DE102011015417A1

DE102011015417A1 - Motorbetriebener Kompressor

Info

Publication number: DE102011015417A1
Application number: DE102011015417A
Authority: DE
Inventors: Kosaku TOZAWA; Shinji Tsubai; Ken Suitou
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2011-10-06
Also published as: US20110243767A1; JP2011214486A; JP5273084B2; CN102207070B; CN102207070A; US8870550B2

Abstract

Ein motorbetriebener Kompressor ist an einer ersten Halterung eines Fahrzeugs zu montieren. Der Kompressor weist einen Kompressorkörper, der elektrisch angetrieben ist, um Fluid zum Komprimieren anzusaugen und das komprimierte Fluid zu entladen und eine zweite Halterung zum Sichern des Kompressorkörpers an der ersten Halterung auf. Die zweite Halterung umfasst ein erstes Montageteil, ein erstes Montageloch aufweisend, ein zweites Montageteil, das entfernt von dem ersten Montageteil bereitgestellt ist und ein zweites Montageloch aufweist, ein Harzteil, das integral mit den ersten und zweiten Montageteilen ausgebildet ist und zumindest zwischen dem ersten Montageteil und dem Kompressorkörper bereitgestellt ist, ein erstes Befestigungsteil, das zum Sichern des ersten Montageteils an der ersten Halterung durch das erste Montageloch eingeführt wird und ein zweites Befestigungsteil, das zum Sichern des zweiten Montageteils an dem Kompressorkörper durch das zweite Montageloch eingeführt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen motorbetriebenen Kompressor und insbesondere auf einen motorbetriebenen Kompressor zur Montage an einem Fahrzeug.
STAND DER TECHNIK
Bei einem Hybridfahrzeug, das sowohl durch einen Bei einem Hybridfahrzeug, das sowohl durch einen Verbrennungsmotor als auch durch einen elektrischen Motor angetrieben wird, variiert das Verhältnis von Verbrennungsmotorbetrieb zu Elektromotorbetrieb in Übereinstimmung mit den Laufbedingungen des Fahrzeugs. Wenn ein Kompressor solch eines Hybridfahrzeugs, der einen Kühlmittelkreislauf einer Klimaanlage betreibt, über den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs betrieben wird, kann der Kompressor die notwendige Antriebskraft nicht durchgehend von dem Verbrennungsmotor erhalten. Deshalb wird in einem Hybridfahrzeug ein an dem Fahrzeug montierter Kompressor, der über elektrische Leistung von einer Batterie betrieben wird, verwendet. So ein motorbetriebener Kompressor ist an dem Körper oder Motor des Fahrzeugs montiert.
Der Kompressor wird nur über den elektrischen Motor betrieben, wenn der Verbrennungsmotor gestoppt ist, wie zum Beispiel während eines betriebsbereiten Halts. Wenn der motorbetriebene Kompressor bei gestopptem Verbrennungsmotor betrieben wird, entwickeln sich Geräusche aufgrund des Betriebs des motorbetriebenen Kompressors. Hauptgrund der Geräuschentwicklung ist mehr das Mitschwingen aufgrund der Vibrationen des Körpers oder Verbrennungsmotors, verursacht durch die über die Halterung übertragenen Vibrationen des motorbetriebenen Kompressors als das von dem motorbetriebenen Kompressor abgestrahlte Geräusch. Es wurden verschiedene Halterungen für einen motorbetriebenen Kompressor zum Reduzieren der Vibrationsübertragung von dem Kompressor zu dem Körper oder Verbrennungsmotor des Fahrzeugs vorgeschlagen.
Die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung 64-44810 offenbart einen Kompressor, der an ihm befestigte zylindrische Anschlussteile aufweist, verwendet zur Montage des Kompressors an einem Motorblock. Durch Festziehen der durch die zylindrischen Anschlussteile eingeführten Bolzen in den Gewindelöchern des Motorblocks wird der Kompressor an dem Motorblock montiert. Ein Gummipuffer wird um das zylindrische Anschlussteil gelegt. Das zylindrische Anschlussteil, das somit den um ihn umschlagenen Gummidämpfer aufweist, wird durch Verwendung eines Sitzes an dem Kompressor montiert, der einen gewellten das zylindrische Anschlussteil darin haltenden Abschnitt hat, und mit der äußeren Oberfläche des Kompressors verschraubt ist. Der Gummidämpfer ist zwischen dem Sitz und dem zylindrischen Anschlussteil und zwischen dem Kompressor und dem zylindrischen Anschlussteil bereitgestellt.
Obwohl das zylindrische Anschlussteil in dem in JP 64-44810 offenbarten Kompressor an dem Kompressor bereitgestellt und durch den mit dem Kompressor verschraubten Sitz gehalten wird, ist das zylindrische Anschlussteil aufgrund des Gummidämpfers jedoch nicht fest an dem Kompressor montiert, der zwischen dem Sitz und dem zylindrischen Anschlussteil und dem zylindrischen Anschlussteil und dem Kompressor bereitgestellt ist. Dieses verursacht eine Verlagerung des Kompressors während des Betriebs, so dass der Kompressor mit einer hohen Amplitude vibriert. Die Verlagerung des Kompressors kann dabei die Verbindung zwischen dem Kompressor und dem Kühlmittelkreislauf beschädigen. Die hohen Vibrationsamplituden des Kompressors können zu dem Fahrzeug übertragen werden und somit können Benutzer des Fahrzeugs ungewünschten Vibrationen und Geräuschen ausgesetzt sein.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen motorbetriebenen Kompressor, der eine Reduzierung von Geräuschen in einem Fahrzeug ermöglicht und eine steife Halterung für den Kompressor bereitstellt.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein motorbetriebener Kompressor an einer ersten Halterung des Fahrzeugs zu montieren. Der Kompressor schließt einen Kompressorkörper, der elektrisch angetrieben ist, um Fluid zum Komprimieren anzusaugen und das komprimierte Fluid zu entladen, und eine zweite Halterung zum Sichern des Kompressorkörpers an der ersten Halterung ein. Die zweite Halterung umfasst ein erstes Montageteil, das ein erstes Montageloch aufweist, ein zweites Montageteil, das entfernt von dem ersten Montageteil bereitgestellt ist und ein zweites Montageloch aufweist, ein Harzteil, das integral mit den ersten und zweiten Montageteilen ausgebildet und zumindest zwischen dem ersten Montageteil und dem Kompressorkörper bereitgestellt ist, ein erstes Befestigungsteil, das zum Sichern des ersten Montageteils an der ersten Halterung durch das erste Montageloch eingeführt ist und ein zweites Befestigungsteil, das zum Sichern des zweiten Montageteils an dem Kompressorkörper durch das zweite Montageloch eingeführt ist.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, die durch Beispiele die Prinzipien der Erfindung illustrieren, deutlich.
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine schematische Teilschnittansicht eines motorbetriebenen Kompressors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Gehäuse und Halterungen des Kompressors zeigt;
2 ist eine Draufsicht aus Sicht des Pfeils II aus 1;
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III aus 1;
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV aus den 1 und 3;
5 ist der 4 ähnlich, zeigt aber eine zweite Ausführungsform der Halterung des Kompressors;
6 ist der 4 ähnlich, zeigt aber eine dritte Ausführungsform der Halterung des Kompressors; und
7 ist der 4 ähnlich, zeigt aber eine weitere Ausführungsform der Halterung des Kompressors.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden die Ausführungsformen des motorbetriebenen Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die entsprechenden Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen ist der Kompressor ausgelegt, um an einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs montiert zu werden.
Der grundsätzlich mit 101 gekennzeichnete motorbetriebene Kompressor in 1 schließt einen Kompressorkörper 1 und eine Vielzahl von an dem Kompressorkörper 1 befestigten Halterungen 10 (zweite Halterung) ein. Es ist zu erwähnen, dass die obere Seite des Kompressors 101 in den Zeichnungen mit einem Pfeil A bezeichnet ist und die untere Seite, die linke Seite, die rechte Seite, die Vorderseite und die Rückseite jeweils durch Pfeile B, C, D, E und F. Der Kompressorkörper 1 hat ein zylindrisches Gehäuse 2, das darin einen Kompressionsmechanismus 3 aufnimmt, elektrisch angetrieben zum Komprimieren von in das Gehäuse 2 eingeleitetem Fluid, wie z. B. Kühlmittel, und zum Entladen des komprimierten Fluids aus dem Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 ist aus einem Metall hergestellt, wie z. B. einer Aluminiumlegierung.
Das Gehäuse 2 hat an seiner oberen Seite zwei Halterungsarme 2B1 und 2B2 und an seiner unteren Seite zwei Halterungsarme 2B3 und 2B4. Die Halterungsarme 2B1, 2B2, 2B3 und 2B4 sind in einem Stück mit dem Gehäuse 2 ausgebildet und stehen von der äußeren Umfangsoberfläche 2A des Gehäuses 2 hervor. Die Halterungen 10 in 2 sind quer über den Halterungsarmen 2B1 und 2B2 angeordnet und daran über Befestigungselemente 16, wie z. B. einer Schraube, gesichert. Jeder Halterung 10 ist grundsätzlich von zylindrischer Form, deren Längsachse senkrecht zu der Längsachse des Gehäuses 2 ist. In der vorliegenden Ausführungsform hat der Kompressor 101 vier Halterungen 10, zwei davon montiert an den Halterungsarmen 2B1 und 2B2 und die anderen zwei davon (nur eine in 1 gezeigt) sind an den Halterungsarmen 2B3 und 2B4 montiert.
Wie in 1 gezeigt schließt die Halterung 10 ein erstes zylindrisches Teil 12 (erstes Halterungsteil) ein, aufweisend ein sich dadurch axial erstreckendes Montageloch 12B (erstes Montageloch). Das erste zylindrische Teil 12 ist aus Metall hergestellt und elektrisch leitfähig.
Die Halterung 10 schließt ein Harzteil 13, wie in 1 gezeigt, ein und ist ausgebildet, um einen Teil der äußeren Umfangsoberfläche 12A des ersten zylindrischen Teils 12 zu umschließen. Genauer gesagt ist das Harzteil 13 an entsprechenden Stellen der Montagearme 2B1 und 2B2 des Gehäuses 2 ausgeschnitten, so dass Aussparungen 13A1 und 13A2 ausgebildet werden, wo das erste zylindrische Teil 12 den Montagearmen 2B1 und 2B2 gegenübersteht. Das Harzteil 13 ist so an dem ersten zylindrischen Teil 12 ausgebildet, das die Längsenden 13F und 13G sich jeweils nicht über die Längsenden 12F und 12G des zylindrischen Teils 12 hinweg erstrecken.
Die Halterung 10 in 3 schließt weiterhin ein zweites zylindrisches Teil 142 und ein drittes zylindrisches Teil 143 ein, wobei beide aus Metall hergestellt sind und entfernt von dem ersten zylindrischen Teil 12 positioniert sind. Das zweite zylindrische Teil 142 ist hinter dem ersten zylindrischen Teil 12 und das dritte zylindrische Teil 143 ist vor dem ersten zylindrischen Teil 12 angeordnet. Die zweiten und dritten zylindrischen Teile 142 und 143 sind mit ihren Längsachsen, sich senkrecht zu der Längsachse des ersten zylindrischen Teils 12 erstreckend, angeordnet. Die zweiten und dritten zylindrischen Teile 142 und 143 (zweites Montageteil) weisen jeweils durchgehende Montagelöcher 142B und 143B (zweites Montageloch) auf.
Das Harzteil 13 ist weiterhin um die äußeren Umfangsoberflächen 142A und 143A der zweiten und dritten zylindrischen Teile 142 und 143 ausgebildet. Ein Teil des Harzteils 13, das an das zweite zylindrische Teil 142 angrenzt, ist in 4 so ausgebildet, dass die oberen und unteren Enden 13H und 13I des Harzteils 13, angrenzend an das zweite zylindrische Teile 142, sich jeweils nicht über die oberen und unteren Enden 142F und 142G des zweiten zylindrischen Teils 142 erstrecken. Ein Teil des Harzteils 13, der an das dritte zylindrische Teil 143 angrenzt, ist auf gleiche Weise ausgebildet.
Die Halterung 10 in 3 wird durch das erste zylindrische Teil 12, das zweite zylindrische Teil 142, das dritte zylindrische Teil 143 und das Harzteil 13 ausgebildet, die miteinander verbunden sind. Das Harzteil 13, bereitgestellt zwischen dem ersten zylindrischen Teil 12 und dem zylindrischen Teil 142 und ebenso zwischen dem ersten zylindrischen Teil 12 und dem dritten zylindrischen Teil 143, hält das erste zylindrische Teil 12 davon ab, direkt mit den zweiten und dritten zylindrischen Teilen 142 und 143 in Kontakt zu treten.
Das Harzteil 13 weist eine mit ihm ganzheitlich ausgeformte Verbindung 13C auf, durch die zwei Halterungen 10 miteinander verbunden sind und dadurch einen Halterungsverbund 100 (siehe 2) bilden. Das Harzteil 13 ist ganzheitlich mit zwei Sets von zylindrischen Teilen ausgebildet, jedes einschließend ein erstes, zweites und drittes zylindrisches Teil 12, 142 und 143, z. B. durch Spritzgießen.
Das Harzteil 13 ist aus einem Material mit hoher Haftfähigkeit an Metall, hoher Steifigkeit und hohen Vibrationsdämpfungseigenschaften hergestellt. Das Material für das Harzteil 13 hat ein Elastizitätsmodul von nicht weniger als 100 MPa und nicht mehr als 10.000 MPa. Das Material für das Harzteil 13 umfasst PP (Polypropylen), PBT (Polybutylen-Terephthalat), PVC (Polyvinylchlorid), PUR (Polyurethan), PTFE (Polytetrafluorethylen), PF (Phenolformaldehyd), PC (Polycarbonat), PA (Polyamid, Nylon), ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), Kohlenstoffkunststoffe oder Verbundwerkstoffe solcher Materialien. Das Harzteil 13 kann aus einem beliebigen faserverstärkten Kunststoff (FRP) hergestellt werden.
Der mit den Vibrationsdämpfungseigenschaften verknüpfte Verlustfaktor des Materials für das Harzteil 13 ist höher als der des Materials für das Gehäuse 2 und die ersten, zweiten und dritten zylindrischen Teile 12, 142 und 143 und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 1. Beispielsweise hat eine Aluminiumlegierung als ein Material für das Gehäuse 2 und das zylindrische Teil 12 einen Verlustfaktor von in etwa 0,0001.
Wie in 4 gezeigt, schließt die Halterung weiterhin eine Metallschicht 11A oder Metallfolie (nachgiebiges elektrisch leitfähiges Teil) ein, die in der Aussparung 13A1 des Harzteils 13 bereitgestellt und an ihrer oberen Oberfläche 11A2 mit dem unteren Teil der äußeren Umfangsoberfläche 12A des ersten Zylinderteils 12 gekoppelt ist. Die Metallschicht 11A ist elektrisch leitfähig und hat zum Erreichen einer geringen Steifigkeit eine Dicke t, die vorzugsweise im Bereich von in etwa 0,1 bis in etwa 0,5 mm liegt. Die Metallschicht 11A erstreckt sich zu dem unteren Ende 142G des zweiten zylindrischen Teils 142, um mit diesem an der oberen Oberfläche 11A2 der Metallschicht 11A in Kontakt zu sein. Die Metallschicht 11A weist ein durchgehend ausgebildetes Loch 11A3 auf, das mit dem Montageloch 142B des zweiten zylindrischen Teils 142 kommuniziert (siehe 3).
Die Metallschicht 11A ist mit den ersten und zweiten zylindrischen Teilen 12 und 142 über das Harzteil 13 integriert. Die untere Oberfläche 11A1 der Metallschicht 11A ist dem Harzteil 13 exponiert, wenn die Halterung 10 noch an dem Kompressorkörper 1 zu befestigen ist. Das Harzteil 13 füllt den Raum zwischen der Metallschicht 11A und dem ersten zylindrischen Teil 12 und ebenso zwischen den ersten und zweiten zylindrischen Teilen 12 und 142 aus. Die Halterung 10 schließt weiterhin eine Metallschicht 11B (nachgiebiges leitfähiges Teil) mit ein, bereitgestellt in der Aussparung 13A2 des Harzteils 13 und zwar in der gleichen Weise wie die Metallschicht 11A (siehe 1 und 3). Wie in 4 gezeigt, weist das Gehäuse 2 ein Gewindeloch 2B1A auf, ausgebildet in der Endoberfläche 2B1B des Halterungsarms 2B1.
Durch Sichern der Halterung 10 an dem Halterungsarms 2B1 des Gehäuses 2 wird als erstes die untere Oberfläche 11A1 der Metallschicht 11A mit der Endoberfläche 2B1B des Montagearms 2B1 in Kontakt gebracht. Als nächstes wird das Befestigungselement 16 (zweites Befestigungsteil), wie z. B. eine Schraube, das einen mit einem Außengewinde 16A1 ausgebildeten Schaft 16A aufweist, in das Montageloch 142B des zweiten zylindrischen Teils 142 eingeführt. Der Schaft 16A des Befestigungselements 16 wird weiterhin durch das Loch 11A3 der Metallschicht 11A eingeführt und in das Gewindeloch 2B1A des Montagearms 2B1 eingeschraubt. Durch Festziehen des Befestigungselements 16 werden das zweite zylindrische Teil 142 und die Metallschicht 11A an dem Montagearm 2B1 festgezogen, so dass das erste zylindrische Teil 12 und das Harzteil 13, die mit dem zweiten zylindrischen Teil 142 integriert sind, an dem Montagearm 2B1 gesichert werden. Das Befestigungselement 16 ist aus Metall hergestellt.
Mit der Halterung 10 somit an dem Montagearm 2B1 des Gehäuses 2 gesichert, verbindet die Metallschicht 11A das erste zylindrische Teil 12 und das Gehäuse 2 elektrisch. Die Metallschicht 11A ist zwischen dem ersten zylindrischen Teil 12 und dem Montagearm 2B1 eingefügt, so dass das erste zylindrische Teil 12 nicht direkt gegen den Montagearm 2B1 gedrückt wird. Die Metallschicht 11A hält das erste zylindrische Teil 12 davon ab, direkt mit dem Montagearm 2B1 in Kontakt zu stehen. Genauer gesagt hält die Metallschicht 11A das erste zylindrische Teil 12 von dem Montagearm 2B1 mit einem Abstand t entfernt, der der Dicke der Metallschicht 11A entspricht. Das obere Ende 142F des zweiten zylindrischen Teils 142 ist mit dem Kopf 16B des Befestigungselements 16 in Kontakt und das untere Ende 142G des zweiten zylindrischen Teils 142 ist mit der Metallschicht 11A, die an der Endoberfläche 2B1B des Montagearms 2B1 angeordnet ist, in Kontakt. Die Kompressionskraft durch Festziehen des Befestigungselements 16 wird durch das zweite zylindrische Teil 142, das eine höhere Kompressionsfestigkeit als das Harzteil 13 aufweist, aufgenommen, so dass das Harzteil 13 nicht solchen Kompressionskräften ausgesetzt ist, was auftretende Ermüdung und Kriechen im Harzteil 13 reduziert.
Wie im Fall des zweiten zylindrischen Teils 142, wird die Befestigung der Halterung 10 an dem Montagearm 2B2 des Gehäuses 2 durch Befestigen des dritten zylindrischen Teils 143 an dem Montagearm 2B2 über Verwendung des Befestigungselements 16 erreicht. Durch Befestigen der zweiten und dritten zylindrischen Teile 142 und 143 der Halterung 10 an den Montagearmen 2B1 und 2B2 unter Verwendung der Befestigungselemente 16, wird die Halterung 10 an dem Gehäuse 2 des Kompressorkörpers 1 befestigt. Die Montageanordnung 100, einschließend zwei durch die Verbindung 13C miteinander verbundene Halterungen 10 wird an dem Gehäuse 2 durch Befestigen der jeweiligen Halterung 10 an den Montagearmen 2B1 und 2B2 montiert.
Wie in 1 gezeigt, weist ein Motor 81, an der der Kompressor 101 montiert ist, zylindrische Halterungen 82 (erste Halterung) auf. Die Halterung 82 weist in ihrer Endoberfläche 82A ein Gewindeloch 82B auf.
Durch Montage des Kompressors 101 an dem Motor 81, werden die Halterungen 10 des Kompressors 101 an den jeweiligen Halterungen 82 des Motors 81 gesichert. Als erstes, mit dem Ende 12F des ersten zylindrischen Teils 12 der Halterung 10 mit der Endoberfläche 82A der Halterung 82 in Kontakt gebracht, wird ein Befestigungselement 17 (erstes Befestigungsteil), das einen mit einem Außengewinde 17A1 ausgebildeten Schaft aufweist, durch das Montageloch 12B des ersten zylindrischen Teils 12 eingeführt. Dann wird der Schaft 17A in das Gewindeloch 82B der Halterung 82 eingeschraubt, so dass das erste zylindrische Teil 12 über das Befestigungselement 17 an der Halterung 82 befestigt ist. In dieser Weise wird die Halterung 10 an der Halterung 82 gesichert. Das Befestigungselement 17 ist aus Metall.
Mit der Halterung somit an der Halterung 82 gesichert, ist der Montagearm 2B1 des Gehäuses 2 durch die Metallschicht 11A und das erste zylindrische Teil 12 an der Halterung 82 oder dem Motor 81 elektrisch verbunden. Die Enden 12F und 12G des ersten zylindrischen Teils 12 sind jeweils mit der Endoberfläche 82A der Halterung 82 und dem Kopf 17B des Befestigungselements 17 in Kontakt. Die Kompressionskraft des Befestigungselements 17 wird durch das erste zylindrische Teil 12, aufweisend eine höhere Kompressionsfestigkeit als das Harzteil 13, aufgenommen, so dass das Harzteil 13 nicht solchen Kompressionskräften ausgesetzt wird, was das Auftreten von Ermüdung und Kriechen des Harzteils 13 reduziert.
Während der Kompressor 101 in Betrieb ist, wird der Kompressionsmechanismus 3 in dem Gehäuse 2 betrieben, wodurch die Vibration des Gehäuses 2 verursacht wird.
Die Vibrationen des Gehäuses 2 werden über den Montagearm 2B1 zu dem Befestigungselement 16, der Metallschicht 11A, dem zweiten zylindrischen Teil 142 und dem Harzteil 13 übertragen. Die direkt zu dem Harzteil 13 übertragenen Vibrationen werden aufgrund des hohen Verlustfaktors des Harzteils 13 gedämpft. Die zu dem Befestigungselement 16 und dem zweiten zylindrischen Teil 142 übertragenen Vibrationen werden zu dem um das zweite zylindrische Teil 142 befindliche Harzteil 13 übertragen und dort gedämpft, was eine Vibrationsübertragung von dem Befestigungselement 16 und dem zweiten zylindrischen Teil 142 zu dem ersten zylindrischen Teil 12 verhindert. Das erste zylindrische Teil 12 wird nicht direkt gegen den Montagearm 221 gepresst, sondern die nachgiebige Metallschicht 11A wird zwischen dem ersten zylindrischen Teil 12 und dem Montagearm 2B1 eingefügt. Die Vibrationsdämpfungseigenschaften des Harzteils 13, das zwischen dem ersten zylindrischen Teil und dem Montagearm 2B1 einen keilförmigen Abschnitt aufweist, werden weniger durch die Metallschicht 11A beeinflusst. Die zu der Metallschicht 11A übertragenen Vibrationen werden durch das Harzteil 13 gedämpft und deren Übertragung zu dem ersten zylindrischen Teil 12 wird verhindert.
Von dem Gehäuse 2 zu dem Harzteil 13 übertragene Vibrationen werden gedämpft, was das Übertragen der Vibrationen des Gehäuses 2 zu dem ersten zylindrischen Teil 12 verhindert. Folglich wird das Übertagen der Vibrationen des Gehäuses 2 zu dem Motor 81 verhindert, resultierend in einer reduzierten Vibrationsübertragung zu einem Fahrzeugkörper (nicht gezeigt), an dem der Motor 81 montiert ist. Weiterhin weist das Harzteil 13, das aus einem Harzmaterial mit einem Elastizitätsmodul im Bereich von 100 bis 10.000 MPa hergestellt ist, eine hohe Steifigkeit auf, wodurch die Vibrationen des Gehäuses 2 keine Verformungen des Harzteils 13 verursachen. Dies verhindert eine Verlagerung des Gehäuses 2 relativ zu der Halterung 10, wodurch das Vibrieren des Gehäuses mit einer hohen Amplitude verhindert wird.
Jegliche in dem Gehäuse 2 des Kompressorkörpers 1 erzeugte elektrische Ladung fließt über den Montagearm 2B1 zu der Metallschicht 11A. Danach fließt die elektrische Ladung durch das erste zylindrische Teil 12 und das Befestigungselement 17 zu der Halterung 82 oder dem Motor 81 und weiter zu einem Fahrzeugkörper (nicht gezeigt), an dem der Motor 81 montiert ist. Jeglicher durch elektrische Verluste in dem Kompressorkörper 1 verursachter elektrischer Strom fließt durch die Metallschicht 11A zu einem Fahrzeugkörper (nicht gezeigt), wobei das erste zylindrische Teil 12 und das Befestigungselement 17 als Erdung dienen.
Wie oben beschrieben, weist der Kompressor 101 eine Halterung 10 auf, über die der Kompressorkörper 1 an der Halterung 82 des Motors 81 befestigt wird. Der Kompressorkörper 1 wird elektrisch angetrieben, um Fluid zum Komprimieren anzusaugen und das komprimierte Fluid zu entladen. Die Halterung 10 umfasst das erste zylindrische Teil 12, das Montageloch 12B aufweisend, das zweite zylindrische Teil 142, das entfernt von dem ersten zylindrischen Teil 12 bereitgestellt ist und das Montageloch 142B aufweist und das Harzteil 13, das ganzheitlich mit den ersten und zweiten zylindrischen Teilen 12 und 142 ausgebildet ist. Das erste zylindrische Teil 12 ist an der Halterung 82 über das durch das Montageloch 12B des ersten zylindrischen Teils 12 eingeführte Befestigungselement 17 befestigt. Das zweite zylindrische Teil 142 ist an dem Kompressorkörper 1 durch das Montageloch 142B des zweiten zylindrischen Teils 142 eingeführte Befestigungselement 16 befestigt. Das Harzteil 13 wird zumindest zwischen dem ersten zylindrischen Teil 12 und dem Kompressorkörper 1 bereitgestellt.
Das erste zylindrische Teil 12 und das an der Halterung 82 des Motors 81 gesicherte Befestigungselement 17 sind entfernt von dem zweiten zylindrischen Teil 142 und dem an dem Kompressorkörper 1 gesicherten Befestigungselement 16 bereitgestellt. Das Harzteil 13 mit hohen Vibrationsdämpfungseigenschaften ist zumindest zwischen dem ersten zylindrischen Teil 12 und dem Kompressorkörper 1 bereitgestellt. Vibrationen des Kompressorkörpers 1 werden durch das Harzteil 13 gedämpft, was die Übertragung der Vibrationen zu dem ersten zylindrischen Teil 12 und der Halterung 82 verhindert, resultierend in einer reduzierten Vibrationsübertragung zu dem Motor 81 und einem Fahrzeugkörper (nicht gezeigt), an dem der Motor 81 montiert ist, somit eine Reduktion des Resonanzgeräuschs in einem Fahrzeug zulassend. Weiterhin sind die mit dem Harzteil 13 integrierten ersten und zweiten zylindrischen Teile 12 und 142 fest miteinander verbunden, so dass der Kompressor 101 fest an der Halterung 82 gesichert ist. Zusätzlich werden die Kompressionskräfte der Befestigungselemente 17 und 16 jeweils durch die ersten und zweiten zylindrischen Teile 12 und 142 aufgenommen, was die Ermüdung und das auftretende Kriechen des Harzteils 13 reduziert.
Der Kompressor 101 weist eine nachgiebige und elektrisch leitfähige Metallschicht 11A, gekoppelt mit dem elektrisch leitfähigen ersten zylindrischen Teil 12, auf. Der Kompressorkörper 1 und die Halterung 82 sind über die Metallschicht 11A und das erste zylindrische Teil 12 elektrisch verbunden. Die Steifigkeit der nachgiebigen Metallschicht 11A ist niedrig, was eine Vibrationsübertragung von der Metallschicht 11A zu dem ersten zylindrischen Teil 12 verhindert. Die Metallschicht 11A und das erste zylindrische Teil 12, eine elektrische Verbindung zwischen dem Kompressorkörper 1 und der Halterung 82 bereitstellend, dient zur Erdung des Kompressorkörpers 1. Die zu der Metallschicht 11A übertragenen Vibrationen werden durch das Harzteil 13, welches mit der Metallschicht 11A und den ersten und zweiten zylindrischen Teilen 12 und 142 integriert ist, gedämpft, was eine Vibrationsübertragung von der Metallschicht 11A zu dem ersten zylindrischen Teil 12 verhindert. Die Metallschicht 11A, durch das Harzteil 13 integral ausgebildet mit den ersten und zweiten zylindrischen Teilen 12 und 142, ermöglicht die Erdung, resultierend in reduzierten Herstellungskosten des Kompressors.
Die Metallschichten 11A und 11B sind mit dem Kompressorkörper 1 in Kontakt und verbinden den Kompressorkörper 1 und das erste zylindrische Teil 12 elektrisch miteinander. Folglich ist die Anzahl von Verbindungen zur Erdung zwischen dem Kompressorkörper 1 und der Halterung 82 verringert, resultierend in einer Reduktion des Kontaktversagens aufgrund beschädigter oder gealterter Verbindungen. Das Harzteil ist aus einem Harz mit einem Elastizitätsmodul von nicht weniger als 100 MPa und nicht mehr als 10.000 MPa hergestellt, was das Harzteil 13 mit einer hohen Steifigkeit versorgt und eine durch Vibrationen verursachte Verlagerung des Kompressorkörpers 1 verhindert und dadurch das Vibrieren des Kompressorkörpers 1 mit einer hohen Amplitude unterbindet.
5 zeigt die zweite Ausführungsform der Halterung des Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der ersten Ausführungsform, dass die Metallschicht nicht mit dem unteren Ende 142G des zweiten zylindrischen Teils 142 in Kontakt ist, sondern mit dem oberen Ende 142F des zweiten zylindrischen Teils 142. In der Zeichnung werden dieselben Bezugszeichen für die gemeinsamen Elemente oder Komponenten in den ersten und zweiten Ausführungsformen verwendet und die Beschreibung solcher Elemente oder Komponenten der zweiten Ausführungsform werden ausgelassen.
Wie in 5 gezeigt, schließt die Halterung 20 eine Metallschicht 21A (nachgiebiges elektrisch leitfähiges Teil) ähnlich der Metallschicht 11A der ersten Ausführungsform mit ein, an ihrer unteren Oberfläche 21A1 mit der Oberseite der äußeren Umfangsoberfläche 12A des ersten zylindrischen Teils 12 und dem oberen Ende 142F des zweiten zylindrischen Teils 142 gekoppelt. Die Metallschicht 21A hat ein durch sie hindurch gebildetes Loch 21A3, welches mit dem Montageloch 142B des zweiten zylindrischen Teils 142 kommuniziert. Das zweite zylindrische Teil 142 ist aus Metall hergestellt und elektrisch leitfähig. Das Harzteil 23 ist integral mit dem ersten zylindrischen Teil 12, dem zweiten zylindrischen Teil 142 und der Metallschicht 21A ausgebildet. Das Harzteil 23 ist um die äußere Umfangsoberfläche 12A und 142A der ersten und zweiten zylindrischen Teile 12 und 142 gebildet.
Mit der Halterung 20 über das Befestigungselement 16 an dem Montagearm 2B1 des Gehäuses 2 gesichert, ist die Metallschicht 21A zwischen dem oberen Ende 142F des zweiten zylindrischen Teils 142 und dem Kopf 16B des Befestigungselements 16 eingefügt und das untere Ende 142G des zweiten zylindrischen Teils 142 ist mit der Endoberfläche 2B1B des Montagearms 2B1 in Kontakt. Die Kompressionskraft aufgrund des Festziehens des Befestigungselements 16 wird durch das zweite zylindrische Teil 142 aufgenommen, so dass das Harzteil 23 nicht solchen Kompressionskräften ausgesetzt wird, was auftretende Ermüdung und Kriechen in dem Harzteil 23 reduziert.
Das Harzteil 23 ist zwischen dem ersten zylindrischen Teil 12 und dem Montagearm 2B1 bereitgestellt und an seiner unteren Oberfläche 23B mit der Endoberfläche 2B1B des Montagearms 2B1 in Kontakt. Der Montagearm 2B1 ist elektrisch über das zweite zylindrische Teil 142 und die Metallschicht 21A mit dem ersten zylindrischen Teil 12 verbunden. Dass heißt der Montagearm 2B1 ist über das zweite zylindrische Teil 142, die Metallschicht 21A und das erste zylindrische Teil 12 elektrisch mit dem Motor 81 verbunden (siehe 1).
Die Vibrationen des Gehäuses 2 werden durch den Montagearm 2B1 zu dem Befestigungselement 16, dem zweiten zylindrischen Teil 142 und dem Harzteil 23 übertragen. Die zu dem Befestigungselement 16 und dem zweiten zylindrischen Teil 142 übertragenen Vibrationen werden zu dem um das zweite zylindrische Teil 142 befindliche Harzteil 23 übertragen oder durch die Metallschicht 21A zu dem mit der Metallschicht 21A integrierten Harzteil 23 und anschließend dort gedämpft. Die direkt zu dem Harzteil 23 übertragenen Vibrationen werden dort gedämpft. Dies verhindert das Übertragen der Vibrationen des Gehäuses 2 zu dem ersten zylindrischen Teil 12, resultierend in einer reduzierten Vibrationsübertragung zu dem Motor 81.
Jegliche in dem Gehäuse 2 des Kompressorkörpers 1 erzeugte elektrische Ladung fließt durch den Montagearm 2B1, das Befestigungselement 16 und den zweiten zylindrischen Teil 142 zu der Metallschicht 21A. Danach fließt die elektrische Ladung durch das erste zylindrische Teil 12 und das Befestigungselement 17 zu dem Motor 81 und weiter zu einem Fahrzeugkörper (nicht gezeigt), an dem der Motor 81 montiert ist. Jeglicher durch elektrische Verluste in dem Kompressorkörper 1 verursachte elektrische Strom fließt durch das Befestigungselement 16, das zweite zylindrische Teil 142, die Metallschicht 21A, das erste zylindrische Teil 12 und das Befestigungselement 17, der als Erdung dient.
Die zweite Ausführungsform bietet Vorteile, ähnlich denen der ersten Ausführungsform. Das zweite zylindrische Teil 142 ist elektrisch leitfähig. Die Metallschicht 21A ist mit dem zweiten zylindrischen Teil 142 gekoppelt. Das erste zylindrische Teil 12, die Metallschicht 21A und das zweite zylindrische Teil 142 verbinden den Kompressorkörper 1 und den Motor 81 elektrisch miteinander. Weiterhin ist die Metallschicht 21A nicht mit dem Metallgehäuse 2 in Kontakt, was verglichen mit der ersten Ausführungsform in einer Reduktion des durch den Kontakt zwischen dem vibrierenden Gehäuse 2 und dem Metall verursachten Geräuschs resultiert.
6 zeigt die dritte Ausführungsform der Halterung des Kompressors gemäß der vorliegenden Erfindung. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Halterung 30 ein Metallteil 31A (nachgiebiges leitfähiges Teil) mit einschließt, das die Metallschicht 11A, bereitgestellt an der Unterseite des Harzteils 13, ersetzt. In der Zeichnung werden dieselben Bezugszeichen für gemeinsame Elemente oder Komponenten in den ersten und dritten Ausführungsformen verwendet und die Beschreibung solcher Elemente oder Komponenten der dritten Ausführungsform werden ausgelassen.
Wie in 6 gezeigt, ist das Metallteil 31A, welches die Form einer elektrischen Leitung, Faser oder eines Stabs aufweist, in dem Harzteil 33 bereitgestellt und zu den äußeren Umfangsoberflächen 12A und 142A der ersten und zweiten zylindrischen Teile 12 und 142 gekoppelt. Das Metallteil 31A ist elektrisch leitfähig, nachgiebig und weist eine geringe Steifigkeit auf. Das zweite zylindrische Teil 142 ist aus Metall hergestellt und elektrisch leitfähig. Das Harzteil 33 ist integral mit dem ersten zylindrischen Teil 12, dem zweiten zylindrischen Teil 142 und dem Metallteil 31A ausgebildet. Das Harzteil 33 ist um die äußeren Umfangsoberflächen 12A und 142a der ersten und zweiten zylindrischen Teile 12 und 142 ausgebildet, unter Einbettung des Metallteils 31A darin.
Mit der Halterung 30 durch das Befestigungselement 16 an dem Montagearm 2B1 des Gehäuses 2 gesichert, ist das obere Ende 142F des zweiten zylindrischen Teils 142 mit dem Kopf 16B des Befestigungselements 16 in Kontakt und das untere Ende 142G des zweiten zylindrischen Teils 142 ist mit der Endoberfläche 2B1B des Montagearms 2B1 in Kontakt. Die Kompressionskraft aufgrund des Festziehens des Befestigungselements 16 wird durch das zweite zylindrische Teil 142 aufgenommen, so dass das Harzteil 33 nicht solch einer Kompressionskraft ausgesetzt ist, was das Auftreten von Ermüdung und Kriechen in dem Harzteil 33 reduziert.
Das Harzteil 33 ist zwischen dem ersten zylindrischen Teil 12 und dem Montagearm 2B1 bereitgestellt und an seiner unteren Oberfläche 33B mit der Endoberfläche 2B1B des Montagearms 2B1 in Kontakt. Der Montagearm 2B1 ist über das zweite zylindrische Teil 142 und das Metallteil 31A mit dem ersten zylindrischen Teil 12 elektrisch verbunden. Dass heißt, der Montagearm 2B1 ist durch das zweite zylindrische Teil 142, das Metallteil 31A und das erste zylindrische Teil 12 mit dem Motor 81 elektrisch verbunden (siehe 1).
Die Vibrationen des Gehäuses 2 werden durch den Montagearm 2B1 zu dem Befestigungselement 16, dem zweiten zylindrischen Teil 142 und dem Harzteil 33 übertragen. Die zu dem Befestigungselement 16 und dem zweiten zylindrischen Teil 142 übertragenen Vibrationen werden zu dem um das zweite zylindrische Teil 142 befindliche Harzteil 33 übertragen oder durch das Metallteil 31A zu dem mit dem Metallteil 31A integrierten Harzteil 33 und anschließend dort gedämpft. Dies verhindert, dass die Vibrationen des Gehäuses 2 zu dem ersten zylindrischen Teil 12 übertragen werden, resultierend in einer reduzierten Vibrationsübertragung zu dem Motor 81.
Jegliche in dem Gehäuse 2 des Kompressorkörpers 1 erzeugte elektrische Ladung fließt durch den Montagearms 2B1, das Befestigungselement 16 und das zweite zylindrische Teil 142 zu dem Metallteil 31A. Danach fließt die elektrische Ladung durch das erste zylindrische Teil 12 und das Befestigungselement 17 zu dem Motor 81 und des Weiteren zu dem Fahrzeugkörper (nicht gezeigt), an dem der Motor 81 montiert ist. Jeglicher durch elektrische Verluste in dem Kompressorkörper 1 verursachter elektrischer Strom fließt durch das Befestigungselement 16, das zweite zylindrische Teil 142, das Metallteil 31A, das erste zylindrische Teil 12 und das Befestigungselement 17, das als Erdung dient.
Die dritte Ausführungsform bietet ähnliche Vorteile wie die erste Ausführungsform. Das zweite zylindrische Teil 142 ist elektrisch leitfähig. Das Metallteil 31A ist mit dem zweiten zylindrischen Teil 142 gekoppelt. Das erste zylindrische Teil 12, das Metallteil 31A und das zweite zylindrische Teil 142 verbinden den Kompressorkörper 1 und den Motor 81 elektrisch. Weiterhin ist das Metallteil 31A in dem Harzteil 33 bereitgestellt und nicht nach außen exponiert. Dies verhindert das Altern des Metallteils 31A aufgrund von Rost oder Korrosion, resultierend in einer erhöhten Standzeit des Metallteils 31A als Erdung.
Obwohl in den ersten und zweiten Ausführungsformen die in Form von Sheets vorliegenden Metallschichten 11A, 11B und 21A zur Erdung des Kompressors 101 verwendet werden, kann ebenso ein elektrisch leitfähiges Teil in Form einer elektrischen Leitung, Faser oder eines Stabs verwendet werden. Z. B. sind der Kompressorkörper 1 und der Motor 81, wie in 7 gezeigt, elektrisch durch ein Erdkabel (nicht gezeigt) ohne Bereitstellen der Metallschicht verbunden.
Obwohl in den ersten und zweiten Ausführungsformen die Metallschichten 11A, 11B und 21A durch das Harzteil 13 und 23 integral mit den ersten und zweiten zylindrischen Teilen 12 und 142 ausgebildet sind, können die Metallschichten 11A, 11B und 21A getrennt von den ersten und zweiten zylindrischen Teilen 12 und 142 und den Harzteilen 13 und 23 bereitgestellt werden.
In den ersten und zweiten Ausführungsformen kann das Harzteil 13 durch Verwendung des Befestigungselements 16 direkt mit dem Montagearm 2B1 des Gehäuses 2 des Kompressorkörpers 1 befestigt werden, ohne Bereitstellung der zweiten und dritten zylindrischen Teile 142 und 143. Dies resultiert in einer Reduktion der mit den zweiten und dritten zylindrische Teilen 142 und 143 verbundenen Kosten.
Obwohl die Metallschicht 11A, die in den ersten, zweiten und dritten Ausführungsformen jeweils mit dem Harzteil 13, dem Harzteil 23 und dem Harzteil 33 integriert ist, in dem Bereich unter dem ersten zylindrischen Teil 12 mit dem Montagearm 2B1 des Gehäuses 2 in Kontakt steht, kann sie von dem Montagearm 2B1 getrennt bereitgestellt sein. Dies reduziert Geräusche, verursacht durch den Kontakt zwischen der Metallschicht 11A und dem Montagearm 2B1 und ebenso zwischen den Harzteilen 23, 33 und dem Montagearm 2B1, wodurch die Vibrationsdämpfungseigenschaften der Harzteile 13, 23 und 33 verbessert werden.
Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen die Halterungen 10, 20 und 30 für den an dem Motor 81 montierten motorbetriebenen Kompressor 101 bereitgestellt sind, können solche Halterungen ebenso für einen motorbetriebenen Kompressors bereitgestellt werden, der an einem Elektrofahrzeugmotor in einem Brennstoffzellenfahrzeug oder einem elektrischen Fahrzeug montiert ist. Die vorliegende Erfindung kann nicht nur für Kühlmittelkompressoren für einen Kühlmittelkreislauf verwendet werden, sondern ebenso für andere motorbetriebene Kompressoren, wie z. B. ein Luftkompressor für ein Fahrzeugluftfederungssystem oder eine Pumpe zum Bereitstellen von Wasserstoff oder Luft für einen Brennstoffzellenstack in einem Brennstoffzellenfahrzeug.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 64-44810 [0004, 0005]

Claims

Motorbetriebener Kompressor (101), zur Montage an einer ersten Halterung (82) eines Fahrzeugs, umfassend: einen Kompressorkörper (1), der elektrisch angetrieben ist, um Fluid zum Komprimieren anzusaugen und das komprimierte Fluid zu entladen; und eine zweite Halterung (10, 20, 30) zum Sichern des Kompressorkörpers (1) an der ersten Halterung (82), dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halterung (10, 20, 30) umfasst: ein erstes Montageteil (12), aufweisend ein erstes Montageloch (12B); ein zweites Montageteil (142, 143), entfernt von dem ersten Montageteil (12) bereitgestellt und aufweisend ein zweites Montageloch (142B, 143B); ein Harzteil (13, 23, 33), integral mit den ersten und zweiten Montageteilen (12, 142, 143) ausgebildet und zumindest zwischen dem ersten Montageteil (12) und dem Kompressorkörper (1) bereitgestellt; ein erstes Befestigungsteil (17), durch das erste Montageloch (12B) eingeführt, zum Sichern des ersten Montageteils (12) an der ersten Halterung (82); und ein zweites Befestigungsteil (16), das zum Sichern des zweiten Montageteils (142, 143) an dem Kompressorkörper (1) durch das zweite Montageloch (142B, 143B) eingeführt ist.
Motorbetriebener Kompressor gemäß Anspruch 1, bei dem die ersten und zweiten Montageteile (12, 142, 143) von zylindrischer Form sind und sich senkrecht zueinander erstrecken und sich das erste Montageloch (12B) axial von dem ersten Montageteil (12) erstreckt und das zweite Montageloch (142B, 143B) sich axial von dem zweiten Montageteil (142, 143) erstreckt.
Motorbetriebener Kompressor gemäß Anspruch 2, bei dem das Harzteil (13, 23, 33) um die äußeren Umfangsoberflächen (12A, 142A, 143A) der ersten und zweiten Montageteile (12, 142, 143) ausgebildet sind und zwischen den ersten und zweiten Montageteilen (12, 142, 143) bereitgestellt sind.
Motorbetriebener Kompressor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die zweite Halterung (10, 20, 30) weiterhin ein nachgiebiges leitfähiges Teil (11A, 11B, 21A, 31A) aufweist, wobei das erste Montageteil (12) elektrisch leitfähig ist und für eine elektrische Verbindung zwischen dem Kompressorkörper (1) und der ersten Halterung (82) mit dem leitfähigen Teil (11A, 11B, 21A, 31A) verbunden ist.
Motorbetriebener Kompressor gemäß Anspruch 4, bei dem das leitfähige Teil (11A, 11B) für die elektrische Verbindung zwischen dem Kompressorkörper (1) und dem ersten Montageteil (12) mit dem Kompressorkörper (1) in Kontakt steht.
Motorbetriebener Kompressor gemäß Anspruch 4, bei dem das zweite Montageteil (142, 143) elektrisch leitfähig ist und für die elektrische Verbindung zwischen dem Kompressorkörper (1) und der ersten Halterung (82) mit dem leitfähigen Teil (21A, 31A) verbunden ist.
Motorbetriebener Kompressor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Material des Harzteils (13, 23, 33) einen Elastizitätsmodul von nicht weniger als 100 MPa und nicht mehr als 10.000 MPa aufweist.