(57)【要約】【課題】小型化およびインバータ回路部の冷却性向上を図ることのできるスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】主軸４０の一端を支持するサブベアリング４２が、モータ２０側およびその反対側にもオーバーハング（オフセット）しないようになっている。また、底板５０ａの一方の面５０ｐが平坦面とされている。さらに、主軸４０に設けられたバランスウェイト５７が、底板５０ａに近接することになるので、回転子２１と底板５０ａとの間に形成された空間Ｓ２の雰囲気がバランスウェイト５７のウェイト部５７ａによって撹拌されるようになっている。【選択図】図１
2013087646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用空気調和機を構成するスクロール型圧縮機であって、
前記圧縮機の外殻を形成するハウジングと、
前記ハウジング内の一端側に収容されたスクロール式の圧縮機構と、
前記ハウジング内の他端側に収容され、前記圧縮機構の主軸を回転駆動させるモータと、
前記ハウジングの他端に設けられ、前記モータを回転駆動させるインバータ回路部と、を備え、
前記モータと前記インバータ回路部との間に、前記モータと前記インバータ回路部とを仕切る隔壁が設けられるとともに、前記隔壁に、前記主軸の一端をベアリングを介して保持するボスが形成され、
前記ボスに保持された前記ベアリングは、当該ベアリングの前記主軸の軸方向における厚さ中心が、前記隔壁の板厚内に位置するよう設けられていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記ボスは、前記隔壁に対し、前記インバータ回路部側に突出し、前記隔壁の前記モータに対向する面は前記ボスが設けられた部分が平坦面とされていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記主軸に設けられた前記モータの回転子と前記隔壁との間に、前記主軸の外周側にウェイト部を有したバランスウェイトが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空気調和機に主に用いられるスクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機に多用されているスクロール型の圧縮機は、渦巻状のスクロール壁をそれぞれ有する固定スクロールと旋回スクロールとを備える。そして、固定スクロールに対して旋回スクロールを公転旋回運動させ、双方のスクロール壁の間に形成される圧縮室の容積を減少させることで、圧縮室内の流体の圧縮を行う。
【０００３】
近年、車両用の空気調和機において、モータにより駆動する方式の電動圧縮機が用いられつつある。このような電動圧縮機においては、インバータ回路において、バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換し、この交流電流をモータに供給することでモータを回転駆動させて圧縮機を駆動する。
【０００４】
車両用の空気調和機においては、車両のエンジンルーム内に各機器を収容するため、省スペース性が要求されている。そこで、圧縮機と、モータと、インバータ回路とが一体化された電動の圧縮機が提供されている。
そして、インバータ回路においては、回路を構成するコンデンサ等の電気素子が発熱するため、インバータ回路の収容室を、圧縮機およびモータが収容されたハウジングのケーシングに密着させ、ケーシング内の冷媒によってインバータ回路を冷却する構成が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０７２６２２号公報
【特許文献２】特許第３９７６５１２号公報
【特許文献３】特開２００９−２２２００９号公報
【特許文献４】特開２００９−２８７４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような一体型の電動圧縮機において、小型化、およびインバータ回路部の冷却性向上については、さらなる向上の余地がある。
【０００７】
また、図２に示すように、電動の圧縮機１において、スクロール圧縮部の旋回スクロール２を固定スクロール３に対して旋回させるため、モータ４の主軸５が、メインベアリング６およびサブベアリング７を介してハウジング８に回転自在に支持されている。
このとき、サブベアリング７は、モータ４に対向する側に突出したボス９に設けられており、ハウジング８においてモータ４に対向する壁体８ａからモータ４側に突出した位置にオフセットして設けられている。このため、主軸５の回転時に生じる振動や力が、ハウジング８においてモータ４に対向する壁体８ａに対し、サブベアリング７を介してモーメント力として作用し、壁体８ａにそれに抗する強度が要求される。強度を確保するため、壁体８ａを厚くすると、圧縮機１の大型化、重量増大を招き、好ましくない。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、十分な強度を有しつつ、小型化およびインバータ回路部の冷却性向上を図ることのできるスクロール型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】
【０００８】
かかる目的のもとになされた本発明は、車載用空気調和機を構成するスクロール型圧縮機であって、圧縮機の外殻を形成するハウジングと、ハウジング内の一端側に収容されたスクロール式の圧縮機構と、ハウジング内の他端側に収容され、圧縮機構の主軸を回転駆動させるモータと、ハウジングの他端に設けられ、モータを回転駆動させるインバータ回路部と、を備える。そして、モータとインバータ回路部との間に、モータとインバータ回路部とを仕切る隔壁が設けられるとともに、隔壁に、主軸の一端をベアリングを介して保持するボスが形成され、ボスに保持されたベアリングは、当該ベアリングの主軸の軸方向における厚さ中心が、隔壁の板厚内に位置するよう設けられていることを特徴とする。
主軸の一端を支持するベアリングの厚さ方向の中心が、隔壁の板厚内に位置するよう設けられていることによって、主軸の回転時にベアリングを介して隔壁に伝達される作用力や振動が、隔壁の厚さ方向に対していずれか一方の側にオフセットして作用することがない。したがって、隔壁の板厚を増大させることなく、作用力に対する隔壁の強度を確保することができ、圧縮機の大型化、重量増大を回避することができる。
【０００９】
また、ボスは、隔壁に対し、インバータ回路部側に突出し、隔壁のモータに対向する面はボスが設けられた部分が平坦面とされているのが好ましい。
ボスが、隔壁のモータに対向する面側に突出せず、この部分の隔壁が平坦面とされることで、隔壁をモータ側に接近させて配置させることができる。その結果、スクロール型圧縮機を主軸方向に小型化することができる。
また、ボスがインバータ回路部側に突出することで、インバータ回路部が収容された空間内におけるボスの表面積を増大させることができる。隔壁は、ハウジング内の冷媒によって冷却されるので、これにより、インバータ回路部が収容された空間を、より効率よく冷却することができる。
【００１０】
主軸に設けられたモータの回転子と隔壁との間に、主軸の外周側にウェイト部を有したバランスウェイトが設けられていることを特徴とすることもできる。
このバランスウェイトが主軸とともに回転することによって、主軸に設けられたモータの回転子と隔壁との間の空間の雰囲気が撹拌され、隔壁を効率よく冷却できる。その結果、インバータ回路部の冷却性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、十分な強度を有しつつ、スクロール型圧縮機の小型化およびインバータ回路部の冷却性向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態におけるスクロール型圧縮機の構成を示す断面図である。
【図２】従来のスクロール型圧縮機の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における電動圧縮機（スクロール型圧縮機）１０の構成を示すための図である。
図１に示すように、電動圧縮機１０は、ハウジング１１の一端側にスクロール式の圧縮部（圧縮機構）３０が収容され、他端側にモータ２０が収容されている。また、ハウジング１１は、モータ２０側の端部に開口部１１ａが形成されており、この開口部１１ａを塞ぐように、インバータ回路ハウジング（インバータ回路部）５０が設けられている。
【００１４】
電動圧縮機１０においては、ハウジング１１のモータ２０が設けられた側の側面に形成された冷媒吸入ポート（図示無し)からハウジング１１内に冷媒が導入され、圧縮部３０が設けられた側（一端側）の端面に形成された冷媒吐出ポートＰ２から、圧縮部３０によって圧縮された冷媒を吐出する。
【００１５】
モータ２０は、主軸４０に設けられた回転子２１と、固定子２２とから構成されている。
主軸４０は、メインベアリング４１、サブベアリング４２を介してハウジング１１に回転自在に支持されている。そして、回転子２１は、メインベアリング４１とサブベアリング４２の間において、主軸４０と一体に設けられている。
【００１６】
固定子２２は、回転子２１の外周側に対向して、ハウジング１１に固定されて設けられている。
【００１７】
圧縮部３０は、主軸４０とともに回転する旋回スクロール３２と、ハウジング１１に固定された固定スクロール３３と、を備える。
旋回スクロール３２、固定スクロール３３は、それぞれ円板状のベース３２ａ、３３ａの一面側に、渦巻状のスクロール壁３２ｂ、３３ｂが立設されている。これら旋回スクロール３２と固定スクロール３３は、スクロール壁３２ｂ、３３ｂを互いに組み合わせて、双方のスクロール壁３２ｂ、３３ｂ間に圧縮室を形成している。
【００１８】
旋回スクロール３２は、主軸４０の中心に対し、予め定められた寸法だけ偏心して設けられている。これにより、旋回スクロール３２は、モータ２０により主軸４０がその軸線周りに回転すると、主軸４０の中心に対し、偏心した寸法を半径とした回転（公転）を行う。なお、旋回スクロール３２が、公転しつつも、自転はしないよう、旋回スクロール３２と主軸４０との間には、オルダムリング３５が介在している。
【００１９】
インバータ回路ハウジング５０は、ハウジング１１の開口部１１ａを閉塞する底板（隔壁）５０ａと、底板５０ａの周囲から底板５０ａに直交して立ち上がる周壁５０ｂとを備え、モータ２０側とは反対側に開口している。
このインバータ回路ハウジング５０は、底板５０ａに形成された貫通孔５２、５２を通してボルト５３によってハウジング１１に締結されている。
周壁５０ｂの開口には蓋５４がビス５５等により装着可能とされている。
そして、底板５０ａ、周壁５０ｂ、蓋５４によって囲まれた空間Ｓ１内に、図示しないインバータ回路基板が収容されている。
【００２０】
ここで、主軸４０の一端を回転自在に支持するサブベアリング４２は、インバータ回路ハウジング５０の底板５０ａに形成されたボス５６に支持されている。
このボス５６は、底板５０ａにおいて、モータ２０から離間する側、つまり蓋５４側に突出するよう形成され、その外周面５６ａは、底板５０ａから蓋５４側に向けて外径が漸次小さくなるよう形成されている。ボス５６には、モータ２０に対向する側に凹部５６ｂが形成され、この凹部５６ｂに、モータ２０側からサブベアリング４２が圧入されている。
【００２１】
ここで、サブベアリング４２は、その厚さ方向の中心Ｃが、底板５０ａの板厚内、つまり底板５０ａの一方の面５０ｐと他方の面５０ｑとの間に位置するよう配置されている。本実施形態では、サブベアリング４２として、ボールベアリングが用いられており、そのボール４２ｂが、底板５０ａの一方の面５０ｐと他方の面５０ｑとの間に位置している。
そして、底板５０ａをハウジング１１に締結するボルト５３、５３による底板５０ａのハウジング１１に対する締結位置Ｐ１、Ｐ２に対し、サブベアリング４２が、モータ２０側にも、その反対側の蓋５４側にもオーバーハング（オフセット）しないようになっている。
【００２２】
また、ボス５６が蓋５４側に突出することによって、インバータ回路ハウジング５０の底板５０ａにおいて、モータ２０側に対向する一方の面５０ｐは、突起のない平坦面とされている。
そして、底板５０ａの一方の面５０ｐが平坦面であることにより、図２に示したように、モータ４側にボス９が突出している場合に比較し、モータ２０と底板５０ａとを近接させることができる。
さらに、これに伴い、主軸４０に設けられたバランスウェイト５７が、底板５０ａに近接する。すると、回転子２１と底板５０ａとの間に形成された空間Ｓ２の雰囲気（冷媒）がバランスウェイト５７のウェイト部５７ａによって撹拌される。
これにより、ハウジング１１内の冷媒によってモータ２０側に臨む底板５０ａが効率よく冷却される。
【００２３】
上述したような構成によれば、主軸４０の一端を支持するサブベアリング４２が、モータ２０側にも、その反対側の蓋５４側にもオーバーハング（オフセット）しないようになっているので、主軸４０の回転時に生じる作用力に対する、サブベアリング４２を支持するインバータ回路ハウジング５０の底板５０ａの強度を、その全体の板厚を増大させることなく高めることができる。したがって、電動圧縮機１０の大型化、重量増大を抑えるとともに、耐久性を高めることができる。
また、底板５０ａの一方の面５０ｐが平坦面であることにより、インバータ回路ハウジング５０をモータ２０側に近接させることができ、電動圧縮機１０全体の主軸４０の軸方向への小型化を図ることができる。
さらに、主軸４０に設けられたバランスウェイト５７が、底板５０ａに近接することになるので、回転子２１と底板５０ａとの間に形成された空間Ｓ２の雰囲気（冷媒）がバランスウェイト５７のウェイト部５７ａによって撹拌され、底板５０ａが効率よく冷却される。その結果、インバータ回路ハウジング５０内のインバータ回路基板の冷却効率を高めることができる。
加えて、ボス５６は、インバータ回路部側の空間Ｓ２内に突出することで、その外周面５６ａの表面積が増大し、インバータ回路ハウジング５０内のインバータ回路部の冷却効率を高めることができる。
【００２４】
なお、上記実施の形態では、電動圧縮機１０の構成を説明したが、それはあくまでも一例に過ぎず、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    電動圧縮機（スクロール型圧縮機）
１１    ハウジング
１１ａ  開口部
２０    モータ
２１    回転子
２２    固定子
３０    圧縮部（圧縮機構）
３２    旋回スクロール
３３    固定スクロール
３５    オルダムリング
４０    主軸
４１    メインベアリング
４２    サブベアリング
４２ｂ  ボール
５０    インバータ回路ハウジング（インバータ回路部）
５０ａ  底板（隔壁）
５０ｂ  周壁
５０ｐ  一方の面
５０ｑ  他方の面
５３    ボルト
５４    蓋
５６    ボス
５６ａ  外周面
５７    バランスウェイト
５７ａ  ウェイト部
【図１】
2013087646.tif 000003
【図２】
2013087646.tif 000004