JP2003254238A - ハイブリッドコンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な構成でモータの冷却を可能とするハイ
ブリッドコンプレッサを提供する。 【解決手段】 回転軸２００の一端側がモータハウジン
グ２０１の外側に開放されるモータ２と、回転軸２００
の他端側に接続される圧縮機１と、回転軸２００の一端
側に回転駆動力を断続する断続手段５を介して接続され
るプーリ３とを有するハイブリッドコンプレッサにおい
て、モータ２のロータ部２０４にモータハウジング２０
１内に空気流れを起こすファン２０６、２０７を設け、
モータハウジング２０１に内部と外部とを連通させる連
通孔２０１ｂ、２０１ｃを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
やアイドルストップ車両に搭載される冷凍サイクル装置
に適用して好適なハイブリッドコンプレッサに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、ＵＳＰ−５４６４３３
２に示されるように、モータによって駆動される圧縮機
がモータと共に密閉容器内に収容され、このモータのロ
ータ部にファンが設けられたものが知られている。

【０００３】ここではこのファンによって、密閉容器内
に吸入された冷媒を内部で循環させて、モータを冷却す
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、上記従
来技術は、モータを圧縮機と共に密閉容器内に収容する
ようにしているので、外部からモータに電力を供給する
電力線を設ける際に密閉容器に電力線を貫通させること
になり、密閉容器と電力線との間にハーメチックシール
が必要となる。また、一般的なエンジン駆動による圧縮
機との共通化が図りにくく、総じてコストの高いものと
なる。

【０００５】本発明の目的は、上記問題に鑑み、安価な
構成でモータの冷却を可能とするハイブリッドコンプレ
ッサを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、以下の技術的手段を採用する。

【０００７】請求項１に記載の発明では、回転軸（２０
０）の一端側がモータハウジング（２０１）の外側に開
放されるモータ（２）と、回転軸（２００）の他端側に
接続される圧縮機（１）と、回転軸（２００）の一端側
に回転駆動力を断続する断続手段（５）を介して接続さ
れるプーリ（３）とを有するハイブリッドコンプレッサ
において、モータ（２）のロータ部（２０４）にモータ
ハウジング（２０１）内に空気流れを起こすファン（２
０６、２０７）を設け、モータハウジング（２０１）に
内部と外部とを連通させる連通孔（２０１ｂ、２０１
ｃ）を設けたことを特徴としている。

【０００８】これにより、モータ（２）にファン（２０
６、２０７）と連通孔（２０１ｂ、２０１ｃ）を設ける
だけの安価な構成で、回転軸（２００）が開放される開
放部（２０１ｄ）および連通孔（２０１ｂ、２０１ｃ）
から外部空気を流入、流出させてモータ（２）内の冷却
ができる。

【０００９】上記連通孔（２０１ｂ、２０１ｃ）は、請
求項２に記載の発明のように、モータハウジング（２０
１）の外周壁（２０１ｅ）の円周方向に複数設けるよう
にしてやれば、モータ（２）内の全体にわたって外部空
気を流通させることができ、効果的にモータ（２）内の
冷却ができる。

【００１０】そして、請求項３に記載の発明のように、
ファン（２０６、２０７）は、ロータ部（２０４）にお
ける回転軸（２００）の長手方向両端部（２０４ｂ、２
０４ｃ）の少なくとも一方に設けられるようにしてやれ
ば、ロータ部（２０４）の形状や内部スペースに応じて
ファン（２０６、２０７）の設置ができる。

【００１１】また、請求項４に記載の発明のように、プ
ーリ（３）、断続手段（５）、回転軸（２００）のいず
れかに、プーリ（３）の反モータ側と回転軸（２００）
が開放される開放部（２０１ｄ）との間で空気流れが繋
がる孔（３０２ａ、２００ａ）を設けてやれば、プーリ
（３）、断続手段（５）あるいは回転軸（２００）から
開放部（２０１ｄ）へのスムースな空気流れが形成で
き、更に効果的にモータ（２）内の冷却ができる。

【００１２】また、請求項５に記載の発明のように、ロ
ータ部（２０４）に、回転軸（２００）の長手方向に貫
通する貫通孔（２０４ａ）を設けてやれば、モータ
（２）内の流通抵抗を低減し、且つ、モータ（２）内の
広い領域にわたって空気流れが形成でき冷却効果を高め
ることができる。

【００１３】更に、請求項６、請求項７に記載の発明の
ように、プーリ（３）、断続手段（５）、ロータ部（２
０４）、回転軸（２００）等に設定される各孔（３０２
ａ、２０４ａ、２００ａ）を複数設けるようにしてやれ
ば、請求項２に記載の発明と同様に効果的にモータ
（２）内の冷却ができる。

【００１４】尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述す
る実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明の第１実
施形態を図１、図２に示し、まず、具体的な構成につい
て図１を用いて説明する。ハイブリッドコンプレッサ１
００は、走行条件に応じて車両エンジン（以下、エンジ
ン）が停止されるいわゆるハイブリッド車両やアイドル
ストップ車両に搭載される冷凍サイクル装置に適用され
るものであり、圧縮機１、モータ２、プーリ３、断続手
段５から成る。

【００１６】まず、モータ２は、回転軸２００の一端側
（図１中の左側）がモータハウジング２０１のボス部２
０１ａから外側に開放されて開放部２０１ｄを形成する
開放型モータであり、モータハウジング２０１内にはロ
ータ部２０４とステータ部２０２とが配設されている。

【００１７】ロータ部２０４の外周には永久磁石２０５
が設けられており、ロータ部２０４自身は回転軸２００
に接続固定されている。回転軸２００は、ここでは内部
が中空の筒体としており、内部の所定位置には後述する
圧縮機１のシャフト１０１が螺合、接続される雌ねじが
形成されている。そして、反圧縮機側には中空孔２００
ｂが形成されている。

【００１８】一方、ロータ部２０４の外周側には、コイ
ル２０３が設けられたステータ部２０２がモータハウジ
ング２０１に固定されている。尚、モータ２作動時にお
いては、コイル２０３に通電されるため、このコイル２
０３がモータ２における主な発熱源となる。

【００１９】次に、圧縮機１は、冷凍サイクル装置内の
冷媒を高温高圧に圧縮するものであり、ここでは吐出量
として１回転当りの吐出容量が図示しない制御装置によ
って可変される、いわゆる斜板式の可変容量型圧縮機
（内部構成の図示は省略）の設定としている。圧縮機ハ
ウジング１０３には、上記モータ２のモータハウジング
２０１がボルト１０４によって機械的に接合され、ま
た、圧縮機１のシャフト１０１は、モータ２の回転軸２
００の他端側（図１中の右側）に螺合されて接続されて
いる。尚、シャフト１０１と圧縮機ハウジング１０３の
間には、圧縮機１内部の冷媒が外部に漏れるのを防止す
るためのシール１０２が設けられている。

【００２０】プーリ３は、エンジンによって回転駆動
し、モータ２の回転軸２００、更には圧縮機１のシャフ
ト１０１にその駆動力を伝達するものであり、本体部３
０１にハブ３０２がボルト３０３によって固定されたも
のとしている。本体部３０１の中心部には、ベアリング
４が圧入され、このベアリング４がモータハウジング２
０１のボス部２０１ａに挿入されている。そしてベアリ
ング４は、止め輪４０１によって固定され、本体部３０
１は、ハブ３０２と共に回転可能に支持されている。因
みに、ハブ３０２は、例えば圧縮機１がロックした場合
に所定の作動トルク以上で自らが破断して、本体部３０
１から分離してエンジンを保護するものとして設けられ
ている。

【００２１】そして、プーリ３は、モータ２の回転軸２
００の一端側（図１中の左側）に設けられた断続手段と
してのワンウェイクラッチ５に固定されている。具体的
には、プーリ３のハブ３０２の中心部がワンウェイクラ
ッチ５に固定されている。ワンウェイクラッチ５は、回
転軸２００に対してプーリ３の駆動力を断続するもので
ある。即ち、エンジン作動時において、エンジンの駆動
力がベルト（図示せず）を介してプーリ３に伝達され
て、プーリ３が回転駆動する際には、ワンウェイクラッ
チ５と回転軸２００とが噛み合い状態となって接続さ
れ、エンジンの駆動力が回転軸２００に伝達される。ま
た、エンジン停止時において、モータ２をエンジンと同
一の回転方向に作動させることでワンウェイクラッチ５
が外れて、プーリ３の影響を受けずにモータ２の駆動力
によって圧縮機１の作動を可能としている。

【００２２】このように構成されるハイブリッドコンプ
レッサ１００は、エンジン作動時においては、プーリ３
が回転駆動し、ワンウェイクラッチ５を介して駆動力が
モータ２の回転軸２００、更には圧縮機１のシャフト１
０１に伝達され、圧縮機１は冷凍サイクル装置内の冷媒
を圧縮する。一方、車両の走行条件に応じてエンジンが
停止された時は、ワンウェイクラッチ５によってモータ
２の回転軸２００はプーリ３から切断された状態とな
り、モータ２の駆動力によって圧縮機１を作動させ、エ
ンジン停止時の冷房機能を継続可能とする。

【００２３】このハイブリッドコンプレッサ１００にお
いては、車両のエンジンルーム内に搭載され、モータ２
にとってはエンジンルーム内温度や圧縮機１作動時の温
度の影響等を受けることになり、モータ２の寿命確保や
小型化のためにはモータ２の冷却が必要とされる。本発
明においては、モータ２の冷却のための機能（本発明の
特徴部）を持たせており、以下その詳細を説明する。

【００２４】まず、モータ２のロータ部２０４にモータ
ハウジング２０１内に空気流れを起こすファン２０６、
２０７を設けている。ファン２０６、２０７は、ここで
はプーリ３側からの空気を吸い込み、ロータ部２０４の
外径方向に流出させる空気流れを発生させる設定として
おり、それぞれロータ部２０４の回転軸２００の長手方
向端部２０４ｂ、２０４ｃにそれぞれ設けるようにして
いる。

【００２５】また、モータハウジング２０１の外周壁２
０１ｅには、内部と外部とを連通させる連通孔２０１
ｂ、２０１ｃを設けている。ここでは、それぞれの連通
孔２０１ｂ、２０１ｃが回転軸２００の長手方向に並ぶ
ように、且つ、外周壁２０１ｅの円周方向にそれぞれ複
数設けるようにしている。

【００２６】そして、ロータ部２０４には、回転軸２０
０の長手方向に貫通する貫通孔２０４ａを、回転軸２０
０を中心とする円周上に複数設けている。

【００２７】更に、プーリ３のハブ３０２には、このプ
ーリ３の反モータ側と回転軸２００が開放される開放部
２０１ｄとの間で空気流れが繋がる孔３０２ａを、回転
軸２００を中心とする円周上に複数設けている。

【００２８】上記のようにファン２０６、２０７および
各孔２０１ｂ、２０１ｃ、２０４ａ、３０２ａを設ける
ことにより、図２に示すように、モータ２作動時におい
て、ロータ部２０４と共にファン２０６、２０７が回転
され、プーリ３の孔３０２ａおよびモータハウジング２
０１の開放部２０１ｄを通して外部の空気がモータハウ
ジング２０１内に流入される。そして、一部の流入空気
（図２中のＡ）は貫通孔２０４ａを通りファン２０６側
へ、他の流入空気（図２中のＢ）はファン２０７側へ流
れ、共に外径方向にステ−タ部２０２のコイル２０３を
通過して連通孔２０１ｂ、２０１ｃから流出される。
尚、図２においては１つの断面上の空気流れとして説明
したが、この実施形態では、各孔２０１ｂ、２０１ｃ、
２０４ａ、３０２ａを回転軸２００の円周方向に複数設
けているので、モータハウジング２０１内全体にわたっ
て、この空気流れは形成される。

【００２９】以上のように、ファン２０６、２０７およ
び各孔２０１ｂ、２０１ｃ、２０４ａ、３０２ａを設け
るだけの安価な構成で、開放部２０１ｄから外部空気を
流入し、連通孔２０１ｂ、２０１ｃから流入した空気を
流出させることができ、効果的にモータ２内の冷却がで
きる。

【００３０】また、プーリ３に孔３０２ａを設けるよう
にしているので、モータハウジング２０１の開放部２０
１ｄにスムースに空気が流入できるようになり、モータ
２内の冷却効果を引き上げることができる。

【００３１】更に、モータ２のロータ部２０４にも貫通
孔２０４ａを設けるようにしているので、モータ２内の
流通抵抗を低減し、且つ、モータ２内の広い領域にわた
って空気流れが形成でき冷却効果を高めることができ
る。

【００３２】（第２実施形態）本発明の第２実施形態を
図３に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対し
て外部空気が流入する部位を変更したものである。

【００３３】ここでは、中空孔２００ｂを有する回転軸
２００の外周に外周孔２００ｃを複数設けて孔２００ａ
を形成し、外部空気が孔２００ａおよび開放部２０１ｄ
からスムースに流入するようにしている。

【００３４】これにより、モータハウジング２０１内に
は上記第１実施形態と同様の空気流れが形成でき、モー
タ２内の冷却が可能となる。

【００３５】（その他の実施形態）ファン２０６、２０
７の設定にあたっては、ロータ部２０４の形状やモータ
ハウジング２０１の内部スペースに応じて、いずれか一
方の設定のみとしても良い。そして、ファン２０６、２
０７による空気流れの方向は、上記第１、第２実施形態
に対して逆向きとなるようにしても良い。

【００３６】また、断続手段としてはワンウェイクラッ
チ５に代えて、プーリ３の前面（反モータ側）に設けら
れる電磁クラッチとしても良く、その場合の外部空気を
取り入れる孔として、この電磁クラッチに設けるように
しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における全体構成を示す
断面図である。

【図２】図１におけるモータハウジング内の空気流れ示
す断面図である。

【図３】第２実施形態におけるモータハウジング内の空
気流れ示す断面図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ モータ ３ プーリ ５ ワンウェイクラッチ（断続手段） １００ ハイブリッドコンプレッサ ２００ 回転軸 ２００ａ 孔 ２００ｂ 中空孔 ２００ｃ 外周孔 ２０１ モータハウジング ２０１ｂ、２０１ｃ 連通孔 ２０１ｄ 開放部 ２０４ ロータ部 ２０４ａ 貫通孔 ２０４ｂ、２０４ｃ 端部 ２０６、２０７ ファン ３０２ａ 孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 9/06 Ｈ０２Ｋ 9/06 Ｃ (72)発明者 多田 世史紀 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 岩波 重樹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 小川 幸男 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 AA03 AB06 AC03 BE01 CF04 3H076 AA06 BB07 CC07 CC12 5H607 AA02 BB01 BB07 BB14 CC01 CC05 DD04 DD09 DD16 DD19 EE05 EE28 FF07 FF08 FF11 5H609 BB03 BB14 BB18 PP01 PP02 PP06 PP07 PP08 PP09 QQ02 QQ13 QQ15 RR02 RR16 RR36 RR42 RR43

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸（２００）の一端側がモータハウ
   ジング（２０１）の外側に開放されるモータ（２）と、 前記回転軸（２００）の他端側に接続される圧縮機
   （１）と、 前記回転軸（２００）の一端側に回転駆動力を断続する
   断続手段（５）を介して接続されるプーリ（３）とを有
   するハイブリッドコンプレッサにおいて、 前記モータ（２）のロータ部（２０４）に前記モータハ
   ウジング（２０１）内に空気流れを起こすファン（２０
   ６、２０７）を設け、 前記モータハウジング（２０１）に内部と外部とを連通
   させる連通孔（２０１ｂ、２０１ｃ）を設けたことを特
   徴とするハイブリッドコンプレッサ。
2. 【請求項２】 前記連通孔（２０１ｂ、２０１ｃ）は、
   前記モータハウジング（２０１）の外周壁（２０１ｅ）
   の円周方向に複数設けられたことを特徴とする請求項１
   に記載のハイブリッドコンプレッサ。
3. 【請求項３】 前記ファン（２０６、２０７）は、前記
   ロータ部（２０４）における前記回転軸（２００）の長
   手方向両端部（２０４ｂ、２０４ｃ）の少なくとも一方
   に設けられるようにしたことを特徴とする請求項１また
   は請求項２のいずれかに記載のハイブリッドコンプレッ
   サ。
4. 【請求項４】 前記プーリ（３）、前記断続手段
   （５）、前記回転軸（２００）のいずれかには、前記プ
   ーリ（３）の反モータ側と前記回転軸（２００）が開放
   される開放部（２０１ｄ）との間で空気流れが繋がる孔
   （３０２ａ、２００ａ）が設けられたことを特徴とする
   請求項１〜請求項３のいずれかに記載のハイブリッドコ
   ンプレッサ。
5. 【請求項５】 前記ロータ部（２０４）には、前記回転
   軸（２００）の長手方向に貫通する貫通孔（２０４ａ）
   が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項４のい
   ずれかに記載のハイブリッドコンプレッサ。
6. 【請求項６】 前記プーリ（３）あるいは前記断続手段
   （５）に形成される前記孔（３０２ａ）、または前記ロ
   ータ部（２０４）に形成される前記貫通孔（２０４ａ）
   は、前記回転軸（２００）を中心とする円周上に複数設
   けられたことを特徴とする請求項４または請求項５のい
   ずれかに記載のハイブリッドコンプレッサ。
7. 【請求項７】 前記回転軸（２００）に形成される前記
   孔（２００ａ）は、前記回転軸（２００）内に設けられ
   た中空孔（２００ｂ）と、前記回転軸（２００）の外周
   に複数設けられた外周孔（２００ｃ）とから形成される
   ようにしたことを特徴とする請求項４に記載のハイブリ
   ッドコンプレッサ。