JP2002174179A

JP2002174179A - 電動式圧縮機

Info

Publication number: JP2002174179A
Application number: JP2000370074A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Tsumagari; 祐市津曲; Yasushi Suzuki; 康鈴木; Kunitaka Akiyama; 訓孝秋山
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2002-06-21

Abstract

(57)【要約】【課題】車両に適した電動式圧縮機（密閉型電動圧縮
機）を提供する。【解決手段】固定スクロール１１２及びプレート１４
０をハウジング１３０に対して圧入した後、全周溶接に
て固定スクロール１１２及びプレート１４０とハウジン
グ１３０とを固定する。これにより、ハウジング１３０
に対して固定スクロール１１２及びプレート１４０を精
度良く位置決めした状態で溶接固定することができるの
で、従来型の車両用圧縮機において必要とされていた、
３つハウジングを固定するボルトやハウジング間をシー
ルするパッキン等を廃止することができるので、部品点
数及び組立工数を低減することができる。接合部分おけ
る耐熱性、耐振動性及び耐腐食性を向上させることがで
きるので、シール不良による冷媒漏れを未然に防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用冷凍サイク
ルに適用される電動式圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般家庭用の空調装置や冷蔵庫に使用さ
れる電動式の圧縮機は、例えば特開平５−２６８７４０
号公報に記載のごとく、鉄系金属製のハウジング（密閉
容器）内に圧縮機構及び圧縮機構を駆動する電動モータ
を収納している。一方、車両用空調装置に使用される圧
縮機は、走行用エンジンから動力を得て稼働し、かつ、
圧縮機の軽量化を図るため、ハウジングをアルミニウム
製としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、走行
用の駆動源として電動モータを使用する電気自動車やエ
ンジン（内燃機関）と電動モータとを組み合わせて走行
するハイブリッド自動車の研究開発が行われており、こ
れに伴って、車両用空調装置においても、圧縮機構と電
動モータとが一体となった電動式圧縮機（密閉型電動圧
縮機）が必要となってきた。

【０００４】このとき、従来型の車両用圧縮機では、一
般的に、フロントハウジング、ミドルハウジング及びリ
アハウジングの３つの部品をパッキン（Ｏリング）等の
シール手段を介してボルトにて結合することによりハウ
ジングを構成している。

【０００５】このため、従来型の車両用圧縮機は、シー
ル面における機械加工（面粗度）精度を必要とし、か
つ、部品点数及び組立工数を要するので、この構造のま
ま、単純に電動モータを一体化すると、より一層、部品
点数及び組立工数が増大してしまい、電動圧縮機の製造
原価上昇を招いてしまう。

【０００６】本発明は、上記点に鑑み、車両に適した電
動式圧縮機（密閉型電動圧縮機）を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、車両用冷凍
サイクルに適用される電動式圧縮機であって、冷媒を吸
入圧縮する圧縮機構（１１０）と、圧縮機構（１１０）
を駆動する電動モータ（１２０）と、電動モータ（１２
０）及び圧縮機構（１１０）を収納する筒状に形成され
たアルミニウム製のハウジング（１３０）と、ハウジン
グ（１３０）の軸方向端部を閉塞するアルミニウム製の
蓋部材（１１２、１４０）とを有し、蓋部材（１１２、
１４０）は、ハウジング（１３０）に圧入された状態で
ハウジング（１３０）に溶接されていることを特徴とす
る。

【０００８】これにより、従来型の車両用圧縮機におい
て必要とされていた、３つハウジングを固定するボルト
やハウジング間をシールするパッキン（Ｏリング）等を
廃止することができるので、部品点数及び組立工数を低
減することができる。

【０００９】また、全周溶接にて蓋部材（１１２、１４
０）とハウジング（１３０）とを固定するので、パッキ
ン等のシール手段をハウジング間に配設してボルトにて
固定する場合に比べて、接合部分おける耐熱性、耐振動
性及び耐腐食性を向上させることができる。したがっ
て、シール不良による冷媒漏れを未然に防止できるの
で、圧縮機１００の信頼性（耐久性）を向上させること
ができる。

【００１０】以上に述べたように、本発明に係る電動式
圧縮機によれば、電動式圧縮機の製造原価低減を図りつ
つ、電動式圧縮機の信頼性（耐久性）を向上させること
ができる。

【００１１】なお、請求項２に記載の発明のごとく、軸
方向の一端側を閉塞する第１蓋部材（１１２）と、軸方
向の他端側を閉塞する第２蓋部材（１４０）とから蓋部
材を構成し、第１蓋部材（１１２）にて圧縮機構（１１
０）の一部を構成し、第２蓋部材（１４０）に電動モー
タ（１２０）に電力を供給する給電部（１５０）を設け
てもよい。

【００１２】また、請求項３に記載の発明では、ハウジ
ング（１３０）をＡＣ４Ｃ又はＡＤＣ１２とし、両蓋部
材（１１２、１４０）をＡＣ８Ｃとすることが望まし
い。

【００１３】因みに、上記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
一例である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る電動
式圧縮機（以下、圧縮機と略す。）１００を車両用冷凍
サイクル（車両用空調装置）に適用したものであって、
図１は冷凍サイクルの模式図である。

【００１５】そして、２００は冷媒（流体）を吸入圧縮
する圧縮機１００から吐出する冷媒を冷却する放熱器
（凝縮器）であり、３００は放熱器２００から流出する
冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して液相冷媒を流出
するとともに、冷凍サイクル中の余剰冷媒を蓄えるレシ
ーバ（気液分離器）である。なお、本実施形態に係る圧
縮機１００は、後述する圧縮機構１１０とこの圧縮機構
１１０を駆動する電動モータ１２０とが一体化された電
動密閉型圧縮機であり、圧縮機１００の詳細は、後述す
る。

【００１６】４００は、レシーバ３００から流出した液
相冷媒を減圧するキャピラリーチューブ（減圧器）であ
り、５００はキャピラリーチューブ４００にて減圧され
た冷媒を蒸発させる蒸発器である。

【００１７】次に、図２に基づいて、圧縮機１００に構
造について述べる。

【００１８】１１０は、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構で
あり、１２０は、圧縮機構１１０を駆動するＤＣブラシ
レスモータ（以下、モータと略す。）である。

【００１９】ここで、圧縮機構１１０は、旋回スクロー
ル１１１及び固定スクロール（第１蓋部材）１１２等か
らなる周知のスクロール型圧縮機構であり、１１３は旋
回スクロール１１１を旋回駆動するクランクシャフトで
ある。そして、１１４はクランクシャフト１１３を滑り
軸受け１１３ａを介して回転可能に支持するとともに、
モータ１２０が収納されたモータ室１２１と圧縮機構１
１０側とを区画するアルミニウム製の区画部材である。

【００２０】ここで、区画部材１１４は、ピン１１５に
より固定スクロール（シェル）１１２に対して位置決め
固定されて状態で、後述するハウジング１３０に形成さ
れた段付き部（インロー部分）１３１と固定スクロール
１１２との間に挟まれて固定される。

【００２１】１１６は旋回スクロール１１１が自転する
ことを防止するピン式の自転防止機構であり、１１７は
蒸発器５００の冷媒出口側に接続される冷媒の吸入口で
ある。そして、吸入口１１７から吸入された冷媒は、圧
縮機構１１０にて圧縮された後、クランクシャフト１１
３に形成された吐出通路１１３ｂを経由してモータ室１
２１内に流入する。

【００２２】また、モータ１２０は、後述するハウジン
グ１３０内に焼きばめ固定された略円筒状の固定子鉄心
１２２ａ及び固定子鉄心１２２ａのスロット（図示せ
ず。）に挿入された巻線１２２ｂからなるステータコイ
ル１２２と、このステータコイル１２２内で回転するマ
グネットロータ１２３とを有して構成されている。

【００２３】なお、本実施形態では、マグネットロータ
１２３は、圧縮機構１１０のクランクシャフト１１３と
一体化されたロータシャフト１２３ａ、ロータシャフト
１２３ａに固定されたマグネット（永久磁石）１２３
ｂ、及びマグネットロータ１２３の偏芯量を打ち消すバ
ランスウェイト１２３ｃ等からなるものである。

【００２４】また、１３０は、モータ１２０及び圧縮機
構１１０を収納する筒状に形成されたアルミニウム（本
実施形態では、ＡＣ４Ｃ又はＡＤＣ１２）製のハウジン
グ（ケーシング）であり、圧縮機構１１０から吐出され
た冷媒は、ハウジング１３０（モータ室１２１）内を流
通してモータ１２０を冷却した後、ロータシャフト１２
３ａの軸方向端部のうち圧縮機構１１０と反対側に形成
された吐出通路１２３ｄを経由して放熱器２００に向け
て吐出される。

【００２５】そして、ハウジング１３０の軸方向一端側
（圧縮機構１１０側）の開口部は、アルミニウム（本実
施形態では、ＡＣ８Ｃ）製の固定スクロール１１２（圧
縮機構１１０）にて閉塞されており、軸方向他端側（モ
ータ１２０側）は、アルミニウム（本実施形態では、Ａ
Ｃ８Ｃ）製のプレート（第２蓋部材）１４０にて閉塞さ
れている。このとき、固定スクロール（シェル）１１２
及びプレート１４０は、ハウジング１３０に形成された
段付き部（インロー部分）１３１、１３２に圧入された
後、その全周が溶接固定される。

【００２６】また、プレート１４０には、ステータコイ
ル１２２に電力を供給する給電部１５０が設けられてお
り、この給電部１５０は、ステータコイル１２２に電力
を供給する導線１５１、及び外部配線（図示せず）と導
線１５１とを接続するための端子１５２等から構成され
ている。そして、端子１５２は、ハーメチックシール１
５３にて水密に密閉されている。

【００２７】なお、ロータシャフト１２３ａの軸方向端
部のうち吐出通路１２３ｄ側は、プレート１４０に装着
された軸受１２３ｅにより回転可能に支持されており、
吐出通路１２３ｄから吐出した冷媒は、プレート１４０
に形成された吐出口１４１を経由して圧縮機１００外に
吐出される。

【００２８】因みに、１４２は、吐出口１４１にＯリン
グ等のシール手段を介して装着されたアダプタであり、
このアダプタ１４２に吐出用配管（図示せず。）が接続
される。

【００２９】次に、圧縮機１００の概略作動を述べる。

【００３０】ステータコイル１２２に通電されてモータ
１２０が回転すると、旋回スクロール１１１が旋回稼動
し、吸入口１１７から冷媒が圧縮機構１１０に吸入され
る。そして、圧縮機構１１０から吐出された冷媒は、吐
出通路１１３ｂ経由してモータ室１２１内を流通してモ
ータ１２０を冷却した後、吐出口１４１から吐出され
る。

【００３１】次に、圧縮機１００の組み立て手順の概略
を述べる。

【００３２】予め、ロータシャフト１２３ａに軸受１２
３ｅをしまりばめ程度にて圧入するとともに、ハウジン
グ１３０にステータコイル１２２を焼きばめにて圧入固
定しておくそして、マグネットロータ１２３（ロータシ
ャフト１２３ａ）を鉛直方向に立てた状態で軸受１２３
ｅをプレート１４０に組み付けた後、止め輪１２３ｆを
プレート１４０に装着して軸受１２３ｅがプレート１４
０から脱落することを機械的に防止する。

【００３３】次に、ハウジング１３０を上方側から下方
側に降ろすようにして、ハウジング１３０内にマグネッ
トロータ１２３を組み付けると同時に区画部材１１４を
上方側から組み付ける。このとき、区画部材１１４は段
付き部１３１に中間ばめ又はしまりばめ程度にて圧入固
定し、プレート１４０は段付き部１３２に中間ばめ又は
しまりばめ程度にて圧入固定する。

【００３４】そして、旋回スクロール１１１をクランク
シャフト１１３に組み付けた後、固定スクロール１１２
をピン１１５にて区画部材１１４に対して位置決めしな
がら、段付き部１３１に中間ばめ程度にて圧入固定した
後、固定スクロール１１２及びプレート１４０とハウジ
ング１３０とを全周溶接する。

【００３５】因みに、ハウジング１３０はダイカスト製
であるが、ハウジング１３０のうち、段付き部１３１、
１３２及びステータコイル１２２との接触部分（図１の
太線部分）は機械加工（切削加工）にて寸法精度を高め
ている。

【００３６】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。

【００３７】本実施形態によれば、固定スクロール１１
２及びプレート１４０をハウジング１３０に対して圧入
した後、全周溶接にて固定スクロール１１２及びプレー
ト１４０とハウジング１３０とを固定するので、ハウジ
ング１３０に対して固定スクロール１１２及びプレート
１４０を精度良く位置決めした状態で溶接固定すること
ができる。

【００３８】したがって、従来型の車両用圧縮機におい
て必要とされていた、３つハウジングを固定するボルト
やハウジング間をシールするパッキン（Ｏリング）等を
廃止することができるので、部品点数及び組立工数を低
減することができる。

【００３９】また、全周溶接にて固定スクロール１１２
及びプレート１４０とハウジング１３０とを固定するの
で、パッキン等のシール手段をハウジング間に配設して
ボルトにて固定する場合に比べて、接合部分おける耐熱
性、耐振動性及び耐腐食性を向上させることができる。
したがって、シール不良による冷媒漏れを未然に防止で
きるので、圧縮機１００の信頼性（耐久性）を向上させ
ることができる。

【００４０】以上に述べたように、本実施形態に係る圧
縮機１００によれば、圧縮機１００の製造原価低減を図
りつつ、圧縮機１００の信頼性（耐久性）を向上させる
ことができる。

【００４１】ところで、本実施形態では、ロータシャフ
ト１２３ａ（マグネットロータ１２３）は、区画部材１
１４及びプレート１４０により支持されているので、ハ
ウジング１３０に対して固定スクロール１１２及びプレ
ート１４０の位置決め精度が悪いと、マグネットロータ
１２３が振れ回りしてしまう。

【００４２】このとき、マグネットロータ１２３とステ
ータコイル１２２とが接触してしまうと、モータ１２０
が損傷してしまうので、マグネットロータ１２３とステ
ータコイル１２２と隙間寸法は、マグネットロータ１２
３の最大振れ回り量を考慮する必要があるが、隙間寸法
が大きくなると、モータ１２０が発生するトルクが小さ
くなってしまう。

【００４３】これに対して、固定スクロール１１２及び
プレート１４０をハウジング１３０に対して圧入した
後、全周溶接にて固定スクロール１１２及びプレート１
４０とハウジング１３０とを固定するので、ロータシャ
フト１２３ａ（マグネットロータ１２３）の両端（支持
部分）における同軸度を確保するできる。

【００４４】したがって、マグネットロータ１２３の最
大振れ回り量を小さくすることができるので、モータ１
２０が発生するトルクが小さくなってしまうことを防止
して、モータ１２０が大きくなることを抑制できる。

【００４５】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、スクロール型の圧縮機構を採用したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えばロータリ式圧縮機
構等のその他の圧縮機構であってもよい。

【００４６】また、上述の実施形態では、圧縮機構１１
０（固定スクロール１１２）にてハウジング１３０の軸
方向端部を閉塞したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、専用の蓋部材を設けてもよい。

【００４７】また、上述の実施形態では、プレート１４
０に給電部１５０を設けたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、ハウジング１３０に設けてもよい。

【００４８】また、本発明は、上述の実施形態で示され
た具体的なアルミニウムの種類にこれに限定されるもの
ではなく、その他のアルミニウム系金属であってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る車両用冷凍サイクル
（空調装置）の模式図である。

【図２】本発明の実施形態に係る圧縮機の断面図であ
る。

【符号の説明】

１１０…圧縮機構、１１１…旋回スクロール、１１２…
固定スクロール（第１蓋部材）、１１４…区画部材、１
２０…電動モータ、１４０…プレート（第２蓋部材）、
１３０…ハウジング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋山訓孝愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB05 AC03 AD01 CD01 3H029 AA02 AA15 AB03 BB16 BB32 BB33 BB44 CC03 CC05 CC07 CC09 CC27 CC38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両用冷凍サイクルに適用される電動式
圧縮機であって、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構（１１０）と、前記圧縮機構（１１０）を駆動する電動モータ（１２
０）と、前記電動モータ（１２０）及び前記圧縮機構（１１０）
を収納する筒状に形成されたアルミニウム製のハウジン
グ（１３０）と、前記ハウジング（１３０）の軸方向端部を閉塞するアル
ミニウム製の蓋部材（１１２、１４０）とを有し、前記蓋部材（１１２、１４０）は、前記ハウジング（１
３０）に圧入された状態で前記ハウジング（１３０）に
溶接されていることを特徴とする電動式圧縮機。
【請求項２】前記蓋部材は、前記軸方向の一端側を閉
塞する第１蓋部材（１１２）と、前記軸方向の他端側を
閉塞する第２蓋部材（１４０）とから構成されており、前記第１蓋部材（１１２）は、前記圧縮機構（１１０）
の一部を構成しており、前記第２蓋部材（１４０）には、前記電動モータ（１２
０）に電力を供給する給電部（１５０）が設けられてい
ることを特徴とする請求項１に記載の電動式圧縮機。
【請求項３】前記ハウジング（１３０）はＡＣ４Ｃ又
はＡＤＣ１２であり、前記両蓋部材（１１２、１４０）
はＡＣ８Ｃであることを特徴とする請求項２又は３に記
載の電動式圧縮機。