电动压缩机的制作方法

专利名称：电动压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动压缩机，且更具体地涉及一种具有沿压缩机的轴 向方向^l序对准的压缩机构、电动机和逆变器的电动压缩机。
背景技术：
日本待审专利申请公开No. 2000-291557中公开了一种传统的电动压 缩机。该压缩机具有沿压缩机的轴向方向依序对准的压缩机构、电动机和 逆变器。压缩机壳体的内部由分隔壁分成两个空间。电动机容置在其中一 个空间中，而逆变器容置在另一空间中。该压缩M具有设置在分隔壁上 用于电连接电动机和逆变器的密封式端子。电动机和逆变器都电连接至该 密封式端子。
在上述压缩机中，电动机和密封式端子通it^电动机的线團端部延伸 的电动机线束来电连接。希望减小这种电动机线束的长度以防止该电动机 线束在组装压缩机过程中挤夹在各部件之间，而且还防止该电动机线束与 压缩机的运动部件例如驱动轴和转子干涉。因此，电动机的连接至电动机 线束的线闺端部通常位于逆变器侧，使得电动机线束的长度设定为最小. 但是，在这种情况下，在组装压缩机的过程中，需要在电动机与分隔壁之 间的狭小空间内将具有短长度的电动机线束连接至密封式端子，这使得进 行电动机线束与密封式端子之间的连接变得困难且麻烦。即，在組装压缩 机的过程中这种连接所需的时间增加，而且压缩机的制造成本因此增加。
压缩机构侧一一即，电动机线束的相反侧——的电动机的线團端部的 轴向长度小于逆变器侧一一即，电动机线束側一一的线围端部的轴向长 度。另一方面，在压缩机的轴支撑件一一此处安装有轴承用于以可旋转方 式支撑驱动轴一一的周围存在空闲空间。如果能够将位于压缩机构侧的线 圏端部设置在该空闲空间内，则能减小压缩机的轴向长度。但是，在这种 情况下，不能以将这种线围端部i殳置在该空闲空间内的方式来移动电动机 的位置。这是因为转子通常在其相反两端处具有平衡装置以减小由旋转的 驱动轴和转子所产生的振动，并且压缩机构侧的平衡装置定位成与上述轴
4承处于相对关系。即，具有连接至位于逆变器侧的电动机线束的线團端部 的电动机使得难以为小型化而减小压缩机的轴向长度。
本发明旨在提供一种降低了制造成本并减小了尺寸的电动压缩机。

发明内容
根据本发明的一个方面， 一种电动压缩机包括用于压缩制冷剂的压 缩机构；用于驱动所述压缩机构的电动机；用于控制所述电动机的运转的 逆变器；以及用于将所述电动机电连接至所述逆变器的电动机线束。所述 压缩机构和所述电动M此以机械方式连接。所述电动机具有第一线團端 部和笫二线團端部。所述第一线囷端部位于所述压缩机构侧，而所述逆变 器位于所述第二线團端部侧。所述电动机线束从所述第一线團端部引出。
从以下结合附图做出的、以示例的方式说明本发明原理的描述将明了 本发明的其它方面和优点。


图l是根据本发明第一实施方式的电动压缩机的纵向截面图； 图2是示出图1中的电动压缩机的密封式端子的放;t^部图； 图3是图2中的密封式端子的局部俯视图； 图4是沿图1中的线IV-IV所截取的截面图5是用于说明图1中的压缩机的电动机与逆变器之间的连接方法的 示意图6是#4&本发明第二实施方式的电动压缩机的纵向截面图7是用于说明图6中的压缩机的电动机与逆变器之间的连接方法的 示意图8是根据本发明第三实施方式的电动压缩机的纵向截面图；以及 图9是图8中的电动压缩机的局部截面图。
具体实施例方式
图1示出了根据本发明第一实施方式的电动压缩机l(以下仅称为压 缩机l)。注意，如箭头所示，如图l所示的左手侧是压缩机l的前侧，而右手侧是压缩机l的后侧，另外，如图1所示的上侧和下侧分別是压缩机
l在安装到位时的上侧和下侧。压缩机l具有圆筒形的电动机壳体2，该电 动机壳体2的前端是敞开的.电动机壳体2在其前端处由螺栓4连接至前 壳体3。电动机壳体2与前壳体3—起形成空间5，在所述空间5中容置有 电动机11和由电动机11驱动的压缩机构31。
电动机壳体2具有端壁2A，该端壁2A由螺栓(未示出)连接至逆变 器壳体6。逆变器壳体6在其内部形成逆变器空间7，在该逆变器空间7 中，逆变器21安装至电动机壳体2的端壁2A。即，电动机壳体2的端壁 2A将电动机11与逆变器21隔离.逆变器21将从外部设##给的直流电 转换成待供给至电动机11的三相交流电。电动机11的转速由逆变器21 控制.压缩机构31、电动机11以及逆变器21沿压缩机1的轴向方向依这 种顺序对准。
电动机11是由从逆变器21供给的三相交流电驱动的三相同步电动机。 电动机11具有在电动机壳体2的空间5中延伸的驱动轴12。驱动轴12安 装在圆柱形的转子13中以与转子13—起旋转。转子13由定子14环绕， 定子14安装在电动机壳体2中。三相交流电供给至巻绕在定子14上的线 團，从而使驱动轴12和转子13旋转。驱动轴12的后端由安装在电动机壳 体2的端壁2A中的轴承17以可旋转方式支撑。驱动轴12延伸穿过位于 电动机11前方的轴支撑件18。驱动轴12的前端由安装在轴支撑件18中 的轴承19以可旋转方式支撑。
压缩机1具有安装至电动机壳体2的端壁2A以电连接电动机11和逆 变器21的密封式端子22.参考图2和图3，密封式端子22具有通常呈椭 圆形形式的端子基部22A以;SJ^伸穿过端子基部22A的三个传导件22B。 三个传导件22B对应于电动机11的相应的相。每个传导件22B由粘合剂 22C固定地安装至端子基部22A并与端子基部22A g地结合。端子基部 22A i殳置在孔2C中，孔2C形成为穿过电动机壳体2的端壁2A。孔2C 的内周表面中形成有台阶2D和槽2E,密封式端子22安装至电动机壳体2 的端壁2A使得通过使用安装在槽2E中的两个C形环23来保持支撑在台 阶2D上的端子基部22A。电动机壳体2的空间5通过i殳置在孔2C的内周 表面与密封式端子22的端子差j郎22A的外周表面之间的O形环24相对于 逆变器壳体6的逆变器空间7气密密封。
参考图4，电动机壳体2的上部径向朝外凸出从而形成径向扩张部8。扩张部8中形成配线通道9,配线通道9由扩张部8的内周表面8A和电动 机11的定子14的外周表面14A限定。密封式端子22的传导件22B设置 在配线通道9中，并延伸穿过配线通道9。
以下将参考图l详细描述电动机ll及其相关部件在电动机壳体2中的 布置。如图1所示，巻绕在定子14上的线闺的一部分分别从定子14的相 反端向前和向后凸出，从而形成压缩机构31侧的线團端部15A(第一线團 端部)和逆变器21侧的线團端部15B(第二线團端部)。即，线團端部15A 从定子14朝向压缩机构31凸出，而线團端部15B从定子14朝向逆变器 21凸出。压缩机l具有电动机线束27，电动机线束27从线團端部15A引 出用于电连接电动机11和密封式端子22的传导件22B。因为需要从线團 端部15A引出电动机线束27,所以线團端部15A的轴向长度L1大于线闺 端部15B的轴向长度L2。即，线圉端部15A从定子14凸出的长度大于线 圏端部15B从定子14凸出的长度。转子13分别在其前端和后端处具有平 衡装置13A和13B,用于减小由驱动轴12和转子13的转动所产生的振动。
电动机11在压缩机构31侧具有连接至电动机线束27的线闺端部15A。 如果具有长度Ll的线團端部15A位于逆变器21侧，则线闺端部15A的 一部分会凸出空间5之夕卜并凸出到电动机壳体2的端壁2A中，如图1中 的虚线所示。另一方面，如果具有长度L2的线闺端部15B位于压缩W^ 31侧，则线團端部15B与轴支撑件18之间的轴向间隙增大，如图l中的 虚线所示。但是，由于如在压缩机1的轴向方向上所示电动机11的转子 13的平衡装置13A与轴支撐件18相对，所以尽管存在这种增大的间隙， 也不能再向前移动整个电动机ll的位置。因此，如果将电动机ll的线圏 端部15A和15B设置成与本实施方式的线圏端部相反，则需要以使端壁 2A的位置进一步向后移动的方式扩大电动机壳体2的尺寸以容置电动机 11.但是，根据本实施方式，电动机11在压缩机构31侧具有连接至电动 机线束27的线團端部15A，由此导致压缩机l的轴向长度减小。
电动机线束27具有从线圏端部15A的下部引出并沿电动机壳体2的 内周表面向上延伸的引线28。引线28的上端连接至电动机线束27的连接 端子29(连接部).连接端子29连接至在配线通道9中延伸至线闺端部15A 上方位置的传导件22B的端部。即，密封式端子22的传导件22B在位于 配线通道9中的连接端子29处连接至电动机线束27。压缩机1具有环形 的绝缘件16,绝缘件16由电绝缘材料制成并具有槽形截面，绝缘件16位于电动机ll的线圏端部15B与电动机壳体2的端壁2A之间。绝缘件16 设置在线團端部15B的后端上并防止从线围端部15B至电动机壳体2的端 壁2A的电泄漏，从而使线圏端部15B与端壁2A之间的间隙减小。即， 设置在线围端部15B上的绝缘件16使压缩机1的轴向长度减小。
电动机壳体2在其内部形成抽吸空间S,抽吸空间S限定在端壁2A与 电动机11之间。抽吸空间S通过形成于电动机壳体2上部中以便开口至配 线通道9的入口 2B与外部的制冷剂回路连通。另一方面，排出空间D限 定在前壳体3与压缩机构31的前端之间。排出空间D通过形成于前壳体3 中的出口 3A与外部的制冷剂回路连通。
延伸穿过轴支撑件18的驱动轴12的前端连接至压缩机构31。电动机 11和压缩机构31以机械方式彼此连接。压缩机构31具有固定安装至电动 机壳体2的定涡旋32和位于定涡旋32后方的动涡旋33。驱动轴12的前 端具有相对于驱动轴12的轴线偏心的偏心销12A。偏心销12A通过安装 在动涡旋33的后部中的轴承34和衬套35连接至动涡旋33。动涡旋33在 其自身轴线上的转动由销18A和凹部33B防止，销18A的后端固定至轴 支撑件18，凹部33B形成于动涡旋33中并且接^目应的销18A的前端。
定涡旋32具有向后凸出的定涡巻32A,而动涡旋33具有向前凸出且 面对定涡旋32的涡旋壁32A的动涡巻33A。定涡旋32与动涡旋33 ^ft 在它们之间形成由涡巻32A和33A所限定的压缩室36。定涡旋32的中央 具有排出口 32B,压缩室36能够通过排出口 32B处的排出阀37与排出空 间D连通。抽吸空间S通过设置有用于电连接电动机11和密封式端子22 的密封式端子22的传导件22B的配线通道9与压缩室36连通。即，配线 通道9用作压缩机1的抽吸通道，通过该抽吸通道将制冷剂>^抽吸空间S 引入到压缩室36中。
在上述压缩机l中，当动力从逆变器21供给到电动机11的线圉时， 转子13与驱动轴12 —;fe旋转以转动压缩机构31的动涡旋33。定涡旋32 和动涡旋33之间的压缩室36的体积随着动涡旋33的转动而变化，并且经 由入口 2B、抽吸空间S以及配线通道9将制冷剂从外部制冷剂回路引入到 压缩室36中，在压缩室36中被压缩之后，制冷剂经由定涡旋32的排出口 32B和排出阀37排出到排出空间D中。制冷剂进一步经由出口 3A被排出 到压缩机1夕卜，随后流经外部制冷剂回路并通it^口 2B返回至压缩机1中。图5是用于说明压缩机1的电动机11与逆变器21之间的连接方法的 示意图。轴承17安装至电动机壳体2的端壁2A，电动机线束27预先连接 至线團端部15A的定子14安装至电动机壳体2中。然后，将密封式端子 22安装至电动机壳体2的端壁2A并使用C形环23固定，并且将电动机 线束27的连接端子29连接至密封式端子22的传导件22B。
电动机11的连接至电动机线束27的线圏端部15A位于压缩机构31 侧(见图l)，即，位于压缩机l的前侧。因此，在足够大的用于连接的空 间5的前部中，将密封式端子22的传导件22B容易而快速地连接至电动 机线束27的连接端子29。在完成密封式端子22与电动机线束27之间的 连接之后，将轴支撑件18和压缩机构31 (见图1 )连同预先与转子13整 合在一起的驱动轴12 —起插入电动机壳体2中，并将前壳体3连接至电动 机壳体2。另一方面，将逆变器21安装至电动机壳体2的端壁2A并电连 接至密封式端子22，然后将逆变器壳体6连接至电动机壳体2。
在具有依序对准的压缩机构31、电动机11以及逆变器21的上述压缩 机l中，电动机ll的连接至电动机线束27的线圉端部15A位于压缩机构 31侧。在这种情况下，由于不需要在形成于电动机11的线團端部15B与 电动机壳体2的端壁2A之间的狭小空间中进行电动机11与逆变器21之 间的连接，所以连接变得容易。另夕卜，逆变器21侧的较小长度的线團端部 15B使得压缩机l的轴向长度减小。因而，通过压缩机l组装过程中的这 种容易的连接降低了压缩机l的制造成本，且通itil种减小的轴向长度减 小了压缩机l的尺寸。
密封式端子22的传导件22B设置在由扩张部8的内周表面8A和定子 14的外周表面所限定的配线通道9中.在这种情况下，例如与由沿压缩机 1的轴向方向在电动机壳体2的壁内延伸的孔来提供配线通道的情况相比， 能够减小压缩机l的外径。
由于配线通道9还用作将制冷剂引入到压缩机构31的压缩室36中所 经过的抽吸通道，所以不必在电动机壳体2中设置用于引入制冷剂的任何 额外的通道，由此进一步减小了压缩机l的外径。
由于绝缘件16设置在电动机11的位于逆变器21侧的线圏端部15B 上，所以防止了从线圏端部15B至电动机壳体2的端壁2A的电泄漏。因 此，能够减小线圉端部15B与端壁2A之间的距离，即电动机ll与逆变器21之间的距离，并进一步减小压缩机l的轴向长度。
以下将参考图6和图7描述根据本发明第二实施方式的电动压缩机 41。在图6和图7中，对第一实施方式中的共用元件或部件使用相同的参 考数字，并且将省略对用于第二实施方式的这些元件或部件的描述。第二 实施方式与第一实施方式的不同在于，分别以密封式端子42和电动机线束 47来替换第一实施方式的密封式端子22和电动机线束27。
参考图6，密封式端子42安装至电动机壳体2的端壁2A。密封式端 子42具有端子基部42A和延伸穿过端子基部42A的传导件42B。端子基 部42A的结构与第一实施方式的端子基部22A的结构相似。但是，传导件 42B的长度小于第一实施方式的传导件22B的长度，并且传导件42B在配 线通道9中仅延伸至位于逆变器21侧的线團端部15B的恰好上方的位置， 电动机线束47从电动机11的位于压缩^ 31侧的线團端部15A引出。 电动机线束47具有从线團端部15A的下部引出并沿电动机11的前侧向上 延伸的引线48。引线48在配线通道9中进一步向后^1伸并且引线48的后 端连接至连接端子49 (连接部)，该连接端子49连接至密封式端子42的 传导件42B的端部。因而，电动机线束47的长度大于第一实施方式的电 动机线束27的长度。
如图7所示，在上M缩机41中，电动机ll与逆变器21之间的连接 是在电动机壳体2外部进行的。具体地，在将定子14安装至电动机壳体2 内之后，将预先连接至定子14的电动机线束47穿过端壁2A的孔2C从电 动机壳体2中拉出并连接至密封式端子42的传导件42B。然后，将密封式 端子42插入孔2C中并通过C形环23固定至电动机壳体2。
由此，较短的传导件42B和较长的电动机线束47使得压缩机41的轴 向长度减小，并且能够在电动机壳体2外部容易地进行密封式端子42与电 动机线束47之间的连接。
以下将参考图8和图9描述根据本发明第三实施方式的电动压缩机 51。在图8和图9中，对图l至图7的第一实施方式和第二实施方式中的 共用元件或部件使用相同的参考数字，并且将省略对用于第三实施方式的 这些元件或部件的描述。第三实施方式与第二实施方式的不同在于，设置 集束块52用于连接电动机线束57和密封式端子42。
参考图8,密封式端子42通过位于配线通道9后部的集束块52连接
10至电动机线束57。集束块52通过使用联接件53 (见图9)固定地安^ 定子14的外周表面上。电动机线束57具有连接至电动机11的位于压缩机 构31侧的线圉端部15A的引线58以及j殳置在该引线58的端部处的连接 端子59 (连接部)。该连接端子59位于集束块52中。在压缩机51的组装 过程中，首先将预先安装有集束块52的定子14安装至电动机壳体2中使 得集束块52位于配线通道9的后部中。然后将密封式端子42安装至电动 机壳体2的端壁2A使得密封式端子42的传导件42B插入集束块52中并 连接至连接端子59。由此完成电动机11的线團端部15A与密封式端子42 之间的连接。由于不需要将电动机线束57从电动机壳体2中拉出而进行连 接，所以不同于第二实施方式的电动机线束47，电动机线束57的长度可 以小于电动机线束47的长度。
如上所述，密封式端子42和电动机线束57在配线通道9中通过安装 在定子14的外周表面上的集束块52来连接。在压缩机51的组装过程中， 密封式端子42安装至电动机壳体2的端壁2A，同时实现密封式端子42 与电动机ll的线闺端部15A之间的电连接。因此，密封式端子42与电动 机ll的线團端部15A之间的电连接变得容易而且连接所需的时间减少， 由此使得压缩机51的制造成本的进一步降低。
权利要求
1.一种电动压缩机(1)，包括用于压缩制冷剂的压缩机构(31)；用于驱动所述压缩机构(31)的电动机(11)；用于控制所述电动机(11)的运转的逆变器(21)；以及用于将所述电动机(11)电连接至所述逆变器(21)的电动机线束(27)，其中，所述压缩机构(31)和所述电动机(11)彼此以机械方式连接，所述电动机(11)具有第一线圈端部(15A)和第二线圈端部(15B)，所述第一线圈端部(15A)位于所述压缩机构(31)侧，而所述逆变器(21)位于所述第二线圈端部(15B)侧，其特征在于，所述电动机线束(27)从所述第一线圈端部(15A)引出。
2. 如权利要求l所述的电动压缩机，进一步包括电动机壳体(2),所述电动机(11)和所述压缩机构(31)容置在所 述电动机壳体(2)中；以及密封式端子(22 )，所述密封式端子(22 )安装至所述电动机壳体(2) 且具有传导件(22B)，所述传导件(22B)在所述电动机壳体(2)中在连 接部(29)处连接至所述电动机线束(27)，其中，所述电动机壳体(2)具有由所述电动机壳体(2)的内周表面 和所述电动机(11)的外周表面限定的配线通道(9)，并且所述电动机线 束(27)或所述传导件(22B)位于所述配线通道(9)中。
3. 如权利要求2所述的电动压缩机，其中，所述连接部(29)位于所 述配线通道(9)中。
4. 如权利要求2所述的电动压缩机，其中，所述电动机(ll)具有固 定地安装至所述电动机壳体(2)的定子(14)，所述第一线團端部(15A)从所述定子(14 )朝向所述压缩机构(31)凸出，而所述第二线團端部(15B )从所述定子(14)朝向所述逆变器(21)凸出。
5. 如权利要求4所述的电动压缩机，其中，所述第一线團端部(15A)从所述定子(14)凸出的长度大于所述第二线團端部(15B)从所述定子(14)凸出的长度。
6. 如权利要求5所述的电动压缩机，其中，所述电动机壳体(2)具有将所述电动机(11)与所述逆变器(21)隔离的端壁(2A)，并且所述密封式端子(22 )安装至所述端壁(2A )。
7. 如权利要求6所述的电动压缩机，进一步包括绝緯_件(16),所述绝缘件(16)位于所述电动机(11)的第二线圉端部(15B)与所述电动机壳体(2)的端壁(2A)之间。
8. 如权利要求2所述的电动压缩机，其中，所述配线通道(9)用作将制冷剂引入所^缩^J (31)中所经过的抽吸通道。
9. 如权利要求2至8中任一项所述的电动压缩机，进一步包括位于所述配线通道(9)中的集束块(52)，所述集束块安装在所述电动机(11)的外周表面上，其中，所述密封式端子(42)和所述电动机线束(57)通过所述集束块(52 )连接。
全文摘要
一种电动压缩机包括用于压缩制冷剂的压缩机构；用于驱动所述压缩机构的电动机；用于控制所述电动机的运转的逆变器；以及用于将所述电动机电连接至所述逆变器的电动机线束。所述压缩机构和所述电动机彼此以机械方式连接。所述电动机具有第一线圈端部和第二线圈端部。所述第一线圈端部位于所述压缩机构侧，而所述逆变器位于所述第二线圈端部侧。所述电动机线束从所述第一线圈端部引出。
文档编号F04B35/04GK101666303SQ20091016817
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月1日 优先权日2008年9月2日
发明者村上和朗 申请人:株式会社丰田自动织机