JP2008196317A - 電動コンプレッサ - Google Patents

Abstract

【課題】駆動性能の検査を容易に行うことができる電動コンプレッサを提供する。
【解決手段】 電動コンプレッサ１０は、流体を圧縮する圧縮機２０と、駆動軸３３を介して圧縮機２０を回転駆動する電動機３０と、圧縮機２０と、電動機３０とを収容するハウジング１１とを有する。この場合、ハウジング１１は、電動機３０の駆動軸３０と位置的に対応して、内外を貫通する貫通孔１２ａが形成されており、駆動軸３３は、貫通孔１２ａを介してハウジング１１を貫通してハウジング外部に端部３３ｂを突出させている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電動コンプレッサに関する。

従来より、自動車の空調装置などの冷凍サイクルにおいて、導入された冷媒を圧縮し、高圧化して排出する電動コンプレッサが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図２は、従来例としての電動コンプレッサ１を模式的に示す断面図である。同図に示すように、電動コンプレッサ１は、圧縮機２と、電動モータ３と、インバータ４とを主体に構成されている。インバータ４に制御されて電動モータ３が駆動すると、電動モータ３の駆動軸３ａが回転し、この駆動軸３ａと一体的に連結された圧縮機２のロータ２ａが回転する。これにより、圧縮機２において、導入された冷媒が圧縮され、高圧化された上で外部に排出される。
特開２００３−２５４２４４号公報

ところで、従来の構成の電動コンプレッサでは、圧縮機や、電動モータおよびその駆動軸がハウジング内に収容されている。そのため、電動コンプレッサを車両へ組み付けるライン段階では、モータトルクや回転数を検査して、電動コンプレッサの性能を検査することが難しいという不都合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動性能の検査を容易に行うことができる電動コンプレッサを提供することである。

かかる課題を解決するために、本発明は、圧縮機と、電動機と、ハウジングとを有する電動コンプレッサを提供する。ここで、圧縮機は、流体を圧縮し、電動機は、駆動軸を介して圧縮機を回転駆動し、ハウジングは、圧縮機と、電動機とを収容する。この場合、ハウジングは、電動機の駆動軸と位置的に対応して、内外を貫通する貫通孔が形成されており、駆動軸は、貫通孔を介してハウジングを貫通してハウジング外部に端部を突出させている。

また、本発明において、ハウジングは、このハウジングの一部を内側に陥没させた凹部を有し、この凹部の底面に貫通孔が形成されており、駆動軸は、ハウジング外部に突出させた端部の先端が、凹部の窪み領域に収まるように設定されている。

さらに、本発明において、凹部は、窪み領域の側面形状が、駆動軸の端部の外径よりも大きな内径を備えた円筒形状を有する。

本発明によれば、外部に突出させた駆動軸の端部に対して、モータトルクやモータ回転数を測定するための測定用シャフトを嵌合させることが可能となる。そのため、ライン組み付け段階において、モータトルクやモータ回転数の測定を行うことで、電動コンプレッサの駆動性能の検査を容易に行うことができ、また、不良な電動コンプレッサを早期に発見することができる。

また、本発明によれば、駆動軸の端部を外部に突出させた場合であっても、電動コンプレッサの全長が大型化するといった事態を抑制することができる。このため、車両への組み付け性が悪くなるといった事態を抑制することができる。

さらに、本発明によれば、測定用シャフトを、駆動軸に嵌合させることが可能となり、測定性能を妨げる虞がない。

図１は、本発明の実施形態にかかる電動コンプレッサ１０を模式的に示す断面図である。本実施形態の電動コンプレッサ１０は、例えば、自動車の空調装置の冷凍サイクルに適用可能であり、この冷凍サイクルでは、導入された冷媒を圧縮して高温高圧な冷媒を排出する。

電動コンプレッサ１０は、圧縮機２０と、電動モータ（電動機）３０と、インバータ４０とを主体に構成されている。電動コンプレッサ１０のハウジング１１は、第１から第３のハウジング１１ａ〜１１ｃで構成されており、これらが互いに結合されることで、密閉された内部空間内に圧縮機２０および電動モータ３０とを収容している。ハウジング１１内の空間は、圧縮機２０により区画されており、圧縮機２０を挟んで、一方側（図中右側）に冷媒の吸入室が設けられ、他方側（図中左側）に冷媒の吐出室が設けられる。冷媒の吸入室には、電動モータ３０が配置されている。

本実施形態において、圧縮機２０は、ロータリー式の圧縮機であり、シリンダブロック２２と、ロータ２３と、ベーン（図示せず）と、一対のサイドブロック２５，２６とを主体に構成されている。シリンダブロック２２は、内周が滑らかな非円形状に形成されたシリンダ室２１を有しており、ロータ２３は、このシリンダ室２１内に回転自在に収納されている。ベーンは、ロータ２３の外周から所定間隔をもって出没自在に配置されており、その先端がシリンダ室２１の内周に摺接している。一対のサイドブロック２５，２６は、シリンダ室２１の軸方向両側を閉塞しており、ロータ２３は一対のサイドブロック２５，２６にそれぞれ摺接している。

電動モータ３０は、ステータ３１と、ロータ３２と、駆動軸３３とを主体に構成されており、圧縮機２０を回転駆動する機能を担っている。ステータ３１は、円筒形状を有しており、第１のハウジング１１ａの内周面に固定されている。ステータ３１には、コイルが巻回されたコイル巻回部（図示せず）が周方向に沿って等間隔に設けられている。ロータ３２は、ステータ３１内に回転自在に収納されており、ステータ３１のコイル巻回部への通電にともない励磁することで回転する。駆動軸３３は、ロータ３２の中心部に挿通されており、回転方向に係止されており、両サイドに配置された一対のベアリング３４，３５によって回転自在に軸支されている。この駆動軸３３は、一方の端部（図中左側）３３ａに形成された凹部に、圧縮機２０のロータ２３が嵌合されており、ロータ２３と一体的に連結されている。

ここで、本実施形態の特徴の一つとして、駆動軸３３は、他方の端部（図中右側）３３ｂ、すなわち、圧縮機２０と対向する側の端部３３ｂが、ハウジング１１（具体的には、第１のハウジング１１ａ）を貫通して、ハウジング外部へ露出されている。

具体的には、第１のハウジング１１ａには、駆動軸３３の端部３３ｂと位置的に対応して開口部１１ｄが形成されている。この開口部１１ｄは、駆動軸３３の端部３３ｂの外径よりも大きな内径を備えた円筒形状に設定されており、ハウジング１１の内外を貫通している。

開口部１１ｄには、その開口領域を塞ぐように、ハウジング内側からプレート１２が配設されている。このプレート１２は、ハウジング１１の一部として機能しており、このプレート１２を含む領域を局部的に捉えた場合、ハウジング１１は、プレート１２を底面、開口部１１ｄを側面とする凹形状となっている。換言すれば、ハウジング１１は、その一部を内側に陥没させた凹部を備えている。凹部の底面を構成するプレート１２には、駆動軸３３と対応した位置に貫通孔１２ａが形成されている。この貫通孔１２ａは、駆動軸３３の端部３３ｂと形状的・位置的に対応して形成されている。

駆動軸３３は、プレート１２の貫通孔１２ａを介してハウジング１１を貫通してハウジング外部に端部３３ｂを突出させている。この際、駆動軸３３の端部３３ｂは、図１に示すように、その先端が、ハウジング１１の最外周のアウトラインと同一線上、または、これよりも内側に位置するような関係となっている。換言すれば、駆動軸３３は、ハウジング外部に突出させた端部の先端が、凹部の窪み領域に収まるように設定されている。

インバータ４０は、スイッチング素子等を有するインバータ回路を備える回路基板で構成されており、電動モータ３０の駆動制御を行う。本実施形態では、インバータ４０は第３のハウジング１１ｃを介して圧縮機２０と対向する側に配設されており、
このような構成を有する電動コンプレッサ１０において、電動モータ３０のロータ３２の回転に応じて駆動軸３３が回転すると、圧縮機２０のロータ２３が回転する。圧縮機２０のロータ２３が回転すると、ベーンの出没にともないシリンダ室２１における周方向の容積が変化する。これにより、吸入室からシリンダ室２１に吸入された低圧冷媒が圧縮され、この圧縮された高圧冷媒が吐出室に吐出されるようになっている。吐出室に吐出された高圧冷媒は外部（導出配管）に吐出される。

このように本実施形態によれば、圧縮機２０を回転駆動させる電動モータ３０の駆動軸３３が、ハウジング１１を貫通して、その端部３３ｂが外部に突出している。そのため、外部に突出させた駆動軸３３の端部３３ｂに対して、モータトルクやモータ回転数を測定するための測定用シャフトを嵌合させることが可能となる。そのため、ライン組み付け段階において、モータトルクやモータ回転数の測定を行うことで、電動コンプレッサ１０の駆動性能の検査を容易に行うことができ、また、不良な電動コンプレッサ１０を早期に発見することができる。

また、本実施形態によれば、ハウジング１１は、その一部を凹形状に陥没させた凹部を備えており、この凹部の底面（プレート１２）から駆動軸３３の端部３３ｂを突出させている。この場合、駆動軸３３は、その端部３３ｂの先端が、凹部の窪み領域に収まるように全長が設定されている。そのため、駆動軸３３の端部３３ｂを外部に突出させた場合であっても、電動コンプレッサ１０の全長が大型化するといった事態を抑制することができる。このため、車両への組み付け性が悪くなるといった事態を抑制することができる。

また、ハウジング１１の凹部は、窪み領域の側面形状が、駆動軸３３の端部３３ｂの外径よりも大きな内径を備えた円筒形状を有している。そのため、ハウジング外部に突出した駆動軸３３の端部３３ｂと、凹部の側面、すなわち開口部１１ｄとの間にはクリアランスが確保される。そのため、測定用シャフトを、駆動軸３３に嵌合させることが可能となり、測定性能を妨げる虞がない。

また、従来では、ロータに着磁する際、ステータを回転させならば行わなければならなかったが、本実施形態では、電動モータ３０における駆動軸３３の端部３３ｂをハウジング外部に突出させたことで、駆動軸３３とともにロータ３２を回転させることでこれが可能となる。

本発明の実施形態にかかる電動コンプレッサ１０を模式的に示す断面図 従来例としての電動コンプレッサ１を模式的に示す断面図

符号の説明

１０ 電動コンプレッサ
１１ ハウジング
１１ｄ 開口部
１２ プレート
１２ａ 貫通孔
２０ 圧縮機
２１ シリンダ室
２２ シリンダブロック
２３ ロータ
２５ サイドブロック
２６ サイドブロック
３０ 電動モータ
３１ ステータ
３２ ロータ
３３ 駆動軸
３３ａ 端部
３３ｂ 端部
３４ ベアリング
３５ ベアリング
４０ インバータ

Claims (3)

1. 電動コンプレッサにおいて、
   流体を圧縮する圧縮機（２０）と、
   駆動軸（３３）を介して前記圧縮機（２０）を回転駆動する電動機（３０）と、
   前記圧縮機（２０）と、前記電動機（３０）とを収容するハウジング（１１）とを有し、
   前記ハウジング（１１）は、前記電動機（３０）の駆動軸（３０）と位置的に対応して、内外を貫通する貫通孔（１２ａ）が形成されており、
   前記駆動軸（３３）は、前記貫通孔（１２ａ）を介して前記ハウジング（１１）を貫通し、ハウジング外部に端部（３３ｂ）を突出させていることを特徴とする電動コンプレッサ。
2. 前記ハウジング（１１）は、当該ハウジング（１１）の一部を内側に陥没させた凹部を有し、当該凹部の底面（１２）に前記貫通孔（１２ａ）が形成されており、
   前記駆動軸（３３）は、ハウジング外部に突出させた端部（３３ｂ）の先端が、前記凹部の窪み領域に収まるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載された電動コンプレッサ。
3. 前記凹部は、窪み領域の側面形状が、前記駆動軸（３３）の端部（３３ｂ）の外径よりも大きな内径を備えた円筒形状を有することを特徴とする請求項２に記載された電動コンプレッサ。

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