(57)【要約】【課題】ハイブリッド自動車などで、信号などで一時停止する場合にはエンジンを止めて圧縮機のみが運転されるような場合に、エンジン音に埋もれていた圧縮機の微小な振動や作動音が車体のフレームを伝わってドライバや乗員への不快音として生じることを抑制した電動圧縮機を提供する。【解決手段】自転防止機構のオルダムリング５７が摺動する旋回スクロール１２のキー溝部３５に、旋回スクロール１２の背面凹部１８から潤滑油を直接給油する連通路７０を形成することにより、キー溝部３５に潤滑油が満たされ、潤滑油の粘性による緩衝効果によって自転防止機構からの振動を抑え、不快な騒音の低減を図る。【選択図】図３
2006266084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う固定スクロールと可動スクロールを有する圧縮機構部と、前記可動スクロールを前記固定スクロールに対し旋回させる駆動軸と、旋回する前記可動スクロールの自転運動を防止する自転防止機構と、前記駆動軸を保持する主軸受と主軸受部材とを備え、前記自転防止機構は前記可動スクロールに形成されたキー溝部と前記主軸受部材に形成されたキー溝部とそれぞれの前記キー溝部に係合して摺動するキー部が形成されたオルダムリングとにより構成され、前記駆動軸の一端と係合する前記可動スクロールの背面凹部と前記可動スクロールに形成されたキー溝部とを連通して、前記背面凹部から前記キー溝部に潤滑油を供給する連通路を設けたことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
可動スクロールに設けたキー溝部を、可動スクロールの外周端まで形成した請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項３】
連通路は、キー溝部側より可動スクロールの径方向に直線的にドリル加工により形成した請求項２に記載の電動圧縮機。
【請求項４】
連通路に給油量を調整する絞り弁を設けた請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電動圧縮機。
【請求項５】
連通路に雌ネジ加工を施し、絞り弁を中空円筒ネジ形状に形成して前記連通路内にねじ込むことにより固定した請求項４に記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハウジング内に、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動するモータとを収容した電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動圧縮機としては、多くの製造業者等から同様の圧縮機に関するさまざまな出願がなされ公開されていると共に、家庭用ルームエアコン用や冷蔵庫用の圧縮機として種々の圧縮機が実際に利用されている。また、最近は自動車用の空気調和装置用の圧縮機としても利用され始めている。
【０００３】
近年、エンジンとモータとを使い分けて走行するハイブリッド自動車が実用化され急速に普及しつつある。ハイブリッド自動車では、エンジンによる環境への影響を軽減するという本来の目的から、自動車が信号などで一時停止する場合にはエンジンを止め、圧縮機のみが運転されるケースが頻繁に起こりうる。このような場合、従来エンジン音に埋もれていた圧縮機の微小な振動や作動音でも、車体のフレームを伝わって、ドライバや乗員への不快音として生じるという課題があった。
【０００４】
このような車両搭載を目的とした圧縮機の低騒音化対策の一つとして
、軸受部と支持部材の間に弾性部材を介在させることで、振動および騒音を吸収し低騒音化を図る技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
図４は従来の電動圧縮機の断面図で、主支持部材４５に主転がり軸受け３を嵌合するにおいて、主転がり軸受け３のアウターレース３ａの外周に樹脂リング４８を嵌め付けて圧入することにより、アウターレース３ａと主支持部材４５との相互間に樹脂リング４８の弾性力が働いて、振動および騒音を吸収し、運転の安定性と静音性とを高めることができるものである。
【特許文献１】特開平１１−４４２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、不快な音は連続的な作動音よりむしろ不連続に発生する異音であり、特に圧縮機が１回転する間のトルク変動に起因する機械音が極めて耳障りな音であることがこれまでの実験で明らかになってきた。これらの不連続音は、部品間の微小な隙間が原因となって、部品に加わる力が変動することで互いに干渉して振動し異音を発生する。とりわけ、可動スクロールの自転を防止するオルダムリングの複数のキー部と、これらのキー部が摺動するキー溝との間で発生する振動による打音が異音の主要因であることが判明した。
【０００７】
したがって、特許文献１に開示された技術を応用しても、作動音レベルは低減できるが、これらの異音は改善することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑み、オルダムリングの干渉を低減できる構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明による電動圧縮機の最も主要な特徴点は、オルダムリング機構において、オルダムリングが摺動するキー溝部に駆動軸の給油路からの潤滑油
を直接給油する連通路が形成されている点であり、可動スクロールの背面凹部と可動スクロールに設けられたオルダムリングのキー部が摺動するキー溝部との間に連通路を設け、背面凹部から記キー溝部に潤滑油を供給するようにしたものである。
【００１０】
このようにすることにより、キー溝部に潤滑油が満たされ、潤滑油の粘性による緩衝効果が生じることで、キーの振動を低減させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電動圧縮機によれば、簡便な構造でオルダムリングの摺動に伴う振動、騒音を低減することが可能となり、エンジン停止時においても圧縮機からの微小な不快音の発生が抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う固定スクロールと可動スクロールを有する圧縮機構部と、前記可動スクロールを前記固定スクロールに対し旋回させる駆動軸と、旋回する前記可動スクロールの自転運動を防止する自転防止機構と、前記駆動軸を軸支する主軸受と主軸受部材とを備え、前記自転防止機構は前記可動スクロールに形成されたキー溝部と前記主軸受部材に形成されたキー溝部とそれぞれの前記キー溝部に係合して摺動するキー部が形成されたオルダムリングとにより構成され、前記駆動軸の一端と係合する前記可動スクロールの背面凹部と前記可動スクロールに形成されたキー溝部とを連通して、前記背面凹部から前記キー溝部に潤滑油を供給する連通路を設けたことを特徴とする電動圧縮機である。
【００１３】
これにより、キー溝部に潤滑油が満たされ、潤滑油の粘性による緩衝効果が生じることで、キーの振動を低減させることが可能となり、簡便な構造でオルダムリングの摺動に伴う振動、騒音を低減することができて、エンジン停止時においても圧縮機からの微小な不快音の発生を抑えることがえきる。
【００１４】
第２の発明は、可動スクロールに設けたキー溝部を可動スクロールの外周端まで形成したもので、連通路の加工が可動スクロールの外周端から直接行うことができて簡易な加工方法を採用することができる。
【００１５】
第３の発明は、連通路を、キー溝部側より可動スクロールの径方向に直線的にドリル加工により形成したもので、簡易な方法で形成できるため加工コストが抑えられる。
【００１６】
第４の発明は、連通路に給油量を調整する絞り弁を設けたもので、運転条件が変動しても常にほぼ一定量の潤滑油を供給することが可能となり、圧縮機の性能を低下させることなく静音化を達成することができる。
【００１７】
第５の発明は、連通路に雌ネジ加工を施し、絞り弁を中空円筒ネジ形状に形成して連通路内にねじ込むことにより固定したもので、容易に取付けが可能となり作業性が向上する。
【００１８】
以下、本発明による電動圧縮機の実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。なお、以下に説明する技術的要素は本発明の目的に反しない限りそれぞれを種々の組合せで採用することが可能である。
【００１９】
本実施の形態においては、圧縮機構を駆動する電動モータの回転中心軸が略水平方向に沿った状態で設置されるいわゆる横置きのモータ内蔵型の圧縮機に本発明を適用した例を示す。圧縮機構にはスクロールタイプの圧縮機構が採用されている。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動圧縮機の断面図である。図２は、同じく電動圧縮機のオルダムリング機構部の分解図である。
【００２１】
図１において、電動圧縮機１の本体ケーシング３内には軸線方向の一方の端部壁３ａ側からポンプ１３、副軸受４１、モータ５、主軸受４２を持った主軸受部材５１を配置してある。ポンプ１３は端壁部３ａの外面から収容してその後に嵌め付けた蓋体５２との間に保持し、蓋体５２の内側に貯液部６に通じるポンプ室５３を形成して吸上げ通路５４を介して貯液部６に通じるようにしてある。副軸受４１は端部壁３ａにて支持し、駆動軸１４のポンプ１３に連結している側を軸支するようにしてある。モータ５は本体ケーシング３に環状部材１７によって固定された固定子５ａと、駆動軸１４の途中まわりに固定した回転子５ｂとによって構成され、駆動軸１４を回転駆動できるようにしている。主軸受部材５１はケーシング３の開口端に嵌合され、さらに固定スクロール１１とサブケーシング１０２とを図示しないボルトなどによって固定し、駆動軸１４の圧縮機構部４側を主軸受４２により軸支している。さらに、これら主軸受部材５１と固定スクロール１１との間に可動スクロール１２を挟み込んで圧縮機構部４とし、スクロール圧縮機を構成している。
【００２２】
主軸受部材５１と可動スクロール１２との間には、可動スクロール１２の自転を防止して円運動させるためのオルダムリング５７が設けられ、駆動軸１４を偏心軸受４３を介して可動スクロール１２に接続して、可動スクロール１２を円軌道上で旋回させられるようにしている。
【００２３】
圧縮機構部４には吐出孔３１及びリード弁３１ａが設けられ、サブケーシング１０２との間に形成される吐出室６２に開口される。吐出室６２は、固定スクロール１１および主軸受部材５１に形成、ないしはこれらと本体ケーシング３との間に形成した連絡通路６３を通じて圧縮機構部４と端部壁３ａとの間の、吐出口９を有するモータ５側空間に通じている。
【００２４】
モータ駆動回路部１０１は、端部壁１０２ａを隔てて吸入室６１及び吐出室６２の反対側に、回路基板１０３と、図示しない電解コンデンサとをサブケーシング１０２内に収容して構成されている。回路基板１０３には発熱度の高いスイッチング素子を含むＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）１０５が搭載され、ＩＰＭ１０５は低温の吸入冷媒により冷却するために吸入室６２の端部壁１０２ａに接触している。モータ駆動回路部１０１は、モータ５やセンサ（図示せず）などと圧縮機ターミナル１０６を介して電気的な接続が行われ、モータ５を温度などの必要な情報をモニタしながら駆動する。なお、モータ駆動回路部１０１には外部との電気的な接続を行うハーネスコネクタ（図示せず）が設けられている。
【００２５】
以上によって、モータ５はモータ駆動回路部１０１によって駆動され、駆動軸１４を介して圧縮機構部４を円軌道運動させるとともに、ポンプ１３を駆動する。
【００２６】
圧縮機構部４においては、固定鏡板１１ａ、可動鏡板１２ａから羽根が立ち上がった固定スクロール１１と可動スクロール１２とを噛み合わせて圧縮空間１０が形成され、可動スクロール１２をモータ５により駆動軸１４を介して固定スクロール１１に対し円軌道運動させたときに、圧縮空間１０が移動を伴い容積を変化させることにより外部サイクルから帰還する冷媒の吸入、圧縮および外部サイクルへの吐出を行う。そして、電動圧縮機１への冷媒の出入りは、圧縮機構部４に設けた吸入口８および本体ケーシング３に設けた吐出口９を通じて行う。
【００２７】
これに併せて容積型ポンプ１３を駆動軸１４にて駆動することにより、本体ケーシング３の貯液部６に貯留されている潤滑油が駆動軸１４の給油路１５を通じて可動スクロール１２の旋回駆動に伴い可動スクロール１２の背面凹部１８の液溜り２１に供給される。この液溜り２１に供給された潤滑油の一部は、可動スクロール１２の外周部の背面側空間２６に可動スクロール１２を通じて絞り２３などによる所定の制限の基に供給されて可動スクロール１２に背圧を与えて支持する。また、液溜り２１に供給された潤滑油の別の一部は、偏心軸受４３、液溜り２２、主軸受４２を潤滑しながら通過した後、モータ５側の空間に流出して貯液部６へと回収される。
【００２８】
次に、図２に基づいて、本発明の実施の形態１における自転防止機構について詳細を説明する。
【００２９】
可動スクロール１２の自転防止機構は、オルダムリング５７と主軸受部材５１と旋回スクロール１２とからなり、オルダムリング５７の主軸受部材５１側に形成された突起部３２と、同じく旋回スクロール１２側に形成された突起部３３が、主軸受部材５１に形成されたキー溝３４と可動鏡板１２ａに形成されたキー溝３５とにそれぞれ摺動自在に係合して構成される。
【００３０】
自転防止機構のキー部３２，３３とキー溝３４，３５との間は、各々摺動可能な微小クリアランスを有して係合されており、通常、可動スクロール１２の自転力によって、キー溝３４，３５にそれぞれのキー部３２，３３の一面を径方向に押し付けた状態で運転されている。
【００３１】
しかしながら、可動スクロール１２に発生する自転力は、圧縮機の圧縮運動によって生じる圧縮ガス力や可動スクロール１２の遠心力等によって１回転中に大きく変動するため、キー溝３４，３５への押し付け力が変動して可動スクロール１２の挙動が不安定となりキー部３２，３３がキー溝３４，３５内で振動して騒音を発生する場合がある。
【００３２】
しかしながら、オルダムリング５７が可動スクロール１２の背面側空間２６内で摺動する際、背面側空間２６内に供給されている潤滑油の一部によって、キー部３２，３３とキー溝３４，３５との間に充分な油膜が形成されている状況下では、上記の騒音が発生しない場合がある。これは、油膜の緩衝効果によって振動が抑制されているものと考えられる。
【００３３】
そこで発明者はこの点に着目し、いかなる運転条件においても、オルダムリング５７の摺動部に安定して潤滑油が供給される構造を発明したもので、図３の本発明の実施の形態１における電動圧縮機の可動スクロールの断面図に基づいて説明する。
【００３４】
図３において、可動スクロール１２の背面凹部１８の液溜り２１とキー溝３５を連通する連通路７０を設け、連通路７０の途中に絞り弁７１を設けている。また、絞り弁７１の固定は、連通路７０を雌ネジ７０ａ加工し、絞り弁７１を中空円筒ネジ形状として周囲に雄ネジ７１ａを形成してねじ込んでいる。
【００３５】
この構成により、駆動軸１４の給油路１５を通じて供給される潤滑油の一部が、液溜り２１から直接可動スクロール１２のキー溝３５に供給することができ、オルダムリング５７の摺動部に潤滑油が満たされ、緩衝効果によって振動を抑制することができる。
【００３６】
さらに、給油路７０の途中に絞り弁７１を設けることにより、運転条件が変動しても常に一定量の潤滑油を供給することが可能となり、圧縮機の性能を低下させることなく、上記の目的を達成することができる。
【００３７】
また、キー溝３５を連通路７０位置から旋回スクロール１２の外周端１２ｂまで形成することにより、連通路７０はキー溝３５の外周端側より可動鏡板１２の径方向に直線的にドリル加工することで簡易に形成することが可能となり、加工コストを抑えることができる。
【００３８】
さらに、連通路７０を雌ネジ７０ａ加工し、絞り弁７１を中空円筒ネジ形状で雄ネジ７１ａに形成することで、容易に取付けが可能となり作業性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明による電動圧縮機は、圧縮機構部の部品振動を抑えることで、運転中の騒音、異音を低減させることが可能であり、ハイブリッド車等の環境車両に特に有用であり、また、スクロール構造を有して静音化を特に必要とする圧縮機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１における電動圧縮機の断面図
【図２】同電動圧縮機のオルダムリング機構の分解図
【図３】同電動圧縮機の可動スクロールの断面図
【図４】従来の電動圧縮機の断面図
【符号の説明】
【００４１】
１  電動圧縮機
４  圧縮機構部
５  モータ
１１  固定スクロール
１２  可動スクロール
１２ｂ  外周端
１４  駆動軸
１８  背面凹部
３２，３３  キー部
３４，３５  キー溝部
４２  主軸受
５１  主軸受部材
５７  オルダムリング
７０  連通路
７０ａ  雌ネジ
７１  絞り弁
７１ａ  雄ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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