專利名稱：電動壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動壓縮機(jī)，并且更具體地，涉及一種通過使用電動馬達(dá)來驅(qū)動 可動渦旋件的渦旋式電動壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
例如，日本公開專利公報(bào)No. 11-351175公開了一種由電動馬達(dá)來驅(qū)動可動渦旋 件的渦旋式電動壓縮機(jī)?？蓜訙u旋件經(jīng)由被電動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸接收來自電動馬達(dá)的驅(qū) 動力。對旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸的主軸承進(jìn)行潤滑是很重要的。上述公開中披露的電動壓縮機(jī) 的主軸承通過將儲存在中間殼體的馬達(dá)室底部的油經(jīng)由供油孔供給至該主軸承來潤滑。在 該電動壓縮機(jī)中，為了經(jīng)由供油孔來供給儲存在馬達(dá)室底部的油，馬達(dá)室暴露于比吸入壓 力高的排出壓力。
然而，在馬達(dá)室暴露于排出壓力的狀態(tài)下，馬達(dá)室的溫度相對較高。因此，電動馬 達(dá)的溫度升高，這對于馬達(dá)的性能是不利的。發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種保持主軸的有利潤滑同時(shí)防止馬達(dá)室被不期望地 加熱的渦旋式電動壓縮機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)前述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了 一種電動壓縮機(jī)，包括壓縮 機(jī)構(gòu)，該壓縮機(jī)構(gòu)包括固定渦旋件、在不允許旋轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行繞動的可動渦旋件以及位 于該可動渦旋件與該固定渦旋件之間的壓縮室，該壓縮室的體積基于該可動渦旋件的繞動 運(yùn)動而減小。該電動壓縮機(jī)包括容置在馬達(dá)室中的電動馬達(dá)。該電動馬達(dá)包括旋轉(zhuǎn)軸并且 經(jīng)由該旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動該可動渦旋件。該電動壓縮機(jī)包括主軸承，該主軸承位于該壓縮機(jī)構(gòu)的 附近并且旋轉(zhuǎn)地支承該旋轉(zhuǎn)軸。該電動壓縮機(jī)具有吸入壓力區(qū)、排出壓力區(qū)以及油道，該油 道連接至該壓縮室或連接至該排出壓力區(qū)。該旋轉(zhuǎn)軸具有軸內(nèi)通道。該軸內(nèi)通道具有直接 連接至該油道的入口和通向該馬達(dá)室的出口。該主軸承暴露于該油道。該馬達(dá)室為吸入壓 力區(qū)。
通過結(jié)合附圖以及以示例的方式說明本發(fā)明的原理的以下描述，本發(fā)明的其它方 面以及優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。


參照當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施方式的以下描述以及附圖，本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)可以最佳 地理解，在附圖中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的整個(gè)電動壓縮機(jī)的橫截面?zhèn)纫晥D2是沿圖1的線A-A截取的放大橫截面視圖3A是部分地示出圖1的電動壓縮機(jī)的放大橫截面?zhèn)纫晥D3B是示出圖1的電動壓縮機(jī)的放大橫截面?zhèn)纫晥D4是部分地示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電動壓縮機(jī)的放大橫截面?zhèn)纫?圖5是部分地示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電動壓縮機(jī)的放大橫截面?zhèn)纫?圖6是部分地示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的電動壓縮機(jī)的放大橫截面?zhèn)纫?圖；以及
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的整個(gè)電動壓縮機(jī)的橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照圖1至3描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦旋式電動壓縮機(jī)10。
如圖1中所示，渦旋式電動壓縮機(jī)10的外殼11由馬達(dá)殼體12和前殼體13形成， 前殼體13與馬達(dá)殼體12的前端部聯(lián)接。
在馬達(dá)殼體12的馬達(dá)室120中容置有電動馬達(dá)M。電動馬達(dá)M包括轉(zhuǎn)子14和定 子15,轉(zhuǎn)子14固定至旋轉(zhuǎn)軸33,定子15配合并固定至馬達(dá)殼體12的內(nèi)周面。
在馬達(dá)殼體12的前部中，固定塊34和固定渦旋件17彼此相向地固定。可動渦旋 件16容置于固定渦旋件17與固定塊34之間以能夠繞動?？蓜訙u旋件16由基板161和從 基板161延伸的渦旋形壁162形成。固定渦旋件17由基板171和從基板171延伸的渦旋 形壁172形成。
電動馬達(dá)M具有旋轉(zhuǎn)軸33。旋轉(zhuǎn)軸33經(jīng)由主軸承35被固定塊34旋轉(zhuǎn)地支承，并 且旋轉(zhuǎn)軸33經(jīng)由輔助軸承36被馬達(dá)殼體12的后端壁37旋轉(zhuǎn)地支承。主軸承35和輔助 軸承36均為滑動軸承。
如圖3B中所示，在后端壁37中形成有凹部371，并且輔助軸承36配合在并固定至 凹部371中。在旋轉(zhuǎn)軸33的后端面332與凹部371的底部之間存在間隙42。
如圖1中所示，偏心軸38從旋轉(zhuǎn)軸33的前端部凸出，并且軸襯39配合并固定至 偏心軸38。在可動渦旋件16的基板161的背面上與可動渦旋件16 —體地形成有圓筒部 163。在固定塊34的前表面中形成有背壓室341。圓筒部163延伸到背壓室341中，并且繞 動軸承40和軸襯39配合在圓筒部163中。繞動軸承40為滑動軸承。軸襯39相對于圓筒 部163為旋轉(zhuǎn)的。在基板161的背面與軸襯39的端面之間存在間隙41。平衡配重391與 軸襯39 —體形成。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸33旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸襯39繞旋轉(zhuǎn)軸33的軸線331偏心地旋轉(zhuǎn)。這使得可動渦 旋件16繞軸線331繞動，從而可動渦旋件16與固定渦旋件17之間的壓縮室18在徑向向 內(nèi)移動時(shí)體積減小?？蓜訙u旋件16和固定渦旋件17構(gòu)成吸入和排出制冷劑的壓縮機(jī)構(gòu)P。 在馬達(dá)室120中的與主軸承35相反的位置處，旋轉(zhuǎn)軸33由輔助軸承36旋轉(zhuǎn)地支承。主軸 承35位于壓縮機(jī)構(gòu)M附近。
在馬達(dá)殼體12中形成有入口 121。入口 121連接至外部制冷劑回路19，并且制冷 劑(氣體)經(jīng)由入口 121從外部制冷劑回路19引入到馬達(dá)室120中?？蓜訙u旋件16的繞 動運(yùn)動(吸入運(yùn)動)將已引入到馬達(dá)室120中的制冷劑通過馬達(dá)殼體12的內(nèi)周面與定子15 的外周面之間的空間以及吸入口 20吸入到壓縮室18中。各個(gè)壓縮室18中的制冷劑氣體 被可動渦旋件16的繞動運(yùn)動(排出操作)壓縮并且通過排出口 173 (此時(shí)排出閥瓣21被彎曲)排出到前殼體13中的排出室22中。排出室22中的制冷劑通過形成于前殼體13中的 送出口 131流出至外部制冷劑回路19并且再循環(huán)至馬達(dá)室120。
如圖2中所示，電動馬達(dá)M的定子15包括環(huán)形定子芯23以及圍繞定子芯23卷繞 的U相線圈24U、V相線圈24V和W相線圈24W。U相線圈24U、V相線圈24V和W相線圈24W 的引線240U、240V和240W從前側(cè)線圈端部241延伸。
如圖1中所示，電動馬達(dá)M的轉(zhuǎn)子14包括轉(zhuǎn)子芯25和嵌入轉(zhuǎn)子芯25中的永磁體 26。軸孔251延伸穿過轉(zhuǎn)子芯25的中心。旋轉(zhuǎn)軸33穿過軸孔251并且固定至轉(zhuǎn)子芯25。
馬達(dá)殼體12的后端面緊固有蓋27。逆變器28安裝在蓋27中。在馬達(dá)殼體12的 由蓋27覆蓋的端面中形成有插入孔29。保持構(gòu)件30配合并固定至插入孔29。三個(gè)導(dǎo)電 插腳31 (僅示出一個(gè))延伸穿過保持構(gòu)件30并且由保持構(gòu)件30保持。導(dǎo)電插腳31的從 外殼11 (馬達(dá)殼體12)凸出到外側(cè)的外端部經(jīng)由未示出的導(dǎo)線連接至逆變器28。
如圖2中所示，由絕緣塑料制成的集束塊32緊固至定子芯23的外周面230。集束 塊32容置有多個(gè)(三個(gè))連接器321U、321V和321W。U相線圈24U、V相線圈24V和W相線 圈24W分別經(jīng)由連接器321U、321V和321W以一對一的對應(yīng)關(guān)系電連接至導(dǎo)電插腳31 (見 圖1)。當(dāng)逆變器28經(jīng)由導(dǎo)電插腳31、連接器321U、321V、321W以及引線240U.240V.240W 將電力供給至線圈24U、24V、24W時(shí)，轉(zhuǎn)子14和旋轉(zhuǎn)軸33 —體地旋轉(zhuǎn)。
如圖1中所示，旋轉(zhuǎn)軸33具有沿旋轉(zhuǎn)軸33的縱向方向延伸的軸內(nèi)通道43。軸內(nèi) 通道43具有位于旋轉(zhuǎn)軸33的后端面332中的出口 431。間隙42與軸內(nèi)通道43連通。
如圖3A中所示，可動潤旋件16具有通道44,通道44延伸穿過基板161和潤旋形 壁162的靠近中心的部分。通道44的入口 441在渦旋形壁162的前端面中敞開，并且通道 44連接至壓縮室18。通道44的出口 442在圓筒部163中于基板161的背面中敞開。通道 44與間隙41連通。
主軸承35容置在經(jīng)由徑向通道46與軸內(nèi)通道43連通的環(huán)形容置空間45中。徑 向通道46用作軸內(nèi)通道43的向容置空間45中敞開的入口。在容置空間45的后部中設(shè)置 有密封構(gòu)件47。密封構(gòu)件47防止制冷劑沿著旋轉(zhuǎn)軸33的周向面從容置空間45泄露到馬 達(dá)室120。
現(xiàn)在將描述第一實(shí)施方式的操作。
背壓室341經(jīng)由通道44和間隙41暴露于壓縮室18中的更靠近可動渦旋件16的 中心的壓力。當(dāng)背壓不充足時(shí)，例如在操作開始時(shí)，可動渦旋件16的渦旋形壁162的末端 部壓靠固定渦旋件17的渦旋形壁172的力較小。因此，可動渦旋件16的渦旋形壁162的 末端部與固定渦旋件17的渦旋形壁172在一些情況下彼此分離。在這種情況下，壓縮室18 中的一些壓縮過的制冷劑穿過通道44、間隙41和繞動軸承40，使得繞動軸承40由包含在 穿過繞動軸承40的制冷劑中的潤滑油來潤滑。在穿過繞動軸承40之后，制冷劑經(jīng)由背壓 室341穿過主軸承35，使得主軸承35由包含在經(jīng)過的制冷劑中的潤滑油來潤滑。
已穿過主軸承35的制冷劑經(jīng)由容置空間45和徑向通道46流到軸內(nèi)通道43中。 已流到軸內(nèi)通道43中的制冷劑隨后經(jīng)由間隙42穿過輔助軸承36。輔助軸承36由包含在 穿過輔助軸承36的制冷劑中的潤滑油來潤滑。在穿過輔助軸承36之后，制冷劑流出至馬 達(dá)室120，馬達(dá)室120為吸入壓力區(qū)。輔助軸承36由滑動軸承36形成的這種結(jié)構(gòu)在降低輔 助軸承36在徑向方向上所占用的空間方面是有利的。
通道44、間隙41、背壓室341、容置空間45以及徑向通道46形成從壓縮室18到軸內(nèi)通道43的油道48。主軸承35暴露在油道48中。用作入口的徑向通道46與油道48連通。
下面描述第一實(shí)施方式具有的優(yōu)點(diǎn)。
(I)壓縮室18中的一些制冷劑經(jīng)由油道48和軸內(nèi)通道43流出至馬達(dá)室120，使得包含在壓縮室18內(nèi)的制冷劑中的潤滑油對主軸承35進(jìn)行潤滑。因?yàn)轳R達(dá)室120為壓力比壓縮室18內(nèi)的壓力低的吸入壓力區(qū)，因此包含在壓縮室18內(nèi)的制冷劑中的潤滑油能夠平順地流動通過油道48和軸內(nèi)通道43，以穩(wěn)定地潤滑主軸承35和輔助軸承36。
(2)從外部制冷劑回路19返回到馬達(dá)室120的制冷劑的溫度較低。這防止了容置在馬達(dá)室120中的電動馬達(dá)M的溫度被升高。
(3)因?yàn)橹鬏S承35為滑動軸承，所以由主軸承35在徑向方向上所占用的空間相對較小，因此能夠減小固定塊34的尺寸。這在降低固定塊34的重量方面是有利的。
以下，將描述根據(jù)第二實(shí)施方式到第四實(shí)施方式的電動壓縮機(jī)。與第一實(shí)施方式中相應(yīng)部件相同的部件給予相同的附圖標(biāo)記，并且省略其具體的說明。
現(xiàn)在將參照圖4描述根據(jù)第二實(shí)施方式的電動壓縮機(jī)。
在固定塊34中形成有輔助通道49。輔助通道49從油道48分支出并且旁通過主軸承35。輔助通道49位于比主軸承35高的位置處。包含在已穿過繞動軸承40并且已流出至背壓室341的制冷劑中的潤滑油很可能被分離并且向下墜落。因此，包含在進(jìn)入輔助通道49的制冷劑中的潤滑劑的量較小，并且包含在背壓室341內(nèi)的制冷劑中的潤滑劑主要沿著主軸承35的表面流動。即，輔助通道49有助于使制冷劑從油道48向軸內(nèi)通道34平順流動，并且減緩潤滑主軸承35的潤滑油的流動，從而有助于主軸承35的良好潤滑。
現(xiàn)在將參照圖5描述根據(jù)第三實(shí)施方式的電動壓縮機(jī)。
偏心軸38A與軸襯39 —體地形成。軸內(nèi)通道43A具有位于旋轉(zhuǎn)軸33的端面334 中的開口 432，并且偏心軸38A經(jīng)由開口 432配合到軸內(nèi)通道43A中，S卩，偏心軸38A與開口 432接合以固定至旋轉(zhuǎn)軸33。S卩，偏心軸38A配合到其中的軸內(nèi)通道43A具有與第一實(shí)施方式的軸內(nèi)通道43相同的功能。偏心軸38A 防止?jié)櫥屯ㄟ^軸內(nèi)通道43A的開口 432泄露。
現(xiàn)在將參照圖6描述根據(jù)第四實(shí)施方式的電動壓縮機(jī)。
在旋轉(zhuǎn)軸33的外周面的由主軸承35所環(huán)繞的部分中形成有油槽50。油槽50與旋轉(zhuǎn)軸33的軸線331平行地延伸。油槽50將背壓室341與容置空間45相互連接。此外， 在軸襯39的周向面的一部分中形成有油槽51，油槽51與軸線331平行地延伸。油槽51將間隙41與背壓室341相互連接。
如果油道48的橫截面積較大，將難以使背壓室341內(nèi)的背壓保持在適當(dāng)值。油槽 50、51適于調(diào)節(jié)背壓室341與軸內(nèi)通道43之間的油道的限制程度，S卩，油道48的橫截面積。
本發(fā)明可以進(jìn)行如下修改。
如圖7中所示,可以使用球軸承作為主軸承35B。
如圖7中所示，可以使用球軸承作為輔助軸承36B。
如圖7中所示，可以使用球軸承作為繞動軸承40B。
如圖7中所示，軸內(nèi)通道43C可以從旋轉(zhuǎn)軸33的后端面332向旋轉(zhuǎn)軸33的前端面334延伸，并且具有平衡配重391的軸襯39可以在前端面334中堵住軸內(nèi)通道43C的開 口。軸襯39防止?jié)櫥屯ㄟ^軸內(nèi)通道43C的開口泄漏。
與排出室22 (排出壓力區(qū))連通的油道可以形成為將排出室22與軸內(nèi)通道相互 連接。
在旋轉(zhuǎn)軸33的外周面的由輔助軸承36所環(huán)繞的部分中可以形成有一個(gè)或更多個(gè)油槽。
可以僅主軸承是滑動軸承,而其它軸承可以是球軸承。
因此，本示例和實(shí)施方式應(yīng)視為是示例性的而非限制性的，并且本發(fā)明并非局限 于文中所給出的細(xì)節(jié)，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍或等同范圍內(nèi)做出修改。
權(quán)利要求
1.一種電動壓縮機(jī),包括 壓縮機(jī)構(gòu)(M)，所述壓縮機(jī)構(gòu)(M)包括固定渦旋件(17)、在不允許旋轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行繞動的可動渦旋件(16)以及位于所述可動渦旋件(16)與所述固定渦旋件(17)之間的壓縮室(18)，所述壓縮室(18)的體積基于所述可動渦旋件(16)的繞動運(yùn)動而減??； 電動馬達(dá)，所述電動馬達(dá)容置在馬達(dá)室中，其中，所述電動馬達(dá)包括旋轉(zhuǎn)軸并且經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動所述可動渦旋件； 主軸承，所述主軸承位于所述壓縮機(jī)構(gòu)的附近并且旋轉(zhuǎn)地支承所述旋轉(zhuǎn)軸； 吸入壓力區(qū)； 排出壓力區(qū)；以及 油道(48)，所述油道(48)連接至所述壓縮室(18)或連接至所述排出壓力區(qū)， 所述電動壓縮機(jī)的特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)軸(33)具有軸內(nèi)通道(43 ；43A ；43C), 所述軸內(nèi)通道(43 ；43A ；43C)具有直接連接至所述油道(48)的入口(46)和通向所述馬達(dá)室(120)的出口(431)， 所述主軸承(35 ;35B)暴露于所述油道(48)，并且 所述馬達(dá)室(120)為所述吸入壓力區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動壓縮機(jī)，其中，所述主軸承(35)為滑動軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動壓縮機(jī)，其中，形成有從所述油道(48)分支出并且旁通過所述主軸承(35)的輔助通道(49)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動壓縮機(jī)，進(jìn)一步包括固定塊(34)，所述固定塊(34)限定所述馬達(dá)室(120)，其中 所述可動渦旋件(16)位于所述固定塊(34)與所述固定渦旋件(17)之間以允許繞動， 所述主軸承(35)容置在形成于所述固定塊(34)內(nèi)的容置空間(45)中， 所述容置空間(45)形成所述油道(48)的一部分，并且 所述入口(46)通向所述容置空間(45)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電動壓縮機(jī)，其中， 所述軸內(nèi)通道(43)具有開口，所述開口位于所述旋轉(zhuǎn)軸(33)的位于所述壓縮機(jī)構(gòu)(M)附近的端面(334)中， 所述旋轉(zhuǎn)軸(33)包括偏心軸(38A)，所述偏心軸(38A)位于所述可動渦旋件(16)與所述旋轉(zhuǎn)軸(33)之間以使所述可動渦旋件(16)繞動，并且所述偏心軸(38A )配合至所述開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電動壓縮機(jī)，其中， 所述軸內(nèi)通道(43C)具有開口，所述開口位于所述旋轉(zhuǎn)軸(33)的位于所述壓縮機(jī)構(gòu)(M)附近的端面(334)中， 所述旋轉(zhuǎn)軸(33)包括偏心軸(38)，所述偏心軸(38)位于所述可動渦旋件(16)與所述旋轉(zhuǎn)軸(33)之間以使所述可動渦旋件(16)繞動， 在所述偏心軸(38)與所述可動渦旋件(16)之間設(shè)置有軸襯(39)，并且 所述軸襯(39)封閉所述開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電動壓縮機(jī)，進(jìn)一步包括輔助軸承(36；36B),所述輔助軸承(36 ;36B)位于所述馬達(dá)室(120)中的與所述主軸承(35)相反的位置處，其中 所述旋轉(zhuǎn)軸(33)由所述輔助軸承(36)支承， 所述軸內(nèi)通道(43 ；43A)的所述出口(431)位于所述旋轉(zhuǎn)軸(33)的位于所述輔助軸承(36)附近的端面(431)中，并且所述輔助軸承(36)為滑動軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電動壓縮機(jī)，其中， 在所述可動渦旋件(16)中形成有與所述壓縮室(18)連接的通道(44)，并且 所述可動渦旋件(16)中的所述通道(44)形成所述油道(48)的一部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動壓縮機(jī)，其包括壓縮機(jī)構(gòu)。壓縮機(jī)構(gòu)包括固定渦旋件和可動渦旋件?？蓜訙u旋件與固定渦旋件形成壓縮室。電動壓縮機(jī)具有容置在馬達(dá)室中的電動馬達(dá)、吸入壓力區(qū)、排出壓力區(qū)以及油道，油道連接至壓縮室或連接至排出壓力區(qū)。電動馬達(dá)包括旋轉(zhuǎn)軸并且經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動可動渦旋件。位于壓縮機(jī)構(gòu)附近的主軸承旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)軸具有軸內(nèi)通道。軸內(nèi)通道具有直接連接至油道的入口和通向馬達(dá)室的出口。主軸承暴露于油道中。馬達(dá)室為該吸入壓力區(qū)。
文檔編號F04C29/02GK103047138SQ20121038720
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者山下拓郎, 水藤健, 元浪博之 申請人:株式會社豐田自動織機(jī)