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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch angetriebenen Kompressor.
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STAND DER TECHNIK
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In Patentdokument 1 sind Neutralpunkte eines Stators eines Motors in eine isolierende Halterung eingeführt und die Halterung ist am Stator angebracht.
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LISTE DER REFERENZDOKUMENTE
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PATENTDOKUMENTE
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Patentdokument 1: Ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Nr. 6-22484 -
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Wenn der am Statorkern angebrachte Isolator auf die einzelnen Schlitze aufgeteilt geformt ist, ist es denkbar, die Neutralpunkte des Stators in einem Aufnahmeelement aufzunehmen und das Aufnahmeelement an einem Teil der Isolatoren anzubringen, doch kann es durch die Anordnung des Aufnahmeelements zu einer Größenzunahme kommen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, für eine Anbringungsstruktur eines Aufnahmeelements zum Aufnehmen der Neutralpunkte eine Größenzunahme zu unterbinden.
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LÖSUNG DER AUFGABE
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Ein elektrisch angetriebener Kompressor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst mehrere Wicklungsrahmenelemente, die Bestandteile eines Stators eines Motors sind und die einzeln für jeweilige Schlitze mit gewickelten Spulen geformt sind, ein Steckverbinderelement, das an einem in Motoraxialrichtung einen Ende der Wicklungsrahmenelemente anliegt und mit dem ein Stromversorgungsanschluss verbunden ist, und ein Aufnahmeelement, das Neutralpunkte der Spulen aufnimmt, auf einer in Motoraxialrichtung anderen Seite des Steckverbinderelements angeordnet ist und mit der in Motoraxialrichtung einen Endseite der Wicklungsrahmenelemente zusammengefügt ist, derart, dass es in Bezug auf das in Motoraxialrichtung eine Ende der Wicklungsrahmenelemente nicht zur Seite des Steckverbinderelements vorsteht.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Aufnahmeelement mit den Wicklungsrahmenelementen zusammengefügt und derart angeordnet, dass es nicht zur Seite des Steckverbinderelements vorsteht, wodurch eine Größenzunahme unterbunden werden kann.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine Schnittansicht eines Kompressors in Axialrichtung;
- 2 eine Ansicht eines Stators;
- 3 Ansichten eines Isolators;
- 4 Ansichten eines Neutralpunktkastens; und
- 5 Ansichten eines zusammengefügten Zustands des Neutralpunktkastens.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird anhand der Figuren eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Figuren sind schematisch und können von tatsächlichen Ausgestaltungen abweichen. In der nachfolgenden Ausführungsform werden zudem beispielhaft Vorrichtungen und Verfahren zum Umsetzen des technischen Gedankens der vorliegenden Erfindung dargestellt, doch ist die Konfigurierung nicht auf die untenstehenden Angaben beschränkt. Somit können innerhalb des in den Ansprüchen dargelegten technischen Umfangs auf unterschiedliche Weise Änderungen am technischen Gedanken der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
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Erste Ausführungsform
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Aufbau
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1 zeigt eine Schnittansicht eines Kompressors in Axialrichtung.
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Bei dem Kompressor 11 (elektrisch angetriebener Kompressor) handelt es sich um einen elektrisch angetriebenen Scrollkompressor, der beispielsweise in einem Kühlkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage verwendet wird. Er ist also in einem Fahrzeug installiert, und wenn er durch einen darin untergebrachten Motor angetrieben wird, saugt er Kältemittel an, verdichtet es und gibt es ab.
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Bei dem Kompressor 11 ist im Inneren eines druckfest gekapselten Statorgehäuses 12 ein Motor 13 aufgenommen. Der Motor 13 weist einen Stator 14, der an der Innenumfangsfläche des Statorgehäuses 12 fixiert ist, und einen auf der Innenseite des Stators 14 drehbar angeordneten Rotor 15 auf.
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Der Stator 14 weist einen Statorkern 21, Isolatoren 22 (Wicklungsrahmenelemente) und Spulen 23 auf. Der Statorkern 21 ist ringförmig gebildet und an der Innenumfangsfläche des Statorgehäuses 12 fixiert. Die Isolatoren 22 sind Wicklungsrahmenelemente, um die Spulen 23 gewickelt sind, und sind in einer Nut angebracht, die in der Innenumfangsfläche des Statorkerns 21 gebildet ist. Im Inneren des Statorgehäuses 12 ist eine Drehwelle 25 drehbar gelagert, und an der Drehwelle 25 ist ein aus einem Permanentmagneten gebildeter Rotor 15 fixiert. An der Vorderseite des Statorgehäuses 12 ist ein Wechselrichteraufnahmeabschnitt 26 gebildet, und im Inneren des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 26 ist eine Antriebsschaltung 27 des Motors 13 aufgenommen. Die Antriebsschaltung 27 ist über einen Stromversorgungsanschluss 28 mit den Spulen 23 verbunden.
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2 ist eine Ansicht des Stators. Auf die Darstellung der Spulen 23 wurde hier verzichtet. Bei den Isolatoren 22 handelt es sich beispielsweise um aus Kunststoff geformte isolierende Elemente, die für jeweilige Schlitze mit den gewickelten Spulen 23 geformt und jeweils am Statorkern 21 angebracht sind. Hier ist ein Beispiel mit drei Phasen und zwölf Schlitzen gezeigt.
Mit einem Teil der Isolatoren 22 ist an der in Axialrichtung vorderen Seite ein Cluster-Gehäuse 31 (Steckverbinderelement) zusammengefügt. Das Cluster-Gehäuse 31 ist ein Steckverbinderelement für alle drei Phasen, und es ist von der in Axialrichtung vorderen Seite aus mit dem Stromversorgungsanschluss 28 verbunden.
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Mit einem Teil der Isolatoren 22 ist ein Neutralpunktkasten (Aufnahmeelement) 24 zusammengefügt. Ein Ende der einzelnen Phasen der Spulen 23 ist über eine Y-Schaltung an den Neutralpunkten verbunden, wobei die Neutralpunkte beispielsweise verdrillt verbunden und verlötet sind und mittels Formkunstharz im Inneren des Neutralpunktkastens 24 fixiert sind. Der Neutralpunktkasten 24 ist auf der in Axialrichtung hinteren Seite des Cluster-Gehäuses 31 angeordnet. Außerdem ist er auf die in Axialrichtung vordere Endseite von zwei Isolatoren 22 aufgesetzt, derart, dass er in Bezug auf das in Axialrichtung vordere Ende der Isolatoren 22 nicht zur Seite des Cluster-Gehäuses 31 vorsteht.
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3 zeigt Ansichten des Isolators.
Dabei zeigt 3(a) eine perspektivische Ansicht bei Betrachtung in Radialrichtung von innen und in Axialrichtung von vorne und 3(b) eine perspektivische Ansicht bei Betrachtung in Radialrichtung von außen und in Axialrichtung von vorne. Bei dem Isolator 22 ist an einem in Axialrichtung vorderen Ende an einer in Radialrichtung äußeren Position eine vorspringende Platte 32 gebildet. Die vorspringende Platte 32 springt zu der in Axialrichtung vorderen Seite vor und ist derart angeordnet, dass ihre Stirnflächenrichtung orthogonal zur Radialrichtung ist. Am Vorderende der vorspringenden Platte 32 ist teilweise ein aussparungsförmiger Vertiefungsabschnitt 33 gebildet, der sich in Axialrichtung nach hinten vertieft. Bei dem Isolator 22 ist an einem in Axialrichtung vorderen Ende an einer in Radialrichtung inneren Position ein zum Bündeln dienender Vorsprungabschnitt 34 gebildet. Der Vorsprungabschnitt 34 springt von einer Referenzfläche 35 in Axialrichtung zur vorderen Seite vor, und sein Vorderendabschnitt ist bei Betrachtung in Axialrichtung im Wesentlichen T-förmig gebildet, während auf seiner Basisendseite die eine Endseite der Spulen 23 verankert ist. Bei Betrachtung aus der zur Axialrichtung rechtwinkligen Richtung sind die Vorderendposition der vorspringenden Platte 32 und die Vorderendposition des Vorsprungabschnitts 34 im Wesentlichen gleich.
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4 zeigt Ansichten des Neutralpunktkastens.
Dabei zeigt 4(a) eine perspektivische Ansicht bei Betrachtung in Radialrichtung von innen und in Axialrichtung von vorne und 4(b) eine perspektivische Ansicht bei Betrachtung in Radialrichtung von außen und in Axialrichtung von vorne. Der Neutralpunktkasten 24 ist ein Behälter mit Boden, der in Axialrichtung vorne offen ist, und ist zum Aufsetzen auf zwei benachbarte Isolatoren 22 bei Betrachtung in Axialrichtung in einem stumpfen Winkel (hier 150 Grad) gekrümmt.
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Am Neutralpunktkasten 24 ist an einer Position auf der in Radialrichtung äußeren Seite ein Flanschabschnitt 41 gebildet, der mit dem Vertiefungsabschnitt 33 der vorspringenden Platte 32 der Isolatoren 22 zusammengefügt ist. Hier ist für einen Isolator 22 je ein Flanschabschnitt 41 gebildet, sodass insgesamt zwei Flanschabschnitte 41 vorliegen. Die Flanschabschnitte 41 springen vom in Axialrichtung vorderen Ende des Neutralpunktkastens 24 in der zur Axialrichtung rechtwinkligen Richtung (oder Radialrichtung) vor. Die Dicke der Flanschabschnitte 41 entspricht der Tiefe des Vertiefungsabschnitts 33.
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Am Neutralpunktkasten 24 ist an einer Position auf der in Radialrichtung inneren Seite ein Fußabschnitt 42 gebildet. Hier sind für einen Isolator 22 je zwei Fußabschnitte 42 gebildet, sodass insgesamt vier Fußabschnitte 42 vorliegen. Die Fußabschnitte 42 springen von Positionen auf beiden Seiten der Isolatoren 22 mit dem Vorsprungabschnitt 34 zwischen sich in Axialrichtung nach hinten vor.
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5 zeigt Ansichten eines zusammengefügten Zustands des Neutralpunktkastens. Dabei zeigt 5(a) eine perspektivische Ansicht bei Betrachtung in Radialrichtung von innen und 5(b) eine perspektivische Ansicht bei Betrachtung in Radialrichtung von außen. Es sind nur zwei Isolatoren 22 mit dem Neutralpunktkasten 24 zusammengefügt, die an festgelegten Positionen angeordnet sind. Die als Neutralpunkt herausgeführten Spulen 23 sind umso schwingungsbeständiger, je kürzer sie sind, weshalb vorzugsweise die Endanbindungsposition als Kardinalpunkt dient und er von diesem ausgehend innerhalb eines Winkelbereichs von 180 Grad ausgewählt wird.
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Wenn der Neutralpunktkasten 24 mit den Isolatoren 22 zusammengefügt wird, wird der Flanschabschnitt 41 des Neutralpunktkastens 24 in den Vertiefungsabschnitt 33 der vorspringenden Platte 32 eingesetzt und das Vorderende der Fußabschnitte 42 gelangt in Anlage an die Referenzfläche 35. Bei Betrachtung aus der zur Axialrichtung rechtwinkligen Richtung ist die vordere Endfläche des Neutralpunktkastens 24 in Axialrichtung im Wesentlichen gleich der Vorderendposition der vorspringenden Platte 32 und der Vorderendposition des Vorsprungabschnitts 34 und ragt wenigstens in Axialrichtung nicht nach vorne vor.
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Das Cluster-Gehäuse 31 ist an einer Position angebracht, an der es die Hälfte des Neutralpunktkastens 24 verdeckt, während es die andere Hälfte freigibt. Dabei liegt die hintere Endfläche des Cluster-Gehäuses 31 am Vorderende der vorspringenden Platte 32 und am Vorderende des Vorsprungabschnitts 34 an. Die Neutralpunkte werden über den freiliegenden Bereich, der nicht durch das Cluster-Gehäuse 31 verdeckt ist, in den Neutralpunktkasten 24 gesteckt.
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Auf diese Weise ist der Neutralpunktkasten 24 auf die Isolatoren 22 aufgesetzt und wird durch das Cluster-Gehäuse 31 angedrückt, wodurch seine Position in Axialrichtung und in der zur Axialrichtung rechtwinkligen Richtung eingeschränkt wird.
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Wirkungsweise
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Als Nächstes wird die hauptsächliche Wirkungsweise der Ausführungsform beschrieben.
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Es ist es denkbar, den Neutralpunktkasten 24 an einem Teil der Isolatoren 22 anzubringen, doch kann es durch die Anordnung des Neutralpunktkastens 24 zu einer Größenzunahme kommen. Daher ist der Neutralpunktkasten 24 auf die Isolatoren 22 aufgesetzt und derart angeordnet, dass er nicht zur Seite des Cluster-Gehäuses 31 vorsteht. Dadurch kann insbesondere eine Größenzunahme in Axialrichtung unterbunden werden. In Axialrichtung hinter dem Cluster-Gehäuse 31 zwischen der vorspringenden Platte 32 und dem Vorsprungabschnitt 34 der Isolatoren 22 existiert grundsätzlich ein Totraum, der hier wirksam genutzt wird. Der Neutralpunktkasten 24 ist zwischen der vorspringenden Platte 32 und dem Vorsprungabschnitt 34 angeordnet und wird durch das Cluster-Gehäuse 31 angedrückt. Dadurch kann die Position des Neutralpunktkastens 24 in Axialrichtung und in der zur Axialrichtung rechtwinkligen Richtung eingeschränkt werden.
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Wenn der Neutralpunktkasten 24 mit den Isolatoren 22 zusammengefügt wird, wird der Flanschabschnitt 41 in den Vertiefungsabschnitt 33 der vorspringenden Platte 32 eingesetzt. Da der Flanschabschnitt 41 des Neutralpunktkastens 24 auf diese Weise durch den Vertiefungsabschnitt 33 der Isolatoren 22 gelagert wird, kann die Position des Neutralpunktkastens 24 in Axialrichtung und in der zur Axialrichtung rechtwinkligen Richtung eingeschränkt werden. Die vorspringende Platte 32 ist zum Zweck des Anbringens des Cluster-Gehäuses 31 auch an existierenden Isolatoren 22 gebildet. Daher kann die existierende vorspringende Platte 32 unverändert genutzt werden, und es sind keine umfangreichen Auslegungsänderungen erforderlich.
Die Fußabschnitte 42 liegen an der Referenzfläche 35 an. Da die Fußabschnitte 42 des Neutralpunktkastens 24 auf diese Weise durch die Referenzfläche 35 der Isolatoren 22 gelagert werden, kann die Position des Neutralpunktkastens 24 in Axialrichtung eingeschränkt und seine Stellung stabilisiert werden. Der Vorsprungabschnitt 34 ist zum Zweck des Verankerns der Spulen 23 auch an existierenden Isolatoren 22 gebildet. Daher kann der existierende Vorsprungabschnitt 34 unverändert genutzt werden, und es sind keine umfangreichen Auslegungsänderungen erforderlich.
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Die Isolatoren 22 sind zum Anbringen an die einzelnen Schlitze in zwölf unterteilt, und mit einem Teil von ihnen ist der Neutralpunktkasten 24 zusammengefügt. Werden aber die Isolatoren 22, an denen der Neutralpunktkasten 24 angebracht ist, und die Isolatoren 22, an denen der Neutralpunktkasten 24 nicht angebracht ist, separat geformt, so führt dies zu einem Kostenanstieg, und auch die Teileverwaltung wird aufwändiger.
Daher weisen die Isolatoren 22, an denen der Neutralpunktkasten 24 angebracht ist, und die Isolatoren 22, an denen der Neutralpunktkasten 24 nicht angebracht ist, jeweils die gleiche Form auf. Auf diese Weise kann ein Kostenanstieg unterbunden und eine Vereinfachung der Teileverwaltung erreicht werden.
Die Neutralpunkte sind im Neutralpunktkasten 24 aufgenommen und durch das Formkunstharz fixiert. Auf diese Weise können die Neutralpunkte fest gelagert werden.
Da das Cluster-Gehäuse 31 mit zwei benachbarten Isolatoren 22 zusammengefügt wird, kann die Position in Axialrichtung und in der zur Axialrichtung rechtwinkligen Richtung wirkungsvoll eingeschränkt werden.
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Abwandlungsbeispiel
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In der Ausführungsform wurde das Cluster-Gehäuse 31 als einstückiges Steckverbinderelement für die drei Phasen beschrieben, doch liegt keine Beschränkung hierauf vor. Es können auch getrennte Steckverbinderelemente für jede Phase gebildet sein.
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In der Ausführungsform wurde ein Dreiphasenwechselstrommotor 13 beschrieben, doch liegt keine Beschränkung hierauf vor, und es kann sich auch um Einphasenwechselstrom handeln.
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In der Ausführungsform wurde ein elektrisch angetriebener Scrollkompressor beschrieben, doch liegt keine Beschränkung hierauf vor, und es ist eine Anwendung auf einen beliebigen elektrisch angetriebenen Kompressor möglich, etwa einen nach Taumelscheibenbauart.
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Die obenstehende Beschreibung erfolgte unter Bezugnahme auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen, doch ist der Schutzumfang nicht auf diese beschränkt, und für den Fachmann sind Änderungen an den Ausführungsformen auf Grundlage der obenstehenden Offenbarung offensichtlich.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Kompressor
- 12
- Statorgehäuse
- 13
- Motor
- 14
- Stator
- 15
- Rotor
- 21
- Statorkern
- 22
- Isolator
- 23
- Spule
- 24
- Neutralpunktkasten
- 25
- Drehwelle
- 26
- Wechselrichteraufnahmeabschnitt
- 27
- Antriebsschaltung
- 28
- Stromversorgungsanschluss
- 31
- Cluster-Gehäuse
- 32
- vorspringende Platte
- 33
- Vertiefungsabschnitt
- 34
- Vorsprungabschnitt
- 35
- Referenzfläche
- 41
- Flanschabschnitt
- 42
- Fußabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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