JP2005248786A - 電動式流体機械及び電動式流体機械に用いられるアダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】電動式流体機械の設計自由度を大きくする。
【解決手段】モータハウジング２７の圧縮機部１側端部は円環状のアダプタ２９の内径部２９ａにモータハウジング取付部となるボルト孔２９ｂに挿通されるボルト３０によって固定される。また、内径部２９ａの圧縮機部１側にはフランジ２９ｃが形成されており、フランジ２９ｃと側壁９とは流体機械ハウジング取付部となるボルト孔２９ｄに挿通されたボルト３１により固定される。フランジ２９ｃは内径部２９ａから外径側へ突出して形成されており、且つ内径部２９ａに対して駆動軸３の軸線方向で圧縮機部１側に位置している。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動モータによって流体機械部が駆動される電動式流体機械に関する。

電動モータによって流体機械部が駆動される電動式流体機械として、特許文献１に記載されるようなものが知られている。すわわち、流体機械部であるスクロール圧縮機構を電動モータにて駆動するものであって、電動モータのステータ及びロータを収容するモータハウジングはスクロール圧縮機構を収容する圧縮機ハウジングにボルトにより固定されている。モータハウジングの外周にはモータを冷却するためのウォータジャケットが設けられており、ウォータジャケットはボルトまたは圧入によりモータハウジングに固定されている。
特開２００３−３５２６１（図１、図２）

特許文献１に記載されているように、モータハウジングの圧縮機ハウジング側端部には、モータハウジングを圧縮機ハウジングに取り付けるためのフランジが設けられている。従って、モータハウジングの外周にウォータジャケットを設ける場合には、円筒形状のウォータジャケットをモータハウジングの反圧縮機ハウジング側端部の方からしか取り付けることができない。このため、モータハウジングの反圧縮機ハウジング側端部にはモータハウジングの外形寸法を越えるような突起物を形成することができず、電動式流体機械の設計自由度が小さくなっていた。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、電動式流体機械の設計自由度を大きくすることを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１又は請求項５に記載された発明では、流体機械ハウジングに固定される流体機械ハウジング取付部とモータハウジングに固定されるモータハウジング取付部とを有する円環状のアダプタを介して流体機械ハウジングに対してモータハウジングが固定される。

モータハウジングはアダプタを介して流体機械ハウジングに固定される。

請求項２に記載された発明では、請求項１に記載された発明において、アダプタは、モータハウジング取付部が設けられる内径部と、内径部よりも外径側で且つ流体機械ハウジング側において流体機械ハウジング取付部が設けられるフランジとを有する。

アダプタの内径部とモータハウジングとがモータハウジング取付部において固定されると共に、アダプタのフランジと流体機械ハウジングとが流体機械ハウジング取付部において固定される。

請求項３に記載された発明では、請求項１又は請求項２に記載された発明において、アダプタには、モータハウジングの外周面を冷却するためのウォータジャケットがウォータジャケット取付部を介して固定されている。

モータハウジングの外周に取り付けられたウォータジャケットはウォータジャケット取付部によりアダプタに固定される。

請求項４に記載された発明では、請求項１から請求項３の何れか一項に記載された発明において、アダプタは、流体機械部の従動軸のモータハウジング側端部とモータハウジング内部とを隔絶する隔壁を備えている。

アダプタの隔壁により流体機械の従動軸のモータハウジング側端部がモータハウジング内部と隔絶される。

請求項１〜５に記載の発明によれば、電動式流体機械の設計自由度が大きくなる。

以下、本発明の電動式流体機械の第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。

図１に示すように、電動式流体機械としての電動ルーツ式圧縮機は、流体機械部を構成するルーツ圧縮機構を備えた圧縮機部１と圧縮機部１を駆動するための電動モータ部２とから構成される。圧縮機部１は駆動軸３により回動される第１ルーツ４と、駆動軸３とギアリング５を介して連結された従動軸６により回動される第２ルーツ７とを有し、第１ルーツ４及び第２ルーツ７が同期回転することにより、図示しない吸入口より導入される作動ガスが圧縮され、図示しない吐出口に吐出される。

第１ルーツ４及び第２ルーツ７は有底円筒形状のルーツケーシング８及びルーツケーシング８の開放端部を閉塞する側壁９からなる圧縮機ハウジング１０の内部に収容されている。ルーツケーシング８の底部８ａには駆動軸３及び従動軸６が挿通される挿通孔１１，１２が形成されており、側壁９には駆動軸３及び従動軸６が挿通される挿通孔１３，１４が形成されている。挿通孔１１，１２，１３，１４内に設けられた軸受１５，１６，１７，１８により駆動軸３及び従動軸６が支持されている。駆動軸３及び従動軸６の端部に設けられたギアリング５はギアリングカバー１９内に収容されている。軸受１５，１６，１７，１８の第１ルーツ４及び第２ルーツ７とは反対側にはシャフトシール２０，２１，２２，２３がそれぞれ設けられている。ルーツケーシング８の側壁９側端部にはフランジ８ｂが形成されており、ボルト２４により側壁９に固定される。

一方、電動モータ部２は、駆動軸３のギアリング５とは反対側の端部に固定されたロータ２５と、ロータ２５の外周側に固定されたステータ２６とを有する。ステータ２６は一端が開放された有底円筒状のモータハウジング２７の内周面に固定されている。モータハウジング２７の底部２７ａには駆動軸３の一端を支持する軸受２８が設けられている。

モータハウジング２７の圧縮機部１側端部は円環状のアダプタ２９の内径部２９ａにモータハウジング取付部となるボルト孔２９ｂに挿通されるボルト３０によって固定される。また、内径部２９ａの圧縮機部１側にはフランジ２９ｃが形成されており、フランジ２９ｃと側壁９とは流体機械ハウジング取付部となるボルト孔２９ｄに挿通されたボルト３１により固定される。フランジ２９ｃは内径部２９ａから外径側へ突出して形成されており、且つ内径部２９ａに対して駆動軸３の軸線方向で圧縮機部１側に位置している。よって、側壁９と内径部２９ａとの間にはボルト３０の頭部が収容される空間が形成される。

図２に示すように、アダプタ２９の内径部２９ａに形成されたボルト孔２９ｂ及びフランジ２９ｃに形成されたボルト孔２９ｄは、アダプタ２９の内径部２９ａ及びフランジ２９ｃの周方向にほぼ等間隔に配設されている。なお、図２はアダプタ２９を圧縮機部１側から見た側面図であり、駆動軸３及び従動軸６の位置がそれぞれ一点鎖線で図示されている。

モータハウジング２７の外周面には、内部に冷却水通路３２ａが形成された円筒形状のウォータジャケット３２が設けられており、図示しないポンプにより導入口３２ｂから冷却水が冷却水通路３２ａに供給される。ウォータジャケット３２の圧縮機部１側端面にはフランジ３２ｃが設けられており、ウォータジャケット取付部となるボルト孔３２ｄに挿通されたボルト３３によりアダプタ２９の内径部２９ａに固定される。

上記構成の本実施形態においては、以下の効果を奏する。
（１）モータハウジング２７はアダプタ２９を介して圧縮機ハウジング１０に固定されるため、モータハウジング２７の圧縮機ハウジング１０側端部に取り付けのためのフランジを形成する必要が無くなる。従って、ウォータジャケット３２をモータハウジング２７の圧縮機部１側から取り付けることが可能となるため、図１に一点鎖線で示すような突起物３４（例えばモータ用レゾルバコネクタや電動式圧縮機の取り付け固定用脚部等）をモータハウジング２７の底部２７ａに設けることができ、設計自由度が大きくなる。

また、例えば、同一の圧縮機部１に対して異なる外径寸法を有する電動モータ部２を取り付けようとする場合には、従来であれば、その電動モータ部２のモータハウジング２７に形成された取り付け用フランジと合致する位置にボルト孔が形成された側壁９に交換しなければならず、結局、異なる外径寸法を有する電動モータ部２毎に側壁９を準備する必要があった。しかし、本実施形態によれば、モータハウジング２７及び側壁９にそれぞれ対応した位置にボルト孔が形成された別のアダプタ２９に交換すれば足りるので、圧縮機ハウジング１０又はモータハウジング２７を多種準備する必要が無くなる。
（２）アダプタ２９の内径部２９ａと側壁９との間には空間が形成されているため、この空間にボルト３０の頭部を収容することができる。
（３）ウォータジャケット３２はボルト３３によりアダプタ２９の内径部２９ａに取り付けられるため、モータハウジング２７にウォータジャケット３２を取り付けるための特別な外径形状を形成する必要がなく、モータハウジング２７の製造コストが抑えられる。

次に、本発明の電動式流体機械の第２実施形態を図３及び図４に従って説明する。なお、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図３及び図４に示すように、本実施形態においては、アダプタ２９の内径部２９ａには、従動軸６の電動モータ部２側端部に対応する位置に隔壁２９ｅが形成されている。隔壁２９ｅにより従動軸６の電動モータ部２側端部がモータハウジング２７内から隔絶されている。また、第１実施形態で設けられていた従動軸６の電動モータ部２側のシャフトシール２３が省略されている。

上記実施形態によれば、第１実施形態の（１）〜（３）と同じ効果を奏すると共に、さらに以下のような効果を奏する。
（４）アダプタ２９の内径部２９ａに設けられた隔壁２９ｅにより、従動軸６の電動モータ部２側端部をモータハウジング２７内から隔絶しているので、第１実施形態で必要であった従動軸６の電動モータ部２側のシャフトシール２３が省略でき、部品点数を減らすことができる。

なお、本発明の主旨を逸脱しない範囲で例えば以下の態様でも実施することができる。

○上記実施形態では、アダプタ２９と圧縮機ハウジング１０の側壁９とをボルト３１で固定していたが、ルーツケーシング８と側壁９とを固定するボルト２４をアダプタ２９のフランジ２９ｃまで延長し、ルーツケーシング８、側壁９、アダプタ２９を一括して固定するようにしてもよい。

○上記実施形態では、取付部としてボルト３０，３１を用いたが、圧入ピン等のような他の周知慣用の固定手段を用いても良い。

○上記実施形態では、モータハウジング２７の外周にウォータジャケット３２が設けられていたが、ウォータジャケット３２が用いられない電動式流体機械に本発明のアダプタ２９を適用しても良い。

○上記実施形態では、流体機械はルーツ式圧縮機であったが、スクロール式圧縮機等の他の圧縮機やポンプ等に本発明を適用しても良い。

○上記実施形態では、内径部２９ａとフランジ２９ｃとに段差を生じるような構成であったが、これを段差のない板材で構成しても良い。

○上記実施形態では、ウォータジャケット３２はアダプタ２９に固定されていたが、ウォータジャケット３２をモータハウジング２７に固定するようにしてもよい。

本発明の第１実施形態を示す一部断面図である。 本発明の第１実施形態のアダプタの側面図である。 本発明の第２実施形態を示す一部断面図である。 本発明の第２実施形態のアダプタの側面図である。

符号の説明

３・・・駆動軸、４・・・流体機械部を構成する第１ルーツ、６・・・従動軸、７・・・流体機械部を構成する第２ルーツ、１０・・・流体機械ハウジングとしての圧縮機ハウジング、２５・・・電動モータを構成するロータ、２６・・・電動モータを構成するステータ、２７・・・モータハウジング、２９・・・アダプタ、２９ａ・・・内径部、２９ｂ・・・モータハウジング取付部としてのボルト孔、２９ｃ・・・フランジ、２９ｄ・・・流体機械ハウジング取付部としてのボルト孔、２９ｅ・・・隔壁、３２・・・ウォータジャケット、３２ｄ・・・ウォータジャケット取付部としてのボルト孔。

Claims (5)

1. 流体機械部を収容する流体機械ハウジングと、前記流体機械の駆動軸を駆動するための電動モータを収容するモータハウジングとを有する電動式流体機械であって、
   前記流体機械ハウジングに固定される流体機械ハウジング取付部と前記モータハウジングに固定されるモータハウジング取付部とを有する円環状のアダプタを介して前記流体機械ハウジングに対して前記モータハウジングが固定されることを特徴とする電動式流体機械。
2. 前記アダプタは、前記モータハウジング取付部が設けられる内径部と、前記内径部よりも外径側で且つ前記流体機械ハウジング側において前記流体機械ハウジング取付部が設けられるフランジとを有する請求項１に記載の電動式流体機械。
3. 前記アダプタには、前記モータハウジングの外周面を冷却するためのウォータジャケットがウォータジャケット取付部を介して固定されている請求項１又は２に記載の電動式流体機械。
4. 前記流体機械部は少なくとも一対の駆動軸及び従動軸を備えており、
   前記アダプタは、前記従動軸の前記モータハウジング側端部と前記モータハウジング内部とを隔絶する隔壁を備えた請求項１から請求項３の何れか一項に記載の電動式流体機械。
5. 流体機械部を収容する流体機械ハウジングと、前記流体機械の駆動軸を駆動するための電動モータを収容するモータハウジングとを有する電動式流体機械に用いられる部材であって、
   前記流体機械ハウジングに固定される流体機械ハウジング取付部と前記モータハウジングに固定されるモータハウジング取付部とを有し、前記流体機械ハウジングと前記モータハウジングの間に介在して前記流体機械ハウジングと前記モータハウジングとを接続する円環状のアダプタ。

Images