電動圧縮機
【課題】騒音の発生を抑制しつつ、駆動回路からの漏電を確実に防止できる電動圧縮機を提供する。
【解決手段】電動圧縮機１は、冷媒を圧縮する圧縮機構４と、圧縮機構４を作動させるモータ機構５と、電源に接続されてモータ機構５を駆動する駆動回路６と、内側ハウジング１０と、外側ハウジング２０とを備える。内側ハウジング１０は、圧縮機構４及びモータ機構５を密閉状態で収容するとともに駆動回路６を保持する。外側ハウジング２０は、内側ハウジング１０を収容し、外部への取付部２９が形成されている。内側ハウジング１０と外側ハウジング２０との間、及び駆動回路６と外側ハウジング２０との間には、防振性及び断熱性を有する中間材３１、３２が設けられている。外側ハウジング２０には、外部から加えられる衝撃から駆動回路６を保護する保護部２１が設けられている。
【解決手段】電動圧縮機１は、冷媒を圧縮する圧縮機構４と、圧縮機構４を作動させるモータ機構５と、電源に接続されてモータ機構５を駆動する駆動回路６と、内側ハウジング１０と、外側ハウジング２０とを備える。内側ハウジング１０は、圧縮機構４及びモータ機構５を密閉状態で収容するとともに駆動回路６を保持する。外側ハウジング２０は、内側ハウジング１０を収容し、外部への取付部２９が形成されている。内側ハウジング１０と外側ハウジング２０との間、及び駆動回路６と外側ハウジング２０との間には、防振性及び断熱性を有する中間材３１、３２が設けられている。外側ハウジング２０には、外部から加えられる衝撃から駆動回路６を保護する保護部２１が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の電動圧縮機が開示されている。この電動圧縮機は、車両に搭載されて空調装置を構成するものである。この電動圧縮機は、特許文献１の図３等に示されているように、エンジンへの取付部が形成されたハウジングと、ハウジング内に設けられ、ハウジングの外部から冷媒を吸入し、圧縮してハウジングの外部に吐出する圧縮機構と、ハウジング内に設けられ、圧縮機構を作動させるモータ機構と、電源に接続されてモータ機構を駆動する駆動回路とを備えている。
【０００３】
ハウジングの外部には、駆動回路が保持されている。また、ハウジングの外部には、突起部がエンジン側に突出するように設けられている。
【０００４】
上記構成である従来の電動圧縮機では、車両衝突時に、取付部が破損してハウジングがエンジンに接近する場合でも、駆動回路がエンジンと干渉するより先に、突起部がエンジンに干渉するようになっている。これにより、この電動圧縮機は、駆動回路の破損を抑制して、駆動回路からの漏電の防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０３１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の電動圧縮機では、駆動回路からの漏電を確実に防止するため、駆動回路を覆う板状のプロテクタをハウジングの外部に取り付ける場合がある。しかしながら、この場合、プロテクタがハウジング内の圧縮機構及び圧縮機構からの振動により共振して、騒音の発生源となるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、騒音の発生を抑制しつつ、駆動回路からの漏電を確実に防止できる電動圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電動圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を作動させるモータ機構と、電源に接続されて前記モータ機構を駆動する駆動回路とを備えた電動圧縮機において、
前記圧縮機構及び前記モータ機構を密閉状態で収容するとともに前記駆動回路を保持する内側ハウジングと、前記内側ハウジングを収容し、外部への取付部が形成された外側ハウジングとを備え、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとの間、及び前記駆動回路と前記外側ハウジングとの間には、防振性及び断熱性を有する中間材が設けられ、
前記外側ハウジングには、外部から加えられる衝撃から前記駆動回路を保護する保護部が設けられていることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
本発明の電動圧縮機では、圧縮機構及びモータ機構を密閉状態で収容する内側ハウジングと外側ハウジングとの間には、防振性及び断熱性を有する中間材が設けられている。このため、この電動圧縮機は、中間材が防振性を有することにより、圧縮機構及びモータ機構からの振動及び騒音が内側ハウジングから外側ハウジング及びその外部に伝達することを抑制できる。また、この電動圧縮機は、中間材が断熱性を有して熱を移動し難いものであるため、圧縮機構により圧縮されて高温高圧となった冷媒の熱が内側ハウジングから中間材及び外側ハウジングに奪われ難い。このため、この電動圧縮機は、冷媒の熱量が低下し難く、例えばヒートポンプとして用いた場合でも、暖房用の熱交換器において、十分な暖房能力を発揮することができる。
【００１０】
ここで、この電動圧縮機において、駆動回路と外側ハウジングとの間には、防振性及び断熱性を有する中間材が設けられている。また、外側ハウジングには、外部から加えられる衝撃から駆動回路を保護する保護部が設けられている。このため、例えば、この電動圧縮機が搭載された車両の衝突時に、この電動圧縮機に周囲の他の物体が干渉したとしても、保護部により、他の物体が駆動回路に影響を及ぼすことを抑制できる。また、中間材によって駆動回路への衝撃を抑制できる。その結果、この電動圧縮機は、駆動回路の破損を抑制でき、駆動回路からの漏電を確実に防止できる。
【００１１】
また、この電動圧縮機では、外側ハウジングに設けられた保護部と、内側ハウジング内に収容された圧縮機構及び圧縮機構との間に中間材が介在している。このため、中間材が防振性を有することにより、圧縮機構及びモータ機構からの振動及び騒音が保護部に伝達することを抑制できる。その結果、この電動圧縮機は、保護部が圧縮機構及びモータ機構からの振動により共振することを抑制でき、保護部が騒音の発生源となることを防止できる。
【００１２】
したがって、本発明の電動圧縮機は、騒音の発生を抑制しつつ、駆動回路からの漏電を確実に防止できる。
【００１３】
保護部は、外側ハウジングにおける駆動回路近傍に設けられていることが好ましい（請求項２）。この場合、駆動回路近傍に設けられた保護部により、確実に駆動回路を保護できる。
【００１４】
保護部は、厚肉部であることが好ましい（請求項３）。この場合、外側ハウジングの成形時に、容易に保護部を形成できる。また、例えば、外側ハウジングに設けられたボスに対して、保護部をボルトにより固定する場合と比較して、ボスやボルトが不要となり、外側ハウジングの簡素化及び部品点数の削減を実現できるとともに、保護部がエンジン等の車両側からの振動により共振して騒音の発生源となることも防止できる。
【００１５】
上記の場合において、厚肉部は、外側ハウジングにおける径外方向又は径内方向に突出していることが好ましい（請求項４）。外側ハウジングにおける径外方向に厚肉部が突出した場合、外側ハウジングの内側の形状を簡素化でき、内側ハウジングとの組み付け作業が簡素化できる。また、外側ハウジングにおける径内方向に厚肉部が突出した場合、外側ハウジングの外側の形状を簡素化でき、電動圧縮機を車両等へ搭載する際に、他の部品への干渉が低減される。
【００１６】
保護部は、外側ハウジングに一体に設けられ、外側ハウジングより硬い高強度部材からなることが好ましい（請求項５）。この場合も、外側ハウジングの成形時に、容易に保護部を形成できる。また、例えば、外側ハウジングに設けられたボスに対して、保護部をボルトにより固定する場合と比較して、ボスやボルトが不要となり、外側ハウジングの簡素化及び部品点数の削減を実現できるとともに、保護部がエンジン等の車両側からの振動により共振して騒音の発生源となることも防止できる。
【００１７】
高強度部材は、外側ハウジングに埋設されていることが好ましい（請求項６）。この場合、外側ハウジングに対して高強度部材を確実に一体化でき、欠落を防止できる。
【００１８】
高強度部材は、外側ハウジングの内壁面又は外壁面に貼り付けられていることが好ましい（請求項７）。この場合、外側ハウジングに対して高強度部材を容易に一体化できる。
【００１９】
高強度部材は、取付部を一体に有していることが好ましい（請求項８）。この場合、外側ハウジングに設けられる取付部が高強度部材により構成されるので、取付部の破損を確実に防止できる。
【００２０】
外側ハウジングは、樹脂又は繊維強化樹脂製であることが好ましい（請求項９）。この場合、外側ハウジングは、防振性及び断熱性を発揮し易くなるので、本発明の作用効果をより確実に奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１の電動圧縮機が適用される空調装置の模式図である
【図２】実施例１の電動圧縮機の模式断面図である。
【図３】実施例２の電動圧縮機の模式断面図である。
【図４】実施例３の電動圧縮機の模式断面図である。
【図５】変形例の電動圧縮機の模式断面図である。
【図６】変形例の電動圧縮機の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を電動圧縮機に具体化した実施例１〜３を図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
（実施例１）
図１に示すように、実施例１の電動圧縮機１は、車両に搭載されて車室内の温度調整を行う空調装置に適用されている。この空調装置は、電動圧縮機１と、方向切替弁９１と、外気用熱交換器９２と、膨張弁９３と、車室用熱交換器９４とにより構成されている。
【００２４】
図２に示すように、電動圧縮機１は、圧縮機構４と、モータ機構５と、駆動回路６とを備えている。また、この電動圧縮機１は、圧縮機構４及びモータ機構５を密閉状態で収容する内側ハウジング１０と、内側ハウジング１０を収容する外側ハウジング２０とを備えている。内側ハウジング１０及び外側ハウジング２０の具体的構成については、後で詳しく説明する。
【００２５】
圧縮機構４は、内側ハウジング１０を構成する第１ハウジング１１の内周面１１Ｂに固定された固定スクロール４Ａと、固定スクロール４Ａに対向配置された可動スクロール４Ｂとで構成されている。固定スクロール４Ａと可動スクロール４Ｂとは、噛合して両者間に圧縮室４Ｃを形成している。第１ハウジング１１内には、駆動軸５Ａが収容されている。駆動軸５Ａは、その先端部（図２の紙面右側）が先端側軸受装置５Ｂに回転可能に支持され、その後端部（図２の紙面左側）が後端側軸受装置５Ｃに回転可能に支持されている。
【００２６】
モータ機構５は、圧縮機構４よりも第１ハウジング１１の内底面１１Ｄ側に配置されている。第１ハウジング１１の内周面１１Ｂにはステータ５Ｄが固定されている。ステータ５Ｄには、図示しない駆動回路から三相電流が供給されるようになっている。ステータ５Ｄの内側には駆動軸５Ａに固定されたロータ５Ｅが設けられている。ロータ５Ｅは、ステータ５Ｄ内でステータ５Ｄに供給される電流によって回転駆動されるようになっている。駆動軸５Ａ、ステータ５Ｄ及びロータ５Ｅによってモータ機構５が構成されている。
【００２７】
駆動回路６は、周知のインバータ回路であるので、図示及び説明は簡略する。駆動回路６は、コンデンサ等の高電圧部品から構成されており、車両に搭載された図示しない電源に接続されて、モータ機構５を駆動する。この際、駆動回路６は、電源から供給される直流電力を任意の周波数の交流電力に変換してモータ機構５に供給することにより、モータ機構５の回転数を制御する。
【００２８】
図１及び図２に示すように、モータ機構５が駆動回路６によって駆動されて回転し、圧縮機構４を作動させると、圧縮機構４は、吸入配管９５を介して内側ハウジング１０の外部から冷媒を吸入し、圧縮する。そして、圧縮機構４は、圧縮した冷媒を吐出配管９６を介して内側ハウジング１０の外部に吐出する。
【００２９】
図１に示すように、方向切替弁９１は、吸入配管９５及び吐出配管９６を介して、電動圧縮機１に接続されている。また、方向切替弁９１は、配管９７を介して外気用熱交換器９２と接続されている。さらに、方向切替弁９１は、配管９９を介して車室用熱交換器９４と接続されている。膨張弁９３は、配管９８Ａを介して外気用熱交換器９２と接続されている。また、膨張弁９３は、配管９８Ｂを介して車室用熱交換器９４と接続されている。
【００３０】
車両に搭載された図示しない制御部に制御されて、方向切替弁９１が吐出配管９６と配管９７とを連通させ、吸入配管９５と配管９９とを連通させると、電動圧縮機１から吐出配管９６を介して吐出される冷媒は、図１に示す方向Ｄ１に沿って流れる。その一方、方向切替弁９１が吐出配管９６と配管９９とを連通させ、吸入配管９５と配管９７とを連通させると、電動圧縮機１から吐出配管９６を介して吐出される冷媒は、図１に示す方向Ｄ２に沿って流れる。
【００３１】
外気用熱交換器９２、車室用熱交換器９４及び膨張弁９３は周知の構成であるので、図示及び説明は簡略する。外気用熱交換器９２は、外気に対する放熱又は吸熱を行うものである。車室用熱交換器９４は、車室内の空気に対する放熱又は吸熱を行うものである。
【００３２】
次に電動圧縮機１の内側ハウジング１０及び外側ハウジング２０について詳しく説明する。内側ハウジング１０と外側ハウジング２０との間には、中間材３１、３２が設けられている。
【００３３】
図２に示すように、内側ハウジング１０は、圧縮機構４及びモータ機構５を密閉状態で収容する密閉空間１０Ａを有している。内側ハウジング１０は、一つの部材からなっていてもよいし、互いに組み合わされて密閉空間１０Ａを区画する複数の部材からなっていてもよい。本実施例では、内側ハウジング１０は、後端側（図２の紙面左側）が開口する第１ハウジング１１と、第１ハウジング１１の後端側を閉塞する第２ハウジング１２とからなり、圧縮機構４及びモータ機構５が並ぶ方向に長い略筒形状とされている。なお、内側ハウジング１０は、圧縮機構４及びモータ機構５から発生する振動及び熱や、高温高圧となる冷媒等に対する耐久性を確保するため、鉄材やアルミ材等の金属材料製とすることが好ましい。
【００３４】
圧縮機構４及びモータ機構５は、焼き嵌め、圧入、ボルト締結と言った周知の固定構造で密閉空間１０Ａ内に固定されている。このような固定構造は、高い剛性で圧縮機構４及びモータ機構５を固定する半面、圧縮機構４及びモータ機構５の振動及び騒音を減衰し難くなっている。その結果、圧縮機構４及びモータ機構５の振動及び騒音は、内側ハウジング１０に伝達され易くなっている。また、圧縮機構４及びモータ機構５から伝達される熱も、内側ハウジング１０に伝達し易くなっている。
【００３５】
第１ハウジング１１の内底面１１Ｄには、吸入口１５が貫設されている。そして、吸入口１５には、吸入部材５０が固定されている。密閉空間１０Ａ内において、吸入口１５と圧縮機構４との間には、図示しない冷媒供給経路が設けられている。
【００３６】
第１ハウジング１１と第２ハウジング１２との間には、吐出室４Ｄが区画形成されている。第２ハウジング１２の内底面１２Ｄには、吐出口１６が貫設されている。そして、吐出口１６には、吐出部材６０が固定されている。
【００３７】
吸入部材５０及び吐出部材６０は、周知の管継ぎ手である。吸入部材５０には、吸入配管９５が接続されている。吐出部材６０には、吐出配管９６が接続されている。
【００３８】
外側ハウジング２０は、圧縮機構４及びモータ機構５が並ぶ方向に長い略筒形状とされており、その内部に内側ハウジング１０を収容している。外側ハウジング２０の長手方向の両端は開放されており、その両端から、吸入部材５０及び吐出部材６０をそれぞれ外部に突出させている。吸入部材５０及び吐出部材６０は、外側ハウジング２０と非接触状態とされている。
【００３９】
外側ハウジング２０の外壁面２０Ｃには、径外方向にブロック状に突出する外部への取付部２９が複数形成されている。取付部２９には、外側ハウジング２０の長手方向と平行な貫通穴２９Ａが貫設されている。取付部２９が取り付けられる車両のフレームやエンジン等の対象物９には、取付部２９と係合する複数の係合部８が凸設されている。取付部２９が係合部８と係合した状態でボルト９Ａが螺入されることにより、電動圧縮機１が対象物９に固定される。取付部２９、係合部８及びボルト９Ａによる締結構造は、高い剛性で外側ハウジング２０を対象物９に固定する半面、外側ハウジング２０から対象物９に伝達される振動及び騒音を減衰し難くなっている。なお、外側ハウジング２０は、鉄材やアルミ材等の金属材料製であってもよいし、樹脂材料製又は繊維強化樹脂材料製であってもよい。
【００４０】
中間材３１、３２は、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂと、内側ハウジング１０を構成する第１ハウジングの外壁面１１Ｃとの隙間に配設されている。
【００４１】
中間材３１と中間材３２とは異なる材料からなっている。すなわち、中間材３１は、防振性を有する材料、例えば、ゴム、エラストマー、樹脂、繊維強化樹脂、シリコンゲル等からなる。本実施例では、中間材３１はゴム製の環状体、いわゆるＯリングである。中間材３１は、内側ハウジング１０及び外側ハウジング２０における長手方向の一端側と他端側とに配設されている。中間材３１は、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂと、内側ハウジング１０の外壁面１１Ｃとの隙間に圧縮変形した状態で装着されている。これにより、中間材３１は、外側ハウジング２０内で内側ハウジング１０を支持している。
【００４２】
その一方、中間材３２は、断熱性を有する材料、例えば、グラスウール等の繊維集合体、発泡材、セルロースファイバー、真空断熱材等からなる。本実施例では、中間材３２はグラスウール製の肉厚シート状体である。中間材３２は、内側ハウジング１０の外壁面１１Ｃに巻き付けられて、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂと、内側ハウジング１０の外壁面１１Ｃとの隙間に充填されている。これにより、中間材３２は、外側ハウジング２０内で内側ハウジング１０を補助的に支持している。
【００４３】
第１ハウジング１１の外壁面１１Ｃには、駆動回路６が保持されている。例えば、駆動回路６は、第３ハウジング１３に収容され、第３ハウジング１３が外壁面１１Ｃに図示しないボルト等により締結されることにより、外壁面１１Ｃに保持され得る。また、例えば、駆動回路６は、第１ハウジング１１の外壁面１１Ｃに形成された図示しない凹部に収納され、さらに、その凹部が図示しない蓋により塞がれることにより、外壁面１１Ｃに保持され得る。
【００４４】
駆動回路６は、第１ハウジング１１の外壁面１１Ｃから外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂに向かって膨出している。駆動回路６と、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂとの間には隙間が確保されており、その隙間にも中間材３２が充填されている。
【００４５】
外側ハウジング２０における駆動回路６近傍には、外側ハウジング２０の本体２８より肉厚が厚い厚肉部２１が形成されている。厚肉部２１は、本体２８から台形状に突出している。図示は省略するが、外側ハウジング２０の外部から外側ハウジング２０の径内方向に向かって駆動回路６を見た場合に、厚肉部２１は、少なくとも駆動回路６全体を覆う程度に大きく形成されている。これにより、厚肉部２１は、本体２８より強度が高くなっており、駆動回路６を保護している。厚肉部２１は、本発明の保護部に相当する。
【００４６】
このような構成である実施例１の電動圧縮機１が適用された空調装置は、以下のように、車室内の温度調整を行う。
【００４７】
図１に示すように、車室内の冷房を行う場合、方向切替弁９１は、吐出配管９６と配管９７とを連通させ、吸入配管９５と配管９９とを連通させる。そうすると、圧縮機構４により圧縮されて高温高圧となった冷媒は、方向Ｄ１に沿って流れて、外気用熱交換器９２において外気に対して放熱して液化する。そして、冷媒は、膨張弁９３において圧力が下げられる。その後、冷媒は、車室用熱交換器９４において車室内の空気に対して吸熱して蒸発する。その結果、車室内の空気が冷却される。そして、冷媒は、配管９９、方向切替弁９１及び吸入配管９５を介して、電動圧縮機１に戻される。
【００４８】
その一方、車室内の暖房を行う場合、方向切替弁９１は、吐出配管９６と配管９９とを連通させ、吸入配管９５と配管９７とを連通させる。そうすると、圧縮機構４により圧縮されて高温高圧となった冷媒は、方向Ｄ２に沿って流れて、車室用熱交換器９４において車室内の空気に対して放熱して液化する。その結果、車室内の空気が加熱される。その後、冷媒は、膨張弁９３において圧力が下げられる。そして、冷媒は、車外気用熱交換器９２において外気に対して吸熱して蒸発する。その後、冷媒は、配管９７、方向切替弁９１及び吸入配管９５を介して、電動圧縮機１に戻される。
【００４９】
このように動作する電動圧縮機１において、圧縮機構４及びモータ機構５は、内側ハウジング１０に対して高い剛性で固定されている。また、取付部２９、係合部８及びボルト９Ａは、外側ハウジング２０を対象物９に対して高い剛性で固定している。このため、仮に、内側ハウジング１０と外側ハウジング２０との間で振動及び騒音の伝達を抑制することができない場合、圧縮機構４及びモータ機構５からの振動及び騒音が内側ハウジング１０及び外側ハウジング２０を介して、対象物９まであまり減衰することなく伝達され、ひいては車室内環境の快適性が阻害され易くなる。また、仮に、内側ハウジング１０と外側ハウジング２０との間で熱の伝達を抑制することができない場合、圧縮機構４により圧縮されて高温高圧となった冷媒の熱が外側ハウジング２０に奪われてしまう。
【００５０】
この点、この電動圧縮機１では、内側ハウジング１０と外側ハウジング２０との間に、防振性及び断熱性を有する中間材３１、３２が設けられている。このため、この電動圧縮機１は、中間材３１が防振性を有することにより、圧縮機構４及びモータ機構５からの振動及び騒音が内側ハウジング１０から外側ハウジング２０及び対象物９に伝達することを抑制できる。この際、グラスウール製である中間材３２も、内側ハウジング１０から外側ハウジング２０に振動及び騒音を伝達し難い。
【００５１】
また、この電動圧縮機１は、中間材３２が断熱性を有して熱を移動し難いものであるため、圧縮機構４により圧縮されて高温高圧となった冷媒の熱が内側ハウジング１０から中間材３２及び外側ハウジング２０に奪われ難い。この際、ゴム製である中間材３１も、冷媒の熱を奪い難い。このため、この電動圧縮機１は、吸入される冷媒及び吐出される冷媒の熱量が低下し難い。このため、この電動圧縮機１は、図１に示すように、冷媒を方向Ｄ２に沿って流すことにより、ヒートポンプとして車室内の暖房に用いた場合でも、車室用熱交換器９４に流れる冷媒の温度を高くすることができる。その結果、車室用熱交換器９４において車室内の空気に対してより効果的に放熱することができ、十分な暖房能力を発揮することができる。
【００５２】
ここで、実施例１の電動圧縮機１において、駆動回路６と外側ハウジング２０との間には、中間材３２が設けられている。また、外側ハウジング２０は、駆動回路６を保持する内側ハウジング１０を収容するとともに、外部からの衝撃から駆動回路６を保護する厚肉部２１を有している。厚肉部２１は、外側ハウジング２０における駆動回路６近傍に設けられている。このため、図２に示すように、例えば、車両の衝突時等に、この電動圧縮機１に周囲の他の物体Ｆ、例えばエンジン等が干渉したとしても、厚肉部２１が駆動回路６を確実に保護することにより、物体Ｆが駆動回路６に影響を及ぼすことを抑制できる。また、中間材３２によって駆動回路６への衝撃を抑制できる。その結果、この電動圧縮機１は、駆動回路６を構成する高電圧部品等の破損を抑制でき、駆動回路６からの漏電を確実に防止できる。
【００５３】
また、この電動圧縮機１では、外側ハウジング２０が有する厚肉部２１と、内側ハウジング１０に収容された圧縮機構４及び圧縮機構５との間に中間材３１、３２が介在している。このため、中間材３１が防振性を有することにより、圧縮機構４及びモータ機構５からの振動及び騒音が厚肉部２１に伝達することを抑制できる。その結果、この電動圧縮機１は、厚肉部２１が圧縮機構４及びモータ機構５からの振動により共振することを抑制でき、厚肉部２１が騒音の発生源となることを防止できる。
【００５４】
したがって、実施例１の電動圧縮機１は、騒音の発生を抑制しつつ、駆動回路６からの漏電を確実に防止できる。
【００５５】
また、この電動圧縮機１では、外側ハウジング２０の成形時に、外壁面２０Ｃに凹凸を設けるだけで厚肉部２１を容易に形成できる。このため、この電動圧縮機１は、外側ハウジング２０に別体の保護部を固定する場合と比較して、外側ハウジング２０の簡素化及び部品点数の削減を実現できる。また、この電動圧縮機１では、外側ハウジング２０に別体の保護部を固定する場合と比較して、外側ハウジング２０に一体に形成された厚肉部２１がエンジン等の車両側からの振動により共振し難く、騒音の発生源となり難い。
【００５６】
さらに、厚肉部２１は、外側ハウジング２０における径外方向に突出しているので、外側ハウジング２０の内側の形状を簡素化でき、内側ハウジング１０との組み付け作業が簡素化できる。
【００５７】
（実施例２）
図３に示すように、実施例２の電動圧縮機２では、実施例１における厚肉部２１内に高強度部材２２が設けられている。その他の構成は、実施例１の電動圧縮機１と同様である。このため、実施例１の電動圧縮機１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略する。
【００５８】
高強度部材２２は、外側ハウジング２０を構成する材料よりも強度が優れる材料からなる略板状部材である。例えば、外側ハウジング２０が鉄材やアルミ材等の金属材料製であれば、高強度部材２２は、それらの材料よりも強度が優れる鋼材や合金等の高強度材料からなり得る。そして、この場合、高強度部材２２は、鋳込みにより外側ハウジング２０の本体２８に一体に設けられる。また、例えば、外側ハウジング２０が樹脂材料製であれば、高強度部材２２は、それらの材料よりも強度が優れる繊維強化樹脂材料や金属材料等からなり得る。そして、この場合、高強度部材２２は、インサート成形により外側ハウジング２０の本体２８に一体に設けられる。本実施例では、高強度部材２２全体が外側ハウジング２０に囲われるように一体化されることにより、高強度部材２２が外側ハウジング２０に埋設されている。
【００５９】
図示は省略するが、外側ハウジング２０の外部から外側ハウジング２０の径内方向に向かって駆動回路６を見た場合に、高強度部材２２は、少なくとも駆動回路６全体を覆う程度に大きく形成されている。これにより、外側ハウジング２０における高強度部材２２が設けられた部分は、外側ハウジング２０の本体２８より強度が高くなっている。こうして、高強度部材２２も、駆動回路６を保護している。高強度部材２２も、厚肉部２１と同様、本発明の保護部に相当する。
【００６０】
上記構成である実施例２の電動圧縮機２は、実施例１の電動圧縮機１と同様、厚肉部２１及び高強度部材２２により、騒音の発生を抑制しつつ、駆動回路６からの漏電を確実に防止できる。
【００６１】
さらに、高強度部材２２は、外側ハウジング２０に埋設されて、一体化されている。このため、外側ハウジング２０に対して高強度部材２２を確実に一体化でき、欠落を防止できる。また、この電動圧縮機２は、外側ハウジング２０に別体の保護部を固定する場合と比較して、外側ハウジング２０の簡素化及び部品点数の削減を実現できる。また、この電動圧縮機２では、外側ハウジング２０に別体の保護部を固定する場合と比較して、外側ハウジング２０に一体化された高強度部材２２がエンジン等の車両側からの振動により共振し難く、騒音の発生源となり難い。
【００６２】
さらに、高強度部材２２について、駆動回路６を保護できる強度を確保しつつ、薄くすることにより、厚肉部２１の肉厚を本体２８の肉厚に近付けることや、厚肉部２１を無くすことができる。その結果、この電動圧縮機２は、実施例１の電動圧縮機１と比較して、外側ハウジング２０の外形が大きくなることを抑制できる。
【００６３】
（実施例３）
図４に示すように、実施例３の電動圧縮機３では、実施例１の電動圧縮機１と比較して、内側ハウジング１０の外壁面１１Ｃにおける対象物９側に駆動回路６が保持され、外側ハウジング２０が樹脂製とされ、厚肉部２１及び取付部２９が厚肉部２３、高強度部材２４及び取付部２９Ｂ、２９Ｃに変更されている。その他の構成は、実施例１の電動圧縮機１と同様である。このため、実施例１の電動圧縮機１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略する。
【００６４】
樹脂製の外側ハウジング２０において、外壁面１１Ｃにおける対象物９側に保持された駆動回路６近傍には、外側ハウジング２０の本体２８より肉厚が厚い厚肉部２３が形成されている。厚肉部２３は、本体２８から台形状に突出している。図示は省略するが、外側ハウジング２０の外部から外側ハウジング２０の径内方向に向かって駆動回路６を見た場合に、厚肉部２３は、少なくとも駆動回路６全体を覆う程度に大きく形成されている。これにより、厚肉部２３は、本体２８より強度が高くなっており、駆動回路６を保護している。厚肉部２３も、本発明の保護部に相当する。
【００６５】
厚肉部２３内には、高強度部材２４が設けられている。高強度部材２４は、樹脂よりも強度が優れる繊維強化樹脂材料や金属材料等からなる略板状部材である。そして、高強度部材２４は、インサート成形により外側ハウジング２０の本体２８に一体に設けられる。図示は省略するが、外側ハウジング２０の外部から外側ハウジング２０の径内方向に向かって駆動回路６を見た場合に、高強度部材２４は、少なくとも駆動回路６全体を覆う程度に大きく形成されている。これにより、外側ハウジング２０における高強度部材２４が設けられた部分は、外側ハウジング２０の本体２８より強度が高くなっている。こうして、高強度部材２４も、駆動回路６を保護している。高強度部材２４も、厚肉部２３と同様、本発明の保護部に相当する。
【００６６】
高強度部材２４の一端側には、外側ハウジング２０の外壁面２０Ｃから径外方向にブロック状に突出する取付部２９Ｂが一体に形成されている。
【００６７】
また、外側ハウジング２０の外壁面２０Ｃには、取付部２９Ｂから離れた位置から取付部２９Ｂと同じ方向にブロック状に突出する取付部２９Ｃが一体に形成されている。取付部２９Ｃ内には、高強度部材２４と同一材料からなる保護部２９Ｄがインサート成形されている。
【００６８】
取付部２９Ｂ及び保護部２９Ｄには、上述した貫通穴２９Ａが貫設されている。そして、取付部２９Ｂ、２９Ｃは、係合部８と係合した状態でボルト９Ａが螺入されることにより、対象物９に固定される。このような取付部２９Ｂ、２９Ｃ、係合部８及びボルト９Ａによる締結構造は、樹脂製の外側ハウジング２０を高い剛性で対象物９を固定することができる。
【００６９】
上記構成である実施例３の電動圧縮機３は、実施例１、２の電動圧縮機１、２と同様、厚肉部２３及び高強度部材２４により、騒音の発生を抑制しつつ、駆動回路６からの漏電を確実に防止できる。
【００７０】
また、この電動圧縮機３において、高強度部材２４は、取付部２９Ｂを一体に有している。このため、外側ハウジング２０に設けられる取付部２９Ｂの強度が向上し、取付部２９Ｂの破損を確実に防止できる。
【００７１】
さらに、外側ハウジング２０は、本実施例では樹脂製であるので、防振性及び断熱性を発揮し易くなり、本発明の作用効果をより確実に奏することができる。
【００７２】
以上において、本発明を実施例１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜３に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００７３】
例えば、実施例１における台形状の厚肉部２１の代わりに、外側ハウジング２０の外壁面２０Ｃから径外方向に突出する複数のリブを保護部として設けてもよい。また、図５に示すように、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂから径内方向に突出する厚肉部２１Ｂを設けてもよい。この場合、外側ハウジング２０の外側の形状を簡素化でき、電動圧縮機を車両等へ搭載する際に、他の部品への干渉が低減される。
【００７４】
また、実施例１における厚肉部２１の代わりに、図６（ａ）に示すように、外側ハウジング２０の外壁面２０Ｃに、本体２８より強度が優れる略板形状の高強度部材２２Ａを保護部として貼り付けてもよい。また、図６（ｂ）に示すように、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂに、本体２８より強度が優れる略板形状の高強度部材２２Ｂを保護部として貼り付けてもよい。これらの場合、外側ハウジング２０に対して、高強度部材２２Ａ、２２Ｂを容易に一体化できる。
【００７５】
また、取付部２９、２９Ｂ、２９Ｃ、係合部８及びボルト９Ａによる締結構造及び形状は、これに限定されない。電動圧縮機１、２、３が外側ハウジング２０に形成された取付部２９、２９Ｂ、２９Ｃによって対象物９に固定できればよい。
【００７６】
また、中間材３１、３２の代わりに、防振性及び断熱性を有する単一部材による中間材を用いていもよい。
【００７７】
圧縮機構４は、スクロール式に限らず、往復式、ベーン式その他の周知の圧縮方式を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、ハイブリッド自動車、電気自動車等の空調装置等に利用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１、２、３…電動圧縮機
４…圧縮機構
５…モータ機構
６…駆動回路
１０…内側ハウジング
２９…取付部
２０…外側ハウジング
３１、３２…中間材
２１、２１Ｂ、２２、２２Ａ、２２Ｂ、２３、２４…保護部（２１、２１Ｂ、２３…厚肉部、２２、２２Ａ、２２Ｂ、２４…高強度部材）
２８…外側ハウジングの本体
２９、２９Ｂ、２９Ｃ…取付部
２０Ｂ…外側ハウジングの内壁面
２０Ｃ…外側ハウジングの外壁面
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の電動圧縮機が開示されている。この電動圧縮機は、車両に搭載されて空調装置を構成するものである。この電動圧縮機は、特許文献１の図３等に示されているように、エンジンへの取付部が形成されたハウジングと、ハウジング内に設けられ、ハウジングの外部から冷媒を吸入し、圧縮してハウジングの外部に吐出する圧縮機構と、ハウジング内に設けられ、圧縮機構を作動させるモータ機構と、電源に接続されてモータ機構を駆動する駆動回路とを備えている。
【０００３】
ハウジングの外部には、駆動回路が保持されている。また、ハウジングの外部には、突起部がエンジン側に突出するように設けられている。
【０００４】
上記構成である従来の電動圧縮機では、車両衝突時に、取付部が破損してハウジングがエンジンに接近する場合でも、駆動回路がエンジンと干渉するより先に、突起部がエンジンに干渉するようになっている。これにより、この電動圧縮機は、駆動回路の破損を抑制して、駆動回路からの漏電の防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０３１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の電動圧縮機では、駆動回路からの漏電を確実に防止するため、駆動回路を覆う板状のプロテクタをハウジングの外部に取り付ける場合がある。しかしながら、この場合、プロテクタがハウジング内の圧縮機構及び圧縮機構からの振動により共振して、騒音の発生源となるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、騒音の発生を抑制しつつ、駆動回路からの漏電を確実に防止できる電動圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電動圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を作動させるモータ機構と、電源に接続されて前記モータ機構を駆動する駆動回路とを備えた電動圧縮機において、
前記圧縮機構及び前記モータ機構を密閉状態で収容するとともに前記駆動回路を保持する内側ハウジングと、前記内側ハウジングを収容し、外部への取付部が形成された外側ハウジングとを備え、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとの間、及び前記駆動回路と前記外側ハウジングとの間には、防振性及び断熱性を有する中間材が設けられ、
前記外側ハウジングには、外部から加えられる衝撃から前記駆動回路を保護する保護部が設けられていることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
本発明の電動圧縮機では、圧縮機構及びモータ機構を密閉状態で収容する内側ハウジングと外側ハウジングとの間には、防振性及び断熱性を有する中間材が設けられている。このため、この電動圧縮機は、中間材が防振性を有することにより、圧縮機構及びモータ機構からの振動及び騒音が内側ハウジングから外側ハウジング及びその外部に伝達することを抑制できる。また、この電動圧縮機は、中間材が断熱性を有して熱を移動し難いものであるため、圧縮機構により圧縮されて高温高圧となった冷媒の熱が内側ハウジングから中間材及び外側ハウジングに奪われ難い。このため、この電動圧縮機は、冷媒の熱量が低下し難く、例えばヒートポンプとして用いた場合でも、暖房用の熱交換器において、十分な暖房能力を発揮することができる。
【００１０】
ここで、この電動圧縮機において、駆動回路と外側ハウジングとの間には、防振性及び断熱性を有する中間材が設けられている。また、外側ハウジングには、外部から加えられる衝撃から駆動回路を保護する保護部が設けられている。このため、例えば、この電動圧縮機が搭載された車両の衝突時に、この電動圧縮機に周囲の他の物体が干渉したとしても、保護部により、他の物体が駆動回路に影響を及ぼすことを抑制できる。また、中間材によって駆動回路への衝撃を抑制できる。その結果、この電動圧縮機は、駆動回路の破損を抑制でき、駆動回路からの漏電を確実に防止できる。
【００１１】
また、この電動圧縮機では、外側ハウジングに設けられた保護部と、内側ハウジング内に収容された圧縮機構及び圧縮機構との間に中間材が介在している。このため、中間材が防振性を有することにより、圧縮機構及びモータ機構からの振動及び騒音が保護部に伝達することを抑制できる。その結果、この電動圧縮機は、保護部が圧縮機構及びモータ機構からの振動により共振することを抑制でき、保護部が騒音の発生源となることを防止できる。
【００１２】
したがって、本発明の電動圧縮機は、騒音の発生を抑制しつつ、駆動回路からの漏電を確実に防止できる。
【００１３】
保護部は、外側ハウジングにおける駆動回路近傍に設けられていることが好ましい（請求項２）。この場合、駆動回路近傍に設けられた保護部により、確実に駆動回路を保護できる。
【００１４】
保護部は、厚肉部であることが好ましい（請求項３）。この場合、外側ハウジングの成形時に、容易に保護部を形成できる。また、例えば、外側ハウジングに設けられたボスに対して、保護部をボルトにより固定する場合と比較して、ボスやボルトが不要となり、外側ハウジングの簡素化及び部品点数の削減を実現できるとともに、保護部がエンジン等の車両側からの振動により共振して騒音の発生源となることも防止できる。
【００１５】
上記の場合において、厚肉部は、外側ハウジングにおける径外方向又は径内方向に突出していることが好ましい（請求項４）。外側ハウジングにおける径外方向に厚肉部が突出した場合、外側ハウジングの内側の形状を簡素化でき、内側ハウジングとの組み付け作業が簡素化できる。また、外側ハウジングにおける径内方向に厚肉部が突出した場合、外側ハウジングの外側の形状を簡素化でき、電動圧縮機を車両等へ搭載する際に、他の部品への干渉が低減される。
【００１６】
保護部は、外側ハウジングに一体に設けられ、外側ハウジングより硬い高強度部材からなることが好ましい（請求項５）。この場合も、外側ハウジングの成形時に、容易に保護部を形成できる。また、例えば、外側ハウジングに設けられたボスに対して、保護部をボルトにより固定する場合と比較して、ボスやボルトが不要となり、外側ハウジングの簡素化及び部品点数の削減を実現できるとともに、保護部がエンジン等の車両側からの振動により共振して騒音の発生源となることも防止できる。
【００１７】
高強度部材は、外側ハウジングに埋設されていることが好ましい（請求項６）。この場合、外側ハウジングに対して高強度部材を確実に一体化でき、欠落を防止できる。
【００１８】
高強度部材は、外側ハウジングの内壁面又は外壁面に貼り付けられていることが好ましい（請求項７）。この場合、外側ハウジングに対して高強度部材を容易に一体化できる。
【００１９】
高強度部材は、取付部を一体に有していることが好ましい（請求項８）。この場合、外側ハウジングに設けられる取付部が高強度部材により構成されるので、取付部の破損を確実に防止できる。
【００２０】
外側ハウジングは、樹脂又は繊維強化樹脂製であることが好ましい（請求項９）。この場合、外側ハウジングは、防振性及び断熱性を発揮し易くなるので、本発明の作用効果をより確実に奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１の電動圧縮機が適用される空調装置の模式図である
【図２】実施例１の電動圧縮機の模式断面図である。
【図３】実施例２の電動圧縮機の模式断面図である。
【図４】実施例３の電動圧縮機の模式断面図である。
【図５】変形例の電動圧縮機の模式断面図である。
【図６】変形例の電動圧縮機の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を電動圧縮機に具体化した実施例１〜３を図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
（実施例１）
図１に示すように、実施例１の電動圧縮機１は、車両に搭載されて車室内の温度調整を行う空調装置に適用されている。この空調装置は、電動圧縮機１と、方向切替弁９１と、外気用熱交換器９２と、膨張弁９３と、車室用熱交換器９４とにより構成されている。
【００２４】
図２に示すように、電動圧縮機１は、圧縮機構４と、モータ機構５と、駆動回路６とを備えている。また、この電動圧縮機１は、圧縮機構４及びモータ機構５を密閉状態で収容する内側ハウジング１０と、内側ハウジング１０を収容する外側ハウジング２０とを備えている。内側ハウジング１０及び外側ハウジング２０の具体的構成については、後で詳しく説明する。
【００２５】
圧縮機構４は、内側ハウジング１０を構成する第１ハウジング１１の内周面１１Ｂに固定された固定スクロール４Ａと、固定スクロール４Ａに対向配置された可動スクロール４Ｂとで構成されている。固定スクロール４Ａと可動スクロール４Ｂとは、噛合して両者間に圧縮室４Ｃを形成している。第１ハウジング１１内には、駆動軸５Ａが収容されている。駆動軸５Ａは、その先端部（図２の紙面右側）が先端側軸受装置５Ｂに回転可能に支持され、その後端部（図２の紙面左側）が後端側軸受装置５Ｃに回転可能に支持されている。
【００２６】
モータ機構５は、圧縮機構４よりも第１ハウジング１１の内底面１１Ｄ側に配置されている。第１ハウジング１１の内周面１１Ｂにはステータ５Ｄが固定されている。ステータ５Ｄには、図示しない駆動回路から三相電流が供給されるようになっている。ステータ５Ｄの内側には駆動軸５Ａに固定されたロータ５Ｅが設けられている。ロータ５Ｅは、ステータ５Ｄ内でステータ５Ｄに供給される電流によって回転駆動されるようになっている。駆動軸５Ａ、ステータ５Ｄ及びロータ５Ｅによってモータ機構５が構成されている。
【００２７】
駆動回路６は、周知のインバータ回路であるので、図示及び説明は簡略する。駆動回路６は、コンデンサ等の高電圧部品から構成されており、車両に搭載された図示しない電源に接続されて、モータ機構５を駆動する。この際、駆動回路６は、電源から供給される直流電力を任意の周波数の交流電力に変換してモータ機構５に供給することにより、モータ機構５の回転数を制御する。
【００２８】
図１及び図２に示すように、モータ機構５が駆動回路６によって駆動されて回転し、圧縮機構４を作動させると、圧縮機構４は、吸入配管９５を介して内側ハウジング１０の外部から冷媒を吸入し、圧縮する。そして、圧縮機構４は、圧縮した冷媒を吐出配管９６を介して内側ハウジング１０の外部に吐出する。
【００２９】
図１に示すように、方向切替弁９１は、吸入配管９５及び吐出配管９６を介して、電動圧縮機１に接続されている。また、方向切替弁９１は、配管９７を介して外気用熱交換器９２と接続されている。さらに、方向切替弁９１は、配管９９を介して車室用熱交換器９４と接続されている。膨張弁９３は、配管９８Ａを介して外気用熱交換器９２と接続されている。また、膨張弁９３は、配管９８Ｂを介して車室用熱交換器９４と接続されている。
【００３０】
車両に搭載された図示しない制御部に制御されて、方向切替弁９１が吐出配管９６と配管９７とを連通させ、吸入配管９５と配管９９とを連通させると、電動圧縮機１から吐出配管９６を介して吐出される冷媒は、図１に示す方向Ｄ１に沿って流れる。その一方、方向切替弁９１が吐出配管９６と配管９９とを連通させ、吸入配管９５と配管９７とを連通させると、電動圧縮機１から吐出配管９６を介して吐出される冷媒は、図１に示す方向Ｄ２に沿って流れる。
【００３１】
外気用熱交換器９２、車室用熱交換器９４及び膨張弁９３は周知の構成であるので、図示及び説明は簡略する。外気用熱交換器９２は、外気に対する放熱又は吸熱を行うものである。車室用熱交換器９４は、車室内の空気に対する放熱又は吸熱を行うものである。
【００３２】
次に電動圧縮機１の内側ハウジング１０及び外側ハウジング２０について詳しく説明する。内側ハウジング１０と外側ハウジング２０との間には、中間材３１、３２が設けられている。
【００３３】
図２に示すように、内側ハウジング１０は、圧縮機構４及びモータ機構５を密閉状態で収容する密閉空間１０Ａを有している。内側ハウジング１０は、一つの部材からなっていてもよいし、互いに組み合わされて密閉空間１０Ａを区画する複数の部材からなっていてもよい。本実施例では、内側ハウジング１０は、後端側（図２の紙面左側）が開口する第１ハウジング１１と、第１ハウジング１１の後端側を閉塞する第２ハウジング１２とからなり、圧縮機構４及びモータ機構５が並ぶ方向に長い略筒形状とされている。なお、内側ハウジング１０は、圧縮機構４及びモータ機構５から発生する振動及び熱や、高温高圧となる冷媒等に対する耐久性を確保するため、鉄材やアルミ材等の金属材料製とすることが好ましい。
【００３４】
圧縮機構４及びモータ機構５は、焼き嵌め、圧入、ボルト締結と言った周知の固定構造で密閉空間１０Ａ内に固定されている。このような固定構造は、高い剛性で圧縮機構４及びモータ機構５を固定する半面、圧縮機構４及びモータ機構５の振動及び騒音を減衰し難くなっている。その結果、圧縮機構４及びモータ機構５の振動及び騒音は、内側ハウジング１０に伝達され易くなっている。また、圧縮機構４及びモータ機構５から伝達される熱も、内側ハウジング１０に伝達し易くなっている。
【００３５】
第１ハウジング１１の内底面１１Ｄには、吸入口１５が貫設されている。そして、吸入口１５には、吸入部材５０が固定されている。密閉空間１０Ａ内において、吸入口１５と圧縮機構４との間には、図示しない冷媒供給経路が設けられている。
【００３６】
第１ハウジング１１と第２ハウジング１２との間には、吐出室４Ｄが区画形成されている。第２ハウジング１２の内底面１２Ｄには、吐出口１６が貫設されている。そして、吐出口１６には、吐出部材６０が固定されている。
【００３７】
吸入部材５０及び吐出部材６０は、周知の管継ぎ手である。吸入部材５０には、吸入配管９５が接続されている。吐出部材６０には、吐出配管９６が接続されている。
【００３８】
外側ハウジング２０は、圧縮機構４及びモータ機構５が並ぶ方向に長い略筒形状とされており、その内部に内側ハウジング１０を収容している。外側ハウジング２０の長手方向の両端は開放されており、その両端から、吸入部材５０及び吐出部材６０をそれぞれ外部に突出させている。吸入部材５０及び吐出部材６０は、外側ハウジング２０と非接触状態とされている。
【００３９】
外側ハウジング２０の外壁面２０Ｃには、径外方向にブロック状に突出する外部への取付部２９が複数形成されている。取付部２９には、外側ハウジング２０の長手方向と平行な貫通穴２９Ａが貫設されている。取付部２９が取り付けられる車両のフレームやエンジン等の対象物９には、取付部２９と係合する複数の係合部８が凸設されている。取付部２９が係合部８と係合した状態でボルト９Ａが螺入されることにより、電動圧縮機１が対象物９に固定される。取付部２９、係合部８及びボルト９Ａによる締結構造は、高い剛性で外側ハウジング２０を対象物９に固定する半面、外側ハウジング２０から対象物９に伝達される振動及び騒音を減衰し難くなっている。なお、外側ハウジング２０は、鉄材やアルミ材等の金属材料製であってもよいし、樹脂材料製又は繊維強化樹脂材料製であってもよい。
【００４０】
中間材３１、３２は、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂと、内側ハウジング１０を構成する第１ハウジングの外壁面１１Ｃとの隙間に配設されている。
【００４１】
中間材３１と中間材３２とは異なる材料からなっている。すなわち、中間材３１は、防振性を有する材料、例えば、ゴム、エラストマー、樹脂、繊維強化樹脂、シリコンゲル等からなる。本実施例では、中間材３１はゴム製の環状体、いわゆるＯリングである。中間材３１は、内側ハウジング１０及び外側ハウジング２０における長手方向の一端側と他端側とに配設されている。中間材３１は、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂと、内側ハウジング１０の外壁面１１Ｃとの隙間に圧縮変形した状態で装着されている。これにより、中間材３１は、外側ハウジング２０内で内側ハウジング１０を支持している。
【００４２】
その一方、中間材３２は、断熱性を有する材料、例えば、グラスウール等の繊維集合体、発泡材、セルロースファイバー、真空断熱材等からなる。本実施例では、中間材３２はグラスウール製の肉厚シート状体である。中間材３２は、内側ハウジング１０の外壁面１１Ｃに巻き付けられて、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂと、内側ハウジング１０の外壁面１１Ｃとの隙間に充填されている。これにより、中間材３２は、外側ハウジング２０内で内側ハウジング１０を補助的に支持している。
【００４３】
第１ハウジング１１の外壁面１１Ｃには、駆動回路６が保持されている。例えば、駆動回路６は、第３ハウジング１３に収容され、第３ハウジング１３が外壁面１１Ｃに図示しないボルト等により締結されることにより、外壁面１１Ｃに保持され得る。また、例えば、駆動回路６は、第１ハウジング１１の外壁面１１Ｃに形成された図示しない凹部に収納され、さらに、その凹部が図示しない蓋により塞がれることにより、外壁面１１Ｃに保持され得る。
【００４４】
駆動回路６は、第１ハウジング１１の外壁面１１Ｃから外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂに向かって膨出している。駆動回路６と、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂとの間には隙間が確保されており、その隙間にも中間材３２が充填されている。
【００４５】
外側ハウジング２０における駆動回路６近傍には、外側ハウジング２０の本体２８より肉厚が厚い厚肉部２１が形成されている。厚肉部２１は、本体２８から台形状に突出している。図示は省略するが、外側ハウジング２０の外部から外側ハウジング２０の径内方向に向かって駆動回路６を見た場合に、厚肉部２１は、少なくとも駆動回路６全体を覆う程度に大きく形成されている。これにより、厚肉部２１は、本体２８より強度が高くなっており、駆動回路６を保護している。厚肉部２１は、本発明の保護部に相当する。
【００４６】
このような構成である実施例１の電動圧縮機１が適用された空調装置は、以下のように、車室内の温度調整を行う。
【００４７】
図１に示すように、車室内の冷房を行う場合、方向切替弁９１は、吐出配管９６と配管９７とを連通させ、吸入配管９５と配管９９とを連通させる。そうすると、圧縮機構４により圧縮されて高温高圧となった冷媒は、方向Ｄ１に沿って流れて、外気用熱交換器９２において外気に対して放熱して液化する。そして、冷媒は、膨張弁９３において圧力が下げられる。その後、冷媒は、車室用熱交換器９４において車室内の空気に対して吸熱して蒸発する。その結果、車室内の空気が冷却される。そして、冷媒は、配管９９、方向切替弁９１及び吸入配管９５を介して、電動圧縮機１に戻される。
【００４８】
その一方、車室内の暖房を行う場合、方向切替弁９１は、吐出配管９６と配管９９とを連通させ、吸入配管９５と配管９７とを連通させる。そうすると、圧縮機構４により圧縮されて高温高圧となった冷媒は、方向Ｄ２に沿って流れて、車室用熱交換器９４において車室内の空気に対して放熱して液化する。その結果、車室内の空気が加熱される。その後、冷媒は、膨張弁９３において圧力が下げられる。そして、冷媒は、車外気用熱交換器９２において外気に対して吸熱して蒸発する。その後、冷媒は、配管９７、方向切替弁９１及び吸入配管９５を介して、電動圧縮機１に戻される。
【００４９】
このように動作する電動圧縮機１において、圧縮機構４及びモータ機構５は、内側ハウジング１０に対して高い剛性で固定されている。また、取付部２９、係合部８及びボルト９Ａは、外側ハウジング２０を対象物９に対して高い剛性で固定している。このため、仮に、内側ハウジング１０と外側ハウジング２０との間で振動及び騒音の伝達を抑制することができない場合、圧縮機構４及びモータ機構５からの振動及び騒音が内側ハウジング１０及び外側ハウジング２０を介して、対象物９まであまり減衰することなく伝達され、ひいては車室内環境の快適性が阻害され易くなる。また、仮に、内側ハウジング１０と外側ハウジング２０との間で熱の伝達を抑制することができない場合、圧縮機構４により圧縮されて高温高圧となった冷媒の熱が外側ハウジング２０に奪われてしまう。
【００５０】
この点、この電動圧縮機１では、内側ハウジング１０と外側ハウジング２０との間に、防振性及び断熱性を有する中間材３１、３２が設けられている。このため、この電動圧縮機１は、中間材３１が防振性を有することにより、圧縮機構４及びモータ機構５からの振動及び騒音が内側ハウジング１０から外側ハウジング２０及び対象物９に伝達することを抑制できる。この際、グラスウール製である中間材３２も、内側ハウジング１０から外側ハウジング２０に振動及び騒音を伝達し難い。
【００５１】
また、この電動圧縮機１は、中間材３２が断熱性を有して熱を移動し難いものであるため、圧縮機構４により圧縮されて高温高圧となった冷媒の熱が内側ハウジング１０から中間材３２及び外側ハウジング２０に奪われ難い。この際、ゴム製である中間材３１も、冷媒の熱を奪い難い。このため、この電動圧縮機１は、吸入される冷媒及び吐出される冷媒の熱量が低下し難い。このため、この電動圧縮機１は、図１に示すように、冷媒を方向Ｄ２に沿って流すことにより、ヒートポンプとして車室内の暖房に用いた場合でも、車室用熱交換器９４に流れる冷媒の温度を高くすることができる。その結果、車室用熱交換器９４において車室内の空気に対してより効果的に放熱することができ、十分な暖房能力を発揮することができる。
【００５２】
ここで、実施例１の電動圧縮機１において、駆動回路６と外側ハウジング２０との間には、中間材３２が設けられている。また、外側ハウジング２０は、駆動回路６を保持する内側ハウジング１０を収容するとともに、外部からの衝撃から駆動回路６を保護する厚肉部２１を有している。厚肉部２１は、外側ハウジング２０における駆動回路６近傍に設けられている。このため、図２に示すように、例えば、車両の衝突時等に、この電動圧縮機１に周囲の他の物体Ｆ、例えばエンジン等が干渉したとしても、厚肉部２１が駆動回路６を確実に保護することにより、物体Ｆが駆動回路６に影響を及ぼすことを抑制できる。また、中間材３２によって駆動回路６への衝撃を抑制できる。その結果、この電動圧縮機１は、駆動回路６を構成する高電圧部品等の破損を抑制でき、駆動回路６からの漏電を確実に防止できる。
【００５３】
また、この電動圧縮機１では、外側ハウジング２０が有する厚肉部２１と、内側ハウジング１０に収容された圧縮機構４及び圧縮機構５との間に中間材３１、３２が介在している。このため、中間材３１が防振性を有することにより、圧縮機構４及びモータ機構５からの振動及び騒音が厚肉部２１に伝達することを抑制できる。その結果、この電動圧縮機１は、厚肉部２１が圧縮機構４及びモータ機構５からの振動により共振することを抑制でき、厚肉部２１が騒音の発生源となることを防止できる。
【００５４】
したがって、実施例１の電動圧縮機１は、騒音の発生を抑制しつつ、駆動回路６からの漏電を確実に防止できる。
【００５５】
また、この電動圧縮機１では、外側ハウジング２０の成形時に、外壁面２０Ｃに凹凸を設けるだけで厚肉部２１を容易に形成できる。このため、この電動圧縮機１は、外側ハウジング２０に別体の保護部を固定する場合と比較して、外側ハウジング２０の簡素化及び部品点数の削減を実現できる。また、この電動圧縮機１では、外側ハウジング２０に別体の保護部を固定する場合と比較して、外側ハウジング２０に一体に形成された厚肉部２１がエンジン等の車両側からの振動により共振し難く、騒音の発生源となり難い。
【００５６】
さらに、厚肉部２１は、外側ハウジング２０における径外方向に突出しているので、外側ハウジング２０の内側の形状を簡素化でき、内側ハウジング１０との組み付け作業が簡素化できる。
【００５７】
（実施例２）
図３に示すように、実施例２の電動圧縮機２では、実施例１における厚肉部２１内に高強度部材２２が設けられている。その他の構成は、実施例１の電動圧縮機１と同様である。このため、実施例１の電動圧縮機１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略する。
【００５８】
高強度部材２２は、外側ハウジング２０を構成する材料よりも強度が優れる材料からなる略板状部材である。例えば、外側ハウジング２０が鉄材やアルミ材等の金属材料製であれば、高強度部材２２は、それらの材料よりも強度が優れる鋼材や合金等の高強度材料からなり得る。そして、この場合、高強度部材２２は、鋳込みにより外側ハウジング２０の本体２８に一体に設けられる。また、例えば、外側ハウジング２０が樹脂材料製であれば、高強度部材２２は、それらの材料よりも強度が優れる繊維強化樹脂材料や金属材料等からなり得る。そして、この場合、高強度部材２２は、インサート成形により外側ハウジング２０の本体２８に一体に設けられる。本実施例では、高強度部材２２全体が外側ハウジング２０に囲われるように一体化されることにより、高強度部材２２が外側ハウジング２０に埋設されている。
【００５９】
図示は省略するが、外側ハウジング２０の外部から外側ハウジング２０の径内方向に向かって駆動回路６を見た場合に、高強度部材２２は、少なくとも駆動回路６全体を覆う程度に大きく形成されている。これにより、外側ハウジング２０における高強度部材２２が設けられた部分は、外側ハウジング２０の本体２８より強度が高くなっている。こうして、高強度部材２２も、駆動回路６を保護している。高強度部材２２も、厚肉部２１と同様、本発明の保護部に相当する。
【００６０】
上記構成である実施例２の電動圧縮機２は、実施例１の電動圧縮機１と同様、厚肉部２１及び高強度部材２２により、騒音の発生を抑制しつつ、駆動回路６からの漏電を確実に防止できる。
【００６１】
さらに、高強度部材２２は、外側ハウジング２０に埋設されて、一体化されている。このため、外側ハウジング２０に対して高強度部材２２を確実に一体化でき、欠落を防止できる。また、この電動圧縮機２は、外側ハウジング２０に別体の保護部を固定する場合と比較して、外側ハウジング２０の簡素化及び部品点数の削減を実現できる。また、この電動圧縮機２では、外側ハウジング２０に別体の保護部を固定する場合と比較して、外側ハウジング２０に一体化された高強度部材２２がエンジン等の車両側からの振動により共振し難く、騒音の発生源となり難い。
【００６２】
さらに、高強度部材２２について、駆動回路６を保護できる強度を確保しつつ、薄くすることにより、厚肉部２１の肉厚を本体２８の肉厚に近付けることや、厚肉部２１を無くすことができる。その結果、この電動圧縮機２は、実施例１の電動圧縮機１と比較して、外側ハウジング２０の外形が大きくなることを抑制できる。
【００６３】
（実施例３）
図４に示すように、実施例３の電動圧縮機３では、実施例１の電動圧縮機１と比較して、内側ハウジング１０の外壁面１１Ｃにおける対象物９側に駆動回路６が保持され、外側ハウジング２０が樹脂製とされ、厚肉部２１及び取付部２９が厚肉部２３、高強度部材２４及び取付部２９Ｂ、２９Ｃに変更されている。その他の構成は、実施例１の電動圧縮機１と同様である。このため、実施例１の電動圧縮機１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略する。
【００６４】
樹脂製の外側ハウジング２０において、外壁面１１Ｃにおける対象物９側に保持された駆動回路６近傍には、外側ハウジング２０の本体２８より肉厚が厚い厚肉部２３が形成されている。厚肉部２３は、本体２８から台形状に突出している。図示は省略するが、外側ハウジング２０の外部から外側ハウジング２０の径内方向に向かって駆動回路６を見た場合に、厚肉部２３は、少なくとも駆動回路６全体を覆う程度に大きく形成されている。これにより、厚肉部２３は、本体２８より強度が高くなっており、駆動回路６を保護している。厚肉部２３も、本発明の保護部に相当する。
【００６５】
厚肉部２３内には、高強度部材２４が設けられている。高強度部材２４は、樹脂よりも強度が優れる繊維強化樹脂材料や金属材料等からなる略板状部材である。そして、高強度部材２４は、インサート成形により外側ハウジング２０の本体２８に一体に設けられる。図示は省略するが、外側ハウジング２０の外部から外側ハウジング２０の径内方向に向かって駆動回路６を見た場合に、高強度部材２４は、少なくとも駆動回路６全体を覆う程度に大きく形成されている。これにより、外側ハウジング２０における高強度部材２４が設けられた部分は、外側ハウジング２０の本体２８より強度が高くなっている。こうして、高強度部材２４も、駆動回路６を保護している。高強度部材２４も、厚肉部２３と同様、本発明の保護部に相当する。
【００６６】
高強度部材２４の一端側には、外側ハウジング２０の外壁面２０Ｃから径外方向にブロック状に突出する取付部２９Ｂが一体に形成されている。
【００６７】
また、外側ハウジング２０の外壁面２０Ｃには、取付部２９Ｂから離れた位置から取付部２９Ｂと同じ方向にブロック状に突出する取付部２９Ｃが一体に形成されている。取付部２９Ｃ内には、高強度部材２４と同一材料からなる保護部２９Ｄがインサート成形されている。
【００６８】
取付部２９Ｂ及び保護部２９Ｄには、上述した貫通穴２９Ａが貫設されている。そして、取付部２９Ｂ、２９Ｃは、係合部８と係合した状態でボルト９Ａが螺入されることにより、対象物９に固定される。このような取付部２９Ｂ、２９Ｃ、係合部８及びボルト９Ａによる締結構造は、樹脂製の外側ハウジング２０を高い剛性で対象物９を固定することができる。
【００６９】
上記構成である実施例３の電動圧縮機３は、実施例１、２の電動圧縮機１、２と同様、厚肉部２３及び高強度部材２４により、騒音の発生を抑制しつつ、駆動回路６からの漏電を確実に防止できる。
【００７０】
また、この電動圧縮機３において、高強度部材２４は、取付部２９Ｂを一体に有している。このため、外側ハウジング２０に設けられる取付部２９Ｂの強度が向上し、取付部２９Ｂの破損を確実に防止できる。
【００７１】
さらに、外側ハウジング２０は、本実施例では樹脂製であるので、防振性及び断熱性を発揮し易くなり、本発明の作用効果をより確実に奏することができる。
【００７２】
以上において、本発明を実施例１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜３に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００７３】
例えば、実施例１における台形状の厚肉部２１の代わりに、外側ハウジング２０の外壁面２０Ｃから径外方向に突出する複数のリブを保護部として設けてもよい。また、図５に示すように、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂから径内方向に突出する厚肉部２１Ｂを設けてもよい。この場合、外側ハウジング２０の外側の形状を簡素化でき、電動圧縮機を車両等へ搭載する際に、他の部品への干渉が低減される。
【００７４】
また、実施例１における厚肉部２１の代わりに、図６（ａ）に示すように、外側ハウジング２０の外壁面２０Ｃに、本体２８より強度が優れる略板形状の高強度部材２２Ａを保護部として貼り付けてもよい。また、図６（ｂ）に示すように、外側ハウジング２０の内壁面２０Ｂに、本体２８より強度が優れる略板形状の高強度部材２２Ｂを保護部として貼り付けてもよい。これらの場合、外側ハウジング２０に対して、高強度部材２２Ａ、２２Ｂを容易に一体化できる。
【００７５】
また、取付部２９、２９Ｂ、２９Ｃ、係合部８及びボルト９Ａによる締結構造及び形状は、これに限定されない。電動圧縮機１、２、３が外側ハウジング２０に形成された取付部２９、２９Ｂ、２９Ｃによって対象物９に固定できればよい。
【００７６】
また、中間材３１、３２の代わりに、防振性及び断熱性を有する単一部材による中間材を用いていもよい。
【００７７】
圧縮機構４は、スクロール式に限らず、往復式、ベーン式その他の周知の圧縮方式を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、ハイブリッド自動車、電気自動車等の空調装置等に利用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１、２、３…電動圧縮機
４…圧縮機構
５…モータ機構
６…駆動回路
１０…内側ハウジング
２９…取付部
２０…外側ハウジング
３１、３２…中間材
２１、２１Ｂ、２２、２２Ａ、２２Ｂ、２３、２４…保護部（２１、２１Ｂ、２３…厚肉部、２２、２２Ａ、２２Ｂ、２４…高強度部材）
２８…外側ハウジングの本体
２９、２９Ｂ、２９Ｃ…取付部
２０Ｂ…外側ハウジングの内壁面
２０Ｃ…外側ハウジングの外壁面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を作動させるモータ機構と、電源に接続されて前記モータ機構を駆動する駆動回路とを備えた電動圧縮機において、
前記圧縮機構及び前記モータ機構を密閉状態で収容するとともに前記駆動回路を保持する内側ハウジングと、前記内側ハウジングを収容し、外部への取付部が形成された外側ハウジングとを備え、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとの間、及び前記駆動回路と前記外側ハウジングとの間には、防振性及び断熱性を有する中間材が設けられ、
前記外側ハウジングには、外部から加えられる衝撃から前記駆動回路を保護する保護部が設けられていることを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記保護部は、前記外側ハウジングにおける前記駆動回路近傍に設けられている請求項１記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記保護部は、厚肉部である請求項１又は２記載の電動圧縮機。
【請求項４】
前記厚肉部は、前記外側ハウジングにおける径外方向又は径内方向に突出している請求項３記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記保護部は、前記外側ハウジングに一体に設けられ、前記外側ハウジングより硬い高強度部材からなる請求項１又は２記載の電動圧縮機。
【請求項６】
前記高強度部材は、前記外側ハウジングに埋設されている請求項５記載の電動圧縮機。
【請求項７】
前記高強度部材は、前記外側ハウジングの内壁面又は外壁面に貼り付けられている請求項５記載の電動圧縮機。
【請求項８】
前記高強度部材は、前記取付部を一体に有している請求項５乃至７のいずれか１項記載の電動圧縮機。
【請求項９】
前記外側ハウジングは、樹脂又は繊維強化樹脂製である請求項１乃至８のいずれか１項記載の電動圧縮機
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を作動させるモータ機構と、電源に接続されて前記モータ機構を駆動する駆動回路とを備えた電動圧縮機において、
前記圧縮機構及び前記モータ機構を密閉状態で収容するとともに前記駆動回路を保持する内側ハウジングと、前記内側ハウジングを収容し、外部への取付部が形成された外側ハウジングとを備え、
前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとの間、及び前記駆動回路と前記外側ハウジングとの間には、防振性及び断熱性を有する中間材が設けられ、
前記外側ハウジングには、外部から加えられる衝撃から前記駆動回路を保護する保護部が設けられていることを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記保護部は、前記外側ハウジングにおける前記駆動回路近傍に設けられている請求項１記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記保護部は、厚肉部である請求項１又は２記載の電動圧縮機。
【請求項４】
前記厚肉部は、前記外側ハウジングにおける径外方向又は径内方向に突出している請求項３記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記保護部は、前記外側ハウジングに一体に設けられ、前記外側ハウジングより硬い高強度部材からなる請求項１又は２記載の電動圧縮機。
【請求項６】
前記高強度部材は、前記外側ハウジングに埋設されている請求項５記載の電動圧縮機。
【請求項７】
前記高強度部材は、前記外側ハウジングの内壁面又は外壁面に貼り付けられている請求項５記載の電動圧縮機。
【請求項８】
前記高強度部材は、前記取付部を一体に有している請求項５乃至７のいずれか１項記載の電動圧縮機。
【請求項９】
前記外側ハウジングは、樹脂又は繊維強化樹脂製である請求項１乃至８のいずれか１項記載の電動圧縮機
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１１５３３（Ｐ２０１２−２１１５３３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７０４２（Ｐ２０１１−７７０４２）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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