WO2020090471A1 - 電動圧縮機 - Google Patents

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WO2020090471A1
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housing
insertion hole
peripheral surface
spring pin
gasket
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Inventor
哲也 高部
圭太 貞廣
Original Assignee
サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社
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    • F04B39/121—Casings
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
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    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
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    • F04C2240/80—Other components
    • F04C2240/803—Electric connectors or cables; Fittings therefor

Definitions

  • the present invention relates to an electric compressor.
  • Patent Document 1 proposes to keep the both parts at the same potential by bringing the convex part formed in the inverter accommodating part into contact with the cover.
  • the electric compressor is configured by assembling a plurality of housings, and each housing is also insulated from each other by a gasket. Therefore, it is necessary to take measures to keep the housings at the same potential.
  • An object of the present invention is to keep the housings equipotential.
  • An electric compressor according to an aspect of the present invention is Both are made of metal, and are insulated from each other by sandwiching a gasket between the mating surfaces.
  • the insert member is made of metal, and one end and the other end are inserted into the insertion hole, and the outer peripheral surface is pressed against the inner peripheral surface of the insertion hole by elastic force.
  • the outer peripheral surface of the insertion member is pressed against the inner peripheral surface of the insertion hole by the elastic force, sufficient surface contact can be maintained and the housings can be kept at an equipotential.
  • FIG. 1 is a sectional view taken along the axial direction of the compressor.
  • the compressor 11 is, for example, an electric compressor used in a refrigerant circuit of a car air conditioner, and sucks a refrigerant, compresses the refrigerant, and then discharges the refrigerant.
  • one side of the compressor 11 in the axial direction is the front side and the other side of the axial direction is the rear side.
  • the compressor 11 is integrated with a front housing 12, a center housing 13, and a rear housing 14 arranged in order from the front side along the axial direction so as to maintain airtightness.
  • a suction port (not shown) for sucking the refrigerant is formed in the front housing 12, and a discharge port (not shown) for discharging the compressed refrigerant is formed in the rear housing 14.
  • the front housing 12 includes a suction chamber 21 communicating with a suction port (not shown), and an electric motor 22 is housed in the suction chamber 21.
  • the rotary shaft 23 of the electric motor 22 has a front side rotatably supported by the front housing 12 and a rear side rotatably supported by the center housing 13.
  • a fixed scroll 24 and a movable scroll 25 are housed in the center housing 13.
  • the fixed scroll 24 is fixed so as to close the rear side of the front housing 12, and has a disk-shaped fixed end plate 26, and a fixed spiral 27 formed on the front surface of the fixed end plate 26. Equipped with.
  • the movable scroll 25 is disposed on the front side of the fixed end plate 26, and has a movable end plate 28 formed in a disk shape, and a movable spiral 29 formed on the rear surface of the movable end plate 28 and meshing with the fixed spiral 27. , Is provided.
  • the front surface of the fixed end plate 26 and the rear surface of the movable end plate 28 face each other, and the fixed spiral 27 and the movable spiral 29 mesh with each other.
  • the tip of the fixed spiral 27 slidably contacts the rear surface of the movable end plate 28 via a tip seal (not shown), and the tip of the movable spiral 29 slidably contacts the front surface of the fixed end plate 26.
  • the front face of the fixed end plate 26, the fixed spiral 27, the rear face of the movable end plate 28, and the section surrounded by the movable spiral 29 form a compression chamber 31 for compressing the refrigerant. Seen from the front-rear direction, the compression chamber 31 becomes a crescent-shaped closed space.
  • a back pressure chamber 32 is formed on the front side of the movable scroll 25.
  • the movable scroll 25 is pressed against the fixed scroll 24, and the airtightness of the compression chamber 31 is enhanced.
  • a boss 33 is formed on the front surface of the movable end plate 28, and an eccentric crank end portion 34 is formed on the rear end of the rotary shaft 23.
  • the crank end portion 34 is rotatably fitted into the boss 33. ing.
  • the rotary motion of the rotary shaft 23 is transmitted to the movable scroll 25 as a turning motion by the crank end portion 34.
  • the movable scroll 25 is prevented from rotating, for example, via a pin & hole, and is allowed to revolve with respect to the fixed scroll 24.
  • a discharge hole 35 penetrating in the front-rear direction is formed in the center of the fixed end plate 26, and the discharge hole 35 communicates with a discharge chamber 36 formed on the rear side of the fixed end plate 26.
  • a discharge valve 37 that can open and close the rear end side of the discharge hole 35 is provided.
  • the front housing 12 (first housing), the center housing 13 (second housing), and the rear housing 14 (third housing) are all made of metal.
  • the front housing 12 and the center housing 13 are insulated from each other by sandwiching a gasket 41 having a rubber surface layer between the mating surfaces.
  • the center housing 13 and the rear housing are insulated from each other by sandwiching a gasket 42 having a rubber surface layer between the mating surfaces.
  • the front housing 12 and the rear housing 14 are fastened with bolts 43 with the center housing 13 interposed therebetween.
  • An insertion hole 44 having a diameter larger than that of the bolt 43 is formed in the center housing 13, and the bolt 43 is inserted into the insertion hole 44 and each housing is assembled.
  • FIG. 2 is a diagram showing a spring pin.
  • Opposite insertion holes 46 are formed on the mating surfaces of the front housing 12 and the center housing 13, respectively.
  • the two insertion holes 46 have the same diameter and are formed coaxially.
  • the diameter of the insertion hole 46 is slightly smaller than the outer diameter of the spring pin 45.
  • the gasket 41 is formed with an opening 47 (a part without a gasket) penetrating from the front housing 12 side to the center housing 13 side at a position corresponding to the insertion hole 46.
  • the spring pin 45 is used for positioning in the circumferential direction when fixing the front housing 12 and the center housing 13, and one end and the other end are inserted into the respective insertion holes 46.
  • the spring pin 45 is formed by winding a thin plate into a cylindrical shape, and has a cut 48 along the axial direction. In the state where no load is applied from the outside, the cuts 48 are spaced apart in the circumferential direction, so that the cut 48 has a substantially C-shape when viewed from the axial direction.
  • the outer diameter of the spring pin 45 is wide open toward the rear side in the axial direction, and is slightly larger than the insertion hole 46. When inserting into the insertion hole 46, a load in the diameter reducing direction is applied so as to eliminate the break 48, and the insertion is performed.
  • the spring pin 45 inserted into the insertion hole 46 is fixed to the insertion hole 46 by the force of spreading.
  • the outer peripheral surface of the spring pin 45 is pressed against the inner peripheral surface of the insertion hole 46 by the elastic force, and is brought into a stable surface contact state.
  • the front housing 12 and the center housing 13 are insulated by a gasket 41, and the center housing 13 and the rear housing 14 are insulated by a gasket 42.
  • the compressor 11 is required to keep each housing at the same potential.
  • the front housing 12 and the rear housing 14 are kept at the same potential by bolts 43.
  • the center housing 13 since the bolt 43 is loosely inserted into the insertion hole 44, a stable contact state is not obtained, and an equipotential is not guaranteed.
  • the front housing 12 and the center housing 13 are connected by the spring pin 45. That is, the insertion holes 46 facing each other are formed in the mating surfaces of the front housing 12 and the center housing 13, and one end and the other end of the spring pin 45 are inserted into the respective insertion holes 46.
  • the spring pin 45 inserted into the insertion hole 46 is kept in sufficient surface contact because the outer peripheral surface of the spring pin 45 is pressed against the inner peripheral surface of the insertion hole 46 by the force to spread. You can Therefore, the front housing 12 and the center housing 13 can be kept at the same potential.
  • the front housing 12 and the center housing 13 are originally formed with insertion holes 46 for inserting solid pins (also called knock pins) for circumferential positioning. Therefore, it is only necessary to change the solid pin inserted into the insertion hole 46 to the spring pin 45.
  • FIG. 3 is a diagram showing a comparative example.
  • A in the figure shows the case where the solid pin 51 is used.
  • the solid pin 51 is a mere columnar member, and the outer peripheral surface thereof is not pressed against the inner peripheral surface of the insertion hole 46 by the elastic force, so that the effect of this embodiment cannot be obtained. If light press-fitting is used, there is no pressing force, and the equipotential value becomes unstable due to vibration fretting. Further, when the press-fitting is performed with a strong force, there is a concern that galling of the pin and the housing may occur during production.
  • B in the figure shows a case where the solid pin 51 is used and the center of the insertion hole 46 is intentionally shifted.
  • both ends of the solid pin 51 can be brought into line contact with the inner peripheral surface of the insertion hole 46.
  • the outer peripheral surface of the solid pin 51 is not pressed by the elastic force against the inner peripheral surface of the insertion hole 46, the effect of this embodiment cannot be obtained.
  • a predetermined threshold value for example, 10 m ⁇
  • a leaf spring portion may be formed at the tip of the pin so that the leaf spring portion elastically deforms and comes into surface contact with the inner peripheral surface of the insertion hole 46.
  • a leaf spring portion may be formed at the tip of the pin so that the leaf spring portion elastically deforms and comes into surface contact with the inner peripheral surface of the insertion hole 46.

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Abstract

課題は、ハウジング同士を等電位に保つことである。 フロントハウジング（１２）及びセンタハウジング（１３）の夫々の合わせ面には、対向する挿入孔（４６）が形成される。スプリングピン（４５）は、一端及び他端の夫々が各挿入孔（４６）に挿入され、外周面が弾性力によって挿入孔（４６）の内周面に押圧される。

Description

電動圧縮機
　本発明は、電動圧縮機に関するものである。
　電動圧縮機は、インバータ収容部とカバーとがガスケットによって絶縁されている。特許文献１では、インバータ収容部に形成した凸部をカバーに接触させることで、双方を等電位に保つことを提案している。
特開２０１５－１７５７７号公報
　電動圧縮機は、複数のハウジングを組み付けて構成されており、各ハウジング同士もガスケットによって絶縁されている。したがって、各ハウジング同士を等電位に保つための対策も必要となる。
　本発明の課題は、ハウジング同士を等電位に保つことである。
　本発明の一態様に係る電動圧縮機は、
　何れも金属製であり、合わせ面同士の間にガスケットを挟むことで互いに絶縁され、夫々の合わせ面のうちガスケットのない部位には、対向する挿入孔が形成されている第一のハウジング及び第二のハウジングと、
　金属製であり、一端及び他端の夫々が挿入孔に挿入され、外周面が弾性力によって挿入孔の内周面に押圧される挿入部材と、を備える。
　本発明によれば、挿入部材の外周面が、弾性力によって挿入孔の内周面に押圧されるため、十分な面接触を保つことができ、ハウジング同士を等電位に保つことができる。
圧縮機における軸方向に沿った断面図である。 スプリングピンを示す図である。 比較例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
《一実施形態》
　《構成》
　図１は、圧縮機における軸方向に沿った断面図である。
　圧縮機１１は、例えばカーエアコンの冷媒回路で用いられる電動圧縮機であり、冷媒を吸入し、圧縮してから排出する。
　以下の説明では、便宜的に、圧縮機１１における軸方向の一方側を前側とし、軸方向の他方側を後側とする。
　圧縮機１１は、軸方向に沿って前側から順に並んだ、フロントハウジング１２と、センタハウジング１３と、リアハウジング１４と、によって気密性を保つように一体化されている。フロントハウジング１２には、冷媒を吸入する吸入口（図示省略）が形成されており、リアハウジング１４には、圧縮された冷媒を排出する排出口（図示省略）が形成されている。
　フロントハウジング１２は、図示しない吸入口に連通した吸入室２１を備え、この吸入室２１に電動モータ２２が収容されている。電動モータ２２の回転軸２３は、前側がフロントハウジング１２によって回転自在に支持され、後側がセンタハウジング１３によって回転自在に支持されている。
　センタハウジング１３には、固定スクロール２４と、可動スクロール２５と、が収容されている。
　固定スクロール２４は、フロントハウジング１２の後側を閉塞するように固定されており、円板状に形成された固定端板２６と、この固定端板２６の前面に形成された固定渦巻き２７と、を備える。
　可動スクロール２５は、固定端板２６の前側に配置されており、円板状に形成された可動端板２８と、この可動端板２８の後面に形成され、固定渦巻き２７と噛み合う可動渦巻き２９と、を備える。
　固定端板２６の前面と可動端板２８の後面とが対向し、固定渦巻き２７と可動渦巻き２９とが噛み合っている。固定渦巻き２７の先端は、図示しないチップシールを介して可動端板２８の後面に摺動可能に接触し、可動渦巻き２９の先端は、固定端板２６の前面に摺動可能に接触している。固定端板２６の前面、固定渦巻き２７、可動端板２８の後面、及び可動渦巻き２９で囲まれた区画によって、冷媒を圧縮するための圧縮室３１が形成されている。前後方向から見ると、圧縮室３１は、三日月状の密閉空間となる。
　可動スクロール２５の前側には、背圧室３２が形成されている。背圧室３２には、中間圧力のオイルが供給されることにより、固定スクロール２４に対して可動スクロール２５を押圧し、圧縮室３１の密閉性を高めている。
　可動端板２８の前面には、ボス３３が形成され、回転軸２３の後端には、偏心させたクランク端部３４が形成され、クランク端部３４がボス３３に回転自在の状態で嵌め込まれている。回転軸２３の回転運動は、クランク端部３４によって旋回運動として可動スクロール２５に伝達される。可動スクロール２５は、例えばピン＆ホールを介して自転が阻止され、且つ固定スクロール２４に対する公転が許容されている。
　固定端板２６の中央には、前後方向に貫通した吐出孔３５が形成され、吐出孔３５は、固定端板２６の後側に形成された吐出室３６に連通している。固定端板２６の後面には、吐出孔３５の後端側を開閉可能な吐出弁３７が設けられている。
　固定スクロール２４に対して可動スクロール２５が公転すると、圧縮室３１は、前後方向から見て、スクロール中心に向かって変位してゆき、且つ容積が縮小してゆく。圧縮室３１は、スクロール外側にあるときに、図示しない吸入口と連通して冷媒を吸入し、スクロール中心にあるときに吐出孔３５と連通して圧縮した冷媒を吐出する。吐出弁３７は、吐出圧を受けるときに、吐出室３６に冷媒を吐出させる。吐出された冷媒は、図示しない吐出口から外部へ吐出される。
　次に、各ハウジングの等電位構造について説明する。
　フロントハウジング１２（第一のハウジング）、センタハウジング１３（第二のハウジング）、及びリアハウジング１４（第三のハウジング）は、何れも金属製である。フロントハウジング１２及びセンタハウジング１３は、合わせ面同士の間に、表層がゴムであるガスケット４１を挟むことで互いに絶縁されている。センタハウジング１３及びリアハウジングは、合わせ面同士の間に、表層がゴムであるガスケット４２を挟み込むことで互いに絶縁されている。フロントハウジング１２及びリアハウジング１４は、センタハウジング１３を挟んでボルト４３によって締結されている。センタハウジング１３には、ボルト４３よりも大径の挿通孔４４が形成されており、挿通孔４４にボルト４３が挿通され、各ハウジングが組み付けられている。
　したがって、フロントハウジング１２及びリアハウジング１４は、ボルト４３によって等電位が保たれる。一方、センタハウジング１３は、挿通孔４４に対してボルト４３がルースで挿通されているため、安定した接触状態とはならず、等電位を保証するものではない。フロントハウジング１２及びセンタハウジング１３は、スプリングピン４５（挿入部材）によって連結され、等電位が保たれている。
　図２は、スプリングピンを示す図である。
　フロントハウジング１２及びセンタハウジング１３の夫々の合わせ面には、対向する挿入孔４６が形成されている。二つの挿入孔４６は、同一の直径であり、同軸上に形成されている。挿入孔４６の直径は、スプリングピン４５の外径よりも僅かに小さい。ガスケット４１には、挿入孔４６に対応する位置に、フロントハウジング１２側からセンタハウジング１３側まで貫通した開口部４７（ガスケットのない部位）が形成されている。
　スプリングピン４５は、フロントハウジング１２とセンタハウジング１３とを固定するときに、周方向の位置決めのために用いられ、一端及び他端の夫々が各挿入孔４６に挿入される。スプリングピン４５は、薄板を円筒状に巻いて形成されており、軸方向に沿った切れ目４８を有する。外部から荷重を加えない状態では、切れ目４８が周方向に離間しているため、軸方向から見て略Ｃ字状となる。スプリングピン４５の外径は、軸方向の後側に向かって大きく開いており、挿入孔４６よりも僅かに大きい。挿入孔４６に挿入するときは、切れ目４８が無くなるように縮径方向の荷重を加えて圧入する。挿入孔４６に挿入されたスプリングピン４５は、広がろうとする力が作用することで挿入孔４６に対して固定される。スプリングピン４５の外周面は、弾性力によって挿入孔４６の内周面に押圧され、安定した面接触状態となる。
　《作用》
　次に、一実施形態の主要な作用効果について説明する。
　フロントハウジング１２とセンタハウジング１３とは、ガスケット４１によって絶縁され、センタハウジング１３とリアハウジング１４とは、ガスケット４２によって絶縁されている。しかしながら、圧縮機１１には各ハウジングを等電位に保つことが要求される。フロントハウジング１２とリアハウジング１４とは、ボルト４３によって等電位が保たれる。一方、センタハウジング１３は、挿通孔４４に対してボルト４３がルースで挿通されているため、安定した接触状態とはならず、等電位を保証するものではない。
　そこで、フロントハウジング１２とセンタハウジング１３とを、スプリングピン４５によって連結する。すなわち、フロントハウジング１２及びセンタハウジング１３の夫々の合わせ面には、対向する挿入孔４６が形成され、スプリングピン４５は一端及び他端の夫々が各挿入孔４６に挿入される。挿入孔４６に挿入されたスプリングピン４５は、広がろうとする力が作用することで、スプリングピン４５の外周面が挿入孔４６の内周面に押圧されるため、十分な面接触を保つことができる。したがって、フロントハウジング１２とセンタハウジング１３とを等電位に保つことができる。
　フロントハウジング１２及びセンタハウジング１３には、周方向の位置決めのために、元々、ソリッドピン（ノックピンとも呼ばれる）を挿入するための挿入孔４６が形成されている。したがって、挿入孔４６に挿入するソリッドピンを、スプリングピン４５に変更するだけでよい。
　ここで、比較例について説明する。
　図３は、比較例を示す図である。
　図中の（ａ）は、ソリッドピン５１を使用した場合を示す。ソリッドピン５１は、単なる円柱状の部材であり、外周面を弾性力によって挿入孔４６の内周面に押圧していないため、本実施形態のような作用効果が得られない。仮に、軽圧入とした場合、押力はないので振動フレッティングにより、等電位値が不安定となる。また、強圧入とした場合、生産上でピンとハウジングのかじりの発生の懸念がある。
　図中の（ｂ）は、ソリッドピン５１を使用し、且つ挿入孔４６の中心を意図的にずらした場合を示す。これにより、ソリッドピン５１の両端を、挿入孔４６の内周面に線接触させることができる。しかしながら、ソリッドピン５１の外周面を、弾性力によって挿入孔４６の内周面に押圧していないため、本実施形態のような作用効果が得られない。具体的には、導通試験を行なうと、抵抗値が予め定めた閾値（例えば１０ｍΩ）以下にならないこともあり、抵抗値にバラツキが大きいことが判明した。
　《変形例》
　本実施形態では、スプリングピン４５を使用しているが、これに限定されるものではない。例えばピンの先端に板ばね部を形成し、挿入孔４６の内周面に対して、板ばね部が弾性変形して面接触するようにしてもよい。このように、挿入部材の外周面が弾性力によって挿入孔の内周面に押圧される構造であれば、任意の形状とすることができる。
　以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。
　１１…圧縮機、１２…フロントハウジング、１３…センタハウジング、１４…リアハウジング、２１…吸入室、２２…電動モータ、２３…回転軸、２４…固定スクロール、２５…可動スクロール、２６…固定端板、２７…固定渦巻き、２８…可動端板、２９…可動渦巻き、３１…圧縮室、３２…背圧室、３３…ボス、３４…クランク端部、３５…吐出孔、３６…吐出室、３７…吐出弁、４１…ガスケット、４２…ガスケット、４３…ボルト、４４…挿通孔、４５…スプリングピン、４６…挿入孔、４７…開口部、４８…切れ目、５１…ソリッドピン

Claims (4)

  1. 　何れも金属製であり、合わせ面同士の間にガスケットを挟むことで互いに絶縁され、夫々の前記合わせ面のうち前記ガスケットのない部位には、対向する挿入孔が形成されている第一のハウジング及び第二のハウジングと、
    　金属製であり、一端及び他端の夫々が前記挿入孔に挿入され、外周面が弾性力によって前記挿入孔の内周面に押圧される挿入部材と、を備えることを特徴とする電動圧縮機。
  2. 　前記挿入部材は、スプリングピンであることを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
  3. 　前記挿入部材は、前記第一のハウジングと前記第二のハウジングとを固定するときに、周方向の位置決めのために用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動圧縮機。
  4. 　金属製であり、前記第二のハウジングを挟んで前記第一のハウジングに対してボルトによって締結され、前記第二のハウジングとの合わせ面にガスケットを挟むことで互いに絶縁される第三のハウジングを備え、
    　前記第二のハウジングには、前記ボルトよりも大径となる挿通孔が形成されていることを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の電動圧縮機。
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