(57)【要約】  本開示の一態様に係るシール構造は、ハウジング内に設けられた回転軸と、回転軸の径方向において回転軸を包囲するハウジングの金属製の包囲部と、包囲部の内周面と対向し、回転軸とともに回転する樹脂製のシール部材と、を備える。
2018012540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に設けられた回転軸と、
前記回転軸の径方向において前記回転軸を包囲する前記ハウジングの金属製の包囲部と、
前記包囲部の内周面と対向し、前記回転軸とともに回転する樹脂製のシール部材と、
を備える、シール構造。
【請求項２】
前記シール部材は、前記包囲部に向けて突出する複数の円環部を含み、前記円環部の間には溝部が設けられている、請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
前記包囲部を含む前記ハウジングと、
前記回転軸に取り付けられたコンプレッサインペラと、
前記ハウジング内において前記コンプレッサインペラの背面側に設けられた請求項１に記載のシール構造と、を備える、過給機。
【請求項４】
前記包囲部を含む前記ハウジングと、
前記回転軸に取り付けられたコンプレッサインペラと、
前記ハウジング内において前記コンプレッサインペラの背面側に設けられた請求項２に記載のシール構造と、を備える、過給機。
【請求項５】
前記コンプレッサインペラは樹脂製であり、前記コンプレッサインペラの背面側に延伸して前記シール部材に当接されたボス部を含む、請求項３に記載の過給機。
【請求項６】
前記コンプレッサインペラは樹脂製であり、前記コンプレッサインペラの背面側に延伸して前記シール部材に当接されたボス部を含む、請求項４に記載の過給機。
【請求項７】
前記コンプレッサインペラは樹脂製であり、前記コンプレッサインペラの背面側に延伸すると共に前記シール部材が一体化されたボス部を含む、請求項３に記載の過給機。
【請求項８】
前記コンプレッサインペラは樹脂製であり、前記コンプレッサインペラの背面側に延伸すると共に前記シール部材が一体化されたボス部を含む、請求項４に記載の過給機。
【請求項９】
前記シール部材の前記コンプレッサインペラの背面側に設けられたグリース潤滑式の軸受を備える、請求項３〜８のいずれか一項に記載の過給機。
【請求項１０】
ハウジング内に設けられた回転軸と、
前記回転軸の径方向において前記回転軸を包囲する前記ハウジングの包囲部と、
前記包囲部の内周面に取り付けられ、前記回転軸または前記回転軸とともに回転する円筒状部と対向する樹脂製のシール部材と、
を備える、シール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、シール構造および過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されるように、電動の駆動装置を備えた過給機（電動スーパーチャージャ）が知られている。駆動装置は、モータを有しており、シャフトとコンプレッサインペラとを一緒に回転させる。シャフトは、軸受アセンブリによって支持されている。コンプレッサインペラの背面側には、ラビリンスシールが設けられている。ラビリンスシールは、三重に隆起した同心リングを備えている。この同心リングは、コンプレッサインペラの背面部に形成されたリングにかみ合う。これらは互いに接触せず、曲がりくねった通路（ラビリンス）を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１５−５３７１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたシール構造では、ラビリンスシールにかみ合う部分がコンプレッサインペラの背面部に形成されているので、シール構造を設けるべき範囲が広くなる傾向にある。このような複雑なシール構造は、加工性の面において、効率的ではない。また、上記のようなラビリンスシールではなく、回転軸とハウジングとの間にシールリングが設けられた構造も考えられる。シールリングは、通常、環状の取付け溝に嵌め込まれる。しかし、シールリングと取付け溝との間には、回転軸の軸方向または径方向において、隙間（クリアランス）が存在したり、合口部が存在したりする。これらの部分を通じて、気体が漏れ得る。よって、シールリングが用いられる場合、良好なシール性を得ることは難しい。【０００５】
本開示は、簡易な構成で、回転軸の周りのシール性を向上することができるシール構造および過給機を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係るシール構造は、ハウジング内に設けられた回転軸と、回転軸の径方向において回転軸を包囲するハウジングの金属製の包囲部と、包囲部の内周面と対向し、回転軸とともに回転する樹脂製のシール部材と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様によれば、金属製の包囲部に対して樹脂製のシール部材を適用するという簡易な構成で、回転軸の周りのシール性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示の一実施形態に係る過給機を示す断面図である。
【図２】図２は、図１中のコンプレッサインペラの背面側付近におけるシール構造を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は、図２のシール構造のシール部材を示す断面図、図３（ｂ）は、変形例に係るシール部材を示す断面図である。
【図４】図４は、本開示の別の実施形態に係る過給機のコンプレッサインペラの背面側付近におけるシール構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の一態様に係るシール構造は、ハウジング内に設けられた回転軸と、回転軸の径方向において回転軸を包囲するハウジングの金属製の包囲部と、包囲部の内周面と対向し、回転軸とともに回転する樹脂製のシール部材と、を備える。
【００１０】
このシール構造によれば、ハウジングの包囲部と回転軸の間にはシール部材が設けられる。このシール部材は、包囲部の内周面と対向している。回転軸が回転すると、シール部材は、回転軸とともに回転する。回転軸に偏芯などが生じた場合、その影響により、シール部材の外周部とハウジングの包囲部とが接触し得る。包囲部は金属製であり、シール部材は樹脂製であるので、このときシール部材は容易に削れる。その結果、シール部材と包囲部との間には、必要最小限のクリアランスが形成され得る。したがって、金属製の包囲部に対して樹脂製のシール部材を適用するという簡易な構成で、回転軸の周りのシール性を向上することができる。
【００１１】
いくつかの態様において、シール部材は、包囲部に向けて突出する複数の円環部を含み、円環部の間には溝部が設けられている。この構成によれば、回転軸が回転すると、偏芯などの影響により円環部の先端とハウジングの包囲部とが接触し得る。樹脂製である円環部の先端は、容易に削れ、円環部と包囲部との間に必要最小限のクリアランスが形成され得る。これにより、シール性を向上することができる。しかも、円環部と溝部とによってラビリンス構造が形成されるため、シール性はより一層向上する。
【００１２】
本開示の別の態様に係る過給機は、包囲部を含むハウジングと、回転軸に取り付けられたコンプレッサインペラと、ハウジング内においてコンプレッサインペラの背面側に設けられた上記のいずれかのシール構造と、を備える。上記のシール構造を備えた過給機によれば、コンプレッサインペラの背面側における回転軸に沿っての気体の漏れが抑制され得る。
【００１３】
いくつかの態様において、コンプレッサインペラは樹脂製であり、コンプレッサインペラの背面側に延伸してシール部材に当接されたボス部を含む。この構成によれば、コンプレッサインペラも樹脂製であるため、シール部材がコンプレッサインペラのボス部から軸方向の圧力を受けた場合でも、シール部材の変形を緩和できる。
【００１４】
いくつかの態様において、コンプレッサインペラは樹脂製であり、コンプレッサインペラの背面側に延伸すると共にシール部材が一体化されたボス部を含む。
【００１５】
いくつかの態様において、過給機は、シール部材のコンプレッサインペラの背面側に設けられたグリース潤滑式の軸受を備える。
【００１６】
本開示の別の態様に係るシール構造は、ハウジング内に設けられた回転軸と、回転軸の径方向において回転軸を包囲するハウジングの包囲部と、包囲部の内周面に取り付けられ、回転軸または回転軸とともに回転する円筒状部と対向する樹脂製のシール部材と、を備える。
【００１７】
このシール構造によれば、ハウジングの包囲部と回転軸の間にはシール部材が設けられる。このシール部材は、回転軸または円筒状部と対向している。回転軸が回転すると、シール部材の内周部は、回転軸または円筒状部に接触し得る。回転軸に偏芯などが生じた場合、その影響により、シール部材の内周部が削れる。その結果、シール部材と回転軸または円筒状部との間には、必要最小限のクリアランスが形成され得る。したがって、包囲部に対して樹脂製のシール部材を取り付けるという簡易な構成で、回転軸の周りのシール性を向上することができる。
【００１８】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１９】
図１を参照して、一実施形態に係るシール構造およびそのシール構造が適用された過給機について説明する。この実施形態では、シール構造が電動過給機に適用される場合について説明する。図１に示されるように、電動過給機１は、たとえば車両や船舶の内燃機関に適用されるものである。電動過給機１は、コンプレッサ７を備えている。電動過給機１は、ロータ部１３およびステータ部１４の相互作用によってコンプレッサインペラ８を回転させ、空気等の流体を圧縮し、圧縮空気を発生させる。
【００２０】
電動過給機１は、ハウジング２内で回転可能に支持された回転軸１２と、回転軸１２の先端部１２ａに取り付けられたコンプレッサインペラ８とを備える。ハウジング２は、ロータ部１３およびステータ部１４を収納するモータハウジング３と、モータハウジング３の他端側（図示右側）の開口を閉鎖するベースハウジング４とを備える。モータハウジング３の一端側（図示左側）には、コンプレッサインペラ８を収納するコンプレッサハウジング６が設けられている。コンプレッサハウジング６は、吸入口９と、スクロール部１０と、吐出口１１とを含んでいる。
【００２１】
ロータ部１３は、回転軸１２の軸方向の中央部に固定されており、回転軸１２に取り付けられた１または複数の永久磁石（図示せず）を含む。ステータ部１４は、ロータ部１３を包囲するようにしてモータハウジング３の内面に固定されており、導線１４ａが巻回されてなるコイル部（図示せず）を含む。導線１４ａを通じてステータ部１４のコイル部に交流電流が流されると、ロータ部１３およびステータ部１４の相互作用によって、回転軸１２とコンプレッサインペラ８とが一体になって回転する。コンプレッサインペラ８が回転すると、コンプレッサインペラ８は、吸入口９を通じて外部の空気を吸入し、スクロール部１０を通じて空気を圧縮し、吐出口１１から吐出する。吐出口１１から吐出された圧縮空気は、前述の内燃機関に供給される。
【００２２】
コンプレッサインペラ８は、回転軸１２の回転軸線Ａ周りに配置されて、回転軸１２が貫通する円筒状のボス部３１と、ボス部３１に連接して回転軸１２（回転軸線Ａ）の径方向に延在するハブ部３２と、ボス部３１およびハブ部３２から径方向および回転軸線Ａ方向の一端側（図示左側）に突出する羽根部３３とを含んでいる。コンプレッサインペラ８は、たとえば樹脂製である。コンプレッサインペラ８は、たとえば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなってもよく、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂からなってもよい。なお、コンプレッサインペラ８は、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ：Carbon  Fiber  Reinforced  Plastic）製であってもよい。
【００２３】
電動過給機１は、回転軸１２に圧入されて、ハウジング２に対して回転軸１２を回転可能に支持する２個の軸受２０を備える。軸受２０は、回転軸１２の先端部１２ａ付近と基端部付近とにそれぞれ設けられており、回転軸１２を両持ちで支持している。軸受２０は、たとえば、グリース潤滑式のラジアル玉軸受である。軸受２０は、深溝玉軸受であってもよく、アンギュラ玉軸受であってもよい。図２に示されるように、軸受２０は、回転軸１２に圧入された内輪２０ａと、複数の玉２０ｃを介して内輪２０ａに対して相対回転可能な外輪２０ｂとを含んでいる。
【００２４】
ハウジング２内に設けられた回転軸１２は、２個の軸受２０によって支持されて、直線状の回転軸線Ａを中心に回転可能である。この回転軸１２は、たとえば偏芯などにより、回転軸線Ａに対して曲がった状態で回転する場合もある。この偏芯状態は、個々の電動過給機１において、異なり得る。電動過給機１によっては、偏芯がほとんど無い場合もあり得る。偏芯がある場合でも、回転軸１２の周方向における偏芯の向きや大きさも、個々の電動過給機１において様々であり得る。本実施形態のシール構造は、電動過給機１の偏芯状態に関わらず、回転軸１２の周りのシール性を向上し得るように工夫されている。
【００２５】
以下、本実施形態のシール構造について詳しく説明する。一方の軸受２０は、コンプレッサインペラ８の背面側（図示右側）に取り付けられている。ハウジング２のモータハウジング３は、金属製であり、たとえばアルミニウム製である。モータハウジング３は、コンプレッサインペラ８の背面側において、軸受２０すなわち回転軸１２に向けて突出する壁部２３を含む。円板状の壁部２３の中央に形成された開口には、回転軸１２が挿通されており、かつ、軸受２０が配置されている。壁部２３の内周部は、軸受２０の外輪２０ｂを包囲している。外輪２０ｂは壁部２３の内周部に嵌合している。外輪２０ｂの外周部と壁部２３の内周部との嵌合関係は、すきま嵌めでも中間嵌めでも締り嵌めでもよく、任意でよい。
【００２６】
図２に示されるように、モータハウジング３は、軸受２０よりもコンプレッサインペラ８側に突出する環状の包囲部２３ａを含む。包囲部２３ａは、壁部２３のコンプレッサインペラ８側に形成されている。包囲部２３ａは、回転軸１２の径方向において回転軸１２に対面している。包囲部２３ａの内周面２３ｂは、回転軸線Ａを中心とする円筒面をなしている。言い換えれば、包囲部２３ａの内周面２３ｂと回転軸線Ａとの間の距離（半径）は、一定である。
【００２７】
上記のようにして、包囲部２３ａは、回転軸１２に対面している。包囲部２３ａは、回転軸１２の一部分（内輪２０ａに隣接する部分）を包囲している。包囲部２３ａは、軸受２０の外輪２０ｂよりも回転軸線Ａ側（径方向内側）に突出している。例えば、この突出した部分に、ベースハウジング４側の軸受２０の外側に設けられた押圧部材（図１ではコイルバネ）の押圧力によって、回転軸線Ａ方向の一方側から、外輪２０ｂの端面は押接されている。ただしこれに限らず、外輪２０ｂの端面は包囲部２３ａの突出部分に当接あるいは押接されずに、ハウジング内に保持されていてもよい。包囲部２３ａは、径方向において、外輪２０ｂと内輪２０ａとの間の領域で終端しており、内輪２０ａの位置には達していない。
【００２８】
図１および図２に示されるように、コンプレッサインペラ８は、コンプレッサインペラ８の背面側に延伸するボス部３１を含む。軸受２０と、ボス部３１のロータ部１３側の端部である基端部８ａとの間には、円筒状のシール部材２５が設けられている。回転軸線Ａを中心に環状をなすシール部材２５は、回転軸１２に取り付けられている。シール部材２５は、回転軸１２とともに回転可能である。シール部材２５は、回転軸１２に対向しており、径方向に所定の厚みを有している。シール部材２５は、回転軸１２に密着してもよい。シール部材２５は、包囲部２３ａの内周面２３ｂに対向している。シール部材２５は、包囲部２３ａに対し、ほとんど隙間（クリアランス）を有しないか、ごく僅かな隙間を有した状態で、包囲部２３ａの内周面２３ｂに対面している。本実施形態のシール構造は、回転軸１２と、モータハウジング３の包囲部２３ａと、シール部材２５とを備えている。
【００２９】
シール部材２５についてより詳細に説明する。シール部材２５は、樹脂製である。シール部材２５は、たとえば、ＰＰＳ樹脂からなってもよく、ＰＥＥＫ樹脂からなってもよい。シール部材２５は、モータハウジング３を形成する金属（たとえば、アルミ）よりも硬度の低い材料からなる。図２よび図３（ａ）に示されるように、シール部材２５は、回転軸１２に対向する円筒部２５ａと、円筒部２５ａから包囲部２３ａに向けて突出する複数の円環部２５ｂとを含む。円環部２５ｂの個数は、包囲部２３ａの大きさ等によって、適宜、定められ得る。複数の円環部２５ｂの間には、複数の溝部２５ｃが設けられている。このように、シール部材２５は、ラビリンス構造（ラビリンス形状）を有する。
【００３０】
円筒部２５ａの回転軸線Ａ方向における長さは、円環部２５ｂが設けられている範囲よりも長い。言い換えれば、シール部材２５は、包囲部２３ａに対面する範囲において円環部２５ｂを含むが、包囲部２３ａよりもコンプレッサインペラ８側に突出している。円筒部２５ａには、包囲部２３ａよりもコンプレッサインペラ８側に突出する部分において、円環部２５ｂは形成されていない。
【００３１】
円筒部２５ａは、軸受２０の内輪２０ａに当接すると共に、コンプレッサインペラ８の基端部８ａに当接している。図１に示されるように、これらのコンプレッサインペラ８およびシール部材２５が、回転軸１２の先端部１２ａに設けられた軸端ナット１６によって、回転軸１２に固定されている。コンプレッサインペラ８のボス部３１およびシール部材２５は、軸端ナット１６によって、回転軸線Ａ方向に締結力を受けている。ボス部３１およびシール部材２５は、回転軸線Ａ方向に連続するように設けられている。ボス部３１の基端部８ａの直径とおよび円筒部２５ａの直径とは、略同じであってもよい。これにより、基端部８ａと円筒部２５ａとの間に、これらの直径に相当する円環状の接合面Ｂ（図２参照）が形成される。
【００３２】
シール部材２５は、電動過給機１の運転の過程において、変形し得る。より詳しくは、シール部材２５の外周部を構成する円環部２５ｂと、包囲部２３ａの内周面２３ｂとの間のクリアランスは、部品の加工寸法公差の最小値で０（零）になるように設定されている。クリアランスを０にすると、回転軸１２の回転時に、偏芯などによりシール部材２５は包囲部２３ａに擦れながら接触する。上述したとおり、包囲部２３ａは金属製である。この接触により、シール部材２５の円環部２５ｂは、容易に削れる。その結果、円環部２５ｂは、周方向の一部のみが削れ、シール部材２５全体としては変形する。「周方向の一部」は、たとえば、偏芯により包囲部２３ａに近づいている側の外周部である。シール部材２５が削れることによる変形量は、個々の電動過給機１（の偏芯状態）によって異なるが、電動過給機１ごとに、シール部材２５は最適な形状に変形する（調整される）。
【００３３】
したがって、シール部材２５の円環部２５ｂは、外径が最大の部分（削れていない部分）と、その最大の部分よりも外径が小さい部分とを含む。シール部材２５の円環部２５ｂの最大外径（すなわち運転開始前の初期の外径）は、包囲部２３ａの内周面２３ｂの直径とほぼ同じである。言い換えれば、シール部材２５の最大外径の部分において、円筒部２５ａおよび円環部２５ｂを合わせた径方向の厚み（高さ）は、回転軸１２と包囲部２３ａの内周面２３ｂとの間のクリアランスにほぼ等しい。
【００３４】
本実施形態のシール構造によれば、モータハウジング３の包囲部２３ａと回転軸１２の間には、円筒状のシール部材２５が設けられている。このシール部材２５は、回転軸１２に固定されており、包囲部２３ａに対向している。回転軸１２が回転すると、シール部材２５は、回転軸１２と一体に回転する。回転軸１２に偏芯などが生じた場合、その影響により、シール部材２５の外周部と包囲部２３ａとが接触し得る。包囲部２３ａは金属製であり、シール部材２５は樹脂製であるので、このとき、シール部材２５は容易に削れる。その結果、シール部材２５と包囲部２３ａとの間には、必要最小限のクリアランスが形成される。このように、金属製の包囲部２３ａに対して樹脂製のシール部材２５を適用するという簡易な構成で、回転軸１２の周りのシール性が向上する。また、電動過給機１を一定期間運転することで、適度なクリアランスが形成され得る。そのため、初期の時点においては、無駄にクリアランスを空けておく必要がない。また、特許文献１に記載のラビリンスシール構造のようにコンプレッサインペラ８の背面部の広い範囲にシール構造を設ける必要がない。回転軸１２の一部分とモータハウジング３の一部分（包囲部２３ａ）との間の限られた範囲にシール部材２５を設けるのみでよく、加工上も効率的である。
【００３５】
たとえば、従来のシールシングを用いたシール構造では、取付け溝に取り付けられたシールリングが、回転時の偏芯などにより、ハウジングに接触すると、シールリングが摩耗する虞があった。シール性を高めるためにクリアランスを小さくしようとすると、接触および摩耗の可能性が高まる。
【００３６】
本実施形態のシール構造および電動過給機１では、シール部材２５と包囲部２３ａとの接触をあえて利用しているが、シール部材２５が樹脂製であり包囲部２３ａが金属製であることにより、そのような事態が防止されている。電動過給機１の組立時においては、包囲部２３ａの内周面２３ｂの直径と円筒部２５ａの外径（上記した最大外径）との間のクリアランスはほぼ０となっており、極力クリアランスがない状態となっている。これにより、ガス等の漏れが少ないシール構造が実現されている。また従来のシールリングを用いたシール構造と比べて、ガス等が漏れ得る隙間が小さいので、シールが容易になっている。
【００３７】
シール部材２５によれば、回転軸１２が回転すると、偏芯などの影響により、円環部２５ｂの先端と包囲部２３ａとが接触し得る。樹脂製である円環部２５ｂの先端（周方向の一部）は、容易に削れ、円環部２５ｂと包囲部２３ａとの間に必要最小限のクリアランスが形成される。これにより、シール性が向上する。また、円環部２５ｂと溝部２５ｃとによってラビリンス構造が形成される場合、シール性はより一層向上する。
【００３８】
上記のシール構造は、コンプレッサインペラの背面側に設けられている。上記のシール構造を備えた電動過給機１によれば、コンプレッサインペラ８の背面側における回転軸１２に沿っての気体の漏れが抑制され得る。その結果として、たとえばグリース潤滑式の軸受２０を用いる場合には、グリースの持ち去りが抑制される。
【００３９】
コンプレッサインペラ８は樹脂製であるため、シール部材２５がコンプレッサインペラ８のボス部３１から軸方向の圧力を受けた場合でも、シール部材２５の変形を緩和できる。
【００４０】
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限られない。たとえば、コンプレッサインペラ８が樹脂製である場合に、コンプレッサインペラ８のボス部３１と、シール部材２５とを接着などにより一体化してもよい。コンプレッサインペラ８とシール部材２５とが同一の材料から形成される場合は、これらを一体の成形品としてもよい。すなわち、コンプレッサインペラ８が、コンプレッサインペラ８の背面側に延伸すると共にシール部材が一体化されたボス部３１を含んでもよい。この場合、ボス部３１のロータ部１３側の端部がシール部材になっており、包囲部２３ａに包囲されている。すなわち、ボス部３１のロータ部１３側の端部は、包囲部２３ａの内周面２３ｂと対向する。これにより、部品点数を減らすことができ、また組立ても容易である。
【００４１】
また、シール部材２５の形状は各種の態様を採り得る。たとえば、図３（ｂ）に示されるように、コンプレッサインペラ８（基端部８ａ）側と軸受２０（内輪２０ａ）側との両方またはいずれか一方にフランジ部２５ｄが設けられたシール部材２５Ａであってもよい。フランジ部２５ｄは、円筒部２５ａの直径よりも大きく張り出している。また、フランジ部２５ｄの回転軸線Ａ方向の厚みは、各円環部２５ｂの厚みよりも大きい。フランジ部２５ｄは、各円環部２５ｂよりも高い強度を有する。
【００４２】
また、円環部２５ｂを有しない（ラビリンス構造ではない）シール部材を用いてもよい。その場合には、円筒状の外周面と包囲部２３ａの内周面２３ｂとの間のクリアランスが０とされ、回転軸１２の回転に伴って当該外周面の一部が削れることになる。
【００４３】
上記実施形態では、コンプレッサインペラ８が樹脂製である場合について説明したが、コンプレッサインペラ８はアルミ等の金属製であってもよい。その場合、シール部材２５の円筒部２５ａがボス部３１側に突出していることにより、回転体全体としての軽量化が図られる。
【００４４】
上記実施形態では、モータハウジング３の全体がアルミ製である場合について説明したが、包囲部２３ａと、それ以外の部分とで材質が異なってもよい。包囲部２３ａは金属製であるが、それ以外の部分が他の材質から形成されてもよい。
【００４５】
図４を参照して、本開示の別の実施形態について説明する。図４に示されるシール構造が図１および図２に示される上記実施形態と違う点は、回転軸１２とともに回転するシール部材２５に代えて、包囲部２３ａの内周面に取り付けられたシール部材３５を備えた点である。上記実施形態では、シール部材２５は回転体側に取り付けられていたのに対し、本実施形態では、シール部材３５は静止部側に取り付けられている。
【００４６】
シール部材３５は、たとえば、包囲部２３ａの内周面に設けられた段部２３ｃに嵌合している。段部２３ｃは、たとえば、軸受２０の外輪２０ｂに当接する部分と、その部分のコンプレッサインペラ８側に形成され、その部分の内径よりも大きな内径を有する（すなわち径方向外方に位置する）部分との間に形成されている。コンプレッサインペラ８の円筒状の基端部８ａ（ボス部３１の基端部８ａ）は、たとえば、軸受２０まで延在しており、軸受２０の内輪２０ａに当接している。基端部８ａの端面８ｃは、軸受２０の内輪２０ａに当接している。
【００４７】
シール部材３５は、コンプレッサインペラ８の円筒状の基端部８ａ（円筒状部）に対向している。シール部材３５は、コンプレッサインペラ８の基端部８ａに対し、ほとんど隙間（クリアランス）を有しないか、ごく僅かな隙間を有した状態で、基端部８ａの外周面に対面している。本実施形態のシール構造は、回転軸１２と、コンプレッサインペラ８の基端部８ａと、モータハウジング３の包囲部２３ａと、シール部材３５とを備えている。
【００４８】
シール部材３５は、樹脂製である。シール部材３５は、たとえば、ＰＰＳ樹脂からなってもよく、ＰＥＥＫ樹脂からなってもよい。シール部材３５は、コンプレッサインペラ８（ボス部３１）を形成する材料よりも硬度の低い材料からなる。シール部材３５は、包囲部２３ａの内周面に取り付けられた筒部３５ａと、筒部３５ａからボス部３１の基端部８ａに向けて突出する複数の円環部３５ｂとを含む。筒部３５ａは、包囲部２３ａの段部２３ｃに対応する段付きの外形を有する。複数の円環部３５ｂの構成（形状、個数、円環部３５ｂの間の溝部など）は、上記実施形態のシール部材２５の構成と同様であってもよい。この場合、シール部材３５は、ラビリンス構造（ラビリンス形状）を有する。
【００４９】
シール部材３５は、電動過給機１の運転の過程において、変形し得る。より詳しくは、シール部材３５の内周部を構成する円環部３５ｂと、コンプレッサインペラ８の基端部８ａとの間のクリアランスは、部品の加工寸法公差の最小値で０（零）になるように設定されている。クリアランスを０にすると、回転軸１２の回転時に、偏芯などによりシール部材３５は基端部８ａに擦れながら接触する。
【００５０】
シール部材３５を備えたシール構造によっても、上記実施形態と同等の効果が発揮され得る。たとえば、回転軸１２が回転すると、偏芯などの影響により、シール部材３５の円環部３５ｂの先端は、コンプレッサインペラ８の基端部８ａに接触し得る。樹脂製である円環部３５ｂの先端が削れ、円環部３５ｂと基端部８ａとの間に必要最小限のクリアランスが形成される。これにより、シール性が向上する。
【００５１】
上記したシール部材３５を備えたシール構造において、シール部材３５が他の円筒状部に対向してもよい。たとえば、コンプレッサインペラ８の円筒状の基端部８ａ（ボス部３１の基端部８ａ）が軸受２０まで延在しておらず、基端部８ａと軸受２０との間に別の円筒状部が配置されてもよい。その場合に、シール部材３５が、その別の円筒状部に対向して接触してもよい。また、シール部材３５が回転軸１２に対向して接触してもよい。
【００５２】
本発明は、タービンを備え、モータによって回転を補助するタイプの電動過給機に適用されてもよい。本発明は、電動過給機以外の一般の過給機に適用されてもよい。また、タービンが低温のガスに対して使用される場合であれば、タービンインペラに本発明を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本開示のいくつかの態様によれば、金属製の包囲部に対して樹脂製のシール部材を適用するという簡易な構成で、回転軸の周りのシール性を向上することができる。また、包囲部に対して樹脂製のシール部材を取り付けるという簡易な構成で、回転軸の周りのシール性を向上することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  電動過給機（過給機）
２  ハウジング
３  モータハウジング
８  コンプレッサインペラ
８ａ  基端部（円筒状部）
１２  回転軸
２０  軸受
２３ａ  包囲部
２３ｂ  内周面
２５、２５Ａ  シール部材
２５ａ  円筒部
２５ｂ  円環部
２５ｃ  溝部
３１  ボス部
Ｂ  接合面
【図１】
2018012540.tif 000003
【図２】
2018012540.tif 000004
【図３】
2018012540.tif 000005
【図４】
2018012540.tif 000006
【国際調査報告】
2018012540.tif 000007
2018012540.tif 000008
2018012540.tif 000009
2018012540.tif 000010