JP2008232134A - Electric compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機構部と電動モータとが一体化された電動コンプレッサに関する。 The present invention relates to an electric compressor in which a compression mechanism and an electric motor are integrated.
従来の電動コンプレッサとして、そのハウジング内に圧縮機構部とこの圧縮機構部を駆
動する電動モータとが収納され、さらにハウジングの底部に圧縮機構部の所要潤滑箇所を
潤滑する潤滑油貯留部が設けられたものが知られている。
As a conventional electric compressor, a compression mechanism portion and an electric motor that drives the compression mechanism portion are housed in a housing, and a lubricating oil storage portion that lubricates a required lubricating portion of the compression mechanism portion is provided at the bottom of the housing. Is known.
特許文献1には横置き型の電動コンプレッサが開示されているが、この場合、例えば、
ハウジングの電動モータの収納部分を軸方向外方に延長して、その延長部分に潤滑油貯留
部を設け、その貯留部内の潤滑油を圧縮機構部の所要潤滑箇所に供給し、また、戻り潤滑
油をその潤滑油貯留部に戻すようになっている。
The housing for the electric motor of the housing is extended outward in the axial direction, and a lubricating oil reservoir is provided in the extended portion, and the lubricating oil in the reservoir is supplied to the required lubrication location of the compression mechanism, and return lubrication The oil is returned to the lubricating oil reservoir.
しかしながら、従来の電動コンプレッサでは、ハウジングの軸方向延長部に潤滑油貯留
部が設けられているため、必然的にハウジングが軸方向に長大化して電動コンプレッサが
大型化してしまう。
However, in the conventional electric compressor, since the lubricating oil reservoir is provided in the axially extending portion of the housing, the housing is inevitably elongated in the axial direction and the electric compressor is increased in size.
また、上記潤滑油貯留部はハウジングを単に延長した部分に構成されるため、その潤滑
油貯留部を補強するためには、ハウジングの肉厚を厚くする、あるいは補強リブを設ける
等の補強構造を採る必要が生じて、重量増の原因となる場合がある。
In addition, since the lubricating oil reservoir is formed by simply extending the housing, in order to reinforce the lubricating oil reservoir, a reinforcing structure such as increasing the thickness of the housing or providing reinforcing ribs is provided. It may be necessary to pick up and cause weight increase.
そこで、本発明は、ハウジングが軸方向に長大化するのを抑制しつつ、既存の構成部材
を利用して潤滑油貯留部を補強することが可能な電動コンプレッサを得ることを目的とす
る。
Therefore, an object of the present invention is to obtain an electric compressor that can reinforce a lubricating oil reservoir using an existing component member while suppressing an increase in the length of the housing in the axial direction.
請求項1の発明にあっては、ハウジング(11)内に、少なくとも圧縮機構部(20)
と該圧縮機構部(20)を駆動する電動モータ(30)とが収納されるとともに、該ハウ
ジング(11)の外側の少なくとも下部に取り付け用の取付ブラケット(17)が突設さ
れた電動コンプレッサ(10)であって、上記ハウジング(11)の底部に設けられる潤
滑油貯留室(50)が、前記圧縮機構部(20)又は前記電動モータ(30)の下方、かつ、前記取付ブラケット(17)の近傍に配置されていることを特徴とする。
In the invention of claim 1, at least the compression mechanism (20) is provided in the housing (11).
And an electric motor (30) for driving the compression mechanism (20), and an electric compressor having a mounting bracket (17) projecting at least at the lower part outside the housing (11) 10), the lubricating oil storage chamber (50) provided at the bottom of the housing (11) is below the compression mechanism (20) or the electric motor (30) and the mounting bracket (17). It is arrange | positioned in the vicinity of.
請求項2の発明にあっては、前記ハウジング(11)に開口し且つ前記圧縮機構部(20)で圧縮された流体を前記ハウジング外に吐出するための吐出ポート(16、16A)と、当該吐出ポート(16)と、前記潤滑油貯留室(50、50A)と、を連通する圧力導入通路(61)と、前記潤滑油貯留室(50、50A)と、前記圧縮機構部(20)の摺動部と、を連通する潤滑油供給通路(62)と、を備えることを特徴とする。 In the invention of claim 2, the discharge port (16, 16A) for discharging the fluid that is open to the housing (11) and compressed by the compression mechanism (20) to the outside of the housing; A pressure introducing passage (61) communicating the discharge port (16) and the lubricating oil reservoir (50, 50A), the lubricating oil reservoir (50, 50A), and the compression mechanism section (20); And a lubricating oil supply passage (62) communicating with the sliding portion.
請求項1の発明によれば、少なくとも圧縮機構部と電動モータとを収納したハウジング
の底部に設けられる潤滑油貯留室が、上記圧縮機構部又は電動モータの下方に配置されることにより、ハウジング内のデッドスペースを有効利用して、ハウジングを延長することなく上記潤滑油貯留室を設けることができるため、ハウジングが軸方向に長大化するのを抑制し、ひいては電動コンプレッサの大型化を抑制することができる。
According to the first aspect of the present invention, the lubricating oil storage chamber provided at the bottom of the housing that houses at least the compression mechanism and the electric motor is disposed below the compression mechanism or the electric motor, thereby The dead oil space can be effectively used to provide the lubricating oil storage chamber without extending the housing, so that the housing is prevented from being lengthened in the axial direction, and consequently the size of the electric compressor is suppressed. Can do.
また、潤滑油貯留室は、ハウジングの外側下部に突設した取付ブラケットの近傍に配置
されているので、当該取付ブラケットの剛性によって潤滑油貯留室の強度を確保でき、ひ
いては、電動コンプレッサの重量増を避けることができる。
In addition, since the lubricating oil storage chamber is disposed in the vicinity of the mounting bracket projecting from the outer lower portion of the housing, the rigidity of the mounting bracket can ensure the strength of the lubricating oil storage chamber, which in turn increases the weight of the electric compressor. Can be avoided.
請求項2の発明によれば、請求項1に記載の作用・効果に加えて、吐出ポートの圧力が圧力導入通路を介して潤滑油貯留室のオイルに作用することで、オイルが圧縮機構部の摺動部へと送られるため、オイル供給用ポンプを設ける必要が無く、部品点数の削減につながる。 According to the second aspect of the invention, in addition to the operation and effect of the first aspect, the pressure of the discharge port acts on the oil in the lubricating oil storage chamber via the pressure introduction passage, so that the oil is compressed. Therefore, there is no need to provide an oil supply pump, leading to a reduction in the number of parts.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、電動コンプレッサが自動車の空調装置の冷凍サイクルに適用される場合について例示する。この場合、電動コンプレッサで圧縮する流体は冷凍サイクルの冷媒となる。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in this embodiment, the case where an electric compressor is applied to the refrigerating cycle of the air conditioner of a motor vehicle is illustrated. In this case, the fluid compressed by the electric compressor serves as a refrigerant for the refrigeration cycle.
(第1実施形態)図1は、本実施形態にかかる電動コンプレッサの全体斜視図、図2は、電動コンプレッサの縦断面図である。 (First Embodiment) FIG. 1 is an overall perspective view of an electric compressor according to this embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the electric compressor.
本実施形態にかかる電動コンプレッサ10では、図1,図2に示すように、軸方向(図
2中左右方向)に3分割されたリヤケース12、ミドルケース13、およびフロントケー
ス14が結合されてハウジング11が構成されている。そして、図2に示すように、ミド
ルケース13内には圧縮機構部20が収納され、リヤケース12内には電動モータ30が
収納され、フロントケース14内には電動モータ30の通電を制御するモータ駆動回路部
40が収納されている。
In the
そして、図1に示すようにミドルケース13に形成された導入ポート15からハウジン
グ11内に導入された冷媒を、圧縮機構部20で圧縮した後にリヤケース12に形成され
た吐出ポート16から排出するようになっている。
As shown in FIG. 1, the refrigerant introduced into the
圧縮機構部20は、ベーンを有するロータリー式として構成され、図2に示すように内
周が滑らかな非円形状に形成されたシリンダ室21を有するシリンダブロック22と、こ
のシリンダ室21内に回転自在に収納されたコンプレッサロータ23と、このコンプレッ
サロータ23の外周部に出没自在に配置されて先端がシリンダ室21の内周に摺接し、周
方向に所定間隔をもって複数配置されるベーン24と、シリンダブロック22の軸方向両
側に配置されてシリンダ室21の軸方向両側を閉塞するとともに、コンプレッサロータ2
3が摺動接触する吸入側および吐出側のサイドブロック25,26と、を備えて概略構成
されている。
The
3 schematically includes a
図2中左方の吸入側サイドブロック25には吸入口(図示せず)が形成されており、上
記導入ポート15から導入された冷媒が当該吸入口を介してシリンダ室21に導入される
ようになっている。また、シリンダブロック22の外周部または右方の吐出側サイドブロ
ック26には、シリンダ室21内の圧縮された冷媒が排出される排出口(図示せず)が形
成されている。
A suction port (not shown) is formed in the left
したがって、圧縮機構部20では、コンプレッサロータ23が電動モータ30の駆動軸
31によって回転されることにより、ベーン24の出没を伴いつつシリンダ室21の周方
向の容積が変化して、これにより吸入口からシリンダ室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排出口から排出される。
Therefore, in the
そして、排出口から排出された高圧冷媒は、ミドルケース13の内周と圧縮機構部20
との間の通路を経て、電動モータ30が収納されたリヤケース12内を通過した後に吐出
ポート16から吐出されるようになっており、このとき、リヤケース12を通過する冷媒
によって電動モータ30の発熱部が冷却される。
The high-pressure refrigerant discharged from the discharge port passes through the inner periphery of the
The
電動モータ30は、リヤケース12の内周に圧入固定される円筒状のステータ32と、
このステータ32内に回転自在に収納されるロータ33と、を備えて構成され、ステータ
32の周方向に等間隔をもって設けられた複数のコイル巻回部が通電されることでステー
タ32が励磁されてロータ33が回転する。
The
And a
ロータ33の中心部には駆動軸31が回転方向に係止して挿通されており、当該駆動軸
31の一端部(図中左端部)が圧縮機構部20のコンプレッサロータ23と一体に形成さ
れた回転軸27の端部(図中右端部)に非円形嵌合部31Sを介して連結されることによ
り、駆動軸31の回転がコンプレッサロータ23に伝達されるようになっている。
A
フロントケース14のミドルケース13側には、図2に示すように、隔壁14Wが設け
られるとともに、その反対側が開放されており、その開放側からモータ駆動回路部40が
フロントケース14内に収納された後に開放側端をエンドプレート14Eで閉塞される。
As shown in FIG. 2, a
モータ駆動回路部40は基板41を備えている。この基板41には回路のON/OFF
を切り替えるスイッチング素子(例えばMOS−FET,IGBT等)などの電子部品を
含むインバータが実装されている。
The motor
An inverter including an electronic component such as a switching element (for example, a MOS-FET, an IGBT, or the like) that switches between is mounted.
そして、モータ駆動回路部40と電動モータ30のステータ32に設けたコイル巻回部
とがハーネス44によって電気的に接続されるが、そのハーネス44の途中には接続ター
ミナル45が介在され、この接続ターミナル45は、ミドルケース13およびフロントケース14の上部を膨出させて形成された上方空間部11U内に配置される。
The
ところで、ハウジング11の外側には、電動コンプレッサ10をエンジンルーム内、例
えば、エンジンのシリンダブロック等に取り付けるための取付ブラケット17が部分的に
突設されている。
By the way, a
すなわち、取付ブラケット17は、ミドルケース13の外側上部、外側下部(図1,図
2参照)、およびリヤケース12の後側端部(図2参照)、の合計3箇所に設けられてお
り、各取付ブラケット17はリブ状となってミドルケース13あるいはリヤケース12の
外周に一体に突設されている。そして、各取付ブラケット17にはハウジング11の軸方
向に対して直角方向に貫通して取付ボルト(図示せず)を挿通する取付穴17aが形成さ
れている。
That is, the
ここで、本実施形態では、ハウジング11の底部に設けられる潤滑油貯留室50が、圧
縮機構部20の下方、かつ、取付ブラケット17(ミドルケース13の外側下部に設けた
取付ブラケット17)の近傍に配置されている。
Here, in this embodiment, the lubricating
つまり、フロントケース14の下部には、図2に示すように、モータ駆動回路部40の
電子部品43を収納するための下方空間部11Lが、取付ブラケット17の左右幅W1よ
りも若干小さな幅W2をもって膨出形成されており、潤滑油貯留室50は、下方空間部1
1Lと取付ブラケット17との間において、ミドルケース13の下部を取付ブラケット1
7と等しい幅W1をもって膨出形成して形成される。
That is, in the lower part of the
Between the 1L and the
7 is formed by bulging with a width W1 equal to 7.
また、潤滑油貯留室50の底部には開口部51が形成されて、その開口部51がプラグ
52によって着脱自在に密閉される。
An opening 51 is formed at the bottom of the lubricating
一方、圧縮機構部20では、コンプレッサロータ23の回転軸27は軸方向両側のサイ
ドブロック25,26に形成された滑り軸受28F,28Rを介して回転支持されており
、図中右方の滑り軸受28Rと潤滑油貯留室50の底部とを連通する油路29(潤滑油供給通路)が形成され、コンプレッサロータ23の回転に伴って潤滑油貯留室50内の潤滑油が滑り軸受28Rに吸引されるようになっている。
On the other hand, in the
すなわち、本実施形態の電動コンプレッサ10によれば、ハウジング11の底部に設け
られる潤滑油貯留室50が、圧縮機構部20の下方に配置されているので、ハウジング1
1内の圧縮機構部20の下方に形成されるデッドスペースを有効利用して潤滑油貯留室5
0を設けることができる。このため、ハウジング11を軸方向に延長することなく潤滑油
貯留室50を設けることができるため、ハウジング11が軸方向に長大化するのを抑制し
、ひいては電動コンプレッサ10の大型化を抑制することができる。
That is, according to the
The lubricating oil storage chamber 5 is effectively used by making effective use of a dead space formed below the
0 can be provided. For this reason, since the lubricating
また、潤滑油貯留室50は、ハウジング11の外側下部に突設した取付ブラケット17
の近傍に配置されているので、その既存の取付ブラケット17の剛性によって潤滑油貯留
室50の強度を確保でき、ひいては、電動コンプレッサ10の重量増を避けることができ
る。
Further, the lubricating
Therefore, the rigidity of the existing mounting
(第2実施形態)次に図3〜5に基づいて第2実施形態について説明する。図3は本実施形態にかかる電動コンプレッサの縦断面図、図4は図3のA−A断面図、そして、図5は
本実施形態にかかる電動コンプレッサの後面図である。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the electric compressor according to the present embodiment, FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 3, and FIG. 5 is a rear view of the electric compressor according to the present embodiment.
電動コンプレッサ10Aは、上記第1実施形態にかかる電動コンプレッサ10と同様の構成要素を備えている。よって、以下では、それら同様の構成要素については共通の符号を付し、重複する説明を省略する。
The
本実施形態にかかる電動コンプレッサ10Aは、ハウジング11の外側下部に軸方向に互いに離間して二つの取付ブラケット17、17が設けられている点で上記第1実施形態(図2参照)とは異なる。
The
より詳しくは、一方の取付ブラケット17がリアケース12の外側下部に突設され、他方の取付ブラケット17がミドルケース13の外側下部に突設されている。
More specifically, one mounting
本実施形態では、潤滑油貯留室50Aがリアケース12とミドルケース13とに亘って設けられ、且つ、前記二つの取付ブラケット17、17の間に位置している。
In the present embodiment, the lubricating
そのため、本実施形態では、潤滑油貯留室50Aは電動モータ30の下方に設けられている。
Therefore, in this embodiment, the lubricating
前記潤滑油貯留室50Aは、リアケース12の後端上部に開口する吐出ポート16Aと圧力導入通路61を介して連通している。この圧力導入通路61は、リアケース12の外壁内に貫通形成されている。
The lubricating
より詳しくは、圧力導入通路61は、リアケース12の後端上部に開口する吐出ポート16Aから下方に延びる縦向き通路61aと、この縦向き通路61aの下端から、軸方向に向け延び潤滑油貯留室50Aに連通する横向き通路61bと、を備えて構成されている。
More specifically, the
また、図3に示すように圧力導入通路61の途中からは、下方に向けて延び、且つ、ハウジング11の外側に開口する潤滑油導入通路63が分岐している。この潤滑油導入通路63の開口は栓部64で封止されている。
Further, as shown in FIG. 3, a
そして、潤滑油貯留室50Aの前端部(図3中左端部)と、圧縮機構部20の摺動部(軸受孔)とを連通する油路62(潤滑油供給通路)は、本実施形態では、ミドルケース13及びサイドブロック26内を貫通している。
An oil passage 62 (lubricating oil supply passage) that communicates the front end portion (left end portion in FIG. 3) of the lubricating
すなわち、本実施形態の電動コンプレッサ10Aによれば、ハウジング11の外側下部に突設された取付ブラケット17、17どうしの間に潤滑油貯留室50Aが設けられているため、デッドスペースを有効利用できる。このため、ハウジング11を軸方向に延長することなく潤滑油貯留室50Aを設けることができるため、ハウジング11が軸方向に長大化するのを抑制し、ひいては電動コンプレッサ10Aの大型化を抑制することができる。
That is, according to the
また、吐出ポート16Aの圧力が圧力導入通路61を介して潤滑油貯留室50Aのオイルに作用することで、オイルが圧縮機構部20の摺動部へと送られるため、オイル供給用ポンプを設ける必要が無く、部品点数の削減につながる。
Further, since the pressure of the
また、圧力導入通路61はリアケース12の内部空間を介さずに吐出ポート16Aと潤滑油貯留室50Aとを連通しているため、オイル封入通路としても利用でき、吐出ポート16Aから潤滑油貯留室50Aにオイルを封入する際に、リアケース12の内部空間に配置された部品(この例では電動モータ30)にオイルが付着することなく、確実にオイルを潤滑油貯留室50Aに封入できる。
Further, since the
また、本実施形態では、吐出ポート16Aと潤滑油貯留室50Aとを連通する圧力導入通路61が下り傾斜で設けられているため、吐出ポート16Aで冷媒と分離したオイルは、圧力導入通路61を通じて潤滑油貯留室50Aに、重力により自然に供給されていくこととなる。なお、吐出ポート16にオイルセパレータを設けておくと上記効果がより有効となる。
In the present embodiment, the
なお、図3中、接続ターミナル45からのハーネス44は途中で破断し、フロントケース14内の構成部材は一部省略して図示している。
In FIG. 3, the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定さ
れず、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、空調装置の冷凍サイクルに用いる電
動コンプレッサには限定されないし、電動コンプレッサで扱う流体も冷媒には限定されな
い。また、圧縮機は偏心ローラタイプのロータリー式でもよいし、ロータリー式以外であ
ってもよい。
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, the present invention is not limited to the electric compressor used in the refrigeration cycle of the air conditioner, and the fluid handled by the electric compressor is not limited to the refrigerant. The compressor may be an eccentric roller type rotary type or may be other than the rotary type.
10 電動コンプレッサ
11 ハウジング
16、16A 吐出ポート
17 取付ブラケット
20 圧縮機構部
30 電動モータ
50、50A 潤滑油貯留室
61 圧力導入通路
29、62 油路(潤滑油供給通路)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
動する電動モータ(30)とが収納されるとともに、該ハウジング(11)の外側の少な
くとも下部に取り付け用の取付ブラケット(17)が突設された電動コンプレッサ(10
)であって、
上記ハウジング(11)の底部に設けられる潤滑油貯留室(50)が、前記圧縮機構部
(20)又は前記電動モータ(30)の下方、かつ、前記取付ブラケット(17)の近傍に配置されていることを特徴とする電動コンプレッサ(10)。 In the housing (11), at least the compression mechanism (20) and the electric motor (30) for driving the compression mechanism (20) are housed, and are attached to at least the lower part outside the housing (11). The electric compressor (10
) And
A lubricating oil reservoir (50) provided at the bottom of the housing (11) is disposed below the compression mechanism (20) or the electric motor (30) and in the vicinity of the mounting bracket (17). An electric compressor (10) characterized in that:
当該吐出ポート(16)と、前記潤滑油貯留室(50、50A)と、を連通する圧力導入通路(61)と、
前記潤滑油貯留室(50、50A)と、前記圧縮機構部(20)の摺動部と、を連通する潤滑油供給通路(62)と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の電動コンプレッサ(10)。 A discharge port (16, 16A) for discharging the fluid opened to the housing (11) and compressed by the compression mechanism (20) to the outside of the housing;
A pressure introduction passage (61) communicating the discharge port (16) and the lubricating oil reservoir (50, 50A);
A lubricating oil supply passage (62) communicating the lubricating oil storage chamber (50, 50A) and the sliding portion of the compression mechanism (20);
The electric compressor (10) according to claim 1, characterized by comprising:
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