JP2014240613A - ガイド部材及びこれを用いた電動圧縮機の組み付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転子と固定子の単品精度を高めることなく、電動圧縮機の音振動を低減することのできる電動圧縮機を提供することを目的としている。【解決手段】ハウジング２と、前記ハウジング２内に収容される圧縮機４と、前記圧縮機４を駆動するための電動モータ部３とを備える電動圧縮機１であって、前記電動モータ部３は、固定子９と、前記固定子９の内周側に配置される回転子１１と、前記固定子９の外周に配置されるガイド部材１９とを備え、前記固定子９と前記回転子１１の軸心合わせのために、前記ガイド部材１９を異なる厚みとしたことを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、電動圧縮機に関し、特に電動圧縮機の組み付け方法に関する。

従来、一般的な電動圧縮機では、特許文献１に示すように、インバータ回路体が組み込まれたインバータ部と、インバータ部により駆動が制御されるモータ部と、モータ部の回転駆動力で冷媒を圧縮する圧縮機構部と、インバータ部が収容されるインバータ収容室と、モータ部と圧縮機構部が収容されるハウジングとから構成されている。

圧縮機構部を駆動するモータ部は、モータ部の略中央を貫通する駆動軸と、この駆動軸に嵌入されたロータ（以下、「回転子」）と、ロータの外周側に設けられ、コイルが巻回されたステータ（以下、「固定子」）とを備えており、このモータ部は、ハウジングの内周側に圧入されることでハウジング内に収容されている。

特開２０１２−１３９０３７号公報

しかしながら、モータ部の回転子と固定子は、部材の単品精度のバラツキによって、回転子と固定子による同軸度に一定以上のズレが生じた場合、電動圧縮機全体の音振動の問題が生じる。

また、回転子と固定子の単品精度を高めることも考えられるが、製造コスト等が高くなってしまうという問題もあった。

そこで、本発明は、回転子と固定子の単品精度を高めることなく、電動圧縮機の音振動を低減することのできる電動圧縮機を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明は、ハウジング２と、前記ハウジング２内に収容される圧縮機４と、前記圧縮機４を駆動するための電動モータ部３とを備える電動圧縮機４であって、前記電動モータ部３は、固定子９と、前記固定子９の内周側に配置される回転子１１と、前記固定子９の外周に配置されるガイド部材１９とを備え、不均一な厚みの前記ガイド部材１９によって、前記固定子９と前記回転子１１の軸心を合わせを行うことを特徴とする。

また、前記ガイド部材１９は、複数のガイド部材１９が前記固定子９の外周に等間隔に配置されていることを特徴とする。

さらに、複数の前記ガイド部材１９は同一形状で異なる厚みで形成されており、選択嵌合にて前記固定子９と前記回転子１１の軸心合わせを行うことを特徴とする。

加えて、前記ハウジング２に圧入される固定子９は、前記ガイド部材１９を介して圧入されていることを特徴とする。

また、ハウジング２と、前記ハウジング２内に収容される圧縮機４と、前記圧縮機４を駆動するための電動モータ部３とを備える電動圧縮機４の組み付け方法であって、 前記電動モータ部３は、前記ハウジング２の内周に配置される固定子９と、前記固定子９の内周側に配置される回転子１１と、前記固定子９の外周に配置されるガイド部材１９とを備え、異なる厚みを有する前記ガイド部材１９を前記固定子９の外周に等間隔に配置し、前記固定子９と前記回転子１１の軸心を合わせることを特徴とする。

本発明は、不均一な厚みのガイド部材１９によって、固定子９と回転子１１の軸心を合わせを行うことにより、固定子９と回転子１１の同軸度のズレを一定量以下にすることができるため、電動圧縮機４の音振動を低減することができる。

さらに、複数のガイド部材１９は同一形状で異なる厚みを有しており、選択嵌合によって固定子９と回転子１１の軸心合わせを行うため、適宜、固定子９と回転子１１の軸心合わせを行うことができる。

本発明の電動圧縮機の一部断面図。 固定子の内径を計測した状態を示す固定子斜視図。 固定子の外径を計測した状態を示す固定子斜視図。 回転子の外径からハウジングの内壁までの距離を計測した状態を示す断面図。 回転子及び固定子のハウジングへの組み付け状態を示す断面図。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜５を用いて詳細に説明する。

図１に示すように、本実施例の電動圧縮機４は、ハウジング２と、電動モータ部３と、圧縮機４と、駆動回路部５とを備えている。

ハウジング２は、フロントハウジング２ａと、ミドルハウジング２ｂと、リアハウジング２ｃとからなっている。また、リアハウジング２ｃの内壁２ｄには、後述するガイド部材１９が圧入される凸部７がリアハウジング２ｃの内壁２ｄから突出するようにして形成されている。

フロントハウジング２ａに収容される駆動回路部５は、後述する電動モータ部３を制御している。

電動モータ部３は、圧縮機４を駆動するものであり、ミドルハウジング２ｂ及びリアハウジング２ｃ内に収容されている。

また、電動モータ部３は、外形が円筒状の固定子９と、固定子９の内周側に配置される回転子１１と、固定子９の外周に配置されるガイド部材１９とを備えている。

固定子９は、リング状の薄い鋼板を積層した積層鋼板によって形成されており、内径方向に向けて突出するステータコア１３にコイル１５が複数巻き掛けられている。また、このコイル１５は、絶縁材からなる薄いインシュレータ１７を介してステータコア１３に巻き掛けられており、このコイル１５に対して駆動回路部５から通電されることによって磁力が発生する。

回転子１１は、固定子９の内周側に配置されて、固定子９から発生する磁力によって回転する。また、回転子１１は、後述する駆動軸２９に固定されており、回転子１１の回転を駆動軸２９を介して圧縮機４へ伝達している。

固定子９の外周に配置されるガイド部材１９は、図２，３に示すように、固定子９の外周に等間隔に複数配置されてハウジング２への圧入を案内する。この複数のガイド部材１９は、固定子９の外周形状に沿った曲面を有し、同一形状に形成されているが、ガイド部材１９の厚みがそれぞれ不均一になっている。例えば、それぞれ０．５ｍｍ〜１ｍｍの厚みを有する複数のガイド部材１９によって形成されている。

この異なる厚みを有するガイド部材１９は、後述する回転子１１と固定子９との軸心合わせを行うため、回転子１１と固定子９との同軸度のズレによって適宜選択可能である。

なお、本実施例においては、ガイド部材１９を６箇所に配置しているが、６箇所以上であっても、６箇所以下であってもよく、ハウジング２内に圧入することができればよい。また、本実施例のガイド部材１９では、所謂、肉抜き形状としているが、板状であってもよい。

圧縮機４は、シリンダブロック２１と、一対のサイドブロック２３と、ベーン溝３３を有するロータ２５と、ベーン溝３３に収容されるベーン２７と、ロータ２５に固定される駆動軸２９とを備えている。

シリンダブロック２１は、内周にシリンダ室３１を有しており、このシリンダ室３１にはロータ２５が回転自在に収容されている。また、シリンダブロック２１の両端部には一対のサイドブロック２３に固定されている。

一対のサイドブロック２３は、フロントサイドブロック２３ａとリアサイドブロック２３ｂとからなっており、シリンダブロック２１を狭持するようにして固定されている。

シリンダ室３１に収容されるロータ２５は、円柱形状を有しており、ベーン２７が出没自在に突出するベーン溝３３が等間隔に複数形成されている。

ロータ２５に形成されたベーン溝３３に出没自在に突出するベーン２７は、板状に形成されており、一端側がシリンダブロック２１の内壁に当接しながらロータ２５が回転することによって、シリンダ室３１で冷媒を圧縮している。

一端側をロータ２５に固定される駆動軸２９は、他端側を上述した回転子１１に固定されている。すなわち、電動モータ部３に生じる磁力によって回転子１１が回転することによって、駆動軸２９を介してロータ２５を回転させている。

次に、固定子９と回転子１１のハウジング２（リアハウジング２ｃ）への組み付け方法について説明する。

まず、図２に示すように、固定子９の中心Ａから固定子９の内径（インシュレータ１７）の距離と、図３に示すように、固定子９の中心Ａから固定子９の外径（ステータコア１３）の距離を三次元測定器等によってそれぞれ６箇所の距離を測定する。

この固定子９の中心Ａから内径と、固定子９の中心Ａから外径の距離の測定結果から固定子９の外径を基準とした内径の軸心Ｄのズレを計算する。

次に、図４に示すように、回転子１１の外径からハウジング２の内壁までの距離を６箇所測定し、ハウジング２の内壁を基準として回転子１１の外径の軸心Ｃのズレを計算する。

そして、図５に示すように、回転子１１の軸心Ｃと固定子９の軸心Ｄに基づいて固定子９の回転子１１に対するずらし量を計算する。この計算結果によって、固定子９の外周に取り付けるガイド部材１９の厚みを適宜選択し、固定子９の外周にガイド部材１９を固定する。

上記において選択されたガイド部材１９を固定子９の外周に取り付けた状態で、ハウジング２の内周に圧入する。

固定子９の外周に固定されたガイド部材１９がリアハウジング２ｃの内周２ｄに設けられた凸部７に当接しながら圧入されることで、固定子９がリアハウジング２ｃに固定され固定子９と回転子１１のハウジング２への組み付けが完了する。

上述した計算結果によって選択されたガイド部材１９を固定子９の外周に取り付けた状態で、ハウジング２の内周に圧入することにより、軸心Ｄを軸心Ｃに近づける方向にずらすため、固定子９と回転子１１の同軸度のズレを一定量以下にすることができる。

また、固定子９と回転子１１の同軸度のズレを一定量以下にすることができるため、電動圧縮機４の音振動を低減することができる。

さらに、複数のガイド部材１９は同一形状で異なる厚みを有しており、選択嵌合によって固定子９と回転子１１の軸心合わせを行うため、固定子９と回転子１１に合わせて適宜、固定子９と回転子１１の軸心合わせを行うことができる。

加えて、ガイド部材１９によって固定子９と回転子１１の軸心合わせを行うため、固定子９と回転子１１の単品精度を高めることなく、固定子９と回転子１１の同軸度のズレを一定量以下にすることができるため、製造コストを高めることなく、電動圧縮機を提供することができる。

本発明は、電動圧縮機に利用することができる。

１ 電動圧縮機
２ ハウジング
３ 電動モータ部
４ 圧縮機
９ 固定子
１１ 回転子
１９ ガイド部材

Claims (5)

1. ハウジング（２）と、前記ハウジング（２）内に収容される圧縮機（４）と、前記圧縮機（４）を駆動するための電動モータ部（３）とを備える電動圧縮機（１）であって、
   前記電動モータ部（３）は、固定子（９）と、前記固定子（９）の内周側に配置される回転子（１１）と、前記固定子（９）の外周に配置されるガイド部材（１９）とを備え、
   不均一な厚みの前記ガイド部材（１９）によって、前記固定子（９）と前記回転子（１１）の軸心を合わせを行うことを特徴とする電動圧縮機（１）。
2. 請求項１記載の電動圧縮機（１）であって、
   前記ガイド部材（１９）は、複数のガイド部材（１９）が前記固定子（９）の外周に等間隔に配置されていることを特徴とする電動圧縮機（１）。
3. 請求項２記載の電動圧縮機（１）であって、
   複数の前記ガイド部材（１９）は同一形状で異なる厚みを有しており、選択嵌合にて前記固定子（９）と前記回転子（１１）の軸心合わせを行うことを特徴とする電動圧縮機（１）。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動圧縮機（１）であって、
   前記ハウジング（２）に圧入される固定子（９）は、前記ガイド部材（１９）を介して圧入されていることを特徴とする電動圧縮機（１）。
5. ハウジング（２）と、前記ハウジング（２）内に収容される圧縮機（４）と、前記圧縮機（４）を駆動するための電動モータ部（３）とを備える電動圧縮機（１）の組み付け方法であって、
   前記電動モータ部（３）は、前記ハウジング（２）の内周に配置される固定子（９）と、前記固定子（９）の内周側に配置される回転子（１１）と、前記固定子（９）の外周に配置されるガイド部材（１９）とを備え、
   異なる厚みを有する前記ガイド部材（１９）を前記固定子（９）の外周に等間隔に配置し、前記固定子（９）と前記回転子（１１）の軸心を合わせることを特徴とする電動圧縮機の組み付け方法。

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