JP2024014301A - 遠心圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの冷却性能を向上させること。【解決手段】縮径孔９６における吸入口２２側の端縁の孔径Ｄ１が、貫通部９２の外径Ｄ２よりも大きい。よって、軸路６０における吸入口２２側の端縁の孔径が、貫通部９２の外径Ｄ２よりも大きい。したがって、軸路６０における吸入口２２側の端縁の孔径が、貫通部９２の外径Ｄ２よりも小さい場合に比べると、吸入口２２から軸路６０に空気が導入され易くなっている。さらに、縮径孔９６は、吸入口２２から貫通孔９４に近付くにつれて漸次縮径する。したがって、吸入口２２から縮径孔９６に導入された空気が縮径孔９６に案内されながら貫通孔９４に向けてスムーズに流れる。以上により、吸入口２２から軸路６０に導入される際の空気の圧力損失が生じ難くなるため、軸路６０及び各径路を介してモータ室内に空気が導入され易くなる。【選択図】図５

Description

本発明は、遠心圧縮機に関する。

遠心圧縮機は、回転軸と、モータと、インペラと、ハウジングと、を備えている。モータは、回転軸を回転させる。インペラは、回転軸に連結されている。インペラは、回転軸と一体的に回転することで空気を圧縮する。ハウジングは、インペラ室、モータ室、及び吸入口を有している。インペラ室は、インペラを収容する。モータ室は、モータを収容する。吸入口は、インペラ室に空気を吸入する。

ところで、このような遠心圧縮機においては、モータを冷却することが望まれている。そこで、例えば特許文献１のように、遠心圧縮機は、軸路と、径路と、を備えている場合がある。軸路は、回転軸の内部を回転軸の軸方向に延びている。軸路は、吸入口に向かって開口している。径路は、軸路に連通している。径路は、軸路から回転軸の径方向に向けて延びている。径路は、モータ室内に連通している。また、ハウジングには、排出口が形成されている。排出口は、吸入口から軸路及び径路を介してモータ室内に導入された空気をハウジング外に排出する。吸入口からの空気の一部は、軸路に導入されて軸路及び径路を流れる。径路を流れる空気は、回転軸の回転に伴う遠心力によって加速されるとともに径路からモータ室内に導入される。このように、空気をモータ室内に導入することにより、モータが、モータ室内に導入された空気によって冷却される。

特許第６９６８２５３号公報

しかしながら、吸入口から軸路に導入される際に空気の圧力損失が生じると、軸路及び径路を介してモータ室内に空気が導入され難くなるため、モータの冷却性能が低下してしまう虞がある。

上記課題を解決する遠心圧縮機は、回転軸と、前記回転軸を回転させるモータと、前記回転軸に連結され、前記回転軸と一体的に回転することで空気を圧縮するインペラと、前記インペラを収容するインペラ室、前記モータを収容するモータ室、及び前記インペラ室に空気を吸入する吸入口を有するハウジングと、前記吸入口に向かって開口し、前記回転軸の内部を前記回転軸の軸方向に延びる軸路と、前記軸路に連通するとともに前記軸路から前記回転軸の径方向に向けて延び、前記モータ室内に連通する径路と、前記ハウジングに形成されるとともに前記吸入口から前記軸路及び前記径路を介して前記モータ室内に導入された空気を前記ハウジング外に排出する排出口と、を備えている遠心圧縮機であって、前記回転軸と前記インペラとを連結するナットを備え、前記回転軸は、前記インペラを貫通する貫通部を有し、前記貫通部は、前記インペラにおける前記吸入口側の端面から突出する雄ねじ部と、前記軸路の一部を形成する貫通孔と、を有しており、前記ナットは、前記雄ねじ部に螺合される雌ねじ孔と、前記軸路における前記貫通孔よりも前記吸入口側の部分を形成するとともに、前記吸入口から前記貫通孔に近付くにつれて漸次縮径する縮径孔と、を有し、前記縮径孔における前記吸入口側の端縁の孔径は、前記貫通部の外径よりも大きい。

これによれば、吸入口からの空気の一部が、縮径孔を介して貫通孔に導入される。このようにして、吸入口からの空気の一部が軸路に導入される。このとき、縮径孔における吸入口側の端縁の孔径が、貫通部の外径よりも大きい。よって、軸路における吸入口側の端縁の孔径を、貫通部の外径よりも大きくすることができる。したがって、軸路における吸入口側の端縁の孔径が、貫通部の外径よりも小さい場合に比べると、吸入口から軸路に空気が導入され易くなっている。さらに、縮径孔は、吸入口から貫通孔に近付くにつれて漸次縮径する。したがって、吸入口から縮径孔に導入された空気が縮径孔に案内されながら貫通孔に向けてスムーズに流れる。以上により、吸入口から軸路に導入される際の空気の圧力損失が生じ難くなるため、軸路及び径路を介してモータ室内に空気が導入され易くなる。その結果、モータの冷却性能を向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記ナットは、前記雌ねじ孔と前記縮径孔との間で前記回転軸の径方向に延びる環状の段差部を有し、前記段差部は、前記縮径孔における前記貫通孔側の端縁に連続するとともに、前記貫通部における前記吸入口側の端面に対して、前記回転軸の軸方向で重なっているとよい。

これによれば、吸入口から縮径孔に導入されて貫通孔に向かって流れる空気が、貫通部における吸入口側の端面に衝突し難くなる。したがって、吸入口から軸路に導入される際の空気の圧力損失がさらに生じ難くなるため、軸路及び径路を介してモータ室内に空気がさらに導入し易くなる。その結果、モータの冷却性能をさらに向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記段差部の孔径は、前記貫通孔の孔径と同じであるとよい。
これによれば、吸入口から縮径孔に導入されて貫通孔に向かって流れる空気が、貫通部における吸入口側の端面に衝突してしまうことが回避される。したがって、吸入口から軸路に導入される際の空気の圧力損失がさらに生じ難くなるため、軸路及び径路を介してモータ室内に空気がさらに導入し易くなる。その結果、モータの冷却性能をさらに向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記径路を複数備え、前記各径路の前記回転軸における周方向の距離は、前記回転軸の径方向外側に向かうにつれて徐々に長くなっており、前記各径路は、前記回転軸の外周面に開口する開口部を有し、前記回転軸の外周面は、前記回転軸の周方向で隣り合う径路の前記開口部同士の間に介在する介在面を有し、前記介在面の前記回転軸における周方向の長さは、前記開口部の前記回転軸における周方向の長さよりも短いとよい。

これによれば、各径路の回転軸における周方向の距離は、回転軸の径方向外側に向かうにつれて徐々に長くなっている。したがって、各径路内を流れる空気は、回転軸の回転に伴う遠心力によって各径路を回転軸の径方向外側へ流れ易くなっている。また、介在面の回転軸における周方向の長さが、各径路の開口部の回転軸における周方向の長さよりも短くなっている。よって、介在面近傍に滞っているモータ室内の空気を比較的少なくすることができる。したがって、各径路からモータ室内へ導入される空気の流れが、介在面近傍に滞っているモータ室内の空気に妨げられることが抑制される。その結果、吸入口からの空気の一部が、軸路及び各径路を介してモータ室内に導入され易くなるため、空気が軸路を流れ易くなる。よって、モータをさらに効率良く冷却することができる。したがって、モータの冷却性能をさらに向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記各径路は、前記軸路から離れるにつれて前記吸入口から離間する方向へ延びているとよい。
これによれば、各径路を流れる空気が、回転軸の回転に伴う遠心力によって圧縮され易くなる。よって、吸入口からの空気の一部が、軸路に向けて吸い込まれ易くなる。したがって、空気が軸路をさらに流れ易くなる。よって、モータをさらに効率良く冷却することができる。したがって、モータの冷却性能をさらに向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記各径路の前記回転軸における軸方向の距離は、前記回転軸の径方向外側に向かうにつれて徐々に短くなっているとよい。
これによれば、各径路を流れる空気が、回転軸の回転に伴う遠心力によってさらに圧縮され易くなる。よって、吸入口からの空気の一部が、軸路に向けてさらに吸い込まれ易くなる。したがって、空気が軸路をさらに流れ易くなる。よって、モータをさらに効率良く冷却することができる。したがって、モータの冷却性能をさらに向上させることができる。

上記遠心圧縮機において、前記モータは、前記ハウジングに固定されるステータと、前記ステータの内側に配置されるロータと、を備え、前記ロータは、筒部材と、前記筒部材の内側に固定される磁性体と、を有し、前記回転軸は、前記筒部材の軸方向で前記磁性体を挟んだ両側に設けられる第１軸部材及び第２軸部材を含み、前記第１軸部材は、前記貫通部を有し、前記軸路は、前記第１軸部材及び前記磁性体を貫通して、前記第２軸部材の内部に至り、前記径路は、前記軸路から前記第２軸部材の外周面に向けて延び、前記モータ室内に連通しているとよい。

これによれば、軸路を流れる空気によって、磁性体を冷却することができる。よって、圧縮された空気よりも低温である空気によって、モータをさらに効率良く冷却することができる。したがって、モータの冷却性能をさらに向上させることができる。

この発明によれば、モータの冷却性能を向上させることができる。

実施形態における遠心圧縮機の断面図である。 遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。 遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。 遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。 遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。 遠心圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。 図６における７－７線断面図である。 図６における８－８線断面図である。

以下、遠心圧縮機を具体化した一実施形態を図１～図８にしたがって説明する。本実施形態の遠心圧縮機は、燃料電池車に搭載されている。遠心圧縮機は、空気を圧縮する。
＜遠心圧縮機１０の基本構成＞
図１に示すように、遠心圧縮機１０は、ハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、金属材料製である。ハウジング１１は、例えば、アルミニウム製である。ハウジング１１は、筒状である。ハウジング１１は、モータハウジング１２、コンプレッサハウジング１３、タービンハウジング１４、第１プレート１５、第２プレート１６、及びシールプレート１７を有している。

モータハウジング１２は、筒状である。モータハウジング１２は、板状の端壁１２ａと、周壁１２ｂと、を有している。周壁１２ｂは、端壁１２ａの外周部から筒状に延びている。第１プレート１５は、モータハウジング１２の周壁１２ｂの開口側の端部に連結されている。第１プレート１５は、モータハウジング１２の周壁１２ｂの開口を閉塞している。そして、モータハウジング１２の端壁１２ａ及び周壁１２ｂと第１プレート１５とによって、モータ室１８が区画されている。したがって、ハウジング１１は、モータ室１８を有している。

図２に示すように、第１プレート１５は、第１凹部１５ｃ及び第２凹部１５ｄを有している。第１凹部１５ｃ及び第２凹部１５ｄは、第１プレート１５におけるモータハウジング１２とは反対側の端面１５ａに形成されている。第１凹部１５ｃ及び第２凹部１５ｄは、円孔状である。第１凹部１５ｃの内径は、第２凹部１５ｄの内径よりも大きい。第２凹部１５ｄは、第１凹部１５ｃの底面１５ｆに形成されている。第１凹部１５ｃの軸線と第２凹部１５ｄの軸線とは一致している。

シールプレート１７は、第１凹部１５ｃに嵌め込まれている。シールプレート１７は、例えば、図示しないボルトによって第１プレート１５に取り付けられている。シールプレート１７は、第２凹部１５ｄの開口を閉塞している。そして、シールプレート１７と第２凹部１５ｄとによって、スラスト軸受収容室１９が区画されている。したがって、ハウジング１１は、スラスト軸受収容室１９を有している。また、シールプレート１７は、シャフト挿通孔１７ｈを有している。シャフト挿通孔１７ｈは、シールプレート１７の中央部に形成されている。シャフト挿通孔１７ｈは、スラスト軸受収容室１９に開口している。

第１プレート１５は、第１ラジアル軸受保持部２１を有している。第１ラジアル軸受保持部２１は、円筒状である。第１ラジアル軸受保持部２１は、第１プレート１５におけるモータハウジング１２側の端面１５ｂの中央部からモータ室１８内に突出している。第１ラジアル軸受保持部２１は、モータ室１８に連通している。第１ラジアル軸受保持部２１は、第１プレート１５を貫通して第２凹部１５ｄの底面１５ｈに開口している。したがって、第１ラジアル軸受保持部２１は、スラスト軸受収容室１９に連通している。第１ラジアル軸受保持部２１の軸線は、第１凹部１５ｃの軸線及び第２凹部１５ｄの軸線と一致している。

コンプレッサハウジング１３は、筒状である。コンプレッサハウジング１３は、円孔状の吸入口２２を有している。したがって、ハウジング１１は、吸入口２２を有している。コンプレッサハウジング１３は、吸入口２２の軸線が、シールプレート１７のシャフト挿通孔１７ｈの軸線と一致した状態で、第１プレート１５の端面１５ａに連結されている。吸入口２２は、コンプレッサハウジング１３における第１プレート１５とは反対側の端面に開口している。

遠心圧縮機１０は、インペラ室２３、吐出室２４、及びコンプレッサディフューザ流路２５を備えている。インペラ室２３、吐出室２４、及びコンプレッサディフューザ流路２５は、コンプレッサハウジング１３とシールプレート１７との間に形成されている。したがって、ハウジング１１は、インペラ室２３を有している。シールプレート１７は、インペラ室２３とスラスト軸受収容室１９とを隔てている。インペラ室２３は、吸入口２２に連通している。インペラ室２３は、吸入口２２から離れるにつれて徐々に拡径していく略円錐台孔形状になっている。吐出室２４は、インペラ室２３の周囲で吸入口２２の軸線周りに延びている。コンプレッサディフューザ流路２５は、インペラ室２３と吐出室２４とを連通している。インペラ室２３は、シールプレート１７のシャフト挿通孔１７ｈに連通している。

図３に示すように、モータハウジング１２は、第２ラジアル軸受保持部２６を有している。第２ラジアル軸受保持部２６は、円筒状である。第２ラジアル軸受保持部２６は、モータハウジング１２の端壁１２ａの内面の中央部からモータ室１８内に突出している。第２ラジアル軸受保持部２６は、モータ室１８に連通している。第２ラジアル軸受保持部２６の内側は、モータハウジング１２の端壁１２ａを貫通して端壁１２ａの外面に開口している。第１ラジアル軸受保持部２１の軸線と第２ラジアル軸受保持部２６の軸線とは一致している。

第２プレート１６は、モータハウジング１２の端壁１２ａの外面に連結されている。第２プレート１６は、シャフト挿通孔１６ｈを有している。シャフト挿通孔１６ｈは、第２プレート１６の中央部に形成されている。

タービンハウジング１４は、筒状である。タービンハウジング１４は、円孔状の吐出口２７を有している。タービンハウジング１４は、吐出口２７の軸線が、第２プレート１６のシャフト挿通孔１６ｈの軸線と一致した状態で、第２プレート１６におけるモータハウジング１２とは反対側の端面１６ａに連結されている。吐出口２７は、タービンハウジング１４における第２プレート１６とは反対側の端面に開口している。

遠心圧縮機１０は、タービン室２８、タービンスクロール流路２９、及び連通通路３０を備えている。タービン室２８、タービンスクロール流路２９、及び連通通路３０は、タービンハウジング１４と第２プレート１６の端面１６ａとの間に形成されている。タービン室２８は、吐出口２７に連通している。タービンスクロール流路２９は、タービン室２８の周囲で吐出口２７の軸線周りに延びている。連通通路３０は、タービン室２８とタービンスクロール流路２９とを連通している。タービン室２８は、第２プレート１６のシャフト挿通孔１６ｈに連通している。

図１に示すように、遠心圧縮機１０は、モータ３１を備えている。モータ３１は、モータ室１８に収容されている。したがって、モータ室１８は、モータ３１を収容する。そして、モータ３１は、ハウジング１１内に収容されている。

モータ３１は、ステータ３２と、ロータ３３と、を備えている。ステータ３２は、筒状のステータコア３４と、コイル３５と、を有している。コイル３５は、ステータコア３４に巻回されている。ステータコア３４は、モータハウジング１２の周壁１２ｂの内周面に固定されている。したがって、ステータ３２は、ハウジング１１に固定されている。ステータコア３４の両端面には、コイル３５の一部であるコイルエンド３６がそれぞれ突出している。なお、以下の説明では、ステータコア３４における第１プレート１５側に位置するコイルエンド３６を、「第１コイルエンド３６ａ」と記載する。また、ステータコア３４におけるモータハウジング１２の端壁１２ａ側に位置するコイルエンド３６を、「第２コイルエンド３６ｂ」と記載する。

図４に示すように、ステータ３２は、樹脂部３７を備えている。樹脂部３７は、ステータコア３４及びコイルエンド３６を被覆している。樹脂部３７は、第１樹脂部３８、第２樹脂部３９、及び第３樹脂部４０を有している。したがって、ステータ３２は、第１樹脂部３８、第２樹脂部３９、及び第３樹脂部４０を備えている。第１樹脂部３８は、第１コイルエンド３６ａを樹脂で覆う筒状である。第２樹脂部３９は、第２コイルエンド３６ｂを樹脂で覆う筒状である。第３樹脂部４０は、ステータコア３４の内周面を樹脂で覆う筒状である。第３樹脂部４０は、ステータコア３４の内側でステータコア３４の軸方向に延びている。第３樹脂部４０は、第１樹脂部３８と第２樹脂部３９とを接続している。第３樹脂部４０の内周面は、第２樹脂部３９から第１樹脂部３８に向かうにつれて内径が拡径していく円錐孔になっている。

ロータ３３は、ステータ３２の内側に配置されている。ロータ３３は、筒部材４１と、磁性体である永久磁石４２と、を有している。筒部材４１は、例えば、チタン合金製である。筒部材４１は、筒部材４１の軸線が直線状に延びる筒状である。筒部材４１の外径は一定である。

永久磁石４２は、円筒状である。永久磁石４２は、筒部材４１の内側に配置されている。永久磁石４２の軸線は、筒部材４１の軸線と一致している。永久磁石４２は、筒部材４１の内周面に圧入されている。したがって、永久磁石４２は、筒部材４１の内側に固定されている。永久磁石４２は、永久磁石４２の径方向に着磁されている。具体的には、永久磁石４２は、永久磁石４２の径方向で着磁されることにより永久磁石４２の径方向の両側の部位にＮ極とＳ極とを有する円筒状である。

永久磁石４２における軸線が延びる方向の長さは、筒部材４１における軸線が延びる方向の長さよりも短い。永久磁石４２の両端面は、筒部材４１の内側に位置している。よって、筒部材４１の軸方向に位置する両端部それぞれは、永久磁石４２の両端面それぞれに対して軸方向へ突出している。そして、筒部材４１の両端部は、ステータコア３４の両端面それぞれに対して軸方向へ突出している。

図１に示すように、遠心圧縮機１０は、回転軸４３を備えている。回転軸４３は、第１軸部材４４及び第２軸部材４５を含む。第１軸部材４４及び第２軸部材４５は、筒部材４１の軸方向で永久磁石４２を挟んだ両側に設けられている。第１軸部材４４及び第２軸部材４５は、例えば、鉄製である。

第１軸部材４４は、円筒状である。第１軸部材４４の第１端部は、筒部材４１の第１端部の内側に挿入されている。第１軸部材４４の第１端部は、筒部材４１の第１端部の内周面に圧入されている。したがって、第１軸部材４４は、筒部材４１に固定されている。第１軸部材４４の第２端部は、モータ室１８から第１ラジアル軸受保持部２１の内側、スラスト軸受収容室１９、及びシャフト挿通孔１７ｈを通過して、インペラ室２３内に突出している。

第２軸部材４５は、円筒状である。第２軸部材４５の第１端部は、筒部材４１の第２端部の内側に挿入されている。第２軸部材４５の第１端部は、筒部材４１の第２端部の内周面に圧入されている。したがって、第２軸部材４５は、筒部材４１に固定されている。第２軸部材４５の第２端部は、モータ室１８から第２ラジアル軸受保持部２６の内側、及びシャフト挿通孔１６ｈを通過して、タービン室２８内に突出している。

遠心圧縮機１０は、第１シール部材４６を備えている。第１シール部材４６は、シールプレート１７のシャフト挿通孔１７ｈと第１軸部材４４との間に設けられている。第１シール部材４６は、インペラ室２３からモータ室１８に向かう空気の洩れを抑制する。遠心圧縮機１０は、第２シール部材４７を備えている。第２シール部材４７は、第２プレート１６のシャフト挿通孔１６ｈと第２軸部材４５との間に設けられている。第２シール部材４７は、タービン室２８からモータ室１８に向かう空気の洩れを抑制する。第１シール部材４６及び第２シール部材４７は、例えば、シールリングである。

遠心圧縮機１０は、支持部４８を備えている。支持部４８は、第１軸部材４４の外周面から環状に突出している。支持部４８は、円板状である。支持部４８は、第１軸部材４４の外周面から径方向外側へ環状に突出した状態で、第１軸部材４４の外周面に固定されている。したがって、支持部４８は、第１軸部材４４とは別体である。支持部４８は、スラスト軸受収容室１９内に配置されている。支持部４８は、第１軸部材４４と一体的に回転する。

図２に示すように、遠心圧縮機１０は、インペラ４９を備えている。インペラ４９は、第１軸部材４４の第２端部に取り付けられている。したがって、インペラ４９は、回転軸４３に連結されている。インペラ４９は、第１軸部材４４における支持部４８よりも第１軸部材４４の第２端部寄りに配置されている。インペラ４９は、背面４９ａから先端面４９ｂに向かうに従って徐々に縮径した筒状である。インペラ４９は、インペラ室２３に収容されている。したがって、インペラ室２３は、インペラ４９を収容する。インペラ４９の先端面４９ｂは、インペラ４９における吸入口２２側の端面である。インペラ４９の外縁は、インペラ室２３の内周面に沿って延びている。

第１軸部材４４は、当接面４４ａを有している。当接面４４ａは、第１軸部材４４の外周面から第１軸部材４４の径方向外側に延びる環状の段差面である。当接面４４ａは、インペラ４９の背面４９ａに当接している。

遠心圧縮機１０は、ナット９１を備えている。ナット９１は、第１軸部材４４とインペラ４９とを連結している。したがって、ナット９１は、回転軸４３とインペラ４９とを連結している。インペラ４９は、回転軸４３と一体的に回転することで空気を圧縮する。

図３に示すように、遠心圧縮機１０は、タービンホイール５０を備えている。タービンホイール５０は、第２軸部材４５の第２端部に取り付けられている。タービンホイール５０は、タービン室２８に収容されている。タービンホイール５０は、第２軸部材４５と一体的に回転する。

図４に示すように、遠心圧縮機１０は、第１ラジアル軸受５１と、第２ラジアル軸受５２と、を備えている。第１ラジアル軸受５１は、円筒状である。第１ラジアル軸受５１は、第１ラジアル軸受保持部２１に保持されている。したがって、第１ラジアル軸受保持部２１は、第１ラジアル軸受５１を保持する。第２ラジアル軸受５２は、円筒状である。第２ラジアル軸受５２は、第２ラジアル軸受保持部２６に保持されている。したがって、第２ラジアル軸受保持部２６は、第２ラジアル軸受５２を保持する。

第１ラジアル軸受５１は、第１軸部材４４をラジアル方向で回転可能に支持する。第２ラジアル軸受５２は、第２軸部材４５をラジアル方向で回転可能に支持する。第１ラジアル軸受５１及び第２ラジアル軸受５２は、筒部材４１を筒部材４１の軸方向で挟んだ両側の位置で、回転軸４３をラジアル方向で回転可能に支持する。なお、「ラジアル方向」とは、回転軸４３の軸方向に対して直交する方向である。

図２に示すように、遠心圧縮機１０は、スラスト軸受５３を備えている。スラスト軸受５３は、スラスト軸受収容室１９に収容されている。したがって、スラスト軸受収容室１９は、スラスト軸受５３を収容する。スラスト軸受５３は、第１スラスト軸受部５３ａと、第２スラスト軸受部５３ｂと、を含む。第１スラスト軸受部５３ａ及び第２スラスト軸受部５３ｂは、支持部４８を挟み込むように配置されている。第１スラスト軸受部５３ａは、支持部４８に対してインペラ４９寄りに位置する。第２スラスト軸受部５３ｂは、支持部４８に対して第１ラジアル軸受５１寄りに位置する。

そして、第１スラスト軸受部５３ａ及び第２スラスト軸受部５３ｂは、支持部４８をスラスト方向で回転可能に支持する。したがって、スラスト軸受５３は、インペラ４９と第１ラジアル軸受５１との間で支持部４８を介して回転軸４３をスラスト方向で回転可能に支持する。なお、「スラスト方向」とは、回転軸４３の軸方向に対して平行な方向である。このように、回転軸４３は、ハウジング１１に回転可能に支持されている。

＜燃料電池システム５５＞
図１に示すように、上記構成の遠心圧縮機１０は、燃料電池車に搭載された燃料電池システム５５の一部を構成している。燃料電池システム５５は、遠心圧縮機１０の他に、燃料電池スタック５６と、供給流路５７と、排出流路５８と、を備えている。燃料電池スタック５６は、図示しない複数の電池セルから構成されている。供給流路５７は、吐出室２４と燃料電池スタック５６とを接続する。排出流路５８は、燃料電池スタック５６とタービンスクロール流路２９とを接続する。

ロータ３３が回転すると、第１軸部材４４及び第２軸部材４５がロータ３３と一体的に回転する。したがって、モータ３１は、回転軸４３を回転させる。そして、第１軸部材４４及び第２軸部材４５の回転に伴って、インペラ４９及びタービンホイール５０が回転する。インペラ４９が回転すると、吸入口２２からインペラ室２３に空気が吸入される。したがって、吸入口２２は、インペラ室２３に空気を吸入する。なお、吸入口２２を流れる空気は、図示しないエアクリーナによって清浄化されている。

吸入口２２から吸入された空気は、インペラ室２３内でインペラ４９によって圧縮されるとともにコンプレッサディフューザ流路２５を通過して吐出室２４から圧縮された空気として供給流路５７へ吐出される。そして、吐出室２４から供給流路５７へ吐出された空気は、供給流路５７を介して燃料電池スタック５６に供給される。燃料電池スタック５６に供給された空気は、燃料電池スタック５６を発電するために使用される。その後、燃料電池スタック５６を通過する空気は、燃料電池スタック５６の排気として排出流路５８へ排出される。

燃料電池スタック５６の排気は、排出流路５８を介してタービンスクロール流路２９に吸入される。タービンスクロール流路２９に吸入される燃料電池スタック５６の排気は、連通通路３０を通じてタービン室２８に導入される。タービンホイール５０は、タービン室２８に導入された燃料電池スタック５６の排気により回転する。ロータ３３は、モータ３１の駆動による回転に加え、燃料電池スタック５６の排気により回転するタービンホイール５０の回転によっても回転する。そして、燃料電池スタック５６の排気によるタービンホイール５０の回転によりロータ３３の回転が補助される。タービン室２８を通過した排気は、吐出口２７から外部へ吐出される。

＜第１軸部材４４の詳細構成＞
図２に示すように、第１軸部材４４は、第１軸路６１を有している。第１軸路６１は、第１軸部材４４を軸方向に貫通している。第１軸路６１は、円孔状である。第１軸部材４４は、貫通部９２を有している。貫通部９２は、円柱状である。貫通部９２は、インペラ４９を貫通している。したがって、回転軸４３は、インペラ４９を貫通する貫通部９２を有している。貫通部９２は、インペラ４９の先端面４９ｂから突出している。貫通部９２の軸線は、インペラ４９の回転軸線に一致している。

貫通部９２は、雄ねじ部９３を有している。雄ねじ部９３は、貫通部９２におけるインペラ４９の先端面４９ｂから突出している部分において、吸入口２２側の端部の外周面に形成されている。よって、雄ねじ部９３は、インペラ４９の先端面４９ｂから突出している。したがって、貫通部９２は、インペラ４９における吸入口２２側の端面から突出する雄ねじ部９３を有している。

貫通部９２は、貫通孔９４を有している。貫通孔９４は、貫通部９２を軸方向に貫通している。したがって、貫通部９２は、円筒状である。貫通孔９４は、第１軸路６１の一部を形成している。

＜ナット９１の詳細構成＞
図５に示すように、ナット９１は、雌ねじ孔９５と、縮径孔９６と、を有している。雌ねじ孔９５の軸線と縮径孔９６の軸線とは一致している。雌ねじ孔９５は、ナット９１の第１端面９１ａに開口している。ナット９１の第１端面９１ａは、ナット９１における軸方向の一方に位置する端面である。縮径孔９６は、ナット９１の第２端面９１ｂに開口している。ナット９１の第２端面９１ｂは、ナット９１における軸方向の他方に位置する端面である。

雌ねじ孔９５は、雄ねじ部９３に螺合される。雌ねじ孔９５は、ナット９１の第１端面９１ａがインペラ４９の先端面４９ｂに当接するまで、雄ねじ部９３に対して螺合される。そして、図２に示すように、ナット９１の第１端面９１ａと当接面４４ａとによって、インペラ４９が挟持される。インペラ４９は、ナット９１と当接面４４ａとで挟持されることにより、ナット９１を介して第１軸部材４４に連結されている。

図５に示すように、縮径孔９６は、吸入口２２から貫通孔９４に近付くにつれて漸次縮径する。縮径孔９６は、円錐孔形状である。縮径孔９６の内周面は、縮径孔９６の軸線に向けて弧状に凸となる湾曲面である。縮径孔９６は、貫通孔９４に連通している。したがって、縮径孔９６は、第１軸路６１に連通している。縮径孔９６における吸入口２２側の端縁は、ナット９１の第２端面９１ｂに連続している。縮径孔９６は、吸入口２２と第１軸路６１とを連通している。縮径孔９６における吸入口２２側の端縁の孔径Ｄ１は、貫通部９２の外径Ｄ２よりも大きい。

ナット９１は、段差部９７を有している。段差部９７は、円環状である。段差部９７は、雌ねじ孔９５と縮径孔９６との間で回転軸４３の径方向に延びている。段差部９７の径方向外側の外周縁は、雌ねじ孔９５に連続している。段差部９７の径方向内側の内周縁は、縮径孔９６における貫通孔９４側の端縁に連続している。したがって、段差部９７は、縮径孔９６における貫通孔９４側の端縁に連続している。段差部９７は、貫通部９２における吸入口２２側の端面に対して、回転軸４３の軸方向で重なっている。

段差部９７の孔径は、貫通孔９４の孔径と同じである。したがって、段差部９７は、貫通部９２における吸入口２２側の端面全体に対して、回転軸４３の軸方向で重なっている。

＜軸路６０＞
図１に示すように、遠心圧縮機１０は、軸路６０を備えている。軸路６０は、縮径孔９６、第１軸路６１、第２軸路６２、及び第３軸路６３を有している。したがって、縮径孔９６は、軸路６０の一部を形成する。縮径孔９６は、軸路６０における貫通孔９４よりも吸入口２２側の部分を形成する。

第２軸路６２は、永久磁石４２の内部を永久磁石４２の軸方向に貫通している。したがって、軸路６０は、永久磁石４２の内部を貫通している。第２軸路６２は、円孔状である。第２軸路６２の第１端は、第１軸路６１の第２端に連通している。第２軸路６２の軸線は、第１軸路６１の軸線と一致している。

第３軸路６３は、第２軸部材４５の内部を第２軸部材４５の軸方向に延びている。第３軸路６３は、円孔状である。第３軸路６３の第１端は、第２軸路６２の第２端に連通している。第３軸路６３の軸線は、第２軸路６２の軸線と一致している。第３軸路６３の第２端は、第２軸部材４５の内部に位置している。

このように、軸路６０は、第１軸部材４４及び永久磁石４２を貫通して、第２軸部材４５の内部に至る。軸路６０は、第１軸部材４４の内部、永久磁石４２の内部、及び第２軸部材４５の内部を筒部材４１の軸方向に延びている。したがって、軸路６０は、回転軸４３の内部を回転軸４３の軸方向に延びている。そして、軸路６０は、吸入口２２に向かって開口している。軸路６０は、吸入口２２に連通している。

＜径路７０＞
図６に示すように、遠心圧縮機１０は、径路７０を複数備えている。複数の径路７０は、第３軸路６３の第２端に連通している。したがって、各径路７０は、軸路６０と連通している。各径路７０は、第３軸路６３から第２軸部材４５の外周面に向けて延びている。したがって、各径路７０は、軸路６０から回転軸４３の径方向に向けて延びている。各径路７０の第１端は、第３軸路６３に連通している。各径路７０の第２端は、第２軸部材４５の外周面に開口して、モータ室１８内に連通している。具体的には、各径路７０の第２端は、モータ室１８内における第２樹脂部３９よりも内側の空間に連通している。各径路７０の第２端は、第２軸部材４５の外周面に開口する開口部７１になっている。したがって、各径路７０は、回転軸４３の外周面に開口する開口部７１を有している。各径路７０は、軸路６０から第２軸部材４５の外周面に向けて延び、モータ室１８内に連通している。

各径路７０は、第３軸路６３から離れるにつれて永久磁石４２から離間する方向へ延びている。したがって、各径路７０は、軸路６０から離れるにつれて吸入口２２から離間する方向へ延びている。各径路７０における第２軸部材４５の径方向外側に位置する面は、第３軸路６３から離れるにつれて永久磁石４２から離間する方向へ弧状に湾曲するシュラウド面７２になっている。また、各径路７０における第２軸部材４５の径方向内側に位置する面は、第３軸路６３から離れるにつれて永久磁石４２から離間する方向へ弧状に湾曲するハブ面７３になっている。ハブ面７３は、シュラウド面７２に沿って延びている。ハブ面７３は、第３軸路６３から離れるにつれてシュラウド面７２に徐々に接近している。したがって、各径路７０の回転軸４３における軸方向の距離は、回転軸４３の径方向外側に向かうにつれて徐々に短くなっている。

図７に示すように、第２軸部材４５は、複数の翼壁７４を有している。各翼壁７４は、第２軸部材４５の周方向で隣り合う径路７０同士を隔てている。各翼壁７４の第２軸部材４５における周方向の幅は、第２軸部材４５の径方向外側に向かうにつれて徐々に大きくなっている。

図８に示すように、第２軸部材４５は、芯部７５を有している。芯部７５は、各翼壁７４を支持している。芯部７５は、円柱状である。芯部７５の軸線は、第３軸路６３の軸線と一致している。各翼壁７４における第２軸部材４５の径方向内側に位置する端部は、芯部７５の外周面に連続している。各翼壁７４は、芯部７５の外周面の接線方向に延びている。芯部７５の外径は、第３軸路６３の内径よりも小さい。したがって、各翼壁７４における第２軸部材４５の径方向内側に位置する端部は、第３軸路６３内に臨んでいる。よって、各径路７０の第１端は、第３軸路６３に連通している。

図７に示すように、第２軸部材４５の外周面は、介在面７６を複数有している。したがって、回転軸４３の外周面は、介在面７６を複数有している。各介在面７６は、回転軸４３の周方向で隣り合う径路７０の開口部７１同士の間に介在する。各介在面７６は、各翼壁７４における第２軸部材４５の径方向外側に位置する外面である。各径路７０の回転軸４３における周方向の距離は、回転軸４３の径方向外側に向かうにつれて徐々に長くなっている。したがって、各径路７０の開口部７１は、各径路７０のうち、第２軸部材４５における周方向の距離が最も長い部分である。そして、介在面７６の回転軸４３における周方向の長さＨ１は、開口部７１の回転軸４３における周方向の長さＨ２よりも短い。

図１に示すように、縮径孔９６には、吸入口２２からの空気が導入される。そして、吸入口２２から縮径孔９６に導入された空気は、第１軸路６１、第２軸路６２、第３軸路６３、及び各径路７０を介してモータ室１８における第２樹脂部３９よりも内側の空間である導入空間７７に導入される。

＜ディフューザ流路７８＞
図４に示すように、遠心圧縮機１０は、ディフューザ流路７８を備えている。ディフューザ流路７８は、第３樹脂部４０の内周面と筒部材４１の外周面との間に形成された空間である。したがって、ディフューザ流路７８は、ステータ３２とロータ３３との間に設けられている。ディフューザ流路７８は、導入空間７７と、モータ室１８における第１樹脂部３８よりも内側の空間である排出空間７９とを連通する。ディフューザ流路７８は、最も導入空間７７寄りの部分の流路断面積が最小となるように流路が絞られている。ディフューザ流路７８は、最も排出空間７９寄りの部分の流路断面積が最大となる。したがって、ディフューザ流路７８は、導入空間７７から排出空間７９に向けて流路断面積が漸次大きくなる。そして、ディフューザ流路７８は、導入空間７７からの空気を昇圧させる。したがって、ディフューザ流路７８は、各径路７０からモータ室１８内に導入された空気を昇圧させる。

＜排出口８０＞
図２に示すように、遠心圧縮機１０は、排出口８０を備えている。排出口８０は、第１プレート１５に形成されている。したがって、排出口８０は、ハウジング１１に形成されている。排出口８０は、モータ室１８よりもインペラ室２３寄りに配置されている。排出口８０は、第１プレート１５の内部を筒部材４１の径方向に延びている。排出口８０の第１端は、第１プレート１５の外周面に開口している。排出口８０の第２端は、第１プレート１５の内部に位置している。排出口８０は、吸入口２２から軸路６０及び各径路７０を介してモータ室１８内に導入された空気をハウジング１１外に排出する。

ハウジング１１には、第１排出路８１と、第２排出路８２と、第３排出路８３と、第４排出路８４と、が形成されている。第１排出路８１は、第１プレート１５の内部を貫通している。第１排出路８１は、第１ラジアル軸受保持部２１内と排出口８０とを接続している。第１排出路８１の第１端は、第１ラジアル軸受保持部２１内に連通している。第１排出路８１の第２端は、排出口８０に連通している。第１排出路８１は、第１ラジアル軸受保持部２１内の空気を排出口８０に向けて流す。

第２排出路８２は、第１プレート１５の内部を貫通している。第２排出路８２は、モータ室１８とスラスト軸受収容室１９とを接続している。第２排出路８２の第１端は、モータ室１８内におけるステータ３２よりも第１プレート１５寄りの空間に連通している。第２排出路８２の第２端は、第２凹部１５ｄの内周面に開口している。そして、第２排出路８２の第２端は、スラスト軸受収容室１９に連通している。第２排出路８２は、モータ室１８内の空気をスラスト軸受収容室１９に向けて流す。

第３排出路８３は、シールプレート１７の内部、及び第１プレート１５の内部を貫通している。第３排出路８３は、シャフト挿通孔１７ｈと排出口８０とを接続している。第３排出路８３の第１端は、シャフト挿通孔１７ｈ内に連通している。第３排出路８３の第２端は、排出口８０に連通している。したがって、第３排出路８３は、シャフト挿通孔１７ｈを介してスラスト軸受収容室１９に接続されている。第３排出路８３は、スラスト軸受収容室１９における第１スラスト軸受部５３ａ寄りの壁部からスラスト軸受収容室１９内の空気を排出口８０に向けて流す。

図１に示すように、第４排出路８４は、第２プレート１６及びモータハウジング１２を貫通している。第４排出路８４は、シャフト挿通孔１６ｈと排出口８０とを接続している。第４排出路８４の第１端は、シャフト挿通孔１６ｈ内に連通している。第４排出路８４の第２端は、排出口８０に連通している。第４排出路８４は、シャフト挿通孔１６ｈ内の空気を排出口８０に向けて流す。

［実施形態の作用］
次に、本実施形態の作用について説明する。
吸入口２２からの空気の一部は、軸路６０に導入されて軸路６０及び各径路７０を流れる。各径路７０を流れる空気は、モータ室１８内の導入空間７７に導入される。永久磁石４２は、軸路６０を流れる空気によって冷却される。よって、圧縮された空気よりも低温である空気によって永久磁石４２が冷却される。

各径路７０から導入空間７７に導入された空気の一部は、第２ラジアル軸受保持部２６内を通過する。第２ラジアル軸受５２は、第２ラジアル軸受保持部２６内を通過する空気によって冷却される。第２ラジアル軸受保持部２６内を通過した空気は、シャフト挿通孔１６ｈ及び第４排出路８４を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。

また、各径路７０から導入空間７７に導入された空気の一部は、ディフューザ流路７８によって昇圧されながら排出空間７９に向けて流れる。ディフューザ流路７８から排出空間７９に排出された空気の一部は、第１ラジアル軸受保持部２１内を通過する。第１ラジアル軸受５１は、第１ラジアル軸受保持部２１内を通過する空気によって冷却される。第１ラジアル軸受保持部２１内を通過した空気は、第１排出路８１を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。このように、モータ室１８内においてディフューザ流路７８を通過した空気は、第１ラジアル軸受保持部２１内を通過し、その後、第１排出路８１を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。ディフューザ流路７８は、各径路７０からモータ室１８内に導入された空気を昇圧させて排出口８０に向けて流す。

また、ディフューザ流路７８から排出空間７９に排出された空気の一部は、モータ室１８内におけるステータ３２よりも第１プレート１５寄りの空間から第２排出路８２を介してスラスト軸受収容室１９内に流入する。そして、スラスト軸受収容室１９内に流入した空気は、第１スラスト軸受部５３ａに向けて流れる空気と、第２スラスト軸受部５３ｂに向けて流れる空気とに分岐される。

第１スラスト軸受部５３ａに向けて流れた空気は、第３排出路８３を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。第１スラスト軸受部５３ａは、スラスト軸受収容室１９内を第１スラスト軸受部５３ａに向けて流れる空気によって冷却される。さらに、スラスト軸受収容室１９と第１ラジアル軸受保持部２１とは連通している。このため、第２スラスト軸受部５３ｂに向けて流れた空気は、第１ラジアル軸受保持部２１内に流入し、第１排出路８１を介して排出口８０からモータ室１８外へ排出される。第２スラスト軸受部５３ｂは、スラスト軸受収容室１９内を第２スラスト軸受部５３ｂに向けて流れる空気によって冷却される。

各径路７０の回転軸４３における周方向の距離は、回転軸４３の径方向外側に向かうにつれて徐々に長くなっている。したがって、各径路７０内を流れる空気は、第２軸部材４５の回転に伴う遠心力によって各径路７０を第２軸部材４５の径方向外側へ流れ易くなっている。特に、各径路７０は、軸路６０から離れるにつれて吸入口２２から離間する方向へ延びている。さらには、各径路７０の回転軸４３における軸方向の距離は、回転軸４３の径方向外側に向かうにつれて徐々に短くなっている。よって、各径路７０を流れる空気が、第２軸部材４５の回転に伴う遠心力によって圧縮され易くなる。したがって、吸入口２２からの空気の一部が、軸路６０に向けて吸い込まれ易くなっている。

図７に示すように、介在面７６の回転軸４３における周方向の長さＨ１が、各径路７０の開口部７１の回転軸４３における周方向の長さＨ２よりも短くなっている。よって、介在面７６近傍に滞っているモータ室１８内の空気が比較的少なくなる。したがって、各径路７０からモータ室１８内へ導入される空気の流れが、介在面７６近傍に滞っているモータ室１８内の空気に妨げられることが抑制されている。その結果、吸入口２２からの空気の一部が、軸路６０及び各径路７０を介してモータ室１８内に導入され易くなるため、空気が軸路６０を流れ易くなる。したがって、永久磁石４２が効率良く冷却される。

吸入口２２からの空気の一部が、軸路６０及び各径路７０を介してモータ室１８内に導入されることにより、モータ３１が空気によって冷却される。図５に示すように、吸入口２２からの空気の一部は、縮径孔９６を介して貫通孔９４に導入される。また、段差部９７が、貫通部９２における吸入口２２側の端面に対して、回転軸４３の軸方向で重なっている。よって、吸入口２２から縮径孔９６に導入されて貫通孔９４に向かって流れる空気が、貫通部９２における吸入口２２側の端面に衝突し難くなっている。具体的には、段差部９７の孔径は、貫通孔９４の孔径と同じである。よって、吸入口２２から縮径孔９６に導入されて貫通孔９４に向かって流れる空気が、貫通部９２における吸入口側の端面に衝突してしまうことが回避されている。

このようにして、吸入口２２からの空気の一部が軸路６０に導入される。このとき、縮径孔９６における吸入口２２側の端縁の孔径Ｄ１が、貫通部９２の外径Ｄ２よりも大きい。よって、軸路６０における吸入口２２側の端縁の孔径が、貫通部９２の外径Ｄ２よりも大きい。したがって、軸路６０における吸入口２２側の端縁の孔径が、貫通部９２の外径Ｄ２よりも小さい場合に比べると、吸入口２２から軸路６０に空気が導入され易くなっている。さらに、縮径孔９６は、吸入口２２から貫通孔９４に近付くにつれて漸次縮径する。したがって、吸入口２２から縮径孔９６に導入された空気が縮径孔９６に案内されながら貫通孔９４に向けてスムーズに流れる。以上により、吸入口２２から軸路６０に導入される際の空気の圧力損失が生じ難くなるため、軸路６０及び各径路７０を介してモータ室１８内に空気が導入され易くなる。その結果、モータ３１の冷却性能が向上している。

［実施形態の効果］
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）縮径孔９６における吸入口２２側の端縁の孔径Ｄ１が、貫通部９２の外径Ｄ２よりも大きい。よって、軸路６０における吸入口２２側の端縁の孔径を、貫通部９２の外径Ｄ２よりも大きくすることができる。したがって、軸路６０における吸入口２２側の端縁の孔径が、貫通部９２の外径Ｄ２よりも小さい場合に比べると、吸入口２２から軸路６０に空気が導入され易くなっている。さらに、縮径孔９６は、吸入口２２から貫通孔９４に近付くにつれて漸次縮径する。したがって、吸入口２２から縮径孔９６に導入された空気が縮径孔９６に案内されながら貫通孔９４に向けてスムーズに流れる。以上により、吸入口２２から軸路６０に導入される際の空気の圧力損失が生じ難くなるため、軸路６０及び各径路７０を介してモータ室１８内に空気が導入され易くなる。その結果、モータ３１の冷却性能を向上させることができる。

（２）段差部９７は、縮径孔９６における貫通孔９４側の端縁に連続するとともに、貫通部９２における吸入口２２側の端面に対して、回転軸４３の軸方向で重なっている。これによれば、吸入口２２から縮径孔９６に導入されて貫通孔９４に向かって流れる空気が、貫通部９２における吸入口２２側の端面に衝突し難くなる。したがって、吸入口２２から軸路６０に導入される際の空気の圧力損失がさらに生じ難くなるため、軸路６０及び各径路７０を介してモータ室１８内に空気がさらに導入し易くなる。その結果、モータ３１の冷却性能をさらに向上させることができる。

（３）段差部９７の孔径は、貫通孔９４の孔径と同じである。これによれば、吸入口２２から縮径孔９６に導入されて貫通孔９４に向かって流れる空気が、貫通部９２における吸入口２２側の端面に衝突してしまうことが回避される。したがって、吸入口２２から軸路６０に導入される際の空気の圧力損失がさらに生じ難くなるため、軸路６０及び各径路７０を介してモータ室１８内に空気がさらに導入し易くなる。その結果、モータ３１の冷却性能をさらに向上させることができる。

（４）各径路７０の回転軸４３における周方向の距離は、回転軸４３の径方向外側に向かうにつれて徐々に長くなっている。したがって、各径路７０内を流れる空気は、回転軸４３の回転に伴う遠心力によって各径路７０を回転軸４３の径方向外側へ流れ易くなっている。また、介在面７６の回転軸４３における周方向の長さＨ１が、各径路７０の開口部７１の回転軸４３における周方向の長さＨ２よりも短くなっている。よって、介在面７６近傍に滞っているモータ室１８内の空気を比較的少なくすることができる。したがって、各径路７０からモータ室１８内へ導入される空気の流れが、介在面７６近傍に滞っているモータ室１８内の空気に妨げられることが抑制される。その結果、吸入口２２からの空気の一部が、軸路６０及び各径路７０を介してモータ室１８内に導入され易くなるため、空気が軸路６０を流れ易くなる。よって、モータ３１をさらに効率良く冷却することができる。したがって、モータ３１の冷却性能をさらに向上させることができる。

（５）各径路７０は、軸路６０から離れるにつれて吸入口２２から離間する方向へ延びている。これによれば、各径路７０を流れる空気が、回転軸４３の回転に伴う遠心力によって圧縮され易くなる。よって、吸入口２２からの空気の一部が、軸路６０に向けて吸い込まれ易くなる。したがって、空気が軸路６０をさらに流れ易くなる。よって、モータ３１をさらに効率良く冷却することができる。したがって、モータ３１の冷却性能をさらに向上させることができる。

（６）各径路７０の回転軸４３における軸方向の距離は、回転軸４３の径方向外側に向かうにつれて徐々に短くなっている。これによれば、各径路７０を流れる空気が、回転軸４３の回転に伴う遠心力によってさらに圧縮され易くなる。よって、吸入口２２からの空気の一部が、軸路６０に向けてさらに吸い込まれ易くなる。したがって、空気が軸路６０をさらに流れ易くなる。よって、モータ３１をさらに効率良く冷却することができる。したがって、モータ３１の冷却性能をさらに向上させることができる。

（７）軸路６０は、第１軸部材４４及び永久磁石４２を貫通して、第２軸部材４５の内部に至る。各径路７０は、軸路６０から第２軸部材４５の外周面に向けて延び、モータ室１８内に連通している。これによれば、軸路６０を流れる空気によって、永久磁石４２を冷却することができる。よって、圧縮された空気よりも低温である空気によって、モータ３１をさらに効率良く冷却することができる。したがって、モータ３１の冷却性能をさらに向上させることができる。

［変更例］
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

○ 実施形態において、各径路７０は、軸路６０から第１軸部材４４の外周面に向けて延び、モータ室１８内に連通していてもよい。この場合、軸路６０が、永久磁石４２の内部を筒部材４１の軸方向に延びていなくてもよい。要は、軸路６０が、第１軸部材４４及び永久磁石４２を貫通して、第２軸部材４５の内部に至るまで延びていなくてもよい。

○ 実施形態において、段差部９７の孔径が、貫通孔９４の孔径よりも大きくてもよいし、段差部９７の孔径が、貫通孔９４の孔径よりも小さくてもよい。要は、段差部９７の孔径が、貫通孔９４の孔径と同じでなくてもよい。

○ 実施形態において、段差部９７が、貫通部９２における吸入口２２側の端面に対して、回転軸４３の軸方向で重なっていなくてもよい。
○ 実施形態において、縮径孔９６における吸入口２２側の端縁が、ナット９１の第２端面９１ｂに連続していなくてもよい。そして、縮径孔９６が、ナット９１の内部の途中から貫通孔９４に近付くにつれて漸次縮径していてもよい。

○ 実施形態において、各径路７０の回転軸４３における周方向の距離が、回転軸４３の径方向外側に向かうにつれて徐々に長くなっていなくてもよい。そして、介在面７６の回転軸４３における周方向の長さＨ１が、各径路７０の開口部７１の回転軸４３における周方向の長さＨ２よりも短くなっていなくてもよい。

○ 実施形態において、各径路７０は、軸路６０から離れるにつれて吸入口２２から離間する方向へ延びていなくてもよい。例えば、複数の径路７０は、第３軸路６３の軸線を中心として、第３軸路６３から放射状に延びていてもよい。

○ 実施形態において、例えば、各径路７０は、各径路７０の回転軸４３における軸方向の距離が一定の状態で、軸路６０から第２軸部材４５の外周面に向けて延びていてもよい。要は、各径路７０の回転軸４３における軸方向の距離が、回転軸４３の径方向外側に向かうにつれて徐々に短くなっていなくてもよい。

○ 実施形態において、各径路７０の回転軸４３における軸方向の距離が、回転軸４３の径方向外側に向かうにつれて徐々に長くなっていてもよい。
○ 実施形態において、径路７０の数は特に限定されるものではない。例えば、遠心圧縮機１０は、径路７０を１つだけ備えている構成であってもよい。

○ 実施形態において、排出口８０が、例えば、モータハウジング１２の周壁１２ｂに形成されていてもよい。そして、排出口８０が、モータ室１８内におけるステータ３２よりも第１プレート１５寄りの空間に連通していてもよい。この場合、ハウジング１１には、第１排出路８１、第２排出路８２、及び第３排出路８３が形成されていなくてもよい。

○ 実施形態において、ステータコア３４の内周面が樹脂によって覆われていなくてもよい。そして、ステータコア３４の内周面が、第２コイルエンド３６ｂから第１コイルエンド３６ａに向かうにつれて内径が拡径していく円錐孔になっていてもよい。このようにして、ステータコア３４の内周面と筒部材４１の外周面との間にディフューザ流路７８が形成されていてもよい。

○ 実施形態において、第３樹脂部４０の内周面の内径が一定であってもよい。さらに、筒部材４１の外周面が、第２軸部材４５から第１軸部材４４に向かうにつれて外径が拡径していく円錐面であってもよい。そして、第３樹脂部４０の内周面と筒部材４１の外周面との間にディフューザ流路７８が形成されていてもよい。要は、ディフューザ流路７８は、ステータ３２とロータ３３との間に設けられていればよい。

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、ディフューザ流路７８を備えていない構成であってもよい。
○ 実施形態において、永久磁石４２が、例えば、筒部材４１の内周面に圧入されておらず、例えば、接着剤によって筒部材４１の内周面に接着されていてもよい。要は、永久磁石４２は、筒部材４１の内側に固定されていればよい。

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、タービンホイール５０を備えていない構成であってもよい。
○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、タービンホイール５０に代えて、インペラを備えている構成であってもよい。つまり、遠心圧縮機１０は、第１軸部材４４及び第２軸部材４５それぞれにインペラが取り付けられており、一方のインペラによって圧縮された空気が、他方のインペラによって再び圧縮されるような構成であってもよい。

○ 実施形態において、磁性体としては、永久磁石４２に限らず、例えば、積層コア、アモルファスコア、又は、圧粉コア等であってもよい。
○ 実施形態において、筒部材４１が、例えば、炭素繊維強化プラスチックから構成されていてもよい。要は、筒部材４１の材質は、特に限定されるものではない。

○ 実施形態において、ロータ３３の構成としては、例えば、電磁鋼板が複数積層されて構成される筒状のロータコアと、ロータコアに埋設される磁性体と、を備えたロータであってもよい。このような構成の場合、回転軸は、ロータコアの内側を貫通している。

○ 実施形態において、遠心圧縮機１０は、燃料電池車に搭載されていなくてもよい。要は、遠心圧縮機１０は、車両に搭載されるものに限定されるものではない。
上記実施形態は、以下の付記に記載する構成を含む。

＜付記１＞
回転軸と、
前記回転軸を回転させるモータと、
前記回転軸に連結され、前記回転軸と一体的に回転することで空気を圧縮するインペラと、
前記インペラを収容するインペラ室、前記モータを収容するモータ室、及び前記インペラ室に空気を吸入する吸入口を有するハウジングと、
前記吸入口に向かって開口し、前記回転軸の内部を前記回転軸の軸方向に延びる軸路と、
前記軸路に連通するとともに前記軸路から前記回転軸の径方向に向けて延び、前記モータ室内に連通する径路と、
前記ハウジングに形成されるとともに前記吸入口から前記軸路及び前記径路を介して前記モータ室内に導入された空気を前記ハウジング外に排出する排出口と、を備えている遠心圧縮機であって、
前記回転軸と前記インペラとを連結するナットを備え、
前記回転軸は、前記インペラを貫通する貫通部を有し、
前記貫通部は、
前記インペラにおける前記吸入口側の端面から突出する雄ねじ部と、
前記軸路の一部を形成する貫通孔と、を有しており、
前記ナットは、
前記雄ねじ部に螺合される雌ねじ孔と、
前記軸路における前記貫通孔よりも前記吸入口側の部分を形成するとともに、前記吸入口から前記貫通孔に近付くにつれて漸次縮径する縮径孔と、を有し、
前記縮径孔における前記吸入口側の端縁の孔径は、前記貫通部の外径よりも大きいことを特徴とする遠心圧縮機。

＜付記２＞
前記ナットは、前記雌ねじ孔と前記縮径孔との間で前記回転軸の径方向に延びる環状の段差部を有し、
前記段差部は、前記縮径孔における前記貫通孔側の端縁に連続するとともに、前記貫通部における前記吸入口側の端面に対して、前記回転軸の軸方向で重なっていることを特徴とする＜付記１＞に記載の遠心圧縮機。

＜付記３＞
前記段差部の孔径は、前記貫通孔の孔径と同じであることを特徴とする＜付記２＞に記載の遠心圧縮機。

＜付記４＞
前記径路を複数備え、
前記各径路の前記回転軸における周方向の距離は、前記回転軸の径方向外側に向かうにつれて徐々に長くなっており、
前記各径路は、前記回転軸の外周面に開口する開口部を有し、
前記回転軸の外周面は、前記回転軸の周方向で隣り合う径路の前記開口部同士の間に介在する介在面を有し、
前記介在面の前記回転軸における周方向の長さは、前記開口部の前記回転軸における周方向の長さよりも短いことを特徴とする＜付記１＞～＜付記３＞のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。

＜付記５＞
前記各径路は、前記軸路から離れるにつれて前記吸入口から離間する方向へ延びていることを特徴とする＜付記４＞に記載の遠心圧縮機。

＜付記６＞
前記各径路の前記回転軸における軸方向の距離は、前記回転軸の径方向外側に向かうにつれて徐々に短くなっていることを特徴とする＜付記５＞に記載の遠心圧縮機。

＜付記７＞
前記モータは、
前記ハウジングに固定されるステータと、
前記ステータの内側に配置されるロータと、を備え、
前記ロータは、
筒部材と、
前記筒部材の内側に固定される磁性体と、を有し、
前記回転軸は、前記筒部材の軸方向で前記磁性体を挟んだ両側に設けられる第１軸部材及び第２軸部材を含み、
前記第１軸部材は、前記貫通部を有し、
前記軸路は、前記第１軸部材及び前記磁性体を貫通して、前記第２軸部材の内部に至り、
前記径路は、前記軸路から前記第２軸部材の外周面に向けて延び、前記モータ室内に連通していることを特徴とする＜付記１＞～＜付記６＞のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。

１０…遠心圧縮機、１１…ハウジング、１８…モータ室、２２…吸入口、２３…インペラ室、３１…モータ、３２…ステータ、３３…ロータ、４１…筒部材、４２…磁性体である永久磁石、４３…回転軸、４４…第１軸部材、４５…第２軸部材、４９…インペラ、６０…軸路、７０…径路、７１…開口部、７６…介在面、８０…排出口、９１…ナット、９２…貫通部、９３…雄ねじ部、９４…貫通孔、９５…雌ねじ孔、９６…縮径孔、９７…段差部。

Claims (7)

1. 回転軸と、
   前記回転軸を回転させるモータと、
   前記回転軸に連結され、前記回転軸と一体的に回転することで空気を圧縮するインペラと、
   前記インペラを収容するインペラ室、前記モータを収容するモータ室、及び前記インペラ室に空気を吸入する吸入口を有するハウジングと、
   前記吸入口に向かって開口し、前記回転軸の内部を前記回転軸の軸方向に延びる軸路と、
   前記軸路に連通するとともに前記軸路から前記回転軸の径方向に向けて延び、前記モータ室内に連通する径路と、
   前記ハウジングに形成されるとともに前記吸入口から前記軸路及び前記径路を介して前記モータ室内に導入された空気を前記ハウジング外に排出する排出口と、を備えている遠心圧縮機であって、
   前記回転軸と前記インペラとを連結するナットを備え、
   前記回転軸は、前記インペラを貫通する貫通部を有し、
   前記貫通部は、
   前記インペラにおける前記吸入口側の端面から突出する雄ねじ部と、
   前記軸路の一部を形成する貫通孔と、を有しており、
   前記ナットは、
   前記雄ねじ部に螺合される雌ねじ孔と、
   前記軸路における前記貫通孔よりも前記吸入口側の部分を形成するとともに、前記吸入口から前記貫通孔に近付くにつれて漸次縮径する縮径孔と、を有し、
   前記縮径孔における前記吸入口側の端縁の孔径は、前記貫通部の外径よりも大きいことを特徴とする遠心圧縮機。
2. 前記ナットは、前記雌ねじ孔と前記縮径孔との間で前記回転軸の径方向に延びる環状の段差部を有し、
   前記段差部は、前記縮径孔における前記貫通孔側の端縁に連続するとともに、前記貫通部における前記吸入口側の端面に対して、前記回転軸の軸方向で重なっていることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。
3. 前記段差部の孔径は、前記貫通孔の孔径と同じであることを特徴とする請求項２に記載の遠心圧縮機。
4. 前記径路を複数備え、
   前記各径路の前記回転軸における周方向の距離は、前記回転軸の径方向外側に向かうにつれて徐々に長くなっており、
   前記各径路は、前記回転軸の外周面に開口する開口部を有し、
   前記回転軸の外周面は、前記回転軸の周方向で隣り合う径路の前記開口部同士の間に介在する介在面を有し、
   前記介在面の前記回転軸における周方向の長さは、前記開口部の前記回転軸における周方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の遠心圧縮機。
5. 前記各径路は、前記軸路から離れるにつれて前記吸入口から離間する方向へ延びていることを特徴とする請求項４に記載の遠心圧縮機。
6. 前記各径路の前記回転軸における軸方向の距離は、前記回転軸の径方向外側に向かうにつれて徐々に短くなっていることを特徴とする請求項５に記載の遠心圧縮機。
7. 前記モータは、
   前記ハウジングに固定されるステータと、
   前記ステータの内側に配置されるロータと、を備え、
   前記ロータは、
   筒部材と、
   前記筒部材の内側に固定される磁性体と、を有し、
   前記回転軸は、前記筒部材の軸方向で前記磁性体を挟んだ両側に設けられる第１軸部材及び第２軸部材を含み、
   前記第１軸部材は、前記貫通部を有し、
   前記軸路は、前記第１軸部材及び前記磁性体を貫通して、前記第２軸部材の内部に至り、
   前記径路は、前記軸路から前記第２軸部材の外周面に向けて延び、前記モータ室内に連通していることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。

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