(57)【要約】【課題】振動および騒音を抑制することの可能な電動スクロール圧縮機を提供する。【解決手段】モータハウジング１０は有底筒状に形成される。ミドルハウジング３０は、モータハウジング１０の内壁に当接または固定される。可動スクロール４０は、モータ部２０が有するシャフト２３からトルクを伝達されてシャフト２３の回転軸Ａｘの周りを公転する。固定スクロール５０は、シャフト２３の回転軸Ａｘに直角な方向に相対変位しないようにミドルハウジング３０に固定される。リアハウジング６０は、モータハウジング１０の軸方向の端部に固定され、ミドルハウジング３０に対して固定スクロール５０を支持する。モータハウジング１０とミドルハウジング３０とが当接または固定されている箇所の剛性は、リアハウジング６０が固定スクロール５０を支持している箇所の剛性より大きくなるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する電動スクロール圧縮機において、
有底筒状のモータハウジング（１０）と、
前記モータハウジングの内壁に固定されるモータ固定子（２１）、前記モータ固定子の内側に回転可能に設けられるモータ回転子（２２）、および、前記モータ回転子と共に回転するシャフト（２３）を有するモータ部（２０）と、
前記モータハウジングの内壁に当接または固定され、前記シャフトを回転可能に支持するミドルハウジング（３０）と、
前記シャフトの端部に前記シャフトの回転軸（Ａｘ）に対して偏心して設けられる偏心部（２６）と、
前記ミドルハウジングに対して前記モータ部とは反対側に配置され、前記偏心部からトルクを伝達されて前記シャフトの回転軸の周りを公転する可動スクロール（４０）と、
前記シャフトの回転軸に直角な方向に相対変位しないように前記ミドルハウジングに固定され、前記可動スクロールと共に冷媒を圧縮する作動室（４７）を形成する固定スクロール（５０）と、
前記モータハウジングの軸方向の端部に固定され、前記ミドルハウジングに対して前記固定スクロールを支持するリアハウジング（６０）と、を備え、
前記モータハウジングと前記ミドルハウジングとが当接または固定されている箇所の剛性は、前記リアハウジングが前記固定スクロールを支持している箇所の剛性より大きくなるように構成されている、電動スクロール圧縮機。
【請求項２】
前記リアハウジングと前記固定スクロールとの間には空隙（Ｓ）が形成されており、前記リアハウジングはシール部材（６３）を介して前記固定スクロールを支持している、請求項１に記載の電動スクロール圧縮機。
【請求項３】
前記リアハウジングと前記固定スクロールとの間に設けられる前記シール部材は、前記固定スクロールを前記ミドルハウジング側に付勢すると共に、前記固定スクロールと前記リアハウジングとの間に高圧マフラ室（６４）を形成している、請求項２に記載の電動スクロール圧縮機。
【請求項４】
前記ミドルハウジングと前記モータハウジングとは、圧入、ボルト（８０）、溶接（８１）、クサビ（８２）、または接着（８３）を含む固定方法により、前記シャフトの回転軸に垂直な方向に固定されている、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電動スクロール圧縮機。
【請求項５】
前記モータハウジングと前記ミドルハウジングとが、前記シャフトの回転軸に垂直な方向に相対変位することを拘束するためのピン（８４）またはキー（８５）を備える、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電動スクロール圧縮機。
【請求項６】
前記モータハウジングは、前記モータ固定子が固定されている箇所に対応する位置から、前記ミドルハウジングが固定されている箇所に対応する位置に亘り、その他の部位よりも捩じれ剛性が大きく構成された補強部（９０）を有する、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電動スクロール圧縮機。
【請求項７】
前記補強部は、前記モータハウジングのうち前記補強部を除く部位より肉厚が大きい厚肉部（９１）、或いは、前記モータハウジングの外壁に設けられるリブ（９２）または補強部材（９３）により構成されている、請求項６に記載の電動スクロール圧縮機。
【請求項８】
前記モータ固定子と前記モータハウジングとが固定されている部位（２１１）は、前記モータ固定子における軸方向の中心位置（２１３）よりも前記ミドルハウジング側に配置されている、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の電動スクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動スクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒を圧縮する電動スクロール圧縮機が知られている。特許文献１に記載の電動スクロール圧縮機は、有底筒状のモータハウジングと、そのモータハウジングの端部に固定されるリアハウジングにより形成される半密閉容器の内側に、モータ部、可動クロールおよび固定スクロール等が収容されたものである。モータ部は、モータハウジングの内壁に固定されるモータ固定子、そのモータ固定子の内側に回転可能に設けられるモータ回転子、そのモータ回転子と共に回転して可動スクロールにトルクを伝達するシャフトを有している。可動クロールは、モータ部が有するシャフトの回転軸の周りを公転するように構成され、固定スクロールと共に冷媒を圧縮する作動室を形成している。固定スクロールは、リアハウジングにボルトにより固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１５５７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動スクロール圧縮機では、モータ部は、作動室で圧縮される冷媒の反力に抗してトルクを発生させている。そのため、モータ部と作動室で生じるトルク変動は振動の原因となる。特許文献１に記載の構成では、冷媒の圧縮の際に生じる振動は、モータ部および可動スクロールから作動室の冷媒を介して固定スクロールに伝わり、その固定スクロールにボルトにより固定されたリアハウジングを経由してモータハウジングに伝わる。また、冷媒の圧縮の際に生じる振動は、モータ部のモータ固定子を経由してモータハウジングに伝わる。このように、特許文献１に記載の構成では、振動が伝達される経路が、モータ部、可動スクロール、固定スクロール、リアハウジング、モータハウジングを含むループ状となる。そして、そのループ状の経路は、リアハウジングとモータハウジングを含んでいるので距離が長いものとなる。そのため、モータハウジングに対してリアハウジング側から伝わる振動と、そのモータハウジングに対してモータ固定子側から伝わる振動との位相差および振幅差が大きくなる。また、振動が伝達される経路が長いので、その振動の伝達経路となるリアハウジング及びモータハウジング（以下「両ハウジング」という）の振動に対する捩じれ剛性が低下する。仮に、両ハウジングがいずれも完全な剛体であれば、振動が打ち消し合うため外部に振動は伝わらない。しかしながら、実際には、両ハウジングは完全な剛体ではないので、微小な弾性変形を伴いながら振動を伝達する。そのため、両ハウジングにおける振動に対する捩じれ剛性が低下すると、圧縮機自体の振動および騒音が増大するおそれがある。さらに、圧縮機が外部の部材（例えば車両のエンジンブロック等）に取り付けられる際、モータハウジングに設けられた取付足からその外部の部材を加振する力が大きくなり、圧縮機から外部の部材に伝わる振動および騒音が増大することが懸念される。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、振動および騒音を抑制することの可能な電動スクロール圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
冷媒を圧縮する電動スクロール圧縮機において、
有底筒状のモータハウジング（１０）と、
モータハウジングの内壁に固定されるモータ固定子（２１）、モータ固定子の内側に回転可能に設けられるモータ回転子（２２）、および、モータ回転子と共に回転するシャフト（２３）を有するモータ部（２０）と、
モータハウジングの内壁に当接または固定され、シャフトを回転可能に支持するミドルハウジング（３０）と、
シャフトの端部にシャフトの回転軸（Ａｘ）に対して偏心して設けられる偏心部（２６）と、
ミドルハウジングに対してモータ部とは反対側に配置され、偏心部からトルクを伝達されてシャフトの回転軸の周りを公転する可動スクロール（４０）と、
シャフトの回転軸に直角な方向に相対変位しないようにミドルハウジングに固定され、可動スクロールと共に冷媒を圧縮する作動室（４７）を形成する固定スクロール（５０）と、
モータハウジングの軸方向の端部に固定され、ミドルハウジングに対して固定スクロールを支持するリアハウジング（６０）と、を備え、
モータハウジングとミドルハウジングとが当接または固定されている箇所の剛性は、リアハウジングが固定スクロールを支持している箇所の剛性より大きくなるように構成されている。
【０００７】
これによれば、この電動スクロール圧縮機（以下「圧縮機」ということがある）は、モータ部が駆動すると、モータ部のシャフトから偏心部を経由して可動スクロールにトルクが伝達され、可動スクロールが公転して作動室の冷媒が圧縮される。上述したように、モータ部は、作動室で圧縮される冷媒の反力に抗してトルクを発生させている。そのため、モータ部と作動室で生じるトルク変動は振動の原因となる。請求項１に係る発明の構成では、冷媒の圧縮の際に生じる振動は、モータ部および可動スクロールから作動室の冷媒を介して固定スクロールに伝わり、そこからリアハウジングを経由することなく、ミドルハウジングを経由してモータハウジングに伝わる。また、冷媒の圧縮の際に生じる振動は、モータ部のモータ固定子を経由してモータハウジングに伝わる。このように、請求項１に係る発明の構成は、上述した特許文献１に記載の構成に比べて、固定スクロールからモータハウジングに振動が伝達される経路にリアハウジングが含まれない分、振動の伝達経路が短くなる。そのため、モータハウジングに対してミドルハウジング側から伝わる振動と、モータハウジングに対してモータ固定子側から伝わる振動との位相差および振幅差が小さくなり、振動が相殺されやすくなる。また、振動によりモータハウジング等に作用する捩じりトルクは一定であるが、モータハウジングの中の振動の伝達経路が短いものとなるので、モータハウジング等の捩じりトルクに対する変形量が小さくなる。したがって、圧縮機自体の振動および騒音が低減する。さらに、圧縮機が外部の部材に取り付けられる際、モータハウジングからその外部の部材を加振する力が小さくなる。したがって、この圧縮機は、ハウジングから外部の部材に伝わる振動および騒音を低減することができる。
【０００８】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る電動スクロール圧縮機の断面図である。
【図２】図１のＩＩ部分の拡大図である。
【図３】第２実施形態に係る電動スクロール圧縮機の一部を示す断面図である。
【図４】第３実施形態に係る電動スクロール圧縮機の一部を示す断面図である。
【図５】第４実施形態に係る電動スクロール圧縮機の一部を示す断面図である。
【図６】第５実施形態に係る電動スクロール圧縮機の一部を示す断面図である。
【図７】第６実施形態に係る電動スクロール圧縮機の一部を示す断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図である。
【図９】第７実施形態に係る電動スクロール圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線の断面図である。
【図１１】第８実施形態に係る電動スクロール圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１２】第９実施形態に係る電動スクロール圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線の断面図である。
【図１４】第１０実施形態に係る電動スクロール圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線の断面図である。
【図１６】第１１実施形態に係る電動スクロール圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線の断面図である。
【図１８】第１２実施形態に係る電動スクロール圧縮機の一部を示す断面図である。
【図１９】比較例の電動スクロール圧縮機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１１】
（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の電動スクロール圧縮機１（以下、「圧縮機１」という）は、車両に搭載される図示しない冷凍サイクルの一部を構成するものである。圧縮機１は、冷凍サイクルの配管から冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮した後、冷凍サイクルの配管へ吐き出すものである。
【００１２】
図１および図２に示すように、本実施形態の圧縮機１は、モータハウジング１０、モータ部２０、ミドルハウジング３０、可動スクロール４０、固定スクロール５０およびリアハウジング６０などを備えている。
【００１３】
モータハウジング１０は、有底筒状に形成され、底部１１およびその底部１１の外縁から筒状に延びる筒部１２を有している。そのモータハウジング１０の底部１１の軸方向の端部にリアハウジング６０が固定されている。具体的には、モータハウジング１０が有する筒部１２のうち底部１１とは反対側の端部と、リアハウジング６０とが、ボルト６１によって固定されている。これにより、モータハウジング１０とリアハウジング６０は密閉容器構造を構成している。なお、モータハウジング１０とリアハウジング６０とがボルト６１により固定された構造は、溶接により固定される構造と区別して、半密閉容器構造と呼ばれることもある。
【００１４】
モータハウジング１０には、冷凍サイクルの配管から密閉容器構造の内側に冷媒を吸入するための吸入ポート１３が設けられている。一方、リアハウジング６０には、密閉容器構造の内側で圧縮された冷媒を、冷凍サイクルの配管へ吐き出すための吐出ポート６２が設けられている。
【００１５】
モータハウジング１０とリアハウジング６０により形成される密閉容器構造の内側には、冷媒を圧縮するための駆動力を生成するモータ部２０と、冷媒を圧縮するための圧縮機構部を構成する可動スクロール４０および固定スクロール５０などが収容されている。
【００１６】
モータ部２０は、モータハウジング１０に固定されるモータ固定子２１、そのモータ固定子２１の内側に回転可能に設けられるモータ回転子２２、そのモータ回転子２２と共に回転して可動スクロール４０にトルクを伝達するシャフト２３を有している。
【００１７】
モータ固定子２１は、モータハウジング１０の内壁に対し、例えば焼嵌めまたは圧入などにより固定されている。磁性体から形成されたモータ固定子２１が有する各ティースには、コイル２４が巻かれている。そのコイル２４に通電されると、モータ固定子２１は、モータ回転子２２を回転させるための回転磁界を発生する。
【００１８】
モータ回転子２２は、モータ固定子２１の径方向内側に回転可能に設けられている。モータ回転子２２は、磁性体から形成され、周方向に異なる磁極が交互に配置されている。モータ回転子２２の中心には、シャフト２３が固定されている。シャフト２３は、その一端がモータハウジング１０の底部１１に設けられたフロント軸受１４に回転可能に支持され、他端がミドルハウジング３０に設けられたメイン軸受３２に回転可能に支持されている。
【００１９】
ミドルハウジング３０は、略円盤状に形成されている。本実施形態では、ミドルハウジング３０の径方向外側の外壁３１は、モータハウジング１０の内壁に圧入により固定されている。これにより、ミドルハウジング３０とモータハウジング１０とは、シャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向に固定されている。そのため、本実施形態では、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とが固定されている箇所において、シャフト２３の回転軸Ａｘに直角な方向の荷重に対する剛性を大きくすることが可能である。なお、剛性とは、２部品間の荷重に対する変形量の逆数である。
【００２０】
モータハウジング１０の内壁には、その内径を変化させることで、シャフト２３の軸に対して垂直な段差面１５が形成されている。モータハウジング１０の段差面１５に対し、ミドルハウジング３０の軸方向モータ部側の面の外周部分が当接している。これにより、ミドルハウジング３０の軸方向の位置ずれが防がれる。
【００２１】
ミドルハウジング３０は、シャフト２３を挿通する挿通孔３３を有している。そして、ミドルハウジング３０は、メイン軸受３２を介してシャフト２３を回転可能に支持している。また、ミドルハウジング３０は、モータハウジング１０内のモータ部２０側の空間２５から圧縮機構部側の空間４１に冷媒を供給するための供給孔３４、及び、固定スクロール５０の位置決めを行うための位置決めピン７０が差し込まれる差込孔３５を有している。
【００２２】
シャフト２３のうち、ミドルハウジング３０に設けられたメイン軸受３２よりもさらに圧縮機構部側へ延出した端部には、偏心部２６が設けられている。偏心部２６は、円柱状に形成され、その重心がシャフト２３の回転軸Ａｘに対して偏心して設けられている。偏心部２６は、可動スクロール４０が有するボス部４２の内側に摺動可能に嵌合している。なお、シャフト２３の回転軸Ａｘを挟んで偏心部２６の反対側には、バランスウェイト２７が設けられている。
【００２３】
圧縮機構部を構成する可動スクロール４０と固定スクロール５０などは、ミドルハウジング３０に対してモータ部２０とは反対側の空間に配置されている。
【００２４】
可動スクロール４０は、円盤状の可動盤４３、および、その可動盤４３に設けられる渦巻状の可動ラップ４４を有している。可動ラップ４４は、可動盤４３から固定スクロール５０の固定盤５１側へ突き出すように設けられている。なお、可動スクロール４０は、図示しない自転防止機構により自転を規制されている。そのため、可動スクロール４０は、シャフト２３の偏心部２６からボス部４２を介して伝達されるトルクにより、シャフト２３の回転軸Ａｘの周りを公転するように構成されている。
【００２５】
なお、可動スクロール４０の可動盤４３とミドルハウジング３０との間には、背圧室４５が設けられている。背圧室４５には、圧縮機構部により圧縮された高圧の冷媒が図示しない流路を通じて供給される。そのため、背圧室４５の冷媒圧力により、可動スクロール４０は固定スクロール５０側へ押圧される。
【００２６】
固定スクロール５０は、円盤状の固定盤５１、および、その固定盤５１に設けられる渦巻状の固定ラップ５２、および、固定ラップ５２よりも径方向外側において固定盤５１の外縁部からミドルハウジング３０側に筒状に延びる固定部５３を有している。固定スクロール５０の固定部５３には、位置決めピン７０が差し込まれる差込孔５４が設けられている。位置決めピン７０は、その一端がミドルハウジング３０の差込孔３５に差し込まれ、他端が固定スクロール５０の差込孔５４に差し込まれている。これにより、固定スクロール５０は、シャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向に相対変位しないようにミドルハウジング３０に固定されている。なお、固定スクロール５０の固定部５３および可動スクロール４０の可動盤４３と、ミドルハウジング３０との間には、共通の摺動板４６が配置されている。
【００２７】
固定スクロール５０が有する固定ラップ５２と可動スクロール４０が有する可動ラップ４４とは、互いに嵌り合った状態で設置されている。そのため、固定スクロール５０と可動スクロール４０との間には、冷媒を圧縮するための作動室４７が形成される。なお、図示していないが、作動室４７は、軸方向から視て三日月状に形成される。可動スクロール４０が公転すると、その作動室４７は、径方向外側から径方向内側に向かって旋回移動し、次第にその容積を縮小する。これにより、冷媒が圧縮される。
【００２８】
固定スクロール５０には、作動室４７で圧縮された冷媒を吐き出すための吐出穴５５が設けられている。吐出穴５５は、固定スクロール５０の固定盤５１のうち、作動室４７が最小容積となる部位に設けられている。吐出穴５５およびその近傍には、冷媒の逆流を阻止するための図示していない薄板状の吐出弁と、その吐出弁の動作範囲を規制するためのストッパ５６が設けられている。
【００２９】
上述したように、リアハウジング６０は、モータハウジング１０の軸方向の端部に固定されている。本実施形態のリアハウジング６０は、ミドルハウジング３０に対して固定スクロール５０を挟んだ状態で、その固定スクロール５０を支持している。具体的には、リアハウジング６０と固定スクロール５０との間には、空隙が形成されている。図２では、その空隙の厚みを符号Ｓで示している。そして、リアハウジング６０と固定スクロール５０との間には、シール部材としてのＯリング６３が設けられている。すなわち、リアハウジング６０は、弾性体であるＯリング６３を介して固定スクロール５０を支持している。本実施形態では、この構成により、リアハウジング６０が固定スクロール５０を支持している箇所の剛性を小さくすることが可能である。
【００３０】
Ｏリング６３は、固定スクロール５０をミドルハウジング３０側に付勢している。これにより、圧縮機１が作動していないとき、Ｏリング６３の弾性力により、固定スクロール５０のがたつきが抑えられる。
【００３１】
また、リアハウジング６０と固定スクロール５０との間には、高圧マフラ室６４が設けられている。高圧マフラ室６４は、吐出穴５５から吐き出された冷媒の吐出脈動を低減するための空間である。Ｏリング６３は、その高圧マフラ室６４と固定スクロール５０の径外側の空間との冷媒の流通を防いでいる。圧縮機１が作動すると、作動室４７で圧縮された冷媒が吐出穴５５から高圧マフラ室６４に吐き出されるので、高圧マフラ室６４の冷媒圧力により固定スクロール５０がミドルハウジング３０側に付勢される。そのため、固定スクロール５０から付勢力を受けたミドルハウジング３０はモータハウジング１０の軸方向の段差面１５に押圧される。
【００３２】
次に、本実施形態の圧縮機１の作動について説明する。
モータ部２０のコイル２４に通電されると、モータ固定子２１は、モータ回転子２２を回転させるための回転磁界を発生する。これにより、モータ回転子２２とシャフト２３が、シャフト２３の軸周りに回転する。シャフト２３の偏心部２６からボス部４２を介して可動スクロール４０にトルクが伝達されると、可動スクロール４０は、シャフト２３の回転軸Ａｘの周りを公転する。これにより、固定スクロール５０と可動スクロール４０との間に形成された作動室４７は、径方向外側から径方向内側に向かって旋回移動しつつ、次第にその容積を縮小する。そのため、作動室４７の冷媒が圧縮される。作動室４７で圧縮された冷媒は、吐出穴５５から高圧マフラ室６４に吐き出され、その高圧マフラ室６４から吐出ポート６２を介して冷凍サイクルの配管へ吐き出される。
【００３３】
ところで、電動式の圧縮機１では、モータ部２０は、作動室４７で圧縮される冷媒の反力に抗してトルクを発生させている。そのため、モータ部２０と作動室４７で生じるトルク変動は振動の原因となる。上述したように、本実施形態では、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とが圧入により強固に固定されており、固定スクロール５０とミドルハウジング３０とは位置決めピン７０により回転軸Ａｘに垂直な方向に相対変位しないように固定されている。一方、リアハウジング６０は弾性体であるＯリング６３を介して固定スクロール５０を支持している。そのため、図１の破線Ｖ１で示したように、冷媒の圧縮の際に生じる振動は、モータ部２０および可動スクロール４０から作動室４７の冷媒を介して固定スクロール５０に伝わり、そこからミドルハウジング３０を経由してモータハウジング１０に伝わる。また、冷媒の圧縮の際に生じる振動は、モータ部２０のモータ固定子２１を経由してモータハウジング１０に伝わる。すなわち、図１の破線Ｖ１で示したように、本実施形態の構成では、冷媒の圧縮の際に生じる振動が伝達される経路は、ループ状に形成される。そして、本実施形態の構成では、固定スクロール５０からモータハウジング１０に振動が伝達される経路にリアハウジング６０が含まれない分、振動の伝達経路が短いものとなっている。
【００３４】
ここで、上述した本実実施形態の圧縮機１の構成と比較するため、比較例の圧縮機１００の構成について説明する。
【００３５】
図１９に示すように、比較例では、リアハウジング６０と固定スクロール５０とは、第１の位置決めピン７１により、シャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向に相対変位しないように固定されている。また、リアハウジング６０と固定スクロール５０とは当接している。そのため、比較例の構成では、リアハウジング６０が固定スクロール５０を支持している箇所の剛性が大きいものとなっている。
【００３６】
そして、固定スクロール５０とミドルハウジング３０も、第２の位置決めピン７０により、シャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向に相対変位しないように固定されている。なお、第１の位置決めピン７１と第２の位置決めピン７０の両者を設置可能とするため、ミドルハウジング３０の径方向外側の外壁３１とモータハウジング１０の内壁との間には、所定の隙間が設けられている。
【００３７】
図１９でも、冷媒の圧縮の際に生じる振動が伝達される経路を、破線Ｖ２によって示している。比較例の構成では、リアハウジング６０が固定スクロール５０を支持している箇所の剛性が大きいものとなっている。そのため、冷媒の圧縮の際に生じる振動は、モータ部２０および可動スクロール４０から作動室４７の冷媒を介して固定スクロール５０に伝わり、そこからリアハウジング６０を経由してモータハウジング１０に伝わる。また、冷媒の圧縮の際に生じる振動は、モータ部２０のモータ固定子２１を経由してモータハウジング１０に伝わる。このように、比較例の構成では、固定スクロール５０からモータハウジング１０に振動が伝達される経路が、上述した第１実施形態の経路よりも長いものとなっている。
【００３８】
ところで、仮に、振動の伝達経路となる各構成部品がいずれも完全な剛体であれば、振動が打ち消し合うため、外部に振動は伝わらない。しかしながら、実際には、各構成部品は厳密には完全な剛体ではないので、微小な弾性変形を伴いながら振動を伝達するため、外部に振動が伝達してしまう。
【００３９】
比較例の構成では、振動が伝達される経路にリアハウジング６０を含んでいる分、その経路が長いものとなっている。そのため、モータハウジング１０に対してリアハウジング６０側から伝わる振動と、そのモータハウジング１０に対してモータ固定子２１側から伝わる振動との位相差および振幅差が大きくなる。また、振動が伝達される経路が長いので、リアハウジング６０およびモータハウジング１０等の振動に対する捩じれ剛性が低下する。このように、振動が伝達される経路を構成するリアハウジング６０およびモータハウジング１０等の振動に対する捩じれ剛性が低下すると、圧縮機１００自体の振動および騒音が増大するおそれがある。さらに、圧縮機１００が、車両のエンジンブロックなどの外部の部材に取り付けられる際、モータハウジング１０等に設けられる図示しない取付足からその外部の部材を加振する力が大きくなり、圧縮機１から外部の部材に伝わる振動および騒音が増大することが懸念される。
【００４０】
上述した比較例の圧縮機１００に対し、本実施形態の圧縮機１は、次の作用効果を奏するものである。
（１）本実施形態では、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とが当接または固定されている箇所の剛性は、リアハウジング６０が固定スクロール５０を支持している箇所の剛性より大きくなるように構成されている。この構成によれば、固定スクロール５０からモータハウジング１０に振動が伝達される経路にリアハウジング６０が含まれない分、上述した比較例の構成に比べて、振動の伝達経路が短いものとなる。そのため、モータハウジング１０に対してミドルハウジング３０側から伝わる振動と、モータハウジング１０に対してモータ固定子２１側から伝わる振動との位相差および振幅差が小さくなり、振動が相殺されやすくなる。また、振動によりモータハウジング１０等に作用する捩じりトルクは一定であるが、モータハウジング１０の中の振動の伝達経路が短いものとなるので、モータハウジング１０の捩じりトルクに対する変形量が小さくなる。したがって、圧縮機１自体の振動および騒音が低減する。さらに、圧縮機１が外部の部材に取り付けられる際、モータハウジング１０からその外部の部材を加振する力が小さくなる。したがって、この圧縮機１は、モータハウジング１０から外部の部材に伝わる振動および騒音を低減することができる。
【００４１】
（２）本実施形態では、リアハウジング６０と固定スクロール５０との間には空隙が形成されており、リアハウジング６０はＯリング６３を介して固定スクロール５０を支持している。これによれば、リアハウジング６０と固定スクロール５０とがＯリング６３を介して接続されるので、リアハウジング６０が固定スクロール５０を支持している箇所の剛性が小さくなる。そのため、固定スクロール５０からモータハウジング１０に振動が伝達される経路にリアハウジング６０を含むことなく、振動の伝達経路を短くすることが可能である。したがって、圧縮機１自体の振動および騒音を低減すると共に、圧縮機１から外部の部材に伝わる振動および騒音を低減することができる。
【００４２】
（３）本実施形態では、リアハウジング６０と固定スクロール５０との間に設けられるＯリング６３は、固定スクロール５０をミドルハウジング３０側に付勢すると共に、固定スクロール５０とリアハウジング６０との間に高圧マフラ室６４を形成している。これによれば、圧縮機１が作動していないとき、Ｏリング６３の弾性力により固定スクロール５０をミドルハウジング３０側に付勢し、固定スクロール５０のがたつきを抑えることができる。
【００４３】
また、圧縮機１が作動すると、作動室４７で圧縮された冷媒が高圧マフラ室６４に吐き出されるので、高圧マフラ室６４の冷媒圧力により固定スクロール５０がミドルハウジング３０側に付勢される。そのため、固定スクロール５０から付勢力を受けたミドルハウジング３０はモータハウジング１０の軸方向の段差面１５に押圧されるので、その段差面１５にもミドルハウジング３０とモータハウジング１０による振動の伝達経路が形成される。
【００４４】
（４）本実施形態では、ミドルハウジング３０とモータハウジング１０とは、圧入により、シャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向に固定されている。これにより、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とが固定されている箇所は、シャフト２３の回転軸Ａｘに直角な方向の荷重に対する剛性が大きくなる。ここで、冷媒の圧縮の際に生じる振動は、モータ部２０と作動室４７で生じるトルク変動に起因するものであるので、シャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向の成分が大きい。そのため、ミドルハウジング３０とモータハウジング１０とをシャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向に固定することで、ミドルハウジング３０とモータハウジング１０により形成される振動の伝達経路において、振動を確実に伝えることができる。
【００４５】
（第２〜第５実施形態）
第２〜第５実施形態は、第１実施形態に対して、モータハウジング１０とミドルハウジング３０との固定方法を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４６】
第２実施形態では、図３に示すように、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とは、ボルト８０によって固定されている。具体的には、ボルト８０は、モータハウジング１０の径方向外側から、モータハウジング１０に設けられた雌ねじ１６に螺合し、ミドルハウジング３０の径方向外側の外壁３１を押圧している。これにより、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とは強固に固定されている。なお、ミドルハウジング３０の径方向外側の外壁３１に、ボルト８０が嵌る溝を設けてもよい。
【００４７】
第３実施形態では、図４に示すように、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とは、溶接８１によって固定されている。具体的には、モータハウジング１０の径方向外側から溶接８１が行われ、ミドルハウジング３０の径方向外側の外壁３１とモータハウジング１０とが溶接８１により強固に固定されている。
【００４８】
第４実施形態では、図５に示すように、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とは、クサビ８２によって固定されている。具体的には、モータハウジング１０の内壁とミドルハウジング３０の径方向外側の外壁３１との隙間に、固定スクロール５０側からクサビ８２が打ち込まれている。これにより、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とは強固に固定されている。なお、図示していないが、クサビ８２は、周方向に複数個所設けることが好ましい。
【００４９】
第５実施形態では、図６に示すように、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とは、接着剤８３によって固定されている。具体的には、モータハウジング１０の内壁とミドルハウジング３０の径方向外側の外壁３１との間に、接着剤８３が塗布されている。これにより、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とは強固に固定されている。
【００５０】
以上説明した第２〜第５実施形態では、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とは、種々の固定方法により、シャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向に相対変位しないように固定されている。これにより、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とが固定されている箇所は、シャフト２３の回転軸Ａｘに直角な方向の荷重に対する剛性が大きくなる。ここで、冷媒の圧縮の際に生じる振動は、モータ部２０と作動室４７で生じるトルク変動に起因するものであるので、シャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向の成分が大きい。そのため、ミドルハウジング３０とモータハウジング１０とをシャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向に固定することで、ミドルハウジング３０とモータハウジング１０により形成される振動の伝達経路において、振動を確実に伝えることができる。
【００５１】
（第６および第７実施形態）
第６および第７実施形態も、第１実施形態等に対して、モータハウジング１０とミドルハウジング３０との固定方法を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
【００５２】
第６実施形態では、図７および図８に示すように、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とは、ピン８４によって、シャフト２３の回転方向およびシャフト２３の軸に垂直な方向に相対変位することが拘束されている。具体的には、ピン８４は、その一端がモータハウジング１０の段差面１５に設けられた穴１７に挿入され、他端がミドルハウジング３０に設けられた穴３６に挿入されている。
【００５３】
第７実施形態では、図９および図１０に示すように、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とは、キー８５によって、シャフト２３の回転方向に相対変位することが拘束されている。具体的には、キー８５は、径方向内側の一部がモータハウジング１０に設けられた溝１８に嵌合し、径方向外側の一部がミドルハウジング３０に設けられた溝３７に嵌合している。
【００５４】
以上説明した第６および第７実施形態では、モータハウジング１０とミドルハウジング３０とは、シャフト２３の回転方向の荷重に対する剛性が大きくなる。冷媒の圧縮の際に生じる振動は、シャフト２３の回転方向の成分が大きい。そのため、ミドルハウジング３０とモータハウジング１０により形成される振動の伝達経路において、その振動を確実に伝えることができる。
【００５５】
（第８実施形態）
第８実施形態は、第１実施形態等に対して、モータ固定子２１とモータハウジング１０との固定方法を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
【００５６】
図１１に示すように、第８実施形態では、モータ固定子２１は、ミドルハウジング３０側の部位２１１の外径が、ミドルハウジング３０とは反対側の部位２１２の外径よりも大きく形成されている。そのため、モータ固定子２１は、ミドルハウジング３０側の部位２１１がモータハウジング１０の内壁に固定されており、ミドルハウジング３０とは反対側の部位２１２がモータハウジング１０の内壁に固定されていない。すなわち、モータ固定子２１のうちミドルハウジング３０とは反対側の部位２１２と、モータハウジング１０の内壁との間には空隙が形成されている。
【００５７】
モータ固定子２１とモータハウジング１０が固定されている部位２１１は、モータ固定子２１における軸方向の中心位置２１３よりもミドルハウジング３０側に配置されている。これにより、モータハウジング１０のうちで、冷媒の圧縮の際に生じる振動の伝達経路を短くすることが可能である。そのため、モータハウジング１０のうちで、捩じりトルクが作用する範囲を短くすることが可能である。図１１では、モータハウジング１０のうちで、冷媒の圧縮の際に捩じりトルクが作用する範囲を、矢印Ｒで示している。
【００５８】
以上説明した第８実施形態では、モータハウジング１０のうちで、冷媒の圧縮の際に捩じりトルクが作用する範囲を短くしている。そのため、モータハウジング１０に対してミドルハウジング３０側から伝わる振動と、モータハウジング１０に対してモータ固定子２１側から伝わる振動によってモータハウジング１０に作用する捩じりトルクに対し、モータハウジング１０の変形が抑制される。したがって、圧縮機１自体の振動および騒音を低減すると共に、圧縮機１から外部の部材に伝わる振動および騒音を低減することができる。
【００５９】
（第９〜第１１実施形態）
第９〜第１１実施形態は、第１実施形態等に対して、モータハウジング１０の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
【００６０】
第９〜第１１実施形態では、図１２〜図１７に示すように、モータハウジング１０は、筒部１２の一部に補強部９０を有している。補強部９０は、モータハウジング１０の筒部１２においてモータ固定子２１が固定されている箇所に対応する位置から、ミドルハウジング３０が固定されている箇所に対応する位置に亘り、その他の部位よりも捩じれ剛性が大きく構成された部位である。
【００６１】
第９実施形態では、図１２および図１３に示すように、モータハウジング１０が有する補強部９０は、モータハウジング１０のうち補強部９０を除く部位より肉厚が大きい厚肉部９１により構成されている。ここで、モータハウジング１０の筒部１２のうち、厚肉部９１よりもリアハウジング６０側の部位の肉厚をｔ１とする。モータハウジング１０の筒部１２のうち、厚肉部９１の肉厚をｔ２とする。モータハウジング１０の筒部１２のうち、厚肉部９１よりも底部１１側の部位の肉厚をｔ３とする。
このとき、ｔ２＞ｔ１、且つ、ｔ２＞ｔ３の関係が成立している。
【００６２】
第１０実施形態では、図１４および図１５に示すように、モータハウジング１０が有する補強部９０は、モータハウジング１０の外壁に設けられるリブ９２により構成されている。リブ９２は、モータハウジング１０の軸方向に延びるように形成され、モータハウジング１０の周方向に複数個設けられている。なお、モータハウジング１０の筒部１２とリブ９２とは一体に形成されている。
【００６３】
第１１実施形態では、図１６および図１７に示すように、モータハウジング１０が有する補強部９０は、モータハウジング１０の外壁に設けられる補強部材９３により構成されている。補強部材９３は、筒状に形成され、モータハウジング１０の径方向外側を囲うように設けられている。なお、モータハウジング１０と補強部材９３とは別部材で構成され、例えば圧入または焼嵌め等により固定されている。
【００６４】
以上説明した第９〜第１１実施形態では、モータハウジング１０のうち振動の伝達経路となる部位の捩じれ剛性を補強部９０によって高めることが可能である。そのため、モータハウジング１０に対してミドルハウジング３０側から伝わる振動と、モータハウジング１０に対してモータ固定子２１側から伝わる振動によってモータハウジング１０に作用する捩じりトルクに対し、モータハウジング１０の変形が抑制される。したがって、圧縮機１自体の振動および騒音を低減すると共に、圧縮機１から外部の部材に伝わる振動および騒音を低減することができる。
【００６５】
さらに、第９〜第１１実施形態では、モータハウジング１０の剛性を全体的に大きくすることなく、冷媒の圧縮の際に捩じりトルクが作用する範囲の剛性を効果的に大きくすることが可能である。これにより、材料費などのコストアップを最小限に抑えることができる。
【００６６】
（第１２実施形態）
第１２実施形態は、第１実施形態等に対して、固定スクロール５０とミドルハウジング３０との固定方法を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
【００６７】
図１８に示すように、第１２実施形態では、固定スクロール５０とミドルハウジング３０とは、ボルト７３により固定されている。ボルト７３は、ミドルハウジング３０のボルト挿通孔３８を通り、固定スクロール５０の固定部５３に設けられたねじ穴５７に螺合している。これにより、固定スクロール５０は、ミドルハウジング３０に対し、軸方向の変位が規制される。
【００６８】
なお、第１２実施形態においても、固定スクロール５０とミドルハウジング３０とは、位置決めピン７０により、シャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向の変位が規制されている。なお、第１２実施形態の構成において、固定スクロール５０とミドルハウジング３０とを固定するボルト７３が、シャフト２３の回転軸Ａｘに垂直な方向の変位を規制する機能を有するものであれば、位置決めピン７０を廃することも可能である。
【００６９】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【００７０】
（１）上記各実施形態では、リアハウジング６０と固定スクロール５０との間に配置するシール部材としてＯリング６３を例示したが、シール部材はそれに限らず、例えばガスケットなどとしてもよい。
【００７１】
（２）上記各実施形態では、ミドルハウジング３０の径方向外側の外壁３１とモータハウジング１０の内壁とを、圧入、ボルト、溶接、クサビ、または接着を含む固定方法により固定した。これに対し、他の実施形態では、ミドルハウジング３０の径方向外側の外壁３１とモータハウジング１０の内壁とは固定しなくてもよい。その場合でも、リアハウジング６０と固定スクロール５０との間に形成される高圧マフラ室６４の圧力により、固定スクロール５０がミドルハウジング３０側に付勢されるので、ミドルハウジング３０はモータハウジング１０の軸方向の段差面１５に押圧される。これにより、その段差面１５を介して、ミドルハウジング３０とモータハウジング１０を振動が伝達する。したがって、モータ部２０→可動スクロール４０→固定スクロール５０→ミドルハウジング３０→モータハウジング１０→モータ部２０による振動の伝達経路を形成することが可能である。
【００７２】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、冷媒を圧縮する電動スクロール圧縮機は、モータハウジング、モータ部、ミドルハウジング、偏心部、可動スクロール、固定スクロールおよびリアハウジングを備える。モータハウジングは有底筒状に形成されている。モータ部は、モータハウジングの内壁に固定されるモータ固定子、モータ固定子の内側に回転可能に設けられるモータ回転子、および、モータ回転子と共に回転するシャフトを有する。ミドルハウジングは、モータハウジングの内壁に当接または固定され、シャフトを回転可能に支持する。偏心部は、シャフトの端部にシャフトの回転軸に対して偏心して設けられる。可動スクロールは、ミドルハウジングに対してモータ部とは反対側に配置され、偏心部からトルクを伝達されてシャフトの回転軸の周りを公転する。固定スクロールは、シャフトの回転軸に直角な方向に相対変位しないようにミドルハウジングに固定され、可動スクロールと共に冷媒を圧縮する作動室を形成する。リアハウジングは、モータハウジングの軸方向の端部に固定され、ミドルハウジングに対して固定スクロールを支持する。そして、モータハウジングとミドルハウジングとが当接または固定されている箇所の剛性は、リアハウジングが固定スクロールを支持している箇所の剛性より大きくなるように構成されている。
【００７３】
第２の観点によれば、リアハウジングと固定スクロールとの間には空隙が形成されており、リアハウジングはシール部材を介して固定スクロールを支持している。
【００７４】
これにより、リアハウジングと固定スクロールとがシール部材を介して接続されるので、リアハウジングが固定スクロールを支持している箇所の剛性が小さくなる。そのため、固定スクロールからモータハウジングに振動が伝達される経路にリアハウジングを含むことなく、振動の伝達経路を短くすることが可能である。したがって、圧縮機自体の振動および騒音を低減すると共に、圧縮機から外部の部材に伝わる振動および騒音を低減することができる。
【００７５】
第３の観点によれば、リアハウジングと固定スクロールとの間に設けられるシール部材は、固定スクロールをミドルハウジング側に付勢すると共に、固定スクロールとリアハウジングとの間に高圧マフラ室を形成している。
【００７６】
これによれば、圧縮機が作動していないとき、シール部材の弾性力により固定スクロールをミドルハウジング側に付勢し、固定スクロールのがたつきを抑えることができる。
【００７７】
また、圧縮機が作動すると、作動室で圧縮された冷媒が高圧マフラ室に吐き出されるので、高圧マフラ室の冷媒圧力により固定スクロールがミドルハウジング側に付勢される。そのため、固定スクロールから付勢力を受けたミドルハウジングはモータハウジングの軸方向の段差面に押圧されるので、そこにもミドルハウジングとモータハウジングによる振動の伝達経路が形成される。
【００７８】
第４の観点によれば、ミドルハウジングとモータハウジングとは、圧入、ボルト、溶接、クサビ、または接着を含む固定方法により、シャフトの回転軸に垂直な方向に固定されている。
【００７９】
これにより、モータハウジングとミドルハウジングとが固定されている箇所は、シャフトの回転軸に直角な方向の荷重に対する剛性が大きくなる。ここで、冷媒の圧縮の際に生じる振動は、モータ部と作動室で生じるトルク変動に起因するものであるので、シャフトの回転軸に垂直な方向の振動である。そのため、ミドルハウジングとモータハウジングとをシャフトの回転軸に垂直な方向に固定することで、ミドルハウジングとモータハウジングにより形成される振動の伝達経路において、振動を確実に伝えることができる。
【００８０】
第５の観点によれば、モータハウジングとミドルハウジングとが、シャフトの回転軸に垂直な方向に相対変位することを拘束するためのピンまたはキーを備える。
【００８１】
これにより、モータハウジングとミドルハウジングとは、シャフトの回転方向の荷重に対する剛性が大きくなる。冷媒の圧縮の際に生じる振動は、シャフトの回転方向の成分が大きい。そのため、ミドルハウジングとモータハウジングにより形成される振動の伝達経路において、その振動を確実に伝えることができる。
【００８２】
第６の観点によれば、モータハウジングは、モータ固定子が固定されている箇所に対応する位置から、ミドルハウジングが固定されている箇所に対応する位置に亘り、その他の部位よりも捩じれ剛性が大きく構成された補強部を有する。
【００８３】
これによれば、モータハウジングのうち、振動の伝達経路となる部位の捩じれ剛性を補強部によって高めることが可能である。そのため、モータハウジングに対してミドルハウジング側から伝わる振動と、モータハウジングに対してモータ固定子側から伝わる振動によってモータハウジングに作用する捩じりトルクに対し、モータハウジングの変形が抑制される。したがって、圧縮機自体の振動および騒音を低減すると共に、圧縮機から外部の部材に伝わる振動および騒音を低減することができる。
【００８４】
また、この構成により、モータハウジングの剛性を全体的に大きくすることなく、冷媒の圧縮の際に捩じりトルクが作用する範囲の剛性を効果的に大きくすることが可能である。これにより、材料費などのコストアップを最小限に抑えることができる。
【００８５】
第７の観点によれば、補強部は、モータハウジングのうち補強部を除く部位より肉厚が大きい厚肉部、或いは、モータハウジングの外壁に設けられるリブまたは補強部材により構成されている。
【００８６】
これによれば、補強部として、厚肉部、リブまたは補強部材が例示される。
【００８７】
第８の観点によれば、モータ固定子とモータハウジングが固定されている部位は、モータ固定子における軸方向の中心位置よりもミドルハウジング側に配置されている。
【００８８】
これによれば、モータハウジングのうち、振動の伝達経路となる部位を短くすることが可能である。そのため、モータハウジングに対してミドルハウジング側から伝わる振動と、モータハウジングに対してモータ固定子側から伝わる振動によってモータハウジングに作用する捩じりトルクに対し、モータハウジングの変形が抑制される。したがって、圧縮機自体の振動および騒音を低減すると共に、圧縮機から外部の部材に伝わる振動および騒音を低減することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１    電動スクロール圧縮機
１０  モータハウジング
２０  モータ部
２３  シャフト
２６  偏心部
３０  ミドルハウジング
４０  可動スクロール
４７  作動室
５０  固定スクロール
６０  リアハウジング
【図１】
2020007910.tif 000003
【図２】
2020007910.tif 000004
【図３】
2020007910.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2020007910.tif 000008
【図７】
2020007910.tif 000009
【図８】
2020007910.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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