DE102016105114A1

DE102016105114A1 - Elektrischer kompressor

Info

Publication number: DE102016105114A1
Application number: DE102016105114.4A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Fukasaku; Hiroyuki Gennami
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2016-10-06
Also published as: US20160294251A1; JP2016192859A

Abstract

Ein elektrischer Kompressor umfasst einen Kompressionsmechanismus mit einem beweglichen Element, einen Elektromotor mit einer Drehwelle, ein Wellenlagerungselement und ein Gehäuse. Die Drehwelle weist einen Wellenkörper und einen Exzenterstift auf. Der Elektromotor umfasst einen Stator mit einem Statorkern und einer Spule, und einen Rotor, der einen Rotorkern aufweist. Die Spule hat ein erstes Spulenende, das zwischen dem Statorkern und dem Kompressionsmechanismus sitzt, und ein zweites Spulenende. Der Rotorkern weist einen ersten Hohlraumabschnitt, mehrere zweite Hohlraumabschnitte und mehrere dritte Hohlraumabschnitte auf. Die Ausgleichsgewichte umfassen ein erstes Ausgleichsgewicht, wobei zumindest ein Teil des ersten Ausgleichsgewichts in den dritten Hohlraumabschnitt eingeführt ist. Zumindest ein Teil des Wellenlagerungselements ist einem Innenumfang des ersten Spulenendes und dem ersten Ausgleichsgewicht zugewandt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kompressor.
In der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H07-158169 wird ein elektrischer Kompressor mit einem Aufbau vorgeschlagen, bei dem ein Rotor des Elektromotors und eine Halterung, die eine Drehwelle lagert, in gegenseitiger Überlappung vorgesehen sind, um die Abmessung des elektrischen Kompressors in der Richtung zu reduzieren, in der der Elektromotor und ein Kompressionsmechanismus angeordnet sind, oder um die Abmessung des elektrischen Kompressors in Axialrichtung des Elektromotors zu verringern.
In einem elektrischen Kompressor, bei dem ein bewegliches Element des Kompressionsmechanismus an einem Exzenterstift angebracht ist, der exzentrisch zur Drehachse der Drehwelle vorgesehen ist, ist ein Ausgleichsgewicht an einem Endabschnitt eines Rotorkerns des Elektromotors montiert, um auf diese Weise die Fliehkraft zu kompensieren, die während der Ausführung einer Umlaufbewegung auf das bewegliche Element wirkt.
Für einen in einem Fahrzeug installierten elektrischen Kompressor wird aufgrund seiner hohen Leistungserfordernis ein relativ großer Kompressionsmechanismus verwendet, wodurch das Gewicht des Ausgleichsgewichts erhöht werden muss, um die Fliehkraft des beweglichen Elements zu kompensieren.
Jedoch verhindert der Einsatz eines größeren Ausgleichsgewichts, dass der elektrische Kompressor in seiner axialen Abmessung reduziert wird. Genauer gesagt wird es durch das Vorsehen eines großen Ausgleichsgewichts zwischen dem Rotorkern und der Halterung schwierig, den Rotor und die Halterung in sich überlappender räumlicher Beziehung anzuordnen, mit dem Ergebnis, dass die Reduzierung der axialen Abmessung des elektrischen Kompressors erschwert ist.
Die vorliegende Erfindung, die angesichts der oben erwähnten Probleme gemacht wurde, richtet sich auf die Bereitstellung eines elektrischen Kompressors mit einem Aufbau, bei dem die axiale Abmessung des elektrischen Kompressors reduziert werden kann und gleichzeitig eine ordnungsgemäße Kompensation der Fliehkraft des beweglichen Elements des Kompressors ermöglicht ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Kompressor bereitgestellt, aufweisend einen Kompressionsmechanismus, der ein bewegliches Element aufweist und ein Fluid komprimiert, einen Elektromotor, der eine Drehwelle aufweist und den Kompressionsmechanismus antreibt, ein Wellenlagerungselement, das zwischen dem Kompressionsmechanismus und dem Elektromotor angeordnet ist und die Drehwelle drehbar lagert, und ein Gehäuse, das in sich den Kompressionsmechanismus, den Elektromotor und das Wellenlagerungselement aufnimmt. Die Drehwelle weist einen Wellenkörper und einen Exzenterstift auf, der sich von einem Ende des Wellenkörpers an einer Position erstreckt, die exzentrisch zu einer Drehachse des Wellenkörpers ist, wobei der Exzenterstift das bewegliche Element lagert. Der Elektromotor weist einen Stator auf, der einen am Gehäuse befestigten Statorkern und eine Spule umfasst, die um den Statorkern gewickelt ist, und einen hohlzylindrischen Rotor, der am Wellenkörper der Drehwelle befestigt ist. Die Spule weist ein erstes Spulenende und ein zweites Spulenende auf, die sich von entgegengesetzten Enden des Statorkerns in Richtung der Drehachse des Wellenkörpers nach außen erstrecken. Das erste Spulenende ist zwischen dem Statorkern und dem Kompressionsmechanismus angeordnet. Der Rotor weist einen zylindrischen Rotorkern, mehrere Magnete, die im Inneren des Rotorkerns vorgesehen sind, und mehrere Ausgleichsgewichte auf, die aus einem nichtmagnetischen Material mit einer größeren spezifischen Dichte bestehen als das Material, das den Rotorkern bildet, wobei die Ausgleichsgewichte im Rotorkern vorgesehen sind. Der Rotorkern weist einen ersten Hohlraumabschnitt auf, durch den die Drehwelle eingeführt ist, mehrere zweite Hohlraumabschnitte, in welche die jeweiligen Magnete eingeführt sind, und mehrere dritte Hohlraumabschnitte, in welche die jeweiligen Ausgleichsgewichte eingeführt sind. Die Ausgleichsgewichte weisen ein erstes Ausgleichsgewicht auf, das im Nahbereich des ersten Spulenendes in Richtung der Drehachse des Rotorkerns angeordnet ist. Zumindest ein Teil des ersten Ausgleichsgewichts ist in einen der dritten Hohlraumabschnitte eingeführt. Zumindest ein Teil des Wellenlagerungselements ist einem Innenumfang des ersten Spulenendes und dem ersten Ausgleichsgewicht zugewandt.
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung lässt sich zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen nachvollziehen, in denen:
1 eine Längsquerschnittansicht eines elektrischen Kompressors nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Draufsicht eines Rotors des elektrischen Kompressors von 1 ist, und zwar von einer Wechselrichterseite des Kompressors aus betrachtet;
3 eine Längsquerschnittansicht des Rotors entlang der Linie III-III von 2 ist, in Pfeilrichtung betrachtet;
4 eine Draufsicht eines ersten Magnetblechs des Rotors von 2 ist;
5 eine Draufsicht eines zweiten Magnetblechs des Rotors von 2 ist;
6 eine Längsquerschnittansicht eines Rotors eines elektrischen Kompressors nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGFORMEN
Nachfolgend wird ein elektrischer Kompressor einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Was die Beschreibung anbelangt, sind ähnliche oder gleiche Teile oder Elemente aus verschiedenen Ausführungsformen mit denselben Bezugszahlen bezeichnet, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
Mit Bezugnahme auf 1 ist ein elektrischer Kompressor 100 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der elektrische Kompressor 100 umfasst einen Kompressionsmechanismus 130, der ein bewegliches Element aufweist und ein Fluid komprimiert, einen Elektromotor 140, der eine Drehwelle 163 aufweist und den Kompressionsmechanismus 130 antreibt, einen Wechselrichter 180, der den Elektromotor 140 ansteuert, und ein Wellenlagerungselement 170, das zwischen dem Kompressionsmechanismus 130 und dem Elektromotor 140 vorgesehen ist und die Drehwelle 163 drehbar lagert. Der elektrische Kompressor 100 weist darüber hinaus ein Gehäuse 110 auf, das in seinem Inneren den Kompressionsmechanismus 130, den Elektromotor 140 und das Wellenlagerungselement 170 aufnimmt, und einen Deckel 120, der am Gehäuse 110 angebracht ist. Der Wechselrichter 180 ist zwischen dem Deckel 120 und dem Gehäuse 110 angeordnet. Der Kompressionsmechanismus 130, das Wellenlagerungselement 170, der Elektromotor 140 und der Wechselrichter 180 sind im elektrischen Kompressor 100 in dieser Reihenfolge entlang der Axialrichtung der Drehwelle 163 angeordnet.
Das Gehäuse 110 weist ein zylindrisches Ansauggehäuse 112 auf, das an einem Ende offen ist, und ein mit Boden versehenes, zylindrisches Ausstoßgehäuse 111, das mit dem einen Ende des Ansauggehäuses 112 verbunden ist. Das Ansauggehäuse 112 ist mit einer Ansaugöffnung (nicht gezeigt) ausgebildet, durch die ein Kältemittelgas von einem externen Kältemittelkreislauf (nicht gezeigt) in den elektrischen Kompressor 100 gesaugt wird. Das Ausstoßgehäuse 111 ist mit einer Ausstoßöffnung 111H ausgebildet. Das Ansauggehäuse 112 nimmt in sich den Kompressionsmechanismus 130, das Wellenlagerungselement 170 und den Elektromotor 140 auf. Das Gehäuse 110 und der Deckel 120 wirken zusammen, um die Außenhülle des elektrischen Kompressors 100 zu bilden.
Der Kompressionsmechanismus 130 komprimiert ein Kältemittelgas, das durch die Ansaugöffnung in das Gehäuse 110 gelangt. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Kompressionsmechanismus 130 eine feststehende Spirale 131 und eine bewegliche Spirale 135 auf. Die bewegliche Spirale 135 entspricht dem beweglichen Element der vorliegenden Erfindung.
Die feststehende Spirale 131 umfasst eine scheibenförmige Basisplatte 132, eine Spiralwand 133, die sich senkrecht von der Basisplatte 132 erstreckt, und eine Außenumfangswand 134, die sich senkrecht vom Außenumfangsrand der Basisplatte 132 erstreckt, um die Spiralwand 133 zu umgeben.
Die bewegliche Spirale 135 umfasst eine scheibenförmige Basisplatte 136 und eine Spiralwand 137, die sich senkrecht von der Basisplatte 136 zur Basisplatte 132 der feststehenden Spirale 131 erstreckt. Die feststehende Spirale 131 und die bewegliche Spirale 135 sind in Axialrichtung der Drehwelle 163 einander zugewandt angeordnet.
Der Elektromotor 140 wird mit einem dreiphasigen Strom versorgt und versetzt die bewegliche Spirale 135 in Drehung, wodurch der Kompressionsmechanismus 130 angetrieben wird. Der Elektromotor 140 umfasst einen Statorkern 161, der am Ansauggehäuse 112 befestigt ist, einen Stator 160, der gebildet ist, indem eine dreiphasige Spule 162 auf den Statorkern 161 gewickelt ist, und einen hohlzylindrischen Rotor 150, der radial innerhalb des Stators 160 vorgesehen und an einem Wellenkörper 164 der Drehwelle 163 fixiert ist.
Die Drehwelle 163 weist den Wellenkörper 164 und einen Exzenterstift 165 auf, der sich von einem des Wellenkörpers 164 der Drehwelle 163 in deren axialer Richtung an einer Position erstreckt, die exzentrisch zur Drehachse des Wellenkörpers 164 ist. Der Rotor 150 ist koaxial am Wellenkörper 164 der Drehwelle 163 befestigt.
Eine Buchse 138 mit einem Gewicht 139 ist auf den Exzenterstift 165 der Drehwelle 163 aufgesetzt. Das Gewicht 139 ist dazu ausgelegt, die Fliehkraft zu reduzieren, die auf die bewegliche Spirale 135 wirkt, wenn die bewegliche Spirale 135 eine Umlaufbewegung ausführt. Die Buchse 138 weist eine Aussparung 138H auf, die exzentrisch zur Achse der Buchse 138 ausgebildet ist, und der Exzenterstift 165 ist in die Aussparung 138H eingesetzt. Bei Drehung der Drehwelle 163 dreht oder pendelt die Buchse 138 um den Exzenterstift 165.
Die Basisplatte 136 der beweglichen Spirale 135 ist mittels eines exzentrischen Nadellagers (nicht gezeigt) so gelagert, dass sie relativ zur Buchse 138 drehbar ist. Anders ausgedrückt ist die bewegliche Spirale 135 über den Exzenterstift 165 gelagert.
Die axiale Mitte der Buchse 138 liegt näher am Außenumfang des Wellenkörpers 164 der Drehwelle 163 als die Drehachse des Wellenkörpers 164. Die Basisplatte 136 der beweglichen Spirale 135 und die Buchse 138 sind koaxial ausgerichtet, sodass der Abstand zwischen der axialen Mitte der Buchse 138 und der Drehachse des Wellenkörpers 164 dem Radius der Umlaufbewegung der beweglichen Spirale 135 entspricht.
Die Pendelbewegung der Buchse 138 um den Exzenterstift 165 verändert den Abstand zwischen der Achse der Buchse 138 und der Drehachse des Wellenkörpers 164, wodurch sich der Drehradius der beweglichen Spirale 135 ändert. Mit anderen Worten arbeiten der Exzenterstift 165, die Buchse 138 und das exzentrische Nadellager so zusammen, dass ein sogenannter Kurbeltriebmechanismus gebildet wird, der den Drehradius der beweglichen Spirale 135 ändert.
Der Stator 160 umfasst einen Statorkern 161 und eine dreiphasige Spule 162 und ist am Ansauggehäuse 112 befestigt. Der Statorkern 161 weist einen Statorkörper 161B von allgemein zylindrischer Form sowie Zähne (nicht gezeigt) auf. Der Statorkern 161 ist koaxial zum Wellenkörper 164 der Drehwelle 163 angeordnet.
Die dreiphasige Spule 162 ist um die Zähne des Statorkerns 161 gewickelt und weist erste und zweite Spulenenden 162E1, 162E2 auf, die sich von den entgegengesetzten Enden des Statorkörpers 161B des Statorkerns 161 in dessen axialer Richtung erstrecken (in Richtung der Drehachse des Drehkörpers 164). Das erste Spulenende 162E1 ist in unmittelbarer Nähe des Kompressionsmechanismus 130 vorgesehen, und das zweite Spulenende 162E2 ist in unmittelbarer Nähe des Wechselrichters 180 angeordnet, der auf der dem Kompressionsmechanismus 130 entgegengesetzten Seite vorgesehen ist. Das erste Spulenende 162E1 sitzt zwischen dem Statorkern 161 und dem Kompressionsmechanismus 130.
Über einen Gruppenblock 190 wird der dreiphasigen Spule 162 elektrische Energie zugeführt, die vom Wechselrichter 180 gesteuert wurde. Der Gruppenblock 190 ist radial innerhalb des Stators 160 angeordnet. Genauer gesagt ist der Gruppenblock 190 der vorliegenden Ausführungsform in Radialrichtung der Drehwelle 163 innerhalb des zweiten Spulenendes 162E2 vorgesehen. Des Weiteren ist der Gruppenblock 190 so angeordnet, dass er in Radialrichtung der Drehwelle 163 dem zweiten Spulenende 162E2 zugewandt ist.
Das Wellenlagerungselement 170 mit zylindrischer Form ist im Ansauggehäuse an einer Stelle befestigt, die in unmittelbarer Nähe der Öffnung des Ansauggehäuses 112 liegt. Genauer gesagt ist das Wellenlagerungselement 170 zwischen dem Kompressionsmechanismus 130 und dem Elektromotor 140 vorgesehen, sodass ein Teil des Wellenlagerungselements 170 dem Innenumfang der ersten Spulenenden 162E1 und einem ersten Ausgleichsgewicht 156, das später noch im Einzelnen beschrieben wird, gegenüberliegt. Das heißt, dass ein Teil des Wellenlagerungselements 170 in Radialrichtung der Drehwelle 163 innerhalb des ersten Spulenendes 162E1 so angeordnet ist, dass er von diesem umgeben ist.
Das Wellenlagerungselement 170 weist in seiner Mitte eine Aussparung 170H auf, durch die die Drehwelle 163 eingeführt ist. Das Wellenlagerungselement 170 und das Ansauggehäuse 112 wirken zusammen, um zwischen sich eine Motorkammer zu bilden, die in sich den Elektromotor 140 aufnimmt.
Das Ansauggehäuse 112 nimmt in seinem Inneren die Drehwelle 163 auf. Die Drehwelle 163 ist an ihrem ersten Endabschnitt 164E1, der sich in der Nähe der Öffnung des Ansauggehäuses 112 befindet und durch die Aussparung 170H des Wellenlagerungselements 170 eingeführt ist, über ein erstes Radiallager 171 am Wellenlagerungselement 170 drehbar gelagert. Ein Teil des ersten Radiallagers 171 ist innerhalb des ersten Spulenendes 162E1 vorgesehen und dem ersten Ausgleichsgewicht 156 zugewandt.
Die Drehwelle 163 ist auch an ihrem zweiten Endabschnitt 164E2, der sich im Nahbereich einer Bodenwand 112B des Ansauggehäuses 112 befindet, mittels der Bodenwand 112B des Ansauggehäuses 112 über ein zweites Radiallager 172 drehbar gelagert.
Das Ansauggehäuse 112 weist eine zylindrische Radiallagerabstützung 112S auf, die sich von der Innenfläche der Bodenwand 112B erstreckt (von der Fläche der Bodenwand 112B, die im Nahbereich des Elektromotors 140 liegt). Die Radiallagerabstützung 112S ist koaxial zum Wellenkörper 164 angeordnet, und das zweite Lager 172 stützt sich an der Radiallagerabstützung 112S ab.
Nachfolgend wird der Rotor 150 des elektrischen Kompressors 100 gemäß der ersten Ausführungsform im Einzelnen unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
Mit Bezugnahme auf 3 hat der Rotor 150 eine hohlzylindrische Form und umfasst einen hohlzylindrischen Rotorkern 150C, sechs Magnete 155, die im Inneren des zylindrischen Rotorkerns 150C vorgesehen sind, sowie das vorstehend erwähnte erste Ausgleichsgewicht 156 und ein zweites Ausgleichsgewicht 157, die im Rotorkern 150C angeordnet sind und aus einem nichtmagnetischen Material mit einer größeren spezifischen Dichte als das den Rotorkern 150C bildende Material bestehen.
Der Rotorkern 150C des Rotors 150 weist zwei Endplatten 153 auf, die zwischen sich eine Vielzahl von Magnetblechen halten, und sechs Nietstifte 154, die die Magnetbleche und die Endplatten 153 zu einem Teil zusammenfügen. Die Nietstifte 154 haben eine allgemein zylindrische Form und weisen einen Schaftabschnitt, der durch die durch die Vielzahl der Magnetbleche hindurch führenden Aussparungen eingeführt ist, und einen Kopfabschnitt auf, der an einem axialen Ende der Nietstifte 154 ausgebildet ist.
Die sechs Magnete 155 sind im Rotorkern 150C so vorgesehen, dass sie sich durch den gesamten Rotorkern 150C hindurch über dessen gesamte Länge erstrecken. Die Magnete 155 haben eine Plattenform und bestehen aus einem Permanentmagnet wie zum Beispiel einem Ferritmagnet oder einem Seltenerdmagnet.
Das erste Ausgleichsgewicht 156 ist in der Nähe des Kompressionsmechanismus 130 in Richtung der Drehachse des Rotors 150 (auf der linken Seite in 3) oder in der Nähe eines ersten Endes des Rotors 150 angeordnet. Das zweite Ausgleichsgewicht 157 ist in der Nähe eines zweiten Endes des Rotors 150 angeordnet (rechte Seite in 3). Das erste und zweite Ausgleichsgewicht 156, 157 der vorliegenden Ausführungsform haben bei Betrachtung in einem Querschnitt senkrecht zur Richtung der Drehachse des Rotorkerns 150 im Wesentlichen dieselbe Form, unterscheiden sich aber in den Abmessungen in Richtung der Drehachse des Rotorkerns 150C.
Das erste und zweite Ausgleichsgewicht 156, 157 bestehen in der vorliegenden Ausführungsform aus Messing, wobei aber jedes andere nichtmagnetische Material mit einer größeren spezifischen Dichte als die Magnetbleche, wie etwa rostfreier Stahl, für das erste und zweite Ausgleichsgewicht 156, 157 verwendet werden kann.
Der Rotorkern 150C besteht aus einer Vielzahl von schichtweise zusammengesetzten Magnetblechen. Genauer gesagt umfassen die geschichteten Magnetbleche des Rotorkerns 150C der vorliegenden Ausführungsform die ersten Magnetbleche 151 und die zweiten Magnetbleche 152.
Wie in 4 und 5 gezeigt ist, haben die ersten und zweiten Magnetbleche 151, 152 im Wesentlichen dieselbe Kreisform.
Die ersten und zweiten Magnetbleche 151, 152 haben in ihrer Mitte eine durchgehende kreisförmige erste Aussparung 59, und die Mitte der Kontur der ersten und zweiten Magnetbleche 151, 152 liegt im Wesentlichen auf derselben Position wie die Mitte der ersten Aussparung 59. Die erste Aussparung 59 hat einen Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als derjenige des Wellenkörpers 164 der Drehwelle 163.
Die ersten und zweiten Magnetbleche 151, 152 haben an ihrem Umfang sechs durchgehende zweite Aussparungen 55 von jeweils allgemein rechteckiger Form. Die sechs zweiten Aussparungen 55 jedes Magnetblechs sind in einer regelmäßigen Sechseckform oder entlang den Seiten eines gedachten regelmäßigen Sechsecks angeordnet, mit Ausnahme von dessen Spitzen. Die sechs zweiten Aussparungen 55 sind von einander beabstandet. Die zweiten Aussparungen 55 sind in Bezug auf die Mitte der ersten Aussparung 59 punktsymmetrisch. Die zweite Aussparung 55 ist im Querschnitt geringfügig größer als der Magnet 155 ausgebildet.
Die ersten und zweiten Magnetbleche 151, 152 haben sechs durchgehende, kreisförmige dritte Aussparungen 54 an Positionen, die in der Nähe und radial innerhalb der Spitzen des durch die zweiten Aussparungen 55 gebildeten gedachten Sechsecks liegen. Auch die dritten Aussparungen 54 sind in Bezug auf die erste Aussparung 59 punktsymmetrisch. Die dritten Aussparungen 54 haben einen Durchmesser, der geringfügig größer ist als derjenige des Schaftabschnitts des Nietstifts 154.
Das erste Magnetblech 151 hat zwei durchgehende vierte Aussparungen 58 zwischen der ersten Aussparung 59 und der zweiten Aussparung 55. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die vierte Aussparung 58 zwischen der ersten Aussparung 59 und den dritten Aussparungen 54 ausgebildet ist, kann die vierte Aussparung 58 zwischen der zweiten Aussparung 55 und den dritten Aussparungen 54 ausgebildet sein. Die vierten Aussparungen 58 sind punktsymmetrisch in Bezug auf die erste Aussparung 59. Die vierte Aussparung 58 hat eine Abmessung, die im Querschnitt geringfügig größer ist als das erste Ausgleichsgewicht 156 und zweite Ausgleichsgewicht 157. Die vierten Aussparungen 58 besitzen allgemein eine gekrümmte Form, und der mittlere Bereich jeder vierten Aussparung 58 erstreckt sich entlang der kreisförmigen ersten Aussparung 59, und die entgegengesetzten Enden der vierten Aussparung 58 verlaufen um die kreisförmigen dritten Aussparungen 54. Es ist anzumerken, dass im zweiten Magnetblech 152 keine vierten Aussparungen 58 ausgebildet sind.
In der folgenden Beschreibung werden die Symbole X, Y und Z dazu verwendet, die Anzahl der ersten Magnetbleche 151, der zweiten Magnetbleche 152 und der ersten Magnetblech 151 darzustellen, die schichtweise in den Rotorkern 150C eingesetzt sind. Die X ersten Magnetbleche 151, die Y zweiten Magnetbleche 152 und die Z ersten Magnetbleche 151 sind in dieser Reihenfolge in den Rotorkern 150C eingeschichtet. Der Rotorkern 150C ist im Ansauggehäuse 112 so angeordnet, dass sich die X ersten Magnetbleche im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 150 befinden, und die Z ersten Magnetbleche 151 im Nahbereich des zweiten Endes des Rotors 150 angeordnet sind. Die Anzahl X der ersten Magnetbleche 151 ist größer als die Anzahl Z der ersten Magnetbleche 151.
Wenn die ersten und zweiten Magnetbleche 151, 152 übereinandergeschichtet sind, sind die ersten Aussparungen 59 der ersten und zweiten Magnetbleche 151, 152 verbunden, um dadurch einen ersten Hohlraumabschnitt 163H zu bilden, durch den der Wellenkörper 164 der Drehwelle 163 eingeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Wellenkörper 164 im ersten Hohlraumabschnitt 163H durch eine Schrumpfpassung eingesetzt. Zusätzlich sind, wenn die ersten und zweiten Magnetbleche 151, 152 schichtweise zusammengesetzt sind, die sechs zweiten Aussparungen 55 der ersten und zweiten Magnetbleche 151, 152 verbunden, um dadurch sechs zweite Hohlraumabschnitte 155H zu bilden, in denen jeweils einer der sechs Magnete 155 eingesetzt ist. Wenn die ersten und zweiten Magnetbleche 151, 152 schichtweise zusammengesetzt sind, sind die sechs dritten Aussparungen 54 der ersten und zweiten Magnetbleche 151, 152 verbunden, um dadurch sechs Einführlöcher 154H zu bilden, in die jeweils einer der sechs Nietstifte 154 eingeführt wird.
Im Rotorkern 150C sind, wenn die X ersten Magnetbleche 151 schichtweise zusammengesetzt sind, die beiden vierten Aussparungen 158 der geschichteten ersten Magnetbleche verbunden, um dadurch einen dritten Hohlraumabschnitt 156H, in den das erste Ausgleichsgewicht 156 eingeführt ist, und einen vierten Hohlraumabschnitt 158H zu bilden. Der vierte Hohlraumabschnitt 158H ist in Radialrichtung des Rotors 150 entgegengesetzt zum dritten Hohlraumabschnitt 156H angeordnet, wobei der erste Hohlraumabschnitt 163H zwischen dem vierten Hohlraumabschnitt 158H und dem dritten Hohlraumabschnitt 156H liegt. Der dritte Hohlraumabschnitt 156H und der vierte Hohlraumabschnitt 158H haben im Wesentlichen dieselbe Form, wenn man sie im Querschnitt senkrecht zur Richtung der Drehachse des Rotorkerns 150C des Rotors 150 betrachtet, und sind zwischen dem ersten Hohlraumabschnitt 163H und dem zweiten Hohlraumabschnitt 155H angeordnet.
Wenn die Z vierten Aussparungen 58 schichtweise übereinandergelegt sind, sind die beiden vierten Aussparungen 58 der schichtweise zusammengesetzten ersten Magnetbleche 151 verbunden, um dadurch einen dritten Hohlraumabschnitt 157H, in den das zweite Ausgleichsgewicht 157 eingesetzt ist, und einen vierten Hohlraumabschnitt 159H zu bilden. Der vierte Hohlraumabschnitt 159H ist in Radialrichtung des Rotors 150 entgegengesetzt zum dritten Hohlraumabschnitt 157H angeordnet, wobei sich der erste Hohlraumabschnitt 163H zwischen dem vierten Hohlraumabschnitt 159H und dem dritten Hohlraumabschnitt 157H befindet. Der dritte Hohlraumabschnitt 157H und der vierte Hohlraumabschnitt 159H haben im Wesentlichen dieselbe Form bei Betrachtung in einem Querschnitt senkrecht zur Richtung der Drehachse des Rotorkerns 150C des Rotors 150, und sie sind zwischen dem ersten Hohlraumabschnitt 163H und dem zweiten Hohlraumabschnitt 155H angeordnet. Überdies ist der vierte Hohlraumabschnitt 158H größer ausgebildet als der vierte Hohlraumabschnitt 159H.
In den dritten Hohlraumabschnitt 156H des Rotorkerns 150C, der im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 150 vorgesehen ist, ist das erste Ausgleichsgewicht 156 eingesetzt, und in den dritten Hohlraumabschnitt 157H des Rotorkerns 150C, der im Nahbereich des zweiten Endes des Rotors 150 angeordnet ist, ist das zweite Ausgleichsgewicht 157 eingesetzt.
Obwohl das erste Ausgleichsgewicht 156 und das zweite Ausgleichsgewicht 157 jeweils aus Messing hergestellt sind und im Querschnitt im Wesentlichen dieselbe Form haben, ist das erste Ausgleichsgewicht 156 in Richtung der Drehachse des Rotors 150 länger als das zweite Ausgleichsgewicht 157, sodass das erste Ausgleichsgewicht 156 schwerer ist als das zweite Ausgleichsgewicht 157.
Das erste Ausgleichsgewicht 156 ist zur Gänze im dritten Hohlraumabschnitt 156H angeordnet, der an einer Stelle ausgebildet ist, die sich im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 150 befindet, bzw. nahe dem ersten Spulenende 162E1 (linke Seite in 3). Zusätzlich ist das erste Ausgleichsgewicht 156 in Radialrichtung der Drehwelle 163 entgegengesetzt zum Exzenterstift 165 angeordnet. Obwohl das erste Ausgleichsgewicht 156 in der vorliegenden Ausführungsform vollständig im dritten Hohlraumabschnitt 156H angeordnet ist, kann die Auslegung auch dergestalt sein, dass das erste Ausgleichsgewicht 156 teilweise im dritten Hohlraumabschnitt 156H angeordnet ist.
Das zweite Ausgleichsgewicht 157 ist vollständig im dritten Hohlraumabschnitt 157H angeordnet, der an einer Position ausgebildet ist, die sich im Nahbereich des zweiten Endes des Rotors 150 bzw. des zweiten Spulenendes 162E2 befindet (rechte Seite in 3). Ferner ist das zweite Ausgleichsgewicht 157 in Radialrichtung der Drehwelle 163 entgegengesetzt zum ersten Ausgleichsgewicht 156 angeordnet. Obwohl das zweite Ausgleichsgewicht 157 in der vorliegenden Ausführungsform vollständig im dritten Hohlraumabschnitt 157H angeordnet ist, kann die Auslegung auch dergestalt sein, dass das zweite Ausgleichsgewicht 157 teilweise im dritten Hohlraumabschnitt 157H liegt.
Wie bisher beschrieben wurde, sind das erste Ausgleichsgewicht 156 und das zweite Ausgleichsgewicht 157 in Radialrichtung des Rotors 150 zueinander entgegengesetzt angeordnet, d. h. punktsymmetrisch in Bezug auf die Drehachse des Rotors 150.
Der vierte Hohlraumabschnitt 158H, der im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 150 ausgebildet ist, ist größer als der vierte Hohlraumabschnitt 159H, der im Nahbereich des zweiten Endes des Rotors 150 ausgebildet ist.
Anders ausgedrückt ist der vierte Hohlraumabschnitt 158H mit dem größeren Volumen im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 150 an einer Position angeordnet, die in Radialrichtung des Rotors 150 dem Exzenterstift 165 der Drehwelle 163 entspricht, und der vierte Hohlraumabschnitt 159H mit dem kleineren Volumen ist im Nahbereich des zweiten Endes des Rotors 150 an einer Position angeordnet, die in Radialrichtung des Rotors 150 entgegengesetzt zum Exzenterstift 165 der Drehwelle 163 liegt.
Der vierte Hohlraumabschnitt 158H mit dem großen Volumen und der vierte Hohlraumabschnitt 159H mit dem kleinen Volumen sind im Rotorkern 150C an Positionen angeordnet, die radial und axial zueinander entgegengesetzt sind, bzw. in punktsymmetrischer Relation zueinander in Bezug auf die Achse des Rotors 150. Des Weiteren sind der vierte Hohlraumabschnitt 158H mit dem größeren Volumen 158 und das erste Ausgleichsgewicht 156 im Rotorkern 150C an Positionen angeordnet, die radial zueinander entgegengesetzt sind, oder in punktsymmetrischer Beziehung zueinander, und auch der vierte Hohlraumabschnitt 159H mit dem kleineren Volumen und das zweite Ausgleichsgewicht 157 sind in punktsymmetrischer Beziehung zueinander bezüglich einer gedachten Ebene angeordnet, die horizontal durch die Achse des Rotors 150 in 2 verläuft.
Bei der vorstehend beschriebenen Auslegung des Rotors 150 wird durch das erste Ausgleichsgewicht 156 und den vierten Hohlraumabschnitt 158H mit dem großen Volumen ein relativ großes Gewichtsungleichgewicht in dem Teil des Rotors 150 erzeugt, der im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 150 liegt, und durch das zweite Ausgleichsgewicht 157 und den vierten Hohlraumabschnitt 159H mit dem kleinen Volumen 158 wird ein relativ kleines Gewichtsungleichgewicht in dem Teil des Rotors 150 erzeugt, der im Nahbereich des zweiten Endes des Rotors 150 liegt.
Die Gewichtsungleichgewichte sind am ersten Ende und zweiten Ende des Rotors 150 entgegengesetzt angeordnet.
Im Folgenden wird der Betrieb des elektrischen Kompressors 100 beschrieben. Die Drehwelle 163 des Elektromotors 140 des elektrischen Kompressors 100 wird über die elektrische Energie, die vom Wechselrichter 180 gesteuert und zugeführt wird, mit einer gesteuerten Drehzahl in Drehung versetzt. Somit führt die bewegliche Spirale 135 mittels des Exzenterstifts 165 eine Umlaufbewegung um die Achse der feststehenden Spirale 131 aus, um dadurch ein Kältemittelgas in der Kompressionskammer zu komprimieren, die zwischen der beweglichen Spirale 135 und der feststehenden Spirale 131 gebildet ist. Die Fliehkraft auf die bewegliche Spirale 135 wird durch das erste Ausgleichsgewicht 156, das zweite Ausgleichsgewicht 157, die leeren Abschnitte 158 und das Gewicht 139 der Buchse 138 ausgeglichen.
Der elektrische Kompressor 100 der vorliegenden Ausführungsform bietet die folgenden Wirkungen.

(1) Der Rotorkern 150C ist mit dem ersten Ausgleichsgewicht 156 und dem zweiten Ausgleichsgewicht 157 versehen, und das erste Ausgleichsgewicht 156 ist im dritten Hohlraumabschnitt 156H angeordnet, der sich im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 150 befindet. Ein Teil des Wellenlagerungselements 170 ist so angeordnet, dass er dem Innenumfang des ersten Spulenendes 162E1 und dem ersten Ausgleichsgewicht 156 zugewandt ist. Durch eine derartige Auslegung kann das Wellenlagerungselement 170 nahe am Rotorkern 150C positioniert werden, während der elektrische Kompressor 100 bei der Orbitalbewegung der beweglichen Spirale 135 effektiv ausgewuchtet ist, mit dem Ergebnis, dass die axiale Abmessung des elektrischen Kompressors 100 verkleinert werden kann.
(2) Der elektrische Kompressor 100 ist während der Umlaufbewegung der beweglichen Spirale 135 mittels des ersten Ausgleichsgewichts 156, des zweiten Ausgleichsgewichts 157 und der Buchse 138 mit dem Gewicht 139 in zweckentsprechender Weise ausgewuchtet, mit dem Ergebnis, dass das erste Ausgleichsgewicht 156 und das zweite Ausgleichsgewicht 157 verkleinert werden können.
(3) Gemäß dieser Ausführungsform ist das erste Ausgleichsgewicht 156 schwerer als das zweite Ausgleichsgewicht 157. Verglichen mit dem Fall, bei dem das zweite Ausgleichsgewicht 157 schwerer ist als das erste Ausgleichsgewicht 156, ist die vorliegende Ausführungsform vorteilhaft bei der Verkleinerung des ersten und zweiten Ausgleichsgewichts 156, 157.
(4) Der vierte Hohlraumabschnitt 159H ist in Radialrichtung des Rotors 150 entgegengesetzt zum dritten Hohlraumabschnitt 157H angeordnet, wobei sich der erste Hohlraumabschnitt 163H zwischen dem vierten Hohlraumabschnitt 159H und dem dritten Hohlraumabschnitt 157H befindet. Der vierte Hohlraumabschnitt 158H ist in Radialrichtung des Rotors 150 entgegengesetzt zum dritten Hohlraumabschnitt 156H angeordnet, wobei der erste Hohlraumabschnitt 163H zwischen dem vierten Hohlraumabschnitt 158H und dem dritten Hohlraumabschnitt 156H angeordnet ist. Demzufolge kann das Gewichtsungleichgewicht im Rotor 150 in dessen Radialrichtung leicht hergestellt werden.
(5) Die dritten Hohlraumabschnitte 156H, 157H haben, in einem Querschnitt senkrecht zur Drehachse des Rotors 150 betrachtet, im Wesentlichen dieselbe Form wie die vierten Hohlraumabschnitte 158H, 159H. Diese Auslegung ist vorteilhaft bei der Übereinanderschichtung der ersten Magnetbleche 151, weil die zwei vierten Aussparungen 58 des ersten Magnetblechs 151 in Bezug auf eine gedachte Linie, die sich wie in 2 zu sehen horizontal durch die Mitte des ersten Magnetblechs 151 erstreckt, symmetrisch zueinander ausgebildet sind, und das erste Magnetblech 151 bei der Übereinanderschichtung der ersten Magnetbleche 151 kopfüber positioniert werden kann, wie aus 2 ersichtlich ist.
(6) Das ganze zweite Ausgleichsgewicht 157 wird in den dritten Hohlraumabschnitt 157H eingesetzt. Dadurch wird verhindert, dass sich das zweite Ausgleichsgewicht 157 und der Gruppenblock 159 im Wege stehen.
(7) Die Anordnung der mehreren dritten Hohlraumabschnitte 156H, 157H und der mehreren vierten Hohlraumabschnitte 158H, 159H zwischen dem ersten Hohlraumabschnitt 163H und den mehreren zweiten Hohlraumabschnitten 155H gestattet die Verwendung eines relativ großen Ausgleichsgewichts im Rotor 150, ohne dabei das Motordrehmoment zu reduzieren. Obwohl das Gewicht des ersten Ausgleichsgewichts 156 und des zweiten Ausgleichsgewichts 157 der vorliegenden Ausführungsform unterschiedlich ausgelegt sind, indem deren Abmessungen in Axialrichtung des Rotors 150 verändert sind, kann das Gewicht der Ausgleichsgewichte auch durch Verwendung unterschiedlicher Formen oder verschiedener Materialien anders festgelegt werden.

Der Rotor 150 der vorliegenden Ausführungsform kann auf verschiedene Arten modifiziert werden, wie zum Beispiel in der Anordnung, der Anzahl und der Form der jeweiligen Rotorteile. So kann der Rotor 150 zum Beispiel drei oder mehr Ausgleichsgewichte mit jeweils anderem Gewicht enthalten. In diesem Fall sollten die Ausgleichsgewichte vorzugsweise so angeordnet sein, dass das Gewicht der Ausgleichsgewichte zum Kompressionsmechanismus 130 (oder zur linken Seite in 3) hin zunimmt. Mit anderen Worten, das im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 150 angeordnete Ausgleichsgewicht ist schwerer als das Ausgleichsgewicht, das in der Nähe des zweiten Endes des Rotors 150 angeordnet ist.
Des Weiteren kann der Rotor 150 in seinem Inneren drei oder mehr vierte Hohlraumabschnitte mit unterschiedlichen Volumina haben. In diesem Fall sollten die vierten Hohlraumabschnitte vorzugsweise so angeordnet sein, dass das Volumen des vierten Hohlraumabschnitts, der im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 150 angeordnet ist, größer ist als das Volumen des vierten Hohlraumabschnitts, der näher am zweiten Ende des Rotors 150 liegt. Mit anderen Worten sind die vierten Hohlraumabschnitte so angeordnet, dass die Volumina der vierten Hohlraumabschnitte zum Kompressionsmechanismus 130 (oder zur linken Seite in 3) hin zunehmen.
Der Kompressionsmechanismus 130 kann auf beliebige Art und Weise ausgestaltet sein, solange er ein bewegliches Element aufweist, das an einem Stift montiert ist, der exzentrisch zur Drehachse des Wellenkörpers der Drehwelle angeordnet ist.
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Der elektrische Kompressor 100 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Rotoraufbau. Bezüglich der Beschreibung sind ähnliche oder gleiche Teile oder Elemente der verschiedenen Ausführungsformen mit denselben Bezugszahlen bezeichnet, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
6 ist der Querschnittsansicht von 3 ähnlich, zeigt aber einen Rotor des elektrischen Kompressors 100 nach der zweiten Ausführungsform.
Wie in 6 gezeigt, ist der elektrische Kompressor 100 der zweiten Ausführungsform mit einem Rotor 250 versehen, der einen hohlzylindrischen Rotorkern 250C, sechs Magnete 155, die im Rotorkern 250C angeordnet sind, und ein erstes Ausgleichsgewicht 156 und ein zweites Ausgleichsgewicht 157 aufweist, die aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt sind, das eine größere spezifischen Dichte als das den Rotorkern 250C bildende Material hat.
Der Rotor 250 weist darüber hinaus zwei Endplatten 153, um zwischen sich eine Vielzahl von Magnetblechen zu halten, und sechs Nietstifte 154 auf, die die Magnetbleche aneinander befestigen, die zwischen den Endplatten 153 gehalten sind.
Der Rotorkern 250C wird gebildet, indem die ersten Magnetbleche 151 schichtweise zusammengesetzt werden. Anders ausgedrückt ist der Rotorkern 250C nur durch die ersten Magnetbleche 151 gebildet und enthält keine zweiten Magnetbleche 152 wie in der ersten Ausführungsform.
Im Rotorkern 250C sind, wenn die ersten und zweiten Magnetbleche 151 schichtweise zusammengesetzt sind, die zwei vierten Aussparungen 58 der Vielzahl der ersten Magnetbleche 151 verbunden, um dadurch die dritten Hohlraumabschnitte 156H, 157H, in denen das erste und zweite Ausgleichsgewicht 156, 157 eingeführt sind, und die vierten Hohlraumabschnitte 158H, 159H zu bilden.
Das erste Ausgleichsgewicht 156 ist in den dritten Hohlraumabschnitt 156H eingesetzt, der im Nahbereich des Kompressionsmechanismus 130 in Richtung der Drehachse des Rotors 250 angeordnet ist (linke Seite in 6), oder im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 250, und das zweite Ausgleichsgewicht 157 ist in den dritten Hohlraumabschnitt 157H eingesetzt, der im Nahbereich des zweiten Endes des Rotors 250 in Richtung der Drehachse des Rotors 250 liegt (rechte Seite in 6). Das erste Ausgleichsgewicht 156 und das zweite Ausgleichsgewicht 157 sind jeweils in ihren entsprechenden dritten Hohlraumabschnitt 156H bzw. 157H eingesetzt.
Der vierte Hohlraumabschnitt 158H, der im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 250 ausgebildet ist (linke Seite in 6), hat ein größeres Volumen als der vierte Hohlraumabschnitt 159H, der im Nahbereich des zweiten Endes des Rotorkerns 250C gebildet ist (rechte Seite in 6).
Anders ausgedrückt ist der vierte Hohlraumabschnitt 158H mit dem großem Volumen an einer Position vorgesehen, die sich im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 250 befindet und in Radialrichtung des Rotors 250 dem Exzenterstift 165 der Drehwelle 163 entspricht (obere Seite in 6). Der vierte Hohlraumabschnitt 159H mit dem kleinen Volumen ist an einer Position vorgesehen, die sich im Nahbereich des zweiten Endes des Rotors 250 befindet und in Radialrichtung entgegengesetzt zum Exzenterstift 165 der Drehwelle 163 liegt (untere Seite in 6). Mit anderen Worten sind der vierte Hohlraumabschnitt 158H mit dem großen Volumen und der vierte Hohlraumabschnitt 159H mit dem kleineren Volumen in Bezug auf die Achse des Rotors 250 in punktsymmetrischer Beziehung zueinander angeordnet.
In der zweiten Ausführungsform sind der vierte Hohlraumabschnitt 159H mit dem kleineren Volumen und der dritte Hohlraumabschnitt 156H durch einen gemeinsamen Hohlraum gebildet. Auch der vierte Hohlraumabschnitt 158H mit dem größeren Volumen und der dritte Hohlraumabschnitt 157H sind durch einen gemeinsamen Hohlraum gebildet.
Das erste und zweite Ausgleichsgewicht 156, 157 sind in ihren jeweiligen dritten Hohlraumabschnitt 156H, 157H so eingesetzt, dass das erste und zweite Ausgleichsgewicht 156, 157 im Rotor 250 ohne Bewegung gehalten sind, selbst wenn die dritten Hohlraumabschnitte 156H, 157H nicht mittels der zweiten Magnetbleche 152 verschlossen sind, wie es bei der ersten Ausführungsform der Fall ist.
Das erste und zweite Ausgleichsgewicht 156, 157 brauchen nicht unbedingt dadurch gehalten zu sein, dass sie in ihren entsprechenden dritten Hohlraumabschnitt 156, 157 eingesetzt sind, sondern können unter Verwendung eines Klebstoffs in den dritten Hohlraumabschnitten 156H, 157H fixiert sein.
Bei der vorstehend beschriebenen Auslegung des Rotors 250 wird durch das erste Ausgleichsgewicht 156 und den vierten Hohlraumabschnitt 158H mit dem größeren Volumen ein relativ großes Gewichtsungleichgewicht im Rotor 250 im Nahbereich des ersten Endes des Rotors 250 erzeugt, und das zweite Ausgleichsgewicht 157 und der vierte Hohlraumabschnitt 159H mit dem kleineren Volumen erzeugen ein relativ kleines Gewichtsungleichgewicht im Rotor 250 im Nahbereich des zweiten Endes des Rotors 250.
Die Gewichtsungleichgewichte am ersten Ende und zweiten Ende des Rotors 250 sind zueinander entgegengesetzt angeordnet.
Die vorstehend beschriebene zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet die nachfolgende Wirkung, sowie auch die unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform beschriebenen Wirkungen (1) bis (7).

(8) Die Anzahl der Teile des Rotors 250 kann reduziert werden, weil für den Rotorkern 250C nur die ersten Metallbleche 151 verwendet werden. Zusätzlich kann das Gewicht des elektrischen Kompressors reduziert werden, weil der Rotor 250 der zweiten Ausführungsform über einen größeren Leerraum verfügt als der Rotor 150 der ersten Ausführungsform.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Kompressor der vorstehenden ersten und zweiten Ausführungsform auf verschiedene Art und Weise modifiziert werden, wie nachfolgend beispielhaft dargelegt ist.
Die vierten Hohlraumabschnitte 158H, 159H müssen nicht unbedingt im Rotorkern 250C ausgebildet werden.
Die bewegliche Spirale 135 kann ohne Verwendung der Buchse 138 am Exzenterstift 165 über ein exzentrisches Nadellager gelagert sein.
Die obigen Ausführungsformen wurden beschrieben, um ein Beispiel der vorliegenden Erfindung zu zeigen, und sie sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist in den angehängten Ansprüchen definiert und soll äquivalente Lösungen und sämtliche Änderungen und Modifikationen umfassen, die innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 07-158169 [0002]

Claims

Elektrischer Kompressor (100), aufweisend: einen Kompressionsmechanismus (130), der ein bewegliches Element (135) aufweist und ein Fluid komprimiert; einen Elektromotor (140), der eine Drehwelle (163) aufweist und den Kompressionsmechanismus (130) antreibt; ein Wellenlagerungselement (170), das zwischen dem Kompressionsmechanismus (130) und dem Elektromotor (140) angeordnet ist und die Drehwelle (163) drehbar lagert; und ein Gehäuse (110), das in sich den Kompressionsmechanismus (130), den Elektromotor (140) und das Wellenlagerungselement (170) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwelle (163) einen Wellenkörper (164) und einen Exzenterstift (165) aufweist, der sich von einem Ende des Wellenkörpers (164) an einer Position erstreckt, die exzentrisch zu einer Drehachse des Wellenkörpers (164) ist, wobei der Exzenterstift (165) das bewegliche Element (135) lagert, wobei der Elektromotor (140) einen Stator (160) aufweist, der einen am Gehäuse (110) befestigten Statorkern (161) und eine Spule (162) umfasst, die um den Statorkern (161) gewickelt ist, und einen hohlzylindrischen Rotor (150, 250), der am Wellenkörper (164) der Drehwelle (163) befestigt ist, wobei die Spule (162) ein erstes Spulenende (162E1) und ein zweites Spulenende (162E2) aufweist, die sich von entgegengesetzten Enden des Statorkerns (161) in Richtung der Drehachse des Wellenkörpers (164) nach außen erstrecken, wobei das erste Spulenende (162E1) zwischen dem Statorkern (161) und dem Kompressionsmechanismus (130) angeordnet ist, wobei der Rotor (150, 250) einen zylindrischen Rotorkern (150C, 250C), mehrere Magnete (155), die im Inneren des Rotorkerns (150C, 250C) vorgesehen sind, und mehrere Ausgleichsgewichte (156, 157) aufweist, die aus einem nichtmagnetischen Material mit einer größeren spezifischen Dichte bestehen als das Material, das den Rotorkern (150C, 250C) bildet, wobei die Ausgleichsgewichte (156, 157) im Rotorkern (150C, 250C) vorgesehen sind, wobei der Rotorkern (150C, 250C) einen ersten Hohlraumabschnitt (163H) aufweist, durch den die Drehwelle (163) eingeführt ist, mehrere zweite Hohlraumabschnitte (155H), in welche die jeweiligen Magnete (155) eingeführt sind, und mehrere dritte Hohlraumabschnitte (156H, 157H), in welche die jeweiligen Ausgleichsgewichte (156, 157) eingeführt sind, wobei die Ausgleichsgewichte (156, 157) ein erstes Ausgleichsgewicht (156) aufweisen, das im Nahbereich des ersten Spulenendes (162E1) in Richtung der Drehachse des Rotorkerns (150C, 250C) angeordnet ist, wobei zumindest ein Teil des ersten Ausgleichsgewichts (156) in einen der dritten Hohlraumabschnitte (156H, 157H) eingeführt ist, und wobei zumindest ein Teil des Wellenlagerungselements (170) einem Innenumfang des ersten Spulenendes (162E1) und dem ersten Ausgleichsgewicht (156) zugewandt ist.
Elektrischer Kompressor (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsgewichte (156, 157) ein zweites Ausgleichsgewicht (157) umfassen, das im Nahbereich des zweiten Spulenendes (162E2) in Richtung der Drehachse des Rotorkerns (150C, 250C) vorgesehen ist, wobei das erste Ausgleichsgewicht (156) schwerer ist als das zweite Ausgleichsgewicht (157).
Elektrischer Kompressor (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkern (150C, 250C) mehrere vierte Hohlraumabschnitte (158H, 159H) aufweist, wobei die vierten Hohlraumabschnitte (158H, 159H) in Bezug auf den ersten Hohlraumabschnitt (163H) entgegengesetzt zu den dritten Hohlraumabschnitten (156H, 157H) in Radialrichtung der Drehwelle (163) vorgesehen sind.
Elektrischer Kompressor (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vierten Hohlraumabschnitte (158H), die im Nahbereich des ersten Spulenendes (162E1) in Richtung der Drehachse des Rotorkerns (150C, 250C) ausgebildet sind, größer sind als die vierten Hohlraumabschnitte (158H), die im Nahbereich des zweiten Spulenendes (162E2) in Richtung der Drehachse des Rotors (150C, 250C) ausgebildet sind.
Elektrischer Kompressor (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Hohlraumabschnitte (156H, 157H) und die vierten Hohlraumabschnitte (158H) zwischen dem ersten Hohlraumabschnitt (163H) und den zweiten Hohlraumabschnitten (155H) vorgesehen sind.
Elektrischer Kompressor (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Hohlraumabschnitte (156H, 157H) und die vierten Hohlraumabschnitte (158H, 159H), in einem beliebigen Querschnitt senkrecht zur Richtung der Drehachse des Rotorkerns (150C, 250C) gesehen, dieselbe Form haben.
Elektrischer Kompressor (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Exzenterstift (165) eine Buchse (138) mit einem Gewicht (139) aufgesetzt ist.