JP2025042621A - モータコネクタアセンブリを伴う電動スクロール圧縮機および電動スクロール圧縮機のためのモータコネクタアセンブリ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般的には電動圧縮機に関し、特にスクロール圧縮装置を用いて冷媒を圧縮する電動圧縮機に関する。
圧縮機は、冷却システムに長い間使用されてきた。特に、特定の領域で冷却を提供するように設計されたシステムでは、旋回スクロールが固定スクロールに対して円運動で回転して冷媒を圧縮するスクロール型圧縮機が使用されている。例えば、このようなスクロール型圧縮機は、長い間、空調を提供するためにオートモービルなどの自動車のHVACシステムに使用されてきた。そのような圧縮機はまた、ヒートポンプを必要とする用途において逆に使用されてもよい。一般に、これらの圧縮機は、オートモービルのエンジンから得られる回転運動を使用して駆動される。
バッテリ動力供給車両または電気自動車および/またはハイブリッド車両の出現により、車両は時にバッテリのみによって動力供給され得るため、そのような圧縮機は、エンジンではなくバッテリによって駆動または動力供給されなければならない。このような圧縮機は、電気圧縮機と呼び得る。
自動車の乗員区画を冷却することに加えて、電気圧縮機を使用して、自動車の他の領域または構成要素に加熱または冷却を提供し得る。例えば、バッテリが充電されているとき、特に高速充電モード中に、電子システムおよびバッテリまたはバッテリコンパートメントを加熱または冷却することが望ましい場合があり、そのようにして熱が発生し、バッテリおよび/または他のシステムを損傷または劣化させ得る。熱がバッテリを損傷または劣化させ得るため、バッテリが充電または使用されていないときにもバッテリを冷却するために使用し得る。電動圧縮機はさまざまな時間に運転し得るため、自動車が動作していないときでも、そのような使用は明らかにバッテリからの電気エネルギーを必要とし、したがってバッテリの動作時間を低減する。加えて、電気圧縮機は、例えば、2,000RPM(またはそれ以上)の非常に高速で動作し得る。そのような高速は、望ましくないレベルのノイズを生成する場合がある。
このようなスクロール型圧縮機は、三相交流(AC)モータなどの電気モータを使用して駆動し得る。電気モータは、圧縮機のハウジング内に配置され、冷却剤によって囲まれ得る。次いで、電気モータの巻線は、冷却剤を貫通し、圧縮機の内部または外部に配置され得る駆動回路に接続されなければならない。そのような構成は、電流漏れおよび/または損失を受ける場合がある。
したがって、高効率、低ノイズ、最大寿命を有する電動圧縮機を提供することが望ましい。本発明は、上記で識別された1つまたは複数の問題または利点を目的とする。
本発明の第1の態様では、冷媒を圧縮するために構成された電動圧縮機が提供される。電動圧縮機は、ハウジング、インバータモジュール、圧縮装置、およびモータコネクタアセンブリを含む。ハウジングは、吸気容積、排出容積、およびインバータキャビティを画定し、中心軸を伴う略円筒形状を有する。ハウジングは、吸気容積とインバータキャビティとの間に配置されるモータコネクタ開口部をさらに画定する。インバータモジュールは、ハウジングのインバータキャビティ内に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように適合される。モータは、複数のモータ巻線を有し、ハウジングの内部に取り付けられる。圧縮装置は、吸気容積から冷媒を受け取り、モータが回転すると冷媒を圧縮するためにモータに結合される。モータコネクタアセンブリは、モータコネクタハウジング、第1のモータコネクタ、および第2のモータコネクタを含む。モータコネクタハウジングは、インバータキャビティに隣接するインバータ端部、および吸気容積内の吸気端部を有する。モータコネクタハウジングは、モータコネクタ開口部内に配置され、吸気側およびインバータ側を有する内壁を含む。内壁は、吸気容積とインバータキャビティとを分離するインバータ端部と吸気端部との間に配置される。第1のモータコネクタは、内壁を貫通し、内壁の吸気側に隣接して配置される第1の端部、および内壁のインバータ側に隣接して配置される第2の端部を有する。モータ巻線の1つは、第1のモータコネクタの第1の端部に電気的に接続される。第2のモータコネクタは、インバータモジュールに結合され、第1のモータコネクタの第2の端部に取り外し可能に結合されるように構成される。
本発明の第2の態様では、冷媒を圧縮するために構成された電動圧縮機が提供される。電動圧縮機は、ハウジング、インバータモジュール、モータ、圧縮装置、およびモータコネクタアセンブリを含む。ハウジングは、吸気容積、排出容積、およびインバータキャビティを画定する。ハウジングは、略円筒形状および中心軸を有する。ハウジングは、吸気容積とインバータキャビティとの間に配置されるモータコネクタ開口部を画定する。インバータモジュールは、ハウジングのインバータキャビティ内に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように適合される。モータは、複数のモータ巻線を有し、ハウジングの内部に取り付けられる。圧縮装置は、吸気容積から冷媒を受け取り、モータが回転すると冷媒を圧縮するためにモータに結合される。モータコネクタアセンブリは、モータコネクタハウジング、第1のモータコネクタ、および第2のモータコネクタを含む。モータコネクタハウジングは、インバータキャビティに隣接するインバータ端部、および吸気容積内の吸気端部を有し、モータコネクタ開口部内に配置される。モータコネクタハウジングは、吸気側およびインバータ側を有する内壁を含み、吸気容積とインバータキャビティとを分離するインバータ端部と吸気端部との間に配置される。モータコネクタハウジングは、吸気容積内に配置されたコネクタ吸気キャビティ、およびコネクタインバータキャビティを画定する。第1のモータコネクタの第1の端部は、コネクタ吸気キャビティ内に少なくとも部分的に配置され、第1のモータコネクタの第2の端部は、コネクタインバータキャビティ内に少なくとも部分的に配置される。第1のモータコネクタは、内壁を貫通し、内壁の吸気側に隣接して配置される第1の端部、および内壁のインバータ側に隣接して配置される第2の端部を有する。モータ巻線の1つは、第1のモータコネクタの第1の端部に電気的に接続される。第2のモータコネクタは、インバータモジュールに結合され、第1のモータコネクタの第2の端部に取り外し可能に結合されるように構成される。第2のモータコネクタは、第1の端部および第2の端部を有する。第2のモータコネクタの第1の端部は、インバータモジュールと取り外し可能に接触するように構成される。第2のモータコネクタの第2の端部は、第1のモータコネクタの第2の端部と取り外し可能に接触するように構成される。
本発明の第3の態様では、電動圧縮機と共に使用するためのモータコネクタが提供される。電動圧縮機は、冷媒を圧縮するように構成され、ハウジング、インバータモジュール、モータ、および圧縮装置を含み、ハウジングは、吸気容積、排出容積、およびインバータキャビティを画定し、ハウジングは、略円筒形状を有し、中心軸を有し、ハウジングは、吸気容積とインバータキャビティとの間に配置されるモータコネクタ開口部を画定し、インバータモジュールは、ハウジングのインバータキャビティの内側に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように適合される。モータは、複数のモータ巻線を有し、ハウジングの内部に取り付けられる。圧縮装置は、吸気容積から冷媒を受け取り、モータが回転すると冷媒を圧縮するためにモータに結合される。モータコネクタは、モータコネクタハウジング、第1のモータコネクタ、および第2のモータコネクタを含む。モータコネクタハウジングは、インバータキャビティに隣接するインバータ端部、および吸気容積内の吸気端部を有し、モータコネクタ開口部内に配置される。モータコネクタハウジングは、吸気側およびインバータ側を有する内壁を含み、吸気容積とインバータキャビティとを分離するインバータ端部と吸気端部との間に配置される。第1のモータコネクタは、内壁を貫通し、内壁の吸気側に隣接して配置される第1の端部、および内壁のインバータ側に隣接して配置される第2の端部を有する。モータ巻線の1つは、第1のモータコネクタの第1の端部に電気的に接続される。第2のモータコネクタは、インバータモジュールに結合され、第1のモータコネクタの第2の端部に取り外し可能に結合されるように構成される。
本発明の第4の態様では、電動圧縮機と共に使用するためのモータコネクタに関連する方法が提供される。電動圧縮機は、冷媒を圧縮するように構成され、ハウジング、インバータモジュール、モータ、および圧縮装置を備える。ハウジングは、吸気容積、排出容積、およびインバータキャビティを画定する。ハウジングは、略円筒形状および中心軸を有する。ハウジングは、吸気容積とインバータキャビティとの間に配置されるモータコネクタ開口部を画定する。インバータモジュールは、ハウジングのインバータキャビティ内に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように適合される。モータは、複数のモータ巻線を有し、ハウジングの内部に取り付けられる。圧縮装置は、吸気容積から冷媒を受け取り、モータが回転すると冷媒を圧縮するためにモータに結合される。モータコネクタアセンブリは、モータコネクタハウジング、第1のモータコネクタ、および第2のモータコネクタを含む。モータコネクタハウジングは、インバータキャビティに隣接するインバータ端部、および吸気容積内の吸気端部を有し、モータコネクタ開口部内に配置される。モータコネクタハウジングは、吸気側およびインバータ側を有する内壁を含み、吸気容積とインバータキャビティとを分離するインバータ端部と吸気端部との間に配置され、コネクタ吸気キャビティを画定する。第1のモータコネクタは、内壁を貫通し、内壁の吸気側に隣接して配置される第1の端部、および内壁のインバータ側に隣接して配置される第2の端部を有する。モータ巻線の1つは、第1のモータコネクタの第1の端部に電気的に接続される。第2のモータコネクタは、インバータモジュールに結合され、第1のモータコネクタの第2の端部に取り外し可能に結合されるように構成される。本方法は、(1)モータコネクタハウジングをモータのステータにクランプするステップと、(2)第1のコネクタをコネクタハウジングに挿入するステップと、(3)コネクタ吸気キャビティをポッティング材料で充填するステップと、(4)モータをハウジングに設置するステップと、(5)インバータカバーを設置することによってインバータモジュールを閉じるステップとを含む。
本発明のこれらおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面に関連して考慮すると、より容易に理解されるであろう。
図面を参照すると、いくつかの図全体を通して同様の符号は同様のまたは対応する部分を示しており、外側ハウジング12を有する電動圧縮機10が提供される。電動圧縮機10は、自動車両(図示せず)などの自動車に特に適している。電動圧縮機10は、車両の異なる態様を加熱および/または冷却するための冷却装置または(逆の)加熱ポンプとして使用され得る。例えば、電動圧縮機10は、電気自動車(図示せず)の暖房、換気、および空調(HVAC)システムの一部として使用され、客室を冷却または加熱し得る。加えて、電動圧縮機10は、例えば、充電サイクル中に、車両が動作していない間に、客室、車載電子機器、および/または車両に動力を供給するために使用されるバッテリを加熱または冷却するために使用され得る。電動圧縮機10は、バッテリの寿命を維持または劣化を最小限に抑えるために、車両が動作していない間およびバッテリが充電されていない間にさらに使用され得る。図示の実施形態では、電動圧縮機10は、57立方センチメートル(cc)の変位を有する。変位は、圧縮装置のスクロールが最初に閉鎖するかまたは接触するときに圧縮装置内に捕捉される初期容積を指す(以下を参照)。本明細書に開示される電動圧縮機10は、いずれかのそのような容積に限定されず、特定の必要な仕様を満たすようにサイズ設定またはスケーリングされてもよいことに留意されたい。
図示の実施形態では、電動圧縮機10は、自動車、例えば、電気またはハイブリッド自動車の異なるシステムで使用するために、冷媒を迅速および効率的に圧縮するように作用する圧縮機である。電動圧縮機10は、その動作全体を通して、単に「冷媒」と呼ばれ得る冷媒とオイルとの混合物を使用し得る。
電動圧縮機は、10インバータ部14、モータ部16、および外側ハウジング12内に収容された圧縮装置(または圧縮アセンブリ)18を含む。外側ハウジング12は、インバータバックカバー20、インバータハウジング22、モータハウジング24、固定スクロール26、およびフロントカバー28(排出ヘッドと呼ばれ得る)を含む。
本開示の電動圧縮機10の第1の態様では、揺動リンク機構、およびリミットピンが一体化された駆動軸を有する電動圧縮機10が提供される。本開示の電動圧縮機10の第2の態様では、オイルセパレータを伴う電動圧縮機10が提供される。本開示の電動圧縮機10の第3の態様では、スクロールベアリングオイル噴射を有する電動圧縮機10が提供される。本開示の電動圧縮機10の第4の態様によれば、ベアリングオイル連通孔を有する電動圧縮機10が提供される。本発明の第5の態様では、ドーム型インバータカバーを有する電動圧縮機10が提供される。
一実施形態では、インバータバックカバー20、インバータハウジング22、モータハウジング24、固定スクロール26、およびフロントカバー28は、機械加工されたアルミニウムから構成される。インバータ10は、例えば、複数の取り付け点120を介して自動車の本体内に取り付けられてもよい。
電動圧縮機10の全体構成および動作
インバータバックカバー20およびインバータハウジング22は、インバータキャビティ30を形成する。インバータバックカバー20は、複数のボルト32によってインバータハウジング22に取り付けられる。インバータバックカバー20およびインバータハウジング22は、インバータバックカバー20の開口部36およびインバータハウジング22の開口部38を通って延在し、モータハウジング24のねじ付き開口部40にねじ込まれる複数のボルト34によってモータハウジング24に取り付けられる。インバータバックカバー20とインバータハウジング22との間に配置された、インバータガスケット42は、内部キャビティ30から水分、ダスト、および他の汚染物質を保持する。モータガスケット54Aは、インバータハウジング22とモータハウジング24との間に配置され、環境に対する冷媒シールの維持を提供する。
インバータバックカバー20およびインバータハウジング22は、インバータキャビティ30を形成する。インバータバックカバー20は、複数のボルト32によってインバータハウジング22に取り付けられる。インバータバックカバー20およびインバータハウジング22は、インバータバックカバー20の開口部36およびインバータハウジング22の開口部38を通って延在し、モータハウジング24のねじ付き開口部40にねじ込まれる複数のボルト34によってモータハウジング24に取り付けられる。インバータバックカバー20とインバータハウジング22との間に配置された、インバータガスケット42は、内部キャビティ30から水分、ダスト、および他の汚染物質を保持する。モータガスケット54Aは、インバータハウジング22とモータハウジング24との間に配置され、環境に対する冷媒シールの維持を提供する。
図11を参照すると、インバータモジュール44は、インバータバックカバー20およびインバータハウジング22によって形成されたインバータキャビティ30内に取り付けられる。インバータモジュール44は、インバータハウジング22に取り付けられた、プリント回路基板48に取り付けられたインバータ回路46を含む。インバータ回路46は、電動圧縮機10の外部から受領される直流(DC)電力を三相交流(AC)電力に変換してモータ54(以下を参照)に供給/給電する。また、インバータ回路46は、電動圧縮機10の回転速度を制御する。インバータ回路46には、高圧コネクタ50を介して高圧DC電流が供給される。インバータ回路46を駆動するための低圧DC電流、ならびにインバータ回路46、およびモータ部16の動作を制御するための制御信号は、低圧コネクタ52を介して供給される。
モータ部16は、モータキャビティ56内に配置されたモータ54を含む。モータキャビティ56は、インバータハウジング22のモータ側22Aおよびモータハウジング24の内側面24Bによって形成される。図12を特に参照すると、モータ54は、ステータ58を有する三相ACモータである。ステータ58は、6つの個々のコイル(相ごとに2つ)を伴う略中空円筒形状を有する。ステータ58は、モータハウジング24内に収容され、モータハウジング24に取り付けられ、モータハウジングに対して静止したままである。
モータ54は、ステータ58内に配置され、ステータに対して中心に配置されたロータ60を含む。ロータ60は、略中空円筒形状を有し、ステータ58内に配置される。ロータ60は、それに付けられた、いくつかの平衡釣り合い錘60A、60Bを有する。平衡釣り合い錘は、モータ54が圧縮装置18を駆動するときにモータ54を平衡させ、真鍮から機械加工され得る。
モータ54には、Oリング178によってモータキャビティ56からシールされた端子54Bのセットを介して電力が供給される。
駆動軸90は、ロータ60に結合され、それと共に回転する。図示の実施形態では、ドラフト軸90は、ロータ60の中心開口部60C内に圧入される。駆動軸90は、第1の端部90Aおよび第2の端部90Bを有する。インバータハウジング22は、インバータハウジング22のモータ側に配置された第1の駆動軸支持部材22Bを含む。第1の駆動軸支持部材22Bによって形成される開口部内に配置された第1のボールベアリング62は、駆動軸90の一端を支持して回転可能とする。モータハウジング24は、第2の駆動軸支持部材24Aを含む。第2の駆動軸支持部材24Aによって形成される開口部内に配置された第2のボールベアリング64は、駆動軸90の第2の端部90Bを回転可能にする。図示の実施形態では、第1のおよび第2のボールベアリング62、64は、インバータハウジング22の第1の駆動軸支持部材22Bおよびモータハウジング24の第2の駆動軸支持部材24Aによって形成される開口部に、それぞれ圧入される。
上述したように、電動圧縮機10は、圧縮機である。圧縮装置18は、固定スクロール26および旋回スクロール66を含む。旋回スクロール66は、ロータ60の第2の端部に固定されている。駆動軸90を伴うロータ60は、インバータモジュール44の制御下で旋回スクロール66の運動を駆動するように回転する。
図14A、図14B、図16Aおよび図16Bを参照すると、駆動軸90は、ロータ60および駆動軸90が回転する中心軸線90Cを有する。旋回スクロール66は、偏心軌道、すなわち円運動で中心軸線90Cの周りを移動するが、旋回スクロール66の向きは固定スクロール26に対して一定のままである。旋回スクロール66の中心は、駆動軸90の第2の端部90Bに配置される旋回スクロール開口部90E(図14Aを参照)によって画定される駆動軸90のオフセット軸60Dに沿って配置される。駆動軸90がモータ54によって回転されると、旋回スクロール66は、駆動軸90が中心軸線90Cを中心に回転されるときに、駆動ピン126ならびに揺動機構124の駆動ハブおよびベアリング108を通して旋回スクロール開口部90Eの運動に追従する。
図1、図2および図9を特に参照すると、混合された冷媒およびオイルは、圧縮装置18によって圧縮された後、冷媒入口ポート68を介して電動圧縮機10に(低圧で)入り、冷媒出口ポート70を介して電動圧縮機10から(高圧で)出る。図9の断面図に示すように、冷媒は、電動圧縮機10を通って冷媒通路72に追従する。図示のように、冷媒は、冷媒入口ポート68に入り、冷媒入口ポート68に隣接するインバータハウジング22のモータ側22Aとモータハウジング24との間に形成された吸気容積74に入る。次いで、冷媒は、モータ部16を通って引き込まれ、固定スクロール26の内壁と旋回スクロール66との間に形成された圧縮吸気容積76に入る(図14Aの矢印92によって実証される)。
図9および図13に示すように、固定スクロール26は、固定スクロールベース26A、および固定スクロールベース26Aから旋回スクロール66に向かって延在する固定スクロールラップ26Bを有する。図16A~図16Bに示すように、旋回スクロール66は、旋回スクロールベース66A、および旋回スクロールベース66Aから固定スクロール26に向かって延在する旋回スクロールラップ66Bを有する。ラップ26A、66Aは、それぞれのスクロール26、66の外縁に隣接するテールエンド26C、66Cを有し、それぞれの中心端部26D、66Dに向かって内側にスクロールする。
それぞれの先端シール94は、固定スクロール26および旋回スクロール66の上面にそれぞれ配置されたスロット26E、66E内に配置されている。先端シール94は、ポリフェニレンスルフィド(PPS)プラスチックなどの可撓性材料からなる。組み立てられると、先端シール94は、対向するベース26A 66Aに押し付けられ、それらの間にシールを提供する。一実施形態では、スロット26E 66Eは、先端シール94の長さに沿った調整/移動の余地を提供するために、先端シール94の長さよりも長い。
図17A~図17Iを参照すると、混合冷媒は、圧縮吸気容積76から圧縮装置18に入る。図17A~図17Iでは、示されている固定スクロール26および旋回スクロール66の上部の断面図が示されている。
以下で詳細に説明するように、固定スクロールラップ26Bおよび旋回スクロールラップ66Bは、低または非加圧(飽和圧力)の冷媒が圧縮装置18から入る圧縮チャンバ80を形成する。旋回スクロール66が移動して圧縮チャンバ80が閉鎖可能になり、圧縮チャンバ80の容積が低減して冷媒が加圧される。サイクル中の任意の時点で、1つまたは複数の圧縮チャンバ80は、圧縮サイクルの異なる段にある。以下の説明は、電動圧縮機10の完全なサイクル中の圧縮チャンバ80の1つのセットのみに関する。
冷媒は、旋回スクロールラップ66Bと固定スクロールラップ26Bとの間に形成された圧縮チャンバ80に入る。圧縮機10のサイクル中、冷媒は、これらのチャンバの中心に向かって輸送される。固定スクロール26に対する旋回スクロール66の相対位置によって形成される矢印78によって示される円運動で旋回する、旋回スクロール66が、電動圧縮機10の1つのサイクル中に示されている。
図17Aには、サイクルの開始時の旋回スクロール66の位置が示されている。図示のように、この初期位置では、テールエンド26C、66Cは、他方のスクロールラップ26B、66Bから離間している。この時点で、圧縮チャンバ80は、圧縮吸気容積76に開放しており、低圧下の冷媒が圧縮吸気容積76から圧縮チャンバ80を充填することを可能にする。旋回スクロール66が通路78に沿って移動すると、テールエンド26C、66Cと他方のスクロール26、66との間の空間は、圧縮チャンバ80が圧縮吸気容積76から閉鎖されるまで低減する(図17B~図17E)。旋回スクロール66が78に沿って移動し続けると、圧縮チャンバ80の容積はさらに低減し、したがって両方の圧縮チャンバ80(図17F~図17H)の冷媒を加圧する。図17I~図18Jに示すように、旋回スクロール66が旋回し続けると、2つの圧縮チャンバ80は単一の容積に組み合わされる。この容積は、加圧された冷媒が圧縮装置18から排出されるまでさらに低減する(以下を参照)。
以下で説明するように、冷媒は、旋回スクロール66の壁と固定スクロール26との間に形成されたチャンバに入る。圧縮機10のサイクル中、冷媒は、これらのチャンバの中心に向かって輸送される。固定スクロール26に対する旋回スクロール66の相対位置によって形成される矢印78によって示される円運動で旋回または移動する、旋回スクロール66が、電動圧縮機10の1つのサイクル中に示されている。
図1に戻ると、フロントカバー28は排出容積82を形成する。排出容積82は、冷媒出力ポート70と連通している。以下でより詳細に説明するように、加圧冷媒は、固定スクロール26のオリフィス84を通って圧縮装置18を出る(図18Cおよび図18Eを参照)。加圧冷媒の放出は、リード機構86によって制御される。図示の実施形態では、単一のリード機構86が使用される。しかしながら、2つ以上のリード機構が使用されてもよいことに留意されたい。
図18Dおよび図18Eに示すように、図示の実施形態では、リード機構86は、排出リード86Aおよびリード押さえ86Bを含む。排出リード86Aは、鋼などの可撓性材料から作られる。材料および強度などの特性は、加圧冷媒が圧縮装置18から放出される圧力を制御するように選択される。リード押さえ86Bは、打ち抜き鋼などの剛性の非可撓性材料から作られる。リード押さえ86Bは、固定スクロール26に対する排出リード86Aの最大変位を制御または制限する。
図示の実施形態では、リード機構86は、別個の締結具なしで定位置に保持または固定される。図18Eおよび図18Fに示すように、リード機構86は、固定スクロール26上の関連するポスト84Aを受け入れるように構成された一対の開口部86Cを含む。電動圧縮機10が組み立てられると、リード機構86はフロントカバー28に隣接して所定の位置に保持される。図18Eに示すように、固定スクロール26の背面は、オリフィス84を囲むベゼル84Bを含み、冷媒が圧縮装置18を出る圧力を調整するのを支援する。加えて、破片収集スロット84Cは、リード機構86との干渉を防ぐためにオリフィス84の近くの破片を収集する。
図9に示すように、電動圧縮機を通る冷媒の通路は破線矢印72で示されている。
電動圧縮機10は、圧縮装置18の構成要素とモータ54との間、例えば、旋回スクロール66と固定スクロール26との間、およびボールベアリング62、64内に潤滑を提供するためにオイル(図示せず)を利用する。オイルは、圧縮装置18およびモータ54内の冷媒と混合し、オリフィス84を介して圧縮装置18を出る。以下でより詳細に説明するように、オイルは、フロントカバー28内で圧縮された冷媒から分離され、圧縮装置18に戻される。
オイルセパレータ96は、混合されたオイルと冷媒との分離を容易にする。一般に、オイルセパレータ96は、混合されたオイルおよび冷媒内のオイルの一部のみを除去する。セパレータオイルは、オイルリザーバに貯蔵され、圧縮装置18を通って循環して戻され、そこでオイルは冷媒と混合されて戻される。
図示の実施形態では、オイルセパレータ96は、フロントカバー28内に一体化されている。フロントカバー28は、オイルがモータ54およびモータキャビティ56ならびに圧縮装置18を通って再循環される前にオイルセパレータ96からオイルを収集するオイルリザーバ98をさらに画定する。使用中、電動圧縮機10は、一般に、重力がオイルに作用し、オイルがオイルリザーバ98内に収集されるように、図3~図5に示すように配向される。図9を参照すると、一般的な通路のオイルは、電動圧縮機10の底部から圧縮装置18を通って、オリフィス84からフロントカバー28の排出容積82に移動し、圧縮装置18に戻ることが矢印88によって示されている。図示のように、オイルは圧縮装置18内に引き戻され、そこでオイルは冷媒に、または冷媒と混合され戻される。
上述したように、実際には冷媒とオイルとの混合物である冷媒は、冷媒入口ポート68を介して電動圧縮機10に入る。オイルと冷媒との混合物は、モータ部16に引き込まれ、それによってロータ60、駆動軸90などの電動圧縮機10の回転構成要素に潤滑および冷却を提供する。モータ54の内部には、モータ部16内の回転力によって第2のボールベアリング64およびオイルを潤滑するためのオイルおよび冷媒が入る。オイルは、インバータハウジング22のモータ側22Aに衝突する場合がある。冷媒およびオイルは、モータ側22Aによってボールベアリング62にさらに導かれ、これについては以下でさらに説明する。
図示の実施形態では、フロントカバー28および固定スクロール26は、それぞれの開口部に挿入され、モータハウジング24の開口部にねじ込まれる複数のボルト122によってモータハウジング24に取り付けられる。固定ヘッドガスケット110および背面ヘッドガスケット112は、モータハウジング24と固定スクロール26との間に配置されてシールを提供する。
揺動リンク機構および駆動軸の同心突起
図13~図18Bを特に参照すると、本開示の電動圧縮機10の第1の態様では、電動圧縮機10は揺動リンク機構124を含み、駆動軸90は同心突起90Fを有する。一実施形態では、同心突起90Fは、駆動軸90と一体的に形成されている。以下で説明するように、揺動リンク機構124は、駆動軸90の周りの偏心軌道で旋回スクロール66を回転させるために使用される。
図13~図18Bを特に参照すると、本開示の電動圧縮機10の第1の態様では、電動圧縮機10は揺動リンク機構124を含み、駆動軸90は同心突起90Fを有する。一実施形態では、同心突起90Fは、駆動軸90と一体的に形成されている。以下で説明するように、揺動リンク機構124は、駆動軸90の周りの偏心軌道で旋回スクロール66を回転させるために使用される。
従来技術では、駆動軸は、駆動ピンおよび別個の偏心ピンによって揺動リンク機構に結合され、これらは両方とも駆動軸を押圧している。駆動ピンは、旋回スクロール66をその偏心軌道に沿って移動させる揺動リンク機構124を回転させるために使用される。駆動ピンおよび偏心ピンは、駆動軸の端部のそれぞれの開口部に挿入される。偏心ピンは、旋回スクロール66が偏心軌道に沿って移動するときに、旋回スクロール66の関節運動を制限するために使用される。駆動ピンも偏心ピンも、駆動軸の中心軸に沿って配置されていない。駆動軸が回転すると、駆動ピンおよび偏心ピンはかなりの応力下に置かれる。したがって、両方のピンは、SAE 52100ベアリング鋼などの硬化材料から構成される。加えて、偏心ピンは、旋回スクロール66の偏心軌道の半径方向の動きを制限するために使用されるので、偏心ピンの損傷を防止するためにアルミニウムブッシングまたは他のスライドベアリングを必要とし得る。また、従来技術の偏心ピンは、駆動ピン126および偏心ピンのための正確な開口部を含む、駆動軸90の面上の追加の機械加工を必要とする。
以下でより詳細に説明するように、従来技術の偏心ピンは、同心突起90Fに置き換えられる。
図示の実施形態では、電動圧縮機10は、ハウジング12、冷媒入口ポート68、冷媒出口ポート70、駆動軸90、同心突起90F、モータ54、圧縮装置18、揺動リンク機構124、駆動ピン126、およびボールベアリング108を含む。ハウジング12は、吸気容積74および排出容積82を画定する。冷媒入口ポート68は、ハウジング12に結合され、吸気容積74に冷媒を導入するように構成される。冷媒出口ポート70は、ハウジング12に結合され、圧縮された冷媒が排出容積82から、電動圧縮機10から出ることを可能にするように構成される。駆動軸90は、ハウジング12内に配置され、第1および第2の端部90A、90Bを有する。駆動軸90は、中心軸線90Cを画定し、中心に置かれる。
同心突起90Fは、駆動軸90の第2の端部90Bに配置され、中心軸90Cを中心とする。同心突起90Fは、中心軸線90Cに沿って駆動軸90から離れる方向に延在する。同心突起90Fは、駆動ピン開口部90Eを含む。モータ54は、ハウジング12内に配置され、駆動軸90に結合されて、中心軸線90Cを中心に駆動軸90を制御可能に回転させる。駆動ピン126は、駆動ピン開口部90E内に配置され、駆動軸90から離れるように延在する。駆動ピン126は、同心突起90Fと平行である。
同心突起90Fは、アンダーカット90Gをさらに含んでもよく、外面は、表面硬化されてもよく、またはコーティングもしくはベアリング面で処理された後であってもよい。同心突起90Fは、駆動軸90と同時にさらに機械加工されてもよい。
上述したように、圧縮装置18は、固定スクロール26および旋回スクロール66を含む。固定スクロール26は、ハウジング12内に配置され、ハウジングに対して固定されている。旋回スクロール66は、駆動軸90に結合されている。旋回スクロール66および固定スクロール26は、中心軸線90Cを中心として駆動軸90が回転することにより、吸気容積74から冷媒を受け入れて、冷媒を圧縮するための圧縮チャンバ80(上記参照)を形成する。旋回スクロール66は、内周面66Eを有する。
揺動リンク機構124は、駆動軸90に結合され、同心突起90Fおよび駆動ピン126を受け入れるための第1のおよび第2の開口124A、124Bを有する。揺動リンク機構124は、外周面124Cをさらに含む。
ボールベアリング108は、旋回スクロール66の内周面66Eと揺動リンク機構124の外周面124Cとの間に各々隣接して配置される。駆動軸90、駆動ピン126、旋回スクロール66、および揺動リンク機構124は、旋回スクロール66を偏心軌道で中心軸線90Cの周りに回転させるように配置される。
一実施形態では、同心突起90Fは、駆動軸90と一体的に形成されている。駆動軸90、同心突起90F、および揺動リンク機構124は、鋼から機械加工されてもよい。同心突起90Fを駆動軸90と同時におよび同じ機械加工作業内に形成することで、製造効率がさらに向上する。
図16Gに示す圧縮装置18の一部の拡大図は、同心突起90Fをさらに示す。同心突起90Fは、揺動リンク機構124と相互作用してガイドする。同心突起90Fは、旋回スクロール66の偏心軌道の半径方向移動を制限する制御されたギャップを生成するために、第1の開口部124Aを用いて制御された許容誤差でサイズ設定および機械加工される。従来技術とは異なり、同心突起90Fは、第2のピン、または何らかの追加の機械加工作業を必要としない。同心突起90Fは、旋回スクロール66の下面66Fの案内ピン128およびスロット116とさらに協働し、以下でさらに説明する。
電動圧縮機10は、インバータ部14、モータ部16、および圧縮装置18を備える。モータ部16は、モータキャビティ56を画定するモータハウジング24を含む。圧縮部18は、固定スクロール26を含む。ハウジング12は、少なくとも一部で、固定スクロール26およびモータハウジング24で形成される。
図示の実施形態における13、16B、および18A~18Fを特に参照すると、旋回スクロール66は、下面66Fを有する。下面66Fは、複数のリング形状スロット116を有する。モータハウジング24は、複数の関節式案内ピン開口部(図示せず)を含む。案内ピン128は、案内ピン開口部内に配置され、圧縮装置18に向かってリング形状スロット116に延在する。案内ピン128は、旋回スクロール66が中心軸線90Cの周りを旋回するときに、旋回スクロール66の関節を制限するように構成される。一実施形態では、リング形状スロット116の各々は、リングスリーブ118を含む。スラストプレート130は、モータハウジング24と固定スクロール26との間に配置され、それらの間に摩耗面を提供する。
オイルセパレータを有する排出ヘッド設計
本開示の電動圧縮機10の第2の態様では、電動圧縮機10は、排出容積82に配置されたオイルセパレータ96を含み、それは、排出容積82に配置され、排出ヘッドまたはフロントカバー28と一体的に形成されてもよい。上述したように、電動圧縮機10の可動構成要素間に潤滑を提供するためにオイルが使用される。動作中、オイルと冷媒とが混合される。オイルセパレータ96は、冷媒が電動圧縮機10を出る前に、オイルと冷媒との混合物からオイルの一部を分離するために必要である。
本開示の電動圧縮機10の第2の態様では、電動圧縮機10は、排出容積82に配置されたオイルセパレータ96を含み、それは、排出容積82に配置され、排出ヘッドまたはフロントカバー28と一体的に形成されてもよい。上述したように、電動圧縮機10の可動構成要素間に潤滑を提供するためにオイルが使用される。動作中、オイルと冷媒とが混合される。オイルセパレータ96は、冷媒が電動圧縮機10を出る前に、オイルと冷媒との混合物からオイルの一部を分離するために必要である。
一般に、冷媒は、旋回スクロール66の回転(または軌道)ごとに一回、圧縮装置18から放出される。これにより、電動圧縮機10によって放出された圧縮された冷媒内に第1の脈動が生成される。冷媒中に生じる脈動の比較的強い振幅および低い周波数は、他の構成要素(電動圧縮機10の内部または外部)を励起する場合があり、これは望ましくないノイズ、振動およびハーシュネス(NVH)ならびに低い耐久性条件を生成する場合がある。第2の態様のオイルセパレータ96(以下で説明)は、比較的小さなチャネルによって排出チャンバ(以下を参照)を接続し、チャンバ間に圧力降下を生じさせる。これにより、電動圧縮機10からの圧縮された冷媒の流れがスムーズになる。加えて、オイルセパレータ96は、圧縮装置18と冷媒出口ポート70との間の2つの平行な通路を利用して、この脈動の低減を維持しながら正味の圧力降下を低減する。
オイルセパレータ96は、フロントカバー28の内面から延在する一連の仕切りまたは壁98Aを含み得る。図示のように、壁98Aは、排出容積82を中央排出チャンバ82A、2つの側部排出チャンバ82B、上部排出チャンバ82C、およびオイルリザーバ98に分離する。中央排出チャンバ82Aは、リード機構86に隣接しており、圧縮装置18からリード機構86を介してスロット84を通して、混合された加圧冷媒およびオイルを受け入れる。中央排出チャンバ82Aは、上部排出チャンバ82Cおよびオイルリザーバ98と流体連通するそれぞれの側部チャネル100を介して、ならびにそれぞれ上部排出チャネル102および下部排出チャネル104を介して、2つの側部排出チャンバ82Bと流体連通している。
図示の実施形態では、オイルセパレータ96は、圧縮装置18と冷媒出口ポート70との間のハウジング12の排出チャンバ82内に形成される。図示のように、オイルセパレータ96は、中央排出チャンバ82A、一対の側部排出チャンバ82B、オイルリザーバ98、および上部排出チャンバ82Cを含む。中央排出チャンバ82Aは、混合されたオイルおよび圧縮された冷媒を受け入れるために圧縮装置出口ポートまたはスロット84に隣接して形成される。一対の側部排出チャンバ82Bは、中央排出チャンバ82Aの両側に配置され、それぞれの側部排出チャネル100を介して中央排出チャンバ82Aに接続されている。
側部チャンバ82Bは、混合されたオイルと圧縮された冷媒とを分離するように構成されている。一般に、混合されたオイルおよび圧縮された冷媒は、高速で側部チャネル100を通って中央排出チャンバ82から出る。オイルと圧縮された冷媒との分離は、混合されたオイルと圧縮された冷媒とがそれぞれの側部チャンバ82Bの内部外壁に当たることによって生じる。
オイルリザーバ98は、一対の側部チャンバの下方に配置され、それぞれの下部排出チャネル104を介して接続されている。オイルリザーバは、側部チャンバで圧縮された冷媒から分離されたオイルを受け入れるように構成される。オイルに作用する重力が分離を支援し、オイルは、側部排出チャンバ82Bに配置された下部排出チャネル104を通ってオイルリザーバ98に落下する。
上部排出チャンバ82Cは、一対の側部チャンバ82Bの上方に形成され、それぞれの上部排出チャネル102を介して接続されている。冷媒は、オイルから分離された後、側部排出チャンバ82Bの頂部に配置された、上部排出チャネル102を通って上昇し、冷媒出口ポート70を通過する前に上部排出チャンバ82Cに入る。
図示のように、各側部排出チャネル100は、混合されたオイルおよび圧縮された冷媒をそれぞれの側部チャネル82Bの反対側の内壁に向けて導くように構成される。例えば、側部排出チャネルは、側部排出チャンバ82Bの反対側の壁から一般に90度の角度にある。
代替的な実施形態では、図20に示すように、各側部排出チャンバ82Bは、それぞれの側部チャンバ82Bの内側部分内に配置された側部バッフル132を含み得る。側部排出チャネル100は、混合されたオイルおよび圧縮された冷媒をそれぞれの側部バッフルに向けて導くように構成される。側部バッフル132は、排出チャネル100とは反対の裏側に、オイルと冷媒との分離を支援する側部排出チャンバ82B内の低圧領域を生成する。低圧領域は、重力をさらに支援し、オイルが上側排出チャネル102に向かって上方に搬送されるのを低減し得る。側部排出チャネル100は、オイルに対する重力をさらに支援し得る下向きの角度を組み込み得、混合物の排出を下側排出チャネル104に隣接する側部排出チャンバ82Bの下部領域に向けて導くことによって、オイルが圧縮された混合物から落下する距離をさらに増加させ、より長い曲がりくねった通路を形成することによってオイルを下方に分離し、上側排出チャネル102に入る高速圧縮冷媒から離す。また、側部バッフル132は、側部排出チャネル100から出るオイルおよび冷媒の傾斜した排出流路に対して垂直な衝突面を生成するように配置されてもよい。側部バッフル132上の垂直な衝突面は、排出混合物に追加の乱流を生成し、側部バッフル132の背後のより低い圧力領域は、より重いオイルに対する重力効果をさらに増加させて、オイルを下部排出チャネル104に分離して導き得る。
加えて、図20に示すように、オイルリザーバ98は、各下部排出チャネル104の下に配置されたオイルリザーババッフル134を含み得る。オイルリザーババッフル134は、オイルリザーバ98内のオイルがオイルリザーバから側部排出チャンバ82Bに引き戻されるのを防止するのを支援する。側部バッフル132およびオイルリザーババッフル134は、組み合わせてまたは別々に使用して、オイルが側部排出チャンバ82Bの壁に沿って上方に移動するのを低減し得、低圧側を生成することによって、上側排出チャネル102を通って出る冷媒の高速流に起因して生成され得る絞りまたはベンチュリ効果をさらに低減する。
スクロールベアリングオイルオリフィス
本開示の電動圧縮機10の第3の態様では、スクロールベアリングオイル噴射オリフィスを有する電動圧縮機10が提供される。上述したように、本開示の圧縮装置18は、ボールベアリング108を含む。図示の実施形態では、ボールベアリング108は、揺動リンク機構124と旋回スクロール66との間に配置されている。しかしながら、圧縮装置18内のボールベアリング108の位置の結果として、ボールベアリング108へのオイル供給が制限され、耐久性が低下する場合がある。
本開示の電動圧縮機10の第3の態様では、スクロールベアリングオイル噴射オリフィスを有する電動圧縮機10が提供される。上述したように、本開示の圧縮装置18は、ボールベアリング108を含む。図示の実施形態では、ボールベアリング108は、揺動リンク機構124と旋回スクロール66との間に配置されている。しかしながら、圧縮装置18内のボールベアリング108の位置の結果として、ボールベアリング108へのオイル供給が制限され、耐久性が低下する場合がある。
電動圧縮機10は、ハウジング12、冷媒入口ポート68、冷媒出口ポート70、インバータモジュール144、モータ54、駆動軸90、および圧縮装置18を含んでもよい。ハウジング12は、吸気容積74および排出容積82を画定する。冷媒入口ポート68は、ハウジング12に結合され、吸気容積74に冷媒を導入するように構成される。冷媒出口ポート70は、ハウジング12に結合され、圧縮された冷媒が排出容積82から、電動圧縮機10から出ることを可能にするように構成される。インバータモジュール144は、ハウジング12の内部に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように適合される。モータ54は、ハウジング12の内部に取り付けられる。駆動軸90は、モータ54に結合される。圧縮装置18は、吸気容積74から冷媒を受け取り、モータ54によって駆動軸90が回転することによって冷媒を圧縮する。圧縮装置18は、固定スクロール26、旋回スクロール66、揺動リンク機構124、ボールベアリング108、およびピン136を含む。
固定スクロール26は、ハウジング12内に配置され、ハウジングに対して固定されている。旋回スクロール66は、駆動軸90に結合されている。旋回スクロール66および固定スクロール26は、中心軸線90Cを中心として駆動軸90が回転することにより、吸気容積74から冷媒を受け入れて、冷媒を圧縮するための圧縮チャンバ80を形成する。旋回スクロール66は、第1の側面(または下面)66Fおよび第2の側面(または上面)66Gを有する。旋回スクロール66は、第1の側面66Fから第2の側面66Gまで旋回スクロール66を通るオイル開口部140を有する。
揺動リンク機構124は、駆動軸90に結合されている。ボールベアリング108は、旋回スクロール66と揺動リンク機構124との間の、各々に隣接して配置される。駆動軸90、旋回スクロール66および揺動リンク機構124は、旋回スクロール66を、偏心軌道で中心軸線90Cを旋回させるように配置されている。
図16Cに示すように、旋回スクロール66の先端は、プラグ136を含み、オイルオリフィス138を有する。プラグ136は、旋回スクロール66のオイル開口部140内に圧入し得る。オイルオリフィス138は、制御された流量または圧縮された冷媒を伴うオイルが旋回スクロール66を通過してボールベアリング108に至ることを可能にするように構成される。
オイルオリフィス138のサイズは、電動圧縮機10の仕様に調整し得る。例えば、電動圧縮機10の仕様が与えられると、オイルオリフィス138の直径は、オイルのみが通過し、旋回スクロール66の第1の側面と第2の側面との間の圧力の均等化を制限することが可能であるように選択されてもよい。旋回スクロール66に直接オイルオリフィス138を機械加工するのではなく、別個のプラグ136を使用することによって、製造効率を達成し得る。また、プラグ136は、オイルオリフィス138の直径および幾何学的形状に応じてオイル流および冷媒流が増加または低減することを可能にするように特別に設計および調整されたオイルオリフィス138を有し得る。
図16D~図16Eに示すように、一実施形態では、オイルオリフィス138は、第1のボア138Aおよび第2のボア138Bを有し得、第1のボア138Aの直径は、第2のボア138Bの直径よりも小さい。例えば、この実施形態の一用途では、第1のボア138Aは、約0.3mmの直径を有する。第2のボア138Bは、第1のボア138Aの直径よりも大きい直径を有し、第1のボア138Aの長さを短縮するためにのみ使用される。オイルおよび冷却剤の流れは、旋回スクロール66の偏心軌道によって生成される半径方向の力を支持するボールベアリング108に熱および潤滑剤を供給するように設計される。
さらに、上述したように、旋回スクロール66は、旋回スクロールベース66Aおよび旋回スクロールラップ66Bを有する。旋回スクロールラップ66Bは、旋回スクロールテールエンド66Cおよび旋回スクロール中心端部66Dを有し得る。図示のように、オイル開口部140は、旋回スクロール中心端部66D内に配置される。プラグ136は、圧入またはプラグ136を固定する任意の他の方法によって、オイル開口部140内に固定し得る。
図9に示すように、オイルオリフィス138は、オイル(および冷媒)が通路73(「鼻血」通路と呼ばれる場合がある)に沿って排出チャンバ82からボールベアリング108に移動することを可能にする。
ベアリングオイル連通孔
本開示の電動圧縮機10の第4の態様によれば、ベアリングオイル連通孔を有する電動圧縮機10が提供される。上述したように、図示の実施形態では、駆動軸90は、モータ54によって回転し、圧縮装置18を制御可能に作動させる。駆動軸90は、第1の端部90Aおよび第2の端部90Bを有する。電動圧縮機10のハウジング12は、第1の駆動軸支持部材22Bおよび第2の駆動軸支持部材24Aを形成する。図示の実施形態では、第1の駆動軸支持部材22Bは、インバータハウジング22のモータ側22Aに形成され、第2の駆動軸支持部材24Aは、モータハウジング24内に形成される。第1のおよび第2のボールベアリング62、64は、第1のおよび第2の駆動軸支持部材22B、24A内に配置されている。
本開示の電動圧縮機10の第4の態様によれば、ベアリングオイル連通孔を有する電動圧縮機10が提供される。上述したように、図示の実施形態では、駆動軸90は、モータ54によって回転し、圧縮装置18を制御可能に作動させる。駆動軸90は、第1の端部90Aおよび第2の端部90Bを有する。電動圧縮機10のハウジング12は、第1の駆動軸支持部材22Bおよび第2の駆動軸支持部材24Aを形成する。図示の実施形態では、第1の駆動軸支持部材22Bは、インバータハウジング22のモータ側22Aに形成され、第2の駆動軸支持部材24Aは、モータハウジング24内に形成される。第1のおよび第2のボールベアリング62、64は、第1のおよび第2の駆動軸支持部材22B、24A内に配置されている。
第1駆動軸支持部材22Bの位置は、冷媒(およびオイル)の流通領域ではない。この結果、潤滑条件が低下し、電動圧縮機10の耐久性に影響を及ぼす場合がある。
図16Fに示すように、第1の駆動支持部材22Bは、オイルおよび冷媒が、第1の駆動支持部材22Bに入り、第1のボールベアリング62を潤滑することを可能にするための1つまたは複数の孔22Cを有してもよい。
図示の実施形態では、電動圧縮機10は、ハウジング12、第1のボールベアリング62、第2のボールベアリング64、冷媒入口ポート68、冷媒出口ポート70、インバータモジュール44、モータ54、駆動軸90、および圧縮装置18を含む。
ハウジング12は、吸気容積74および排出容積82を画定し、第1および第2の駆動軸支持部材22B、24Aを含む。第1のボールベアリング62は、第1の駆動軸支持部材22B内に配置されている。ハウジング12の第1の駆動軸支持部材22Bは、オイルが第1のボールベアリング62に入ることを可能にするためのオイル連通孔22Cを含む。
第2のボールベアリング64は、第2の駆動軸支持部材24A内に配置されている。冷媒入口ポート68は、ハウジング12に結合され、吸気容積74に冷媒を導入するように構成される。冷媒出口ポート70は、ハウジング12に結合され、圧縮された冷媒が排出容積82から、電動圧縮機10から出ることを可能にするように構成される。インバータモジュール144は、ハウジング12の内部に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように適合される。モータ54は、ハウジング12の内部に取り付けられる。駆動軸90は、モータ54に結合される。駆動軸90は、第1の端部90Aおよび第2の端部90Bを有する。駆動軸90の第1の端部90Aは、第1のベアリング62内に配置され、駆動軸90の第2の端部90Bは、第2のベアリング64内に配置される。圧縮装置18は、吸気容積74から冷媒を受け取り、モータ54によって駆動軸90が回転することによって冷媒を圧縮する。上述したように、図示の実施形態では、第1の駆動軸支持部材22Bは、インバータハウジング22のモータ側22Aに形成されてもよい。圧縮装置18のモータ部16内の回転運動は、図9の矢印88で示すように、オイルリザーバ98からのオイルへの流路および運動を生成する。図示のように、オイルは、オイルリザーバ98からモータ部16に向かって流れ、ステータ58およびロータ60に向かって継続する。旋回スクロール、ロータ、および駆動軸の回転運動は、オイルを上方に引っ張り、冷媒通路72の入口流と混合する。ロータ60および駆動軸90の回転運動は、インバータハウジング22のモータ側22Aに対してオイルをさらに推進する。モータ側22Aは、図16Fに示す、一連のリブ22Dをさらに含む。リブ22Dは、第1の駆動軸支持部材22Bを支持するために必要な剛性を提供し、隆起したバッキングおよびポケットが第1のベアリング62を固定することを可能にする。インバータハウジング22は、リブ22Dの間に集められたオイルが重力によって下方に向けられてオイルキャビティ22Eに導かれるオイルキャビティ22Eをさらに画定する。リブ22Dおよびモータ側22Aの傾斜面は協働して、ロータ60または駆動軸90によってモータ側22Aに対して跳ね上げられた、または推進されたオイルを捕捉して導き、オイルキャビティ22Eおよび第1のベアリング62へのオイル流を増加させるのを支援する。図16Fは、1つのオイル連通孔22Cのみを示しているが、インバータハウジング22のモータ側22Aのリブ22Dの上方およびそれらの間に追加のオイル連通孔22Cが含まれてもよいことが理解される。例えば、図示の実施形態では、連通孔22Cは直径3.5mmであり、モータ側22Aはリブ22D間に傾斜壁を含む。加えて、モータ側22Aは、連通孔22Cを囲む外側オイル収集領域またはへこみ22Fを含み得る。
ドーム型インバータカバー
本開示の電動圧縮機10の第5の態様によれば、電動圧縮機10は、冷媒を圧縮するように構成されている。電動圧縮機10は、ハウジング12、冷媒入口ポート68、冷媒出口ポート70、インバータモジュール44、モータ54、駆動軸90、圧縮装置18、およびインバータカバー20を含む。ハウジング12は、吸気容積74および排出容積82を画定する。ハウジング12は、略円筒形状および中心軸90Cを有する。冷媒入口ポート68は、ハウジング12に結合され、吸気容積74に冷媒を導入するように構成される。冷媒出口ポート70は、ハウジング12に結合され、圧縮された冷媒が排出容積82から、電動圧縮機10から出ることを可能にするように構成される。
本開示の電動圧縮機10の第5の態様によれば、電動圧縮機10は、冷媒を圧縮するように構成されている。電動圧縮機10は、ハウジング12、冷媒入口ポート68、冷媒出口ポート70、インバータモジュール44、モータ54、駆動軸90、圧縮装置18、およびインバータカバー20を含む。ハウジング12は、吸気容積74および排出容積82を画定する。ハウジング12は、略円筒形状および中心軸90Cを有する。冷媒入口ポート68は、ハウジング12に結合され、吸気容積74に冷媒を導入するように構成される。冷媒出口ポート70は、ハウジング12に結合され、圧縮された冷媒が排出容積82から、電動圧縮機10から出ることを可能にするように構成される。
インバータモジュール144は、ハウジング12の内部に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように適合される。モータ54は、ハウジング12の内部に取り付けられる。駆動軸90は、モータ54に結合される。圧縮装置18は、駆動軸90に結合され、吸気容積から冷媒を受け取り、モータ54によって駆動軸90が回転すると冷媒を圧縮するように構成される。
上述したように、圧縮装置18は、望ましくないノイズ、振動、およびハーシュネス(NVH)ならびに低い耐久性条件を生成する場合がある高速(>2,000RPM)で回転し得る。従来技術では、インバータカバー20は、概して平坦であり、圧縮装置18からの振動を増幅および/または集束する傾向がある。
図3A~図3Dに示すように、集束ではなく振動を分散させるために、本開示の第5の態様の電気スクロール状圧縮機10の圧縮装置18、インバータバックカバー20からの振動は、ほぼ湾曲したまたはドーム型のプロファイルを備えている。
各図、特に図1、図3A~図3Bおよび図6に示すように、インバータカバー20は、電動圧縮機10の一端に配置され、第1の部分20Aおよび第2の部分20Bを含む。第1の部分20Aは、頂点または頂点部分20Cを含み、中心軸90Cにほぼ垂直であり、頂点20Cおよび外周20Dを有する。第1の部分20Aは、インバータカバー20が頂点20Cから外周20Dに向かって湾曲したプロファイルを有するように、比較的ドーム形状を有する。湾曲の量および位置は、パッケージングの制約、すなわち、電動圧縮機10が適合しなければならない空間、ならびに内部構成要素によって配置される制約、すなわち、位置およびサイズなどの他の考慮事項によって決定または制限されてもよい。第1の部分20Aはまた、他の特徴、例えば、締結ボルトを受け入れるための開口を組み込む必要があり得る。第2の部分20Bは、ドーム型ではない、すなわち、インバータカバーの外周の周りに配置された比較的平坦なインバータカバー20の部分を含み得る。
図3Bにおいて、インバータカバー20の背面側は、インバータバックカバー20の湾曲した第1の部分20Aに剛性および支持を提供するために、中央円形リブ20Fから外側に延在する複数の半径方向リブ20Eを含み得る。図示のように、半径方向リブ20Eは、中央円形リブ20Fの周りに等間隔に配置されていない。インバータバックカバー20はまた、追加の強度を加えるために追加のリブ20Gを含み得る。
図3Cおよび図3Cを参照すると、インバータカバー20が示されている場合の代替実施形態が示されている。いくつかの用途では、インバータカバー20、特に第1の部分20Aは、パッケージングまたはサイズの制約などの外部制約を考慮に入れるように変更されなければならない場合がある。図示の実施形態では、図示の実施形態は、外部支持構造体を収容するために必要な第1の部分20Aを通るチャネル20Hを含む。
モータコネクタアセンブリ
図21、図22A~図22H、および図23A~図23G(同様の構成要素には上記の実施形態と同じ番号が付けられている)を参照すると、本発明の一態様では、圧縮機10は、1つまたは複数のモータコネクタアセンブリ152を含み得る。以下でより詳細に説明するように、モータコネクタアセンブリ152は、モータ54の巻線55をインバータモジュール44に迅速に取り外し可能に接続することを可能にする。さらに、モータコネクタアセンブリ152は、電流漏れを低減または最小化するために巻線接続を容易に絶縁することが可能なように構成され得る。
図21、図22A~図22H、および図23A~図23G(同様の構成要素には上記の実施形態と同じ番号が付けられている)を参照すると、本発明の一態様では、圧縮機10は、1つまたは複数のモータコネクタアセンブリ152を含み得る。以下でより詳細に説明するように、モータコネクタアセンブリ152は、モータ54の巻線55をインバータモジュール44に迅速に取り外し可能に接続することを可能にする。さらに、モータコネクタアセンブリ152は、電流漏れを低減または最小化するために巻線接続を容易に絶縁することが可能なように構成され得る。
特に図21を参照すると、図示の実施形態では、モータ54は三相ACモータ54である。各相は、複数、例えば、4つの巻線55を含む。図示の実施形態では、第1の相は、巻線55A-1、55A-2、55A-3、55A-4を含み、第2の位相は、巻線55B-1、55B-2、55B-3、55B-4を含み、第3の位相は、巻線55C-1、55C-2、55C-3、55C-4を含む。電気的には、巻線55は、以下の順序で直列に接続される、すなわち、55A-1、55A-2、55A-3、55A-4、55B-1、55B-2、55B-3、55B-4、55C-1、55C-2、55C-3、55C-4(図22H参照)である。各相57間の接合部は、それぞれのコネクタアセンブリ152を介してPC基板48に接続されている。
特に図22A~図22Gを参照すると、第1の実施形態によるモータコネクタアセンブリ152が示されている。特に図22A、図22Gを参照すると、電動圧縮機10は、各相間に接合部57を伴う三相電気モータ54を含む。各接合部57は、それぞれのコネクタアセンブリ152を介してPC基板48に接続されている。位置決めピン59のセットは、各モータコネクタアセンブリ152をモータ54に対して正確に配置するのを支援する。図示の実施形態では、接合部57およびコネクタアセンブリ152は、電気モータ54に沿って120度離間しているが、電気モータ54の異なる配線を必要とする、他の構成を利用してもよいことに留意されたい。説明の目的のために、図22C~図22Gには、1つのモータコネクタアセンブリ152のみが示されている。しかしながら、他のモータコネクタアセンブリ152は、同じまたは同様である。
以下でさらに詳細に説明するように、各モータコネクタアセンブリ152は、モータコネクタハウジング154、第1のモータコネクタ162、および第2のモータコネクタ168を含む。モータコネクタハウジング154は、圧縮機10のハウジング12のモータコネクタ開口部150内に配置または位置決めされる。図示の実施形態では、電動圧縮機10は、インバータキャビティ30から吸気容積74を分離するインバータハウジング22を含む。図示のように、モータコネクタ開口部150は、インバータハウジング22内にある。
モータコネクタハウジング154は、インバータキャビティ30に隣接するインバータ端部156、および吸気容積74内の吸気端部158を含む。モータコネクタハウジング154は、内壁160を含む。内壁160は、吸気側160Aおよびインバータ側160Bを有することを含み、インバータ端部156と吸気端部158との間に配置され、それによって吸気容積74とインバータキャビティ30とを分離する。
第1のモータコネクタ162は、モータコネクタハウジング154の内壁160を貫通し、内壁160の吸気側160Aに隣接して配置される第1の端部164、および内壁160のインバータ側160Bに隣接して配置される第2の端166を有する。モータ巻線55の1つは、第1のモータコネクタ162の第1の端部164に電気的に接続される。
第2のモータコネクタ168は、インバータモジュール44に結合され、第1のモータコネクタ162の第2の端部166に取り外し可能に結合されるように構成される。
図示の実施形態では、モータコネクタハウジング154は、吸気容積74内に配置されたコネクタ吸気キャビティ170、およびコネクタインバータキャビティ172を画定する。第1のモータコネクタ162の第1の端部164は、コネクタ吸気キャビティ170内に少なくとも部分的に配置され、第1のモータコネクタ162の第2の端部166は、コネクタインバータキャビティ172内に少なくとも部分的に配置される。
図22I~図22Jを参照すると、代替的な構成を有するモータコネクタアセンブリ152が示されている。図22I~図22Jの代替的なモータコネクタアセンブリ152は、代替的な第1のコネクタ162’、代替的な第2のコネクタ168’および別個のブレード169を含む。代替的な第1のおよび第2のコネクタ162’、168’は、それらの間に電気的接続を提供するために別個のブレード169を受け入れるように構成されている。
以下でより詳細に説明するように、モータコネクタハウジング154は、モータ巻線55が第1のモータコネクタ162(以下を参照)に接続された後に、エポキシまたはシリコン系材料などのポッティング材料のコネクタ吸気キャビティ170への注入を可能にするポート174をさらに含む。図示の実施形態では、ポート174は、モータコネクタハウジング154の側壁内に配置される。ポッティング材料は、巻線55と第1のモータコネクタ162との接続を電気的に絶縁する。モータコネクタハウジング154の外周には、凹部176が配置されている。凹部176は、モータコネクタハウジング154と電動圧縮機10のハウジング12のモータコネクタ開口部150との間にシールを提供するOリング178を受け入れるように構成される。ポッティング材料およびOリング178は、吸気容積74の冷媒の比較的高い圧力とインバータキャビティ30との間のシールを提供するのを支援する。
特に図22Dを参照すると、図示の実施形態では、第2のモータコネクタ168は、第1の端部168Aおよび第2の端部168Bを含む。第1の端部168Aは、PC基板48に接続されるように構成され、図示の実施形態では、電動圧縮機10が組み立てられたときにPC基板48に直接接続するいくつかの接続ピン168A-1を含む。第2の端部168Bは、第1のコネクタ162に取り外し可能に接続されるように構成され、図示の実施形態では、図示のようにブレードの形状である。
特に図22Eを参照すると、第1のモータコネクタ162の第1の端部164は、ブレードまたは第2のモータコネクタ168の第2の端部168Bを受け入れるためのレセプタクル166Aを含む。複数の可撓性部材166Bは、レセプタクル166Aの中心に向かって付勢され、第2のモータコネクタ168の第2の端部166と第1のモータコネクタ162との間の電気的接触を確実にする。第1のモータコネクタ162の第2の端部166は、絶縁変位コネクタを形成するスロット166を含む。スロット166は、開放端部166Aおよび接続端部166Bを含む。図示のように、スロット166は、開放端部166Aから接続端部166Bに向かって狭くなっている。スロット166は、モータ54の巻線55の1つを受け入れ、巻線55の絶縁体をスライスまたは切断して電気的接続を提供するように構成される。各モータコネクタハウジング154は、それぞれのピン59を受け入れるための1つまたは複数の開口部180を含む。
特に図23A~図23G(同様の要素には、図22A~図22Gと同様の番号が付けられている)を参照すると、第2の実施形態によるモータコネクタアセンブリ152’が示されている。上述したように、電動圧縮機10は、各相間に接合部57を伴う三相電気モータ54を含む。各接合部57は、それぞれのコネクタアセンブリ152’を介してPC基板48に接続されている。位置決めピン59のセットは、各モータコネクタアセンブリ152’をモータ54に対して正確に配置するのを支援する。説明の目的のために、図23C~図23Gには、1つのモータコネクタ152’のみが示されている。しかしながら、他のモータコネクタ152’は、同じまたは同様である。
以下でさらに詳細に説明するように、各モータコネクタアセンブリ152’は、モータコネクタハウジング154’、第1のモータコネクタ162’、および第2のモータコネクタ168’を含む。モータコネクタハウジング154’は、圧縮機10のハウジング12のモータコネクタ開口部150’内に配置または位置決めされる。図示の実施形態では、電動圧縮機10は、インバータキャビティ30から吸気容積74を分離するインバータハウジング22を含む。図示のように、モータコネクタ開口部150’は、インバータハウジング22内にある。
モータコネクタハウジング154’は、インバータキャビティ30に隣接するインバータ端部156’、および吸気容積74内の吸気端部158’を含む。モータコネクタハウジング154’は、内壁160’を含む。内壁160’は、吸気側160A’およびインバータ側160B’を有することを含み、インバータ端部156’と吸気端部158’との間に配置され、それによって吸気容積74とインバータキャビティ30とを分離する。
第1のモータコネクタ162’は、モータコネクタハウジング154’の内壁160’を貫通し、内壁160’の吸気側160A’に隣接して配置される第1の端部164’、および内壁160’のインバータ側160B’に隣接して配置される第2の端166’を有する。モータ巻線55’の1つは、第1のモータコネクタ162’の第1の端部164’に電気的に接続される。
第2のモータコネクタ168’は、インバータモジュール44’に結合され、第1のモータコネクタ162’の第2の端部166’に取り外し可能に結合されるように構成される。
図示の実施形態では、モータコネクタハウジング154’は、吸気容積74’内に配置されたコネクタ吸気キャビティ170’、およびコネクタインバータキャビティ172’を画定する。第1のモータコネクタ162’の第1の端部164’は、コネクタ吸気キャビティ170’内に少なくとも部分的に配置され、第1のモータコネクタ162’の第2の端部166’は、コネクタインバータキャビティ172’内に少なくとも部分的に配置される。
以下でより詳細に説明するように、組み立て中に、モータ巻線55が第1のモータコネクタ162’(以下を参照)に接続された後に、エポキシまたはシリコン系材料などのポッティング材料をコネクタ吸気キャビティ170’に直接注入し得る。ポッティング材料は、巻線55と第1のモータコネクタ162’との接続を絶縁する。モータコネクタハウジング154’の外周には、凹部176’が配置されている。凹部176’は、モータコネクタハウジング154’と電動圧縮機10のハウジング12のモータコネクタ開口部150との間にシールを提供するOリング178’を受け入れるように構成される。
第1のおよび第2のモータコネクタ162’、168’は、図22D~図22Eに示される第1のおよび第2のモータコネクタ162、168と同様である。モータコネクタハウジング154’の各々は、それぞれのピン59を受け入れるための1つまたは複数の開口部180’を含む。
モータコネクタアセンブリの組み立て
図24を参照すると、少なくとも1つのモータコネクタアセンブリ152、152’を有する電動圧縮機10の組み立てプロセスまたは方法M10の部分フロー図が示されている。第1のステップS12において、各コネクタハウジング154、154’は、例えば、溶接プロセスを通してステータ58にクランプされる。第2のモータコネクタ168、168’は、コネクタハウジング154、154’と予め組み立てられている。次に、第2のステップS14において、第1のモータコネクタ162、162’をコネクタハウジング154、154’に設置する。このステップは、巻線55の絶縁層を機械的に除去することによって、モータ巻線55と第1のモータ接続部162、162’との間の接続を生成する。
図24を参照すると、少なくとも1つのモータコネクタアセンブリ152、152’を有する電動圧縮機10の組み立てプロセスまたは方法M10の部分フロー図が示されている。第1のステップS12において、各コネクタハウジング154、154’は、例えば、溶接プロセスを通してステータ58にクランプされる。第2のモータコネクタ168、168’は、コネクタハウジング154、154’と予め組み立てられている。次に、第2のステップS14において、第1のモータコネクタ162、162’をコネクタハウジング154、154’に設置する。このステップは、巻線55の絶縁層を機械的に除去することによって、モータ巻線55と第1のモータ接続部162、162’との間の接続を生成する。
第3のステップにおいて、ポッティング材料を伴うコネクタ吸気キャビティ170。第1の実施形態では、ポッティング材料は、ポート174を介してコネクタ吸気キャビティ170に注入される。第2の実施形態では、ポッティング材料は、コネクタ吸気キャビティ170に直接注入される。コネクタアセンブリ152は、モータコネクタハウジング154の吸気端部158がモータコネクタハウジング154のインバータ端部156の上方にあるように配置される。これにより、重力がコネクタ吸気キャビティ170にポッティング材料を充填するのを支援することが可能になる。
上記の発明は、関連する法的基準により説明されているので、説明は本質的に限定するものではなく例示的なものである。開示された実施形態に対する変形および修正は、当業者には明らかとなり得、本発明の範囲内に入る。
Claims (31)
- 冷媒を圧縮するように構成された電動圧縮機であって、
吸気容積、排出容積、およびインバータキャビティを画定するハウジングであって、前記ハウジングは略円筒形状を有し、中心軸を有し、前記ハウジングは前記吸気容積と前記インバータキャビティとの間に配置されるモータコネクタ開口部を画定する、ハウジングと、
前記ハウジングの前記インバータキャビティ内に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように適合されたインバータモジュールと、
複数のモータ巻線を有し、前記ハウジングの内部に取り付けられたモータと、
前記モータに結合され、前記吸気容積から前記冷媒を受け取り、前記モータが回転するときに前記冷媒を圧縮する圧縮装置と、
モータコネクタアセンブリであって、
前記インバータキャビティに隣接するインバータ端部および前記吸気容積内の吸気端部を有し、前記モータコネクタ開口部内に配置されたモータコネクタハウジングであって、前記モータコネクタハウジングは吸気側およびインバータ側を有する内壁を含み、前記吸気容積と前記インバータキャビティとを分離する前記インバータ端部と前記吸気端部との間に配置された、モータコネクタハウジングと、
前記内壁を貫通し、前記内壁の前記吸気側に隣接して配置される第1の端部、および前記内壁の前記インバータ側に隣接して配置される第2の端部を有し、前記モータ巻線の1つが前記第1のモータコネクタの前記第1の端部に電気的に接続される第1のモータコネクタと、
前記インバータモジュールに結合され、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部に取り外し可能に結合されるように構成された第2のモータコネクタと
を含む、モータコネクタアセンブリと
を含む、電動圧縮機。 - 前記モータコネクタハウジングは、前記吸気容積内に配置されたコネクタ吸気キャビティおよびコネクタインバータキャビティを画定し、前記第1のモータコネクタの前記第1の端部は、前記コネクタ吸気キャビティ内に少なくとも部分的に配置され、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部は、前記コネクタインバータキャビティ内に少なくとも部分的に配置される、請求項1に記載の電動圧縮機。
- 前記コネクタ吸気キャビティは、前記第1のモータコネクタの前記第1の端部と前記モータ巻線の前記1つとの間の接合部を電気的に絶縁するためのポッティング材料を受け入れるように構成される、請求項2に記載の電動圧縮機。
- 前記モータコネクタハウジングは、前記ポッティング材料の前記注入を可能にするためのポートを含む、請求項3に記載の電動圧縮機。
- 前記第2のモータコネクタは、第1の端部および第2の端部を有し、前記第2のモータコネクタの前記第1の端部は、前記インバータモジュールと取り外し可能に接触するように構成され、前記第2のモータコネクタの前記第2の端部は、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部と取り外し可能に接触するように構成される、請求項1に記載の電動圧縮機。
- 前記第2のモータコネクタの前記第2の端部はブレードの形状であり、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部は、前記第2のモータコネクタの前記第2の端部を受け入れるように構成されたレセプタクルを含む、請求項5に記載の電動圧縮機。
- 前記第1のモータコネクタの前記第2の端部は、前記レセプタクルと共に配置された複数の可撓性フィンガを含む、請求項6に記載の電動圧縮機。
- 前記第2のモータコネクタの前記第1の端部は、1つまたは複数の接続ピンを含む、請求項6に記載の電動圧縮機。
- 前記第1のモータコネクタの前記第1の端部は、絶縁変位コネクタを形成する、請求項1に記載の電動圧縮機。
- 前記モータコネクタハウジングは、位置決めピンを受け入れるように構成された少なくとも1つの開口部を含む、請求項1に記載の電動圧縮機。
- 前記モータが三相ACモータであり、前記電動圧縮機が3つのモータコネクタアセンブリを含む、請求項1に記載の電動圧縮機。
- 冷媒を圧縮するように構成された電動圧縮機であって、
吸気容積、排出容積、およびインバータキャビティを画定するハウジングであって、前記ハウジングは略円筒形状を有し、中心軸を有し、前記ハウジングは前記吸気容積と前記インバータキャビティとの間に配置されたモータコネクタ開口部を画定する、ハウジングと、
前記ハウジングの前記インバータキャビティ内に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように適合されたインバータモジュールと、
複数のモータ巻線を有し、前記ハウジングの内部に取り付けられたモータと、
前記モータに結合され、前記吸気容積から前記冷媒を受け取り、前記モータが回転するときに前記冷媒を圧縮するための圧縮装置と、
モータコネクタアセンブリであって、
前記インバータキャビティに隣接するインバータ端部および前記吸気容積内の吸気端部を有し、前記モータコネクタ開口部内に配置されたモータコネクタハウジングであって、前記モータコネクタハウジングは吸気側およびインバータ側を有し、前記インバータ端部と前記吸気容積と前記インバータキャビティとを分離する前記吸気端部との間に配置された内壁を含み、前記モータコネクタハウジングは前記吸気容積内に配置されたコネクタ吸気キャビティおよびコネクタインバータキャビティを画定し、前記第1のモータコネクタの前記第1の端部が前記コネクタ吸気キャビティ内に少なくとも部分的に配置され、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部が前記コネクタインバータキャビティ内に少なくとも部分的に配置された、モータコネクタハウジングと、
前記内壁を貫通し、前記内壁の前記吸気側に隣接して配置された第1の端部および前記内壁の前記インバータ側に隣接して配置された第2の端部を有し、前記モータ巻線の1つが前記第1のモータコネクタの前記第1の端部に電気的に接続される第1のモータコネクタと、
前記インバータモジュールに結合され、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部に取り外し可能に結合されるように構成された第2のモータコネクタであって、前記第2のモータコネクタは、第1の端部および第2の端部を有し、前記第2のモータコネクタの前記第1の端部は、前記インバータモジュールと取り外し可能に接触するように構成され、前記第2のモータコネクタの前記第2の端部は、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部と取り外し可能に接触するように構成される、第2のモータコネクタと
を含む、モータコネクタアセンブリと
を含む、電動圧縮機。 - 前記コネクタ吸気キャビティは、前記第1のモータコネクタの前記第1の端部と前記モータ巻線の前記1つとの間の接合部を電気的に絶縁するためのポッティング材料を受け入れるように構成される、請求項12に記載の電動圧縮機。
- 前記モータコネクタハウジングは、前記ポッティング材料の前記注入を可能にするためのポートを含む、請求項13に記載の電動圧縮機。
- 前記第2のモータコネクタの前記第2の端部はブレードの形状であり、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部は、前記第2のモータコネクタの前記第2の端部を受け入れるように構成されたレセプタクルを含む、請求項12に記載の電動圧縮機。
- 前記第1のモータコネクタの前記第2の端部は、前記レセプタクルと共に配置された複数の可撓性フィンガを含む、請求項15に記載の電動圧縮機。
- 前記第2のモータコネクタの前記第1の端部は、1つまたは複数の接続ピンを含む、請求項15に記載の電動圧縮機。
- 前記第1のモータコネクタの前記第1の端部は、絶縁変位コネクタを形成する、請求項12に記載の電動圧縮機。
- 前記モータコネクタハウジングは、位置決めピンを受け入れるように構成された少なくとも1つの開口部を含む、請求項12に記載の電動圧縮機。
- 前記モータが三相ACモータであり、前記電動圧縮機が3つのモータコネクタアセンブリを含む、請求項12に記載の電動圧縮機。
- 電動圧縮機と共に使用するためのモータコネクタであって、前記電動圧縮機は、冷媒を圧縮するように構成され、ハウジングと、インバータモジュールと、モータと、圧縮装置とを含み、前記ハウジングは、吸気容積と、排出容積と、インバータキャビティとを画定し、前記ハウジングは、略円筒形状を有し、中心軸を有し、前記ハウジングは、前記吸気容積と前記インバータキャビティとの間に配置されるモータコネクタ開口部を画定し、前記インバータモジュールは、前記ハウジングの前記インバータキャビティの内部に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように適合され、前記モータは、複数のモータ巻線を有し、前記ハウジングの内部に取り付けられ、前記圧縮装置は、前記吸気容積から前記冷媒を受け取り、前記モータが回転するときに前記冷媒を圧縮するために前記モータに結合され、
前記インバータキャビティに隣接するインバータ端部および前記吸気容積内の吸気端部を有し、前記モータコネクタ開口部内に配置されたモータコネクタハウジングであって、前記モータコネクタハウジングは吸気側およびインバータ側を有する内壁を含み、前記インバータ端部と前記吸気端部との間に配置された、モータコネクタハウジングと、
前記内壁を貫通し、前記内壁の前記吸気側に隣接して配置される第1の端部、および前記内壁の前記インバータ側に隣接して配置される第2の端部を有し、前記モータ巻線の1つが前記第1のモータコネクタの前記第1の端部に電気的に接続される第1のモータコネクタと、
前記インバータモジュールに結合され、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部に取り外し可能に結合されるように構成された第2のモータコネクタと
を備える、モータコネクタ。 - 前記モータコネクタハウジングは、前記吸気容積内に配置されたコネクタ吸気キャビティおよびコネクタインバータキャビティを画定し、前記第1のモータコネクタの前記第1の端部は、前記コネクタ吸気キャビティ内に少なくとも部分的に配置され、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部は、前記コネクタインバータキャビティ内に少なくとも部分的に配置される、請求項21に記載のモータコネクタ。
- 前記コネクタ吸気キャビティは、前記第1のモータコネクタの前記第1の端部と前記モータ巻線の前記1つとの間の接合部を電気的に絶縁するためのポッティング材料を受け入れるように構成される、請求項22に記載のモータコネクタ。
- 前記モータコネクタハウジングは、前記ポッティング材料の前記注入を可能にするためのポートを含む、請求項23に記載のモータコネクタ。
- 前記第2のモータコネクタは、第1の端部および第2の端部を有し、前記第2のモータコネクタの前記第1の端部は、前記インバータモジュールと取り外し可能に接触するように構成され、前記第2のモータコネクタの前記第2の端部は、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部と取り外し可能に接触するように構成される、請求項21に記載のモータコネクタ。
- 前記第2のモータコネクタの前記第2の端部はブレードの形状であり、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部は、前記第2のモータコネクタの前記第2の端部を受け入れるように構成されたレセプタクルを含む、請求項25に記載のモータコネクタ。
- 前記第1のモータコネクタの前記第2の端部は、前記レセプタクルと共に配置された複数の可撓性フィンガを含む、請求項26に記載のモータコネクタ。
- 前記第2のモータコネクタの前記第1の端部は、1つまたは複数の接続ピンを含む、請求項26に記載のモータコネクタ。
- 前記第1のモータコネクタの前記第1の端部は、絶縁変位コネクタを形成する、請求項21に記載のモータコネクタ。
- 前記モータコネクタハウジングは、位置決めピンを受け入れるように構成された少なくとも1つの開口部を含む、請求項1に記載のモータコネクタ。
- 電動圧縮機と共に使用するためのモータコネクタに関連する方法であって、前記電動圧縮機は、冷媒を圧縮するように構成され、ハウジングと、インバータモジュールと、モータと、圧縮装置とを含み、前記ハウジングは、吸気容積、排出容積、およびインバータキャビティを画定し、前記ハウジングは、略円筒形状を有し、中心軸を有し、前記ハウジングは、前記吸気容積と前記インバータキャビティとの間に配置されたモータコネクタ開口部を画定し、前記インバータモジュールは、前記ハウジングの前記インバータキャビティの内側に取り付けられ、直流電力を交流電力に変換するように適合され、前記モータは、複数のモータ巻線を有し、前記ハウジングの内部に取り付けられ、前記圧縮装置は、前記モータが回転するときに前記吸気容積から前記冷媒を受け取り、前記冷媒を圧縮するために前記モータに結合され、前記モータコネクタアセンブリは、モータコネクタハウジングと、第1のモータコネクタと、第2のモータコネクタとを含み、前記モータコネクタハウジングは、前記インバータキャビティに隣接するインバータ端部および前記吸気容積内の吸気端部を有し、前記モータコネクタ開口部内に配置され、前記モータコネクタハウジングは、吸気側およびインバータ側を有し、前記インバータ端部と、前記吸気容積と前記インバータキャビティとを分離する前記吸気端部との間に配置され、コネクタ吸気キャビティを画定する内壁を含み、前記第1のモータコネクタは、前記内壁を貫通し、前記内壁の前記吸気側に隣接して配置された第1の端部および前記内壁の前記インバータ側に隣接して配置された第2の端部を有し、前記モータ巻線の1つが前記第1のモータコネクタの前記第1の端部に電気的に接続され、前記第2のモータコネクタは前記インバータモジュールに結合され、前記第1のモータコネクタの前記第2の端部に取り外し可能に結合されるように構成されており、前記方法は、
前記モータコネクタハウジングを前記モータのステータにクランプするステップと、
前記第1のコネクタを前記コネクタハウジングに挿入するステップと、
前記コネクタ吸気キャビティにポッティング材料を充填するステップと、
前記モータを前記ハウジングに設置するステップと、
インバータカバーを取り付けることによって前記インバータモジュールを閉じるステップと
を含む方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US18/467,496 | 2023-09-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2025042621A true JP2025042621A (ja) | 2025-03-27 |
Family
ID=
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