(57)【要約】【課題】車載用電動圧縮機１において、低段側ステータ２１およびロータ２２の間の摺動によって生じる機械的損失を低減する【解決手段】低段側ステータ２１には、作動室３０が設けられ、ロータ２２には、低段側歯部５１が設けられている。高段側ステータ２３には、作動室４０が設けられ、ロータ２２には、高段側歯部５２が設けられている。低段側ステータ２１には、作動室３０を囲むように溝３５が形成されており、中間圧冷媒よりも高い圧力を有する潤滑オイルを溝３５に導くことにより、ロータ２２を高段側ステータ２３側に押す荷重を発生させる。これにより、圧縮室４０ｂ内の高圧冷媒の圧力と圧縮室３０ｂ内の中間圧冷媒の圧力の間の差圧ＳＡによってロータ２２を低段側ステータ２１側に押す荷重を低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低段側ステータ（２１）と、高段側ステータ（２３）と、前記低段側ステータおよび前記高段側ステータの間に配置されて公転運動が可能に支持されているロータ（２２）と、を備え、
前記低段側ステータおよび前記ロータのうちいずれか一方には、渦巻き状に延びるように形成されている低段側作動室（３０）が設けられ、他方には、前記低段側作動室内に突出して、かつ前記低段側作動室が延びる方向に沿って渦巻き状に形成されている低段側歯部（５１）が設けられ、
前記ロータの公転運動に伴って、前記低段側歯部および前記低段側作動室のうち一方が他方に対して変位して、潤滑オイルを含む冷媒を前記低段側作動室内に吸入して圧縮してこの圧縮した冷媒を中間圧冷媒として吐出し、
前記高段側ステータおよび前記ロータのうちいずれか一方には、渦巻き状に延びるように形成されている高段側作動室（４０）が設けられ、他方には、前記高段側作動室内に突出して、かつ前記高段側作動室が延びる方向に沿って渦巻き状に形成されている高段側歯部（５２）が設けられ、
前記ロータの公転運動に伴って、前記高段側歯部および前記高段側作動室のうち一方が他方に対して変位して、前記高段側作動室内に前記中間圧冷媒を吸入して圧縮して高圧冷媒として吐出する圧縮機であって、
前記ロータおよび前記低段側ステータのうち少なくとも一方に設けられて、前記低段側作動室を囲むように形成されている溝（３５）と、
前記ロータを前記高段側ステータ側に押す荷重を発生させるために、前記中間圧冷媒よりも高い圧力を有する潤滑オイルを前記溝に導くオイル通路（６６、４５、３６）と、を備えることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記溝における外周および内周が同心円状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記低段側作動室内から吐出される前記中間圧冷媒を前記高段側作動室に供給するための中間圧通路（３７ａ、３７ｂ）を備え
前記中間圧通路側と前記低段側作動室側との間は、前記低段側ステータおよび前記ロータの間を通して連通しており、
前記溝は、前記低段側作動室および前記中間圧通路の間に配置されていることを特徴とする特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記高段側作動室から吐出される高圧冷媒のうち前記潤滑オイルを分離するオイル分離器（６４）により分離された前記潤滑オイルが、前記中間圧冷媒よりも高い圧力を有する前記潤滑オイルとして、前記オイル通路を通して前記溝に供給されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記溝は、前記ロータおよび前記低段側ステータのうち前記低段側ステータに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記低段側ステータには、前記低段側作動室が設けられ、
前記高段側ステータには、前記高段側作動室が設けられ、
前記ロータには、前記低段側歯部および前記高段側歯部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、二段圧縮型スクロール圧縮機において、２つの揺動スクロールを背面合わせにして、それぞれの揺動スクロールに固定スクロールを対向させて２つの圧縮室を形成し、一方の圧縮室の吐出ガスを他方の圧縮室に導いて二段圧縮させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このものにおいて、２つの揺動スクロールの間には、固定スクロールに対して位置を固定された仕切板と、この仕切板とそれぞれの揺動スクロールとの間に、内側シールリングと外側シールリングとで仕切られた背圧室がそれぞれ設けられている。２つの圧縮室をそれぞれの背圧室と連通させて、圧縮室で発生するスラストガス荷重に僅かに上回るようなガス荷重をそれぞれの背圧室に発生させるように構成されている。
【０００４】
これにより、それぞれの揺動スクロールに浮上力が発生し、対向する固定スクロールに微小な荷重で押し付けられる。したがって、それぞれの圧縮室において渦巻先端部に発生する摺動損失を大幅に小さくでき、かつ渦巻歯先端部の異常摩耗や焼き付きが発生する恐れを解消することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の圧縮機では、上述の如く、２つの圧縮室をそれぞれの背圧室と連通させて圧縮室で発生するスラストガス荷重に僅かに上回るようなガス荷重をそれぞれの背圧室に発生させる。これにより、それぞれの圧縮室において渦巻先端部に発生する摺動損失を小さくすることができるものの、仕切板とそれぞれの揺動スクロールとの間に背圧室をそれぞれ設けることが必要となり、圧縮機の構造が複雑になる。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、構造の簡素化と、摺動損失の抑制とを両立するようにした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】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、低段側ステータ（２１）と、高段側ステータ（２３）と、低段側ステータおよび高段側ステータの間に配置されて公転運動が可能に支持されているロータ（２２）と、を備え、低段側ステータおよびロータのうちいずれか一方には、渦巻き状に延びるように形成されている低段側作動室（３０）が設けられ、他方には、低段側作動室内に突出して、かつ低段側作動室が延びる方向に沿って渦巻き状に形成されている低段側歯部（５１）が設けられ、ロータの公転運動に伴って、低段側歯部および低段側作動室のうち一方が他方に対して変位して、潤滑オイルを含む冷媒を低段側作動室内に吸入して圧縮してこの圧縮した冷媒を中間圧冷媒として吐出し、高段側ステータおよびロータのうちいずれか一方には、渦巻き状に延びるように形成されている高段側作動室（４０）が設けられ、他方には、高段側作動室内に突出して、かつ高段側作動室が延びる方向に沿って渦巻き状に形成されている高段側歯部（５２）が設けられ、ロータの公転運動に伴って、高段側歯部および高段側作動室のうち一方が他方に対して変位して、高段側作動室内に中間圧冷媒を吸入して圧縮して高圧冷媒として吐出する圧縮機であって、ロータおよび低段側ステータのうち少なくとも一方に設けられて、低段側作動室を囲むように形成されている溝（３５）と、ロータを高段側ステータ側に押す荷重を発生させるために、中間圧冷媒よりも高い圧力を有する潤滑オイルを溝に導くオイル通路（６６、４５、３６）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、中間圧冷媒よりも高い圧力を有する潤滑オイルを溝に導くことにより、ロータを高段側ステータ側に押す荷重を発生させる。
【００１０】
ここで、高段側作動室内の高圧冷媒の圧力は、低段側作動室の中間圧冷媒の圧力によりも高い。このため、高圧冷媒の圧力と中間圧冷媒の圧力との間の差圧によってロータを低段側ステータ側に押す荷重を発生する。
【００１１】
これに対して、請求項１に記載の発明では、上述の如く、中間圧冷媒よりも高い圧力を有する潤滑オイルを溝に導くことにより、ロータを高段側ステータ側に押す荷重（すなわち、力）を発生させる。このため、差圧によってロータを低段側ステータ側に押す荷重を低減することができる。これにより、低段側ステータに対するロータの摺動によって生じる摺動損失（機械損失）を低減することができる。本明細書では、摺動とは、すべらせながら動かすことである。
【００１２】
これに加えて、請求項１に記載の発明では、低段側作動室および高段側作動室において、冷媒を吸入・圧縮・吐出するために共通のロータを用いている。このため、圧縮機の構造を簡素化することができる。
【００１３】
以上により、圧縮機の構造の簡素化と、摺動損失の抑制とを両立することができる。
【００１４】
具体的には、請求項３に記載の発明では、低段側作動室内から吐出される中間圧冷媒を高段側作動室に供給するための中間圧通路（３７ａ、３７ｂ）を備え、中間圧通路側と低段側作動室側との間は、低段側ステータおよびロータの間を通して連通しており、溝は、低段側作動室および中間圧通路の間に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、ロータの公転運動に伴って、低段側ステータに対してロータが摺動することにより、油膜が低段側作動室を囲むように形成される。このため、中間圧通路からロータおよび低段側ステータの間を通して低段側作動室に冷媒が入ることを油膜が防止することができる。したがって、冷媒の圧縮の効率を向上することができる。
【００１６】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態における車載用電動圧縮機の断面構成を示す図である。
【図２】図１中II−II断面図である。
【図３】上記実施形態の比較例における断面図であって、図２に対応する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る車載用電動圧縮機１の一実施形態について図１、図２に基づいて説明する。
【００１９】
本実施形態の車載用電動圧縮機１は、冷却器、減圧弁、蒸発器とともに、冷媒を循環させる車載空調装置用の冷凍サイクル装置を構成するものである。本実施形態の冷媒には、潤滑オイルが含まれている。潤滑オイルは、車載用電動圧縮機１の軸受けや圧縮機構の摺動部を潤滑にする役割を果たす。
【００２０】
具体的には、車載用電動圧縮機１は、図１および図２に示すように、電動モータ１０および圧縮機構２０を備える。電動モータ１０は、フロントハウジング１１、回転軸１２、回転子１３、電機子１４、および軸受け１５を備える同期型の交流電動機である。
【００２１】
フロントハウジング１１は、軸線方向一方側を塞ぐ底部１１ａと、軸線方向他方側に開口する開口部１１ｄとを有する円筒状に形成されている。底部１１ａには、軸線方向他方側に突起し、かつ軸線Ｓを中心とする環状に形成されている環状突起部１１ｂが設けられている。回転軸１２は、フロントハウジング１１内に収納されている。回転軸１２の軸線Ｓは、フロントハウジング１１の軸線に一致している。回転軸１２のうち軸線方向他方側は、後述する低段側ステータ２１の貫通穴２１ａを貫通している。回転軸１２のうち軸線方向他方側端部は、クランク部１２ａを構成している。クランク部１２ａは、回転軸１２の回転中心に対してロータ２２の回転中心をオフセットした状態でロータ２２に連結されている。これにより、ロータ２２は、回転軸１２を介して、フロントハウジング１１および低段側ステータ２１によって公転運動自在に支持されている。
【００２２】
回転子１３は、回転軸１２の軸線を中心とする円筒状に形成されている。回転軸１２は、回転子１３の中空部内を貫通している。回転子１３は、回転軸１２によって支持されている。電機子１４は、固定子コア１４ａに複数の電機子コイル１４ｂが回巻きされているものである。複数の電機子コイル１４ｂは、軸線Ｓを中心とする円周方向に同一間隔で並べられている。電機子１４は、フロントハウジング１１の内壁１１ｃに支持されている。軸受け１５は、環状突起部１１ｂ内に配置されて、回転軸１２の軸線方向一方側を回転自在に支持する。
【００２３】
圧縮機構２０は、低段側ステータ２１、ロータ２２、高段側ステータ２３、およびリアハウジング２４を備える。
【００２４】
低段側ステータ２１は、電動モータ１０に対して軸線方向他方側に配置されて、フロントハウジング１１の開口部１１ｄを塞いでいる。低段側ステータ２１は、図１および図２に示すように、軸線Ｓ（図１参照）を中心とする円板状に形成されている。低段側ステータ２１は、その厚み方向が軸線方向に一致した状態でフロントハウジング１１に対して固定されている。低段側ステータ２１には、低段側作動室としての作動室３０が形成されている。作動室３０は、低段側ステータ２１のうち軸線方向他方側から軸線方向一方側に凹むように形成されている溝部である。作動室３０は、軸線Ｓを中心とする渦巻き状に延びるように形成されている。
【００２５】
低段側ステータ２１には、低段側吐出ポート３１が形成されている。低段側吐出ポート３１は、作動室３０のうち吸入室３０ａとフロントハウジング１１内との間を連通している。低段側吐出ポート３１のうちフロントハウジング１１側には、低段側吐出弁３２およびストッパ３３が配置されている。低段側吐出弁３２は、フロントハウジング１１側から低段側吐出ポート３１内に冷媒が流れることを制限する逆止弁である。ストッパ３３は、低段側吐出弁３２が低段側吐出ポート３１が開け過ぎることを防止する。低段側ステータ２１には、吸入通路３４が形成されている。吸入通路３４は、作動室３０のうち吸入室３０ａとエバポレータの冷媒出口との間を連通している。
【００２６】
低段側ステータ２１のうち吸入通路３４を形成する吸入通路形成部３４ａは、フロントハウジング１１および高段側ステータ２３に対して径方向外側に突出するように形成されている。低段側ステータ２１には、回転軸１２を通している貫通穴２１ａが設けられている。貫通穴２１ａは、低段側ステータ２１のうち軸線方向に貫通するように形成されている。
【００２７】
低段側ステータ２１のうち軸線方向他方側には、図１に示すように、溝３５が形成されている。溝３５は、低段側ステータ２１のうち軸線方向一方側に凹むように形成されている。溝３５は、軸線Ｓを中心として作動室３０を囲む円環状に形成されている（図２参照）。具体的には、溝３５における外周および内周が、軸線Ｓを中心とする同心円状に形成されている。溝３５は、中間圧通路３７ａ、３７ｂと作動室３０との間に配置されている。
【００２８】
低段側ステータ２１には、溝３５に潤滑オイルを導くためのオイル通路３６が設けられている。オイル通路３６は、回転軸１２に対して吸入通路３４と反対側に設けられている。低段側ステータ２１のうちオイル通路３６を形成する形成部３６ａは、図２に示すように、中間圧通路３７ａ内に位置する。
【００２９】
本実施形態では、フロントハウジング１１内と作動室４０の吸入室４０ａ内との間は、中間圧通路３７ａ、３７ｂ（図２参照）を通して連通されている。中間圧通路３７ａ、３７ｂは、それぞれ、軸線を中心として円周方向に角度４５度オフセットして配置されている（図２参照）。中間圧通路３７ａは、回転軸１２に対して吸入通路３４と反対側に設けられている。
【００３０】
ここで、中間圧通路３７ａおよび吸入室３０ａの間は、ロータ端板５０および低段側ステータ２１の間を通して連通している。中間圧通路３７ａおよび吸入室４０ａの間は、ロータ端板５０および高段側ステータ２３の間を通して連通している。
【００３１】
具体的には、中間圧通路３７ａは、中間圧室３８ａ、３９ａ（図１参照）から構成されている。中間圧室３８ａは、低段側ステータ２１を軸線方向に貫通するように形成されている。中間圧室３９ａは、中間圧室３８ａに対して軸線方向他方側に配置されている。中間圧室３９ａは、ロータ端板５０および高段側ステータ２３の間においてロータ端板５０に対して軸線を中心とする径方向外側に形成されている。
【００３２】
中間圧通路３７ｂおよび吸入室３０ａの間は、ロータ端板５０および低段側ステータ２１の間を通して連通している。中間圧通路３７ｂおよび吸入室４０ａの間は、ロータ端板５０および高段側ステータ２３の間を通して連通している。
【００３３】
具体的には、中間圧通路３７ｂは、中間圧通路３７ａと同様に、第１、第２の中間圧室（図示省略）から構成されている。第１の中間圧室は、中間圧室３８ａに対応し、第２中間圧室は、中間圧室３９ａに対応している。
【００３４】
高段側ステータ２３は、低段側ステータ２１に対して軸線方向一方側に配置されている。高段側ステータ２３は、軸線Ｓを中心とする円板状に形成されている。高段側ステータ２３は、その厚み方向が軸線方向に一致した状態で低段側ステータ２１に対して固定されている。これにより、高段側ステータ２３および低段側ステータ２１は、それぞれ、ロータ２２を公転運動が自在に支持することになる。高段側ステータ２３には、高段側作動室としての作動室４０が形成されている。作動室４０は、高段側ステータ２３のうち軸線方向一方側から軸線方向他方側に凹むように形成されている溝部である。作動室４０は、軸線Ｓを中心とする渦巻き状に延びるように形成されている。
【００３５】
高段側ステータ２３には、高段側吐出ポート４１が形成されている。高段側吐出ポート４１は、作動室４０のうち圧縮室４０ｂと吐出室４２との間を連通している。
【００３６】
高段側吐出ポート４１のうち吐出室４２側には、高段側吐出弁４３およびストッパ４４が配置されている。高段側吐出弁４３は、吐出室４２側から高段側吐出ポート４１内に冷媒が流れることを制限する逆止弁である。ストッパ４４は、高段側吐出弁４３が高段側吐出ポート４１を開け過ぎることを防止する。高段側ステータ２３には、オイル通路３６に潤滑オイルを導くためのオイル通路４５が設けられている。
【００３７】
ロータ２２は、低段側ステータ２１および高段側ステータ２３の間に配置されている。ロータ２２は、ロータ端板５０、低段側歯部５１、および高段側歯部５２を備える。
【００３８】
ロータ端板５０は、低段側ステータ２１および高段側ステータ２３の間に配置されて、軸線Ｓを中心とする円板状に形成されている。ロータ端板５０は、その板圧方向が軸線方向と一致するように配置されている。回転軸１２のクランク部１２ａが嵌め込まれる凹部６０が形成されている。ロータ端板５０は、高段側ステータ２３によって軸線Ｓを中心とする径方向外側から覆われるように形成されている。低段側歯部５１は、ロータ端板５０から作動室３０内に突起して、かつ作動室３０が延びる方向に亘って渦巻き状に形成されている低段側歯部である。低段側歯部５１は、作動室３０とともに、エバポレータ側から吸入通路３４を通して吸入された冷媒を圧縮する周知の低段側圧縮機構を構成する。
【００３９】
ここで、低段側ステータ２１の作動室３０のうち低段側歯部５１に対して軸線を中心とする径方向外側には、エバポレータ側から冷媒を吸入する吸入室３０ａが形成されている。作動室３０のうち低段側歯部５１に対して軸線を中心とする径方向内側には、吸入した冷媒を圧縮する圧縮室３０ｂが形成されている。
【００４０】
高段側歯部５２は、ロータ端板５０から作動室４０内に突起して、かつ作動室４０が延びる方向に亘って渦巻き状に形成されている高段側歯部である。高段側歯部５２は、作動室４０とともに、作動室３０から吐出される中間圧冷媒を圧縮する周知の高段側圧縮機構を構成する。
【００４１】
ここで、高段側ステータ２３の作動室４０のうち高段側歯部５２に対して軸線を中心とする径方向外側には、中間圧冷媒を吸入する吸入室４０ａが形成されている。作動室４０のうち高段側歯部５２に対して軸線を中心とする径方向内側には、吸入した中間圧冷媒を圧縮する圧縮室４０ｂが形成されている。
【００４２】
リアハウジング２４は、軸線方向一方側に開口する凹部６０を有する。リアハウジング２４は、その凹部６０の開口部を高段側ステータ２３によって覆われている。凹部６０は、高段側ステータ２３によって覆われて、吐出室４２を構成する。
【００４３】
リアハウジング２４のうち凹部６０に対して軸線方向他方側には、穴部６２が形成されている。穴部６２は、外側に開口する高段側吐出ポート６１を構成している。穴部６２および吐出室４２の間は、冷媒通路６３を通して連通されている。穴部６２内には、潤滑油分離器６４が設けられている。潤滑油分離器６４は、吐出室４２から冷媒通路６３を通して流入した高圧冷媒から潤滑オイルを分離する。本実施形態の潤滑油分離器６４としては、遠心分離式の潤滑油分離器が用いられている。
【００４４】
ここで、穴部６２のうち底部側には、潤滑油分離器６４によって分離された潤滑油を貯める貯油室６５が設けられている。リアハウジング２４には、貯油室６５内の潤滑油をオイル通路４５に導くためのオイル通路６６が設けられている。
【００４５】
なお、本実施形態のフロントハウジング１１、低段側ステータ２１、ロータ２２、高段側ステータ２３、およびリアハウジング２４は、アルミニウム等の金属によって形成されている。
【００４６】
次に、本実施形態の車載用電動圧縮機１の作動について説明する。
【００４７】
まず、電動モータ１０の電機子１４の複数の電機子コイル１４ｂに対してインバータ回路（図示省略）から三相交流電流が出力されると、複数の電機子コイル１４ｂから回転磁界が発生する。回転子１３は回転磁界に同期して回転する。これに伴い、回転軸１２は、回転する。
【００４８】
このとき、ロータ２２は、回転軸１２により駆動されて、公転運動（すなわち、旋回）する。これに伴い、低段側歯部５１が作動室３０内で変位する。このため、吸入室３０ａおよび圧縮室３０ｂのそれぞれの形状・容積が変化する。このことにより、低段側歯部５１による冷媒の吸入・圧縮・吐出を行う圧縮工程が実施される。
【００４９】
まず、エバポレータの冷媒出口側から吸入通路３４を通して作動室３０のうち吸入室３０ａ側に吸入される。この吸入された冷媒は、低段側歯部５１の変位によって、作動室３０内のうち吸入室３０ａから圧縮室３０ｂに移されて圧縮される。この圧縮された冷媒（以下、中間圧冷媒という）がその圧力によって低段側吐出弁３２を開弁すると、作動室３０内から中間圧冷媒がフロントハウジング１１内に吐出される。すると、この中間圧冷媒は、矢印Ｒａの如く、流れて、中間圧通路３７ａ、３７ｂ内に流れる。
【００５０】
一方、ロータ２２の公転運動に伴って、高段側歯部５２が作動室４０内で変位する。このため、吸入室４０ａおよび圧縮室４０ｂのそれぞれの形状・容積が変化する。このことにより、高段側歯部５２による冷媒の吸入・圧縮・吐出を行う圧縮工程が実施される。
【００５１】
まず、中間圧通路３７ａ、３７ｂ内の中間冷媒は、ロータ端板５０および高段側ステータ２３の間を通して、作動室４０のうち吸入室４０ａに吸入される。この吸入された冷媒は、高段側歯部５２の変位によって、作動室４０のうち吸入室４０ａから圧縮室４０ｂに移されて圧縮される。この圧縮された冷媒（以下、高圧冷媒という）がその圧力によって高段側吐出弁４３を開弁すると、圧縮室４０ｂ内から高圧冷媒が高段側吐出ポート４１を通して吐出室４２に吐出される。
【００５２】
その後、高圧冷媒は、冷媒通路６３を通して穴部６２内に流れ、この高圧冷媒は、潤滑油分離器６４によって冷媒と潤滑油とに分離される。この分離された冷媒は、高段側吐出ポート６１を通して冷却器の冷媒入口側に流れる。
【００５３】
一方、潤滑油分離器６４で分離された潤滑油は、貯油室６５に貯められる。この貯油室６５内の潤滑油は、オイル通路６６、オイル通路４５、およびオイル通路３６を通して溝３５に流れる。
【００５４】
ここで、作動室４０のうち圧縮室４０ｂ内の高圧冷媒の圧力は、作動室３０のうち圧縮室３０ｂ内の中間圧冷媒の圧力よりも、高い。このため、高圧冷媒の圧力と中間圧冷媒の圧力との間の差圧（以下、差圧ＳＡという）によってロータ２２を低段側ステータ２１側（すなわち、軸線方向一方側）に押すスラスト荷重Ｆ１が発生する。
【００５５】
ここで、溝３５内の潤滑油の圧力は、中間圧冷媒の圧力より高くなっている。このため、溝３５内の潤滑油の圧力によってロータ２２を高段側ステータ２３側に押す荷重Ｆ２が発生する。これにより、差圧ＳＡによって生じるスラスト荷重Ｆ１を荷重Ｆ２によって低減することができる。したがって、ロータ２２から低段側ステータ２１に加わる荷重を低減することができる。
【００５６】
一方、ロータ２２の公転運動によって、ロータ２２は、低段側ステータ２１のうち溝３５の径方向内側および径方向外側を摺動する。このため、ロータ２２および低段側ステータ２１の間において、溝３５の径方向内側および径方向外側にて、潤滑油からなる油膜が形成される。したがって、中間圧通路３７ａ、３７ｂおよび作動室３０の間において油膜が作動室３０（すなわち、吸入室３０ａ、圧縮室３０ｂ）を囲むように形成されることになる。
【００５７】
ここで、中間圧通路３７ａ、３７ｂと作動室３０のうち吸入室３０ａとは、ロータ２２および低段側ステータ２１の間を通して連通している。このため、中間圧通路３７ａ、３７ｂ内の圧力と吸入室３０ａ内の圧力との間の差圧によって中間圧通路３７ａ、３７ｂから吸入室３０ａに冷媒が入る恐れがある。
【００５８】
これに対して、本実施形態では、上述の如く、中間圧通路３７ａ、３７ｂおよび作動室３０の間において、中間圧冷媒の圧力より高い圧力を有する潤滑オイルによって油膜が形成される。このため、油膜が中間圧通路３７ａ、３７ｂから吸入室３０ａに冷媒が入ることを抑制することができる。
【００５９】
以上説明した本実施形態によれば、車載用電動圧縮機１は、低段側ステータ２１と、高段側ステータ２３と、低段側ステータ２１および高段側ステータ２３の間に配置されて公転運動が可能に支持されているロータ２２とを備える。低段側ステータ２１には、渦巻き状に延びるように形成されている作動室３０が設けられ、ロータ２２には、作動室３０内に突出して、かつ作動室３０が延びる方向に亘って渦巻き状に形成されている低段側歯部５１が設けられている。低段側歯部５１の公転運動に伴って、潤滑オイルを含む冷媒を作動室３０内に吸入して圧縮してこの圧縮した冷媒を中間圧冷媒として吐出する。高段側ステータ２３には、渦巻き状に延びるように形成されている作動室４０が設けられ、ロータ２２には、作動室４０内に突出して作動室４０が延びる方向に亘って渦巻き状に形成されている高段側歯部５２が設けられている。高段側歯部５２の公転運動に伴って、作動室４０内に中間圧冷媒を吸入して圧縮して高圧冷媒として吐出する。低段側ステータ２１には、作動室３０を囲むように溝３５が形成されており、中間圧冷媒よりも高い圧力を有する潤滑オイルを溝３５に導くことにより、ロータ２２を高段側ステータ２３側に押す荷重を発生させることを特徴とする。
【００６０】
ここで、圧縮室４０ｂ内の高圧冷媒の圧力は、圧縮室３０ｂ内の中間圧冷媒の圧力よりも、高い。このため、高圧冷媒の圧力と中間圧冷媒の圧力との間の差圧ＳＡによって、ロータ２２を低段側ステータ２１側に押すスラスト荷重を発生する。
【００６１】
これに対して、本実施形態では、潤滑油分離器６４からの潤滑オイルを溝３５に導くことにより、ロータ２２を高段側ステータ２３側に押す荷重を発生させる。このため、高圧冷媒の圧力と中間圧冷媒の圧力の間の差圧ＳＡによってロータ２２を低段側ステータ２１側に押す荷重を低減することができる。これにより、低段側ステータ２１に対するロータ２２の摺動によって生じる摺動損失（機械損失）を低減することができる。ロータ２２の摺動とは、低段側ステータ２１に対してロータ２２をすべらせながら動かすことである。
【００６２】
これに加えて、本実施形態では、作動室３０、４０において、冷媒を吸入・圧縮・吐出するために共通のロータ２２を用いている。このため、車載用電動圧縮機１の構造を簡素化することができる。
【００６３】
以上により、車載用電動圧縮機１の構造の簡素化と、摺動損失の抑制とを両立することができる。
【００６４】
本実施形態では、溝３５は、軸線Ｓを中心として作動室３０を囲む円環状に形成されている。このため、ロータ２２の公転運動に伴って、ロータ２２は、低段側ステータ２１のうち溝３５の径方向内側および径方向外側を摺動することにより、溝３５の径方向内側および径方向外側にて、潤滑油からなる油膜が形成される。したがって、油膜が作動室３０を囲むように形成されることになる。
【００６５】
ここで、図３に示すように、溝３５は、軸線Ｓを中心として径方向に延びる部分３５ａを有する場合には、ロータ２２の公転運動に伴って、部分３５ａの周辺３５ｂに油膜が形成されない。すなわち、油膜によって作動室３０を囲むことができない。
【００６６】
これに対して、本実施形態では、上述の如く。油膜が作動室３０を囲むように形成されることになる。このため、中間圧通路３７ａ、３７ｂからの冷媒が作動室３０のうち吸入室３０ａ側に、ロータ２２および低段側ステータ２１の間を通して入ることを防止するオイルシールを油膜が形成することができる。このため、
低段側歯部５１および作動室３０から構成される低段側圧縮機構の圧縮効率を向上することができる。
【００６７】
本実施形態では、中間圧通路３７ａ、３７ｂおよび吸入室３０ａの間は、ロータ端板５０および低段側ステータ２１の間を通して連通している。すなわち、中間圧通路３７ａ、３７ｂは、低段側ステータ２１を軸線方向に貫通し、かつロータ端板５０の径方向外側に位置する。したがって、中間圧通路３７ａ、３７ｂを低段側ステータ２１から離して設けた場合に比べて、車載用電動圧縮機１を小型化することができる。
【００６８】
本実施形態では、上述の如く、ロータ２２および低段側ステータ２１の間に潤滑オイルからなる油膜が形成される。このため、ロータ２２および低段側ステータ２１の間の摺動部をより一層、潤滑化することができる。したがって、低段側圧縮機構の信頼性をも図ることができる。
【００６９】
（他の実施形態）
上記実施形態では、低段側ステータ２１を軸線方向に貫通するように中間圧通路３７ａ、３７ｂを形成した例について説明したが、これに代えて、低段側ステータ２１から独立して中間圧通路３７ａ、３７ｂを形成してもよい。
【００７０】
上記実施形態では、作動室３０を囲むように円環状に形成した１つの溝を本発明の溝３５とした例について説明したが、これに代えて、複数の溝を本発明の溝３５としてもよい。例えば、円弧状にそれぞれ延びる複数の溝を円周方向に並べたものを本発明の溝３５としてもよい。
【００７１】
上記実施形態では、低段側ステータ２１に溝３５を形成した例について説明したが、これに代えて、ロータ２２に溝３５を形成してもよい。或いは、低段側ステータ２１およびロータ２２の双方に溝３５を形成してもよい。
【００７２】
上記実施形態では、低段側ステータ２１に作動室３０を設け、ロータ２２に低段側歯部５１を設けた例について説明したが、これに代えて、ロータ２２に作動室３０が設け、低段側ステータ２１に低段側歯部５１を設けてもよい。この場合、ロータ２２の公転運動に伴って、低段側歯部５１に対して作動室３０が変位することになる。
【００７３】
上記実施形態では、高段側ステータ２３に作動室４０を設け、ロータ２２に高段側歯部５２を設けた例について説明したが、これに代えて、ロータ２２に作動室４０を設け、高段側ステータ２３に高段側歯部５２を設けてもよい。この場合、
ロータ２２の公転運動に伴って、高段側歯部５２に対して作動室４０が変位することになる。
【００７４】
上記実施形態では、本発明の圧縮機を車載用の圧縮機１として説明したが、これに代えて、本発明の圧縮機を据え置き用の圧縮機としてもよい。
【００７５】
上記実施形態では、本発明の圧縮機を空調装置用の冷凍サイクル装置に適用したが、これに代えて、冷蔵庫用の冷凍サイクル装置や冷凍庫用の冷凍サイクル装置に本発明の圧縮機を適用してもよい。
【００７６】
上記実施形態では、本発明の圧縮機を電動圧縮機１として説明したが、これに代えて、本発明の圧縮機をエンジン駆動型の圧縮機としてもよい。例えば、自動車の走行用エンジンの出力軸と電動圧縮機１の回転軸とをベルトに連結して、走行用エンジンがベルトを介して電動圧縮機１を駆動するようにしてもよい。
【００７７】
上記実施形態では、貯油室６５から潤滑オイルを溝３５に導くために、高段側ステータ２３にオイル通路４５を形成した例について説明したが、これに代えて、高段側ステータ２３から独立したオイル通路４５を形成し、この形成したオイル通路４５を通して貯油室６５から潤滑オイルを溝３５に導くように構成してもよい。
【００７８】
上記実施形態では、車載用電動圧縮機１において潤滑油分離器６４および貯油室６５に設けた例について説明したが、これに代えて、潤滑油分離器６４および貯油室６５のうち少なくとも一方を車載用電動圧縮機１に対して独立して設けるようにしてもよい。
【００７９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８０】
１      車載用電動圧縮機
１０    電動モータ
１２    回転軸
１３    回転子
１４    電機子
２０    圧縮機構
２１    低段側ステータ
２２    ロータ
２３    高段側ステータ
２４    リアハウジング
３０    作動室（低段側圧縮室）
３５    溝
４０    作動室（高段側圧縮室）
５１    低段側歯部
５２    高段側歯部
【図１】
2016079809.tif 000003
【図２】
2016079809.tif 000004
【図３】
2016079809.tif 000005