(57)【要約】【課題】圧縮機ハウジングへのステータの組み付け作業性、ひいては電動圧縮機全体の組み付け作業性等を向上でき、しかも信頼性、耐久性に優れた電動圧縮機を提供することにある。【解決手段】圧縮機ハウジング内に圧縮機構の駆動用の電動モータのステータが挿入され、前記電動モータが圧縮機ハウジング内の所定の位置に内蔵される電動圧縮機において、前記電動モータのステータの外面と圧縮機ハウジングの内壁との間に一または二以上の樹脂体を介装したことを特徴とする電動圧縮機。【選択図】図２
2007064053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機ハウジング内に圧縮機構の駆動用の電動モータのステータが挿入され、前記電動モータが圧縮機ハウジング内の所定の位置に内蔵される電動圧縮機において、前記電動モータのステータの外面と圧縮機ハウジングの内壁との間に一または二以上の樹脂体を介装したことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記樹脂体が帯状体からなる、請求項１の電動圧縮機。
【請求項３】
前記樹脂体がステータに一体的に設けられている、請求項１または２の電動モータ。
【請求項４】
前記ステータが圧縮機ハウジング内に圧入されている、請求項１ないし３のずれかに記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記樹脂体がステータの周方向に延設されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の電動圧縮機。
【請求項６】
前記樹脂体がステータの軸方向に延設されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の電動圧縮機。
【請求項７】
前記樹脂体の線膨張係数が圧縮機ハウジングの線膨張係数よりも大きい、請求項１ないし６のいずれかに記載の電動圧縮機。
【請求項８】
前記樹脂体がポリアミド系樹脂からなる、請求項１ないし７のいずれかに記載の電動圧縮機。
【請求項９】
前記電動圧縮機か、前記内蔵電動モータとは別の第１駆動源のみにより駆動される第１圧縮機構と、第２駆動源としての前記内蔵電動モータのみにより駆動される第２圧縮機構とが並設されて一体に組み付けられたハイブリッド圧縮機からなる、請求項１ないし８のいずれかに記載の電動圧縮機。
【請求項１０】
前記第１圧縮機構および第２圧縮機構がスクロール型圧縮機からなり、両圧縮機構の固定スクロールが背中合わせに配置されている、請求項８の電動圧縮機。
【請求項１１】
前記第１駆動源が車両用原動機からなる、請求項９または１０の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機ハウジング内にモータが内蔵された電動圧縮機に関し、とくに車両用冷凍システム等に好適なハイブリッド圧縮機を含む電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮機構の駆動用の電動モータが内蔵された電動圧縮機はよく知られており、該電動圧縮機には、近年車両の冷凍システム等によく利用されるハイブリッド圧縮機も含まれる。このような圧縮機においては、電動モータは圧縮機の圧縮機ハウジング内に収納されている。図４において、１００は圧縮機ハウジングを示している。圧縮機ハウジング１００内には、圧縮機構１０１（たとえば、スクロール型圧縮機構）を駆動する電動モータ１０２が内蔵されている。電動モータ１０２は、ステータ１０３とロータ（回転子）１０４とを有しており、ロータ１０４は駆動軸１０５と一体に回転するようになっている。駆動軸１０５の一端は圧縮機ハウジング１００に固定された軸受け１０７に支持されている。一方、軸１０５の他端は、圧縮機構１０１（可動スクロール等）に固定された軸受け１０９に支持されている。このような圧縮機においては、電動モータ１０２の回転駆動により駆動軸１０５に連結される圧縮機構１０１が駆動され流体（たとえば、冷媒）が圧縮されるようになっている。
【０００３】
上記のような圧縮機においては、ステータ１０３を圧縮機ハウジング１００内に圧入することにより、電動モータ１０２が圧縮機ハウジング１００内の所定の位置に固定されるようになっている。
【０００４】
しかし、上記のような電動圧縮機においては、電動モータ１０２の駆動に伴いステータ１０３、圧縮機ハウジング１００は加熱される。このため、圧縮機ハウジング１００（たとえば、アルミニウム）とステータ１０３（たとえば、鉄）の材質が異なる場合には、両者の線膨張係数の差異により高温時に圧縮機ハウジング１００の内壁とステータ１０３の外面との間に隙間が形成されるおそれがある。このような問題を解消すべく高温時においても上記隙間が形成されないようにステータ１０３の外径と圧縮機ハウジングの内径の寸法を設定したのでは、上記圧入作業性が著しく低下するおそれがある。また、上記のように金属製のステータを金属製の圧縮機ハウジングに圧入する構成においては、ステータおよび圧縮機ハウジングの加工寸法を厳密に管理する必要が生ずるため電動圧縮機の製造作業性が低下するおそれもある。
【特許文献１】特開２００４−１７６５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、圧縮機ハウジングへのステータの組み付け作業性、ひいては電動圧縮機全体の組み付け作業性等を向上でき、しかも信頼性、耐久性に優れた電動圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る電動圧縮機は、圧縮機ハウジング内に圧縮機構の駆動用の電動モータのステータが挿入され、前記電動モータが圧縮機ハウジング内の所定の位置に内蔵される電動圧縮機において、前記電動モータのステータの外面と圧縮機ハウジングの内壁との間に一または二以上の樹脂体を介装したことを特徴とするものからなる。このような構成においては、ステータと圧縮機ハウジングの加工寸法を厳格に管理しなくても、多少の寸法誤差は樹脂体の弾性変形により吸収されるので、ステータを圧縮機ハウジングに挿入する際の組み付け作業性を向上できる。また、温度変化しステータと圧縮機ハウジングが膨張、収縮し両者の寸法が変動した場合においても、該寸法の変化は介装される樹脂体の膨張、収縮により吸収されるので、圧縮機ハウジング内における電動モータの位置、姿勢を常に一定に保つことができる。したがって、装置の組み付け、製造作業性を向上しつつ、装置の信頼性、耐久性を向上できる。
【０００７】
上記樹脂の形状は、とくに限定されるものではないが、たとえば帯状体に形成できる。また、上記樹脂体は、ステータに一体的に設けることも可能である。たとえば、ステータに樹脂体が嵌合される溝部を形成すれば、樹脂体をステータに簡単に一体的に設置することができる。
【０００８】
上記電動モータは、該電動モータのステータを圧縮機ハウジングに圧入して圧縮機ハウジング内の所定の位置に固定することができる。
【０００９】
上記樹脂体は、ステータの周方向またはステータの軸方向に延設することができる。樹脂体をステータの周方向に延設する態様においては、ステータの全周に設けてもよく、部分的に配設してもよい。また、１つの樹脂体の設置部からステータの周方向に対して１８０度回転した外面には必ず樹脂体が存在するような態様で樹脂体を設置することが好ましい。
【００１０】
また、上記樹脂体の線膨張係数は、圧縮機ハウジングの線膨張係数よりも大きいことが好ましい。このような構成においては、ステータを圧縮機ハウジングに圧入する構成において温度が変動してもステータは圧縮機ハウジングの内壁に確実に保持されることになる。
【００１１】
上記樹脂体は、とくに限定されるものではないが、ポリアミド系樹脂（たとえば、ナイロン）等から構成できる。
【００１２】
本発明に係る電動モータの構造は、電動モータを内蔵する電動圧縮機であればいかなるタイプの電動圧縮機にも適用可能であり、いわゆるハイブリッド圧縮機にも適用可能である。たとえば、電動圧縮機が、上記内蔵電動モータとは別の第１駆動源のみにより駆動される第１圧縮機構と、第２駆動源としての上記内蔵電動モータのみにより駆動される第２圧縮機構とが並設されて一体的に組み付けられたハイブリッド圧縮機からなる場合にも適用できる。
【００１３】
このようなハイブリッド圧縮機においては、たとえば、上記第１圧縮機構および第２圧縮機構がスクロール型圧縮機構からなり、両圧縮機構の固定スクロールが背中合わせに配置されている構成を採用できる。この背中合わせに配置された両固定スクロールは一体形成された固定スクロール部材からなる構造とすることもできる。また、上記第１駆動源としては、車両用原動機、たとえば、車両走行用のエンジンや、上記内蔵電動モータとは別の電動モータを使用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
このような本発明に係る電動圧縮機によれば、ステータと圧縮機ハウジングの加工寸法を厳格に管理しなくても、多少の寸法誤差は樹脂体の弾性変形により吸収されるので、ステータを圧縮機ハウジングに挿入する際の組み付け作業性を向上できる。また、温度変化しステータと圧縮機ハウジングが膨張、収縮し両者の寸法が変動した場合においても、圧縮機ハウジング内における電動モータの位置、姿勢を常に一定に保つことができる。したがって、装置の組み付け、製造作業性を向上しつつ、装置の信頼性、耐久性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の望ましい電動圧縮機の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る電動圧縮機を示しており、とくに、本発明をハイブリッド圧縮機に適用した場合を示している。図２は、図１に示したハイブリッド圧縮機の内蔵電動モータの構造を示したものであるが、この図２に示した構造は、ハイブリッド圧縮機に限らず、単に内蔵電動モータのみを駆動源として有する電動圧縮機にも適用できる構造である。
【００１６】
まず、図１に示したハイブリッド圧縮機について説明するに、ハイブリッド圧縮機１はスクロール型の圧縮機からなり、第１圧縮機構２と第２圧縮機構３とを備えている。第１圧縮機構２は、固定スクロール１０と、固定スクロール１０とかみ合って複数対の作動空間（流体ポケット）１２を形成する可動スクロール１１と、可動スクロール１１に係合して可動スクロール１１を旋回運動させる駆動軸１３と、第１駆動源としての車両走行用の原動機（図示略）からの駆動力が伝達されるプーリ１４と駆動軸１３との間の駆動力伝達をオン、オフする電磁クラッチ１５と、可動スクロール１１の自転を阻止するボールカップリング１６と、圧縮機ハウジング１７に形成された吸入ポート１８とを備えている。吸入ポート１８から吸入通路１９を通して吸入室２０へと吸入された被圧縮流体（たとえば、冷媒ガス）は、作動空間１２内に取り込まれ、作動空間１２が体積を減少させつつ固定スクロール１０の中心へ向けて移動されることにより、作動空間１２内の冷媒ガスが圧縮される。固定スクロール１０の中央部には吐出穴２１が形成されており、圧縮された冷媒ガスは吐出穴２１、吐出通路２２、吐出ポート２３を介して外部冷媒回路の高圧側へ流出される。
【００１７】
一方、第２圧縮機構３は、固定スクロール３０と、固定スクロール３０とかみ合って複数対の作動空間（流体ポケット）３２を形成する可動スクロール３１と、可動スクロール３１に係合して可動スクロール３１を旋回運動させる駆動軸３３と、可動スクロール３１の自転を阻止するボールカップリング３４とを備えている。この第２圧縮機構３の駆動軸３３を駆動するために、後述のような電動モータ３５が内蔵されている。第２圧縮機構３においては、電動モータ３５の駆動により、吸入ポート１８から第１圧縮機構２の吸入室２０へと吸入された被圧縮流体（たとえば、冷媒ガス）が、連通路３９を通して第２圧縮機構３の吸入室４０に吸入され、作動空間３２内に取り込まれ、作動空間３２が体積を減少させつつ固定スクロール３０の中心へ向けて移動されることにより、作動空間３２内の冷媒ガスが圧縮される。固定スクロール３０の中央部には吐出穴４１が形成されており、圧縮された冷媒ガスは吐出穴４１、吐出通路４２を介して外部冷媒回路の高圧側へ流出される。
【００１８】
本実施態様では、第１圧縮機構２の固定スクロール１０と第２圧縮機構３の固定スクロール３０とは背中合わせに配設されており、かつ、両固定スクロール１０、３０は一体化された固定スクロール部材４３として形成されている。
【００１９】
ハイブリッド圧縮機１の第１圧縮機構２のみが稼働される場合には、第２圧縮機構３を駆動する電動モータ３５には電力は供給されず、電動モータ３５は回転しない。従って第２圧縮機構３は作動しない。ハイブリッド圧縮機１が電動モータ３５のみにより駆動される場合には、電動モータ３５がオンされて回転し、電動モータ３５の回転が第２圧縮機構３の駆動軸３３へ伝達され、駆動軸３３により可動スクロール３１が旋回駆動される。このとき、第１圧縮機構２の電磁クラッチ１５には通電されず、第１駆動源としての車両用原動機の回転は第１圧縮機構２へは伝達されない。従って第１圧縮機構２は作動しない。両圧縮機構２、３が同時駆動される場合には、車両用原動機からの駆動力が第１圧縮機構２の可動スクロール１１に伝達されるとともに、電動モータ３５がオンされてその駆動力が第２圧縮機構３の可動スクロール３１に伝達される。
【００２０】
このように構成されたハイブリッド圧縮機１においては、電動モータ３５の端子部５０は、搭載形態におけるハイブリッド圧縮機１の上部に配置されている。この端子部５０は、電動モータ３５の給電用外部端子５１と電動モータ３５のステータ３７からのワイヤ５２の端部との接続部５３を有している。接続部５３は、ステータハウジング３８に形成され外方に向けて延びる中空突出部５４内に配置されており、給電用外部端子５１は、この中空突出部５４を実質的に密閉可能な蓋５５に取り付けられている。
【００２１】
電動モータ３５は、駆動軸３３に固定されたロータ（回転子）３６と、ステータ３７とを有しており、ステータ３７は圧縮機ハウジング１７の一部として形成されたステータハウジング３８に固定されるとともに、電動モータ３５全体がステータハウジング３８内に収納されている。本実施態様においては、ステータ３７をステータハウジング３８に圧入することにより、電動モータ３５がハウジング３８の所定の位置の固定されるようになっている。
【００２２】
電動モータ３５の駆動軸３３の一端は可動スクロール３１に固定された軸受け５６に支持されている。一方、駆動軸３３の他端はステータハウジング３８に固定された軸受け５７に支持されている。
【００２３】
また、電動モータ３５のステータ３７の外面５８には、ステータ３７の周方向に延びる樹脂体６１、６２が設けられている。本実施態様においては、樹脂体６１、６２はステータ３７の外面５８の全周に設けられている。具体的には、ステータ３７の周方向に溝５９、６０を延設し、該溝５９、６０に樹脂体６１、６２が嵌合され、ステータ３７に一体的に設けられている。本実施態様においては、樹脂体６１、６２は帯状に形成されている。なお、図３に示すように、ステータ３７の軸方向に溝５９、６０を延設し該溝５９、６０に樹脂体６１、６２を嵌合するようにしてもよい。
【００２４】
上記樹脂体６１、６２は、とくに限定されるものではないが、本実施態様においては、アルミニウムからなるステータハウジング３８の線膨張係数よりも大きいポリアミド系樹脂が（たとえば、ナイロン）使用されている。
【００２５】
本実施態様においては、ステータ３７とステータハウジング３８の加工寸法を厳格に管理しなくても、多少の寸法誤差は樹脂体６１、６２の弾性変形により吸収されるので、ステータ３７をステータハウジング３８に挿入する際の組み付け作業性を向上できる。また、温度変化しステータ３７とステータハウジング３８が膨張、収縮し両者の寸法が変動した場合においても、該寸法の変化は介装される樹脂体６１、６２の膨張、収縮により吸収されるので、ステータハウジング３８内における電動モータ３５の位置、姿勢を常に一定に保つことができる。したがって、装置の組み付け、製造作業性を向上しつつ、装置の信頼性、耐久性を向上できる。
【００２６】
また、本実施態様においては、図２に示すようにステータ３７の軸方向に２つの樹脂体６１、６２が設けられている。また、樹脂体の設置部からステータの周方向に対して１８０度回転した外面には必ず樹脂体が存在するような態様が採用されているので、温度変化に対するステータハウジング３８内における電動モータ３５の位置、姿勢を確実に一定に保つことができ併せて、装置の組み付け性、製造作業性を向上できる。
【００２７】
また、上記樹脂体６１、６２の線膨張係数はステータハウジング３８の線膨張係数よりも大きく設定されているので、温度が変化してもステータ３７はステータハウジング３８の内壁に対して確実に保持されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、圧縮機構駆動用の電動モータを内蔵したあらゆる電動圧縮機に適用可能であり、とくに内蔵電動モータとそれとは別の駆動源により各圧縮機構を駆動できるようにしたハイブリッド圧縮機からなる電動圧縮機にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施態様に係る電動圧縮機としてのハイブリッド圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のハイブリッド圧縮機の電動モータの拡大縦断面図である。
【図３】図２とは別の態様の電動モータの拡大縦断面図である。
【図４】従来の圧縮機の電動モータの拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  電動圧縮機としてのハイブリッド圧縮機
２  第１圧縮機構
３  第２圧縮機構
１０、３０  固定スクロール
１１、３１  可動スクロール
１２、３２  作動空間
１３、３３  駆動軸
１４  プーリ
１５  電磁クラッチ
１６  ボールカップリング
１７  圧縮機ハウジング
１８  吸入ポート
１９  吸入通路
２０、４０  吸入室
２１、４１  吐出穴
２２、４２  吐出通路
２３  吐出ポート
３４  ボールカップリング
３５  電動モータ
３６  ロータ（回転子）
３７  ステータ
３８  ステータハウジング
３９  連通路
４３  固定スクロール部材
５０  端子部
５１  給電用外部端子
５２  ステータからのワイヤ
５３  接続部
５４  中空突出部
５５  蓋
５６、５７  軸受け
５８  外面
５９、６０  溝
６１、６２  樹脂体
【図１】
2007064053.tif 000003
【図２】
2007064053.tif 000004
【図３】
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【図４】
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