JP2015140725A - 圧縮機の取付構造 - Google Patents

圧縮機の取付構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2015140725A
JP2015140725A JP2014014098A JP2014014098A JP2015140725A JP 2015140725 A JP2015140725 A JP 2015140725A JP 2014014098 A JP2014014098 A JP 2014014098A JP 2014014098 A JP2014014098 A JP 2014014098A JP 2015140725 A JP2015140725 A JP 2015140725A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compressor
mounting surface
fixed
mounting
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014014098A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6330345B2 (ja
Inventor
匡志 東山
Masashi Higashiyama
匡志 東山
佐貫 政美
Masami Sanuki
政美 佐貫
竹本 剛
Takeshi Takemoto
剛 竹本
川野 茂
Shigeru Kawano
茂 川野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2014014098A priority Critical patent/JP6330345B2/ja
Priority to PCT/JP2015/000255 priority patent/WO2015115062A1/ja
Priority to US15/108,802 priority patent/US10253773B2/en
Priority to DE112015000555.2T priority patent/DE112015000555B4/de
Publication of JP2015140725A publication Critical patent/JP2015140725A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6330345B2 publication Critical patent/JP6330345B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/007General arrangements of parts; Frames and supporting elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008Hermetic pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C25/00Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/001Radial sealings for working fluid
    • F04C27/003Radial sealings for working fluid of resilient material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00Fluid
    • F04C2210/26Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/60Assembly methods
    • F04C2230/604Mounting devices for pumps or compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/30Casings or housings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/40Electric motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/12Vibration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/0085Prime movers

Abstract

【課題】取付対象部材の取付面の振動によって生じる騒音を抑制可能な圧縮機の取付構造を提供する。【解決手段】回転中心軸の軸方向から見たときに、固定スクロール22の基準インボリュート曲線Iv0の基礎円C0から基礎円C0の中心点Oへ至る第1線分L1とし、エンジンEG(取付対象部材)の取付面Efから法線方向に延びて中心点Oを通過して延びる第2線分L2とし、第1線分L1と第2線分L2との間に形成される取付角αを、65?≰α≰155?、および、245?≰α≰335?のいずれか一方を満たすように設定し、圧縮機の径方向のうち振動成分が最大となる振動方向と取付面Efの法線方向がずれるようにする。これにより、取付面Efに騒音を発生させやすい振動成分が、取付面Efに伝達されてしまうことを抑制して、取付面Efの振動によって生じる騒音を抑制する。【選択図】図4

Description

本発明は、圧縮機を取付対象部材に取り付ける際の圧縮機の取付構造に関する。
従来、特許文献1に、冷凍サイクル装置にて冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機を、ハイブリッド車両にて車両走行用の駆動力を出力する内燃機関(エンジン)に取り付ける際の電動圧縮機の取付構造が開示されている。
この特許文献1の電動圧縮機の取付構造では、電動圧縮機の電動モータを圧縮機構部よりもエンジンの重心側に配置するとともに、エンジンのクランク軸と電動圧縮機の中心軸とを平行に配置することで、電動モータがエンジンから受ける加振力を抑制しようとしている。
特開2008−138685号公報
ところが、特許文献1のように、圧縮機をハイブリッド車両のエンジンに取り付けると、例えば、エンジンの非作動時等に圧縮機が作動すると、圧縮機の振動がエンジンの圧縮機の取付面に伝達されてしまう。この際、エンジンの圧縮機の取付面が振動板として機能してしまうと、大きな騒音を生じさせてしまう原因となる。
本発明は、上記点に鑑み、取付対象部材の取付面の振動によって生じる騒音を抑制可能な圧縮機の取付構造を提供することを目的とする。
本発明は、以下の解析的知見に基づいて案出されたものである。すなわち、本発明者らの解析的検討によれば、圧縮機(1)が取り付けられる取付対象部材(EG)の取付面(Ef)の振動のうち、取付面(Ef)に騒音を発生させやすい振動成分は、取付面(Ef)に対して垂直方向の振動成分であるということが判っている。さらに、圧縮機(1)には、回転中心軸の軸方向から見たときに、径方向の振動成分が均一にならず、径方向の振動成分に分布が生じやすい形式のものがある。
そこで、請求項1に記載の発明では、流体を圧縮して吐出する圧縮機(1)を取付対象部材(EG)の取付面(Ef)に取り付ける圧縮機の取付構造であって、
圧縮機として、取付面(Ef)に固定されるハウジング(10)と、ハウジング(10)内に固定されて渦巻き状の固定側歯部(22b)を有する固定スクロール(22)と、固定側歯部(22b)に噛み合う渦巻き状の可動側歯部(21b)を有するとともに固定スクロール(22)に対して公転運動する可動スクロール(21)と、を備えるスクロール型圧縮機(1)が採用されており、可動スクロール(21)が公転運動する際の中心軸(CL)は、取付面(Ef)に対して平行に配置されており、さらに、中心軸(CL)の軸方向から見たときに、圧縮機(1)の径方向のうち振動成分が最大となる振動方向と取付面(Ef)の法線方向がずれていることを特徴としている。
これによれば、圧縮機(1)として、径方向の振動成分に分布が生じやすいスクロール型圧縮機が採用されており、圧縮機(1)の径方向のうち振動成分が最大となる振動方向と取付面(Ef)の法線方向がずれているので、取付面(Ef)に騒音の発生させやすい振動成分が、取付面(Ef)に伝達されてしまうことを抑制できる。
その結果、本請求項に記載の発明によれば、取付対象部材(EG)の取付面(Ef)の振動によって生じる騒音を抑制可能な圧縮機の取付構造を提供することができる。
なお、本請求項における取付面(Ef)は、圧縮機(1)が取り付けられる面であって、圧縮機(1)の振動によって騒音を生じ得る面である。従って、取付面(Ef)は、平面に限定されることなく、曲面あるいは湾曲面も含まれる。例えば、中心軸(CL)の軸方向から見たときに円弧状に形成される曲面も含まれる。
さらに、圧縮機(1)に対する取付部として局所的に突出した部位あるいは陥没した部位が形成されている場合には、当該部位を除く面を取付面(Ef)とすればよい。さらに、中心軸(CL)の軸方向から見たときに複数の凹凸を含む場合は、凹凸を平滑化した仮想面を取付面(Ef)とすればよい。
具体的に、請求項2に記載の発明のように、請求項1に記載の圧縮機の取付構造において、中心軸(CL)の軸方向から見たときに、固定側歯部(22b)の内周壁面と外周壁面との中央部が描くインボリュート曲線を基準インボリュート曲線(Iv0)とし、基準インボリュート曲線(Iv0)の基礎円(C0)の中心点(O)から基礎円(C0)と基準インボリュート曲線(Iv0)との接続点(P0)へ至る線分を第1線分(L1)とし、取付面(Ef)から法線方向に延びて基礎円(C0)の中心点(O)を通過して延びる線分を第2線分(L2)とし、固定側歯部(22b)の中心側から外周側へ向かう巻き方向における第1線分(L1)から第2線分(L2)へ至る角度を取付角(α)としたときに、
取付角(α)が、65°≦α≦155°、および、245°≦α≦335°のいずれか一方を満たすように設定されていてもよい。
これによれば、固定スクロール(22)および可動スクロール(21)の巻き数や圧力条件によらず、取付面(Ef)の騒音を効果的に低減させることができる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
一実施形態の圧縮機が取り付けられたエンジンの外観斜視図である。 一実施形態の圧縮機の軸方向断面図である。 圧縮機がエンジンに取り付けられた状態における図2のIII−III断面図である。 一実施形態の圧縮機の取付角を説明するための説明図である。 一実施形態の圧縮機の取付角と荷重振幅のとの関係を示すグラフである。 他の実施形態における取付面を説明するための説明図である。 他の実施形態における別の取付面を説明するための説明図である。
以下、図面を用いて、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係る圧縮機の取付構造を、図1に示すように、車両用の冷凍サイクル装置にて流体である冷媒を圧縮して吐出する圧縮機1を、ハイブリッド車両にて車両走行用の駆動力を出力する内燃機関(エンジン)EGの外表面(取付面Ef)に取り付ける際に適用している。従って、本実施形態の取付対象部材は、エンジンEGである。
本実施形態の冷凍サイクル装置は、圧縮機1から吐出された高温冷媒を放熱させる放熱器、放熱器から流出した冷媒を減圧させる膨張弁、膨張弁にて減圧された低圧冷媒を蒸発させる蒸発器、および圧縮機1を環状に接続して構成されたもので、車両用空調装置において、車室内へ送風される送風空気の温度を調整する機能を果たす。
また、ハイブリッド車両は、エンジンEGおよび走行用電動モータの双方から車両走行用の駆動力を得る車両である。ハイブリッド車両では、車両の走行負荷に応じてエンジンEGを作動あるいは停止させて、エンジンEGおよび走行用電動モータの双方から駆動力を得て走行する走行状態、あるいはエンジンを停止させて走行用電動モータのみから駆動力を得て走行する走行状態等を切り替えて、車両燃費を向上させることができる。
次に、図2、図3を用いて、圧縮機1の詳細構成について説明する。圧縮機1は、エンジンEGへの固定部11aが形成されたハウジング10の内部に、スクロール型圧縮機構20(以下、単に圧縮機構20と記載する。)、この圧縮機構20を回転駆動する電動モータ30、および電動モータ30から圧縮機構20へ回転駆動力を伝達する駆動軸としてのシャフト25等を収容して構成された電動式のスクロール型圧縮機である。
なお、図2、図3中の上下の各矢印は、圧縮機1をエンジンEGに取り付けた状態における上下の各方向を示している。従って、本実施形態の圧縮機1は、シャフト25の回転軸が水平方向に延びて、圧縮機構20と電動モータ30が水平方向に配置される、いわゆる横置きタイプとして構成されている。
ハウジング10は、複数の金属部材を組み合わせることによって構成された密閉容器構造のものである。より具体的には、本実施形態のハウジング10は、有底円筒状(カップ状)のフロントハウジング11、フロントハウジング11の内部に配置されてハウジング10の内部空間を区画するミドルハウジング12、フロントハウジング11の開口部側を閉塞するリアハウジング13等によって構成されている。
これらのフロントハウジング11、ミドルハウジング12、およびリアハウジング13は、圧入やボルト締め等の手段によって一体化されている。また、フロントハウジング11、ミドルハウジング12、およびリアハウジング13が互いに当接する当接部には、Oリング、ガスケット等からなるシール部材が介在されており、各当接部から冷媒が漏れることはない。
フロントハウジング11の外周壁面には、エンジンEGに固定される複数(本実施形態では4つ)の固定部11aが形成されている。これらの固定部11aは、ハウジング10の外周壁面からエンジンEGに設けられた圧縮機1の取付面Efへ向かって延びる柱状に形成されている。さらに、固定部11aの中心部には、固定部11aの長手方向に沿って延びる貫通穴11bが形成されている。
そして、この貫通穴11bを貫通するボルトB1を、取付面Efに配置されたボルト穴B2に締め付けることによって、圧縮機1がエンジンEGに固定されている。ここで、取付面Efとは、圧縮機1が取り付けられる面であって、圧縮機1の振動によって騒音を生じ得る面である。従って、取付面Efは、圧縮機1のハウジング10が接触している面に限定されない。
つまり、本実施形態のように、ボルト穴B2を形成するために局所的に突出した部位が形成されている場合には、図3に示すように、この突出した部位を除く面が取付面Efとなる。さらに、本実施形態の取付面Efは、平面として形成されている。
フロントハウジング11の内部には、略円柱状の空間が形成されており、この空間の内部には、図2に示すように、電動モータ30が収容されている。電動モータ30は、固定子をなすステータ31、および回転子をなすロータ32を有して構成されている。
ステータ31は、フロントハウジング11の筒状部の内周側面に固定されており、磁性材からなるステータコア31a、およびステータコア31aに巻き付けられたステータコイル31bによって構成されている。そして、制御装置からステータコイル31bに電力が供給されると、ステータ31はロータ32を回転させる回転磁界を発生する。
ロータ32は、永久磁石を有して構成されており、ステータ31の内周側に配置されている。さらに、ロータ32は、回転軸方向に延びる円筒状に形成されており、ロータ32の軸中心穴には、金属製のシャフト25が圧入によって固定されている。
シャフト25は、ロータ32よりも軸方向長さが長く形成されており、シャフト25の軸方向一端側の端部は、フロントハウジング11の底面部側の中心部に配置されたモータ側軸受け25aに回転可能に支持されている。一方、シャフト25の軸方向他端側(圧縮機構20側)は、略円板状に形成されたミドルハウジング12の略中心部に配置された圧縮機構側軸受け25bに回転可能に支持されている。
従って、ステータコイル31bに電力が供給されて回転磁界が発生すると、ロータ32およびシャフト25が一体となって回転する。なお、ミドルハウジング12は、その外周側面がフロントハウジング11の筒状部の内周側面に圧入されており、ハウジング10の内部空間を、電動モータ30が収容される空間と圧縮機構20が収容される空間に区画している。
圧縮機構20は、それぞれ平板状の基板部、および基板部からシャフト25の軸方向へ突出する渦巻き状の歯部を有する一対のスクロールとしての可動スクロール21および固定スクロール22を備えている。
より詳細には、可動スクロール21は、円板状の可動側基板部21aおよび可動側基板部21aから固定スクロール22側へ向かって突出する可動側歯部21bを有している。固定スクロール22は、円板状の固定側基板部22aおよび固定側基板部22aから可動スクロール21側へ向かって突出する固定側歯部22bを有している。
固定スクロール22は、固定側基板部22aの外周側面がフロントハウジング11の筒状部の内周側面に圧入されていることによって、フロントハウジング11に固定されている。一方、可動スクロール21は、ミドルハウジング12と固定スクロール22との間に形成される空間に配置されている。
さらに、可動スクロール21および固定スクロール22は、それぞれの基板部21a、22aの板面が対向するように配置されているとともに、それぞれの歯部21b、22b同士が噛み合わされて、一方のスクロールの歯部の先端部が他方のスクロールの基板部に当接するように配置されている。
これにより、それぞれの歯部21b、22b同士が複数箇所で接触し、それぞれの歯部21b、22b同士の間には、シャフト25の中心軸CLの軸方向から見たときに三日月形状に形成される作動室Vが複数個形成される。なお、図2、図3では、図示の明確化のため、複数個の作動室Vのうち1つのみに符号を付しており、他の作動室については符号を省略している。
また、前述したシャフト25の軸方向他端側(圧縮機構20側)の端部には、シャフト25の中心軸CLに対して偏心した偏心部25cが形成されている。これに対して、可動側基板部21aのミドルハウジング12側の面の中心部には、偏心部25cを回転可能に支持する偏心部用軸受け25dが嵌め込まれている。
さらに、可動スクロール21とミドルハウジング12との間には、可動スクロール21が偏心部25c周りに自転することを防止するピン−ホール式の自転防止機構26が設けられている。従って、シャフト25が回転すると、可動スクロール21は、偏心部25c周りに自転することなく、シャフト25の中心軸CLを公転中心として、固定スクロール22に対して公転運動(旋回)する。
そして、この公転運動により、前述した作動室Vが容積を減少させながら、回転軸回りに外周側から中心側へ変位する。さらに、本実施形態のミドルハウジング12には、最外周側に変位して最大容積となっている作動室Vとフロントハウジング11に形成されて外部から冷媒を吸入する吸入ポートとを連通させる図示しない吸入側連通路が形成されている。
また、固定スクロール22の固定側基板部22aの中心部には、作動室Vで圧縮された冷媒を吐出する吐出穴22cが形成されている。吐出穴22cは、作動室Vで圧縮された高圧冷媒を流入させる吐出室13aに連通している。この吐出室13aには、冷媒が吐出穴22cを介して吐出室13a側から作動室V側へ逆流してしまうことを防止するリード弁27が配置されている。
吐出室13aは、固定スクロール22とリアハウジング13との間の空間によって形成されており、吐出室13aの冷媒流出口は、リアハウジング13の内部に形成されたオイルセパレータ40に連通している。本実施形態では、このオイルセパレータ40として遠心力の作用によって冷媒と冷凍機油とを分離する遠心分離方式のものを採用している。
オイルセパレータ40にて分離された冷凍機油は、リアハウジング13、固定スクロール22、およびミドルハウジング12等に形成されたオイル通路40aを介して、圧縮機構20および電動モータ30の摺動部へ導かれる。一方、オイルセパレータ40にて分離された高圧冷媒は、リアハウジング13に形成されて高圧冷媒をハウジング10の外部(具体的には、放熱器の冷媒入口側)へ吐出する吐出ポート13bへ導かれる。
次に、図4を用いて、本実施形態の圧縮機1をエンジンEGの取付面Efに取り付ける際の取付構造を説明する。まず、本実施形態では、シャフト25の中心軸CLが、取付面Efに対して平行に配置されており、さらに、図4に示す圧縮機1の取付角αが、以下数式F1、F2のうち、いずれか一方を満たすように設定されている。
65°≦α≦155°…(F1)
245°≦α≦335°…(F2)
より具体的には、本実施形態では、圧縮機1の取付角αが概ね110°となるように設定されている。ここで、本実施形態における取付角αは以下のように定義されている。
すなわち、シャフト25の中心軸CLの軸方向から見たときに、図4に示すように、固定側歯部22bの内周壁面と外周壁面との中央部が描くインボリュート曲線を基準インボリュート曲線Iv0とし、この基準インボリュート曲線Iv0の基礎円をC0とし、基礎円C0の中心点Oから基礎円C0と基準インボリュート曲線Iv0との接続点P0へ至る線分を第1線分L1とし、取付面Efから法線方向に延びて基礎円C0の中心点Oを通過して延びる線分を第2線分L2としたときに、固定側歯部22bの中心側から外周側へ向かう巻き方向における第1線分L1側から第2線分L2へ至る角度が取付角αと定義されている。
次に、上記構成における本実施形態の圧縮機1の作動を説明する。電動モータ30に電力が供給されてロータ32およびシャフト25が回転すると、可動スクロール21が固定スクロール22に対して公転運動する。これにより、圧縮機構20の作動室Vが容積を縮小させながら回転軸回りに外周側から中心側へ変位する。
この際、最外周側に変位して最大容積となっている作動室Vに吸入ポートが連通して、外部から作動室Vに低圧冷媒が吸入される。そして、作動室Vが容積を縮小させながら変位させることによって作動室V内の冷媒が圧縮される。
さらに、作動室Vが中心側へ変位して吐出穴22cに連通するとともに、作動室V内の冷媒圧力がリード弁27の開弁圧を超えるとリード弁27が開き、作動室V内の高圧冷媒が吐出穴22cを介して吐出室13aへ流入する。吐出室13aから流出した高圧冷媒は、オイルセパレータ40にて冷凍機油が分離され、吐出ポート13bから吐出される。
以上の如く、本実施形態の圧縮機1のようなスクロール型圧縮機では、作動室Vが回転軸回りに外周側から中心側へ変位するに伴って、作動室V内の冷媒圧力が上昇する。この際、作動室V内の冷媒圧力が上昇するに伴って、電動モータ30に要求される駆動トルクも増加する。
さらに、作動室Vはシャフト25の回転に伴って周期的に変位するので、電動モータ30に要求される駆動トルクも周期的に変化する。このような駆動トルクの周期的な変化は、圧縮機1全体を振動させる原因となる。
また、スクロール型圧縮機では、作動室Vが回転軸周りに変位するので、中心軸CLの軸方向から見たときに、径方向の振動成分が均一にならず、径方向の振動成分に分布が生じやすい。
このため、例えば、エンジンEGの非作動時等に圧縮機1を作動させると、上述した圧縮機1全体としての振動が取付面Efに伝達されてしまう。この際、取付面Efが振動板として機能してしまうと、大きな騒音を生じさせてしまう原因となる。さらに、本発明者らの検討によれば、取付面Efに騒音を発生させやすい振動成分は、取付面Efに対して垂直方向の振動成分であることが判っている。
これに対して、本実施形態では、取付角αが、上記数式F1、F2のいずれか一方を満たすように(具体的には、概ね110°となるように)、圧縮機1がエンジンEGの取付面Efに取り付けられている。従って、圧縮機1の径方向のうち振動成分が最大となる振動方向と取付面Efの法線方向(取付面Efに対して垂直方向に相当)をずらすことができる。
換言すると、圧縮機1の径方向のうち振動成分が最大となる振動方向と取付面Efの法線方向とを異なる方向にすることができる。その結果、本実施形態の圧縮機1の取付構造によれば、取付面Efに騒音の発生させやすい振動成分が圧縮機1から取付面Efに伝達されてしまうことを抑制でき、取付面Efの振動によって生じる騒音を抑制することができる。
このことをより詳細に説明すると、本実施形態の取付構造では、取付角αを変化させると、図5に示すように、取付面Efに対して垂直方向の振動成分の荷重振幅Fが変化する。図5によれば、取付角αが20°程度、あるいは、200°程度になってしまうと、圧縮機1の径方向のうち振動成分が最大となる振動方向と取付面Efの法線方向が一致して、荷重振幅Fが最大となってしまうことが判る。
これに対して、本実施形態のように、取付角αを上記数式F1、F2のいずれか一方を満たすように設定することで、荷重振幅Fを5%以上低減させることができる。すなわち、取付面Efの振動によって生じる騒音を抑制することができる。
さらに、効果的な騒音低減効果を得るために、取付角αが、以下数式F3、F4のうち、いずれか一方を満たすように設定してもよい。
85°≦α≦135°…(F3)
265°≦α≦355°…(F4)
さらに、より効果的な騒音低減効果を得るために、取付角αの組み付け誤差を、狙い値に対して10%程度以内とすればよい。例えば、本実施形態では、狙い値110°に対して±10°以内で組み付けられていることが望ましい。なお、図5から明らかなように、110°を狙うこと290°を狙うことは実質的に同様のなので、狙い値290°とする場合も±10°以内で組み付けられていることが望ましい。
また、前述の如く、スクロール型圧縮機では、中心側に変位した作動室V内の冷媒が高圧化することによって圧縮機1全体としての振動が生じるので、外周側に変位した作動室V内の冷媒圧力の影響を受けにくい。
これに対して、本実施形態の圧縮機1の取付構造では、固定スクロール22の中心側の形状に基づいて取付角αを決定しているので、固定スクロール22および可動スクロール21の巻き数や圧力条件(例えば、吐出ポート13b側の冷媒圧力と吸入ポート側の冷媒圧力との圧力差等)によらず、取付面Efの騒音を効果的に低減させることができる。
また、本実施形態では、圧縮機1として電動圧縮機を採用し、圧縮機1をハイブリッド車両に搭載しているので、エンジンEGが停止している際に圧縮機1が作動してしまうことがある。エンジンEGが停止している際には、エンジン騒音が発生しないため、圧縮機1が作動すると圧縮機1の騒音が乗員にとって耳障りになりやすい。従って、圧縮機1として電動圧縮機を採用する場合は、本実施形態の圧縮機の取付構造を適用して、騒音を抑制できることは極めて有効である。
また、本実施形態では、ゴムのような緩衝部材を介することなく、圧縮機1とエンジンEGとを直接接触させた状態でボルト締めによって固定している。このような固定では、圧縮機1の振動が取付面Ef側へ伝達されやすいので、本実施形態の圧縮機の取付構造を適用して、騒音を抑制できることは極めて有効である。
(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(1)上述の実施形態では、本発明に係る圧縮機の取付構造を、冷凍サイクル装置用の圧縮機1をエンジンEGの取付面Efに取り付ける際に適用した例を説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。
例えば、圧縮機1は、冷凍サイクル装置用のものに限定されない。また、取付対象部材は、エンジンEGに限定されることなく、例えば、ハイブリッド車両において車両走行用の駆動力を出力する走行用電動モータであってもよい。もちろん、車両用に限定されることなく、用途に応じて設定された専用の取付部材であってもよい。
(2)上述の実施形態では、電動圧縮機を取付対象部材(エンジンEG)に取り付けた例を説明したが、圧縮機は電動式のものに限定されない。例えば、エンジンから駆動力を得るエンジン駆動式の圧縮機であってもよい。
(3)上述の実施形態では、取付面Efが平面となっている例を説明したが、取付面Efは、圧縮機1が取り付けられる面であって、圧縮機1の振動によって騒音を生じ得る面であるから、平面に限定されることなく、曲面あるいは湾曲面も含まれる。
例えば、図6に示すように、取付面Efとしては、中心軸CLの軸方向から見たときに円弧状に形成される曲面も含まれる。この場合は、図6に示すように第2線分L2の方向を取付面Efの法線方向(取付面Efに対して垂直方向に相当)とすればよい。
また、図7に示すように、中心軸CLの軸方向から見たときに、実際の取付面が複数の凹凸を含む場合は、凹凸を平滑化した際に同様の騒音を生じると想定される仮想面(図7の二点鎖線で示す面)を取付面Efとすればよい。この場合も、図7に示すように第2線分L2の方向を取付面Efの法線方向(取付面Efに対して垂直方向に相当)とすればよい。
なお、図6、図7は、図4に対応する図面であって、上述の実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。
1 圧縮機
10 ハウジング
21、22 可動スクロール、固定スクロール
21b、22b 可動側歯部、固定側歯部
EG エンジン(取付対象部材)
Ef 取付面
CL 中心軸

Claims (4)

  1. 流体を圧縮して吐出する圧縮機(1)を取付対象部材(EG)の取付面(Ef)に取り付ける圧縮機の取付構造であって、
    前記圧縮機として、前記取付面(Ef)に固定されるハウジング(10)と、前記ハウジング(10)内に固定されて渦巻き状の固定側歯部(22b)を有する固定スクロール(22)と、前記固定側歯部(22b)に噛み合う渦巻き状の可動側歯部(21b)を有するとともに前記固定スクロール(22)に対して公転運動する可動スクロール(21)と、を備えるスクロール型圧縮機(1)が採用されており、
    前記可動スクロール(21)が公転運動する際の中心軸(CL)は、前記取付面(Ef)に対して平行に配置されており、
    前記中心軸(CL)の軸方向から見たときに、前記圧縮機(1)の径方向のうち振動成分が最大となる振動方向と前記取付面(Ef)の法線方向がずれていることを特徴とする圧縮機の取付構造。
  2. 前記中心軸(CL)の軸方向から見たときに、
    前記固定側歯部(22b)の内周壁面と外周壁面との中央部が描くインボリュート曲線を基準インボリュート曲線(Iv0)とし、
    前記基準インボリュート曲線(Iv0)の基礎円(C0)の中心点(O)から前記基礎円(C0)と基準インボリュート曲線(Iv0)との接続点(P0)へ至る線分を第1線分(L1)とし、
    前記取付面(Ef)から法線方向に延びて前記基礎円(C0)の中心点(O)を通過して延びる線分を第2線分(L2)とし、
    前記固定側歯部(22b)の中心側から外周側へ向かう巻き方向における前記第1線分(L1)から前記第2線分(L2)へ至る角度を取付角(α)としたときに、
    前記取付角(α)が、65°≦α≦155°、および、245°≦α≦335°のいずれか一方を満たしていることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機の取付構造。
  3. 前記ハウジング(10)内には、前記可動スクロール(21)を公転運動させる回転駆動力を出力する電動モータ(30)が収容されていることを特徴とする請求項1または2に記載の圧縮機の取付構造。
  4. 前記ハウジング(10)には、前記取付面(Ef)に固定される固定部(11a)が形成されており、
    前記ハウジング(10)は、前記固定部(11a)に設けられた貫通穴(11b)を貫通するボルト(B1)を前記取付面(Ef)に形成されたボルト穴(B2)に締め付けることによって、前記取付面(Ef)に固定されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の圧縮機の取付構造。
JP2014014098A 2014-01-29 2014-01-29 圧縮機の取付構造 Active JP6330345B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014014098A JP6330345B2 (ja) 2014-01-29 2014-01-29 圧縮機の取付構造
PCT/JP2015/000255 WO2015115062A1 (ja) 2014-01-29 2015-01-21 圧縮機の取付構造
US15/108,802 US10253773B2 (en) 2014-01-29 2015-01-21 Attachment structure for compressor
DE112015000555.2T DE112015000555B4 (de) 2014-01-29 2015-01-21 Befestigungsstruktur für einen Kompressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014014098A JP6330345B2 (ja) 2014-01-29 2014-01-29 圧縮機の取付構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015140725A true JP2015140725A (ja) 2015-08-03
JP6330345B2 JP6330345B2 (ja) 2018-05-30

Family

ID=53756649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014014098A Active JP6330345B2 (ja) 2014-01-29 2014-01-29 圧縮機の取付構造

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10253773B2 (ja)
JP (1) JP6330345B2 (ja)
DE (1) DE112015000555B4 (ja)
WO (1) WO2015115062A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6330345B2 (ja) * 2014-01-29 2018-05-30 株式会社デンソー 圧縮機の取付構造

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04314982A (ja) * 1991-04-12 1992-11-06 Daikin Ind Ltd 回転圧縮機の振動減衰装置
JP2000027768A (ja) * 1998-07-08 2000-01-25 ▲荒▼田 哲哉 スクロール式液体ポンプ
JP2001280249A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧縮機および電動機
JP2012215089A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Toyota Industries Corp 電動圧縮機
WO2013133635A1 (en) * 2012-03-07 2013-09-12 Lg Electronics Inc. Horizontal type scroll compressor

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884599A (en) * 1973-06-11 1975-05-20 Little Inc A Scroll-type positive fluid displacement apparatus
JPH0735059A (ja) * 1993-07-16 1995-02-03 Toyota Autom Loom Works Ltd 渦巻体の成形方法
JP3865478B2 (ja) * 1997-08-29 2007-01-10 サンデン株式会社 スクロール型圧縮機
JP4569624B2 (ja) * 1997-09-25 2010-10-27 株式会社デンソー 電動圧縮機の取付構造
JP4230014B2 (ja) * 1997-09-25 2009-02-25 株式会社デンソー 電動圧縮機の取付構造
JP2000234586A (ja) * 1998-12-17 2000-08-29 Denso Corp 電動圧縮機の取付構造
JP2002276554A (ja) * 2001-03-14 2002-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 移動車のエンジンに搭載される電動機内蔵の圧縮機
JP5282792B2 (ja) * 2010-01-22 2013-09-04 ダイキン工業株式会社 スクロール圧縮機
JP5359997B2 (ja) * 2010-06-11 2013-12-04 パナソニック株式会社 スクロール圧縮機
JP5403004B2 (ja) * 2011-07-11 2014-01-29 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
KR101300261B1 (ko) * 2011-11-09 2013-08-23 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
JP6020148B2 (ja) * 2012-03-20 2016-11-02 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
JP6330345B2 (ja) * 2014-01-29 2018-05-30 株式会社デンソー 圧縮機の取付構造

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04314982A (ja) * 1991-04-12 1992-11-06 Daikin Ind Ltd 回転圧縮機の振動減衰装置
JP2000027768A (ja) * 1998-07-08 2000-01-25 ▲荒▼田 哲哉 スクロール式液体ポンプ
JP2001280249A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧縮機および電動機
JP2012215089A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Toyota Industries Corp 電動圧縮機
WO2013133635A1 (en) * 2012-03-07 2013-09-12 Lg Electronics Inc. Horizontal type scroll compressor

Also Published As

Publication number Publication date
JP6330345B2 (ja) 2018-05-30
US20160327039A1 (en) 2016-11-10
DE112015000555B4 (de) 2020-08-20
DE112015000555T5 (de) 2016-10-27
WO2015115062A1 (ja) 2015-08-06
US10253773B2 (en) 2019-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2500517A2 (en) Scroll-type compressor for vehicle
CN111456934B (zh) 涡旋式压缩机
WO2013183436A1 (ja) 気体圧縮機
JP2013177826A (ja) 電動圧縮機
JP2014040797A (ja) 気体圧縮機
JP6330345B2 (ja) 圧縮機の取付構造
WO2013183609A1 (ja) 気体圧縮機
JP2011196244A (ja) 圧縮機
JP2015158156A (ja) スクロール型圧縮機
WO2018230437A1 (ja) スクロール圧縮機
JP2008022666A (ja) モータおよび圧縮機
JP6271246B2 (ja) シリンダ回転型圧縮機
JP2012013029A (ja) 圧縮機
JP2011196212A (ja) 圧縮機
JP6374737B2 (ja) シリンダ回転型圧縮機
JP2014020293A (ja) 圧縮機
JP7139718B2 (ja) 圧縮機
JP2013177827A (ja) 電動圧縮機
JP5843729B2 (ja) 気体圧縮機
JP5836845B2 (ja) スクロール圧縮機
JP2011179374A (ja) スクロール型圧縮機
JP2022121323A (ja) スクロール圧縮機
JP6076861B2 (ja) 気体圧縮機
JP6170426B2 (ja) スクロール型圧縮機構
JP2013064341A (ja) スクロール圧縮機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170912

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171110

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180327

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180409

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6330345

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250