JP6269728B2 - 電動式ターボ機械 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータの駆動に伴う回転軸の回転によりインペラが回転する電動式ターボ機械に関する。

従来の電動式ターボ機械として、例えば、特許文献１に記載されているような、回転軸の端部に軸振動を吸収するダンパ装置を設けた電動過給機が知られている。この電動過給機では、ハウジングに、回転軸が、例えば、転がり軸受を介して回転可能に支持されている。回転軸の軸方向の一端側にはインペラが連結されている。ハウジング内には、回転軸を回転させるための電動モータが収容されている。また、ハウジングには、流体が吸入される吸入口と、吸入口に連通するとともにインペラが収容されたインペラ室と、インペラによって圧縮された流体が吐出される吐出室と、インペラ室と吐出室とを連通するディフューザ流路とが形成されている。

そして、電動モータを駆動させて回転軸を回転させるとインペラが回転し、その回転するインペラの遠心力によって吸入口から吸入された流体に速度エネルギーが与えられる。速度エネルギーが与えられて高速となった流体はインペラの出口に設けられたディフューザ流路にて減速され、流体の速度エネルギーが圧力エネルギーに変換される。そして、高圧となった流体は吐出室より吐出される。

特開２０１２−１０２７００号公報

ところで、転がり軸受は、回転軸と共に高速回転するので高温になり易く、潤滑が不十分であると焼き付きが生じるため、転がり軸受の内輪と外輪との間に潤滑油を供給することで軸受を潤滑し、冷却することが必要である。しかしながら、電動過給機のハウジングを加工して潤滑油の供給経路を設ける特許文献１のような構成では、ハウジングの微細加工に手間がかかり製造コストが増大するという問題があった。つまり、転がり軸受の内輪と外輪との間に潤滑油を効率良く供給することができる潤滑油供給機構が望まれている。

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、転がり軸受の内輪と外輪との間に潤滑油を効率良く供給することができる電動式ターボ機械を提供することにある。

上記課題を解決する電動式ターボ機械は、ハウジングと、前記ハウジングに転がり軸受を介して回転可能に支持される回転軸と、前記回転軸の軸方向の一端側に連結されるインペラと、前記ハウジングに収容されるとともに前記回転軸を回転させる電動モータと、を備える電動式ターボ機械であって、前記転がり軸受は、前記回転軸に固定される内輪と、前記内輪の外方に配置される外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置される転動体と、を有し、前記ハウジングには、潤滑油が供給される油供給部が設けられるとともに、該油供給部に管状の油供給部材が取り付けられており、前記油供給部材は、一端側が前記油供給部に連通するとともに前記油供給部材の内部を軸方向に延びる供給路と、前記供給路に連通するとともに前記転がり軸受の前記内輪と前記外輪との間に向けて前記潤滑油を噴出する噴出孔と、を有している。

これによれば、油供給部の潤滑油が、供給路を介して噴出孔から内輪と外輪との間に向けて噴出されるため、例えば、潤滑油が、外輪の外周面に供給された後に、外輪の外周面に供給された潤滑油が内輪と外輪との間に流れ込んでいく場合に比べて、内輪と外輪との間に潤滑油を効率良く供給することができる。

上記電動式ターボ機械において、前記噴出孔の流路断面積は、前記供給路の流路断面積よりも小さいことが好ましい。
これによれば、油供給部から供給路を流れた潤滑油が、噴出孔を通過する際に絞られて内輪と外輪との間に向けて勢い良く噴出孔から噴出されるため、内輪と外輪との間に潤滑油をさらに効率良く供給することができる。

上記電動式ターボ機械において、前記油供給部材は直線状に延びており、前記ハウジングは、前記油供給部材が挿通される挿通孔を有し、前記油供給部材は、前記一端側に前記ハウジングに係止される係止部を有していることが好ましい。これによれば、油供給部材を挿通孔に挿通し、係止部をハウジングに係止するだけで、油供給部材をハウジングに取り付けることができる。

上記電動式ターボ機械において、前記噴出孔が前記内輪と前記外輪との間に対して対向配置されるように前記油供給部材を前記ハウジングに対して位置決めする位置決め機構を備えたことが好ましい。

これによれば、位置決め機構によって、噴出孔が内輪と外輪との間に対して対向配置されるように油供給部材がハウジングに対して位置決めされた状態で、油供給部材がハウジングに取り付けられるため、噴出孔から噴出した潤滑油が内輪と外輪との間に供給され易くなる。

この発明によれば、電動式ターボ機械において、回転軸を支持する転がり軸受の内輪と外輪との間に潤滑油を効率良く供給することができる。

実施形態における電動式ターボ機械を示す側断面図。 （ａ）は第１油供給部材の周辺を拡大して示す側断面図、（ｂ）は第１油供給部材の周辺を拡大して示す平面図。 （ａ）は第２油供給部材の周辺を拡大して示す側断面図、（ｂ）は第２油供給部材の周辺を拡大して示す平面図。 別の実施形態における油供給部材の周辺を拡大して示す平面図。 別の実施形態における電動式ターボ機械の一部を示す側断面図。

以下、電動式ターボ機械を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。なお、本実施形態の電動式ターボ機械は自動車のエンジンルームに搭載され、エンジンに流体としての空気を圧縮して供給するために用いられる電動過給機である。

図１に示すように、電動式ターボ機械１０のハウジング１１は、円板状の底壁１２ａと、底壁１２ａの外周縁から筒状に延設する周壁１２ｂとを有する有底筒状のモータハウジング１２を備えている。また、ハウジング１１は、モータハウジング１２の底壁１２ａの外面に連結される円板状の第１シールプレート１３と、モータハウジング１２の周壁１２ｂの開口部に連結される円板状の第２シールプレート１４とを備えている。さらに、ハウジング１１は、第１シールプレート１３におけるモータハウジング１２とは反対側に連結されるコンプレッサハウジング１５を備えている。モータハウジング１２、第１シールプレート１３、第２シールプレート１４及びコンプレッサハウジング１５はアルミニウム製である。

モータハウジング１２の底壁１２ａには、第１貫通孔１２ｈが形成されている。第１貫通孔１２ｈには、筒状の第１軸受ケース１６が取り付けられている。第１軸受ケース１６の内周面には、円環状の係合部１６ａが突出している。第２シールプレート１４には、第２貫通孔１４ｈが形成されている。第２貫通孔１４ｈには、筒状の第２軸受ケース１７が取り付けられている。第１軸受ケース１６及び第２軸受ケース１７は鉄製である。なお、ハウジング１１は、第２シールプレート１４に取り付けられたカバー１８を備えている。

電動式ターボ機械１０は、ハウジング１１に回転可能に支持される回転軸２０を備えている。回転軸２０は、第２軸受ケース１７内からモータハウジング１２内、第１軸受ケース１６内を通過するとともに第１シールプレート１３を貫通してコンプレッサハウジング１５内に突出している。回転軸２０と第１シールプレート１３との間にはラビリンスシールを有するシール部材１３ａが介在されている。本実施形態では、回転軸２０におけるコンプレッサハウジング１５内に突出している側が回転軸２０の軸方向の一端側に対応し、回転軸２０における第２軸受ケース１７側が回転軸２０の軸方向の他端側に対応する。回転軸２０の軸方向の一端側にはインペラ２１が連結されている。

モータハウジング１２の底壁１２ａ及び周壁１２ｂと第２シールプレート１４とで囲まれた空間であるモータ室１２１には、回転軸２０を回転させる電動モータ２２が収容されている。電動モータ２２は、回転軸２０と一体的に回転するロータ２２ａと、ロータ２２ａを取り囲むとともにコイル２２ｃが捲回されたステータ２２ｂとを備えている。回転軸２０は、コイル２２ｃに電流が供給されることによりロータ２２ａと一体的に回転する。

電動式ターボ機械１０は、回転軸２０の軸方向において回転軸２０におけるインペラ２１に近い部位を回転可能に支持する転がり軸受としての第１転がり軸受３１を備えている。第１転がり軸受３１は、第１軸受ケース１６に収容されている。

第１転がり軸受３１は、回転軸２０に固定される内輪としての第１内輪３１ａと、第１内輪３１ａの外方に配置される外輪としての第１外輪３１ｂと、第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に複数配置される転動体としての第１玉３１ｃ（第１ボール）とを有するアンギュラ玉軸受である。第１内輪３１ａは回転軸２０に対して圧入されている。第１外輪３１ｂは第１軸受ケース１６の内周面に対して圧入されている。

電動式ターボ機械１０は、回転軸２０の軸方向において回転軸２０における第１転がり軸受３１よりもインペラ２１から遠い部位を回転可能に支持する転がり軸受としての第２転がり軸受３２を備えている。よって、回転軸２０は、第１転がり軸受３１及び第２転がり軸受３２を介してハウジング１１に回転可能に支持されている。第２転がり軸受３２は、第２軸受ケース１７に収容されるとともに、回転軸２０の軸方向において、第２軸受ケース１７内におけるカバー１８とは反対側の端部に配置されている。

第２転がり軸受３２は、回転軸２０に固定される内輪としての第２内輪３２ａと、第２内輪３２ａの外方に配置される外輪としての第２外輪３２ｂと、第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に複数配置される転動体としての第２玉３２ｃ（第２ボール）とを有するアンギュラ玉軸受である。第２内輪３２ａは回転軸２０に対して圧入されている。第２外輪３２ｂは第２軸受ケース１７の内周面に対して隙間嵌めになっている。

第２軸受ケース１７内において回転軸２０の軸方向における第２転がり軸受３２とカバー１８との間には収容室３３が設けられている。収容室３３には、円環状のワッシャ３４及び予圧ばね３５が収容されている。

予圧ばね３５の一端はカバー１８に当接するとともに、予圧ばね３５の他端はワッシャ３４を介して第２転がり軸受３２の第２外輪３２ｂの端面に当接している。予圧ばね３５は、回転軸２０の軸方向に圧縮された状態でカバー１８とワッシャ３４との間に配置されている。よって、カバー１８は、予圧ばね３５を保持している。そして、予圧ばね３５は、圧縮された予圧ばね３５の原形状へ復帰しようとする力によって回転軸２０の軸方向において第２転がり軸受３２を付勢している。

予圧ばね３５の付勢力は、ワッシャ３４を介して第２外輪３２ｂに伝達されるとともに、第２外輪３２ｂに伝達された付勢力は、第２玉３２ｃを介して第２内輪３２ａに伝達されて第２内輪３２ａが回転軸２０の軸方向においてインペラ２１側に押圧される。そして、予圧ばね３５の付勢力が第２内輪３２ａから回転軸２０に伝達され、回転軸２０が回転軸２０の軸方向においてインペラ２１側に向けて移動しようとする。回転軸２０は第１転がり軸受３１の第１内輪３１ａに当接しており、第１玉３１ｃは、第１内輪３１ａによって回転軸２０に軸方向においてインペラ２１側に押し付けられて、第１外輪３１ｂを押圧する。そして、第１外輪３１ｂは、第１玉３１ｃに押し付けられることにより、第１軸受ケース１６の係合部１６ａに当接している。

電動式ターボ機械１０において、インペラ２１の回転時には、インペラ２１に、回転軸２０の軸方向において第２転がり軸受３２から第１転がり軸受３１に向かう方向へ回転軸２０を引っ張ろうとするスラスト力が発生する。第１転がり軸受３１及び第２転がり軸受３２は、回転軸２０を介してスラスト力を受けながら回転軸２０を回転可能に支持している。

コンプレッサハウジング１５は、空気（新気）が吸入される吸入口１５ａと、吸入口１５ａに連通するとともにインペラ２１が収容されたインペラ室１５ｂと、インペラ２１によって圧縮された空気が吐出される吐出室１５ｃと、インペラ室１５ｂと吐出室１５ｃとを連通するディフューザ流路１５ｄとを有している。そして、電動モータ２２を駆動させて回転軸２０を回転させるとインペラ２１が回転し、その回転するインペラ２１の遠心力によって吸入口１５ａから吸入された空気に速度エネルギーが与えられる。速度エネルギーが与えられて高速となった空気はインペラ２１の出口に設けられたディフューザ流路１５ｄにて減速され、空気の速度エネルギーが圧力エネルギーに変換される。そして、高圧となった空気は吐出室１５ｃより吐出され、図示しないエンジンに供給される。

モータハウジング１２の周壁１２ｂの外周面の一部には、凹部１２ｃが形成されている。凹部１２ｃの底面１２ｄは平坦面状であり、回転軸２０の軸方向に延びている。凹部１２ｃの底面１２ｄにおける回転軸２０の軸方向の一端縁１２１ｄは、回転軸２０の径方向において第１転がり軸受３１と重なる位置にある。凹部１２ｃの底面１２ｄにおける回転軸２０の軸方向の他端縁１２２ｄは、回転軸２０の径方向において第２転がり軸受３２と重なる位置にある。

モータハウジング１２の外周面には、凹部１２ｃを閉塞する蓋部材３６が取り付けられている。そして、蓋部材３６及び凹部１２ｃによって潤滑油が供給される空間である油供給部３７が区画されている。よって、本実施形態において、ハウジング１１には、潤滑油が供給される油供給部３７が設けられている。蓋部材３６には、油供給部３７に潤滑油を供給する供給孔３６ａが形成されている。供給孔３６ａには、エンジンオイルの一部が潤滑油として供給される。

図２（ａ）に示すように、凹部１２ｃの底面１２ｄにおける回転軸２０の軸方向の一端縁１２１ｄ寄りには、第１位置決め凹部３８が凹設されている。第１位置決め凹部３８の底面３８ｅには、回転軸２０の径方向に沿って延びる挿通孔としての第１挿通孔４１が形成されている。第１挿通孔４１は、第１位置決め凹部３８を介して油供給部３７に連通している。第１挿通孔４１は、平面視円孔状であるとともにモータ室１２１に連通している。

図２（ｂ）に示すように、第１位置決め凹部３８の内周面は、第１挿通孔４１よりも大径の内周面を有するとともに、内周面の一部は、直線状に延びる第１直線部３８ａになっている。図２（ａ）に示すように、第１直線部３８ａは、回転軸２０の軸方向において、凹部１２ｃの底面１２ｄにおける回転軸２０の軸方向の一端縁１２１ｄ側に配置されている。

油供給部３７（モータハウジング１２）には、円管状の油供給部材としての第１油供給部材５１が取り付けられている。第１油供給部材５１は、直線状に延びている。第１油供給部材５１は、油供給部３７側から第１挿通孔４１に挿通され、モータ室１２１内において、回転軸２０の軸方向におけるモータハウジング１２の底壁１２ａと電動モータ２２との間に突出している。

第１油供給部材５１は、一端側である油供給部３７側の端部に、第１油供給部材５１の軸方向に対して直交する方向に突出する係止部としての環状の第１係止部５１ａを有している。第１係止部５１ａは、モータハウジング１２における油供給部３７に臨む壁面である第１位置決め凹部３８の底面３８ｅの第１挿通孔４１の周囲に係止されている。よって、第１油供給部材５１は、油供給部３７側から第１挿通孔４１に挿通され、第１係止部５１ａが第１位置決め凹部３８の底面３８ｅの第１挿通孔４１の周囲に係止されることにより、モータハウジング１２に取り付けられている。したがって、第１油供給部材５１は、回転軸２０の径方向に沿って延びるようにモータハウジング１２に取り付けられている。

第１油供給部材５１は、一端側である油供給部３７側が油供給部３７に連通するとともに第１油供給部材５１の内部を軸方向に延びる供給路としての平面視円孔状の第１供給路５１ｂを有している。また、第１油供給部材５１は、第１供給路５１ｂに連通するとともに第１転がり軸受３１の第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に向けて潤滑油を噴出する噴出孔としての円孔状の第１噴出孔５１ｃを有している。第１供給路５１ｂは、回転軸２０の径方向に沿って延びており、第１供給路５１ｂにおける油供給部３７側は第１油供給部材５１の軸方向の端面に開口している。第１噴出孔５１ｃは、回転軸２０の軸方向に沿って延びており、第１油供給部材５１の軸方向における油供給部３７とは反対側の端部の外周面に開口している。第１噴出孔５１ｃの流路断面積は、第１供給路５１ｂの流路断面積よりも小さい。具体的には、第１噴出孔５１ｃの孔径ｒ１は、第１供給路５１ｂの孔径ｒ２よりも小さい。

図２（ｂ）に示すように、第１係止部５１ａの外周面には、第１位置決め凹部３８の第１直線部３８ａに沿って延びる直線状の第１外周部５１ｄが形成されている。そして、第１係止部５１ａが第１位置決め凹部３８内に配置され、第１外周部５１ｄが第１直線部３８ａに接触することにより、第１油供給部材５１における周方向への移動が規制されている。

図２（ａ）に示すように、第１噴出孔５１ｃは、第１外周部５１ｄが第１直線部３８ａに接触して、第１油供給部材５１における周方向への移動が規制された状態において、回転軸２０の軸方向で第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間の一部に対向配置されるように第１油供給部材５１の外周面に開口している。よって、第１外周部５１ｄ及び第１直線部３８ａは、第１噴出孔５１ｃが第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に対して対向配置されるように第１油供給部材５１をモータハウジング１２に対して位置決めする位置決め機構を構成している。

図３（ａ）に示すように、凹部１２ｃの底面１２ｄにおける回転軸２０の軸方向の他端縁１２２ｄ寄りには、第２位置決め凹部３９が凹設されている。第２位置決め凹部３９の底面３９ｅには、回転軸２０の径方向に沿って延びる挿通孔としての第２挿通孔４２が形成されている。第２挿通孔４２は、第２位置決め凹部３９を介して油供給部３７に連通している。第２挿通孔４２は、平面視円孔状であるとともにモータ室１２１に連通している。

図３（ｂ）に示すように、第２位置決め凹部３９の内周面は、第２挿通孔４２よりも大径の内周面を有するとともに、内周面の一部は、直線状に延びる第２直線部３９ａになっている。図３（ａ）に示すように、第２直線部３９ａは、回転軸２０の軸方向において、凹部１２ｃの底面１２ｄにおける回転軸２０の軸方向の他端縁１２２ｄ側に配置されている。

油供給部３７（モータハウジング１２）には、円管状の油供給部材としての第２油供給部材５２が取り付けられている。第２油供給部材５２は、直線状に延びている。第２油供給部材５２は、油供給部３７側から第２挿通孔４２に挿通され、モータ室１２１内において、回転軸２０の軸方向における第２シールプレート１４と電動モータ２２との間に突出している。

第２油供給部材５２は、一端側である油供給部３７側の端部に、第２油供給部材５２の軸方向に対して直交する方向に突出する係止部としての環状の第２係止部５２ａを有している。第２係止部５２ａは、モータハウジング１２における油供給部３７に臨む壁面である第２位置決め凹部３９の底面３９ｅの第２挿通孔４２の周囲に係止されている。よって、第２油供給部材５２は、油供給部３７側から第２挿通孔４２に挿通され、第２係止部５２ａが第２位置決め凹部３９の底面３９ｅの第２挿通孔４２の周囲に係止されることにより、モータハウジング１２に取り付けられている。したがって、第２油供給部材５２は、回転軸２０の径方向に沿って延びるようにモータハウジング１２に取り付けられている。

第２油供給部材５２は、一端側である油供給部３７側が油供給部３７に連通するとともに第２油供給部材５２の内部を軸方向に延びる供給路としての平面視円孔状の第２供給路５２ｂを有している。また、第２油供給部材５２は、第２供給路５２ｂに連通するとともに第２転がり軸受３２の第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に向けて潤滑油を噴出する噴出孔としての円孔状の第２噴出孔５２ｃを有している。第２供給路５２ｂは、回転軸２０の径方向に沿って延びており、第２供給路５２ｂにおける油供給部３７側は第２油供給部材５２の軸方向の端面に開口している。第２噴出孔５２ｃは、回転軸２０の軸方向に沿って延びており、第２油供給部材５２の軸方向における油供給部３７とは反対側の端部の外周面に開口している。第２噴出孔５２ｃの流路断面積は、第２供給路５２ｂの流路断面積よりも小さい。具体的には、第２噴出孔５２ｃの孔径ｒ３は、第２供給路５２ｂの孔径ｒ４よりも小さい。

図３（ｂ）に示すように、第２係止部５２ａの外周面には、第２位置決め凹部３９の第２直線部３９ａに沿って延びる直線状の第２外周部５２ｄが形成されている。そして、第２係止部５２ａが第２位置決め凹部３９内に配置され、第２外周部５２ｄが第２直線部３９ａに接触することにより、第２油供給部材５２における周方向への移動が規制されている。

図３（ａ）に示すように、第２噴出孔５２ｃは、第２外周部５２ｄが第２直線部３９ａに接触して、第２油供給部材５２における周方向への移動が規制された状態において、回転軸２０の軸方向で第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間の一部に対向配置されるように第２油供給部材５２の外周面に開口している。よって、第２外周部５２ｄ及び第２直線部３９ａは、第２噴出孔５２ｃが第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に対して対向配置されるように第２油供給部材５２をモータハウジング１２に対して位置決めする位置決め機構を構成している。

次に、本実施形態の作用について説明する。
供給孔３６ａから油供給部３７に供給された潤滑油は、第１油供給部材５１の第１供給路５１ｂ及び第２油供給部材５２の第２供給路５２ｂにそれぞれ流入する。第１供給路５１ｂ及び第２供給路５２ｂにそれぞれ流入した潤滑油は、第１供給路５１ｂ及び第２供給路５２ｂをそれぞれ通過する。

第１供給路５１ｂを通過した潤滑油は、第１噴出孔５１ｃから第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に向けて噴出される。このとき、第１噴出孔５１ｃの流路断面積は、第１供給路５１ｂの流路断面積よりも小さいため、第１噴出孔５１ｃを通過する際に絞られて第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に向けて勢い良く第１噴出孔５１ｃから噴出される。これにより、第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に潤滑油が効率良く供給され、第１外輪３１ｂと各第１玉３１ｃとの間の摺動性、及び第１内輪３１ａと各第１玉３１ｃとの間の摺動性が良好なものとなる。

第２供給路５２ｂを通過した潤滑油は、第２噴出孔５２ｃから第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に向けて噴出される。このとき、第２噴出孔５２ｃの流路断面積は、第２供給路５２ｂの流路断面積よりも小さいため、第２噴出孔５２ｃを通過する際に絞られて第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に向けて勢い良く第２噴出孔５２ｃから噴出される。これにより、第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に潤滑油が効率良く供給され、第２外輪３２ｂと各第２玉３２ｃとの間の摺動性、及び第２内輪３２ａと各第２玉３２ｃとの間の摺動性が良好なものとなる。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）モータハウジング１２には、第１油供給部材５１及び第２油供給部材５２が取り付けられている。第１油供給部材５１は、油供給部３７に連通するとともに第１油供給部材５１の内部を軸方向に延びる第１供給路５１ｂと、第１供給路５１ｂに連通するとともに第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に向けて潤滑油を噴出する第１噴出孔５１ｃとを有している。第２油供給部材５２は、油供給部３７に連通するとともに第２油供給部材５２の内部を軸方向に延びる第２供給路５２ｂと、第２供給路５２ｂに連通するとともに第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に向けて潤滑油を噴出する第２噴出孔５２ｃとを有している。これによれば、油供給部３７の潤滑油が、第１供給路５１ｂを介して第１噴出孔５１ｃから第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に向けて噴出されるとともに、第２供給路５２ｂを介して第２噴出孔５２ｃから第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に向けて噴出される。

例えば、潤滑油が、第１外輪３１ｂの外周面に供給された後に、第１外輪３１ｂの外周面に供給された潤滑油が第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に流れ込んでいく場合や、潤滑油が、第２外輪３２ｂの外周面に供給された後に、第２外輪３２ｂの外周面に供給された潤滑油が第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に流れ込んでいく場合を考える。この場合に比べて、第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間、及び第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に潤滑油を効率良く供給することができる。

（２）第１噴出孔５１ｃ及び第２噴出孔５２ｃの流路断面積は、第１供給路５１ｂ及び第２供給路５２ｂの流路断面積よりも小さい。これによれば、油供給部３７から第１供給路５１ｂ及び第２供給路５２ｂを流れた潤滑油が、第１噴出孔５１ｃ及び第２噴出孔５２ｃを通過する際に絞られて第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間、及び第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に向けて勢い良く第１噴出孔５１ｃ及び第２噴出孔５２ｃから噴出される。このため、第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間、及び第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に潤滑油をさらに効率良く供給することができる。

（３）第１油供給部材５１は、モータハウジング１２に係止される第１係止部５１ａを有している。第２油供給部材５２は、モータハウジング１２に係止される第２係止部５２ａを有している。これによれば、第１油供給部材５１を第１挿通孔４１に挿通し、第１係止部５１ａをモータハウジング１２に係止するだけで、第１油供給部材５１をモータハウジング１２に取り付けることができる。同様に、第２油供給部材５２を第２挿通孔４２に挿通し、第２係止部５２ａをモータハウジング１２に係止するだけで、第２油供給部材５２をモータハウジング１２に取り付けることができる。

（４）第１外周部５１ｄ及び第１直線部３８ａは、第１噴出孔５１ｃが第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に対して対向配置されるように第１油供給部材５１をモータハウジング１２に対して位置決めする位置決め機構を構成している。第２外周部５２ｄ及び第２直線部３９ａは、第２噴出孔５２ｃが第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に対して対向配置されるように第２油供給部材５２をモータハウジング１２に対して位置決めする位置決め機構を構成している。

これによれば、第１外周部５１ｄ及び第１直線部３８ａによって、第１噴出孔５１ｃが第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に対して対向配置されるように第１油供給部材５１がモータハウジング１２に対して位置決めされた状態で、第１油供給部材５１がモータハウジング１２に取り付けられる。このため、第１噴出孔５１ｃから噴出した潤滑油が第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に供給され易くなる。また、第２外周部５２ｄ及び第２直線部３９ａによって、第２噴出孔５２ｃが第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に対して対向配置されるように第２油供給部材５２がモータハウジング１２に対して位置決めされた状態で、第２油供給部材５２がモータハウジング１２に取り付けられる。このため、第２噴出孔５２ｃから噴出した潤滑油が第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に供給され易くなる。

（５）本実施形態によれば、第１軸受ケース１６におけるモータ室１２１側の端面に、第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に向けて潤滑油を案内するガイド部材を取り付けたり、第２軸受ケース１７におけるモータ室１２１側の端面に、第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間に向けて潤滑油を案内するガイド部材を取り付けたりする必要が無い。よって、電動式ターボ機械１０の構成を簡素化させることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図４に示すように、第１位置決め凹部３８の内周面の一部に、第１位置決め凹部３８の内方へ突出する凸部３８ｆが設けられており、第１係止部５１ａの外周面に、凸部３８ｆが係止可能な凹部５１ｆが形成されていてもよい。そして、凸部３８ｆと凹部５１ｆとが係止することにより、第１油供給部材５１における周方向への移動が規制されるようにしてもよい。第１噴出孔５１ｃは、凸部３８ｆと凹部５１ｆとが係止して、第１油供給部材５１の周方向への移動が規制された状態において、回転軸２０の軸方向で第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間の一部に対向配置されるように第１油供給部材５１の外周面に開口している。このように、凸部３８ｆ及び凹部５１ｆにより、第１噴出孔５１ｃが第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間に対して対向配置されるように第１油供給部材５１をモータハウジング１２に対して位置決めする位置決め機構を構成してもよい。なお、第２位置決め凹部３９の内周面の一部に、第２位置決め凹部３９の内方へ突出する凸部３９ｆが設けられており、第２係止部５２ａの外周面に、凸部３９ｆが係止可能な凹部５２ｆが形成されていてもよい。

○ 図５に示すように、第１油供給部材５１及び第２油供給部材５２が、回転軸２０の軸方向に対して斜交するようにモータハウジング１２に取り付けられていてもよい。ステータ２２ｂには、回転軸２０の軸方向に位置する両端面それぞれからステータ２２ｂの内周面に向かって回転軸２０の軸方向に対して斜交しながら直線状に延びる環状の切欠部２２ｄ，２２ｅがそれぞれ形成されている。第１油供給部材５１及び第２油供給部材５２は、油供給部３７側から各切欠部２２ｄ，２２ｅに沿って延びて、第１油供給部材５１及び第２油供給部材５２の軸方向における油供給部３７とは反対側の端部が、切欠部２２ｄ，２２ｅの内側に入り込んでいる。これによれば、回転軸２０の軸方向において、電動モータ２２と第１転がり軸受３１との間隔、及び電動モータ２２と第２転がり軸受３２との間隔を狭めることができるため、電動式ターボ機械１０における回転軸２０の軸方向の小型化を図ることができる。

○ 実施形態において、凹部１２ｃの底面１２ｄに第１位置決め凹部３８及び第２位置決め凹部３９が凹設されておらず、凹部１２ｃの底面１２ｄに、第１係止部５１ａの第１外周部５１ｄ及び第２係止部５２ａの第２外周部５２ｄに接触可能な接触部がそれぞれ突設されていてもよい。そして、第１係止部５１ａ及び第２係止部５２ａが凹部１２ｃの底面１２ｄ上に配置され、第１外周部５１ｄ及び第２外周部５２ｄが、凹部１２ｃの底面１２ｄに突設された各接触部にそれぞれ接触することにより、第１油供給部材５１及び第２油供給部材５２における周方向への移動がそれぞれ規制されるようにしてもよい。

○ 実施形態において、第１噴出孔５１ｃが、第１油供給部材５１の軸方向における油供給部３７とは反対側の端面に開口していてもよい。同様に、第２噴出孔５２ｃが、第２油供給部材５２の軸方向における油供給部３７とは反対側の端面に開口していてもよい。この場合、第１油供給部材５１及び第２油供給部材５２が、回転軸２０の軸方向に対して斜交するようにモータハウジング１２に取り付けられており、第１噴出孔５１ｃが、第１内輪３１ａと第１外輪３１ｂとの間の一部に対向配置されており、第２噴出孔５２ｃが、第２内輪３２ａと第２外輪３２ｂとの間の一部に対向配置されている必要がある。

○ 実施形態において、第１油供給部材５１及び第２油供給部材５２が直線状に延びておらず、例えば、湾曲していたり、Ｌ字状に屈曲していたりしてもよい。
○ 実施形態において、第１係止部５１ａに第１外周部５１ｄが形成されておらず、第１位置決め凹部３８に第１直線部３８ａが形成されていなくてもよい。同様に、第２係止部５２ａに第２外周部５２ｄが形成されておらず、第２位置決め凹部３９に第２直線部３９ａが形成されていなくてもよい。

○ 実施形態において、第１油供給部材５１及び第２油供給部材５２が、モータハウジング１２の周壁１２ｂの内周面に、例えば、ボルト等の締結部材によって取り付けられていてもよい。

○ 実施形態において、第１噴出孔５１ｃ及び第２噴出孔５２ｃの流路断面積が、第１供給路５１ｂ及び第２供給路５２ｂの流路断面積と同じであってもよいし、第１噴出孔５１ｃ及び第２噴出孔５２ｃの流路断面積が、第１供給路５１ｂ及び第２供給路５２ｂの流路断面積よりも大きくてもよい。

○ 実施形態において、第１転がり軸受３１及び第２転がり軸受３２は、例えば、転動体が円柱であるころ軸受であってもよい。
○ 実施形態において、電動式ターボ機械１０は、回転軸２０の軸方向において回転軸２０におけるインペラ２１に近い部位を回転可能に支持する第１軸受、又は回転軸２０の軸方向において回転軸２０における第１軸受よりもインペラ２１から遠い部位を回転可能に支持する第２軸受のどちらかが転がり軸受である電動式ターボ機械１０であってもよい。

○ 実施形態において、電動式ターボ機械１０は、例えば、空調装置の一部を構成するとともに流体としての冷媒を圧縮する電動圧縮機として用いられてもよい。

１０…電動式ターボ機械、１１…ハウジング、２０…回転軸、２１…インペラ、２２…電動モータ、３１…転がり軸受としての第１転がり軸受、３１ａ…内輪としての第１内輪、３１ｂ…外輪としての第１外輪、３１ｃ…転動体としての第１玉、３２…転がり軸受としての第２転がり軸受、３２ａ…内輪としての第２内輪、３２ｂ…外輪としての第２外輪、３２ｃ…転動体としての第２玉、３７…油供給部、３８ａ…位置決め機構を構成する第１直線部、３８ｆ，３９ｆ…位置決め機構を構成する凸部、３９ａ…位置決め機構を構成する第２直線部、４１…挿通孔としての第１挿通孔、４２…挿通孔としての第２挿通孔、５１…油供給部材としての第１油供給部材、５１ａ…係止部としての第１係止部、５１ｂ…供給路としての第１供給路、５１ｃ…噴出孔としての第１噴出孔、５１ｄ…位置決め機構を構成する第１外周部、５１ｆ，５２ｆ…位置決め機構を構成する凹部、５２…油供給部材としての第２油供給部材、５２ａ…係止部としての第２係止部、５２ｂ…供給路としての第２供給路、５２ｃ…噴出孔としての第２噴出孔、５２ｄ…位置決め機構を構成する第２外周部。

Claims (5)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに転がり軸受を介して回転可能に支持される回転軸と、
   前記回転軸の軸方向の一端側に連結されるインペラと、
   前記ハウジングに収容されるとともに前記回転軸を回転させる電動モータと、を備える電動式ターボ機械であって、
   前記転がり軸受は、前記回転軸に固定される内輪と、前記内輪の外方に配置される外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置される転動体と、を有し、
   前記ハウジングには、潤滑油が供給される油供給部が設けられるとともに、該油供給部に管状の油供給部材が取り付けられており、
   前記油供給部は、前記ハウジングの周壁の外周面に凹設された凹部と、前記ハウジングの周壁の外周面に取り付けられて前記凹部を閉塞する蓋部材と、によって前記ハウジング内に区画されており、
   前記油供給部材は、一端側が前記凹部の底面に連通するとともに前記油供給部材の内部を軸方向に延びる供給路と、前記供給路に連通するとともに前記転がり軸受の前記内輪と前記外輪との間に向けて前記潤滑油を噴出する噴出孔と、を有していることを特徴とする電動式ターボ機械。
2. 前記油供給部材は直線状に延びており、
   前記凹部の底面には、前記油供給部材を前記ハウジングに対して位置決めする位置決め凹部が凹設されており、
   前記位置決め凹部の底面は、前記油供給部材が挿通される挿通孔を有し、
   前記油供給部材は、前記一端側に前記位置決め凹部内に配置されて前記ハウジングに係止される係止部を有していることを特徴とする請求項１に記載の電動式ターボ機械。
3. 前記係止部は、前記油供給部材の前記一端側の端部に形成されており、前記油供給部材の軸方向に対して直交する方向に突出していることを特徴とする請求項２に記載の電動式ターボ機械。
4. 前記係止部の外周面と前記位置決め凹部の内周面との接触により前記油供給部材の周方向への移動が規制されることにより、前記噴出孔の周方向での位置が前記内輪と前記外輪との間に対して対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電動式ターボ機械。
5. 前記転がり軸受は、前記回転軸の軸方向において前記回転軸における前記インペラに近い部位を回転可能に支持する第１転がり軸受と、前記第１転がり軸受よりも前記インペラから遠い部位を回転可能に支持する第２転がり軸受とを備え、
   前記油供給部材は、前記第１転がり軸受の前記内輪と前記外輪との間に前記潤滑油を噴出する第１油供給部材と、前記第２転がり軸受の前記内輪と前記外輪との間に前記潤滑油を噴出する第２油供給部材とを有し、
   前記凹部の底面は、前記回転軸の軸方向に沿って延びており、前記凹部の前記底面における前記回転軸の軸方向の一端縁は、前記回転軸の径方向において前記第１転がり軸受と重なる位置にあり、前記凹部の前記底面における前記回転軸の軸方向の他端縁は、前記回転軸の径方向において前記第２転がり軸受と重なる位置にあることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電動式ターボ機械。

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