(57)【要約】【課題】電動圧縮機において、ハウジングの強度を上げることで組付精度の向上を図る。【解決手段】ハウジング１１をモータハウジング２１、センタハウジング２２、コンプレッサハウジング２３により構成し、内部に流体を圧縮する圧縮部１２と、この圧縮部１２を駆動する電動モータ１３とを収容し、電動モータ１３を集中巻モータとすると共に、モータハウジング２１の内側にステータ３３のコイルエンド３５を回避するようにその間に複数の補強リブ３２を放射状に設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空形状をなすハウジングと、該ハウジングの一端側に設けられて該ハウジング内に吸入された流体を圧縮する圧縮部と、前記ハウジングの他端側に設けられて前記圧縮部を駆動する電動モータとを具えた電動圧縮機において、前記ハウジングの他端側に前記電動モータのコイルエンドを回避するように補強リブが設けられたことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載の電動圧縮機において、前記電気モータは集中巻モータであり、前記補強リブは、複数の集中巻ステータの間に放射状をなして複数設けられたことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項３】
請求項１記載の電動圧縮機において、前記補強リブは、前記電動モータの回転軸を中心に放射状で、且つ、周方向に対称に複数設けられたことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つ記載の電動圧縮機において、前記ハウジングの他端側に前記電気モータの回転軸を支持するボス部が設けられ、前記補強リブは、該ボス部から前記ハウジングの内周面に向けて略三角形状をなして形成されたことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つ記載の電動圧縮機において、前記電動モータはステータが前記ハウジングの内周面に焼きばめにより固定されると共に、該ステータの端部と前記ハウジングの内周面との間に隙間が設けられたことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項６】
請求項５記載の電動圧縮機において、前記ハウジングは、前記圧縮部を収容する圧縮部ハウジングと、前記電動モータを収容するモータハウジングとを有し、該モータハウジングはカップ型をなし、開口端から前記隙間まで前記ステータの外径より大きい挿入案内部が設けられたことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項７】
請求項６記載の電動圧縮機において、前記挿入案内部は、鋳造型により形成されることを特徴とする電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、車載用空調装置などに使用されて好適な電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動圧縮機において、中空形状をなすハウジング内部には、一端部に電動モータが配設され、他端部にスクロール型圧縮機構がそれぞれ配設されており、電動モータとスクロール型圧縮機構は、回転軸を介して互いに連動連結されている。即ち、電動モータは、ロータが回転軸に固定され、ステータがハウジングに圧入することによって固定されている。また、スクロール型圧縮機構は、うず巻状ラップを有する固定スクロールと、うず巻状ラップを有する旋回スクロールとを有し、固定スクロールと旋回スクロールとを相互に所定距離だけ偏心させ、且つ、１８０度だけ角度をずらせて両者のうず巻状ラップを噛合させることで複数の圧縮室を形成している。
【０００３】
従って、電動モータを駆動すると、回転軸を介してスクロール型圧縮機構の旋回スクロールが駆動され、流体ガスがハウジング内の吸入室に取り込まれ、この流体ガスは各うず巻状ラップ間に形成した圧縮室で圧縮された後に吐出される。
【０００４】
なお、このような電動圧縮機としては、下記に示す特許文献１がある。
【０００５】
【特許文献１】実開平０４−０７５１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の電動圧縮機にて、ハウジングはスクロール型圧縮機構を収容するコンプレッサハウジングと、電動モータを収容するモータハウジングとから構成されている。そして、このモータハウジングはカップ型をなし、開口端から電動モータのステータが挿入され、焼きばめにより固定される。そのため、モータハウジングは鋳造により形成された後、内周面のモータ取付面が切削加工されて仕上げられる。この場合、モータハウジングは、底部の外側が保持された状態で、開口端から内部に切削工具が挿入され、内周面に切削加工が施される。
【０００７】
ところが、モータハウジングは中空形状であるため、組み立て前の単体での強度は十分なものではない。そのため、保持具でモータハウジングの外側を強固に保持すると、このモータハウジングが歪んでしまい、この歪んだ状態で内部を切削加工することとなり、加工精度が低下してしまうという問題がある。また、モータハウジングの内部には、電気モータの回転軸を支持するための軸受部が形成されており、モータハウジング自体の強度が不十分であると、焼きばめのために加熱したときに歪んでしまう虞もある。
【０００８】
なお、モータハウジングをカップ型とせずに、円筒部と円盤状の蓋部との分割構造とし、円筒部の内部を保持して歪んでいない状態で、モータ取付面を切削加工することも考えられる。しかし、モータハウジングを分割構造とすると、部品点数が増え、部品コストや組立コストが増加してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような問題を解決するものであって、ハウジングの強度を上げることで組付精度の向上を図った電動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】
【００１０】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の電動圧縮機は、中空形状をなすハウジングと、該ハウジングの一端側に設けられて該ハウジング内に吸入された流体を圧縮する圧縮部と、前記ハウジングの他端側に設けられて前記圧縮部を駆動する電動モータとを具えた電動圧縮機において、前記ハウジングの他端側に前記電動モータのコイルエンドを回避するように補強リブが設けられたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明の電動圧縮機では、前記電気モータは集中巻モータであり、前記補強リブは、複数の集中巻ステータの間に放射状をなして複数設けられたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３の発明の電動圧縮機では、前記補強リブは、前記電動モータの回転軸を中心に放射状で、且つ、周方向に対称に複数設けられたことを特徴としている。
【００１３】
請求項４の発明の電動圧縮機では、前記ハウジングの他端側に前記電気モータの回転軸を支持するボス部が設けられ、前記補強リブは、該ボス部から前記ハウジングの内周面に向けて略三角形状をなして形成されたことを特徴としている。
【００１４】
請求項５の発明の電動圧縮機では、前記電動モータはステータが前記ハウジングの内周面に焼きばめにより固定されると共に、該ステータの端部と前記ハウジングの内周面との間に隙間が設けられたことを特徴としている。
【００１５】
請求項６の発明の電動圧縮機では、前記ハウジングは、前記圧縮部を収容する圧縮部ハウジングと、前記電動モータを収容するモータハウジングとを有し、該モータハウジングはカップ型をなし、開口端から前記隙間まで前記ステータの外径より大きい挿入案内部が設けられたことを特徴としている。
【００１６】
請求項７の発明の電動圧縮機では、前記挿入案内部は、鋳造型により形成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明の電動圧縮機によれば、中空形状をなすハウジングの一端側に流体を圧縮する圧縮部を設ける一方、ハウジングの他端側に圧縮部を駆動する電動モータを設け、ハウジングの他端側に電動モータのコイルエンドを回避するように補強リブを設けたので、収納した電気モータに干渉することなく補強リブによりハウジングの強度を向上することができ、ハウジング加工時の変形を抑制して加工精度並びに電気モータの組付精度の向上を図ることができる。
【００１８】
請求項２の発明の電動圧縮機によれば、電気モータを集中巻モータとし、補強リブを、複数の集中巻ステータの間に放射状をなして複数設けたので、モータの小型化並びに効率化を図ることができると共に、ハウジングを効率的に補強することができる。
【００１９】
請求項３の発明の電動圧縮機によれば、補強リブを、電動モータの回転軸を中心に放射状で、且つ、周方向に対称に複数設けたので、複数の補強リブによりハウジングを効果的に補強することで、強度のばらつきを抑制しながら均一に補強することができる。
【００２０】
請求項４の発明の電動圧縮機によれば、ハウジングの他端側に電気モータの回転軸を支持するボス部を設け、補強リブをこのボス部からハウジングの内周面に向けて略三角形状をなして形成したので、少ない部材でハウジングの内部を三次元的に補強することができる。
【００２１】
請求項５の発明の電動圧縮機によれば、電動モータのステータをハウジングの内周面に焼きばめにより固定すると共に、このステータの端部とハウジングの内周面との間に隙間を設けたので、この隙間によりステータの端部とハウジングの内周面との間で応力集中を抑制して全体的な強度アップを図ることができる。
【００２２】
請求項６の発明の電動圧縮機によれば、ハウジングを、圧縮部を収容する圧縮部ハウジングと、電動モータを収容するモータハウジングとで構成し、モータハウジングをカップ型として開口端から隙間までステータの外径より大きい挿入案内部を設けたので、隙間と挿入案内部を同時に加工することができ、加工性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
請求項７の発明の電動圧縮機によれば、挿入案内部を鋳造型により形成したので、隙間を無加工でコストを上げることなく、容易に設けることができる。
【００２４】
以下に、本発明に係る電動圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００２５】
図１は、本発明の実施例に係る電動圧縮機としてのスクロール圧縮機を表す断面図、図２は、図１のII−II断面図である。
【００２６】
本実施例のスクロール型圧縮機は、主として車両用空調装置の冷媒を圧縮するために用いられるものである。このスクロール型圧縮機は、図１及び図２に示すように、ハウジング１１と、このハウジング１１内に収容された圧縮部１２と、この圧縮部１２を駆動する電動モータ１３とを有している。そして、圧縮部１２と電動モータ１３とは、回転軸１４により伝導連結され、電気モータ１３により圧縮部１２を駆動することができる。
【００２７】
ハウジング１１は横置きに配置されており、スクロール圧縮機全体を包む略円筒形状をなす密閉容器として構成されている。このハウジング１１は、他端側に配置されたモータハウジング２１と、このモータハウジング２１に隣接してその右隣に配置されたセンタハウジング２２と、このセンタハウジング２２に隣接してその右隣に配置されたコンプレッサハウジング２３とから構成されている。そして、モータハウジング２１とコンプレッサハウジング２３でセンタハウジング２２を挟持した状態で、複数の締結ボルト２５により固定されている。
【００２８】
そして、このモータハウジング２１には、電動モータ１３が収容されている。また、モータハウジング２１の上部には、電動モータ１３の右側の空間である低圧室２６に向けて開口する吸入口２７が設けられている。この吸入口２７は、電動モータ１３と圧縮部１２とを連結する回転軸１４に向けて開口しており、この電動モータ１３や圧縮部１２とは対向しない位置に形成されている。吸入口２７を電動モータ１３と対向しないように開口させたのは、吸入口２７からハウジング１１内に取り込んだ冷媒ガスがモータ発熱により温度上昇し、これに起因する圧縮効率の低下や圧力損失の増大を抑制するためである。
【００２９】
このモータハウジング２１に収容される電動モータ１３は、フェライト磁石集中巻モータが適用されている。この集中巻モータは、複数のスロットのコアの歯部にコイルを直接巻き付けてステータを構成したものである。そのため、ステータの各コイルエンドを短くすることができ、軸方向の長さを短縮して電動圧縮機の小型化が可能となる。また、コイルエンドを小さくすることにより、巻線抵抗が減少するため、電動圧縮機の効率化が可能となる。
【００３０】
即ち、モータハウジング２１はカップ型をなし、内周面には、開口端から軸方向に沿って所定長さＬ1を有する挿入案内部２８が形成されると共に、この挿入案内部２８に連続して軸方向に沿って所定長さＬ2にわたってモータ取付部２９が形成され、更に、このモータ取付部２９に連続して軸方向に沿って所定長さＬ3にわたって切欠部３０が形成されている。この場合、挿入案内部２８及び切欠部３０の内径はほぼ同じに設定され、モータ取付部２９の内径は挿入案内部２８及び切欠部３０の内径より若干小さく、且つ、モータハウジング２１の内径より若干大きく設定されている。また、モータハウジング２１の底部の内側には、中央部に回転軸１４の端部を支持するボス部３１がリング状をなして形成されている。そして、このボス部３１の外側には複数の補強リブ３２が放射状をなして形成されている。
【００３１】
一方、電動モータ１３は、リング状に形成されたステータ３３の内側に所定隙間をもってロータ３４が設けられてなり、このロータ３４の中心部に回転軸１４が貫通している。そして、ステータ３３の軸方向における両側には、コイルエンド３５が突出している。
【００３２】
この場合、モータハウジング２１は、鋳造により製造された後、底部の外周側が保持された状態で、開口端から切削工具が挿入され、挿入案内部２８、モータ取付部２９、切欠部３０が切削加工される。そして、モータハウジング２１内に電動モータ１３が焼きばめにより固定される。つまり、まず、モータハウジング２１を所定温度まで加熱して熱膨張させる。次に、電動モータ１３のステータ３３をモータハウジング２１の開口端から挿入案内部２８を用いて挿入し、このステータ３３の外周面を膨張して拡大したモータ取付部２９に嵌合させる。このとき、モータ取付部２９と切欠部３０との段差部がストッパとして機能し、ステータ３３が位置決めされる。最後に、モータハウジング２１を冷却して収縮させ、モータ取付部２９によりステータ３３を強固に保持させる。そして、ロータ３４は回転軸１４の一端部が軸受３６を介してボス部３１に回転自在に支持される。
【００３３】
このように組み立てられたモータハウジング２１及び電動モータ１３では、ステータ３３の各コイルエンド３５の間に、モータハウジング２１の各補強リブ３２がそれぞれ回避するように位置しており、両者が干渉しない位置設定となっている。そして、この複数の補強リブ３２は、電動モータ１３の回転軸１４を中心として放射状で、且つ、周方向に対称となるように均等間隔で、ボス部３２の外周面からモータハウジング２１の内周面に向けて略三角形状をなして形成されている。従って、モータハウジング２１は十分な強度を有しており、焼きばめ処理のための加熱時や切削加工における保持時における変形を抑制することができる。
【００３４】
また、モータハウジング２１に電動モータ１３が固定された状態では、モータ取付部２９とステータ３３の接触面にて、ステータ３３の軸方向の両端部とモータハウジング２１の内周面との間に隙間Ｓが設けられている。部材を面により挟持した場合、部材の端部と対向する面に応力集中が発生する。本実施例では、ここに隙間Ｓを設けることで、ステータ３３の端部とハウジングの内周面との間での応力集中を抑制することができる。そして、モータハウジング２１の開口端側の隙間Ｓは、挿入案内部２８をモータ取付部２９まで延長して設けている。そして、このモータハウジング２１は、鋳造型を用いてアルミダイキャストなどの鋳造により形成されるものであり、この隙間Ｓを無加工でコストを上げることなく容易に設けることができる。
【００３５】
センタハウジング２２は略円筒状をなし、外周に突出する円環状の凸部が、前述したように、モータハウジング２１とコンプレッサハウジング２３に挟まれている。このセンタハウジング２２の内周部には、軸受３７が装着されており、この軸受３７により回転軸１４が回転自在に支持されている。そして、このセンタハウジング２２には、軸線方向に沿って両端面間に貫通して冷媒ガス通路３８が形成されている。この冷媒ガス通路３８は、一端部が吸入口２７の近傍の低圧室２６に連通している。
【００３６】
また、コンプレッサハウジング２３は略円筒形状をなし、圧縮部１２が収容されている。このコンプレッサハウジング２３は、圧縮部１２との間に空間として、冷媒ガス通路３８から連通する吸入室３９が形成されると共に、圧縮部１２自身によって区画された圧縮室４０が形成されている。また、コンプレッサハウジング２３は、圧縮部１２との間に空間として、高圧室４１が形成されると共に、この高圧室４１に高圧ガス通路４２を介して連通した吐出室４３が形成され、さらに外周部に吐出口４４が形成されている。
【００３７】
圧縮部１２は、スクロール式圧縮機構であり、吸入口２７から吸収された冷媒ガスを圧縮するものである。この冷媒ガスは、電動圧縮機のハウジング１１内の各部を潤滑するための潤滑油がミスト状に含有された潤滑ミスト含有気体となっている。この圧縮部１２は、固定スクロール４５と旋回スクロール４６とから構成されている。
【００３８】
固定スクロール４５は、コンプレッサハウジング２３の内周面に嵌合し、締結ボルト４７によりこのコンプレッサハウジング２３に固定されたディスク４８と、このディスク４８の片面に形成されたうず巻状ラップ４９とを有している。そして、このディスク４８の中央には、圧縮室４０と吐出室４１とを連通する吐出ポート５０が設けられ、この吐出ポート５０は吐出弁５１により開閉可能となっている。
【００３９】
旋回スクロール４６は、ディスク５２と、このディスク５２の片面に形成されたうず巻状ラップ５３とを有している。そして、固定スクロール４５のうず巻状ラップ４９に対して、旋回スクロール４６のうず巻状ラップ５３が噛み合うように組み合わされており、各ラップ４９，５３の間の空間が圧縮室４０となっている。
【００４０】
旋回スクロール４６におけるディスク５２の反対側の面にはボス５４が設けられている。一方、回転軸１４の他端部には所定量だけ偏心した位置に偏心軸５５が設けられており、この偏心軸５５はドライブブッシュ５６及び軸受５７介してボス５４に回動自在に支持されている。これにより、旋回スクロール４６は、回転軸１４の回転によって公転旋回運動することができる。また、センタハウジング２２とディスク５２との間には、自転阻止機構５８が介装され、旋回スクロール４６は自転を阻止されつつ、公転旋回運動可能となっている。更に、回転軸１４には、旋回スクロール４６に与えられたアンバランス量を打ち消すためのバランスウェイト５９が固定されている。
【００４１】
ここで、上述した本実施例のスクロール圧縮機の作用について説明する。
【００４２】
電動モータ１３を駆動すると、回転軸１４、偏心軸５５等を介して旋回スクロール４６が駆動し、旋回スクロール４６は自転阻止機構５８によって自転を阻止されながら公転軌道上を旋回する。すると、潤滑油のミストを含む低温の冷媒ガスが吸入口２７からハウジング１１の低圧室２６に吸い込まれ、この低圧室２６から冷媒ガス通路３８を通り、吸入室３９を経て圧縮室４０内に吸い込まれる。
【００４３】
そして、旋回スクロール４６が旋回すると、これに伴って圧縮室４０が次第に狭められ、内部の冷媒ガスが圧縮されつつ中央部に至り、吐出ポート５０を通って高圧室４１へ吐き出される。吐出弁５１は、圧縮室４０と高圧室４１との差圧により開閉する。即ち、圧縮室４０の冷媒ガスの圧力が高圧室４１の圧力よりも高くなると、吐出弁５１を押し開いて冷媒ガスが高圧室４１に流出する。その後、冷媒ガスは、高圧室４１から高圧ガス通路４２を通って吐出室４３に流れ、吐出口４４を経て外部に吐き出される。
【００４４】
なお、ハウジング１１内に吸入された冷媒ガスは、潤滑油のミストを含んでおり、この冷媒ガスの一部が軸受３６，５７などを通過することで、冷媒ガスに含まれたミスト状の潤滑油により潤滑される。
【００４５】
このように本実施例のスクロール圧縮機にあっては、ハウジング１１をモータハウジング２１、センタハウジング２２、コンプレッサハウジング２３により構成し、内部に流体を圧縮する圧縮部１２と、この圧縮部１２を駆動する電動モータ１３とを収容し、電動モータ１３を集中巻モータとすると共に、モータハウジング２１の内側にステータ３３のコイルエンド３５を回避するようにその間に複数の補強リブ３２を放射状に設けている。
【００４６】
従って、ハウジング１１に収容した電気モータ１３のコイルエンド３５に干渉することなく、複数の補強リブ３２を設けてハウジング１１の強度を向上させることができる。そのため、焼きばめ処理のためにモータハウジング２１を加熱しても、そのときの歪みを最小限に抑えることができると共に、モータハウジング２１の内面を切削加工するために外部を強固に保持しても、そのときの歪みも十分に抑えることができる。その結果、ハウジング１１の加工時の変形を抑制し、内面の加工精度を向上することができると共に、ハウジング１１への電気モータ１３の組付精度を向上することができる。
【００４７】
また、本実施例では、複数の補強リブ３２を、電動モータ１３の回転軸１４を中心として放射状で、且つ、周方向に対称となるように均等間隔に形成している。従って、電気モータ１３に干渉することなく、モータハウジング２１を均一に十分な強度とすることができ、モータの小型化並びに効率化を図ることができると共に、ハウジング１１を効率的に補強することができる。
【００４８】
そして、この場合、補強リブ３２をボス部３１からモータハウジング２１の内周面に向けて略三角形状をなして形成している。従って、ほぼ平行をなすボス部３１とモータハウジング２１の壁面とを直行する複数の三角形状をなす補強リブ３２により連結している。従って、この補強リブ３２によりモータハウジング２１の内部を三次元的に補強することとなり、簡単な構造でモータハウジングを効果的に補強することができる。
【００４９】
また、電動モータ１３のステータ３３をモータハウジング２１のモータ取付部２９に焼きばめにより固定すると共に、このステータ３３の端部とモータ取付部２９との間に隙間Ｓを設けている。従って、この隙間Ｓによりステータ３３の端部とモータハウジング２１の内周面との間で応力集中を抑制することができ、ハウジング２１の全体的な強度アップを図ることができる。
【００５０】
そして、モータハウジング２１をカップ型とし、その開口端からモータ取付部２９までステータ３３の外径（モータ取付部２９の内径）より大きい挿入案内部２８を設けている。従って、ステータ３３の端部とモータ取付部２９との間に設けた隙間Ｓを、挿入案内部２８の加工と同時に行うことができ、加工性を向上することができる。この隙間Ｓを、ステータ３３の両端部とモータ取付部２９との間に２箇所設けたが、モータハウジング２１の開口端側のみ設けただけでも、応力集中を十分に回避することができる。
【００５１】
なお、上述した実施例では、補強リブ３２をボス部３１とモータハウジング２１の内面とを接続するように三角形状をなして設けたが、その形状はどのようなものでも良く、コイルエンド３５に干渉しない構造であればよい。
【００５２】
また、本発明の電動圧縮機をスクロール圧縮機に適用して説明したが、圧縮機の形態はどのようなものでも良く、ロータリ圧縮機などに適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る電動圧縮機は、ハウジング内に電動モータのコイルエンドを回避するように補強リブを設け、強度を向上させるようにしたものであり、ハウジング内に電動モータと圧縮機を収容した電動圧縮機に適用して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例に係る電動圧縮機としてのスクロール圧縮機を表す断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１  ハウジング
１２  圧縮部
１３  電動モータ
１４  回転軸
２１  モータハウジング
２８  案内挿入部
２９  モータ取付部
３０  切欠部
３１  ボス部
３２  補強リブ
３３  ステータ
３４  ロータ
３５  コイルエンド
４５  固定スクロール
４６  旋回スクロール
【図１】
2005233072.tif 000003
【図２】
2005233072.tif 000004