(57)【要約】【課題】電動モータの回転子の磁石ホルダに対する永久磁石の結合強度を向上して、回転子の耐久性を高め、回転子の十分な機能を発揮することができるハイブリッド圧縮機を提供する。【解決手段】回転子６３を構成する磁石ホルダ６４の内周面にアリ溝状の嵌合溝６４ａを形成する。この嵌合溝６４ａに円弧状をなす永久磁石６５を回転子６３の回転軸線と平行方向から嵌入する。回転子ブラケット６１の取付リング部６１ａに対し磁石ホルダ６４を接触し、磁石ホルダ６４の一端面に位置規制リング７３を接触した状態でボルト６６によって磁石ホルダ６４、永久磁石６５及び位置規制リング７３を回転子ブラケット６１に締め付け固定する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの駆動によってガスの圧縮を行うことが可能な電動圧縮機において、
前記電動モータの外側の回転子を構成する磁石ホルダの内周面又は内側の回転子を構成する磁石ホルダの外周面に対し複数の永久磁石を嵌合構造によりそれぞれ結合したことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記磁石ホルダの内周面又は外周面には、該磁石ホルダの回転軸線と平行に嵌合溝が形成され、該嵌合溝に永久磁石が嵌合係止されている請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記嵌合溝は磁石ホルダの回転軸線方向から見てアリ溝状に形成されている請求項２に記載の電動圧縮機。
【請求項４】
前記嵌合溝は、磁石ホルダの内周面又は外周面に円弧状に形成された底面と、該底面の円周方向に関して永久磁石の位置を規制する一対の位置規制面と、両位置規制面の先端縁に対し互いに接近するように形成された一対の傾斜面とにより構成されている請求項３に記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記磁石ホルダは薄板をプレスして成形されたリング状をなすホルダ素子を多数枚積層して構成され、各ホルダ素子には該ホルダ素子のプレス成形時に前記嵌合溝を形成する凹部が形成されている請求項２〜４のいずれか一項に記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行駆動源からの動力が、ハウジングに支持された回転体装置を介して伝達されることでガスの圧縮を行うとともに、回転体装置に内蔵された電動モータの駆動によってもガスの圧縮を行うことが可能な電動圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の省燃費対策のために、信号待ち等の車両の走行停止状態において、アイドリング状態にあるエンジンを自動停止させる、所謂アイドリングストップ制御を行うことが一般化されつつある。そして、車両用空調装置の圧縮機としては、エンジンの停止状態においても空調が可能なように、電動モータをも駆動源としたハイブリッドタイプのものが存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１の技術においては、圧縮機のハウジングに回転体装置が支持されている。回転体装置が備えるプーリには、エンジンからのベルトが掛けられている。従って、エンジンの動力がベルトを介してプーリに伝達されることで、圧縮機が駆動される。又、回転体装置には電動モータが内蔵されており、エンジンの停止時においては電動モータが圧縮機を駆動する。この電動モータは、ハウジングのボス部に取り付けられた巻線を有する固定子と、この固定子の外周側に配置され、かつ前記プーリにワンウエイクラッチを介して回転可能に装着された回転子とにより構成されている。この回転子は円筒状の磁石ホルダと、その磁石ホルダの内周面に円周方向に所定ピッチで接着剤により接着された複数の永久磁石とにより構成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３６４５３５
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の回転子は磁石ホルダに対し永久磁石が接着剤により接着されていたので、接着界面の接着力が熱や水分あるいは磁石ホルダ及び永久磁石に生じる内部応力によって低下し、運転中の振動等により回転子が十分な機能を発揮できなくなる虞がある。
【０００６】
本発明の目的は、電動モータの回転子の磁石ホルダに対する永久磁石の結合強度を向上し、回転子が十分な機能を発揮することができる電動圧縮機における電動モータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、電動モータの駆動によってガスの圧縮を行うことが可能な電動圧縮機において、前記電動モータの外側の回転子を構成する磁石ホルダの内周面又は内側の回転子を構成する磁石ホルダの外周面に対し複数の永久磁石を嵌合構造によりそれぞれ結合したことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動圧縮機において、前記磁石ホルダの内周面又は外周面には、該磁石ホルダの回転軸線と平行に嵌合溝が形成され、該嵌合溝に永久磁石が嵌合係止されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電動圧縮機において、前記嵌合溝は磁石ホルダの回転軸線方向から見てアリ溝状に形成されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電動圧縮機において、前記嵌合溝は、磁石ホルダの内周面又は外周面に円弧状に形成された底面と、該底面の円周方向に関して永久磁石の位置を規制する一対の位置規制面と、両位置規制面の先端縁に対し互いに接近するように形成された一対の傾斜面とにより構成されていることを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載の電動圧縮機において、前記磁石ホルダは薄板をプレスして成形されたリング状をなすホルダ素子を多数枚積層して構成され、各ホルダ素子には該ホルダ素子のプレス成形時に前記嵌合溝を形成する凹部が形成されていることを要旨とする。
（作用）
請求項１記載の発明によれば、電動モータの回転子の磁石ホルダに対する永久磁石の結合強度を向上して、回転子の耐久性を高め、電動圧縮機が十分な機能を発揮することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、磁石ホルダの嵌合溝に対し永久磁石を回転子の軸線方向から容易に嵌合することができる。
請求項３記載の発明は、磁石ホルダの嵌合溝が磁石ホルダの回転軸線方向から見てアリ溝状に形成されているので、嵌合溝の形状を簡素化することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、磁石ホルダの嵌合溝の底面に傾斜面が直接形成された鋭角部分が無いので、ホルダ素子に対し磁石ホルダの嵌合溝を形成する凹部をプレス成形する際に成形型の損傷を防止することができる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、プレス成形された凹部を有するホルダ素子を多数積層して結合するのみで、磁石ホルダの嵌合溝を容易に形成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電動圧縮機をハイブリットタイプの電動圧縮機に具体化した一実施形態について説明する。
【００１６】
（ハイブリッド圧縮機）
図１に示すように、ハイブリッド圧縮機（以下単に圧縮機とする）のハウジング１１内にはクランク室１２が区画されている。ハウジング１１には駆動軸１３が回転可能に支持されている。駆動軸１３には、車両の走行駆動源であるエンジン（内燃機関）Ｅの出力軸が、ハウジング１１に支持された回転体装置ＰＴを介して作動連結されている。クランク室１２において駆動軸１３には、斜板１５が一体回転可能に連結されている。
【００１７】
前記ハウジング１１内には複数（図面には一つのみ示す）のシリンダボア１１ａが形成されており、各シリンダボア１１ａ内には片頭型のピストン１７が往復動可能に収容されている。各ピストン１７は、シュー１８を介して斜板１５の外周部に係留されている。従って、駆動軸１３の回転にともなう斜板１５の回転運動が、シュー１８を介してピストン１７の往復運動に変換される。
【００１８】
前記シリンダボア１１ａ内の後方（図面右方）側には、ピストン１７と、ハウジング１１に備えられた弁・ポート形成体１９とで囲まれて圧縮室２０が区画されている。ハウジング１１の後方側の内部には、吸入室２１及び吐出室２２がそれぞれ区画形成されている。
【００１９】
前記吸入室２１の冷媒ガスは、各ピストン１７の上死点位置から下死点側への移動により、弁・ポート形成体１９に形成された吸入ポート２３及び吸入弁２４を介して圧縮室２０に吸入される。圧縮室２０に吸入された冷媒ガスは、ピストン１７の下死点位置から上死点側への移動により所定の圧力にまで圧縮され、弁・ポート形成体１９に形成された吐出ポート２５及び吐出弁２６を介して吐出室２２に吐出される。
【００２０】
（回転体装置ＰＴ）
図１及び図４に示すように、前記ハウジング１１において前方（図面左方）側の前端面１１ｂには、駆動軸１３の前端側を取り囲むようにして横円筒状のボス部３１が一体に突設されている。前記ボス部３１の外周面３１ａには、電動モータ５０の固定子５１を支持するための固定子ブラケット３２が嵌合固定されている。図４に示すように前記固定子ブラケット３２は前記ボス部３１の横円筒状の外周面３１ａに嵌合される横円筒状の内周面３２ｂを有するスリーブ３２ａと、前記スリーブ３２ａの外周面の前端部に一体に形成されたドーナッツ板状の連結部３２ｃと、この連結部３２ｃの外周縁に一体に形成され、かつ電動モータ５０の固定子５１を嵌合するための横円筒状をなす取付筒部３２ｄとを備えている。
【００２１】
前記ボス部３１に対する固定子ブラケット３２の取り付けは、次のようにして行われる。前記ボス部３１の外周面にスリーブ３２ａを嵌合するとともに、前記ボス部３１の外周面３１ａの先端部に切り欠き形成された係合溝３１ｂにサークリップ３３（図１参照）を係合する。そして、サークリップ３３によりボス部３１に固定子ブラケット３２を固定する。固定子ブラケット３２の回り止めは、ボス部３１とスリーブ３２ａの間に設けられた図示しないキーとキー溝等により阻止される。
【００２２】
前記固定子ブラケット３２のスリーブ３２ａの外周面には、プーリ３６がベアリング３５を介して回転可能に支持されている。前記プーリ３６の内周部は、ベアリング３５の外輪に嵌合固定され、外周部にはエンジンＥからのベルトＢが掛けられるベルト掛け部３６ａが形成されている。プーリ３６の前方側には円盤状のハブユニット３７が装着されている。前記プーリ３６の前端外周部にはフランジ部３６ｂが一体に形成され、このフランジ部３６ｂには取付金具４１がボルト４２によって取り付けられている。この取付金具４１の内周面にはゴムよりなるクッションリング４３を介してハブ４４が連結され、このハブ４４の中心部に一体形成されたボス部４４ａの内周面と前記駆動軸１３の先端部との間には第１ワンウエイクラッチ４５が介在されている。前記プーリ３６は、第１ワンウエイクラッチ４５を介して駆動軸１３に作動連結されている。
【００２３】
従って、エンジンＥの稼動時においてエンジンＥからの動力は、プーリ３６、ハブ４４及び第１ワンウエイクラッチ４５を介して駆動軸１３に伝達され、圧縮機が駆動されることとなる。
【００２４】
（電動モータ５０）
前記プーリ３６とハブユニット３７の内部には、電動モータ５０を収容する円筒状の収容空間４６が形成されている。前記固定子ブラケット３２の取付筒部３２ｄの外周側には前記収容空間４６内に位置するように固定子５１が取り付けられている。この固定子５１を構成する鉄芯５２は前記取付筒部３２ｄの外周面に嵌合固定されている。鉄芯５２の複数カ所に巻装された複数の巻線５３は、図２に示すように１８箇所に備えられている。この巻線５３と、図示しない直流電源としてのバッテリとの間の給電経路上にはインバータが配設されている。インバータは、相インバータ回路を複数（本実施形態においては巻線５３の数に対応した１８個）有してなる。各相インバータ回路の交流出力端子には、固定子５１の各巻線５３が配線（図示略）によってそれぞれ電気的に接続されている。
【００２５】
前記収容空間４６内において駆動軸１３の前端には、固定子ブラケット３２よりも前方側に位置するようにして、円盤状をなす回転子ブラケット６１が装着されている。回転子ブラケット６１は、固定子ブラケット３２及び固定子５１を避けるようにして盤面の外周部分が前方側に膨出する立体形状をなしている。回転子ブラケット６１の内周部と駆動軸１３の外周面との間には、第２ワンウエイクラッチ６２が介装されている。
【００２６】
前記回転子ブラケット６１の外周部に設けた取付リング部６１ａには、回転子６３が取り付けられている。この回転子６３は軟鉄等の磁性体よりなる円筒状の磁石ホルダ６４と、この磁石ホルダ６４の内周面に取り付けられた複数（本実施形態では１２個）の永久磁石６５とを備え、磁石ホルダ６４を貫通して取付リング部６１ａに螺合されたボルト６６によって取付リング部６１ａに回転子６３が取り付けられている。
【００２７】
従って、前記インバータが図示しないコントローラによって制御されることで、インバータにおいて擬似三相交流電圧が形成されて固定子５１に印加される。これにより、回転子６３が回転子ブラケット６１及び駆動軸１３と共に回転して圧縮機が駆動され、エンジンＥの停止状態においても車室の空調が可能となる。
【００２８】
ところで、前記プーリ３６側のハブ４４から回転子ブラケット６１への動力伝達は、第２ワンウエイクラッチ６２によって遮断され、エンジンＥが発生した回転力が回転子６３側へ不必要に伝達されることはない。反対に、電動モータ５０の回転子ブラケット６１からハブ４４側への動力伝達は、第１ワンウエイクラッチ４５によって遮断され、電動モータ５０が発生した回転力がエンジンＥ側へ不必要に伝達されることはない。
【００２９】
（前記磁石ホルダ６４に対する永久磁石６５の嵌合構造）
図５に示すように、前記磁石ホルダ６４の内周面には、該磁石ホルダ６４の回転軸線と平行に嵌合溝６４ａが形成され、該嵌合溝６４ａに永久磁石６５が嵌合されるようにしている。前記嵌合溝６４ａは磁石ホルダ６４の回転軸線方向から見てアリ溝状に形成されている。又、磁石ホルダ６４にはカシメピン７１を貫通する孔６４ｂが形成されるとともに、前記ボルト６６を貫通する孔６４ｃが形成されている。
【００３０】
前記嵌合溝６４ａは、図６に示すように磁石ホルダ６４の内周面に円弧状に形成された底面６４ｄと、該底面６４ｄの円周方向に関して両側に、かつ半径方向に形成された二つの位置規制面６４ｅと、両位置規制面６４ｅに対し互いに接近するように形成された二つの傾斜面６４ｆとにより構成されている。前記永久磁石６５は、前記嵌合溝６４ａに対し回転子６３の軸線方向と平行方向から嵌合され、底面６４ｄに接触する円弧面６５ａと、位置規制面６４ｅに接触する前後の端面６５ｂと、傾斜面６４ｆに接触し、かつ嵌合溝６４ａから突出する傾斜面６５ｃとにより形成されている。
【００３１】
前記磁石ホルダ６４は軟鉄よりなる板材をプレス成形して形成された多数の薄板状のリング状をなすホルダ素子７２を積層して構成され、各ホルダ素子７２には、該ホルダ素子７２のプレス成形時に前記磁石ホルダ６４の嵌合溝６４ａを形成する凹部７２ａが形成されている。又、ホルダ素子７２には孔６４ｂ，６４ｃを構成する孔７２ｂ，７２ｃが形成されている。
【００３２】
前記回転子６３の組み付けは、次のようにして行われる。前記各ホルダ素子７２は円筒状に積層された状態で孔７２ｂに貫通されたカシメピン７１によってカシメられて単体の磁石ホルダ６４が形成される。その後に、磁石ホルダ６４の各嵌合溝６４ａに永久磁石６５がそれぞれ嵌合される。次に、磁石ホルダ６４の孔６４ｃにボルト６６を貫通し、ボルト６６の先端を回転子ブラケット６１の取付リング部６１ａに形成したネジ孔６１ｂに螺合することにより磁石ホルダ６４を取付リング部６１ａに締め付け固定する。
【００３３】
図３に示すように、前記永久磁石６５の左端面は取付リング部６１ａの右側面によって位置規制され、右端面は磁石ホルダ６４の右側面に接触され、かつボルト６６により締め付け固定された位置規制リング７３により位置規制されている。
【００３４】
本実施形態においては次のような効果を奏する。
（１）前記実施形態では、磁石ホルダ６４の内周面にアリ溝状の嵌合溝６４ａを形成して、この嵌合溝６４ａに永久磁石６５を嵌合したので、磁石ホルダ６４に対し永久磁石６５を確実に取り付けることができる。このため、熱や水分あるいは磁石ホルダ６４及び永久磁石６５に生じる内部応力によって、磁石ホルダ６４に対する永久磁石６５の結合強度が低下するのを防止し、回転子６３の耐久性を向上し、回転子６３の十分な機能を発揮することができる。
【００３５】
（２）前記実施形態では、前記磁石ホルダ６４の内周面に、該磁石ホルダ６４の回転軸線と平行に嵌合溝６４ａを形成したので、該嵌合溝６４ａに対し永久磁石６５を回転子６３の軸線方向から容易に嵌合することができる。
【００３６】
（３）前記実施形態では、嵌合溝６４ａが磁石ホルダ６４の回転軸線方向から見てアリ溝状に形成されているので、嵌合溝６４ａの形状を簡素化することができる。
【００３７】
（４）前記実施形態では、前記嵌合溝６４ａが、磁石ホルダ６４の内周面に円弧状に形成された底面６４ｄと、該底面６４ｄの円周方向に関して前後両側に半径方向に形成された前後の位置規制面６４ｅと、両位置規制面６４ｅに対し互いに接近するように形成された前後の傾斜面６４ｆとにより構成されている。このため、底面６４ｄに傾斜面６４ｆが直接形成された鋭角部分が無くなり、ホルダ素子７２に対し磁石ホルダ６４の嵌合溝６４ａを形成する凹部７２ａをプレス成形する際に成形型の損傷を防止することができる。
【００３８】
（５）前記実施形態では、磁石ホルダ６４がプレス成形された薄板状のホルダ素子７２を多数枚積層して構成され、各ホルダ素子７２には該ホルダ素子７２のプレス成形時に前記嵌合溝６４ａを形成する凹部７２ａが形成されている。このため、各ホルダ素子７２を積層して結合するのみで、磁石ホルダ６４の嵌合溝６４ａを容易に形成することができる。
【００３９】
本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下の態様でも実施できる。
・図７に示すように、磁石ホルダ６４の内周面に対しアリ形突条６４ｇを形成し、永久磁石６５の外周面側に前記アリ形突条６４ｇを嵌入するアリ溝６５ｄを形成するようにしてもよい。
【００４０】
・図８に示すように、磁石ホルダ６４の外周部側に永久磁石６５を嵌入係止する周方向に前後する二つの段差部６４ｈを形成するようにしてもよい。
・図示しないが、前記固定子５１を回転子６３の外側に配設した電動モータ５０に具体化してもよい。この場合には磁石ホルダ６４の外周面に嵌合溝６４ａが形成され、その嵌合溝６４ａに永久磁石６５が嵌合固定される。
【００４１】
・電動モータのみを備えた電動圧縮機に具体化したり、電動モータ５０とプーリ３６を分離して配置したハイブリッド圧縮機に具体化したりしてもよい。
上記実施形態から把握できる技術的思想について記載する。
【００４２】
（１）請求項１〜５のいずれか一項において、車両の走行駆動源からの動力が、ハウジングに支持された回転体装置を介して伝達されることでガスの圧縮を行うとともに、回転体装置に内蔵された電動モータの駆動によってもガスの圧縮を行うことが可能に構成されているハイブリッドタイプの電動圧縮機。
【００４３】
（２）請求項１〜５のいずれか一項に記載の電動圧縮機の電動モータ。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、電動モータの回転子の磁石ホルダに対するから永久磁石の結合強度を向上して、回転子の耐久性を高め、回転子が十分な機能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明をハイブリッドタイプの電動圧縮機に具体化した一実施形態を示す縦断面図。
【図２】図１の１−１線断面図。
【図３】図１の要部拡大断面図。
【図４】ハウジングと固定子ブラケットの分解斜視図。
【図５】回転子、永久磁石及び位置規制リングの分解斜視図。
【図６】磁石ホルダ及び永久磁石の拡大正面図。
【図７】別例を示す要部正面図。
【図８】別例を示す要部正面図。
【符号の説明】５０…電動モータ、６３…回転子、６４…磁石ホルダ、６４ａ…嵌合溝、６４ｄ…底面、６４ｅ…位置規制面、６４ｆ，６５ｃ…傾斜面、６５…永久磁石、７２…ホルダ素子、７２ａ…凹部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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