电动压缩机的制作方法

本发明涉及具备开关元件的电动压缩机。

背景技术：

例如如专利文献1所公开的那样，电动压缩机具备压缩并排出制冷剂的压缩部、驱动压缩部的电动马达及用于驱动电动马达的马达驱动电路。马达驱动电路收置于收置空间，该收置空间由安装于壳体的外表面的罩和壳体的外表面一起区划(划分)而成。另外，马达驱动电路具有安装于基板的多个开关元件。并且，通过各开关元件的开关动作，将来自电池(直流电源)的直流电压变换为交流电压，将交流电压作为驱动电压施加给电动马达，从而控制电动马达的驱动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-153606号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

另外，开关元件由于开关动作而发热。并且，若由于开关元件的开关动作而产生的发热量变多、开关元件的温度超过开关元件的耐热温度，则开关元件有可能会破损。为了抑制开关元件的温度上升，例如可以考虑使区划收置空间的罩大型化、扩大罩的表面积等，但会导致电动压缩机大型化，因此不优选。

本发明的目的在于提供一种能够抑制大型化并提高开关元件的散热性的电动压缩机。

用于解决课题的技术方案

用于解决所述问题的电动压缩机的主旨在于，具备：旋转轴；电动马达，使所述旋转轴旋转；压缩部，通过所述旋转轴旋转而驱动来压缩制冷剂；壳体，收置所述旋转轴、所述电动马达及所述压缩部；基板，供安装开关元件，所述开关元件将直流电压变换为交流电压并向所述电动马达施加；罩，安装于所述壳体的外表面并与所述壳体一起形成对所述基板进行收置的收置空间，并具有相对于所述基板隔开间隔并平行地对置的顶板部；安装腿部，设置于所述壳体的外表面及所述顶板部的外表面，并具有供螺栓插通的螺栓插通孔；以及肋，沿着与所述螺栓插通孔贯通所述安装腿部的第1方向交叉的第2方向从所述安装腿部的外表面延伸至所述顶板部的外表面，所述开关元件配置在设定于所述基板的元件配置区域，俯视所述顶板部时，所述肋配置在至少一部分与所述元件配置区域重合的位置。

由此，由开关元件的开关动作产生的热向罩的顶板部传递。由于设置于顶板部的肋与配置有开关元件的元件配置区域重合，因此能够将传递到顶板部的热高效地传递到肋，能够从肋向收置空间外放出。并且，肋是为了加强安装腿部而设置的。因此，不必为了抑制开关元件的温度上升例如使区划收置空间的罩大型化，能够既抑制电动压缩机的大型化又提高开关元件的散热性。

另外，关于电动压缩机，也可以是：所述肋沿着所述第1方向隔开间隔地并排设置有多个，在所述顶板部形成有由在所述第1方向上相邻的所述肋夹着的区域，俯视所述顶板部时，所述肋及由所述肋夹着的区域与所述元件配置区域对置。

由此，由开关元件的开关动作产生的热传递到罩的顶板部中的与肋重合的位置以及由肋夹着的区域。并且，能够将传递到顶板部的热从顶板部高效地传递到多个肋，能够将传递到顶板部的热向收置空间外高效地放出。

另外，关于电动压缩机，也可以是：所述顶板部具有朝向所述螺栓插通孔凹陷的凹部。

由此，由开关元件的开关动作产生的热从凹部的内侧传递到安装腿部。由于在安装腿部连结有肋，因此能够将传递到安装腿部的热高效地传递到肋并从肋放出。

发明效果

根据本发明，能够既抑制大型化又提高开关元件的散热性。

附图说明

图1是实施方式的电动压缩机的侧剖视图。

图2是示出收置于收置空间的马达驱动电路的基板及元件配置区域的主视图。

图3是实施方式的电动压缩机的安装状态，且是俯视顶板部时的图。

图4是示出实施方式的电动压缩机的第3安装腿部及肋的局部立体图。

图5是从内表面侧示出罩的主视图。

附图标记说明

d…元件配置区域、s…收置空间、b1、b2、b3…螺栓、y1…第1方向、y2…第2方向、10…电动压缩机、11…壳体、14…罩、14b…顶板部、14d…内表面、14e…外表面、16…旋转轴、17…压缩部、18…电动马达、25…第3安装腿部、25a…第3螺栓插通孔、26…凹部、31…基板、35…开关元件、42…第2肋。

具体实施方式

以下，根据图1～图5对将电动压缩机具体化了的一实施方式进行说明。

如图1所示，电动压缩机10的壳体11具有在一端(图1的左端)形成有开口12a的呈有底筒状的马达壳体12、和与马达壳体12的一端连结的呈有底筒状的排出壳体13。在马达壳体12的底壁12b侧安装有在一端(图1的左端)形成有开口14a的呈有底筒状的罩14。马达壳体12、排出壳体13及罩14分别由铝合金的压铸件制成。

在马达壳体12与排出壳体13之间区划有排出室s1。马达壳体12和排出壳体13由4根螺栓b1(在图1中仅图示2根螺栓b1)一起紧固，并且马达壳体12和罩14由6根螺栓b2(在图1中仅图示3根螺栓b2)一起紧固。在马达壳体12与排出壳体13之间夹装有垫圈g1，并且在马达壳体12与罩14之间夹装有垫圈g2。

在排出壳体13的底壁形成有排出口15，在排出口15连接有未图示的外部制冷剂回路。在马达壳体12的周壁12c形成有未图示的吸入口，在吸入口连接有外部制冷剂回路。

在马达壳体12内收置有旋转轴16。而且，在马达壳体12内收置有对制冷剂进行压缩的压缩部17和对压缩部17进行驱动的电动马达18。电动马达18驱动旋转轴16。压缩部17通过旋转轴16进行旋转而被驱动。电动马达18配置在比压缩部17靠近马达壳体12的底壁12b(图1的右侧)的位置。

在马达壳体12内，在压缩部17与电动马达18之间设置有轴支承构件19。在轴支承构件19的中央部形成有供旋转轴16的一端部插通的插通孔19a。在插通孔19a与旋转轴16的一端部之间设置有径向轴承16a。旋转轴16的一端部经由径向轴承16a以能够旋转的方式被支承于轴支承构件19。

在马达壳体12的底壁12b凹设有轴承部12d。在轴承部12d的内侧插入有旋转轴16的另一端部。在轴承部12d与旋转轴16的另一端部之间设置有径向轴承16b。旋转轴16的另一端部经由径向轴承16b以能够旋转的方式被支承于轴承部12d。

压缩部17具备固定在马达壳体12内的固定涡旋件17a、和与固定涡旋件17a对置配置的可动涡旋件17b。在固定涡旋件17a与可动涡旋件17b之间区划形成有能够变更容积的压缩室s3。通过压缩室s3的容积变更而被压缩了的制冷剂向排出室s1排出。电动马达18由与旋转轴16一体旋转的转子21(旋转件)和以包围转子21的方式固定于马达壳体12的内周面的定子22(固定件)构成。

如图1或图3所示，在电动压缩机10的壳体11，为了将电动压缩机10安装于发动机e(被安装体)而设置有第1～第3安装腿部23～25。在马达壳体12的周壁12c的上部外表面一体形成有沿着旋转轴16的径向细长地延伸的筒状的第1安装腿部23，并且在第1安装腿部23内形成有沿着旋转轴16的径向延伸的第1螺栓插通孔23a。另外，在马达壳体12的周壁12c的下部外表面一体形成有沿着旋转轴16的径向细长地延伸的筒状的第2安装腿部24，并且在第2安装腿部24内形成有沿着旋转轴16的径向延伸的第2螺栓插通孔24a。

另外，在罩14一体形成有沿着旋转轴16的径向细长地延伸的筒状的第3安装腿部25。第3安装腿部25在长度方向的一端侧具备第1筒状部251，在长度方向的另一端侧具备第2筒状部252。第3安装腿部25在沿着长度方向的第1筒状部251与第2筒状部252之间具备减薄部253。在第3安装腿部25形成有贯通第1筒状部251及第2筒状部252的第3螺栓插通孔25a。

并且，电动压缩机10通过从第1安装腿部23向发动机e的第1凸起部e1紧固连结作为紧固连结构件的螺栓b3、从第2安装腿部24向发动机e的第2凸起部e2紧固连结作为紧固连结构件的螺栓b3、从第3安装腿部25向发动机e的第3凸起部e3紧固连结作为紧固连结构件的螺栓b3，从而安装于发动机e的侧面。

如图1所示，在电动压缩机10中，在马达壳体12的底壁12b侧设置有朝向罩14突出的筒状的环状壁部12e。在马达壳体12的底壁12b设置有多个朝向罩14突出的基板支承部12f，在基板支承部12f支承有马达驱动电路30。

罩14具备大致圆盘状的顶板部14b和从顶板部14b朝向马达壳体12突出的筒状的周壁部14c。在周壁部14c与马达壳体12的环状壁部12e之间夹装有垫圈g2。并且，由马达壳体12的底壁12b、环状壁部12e、罩14的周壁部14c及顶板部14b区划出收置空间s。

在所述收置空间s内收置有用于驱动电动马达18的马达驱动电路30。马达驱动电路30包括逆变器，基于来自未图示的空调ecu的指令，从未图示的电源向电动马达18的定子22供给电力。

如图2所示，马达驱动电路30包括收置在环状壁部12e的内侧的平板状的基板31和安装于该基板31的多种电部件34。基板31在利用基板支承部12f从底壁12b离开的状态下配置在环状壁部12e的内侧。电部件34是构成逆变器的公知的部件，即开关元件、电解电容器、变压器、驱动器、固定电阻等。电部件34中的一个开关元件35将来自电源的直流电压变换为交流电压并施加于电动马达18。另外，开关元件35安装在基板31的大致中央。

如图2的双点划线所示，在基板31设定有用于配置开关元件35的元件配置区域d。元件配置区域d是由未图示的开关元件用基板的外形线包围的区域。元件配置区域d被设定在基板31的大致中央，为大致四边形形状。此外，在基板31预先设定有用于配置其他电部件34的配置区域f，在各配置区域f安装有其他电部件34。

如图1所示，罩14的顶板部14b具有面向收置空间s的内表面14d和与内表面14d平行且面向电动压缩机10外的外表面14e。在罩14中，顶板部14b的内表面14d相对于基板31隔开间隔且平行地对置。并且，顶板部14b的内表面14d及基板31以相对于旋转轴16的轴线垂直的方式设置。

将连结顶板部14b的内表面14d与外表面14e的方向设为顶板部14b的厚度方向。在第3安装腿部25中，将第3螺栓插通孔25a所贯通的方向设为第1方向y1，将与第1方向y1交叉的方向设为第2方向y2。在本实施方式中，第2方向y2与第1方向y1正交，与第3螺栓插通孔25a的径向一致。

如图3或图4所示，在罩14的顶板部14b的外表面14e，以在第2方向y2上夹着第3安装腿部25的方式设置有第1肋41。各第1肋41以长度(长边)沿第1方向y1延伸的方式设置于外表面14e。各第1肋41设置在沿着第2方向y2从第3安装腿部25离开的位置。在本实施方式中，一对第1肋41中的上侧的第1肋41设置在比下侧的第1肋41靠近第3安装腿部25的位置。

各第1肋41与第3安装腿部25相互平行。在各第1肋41中，将从顶板部14b的外表面14e突出的突出方向的前端设为突出端41a。在第3安装腿部25中，将从顶板部14b的外表面14e突出的突出方向的前端设为突出端25b。从顶板部14b的外表面14e到第1肋41的突出端41a的尺寸h1比从顶板部14b的外表面14e到第3安装腿部25的突出端25b的尺寸h2小。

在罩14的顶板部14b的外表面14e设置有多个架设于第3安装腿部25和各第1肋41的第2肋42。各第2肋42从第3安装腿部25的外表面延伸至顶板部14b的外表面14e。第2肋42架设于在第2方向y2上对置的第1肋41和第3安装腿部25的侧面，连结第1肋41和第3安装腿部25。第2肋42是从第1肋41的突出端41a朝向第3安装腿部25的突出端25b倾斜的形状。多个第2肋42设置为，在第1方向y1上相邻的第2肋42彼此之间隔开间隔。

从第3安装腿部25朝向一方(上侧)的第1肋41延伸的第2肋42和从第3安装腿部25朝向另一方(下侧)的第1肋41延伸的第2肋42，在第2方向y2方向上的尺寸不同。在本实施方式中，从第3安装腿部25朝向上侧的第1肋41延伸的第2肋42比从第3安装腿部25朝向下侧的第1肋41延伸的第2肋42短。

如图5所示，在罩14的顶板部14b设置有凹部26，该凹部26沿着厚度方向从内表面14d朝向第3安装腿部25的第3螺栓插通孔25a凹陷。凹部26中的朝向第1筒状部251及第2筒状部252凹陷的部分比朝向减薄部253凹陷的部分凹陷得深。

如图3所示，俯视顶板部14b时，将如下的四边形形状的区域设为肋配置区域r，该四边形形状将一对第1肋41设为第2方向y2的两端缘，将在第2方向y2上连结一对第1肋41的长度方向一端彼此及长度方向另一端彼此的假想线l设为第1方向y1的两端缘。肋配置区域r还包括位于在第1方向y1上相邻的第2肋42之间的肋间区域ra。并且，在肋配置区域r内配置有第1肋41及第2肋42。

俯视顶板部14b时，肋配置区域r的一部分与马达驱动电路30的元件配置区域d重合。因此，配置于肋配置区域r的第1肋41及第2肋42中的位于顶板部14b的中央部附近的上侧的第1肋41的一部分以及上侧的多个第2肋42中的靠近第2筒状部252的多个第2肋42的一部分与元件配置区域d重合，与开关元件35重合。

因此，顶板部14b的内表面14d中的、设置有位于顶板部14b的中央部附近的上侧的第1肋41的部位以及设置有上侧的第2肋42中的靠近第2筒状部252的多个第2肋42的部位，与开关元件35的一部分对置。另外，凹部26中的朝向位于第2筒状部252的第3螺栓插通孔25a凹陷的部分，也与开关元件35重合。凹部26朝向配置于肋配置区域r的第3安装腿部25的第3螺栓插通孔25a凹陷，因此凹部26配置于肋配置区域r。

根据上述实施方式，能够得到如下的作用效果。

(1)俯视顶板部14b时，第2肋42的一部分与基板31的元件配置区域d重合。并且，能够利用第2肋42扩大罩14的表面积，将由开关元件35的开关动作产生的热从罩14向收置空间s外高效地放出。第2肋42是为了加强第3安装腿部25而设置的。因此，与为了抑制开关元件35的温度上升而例如使区划出收置空间s的罩14大型化来扩大罩14的表面积而提高散热性的情况不同，能够既抑制罩14乃至电动压缩机10的大型化又提高开关元件35的散热性。

(2)俯视顶板部14b时，多个第2肋42及肋间区域ra的一部分与基板31的元件配置区域d重合。因此，能够利用多个第2肋42进一步扩大顶板部14b的表面积，能够将由开关元件35的开关动作产生的热从罩14向收置空间s外高效地放出。

(3)第2肋42连结于第3安装腿部25的外表面，在顶板部14b设置有朝向第3安装腿部25的第3螺栓插通孔25a凹陷的凹部26。于是，能够将由开关元件35的开关动作产生的热从凹部26的内侧传递到第3安装腿部25，并从该第3安装腿部25传递到第2肋42。因此，能够利用罩14具备的第2肋42及凹部26将由开关元件35的开关动作产生的热从罩14向收置空间s外高效地放出。

(4)凹部26中的朝向位于第2筒状部252的第3螺栓插通孔25a凹陷的部分比朝向减薄部253凹陷的部分凹陷得深。由于朝向位于该第2筒状部252的第3螺栓插通孔25a凹陷的部分与元件配置区域d重合，因此能够有效地将开关元件35所产生的热向凹部26释放。

(5)电动压缩机10通过从第1～第3安装腿部23～25向发动机e的第1～第3凸起部e1～e3紧固连结螺栓b3而安装于发动机e。第3安装腿部25设置于罩14的顶板部14b，顶板部14b为板状。因此，在将插通于第3安装腿部25的第3螺栓插通孔25a的螺栓b3紧固连结于第3凸起部e3时，顶板部14b容易因轴向力而挠曲，但能够利用第1肋41及第2肋42抑制顶板部14b的挠曲，能够维持利用垫圈g2密封了收置空间s的状态。

(6)电动压缩机10除了具备与第3安装腿部25连结的第2肋42以外，还具备与第2肋42连结的第1肋41。因此，能够利用第1肋41及第2肋42扩大罩14的表面积，将由开关元件35的开关动作产生的热从罩14向收置空间s外高效地放出。

(7)第1肋41的尺寸h1比第3安装腿部25的尺寸h2小。并且，第2肋42是从第1肋41的突出端41a朝向第3安装腿部25的突出端25b倾斜地延伸的形状。因此，能够扩大第2肋42的表面积，提高第2肋42的散热性。

此外，上述实施方式也可以如下地变更。

○第2肋42只要与元件配置区域d重合，则也可以以在第2方向y2上夹着第3安装腿部25的方式各设置一个。另外，第2肋42也可以仅设置于在第2方向y2上夹着第3安装腿部25的位置的单侧。

○俯视顶板部14b时，也可以是，以全部的第2肋42的整体与元件配置区域d重合的方式设置第2肋42。

○第2肋42的数量也可以适当地变更。

○在第1方向y1上相邻的第2肋42彼此的间隔也可以适当地变更。

○从第3安装腿部25朝向上侧的第1肋41延伸的第2肋42和从第3安装腿部25朝向下侧的第1肋41延伸的第2肋42，也可以使第2方向y2上的尺寸相同。

○第2肋42相对于第3安装腿部25的第1方向y1交叉的角度也可以适当地变更。

○也可以没有第1肋41。

○也可以没有从顶板部14b的内表面14d凹陷的凹部26。

○凹部26的深度也可以在任何部位都相同。

○也可以没有第3安装腿部25的减薄部253。

○罩14也可以是不具备周壁部14c而仅具备顶板部14b的构成。

○压缩部17不限于由固定涡旋件17a和可动涡旋件17b构成的类型，例如也可以变更为活塞类型、叶片类型等。

○也可以在壳体11还设置有安装腿部。

○电动压缩机10也可以将插通于第1～第3安装腿部23～25的第1～第3螺栓插通孔23a～25a的螺栓b3紧固连结于发动机e以外的例如构成发动机室的构件来安装。