DE102022106303A1

DE102022106303A1 - Elektrische Fahrzeug-Fluidmaschine

Info

Publication number: DE102022106303A1
Application number: DE102022106303.8A
Authority: DE
Inventors: Ryuji Watanabe; Suehiro Fukazawa; Noritaka Nishimori; Takayuki Kato
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2022-09-29
Also published as: US20220306010A1; US11890992B2; JP2022147643A; CN115118067A

Abstract

Eine elektrische Fahrzeug-Fluidmachine (10) umfasst: ein Gehäuse (11) mit einem Montageschenkel (14); ein Befestigungselement (21) mit einem Schaftabschnitt (22) und einem Kopfabschnitt (23) an einem Ende des Schaftabschnitts (22), wobei das Befestigungselement (21) das andere Ende des Schaftabschnitts (22) an einem Montageobjekt (50) befestigt; eine Hülse (31), die zwischen dem Montageschenkel (14) und dem Schaftabschnitt (22) angeordnet ist; elastische Schwingungsdämpfer (41), die jeweils einen zylindrischen Abschnitt (42) und einen Kragen (43) aufweisen; und eine ringförmige Platte (33, 44), durch die eine Befestigungskraft auf den Montageschenkel (14) ausgeübt wird. Die ringförmige Platte (33, 44) hat einen Verlängerungsvorsprung (34, 45), der vom Kragen (43) mit einem vorbestimmten Zwischenraum (S) beabstandet ist. Eine Verformungsgrenze des Kragens (43) ist dadurch definiert, dass der Verlängerungsvorsprung (34, 45) in Kontakt mit dem Kragen (43) ist.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Fahrzeug-Fluidmachine.
Ein elektrischer Fahrzeugkompressor, der ein Beispiel für eine elektrische Fahrzeug-Fluidmachine ist, ist an einem Montageobjekt eines Fahrzeugs montiert. Für eine solche Montage weist ein Gehäuse des elektrischen Fahrzeugkompressors Montageschenkel auf. Durch jeden der Montageschenkel ist ein Befestigungselement eingesteckt / eingeführt und an einem Montageobjekt befestigt, wodurch der elektrische Fahrzeugkompressor an dem Montageobjekt befestigt ist. Der elektrische Fahrzeugkompressor hat einen elastischen Schwingungsdämpfer, um eine durch einen Betrieb eines Elektromotors des elektrischen Fahrzeugkompressors verursachte Schwingungsübertragung auf das Fahrzeug zu verhindern.
In einer Montagestruktur eines elektrischen Kompressors, die in JP 2010 - 138 808 A offenbart ist, wie in 6 dargestellt, ist ein Befestigungsbolzen 92, der als Befestigungselement dient, in einen Montageschenkel 90 des elektrischen Kompressors und in ein auf einer Motorseite positioniertes Montageelement 91 eingesetzt. Der Befestigungsbolzen 92 hat einen Schaftabschnitt 92a, der in das Montageelement 91 eingeschraubt ist. Zwischen einem Kopfabschnitt 92b des Befestigungsbolzens 92 und einer Stirnfläche des Montageschenkels 90 ist ein erstes Spaltanpassungselement 93 angeordnet, das als elastischer Schwingungsdämpfer dient, wobei das erste Spaltanpassungselement 93 durch Verschrauben des Befestigungsbolzens 92 verpresst und plastisch verformt wird. Ein zweites, als elastischer Schwingungsdämpfer dienendes Spaltanpassungselement 94 ist zwischen der anderen Stirnfläche des Montageschenkels 90 und dem Montageelement 91 angeordnet, wobei das zweite Spaltanpassungselement 94 durch Verschrauben des Befestigungsbolzens 92 verpresst und plastisch verformt wird.
Bei der in der JP 2010 - 138 808 A offenbarten Montagestruktur des elektrischen Kompressors sind auf gegenüberliegenden Seiten des Montageschenkels 90 zwischen dem ersten Spaltanpassungselement 93 und dem Kopfabschnitt 92b bzw. zwischen dem zweiten Spaltanpassungselement 94 und dem Montageelement 91 Unterlegscheibchen 95 vorgesehen. Ein aus einem Metallrohr gebildeter Kragenabschnitt 96 ist in den Montageschenkel 90 eingesetzt.
Das erste Spaltanpassungselement 93 hat einen zylindrischen Abschnitt 93a und einen Flanschabschnitt 93b, die einstückig miteinander ausgebildet sind, und das zweite Spaltanpassungselement 94 hat einen zylindrischen Abschnitt 94a und einen Flanschabschnitt 94b, die einstückig miteinander ausgebildet sind. Die zylindrischen Abschnitte 93a und 94a sind zwischen einer Außenumfangsfläche des Kragenabschnitts 96 und einer Innenumfangsfläche des Montageschenkels 90 angeordnet. Der Flanschabschnitt 93b des ersten Spaltanpassungselements 93 ist zwischen einer der Unterlegscheiben 95 und einer Stirnfläche des Montageschenkels 90 angeordnet. Der Flanschabschnitt 94b des zweiten Spaltanpassungselements 94 ist zwischen der anderen der Unterlegscheiben 95 und der anderen Stirnfläche des Montageschenkels 90 angeordnet.
Für eine Schwingung / Vibration des Gehäuses des elektrischen Kompressors dämpfen die Flanschabschnitte 93b und 94b eine Schwingungskomponente in einer Richtung parallel zu einer Axialrichtung des Befestigungsbolzens 92. Die zylindrischen Abschnitte 93a und 94a dämpfen eine Schwingungskomponente in einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung des Befestigungsbolzens 92.
Die Vibration des Gehäuses des elektrischen Kompressors bewirkt eine elastische Verformung der Flanschabschnitte 93b und 94b in der Richtung senkrecht zur Axialrichtung des Befestigungsbolzens 92. Je größer zu diesem Zeitpunkt die elastische Verformung der Flanschabschnitte 93b und 94b in radialer Richtung nach außen ist, desto mehr steigt die Spannungskonzentration in der Nähe einer Grenze zwischen dem Flanschabschnitt 93b und dem zylindrischen Abschnitt 93a und einer Grenze zwischen dem Flanschabschnitt 94b und dem zylindrischen Abschnitt 94a. Dies kann zu Schäden an einem Teil des ersten Spaltanpassungselements 93 nahe der Grenze zwischen dem Flanschabschnitt 93b und dem zylindrischen Abschnitt 93a und zu Schäden an einem Teil des zweiten Spaltanpassungselements 94 nahe der Grenze zwischen dem Flanschabschnitt 94b und dem zylindrischen Abschnitt 94a führen.
Zusammenfassung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Fahrzeug-Fluidmachine bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das einen Elektromotor aufnimmt und einen Montageschenkel aufweist, wobei der Montageschenkel ein Einsteckloch aufweist, das sich durch Stirnflächen des Montageschenkels in einer Axialrichtung des Montageschenkels erstreckt; ein Befestigungselement, das einen in das Einsteckloch eingesetzten Schaftabschnitt und einen Kopfabschnitt an einem Ende des Schaftabschnitts aufweist, wobei das Befestigungselement das andere Ende des Schaftabschnitts an einem Montageobjekt befestigt, so dass der Montageschenkel an dem Montageobjekt angebracht / montiert ist; eine Hülse, die zwischen dem Montageschenkel und dem Schaftabschnitt angeordnet ist und die eine Befestigungskraft von dem Kopfabschnitt aufnimmt / erhält / empfängt; elastische Schwingungsdämpfer, die auf gegenüberliegenden Seiten des Montageschenkels in der Axialrichtung des Montageschenkels angeordnet sind, wobei jeder der elastischen Schwingungsdämpfer einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der zwischen einer Innenumfangsfläche des Montageschenkels und einer Außenumfangsfläche der Hülse angeordnet ist, und einen Kragen, der sich von einem der gegenüberliegenden Enden des zylindrischen Abschnitts in einer radialen Auswärtsrichtung des zylindrischen Abschnitts erstreckt; und eine ringförmige Platte, durch die die von der Hülse aufgenommene Befestigungskraft über den Kragen auf den Montageschenkel aufgebracht wird. Jeder der elastischen Schwingungsdämpfer ist im Montageschenkel angeordnet, ohne an der Hülse und der ringförmigen Platte zu haften. Die ringförmige Platte weist einen zum Montageschenkel hin vorstehenden Verlängerungsvorsprung auf, wobei der Verlängerungsvorsprung vom Kragen mit einem radial außerhalb des Kragens gebildeten vorbestimmtem Zwischenraum beabstandet ist. Eine Verformungsgrenze des Kragens ist dadurch definiert, dass der Verlängerungsvorsprung bei einer Vibration des Gehäuses in Kontakt mit dem Kragen steht.
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
Figurenliste
Die Erfindung sowie ihre Gegenstände und Vorteile werden am besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden, in denen:

1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines elektrischen Fahrzeugkompressors und einer Schwingungsdämpfungsvorrichtung ist;
2A eine Querschnittsansicht einer Montagestruktur eines Montageschenkels ist und 2B eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Kragens und eines Verlängerungsvorsprungs ist;
3 eine perspektivische Ansicht eines elastischen Schwingungsdämpfers und einer Hülse ist;
4 eine Querschnittsansicht der Schwingungsdämpfungsvorrichtung während der Vibration ist;
5 eine Querschnittsansicht einer Schwingungsdämpfungsvorrichtung einer modifizierten Ausführungsform ist; und
6 eine Zeichnung eines Stands der Technik zu der vorliegenden Erfindung ist.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform eines elektrischen Fahrzeugkompressors, der als elektrische Fahrzeug-Fluidmaschine dient, unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben. Der elektrische Fahrzeugkompressor wird für eine Fahrzeug-Klimaanlage verwendet.
Wie in 1 dargestellt, umfasst ein elektrischer Fahrzeugkompressor 10 ein Gehäuse 11, einen elektrischen Kompressionsmechanismus (nicht dargestellt) mit einem Elektromotor 12 und Schwingungsdämpfungsvorrichtungen 20. Das Gehäuse 11 hat einen Aufnahmeabschnitt 13, der eine zylindrische Form hat, und eine Vielzahl von Montageschenkeln 14. Die Mehrzahl von Montageschenkeln 14 dient zur Befestigung des Gehäuses 11 an einem Montageobjekt 50, das Teil eines Fahrzeugs ist (nicht dargestellt). Der Aufnahmeabschnitt 13 beherbergt den elektrischen Kompressionsmechanismus einschließlich des Elektromotors 12 / nimmt diesen auf. Das heißt, das Gehäuse 11 beherbergt den Elektromotor 12 / nimmt diesen auf.
Der elektrische Kompressionsmechanismus umfasst neben dem Elektromotor 12 eine Drehwelle, ein mit einem Ende der Drehwelle verbundenes Kompressionsteil und einen Wechselrichter, die nicht dargestellt sind. Das Gehäuse 11 hat eine Ansaugöffnung, aus der ein Kühlmittel als Fluid angesaugt wird, und eine Auslassöffnung, aus der das Kühlmittel ausgestoßen wird. Das Gehäuse 11 trägt / stützt die Drehwelle in drehbarer Weise. Bei dem elektrischen Kompressionsmechanismus wird die Drehwelle durch den Elektromotor 12 in Drehung versetzt. Mit der Drehung der Drehwelle wird das von der Ansaugöffnung des Gehäuses 11 in das Gehäuse 11 angesaugte Kühlmittel komprimiert und das komprimierte Kühlmittel wird von der Auslassöffnung des Gehäuses 11 nach außen abgegeben.
Die Montageschenkel 14 haben jeweils eine zylindrische Form. Die Montageschenkel 14 haben jeweils eine Mittelachse L, deren Erstreckungsrichtung einer Axialrichtung X eines jeden Montageschenkels 14 entspricht. Die Mittelachse L jedes der Montageschenkel 14 steht senkrecht zu einer Achse M des Aufnahmeabschnitts 13. Die Montageschenkel 14 sind so an dem Aufnahmeabschnitt 13 angeordnet, dass die Mittelachsen L der Montageschenkel 14 parallel zueinander verlaufen. Da die Montageschenkel 14 die gleiche Konfiguration haben, wird einer der Montageschenkel 14 beschrieben und zwei der Montageschenkel 14 werden im Folgenden nicht beschrieben.
Wie in 2A dargestellt, weist der Montageschenkel 14 ein Einsteckloch 15 auf. Das Einsteckloch 15 erstreckt sich durch den Montageschenkel 14 in dessen Axialrichtung X. Das Einsteckloch 15 ist aus Löchern mit großem Durchmesser (Großdurchmesserlöcher) 15a, die auf gegenüberliegenden Seiten des Montageschenkels 14 in dessen Axialrichtung X angeordnet sind, und aus einem Kleindurchmesserloch 15b ausgebildet, das zwischen den Löchern mit großem Durchmesser 15a angeordnet ist. Der Montageschenkel 14 hat an den gegenüberliegenden Enden des Kleindurchmesserlochs 15b ringförmige Flächen 16. Jede der ringförmigen Flächen 16 verbindet eine Innenumfangsfläche jedes der Löcher mit großem Durchmesser 15a und eine Innenumfangsfläche des Kleindurchmesserlochs 15b.
Der Montageschenkel 14 hat gegenüberliegende Stirnflächen, eine erste Stirnfläche 14a und eine zweite Stirnfläche 14b an gegenüberliegenden Enden des Montageschenkels 14 in der Axialrichtung X. Die erste Stirnfläche 14a und die zweite Stirnfläche 14b haben jeweils eine ringförmige Form, die das Einsteckloch 15 umgibt. Der Montageschenkel 14 hat also das Einsteckloch 15, das sich durch die erste Stirnfläche 14a und die zweite Stirnfläche 14b erstreckt.
Das Einsteckloch 15 hat seine Öffnungen an der ersten Stirnfläche 14a und der zweiten Stirnfläche 14b des Montageschenkels 14. Die erste Stirnfläche 14a und die zweite Stirnfläche 14b sind jeweils eine ebene Fläche, die senkrecht zur Mittelachse L des Montageschenkels 14 ist. Die zweite Stirnfläche 14b des Montageschenkels 14 grenzt an das Montageobjekt 50, so dass der elektrische Fahrzeugkompressor 10 an dem Montageobjekt 50 befestigt / montiert ist. Das Montageobjekt 50 weist einen Innengewindeabschnitt 52 auf, der sich in Axialrichtung X von einer an die zweite Stirnfläche 14b des Montageschenkels 14 angrenzenden Fläche 51 aus erstreckt.
Als Nächstes werden die Schwingungsdämpfungsvorrichtungen 20 beschrieben, die an gegenüberliegenden Enden des Montageschenkels 14 vorgesehen sind. Eine der Schwingungsdämpfungsvorrichtungen 20 ist an der ersten Stirnfläche 14a des Montageschenkels 14 vorgesehen und die andere der Schwingungsdämpfungsvorrichtungen 20 ist an der zweiten Stirnfläche 14b des Montageschenkels 14 vorgesehen. Die Schwingungsdämpfungsvorrichtungen 20 haben den gleichen Aufbau / dieselbe Struktur. Daher wird eine Konfiguration einer der Schwingungsdämpfungsvorrichtungen 20 beschrieben und die andere der Schwingungsdämpfungsvorrichtungen 20 wird nicht beschrieben.
Wie in 1, 2A und 3 dargestellt, wird ein Befestigungselement 21, das einem Bolzen / einer Schraube entspricht, verwendet, um den Montageschenkel 14 am Montageobjekt 50 zu befestigen, wodurch die Schwingungsdämpfungsvorrichtungen 20 jeweils an den gegenüberliegenden Enden des Montageschenkels 14 befestigt werden.
Das Befestigungselement 21 ist aus Metall gefertigt. Das Befestigungselement 21 hat einen Schaftabschnitt 22, der in das Einsteckloch 15 eingesteckt ist, und einen Kopfabschnitt 23 an einem Ende des Schaftabschnitts 22. Der Schaftabschnitt 22 hat einen Außengewindeabschnitt 22a an einer Außenumfangsfläche am anderen Ende des Schaftabschnitts 22. Der Außengewindeabschnitt 22a am anderen Ende des Schaftabschnitts 22 wird in den Innengewindeabschnitt 52 des Montageobjekts 50 eingeschraubt, wodurch das Befestigungselement 21 den Montageschenkel 14 an dem Montageobjekt 50 befestigt / montiert.
Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung 20 hat eine Hülse 31, einen als ringförmige Platte dienenden Flansch 33, einen Verlängerungsvorsprung 34 und einen elastischen Schwingungsdämpfer 41. Die Hülse 31 ist aus Metall gefertigt. Die Hülse 31 hat eine zylindrische Form. Die Hülse 31 ist einstückig mit dem Flansch 33 aus Metall ausgebildet. Der Flansch 33 erstreckt sich in radialer Richtung der Hülse 31 von einem der gegenüberliegenden Enden der Hülse 31 in eine Axialrichtung der Hülse 31.
Die Hülse 31 hat einen Außendurchmesser, der kleiner ist als ein Durchmesser des Kleindurchmesserlochs 15b. Die Hülse 31 ist in das Einsteckloch 15 des Montageschenkels 14 eingesetzt. Die Hülse 31 hat ein Hülsenloch 32. Das Hülsenloch 32 erstreckt sich durch die Hülse 31 in der Axialrichtung der Hülse 31. In die Hülsenbohrung 32 ist der Schaftabschnitt 22 des Befestigungselements 21 eingesetzt. Somit ist der Schaftabschnitt 22 des Befestigungselements 21 durch die Hülse 31 hindurchgeführt / eingesetzt. Die Hülse 31 befindet sich also zwischen der Außenumfangsfläche des Schaftabschnitts 22 und einer Innenumfangsfläche des Montageschenkels 14. Das heißt, die Hülse 31 ist zwischen dem Montageschenkel 14 und dem Schaftabschnitt 22 angeordnet.
Der Flansch 33 erstreckt sich radial scheibenförmig von dem einen der gegenüberliegenden Enden der Hülse 31 in die Axialrichtung der Hülse 31. Die Hülse 31 und der Flansch 33 sind aus dem gleichen metallischen Werkstoff / Material gefertigt. Der scheibenförmige Flansch 33 weist in der Mitte des Flansches 33 das Hülsenloch 32 auf. Der Flansch 33 hat gegenüberliegende Oberflächen, eine erste Kontaktfläche 33a und eine zweite Kontaktfläche 33b, in einer Dickenrichtung des Flansches 33. Die erste Kontaktfläche 33a ist eine ringförmige Fläche, die mit einer Außenumfangsfläche der Hülse 31 zusammenhängt / durchgängig ausgebildet ist. Die zweite Kontaktfläche 33b ist eine ringförmige Fläche, die der ersten Kontaktfläche 33a gegenüberliegt.
Der Flansch 33 hat den Verlängerungsvorsprung 34, der vom Flansch 33 in Richtung des Montageschenkels 14 vorsteht. Der Verlängerungsvorsprung 34 hat eine zylindrische Form, die konzentrisch zur Hülse 31 ist. Wie in 2B dargestellt, hat der Verlängerungsvorsprung 34 eine Innenumfangsfläche 34a, die die erste Kontaktfläche 33a schneidet und mit ihr zusammenhängt / durchgängig ausgebildet ist.
Wie in 2A und 3 dargestellt, ist ein Mindestabstand von der Innenumfangsfläche 34a des Verlängerungsvorsprungs 34 zu einer Außenumfangsfläche 31a der Hülse 31 als Abstandsmaß / Abstand K des Verlängerungsvorsprungs 34 definiert. Der Abstand K des Verlängerungsvorsprungs 34 ist entlang einer Umfangsrichtung des Flansches 33 konstant.
Der Verlängerungsvorsprung 34 weist eine Außenumfangsfläche 34b auf, die die zweite Kontaktfläche 33b schneidet und mit dieser zusammenhängt / durchgängig ausgebildet ist. Der Verlängerungsvorsprung 34 hat eine Stirnfläche 34d an einem distalen Ende des Verlängerungsvorsprungs 34 in einer vom Flansch 33 zum Montageschenkel 14 hin vorspringenden Richtung. Die Stirnfläche 34d hat eine ringförmige Oberfläche.
Der elastische Schwingungsdämpfer 41 ist aus einem elastischen Material hergestellt. Das elastische Material ist z.B. Gummi. Der elastische Schwingungsdämpfer 41 dämpft Schwingungen des Gehäuses 11, die durch einen Betrieb des Elektromotors 12 verursacht werden, und verhindert so die Übertragung solcher Schwingungen auf das Fahrzeug durch das Gehäuse 11.
Der elastische Schwingungsdämpfer 41 hat einen zylindrischen Abschnitt 42 und einen Kragen 43, der eine Scheibenform hat. Ein Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 42 ist kleiner als ein Durchmesser des Lochs mit großem Durchmesser 15a. Ein Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 42 ist kleiner als ein Durchmesser des Kleindurchmesserlochs 15b. Der zylindrische Abschnitt 42 hat ein Einsteckloch 42a. Das Einsteckloch 42a erstreckt sich durch den elastischen Schwingungsdämpfer 41 in eine Axialrichtung des zylindrischen Abschnitts 42. Der zylindrische Abschnitt 42 hat eine distale Stirnfläche 42b an einem Ende des zylindrischen Abschnitts 42 in der Axialrichtung des zylindrischen Abschnitts 42 und der Kragen 43 ist am anderen Ende des zylindrischen Abschnitts 42 in der Axialrichtung des zylindrischen Abschnitts 42 vorgesehen. Eine Abmessung des zylindrischen Abschnitts 42 in der Axialrichtung des zylindrischen Abschnitts 42 ist kleiner als die der Hülse 31 in der Axialrichtung der Hülse 31.
Der Kragen 43 erstreckt sich radial von dem anderen Ende des zylindrischen Abschnitts 42 in dessen Axialrichtung zu einer Außenseite des zylindrischen Abschnitts 42. Der Kragen 43 hat eine Scheibenform und hat das Einsteckloch 42a in der Mitte des Kragens 43 ausgebildet. Der Kragen 43 hat gegenüberliegende Flächen, eine erste Haltefläche 43a und eine zweite Haltefläche 43b, in einer Dickenrichtung des Kragens 43. Die erste Haltefläche 43a, die eine ringförmige Form hat, ist durchgehend / durchgängig mit einer Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 42 ausgebildet. Die erste Haltefläche 43a steht in Kontakt mit einer Stirnfläche des Montageschenkels 14. Die zweite Haltefläche 43b, die eine ringförmige Form aufweist, ist gegenüber der ersten Haltefläche 43a angeordnet.
Die zweite Haltefläche 43b ist in Kontakt mit der ersten Kontaktfläche 33a des Flansches 33. Ein Mindestabstand von einer Innenumfangsfläche 43c zu einer Außenumfangsfläche 43d des Kragens 43 ist als Breite R des Kragens 43 definiert. Die Breite R des Kragens 43 ist kleiner als der Abstand K von der Außenumfangsfläche 31 a der Hülse 31 zur Innenumfangsfläche 34a des Verlängerungsvorsprungs 34. Auf jeder Seite der ersten Stirnfläche 14a und der zweiten Stirnfläche 14b des Montageschenkels 14 ist der Mindestabstand von der Innenumfangsfläche des Einstecklochs 15 zur Außenumfangsfläche des Montageschenkels 14 größer als die Breite R des Kragens 43.
Als Nächstes wird eine Montagestruktur des Montageschenkels 14, die mit den Schwingungsdämpfungsvorrichtungen 20 vorgesehen ist, beschrieben.
Wie in 2A dargestellt, ist auf der zweiten Stirnflächenseite 14b des Montageschenkels 14 der zylindrische Abschnitt 42 des elastischen Schwingungsdämpfers 41 in das Loch mit großem Durchmesser 15a des Montageschenkels 14 eingeführt. Die distale Stirnfläche 42b des zylindrischen Abschnitts 42 ist in Kontakt mit einer der Ringflächen 16 auf der zweiten Stirnflächenseite 14b. Die erste Haltefläche 43a des Kragens 43 steht in Kontakt mit der zweiten Stirnfläche 14b des Montageschenkels 14. Die Außenumfangsfläche 43d des Kragens 43 befindet sich radial innerhalb der Außenumfangsfläche des Montageschenkels 14.
Die Hülse 31 ist in das Einsteckloch 42a des elastischen Schwingungsdämpfers 41 eingesetzt. Somit ist der zylindrische Abschnitt 42 des elastischen Schwingungsdämpfers 41 zwischen der Innenumfangsfläche des Montageschenkels 14 und der Außenumfangsfläche der Hülse 31 angeordnet. Die Hülse 31 ist durch die distale Stirnfläche 42b des zylindrischen Abschnitts 42 und in einen inneren Teil des Montageschenkels 14 eingeführt. Die erste Kontaktfläche 33a des Flansches 33 ist in Kontakt mit der zweiten Haltefläche 43b des Kragens 43. Die zweite Kontaktfläche 33b des Flansches 33 ist in Kontakt mit der angrenzenden Fläche 51 des Montageobjekts 50. Der elastische Schwingungsdämpfer 41 haftet nicht an der Hülse 31 und dem Flansch 33 und der elastische Schwingungsdämpfer 41 ist relativ zur Hülse 31 und dem Flansch 33 axial und radial beweglich. Somit ist der elastische Schwingungsdämpfer 41 im Montageschenkel 14 angeordnet, ohne an der Hülse 31 und dem Flansch 33 zu haften.
Wie in 2B dargestellt, ist die Innenumfangsfläche 34a, die eine Innenfläche des Verlängerungsvorsprungs 34 ist, von der Außenumfangsfläche 43d des Kragens 43 beabstandet. Das heißt, der Flansch 33 hat den Verlängerungsvorsprung 34 in einem Abstand zum Kragen 43 mit einem radial außerhalb des Kragens 43 gebildeten vorbestimmten Zwischenraum S. Somit ist der vorbestimmte Zwischenraum S, der eine Ringform hat, zwischen der Innenumfangsfläche 34a des Verlängerungsvorsprungs 34 und der Außenumfangsfläche 43d des Kragens 43 definiert. Der Verlängerungsvorsprung 34 ragt von dem Flansch 33 in Richtung des Montageschenkels 14 hervor. Die Stirnfläche 34d des Verlängerungsvorsprungs 34 ist von der zweiten Stirnfläche 14b des Montageschenkels 14 in der Axialrichtung X beabstandet.
Auf der ersten Stirnflächenseite 14a ist der zylindrische Abschnitt 42 des elastischen Schwingungsdämpfers 41 in das Loch mit großem Durchmesser 15a des Montageschenkels 14 eingesetzt. Die distale Stirnfläche 42b des zylindrischen Abschnitts 42 ist in Kontakt mit der anderen der ringförmigen Flächen 16 auf der ersten Stirnflächenseite 14a. Die erste Haltefläche 43a des Kragens 43 ist in Kontakt mit der ersten Stirnfläche 14a des Montageschenkels 14. Die Außenumfangsfläche 43d des Kragens 43 befindet sich radial innerhalb der Außenumfangsfläche des Montageschenkels 14.
Die Hülse 31 ist in das Einsteckloch 42a des elastischen Schwingungsdämpfers 41 eingesetzt. Somit ist der zylindrische Abschnitt 42 des elastischen Schwingungsdämpfers 41 zwischen der Innenumfangsfläche des Montageschenkels 14 und der Außenumfangsfläche der Hülse 31 angeordnet. Die Hülse 31 ist durch die distale Stirnfläche 42b des zylindrischen Abschnitts 42 und in den inneren Teil des Montageschenkels 14 eingeführt. Die erste Kontaktfläche 33a des Flansches 33 steht in Kontakt mit der zweiten Haltefläche 43b des Kragens 43.
Zwei Hülsen 31 sind von der ersten Stirnflächenseite 14a bzw. von der zweiten Stirnflächenseite 14b in den Montageschenkel 14 eingeführt, und die jeweiligen distalen Stirnflächen der beiden Hülsen 31 liegen im Inneren des Montageschenkels 14 aneinander an.
Die Innenumfangsfläche 34a des Verlängerungsvorsprungs 34 ist von der Außenumfangsfläche 43d des Kragens 43 beabstandet. Das heißt, der Flansch 33 hat den Verlängerungsvorsprung 34, der vom Kragen 43 beabstandet ist, mit einem vorbestimmten Zwischenraum S radial außerhalb des Kragens 43 ausgebildet. Somit ist der vorbestimmte Zwischenraum S, der eine Ringform hat, zwischen der Innenumfangsfläche 34a des Verlängerungsvorsprungs 34 und der Außenumfangsfläche 43d des Kragens 43 definiert. Der Verlängerungsvorsprung 34 ragt von dem Flansch 33 in Richtung des Montageschenkels 14 hervor. Die Stirnfläche 34d des Verlängerungsvorsprungs 34 ist von der ersten Stirnfläche 14a des Montageschenkels 14 in der Axialrichtung X beabstandet.
Eine Abmessung des vorbestimmten Zwischenraums S entlang einer radialen Richtung des elastischen Schwingungsdämpfers 41 ist festgelegt / eingestellt, um eine Verformungsgrenze des Kragens 43 zu definieren und eine übermäßige Verformung des Kragens 43 zu verringern, wenn der Kragen 43 in einer radialen Auswärtsrichtung des Kragens 43 aufgrund einer Belastung des elastischen Schwingungsdämpfers 41 in seiner Axialrichtung verformt wird. Um die Verformungsgrenze des Kragens 43 zu definieren, ist der Verlängerungsvorsprung 34 vom Kragen 43 beabstandet, wobei der vorbestimmte Zwischenraum S radial außerhalb des Kragens 43 ausgebildet ist.
Die beiden Hülsen 31 weisen jeweils die Hülsenbohrung 32 auf, in die der Schaftabschnitt 22 des Befestigungselements 21 eingesetzt ist. Der Außengewindeabschnitt 22a des Schaftabschnitts 22 ist in den Innengewindeabschnitt 52 des Montageobjekts 50 eingeschraubt, um an dem Montageobjekt 50 befestigt zu sein. Die Hülse 31 nimmt eine Befestigungskraft von dem Kopfabschnitt 23 des Befestigungselements 21 auf. Diese von der Hülse 31 aufgenommene Befestigungskraft wird über den Flansch 33 und den Kragen 43 auf den Montageschenkel 14 übertragen. Infolgedessen bewirkt die Befestigungskraft von dem Kopfabschnitt 23, dass der elastische Schwingungsdämpfer 41 in Axialrichtung des elastischen Schwingungsdämpfers 41 gedrückt wird.
Dementsprechend kommt die erste Haltefläche 43a mit der ersten Stirnfläche 14a oder der zweiten Stirnfläche 14b in Kontakt und die zweite Haltefläche 43b kommt mit der ersten Kontaktfläche 33a des Flansches 33 in Kontakt. Der Kragen 43 wird zwischen dem Montageschenkel 14 und dem Flansch 33 in der Axialrichtung X gehalten und erhält Spannungen in Axialrichtung X. Der zylindrische Abschnitt 42 erhält / empfängt Spannungen zwischen der Ringfläche 16 und dem Flansch 33 in Axialrichtung X des Montageschenkels 14.
Nachfolgend wird der Betrieb des elektrischen Fahrzeugkompressors 10 beschrieben.
Im Gehäuse 11 des elektrischen Fahrzeugkompressors 10 werden durch den Betrieb des Elektromotors 12 Vibrationen erzeugt. Während einer solchen Vibration im Gehäuse 11 dämpfen der zylindrische Abschnitt 42 und der Kragen 43 des elastischen Schwingungsdämpfers 41 eine Schwingungskomponente in einer Richtung parallel zu einer Axialrichtung des Befestigungselements 21. Der zylindrische Abschnitt 42 dämpft eine Schwingungskomponente in einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung des Befestigungselements 21. Dadurch kann eine Übertragung der Schwingungen des Gehäuses 11 auf das Montageobjekt 50 verhindert werden.
Wenn, wie in 4 dargestellt, der elastische Schwingungsdämpfer 41 die oben beschriebenen Schwingungskomponenten aufnimmt, erhält der Kragen 43 zwischen dem Flansch 33 und der ersten Stirnfläche 14a bzw. der zweiten Stirnfläche 14b des Montageschenkels 14 Spannungen, was eine elastische Verformung des Kragens 43 bewirkt. Zu diesem Zeitpunkt ist die in eine radiale Außenrichtung elastisch verformte Außenumfangsfläche 43d des Kragens 43 in Kontakt mit der Innenumfangsfläche 34a des Verlängerungsvorsprungs 34, was die Verformungsgrenze des Kragens 43 definiert. Dadurch wird die Verformung des Kragens 43 begrenzt.
Die folgenden Effekte können gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzielt werden.

(1) Der Flansch 33 hat den Verlängerungsvorsprung 34, der vom Kragen 43 beabstandet ist, wobei der vorbestimmte Zwischenraum S radial außerhalb des Kragens 43 ausgebildet ist. Dementsprechend kommt der elastisch verformte Kragen 43 mit dem Verlängerungsvorsprung 34 in Berührung, wenn der elastische Schwingungsdämpfer 41 die Schwingungskomponenten aufnimmt und der Kragen 43 aufgrund der Spannungen elastisch verformt wird, wodurch die Verformung des Kragens 43 in der radialen Außenrichtung des Kragens 43 begrenzt wird. Das heißt, der Verlängerungsvorsprung 34 kann eine übermäßige Verformung des Kragens 43 in der radialen Außenrichtung des Kragens 43 verhindern. Dies kann die Spannungskonzentration reduzieren, die in dem elastischen Schwingungsdämpfer 41 in der Nähe einer Grenze zwischen dem zylindrischen Abschnitt 42 und dem Kragen 43 erzeugt wird, und kann die Beschädigung des elastischen Schwingungsdämpfers 41 in der Nähe der Grenze zwischen dem zylindrischen Abschnitt 42 und dem Kragen 43 aufgrund der Spannungskonzentration reduzieren. Dadurch kann eine Verschlechterung der Haltbarkeit des elastischen Schwingungsdämpfers 41 verringert werden.
(2) Bevor der elastische Schwingungsdämpfer 41 die Schwingungskomponenten aufnimmt, besteht ein vorbestimmter Zwischenraum S zwischen der Außenumfangsfläche 43d des Kragens 43 und der Innenumfangsfläche 34a des Verlängerungsvorsprungs 34. Dadurch kann sich der Kragen 43 bei der Aufnahme der Schwingungskomponenten durch den elastischen Schwingungsdämpfer 41 in der radialen Außenrichtung des Kragens 43 leicht verformen, was eine elastische Verformung des elastischen Schwingungsdämpfers 41 ermöglichen kann. Daher wird die elastische Verformung des elastischen Schwingungsdämpfers 41 ausgenutzt, um die Schwingungsdämpfungsfunktion effektiv auszuüben.
(3) Die Abmessung des vorbestimmten Zwischenraums S entlang der radialen Richtung des elastischen Schwingungsdämpfers 41 ist festgelegt, um die Verformungsgrenze des Kragens 43 zu definieren, wenn der Kragen 43 in der radialen Auswärtsrichtung des Kragens 43 verformt wird. Daher kann, wenn der elastische Schwingungsdämpfer 41 die Schwingungskomponenten aufnimmt, eine übermäßige Verformung des Kragens 43 begrenzt werden, während eine geringe Verformung des Kragens 43 in seiner radial äußeren Richtung zugelassen wird.
(4) Die Stirnfläche 34d des Verlängerungsvorsprungs 34 ist von der ersten Stirnfläche 14a oder der zweiten Stirnfläche 14b des Montageschenkels 14 in der Axialrichtung X beabstandet. Selbst wenn sich der Kragen 43 verformt und aufgrund der Spannungen des elastischen Schwingungsdämpfers 41 in der Axialrichtung so weit ausdünnt, dass er mit dem Verlängerungsvorsprung 34 in Kontakt kommt, ist die Stirnfläche 34d nicht in Kontakt mit der ersten Stirnfläche 14a oder der zweiten Stirnfläche 14b des Montageschenkels 14. Dadurch wird verhindert, dass durch den Kontakt des Verlängerungsvorsprungs 34 mit dem Montageschenkel 14 Geräusche erzeugt werden.
(5) Der Verlängerungsvorsprung 34 erstreckt sich entlang eines gesamten Umfangs des Flansches 33 und deckt einen gesamten Umfang der Außenumfangsfläche 43d des Kragens 43 ab. Dementsprechend kann die Verformungsgrenze des Kragens 43 über den gesamten Umfang des Kragens 43 definiert sein und lokale Verformungen des Kragens 43 können reduziert werden. Dies kann die Spannungskonzentration, die durch die lokale Verformung des elastischen Schwingungsdämpfers 41 verursacht wird, und die Verschlechterung der Haltbarkeit aufgrund einer Beschädigung des elastischen Schwingungsdämpfers 41 verringern.
(6) Der elastische Schwingungsdämpfer 41 haftet nicht an der Hülse 31 und dem Flansch 33 an. Dadurch entfällt ein Verfahren, bei dem der elastische Schwingungsdämpfer 41 vulkanisiert wird und an der Hülse 31 und dem Flansch 33 anhaftet, wodurch Kosten für den elektrischen Fahrzeugkompressor 10 eingespart werden. Da der elastische Schwingungsdämpfer 41 nicht an der Hülse 31 und dem Flansch 33 haftet, wird der Kragen 43 bei Aufnahme der Schwingungskomponenten durch den elastischen Schwingungsdämpfer 41 in radialer Außenrichtung des Kragens 43 verformt, aber der Verlängerungsvorsprung 34 kann die Verformung des Kragens 43 in radialer Außenrichtung des Kragens 43 begrenzen. Dies kann die Verschlechterung der Haltbarkeit aufgrund von Beschädigungen des elastischen Schwingungsdämpfers 41 verringern und gleichzeitig die Kosten des elektrischen Fahrzeugkompressors 10 senken.

Die oben beschriebene Ausführungsform kann wie folgt modifiziert und umgesetzt werden. Die oben beschriebene Ausführungsform und die folgenden modifizierten Ausführungsformen können in Kombination miteinander realisiert werden, soweit kein technischer Widerspruch besteht.
Wie in 5 dargestellt, kann auf einen Flansch 33 an einer Hülse 31 verzichtet werden; stattdessen können Unterlegscheibes 44 jeweils als ringförmige Platte dienen. In diesem Fall ist einer der Unterlegscheibes 44 zwischen einem Kopfabschnitt 23 und einer Stirnfläche der Hülse 31 in einer Axialrichtung der Hülse 31 angeordnet und die andere der Unterlegscheiben 44 ist zwischen einem Montageobjekt 50 und der anderen Stirnfläche der Hülse 31 in der Axialrichtung der Hülse 31 angeordnet.
Jede der Unterlegscheiben 44 kann einen Verlängerungsvorsprung 45 aufweisen. Jede der Unterlegscheiben 44 hat in ihrer Mitte ein Durchgangsloch 44a, durch das ein Schaftabschnitt 22 eines Befestigungselements 21 eingesteckt ist. Der Verlängerungsvorsprung 45 erstreckt sich entlang eines äußeren Umfangsrandes jeder der Unterlegscheiben 44. Der Verlängerungsvorsprung 45 kann sich entlang eines gesamten Umfangs jeder Unterlegscheibe 44 erstrecken, oder es können mehrere Verlängerungsvorsprünge 45 entlang einer Umfangsrichtung jeder Unterlegscheibe 44 dazwischen (zueinander) beabstandet sein.
Da der Verlängerungsvorsprung 45 in jeder Unterlegscheibe 44 ausgebildet ist, wodurch die Lockerheit des Kopfabschnitts 23 des Befestigungselements 21 verringert wird, kann eine übermäßige elastische Verformung des Kragens 43 verringert werden, ohne die Anzahl der Teile zu erhöhen.
Der Verlängerungsvorsprung 34 kann entlang der Umfangsrichtung des Flansches 33 beabstandet sein. Wenn in diesem Fall der Kragen 43 aufgrund der Spannungen des Kragens 43 bei der Aufnahme von Schwingungskomponenten durch einen elastischen Schwingungsdämpfer 41 elastisch verformt wird, ist eine Außenumfangsfläche 43d des elastisch verformten Kragens 43 in Kontakt mit einer Innenumfangsfläche des Verlängerungsvorsprungs 34.
Solange eine Verformungsgrenze des Kragens 43 dadurch definiert ist, dass der Verlängerungsvorsprung 34 zum Zeitpunkt der Aufnahme der Schwingungskomponenten durch den elastischen Schwingungsdämpfer 41 in Kontakt mit dem Kragen 43 ist, kann der Kragen 43 vor der Aufnahme der Schwingungskomponenten in Kontakt mit dem Verlängerungsvorsprung 34 sein. In diesem Fall ist kein vorbestimmter Zwischenraum S zwischen dem Kragen 43 und dem Verlängerungsvorsprung 34 ausgebildet.
Die Stirnfläche 34d des Verlängerungsvorsprungs 34 kann in Kontakt mit der ersten Stirnfläche 14a oder der zweiten Stirnfläche 14b des Montageschenkels 14 sein, bevor der elastische Schwingungsdämpfer 41 die Schwingungskomponenten aufnimmt.
Der elektrische Fahrzeugkompressor 10 kann auch ein anderes Fluid als ein Kühlmittel, z. B. Luft, verdichten.
Die elektrische Fahrzeug-Fluidmachine ist nicht darauf beschränkt, für den elektrischen Fahrzeugkompressor 10 verwendet zu werden, der ein Verdichtungsteil aufweist, das ein Fluid verdichtet. Wenn die elektrische Fahrzeug-Fluidmaschine beispielsweise in einem Brennstoffzellenfahrzeug eingebaut ist, kann die elektrische Fahrzeug-Fluidmaschine ein elektrisches Pumpensystem sein, das eine Pumpe, die Wasserstoff zu einer Brennstoffzelle liefert, und einen Fahrzeugelektromotor, der die Pumpe antreibt, umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010138808 A [0003, 0004]

Claims

Elektrische Fahrzeug-Fluidmachine (10) mit: einem Gehäuse (11), das einen Elektromotor (12) aufnimmt und einen Montageschenkel (14) aufweist, wobei der Montageschenkel (14) ein Einsteckloch (15) aufweist, das sich durch Stirnflächen (14a, 14b) des Montageschenkels (14) in eine Axialrichtung des Montageschenkels (14) erstreckt; einem Befestigungselement (21), das einen in das Einsteckloch (15) eingesetzten Schaftabschnitt (22) und einen Kopfabschnitt (23) an einem Ende des Schaftabschnitts (22) aufweist, wobei das Befestigungselement (21) das andere Ende des Schaftabschnitts (22) an einem Montageobjekt (50) befestigt, so dass der Montageschenkel (14) an dem Montageobjekt (50) montiert ist; einer Hülse (31), die zwischen dem Montageschenkel (14) und dem Schaftabschnitt (22) angeordnet ist und die eine Befestigungskraft von dem Kopfabschnitt (23) aufnimmt; elastischen Schwingungsdämpfern (41), die auf gegenüberliegenden Seiten des Montageschenkels (14) in Axialrichtung des Montageschenkels (14) angeordnet sind, wobei jeder der elastischen Schwingungsdämpfer (41) einen zylindrischen Abschnitt (42), der zwischen einer Innenumfangsfläche des Montageschenkels (14) und einer Außenumfangsfläche (31a) der Hülse (31) angeordnet ist, und einen Kragen (43) aufweist, der sich von einem der gegenüberliegenden Enden des zylindrischen Abschnitts (42) in eine radiale Außenrichtung des zylindrischen Abschnitts (42) erstreckt; und einer ringförmigen Platte (33, 44), über die die von der Hülse (31) aufgenommene Befestigungskraft über den Kragen (43) auf den Montageschenkel (14) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der elastischen Schwingungsdämpfer (41) im Montageschenkel (14) angeordnet ist, ohne an der Hülse (31) und der ringförmigen Platte (33, 44) anzuhaften, und die ringförmige Platte (33, 44) einen zum Montageschenkel (14) hin vorstehenden Verlängerungsvorsprung (34, 45) aufweist, wobei der Verlängerungsvorsprung (34, 45) mit einem radial außerhalb des Kragens (43) ausgebildeten vorbestimmten Zwischenraum (S) vom Kragen (43) beabstandet ist, und eine Verformungsgrenze des Kragens (43) dadurch definiert ist, dass der Verlängerungsvorsprung (34, 45) während der Vibration des Gehäuses (11) in Kontakt mit dem Kragen (43) ist.
Elektrische Fahrzeug-Fluidmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlängerungsvorsprung (34, 45) an einem distalen Ende des Verlängerungsvorsprungs (34, 45) eine Stirnfläche (34d) aufweist, die von der ringförmigen Platte (33) zum Montageschenkel (14) hin in eine Vorsprungsrichtung vorsteht, und die Stirnfläche (34d) des Verlängerungsvorsprungs (34, 45) von jeder der Stirnflächen (14a, 14b) des Montageschenkels (14) in einem Zustand beabstandet ist, in dem der Verlängerungsvorsprung (34, 45) in Kontakt mit dem Kragen (43) ist.
Elektrische Fahrzeug-Fluidmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (31) mit einem Flansch (33) versehen ist, der sich radial von einem der gegenüberliegenden Enden der Hülse (31) in eine Axialrichtung der Hülse (31) erstreckt, und die ringförmige Platte (33, 44) der Flansch (33) ist.
Elektrische Fahrzeug-Fluidmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Platte (33, 44) eine Unterlegscheibe (44) ist.