(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状に形成された圧縮機本体と、圧縮機本体内に吸入された流体を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動するモータとを備え、モータを圧縮機本体内の所定位置に配置した電動圧縮機において、
前記モータを圧縮機本体及びモータよりも熱膨張率の高い材質からなる固定部材を介して圧縮機本体に固定するとともに、
固定部材の周方向所定位置にモータ及び圧縮機本体の少なくとも一方に係合する係合部を設けた
ことを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記モータを圧縮機本体の所定部分によって軸方向から固定するとともに、
モータの軸方向一端側と圧縮機本体の前記所定部分との間、モータの軸方向他端側と圧縮機本体の前記所定部分との間、またはモータの軸方向両端側と圧縮機本体の前記所定部分との間に前記固定部材を介在させた
ことを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記固定部材を環状に形成した
ことを特徴とする請求項１または２記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空気調和装置等の冷媒圧縮用に用いられる電動圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電動圧縮機としては、例えば特開平９−２８７５８５号公報に記載されているように、冷媒を吸入及び吐出する中空円筒状の圧縮機本体と、圧縮機本体内に吸入された冷媒を圧縮する、いわゆるスクロール型の圧縮部と、圧縮部を駆動するモータとを備え、モータを圧縮機本体内の所定位置に配置したものが知られている。
【０００３】
ところで、前記電動圧縮機では、モータが配置される圧縮機本体のハウジングの内径をモータの外径よりも僅かに小さく形成し、ハウジングを高温状態で熱膨張させることにより、内径を広げたハウジング内にモータを収容した後、常温となったハウジングの収縮によりモータをハウジングで締め付けて固定する、いわゆる焼き嵌めによってモータを圧縮機本体に固定するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記焼き嵌めによる固定方法では、圧縮機の運転中にモータの発熱や高温冷媒の熱によりハウジングの温度が上昇すると、ハウジングがモータよりも熱膨張率の高い材質によって形成されている場合（例えば、ハウジングがアルミニウム系素材でモータの主要部品が鉄の場合など）、モータに対するハウジングの締付力が低下し、圧縮機の運転振動等によってモータの位置ずれを生ずるという問題点があった。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高温条件で使用される場合であっても、モータの位置ずれを確実に防止することのできる電動圧縮機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１では、中空状に形成された圧縮機本体と、圧縮機本体内に吸入された流体を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動するモータとを備え、モータを圧縮機本体内の所定位置に配置した電動圧縮機において、前記モータを圧縮機本体及びモータよりも熱膨張率の高い材質からなる固定部材を介して圧縮機本体に固定するとともに、固定部材の周方向所定位置にモータ及び圧縮機本体の少なくとも一方に係合する係合部を設けている。
【０００７】
これにより、圧縮機本体の温度が上昇すると、圧縮機本体、モータ及び固定部材はそれぞれ熱膨張を生ずるが、圧縮機本体の熱膨張率がモータよりも大きい場合でも、圧縮機本体とモータとの間に介在する固定部材の熱膨張率が圧縮機本体よりも大きいため、固定部材によるモータの保持力が低下することはない。この場合、係合部によってモータまたは圧縮機本体に対する固定部材の周方向の回転が規制され、モータ及び圧縮機本体の両方に係合する係合部を設けた場合は、モータが固定部材を介して圧縮機本体と周方向に位置決めされる。
【０００８】
また、請求項２では、請求項１記載の電動圧縮機において、前記モータを圧縮機本体の所定部分によって軸方向から固定するとともに、モータの軸方向一端側と圧縮機本体の前記所定部分との間、モータの軸方向他端側と圧縮機本体の前記所定部分との間、またはモータの軸方向両端側と圧縮機本体の前記所定部分との間に前記固定部材を介在させている。
【０００９】
これにより、請求項１の作用に加え、モータが圧縮機本体の軸方向から固定されることから、固定部材の熱膨張による応力は圧縮機本体の軸方向に生ずる。
【００１０】
また、請求項３では、請求項１または２記載の電動圧縮機において、前記固定部材を環状に形成している。
【００１１】
これにより、請求項１または２の作用に加え、固定部材が環状に形成されていることから、固定部材の熱膨張が周方向に均一に発生する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は電動圧縮機の側面断面図、図２は固定部材の正面図である。
【００１３】
この電動圧縮機は、冷媒を吸入及び吐出する圧縮機本体１０と、圧縮機本体１０内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮部２０と、圧縮部２０を駆動するモータ３０と、モータ３０を駆動するインバータ装置４０とを備えている。
【００１４】
圧縮機本体１０は円筒状に形成され、吸入側ハウジング１１、中間ハウジング１２及び吐出側ハウジング１３からなる。吸入側ハウジング１１は中間ハウジング１２の一端にボルト１４によって連結され、その側面には冷媒の吸入口１１ａが設けられている。吸入側ハウジング１１内は仕切壁１１ｂによって一端側と他端側に仕切られており、その一端側にはインバータ装置４０を収容する収容部１１ｃが形成されている。収容部１１ｃの一端は閉鎖板１５によって閉鎖され、閉鎖板１５はボルト１６によって吸入側ハウジング１１に固定されている。また、仕切壁１１ｂの中央にはモータ３０の一端側を支持する軸受け１１ｄが設けられている。中間ハウジング１２は吐出側ハウジング１３の一端にボルト１７によって連結され、その内部にはモータ３０の他端側を支持する軸受け１２ａが設けられている。吐出側ハウジング１３は中間ハウジング１２内を介して吸入側ハウジング１１内に連通しており、その他端面には冷媒の吐出口１３ａが設けられている。
【００１５】
圧縮部２０は、吐出側ハウジング１３内の他端側に配置された固定スクロール部材２１と、固定スクロール部材２１の一端側に配置された可動スクロール部材２２とからなり、固定スクロール部材２１はボルト２３によって吐出側ハウジング１３に固定されている。固定スクロール部材２１の一端面には渦巻体２１ａが設けられ、固定スクロール部材２１のほぼ中央には吐出側ハウジング１３の吐出口１３ａに連通する貫通孔２１ｂが設けられている。可動スクロール部材２２の一端面には渦巻体２２ａが設けられ、その他端面にはモータ３０側に延びるボス部２２ｂが設けられている。また、可動スクロール部材２２と中間ハウジング１２との間には回転阻止機構２４が設けられ、回転阻止機構２４により、可動スクロール部材２２が自転を阻止された所定の旋回運動を行うようになっている。
【００１６】
モータ３０は周知の三相交流ブラシレスモータからなり、圧縮機本体１０内に配置されている。モータ３０は、圧縮機本体１０の筒軸方向に延びる回転軸３１と、回転軸３１に取付けられた永久磁石からなるロータ３２と、ロータ３２の周囲に配置された巻線３３と、各巻線３３を保持する円筒状のステータ３４とから構成されている。各巻線３３はステータ３４の周方向に配列され、ステータ３４の内部にはロータ３２が配置される。
【００１７】
回転軸３１の一端はローラベアリング３１ａを介して吸入側ハウジング１１の軸受け１１ｄに回動自在に支持され、その他端はボールベアリング３１ｂを介して中間ハウジング１２の軸受け１２ａに回動自在に支持されている。回転軸３１の他端面には回転軸３１に対して偏心した偏心ピン３１ｃが突設され、偏心ピン３１ｃは偏心ブシュ３５に挿入されている。また、偏心ブシュ３５はローラベアリング３５ａを介して可動スクロール部材２２のボス部２２ｂに回動自在に支持されている。
【００１８】
また、モータ３０は圧縮機本体１０の中間ハウジング１２内に配置され、環状に形成された計２個の固定部材５０を介して中間ハウジング１２に固定されている。各固定部材５０はモータ３０の軸方向一端側及び他端側にそれぞれ配置され、一端側の固定部材５０は吸入側ハウジング１１の端面とステータ３４の周縁との間に介在し、他端側の固定部材５０は中間ハウジング１２の内周面に設けた段差部１２ｂとステータ３４の周縁との間に介在している。即ち、吸入側ハウジング１１と中間ハウジング１２とをボルト１４によって締結すると、モータ３０が各固定部材５０を介して各ハウジング１１，１２により軸方向から挟持されて固定されるようになっている。この場合、各固定部材５０は中間ハウジング１２及びモータ３０よりも熱膨張率の高い材質からなる。例えば、中間ハウジング１２がアルミニウム系素材、モータ３０の主要部品が鉄で形成されている場合、各固定部材５０はマグネシウムやポリマー等を素材として形成される。
【００１９】
インバータ装置４０は、モータ３０の回転数を可変制御する周知の回路からなり、吸入側ハウジング１１の収容部１１ｃ内に仕切壁１１ｂに密着するように取付けられている。インバータ装置４０は、吸入側ハウジング１１の仕切壁１１ｂを貫通する複数の端子４１を介してモータ３０の各巻線３３にそれぞれ接続されるようになっており、各端子４１は仕切壁１１ｂの孔に固定された取付板４２に取付られている。また、インバータ装置４０はコネクタ４３を介して外部電源に接続される。
【００２０】
以上のように構成された電動圧縮機においては、モータ３０が回転すると、圧縮部２０の可動スクロール部材２２が偏心ブシュ３５の回転によって所定の旋回運動を行う。これにより、圧縮機本体１０の吸入口１１ａから吸入側ハウジング１１内に流入した冷媒がモータ３０の隙間（ステータ３４とロータ３２の間など）を流通し、可動スクロール部材２２の渦巻体２２ａと固定スクロール部材２１の渦巻体２１ａとの間に吸入され、各渦巻体２１ａ，２２ａ間で圧縮されて圧縮機本体１０の吐出口１３ａから吐出する。尚、本実施形態のスクロール型圧縮機における各渦巻体２１ａ，２２ａの圧縮動作については、周知の構造のものと同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００２１】
また、圧縮機の運転中にモータ３０の発熱や高温冷媒の熱、或いはエンジンルーム内の熱などにより中間ハウジング１２の温度が上昇すると、中間ハウジング１２、モータ３０及び各固定部材５０はそれぞれ熱膨張を生ずるが、中間ハウジング１２の熱膨張率がモータ３０よりも大きい場合でも、各固定部材５０の熱膨張率が中間ハウジング１２及びモータ３０よりも大きいため、各固定部材５０によるモータ３０の保持力が低下することはない。
【００２２】
このように、本実施形態の電動圧縮機によれば、モータ３０を中間ハウジング１２及びモータ３０よりも熱膨張率の高い材質からなる固定部材５０を介して圧縮機本体１０に固定するようにしたので、中間ハウジング１２の熱膨張率がモータ３０よりも大きい場合でも、各固定部材５０によるモータ３０の保持力が低下することがなく、高温条件で使用される場合であっても、圧縮機本体１０内におけるモータ３０の位置ずれを確実に防止することができる。また、従来の焼き嵌めによる固定方法のようにハウジングを高温に加熱する工程を必要としないので、組立作業を容易に行うことができ、生産性の向上を図ることができる。
【００２３】
この場合、モータ３０を吸入側ハウジング１１の端面と中間ハウジング１２の段差部１２ｂとの間に各固定部材５０を介して軸方向から固定するようにしたので、各固定部材５０の熱膨張による応力を圧縮機本体１０の軸方向に生じさせることができ、圧縮機本体１０の強度面においても有利である。
【００２４】
また、各固定部材５０を環状に形成したので、熱膨張を固定部材５０の周方向に均一に発生させることができ、モータ３０を圧縮機本体１０に確実に固定することができる。
【００２５】
尚、前記実施形態では、モータ３０を圧縮機本体１０の軸方向から固定するようにしたものを示したが、固定部材を中間ハウジング１２の内周面とモータ３０の外周面との間に介在させることにより、モータ３０を圧縮機本体１０の径方向から固定するようにしてもよい。
【００２６】
図３乃至図５は本発明の第２の実施形態を示すもので、図３は電動圧縮機の要部側面断面図、図４は図３のＡ−Ａ線矢視方向における固定部材の正面図、図５は図３のＢ−Ｂ線矢視方向におけるモータの正面図である。尚、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００２７】
本実施形態では、モータ３０の他端側と中間ハウジング１２の段差部１２ｂとの間には前記実施形態と同等の固定部材５０を介在させるとともに、モータ３０の一端側と吸入側ハウジング１１の端面との間には、他の形状からなる環状の固定部材５１を介在させている。
【００２８】
この固定部材５１は、その一端面にステータ３４の周縁部を受容する段差部５１ａを有するとともに、その周方向の一箇所にはモータ３０側に係合する突部５１ｂが設けられ、ステータ３４の端面には固定部材５１の突部５１ｂを係合する凹部３４ａが設けられている。
【００２９】
即ち、本実施形態によれば、固定部材５１の突部５１ｂをモータ３０側の凹部３４ａに係合することにより、固定部材５１の周方向の回転を規制することができるので、固定部材５１をモータ３０に確実に組付けることができる。
【００３０】
図６及び図７は本発明の第３の実施形態を示すもので、図６は電動圧縮機の要部側面断面図、図７は図６のＣ−Ｃ線矢視方向における固定部材の正面図である。尚、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００３１】
本実施形態では、モータ３０の一端側と吸入側ハウジング１１の端面との間のみに前記実施形態とは形状の異なる環状の固定部材５３を介在させている。
【００３２】
この固定部材５２は、第２の実施形態と同様、一端面にステータ３４の周縁部を受容する段差部５２ａを有するとともに、その周方向の一箇所にはモータ３０の凹部３４ａに係合する突部５２ｂが設けられている。また、固定部材５２の他端面の周方向一箇所には吸入側ハウジング１１と係合する凹部５２ｃが設けられ、吸入側ハウジング１１の端面には固定部材５２の凹部５２ｃを係合する突部１１ｅが設けられている。
【００３３】
即ち、本実施形態によれば、固定部材５２の突部５２ｂをモータ３０側の凹部３４ａに係合することにより、第２の実施形態と同様、固定部材５２の周方向の回転を規制して固定部材５２をモータ３０に確実に組付けることができるとともに、固定部材５２の凹部５２ｃに吸入側ハウジング１１の突部１１ｅを係合することにより、吸入側ハウジング１１に対する固定部材５１の周方向の回転を規制することができる。これにより、モータ３０を固定部材５２を介して吸入側ハウジング１１と周方向に位置決めすることができ、モータ３０を常に所定の向きで組付けることができる。
【００３４】
尚、第３の実施形態では、固定部材５２とモータ３０とを係合する突部５２ｂ及び凹部３４ａを設けたものを示したが、固定部材５２と吸入側ハウジング１１とを係合する凹部５２ｃ及び突部１１ｅのみ設けるようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の電動圧縮機によれば、圧縮機本体の熱膨張率がモータよりも大きい場合でも、固定部材によるモータの保持力が低下することがないので、高温条件で使用される場合であっても、圧縮機本体内におけるモータの位置ずれを確実に防止することができる。また、従来の焼き嵌めによる固定方法のように圧縮機本体を高温に加熱する工程を必要としないので、組立作業を容易に行うことができ、生産性の向上を図ることができる。更に、係合部によってモータまたは圧縮機本体に対する固定部材の周方向の回転を規制することができるので、固定部材をモータまたは圧縮機本体に確実に組付けることができる。また、モータ及び圧縮機本体の両方に係合する係合部を設けた場合は、モータを固定部材を介して圧縮機本体と周方向に位置決めすることができるので、モータを常に所定の向きで圧縮機本体に組付けることができる。
【００３６】
また、請求項２の電動圧縮機によれば、請求項１の効果に加え、固定部材の熱膨張による応力を圧縮機本体の軸方向に生じさせることができるので、圧縮機本体の強度面においても有利である。
【００３７】
また、請求項３の電動圧縮機によれば、請求項１または２の効果に加え、熱膨張を固定部材の周方向に均一に発生させることができるので、モータを圧縮機本体に確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態を示す電動圧縮機の側面断面図
【図２】  固定部材の正面図
【図３】  本発明の第２の実施形態を示す電動圧縮機の要部側面断面図
【図４】  図３のＡ−Ａ線矢視方向における固定部材の正面図
【図５】  図３のＢ−Ｂ線矢視方向におけるモータの正面図
【図６】  本発明の第３の実施形態を示す電動圧縮機の要部側面断面図
【図７】  図６のＣ−Ｃ線矢視方向における固定部材の正面図
【符号の説明】
１０…圧縮機本体、１１ｅ…突部、２０…圧縮部、３０…モータ、３４ａ…凹部、５０，５１…固定部材、５１ｂ…突部、５２…固定部材、５１ｂ…突部。
【図１】
0004045125.tif 000002
【図２】
0004045125.tif 000003
【図３】
0004045125.tif 000004
【図４】
0004045125.tif 000005
【図５】
0004045125.tif 000006
【図６】
0004045125.tif 000007
【図７】
0004045125.tif 000008