JP2009041401A - 電動コンプレッサ - Google Patents

Abstract

【課題】モータ回転軸の支持部に潤滑油が不足することに起因する種々の不具合を防止できる電動コンプレッサを提供する。
【解決手段】ハウジング２内にモータ２０と圧縮機構部１０とが設けられ、モータ２０のモータ回転軸２１がハウジング２にボールベアリング部材２４，２５によって回転自在に支持され、モータ回転軸２１の回転によって圧縮機構部１０が駆動され、圧縮機構部１０より吐出された冷媒を排出する冷媒吐出経路１９が設けられた電動コンプレッサ１において、冷媒吐出経路１９からモータ回転軸２１のボールベアリング部材２４に向かって貫通するバイパス通路３２を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジング内に冷媒の圧縮機構部と共に圧縮機構部を駆動するモータを備えた電動コンプレッサに関する。

この種の従来の電動コンプレッサとしては、特許文献１に開示されたものがある。この電動コンプレッサ１００は、図４に示すように、ハウジング１０１を有する。ハウジング１０１は、モータ１１０が収容されたモータハウジング部材１０２と、モータハウジング部材１０２の一端側に配置され、圧縮機構部１２０が収容されたコンプレッサハウジング部材１０３と、モータハウジング部材１０２の他端側に配置され、モータ駆動部１３０が外面側に搭載されたフロントサイドハウジング部材１０４とを備えている。

モータ１１０は、ステータ１１１とロータ１１２とから構成されている。ロータ１１２にはモータ回転軸１１３が嵌合されている。このモータ回転軸１１３の一端側はフロントサイドハウジング部材１０４にローラベアリング１１４を介して、モータ回転軸１１３の他端側がモータハウジング部材１０２にボールベアリング１１５を介してそれぞれ回転自在に支持されている。モータ回転軸１１３の他端面には偏心ピン１１４が突設されている。

圧縮機構部１２０は、固定スクロール１２１と可動スクロール１２２とから構成されている。可動スクロール１２２はボス部１２３を有する。このボス部１２３にはローラベアリング１２４を介して偏心ブッシュ１２５が収容されている。この偏心ブッシュ１２５にはモータ回転軸１１３の偏心ピン１１４が係合されている。

又、ハウジング１０１等には圧縮機構部１２０に冷媒を供給する冷媒吸入経路１４０と、圧縮機構部１２０で圧縮された冷媒を排出する冷媒吐出経路１５０が形成されている。冷媒吸入経路１４０は、フロントサイドハウジング部材１０４に形成された吸入ポート１４０ａ、フロントサイドハウジング部材１０４及びモータハウジング部材１０２に形成された吸入通路（図示せず）などより構成されている。冷媒吐出経路１５０は、固定スクロール１２１に形成された吐出口１５０ａコンプレッサハウジング部材１０３に形成された吐出通路１５０ｂ、及び、コンプレッサハウジング部材１０３に形成された吐出口１５０ｃより構成されている。

上記構成において、モータ１１０が回転すると、圧縮機構部１２０の可動スクロール１２２が所定の旋回運動を行い、冷媒吸入経路１４０より吸入された冷媒が圧縮され、圧縮された冷媒が冷媒吐出経路１５０より排出される。ここで、冷媒吸入経路１４０を流れる冷媒の一部は、モータ回転軸１１３のボールベアリング１１５の隙間に入り込み、冷媒中にミスト状に混入する潤滑油が供給される。
特開２００４−１９５８６号公報

しかしながら、従来の電動コンプレッサ１００では、モータ回転軸１１３のボールベアリング１１５に積極的に潤滑油が供給されないため、潤滑油の供給が不足する恐れがある。モータ回転軸１１３のボールベアリング１１５への潤滑油が不足すると、異音の発生、摩耗の促進、耐久性の低下等を引き起こすことになる。

そこで、本発明は、モータ回転軸の支持部に潤滑油が不足することに起因する種々の不具合を防止できる電動コンプレッサを提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、ハウジング内にモータと圧縮機構部とが設けられ、前記モータのモータ回転軸が前記ハウジングに支持部によって回転自在に支持され、前記モータ回転軸の回転によって前記圧縮機構部が駆動され、前記圧縮機構部より吐出された冷媒を排出する冷媒吐出経路が設けられた電動コンプレッサにおいて、前記冷媒吐出経路から前記モータ回転軸の支持部に向かって貫通するバイパス通路が設けられたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の電動コンプレッサであって、前記支持部は、ベアリング部材であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の電動コンプレッサであって、前記モータ回転軸と前記圧縮機構部の圧縮側回転軸は、互いの連結用端部同士が連結され、前記モータ回転軸には、連結側の端面と外周面との間を連結するオイル通路が設けられたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、冷媒吐出経路内の冷媒がバイパス通路を通ってモータ回転軸の支持部に向かって流れ込み、冷媒内に混入されたミスト状の潤滑油が積極的にモータ回転軸の支持部に供給される。従って、モータ回転軸の支持部に潤滑油が不足することに起因する種々の不具合を防止できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ベアリング部材の潤滑油不足を防止できる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加え、モータ回転軸の連結用端部と圧縮側回転軸の連結用端部の間に形成される隙間とオイル通路によって冷媒の流れる通路が形成されるため、冷媒内に混入されたミスト状の潤滑油が積極的にモータ回転軸と圧縮側回転軸の連結用端部間に供給される。従って、モータ回転軸と圧縮側回転軸の連結用端部間に潤滑油が不足することに起因する不具合を防止できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の一実施の形態を示し、図１は電動コンプレッサの断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は電動コンプレッサの要部断面図である。

図１及び図２に示すように、電動コンプレッサ１は、ハウジング２を有する。このハウジング２は、円筒状のコンプレッサハウジング部材３と、このコンプレッサハウジング部材３の一方の開口側の側面に配置されたフロントハウジング部材４と、コンプレッサハウジング部材３の他方の側面に配置されたリアハウジング部材５とから構成されている。コンプレッサハウジング部材３、フロントハウジング部材４及びリアハウジング部材５は、アルミ合金製である。

圧縮機構部１０は、コンプレッサハウジング部材３の内部に収容されている。圧縮機構部１０は、ほぼ楕円形状の内周面が形成されたシリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１の側面に配置されたフロントサイドブロック１２及びリアサイドブロック１３とを備えている。これらブロック１１，１２，１３内にシリンダ室１４が形成されている。これらブロック１１，１２，１３はアルミ合金製である。

シリンダ室１４内にはロータ１５が収容されている。このロータ１５の中心には圧縮側回転軸１６が貫通され、ロータ１５と圧縮側回転軸１６は固定されている。この圧縮側回転軸１６は、フロントサイドブロック１２とリアサイドブロック１３に回転自在に支持されている。圧縮側回転軸１６のリア側は、リアサイドブロック１３より外部に突出され、この突出箇所に連結用端部３０が設けられている。

ロータ１５の外周の等間隔位置には、ベーン１７が突出・後退自在にそれぞれ設けられている。各ベーン１７は、ロータ１５の回転時には背圧及び自らの遠心力によってシリンダ室１４の内壁に当接しつつ移動する。この隣り合うベーン１７間によって、シリンダ室１４内には複数の圧縮室が形成される。各圧縮室は、ロータ１５の回転に応じてその容積を拡大し、冷媒を吸入する吸入工程と、容積を縮小し、吸入した冷媒を圧縮し、且つ、吐出する圧縮行程を繰り返す。

フロントサイドブロック１２とフロントハウジング部材４には、吸入ポート（図示せず）、吸入通路（図示せず）、吸入室１８ｃから成る冷媒吸入経路１８が形成されている。リアサイドブロック１３とコンプレッサハウジング部材３とリアハウジング部材５には、吐出室１９ａ、吐出通路（図示せず）、吐出ポート（図示せず）から成る冷媒吐出経路１９が形成されている。そして、圧縮室の吸入工程時には、冷媒吸入経路１８を介して冷媒がシリンダ室１４の圧縮室に吸引され、圧縮行程の後半時には、シリンダ室１４の圧縮室で圧縮された冷媒が冷媒吐出経路１９より吐出される。

モータ２０は、リアハウジング部材５の内部に収容されている。モータ２０は、モータ回転軸２１に固定されたロータ２２と、リアハウジング部材５の内周面に固定されたステータ２３とを備えている。モータ回転軸２１の両端部は、リアハウジング部材５とコンプレッサハウジング部材３に各支持部（ベアリング部材）であるボールベアリング部材２４，２５を介して回転自在に支持されている。モータ回転軸２１の一端側には連結用端部３１が設けられている。モータ回転軸２１の連結用端部３１と圧縮側回転軸１６の連結用端部３０は、互いの凹凸形状が嵌合することによって連結されている。ロータ２２の外周にはＳ極とＮ極が円周方向に交互に着磁されている。ステータ２３は、強磁性体のヨーク２３ａとこれに巻装されたコイル２３ｂとから成る。このコイル２３ｂには、インバータ等から成るモータ制御部（図示せず）より駆動電流が通電される。モータ制御部は、図示されていないが、フロントハウジング部材４に搭載されている。

図３に詳しく示すように、コンプレッサハウジング部材３の１８０度対向位置には、吐出室１９ａからボールベアリング部材２４及び双方の連結用端部３０，３１に向かって貫通するバイパス通路３２がそれぞれ設けられている。

モータ回転軸２１には、連結用端部３１の端面と、連結用端部３１より中央よりの外周面との間を連通するオイル通路３３が設けられている。

上記構成において、モータ２０が回転すると、モータ回転軸２１の回転と一体になって圧縮機構部１０の圧縮側回転軸１６が回転し、これによって圧縮機構部１０が駆動する。すると、冷媒吸入経路１８を通って冷媒が圧縮機構部１０のシリンダ室１４に吸引され、圧縮機構部１０のシリンダ室１４で圧縮された冷媒が冷媒吐出経路１９を通って吐出される。

ここで、圧縮機構部１０より吐出室１９ａに吐出された冷媒の一部は、図３の矢印で示すように、バイパス通路３２を通ってボールベアリング部材２４に向かって流れ込む。これによって、冷媒内に混入されたミスト状の潤滑油が積極的にモータ回転軸２１のボールベアリング部材２４に供給される。

又、圧縮側回転軸１６の連結用端部３０とモータ回転軸２１の連結用端部３１の間には微少であっても隙間３４（図３に示す）が形成される。従って、バイパス通路３２よりボールベアリング部材２４及び双方の連結用端部３０，３１に向かって流れ込む冷媒は、この隙間３４にも積極的に入り込む。隙間３４に入り込んだ冷媒は、オイル通路３３を通ってモータ回転軸２１の外周側へと排出されるため、隙間３４及びオイル通路３３によって冷媒が流れる通路が形成される。この通路によって、冷媒内に混入されたミスト状の潤滑油が積極的に双方の連結用端部３０，３１に供給される。

以上説明したように、電動コンプレッサ１には、吐出室１９ａからモータ回転軸２１のボールベアリング部材２４に向かって貫通するバイパス通路３２が設けられている。従って、上記したように積極的にモータ回転軸２１のボールベアリング部材２４に潤滑油が供給されるため、ボールベアリング部材２４への潤滑油が不足することに起因する種々の不具合（異音の発生、摩耗の促進、耐久性の低下等）を防止できる。

この実施の形態では、モータ回転軸２１と圧縮側回転軸１６は、互いの連結用端部３０，３１同士が連結され、モータ回転軸２１には、連結用端部３０，３１の隙間３４と外周面を連結するオイル通路３３が設けられている。従って、双方の連結用端部３０，３１間の隙間３４とオイル通路３３によって冷媒の流れる通路が形成されるため、冷媒内に混入されたミスト状の潤滑油が積極的にモータ回転軸２１と圧縮側回転軸１６の連結用端部３０，３１に供給されるため、モータ回転軸２１と圧縮側回転軸１６の連結用端部３０，３１間に潤滑油が不足することに起因する不具合（異音の発生、摩耗の促進、耐久性の低下等）を防止できる。特に、この実施の形態では、バイパス通路３２によって双方の連結用端部３０，３１に向かって冷媒が流入されるため、確実に十分な潤滑油が供給される。

尚、この実施の形態では、モータ回転軸２１の支持部は、ボールベアリング部材２４にて構成されているが、モータ回転軸２１を回転自在に支持できるものであれば良い。

本発明の一実施の形態を示し、電動コンプレッサの断面図である。 本発明の一実施の形態を示し、図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施の形態を示し、電動コンプレッサの要部断面図である。 従来例の電動コンプレッサの断面図である。

符号の説明

１ 電動コンプレッサ
２ ハウジング
１０ 圧縮機構部
１６ 圧縮側回転軸
１９ 冷媒吐出経路
２０ モータ
２１ モータ回転軸
２４ ボールベアリング部材（支持部）
３０ 連結用端部
３１ 連結用端部
３２ バイパス通路
３３ オイル通路

Claims (3)

1. ハウジング（２）内にモータ（２０）と圧縮機構部（１０）とが設けられ、前記モータ（２０）のモータ回転軸（２１）が前記ハウジング（２）に支持部（２４），（２５）によって回転自在に支持され、前記モータ回転軸（２１）の回転によって前記圧縮機構部（１０）が駆動され、前記圧縮機構部（１０）より吐出された冷媒を排出する冷媒吐出経路（１９）が設けられた電動コンプレッサ（１）において、
   前記冷媒吐出経路（１９）から前記モータ回転軸（２１）の支持部（２４）に向かって貫通するバイパス通路（３２）が設けられたことを特徴とする電動コンプレッサ（１）。
2. 請求項１記載の電動コンプレッサ（１）であって、
   前記支持部（２４）は、ベアリング部材（２４）であることを特徴とする電動コンプレッサ（１）。
3. 請求項１又は請求項２記載の電動コンプレッサ（１）であって、
   前記モータ回転軸（２１）と前記圧縮機構部（１０）の圧縮側回転軸（１６）は、互いの連結用端部（３１），（３０）同士が連結され、前記モータ回転軸（２１）には、連結側の端面と外周面との間を連結するオイル通路（３３）が設けられたことを特徴とする電動コンプレッサ（１）。

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