(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１０１）と、
前記ハウジング（１０１）に対して固定した固定部（１１１）、および前記固定部（１１１）に対して変位する可動部（１１２）を有して構成され、流体を吸入圧縮する圧縮機構（１１０）と、
前記ハウジング（１０１）内に回転可能に配設され、前記可動部（１１２）を駆動するシャフト（１０２）と、
外部駆動源から前記シャフト（１０２）側に伝達される回転力のうち、一方向の回転力のみを前記シャフト（１０２）に伝達する第１ワンウェイクラッチ（１２０）と、
前記シャフト（１０２）を回転駆動する電動モータ部（１３０）と、
前記圧縮機構（１１０）から吐出される流体の量を変化させる可変吐出容量機構（１５０）と、
前記ハウジング（１０１）外に配設され、前記外部駆動源から伝達される回転力を受けるプーリ（１０３）とを備え、
前記第１ワンウェイクラッチ（１２０）は、前記プーリ（１０３）内に収納された状態で、前記プーリ（１０３）と前記シャフト（１０２）との間に配設されており、
前記可変吐出容量機構（１５０）は、前記シャフト（１０２）が前記可動部（１１２）を駆動している時に前記圧縮機構（１１０）を停止させる場合、前記圧縮機構（１１０）から前記流体が吐出されないように、前記圧縮機構（１１０）から吐出される流体の量を変化させることを特徴とする複合型圧縮装置。
【請求項２】
前記電動モータ部（１３０）は、前記ハウジング（１０１）に固定されたステータ（１３１）および前記ステータ（１３１）内で回転するロータ（１３２）を有しており、
前記ロータ（１３２）と前記シャフト（１０２）との間には、前記ロータ（１３２）から伝達される回転力のうち、一方向の回転力のみを前記シャフト（１０２）に伝達する第２ワンウェイクラッチ（１６０）が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の複合型圧縮装置。
【請求項３】
前記圧縮機構（１１０）と前記電動モータ部（１３０）とは、両者の間に配された隔壁によって区画され、前記隔壁により前記圧縮機構（１１０）内の流体が前記電動モータ部（１３０）に進入することが阻止されていることを特徴とする請求項１または２に記載の複合型圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータとエンジン等の電動モータ以外の外部駆動源とにより駆動される複合型圧縮装置（ハイブリッド型圧縮機）に関するものであり、車両用空調装置に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
複合型圧縮装置として、例えば特開平４−１６４１６９号公報に記載の発明では、電磁クラッチを介してエンジンから供給される駆動力を圧縮機構に伝達している。そして、エンジンにより圧縮機構を駆動するときは、電磁クラッチのＯＮ−ＯＦＦを制御することにより圧縮機構（吐出容量）を制御し、一方、電動モータにより圧縮機構を駆動するときは、電磁クラッチをＯＦＦとしてクラッチを切るとともに、電動モータへの通電を制御することにより圧縮機構（吐出容量）を制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複合型圧縮装置に限らず、電磁クラッチをＯＮする（繋ぐ）際の衝撃力が大きいため、近年、電磁クラッチのＯＮ−ＯＦＦに代えて、圧縮機構から吐出される流体の吐出容量を変化させる、いわゆる可変吐出容量機構を用いたものが普及してきている。
【０００４】
そして、上記公報に記載の発明のごとく、エンジンにて圧縮機構を駆動する場合と、電動モータにて圧縮機構を駆動する場合とを電磁クラッチにより切り換える複合型圧縮装置に、単に可変吐出容量機構を付加したのみでは、複合型圧縮装置の構成が複雑となり、複合型圧縮装置の製造原価上昇を招いてしまう。
本発明は、上記点に鑑み、複合型圧縮装置において、電磁クラッチを廃止することにより、複合型圧縮装置の構成を簡素化し、複合型圧縮装置の製造原価低減を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜３に記載の発明では、外部駆動源からシャフト（１０２）側に伝達される回転力のうち、一方向の回転力のみをシャフト（１０２）に伝達する第１ワンウェイクラッチ（１２０）と、圧縮機構（１１０）から吐出される流体の量を変化させる可変吐出容量機構（１５０）と、ハウジング（１０１）外に配設され、外部駆動源から伝達される回転力を受けるプーリ（１０３）とを備え、第１ワンウェイクラッチ（１２０）は、プーリ（１０３）内に収納された状態で、プーリ（１０３）と前記シャフト（１０２）との間に配設されており、前記可変吐出容量機構（１５０）は、前記シャフト（１０２）が前記可動部（１１２）を駆動している時に前記圧縮機構（１１０）を停止させる場合、前記圧縮機構（１１０）から前記流体が吐出されないように、前記圧縮機構（１１０）から吐出される流体の量を変化させることを特徴とする。
【０００６】
これにより、外部駆動源からの回転力を第１ワンウェイクラッチ（１２０）を介してシャフト（１０２）に伝達する構造となるので、第１ワンウェイクラッチ（１２０）が回転力を伝達し得る向きを可動部（１１２）の可動方向と一致させれば、電磁クラッチを廃止することができる。したがって、複合型圧縮装置の構成を簡素化することができるので、複合型圧縮装置の製造原価低減を図ることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、第２ワンウェイクラッチ（１６０）がロータ（１３２）とシャフト（１０２）との間に配設されていることを特徴とする。
これにより、外部駆動源により圧縮機構（１１０）を駆動する場合にロータ（１３２）が回転しないので、外部駆動源から伝達された回転力が、圧縮機構（１１０）を稼働させる以外の不必要な仕事に消費されることを防止できる。
請求項３に記載の発明では、圧縮機構（１１０）と前記電動モータ部（１３０）とは、両者の間に配された隔壁によって区画され、前記隔壁により前記圧縮機構（１１０）内の流体が前記電動モータ部（１３０）に進入することが阻止されていることを特徴とする。
【０００８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。但し、括弧内の符号は、その符号を付した手段に対応するものが複数の実施形態にある場合、代表的な実施形態に記載の具体的手段において用いた符号としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る複合型圧縮装置（以下、圧縮機と略す。）をエンジン等の内燃機関と電動モータとを有して走行する、いわゆるハイブリット車両の空調装置に適用したものである。
【００１０】
図１は本実施形態に係る圧縮機１００の断面図であり、この圧縮機１００の軸方向一端側のハウジング１０１内には、冷媒（流体）を吸入圧縮する圧縮機構１１０が形成されている。
そして、本実施形態では、圧縮機構１１０は、ハウジング１０１に対して固定した固定スクロール（固定部）１１１、および固定スクロール１１１に対して旋回（公転）する可動スクロール（可動部）１１２から構成された周知のスクロール型圧縮機構を採用している。なお、１１３は蒸発器（図示せず）の出口側に接続される吸入口であり、１１４は吸入室、１１５は圧縮された冷媒の脈動を吸収する吐出室であり、１１６は凝縮器（図示せず）の入口側に接続される吐出口である。
【００１１】
また、１０２は可動スクロール１１２を駆動するシャフトであり、このシャフト１０２の一端側には、シャフト１０２の軸線から所定量偏心したクランク部１０２ａが形成され、可動スクロール１１２は、このクランク部１０２ａに回転可能に連結されている。なお、１０２ｂはシャフト１０２をハウジング１０１内に回転可能に保持する軸受である。
【００１２】
一方、シャフト１０２の他端側には、エンジン（図示せず）からＶベルト（図示せず）を介してプーリ１０３に伝達（供給）される回転力のうち、一方向の回転力のみシャフト１０２に伝達する第１ワンウェイクラッチ１２０が、プーリ１０３とシャフト１０２との間に配設されている。
因みに、本実施形態に係る第１ワンウェイクラッチ１２０は、図２に示すように、ホルダ（保持部材）１２１内に円柱状のローラ１２２、スプリング１２３および座金１２４をそれぞれ複数個配設した周知のローラ型ワンウェイクラッチである。
【００１３】
そして、第１ワンウェイクラッチ１２０が回転力を伝達し得る向きは、可動スクロール１１２の可動方向と一致しており、プーリ１０３が可動スクロール１１２の可動方向に回転すると、常にその回転力がシャフト１０２に伝達されるように構成されている。また、プーリ１０３と圧縮機構１１０との間には、ハウジング１０１に固定されたステータ１３１、およびステータ１３１内で回転するロータ１３２を有する電動モータ部１３０が構成されている。そして、シャフト１０２がロータ１３２に圧入固定されて、シャフト１０２とロータ１３２とが一体的に回転するように構成されている。因みに、本実施形態では、電動モータ部１３０は誘導電動機型のモータである。
【００１４】
ところで、固定スクロール１１１には、吸入室１１４と吐出室１１５とを連通させる第１連通路１５１が形成されており、この連通路１５１は電磁弁１５２により開閉される。そして、電磁弁１５２は、エンジンの稼働状態および空調装置の稼働状態に基づいて電子制御装置（ＥＣＵ）１４０により、予め記憶されたプログラムに従って制御される。因みに、ＥＣＵ１４０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、随時読み書き可能記憶装置（ＲＡＭ）、読み込み専用記憶装置（ＲＯＭ）および入出力ポート等からなる周知のものである。
【００１５】
また、固定スクロール１１１には、両スクロール１１１、１１２によって形成される作動室ＶＣ  と吐出室１１５とを連通させる複数本の第２連通路１５３が形成されており、各第２連通路１５３の吐出室１１５側には、吐出室１１５から作動室ＶＣ  に冷媒が逆流することを防止する、リード弁型の逆止弁１５４が配設されている。なお、１５５は、逆止弁１５４の最大開度を規制する弁止板（ストッパ）である。
【００１６】
次に、本実施形態に係る圧縮機１００の作動について述べる。
１．エンジン（外部駆動源）の稼働時に、エンジンにより圧縮機構１１０を稼働させる場合
電磁弁１５２を閉じる。これにより、可動スクロール１１２の回転とともに吐出室１１５内の圧力が上昇するので、吐出室１１５内の圧力より低い圧力を有する作動室ＶC に連通する第２連通路１５３に設けられた逆止弁１５４が閉じた状態となる。したがって、吐出室１１５内の圧力以上まで上昇した作動室ＶC からのみ冷媒が吐出室１１５に吐出される。
【００１７】
２．エンジンの稼働時に圧縮機構１１０を停止させる場合
電磁弁１５２を開く。これにより、吸入室１１４と吐出室１１５とが連通するため、吐出室１１５内の圧力が吸入室１１４内の圧力と等しくなるので、作動室ＶＣ  内の冷媒が圧縮されて吸入圧力以上まで上昇しても、常に逆止弁１５４が開いた状態となる。
【００１８】
したがって、吸入室１１４より作動室ＶＣ  に吸入された冷媒は、第２連通路１５３、吐出室１１５および第１連通路１５１を経由して吸入室１１４に還流する。したがって、冷媒は、圧縮機１００から冷媒が吐出されず、圧縮機１００内を循環することとなるので、凝縮器側から見ると、圧縮機１００は停止しているに等しい状態となる。
【００１９】
以上に述べたように、本実施形態では、電磁弁１５２、第１、２連通路１５１、１５３および逆止弁１５４により、圧縮機１００から吐出される冷媒の量を変化させる可変吐出容量機構１５０を構成している。
３．電動モータ部１３０により圧縮機構１１０を稼働させる場合電磁弁１５２を閉じた状態で、電動モータ部１３０（ステータ１３１）に通電し、可動スクロール１１２（シャフト１０２）を回転駆動する。
【００２０】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
エンジンからの回転力を第１ワンウェイクラッチ１２０を介してシャフト１０２に伝達することにより、前述のごとく、電磁クラッチを廃止することができる。したがって、複合型圧縮装置の構成を簡素化することができるので、複合型圧縮装置の製造原価低減を図ることができる。
【００２１】
また、一般的に、ワンウェイクラッチは、小型かつ大きな回転力を伝達することができるので、複合型圧縮装置が大型化することを防止することができる。
（第２実施形態）
上述の実施形態では、電動モータ部１３０のロータ１３２とシャフト１０２とを一体化していたが、本実施形態は、図３に示すように、ロータ１３２とシャフト１０２との間に、第１ワンウェイクラッチ１２０と等しい構造を有する第２ワンウェイクラッチ１６０を配設したものである。
【００２２】
なお、第２ワンウェイクラッチ１６０が回転力を伝達し得る向きは、第１ワンウェイクラッチ１２０と同様に、可動スクロール１１２の可動方向と一致している。このため、ロータ１３２が可動スクロール１１２の可動方向に回転すると、常にシャフト１０２が回転する。これにより、エンジンにより圧縮機構１１０（可動スクロール１１２）を駆動する場合にロータ１３２が回転しないので、エンジンから伝達された回転力が、圧縮機構１１０を稼働させる以外の不必要な仕事に消費されることを防止できる。延いては、エンジンの燃料消費率を向上させることができる。
【００２３】
さらに、ロータ１３２の回転に伴ってステータ１３１に誘導起電力が誘起されて、ステータ１３１が発熱してしまうことを防止できるので、電動モータ部１３０の耐久性を向上させることができる。
ところで、上述の実施形態では、圧縮機構としてスクロール型圧縮機構を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図４に示すように、周知の斜板型圧縮機構等その他の圧縮機構を採用してもよい。
【００２４】
なお、斜板型圧縮機構における可変吐出容量機構としては、周知のごとく、斜板室１７１内の圧力を制御することにより、斜板１７０の角度を変化させて吐出容量を変化させる機構を採用することが望ましい。
また、上述の実施形態では、電磁弁１５１をエンジンの稼働状態に応じて単純にＯＮ−ＯＦＦ制御したが、エンジンの稼働状態に加えて、蒸発器内圧力等の空調装置の熱負荷をも考慮し、電磁弁１５１をデューティ制御して吐出容量を任意に変化させてもよい。
【００２５】
また、両ワンウェイクラッチ１２０、１６０は、ローラ型に限定されるものではなく、スプラグ型ワンウェイクラッチを採用してもよい。
なお、本明細書において、例えば「ロータ１３２とシャフト１０２との間に第２ワンウェイクラッチ１６０が配設されている」とは、ロータ１３２からシャフト１０２に至る回転力の伝達経路の途中に第２ワンウェイクラッチ１６０が配設されているという意味であり、第２実施形態のごとく、物理的にロータ１３２とシャフト１０２との間に配設されている場合のみを言うものではない。
【００２６】
同様に、第１ワンウェイクラッチ１２０もプーリ１０３からシャフト１０２に至る回転力の伝達経路の途中に配設されていればよく、必ずしも、第１ワンウェイクラッチ１２０が物理的にプーリ１０３とシャフト１０２との間に配設されている場合のみを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る複合型圧縮機の断面図である。
【図２】ワンウェイクラッチの模式図である。
【図３】第２実施形態に係る複合型圧縮機の断面図である。
【図４】本発明の変形例に係る複合型圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
１０１…ハウジング、１１０…圧縮機構、１２０…第１ワンウェイクラッチ、
１３０…電動モータ部、１６０…第２ワンウェイクラッチ。
【図１】
0003562237.tif 000002
【図２】
0003562237.tif 000003
【図３】
0003562237.tif 000004
【図４】
0003562237.tif 000005