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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Verdichter.
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Die
japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2013-36394 offenbart einen elektrischen Verdichter, der in sich einen Verdichtungsmechanismus, einen Motor zum Antreiben des Verdichtungsmechanismus und einen elektrischen Schaltkreis aufweist, der den Motor steuert. Der elektrische Schaltkreis schließt einen Motorschaltkreis, einen Wechselrichter, einen Glättungskondensator, der die Leistung des Wechselrichters glättet und einen Rauschfilter ein, der Rauschen entfernt. Der elektrische Schaltkreis ist in einem Wechselrichtergehäuse angeordnet, das in Reihe mit einem Verdichtergehäuse, das den Verdichtungsmechanismus aufnimmt, und einem Motorgehäuse, das den Motor aufnimmt, ausgerichtet. Der Motorsteuerschaltkreis und die elektronischen Komponenten, welche den Wechselrichter ausmachen, sind an einer ersten Leiterplatine angeordnet. Der Glättungskondensator und eine Rauschminderungsspule und ein Rauschminderungskondensator, die den Rauschfilter ausbilden, sind an einer zweiten Leiterplatine angeordnet. Der Glättungskondensator, die Rauschminderungsspule und der Rauschminderungskondensator, die an der zweiten Leiterplatine montiert sind, sind groß, schwer und hoch und somit Vibrationen von dem Verdichter ausgesetzt. Daher sind diese Komponenten der zweiten Leiterplatine durch Eingießen mit einem Harz zusammengebaut.
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Bei dem in der oben zitierten Patentveröffentlichung offenbarten Verdichter weisen der Glättungskondensator, die Rauschminderungsspule und der Rauschminderungskondensator, die auf der Fläche der zweiten Leiterplatine montiert sind, die der unteren Wand des Wechselrichtergehäuses gegenüberliegt, das den elektrischen Schaltkreis aufnimmt, eine große Höhenabmessung auf, und zwar senkrecht zu der zweiten Leiterplatine gemessen. Insbesondere ist die Abmessung des elektrischen Verdichters, der aus drei in Reihe verbundenen Gehäusen zusammengesetzt ist, gemessen in der Richtung, in der die Gehäuse verbunden sind, groß, dass heißt in der axialen Richtung des Verdichtungsmechanismus und der rotierenden Welle des Motors. Darüber hinaus ist das Gehäuse für die zweite Leiterplatine so bereitgestellt, dass es von dem Verdichtergehäuse und dem Motorgehäuse für den Verdichtungsmechanismus und den Motor radial nach außen hervorsteht. Wenn ein Fahrzeug, dass mit so einem elektrischen Verdichter ausgerüstet ist, eine Kollision hat, neigt ein durch die Kollision verursachter Einschlag dazu auf das Wechselrichtergehäuse zu wirken, das radial von den anderen Gehäusen des Verdichters nach außen hervorsteht, und die auf das Gehäuse wirkende Kollisionslast wirkt dann auf den Glättungskondensator auf der zweiten Leiterplatine bei dem Vorsprungsabschnitt mit dem Ergebnis, dass der Glättungskondensator verformt oder beschädigt wird. Wenn ein Elektrolytkondensator als Glättungskondensator verwendet wird, kann solch eine Verformung oder Beschädigung ein Flüssigkeitsleck und damit einen Kriechstrom bzw. einen elektrischen Kurzschluss verursachen.
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Die vorliegende Erfindung, die angesichts der oben beschriebenen Probleme ausgeführt worden ist, ist darauf gerichtet, einen elektrischen Verdichter für ein Fahrzeug bereitzustellen, der die auf einen Glättungskondensator in dem Verdichter aufgebrachte Last in dem Fall einer Fahrzeugkollision vermindert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um die oben erfassten Probleme zu lösen, sind in einem elektrischen Verdichter ein Verdichtungsmechanismus, der Fluid verdichtet und entlädt, ein Elektromotor, der den Verdichtungsmechanismus über eine rotierende Welle antreibt, und ein Treiberschaltkreisabschnitt, der den Betrieb des Elektromotors steuert, entlang der Achse, der rotierenden Welle angeordnet. Der elektrische Verdichter schließt ein Gehäuse ein, das in sich den Verdichtungsmechanismus und den Elektromotor aufnimmt, und eine Abdeckung, die mit dem Gehäuse verbunden ist und in sich den Treiberschaltkreisabschnitt aufnimmt. Der Treiberschaltkreisabschnitt wird durch einen Basisabschnitt unterstützt, der an dem Gehäuse montiert ist. Der Treiberschaltkreisabschnitt weist einen Kondensator, der an dem Basisabschnitt in so einer Ausrichtung montiert ist, dass die Längsrichtung des Kondensators die Achse der Welle bzw. rotierenden Welle schneidet und eine Kondensatorhalterung zu Aufnahme des Kondensators auf. Der Basisabschnitt weist eine Vielzahl von Aufnahmeabschnitten auf, in denen Befestigungselemente festgezogen sind. Der Kondensator und die Kondensatorhalterung sind bei einer radialen Position der Aufnahmeabschnitte nach innen und ebenso radial nach innen zu einer gedachten Verlängerung eines Umrisses des Gehäuses angeordnet, wobei sich die gedachte Verlängerung in der axialen Richtung erstreckt.
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Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden von der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen, deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, von denen ausgegangen wird, dass sie neu sind, werden insbesondere in den angehängten Ansprüchen vorgebracht. Die Erfindung zusammen mit Absichten und Vorteilen kann am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
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1 eine Schnittansicht ist, die schematisch den Aufbau eines elektrischen Verdichters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die einen Wechselrichterschaltkreisabschnitt und eine Wechselrichterabdeckung des elektrischen Verdichters aus 1 zeigt;
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3 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Kondensatorhalterung und andere an dessen Basiselement befestigte Komponenten veranschaulicht;
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4 eine Draufsicht, welche die Kondensatorhalterung und andere an dem Basiselement befestigte Komponenten zeigt;
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5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche die Kondensatorhalterung, einen Elektrolytkondensator und eine Rauschminderungsspule zeigt; und
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6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI aus 4.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf 1 wird ein elektrischer Verdichter 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In der folgenden Beschreibung ist der elektrische Verdichter 100 ein elektrischer Scrollverdichter, der für ein Fahrzeug verwendet wird und darin installiert ist und gasförmiges Kühlmittel bzw. Kühlmittelgas ansaugt, verdichtet und entlädt.
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Der elektrische Verdichter 100 ist aus einem Gehäuse 10, das aus einem deckelförmigen Entladegehäuse 11, das aus metallischem Material (Aluminiumlegierung) hergestellt ist, und einem Ansauggehäuse 12 zusammengesetzt, das ebenso aus metallischem Material (Aluminiumlegierung) hergestellt ist. Das Ansauggehäuse 12 weist eine zylindrische Form mit einem geschlossenen Ende auf und ist mit dem Entladegehäuse 11 mit deren jeweiligen offenen Enden verbunden. Der elektrische Verdichter 100 schließt ferner eine Harzwechselrichterabdeckung 41 mit einer Form eines Zylinders ein, der ein geschlossenes Ende aufweist und darin einen Wechselrichterschaltkreisabschnitt 40 aufnimmt. Die Wechselrichterabdeckung 41 ist mit einem offenen Ende davon mit dem geschlossenen Ende des Ansauggehäuses 12 verbunden, welches auf der gegenüberliegenden Seite zu dem Entladegehäuse 11 angeordnet ist.
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Das Ansauggehäuse 12 weist eine zylindrische Umfangswand 12B und eine Endwand 12A auf, die ein geschlossenes Ende der Umfangswand 12B ausbildet. Die Umfangswand 12B weist bei einer an der Endwand 12A angrenzenden Position durch sich hindurch eine nicht gezeigte Saugöffnung auf, die mit einem externen Kühlmittelkreislauf verbunden ist.
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Das Entladegehäuse 11 weist durch dessen Deckelabschnitt gegenüberliegend zu dem Ansauggehäuse 12 eine Entladeöffnung 11A auf, die mit dem externen Kühlmittelkreislauf verbunden ist.
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Das Ansauggehäuse 12 nimmt in sich einen Scrollverdichtungsmechanismus 20 zum Verdichten gasförmigen Kühlmittels und einen Elektromotor 30 zum Antreiben des Verdichtungsmechanismus 20 auf. Obwohl nicht in der Zeichnung gezeigt, schließt der Verdichtungsmechanismus 20 einen feststehenden Scroll ein, der in dem Ansauggehäuse 12 befestigt ist, und einen beweglichen Scroll, der so angeordnet ist, dass er dem feststehenden Scroll zugewandt ist und betriebsfähig in dessen axialer Richtung mit einer Rotationswelle 50 verbunden ist, die sich in dem Ansauggehäuse 12 erstreckt. Die Welle 50 ist drehbar in dem Ansauggehäuse 12 unterstützt und entspricht der sich drehenden Welle der vorliegenden Erfindung.
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Ein Stator 32 ist an der inneren Umfangsfläche der Umfangswand 12B des Ansauggehäuses 12 befestigt. Der Stator 32 weist einen zylindrischen Statorkern 32A auf, der an der inneren Umfangsfläche der Umfangswand 12B befestigt ist, und eine Wicklung 32B, die um die nicht gezeigten Zähne des Statorkerns 32A gewickelt sind.
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Die Welle 50 geht durch einen zylindrischen Raum hindurch, der durch den Statorkern 32A umgeben bzw. umschlossen wird. Ein zylindrischer Rotor 31 ist an der Welle 50 für eine Rotation damit befestigt, sodass die äußere Fläche des Rotors 31 und die innere Umfangsfläche des Statorkerns 32A einander zugewandt sind.
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Das Entladegehäuse 11, das Ansauggehäuse 12 und die Wechselrichterabdeckung 41 sind in Serie entlang der Achse der Welle 50 verbunden.
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Die Wechselrichterabdeckung 41 weist eine zylindrische Umfangswand 41B und eine Endwand 41A auf, welche das geschlossene Ende der Umfangswand 41B ausbildet. Die Wechselrichterabdeckung 41 ist bei dessen offenem Ende mit der Endwand 12A des Ansauggehäuses 12 verbunden, um dadurch darin eine Wechselrichterkammer 42 mit dem Ansauggehäuse 12 auszubilden.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist in der Wechselrichterkammer 42 ein Basiselement 43, das aus einem Metall, wie zum Beispiel einer Aluminiumlegierung, gefertigt ist und beide Flächen plattenähnlich sind, an der äußeren Fläche der Endwand 12A des Ansauggehäuses 12 mit Schrauben befestigt. Das Basiselement 43 ist so angeordnet, dass sich die beiden Flächen im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Welle 50 erstrecken. Die Wechselrichterabdeckung 41 ist über das Basiselement 43 mit Schrauben 51 an dem Ansauggehäuse 12 befestigt.
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Das Basiselement 43 korrespondiert mit dem Basisabschnitt und die Schrauben 51 mit den Befestigungselementen der vorliegenden Erfindung.
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Eine der Flächen des Basiselements 43, die auf der Seite angeordnet ist, die der Endwand 12A gegenüberliegt, ist als Fläche 43A gekennzeichnet. In der Wechselrichterkammer 42 ist eine Kondensatorhalterung 44 die aus einem Harz hergestellt ist, mit Schrauben 52 an der Fläche 43A des Basiselements 43 befestigt. Die Kondensatorhalterung 44 nimmt in sich eine Vielzahl an Elektrolytkondensatoren 45 (siehe 5) und eine Rauschminderungsspule 46 auf.
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Darüber hinaus ist eine Leiterplatine 47 mit Schrauben 53 an dem Basiselement 43 an dessen Flächenseite 43A mit der Montagefläche der Leiterplatine 47 befestigt, die sich im Wesentlichen parallel zu dem Basiselement 43 erstreckt. Insbesondere ist die Leiterplatine 47 so angeordnet, dass dessen Montagefläche im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Welle 50 ist. Jeder Elektrolytkondensator 45 weist eine Sammelschiene 45A auf und ist elektrisch mit der Leiterplatine 47 über die Sammelschiene 45A verbunden. Die Sammelschiene 45A geht durch die Kondensatorhalterung 44 hindurch, die zwischen der Leiterplatine 47 und dem Basiselement 43 angeordnet ist. Die Schrauben 53 korrespondieren mit den Befestigungselementen der vorliegenden Erfindung.
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Ein Leistungshalbleitermodul 48, das die Leistung des Elektromotors 30 steuert, ist ebenso mit Schrauben 54 an der Fläche 43A des Basiselements 43 befestigt. Das Leistungshalbleitermodul 48 ist elektrisch über dessen Anschlüsse 48A mit der Leiterplatine 47 verbunden.
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Darüber hinaus ist ein innerer Verbinder 49 mit Schrauben 55 an der Fläche 43A des Basiselements 43 befestigt. Der innere Verbinder 49 ist über Anschlüsse 49A des inneren Verbinders 49 elektrisch mit der Leiterplatine 47 und der Wicklung 32B des Stators 32 verbunden. Die Elektrolytkondensatoren 45, die Rauschminderungsspule 46, die Leiterplatine 47, das Leistungshalbleitermodul 48 und der innere Verbinder 49 wirken zusammen, um den Wechselrichterschaltkreisabschnitt 40 auszubilden, der als der Treiberschaltkreisabschnitt der vorliegenden Erfindung zum Steuern des Elektromotors 30 dient.
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Der Wechselrichterschaltkreisabschnitt 40 steuert die Leistung des Elektromotors 30, sodass der Elektromotor 30 antreibt, um den Motor 31 mit einer gesteuerten Geschwindigkeit zu rotieren und damit die Welle 50. In dem Verdichtungsmechanismus 20 wird das nicht gezeigte bewegliche Scroll durch die Welle 50 angetrieben, um eine Umlaufbewegung hervorzurufen, und gasförmiges Kühlmittel, das durch den Sauganschluss von dem externen Kühlmittelkreislauf angesaugt wird, wird durch das Ansauggehäuse 12 in eine Verdichtungskammer eingeführt, die zwischen dem feststehenden Scroll und dem beweglichen Scroll ausgebildet ist. Das gasförmige Kühlmittel wird in der Verdichtungskammer verdichtet und das verdichtete Kühlmittelgas wird durch die Entladeöffnung 11A in den externen Kühlmittelkreislauf entladen.
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Nachfolgend werden die Ausführungen des Basiselements 43 und der Kondensatorhalterung 44 im Detail beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 sind Gewindelöcher 43B bis 43G in dem Basiselement 43 ausgebildet, die respektive mit dem Schrauben 51 bis 54 korrespondieren.
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Das Basiselement 43 weist bei dessen Umfang eine Vielzahl an ersten Gewindelöchern 43B auf, die durch das Basiselement 43 hindurch ausgebildet sind, und durch die Schrauben über das Gewinde zum Befestigen des Basiselements 43 an der Endwand 12A (siehe 1) des Ansauggehäuses 12 eingeführt werden. Das Basiselement 43 ist an der Endwand 12A durch Anziehen der Schrauben gesichert, die durch die ersten Gewindelöcher 43B hindurchgehen.
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Das Basiselement 43 weist bei dessen Umfang eine Vielzahl säulenförmiger erster Montageschenkel 43C1 auf, die von der Fläche 43A des Basiselements 43 hervorstehen. Jedes der ersten Montageschenkel 43C1 weist in dessen Ende ein zweites Gewindeloch 43C auf, in das eine Schraube 51 über ein Gewinde eingeführt wird, um die Wechselrichterabdeckung 41 an dem Basiselement 43 und ebenso an der Endwand 12A des Ansauggehäuses 12 zu befestigen. Die Wechselrichterabdeckung 41 ist bei ihrer Endwand 41A an dem Basiselement 43 mit den Schrauben 51 befestigt, die durch Montagelöcher 41E, welche durch die Endwand 41A ausgebildet sind, hindurchgehen und in die zweiten Gewindelöcher 43C eingeführt werden. In diesem Fall ist die Wechselrichterabdeckung 41 mit ihrer Umfangswand 41B in anliegendem Kontakt mit der Endwand 12A befestigt (siehe 1) des Ansauggehäuses 12 befestigt und umgibt den Umfang des Basiselements 43. Ein Hochspannungsverbinder 41C und ein Kommunikationsverbinder 41D stehen von der Endwand 41A hervor. Das Querschnittsprofil der Umfangswand 41B senkrecht zu der Achse der Welle 50 ist im Wesentlichen das Gleiche wie das der Umfangswand 12B (siehe 1) des Ansauggehäuses 12 über dessen gesamten Umfang. Die ersten Montageschenkel 43C1 hierin korrespondieren mit den Aufnahmeabschnitten der vorliegenden Erfindung.
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Das Basiselement 43 weist bei dessen Umfang eine Vielzahl säulenförmiger zweiter Montageschenkel 43E1 auf, die von der Fläche 43A des Basiselements 43 hervorstehen. Jeder der zweiten Montageschenkel 43E1 weist in dessen Ende ein viertes Gewindeloch 43E auf. Die Leiterplatine 47 ist an dem Basiselement 43 in paralleler Beziehung dazu mit den Schrauben 53 befestigt, die durch die Leiterplatine 47 und in die vierten Gewindelöcher 43E eingeführt werden. Die zweiten Montageschenkel 43E1 hierin korrespondieren mit den Aufnahmeabschnitten der vorliegenden Erfindung.
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Das Basiselement 43 weist in dessen Umfang eine Vielzahl an dritten Gewindelöchern 43D auf, in welchen die Schrauben 52 angezogen werden, um die Kondensatorhalterung 44 an dem Basiselement 43 zu befestigen. Die dritten Gewindelöcher 43D sind nicht durch das Basiselement 43 hindurch ausgebildet, sondern sind nur halb in dem Basiselement 43 ausgebildet. Die Kondensatorhalterung 44 ist an dem Basiselement 43 durch Festziehen der Schrauben 52 befestigt, die durch Montagelöcher 44AD hindurchgehen, welche durch Befestigungslaschen 44AC ausgebildet sind, die von der Kondensatorhalterung 44 nach außen hervorstehen, und in die dritten Gewindelöcher 43D eingeführt sind.
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Nunmehr unter Bezugnahme auf 5 schließt die Kondensatorhalterung 44 einen ersten Abschnitten 44AA ein, der die Elektrolytkondensatoren 45 bedeckt, und einen zweiten Abschnitt 44AB, der integral mit dem ersten Abschnitt 44AA ausgebildet ist, und die Spule 46 bedeckt. Die Kondensatorhalterung 44, die an dem Basiselement 43 befestigt ist, ist bei einer zu den ersten Montageschenkeln 43C1 und den zweiten Montageschenkeln 43E1 radialen Position nach innen angeordnet mit Ausnahme eines Teils des zweiten Abschnitts 44AB und der Befestigungslasche 44AC. Mit anderen Worten ist die Kondensatorhalterung 44 in einem Bereich angeordnet, der eine durch die Positionen der ersten und zweiten Montageschenkel 43C1, 43E1 definierte Begrenzung aufweist (siehe 4). Darüber hinaus ist das Querschnittsprofil der Umfangswand 41B der Wechselrichterabdeckung 41 entlang einer Ebene, die senkrecht zu der Achse der Welle 50 ist, im Wesentlichen der gleiche wie das der Umfangwand 12B des Ansauggehäuses 12, und die Wechselrichterabdeckung 41 ist so angeordnet, dass die äußere Umfangsfläche der Umfangswand 41B eine ununterbrochene bzw. kontinuierliche Fläche mit der Umfangsfläche der Umfangswand 12 ausbildet. Die Kondensatorhalterung 44 und die Elektrolytkondensatoren 45 sind somit radial nach innen zu einer sich axial erstreckenden gedachten Linie der Umfangswand 12B des Ansauggehäuses 12 positioniert, d. h. radial nach innen zu einer gedachten Verlängerung eines Umrisses des Ansauggehäuses 12, wobei die gedachte Erweiterung sich in der axialen Richtung erstreckt.
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Das Basiselement 43 weist eine Vielzahl an fünften Gewindelöchern 43F und eine Vielzahl an sechsten Gewindelöchern 43G auf (siehe 2), in welche die Schrauben 54 und 55 per Gewinde eingeführt werden, um das Leistungshalbleitermodul 48 und den inneren Verbinder 49 an dem Basiselement 43 bei Positionen zu befestigen, die zu den ersten Montageschenkeln 43C1 und den zweiten Montageschenkeln 43E1 radial nach innen sind. Die fünften Gewindelöcher 43F und die sechsten 43G sind nicht durch das Basiselement 43 hindurch ausgebildet, sondern bis zur Hälfte in dem Basiselement 43 ausgebildet. Das Leistungshalbleitermodul 48 und der innere Verbinder 49 sind an dem Basiselement 43 durch Festziehen der Schrauben 54 und 55 befestigt, die durch das Leistungshalbleitermodul 48 und den inneren Verbinder 49 respektive in die fünften Gewindelöcher 43F und die sechsten Gewindelöcher 43G hindurchgeführt sind. In diesem Fall sind das Leistungshalbleitermodul 48 und der innere Verbinder 49 zwischen der Leiterplatine 47 und dem Basiselement 43 angeordnet (siehe 1).
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Die 5 und 6 zeigen den Aufbau der Kondensatorhalterung 54 detaillierter.
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Die Kondensatorhalterung 44 schließt ein Stützelement 44B, an dem eine Vielzahl an säulenförmigen Elektrolytkondensatoren 45 montiert ist, und ein deckelförmiges Gehäuseelement 44A ein, das an dem Stützelement 44B auf solch eine Weise angebracht ist, um das Stützelement 44B, die Elektrolytkondensatoren 45 und die Spule 46 zu bedecken.
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Mit der Kondensatorhalterung 44 an dem Basiselement 43 platziert montiert (siehe 3), wird das Stützelement 44B auf der Fläche 43A des Basiselements 43 platziert (siehe 6). Bei solch einer Anordnung liegt das offene Ende des Gehäuseelements 44A in Kontakt an der Fläche 43A des Basiselements 43 an, um die Elektrolytkondensatoren 45 und die Spule 46 zusammen mit dem Basiselement 43 vollständig zu umgeben. Insbesondere bedeckt das Gehäuseelement 44A die Elektrolytkondensatoren 45 und die Spule 46 von der Seite der Endwand 41A und der Seite der Umfangswand 41B der Wechselrichterabdeckung 41 (siehe 1).
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Das Stützelement 44B der Kondensatorhalterung 44 ist an der Fläche 43A an dem Basiselement 43 befestigt, sodass die Achse der säulenförmigen Elektrolytkondensatoren 45, die an dem Stützelement 44B befestigt sind, parallel zu der Fläche 43A ist. Mit anderen Worten unterstützt das Stützelement 44B die Elektrolytkondensatoren 45, sodass die Endflächen der Elektrolytkondensatoren 45, von denen sich die Sammelschienen 45A nach außen erstrecken, senkrecht zu der Fläche 43A sind. Folglich sind die Achsen der Elektrolytkondensatoren 45 und die Achse der Welle 50 im Wesentlichen senkrecht im Verhältnis zueinander (siehe 1). Mit dem Stützelement 44B in sich die an dem Basiselement 43 montierten Elektrolytkondensatoren 45 aufweisend, wird somit die Höhe der Elektrolytkondensatoren 45, die sich von dem Basiselement 43 erstrecken, in der axialen Richtung der Welle 50 vermindert.
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Das Gehäuseelement 44A weist eine Vielzahl von Eingriffslaschen 44AE genauso wie Befestigungslaschen 44AC auf, die jeweils integral mit dem Gehäuseelement 44A ausgebildet sind und von diesem nach außen hervorstehen und durch sich hindurch ein rechteckiges Loch ausgebildet aufweisen. Das Stützelement 44B weist ferner eine Vielzahl von Haltern 44BA auf, die prismaförmige Säulenvorsprünge sind, die an einem ihrer Enden einen Pfeilkopf aufweisen. Das Gehäuseelement 44A wird mit dem Stützelement 44B durch einen Schnappeingriff der Pfeilköpfe der Halter 44BA in jeweilige Löcher der Eingriffslaschen 44AE mit dem Stützelement 44B zusammengebaut und daran befestigt.
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Bei der Kondensatorhalterung 44, welche die Elektrolytkondensatoren 45 und die Spule 46 aufnimmt, wird ein Gießstoff zwischen dem Stützelement 44B und dem Basiselement 43 (siehe 6) und zwischen der Spule 46 und dem Basiselement 43 angewandt. Dann wird die Kondensatorhalterung 44 an dem Basiselement 43 platziert und bei dem Befestigungslaschen 44AC mit dem Schrauben 52 befestigt (siehe 3). Der so angewandte Gießstoff geht durch die Durchgangslöcher 44BB hindurch, die bei dem Boden des Stützelements 44B ausgebildet sind, dringt zu dem Umfang der Elektrolytkondensatoren 45 durch und härtet, um dadurch die Kondensatorhalterung 44, die Elektrolytkondensatoren 45 und das Basiselement 43 integral zu befestigen. Hierdurch werden der Schwingungswiderstand und die Wärmabgabeleistung der Elektrolytkondensatoren 45 und die Spule 46 verbessert.
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Für den Fall, dass bei den Elektrolytkondensatoren 45 aufgrund eines starken über die Kondensatorhalterung 44 aufgebrachten Stoßes eine Verformung auftritt, kann die Flüssigkeit in jedem der Elektrolytkondensatoren 45 aus der Endfläche 45B herausströmen, die nicht die Sammelschiene 45A aufweist. Bei dem elektrischen Verdichter 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, bei dem die Elektrolytkondensatoren 45 mit dem Gehäuseelement 44A der Kondensatorhalterung 44 bedeckt sind, wird die aus den Elektrolytkondensatoren 45 ausströmende Flüssigkeit nicht um diese herum verteilt, sondern wird zeitweise in der Kondensatorhalterung 44 gehalten. Somit ist einem Auslaufen der Flüssigkeit aus der Kondensatorhalterung 44 vorgebeugt.
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Wie in 4 gezeigt ist der erste Abschnitt 44AA bei der an dem Basiselement 43 montierten Kondensatorhalterung 44, der in sich die Elektrolytkondensatoren 45 aufnimmt, bei einer Position radial nach innen zu den metallischen ersten Montageschenkeln 43C1 und den zweiten Montageschenkeln 43E1 angeordnet, was den ersten Abschnitt 44AA vor einem Schlag gegen die Umfangswand 41B der Wechselrichterabdeckung 41 schützt (siehe 1). Der erste Abschnitt 44AA wird zudem durch die Leiterplatine 47 vor einem Schlag gegen die Endwand 41A der Wechselrichterabdeckung 41 gestützt.
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Dadurch, dass der Vorsprung der Elektrolytkondensatoren 45 in der Wechselrichterabdeckung 41 klein ist, ist darüber hinaus der Vorsprung der Wechselrichterabdeckung 41 in Richtung der Endwand 41A (axialer Richtung der Welle 50) ebenso klein. Darüber hinaus weist die Umfangswand 41B der Wechselrichterabdeckung 41 im Wesentlichen das gleiche Querschnittsprofil auf, wie das der Umfangswand 12B des Ansauggehäuses 12 (siehe 1) ohne sich von der Umfangswand 12B radial nach außen zu erstrecken. Im Fall eines Schlags gegen die Umfangswand 41B nimmt somit das metallische Ansauggehäuse 12 den Großteil des aufgebrachten Stoßes auf, sodass der erste Abschnitt 44AA, der durch die metallischen Montageschenkel 43C1 und die zweiten Montageschenkel 43E1 in der Wechselrichterabdeckung 41 gestützt ist, weniger anfällig für Stoßschäden durch Schlagen ist.
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Der elektrischer Verdichter 100 gemäß der obigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist den Verdichtungsmechanismus 20, der Kühlmittelgas verdichtet und entlädt, den Elektromotor 30, der den Verdichtungsmechanismus 20 über die Welle 50 antreibt, und den Wechselrichterschaltkreisabschnitt 40 auf, der den Betrieb des Elektromotors 30 steuert, und diese Komponenten sind entlang der axialen Richtung der Welle 50 angeordnet. Der elektrische Verdichter 100 schließt ferner das Gehäuse 10, das den Verdichtungsmechanismus 20 und den Elektromotor 30 aufnimmt, und die Wechselrichterabdeckung 41 ein, die mit dem Gehäuse 10 verbunden ist und in sich den Wechselrichterschaltkreis 40 aufnimmt. Der Wechselrichterschaltkreis 40 wird durch das Basiselement 43 unterstützt, das an dem Gehäuse 10 montiert ist. Der Wechselrichterschaltkreis 40 weist die Elektrolytkondensatoren 45 auf, die an dem Basiselement 43 in so einer Ausrichtung montiert sind, das die Längsachsen der säulenförmigen Elektrolytkondensatoren 45 die Achse der Welle 50 und die Kondensatorhalterung 44 zur Aufnahme der Elektrolytkondensatoren 45 schneidet. Das Basiselement 43 schließt eine Vielzahl am ersten und zweiten Montageschenkel 43C1, 43E1, ein, in denen respektive die Schrauben 51, 53 festgezogen sind, und die Elektrolytkondensatoren 45 und die Kondensatorhalterung 44 sind bei einer radialen Position nach innen zu den ersten und zweiten Montageschenkeln 43C1, 43E1 und ebenso radial nach innen zu einer gedachten Verlängerung des Umrisses des Gehäuses 10 angeordnet, wobei sich die gedachte Erweiterung in der axialen Richtung erstreckt.
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Das Bereitstellen der Kondensatorhalterung 44 hilft, die auf die Elektrolytkondensatoren 45 aufgebrachte Last zu einem Zeitpunkt einer Kollision eines Fahrzeugs zu reduzieren, das mit dem elektrischen Verdichter 100 ausgestattet ist. Da die Kondensatorhalterung 44, die in sich die Elektrolytkondensatoren 45 aufweist, darüber hinaus bei einer radialen Position nach innen zu den ersten und zweiten Montageschenkeln 43C1, 43E1 angeordnet ist, wird die durch eine Kollision eines Fahrzeugs verursachte Kollisionslast durch die ersten und zweiten Montageschenkel 43C1, 43E1, aufgenommen und die auf die Elektrolytkondensatoren 45 ausgeübte Last wird reduziert. Darüber hinaus ist die Kondensatorhalterung 44 bei einer radialen Position nach innen zu einer gedachten Verlängerung des Gehäuseumrisses 10 angeordnet, wobei sich die gedachte Erweiterung in der axialen Richtung erstreckt. Deswegen wird der Hauptteil der Kollisionslast, die in der zu der Achse der Welle 50 senkrechten Richtung aufgebracht wird, durch das Gehäuse 10 aufgenommen, sodass die auf den Elektrolytkondensator 45 aufgebrachte Last reduziert wird. Daher ermöglicht der elektrische Verdichter 100 eine Reduktion der Kollisionslast, die zu einem Zeitpunkt einer Kollision eines Fahrzeugs auf die Elektrolytkondensatoren 45 ausgeübt wird, das mit dem elektrischen Verdichter 100 ausgestattet ist.
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Bei dem elektrischen Verdichter 100 ist die Kondensatorhalterung 44, die in sich die Elektrolytkondensatoren 45 aufweist, mit dem Basiselement 43 und der Wechselrichterabdeckung 41 umgeben, die an den ersten Montageschenkeln 43C1 befestigt ist. Mit diesem Aufbau sind die Kondensatorhalterung 44 und somit die Elektrolytkondensatoren 45, die in Kondensatorhalterung 44 aufgenommen sind, durch das Basiselement 43 und die Wechselrichterabdeckung 41 geschützt, und die Last, die auf die Elektrolytkondensatoren 45 zu einem Zeitpunkt einer Kollision eines Fahrzeugs ausgeübt wird, ist reduziert.
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Bei dem elektrischen Verdichter 100 schließt der Wechselrichterschaltkreisabschnitt 40 die Leiterplatine 47 ein, und die Leiterplatine 47 ist an den zweiten Montageschenkeln 43E1 befestigt, und zwar mit den Elektrolytkondensatoren 45 und der Kondensatorhalterung 44 zwischen dem Basiselement 43 und der Leiterplatine 47 angeordnet. Mit diesem Aufbau sind die Elektrolytkondensatoren 45 und die Kondensatorhalterung 44 auch durch die Leiterplatine 47 geschützt.
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Bei dem elektrischen Verdichter 100 weisen das Basiselement 43 und die ersten und zweiten Montageschenkel 43C1, 43E1, die aus Metall hergestellt und integral ausgebildet sind, eine verbesserte Festigkeit bzw. Stärke auf und stellen somit einen starken Schutz für den Elektrolytkondensator 45 und die Kondensatorhaltung 44 bereit.
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Gemäß der vorliegend Ausführungsform ist das Basiselement 43 bei dem elektrischen Verdichter 100 so ausgebildet, dass es die Kondensatorhalterung 44 zusammen mit den ersten Montageschenkeln 43C1 zum Befestigen der Wechselrichterabdeckung 41 und den zweiten Montageschenkeln 43E1 zum Befestigen der Leiterplatine 47 umschließt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann diese jedoch so ausgebildet sein, dass die Kondensatorhalterung 44 nur durch das Basiselement 43 und die ersten Montageschenkel 43C1 umschlossen ist. Alternativ kann das Basiselement 43 zusätzliche Montageschenkel aufweist, die die Kondensatorhalterung 44 mit diesen ersten und zweiten Montageschenkel 43C1, 43E1 umgibt.
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Bei dem elektrischen Verdichter 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Basiselement 43 so ausgebildet, sodass ein Teil des zweiten Abschnitt 44AB der Kondensatorhalterung 44 und der Befestigungslaschen 44AC außerhalb des Bereichs positioniert sind, der eine Begrenzung aufweist, die durch die Positionen der ersten und zweiten Montageschenkel 43C1, 43E1 definiert ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Basiselement 43 jedoch so ausgebildet sind, dass die Gesamtheit des zweiten Abschnitts 44AB der Kondensatorhalterung 44 und der Befestigungslaschen 44AC in dem Bereich positioniert ist, der eine Begrenzung aufweist, die durch die Positionen der ersten und zweiten Montageschenkel 43C1, 43E1 definiert ist.
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Bei dem elektrischen Verdichter 100 gemäß der vorliegenden Ausführung sind die Elektrolytkondensatoren 45 so angeordnet, dass sich deren Längsachsen im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Welle 50 erstrecken. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Elektrolytkondensatoren 45 jedoch so angeordnet sein, dass deren Längsachsen sich mit der Achse der Welle 50 schneiden. Selbst in diesem Fall sind die axiale Länge der Elektrolytkondensatoren 45 und somit die axiale Länge der Wechselrichterabdeckung 41, die sich von der Endwand 12A des Ansauggehäuses 12 erstreckt, reduziert. Es ist anzumerken, dass alternativ ein Folienkondensator als Kondensator der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. In diesem Fall ist der Folienkondensator, der die Form einer flachen Box aufweist, so an dem Basisabschnitt montiert, dass die Kante des Quaders, welche die längste der drei senkrechten Kanten davon ist, sich mit der Achse des Basisabschnitts schneidet. Mit anderen Worten ist der Folienkondensator an dem Basisabschnitt mit so einer Ausrichtung montiert, dass die Längsrichtung des Folienkondensators die Achse des Basisabschnitts schneidet.
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Bei dem elektrischen Verdichter 100 gemäß der vorliegenden Erfindung sind das Entladegehäuse 11, das Ansauggehäuse 12 und die Wechselrichterabdeckung 41 in dieser Reihenfolge in Reihe verbunden. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Wechselrichterabdeckung 41 jedoch mit dem Entladegehäuse 11 verbunden sein.
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Obwohl der elektrische Verdichter 100 als elektrischer Scrollverdichter beschrieben worden ist, ist der elektrische Verdichtertyp nicht auf Scrolls beschränkt, sondern es können Verdichter beliebigen anderen Typs verwendet werden, solange sie einen elektrischen Motor und einen elektrischen Schaltkreis aufweisen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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