(57)【要約】【課題】運転騒音を低減させることができる電動圧縮機の提供。【解決手段】旋回スクロール１２、固定スクロール１１、及び主軸受部材５１を、アルミニウムあるいはアルミニウム合金で形成してなる電動圧縮機において、オルダムリング５７をアルミニウムあるいはアルミニウム合金で形成し、旋回スクロール１２の固定スクロール１１と摺動する部分及びオルダムリング５７の全面にアルマイト処理を施した構成としてある。これにより、各摺動部位の同金属同士による接触を避けつつ、オルダムリングのキーと旋回スクロール及び主軸受部材のキー溝が同質材料となることで、キー溝部の隙間が圧縮機の運転温度により変化することがなくなり、キー溝部の隙間をより高精度に小さく設定することができることとなって、振動を抑制し、運転騒音を低減することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ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た固定スクロールと、前記旋回スクロールの鏡板と主軸受部材のスラスト面との間に配置され前記旋回スクロールの自転を防止しながら旋回運動をさせるオルダムリングとにより構成される圧縮機構部を備えた電動圧縮機において、前記旋回スクロール、前記固定スクロール、前記オルダムリング、及び前記主軸受部材を、アルミニウムあるいはアルミニウム合金で形成したことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
旋回スクロールの固定スクロールとの接触部分と、オルダムリングの全面にアルマイト処理を施し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、圧縮機構部及び電動機を備えた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は、自動車用空気調和装置の圧縮機として利用され始めており、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、圧縮機のみが運転されるケースが頻繁に起こりうる。このような場合、従来はエンジン音に埋もれていた圧縮機の微小な振動や作動音でも、車体のフレームを伝わって、ドライバや乗員への不快音として生じるという課題が生じ始めている。
【０００３】
このような車両搭載を目的とした電動圧縮機の低騒音化対策の一つとして、オルダムリングキー部の幅と、旋回スクロール及び軸受部材のキー溝幅の調整により、振動および騒音を低減し低騒音化を図る技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図３は、特許文献１に記載の電動圧縮機の圧縮機構部の展開図であり、固定スクロール１０１と、旋回スクロール１０２と、軸受部材１０４は、アルミニウム合金、オルダムリング１０３は鉄系材にて形成され、オルダムリングキー部の幅と、旋回スクロール１０２及び軸受部材１０４のキー溝幅の隙間が、騒音・摺動性の観点からなるべく小さくなるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３８１９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、前記従来の構成では、オルダムリング１０３は焼き付き等の面から鉄系材料のままであり、圧縮機の運転時に高温になると、材料の違いによる膨張率の違いから、熱膨張の違いを加味した分だけキー溝部の隙間を広く設定して構成しなければならず、低騒音化を十分達成できないという課題を有していた。
【０００７】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、オルダムリングをアルミニウム合金で構成し、キー溝部の隙間をより高精度に最小化して低騒音化を実現した電動圧縮機を提供することを目的としたものである。
【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、モータ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た固定スクロールと、前記旋回スクロールの鏡板と主軸受部材のスラスト面との間に配置され前記旋回スクロールの自転を防止しながら旋回運動をさせるオルダムリングとにより構成される圧縮機構部を備え、前記旋回スクロール、前記固定スクロール、及び前記主軸受部材は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金製で形成してなる電動圧縮機において、前記オルダムリングをアルミニウムあるいはアルミニウム合金で形成したものである。
【０００９】
これによって、まず、オルダムリングが軽量化されることにより、振動を抑え、運転騒音を低減することができる。さらに、オルダムリングのキーと旋回スクロール及び主軸受
部材のキー溝が同質材料となることで、キー溝部の隙間が圧縮機の運転温度により変化することがなくなるため、キー溝部の隙間をより高精度に小さく設定することができることとなり、さらに振動を抑制し、運転騒音を低減することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電動圧縮機は、信頼性を損なうことなく、軽量化と運転騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における電動圧縮機の断面図
【図２】同電動圧縮機の圧縮機構部を示す分解断面図
【図３】従来の電動圧縮機の圧縮機構部を示す分解断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、モータ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た固定スクロールと、前記旋回スクロールの鏡板と主軸受部材のスラスト面との間に配置され前記旋回スクロールの自転を防止しながら旋回運動をさせるオルダムリングとにより構成される圧縮機構部を備え、前記旋回スクロール、前記固定スクロール、及び前記主軸受部材は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金で形成してなるインバータ一体型電動圧縮機において、上記オルダムリングをアルミニウムあるいはアルミニウム合金で形成したものである。
【００１３】
これにより、前記オルダムリングのキーと前記旋回スクロール及び前記主軸受部材のキー溝との隙間を、部材の熱膨張を加味せず摺動性のみを考慮して設定することが可能となり、より高精度に隙間を小さくすることで運転騒音を低減することがでる。また、オルダムリングを軽量化すこととなるため、振動の衝撃音を低減することとなり、さらに運転騒音を低減することができる。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１の発明の前記旋回スクロールの前記固定スクロールとの接触部分と、オルダムリングに、アルマイト処理を行った構成としたものであり、これにより、各部品の同金属同士による接触を防止することができて、摺動部の焼き付きを抑えることができる。
【００１５】
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。
【００１６】
（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断面図、図２は同電動圧縮機の圧縮機構部を示す展開図である。
【００１７】
この実施の形態では、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型の電動圧縮機を一つの例として示している。
【００１８】
さて、図１、図２において、この電動圧縮機１は、その本体ケーシング３内に圧縮機構部４およびこれを駆動するモータ５を内蔵し、圧縮機構部４を含む各摺動部の潤滑に供する液を貯留する貯液部６を備え、モータ５を図示しないインバータ等のモータ駆動回路部によって駆動するようにしている。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４の摺動部のシールに供する液としては潤滑油７などの液を採用している。また、潤滑油７は冷媒に対して相溶性のあるものである。しかし、本発明はこれらに限られることはない。基本的には、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部４と、この圧縮
機構部４を駆動するモータ５と、圧縮機構部４を含む各摺動部の潤滑に供する液を貯留する貯液部６を本体ケーシング３に内蔵し、モータ５をモータ駆動回路部により駆動する電動圧縮機であればよく、以下の説明は特許請求の範囲の記載を限定するものではない。
【００１９】
本実施の形態の電動圧縮機１の圧縮機構部４は、固定スクロール１１と旋回スクロール１２のお互いの渦巻状のラップを噛み合わせて形成した圧縮空間１０が、旋回スクロール１２をモータ５により駆動軸１４を介して固定スクロール１１に対し旋回運動をさせたときに、移動を伴い容積を変化することにより、外部サイクルから帰還する冷媒の吸入、圧縮および外部サイクルへの吐出を、サブケーシング８０に設けた吸入口８および本体ケーシング３に設けた吐出口９を通じて行う。
【００２０】
これに併せ、本体ケーシング３の貯液部６に貯留されている潤滑油７を、ポンプ１３などを駆動軸１４にて駆動するか本体ケーシング３内の差圧を利用するなどして、駆動軸１４の給油路１５を通じ旋回スクロール１２の旋回駆動に伴い旋回スクロール１２の背面の液溜り２１および液溜り２２に供給する。図に示す例ではまず液溜り２１に供給し、この液溜り２１に供給した潤滑油７の一部は旋回スクロール１２の外周部の側背面に、旋回スクロール鏡板１２ａの内部に設けた油通路２３とその絞り部２３ａによる所定の制限の基に供給して旋回スクロール１２を背圧によってバックアップする。さらに、旋回スクロール１２の渦巻状ラップ１２ｃの内部に設けたラップ給油路２３ｂにより先端の固定スクロール１１との間のシール部材の一例であるチップシール２４を保持する保持溝２５に潤滑油７を供給して固定スクロール１１と旋回スクロール１２との間のシールおよび潤滑を図る。また、液溜り２１に供給した潤滑油７の別の一部は、偏心ベアリング４３、液溜り２２、主ベアリング４２を経ながら、それらベアリング４２、４３を潤滑した後、モータ５側に流出し、貯液部６へと回収される。
【００２１】
さらに、本体ケーシング３内の軸線方向の一方の端部壁３ａ側からポンプ１３、副ベアリング４１、モータ５、主ベアリング４２を持った主軸受部材５１を配置してある。ポンプ１３は端部壁３ａの外面から収容してその後に嵌め付けた蓋体５２との間に保持し、蓋体５２の内側に貯液部６に通じるポンプ室５３を形成して吸上げ通路５４を介して貯液部６に通じるようにしてある。副ベアリング４１は端部壁３ａにて支持し、駆動軸１４のポンプ１３に連結している側を軸受するようにしてある。モータ５は固定子５ａを本体ケーシング３の内周に焼き嵌めなどして固定し、駆動軸１４の途中まわりに固定した回転子５ｂとによって駆動軸１４を回転駆動できるようにしている。
【００２２】
主軸受部材５１はサブケーシング８０の内周にボルト１７などにて固定し、駆動軸１４の圧縮機構部４側を主ベアリング４２により軸受している。主軸受部材５１の外面には前記固定スクロール１１を図示しないボルトなどによって取付け、これら主軸受部材５１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。主軸受部材５１と旋回スクロール１２との間には旋回スクロール１２の自転を防止して円運動させるためのオルダムリング５７が設けられている。
【００２３】
駆動軸１４の端部には偏心軸１４ａが一体形成されており、偏心軸１４ａにはブッシュ３０が嵌合して支持されている。ブッシュ３０には旋回スクロール１２が固定スクロール１１と対向するように偏心ベアリング４３を介して旋回運動可能に支持されている。旋回スクロール１２の旋回スクロール鏡板１２ａの背面には筒部１２ｂが突設されており、偏心ベアリング４３は筒部１２ｂ内に収容されている。偏心ベアリング４３の内輪４３ａは、ブッシュ３０に嵌合されており、偏心ベアリング４３の外輪４３ｂは、筒部１２ｂにわずかな隙間をもってルーズに嵌合されている。
【００２４】
圧縮機構部４のサブケーシング８０からの露出部分は、サブケーシング８０と開口どう
しを突き合わせてボルト１８にて固定した本体ケーシング３により覆い、端部壁３ａと軸線方向に反対側の端部壁８０ａを形成している。圧縮機構部４はサブケーシング８０の吸入口８と本体ケーシング３の吐出口９との間に位置し、自身の吸入口１６がサブケーシング８０の吸入口８と接続され、自身の吐出口３１がリード弁３１ａを介して端部壁８０ａの側に開口して相互間を吐出室６２としている。吐出室６２は固定スクロール１１および主軸受部材５１ないしはこれらと本体ケーシング３との間に形成した連絡通路６３を通じて圧縮機構部４と端部壁３ａとの間の、吐出口９を持ったモータ５側に通じている。
【００２５】
以上によって、モータ５はモータ駆動回路部によって駆動され、駆動軸１４を介して圧縮機構部４を旋回運動させるとともに、ポンプ１３を駆動する。このとき圧縮機構部４はポンプ１３により貯液部６の潤滑油７を供給されて潤滑およびシール作用を受けながら、サブケーシング８０の吸入口８さらに自身の固定スクロール１１に設けた吸入口１６を通じ冷凍サイクルからの帰還冷媒を吸入して、圧縮し、自身の吐出口３１から吐出室６２に吐出する。吐出室６２に吐出された冷媒は連絡通路６３を通じてモータ５側に入り、モータ５を冷却しながら本体ケーシング３の吐出口９から吐出されるまでの過程で、冷媒は衝突、絞りなどの気液分離を図って潤滑油７の分離を受けながらも、随伴している一部潤滑油７によって副ベアリング４１の潤滑も行う。
【００２６】
ここで、本実施の形態では、旋回スクロール１２および固定スクロール１１、主軸受部材５１はもちろん、オルダムリング５７も共にアルミニウムあるいはアルミニウム合金にて形成してある。そして、更に旋回スクロール１２の渦巻状ラップ１２ｃ側面および旋回スクロール鏡板１２ａの渦巻状ラップ１２ｃ側と固定スクロール１１、旋回スクロール鏡板１２ａのキー溝部１２ｄ側とオルダムリング５７、および主軸受部材５１のキー溝部５１ａ側とオルダムリング５７は、運転中に接触し摺動運動を行うため、同金属同士による焼き付きを防止するために、旋回スクロール１２の固定スクロール１１と摺動する部分と、オルダムリング５７の全面にアルマイト処理を行ってある。
【００２７】
これにより、まず、オルダムリング５７がアルミニウムにて形成されることにより、軽量化されるため、運転時にオルダムリング５７が振動したとしても、振動による衝撃値を低減することとなるため、運転騒音を低減することができる。さらに、オルダムリング５７のキーと旋回スクロール１２及び主軸受部材５１のキー溝が同質材料となることで、キー溝部の隙間が圧縮機の運転温度により変化することがなくなるため、キー溝部の隙間をより高精度に小さく設定することができることとなり、さらに振動を抑制し、運転騒音を低減することができる。加えて、オルダムリング５７の軽量化によって振動を更に抑制し、かつ電動圧縮機自体の軽量化も促進できる。
【００２８】
なお、上記実施の形態ではモータ５を駆動するインバータ回路を圧縮機自体に備えていない電動圧縮機を例にして説明したが、このインバータ回路等のモータ駆動回路を圧縮機に一体に備えたインバータ一体型の電動圧縮機であっても同様に構成することによって同様の効果が得られるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明にかかるインバータ一体型電動圧縮機は、信頼性を維持しつつ、軽量化、運転騒音の低減を行うことが可能となり、自動車用はもちろん一般家庭用或いは業務用空気調和機、ヒートポンプ給湯機等各種の冷凍機器用として幅広く適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  電動圧縮機
３  本体ケーシング
４  圧縮機構部
５  モータ
１１  固定スクロール
１２  旋回スクロール
１２ａ  旋回スクロール鏡板
１２ｂ  筒部
１２ｃ  渦巻状ラップ
１２ｄ  キー溝部
５１  主軸受部材
５１ａ  キー溝部
５７  オルダムリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013241882.tif 000005