(57)【要約】【課題】回転体装置に水がかかった場合に、水の一部が油排出通路を逆流して電動モータを収容する収容空間に吸い込まれるのを防止することができるハイブリッド圧縮機における電動モータの防水構造を提供する。【解決手段】図２に示すハウジング１１の前端面１１ｂに形成されたボス部３１に固定子ブラケット３２のスリーブ３２ａを嵌合固定する。ボス部３１の内周面に圧入嵌合された堰部材７３によりシール機構７１からの漏出油を堰止める。この漏出油を油排出通路７２によって外部に排出する。ハウジング１１の前端面１１ｂと、固定子ブラケット３２のスリーブ３２ａの先端面との間に形成された細隙７６からスリーブ３２ａの内周面に形成された導水路７７に進入した水が油排出通路７２の出口７５に吸い込まれる前に水切り通路によって外部へ排出する。【選択図】      図２
2004360532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ハイブリッド圧縮機において、
前記ハウジングの前端面に設けられたボス部の外周面に対して前記電動モータの固定子を支持するための固定子ブラケットのスリーブを嵌合固定し、前記ボス部の外周面と前記スリーブの内周面との隙間の最下部に前記電動モータの収容空間と外部を連通して、駆動軸のシール機構から漏出する油を排出する油排出通路を設け、前記スリーブの先端面に対し、前記油排出通路の出口から該スリーブの円周方向上側に離隔した位置に左右一対の水切り通路を設けたことを特徴とするハイブリッド圧縮機における電動モータの防水構造。
【請求項２】
前記固定子ブラケットのスリーブの先端面寄りの内周面には、段差状の導水溝が形成され、この導水溝の内周面、前記ボス部の外周面及びハウジングの前端面により導水路が形成され、前記両水切り通路は前記導水路と連通するように形成されている請求項１に記載のハイブリッド圧縮機における電動モータの防水構造。
【請求項３】
前記油排出通路は、前記ボス部の内外を貫通する入口と、前記スリーブの内周面の最下部にスリーブの軸線と平行に形成され、かつ前記入口と連通する水平通路と、前記スリーブの先端面とハウジングの前端面との間に形成され、かつ前記水平通路に連通する出口とによって形成されている請求項１又は２に記載のハイブリッド圧縮機における電動モータの防水構造。
【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ハイブリッド圧縮機における電動モータの防水構造に関する。
【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に記載された技術においては、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。
【０００４】
一方、特許文献２にはハイブリッド圧縮機ではないが、ハウジングのボス部の中心部を貫通して回転可能に支持された駆動軸の外周面と、前記ボス部の内周面との間にシール機構が介在されている。このシール機構からは微少ではあるが圧縮機内部に封入された潤滑油が漏出するので、この漏出油がプーリと駆動軸との間に設けられた電磁クラッチに侵入すると、電磁クラッチが作動された状態で動力伝達機能に悪影響を及ぼす。これを解消するため、前記ボス部の内周面の所定位置に堰部材を圧入嵌合して漏出油を堰止めるともに、漏出油をボス部に設けた油排出通路より外部に排出するようになっている。なお、この油排出通路は前記ボス部の内部に侵入した水を排出する機能も兼ねている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１４０７５７号公報の技術
【特許文献２】
特開平７−１４５７８０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者のハイブリッド圧縮機に対して後者の漏出油を堰止めるための堰の構造を適用した場合、次のような問題が発生することが分かった。すなわち、ハイブリッド圧縮機の回転体装置の内部は、電動モータを収容して保護するためにほぼ密閉状態に形成されている。このため、回転体装置の外側面に水がかけられて冷却されると、回転体装置の内部の電動モータの収容空間が冷却されて大気圧よりも圧力が低下する。従って、回転体装置にかかった水の一部が前記油排出通路を逆流するようにして電動モータの収容空間に吸い込まれ、電動モータの漏電や耐久性を低下させるという問題があることが判明した。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、回転体装置に水がかかった場合に、水の一部が油排出通路を逆流して電動モータを収容する収容空間に吸い込まれるのを防止することができるハイブリッド圧縮機における電動モータの防水構造を提供することにある。
【０００８】
【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、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ハイブリッド圧縮機において、
前記ハウジングの前端面に設けられたボス部の外周面に対して前記電動モータの固定子を支持するための固定子ブラケットのスリーブを嵌合固定し、前記ボス部の外周面と前記スリーブの内周面との隙間の最下部に前記電動モータの収容空間と外部を連通して、駆動軸のシール機構から漏出する油を排出する油排出通路を設け、前記スリーブの先端面に対し、前記油排出通路の出口から該スリーブの円周方向上側に離隔した位置に左右一対の水切り通路を設けたことを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド圧縮機における電動モータの防水構造において、前記固定子ブラケットのスリーブの先端面寄りの内周面には、段差状の導水溝が形成され、この導水溝の内周面、前記ボス部の外周面及びハウジングの前端面により導水路が形成され、前記両水切り通路は前記導水路と連通するように形成されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のハイブリッド圧縮機における電動モータの防水構造において、前記油排出通路は、前記ボス部の内外を貫通する入口と、前記スリーブの内周面の最下部にスリーブの軸線と平行に形成され、かつ前記入口と連通する水平通路と、前記スリーブの先端面とハウジングの前端面との間に形成され、かつ前記水平通路に連通する出口とによって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、回転体装置に水がかかった場合に、水の一部が油排出通路を逆流して電動モータを収容する収容空間に吸い込まれるのを防止することができる。この結果、電動モータの漏電や錆付きをなくして耐久性を向上することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、スリーブの先端面とハウジングの前端面との間の細隙からスリーブの内部に侵入した水を導水路によって水切り通路に円滑に導くことができ、水切り動作を適正に行うことができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、油排出通路が２カ所で屈曲するように形成されているので、回転体装置の下方から油排出通路の出口に吹き上げられた水が収容空間に侵入するのを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のハイブリッド圧縮機におけるモータの防水構造の一実施形態について説明する。
【００１４】
（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が前後一対のベアリング１４を介して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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
（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を有する横円筒状をなすスリーブ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。
【００１９】
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３１ａ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に図２に示すサークリップ３３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。
【００２０】
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。前記ベアリング３５の内輪３５ａの後端面は、前記スリーブ３２ａの外周面の後端寄り位置に周方向に形成した円環状の係止溝３２ｅに係合されたサークリップ３８によって位置規制されている。内輪３５ａの前端面は前記連結部３２ｃによって位置規制されている。
【００２１】
前記プーリ３６の内周部は、ベアリング３５の外輪３５ｂ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。
【００２２】
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。
【００２３】
（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、例えば１８箇所（図１において二箇所図示）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（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。
【００２４】
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。
【００２５】
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（例えば１２個のうち図１に二個図示）の永久磁石６５とを備えている。前記磁石ホルダ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、回転子６３が取付リング部６１ａに取り付けられている。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
（前記ハウジング１１の内部から漏出する油の排出構造）
図１及び図２に示すように、前記駆動軸１３の外周面と前記ボス部３１の内周面３１ｃとの間にはフロント側のベアリング１４の前方において、ハウジング１１の内部と外部をシールするためのシール機構７１が介在されている。前記ボス部３１の内周面３１ｃにはリング状の堰部材７３が圧入嵌合されている。そして、前記シール機構７１から漏出された油は前記堰部材７３によって堰止められ、収容空間４６側への移動が阻止されるようになっている。前記堰部材７３によって堰止められた漏出油は、前記ボス部３１及びスリーブ３２ａの最下部に設けられた油排出通路７２によって外部に排出される。この油排出通路７２の構成を以下に説明する。
【００２９】
前記ボス部３１には、堰止められた漏出油を下方に導くための油排出通路７２の入口３１ｄが形成されている。前記スリーブ３２ａの内周面３２ｂの最下部には駆動軸１３の軸線と平行に直線状の溝３２ｆが形成されている。この溝３２ｆと前記ボス部３１の外周面とにより水平通路７４が形成され、該水平通路７４の左端部は前記入口３１ｄに連通されている。前記スリーブ３２ａの先端面の下部には凹部３２ｇが形成されている。この凹部３２ｇと前記ハウジング１１の前端面１１ｂとによって油排出通路７２の出口７５が形成されている。
【００３０】
従って、シール機構７１から漏出した漏出油は、堰部材としての機能を兼用する前記堰部材７３によって堰止められた後、前記入口３１ｄ、水平通路７４及び出口７５によって外部に排出される。
【００３１】
（前記収容空間４６への防水構造）
前記スリーブ３２ａの先端面は図２に示すように前記ハウジング１１の前端面１１ｂに接触されている。この接触界面に生じる微細な細隙７６からプーリ３６にかかった水がスリーブ３２ａの内部に進入する。この水が前記油排出通路７２から収容空間４６に逆流して侵入するのを阻止するために次の構成が採られている。
【００３２】
前記スリーブ３２ａの先端部内周面には、図４に示すように導水溝３２ｈがほぼ全周にわたって形成されている。図２に示すように、前記導水溝３２ｈの内周面、ハウジング１１の前端面１１ｂ及びボス部３１の外周面によって、前記細隙７６から進入した水を下方に導くための円環状をなす導水路７７が形成されている。
【００３３】
前記導水溝３２ｈには前記スリーブ３２ａの先端部に形成された凹部３２ｇを基準としてその左右両側方に前記導水路７７と外部とを連通するように凹部３２ｉが上下方向に切り欠き形成されている。両凹部３２ｉと前記ハウジング１１の前端面１１ｂとの間には、水を前記油排出通路７２の出口７５の手前で下方に排出するための水切り通路７８が形成されている。
【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、前記スリーブ３２ａの先端部内周面に導水溝３２ｈを設け、前記凹部３２ｇの左右両側方に位置するように凹部３２ｉを形成して前端面１１ｂとの間に水切り通路７８を形成した。従って、圧縮機の運転中において、何らかの要因によって回転体装置ＰＴの上部に水がかけられて電動モータ５０の収容空間４６が冷却され、該収容空間４６の圧力が低下した場合に前記油排出通路７２による水の収容空間４６への侵入が次ぎのようにして阻止される。すなわち、図２に示す前記細隙７６を通して水が導水路７７内に進入すると、この水は図３に矢印で示すように導水路７７に沿って下方に流れて水切り通路７８からスリーブ３２ａの外部へ排出される。このため、油排出通路７２の出口７５に水が移動することはないので、油排出通路７２に発生する収容空間４６へ向かう吸引気流によって水が収容空間４６に吸い込まれ、電動モータ５０の水による漏電や錆付き等の悪影響を防止することができる。
【００３５】
（２）前記実施形態では、前記ハウジング１１の前端面１１ｂ、ボス部３１の外周面及びスリーブ３２ａの先端内周面に形成した導水溝３２ｈによって導水路７７を形成した。このため、固定子ブラケット３２のスリーブ３２ａの先端面とハウジング１１の前端面１１ｂとの間の細隙７６からスリーブ３２ａの内部に侵入した水を導水路７７によって水切り通路７８に円滑に導くことができ、水切り動作を適正に行うことができる。
【００３６】
（３）前記実施形態では、前記ボス部３１に上下方向に形成した入口３１ｄと、前記スリーブ３２ａの内周面に形成した水平通路７４と、前記スリーブ３２ａの先端面に上下方向に形成した出口７５とによって油排出通路７２を２カ所で屈曲するように形成した。このため、回転体装置ＰＴの下方から油排出通路７２の出口７５に吹き上げられた水が収容空間４６に侵入するのを防止することができる。
【００３７】
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。
・前記スリーブ３２ａの導水溝３２ｈを省略してもよい。この場合にはボス部３１の基端部外周面に導水溝３２ｈに相当する導水溝を円周方向に形成するのが望ましい。
【００３８】
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。
（１）請求項１〜３のいずれか一項に記載のハイブリッド圧縮機の固定子ブラケット。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、回転体装置に水がかかった場合に、水の一部が油排出通路を逆流して電動モータを収容する収容空間に吸い込まれるのを防止することができる。この結果、電動モータの漏電や錆付きをなくして耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のハイブリッド圧縮機の一実施形態を示す縦断面図。
【図２】図１の要部の拡大断面図。
【図３】図２の要部の横断面図。
【図４】ハウジングと固定子ブラケットの分解斜視図。
【符号の説明】ＰＴ…回転体装置、１１…ハウジング、１１ｂ…前端面、１３…駆動軸、３１…ボス部、３１ａ…外周面、３１ｃ，３２ｂ…内周面、３１ｄ…入口、３２…固定子ブラケット、３２ａ…スリーブ、３２ｈ…導水溝、３２ｉ…凹部、４６…収容空間、５０…電動モータ、５１…固定子、７１…シール機構、７２…油排出通路、７４…水平通路、７５…出口、７７…導水路、７８…水切り通路。
【図１】
2004360532.tif 000003
【図２】
2004360532.tif 000004
【図３】
2004360532.tif 000005
【図４】
2004360532.tif 000006