CN105649982B - 电动压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能够实现制造成本的降低的电动压缩机。根据本发明的电动压缩机的压缩机构(13)包括转子(45)、多个叶片(47a、47b)、杯状构件(7)以及侧板(5)，转子(45)能够通过旋转轴(19)旋转并且设置有多个叶片槽(45a、45b)，所述多个叶片(47a、47b)以能够前进和能够缩回的方式布置在相应的叶片槽(45a、45b)中，杯状构件(7)形成为具有底部的筒形形状并且围绕转子(45)，侧板(5)封闭杯状构件(7)的开口。压缩机的轮廓由第一壳体(1)和第二壳体(9)形成，并且第一壳体(1)中的吸入压力区域(1c)被密封地封闭，或者在第一壳体(1)与第二壳体(9)连接在一起的位置处与外部密封开。

Description

电动压缩机

技术领域

本发明涉及电动压缩机。

背景技术

在日本特许公开No.2006-9688和No.2010-30814中公开了常规的电动压缩机(下文中简称为压缩机)。

在日本特许公开No.2006-9688中公开的压缩机包括旋转轴、能够使旋转轴旋转的马达机构、容置马达机构的前壳体构件、封闭前壳体构件的开口的后壳体构件、以及固定至前壳体构件和后壳体构件的压缩机构。前壳体构件包括吸入压力区域，并且后壳体构件包括排放压力区域。

日本特许公开No.2006-9688的压缩机构包括转子、五个叶片、形成为筒形形状并且围封转子的缸、前侧块状件以及后侧块状件。转子能够通过旋转轴旋转并且设置有五个叶片槽。叶片以能够前进和能够缩回的方式布置在相应的叶片槽中。前侧块状件和后侧块状件封闭缸的相对端部。缸、前侧块状件和后侧块状件形成缸室。

日本特许公开No.2010-30814中公开的压缩机包括旋转轴、能够使旋转轴旋转的马达机构、容置马达机构的马达壳体构件、封闭马达壳体构件的开口的压缩机壳体构件、固定至压缩机壳体构件的前壳体构件、以及围绕在压缩机壳体构件中的压缩机构。马达壳体构件包括排放压力区域，并且前壳体构件包括吸入压力区域。

日本特许公开No.2010-30814的压缩机构包括转子、多个叶片、形成为筒形形状并且围绕转子的缸体、与压缩机壳体构件形成为一体并且封闭缸体的一端的后侧块状件、以及封闭缸体的另一端的前侧块状件。转子能够通过旋转轴旋转并且设置有多个叶片槽。叶片以能够前进和能够缩回的方式布置在相应的叶片槽中。缸体、前侧块状件和后侧块状件形成缸室。

然而，根据日本特许公开No.2006-9688的压缩机，由于前壳体构件中的吸入压力区域是通过将分隔壁构件——其是与缸不同的构件——固定至前壳体构件和后壳体构件而形成的，因此组装工作复杂。根据日本特许公开No.2010-30814的压缩机，由于前侧块状件和后侧块装件插置在马达壳体构件与前壳体构件之间，因此组装工作很复杂。另外，在这些压缩机中，由于大量的部件，因此需要较高的成本来加工、管理和组装各个部件，并且此外，需要增加密封位置的数量或采用具有高压密封性的密封件以便确保密封性能。因此，难以降低这些压缩机的制造成本。

鉴于以上描述的现有技术环境已经完成了本发明，并且本发明的目的在于提供一种能够实现制造成本的降低的电动压缩机。

发明内容

根据本发明的电动压缩机包括：

旋转轴；

能够使旋转轴旋转的马达机构；

第一壳体，该第一壳体形成为具有底部的筒形形状并且容置马达机构，第一壳体设置有入口端口并且包括吸入压力区域；

第二壳体，该第二壳体连接至第一壳体的开口侧，第二壳体设置有出口端口并且包括排放压力区域；以及

压缩机构，该压缩机构固定至第二壳体并且由第二壳体支承而使得将吸入压力区域与排放压力区域分隔开，压缩机构由旋转轴驱动并且包括至少一个压缩室。压缩室连接至吸入压力区域和排放压力区域，并且压缩室构造成使得吸入吸入压力区域中的制冷气体在压缩室中被压缩并且排放至排放压力区域。压缩机的轮廓由第一壳体和第二壳体形成。第一壳体中的吸入压力区域被密封地封闭，或者在第一壳体与第二壳体连接在一起的位置处与外部密封开。

附图说明

图1是根据第一实施方式的电动压缩机的沿旋转轴的轴向方向截取的截面图。

图2是根据第一实施方式的电动压缩机的沿垂直于轴向方向的方向截取的截面图。

图3是示出了根据第一实施方式的电动压缩机的杯状构件和盖构件的分解立体图。

图4是根据第二实施方式的电动压缩机的沿旋转轴的轴向方向截取的截面图。

具体实施方式

下面将参照附图描述体现本发明的第一实施方式和第二实施方式。

(第一实施方式)

如图1所示，根据第一实施方式的电动压缩机(下文简称为压缩机)包括旋转轴19、马达机构3、第一壳体1、第二壳体9以及压缩机构13。在下文中，在图1中，布置有第一壳体1的一侧被定义为压缩机的前侧，而布置有第二壳体9的一侧被定义为压缩机的后侧。

第一壳体1形成为具有底部的筒形形状并且从压缩机的前侧在旋转轴19的轴向方向上——即沿着旋转轴19的轴线O——向后延伸。第一壳体1的前端由底壁1a封闭，并且第一壳体1的后端设置有开口1b。第一壳体1包括用作吸入压力区域的马达室1c。如图2所示，第一壳体1包括形成为筒形形状的筒形部1d、以及从筒形部1d向外突出的突出部1e。如图1所示，第一壳体1设置有入口端口1f，马达室1c通过该入口端口1f与外部连通。入口端口1f经由管道连接至车辆空调装置的蒸发器。

马达机构3布置在马达室1c中并且包括定子15和马达转子17。定子15固定至第一壳体1的内周向表面。在第一壳体1的突出部1e处设置有与轴向方向平行的用于将马达室1c保持在密封状态下的密封端子16。密封端子16的外端部连接至电力供应装置(未示出)，并且密封端子16的内端部经由线束块2并通过导线16a连接至定子15。马达转子17布置在定子15中，在轴向方向上延伸的旋转轴19***穿过马达转子17。轴支承部1g在第一壳体1的底壁1a上形成为在轴向方向上突出，并且在轴支承部1g中设置有轴承装置21。旋转轴19的前端部由轴承装置21支承。

第二壳体9通过多个螺栓14固定至第一壳体1的后端。第二壳体9形成为具有底部的筒形形状。第二壳体9的后端由底壁9d封闭，并且第二壳体9的前端设置有开口9e。第二壳体9的开口9e的周缘抵接第一壳体1的开口1b的周缘，其中，第二壳体9的开口9e的周缘抵接第一壳体1的开口1b的周缘，并且O型圈4插置在第二壳体9的开口9e的周缘与第一壳体1的开口1b的周缘之间，并且由此，第一壳体1和第二壳体9被封闭。在第二壳体9的开口9e中配装有在垂直于轴向方向的方向上径向地延伸的平形侧板5。在侧板5的外圆周表面与第二壳体9的内圆周表面之间设置有O型圈23。块状件35固定至侧板5。

形成为具有底部的筒形形状的杯状构件7通过多个螺栓25固定至侧板5的前部面。杯状构件7包括底部27以及缸形成部29。底部27布置成比缸形成部29更靠近于马达转子17并且在径向方向上延伸。底部27设置有轴孔27a，旋转轴19***穿过轴孔27a。对轴孔27a应用有镀层(未示出)以便增强旋转轴19的平顺旋转滑动。

缸形成部29与底部27一体地形成，并且缸形成部29在轴向方向上以筒形方式延伸。通过用螺栓25将杯状构件7固定至侧板5，在杯状构件7内部形成缸室31。如图2所示，缸室31的沿与轴向方向垂直的方向截取的横截面呈优选地为圆形的形状。缸室31的轴线相对于轴线O偏移。对缸室31的前端和后端处的内表面以及缸室31的内圆周表面应用有镀层(未示出)，以便强化转子45以及叶片47a和47b的平顺旋转滑动，这将在稍后进行描述。

另外，如图1所示，穿过底部27形成有在轴向方向上敞开并且与马达室1c连通的吸入通道33。吸入通道33在缸形成部29中沿轴向方向延伸并且如图2所示经由吸入端口33a与缸室31连通，吸入端口33a以凹入的方式设置在缸形成部29中。

如图3所示，排放压力空间37以凹入的方式设置在缸形成部29中从而朝向外圆周侧敞开。如图1和图2所示，排放压力空间37经由排放端口37a而与缸室31连通，该排放端口37a贯穿缸形成部29而形成。在排放压力空间37中，打开和关闭排放端口37a的排放簧片阀39、以及调节排放簧片阀39的开度的保持器41通过螺栓43固定至缸形成部29。排放压力空间37包括与油分离室35a连通的排放通道37b，这将在下文进行描述。

转子45设置在缸室31中以便能够通过旋转轴19旋转。转子45被压配至旋转轴19或通过键联接至旋转轴19。转子45的沿垂直于轴向方向的方向截取的横截面呈优选地为圆形的形状。转子45的轴线与轴线O一致。如图2所示，转子45设置有两个叶片槽45a和45b。叶片槽45a和45b平行于轴线O所在的假想参考平面。形成为平板形状的叶片47a和47b以能够前进和能够缩回的方式布置在相应的叶片槽45a和45b中。由叶片47a和47b的底部面以及叶片槽45a和45b所围绕的空间分别被定义为背压室49a和49b。由缸室31的前部面、缸室31的内圆周表面、缸室31的后表面、转子45的外圆周表面以及相应的叶片47a和47b形成了两个压缩室50a和50b。

如图1所示，在杯状构件7的底部27的后部面处围绕轴线O以凹入的方式设置有环形槽27b。此外，环形槽5a在侧板5的前部面处围绕轴线O以凹入的方式设置以便沿前后方向面向环形槽27b。

在缸形成部29与侧板5的前部面之间设置有O型圈51。在第二壳体9与侧板5之间形成有排放室9a。排放室9a用作排放压力区域。第二壳体9设置有出口端口9b，排放室9a通过出口端口9b与外部连通。出口端口9b经由管道连接至车辆空调装置的蒸发器。

油分离室35a形成为柱形形状并且在块状件35中垂直于轴向方向延伸。形成为筒形形状的筒形构件53固定至油分离室35a。筒形构件53的上端通向排放室9a，并且油分离室35a的下端通过油出口35b通向排放室9a。通道5b和5c穿过侧板5和块状件35而形成以便允许排放通道37b与油分离室35a连通。油分离室35a和筒形构件53构成油分离器。

侧板5设置有轴孔5c，旋转轴19***通过轴孔5c。对轴孔5c应用有镀层(未示出)以增强旋转轴19的平顺旋转滑动。旋转轴19的后端部由轴孔5c支承。以此方式，旋转轴19的两端分别由第一壳体1的底壁1a以及侧板5的轴孔5c支承，并且由此，旋转轴19能够适当地旋转。

在侧板5与块状件35之间形成有供油室55。供油室55与轴孔5c连通。在侧板5的底部处以凹入的方式设置有油槽9c。油槽9c与排放室9a连通。在侧板5中形成有第一通道5d。第一通道5d与油槽9c连通并且向上延伸以接近轴线O。在侧板5中还形成有第二通道5e和第三通道5f。第二通道5e允许供油室55与第一通道5d的上端连通，并且第三通道5f允许供油室55与环形槽5a连通。在第一通道5d中配装有节流构件57。节流构件57包括贯穿其延伸的节流通道57a，节流通道57a的直径小于第一通道5d的直径。

如图3所示，在杯状构件7的外圆周上设置有盖构件11。盖构件11具有内凸缘11a，内凸缘11a上形成有三个固定件11b。如图1所示，通过将三个螺栓60沿轴向方向拧入相应的固定件11b中，盖构件11固定至杯状构件7。在杯状构件7的缸形成部29的外圆周表面与盖构件11的内圆周表面之间设置有O型圈59和61。O型圈59和61沿前后方向设置，从而在O型圈59与O型圈61之间设置有排放压力空间37。以此方式，如图2所示，盖构件11围绕杯状构件7的缸形成部29以使排放压力空间37与马达室1c隔离开。转子45、叶片47a、叶片47b、杯状构件7、侧板5以及盖构件11构成了压缩机构13。

在此压缩机中，当电力供给至图1所示的定子15时，马达机构3开始运行并且旋转轴19绕轴线O旋转。接着，压缩机构13运行并且转子45在由杯状构件7和侧板5形成的缸室31中旋转。在转子45的旋转期间，相应的压缩室50a和50b的体积反复地增大和减小。因此，在压缩室50a和50b中，发生了经由吸入通道33和吸入端口33a从马达室1c引入低压制冷气体的吸入阶段。此吸入阶段之后是压缩阶段，在压缩阶段中，制冷气体在压缩室50a和50b中被压缩。压缩阶段之后是排放阶段，在排放阶段中，压缩室50a和50b中经压缩的高压制冷气体通过排放端口37a、排放压力空间37以及通道5b和35c被排放至排放室9a。以此方式，实现了车辆内部的空气调节。

此时，由于离心力，润滑油与通过通道5b和35c排放至油分离室35a中的高压制冷气体分离。润滑油积聚在排放室9a中。然后，由于排放室9a中的高压，润滑油被供给至环形槽5a并流动通过油槽9c、节流构件57的节流通道57a、第一通道5d、第二通道5e、油供给室55以及第三通道5f。由于环形槽5a与背压室49a和49b连通，因此背压被供给至叶片47a和47b。因此，叶片47a和47b被适当地迫压抵靠缸室31的内圆周表面，并且由此，以高效率执行压缩工作。

在此压缩机中，由于压缩室13作为单元固定至第二壳体9而不是固定至第一壳体1，因此组装工作简单。也就是说，仅将压缩机构13固定至第二壳体9并且之后组装第一壳体1就足够了。马达机构3可以在压缩机构13固定至第二壳体9之前经由旋转轴19组装至压缩机构13，或者，压缩机构13可以首先固定至第二壳体9，接下来可以组装马达机构3，之后组装第一壳体1。

此外，由于此压缩机包括较少数量的部件，因此能够减小用于加工、管理以及组装各个部件的成本。而且，由于压缩机构13没有暴露于外部并且具有低压的吸入压力区域设置在第一壳体1与第二壳体9连接在一起的位置处，因此可以通过简单的结构容易地对制冷气体进行密封以防其从压缩机构13向外部泄漏。

更具体地，在此压缩机中，压缩机构13包括形成为具有底部的筒形形状的杯状构件7，并且通过简单地将杯状构件7固定至侧板5——即固定至单个件——而在其中形成缸室31。因此，与常规的情况相比，需要将较少数量的部件固定至第一壳体1。因此，保持缸室31相对于马达室1c的密封的状态是相对容易的。此外，由于此压缩机包括较少数量的部件，能够减少用于加工、管理和组装各个部件的成本。

在此压缩机中，由于第一壳体1的内侧被杯状构件7分隔，因此能够将吸入压力区域布置在第一壳体1与第二壳体9连接在一起的位置处。因此，几乎不可能发生制冷气体至压缩机外侧的泄漏，并且不太需要设置诸如垫圈的高压密封件。

因此，此压缩机能够实现加工成本的降低。

另外，在此压缩机中，由于盖构件11设置在杯状构件7的外圆周上，因此缸形成部29的排放压力空间37由于盖构件11而能够在与马达室1c——即，吸入压力区域——隔离的状态下与排放室9a连通。因此，即使在第一壳体1的筒形部1d可能不完全是圆形的情况下，第一壳体1中的马达室1c仍能够容易地用作吸入压力区域。

另外，在此压缩机中，由于排放压力空间37被盖构件11封闭，因此可以防止由排放簧片阀39产生的振动和噪音被传送到外部。

另外，在此压缩机中，由于在电动压缩机中所固有的电线所需，第一壳体1并不完全为圆形的形状。在这种压缩机中，难以通过平板壁将排放室与马达室分离，并且也难以密封间隙来防止制冷气体围绕壁的泄漏。然而，通过采用本发明的杯状构件7能容易地克服这些困难。

此处，如果试图通过盖构件11覆盖杯状构件7的外圆周的一部分以分隔排放压力空间37，则将需要在径向方向上的特定空间紧固螺栓，并且压缩机在径向方向上的尺寸将增大。在此方面，由于此压缩机的盖构件11通过在轴向方向上延伸的螺栓60紧固至杯状构件7，因此能够将螺栓60布置成使得螺栓60的头部布置在马达机构3的定子15与杯状构件7之间的空间中。因此，在此压缩机中，可以在不增大压缩机在径向方向或轴向方向上的尺寸的情况下使吸入压力区域与排放压力区域彼此分离。

(第二实施方式)

如图4所示，根据第二实施方式的压缩机采用第一壳体4和第二壳体6。第一壳体4的在轴向方向上的长度比第一实施方式中的第一壳体1在轴向方向上的长度短。第二壳体6在轴向方向上的长度比第一实施方式中第二壳体9的在轴向方向上的长度长。第一壳体4与第二壳体6之间设置有O型圈10。

在第二壳体6中配装有压缩机构12。压缩机构12采用形成为筒形形状的杯状构件8。杯状构件8通过多个螺栓25固定至侧板5的前部面。杯状构件8包括底部28和缸形成部30。底部28布置成比缸形成部30更靠近马达室1c，并且底部28在径向方向上延伸。在底部28与第二壳体6的内圆周表面之间设置有O型圈34。底部28设置有轴孔28a，旋转轴19***穿过轴孔28a。排放压力空间37在缸形成部30中以凹入的方式设置成朝向第二壳体6的内部敞开。转子45、叶片47a、叶片47b、杯状构件8以及侧板5构成压缩机构12。其他部件与第一实施方式中的相同。

同样在此压缩机中，通过采用杯状构件8，能够具有本发明的操作效果，但由于第一实施方式中的盖构件11而具有的效果除外。另外，由于第一实施方式中的盖构件11在此压缩机中可以被除去，因此能够实现了制造成本的进一步降低。

尽管以上已经参照第一实施方式和第二实施方式描述了本发明，但毫无疑问，本发明不限于第一实施方式和第二实施方式并且可以在不偏离本发明的主旨的情况下适当地进行修改。

例如，如果杯状构件7的底部27处的轴孔27a和杯状构件8的底部28处的轴孔28a构造成使得能够尽可能地保持相对于旋转轴19的密封状态，这样就足够了。另外，作为对轴孔27a、28a和5c应用镀层的替代，可以在旋转轴19与轴孔27a、28a和5c之间设置滑动轴承或滚柱轴承。

Claims (2)

1.一种电动压缩机，包括：

旋转轴；

马达机构，所述马达机构能够使所述旋转轴旋转；

第一壳体，所述第一壳体形成为具有底部的筒形形状并且容置所述马达机构，所述第一壳体设置有入口端口并且包括吸入压力区域；

第二壳体，所述第二壳体连接至所述第一壳体的开口侧，所述第二壳体设置有出口端口并且包括排放压力区域；以及

压缩机构，所述压缩机构固定至所述第二壳体并且由所述第二壳体支承而使得所述吸入压力区域与所述排放压力区域分隔开，所述压缩机构由所述旋转轴驱动并且包括至少一个压缩室，

其中，所述压缩室连接至所述吸入压力区域和所述排放压力区域，并且所述压缩室构造成使得吸入所述吸入压力区域中的制冷气体在所述压缩室中被压缩并且被排放至所述排放压力区域，

所述压缩机的轮廓由所述第一壳体和所述第二壳体形成，并且

所述第一壳体中的所述吸入压力区域在所述第一壳体与所述第二壳体接合在一起的位置处相对于外部被密封地封闭，

其中，所述压缩机构包括：转子，所述转子能够通过所述旋转轴转动并且设置有多个叶片槽；多个叶片，所述多个叶片以能够前进和能够缩回的方式布置在相应的叶片槽中；杯状构件，所述杯状构件形成为具有底部的筒形形状并且围绕所述转子；以及侧板，所述侧板封闭所述杯状构件的开口，并且，所述转子、所述叶片、所述杯状构件以及所述侧板形成多个所述压缩室，

其中，在所述杯状构件的外圆周上设置有盖构件，以在所述杯状构件的外圆周与所述盖构件的内圆周之间形成排放压力空间，所述盖构件构造成将排放到所述排放压力空间中的制冷气体导引至所述排放压力区域，所述排放压力空间经由排放端口与所述压缩室连通，所述排放端口贯穿所述杯状构件的周壁而形成，并且所述排放端口通过排放簧片阀打开和关闭。

2.根据权利要求1所述的电动压缩机，

其中，所述侧板设置有沿着所述旋转轴的轴线延伸的轴孔，以及

所述旋转轴由所述轴孔以及所述第一壳体的底壁支承。