CN111480003B - 电动压缩机 - Google Patents

Abstract

在电动压缩机的分割型的外壳中，无论是否夹着垫圈，均可将外壳之间电连接，确保外壳之间的等电位。夹在外壳之间的垫圈(16)构成为包括金属基材和覆盖上述金属基材的两面的橡胶层。此外，垫圈(16)呈环状，在其内缘侧和外缘侧分别具有环状的筋条(101、102)。此处，在两面的筋条(101、102)之间设置将橡胶层的一部分去除以使金属基材露出而成的电连接部(金属基材露出部)(109)。凸面(105)一侧的金属基材露出部(109)设置于螺栓通孔(107)的边缘部。

Description

电动压缩机

技术领域

本发明涉及将电动马达和压缩机构收容于外壳内的电动压缩机，尤其涉及所述外壳沿所述电动马达的轴向分割为多个并且隔着垫圈被接合的类型的电动压缩机。

背景技术

作为电动压缩机，已知一种专利文献1所记载的逆变器一体型电动压缩机。

上述电动压缩机包括：外壳(主体壳体)，上述外壳对电动马达和压缩机构进行收容；一端开口的逆变器壳体，上述逆变器壳体对电动马达驱动用的逆变器进行收容；以及盖状的逆变器罩，上述逆变器罩将逆变器壳体的开口部封堵。它们均是金属制的。

此处，使作为密封件的垫圈夹在逆变器壳体和逆变器罩彼此的环状的接合面之间，来将逆变器壳体和逆变器罩接合。然而，垫圈因表面的橡胶层而具有绝缘性。因而，需要使逆变器壳体与逆变器罩电连接。因此，在任一方的环状的接合面上的、比垫圈更靠内侧的位置处设置作为电连接部的凸部，并使两者直接接触。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2015-017577号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，作为电动压缩机的框体结构，存在如下类型的框体结构：对电动马达和压缩机构进行收容的外壳被分割为对电动马达进行收容的第一外壳和对压缩机构进行收容的第二外壳，上述第一外壳和第二外壳隔着垫圈被接合。

在具有上述类型的框体结构的电动压缩机的情况下，在第一外壳与第二外壳之间可能会产生电位差，在产品的交货处，由于人与它们接触使得电流流过，可能会带来不适感。

因此，要求第一外壳与第二外壳的等电位化。

作为等电位化的对策，可以想到与专利文献1中的对策同样地，在第一外壳或第二外壳的环状的接合面上的、比垫圈更靠内侧的位置处，设置作为电连接部的凸部。

然而，在无法将环状的接合面的宽度(外壳的壁厚)设置得较大的情况下，专利文献1的对策较为困难。

此外，在逆变器壳体和逆变器罩的情况下，还可考虑到设置从逆变器壳体的内底部立起的突出部，并通过使上述突出部的前端与逆变器罩的内表面抵接，来进行电连接(参考本申请人的日本专利特愿2017-109158号)。

然而，由于在所述第一外壳内具有电动马达，在所述第二外壳内具有压缩机构，因此，在外壳内设置电连接部较为困难。

本发明鉴于上述实际情况，其目的在于通过比较简单的结构实现对电动马达进行收容的第一外壳与对压缩机构进行收容的第二外壳的等电位化。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的电动压缩机包括：金属制的第一外壳，所述第一外壳对电动马达进行收容；第二外壳，所述第二外壳对被所述电动马达驱动的压缩机构进行收容；以及环状的垫圈，所述垫圈夹在所述第一外壳的环状的接合面与所述第二外壳的环状的接合面之间。此外，其特征是，所述垫圈具有电连接部，所述电连接部能够实现所述第一外壳与所述第二外壳的电连接。

最好是所述垫圈构成为包括金属基材和覆盖所述金属基材的两面的橡胶层，所述电连接部是分别形成于所述垫圈的两面并将所述橡胶层的一部分去除而使所述金属基材露出的金属基材露出部。

此外，最好是所述垫圈在其内缘侧和外缘侧分别具有环状的筋条，并且在所述筋条之间具有对所述第一外壳和所述第二外壳进行紧固的螺栓的通孔，所述金属基材露出部形成于所述筋条之间。

发明效果

根据本发明，通过在垫圈自身(周向的一部分且宽度方向的一部分)设置电连接部，能够在不增大接合面的宽度的情况下实施，并能够实现第一外壳与第二外壳等电位化。

尤其，通过在垫圈设置金属基材露出部，能够极简单地实施。此外，由于设置在筋条之间，因此，能够避免对密封性的影响。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的电动压缩机的纵剖视图。

图2是相当于图1的A-A向视图的垫圈的主视图。

图3是上述垫圈的后视图。

图4是图2的B部分的放大图。

图5是图4的C-C剖视图。

图6是图4的D-D剖视图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明一实施方式的电动压缩机的纵剖视图。本实施方式的电动压缩机是卧式类型(压缩中心轴水平)的，装入到车用空调装置的制冷剂回路，将制冷剂吸入，并将其进行压缩后排出。在制冷剂中混入有润滑油。

电动压缩机1的外壳在压缩机中心轴方向上被分割为多个，由前外壳(第一外壳)2、中间外壳(第二外壳)3和后外壳(第三外壳)4构成。它们以后述的方式被紧固为一体。

前外壳2呈大致圆筒状，在轴向中间具有分隔壁5。在前外壳2的分隔壁5的图中的右方形成有电动马达收容空间，在其中收容有电动马达6。

电动马达6构成为包括：转轴6a，上述转轴6a自由旋转地支承于前外壳2内的中心部；带永久磁铁的转子6b，上述转子6b围绕转轴6a安装；以及带电磁线圈的定子6c，上述定子6c被固定并保持于前外壳2的内壁，并将转子6b包围。

在前外壳2的分隔壁5的图中的左方形成有逆变器收容空间，在其中收容有逆变器(电动马达用的驱动电路)7。

逆变器7一边将来自外部电源的直流电流转换为交流电流，一边对朝向电动马达6的供电进行控制。

更为详细地，逆变器7包括：电容器，上述电容器使来自外部电源的直流电压平滑；功率模块，上述功率模块通过PWM控制(为了模拟获得正弦波在一定周期内产生对脉冲宽度进行调制后的电压的控制)，将来自所述电容器的直流电压转换为交流电压，并供给至电动马达6的定子6c一侧的线圈；以及功率模块控制电路，上述功率模块控制电路对上述功率模块进行控制，以基于来自外部的空调控制装置的控制信号来对电动马达6进行驱动。

前外壳2的逆变器收容空间的开口部(换言之，逆变器壳体的开口部)被盖状的逆变器罩8封闭。

中间外壳3呈大致圆筒状，并将被电动马达6驱动的压缩机构9收容于内部。

本实施方式的压缩机构9是涡旋式的压缩机构，包括定涡盘构件10、动涡盘构件11和曲柄机构部12。

定涡盘构件10和动涡盘构件11以分别在端板10a、11a上一体形成有涡旋环绕件10b、11b的方式相互在中心轴方向上相对配置。

通过电动马达6的转轴6a经由曲柄机构部12使动涡盘构件11在绕压缩机中心轴的圆轨道上公转运动，并阻止其自转。

由此，一边使形成于定涡盘构件10的涡旋环绕件10b与动涡盘构件11的涡旋环绕件11b之间的流体槽的容积从外周侧向内周侧减少，一边移动，在外周侧吸入到流体槽的流体(即制冷剂气体)被压缩。

在前外壳2或中间外壳3的外壁设置有制冷剂的吸入端口(未图示)。从上述吸入端口吸入的制冷剂在前外壳2内流通，在对电动马达6进行润滑和冷却(以及隔着分隔壁5对逆变器7进行冷却)之后，向中间外壳3内流通，并从涡旋环绕件10b、11b的外周侧吸入到流体槽中，以供压缩。

压缩后的制冷剂从设置于定涡盘构件10的端板10a的中央部的带单向阀的排出孔13排出。

后外壳4相对于中间外壳3配置成盖状，并在与固定于中间外壳3的定涡盘构件10的端板10a之间形成制冷剂的排出室14。

因而，被压缩机构9压缩后的制冷剂从排出孔13排出到后外壳4内的排出室14，并从这里经由设置于后外壳4的外壁的排出端口15向外部导出。

接着，对前外壳2、中间外壳3和后外壳4的紧固结构以及密封结构进行说明。

使环状的垫圈16夹在前外壳2的外周侧的接合面与中间外壳3的外周侧的接合面之间，以使前外壳2和中间外壳3被接合。同样地，使环状的垫圈17夹在中间外壳3(以及端板10a)的外周侧的接合面与后外壳4的外周侧的接合面之间，以使中间外壳3(以及端板10a)和后外壳4被接合。

如后文详细所述，垫圈16、17在金属基材的两面设置有橡胶层，并相对于接合的构件具有绝缘性。

接着，前外壳2、中间外壳3和后外壳4通过以适当的间隔沿着它们的周向配置的多根(例如六根)螺栓18紧固。

各螺栓18与压缩机中心轴平行地从后外壳4一侧贯穿后外壳4和中间外壳3，并与前外壳2螺合。

因而，在后外壳4和中间外壳3形成有螺栓通孔。在垫圈17、16也形成有螺栓通孔。此外，在前外壳2形成有供螺栓18螺合的螺纹孔2s。

螺栓18的头部的座面被卡定于后外壳4，轴部穿过后外壳4、垫圈17、中间外壳3和垫圈16的螺栓通孔，而前端的螺纹部被螺合于前外壳2的螺纹孔2s。

因而，前外壳2与后外壳4虽未直接接触，但经由螺栓18电连接。这是由于螺栓18的头部以充分的接触压力与后外壳4接触，螺栓18的螺纹部以充分的接触压力与前外壳2的螺纹孔2s接触。

与此相对的是，前外壳2与中间外壳3并未电连接。这是由于夹着绝缘性的垫圈16，因而，并未直接接触，此外，螺栓18仅游隙嵌合于中间外壳3的螺栓通孔。

因而，在本实施方式中，对前外壳2与中间外壳3之间的垫圈16实施等电位化的对策。

根据图2～图6，对垫圈16的详细结构和等电位化对策进行说明。

图2是相当于图1的A-A向视图的垫圈16的主视图，图3是垫圈16的后视图，图4是图2的B部的放大图，图5是图4的C-C剖视图，图6是图4的D-D剖视图。

垫圈16是将涂覆有橡胶层的金属板冲裁成环状，并在冲裁的同时或是冲裁前、后对筋条进行加工而形成的。

因而，垫圈16如图5(以及图6)所示构成为包括金属基材16a和覆盖上述金属基材16a的两面的橡胶层16b。金属基材16a的厚度为0.2mm左右，两面的橡胶层16b的厚度分别为0.1mm左右。

在垫圈16的内缘侧和外缘侧分别具有环状的筋条(日文：ビード)(半筋条(日文：ハーフビード))101、102。

内缘侧的筋条101的内侧和外缘侧的筋条102的外侧成为座面(基准面)103、104。

此外，在从正面侧观察时，内缘侧的筋条101与外缘侧的筋条102之间呈凸面(凸的平面)105，在从背面侧观察时呈凹面(凹的平面)106。

另外，前外壳2、中间外壳3和后外壳4的组装时，一般相对于夹具将前外壳2设置成接合面朝上，并在其上依次放置垫圈16、中间外壳3、垫圈17、后外壳4。因而，垫圈16使座面朝下以保持稳定。

在这种情况下，垫圈16的座面103、104(以及凹面106)成为前外壳2一侧，垫圈16的凸面105成为中间外壳3一侧。

此外，垫圈16在内缘侧的筋条101与外缘侧的筋条102之间具有例如六个螺栓通孔107和两个定位孔108。

螺栓通孔107如已经描述的那样是对后外壳4、中间外壳3和前外壳2进行紧固的螺栓18的通孔。

定位孔108在所述组装时是将垫圈16设于前外壳2上时用于定位的孔。为了上述定位，在前外壳2一侧的接合面突出设置有定位销19(参照图1)。此外，在中间外壳3一侧的接合面形成有导向孔20(参照图1)，上述导向孔20供所述定位销19嵌入。

以上说明的垫圈16的形状和结构，垫圈17也相同。

用于等电位化的对策的垫圈16中采用以下的形状和结构，以作为特有的形状和结构。

在垫圈16的内缘侧的筋条101与外缘侧的筋条102之间，在凸面105一侧以位于任一个螺栓通孔107的边缘部的方式形成有电连接部109(参照图2、图4和图6)。

上述电连接部109是将上述部位的橡胶层去除(例如削除)以使金属基材露出而成的金属基材露出部。

在垫圈16的内缘侧的筋条101与外缘侧的筋条102之间，在凹面106一侧形成有呈圆形突出的凸部110(参照图3和图6)。凸部110在从背面侧观察时为凸部，在从正面侧观察时为凹部110’。

此外，在垫圈16的内缘侧的筋条101与外缘侧的筋条102之间，在凹面106一侧的圆形的凸部110的边缘部形成有电连接部111(参照图3和图6)。

上述电连接部111是将上述部位的橡胶层去除(例如削除)以使金属基材露出而成的金属基材露出部。

所述凸部110以接近于形成电连接部109的螺栓通孔107的方式设置。例如，形成电连接部109的螺栓通孔107与所述凸部110在周向上的距离比其它螺栓通孔107与所述凸部110在周向上的距离更短。由此，垫圈16的一个面的电连接部(金属基材露出部)109与另一个面的电连接部(金属基材露出部)111在垫圈16的周向上接近。

通过使用上述结构的垫圈16，能够获得以下的效果。

垫圈16在前外壳2与中间外壳3之间通过前外壳2与中间外壳3的紧固来使筋条101、102的角部被压扁。由此，将前外壳2与中间外壳3的接合面之间可靠地密封。

因而，前外壳2与中间外壳3的接合面之间的密封是通过在垫圈16的筋条101、102的角部产生面压的方式进行的，因此，不会对内缘侧的筋条101与外缘侧的筋条102之间的密封产生影响。

因此，将内缘侧的筋条101与外缘侧的筋条102之间的一个面的一部分(109)的橡胶层去除而使金属基材露出，并且将另一个面的一部分(111)的橡胶层去除而使金属基材露出。

通过以上述方式在两面设置金属基材露出部109、111，从而使垫圈16被紧固轴力压扁，因此，前外壳2和中间外壳3隔着金属基材露出部109、111金属接触，从而能够确保等电位性。

此处，在垫圈16的筋条101、102之间的凸面105一侧，将金属基材露出部109设置于螺栓通孔107的边缘部。螺栓18的轴力可靠地作用，使得上述部分的面压变高，因此，垫圈容易压扁，接触压力高。由此，能够可靠地实现电连接。

此外，在垫圈16的筋条101、102之间的凹面106一侧设置凸部110，并在该凸部110的边缘部设置金属基材露出部111。由此，能够提高上述部分的面压，以确保接触压力，并能够可靠地实现电连接。

此外，两面的金属基材露出部109、111在周向上稍稍远离，但在周向上接近，因此，能够隔着金属基材16a将前外壳2和中间外壳3以比较短的距离连接，不会损害它们的电连接。

根据本实施方式，垫圈16具有能够实现第一外壳与第二外壳(前外壳2与中间外壳3)的电连接的电连接部，因此，能够在不增大接合部的宽度的情况下实现第一外壳与第二外壳的等电位化。

此外，根据本实施方式，垫圈16构成为包括金属基材16a和覆盖上述金属基材16a的两面的橡胶层16b，所述电连接部是分别形成于垫圈16的两面并将橡胶层16b的一部分去除以使金属基材16a露出的金属基材露出部109、111。因此，能够使用已有的垫圈简单地实施。

此外，根据本实施方式，垫圈16在其内缘侧和外缘侧分别具有环状的筋条101、102，并且在所述筋条101、102之间具有螺栓18的通孔107，所述金属基材露出部109、111形成于所述筋条101、102之间。因而，能够避免对密封性的影响。

此外，根据本实施方式，垫圈16的一个面的所述筋条101、102之间为凸面105，另一个面的所述筋条101、102之间为凹面106，垫圈16的一个面的所述金属基材露出部109形成于所述凸面105的所述通孔107的边缘部。所述通孔107附近的紧固轴力大，接触压力大，因此，能够可靠地实现电连接。

此外，根据本实施方式，垫圈16具有从凹面106突出的凸部110，垫圈16的另一个面的所述金属基材露出部111形成于所述凸部110。通过这样，凹面106一侧的接触压力也增大，从而能够可靠地实现电连接。

此外，根据本实施方式，垫圈16的一个面的所述金属基材露出部109和另一个面的所述金属基材露出部111在垫圈16的周向上接近。由此，能够缩短隔着金属基材16a进行电连接时的连接距离。

返回图1，对前外壳2的逆变器壳体部与逆变器罩8的等电位化对策进行说明。

前外壳2的逆变器壳体部和逆变器罩8隔着具有绝缘性的垫圈21被接合并固定。

此处，设置从前外壳2的逆变器壳体内底部立起的突出部22，通过使上述突出部22的前端与逆变器罩8的内表面抵接，从而能够进行电连接。在上述情况下，逆变器罩8稍稍变形。

此外，在以上的说明中，在第一外壳(前外壳2)与第二外壳(中间外壳3)之间的仅垫圈16处设置电连接部，但在第二外壳(中间外壳3)与第三外壳(后外壳4)之间的垫圈17处设置相同的电连接部亦可。

另外，图示的实施方式仅例示出本发明，本发明除了由说明的实施方式直接表示出的情况之外，也包含在权利要求书内由本领域技术人员进行的各种改良、改变，这点是毋庸置疑的。

例如，在以上的说明中采用对已有的垫圈进行加工的方式，但也可以重新制作具有电连接部的垫圈。

(符号说明)

1 电动压缩机；

2 前外壳(第一外壳)；

2s 螺纹孔；

3 中间外壳(第二外壳)；

4 后外壳(第三外壳)；

5 隔壁；

6 电动马达；

6a 转轴；

6b 转子；

6c 定子；

7 逆变器；

8 逆变器罩；

9 压缩机构；

10 定涡盘构件；

10a 端板；

10b 涡旋环绕件；

11 动涡盘构件；

11a 端板；

11b 涡旋环绕件；

12 曲柄机构部；

13 排出孔；

14 排出室；

15 排出端口；

16 垫圈；

16a 金属基材；

16b 橡胶层；

17 垫圈；

18 螺栓；

19 定位销；

20 导向孔；

21 垫圈；

22 从逆变器壳体内底部的突出部；

101、102 筋条；

103、104 座面(基准面)；

105 凸面(凸的平面)；

106 凹面(凹的平面)；

107 螺栓通孔；

108 定位孔；

109 电连接部(金属基材露出部)；

110 凸部；

111 电连接部(金属基材露出部)。

Claims (1)

1.一种电动压缩机，包括：

金属制的第一外壳，所述第一外壳对电动马达进行收容；第二外壳，所述第二外壳对被所述电动马达驱动的压缩机构进行收容；以及环状的垫圈，所述垫圈夹在所述第一外壳的环状的接合面与所述第二外壳的环状的接合面之间，

其特征在于，

所述垫圈具有电连接部，所述电连接部能够实现所述第一外壳与所述第二外壳的电连接，

所述垫圈构成为包括金属基材和覆盖所述金属基材的两面的橡胶层，

所述电连接部是分别形成于所述垫圈的两面并将所述橡胶层的一部分去除以使所述金属基材露出而成的金属基材露出部，

所述垫圈在其内缘侧和外缘侧分别具有环状的筋条，并且在所述筋条之间具有对所述第一外壳和所述第二外壳进行紧固的螺栓的通孔，

所述金属基材露出部形成于所述筋条之间，

所述垫圈的一个面的所述筋条之间为凸面，另一个面的所述筋条之间为凹面，

所述垫圈的一个面的所述金属基材露出部形成于所述凸面的所述通孔的边缘部，

所述垫圈具有从内缘侧的筋条与外缘侧的筋条之间的凹面呈圆形突出的凸部，

所述垫圈的另一个面的所述金属基材露出部形成于所述凸部的边缘部，

所述凸部因接近于形成所述电连接部的所述通孔设置，使得所述垫圈的一个面的所述金属基材露出部与另一个面的所述金属基材露出部在所述垫圈的周向上接近。

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