電動圧縮機

本発明は、電動圧縮機に関する。

電動圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮部と、圧縮部を駆動させる電動モータとを収容する金属製のハウジングを有するとともに、ハウジングには、電動モータを駆動させるためのモータ駆動回路を収容する収容空間を区画するカバーが取り付けられている。

ところで、カバーを金属製とすると、電動圧縮機自体の重量が重くなる。 そこで、カバーを樹脂化することでカバーを軽量化させ、電動圧縮機自体の重量が重くなることを極力抑えることが考えられている。 しかし、樹脂製のカバーは、外部からの電磁ノイズがカバーを介してモータ駆動回路に流れたり、モータ駆動回路からの電磁ノイズがカバーを介して外部に漏れてしまったりする虞がある。

そこで、特許文献１では、樹脂やゴム系材料等の絶縁性材料からなる絶縁材層（樹脂製のカバー）に、アルミニウムや鉄系材料等の導電性材料からなる導電材層（シールド）を積層固定している。 絶縁材層及び導電材層はボルトによってハウジングに取り付けられるとともに、導電材層はハウジングと接触している。 そして、外部からの電磁ノイズは、導電材層により遮断されてハウジングへ流れるため、外部からの電磁ノイズが絶縁材層を介して収容空間内に侵入してしまうことが抑制される。 また、モータ駆動回路からの電磁ノイズは、導電材層により遮断されてハウジングへ流れるため、モータ駆動回路からの電磁ノイズが絶縁材層を介して外部に漏れてしまうことが抑制される。

しかしながら、特許文献１では、導電材層と絶縁材層との間の気密性が十分に確保されていないため、導電材層と絶縁材層との間を介してごみや水といった異物が収容空間内に侵入してしまう虞があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、シールドと樹脂製のカバーとの間を介して収容空間内に異物が侵入してしまうことを防止することができる電動圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決する電動圧縮機は、金属製のハウジング内には、圧縮部及び電動モータが収容されるとともに、前記ハウジング、及び当該ハウジングに取り付けられる樹脂製のカバーによって区画された収容空間には、前記電動モータを駆動させるためのモータ駆動回路が収容されており、前記カバーには、電磁ノイズをシールドする金属製のシールドが積層固定されている電動圧縮機であって、前記シールドと前記カバーとの間には、前記シールドと前記カバーとの間を介して前記収容空間内に異物が侵入することを防止するシール部材が介在されている。

これによれば、シール部材によってシールドとカバーとの間がシールされるため、シールドとカバーとの間の気密性を確保することができる。 その結果、シールドとカバーとの間を介して収容空間内に異物が侵入してしまうことを防止することができる。

上記電動圧縮機において、前記カバー及び前記シールドは、挿通孔を有するとともに前記挿通孔にボルトが挿通されることによって前記ハウジングに取り付けられており、前記シール部材は環状であるとともに前記挿通孔を取り囲んで配設されていることが好ましい。

これによれば、ボルトを用いてカバー及びシールドをハウジングに取り付ける際に、挿通孔からシールドとカバーとの間を介して収容空間内に異物が侵入してしまうことを防止することができる。

上記電動圧縮機において、前記シールドにおける前記挿通孔の周囲は、前記カバーを介することなく前記ボルトの軸力を受けて前記ボルトの頭部と前記ハウジングとの間に挟み込まれていることが好ましい。

これによれば、ボルトを用いてカバー及びシールドをハウジングに取り付ける際に、カバーがボルトの頭部とハウジングとの間に挟み込まれないため、カバーがボルトの軸力を受けて変形してしまうことを防止することができる。 その結果、カバーの変形に伴うボルトの緩みにより、ハウジングとカバー及びシールドとの間のシール性が悪化してしまうことを防止することができる。

上記電動圧縮機において、前記ボルトの頭部と前記シールドとの間には、前記シールドの一部を構成する金属製の介在部材が設けられており、前記介在部材は、前記ボルトの軸部が挿通されるとともに前記ボルトの軸力を受け、前記介在部材の外縁は、前記シールドと前記カバーとの間に配置され、前記シール部材は、前記カバーと前記介在部材との間に配置されていることが好ましい。

これによれば、ボルトの軸力が介在部材を介してシールドにおける挿通孔の周囲に受け止められる。 そして、介在部材の外縁が、シールドとカバーとの間に配置されているため、ボルトが介在部材を介さずにシールドにおける挿通孔の周囲に接している場合に比べると、シールドにおけるボルトの軸力を受ける領域を広くすることができ、シールドがボルトの軸力を受けて変形してしまうことを抑制することができる。 その結果、シールドの変形に伴うボルトの緩みにより、ハウジングとカバー及びシールドとの間のシール性が悪化してしまうことを防止することができる。 また、シール部材により、カバーと介在部材との間を介して収容空間内に異物が侵入してしまうことを防止することができる。

上記電動圧縮機において、前記介在部材は、有底筒状であり、前記介在部材の底部に前記ボルトの軸部が挿通されるとともに、前記介在部材の筒部内に前記シール部材が配置され、前記カバーには、環状溝が形成され、前記環状溝には、前記介在部材が挿入されることが好ましい。

有底筒状の介在部材は、平板状に比べると剛性が高い。 また、介在部材の筒部内にシール部材を配置してから、カバーの環状溝に介在部材を挿入することができ、組み付け作業が容易になる。

上記電動圧縮機において、前記シール部材は、前記ボルトの軸方向に対して交差する方向へ圧縮されていることが好ましい。
これによれば、例えば、シール部材がボルトの軸方向に圧縮されている場合、シール部材が原形状に復帰しようとする復帰力によって、シールドとカバーとの間に隙間が生じてしまうといった不具合を回避することができる。

この発明によれば、シールドと樹脂製のカバーとの間を介して収容空間内に異物が侵入してしまうことを防止することができる。

（ａ）は実施形態における電動圧縮機を示す部分側断面図、（ｂ）はボルト周辺を拡大した断面図。

別の実施形態におけるボルト周辺を拡大した断面図。

別の実施形態におけるボルト周辺を拡大した断面図。

別の実施形態におけるボルト周辺を拡大した断面図。

以下、電動圧縮機を具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、電動圧縮機１０のハウジングＨは、有蓋筒状をなすアルミニウム製（金属製）の吐出ハウジング１１に、有底筒状をなすアルミニウム製（金属製）の吸入ハウジング１２を接合して形成されている。 吸入ハウジング１２の周壁には、図示しない吸入ポートが形成されるとともに、吸入ポートは図示しない外部冷媒回路に接続されている。 吐出ハウジング１１には吐出ポート１４が形成されるとともに、吐出ポート１４は外部冷媒回路に接続されている。 吸入ハウジング１２内には、冷媒を圧縮するための圧縮部１５（図１（ａ）において破線で示す）と、圧縮部１５を駆動するための電動モータ１６とが収容されている。 なお、本実施形態では、特に図示は省略するが、圧縮部１５は、吸入ハウジング１２内に固定された固定スクロールと、固定スクロールに対向配置された可動スクロールとで構成されている。

吸入ハウジング１２の内周面にはステータ１７（固定子）が固定されるとともに、ステータ１７は、吸入ハウジング１２の内周面に固定されたステータコア１７ａのティース（図示せず）にコイル１７ｂが巻回されて構成されている。 また、吸入ハウジング１２内には、回転軸１９がステータ１７内に挿通された状態で回転可能に支持されるとともに、この回転軸１９には、ロータ１８（回転子）が止着されている。

吸入ハウジング１２の底壁１２ａには、有蓋筒状をなす樹脂製のカバー２２が取り付けられている。 吸入ハウジング１２とカバー２２との間には、板状であるアルミニウム製（金属製）の取付ベース２１が介在されている。 取付ベース２１は、吸入ハウジング１２の底壁１２ａに取り付けられており、吸入ハウジング１２と熱的に結合している。 取付ベース２１は吸入ハウジング１２（ハウジングＨ）の一部を構成している。

そして、カバー２２と取付ベース２１とによって収容空間２１ａが区画されている。 収容空間２１ａ内には、電動モータ１６を駆動させるためのモータ駆動回路２０が収容されている。 モータ駆動回路２０と電動モータ１６とは図示しない配線により接続されている。 モータ駆動回路２０は、取付ベース２１における底壁１２ａとは反対側の面に取り付けられている。 本実施形態では、回転軸１９の軸線Ｌが延びる方向（軸方向）に沿って、圧縮部１５、電動モータ１６及びモータ駆動回路２０がこの順序で並設されている。

カバー２２には、薄板状をなすアルミニウム製（金属製）のシールド２３が積層固定されている。 シールド２３はカバー２２の内側に配置されている。
カバー２２は、回転軸１９の軸方向に沿って延びる筒状の樹脂外周部２２ａと、樹脂外周部２２ａに連なるとともに樹脂外周部２２ａの延設方向に対して直交する方向に沿って延びる樹脂蓋部２２ｂとを有する。

図１（ｂ）に示すように、樹脂蓋部２２ｂの内面は、平坦面状の第１面２２１ｂと、第１面２２１ｂよりも吸入ハウジング１２の底壁１２ａ側に位置する平坦面状の第２面２２２ｂとを有する。

図１（ａ）に示すように、シールド２３は、回転軸１９の軸方向に沿って延びる筒状のシールド外周部２３ａと、シールド外周部２３ａに連なるとともにシールド外周部２３ａの延設方向に対して直交する方向に沿って延びるシールド蓋部２３ｂとを有する。 シールド外周部２３ａは、樹脂外周部２２ａの内周面に沿って延びている。

図１（ｂ）に示すように、シールド蓋部２３ｂは、樹脂蓋部２２ｂの第１面２２１ｂに沿って延びる第１シールド蓋部２３１ｂと、樹脂蓋部２２ｂの第２面２２２ｂに沿って延びる第２シールド蓋部２３２ｂとから形成されている。 よって、シールド２３は、カバー２２の内側全体に亘って配置されており、カバー２２を介した電磁ノイズを遮断（シールド）している。

取付ベース２１における吸入ハウジング１２の底壁１２ａとは反対側の面には、回転軸１９の軸方向に沿って延びるボス部２１ｆが複数（図１（ｂ）では一つのみ図示）突設されている。 ボス部２１ｆの先端面は平坦面状であるとともに、第２シールド蓋部２３２ｂの内面に接触している。 ボス部２１ｆには貫挿孔２１ｈが形成されている。

カバー２２及びシールド２３は、ボルト２４が挿通可能な挿通孔２５を有する。 挿通孔２５は、樹脂蓋部２２ｂに形成された第１挿通孔２５ａと、第２シールド蓋部２３２ｂに形成された第２挿通孔２５ｂとから形成されている。 第１挿通孔２５ａの内径は第２挿通孔２５ｂの内径よりも大きくなっている。 第１挿通孔２５ａ及び第２挿通孔２５ｂは重なり合う位置に配置されている。 ボルト２４は、雄ねじが形成された軸部２４ａと、軸部２４ａの基端部に突設された頭部２４ｂとから形成されている。

ボルト２４の頭部２４ｂと第２シールド蓋部２３２ｂとの間には、シールド２３の一部を構成するアルミニウム製（金属製）の介在部材２７が介在されている。 介在部材２７は、有底筒状であり、平板状の底部２７ａと、底部２７ａの外縁から底部２７ａに対して直交する方向に延びる筒部２７ｂとから形成されている。 底部２７ａには、ボルト２４の軸部２４ａが挿通可能な挿通孔２７ｈが形成されている。 そして、ボルト２４の軸部２４ａが第１挿通孔２５ａ、挿通孔２７ｈ、第２挿通孔２５ｂ、及び貫挿孔２１ｈを通過して吸入ハウジング１２の底壁１２ａにねじ込まれることで、カバー２２及びシールド２３が取付ベース２１を介して吸入ハウジング１２の底壁１２ａに取り付けられる。

樹脂蓋部２２ｂの第２面２２２ｂには、介在部材２７の筒部２７ｂが挿入可能な環状溝２８と、環状溝２８に連続するとともに介在部材２７の底部２７ａが収容可能な収容凹部２９とが形成されている。 環状溝２８及び収容凹部２９の深さは、介在部材２７の筒部２７ｂが環状溝２８に挿入されたときに、介在部材２７の底部２７ａにおける筒部２７ｂとは反対側の面が、樹脂蓋部２２ｂの第２面２２２ｂから吸入ハウジング１２の底壁１２ａ側に飛び出さずに、介在部材２７の底部２７ａが収容凹部２９内に収容される深さに設定されている。 そして、介在部材２７の外縁である筒部２７ｂは、環状溝２８と第２シールド蓋部２３２ｂとの間に配置されている。

樹脂蓋部２２ｂにおける環状溝２８の内側には環状のシール収容溝３０が形成されている。 シール収容溝３０は環状溝２８及び収容凹部２９に連通している。 シール収容溝３０には環状のシール部材３１が第１挿通孔２５ａを取り囲むように収容されている。 シール部材３１は、介在部材２７の筒部２７ｂの内面と、シール収容溝３０における筒部２７ｂの内面と対向する面との間で挟み込まれることで、ボルト２４の軸部２４ａの軸方向に対して直交する方向へ圧縮されている。 よって、シール部材３１は、筒部２７ｂ内に配置されており、介在部材２７を介した状態でシールド２３とカバー２２との間に介在されている。 このシール部材３１により、シールド２３とカバー２２との間がシールされている。

ボルト２４の頭部２４ｂは、第１挿通孔２５ａの内側に位置している。 また、ボルト２４の軸部２４ａの軸方向において、介在部材２７の底部２７ａとボルト２４の頭部２４ｂとの間には、アルミニウム製（金属製）のワッシャ２４ｃがボルト２４の軸部２４ａを取り囲むように配置されている。 このワッシャ２４ｃにより、介在部材２７の底部２７ａとボルト２４の頭部２４ｂとの間がシールされている。 そして、第２シールド蓋部２３２ｂにおける第２挿通孔２５ｂの周囲は、カバー２２を介することなく介在部材２７を介してボルト２４の軸力を受けてボルト２４の頭部２４ｂとボス部２１ｆとの間に挟み込まれている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
シール部材３１が、カバー２２と介在部材２７との間に配置されており、このシール部材３１によって、カバー２２と介在部材２７との間がシールされている。 すなわち、シールド２３とカバー２２との間がシールされるため、シールド２３とカバー２２との間の気密性が確保される。 その結果、シールド２３とカバー２２との間を介して収容空間２１ａ内にごみや水といった異物が侵入してしまうことが防止されている。 また、シール部材３１は第１挿通孔２５ａを取り囲んで配設されているため、ボルト２４を用いてカバー２２及びシールド２３を吸入ハウジング１２に取り付ける際に、第１挿通孔２５ａからシールド２３とカバー２２との間を介して収容空間２１ａ内に異物が侵入してしまうことが防止される。

さらに、第２シールド蓋部２３２ｂにおける第２挿通孔２５ｂの周囲は、カバー２２を介することなく介在部材２７を介してボルト２４の軸力を受けてボルト２４の頭部２４ｂとボス部２１ｆとの間に挟み込まれている。 よって、ボルト２４を用いてカバー２２及びシールド２３を吸入ハウジング１２に取り付ける際に、カバー２２がボルト２４の頭部２４ｂとボス部２１ｆとの間に挟み込まれないため、カバー２２がボルト２４の軸力を受けて変形してしまうことが防止されている。 その結果、カバー２２の変形に伴うボルト２４の緩みにより、吸入ハウジング１２とカバー２２及びシールド２３との間のシール性が悪化してしまうことが防止されている。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）シールド２３とカバー２２との間に、シールド２３とカバー２２との間を介して収容空間２１ａ内に異物が侵入することを防止するシール部材３１を介在させた。 これによれば、シール部材３１によってシールド２３とカバー２２との間がシールされるため、シールド２３とカバー２２との間の気密性を確保することができる。 その結果、シールド２３とカバー２２との間を介して収容空間２１ａ内に異物が侵入してしまうことを防止することができる。

（２）シール部材３１は第１挿通孔２５ａを取り囲んで配設されている。 これによれば、ボルト２４を用いてカバー２２及びシールド２３を吸入ハウジング１２に取り付ける際に、第１挿通孔２５ａからシールド２３とカバー２２との間を介して収容空間２１ａ内に異物が侵入してしまうことを防止することができる。

（３）第２シールド蓋部２３２ｂにおける第２挿通孔２５ｂの周囲は、カバー２２を介することなく介在部材２７を介してボルト２４の軸力を受けてボルト２４の頭部２４ｂとボス部２１ｆとの間に挟み込まれている。 これによれば、ボルト２４を用いてカバー２２及びシールド２３を吸入ハウジング１２に取り付ける際に、カバー２２がボルト２４の頭部２４ｂとボス部２１ｆとの間に挟み込まれないため、カバー２２がボルト２４の軸力を受けて変形してしまうことを防止することができる。 その結果、カバー２２の変形に伴うボルト２４の緩みにより、吸入ハウジング１２とカバー２２及びシールド２３との間のシール性が悪化してしまうことを防止することができる。

（４）ボルト２４の頭部２４ｂと第２シールド蓋部２３２ｂとの間には、シールド２３の一部を構成するアルミニウム製の介在部材２７が介在されている。 介在部材２７は、ボルト２４の軸力を受け、介在部材２７の外縁は、シールド２３とカバー２２との間に配置され、シール部材３１は、カバー２２と介在部材２７との間に配置されている。 これによれば、ボルト２４の軸力が介在部材２７を介して第２シールド蓋部２３２ｂにおける第２挿通孔２５ｂの周囲に受け止められる。 そして、介在部材２７の外縁が、シールド２３とカバー２２との間に配置されているため、ボルト２４が介在部材２７を介さずに第２シールド蓋部２３２ｂにおける第２挿通孔２５ｂの周囲に接している場合に比べると、第２シールド蓋部２３２ｂにおけるボルト２４の軸力を受ける領域を広くすることができる。 よって、第２シールド蓋部２３２ｂがボルト２４の軸力を受けて変形してしまうことを抑制することができる。 その結果、第２シールド蓋部２３２ｂの変形に伴うボルト２４の緩みにより、吸入ハウジング１２とカバー２２及びシールド２３との間のシール性が悪化してしまうことを防止することができる。 また、シール部材３１により、カバー２２と介在部材２７との間を介して収容空間２１ａ内に異物が侵入してしまうことを防止することができる。

（５）介在部材２７は、有底筒状であり、介在部材２７の底部２７ａにボルト２４の軸部２４ａが挿通されるとともに、介在部材２７の筒部２７ｂ内にシール部材３１が配置され、カバー２２には、環状溝２８が形成され、環状溝２８には、介在部材２７が挿入される。 有底筒状の介在部材２７は、平板状に比べると剛性が高い。 また、介在部材２７の筒部２７ｂ内にシール部材３１を配置してから、カバー２２の環状溝２８に介在部材２７を挿入することができ、組み付け作業が容易になる。

（６）シール部材３１は、ボルト２４の軸方向に対して直交する方向へ圧縮されている。 これによれば、例えば、シール部材３１がボルト２４の軸方向に圧縮されている場合、シール部材３１が原形状に復帰しようとする復帰力によって、シールド２３とカバー２２との間に隙間が生じてしまうといった不具合を回避することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図２に示すように、介在部材２７を削除してもよい。 樹脂蓋部２２ｂの内面には、吸入ハウジング１２の底壁１２ａ側に突出する突出部２２Ｂが形成されている。 突出部２２Ｂの外周部には環状の切欠部２２ｋが形成されている。 切欠部２２ｋにはシール部材３１が装着される。 シールド蓋部２３ｂには、突出部２２Ｂが嵌合可能な嵌合凹部２３Ｂが形成されている。 そして、シール部材３１は、嵌合凹部２３Ｂの内面と切欠部２２ｋとの間で挟み込まれることで、ボルト２４の軸部２４ａの軸方向に対して直交する方向へ圧縮されている。 これによれば、シールド２３とカバー２２との間を介して収容空間２１ａ内に異物が侵入してしまうことを防止するために、例えば、挿通孔２５内にシール部材を配設する必要が無くなる。 その結果、挿通孔２５内に、シールド２３とカバー２２との間を介して収容空間２１ａ内に異物が侵入してしまうことを防止するためのシール部材が配設されていない分だけ、ボルト２４を挿通孔２５内に埋設することができ、カバー２２に対するボルト２４の外側への突出量を抑えることができる。

○ 図３に示すように、シール部材３１が、平板状の介在部材２７Ａと樹脂蓋部２２ｂとの間で挟み込まれることで、ボルト２４の軸方向に圧縮されていてもよい。
○ 図４に示すように、介在部材２７Ａを削除するとともに、シール部材３１が、第２シールド蓋部２３２ｂと樹脂蓋部２２ｂとの間で挟み込まれることで、ボルト２４の軸方向に圧縮されていてもよい。

○ 実施形態において、シール部材３１が、ボルト２４の軸方向に対して交差する方向へ圧縮されていてもよい。
○ 実施形態において、シールド２３がカバー２２の外側に配置されていてもよい。

○ 実施形態において、シールド２３の内側に樹脂部がさらに設けられていてもよい。
○ 実施形態において、シールド２３は、例えば、鉄や銅等の導電性材料であってもよい。

○ 実施形態において、取付ベース２１を削除してもよい。
○ 実施形態において、ワッシャ２４ｃを削除してもよい。 この場合、介在部材２７がワッシャ２４ｃの機能を兼ねる。

○ 実施形態において、環状溝２８に、筒部２７ｂ及びシール部材３１を収容するようにしてもよい。 すなわち、環状溝２８とシール収容溝３０とを同じ大きさにして、環状溝２８とシール収容溝３０との間の段差を無くすようにしてもよい。

○ 実施形態において、圧縮部１５、電動モータ１６及びモータ駆動回路２０がこの順序で回転軸１９の軸方向に沿って並んで配置されていなくてもよい。 例えば、カバー２２が吸入ハウジング１２の周壁に固設されており、吸入ハウジング１２の周壁とカバー２２とによって区画される収容空間にモータ駆動回路２０が収容されていてもよい。

○ 実施形態において、圧縮部１５は、例えば、ピストンタイプやベーンタイプ等であってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。

（イ）前記シールドは、前記カバーの内側に配置されている。
（ロ）前記電動モータを構成するロータと一体的に回転する回転軸が前記ハウジング内に収容されており、前記圧縮部、前記電動モータ及び前記モータ駆動回路がこの順序で前記回転軸の軸方向に沿って並んで配置されている。

Ｈ…ハウジング、１０…電動圧縮機、１５…圧縮部、１６…電動モータ、２０…モータ駆動回路、２１ａ…収容空間、２２…カバー、２３…シールド、２４…ボルト、２４ａ…軸部、２４ｂ…頭部、２５…挿通孔、２７，２７Ａ…介在部材、２７ａ…底部、２７ｂ…筒部、２８…環状溝、３１…シール部材。