WO2020090701A1 - 電動圧縮機の補強構造 - Google Patents

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WO2020090701A1
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cover
housing
electric compressor
side wall
inverter
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洋一 浅見
教勝 木曽
慶悟 岸川
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株式会社ヴァレオジャパン
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    • F04B35/00Piston 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
    • F04B35/04Piston 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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    • F04C18/0207Rotary-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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    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/80Other components
    • F04C2240/808Electronic circuits (e.g. inverters) installed inside the machine

Definitions

  • the present invention relates to an electric compressor having a compression mechanism that compresses a refrigerant, an electric motor that drives the compression mechanism, and an inverter control device that controls the electric motor, and the inverter control device is housed in an inverter housing.
  • the present invention relates to a reinforcing structure for an electric compressor, in which an attachment leg for attaching to an object is formed on an outer surface of a cover that closes a front opening of a housing of the electric compressor.
  • This type of electric compressor includes, for example, as disclosed in Patent Document 1, a compressor that compresses a refrigerant along an axial direction of a drive shaft, an electric motor that drives the compressor, and a motor that controls the electric motor.
  • the compressor is arranged in the order of the drive circuit, and the compressor and the electric motor are housed in a housing member.
  • the mounting legs for mounting the electric compressor on the mounted body are electrically connected to the side of the housing member where the compressor is housed. It is formed integrally with the motor housing side.
  • the compressor and the electric motor are housed in the first housing structure, and the motor drive circuit is joined to the first housing structure and the first housing structure. It is configured to be housed in a housing space formed by both the second housing structure and the mounting leg for mounting the electric compressor to the mounted body, in addition to the side wall portion of the first housing component,
  • the cover is formed integrally with the flat outer surface of the cover that closes the opening of the two-housing structure.
  • the parts that make up the motor drive circuit housed in the second housing structure may be damaged in the energized state, resulting in a risk of short circuit or electric shock.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and in the case where the mounting legs are formed on the outer surface of the cover that the inverter housing has at the end in the axial direction of the electric compressor, the front of the vehicle is It is an object of the present invention to provide a reinforcing structure for an electric compressor that reduces the risk of causing a danger such as a short circuit due to the space inside the inverter housing being crushed even when a strong force acts on the electric compressor due to a collision or the like.
  • the reinforcing structure for an electric compressor wherein a compression mechanism that compresses a refrigerant, an electric motor that drives the compression mechanism, an inverter control device that controls the electric motor, and a housing.
  • the housing has an inverter housing for accommodating the inverter control device, the inverter housing is closed on a side opposite to the electric motor by a cover, and a mounting leg to be mounted on a mounted body is provided on an outer surface of the cover.
  • the formed electric compressor is characterized in that the cover is provided with a hollow projection protruding in a dome shape around the mounting leg.
  • the mounting leg is also provided on a side wall portion of a member (for example, a motor housing) that constitutes a housing other than the inverter housing.
  • the attached body is, for example, an automobile or another vehicle.
  • the entire outer surface on which the mounting legs of the cover are formed is a flat surface.
  • the electric compressor can be used when a strong force is applied in both directions in the axial direction of the electric compressor due to a collision in the front of the vehicle. Since the load from the front of the cover is dispersed by the hollow protrusion of the cover, the cover is prevented from buckling and deforming, and the space inside the inverter housing can be prevented from being collapsed.
  • the reinforcing structure of the electric compressor according to claim 2 is characterized in that the inverter housing has a protruding portion that protrudes outward in the radial direction from the hollow protruding portion of the cover.
  • the cover also has a protrusion extending in the same direction as the protrusion of the inverter housing.
  • a strip-shaped rib extending from the mounting leg in a direction intersecting an axial direction of an insertion hole of the mounting leg is provided on an outer surface of the cover. It is characterized by The rib extends, for example, from both sides of the mounting leg toward the side wall portion of the cover.
  • the hollow protrusion added to the hollow protrusion is crushed. Since the rib can suppress the force to be applied, the strength of the cover is improved.
  • a wall thickness of another portion of the side wall portion of the cover in a part of a portion of the side wall portion of the cover that is continuous with the peripheral edge of the hollow protrusion, a wall thickness of another portion of the side wall portion of the cover.
  • the thicker wall portion of the inverter housing and the thicker wall portion of the side wall portion of the inverter housing which is in contact with the thick wall portion of the side wall portion of the inverter housing, is thicker than other wall portions of the side wall portion of the inverter housing. It is characterized by forming a thickened part.
  • the thick part of the side wall of the cover and the thick part of the side wall of the inverter housing overlap the part where the end of the rib reaches the outer edge of the cover.
  • the contact area between the end surface of the side wall portion of the cover that is continuous with the peripheral edge of the hollow protrusion and the end surface of the side wall portion of the inverter housing that abuts against this becomes relatively wide, and the end surface of the cover is removed from the end surface of the inverter housing. It is possible to reduce the surface pressure applied to the end faces. Then, by arranging the side wall portion of the cover and the thick wall portion of the side wall portion of the inverter housing so as to overlap with the portion where the end of the rib reaches the outer edge of the cover, the force applied to the hollow protrusion is covered via the rib. Can be received by the thick side wall of the inverter housing and the side wall of the inverter housing.
  • a bridge portion is raised from an outer surface of the cover, and the bridge portion extends from an axial side end of an insertion hole of the attachment leg to the attachment leg. It is characterized in that it extends along the axial direction of the insertion hole to the outer edge of the cover on the protruding portion side of the inverter housing.
  • the load applied to the hollow protruding portion can be supported by the side wall portion of the cover and the side wall portion of the inverter housing by the bridge portion extending from the axial side end of the insertion hole of the mounting leg to the outer edge of the protruding portion. Therefore, even when the inverter housing is formed with a protruding portion that protrudes outward in the radial direction from the hollow protruding portion of the cover, it is possible to prevent the protruding portion from being crushed.
  • the outer surface on which the mounting legs of the cover are formed is formed.
  • the hollow protrusion that protrudes in a dome shape around the mounting leg is provided instead of making the entire surface flat, when a strong force is applied in both directions in the axial direction of the electric compressor due to a collision in the front of the vehicle, etc.
  • the load from the front of the electric compressor is dispersed by the hollow protrusion of the cover, it is possible to prevent the space inside the inverter housing from being crushed. Therefore, it is possible to prevent damage to the components such as the switching elements that form the inverter control device, and to prevent a risk of short circuit or electric shock due to damage to the charged components of the inverter control device.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram showing a mounting position in a vehicle of an electric compressor to which the present invention is applied. It is a side view of the whole electric compressor. It is a perspective view showing the state seen from the front of the electric compressor. It is a sectional view of the whole electric compressor. (A) is a front view of a cover which is a component of the electric compressor, and (b) is a rear view of the cover. It is a perspective view showing the state seen from the back side of the cover. It is a perspective view showing the state where the cover of the electric compressor was removed.
  • FIG. 1 to 7 show an electric compressor 1 to which the present invention is applied.
  • the left side of the drawing is the front of the vehicle 500
  • the right side of the drawing is the rear of the vehicle 500.
  • FIG. 2 the right side of the drawing is the front of the electric compressor 1
  • the left side of the drawing is the rear of the electric compressor 1.
  • An electric compressor 1 to which the present invention is applied is a scroll compressor used in a refrigeration cycle (not shown) of a vehicle air conditioner, and is mounted in front of a vehicle 500 as shown in FIG.
  • the installation legs 84, 85, 103 described below are arranged so that the rear of the electric compressor 1 faces the front of the vehicle 500.
  • the electric compressor 1 includes a compression mechanism 2 that compresses a refrigerant, an electric motor 3 that drives the compression mechanism 2, a drive shaft 4 that transmits the power of the electric motor 3 to the compression mechanism 2, and an inverter control device 5 that controls the electric motor 3.
  • a housing 6 forming the outer shape of the electric compressor 1.
  • the housing 6 is formed of a compressor housing 7 that houses the compression mechanism 2, a motor housing 8 that houses the electric motor 3, and an inverter housing 9 that houses the inverter control device 5.
  • the compressor housing 7 located at the rearmost of the electric compressor 1 has a bottomed tubular shape in which the rear side of the electric compressor 1 is closed and the front side of the electric compressor 1 is opened. 1, a discharge chamber 11, an oil separator 12, and an oil storage chamber 13 are provided on the rear side, and an outlet port 72 for discharging the refrigerant from the discharge chamber 11 to the external refrigeration cycle is formed in the side wall portion 71. ..
  • the compression mechanism 2 housed in the compressor housing 7 on the front side of the discharge chamber 11 is a scroll type having a fixed scroll 16 and an orbiting scroll 17 arranged so as to face the fixed scroll 16.
  • the scroll walls 16c and 17b standing upright from the respective substrates 16a and 17a are meshed with each other, so that the substrate 16a and the scroll wall 16c of the fixed scroll 16 and the orbiting scroll 17b.
  • a compression chamber 20 is formed in a space surrounded by the substrate 17a and the spiral wall 17b. Between the outer peripheral wall 16b of the fixed scroll 16 and the outermost peripheral portion of the spiral wall 17b of the orbiting scroll 17, there is a suction chamber 21 that sucks the refrigerant into the compression chamber 20.
  • a discharge port 16d which is a through hole, is formed substantially in the center of the substrate 16a, and the refrigerant is discharged from the compression chamber 20 to the discharge chamber 11 via the discharge valve 22 provided on the rear end surface of the substrate 16a.
  • the orbiting scroll 17 has a fitting hole 17c formed in the center of the front side surface of the electric compressor 1 of the base plate 17a, into which a radial bearing 26 for attaching the drive shaft 4 described below to the orbiting scroll 17 is inserted. There is.
  • the motor housing 8 has a cylindrical side wall portion 81 having openings on both the front side and the rear side of the electric compressor 1, and is arranged closer to the inverter housing 9 than the compressor housing 7.
  • a pin-and-ring coupling type rotation preventing mechanism 35 is provided between the motor housing 8 and the orbiting scroll 17.
  • the electric motor 3 is housed in the motor housing 8, and is composed of a stator 31 and a rotor 32 fixed inside the stator 31 so as to rotate integrally with the drive shaft 4.
  • the rotor 32 is adapted to rotate by the rotating magnetic force formed on the stator 31.
  • the motor housing 8 is provided with an inflow port 82 for taking in a refrigerant gas into the electric compressor 1 from the external refrigeration cycle on the side surface of the side wall portion 81.
  • the refrigerant gas flows into the space 83 of the motor housing 8 from the inflow port 82, cools the electric motor 3, and then reaches the suction chamber 21 of the compressor housing 7.
  • the inverter housing 9 located at the frontmost position of the electric compressor 1 includes a tubular side wall portion 91 and a partition wall 92 that closes the rear side of the side wall portion 91 of the electric compressor 1. It has an open bottomed tubular shape.
  • the inverter control device 5 includes a substrate 51, a switching element 52 arranged on the substrate 51, and other components, and is housed in an inverter chamber 93 formed by an inverter housing 9 and a cover 10. .. Gaskets 95 are sandwiched between the end faces of the inverter housing 9 and the cover 10 to ensure airtightness in the inverter chamber 93.
  • the drive shaft 4 is rotatably supported at one end by a bearing 23 held in a recess 92 a formed in the center of the partition wall 92 of the inverter housing 9.
  • the other end of the drive shaft 4 is rotatably supported by a bearing 24 held in a space 83 of the motor housing 8.
  • the drive shaft 4 is provided at its rear end with an eccentric shaft 4a at a position eccentric with respect to the shaft center of the drive shaft 4, and a bush 25 is fitted on the eccentric shaft 4a.
  • the outer peripheral surface of the bush 25 is fitted inside the radial bearing 26 fitted in the fitting hole 17 c of the orbiting scroll 17.
  • the inverter housing 9 of the electric compressor 1 to which the present invention is applied has a side wall portion 91 having a tubular shape that is open to the front side of the electric compressor 1 and has the same shape as the inverter housing 9.
  • the opening is closed by a separate cover 10.
  • the cover 10 has a front wall portion 101 located on the front side of the electric compressor 1, and a side wall portion 102 that abuts the side wall portion 91 of the inverter housing 9.
  • the inverter housing 9 and the cover 10 are provided with bolt mounting holes 94 and 108 in the side wall portions 91 and 102, respectively. With the bolt mounting hole 94 and the bolt mounting hole 108 properly connected, the bolt 200 is bolted. It is assembled by inserting it into the holes 94 and 108.
  • the electric compressor 1 has mounting legs 84 and 85 for mounting on the vehicle 500 formed above and below the side surface of the motor housing 8 and has a cover.
  • Mounting legs 103 for mounting to the vehicle 500 are formed on the outer side surface of the front wall portion 101 of 10 (the front side surface of the electric compressor 1).
  • Each of the mounting legs 84, 85, 103 has a quadrangular prism shape, and its longitudinal direction extends in a direction intersecting the axial direction of the drive shaft 4.
  • Insertion holes 84a, 85a, 103a into which bolts (not shown) are inserted are opened on the side surfaces in the longitudinal direction of the mounting legs 84, 85, 103.
  • the cover 10 provided with the mounting legs 103 is located on the rear side of the vehicle 500. It will be. Therefore, when the front of the vehicle 500 shown in FIG. 1 is damaged due to a collision accident or the like, as shown in FIG. 2, a strong force (white arrow) from the front of the vehicle 500 (rear of the electric compressor 1). ) Is added to the electric compressor 1, and the cover 10 attached to the vehicle 500 by the attachment legs 103 bears the load (black arrow). Further, as the vehicle body of the vehicle 500 is deformed, the components and parts in the engine compartment may move to come into contact with the electric compressor 1 and exert a large force. Even in such a case, a strong force may act on the cover 10 provided with the mounting legs 103 that support the front of the electric compressor 1.
  • the cover 10 and the inverter housing 9 have the following configurations so that the inverter chamber 93 of the electric compressor 1 is not crushed by a strong load generated by the collision of the vehicle 500 or the like. Has become.
  • the cover 10 has a hollow protrusion 104 that is formed in a substantially hemispherical dome shape toward the front of the electric compressor 1 around the mounting leg 103 on the front wall portion 101. It is provided.
  • the hollow protrusion 104 is provided on the front wall portion 101 of the cover 10 so that it can be mounted on the vehicle 500 by the mounting legs 103 of the cover 10 and is shown on the inverter housing 9 in FIGS. As described above, the protrusion 9a that protrudes outward in the radial direction from the hollow protrusion 104 of the cover 10 is provided.
  • the cover 10 is also shown in FIGS. 2, 3, 5 and 6 so as to close the opening of the side wall portion 91.
  • the inverter housing 9 has the protruding portion 10a protruding in the same direction as the protruding portion 9a.
  • a plurality of covers 10 extend on the outer surface of the hollow protrusion 104 of the front wall portion 101 and extend in a direction intersecting the axial direction of the insertion hole 103a of the mounting leg (three in this embodiment). )
  • the ribs 105 and the plurality of (four in this embodiment) ribs 106 are formed.
  • the rib 105 extends linearly in a direction inclined toward the protruding portion 10a side with the upper side of the mounting leg 103 (above the electric compressor 1) as the base end.
  • a rib 105 'having a width wider than any of the three ribs 105 is formed on the side of the protruding portion 10a with respect to the rib 105 located closest to the protruding portion 10a.
  • the rib 105 ′ has a projecting portion 10 a more than the three ribs 105 to the end on the side of the protruding portion 10 a of the thick portion 102 a described below with the side on the upper side of the mounting leg 103 as a base end, to the end on the bolt mounting hole 108 side. It extends in a straight line in a shape inclined to the side.
  • the rib 106 extends linearly in a direction inclined to the side opposite to the protrusion 10a with the lower side of the mounting leg 103 (downward of the electric compressor 1) as the base end. Further, in this embodiment, two ribs 106 ′ extending in the same direction as the rib 106 and with an inclination are formed on the protruding portion 10 a side of the rib 106 located closest to the protruding portion 10 a side.
  • the rib 106 ′ extends with a bridge portion 107 described below as a base end, and is located on the outer surface of the front wall portion 101 other than the hollow protrusion 104, at least from the distal end to the middle portion in the extending direction.
  • the side wall portion 102 of the cover 10 has a side wall portion 102 which is located on the extension line of the plurality of ribs 105 among the portions connected to the peripheral edge of the hollow protrusion 104.
  • a thick portion 102a is formed, which is thicker than other portions. The thick portion 102a is formed above the electric compressor 1 with respect to the hollow protrusion 104.
  • the side wall portion 102 of the cover 10 is located at a portion located on the extension line of the plurality of ribs 106 among the portions continuous with the peripheral edge of the hollow protrusion 104.
  • a thick portion 102b which is thicker than the other portions, is formed. The thick portion 102 b is formed below the electric compressor 1 with respect to the hollow protrusion 104.
  • the side wall portion 91 of the inverter housing 9 is also located at a position corresponding to the thickened portions 102a and 102b of the side wall portion 102 of the cover 10 more than the other side wall portion 91. Thickened thick portions 91a and 91b are formed. That is, in the thick-walled portions 91 a and 91 b of the inverter housing 9, among the portions that are continuous with the peripheral edge of the hollow protrusion 104, the portion located on the extension line of the rib 105 or 106 is thicker than the other portions of the side wall portion 91. It has become.
  • the gasket 95 sandwiched between the side wall portion 91 of the inverter housing 9 and the side wall portion 102 of the cover 10 has an entire circumference so that the surface pressure becomes uniform, as indicated by a chain double-dashed line in FIG. It has a uniform width over the entire length. Therefore, in the thick-walled portions 102a and 102b of the cover 10, the outer surface side portion of the thick-walled portion of the side wall portion 102 protrudes from the gasket 95.
  • the cover 10 has a bridge portion 107 that is raised from the outer surface of the front wall portion 101.
  • the bridging portion 107 extends from the side of the protruding portion 10a of the mounting leg 103 along the axial direction of the insertion hole 103a of the mounting leg, and its end extends to the outer edge (side wall portion 102) of the protruding portion 9a of the cover 10.
  • the bridging portion 107 is notched in an arc shape so as not to hinder the insertion of the bolt into the insertion hole 103a of the mounting leg.
  • the mounting leg 103 is provided on the cover 10, the force received by the cover 10 from the front of the electric compressor 1 via the mounting leg 103 is first the mounting leg 103 of the front wall portion 101 of the cover 10.
  • the force dispersed by the hollow protrusion 104 is arranged on the upper side of the mounting leg 103 on the outer surface of the hollow protrusion 104, and the rib 105 extending from the mounting leg 103 toward the upper side of the electric compressor 1 and the hollow protrusion.
  • a rib 106 that is disposed on the outer side surface of the cover 104 below the mounting leg 103 and extends from the mounting leg 103 toward the lower side of the electric compressor 1 is provided with a thick portion located above and below the side wall portion 102 of the cover 10. It is transmitted to 102a and 102b. Since the thick-walled portions 102a and 102b of the side wall portion 102 of the cover 10 and the thick-walled portions 91a and 91b of the side wall portion 91 of the inverter housing 9 are in contact with each other, the force from the front of the electric compressor 1 is The side wall portion 102 of the cover 10 and the side wall portion 91 of the inverter housing 9 will finally support.
  • a bridging portion 107 extending in the axial direction of the insertion hole 103a of the mounting leg 103 is formed, and this bridging portion 107 reaches from the longitudinal end of the mounting leg 103 to the side wall portion 102, so the hollow protrusion 104 is formed.
  • the force distributed from the side to the side of the electric compressor 1 is supported by the bridge portion 107 whose end reaches the side wall portion 102.
  • the front wall portion 101 of the cover 10 is prevented from buckling and deforming, and the inverter chamber 93 is crushed.
  • the thick-walled portions 102a and 102b of the side wall portion 102 of the cover 10 protrude from the gasket 95, even if a strong force acts from the front of the electric compressor 1, the side wall portion 102 protrudes. Since the bent portion can be deformed until it comes into contact with the side wall portion 91 of the inverter housing 9 that faces the strong portion, a strong force due to impact can be relieved.

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Abstract

【課題】インバータハウジングが電動圧縮機の軸方向の最も端側に有するカバーの外側面に取付脚を形成した場合に、車両の前方での衝突等により電動圧縮機に強い力が働いても、インバータハウジング内の空間が潰れないようにした電動圧縮機の補強構造を提供することを目的とする。 【解決手段】電動圧縮機1のハウジング6は、側壁部91と仕切り壁92とで成ると共にインバータ装置5を収容するインバータハウジング9を有し、インバータハウジング9は、取付脚103が形成されたカバー10により電動圧縮機1の前方が閉塞されており、カバー10の外側面には、取付脚103を中心としてドーム状に突出した中空突部104が設けられて、電動圧縮機1の前方から加わった荷重を分散させて、インバータハウジング9内の空間が潰れないようになっている。

Description

電動圧縮機の補強構造
 この発明は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動させる電動機と、電動機を制御するインバータ制御装置とを有し、インバータ制御装置がインバータハウジングに収容された電動圧縮機に関し、特に、インバータハウジングの電動圧縮機の前方の開口を閉塞するカバーの外側面に、被取体に取り付けるための取付脚が形成された電動圧縮機の補強構造に関する。
 この種の電動圧縮機は、例えば特許文献1に示されるように、駆動軸の軸方向に沿って、冷媒を圧縮する圧縮部、この圧縮部を駆動させる電動モータ、この電動モータを制御するモータ駆動回路の順に配置され、圧縮部及び電動モータがハウジング部材に収容された構成とし、電動圧縮機を被取付体に取り付けるための取付脚が、前記ハウジング部材の側壁部の圧縮部収容側と電動モータ収容側とにそれぞれ一体に形成されている。
 これに対し、特許文献2に示される電動圧縮機は、圧縮部及び電動モータが第1ハウジング構成体内に収容され、モータ駆動回路が第1ハウジング構成体とこの第1ハウジング構成体に接合された第2ハウジング構成体との双方で形成された収容空間内に収容された構成とし、電動圧縮機を被取付体に取り付けるための取付脚が、第1ハウジング構成部材の側壁部の他に、第2ハウジング構成体の開口を閉塞するカバーの平な外側面に一体に形成された構成となっている。
特開2015-105578号公報 特開2009-150236号公報
 特許文献2に記載の電動圧縮機のように、電動圧縮機の第2ハウジング構成体を閉塞するカバーの平な外側面に、被取付体に取り付けるための取付脚を形成すると、車両用空調装置の冷凍サイクルを構成する機器として、第2ハウジング構成体が車両の後方側となるように、カバーの取付脚を介して支持されたかたちで車両に搭載した場合に、電動圧縮機の最も前方のカバーが車両に支持された箇所となる。このため、車両の衝突事故等により車両の前方が損傷を受けると、その損傷による直接的な接触、及び/又は、その衝突により動いたエンジン室内の部品との間接的な影響により、電動圧縮機の軸方向前方からの強い荷重をカバーの外側面全体で受けることとなり、カバーが座屈、変形等して、モータ駆動回路の収容空間が潰れるおそれがある。
 モータ駆動回路の収容空間の空間が潰れると、第2ハウジング構成体に収容されたモータ駆動回路を構成する部品が通電状態で破損し、短絡や感電事故等の危険が生じうる。
 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、インバータハウジングが電動圧縮機の軸方向の最も端側に有するカバーの外側面に取付脚を形成した場合に、車両の前方での衝突等により電動圧縮機に強い力が働いても、インバータハウジング内の空間が潰れて短絡等の危険を引き起こすおそれを低減した電動圧縮機の補強構造を提供することを目的としている。
 上記目的を達成すべく、請求項1に記載の電動圧縮機の補強構造は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する電動機と、前記電動機を制御するインバータ制御装置と、ハウジングとを備え、前記ハウジングは、前記インバータ制御装置を収容するインバータハウジングを有し、前記インバータハウジングは、前記電動機とは反対側がカバーにより閉塞され、被取付体に取り付ける取付脚が前記カバーの外側面に形成された電動圧縮機において、前記カバーに、前記取付脚を中心としてドーム状に突出した中空突部が設けられていることを特徴としている。取付脚は、インバータハウジング以外のハウジングを構成する部材(例えばモータハウジング)の側壁部にも設けられている。被取付体は、例えば自動車、その他の車両である。
 これにより、電動圧縮機を当該電動圧縮機の前方側に位置するカバーの取付脚により車両等の被取付体に支持する構成としても、カバーの取付脚が形成される外側面全体を平な面とせず、取付脚を中心としてドーム状に突出した中空突部を設けたため、車両の前方での衝突等により、電動圧縮機の軸方向に双方向から強い力が加わったときに、電動圧縮機の前方からの荷重はカバーの中空突部により分散されるので、カバーは座屈、変形することが防止され、インバータハウジング内の空間が潰れるのを防止することが可能になる。
 請求項2に記載の電動圧縮機の補強構造では、前記インバータハウジングは、前記カバーの前記中空突部よりも径方向の外側に突出した突出部を有することを特徴としている。カバーも、インバータハウジングの突出部と同方向に延びた突出部を有している。
 このような突出部は、カバーにドーム状の中空突部を設けることにより、インバータハウジング内の空間の潰れを懸念することなく形成が可能になったものであり、突出部を有することにより、インバータハウジング内の空間の容積が拡大すると共に、インバータハウジングの電動機側に向いた外側面の面積が拡大するので、インバータ制御装置の構成部材やインバータ制御装置への接続部材のレイアウトの自由度が向上する。
 請求項3に記載の電動圧縮機の補強構造にあっては、前記カバーの外側面に、前記取付脚から前記取付脚の挿入孔の軸方向と交差する方向に延びる条状のリブが設けられていることを特徴としている。リブは、例えば取付脚の両側からカバーの側壁部側に向けて延びている。
 このように、取付脚から取付脚の挿入孔の軸方向と交差する方向に延びるリブをカバーの中空突部の外側面に設けることにより、中空突部に加わった、かかる中空突部を潰そうとする力をリブにより抑えることができるので、カバーの強度が向上する。
 請求項4に記載の電動圧縮機の補強構造にあっては、前記カバーの側壁部の前記中空突部の周縁に連なる部位の一部に、前記カバーの側壁部の他の部位の肉厚よりも厚くなった肉厚部を形成すると共に、前記インバータハウジングの側壁部の前記カバーの側壁部の肉厚部と当接する部位に、前記インバータハウジングの側壁部の他の部位の肉厚よりも厚くなった肉厚部を形成したことを特徴としている。カバーの側壁部の肉厚部及びインバータハウジングの側壁部の肉厚部は、リブの端がカバーの外縁に達した部位と重なっている。
 これにより、カバーの側壁部の中空突部の周縁に連なる部位の端面とこれに当接するインバータハウジングの側壁部の端面との当接面積が相対的に広くなって、カバーの端面からインバータハウジングの端面に加わる面圧を下げることが可能である。そして、カバーの側壁部及びインバータハウジングの側壁部の肉厚部の配置を、リブの端がカバーの外縁まで達した部位と重ねることにより、中空突部に加わった力を、リブを介してカバーの側壁部及びインバータハウジングの側壁部の肉厚部で受けることができる。
 請求項5に記載の電動圧縮機の補強構造にあっては、前記カバーの外側面から架橋部が隆起し、前記架橋部は、前記取付脚の挿入孔の軸方向側端から当該取付脚の挿入孔の軸方向に沿って前記カバーの前記インバータハウジングの突出部側の外縁まで延びていることを特徴としている。
 これによりに、取付脚の挿入孔の軸方向側端から突出部の外縁まで延びた架橋部により、中空突出部に加わった荷重をカバーの側壁部及びインバータハウジングの側壁部で支持することができるので、インバータハウジングに、カバーの中空突部よりも径方向の外側に突出した突出部を形成しても、突出部が潰れるのを防止することができる。
 以上に述べたように、本発明によれば、電動圧縮機を当該電動圧縮機の前方側に位置するカバーの取付脚により車両に支持する構成としても、カバーの取付脚が形成される外側面全体を平な面とせず、取付脚を中心としてドーム状に突出した中空突部を設けたため、車両の前方での衝突等により、電動圧縮機の軸方向に双方向から強い力が加わったときに、電動圧縮機の前方からの荷重はカバーの中空突部により分散されるので、インバータハウジング内の空間が潰れるのを防止することが可能になる。よって、インバータ制御装置を構成するスイッチング素子等の部品の破損も防止され、インバータ制御装置の充電状態の部品の破損による短絡や感電事故等の危険が引き起こされるのを防止することができる。
この発明が適用される電動圧縮機の車両への搭載位置を示した概略図である。 前記電動圧縮機の全体の側面図である。 前記電動圧縮機の前方から見た状態を示す斜視図である。 前記電動圧縮機の全体の断面図である。 (a)は、前記電動圧縮機の構成部品であるカバーの正面図であり、(b)は、前記カバーの背面図である。 前記カバーの背面側から見た状態を示す斜視図である。 前記電動圧縮機のカバーを外した状態を示す斜視図である。
 以下、この発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
 図1から図7に、この発明が適用される電動圧縮機1が示されている。なお、図1において、図中左側を車両500の前方、図中右側を車両500の後方としている。そして、図2において、図中右側を電動圧縮機1の前方、図中左側を電動圧縮機1の後方としている。
 この発明が適用される電動圧縮機1は、車両用空調装置の冷凍サイクル(図示せず。)に用いられるスクロール型圧縮機であり、図1に示されるように、車両500の前方に搭載され、下記する取付脚84、85、103の配置から、電動圧縮機1の後方が車両500の前方を向くように設置されている。
 電動圧縮機1は、冷媒を圧縮する圧縮機構2と、圧縮機構2を駆動する電動機3と、電動機3の動力を圧縮機構2に伝達する駆動軸4と、電動機3を制御するインバータ制御装置5と、この電動圧縮機1の外形状を形成するハウジング6とを有する。ハウジング6は、この実施例では、圧縮機構2を収容するコンプレッサハウジング7と、電動機3を収容するモータハウジング8と、インバータ制御装置5を収容するインバータハウジング9と、で形成されている。
 電動圧縮機1の最も後方に位置するコンプレッサハウジング7は、電動圧縮機1の後方側が閉塞され、電動圧縮機1の前方側が開放された有底の筒状の形状をしたもので、電動圧縮機1の後方側に、吐出室11、オイル分離器12及び貯油室13を有し、更に、吐出室11から外部冷凍サイクルに冷媒を流出するための流出ポート72が側壁部71に形成されている。
 コンプレッサハウジング7内において、吐出室11よりも前方側に収容された圧縮機構2は、固定スクロール16とこれに対向配置された揺動スクロール17とを有するスクロール型となっている。
 固定スクロール16と揺動スクロール17とは、それぞれの基板16a、17aから立設した渦巻壁16c、17bが互いに噛み合わされることで、固定スクロール16の基板16a及び渦巻壁16cと、揺動スクロール17の基板17a及び渦巻壁17bとによって囲まれた空間には圧縮室20が構成されている。固定スクロール16の外周壁16bと揺動スクロール17の渦巻壁17bの最外周部との間は、冷媒を圧縮室20に吸入する吸入室21となっている。固定スクロール16は、基板16aの略中央に貫通穴である吐出口16dが形成され、基板16aの後方端面上に設けられた吐出弁22を介して、圧縮室20から吐出室11に冷媒が吐出される。揺動スクロール17は、基板17aの電動圧縮機1の前方側面の中央に、下記する駆動軸4を揺動スクロール17に装着するためのラジアルベアリング26が嵌入される嵌合孔17cが形成されている。
 モータハウジング8は、電動圧縮機1の前方側と後方側との双方に開口を有する筒状の側壁部81を有するもので、コンプレッサハウジング7よりもインバータハウジング9側に配置されている。モータハウジング8と揺動スクロール17との間には、この実施例では、ピン&リングカップリング式の自転防止機構35が設けられている。これにより、駆動軸4の回転運動が揺動スクロール17の旋回運動に変換され、圧縮室20の容積が増減するようになっている。
 電動機3は、モータハウジング8内に収容されているもので、ステータ31と、ステータ31の内側において駆動軸4と一体に回転するよう固装されたロータ32とから構成されている。ロータ32はステータ31に形成された回転磁力によって回転するようになっている。
 モータハウジング8は、側壁部81の側面に、外部冷凍サイクルから電動圧縮機1内に冷媒ガスを取り込むための流入ポート82が設けられている。冷媒ガスは、流入ポート82からモータハウジング8の空間部83内に流入し、電動機3を冷却した後、コンプレッサハウジング7の吸入室21に至る。
 電動圧縮機1の最も前方に位置するインバータハウジング9は、筒状の側壁部91と、側壁部91の電動圧縮機1の後方側を閉塞する仕切り壁92とで、電動圧縮機1の前方側が開放された有底の筒状形状をなしている。インバータ制御装置5は、基板51や基板51上に配置されたスイッチング素子52、その他の構成部品を有して構成され、インバータハウジング9とカバー10とにより形成されたインバータ室93に収容されている。インバータハウジング9とカバー10のそれぞれの端面の間にはガスケット95が挟持され、インバータ室93内の気密を確保している。
 駆動軸4は、その一端がインバータハウジング9の仕切り壁92の中央部に形成された凹部92aに保持されたベアリング23に回転可能に支持されている。駆動軸4の他端は、モータハウジング8の空間部83内に保持されたベアリング24に回転可能に支持されている。更に、駆動軸4は、その後方端に、駆動軸4の軸心に対して偏心した位置に偏心軸4aが設けられており、偏心軸4aにはブッシュ25が外嵌されている。ブッシュ25の外周面は、揺動スクロール17の嵌合孔17cに嵌入されたラジアルベアリング26の内側に嵌入されている。
 上記の構成において、電動機3によって駆動軸4が回転駆動されると、揺動スクロール17は偏心軸4aを介して固定スクロール16の軸心周りを旋回運動する。これにより、流入ポート82からハウジング6内に流入した冷媒は、吸入室21を経て圧縮室20に導入される。圧縮室20で圧縮された冷媒は、固定スクロール16の吐出口16dから吐出室11に吐出された後、オイル分離器12でオイルが分離されて、流出ポート72から外部冷凍サイクルに送られ、分離されたオイルは貯油室13に送られる。
 ところで、この発明が適用される電動圧縮機1のインバータハウジング9は、図4に示されるように、側壁部91が電動圧縮機1の前方側に開口した筒状をなすと共に、インバータハウジング9とは別体のカバー10でその開口が閉塞されている。カバー10は、電動圧縮機1に前方側に位置する前方壁部101と、インバータハウジング9の側壁部91と当接する側壁部102とを有している。インバータハウジング9とカバー10とは、それぞれボルト取付孔94、108が側壁部91、102に設けられており、ボルト取付孔94とボルト取付孔108とが適宜連通した状態として、ボルト200をボルト取付孔94、108に挿通させることで組み付けられる。
 そして、電動圧縮機1は、図2から図4に示されるように、モータハウジング8の側面の上方と下方とに、車両500に取り付けるための取付脚84、85が形成されていると共に、カバー10の前方壁部101の外側面(電動圧縮機1の前方側面)に車両500に取り付けるための取付脚103が形成されている。各取付脚84、85、103は、四角柱状の形状をなし、その長手方向が駆動軸4の軸方向と交差する方向に延びている。各取付脚84、85、103の長手方向側面に、図示しないボルトが挿入される挿入孔84a、85a、103aが開口している。
 この電動圧縮機1を、図1に示されるように、電動圧縮機1の後方を車両500の前方に向けて搭載した場合、取付脚103が設けられるカバー10が車両500の後方側に位置することになる。このため、図1に示される車両500の前方が衝突事故等により損傷した場合には、図2に示されるように、車両500の前方(電動圧縮機1の後方)から強い力(白抜き矢印)が電動圧縮機1に加わり、取付脚103により車両500に取り付けられたカバー10が、その荷重を支えることとなる(黒矢印)。また車両500の車体の変形に伴いエンジン室内のコンポーネントや部品が移動して電動圧縮機1に接触し、大きな力を及ぼす可能性もある。このような場合であっても、電動圧縮機1の前方を支持する取付脚103が設けられたカバー10には強い力が作用するおそれがある。
 この発明では、これらの車両500の衝突等から生じた強い荷重により、電動圧縮機1のインバータ室93が潰れないように、カバー10とインバータハウジング9とは、以下のような構成を有したものとなっている。
 カバー10は、図2から図6に示されるように、前方壁部101に取付脚103を中心として電動圧縮機1の前方に向けて略半円球のドーム状に出した中空突部104が設けられている。そして、カバー10の前方壁部101に中空突部104を設けたことに伴い、カバー10の取付脚103にて車両500に取り付けられる状態としつつ、インバータハウジング9に、図2及び図3に示されるように、カバー10の中空突部104よりも径方向の外側に突出した突出部9aが設けられている。このように、インバータハウジング9の突出部9aによって側壁部91の開口が拡張するので、カバー10も、側壁部91の開口を閉塞すべく、図2、図3及び図5、図6に示されるように、インバータハウジング9の突出部9aと同方向に突出した突出部10aを有したものとなっている。
 カバー10は、図5に示されるように、前方壁部101のうち中空突部104の外側面に、取付脚の挿入孔103aの軸方向と交差する方向に延びる複数(この実施例では3つ)の条状のリブ105と、複数(この実施例では4つ)の条状のリブ106とが形成されている。
 リブ105は、取付脚103の上側の側方(電動圧縮機1の上方)を基端として突出部10a側に傾いた方向で直線状に延びている。そして、この実施例では、最も突出部10a側に位置するリブ105よりも突出部10a側に、前記3つのリブ105のいずれよりも幅の広いリブ105’が形成されている。リブ105’は、取付脚103の上側の側方を基端として下記する肉厚部102aの突出部10a側の端のボルト取付孔108側の端まで、前記3つのリブ105よりも突出部10a側に傾斜したかたちで直線状に延びている。
 リブ106は、取付脚103の下側の側方(電動圧縮機1の下方)を基端として突出部10aとは反対側に傾いた方向で直線状に延びている。そして、この実施例では、最も突出部10a側に位置するリブ106よりも突出部10a側に、リブ106と同じ方向且つ傾斜で延びる2つのリブ106’が形成されている。リブ106’は、下記する架橋部107を基端として延びており、少なくとも延出方向の先端から中間部分まで、前方壁部101のうち中空突部104以外の外側面に位置している。
 更に、カバー10の側壁部102は、図5及び図6に示されるように、中空突部104の周縁に連なる部位のうち、複数のリブ105の延長線上に位置する部位に、側壁部102の他の部位よりも肉厚になった、肉厚部102aが形成されている。肉厚部102aは、中空突部104よりも電動圧縮機1の上方に形成されている。そして、カバー10の側壁部102は、図5及び図6に示されるように、中空突部104の周縁に連なる部位のうち、複数のリブ106の延長線上に位置する部位に、側壁部102の他の部位よりも肉厚になった、肉厚部102bが形成されている。肉厚部102bは、中空突部104よりも電動圧縮機1の下方に形成されている。
 これに伴い、インバータハウジング9の側壁部91も、図7に示されるように、カバー10の側壁部102の肉厚部102a、102bと対応する位置に、他の側壁部91の部位よりも肉厚になった、肉厚部91a、91bが形成されている。すなわち、インバータハウジング9の肉厚部91a、91bは、中空突部104の周縁に連なる部位のうち、リブ105又は106の延長線上に位置する部位が、側壁部91の他の部位よりも肉厚になっている。
 一方、インバータハウジング9の側壁部91とカバー10の側壁部102の間に挟持されるガスケット95は、図5(b)において2点鎖線で示すように、面圧が均一になるように全周に亘って均一な巾を有している。このため、カバー10の肉厚部102a、102bにおいては、側壁部102の肉厚部の外面側の部分が、ガスケット95からせり出すようになっている。
 更にまた、カバー10は、前方壁部101の外側面から隆起した架橋部107を有している。架橋部107は、取付脚103の突出部10a側から取付脚の挿入孔103aの軸方向に沿って延び、その終端がカバー10の突出部9aの外縁(側壁部102)まで延びている。そして、架橋部107は、取付脚の挿入孔103aへのボルトの挿入の妨げとならないように、円弧状に切り欠かれている。
 これにより、取付脚103がカバー10に設けられることにより、カバー10が電動圧縮機1の前方から取付脚103を介して受けた力は、まず、カバー10の前方壁部101のうち取付脚103を中心としたけ半円球状のドーム状の中空突部104で分散させる。中空突部104で分散した力は、中空突部104の外側面において、取付脚103の上側に配置され、この取付脚103から電動圧縮機1の上側に向けて延びるリブ105及び、中空突部104の外側面において、取付脚103の下側に配置され、この取付脚103から電動圧縮機1の下側に向けて延びるリブ106により、カバー10の側壁部102の上下に位置する肉厚部102a、102bに伝えられる。そして、カバー10の側壁部102の肉厚部102a、102bとインバータハウジング9の側壁部91の肉厚部91a、91bとが当接していることから、電動圧縮機1の前方からの力は、カバー10の側壁部102及びインバータハウジング9の側壁部91で最終的に支持することになる。
 更に、取付脚103の挿入孔103aの軸方向に延びる架橋部107が形成されており、この架橋部107は、取付脚103の長手方向端から側壁部102まで達しているので、中空突部104から電動圧縮機1の側方に向けて分散した力を、端が側壁部102まで達した架橋部107により支持している。
 よって、カバー10の前方壁部101が座屈、変形し、インバータ室93が潰れることが防止される。
 また、カバー10の側壁部102の肉厚部102a、102bがガスケット95からせり出すようになっているので、電動圧縮機1の前方から強い力が作用した場合であっても、側壁部102のせり出した部分が、対向するインバータハウジング9の側壁部91に当接するまで変形することができるため、衝撃による強い力を緩和することができる。
1 電動圧縮機
2 圧縮機構
3 電動機
5 インバータ制御装置
6 ハウジング
9 インバータハウジング
9a 突出部
91 側壁部
91a 肉厚部
91b 肉厚部
93 インバータ室
10 カバー
10a 突出部
101 前方壁部
102 側壁部
102a 肉厚部
102b 肉厚部
103 取付脚
103a 挿入孔
104 中空突部
105 リブ
106 リブ
107 架橋部
500 車両(被取付体)

Claims (5)

  1.  冷媒を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する電動機と、前記電動機を制御するインバータ制御装置と、ハウジングとを備え、
     前記ハウジングは、前記インバータ制御装置を収容するインバータハウジングを有し、
     前記インバータハウジングは、前記電動機とは反対側がカバーにより閉塞され、被取付体に取り付ける取付脚が前記カバーの外側面に形成された電動圧縮機において、
     前記カバーに、前記取付脚を中心としてドーム状に突出した中空突部が設けられていることを特徴とした電動圧縮機の補強構造。
  2.  前記インバータハウジングは、前記カバーの前記中空突部よりも径方向の外側に突出した突出部を有することを特徴とした請求項1に記載の電動圧縮機の補強構造。
  3.  前記カバーの外側面に、前記取付脚から前記取付脚の挿入孔の軸方向と交差する方向に延びるリブが設けられていることを特徴とした請求項1又は請求項2に記載の電動圧縮機の補強構造。
  4.  前記カバーの側壁部の前記中空突部の周縁に連なる部位の一部に、前記カバーの側壁部の他の部位の肉厚よりも厚くなった肉厚部を形成すると共に、
     前記インバータハウジングの側壁部の前記カバーの側壁部の肉厚部と当接する部位に、前記インバータハウジングの側壁部の他の部位の肉厚よりも厚くなった肉厚部を形成したことを特徴とした請求項1、請求項2又は請求項3に記載の電動圧縮機の補強構造。
  5.  前記カバーの外側面から架橋部が隆起し、前記架橋部は、前記取付脚の挿入孔の軸方向側端から当該取付脚の挿入孔の軸方向に沿って前記カバーの前記インバータハウジングの突出部側の外縁まで延びていることを特徴とした請求項2に記載の電動圧縮機の補強構造。
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