JP2001263229A - Motor-driven compressor - Google Patents

Motor-driven compressor

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JP2001263229A
JP2001263229A JP2000078138A JP2000078138A JP2001263229A JP 2001263229 A JP2001263229 A JP 2001263229A JP 2000078138 A JP2000078138 A JP 2000078138A JP 2000078138 A JP2000078138 A JP 2000078138A JP 2001263229 A JP2001263229 A JP 2001263229A
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JP
Japan
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shaft
compression mechanism
plate
piston
electric motor
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Application number
JP2000078138A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Ota
祐史 太田
Hiroto Hayashi
裕人 林
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/0873Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof
    • F04B27/0895Component parts, e.g. sealings; Manufacturing or assembly thereof driving means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-driven compressor capable of reducing size and weight and easily securing an arranging space when used for an air conditioner of a passenger car. SOLUTION: A housing chamber 6 is constituted of an area surrounded by a cylinder block 2 and a front housing 3, and a compression mechanism 7 and an electric motor 8 for driving the compression mechanism 7 are arranged in the housing chamber 6. A rotor 14 of the electric motor 8 is constituted by laminating a large number of silicon steel plates 15, and both ends are provided with end plates 16 for fixing the silicon steel plates 15 to a driving shaft 9. A lug plate 17 integrally rotatably fixed to the driving shaft 9 is integrally formed with one end plate 16. A swash plate 18 is supported by the driving shaft 9 so as to be slidable and tiltable in the axial direction, and can slide and tilt to the driving shaft 9 via the lug plate 17 and a hinge mechanism 19, and can integrally rotate with the driving shaft 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両用空
調装置に使用される電動圧縮機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric compressor used for a vehicle air conditioner, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、車両用の空調装置に使用される圧
縮機は一般に駆動源としてエンジンが使用されている。
しかし、近年エンジンに代えてバッテリで駆動される電
気自動車も実用化され、その場合、圧縮機はモータで駆
動される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a compressor used in an air conditioner for a vehicle generally uses an engine as a drive source.
However, in recent years, an electric vehicle driven by a battery instead of an engine has been put into practical use. In this case, the compressor is driven by a motor.

【0003】車両用空調装置などの熱交換装置の冷媒循
環回路に組み込まれる圧縮機として電動圧縮機が知られ
ている。従来、電動圧縮機は、例えば特開平5−187
356号公報に開示された圧縮機のようには、ケース内
に電動モータ及び該モータによって駆動される冷媒圧縮
機構がそれぞれ収容されている。冷媒圧縮機構は、圧縮
機内のシリンダボアに往復動可能に収容されたピストン
と、圧縮機内に区画形成された斜板室に設けられ前記モ
ータの回転運動をピストンの往復運動に変換する斜板な
どから構成される。
[0003] An electric compressor is known as a compressor incorporated in a refrigerant circuit of a heat exchange device such as a vehicle air conditioner. Conventionally, an electric compressor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-187.
As in the compressor disclosed in Japanese Patent Publication No. 356, an electric motor and a refrigerant compression mechanism driven by the motor are housed in a case. The refrigerant compression mechanism includes a piston housed in a reciprocating manner in a cylinder bore in the compressor, and a swash plate provided in a swash plate chamber defined in the compressor to convert the rotational motion of the motor into a reciprocating motion of the piston. Is done.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の電動圧縮機では
電動モータの収容室と、圧縮機構が収容される収容室と
は壁で区画され、電動モータの出力軸が圧縮機構の駆動
軸を兼用するため区画壁を貫通して圧縮機構の収容室ま
で延設されている。従って、圧縮機構と電動モータとは
駆動軸の軸方向にかなりの間隔をおいて配設され、圧縮
機全体が大きくなっていた。車両、特に乗用車の場合、
圧縮機の配置に必要なスペースはなるべく小さい方が望
ましい。
In the conventional electric compressor, the housing for the electric motor and the housing for the compression mechanism are separated by a wall, and the output shaft of the electric motor also serves as the drive shaft of the compression mechanism. For this purpose, it extends through the partition wall to the accommodation room of the compression mechanism. Therefore, the compression mechanism and the electric motor are arranged at a considerable distance in the axial direction of the drive shaft, and the entire compressor is large. For vehicles, especially passenger cars,
It is desirable that the space required for disposing the compressor be as small as possible.

【0005】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、長さを短くして小型軽量化を
図ることができ、乗用車などの空調装置に使用する際に
配置スペースの確保が容易な電動圧縮機を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the length and reduce the size and weight of the apparatus, and to provide an arrangement for use in an air conditioner of a passenger car or the like. An object of the present invention is to provide an electric compressor in which space can be easily secured.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明は、電動モータ及び圧縮機
構をハウジング内に備えた電動圧縮機であって、前記電
動モータの出力軸と、前記圧縮機構の駆動軸とを1本の
シャフトで形成するとともに、前記電動モータの収容室
と前記圧縮機構の収容室とを両室間に区画壁を設けずに
一つにした。従って、この発明では、電動モータと圧縮
機構とを可及的に接近した状態でハウジングの収容室内
に配置でき、電動圧縮機の小型軽量化が可能になる。
According to one aspect of the present invention, there is provided an electric compressor having an electric motor and a compression mechanism in a housing. The shaft and the drive shaft of the compression mechanism are formed by a single shaft, and the chamber for the electric motor and the chamber for the compression mechanism are united without providing a partition wall between the two chambers. Therefore, according to the present invention, the electric motor and the compression mechanism can be arranged in the accommodation room of the housing as close to each other as possible, and the electric compressor can be reduced in size and weight.

【0007】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記電動モータのロータは積層鉄芯
を備え、積層板の前記シャフトに対する固定に前記圧縮
機構の回転部が利用されている。従って、この発明で
は、電動モータのロータに近接して圧縮機構の回転部が
配置され、回転部の一部がロータを構成する積層板がシ
ャフトに対して移動するのを阻止する作用を果たす。そ
の結果、ロータを固定するための部品点数を少なくでき
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the rotor of the electric motor includes a laminated iron core, and a rotating portion of the compression mechanism is used to fix the laminated plate to the shaft. ing. Therefore, according to the present invention, the rotating part of the compression mechanism is arranged close to the rotor of the electric motor, and a part of the rotating part functions to prevent the laminated plate constituting the rotor from moving with respect to the shaft. As a result, the number of parts for fixing the rotor can be reduced.

【0008】請求項3に記載の発明では、請求項2に記
載の発明において、前記ロータは一方のロータエンドが
前記回転部と一体形成されている。従って、この発明で
はさらに部品点数が少なくなる。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the rotor has one rotor end integrally formed with the rotating portion. Therefore, in the present invention, the number of parts is further reduced.

【0009】請求項4に記載の発明では、請求項1〜請
求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記圧縮
機構として、連結案内機構により前記シャフトと一体回
転可能で且つ前記シャフトの軸方向へのスライド移動を
伴いながら該シャフトに対し傾動可能に作動連結されて
前記シャフトの回転をピストンの往復運動に変換するカ
ムプレートとを備え、前記カムプレートの収容された室
内の圧力を制御することにより前記カムプレートの傾角
を制御して前記ピストンのストローク量を変化させる可
変容量圧縮機構を備えている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the compression mechanism is configured to be integrally rotatable with the shaft by a connection guide mechanism as the compression mechanism. A cam plate that is operatively connected to the shaft so as to be tiltable with sliding movement in the axial direction and converts the rotation of the shaft into reciprocating motion of a piston, and controls a pressure in a chamber in which the cam plate is housed. A variable displacement compression mechanism for controlling the tilt angle of the cam plate to change the stroke amount of the piston.

【0010】従って、この発明では、電動モータによっ
て駆動されるシャフトの回転速度が一定であっても、ピ
ストンのストローク量がカムプレートの傾角に対応して
変更され、吐出容量が変更される。また、電動モータに
よりシャフトの回転速度を変更することにより、単位時
間当たりのピストンの移動量即ち吐出量が変更され、可
変容量圧縮機構の作用と相俟って広範囲にわたって吐出
容量を変更できる。
Therefore, in the present invention, even if the rotation speed of the shaft driven by the electric motor is constant, the stroke amount of the piston is changed according to the inclination angle of the cam plate, and the discharge capacity is changed. Further, by changing the rotation speed of the shaft by the electric motor, the amount of movement of the piston per unit time, that is, the discharge amount is changed, and the discharge capacity can be changed over a wide range together with the operation of the variable displacement compression mechanism.

【0011】請求項5に記載の発明では、請求項1〜請
求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記圧縮
機構として、前記シャフトに対して傾斜角不変に支持さ
れた斜板を介して前記シャフトの回転をシリンダボア内
に往復動可能に収容されたピストンの一定ストロークの
往復運動に変換する容量固定斜板式圧縮機構を備えてい
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a swash plate supported at a constant inclination angle with respect to the shaft is used as the compression mechanism. A fixed displacement swash plate type compression mechanism for converting the rotation of the shaft into a reciprocating motion of a fixed stroke of a piston housed reciprocally in a cylinder bore via the shaft.

【0012】従って、この発明では、ピストンのストロ
ーク量は一定に保持され、シャフトの回転速度を変更す
ることにより単位時間当たりの吐出容量が変更される。
Therefore, in the present invention, the stroke amount of the piston is kept constant, and the displacement per unit time is changed by changing the rotation speed of the shaft.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、本発
明を容量可変型の電動圧縮機に具体化した第1の実施の
形態を図1に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment of the present invention embodied in a variable displacement electric compressor will be described below with reference to FIG.

【0014】図1に示すように、圧縮機1は、シリンダ
ブロック2と、その前端に接合されされるフロントハウ
ジング3と、シリンダブロック2の後端に弁形成体4を
介して接合されるリヤハウジング5とを備えている。両
ハウジング3,5及びシリンダブロック2は、図示しな
い複数本の通しボルトにより相互に接合固定されてい
る。
As shown in FIG. 1, a compressor 1 includes a cylinder block 2, a front housing 3 joined to a front end thereof, and a rear joint joined to a rear end of the cylinder block 2 via a valve forming body 4. And a housing 5. The housings 3, 5 and the cylinder block 2 are joined and fixed to each other by a plurality of through bolts (not shown).

【0015】シリンダブロック2とフロントハウジング
3とに囲まれた領域により収容室6が構成されている。
収容室6内に圧縮機構7と、圧縮機構7を駆動する電動
モータ(以下、単にモータという)8とが配設されてい
る。フロントハウジング3とシリンダブロック2との間
には、モータ8の出力軸と圧縮機構の駆動軸とが一体化
された駆動シャフト9がラジアル軸受10を介して回転
可能に支持されている。駆動シャフト9は前端がスラス
ト軸受11に当接し、後端はシリンダブロック2の中央
に形成された収容凹部内に配設されたバネ12によって
前方へ付勢されている。
An accommodation chamber 6 is defined by a region surrounded by the cylinder block 2 and the front housing 3.
A compression mechanism 7 and an electric motor (hereinafter, simply referred to as a motor) 8 for driving the compression mechanism 7 are provided in the accommodation chamber 6. A drive shaft 9 in which an output shaft of a motor 8 and a drive shaft of a compression mechanism are integrated is rotatably supported between the front housing 3 and the cylinder block 2 via a radial bearing 10. The drive shaft 9 has a front end abutting on the thrust bearing 11 and a rear end urged forward by a spring 12 disposed in a housing recess formed in the center of the cylinder block 2.

【0016】電動モータ8はフロントハウジング3に固
定されたステータ13と、駆動シャフト9上に一体回転
可能に固定されたロータ14とを備えている。ロータ1
4は多数の積層板としてのケイ素鋼鈑15を積層した積
層鉄芯を備え、ケイ素鋼鈑15が駆動シャフト9の軸方
向へ移動するのを阻止するため、積層鉄芯の両端にエン
ドプレート(ロータエンド)16が設けられている。エ
ンドプレート16はアルミニウム、ステンレス、真鍮等
の非磁性体で形成されている。
The electric motor 8 has a stator 13 fixed to the front housing 3 and a rotor 14 fixed on the drive shaft 9 so as to be integrally rotatable. Rotor 1
Numeral 4 is provided with a laminated iron core on which a large number of silicon steel plates 15 as laminated plates are laminated. In order to prevent the silicon steel plate 15 from moving in the axial direction of the drive shaft 9, end plates (at both ends of the laminated iron core) are provided. A rotor end 16 is provided. The end plate 16 is formed of a non-magnetic material such as aluminum, stainless steel, and brass.

【0017】駆動シャフト9には回転支持体(ラグプレ
ート)17と、カムプレートとしての斜板18と、ラグ
プレート17と斜板18との間に介在された連結案内機
構としてのヒンジ機構19とが設けられている。ラグプ
レート17は一方のエンドプレート16と一体形成され
ている。即ち、ロータ14は一方のロータエンドが圧縮
機構の回転部と一体形成されている。また、他方のエン
ドプレート16は図示しない止め輪により駆動シャフト
9に固定されている。
The drive shaft 9 has a rotary support (lug plate) 17, a swash plate 18 as a cam plate, and a hinge mechanism 19 as a connection guide mechanism interposed between the lag plate 17 and the swash plate 18. Is provided. The lug plate 17 is formed integrally with one end plate 16. That is, the rotor 14 has one rotor end integrally formed with the rotating part of the compression mechanism. The other end plate 16 is fixed to the drive shaft 9 by a retaining ring (not shown).

【0018】斜板18は駆動シャフト9に対してその軸
線方向へのスライド可能且つ傾動可能に支持されてい
る。また、ラグプレート17及びヒンジ機構19によ
り、斜板18は駆動シャフト9に対しスライド及び傾動
可能で且つ駆動シャフト9と一体回転可能となってい
る。
The swash plate 18 is supported on the drive shaft 9 so as to be slidable and tiltable in the axial direction. The swash plate 18 can slide and tilt with respect to the drive shaft 9 and can rotate integrally with the drive shaft 9 by the lug plate 17 and the hinge mechanism 19.

【0019】シリンダブロック2には複数のシリンダボ
ア2a(一つのみ図示)が、駆動シャフト9を等角度間
隔にて取り囲むように形成されている。各シリンダボア
2aは駆動シャフト9と平行に延び、各シリンダボア2
a内には片頭型のピストン20が往復動可能に収容され
ている。各ピストン20の前端部は一対のシュー21を
介して斜板18の外周部に係留されている。各シリンダ
ボア2a内においてピストン端面と弁形成体4との間に
は、ピストン20の往復動に応じて体積変化する圧縮室
22が区画されている。
The cylinder block 2 is formed with a plurality of cylinder bores 2a (only one is shown) so as to surround the drive shaft 9 at equal angular intervals. Each cylinder bore 2a extends parallel to the drive shaft 9, and each cylinder bore 2a
A single-headed piston 20 is reciprocally housed in a. The front end of each piston 20 is moored to the outer periphery of the swash plate 18 via a pair of shoes 21. In each cylinder bore 2a, a compression chamber 22 whose volume changes according to the reciprocating motion of the piston 20 is defined between the piston end face and the valve body 4.

【0020】リヤハウジング5内には吸入室23と、吸
入室23を取り囲むほぼ環状の吐出室24とがそれぞれ
区画形成されている。弁形成体4には各圧縮室22毎に
吸入ポート25及び吐出ポート26が形成され、これら
各ポート25,26に対応して吸入弁25a及び吐出弁
26aが形成されている。
In the rear housing 5, a suction chamber 23 and a substantially annular discharge chamber 24 surrounding the suction chamber 23 are formed separately. A suction port 25 and a discharge port 26 are formed in the valve forming body 4 for each compression chamber 22, and a suction valve 25 a and a discharge valve 26 a are formed corresponding to these ports 25 and 26.

【0021】シリンダブロック2、弁形成体4及びリヤ
ハウジング5には、収容室6と吐出室24とを連通する
給気通路27と、収容室6と吸入室23とを連通しオリ
フィスを途中に備えた抽気通路28とが設けられてい
る。給気通路27の途中には、制御弁29が設けられて
いる。この制御弁29は例えば、特開平6−12328
1号公報に開示された制御弁と同様に構成され、吸入圧
力を検知して変位するダイアフラムと、ダイアフラムの
変位により給気通路27の開度を制御する弁機構(いず
れも図示せず)とを備えている。
In the cylinder block 2, the valve body 4, and the rear housing 5, an air supply passage 27 that communicates the storage chamber 6 with the discharge chamber 24, a communication between the storage chamber 6 and the suction chamber 23, and an orifice in the middle. And a bleed passage 28 provided. A control valve 29 is provided in the middle of the air supply passage 27. This control valve 29 is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-12328.
A diaphragm configured to be similar to the control valve disclosed in Japanese Patent Publication No. 1 and detecting the suction pressure to be displaced, and a valve mechanism (neither shown) for controlling the opening degree of the air supply passage 27 by the displacement of the diaphragm. It has.

【0022】この制御弁29では、吸入室23の圧力が
所定圧力以下になると、給気通路27が開放され、所定
圧力より大きい場合は閉鎖状態に保持される。圧縮機1
の吐出容量は、制御弁29によって収容室6の圧力を制
御することで可変調節される。
In the control valve 29, when the pressure in the suction chamber 23 becomes lower than a predetermined pressure, the air supply passage 27 is opened, and when the pressure is higher than the predetermined pressure, the air supply passage 27 is kept closed. Compressor 1
Is variably adjusted by controlling the pressure in the storage chamber 6 by the control valve 29.

【0023】次に、上記のように構成された圧縮機の作
用について説明する。電動モータ8による駆動シャフト
9の回転に伴い、斜板18が駆動シャフト9と一体回転
し、斜板18の回転運動がシュー21を介して各ピスト
ン20の往復運動に変換される。この駆動の継続によっ
て圧縮室22では、冷媒の吸入、圧縮及び吐出が順次繰
り返される。外部冷媒回路から吸入室23に供給された
冷媒は、吸入ポート25を介して圧縮室22に吸入さ
れ、ピストン20の移動による圧縮作用を受けた後、吐
出ポート26を介して吐出室24に吐出される。吐出室
24に吐出された冷媒は、吐出孔から外部冷媒回路に送
り出される。
Next, the operation of the compressor configured as described above will be described. With the rotation of the drive shaft 9 by the electric motor 8, the swash plate 18 rotates together with the drive shaft 9, and the rotational motion of the swash plate 18 is converted to the reciprocating motion of each piston 20 via the shoe 21. With the continuation of the driving, the suction, compression, and discharge of the refrigerant are sequentially repeated in the compression chamber 22. The refrigerant supplied from the external refrigerant circuit to the suction chamber 23 is sucked into the compression chamber 22 through the suction port 25, is compressed by the movement of the piston 20, and is discharged to the discharge chamber 24 through the discharge port 26. Is done. The refrigerant discharged into the discharge chamber 24 is sent out from the discharge holes to the external refrigerant circuit.

【0024】吸入室23の圧力が小さい場合は、制御弁
29の弁開度が大きくなって収容室圧Pcが高め誘導さ
れ、斜板18の傾角(駆動シャフト9と直交する平面と
斜板18とのなす角度)が小さくなり、各ピストン20
のストロークが小さくなって吐出容量が減少する。ま
た、吸入室23の圧力が大きい場合は、弁開度が小さく
なって収容室圧Pcが低め誘導され、斜板18の傾角が
大きくなり、各ピストン20のストロークが大きくなっ
て吐出容量が増大する。
When the pressure in the suction chamber 23 is small, the opening degree of the control valve 29 is increased, and the accommodation chamber pressure Pc is induced to be higher, so that the inclination angle of the swash plate 18 (the plane perpendicular to the drive shaft 9 and the swash plate 18 Angle between the piston 20 and each piston 20
And the discharge capacity decreases. Further, when the pressure in the suction chamber 23 is large, the valve opening is reduced and the accommodation chamber pressure Pc is induced to be lower, the inclination angle of the swash plate 18 is increased, the stroke of each piston 20 is increased, and the discharge capacity is increased. I do.

【0025】駆動シャフト9の回転中、ロータ14はピ
ストンの圧縮反力により、ラグプレート17からスラス
ト力を受ける。そして、フロントハウジング3側のエン
ドプレート16は止め輪により駆動シャフト9に対する
移動が規制されているので、駆動シャフト9が高速回転
されても、ケイ素鋼鈑15はエンドプレート16とラグ
プレート17に挟持された状態で所定位置に固定保持さ
れる。
While the drive shaft 9 is rotating, the rotor 14 receives a thrust force from the lug plate 17 due to the compression reaction force of the piston. Since the movement of the end plate 16 on the front housing 3 side with respect to the drive shaft 9 is restricted by the retaining ring, even when the drive shaft 9 is rotated at a high speed, the silicon steel plate 15 is held between the end plate 16 and the lug plate 17. In this state, it is fixedly held at a predetermined position.

【0026】この実施の形態は以下に示す効果を有す
る。 (1) 電動モータ8及び圧縮機構7が両者の間に区画
壁が無い一つの収容室6に収容されているため、電動モ
ータ8と圧縮機構7とを可及的に近接して配置でき、圧
縮機1を小型化でき、合わせて軽量化も可能となる。
This embodiment has the following effects. (1) Since the electric motor 8 and the compression mechanism 7 are accommodated in one accommodation room 6 having no partition wall between them, the electric motor 8 and the compression mechanism 7 can be arranged as close as possible. The compressor 1 can be reduced in size, and also can be reduced in weight.

【0027】(2) ロータ14の積層鉄芯を構成する
ケイ素鋼鈑15の駆動シャフト9に対する固定に、ラグ
プレート17が利用されているため、圧縮機1全体とし
て軸方向の長さをより短くできる。
(2) Since the lug plate 17 is used for fixing the silicon steel plate 15 constituting the laminated iron core of the rotor 14 to the drive shaft 9, the axial length of the compressor 1 as a whole is shorter. it can.

【0028】(3) ロータ14の一方のロータエンド
16がラグプレート17と一体に形成されているため、
部品点数が少なくなり、組み付け作業が容易となる。 (4) 圧縮機構7として可変容量型のものを備えてい
るため、電動モータ8による駆動シャフト9の回転速度
制御と、圧縮機構7の容量変更作用との組み合わせで広
範囲にわたって単位時間当たりの冷媒ガスの吐出量を任
意に制御することができ、吐出容量を効率良く変更でき
る。
(3) Since one rotor end 16 of the rotor 14 is formed integrally with the lug plate 17,
The number of parts is reduced, and the assembling work is facilitated. (4) Since the compression mechanism 7 is of a variable capacity type, the refrigerant gas per unit time can be wide-ranging over a wide range by a combination of the rotation speed control of the drive shaft 9 by the electric motor 8 and the capacity changing operation of the compression mechanism 7. Can be arbitrarily controlled, and the discharge capacity can be changed efficiently.

【0029】(第2の実施の形態)次に第2の実施の形
態を図2に基づいて説明する。この実施の形態ではシャ
フトに対して傾斜角不変に支持された斜板を介して、シ
ャフトの回転をピストンの一定ストロークの往復運動に
変換する容量固定斜板式圧縮機構を備えている点が前記
実施の形態と大きく異なっている。前記実施の形態と同
様な部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is characterized in that a fixed displacement swash plate type compression mechanism for converting the rotation of the shaft into a reciprocating motion of a fixed stroke of the piston is provided through a swash plate supported at a constant inclination angle with respect to the shaft. It is very different from the form. The same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0030】ロータ14の一方のエンドプレートは、駆
動シャフト9に一体回転可能に固定されるカム部材30
と一体に形成されている。カム部材30は支持面30a
及び支軸部30bとを備えている。支持面30aは駆動
シャフト9の軸心と所定の角度で交差しており、支持面
30aに対して垂直に支軸部30bが形成されている。
カム部材30には、支持面30aとの間にスラスト軸受
31が、支軸部30bとの間にラジアル軸受32がそれ
ぞれ介在する状態で、リング状の斜板33が相対回転可
能に支持されている。なお、この実施の形態では、吐出
室24が内側に配置され、吸入室23が吐出室24を取
り囲むようにほぼ環状に形成されている。
One end plate of the rotor 14 has a cam member 30 fixed to the drive shaft 9 so as to be integrally rotatable.
And are integrally formed. The cam member 30 has a support surface 30a.
And a spindle 30b. The support surface 30a intersects the axis of the drive shaft 9 at a predetermined angle, and a support shaft portion 30b is formed perpendicular to the support surface 30a.
A ring-shaped swash plate 33 is rotatably supported on the cam member 30 in a state where a thrust bearing 31 is interposed between the cam member 30 and the support surface 30a, and a radial bearing 32 is interposed between the cam member 30 and the support shaft portion 30b. I have. In this embodiment, the discharge chamber 24 is disposed inside, and the suction chamber 23 is formed in a substantially annular shape so as to surround the discharge chamber 24.

【0031】この圧縮機では、電動モータ8による駆動
シャフト9の回転に伴い、カム部材30が駆動シャフト
9と一体回転する。そして、支持面30aにスラスト軸
受31を介して当接する斜板33が揺動することで、カ
ム部材30の回転運動が、駆動シャフト9の軸心に対す
る支持面30aの傾斜角度に対応する一定ストロークで
のピストン20の往復直線運動に変換される。この駆動
の継続によって圧縮室22では、冷媒の吸入、圧縮及び
吐出が順次繰り返される。
In this compressor, the cam member 30 rotates integrally with the drive shaft 9 with the rotation of the drive shaft 9 by the electric motor 8. When the swash plate 33 that contacts the support surface 30a via the thrust bearing 31 swings, the rotational movement of the cam member 30 causes a constant stroke corresponding to the inclination angle of the support surface 30a with respect to the axis of the drive shaft 9. Is converted into a reciprocating linear motion of the piston 20 at With the continuation of the driving, the suction, compression, and discharge of the refrigerant are sequentially repeated in the compression chamber 22.

【0032】従って、この実施の形態では前記実施の形
態の(1)の効果の他に、次の効果を有する。 (5) ケイ素鋼鈑15の駆動シャフト9に対する固定
に、カム部材30が利用されているため、圧縮機1全体
として軸方向の長さを短くできる。
Therefore, this embodiment has the following effect in addition to the effect (1) of the above embodiment. (5) Since the cam member 30 is used for fixing the silicon steel plate 15 to the drive shaft 9, the axial length of the compressor 1 as a whole can be reduced.

【0033】(6) ロータ14の一方のロータエンド
16がカム部材30と一体に形成されているため、部品
点数が少なくなり、組み付け作業が容易となる。 (7) 圧縮機構7の構成が可変容量型の場合に比較し
て簡単になる。
(6) Since one rotor end 16 of the rotor 14 is formed integrally with the cam member 30, the number of parts is reduced, and the assembling work is facilitated. (7) The configuration of the compression mechanism 7 is simplified as compared with the case of the variable capacity type.

【0034】(8) 斜板33が駆動シャフト9と一体
回転せずに揺動のみでピストン20を往復運動させるの
で、斜板が駆動シャフト9と一体回転する構成に比較し
てシュー21と斜板との間の摩擦抵抗が少なくなるとと
もに、騒音、振動も少なくなる。
(8) Since the swash plate 33 reciprocates the piston 20 only by swinging without rotating integrally with the drive shaft 9, the swash plate 33 and the shoe 21 are inclined more than the swash plate 33 rotates integrally with the drive shaft 9. The frictional resistance with the plate is reduced, and noise and vibration are also reduced.

【0035】(9) 斜板33がカム部材30に転がり
軸受を介して相対回転可能に支持されているため、カム
部材30と斜板33との間の摩擦抵抗が小さくなり、機
械的損失が低減される。
(9) Since the swash plate 33 is rotatably supported by the cam member 30 via a rolling bearing, frictional resistance between the cam member 30 and the swash plate 33 is reduced, and mechanical loss is reduced. Reduced.

【0036】なお、実施の形態は前記に限定されるもの
ではなく、例えば次のように構成してもよい。 ○ ラグプレート17あるいはカム部材30を一方のエ
ンドプレート16と一体成形する代わりに、エンドプレ
ート16と当接する状態で駆動シャフト9に固定しても
よい。この場合もラグプレート17あるいはカム部材3
0をケイ素鋼鈑15の固定に利用することができる。ま
た、ラグプレート17あるいはカム部材30の材質に非
磁性体以外の材質も使用できる。
The embodiment is not limited to the above, and may be configured as follows, for example. Instead of integrally forming the lug plate 17 or the cam member 30 with the one end plate 16, the lug plate 17 or the cam member 30 may be fixed to the drive shaft 9 in a state of contact with the end plate 16. Also in this case, the lug plate 17 or the cam member 3
0 can be used for fixing the silicon steel plate 15. In addition, a material other than a non-magnetic material can be used for the lug plate 17 or the cam member 30.

【0037】○ ラグプレート17あるいはカム部材3
0の反対側に配置されるエンドプレート16とフロント
ハウジング3との間にスラスト軸受を介在させてもよ
い。この場合は、ピストン20を介してラグプレート1
7あるいはカム部材30に作用する圧縮反力を広い面積
でフロントハウジング3が担うことができる。駆動シャ
フト9を支持する小さなスラスト軸受で圧縮反力を支持
する構成に比較してスラスト軸受の耐久性が向上し、駆
動シャフト9の回転が円滑に行われる。
The lug plate 17 or the cam member 3
A thrust bearing may be interposed between the front plate 3 and the end plate 16 disposed on the opposite side of the thrust bearing. In this case, the lug plate 1 is
The front housing 3 can bear a compression reaction force acting on the cam member 7 or the cam member 30 in a wide area. The durability of the thrust bearing is improved and the rotation of the drive shaft 9 is performed smoothly as compared with a configuration in which the compression reaction force is supported by a small thrust bearing that supports the drive shaft 9.

【0038】○ フロントハウジング3の径をシリンダ
ブロック2の径より大きく形成し、ステータ13のコイ
ルエンドとピストン20との干渉を避けるように、コイ
ルエンドがピストンの移動範囲の前端側に対してその外
周側でオーバーラップするようにステータ13を配置し
てもよい。この場合、圧縮機全体の長さをより短くでき
る。
The diameter of the front housing 3 is made larger than the diameter of the cylinder block 2, and the coil end is positioned at the front end of the piston moving range so as to avoid interference between the coil end of the stator 13 and the piston 20. The stator 13 may be arranged so as to overlap on the outer peripheral side. In this case, the overall length of the compressor can be further reduced.

【0039】○ 可変容量圧縮機構として斜板が駆動シ
ャフト9とともに一体回転せず、駆動シャフト9の回転
に伴って揺動するワブルタイプの圧縮機構を採用しても
よい。
A wobble-type compression mechanism in which the swash plate does not rotate integrally with the drive shaft 9 but swings with the rotation of the drive shaft 9 may be employed as the variable capacity compression mechanism.

【0040】○ カム部材30を駆動シャフト9と一体
に構成してもよい。 ○ ピストン20のストローク量が一定の斜板式圧縮機
で斜板が駆動シャフト9と一体回転する構成としてもよ
い。
The cam member 30 may be formed integrally with the drive shaft 9. The swash plate may be configured to rotate integrally with the drive shaft 9 by a swash plate compressor in which the stroke of the piston 20 is constant.

【0041】○ 駆動シャフト9の回転を斜板18の回
転や斜板33の揺動及びシュー21を介してピストン2
0の往復直線運動に変換する圧縮機構を備えた圧縮機に
限らず、ベーン圧縮機等に適用してもよい。
The rotation of the drive shaft 9 is controlled by the rotation of the swash plate 18, the swing of the swash plate 33, and the piston 2 through the shoe 21.
The present invention is not limited to a compressor having a compression mechanism that converts the motion into a reciprocating linear motion of 0, but may be applied to a vane compressor or the like.

【0042】○ 制御弁29として、外部からの電気信
号で開度を調節可能ないわゆる外部制御弁を使用しても
よい。 ○ 圧縮機は単段式に限らず、外部冷媒回路からの冷媒
ガスを吸入して圧縮する低圧用の圧縮室と、少なくとも
1度圧縮された中間圧の冷媒ガスを吸入して圧縮する高
圧用の圧縮室とを備えた多段式圧縮機であってもよい。
As the control valve 29, a so-called external control valve whose opening can be adjusted by an external electric signal may be used. ○ The compressor is not limited to a single-stage type, but a low-pressure compression chamber that draws in and compresses refrigerant gas from an external refrigerant circuit, and a high-pressure compressor that draws in and compresses intermediate-pressure refrigerant gas that has been compressed at least once. And a multi-stage compressor having a compression chamber.

【0043】○ 圧縮機は車両用空調装置に限らず、他
の冷媒回路に使用される圧縮機に適用してもよい。 ○ 片頭型のピストン20を使用する圧縮機に限らず、
両頭型のピストンを使用する圧縮機に適用してもよい。
The compressor is not limited to a vehicle air conditioner, but may be applied to a compressor used in another refrigerant circuit. ○ Not limited to the compressor using the single-headed piston 20,
The present invention may be applied to a compressor using a double-headed piston.

【0044】○ 圧縮機1の冷媒はフロンに限らず、C
2 (二酸化炭素)等の他の冷媒を使用してもよい。 ○ 電動モータ8は、ロータ14をステータ13が囲む
タイプ、即ちロータ14とステータ13とが電動モータ
8の駆動シャフト9の半径方向において対向するタイプ
のものに限らず、ロータとステータとが軸方向に対向す
るように配置されたタイプのもの(アキシャル型)であ
ってもよい。この場合、電動モータの軸方向の長さを、
ひいては電動圧縮機の軸方向の長さをより短くできる。
The refrigerant of the compressor 1 is not limited to Freon,
Other refrigerants such as O 2 (carbon dioxide) may be used. The electric motor 8 is not limited to a type in which the rotor 14 is surrounded by the stator 13, that is, a type in which the rotor 14 and the stator 13 face each other in the radial direction of the drive shaft 9 of the electric motor 8. (Axial type) arranged so as to face the surface. In this case, the axial length of the electric motor is
As a result, the axial length of the electric compressor can be further reduced.

【0045】次に、前記実施の形態から把握できる請求
項に記載以外の技術的思想について、以下にその効果と
ともに記載する。 (1) 請求項5に記載の発明において、前記シャフト
に該シャフトの軸心と所定の角度で交差する支持面と、
該支持面に対して垂直に形成された支軸部とを設け、前
記斜板は前記支持面との間にスラスト軸受が介在された
状態で前記支軸部に対して転がり軸受を介して相対回動
可能に支持されている。この場合、支軸部及び支持面と
斜板との間の摩擦抵抗が小さくなり、圧縮比が高い場合
も機械的損失が低減される。
Next, technical ideas other than those described in the claims, which can be understood from the above embodiment, will be described below together with their effects. (1) In the invention according to claim 5, a support surface intersecting the shaft at a predetermined angle with an axis of the shaft,
A support shaft formed perpendicular to the support surface, and the swash plate is positioned relative to the support shaft via a rolling bearing with a thrust bearing interposed between the support surface and the swash plate. It is rotatably supported. In this case, the frictional resistance between the support shaft and the support surface and the swash plate is reduced, and the mechanical loss is reduced even when the compression ratio is high.

【0046】(2) 請求項4、請求項5及び(1)の
いずれかに記載の発明において、前記ロータの前記回転
部に対向する面と反対側の面と、ハウジングとの間にス
ラスト軸受が介在されている。この場合、ピストンの圧
縮反力を広い面積でハウジングが担うことができ、シャ
フトを支持する小さなスラスト軸受で圧縮反力を支持す
る構成に比較してスラスト軸受の耐久性が向上し、シャ
フトの回転が円滑に行われる。
(2) The thrust bearing according to any one of claims 4, 5 and (1), wherein the thrust bearing is provided between the housing and a surface of the rotor opposite to the surface facing the rotating portion. Is interposed. In this case, the housing can bear the compression reaction force of the piston over a wide area, and the durability of the thrust bearing is improved compared to a configuration in which the compression reaction force is supported by a small thrust bearing that supports the shaft. Is performed smoothly.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜請求項
5に記載の発明によれば、電動圧縮機の小型軽量化を図
ることができ、乗用車などの空調装置に使用する際に配
置スペースの確保が容易になる。
As described in detail above, according to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to reduce the size and weight of the electric compressor, and to use the compressor in an air conditioner of a passenger car or the like. The arrangement space can be easily secured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1の実施の形態の圧縮機の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a compressor according to a first embodiment.

【図2】 第2の実施の形態の圧縮機の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a compressor according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…ハウジングを構成するシリンダブロック、3…同じ
くフロントハウジング、5…同じくリヤハウジング、2
a…シリンダボア、6…収容室、7…圧縮機構、8…電
動モータ、9…駆動軸シャフト、14…ロータ、15…
積層板としてのケイ素鋼鈑、16…エンドプレート、1
7…回転部としてのラグプレート、18…カムプレート
としての斜板、20…ピストン、30…回転部としての
カム部材、33…斜板。
2 ... Cylinder block that constitutes a housing, 3 ... Front housing, 5 ... Rear housing, 2
a ... Cylinder bore, 6 ... Accommodation chamber, 7 ... Compression mechanism, 8 ... Electric motor, 9 ... Drive shaft shaft, 14 ... Rotor, 15 ...
Silicon steel plate as laminate, 16 ... end plate, 1
7 ... Lug plate as rotating part, 18 ... Swash plate as cam plate, 20 ... Piston, 30 ... Cam member as rotating part, 33 ... Swash plate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H076 AA06 BB38 CC07 CC20 CC46 CC47 CC83 5H607 AA12 BB01 BB14 CC03 DD03 DD16 EE50 FF07 GG01 GG02 GG08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H076 AA06 BB38 CC07 CC20 CC46 CC47 CC83 5H607 AA12 BB01 BB14 CC03 DD03 DD16 EE50 FF07 GG01 GG02 GG08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動モータ及び圧縮機構をハウジング内
に備えた電動圧縮機であって、前記電動モータの出力軸
と、前記圧縮機構の駆動軸とを1本のシャフトで形成す
るとともに、前記電動モータの収容室と前記圧縮機構の
収容室とを両室間に区画壁を設けずに一つにした電動圧
縮機。
1. An electric compressor comprising an electric motor and a compression mechanism in a housing, wherein an output shaft of the electric motor and a drive shaft of the compression mechanism are formed by a single shaft. An electric compressor in which a chamber for accommodating a motor and a chamber for accommodating the compression mechanism are united without providing a partition wall between both chambers.
【請求項2】 前記電動モータのロータは積層鉄芯を備
え、積層板の前記シャフトに対する固定に前記圧縮機構
の回転部が利用されている請求項1に記載の電動圧縮
機。
2. The electric compressor according to claim 1, wherein the rotor of the electric motor includes a laminated iron core, and a rotating part of the compression mechanism is used to fix the laminated plate to the shaft.
【請求項3】 前記ロータは前記積層板を固定する一方
のロータエンドが前記回転部と一体形成されている請求
項2に記載の電動圧縮機。
3. The electric compressor according to claim 2, wherein one end of the rotor for fixing the laminated plate is integrally formed with the rotating portion.
【請求項4】 前記圧縮機構として、連結案内機構によ
り前記シャフトと一体回転可能で且つ前記シャフトの軸
方向へのスライド移動を伴いながら該シャフトに対し傾
動可能に作動連結されて前記シャフトの回転をピストン
の往復運動に変換するカムプレートを備え、前記カムプ
レートの収容された室内の圧力を制御することにより前
記カムプレートの傾角を制御して前記ピストンのストロ
ーク量を変化させる可変容量圧縮機構を備えている請求
項1〜請求項3のいずれか一項に記載の電動圧縮機。
4. The compression mechanism is operably connected to the shaft by a connection guide mechanism so as to be integrally rotatable with the shaft and to be tiltable with respect to the shaft while being slid in the axial direction of the shaft. A cam plate for converting the reciprocating motion of the piston is provided, and a variable displacement compression mechanism for changing the stroke amount of the piston by controlling the tilt angle of the cam plate by controlling the pressure in the chamber containing the cam plate is provided. The electric compressor according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記圧縮機構として、前記シャフトに対
して傾斜角不変に支持された斜板を介して前記シャフト
の回転をシリンダボア内に往復動可能に収容されたピス
トンの一定ストロークの往復運動に変換する容量固定斜
板式圧縮機構を備えている請求項1〜請求項3のいずれ
か一項に記載の電動圧縮機。
5. A compression mechanism wherein a rotation of the shaft is reciprocated by a fixed stroke of a piston reciprocally housed in a cylinder bore via a swash plate supported at a constant inclination angle with respect to the shaft. The electric compressor according to any one of claims 1 to 3, further comprising a fixed displacement swash plate type compression mechanism that performs conversion.
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KR20190022178A (en) 2017-08-25 2019-03-06 주식회사 한진엔지니어링 Tandem type hydraulic pump integrated with electric motor

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