JP2005291004A

JP2005291004A - 電動圧縮機

Info

Publication number: JP2005291004A
Application number: JP2004103154A
Authority: JP
Inventors: Masataka Tsunoda; 正隆角田; Jiro Iizuka; 二郎飯塚; Shigeyuki Koyama; 茂幸小山
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】圧縮機本体の各ハウジング同士をボルトで固定する構造においても、圧縮機本体が径方向に大型化することがなく、しかも簡単な構造により各ハウジング間の気密性を十分に確保することのできる電動圧縮機を提供する。
【解決手段】各ハウジング１１，１２，１３の周縁側に配置した複数のボルト１４を第３のハウジング１３の軸方向一端面から第３のハウジング１３及び第２のハウジング１２内に挿通して第１のハウジング１１に螺合することにより、各ハウジング１１，１２，１３同士を固定するようにしたので、各ハウジング１１，１２，１３の外周面側にボルト締結用のフランジ部を突設する必要がない。この場合、ボルト１４の座面と螺合部分との距離を大きくすることができるので、各ボルト１４の締結力を各ハウジング１１，１２，１３の周方向に分散させることができる。
【選択図】図１

Description

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。

従来、この種の電動圧縮機としては、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、圧縮機本体を互いに軸方向に配置された複数のハウジングによって形成し、各ハウジング同士をボルトによって固定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、前記電動圧縮機では、各ハウジングの外周面側に径方向外側に突出するフランジ部を設け、各フランジ部をボルトによって締結することにより、各ハウジング同士を固定するようにしている。
特開平５−１１３１８８号公報

しかしながら、前記電動圧縮機では、各ハウジングに径方向外側に突出するボルト締結用のフランジ部を設けているため、圧縮機本体が径方向に大型化し、例えば車両のエンジンルーム内における取付スペースの制限を受け易いという問題点があった。また、各ハウジングのフランジ部をボルトで締結する構造では、ボルトの締結部分に締結力が集中するため、各ハウジングの端面同士を均一な面圧で当接させることができない。このため、各ハウジングの端面に設けた溝にオーリング等のシール部材を嵌合するなど、複雑なシール構造を必要とし、製造コストの増加を来すという問題点があった。

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、圧縮機本体の各ハウジング同士をボルトで固定する構造においても、圧縮機本体が径方向に大型化することがなく、しかも簡単な構造により各ハウジング間の気密性を十分に確保することのできる電動圧縮機を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、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、圧縮機本体を互いに軸方向に配置された複数のハウジングによって形成し、各ハウジングをボルトによって互いに固定するようにした電動圧縮機において、前記ハウジングの周縁側に配置した複数のボルトを軸方向一端側のハウジングの一端面からハウジングの内部に挿通して軸方向他端側のハウジングに螺合することにより各ハウジング同士を固定している。

これにより、各ハウジング同士がハウジングの軸方向一端面からハウジングの内部を挿通するボルトによって固定されることから、各ハウジングの外周面側にボルト締結用のフランジ部を突設する必要がない。この場合、ボルトの一端側がハウジングの軸方向一端側に位置し、その他端側が軸方向他端側のハウジングに螺合することから、ボルトの座面と螺合部分との距離が大きくなり、各ボルトの締結力が各ハウジングの周方向に分散する。

本発明の電動圧縮機によれば、各ハウジングの外周面側にボルト締結用のフランジ部を突設する必要がないので、圧縮機本体を径方向に小型化することができ、取付スペースの小さいエンジンルーム等に取付ける場合に有利である。また、各ボルトの締結力を各ハウジングの周方向に分散させることができるので、各ハウジングの端面間の面圧を均一にすることができる。従って、例えば平板状のガスケットを用いた簡単なシール構造によって各ハウジング間の気密性を十分に確保することができ、製造コストの低減を図ることができる。

図１乃至図４は本発明の一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はその正面図、図３はハウジングの分解側面図、図４は図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図である。

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。

圧縮機本体１０は互いに軸方向に分割された円筒状の第１、第２及び第３のハウジング１１，１２，１３からなり、各ハウジング１１，１２，１３は複数のボルト１４によって互いに固定されている。この場合、各ボルト１４は各ハウジング１１，１２，１３の周縁側に互いに各ハウジング１１，１２，１３の周方向に間隔をおいて配置されている。

第１のハウジング１１は一端を第２のハウジング１２の一端に連結され、その周面には冷媒吸入口１１ａが設けられている。また、第１のハウジング１１の一端面にはボルト１４を螺合するネジ孔１１ｂが設けられている。第１のハウジング１１内は仕切壁１１ｃによって一端側と他端側に仕切られており、その他端側にはインバータ装置４０を収容する収容部１１ｄが形成されている。収容部１１ｄ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によって第１のハウジング１１に固定されている。また、仕切壁１１ｃの中央にはモータ３０の一端側を支持する軸受け１１ｅが設けられている。

第２のハウジング１２は一端を第１のハウジング１１の一端に連結され、その他端は第３のハウジング１３に連結されている。第２のハウジング１２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、第２のハウジング１２の他端面にはボルト１４を挿通する貫通孔１２ｂが設けられている。

第３のハウジング１３は一端面に冷媒吐出口１３ａを有し、その他端を第２のハウジング１２の他端に連結されている。また、第３のハウジング１３一端面には、ボルト１４を挿通する貫通孔１３ｂが設けられている。

圧縮部２０は、第３のハウジング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によって第３のハウジング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のほぼ中央には第３のハウジング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と第２のハウジング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。

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、ステータ３４は焼き嵌めによって第２のハウジング１２に固定されている。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。回転軸３１の一端はローラベアリング３１ａを介して第１のハウジング１１の軸受け１１ｅに回動自在に支持され、その他端はボールベアリング３１ｂを介して第２のハウジング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。ステータ３４は互いに周方向に配置された計９個のスロット３４ａを有し、スロット３４ａの数はステータ３４の極数と同数になっている。また、ステータ３４の外周面には軸方向に延びる計６つの切り欠き部３４ｂが設けられ、各切り欠き部３４ｂ内にはボルト１４が配置されるようになっている。この場合、各切り欠き部３４ｂは計６個のスロット３４ａの周方向中央に配置され、それぞれボルト１４の外周面との間に隙間を有するように形成されている。

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、第１のハウジング１１の収容部１１ｄ内に仕切壁１１ｃ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、第１のハウジング１１の仕切壁１１ｃ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１１ｃ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。

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から第１のハウジング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。

また、前記電動圧縮機の圧縮機本体１０は、図３に示すように各ハウジング１１，１２，１３をボルト１４によって締結することにより形成される。即ち、ボルト１４は第３のハウジング１３の貫通孔１３ｂから第３のハウジング１３内を挿通するとともに、第２のハウジング１２の貫通孔１２ｂを介して第２のハウジング１２内を挿通し、第１のハウジング１１のネジ孔１１ｂに螺合する。その際、ボルト１４は、第２のハウジング１２内のステータ３４の切り欠き部３４ｂ内を挿通することにより、ステータ３４の外周面側に配置される。また、第１のハウジング１１と第２のハウジング１２との間、第２のハウジング１２と第３のハウジング１３との間には、それぞれ平板状のガスケット１７，１８が介装されている。

このように、本実施形態の電動圧縮機によれば、各ハウジング１１，１２，１３の周縁側に配置した複数のボルト１４を第３のハウジング１３の軸方向一端面から第３のハウジング１３及び第２のハウジング１２内に挿通して第１のハウジング１１に螺合することにより、各ハウジング１１，１２，１３同士を固定するようにしたので、各ハウジング１１，１２，１３の外周面側にボルト締結用のフランジ部を突設する必要がなく、圧縮機本体１０を径方向に小型化することができる。この場合、各ボルトの一端側が第３のハウジング１３の軸方向一端側に位置し、その他端側が軸方向他端側の第１のハウジング１１に螺合することから、ボルト１４の座面と螺合部分との距離を大きくすることができ、各ボルト１４の締結力を各ハウジング１１，１２，１３の周方向に分散させることができる。これにより、各ハウジング１１，１２，１３の端面間の面圧を均一にすることができるので、平板状のガスケット１７，１８を用いた簡単なシール構造によって各ハウジング１１，１２，１３間の気密性を十分に確保することができ、製造コストの低減を図ることができる。

また、モータ３０のステータ３４の外周面に設けた複数の切り欠き部３４ｂに各ボルト１４をそれぞれ挿通するようにしたので、第２のハウジング１２内のステータ３４を各ボルト１４と干渉することなく配置することができる。また、高温または高負荷時にステータ３４が第２のハウジング１２に対して周方向に緩みを生じた場合でも、ステータ３４の切り欠き部３４ｂと各ボルト１４との係合によりステータ３４の周方向の位置ずれを確実に防止することができる。

更に、ステータ３４の切り欠き部３４ｂをボルト１４の外周面との間に隙間を有するように形成したので、圧縮機本体１０内の冷媒をステータ３４の切り欠き部３４ｂとボルト１４との間を介して流通させることができ、吸入側から吐出側に流通する冷媒の圧力損失の低減を図ることができる。

また、ボルト１４を挿通する切り欠き部３４ｂをステータ３４の極数以下の数だけ設けたので、一つのスロット３４ａに対して切り欠き部３４ｂを一つ以下にすることができ、例えば隣り合うスロット３４ａに亘って切り欠き部３４ｂが形成されたり、或いは切り欠き部３４ｂの数が多くなってモータ３０の出力が低下することがないという利点がある。

尚、前記実施形態では、ステータ３４を焼き嵌めによって第２のハウジング１２に固定するようにしたものを示したが、図５及び図６に示すようにステータ３４の外周面にステータ３４を第２のハウジング１２に固定する複数のボルト１７の切り欠き部３４ｃを設け、各ボルト１７によってステータ３４を第２のハウジング１２に固定するようにしてもよい。この場合、各ハウジング１１，１２，１３同士を固定するボルト１４用の切り欠き部３４ｂの数と、ステータ３４を第２のハウジング１２に固定するボルト１７用の切り欠き部３４ｃの数との合計数をステータ３４の極数以下の数とすることにより、前述と同様、隣り合うスロット３４ａに亘って切り欠き部３４ｂ，３４ｃが形成されたり、或いは切り欠き部３４ｂ，３４ｃの数が多くなってモータ３０の出力が低下することがないという利点がある。尚、図５及び図６に示すものでは各ボルト１４，１７用の切り欠き部３４ｂ，３４ｃの合計数をステータ３４の極数と同数としたが、ステータ３４の極数よりも少ない数であってもよい。

本発明の一実施形態を示す電動圧縮機の側面断面図電動圧縮機の正面図ハウジングの分解側面図図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図本発明の他の実施形態を示す電動圧縮機の側面断面図図１のＢ−Ｂ線矢視方向断面図

符号の説明

１０…圧縮機本体、１１…第１のハウジング、１２…第２のハウジング、１３…第３のハウジング、１４…ボルト、２０…圧縮部、３０…モータ、３４ｂ，３４ｃ…切り欠き部。

Claims

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、圧縮機本体を互いに軸方向に配置された複数のハウジングによって形成し、各ハウジングをボルトによって互いに固定するようにした電動圧縮機において、
前記ハウジングの周縁側に配置した複数のボルトを軸方向一端側のハウジングの一端面からハウジングの内部に挿通して軸方向他端側のハウジングに螺合することにより各ハウジング同士を固定した
ことを特徴とする電動圧縮機。
前記ハウジング内に配置されるモータの外周面に各ボルトをそれぞれ挿通する複数の切り欠き部を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機。
前記切り欠き部をボルトの外周面との間に隙間を有するように形成した
ことを特徴とする請求項２記載の電動圧縮機。
前記切り欠き部の数をモータのステータの極数以下の数とした
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の電動圧縮機。
前記モータの外周面にステータをハウジングに固定するボルトの切り欠き部を設けるとともに、
各ハウジング同士を固定するボルト用の切り欠き部の数と、ステータをハウジングに固定するボルト用の切り欠き部の数との合計数をモータのステータの極数以下の数とした
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の電動圧縮機。