(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機構およびこれを駆動する電動機を容器に収容した電動機内蔵の圧縮機であって、容器の胴部と一体の端部壁に、電動機に連結されて圧縮機構を駆動する駆動軸の反圧縮機構側の端部を軸受する軸受部を設け、前記端部壁の外面に開口したポンプ室にポンプ機構を設けて前記駆動軸の反圧縮機構側端部に連結し、ポンプ室の前記開口を閉塞部材により閉塞し、容器の端部壁のポンプ室部周囲に容器の吐出口が容器の外周に開口するように設けられ、オイル通路とポンプ室を介し通じる同一の軸線上に形成された部分を有したことを特徴とする電動機内蔵の圧縮機。
【請求項２】
閉塞部材は端部壁にボルト止め、または自身のねじ込みによってポンプ室に固定され、ポンプ室を閉塞する請求項１に記載の電動機内蔵の圧縮機。
【請求項３】
容器の端部壁にポンプ室と容器内のオイル溜まりとを連通させるオイル通路が形成されている請求項１、２のいずれか１項に記載の電動機内蔵の圧縮機。
【請求項４】
閉塞部材は所定の固定位置にてオイル通路を吐出口と遮断しポンプ室に連通させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動機内蔵の圧縮機。
【請求項５】
ポンプ室にオイルフィルタが設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動機内蔵の圧縮機。
【請求項６】
容器の端部壁の内面に吐出口の内側開口があり、この内側開口に冷媒の流入を邪魔してオイルを分離するオイルセパレータが、前記端部壁の内側に設けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動機内蔵の圧縮機。
【請求項７】
容器は胴部に電動機と圧縮機構との間に対応した１個所に連結部を持っている請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動機内蔵の圧縮機。
【請求項８】
容器はアルミニウム製であり、取り付け脚が一体に形成されている請求項１〜７のいずれか１項に記載の電動機内蔵の圧縮機。
【請求項９】
取り付け脚は自動車のエンジンに直付けされるものである請求項８に記載の電動機内蔵の圧縮機。
【請求項１０】
移動されるバッテリーとともに用いられる請求項１〜９のいずれか１項に記載の電動機内蔵の圧縮機。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電動機内蔵の圧縮機をバッテリーとともに搭載した移動車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの移動車に搭載されるのに好適な電動機内蔵の圧縮機と、これを搭載した移動車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのみで走行する自動車の場合、元来、エンジンにより駆動する圧縮機を用いて車室内の空調を行っており、圧縮機はエンジンに横付けして搭載されてきた。
【０００３】
一方、エンジンとモータとを使い分けて走行するハイブリッド自動車が最近実用されるようになっている。このハイブリッド自動車でも従来型の自動車での空調方式がそのまま踏襲されて、従来同様にエンジンで駆動される圧縮機をエンジンに横付けして車室内の空調を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハイブリッド自動車では、エンジンによる環境への影響を軽減するという本来の目的から、自動車が信号などで一時停止する場合にはエンジンを止めることが提案されている。このような場合、エンジンで駆動する圧縮機を用いていると、自動車が停止する都度乗車中にもかかわらず空調が止まることになり、夏季や冬季、極寒や極暑の地では特に問題になる。
【０００５】
そこで、電動機で駆動する圧縮機、特に屋内の空調用に用いている図７に示すような圧縮機構ａを電動機ｂとともに鉄製の容器ｃに内蔵した電動機内蔵の圧縮機を採用することが考えられる。しかし、ハイブリッド自動車であっても、エンジンルームでの機器の配置は従来型自動車を原型としながらバッテリの配置スペースをさらに工夫するなどしていて、従来の屋内空調用の電動機内蔵の圧縮機を屋外に据え付けていた状態に設置するスペースや位置がエンジンルームになく、従来通りにエンジンに横付けして搭載するしかない。
【０００６】
これにつき本発明者等が種々に実験を行ったところ、従来の容器ｃに溶接付けした板金製の据え付け用脚ないしは取り付け座ｄではこれに合ったエンジン側の受け座が必要になる不便がある。また、圧縮機は９ｋｇ程度以上と重いものでエンジンへの横付け姿勢では従来の取り付け座ｄは圧縮機の重荷と振動を受けるのに強度不足となる。ましてエンジンの振動の影響も受けるので、従来の取り付け座ｄは容器ｃとの溶接部で破損するなど耐久性に乏しく信頼性に欠ける。また、エンジンの振動の圧縮機への影響や、圧縮機の振動の車室への影響を防止するのに、取り付け座ｄとエンジンとの間に弾性部材を挟み込むことが考えられるが、取り付け座ｄのエンジンへの取り付け位置が大きく分散しているので、弾性部材を設ける個所が分散して部品点数および組み立て工数が増大し、コスト上昇の原因になる。しかも、各取り付け部に分散して配置される弾性部材は各取り付け面積範囲ごとにしか働かないので、防振効果が弱いしこれをばね常数の小さな部材を採用して補うとすると、弾性部材は振動するエンジンと圧縮機との間で破壊されやすくなる。
【０００７】
しかも、従来の室内空調用の電動機内蔵の圧縮機は、吐出口ｆ、吸入口ｇ、内外の電気接続部ｈ、前記取り付け脚部ｄが容器ｃの両端部から長手方向に突出している上、電動機ｂに連結した駆動軸ｊの両端部共に容器ｃ内に独立に設置した主、副軸受部材ｋ、ｍによって軸受し、しかも駆動軸ｊは副軸受部材ｍの側で容器ｃから独立に設けたオイル供給用のポンプｎを駆動するようになっているので、軸線方向寸法が徒に大きく、容器ｃの部分だけで２５０ｍｍ程度に達し、まだ小型車しか実用されていない電気自動車ないしはハイブリッド自動車には特に組み込みにくい。
【０００８】
同時に、従来の室内空調用の電動機内蔵圧縮機は、鉄製で大きなものであることによって全体の重量も前記のように９ｋｇ程度以上と重く、移動車、特に自動車に搭載するには移動負荷が増大して高速化や省エネルギーを図るのに問題となる。
【０００９】
一方、図８に示すように容器ｃをアルミニウム材料によって形成することにより軽量化を図ったものも提供されている。しかし、基本構成は図７に示す鉄製の容器ｃを採用したものと変わらず、軸線方向の容器寸法は２２０ｍｍ程度とやや小さく設計されているだけである。また、容器ｃは図７のもの同様に胴部に２箇所の連結部ｐができる、３つの容器部材ｃ１〜ｃ３によって構成している。図７に示すものは鉄製であるところ、メンテナンスフリーな設計で分解修理しないことを利用して溶接にて相互を連結している。しかし、図８に示すアルミニウム製のものは溶接による結合が向かず、ボルトｒによって結合し連結するようにしている。アルミニウム製の容器ｃは圧力容器の条件を満足するために肉厚が勢い大きなものとなる上、ボルトｒによる連結にはボルト締結のために、まわりに張り出す連続したあるいは連続しない厚肉のフランジ部ｓが２つの連結部ｐにおいて１対ずつ必要なことと、各連結部ｐでは８本前後と多くのボルトｒが使われることとが相まって、全体的にはさほど軽量化できず８〜９ｋｇ程度にも及ぶ。
【００１０】
ここに、ガソリン車、ハイブリッド車、電気自動車の別を問わず使用電圧を４２Ｖ化することによって、各種負荷の電動化を図る傾向にある今、小型かつ軽量な電動機内蔵の圧縮機の提供が急務になってきている。
【００１１】
本発明の目的は、小型かつ軽量な電動機内蔵の圧縮機を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するため、本発明の電動機内蔵の圧縮機は、圧縮機構およびこれを駆動する電動機を容器に収容したものであって、容器の胴部と一体の端部壁に、電動機に連結されて圧縮機構を駆動する駆動軸の反圧縮機構側の端部を軸受する軸受部を設け、前記端部壁の外面に開口したポンプ室にポンプ機構を設けて前記駆動軸の反圧縮機構側端部に連結し、ポンプ室の前記開口を閉塞部材により閉塞し、容器の端部壁のポンプ室部周囲に容器の吐出口が容器の外周に開口するように設けられ、オイル通路とポンプ室を介し通じる同一の軸線上に形成された部分を有したことを特徴とするものである。
【００１９】
このような構成では、駆動軸のポンプ機構を駆動する側の軸受部およびポンプ機構部が容器の端部壁部に集約配置されることにって容器まわりに分散しているよりは嵩はりが抑えられるし、それらが互いに近づいて、容器の肉厚を一部ないしは全体において共用し、また、容器１内の軸線方向スペースを一部ないしは全体において共用できる分だけ、それぞれが容器に占める専用肉部および専用スペース部を削減できるので、容器の軸線方向寸法を小さくすることができるし、専用肉部が削減される分および容器の軸線方向寸法が短縮する分だけ全体が軽量化する。これらから、電動機内蔵の圧縮機はコンパクトで軽量なものとなり、コストが低減するとともに自動車などの移動車に搭載しやすく、かつ省エネルギーに貢献することができる。しかも、駆動軸の軸受部の容器の端部壁への一体化によってこの軸受と容器との間の位置決めが不要となるので、位置決め精度が向上する上に組み立て作業が楽になりその分コストが低減する。
【００２０】
また、ポンプ室が容器の端部壁の外面に開口していることにより、ポンプ室が容器の端部壁に一体に設けられていても、ポンプ機構を外部から後嵌めして端部壁に軸受される駆動軸に連結することが容易で、その後閉塞部材により閉塞すればよく、組立作業が特に複雑になったり時間が掛かったりするようなことがない。しかも、容器は胴部の一箇所にて分割されていて、後で連結する構造のものにしても組み立てが可能になるため、容器の連結部を削減して連結のためのフランジやボルトの数を減らし、さらなる小型化と軽量化が図れる。
【００２１】
容器の端部壁にポンプ室と容器内のオイル溜まりとを連通させるオイル通路が形成されている構成では、ポンプ機構がオイルを吸入するためにオイル溜まりの底部まで延びて形成すべきオイル通路も容器の肉厚を共用して形成することができるので、容器のコンパクト化および軽量化をさらに促進することができる。
【００２２】
閉塞部材は、端部壁にボルト止め、または自身のねじ込みによってポンプ室に固定されるだけで、ポンプ室を閉塞することができ、容器の組み立て性が低下したり、軽量化や大型化したりするような要素にはならない。
【００２３】
容器の端部壁のポンプ室部周囲に容器の吐出口が容器の外周に開口するように設けられ、オイル通路とポンプ室を介し通じる同一の軸線上に形成された部分を有していると、吐出口を通じた外部からの孔あけにより、ポンプ室からオイル溜まり底部近くまでのオイル通路を前記軸線に沿って加工することができ、容器内側のオイル溜まり底部からの孔あけによるオイル通路とのドッキングによってポンプ室とオイル溜まりを繋ぐオイル通路が難なく得られる。
【００２４】
閉塞部材が所定の固定位置にてオイル通路を吐出口と遮断しポンプ室に連通させる構成では、前記吐出口を通じた孔加工によってポンプ室に吐出口に繋がる開口ができても、閉塞部材を所定位置に固定することによりそれを閉じることができ、開口を閉じる特別な部材や作業なしに、ポンプ室がオイル通路だけに繋がるようにすることができる。
【００２５】
ポンプ室にオイルフィルタが設けられていると、細いオイル通路の吸入口に設ける場合に比し、広いポンプ室を利用してフィルタの通液面積を大きくすることができるので、フィルタの通液抵抗を小さくすることができるし、フィルタの詰まりによる寿命の低下を防止してオイルの供給が長期に安定して行われるようにすることができる。
【００２６】
容器の端部壁の内面に吐出口の内側開口があり、この内側開口に冷媒の流入を邪魔してオイルを分離するオイルセパレータが、前記端部壁の内側に設けられている構成では、オイルセパレータを端部壁の内側に取り付けるだけで、オイルセパレータを端部壁の肉厚を共用して形成された吐出口の端部壁内面への開口近くに位置するように特別な場所を取らずに設けて、冷媒が吐出口へ直入しようとするのを邪魔して衝突させ、それに随伴しているオイル成分を分離することができる。
【００２７】
容器が胴部に電動機と圧縮機構との間に対応した１個所に連結部を持っている構成では、容器を２分割して構成するのに、容器の一方に電動機の固定子を焼き嵌めや溶接して固定し、回転子および駆動軸を組合せ支持する作業に支障がなく、組み付けた駆動軸に圧縮機構を連結して残る容器の他方を連結すれば組み立てが終了し、全体が容易に組み上がる。特に、容器の一方が駆動軸の圧縮機構側軸受部をも焼き嵌めや溶接して固定する収容スペースを有したものとすると、電動機および駆動軸とその両端の軸受部が１つの容器部分を基準に容易かつ正確に位置決めができ、後は先に位置決め固定された駆動側に圧縮機構を位置決めして連結し残る他方の容器を連結すればよいので、組み立て性がさらに向上する。
【００２８】
容器がアルミニウム製であり、取り付け脚が一体に形成されていると簡単な構造にて特にコストが上昇するようなことなく、十分な強度の取り付け脚がかさ低く得られる利点がある。従って、取り付け強度が重要な自動車のエンジンに直付けされるような用途に好適である。
【００２９】
以上から、上記各場合の電動機内蔵の圧縮機構は、移動されるバッテリーとともに用いられる移動車用に好適であり、電動機内蔵の圧縮機をバッテリーとともに搭載した移動車を構成して好適である。移動車はガソリン自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車の別を問わないし、他の自動車、あるいは作業用や特殊用途の各種移動車全般に適用することができる。
【００３０】
本発明のそれ以上の目的及び特徴は、以下の詳細な説明及び図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、可能な限りにおいて、それ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明における一実施例に係る電動機内蔵の圧縮機と、これを搭載した移動車について図を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。
【００３２】
本実施例はハイブリッド自動車のエンジンに搭載される横型でスクロール式の電動機内蔵の圧縮機の場合の一例である。しかし、本発明はこれに限られることはなく、エンジンを搭載し圧縮機を必要とする移動車一般のほか、自動車や移動車以外の室内の空調用などにも適用して、軽量化、小型化の利点を発揮することができ、いずれも本発明の範疇に属する。従って、圧縮機構も基本的には、ロータリ式やレシプロ式など各種の圧縮機構を用いてもよい。また、縦型のものでもよい。
【００３３】
図１に示すように、ハイブリッドの自動車２７は、通常、ガソリンなどを燃料とするエンジン２の他に、走行用のモータ３を持ち、バッテリー１によって給電し駆動するようにしてある。ここにバッテリー１は移動するバッテリー１であり２次電池である。エンジン２による走行中はバッテリー１を充電し、バッテリー１の充電容量が十分な間はモータ３に給電してモータ３により走行し、排気ガスの排出を極力抑えるように制御される。また、エンジン２により走行している場合、信号などでの一時停止時にエンジン２を停止する制御も行われる。
【００３４】
本実施例はこのようなハイブリッド自動車において電動機１３で駆動される図１に示すような電動機１３内蔵の圧縮機１１を車内の空調に供して、エンジン２により走行していて信号などで一旦停止するといった乗車中の停止時にエンジン２を止めるような制御が行われても、車内の空調が停止しないようにする。
【００３５】
圧縮機１１は図１に示すように、容器１２にスクロール式の圧縮機構１０とそれを駆動軸１４により駆動する電動機１３が収容されている。電動機１３は容器１２の内外の電気接続部であるターミナル１５を経て給電を受けて動作し、圧縮機構１０を駆動する。圧縮機構１０は容器１２の吸入口１６を通じて冷凍サイクルを経た冷媒を吸入して圧縮し、圧縮した冷媒を容器１２内に吐出して電動機１３を冷却した後、容器１２の吐出口１７を通じて容器１２外の外部配管２０に吐出し、空調用の冷凍サイクルに供給する。以下これを繰り返す。
【００３６】
容器１２内にはオイル１８が貯留されており、これが駆動軸１４により駆動されるポンプ１９により吸入されて駆動軸１４の圧縮機構１０側の主軸部１４ｂの主軸受２１や主軸部１４ｂと圧縮機構１０との連結部の軸受２２、圧縮機構１０の摺動部に供給され潤滑が図られるとともに、潤滑後のオイル１８は供給圧により各潤滑対象部から染み出すように出て容器１２内に戻ることを繰り返す。前記容器１２内に吐出される冷媒の一部は容器１２のオイル溜まり２４内のオイル１８を相溶作用により持ち運んで、前記ポンプ１９によってはオイル１８が供給されない副軸受２３などの部分を潤滑する。副軸受２３は駆動軸１４の反圧縮機構１０側の副軸部１４ａを軸受する。以上によって、本実施例の電動機内蔵の圧縮機１１はメンテナンスフリーな条件を満足している。
【００３７】
本実施例は特に図１に示すように、容器１２の吸入口１６、吐出口１７、内外の電気接続部であるターミナル１５および取り付け脚２５のそれぞれが容器１２の胴部の同じ側に設けられている。これにより、容器１２の吸入口１６、吐出口１７、ターミナル１５および取り付け脚２５が容器１２の胴部の同じ側に、図１〜図３、図６に示すように集約して設けられている。従って、それらは容器１２の端部外へ軸線方向に突出することがなく、全体の軸線方向寸法を容器１２の軸線方向寸法とほぼ同等になるまで小さくすることができる。また、前記集約配置によって容器１２のまわりに分散しているよりは嵩はりが抑えられるし、それら吸入口１６、吐出口１７、ターミナル１５および取り付け脚２５が互いに近づいて、容器１２の肉厚を一部ないしは全体において共用できる分だけ、それぞれが容器１２に占める専用肉部を削減できるし、吸入口１６および吐出口１７は容器１２の胴部に位置するものであることにより、容器１２の端部内外周部が従来からデッドスペース２６になりやすいのを利用して図１に示すように内径側に外部配管２０との接続代Ｓを得るなどして、容器１２の外に突出させる場合に比し容器１２の壁肉を多く共用できるので、全体にスリムで軽量なものとすることができる。また、吸入口１６および吐出口１７が外部に突出しない分だけ全体がさらにかさ低くなる。
【００３８】
これらから、電動機内蔵の圧縮機１１はコンパクトで軽量なものとなり、コストが低減するとともに自動車２７などの移動車に搭載しやすく、かつ省エネルギーに貢献することができる。
【００３９】
また、吸入口１６、吐出口１７、ターミナル１５および取り付け脚２５のそれぞれは、容器１２の軸線方向に並んでいる。このようにすると、それらの容器１２まわりでの集約度が増すので、集約配置することによる前記小型化、軽量化にさらに有利となる。
【００４０】
また、１つの取り付け脚２５と吸入口１６側とが対となり、今１つの取り付け脚２５と吐出口１７側とが対になり、それぞれの対が容器１２の胴部長手方向の両側に位置し、それぞれの対の間にターミナル１５が設けられている。これによって、特に外部に張り出し易いターミナル１５を真中にして２つの取り付け脚２５、２５による取り付け部２８、２８の間の各種形態としたデッドスペース２９に位置させておけるので、狭い自動車２７内に設置するにも他の邪魔になりにくいし、外部から結線される配線３１やその結線部を不用意な外力から保護しやすい。
【００４１】
しかも、図１〜図３、図６に示すように吸入口１６および吐出口１７が容器１２の最外部、つまり両端部に位置している。これにより、ターミナル１５を挟む２つの取り付け脚２５の外側にて、ターミナル１５の外部からの配線３１や、２箇所での取り付け部２８、２８によって邪魔されるようなことなく冷凍サイクルにおける外部配管２０の接続や接続解除を容易に行うことができる。
【００４２】
容器１２はアルミニウム製としてあって軽量化に有利であり、その成形性から取り付け脚２５、ターミナル１５を取り付けるための筒状に突出した接続口５１などが、図１〜図６に示すように容器１２に一体成形されている。従って、個別の取り付け脚を後付けする場合のような手間が要らないし、溶接やボルト止めなどにて後付けするときのような重量の増大要素が生じないので軽量化に有効である。また、取り付け脚２５、２５は本実施例のように自動車２７のエンジン２への直付け用であっても、後付けの場合のように強度不足となるようなことを回避しやすいし、エンジン２に直付けするのに適した専用の取り付け脚２５、２５とすることができる。容器１２には前記取り付け脚２５と直径線上で対向する反対側の位置にも一対の取り付け脚３２、３２を一体形成してある。
【００４３】
特に、容器１２がアルミニウム製であり、取り付け脚２５、２５、３２、３２が一体に形成されていると簡単な構造にて特にコストが上昇するようなことなく、十分な強度を持ってしかも低く得られる利点がある。従って、取り付け強度が重要な自動車２７のエンジン２に直付けされるような用途に好適である。
【００４４】
取り付け脚２５、２５、３２、３２はまた、圧縮機１１の重心Ｇに対してほぼ左右対称となる位置に容器１２から少し突出して圧縮機１１の軸線と直角な向きで圧縮機１１を左右対称に横断するように設けられている。しかし、具体的な形態は特に問わない。接続口５１は電動機１３の圧縮機構１０側のコイルエンド１３ａ寄りに位置し、ターミナル１５とコイルエンド１３ａの接続端子１３ｂとの接続が容易なようになっている。アルミニウム製の容器１２の胴部に形成した接続口５１にターミナル１５を設けるのに、従来から提供されている形態のガラス封止されたものを採用している。ターミナル１５における鉄製の接続プレート１５ａはアルミニウム製の接続口５１に溶接できないことから、接続プレート１５ａをフラットなものに変形させて用いている。鉄製の接続プレート１５ａの外周を接続口５１の内周途中にある段差部５１ａにシール部材５２を介して当てがうとともに、接続口５１の開口端からねじ込んだリングナット５３にて段差部５１ａとの間に挟持することにより耐圧、防水機能を満足してターミナル１５を取り付けている。シール部材５２は段差部５１ａの溝内に装着してある。ターミナル１５は接続プレート１５ａの内側に内部接続端子１５ｂを持ち、外側に外部接続端子１５ｃを持っている。端子数は電動機１３の種類や制御の方式によって変わる。図に示す例では電動機１３が三相モータであることによる給電用端子３つと、電動機１３の温度を検出するセンサのための信号用端子２つとである。
【００４５】
本実施例の電動機内蔵の圧縮機１１は、また、図１に示すように、容器１２の胴部と一体の端部壁４１に、駆動軸１４の副軸部１４ａを副軸受２３により軸受する副軸受部４２を設け、前記端部壁４１の外面４１ａに開口したポンプ室４３にポンプ機構としての前記ポンプ１９を設けて駆動軸１４の副軸部１４ａに連結し、ポンプ室４３の開口４３ａを閉塞部材４４により閉塞してある。
【００４６】
これにより、駆動軸１４のポンプ１９を駆動する副軸部１４ａ側の副軸受部４２およびポンプ室４３を含むポンプ１９が容器１２の端部壁４１部に図１に示すように集約配置されることになる。これによって、容器１２まわりに分散しているよりは嵩はりが抑えられるし、それらが互いに近づいて、容器１２の肉厚を一部ないしは全体において共用し、また、容器１２内の軸線方向スペースを一部ないしは全体において共用できる分だけ、それぞれが容器１２に占める専用肉部および専用スペース部を削減できる。従って、容器１２の軸線方向寸法を小さくすることができるし、専用肉部が削減される分および容器１２の軸線方向寸法が短縮する分だけ全体が軽量化する。これらの面からも、電動機内蔵の圧縮機１１はコンパクトで軽量なものとなり、コストが低減するとともに自動車２７などの移動車に搭載しやすく、かつ省エネルギーに貢献することができる。
【００４７】
しかも、駆動軸１４の副軸受部４２の容器１２の端部壁４１への一体化によってこの副軸受部４２および副軸受２３と容器１２との間の位置決めが不要となるので、位置決め精度が向上する上に組み立て作業が楽になりその分コストが低減する。
【００４８】
また、ポンプ室４３が容器１２の端部壁４１の外面に開口していることにより、ポンプ室４３が容器１２の端部壁４１に一体に設けられていても、ポンプ１９を外部から後嵌めして端部壁４１に軸受される駆動軸１４の副軸部１４ａに連結することが容易であり、連結後に閉塞部材４４により閉塞すればよく、組立作業が特に複雑になったり時間が掛かったりするようなことがない。さらに、容器１２が図１〜図３、図６に示すように胴部の一箇所にて容器本体部１２ａと蓋部１２ｂとに分割されていて、後で連結する構造のものにしても組み立てが可能になるため、容器１２の連結部４５を一箇所に削減して連結のために一体成形されるフランジ４６、４６やフランジ４６、４６を締結するボルト４７の数を減らし、さらなる小型化と軽量化が図れる。図５に示す例ではボルト４７は４本である。容器１２の軸線方向に位置する取り付け脚２５と取り付け脚２５の組、および取り付け脚３２と取り付け脚３２の組とはそれぞれ、容器１２の分割部つまり連結部４５をまたがず、容器１２の分割した一方、図示する例では容器本体部１２ａに集約配置されているので、それら取り付け脚２５、２５、または取り付け脚３２、３２によって圧縮機１１をエンジン２などに取り付けて支持するときの負荷が、分割された容器１２における容器本体部１２ａおよび蓋部１２ｂの連結部４５に及ばないので、連結部４５におけるボルト４７などによる連結に圧縮機１１を取り付け支持するときの負荷を配慮する必要がない利点がある。従って、容器本体部１２ａと蓋部１２ｂの連結強度は冷媒に対する耐圧だけ配慮すればよい。連結部４５にはシール部材８５が設けられている。シール部材８５は蓋部１２ｂの側の溝に装着されている。
【００４９】
ポンプ室４３は端部壁４１の外面４１ａの開口４３ａからストレートに内部へ延びる円形凹部として端部壁４１に一体形成され、奥壁４１ｂに駆動軸１４の副軸部１４ａが臨んでいて、奥壁４１ｂに外部から当てがった蓋板５４との間に副軸部１４ａと連結されるポンプ１９を構成し、蓋板５４にポンプ室４３に開口する吸入口１９ａが形成されている。閉塞部材４４はポンプ室４３にその開口４３ａから所定の位置まで嵌まり合うプラグ部４４ａを有し、このプラグ部４４ａの外周とポンプ室４３の内周との間がシール部材５５によってシールされ、ポンプ室４３を密閉できるようにしている。シール部材５５はプラグ部４４ａの外周溝に装着してある。閉塞部材４４はプラグ部４４ａの外端に図１、図４、図６に示すような直径方向両側に張り出したフランジ部４４ｂが一体に形成され、これが開口４３ａから両側に延びた凹部４３ａ１に嵌まりあった状態で前記ボルト４９によって端部壁４１に締結され、前記閉塞部材４４によるポンプ室４３の密閉状態を保持している。
【００５０】
閉塞部材４４は端部壁４１に比しその中央部に位置する小さなものでよく、前記のように端部壁４１に２本程度の少ないボルト４９によりボルト止めするか、または自身の開口４３ａへのねじ込みによってポンプ室４３に固定されるだけで、ポンプ室４３を簡単にしかも確実に閉塞することができ、容器１２の組み立て性が低下したり、軽量化や大型化したりするような要素にはならない。
【００５１】
また、図１に示すように、容器１２の端部壁４１にポンプ室４３と容器１２内のオイル溜まり２４とを連通させるオイル通路４８が形成されている。これにより、ポンプ１９がオイル１８を吸入するためにオイル溜まり２４の底部まで延びてそこに吸口３３が位置するように形成すべきオイル通路４８をも、容器１２の肉厚を共用して形成することができ、容器１２のコンパクト化および軽量化をさらに促進する。
【００５２】
特に、オイル通路４８は、容器１２の端部壁４１のポンプ室４３部周囲に位置して容器１２外周に開口している吐出口１７に対し、同一ないしは若干位置ずれした図１に示す軸線５６上でポンプ室４３を介し通じる通路部分４８ａを有している。これによると、吐出口１７を通じた外部からの孔あけにより、ポンプ室４３からオイル溜まり２４の底部近くまでの通路部分４８ａを前記軸線５６に沿って加工することができ、容器１２内側のオイル溜まり２４底部からの孔あけによる通路部分４８ｂとのドッキングによってポンプ室４３とオイル溜まり２４を繋ぐオイル通路４８が難なく得られる。
【００５３】
ここで、閉塞部材４４は図１に示すような所定の固定位置にて、オイル通路４８を吐出口１７と遮断しポンプ室４３に連通させるようにする。具体的には、図１、図４に示すように閉塞部材４４のプラグ部４４ａが中空になってポンプ室４３の広さを確保している構成を利用して、前記プラグ部４４ａの周壁の円周上一箇所にだけオイル通路４８の通路部分４８ａと連通する連通孔５８を設けてオイル通路４８がポンプ室４３に通じるようにする一方、通路部分４８ａの穴あけのためにポンプ室４３に形成される上側の抜け穴５９などの開口はプラグ部４４ａの周壁とポンプ室４３内周との嵌合によって閉塞するようにしてある。シール部材５５によるシール部はこれら連通孔５８、抜け穴５９の位置よりも端部壁４１の外面４１ａ側に位置している。
【００５４】
これにより、前記吐出口１７を通じた孔加工によってポンプ室４３に吐出口１７や容器１２内に繋がる抜け穴５９ができても、閉塞部材４４を所定位置に固定することによりそれを閉じることができ、抜け穴５９を閉じる特別な部材や作業なしに、ポンプ室４３がオイル通路４８だけに繋がるようにすることができる。
【００５５】
図１に示すようにポンプ室４３にはオイルフィルタ６１が設けられている。オイルフィルタ６１はその外周を閉塞部材４４のプラグ部４４ａによってポンプ１９の蓋板５４とともに奥壁４１ｂとの間で挟持して取り付けられ、ポンプ１９の小さな吸入口１９ａのまわりをポンプ室４３の広がりを利用した広い範囲にて覆うようにしている。これにより、従来のように細いオイル通路の吸口に設ける場合に比し、広いポンプ室４３を利用してオイルフィルタ６１の通液面積を大きくすることができるので、オイルフィルタ６１の通液抵抗を小さくすることができるし、オイルフィルタ６１の詰まりによる寿命の低下を防止してオイル１８の供給が長期に安定して行われるようにすることができる。
【００５６】
図１に示すように容器１２の端部壁４１の内面に吐出口１７の内側開口１７ａがあり、この内側開口１７ａに冷媒の流入を邪魔してオイル１８を分離する例えば板状のオイルセパレータ６２が、前記端部壁４１の内側に冷媒の回り込みのための隙間６４を残して設けられている。図に示す例ではオイルセパレータ６２は端部壁４１の内側開口１７ａよりも若干内側に吐出した取り付け面６５に対してボルト６３により取り付けてある。これにより、オイルセパレータ６２を端部壁４１の内側に取り付けるだけで、オイルセパレータ６２は端部壁４１の肉厚を共用して形成された吐出口１７の内側開口１７ａ近くに位置するように特別な場所を取らずに設けられ、冷媒が吐出口１７へ直入しようとするのを邪魔して衝突させ、それに随伴しているオイル成分を分離することができる。
【００５７】
容器１２の前記連結部４５は、図１に示すように容器１２の胴部の電動機１３と圧縮機構１０との間に対応した１個所に設けられている。これにより、容器１２を２分割して構成するのに、一方の容器本体部１２ａに電動機１３の固定子１３ｃをボルト止めや焼き嵌め、溶接などして固定し、回転子１３ｅおよび駆動軸１４を組合せ支持する作業に支障がなく、組み付けた駆動軸１４の主軸部１４ｂに圧縮機構１０を連結して残る蓋部１２ｂを連結すれば組み立てが終了し、全体が容易に組み上がる。
【００５８】
特に、容器１２の一方の容器本体部１２ａは図１に示すように駆動軸１４の圧縮機構１０側に設ける主軸受２１を支持する主軸受部材７１もボルト止めや焼き嵌め、溶接などして固定する収容スペースを有したものとしてある。これにより、電動機１３および駆動軸１４とその両端の軸受部が１つの容器本体部１２ａを基準に容易かつ正確に位置決めができ、後は先に位置決め固定された駆動側に、主軸受部材７１に圧縮機構１０をボルト７２により止めるなどして位置決めして連結し、残る蓋部１２ｂをボルト４７により連結すればよいので、組み立て性がさらに向上する。
【００５９】
図に示す実施例では圧縮機構１０はスクロールタイプであって、主軸受部材７１にボルト止めした固定スクロール７３との間に、固定スクロール７３と渦巻き状の羽根どうしを噛み合わせた旋回スクロール７４を挟み込んで構成するようにしてあり、主軸受部材７１を容器本体部１２ａに組み込み固定する前に圧縮機構１０を組み付けてあり、さらに圧縮機構１０は主軸受部材７１とともに蓋部１２ｂにボルト等で組み付けられ、これらが一体で容器本体部１２ａに組み付けられる。主軸部１４ｂはスクロールタイプの圧縮機構１０を駆動するのに偏心軸１４ｃを有し、これが軸受２２を介して旋回スクロール７４と嵌まり合い駆動軸１４の回転によって旋回スクロール７４を円軌道に沿って旋回させるようにしている。旋回スクロール７４が旋回時に自転しないように主軸受部材７１と旋回スクロール７４との間に自転防止機構７５が設けられている。
【００６０】
旋回スクロール７４が旋回駆動されると、固定スクロール７３との間の圧縮室７６が外周部から中央部に移動しながら容積を小さくすることにより、外周部の吸入口７７から冷媒を吸入して圧縮し、中央部の吐出口７８からリード弁７９を介し所定の圧力に達した冷媒を容器１２内に吐出する。
【００６１】
容器１２の吸入口１６も容器１２内の外周部のデッドスペース２６内に延びるようにして、蓋部１２ｂが形成する今１つの端部壁８１の肉厚を共用して形成され、吸入口１６の端部壁８１の内面への開口１６ａ位置が圧縮機構１０の吸入口７７に直接繋がるようになっている。これにより、圧縮機構１０と蓋部１２ｂとの間の領域が特別な部材なしに冷媒の吸入経路８２と吐出室８３との住み分けが行われる。吐出室８３に吐出された冷媒は圧縮機構１０および主軸受部材７１ないしはこれらと容器１２との間に設けられる通路８４を通じて電動機１３側に達し、電動機１３を冷却した後容器１２の吐出口１７に達するようになっている。
【００６２】
以上から、上記各場合の電動機１３内蔵の圧縮機１１は、移動されるバッテリー１とともに用いられる移動車用に好適であり、電動機１３内蔵の圧縮機１１をバッテリー１とともに搭載した自動車２７などの移動車を構成して好適である。
【００６３】
自動車２７はガソリン自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車の別を問わないし、他の自動車、あるいは作業用や特殊用途の各種移動車全般に本発明を適用することができる。
【００６５】
本発明によれば、駆動軸のポンプ機構を駆動する側の軸受部およびポンプ機構部が容器の端部壁部に集約配置されることによって容器まわりに分散しているよりは嵩はりが抑えられるし、それらが互いに近づいて、容器の肉厚を一部ないしは全体において共用し、また、容器内の軸線方向スペースを一部ないしは全体において共用できる分だけ、それぞれが容器に占める専用肉部および専用スペース部を削減できるので、容器の軸線方向寸法を小さくすることができるし、専用肉部が削減される分および容器の軸線方向寸法が短縮する分だけ全体が軽量化する。これらから、電動機内蔵の圧縮機はコンパクトで軽量なものとなり、コストが低減するとともに自動車などの移動車に搭載しやすく、かつ省エネルギーに貢献することができる。しかも、駆動軸の軸受部の容器の端部壁への一体化によってこの軸受と容器との間の位置決めが不要となるので、位置決め精度が向上する上に組み立て作業が楽になりその分コストが低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るエンジンに搭載される電動機内蔵の圧縮機のエンジンへの取り付け状態を示す断面図である。
【図２】図１の圧縮機の正面図である。
【図３】図１の圧縮機の平面図である。
【図４】図１の圧縮機の一端側から見た側面図である。
【図５】図１の圧縮機の他端側から見た側面図である。
【図６】図１の圧縮機の斜視図である。
【図７】従来の鉄製容器に電動機を内蔵した圧縮機を示す側面図である。
【図８】従来のアルミニウム製容器に電動機を内蔵した圧縮機を示す断面図である。
【符号の説明】
１  バッテリー
２  エンジン
１０  圧縮機構
１１  圧縮機
１２  容器
１２ａ  容器本体部
１２ｂ  蓋部
１３  電動機
１４  駆動軸
１５  内外電気接続用のターミナル
１６  吸入口
１７  吐出口
１８  オイル
１９  ポンプ
２１  主軸受
２３  副軸受
２４  オイル溜まり
２５  取り付け脚
２７  自動車
４１  端部壁
４２  副軸受部
４３  ポンプ室
４４  閉塞部材
４５  連結部
４８  オイル通路
４８ａ  通路部分
４９  ボルト
５６  軸線
５８  連通孔
５９  抜け穴
６１  オイルフィルタ
６２  オイルセパレータ
７１  主軸受部材
【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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