电动涡旋压缩机 |
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| 申请号 | CN201480051292.X | 申请日 | 2014-09-16 | 公开(公告)号 | CN105683576A | 公开(公告)日 | 2016-06-15 |
| 申请人 | 法雷奥日本株式会社; | 发明人 | 出口裕展; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种电动涡旋 压缩机 ，在具有 马 达固定部与端盖一体化的壳体部件并且利用端盖支承摆动涡旋件的轴向负荷的电动 涡旋压缩机 中，减少端盖的 变形 。在电动涡旋压缩机中，在马达固定部(6a)的内周壁上在周向上交替配设有与电动马达(4)的 定子 (41)相 接触 的定子接触部(61)、与定子不接触的定子非接触部(62)，在与定子接触部(61)在轴向上相对应的端盖(6b)的 位置 设有孔(63)，防止因马达固定部(6a)扩径变形而端盖(6b)变形的不良问题。另外，将加强端盖(6b)的加强筋(65)设置在与定子非接触部(62)在轴向上相对应的端盖(6b)的位置，避免定子接触部(61)的变形经由加强筋(65)而对端盖(6b)造成影响。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电动涡旋压缩机，包括： |
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| 说明书全文 | 电动涡旋压缩机技术领域[0001] 本发明涉及在车辆用空调装置的制冷循环等中使用的电动涡旋压缩机，特别涉及构成为收纳电动马达的壳体部件一体地形成有固定电动马达的马达固定部和端盖的电动涡旋压缩机，所述端盖支承摆动涡旋件的轴向负荷，并且将驱动轴支承为能够旋转。 背景技术[0002] 作为电动涡旋压缩机，以往已知有，例如下述专利文献1所示的结构。其包括：具有排出孔并且收纳使固定涡旋部件与摆动涡旋部件相对配置而构成的压缩部(压缩机构)的排出壳体；具有吸入孔的吸入壳体；介于排出壳体与吸入壳体之间并且和吸入壳体一起收纳电动马达的中间壳体，中间壳体构成为包括：收纳固定电动马达的一部分的马达固定部；以及轴承支持部(端盖)，其一体形成于该马达固定部的排出壳体侧，支承摆动涡旋件的轴向负荷并且经由轴承支承驱动轴。 [0003] 现有技术文献 [0004] 专利文献 [0005] 专利文献1:(日本)特开2000-291557号公报 发明内容[0006] 发明所要解决的课题 [0008] 端盖是支承摆动涡旋件的轴向负荷的部件，因此其变形使推力间隙和接触面压的管理困难，存在对压缩机的性能及可靠性造成影响的不良情况。因此，如果不能避免马达的过盈配合导致的马达固定部的变形，则需要减少端盖的变形的结构。 [0009] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其主要课题在于，在具有马达固定部与端盖一体化的壳体部件并且利用端盖支承摆动涡旋件的轴向负荷的电动涡旋压缩机中，减少端盖的变形。 [0010] 用于解决课题的手段 [0011] 为了实现上述课题，根据本发明的电动涡旋压缩机，包括：壳体部件；压缩机构，其收纳在所述壳体部件内，并使具有基板及漩涡壁的固定涡旋件、和具有基板及漩涡壁的摆动涡旋件相互啮合而形成压缩室；使所述摆动涡旋件公转的驱动轴；防止所述摆动涡旋件自转的自转防止机构；收纳在所述壳体部件内，并驱动所述驱动轴旋转的电动马达；所述电动马达具有固定在所述驱动轴上的转子和励磁并驱动所述转子的定子，所述壳体部件一体地形成有固定所述电动马达的马达固定部和端盖，所述端盖支承所述摆动涡旋件的轴向负荷，并且将所述驱动轴支承为能够旋转，在所述马达固定部的内周壁上，在周向上交替配设有与所述定子接触的定子接触部及与所述定子不接触的定子非接触部，所述电动涡旋压缩机的特征在于，在所述端盖上设置有孔，所述孔形成在与所述定子接触部在轴向上相对应的位置，并且在轴向上贯通所述端盖。 [0012] 因此，在与定子接触部在轴向上相对应的位置形成有孔，因此即使定子接触部与定子接触而以撑大的方式变形，伴随着该变形而产生的应力也难以通过该孔传递至端盖。因此，能够防止因马达固定部扩径变形而端盖变形的不良情况。 [0013] 另外，以上述结构为前提，可以在所述端盖上设置有加强所述端盖的加强筋，该加强筋形成在与所述定子非接触部在轴向上相对应的位置。 [0014] 为了提高端盖的刚性，在端盖上设置加强筋是有用的，但若将加强筋形成在与定子接触部在轴向上相对应的位置，则伴随着定子接触部的变形而产生的应力会经由加强筋直接传递至端盖，因此，通过将加强筋形成在与定子非接触部在轴向上相对应的位置，能够避免定子接触部的变形经由加强筋对端盖造成影响。 [0015] 这里，所述孔可以是在所述端盖的周向上长的长孔。通过形成这样的结构，马达固定部(定子接触部)的变形进一步难以传递至端盖。 [0016] 另外，所述孔可以由用于在所述压缩室中被压缩的被压缩流体流动的流体通路构成。通过这样将孔作为被压缩流体的通路，不需要在流体通路的孔之外另外形成防止变形用的孔。 [0017] 而且，在上述结构中，可以形成为，在由在周向上配设于所述摆动涡旋件的所述基板与所述端盖之间的多个环部件及与所述环部件卡合的多个销构成所述自转防止机构的情况下，将所述环部件收纳于在所述摆动涡旋件的所述基板上形成的凹部，并将所述销固定在所述端盖上。 [0018] 通过形成这样的结构，能够将销固定在抑制变形的刚性高的端盖上，提高销的安装精度，能够实现压缩机的性能和可靠性的提高。 [0019] 另外，在所述端盖上配设有相对于该端盖对所述固定涡旋件定位的定位销，将该定位销设置在包含各个所述孔的假想圆上。 [0020] 从利用定位销高精度地进行端盖与固定涡旋件的定位这一观点出发，优选将销设置在尽可能远离轴中心的部位。与此相对，抑制马达的过盈配合导致的对端盖的影响(变形)的是设置有孔的假想圆上或更靠内侧的部分。因此，兼顾两方面的最适当的定位销的配设部位是包含孔的假想圆上，若将定位销设置于该位置，则能够避免定位销的倾倒，并且能够提高定位精度。 [0021] 发明效果 [0022] 如上所述，根据本发明，电动涡旋压缩机具有壳体部件，所述壳体部件一体地形成有固定电动马达的马达固定部和端盖，所述端盖支承摆动涡旋件的轴向负荷，并且将驱动轴支承为能够旋转，在马达固定部的内周壁上，在周向上交替配设有与定子接触的定子接触部及与定子不接触的定子非接触部，在该电动涡旋压缩机中，在与定子接触部在轴向上相对应的端盖的位置设置有在轴向上贯通的孔，因此，即使在定子接触部变形这样的情况下，也能够减少端盖的变形，能够避免压缩机的性能和可靠性的降低。 [0023] 另外，在将加强端盖的加强筋形成在端盖上的情况下，通过将加强筋形成在与定子非接触部在轴向上相对应的位置，能够避免定子接触部的变形经由加强筋对端盖造成影响。 [0024] 需要说明的是，以上述结构为前提，通过由设置在摆动涡旋件的基板与端盖之间的在周向上配设的环部件、及与环部件卡合的多个销构成自转防止机构，将环部件收纳于在摆动涡旋件的基板上形成的凹部，将销固定在端盖上，而将销固定在抑制变形的部位，提高了销的安装精度，能够实现压缩机的性能和可靠性的提高。 [0026] 图1是表示本发明的电动涡旋压缩机的剖视图。 [0027] 图2是表示摆动涡旋件的图，(a)是其后视图，(b)是沿(a)的A-A线剖切的剖视图。 [0028] 图3是表示一体形成有端盖的壳体部件的图，(a)是沿轴向从马达收纳部侧观察的图，(b)是沿轴向从压缩机构侧观察的图。 [0029] 图4是表示一体形成有端盖的壳体部件的侧剖视图。 [0030] 图5是表示一体形成有端盖的壳体部件的将一部分切除的立体图。 具体实施方式[0031] 以下，参照附图，对本发明的电动涡旋压缩机进行说明。 [0032] 在图1中，电动涡旋压缩机1是适用于以制冷剂为工作流体的制冷循环的电动式压缩机，在由铝合金构成的壳体2内，在图中右方配设有压缩机构3，并且，在图中左侧配置有驱动压缩机构3的电动马达4。需要说明的是，在图1中，以图中左侧为压缩机1的前侧，以图中右侧为压缩机的后侧。 [0033] 壳体2包括：收纳压缩机构3的压缩机构收纳壳体部件5；收纳驱动压缩机构3的电动马达4的马达收纳壳体部件6；收纳驱动控制电动马达4的未图示的变换器装置的变换器收纳壳体部件7，利用未图示的定位销对这些壳体部件定位，并且利用紧固螺栓8、9在轴向上紧固。 [0034] 压缩机构收纳壳体部件5固定后述压缩机构的固定涡旋件，并形成为与马达收纳壳体部件相对的一侧开放的有底的筒状形状。马达收纳壳体部件6一体地形成有固定电动马达的筒状马达固定部6a和端盖6b，该端盖6b设置在与压缩机构收纳壳体部件5相对的一侧，支承后述压缩机构3的摆动涡旋件22的轴向负荷，并且一体地设置有轴支承部10。另外，变换器收纳壳体部件7一体地设置有：形成筒状的变换器收纳部7a、在与马达收纳壳体部件6相对的一侧一体地形成有轴支承部11的端盖7b。 [0035] 并且，驱动轴14经由轴承12、13能够旋转地支承在马达收纳壳体部件6的端盖6b的轴支承部10和变换器收纳壳体部件7的端盖7b的轴支承部11上。利用在该马达收纳壳体部件6和变换器收纳壳体部件7上形成的各个端盖6b、7b，壳体2的内部从后方起划分出：收纳压缩机构3的压缩机构收纳部15a、收纳电动马达4的马达收纳部15b、以及收纳变换器装置的变换器收纳部15c。 [0036] 需要说明的是，在本例中，变换器收纳部15c是通过利用未图示的螺栓等将盖体16固定在变换器收纳壳体部件7上而形成的。 [0037] 压缩机构3是具有固定涡旋件21及与之对置配置的摆动涡旋件22的涡旋式的压缩机构，固定涡旋件21相对于壳体2(压缩机构收纳壳体部件5)允许轴向上的移动并利用后述定位销23限制向径向的移动，并且固定涡旋件21由圆板状的基板21a、沿着该基板21a的外缘遍及整周地设置并朝向前方竖立设置的圆筒状的外周壁21b、在该外周壁21b的内侧从所述基板21a朝向前方延伸设置的漩涡状的漩涡壁21c构成。 [0038] 另外，如图2所示，摆动涡旋件22由圆板状的基板22a和从该基板22a朝向后方竖立设置的漩涡状的漩涡壁22c构成，设置在驱动轴14的后端部并相对于驱动轴14的轴心偏心设置的偏心轴25经由向心轴承27支承在设置于基板22a的背面中央的嵌合凹部24，从而摆动涡旋件22被设成能够以驱动轴14的轴心为中心公转运动。 [0039] 固定涡旋件21和摆动涡旋件22使各自的漩涡壁21c、22c相互啮合，而利用由固定涡旋件21的基板21a及漩涡壁21c和摆动涡旋件22的基板22a及漩涡壁22c包围的空间划分出压缩室26。 [0040] 另外，固定涡旋件21与马达收纳壳体部件6的端盖6b利用定位销23规定径向的位置。 [0041] 需要说明的是，在本例中，固定涡旋件21直接安装于马达收纳壳体部件6的端盖6b，并且利用端盖6b直接支承摆动涡旋件22的轴向负荷，但是也可以在固定涡旋件21的外周壁21b与端盖6b之间夹入薄板状的环状的座圈，固定涡旋件21与端盖6b隔着该座圈相对接，并且摆动涡旋件22的轴向负荷也经由该座圈而由端盖支承。 [0042] 在马达收纳壳体部件6的端盖6b上一体形成的轴支承部10在中央具有贯通孔10a，并且从距摆动涡旋件22最远的前方侧起形成有：收纳轴承12的轴承收纳部31、收纳与驱动轴14形成为一体并旋转的平衡配重32的配重收纳部33。 [0043] 在上述固定涡旋件21的外周壁21b与摆动涡旋件22的漩涡壁22c的最外周部之间，形成有经由吸入通路45吸入从后述吸入口38导入的制冷剂的吸入室35，并且，在壳体内的固定涡旋件21的背后，在与压缩机构收纳壳体部件5的后端壁之间划分出排出室37，在压缩室26中被压缩的制冷剂气体经由形成于固定涡旋件21的大致中央的排出孔36而被排出到所述排出室37。被排出到该排出室37的制冷剂气体经由排出口39而被压送至外部制冷剂回路。 [0044] 在所述马达收纳壳体部件6的比端盖6b靠前方的部分形成的马达固定部6a收纳有构成电动马达4的定子41与转子42。定子41由形成为圆筒状的铁芯和卷绕在铁芯上的线圈构成，并且固定在壳体2(马达收纳壳体部件6)的内表面。另外，在驱动轴14上固定安装有能够旋转地收纳在定子41的内侧的由磁铁构成的转子42，该转子42利用由定子41形成的旋转磁力进行旋转，从而使驱动轴14旋转。 [0045] 需要说明的是，收纳于变换器收纳壳体部件7内的变换器装置经由在形成于端盖7b的未图示的贯通孔中安装的端子(气密端子)而与定子41电连接，从而从变换器装置对电动马达4供电。 [0046] 并且，在壳体2(马达收纳壳体部件6)的侧面形成有将制冷剂气体吸入马达收纳部15b的吸入口38，并且利用经由定子41与壳体2(马达收纳壳体部件6)之间的间隙、形成于端盖6b的孔63、以及形成在固定涡旋件21与壳体2之间的间隙等构成吸入通路45，该吸入通路 45将从吸入口38流入马达收纳部15b中的制冷剂气体导向所述吸入室35。 [0047] 如图3至图5所示，在马达收纳壳体部件6的内周面，在周向上交替形成有与定子41接触的定子接触部61和与定子41不接触的定子非接触部62。这些定子接触部61和定子非接触部62形成为沿着轴向延伸，通过利用压入或热压配合等使定子41的外周部与定子接触部61过盈配合，从而将定子固定在壳体(马达收纳壳体部件6)上。因此，构成所述吸入通路45的一部分的定子41与壳体2(马达收纳壳体部件6)之间的间隙由定子非接触部62的内壁与定子41的外周部之间的间隙形成。 [0048] 在本例中，定子非接触部62和定子接触部61以中心角为大约60度的间隔在周向上各形成有六处，在本例中，定子接触部61在周向上的宽度形成为相对地小于定子非接触部62在周向上的宽度(以圆周角计量，定子接触部61的宽度约为20度，定子非接触部62的宽度约为40度)。 [0049] 另外，在马达收纳壳体部件6的端盖6b上形成有将马达收纳部15b与压缩机构收纳部15a连通的孔63，经由该孔63将从吸入口38流入马达收纳部15b的制冷剂导向吸入室35。 [0050] 该孔63形成于比后述自转防止机构的销51靠径向外侧，并且在与所述定子接触部61在轴向上相对应的位置、即在周向上与定子接触部61大致重叠的位置(大致相同相位的位置)沿周向形成有多个，在本例中，孔63形成为沿周向延伸的长孔，并且形成在与除一处定子接触部之外的其余全部的定子接触部相对应的位置(五处)。 [0051] 需要说明的是，64是用于螺栓9插入的螺栓孔。 [0052] 而且，在本例中，在端盖6b的马达收纳部侧的表面，从轴支承部10至马达固定部6a的内周面，在径向上一体地延伸设置有加强端盖6b的加强筋65。由于该加强筋65在与定子非接触部62在轴向上相对应的位置、即在周向上与定子非接触部62大致重叠的位置(大致相同相位的位置)沿周向大致等间隔地形成有多个，在本例中，对应于后述销51的数量，在周向上设有六处。因此，加强筋65形成为周向上的位置不与定子接触部61重叠(非相同相位)，从而不会直接传递定子接触部61的变形所导致的应力。 [0053] 需要说明的是，如图3(b)所示，相对于端盖6b对固定涡旋件21定位的定位销23设置在包含各孔63的假想圆α上，通过压入形成在端盖6b上的销安装孔55而被固定。 [0054] 在以上结构中，若转子42旋转并且驱动轴14旋转，则在压缩机构3中，摆动涡旋件22通过经由偏心轴25被驱动而进行公转运动。 [0055] 由此，从吸入口38吸入到马达收纳部15b中的制冷剂通过转子周围的定子非接触部62与定子41之间的间隙及定子41的线圈的间隙，经由端盖6b的孔63而被导入吸入室35。 [0056] 压缩机构的压缩室26通过摆动涡旋件22的公转运动，从两涡旋件的漩涡壁21c、22c的外周侧朝向中心侧逐渐减小容积并进行移动，因此从吸入室35吸入到压缩室26中的制冷剂气体被压缩，该被压缩的制冷剂气体经由在固定涡旋件21的基板21a上形成的排出孔36而被排出至排出室37，并经由排出口39向外部制冷剂回路送出。 [0057] 然而，在上述电动涡旋压缩机1中，伴随着驱动轴14的旋转而在摆动涡旋件22上产生自转力，因此需要对摆动涡旋件22限制自转并使其绕驱动轴14的轴心公转运动，因此，在本压缩机中，在摆动涡旋件22的基板22a与马达收纳壳体部件6的端盖6b之间，设置有使销51卡合的自转防止机构。 [0058] 在本例中，作为使销51卡合的自转防止机构，例如是采用销和环的联结的机构，由在周向上配设的多个销51、与这些销51卡合的多个环部件52、以及收纳各个环部件52的多个圆筒状凹部53构成。 [0059] 如图1及图2所示，圆筒状凹部53构成为在摆动涡旋件22的基板22a的背面形成有横截面呈圆状的凹部，并且等间隔(本例中，为60度的间隔)地形成在所述摆动涡旋件22的嵌合凹部24的周围。环部件52为铁制的圆环状的部件，具有比圆筒状凹部53的内径小的外径以游隙嵌合于所述圆筒状凹部53，轴向的厚度形成为与圆筒上凹部53的轴向宽度大致相等、或者比其略小。 [0060] 所述销51形成为铁制的圆柱状，并形成为比所述环部件52的内径小的外径，并且与圆筒状凹部53的位置相对应地等间隔地固定在马达收纳壳体部件6的端盖6b的配重收纳部33的周围。在本例中，销51通过压入形成于端盖6b的销安装孔54而被固定，并且固定于端盖6b的形成有加强筋65的部分的背面。 [0061] 因此，虽然摆动涡旋件22因驱动轴14的旋转而产生自转力，但是固定在端盖6b上的销51与环部件52的内周面抵接，并经由该环部件卡合于圆筒状凹部53，从而移动受到限制，因此，摆动涡旋件22的自转受到限制并且只允许相对于驱动轴14的轴心公转运动。 [0062] 另外，在采用销和环的联结作为自转防止机构的上述结构中，圆筒状凹部形成在摆动涡旋件的基板上，因此能够减少作为可动部件的摆动涡旋件22的重量，能够实现摆动涡旋件22的驱动性的提高。而且，由于销51被压入固定在比摆动涡旋件22的基板22a刚性高的作为固定部件的马达收纳壳体部件6的端盖6b上，因此几乎不存在压入销51时的端盖6b变形，另外，即使在销51经由环部件52卡合于圆筒状凹部53并受到径向负荷的情况下，也不会因该径向负荷而使压入销51的部位变形，能够提高销51的安装精度(能够避免销的倾倒)。 [0063] 另外，在上述结构中，在端盖6b的比销51的固定部位靠外侧形成有孔63，因此在使电动马达的定子41与马达收纳壳体部件6的马达固定部6a(定子接触部61)过盈配合时，即使在马达固定部6a被撑大的情况下，也能够利用孔63抑制端盖6b的变形，避免向销51的固定部位变形。特别如本实施例所示，形成在端盖6b上的孔63形成为沿着周向延伸的长孔，并且形成在与定子接触部61在轴向上相对应的位置，在该情况下，能够利用孔可靠地阻止来自马达固定部6a的变形最显著的定子接触部61的应力的传递，能够进一步有效地防止端盖6b的变形(销的固定位置的变形)。 [0064] 而且，在上述结构中，在形成有设于端盖6b的加强筋65的部分固定销51，因此在端盖6b中也是将销51固定在刚性高的部位，能够更可靠地避免在销51的压入固定时和承受径向负荷时供销51压入的部位变形。 [0065] 另外，由于加强筋65形成在与定子非接触部62在轴向上相对应的位置，因此能够避免伴随着定子接触部61的变形而产生的应力经由加强筋65传递到端盖6b。 [0066] 而且，在上述结构中，对端盖6b和固定涡旋件21定位的定位销23设置在包含各个孔63的假想圆上，因此能够满足将定位销23的位置设置在尽可能远离轴中心的位置以确保端盖6b与固定涡旋件21的定位精度的要求、和抑制马达收纳壳体部件6的因电动马达4的压入(过盈配合)而导致的对端盖6b的影响(变形)的要求，能够确保固定涡旋件21的定位精度并确保定位销23的安装精度。 [0067] 需要说明的是，在上述结构例中，表示了圆筒状凹部53经由环部件52而与销51卡合的例子，但为了确保自转防止功能，也可以舍弃环部件52，在这种情况下，可以使销52与圆筒状凹部53直接卡合。在这样的结构中，也可以获得与所述结构例相同的作用效果。 [0068] 附图标记说明 [0069] 1：电动涡旋压缩机 [0070] 2：壳体 [0071] 3：压缩机构 [0072] 4：电动马达 [0073] 6：马达收纳壳体部件 [0074] 6a：马达固定部 [0075] 6b：端盖 [0076] 14：驱动轴 [0077] 21：固定涡旋件 [0078] 21a：基板 [0079] 21c：漩涡壁 [0080] 22：摆动涡旋件 [0081] 22a：基板 [0082] 22c：漩涡壁 [0083] 23：定位销 [0084] 26：压缩室 [0085] 51：销 [0086] 52：环部件 [0087] 53：圆筒状凹部 [0088] 61：定子接触部 [0089] 62：定子非接触部 [0090] 63：孔 [0091] 65：加强筋 |
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