JP7302652B2 - インバータ一体型気体供給装置 - Google Patents

Description

本開示は、インバータ一体型気体供給装置に関する。

特許文献１、２及び３は、電動機とインバータとを有する装置を開示する。特許文献１は、冷却構造を開示する。特許文献１の冷却構造は、電動機及びインバータを適切に冷却する。特許文献２は、モータケースの内側と外側との圧力差を解消する装置を開示する。また、特許文献２の装置は、モータケースの内部への水の侵入を防止する。特許文献３は、インバータ収容部をモータ収容部から取り外し可能に結合する構成を開示する。

特開２００５－２０８８１号公報 特開平０８－６５９４５号公報 特開２０１６－９２９３３号公報

モータは、インバータから提供される駆動電流に基づいて回転する。インバータのように電気回路を備える装置は、電気回路を安定的に動作させるために、装置の内部への水の侵入を抑制する必要がある。一方、モータは、駆動電流を受けるための電気的な接続構成を備えている。同様に、インバータも、駆動電流を提供するための電気的な接続構成を備えている。インバータをモータに電気的に接続する部分も、インバータへの水の侵入を確実に抑制する必要があった。

本開示は、インバータの内部への水の侵入を抑制可能なインバータ一体型気体供給装置を説明する。

本開示の一形態であるインバータ一体型気体供給装置は、モータ筐体を有し、空気を排出する流体機械を駆動するモータと、インバータ筐体を有し、モータの回転数を制御する駆動電流をモータに提供するインバータと、モータ筐体に取り付けられて、駆動電流を受けるモータ側接続部と、インバータ筐体に取り付けられて、モータ側接続部に接続されると共に、駆動電流をモータ側接続部に提供するインバータ側接続部と、を備える。モータ側接続部は、モータ筐体に固定されたモータ側コネクタハウジングと、モータ側コネクタハウジング内に配置されて、インバータ側接続部から駆動電流を受けるモータコネクタと、モータ側コネクタハウジングとモータコネクタとの間に挟持された第１シール部材と、を有する。

本開示に係るインバータ一体型気体供給装置によれば、インバータの内部への水の侵入が抑制される。

図１は、実施形態に係る電動過給機を説明するための図である。 図２は、電気的な接続を確保する構造を示す斜視図である。 図３は、電気的な接続を確保する構造の内部を示す断面斜視図である。 図４は、図２に示す電気的な接続を確保する構造のインバータ側接続部が備えるレセプタクルハウジングの取り付け構造を拡大して示す斜視図である。 図５は、水密構造を拡大して示す斜視図である。

本開示の一形態であるインバータ一体型気体供給装置は、モータ筐体を有し、空気を排出する流体機械を駆動するモータと、インバータ筐体を有し、モータの回転数を制御する駆動電流をモータに提供するインバータと、モータ筐体に取り付けられて、駆動電流を受けるモータ側接続部と、インバータ筐体に取り付けられて、モータ側接続部に接続されると共に、駆動電流をモータ側接続部に提供するインバータ側接続部と、を備える。モータ側接続部は、モータ筐体に固定されたモータ側コネクタハウジングと、モータ側コネクタハウジング内に配置されて、インバータ側接続部から駆動電流を受けるモータコネクタと、モータ側コネクタハウジングとモータコネクタとの間に挟持された第１シール部材と、を有する。

この装置では、インバータがモータ側接続部及びインバータ側接続部によって、モータに電気的に接続されている。モータ側接続部は、第１シール部材を含む。第１シール部材は、モータコネクタとモータ側コネクタハウジングとの間に挟持されている。第１シール部材は、モータ側接続部における水密状態を保つ。つまり、第１シール部材は、モータ側接続部を介する水の移動を阻害する。従って、インバータの内部への水の侵入を抑制することができる。

一形態において、インバータ一体型気体供給装置は、モータ筐体とモータ側コネクタハウジングとの間に挟持された第２シール部材をさらに備えてもよい。第２シール部材は、モータ筐体とモータ側コネクタハウジングとの間における水密状態を保つ。つまり、第２シール部材は、モータ筐体とモータ側接続部との間を介する水の移動を阻害する。従って、インバータの内部への水の侵入をさらに抑制することができる。

一形態において、インバータ一体型気体供給装置は、モータ筐体とインバータ筐体との間に挟持された第３シール部材をさらに備えてもよい。第３シール部材は、モータ筐体とインバータ筐体との間における水密状態を保つ。つまり、第３シール部材は、モータ筐体とインバータ筐体との間を介する水の移動を阻害する。従って、インバータの内部への水の侵入をいっそう抑制することができる。

一形態において、インバータ側接続部は、インバータ筐体に固定されたインバータ側コネクタハウジングと、インバータ側コネクタハウジング内に配置されて、モータコネクタへ駆動電流を提供するインバータコネクタと、を有してもよい。モータ側コネクタハウジングに対するモータコネクタの相対的な位置は、固定されてもよい。インバータ側コネクタハウジングに対するインバータコネクタの相対的な位置は、可変であってもよい。この構成によれば、インバータコネクタの相対的な位置は、可変である。その結果、インバータコネクタは、モータコネクタの位置に応じてインバータ側コネクタハウジングに対して移動することが可能である。従って、モータ筐体にインバータ筐体を固定した状態おいて、モータコネクタに対するインバータコネクタの許容可能なずれを拡大することができる。

以下、添付図面を参照しながら本開示のインバータ一体型気体供給装置を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示す電動過給機１（インバータ一体型気体供給装置）について説明する。遠心圧縮機の一例である電動過給機１は、例えば、燃料電池システム１００に適用される。燃料電池システム１００の型式は、特に限定されない。燃料電池システム１００は、例えば、固体高分子形燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell：PEFC）であってもよい。また、燃料電池システム１００は、りん酸形燃料電池（Phosphoric Acid Fuel Cell：PAFC）等であってもよい。

電動過給機１は、タービン２（流体機械）とコンプレッサ３（流体機械）とモータ４とインバータ５とを有する。タービン２、コンプレッサ３及びモータ４は、回転軸Ｓによって相互に連結されている。タービン２は、回転軸Ｓの第１の端部に設けられている。コンプレッサ３は、回転軸Ｓの第２の端部に設けられている。モータ４は、タービン２およびコンプレッサ３の間に設けられている。

空気Ｇ１は、コンプレッサ３によって圧縮された気体である。空気Ｇ１は、電動過給機１に接続される燃料電池システム１００に供給される。燃料電池システム１００は、燃料と酸化剤との化学反応を生じる。この化学反応によって、水蒸気を含む空気Ｇ２及び電気が生成される。燃料電池システム１００は、空気Ｇ２をタービン２に提供する。

燃料電池システム１００は、高温の空気Ｇ２を排出する。電動過給機１は、空気Ｇ２を用いて、タービン２を駆動する。タービン２の駆動の結果、コンプレッサ３が駆動される。コンプレッサ３は、燃料電池システム１００に空気Ｇ１を供給する。なお、コンプレッサ３の駆動力の大部分は、モータ４から提供されてもよい。すなわち、電動過給機１は、ほぼモータによって駆動されてもよい。

燃料電池システム１００および電動過給機１は、たとえば電気自動車といった車両に搭載される。なお、電動過給機１のモータ４には、燃料電池システム１００が出力する電力が供給されてもよい。また、電動過給機１のモータ４には、燃料電池システム１００とは別の電源装置から電力が供給されてもよい。

以下、電動過給機１についてより詳細に説明する。

タービン２は、タービンインペラ２１と、タービンハウジング２２と、を有する。タービンインペラ２１は、回転軸Ｓの第１の端部に設けられている。コンプレッサ３は、コンプレッサインペラ３１と、コンプレッサハウジング３２と、を有する。コンプレッサインペラ３１は、回転軸Ｓの第２の端部に設けられている。なお、タービン２側には、ノズルが配置されてもよい。コンプレッサ３側には、ディフューザが配置されてもよい。

モータケース４３（モータ筐体）は、タービンハウジング２２とコンプレッサハウジング３２との間に設けられている。回転軸Ｓは、軸受Ｂを介して、モータケース４３に回転可能に支持されている。

タービンハウジング２２は、吸込部２２ａと吐出部２２ｂとを有する。燃料電池システム１００は、水蒸気を含む空気Ｇ２を排出する。空気Ｇ２は、吸込部２２ａからタービンハウジング２２に流入する。流入した空気Ｇ２は、流路２２ｃを通過した後に、タービンインペラ２１に供給される。タービンインペラ２１は、例えばラジアルタービンである。タービンインペラ２１は、供給された空気Ｇ２が有する流体エネルギを回転エネルギに変換する。その後、空気Ｇ２は、吐出部２２ｂから排出される。

コンプレッサハウジング３２は、吸込部３２ａと吐出部３２ｂとを有する。タービンインペラ２１が回転すると、回転軸Ｓ及びコンプレッサインペラ３１が回転する。回転するコンプレッサインペラ３１は、吸込部３２ａから空気Ｇ３を吸入する。コンプレッサインペラ３１は、空気Ｇ３を圧縮する。そして、コンプレッサインペラ３１は、圧縮された空気Ｇ１を排出する。空気Ｇ１は、流路３２ｃを通過した後に、吐出部３２ｂから排出される。吐出部３２ｂから吐出された空気Ｇ１は、燃料電池システム１００に供給される。なお、コンプレッサ３により圧縮される気体は、空気に限定されない。

モータ４は、例えばブラシレスの交流モータである。モータ４は、回転子であるロータ４１と、固定子であるステータ４２とを有する。ロータ４１は、１又は複数のマグネットを含む。回転軸Ｓに固定されたロータ４１は、回転軸Ｓと共に軸周りに回転可能である。ロータ４１は、回転軸Ｓの軸線方向における中央部に配置されている。なお、この「中央部」とは、軸線方向におけるおおむね中央という意味である。つまり、厳密な意味での中央を意味するものではない。例えば、ロータ４１は、タービン２側に近づいて配置されてもよい。また、ロータ４１は、コンプレッサ３側に近づいて配置されてもよい。ステータ４２は、複数のコイルと鉄心とを有する。ステータ４２は、ロータ４１を回転軸Ｓの周方向に囲む。ステータ４２は、回転軸Ｓの周りに磁場を生じさせる。ステータ４２は、ロータ４１との協働により、ロータ４１を回転させる。

インバータ５は、モータ４に対してモータ４の回転数を制御するための駆動電流を提供する。インバータ５は、インバータケース５１（インバータ筐体）と、インバータ回路５２と、を有する。

電動過給機１は、冷却システムを有する。冷却システムは、モータ４およびインバータ５のためのものである。電動過給機１は、熱交換器９を有する。なお、電動過給機１は、使用態様に応じて、熱交換器９を省略してもよい。モータ４は、流路４６ａ、４６ｂ、４６ｃと、冷却部４５、４７と、を有する。冷却部４５は、ステータ４２を冷却する。冷却部４７は、軸受Ｂを冷却する。流路４６ａは、熱交換器９に接続される。流路４６ａは、熱交換器９から冷却水Ｃを受け入れる。そして、流路４６ａは、冷却水Ｃを冷却部４７に提供する。流路４６ｂは、冷却部４５を冷却部４７に接続する。流路４６ｂは、冷却部４７から流出する冷却水Ｃを受け入れる。流路４６ｂは、受け入れた冷却水Ｃを冷却部４５に提供する。流路４６ｃは、冷却部４５を後述する冷却水接続構造６に接続する。流路４６ｃは、冷却部４５から流出する冷却水Ｃを受け入れる。流路４６ｃは、受け入れた冷却水Ｃを冷却水接続構造６に提供する。

インバータ５は、冷却部５３と、流路５４ａ、５４ｂと、を有する。冷却部５３は、インバータ回路５２を冷却する。流路５４ａは、冷却水接続構造６を冷却部５３に接続する。流路５４ａは、冷却水接続構造６から流出する冷却水Ｃを受け入れる。流路５４ａは、受け入れた冷却水Ｃを冷却部５３に提供する。流路５４ｂは、冷却部５３に接続されている。流路５４ｂは、冷却部５３から流出する冷却水Ｃを受け入れる。流路５４ｂは、受け入れた冷却水Ｃをインバータケース５１の外部へ排出する。

以下、モータ４とインバータ５との接続構成についてより詳細に説明する。

インバータケース５１は、モータケース４３に対してスタッドボルト等によって固定されている。電動過給機１は、冷却水接続構造６と、電気接続構造７と、を有する。冷却水接続構造６は、冷媒である冷却水Ｃを授受する。電気接続構造７は、駆動電流を授受する。これらの接続構造は、インバータ５をモータ４に接続するために、パイプ又はワイヤといった連結部材を用いない。換言すると、インバータケース５１をモータケース４３に取り付けることにより、冷却水接続構造６及び電気接続構造７が構成される。

＜冷却水接続構造＞
冷却水接続構造６は、インターフェース部６１を有する。インターフェース部６１は、モータケース４３の接続面４３Ｓに設けられている。インターフェース部６１は、平面である。インターフェース部６１は、接続面４３Ｓからわずかに突出する。インターフェース部６１には、流路４６ｃの端部である開口が形成されている。従って、開口からは、モータ４の内部を流れた冷却水Ｃが排出される。

冷却水接続構造６は、インターフェース部６２を有する。インターフェース部６２は、インバータケース５１の接続面５１Ｓに設けられている。インターフェース部６２は、平面である。インターフェース部６２は、接続面５１Ｓからわずかに陥没する。インターフェース部６２には、流路５４ａの端部である開口が形成されている。

冷却水接続構造６は、パッキン６３を有する。パッキン６３は、インターフェース部６１とインターフェース部６２との間に挟み込まれている。パッキン６３は、流路５４ａの開口を囲む。パッキン６３は、インターフェース部６２に設けられた溝に配置されている。

インバータケース５１をモータケース４３に取り付けると、モータケース４３のインターフェース部６１に、インバータケース５１のインターフェース部６２が嵌る。インターフェース部６１は、パッキン６３をわずかに押しつぶす。その結果、インターフェース部６１、６２の間において、つぶされたパッキン６３によって水密性が確保される。つまり、モータ４とインバータ５との間で冷却水Ｃを授受可能となる。このような接続構造によれば、パイプといった接続部品を必要とせず、インバータケース５１をモータケース４３に連結できる。従って、インバータ５をモータ４に対して容易に取り付けることができる。また、接続部品が不要である。その結果、電動過給機１の製造コストを低減することもできる。

＜電気接続構造＞
図２に示すように、電気接続構造７は、モータ側接続部７１と、インバータ側接続部８１と、を有する。モータ側接続部７１は、モータケース４３に固定されている。同様に、インバータ側接続部８１は、インバータケース５１に固定されている。インバータ側接続部８１をモータ側接続部７１に差し込むことによって、インバータ５は、モータ４に電気的に接続される。この構造によれば、モータケース４３とインバータケース５１とが互いに連結されることにより、モータ側接続部７１とインバータ側接続部８１との接続も確保される。つまり、ケーブルといった接続部品を必要とせず、インバータケース５１をモータケース４３に連結できる。従って、インバータ５をモータ４に対してさらに容易に取り付けることができる。また、接続部品が不要である。その結果、電動過給機１の製造コストをさらに低減することもできる。

図３に示すように、モータ側接続部７１は、ピンハウジング７２（モータ側コネクタハウジング）と、複数のピン７３（モータコネクタ）と、を有する。ピンハウジング７２は、本体７４と、フランジ７５と、を有する。本体７４は、複数のピン７３を収容する。なお、ピン７３の数は、仕様に応じて適宜選択してよい。図３では、一例として3本のピン７３を有する構成を例示する。フランジ７５は、一対のボルト穴７５ａ（図２参照）を有する。ピンハウジング７２は、当該ボルト穴７５ａに挿通されるボルト７５ｂによって、モータケース４３に固定される。ピン７３は、ピン先端７３ａと、太径部７３ｂと、ケーブル接続端７３ｃと、を有する。ピン先端７３ａ、太径部７３ｂ及びケーブル接続端７３ｃは、導電性を有する金属材料により、一体に成形されていてもよい。

ピンハウジング７２は、インバータ５側の先端部７２ａと、中間部７２ｂと、モータ４側の基端部７２ｃと、を含む。先端部７２ａには、インバータ側接続部８１が差し込まれる。基端部７２ｃからは、ピン７３に接続されたケーブル７６が導出される。先端部７２ａは、中空である。中間部７２ｂは、中実である。中間部７２ｂは、ピン７３を保持する。中間部７２ｂは、先端部７２ａと基端部７２ｃとを仕切る。基端部７２ｃには、ケーブル接続端７３ｃが配置されている。当該ケーブル接続端７３ｃが配置された空間は、樹脂材料などが充填されている。つまり、基端部７２ｃも中実である。なお、図３では、基端部７２ｃを充填する構成要素の図示は省略する。

ピン先端７３ａは、後述するインバータ側接続部８１のレセプタクル８３に差し込まれる。ピン先端７３ａは、レセプタクル８３に対して電気的に接続される。太径部７３ｂの外径は、ピン先端７３ａの外径よりも大きい。太径部７３ｂには、環状のパッキン７７（第１シール部材）が装着されている。パッキン７７は、中間部７２ｂに設けられた穴の内壁面に押し付けられる。その結果、パッキン７７は押しつぶされる。この構成によって、先端部７２ａと基端部７２ｃとの間で気体及び液体の移動が阻害される。つまり、先端部７２ａと基端部７２ｃとは、互いに連通しない。この構成は、電動過給機１が有する第１水密構造である。

ピン７３は、パッキン７７を介してピンハウジング７２に取り付けられている。パッキン７７は、弾性を有する樹脂材料によって形成されている。従って、ピン７３とピンハウジング７２との相対的な位置関係は、パッキン７７の弾性に応じて変化することができる。つまり、ピン７３は、ピンハウジング７２に対してある程度の柔軟性をもって取り付けられている。この構成によれば、電動過給機１に作用する振動などによって、ピン７３とピンハウジング７２との間に相対的な変化を生じさせる力が作用しても、パッキン７７の弾性によってわずかな相対的な変化が許容される。従って、電動過給機１に作用する振動又は電動過給機１が発生させる振動に起因して、ピン７３及びピンハウジング７２に意図しない応力が作用することを抑制できる。

ピンハウジング７２の先端側には、インバータ側接続部８１が差し込まれている。インバータ側接続部８１は、レセプタクルハウジング８２（インバータ側コネクタハウジング）と、３本のレセプタクル８３（インバータコネクタ）と、を有する。レセプタクル８３は、モータ側接続部７１のピン７３を受け入れる。レセプタクルハウジング８２は、本体８４と、フランジ８５と、を有する。本体８４は、３本のレセプタクル８３を収容する。フランジ８５は、一対の貫通穴８５ａを有する。レセプタクルハウジング８２は、当該貫通穴８５ａに挿通されるボルト８５ｂ（締結部材）によって、インバータケース５１に固定される。インバータケース５１の接続面５１Ｓには、穴５１Ｈ（図２参照）が設けられている。穴５１Ｈの形状は、フランジ８５の形状に対応する。より詳細には、穴５１Ｈの形状は、フランジ８５の形状にソケット８６の移動量を加味した形状となっている。フランジ８５の裏面８５ｃは、当該穴５１Ｈの底面５１Ｈａに接触する。

レセプタクルハウジング８２は、インバータケース５１に対して相対的な位置が可変である。換言すると、レセプタクルハウジング８２は、底面５１Ｈａ上においてわずかに移動することが許容されている。インバータケース５１をモータケース４３に取り付けたとき、インバータ側接続部８１のレセプタクル８３の位置がモータ側接続部７１のピン先端７３ａの位置に厳密に一致しない場合がある。この場合には、ピン先端７３ａがレセプタクル８３の内周面に偏って接触することがある。さらに、ずれが大きい場合には、ピン先端７３ａがレセプタクル８３に差し込めない場合もある。そこで、このずれを許容するために、レセプタクル８３を保持しているレセプタクルハウジング８２は、インバータケース５１に対して移動可能な構成を有する。

図４は、具体的な構造の一例を示す。ソケット８６は、フランジ８５の貫通穴８５ａに差し込まれている。ソケット８６は、円筒状の本体８６ａと、円盤状のフランジ８６ｂと、を有する。フランジ８６ｂは、本体８６ａの上端に設けられている。本体８６ａの外径は、貫通穴８５ａの内径より小さい。つまり、本体８６ａの外周面と貫通穴８５ａの内周面との間には、隙間Ｄ１が形成される。本体８６ａの穴８６ａ１の内径は、ボルト８５ｂの軸部８５ｂ２の外径と同じであってもよい。また、本体８６ａの穴８６ａ１の内径は、ボルト８５ｂの軸部８５ｂ２の外径よりわずかに大きくてもよい。本体８６ａの下端８６ａ２は、インバータケース５１の底面５１Ｈａに突き当てられている。ボルト８５ｂは、本体８６ａの穴８６ａ１に差し込まれる。そして、ボルト８５ｂは、底面５１Ｈａに設けられたねじ穴にねじ込まれる。その結果、ソケット８６は、インバータケース５１に対して固定される。一方、本体８６ａの上端は、フランジ８５の主面８５ｄから離間している。そうすると、当該上端に設けられたソケット８６の裏面８６ｂ１と、レセプタクルハウジング８２におけるフランジ８５の主面８５ｄとの間にも隙間Ｄ２が形成される。レセプタクルハウジング８２は、隙間Ｄ１、Ｄ２によって、底面５１Ｈａに沿って移動することが許される。レセプタクルハウジング８２の移動が許可される距離は、隙間Ｄ１の長さに応じる。

上述したように、電動過給機１はパッキン７７による第１水密構造を有する。さらに、電動過給機１は、図５に示す第２水密構造及び第３水密構造を有する。なお、図５は、理解を容易にするため、モータケース４３からインバータケース５１をわずかに離間させた様子を示している。

第２水密構造は、モータケース４３とピンハウジング７２との間の水密性を確保する。モータケース４３の接続面４３Ｓには、穴４３Ｈが設けられている。穴４３Ｈは、フランジ７５の形状に対応する。穴４３Ｈの底面４３Ｈａには、溝４３Ｄが形成されている。溝４３Ｄは、穴４３Ｌを囲む。そして、パッキン４４（第２シール部材）は、溝４３Ｄに配置されている。フランジ７５の主面７５ｃは、穴４３Ｈの底面４３Ｈａに対面する。穴４３Ｈにフランジ７５が嵌め込まれたとき、フランジ７５の主面７５ｃは、パッキン４４を押しつぶす。第２水密構造は、ピンハウジング７２における本体７４の側面７４ａと、モータケース４３に設けられた穴４３Ｌの内壁面４３Ｌａとの隙間を介する気体及び液体の移動を阻害する。さらに、第２水密構造は、穴４３Ｈの底面４３Ｈａとフランジ７５の主面７５ｃとの間を介する気体及び液体の移動を阻害する。

第３水密構造は、モータケース４３とインバータケース５１との間の水密性を確保する。インバータケース５１は、段部５１ａを有する。段部５１ａは、接続面５１Ｓに設けられている。モータケース４３の段部４３ａは、段部５１ａに嵌る。つまり、段部４３ａ、５１ａは、いわゆるインロー構造（inlay structure）を構成する。インロー構造によれば、モータ側接続部７１に対するインバータ側接続部８１の位置を容易に決めることができる。段部５１ａの底面５１ａ１には、穴５１Ｌが設けられている。穴５１Ｌには、ピンハウジング７２及びレセプタクルハウジング８２が挿通する。底面５１ａ１には、溝５１ｂが設けられている。溝５１ｂは、穴５１Ｌを囲む。溝５１ｂには、環状のパッキン５５（第３シール部材）が配置されている。段部４３ａ、５１ａが組み合わされると、段部４３ａの底面４３ａ１がパッキン５５を押しつぶす。押しつぶされたパッキン５５によって、モータケース４３とインバータケース５１との間の水密性が確保される。

電動過給機１は、インバータ５がモータ側接続部７１とインバータ側接続部８１によって、モータ４に電気的に接続されている。電動過給機１は、ピンハウジング７２とピン７３との間に挟持されたパッキン７７を含む。パッキン７７によれば、モータ側接続部７１における水密状態が保たれる。その結果、モータ側接続部７１を介する水の移動が阻害される。従って、インバータ５の内部への水の侵入を抑制することができる。

電動過給機１は、上記の水密構造に加えて、さらに２組の水密構造を有する。第１水密構造及び第２水密構造によれば、モータ４からインバータ５への気体及び液体の移動を確実に抑制できる。さらに、第３水密構造によれば、電動過給機１の外部からインバータ５の内部への気体及び液体の移動を確実に抑制できる。その結果、インバータ５の内部へ気体及び液体が侵入することを確実に防止できる。

本開示のインバータ一体型気体供給装置は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。例えば、本開示のインバータ一体型気体供給装置は、タービンを備えていない電動過給機に適用されてもよい。

上記実施形態では、モータ側接続部７１がピン７３を有し、インバータ側接続部８１がレセプタクル８３を有する構成を例示した。例えば、モータ側接続部７１がレセプタクルを有し、インバータ側接続部８１がピンを有する構成であってもよい。

１ 電動過給機（インバータ一体型気体供給装置）
２ タービン（流体機械）
３ コンプレッサ（流体機械）
４ モータ
５ インバータ
９ 熱交換器
６ 冷却水接続構造
７ 電気接続構造
２１ タービンインペラ
２２ タービンハウジング
２２ａ，３２ａ 吸込部
２２ｂ，３２ｂ 吐出部
２２ｃ，３２ｃ 流路
３１ コンプレッサインペラ
３２ コンプレッサハウジング
４１ ロータ
４２ ステータ
４３ モータケース（モータ筐体）
４３ａ 段部
４３ａ１ 底面
４３Ｄ 溝
４３Ｈ，４３Ｌ 穴
４３Ｈａ 底面
４３Ｌａ 内壁面
４３Ｓ 接続面
４４ パッキン（第２シール部材）
４５，４７ 冷却部
４６ａ，４６ｂ，４６ｃ 流路
５１ インバータケース（インバータ筐体）
５１ａ 段部
５１ａ１ 底面
５１ｂ 溝
５１Ｈ，５１Ｌ 穴
５１Ｈａ 底面
５１Ｓ 接続面
５２ インバータ回路
５３ 冷却部
５４ａ，５４ｂ 流路
５５ パッキン（第３シール部材）
６１、６２ インターフェース部
６３ パッキン
７１ モータ側接続部
７２ ピンハウジング（モータ側コネクタハウジング）
７２ａ 先端部
７２ｂ 中間部
７２ｃ 基端部
７３ ピン（モータコネクタ）
７３ａ ピン先端
７３ｂ 太径部
７３ｃ ケーブル接続端
７４ 本体
７４ａ 側面
７５ フランジ
７５ａ ボルト穴
７５ｂ ボルト
７５ｃ 主面
７６ ケーブル
７７ パッキン（第１シール部材）
８１ インバータ側接続部
８２ レセプタクルハウジング（インバータ側コネクタハウジング）
８３ レセプタクル（インバータコネクタ）
８４ 本体
８５ フランジ
８５ａ 貫通穴
８５ｂ２ 軸部
８５ｂ ボルト
８５ｄ 主面
８５ｃ 裏面
８６ ソケット
８６ａ 本体
８６ａ１ 穴
８６ａ２ 下端
８６ｂ フランジ
８６ｂ１ 裏面
１００ 燃料電池システム
Ｂ 軸受
Ｃ 冷却水
Ｄ１，Ｄ２ 隙間
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 空気
Ｓ 回転軸

Claims (13)

1. モータ筐体を有し、空気を排出する流体機械を駆動するモータと、
   インバータ筐体を有し、前記モータの回転数を制御する駆動電流を前記モータに提供するインバータと、
   前記モータ筐体に取り付けられて、前記駆動電流を受けるモータ側接続部と、
   前記インバータ筐体に取り付けられて、前記モータ側接続部に接続されると共に、前記駆動電流を前記モータ側接続部に提供するインバータ側接続部と、を備え、
   前記モータ側接続部は、前記モータ筐体に固定されたモータ側コネクタハウジングと、前記モータ側コネクタハウジング内に配置されて、前記インバータ側接続部から駆動電流を受けるモータコネクタと、前記モータ側コネクタハウジングと前記モータコネクタとの間に挟持された第１シール部材と、を有し、
   前記モータ筐体は、前記モータ側接続部が取り付けられたモータ側接続面を有し、
   前記インバータ筐体は、前記インバータ側接続部が取り付けられ、前記モータ側接続面に対面するインバータ側接続面を有し、
   前記モータ側接続面には、前記モータ側接続部とは異なる位置に、冷却水の流路を構成するモータ流路口が形成されたモータ側インターフェース部が設けられ、
   前記インバータ側接続面には、前記インバータ側接続部とは異なる位置に、前記モータ流路口に連結されるインバータ流路口が形成されたインバータ側インターフェース部が設けられ、
   前記モータ側インターフェース部と前記インバータ側インターフェース部との間には、前記流路を囲むように配置される別のシール部材が挟み込まれている、インバータ一体型気体供給装置。
2. 前記モータ筐体と前記モータ側コネクタハウジングとの間に挟持された第２シール部材をさらに備える、請求項１に記載のインバータ一体型気体供給装置。
3. 前記モータ筐体と前記インバータ筐体との間に挟持された第３シール部材をさらに備える、請求項１または２に記載のインバータ一体型気体供給装置。
4. 前記第１シール部材は、弾性を有する樹脂材料によって形成されており、
   前記モータコネクタは、前記第１シール部材を介して前記モータ側コネクタハウジングに取り付けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載のインバータ一体型気体供給装置。
5. 前記第１シール部材は、環状のパッキンであり、
   前記パッキンは、前記モータコネクタに装着されて、前記モータ側コネクタハウジングの内壁面に押し付けられている、請求項１～４のいずれか一項に記載のインバータ一体型気体供給装置。
6. 前記モータコネクタは、複数のピンであり、
   前記複数のピンのそれぞれは、ピン先端と、前記ピン先端よりも大きい外径を有する太径部と、を有し、
   前記パッキンは、前記太径部に装着されている、請求項５に記載のインバータ一体型気体供給装置。
7. 前記モータ側コネクタハウジングは、前記インバータ側接続部が差し込まれる中空の先端部と、前記モータコネクタを保持する中実の中間部と、を有し、
   前記パッキンは、前記中間部に設けられた穴の内壁面に押し付けられている、請求項５又は６に記載のインバータ一体型気体供給装置。
8. 前記モータ側コネクタハウジングは、前記モータコネクタを収容する本体と、ボルト穴を有するフランジと、を有し、前記ボルト穴に挿通されたボルトによって、前記モータ筐体に固定されている、請求項１～７のいずれか一項に記載のインバータ一体型気体供給装置。
9. 前記インバータ側接続部は、前記インバータ筐体に固定されたインバータ側コネクタハウジングと、前記インバータ側コネクタハウジング内に配置されて、前記モータコネクタへ駆動電流を提供するインバータコネクタと、を有する、請求項１～８のいずれか一項に記載のインバータ一体型気体供給装置。
10. 前記モータ側コネクタハウジングに対する前記モータコネクタの相対的な位置は固定され、
    前記インバータ側コネクタハウジングに対する前記インバータコネクタの相対的な位置は、可変である、請求項９に記載のインバータ一体型気体供給装置。
11. 前記インバータ側コネクタハウジングは、前記インバータコネクタを収容する本体と、貫通穴を主面に有するフランジと、を有し、前記貫通穴に挿通されたボルトによって、前記インバータ筐体に固定されており、
    前記ボルトは、前記貫通穴に差し込まれる軸部と、前記軸部の一端に設けられて前記貫通穴の外部へ突出した頭部と、を有し、
    前記貫通穴には、前記軸部が差し込まれる円筒状のソケット本体と、前記ソケット本体の一端から張り出して前記頭部と前記主面との間に挟まれる円盤状のフランジと、を有するソケットが差し込まれており、
    前記ソケット本体の外周面と前記貫通穴の内周面との間には、隙間が形成されている、請求項１０に記載のインバータ一体型気体供給装置。
12. 前記ソケットの前記フランジは、前記主面と対面する裏面を有し、
    前記ソケット本体の他端は、前記インバータ筐体に突き当てられており、
    前記主面と前記裏面との間には、別の隙間が形成されている、請求項１１に記載のインバータ一体型気体供給装置。
13. モータ筐体を有し、空気を排出可能な流体機械に連結されたモータと、
    インバータ筐体を有するインバータと、
    前記モータ筐体に取り付けられたモータ側接続部と、
    前記インバータ筐体に取り付けられたインバータ側接続部と、を備え、
    前記モータ側接続部は、前記モータ筐体に固定されたモータ側コネクタハウジングと、前記モータ側コネクタハウジング内に配置されて、前記インバータ側接続部に接続されたモータコネクタと、前記モータ側コネクタハウジングと前記モータコネクタとの間に挟持された第１シール部材と、を有し、
    前記モータ筐体は、前記モータ側接続部が取り付けられたモータ側接続面を有し、
    前記インバータ筐体は、前記インバータ側接続部が取り付けられ、前記モータ側接続面に対面するインバータ側接続面を有し、
    前記モータ側接続面には、前記モータ側接続部とは異なる位置に、冷却水の流路を構成するモータ流路口が形成されたモータ側インターフェース部が設けられ、
    前記インバータ側接続面には、前記インバータ側接続部とは異なる位置に、前記モータ流路口に連結されるインバータ流路口が形成されたインバータ側インターフェース部が設けられ、
    前記モータ側インターフェース部と前記インバータ側インターフェース部との間には、前記流路を囲むように配置される別のシール部材が挟み込まれている、インバータ一体型気体供給装置。

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