JP6079463B2 - Electric compressor - Google Patents
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Description
この発明は、圧縮機構と電動モータを備えた電動圧縮機に関する。 The present invention relates to an electric compressor including a compression mechanism and an electric motor.
電動圧縮機の従来技術としては、例えば、特許文献1に開示された電動圧縮機が知られている。
特許文献1に開示された電動圧縮機は、吐出ハウジングと、中間ハウジングと、吸入ハウジングとを備えている。
吐出ハウジング内には、固定スクロール部材および可動スクロール部材によって、冷媒を圧縮する圧縮部が構成されている。
中間ハウジング内から吸入ハウジング内にかけて回転軸が設けられ、回転軸の一端は、吸入ハウジング内を横断するように設けられた仕切壁から、圧縮部側に向かって突出した突出部内に軸受を介して支持されている。
モータ(電動部)は、中間ハウジング及び吸入ハウジングの内壁部に設けられたステータと、その周囲に設けられたコイルと、ステータ内に設けられ、回転軸の周囲に、この回転軸に固定して設けられたロータとを備えている。
また、仕切壁よりも中間ハウジング寄りの側面には、吸入ポートが設けられている。
As a conventional technique of an electric compressor, for example, an electric compressor disclosed in Patent Document 1 is known.
The electric compressor disclosed in Patent Document 1 includes a discharge housing, an intermediate housing, and a suction housing.
In the discharge housing, a fixed scroll member and a movable scroll member constitute a compression unit that compresses the refrigerant.
A rotation shaft is provided from the intermediate housing to the suction housing, and one end of the rotation shaft is inserted through a bearing into a protruding portion protruding toward the compression portion from a partition wall provided so as to cross the suction housing. It is supported.
The motor (electric part) is provided on the inner wall part of the intermediate housing and the suction housing, the coil provided on the periphery of the stator, and the stator, and is fixed to the rotary shaft around the rotary shaft. And a provided rotor.
A suction port is provided on the side surface closer to the intermediate housing than the partition wall.
仕切壁の外部側には、制御回路及びインバータが一体となり駆動回路として、吸入ハウジングの底部側の仕切壁面に密着して取り付けられている。
また、仕切壁面には、インバータに隣接して、インバータ出力端子が設けられており、図示しないリード線を介して密封端子と接続されている。
On the outside of the partition wall, a control circuit and an inverter are integrated and attached as a drive circuit in close contact with the partition wall surface on the bottom side of the suction housing.
In addition, an inverter output terminal is provided on the partition wall adjacent to the inverter, and is connected to the sealing terminal via a lead wire (not shown).
電動圧縮機によれば、吸入側は、冷媒ガスにより運転中は常に冷却される。
また、駆動回路を取り付ける吸入ハウジングは、アルミニウムを含む金属材であるため、熱伝導性に優れているのでインバータを構成しているスイッチング素子も冷却される。
According to the electric compressor, the suction side is always cooled by the refrigerant gas during operation.
In addition, since the suction housing to which the drive circuit is attached is a metal material containing aluminum, it has excellent thermal conductivity, so that the switching elements constituting the inverter are also cooled.
ところで、電動圧縮機では、電動モータがハウジングに収容されるが、電動モータのステータコアをハウジングの内壁面に固定する必要がある。
ステータコアのハウジングに対する固定方法としては、例えば、焼き嵌めによるステータコアの固定方法が知られている。
図6に示すように、焼き嵌めによるステータコアの固定方法は、予め加熱したハウジング81にステータコア82を嵌め込み、その後にハウジング81を冷却することによりステータコア82をハウジング81に固定する方法である。
しかし、図6に示すハウジング81は、特許文献1に開示された電動圧縮機のように、円筒部83と一体形成された底壁84を有している。
このため、焼き嵌めによりステータコア82を円筒部83に固定すると、冷却後のハウジング81の円筒部83は円筒部83の径を拡大しようとするステータコア82からの荷重を受け、円筒部83の径が拡大される。
円筒部83の径の拡大に伴い底壁84が凹面状に変形するが、底壁84の凹面状の変形は、底壁84と電動モータの駆動回路85との間に隙間を発生させ、この隙間が断熱層となり駆動回路85の放熱を著しく妨げるという問題がある。
なお、底壁84と駆動回路85との間の隙間に放熱グリスを充填し、駆動回路85の放熱低下を抑制することも考えられる。
しかしながら、この隙間が大きいと放熱グリスの使用量が増大するほか、放熱グリスは、空気よりも熱伝導率は大きいものの、底壁84を形成するアルミニウムと比較すると熱伝導率は小さい。
従って、放熱グリスを用いるとしても底壁84と駆動回路85との間の隙間をできるだけ無くすことが要請されている。
By the way, in an electric compressor, although an electric motor is accommodated in a housing, it is necessary to fix the stator core of an electric motor to the inner wall face of a housing.
As a method for fixing the stator core to the housing, for example, a stator core fixing method by shrink fitting is known.
As shown in FIG. 6, the stator core fixing method by shrink fitting is a method of fixing the
However, the
For this reason, when the
As the diameter of the
It is also conceivable to fill the gap between the
However, if this gap is large, the amount of heat dissipation grease increases, and heat dissipation grease has a lower thermal conductivity than aluminum forming the
Therefore, it is required that the gap between the
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、電動モータのステータコアを焼き嵌めによりハウジングに固定しても、底壁を通じた電動モータの駆動回路の十分な放熱を図ることができる電動圧縮機の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to provide sufficient heat dissipation of the drive circuit of the electric motor through the bottom wall even if the stator core of the electric motor is fixed to the housing by shrink fitting. It is in the provision of an electric compressor that can be achieved.
上記の課題を解決するために、本発明は、回転軸と、前記回転軸を駆動する電動モータと、前記電動モータの駆動により冷媒の圧縮を行う圧縮機構と、前記電動モータを焼き嵌めにより固定収容するとともに、底壁および円筒部を有するハウジングと、前記底壁における前記電動モータの反対側に取り付けられ、前記電動モータへの電力供給を制御する駆動回路と、を備え、前記電動モータは、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されるステータコイルとを備えた電動圧縮機において、前記ハウジングにおける底壁は、前記円筒部と繋がる外周部と、軸受支持部と、前記外周部と前記軸受支持部との間に配置され、前記底壁を補強する突部とを備え、前記軸受支持部と前記突部と前記外周部は、前記底壁の中心域から径方向外方に向かって並んでおり、前記軸受支持部は、軸受を介して前記回転軸を支持するとともに軸方向の肉厚を前記外周部の軸方向の肉厚より大きくして形成され、かつ、前記ステータコイルと径方向に重なる位置に配置されており、前記突部は、軸方向の肉厚を前記外周部および前記軸受支持部の軸方向の肉厚と異ならせるとともに前記ステータコイルの内周域のみに形成され、冷媒を導入する吸入口は、前記円筒部において前記底壁寄りに形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a rotating shaft, an electric motor that drives the rotating shaft, a compression mechanism that compresses refrigerant by driving the electric motor, and the electric motor fixed by shrink fitting. A housing having a bottom wall and a cylindrical portion, and a drive circuit that is attached to the bottom wall on the opposite side of the electric motor and controls power supply to the electric motor, the electric motor comprising: In the electric compressor including a stator core and a stator coil wound around the stator core, a bottom wall of the housing includes an outer peripheral portion connected to the cylindrical portion, a bearing support portion, the outer peripheral portion, and the bearing support portion. disposed between said a projection to reinforce the bottom wall, the outer peripheral portion and the said bearing support projections are suited radially outwardly from the center area of the bottom wall Te are arranged, the bearing support portion is formed by increasing the thickness of the axial direction from the thickness in the axial direction of the outer peripheral portion while supporting said rotary shaft via a bearing, and said stator coil is disposed at a position overlapping in the radial direction, the protrusion is the thickness in the axial direction only the inner peripheral region of the outer peripheral portion and Rutotomoni the stator coil made different from the thickness in the axial direction of the bearing support The formed inlet for introducing the refrigerant is formed near the bottom wall in the cylindrical portion .
本発明によれば、底壁における外周部と軸受支持部との間に配置された突部は、底壁の強度を向上して変形を抑制する。
このため、ハウジングが焼き嵌めにより固定された電動モータからのハウジングの径を拡大しようとする荷重を受け、ハウジングの径が拡大しても、底壁の凹面状の変形は抑制される。
その結果、底壁と電動モータの駆動回路との間の隙間を無くしたり、あるいは十分に小さくしたりすることができ、底壁を通じて駆動回路の十分な放熱を図ることができる。
また、底壁と駆動回路との間の隙間が小さくなる場合、放熱グリスの使用量を削減することができる。また、突部とステータコイルと干渉を防止することができるほか、突部とステータコイルとの絶縁距離を確保しハウジングとステータコイルとの絶縁性を確保することができる。
According to this invention, the protrusion arrange | positioned between the outer peripheral part and bearing support part in a bottom wall improves the intensity | strength of a bottom wall, and suppresses a deformation | transformation.
For this reason, even if the load which is going to enlarge the diameter of the housing from the electric motor with which the housing was fixed by shrink fitting is received and the diameter of the housing is enlarged, the concave deformation of the bottom wall is suppressed.
As a result, the gap between the bottom wall and the drive circuit of the electric motor can be eliminated or sufficiently reduced, and sufficient heat dissipation of the drive circuit can be achieved through the bottom wall.
Moreover, when the clearance gap between a bottom wall and a drive circuit becomes small, the usage-amount of thermal radiation grease can be reduced. In addition to preventing interference between the protrusion and the stator coil, it is possible to ensure an insulation distance between the protrusion and the stator coil and to ensure insulation between the housing and the stator coil.
また、本発明では、上記の電動圧縮機において、前記突部は、前記外周部よりも軸方向に突出している構成としてもよい。
この場合、外周部よりも軸方向に突出する突部により、底壁の強度を向上させることができる。
According to the present invention, in the above electric compressor, the protrusion may protrude in the axial direction from the outer peripheral portion.
In this case, more collision portion protruding in the axial direction than the outer peripheral portion, it is a benzalkonium improve the strength of the bottom wall.
また、本発明では、上記の電動圧縮機において、前記突部の軸方向の肉厚は、前記軸受支持部の肉厚よりも小さい構成としてもよい。
この場合、軸方向の肉厚を軸受支持部の軸方向の肉厚よりも小さくした突部により、底壁の強度を向上させることができる。
Further, in the present invention, in the electric compressor of the above, the axial thickness of the pre-Symbol protrusions may be smaller construction than the wall thickness of the bearing support.
In this case, the thickness in the axial direction by the axial meat reduced the projections than the thickness of the bearing support, it is a benzalkonium improve the strength of the bottom wall.
また、本発明では、上記の電動圧縮機において、複数の前記突部が前記底壁の中心域から径方向外方に向かって放射状に配設されている構成としてもよい。
この場合、補強部である複数の突部が底壁の中心域から径方向外方に向かって放射状に配設されていることにより、底壁の強度を効率的に向上させることができる。
Further, in the present invention, in the electric compressor of the above, it may be configured in which a plurality of the collision portion is arranged radially toward the radially outward from the center area of the bottom wall.
In this case, the plurality of impact portions are reinforcement portions are arranged radially toward the radially outward from the center area of the bottom wall, it is possible to improve the strength of the bottom wall efficiently.
また、本発明では、上記の電動圧縮機において、前記突部は前記軸受支持部の周囲に環状に形成されている構成であってもよい。
この場合、補強部である突部を軸受支持部の周囲に環状に形成することにより、底壁の凹面状の変形をより抑制することができる。
According to the present invention, in the above electric compressor, the protrusion may be formed in an annular shape around the bearing support portion.
In this case, it is possible to further suppress the concave deformation of the bottom wall by forming the projecting portion, which is the reinforcing portion, in an annular shape around the bearing support portion.
本発明によれば、電動モータのステータコアを焼き嵌めによりハウジングに固定しても、仕切壁部を通じた電動モータの駆動回路の十分な放熱を図ることができる電動圧縮機を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the stator core of an electric motor is fixed to a housing by shrink fitting, the electric compressor which can aim at sufficient heat dissipation of the drive circuit of the electric motor through a partition wall part can be provided.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る電動圧縮機について図面を参照して説明する。
この実施形態に係る電動圧縮機は、走行用の電動モータと内燃機関を走行駆動源とするハイブリッド車に搭載される車載用の電動圧縮機であり、具体的にはスクロール型の電動圧縮機である。
電動圧縮機は、車両用空調装置における冷媒回路の一部を構成している。
車両用空調装置は、電動圧縮機のほか、図示はしないが、凝縮器としてのコンデンサと、レシーバと、膨張弁及びエバポレータを備えたクーリングユニットと、これらの機器を接続する配管を備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, the electric compressor according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
The electric compressor according to this embodiment is an in-vehicle electric compressor mounted on a hybrid vehicle using an electric motor for traveling and an internal combustion engine as a driving source, and specifically, a scroll-type electric compressor. is there.
The electric compressor constitutes a part of the refrigerant circuit in the vehicle air conditioner.
In addition to the electric compressor, the vehicle air conditioner includes a condenser as a condenser, a receiver, a cooling unit including an expansion valve and an evaporator, and a pipe connecting these devices, although not shown.
図1に示す電動圧縮機10は、流体としての冷媒を圧縮する圧縮機構11と、圧縮機構11を駆動する圧縮機用の電動モータ12が一体化された圧縮機である。
電動圧縮機10のハウジング13は金属製のハウジングであり、本実施形態ではアルミ系金属材料により形成されている。
ハウジング13は、第1ハウジング体14と、第2ハウジング体15を有している。
第1ハウジング体14の端面と第2ハウジング体15の端面は接合され、第1ハウジング体14および第2ハウジング体15はボルト16により一体的に固定されている。
第1ハウジング体14は、円筒状の円筒部17と、円筒部17と一体形成されるとともに円筒部17の一方の端部を閉塞する底壁18と、を備えている。
因みに、この実施形態の電動圧縮機10は、エンジンルーム内において横置き状態にて設置される。
An
The
The
The end surface of the
The
Incidentally, the
電動圧縮機10の第1ハウジング体14の内部には、圧縮機構11と電動モータ12が収容されている。
第1ハウジング体14の円筒部17における底壁18寄りの上部側には吸入口19が形成されている。
吸入口19は外部冷媒回路(図示せず)と接続されており、外部冷媒回路は第1ハウジング体14の内部と連通する。
電動圧縮機10の圧縮運転時には、低圧の冷媒は外部冷媒回路から吸入口19を通過し、第1ハウジング体14の内部に送入される。
A
A
The
During the compression operation of the
第2ハウジング体15の内部には圧縮機構11と連通する吐出室20が形成されている。
第2ハウジング体15の上部には吐出口21が形成されており、吐出口21は外部冷媒回路と連通する。
第2ハウジング体15には、吐出室20と吐出口21との間を連通する連通路22が形成されており、連通路22にはオイルセパレータ23が設置されている。
オイルセパレータ23は、圧縮機構11から吐出された冷媒に含まれるミスト状のオイルを冷媒から分離する。
オイルセパレータ23の下方となる連通路22の底部には、オイル戻し通路24が形成されており、オイル戻し通路24は分離されたオイルを圧縮機構11へ戻す通路である。
電動圧縮機10の圧縮運転時には、圧縮機構11から吐出室20に吐出された高圧の冷媒は連通路22を経て吐出口21へ達し、吐出口21から外部冷媒回路へ送出される。
A
A discharge port 21 is formed in the upper part of the
The
The
An
During the compression operation of the
圧縮機構11は、第1ハウジング体14内に固定された固定スクロール25と、固定スクロール25に対して旋回する可動スクロール26を備えている。
固定スクロール25と可動スクロール26との間には圧縮室27が形成されている。
The
A
第1ハウジング体14内における電動モータ12と固定スクロール25との間には、軸支部材28が設けられている。
軸支部材28は、圧縮機構11の一部を構成し、電動モータ12が備える回転軸29の一方の端部を軸支する軸受30を備えている。
回転軸29の他方の端部は、軸受31を介して第1ハウジング体14の底壁18に支持されている。
底壁18の内側面の中心部には、筒状の軸受支持部32が備えられており、軸受支持部32は回転軸29の軸方向に突出して形成され、軸受支持部32内に軸受31が装着されている。
なお、底壁18の外側面は回転軸29の軸方向に対して直角となる平坦面33が形成されている。
軸支部材28には圧縮室27と連通する吸入ポート34が形成されており、吸入口19から第1ハウジング体14内に取り込まれた冷媒は、吸入ポート34を通じて圧縮室27へ導入される。
第1ハウジング体14の内部空間のうち、吸入ポート34と連通する空間部は吸入圧雰囲気となる吸入圧空間である。
A
The
The other end of the
A cylindrical
In addition, a
A
Of the internal space of the
可動スクロール26は、電動モータ12の回転軸29に設けられた偏心軸35に軸受36を介して設けられている。
回転軸29の回転により可動スクロール26が旋回し、可動スクロール26の旋回により圧縮室27の容積が変更される。
冷媒が吸入ポート34を通じて圧縮室27へ導入され、圧縮室27の容積減少により圧縮室27の冷媒は圧縮される。
固定スクロール25の中心に吐出室20と連通する吐出ポート37が形成されており、吐出ポート37を開閉する吐出弁38が備えられている。
圧縮された冷媒は、吐出ポート37を通じて吐出室20へ吐出される。
第2ハウジング体15の内部空間(吐出室20および連通路22)は、吐出圧雰囲気となる吐出圧空間である。
The
The
Refrigerant is introduced into the
A
The compressed refrigerant is discharged to the
The internal space (the
電動モータ12は、三相交流電力により駆動されるモータである。
電動モータ12は、ステータ39を備えるほか、ステータ39内に挿入され、回転軸29に固定されたロータ40を備えている。
ロータ40は、回転軸29の軸方向に設けた複数の挿入孔を備えたロータコア41と、ロータコア41の磁石挿入孔(図示せず)に挿入された永久磁石(図示せず)を有している。
ステータ39は、第1ハウジング体14の内壁に焼き嵌めにより固定収容されるステータコア42とステータコア42に巻回されたU相、V相、W相の各相のステータコイル43を有する。
各相のステータコイル43を形成する巻線の一方の端部は電力の供給を受けるリード線44としてステータコイル43から引き出されている。
なお、焼き嵌めによるステータコア42の固定は、予め200℃程度に加熱して膨張させた第1ハウジング体14にステータコイル43が巻回されたステータコア42を嵌め込み、その後に第1ハウジング体14を冷却することにより行われる。
The
The
The
The
One end of the winding forming the
The
電動モータ12は、第1ハウジング体14の底壁18の外側面に設けられた駆動回路45の電力供給の制御を受けて駆動される。
駆動回路45は、インバータ46およびその他の電子部品と、インバータ46およびその他の電子部品が固定される基板47と、基板47が固定されるベース部材48を備えている。
インバータ46は、スイッチング素子を備えており、外部から電動圧縮機10の駆動に必要な電力の供給を受け、供給される直流電力を交流電力に変換する。
ベース部材48は熱伝導性に優れたアルミ系金属材料により形成されており、底壁18の平坦面33と当接される平坦面49と、インバータ46と接触する接触面50を備えており、インバータ46の作動時の発熱を底壁18へ逃がす機能を有する。
The
The
The
The
電動圧縮機10は、第1ハウジング体14の底壁18に接合される駆動回路ケース51を備えている。
駆動回路ケース51は、駆動回路45を保護するケースであり、第1ハウジング体14と同じアルミ系金属材料により形成されている。
本実施形態では、駆動回路ケース51とともにベース部材48をボルト52により第1ハウジング体14に固定することにより、駆動回路45が第1ハウジング体14および駆動回路ケース51に対して固定される。
つまり、駆動回路45は、底壁18における電動モータ12の反対側に取り付けられている。
駆動回路45が第1ハウジング体14に固定された状態では、インバータ46は底壁18の中心から偏った位置に位置する。
第1ハウジング体14と駆動回路ケース51とにより形成された密閉空間には、駆動回路45が設置され、駆動回路45のインバータ46と電気的に接続された気密端子53が設置されている。
図2に示すように、底壁18の上部寄りには、気密端子53が装着される端子孔54が形成されている。
The
The
In the present embodiment, the
That is, the
In a state where the
In the sealed space formed by the
As shown in FIG. 2, a
気密端子53はインバータ46側のコネクタを介してインバータ46と電気的に接続されている。
第1ハウジング体14の内部にはクラスタブロック55が設けられ、気密端子53はクラスタブロック55を介して各相のステータコイル43から引き出されているリード線44と電気的に接続されている。
クラスタブロック55は樹脂等の絶縁材料から成る四角形状の箱体で形成されている。
クラスタブロック55の上面には、気密端子53の各端子ピン(図示せず)が挿入される端子挿入孔(図示せず)が穿設されている。
なお、気密端子53の端子ピンと、クラスタブロック55の端子挿入孔に設けたピン接点は導電部を形成している。
このように、電動モータ12とインバータ46は電気的に接続されており、インバータ46から気密端子53を介して電動モータ12のステータコイル43に通電されると、ロータ40が回転され、回転軸29と連結された圧縮機構11が作動される。
The
A
The
A terminal insertion hole (not shown) into which each terminal pin (not shown) of the
The terminal pin of the
Thus, the
ところで、本実施形態の電動圧縮機10では、第1ハウジング体14の底壁18の内面側(電動モータ12と対向する側)において、円筒部17と繋がる外周部57が延在するとともに、外周部57と軸受支持部32との間に突部56が一体形成されている。
突部56は、底壁18の内面側において回転軸29の軸方向に突出して形成されるとともに、軸受支持部32と一体形成されている。
図2に示すように、突部56は、軸受支持部32の周囲に環状に取り巻くように形成されており、回転軸29の軸方向から見て円形である。
つまり、本実施形態では、底壁18においては、軸受支持部32の周囲に突部56が環状に形成されており、突部56の周囲には円筒部17と繋がる外周部57が環状に形成されている。
従って、軸受支持部32と突部56と外周部57は、底壁18の中心域から径方向外方に向かって並んでおり、突部56は外周部57と軸受支持部32との間に配置されている。
突部56は、ステータコイル43と干渉しないように、底壁18の径方向においてステータコイル43よりも内周域(中心域)に形成されている。
外周部57よりも軸方向に突出する突部56の肉厚は、突部56の外周端とステータコイル43のコイルエンドとの絶縁距離Dを確保するように設定されている。
突部56の外周端とステータコイル43のコイルエンドとの絶縁距離Dが設定されていることにより、突部56とステータコイル43との絶縁が確保される。
By the way, in the
The
As shown in FIG. 2, the
That is, in the present embodiment, in the
Therefore, the
The
The thickness of the
By setting the insulation distance D between the outer peripheral end of the
突部56は、底壁18の変形に対する強度を向上させる補強部に相当する。
具体的には、突部56は、円筒部17へのステータコア42の焼き嵌めのために円筒部17の径の拡大によって生じる底壁18の凹面状の変形を防止または抑制する機能を果たす。
本実施形態における突部56の軸方向の肉厚は、底壁18における外周部57の軸方向の肉厚よりも大きく、軸受支持部32の軸方向の肉厚よりも小さく設定されている。
つまり、突部56の軸方向の肉厚は外周部57および軸受支持部32の軸方向の肉厚と異なり、軸受支持部32の軸方向の肉厚は外周部57の軸方向の肉厚より大きくして形成されている。
The
Specifically, the
The axial thickness of the
That is, the axial thickness of the
図3(a)は、本実施形態の底壁18の変形抑制を示す縦断面図であり、図3(b)は比較例として突部56を形成されていない従来のハウジング81を適用した場合における底壁84の変形を示す縦断面図である。
図3(a)に示す本実施形態では、突部56の存在により底壁18の変形が抑制されており、底壁18とベース部材48との間の隙間は僅かである。
底壁18とベース部材48との間の僅かな隙間には放熱グリスGが隙間無く充填されている。
一方、図3(b)では、本実施形態と比較すると底壁84の変形が著しく、底壁84とベース部材48との間の隙間は大きい。
従って、比較例では、底壁84とベース部材48との間の隙間に充填される放熱グリスGの量は、本実施形態と比較して多い。
FIG. 3A is a longitudinal sectional view showing deformation suppression of the
In the present embodiment shown in FIG. 3A, the deformation of the
A slight gap between the
On the other hand, in FIG. 3 (b), the deformation of the
Therefore, in the comparative example, the amount of the heat radiation grease G filled in the gap between the
次に、本実施形態の電動圧縮機10の作動について説明する。
駆動回路45が作動されると、インバータ46による電力供給の制御により電動モータ12に電力が供給される。
電動モータ12に電力が供給されてロータ40が回転すると、圧縮機構11が吸入ポート34から冷媒を圧縮室27に吸入して圧縮し、圧縮した冷媒を吐出ポート37から吐出室20へ冷媒を吐出する。
Next, the operation of the
When the
When power is supplied to the
電動圧縮機10の駆動時には、駆動回路45は、主にインバータ46が備えるスイッチング素子の発熱のため、放熱を促して駆動回路45を冷却する必要がある。
本実施形態では、インバータ46の発熱はベース部材48に伝達され、さらにベース部材48から底壁18に熱伝達される。
そして、低圧の冷媒が吸入口19から導入されると、導入された冷媒と底壁18との熱交換により底壁18が冷却され、駆動回路45の放熱が促進される。
When the
In the present embodiment, heat generated by the
When the low-pressure refrigerant is introduced from the
本実施形態の場合、焼き嵌めによりステータ39が第1ハウジング体14の円筒部17に固定されており、円筒部17はステータ39からの円筒部17の径を拡大しようとする荷重を受け、荷重により円筒部17の径が拡大される。
円筒部17の径の拡大は円筒部17と一体形成されている底壁18を凹面状に変形させようとするが、底壁18に形成した突部56は底壁18の凹面状の変形を抑制する。
このため、底壁18とベース部材48との間の隙間が無くなるか、あるいは十分に小さくなり、ベース部材48から底壁18への熱伝達が十分に行われ、駆動回路45の放熱が促進される。
In the case of the present embodiment, the
The expansion of the diameter of the
For this reason, the gap between the
本実施形態では、ステータコイル43と突部56を介した底壁18との間に絶縁距離Dが設定されており、ステータコイル43から突部56を介した底壁18への漏電は回避される。
In this embodiment, the insulation distance D is set between the
本実施形態に係る電動圧縮機10は以下の作用効果を奏する。
(1)底壁18における外周部57と軸受支持部32との間に配置された補強部としての突部56は、底壁18の強度を向上して変形を抑制する。このため、第1ハウジング体14が焼き嵌めにより固定されたステータコア42からの荷重により第1ハウジング体14の円筒部17の径が拡大されても底壁18の凹面状の変形を抑制することができる。その結果、底壁18と駆動回路45のベース部材48との間の隙間を無くしたり、あるいは十分に小さくしたりすることができ、底壁18を通じた駆動回路45の十分な放熱を図ることができる。また、底壁18と駆動回路45との間の隙間が小さくなる場合、放熱グリスGの使用量を削減することができる。
(2)底壁18において補強部である突部56が軸受支持部32の周囲に環状に取り巻くように軸受支持部32と一体形成されている。このため、底壁18だけでなく突部56の強度を向上させることができ、突部56の強度向上に伴い底壁18の強度をより向上させることができる。
The
(1) The
(2) On the
(3)突部56が底壁18の径方向においてステータコイル43よりも内周域に設定されているから、突部56とステータコイル43との干渉を防止することができる。そして、突部56の軸方向の肉厚は、突部56の外周端とステータコイル43のコイルエンドとの絶縁距離Dを確保するように設定されているから、第1ハウジング体14とステータコイル43との絶縁性を確保することができる。
(4)インバータ46は底壁18の中心から偏った位置に設置されている。底壁18とベース部材48との間に僅かな隙間が存在しても、インバータ46は底壁18とベース部材48との間の隙間においてより軸方向の隙間の距離が小さい側に位置する。従って、ベース部材48の中心にインバータ46を設置した場合よりもインバータ46の放熱を促進することができる。
(3) Since the
(4) The
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る電動圧縮機について説明する。
本実施形態は、補強部である突部が放射状に配設された例であり、第1の実施形態と同じ構成について第1の実施形態の説明を援用し、符号を共通して用いる。
(Second Embodiment)
Next, an electric compressor according to a second embodiment will be described.
The present embodiment is an example in which protrusions that are reinforcing portions are arranged radially, and the description of the first embodiment is used for the same configuration as the first embodiment, and the reference numerals are used in common.
図4に示すように、本実施形態の電動圧縮機60における第1ハウジング体14の底壁18には、補強部としての複数の突部61が一体形成されている。
複数の突部61は直線状にそれぞれ形成されており、回転軸29の軸心を中心に底壁18の中心域から径方向外方に向かって放射状に配設されるように形成されている。
突部61の一方の端部は軸受支持部32と一体成形されて接続する。
突部61の他端は、ステータコイル43と干渉しないように、底壁18の径方向においてステータコイル43よりも内周域に設定されている。
そして、突部61の軸方向の肉厚は、第1の実施形態と同様に、突部61の外周端とステータコイル43のコイルエンドとの絶縁距離Dを確保するように設定されている。
突部61の外周端とステータコイル43のコイルエンドとの絶縁距離Dが設定されていることにより、突部61とステータコイル43との絶縁が確保される。
As shown in FIG. 4, a plurality of
The plurality of
One end of the
The other end of the projecting
The axial thickness of the
By setting the insulation distance D between the outer peripheral end of the
本実施形態では、軸受支持部32と一体形成された複数の直線状の突部61が放射状に配設されているため、直線状の突部61が底壁18の凹面状の変形に対抗し、第1の実施形態と同様に、底壁18の強度を向上させることができる。
また、本実施形態は、複数の直線状の突部61が放射状に配設されていることにより、円形の突部56とした第1の実施形態と比較して、第1ハウジング体14の軽量化を図ることが可能である。
In the present embodiment, since the plurality of
In addition, the present embodiment has a lighter weight of the
(参考例)
次に、参考例に係る電動圧縮機について説明する。
本参考例は、補強部を突部に代えて凹部である溝を放射状に配設した例である。
本参考例では、第1の実施形態と同じ構成について第1の実施形態の説明を援用し、符号を共通して用いる。
( Reference example )
Next, an electric compressor according to a reference example will be described.
In this reference example , the reinforcing portions are replaced with protrusions, and grooves that are concave portions are arranged radially.
In this reference example , the description of the first embodiment is used for the same configuration as the first embodiment, and the reference numerals are used in common.
図5(a)および図5(b)に示すように、本参考例の電動圧縮機70における第1ハウジング体14の底壁18には、補強部であって外周部57よりも軸方向に窪む凹部に相当する複数の溝71が形成されている。
複数の溝71は直線状にそれぞれ形成されており、回転軸29の軸心を中心に底壁18の中心域から径方向外方に向かって放射状に配設されるように形成されている。
溝71における底壁18の軸方向の肉厚は、外周部57の軸方向の肉厚よりも小さい。
溝71の一方の端部は軸受支持部32に達しており、溝71の他方の端部はステータコイル43と対向する位置に達している。
本参考例の補強部は溝71であるため、補強部とステータコイル43との干渉を考慮する必要がない。
溝71の深さは、凹面状の変形以外に要求される底壁18の強度を実現する範囲において設定される。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
The plurality of
The axial thickness of the
One end of the
Since the reinforcing portion of the present reference example is the
The depth of the
本参考例では、軸受支持部32から複数の直線状の溝71が放射状に配設されるため、底壁18における溝71の部位は肉厚が薄くなるものの、底壁18の全体としては複数の直線状の溝71が凹面状の変形に対抗する要素となる。
従って、本参考例では、第1の実施形態と同様に、底壁18の強度を向上させることができる。
また、本参考例は、直線状の溝71が放射状に配設されていることにより、補強部を突部とした第1、第2の実施形態と比較して、第1ハウジング体14の軽量化をより図ることが可能である。
さらに、本参考例では、補強部が溝71であるため、補強部が突部である場合のようにステータコイル43と補強部との干渉やコイルエンドと補強部との絶縁距離Dを考慮する必要はない。
従って、本参考例では、底壁18とステータコイル43のコイルエンドとの干渉や絶縁距離を考慮するだけでよい。
また、本参考例によれば、スペースの制約等から突部による補強部が設定できない場合でも補強部を底壁18に形成することができる。
In the present reference example , since the plurality of
Therefore, in the present reference example , the strength of the
Further, in this reference example , since the
Furthermore, in this reference example , since the reinforcing portion is the
Therefore, in this reference example, it is only necessary to consider the interference between the
In addition, according to the present reference example , the reinforcing portion can be formed on the
なお、上記の実施形態は、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。 The above embodiment shows an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention as described below. Is possible.
○ 上記の各実施形態では、スクロール型の圧縮機構としたが、圧縮機構はスクロール型に限定されない。例えば、ベーン式の圧縮機構としてもよく、圧縮機構の方式は特に制限されない。
○ 上記の第1、第2の実施形態では、補強部としての突部がボス部と一体形成されたが、突部のボス部との一体形成は必須の要件でなく、例えば、突部はボス部と離れた位置に形成されてもよい。
○ 上記の第2の実施形態では、補強部である複数の直線状の突部が放射状に配設されたが、複数の直線状の突部は、放射状に配設されることに限定されない。例えば、直線状の突部が互いに平行になるように配設されたり、交差したりするように配設されてもよい。さらに、突部は必ずしも直線状でなくてもよく、曲線状の突部又は溝や曲線と直線との組み合わせからなる突部であってもよい。
○ 上記の参考例では、補強部としての凹部として直線状の溝を例示したが、補強部としての凹部は溝に限定されず、少なくとも、底壁の凹面状の変形に対抗できるように強度向上に貢献できる凹部であれば凹部の形状は特定されない。
○ 上記の実施形態では、発熱体としてのインバータはベース部材において回転軸の軸心から偏った位置に設置されたが、回転軸の軸心を中心に設置されてもよい。
In each of the above embodiments, the scroll type compression mechanism is used. However, the compression mechanism is not limited to the scroll type. For example, a vane type compression mechanism may be used, and the method of the compression mechanism is not particularly limited.
○ In the first and second embodiments described above, the protrusion as the reinforcing portion is integrally formed with the boss portion. However, the integral formation with the boss portion of the protrusion is not an essential requirement. You may form in the position away from the boss | hub part.
○ In the second embodiment described above, although butt portion of a plurality of linear a reinforcing portion is disposed radially collision portion of the plurality of linear is not limited to being disposed radially. For example, linear collision portion is arranged so as to be parallel to each other, it may be arranged to or intersect. Furthermore, collision portion may not necessarily be linear, may be a collision portion which consist of a combination of curved protrusions or grooves or curves and straight lines.
○ In the above reference example , a linear groove was exemplified as the concave portion as the reinforcing portion. However, the concave portion as the reinforcing portion is not limited to the groove, and at least the strength is improved so as to resist the concave deformation of the bottom wall. The shape of the recess is not specified as long as it can contribute to the above.
In the above embodiment, the inverter as the heating element is installed at a position offset from the axis of the rotating shaft in the base member, but may be installed around the axis of the rotating shaft.
10、60、70 電動圧縮機
11 圧縮機構
12 電動モータ
13、81 ハウジング
14 第1ハウジング体
17、83 円筒部
18、84 底壁
19 吸入口
21 吐出口
25 固定スクロール
26 可動スクロール
29 回転軸
31 軸受
32 軸受支持部
39 ステータ
40 ロータ
41 ロータコア
42、82 ステータコア
43 ステータコイル
45、85 駆動回路
46 インバータ
47 基板
48 ベース部材
51 駆動回路ケース
56、61 突部(補強部としての)
57 外周部
71 溝(補強部としての)
D 絶縁距離
G 放熱グリス
DESCRIPTION OF
57
D Insulation distance G Heat dissipation grease
Claims (5)
前記回転軸を駆動する電動モータと、
前記電動モータの駆動により冷媒の圧縮を行う圧縮機構と、
前記電動モータを焼き嵌めにより固定収容するとともに、底壁および円筒部を有するハウジングと、
前記底壁における前記電動モータの反対側に取り付けられ、前記電動モータへの電力供給を制御する駆動回路と、を備え、
前記電動モータは、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されるステータコイルとを備えた電動圧縮機において、
前記ハウジングにおける底壁は、前記円筒部と繋がる外周部と、軸受支持部と、前記外周部と前記軸受支持部との間に配置され、前記底壁を補強する突部とを備え、前記軸受支持部と前記突部と前記外周部は、前記底壁の中心域から径方向外方に向かって並んでおり、
前記軸受支持部は、軸受を介して前記回転軸を支持するとともに軸方向の肉厚を前記外周部の軸方向の肉厚より大きくして形成され、かつ、前記ステータコイルと径方向に重なる位置に配置されており、前記突部は、軸方向の肉厚を前記外周部および前記軸受支持部の軸方向の肉厚と異ならせるとともに前記ステータコイルの内周域のみに形成され、冷媒を導入する吸入口は、前記円筒部において前記底壁寄りに形成されていることを特徴とする電動圧縮機。 A rotation axis;
An electric motor for driving the rotating shaft;
A compression mechanism that compresses the refrigerant by driving the electric motor;
The electric motor is fixedly accommodated by shrink fitting, and a housing having a bottom wall and a cylindrical portion,
A drive circuit that is attached to the bottom wall on the opposite side of the electric motor and controls power supply to the electric motor ,
The electric motor includes an electric compressor including a stator core and a stator coil wound around the stator core .
The bottom wall of the housing includes an outer peripheral portion connected to the cylindrical portion, a bearing support portion, and a protrusion that is disposed between the outer peripheral portion and the bearing support portion and reinforces the bottom wall, The support portion, the projecting portion, and the outer peripheral portion are arranged radially outward from the center region of the bottom wall,
The bearing support portion is configured to support the rotating shaft via a bearing and to have an axial thickness larger than an axial thickness of the outer peripheral portion and to overlap the stator coil in the radial direction. is disposed, the projecting portion is formed to the thickness in the axial direction only on an inner peripheral region of the outer peripheral portion and Rutotomoni the stator coil made different from the thickness in the axial direction of the bearing support portion, the refrigerant The electric compressor is characterized in that a suction port to be introduced is formed near the bottom wall in the cylindrical portion .
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