(57)【要約】【課題】吐出時における脈動および異音の発生を防止しつつ、装置のコストダウンを達成できるハイブリッド圧縮機を提供する。【解決手段】２つの駆動源により別々に駆動される２つのスクロール型圧縮機構を有するハイブリッド圧縮機において、前記両スクロール型圧縮機構の固定スクロールを背中合せに配置し、両固定スクロール間に吐出空間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１
2004176560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの駆動源により別々に駆動される２つのスクロール型圧縮機構を有するハイブリッド圧縮機において、前記両スクロール型圧縮機構の固定スクロールを背中合せに配置し、両固定スクロール間に吐出空間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】
前記吐出空間に、スクロール型圧縮機構の吐出孔を開閉する吐出弁が設けられている、請求項１のハイブリッド圧縮機。
【請求項３】
前記固定スクロールに、両スクロール型圧縮機構の吸入室を連通する連通孔が設けられている、請求項１または２のハイブリッド圧縮機。
【請求項４】
前記固定スクロールの少なくとも一方がハウジングに一体形成されている、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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輛用空調装置等に適用され、２つの異なる駆動源により別々に駆動される、２つのスクロール型圧縮機構を有するハイブリッド圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両用空調装置に用いられるハイブリッド圧縮機はよく知られている。このようなハイブリッド圧縮機は、車両用駆動源（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時にエンジンが停止された場合には、内蔵モータによる駆動の切替が行われるようになっている（特許文献１）。
【０００３】
しかし、従来の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と内蔵電動モータとで選択的に切替えて駆動するため、両駆動源をともに最適な効率で駆動させることは困難である。また、吐出時の脈動が発生するおそれもある。
【０００４】
このような従来のハイブリッド式圧縮機に対し、未だ出願未公開の段階にあるが、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、電動モータのみにより駆動される第２圧縮機構とが一体に組み付けられ、第１圧縮機と第２圧縮機を選択的にまたは同時に駆動可能とし、さらに、脈動の発生を防止すべく、吐出室をハウジングの外側に設け、吐出室の容積を拡大させ効果的に脈動を低減した提案がなされている（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１３０３２３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特願２００２−０３３１８８号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本出願人による先の提案においてもさらなる改良の余地は残されている。つまり、上記提案においては、第１圧縮機構と第２圧縮機構との固定スクロールが一体に形成されており、吐出流路の断面積が小さいため、吐出時の脈動や異音防止効果が万全とは言い難い面もある。また、狭い空間に吐出弁を設ける必要があるため、弁構造が複雑化するおそれもある。また、両固定スクロールを一体に形成する場合には、固定スクロールの形状、および成形用金型の形状が複雑化するおそれもある。
【０００８】
本発明の課題は、本出願人による先の提案を前提とし、吐出時における脈動や異音の発生を効果的に防止でき、併せて構造の簡素化、低コスト化を達成可能なハイブリッド圧縮機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
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、２つの駆動源により別々に駆動される２つのスクロール型圧縮機構を有するハイブリッド圧縮機において、前記両スクロール型圧縮機構の固定スクロールを背中合せに配置し、両固定スクロール間に吐出空間を設けたことを特徴とするものからなる。
【００１０】
上記吐出空間には、スクロール型圧縮機構の吐出孔を開閉する吐出弁を設けることができる。上記吐出弁は、とくに限定されるものではないが、たとえばリード弁を用いることができる。
【００１１】
上記固定スクロールには、両スクロール型圧縮機構の吸入側を連通する連通孔を設けることが好ましい。このような連通孔を設ければ、一つの吸入経路から両スクロール型圧縮機構に流体（たとえば冷媒）を供給することができる。
【００１２】
上記固定スクロールの少なくとも一方は、ハイブリッド圧縮機のハウジングに一体化することができる。ハウジングに固定スクロールを一体に形成すれば、部品点数の増加を抑制することができる。
【００１３】
上記のようなハイブリッド圧縮機においては、スクロール型圧縮機構の固定スクロールが背中合せに配置され、両固定スクロール間に吐出空間が設けられているので、スクロール型圧縮機構から吐出された流体は、一旦吐出空間に流入し、該吐出空間内に滞留した後、吐出通路からたとえば車両用空調装置の冷凍回路へ流入する。したがって、上記吐出空間内の急激な圧力変化が防止され、吐出空間は吐出チャンバとしての機能を果たすので、吐出時の脈動および異音の発生が抑制される。また、上記吐出空間を設けることにより、該空間内にスクロール型圧縮機構の吐出孔を開閉する吐出弁を設けることが可能となる。そして、この場合吐出弁としては簡単な構造のリード弁等を用いることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のハイブリッド圧縮機の望ましい実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施態様においては、本発明のハイブリッド圧縮機は車両用空調装置の圧縮機として構成されている。
図１は、本発明の一実施態様に係るハイブリッド圧縮機を示している。図１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、ハウジング２を有している。ハウジング２は、フロントハウジング３、第１ハウジング４、第２ハウジング５、リアハウジング６から構成されており、図１の左側からこの順に接合されている。ハウジング２の内部には、第１スクロール型圧縮機構７と第２スクロール型圧縮機構８が設けられている。
【００１５】
第１スクロール型圧縮機構７は後述のように車両用駆動源としてのエンジン９により駆動されるようになっている。一方、第２スクロール型圧縮機構８はリアハウジング６内に収納された内蔵電動モータ１０により駆動されるようになっている。エンジン９、モータ１０はそれぞれ同時にも、単独でも駆動可能になっている。したがって、両スクロール型圧縮機構７、８も同時駆動、単独駆動が可能になっている。第１スクロール型圧縮機構７は、端板１１と該端板１１に一体化された渦巻体１２とからなる固定スクロール１３と、端板１４と該端板１４に一体化された渦巻体１５とからなる可動スクロール１６とを有している。固定スクロール１３の渦巻体１２と可動スクロール１６の渦巻体１５は互いに角度をずらせてかみ合されている。本実施態様においては固定スクロール１３は圧縮機１の第１ハウジング４に一体に形成されている。
【００１６】
駆動軸１７の一端には、クランク機構１８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１８のクランクピン１９は、駆動軸１７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２０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２０は可動スクロール１６の突起内に挿入されたドライブベアリング２１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スクロール型圧縮機構７のみを駆動する駆動源としてのエンジン９からの動力が駆動軸１７の他端に設けられた電磁クラッチ２２を介して駆動軸１７に伝達されると、クランクピン１９が挿入嵌合される偏心ブッシュ２０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２３により自転が阻止された可動スクロール１６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２２のオン、オフにより、駆動軸１７への動力が伝達されたり遮断されるようになっている。
【００１７】
可動スクロール１６の旋回運動に伴って、吸入孔２４を有する吸入室２５から圧縮機１内に吸入された流体は、両渦巻体１２、１５の外端から渦巻体内部に取り込まれる。そして、両渦巻体１２、１５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に向かって移動されるに伴って流体が圧縮され、端板に穿設された吐出孔２６から後述の吐出空間２７内へと吐出されるようになっている。吐出孔２６は、吐出空間２７内に設けられた吐出弁としてのリード弁２８により開閉されるようになっている。
【００１８】
第２スクロール型圧縮機構８は、端板２９と該端板２９に一体化された渦巻体３０とからなる固定スクロール３１と、端板３２と該端板３２に一体化された渦巻体３３とからなる可動スクロール３４を有している。本実施態様においては、固定スクロール３１は、ハウジング５に一体に形成されている。また、本実施態様においては、第１スクロール型圧縮機構７の固定スクロール１３と第２スクロール型圧縮機構８の固定スクロール３１とは背中合せに配置されている。そして、両固定スクロール１３、３１間に吐出空間２７が設けられるようになっている。
【００１９】
駆動軸３５の一端には、クランク機構３６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３６のクランクピン３７は、駆動軸３５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３８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３８は、可動スクロール３４の突起内に挿入されたドライブベアリング３９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圧縮機構８のみを駆動する駆動源としての内蔵電動モータ１０からの動力が駆動軸３５に固定された回転子４０から駆動軸３５に伝達されると、クランクピン３７が挿入嵌合される偏心ブッシュ３８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４１により自転が阻止された可動スクロール３４に旋回運動が付与されるようになっている。なお、４２は内蔵電動モータ１０の固定子を示している。
【００２０】
本実施態様においては、吸入孔２４、吸入室２５から圧縮機１内に吸入された流体は、固定スクロール３１の端板２９に設けられた連通孔４３を介して、第２スクロール型圧縮機構８側に流入する。そして、可動スクロール３４の旋回運動に伴って、両渦巻体３０、３３の外端から渦巻体内部に取り込まれる。そして両渦巻体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に向かって移動されるに伴って流体が圧縮され、端板２９に設けられた吐出孔４４から吐出空間２７内へと吐出されるようになっている。吐出孔４４は、吐出空間２７内に設けられた吐出弁としてのリード弁４５により開閉されるようになっている。
【００２１】
なお、吐出空間２７は、吐出通路４６に連通されている。吐出された流体は、通路４６から、空調装置の冷凍回路（図示略）内へと送られるようになっている。
【００２２】
本実施態様のようなハイブリッド圧縮機においては、両スクロール型圧縮機構７、８の固定スクロール１３、３１間に吐出空間２７が設けられているので、吐出された流体は、吐出空間２７内に滞留した後、吐出通路から車両用空調装置の冷凍回路へ流入する。したがって、吐出空間２７内における急激な圧力変化が防止される。つまり、吐出空間２７は吐出チャンバとしての機能を果たすので、吐出時における脈動および異音の発生が確実に防止される。
【００２３】
また、吐出空間２７を設けることにより、該空間２７内に吐出孔２６、４４を開閉する吐出弁の設置が可能となる。そして、この場合吐出弁としては簡単な構造でしかも取付け容易なリード弁２８、４５を用いることができるので、装置の吐出弁構造の複雑化を防止しつつ、取付作業性を向上できる。
【００２４】
また、第２スクロール型圧縮機構８の固定スクロール３１の端板２９には、両スクロール型圧縮機構７、８の吸入側を連通する連通孔４３が設けられているので、吸入室２５から吸入された流体は連通孔４３を介して第２スクロール型圧縮機構８側にも流入する。したがって、一つの吸入室２５から両スクロール型圧縮機構７、８の双方に流体を供給することができるので、流体の吸入経路、ひいては装置の内部構造を簡略化することができる。
【００２５】
また、両スクロール型圧縮機構７、８の固定スクロール１３、３１は、ハウジング４、５に一体化されているので、部品点数の増加を防止できる。また、両固定スクロールを一体化する場合に比べて固定スクロール部の構造および成形用金型の構造を簡素化できるので、装置の製造コストを低減できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のハイブリッド圧縮機によるときは、両スクロール型圧縮機構の固定スクロールが背中合せに配置され、両固定スクロール間に吐出空間が設けられているので、吐出時における脈動や異音の発生を防止することができる。また、吐出空間を設けることにより該空間への吐出弁の設置が可能となり、この場合吐出弁としては取付け容易でかつ構造の簡単なリード弁を用いることができるので、装置のコストダウンを達成できる。さらに、固定スクロールはハウジングに一体化することもできるので、部品点数の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様にかかるハイブリッド圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
１  ハイブリッド圧縮機
２  ハウジング
３  フロントハウジング
４  第１ハウジング
５  第２ハウジング
６  リアハウジング
７  第１スクロール型圧縮機構
８  第２スクロール型圧縮機構
９  車両用駆動源としてのエンジン
１０  内蔵電動モータ
１１、１４、２９、３２  端板
１２、１５、３０、３３  渦巻体
１３、３１  固定スクロール
１６、３４  可動スクロール
１７、３５  駆動軸
１８、３６  クランク機構
１９、３７  クランクピン
２０、３８  偏心ブッシュ
２１、３９  ドライブベアリング
２２  電磁クラッチ
２３、４１  ボールカップリング
２４  吸入孔
２５  吸入室
２６、４４  吐出孔
２７  吐出空間
２８、４５  吐出弁としてのリード弁
４０  回転子
４２  固定子
４３  連通孔
４６  吐出通路
【図１】
2004176560.tif 000003