(57)【要約】【課題】エンジン装着という過酷な使用条件下でも性能、信頼性が悪化しない圧縮機を提供する。【解決手段】本体ケーシング３内周の軸方向に設けられた段差部３ｃと、本体ケーシング３内周に設けられたＣ型溝３ｂと、Ｃ型環状部材１７とを備え、固定子５ａの軸方向一端を段差部３ｃに当接させ、Ｃ型環状部材１７を固定子５ａの軸方向の別の一端に当接させ、Ｃ型環状部材１７をＣ型溝３ｂに挿入することにより、圧縮機周囲の温度が上昇して容器が熱膨張し、さらにエンジンの振動により電動機に過大な荷重が作用しても、固定子５ａはＣ型環状部材１７によって本体ケーシング３に固定されているため位置ずれを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子とからなる電動機部と、この電動機部によって駆動される圧縮機構部とこれら電動機部と圧縮機後部とを内蔵する密閉容器とを備え、前記密閉容器内周に前記固定子の軸方向一端を当接させるための段差部及び同固定子の軸方向他端を固定するためのＣ型環状部材を装備させるＣ型溝を設け、前記段差部に当接させた前記電動機部の固定子の他端側を前記Ｃ型溝に装着したＣ型環状部材で固定した電動圧縮機。
【請求項２】
前記密閉容器内周と前記固定子の外周のいずれか一方に複数の切り欠き部、他方に少なくとも２カ所以上の凸部を設けて、当該切り欠き部と凸部とを嵌合させた請求項１記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記固定子に圧縮機後部からの冷媒ガスを通すガス通路孔を設けるとともに、このガス通路孔に対向するＣ型環状部材の内周もしくは外周に切り欠き部を設けた請求項１または２記載の電動圧縮機。
【請求項４】
前記Ｃ型環状部材と前記固定子の間に弾性部材を設けた請求項１〜３のいずれか１項記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記密閉容器がアルミニウム合金からなる請求項１〜４のいずれか１項記載の電動圧縮機。
【請求項６】
前記密閉容器を横置きとした請求項１〜５のいずれか１項記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機構およびそれを駆動する電動機を密閉容器に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は耐圧容器が用いられ、圧縮機構にはスクロール方式やロータリ方式、レシプロ方式が採用され、電動機は鉄系の固定子や回転子に銅線を巻いた構造のものが採用されている。そして、居住空間に供する用途では鉄製ハウジングで構成される全密閉型の電動圧縮機が広く使用され、車両空調用に供されるものとしては、その搭載性の面から、軽量のアルミニウム製ハウジングで構成される半密閉型の電動圧縮機が主流となっている。
【０００３】
後者の場合、従来の電動圧縮機の構造では、ハウジングや圧縮機構部、軸受部はアルミニウム等の軽量金属で形成され、各々の部品は軸線方向にボルト止めされて圧縮容器を構成している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、振動や無理なく耐久性よく運転できるようにするためには、圧縮機構、電動機、および駆動軸は軸線が揃うなど偏芯やこじれがないように全体がスムーズに動作できるように固定あるいは位置合わせされる。特許文献１に示される構造では、電動機の固定子を容器に固定するために、容器の内径を固定子の外径よりもわずかに小さく構成し、容器を高温状態にすることで容器を熱膨張させ、この熱膨張した容器内に、常温の固定子を嵌合することで容器が収縮して固定子を締め付け固定する、いわゆる焼き嵌め手法が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５９８６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ハイブリッド車両のように、エンジンルーム内に圧縮機を設置するスペースが十分に確保できず、エンジンに直接取付けられるケースにおいては、エンジンからの輻射熱および振動によって、焼き嵌めによる保持力が低下し、電動機の位置がずれて性能、信頼性が悪化するという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、エンジン装着という過酷な使用条件下でも性能、信頼性が悪化しない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】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、固定子と回転子とからなる電動機部と、この電動機部によって駆動される圧縮機構部とこれら電動機部と圧縮機後部とを内蔵する密閉容器とを備え、前記密閉容器内周に前記固定子の軸方向一端を当接させるための段差部及び同固定子の軸方向他端を固定するためのＣ型環状部材を装備させるＣ型溝を設け、前記段差部に当接させた前記電動機部の固定子の他端側を前記Ｃ型溝に装着したＣ型環状部材で固定した構成としてある。
【０００９】
これにより、圧縮機周囲の温度が上昇して容器が熱膨張し、さらにエンジンの振動によ
り電動機に過大な荷重が作用しても、電動機はＣ型環状部材によって密閉容器に固定されているため位置ずれを防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電動圧縮機は、エンジンに装着されるような過酷な周囲環境下においても、性能および信頼性を損なうことなく運転することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における電動圧縮機の縦断面図
【図２】同環状部材の側面図
【図３】同本体ケーシングの開口側から見た側面図
【図４】同固定子の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、固定子と回転子とからなる電動機部と、この電動機部によって駆動される圧縮機構部とこれら電動機部と圧縮機後部とを内蔵する密閉容器とを備え、前記密閉容器内周に前記固定子の軸方向一端を当接させるための段差部及び同固定子の軸方向他端を固定するためのＣ型環状部材を装備させるＣ型溝を設け、前記段差部に当接させた前記電動機部の固定子の他端側を前記Ｃ型溝に装着したＣ型環状部材で固定した構成としてあり、圧縮機周囲の温度が上昇して容器が膨張し、さらにエンジンの振動により電動機に過大な荷重が作用しても、電動機はＣ型環状部材によって密閉容器に固定されているため位置がずれることなく、性能および信頼性を損なうことなく運転することができる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明の密閉容器内周と前記固定子の外周のいずれか一方に複数の切り欠き部、他方に少なくとも２カ所以上の凸部を設けて、当該切り欠き部と凸部とを嵌合させた構成としてあり、固定子の回転を防止することができる。
【００１４】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の固定子に圧縮機後部からの冷媒ガスを通すガス通路孔を設けるとともに、このガス通路孔に対向するＣ型環状部材の内周もしくは外周に切り欠き部を設けた構成としてあり、密閉容器内のガス、オイルの流路抵抗が減少し、性能および信頼性が向上する。
【００１５】
第４の発明は、特に、第１〜第３の発明のＣ型環状部材と固定子の間に弾性部材を設けた構成としてあり、固定子への押付力を一定に保つことができる。
【００１６】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の密閉容器をアルミニウム合金としたものであり軽量化が実現できる。
【００１７】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明の密閉容器を横置きとしたものであり圧縮機設置の自由度が高くなる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（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縦断面図である。図１においては、電動圧縮機１の胴部の周りにある取付け脚２によって横向きに設置される横型の電動圧縮機の場合の１つの例を示している。
【００２０】
電動圧縮機１はその本体ケーシング３内に電動機部であるモータ５を内臓し、このモー
タ５によって駆動される圧縮機構部４を内蔵している。また、本体ケーシング３内に圧縮機構部４を含む各摺動部の潤滑に供する液を貯留する貯液部６を備え、モータ５をモータ駆動回路部１０１によって駆動するようにしている。取り扱う冷媒はガス冷媒であり、各摺動部の潤滑や圧縮機構部４の摺動部のシールに供する液としては潤滑油７などの液を採用している。また、潤滑油７は冷媒に対して相溶性のあるものである。しかし、本発明はこれらに限られることはない。基本的には、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部４と、この圧縮機構部４を駆動する電動機部を内臓する本体ケーシング３とを有する電動圧縮機１であればよく、以下の説明は特許請求の範囲の記載を限定するものではない。
【００２１】
本実施の形態の電動圧縮機１の圧縮機構部４はひとつの例としてスクロール方式のものであって、図１に示すように固定鏡板１１ａ、旋回鏡板１２ａから羽根が立ち上がった固定渦巻部１１と旋回渦巻部１２とを噛合わせて形成してある。そして旋回渦巻部１２をモータ５により駆動軸１４を介して固定渦巻部１１に対し円軌道運動させることにより、圧縮空間１０が移動を伴い容積を変化させ、これによって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、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。
【００２２】
これに併せ、本体ケーシング３の貯液部６に貯留されている潤滑油７が、容積型ポンプ１３などを駆動軸１４にて駆動するか本体ケーシング３内の差圧を利用するなどして、駆動軸１４の給油路１５を通じ旋回渦巻部１２の旋回駆動に伴い旋回渦巻部１２の背面の液溜り２１および液溜り２２、図に示す例では液溜り２１に供給される。この液溜り２１に供給された潤滑油７の一部は旋回渦巻部１２の外周部の背面側に供給される。これと同時に絞り２３などによる所定の制限の基に旋回渦巻部１２を通じ旋回渦巻部１２の羽根先端の固定渦巻部１１との間のシール部材の一例であるチップシール２４を保持する保持溝２５に供給され、固定、旋回各渦巻部１１、１２間のシールおよび潤滑を図る。また、液溜り２１に供給した潤滑油７の別の一部は、偏心軸受４３、液溜り２２、主軸受４２を経ながら、それら軸受４２、４３を潤滑した後、モータ５側に流出し、貯液部６へと回収される。
【００２３】
さらに、本体ケーシング３内の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が配置してある。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受するようにしてある。
【００２４】
また、前記モータ５は固定子５ａを本体ケーシング３に固定され、駆動軸１４の途中まわりに固定した回転子５ｂとによって駆動軸１４を回転駆動できるようにしてある。主軸受部材５１は本体ケーシング３の開口端に嵌合され、前記固定渦巻部１１と共にサブケーシング１０２でもって挟持する状態で、ボルト（図示せず）などによって固定してある。そして、駆動軸１４の圧縮機構部４側は主軸受４２により軸受している。さらに、これら主軸受部材５１と固定渦巻部１１との間に前記旋回渦巻部１２を挟み込んでスクロール圧縮機を構成している。主軸受部材５１と旋回渦巻部１２との間にはオルダムリングなどの旋回渦巻部１２の自転を防止して円運動させるための自転拘束部５７が設けてあり、かつ、偏心軸受４３を介して駆動軸１４を旋回渦巻部１２に接続して、旋回渦巻部１２を円軌道上で旋回させられるようにしている。
【００２５】
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は固定渦巻部１１および主軸受部材５１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を持ったモータ５側に通じている。
【００２６】
モータ駆動回路部１０１は、サブケーシング１０２内に端部壁１０２ａを隔てて形成される吸入室６１及び吐出室６２の反対側に配置され、回路基板１０３と、図示しない電解コンデンサとを収容して構成されている。上記回路基板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が搭載される。モータ駆動回路部１０１は、モータ５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、温度などの必要な情報をモニタしながらモータ５を駆動するようにしてある。このためモータ駆動回路部１０１は外部との電気的な接続を行う図示しないハーネスコネクタが設けられている。
【００２７】
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。このとき圧縮機構部４はポンプ１３により貯液部６の潤滑油７を供給されて潤滑およびシール作用を受けながら、固定渦巻部１１に設けた吸入孔１６を通じ冷凍サイクルからの帰還冷媒を吸入して、圧縮し、吐出孔３１から吐出室６２に吐出する。吐出室６２に吐出された冷媒は連絡通路６３を通じてモータ５側に入り、モータ５を冷却しながら本体ケーシング３の吐出口９から吐出されるまでの長い過程で、冷媒は衝突、遠心、絞りなど各種の気液分離を図って潤滑油７の分離を受けながらも、随伴している一部潤滑油７によって副軸受４１の潤滑も行う。
【００２８】
以上のような構成の電動圧縮機１において、次に本発明の特徴であるモータ５の取付構造について説明する。この実施の形態におけるモータ５は固定子５ａを本体ケーシング３にＣ型環状部材１７によって固定してある。Ｃ型環状部材１７はその外形寸法を本体ケーシング３の開口端の内径寸法より大きく形成するとともに、図２に示すようにＣ型環状部材１７の切断部１７ａの近傍に挿入作業用孔１７ｂを２ヶ所設けてある。一方、前記本体ケーシング３の内壁には一体的に段差部３ｃが設けてある。そして、前記モータ５はその固定子の一端を前記段差部３ｃに当接させ、Ｃ型環状部材１７を本体ケーシング３の内周に設けたＣ型溝３ｂに挿入することで、固定子５ａの最外周部を押圧することができる。すなわち、固定子５ａは本体ケーシング３とＣ型環状部材１７とによって挟み込まれて固定される。
【００２９】
なお、本体ケーシング３の内周に少なくとも２ヶ所以上凸部３ｄを設けるとともに、固定子５ａには複数の切り欠き部５ｃを設け、これら凸部３ｄと欠き部５ｃを噛み合わせることにより固定子５ａの回転を規制している。すなわち、段差部３ｃとＣ型環状部材１７とによって挟み込み固定したときに懸念される固定子５ａの回転を防止することができる。
【００３０】
一般的に本体ケーシング３はアルミニウム系の材料が用いられ、鉄系の固定子５ａに比べて熱膨張率が大きい。したがって、圧縮機の周囲温度が極めて高温状態になると、固定子５ａとＣ型環状部材１７の間に隙間が生ずる可能性がある。したがって、弾性部材（例えば波ワッシャー等）を固定子５ａとＣ型環状部材１７の間に挿入しておくのが好ましく、これによって周囲温度にかかわらず、常に一定の押付力を保って固定子５ａを固定することができる。
【００３１】
また、固定子５ａには複数の切り欠き部５ｃの他に、冷却用のガス通路孔５ｄが設けられており、このガス通路孔５ｄに対向するようにＣ型環状部材１７の内周側に複数の切り欠き部１７ｃを設けることで、ガス冷媒がスムーズに流れ、通路抵抗が減少して冷却効果が上がる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明にかかる電動圧縮機は、従来の焼き嵌め方式と比較して、複雑な工程管理も必要なく電動モータを固定できるため、コスト面において有利である。また、エンジン装着にも対応できる高信頼性を有し、ハイブリッド車等の環境車両に幅広く適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１  電動圧縮機
３  本体ケーシング
３ｂ  Ｃ型溝
３ｃ  段差部
３ｄ  凸部
４  圧縮機構部
５  モータ
５ａ  固定子
５ｂ  回転子
５ｃ  切り欠き部
５ｄ  ガス通路孔
８  吸入口
９  吐出口
１０  圧縮空間
１１  固定渦巻部
１１ａ  固定鏡板
１２  旋回渦巻部
１２ａ  旋回鏡板
１４  駆動軸
１７  Ｃ型環状部材
１７ａ  切断部
１７ｂ  挿入作業用孔
１７ｃ  切り欠き部
４２  主軸受
４３  偏心軸受
５１  主軸受部材
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１】
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