(57)【要約】【課題】軸受の損傷を抑制し、低騒音で信頼性に優れた電動圧縮機を提供する。【解決手段】電動機４によって駆動されると共に偏心軸受２７で軸支された旋回スクロール１２と、固定スクロール１１と、電動機４の駆動軸１３を軸支する主軸受１９を有する主軸受部材２０と、潤滑油９を主軸受部材２０内部に強制的に供給するポンプ１７と、主軸受部材２０に設けられると共に主軸受部材２０内部の供給過剰分の潤滑油を排出する排出通路４１を備え、排出通路４１の主軸受部材２０内部の開口位置を、偏心軸受２７の偏心高さが最上の時の外輪転動面以上の高さに設けたもので、液状の潤滑油を排出通路４１の開口位置より下の部分に確保し、排出通路４１よりミスト状潤滑油を優先的に排出させ、主軸受部材２０内部の液状の潤滑油の油面高さを主軸受１９と偏心軸受２７の転動面の最下部高さ以上に保持することで、潤滑油の供給が安定的に行われる。【選択図】図１
2013060859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体容器内部に、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機とを備え、前記圧縮機構部は、前記電動機によって駆動される旋回スクロールと、前記旋回スクロールと組み合わされる固定スクロールと、前記旋回スクロールを軸支する偏心軸受と、前記旋回スクロールを挟んで前記固定スクロールと組み合わされるとともに前記電動機を構成する駆動軸を軸支する主軸受を有する主軸受部材とを備え、前記機体容器内下部の貯油部に蓄えられた潤滑油を、前記圧縮機構部と反対側の駆動軸端部に構成されたポンプにより、前記駆動軸に設けられた給油通路を通して、前記主軸受部材内部に強制的に供給することにより、前記圧縮機構部の潤滑を行う電動圧縮機において、前記主軸受部材内部の供給過剰分の潤滑油を排出する排出通路を前記主軸受部材に設け、前記排出通路の前記主軸受部材内部の開口位置を、前記偏心軸受の偏心高さが最上の時の外輪転動面以上の高さに設けたことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
排出通路の出口側開口部を機体容器下部の貯油部内に設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動圧縮機に関するもので、特に、圧縮機構部と、それを駆動する電動機を機体容器に内蔵した横置き型の電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動圧縮機の軸受部の潤滑は、例えば、ポンプ機構による給油で強制潤滑しているものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、前記特許文献１に記載された従来の電動圧縮機の縦断面図である。
【０００４】
図３において、従来の電動圧縮機を起動すると、電動機１０５により、主軸受１４２及び副軸受１４３で支持された駆動軸１１４が回転し、駆動軸１１４の端部に設けられたポンプ機構１１３により、機体容器１０３内下部の貯油部１０６より、駆動軸１１４に設けられた給油路１１５を通して、主軸受部材１５１内部に潤滑油が強制的に供給され、一部が、圧縮機構部１０４の摺動部の潤滑に供され、圧縮されたガス冷媒とともに吐出室１６２を通して機体容器１０３内に排出され、残りの潤滑油は、偏心軸受１４４および主軸受１４２の潤滑を行い、主軸受１４２の空隙より機体容器１０３内に排出され、油分離壁１１９等により潤滑油とガス冷媒に分離され、潤滑油は、貯油部１０６に蓄えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２９１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の電動圧縮機の構成では、高速運転時等に貯油部１０６の潤滑油がかき乱され、ポンプ機構１１３により、主軸受部材１５１内部に供給される潤滑油がミスト状となった場合、主軸受１４２の空隙の最下部より高い位置にある液状の潤滑油は、主軸受１４２の隙間より機体容器１０３内に排出され、主軸受１４２および偏心軸受１４４の転動面への潤滑油供給が不足し、高速高負荷運転での軸受損傷による作動音の増大、あるいは信頼性低下の要因となる課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、主軸受および偏心軸受の転動面への潤滑油供給を安定的に行うことにより、低騒音で信頼性に優れ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】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動圧縮機は、機体容器内部に、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機とを備え、前記圧縮機構部は、前記電動機によって駆動される旋回スクロールと、前記旋回スクロールと組み合わされる固定スクロールと、前記旋回スクロールを軸支する偏心軸受と、前記旋回スクロールを挟んで前記固定スクロールと組み合わされるとともに前記電動機を構成する駆動軸を軸支する主軸受を有する主軸受部材とを備え、前記機体容器内下部の貯油部に蓄えられた潤滑油を、前記圧縮機構部と反対側の駆動軸端部に構成されたポンプにより、前記駆動軸に設けられた給油通路を通して、前記主軸受部材内部に強制的に供給することにより、前記圧縮機構部の潤滑を行う電動圧縮機において、前記主軸受部材内部の供給過剰分の潤滑油を排出する排出通路を前記主軸受部材に設け、前記排出通路の前記主軸受部
材内部の開口位置を、前記偏心軸受の偏心高さが最上の時の外輪転動面以上の高さに設けたもので、主軸受部材内部にミスト状の潤滑油が供給された場合においても、液状の潤滑油はミスト状潤滑油との比重差により排出通路の開口位置より下の部分に確保し、排出通路よりミスト状潤滑油を優先的に排出させ、主軸受部材内部の液状の潤滑油の油面高さを主軸受と偏心軸受の転動面の最下部高さ以上に保持することで、主軸受と偏心軸受の転動部への潤滑油の供給が安定的に行われることになり、低騒音で信頼性に優れた電動圧縮機とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電動圧縮機は、主軸受部材内部の液状の潤滑油の油面高さを主軸受と偏心軸受の転動面高さの最下部以上に保持することにより、主軸受と偏心軸受の転動部への潤滑油の供給を安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における電動圧縮機の縦断面図
【図２】同電動圧縮機の主軸受部材内部の拡大断面図（図１のＡ−Ａ断面図）
【図３】従来の電動圧縮機の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、機体容器内部に、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機とを備え、前記圧縮機構部は、前記電動機によって駆動される旋回スクロールと、前記旋回スクロールと組み合わされる固定スクロールと、前記旋回スクロールを軸支する偏心軸受と、前記旋回スクロールを挟んで前記固定スクロールと組み合わされるとともに前記電動機を構成する駆動軸を軸支する主軸受を有する主軸受部材とを備え、前記機体容器内下部の貯油部に蓄えられた潤滑油を、前記圧縮機構部と反対側の駆動軸端部に構成されたポンプにより、前記駆動軸に設けられた給油通路を通して、前記主軸受部材内部に強制的に供給することにより、前記圧縮機構部の潤滑を行う電動圧縮機において、前記主軸受部材内部の供給過剰分の潤滑油を排出する排出通路を前記主軸受部材に設け、前記排出通路の前記主軸受部材内部の開口位置を、前記偏心軸受の偏心高さが最上の時の外輪転動面以上の高さに設けたもので、主軸受部材内部にミスト状の潤滑油が供給された場合においても、液状の潤滑油はミスト状潤滑油との比重差により排出通路の開口位置より下の部分に確保し、排出通路よりミスト状潤滑油を優先的に排出させ、主軸受部材内部の液状の潤滑油の油面高さを主軸受と偏心軸受の転動面の最下部高さ以上に保持することで、主軸受と偏心軸受の転動部への潤滑油の供給が安定的に行われることになり、低騒音で信頼性に優れた電動圧縮機とすることができる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明の排出通路の出口側開口部を機体容器下部の貯油部内に設けたもので、排出油の飛散が抑制され、潤滑油が吐出ガスとともに圧縮機から冷凍サイクルへ吐き出されることを抑制することとなり、冷凍能力の低下を抑制することができ、効率に優れた電動圧縮機とすることができる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動圧縮機の縦断面図、図２は、同電動圧縮機の主軸受部材内部の拡大断面図（図１のＡ−Ａ断面図）である。
【００１５】
図１は、電動圧縮機１の胴部の周りにある取付け脚２によって横向きに設置される横置き型の電動圧縮機の１つの例を示しており、電動圧縮機１は、その機体容器である本体ケ
ーシング３内に電動機４を内蔵し、この本体ケーシング３に嵌入または圧入される圧縮機構部５を駆動する。電動機４は、インバータケース６内に組み込まれたインバータ７によって駆動される。取り扱う冷媒は、ガス冷媒であり、各摺動部の潤滑や圧縮機構部５の摺動部のシールに供する液としては潤滑油９を採用している。
【００１６】
本実施の形態の電動圧縮機１の圧縮機構部５は、スクロール方式のものである。固定鏡板１１ａ、旋回鏡板１２ａから羽根が立ち上がった固定スクロール１１と旋回スクロール１２とを噛合わせて形成した圧縮空間１０が、旋回スクロール１２を電動機４により、駆動軸１３を介して固定スクロール１１に対し円軌道運動させたときに、移動を伴い容積を変化させることにより、外部サイクルから帰還する冷媒１４の吸入、圧縮および外部サイクルへの吐出を、インバータケース６に設けた吸入口１５および本体カバー２１に設けた吐出口１６を通じて行う。
【００１７】
インバータケース６においては、吸入口１５から通じる空間を、シール部材１１ｂを用いて固定スクロール１１の固定鏡板１１ａと気密的に組み合せることにより、吸入室２８を形成している。また、吸入室２８が形成される空間の一部に、固定鏡板１１ａの一部を利用して、固定鏡板１１ａの吐出孔２９を取り囲むように形成された略四辺形の側壁１１ｃに、側壁１１ｃに合わせて形成された蓋体３７を図示しないボルトで気密的に固定して、吸入室２８内に独立して吐出室３０を形成している。
【００１８】
また、吐出室３０内には、吐出孔２９を開閉するためのリード弁２９ａおよびリード弁押え２９ｂをボルト３９で固定している。また、吐出室３０内には、固定スクロール１１内部の貫通路３１ａが開口し、固定スクロール１１および主軸受部材２０の外周部に設けられた溝部（図示せず）と本体ケーシング３の内周面とにより構成した連絡通路３１を通じて電動機４側に連通している。
【００１９】
インバータ７は、インバータケース６の端部壁６ａにおいて、吸入室２８の反対面に回路基板３２と、図示しない電解コンデンサとを備えて構成される。また、回路基板３２には、発熱度の高いスイッチング素子を含むＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）の発熱部品３３が、端部壁６ａに熱的に密着するように搭載されている。
【００２０】
インバータ７は、電動機４とハーネスコネクタ３４によって接続される圧縮機ターミナル３５を介して電気的な接続が行われ、電動機４を温度などの必要な情報をモニタしながらインバータ７によって駆動するようにしてある。なお、インバータ７を覆うようにカバー３６が設けられている。
【００２１】
本体ケーシング３内下部には、潤滑油９を貯留する貯油部８を備えている。また、本体ケーシング３内の軸線方向の一方の側壁３ａ側からポンプ１７、副軸受１８、電動機４、主軸受１９を支持した主軸受部材２０を配置してある。ポンプ１７は、側壁３ａの外面から収容してその後に嵌め付けた本体カバー２１との間に保持し、本体カバー２１の内側に貯油部８に通じるポンプ室２２を形成して吸上げ通路２３を介して貯油部８に通じるようにしてある。
【００２２】
副軸受１８は、側壁３ａにて支持し、駆動軸１３のポンプ１７に連結している側を軸支するようにしてある。電動機４は、固定子４ａを本体ケーシング３に焼き嵌め固定されるか、またはボルト２４によって固定され、駆動軸１３の途中まわりに固定した回転子４ｂとによって駆動軸１３を回転駆動できるようにしている。駆動軸１３の内部には、給油通路２５が形成されている。
【００２３】
主軸受部材２０は、固定スクロール１１と図示しないボルトなどによって固定し、本体
ケーシング３の開口側に嵌合されるインバータケース６でもって挟持する状態で、駆動軸１３の圧縮機構部５側を主軸受１９により軸支している。さらに、主軸受部材２０と固定スクロール１１との間に、旋回スクロール１２を挟み込んでスクロール圧縮機を構成している。
【００２４】
主軸受部材２０と旋回スクロール１２との間には、オルダムリング２６などの旋回スクロール１２の自転を防止して円運動させるための自転拘束部が設けられ、駆動軸１３を偏心軸受２７を介して旋回スクロール１２に接続して、旋回スクロール１２を円軌道上で旋回させられるようにしている。
【００２５】
次に、排出通路４１について、図２を用いて説明する。偏心軸受２７は、駆動軸１３により円軌道上で旋回運動により移動する。排出通路４１の主軸受部材２０内側の排出通路入口側開口部４１ａは、図２に示す偏心軸受２７の最上位位置における外輪軌道面の最下部以上の高さに開口するよう設定され、鉛直下方の主軸受部材２０外周部の本体ケーシング３の貯油部８内に排出通路出口側開口部４１ｂを形成している。
【００２６】
以上のように構成された本実施の形態における電動圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２７】
まず、電動機４は、インバータ７によって駆動され、駆動軸１３を介して圧縮機構部５内の旋回スクロール１２を円軌道上で旋回運動させるとともに、ポンプ１７を駆動する。貯油部８の潤滑油９は、ポンプ１７により駆動軸１３の給油通路２５を通じて、主軸受部材２０内部に供給され、偏心軸受２７および主軸受１９の潤滑を行い、絞り通路を通して圧縮機構部５に供給され潤滑およびシール作用に供される。
【００２８】
圧縮機構部５は、インバータケース６に設けた吸入口１５を通じて冷凍サイクルからの帰還冷媒を吸入する。吸入された冷媒１４は、吸入室２８の空間において端部壁６ａを広範囲に冷却すると共に、その背面に搭載されているＩＰＭ等の発熱部品３３と熱交換を行ったのち、固定鏡板１１ａの図示しない通路穴を介して圧縮空間１０に流入する。この冷媒を圧縮空間１０で圧縮して、吐出孔２９から吸入室２８内に構成された吐出室３０に吐出する。
【００２９】
吐出室３０に吐出された冷媒は、固定スクロール１１の内部の貫通路３１ａおよび固定スクロール１１および主軸受部材２０の外周部に設けられた溝部と本体ケーシング３の内周面とにより構成した連絡通路３１を通じて電動機４側に入り、電動機４を冷却および随伴している一部の潤滑油９によって副軸受１８の潤滑を行い、本体カバー２１の吐出口１６から吐出される。
【００３０】
連絡通路３１から吐出口１６までの過程で、冷媒は、衝突、遠心、絞りなど各種の気液分離を図って潤滑油９を本体ケーシング３内下部の貯油部８に捕獲する。また、ポンプ１７により主軸受部材２０内部に供給された潤滑油９の内、圧縮機構部５への供給分の余剰分は、排出通路４１を通して本体ケーシング３内の貯油部８に排出され捕獲される。
【００３１】
このとき、主軸受部材２０内部の潤滑油９は、ミスト成分が含まれる場合、その比重により液成分が主軸受部材２０内部の鉛直下方、ミスト成分が鉛直上方となり、排出通路入口側開口部４１ａより上部側の潤滑油９が優先して流入し、排出通路４１を通して排出通路出口側開口部４１ｂより排出される。
【００３２】
排出通路出口側開口部４１ｂより排出された潤滑油９は、本体ケーシング３の側壁に衝突、分離され液状の潤滑油９が貯油部８に捕獲される。
【００３３】
以上のように、本実施の形態においては、主軸受部材２０内部の圧縮機構部５への供給余剰分の潤滑油９を排出する排出通路４１を主軸受部材２０に設け、排出通路４１の主軸受部材２０内部の開口位置を、偏心軸受２７の偏心高さが最上位置の時の外輪転動面の最下部以上の高さとすることにより、主軸受部材２０内部にミスト状の潤滑油９が供給された場合においても、液状の潤滑油９を、ミスト状の潤滑油９との比重差により主軸受部材２０内部下方の排出通路４１の開口位置より下の部分に保持し、排出通路４１より上部のミスト状の潤滑油９を優先して排出させ、主軸受部材２０内部の液状の潤滑油９の油面高さを主軸受１９と偏心軸受２７の転動面の最下部以上の高さに保持することで、主軸受１９と偏心軸受２７の転動部への潤滑油９の供給が安定的に行われることになり、低騒音で信頼性に優れた電動圧縮機１とすることができる。
【００３４】
また、排出通路４１の排出通路出口側開口部４１ｂを本体ケーシング３下部の貯油部８内に設けることにより、排出油の飛散が抑制され、潤滑油９が吐出ガスとともに電動圧縮機１から冷凍サイクルへの吐き出しを抑制することとなり、冷凍能力の低下を抑制することができ、効率に優れた電動圧縮機１とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる電動圧縮機は、主軸受および偏心軸受の転動面への潤滑油供給を安定的に行うことにより、低騒音で信頼性に優れたものとなり、エンジンへの装着性、適合性に優れ、ハイブリッド車等の環境車両に幅広く適用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１  電動圧縮機
３  本体ケーシング（機体容器）
４  電動機
５  圧縮機構部
６  インバータケース
８  貯油部
９  潤滑油
１１  固定スクロール
１２  旋回スクロール
１３  駆動軸
１４  冷媒
１７  ポンプ
１９  主軸受
２０  主軸受部材
２１  本体カバー
２７  偏心軸受
２８  吸入室
３０  吐出室
４１  排出通路
４１ａ  排出通路入口側開口部（入口側開口部）
４１ｂ  排出通路出口側開口部（出口側開口部）
【図１】
2013060859.tif 000003
【図２】
2013060859.tif 000004
【図３】
2013060859.tif 000005