳定地保持第1配重部191与第2配重部192。
内螺纹139a被设置于与分隔部135重叠的位置，由此能够在排出室30内、将配重190配置于相对于分隔部135凹陷的凹状部分的空间，能够有效地利用分隔部135的弯曲形状。结果，能够有效地利用排出室30内的空间而抑制壳体100h大型化。
另外，通过配重190的外周面的一部分沿着后壳体130的内周壁133的内周面设置，从而能够将配重190高效地配置于排出室30内，能够抑制壳体100h大型化。
如上所述，本发明的一个实施方式所涉及的电动压缩机100能够实现小型化，并且能够使发动机1的共振频率与电动压缩机100的共振频率错开而抑制振动以及噪音。
另外，电动压缩机100具备配重190，由此重量增加。在电动压缩机100的驱动时制冷剂气体被压缩而产生的压缩载荷，通过电动压缩机100的重量与加速度的积表示。因此，通过电动压缩机100的重量增加，电动压缩机100的加速度下降。结果，能够使从电动压缩机100产生了的压缩载荷难以向发动机1传递。
在本实施方式所涉及的电动压缩机100中，通过螺钉199将配重190固定于端壁132，但并不限定于此，也可以将配重190嵌件成型于后壳体130内而构成为一体。另外，在后壳体130内，排出室30位于吸入室10的内周侧，但也可以是吸入室10位于排出室30的内周侧。
对本发明的实施方式进行了说明，但应该认为本次公开的实施方式在所有的方面均是例示而不是制限性的内容。本发明的范围通过权利要求书表示，意在包括与权利要求书均等的含义以及范围内的所有的变更。

Claims (8)

1.一种车辆用电动压缩机，该车辆用电动压缩机被安装于发动机，该车辆用电动压缩机具备：
压缩部，该压缩部通过旋转轴的旋转压缩制冷剂；
电动马达部，该电动马达部被连结于所述旋转轴，并通过所述旋转轴驱动所述压缩部；
马达驱动电路部，该马达驱动电路部驱动所述电动马达部；以及
壳体，该壳体将所述压缩部、所述电动马达部以及所述马达驱动电路部以所述压缩部、所述电动马达部以及所述马达驱动电路部这一顺序在所述旋转轴的轴向上排列了的状态进行收纳，
在所述壳体内，设有将由所述压缩部压缩了的制冷剂排出的排出室，
由比重比所述壳体的构成材料的比重大的材料构成的配重被安装于所述壳体，并被配置于所述排出室内，以使得所述车辆用电动压缩机的共振频率相对于安装所述车辆用电动压缩机的发动机的共振频率错开。
2.根据权利要求1所述的车辆用电动压缩机，
所述壳体包括内周壁以及连接于该内周壁的端壁，所述内周壁以及所述端壁区划出所述排出室，
所述配重被安装于所述端壁。
3.根据权利要求2所述的车辆用电动压缩机，
所述配重通过螺钉紧固连结于所述端壁。
4.根据权利要求3所述的车辆用电动压缩机，
所述配重包括：分别呈扇形状的第1配重部及第2配重部、和将所述第1配重部与所述第2配重部连结并且设有供所述螺钉插通的贯通孔的连结部。
5.根据权利要求4所述的车辆用电动压缩机，
在所述壳体内，设有与所述排出室连通、并在内部配置有油分离筒的油分离室，
在所述端壁，设有与所述螺钉螺合的内螺纹，
所述内螺纹被设置于与分隔部重叠的位置，所述分隔部位于所述端壁中的所述排出室与所述油分离室之间的位置。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的车辆用电动压缩机，
在所述壳体内，设有从外部吸入由所述压缩部压缩的制冷剂的吸入室，
所述排出室与所述吸入室由所述内周壁分隔开，
所述配重的外周面的一部分沿着所述内周壁的内周面设置。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆用电动压缩机，
所述壳体由铝合金构成，
所述配重由铁构成。
8.根据权利要求6所述的车辆用电动压缩机，
所述壳体由铝合金构成，
所述配重由铁构成。
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