(57)【要約】【課題】装置の大型化を防止しつつ、起動トルクを低減し起動性に優れた圧縮機を提供する。【解決手段】それぞれ専用の駆動源を有し、選択的にまたは同時に駆動可能な第１圧縮機構と第２圧縮機構とを備え、各圧縮機構で圧縮された流体がそれぞれ専用の第１吐出通路または第２吐出通路を介して同一の吐出室に吐出されるハイブリッド圧縮機において、前記圧縮機構のうち駆動トルクの小さい駆動源により駆動される第２圧縮機構の停止時に、駆動トルクの大きい駆動源により駆動される第１圧縮機構の吐出側から吐出流体の一部を第２吐出通路に導入する流体導入機構を設けたことを特徴とするハイブリッド圧縮機。【選択図】図３
2006029256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ専用の駆動源を有し、選択的にまたは同時に駆動可能な第１圧縮機構と第２圧縮機構とを備え、各圧縮機構で圧縮された流体がそれぞれ専用の第１吐出通路または第２吐出通路を介して同一の吐出室に吐出されるハイブリッド圧縮機において、前記圧縮機構のうち駆動トルクの小さい駆動源により駆動される第２圧縮機構の停止時に、駆動トルクの大きい駆動源により駆動される第１圧縮機構の吐出側から吐出流体の一部を第２吐出通路に導入する流体導入機構を設けたことを特徴とするハイブリッド圧縮機。
【請求項２】
前記流体導入機構が、第２吐出通路と第１圧縮機構の吐出側との差圧に応じて作動可能に構成されている、請求項１のハイブリッド圧縮機。
【請求項３】
前記流体導入機構が、少なくとも第１圧縮機構の吐出側から吐出流体の一部を第２吐出通路に導入する導入通路と該導入通路を開閉可能な弁体と、該弁体を可動可能に支持する支持体とを有している、請求項１または２のハイブリッド圧縮機。
【請求項４】
前記第２圧縮機構の停止時に、第２吐出通路の入口孔を遮断する遮断機構が設けられている、請求項１ないし３のいずれかに記載のハイブリッド圧縮機。
【請求項５】
前記遮断機構が、少なくとも第１圧縮機構の吐出側から吐出流体の一部が導入される導入通路と、前記入口孔を開閉可能な弁体と、該弁体を可動可能に支持する支持体とを有している、請求項３のハイブリッド圧縮機。
【請求項６】
前記第１圧縮機構の駆動源が車両用駆動源であり、第２圧縮機構の駆動源が内蔵電動モータである、請求項１ないし５のいずれかに記載のハイブリッド圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択的にまたは同時に駆動可能な２つの圧縮機構を有し、両圧縮機構により圧縮された流体が同一の吐出室内に吐出される圧縮機に関し、とくにハイブリッド圧縮機として好適な圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両のエンジンと内蔵電動モータにより駆動可能なハイブリッド圧縮機はよく知られている。このような圧縮機においては、車両のエンジンまたは内蔵電動モータにより駆動可能な単一の圧縮機構を備えており、たとえばエンジンによる駆動が停止された場合には、内蔵電動モータによる駆動への切替えが行われるようになっている（特許文献１）。
【０００３】
しかし、上記のようなハイブリッド圧縮機においては単一の圧縮機構を、出力の異なるエンジンによる駆動と内蔵電動モータによる駆動とで選択的に切替えて駆動するため、圧縮機構を最適な効率で駆動させることは困難である。
【０００４】
このような従来のハイブリッド圧縮機に対し、先に本出願人により、車両のエンジンのみにより駆動される第１圧縮機構と、内蔵電動モータのみにより駆動される第２圧縮機構とが一体的に組み付けられ、第１圧縮機構と第２圧縮機構を選択的にまたは同時に駆動可能としたハイブリッド圧縮機の提案もなされている（特許文献２、特許文献３）。
【０００５】
しかし、たとえば特許文献３の圧縮機においては、両圧縮機構において圧縮された流体は別々の吐出通路から、ともに同一の吐出室に吐出される。このため、一方の圧縮機構が駆動し、他方の圧縮機構が停止している場合等に、一方の圧縮機構の駆動により吐出室内に吐出されたオイルが停止中の他方の圧縮機構の吐出孔から流入するおそれがある。つまり、他方の圧縮機構の停止中においては、該停止中の他方の圧縮機構側は吐出室に対し低圧になっているため、差圧により、該他方の圧縮機構にオイルが流入するおそれがある。このようなオイルの流入が起きると、他方の圧縮機構が駆動する際に流体とともにオイルも圧縮（いわゆる、オイル圧縮）されることになる。したがって、起動時の運転トルクが増大し装置の迅速な起動性が損なわれるおそれがある。とくに、駆動トルクの大きい駆動源（エンジン）により駆動される圧縮機構のみが駆動され、続いて駆動トルクの小さい駆動源（内蔵電動モータ）により駆動される圧縮機構が駆動される場合には起動性が低下し易い。ただし、起動性を向上すべく駆動源を大型化したのでは、近年の装置の小型化の方向性に反する。なお、停止中の圧縮機構の吐出通路は吐出弁により閉塞されているので、上記のようなオイルの流入が生じるおそれ自体極めて低いが、想定される不具合は解消しておくことが好ましい。
【特許文献１】特開２０００−１３０３２３号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１２５７号公報
【０００６】
【特許文献３】特願２００３−０６２９６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の課題は、装置の大型化を防止しつつ、起動トルクを低減し起動性に優れた圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド圧縮機は、それぞれ専用の駆動源を有し、選択的にまたは同時に駆動可能な第１圧縮機構と第２圧縮機構とを備え、各圧縮機構で圧縮された流体がそれぞれ専用の第１吐出通路または第２吐出通路を介して同一の吐出室に吐出されるハイブリッド圧縮機において、前記圧縮機構のうち駆動トルクの小さい駆動源により駆動される第２圧縮機構の停止時に、駆動トルクの大きい駆動源により駆動される第１圧縮機構の吐出側から吐出流体の一部を第２吐出通路に導入する流体導入機構を設けたことを特徴とするものからなる。このような構成においては、第２圧縮機構が停止され第１圧縮機構のみが駆動される場合には、第１圧縮機構の吐出側から吐出流体の一部が流体導入機構を介して第２吐出通路内に供給されるので、第２吐出通路内からも吐出室側に吐出流体が吐出されるため、吐出室から第２吐出通路内へのオイルの流入が確実に防止される。
【０００９】
上記流体導入機構は、第２吐出通路と第１圧縮機構の吐出側との差圧に応じて作動可能に構成することができる。たとえば、上記流体導入機構は、少なくとも第１圧縮機構の吐出側から吐出流体の一部を第２吐出通路に導入する導入通路と該導入通路を開閉可能な弁体と、該弁体を可動可能に支持する支持体を有するものから構成できる。
【００１０】
また、上記のようなハイブリッド圧縮機には、第２圧縮機構の停止時に、第２吐出通路の入口孔を遮断する遮断機構が設けられていることが好ましい。このような構成においては、仮に、何らかの理由により第２吐出通路内に吐出室からオイルが逆流しても、該オイルの第２圧縮機構内への流入は確実に防止される。また、上記逆流が発生した場合においても第２圧縮機構の流体が逆流することによる逆回転の発生も確実に防止できる。
【００１１】
上記のような遮断機構は、たとえば少なくとも第１圧縮機構の吐出側から吐出流体の一部が導入される導入通路と、前記入口孔を開閉可能な弁体と、該弁体を可動可能に支持する支持体とから構成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記のような本発明に係るハイブリッド圧縮機によれば、駆動トルクの小さい駆動源により駆動される第２圧縮機構内へのオイルの逆流が確実に防止されるので、オイル圧縮のおそれが解消され、ハイブリッド圧縮機の起動性を効果的に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る圧縮機の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１ないし図５は本発明の一実施態様に係るスクロール型ハイブリッド圧縮機を示している。本実施態様においては、ハイブリッド圧縮機は車両用空調装置用の圧縮機として構成されている。図において、１はハイブリッド圧縮機を示している。ハイブリッド圧縮機１は、第１圧縮機構２と第２圧縮機構３とを備えている。第１圧縮機構２は、端板４と該端板４に一体化されたうず巻体５とからなる固定スクロール６と、端板７と該端板７に一体化されたうず巻体８とからなる可動スクロール９とを有している。固定スクロール６のうず巻体５と可動スクロール９のうず巻体８は互いに角度をずらせて噛み合わされている。本実施態様においては、固定スクロール６は圧縮機１のハウジング１ａに一体に形成されている。
【００１４】
駆動軸１０の一端には、クランク機構１１を有するクランクシャフトが一体的に形成されている。クランク機構１１のクランクピン１２は、駆動軸１０の軸心から偏心した位置に設けられており、偏心ブッシュ１３に一定の遊び量をもって挿入嵌合されている。偏心ブッシュ１３は可動スクロール９の突起内に挿入されたドライブベアリング１４に回転自在に挿入されている。本実施態様においては、第１圧縮機構２のみを駆動する第１駆動源としてエンジン１５からの動力が駆動軸１０の他端に設けられたクラッチ機構１６を介して駆動軸１０に伝達されると、クランクピン１２が挿入嵌合される偏心ブッシュ１３が回転する。これに伴い、自転阻止機構としてのボールカップリング３３により自転が阻止された可動スクロール９に旋回運動が付与されるようになっている。なお、クラッチ機構１６のオン、オフにより駆動軸１０へ動力の伝達、遮断がされるようになっている。
【００１５】
可動スクロール９の旋回運動に伴って、吸入ポート１７ａを有する吸入室１７から圧縮機１内に流入された吸入流体は、両うず巻体５、８の外端からうず巻体内部に取り込まれる。そして、両うず巻体５、８により形成される流体ポケットがその容積を減少しながら中央へ向かって移動されるに伴って流体が圧縮され端板４、換言すればハウジング１ａに穿設された第１吐出通路１９の吐出孔１８からハウジング１ａの外側に設けられた吐出室２０内へと吐出されるようになっている。なお、吐出室２０には吐出ポート２０ａが設けられており、該吐出ポート２０ａから車両用空調装置の熱交換器（たとえば、凝縮器）内へと送られるようになっている。
【００１６】
第２圧縮機構３は、端板２１と該端板２１に一体化されたうず巻体２２とからなる固定スクロール２３と、端板２４と該端板２４に一体化されたうず巻体２５とからなる可動スクロール２６とを有している。本実施態様においては、固定スクロール２３は、ハウジング１ａに一体に形成されている。つまり、本実施態様においては、第１圧縮機構２の固定スクロール６と第２圧縮機構３の固定スクロール２３とは背中合わせ一体形成されている。したがって、ハイブリッド圧縮機１全体のコンパクト化が図られるようになっている。
【００１７】
駆動軸２７の一端には、クランク機構２８を有するクランクシャフトが一体的に形成されている。クランク機構２８のクランクピン２９は、駆動軸２７の軸心から偏心した位置に設けられており、偏心ブッシュ３０に一定の遊び量を持って挿入嵌合されている。偏心ブッシュ３０は、可動スクロール２６の突起内に挿入されたドライブベアリング３１に回転自在に挿入されている。本実施態様においては、第２駆動源としての内蔵電動モータ３２からの動力が駆動軸２７に固定された回転子３５から駆動軸２７に伝達されると、クランクピン２９が挿入嵌合される偏心ブッシュ３０が回転する。これに伴い自転阻止機構としてのボールカップリング３４により自転を阻止された可動スクロール２６に旋回運動が付与されるようになっている。なお、３６は内蔵電動モータ３２の固定子を示している。
【００１８】
可動スクロール２６の旋回運動に伴って、吸入ポート１７ａを有する吸入室１７から圧縮機１内に流入された吸入流体は、図２の吸入通路４２を介して第２圧縮機構３側に流入し、両うず巻体２２、２５の外端からうず巻体内部に取り込まれる。そして、両うず巻体２２、２５により形成される流体ポケットがその容積を減少しながら中央へ向かって移動されるに伴って流体が圧縮され端板２１に穿設された第２吐出通路３８の第２吐出孔３７を介してハウジング１ａの外側に設けられた吐出室２０内へと吐出されるようになっている。
【００１９】
本実施態様においては、両圧縮機構２、３の固定スクロール６、２３は背中合わせに一体に形成し、さらに第１吐出通路１９、第２吐出通路３８を図２に示すように同一の吐出室２０に開口することにより装置全体のコンパクト化が図られている。吐出室２０内には、吐出弁３９が設けられている。吐出弁３９の略中央はボルト４１により固定されており、吐出弁３９の一端により第１吐出孔１８が開閉され、他端により第２吐出孔３７が開閉されるようになっている。吐出弁３９の開度は、該吐出弁３９とともにボルト４１により固定されたリテーナ４０により規制されるようになっている。
【００２０】
また、本実施態様においては、ハウジング１ａには、第２圧縮機構の停止時に第１圧縮機構の吐出側４３から吐出流体の一部を第２吐出通路３８に導入する流体導入機構４４と、第２圧縮機構の停止時に第２吐出通路３８の入口孔５３を閉塞可能な遮断機構４６が設けられている。
【００２１】
流体導入機構４４は、図１、図４に示すように第１圧縮機構の吐出側４３と第２吐出通路３８とを連通する導入通路４７と該導入通路４７を開閉可能な球状の弁体４８、該球状の弁体４８を可動可能に支持する支持体としてのばね４９とを有している。弁体４８は弁体保持部５１内において移動可能に保持されている。弁体保持部５１は、導入通路４７の途中を第２吐出通路方向に徐々に大径に形成したものから構成されている。本実施態様においては、導入通路４７の途中には流体の絞り部としてのオリフィス部５０が形成されている。そして、自然状態（圧縮機構２、３がともに停止した状態）においては、弁体４８はばね４９によりオリフィス部５０側に付勢され導入通路４７は閉じられている。
【００２２】
上記のような流体導入機構４４は、第２圧縮機構３が停止され、第１圧縮機構２のみ駆動されると、第１圧縮機構２で圧縮された吐出流体の一部は第１圧縮機構２の吐出側４３から導入通路４７内に導入される。そして、オリフィス部５０により流量が絞られた流体は、該オリフィス部５０から弁体保持部５１内に流出しばね４９の付勢力に抗して弁体４８を図４の右側に移動させ、導入通路４７が開とされる。このため、第２圧縮機構３が停止した状態においても、第２吐出通路３８内に流体が導入されるようになっている。
【００２３】
また、第１圧縮機構２が停止された状態、または第１圧縮機構２とともに第２圧縮機構３が駆動されると、第２吐出通路３８側から導入通路４７内に流体が導入される。このため該導入された流体の圧力とばね４９の付勢力が相まって再び弁体４８は図４の左側に移動され、導入通路４７は閉じられる。よって、第１圧縮機構の吐出側４３から第２吐出通路３８への流体の導入は停止される。上記のように流体導入機構４４は第２吐出通路３８と第１圧縮機構の吐出側４３との差圧により作動可能に構成されている。
【００２４】
上記遮断機構４６は、図５に示すように第１圧縮機構２の吐出側４３から吐出流体の一部が導入される導入通路５２と、第２圧縮機構３の第２吐出通路３８への入口孔５３開閉可能な弁体５４と、該弁体５４を可動可能に支持する支持体としてのばね５５、５８とを有している。弁体５４は入口孔５３の径方向に移動可能に構成されている。また、連通路５２のばね５５側には第２圧縮機構３で圧縮された吐出流体を導入させる通路５６が連通されている。弁体５４は、導入通路５２の一部を大径に形成した弁体保持部５７内を移動可能になっている。上記入口孔５３は、弁体保持部５７を径方向に貫通する孔として構成されている。そして、自然状態（圧縮機構２、３がともに停止した状態）においては、弁体５４はばね５５とばね５８の相反する付勢力により、弁体保持部５７の略中央に位置し入口孔５３は閉じられている。
【００２５】
上記のような遮断機構４６は、第２圧縮機構３が停止され、第１圧縮機構２のみ駆動されると、第１圧縮機構２で圧縮された吐出流体の一部は第１圧縮機構２の吐出側４３から導入通路５２内に導入される。該流体は、弁体保持部５７内に流出しばね５８の付勢力と相まってばね５５の付勢力に抗して弁体５４を図５の右側に移動させ、入口孔５３が閉とされる。このため、第２圧縮機構３が停止した状態において、何らかの原因により第２吐出通路３８内にオイルが流入された場合においても、該オイルの第２圧縮機構３内への流入は確実に防止されるようになっている。
【００２６】
また、第１圧縮機構２が停止された状態、または第１圧縮機構２とともに第２圧縮機構３が駆動されると、通路５６側から導入通路５２のばね５５側に流体が導入される。このため該導入された流体の圧力とばね５５の付勢力が相まってばね５８の付勢力に抗して弁体５４は図５の左側に移動され、入口孔５３は開とされる。よって、第２圧縮機構３で圧縮された吐出流体は入口孔５３から第２吐出通路３８に流入される。
【００２７】
本実施態様においては、第２圧縮機構３が停止され、第１圧縮機構のみが駆動される場合には、第１圧縮機構２の吐出側４３から吐出流体の一部が流体導入機構４４を介して第２吐出通路３８内に供給されるので、第２吐出通路３８内と吐出室２０内との差圧が解消され、吐出室２０から第２吐出通路３８内へのオイルの逆流が確実に防止される。したがって、オイルの逆流等により起動トルクの変動の影響を受け易い第２圧縮機構３の起動時の運転トルクを低減でき起動性に優れた圧縮機を実現できる。
【００２８】
また、本実施態様においては、第２圧縮機構３の停止時に第２吐出通路３８の入口孔５３を閉塞可能な遮断機構４６が設けられているので、何らかの原因により仮に、第２吐出通路３８内にオイルが流入したとしても、該オイルの第２圧縮機構内への流入を確実に防止できる。したがって、一層効果的に起動時の起動トルクを低減し起動性に優れた圧縮機を実現できる。なお、本実施態様においては、第２吐出通路３８から第２圧縮機構３内への、オイル、流体等の逆流が確実に防止され、第２圧縮機構３の逆回転による逆起電圧の発生のおそれが確実に解消されるので、モータ２１の保護回路または逆起電圧吸収回路は省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、選択的にまたは同時に駆動可能な２つの圧縮機構を有し、両圧縮機構で圧縮された流体が同一の吐出室内に吐出される圧縮機に広く適用できるが、とくに車両用原動機（エンジン）、内蔵電動モータを駆動源とするハイブリッド圧縮機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施態様に係るスクロール型ハイブリッド圧縮機の断面図である。
【図２】図１のスクロール型ハイブリッド圧縮機のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のスクロール型ハイブリッド圧縮機の部分拡大断面図である。
【図４】図１のスクロール型ハイブリッド圧縮機の流体導入機構の拡大断面図である。
【図５】図１のスクロール型ハイブリッド圧縮機の遮断機構の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  スクロール型ハイブリッド圧縮機
１ａ  ハウジング
２  第１圧縮機構
３  第２圧縮機構
４、７、２１、２４  端板
５、８、２２、２５  うず巻体
６、２３  固定スクロール
９、２６  可動スクロール
１０、２７  駆動軸
１１、２８  クランク機構
１２、２９  クランクピン
１３、３０  偏心ブッシュ
１４、３１  ドライブベアリング
１５  第１駆動源としてのエンジン
１６  クラッチ機構
１７  吸入室
１７ａ  吸入ポート
１８  第１吐出孔
１９  第１吐出通路
２０  吐出室
２０ａ  吐出ポート
２１  第２駆動源としての内蔵電動モータ
３３、３４  ボールカップリング
３５  回転子
３６  固定子
３７  第２吐出孔
３８  第２吐出通路
３９  吐出弁
４０  リテーナ
４１  ボルト
４２  吸入通路
４３  第１圧縮機構の吐出側
４４  流体導入機構
４６  遮断機構
４７  導入通路
４８  球状の弁体
４９  支持体としてのばね
５０  オリフィス部
５１  弁体保持部
５２  導入通路
５３  入口孔
５４  弁体
５５  支持体としてのばね
５６  通路
５７  弁体保持部
５８  支持体としてのばね
【図１】
2006029256.tif 000003
【図２】
2006029256.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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