JP2009041387A - 電動コンプレッサ - Google Patents

Abstract

【課題】電動コンプレッサにおいて、圧縮機構部の回転軸と電動モータの駆動軸とのズレを抑制し、それら回転軸と駆動軸との回転抵抗が増加することを抑制する。
【解決手段】電動コンプレッサ１は、回転軸１５が回転することで気体を圧縮する圧縮機構部１０と、駆動軸２１によって回転軸１５を回転させる電動モータ２０と、圧縮機構部１０および前記電動モータ２０を収納しているハウジング２と、回転軸１５および駆動軸２１を回転自在に支持している軸受部３５と、を備える。ハウジング２は、単一部材である支持部材３を有し、軸受部３５は、支持部材３に設けられ回転軸１５を回転自在に支持している第１の軸受３１と、支持部材３に設けられ駆動軸２１を回転自在に支持している第２の軸受３３と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮機構部と電動モータとを備える電動コンプレッサに関する。

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を収納した電動コンプレッサでは、例えば、特許文献１に開示されているように、圧縮機構部と電動モータとを単一の軸で連結したものがある。
特開２００６−１１８３５６号公報

ところが、圧縮機構部と電動モータとを単一の軸で連結した場合は、軸長が長くなって加工や組み立てが困難になるため、圧縮機構部の回転軸と電動モータの駆動軸とをそれぞれ別部品にして、それら回転軸と駆動軸とを連結することが望ましい。

しかしながら、回転軸と駆動軸とを別部品にした場合には、それぞれの軸を回転自在に支持する軸受同士の相対的な位置決めが困難であり、回転軸と駆動軸とにずれ（同心度のずれ）が生じるおそれがある。軸受同士でズレが生じた場合には、回転軸や駆動軸に無理な荷重が発生して大きな回転抵抗が発生してしまう。

そこで、本発明は、電動コンプレッサにおいて、圧縮機構部の回転軸と電動モータの駆動軸とのズレを抑制し、それら回転軸と駆動軸との回転抵抗が増加することを抑制することを目的とする。

本発明は、回転軸を有しこの回転軸が回転することで気体を圧縮する圧縮機構部と、前記回転軸に連結された駆動軸を有しこの駆動軸によって前記回転軸を回転させる電動モータと、前記圧縮機構部および前記電動モータを収納しているハウジングと、前記回転軸および前記駆動軸を回転自在に支持している軸受部と、を備える電動コンプレッサにおいて、前記ハウジングは、単一部材である支持部材を有し、前記軸受部は、前記支持部材に設けられ前記回転軸を回転自在に支持している第１の軸受と、前記支持部材に設けられ前記駆動軸を回転自在に支持している第２の軸受と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、第１の軸受と前記第２の軸受とが、単一部品である支持部材に共に設けられているので、それら第１の軸受および第２の軸受の相対的な位置決め（同心度）の精度を高めることができ、よって、圧縮機構部の回転軸と電動モータの駆動軸とのズレを抑制することができ、それら回転軸と駆動軸との回転抵抗が増加することを抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態にかかる電動コンプレッサを示す縦断面図である。本実施形態は、例えば自動車の空調装置の冷凍サイクルに適用される電動コンプレッサを例示する。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である。

図１に示すように、電動コンプレッサ１は、ハウジング２内に圧縮機構部１０と、電動モータ２０と、を一体に組み付けて構成してある。ハウジング２は、電動コンプレッサ１の軸方向に分割された２分割構造であり、圧縮機構部１０を収納している支持部材である第１のケース３と、電動モータ２０を収納している第２のケース４と、を図示しないガスケット等のシールを介在させて密封状態で結合してある。第１のケース３および第２のケース４は、それぞれ単一部材である。即ち、第１のケース３および第２のケース４は、単一の部材からのみ構成されている。

圧縮機構部１０は、ベーン１３を有するロータリー式である。圧縮機構部１０は、第１のケース３の内周面３ａに組み付けられる。該圧縮機構部１０は、非円形状に形成したシリンダ室１１と、このシリンダ室１１内に回転自在に収納したコンプレッサロータ１２と、このコンプレッサロータ１２の外周部に相互に所定間隔をもって出没自在に配置した複数枚のベーン１３と、回転軸１５と、を備える。

圧縮機構部１０では、シリンダ室１１における電動モータ２０側とは反対側を、第１のケース３の内周面３ａに密接嵌合したフロントサイドブロック１４で密閉するとともに、シリンダ室１１における電動モータ２０側を第１のケース３に形成された隔壁部３ｂで密閉してある。即ち、第１のケース３は、電動モータ２０に対してシリンダ室１１を隔成している。

回転軸１５は、コンプレッサロータ１２の中心部に図示しないキーや圧入により挿通固定されており、コンプレッサロータ１２と一体に回転するようになっている。該回転軸１５は、電動モータ２０の駆動軸２１で回転駆動するようになっている。

回転軸１５は、その電動モータ２０とは反対側の一端部１５ａが外側部滑り軸受３０によって回転自在に支持されている。外側部滑り軸受３０は、フロントサイドブロック１４に設けてある。また、回転軸１５の中央部１５ｂを、第１のケース３の隔壁部３ｂに設けた第１の軸受としての中央部滑り軸受３１によって回転自在に支持してある。この中央部滑り軸受け３１は、第１のケース３の隔壁部３ｂに一体成形されている。

従って、圧縮機構部１０では、コンプレッサロータ１２が電動モータ２０の駆動軸２１によって回転されることで、シリンダ室１１の内周に沿ってベーン１３が出没しつつ、隣接したベーン１３間の容積が変化して気体である冷媒を圧縮するようになっている。そして、圧縮機構部１０で圧縮した冷媒は、第２のケース４内を通過して電動モータ２０の発熱部を冷却した後、図示しない吐出ポートから吐出することになる。

電動モータ２０は、第２のケース４の内周に圧入固定した円筒状のステータ２２と、このステータ２２の内方に回転自在に嵌合したモータロータ２３と、このモータロータ２３の中心に挿通状態で固定された駆動軸２１と、を備えている。そして、ステータ２２の周方向に等間隔をもって設けた複数の図示しないコイル巻回部に通電することにより、ステータ２２を励磁してモータロータ２３を回転し、この回転によって駆動軸２１が回転するようになっている。

本実施形態では、圧縮機構部１０の回転軸１５と電動モータ２０の駆動軸２１とは、別部品であり、それぞれを同軸配置して、相互に連結してある。そして、回転軸１５と駆動軸２１との突き合わせ端部１５ｂ，２１ａに、それぞれを相互に嵌合して回転伝達する嵌合部３２を設け、該嵌合部３２によって回転軸１５と駆動軸２１とを連結してある。該嵌合部３２としては、スプライン嵌合やローレット嵌合、あるいは圧入嵌合等を用いることができる。

そして、駆動軸２１は、その突き合わせ端部２１ａが、第２の軸受としての連結部玉軸受３３によって回転自在に支持されている。この連結部玉軸受３３は、第１のケース３の隔壁部３ｂに設けてある。

即ち、本実施形態では、第１のケース３の隔壁部３ｂに、駆動軸２１を回転自在に支持する連結部玉軸受３３と、回転軸５を回転自在に支持する中央部滑り軸受３１と、を設けてある。

連結部玉軸受３３の取り付けは、隔壁部３ｂの電動モータ２０側の側面中央部に、嵌合部３２を囲繞するように環状突出部３ｃを形成し、該環状突出部３ｃに連結部玉軸受３３を嵌着してある。環状突出部３ｃは、隔壁部３ｂの一部を構成している。

また、駆動軸２１の他端部２１ｂは、端部玉軸受３４によって回転自在に支持されている。この端部玉軸受３４は、第２のケース４の端部の壁部に設けてある。

ここで、外側部滑り軸受３０、中央部滑り軸受３１、連結部玉軸受３３および端部玉軸受３４は、駆動軸２１および回転軸１５を回転自在に支持している軸受部３５を構成している。

以上説明したように、本実施形態の電動コンプレッサ１は、回転軸１５を有しこの回転軸１５が回転されることで気体を圧縮する圧縮機構部１０と、回転軸１５に連結された駆動軸２１を有しこの駆動軸２１によって回転軸１５を回転させる電動モータ２０と、圧縮機構部１０および電動モータ２０を収納しているハウジング２と、回転軸１５および駆動軸２１を回転自在に支持している軸受部３５と、を備える。そして、ハウジング２は、単一部材である支持部材としての第１のケース３を有し、軸受部３５は、第１のケース３に設けられ回転軸１５を回転自在に支持している第１の軸受としての中央滑り軸受３１と、第１のケース３に設けられ駆動軸２１を回転自在に支持している第２の軸受としての連結部玉軸受３３と、を有する。

したがって、中央部滑り軸受３１と連結部玉軸受３３とが、単一部品である支持部材としての第１のケース３に共に設けられているので、即ち同じ部材に設けられているので、それら中央部滑り軸受３１および連結部玉軸受３３の相対的な位置決め（同心度）の精度を高めることができ、よって、圧縮機構部１０の回転軸１５と電動モータ２０の駆動軸２１とのズレを抑制することができる。これにより、それら回転軸１５と駆動軸２１との回転抵抗が増加することを抑制することができる。

ところで、従来では圧縮機構部のシリンダ室の電動モータ側を第１のケース３とは別部材であるリヤサイドブロックで閉塞し、リヤサイドブロックを第１のケースにボルト固定しているものがある。これに対して、本実施形態では、圧縮機構部１０のシリンダ室１１の電動モータ２０側を第１のケース３によって閉塞しているので、前記従来構造に比べて、リヤサイドブロックおよびボルトの分だけ部品点数を削減することができる。また、これにより、電動コンプレッサ１を軸方向に小型化できるとともに軽量化も実現できる。

（第２の実施形態）図２は、本発明の第２の実施形態にかかる電動コンプレッサを示す縦断面図である。なお、第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図２に示すように、本実施形態の電動コンプレッサ１Ａは、圧縮機構部１０のシリンダ室１１の電動モータ２０側を閉塞する部材が、第１のケース３ではなく、第１のケース３とは別部材で設けた単一部材としてのリヤサイドブロック４０である点と、このリヤサイドブロック４０に中央部滑り軸受３１および連結部玉軸受３３を設けてある点とが第１の実施形態に対して異なる。

リヤサイドブロック４０は、支持部材であり、ハウジング２を構成している。リヤサイドブロック４０は、電動モータ２０に対してシリンダ室１１を隔成している。

リヤサイドブロック４０は、第１のケース３に圧入固定してある。即ち、リヤサイドブロック４０は、第１のケース３の内周面３ａに密接して嵌合してある。そして、該リヤサイドブロック４０には、連結部玉軸受３３を嵌着する環状突出部４０ａを形成してある。この環状突出部４０ａは、リヤサイドブロック４０の一部を構成している。

また、隔壁部３ｂの中央部には、環状突出部４０ａよりも若干小径の公差をもって嵌合穴３ｄを形成し、該嵌合穴３ｄに環状突出部４０ａを圧入することにより、リヤサイドブロック４０を第１のケース３に固定してある。

以上説明したように、本実施形態の電動コンプレッサ１Ａは、単一部材であるリヤサイドブロック４０に、中央部滑り軸受３１および連結部玉軸受３３が共に設けられている。したがって、第１の実施形態と同様に、それら中央部滑り軸受３１および連結部玉軸受３３の相対的な位置決めの精度（同心度）を高めることができ、よって、圧縮機構部１０の回転軸１５と電動モータ２０の駆動軸２１とのズレを抑制することができ、それら回転軸１５と駆動軸２１との回転抵抗が増加することを抑制することができる。よって、圧縮機構部１０による圧縮効率をより高めることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、電動コンプレッサは、空調装置の冷凍サイクルに用いる場合に限ることはない。また、圧縮機構部は、ベーンタイプのロータリー式に限ることはなく、偏心ロータタイプのロータリー式でもよく、更には、ロータリー式以外の圧縮機構部などであってもよい。

本発明の第１の実施形態にかかる電動コンプレッサを示す縦断面図。 本発明の第２の実施形態にかかる電動コンプレッサを示す縦断面図。

符号の説明

１，１Ａ 電動コンプレッサ
２ ハウジング
３ 第１のケース（支持部材）
１０ 圧縮機構部
１５ 回転軸
２０ 電動モータ
２１ 駆動軸
３１ 中央部滑り軸受（第１の軸受）
３３ 連結部玉軸受（第２の軸受）
３５ 軸受部
４０ リヤサイドブロック（支持部材）

Claims (1)

1. 回転軸（１５）を有しこの回転軸（１５）が回転することで気体を圧縮する圧縮機構部（１０）と、
   前記回転軸（１５）に連結された駆動軸（２１）を有しこの駆動軸（２１）によって前記回転軸（１５）を回転させる電動モータ（２０）と、
   前記圧縮機構部（１０）および前記電動モータ（２０）を収納しているハウジング（２）と、
   前記回転軸（１５）および前記駆動軸（２１）を回転自在に支持している軸受部（３５）と、
   を備える電動コンプレッサにおいて、
   前記ハウジング（２）は、単一部材である支持部材（３）を有し、
   前記軸受部（３５）は、前記支持部材（３）に設けられ前記回転軸（１５）を回転自在に支持している第１の軸受（３１）と、前記支持部材（３）に設けられ前記駆動軸（２１）を回転自在に支持している第２の軸受（３３）と、を有することを特徴とする電動コンプレッサ。

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